TWI668893B - 有機電發光裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明揭示一種有機電發光裝置包括：一陽極；一陰極；一發光層，係配置於該陽極及該陰極之間；以及一光散射層，係配置於該發光層及該陰極之間。

Description

有機電發光裝置
本發明係關於一種有機電發光裝置。
本發明係主張於2012年5月31日所提出之韓國專利申請第10-2012-0058936號之優先權，且其所揭示之內容均併入本發明以供參考。
一種有機電發光裝置藉由將電子及電洞自兩電極注入一有機材料層中以將一電流轉換成可見光。該有機電發光裝置可具有一包括兩個或多個有機材料層的多層結構。例如，除了一發光層，該有機電發光裝置可視需要更包括一電子或電洞注入層、一電子或電洞阻擋層或一電子或電洞傳輸層。
近來，當該有機電發光裝置的使用已朝多樣化發展時，針對可改善該有機電發光裝置性能之材料研究已如火如荼地進行。
本發明係提供一種具有一新穎結構的有機電發光裝置。
依據本發明之一示範性實施例的一種有機電發光裝置，其包括：一陽極；一陰極；以及一發光層，係配置於該陽極及該陰極之間；以及更包括一光散射層，係配置於該發光層及該陰極之間。
依據本發明之另一示範性實施例，該有機電發光裝置包括：一第一電荷輸送通道，係配置於該發光層及該陰極之間；以及一第二電荷輸送通道，係配置於該發光層及該陽極之間，其中該第一電荷輸送通道包括：一第一P型有機材料層，係與該陰極相連；以及一第一N型有機材料層，係配置於該第一P型有機材料層及該發光層之間，且該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機 材料層之間。
依據本發明之又一示範性實施例，該有機電發光裝置包括：一緩衝層，係配置於該發光層及該陰極之間，其中，該緩衝層包括：一第一P型有機材料層，係與該陰極相連；以及一第一N型有機材料層，係配置於該第一P型有機材料層及該發光層之間，且該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。
依據本發明之另一示範性實施例，該有機電發光裝置包括：一第一P型有機材料層，係配置於該發光層及該陰極之間；以及一第一N型有機材料層，係配置於該發光層及該第一P型有機材料層之間，且該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。
依據本發明之示範性實施例可藉由該光散射層以改變在該裝置中所產生之光線的通道來改善光提取效率。
圖1至3係依據本發明之示範性實施例，分別說明有機電發光裝置之有機材料層的堆疊結構。
圖4說明在圖2及3中所示之有機電發光裝置中，一介於一第一P型有機材料層及一陰極之間的電荷移動。
圖5說明在圖3中所示之該有機電發光裝置中，於一發光層、一第一N型有機材料層、該第一P型有機材料層以及該陰極之間的電荷移動。
圖6及7係依據本發明之其他示範性實施例，說明在有機電發光裝置中，於一發光層、一第一N型有機材料層、該第一P型有機材料層以及一陰極之間的電荷移動。
圖8及9係依據本發明之其他示範性實施例，說明在有機電發光裝置中，介於一陽極及一陰極之間的電荷移動。
圖10A至10F係SEM相片，說明在實驗例中所製造之光散射層的表面特性。
圖11A至11C係SEM相片，說明在實驗例中所形成之有機材料層的表面特性。
下文中，將詳細描述本發明所闡述之示範性實施例。
在本發明中，一N型意旨N型半導體特性。換句話說，一N型有機材料層係一有機材料層，其具有一電子於該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階注入或傳輸之特性，以及一有機材料層，其具有一電子移動性大於電洞移動性的材料特性。相反地，一P型意旨一P型半導體特性。換句話說，一P型有機材料層係一有機材料層，其具有一電洞於該最高佔據分子軌道(HOMO)能階注入或傳輸之特性，以及一有機材料層，其具有一電洞移動性大於電子移動性的材料特性。在本發明中，"一於該最高佔據分子軌道(HOMO)能階傳輸電荷的有機材料層"以及該P型有機材料層可當作具有相同意義來使用。此外，"一於該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階傳輸電荷的有機材料層"以及該N型有機材料層可當作具有相同意義來使用。
