Στον τομέα του φωτισμού OLED, η μορφή του έχει εκτιμηθεί εδώ και καιρό περισσότερο από τη λειτουργία του. Μια νέα μελέτη Κινέζων ερευνητών παρουσιάζει μια αρχιτεκτονική OLED με δυνατότητα ρύθμισης χρώματος, η οποία όχι μόνο διευρύνει τα όρια του φασματικού ελέγχου, αλλά και επαναπροσδιορίζει τον τρόπο με τον οποίο οι OLED μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες του κιρκαδικού ρυθμού φωτισμού, των εξειδικευμένων αρχιτεκτονικών σχεδίων ή των κηπευτικών εφαρμογών.
Αντί να βασίζεται σε ξεχωριστό στοιχείο λευκού φωτός, η ομάδα πέτυχε ρύθμιση χρώματος σε πραγματικό χρόνο από θερμούς σε ψυχρούς τόνους ρυθμίζοντας την τάση, με αποτέλεσμα ομαλές φασματικές μεταβάσεις σε ένα εύρος έως και 11.411 Κέλβιν. Αλλά η βαθύτερη σημασία βρίσκεται πίσω από αυτούς τους αριθμούς. Αυτές οι συσκευές δείχνουν σημάδια υπέρβασης ορισμένων από τους περιορισμούς υλικού και αξιοπιστίας που εδώ και καιρό εμπόδιζαν την εφαρμογή των OLED στον γενικό φωτισμό: πιο ισορροπημένος ανασυνδυασμός εξιτονίων, χαμηλότερες τάσεις λειτουργίας και πιθανές οδοί προς πιο ανθεκτικά και ευέλικτα στοιχεία φωτισμού.
Ο φωτισμός OLED δεν έχει ακόμη ανακτήσει την κυρίαρχη θέση του από τα LED, αλλά αυτή η έρευνα τον επανατοποθετεί ως ένα αξιόπιστο εργαλείο, αν και σε μια εξειδικευμένη κατηγορία, κατάλληλο για εφαρμογές που απαιτούν οπτική απαλότητα, φασματική προσαρμοστικότητα και παράγοντες μορφής με προτεραιότητα σχεδιασμού.
Αυτό το άρθρο μπορεί να αναζωπυρώσει το ενδιαφέρον σε ορισμένους εξειδικευμένους τομείς σχετικά με αυτήν την τεχνολογία, η οποία κάποτε χαιρετίστηκε ως η επόμενη μεγάλη ανακάλυψη στον γενικό φωτισμό — αν και παραμένει ασαφές αν αυτό αντιπροσωπεύει μια τεχνολογική αναβίωση ή απλώς μια φωτεινή υποσημείωση.
Δυνατότητα προσαρμογής χρώματος και υψηλότερη απόδοση Αυτή η νέα έρευνα από μια ομάδα στο Πανεπιστήμιο Τζιλίν αποκάλυψε μια οθόνη OLED ικανή να προσαρμόζει δυναμικά τη συσχετισμένη θερμοκρασία χρώματος (ΚΔΤ), που κυμαίνεται από θερμή θερμοκρασία 3451 K έως ψυχρή θερμοκρασία 8073 K. Αυτό την καθιστά ιδανική για την αντιστοίχιση των κύκλων ημέρας ή την υποστήριξη εσωτερικού φωτισμού που ευθυγραμμίζεται με τους ανθρώπινους κιρκαδικούς ρυθμούς. Μία διαμόρφωση επιτυγχάνει ακόμη και εύρος ΚΔΤ 11411 K, ένα από τα ευρύτερα αναφερόμενα εύρη ΚΔΤ για OLED μέχρι σήμερα.
Αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν μια δομή διπλής εκπομπής που διαχωρίζεται από ένα προσεκτικά σχεδιασμένο διαχωριστικό υλικό, επιτρέποντας την ακριβή κίνηση της περιοχής ανασυνδυασμού εξιτονίων. Αυτό επιτρέπει στην OLED να εκπέμπει περισσότερο μπλε ή πορτοκαλί φως ανάλογα με την εφαρμοζόμενη τάση. Αυτή η τεχνολογική ανακάλυψη αντιμετωπίζει άμεσα την ανάγκη για ρυθμιζόμενο λευκό φωτισμό, ο οποίος κερδίζει γρήγορα έδαφος στον εμπορικό εσωτερικό σχεδιασμό, την εκπαίδευση και την υγειονομική περίθαλψη.
Μια συσκευή OLED με πορτοκαλί προσμίξεις πέτυχε μέγιστη ενεργειακή απόδοση 106 lm/W—μια σημαντική βελτίωση για τις συσκευές OLED, αλλά εξακολουθεί να είναι κάτω από τα τυπικά επίπεδα για τα τρέχοντα πακέτα LED υψηλής απόδοσης. Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι αυτή η μέτρηση λήφθηκε υπό ιδανικές εργαστηριακές συνθήκες για ένα μονόχρωμο στοιχείο OLED και όχι για ένα στοιχείο λευκού φωτός που δοκιμάστηκε σε επίπεδο συστήματος.
Γιατί ο φωτισμός OLED δεν ήταν ποτέ ευρέως διαδεδομένος
Για να κατανοήσουμε τη σημασία αυτών των αριθμών, είναι σημαντικό να θυμηθούμε την ιστορία ανάπτυξης του φωτισμού OLED — και τις δυσκολίες που αντιμετώπισε.
