Teknik
Var står OLEDs idag?
OLED är en relativt ny innovation och utveckling, forskningen startade på allvar 1987. I jämförelse kan LED-teknologin
spåras tillbaka ända till 1920-talet.
Vill du fortsätta läsa?
Denna artikel är låst och endast tillgänglig för prenumeranter som skapat konto på ljuskultur.se. Som prenumerant kan du läsa samtliga artiklar från det senaste numret på nätet och får tillgång till ett växande arkiv av tidningens rika material. Är du redan prenumerant klicka på Logga in nedan för att logga in eller skapa konto.
Bli prenumerantOLED står för Organic Light Emitting Diode och är en teknologi som direkt omvandlar elektricitet till ljus. Till skillnad från LED, som är en halvledare och mer eller mindre är att betrakta som en punktljuskälla, består en OLED av lager av organiska molekyler, vilket gör den till en ytljuskälla. Detta gör ljuset mer behagligt att se på och mer användbart till många ljusapplikationer. Där en LED är i behov av en diffusor får man med OLED ett mjukt, obländande ljus direkt. Annat som karaktäriserar OLED är att de är tunna och lätta. Dessutom kan de göras genomskinliga, eller reflekterande som en spegel eller till och med böjliga.
Den största marknaden för OLEDs är skärmar till exempelvis smart phones och TV. Men ända sedan dess tillkomst har en strävan funnits till att också använda OLEDs till allmänbelysning.
Om teknologin
De organiska molekylerna läggs i lager mellan en katod- och anodplatta. När en elektrisk ström flyter genom lagren blir molekylerna luminescerande och avger ljus. Ljusets färg beror på typ av molekyl, och genom att till exempel kombinera tre olika lager som ger rött, grönt och blått, skapas vitt ljus (se figur 1).
De enskilda lagren i en OLED är extremt tunna (µm-skala), och de resulterande panelerna är oftast tunnare än en millimeter. Men det är inkapslingen som avgör hur tjocka panelerna blir. På grund av dess organiska natur måste en OLED kapslas in för att förhindra att fukt och syre från den omgivande luften bryter ner molekylerna. Inkapslingen kan bestå av plast eller glas. Plast lämpar sig för flexibla, böjliga paneler, men är inte alls lika inkapslande som glas. Detta får till följd att böjliga paneler i plast får kortare livslängd än de i glas.
Den angivna livslängden på paneler som finns tillgängliga på marknaden ligger i spannet 10 000 – 40 000 timmar.
Medan LED-teknologin kan spåras så långt tillbaka som till 1920-talet, är OLED en relativt ny innovation. Forskning och utveckling startade på allvar 1987 och den första kommersiella produkten kom 2011. OLED-teknologin utvecklas således fortfarande.
Kostnadsreduceringen vid tillverkning och inkapsling hör till en av de stora utmaningarna. Bättre inkapsling behövs för att säkra panelens livslängd. Andra utmaningar är ljusextraktionen, som behöver bli bättre för att öka panelens ljusutbyte, samt standardisering av drivare.
OLED-initiativ
Då OLEDs länge befunnit sig i lite av ett moment 22, där marknaden måste växa för att utvecklingen ska gå framåt, och utvecklingen måste gå framåt för att marknaden ska kunna växa, har det kontinuerligt tagits initiativ till att boosta teknologin för att få till genombrott i utvecklingen.
Ett av dessa initiativ har varit det treåriga EU-projektet Flexolighting, koordinerat av Brunel University i London. I september 2018 meddelade de att en potentiell produktionskostnad på endast 14 USD per 1000 lm hade uppnåtts. Detta ska jämföras med den rådande kostnaden på 180 USD per 1000 lm, således en kostnadsminskning med 92 %.
Ett annat initiativ är ett danskt projekt vid namn OLED Academy, och som letts av DTU Fotonik, avdelningen för fotonik vid Danmarks Tekniska Universitet. Detta projekt, finansierat av Dansk Energis forsknings- och utvecklingsprogram ELFORSK, utfördes i samarbete mellan Dansk Center for Lys (DCL) och en grupp danska ljusdesigners. Projektet bestod, bland annat av en designtävling, som resulterade i fem olika belysningsprodukter som skulle tillvarata OLED-teknologins unika egenskaper. Bidragen ställdes ut i Köpenhamn i december 2018 och finns ännu så länge endast som dessa utställningsexemplar.
Mätresultat
Inom OLED Academy-projektet utförde DTU Fotonik mätningar på ett antal paneler från tre olika producenter: LG Display, KANEKA och OLEDWorks. Luminansen över panelerna är jämn och fin, och finns i spannet 2500 och 8500 cd/m2 mellan de olika panelerna. Högre luminansvärden tenderar att upplevas som besvärande. Ljuset från panelerna är mycket diffust, när på fullkomligt Lambertianskt (se figur 2). Generellt är ljuskvaliteten imponerande, med Ra väl över 90 och R9 som når 88. Typiska TM-30-15-värden är Rf 87 / Rg 98 (se figur 3). Ljusutbytet varierar. Det högsta värdet ligger på 73 lm/W.
Som avslutning på OLED Academy-projektet kommer en rapport publiceras på ELFORSKs hemsida (på engelska). Den kommer beskriva OLED-teknologin och de mätningar som utförts i projektet mer i detalj.
