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Engineering

蓝危害自由烛光OLED

Published: March 19, 2017 doi: 10.3791/54644
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1
1Department of Materials Science and Engineering, National Tsing Hua University

Summary

我们提出了一个协议，用于保护眼睛和褪黑激素分泌的自由蓝危险，烛光有机发光二极管（OLED）的制造。

Introduction

如今，像LED和CFL照明源被大量用于室内和室外照明，部分节能的原因。然而，这些灯都含有丰富的蓝色发光，显示出较高的倾向，导致蓝危害。 LED和CFL发射带蓝色光富集的光谱，从而导致不可逆的损伤视网膜细胞1，2，3，4。蓝色光或强烈的白光具有高CCT抑制褪黑激素的分泌，一个褪黑素抗肿瘤激素，其可能会破坏昼夜节律5,6和睡眠行为7,8。褪黑激素，对昼夜节律的重要激素，松果体9合成。 24小时光暗Ç期间在黑暗时期观察到的褪黑激素水平高ycle 10。然而，在夜间强光抑制其合成和扰乱昼夜节律11。在夜间由于过度抑制褪黑激素，以明亮的灯光可以为女性乳腺癌12，13，14的一个危险因素。除了这些危害，蓝光中断夜间两栖类的活动，可以威胁到生态保护。另据报道，LED照明在博物馆的褪色梵高和塞尚15，16画油画的实际颜色。

因此，蓝色发光免费和低CCT烛状有机发光二极管（OLED）可以是LED和CFL的良好替代品。蜡烛发射蓝危险 - 自由和低CCT（1914 K）的照明，以及高品质（高显色指数，CRI）的发射光谱。何wever，大部分的电力驱动的照明装置的发射强烈的蓝色光具有比较高CCT。例如，最低的CCT为白炽灯泡约2300 K，而它是3000或5000 K中温或冷白荧光管和LED灯具。到目前为止，低CCT的OLED几乎免费的蓝光发射已经制造了人性化照明。 2012年，柔小组报道了生理上的友好，干处理，单发光层与1773 K的色温和11.9流明/功率效率W¯¯17 OLED。该器件显示出低得多的CCT比白炽灯泡（2300 K）为，而其功率效率并非但从节能点上可接受的。他们报告的另一个干处理烛光式使用双发光层，一个载波调制层18一起OLED。它表现出1970 K的低CCT和24流明/瓦的功率效率。后来，一个干处理OLED自由Of相载体调制层沿着三个发射层报告19。它的功率效率为21〜3流明/瓦和不同的CCT，其中2500ķ介于1900 K。2014年，胡等人。报告了通过中间层，这表明54.6流明/瓦和1,910ķ20低CCT高功率效率分离双发光层的干处理杂交的OLED。近日，柔的研究小组已经制造采用双发光层21高效率的烛光式OLED。它表现出85.4流明的高功率效率/ W和2279 K的色温直到现在，都已经作出努力来开发高效率，通过利用干法工艺和复杂的器件结构17，18低CCT烛光式OLED器件， 19，20，2122。制定与湿法可行性烛光OLED，同时具有低色温，高功率效率和高光的质量是一个挑战。没有研究已发展到描述一给定光源的发射光谱灵敏度相对于蓝色光。光在夜晚的质量可以决定/改进，以尽量减少褪黑激素分泌的抑制。

也有一些报道模型计算抑制量。首先，布雷纳德等。 23和塔潘等。 24报道通过使用单色光的光谱灵敏度。后来，被形容25色光对抑制褪黑激素的影响，26。后者在本研究中采用了，因为大多数市售的灯具或新颖的照明源是多色和跨度在整个可见光范围内（即从深红色至紫色）。

在这项工作中，我们提出全面的协议通过干法和湿法工艺免费蓝危险，烛光OLED的制造。在两种方法中，该装置结构由采用单个发射层无任何载波调制层简化。所制造的OLED的电致发光（EL）谱分析为视网膜暴露限度和褪黑素分泌抑制的水平。发射的光到视网膜的最大暴露极限是通过使用报告由国际电工委员会（IEC）62471标准27,28的理论方面进行计算。最大暴露限制的“T”是通过使用每个OLED的发射光谱在100和500 LX亮度，足以分别家庭和办公室照明，计算。所有相关的计算STEPS在协议部分顺序给出。此外，照明对褪黑素抑制灵敏度的效应由以下褪黑素抑制29的作用光谱的公式计算。的计算由以下中的协议部分中给出的步骤进行。最大暴露限制“t”和褪黑素抑制灵敏度（％）相对于CCT的计算值在表3中给出。

