Blau-gefährdungsfreie Candlelight OLED

Das übergeordnete Ziel dieses Protokolls ist es, eine blaue, gefahrlose Lichtquelle, eine Kerzenlicht-OLED, herzustellen und die blauen Gefahren anhand der Empfindlichkeit der Melatoninunterdrückung und des maximal zulässigen Grenzwerts für die Netzhautexposition zu quantifizieren. Dieses Protokoll kann helfen, wichtige Fragen im Bereich der Beleuchtung zu beantworten, z. B. wie Sie die blaue Gefahr eines bestimmten Lichts quantifizieren und wie Sie eine blaue gefahrlose Lichtquelle herstellen. Der Hauptvorteil dieses Protokolls besteht darin, dass man die Bedrohung durch eine bestimmte Lichtquelle leicht abschätzen und mögliche Schäden verhindern kann.

Obwohl dieser Ansatz Aufschluss über eine gesunde Beleuchtung geben kann, kann er auch auf Anzeigesysteme wie LCD- und OLED-Fernseher angewendet werden. Wir hatten diese Idee für diesen Ansatz zum ersten Mal, als wir feststellten, dass Kerzenlicht-OLED ziemlich gefahrlos ist und eine hohe Lichtqualität aufweist. Um mit dem Trockenherstellungsverfahren zu beginnen, waschen Sie einen Glasobjektträger, der mit einer 125-Nanometer-ITO-Anodenschicht beschichtet ist, mit 200 Millilitern Seifenlösung.

Spülen Sie den gewaschenen Objektträger mit entionisiertem Wasser ab. Anschließend mit einem Stickstoffstrahlspray trocknen. Legen Sie die Folie auf einen Glasdiahalter.

Tauchen Sie dann den Objektträgerhalter in ein Becherglas, das Aceton enthält. Stellen Sie das Becherglas in ein Ultraschallbad und beschallen Sie es 10 Minuten lang bei 50 Grad Celsius. Übertragen Sie danach den Objektträgerhalter in ein Becherglas, das Isopropanol enthält.

10 Minuten bei 60 Grad Celsius beschallen. Legen Sie den Objektträger zum Trocknen 10 Minuten lang in einen UV-Ozonschlitz. Reinigen Sie dann die Oberfläche vollständig.

An der thermischen Verdampferkammer das Ventil des Hochvakuums schließen. Öffnen Sie anschließend das Stickstoffgasventil. Laden Sie den gereinigten Objektträger in die rotierende Halterung in der Verdampferkammer.

Geben Sie dann die erforderlichen Materialien in die Tiegel der Kammer, wie im Textprotokoll beschrieben. Schließen Sie danach die Kammertür. Schließen Sie das Stickstoffgasventil und öffnen Sie das Hochvakuumventil.

Sobald der Druck in der Kammer ein hohes Vakuum erreicht hat, fünf mal 10 bis minus sechs Torr, scheiden organische Schichten auf dem Objektträger ab, wie im Textprotokoll beschrieben. Nachdem die Layer abgelegt wurden, schalten Sie den aktuellen Controller aus. Und lassen Sie das hergestellte OLED-Gerät 10 Minuten lang unter Hochvakuum sitzen.

Schließen Sie anschließend das Hochvakuumventil und öffnen Sie das Stickstoffgasventil, um das Vakuum der Kammer zu unterbrechen. Entfernen Sie das OLED-Gerät aus der Kammer. Bringen Sie das Gerät dann mit einer Verkapselungsmaschine unter Stickstoffatmosphäre in ein Handschuhfach.

Verkapseln Sie das Gerät mit Klebstoff mit einer oberen Glasabdeckung. Legen Sie das Gerät für 110 Sekunden in eine UV-Strahlungsbox, um den Kleber zu trocknen. Bringen Sie das Gerät danach in die Dunkelkammer und führen Sie die Messungen als Umrisse im Textprotokoll durch.

Um mit der Nassherstellung zu beginnen, verwenden Sie einen Objektträgerhalter, um einen ITO-beschichteten Objektträger in ein Becherglas mit Aceton zu tauchen. Den Becher 10 Minuten lang bei 50 Grad Celsius beschallen. Übertragen Sie anschließend den Objektträgerhalter in ein Becherglas mit Isopropanol.

10 Minuten bei 60 Grad Celsius beschallen. Legen Sie den Objektträger zum Trocknen 10 Minuten lang in den UV-Ozonschlitz und reinigen Sie dann die Oberfläche vollständig. Filtrieren Sie mit einem Nylongewebefilter mit einem Durchmesser von 25 Millimetern und einer Eingießgröße von 45 Mikrometern eine wässrige PEDOT:PSS-Lösung in ein Fläschchen.

Bereiten Sie in einer separaten Durchstechflasche eine VPEC-Lösung vor, wie im Textprotokoll beschrieben. Stellen Sie das Fläschchen bei Raumtemperatur in ein Ultraschallbad und beschallen Sie es 30 Minuten lang. Filtrieren Sie dann mit einem Nylongewebefilter mit einem Durchmesser von 15 Millimetern und einer Eingießgröße von 45 Mikrometern die Lösung in ein frisches Fläschchen.

