Nel corso degli ultimi anni il settore dell'optoelettronica seguito da quello dell'illuminazione ha visto lo sviluppo di nuovi dispositivi, con un deciso trend verso nuovi materiali per aumentare l'efficienza di nuovi dispositivi.
Trasmettiori, LED, sensori di immagine e tanti altri stanno rappresentando, di fatto, una buona fetta del mercato dell'optoelettronica che sta trovando spazio con l'avvento del nuovo paesaggio IoT e Industry 4.0. I sensori di immagine stanno trovando spazio nel mercato della videoserveglianza, così come nel settore medical. I LED, invece, hanno raggiunto un buon grado di efficienza e lo studio di nuovi materiali potrà condurre il mercato verso nuove soluzioni ad alta potenza.
Mark Patrick, Technical Marketing Manager @ Mouser Electronics ci conduce attraverso questa intervista nel paesaggio del lighting e dell'optoelettronica. Mark è entrato a far parte di Mouser Electronics nel luglio 2014, avendo precedentemente svolto importanti attività di marketing presso RS Components. Prima di RS, Mark ha trascorso periodi in Texas Instruments come supporto tecnico alle vendite. Attualmente, Mark è Technical Marketing Manager per Mouser in EMEA, gestendo anche le relazioni e le attività di marketing con alcuni fornitori chiave.
1. I LED hanno la capacità di essere più piccoli, più economici, più dinamici, più efficienti e forse più luminosi di qualsiasi altra tecnologia di illuminazione. Quale sarà il futuro della tecnologia dell'illuminazione?
OLED diventerà affidabile e conveniente come lo sono attualmente i LED. Ciò cambierà il modo in cui definire "illuminazione", in quanto gli OLED sono veri emettitori di aree. Possono anche essere utilizzati come carta da parati. La combinazione di sorgenti luminose a punti (LED) e sorgenti luminose di area (OLED) con circuiti di controllo "intelligenti" trasformerà il tutto in una nuovo modo di pensare al lighting.
2. Quali sono le sfide circa il design dell'illuminazione e come si intende sviluppare la suite di prodotti per rispondere a queste sfide?
La principale sfida per quanto riguarda la tecnologia LED è il trasferimento termico e il raffreddamento. Con una luminanza crescente, questo problema peggiora. Il problema può anche essere peggiore con gli OLED, poiché i componenti organici sono molto sensibili al calore, ma la luminanza è di solito più piccola. Mouser continua ad espandere il portafoglio e il know-how dei prodotti di raffreddamento.
3. Oggi si utilizzano sensori ottici nel settore medico, ad esempio per misurare il livello di ossigeno nel sangue - di solito tramite sensori a dito con LED integrati. Quali sono i loro vantaggi rispetto ad altre tecnologie sensoristiche?
Misura di parametri vitali con piccole quantità di sangue, ad es. nel monitoraggio del glucosio per i diabetici. Risultati più veloci. Ottima precisione senza bisogno di un laboratorio biochimico. I LED di diverse lunghezze d'onda e i relativi sensori ottici effettuano le misure che vengono analizzate rapidamente sia in un dispositivo elettronico medico portatile specializzato sia da smartphone.
4. Quali sono le principali aree di applicazione per questa tecnologia e quali sono le opportunità per il futuro?
Le aree mediche, automotive e di sicurezza sono le principali. La sicurezza (automazione industriale, la robotica ...) è un altro driver importante. La tecnologia medica più avanzata, ad esempio per gli impianti, ecc., così come l'avvento di automobili a guida automona stanno per offrire un enorme mercato nel prossimo futuro.
5. Diverse caratteristiche dei dispositivi LED / Optoelettronici devono essere considerati all'interno di un progetto. Questi sono influenzati dalla dimensione e dai materiali dei semiconduttori utilizzati. Qual è il futuro dei materiali utilizzati per le soluzioni di illuminazione / optoelettronica e come influenzeranno il design?
I materiali organici stanno guadagnando terreno nell'optoelettronica - i LED bianchi erano solo l'inizio. Con gli OLED che si stanno diffondendo sempre più, ci sarà un vasto mix di materiali di base da impiegare. I sistemi ottici (ad esempio lenti per LED e array di lenti per display) stanno diventando sempre più sofisticati. Si stanno sviluppando nuovi materiali con indici di rifrazione specifici. Naturalmente, i produttori di LED stanno sempre cercando nuovi materiali di transizione a semiconduttore per aumentare la luminanza e CRI. I composti InGaN e ZnSe sono stati estremamente difficili da gestire, fino a che i ricercatori non hanno deciso di abbandonare i relativi studi. Nuovi composti di semiconduttori III / V sono in fase di sviluppo ma sono estremamente instabili (al momento). Ciò sarà interessante nel futuro, così come la necessità di tecnologie di raffreddamento più sofisticate. Per qualsiasi tipo di illuminazione, il raffreddamento è il fattore limitante. I produttori di LED utilizzano sempre più (o fanno ricerche promettenti) con i semiconduttori III / V. Con le eccezioni di Boro e Alluminio (in una certa misura), tutti gli elementi del gruppo principale III sono tossici. Con un crescente numero di LED utilizzati, i componenti dovranno essere protetti per evitare fuoriuscite di materiale tossico nell'ambiente. Non vorrei che il Thallium (ad esempio) galleggiasse liberamente nelle camere dei miei figli.
Figura 1: Mark Patrick, Technical Marketing Manager @ Mouser Electronics
Grazie a Mark e a Mouser per l’intervista!
La salvaguardia dell’ambiente è un aspetto importantissimo e probabilmente anche limitante per gli sviluppi futuri e per l’utilizzo di materiali ma necessario e fondamentale ed è giusto che venga sottolineato anche per evitare che scelte sbagliate come troppo spesso è avvenuto in passato, si ripetano.