CN105530051A - 用于可见光通信的oled光源结构及其光通信系统 - Google Patents

用于可见光通信的oled光源结构及其光通信系统 Download PDF

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李曼
朱映光
鲁天星
谢静
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Abstract

本发明公开了一种用于可见光通信的OLED光源结构及其光通信系统，所述OLED光源的子像素/像素采用分别控制的分区结构或层叠结构，实现荧光单元和/或磷光单元的分别控制。采用本发明，能够通过OLED光源设计改善加载信号的部分的强度，从而提高可见光通信系统信噪比。

Description

用于可见光通信的OLED光源结构及其光通信系统
技术领域
本发明涉及可见光通信（LightFidelity，LiFi）技术，尤其涉及一种用于可见光通信的有机发光二极管（OLED）光源结构及其光通信系统。
背景技术
可见光通信技术（LiFi）是指利用可见光波段的光作为信息载体，无需光纤等有线信道的传输介质，即可在空气中直接传输光信号的通信方式。可见光通信技术绿色低碳、可实现近乎零耗能通信，还可有效避免无线电通信电磁信号泄露等弱点，快速构建抗干扰、抗截获的安全信息空间。
图1为现有可见光通信系统原理示意图。如图1所示的可见光通信系统，需要利用电信号对光源进行调制、由接收器解码并还原所承载的信息。常见的半导体固态光源有LED和OLED，OLED由于具有显色性好、平面光源、可制备成透明或柔性光源，成为下一代固态照明光源强有力的备选。OLED光源可以采用hybrid、tandem、RGB方式实现白光发射。常用来制备OLED光源的发光材料有荧光材料、热延迟荧光材料和磷光材料等。其中，荧光材料的光延迟寿命在10-9～10-6s，频率较高，但效率低。而磷光材料的效率较高，但光延迟寿命长，一般为10-4～10-2s，致使频率响应慢。
发明内容
有鉴于此，本发明的主要目的在于提供一种用于可见光通信的OLED光源结构，以通过OLED光源设计改善加载信号的部分的强度，从而提高信噪比。
本发明的另一目的在于提供一种采用上述可见光通信的OLED光源结构的光通信系统，有效提高现有可见光通信系统的信噪比。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种用于可见光通信的OLED光源结构，所述OLED光源的子像素/像素采用分别控制的分区结构或层叠结构，实现荧光单元和/或磷光单元的分别控制。
其中，所述分区结构，具体为：所述OLED光源分为若干像素，每个像素包含2～3个子像素，每个子像素采用分别控制的方式。
所述每个像素中的1个子像素采用荧光蓝光材料发射蓝光，其他子像素采用磷光材料发射黄光、红绿光或黄红光。
所述的子像素的宽度为0.5mm～2mm，其相互间隔为10μm～100μm。
所述OLED光源采用外贴附或涂覆工艺制备光取出膜。
所述OLED光源的荧光单元和磷光单元为层叠结构时，通过将中间的半透电极引出实现分别控制。
一种采用可见光通信的OLED光源结构的可见光通信系统，包含：信号输入端、OLED光源、解调装置及信号输出装置；所述OLED光源的子像素/像素采用分别控制的分区结构或层叠结构，实现荧光单元和/或磷光单元的分别控制。
所述OLED光源的信号输入端施加于荧光发光单元，磷光发光单元持续点亮。
所述OLED光源的信号接收装置通过蓝色滤光片将蓝光部分滤出，解码并将信号输出。
本发明所提供的用于可见光通信的OLED光源结构及其光通信系统，具有以下优点：
该OLED光源结构，具有结构简单，能够通过OLED光源设计改善加载信号的部分的强度，从而提高信噪比的特点；同时，还可以增加蓝光寿命。采用上述可见光通信的OLED光源结构的光通信系统，能够有效提高现有可见光通信系统的信噪比。
附图说明
图1为现有可见光通信系统原理示意图；
图2为本发明用于可见光通信的OLED光源结构分区设计实施例一的示意图；
图3为本发明用于可见光通信的OLED光源结构分区设计实施例二的示意图；
图4为本发明用于可见光通信的OLED光源结构叠层结构设计的实施例示意图。
具体实施方式
下面结合附图及本发明的实施例对本发明用于可见光通信的OLED光源结构及其光通信系统作进一步详细的说明。
图2为本发明用于可见光通信的OLED光源结构分区设计实施例一的示意图；图3为本发明用于可见光通信的OLED光源结构分区设计实施例二的示意图。
