ในวงการไฟส่องสว่าง โอแอลอีดี รูปทรงของ โอแอลอีดี เป็นที่ชื่นชมมายาวนานมากกว่าแค่การใช้งาน งานวิจัยใหม่โดยนักวิจัยชาวจีนได้นำเสนอสถาปัตยกรรม โอแอลอีดี ที่ปรับแต่งสีได้ ซึ่งไม่เพียงแต่ขยายขอบเขตของการควบคุมสเปกตรัมเท่านั้น แต่ยังเป็นการสร้างวิสัยทัศน์ใหม่ว่า โอแอลอีดี สามารถตอบสนองความต้องการด้านแสงไฟตามจังหวะชีวภาพ การออกแบบสถาปัตยกรรมเฉพาะทาง หรือการใช้งานด้านพืชสวนได้อย่างไร
แทนที่จะพึ่งพาส่วนประกอบแสงสีขาวแยกต่างหาก ทีมงานสามารถปรับสีแบบเรียลไทม์จากโทนอุ่นเป็นโทนเย็นได้โดยการปรับแรงดันไฟฟ้า ส่งผลให้การเปลี่ยนสเปกตรัมเป็นไปอย่างราบรื่นในช่วงความถี่สูงสุดถึง 11,411 เคลวิน แต่ความสำคัญที่ลึกซึ้งกว่านั้นซ่อนอยู่เบื้องหลังตัวเลขเหล่านี้ อุปกรณ์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงสัญญาณของการเอาชนะข้อจำกัดบางประการด้านวัสดุและความน่าเชื่อถือ ซึ่งเป็นอุปสรรคต่อการประยุกต์ใช้ โอแอลอีดี ในระบบแสงสว่างทั่วไปมาอย่างยาวนาน ได้แก่ การรวมตัวของเอกไซตอนที่มีความสมดุลมากขึ้น แรงดันไฟฟ้าใช้งานที่ต่ำลง และแนวทางที่เป็นไปได้สำหรับส่วนประกอบแสงสว่างที่ทนทานและยืดหยุ่นมากขึ้น
ไฟส่องสว่าง โอแอลอีดี ยังคงต้องกลับมามีสถานะหลักเหมือนกับ นำ อีกครั้ง แต่การวิจัยครั้งนี้ทำให้ไฟส่องสว่าง โอแอลอีดี กลายเป็นเครื่องมือที่เชื่อถือได้ แม้จะเป็นเพียงเครื่องมือเฉพาะกลุ่มก็ตาม เหมาะสำหรับการใช้งานที่ต้องการความนุ่มนวลต่อการมองเห็น ความสามารถในการปรับสเปกตรัม และปัจจัยรูปแบบที่ให้ความสำคัญกับการออกแบบ
บทความนี้อาจจุดประกายความสนใจในสาขาเฉพาะทางบางสาขาเกี่ยวกับเทคโนโลยีนี้ขึ้นมาอีกครั้ง ซึ่งครั้งหนึ่งเคยได้รับการยกย่องว่าเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญครั้งต่อไปในด้านการส่องสว่างทั่วไป แม้ว่าจะยังไม่ชัดเจนว่านี่เป็นการฟื้นคืนชีพของเทคโนโลยีหรือเป็นเพียงเชิงอรรถที่สดใสเท่านั้น
ความสามารถในการปรับสีและประสิทธิภาพที่สูงขึ้น งานวิจัยใหม่นี้จากทีมวิจัยจากมหาวิทยาลัยจี๋หลินได้เปิดตัว โอแอลอีดี ที่สามารถปรับอุณหภูมิสีสหสัมพันธ์ (ซีซีที) แบบไดนามิกได้ ตั้งแต่อุณหภูมิสีอุ่น 3451 K ไปจนถึงอุณหภูมิสีเย็น 8073 K เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการปรับให้เข้ากับวงจรแสงธรรมชาติ หรือรองรับแสงภายในอาคารที่สอดคล้องกับจังหวะชีวภาพของมนุษย์ การกำหนดค่าหนึ่งสามารถให้ช่วงอุณหภูมิสี ซีซีที ได้ถึง 11411 K ซึ่งเป็นหนึ่งในช่วงอุณหภูมิสี ซีซีที ที่ครอบคลุมที่สุดสำหรับ โอแอลอีดี จนถึงปัจจุบัน
