19 de março de 2017
Nós apresentamos um protocolo para a fabricação de um diodo azul-livre de perigos à luz de velas orgânico emissor de luz (OLED) para proteção dos olhos e secreção de melatonina.
O objetivo geral deste protocolo é fabricar uma fonte de iluminação azul livre de riscos à luz de velas OLED e quantificar os riscos azuis usando a sensibilidade à supressão da melatonina e o limite máximo permitido de exposição à retina. Este protocolo pode ajudar a responder a questões-chave no campo da iluminação, como quantificar o risco azul de uma determinada luz e como fabricar uma fonte de luz azul livre de perigo. A principal vantagem deste protocolo é que se pode estimar prontamente a ameaça de uma determinada fonte de luz e evitar possíveis danos.
Embora essa abordagem possa fornecer informações sobre iluminação saudável, ela também pode ser aplicada a sistemas de exibição, como TVs LCD e OLED. Tivemos essa ideia para essa abordagem pela primeira vez quando descobrimos que o OLED à luz de velas é bastante azul, livre de riscos e mostra alta qualidade de luz. Para iniciar o procedimento de fabricação a seco, lave uma lâmina de vidro revestida com uma camada de ânodo ITO de 125 nanômetros, com 200 mililitros de solução de sabão.
Enxágue a lâmina lavada com água deionizada. Em seguida, seque com um jato de nitrogênio. Coloque o slide em um suporte de slide de vidro.
Em seguida, mergulhe o suporte da corrediça num copo contendo acetona. Colocar o copo num banho ultra-sónico e sonicar durante 10 minutos a 50 graus Celsius. Em seguida, transferir o suporte das lâminas para um copo contendo isopropanol.
Sonicar durante 10 minutos a 60 graus Celsius. Coloque a lâmina em uma ranhura de ozônio UV por 10 minutos para secar. Em seguida, limpe a superfície completamente.
Na câmara do evaporador térmico, feche a válvula do alto vácuo. Em seguida, abra a válvula de gás nitrogênio. Carregue a lâmina de vidro limpa no suporte giratório na câmara do evaporador.
Em seguida, adicione os materiais necessários aos cadinhos da câmara, conforme descrito no protocolo de texto. Depois disso, feche a porta da câmara. Feche a válvula de gás nitrogênio e abra a válvula de alto vácuo.
Uma vez que a pressão na câmara tenha atingido um alto vácuo, cinco vezes 10 elevado a seis torr negativos, deposite camadas orgânicas na lâmina de vidro conforme descrito no protocolo de texto. Depois que as camadas forem depositadas, desligue o controlador atual. E deixe o dispositivo OLED fabricado descansar por 10 minutos sob alto vácuo.
Em seguida, feche a válvula de alto vácuo e abra a válvula de gás nitrogênio para quebrar o vácuo da câmara. Remova o dispositivo OLED da câmara. Em seguida, transfira o dispositivo para um porta-luvas com uma máquina de encapsulamento sob uma atmosfera de nitrogênio.
Usando cola, encapsule o dispositivo com uma tampa superior de vidro. Coloque o dispositivo em uma caixa de radiação UV por 110 segundos para secar a cola. Depois disso, transfira o dispositivo para a câmara escura e faça as medições conforme os contornos do protocolo de texto.
Para iniciar o procedimento de fabricação úmida, use um suporte de lâmina para mergulhar uma lâmina revestida com ITO em um béquer de acetona. Sonicar o copo durante 10 minutos a 50 graus Celsius. Em seguida, transferir o suporte da corrediça para um copo de isopropanol.
Sonicar durante 10 minutos a 60 graus Celsius. Coloque a corrediça no slot de ozônio UV por 10 minutos para secar e, em seguida, limpe a superfície completamente. Usando um filtro de tecido de nylon de 25 milímetros de diâmetro com um tamanho de vazamento de 45 micrômetros, filtre uma solução aquosa de PEDOT:PSS em um frasco.
Em um frasco separado, prepare uma solução VPEC conforme descrito no protocolo de texto. Coloque o frasco para injetáveis em um banho ultrassônico à temperatura ambiente e sonice por 30 minutos. Em seguida, usando um filtro de tecido de náilon de 15 milímetros de diâmetro com um tamanho de vazamento de 45 micrômetros, filtre a solução em um frasco novo.
Em seguida, sonice o material hospedeiro preparado e as soluções de material convidado por 30 minutos a 50 graus C. Use um filtro de tecido de náilon de 15 milímetros com um tamanho de vazamento de 45 micrômetros para filtrar cada solução separadamente em um frasco novo. Depois disso, misture a solução de convidado na solução de host de acordo com a porcentagem de peso especificada no protocolo de texto. Transfira o frasco para injetáveis da solução de camada emissiva resultante juntamente com o frasco para injetáveis da solução PEDOT:PSS e o frasco para injetáveis da solução VPEC para o porta-luvas.
