Figylem! Ez a cikk 13 éve frissült utoljára. A benne szereplő információk mára aktualitásukat veszíthették, valamint a tartalom helyenként hiányos lehet (képek, táblázatok stb.).
Világító szőnyegek és mennyezetek. Ablakok, melyek ragyogó napfényt ontanak magukból akkor is, amikor odakint sötét van. Derengő, világító ruhák. Amikor a tudósok és a formatervezők az organikus fénykibocsátó diódákról (OLED) beszélgetnek, fantáziájuknak semmi sem szab határt. Sci-fi, távoli jövő vagy kézzelfogható valóság?Valóban, a jövő számtalan lehetőséget rejteget az OLED-ek felhasználására, azonban a holnap gyökerei a mában keresendők, hiszen az ultravékony világító lapocskák gyártása már elkezdődött, sőt a kereskedelmi forgalomban is megjelentek. A LED-technológia terjedése rohamos, és közel sem ért a végére, máris közeleg egy újabb világítástechnikai forradalom? Ismerkedjünk kicsit a technológiával, miben különböznek az OLED-ek a meglévő fényforrásainktól.
Az OLED-ek felületen sugárzó világítótestek, nem pontszerű fényforrások. Az alig 1,8 milliméter vastagságú OLED-ek meleg, kellemes, homogén fénnyel világítanak teljes felületükön. Precízebben fogalmazva, az OLED-ek rendkívül vékony organikus félvezető és szín-molekula rétegekből állnak, melyeket két üvegréteg vesz közre. Feszültség alatt az organikus rétegek világítani kezdenek. Az OLED-ek gyártása a számítógép- chipek gyártásához hasonlatos – a legújabb csúcstechnikát és precíz folyamatokat alkalmazzák. A gyártás egy nagyon vékony, átlátszó és vezetőképes indium-ón-oxid (ITO) réteggel kezdődik, melyet az üveglap egyik oldalára visznek fel. Ez a réteg képezi az anódot. A következő lépésekben a szerves rétegek kerülnek a felületre – a „szervesnek” ez esetben nincs köze növényekhez vagy állatokhoz –; a LED-ektől eltérően az OLED-eket szerves vegyanyagokból készítik, azaz szénalapú összetevőkből. A végső fázisban az alumíniumalapú katód készül el, melynek elsődleges feladata, hogy az OLED tükörként viselkedjen kikapcsolt állapotban. Amint az OLED-et feszültség alá helyezzük, elektromos áram folyik az anódtól a katód felé, melynek hatására a közbülső réteg világítani kezd. A kibocsátott fény színe a feszültségtől és az organikus rétegben feldolgozott anyagoktól függ.
Felületi és pontszerű sugárzók
A LED-ek és OLED-ek közötti legfőbb különbség az, hogy az OLED-ek – szemben minden más fényforrással – a teljes felületükön egyenletesen adják le a fényt – innen a „felületi sugárzó” elnevezés. Az OLED-ek fénye lágy, diffúz és nem kápráztat. Extrém laposságuknak köszönhetően számtalan felületre és termékre felvihetők, illetve integrálhatók, a lámpatestek bármilyen formában és méretben kialakíthatók. Az OLED-ek szabályozása is rendkívül egyszerű – egy hagyományos szabályozóval módosíthatjuk a fényerejüket, bonyolult és drága elektronikák nélkül. Az OLED-ek gyakorlatilag bármilyen színben előállíthatók, természetesen magas minőségű, többféle színhőmérsékletű fehér színben is. A hagyományos szögletes formák mellett a gyártók bonyolultabb formák (pl. kerek, háromszög) előállítására is képesek sorozatgyártásban, ami lehetővé teszi a legkülönbözőbb technikai világítási formák megvalósítását. Méretüket tekintve az OLED-ek sokat fejlődtek az elmúlt években – az akár 140 cm2-t is elérő felület már szokványosnak mondható. Az ennél nagyobb felületek előállításának egyelőre még az ún. fénykoszorú-effektus szab gátat – mivel a feszültség betáplálása a fényforrás szélén történik, az OLED ellenállásának köszönhetően a fényerő csökken az OLED közepe felé haladva, azaz a felület közepe sötétebb, míg a széle körben erősebben világít.
Energiahatékonyság
Manapság az előállított energia legnagyobb részét a különböző épületek világítására használjuk fel. Ez az energiamennyiség csökkenthető, ha korszerű, energiatakarékos világítási megoldásokat alkalmazunk. Energiahatékonysági szempontból a szerves diódák sokkal fejlettebbek, mint a hagyományos termékek. Nemcsak a gyártásuk során használunk jóval kevesebb energiát, mint például a nem szerves LED-ek esetében, hanem – mivel hideg fényforrásokról van szó – a működtetésük is jóval kevesebb energiát igényel: az OLED-ek nagyfokú hatékonysággal alakítják át a felvett energiát fénnyé, felmelegedés nélkül. Hőmérsékletük a 30 °C-ot sem éri el – ennek köszönhetően egyrészt minimális az elvesztegetett energia, másrészt lehetővé válik az OLED-ek beépítése olyan anyagokba, melyeket ez- idáig sosem társítottunk a világítással, mint például a papír vagy leheletfinom szövetek.
