CN111450421A - 一种可穿戴的光疗装置 - Google Patents

Abstract

公开了一种用于可穿戴的光疗装置，其包括：一个柔性外壳，其具有内表面和外表面；设置在所述柔性外壳内表面上的至少一个OLED光源，所述光源包含一个发光面和至少一个OLED器件；与OLED光源光路耦合的至少一个三线态‑三线态湮灭上转换(TTA‑UC)材料层；一个电驱动连接装置与所述光源电连接。所述光疗装置可以近身穿戴，有利于早期亲子关系的建立。同时，OLED更加轻薄，且不会因发热而灼伤婴儿皮肤。且由于使用高效率长寿命的红绿黄色OLED可以进行大面积长时间治疗。因而，本发明公开的治疗新生儿黄疸症的光疗装置相较于传统光疗箱、使用LED或者蓝光OLED都更有优势。

Description

一种可穿戴的光疗装置

技术领域

本发明涉及一种光疗装置，例如治疗新生儿黄疸症的光疗装置。更特别地，涉及一种可穿戴的，使用设置在一个柔性外壳内表面上的红、绿或黄光OLED作为光源，配合使用三线态-三线态湮灭上转换(TTA-UC)材料将光源发射的红、绿或黄光转换成蓝光，进而治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置。

背景技术

新生儿黄疸症是新生儿最常见的病症之一，可见于50％以上的足月儿和80％以上的早产儿，占住院新生儿的20-40％。新生儿黄疸症是指新生儿时期，由于胆红素代谢异常，引起血液中胆红素水平升高，而出现以皮肤、黏膜及巩膜黄染为特征的病症，严重者可发生高胆红素脑病而致残，甚至危及生命。目前针对该病最有效和常用的治疗手段就是光照疗法。未结合胆红素经光照后可产生构形异构体、结构异构体和光氧化作用的产物，其中以结构异构体的形成最为重要，它能快速从胆汁和尿液中排泄而不需要通过肝脏代谢，是光疗降低血清总胆红素的主要原理。目前最有效的是蓝光照射，这是因为血清胆红素在460nm吸收最强，而由于人体皮肤的光物理特性，对人体最有效的光波段在460-490nm。早期光疗时，会将新生儿卧于光疗箱中，箱体内部装有荧光灯作为照射光源，婴儿双眼用黑色眼罩保护，以免强烈的蓝光损伤视网膜，其余皮肤均裸露。很显然，使用荧光灯有诸多缺点。首先，荧光灯在玻璃管中灌入汞蒸汽，体形臃肿，且有散热问题，只能集成在箱体上而不能近身使用，同时玻璃是易碎品，汞蒸气又有毒，所以更不宜靠近婴儿。其次，荧光灯发光效率不高，远距离使用时更进一步降低了光照量，降低了治疗效率。第三，由于是全面照射，大面积暴露于蓝光下也会带来如诱导皮肤癌、影响生理节律、体温降低等副作用，而为了避免对视力造成损伤必须给婴儿带上眼罩，使用不慎可能造成眼部损伤、皮肤过敏、甚至窒息等意外。最后，将婴儿至于封闭的光疗箱中也将婴儿与母亲隔离开，通常婴儿需在光疗箱中接受1天-3天的治疗。而多项研究表明，早期亲子关系的受阻会在成人后带来多种负面心理问题。这样的光疗箱也不适宜在家中使用，因为其持续发出的蓝光会严重影响成人的正常生活。总之，传统的光疗箱有诸多缺点亟待解决。

近年来，使用半导体发光二极管(LED)作为光源并集成在柔性基底上的光疗产品开始逐渐出现(US 6,811,563,US 6,596,016,US 6,974,224 B2)，甚至已经有商用的治疗新生儿黄疸症的光疗毯，如Philips公司的BiliTX产品(https://www.philips.com.cn/healthcare/product/HC866437/bilitx-)。LED比传统的荧光灯效率更高，且体积小，可以制成相对柔性的产品，实现近身穿戴，从而解决了上述传统光疗箱的诸多缺点。尽管如此，LED灯珠还是会有散热问题，因而需要集成散热装置，这也增加了产品整体的重量和体积。最重要的是，LED灯珠是点光源，必须以阵列方式排布，这就导致如果排布稀疏，光照会不均匀，排布密集，又带来集中发热问题。这些都是LED光疗毯的劣势。

