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ACS Nano.
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Wireless Organic Light-Emitting Diode Contact Lenses for On-Eye Wearable Light Sources and Their Application to Personalized Health Monitoring
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物質(Material)
- 超薄型有機EL(OLED)を搭載したコンタクトレンズ型ウェアラブル光源
- ワイヤレス給電のためのアンテナおよび制御チップを統合した構成
- マイクロコントローラーを内蔵したスリープマスク(想定される応用シナリオ)
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方法(Method)
- 超薄型OLEDとコンタクトレンズの統合手法、およびそのプロセスフローの設計
- ウサギを用いたin vivo実験によるERG(網膜電図)信号の測定
- ワイヤレス電力伝送下でのERG計測における信号干渉の評価
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新発見(Findings/Results)
- 開発したOLEDコンタクトレンズシステムは、従来の全視野光刺激と同等のERG信号を生成可能
- ワイヤレス構成でもERG計測が可能で、信号干渉は最小限
- 目を閉じた状態でもERG測定が可能となり、暗室を必要としない快適な測定環境を提供
- 本技術は、患者と眼科医双方にとって有益であり、オンアイ・デジタルヘルスケアの発展に寄与する可能性を示す
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ACS Omega
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2D Hole-Arrayed Double-Anode Structure Exciting Surface Plasmon Polaritons for Enhancing Outcoupling Efficiency of Organic Light-Emitting Diodes on Silicon Wafers (OLEDoS)
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■ 物質
- デバイス構造:2次元ホールアレイを有するダブルアノード構造のOLED
- 構成要素:トップアノード、中間層、ボトムアノード
- 中間層厚さ:トップアノード金属のスキン深さより薄い
- ボトムアノード厚さ:30 nm以上(SPP波長で反射率89%以上)
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■ 方法
- 設計最適化:有限差分時間領域法(FDTD)を用いて構造パラメータを最適化
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SPPの励起と伝播制御:
- トップアノードの2DホールアレイでSPPを励起
- トップ・ボトムアノード間でSPPを誘導・結合・反射
- ホールの直径をSPPとの位相整合条件で最適化
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性能予測モデルの開発:
- 線形回帰、XGB Regressor、MLP(機械学習・深層学習)を用いた出力向上予測モデルを構築
- 平均絶対誤差(MAE)で89.4%の精度
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■ 新発見
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アウトカップリング効率の向上:
- 従来のトップエミッションOLED(TE-OLED)に比べて1.58倍の光取り出し効率を達成
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設計指針の確立:
- トップアノードの2Dホール直径がSPPの位相整合において重要
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SPP活用による新しいアプローチ:
- SPPの制御による高効率OLED設計の道を示し、将来の光デバイス開発に貢献する可能性