Ein kerzenlichtartiges Leuchten einer flexiblen organischen LED

Kerzen geben ein angenehmes Licht ab und schaffen die Atmosphäre für ein besonderes Abendessen oder einfach nur einen ruhigen Abend zu Hause. Einige Beleuchtungsalternativen, wie z. B. elektronische Kerzen, geben jedoch unerwünschte blaue Wellenlängen ab, die den circadianen Rhythmus des Körpers stören. Jetzt melden sich Forscher ACS angewandte elektronische Materialien haben eine verbesserte biegbare organische LED hergestellt, die kerzenlichtähnliches Licht für flexible Beleuchtung und intelligente Displays abgibt, die Menschen nachts bequem verwenden können.

Zuvor entwickelten Jwo-Huei Jou und andere Forscher organische LEDs, die warmweißes Licht abgeben, ähnlich dem von Kerzen. Die Geräte strahlten jedoch immer noch etwas blaues Wellenlängenlicht aus, das den Schlaf stören kann, da es die körpereigene Produktion von Melatonin dämpft. Diese Geräte bestanden aus festen Materialien und waren nicht flexibel.

Eine Möglichkeit, sie biegbar zu machen, besteht darin, eine Kunststoffrückseite zu verwenden, wie dies bei anderen organischen LEDs der Fall ist. Aber Kunststoffe halten wiederholtem Biegen nicht gut stand. Eine weitere Option für die Rückseite ist Glimmer – ein natürliches Mineral mit extremer Temperaturtoleranz, das in biegbare, transparente Platten gespalten werden kann. Also wollten Jou, Ying-Hao Chu und Kollegen eine noch bessere organische LED entwickeln und sie auf eine Glimmerrückseite aufbringen, um ein biegbares, kerzenähnliches Licht mit langer Lebensdauer zu schaffen.

Als Anode der LED lagerten die Forscher einen durchsichtigen Indium-Zinnoxid-Film auf einer transparenten Glimmerfolie ab, der sich 50.000 Mal biegen ließ, ohne zu brechen. Als nächstes mischte das Team den Leuchtstoff N,N‘-Dicarbazol-1,1′-biphenyl mit roten und gelben phosphoreszierenden Farbstoffen, um eine lichtemittierende Schicht herzustellen. Diese Schicht wurde dann mit der Anode auf der einen Seite und einer Aluminiumschicht auf der anderen Seite zwischen elektrisch leitfähige Lösungen 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 Wellenlängenemissionen als natürliches Kerzenlicht. Berechnungen zeigten, dass eine 1,5-stündige Einwirkung der LED die Melatoninproduktion einer Person um etwa 1,6 % unterdrücken würde, während das Licht einer kaltweißen Kompaktleuchtstofflampe die Melatoninproduktion um 29 % unterdrücken würde. Die Forscher sagen, dass die Flexibilität ihrer kerzenlichtähnlichen organischen LED die Designmöglichkeiten für blaulichtfreie Nachtgeräte eröffnet.