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Protocol

注：所有使用的材料是无致癌性，不易燃，并且无毒性。

1.蓝危害自由烛光OLED的制作

  1. 干法工艺
    1. 取载玻片以与一个125纳米的氧化铟锡（ITO）阳极层被涂覆的基材。洗用的肥皂溶液200毫升（50毫升液体洗涤剂和150毫升的去离子水）的衬底。用去离子水冲洗所述基片。干燥用氮气喷溅喷射基板。
    2. 穿上载玻片支架上的基片和浸在丙酮溶液中的滑动架中的烧杯中。把烧杯在超声波浴中。超声处理在50℃下在衬底10分钟。
    3. 与基板在一个烧杯中的异丙醇溶液转移载玻片支架，并在60℃下再超声处理10分钟。
    4. 取出从烧杯衬底，并把它在UV /臭氧槽10分钟至干燥。彻底清洁表面。
    5. 打破VACUU通过关闭高真空的阀和打开氮气的阀腔室中的热蒸发器腔的微米。
    6. 装载在旋转衬底支架上的腔室中的清洁衬底。对于将要沉积的每一层，负载100毫克每个所需的有机物质，3毫克的氟化锂（LiF）和一个224毫克铝（Al）锭到腔室内部的坩埚中。
    7. 关闭该室的门，并等待5×10 -6乇的高真空。一旦高真空已在腔室内部达到，启动的有机层沉积到具有ITO的基板上。
      1. 以0.8-1埃/秒的沉积速率沉积5nm的空穴注入层。
      2. 在1-1.5埃/秒的沉积速率沉积25nm的传输层。
      3. 在1-1.5埃/秒的沉积速率沉积30nm的发光层（8重量％的绿色染料，并在20毫克指定主机的掺杂0.85％（重量）的深红色染料）。
      4. 押金30 N在1-1.5埃/秒的沉积率M电子传输层。
      5. 在1-1.5埃/秒的沉积速率沉积电子传输共蒸发用电子注入材料构成的20nm的层。
      6. 在0.3-0.4埃/秒的沉积速率沉积的LiF的1纳米的电子注入层。
      7. 在10-15埃/秒的沉积速率沉积的Al的100纳米的阴极层。
    8. 关闭电流控制器，并等待在高真空下10分钟。关闭高真空阀门，并打开氮气阀门腔室打破高真空。
    9. 从腔室向大气移动制造OLED器件，然后在氮气氛下将其与封装机转移到手套箱中。
    10. 通过使用胶水封装用玻璃制成的顶盖所制造的OLED器件，然后通过将装置在紫外线辐射框110小号干燥的粘合剂。
    11. 弹出了从封装的OLED器件手套箱并将其转移到暗室进行测量。
  2. 湿法
    1. 通过使用从步骤1.1.2至1.1.4前述清洗程序清洗ITO涂布基材。
    2. 取的PEDOT的水性溶液：PSS（保存在4℃）以沉积空穴注入层。通过使用一个25毫米直径的过滤器，包括尼龙织物具有0.45微米的孔尺寸过滤在小瓶中的溶液中。
    3. 在一个小瓶中，制备的3,6-双（4-乙烯基苯基）-9-乙基咔唑（VPEC）30溶解在氯苯溶剂中，在3毫克的比例空穴传输层溶液：1000微升。超声处理在超声浴中30分钟，该溶液中，在小瓶中的超声处理溶液具有由尼龙织物具有0.45μm孔径的15毫米直径的过滤器进行过滤。
    4. 制备用于发光层的溶液。
      1. 取5毫克指定的主机材料和溶解我1000微升：在10毫克比n四氢呋喃（THF）。超声处理在50℃下在主机溶液30分钟。
      2. 取1毫克所需的每个旅客的材料中的和在1毫克的比例溶解它们的THF：1000微升。超声处理在50℃的旅客的溶液30分钟。
      3. 过滤分别各溶液在小瓶中与由尼龙织物具有0.45微米的孔尺寸15毫米直径的过滤器。
      4. 根据给定的重量百分比（黄色染料的3％（重量），橙色染料的6％（重量），和绿色染料的12.5重量％）混合的宾 - 溶液进入宿主的溶液，掺杂的发射层。
    5. 与预清洗衬底的PSS，VPEC，和发光层解决方案一起，并将它们吸取入手套箱：转移PEDOT的小瓶。
    6. 启动的层涂覆到具有ITO以下列顺序在氮气氛下在衬底：空穴注入层，空穴传输层，以及发光层。
      1. 为20秒，每分钟（RPM）4000转PSS：通过旋涂的PEDOT的750微升溶液沉积35nm的空穴注入层。
      2. 干燥PEDOT：在120℃的PSS层40分钟，以除去残留的溶剂。
