LED e OLED: lo sviluppo delle tecnologie di illuminazione

Nell’immaginario comune si riconosce già all’illuminazione LED (light emitting diode) il vantaggio del risparmio energetico, ma ancora si sottovaluta la qualità della luce prodotta da questa tecnologia. Questo perché i prodotti per uso domestico acquistabili presso le grandi catene di distribuzione sono spesso di basso costo e altrettanto bassa qualità. La scarsa qualità è data da debole illuminamento e da una limitata resa cromatica (valore che descrive con l’indice “Ra” quanto una sorgente luminosa riproduca fedelmente il colore degli oggetti illuminati).

In realtà oggigiorno tutte le grandi aziende del settore dell’illuminazione propongono in commercio apparecchi con indice di resa cromatica superiore a 90 e alti valori di illuminamento, rendendoli adatti sia per usi interni come in negozi ed edifici pubblici, sia per usi esterni come l’illuminazione generale e d’accento dei monumenti e l'illuminazione stradale.

I vantaggi dei LED, e i motivi per cui sono destinati a soppiantare nell’uso diffuso sia le lampade a incandescenza (anche alogene), sia quelle a fluorescenza, sono molti. Fra essi si possono elencare:

·         il basso consumo energetico,

·         la lunga durata, a cui corrisponde una manutenzione molto ridotta,

·         l’elevato rendimento (rapporto Lumen/Watt fra illuminamento e potenza),

·         la grande flessibilità di utilizzo, dovuta alla piccola dimensione e alla sorgente di luce puntiforme,

·         la sicurezza, in quanto funzionanti a bassissima tensione elettrica,

·         l’assenza di metalli pericolosi per la salute, come il mercurio, presenti nelle lampade a fluorescenza,

·         la totale riciclabilità dei materiali.

Schema comparativo della durata di vita fra lampade
a incandescenza, fluorescenti compatte (CFL) e LED.

Alcuni dei difetti che inficiavano i vantaggi dei LED, come la difficoltà intrinseca di ottenere luce diffusa da sorgenti puntiformi e il basso indice di resa cromatica, sono ormai in corso di soluzione grazie al costante e rapido sviluppo delle tecnologie.

Un esempio di questa innovazione costante è la tecnologia OLED (organic light emitting diode), che si basa su strati di materiale organico (cioè costituito prevalentemente da carbonio). La peculiarità di questa tecnologia è data dalla struttura amorfa degli strati organici, che a differenza dei LED inorganici non richiedono un substrato cristallino. Ciò permette agli OLED di essere installati su una varietà di substrati, anche pieghevoli e trasparenti, e su superfici estese. Questa caratteristica li rende ideali per la realizzazione di ampie fonti di luce diffusa. 

Le principali aziende del settore illuminotecnico stanno studiando la possibilità di realizzare superfici vetrate trasparenti, che al calare del sole o in base alle necessità possano trasformarsi in fonti di luce diffusa.

La versatilità e varietà di superfici utilizzabili come supporto per gli OLED sta aprendo un vasto terreno inesplorato nel design dell’illuminazione.

Un ulteriore vantaggio della tecnologia OLED è la sua efficienza energetica, che è in continua crescita con il proseguire dello sviluppo tecnologico ed è destinata a superare persino quella dei LED inorganici.

La qualità della resa cromatica inoltre, ha ormai raggiunto valori di Ra (indice di resa cromatica) superiori a 90 e gli sviluppi della ricerca stanno portando questo limite sempre più vicino a un Ra = 100, tipico delle lampade a incandescenza e della luce naturale.

Un tipo particolare di OLED, conosciuto con l’acronimo AMOLED (active matrix organic light emitting diode), utilizza una matrice attiva di transistor abbinata ai comuni strati organici, per avere una maggiore luminosità e consumi inferiori, ed è attualmente impiegato per la fabbricazione di schermi per dispositivi portatili.

L’acronimo PHOLED infine, descrive dispositivi OLED attualmente in via di sviluppo nei quali una più elevata efficienza è ricercata tramite l'uso della fosforescenza. 

Tutti questi percorsi di ricerca stanno contribuendo ad accelerare lo sviluppo degli OLED, rendendo questa tecnologia sempre più completa e vantaggiosa, e i tempi della sua diffusione commerciale sempre più vicini.