อุปกรณ์เหล่านี้ใช้โครงสร้างแบบสองชั้นที่เปล่งแสง คั่นด้วยวัสดุสเปเซอร์ที่ออกแบบมาอย่างพิถีพิถัน ช่วยให้บริเวณการรวมตัวของเอกไซตอนเคลื่อนที่ได้อย่างแม่นยำ ซึ่งทำให้ โอแอลอีดี สามารถเปล่งแสงสีน้ำเงินหรือสีส้มได้มากขึ้นตามแรงดันไฟฟ้าที่ใช้ ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีนี้ตอบโจทย์ความต้องการแสงสีขาวที่ปรับได้โดยตรง ซึ่งกำลังได้รับความนิยมอย่างรวดเร็วในงานออกแบบตกแต่งภายในเชิงพาณิชย์ การศึกษา และการดูแลสุขภาพ
อุปกรณ์ โอแอลอีดี ที่เติมสารสีส้มมีประสิทธิภาพพลังงานสูงสุดที่ 106 ลูเมน/วัตต์ ซึ่งถือเป็นการปรับปรุงที่สำคัญสำหรับอุปกรณ์ โอแอลอีดี แต่ยังคงต่ำกว่าระดับประสิทธิภาพทั่วไปของชุด นำ ประสิทธิภาพสูงในปัจจุบัน สิ่งสำคัญที่ต้องทราบคือ การวัดนี้ดำเนินการภายใต้สภาวะห้องปฏิบัติการที่เหมาะสมสำหรับชิ้น โอแอลอีดี แบบขาวดำ ไม่ใช่ชิ้น โอแอลอีดี สีขาวที่ทดสอบในระดับระบบ
เหตุใดแสง โอแอลอีดี จึงไม่เคยแพร่หลาย
เพื่อทำความเข้าใจถึงความสำคัญของตัวเลขเหล่านี้ จำเป็นต้องจดจำประวัติการพัฒนาของระบบไฟ โอแอลอีดี และความยากลำบากที่พบเจอ
ในช่วงต้นทศวรรษ 2010 แผง โอแอลอีดี ได้รับการยกย่องว่าเป็นอนาคตของแสงสว่างทั่วไป ด้วยคุณสมบัติที่บางเฉียบ กระจายแสงได้ดี ปราศจากแสงสะท้อน และสวยงาม อย่างไรก็ตาม แผง โอแอลอีดี เหล่านี้กลับไม่ประสบความสำเร็จในเชิงพาณิชย์อย่างต่อเนื่อง จากการประเมินหลายครั้งของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ (กระทรวงพลังงาน) พบว่าการถูกลดความสำคัญลงของแสง โอแอลอีดี เป็นผลมาจากปัจจัยหลายประการร่วมกัน ดังนี้
ช่องว่างด้านประสิทธิภาพ: แม้ว่าในทางทฤษฎี โอแอลอีดี จะดูมีแนวโน้มที่ดี แต่ประสิทธิภาพที่แท้จริงกลับต่ำกว่ามาตรฐาน การทดสอบที่ห้องปฏิบัติการของ กระทรวงพลังงาน แสดงให้เห็นว่าโดยทั่วไปแล้วโคมไฟ โอแอลอีดี จะให้ค่าความสว่างเพียง 23-45 ลูเมนต่อวัตต์ ขณะที่โคมไฟ นำ ทั่วไปมักจะให้ค่าความสว่างเกิน 100 ลูเมนต่อวัตต์ แม้กระทั่งทุกวันนี้ หลอดไฟ นำ มาตรฐานก็ยังคงมีประสิทธิภาพสูงกว่า โอแอลอีดี มาก
ต้นทุนสูงและผลผลิตต่ำ: กระทรวงพลังงานสหรัฐฯ คาดการณ์ว่าจะต้องควบคุมต้นทุนแผง โอแอลอีดี ให้อยู่ที่ประมาณ 100 ดอลลาร์สหรัฐต่อตารางเมตรเพื่อแข่งขันกับแผง นำ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนและความท้าทายด้านบรรจุภัณฑ์ ต้นทุนที่แท้จริงจึงสูงกว่ามาก