      3. 通过旋涂以3000rpm VPEC的400微升溶液20秒沉积10纳米的空穴传输层。
      4. 烘烤，在120℃下的层20分钟，以除去残留的溶剂。
      5. 加热在230℃下的层40分钟用于沉积在发光层30之前发生交联反应。
      6. 通过旋涂在2500转400微升溶液20分钟沉积20纳米发射层。
    7. 从手套箱中向大气喷射出旋涂衬底并将其转移到热蒸发器腔为层的进一步沉积。通过关闭高真空的阀打破热蒸发器腔的真空，并打开氮气的阀气体至该腔室。
    8. 装载在旋转衬底支架上的腔室中的衬底。加载45毫克TPBI的，3毫克的LiF和224毫克的Al锭入腔室为将待沉积的层内的坩埚中。沉积层上在以下序列中的发光层的基板。
      1. 在1-1.5埃/秒的沉积速率沉积TPBI的32纳米的电子传输层。
      2. 在0.3-0.4埃/秒的沉积速率沉积的LiF一个为1nm的电子注入层。
      3. 在10-15埃/秒的沉积速率沉积的Al的100纳米的阴极层。
    9. 关闭电流控制器，并等待10分钟的高真空下。遵循从步骤1.1.8至1.1.11上述程序，完成封装OLED器件。
  3. 视网膜-允许暴露限值“T”的计算：
    1. 通过使用藻测量的照明装置的EL光谱ectroradiometer。所得的EL光谱示于图1a。
    2. 测量在CCT的EL光谱数据（强度对波长）。
    3. 在EL光谱数据转换为光谱辐射Ëλ（标准化强度与波长）。频谱改变为图1b中所示的格式。
    4. 使用从蓝色光加权函数的光谱数据用于测量来自光源视网膜危险28（ 即，相对于波长绘制的蓝色光危险函数B（λ））。所得曲线表示在图1c。
    5. 通过使用对应于各波长的光谱辐射Èλ和蓝危险函数B（λ）计算给定光源的辐射（E B）的值。
    6. 从上述曲线代入下式放ëλ和B（λ）的值：
    7. 在W M获得E B的数值-2。
    8. 把E B的值最大允许视网膜接触限值“T”的公式：
      公式（2） .....（2）
    9. 获得接触限值“T”相对于给定光源的色温。
  4. 计算抑制褪黑激素的敏感性：
    1. 通过使用光谱仪测量一个给定的照明装置的EL光谱。所得光谱示于图2a。
    2. 获取每个量子褪黑素抑制电力，S PQ，从编程的数据29。对于给定的单色光λ，表示在S PQ如下：
      小号PQ（λ）= 10（λR-λ）/ C ............。 （3）
      小号PQ（λ）相对于波长的值在表1中给出，并且各个图表如图2b所示。
    3. 使用视觉亮度函数V（λ）至S PQ（λ）转换成每勒克斯的褪黑素抑制功率，S 的LC（λ），以给它一个实际的意义。 V（λ）相对于该波长的值在表2中给出，并且各个图表在图2c中所示。
    4. 表达相关的褪黑素抑制功率，S 的LC（λ），对于一个多色光，如下：29
      高健的（λ）= PQ∫λS（λ）S I（λ）Dλ/∫V（λ）S I（λ）Dλ............... ..（4）
    5. 从a的EL光谱把强度S I（λ）的值相对于给定的光源以S PQ（λ）和V（λ）的值一起的波长的上述式中，计算在S 的LC（λ）如下：
      高健的（λ）=
      公式3
    6. 检索小号LC（λ）在光照度的数值-1从上述计算。例如，通过从具有1,940 K的色温定烛光OLED的EL光谱推杆在S I（λ），褪黑激素抑制功率为：
      高健的（λ）= 90 LX -1
    7. 选择的参考光来计算给定光源的相对褪黑激素抑制的灵敏度。参考光可以是460或480纳米的波长。在这里，我们选择了480纳米作为参考光蓝光。
    8. 计算的基准蓝色光（480纳米）通过使用上述公式在S 的LC（λ）。
      LC（480纳米）= 3,445 LX -1
    9. 除以由S LC（480纳米）的给定光源的S- LC（λ）再乘以100所得的商以获得一个给定的相对于参考蓝色光的光的褪黑素抑制灵敏度的百分比（％）。
      相对抑制褪黑激素的敏感性= 公式4 ×100％......... ....（5）
      注意：例如，相对褪黑激素抑制灵敏度= 公式5 ×100％= 2.61％。因此，给定的烛光的OLED显示的2.61％相对于480纳米的蓝色光的褪黑素抑制的灵敏度。

