包含对亚苯基乙烯的光学数据通信系统和特定的对亚苯基乙烯技术方案

包含对亚苯基乙烯的光学数据通信系统、包含对亚苯基乙烯的用于光学数据通信系统的接收器、包含对亚苯基乙烯的用于光学数据通信系统的发送器、对亚苯基乙烯在光学数据通信系统中的用途、特定的对亚苯基乙烯和它们的制备。特定的对亚苯基乙烯和它们的制备。特定的对亚苯基乙烯和它们的制备。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含对亚苯基乙烯的光学数据通信系统和特定的对亚苯基乙烯
[0001]本专利技术涉及包含对亚苯基乙烯(para-phenylenevinylenes)的光学数据通信系统、包含对亚苯基乙烯的用于光学数据通信系统的接收器、包含对亚苯基乙烯的用于光学数据通信系统的发送器、对亚苯基乙烯在光学数据通信系统中的用途、特定的对亚苯基乙烯和它们的制备。
[0002]专利技术背景
[0003]光学数据通信，尤其是光学无线通信(OWC)，如可见光通信(VLC)、自由空间光学通信(FSO)和Li-Fi(Light Fidelity)是快速发展的
，它们旨在实现快速和安全的无线通信以替代或补充现有的无线技术。新的技术，如物联网(是工业4.0、IP等的基础)、可穿戴设备(即可作为植入物或辅助设备戴在身上的具有微控制器的智能电子设备)和移动通信的普遍增长导致数据流的快速增加和新通信通道的必要性。在光学数据通信系统中，通常在发送器中将电信号转化成光信号。光学光源通常是发光二极管(LED)或激光二极管(LD)。调制光场随后在到达接收器之前经过自由空间路径传播。在接收器中，将光信号转化回电信号。
[0004]Li-Fi是为用于高速无线通信的利用强度变化的LED照明通过光照传输数据建立的术语。与LED照明在办公室、路灯和家庭中的广泛使用一起，Li-Fi是为现有照明基础设施附加的效益。
[0005]LED照明的一种常用方法是使用荧光粉转换的白光LEDs。采用双色、三色和四色法以优化在荧光粉转换的白光LEDs中用于生成白光的波光。
[0006]在所述LEDs，通常蓝光LED中，用黄色荧光粉作为频率(颜色)转换介质(converter)涂布例如InGaN以吸收一部分蓝光并以更长波长再发射以产生两色白光(双色模式)。
[0007]或者，可通过红色、绿色和蓝色的混合建立白光LEDs。在这种情况下，例如用红色、绿色和蓝色荧光粉涂布UV LED(三色模式)。
[0008]也已知基于四色模式的LEDs生成白光，通常通过组合蓝色、青色、绿色和红色(四色白光)。在这种情况下，例如用青色和绿色荧光粉涂布蓝光LED和红光LED。
[0009]尤其可用作远程荧光粉LEDs中的频率转换介质的有机化合物由于它们的可见光带隙、短辐射寿命和高光致发光量子产率(PLQY)而为OWC，尤其是为VLC，或Li-Fi提供许多潜在优点。实际上，发光二极管(LEDs)正在越来越大的程度上替代现有光源。
[0010]仍需解决的一个关键问题是商业白光LEDs的缓慢响应。迄今，还没有LED可直接发射白光。白光LEDs可由被作为频率(颜色)转换介质(荧光粉)(如上文提到)的一种或多种发光材料涂布或覆盖的发光LED芯片(发射波长取决于模式-双色、三色还是四色)制成。根据这一概念，将发光材料直接并且无中间空间地施加到LED光源(LED芯片)上。这一概念也被称为“phosphor on a chip”。在phosphor on a chip LEDs中，所用发光材料通常是吸收一部分LED发射并再发射宽光谱的无机材料。这种类型的LEDs通常生成冷白光(即它们具有大于6 000K的相关色温CCT)并且它们的平均显色指数CRI低，通常大约70至85。
[0011]为了提供具有低于6 000K的CCT的更舒适和自然的白光，可使用不同的概念。根据这一概念，将发光材料溶解或分散在距发光LED芯片一定距离的聚合物基质中。这种结构被称为“远程荧光粉”。
[0012]但是，常规荧光粉的光致发光寿命(荧光/磷光寿命或激发态寿命)太长(大于10纳秒至最多几微秒)以致无法支持数据传输的高速率。为了借助LED照明传输数据，IEEE 802.15.7-2011标准规定了最多120Mhz的光学时钟频率，这需要纳秒级的LEDs开关时间。为了使数据传输足够快，另一选择是仅使用蓝光LED发射并滤出通过具有太长荧光寿命的荧光粉转换的其它波长。由于只有少量(通常大约6％)能量在光谱的蓝色部分中，这些系统的范围有限。已经推出能够经由双向线路实现无线网络的首款商业Li-Fi产品，如Lucibel Li-Fi系统，但仍需要显著改进。
[0013]H.Chun等人在他们的题为"Visible Light Communication using a Blue GaNμLED and Fluorescent Polymer Colour Converter"的在线文章(https://pure.strath.ac.uk/portal/files/44580356/Chun_etal_IEEE_PTL_2015_Visible_light_communication_using_a_blue_GaN_uLED_and_fluores cent.pdf)中描述了使用由蓝光GaNμLED和黄色荧光共聚物生成的白光实现高速可见光通信的新型技术。通过这种技术改进μLED的蓝色电致发光和共聚物频率转换介质的黄色光致发光之间的比率。
[0014]M.T.Sajjad等人在Adv.Optical Mater.2015,3,536-540中描述了荧光性的发射红光的硼-二吡咯亚甲基(boron dipyrromethene)(BODIPY)-低聚芴星形分子作为用于VLC的频率转换材料。
[0015]M.T.Sajjad等人在Appl.Phys.Lett.110,013302(2017)中描述了使用星形有机半导体的共混物的用于可见光通信的饱和红色频率转换介质。M.T.Sajjad等人在他们的在线发表文章"A novel fast color-converter for visible light communication using a blend of conjugated polymers"(https://pure.strath.ac.uk/portal/files/41605644/Sajjad_etal_ACS_Photonic s_2015_Novel_fast_color_converter_for_visible_light_communication.pdf)中描述了使用半导体聚合物，特别是高荧光的发射绿光的聚[2,5-双(2/,5/-双(2//-乙基己氧基)苯基)-对亚苯基乙烯](BBEHP-PPV)和发射橙红光的聚[2-甲氧基-5-(2-乙基-己氧基)-1,4-亚苯基乙烯](MEH-PPV)的共混物作为快速颜色转换介质以在用于可见光通信的混合型LEDs(hybrid LEDs)中替代商业荧光粉。有可能获得具有极高调制带宽的宽频带、平衡的频率转换介质以在用于可见光通信的混合型LEDs中替代商业荧光粉。所得频率转换介质利用了从发射绿光的BBEHP-PPV到发射橙红光的MEH-PPV的部分Forster能量转移。所实现的3dB调制带宽(电-电)是市售荧光粉LEDs的40倍高，和上述发射红光的有机频率转换介质的5倍高。
[0016]在OWC系统的接收器侧上，半导体光电二极管常用作在高频率下的光学检测器。但是，这些二本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.光学数据通信系统，其包含至少一种式(I)的化合物其中n1和n2各自独立地为1、2或3，优选1或2，m1和m2各自独立地为0、1、2、3或4，优选0、1或2，且R
11
和R
12
各自独立地为H、未取代或取代的C
1-C
20
烷基或未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，优选H、未取代或取代的C
1-C
20
烷基或未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基，R2和R3各自独立地为氢、未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
2-C
20
烯基、未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
3-C
20
环烷基、未取代或取代的C
6-C
24
芳基、具有由3至24个原子形成的环的未取代或取代的脂族杂环；具有由3至24个原子形成的环的未取代或取代的杂芳基；氨基、CN、CF3、COOC
1-C
20
烷基、OCOC
1-C
20
烷基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，A2是是或
A1是是p是1或2，优选1，o是0、1或2，q、q
’
、q”、q
”’
、s、m3和m4各自独立地为0、1、2、3或4，优选0、1或2，r、r
’
、r”、r
”’
、t和t
’
各自独立地为0、1、2或3，优选0、1或2，R4、R4’
、R
4”、R4”’
、R6、R6’
、R
6”、R6”’
、R7、R8、R8’
、R
13
和R
14
各自独立地为H、未取代或取代的C
1-C
20
烷基或未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，R5、R5’
、R
5”、R5”’
、R9、R9’
、R
9”和R9”’
各自独立地为H或未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或C
7-C
31
烷芳基，其中虚线是键合点。2.根据权利要求1的光学数据通信系统，其中R2和R3各自独立地为氢、C
1-C8烷基氨基、C
6-C
10
芳基氨基、CN、CF3、COO(C
1-C8)烷基、)烷基、其中R
81
、R
82
、R
83
、R
84
、R
85
、R
86
、R
87
和R
88
各自独立地为氢或未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，
R
91
、R
92
、R
93
、R
94
、R
95
、R
96
、R
97
和R
98
各自独立地为氢或未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，R
99
和R
100
各自独立地为氢或未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，其中虚线是键合点。3.根据权利要求2的光学数据通信系统，其中R2和R3各自独立地为氢、CF3或CN，其中R
81
、R
82
、R
83
、R
84
、R
85
、R
86
、R
87
和R
88
各自独立地为氢或未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，优选氢或未取代或取代的C
1-C
20
烷基，更优选地，R
81
、R
82
、R
84
、R
85
、R
87
和R
88
是氢且R
83
和R
86
是未取代或取代的C
1-C
20
烷基，优选未取代或取代的C
3-C8烷基。4.根据权利要求1至3任一项的光学数据通信系统，其中A1是5.根据权利要求1至4任一项的光学数据通信系统，其中o是0。6.根据权利要求1至5任一项的光学数据通信系统，其中A2是7.根据权利要求1至6任一项的光学数据通信系统，其中R5、R5’
、R
5”和R5”’
各自独立地为未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，优选未取代或取代的C
1-C
20
烷基，更优选未取代或取代的C
3-C8烷基。8.根据权利要求1至7任一项的光学数据通信系统，
其中p是1；o是0；n1和n2各自独立地为1或2；q、q
’
、q”、q
”’
、s、m3和m4是0；r、r
’
、r”和r
”’
是0。9.根据权利要求1至8任一项的光学数据通信系统，其包含至少一种式(Ia)的化合物其中n1和n2各自独立地为1或2，R2和R3各自独立地为氢、CF3或CN，其中R
81
、R
82
、R
83
、R
84
、R
85
、R
86
、R
87
、R
88
各自独立地为氢或未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
1-C
20
烷氧基、未取代或取代的C
6-C
30
芳基或未取代或取代的C
7-C
31
烷芳基，优选氢或未取代或取代的C
1-C
20
烷基，更优选地，R
81
、R
82
、R
84
、R
85
、R
87
和R
88
是氢且R
83
和R
86
是未取代或取代的C
1-C
20
烷基，优选未取代或取代的C
3-C8烷基，A2是p是1，R5和R5’
各自独立地为未取代或取代的C
1-C
20
烷基、未取代或取代的C
6-C
30
...

【专利技术属性】
技术研发人员：H，
申请(专利权)人：巴斯夫欧洲公司，
类型：发明
国别省市：