随着上世纪90年代有机发光器件(OLED)的兴起，使用OLED作为光疗装置的光源也开始成为可能。OLED采用多层纳米厚度的有机薄膜制成电致发光器件，具有轻薄的物理本质，制成柔性光源的潜力，其冷光源的特点使其成为近身穿戴产品的最佳选择，而面光源的本质又使其在大面积光疗应用中具有独一无二的优势。最主要的是，近年来OLED在照明中的发光效率也已高达139lm/W，而理论值可接近250lm/W，成为理想的光源。除此之外，不像荧光灯或LED光源中常带UV光谱，OLED不产生UV光照，能够减小UV辐照带来的副作用。在CN109173071A，CN108783778A，CN203694423U等专利申请中都提到了使用OLED作为光源实现面膜及其他光疗产品的示例。

要成为治疗新生儿黄疸症的光源，必须使用波长在460-490nm附近的蓝光OLED,例如US 2009/0030489A1和US 2010/0179469A1种就明确指出使用OLED光源波长在450nm附近。但是目前蓝光OLED与其他颜色及光源相比效率低、寿命短，很难成为商用产品。

为了解决这一问题，本发明公开了使用柔性红、绿或黄光OLED作为底光源，配合使用三线态-三线态湮灭上转换(TTA-UC)材料将底光转换成蓝光，进而治疗新生儿黄疸症的光疗装置。红绿黄OLED具有高效率长寿命的特点，目前顶发射红光OLED在1000cd/m²下可以达到80lm/W的发光效率，LT95接近160,000hr的运行寿命，而顶发射绿光OLED在1000cd/m²下更可达到200lm/W的效率，LT95也可以超过2000小时。相比之下，顶发射蓝光OLED在1000cd/m²下只有5lm/W，LT95也只能勉强达到1000小时。很多研究表面，从绿光到蓝光使用TTA-UC的理论转换效率可达50％，目前TTA的上转换效率也至少可以达到10％，可以看出如果使用红光OLED做底光源，结合TTA可以达到8lm/W，而使用绿光可以达到20lm/W，都高于直接使用蓝光OLED。而与此同时，整个组合的寿命由于使用了红绿OLED也比直接使用蓝光OLED得到大幅度提高。因此，使用红绿黄OLED作为底光源并结合TTA-UC材料，尤其是制成柔性OLED光源，在治疗新生儿黄疸症上具有很大优势。

发明内容

本发明旨在提供一种组合使用设置在一个柔性外壳内表面上的红、绿或黄光OLED作为光源，配合使用三线态-三线态湮灭上转换(TTA-UC)材料将底光转换成蓝光，进而治疗新生儿黄疸症的光疗装置。本发明所公开的新型光疗装置可以近身穿戴，适合家用，能给与新生儿更多的活动空间，并有利于早期亲子关系的建立。同时，柔性OLED相较于使用LED作为光源的产品更加轻薄，且不会因发热而灼伤婴儿皮肤。且由于使用高效率长寿命的红绿黄色OLED可以进行大面积长时间治疗。因而，本发明公开的治疗新生儿黄疸症的光疗装置相较于传统光疗箱、使用LED或者蓝光OLED都更有优势。

根据本发明的一个实施例，公开一种可穿戴的光疗装置，其包括：

一个柔性外壳，所述柔性外壳包含一个内表面和一个外表面；

至少一个OLED光源，所述OLED光源包含一个发光面和至少一个OLED器件，所述OLED光源发射的峰值波长在500–640nm之间；

至少一个三线态-三线态湮灭上转换(TTA-UC)材料层，其中所述三线态-三线态湮灭上转换材料的峰值发射波长在400-490nm之间，最大吸收波长在500–640nm之间；

其中所述三线态-三线态湮灭上转换材料层与OLED光源光路耦合；所述OLED光源和所述三线态-三线态湮灭上转换材料层设置在所述柔性外壳的内表面上，且所述OLED光源的发光面远离所述柔性外壳的内表面；

一个电驱动连接装置设置在所述柔性外壳上，并与所述OLED光源电连接。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED光源的峰值波长在520-570nm之间。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED光源的峰值波长与TTA-UC材料的最大吸收波长在+/-5nm之内，优选的在+/-3nm之内。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述至少一个OLED光源进一步包含柔性基板。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述柔性基板所用材料是不易碎材料，包括塑料、纺织品、皮革、纸张或其组合。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述至少一个OLED光源进一步包含薄膜封装。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED光源进一步包含多个OLED器件。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED器件为底发射OLED器件或者顶发射OLED器件。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED器件为顶发射OLED器件。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED器件为单层OLED器件或者叠层OLED器件。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED器件为叠层OLED器件。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED器件用溶液法或者真空蒸镀法制成。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述OLED器件用真空蒸镀法制成。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述TTA-UC材料的峰值发射波长在460-490nm之间。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，其中所述柔性外壳的形式包括上衣、裤子、裙子、头套、袖套、毯子、襁褓、连体衣或其组合。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述柔性外壳的内表面进一步包含亲肤层，所述亲肤层设置在TTA-UC材料远离OLED光源一侧之上。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述亲肤层的材料为织物。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述亲肤层的材料是棉、麻、丝、毛的天然纺织品。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述亲肤层具有疏密交错或者镂空的编织样式。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述柔性外壳进一步包含亲肤基底。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述电驱动连接装置包括电池、电源插头、USB接口、无线充电装置或其组合。