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Representative Results

所得烛光OLED的电流 - 电压 - 亮度特性，通过使用静电计用100的亮度计一起测量。发射区9 mm 2的所有所得干燥处理装置和25 平方毫米为湿处理过的器件。这里，我们用125纳米的ITO膜的玻璃基板15Ω/ sq的薄层电阻为阳极。它具有透明度大于84％（ 表4）。所有组成的Al阴极的OLED器件与在正向亮度测量。的EL光谱和委员会国际DE L'Eclairge（CIE）色坐标通过使用分光辐射度计31获得。所得EL光谱来计算视网膜暴露极限“t”和褪黑素抑制功率。所有的计算步骤中的协议部分依次给出。

内容】“FO：保持-together.within页=”1“>允许的视网膜暴露是从被引导到人眼给定光源的辐射来计算用于蓝色光的最大曝光时间可等于或低于100秒，如果人眼是针对辐射E B的光源= 1 -2了Wm如果辐射率小于1了Wm -2，暴露限制将超过100号第27条计算的最大接触限值“ t“的可用于给定的光源分为四个风险组之一（ 即，危险组0（RG0），风险组1（RG1），风险组2（RG2），与风险组3（RG 3）如果“t”为大于10,000 S，10,000 100秒之间，S 100和0.25之间，或小于0.25秒，分别地）。 图3a和3b示出的CCT的在100 LX和500 LX上视网膜曝光效果经干燥和W在自由蓝危险，烛光OLED的限制等流程。一般情况下，容许暴露限值将与递减CCT增加。最重要的是，采用照度对视网膜最大允许暴露限值极其深远的影响。通过减少从500所施加的亮度为100 LX，整个曝光极限移入RG0区，其中大部分否则将位于RG1区。表现出一个CCT低于1922ķ特别是它们的暴露限制转向RG0， 如图3a中的那些照明装置。以辐射在500 LX，例如，视网膜可2,700 K（器件1-i）的2100 K（器件1-ii）和6,284■在1864 K（设备2-i）的耐受1020 S，1226小号。换句话说，光以1864 K大于分别2100 K和2700 K，光更安全5和6.2倍。 如图3b所示，所有研究的OLED器件显示具有在500 LX风险组RG1暴露限制。通过减少照射到100 LX，曝光限制将我现象越来越5倍，在整个CCT研究。换句话说，这将是更安全的5倍，以采用100 LX的照度以代替500 LX。 如图3a中 ，在100 LX，设备（2-I，II，III）从1922 K至1864 K A CCT显示具有一个RG0分类的曝光极限。应当指出，与RG0分类任何设备仍然有害于视网膜，作为曝光时间超过100000秒。因此，即使在低色温OLED显示超出可发生视网膜损伤允许暴露时间限制。

褪黑激素抑制灵敏度是通过使用烛光的OLED，每勒克斯的褪黑素抑制功率和光度函数的EL光谱算出。每量子褪黑素抑制功率，S PQ，以不同的波长在表1中给出。每光子抑制功率然后通过使用光度函数的换算成每勒克斯ñV（λ）。不同波长的光的平均强度在表2中给出。的480nm的基准蓝色光被用来计算烛光OLED的相对褪黑激素抑制的灵敏度。整个计算是通过使用协议完成步骤1.4.1至1.4.9。

