26.05.2022 - American Chemical Society (ACS)

Kerzenlichtähnliches Leuchten einer flexiblen organischen LED

Kerzen verbreiten ein angenehmes Licht und schaffen die richtige Atmosphäre für ein besonderes Abendessen oder einen ruhigen Abend zu Hause. Einige Beleuchtungsalternativen, wie elektronische Kerzen, geben jedoch unerwünschte blaue Wellenlängen ab, die den zirkadianen Rhythmus des Körpers stören. Jetzt haben Forscher, die in der Zeitschrift ACS Applied Electronic Materials berichten, eine verbesserte biegsame organische LED hergestellt, die kerzenlichtähnliches Licht für flexible Beleuchtung und intelligente Displays abgibt, die Menschen nachts bequem nutzen können.

Zuvor hatten Jwo-Huei Jou und andere Forscher organische LEDs entwickelt, die warmweißes Licht abgaben, ähnlich dem von Kerzen erzeugten Licht. Allerdings strahlten die Geräte immer noch etwas blaues Licht aus, das den Schlaf stören kann, weil es die Melatoninproduktion des Körpers dämpft. Diese Geräte bestanden aus festen Materialien und waren nicht biegsam. Eine Möglichkeit, sie biegsam zu machen, ist die Verwendung eines Kunststoffträgers, wie dies auch bei anderen organischen LEDs der Fall war. Aber Kunststoffe halten wiederholtem Biegen nicht gut stand. Eine andere Möglichkeit ist Glimmer - ein natürliches Mineral mit extremer Temperaturtoleranz, das in biegsame, transparente Platten gespalten werden kann. Jou, Ying-Hao Chu und ihre Kollegen wollten daher eine noch bessere organische LED entwickeln und sie auf eine Glimmerunterlage aufbringen, um ein biegsames, kerzenähnliches Licht mit langer Lebensdauer zu schaffen.

Die Forscher brachten einen klaren Indium-Zinn-Oxid-Film auf einer transparenten Glimmerfolie als Anode der LED an, die sich 50.000 Mal biegen ließ, ohne zu brechen. Anschließend mischte das Team die lumineszierende Substanz N,N'-Dicarbazol-1,1'-biphenyl mit roten und gelben phosphoreszierenden Farbstoffen, um eine Licht emittierende Schicht zu erzeugen. Diese Schicht wurde dann zwischen elektrisch leitende Lösungen mit der Anode auf der einen Seite und einer Aluminiumschicht auf der anderen Seite gelegt, wodurch eine flexible organische LED entstand. Wenn ein konstanter Strom an das Gerät angelegt wurde, erzeugte es ein helles, warmes Licht mit noch weniger blauen Wellenlängen als natürliches Kerzenlicht. Berechnungen ergaben, dass eine 1,5-stündige Bestrahlung mit der LED die Melatoninproduktion einer Person um etwa 1,6 % unterdrücken würde, während das Licht einer kaltweißen Kompaktleuchtstofflampe die Melatoninproduktion um 29 % unterdrücken würde. Den Forschern zufolge eröffnet die Flexibilität ihrer kerzenlichtähnlichen organischen LED die Möglichkeit, Geräte ohne blaues Licht für die Nacht zu entwickeln.

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