Мы представляем протокол для изготовления сине-опасных свободных зажженными органических светодиодах (OLED) для защиты глаз и секреции мелатонина.
A candlelight-style organic light emitting diode (OLED) is a human-friendly type of lighting because it is blue-hazard-free and has a low correlated color temperature (CCT) illumination. The low CCT lighting is deprived of high-energy blue radiation, and it can be used for a longer duration before causing retinal damage. This work presents the comprehensive protocols for the fabrication of blue-hazard-free candlelight OLEDs. The emission spectrum of the OLED was characterized by the maximum exposure time limit of the retina and the melatonin suppression sensitivity. The devices can be fabricated using dry and wet processes. The dry-processed OLED resulted in a CCT of 1,940 K and exhibited a maximum retinal exposure limit of 1,287 s at a brightness of 500 lx. It showed 2.61% melatonin suppression sensitivity relative to 480 nm blue light. The wet-processed OLED, where the spin coating is used to deposit hole injection, hole transport, and emissive layers, making fabrication fast and economical, produced a CCT of 1,922 K and showed a maximum retinal exposure limit of 7,092 at a brightness of 500 lx. The achieved relative melatonin suppression sensitivity of 1.05% is 86% and 96% less than that of the light emitting diode (LED) and compact fluorescent lamp (CFL), respectively. Wet-processed blue-hazard-free candlelight OLED exhibited a power efficiency of 30 lm/W, which is 2 times that of the incandescent bulb and 300 times that of the candle.
В настоящее время, источники освещения, такие как LED и КЛЛ обильно используются для внутреннего и наружного освещения, частично для энергосберегающих причин. Тем не менее, эти огни богаты синим излучением, показывая более высокую тенденцию вызывать голубых опасностей. LED и КЛЛ излучают спектр , обогащенную синим светом, что приводит к необратимому повреждению клеток сетчатки 1, 2, 3, 4. Синий свет или интенсивный белый свет с высокой ЧМТ подавляет секрецию мелатонина, в oncostatic гормона, который может нарушить циркадный ритм 5, 6 и спального поведение 7, 8. Мелатонин, гормон , существенный для циркадного ритма, синтезируется в шишковидной железе 9. Высокий уровень мелатонина наблюдается в темное время суток в течение 24 ч светло-темно-Cycle 10. Тем не менее, интенсивный свет в ночное время подавляет его синтез и нарушает циркадный ритм 11. Мелатонин подавление из – за чрезмерного воздействия яркого света в ночное время может быть фактором риска развития рака молочной железы у женщин 12, 13, 14. Помимо этих опасностей, синий свет прерывает деятельность ночных амфибий и может представлять угрозу для экологической защиты. Он также сообщил , что светодиодное освещение в музеях является обесцвечивание фактические цвета картины маслом кисти Ван Гога и Сезанна 15, 16.
Таким образом, сине-излучение и низкий ССТ свечи как органический светодиод (OLED) может быть хорошей заменой для LED и КЛЛ. Свечи излучают сине-опасных явлений и низкий CCT (1,914 K) освещения, а также спектр излучения высокого качества (высокий индекс цветопередачи, CRI). эйWever, большая часть электроэнергии управляемых осветительных приборов излучают интенсивный синий свет со сравнительно высокой ЧМТ. Например, самый низкий ССТ составляет около 2300 К для ламп накаливания, а это 3000 или 5000 К для теплых или холодных белых люминесцентных ламп и светодиодных светильников. До сих пор низкая ОСИД ОДП почти свободным от синего излучения были изготовлены для человеческого дружественных освещения. В 2012 году группа Jou сообщили физиологически дружественную, сухой обработке, единый эмиссионный слой OLED с ЧМТ из 1,773 К и энергетической эффективности 11,9 лм / Вт 17. Устройство проявляли гораздо меньшую ЧМТ по сравнению с лампой накаливания (2300 K), а его энергетическая эффективность не была приемлемой с энергосберегающей точки зрения. Они сообщили о другой сухой обработке при свечах в стиле OLED с помощью двойных эмиссионные слоев вместе со слоем 18 модуляции несущей. Он проявлял низкую цветовую температуру 1,970 K и энергетическую эффективность 24 лм / Вт. Позже, сухой обработанный OLED, состоящий Oе трех эмиссионными слоев вместе с слоем модуляции несущей сообщалось 19. Его эффективность была мощность от 21 до 3 лм / Вт и разнообразным с ЧМТ, которая колебалась от 2500 К до 1900 К. В 2014 году , Ху и др. сообщили сухой обработке гибридных OLED с двойными эмиссионными слоев , разделенных прослойкой, которая показала высокую эффективность мощности 54,6 лм / Вт и низкий ЧМТ из 1,910 K 20. В последнее время группа Jou имеет изготовили высокоэффективную OLED свет свечей в стиле за счет использования двойных слоев эмиссионные 21. Компания продемонстрировала высокую эффективность мощности 85,4 лм / Вт с ЧМТ от 2,279 К. До сих пор все усилия не были сделаны , чтобы развить высокую эффективность, низкий уровень ОДП устройств при свечах стиле OLED путем использования сухих процессов и сложных архитектур 17 устройств, 18, 19, 20, 21, 22. Придумав с зажженными OLED экстракционной возможности, одновременно имея низкую ЧМТ, высокую энергетическую эффективность и высокое качество света является непростой задачей. Ни одно исследование не было разработано, чтобы описать чувствительность спектра излучения данного источника света относительно синего света. Качество света в ночное время может быть принято решение / улучшение, чтобы свести к минимуму подавление секреции мелатонина.
