高效的发光材料是实现透明发光二极管(LED)的前提。随着科技的进步,LED的发展日新月异,一些新型半导体发光材料,例如有机、量子点、金属卤化物钙钛矿等,为LED显示技术提供了新的发展方向。近些年,基于这些新兴材料的电致发光器件性能已经取得了突破性的进展,这也为发展基于新一代发光材料的透明显示器件提供了可能。
统的LED通常采用不透明的顶部电极(Al、Ag、Au等),这类高电导率高反射率的金属薄膜能够确保发出的光反射到二极管内部,通过透明的底部透明电极实现单侧的发光。与传统LED不同的是,透明LED器件的顶部电极要采用透明电极,发光层发出的光由通过顶部和底部电极同时发射出来,这将大大降低器件从底电极出光的效率。因此如何利用双侧透明电极来更有效的提高光的取出效率就成为提升透明LED性能的一个关键因素,这也是实现高效的透明LED所要解决的关键问题。
目前有三种主流的透明发光二极管发展方向:透明有机发光二极管、透明量子点发光二极管、透明钙钛矿发光二极管。
透明有机发光二极管,透明OLED易于与氧化物或有机薄膜晶体管驱动电路集成,可用于具有高孔径比的有源矩阵透明显示器,OLED通常是由多层有机半导体材料组成,其功能层的设计简单且具有超薄厚度,发光层可以选择仅吸收紫外线的有机半导体材料,从而表现出高透明度,这使其在透明显示领域的应用具有优势。
透明量子点发光二极管,利用透明导电氧化物、超薄金属膜、石墨烯以及金属纳米线等材料作为顶部透明电极制备的TQLED拥有极高的亮度以及透明度,使它在全彩透明显示的研究领域中占据一席之地。
透明钙钛矿发光二极管,金属卤化物钙钛矿材料具有高荧光量子效率、高色纯度、高载流子迁移率、宽吸收光谱以及带隙可调等优势,因为具有高发光效率和低缺陷密度,钙钛矿材料在非常薄的发光层就能实现高效发光,所以非常适合发展透明显示。
针对透明发光二极管的相关测试,Oriental Spectra推出电致发光测量仪NovaLum,包括IVL测试、器件寿命测试、空间角度分布测试等功能,适用于电致发光样品电致发光效率(电流效率、功率效率、外量子效率等)、光度学、色度学、稳定性、发光角度分布等相关性能参数的精确测量。