双层OLED显示单元、显示面板及电子设备的制作方法

双层oled显示单元、显示面板及电子设备
技术领域
1.本公开涉及显示技术领域，特别涉及一种双层oled显示单元、显示面板及电子设备。


背景技术：

2.有机发光显示器件(oled，organic light-emitting diode)的基本结构包括阳极层(anode)，功能层和阴极层(cathode)。其中功能层包括：空穴注入层(hil，hole injection layer)、空穴传输层(htl，hole transport layer)、发光层(eml，emission layer)与电子传输层(etl，electron transport layer)，还可以包括空穴阻挡层(hbl，hole block layer)，电子阻挡层(ebl，electron block layer)等。当给阴极和阳极提供适当电压时，电子和空穴分别从阴极和阳极注入到电子和空穴传输层，在迁移到发光层后复合发光，从而实现oled器件自身发光的特性。
3.但是当前的oled显示单元在其施加的电流密度增加的情况下，oled器件的发光位置会发生偏移，如图1所示，导致其红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层的出光量发生变化，使oled单元最终发出的光线会向其中一个颜色偏移，导致色偏现象产生。


技术实现要素：

4.本公开实施例的目的在于提供一种双层oled显示单元、显示面板及电子设备，用以解决现有技术中高低电流密度下的色偏问题。
5.本公开的实施例采用如下技术方案：一种双层oled显示单元，至少包括：依次层叠设置的阳极、第一发光单元、电荷生成层、第二发光单元、阴极；其中，所述第一发光单元至少包括第一发光组和第二发光组，所述第二发光单元至少包括第三发光组和第四发光组，所述第一发光组与所述第三发光组和第四发光组中的任意一组的发光颜色相同，所述第二发光组与所述第三发光组和所述第四发光组中另一组的发光颜色相同；在所述第一发光单元中，第一预设发光组中的主体材料和发光材料之间的能级差大于或等于预设阈值；其中，所述第一预设发光组为所述第一发光组或所述第二发光组；在所述第二发光单元中，第二预设发光组中的主体材料与发光材料之间的能级差大于或等于预设阈值，其中，所述第二预设发光组为所述第三发光组和所述第四发光组中发光颜色与所述第一预设发光组不同的发光组。
6.在一些实施例中，所述电荷生成层至少包括：靠近所述第一发光单元设置的电子生成层，以及，靠近所述第二发光单元设置的电荷生成层。
7.在一些实施例中，所述预设阈值为0.2ev。
8.在一些实施例中，所述第一发光组和所述第二发光组之间设置有第一阻隔层；所述第三发光组和所述第四发光组之间设置有第二阻隔层。
9.在一些实施例中，所述第一发光单元和所述第二发光单元分别包括红色发光层、蓝色发光层和绿色发光层；其中，所述第一发光组和所述第二发光组中的一个发光组包括
直接接触的两个发光层；所述第三发光组和所述第四发光组中的一个发光组包括直接接触的两个发光层。
10.在一些实施例中，所述直接接触的两个发光层为蓝色发光层和绿色发光层。
11.在一些实施例中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中还包括：电子传输层、电子阻挡层、空穴传输层、空穴注入层。
12.在一些实施例中，所述第一发光单元包括沿远离所述阳极的方向依次层叠设置的空穴注入层、空穴传输层、电子阻挡层、红色发光层、第一阻隔层、蓝色发光层、绿色发光层、电子传输层；所述第二发光单元包括沿远离所述阴极的方向依次层叠设置的电子传输层、红色发光层、第二阻隔层、绿色发光层、蓝色发光层、电子阻挡层、空穴传输层。
13.在一些实施例中，所述第一发光单元和所述第二发光单元中所有发光层的材料均为荧光材料。
14.本公开的实施例还提供了一种显示面板，其特征在于，所述显示面板至少包括多个如上述的双层oled显示单元。
15.本公开的实施例还提供了一种电子设备，其特征在于，所述电子设备至少包括上述的显示面板。
16.本公开实施例的有益效果在于：通过将两个发光单元叠放设置，并限定两个发光单元在高电流密度下所偏移的颜色不同，以使两种不同的偏移颜色叠加后减弱了色偏效果，保证oled显示单元整体所呈现的显示效果更佳，用户体验更好。
附图说明
17.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
18.图1为现有技术中oled显示单元的层级结构示意图；
