Summary
私たちは、目の保護とメラトニン分泌のためのブルーハザードフリーろうそく有機発光ダイオード（OLED）の製造のためのプロトコルを提示します。
Introduction
今日では、LED及びCFLのような照明源が豊富に部分的に省エネの理由のため、屋内および屋外の照明のために使用されます。しかし、これらのライトはブルーハザードを引き起こす高い傾向を示し、青色発光が豊富です。 LED及びCFLは、網膜細胞1、2、3、4に不可逆的な損傷につながる、青色光に富むスペクトルを発します。青色光または高CCTと強烈な白色光は、概日リズム5、6および睡眠行動7、8が中断される可能性があり、メラトニンの分泌、oncostaticホルモンを抑制する。メラトニン、概日リズムに不可欠なホルモンは、松果体9で合成されます。メラトニンの高いレベルは、24時間の明暗Cの間、暗期の間に観察され、ycle 10。しかし、夜に強い光は、その合成を抑制し、概日リズム11を破壊します。夜に明るい光に露出オーバーによるメラトニン抑制は、女性12、13、14における乳癌の危険因子であることができます。これらの危険に加えて、青色光は、夜間両生類の活動を中断し、生態系の保護を脅かすことができます。また、博物館でのLED照明は、ゴッホやセザンヌ15、16が描いた油彩画の実際の色に変色することが報告されています。
このように、青色発光自由と低CCTキャンドルのような有機LED（OLED）は、LEDとCFLのための良い代替することができます。キャンドルはブルーハザードフリーと低CCT（1914 K）照明だけでなく、高品質（高演色指数、CRI）の発光スペクトルを発します。ホーwever、電気駆動型の照明装置のほとんどは、比較的高いCCTで強い青色光を発します。それは暖かいか冷たい白色蛍光管とLED照明器具のための3000または5000 Kであるが、例えば、最低のCCTは、白熱電球約2300 Kです。これまでのところ、青色発光のほぼ自由低CCTのOLEDは、人に優しい照明用に製造されています。 2012年に、嬢のグループは1773 KのCCTとの生理学的に優しい、ドライ加工し、単一の発光層OLEDと17 W 11.9ルーメン/の電力効率を報告しました。その電力効率は、ビューの省エネ観点から受け入れられない一方で、デバイスは、白熱電球（2300 K）に比べてはるかに低いCCTを示しました。彼らは、キャリア変調層18と一緒に二重発光層を使用して、別のドライ加工ろうそくスタイルのOLEDを報告しました。これは、1970 Kの低CCTおよび24ルーメン/ Wの電力効率を示しました。その後、乾燥処理されたOLEDは、Oからなりますキャリア変調層に沿って3発光層fが19を報告しました。その電力効率は21から2014年に1900 Kに2500 Kの範囲であったCCT、胡主席らとのW多様3 LM /にありました。 54.6ルーメン/ Wと1910 K 20の低CCTの高い電力効率を示した中間層によって分離二重発光層との乾燥処理ハイブリッドOLEDを報告しました。最近、嬢のグループは、二重発光層21を採用することにより、高効率ろうそくスタイルのOLEDを作製しました。それは85.4 LMの高い電力効率を示した/今まで、すべての努力がドライプロセスや複雑なデバイス構造17,18を利用することにより、高効率、低CCTキャンドルスタイルのOLEDデバイスを開発するためになされた2,279 KのCCTで、W 19、20、21、22。同時に低CCT、高電力効率、および高い光品質を有しながら湿式実現可能性を持つろうそくのOLEDを工夫することが課題です。いいえ研究は、青色光に対する所与の光源の発光スペクトル感度を記述するために開発されていません。夜間の光の質は、メラトニン分泌の抑制を最小限にするために/改善されたことを決定することができます。
抑圧量を算出し、いくつかの報告のモデルがあります。まず、ブレイナードら。 23とThapan ら。 図24は、単色光を用いて分光感度を報告しました。その後、メラトニン抑制の多色光の効果は、25、26に記載されました。市販の照明器具又は新規の光源のほとんどが多色とスパンであるため、後者は、本研究で採用されています可視光全域（ すなわち、深い赤から紫まで）。