如图4所示，所有制造无蓝危险，烛光OLED器件显示低于4％的抑制褪黑激素的敏感性。装置1-i的2,700 K的色温抑制褪黑激素的分泌，3.19％，装置1-II 2,100 K的色温它抑制到2.74％，和设备1-III与1,940 K的色温它抑制到2.61 ％。换言之，设备1-III-1 I分别与1-ⅱ，抑制比器械18％和小于14％的褪黑激素的分泌。此外，设备2-III，具有1922 K的色温，显示最小抑制褪黑激素的敏感性，1.05％，所有报告的OLED器件之一。因此，装置2-ⅲ比设备更好67％1-i的（2700 K）。此外，暖白色LED（CCT：2632 K，褪黑激素抑制敏感度：8％）和冷白色CFL（CCT：5921 K，褪黑激素抑制敏感度：29％）为662％和2662％，更危险的褪黑激素分泌较该OLED设备2-ⅲ对应。因此，表现出对褪黑激素的分泌非常低的抑制效果，并且可以在夜间使用，而不大大扰乱褪黑激素的分泌的自由蓝危险-烛光的OLED。

此外，轻质量的照明光源之一，关键的参数。显色指数（CRI）一度被认为是最可靠的指标来量化给定光源的光质量。然而，一些缺点也注意到，在CRI值。为了改善在它，一个新的质量轻指数，光谱相似指数（SRI）报道。它被定义为给定的光秒之间的百分比相似性ource并基于相同的CCT 32,33及其相应的黑体辐射。为了创建一个质量轻，需要一个低CCT或蓝色无排放的照明装置具有高SRI。然而，可用的照明设备不表现出这些性质。这里，报告的蓝危险 - 自由烛光OLED器件表现出的SRI范围从75到84，从1864 K至2700 K.一个低CCT例如，具有1922 K和1,940的K CCT值的OLED器件显示SRI值的76和81，分别为（ 表3）。蜡烛和蓝色自由危险-烛光OLED的发射光被示于图5。

从节能的角度来看，蜡烛被认为是浪费能源（0.1-0.3流明/瓦）。所报告的自由蓝色灾害-烛光的OLED显示出30流明/瓦，这是一个功率效率的两倍白炽灯泡和3的 00倍蜡烛。每个器件的性能在表3中给出。此外，该烛光OLED提供了一个身体凉爽，但耸人听闻温暖的光芒。它是节能，不突兀，和闪烁，眩光和紫外线辐射自由。免费的蓝灾害-OLED烛光是安全的，而不是使用蜡烛或其它电流白光灯。

图1
图1：（a）该给定烛光OLED的样本EL光谱，（B）归一化的制造的烛光源的EL光谱，和（c）蓝光风险函数相对于蓝色光的危险的波长和作用谱与在眼睛28的晶状体（从ICNIRP 2013重放）。空白“>点击此处查看该图的放大版本。

图2
图2：（a）该制造的烛光OLED的样本EL光谱，（B）每量子褪黑素抑制功率，S PQ，对波长29，和（c）的发光度函数V（λ）（不同灯相对于波长的归一化强度）。 请点击此处查看该图的放大版本。

图3
图3：在视网膜最大允许暴露限值无蓝危险，烛光OLED的CCT的影响（ 一 （b）500 LX。在高亮度，即使是低CCT OLED可能对视网膜造成威胁。 请点击此处查看该图的放大版本。

图4
图4：CCT对自由蓝危险，烛光OLED的抑制褪黑激素的敏感性（％）的影响，通过干法和湿法工艺，及暖白色LED制成。免费的蓝灾害-OLED烛光表现出对褪黑激素的分泌非常低的抑制效果。 请点击此处查看该图的放大版本。