19.图2为本公开第一实施例中双层oled显示单元的层级结构示意图；
20.图3为本公开第一实施例中host1与dopant之间能级差示意图；
21.图4为本公开第一实施例中host2与dopant之间能级差示意图；
22.图5为本公开第一实施例中两种不同的主体材料所制作的发光层在不同电流下的电压变化曲线；
23.图6为本公开第一实施例中两种不同的主体材料所制作的发光层的使用寿命变化曲线；
24.图7为本公开第一实施例中样本1的光谱图；
25.图8为本公开第一实施例中样本2的光谱图。
具体实施方式
26.此处参考附图描述本公开的各种方案以及特征。
27.应理解的是，可以对此处申请的实施例做出各种修改。因此，上述说明书不应该视为限制，而仅是作为实施例的范例。本领域的技术人员将想到在本公开的范围和精神内的
其他修改。
28.包含在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本公开的实施例，并且与上面给出的对本公开的大致描述以及下面给出的对实施例的详细描述一起用于解释本公开的原理。
29.通过下面参照附图对给定为非限制性实例的实施例的优选形式的描述，本公开的这些和其它特性将会变得显而易见。
30.还应当理解，尽管已经参照一些具体实例对本公开进行了描述，但本领域技术人员能够确定地实现本公开的很多其它等效形式，它们具有如权利要求的特征并因此都位于借此所限定的保护范围内。
31.当结合附图时，鉴于以下详细说明，本公开的上述和其他方面、特征和优势将变得更为显而易见。
32.此后参照附图描述本公开的具体实施例；然而，应当理解，所申请的实施例仅仅是本公开的实例，其可采用多种方式实施。熟知和/或重复的功能和结构并未详细描述以避免不必要或多余的细节使得本公开模糊不清。因此，本文所申请的具体的结构性和功能性细节并非意在限定，而是仅仅作为权利要求的基础和代表性基础用于教导本领域技术人员以实质上任意合适的详细结构多样地使用本公开。
33.本说明书可使用词组“在一种实施例中”、“在另一个实施例中”、“在又一实施例中”或“在其他实施例中”，其均可指代根据本公开的相同或不同实施例中的一个或多个。
34.当前的oled显示单元在其施加的电流密度增加的情况下，oled器件的发光位置会发生偏移，导致其红色发光层、绿色发光层、蓝色发光层的出光量发生变化，使oled单元最终发出的光线会向其中一个颜色偏移，导致色偏现象产生。图1中所示的oled结构中，host表示各个发光层的主体材料，rd、gd、bd则分别代表红色、绿色和蓝色的发光材料，按照当前的发光层设置位置，在高电流密度下，发光区向左移动，使oled单元最终出现红色色偏。
35.为了解决上述问题，本公开第一实施例提供了一种双层oled显示单元，其结构示意图如图2所示。在图2中，双层oled显示单元主要包括依次层叠设置的阳极30、第一发光单元10、电荷生成层40(cgl，charge generation layer)、第二发光单元20以及阴极50，即将第一发光单元10和第二发光单元20进行堆叠设置，并且在二者中间增加电荷生成层40作为第一发光单元10对应的阴极以及第二发光单元对应的阳极，形成一个双层的oled显示单元。进一步地，电荷生成层40分为靠近第一发光单元10设置的电子生成层41，作为第一发光单元10的阴极向第一发光单元中传输电子，还包括靠近第二发光单元20设置的空穴生成层42，作为第二发光单元20的阳极向第二发光单元中注入空穴，进而形成两个独立完整的发光单元实现发光。
36.具体地，第一发光单元10和第二发光单元20均用于发出白色光线以实现显示单元的显示功能，每个发光单元中都至少具有两个发光组用于进行不同颜色光线的发出。其中，第一发光单元10至少包括第一发光组11和第二发光组12，第二发光单元20则至少包括第三发光组21和第四发光组22。本实施例中限定，第一发光组11所发出的光线的颜色与第三发光组21和第四发光组22中的任意一组的发光颜色相同，而第二发光组12所发出的光线的颜色则与第三发光组21和第四发光组22中另外一组的发光颜色相同。在实际实现时，每个发光单元中的两个发光组中一定有一组更靠近该单元的阳极，另一组则更靠近阴极，因此在
使用不同材料制作发光组中的发光层时，其可能发生的发光区偏移的方向也存在不同，因此，本实施例将三种颜色的发光层分为两组，更便于进行发光区偏移方向的控制，只要使其偏移至两个发光组中任意一组的位置即可。