本研究では、ドライとウェットプロセスを経て青ハザードフリーろうそくのOLEDの製造のための総合的なプロトコルを提示します。両方のプロセスでは、デバイス・アーキテクチャは、任意のキャリア変調層なしに単一の発光層を使用することによって簡略化されます。製造されたOLEDのエレクトロルミネッセンス（EL）スペクトルは、網膜の曝露限界のためにと、メラトニン分泌抑制のレベルについて分析されます。網膜へ放射される光の最大曝露限界は、国際電気標準会議（IEC）62471規格27、28によって報告された理論的な態様を用いて算出されます。最大暴露限界「トン」は、それぞれ、家庭やオフィスの照明のために十分な、100と500ルクスの明るさで、各OLEDの発光スペクトルを用いて算出されます。関連するすべての計算STEPSは順次プロトコルセクションに記載されています。また、メラトニン抑制の感度の照明の効果は、メラトニン抑制29の作用スペクトルの方程式に従って計算されます。計算は、プロトコルセクションに記載された手順に従って行われます。 CCTに対する最大露光限度の計算値「T」とメラトニン抑制の感度（％）を表3に示します。
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Protocol
注：使用されるすべての材料は、非発癌性、非可燃性、及び非毒性です。
ブルーハザードフリーキャンドルライトのOLEDの1製作
- 乾式工程
- 125nmのインジウムスズ酸化物（ITO）陽極層で被覆される基板として、スライドガラスを取ります。石鹸溶液200mL（液体洗剤、脱イオン水150mLの50 mL）で基板を洗浄します。脱イオン水で基板を洗浄します。窒素ジェットスプレーで基板を乾燥させます。
- ガラススライドホルダーに基板を入れ、ビーカー中のアセトン溶液中でスライドホルダーを浸します。超音波浴中でビーカーを置きます。 10分間50℃で基板を超音波処理します。
- ビーカー内のイソプロパノール溶液を基材とスライドホルダーに移し、再び10分間60℃で超音波処理します。
- ビーカーから基板を取り出し、乾燥させる10分間UV /オゾンスロットにそれを置きます。表面を完全に清掃してください。
- vacuuを破ります高真空バルブを閉じて、チャンバへの窒素ガスのバルブを開いて、熱蒸発チャンバのM。
- 回転する基板ホルダー上のチャンバ内で洗浄された基板をロードします。チャンバ内のるつぼに、負荷必要な各有機材料の100mgを、フッ化リチウム（LiF）の3 mg及び224 mgのアルミニウム（Al）のインゴットに堆積される各層の。
- 室のドアを閉め、5×10 -6 Torrの高真空を待ちます。高真空チャンバー内に到達した後、ITO付き基板上に有機層の堆積を開始します。
- 0.8〜Å/秒の成膜速度で5nmの正孔注入層を堆積させます。
- 1~1.5オングストローム/秒の蒸着速度で25nmの輸送層を堆積させます。
- 1〜1.5Å/秒の蒸着速度で30nmの発光層（8重量％の緑色染料と、指定したホストの20 mgの中にドープ0.85重量％深い赤色色素）を蒸着しました。
- 30のnを堆積させます1~1.5オングストローム/秒の蒸着速度でM電子輸送層。
- 1~1.5オングストローム/秒の堆積速度で電子注入材料と電子輸送共蒸発の20nmの層を堆積させます。
- 0.3〜0.4Å/秒の成膜速度でLiFを1nmの電子注入層を堆積させます。
- 10-15オングストローム/秒の成膜速度でのAlの100 nmのカソード層を堆積させます。
- 現在のコントローラの電源を切り、高真空下で10分を待ちます。高真空を破るために、チャンバに窒素ガスのバルブを高真空用バルブを閉じて、開きます。
- 大気中にチャンバから製造されたOLEDデバイスを移動し、窒素雰囲気下でカプセル化機を用いてグローブボックスに転送します。
- 接着剤を使用してガラス製のトップカバーを作製したOLEDデバイスを封入した後、110秒間UV照射ボックスにデバイスを置くことによって接着剤を乾燥させます。
- からカプセル化されたOLEDデバイスを取り出しグローブボックスは、測定のために暗室に転送し、。
- ウェットプロセス
- ステップ1.1.4に1.1.2から、前述の清掃手順を用いて、ITO被覆基板をきれいにしてください。
- 正孔注入層を堆積するためにPSS（4℃で保存）：PEDOTの水溶液を取ります。孔径0.45μmのナイロン生地からなる直径25mmのフィルタを用いてバイアル内の溶液を濾過します。
- 1,000μlの：バイアルに、3,6-ビス（4-ビニルフェニル）-9-エチルカルバゾール（VPEC）30は、3mgの比でクロロベンゼン溶媒中に溶解さの正孔輸送層溶液を調製します。超音波浴中で30分間この溶液を超音波処理し、孔径0.45μmのナイロン生地からなる15 mmの直径のフィルターを用いてバイアル内の超音波処理ソリューションをフィルタリングします。
- 発光層のための溶液を調製します。