ปัญหาความทนทานและความน่าเชื่อถือ: โอแอลอีดี ไวต่อความชื้นและออกซิเจน ทำให้เกิดจุดดำก่อนเวลาอันควรและไฟฟ้าลัดวงจร โดยทั่วไปแล้วจะใช้ไดรเวอร์ นำ มาตรฐาน แต่ไดรเวอร์เหล่านี้ไม่เข้ากันกับคุณสมบัติของ โอแอลอีดี ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลงและเกิดปัญหาการกระพริบมากขึ้น
ขาดมาตรฐานและระบบนิเวศ: เนื่องจากขาดส่วนประกอบที่ใช้แทนกันได้ ไดรเวอร์มาตรฐาน หรือขั้วต่อแบบปลั๊กแอนด์เพลย์ โอแอลอีดี จึงมีความเสี่ยงสำหรับนักออกแบบและมีราคาแพงสำหรับผู้รวมระบบ
ในขณะเดียวกัน เทคโนโลยี นำ ก็กำลังก้าวหน้าอย่างรวดเร็ว แผง นำ แบบเปล่งแสงด้านข้างในที่สุดก็มีรูปลักษณ์ที่เทียบเคียงได้กับ โอแอลอีดี และเหนือกว่าในเกือบทุกเกณฑ์ทางเทคนิคและเศรษฐกิจ
นี่เป็นเพียงการเคลื่อนไหวเฉพาะกลุ่ม ไม่ใช่การปฏิวัติใช่หรือไม่?
แล้วงานวิจัยใหม่นี้มีความหมายอย่างไรต่ออนาคตของ โอแอลอีดี? ความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีเป็นเรื่องจริง ระดับประสิทธิภาพที่แสดงโดยอุปกรณ์ที่ผลิตในห้องปฏิบัติการเคยเป็นเป้าหมายทางทฤษฎีของผู้สนับสนุนระบบไฟส่องสว่าง โอแอลอีดี อย่างไรก็ตาม ห้องปฏิบัติการไม่ใช่โรงงาน และประสิทธิภาพการทดสอบบนโต๊ะทำงานไม่ได้หมายถึงโซลูชันที่พร้อมสำหรับตลาด
การนำเทคโนโลยีนี้ไปใช้ในอุตสาหกรรมจำเป็นต้องมีความต้องการสูงในสถานการณ์การใช้งานเฉพาะด้าน นอกจากนี้ จำเป็นต้องมีห่วงโซ่อุปทานที่สมบูรณ์ การลดต้นทุน และข้อมูลอายุการใช้งานที่เชื่อถือได้ ซึ่งทั้งหมดนี้เป็นสิ่งที่ยังขาดอยู่ในปัจจุบัน การวิเคราะห์ก่อนหน้านี้ของกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ ชี้ให้เห็นว่าแม้แต่ โอแอลอีดี ที่มีโครงสร้างที่ดีก็ยังมีอายุการใช้งานลดลงอย่างมากเมื่อใช้งานที่ความสว่างสูง ยิ่งไปกว่านั้น โอแอลอีดี ในปัจจุบันยังขาดระบบการทดสอบอายุการใช้งานมาตรฐานเช่นเดียวกับ นำ เช่นเดียวกับ แอลเอ็ม-80
อย่างไรก็ตาม โอแอลอีดี ยังคงมีเส้นทางที่แคบมากแต่มีแนวโน้มสูงสำหรับการพัฒนาอย่างมืออาชีพในการประยุกต์ใช้แสงสว่างสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการใช้งานที่ให้ความสำคัญกับความนุ่มนวลทางสายตา การผสานรวมการออกแบบ และความสามารถในการปรับแต่ง มากกว่าเศรษฐศาสตร์ลูเมน/วัตต์เพียงอย่างเดียว นักออกแบบยังคงให้ความสำคัญกับความสามารถของ โอแอลอีดี ในการให้แสงสว่างที่ปราศจากแสงสะท้อนและเต็มอิ่มทางสายตาในรูปทรงที่บางเฉียบราวกับประติมากรรม