发光元件和包括该发光元件的显示装置

相关申请的交叉引用

本申请要求于2021年1月18日提交的韩国专利申请号10-2021-0006642的优先权和从其获得的所有权益，其全部内容全文以引用方式并入本文中。

背景技术

技术领域

本公开涉及一种发光元件和包括该发光元件的显示装置。

相关技术

量子点是一种直径约为10纳米(nm)或更小的半导体材料的纳米晶体，并且是具有量子限制效应的材料。量子点通常在窄波段产生比普通磷光体更强的光。当受激电子从导带跃迁到价带时，产生了量子点的光发射，并且即使在其中量子点由相同材料形成的情况下，量子点也具有波长随粒度变化的特性。随着量子点的尺寸变小，量子点发射波长更短的光，因此通过控制其尺寸，可以获得期望波长区域的光。

也即，与包括发射层(该发射层含有磷光和/或荧光材料)的有机发光元件相比，包括量子点的发射层和包括发射层的各种发光元件通常具有较低的制造成本，并且可以通过改变量子点的尺寸来发射期望的颜色，而不需要在发射层中使用其他有机材料来发射不同颜色的光。

发明内容

由量子点的量子效率、电荷载流子平衡、光提取效率和漏泄电流决定包括量子点的发射层的发光效率。因此，需要诸如控制激子限制到发射层、控制空穴和电子平滑地传输到量子点以及防止漏泄电流的方法来提高发射层的发光效率。

本公开提供了一种发光元件和包括该发光元件的显示装置，该发光元件可以提高元件效率并改善由于电荷载流子的充电现象而导致的劣化(寿命缩短)。

实施例提供了一种发光元件，其包括第一电极、第二电极和光发射层(lightemission layer)，该光发射层插入在第一电极和第二电极之间，其中光发射层的发射效率基于施加到选自第一电极和第二电极中的至少一个的电压而变化。

在实施例中，在其间光发射层发射光的发射时段中施加到第一电极的电压可以高于在发射时段中施加到第二电极的电压。

在实施例中，在其间光发射层不发射光的非发射时段中施加到第二电极的电压可以高于在非发射时段中施加到第一电极的电压。

在实施例中，在一个帧中的其间光发射层发射光的发射时段可以比在一个帧中的其间光发射层不发射光的非发射时段长。

在实施例中，光发射层的发射效率可以在其间发光二极管不发射光的非发射时段增加。

在实施例中，光发射层可以包括量子点层。

在实施例中，量子点层可以包括量子点磷光体材料或磷光材料。

在实施例中，所述量子点层可以设置为多个。

另一实施例提供了一种显示装置，其包括：多个像素，其中多个像素中的每一个包括：发光二极管；第一晶体管，其连接在发光二极管的阳极和第一电源电压线之间；第二晶体管，其响应于第一扫描信号传输数据信号；电容器，其连接到第一晶体管的栅极，其中电容器存储对应于数据信号的电压；第三晶体管，其连接在第一晶体管的一个端部和发光二极管的阴极之间；第四晶体管，其连接在发光二极管的阳极和第二电源电压线之间；以及第五晶体管，其与第四晶体管互补操作并连接在发光二极管的阴极和第二电源电压线之间，并且发光二极管的发射效率基于施加到从阳极和阴极中选择的至少一个的电压而变化。

在实施例中，可以在其间发光二极管发射光的发射时段中导通第五晶体管，并且可以在发射时段中关断第三晶体管和第四晶体管。

在实施例中，可以在其间发光二极管不发射光的非发射时段中关断第五晶体管，并且可以在非发射时段中导通第三晶体管和第四晶体管。

在实施例中，在发射时段施加到阳极的电压可以高于在发射时段施加到阴极的电压。

在实施例中，在非发射时段施加到阴极的电压可以高于在非发射时段施加到阳极的电压。

在实施例中，一个帧中的发射时段可以比一个帧中的非发射时段长。

在实施例中，插入在阳极和阴极之间的发光二极管的光发射层的发射效率可以在非发射时段增加。

在实施例中，光发射层可以包括量子点(层)。

在实施例中，量子点层可以包括量子点磷光体材料或磷光材料。

在实施例中，电容器可以包括连接到第一晶体管的栅极的一个电极和连接到第一电源电压线的另一个电极。

在实施例中，多个像素中的每一个还可以包括第六晶体管和第七晶体管，第六晶体管在其间发光二极管发射光的发射时段期间导通，并且连接在第一晶体管的一个端部和第一电源电压线之间，以及第七晶体管由第一扫描信号导通，并且连接在第一晶体管的一个端部和栅极之间。

在实施例中，数据信号的电平可以在其间发光二极管不发射光的非发射时段至少改变一次。

又一个实施例提供了一种发光元件，其包括第一电极、第二电极和光发射层，光发射层插入在第一电极和第二电极之间，其中在期间光发射层发射光的发射时段将正向电压施加到发光二极管，以及在其间光发射层不发射光的非发射时段将反向电压施加到发光二极管。

根据实施例，消除了包括量子点的光发射层和电子传输层的界面充电，从而减少了发光元件的劣化并增加了其寿命。

在此类实施例中，可以提高显示装置的显示质量。

附图说明

图1示出了根据实施例的显示装置的发光元件的示意性横截面视图。

图2示出了根据实施例的显示装置的发射时段和放电时段。

图3示出了根据实施例的显示装置的示意性框图。

图4示出了图3的显示装置的像素的电路图。

图5示出了图3的显示装置的驱动时序的时序图。

图6示出了根据替代实施例的显示装置的示意性框图。

图7示出了图6的显示装置的像素的电路图。

图8示出了图6的显示装置的驱动时序的时序图。

图9示出了根据实施例和比较例的显示装置的亮度变化率对时间的测量结果的曲线图。

图10示出了根据实施例和比较例的显示装置的量子点二极管的PL下降的测量结果的曲线图。

图11示出了在电退火之后根据实施例和比较例的显示装置的外部量子效率与亮度的测量结果的曲线图。

具体实施方式

现在将参考附图在下文中更全面地描述本发明，在附图中示出了各种实施例。然而，本发明可以以许多不同形式实施，并且不应被解释为限于本文中阐述的实施例。相反，提供这些实施例以使得本披露将是透彻且完整的，并且将本发明的范围充分地传达给本领域的技术人员。相同的附图标记始终指代相同的元件。