- 指定されたホスト材料5mgを取り、私にそれを溶かします1,000μlの10 mgの比でn個のテトラヒドロフラン（THF）。 30分間50℃でホスト溶液を超音波処理。
- 必要なゲスト材料の各1mgを取るおよび1mgの割合でTHF中にそれらを溶解：1,000μL。 30分間50℃でゲスト・ソリューションを超音波処理します。
- 孔径0.45μmのナイロン生地からなる直径15mmのフィルター付きバイアルに個別に各ソリューションをフィルタリングします。
- 発光層にドーピング、与えられた重量パーセント（黄色染料の3重量％、オレンジ色の色素の6重量％、及び緑の染料の12.5重量％）に従って、ホスト・ソリューションにゲスト液を混ぜます。
- 予備洗浄基板とともにPSS、VPEC、および発光層のソリューションやグローブボックスにそれらをピペット：PEDOTのバイアルを転送します。
- 正孔注入層、正孔輸送層、および発光層：窒素雰囲気下、以下の順序でITO付き基板上に層をコーティングする開始。
- 20秒間、毎分4,000回転でPSS（RPM）：スピンコーティングPEDOTの750μL溶液により35nmの正孔注入層を堆積させます。
- 残留溶媒を除去するために40分間120℃でPSS層：PEDOTを乾燥させます。
- スピンコーティング20秒間3000rpmでVPECの400μL液を、10-nmの正孔輸送層を堆積させます。
- 残留溶媒を除去するために20分間120℃で層を焼きます。
- 発光層30を堆積する前に発生するため、架橋反応のために40分間230℃で層を加熱します。
- 20分間、2500 rpmでスピンコートし、400μLのソリューションにより20nmの発光層を堆積させます。
- 大気中にグローブボックスからスピンコートした基板を取り出し、層のさらなる堆積のための熱蒸発室に転送します。高真空バルブを閉じることによって、熱蒸発チャンバの真空を破壊し、窒素の弁を開き室へのガス。
- 回転する基板ホルダー上のチャンバ内の基板をロードします。堆積される層のためにチャンバー内るつぼにTPBIの45ミリグラム、LiFを3 mg及び224 mgのアルミニウムインゴットをロードします。次の順序で発光層を有する基板上に層を堆積させます。
- 1~1.5オングストローム/秒の成膜速度でTPBIの32nmの電子輸送層を堆積させます。
- 0.3〜0.4Å/秒の成膜速度でLiFを1nmの電子注入層を堆積させます。
- 10-15オングストローム/秒の成膜速度でのAlの100 nmのカソード層を堆積させます。
- 現在のコントローラの電源を切り、高真空下で10分を待ちます。カプセル化されたOLEDデバイスを完成するための手順1.1.11への1.1.8から上記の手順に従ってください。
- 網膜許容暴露限界"トン"の計算：
- SPを使用して、照明装置のELスペクトルを測定しますectroradiometer。得られたELスペクトルを図1aに示されています。
- CCTでのELスペクトルデータ（強度対波長）を測定します。
- ELスペクトルデータは、分光放射輝度Eλ（波長対正規化強度）に変換します。 図1bに示されているフォーマットにスペクトルを変更します。
- 28（ すなわち、波長に対する青色光ハザード関数B（λ）を描画）照明源からの網膜の危険性を測定するための青色光加重関数からスペクトルデータを使用してください。得られたプロットは、 図1cに示されています。
- 各波長に対応する分光放射輝度Eλとブルーハザード関数B（λ）を用いて、所与の光源の放射輝度（E B）の値を計算します。
- 以下の式に上記のプロットからEλ及びB（λ）の値を入れて：
- W mはE Bの数値を取得-2。
- 最大許容網膜曝露限界にE Bの値を入れて「トン」は、式：
···（2） - 所与の光源のCCTに対する曝露限界「t」を取得します。
- メラトニン抑制の感度の計算：
- 分光放射計を用いて、与えられた照明装置のELスペクトルを測定します。得られたスペクトルを図2aに示されています。
- プログラムされたデータ29から、量子あたりのメラトニン抑制力、S PQを取得します。次のように与えられた単色光λについては、S PQを表現します ：
S PQ（λ）= 10（λR-λ）/ C ............。 （3）
波長に対するS PQ（λ）の値を表1に与えられ、それぞれのグラフは、 図2bに示されています。 - それを実用的な意味を与えるために、ルクスあたりのメラトニン抑制力、S LC（λ）にS PQ（λ）に変換するために明所視感度関数V（λ）を使用します。波長に対するV（λ）の値を表2に与えられ、それぞれのグラフは、 図2cに示されています。
