В областта на OLED осветлението, формата му отдавна е ценена повече от функцията му. Ново проучване на китайски изследователи показва OLED архитектура с регулируема цвят, която не само разширява границите на спектралния контрол, но и преосмисля как OLED-ите могат да отговорят на нуждите на циркадно ритмично осветление, специализирани архитектурни проекти или градинарски приложения.
Вместо да разчита на отделен компонент за бяла светлина, екипът постигна настройка на цветовете в реално време от топли към студени тонове чрез регулиране на напрежението, което доведе до плавни спектрални преходи в диапазон до 11 411 Келвина. Но зад тези числа се крие по-дълбокото значение. Тези устройства показват признаци на преодоляване на някои от ограниченията на материалите и надеждността, които отдавна възпрепятстват приложението на OLED диодите в общото осветление: по-балансирана рекомбинация на екситони, по-ниски работни напрежения и потенциални пътища към по-издръжливи и гъвкави осветителни елементи.
OLED осветлението все още не е възвърнало статута си на масово осветление от светодиодите, но това изследване го позиционира като надежден инструмент, макар и нишов, подходящ за приложения, изискващи визуална мекота, спектрална адаптивност и форм-фактори с приоритет върху дизайна.
Тази статия може да събуди отново интереса в някои специализирани области относно тази технология, някога приветствана като следващия голям пробив в общото осветление, макар че остава неясно дали това представлява технологично възраждане или просто ярко бележка под линия.
Регулируемост на цветовете и по-висока ефективност. Това ново изследване на екип от университета в Джилин разкри OLED, способен динамично да регулира своята корелирана цветна температура (ОМТ), варираща от топли 3451 K до студени 8073 K. Това го прави идеален за съобразяване с циклите на дневната светлина или за поддържане на вътрешно осветление, което е в съответствие с човешките циркадни ритми. Една конфигурация дори постига ОМТ диапазон от 11411 K, един от най-широките докладвани ОМТ диапазони за OLED до момента.
Тези устройства използват структура с двоен емитиращ слой, разделен от внимателно проектиран дистанционен материал, което позволява прецизно движение на областта на рекомбинация на екситони. Това позволява на OLED дисплея да излъчва повече синя или оранжева светлина в зависимост от приложеното напрежение. Този технологичен пробив директно отговаря на нуждата от регулируемо бяло осветление, което бързо набира популярност в търговския интериорен дизайн, образованието и здравеопазването.
OLED устройство с оранжево дотиране постигна пикова енергийна ефективност от 106 лм/W – значително подобрение за OLED устройствата, но все още под типичните нива за настоящите високопроизводителни Светодиод корпуси. Важно е да се отбележи, че това измерване е извършено при идеални лабораторни условия за монохромен OLED елемент, а не за елемент с бяла светлина, тестван на системно ниво.
Защо OLED осветлението никога не е било широко разпространено
За да разберем значението на тези цифри, е важно да си припомним историята на развитието на OLED осветлението – и трудностите, с които се е сблъскало.
В началото на 2010-те години OLED панелите бяха рекламирани като бъдещето на общото осветление: ултратънки, разсеяни, без отблясъци и естетически приятни. Те обаче постоянно не успяваха да постигнат търговски успех. Според множество оценки на Министерството на енергетиката на САЩ (Министерство на енергетиката), евентуалното маргинализиране на OLED осветлението е резултат от комбинация от фактори:
Разлика в ефективността: Въпреки че OLED-ите изглеждаха обещаващи на теория, реалните им показатели бяха недостатъчни. Тестове в лабораториите на Министерство на енергетиката показаха, че OLED осветителните тела обикновено постигат само 23-45 лм/W, докато сравними Светодиод осветителни тела често надвишават 100 лм/W. Дори днес стандартните светодиоди остават далеч по-ефективни от OLED-ите.
Висока цена и нисък добив: Министерството на енергетиката на САЩ прогнозира, че разходите за OLED панели ще трябва да бъдат контролирани до около 100 долара на квадратен метър, за да се конкурират с Светодиод панелите. Поради сложните производствени процеси и проблемите с опаковането обаче, реалната цена е много по-висока.
Проблеми с издръжливостта и надеждността: OLED дисплеите са податливи на влага и кислород, което води до преждевременни тъмни петна и късо съединение. Обикновено се използват стандартни Светодиод драйвери, но те са несъвместими с характеристиките на OLED дисплеите, което води до допълнително намаляване на ефективността и проблеми с трептенето.
Липса на стандарти и екосистема: Поради липсата на взаимозаменяеми компоненти, стандартизирани драйвери или щепсел-и-играя конектори, OLED дисплеите са рискови за дизайнерите и скъпи за интеграторите.
Междувременно Светодиод технологията се развива бързо. Странично излъчващите Светодиод панели най-накрая са естетически сравними с OLED и ги превъзхождат по почти всички технически и икономически показатели.
Това просто нишово движение ли е, а не революция?
И така, какво означава това ново изследване за бъдещето на OLED дисплеите? Технологичният прогрес е реален. Нивата на производителност, демонстрирани от лабораторно произведените устройства, някога са били теоретичните цели на поддръжниците на OLED осветлението. Лабораторията обаче не е фабрика и производителността на тестовете на място не се равнява на готови за пазара решения.
Приемането в индустрията изисква значително търсене в специфични сценарии на приложение. Освен това са необходими зряла верига за доставки, намаляване на разходите и надеждни данни за експлоатационния живот – всички от които в момента липсват. Предишен анализ на Министерството на енергетиката на САЩ показа, че дори добре структурираните OLED диоди претърпяват рязък спад в експлоатационния живот, когато работят с висока яркост. Освен това, за разлика от светодиодите, OLED диодите в момента нямат стандартизирана система за тестване на експлоатационния живот, подобна на ЛМ-80.
Въпреки това, OLED дисплеите все още имат много тесен, но многообещаващ път за професионално развитие в съвременните осветителни приложения – особено в приложения, където визуалната мекота, интеграцията на дизайна и възможността за регулиране са по-важни от простата икономия на лумени/ватове. Дизайнерите все още ценят способността на OLED дисплеите да осигуряват безотблясъци, визуално богато осветление в почти скулптурно тънък форм-фактор.