在本發明中，能階意指能量的大小。據此，即使當將一能階表示自真空度呈負(-)方向時，將該能階解釋成意旨一該對應能量值的絕對值。例如，該最高佔據分子軌道(HOMO)能階意旨一自該真空度至該最高佔據分子軌道的距離。此外，該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階意旨一自該真空度至該最低未佔據分子軌道的距離。
在本發明中，一電荷意旨一電子或一電洞。
在本發明中，"一電荷傳輸通道"意旨一通道，電子或電洞係 透過該通道傳輸。該通道可形成於該中間層之介面，以及可透過一附加層所形成。例如，於該示範性實施例中一第一電荷輸送通道包括一第一P型有機材料層以及一第一N型有機材料層。此外，在該示範性實施例中，一第二電荷輸送通道可僅包括一介於一陽極以及一發光層之間的介面，且可包括一附加地配置於該陽極及該發光層之間的膜層。
在本發明中，"未摻雜"意旨：建構一有機材料層的有機材料未被一具有其他性質的材料所摻雜。例如，當一"未摻雜"有機材料層係一P型材料時，該"未摻雜的"可意旨：該有機材料層未被一N型材料所摻雜。此外，該"未摻雜的"可意旨：一P型有機材料除了一有機材料以外未被一無機材料所摻雜。由於有機材料具有相同的性質，例如，P型特性在性質方面彼此相似，可混合其中的兩者或多者以作為使用。該未摻雜的有機材料層意旨：該膜層係僅由在其性質上具有相同特性的材料所組成。
依據本發明之一示範性實施例，提供一種有機電發光裝置，包括：一陽極；一陰極；一發光層，係配置於該陽極及該陰極之間；以及一光散射層，係配置於該發光層及該陰極之間。圖1係依據本發明之一示範性實施例，說明在有機電發光裝置中一膜層的堆疊結構。依據圖1，該陽極、該發光層、該光散射層以及該陰極係堆疊於一基板上。
該光散射層可包括一光散射結構，係配置於該膜層之表面中或表面上。
依據本發明之一示範性實施例，該光散射結構可由一粒子結構所形成，該粒子結構係藉由建構一包括於該光散射層中的材料分子之集團所形成。在本說明書中，該粒子結構包括一藉由建構一分子之集團所形成的個別粒子或一藉由聚集這些粒子所形成之結構。在本說明書中，該藉由聚集粒子所形成之結構意旨，各個該粒子之至少一部分的表面或骨架在被聚集前維持一型態。據此，當個別粒子或粒子的結構在被聚集前維持該至少一部分的表面或骨架的型態時，藉由該聚集的結構在一光散射層的表 面中或上產生粗糙度。
例如，藉由建構一包括於該光散射層中的材料分子之集團所形成的粒子結構，其所導致的粗糙程度可為2奈米至50奈米。在本說明書中，在原子力顯微鏡(AFM)數據中，粗糙程度係一Ra值。在本說明書中，該Ra係藉由一在具有粗糙度的表面上之表面高度之間的差值之平均值所計算而得。
依據該示範性實施例，依據上述位於該陰極及該發光層之間的粒子結構，藉由配置一具有前述粗糙度的光散射層，可最大化光提取的效率。具體而言，可藉由最小化依據表面電漿的光吸收來最大化發光效率。此外，相較於包括一光散射結構於該發光層中或於該發光層接觸的該有機材料層中的例子，當該光散射層係與該陰極相連並且一或多個有機材料層係配置於該光散射層與該發光層之間時，可達成該有機材料層的厚度一致性並且可防止在裝置效率上的劣化。
依據本發明之一示範性實施例，包括於該光散射層中的材料係一有機材料。換句話說，藉由建構一有機材料分子之集團所形成的該粒子結構之粗糙度可提供一光散射功能。
該有機材料的一具體種類可具有有如上所述粗糙度之一粒子結構，其僅藉由沉積方法來形成一膜層。
可藉由沉積呈一特定成分比例之兩個以上的材料來形成該粒子結構，並且亦可經由僅沉積一材料而形成，且藉由該材料原有的物理性質來形成一具有上述粗糙度的粒子結構。
視包括於該光散射層中的材料種類而定，當形成光散射層時，藉由建構一材料粒子之集團所形成的粒子之大小是可改變的。例如，藉由建構一有機材料分子之集團所形成的粒子之粒徑可為數微米，例如，在自0.5微米至30微米的範圍內，具體而言，自1微米至10微米。可依據粒子的粒徑來控制上述粗糙度。為了控制該粒子的粒徑，可選擇材料的 種類以及用來形成該光散射層之材料組合或其組合比例。
