CN101241972A

CN101241972A - 显示装置

Info

Publication number: CN101241972A
Application number: CNA2008100088159A
Authority: CN
Inventors: 河在国; 丁奎夏; 秋昌雄; 李周炫
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Current assignee: Samsung Display Co Ltd
Priority date: 2007-02-09
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2008-08-13
Anticipated expiration: 2028-01-24
Also published as: CN101241972B; EP1956667A3; KR20080074566A; EP1956667A2; EP1956667B1; KR101374891B1; US8564195B2; US20080191621A1

Abstract

一种显示装置，包括：第一电极；第二电极；发射材料层，置于第一电极和第二电极之间，发射材料层掺杂有电荷传输材料，其掺杂的电荷传输材料的含量沿着厚度方向变化，并且所述发射材料层包括依次堆叠的多个子层。

Description

显示装置

技术领域

与本发明一致的设备涉及一种显示装置。

背景技术

近来，在平板显示装置中，有机发光二极管备受瞩目，这是因为其低电压驱动、轻且薄、宽视角和快响应速度。

有机发光二极管包括发射光的发射材料层。发射材料层接收并复合电子和空穴，从而发射光。

但是，如果在发射材料层中电子和空穴不平衡，则电荷的可用性下降。

尤其是，在多层子层用于发射材料层的情况下，对每个子层平衡电子和空穴更加困难。

发明内容

因此，本发明的一方面是提供一种具有优良的电荷可用性的显示装置。

本发明的其它方面将一部分在以下描述中被阐述，并且一部分通过所述描述将变得清楚，或者可通过实施本发明而学习到。

本发明的上述和/或其它方面可通过提供一种显示装置来实现，所述显示装置包括：第一电极；第二电极；发射材料层，置于第一电极和第二电极之间，发射材料层掺杂有电荷传输材料，其掺杂的电荷传输材料的含量沿着厚度方向变化，并且所述发射材料层包括依次堆叠的多个子层。

根据本发明的一方面，子层中的至少一层包括：一对第一区，掺杂有第一含量的电荷传输材料；第二区，掺杂有低于第一含量的第二含量的电荷传输材料，其中，第二区位于所述一对第一区之间。

根据本发明的一方面，第二区的厚度大于所述一对第一区的厚度之和。

根据本发明的一方面，所述第一区中的至少一个接触另一层子层。

根据本发明的一方面，子层中的至少一层包括：第一区，掺杂有第一含量的电荷传输材料；第二区，掺杂有低于第一含量的第二含量的电荷传输材料。

根据本发明的一方面，第二区比第一区厚。

根据本发明的一方面，第一区接触另一层不同的子层。

根据本发明的一方面，第二区位于发射材料层的最外部。

根据本发明的一方面，发射材料层发射白光，并且显示装置还包括布置在从发射材料层发射的白光的光路上的滤色器。

根据本发明的一方面，所述多个子层发射的光的颜色互不相同。

根据本发明的一方面，所述显示装置还包括：空穴传输层，置于第一电极和发射材料层之间；电子传输层，置于发射材料层和第二电极之间。

根据本发明的一方面，在所述多个子层中的与空穴传输层相邻的子层中掺杂的电荷传输材料包括空穴传输材料，在所述多个子层中的与电子传输层相邻的子层中掺杂的电荷传输材料包括电子传输材料。

根据本发明的一方面，空穴传输层包括第一主体和作为受电子材料的第一添加物，电子传输层包括第二主体和作为给电子材料的第二添加物。

根据本发明的一方面，第一主体的最高占据分子轨道(HOMO)的能级低于第一添加物的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级。

根据本发明的一方面，第一电极和空穴传输层互相欧姆接触。

根据本发明的一方面，第一主体包括N，N’-二[(1-萘基)-N，N’-二苯基]-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(NPD)、9，10-双(间甲苯基氨基)蒽(TPA)和螺旋TPA中的至少一个。

根据本发明的一方面，第一添加物包括四氟基-四氰基-二亚甲基环己二烯(F4-TCNQ)。

根据本发明的一方面，第二主体的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级高于第二添加物的最高占据分子轨道(HOMO)的能级。