- 以下のように、多色光のために、相関メラトニン抑制力、S LC（λ）を発現する：29
S LC（λ）=∫λSPQ（λ）、S I（λ）dλの/∫V（λ）、S I（λ）dλは............... ..（4） - のELスペクトルから強度S I（λ）の値を入れて上記式中の波長に対してS PQ（λ）およびV（λ）の値と共に、光源が与えられ、次のように（λ）S LCを計算します。
S LC（λ）=
- LXにS LC（λ）の数値を取得-1上記の計算から。例えば、1940 KのCCTで与えられたろうそくのOLEDのELスペクトルからS I（λ）を置くことによって、メラトニン抑制電力は次のとおりです。
S LC（λ）= 90ルクス-1 - 所与の光源の相対メラトニン抑制の感度を計算するために、参照光を選択してください。参照光は、460または480ナノメートルの波長であることができます。ここでは、参照光として480nmの青色光を選択します。
- 上記の式を使用して参照青色光（480 nm）のためのS LC（λ）を算出します。
LC（480 nm）を= 3445ルクス-1 - S LC（480 nm）をすることによって所与の光源のS LC（λ）を分割して参照青色の光に与えられた光の相対メラトニン抑制感度の割合（％）を取得するために100によって商を掛けます。
相対メラトニン抑制の感度=
（5）... .........×100％
注：たとえば、相対メラトニン抑制の感度=
= 2.61％100％を×。このように、与えられたろうそくのOLEDは、480-nmの青色光のそれに比べて2.61パーセントのメラトニン抑制の感度を示しています。
···（2） 
（5）... .........×100％ 
= 2.61％100％を×。このように、与えられたろうそくのOLEDは、480-nmの青色光のそれに比べて2.61パーセントのメラトニン抑制の感度を示しています。 Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
得られたキャンドルOLEDの電流 - 電圧 - 輝度特性は、100輝度計と共に電位を用いて測定されます。発光領域が得られた乾燥処理されたすべてのデバイスに9ミリメートル2であり、湿式処理型デバイスのための25ミリメートル2です。ここでは、陽極として15Ω/□のシート抵抗と125 nmのITO被覆ガラス基板を用いました。これは、84％（ 表4）よりも大きな透明性を有します。 Al陰極からなるすべてのOLEDデバイスは、順方向の輝度を用いて測定されます。 ELスペクトルと委員国際ドゥEclairge（CIE）色度座標は、分光放射計31を使用することによって得られます。得られたELスペクトルを「T」とメラトニン抑制電力網膜曝露限界を計算するために使用されます。すべての計算ステップを順次プロトコルセクションに記載されています。
ontent "のfo：キープtogether.withinページ=" 1 ">許容網膜の露出が人間の目に向けられている所与の光源の放射輝度から算出される青色光のための最大露光時間に等しいかである可能性があります。人間の目は、放射線のE B = 1 Wmの-2の光源に向けられている場合。輝きが1未満Wmは-2である場合、露光限界は100の27を超える100秒よりも低い。計算された最大露光限界」 tが"四リスクグループ（ すなわち、リスクグループ0（RG0）、リスクグループ1（RG1）、リスクグループ2（RG2）、およびリスクグループ3（RG 3）のいずれかに指定された光源を分類するために使用することができます「T」）は、それぞれ、100および0.25秒の間、10,000〜100秒の間で、10,000秒以上である、又は0.25未満の場合。 図3aおよび図3bは、網膜の露光で100ルクスおよび500ルクスでのCCTの効果を示しますドライとワットを介して行わ青ハザードフリーろうそくのOLEDの限界らのプロセス。一般的に、許容暴露限界が減少CCTで増加するであろう。最も重要なのは、適用される照度は、網膜の最大許容暴露限界に非常に大きな影響を与えます。 500から100ルクスに適用される明るさを減らすことで、全体の曝露限界は、そうでなければRG1ゾーンに配置されることになるほとんどがRG0ゾーンへと移行します。 図3aに示すように、1922 Kは、特に、RG0への暴露限界をシフトよりも低いCCTを示し、それらの照明装置。 500ルクスで放射線をとる、例えば、網膜は2700 K（デバイス1-I）で1020秒を許容することができる、2100 K（デバイス1-II）で1226秒、および1864 K（デバイス2-i）における6284秒。