即使視該光散射層的厚度而定，藉由建構一材料分子之集團所形成的粒子之大小是可改變的。可藉由材料的種類或製程條件來選擇該光散射層的厚度，並且形成具有一厚度之該光散射層為，例如，自20奈米至500奈米，以及具體而言，自50奈米至200奈米。
依據本發明之另一示範性實施例，該光散射層係物理性地接觸該陰極。此時，與該光散射層相接觸之該陰極表面可具有該粒子結構，與該陰極相接觸之該光散射層的表面上具有粗糙度陰極。依據一實施例，即使與與該光散射層相接觸之該陰極的表面相反的一表面可具有該粒子結構的形式，該粒子結構在與該陰極相接觸之該光散射層的一表面上具有粗糙度。
依據本發明的另一示範性實施例，該有機電發光裝置包括：一第一電荷輸送通道，係配置於該發光層及該陰極之間；以及一第二電荷輸送通道，係配置於該發光層及該陽極之間，其中該第一電荷輸送通道包括：一第一P型有機材料層，係與該陰極相連；以及一第一N型有機材料層，係配置於該第一P型有機材料層及該發光層之間，並且該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。
依據本發明的又一示範性實施例，該有機電發光裝置包括：一緩衝層，係配置於該發光層及該陰極之間，其中該緩衝層係與該陰極相連且包括：一第一P型有機材料層；以及一第一N型有機材料層，係配置於該第一P型有機材料層及該發光層之間，且該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。
依據本發明的又另一示範性實施例，該有機電發光裝置包括：一第一P型有機材料層，係配置於該發光層及該陰極之間；以及一第一N型有機材料層，係配置於該發光層及該第一P型有機材料層之間，其 中該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。
當該光散射層係配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間時，可藉由該光散射層及該第一P型有機材料層而同時展現將於下面所述的效用，且該第一P型有機材料層可增進在該光散射層與該陰極之間的附著特性。圖2係展現該些效用之該有機電發光裝置的一實施示範圖例。
依據圖2，一陽極、一發光層、一第一N型有機材料層、一光散射層、一第一P型有機材料層以及一陰極係依序推疊於一基板上。圖2說明一實施例，其中該陽極係配置於該基板上，但其中該陰極係配置於該基板上的情況亦包括於本示範性實施例的範圍內。例如，依據本發明之一示範性實施例，該有機電發光裝置可具有一結構，其中該陰極、該第一P型有機材料層、該光散射層、該第一N型有機材料層、該發光層以及該陽極依序地堆疊於該基板上。
當該光散射層係該第一P型有機材料層，可藉由導入一膜層而同時展現一導入該第一P型有機材料層所導致的效用，以及一由該光散射層所致使的效用。圖3係展現該些效用之該有機電發光裝置的一實施示範圖例。
作為一例子，該光散射層可包括一多環縮合環化合物以及一芳基胺化合物。包括一多環縮合環化合物以及一芳基胺化合物的該光散射層可為該第一P型有機材料層，或可配置於該第一P型有機材料層及該N型有機材料層之間。
該芳基胺化合物的一例子包括一下列式1之化合物：[式1]
在式1中，Ar1、Ar2、以及Ar3係各自獨立為氫或一烴基。此時，Ar1、Ar2、以及Ar3中的至少一者可包括一芳香族烴取代基，且該取代基可彼此相同，以及可由相異的取代基所組成在式1中。在Ar1、Ar2、以及Ar3之中不是芳香族烴的那些者可為氫；一直鏈、支鏈或環狀的芳香族烴；以及一包括N、O、S或Se的雜環基。
Ar1至Ar3可為未經取代或經烷基、芳基、雜芳基或芳基胺取代。該烷基包括一C1至C20直鏈或支鏈的烷基。該芳基包括一C6至C60單環或多環芳基。該雜芳基包括S、O或Se作為雜原子之單環或多環雜芳基。該芳基胺包括經一個或兩個C6至C60單環或多環芳基取代的胺基。
式1之化合物的例子包括一下列式1-1或1-2之化合物。
