11/06/09 - Gli OLED (diodi organici a emissione luminosa) rappresentano un nuovo passo avanti nello sviluppo della tecnologia di illuminazione allo stato solido (Solid State Lighting, SSL), che genera luce mediante semiconduttori anziché tramite filamento o gas. L’illuminazione allo stato solido offre una luce caratterizzata da maggiore efficienza energetica, maggiore durata e migliore sostenibilità. Inoltre offre nuove e interessanti opportunità per utilizzare, integrare e “giocare” con la luce in casa, in auto, nei negozi e per le strade cittadine. I progressi di Philips sui LED (diodi a emissione luminosa) hanno segnato la prima fase di sviluppo dell’illuminazione allo stato solido, che sta già rivoluzionando l’industria illuminotecnica. Oggi, applicando agli OLED l’esperienza maturata nel settore, anche l’illuminazione allo stato solido si arricchisce di ulteriori applicazioni innovative.

Le differenze tra LED e OLED
Sia i LED che gli OLED generano luce tramite semiconduttori – in sostanza, stimolando con una carica elettrica gli elettroni presenti nei loro componenti. Altri elementi comuni alle due tecnologie sono la capacità di creare effetti cromatici di gran lunga superiori rispetto alle lampade a incandescenza e il potenziale di divenire sorgenti luminose ad altissimo risparmio energetico. Ma le affinità terminano qui. LED e OLED presentano numerose differenze a livello di processo di produzione, tipo di luce prodotta e modalità di impiego e hanno applicazioni pressoché complementari.

Materia organica e inorganica – una luce tutta nuova
Un particolare strutturale che differenzia gli OLED dai LED è dato dal fatto che i primi sono realizzati con semiconduttori organici (simili a quelli che compongono le batterie solari), mentre i LED sono realizzati in cristalli di materiale inorganico. Tra le differenze visibili fra i due tipi di illuminazione allo stato solido, i LED sono punti luce brillanti, in sostanza una sorta di lampadine in miniatura, mentre gli OLED sono pannelli ultrasottili che emettono una luce uniforme sull’intera superficie. L’illuminazione così prodotta risulta “statica”, più diffusa e morbida e antiabbagliamento. Inoltre, grazie alla loro struttura sottile, gli OLED offrono molte più possibilità di utilizzare e integrare la luce per le applicazioni più svariate rispetto ai LED e a qualsiasi altra sorgente luminosa. I LED sono eccellenti quando si tratta di creare fasci luminosi ben definiti, effetti teatrali e d’accento grazie alle dimensioni compatte. Gli OLED non sostituiranno mai i LED, che hanno campi di applicazione specifici e rispondono a precise funzioni. Ad ogni modo i due sistemi si complementano perfettamente a vicenda, offrendo diverse opzioni per un’innovativa illuminazione digitale, sempre più importante in una realtà sempre più attenta al risparmio energetico.

Come funzionano gli OLED
L’illuminazione OLED si basa sul passaggio di elettricità attraverso uno o più strati ultrasottili di semiconduttori organici, che sono racchiusi tra due elettrodi – uno con carica positiva e l’altro con carica negativa. Questa sorta di “sandwich” viene collocato su una lamina di vetro o altro materiale trasparente che in gergo tecnico si definisce “substrato”. Quando sono attraversati da corrente elettrica, gli elettrodi emettono ioni ed elettroni con carica positiva e negativa, che combinandosi nello strato intermedio del “sandwich” creano, per un breve lasso di tempo, uno stato di alta energia chiamato “eccitazione”. Una volta che lo strato ritorna al suo stato di stabilità (“non eccitato”), l’energia attraversa in maniera uniforme la pellicola organica, che a questo punto emette luce. Grazie all’impiego di diversi materiali nella pellicola organica, gli OLED emettono luce di vari colori.

La situazione attuale
L’avvio delle attività di ricerca sugli OLED risale al 1991, con lo sviluppo degli schermi OLED in casa Philips. Nel 2004, la società ha iniziato a concentrarsi specificamente sulle applicazioni degli OLED nel settore illuminazione e da allora è all’avanguardia nel continuo sviluppo di innovazioni nel settore, con gli OLED pronti a rivoluzionare di nuovo il mondo dell’illuminazione.

Una luce d’effetto che sorprende
Philips ha iniziato a liberare le potenzialità degli OLED soltanto poco tempo fa, e i nuovi sistemi offrono già caratteristiche e capacità uniche in grado di ridefinire l’illuminazione e il nostro modo di utilizzarla e usufruirne. Innanzitutto, la natura tenue e diffusa, quasi magica, della luce emessa: anziché a veri e propri raggi luminosi, gli OLED danno vita a “nuvole” di luce morbida. In secondo luogo, l’omogeneità dell’emissione, l’aspetto originale, la bassa emissione termica, la struttura ultrapiatta e un’elevata possibilità di controllo. Tutte queste caratteristiche offrono a progettisti, architetti e altri operatori la massima libertà di creare nuovi progetti e concetti illuminotecnici di grande richiamo per i consumatori, in quanto consentono di modificare l’atmosfera in un locale in modo sorprendente e drammatico.