应当理解，当元件被称为“在另一元件上”时，其可以直接在另一元件上，或者也可以在其间存在中间元件。相反，当一个元件被称为“直接在另一个元件上”时，则不存在中间元件。

应理解，尽管在本文中术语第一、第二、第三等可以用于描述各种元件、部件、区域、层和/或部分，但这些元件、部件、区域、层和/或部分应不受这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分与另一个元件、部件、区域、层或部分区分开来。因此，在不脱离本文教导的情况下，可以将下面讨论的第一元件、部件、区域、层或部分称为第二元件、部件、区域、层或部分。

本文所使用的术语仅是出于描述特定实施例的目的而并不旨在限制。如本文所使用的，“一”、“一个”、“所述”和“至少一个”不表示数量的限制，并且旨在包括单数和复数，除非上下文清楚地另外指出。例如，“元件”与“至少一个元件”具有相同的含义，除非上下文清楚地另外指出。“至少一个”不应被解释为限制“一”或“一个”。“或”是指“和/或”。如此处所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关列出项目的任何和所有组合。将进一步理解，术语“包括”或者“包含”在本说明书中使用时指明存在所陈述的特征、区域、整数、步骤、操作、元件和/或部件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、区域、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其群组。

此外，诸如“下部”或“底部”和“上部”或“顶部”的相对术语在本文中可以用来描述一个元件与另一个元件的关系，如图所示。应理解，除了图中所描述的取向之外，相对术语旨在涵盖装置的不同取向。例如，如果将附图中的一个中的装置翻转，则被描述为在其他元件的“下部”侧上的元件将被取向在其他元件的“上部”侧上。因此，术语“下部”可包括“下部”和“上部”两种取向，这取决于图的特定取向。例如，如果将附图中的一个中的装置翻转，则被描述在其它元件“下面”或“下方”的元件将被取向在其他元件的“上方”。因此，术语“下面”或“下方”可包括上方和下方的取向。

本文所用的“大约”或“近似”包括规定的值，并且是指处于由本领域普通技术人员通过考虑所讨论的测量和与特定量的测量相关的误差(即测量系统的限制)而确定的特定值的可接受偏差范围内。例如，“大约”可表示在一个或多个标准偏差之内，或者在规定值的±30％、20％、10％或5％之内。

除非另外定义，否则本文所用的所有术语(包括技术和科学术语)具有本公开所属领域的普通技术人员通常所理解的相同的含义。将进一步理解，术语，诸如在常用字典中定义那些，应被解释为具有与其在相关领域和本公开的上下文中的含义一致的含义，并且不会以理想化或过度正式的意义来解释，除非本文明确定义。

本文在描述实施例时，参考了作为理想化实施例的示意性图示的横截面图示。因此，预期会由于例如制造技术和/或公差而导致图示形状发生变化。因此，本文描述的实施例不应被解释为限于本文所示的区域的特定形状，而是包括例如由制造导致的形状偏差。例如，图示或描述为平坦的区域通常可以具有粗糙和/或非线性特征。此外，图示的锐角可以是圆角。因此，附图中示出的区域本质上是示意性的，并且它们的形状不旨在示出区域的精确形状，也不旨在限制本权利要求的范围。

在下文中，将参考附图详细描述本发明的实施例。

图1示出了根据实施例的显示装置的发光元件的示意性横截面视图。

在实施例中，如图1所示，显示装置包括第一基板10、有源阵列层20、量子点二极管30和第二基板50。

显示装置可以包括多个单位像素组以用于显示全色，并且多个单位像素组可以沿着行和/或列交替设置。每个单位像素组包括多个像素，并且每个单位像素组中的像素可以具有各种排列中的一种，诸如2×2的矩阵和3×3的矩阵。每个单位像素组可以包括例如红色像素、绿色像素和蓝色像素，并且还可以包括例如白色像素。可以不同地改变或修改单位像素组的配置和布置。

在实施例中，第一基板10可以是包括绝缘材料的基板。第一基板10可以是玻璃基板、聚合物基板或半导体基板。例如，聚合物基板可以包括：各种聚合物，诸如聚酯(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯(“PET”)、聚萘二甲酸乙二醇酯(“PEN”)、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚酰亚胺和聚酰胺酰亚胺；无机材料，诸如聚硅氧烷(例如聚二甲基硅氧烷(“PDMS”))、Al

有源阵列层20可以包括薄膜晶体管阵列，该阵列包括多个薄膜晶体管。多个像素中的每一个可以包括薄膜晶体管中的至少一个。

绝缘层25设置在有源阵列层20上。穿过绝缘层25限定多个接触孔，以暴露多个薄膜晶体管中的一些。

量子点二极管30设置在绝缘层25上。量子点二极管30可以包括用于显示第一颜色的第一量子点二极管、用于显示第二颜色的第二量子点二极管和用于显示第三颜色的第三量子点二极管。在实施例中，第一颜色、第二颜色和第三颜色中的每一种可以是三原色中的一种，但不限于此，并且显示装置中包括的所有量子点二极管30可以彼此显示相同的颜色。

量子点二极管30包括彼此面对的下部电极31和上部电极32，以及设置在下部电极31和上部电极32之间的发射层33。上部电极32可以是为所有量子点二极管共同提供的公共电极。

在实施例中，下部电极31和上部电极32中的一个是阳极，并且其另一个是阴极。在一个实施例中，例如，下部电极31可以是阳极，而上部电极32可以是阴极。

阳极可以包括或由具有高功函数的导体制成，例如金属、导电金属氧化物或其组合。阳极可以包括或由例如金属制成，诸如镍、铂、钒、铬、铜、锌、金或其合金；由导电金属氧化物制成，诸如氧化锌、氧化铟、氧化锡、氧化铟锡(“ITO”)、氧化铟锌(“IZO”)或掺氟氧化锡；或者由金属和氧化物的组合制成，诸如ZnO和铝或SnO

阴极可以包括或由功函数比阳极低的导体制成，例如金属、导电金属氧化物和/或导电聚合物。阴极可以包括或由例如金属制成，诸如铝、镁、钙、钠、钾、钛、铟、钇、锂、钆、银、锡、铅、铯、钡或其合金；或者由多层材料制成，诸如LiF/Al、LiO