在式1-1中，Ar1至Ar4係彼此相同或相異，各自獨立地為一經取代或未經取代之C6至C60芳基，並且可與一相鄰的基團結合以形成一單環或多環芳香族、脂肪族或雜環；以及Ar5係一經取代或未經取代之C6至C60伸芳基。
依據一示範性實施例，在式1-1，Ar1至Ar4係彼此相同或相異，並且係各自獨立地為苯基、萘基、聯苯、三苯、茀基或經一烷基(例如甲基)取代的苯基、萘基、聯苯、三苯、茀基。
依據一示範性實施例，在式1-1中，Ar5係伸苯基(phenylene)、伸萘基(naphthylene)、伸聯苯(biphenylene)、伸三苯(terphenylene)、伸茀基(fluorenylene)或經一烷基(例如甲基)、一芳基(例如苯基)或一芳基胺基取代的該些基團。
在式1-2中，Ar9至Ar14係彼此相同或相異，各自獨立為一經取代或未經取代之C 6至C 60芳基，並且可與一相鄰的基團結合以形成一單環或多環芳香族、脂肪族或雜環，以及；Ar6至Ar8係彼此相同或相異，並且係各自獨立為一經取代或未經取代之C6至C60伸芳基。
依據一示範性實施例，在式1-2中，Ar9至Ar14係彼此相同或相異，並且係各自獨立地為苯基、萘基、聯苯、三苯、茀基或這些一烷基(例如甲基)取代的該些基團。
依據一示範性實施例，在式1中-2，Ar6至Ar8係彼此相同或相異，並且係各自獨立地為伸苯基、伸萘基、伸聯苯、伸三苯、伸茀基或經一烷基(例如甲基)、一芳基(例如苯基)或一芳基胺基取代的該些基團。
式1的具體例子包括下列化學式，然在本發明中所描述的示範性實施例之範圍不以此為限。
該芳基胺化合物的依具體例子包括NPB(N,N'-二(萘基)-N,N'-二(苯基)聯苯胺)。
該多環縮合環化合物的一例子包括一下列式2之化合物。
在式2中，R1b至R6b各自可為氫、一鹵素原子、腈(-CN)、硝基(-NO2)、磺醯基(-SO2R)、亞碸(-SOR)、磺胺(-SO2NR)、磺酸酯(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯(-COOR)、醯胺(-CONHR或-CONRR')、一經取代或未經取代之直鏈或支鏈的C1至C12烷氧基、一經取代或未經取代之直鏈或支鏈的C1至C12烷基、一經取代或未經取代之直鏈或支鏈的C1至C12烯基、一經取代或未經取代之芳香族或非芳香族雜環、一經取代或未經取代之芳基、一經取代或未經取代之單或二芳基胺或一經取代或未經 取代之芳烷基胺，其中R及R'各自為一經取代或未經取代之C1至C60烷基、一經取代或未經取代之芳基或一經取代或未經取代之5至7員雜環。
式2的例子包括下列式2-1至2-6。
[式2-3]
[式2-5]
在該些例子中，在該光散射層中該多環縮合環化合物之含量與該芳基胺化合物之含量的重量比係在1/7至5/7的範圍內。在該範圍內，可形成適當的粗糙度。
作為另一例子，該光散射層可包括一下列式3之化合物。包括一下列式3之化合物的該光散射層可為該第一P型有機材料層，或者可配置於該第一P型有機材料層與該N型有機材料層之間。具體而言，下列式3的化合物可用來作為圖3的一材料，其同時展現該P型有機材料層的效用及展現依據該光散射層的效用。然而，本發明的範疇不以下列材料為 限。
在式3中，R1c至R6c可彼此相同或相異，各自獨立地為一氫原子；一C1至C30烷基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C33烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C2至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基；一C3至C30環烷基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C30烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C3至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基；一C6至C30芳基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C30烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