根据本发明的一方面，第二电极和电子传输层互相欧姆接触。

根据本发明的一方面，第二主体包括三(8-羟基喹啉)铝(Alq3)。

根据本发明的一方面，第二添加物包括铯(Cs)、钡(Ba)和钙(Ca)中的一个。

根据本发明的一方面，所述显示装置还包括置于空穴传输层和发射材料层之间的第一阻挡层，并且该第一阻挡层的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级高于空穴传输层的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级。

根据本发明的一方面，所述显示装置还包括置于电子传输层和发射材料层之间的第二阻挡层，并且该第二阻挡层的最高占据分子轨道(HOMO)的能级低于电子传输层的最高占据分子轨道(HOMO)的能级。

本发明的上述和/或其它方面可通过提供一种显示装置来实现，所述显示装置包括：第一电极；空穴传输层，形成在第一电极上；发射材料层，形成在空穴传输层上，并且沿着厚度方向具有变化的电荷迁移率；电子传输层，形成在发射材料层上；第二电极，形成在电子传输层上。

根据本发明的一方面，发射材料层包括依次堆叠的多个子层，并且所述多个子层发出的光的颜色互不相同。

根据本发明的一方面，所述子层中的至少一层包括：第一层，具有第一电荷迁移率；第二层，具有小于第一电荷迁移率的第二电荷迁移率。

根据本发明的一方面，第一层包括第一含量的电荷传输材料；第二层包括小于第一含量的第二含量的电荷传输材料。

本发明的上述和/或其它方面可通过提供一种显示装置来实现，所述显示装置包括依次堆叠的第一电极、空穴传输层、发射材料层、电子传输层和第二电极，其中，发射材料层包括发出不同颜色的光的多个子层，并且所述多个子层中的至少一层包括掺杂有第一含量的电荷传输材料的第一层和掺杂有高于第一含量的第二含量的电荷传输材料的第二层。

附图说明

通过下面结合附图对示例性实施例进行的描述，本发明的上述和/或其它方面将会变得清楚和更加容易理解，其中：

图1是根据本发明第一示例性实施例的显示装置的等效电路图；

图2是根据本发明第一示例性实施例的显示装置的布局图；

图3是沿着图2的线III-III截取的显示装置的剖视图；

图4是图3的区域“A”的放大示图；

图5显示了根据本发明第一示例性实施例的显示装置中的有机层的能级(energy level)；

图6是用于解释根据本发明第一示例性实施例的显示装置的发射材料层的图；

图7是用于解释根据本发明第一示例性实施例的显示装置的电荷传输材料成分与电荷运动程度之间的关系的图；

图8是用于解释根据本发明第一示例性实施例的显示装置的发射材料层中的电荷运动的图；

图9是用于解释根据本发明第二示例性实施例的显示装置的另一发射材料层的图；

图10是用于解释根据本发明第三示例性实施例的显示装置的另一发射材料层的图；

图11是用于解释根据本发明第四示例性实施例的显示装置的另一发射材料层的图；

图12A和图12B是用于解释根据本发明示例性实施例的显示装置的制造方法的图；

图13是用于解释根据本发明第五示例性实施例的显示装置的有机层的结构的图；

图14A和图14B显示了在根据本发明第五示例性实施例的显示装置中的有机层的能级。

具体实施方式

现在，详细参照本发明的实施例，实施例的例子被显示在附图中，图中，相同的标号始终指代相同的元件。以下，通过参照附图描述实施例以解释本发明。

图1是根据本发明第一示例性实施例的显示装置的像素的等效电路图。

在一个像素中设置有多条信号线。信号线包括用于传输扫描信号的栅极线、用于传输数据信号的数据线和用于传输驱动电压的电源线(power supplyline)。数据线和电源线被布置为彼此平行和相邻，而栅极线垂直于数据线和电源线延伸。

每个像素包括有机发光二极管LD、开关薄膜晶体管Tsw、驱动薄膜晶体管Tdr和电容器C。

驱动薄膜晶体管Tdr具有控制端、输入端和输出端，控制端连接到开关薄膜晶体管Tsw。另外，输入端连接到电源线，输出端连接到有机发光二极管LD。

有机发光二极管LD具有阳极和阴极，其中，阳极连接到驱动薄膜晶体管Tdr的输出端，共电压通过阴极被输入。有机发光二极管LD根据驱动薄膜晶体管Tdr的输出电压改变发射光的强度，以显示图像。驱动薄膜晶体管Tdr的电流的大小根据控制端和输出端之间的电压而变化。