图5
FIGURË5：与彩虹和蜡烛（左）白色照明色彩和自由的蓝色灾害-OLED烛光（右）10 LX 34篇云照片。 请点击此处查看该图的放大版本。

<TD> 3.02E-04
波长（nm） 小号PQ 波长（nm） 小号PQ 波长（nm） 小号PQ 波长（nm） 小号PQ
380 21.54435 484 0.88444 588 0.03631 692 0.00149
384 19.05461 488 0.78223 592 0.03211 696 0.00132
388 16.85259 492 0.69183 596 0.0284 700 0.00117
392 14.90505 496 0.61188 600 0.02512 704 0.00103
396 13.18257 500 0.54117 604 0.02222 708 9.12E-04
400 11.65914 504 0.47863 608 0.01965 712 8.07E-04
404 10.31177 508 0.42332 612 0.01738 716 7.13E-04
408 9.12011 512 0.3744 616 0.01537 720 6.31E-04
412 8.06616 516 0.33113 620 0.01359 724 5.58E-04
416 7.134 520 0.29286 624 0.01202 728 4.94E-04
420 6.30957 524 0.25902 628 0.01063 732 4.37E-04
424 5.58042 528 0.22909 632 0.0094 736 3.86E-04
428 4.93552 532 0.20261 636 0.00832 740 3.41E-04
432 4.36516 536 0.1792 640 0.00736 744
436 3.86071 540 0.15849 644 0.00651 748 2.67E-04
440 3.41455 544 0.14017 648 0.00575 752 2.36E-04
444 3.01995 548 0.12397 652 0.00509 756 2.09E-04
448 2.67096 552 0.10965 656 0.0045 760 1.85E-04
452 2.36229 556 0.09698 660 0.00398 764 1.63E-04
456 2.0893 560 0.08577 664 0.00352 768 1.45E-04
460 1.84785 564 0.07586 668 0.00311 772 1.28E-04
464 1.63431 568 0.06709 672 0.00275 776 1.13E-04
468 1.44544 572 0.05934 676 0.00244 780 1.00E-04
472 1.2784 576 0.05248 680 0.00215
476 1.13066 580 0.04642 684 0.00191
480 1 584 0.04105 688 0.00169

表格1： 29抑制电力，S PQ。

<TD> 0.70784
波长（nm） 强度 波长（nm） 强度 波长（nm） 强度 波长（nm） 强度
380 4.00E-05 484 0.16366 588 0.78061 692 0.00714
384 5.83E-05 488 0.19197 592 0.73206 696 0.00544
388 9.15E-05 492 0.22777 596 0.68174 700 0.00414
392 1.58E-04 496 0.27123 600 0.63095 704 0.00315
396 2.51E-04 500 0.32467 604 0.57982 708 0.00242
400 4.03E-04 504 0.39087 608 0.52858 712 0.00184
404 6.33E-04 508 0.46488 612 0.47824 716 0.0014
408 9.45E-04 512 0.54392 616 0.4292 720 0.00106
412 0.00159 516 0.6281 620 0.38107 724 7.97E-04
416 0.00253 520 624 0.33365 728 6.05E-04
420 0.00405 524 0.77659 628 0.28762 732 4.50E-04
424 0.00656 528 0.83515 632 0.24551 736 3.38E-04
428 0.00979 532 0.88379 636 0.2086 740 2.51E-04
432 0.01361 536 0.92268 640 0.17539 744 1.87E-04
436 0.01803 540 0.95299 644 0.14556 748 1.40E-04
440 0.02303 544 0.97501 648 0。11924 752 1.04E-04
444 0.0285 548 0.98946 652 0.09655 756 7.94E-05
448 0.03461 552 0.99751 656 0.07745 760 6.02E-05
452 0.0419 556 0.99921 660 0.0613 764 4.55E-05
456 0.05033 560 0.99408 664 0.04778 768 3.47E-05
460 0.06012 564 0.9819 668 0.03686 772 2.59E-05
464 0.07118 568 0.96302 672 0.02833 776 1.96E-05
468 0.08388 572 0.9377 676 0.02212 780 1.50E-05
472 0.09942 576 0.9062 680 0.0171
476 0.11778 580 0.86915 684 0.0129
480 0.13932 584 0.82678 688 0.00963

表2：在可见光范围内的不同的灯光强度。

表3
表3：。工作电压（OV），电源效率（PE），中建，质量轻小号pectrum相似指数（SRI），接触限值“T”，抑制褪黑激素的敏感性（％），并通过干法和湿法工艺制成的研究自由蓝危险，烛光OLED器件的最大亮度。 请点击此处查看该表的放大版本。