C3至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基；或一C2至C30雜芳基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C30烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C3至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基，並且可形成一脂肪族、芳香族、脂肪族雜或芳香族雜縮合環，或一與 一相鄰的基團結合之螺旋鍵結，且n及m各自為一0至4的整數。
式3的例子包括下列式3a。
R1c至R4c係與如上所述相同。
依據一示範性實施例，在式3或3a中，R1c及R2c可為一經取代或未經取代之直鏈或支鏈的C1至C30烷基或C3至C30環烷基。
依據另一示範性實施例，在式3或3a中，R1c及R2c可為甲基、乙基、丙基、丁基或環己基。
依據一示範性實施例，在式3或3a中，R3c及R4c可為一經取代或未經取代之單環或多環C6至C30芳基。
依據另一示範性實施例，在式3或3a中，R3c及R4c可為苯基或萘基。
式3的例子包括下列式3-1至3-5的化合物。
[式3-1]
[式3-4]
依據一示範性實施例，該光散射層包括一有機材料，其係一P型有機材料。例如，該式3之化合物可用來作為一P型有機材料。
依據另一示範性實施例，該光散射層包括兩個有機材料，其中該些有機材料中的一者係一N型有機材料，而另一者係一P型有機材料。此時，該N型有機材料亦可供作為一用於該P型有機材料的P型摻雜質。例如，該N型有機材料可為該式2之化合物，以及該P型有機材料可為該式1之化合物。
圖1至3係說明該發光層直接與該陽極相接觸的一結構。然而，一有機材料層可附加地配置於該發光層及該陽極之間，可配置於該發光層及該陽極之間的該有機材料層可為一P型有機材料層。在該發光層及該陽極之間的該P型有機材料層的例子包括一電洞注入層、一電洞傳輸層 以及諸如此類等。
在一依據圖2的示範性實施例中，該第一P型有機材料層係配置來作為與該陰極相連的有機材料層，以及該第一N型有機材料層係配置作為介於該第一P型有機材料層及該發光層之間的該有機材料。在本發明中，一"有機材料層與該陰極相連"意旨以一發光層為基準，一有機材料層之配置係比一陽極更靠近一陰極，。此時，與該陰極相連的該有機材料層可包括一有機材料層，其係物理性地與該陰極相接觸。然而，在該示範性實施例中，其中一附加層係配置於與該陰極相連的該有機材料層及該陰極之間的例子，並非完全沒有可能。
一般而言，在一有機電發光裝置中，電子注入並自一陰極傳輸至一發光層中，以及電洞注入並自一陽極傳輸至該發光層中。據此，在所屬技術領域中的該有機電發光裝置中，其中電子係透過該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階而注入或傳輸的一N型有機材料層係配置於該陰極與該發光層之間。
與在該有機電發光裝置所屬技術領域中已被考慮的技術相反的是，一P型有機材料層係配置作為與該陰極相連的該有機材料層。然而，在該示範性實施例中，該第一P型有機材料層係配置作為與該陰極相連的該有機材料層。此外，在該示範性實施例中，該第一N型有機材料層係配置於該第一P型有機材料層及該發光層之間。在本發明中，一電荷可產生於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。在於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間所產生的該些電荷之中，電洞透過該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階而朝向該陰極移動。透過該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階來移動的電洞在該陰極的方向脫離。此外，在於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間所產生的該些電荷之中，電子透過該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階而朝向該發光層移動。