开关薄膜晶体管Tsw也具有控制端、输入端和输出端，并且控制端连接到栅极线。另外，输入端连接数据线，输出端连接到驱动薄膜晶体管Tdr的控制端。开关薄膜晶体管Tsw根据输入到栅极线的扫描信号将输入到数据线的数据信号传输到驱动薄膜晶体管Tdr。

电容器C与驱动薄膜晶体管Tdr的控制端和输入端连接。电容器C充有输入到驱动薄膜晶体管Tdr的控制端的数据信号，并且存储该数据信号。

参照图2和图3，将详细地描述根据本发明第一实施例的显示装置。

缓冲层15形成在绝缘基底11上。缓冲层15可包含氧化硅，并且防止绝缘基底11的杂质在非晶硅层结晶的同时被引入到非晶硅层中。

驱动半导体层21和驱动欧姆接触层22形成在缓冲层15上。驱动半导体层21和驱动欧姆接触层22包含多晶硅。

驱动半导体层21和驱动欧姆接触层22通过沉积、结晶和图案化非晶硅层和非晶欧姆接触层而形成。这里，在非晶硅层和非晶欧姆接触层的结晶过程中可使用固相结晶。

第一金属层形成在缓冲层15、驱动半导体层21和驱动欧姆接触层22上。

第一金属层包括栅极线31、开关栅极32、驱动源极33和驱动漏极34。栅极线31和开关栅极32形成为一体。

第一绝缘层41形成在第一金属层上。第一绝缘层41可包含氮化硅。

在第一绝缘层41上，形成开关半导体层51和开关欧姆接触层52。开关半导体层51和开关欧姆接触层52对应于开关栅极32，并且可包含非晶硅。

第二金属层形成在第一绝缘层41、开关半导体层51和开关欧姆接触层52上。此外，在第一绝缘层41上，在像素电极71之下，形成滤色器42。

第二金属层包括数据线61、开关源极62、开关漏极63、驱动栅极64、存储电容线65和电源线66。

数据线61和开关源极62形成为一体。开关漏极63、驱动栅极64和存储电容线65也形成为一体。

第二绝缘层43形成在第二金属层上。第二绝缘层43被称作覆盖层(overcoat layer)，并且可包含有机材料。对于有机材料，可使用苯并环丁烯(BCB)系列、烯系列(olefine series)、丙烯酸树脂系列、聚酰亚胺系列和氟树脂中的一种。

接触孔44、45和46形成在第二绝缘层43中。接触孔44暴露出驱动漏极34；接触孔45暴露出驱动源极33；接触孔46暴露出电源线66。在接触孔44和45中，第一绝缘层41也被去除。

透明导电层形成在第二绝缘层43上。透明导电层包括像素电极71和桥电极72，并且可由氧化铟锡(ITO)或氧化铟锌(IZO)制成。

像素电极71通过接触孔44电连接到驱动漏极34。桥电极72通过接触孔45和46将驱动源极33和电源线66电连接。存储电容线65在桥电极72之下延伸以形成存储电容器Cst。

壁80形成在第二绝缘层43上。壁80将像素电极71彼此分开，并且其被部分去除以形成孔区(aperture region)81，像素电极71通过所述孔区81被暴露出来。

有机层90形成在壁80和通过孔区81被暴露的像素电极71上。有机层90包括用于发射白光的发射材料层920(参照图4)(将在随后描述)。

像素电极71和有机层90彼此直接接触的区域将被称作像素区域。在本实施例中，像素区域近似对应于孔区81，并且光主要在像素区域中产生。

共电极95形成在壁80和有机层90上。共电极95包括反射金属层。

来自像素电极71的空穴和来自共电极95的电子在有机层90中结合成激子(exciton)。在所述激子被去活化的同时，发射出光。在有机层90中产生的光中，朝着共电极95传播的那一部分光被从共电极95朝着像素电极71反射。