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Discussion

在OLED器件的制造中最重要的步骤是：1）清洗玻璃基板，2）选择适当的溶剂中，3）溶解的有机材料，4）均匀地形成通过旋涂在湿处理的膜，5 ）控制热蒸发期间的沉积速率和所述有机层的厚度。最初，在清洁的ITO阳极涂覆的基材是至关重要的一步，以实现高效率。玻璃基板与肥皂溶液清洗，以除去油腻斑点或层。然后，它是超声波处理在丙酮中，接着异丙醇，从阳极层根除污垢颗粒。 UV /臭氧处理沉积在ITO任何层之前提供给衬底。紫外/臭氧处理，不仅干燥衬底，但它也增加了表面的氧，因而提高ITO 35的功函数。它可以减少空穴注入势垒，以促进更多的空穴传输。

jove_content“>随后，有机层沉积在由两种不同的方法，即干法工艺和湿法工艺在ITO阳极上。为了与干燥工艺制造的烛光的OLED中，所有的有机分子在高真空下蒸发，并在连续沉积ITO层，在此过程中，温度逐渐升高一步一步，将有机材料在一定的温度下沉积的。它防止了薄膜的不均匀性，并允许精确层厚。干燥处理烛光OLED器件的超-clean并从任何非发射斑点免费的。然而，该方法仅限于生产大面积薄膜和具有成本无效由于大量消费的有机材料。另一方面，湿式工艺包括旋涂，喷墨印刷，以及聚合物和有机材料，具有成本效益的，大面积的丝网印刷，和大规模的制造过程用于创建OLED器件36的- 38。

对于湿处理的烛光的OLED，空穴注入，空穴传输，并且发射层是旋涂在指定的转速和持续时间。它是一种快速的沉积技术，其允许连续生产。在湿法中主要的挑战是，溶剂的选择和预防随后涂覆的有机层的不希望的混合的。某些有机材料不正确的有机溶剂中溶解，由于一个极性不匹配。有机溶剂还溶解预制的有机层，导致形态学和组成缺陷39,40。为了避免这种困难，我们烘烤的导电聚合物，PEDOT的空穴注入层：PSS，涂布在空穴传输层之前，使更亲水的表面。在这之后，VPEC的空穴传输层是旋涂，并再次在120℃下烘烤20分钟，使之热小号表，并避免残留溶剂的存在下进行。此外，VPEC层被加热到230℃进行交联30中的空穴输送层。相应地，该发射层是旋涂在该空穴输送层，以规避任何形态的缺陷。电子传输层和阴极层是通过在高真空下热蒸发沉积的。

报告的较早烛光式OLED器件通过干法18 21制造。这些器件组成的复杂结构，如双发光层和一个附加载波调制层18，21，22的。在这项研究中，我们修改了OLED器件体系结构和通过使用单一发射层避免复杂性。报告的蓝色无危害，烛光的OLED也没有制造使用任何蓝色或天蓝色的发射器。 OLED器件的EL光谱可以任意地形成。干法和湿法加工OLED器件表现出不同形状的发射光谱与低CCT值。这些光谱表明，从最大暴露限度和褪黑素抑制灵敏度（ 表3）的角度不同的效果。

干过程允许在多层结构的小分子和低聚物的汽相淀积。此外，干法工艺开发各种方法来实现高效率。此外，多层结构能够使低载流子注入势垒，平衡载流子注入到发射层，和有效地重新结合区，以促进多种载体重组40。但是，干法具有一定的问题，如有机分子的有限的热稳定性，低的吞吐量由于需要的高真空的制造条件，和本草由于在沉积低材料利用率等升浪费。

与此相反，湿法是更有利的，以降低生产成本，并实现高效率。低成本的聚合物材料是有希望的用于多层，湿法加工的OLED。其效率比真空沉积，小分子有机材料相对较低。在湿法工艺中，效率可通过利用连续的聚合物和小分子的层的组合来改善。通常，具有高三重态能量的聚合物空穴输送层的就业能够稳定现有旋涂空穴注入薄膜和也以限制在发光层中产生的激子。具有较高的玻璃化转变温度的小分子有机材料旋涂期间不crystalized，坚持涂膜完整性。此外，高三重态能量的小分子可以用作一个有效的基质材料，以促进一个主机到GUEST能量转移机制。 OLED的湿法制造也有一些限制，由于其材料中的溶解度问题。现在，以稳定在湿处理多层结构，许多方法已被开发出维持从极性至非极性溶剂42，43，44中的溶解度。湿式方法能够在大面积的要制造和卷对卷具有高吞吐量的装置。湿法破坏性的特性，如柔软性，透明性，和超薄提供了更多的设计自由度。湿法可以是用于OLED照明一个有前途的技术。

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Materials

Name Company Catalog Number Comments
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

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