根据本发明的一个实施例，所述光疗装置中，所述电驱动连接装置进一步包含电路控制装置，所述电路控制装置包括CPU、微处理器、芯片、FPC电路板、存储器或其组合。

本发明公开的一种组合使用设置在一个柔性外壳内表面上的红、绿或黄光OLED作为光源，配合使用三线态-三线态湮灭上转换(TTA-UC)材料将底光转换成蓝光，进而治疗新生儿黄疸症的光疗装置。本发明所公开的新型光疗装置可以近身穿戴，适合家用，能给与新生儿更多的活动空间，并有利于早期亲子关系的建立。同时，柔性OLED相较于使用LED作为光源的产品更加轻薄，且不会因发热而灼伤婴儿皮肤。且由于使用高效率长寿命的红绿黄色OLED可以进行大面积长时间治疗。因而，本发明公开的治疗新生儿黄疸症的光疗装置相较于传统光疗箱、使用LED或者蓝光OLED都更有优势。

附图说明

图1a-1d是OLED发光面板结构示意图。

图2a-2d是OLED发光面板结合TTA-UC薄膜的结构示意图。

图3a-3c是本发明所公开的治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置的部分结构示意图。

图4a-4g是本发明所公开的治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置的示例图。

图5a-5c是本发明所公开的治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置的另一个示例图。

图6a-6e是本发明所公开的治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置的另一个示例图。

图7是本发明所公开的治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置的另一个示例图。

具体实施方式

如本文所用，“顶部”意指离基板最远，而“底部”意指离基板最近。在将第一层描述为“设置”在第二层“上”的情况下，第一层被设置为距基板较远。反之，在将第一层描述为“设置”在第二层“下”的情况下，第一层被设置为距基板较近。除非规定第一层“与”第二层“接触”，否则第一与第二层之间可以存在其它层。举例来说，即使阴极和阳极之间存在各种有机层，仍可以将阴极描述为“设置在”阳极“上”。

如本文所用，术语“OLED器件”包含阳极层，阴极层，设置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层。一个“OLED器件”可以是底发光即从阳极一侧发光，或是顶发光即从阴极侧发光，或是透明器件即同时从阳极和阴极侧发光。

如本文所用，术语“OLED光源”意指OLED发光面板，包含基板，阳极层，阴极层，设置于阳极层和阴极层之间的一层或多层有机层，封装层，以及延伸到封装层外部的至少一个阳极接触和至少一个阴极接触，用于外部接入。

如本文所用，术语“模组”指的是仅有一套外部电驱动装置的电子器件。

如本文所用，术语“封装层”可以是厚度小于100微米的薄膜封装，其包括将一层或多层薄膜直接设置到器件上，或者也可以是黏着到基板上的盖玻片(cover glass)。

如本文所用，术语“柔性印刷电路”(FPC)指的是任何柔性基板上涂有以下任一种或它们的组合，包括但不限于：导电线，电阻，电容，电感，晶体管，微机电系统(MEMS)，等等。柔性印刷电路的柔性基板可以是塑料，薄玻璃，镀有绝缘层的薄金属箔，织物，皮革，纸张，等等。一张柔性印刷电路板一般厚度小于1mm，更优选的厚度小于0.7mm。

如本文所用，术语“光提取层”可以指光扩散膜，或者其他具有光提取效果的微结构，或者是具有光外耦合效应的薄膜镀层。光提取层可以设置于OLED的基板表面，也可以在其他合适的位置，例如介于基板和阳极之间，或者有机层与阴极之间，阴极与封装层之间，封装层表面，等等。

如本文所用，术语“独立驱动”指两个或多个发光面板的工作点是分开控制的。尽管这些发光面板可以被连接到同一个控制器或是电源线上，但可以有电路来划分驱动路线并给每块面板供电而不彼此影响。