朝向像素电极71的光在穿过滤色器42的同时获得色彩，然后通过绝缘基底11传播到外面。这被称作底部发射式。

根据本发明的另一示例性实施例，像素电极71可包括反射金属，共电极95可以是透明的。在这种情况下，光通过共电极95传播到外面，这被称作顶部发射式。因此，滤色器42形成在共电极95之上。

以下，参照图4和图5更加详细地描述有机层90。

如图4所示，有机层90包括空穴传输层(HTL)910、发射材料层(EML)920和电子传输层(ETL)930。

空穴传输层910与像素电极71直接接触并且将空穴从像素电极71传输至发射材料层920。

空穴传输层910包括用作空穴传输材料的第一主体(host)和用作受电子材料的第一添加物(dopant)。

如图5所示，第一主体的最高占据分子轨道(HOMO)的能级低于第一添加物的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级。

根据这样的能量分布，位于第一主体的HOMO中的电子可容易地运动到第一添加物的LUMO。这种电子运动导致空穴传输层910的平衡电荷浓度(equilibrium charge concentration)增加，从而来自像素电极71的空穴可没有能障地被引入到空穴传输层910中。也就是说，像素电极71和空穴传输层910互相欧姆接触。

第一主体可包括(但不限于)N，N’-二[(1-萘基)-N，N’-二苯基]-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(N，N’-di[(1-naphthalenyl)-N，N’-diphenyl]-1，1’-biphenyl-4，4’-diamine(NPD))、9，10-双(间甲苯基氨基)蒽(9，10-bis(m-tolyphenylamino)anthracene(TPA))和螺旋TPA(spiro-TPA)。第一添加物可包括(但不限于)四氟基-四氰基-二亚甲基环己二烯(tetrafluoro-tetracyano-quinodimethane(F4-TCNQ))。

电子传输层930直接接触共电极95并且将电子从共电极95传输到发射材料层920。

电子传输层930包括用作电子传输材料的第二主体和用作给电子材料(electron donating material)的第二添加物。

如图5所示，第二主体的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级高于第二添加物的最高占据分子轨道(HOMO)的能级。根据这样的能量分布，位于第二添加物的HOMO中的电子可容易地运动到第二主体的LUMO。这种电子运动导致电子传输层930的平衡电荷浓度增加，从而共电极95的电子可没有能障地被引入到电子传输层930中。也就是说，共电极95和电子传输层930互相欧姆接触。

第二主体可包括(但不限于)三(8-羟基喹啉)铝(tris(8-hydroxyquinolinolato)aluminum(Alq3))或噁二唑(oxidiazole)系列的化合物。第二添加物可包括(但不限于)从由铯(Cs)、钡(Ba)和钙(Ca)组成的组中选择的至少一种。

返回图4，发射材料层920包括三个子层921、922和923。子层921、922和923包括红光发射层921、蓝光发射层922和绿光发射层923。

红光发射层921与空穴传输层910接触，绿光发射层923与电子传输层930接触。蓝光发射层922置于红光发射层921和绿光发射层923之间。子层921、922和923按照红光发射层、蓝光发射层和绿光发射层的次序堆叠，但不限于此。

子层921、922和923的每层具有主体-添加物结构。子层921、922和923的每层的添加物用作染料。主体可包括咔唑联苯(CBP)，但不限于此。

用于红光发射层921的添加物可包括红荧烯(rubrene)；用于蓝光发射层922的添加物可包括1，1，4，4-四苯基-1，3-丁二烯(1，1，4，4-tetraphenyl-1，3-butadien(TPB))；用于绿光发射层923的添加物可包括喹吖啶酮(quinacridone)、香豆素(coumarine)、Ir(ppy3)等。

另一种方式是，子层921、922和923中的一些可具有主体-添加物结构，或者子层921、922和923均可以不具有主体-添加物结构。

发射材料层920将来自空穴传输层910的空穴和来自电子传输层930的电子结合，从而发射光。但是，如果发射材料层920包括多个子层921、922和923，则对于每个子层921、922和923来说，很难平衡电子和空穴的供应。