如图2所示，所述OLED光源结构为分区设计，其中的红色子像素（R）绿色子像素（G）蓝色子像素（B）采用分别控制的方式，既可调节光源的亮度，又可调节光源的颜色和色温。所述蓝色子像素（B）用于加载信号。
如图3所示，所述OLED光源结构为另一种分区设计，其中一个像素用作荧光蓝光，另一个像素采用磷光制备蓝光的互补光，即黄光。掺杂材料可为黄色（Y）、黄红（YR）、绿红（GR）等的组合。所述蓝色子像素（B）用于加载信号。
实施例一和实施例二的OLED光源完成后，屏体外贴附或通过涂覆工艺制备的光取出膜，如微透镜膜、散射膜等。
所述蓝光像素用于施加输入信号，接收端则通过滤色片将蓝光成分滤出，实现可见光信号的发射和接收功能，从而完成信号的传输。
现有技术中，OLED光源荧光和磷光部分同时加载信号，本发明的OLED光源可实现对磷光发光单元和荧光发光单元的分别控制，磷光单元持续点亮，荧光发光单元按照加载信号的频率点亮，荧光和磷光通过时间混色实现白光发射，荧光单元的强度必须提升，才能达到预定的色度，当通过接收端将蓝光滤出时，蓝光强度较现有技术有大幅度提升，信噪比提高。
图4为本发明用于可见光通信的OLED光源结构叠层结构设计的实施例示意图。如图4所示，所述OLED光源结构为层叠结构，其光源结构从上到下依次为反射电极、磷光黄光单元、半透电极、荧光蓝光单元和透明电极以及基底。
其中，荧光蓝光单元用以施加信息输入信号，接收端则通过滤色片将蓝光成分滤出，实现可见光信号的发射和接收功能，从而完成信号的传输。
采用上述分区结构设计或层叠结构设计的OLED光源的光通信系统，具有高效、高频的特点。该光通信系统，主要包括信号输入端、OLED光源、解调装置及信号输出装置。其中：
所述的OLED光源，能够实现荧光单元和磷光单元的分别控制。
所述OLED光源采用分区设计时，该光源分为若干像素，每个像素包含2～3个子像素，其中一个子像素采用荧光蓝光材料用于发射蓝光，其他的子像素则采用磷光材料发射黄光，或者红绿光（R、G），或者黄红光（Y、R）的组合。
所述的子像素的宽度为0.5mm～2mm，其相互间隔为10μm～100μm。
所述OLED光源，可采用外贴附或涂覆工艺制备光取出膜，如微透镜膜、散射膜等。
其荧光单元和磷光单元采用层叠结构设置时，通过将中间的半透电极引出，以实现分别控制的目的。
其信号输入端施加于荧光发光单元，磷光发光单元则持续点亮。
在信号输出装置一侧则通过蓝色滤光片将蓝光部分滤出，解码并将信号输出。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种用于可见光通信的OLED光源结构，其特征在于，所述OLED光源的子像素/像素采用分别控制的分区结构或层叠结构，实现荧光单元和/或磷光单元的分别控制。
2.根据权利要求1所述的用于可见光通信的OLED光源结构，其特征在于，所述分区结构，具体为：所述OLED光源分为若干像素，每个像素包含2～3个子像素，每个子像素采用分别控制的方式。
3.根据权利要求2所述的用于可见光通信的OLED光源结构，其特征在于，所述每个像素中的1个子像素采用荧光蓝光材料发射蓝光，其他子像素采用磷光材料发射黄光、红绿光，或黄红光。
4.根据权利要求2或3所述的用于可见光通信的OLED光源结构，其特征在于，所述的子像素的宽度为0.5mm～2mm，其相互间隔为10μm～100μm。
5.根据权利要求4所述的采用可见光通信的OLED光源结构的可见光通信系统，其特征在于，所述OLED光源采用外贴附或涂覆工艺制备光取出膜。
6.根据权利要求1所述的用于可见光通信的OLED光源结构，其特征在于，所述OLED光源的荧光单元和磷光单元为层叠结构时，通过将中间的半透电极引出实现分别控制。
7.一种采用可见光通信的OLED光源结构的可见光通信系统，包含：信号输入端、OLED光源、解调装置及信号输出装置；其特征在于，所述OLED光源的子像素/像素采用分别控制的分区结构或层叠结构，实现荧光单元和/或磷光单元的分别控制。
8.根据权利要求7所述的采用可见光通信的OLED光源结构的可见光通信系统，其特征在于，所述OLED光源的信号输入端施加于荧光发光单元，磷光发光单元持续点亮。
9.根据权利要求7所述的采用可见光通信的OLED光源结构的可见光通信系统，其特征在于，所述OLED光源的信号接收装置通过蓝色滤光片将蓝光部分滤出，解码并将信号输出。
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