如本文所用，术语“发光区域”指平面面积中阳极，有机层和阴极共同重合的部分，不包括光提取效果。

如本文所用，术语“发光面”指的是光源发射出光的那一面，例如，如果光源包含一个底发射OLED器件，那么“发光面”包含基板远离阳极的那一面，如果是顶发射器件，则“发光面”包含封装层远离阴极的那一面。

如本文所用，术语“与光源光路耦合”，旨在表示TTA-UC材料层与OLED光源的光路耦合，指的是TTA-UC材料层设置在OLED光源的出射光的光路上，即OLED光源所发射的光至少部分地照射在TTA-UC材料层上。对于一个使用底发射OLED器件的OLED光源来说，当TTA-UC材料层设置在OLED器件的阳极之下时，或者TTA-UC材料层与底发射OLED器件的阳极分别设置在基板的两侧时，OLED光源所发射出的光均可至少部分地照射在TTA-UC材料层上，即TTA-UC材料层与OLED光源“光路耦合”；而对于一个使用顶发射OLED器件的OLED光源来说，当TTA-UC材料设置在OLED器件的阴极之上时，OLED光源所发射出的光也可以至少部分地照射在TTA-UC材料层上，即TTA-UC材料层与OLED光源“光路耦合”。

如本文所用，术语“底光”指的是激发TTA-UC材料的光；底光源指的是发射底光的光源。

如本文所用，术语“单层器件”指的是在一对阴阳极之间具有一个发光层以及与其配套的空穴、电子传输层，这样的具有单个发光层及其配套传输层的器件即为“单层器件”。

如本文所用，术语“叠层器件”指的是在一对阴阳极之间具有多个发光层且每个发光层有自己独立的空穴、电子传输层的器件结构，每个发光层以及其配套空穴、电子传输层构成一个单发光层，这些单发光层之间以电荷产生层相连，具有多个单发光层的器件即为“叠层器件”。

一个柔性OLED发光面板的截面图显示在图1a中。OLED发光面板300包含了柔性基板301，一个OLED器件310，一对接触电极303与OLED器件310电连接，一层柔性封装层302但把接触电极303暴露，一个黏合结构304将一对接触电极303与外部驱动电路连接。柔性基板301可以是超薄柔性玻璃，优选的是不易碎材料包含但不限于塑料(PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)，PEN(聚萘二甲酸乙二醇酯)，PI(聚酰亚胺))、纺织品、皮革、纸张等。特别的，基板301可以是事先以溶液形式涂敷在支撑底板上的材料(例如Polyimide材料)，经过固化以及平坦化后用于器件制备。在完成器件制备后使用激光将其从支撑底板上剥离下来，并根据需要转印在其他柔性基板上。OLED器件310可以是底发光器件或顶发光器件，优选的是顶发光器件因为其发光效率更高。OLED器件310可以是单层结构，也可以是叠层结构，优选叠层结构是因为其在相同亮度下的寿命更长，且因为膜层更厚有利于提高生产良率。OLED器件310中的有机材料可以是在真空舱中以热蒸发形式蒸镀形成(真空蒸镀法)，也可以部分甚至全部使用溶液法形成，包括但不限于喷墨打印(ink jet printing)、旋涂、有机蒸气喷涂打印(OVJP)等。柔性封装层302可以是利用UV固化胶黏附在器件上的超薄玻璃，这种情况更加适合封装OLED器件阵列，且每个单独的OLED器件本身需要封装的面积小于1cm²。优选的柔性封装层302是薄膜封装层，厚度通常都在10μm以上，例如单层的无机层，或是薄膜有机无机交替的多层结构，通过PECVD、ALD、打印、旋涂等方式成膜。接触电极303可以包含至少一个阳极接触和一个阴极接触。可以将前盖膜305添加到上述柔性OLED发光面板上，如图1b所示。前盖膜305可以是柔性印刷电路(FPC)板，在其上印刷了预先设计的电路并且通过黏合结构304电连接到OLED器件310上。在另一种方案中，黏合结构304可以是FPC框，而前盖膜305可以是一张塑料薄膜提供机械支持。使用FPC板来驱动OLED发光面板的具体描述可以在中国专利申请CN201810572632.3中找到，其以全文引用的方式并入，它不在本申请覆盖的范围内。前盖膜305也可以包括光提取层。当OLED器件310是顶发光时，前盖膜305在发光区域是透明的。前盖膜305可以是以上所述的组合。额外的薄膜封装层306可以涂布在基板301的一面或者两面，如图1c所示。前盖膜也可以涂覆额外的薄膜封装层306，但是此处图中并未显示。在图1d中，后盖膜307被覆盖到基板301上。后盖膜307可以用于机械支撑。当柔性OLED是底部发光器件时，后盖膜307可以是光提取层且是透明的。后盖膜307可以是上述的组合。这样的一个柔性OLED发光面板当与外部电驱动形成电连接后(不管处于开启或关闭状态)即为一个柔性OLED光源，是本发明中的基本构成要素之一。