选自下部电极31和上部电极32中的至少一个可以是透射电极，并且透射电极可以包括或由例如导电金属氧化物制成，诸如氧化锌、氧化铟、氧化锡、TO、IZO或掺氟氧化锡，或者由薄的单层或多层金属薄膜制成。在其中下部电极31和上部电极32中的一个是不透明电极的实施例中，下部电极31和上部电极32中的一个可以包括或由例如不透明导体制成，诸如铝(Al)、银(Ag)或金(Au)。

下部电极31和上部电极32的厚度未特别限制，并且可以考虑元件效率来适当选择。在一个实施例中，例如，电极的厚度可以是5纳米(nm)或更大，例如50nm或更大。在一个实施例中，例如，电极的厚度可以是100μm或更小，例如10μm或更小，或1μm或更小，900nm或更小，500nm或更小，或100nm或更小。

发射层33包括至少一个量子点。量子点广义上指半导体纳米晶体，并且例如，量子点可以具有各种形状，诸如各向同性半导体纳米晶体、量子棒和量子板。这里，量子棒可以指纵横比为1或更大的量子点，例如，约2或更大，约3或更大，或约5或更大。例如，在一个实施例中，量子棒的纵横比可以是约50或更小，约30或更小，或约20或更小。

量子点可以具有例如约1nm至约100nm的粒径(在其不是球形时，最长部分的尺寸)，例如约1nm至80nm，约1nm至50nm，或约1nm至20nm。

可以根据其尺寸和/或组成来调节量子点的能带隙，因此，也可以通过控制其中量子点的尺寸和/或组成来调节发光波长。在一个实施例中，例如，随着量子点尺寸增大，量子点可以具有窄的能带隙，因此量子点可以在相对长的波长区域发光，而随着量子点尺寸减小，量子点可以具有宽的能带隙，因此量子点可以在相对短的波长区域发光。

量子点可以根据其尺寸和/或组成发射例如可见光区域的预定波长区域中的光。在一个实施例中，例如，量子点可以发射蓝光、红光或绿光，并且蓝光可以具有例如在大约430nm至大约470nm的波长范围内的峰值发射波长，红光可以具有例如在大约600nm至大约650nm的波长范围内的峰值发射波长，以及绿光可以具有例如在大约520nm至大约550nm的波长范围内的峰值发射波长。

第一量子点二极管可以包括发射第一颜色光的量子点，第二量子点二极管可以包括发射第二颜色光的量子点，以及第三量子点二极管可以包括发射第三颜色光的量子点。在一个实施例中，例如，第一量子点可以包括发射蓝光的蓝色量子点，第二量子点可以包括发射绿光的绿色量子点，以及第三量子点可以包括发射红光的红色量子点。

蓝色量子点的平均尺寸可以是例如约4.5nm或更小，例如约4.3nm或更小，约4.2nm或更小，约4.1nm或更小，或约4.0nm或更小。蓝色量子点的平均尺寸可以在例如约2.0nm至约4.5nm、约2.0nm至约4.3nm、约2.0nm至约4.2nm、约2.0nm至约4.1nm或约2.0nm至约4.0nm的范围内。

量子点可以具有例如约10％或更大的量子产率，例如约30％或更大、约50％或更大、约60％或更大、约70％或更大、或约90％或更大。

量子点可以具有相对窄的半峰宽(“FWHM”)。这里，FWHM是对应于半峰发射点的波长宽度，并且随着FWHM更窄，可以发射更窄波长区域中的光，并且可以获得高色纯度。量子点可以具有例如约50nm或更小的FWHM，并且在该范围内，例如约49nm或更小、约48nm或更小、约47nm或更小、约46nm或更小、约45nm或更小、约44nm或更小、约43nm或更小、约42nm或更小、约41nm或更小、约40nm或更小、约39nm或更小、约38nm或更小，约37nm或更小、约36nm或更小、约35nm或更小、约34nm或更小、约33nm或更小、约32nm或更小、约31nm或更小、约30nm或更小、约29nm或更小、或约28nm或更小。

量子点可以包括例如第II-VI族半导体化合物、第III-V族半导体化合物、第IV-VI族半导体化合物、第IV族半导体化合物、第I-III-VI族半导体化合物、第I-II-IV-VI族半导体化合物、第II-III-V族半导体化合物或其组合。例如，第II-VI族半导体化合物可以是：二元化合物，诸如CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、HgS、HgSe、HgTe、MgSe、MgS，或其组合；三元化合物，诸如CdSeS、CdSeTe、CdSTe、ZnSeS、ZnSeTe、ZnSTe、HgSeS、HgSeTe、HgSTe、CdZnS、CdZnSe、CdZnTe、CdHgS、CdHgSe、CdHgTe、HgZnS、HgZnSe、HgZnTe、MgZnSe、MgZnS或其组合；以及四元化合物，诸如HgZnTeS、CdZnSeS、CdZnSeTe、CdZnSTe、CdHgSeS、CdHgSeTe、CdHgSTe、HgZnSeS、HgZnSeTe、HgZnSTe或其组合，但不限于此。例如，第III-V族半导体化合物可以是：二元化合物，诸如GaN、GaP、GaAs、GaSb、AlN、AlP、AlAs、AlSb、InN、InP、InAs、InSb或其组合；三元化合物，诸如GaNP、GaNAs、GaNSb、GaPAs、GaPSb、AlNP、AlNAs、AlNSb、AlPAs、AlPSb、InNP、InNAs、InNSb、InPAs、InPSb或其组合；和四元化合物，诸如GaAlNP、GaAlNAs、GaAlNSb、GaAlPAs、GaAlPSb、GaInNP、GaInNAs、GaInNSb、GaInPAs、GaInPSb、InAlNP、InAlNAs、InAlNSb、InAlPAs、InAlPSb或其组合，但不限于此。例如，第IV-VI族半导体化合物可以是二元化合物，诸如SnS、SnSe、SnTe、PbS、PbSe、PbTe或其组合；三元化合物，SnSeS、SnSeTe、SnSTe、PbSeS、PbSeTe、PbSTe、SnPbS、SnPbSe、SnPbTe或其组合；和四元化合物，诸如SnPbSSe、SnPbSeTe、SnPbSTe或其组合，但不限于此。例如，第IV族半导体化合物可以是单元半导体化合物，诸如Si、Ge或其组合；以及二元半导体化合物，SiC、SiGe或其组合，但不限于此。第I-III-VI族半导体化合物可以是例如CuInSe