Em seguida, mova a corrediça revestida com ITO pré-limpa para o porta-luvas. Posicione a camada de injeção de retenção, a camada de transporte de retenção e a camada emissiva, conforme descrito no protocolo de texto. Depois que as camadas forem depositadas, mova a corrediça do porta-luvas.
Na câmara do evaporador térmico, feche a válvula de alto vácuo e abra a válvula de gás nitrogênio para quebrar o vácuo da câmara. Em seguida, carregue a corrediça em camadas no suporte giratório da câmara. Em seguida, adicione 45 miligramas de TPBi.
Três miligramas de fluoreto de lítio e 224 miligramas de alumínio para os cadinhos da câmara. Deposite a camada de transporte de elétrons, a camada de injeção de elétrons e a camada catódica, conforme detalhado no protocolo de texto. Depois disso, desligue o controlador atual, deixe o dispositivo OLED fabricado descansar por 10 minutos em alto vácuo.
Quebre o vácuo da câmara e remova o dispositivo. Em seguida, transfira o dispositivo para um porta-luvas com uma máquina de encapsulamento sob uma atmosfera de nitrogênio. Use cola para encapsular o dispositivo com uma tampa superior de vidro.
Coloque o dispositivo em uma caixa de radiação UV por 110 segundos para secar a cola. Em seguida, transfira o dispositivo para a sala escura e execute as medições conforme descrito no protocolo de texto. Neste estudo, os OLEDs azuis à luz de velas sem riscos são fabricados usando processos secos e úmidos.
Os efeitos da temperatura de cor correlacionada desses dispositivos no limite de exposição da retina são mostrados aqui. A 500 lux, todos os dispositivos OLED estudados apresentam limites de exposição com um grupo de risco de RG1. No entanto, ao reduzir a iluminação para 100 lux, o limite de exposição aumenta cinco vezes e os dispositivos que exibem uma temperatura de cor correlacionada abaixo de 1.940 Kelvin mudam seus limites de exposição para RG0.
Os efeitos da temperatura de cor correlacionada dos dispositivos OLED fabricados na sensibilidade à supressão da melatonina são então determinados. Enquanto os LEDs brancos quentes padrão suprimem a secreção de melatonina em aproximadamente 8%, todos os OLEDs fabricados mostram uma supressão de menos de 4% Portanto, esses OLEDs azuis à luz de velas sem perigo, que exibem um efeito de supressão muito baixo, podem ser usados à noite sem perturbar muito a secreção de melatonina. Uma vez dominado, o cálculo pode ser feito em uma hora ou menos, e a fabricação pode ser feita em sete horas, se realizada corretamente.
Ao tentar essa fabricação, é importante limpar cuidadosamente o substrato e controlar a taxa de deposição para obter o melhor desempenho do dispositivo. Esperamos que essa técnica abra caminho para pesquisadores nos campos de iluminação e exibição explorarem a luz azul e saudável sem riscos. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter um bom entendimento sobre como quantificar os perigos azuis de qualquer fonte de luz e como fabricar um OLED azul sem riscos.
Não se esqueça de um separador e luvas de mão enquanto trabalha ao redor da câmara do evaporador. Solventes como tetrahidrofurano e clorobenzeno podem ser perigosos, e precauções como máscara facial de carbono devem sempre ser tomadas durante a realização deste procedimento.
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Este protocolo descreve a fabricação de um diodo emissor de luz orgânico (OLED) com luz de vela livre de riscos azuis, destinado a melhorar a proteção ocular e a secreção de melatonina. Aborda a quantificação dos riscos azuis associados a fontes de iluminação.
OLEDs de luz de vela livres de risco azul oferecem uma solução de iluminação com baixa temperatura de cor correlacionada que minimiza o risco de danos retinianos e supressão de melatonina, favorecendo uma iluminação mais segura para uso prolongado em ambientes profissionais e domésticos. Esta tecnologia permite a avaliação preditiva da segurança fotobiológica por meio de métricas quantificáveis, como os limites máximos de exposição permissível e a sensibilidade à supressão de melatonina, orientando decisões de prosseguimento ou interrupção no desenvolvimento de produtos de iluminação. Ao fornecer um protocolo reprodutível de fabricação para processos secos e úmidos, o método apoia a redução de riscos em estágios iniciais de tecnologias de iluminação, com potencial relevância translacional para sistemas de exibição e iluminação voltados à saúde.
O método se integra ao continuum de descoberta ao permitir a avaliação precoce da segurança de tecnologias de iluminação, apoiar a identificação de emissores com baixo risco e orientar fluxos de trabalho pré-clínicos nos quais é necessária iluminação controlada.