19 de marzo de 2017
Se presenta un protocolo para la fabricación de un diodo azul libre de peligros luz de las velas emisores de luz orgánicos (OLED) para proteger los ojos y la secreción de melatonina.
El objetivo general de este protocolo es fabricar una fuente de iluminación azul libre de peligros, luz de velas OLED y cuantificar los peligros azules utilizando la sensibilidad de supresión de melatonina y el límite máximo permisible de exposición a la retina. Este protocolo puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la iluminación, como cómo cuantificar el peligro azul de una luz determinada y cómo fabricar una fuente de luz azul libre de peligros. La principal ventaja de este protocolo es que se puede estimar fácilmente la amenaza de una fuente de luz determinada y prevenir los posibles daños.
Aunque este enfoque puede proporcionar información sobre una iluminación saludable, también se puede aplicar a sistemas de visualización como televisores LCD y OLED. La primera vez que tuvimos esta idea para este enfoque fue cuando descubrimos que la luz de las velas OLED es bastante azul y muestra una alta calidad de luz. Para comenzar el procedimiento de fabricación en seco, lave un portaobjetos de vidrio recubierto con una capa de ánodo ITO de 125 nanómetros, con 200 mililitros de solución jabonosa.
Enjuague el portaobjetos lavado con agua desionizada. A continuación, seque con un spray de chorro de nitrógeno. Coloque la diapositiva en un portaobjetos de vidrio.
A continuación, sumerja el portaobjetos en un vaso de precipitados que contenga acetona. Coloque el vaso de precipitados en un baño ultrasónico y sonique durante 10 minutos a 50 grados centígrados. Después de esto, transfiera el soporte de portaobjetos a un vaso de precipitados que contenga isopropanol.
Sonicar durante 10 minutos a 60 grados centígrados. Coloque el portaobjetos en una ranura de ozono UV durante 10 minutos para que se seque. A continuación, limpie la superficie por completo.
En la cámara del evaporador térmico, cierre la válvula del alto vacío. A continuación, abra la válvula de gas nitrógeno. Cargue el portaobjetos de vidrio limpio en el soporte giratorio de la cámara del evaporador.
Luego, agregue los materiales necesarios a los crisoles de la cámara como se describe en el protocolo de texto. Después de esto, cierre la puerta de la cámara. Cierre la válvula de gas nitrógeno y abra la válvula de alto vacío.
Una vez que la presión en la cámara haya alcanzado un alto vacío, cinco veces 10 por menos seis torr, deposite capas orgánicas en el portaobjetos de vidrio como se describe en el protocolo de texto. Una vez depositadas las capas, apague el controlador actual. Y deje que el dispositivo OLED fabricado se asiente durante 10 minutos bajo alto vacío.
A continuación, cierre la válvula de alto vacío y abra la válvula de gas nitrógeno para romper el vacío de la cámara. Retire el dispositivo OLED de la cámara. Luego, transfiera el dispositivo a una guantera con una máquina de encapsulación bajo una atmósfera de nitrógeno.
Con pegamento, encapsule el dispositivo con una cubierta superior de vidrio. Coloque el dispositivo en una caja de radiación UV durante 110 segundos para secar el pegamento. Después de esto, transfiera el dispositivo al cuarto oscuro y realice las mediciones como contornos en el protocolo de texto.
Para comenzar el procedimiento de fabricación en húmedo, use un soporte para portaobjetos para sumergir un portaobjetos recubierto de ITO en un vaso de precipitados de acetona. Sonicar el vaso de precipitados durante 10 minutos a 50 grados centígrados. A continuación, transfiera el soporte del portaobjetos a un vaso de precipitados de isopropanol.
Sonicar durante 10 minutos a 60 grados centígrados. Coloque el portaobjetos en la ranura de ozono UV durante 10 minutos para que se seque, luego limpie la superficie por completo. Usando un filtro de tela de nailon de 25 milímetros de diámetro con un tamaño de vertido de 45 micrómetros, filtre una solución acuosa de PEDOT:PSS en un vial.
En un vial separado, prepare una solución de VPEC como se describe en el protocolo de texto. Coloque el vial en un baño ultrasónico a temperatura ambiente y sonique durante 30 minutos. Luego, usando un filtro de tela de nailon de 15 milímetros de diámetro con un tamaño de vertido de 45 micrómetros, filtre la solución en un vial nuevo.
A continuación, sonique el material anfitrión preparado y las soluciones de material invitado durante 30 minutos a 50 grados C. Utilice un filtro de tela de nailon de 15 milímetros con un tamaño de vertido de 45 micrómetros para filtrar cada solución por separado en un vial nuevo. Después de esto, mezcle la solución huésped en la solución host de acuerdo con el porcentaje de peso dado detallado en el protocolo de texto. Transfiera el vial de la solución de capa emisiva resultante junto con el vial de la solución de PEDOT:PSS y el vial de la solución de VPEC a la guantera.