量子点可以包括浓度基本上均匀或浓度分布部分不同的二元半导体化合物、三元半导体化合物或四元半导体化合物。

例如，在一个实施例中，量子点可以包括无Cd量子点。镉(Cd)可能会导致严重的环境/健康问题，并且在许多国家，镉(Cd)是《有害物质限制条例》(RoHS)中的一种限制性元素，因此可能需要无Cd量子点。

例如，在一个实施例中，量子点可以是半导体化合物，其包括锌(Zn)和选自碲(Te)和硒(Se)中的至少一种。例如，在一个实施例中，量子点可以是Zn-Te半导体化合物、Zn-Se半导体化合物和/或Zn-Te-Se半导体化合物，并且可以是蓝色量子点。例如，在一个实施例中，Zn-Te-Se半导体化合物中碲(Te)的量可以小于硒(Se)的量。半导体化合物可以发射蓝光，该蓝光在小于或等于约470nm的波长范围内(例如在约430nm至约470nm的波长范围内)具有峰值发射波长。

例如，量子点可以是半导体化合物，其包括选自铟(In)、锌(Zn)和磷(P)中的至少一种。例如，在一个实施例中，量子点可以是In-Zn半导体化合物、In-P半导体化合物和/或In-Zn-P半导体化合物，并且可以是蓝色量子点。例如，在一个实施例中，In-Zn半导体化合物或In-Zn-P半导体化合物中锌(Zn)与铟(In)的摩尔比(moleratio)可以大于或等于约25。半导体化合物可以发射蓝光，该蓝光在小于或等于约470nm的波长范围内(例如在约430nm至约470nm的波长范围内)具有峰值发射波长。

量子点可以具有核壳结构，其中一个量子点包围另一个量子点。例如，在一个实施例中，量子点的核和壳可以具有界面，并且该界面可以具有浓度梯度，其中壳的元素浓度朝向其中心降低。例如，在一个实施例中，量子点的壳的材料成分比量子点的核的材料成分具有更高的能带隙，因此，量子点可以提供量子限制效应。

量子点可以具有单个量子点核和围绕核的多层量子点壳。这里，多层壳具有至少两个壳，其中每个壳可以独立地具有单一成分、合金和/或浓度梯度。例如，在一个实施例中，多层壳的远离核的壳可以比靠近核的壳具有更高的能带隙，因此，量子点可以提供量子限制效应。

例如，具有核-壳结构的量子点可以包括核和壳，核包括第一半导体化合物，第一半导体化合物包括选自锌(Zn)、碲(Te)和硒(Se)中的至少一种，以及壳设置在核的至少一部分上并且包括第二半导体化合物，第二半导体化合物的组成不同于核的组成。

例如，Zn-Te-Se的第一半导体化合物可以是Zn-Se基半导体化合物，其包含少量碲(Te)，例如由ZnTe

例如，在一个实施例中，在Zn-Te-Se基第一半导体化合物中，锌(Zn)的摩尔量可以大于硒(Se)的摩尔量，并且硒(Se)的摩尔量可以大于碲(Te)的摩尔量。例如，在一个实施例中，第一半导体化合物中碲(Te)与硒(Se)的摩尔比可以小于或等于约0.05，小于或等于约0.049，小于或等于约0.048，小于或等于约0.047，小于或等于约0.045，小于或等于约0.044，小于或等于约0.043，小于或等于约0.042，小于或等于约0.041，小于或等于约0.04，小于或等于约0.039，小于或等于约0.035，小于或等于约0.03，小于或等于约0.029，小于或等于约0.025，小于或等于等于约0.024，小于或等于约0.023，小于或等于约0.022，小于或等于约0.021，小于或等于约0.02，小于或等于约0.019，小于或等于约0.018，小于或等于约0.017，小于或等于约0.016，小于或等于约0.015，小于或等于约0.014，小于或等于约0.013，小于或等于约0.012，小于或等于约0.011，或小于或等于约0.01。例如，在一个实施例中，第一半导体化合物中碲(Te)与锌(Zn)的摩尔比可以小于或等于约0.02，小于或等于约0.019，小于或等于约0.018，小于或等于约0.017，小于或等于约0.016，小于或等于约0.015，小于或等于约0.014，小于或等于约0.013，小于或等于约0.012，小于或等于约0.011，或小于或等于约0.01。

第二半导体化合物可以包括例如第II-VI族半导体化合物、第III-V族半导体化合物、第IV-VI族半导体化合物、第IV族半导体化合物、第I-III-VI族半导体化合物、第I-II-IV-VI族半导体化合物、第II-III-V族半导体化合物或其组合。在此种实施例中，第II-VI族半导体化合物、第III-V族半导体化合物、第IV-VI族半导体化合物、第IV族半导体化合物、第I-III-VI族半导体化合物、第I-II-IV-VI族半导体化合物和第II-III-V族半导体化合物与上述相同。

例如，在一个实施例中，第二半导体化合物可以包括锌(Zn)、硒(Se)和/或硫(S)。例如，在一个实施例中，壳可以包括至少一个设置在核附近的内壳和设置在量子点的最外层的最外壳，并且内壳可以包括ZnSeS，而最外壳可以包括SnS。例如，在一个实施例中，壳可以具有一种成分的浓度梯度，并且例如，硫(S)的量可以在远离核时增加。

例如，具有核-壳结构的量子点可以包括核和壳，核包括第三半导体化合物，第三半导体化合物包括选自铟(In)、锌(Zn)和磷(P)中的至少一种，以及壳设置在核的至少一部分上并包括第四半导体化合物，第四半导体化合物的组成不同于核的组成。