Pronti per la produzione
Philips dispone già di diversi pannelli OLED pronti per l’immissione in commercio come campioni. Di recente, la società ha intensificato le attività su questo fronte dando vita alla prima linea di produzione al mondo per i sistemi di illuminazione OLED ad Aquisgrana, in Germania, un significativo passo avanti nello sviluppo della tecnologia OLED nell’area critica della produzione. Per questo Philips sarà una delle prime società a mettere in commercio la tecnologia di illuminazione OLED su vasta scala. I prodotti, che saranno commercializzati con la denominazione di Lumiblade, comprenderanno pannelli luminosi OLED fino a 50cm² in un’ampia gamma di forme e dimensioni.

Le prospettive
Le primissime esperienze basate su OLED destinate all’uso consumer e professionale che Philips sta per presentare a Milano offrono un’idea delle applicazioni già realizzabili in questo momento. Nei prossimi anni si prevede un deciso aumento dell’utilizzo di questi sistemi da parte di progettisti, architetti e consumatori in un’ampia gamma di contesti. Ma questo è solo l’inizio. Le attività di ricerca e sviluppo proseguono a pieno regime, conquistando territori nuovi e inesplorati. Provate a immaginare soffitti che si illuminano di una tenue luce colorata, pareti in vetro che si accendono con un semplice gesto della mano, o finestre che irradiano una luce delicata anche quando è ormai calato il buio: ampie aree di luce omogenea con intensità ed effetti cromatici regolabili, applicabili pressoché su qualsiasi superficie e nelle forme più svariate. Questo e altro possiamo attenderci dagli OLED in futuro.

Colore regolabile
Philips ha già avviato la produzione di pannelli OLED in colore bianco e bianco “caldo”, oltre a una gamma di colori accattivanti. I modelli in produzione sono visibili presso Euroluce nella nostra speciale esposizione a Superstudio Più in Zona Tortona, e sono inoltre disponibili con il Philips Lumiblade Experience kit 2.0. La gamma disponibile è destinata ad ampliarsi rapidamente in quanto le possibilità di creare qualsiasi colore con gli OLED sono pressoché infinite. Ma i ricercatori Philips stanno lavorando anche alla realizzazione di OLED regolabili, con possibilità di variazione cromatica in qualsiasi momento in base alle esigenze dell’utente. A nostro avviso saranno disponibili nei prossimi 3-5 anni.

Luce invisibile
Oggi gli OLED sono generalmente dotati di una superficie riflettente e speculare quando non sono illuminati. Attualmente la ricerca si sta concentrando anche sullo sviluppo di OLED completamente trasparenti, che apriranno un mondo di nuove possibilità di applicazione. I pannelli OLED trasparenti potranno fungere da normali finestre durante il giorno e illuminarsi dopo il calare del sole, riproducendo la luce naturale oppure offrendo una suggestiva illuminazione d’interni. Durante il giorno potrebbero anche fungere da schermi a tutela della privacy in uffici e abitazioni private. I primi pannelli OLED trasparenti sono attesi nei prossimi 3-5 anni.

Non solo illuminazione
Gli OLED sono attualmente disponibili montati su supporto in vetro. Per il momento il vetro è l’unico substrato trasparente in grado di offrire una sufficiente protezione del materiale contenuto al suo interno dagli effetti di aria e umidità. Tuttavia, gli scienziati di Philips Research stanno studiando metodi per produrre substrati in plastica morbidi che consentano di offrire la protezione necessaria e di produrre pannelli di illuminazione OLED flessibili e stampabili, capaci di trasformare qualsiasi superficie – piana o curva – in sorgente luminosa. Potremmo dunque assistere allo sviluppo di pareti, tende, soffitti e persino arredi luminosi. I pannelli OLED saranno probabilmente disponibili fra 5-8 anni.

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Kristin Knappstein
Business development Manager
Philips Technologie GmbH
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Royal Philips Electronics
Royal Philips Electronics, Olanda (NYSE: PHG, AEX: PHI), è una società diversificata nel campo della salute e del benessere, il cui obiettivo è migliorare la vita dei consumatori con le sue continue innovazioni. In qualità di società leader nel campo dell’healthcare, del consumer lifestyle e dell’illuminazione, Philips coniuga tecnologia e design in soluzioni incentrate sulla persona, grazie a una profonda conoscenza delle necessità dei consumatori e alla propria promessa di brand, “sense and simplicity”. Philips, con headquarter ad Amsterdam, ha circa 116.000 dipendenti in oltre 60 paesi in tutto il mondo. Con vendite pari a 26,4 miliardi di euro nel 2008, la società è leader sul mercato nell’ambito delle soluzioni per le terapie cardiache, intensive e a domicilio, nonché per l’illuminazione a risparmio energetico e nuove applicazioni per l'illuminazione, oltre a soluzioni lifestyle per il benessere personale, con una solida posizione nel mercato dei televisori a schermo piatto, della rasatura e degli apparecchi per la cura personale, dei dispositivi per l’intrattenimento portatile e dell’igiene orale.