Немного об органических светодиодах

Сверхновую технологию света ждет непростое будущее

Несмотря на активные инвестиции в производство органических светодиодов со стороны ведущих игроков рынка систем освещения, коммерчески реализуемые OLED-светильники пока еще остаются эксклюзивными предметами роскоши. Каковы же перспективы этой технологии и когда органические светодиоды станут столь же распространенными источниками света, как, к примеру, люминесцентные лампы? В ходе подготовки этой статьи мы постарались найти ответы на ключевые вопросы о развитии OLED-технологии в ближайшие 5 — 10 лет.

Природа органических светодиодов

Известно, что органические светодиоды — это ультратонкие (толщиной не более 1,8 мм) источники света, которые генерируют свет по всей своей поверхности. Органическими эти устройства называются потому, что их светоизлучающий слой состоит из соединений углерода и водорода и в нем полностью отсутствуют какие-либо другие химические вещества и металлы. Среди достоинств органических светодиодов выделяют их способность излучать мягкий, рассеянный свет, энергоэффективность и уникальный форм-фактор: эти источники света могут изготавливаться как в виде жестких плоских панелей, так и в виде гибких листов, визуально схожих с пленками. При этом органические светодиоды могут излучать свет разного цвета (включая белый), а в выключенном виде — быть почти полностью бесцветными и прозрачными. В теории органические светодиоды способны через несколько лет совершить революцию на рынке освещения и рекламы. Потенциально они способны сократить потребление электроэнергии на 50% и при этом выступать в роли основы для эффектных инсталляций, к примеру, прозрачных витрин, которые превращаются в световые панно с наступлением темноты. Более того, органические светодиоды на основе полимеров имеют большое преимущество: такие источники света можно изготавливать путем печати. Это (опять же, пока еще в теории) позволяет существенно сокращать затраты на их изготовление и обеспечивает почти ничем не ограниченную свободу в дизайне различных светильников и световых установок.

Все это позволяет разработчикам OLED-технологии и экспертам индустрии света предрекать перспективное и успешное будущее органическим светодиодам на рынке светотехники в таких сегментах, как строительство, отделка помещений, индустрия вывесок и световой рекламы, декоративное оформление интерьеров и торговых залов. Однако есть все основания предполагать, что это «светлое будущее» наступит еще не скоро.



Органические светодиоды сегодня

В последние годы панели из органических светодиодов небольшого формата (в пределах порядка 5 х 10 см) все чаще используются в производстве экранов для мобильных телефонов и портативной электроники. Однако стоит признать, что в индустрии света органические светодиоды пока еще главным образом существуют в виде демонстрационных образцов или же встречаются на рынке как источники света в эксклюзивных светильниках и торшерах класса «люкс» стоимостью от 2 тыс. до 5 тыс. долларов США.

В качестве примера можно привести недавнюю совместную разработку международного химического концерна Solvay и независимого исследовательского центра Holst, премьера которой состоялась в марте текущего года. Это световые «плитки» из органических светодиодов площадью 69 кв. см. Изделия получены путем нанесения нескольких слоев органических светодиодов в виде раствора на стекло. Такой производственный процесс делает более реалистичным использование печатных технологий для изготовления органических светодиодов в ближайшем будущем. Световые «плитки» Solvay и Holst обеспечивают световую эффективность 30 лм/Вт при яркости 1000 кд/кв. м, что в два или три раза больше, чем у обычных ламп накаливания.

В мае 2011 года компания Philips инвестировала 40 млн евро в увеличение производственных мощностей своего завода по выпуску органических светодиодов в Аахене (Германия). Спустя год это направление деятельности Philips до сих пор ограничивается производством OLED-панелей под торговой маркой Philips Lumiblade, которые используются в эксклюзивных интерьерных светильниках O'Leaf и Edge. По своей стоимости и доступности эти изделия рассчитаны отнюдь не на массового покупателя.

 

Cветильник O'Leaf


Еще одной диковинкой на основе органических светодиодов стал подвесной светильник PAD, разработанный нью-йоркским художником-дизайнером Маркусом Тремонто в сотрудничестве с компанией Novaled AG. Состоящая из прозрачных OLED-панелей люстра работает в двух режимах: при включении нижняя поверхность светильника излучает приятный белый свет, а верхняя — создающее особую атмосферу освещение, переливающееся различными цветовыми комбинациями красного, желтого и синего. В выключенном состоянии окружающий люстру свет проходит через прозрачные OLED-панели, создавая на стенах цветные тени, схожие с бликами, которые отбрасывает солнечный свет через стекла витражей. Данная разработка отнюдь не позиционируется как товар массового потребления, а создана специально, с тем чтобы привлечь больше общественного внимания к возможностям и особенностям органических светодиодов и повысить тем самым престиж OLED-технологии в целом. Другой светильник на основе органических светодиодов, разработанный компанией Novaled и получивший название Victory, позиционируется как «профессиональная настольная лампа» и поставляется узким кругом специализированных дилеров по цене около 5 тыс. евро. Главный исполнительный директор Novaled Гильдас Сорин отмечает, что OLED-освещение пойдет гораздо дальше этого первоначального сегмента, и прогнозирует, что настоящий подъем рынка органических светодиодов начнется в 2016 году.





