Vakum Floresan Ekran (Vacuum Fluorescent Display, VFD) [Şekil 1], katot ışın tüpü (CRT) ile aynı çalışma prensibine dayanan bir display teknolojisidir. Temel kontrol elemanı, ayarlanabilir gerilime sahip bir ızgaradır. Katottan yayılan elektronlar, kontrol ızgarasının elektrik alanı tarafından anoda doğru hızlandırılır. Elektronlar, floresan kaplı anoda çarptığında belirli bir dalga boyu dağılımına sahip görünür ışık oluşur. Display parlaklığı, ızgara gerilimi kontrol edilerek ayarlanabilir. Birden fazla vakum floresan elemanı, diziler veya önceden belirlenmiş desenler halinde düzenlenerek bir VFD oluşturur.

Şekil 1: VFD Modül

VFD, display teknolojilerinin gelişiminde önemli kilometre taşlarından biri olmuş ve ev aletleri, DVD oynatıcılar, mikrodalga fırınlar, ofis otomasyon ekipmanları, endüstriyel cihazlar ve otomotiv display sistemlerinde yaygın olarak kullanılmıştır. Ancak display teknolojilerinin gelişmesiyle birlikte VFD'nin sınırlamaları giderek daha belirgin hale gelmiştir. En önemli sınırlamalardan biri VFD modülünün kalınlığıdır [Şekil 2].

Elektronik ürünlerin daha ince ve daha hafif tasarımlara yönelmesiyle birlikte, display modülü kalınlığının azaltılması önemli bir tasarım kriteri haline gelmiştir.

VFD'nin bir diğer sınırlaması, sınırlı renk seçeneklerine sahip olmasıdır. VFD, farklı görüntü renkleri oluşturmak için floresan malzemeler kullandığından, mevcut renk seçenekleri genellikle yeşil, sarı ve beyaz ile sınırlıdır.

Kontrast açısından da VFD'nin performansı sınırlıdır. Kontrastı artırmak için genellikle koyu renkli bir ön kapak kullanılır, ancak bu çözüm display parlaklığının azalmasına neden olur.

VFD ayrıca nispeten yüksek güç tüketimine sahiptir. Bunun nedeni, elektronların vakum tüpü içerisindeki floresan malzemeye çarpmasıdır. Enerji, görünür ışık ve ısıya dönüştürülür ve bu durum düşük ışık dönüşüm verimliliğine neden olur.

VFD'nin kullanım ömrü de kullanılan malzemelerin özellikleri nedeniyle sınırlıdır. Elektronların floresan malzemeye sürekli çarpması, malzemenin zamanla bozulmasına neden olur. Bunun sonucunda uzun süreli kullanım sonrasında display parlaklığı azalır ve renk özelliklerinde değişiklikler meydana gelebilir.

Şekil 2: VFD ve PM-OLED Modüllerinin Karşılaştırması

Bu sınırlamalar nedeniyle pazar, VFD teknolojisine alternatif çözümler aramaktadır. WINSTAR, VFD'nin temel sınırlamalarını etkili şekilde ortadan kaldıran PM-OLED modülleri ile VFD değiştirme çözümleri sunmaktadır. [Tablo 1]'de gösterildiği gibi, VFD modüllerinin PM-OLED modülleri ile değiştirilmesi birçok avantaj sağlamaktadır.

En önemli avantaj, modül kalınlığının önemli ölçüde azaltılmasıdır. Standart bir VFD modülü yaklaşık 15 mm kalınlığa sahipken, COG yapısına sahip bir PM-OLED modül yalnızca yaklaşık 1,5 mm kalınlıktadır. Bu değer, VFD modülünün yaklaşık onda biri seviyesindedir. Bu ultra ince yapı, kompakt ve hafif ürün gerektiren uygulamalar için önemli avantaj sağlar.

PM-OLED modüller ayrıca VFD'lere kıyasla daha geniş renk seçenekleri sunar. OLED kendinden ışık yayan bir display teknolojisi olduğundan, 10.000:1'e kadar kontrast oranı sağlayabilir ve bu değer bir VFD modülünün yaklaşık on katıdır. Ayrıca OLED'in organik ışık yayan katmanı daha yüksek enerji dönüşüm verimliliğine sahiptir. Bu nedenle PM-OLED modülün güç tüketimi önemli ölçüde azalır ve yaklaşık olarak bir VFD modülünün %25'i seviyesindedir.

PM-OLED modüller ayrıca VFD modüllere kıyasla daha uzun kullanım ömrü sunar [Not 1]. VFD'de vakum tüpünün iç duvarındaki floresan malzeme, sürekli elektron bombardımanı nedeniyle zamanla bozulur ve parlaklık hızla azalır. Bir VFD'nin tahmini kullanım ömrü yaklaşık 30.000 saattir. Buna karşılık PM-OLED modüller daha uzun kullanım ömrü sağlar: sarı ve yeşil ekranlar için yaklaşık 100.000 saat, beyaz ve kırmızı ekranlar için yaklaşık 50.000 saat kullanım ömrü sunar. Bu değerler VFD modüllere göre yaklaşık 1,5 kattan 3 kattan fazlasına kadar daha uzun kullanım ömrü anlamına gelir.

Not 1: Kullanım ömrü, ekran parlaklığının başlangıç değerinin %50 seviyesine düşmesine kadar geçen çalışma süresi olarak tanımlanır.

Tablo 1: PM-OLED ve VFD Parametre Karşılaştırması

Birçok müşteri, mevcut ürün tasarımını koruyarak mevcut VFD modüllerini PM-OLED modülleri ile değiştirmek istemektedir. Bu kapsamda modül görünümü, kalınlık ve arayüz gibi mevcut mekanik tasarım özelliklerinin korunması hedeflenmektedir [Şekil 3].

WINSTAR, mevcut VFD modüllerinin mekanik ölçülerine ve elektriksel arayüzlerine uyum sağlayacak şekilde özel tasarlanmış PM-OLED modüllerinin geliştirilmesini destekler. Ayrıca müşteriler, WINSTAR'ın standart PM-OLED ürün grubu içerisinden uygun bir değiştirme modeli de seçebilir.

Aynı modül kalınlığının korunması gerektiğinde, ince PM-OLED modüle ara parçalar eklenerek VFD ile aynı montaj yüksekliği elde edilebilir. Display çözünürlüğü ve modül arayüzü de mevcut VFD tasarımına uygun şekilde uyarlanabilir. Böylece hızlı değişim ve plug-and-play uygulaması sağlanır.

Şekil 3: OLED Modül Özel Değişim Çözümü Örneği