37.一般情况下，一个发光单元中至少包括红色(r)、蓝色(b)和绿色(g)三种不同颜色的发光层，而发光单元中所包括的两个发光组则有一个发光组中包括一种颜色的发光层，另一个发光组则包括剩余两种颜色的发光层，并且两个发光单元中具有一个发光层的发光组中发光层的颜色相同，例如第一发光组11包括红色发光层，则第二发光组12包括蓝色发光层和绿色发光层，第三发光组21中包括蓝色发光层和绿色发光层，第四发光组22中包括红色发光层，第一发光组11和第四发光组22的发光层颜色相同，第二发光组12和第三发光组21的发光层颜色相同。需要了解的是，在第二发光组12和第三发光组21中，蓝色发光层和绿色发光层直接接触设置，当发光区偏移至第二发光组12或第三发光组21的位置时，因蓝色发光层和绿色发光层直接接触且二者之间具有能量差，在实际发光时一般为同时发光，使对应发光组发出的光的颜色为蓝色和绿色的混合色。另外，本实施例所描述的发光组所包括的两个发光层的颜色可以为三原色中的任意两种，只要保证两个发光单元中的发光组所包含的颜色相同即可，并不限制具体是哪两种颜色。
38.在一些实施例中，如图2所示，第一发光组11和第二发光组12之间设置有第一阻隔层13，第三发光组21和第四发光组22之间设置有第二阻隔层23，上述两个阻隔层均用于实现发光组中发光层之间的能量转移，避免在其中一个发光组发光时带动单元中另一个发光组发光，导致发光单元呈现的颜色出现偏差。在实际制作时，第一阻隔层13和第二阻隔层23均可以使用4,4'-环己基二[n,n-二(4-甲基苯基)苯胺](tapc)或者1,3-二咔唑-9-基苯(mcp)材料制成，也可以使用其他具有相同功能的材料制成，本实施例不进行限制。
[0039]
在本实施例中，通过限定发光组的主体材料(host)与发光材料(dopant)之间的能级差，来实现发光单元在高密度电流下发光区域偏移位置的控制。具体地，当发光单元的其中一个发光组a中发光层的主体材料与发光材料之间的能级差大于或等于预设阈值时，对应发光材料则对空穴或电子具有束缚作用，使空穴或电子被束缚在发光层a处，此时从另一端注入进发光单元的电子或空穴则需要移动至该发光层a才能与被束缚住的空穴或电子结合发光，使得该发光层a所发出的光线亮度增加，在同一个发光单元中另一个发光组b的光线亮度不变的情况下，该发光单元整体所呈现出的颜色会向发光层a的颜色偏移，产生色偏。当有两个发光单元叠加时，只要控制第一发光单元10所偏移的颜色与第二发光单元20所偏移的颜色不同，两种不同颜色在叠加后则削弱了显示单元整体的色偏效果，使不同颜色的配比基本均衡，最终显示单元呈现出的白光效果更好，不会在高低电流密度发生变化的情况下出现色偏问题，保证oled显示单元整体所呈现的显示效果更佳，用户体验更好。
[0040]
具体地，在第一发光单元10中，限定第一预设发光组的主体材料和发光材料之间的能级差大于或等于预设阈值，其中，第一预设发光组可以是第一发光组11或第二发光组12中任意一组；而在第二发光单元20中，限定第二预设发光组的主题材料和发光材料之间的能级差大于或等于预设阈值，其中，第二预设发光组则为第三发光组21和第四发光组22中与第一预设发光组的发光颜色不同的发光组。例如，第一发光组11为第一预设发光组，其包括红色发光层，在第二发光单元20中第三发光组21中包括蓝色发光层和绿色发光层，第四发光组22中包括红色发光层，则第二预设发光组为第三发光组21，使其与第一预设发光
组所发出的颜色不同即可。
[0041]
在实际实现时，可以根据第一预设发光组和第二预设发光组所设置的位置来选定不同的主体材料和发光材料，使二者之间的能级差大于或等于预设阈值，当预设发光组位于靠近显示单元的阴极50一侧时，可选择对电子具有更强束缚作用的发光材料和主体材料制作发光层，而当预设发光组位于靠近显示单元的阳极30一侧时，可选择对空穴具有更强束缚作用的发光材料和主体材料制作发光层，而具体材料的选择可根据材料特性或材料成本等实际因素进行选择，本实施例不进行具体限制。
[0042]
在一些实施例中，预设阈值通常设置为0.2ev，也即预设发光组中主体材料与发光材料之间的能级差大于或等于0.2ev即可实现对空穴或电子的束缚。图3和图4示出了在发光材料不变时，两种不同主体材料与发光材料之间的能级差示意图，其中，host1与dopant之间能级差为0.7ev，host2与dopant之间能级差为0.2ev，其能级差均大于预设阈值，即均具有对空穴或电子的束缚作用。
[0043]
