OLED: синтез технологий и искусства

№ 4(30)’2014
PDF версия
В настоящее время технология применения OLED является одним из самых перспективных направлений развития светодиодной отрасли. Компания Philips «Cветовые решения», поделилась данными о последних разработках.

Cоздание органических светодиодов не просто ознаменовало появление еще одного источника света, а открыло новую эру в области освещения, дизайна, архитектуры и искусства. OLED-панели представляют собой в высшей степени адаптивный материал, который стирает ограничения по форме и размеру, налагаемые традиционными лампами и светильниками. Тончайшая конструкция модулей органических светодиодов позволяет изменить привычный способ использования света в интерьере и архитектуре. Одним из крупнейших производителей OLED является компания Philips Lumiblade. Более 20 лет исследований позволили создать решение, обладающее уникальными характеристиками и функциями, которые переворачивают представление об освещении, его применении и восприятии. Однородное свечение, необычная форма, низкое тепловое излучение, чрезвычайно тонкая структура и управляемость модулей Philips Lumiblade открывают безграничные возможности для разработки революционных световых решений и концептов, которые, в свою очередь, удивят потребителей неожиданными эффектами при создании атмосферы в помещении.

 

История создания

Компания Philips начала разработки в области органических светодиодов в 1991 г. в рамках создания OLED-дисплеев. В 2004 г. фокус исследований сместился непосредственно на освещение, а в апреле 2009 г. впервые был представлен легко интегрируемый OLED-модуль Philips Lumiblade — стандартная панель освещения с устройством быстрого подключения.

Помимо ученых и инженеров, в разработке OLED-панелей принимали участие художники, дизайнеры, программисты и другие эксперты, что помогло определиться с формой и структурой модулей, создать интерактивный и востребованный интерфейс. Комплексный подход к созданию этого инновационного источника света позволил объединить в одном решении энергоэффективность, программируемость и уникальный дизайн, а также избежать ошибок. В рамках развития органических светодиодов специалисты Philips стремились учитывать пожелания конечных потребителей уже на стадии разработки. Проведение опросов в фокус-группах позволило выявить несостоятельность многих идей. Например, в одном из вариантов конструкции OLED-панелей предполагалось использование обычных цоколей Е27, что позволило бы устанавливать лампу в любой существующий светильник. Однако апелляция к существующим технологиям была признана ошибочной. Световое решение с цоколем Е27 неизбежно ассоциировалось у потребителей с лампой накаливания, что формировало неправильные ожидания по световой отдаче и цене. Таким образом, даже если потребителей привлек дизайн, они бы отказывались от покупки в связи с высокой стоимостью.

Развитие технологии продолжается и сегодня. Перед учеными и инженерами стоят несколько вызовов: увеличение размера OLED-панелей (пока максимальная площадь составляет 225 см2), создание прозрачных и гибких органических светодиодов, а также повышение их яркости. Помимо исследований в собственной лаборатории, Philips принимает участие в ряде партнерских проектов. В подобных совместных разработках плотно взаимодействуют различные производители, светотехники, технологи, специалисты по материалам и приборам. Одним из примеров подобных партнерств является проект OLED 100.

 

Что такое OLED?

Органические светодиоды (OLED) — это полупроводники, которые светятся при пропускании через них электрического тока, но, в отличие от обычных светодиодов (LED), они сделаны из органических соединений. OLED-панели, которые в толщину не превышают 1,8 мм, излучают мягкий неслепящий свет со всей поверхности.

Основное отличие органического светодиода от любого другого источника света заключается в том, что у OLED вся поверхность излучает мягкое неслепящее свечение, при этом рассеиватели в конструкции подобного модуля не используются. Органические светодиоды нагреваются в среднем до 30 °C, что позволяет использовать их с легко воспламеняющимися материалами, например бумагой или материей. Энергоэффективность, высокое качество света и уникальный дизайн позволяют говорить о большом потенциале использования этой технологии в дизайне, архитектуре, модной индустрии и многих других областях. Отдельно необходимо отметить, что органические светодиоды абсолютно безопасны для окружающей среды — они не содержат токсичных элементов и полностью поддаются вторичной переработке.