Поскольку органические светодиоды пока еще остаются относительно юной, развивающейся технологией, существует широкий спектр материалов, которые в перспективе можно будет использовать в изготовлении гибких световых панелей. Поэтому разработчики OLED-технологии в настоящее время активно исследуют различные комбинации полимеров и их молекул, чтобы оптимизировать процесс изготовления органических светодиодов, сделать его максимально экономичным и производительным, а выпускаемые источники света — энергоэффективными и доступными по цене. По всей видимости, над решением этой задачи ученым и инженерам научно-исследовательских институтов и таких компаний, как Philips, Novaled, OSRAM и GE Ligthing, придется работать не один и не два года.


Туманные перспективы

Использование органических светодиодов в дисплеях для мобильных телефонов и портативных медиаплееров до сих пор остается единственной относительно успешной областью применения этой инновационной технологии. Экраны в таких устройствах используются лишь время от времени, а их владельцы с готовностью покупают более функционально развитые и более современные гаджеты каждые два-три года, если не чаще. Поэтому ограниченный срок службы современных органических светодиодов и их умеренная яркость и не расцениваются потребителями как недостаток. Судить же о скором появлении OLED-панелей для световых рекламных инсталляций в торговых залах и под открытым небом пока еще не приходится.

Когда же органические светодиоды станут продуктом широкого потребления на рынке светотехники? Зарубежные эксперты индустрии света полагают, что это произойдет не раньше чем в 2010 - 2018 годах. При этом серьезную конкуренцию органическим светодиодам уже составляет не менее многообещающая и широко распространенная светодиодная технология, потенциал которой далеко не исчерпан. По оценкам компании Nanomarkets, специализирующейся на рыночных исследованиях, по итогам за 2011 год мировой рынок органических светодиодов оценивался менее чем в 35 млн долларов США, в то время как сегмент компактных люминесцентных ламп и сегмент светодиодов достигали показателей в миллиарды долларов США каждый. Согласно планам компании Philips, решения на основе светодиодов в 2020 году составят 75% ассортимента выпускаемой компанией продукции. При этом, по оценкам консалтинговой фирмы Digitimes Research (Тайвань), световая эффективность обычных светодиодов возрастет до 243 лм/Вт к 2020 году, а их стоимость будет снижаться ежегодно на 20% - 30%. Япония озвучивает более амбициозные планы: в частности, Организация развития новых энергетических и промышленных технологий Японии (NEDO) планирует уже в 2016 году сделать общепринятым стандартом для светодиодных ламп световую эффективность в 200 лм/Вт.

ТАБЛИЦА:



Приведенный для сравнения в виде таблицы стратегический план развития OLED-технологии, утвержденный компанией Philips Lumiblade, показывает, что к 2016 году органические светодиоды будут по меньшей мере вдвое уступать обычным светодиодам по светоэффективности и вдвое-втрое — по сроку службы. Светодиодная технология, не только получившая повсеместное распространение в странах всего мира, но и успешно освоенная целым рядом заводов из Китая, в 2016 - 2020 годах продолжит свое развитие, опережая прогресс в OLED-разработках как минимум на 5 - 10 лет. Пока же органические светодиоды остаются многообещающей, но недостаточно зрелой технологией света, уступающей обычным светодиодам и по стоимости каждой генерируемой единицы света, и по ресурсу, и по энергоэффективности. Даже при самом благоприятном прогрессе в области органических светодиодов очевидно, что в 2016 - 2020 годах OLED-технология будет играть роль светотехники специального назначения, дополняющей основные, более распространенные и более эффективные в целом источники света.



Приходько Валентин Иванович , Copyright © 2010 - 2018 г. E-mail: adm-site-val@rambler.ru , Украина .
Перепечатка материалов с обязательной ссылкой на авторство и сайт - ПРИВЕТСТВУЕТСЯ !.
Все материалы на сайте предоставлены исключительно в ознакомительных и образовательных целях,
администрация сайта не претендует на их авторство и не несёт ответственности за их содержание.