根据本发明的示例性实施例，发射材料层920掺杂有电荷传输材料，以保持电子和空穴之间的供应平衡，这将在以下参照图6和图7进行描述。

在以下描述中，％表示Wt％。此外，如果以低含量来提供特定材料或者特定材料的含量很低，则不会表达出该特定材料。

参照图6将理解，红光发射层921包括第一层R1、第二层R2和第三层R3。

第一层R1以高含量掺杂空穴传输材料。空穴传输材料在第一层R1中的含量可在20％至50％的范围内，但不限于此。

第二层R2以低含量掺杂空穴传输材料。空穴传输材料在第二层R2中的含量可为10％或更少，即，在2％至10％之间，但不限于此。

第三层R3以高含量掺杂空穴传输材料。空穴传输材料在第三层R3中的含量与空穴传输材料在第一层R1中的含量相近。

红光发射层921中的第二层R2介于第一层R1和第三层R3之间。第一层R1与空穴传输层910接触，而第三层R3与蓝光发射层922接触。

第一层R1的厚度近似于第三层R3的厚度。第二层R2厚于第一层R1和第三层R3，并且可以厚于第一层R1和第三层R3的厚度之和。

第一层R1和第三层R3的厚度可分别在红光发射层921的厚度的5％至20％的范围内，而第二层R2的厚度可在红光发射层921的厚度的60％至90％的范围内，但不限于此。红光发射层921的厚度可在6nm至20nm的范围内。

蓝光发射层922包括第一层B1、第二层B2和第三层B3。

第一层B1以高含量掺杂空穴传输材料。空穴传输材料在第一层B1中的含量可在20％至50％的范围内，但不限于此。

第二层B2以低含量掺杂空穴传输材料。空穴传输材料在第二层B2中的含量可为10％或更少，即，在2％至10％之间，但不限于此。

第三层B3以高含量掺杂电子传输材料(ETM)。电子传输材料在第三层B3中的含量可在20％至50％的范围内，但不限于此。

蓝光发射层922中的第二层B2介于第一层B1和第三层B3之间。第一层B1与红光发射层921接触，而第三层B3与绿光发射层923接触。

第一层B1的厚度近似于第三层B3的厚度。第二层B2厚于第一层B1，并且可以厚于第一层B1和第三层B3的厚度之和。

第一层B1和第三层B3的厚度可分别在蓝光发射层922的厚度的5％至20％的范围内，而第二层B2的厚度可在蓝光发射层922的厚度的60％至90％的范围内，但不限于此。蓝光发射层922的厚度可在6nm至20nm的范围内。

绿光发射层923包括第一层G1、第二层G2和第三层G3。

第一层G1以高含量掺杂电子传输材料。电子传输材料在第一层G1中的含量可在20％至50％的范围内，但不限于此。

第二层G2以低含量掺杂电子传输材料。电子传输材料在第二层G2中的含量可为10％或更少，即，在2％至10％之间，但不限于此。

第三层G3以高含量掺杂电子传输材料。电子传输材料在第三层G3中的含量可在20％至50％的范围内，但不限于此。

绿光发射层923中的第二层G2介于第一层G1和第三层G3之间。第一层G1与蓝光发射层922接触，而第三层G3与电子传输层930接触。

第一层G1的厚度近似于第三层G3的厚度。第二层G2厚于第一层G1，并且可以厚于第一层G1和第三层G3的厚度之和。

第一层G1和第三层G3的厚度可分别在绿光发射层923的厚度的5％至20％的范围内，而第二层G2的厚度可在绿光发射层923的厚度的60％至90％的范围内，但不限于此。绿光发射层923的厚度可在6nm至20nm的范围内。

被掺杂在发射材料层920中的空穴传输材料可使用用于空穴传输层910的第一主体的相同材料，电子传输材料可使用用于电子传输层930的第二主体的相同材料。

如上所述，发射材料层920沿着其厚度方向以不均匀的含量掺杂电荷传输材料。在子层921、922和923的每层中，电荷传输材料的含量在子层的中部较低，而在边界部较高。

电荷传输材料包括空穴传输材料和电子传输材料。空穴传输材料被分布为与空穴传输层910相邻，而电子传输材料被分布为与电子传输层930相邻。

非均匀地掺杂的电荷传输材料导致电荷的迁移率沿着发射材料层920的厚度变化。

参照图7，在子发射材料层921的中间层R2、子发射材料层922的中间层B2和子发射材料层923的中间层G2的每个中，电荷的迁移率低。所述中间层R2、B2和G2中的电荷迁移率与当没有电荷传输材料被包括在中间层R2、B2和G2中时的电荷迁移率相比会较低，这是因为相对低含量的电荷传输材料可作为妨碍电荷运动的陷阱(trap)。