Az autóipari hasznosítás
Az OLED-ek különleges tulajdonságai az autóipari szereplőket sem hagyják hidegen: a világítási funkciók most először ötvözhetők a járművel. Így például rendkívül kis helyet foglaló hátsó lámpák készülhetnek, ami teret hagy egyéb műszerek számára, vagy növeli a csomagtartó kapacitását. Az autóülések nemcsak egyszerű ülőalkalmatosságok lesznek – integrált OLED-ekkel egyben fényforrásokká is válnak. Különböző panelek alkalmazásával a tetőkárpiton vagy a küszöbökön új dimenziók nyílnak meg a formatervezők előtt a járművek kivilágításában. Az Audi és a Smart első prototípusai bemutatják, hogy hogyan lehet az OLED-eket alkalmazni. A frankfurti IAA kiállításon már láthattuk az OLED-eket és a tetőablakba integrált átlátszó napelemeket kombináló tanulmányt.
OLED-ek tömeggyártása
Bár jelenleg az OLED-ek előállítása és beszerzése még igen magas költségekkel jár, a technológia rendkívül gyors ütemben fejlődik. Az organikus diódák tömeggyártásának bevezetése a költségek jelentős csökkenéséhez vezethet, így a technológia egyre szélesebb körben lesz elérhető. Ezt támasztja alá, hogy már a kereskedelmi forgalomban is elérhetővé vált 45 lumen per watt hatékonyságú, 15 000 óra hasznos élettartamú OLED panel. Ha lehet hinni a számoknak: a hagyományos izzószálas technológiák élettartama ennek a tizede, hatékonyságuk pedig összemérhetetlen. A korábban említett fénykoszorú fokozatos javításának köszönhetően a technológia már 4000 candela per négyzetméternél tart. Szakértők becslései szerint ez az érték évente duplázódni fog.
Az OLED jövője
A fejlett OLED-alapú koncepciók demonstrálják, hogy a technológia már ma készen áll számtalan otthoni és professzionális alkalmazásra. Formatervezők sokasága dolgozik OLED elemekkel, a fejlesztés pedig nagy iramban halad, újabb, eddig felfedezetlen területeket meghódítva.
Láthatatlan fény
Az OLED-ek felülete jelenleg fényvisszaverő, tükörszerű, amikor nem világítanak. A kutatás egyik irányvonala az átlátszó OLED kifejlesztése, mely kaput nyit újabb alkalmazási területekre – az OLED-ek működhetnek szokványos ablakként nappal és világíthatnak éjszaka, akár a természetes fényt utánozva. Talán nem is olyan távoli a jövő, amikor ezek megvalósulhatnak.
A világításon túl
Az OLED-ek jelenleg üvegfelületre szerelve kaphatók. Az üveg jelenleg az egyetlen olyan anyag, amely megfelelően védi az OLED-et a nedvesség és a levegő hatásaitól. Kutatások zajlanak jelenleg az új alkalmazási lehetőségeket nyújtó rugalmas, hajlítható vagy összehajtható műanyag lapok használatával kapcsolatban – ezekkel rugalmas, íves világító felületek lennének létrehozhatók. Kísérletek zajlanak világító falak, függönyök, mennyezetek és bútorok kialakítására. A flexibilis OLED panelek várhatóan még ebben az évtizedben megjelenhetnek.
A globális, fenntarthatóságra irányuló trendek jelentősen befolyásolják az energiahatékony fényforrások kutatását és fejlesztését is. Ez azt jelenti, hogy az izzók után a halogénlámpák és az energiatakarékos kompakt fénycsövek is folyamatosan eltűnhetnek a piacról. És bár a LED is még egy aránylag új, elterjedőben lévő technológia, már az OLED-et emlegetik, mint a jövő világítása. Szakértők, építészek és formatervezők is hangoztatják, hogy az előttünk álló években az OLED lesz a következő nagy lépés a világítástechnikai iparban. Az első késztermékek is megjelentek már a piacon, amelyek ugyan még a felső piaci szegmenst megcélzó 2-700 ezer Ft közötti árú, csúcskategóriás termékek, de egyre több és elérhetőbb alkalmazás jelenik meg OLED-technológiával. A hagyományosan világítási célú alkalmazások mellett az OLED-ek széles felhasználási lehetősége miatt a jelző- és reklámvilágítás mellett már a fényképészetben is megjelentek, olyan területen, ahol homogén, de rendkívül magas minőségű fényre van szükség. Tény, hogy az OLED-ek még karrierjük kezdetén állnak, ám ha a rengeteg elképzelés csak részben megvalósul, alkalmazásuk jelentős hatással lehet a világítástechnikára.