TTA-UC材料通常包含一个光敏剂(Sensitizer)和一个发光材料(Emitter)。早期一般利用UCNPs或者含有重金属的三重态-三重态上转换材料，但其潜在的细胞毒性及代谢毒素积累使其不适合在动物体或人体上应用。近年来，科学工作者研发了一系列的无金属的有机小分子TTA-UC材料体系，如专利WO2019050812等所公开的材料等。例如，在2017年的一篇报道中(Ling,et al.,Angewandte Chemie International Edition,2017,56(46),14400–14404；DOI:10.1002/anie.201704430)，使用无金属碘化Bodipy的二聚体(BDP-F)作为光敏剂和9-苯基乙炔蒽(EPA)作为深蓝发光材料的TTA-UC材料体系，被成功运用于在小鼠体内进行药物释放测试，从结果可知，其兼具高效和生物安全性。另外已报道的有palladium tetraphenylporphryrin(PdTPP)和9,10-diphenylanthracene(DPA)的组合(Lorenz Graf von Reventlow et al.,J.Mater.Chem.C,2018,6,3845-3848；DOI：10.1039/C7TC05649D)，或者diiodoBodipy作为光敏单元通过二硫键连接作为三线态能量受体/湮灭/发光体的苝而形成的化合物(dyad BP-1)(Kejing Xu,et al.,J.Phys.Chem.C,2017,121,41,22665-22679，DOI:10.1021/acs.jpcc.7b06922)。TTA-UC通常都是小分子材料，他们可以与大分子聚合物均匀混合，进而通过旋涂、打印、网印等方式涂布在一种基底上，干燥后形成薄膜或凝胶。另外，可以通过一定的方式将其装载入具有纳米孔洞纳米材料中，比如在2017年的一篇报道中(Ling,et al.,Angewandte Chemie InternationalEdition,2017,56(46),14400–14404；DOI:10.1002/anie.201704430)的例子，然后可以将这些纳米材料以粉末形式混合在其他可成膜的材料中。TTA-UC薄膜101可以涂敷在一个底发射器件100的基板外侧，如图2a所示，即使得TTA-UC薄膜设置在底发射器件光路耦合。TTA-UC薄膜101可以在制备OLED器件之前就已经涂布在基板301的一侧，优选的是在整个器件都完成后再涂布上。有些在空气环境下稳定性较差的TTA-UC材料，还可以在成膜后进一步加上柔性封装层102，这种情况下，TTA-UC材料必须在氮气环境下进行封装。柔性封装层102可以是超薄玻璃盖片，优选的是薄膜封装。注意TTA-UC薄膜101可以部分覆盖OLED光源，但必须覆盖整个发光区域。对于如图1c所示的基板301一侧或两侧涂敷有封装层306的面板结构，TTA-UC薄膜111也可以相应的涂敷在封装层306与基板301的一侧或两侧之间，即与底发射器件光路耦合，如图2b所示的面板110结构(注意，图2b上展示的TTA-UC柔性薄膜111在基板301两侧都有，但实际情况可根据需要进行单侧涂布)。类似的，对于顶发射器件，TTA-UC薄膜121可以涂敷在柔性封装层302之上，如图2c中所示的面板120结构，同样，也可以进一步用柔性封装层122保护TTA-UC薄膜121。这种情况下，器件的发光面在柔性封装层302远离器件的一侧，因而TTA-UC薄膜121也设置在器件的发光面一侧，即与顶发射器件光路耦合。在一些实施例中，TTA-UC薄膜131也可以设置在顶发射OLED器件310与封装层302之间，如图2d所示的面板130结构。此时，如果柔性封装层302是超薄封装玻璃，那么TTA-UC薄膜131可以事先涂敷在封装玻璃的一侧，在对OLED器件310进行封装时，将涂敷有TTA-UC薄膜131的一面面向OLED器件进行封装，即形成图2d所示的结构。如果柔性封装层302是薄膜封装，此时可以在手套箱内将TTA-UC薄膜131涂敷在器件上，干燥后再进行薄膜封装工艺，这种方式尤其适合使用打印或OVJP等方式制备OLED的工艺流程。TTA-UC材料及其制备为该领域技术人员所熟知，不在此文中赘述。