言い換えれば、1864 Kでの光は、それぞれ2100 Kおよび2700 K、の光よりも5および6.2倍より安全です。 図3bに示すように、すべての研究OLEDデバイスは、500ルクスでのリスクグループRG1と暴露限界を示しています。 100ルクスに照明を減らすことで、曝露限界は、私はなります研究全体CCT上で5倍にncrease。換言すれば、500ルクスの代わりに100ルクスの照度を採用して5倍より安全であろう。 100ルクスで、 図3aに示すように、1864 Kに1922 KからのCCTを持つデバイス（2-I、II、III）がRG0の分類と暴露限界を示しています。露光時間が100,000秒を超えるとRG0分類を有する任意のデバイスは、まだ網膜に有害であることに留意すべきです。このため、低CCT OLEDは、網膜の損傷が発生する可能性があり、これを超える許容曝露時間制限を示しています。メラトニン抑制の感度がキャンドルOLED、ルクス当たりのメラトニン抑制力、および光度関数のELスペクトルを用いて計算されます。変動する波長で量子当たりのメラトニン抑制力、S PQは 、 表1に示します。光子当たり抑制電力は明度を用いてルクス当たりに変換され、function個のV（λ）。異なる波長の光の平均強度を表2に示します。 480nmでの参照青色光は、ろうそくOLEDの相対メラトニン抑制の感度を計算するために使用されます。プロトコルを使用して行われ、全体の計算は、1.4.9に1.4.1繰り返します。
図4に示すように、すべての製造されたブルーハザードフリーろうそくOLEDデバイスは、4％未満メラトニン抑制の感度を示します。装置1-iは2700 KのCCTでは3.19パーセントにメラトニンの分泌を抑制し、2100 KのCCTを持つデバイス1-iiが2.74パーセントにそれを抑制し、デバイス1-III 1940 KのCCTでは2.61にそれを抑制する％。換言すれば、デバイス1-III 1-i及び1-IIは、それぞれのデバイスよりも18％および14％少ないメラトニン分泌を抑制する。また、デバイス2-IIIは、1922 KのCCTと、報告されたすべてのOLEDデバイスの中で最小のメラトニン抑制の感度、1.05パーセントを示しています。そのため、デバイス2-IIIは、デバイス1-I（2700 K）よりも67％優れています。また、温白色LED（CCT：2632 K、メラトニン抑制の感度：8％）と冷白CFL（CCT：5921 K、メラトニン抑制の感度：29％）がよりメラトニン分泌に、より危険な662パーセントと2662パーセントですOLEDデバイス2-III対応。メラトニンの分泌に非常に低い抑制効果を発揮し、大幅にメラトニンの分泌を妨げることなく、夜間に使用することができますので、青ハザードフリーろうそくのOLED。
また、光質は、任意の照明源の一つの重要なパラメータです。演色指数（CRI）は、一旦与えられた照明光源の光の品質を定量化するための最も信頼できる測定基準と考えられました。しかし、いくつかの欠点がCRI値で注目されています。それを改善するために、新たな光品質指標、スペクトルの類似指数（SRI）は、報告されています。これは、与えられた光の間の百分率類似性として定義されますourceと同じCCT 32、33に基づいて、それに対応する黒体放射。高品質の光を生成するために、高いSRI低CCT又は青色発光を含まない照明装置が必要とされます。それにもかかわらず、利用可能な照明装置は、これらの資質を示すものではありません。ここでは、SRIは、例えば、1864 Kから2700 Kに低CCTで、75から84までの青ハザードフリーろうそくのOLEDデバイスの展示報告、1922 Kおよび1940 KのCCT値を持つOLEDデバイスはSRI値を示し76および81の、それぞれ（ 表3）。ろうそくと青ハザードフリーろうそくOLEDの出射光は、図5に示されています。
省エネの観点から、ろうそくは、エネルギーを浪費（0.1〜0.3ルーメン/ W）と考えられています。報告された青色ハザードフリーろうそくOLEDは、二回の白熱電球や3のものである30ルーメン/ Wの電力効率を示しますろうそくの00倍。各デバイスの性能を表3に示します。また、このろうそくOLEDは、物理的に涼しいが、センセーショナルに暖かい輝きを提供します。これは、省エネ、目立たない、とちらつきのない、まぶしさ、およびUV放射線です。ブルーハザードフリーろうそくのOLEDは、ろうそくや他の現在の白のライトの代わりに使用しても安全です。