在一个实施例中，In-Zn-P基第三半导体化合物中锌(Zn)与铟(In)的摩尔比可以大于或等于约25。例如，在一个实施例中，In-Zn-P基第一半导体化合物中锌(Zn)与铟(In)的摩尔比可以大于或等于约28，大于或等于约29，或大于或等于约30。例如，在一个实施例中，In-Zn-P基第一半导体化合物中锌(Zn)与铟(In)的摩尔比可以小于或等于约55:1，例如小于或等于约50:1，小于或等于约45:1，小于或等于约40:1，小于或等于约35:1，小于或等于约34:1，小于或等于约33:1，或小于或等于约32:1。

例如，第四半导体化合物可以包括第II-VI族半导体化合物、第III-V族半导体化合物、第IV-VI族半导体化合物、第IV族半导体化合物、第I-III-VI族半导体化合物、第I-II-IV-VI族半导体化合物、第II-III-V族半导体化合物或其组合。第II-VI族半导体化合物、第III-V族半导体化合物、第IV-VI族半导体化合物、第IV族半导体化合物、第I-III-VI族半导体化合物、第I-II-IV-VI族半导体化合物和第II-III-V族半导体化合物的示例与上述相同。

例如，在一个实施例中，第四半导体化合物可以包括锌(Zn)和硫(S)，并且可选地包括硒(Se)。例如，在一个实施例中，壳可以包括至少一个设置在核附近的内壳和设置在量子点的最外层的最外壳，并且内壳和最外壳中的至少一个可以包括ZnS或ZnSeS的第四半导体化合物。

例如，发射层33可以具有约5nm至约200nm的厚度，例如约10nm至约150nm、约10nm至约100nm，或约10nm至约50nm。

量子点二极管30还可以包括位于下部电极31和发射层33之间和/或上部电极32和发射层33之间的电荷辅助层(未示出)。电荷辅助层可以由单层或两层或更多层形成或限定，并且可以允许空穴或电子容易地从下部电极31注入和/或传输到发射层33和/或从上部电极32注入和/或传输到发射层33。例如，在一个实施例中，电荷辅助层可以包括空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、电子注入层、电荷传输层和/或空穴阻挡层。

例如，在一个实施例中，电荷辅助层可以包括空穴传输层，并且空穴传输层HTL可以包括例如选自聚(9,9-二辛基-芴-co-N-(4-丁基苯基)-二苯胺)(“TFB”)、聚芳胺、聚(N-乙烯基咔唑)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)(“PEDOT”)、聚(3,4-亚乙基二氧噻吩)聚苯乙烯磺酸盐(“PEDOT:PSS”)、聚苯胺、聚吡咯、N,N,N',N'-四(4-甲氧基苯基)-联苯胺(“TPD”)、4-双[N-(1-萘基)-N-苯基-氨基]联苯(“α-NPD”)、m-MTDATA(4,4',4”-三[苯基(间甲苯基)氨基]三苯胺)、4,4',4”-三(N-咔唑基)-三苯胺(“TCTA”)、1,1-双[(二-4-甲苯氨基)苯基环己烷(“TAPC”)、P型金属氧化物(例如NiO、WO

在一个实施例中，发射层33可以对于每个像素分开，也即，分别对应于像素的发射层33的部分可以彼此分开或隔开。在替代实施例中，发射层33可以具有共同设置在量子点二极管30上的公共层的结构。在此种实施例中，发射层33可以具有此结构，其中用于发射第一颜色光的第一发射层、用于发射第二颜色光的第二发射层和用于发射第三颜色光的第三发射层彼此堆叠。

第二基板50面对第一基板10，并且例如可以是玻璃基板、聚合物基板或半导体基板。聚合物基板可以包括例如聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚酰胺、聚醚砜、其共聚物、其衍生物或其组合，但不限于此。在其中第二基板50是聚合物基板的实施例中，可以有效地实现柔性显示装置。第一基板10和第二基板50可以通过密封材料(未示出)彼此组合。

图2示出了根据实施例的显示装置的发射时段和放电时段。

在实施例中，如图2所示，显示装置在1帧周期(1FRAME)内可以具有放电时段和发射时段。可以基于显示装置的驱动频率(例如，12赫兹(Hz)、60Hz、120Hz等)来改变1帧周期(1FRAME)的时间长度。

发射时段(EMI SSI ON)是其间量子点二极管30发射光的时段。显示装置可以通过在发射时段(EMI SSI ON)向每个像素发送对应于灰度(或灰度级)的数据信号来显示图像。

放电时段(DI SCHARGI NG)是消除在发射时段(EMI SSI ON)内累积的非束缚载流子的充电的时段。在将过量的电荷载流子注入量子点二极管30中时或者当发生特定电荷载流子的过量充电时，即使在将额外的电荷载流子注入量子点二极管30中时，发光也可能不会发生，使得量子点二极管30的效率和寿命显著受到影响。

放电时段(DI SCHARGI NG)的时间长度比发射时段(EMI SSI ON)短。放电时段(DISCHARGI NG)的长度可以是1帧内除了发射时段(EMI SSI ON)的整个时段，或者可以是时段的一部分，但不限于此。

在由薄膜晶体管驱动的显示装置的实施例中，可能期望在准确且快速的时间内输入开/关信号，以显示准确的图像灰度级。然而，如果在显示装置的元件中发生过量充电，则当在信号上升时间(该时间是导通元件的时间点)执行延迟输入时，或者甚至立即输入之前充电的信号时，可能会流过非预期的高电流。类似地，即使在关断时间点延迟了信号下降时间，也可能由于充电导致的一些剩余信号(电压)而发生延迟的发光，使得余像可以显示在屏幕上，从而可以期望快速的响应速度。此外，当量子点二极管30中发生充电时，由于俄歇复合，可能发生三重子或双激子，从而可能影响元件的效率和寿命。

因此，根据本公开的显示装置的实施例可以执行操作以消除在发射时段(EMI SSION)之间的时段(例如，非发射时段)期间非束缚载流子的充电累积。因此，在此种实施例中，发射元件(即，量子点二极管30)的发射效率(例如，量子效率或光致发光效率)和寿命得到改善。

在下文中，将参考图3至图5描述显示装置及其驱动方法的实施例。

图3示出了根据实施例的显示装置的示意性框图。

显示装置1的实施例包括显示部分100、扫描驱动器110、数据驱动器120和信号控制器140。为了便于说明和描述，图3示出了显示装置的一些元件，并且显示装置可以包括比上面列出的组成元件更多或更少的组成元件。

