מפגע-כחול-חינם OLED נרות

כיום, מקורות תאורה כמו LED ו CFL משמשים בשפע לתאורת פנים וחוץ, בין היתר מסיבות של חיסכון באנרגיה. עם זאת, אורות אלה עשירים פליטה כחולה, מראים נטייה גבוהה יותר כדי לגרום-סכנות כחולות. LED ו CFL פולטים ספקטרום מועשר אור כחול, הביאו לנזק בלתי הפיך לתאי הרשתית ^{1, 2, 3, 4.} אור כחול או אור לבן אינטנסיבי עם גבוה CCT מדכא את ייצור המלטונין, הורמון oncostatic, אשר עלולים לשבש את קצב היממה ^{5, 6} ושינה התנהגות ^{7, 8.} מלטונין, הורמון חיוני עבור מחזור היממה, הוא מסונתז בלוטת האצטרובל ^9. רמה גבוהה של מלטונין הוא ציין במהלך התקופה האפלה במהלך ג אור כהה ל -24 שעותycle ^10. עם זאת, האור נמרץ בלילה מדכא סינתזה שלה ומשבש את מחזור היממה ^11. מלטונין דיכוי בשל חשיפת יתר אורות בוהקים בלילה יכול להיות גורם סיכון לסרטן השד בקרב נשים ^{12, 13, 14.} מלבד המפגעים, אור כחול קוטע את הפעילות של דו-חיים ליליים יכול להיות מאיים הגנה אקולוגית. כמו כן דווח כי תאורת LED ב למוזיאונים שינוי בצבע הצבעים בפועל של ציורי שמן שצוירו על ידי ואן גוך וסזאן ^{15, 16.}

לפיכך, LED אורגני CCT כחול-פליטה חופשית נמוכה כמו נר (OLED) יכול להיות תחליף טוב עבור LED ו CFL. נרות לפלוט CCT כחול-מפגע ללא ונמוך (1,914 K) תאורה, כמו גם (טיוח מדד צבע גבוה, CRI) באיכות גבוהה ספקטרום פליטה. הוwever, רוב התקני תאורה מונחה חשמל פולטי אור כחול עז עם CCT גבוהה יחסית. לדוגמא, CCT הנמוך ביותר הוא כ -2,300 K עבור נורות ליבון, בזמן שהוא 3,000 או 5,000 K עבור צינורות ניאון לבנים חמים או קרים מנורות LED. עד כה, OLEDs CCT הנמוך כמעט ללא פליטת הכחול היה מפוברק לתאורת אדם ידידותי. בשנת 2012, הקבוצה של Jou דיווחה על ידידותי, יבש-מעובד פיסיולוגי, OLED שכבת emissive יחיד עם CCT של 1,773 K ו נצילות הספק של 11.9 lm / W ^17. המכשיר הציג CCT נמוך בהרבה לעומת נורת הליבון (2,300 K), תוך יעילות צריכת החשמל שלו לא הייתה מקובלת מבחינת חיסכון באנרגית מבט. הם דיווחו אחר בסגנון נרות יבש מעובד OLED באמצעות שכבות emissive כפולות יחד עם שכבת אפנון מובילה ^18. זה הציג CCT נמוך של 1,970 K ו נצילות הספק של 24 lm / W. מאוחר יותר, OLED יבש מעובד מורכב of שלוש שכבות emissive יחד עם שכבת אפנון מוביל דווח ^19. יעילות צריכת החשמל שלו הייתה מן 21 ל 3 lm / W והמגוון עם CCT, אשר נע בין 2,500 ל -1,900 K ק בשנת 2014, הו et al. דיווח על OLED ההיברידית יבשה מעובד עם שכבות emissive כפולות מופרדים על ידי interlayer, אשר הראה יעילות הספק גבוהות של 54.6 lm / W ו CCT נמוך של 1,910 K ^20. לאחרונה, הקבוצה של Jou יש מפוברק OLED בסגנון נרות היעיל גבוהה על ידי שימוש בשכבות emissive כפולים ^21. זה הציג יעילות הספק גבוה של 85.4 lm / W עם CCT של 2,279 ק עד כה, כל המאמצים נעשו כדי לפתח יעילות גבוהה, התקני OLED בסגנון נרות CCT נמוך על ידי ניצול תהליכים יבשים ארכיטקטורות מכשיר מסובכות ^{17, 18, 19, 20, 21}, ^22. בהכנת OLED נרות עם היתכנות רטוב-תהליך בזמן שיש CCT נמוך במקביל, כוח יעילות גבוהה, ואיכות אור גבוהה היא אתגר. אף מחקר פותח כדי לתאר את רגישות ספקטרום פליטה של ​​מקור אור ניתן לגבי האור הכחול. איכות האור בלילה יכולה להיות מוכרעת / משופרת כדי למזער דיכוי הפרשת המלטונין.

יש כמה מודלים דיווחו כי לחשב את כמות דיכוי. ראשית, Brainard et al. ²³ ו Thapan et al. ²⁴ דיווחו על רגישות ספקטרלית באמצעות אור מונוכרומטי. בהמשך, את ההשפעה של אור הצבעוני על דיכוי מלטונין תוארה ^{25, 26.} זו האחרונה היא אמצה במחקר זה, מכיוון שרוב הגופים הזמינים המסחרי או מקורות תאורה ברומן הם צבעוני ומוטהפני הטווח הגלוי כולו (כלומר, מאדום עמוק סגול).

בעבודה זו, אנו מציגים פרוטוקולים מקיפים עבור הייצור של OLEDs נרות כחול-מפגע-חינם באמצעות תהליכים יבשים ורטובים. בשני התהליכים, הארכיטקטורה המכשירה היא פשוטה על ידי העסקת שכבת emissive יחידה ללא כל שכבות אפנון מוביל. Electroluminescent (EL) הספקטרום של OLED המפוברק מנותח מגבלת החשיפה הרשתית ועבור מידת דיכוי הפרשת המלטונין. מגבלת חשיפה מקסימלית של אור נפלט אל הרשתית מחושבת באמצעות ההיבט התיאורטי כי נמסר על ידי הנציבות הבין-הלאומי לחשמל (IEC) 62,471 ^{27 רגילים, 28.} מגבלת חשיפה מקסימלית "t" מחושב באמצעות ספקטרום הפליטה של ​​כל OLED בבית הבהירות של 100 ו -500 LX, מספיק לשימוש ביתי ולמטרות תאורה למשרד, בהתאמה. כל STE החישוב הקשורותps ניתן ברצף בקטע הפרוטוקול. יתר על כן, את ההשפעה של תאורה על רגישות דיכוי המלטונין מחושבת על ידי ביצוע המשוואות של רצף הפעולה של מלטונין דיכוי ^29. החישוב נעשה על ידי ביצוע השלבים המוגדר בסעיף בפרוטוקול. הערכים המחושבים של היקף חשיפה המרבי "t" ואת רגישות דיכוי מלטונין (%) ביחס CCT מובאים בטבלה 3.