在子发射材料层921的外层R1和R3、子发射材料层922的外层B1和B3以及子发射材料层923的外层G1和G3的每个中，电荷的迁移率高。更具体地说，在外层R1、R3和B1中，高含量的空穴传输材料使得空穴的迁移率高，而在外层B3、G1和G3中，高含量的电子传输材料使得电子的迁移率高。

根据上述第一实施例，电荷的可用性会较高，这将参照图8进行描述。图8显示了在红光发射层921的发射材料层中的光发射机制以及电荷的运动。

通过空穴传输层910传输的空穴h⁺通过空穴迁移率高的第一层R1被平稳地供应到第二层R2。

因为第二层R2的空穴迁移率低并且很厚，所以与在第一层R1中相比，空穴在第二层R2中停留相对长的时间。空穴停留的时间越长，空穴和电子之间复合的概率越大。因此，大多数红光在第二层R2中被发射出。

在第二层R2中没有与电子结合的空穴运动到第三层R3。第三层R3具有高的空穴迁移率，从而空穴很快地被供应到蓝光发射层922。

如上所述，在红光发射层921中没有与电子结合的空穴很快地运动到蓝光发射层922，从而提高了电荷的可用性。此外，通过具有低空穴迁移率的第二层R2，电子和空穴之间复合的概率增大。

对于其它子层922和923，在中间层B2和G2中，电子和空穴之间复合的概率也增大了。此外，外层B1、B3、G1和G3用于使没有与相反电荷结合的电荷快速运动。

将参照图9描述本发明的第二示例性实施例。第二示例性实施例与第一示例性实施例的不同之处在于红光发射层921和绿光发射层923的结构。

红光发射层921包括第一层R1和第二层R2。

第一层R1接触空穴传输层910并且低度掺杂空穴传输材料。第二层R2接触蓝光发射层922并且高度掺杂空穴传输材料。

第一层R1厚于第二层R2，并且红光主要从第一层R1发射出。

绿光发射层923包括第一层G1和第二层G2。

第一层G1接触蓝光发射层922并且高度掺杂电子传输材料。第二层G2接触电子传输层930并且低度掺杂电子传输材料。

第二层G2厚于第一层G1，并且绿光主要从第二层G2发射出。

以下，参照图10描述本发明的第三示例性实施例。

红光发射层921包括第一层R1和第二层R2。

第一层R1接触空穴传输层910并且不掺杂电荷传输材料。第二层R2接触蓝光发射层922并且掺杂空穴传输材料和电子传输材料。

第一层R1厚于第二层R2，并且红光主要从第一层R1被发射出。

蓝光发射层922被分为第一层B1、第二层B2和第三层B3。

第一层B1接触红光发射层921，第三层B3接触绿光发射层923。

第一层B1和第三层B3既掺杂有空穴传输材料也掺杂有电子传输材料。但是，置于第一层B1和第三层B3之间的第二层B2不掺杂这种电荷传输材料。

第二层B2厚于第一层B1和第三层B3，并且蓝光主要从第二层B2被发射出。

绿光发射层923包括第一层G1和第二层G2。

第一层G1接触蓝光发射层922并且既掺杂有空穴传输材料又掺杂有电子传输材料。第二层G2接触电子传输层930并且不掺杂这种电荷传输材料。

第二层G2厚于第一层G1，并且绿光主要从第二层G2被发射出。

在第三示例性实施例中，空穴传输材料和电子传输材料均掺杂于子层921、922和923之间的边界处。因此，没有互相结合的电子和空穴都快速地运动到另一层。

将参照图11描述本发明的第四示例性实施例。

根据第四示例性实施例的红光发射层921和绿光发射层923的结构与第三示例性实施例中的结构相同。但是，蓝光发射层922不掺杂电荷传输材料。

以下，参照图12A和图12B描述根据本发明示例性实施例的显示装置的制造方法。图12A和图12B显示了用于形成具有主体-添加物结构的薄膜的蒸发设备(evaporation apparatus)。在本示例性实施例中，空穴传输层910、子层921、922和923以及电子传输层930具有主体-添加物结构。