以下將更詳細地描述在該陰極及與該陰極相連的該有機材料層之間注入電荷的方法。
所屬技術領域中的該有機電發光裝置包括作為與該陰極相連之N型有機材料層的該有機材料層。據此，一用於注入來自該陰極的電子之能障係在該陰極的功函數(work function)與該N型有機材料層的該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異。據此，在所屬技術領域之該有機電發光裝置的該結構中，為了減少電子注入能障，導入像是一LiF層的一電子注入層，一電子傳輸層係摻雜有一鹼金屬或一鹼土金屬，或一具有低功函數的金屬係用來作為一陰極材料。
然而，依據該示範性實施例，電荷係產生於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間，而在所產生的電荷之間的電洞透過該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階而朝向該陰極移動。圖4說明在依據該示範性實施例的該有機電發光裝置(例如，在圖2中所說明的該有機電發光裝置)中電荷在該陰極及該第一P型有機材料層之間的移動之示意圖。依據圖4，傳輸至該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階之一電洞遇到該陰極的一電子並且被消滅。據此，該電子注入能障不存在於該陰極與該第一P型有機材料層之間。因此，在依據本發明的該示範性實施例中，不需要致力於減低自該陰極至該有機材料層的電子注入能障。
據此，在本發明的該示範性實施例中，可自具有各種不同功函數的材料中來選擇一陰極材料。此外，不需要為了減低該電子注入能障而導入一電子注入層或將一金屬材料摻雜至與該陰極相連的有機材料層中。
同時，該有機電發光裝置中的發光特性是該裝置的一個重要特性。為了在該有機電發光裝置中有效率地發光，在一發光區域中達成一電荷平衡係重要的。為此目的，自該陰極所傳輸的電子及自該陽極所傳輸 的電洞必須達成一數量平衡，並且一其中電子與電洞彼此相遇以形成激子之處必須在該發光區域內。
同時，在該有機電發光裝置中，可使用一依據一發光顏色來控制該裝置的腔體體之方法來作為提升發光效率的方法之一。可藉由控制該裝置的腔體來而使得適合於一發光顏色的波長來進一步提升該發光效率。在本說明書中，該裝置的腔體意旨在該裝置中光可在其中共振的一長度。在一例子中，當一上電極係一透明電極而一下電極係一反射電極，該裝置的腔體可意旨自該上電極的一頂部至該下電極的一頂部的一長度。
此外，在該有機電發光裝置中，自該發光層至該陰極的距離亦可能藉由一表面電漿、一金屬、一波導膜組、一基板模組、一外部耦合模組以及諸如此類等來影響光損失。據此，必須調整自該發光層至該陰極的距離。
為了控制如上所述之自該裝置的腔體或發光層至其陰極的距離，在所屬技術領域中，該有機電發光裝置的結構中，當與該陰極相連的N型有機材料層(例如，該電子傳輸層)的厚度增加，可能會導致電荷失衡。然而，在依據本發明之示範性實施例之該有機電發光裝置中，可去控制與該陰極相連的該第一P型有機材料層之厚度。亦即，控制該第一P型有機材料層的厚度可用來控制在該裝置的腔體或發光裝置至其陰極之間的距離。在本發明的該示範性實施例中，該發光層的電子不是自該陰極所傳輸，係產生於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。據此，控制該第一P型有機材料層的厚度不會影響在該發光層中的電荷平衡。此外，在本發明的該示範性實施例中，當該第一P型有機材料層的厚度被控制，可最小化因電子傳輸層厚度的增加(其係在所屬技術領域的一結構中的一N型有機材料層)而驅動電壓隨之增加的問題。