図1：（a） は、与えられたろうそくOLEDのサンプルELスペクトルは、（b）は 、青色光ハザードの波長とアクションスペクトルに対して作製されたキャンドルライトソースのELスペクトル、および（c）青色光ハザード関数を正規化目28で水晶体と（ICNIRP 2013年から再生）。「ブランク>この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図2：作製ろうそくOLEDの（a）のサンプルELスペクトル、波長29に対する量子あたり（B）メラトニン抑制力、S PQ、および（c）明度関数V（λ）（対波長の異なる光の正規化強度）。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図3：（a点の網膜の最大許容暴露限界の青いハザードフリーキャンドル光OLEDのCCTの効果、（b）は500ルクス。高輝度であっても低CCTのOLEDは、網膜に脅威を与えることがあります。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
図4：ブルーハザードフリーろうそくのOLEDのメラトニン抑制の感度（％）でのCCTの効果、ドライとウェットプロセス、および温白色LEDを介して行わ。ブルーハザードフリーろうそくのOLEDは、メラトニンの分泌に非常に低い抑制効果を発揮します。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
FigurE 5：10ルクス34でキャンドル（左）、ブルーハザードフリーろうそくのOLED（右）によって照らさ虹と白の色の雲の紙の写真。 この図の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
| 波長（nm） | S PQ | 波長（nm） | S PQ | 波長（nm） | S PQ | 波長（nm） | S 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 | <TD> 3.02E-04|
| 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1： 29あたりの抑制電力に対する強度、S PQ。
| 波長（nm） | 強度 | 波長（nm） | 強度 | 波長（nm） | 強度 | 波長（nm） | 強度 |
| 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 | <TD> 0.70784624 | 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：可視範囲内の異なる光の強度。
表3 :.動作電圧（OV）、電力効率（PE）、CCT、光質のpectrum類似指数（SRI）、暴露限界 "トン"、メラトニン抑制の感度（％）、ドライとウェットプロセスを経て作られた研究ブルーハザードフリーろうそくのOLEDデバイスの最大輝度。 この表の拡大版をご覧になるにはこちらをクリックしてください。
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Discussion
OLEDデバイスの製造において最も重要なステップは、1）ガラス基板を洗浄する、2）適切な溶媒を選択すること、3）有機材料を溶解し、4）均一湿式スピンコーティングにより膜を形成し、5 ）熱蒸着時の成膜速度と、有機層の厚さを制御します。最初に、ITO陽極コーティングされた基板を洗浄することにより、高効率を達成するための重要なステップです。ガラス基板は、脂ぎったスポットまたは層を除去するために、石鹸液で洗浄されます。そして、それは、陽極層の汚れ粒子を根絶するために、イソプロパノール、続いてアセトン中で超音波処理します。 UV /オゾン処理は、ITO上の任意の層を堆積する前に基板に与えられます。 UV /オゾン処理は、基板を乾燥させるだけでなく、表面酸素を増加させ、したがって、ITO 35の仕事関数を高めます。これは、より多くの正孔輸送を容易にするために、正孔注入障壁を低減することができます。