图5则示出了使用上述两种不同的主体材料所制作的发光层在不同电流(j)下的电压(v)变化曲线。如图5所示，右侧曲线为host1所制作的发光层在不同电流下的电压变化情况，左侧曲线则代表host2所制作的发光层在不同电流下的电压变化情况。根据图5可知，当host和dopant之间能级差增大时，材料对空穴或电子的束缚能力有所增加，使得空穴或电子传输变慢，导致发光层电阻增加，电压增加，进而需要更大的能源消耗。
[0044]
与此同时，图6示出了使用上述两种不同的主体材料所制作的发光层的使用寿命(lifetime)变化曲线，本实施例通过发光层的亮度(luminance)变化来表示其使用寿命的变化。如图6所示，下方曲线为host1所制作的发光层的使用寿命变化情况，上方曲线则为host2所制作的发光层的使用寿命变化情况。基于图6可知，当host和dopant之间能级差增大时，材料对空穴或电子的束缚能力有所增加，易导致发光层随着时间变化发光亮度降低，即寿命减少，影响器件正常使用。由此可知，虽然主体材料与发光材料之间的能级差越大对空穴或电子的束缚性越强，但是可能会造成能耗的增加以及对器件寿命的损伤，因此，在实际选择材料时，保证host和dopant之间能级差在0.2ev即可。
[0045]
另外，如图2中所示的双层oled显示单元的结构，其还包括电子传输层etl、电子阻挡层ebl、空穴传输层htl、空穴注入层hil等，用以实现oled发光单元中相应的电子或空穴的传输或阻挡功能，其每个层级具体的位置可直接根据现有技术中oled单元中各个层级的位置进行设计，本实施例不进行详细赘述。在一些实施例中，第一发光单元10和第二发光单元20的所有发光层的材料均为荧光材料，其相较于磷光材料而言，制作出的发光单元具有更长的使用寿命，进一步降低了发光单元的制作和维修成本。
[0046]
在实际制作时，可以按照如图2所示的方式，在远离阳极30的一侧依次层叠设置空穴注入层、空穴传输层、红色发光层、第一阻隔层13、蓝色发光层、绿色发光层以及电子传输层以作为第一发光单元10，沿远离阴极40的方向依次层叠设置电子传输层、红色发光层、第二阻隔层23、绿色发光层、蓝色发光层、电子阻挡层、空穴传输层以形成第二发光单元20，在第一发光单元10和第二发光单元20之间设置电荷生成层40，满足两个发光单元同时发光的效果。
[0047]
本实施例通过将两个发光单元叠放设置，并限定两个发光单元在高电流密度下所偏移的颜色不同，以使两种不同的偏移颜色叠加后减弱了色偏效果，保证oled显示单元整
体所呈现的显示效果更佳，用户体验更好。
[0048]
下面将结合对照样本对本实施例所提供的双层oled显示单元的显示效果进行说明。
[0049]
样本1为基于现有技术制作的oled发光单元，其在施加的电流密度为10j和100j的情况下的光学参数如表1所示，其对应的光谱图如图7所示：
[0050][0051]
样本2则为基于本实施例中的方案所制作的双层oled显示单元，其在施加的电流密度为10j和100j的情况下的光学参数如表2所示，其对应的光谱图如图8所示：
[0052][0053]
基于表1和图7的内容可知，样本1在施加的电流密度增加时使光谱中红光的比例增加，导致其发出的光的颜色偏红，具体色偏值为0.012。而基于表2和图8的内容可知，样本2在施加的电流密度增加时对应的光谱形状与低电流密度时基本相同，色偏值仅有0.006，相较于样本1的色偏降低了一个数量级，对于实际的显示效果来说，样本2的色偏效果基本无法被用户感知，具有更好的显示效果。
[0054]
本公开的第二实施例提供了一种显示面板，该面板至少包括多个第一实施例所述的双层oled显示单元，多个显示单元之间可以按照阵列排布形成显示面板，以保证在提升显示面板亮度(即增加电流密度)时，显示面板显示的颜色不会出现色偏情况，使显示面板显示效果更佳，用户体验更好。需要注意的是，显示面板中还可以包括其他用于实现显示面板功能的层级结构，如触控层、电极、数据线、盖板等，均可根据实际需求进行添加，本实施例不进行限制。
[0055]
本公开第三实施例提供了一种电子设备，该设备可以是手机、电脑显示器、手表、电视等具有显示功能的设备，并且该电子设备中至少包括本公开第二实施例提供的显示面板，以保证在提升电子设备的显示亮度(即增加电流密度)时，其最终呈现的显示效果不会出现色偏情况发生，具有更好的用户观看体验。应当了解的是，电子设备中还应当包括用以实现电子设备其他功能的器件或结构，均可根据实际需求进行添加或设置，本实施例不进行限制。
[0056]
以上对本公开多个实施例进行了详细说明，但本公开不限于这些具体的实施例，本领域技术人员在本公开构思的基础上，能够做出多种变型和修改实施例，这些变型和修改都应落入本公开所要求保护的范围之内。