新型有机LED突破数据速度

研究人员正在用一种新型有机LED来突破数据速度的界限。

近年来，对更快数据传输速度的日益增长的需求已经将研究者的注意力从带宽受限的无线电技术转移到光无线通信系统，它通过利用电磁频谱的紫外到红外区域提供“实际上”无限的带宽(>400 THz)。在这些系统中，可见光通信(VLC)之所以吸引人，是因为它有可能利用已经广泛用于从照明系统到移动电话和电视显示器这些商业应用中的发光设备。

在迄今为止报道的最快的VLC链路中，光发射器由发光二极管(LED)和激光二极管(LD)组成，这些二极管以无机半导体（通常是氮化镓）作为发射介质，具有高光输出功率和宽带宽 。这些特性使无机LED和LD适合集成到能够同时提供白色照明和数据传输的两用照明设备中。但是，有机发光二极管(OLED)的使用是一种有效的替代，这对于VLC引起了极大的关注。人们对用于通信的OLED的兴趣不仅受到它们在显示技术中的广泛使用的推动，还受到有机电子技术成功的相同优势的驱动。重要的是，有机半导体可以通过热蒸发或旋涂、刮涂、喷墨、喷涂溶液廉价地大面积沉积。大面积OS(Organic semiconductor)的照明设备已经进入市场，并且有望成为OLED(AMOLED)显示器之后OS(Organic semiconductor)的下一个大规模应用。

可见光通信(VLC)是一种依靠光强度调制的无线技术，可能会改变物联网(IoT)连接。但是，非透明介质中可见光的低穿透深度阻碍了VLC。一种解决方案是将操作扩展到“近（不）可见”近红外（NIR，700-1000 nm）区域，将光谱范围扩展到近红外（NIR，700–1000 nm）不仅可以扩展VLC链路的带宽，而且还可为将其集成到许多利用NIR辐射的应用中铺平道路。近红外发射装置用于几个不同的领域，包括安全性、生物检测和光动力/光热治疗，后两者得益于该光谱窗口中生物组织的半透明性。在可穿戴或植入式生物传感器的情况下，NIR光子可用于监视人类生命体征并与其他设备进行无线通信。

科学家创造了新的远红/近红外溶液处理的OLED。通过将设备集成到实时VLC装置中，如下图1a所示，达到了超过1 Mb / s的无错误传输速度通。成功地扩展了带宽，并为有机发光二极管实现了有史以来最快的数据速度。

图1. 用于VLC的发近红外光的OLED

新型OLED在《光科学与应用》杂志上进行了描述，为新型物联网（IoT）连接以及可穿戴和可植入生物传感器技术创造了机遇。

该项目是纽卡斯尔大学、伦敦大学学院、伦敦纳米技术中心、波兰科学院有机化学研究所（波兰华沙）和国家研究委员会纳米结构材料研究所(CNR-ISMN, Bologna, Italy)之间的合作。

从物联网应用的角度来看，该团队通过这一开创性设备实现的数据速率足以支持室内点对点链路。

研究人员强调了在没有计算复杂和功率要求高的均衡器的情况下实现这种数据速率的可能性。由于有机发光二极管的活性层中没有有毒的重金属，新的VLC装置有望集成便携式、可佩戴或可植入的有机生物传感器。