jove_content ">その後、有機層は、2つの別々の方法、すなわち、乾式法と湿式法でITO陽極上に堆積されている。ドライプロセスで製造ろうそくのOLEDの場合は、すべての有機分子を高真空下で蒸発させ、上に順次堆積ITO層は、このプロセスでは、温度を段階的に徐々に増加させ、そして有機材料は、特定の温度で堆積される。これは、薄膜の不均一性を防止し、正確な層厚さを可能にする。乾燥処理ろうそくOLEDデバイスは、超であります-cleanと非発光スポットのない。それにもかかわらず、このプロセスは、大面積フィルムを製造するに限定され起因有機材料の大量消費に費用効果がない。一方、ウェットプロセスは、スピンコーティングを含みますOLEDデバイス36を作成するためのインクジェット印刷、およびポリマー有機材料、費用対効果の高い、大面積のスクリーン印刷、および大量製造手順- 38。湿式処理キャンドルのためのOLEDは、正孔注入、正孔輸送、及び発光層をスピンコートし、指定回転数および持続時間です。これは、連続生産を可能にする高速の堆積技術です。ウェットプロセスにおける主要な課題は、溶媒の選択、その後、コーティングされた有機層の望ましくない混合の防止です。いくつかの有機材料は、極性不整合による有機溶媒中で適切に溶解しません。有機溶媒はまた、形態学的および組成的欠陥39、40が得られ、プレキャスト有機層を溶解します。正孔輸送層を塗布する前に、より多くの親水性表面を作るために、PSS：そのような困難を回避するために、我々は、導電性ポリマーPEDOTの正孔注入層を焼成しました。その後、VPECの正孔輸送層は、Sスピンコートし、再び20分間120℃で焼成が熱を作ることですテーブル及び残留溶媒の存在を回避します。また、VPEC層は、正孔輸送層30を架橋するために230℃に加熱します。したがって、発光層は、任意の形態学的欠陥を回避するために、正孔輸送層上にスピンコーティングされます。電子輸送層及びカソード層を高真空下での熱蒸着によって堆積されます。
先に報告されたろうそくスタイルのOLEDデバイスは、乾燥工程18、21により作製しました。これらのデバイスは、二重発光層と追加のキャリア変調層18、21、22のように、複雑な構造で構成しました。本研究では、OLEDデバイスのアーキテクチャを変更したし、単一の発光層を使用することによって複雑さを回避しました。報告されたブルーハザードフリーろうそくのOLEDもせずに製造されています任意の青や空色のエミッタを使用して。 OLEDデバイスのELスペクトルを任意に形成することができます。乾式及び湿式処理OLEDデバイスは、低CCT値を有する異なる形状の発光スペクトルを示しました。これらのスペクトルは、最大曝露限界とメラトニン抑制感度（ 表3）の観点から、異なる効果を示しました。
ドライプロセスは、複数層アーキテクチャにおいて、小分子およびオリゴマーの蒸着を可能にします。さらに、乾燥プロセスは、高効率を達成するために様々な方法を開発します。また、多層アーキテクチャでは、40を再結合するために複数のキャリアを容易にするために、発光層、および効果的な再結合ゾーンに低いキャリア注入障壁、バランスのとれたキャリア注入を可能にします。しかしながら、ドライプロセスは、有機分子の限定された熱安定性、高真空の製造条件の必要性のために低いスループット、およびマテリアなどのいくつかの問題を有しています蒸着の低い材料利用率に起因リットルの消耗など 。
対照的に、湿式法は、製造コストを低減し、高効率を達成することがより好ましいです。低コストの高分子材料は、複数の層、湿式処理型OLEDのために期待されています。その効率は、真空蒸着、小分子有機材料よりも比較的低いです。湿式法では、効率は、連続ポリマーおよび小分子層の組み合わせを利用することによって改善することができます。一般に、高い三重項エネルギーを有する高分子の正孔輸送層の使用は、従来のスピンコーティングされた正孔注入膜を安定化し、また、発光層で発生した励起子を閉じ込めることが可能です。高いガラス転移温度を有する小分子有機材料は、スピンコーティング中に結晶化さ及び膜の完全性が維持されません。さらに、高い三重項エネルギー小分子は、ホストツーGUEを容易にするために、有効なホスト材料として使用することができますSTエネルギー伝達機構。 OLEDの湿式製造は、その材料の溶解性の問題に起因するいくつかの制限があります。今日では、湿式プロセスで多層構造を安定化させるために、多くのアプローチは、非極性溶媒42、43、44極の溶解性を維持するが開発されています。湿式法は、デバイスが大面積で製造され、ロール・ツー・ロール高スループットとすることができます。湿式法では、このような柔軟性、透明性、および超薄のような破壊的な特性のためのより多くの設計の自由度を提供しています。湿式法は、有機EL照明のための有望な技術であることができます。
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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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