为了实现蓝光发射，可以选用红绿黄色的OLED发光面板作为底光源，搭配TTA-UC上转换至蓝光发射。优选地，柔性OLED发光面板中应避免使用超薄玻璃这种易碎品，而选用不易碎的柔性基底和薄膜封装。一个柔性OLED发光面板可以仅包含一个OLED器件，也可以包含多个OLED器件并彼此有电连接。特别的，柔性OLED的发射光谱的峰值波长在500-640nm之间，优选的，在520-570nm之间，这一部分主要是黄绿光，通常具有较高的发光效率，可以大大提高治疗效率。TTA-UC的峰值发射波长应在400-490nm之间，优选的是460-490nm之间，这是对血胆红素最有效的光疗波段。其中TTA-UC的最大吸收波长应在500-640nm之间，优选地，与柔性OLED发射光谱的峰值波长相差在+/-5nm以内，优选的，在+/-3nm以内。

为了实现近身穿戴，可以将搭配了TTA-UC上转换材料层的OLED光源设置在一种柔性外壳上，这种柔性外壳的形式可以是一种衣物，例如，上衣、裤子、裙子、头套、袖套、连体衣或其组合，也可以是一种毯子，还可以是婴儿的襁褓。这种柔性外壳具有内表面和外表面，在实际穿戴中其接近新生儿皮肤的一侧为内表面，远离新生儿皮肤的一侧为外表面。搭配了TTA-UC上转换材料层的OLED光源设置在内表面上，并且OLED光源的发光面朝向远离外表面的方向，即朝向婴儿皮肤。柔性外壳除了为OLED光源及其上的TTA-UC上转换材料提供物理支持，也可以遮蔽引线、FPC电路板等电子元器件。

为了便于穿戴和美观，上述的柔性OLED光源结合TTA-UC薄膜后可以进一步设置在柔性基底(柔性底板)上，如图3a-3c所示，柔性底板可以是柔性外壳的一部分。其中图3a展示的光疗装置的部分结构图200，包含了柔性底板202，OLED光源201设置在底板202上，其发光面应远离柔性底板202，TTA-UC薄膜层203设置在OLED光源201的发光面上，注意尽管图中TTA-UC薄膜203直接设置在光源201之上即与光源光路耦合，但根据上文所述，其可以进一步包含柔性封装结构。为保护新生儿的皮肤、避免引起过敏等不良反应，在柔性外壳内表面进一步设置亲肤层(亲肤保护层)，如图3a-3c所示，亲肤保护层204可以设置在TTA-UC薄膜203之上，亲肤保护层也可以是柔性外壳的一部分。其中，柔性底板202的材料可以是常用的人造柔性材料，优选的是织物，更优选的是棉、麻、丝、毛等天然纺织品，以确保婴儿能安全地碰触柔性底板。在一些实施例中，柔性底板202也可以包含底发光器件中的前盖膜305或顶发光器件中的后盖膜307的全部或者部分。亲肤保护层204的材料可以选用常用的织物，优选棉、麻、丝、毛等天然纺织品。特别的，为了使OLED光源201发出的光能高效通过，亲肤保护层204尽量使用稀疏的编织法，让光透过。亲肤保护层204也可以包含顶发光器件中的前盖膜305或底发光器件中的后盖膜307的全部或者部分。在一些实施例中，可以使用多个、甚至阵列形式的OLED光源211在光疗装置中并在其上设置连续的TTA-UC薄膜成213，其部分结构图210如图3b所示。此时，亲肤保护层204可以在与OLED光源211或光源上发光区域重合部分采用稀疏织法，甚至镂空，使得光线通过，而在没有OLED光源或不发光区域采用常规织法。进一步的，TTA-UC薄膜层223也可以是非连续的，如图3c中所示的光疗装置部分结构220，这时，TTA-UC薄膜层223仅设置在OLED光源211之上，或光源上发光区域之上。亲肤保护层204依然可以采用结构210中的交错编织法或镂空法。亲肤保护层204和/或柔性底板202可以遮蔽接触电极及FPC电路板，避免新生儿与这些物质的直接接触。