Есть некоторые модели, которые сообщили исчисляют сумму подавления. Во – первых, Brainard и др. 23 и Thapan и др. 24 сообщили о спектральной чувствительности с помощью монохроматического света. В дальнейшем, действие полихроматического света на подавление мелатонина был описан 25, 26. Последний принят в этом исследовании, так как большинство из коммерчески доступных светильников или новых источников света являются полихроматическая и диапазонпо всей видимой области спектра (т.е. от темно – красного до фиолетового).
В этой работе мы представляем комплексные протоколы для изготовления сине-опасных свободных свечах ОСИД через сухих и мокрых процессов. В обоих процессах, архитектура устройства упрощается за счет использования одного эмиссионного слоя без каких-либо слоев модуляции несущей. Электролюминесцентный (EL) Спектр сфабрикованному OLED анализируется на сетчатке предела воздействия на уровень мелатонина подавления секреции. Максимальный предел воздействия излучаемого света к сетчатке рассчитывается с использованием теоретического аспекта, сообщили в Международной электротехнической комиссии (МЭК) 62471 стандарт 27, 28. Максимальный предел экспозиции "т" рассчитывается с использованием спектра излучения каждого OLED при яркости 100 и 500 лк, достаточном для домашнего и офисного освещения, соответственно. Все похожие расчеты Steпс последовательно приведены в разделе протокола. Кроме того, эффект освещения на мелатонина чувствительности подавления рассчитывается следующими уравнениями спектра действия подавления мелатонина 29. Расчет производится, следуя инструкциям, приведенным в разделе протокола. Расчетные значения максимального предела экспозиции "т" и чувствительность подавления мелатонина (%) по отношению к ЦКТ приведены в таблице 3.
Наиболее важные шаги в изготовлении OLED-устройств, являются: 1) очистка стеклянной подложки, 2) выбора соответствующего растворителя, 3) растворение органических материалов, 4) равномерно формованием пленки через спиновые покрытия во влажном процессе, а также 5 ) регулирование скорости…
The authors have nothing to disclose.
The authors would like to acknowledge the support in part from the Ministry of Economic Affairs and the Ministry of Science and Technology, Taiwan, via Grants MEA 104-EC-17-A-07-S3-012, MOST 104-2119-M-007-012, and MOST 103-2923-E-007-003-MY3.
ITO glass | Lumtech | 84% transparency | |
poly(3,4-ethylenedioxythiophene)- poly(styrenesulfonate) (PEDOT/PSS) | UniRegion Bio-Tech | Stored at 4°C, HOMO (eV)= -4.9, LUMO (eV)= -3.3 | |
4,4,4-tris(N-carbazolyl)triphenylamine (TCTA) | E-Ray Optoelectronics Technology co., Ltd | Non-toxic, HOMO (eV)= -5.7, LUMO (eV)= -2.3 | |
tris(2-phenyl-pyridine) (Ir(ppy)3) | E-Ray Optoelectronics Technology co., Ltd | Non-toxic, HOMO (eV)= -5.6, LUMO (eV)= -3.9 | |
1,3,5-tris(N-phenylbenzimidazol-2-yl)benzene (TPBi) | Luminescence Technology corp. | Non-toxic, HOMO (eV)= -6.2, LUMO (eV)= -2.7 | |
iridium(III)bis(4-phenylthieno[3,2-c]pyridinato-N,C 2’)acetylacetonate (PO-01) | Luminescence Technology corp. | Non-toxic, HOMO (eV)= -5.1, LUMO (eV)= -2.7 | |
tris(2-phenylquinoline)iridium(III) (Ir(2-phq)3) | E-Ray Optoelectronics | Non-toxic, HOMO (eV)= -5.1, LUMO (eV)= -2.8 | |
LiF | Echo chemicals | 99.98% | |
Aluminium ingot (Al) | Guv team International pvt. ltd | 100.00% | |
Acetone | Echo chemicals | 99.90% | |
2-Propanol | Echo chemicals | 99.90% | |
Hole-injection material, WHI-001 | WAN HSIANG precision machinery co., Ltd | non-toxic, HOMO (eV)= -9.8, LUMO (eV)= -5.6 | |
Hole-transport material, WHI-215 | WAN HSIANG precision machinery co., Ltd | non-toxic, HOMO (eV)= -5.4, LUMO (eV)= -2.5 | |
host material, WPH-401 | WAN HSIANG precision machinery co., Ltd | non-toxic, HOMO (eV)= -5.8, LUMO (eV)= -2.7 | |
Electron-injection material, WIT-651 | WAN HSIANG precision machinery co., Ltd | non-toxic, HOMO (eV)= -5.8, LUMO (eV)= -3.1 | |
Electron-transpot material, WET-603 | WAN HSIANG precision machinery co., Ltd | non-toxic, HOMO (eV)= -5.9, LUMO (eV)= -2.6 | |
Green dye, WPGD-832 | WAN HSIANG precision machinery co., Ltd | non-toxic, HOMO (eV)= -5.8, LUMO (eV)= -3.1 | |
Deep-red dye, PER 53 | E-Ray Optoelectronics Technology co., Ltd | non toxic, HOMO (eV)= -5.1, LUMO (eV)= -2.4 |