Blauw-hazard-vrij Kaarslicht OLED

Tegenwoordig worden lichtbronnen zoals LED en CFL overvloedig gebruikt voor binnen en buiten verlichting, deels voor energiebesparende redenen. Echter, deze lampen zijn rijk aan blauwe emissie, met een hogere neiging tot blauw-gevaren veroorzaken. LED en CFL stralen een spectrum verrijkt met blauw licht, wat leidt tot onomkeerbare schade aan retinale cellen ^{1, 2, 3, 4.} Blauw licht of intens wit licht met een hoge CCT onderdrukt de afscheiding van melatonine, een hormoon oncostatische, die het circadiane ritme ^{5, 6} en slaapgedrag ^{7, 8} kan verstoren. Melatonine, een hormoon essentieel voor het circadiane ritme, wordt gesynthetiseerd in de pijnappelklier ^9. Een hoog niveau van melatonine wordt waargenomen tijdens de donkere periode in de 24-uur licht-donker cycle ^10. Echter, intensieve licht 's nachts onderdrukt de synthese en verstoort de circadiane ritme ^11. Melatonine onderdrukking als gevolg van overmatige blootstelling aan fel licht 's nachts kan een risicofactor voor borstkanker bij vrouwen ^{12, 13, 14} zijn. Naast deze gevaren, blauw licht onderbreekt de activiteiten van nachtelijke amfibieën en kan worden dreigen met ecologische bescherming. Het is ook gemeld dat de LED-verlichting in musea wordt verkleuren de werkelijke kleuren van olieverfschilderijen geschilderd door Van Gogh en Cézanne ^{15, 16.}

Zo kan een blauw-emissie-vrij en lage CCT kaars-achtige organische LED (OLED) een goede vervanging voor LED en CFL zijn. Kaarsen stralen een blauw-hazard-vrij en lage CCT (1914 K) verlichting, evenals een hoge kwaliteit (hoge kleurweergave-index, CRI) emissie-spectrum. However, het grootste deel van de elektriciteit aangedreven verlichting apparaten zenden intens blauw licht met een relatief hoge CCT. Bijvoorbeeld, de laagste CCT is ongeveer 2300 K voor gloeilampen, terwijl het 3.000 of 5.000 K voor warm of koud wit tl-buizen en LED-armaturen. Tot nu toe hebben lage CCT OLED's bijna vrij van de blauwe emissie gefabriceerd voor menselijke-vriendelijke verlichting. In 2012, Jou de groep rapporteerde een fysiologisch vriendelijke, droge-verwerkt, één emitterende laag OLED met een kleurtemperatuur van 1773 K en een energie-efficiëntie van 11,9 lm / W ^17. De inrichting vertoonde een veel lagere CCT vergelijking met de gloeilamp (2300 K), terwijl de energie-efficiëntie aanvaardbaar energiebesparend oogpunt niet. Zij rapporteerden een andere dry-verwerkte candlelight-stijl OLED met behulp van dubbele emitterende lagen, samen met een drager modulatie laag ^18. Het vertoonde een lage kleurtemperatuur van 1970 K en een energie-efficiëntie van 24 lm / Watt. Later, een droge-verwerkt OLED bestaat of drie emitterende lagen samen met een drager modulatie laag werd gemeld ^19. De energie-efficiëntie was 21-3 lm / W en gevarieerd met de CCT, die varieerden van 2500 K tot 1900 K. In 2014, Hu et al. rapporteerde een droge verwerkt hybride OLED met dubbele emitterende lagen gescheiden door een tussenlaag, die een hoge energie-efficiëntie vertoonde van 54,6 lm / W en een lage kleurtemperatuur van 1910 K ^20. Onlangs heeft Jou de groep een high-efficiency candlelight-stijl OLED door het gebruik van dubbele emitterende lagen ²¹ vervaardigd. Het vertoonde een hoge energie-efficiëntie van 85,4 lm / W met een kleurtemperatuur van 2279 K. Tot nu toe zijn alle pogingen gedaan om hoge efficiency, lage CCT candlelight-stijl OLED-apparaten door gebruik te maken van droge processen en ingewikkeld apparaat architecturen ^{17, 18 te ontwikkelen, 19, 20, 21}, ^22. Het bedenken van een kaarslicht OLED met natte proces haalbaarheid en tegelijkertijd met een lage CCT, een hoge energie-efficiëntie en een hoge lichtkwaliteit is een uitdaging. Geen onderzoek is ontwikkeld om het emissiespectrum gevoeligheid van een bepaalde lichtbron beschreven met betrekking tot het blauwe licht. De kwaliteit van het licht 's nachts kan worden beslist / verbeterd de onderdrukking van melatonine secretie te minimaliseren.

Er zijn een aantal modellen gemeld dat de hoeveelheid onderdrukking berekenen. Allereerst Brainard et al. ²³ en Thapan et al. ²⁴ meldde de spectrale gevoeligheid met behulp van monochromatisch licht. Later werd het effect van polychromatische licht op melatonine suppressie beschreven ^{25, 26.} De laatste is in deze studie vastgesteld, omdat de meeste van de commercieel verkrijgbare armaturen of nieuwe verlichtingsbronnen zijn polychromatische en overspanningover het gehele zichtbare gebied (dat wil zeggen, van diep rood tot violet).

In dit werk presenteren we uitgebreide protocollen voor de fabricage van blue-hazard-vrij kaarslicht OLEDs via droge en natte processen. In beide werkwijzen wordt het apparaatarchitectuur vereenvoudigd door toepassing van een enkele emitterende laag zonder draaggolfmodulatie lagen. De elektroluminescente (EL) spectrum van de gefabriceerde OLED wordt geanalyseerd op het netvlies blootstellingslimiet en voor het niveau van melatonine onderdrukking. Een maximum blootstelling van uitgezonden licht van het netvlies wordt berekend met behulp van de theoretische aspect dat werd gemeld door de International Electrotechnical Commission (IEC) 62471 norm ^{27, 28.} De maximum exposure "t" wordt berekend op basis van het emissiespectrum van elke OLED aan de helderheid van 100 en 500 lx, voldoende voor thuis en op kantoor verlichting, respectievelijk. Alle verwante berekening steps worden achtereenvolgens in het hoofdstuk protocol. Verder is het effect van verlichting op de melatonine onderdrukking gevoeligheid berekend door de vergelijkingen van het werkingsspectrum van melatonine onderdrukking ^29. De berekening wordt uitgevoerd door de stappen in het hoofdstuk protocol. De berekende waarden van de maximum exposure "t" en de melatonine onderdrukking gevoeligheid (%) ten opzichte van CCT worden in tabel 3.