A continuación, coloque el portaobjetos recubierto de ITO previamente limpiado en la guantera. Coloque la capa de inyección de retención, la capa de transporte de retención y la capa de emisión como se describe en el protocolo de texto. Una vez depositadas las capas, retira la corredera de la guantera.
En la cámara del evaporador térmico, cierre la válvula del alto vacío y abra la válvula de gas nitrógeno para romper el vacío de la cámara. A continuación, cargue el portaobjetos en capas en el soporte giratorio de la cámara. A continuación, agregue 45 miligramos de TPBi.
Tres miligramos de fluoruro de litio y 224 miligramos de aluminio a los crisoles de la cámara. Deposite la capa de transporte de electrones, la capa de inyección de electrones y la capa de cátodo como se detalla en el protocolo de texto. Después de esto, apague el controlador actual, deje reposar el dispositivo OLED fabricado durante 10 minutos bajo alto vacío.
Rompa el vacío de la cámara y retire el dispositivo. A continuación, transfiera el dispositivo a una guantera con una máquina de encapsulación bajo una atmósfera de nitrógeno. Use pegamento para encapsular el dispositivo con una cubierta superior de vidrio.
Coloque el dispositivo en una caja de radiación UV durante 110 segundos para secar el pegamento. Luego, transfiera el dispositivo al cuarto oscuro y realice las mediciones como se describe en el protocolo de texto. En este estudio, los OLED de luz de vela azul libre de peligros se fabrican utilizando procesos secos y húmedos.
Aquí se muestran los efectos de la temperatura de color correlacionada de estos dispositivos en el límite de exposición de la retina. A 500 lux, todos los dispositivos OLED estudiados muestran límites de exposición con un grupo de riesgo de RG1. Sin embargo, al reducir la iluminación a 100 lux, el límite de exposición aumenta cinco veces, y los dispositivos que exhiben una temperatura de color correlacionada por debajo de 1.940 Kelvin cambian sus límites de exposición a RG0.
A continuación, se determinan los efectos de la temperatura de color correlacionada de los dispositivos OLED fabricados en la sensibilidad de supresión de la melatonina. Mientras que los LED blancos cálidos estándar suprimen la secreción de melatonina en aproximadamente un 8%, todos los OLED fabricados muestran una supresión de menos del 4%Por lo tanto, estos OLED azules sin peligro a la luz de las velas que exhiben un efecto de supresión muy bajo, se pueden usar por la noche sin perturbar en gran medida la secreción de melatonina. Una vez dominado, el cálculo se puede hacer en una hora o menos, y la fabricación se puede hacer en siete horas si se realiza correctamente.
Al intentar esta fabricación, es importante limpiar cuidadosamente el sustrato y controlar la velocidad de deposición para lograr el mejor rendimiento del dispositivo. Esperamos que esta técnica allane el camino para que los investigadores en los campos de la iluminación y la visualización exploren la luz azul saludable y libre de peligros. Después de ver este video, debe tener una buena comprensión sobre cómo cuantificar los peligros azules de cualquier fuente de luz dada y cómo fabricar un OLED de luz de vela azul sin peligros.
No olvide llevar un separador y guantes de mano mientras trabaja en la cámara del evaporador. Los solventes como el tetrahidrofurano y el clorobenceno pueden ser peligrosos, y siempre se deben tomar precauciones como la mascarilla de carbono al realizar este procedimiento.
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Este protocolo describe la fabricación de un diodo orgánico emisor de luz (OLED) que imita la luz de una vela sin riesgo azul, diseñado para mejorar la protección ocular y la secreción de melatonina. Aborda la cuantificación de los riesgos azules asociados con las fuentes de iluminación.
Los OLED de luz de vela libres de riesgo azul ofrecen una solución de iluminación con baja temperatura de color correlacionada que minimiza el riesgo de daño retinal y la supresión de melatonina, favoreciendo una iluminación más segura para usos prolongados en entornos laborales y domésticos. Esta tecnología permite la evaluación predictiva de la seguridad fotobiológica mediante métricas cuantificables, como los límites máximos de exposición permisible y la sensibilidad a la supresión de melatonina, informando decisiones de avance o interrupción en el desarrollo de productos de iluminación. Al proporcionar un protocolo reproductible de fabricación que incluye procesos secos y húmedos, el método facilita la reducción de riesgos en etapas tempranas de tecnologías de iluminación con posible relevancia traslacional para sistemas de visualización e iluminación orientada a la salud.
El método se integra en el continuo de descubrimiento al permitir la evaluación temprana de la seguridad de las tecnologías de iluminación, apoyar la identificación de emisores con bajo riesgo y orientar los flujos de trabajo preclínicos en los que se requiere una iluminación controlada.