С органичния светлинен диод (OLED) стартира новата генерация на новостите в осветлението. Като равнинно осветително тяло органичните светодиоди предлагат съвсем нови светлинни изживявания, при това съвсем ефективно.
OLED означава органични LED. Думата „органични” определя така наречените „малки молекули” – специален вид химични съединения. Както при класическите неорганични полупроводникови елементи те пренасят заряди, могат да изолират пластове или под въздействието на електричество – излъчват светилна. Принципът на функциониране на органичните светодиоди е открит още в края на 80-те години на миналия век, но едва в последните години придобива практически характер и комерсиално приложение. В момента най-активно технологията се прилага при изработката на дисплеи.
Милиони смартфони, например на Nokia или Samsung, вече работят с АМ-OLED дисплеи – това са Aktiv-Matrix- OLED дисплеи, последователите на Рassive-Matrix дисплеите. Тук могат да бъдат управлявани поединично всички продуктови изображения на дисплея посредством транзисторна платка. Там „малките молекули” също намират приложение и на съвсем малки площи излъчват червена, зелена или синя светлина. Предимствата са ясни – великолепен контраст, отчетливи цветове и ниска консумация на енергия, тъй като не се изисква никакво фоново осветяване. В сравнение с LED осветлението освен ползите от намалената дебелина органичните светодиоди предлагат възможност да се спести почти една трета от разходите на енергия. Естествено при съответното оформяне на менюто – например светъл шрифт на тъмен фон, се постига още по-ниска консумация на енергия, тъй като черните участъци на картината не изразходват никакво електричество.
От дисплея до осветителното тяло
В бранша на осветителните тела органичните светодиоди се оценяват вече от години като революционно откритие, независимо че много трудно се налагат на пазара. Osram и Philips започнаха пазарното представяне на тези продукти още през 2009 г. Въпреки това OLED могат да се видят само в дизайнерски разработки или ексклузивни лампи, а не в железарията на ъгъла. Причините за това се крият предимно във все още високите производствени разходи, доскоро сравнително ограничената ефективност и съществуването на LED. LED осветлението през последните години преживя значителен подем, предлага надеждност и стана ценово достижимо. Прилага се в дисплеи, комерсиално осветление, а също така се използва в домакинствата. За повечето предприятия или дизайнери на концепциите за осветление това е достатъчна иновация.
OLED конкурира ли LED?
Органичните светодиоди, също като полимерните светлинни диоди (PLSD), както и светодиодите (LED) се причисляват към класата на твърдите осветителни тела на базата на силиций (Solid-State lighting). Като начало техният начин на функциониране е сравним – светлината възниква, защото носителите на заряд се рекомбинират в диодите. При LED това се осъществява в съвсем ограничено пространство. Така източникът на светлина е точков. За да се задейства светодиод, той трябва да е добре охладен и излъчването трябва да бъде почти еднакво от всеки ъгъл на наблюдение. При OLED светлината се произвежда в една равнина и се разпръсква във всички посоки с еднаква сила. Светлината не заслепява и модулът не трябва да се темперира с охладително тяло. Причините за това се крият в строежа на органичните светодиоди, които напомнят плосък кондензатор. Между положените равнинно върху носещия елемент електроди се намира изключително тънката многослойна система от „малки молекули”. Токът протича през тези незначителни слоеве с дебелина от едва 100 нанометра, така че светлината се създава в цялата равнина. Носещият елемент може да бъде от стъкло, полимерно фолио или някакво съвсем тънко метално фолио.
По този начин може да се постигне това, което с LED не може или е много трудно за реализиране. OLED не се поставя в осветително тяло – органичните светодиоди са самото осветително тяло. OLED не се добавя към прозорци или фасади, органичните светодиоди са самият прозорец.
Дължината на живот може да се удължи допълнително
В дрезденския институт за органични материали и електронни компоненти COMEDD от няколко години се изследва между другото и производството на OLED на основата на субстрати. При това тънки полимерни фолиа или метални ленти се почистват на метър, структурират се, покриват се с органични вещества и се ламинират с тънко фолио. За тази цел изследователите разработват камера с движение от ролка на ролка за нанасяне на покритията, която комбинира предимствата на термичната обработка при вакуум и производствения потенциал на барабанното нанасяне на покрития. Така произведените OLED могат да се използват няколко седмици или месеца стабилно.