在所屬技術領域的結構中，控制自該陰極至該發光層的一距離(D)，可能會影響在該發光層中的電荷平衡。其原因在於，當控制該N 型有機材料層(例如，該電子注入層或電子傳輸層)的厚度時，到達該發光層的電子數量會變化。圖5說明在如圖2中所說明之該有機電發光裝置的結構中自該陰極至該發光層的結構。在如上所述的該結構中，當控制與該陰極相連的該第一P型有機材料層之厚度Dh時，可影響控制自該發光層的一發光處至該陰極之一距離D，如同一與該裝置的腔體有關的距離，但不會影響電荷平衡，因為與電子數量有關的長度De沒有受到影響。在本說明書中，在該發光層中的發光處意旨其中光確切依據電子與電洞的平衡而發射之一處。該發光處可視該發光層的材料而有所變化。在本發明所屬技術領域中，該發光層的中心點或介於該發光層及另一膜層之間的介面可視為該發光處。
例如，當該陰極供作為一反射板時，自該發光層中的發光處至該陰極的距離D可控制為[該有機材料層的折射率*λ/4]的一整數倍。此時，λ係自該發光層所發射的光之一波長。由於具有不同顏色的光具有不同的波長，可視自該發光層所發射的光之顏色以控制自在該發光層中的發光處至該陰極間不同的距離D。此外，可視該有機材料層的折射率來控制自在該發光層中的發光處至該陰極間不同的距離D。此時，當該有機材料層係由兩個以上的膜層所組成，可藉由得到各膜層的折射率接而得到其總合來估算該有機材料層的折射率。
此外，當朝向該陰極行進的光到達該陰極的表面並且被反射，光的穿透深度可視陰極材料的種類而變化。據此，陰極材料的種類可造成自該陰極的表面所反射的光之相位改變。此時，考量將改變的相位差異，必須控制自在該發光層中的發光處至該陰極的距離D。據此，該陰極的材料亦會影響自該發光層至該陰極的距離。
當自該發光層向該陰極行進的光與自該陰極反射的光產生相位匹配(phase matching)時，將產生建設性干涉(constructive interference)，因而可發出亮光，且相反地，當在該些光之間的相位失配 (phase mismatching)產生時，則產生破壞性干涉(destructive interference)，因而一部分的光消滅。依據如上所述的相位匹配及相位失配的現象，發光的亮度視自該發光層至該陰極的距離而以一正弦曲線(sine curve)的形式顯示。
依據本發明之一示範性實施例，依據自該發光層至該陰極的距離而顯示該裝置的發光之亮度的該正弦曲線中，其中光的亮度係最大值之一x軸的數值可視為自該發光層至該陰極的距離。
依據本發明之一示範性實施例，可控制自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的一距離以及自該陽極至該發光層的一距離，藉此平衡在該發光層中的電洞數量與在其中的電子數量。在本說明書中，在電洞數量及電子數量之間的平衡意旨注入該發光層中的電洞及電子在該發光層中彼此再結合，因而有效地形成用於發光的激子，並且最小化涉及形成激子的電洞及電子之損失。例如，當在該裝置中的電洞數量大於在其中的電子數量，由於過多的電洞所導致，除了涉及激子的電洞之外，會產生沒有發光且消滅的電洞，藉此導致在該裝置中的量子效率之損失。相反地，當電子數量大於電洞數量，可能會導致電子的損失。據此，已藉由達成所注入的電洞及電子之數量平衡來試圖減低沒有提供發光即被消滅之電洞及電子的數量。
例如，作為用於達成在該發光層中的電洞及電子之間的數量平衡之手段，控制電洞及電子的移動速度亦係重要的。當過多的電洞存在於該發光層中，可藉由提升電子的注入速度來達成在電洞及電子之間的平衡。一般而言，配置於該陽極及該發光層之間的一材料之電洞移動性(亦即，在一第二電荷輸送通道及電洞傳輸上)比配置於該陰極及該發光層之間的一材料之電子移動性高(亦即，在一第一電荷輸送通道及電子傳輸上)。例如，NPB的電洞移動性在8.8 X 10-4cm2/Vs的程度，而Alq3的電子移 動性在6.7 X 10-5cm2/Vs的程度。
據此，在增強該裝置的發光效率上，增強該電子移動性係重要的，並且在提升及使用自該陰極至該發光層的距離上，提升該第一P型有機材料層的厚度而非該第一N型有機材料層的厚度可能是有效的。
因此，依據一實施例，可將自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的一距離較自該陽極至該發光層的距離短。作為一具體例，可將自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的一距離可為100Å至500Å。作為另一具體例，可將自該陽極至該發光層的距離可為500Å至5,000Å。然而，可依據該發光層的特性或使用者來不同地控制具體數值。