图4a是一种治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置400的示例，包含有头套401，上衣402，袖套403，下装404和电驱动连接装置405。其中各个部分可以是独立的，也可以彼此有连接装置(图中未体现)。电驱动装置405可以是给整体提供电连接，也可以每一个独立部分有自己的电连接(如图4b-4g所示)。电驱动连接装置可以是电源插头(如图4a中405)，也可以是其他能够提供电源的装置，例如电池、USB接口(例如，USB结构、Micro-USB接口、Type-C接口等)、无线充电装置(例如，电磁感应充电装置、磁场共振充电装置、射频无线充电装置等)。电驱动连接装置还可以进一步包含电路控制装置，包括CPU、微处理器、芯片、FPC电路板、存储器。具体来看，图4b展示了头套401的具体内部结构，可以看到在头套401内部有柔性OLED光源410，柔性OLED光源410可以是单个光源，也可以是多个光源阵列。头套401还可以包含独立的电驱动连接装置415。此处头套401除了光源部分即可视为柔性外壳的一部分。图4c展示了上衣402使用中(左图)及其平面展开(右图)时的结构，包含两根背带421和躯干部分423，以及覆盖整个躯干部份的柔性OLED光源420。穿戴时，躯干部分423按箭头424指示方向翻折，随后通过粘连装置427进行搭扣粘连进而包裹新生儿的躯干，背带部分421以箭头422所指示的方向翻折，然后通过粘连装置425及其耦合部分426进行搭扣粘连，进而将上衣固定在新生儿身上。与上衣402相接的电驱动连接装置405可以给上衣402提供电驱动，也可以通过上衣进而向其他部件(如头套401等)提供电驱动。同样，上衣402除了光源部分可以看成是柔性外壳的一部分。上衣402还可以搭配袖套403使用(图4d)，其平面展开图如图4e所示。除了在图4c中已画出的结构，袖套403还包含粘连装置428和429，并以箭头431和432的方向包裹新生儿手臂。图4f和4g分别展示了下装的裙装款404(图4f)和裤装款414(图4g)，注意裙装款和裤装款不分性别，裙装款在更换尿布时更加便捷，而裤装款能更大面积地进行光照。图4f的右图是裙装款404的平面展开图，包含了柔性OLED光源430，也可以包含独立电驱动连接装置435(非必须)。穿戴时，将下装404按照箭头433方向折叠即可包裹住婴儿的腰腿部，并用粘连装置434做粘合固定。在图4g的裤装款414中，又进一步包含腰带441和裤管442，在右侧的平面展开图中可以看到，腰带441可以包含柔性OLED光源450以及粘连装置443，裤管442部分包含柔性OLED光源440以及粘连装置444。穿戴时，将裤管沿着箭头446方向折叠裹住婴儿的双腿并用粘连装置444固定，再将腰带沿着箭头445方向折叠并用粘连装置443固定。上述粘连装置可以是任何具有连接固定作用的装置，包括但不限于，纽扣，拉链，易拉贴，绑带等。类似的，下装404和414除了光源部分以外都可以是柔性外壳的一部分。

治疗新生儿黄疸症的光疗上衣还可以做成背心款500，如图5a-5c所示。其穿戴后如图5a所示，全部展开平面图如5b所示，仅手臂部分展开平面图如5c所示。光疗上衣500包含躯干部分501，左右手臂部分502以及电驱动连接装置505，左右手臂部分502与上衣是连接一体的。在全部平面展开图(图5b)中可以看到躯干部分501包含柔性OLED光源510以及粘连装置503。柔性OLED光源510可以是单个柔性发光面板也可以是多个柔性发光面板的组合。左右手臂部分502可以包含柔性OLED光源520以及粘连装置504。穿戴时，躯干部分501的中心部分不动，将两边部分对折裹住婴儿躯干，并用粘连装置503固定，此时会形成如图5c的效果。接着，再将手臂部分的502以类似图4e的方式弯折裹住婴儿的手臂，并以粘连装置504固定。

图6a-6e是另一种治疗新生儿黄疸症的OLED光疗装置600的示例，该装置类似婴儿襁褓形状。图6a是光疗襁褓全部打开时候的正面平面图，包含了头部601、躯干部602和总搭扣装置603，整个襁褓除了光源都可以视为柔性外壳。其中，头部601进一步包含了柔性OLED光源6010和粘连装置6011；躯干部602进一步包含了柔性OLED光源6020、粘连结构6021、两翼部分6022以及尾部6023。图6b显示了穿戴中间过程之一，在这里，假设将婴儿放置在躯干部602处，首先将头部601按图6b所示进行折叠，并用粘连装置6011进行固定，从图中可以看到部分OLED光源6010；与此同时，尾部6023也进行翻折以包裹住婴儿的腿脚，并使用粘连装置6021进行固定。进一步的穿戴过程显示在图6c中，此时除了头部和尾部进行了翻折和固定，左翼部分60221也翻折向躯干中间。最后，将右翼部分60222连同总搭扣装置603也朝向躯干中间翻折过来，形成图6d的样子，这时，只需将总搭扣固定住即完成了一个襁褓穿戴(图中未画出)。图6e展示了襁褓的背面，可以看到在背后集成了电驱动装置605。这种襁褓形状的光疗装置尤其适合对刚刚出生的新生儿进行治疗。