Това функционира значително по-надеждно със структурирани стъклени субстрати, на които могат да се произвеждат органични светодиоди с големина до 33/33 см. Капсуловани с второ стъкло, тези органични светодиоди показват продължителен живот и представляват за момента стандарт за всички OLED пилотни линии по света. При OLED с по-големи размери електродите се подсилват с метална решетка, така че да се осигури провеждането на ток в дълбочина за постигане на хомогенна плътност на излъчваната светлина.
За постигане на дълготрайност на гъвкавите OLED все още липсва подходящо защитно фолио за чувствителния органичен слой, така че да бъде защитен от водни пари или кислород. Използването на тънко стъкло, което притежава голяма прозрачност и същевременно осигурява нужната защита, би било решение, но при производството на големи органични светодиоди е трудно за приложение и практически не може да бъде огънато триизмерно, без да бъде счупено.
Впечатляващи перспективи
Това че концерни и обществени инвестиционни компании въпреки всичко наливат много пари в технологията, е доказателство, че органичните светодиоди впечатляват и предлагат напълно нови стойности, както и възможности за нови концепции на осветлението. Форми, цветове, динамика и прозрачност могат свободно да се определят и да създават неповторими обекти.
Независимо от ограниченията базираните на стъкло органични светодиоди вече предлагат различни възможности на пилотното производство. Защото активната площ на OLED може да се структурира по такъв начин, че при запалването на органичните светодиоди може да се види символ, лого или надпис. В този случай определени участъци на диодите се изолират целенасочено, така че през тези зони да не протича електричество и те да не излъчват светлина. Електродите могат да се сегментират равномерно с лазер, като по този начин могат да се определят различни активни светещи участъци, които визуално се възприемат като една плоскост. Това се дефинира като динамични равнинни светлини.
Във включено положение органичните светодиоди създават топла и мека светлина. Чрез силата на тока директно се управлява интензивността на светлината. В изгасено състояние органичните светодиоди въздействат като слабо тонирано прозрачно стъкло.
Топла и мека светлина
Две демонстрации на COMEDD представят възможностите на динамичното равнинно осветление – OLED „Пеперуда” и OLED „Дискотека” могат комфортно и безпроблемно да се управляват чрез съответните приложения през таблети или смартфони. Двете решения са представени за първи път на Luminale 2012 във Франкфурт. Също така там бяха представени осветителните тела „Оbrach” на сръбската дизайнерка Ирена Килибарда, които представляват шестте най-големи засега в света OLED модули. Органичните светодиодни модули са изработени от COMEDD и разнасят приятна светлина от двете си страни.
Наред със споменатите дизайнерски решения органичните светодиоди се прилагат в различни инсталации. Прозрачният корпус на Дойче банк в Берлин е обогатен с OLED инсталация, която включва 384 органични светодиода, произведени от Philips. В музея на BMW в Мюнхен до януари 2013 година можеше да се види OLED „Глухарчето” с почти 1 000 органични светодиода, изработени от Osram.
„Глухарчето” на Osram, изложено в залата на BMW в Мюнхен, е също носител на технологията и е изградено от почти 1 000 органични светодиода. 
OLED инсталация в сградата на Дойче банк в Берлин.
За осветителното тяло „Obranch” сръбската дизайнерка Ирена Килибарда използва шест прозрачни OLED модула, които излъчват светлина във всички посоки. 
OLED полилей
ПРОЧЕТЕТЕ СЪЩО: ВЪЗДЕЙСТВИЕТО НА СВЕТЛИНАТА
Старателно проучване
Две неща са ясни – OLED няма да заменят LED, а ще ги допълнят. Докато всички мечти станат реалност, органичните светодиоди трябва да продължават да бъдат изследвани – при базираните на стъкло стандартни модули да бъде подобрена ефективността, при гъвкавите OLED е необходимо доусъвършенстване на производствената технология и техниката за капсуловане.
Източник: СПИСАНИЕ ДМТ