Als nächstes beschallen Sie das vorbereitete Wirtsmaterial und die Gastmateriallösungen 30 Minuten lang bei 50 Grad C. Verwenden Sie einen 15-Millimeter-Nylongewebefilter mit einer Eingießgröße von 45 Mikrometern, um jede Lösung separat in ein frisches Fläschchen zu filtrieren. Mischen Sie danach die Gastlösung mit der Hostlösung gemäß dem angegebenen Gewichtsprozentsatz, der im Textprotokoll angegeben ist. Übertragen Sie das Fläschchen mit der resultierenden Emissionsschichtlösung zusammen mit dem Fläschchen mit der PEDOT:PSS-Lösung und dem Fläschchen mit der VPEC-Lösung in die Handschuhbox.

Schieben Sie dann den vorgereinigten ITO-beschichteten Objektträger in das Handschuhfach. Positionieren Sie die Hold-Injektionsschicht, die Haltetransportschicht und die Emissionsschicht, wie im Textprotokoll beschrieben. Sobald die Schichten abgelegt wurden, ziehen Sie die Folie aus dem Handschuhfach.

Schließen Sie an der thermischen Verdampferkammer das Ventil des Hochvakuums und öffnen Sie das Stickstoffgasventil, um das Vakuum der Kammer zu unterbrechen. Laden Sie dann den geschichteten Objektträger in die drehbare Halterung der Kammer. Fügen Sie als nächstes 45 Milligramm TPBi hinzu.

Drei Milligramm Lithiumfluorid und 224 Milligramm Aluminium auf die Tiegel der Kammer. Die Elektronentransportschicht, die Elektroneninjektionsschicht und die Kathodenschicht werden wie im Textprotokoll beschrieben abgeschieden. Schalten Sie danach den Stromregler aus und lassen Sie das hergestellte OLED-Gerät 10 Minuten lang unter Hochvakuum ruhen.

Unterbrechen Sie das Vakuum der Kammer und entfernen Sie das Gerät. Transportieren Sie das Gerät anschließend mit einer Verkapselungsmaschine unter Stickstoffatmosphäre in ein Handschuhfach. Verwenden Sie Kleber, um das Gerät mit einer Glasabdeckung zu verkapseln.

Legen Sie das Gerät für 110 Sekunden in eine UV-Strahlungsbox, um den Kleber zu trocknen. Bringen Sie dann das Gerät in die Dunkelkammer und führen Sie Messungen durch, wie im Textprotokoll beschrieben. In dieser Studie werden blaue, gefahrlose Kerzenlicht-OLEDs sowohl im Trocken- als auch im Nassverfahren hergestellt.

Die Auswirkungen der korrelierten Farbtemperatur dieser Geräte auf den retinalen Expositionsgrenzwert sind hier dargestellt. Bei 500 Lux weisen alle untersuchten OLED-Bauelemente Expositionsgrenzwerte mit einer Risikogruppe von RG1 auf. Durch die Reduzierung der Beleuchtung auf 100 Lux erhöht sich die Belichtungsgrenze jedoch um das Fünffache, und die Geräte, die eine korrelierte Farbtemperatur unter 1.940 Kelvin aufweisen, verschieben ihre Belichtungsgrenzen auf RG0.

Anschließend werden die Auswirkungen der korrelierten Farbtemperatur der hergestellten OLED-Geräte auf die Empfindlichkeit der Melatoninunterdrückung bestimmt. Während standardmäßige warmweiße LEDs die Melatoninsekretion um ca. 8% unterdrücken, weisen alle hergestellten OLEDs eine Unterdrückung von weniger als 4% auf. Daher können diese blauen gefahrlosen Kerzenlicht-OLEDs, die einen sehr geringen Unterdrückungseffekt aufweisen, nachts verwendet werden, ohne die Melatoninsekretion stark zu stören. Einmal gemeistert, kann die Berechnung in einer Stunde oder weniger durchgeführt werden, und die Fertigung kann in sieben Stunden durchgeführt werden, wenn sie richtig durchgeführt wird.

Beim Versuch dieser Herstellung ist es wichtig, das Substrat sorgfältig zu reinigen und die Abscheidungsrate zu kontrollieren, um die beste Leistung des Geräts zu erzielen. Wir hoffen, dass diese Technik Forschern in den Bereichen Beleuchtung und Displays den Weg ebnet, um blaues, gefahrloses, gesundes Licht zu erforschen. Nachdem Sie sich dieses Video angesehen haben, sollten Sie ein gutes Verständnis dafür haben, wie Sie die blauen Gefahren einer bestimmten Lichtquelle quantifizieren und wie Sie eine blaue gefahrlose OLED mit Kerzenlicht herstellen können.

Vergessen Sie nicht, einen Abscheider und Handschuhe anzuziehen, wenn Sie in der Verdampferkammer arbeiten. Lösungsmittel wie Tetrahydrofuran und Chlorbenzol können gefährlich sein, und Vorsichtsmaßnahmen wie eine Kohlenstoff-Gesichtsmaske sollten bei der Durchführung dieses Verfahrens immer getroffen werden.