19 marzo 2017
Vi presentiamo un protocollo per la realizzazione di una luce di candela organico diodo ad emissione-libero blu-hazard (OLED) per la protezione degli occhi e la secrezione di melatonina.
L'obiettivo generale di questo protocollo è quello di fabbricare una sorgente di illuminazione blu priva di rischi OLED a lume di candela e di quantificare i pericoli blu utilizzando la sensibilità alla soppressione della melatonina e il limite massimo consentito di esposizione alla retina. Questo protocollo può aiutare a rispondere a domande chiave nel campo dell'illuminazione, come ad esempio come quantificare il pericolo blu di una data luce e come fabbricare una sorgente luminosa priva di pericoli blu. Il vantaggio principale di questo protocollo è che si può facilmente stimare la minaccia di una data fonte di luce e prevenire i possibili danni.
Sebbene questo approccio possa fornire informazioni su un'illuminazione sana, può essere applicato anche a sistemi di visualizzazione come TV LCD e OLED. Abbiamo avuto questa idea per questo approccio quando abbiamo scoperto che l'OLED a lume di candela è abbastanza privo di pericoli blu e mostra un'elevata qualità della luce. Per iniziare la procedura di fabbricazione a secco, lavare un vetrino rivestito con uno strato di anodo ITO a 125 nanometri, con 200 millilitri di soluzione di sapone.
Sciacquare lo scivolo lavato con acqua deionizzata. Quindi, asciugare con uno spray a getto di azoto. Metti il vetrino su un supporto per vetrini.
Quindi, immergere il supporto del vetrino in un becher contenente acetone. Immergere il becher in un bagno a ultrasuoni e far sosonicare per 10 minuti a 50 gradi Celsius. Successivamente, trasferire il supporto del vetrino in un becher contenente isopropanolo.
Sonicare per 10 minuti a 60 gradi Celsius. Posizionare il vetrino in una fessura per l'ozono UV per 10 minuti per asciugarlo. Quindi pulire completamente la superficie.
Nella camera dell'evaporatore termico, chiudere la valvola dell'alto vuoto. Quindi, aprire la valvola dell'azoto gassoso. Caricare il vetrino pulito sul supporto rotante nella camera dell'evaporatore.
Quindi, aggiungi i materiali necessari ai crogioli della camera come indicato nel protocollo di testo. Successivamente, chiudere la porta della camera. Chiudere la valvola del gas azoto e aprire la valvola dell'alto vuoto.
Una volta che la pressione nella camera ha raggiunto un alto vuoto, cinque volte 10 al sei torr negativo, depositare strati organici sul vetrino come indicato nel protocollo di testo. Dopo che gli strati sono stati depositati, spegnere il controller corrente. E lascia che il dispositivo OLED fabbricato rimanga per 10 minuti sotto vuoto acuto.
Quindi, chiudere la valvola dell'alto vuoto e aprire la valvola dell'azoto gassoso per interrompere il vuoto della camera. Rimuovere il dispositivo OLED dalla camera. Quindi, trasferire il dispositivo in una scatola a guanti con una macchina per l'incapsulamento in atmosfera di azoto.
Usando la colla, incapsulare il dispositivo con un coperchio superiore in vetro. Posizionare il dispositivo in una scatola per radiazioni UV per 110 secondi per asciugare la colla. Successivamente, trasferire il dispositivo nella camera oscura ed eseguire le misurazioni come indicato nel protocollo di testo.
Per iniziare la procedura di fabbricazione a umido, utilizzare un supporto per vetrini per immergere un vetrino rivestito in ITO in un becher di acetone. Sonicare il becher per 10 minuti a 50 gradi Celsius. Quindi, trasferire il supporto del vetrino in un becher di isopropanolo.
Sonicare per 10 minuti a 60 gradi Celsius. Posizionare il vetrino nella fessura dell'ozono UV per 10 minuti per asciugare, quindi pulire completamente la superficie. Utilizzando un filtro in tessuto di nylon di 25 millimetri di diametro con una dimensione di versamento di 45 micrometri, filtrare una soluzione acquosa di PEDOT:PSS in una fiala.
In una fiala separata, preparare una soluzione VPEC come descritto nel protocollo di testo. Immergere la fiala in un bagno ad ultrasuoni a temperatura ambiente e sonicare per 30 minuti. Quindi, utilizzando un filtro in tessuto di nylon di 15 millimetri di diametro con una dimensione di versamento di 45 micrometri, filtrare la soluzione in una fiala fresca.
Quindi, sonicare il materiale ospite preparato e le soluzioni di materiale ospite per 30 minuti a 50 gradi C.Utilizzare un filtro in tessuto di nylon da 15 millimetri con una dimensione di versamento di 45 micrometri per filtrare ciascuna soluzione separatamente in una fiala fresca. Successivamente, mescolare la soluzione guest nella soluzione host in base alla percentuale di peso specificata nel protocollo di testo. Trasferire la fiala della soluzione di strato emissivo risultante insieme alla fiala della soluzione PEDOT:PSS e alla fiala della soluzione VPEC nella scatola a guanti.