显示部分100包括多个像素PX，这些像素连接到多条第一扫描线SL1至SLn中的相应第一扫描线、多条第二扫描线PL1至PLn中的相应第二扫描线以及多条数据线DL1至DLm中的相应数据线。这里，n和m是自然数。多个像素PX中的每一个都基于通过与其对应的数据线传输的数据信号发射光，使得显示部分100可以显示图像。多个像素PX中的每一个都设置有电源电压VDD和VSS。

在实施例中，可以以具有多行和多列的矩阵形式排列多个像素PX。多条第一扫描线SL1至SLn可以在行方向上延伸，并且基本上彼此平行。多条第二扫描线PL1至PLn可以在行方向上延伸，并且基本上彼此平行。多条数据线DL1至DLm可以在列方向上延伸，并且基本上彼此平行。

在实施例中，第一扫描线SL1至SLn和第二扫描线PL1至PLn可以是同一层中的导线。第一扫描线SL1至SLn、第二扫描线PL1至PLn和数据线DL1至DLm可以包括彼此相同或不同的材料，并且可以设置在基板上的彼此相同或不同的层中。这里，当两层设置在彼此相同的层中时，这两层可以直接设置在彼此相同的层上。

扫描驱动器110通过多条第一扫描线SL1至SLn连接到显示部分100。在实施例中，扫描驱动器110通过多条第二扫描线PL1至PLn连接到显示部分100。扫描驱动器110基于控制信号CONT2产生多个第一扫描信号以将多个第一扫描信号传输到多条第一扫描线SL1至SLn，并且产生多个第二扫描信号以将多个第二扫描信号传输到多条第二扫描线PL1至PLn。控制信号CONT2是由信号控制器140生成和传输的扫描驱动器110的操作控制信号。

数据驱动器120通过多条数据线DL1至DLm连接到显示部分100的每个像素PX。数据驱动器120接收图像数据信号DATA，并基于控制信号CONT1将数据信号发送到多条数据线DL1至DLm中的相应数据线。控制信号CONT1是由信号控制器140生成和传输的数据驱动器120的操作控制信号。

数据驱动器120选择对应于图像数据信号DATA的灰度电压，以将灰度电压作为数据信号传输到多条数据线。例如，在一个实施例中，数据驱动器120采样并保持基于控制信号CONT1输入的图像数据信号DATA，并将多个数据信号传输到多条数据线DL1至DLm。数据驱动器120可以将预定电压范围内的数据信号施加到多条数据线DL1至DLm，同时将选通电平的第一扫描信号施加到像素PX。

信号控制器140接收从外部输入的图像信号IS和控制其显示的输入控制信号。图像信号IS可以包括由显示部分100的每个像素PX的灰度区分的亮度信息。

在实施例中，传输到信号控制器140的输入控制信号可以包括数据竖直同步信号、水平同步信号、主时钟信号和数据使能信号。

在此种实施例中，信号控制器140基于图像信号IS、水平同步信号、竖直同步信号、主时钟信号、数据使能信号生成控制信号CONT1和CONT2以及图像数据信号DATA。

在实施例中，信号控制器140生成控制数据驱动器120的操作的控制信号CONT1，并将控制信号CONT1与由图像处理进行处理的图像数据信号DATA一起发送到数据驱动器120。在此种实施例中，信号控制器140将控制扫描驱动器110的操作的控制信号CONT2传输到扫描驱动器110。

信号控制器140可以基于输入的图像信号IS和输入控制信号对图像信号IS执行图像处理，图像处理可以基于显示部分100和数据驱动器120的操作条件来选择。信号控制器140可以通过诸如图像信号IS的伽马校正和亮度补偿的图像处理来生成图像数据信号DATA。

在实施例中，如上所述，第一扫描线SL1至SLn和第二扫描线PL1至PLn连接到扫描驱动器110，但不限于此。或者，第二扫描线PL1至PLn可以连接到除扫描驱动器110之外的单元、电路或模块。

在下文中，将参考图4描述根据实施例的显示装置中包括的像素。

图4示出了图3的显示装置的像素的电路图。

参考图3和图4，像素PX的实施例包括：多个晶体管T1、T2、T3、T4、T5、T6和T7；电容器(也称为存储电容器)Cst；和量子点二极管LED，它们选择性地连接到提供有第一扫描信号S[i]的扫描线SLi、提供有第二扫描信号P[i]的扫描线PLi、提供有数据信号D[j]的数据线DLj以及提供有电源电压VDD和VSS中的每一个的导线。这里，i是等于或小于n的自然数，以及j是等于或小于m的自然数。

量子点二极管LED可以连接在第二节点N2和第三节点N3之间。量子点二极管LED可以基于通过第一晶体管T1传输的驱动电流发光。

第一晶体管T1连接在第一电源电压VDD和第二节点N2之间，并且包括连接到第一节点N1的栅极。第二节点N2可以对应于量子点二极管LED的阳极。第一晶体管T1可以响应于第一节点N1的电压向量子点二极管LED传输驱动电流。

第二晶体管T2连接在数据线DLj和第一节点N1之间，并且包括连接到对应的第一扫描线SLi的栅极。第二晶体管T2可以响应于通过第一扫描线SLi传输的扫描信号S[i]将施加到数据线DLj的数据电压D[j]提供给第一节点N1。

存储电容器Cst连接在第一电源电压VDD与第一节点N1之间。存储电容器Cst可以存储通过第二晶体管T2提供的电压。

第三晶体管T3连接在第一电源电压VDD和第三节点N3之间，并且可以包括连接到对应的第二扫描线PLi的栅极。第三晶体管T3可以响应于通过第二扫描线PLi传输的第二扫描信号P[i]将第一电源电压VDD施加到第三节点N3。第三节点N3可以对应于量子点二极管LED的阴极。

第四晶体管T4连接在第二节点N2和第二电源电压VSS之间，并且可以包括连接到第二扫描线PLi的栅极。第四晶体管T4可以响应于通过第二扫描线PLi传输的第二扫描信号P[i]将第二电源电压VSS施加到第二节点N2。