蒸发设备100包括形成蒸发空间111的真空室110、布置在蒸发空间111的上部中的基底支撑件120以及连接到基底支撑件120并且使基底支撑件120旋转的驱动器130。

在形成薄膜时，将形成有薄膜的基底2被安装到基底支撑件120上，并且含有主体材料的第一源140和含有添加物材料的第二源150被布置在蒸发空间111的下部中。

在形成空穴传输层910的情况下，添加物材料可包括受电子材料。在形成电子传输层930的情况下，添加物材料可包括给电子材料。在形成子层921、922和923的情况下，添加物材料可包括空穴传输材料或电子传输材料。

当第一源140和第二源150被加热时，主体材料和添加物材料的蒸气均被供应到基底2。主体材料和添加物材料的蒸气接触基底2并且冷却以形成薄膜。在形成薄膜时，基底2旋转从而均匀地形成薄膜。

如果第二源150的温度低，则其蒸发速度变小从而添加物的含量减少。另一方面，如果第二源150的温度高，则其蒸发速度变大从而添加物的含量增大。

同时，打开/关闭部分160被设置在第二源150的顶部。打开/关闭部分160在打开状态(参照图12A)和关闭状态(参照图12B)之间变换。打开/关闭部分160用于更加精确地控制添加物的掺杂。

以下，参照图13、图14A和图14B描述根据本发明第五示例性实施例的显示装置。图13是对应于图2中的“A”部分的放大示图。

参照图13，第一阻挡层940置于空穴传输层910和发射材料层920之间，第二阻挡层950置于发射材料层920和电子传输层930之间。

空穴传输层910包括作为空穴传输材料的第一主体和作为受电子材料的第一添加物。电子传输层930包括作为电子传输材料的第二主体和作为给电子材料的第二添加物。

此外，发射材料层920掺杂电荷传输材料，以使得掺杂的浓度沿着厚度方向变化。

第一阻挡层940包括空穴传输材料。如图14A所示，第一阻挡层940的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级高于空穴传输层910的最低未占据分子轨道(LUMO)的能级，从而很难使电子从发射材料层920运动到第一阻挡层940。第一阻挡层940减少了没有在发射材料层920中与空穴结合而运动到空穴传输层910的电子的数量，从而增大了电荷的可用性。

第二阻挡层950包括电子传输材料。如图14B所示，第二阻挡层950的最高占据分子轨道(HOMO)的能级低于电子传输层930的最高占据分子轨道(HOMO)的能级，所以很难使空穴从发射材料层920运动到第二阻挡层950。

第二阻挡层950减少了没有在发射材料层920中与电子结合而运动到电子传输层930的空穴的数量，从而增大了电荷的可用性。

根据本发明的示例性实施例，电荷的可用性增大，使得驱动电压减小，从而降低功耗。

如上所述，本发明提供具有优良的电荷可用性的显示装置。

虽然已经显示并描述了本发明的一些示例性实施例，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可对这些实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims

1、一种显示装置，包括：

第一电极；

第二电极；

发射材料层，置于第一电极和第二电极之间，发射材料层掺杂有电荷传输材料，其掺杂的电荷传输材料的含量沿着所述发射材料层的厚度方向变化，并且所述发射材料层包括依次堆叠的多个子层。

2、如权利要求1所述的显示装置，其中，子层中的至少一层包括：

一对第一区，掺杂有第一含量的电荷传输材料；

第二区，掺杂有低于第一含量的第二含量的电荷传输材料，其中，第二区位于所述一对第一区之间。

3、如权利要求2所述的显示装置，其中，第二区的厚度大于所述一对第一区的厚度之和。

4、如权利要求2所述的显示装置，其中，所述第一区中的至少一个接触另一层子层。

5、如权利要求1所述的显示装置，其中，子层中的至少一层包括：

第一区，掺杂有第一含量的电荷传输材料；

第二区，掺杂有低于第一含量的第二含量的电荷传输材料。

6、如权利要求5所述的显示装置，其中，第二区的厚度大于第一区的厚度。

7、如权利要求5所述的显示装置，其中，第一区接触另一层子层。

8、如权利要求5所述的显示装置，其中，第二区位于发射材料层的最外部。

9、如权利要求1所述的显示装置，其中，发射材料层发射白光，并且显示装置还包括布置在从发射材料层发射的白光的光路上的滤色器。

10、如权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个子层中的一层适于发射颜色不同于另一子层发射的光的颜色的光。