Στις αρχές της δεκαετίας του 2010, τα πάνελ OLED διαφημίζονταν ως το μέλλον του γενικού φωτισμού: εξαιρετικά λεπτά, διάχυτα, χωρίς αντανακλάσεις και αισθητικά ευχάριστα. Ωστόσο, έχουν αποτύχει επανειλημμένα να επιτύχουν εμπορική επιτυχία. Σύμφωνα με πολλαπλές αξιολογήσεις του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ (ΕΛΑΦΙΝΑ), η τελική περιθωριοποίηση του φωτισμού OLED είναι αποτέλεσμα ενός συνδυασμού παραγόντων:
Κενό Απόδοσης: Ενώ οι OLED φαίνονταν πολλά υποσχόμενες στη θεωρία, η πραγματική τους απόδοση ήταν ανεπαρκής. Δοκιμές σε εργαστήρια του Υπουργείου Ενέργειας των ΗΠΑ έδειξαν ότι τα φωτιστικά OLED συνήθως επιτυγχάνουν μόνο 23-45 lm/W, ενώ συγκρίσιμα φωτιστικά LED συχνά υπερβαίνουν τα 100 lm/W. Ακόμα και σήμερα, τα τυπικά LED παραμένουν πολύ πιο αποδοτικά από τα OLED.
Υψηλό κόστος και χαμηλή απόδοση: Το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ προέβλεψε ότι το κόστος των πάνελ OLED θα πρέπει να περιοριστεί σε περίπου 100 δολάρια ανά τετραγωνικό μέτρο για να ανταγωνιστεί τα πάνελ LED. Ωστόσο, λόγω των πολύπλοκων διαδικασιών κατασκευής και των προκλήσεων στη συσκευασία, το πραγματικό κόστος είναι πολύ υψηλότερο.
Ζητήματα ανθεκτικότητας και αξιοπιστίας: Οι οθόνες OLED είναι ευαίσθητες στην υγρασία και το οξυγόνο, με αποτέλεσμα πρόωρα σκούρα σημεία και βραχυκυκλώματα. Συνήθως χρησιμοποιούνται τυπικοί οδηγοί LED, αλλά αυτοί δεν είναι συμβατοί με τα χαρακτηριστικά των OLED, με αποτέλεσμα περαιτέρω μείωση της απόδοσης και προβλήματα τρεμοπαίγματος.
Έλλειψη προτύπων και οικοσυστήματος: Λόγω της έλλειψης εναλλάξιμων εξαρτημάτων, τυποποιημένων προγραμμάτων οδήγησης ή συνδέσμων βύσμα-και-παιχνίδι, οι οθόνες OLED είναι επικίνδυνες για τους σχεδιαστές και δαπανηρές για τους ολοκληρωτές.
Εν τω μεταξύ, η τεχνολογία LED εξελίσσεται ραγδαία. Τα πάνελ LED πλευρικής εκπομπής είναι επιτέλους αισθητικά συγκρίσιμα με τα OLED και τα ξεπερνούν σχεδόν σε όλες τις τεχνικές και οικονομικές μετρήσεις.
Είναι αυτό απλώς ένα εξειδικευμένο κίνημα, όχι επανάσταση;
Τι σημαίνει, λοιπόν, αυτή η νέα έρευνα για το μέλλον των OLED; Η τεχνολογική πρόοδος είναι πραγματική. Τα επίπεδα απόδοσης που επιδεικνύουν οι συσκευές που κατασκευάζονται σε εργαστήριο ήταν κάποτε οι θεωρητικοί στόχοι των υποστηρικτών του φωτισμού OLED. Ωστόσο, ένα εργαστήριο δεν είναι εργοστάσιο και η απόδοση των δοκιμών σε εργαστήριο δεν ισοδυναμεί με λύσεις έτοιμες για την αγορά.
Η υιοθέτηση από τη βιομηχανία απαιτεί σημαντική ζήτηση σε συγκεκριμένα σενάρια εφαρμογών. Επιπλέον, απαιτούνται μια ώριμη αλυσίδα εφοδιασμού, μείωση του κόστους και αξιόπιστα δεδομένα διάρκειας ζωής—τα οποία προς το παρόν απουσιάζουν. Προηγούμενη ανάλυση από το Υπουργείο Ενέργειας των ΗΠΑ έδειξε ότι ακόμη και οι καλά δομημένες OLED παρουσιάζουν απότομη μείωση της διάρκειας ζωής όταν λειτουργούν σε υψηλή φωτεινότητα. Επιπλέον, σε αντίθεση με τις LED, οι OLED δεν διαθέτουν επί του παρόντος ένα τυποποιημένο σύστημα δοκιμών διάρκειας ζωής παρόμοιο με το ΛΜ-80.
Παρ 'όλα αυτά, οι OLED εξακολουθούν να έχουν μια πολύ στενή αλλά πολλά υποσχόμενη πορεία επαγγελματικής ανάπτυξης στις σύγχρονες εφαρμογές φωτισμού - ειδικά σε εφαρμογές όπου η οπτική απαλότητα, η ενσωμάτωση του σχεδιασμού και η προσαρμοστικότητα είναι πιο σημαντικά από την απλή οικονομία μονάδα φωτισμού/βάτ. Οι σχεδιαστές εξακολουθούν να εκτιμούν την ικανότητα των OLED να παρέχουν φωτισμό χωρίς αντανακλάσεις, οπτικά πλούσιο σε μια σχεδόν γλυπτική λεπτή μορφή.