第五晶体管T5连接在第三节点N3和第二电源电压VSS之间，并且可以包括连接到第二扫描线PLi的栅极。第五晶体管T5可以响应于通过第二扫描线PLi传输的第二扫描信号P[i]将第三节点N3连接到第二电源电压VSS。这里，第五晶体管T5可以与第四晶体管T4互补地操作。例如，在一个实施例中，第四晶体管T4和第五晶体管T5的栅极连接到同一第二扫描线PLi，第五晶体管T5可以是N型薄膜晶体管，以及第四晶体管T4可以是P型薄膜晶体管。

在下文中，将参考图5描述在发射时段(EMI SSI ON)和放电时段(DI SCHARGI NG)中显示装置的驱动方法的实施例。

图5示出了图3的显示装置的驱动时序的时序图。

在下文中，将详细描述施加到第一扫描线SLi、第二扫描线PLi和数据线DLj的信号，第一扫描线SLi、第二扫描线PLi和数据线DLj连接到像素PX(i,j)。

如图5所示，在1帧周期内除了其中显示图像的时段(例如，竖直空白时段)之外的时段(DI SCHARGI NG)期间，可以执行像素放电操作。

在1帧周期中的第一时间点t1，可以将第二扫描信号P[i]改变为选通电平L。在第一时间点t1，第一扫描信号S[i]具有禁用电平H。

因此，第三晶体管T3和第四晶体管T4导通，以及第二晶体管T2和第五晶体管T5关断。

因此，在从第一时间点t1到第二时间点t2的时段，将第二电源电压VSS施加到第二节点N2，并且将第一电源电压VDD施加到第三节点N3。也即，将第二电源电压VSS施加到量子点二极管30的阳极，并且将第一电源电压VDD施加到其阴极。因此，在此种实施例中，可以对非束缚电荷载流子进行放电。

接下来，在发射时段(EMI SSI ON)期间，可以在第三时间点t3将第一扫描信号S[i]改变为选通电平L。在发射时段(EMI SSI ON)期间，第二扫描信号P[i]具有禁用电平H。此外，在从第三时间点t3到第四时间点t4的时段，将相应的数据信号(data)施加到数据线D[j]。

因此，驱动电流流过第一晶体管T1，使得量子点二极管30发光。

在此种实施例中，如上所述，在非发射时段，通过分别向量子点二极管30的阳极和阴极施加相反的电压，可以对非束缚电荷载流子进行放电。因此，消除了包括量子点和电子传输层的发射层的界面充电，从而减少了劣化并增加了寿命。

在下文中，将参考图6至图8详细描述根据另一实施例的显示装置及其驱动方法的替代实施例。

图6示出了根据替代实施例的显示装置的示意性框图。

除了图6的显示装置1还包括发射驱动器130之外，图6中的框图与图3中所示的框图基本相同。图6中所示的相同或相似的元件已经用与上面用于描述图3中所示的显示装置的实施例相同的附图标记来标记，并且将在下文中省略或简化其任何重复的详细描述。

显示部分100包括多个像素PX，这些像素连接到多条第一扫描线SL1至SLn中的相应第一扫描线、多条第二扫描线PL1至PLn中的相应第二扫描线、多条发射控制线EM1至EMn中的相应发射控制线以及多条数据线DL1至DLm中的相应数据线。多个像素PX中的每一个都发射对应于由与其对应的数据线传输的数据信号的光，使得显示部分100可以显示图像。

在此种实施例中，多条发射控制线EM1至EMn可以在行方向上延伸，并且基本上彼此平行。

在此种实施例中，第一扫描线SL1至SLn、第二扫描线PL1至PLn和发射控制线EM1至EMn可以是彼此在同一层中的导线。第一扫描线SL1至SLn、第二扫描线PL1至PLn、发射控制线EM1至EMn和数据线DL1至DLm可以包括彼此相同或不同的材料，并且可以设置在基板上的彼此相同或不同的层中。

发射驱动器130基于控制信号CONT3产生多个发射控制信号。控制信号CONT3可以包括发射开始信号，在彼此不同的定时切换到低电平的发射时钟信号，以及保持控制信号等。发射开始信号是用于产生显示1帧图像的第一发射控制信号的信号。控制信号CONT3中包括的发射时钟信号是用于将发射控制信号施加到多条发射控制线EM1至EMn的同步信号。保持控制信号是用于控制发射驱动器130的信号，使得发射驱动器130在低频驱动期间连续输出发射信号。

在基于控制信号CONT1将使能电平的第一扫描信号和第二扫描信号施加到像素PX时，数据驱动器120可以将数据信号施加到多条数据线DL1至DLm，使得电压电平至少改变一次。

在下文中，将参考图7描述根据替代实施例的显示装置中包括的像素。

图7示出了图6的显示装置的像素的电路图。

像素PX包括：多个晶体管T11、T12、T13、T14、T15、T16和T17；电容器Cst；和量子点二极管LED，它们选择性地连接到提供有第一扫描信号S[i]的扫描线SLi、提供有第二扫描信号P[i]的扫描线PLi、提供有发射控制信号EM[i]的发射控制线EMi、提供有初始化电压Vint的导线、提供有数据信号D[j]的数据线DLj以及提供有电源电压VDD和VSS的导线。

量子点二极管LED可以连接在第二节点N12和第三节点N13之间。量子点二极管LED可以基于通过第一晶体管T11传输的驱动电流发光。

第一晶体管T11连接在第一电源电压VDD和第二节点N12之间，并且包括连接到第一节点N11的栅极。第二节点N12可以对应于量子点二极管LED的阳极。第一晶体管T11可以响应于第一节点N11的电压向量子点二极管LED传输驱动电流。

第二晶体管T12连接在数据线DLj和第一节点N11之间，并且包括连接到对应的第一扫描线SLi的栅极。第二晶体管T12可以响应于传输到第一扫描线SLi的扫描信号S[i]，通过存储电容器Cst将施加到数据线DLj的数据电压D[j]提供给第一节点N11。

存储电容器Cst连接在第二晶体管T12和第一节点N11之间。存储电容器Cst可以存储通过第二晶体管T12提供的电压。

第三晶体管T13连接在第一晶体管T11的一个端部和第一节点N11之间，并且包括连接到对应的第一扫描线SLi的栅极。

第四晶体管T14连接在第一电源电压VDD和第一晶体管T11的一个端部之间，并且包括连接到发射控制线EMi的栅极。

第五晶体管T15连接在第一晶体管T11的一个端部和第三节点N13之间，并且可以包括连接到相应的第二扫描线PLi的栅极。第五晶体管T15可以响应于通过第二扫描线PLi传输的第二扫描信号P[i]将第一电源电压VDD施加到第三节点N13。第三节点N13可以对应于量子点二极管LED的阴极。