Архитектура и принцип работы органических светодиодов

Структура органического светодиода

Рис. 1. Структура органического светодиода

Стандартная архитектура органического светодиода (рис. 1) включает следующие компоненты:

  • верхняя прозрачная подложка (стекло/пластик);
  • прозрачный анод из индий-оловянного оксида;
  • многочисленные органические слои, обладающие различными функциями;
  • металлический катод — второй электрод;
  • приклеенная прозрачная подложка (обычно стеклянная) для защиты органического материала;
  • геттер для защиты от воздействия влаги и воздуха.

Органические светодиоды работают от источника питания постоянного тока. Потребление электроэнергии зависит от размера OLED-панели и ее светоотдачи.

 

Производство

Пилотная линия по производству органических светодиодов Philips была запущена в 2007 г. в Аахене, Германия. В мае 2011 г. было инвестировано €40 млн в увеличение производственной мощности завода, что способствовало быстрому развитию Philips Lumiblade, а также увеличило доступность OLED-модулей для создания высокотехнических световых решений декоративного назначения. Дополнительные мощности были запущены в 2012 г., на сегодня завод в Аахене может считаться одной из самых современных и масштабных площадок по производству OLED-панелей.

 

Применение органических светодиодов

OLED-панели являются источниками света, которые оказывают заметное эмоциональное воздействие на потребителей, именно поэтому они наиболее часто используются дизайнерами, художниками и архитекторами. Сегодня можно увидеть множество инсталляций, демонстрирующих, что такая «лампа» достойна быть на первом плане, ее нельзя прятать под абажур или скрывать за другими элементами. Для развития этого направления в сентябре 2010 г. компания Philips открыла Lumiblade Creative Lab в Аахене, предоставив возможность светодизайнерам, производителям и всем желающим тестировать органические светодиоды как материал. Кроме того, Philips сотрудничает с Институтом CERTI в Флорианополисе (Бразилия) в области развития OLED-продукции, а также управляет работой центра по разработке продуктов в Шанхае (Китай), чтобы совместно с дизайнерами из разных стран мира создавать световые решения на основе органических светодиодов.

Рис. 2.

Рис. 3.

OLED-панели легли в основу создания таких инсталляций, как интерактивная стена Philips LivingShapes (рис. 2), арт-объект Living Sculpture (рис. 3) от Кристофера Баудера (WHITEvoid), светильник Flat Lamp от Тома Диксона (рис. 4), светильник «Мимоза» от Jason Bruges Studio (рис. 5) и настольный светильник Moorea oт Дэниела Лорча (рис. 6).

Рис. 4.

Рис. 5.

Рис. 6.

На международной выставке Light+Building 2014 компания Philips впервые представила OLED-модуль Lumiblade Brite FL300 со световым потоком в 300 лм, что является самым высоким показателем среди органических светодиодов (рис. 7).

Рис. 7.

Источники света с такими параметрами применимы для функционального освещения, где раньше использование OLED было невозможно. Инновационная панель может быть интегрирована в интерьер помещений или использована для создания различных световых объектов. Инсталляции с применением модуля Brite FL300 могут освещать магазины премиального сегмента, отели класса DeLuxe, а также офисы класса A+. Представленная панель является наиболее энергоэффективной среди OLED-решений (50 лм/Вт), ее срок службы составит 10 000 ч. Сегодня на рынке доступны решения с цветовыми температурами 3000 и 4000 К.

 

Органические светодиоды завтра

Скоро дизайнеры, архитекторы и потребители будут активно использовать OLED в самых различных областях жизни. Например, в домах появятся светящиеся разными цветами потолки, стеклянные стены, которые загораются от прикосновения, или окна, которые начинают светиться после наступления темноты.

Тот факт, что подобные решения будут доступны в ближайшем будущем, доказывает появление подобных концептов уже сегодня. Однако инновационным технологиям еще предстоит быть адаптированными для массового производства. Например, в 2012 г. компании BASF и Philips объявили о создании прозрачных OLED-панелей, которые могут быть интегрированы в крышу автомобиля. Включенные панели позволят обеспечивать в салоне машины приятное равномерное освещение, а при выключении модули будут становиться прозрачными. 

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *