陕西有机发光材料它是一类重要的光学材料，能被广泛地应用在照明、背光源、传感等领域。那有机发光材料到底是啥样的呢？

看到这个是不是心动啦？在iphone X中作为OLED显示的关键材料——OLED有机发光材料就是有机发光材料的一种哦！这么看来有机发光材料好像很有用诶。

有机发光材料来源广泛，具有良好的加工性、成膜性和稳定性，而且分子的结构可以依据特别指定的性能进行设计。

那有机偏振发光材料又是啥呢？

很简单！当有机材料发出的光具有一定偏振特性时，我们就称之为有机偏振发光材料。它可以在三维显示、通讯、信息存储与处理、偏振检测、激光光源等技术领域得到非常广泛的应用。

今天我们要给大家介绍的就是有机发光材料中的金属有机偏振发光材料。

金属有机偏振发光材料的原理

有机偏振发光材料，本质上是分子或分子链有良好取向从而具备偏振发光特性的有机发光材料，它的偏振率与分子或分子链的取向密切相关。

可是，传统的有机发光材料受限于其分子的取向特性、结晶状态、晶体结构，通常表现出较弱的分子取向特性。

所以，我们要做的就是实现高取向的有机分子链。拿个图来打比方，较弱的分子取向特性就好比图中的(a)，而实现高取向的有机分子链就是定向排列（a）中杂乱的分子。

那么怎么才能提高分子链的取向度呢？

在对有机发光分子定向排列的研究中发现通过构筑受限空间的方式可有效提高分子链取向度。有人一定会问那怎么才能构筑受限空间呢？

这就是我们要说的，我们通过自组装法合成的金属有机框架（Metal-organic framework, MOF）材料是构筑受限空间的非常有效的途径。

这里给大家介绍一下MOF材料~

MOF材料是一类由有机配体与金属中心离子经过自组装形成的高度有序的无限网络结构的配位聚合物材料。它具有高孔隙率、低密度、大比表面积、孔道规则、孔径可调以及拓扑结构多样性和可裁剪性等优点。

作为一种新型多孔材料，MOF材料在气体吸附、催化、光学薄膜等诸多领域中都有着广泛的应用。

进一步，在MOF中引入有机发光染料分子可得到一种有机发光MOF⊃Dye晶体，通过有序地排列这些晶体便可得到金属有机的偏振发光材料。

材料制备及其偏振发光特性：既然金属有机偏振发光材料这么厉害，那怎么才能得到它呢？让我们来举个栗子~

这里，我们以金属有机的偏振黄光材料为例。在这个工作中，选用罗丹明B（RhB）分子作为有机发光染料分子，其中罗丹明B分子被原位生长（in-situ）并封装在结构有序的MOF晶体中。

MOF晶体材料的化学式为Zn(BDC)(TED)0.5。在制备MOF晶体材料过程中，通过调节溶液的pH值，使金属有机框架晶体具备各向异性的生长速度，从而得到像棒一样的MOF⊃RhB晶粒。

接下来就是见证奇迹的时刻，将MOF⊃RhB晶粒排列在一个表面上，竟然可以实现面发射的线性偏振暖黄光。

那么到底怎么排列这些晶粒呢，基于棒状MOF⊃RhB晶粒各向异性的结构，利用重力将棒状MOF⊃RhB晶粒沿晶粒长轴方向排列在带有平行凹槽的石英片内，使棒状晶粒取向方向即晶粒长轴方向，从而得到了有机偏振黄光LED材料。

对得到MOF⊃RhB晶粒阵列，可以定量地分析其偏振发光特性。首先，它的荧光光谱，其中实线与虚线分别为检偏器的偏振方向与晶体阵列方向平行和垂直时的荧光光谱。

当检偏器方向与晶体阵列方向平行和垂直时，发光中心波长约560 nm，两个偏振发光光谱在此处的比值，即偏振率为3.3。

此外，在紫外光下测量得到的MOF ⊃RhB晶粒的发光寿命如图4所示。可以看到，MOF ⊃RhB 的发光寿命大约5.3 ns，这与 RhB 溶液 1.7-4.6 ns的发光寿命相近，远小于商业黄光YAG等无机荧光粉的发光寿命，它们一般约200 ns。

通常，材料发光寿命与本征..调制速率成反比。因此，这个金属有机偏振发光材料的本征调制速率是商业黄光YAG-LED材料的大约37倍。

在可见光通信系统中的应用可行性及优势：可见光通信系统是利用可见光作为信息载体，无需光纤等有线传输介质，在空气中直接传输光信号的通信系统。

目前，在可见光通信系统中主要使用的是无机发光二极管（LED）作为光源，但是无机LED的低调制带宽一直是数据传输速度进一步提高的主要限制因素。

而利用光的偏振特性去提高系统传输速度和容量，是未来提升光传输容量及光信息处理能力的新型技术及发展方向。

在VLC系统的发射器中，商业上.常用的白光LED方案是使用蓝色LED芯片激发黄光磷光体或者使用独立的红-绿-蓝光LED并混合以产生白光。

这两种方案存在什么问题呢？

..种方案，因为黄光磷光体具有很长的发光寿命—约200 ns，所以其调制带宽仅为几MHz。

所以，通常在接收器处增加一个蓝光带通滤波器，以消除速率较慢的黄色分量并减少码间干扰（ISI）。但是这样做就会引起问题，到达光电探测器的信道容量和光强也都降低了。

第二种方案，对于VLC发射器中的R/G/B-LED，可以使用波分复用技术（WDM）和其它信号处理技术（如信号均衡）提高传输速率。

目前在几厘米距离内，基于R/G/B-LED的VLC系统的数据速率已经提高到几Gb/s。

然而，为了平衡R/G/B-LED的发光效率和显色性，必须使用更复杂的驱动电路，但是，这并不经济实用。

事实上，R/G/B-LED的固有带宽仍然有限（通常每个元件约为15 MHz）。所以，它在应用上会受到一定的限制。

因此，增加LED的调制带宽对开发VLC系统非常重要。一种改进LED调制带宽的基本方法是使用有机发光材料。

所以，如果采用上文所述的金属有机偏振发光材料，可以制备高速且直接发射偏振光的LED，从而实现高能量利用率的偏振复用VLC系统。

总结：金属有机偏振发光材料，同时具有偏振发光和短发光寿命的特性，是一类重要的新型光学材料。其偏振发光特性的本质是有机发光材料在分子层面上取向，从而实现偏振发光。

在不远的将来，除了在可见光通信领域，陕西有机发光材料将在更多的领域得到广阔的应用。