图7展示了一种连体衣款式的治疗新生儿黄疸症的光疗装置700，其包含柔性外壳701，在柔性外壳内表面上集成有柔性OLED光源702，覆盖了头部、躯干、腿部和胳膊(图中未画出)，另外还有搭扣装置703用以固定。柔性OLED光源可以使用如图所画的整块发光面板，当然也可以如前文所述的阵列形式。这样的连体衣更适合新生儿穿戴。

使用本发明中描述的使用柔性OLED治疗新生儿黄疸症的光疗装置，可以近身穿戴，适合家用，能给与新生儿更多的活动空间，并有利于早期亲子关系的建立。同时，柔性OLED相较与使用LED作为光源的产品更加轻薄，且不会因发热而灼伤婴儿皮肤。同时，由于使用高效率长寿命的红绿黄色OLED可以进行大面积长时间治疗。因而，本发明公开的治疗新生儿黄疸症的光疗装置相较于传统光疗箱、使用LED或者蓝光OLED都更有优势。

应当理解，这里描述的各种实施例仅作为示例，并无意图限制本发明的范围。因此，如本领域技术人员所显而易见的，所要求保护的本发明可以包括本文所述的具体实施例和优选实施例的变化。本文所述的材料和结构中的许多可以用其它材料和结构来取代，而不脱离本发明的精神。应理解，关于本发明为何起作用的各种理论无意为限制性的。

Claims (17)

1.一种可穿戴的光疗装置，其包括：

一个柔性外壳，所述柔性外壳包含一个内表面和一个外表面；

至少一个OLED光源，所述OLED光源包含一个发光面和至少一个OLED器件，所述OLED光源发射的峰值波长在500–640nm之间；

至少一个三线态-三线态湮灭上转换(TTA-UC)材料层，其中所述三线态-三线态湮灭上转换材料的峰值发射波长在400-490nm之间，最大吸收波长在500–640nm之间；

其中所述三线态-三线态湮灭上转换材料层与OLED光源光路耦合；所述OLED光源和所述三线态-三线态湮灭上转换材料层设置在所述柔性外壳的内表面上，且所述OLED光源的发光面远离所述柔性外壳的内表面；

一个电驱动连接装置设置在所述柔性外壳上，并与所述OLED光源电连接。

2.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述OLED光源的峰值波长在520-570nm之间。

3.如权利要求1或2所述的光疗装置，其中所述OLED光源的峰值波长与TTA-UC材料的最大吸收波长之差在+/-5nm之内，优选的在+/-3nm之内。

4.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述至少一个OLED光源进一步包含柔性基板；优选地，所述柔性基板所用材料是不易碎材料，包括塑料、纺织品、皮革、纸张或其组合。

5.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述至少一个OLED光源进一步包含薄膜封装。

6.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述OLED光源进一步包含多个OLED器件。

7.如权利要求1-6中任一项所述的光疗装置，其中所述OLED器件为底发射OLED器件或顶发射OLED器件；优选地，所述OLED器件是顶发射器件。

8.如权利要求1-6中任一项所述的光疗装置，其中所述OLED器件为单层OLED器件或者叠层OLED器件；优选地，所述OLED器件是叠层OLED器件。

9.如权利要求1-6中任一项所述的光疗装置，其中所述OLED器件用溶液法或者真空蒸镀法制成；优选地，所述OLED器件用真空蒸镀法制成。

10.如权利要求1所述的光疗装置，其中TTA-UC材料的峰值发射波长在460-490nm之间。

11.如权利要求1-10中任一项所述的光疗装置，其中所述柔性外壳的形式包括上衣、裤子、裙子、头套、袖套、毯子、襁褓、连体衣或其组合。

12.如权利要求1或11所述的光疗装置，其中所述柔性外壳的内表面进一步包含亲肤层，所述亲肤层设置在TTA-UC材料层远离OLED光源一侧之上。

13.如权利要求12所述的光疗装置，其中所述亲肤层的材料为织物；优选地，所述亲肤层的材料是棉、麻、丝、毛的天然纺织品。

14.如权利要求12或13所述的光疗装置，其所述亲肤层具有疏密交错或者镂空的编织样式。

15.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述柔性外壳进一步包含柔性基底。

16.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述电驱动连接装置包括电池、电源插头、USB接口、无线充电装置或其组合。

17.如权利要求1所述的光疗装置，其中所述电驱动连接装置进一步包含电路控制装置，所述电路控制装置包括CPU、微处理器、芯片、FPC电路板、存储器或其组合。

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