Quindi, spostare il vetrino rivestito ITO pre-pulito nel vano portaoggetti. Posizionare il livello di iniezione di attesa, il livello di trasporto di sospensione e il livello emissivo come descritto nel protocollo di testo. Una volta depositati gli strati, spostare il vetrino dal vano portaoggetti.
Nella camera dell'evaporatore termico, chiudere la valvola dell'alto vuoto e aprire la valvola dell'azoto gassoso per interrompere il vuoto della camera. Quindi caricare il vetrino stratificato nel supporto rotante della camera. Quindi, aggiungi 45 milligrammi di TPBi.
Tre milligrammi di fluoruro di litio e 224 milligrammi di alluminio nei crogioli della camera. Depositare lo strato di trasporto degli elettroni, lo strato di iniezione degli elettroni e lo strato del catodo come descritto nel protocollo di testo. Successivamente, spegni il controller di corrente, lascia riposare il dispositivo OLED fabbricato per 10 minuti sotto vuoto acuto.
Rompere il vuoto della camera e rimuovere il dispositivo. Quindi, trasferire il dispositivo in una scatola a guanti con una macchina per l'incapsulamento in atmosfera di azoto. Utilizzare la colla per incapsulare il dispositivo con un coperchio superiore in vetro.
Posizionare il dispositivo in una scatola per radiazioni UV per 110 secondi per asciugare la colla. Quindi, trasferire il dispositivo nella camera oscura ed eseguire le misurazioni come indicato nel protocollo di testo. In questo studio, gli OLED a lume di candela blu privi di rischi sono fabbricati utilizzando processi sia a secco che a umido.
Di seguito sono riportati gli effetti della temperatura di colore correlata di questi dispositivi sul limite di esposizione retinica. A 500 lux, tutti i dispositivi OLED studiati mostrano limiti di esposizione con un gruppo di rischio di RG1. Tuttavia, riducendo l'illuminazione a 100 lux, il limite di esposizione aumenta di cinque volte e i dispositivi che presentano una temperatura di colore correlata inferiore a 1.940 Kelvin spostano i loro limiti di esposizione a RG0.
Vengono quindi determinati gli effetti della temperatura di colore correlata dei dispositivi OLED fabbricati sulla sensibilità alla soppressione della melatonina. Mentre i LED bianchi caldi standard sopprimono la secrezione di melatonina di circa l'8%, tutti gli OLED fabbricati mostrano una soppressione inferiore al 4%. Pertanto, questi OLED blu a lume di candela privi di rischi che mostrano un effetto di soppressione molto basso, possono essere utilizzati di notte senza disturbare notevolmente la secrezione di melatonina. Una volta padroneggiato, il calcolo può essere eseguito in un'ora o meno e la fabbricazione può essere eseguita in sette ore se eseguita correttamente.
Durante il tentativo di questa fabbricazione, è importante pulire accuratamente il substrato e controllare la velocità di deposizione per ottenere le migliori prestazioni del dispositivo. Speriamo che questa tecnica apra la strada ai ricercatori nel campo dell'illuminazione e dell'esposizione per esplorare la luce blu sana e priva di rischi. Dopo aver visto questo video, dovresti avere una buona comprensione di come quantificare i pericoli blu di una data fonte di luce e come fabbricare un OLED blu a lume di candela privo di rischi.
Non dimenticare di indossare un separatore e guanti per le mani mentre lavori intorno alla camera dell'evaporatore. Solventi come il tetraidrofurano e il clorobenzene possono essere pericolosi e durante l'esecuzione di questa procedura è necessario prendere sempre precauzioni come la maschera facciale in carbonio.
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Questo protocollo delinea la fabbricazione di un diodo organico a emissione di luce (OLED) a candela privo di rischi blu volto a migliorare la protezione degli occhi e la secrezione di melatonina. Si occupa della quantificazione dei rischi blu associati alle fonti di illuminazione.
Blue-hazard-free candlelight OLEDs offer a low-correlated color temperature lighting solution that minimizes retinal damage risk and melatonin suppression, supporting safer illumination for extended use in occupational and consumer environments. This technology enables predictive assessment of photobiological safety through quantifiable metrics such as maximum permissible exposure limits and melatonin suppression sensitivity, informing go/no-go decisions in lighting product development. By providing a reproducible fabrication protocol for both dry and wet processes, the method supports early-stage de-risking of lighting technologies with potential translational relevance to display and health-focused illumination systems.
The method integrates into the discovery continuum by enabling early safety assessment of lighting technologies, supporting lead identification of low-hazard emitters, and informing preclinical workflows where controlled illumination is required.