11、如权利要求1所述的显示装置，还包括：

空穴传输层，置于第一电极和发射材料层之间；

电子传输层，置于发射材料层和第二电极之间。

12、如权利要求11所述的显示装置，其中，在与空穴传输层相邻的子层中掺杂的电荷传输材料包括空穴传输材料，在与电子传输层相邻的子层中掺杂的电荷传输材料包括电子传输材料。

13、如权利要求11所述的显示装置，其中，空穴传输层包括第一主体和作为受电子材料的第一添加物，电子传输层包括第二主体和作为给电子材料的第二添加物。

14、如权利要求13所述的显示装置，其中，第一主体的最高占据分子轨道的能级低于第一添加物的最低未占据分子轨道的能级。

15、如权利要求13所述的显示装置，其中，第一电极和空穴传输层互相欧姆接触。

16、如权利要求13所述的显示装置，其中，第一主体包括N，N’-二[(1-萘基)-N，N’-二苯基]-1，1’-二苯基-4，4’-二胺(NPD)、9，10-双(间甲苯基氨基)蒽(TPA)和螺旋TPA中的至少一个。

17、如权利要求13所述的显示装置，其中，第一添加物包括四氟基-四氰基-二亚甲基环己二烯。

18、如权利要求13所述的显示装置，其中，第二主体的最低未占据分子轨道的能级高于第二添加物的最高占据分子轨道的能级。

19、如权利要求13所述的显示装置，其中，第二电极和电子传输层互相欧姆接触。

20、如权利要求13所述的显示装置，其中，第二主体包括三(8-羟基喹啉)铝。

21、如权利要求13所述的显示装置，其中，第二添加物包括铯、钡和钙中的一个。

22、如权利要求13所述的显示装置，还包括置于空穴传输层和发射材料层之间的第一阻挡层，并且所述第一阻挡层的最低未占据分子轨道的能级高于空穴传输层的最低未占据分子轨道的能级。

23、如权利要求13所述的显示装置，还包括置于电子传输层和发射材料层之间的第二阻挡层，并且所述第二阻挡层的最高占据分子轨道的能级低于电子传输层的最高占据分子轨道的能级。

24、一种显示装置，包括：

第一电极；

空穴传输层，形成在第一电极上；

发射材料层，形成在空穴传输层上，并且沿着厚度方向具有变化的电荷迁移率；

电子传输层，形成在发射材料层上；

第二电极，形成在电子传输层上。

25、如权利要求24所述的显示装置，其中，发射材料层包括依次堆叠的多个子层，并且所述多个子层发出的光的颜色互不相同。

26、如权利要求25所述的显示装置，其中，所述多个子层中的至少一层包括：

第一层，具有第一电荷迁移率；

第二层，具有小于第一电荷迁移率的第二电荷迁移率。

27、如权利要求26所述的显示装置，其中，第一层包括具有第一含量的电荷传输材料；第二层包括具有小于第一含量的第二含量的电荷传输材料。

28、如权利要求24所述的显示装置，其中，空穴传输层包括第一主体和作为受电子材料的第一添加物，电子传输层包括第二主体和作为给电子材料的第二添加物。

29、一种显示装置，包括依次堆叠的第一电极、空穴传输层、发射材料层、电子传输层和第二电极，其中，发射材料层包括发出不同颜色的光的多个子层，并且所述多个子层中的至少一层包括掺杂有第一含量的电荷传输材料的第一层和掺杂有高于第一含量的第二含量的电荷传输材料的第二层。

30、如权利要求29所述的显示装置，其中，空穴传输层包括第一主体和作为受电子材料的第一添加物，电子传输层包括第二主体和作为给电子材料的第二添加物。

31、如权利要求1所述的显示装置，其中，所述多个子层中的至少一层包括没有电荷传输材料的第一区和掺杂有电荷传输材料的第二区。

32、如权利要求31所述的显示装置，其中，第二区掺杂有空穴传输材料和电子传输材料。