第六晶体管T16连接在第二节点N12和第三节点N13之间，并且可以包括连接到第二扫描线PLi的栅极。第六晶体管T16可以响应于通过第二扫描线PLi传输的第二扫描信号P[i]将第二电源电压VSS施加到第二节点N12。

第七晶体管T17连接在第三节点N13和第二电源电压VSS之间，并且可以包括连接到第二扫描线PLi的栅极。第七晶体管T17可以响应于通过第二扫描线PLi传输的第二扫描信号P[i]将第三节点N13连接到第二电源电压VSS。这里，第七晶体管T17可以与第六晶体管T16互补地操作。例如，在一个实施例中，第六晶体管T16和第七晶体管T17的栅极连接到同一第二扫描线PLi，第七晶体管T17可以是N型薄膜晶体管，以及第六晶体管T16可以是P型薄膜晶体管。

在下文中，将参考图8描述在发射时段(EMI SSI ON)和放电时段(DI SCHARGI NG)中显示装置的驱动方法的实施例。

图8示出了图6的显示装置的驱动时序的时序图。

在下文中，将详细描述施加到第一扫描线SLi、第二扫描线PLi、发射控制线EMi和数据线DLj的信号，第一扫描线SLi、第二扫描线PLi、发射控制线EMi和数据线DLj连接到像素PX(i,j)。

在实施例中，如图8所示，在1帧周期内除了其中显示图像的时段(例如，竖直空白时段)之外的时段(DI SCHARGI NG)期间，可以执行像素放电操作。

在第一时间点t1，可以将发射控制信号EM[i]改变为禁用电平H。在第一时间点t1，第一扫描信号S[i]和第二扫描信号P[i]具有禁用电平H。

在第二时间点t2，可以将第一扫描信号S[i]和第二扫描信号P[i]改变为选通电平L。在从第二时间点t2到第四时间点t4的时段，可以施加具有选通电平L的第一扫描信号S[i]和第二扫描信号P[i]。在从第二时间点t2到第三时间点t3的时段，将高电平电压H施加到数据线DL[j]。

因此，第二晶体管T12、第三晶体管T13、第五晶体管T15和第六晶体管T16导通，以及第七晶体管T17关断。

将第二电源电压VSS施加到第二节点N12，并且通过存储电容器Cst的耦合将高电平电压H传输到第三节点N13。也即，将第二电源电压VSS施加到量子点二极管30的阳极，并且将高电平电压施加到其阴极。通过向量子点二极管30施加反向电压，可以对非束缚电荷载流子进行放电。

在第三时间点t3，将低电平电压L施加到数据线DL[j]。因此，通过存储电容器Cst的耦合将低电平电压L传输到第三节点N13。

在发射时段(EMI SSI ON)期间，在第五时间点t5，可以将发射控制信号EM[i]改变为选通电平L，以及在第六时间点t6，可以将第一扫描信号S[i]改变为选通电平L。在从第五时间点t5到第六时间点t6的时段，第二扫描信号P[i]具有禁用电平H。另外，在从第六时间点t6到第七时间点t7的时段，将相应的数据信号(data)施加到数据线D[j]。

因此，驱动电流流过第一晶体管T1，使得量子点二极管30发光。

在此种实施例中，如上所述，在非发射时段，通过向量子点二极管30的阳极和阴极施加反向电压，可以对非束缚电荷载流子进行放电。因此，消除了包括量子点和电子传输层的发射层的界面充电，从而减少了劣化并增加了寿命。

在下文中，将参考图9至图11详细描述当驱动根据本公开实施例的发光元件和包括该发光元件的显示装置时的测量结果。

图9示出了根据实施例和比较例的显示装置的亮度变化率对时间的测量结果的曲线图。

比较示例是其中1帧的频率为60Hz并且以恒定亮度(650nit)驱动蓝色量子点二极管30的情况。

实施例是此情况，其中当1帧的频率是60Hz并且以恒定亮度(650nit)驱动蓝色量子点二极管30时，其中在放电时段(DI SCHARGI NG)，将大约-5伏(V)施加到量子点二极管30的阳极，以及将大约2.7V施加到其阴极。

根据随时间的亮度变化率(Δ辉度)(％)，可看出的是，与根据比较例的显示装置相比，根据实施例的显示装置在较长时间中不会出现亮度变化。

图10示出了根据实施例和比较例的显示装置的量子点二极管的PL下降的测量结果的曲线图。

在图10中，参考值是最初测量的EL亮度值和PL亮度值。表1示出了实施例和比较例的EL亮度值和PL亮度值与参考值相比降低了多少。

(表1)

如表1和图10所示，可看出的是，本实施例的显示装置的PL亮度值的降低小于比较例。也即，本实施例的量子点二极管30的发射效率与比较例的量子点二极管30的发射效率的不同之处在于在放电时段(DI SCHARGI NG)施加到量子点二极管30的两个电极的电压。

在根据实施例向量子点二极管30的两个电极施加反向电压之后，通过关闭像素(非发射状态)来测量PL亮度值，并且在根据比较例向量子点二极管30的两个电极施加恒定电压之后，通过关闭像素(非发射状态)来测量PL亮度值，并且可看出的是，实施例中的像素的PL亮度值高于比较例中的像素的PL亮度值。

图11示出了在电退火之后根据示例和比较例的显示装置的外部量子效率对亮度的测量结果的曲线图。

(表2)

1)EQE max(％):指最大外部量子效率

从表2和图11可看出，与根据比较例制造的显示装置的发射效率相比，根据本实施例制造的显示装置的发射效率从大约6.8％提高到大约9.4％。

本发明不应当被解释为局限于在此阐述的这些实施例。相反，提供这些实施例使得本发明将是透彻和完整的，并且将向本领域的技术人员充分地传达本发明的概念。

尽管已经参考本发明的实施例明确示出和描述了本发明，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求书界定的本公开的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。