Čo sa stane, ak organické molekuly začleníme do LED produktov? Dostaneme jasné svetlo a výnimočné podanie farieb.
Táto nová technológia sa stala verejne dostupnou koncom roku 2011, najprv v Japonsku, neskôr v Severnej Amerike. Hlavnou výhodou organických LED diód (OLED) oproti tradičným LED diódam je mäkké, rozptýlené svetlo, ktoré nevrhá tieň. OLED totiž nie sú bodový zdroj svetla, a sú preto ideálne na rovnomerné osvetlenie predmetov a priestorov.
Ako funguje OLED?
Vyžarovanie svetla organickými zložkami bolo prvý krát pozorované začiatkom päťdesiatych rokov minulého storočia a organické zložky sa súčasťou LED diód stali prvýkrát v polovici osemdesiatych rokov. Odvtedy sa táto technológia využíva v rôznych typoch zariadení s obrazovkou, napr. OLED televízie, smartfóny a PDA obrazovky.
Zdrojom svetla v OLED diódach je organický polovodič. Katóda je pripojená k zadnej časti, anóda k prednej časti polovodiča. Prechádzajúci elektrický prúd dostáva elektróny polovodiča do excitovaného stavu. Keď sa potom vracajú do základného stavu, uvoľnená energia sa mení na svetlo. Svetlo prechádza anódou a skleným (plastovým) materiálom. Vzniká tak plošný zdroj svetla, ktorý je veľmi tenký, vysoko efektívny a nevyžaruje veľa tepla.
Hlavnou nevýhodou OLED diód je citlivosť voči vode a reflexný povrch, ktorý vo vysokej miere odráža dopadajúce svetlo. Preto ich inštalácia vo vonkajších podmienkach nie je veľmi vhodná a odporúča sa najmä využitie v uzavretých priestoroch.
OLED v osvetľovacích systémoch
OLED modul je zložený z dvoch častí – panelu a základnej dosky. OLED dióda je súčasťou panelu, ktorý je pred prípadným mechanickým poškodením chránený plastovým obalom. Tento panel je pripevnený k základnej doske. Súčasťou základnej dosky aj regulátor napätia/prúdu privádzaného k panelu. Počet modulov na konkrétny zdroj energie závisí od ich výkonu.
OLED modul nedosahuje na výšku ani 10 mm a poskytuje rozptýlené biele svetlo. Moduly je možné spájať do tzv. svetelnej steny bez toho, aby sa uvoľňovalo nadmerné teplo.
Životnosť OLED panelu je viac ako 10 000 hodín. Po prekročení tohto času môže panel začať blikať. V takom prípade je potrebné ho vymeniť, pričom ale nie je nutné odinštalovať celý modul. Pred samotnou inštaláciou svetelnej steny je však potrebné zabezpečiť dostatočný priestor pre manipuláciu pre prípad, že bude potrebná výmena niektorých panelov.
Inštalácia OLED
Čo sa týka estetiky a dizajnu, OLED moduly nemajú takmer žiadne obmedzenia. Medzi tie najdôležitejšie obmedzenia patrí teplota a rozptyl vydaného tepla – obe tieto skutočnosti môžu výrazne ovplyvniť životnosť panelu, množstvo vyžarovaného svetla a napájanie. Keďže OLED moduly sú citlivé voči vode, mali by byť inštalované vo vnútri, v suchom prostredí, kde sa teplota pohybuje medzi 5 °C a 35 °C. Obmedzenia sa týkajú tiež teploty v strede spodnej časti základnej dosky a tiež v strede odhalenej časti povrchu OLED panelu. Relatívna vlhkosť by nemala presiahnuť 85 %. Vyššia teplota a vlhkosť spôsobujú rýchlejšie opotrebenie zariadenia. Vlastnosti jednotlivých produktov sa však môžu líšiť, a preto je vhodné prezrieť si špecifikáciu daného produktu.
Pri väčšine inštalácii umožňuje základná doska OLED panelu pracovať so stmievaním 0-10V, pričom niektoré inštalácie dovoľujú aj využitie iných typov kontrolných mechanizmov. OLED modul je možné stlmiť zo 100%, čo predstavuje maximálny jas, až na 3%. Úroveň osvetlenia je možné nastaviť už pri inštalácii, takže sa nespotrebúva viac energie, ako daná aplikácia skutočne vyžaduje. Aj v prípade, že sú OLED moduly nainštalované vo veľkom počte, nevyžarujú priveľa tepla, a teda je možné ich použiť aj v inštaláciách, ktoré sú od užívateľa vzdialené doslova na dotyk. Dokonca sa dajú začleniť do stien, nábytku či oblečenia.
Výhody a nevýhody OLED
OLED inštalácie disponujú rovnakými výhodami ako tradičné LED zariadenia – nižšia spotreba energie a dlhá životnosť. Kombinácia týchto dvoch typov diód bola využitá napr. pri osvetľovaní železničnej stanice Jiyugaoka v marci 2012. Vďaka tomu sa celková spotreba energie znížila o 40 %.
OLED panely vyžarujú rozptýlené svetlo, ktoré netreba ďalej upravovať. OLED inštalácie dosahujú veľmi dobré úrovne podania farieb. Vďaka indexu podania farieb (Ra) >90 sú OLED vhodné aj pre tie najnáročnejšie aplikácie, aké vyžadujú napríklad múzeá či galérie. OLED produkujú minimálne množstvo UV a infračerveného žiarenia, ktoré sú častou príčinou blednutia farieb a spôsobujú aj ďalšie poškodenia svetlocitlivých materiálov. Z tohto dôvodu boli v polovici roku 2011 OLED inštalované aj v Národnom múzeu moderného umenia v Kjóto. Stalo sa tak práve včas pred otvorením výstavy tkáčskych prác, ktoré sú veľmi citlivé a náročné na osvetlenie.
Rovnako ako pri mnohých nových technológiách, je hlavnou nevýhodou OLED modulov ich cena. Disponujú však výnimočnými vlastnosťami, (napr. tenký panel, výnimočné podanie farieb, malé množstvo UV a infračerveného žiarenia), vďaka ktorým sa ich použitie stáva v končenom dôsledku výhodné aj ekonomicky.
Budúcnosť OLED systémov
Ak by sme chceli predpovedať budúcnosť OLED systémov v severnej Amerike a zvyšku sveta, stačí sa pozrieť do Japonska. Medzi prvých zákazníkov budú celkom iste patriť múzeá, pre ktoré sú OLED atraktívne najmä vďaka šetrnosti k chúlostivým materiálom. Taktiež môžeme predpokladať ich využitie v LED inštaláciách, kde sa vyžaduje osvetlenie zblízka. V budúcnosti sa tiež predpokladá ich časté využitie v rámci tzv. niche design, teda navrhovaniu moderných estetických interiérov s dôrazom na trvácnosť a udržateľnosť.
Revolučné vlastnosti OLED modulov ponúkajú profesionálom v oblasti osvetľovacích systémov jedinečnú možnosť vylepšenia svojich projektov – dokonale naplniť požiadavky akejkoľvek inštalácie pri súčasnej redukcii energetických strát. Základná myšlienka OLED je „ ten správny nástroj pre konkrétnu prácu“ a vďaka tejto filozofii sa OLED stávajú ideálnym riešením na zlepšenie funkčnosti a efektivity veľkých svetelných inštalácií.
ZDROJE:
- Brosius, B.: LEDs Go Organic The Science behind OLED Lighting Systems, pubished in Lighting Technology, September/October 2013
