2017年3月19日
We present a protocol for the fabrication of a blue-hazard-free candlelight organic light emitting diode (OLED) for eye protection and melatonin secretion.
该协议的总体目标是制造蓝色无危险光源烛光 OLED,并使用褪黑激素抑制灵敏度和最大允许视网膜暴露限值量化蓝色危害。该协议可以帮助回答照明领域中的关键问题,例如如何量化给定光的蓝色危害以及如何制造无蓝色危害的光源。该协议的主要优点是可以很容易地估计给定光源的威胁并防止可能的损害。
虽然这种方法可以提供对健康照明的洞察,但它也可以应用于 LCD 和 OLED 电视等显示系统。当我们发现烛光 OLED 非常无蓝光且显示出高光质量时,我们第一次有了这种方法的想法。要开始干式制造程序,请用 200 毫升肥皂溶液清洗涂有 125 纳米 ITO 阳极层的载玻片。
用去离子水冲洗洗涤过的玻片。接下来,用氮气喷射喷雾干燥。将载玻片放在载玻片架上。
然后,将玻片支架浸入含有丙酮的烧杯中。将烧杯放入超声波浴中,在 50 摄氏度下超声处理 10 分钟。在此之后,将载玻片架转移到含有异丙醇的烧杯中。
在 60 摄氏度下超声处理 10 分钟。将玻片放入紫外线臭氧槽中 10 分钟晾干。然后彻底清洁表面。
在热蒸发器室,关闭高真空的阀门。接下来,打开氮气阀。将清洁后的载玻片装入蒸发器室中的旋转支架上。
然后,按照文本协议中的说明将所需材料添加到腔室的坩埚中。在此之后,关闭腔室门。关闭氮气阀,打开高真空阀。
一旦腔室中的压力达到高真空,即 5 乘以 10 到负 6 托,按照文本方案中的概述将有机层沉积到载玻片上。存放层后,关闭当前控制器。并让制造的 OLED 设备在高真空下静置 10 分钟。
接下来,关闭高真空阀并打开氮气阀以打破腔室的真空。从腔室中取出 OLED 设备。然后,在氮气气氛下将设备转移到带有封装机的手套箱中。
使用胶水,用玻璃顶盖封装设备。将设备放入紫外线辐射盒中 110 秒以干燥胶水。在此之后,将设备转移到暗室并按照文本协议中的轮廓进行测量。
要开始湿法制造程序,请使用载玻片架将 ITO 涂层的载玻片浸入丙酮烧杯中。在 50 摄氏度下对烧杯进行超声处理 10 分钟。接下来,将载玻片架转移到异丙醇烧杯中。
在 60 摄氏度下超声处理 10 分钟。将玻片放入紫外线臭氧槽中 10 分钟晾干,然后彻底清洁表面。使用直径为 25 毫米、倾倒尺寸为 45 微米的尼龙织物过滤器,将 PEDOT:PSS 水溶液过滤到样品瓶中。
在单独的样品瓶中,按照文本实验方案中的说明制备 VPEC 溶液。将样品瓶置于室温超声浴中,超声处理 30 分钟。然后,使用直径为 15 毫米、倾倒尺寸为 45 微米的尼龙织物过滤器,将溶液过滤到新样品瓶中。
接下来,在 50 °C 下对制备的宿主材料和客体材料溶液进行 30 分钟的超声处理,使用 45 微米倾倒尺寸的 15 毫米尼龙织物过滤器将每种溶液分别过滤到新样品瓶中。在此之后,根据文本协议中详述的给定权重百分比,将来宾解决方案混合到主机解决方案中。将所得发射层溶液的小瓶与 PEDOT:PSS 溶液小瓶和 VPEC 溶液小瓶一起转移到手套箱中。
然后,将预先清洁的 ITO 涂层玻片移入手套箱。按照文本协议中的概述放置 hold 注入层、hold 传输层和 emissive layer。存放层后,将载玻片从手套箱中移出。
在热蒸发器室处,关闭高真空的阀门,打开氮气阀,打破蒸发室的真空。然后将分层玻片装入腔室的旋转支架中。接下来,加入 45 毫克 TPBi。
3 毫克氟化锂和 224 毫克铝到腔室的坩埚中。按照文本协议中的详细说明沉积电子传输层、电子注入层和阴极层。在此之后,关闭电流控制器,让制造的 OLED 设备在高真空下放置 10 分钟。
打破腔室的真空并移除设备。接下来,在氮气气氛下将设备转移到带有封装机的手套箱中。使用胶水用玻璃顶盖封装设备。
将设备放入紫外线辐射盒中 110 秒以干燥胶水。然后,将设备转移到暗室并按照文本协议中的概述进行测量。在这项研究中,蓝色无危害烛光 OLED 采用干法和湿法工艺制造。
这些设备的相关色温对视网膜曝光限值的影响如下所示。在 500 勒克斯下,所有研究的 OLED 设备都显示出风险组为 RG1 的暴露限值。但是,通过将照度降低到 100 勒克斯,曝光限值会增加五倍,并且相关色温低于 1, 940 开尔文的设备会将其曝光限值转移到 RG0。
然后确定制造的 OLED 器件的相关色温对褪黑激素抑制灵敏度的影响。虽然标准的暖白光 LED 抑制了大约 8% 的褪黑激素分泌,但所有制造的 OLED 都显示出不到 4% 的抑制。因此,这些蓝色无危害烛光 OLED 表现出非常低的抑制效果,可以在夜间使用,而不会极大地干扰褪黑激素的分泌。一旦掌握,计算可以在一个小时或更短的时间内完成,如果执行得当,制造可以在 7 小时内完成。
在尝试这种制造时,重要的是要仔细清洁基板并控制沉积速率,以实现器件的最佳性能。我们希望这项技术为照明和显示领域的研究人员探索无蓝光危害的健康光铺平道路。看完这个视频,你应该对如何量化任何给定光源的蓝色危害以及如何制造蓝色无危害烛光 OLED 有一个很好的了解。
在蒸发器室周围工作时,不要忘记分离器和手套。四氢呋喃和氯苯等溶剂可能很危险,因此在执行此程序时应始终采取碳面罩等预防措施。
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本方案概述了一种无蓝光危害的烛光有机发光二极管(OLED)的制备方法,旨在增强眼部保护并促进褪黑激素的分泌。该方法解决了与照明光源相关的蓝光危害量化问题。
无蓝光危害的烛光OLED提供了一种低相关色温的照明解决方案,可最大限度降低视网膜损伤风险和褪黑激素抑制,支持在职业和消费环境中长期使用的更安全照明。该技术通过可量化的指标(如最大允许暴露限值和褪黑激素抑制敏感性)实现光生物安全性的可预测评估,为照明产品开发中的立项或终止决策提供依据。通过提供干法和湿法工艺的可重复制备方案,该方法支持在早期阶段降低照明技术的风险,具有向显示技术和健康导向照明系统转化的潜在应用价值。
该方法通过实现对照明技术的早期安全性评估,支持低危害光源的先导化合物筛选,并为需要可控照明的临床前研究流程提供依据,从而融入发现研究的全过程。