Co se stane, když organické molekuly začleníme do LED produktů? Dostaneme jasné světlo a výjimečné podání barev. Tato nová technologie se stala veřejně dostupnou koncem roku 2011 nejprve v Japonsku, později v Severní Americe. Hlavní výhodou organických LED diod (OLED) oproti tradičním LED diodám je měkké, rozptýlené světlo, které nevrhá stín. OLED totiž nejsou bodovým zdrojem světla a jsou proto ideální pro rovnoměrné osvětlení předmětů a prostorů.
Jak funguje OLED?
Vyzařování světla organickými složkami bylo poprvé pozorováno počátkem padesátých let minulého století a organické složky se součástí LED diod stali poprvé v polovině osmdesátých let. Od té doby se tato technologie využívá v různých typech zařízení s obrazovkou, např. OLED televize, smartphony a PDA obrazovky.
Zdrojem světla v OLED diodách je organický polovodič. Katoda je připojena k zadní části, anoda k přední části polovodiče. Procházející elektrický proud dostává elektrony polovodiče do excitovaného stavu. Když se pak vracejí do základního stavu, uvolněná energie se mění na světlo. Světlo prochází anodou a skleněným (plastovým) materiálem. Vzniká tak plošný zdroj světla, který je velmi tenký, vysoce efektivní a nevyzařuje hodně tepla.
Hlavní nevýhodou OLED diod je citlivost vůči vodě a reflexní povrch, který ve vysoké míře odráží dopadající světlo. Proto jejich instalace ve venkovních podmínkách není velmi vhodná a doporučuje se zejména využití v uzavřených prostorech.
OLED v osvětlovacích systémech
OLED modul je složen ze dvou částí – panelu a základní desky. OLED dioda je součástí panelu, který je před případným mechanickým poškozením chráněn plastovým obalem. Tento panel je připevněn k základní desce. Součástí základní desky je i regulátor napětí/ proudu přiváděného k panelu. Počet modulů na konkrétní zdroj energie závisí na jejich výkonu.
OLED modul nedosahuje na výšku ani 10 mm a poskytuje rozptýlené bílé světlo. Moduly lze spojovat do tzv. světelné stěny, aniž se uvolňovalo nadměrné teplo.
Životnost OLED panelu je více než 10 000 hodin. Po překročení této doby může panel začít blikat. V takovém případě je třeba ho vyměnit, přičemž ale není nutné odinstalovat celý modul. Před samotnou instalací světelné stěny je však třeba zajistit dostatečný prostor pro manipulaci pro případ, že bude nutná výměna některých panelů.
Instalace OLED
Co se týká estetiky a designu, OLED moduly nemají téměř žádná omezení. Mezi ta nejdůležitější patří teplota a rozptyl vydaného tepla – obě tyto skutečnosti mohou výrazně ovlivnit životnost panelu, množství vyzařovaného světla a napájení. Jelikož OLED moduly jsou citlivé vůči vodě, měly by být instalovány uvnitř, v suchém prostředí, kde se teplota pohybuje mezi 5° C a 35° C. Omezení se týkají také teploty ve středu spodní části základní desky a také ve středu odhalené části povrchu OLED panelu. Relativní vlhkost by neměla přesáhnout 85 %. Vyšší teplota a vlhkost způsobují rychlejší opotřebení zařízení. Vlastnosti jednotlivých produktů se však mohou lišit, a proto je vhodné prohlédnout si specifikaci daného produktu.
U většiny instalací umožňuje základní deska OLED panelu pracovat se stmíváním 0 – 10 V, přičemž některé instalace dovolují i využití jiných typů kontrolních mechanismů. OLED modul je možné ztlumit ze 100 %, což představuje maximální jas, až na 3 %. Úroveň osvětlení lze nastavit již při instalaci, takže se nespotřebovává více energie, než daná aplikace skutečně vyžaduje. I v případě, že jsou OLED moduly nainstalované ve velkém počtu, nevyzařují příliš tepla, a tudíž je možné je použít i v instalacích, které jsou od uživatele vzdáleny doslova na dotek. Dokonce se dají začlenit do stěn, nábytku či oblečení.
Výhody a nevýhody OLED
OLED instalace disponují stejnými výhodami jako tradiční LED zařízení – nižší spotřeba energie a dlouhá životnost. Kombinace těchto dvou typů diod byla využita např. při osvětlování železniční stanice Jiyugaoka v březnu 2012. Díky tomu se celková spotřeba energie snížila o 40 %.
OLED panely vyzařují rozptýlené světlo, které není třeba dále upravovat. OLED instalace dosahují velmi dobré úrovně podání barev. Díky indexu podání barev (Ra) > 90 jsou OLED vhodné i pro ty nejnáročnější aplikace, jaké vyžadují například muzea či galerie. OLED produkují minimální množství UV a infračerveného záření, které jsou častou příčinou blednutí barev a způsobují i další poškození materiálů citlivých na světlo. Z tohoto důvodu byly v polovině roku 2011 OLED instalovány i v Národním muzeu moderního umění v Kjóto. Stalo se tak právě včas před otevřením výstavy tkaných prací, které jsou velmi citlivé a náročné na osvětlení.
Stejně jako u mnoha nových technologií, je hlavní nevýhodou OLED modulů jejich cena. Disponují však výjimečnými vlastnostmi (např. tenký panel, výjimečné podání barev, malé množství UV a infračerveného záření), díky kterým se jejich použití stává v konečném důsledku výhodné i ekonomicky.
Budoucnost OLED systémů
Pokud bychom chtěli předvídat budoucnost OLED systémů v severní Americe a zbytku světa, stačí se podívat do Japonska. Mezi první zákazníky budou zcela jistě patřit muzea, pro které jsou OLED atraktivní zejména díky šetrnosti k choulostivým materiálům. Také můžeme předpokládat jejich využití v LED instalacích, kde se vyžaduje osvětlení zblízka. V budoucnu se také předpokládá jejich časté využití v rámci tzv. niche design, tedy navrhování moderních estetických interiérů s důrazem na trvanlivost a udržitelnost.
Revoluční vlastnosti OLED modulů nabízejí profesionálům v oblasti osvětlovacích systémů jedinečnou možnost vylepšení svých projektů – dokonale naplnit požadavky jakékoliv instalace při současné redukci energetických ztrát. Základní myšlenka OLED je „ten správný nástroj pro konkrétní práci“ a díky této filozofii se OLED stávají ideálním řešením pro zlepšení funkčnosti a efektivity velkých světelných instalací.
ZDROJ:
- Brosius, B.: LEDs Go Organic The Science behind OLED Lighting Systems, pubished in Lighting Technology, September/October 2013