依據本發明之一示範性實施例，可為了該裝置的穩定性而控制該第一P型有機材料層的厚度。當將該第一P型有機材料層的厚度控制為增加，可進一步增進該裝置的穩定性而不影響在該裝置中的電荷平衡或在電壓上的增加。
在本說明書中，該裝置的穩定性意旨可防止由於在該陽極與陰極相接觸(當該裝置較薄時可能會發生)所導致的短路現象。一般而言，當將配置於該陰極及該發光層之間的該N型有機材料層之厚度控制為增加，可增進該裝置的穩定性，然其驅動電壓會快速地增加，藉此減低其功率效率。為了解決在所屬技術領域中的此問題，已試圖去控制一配置於該陰極及該發光層之間的該N型有機材料層之增加的厚度並且使該有機材料層摻雜有一金屬，然有一問題存在，其係在光吸收效率上的增加以及在使用壽命少的減低會發生，且其製程會變得複雜。
然而，依據本發明的說明，可藉由控制該第一P型有機材料層的厚度來提升於該發光層及該陰極之間的距離，其不會影響電荷平衡或 在電壓上的增加，而非控制配置於該陰極及該發光層之間的N型有機材料層之厚度，據此，增進該裝置的穩定性，並且最小化在驅動電壓上的增加，藉此提升該功率效率。
依據一實施例，考量該裝置的穩定性，可將自該陰極至該發光層的距離裝配為比自該陽極至該發光層的距離長。即使此構形，不同於相關的技術領域，不會影響電荷平衡或在電壓上的增加。在一具體例中，可將該第一P型有機材料層的厚度控制為5奈米以上，並且當該第一P型有機材料層變厚，可增強該裝置的穩定性。該第一P型有機材料層的厚度之上限沒有特別限制，並且可由熟習此技藝者來決定。例如，考量製程的容易性，該第一P型有機材料層的厚度可擇自500奈米以下。
依據本發明之另一示範性實施例，可控制該第一P型有機材料層的厚度藉此該有機電發光裝置的腔體長度係自該發光層所發射的光之波長的一整數倍。可藉由將該有機電發光裝置的腔體長度控制為如上所述之光的波長之一整數倍，來增進由建設性干涉所導致的發光效率。
依據本發明之又一示範性實施例，可控制自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的一距離以及自該陽極至該發光層的一距離，藉此平衡在該發光層中的電洞數量與在其中的電子數量，並且控制該第一P型有機材料層的厚度，藉此該有機電發光裝置的腔體長度係自該發光層所發射的光之波長的一整數倍。
依據本發明之另一示範性實施例，可控制電子自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的移動時間，藉此平衡該裝置的電洞及電子在該發光層中數量，並且控制該第一P型有機材料層的厚度，藉此該有機電發光裝置的腔體長度係自該發光層所發射的光之波長的一整數倍。
依據本發明的又另一實施例，在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異係2eV以下。依據本發明之一示範性實施例，在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異可為0eV以上且2eV以下或0eV以上且0.5eV以下。依據本發明之另一示範性實施例，可選擇一用於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層的材料，藉此在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異係自0.01eV至2eV。
其中在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的能量差異係2eV以下的情況下，當該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層彼此相接觸，可輕易地於其間產生一NP接面。在此情況下，可減低一用來注入電子的驅動電壓。
該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層可彼此相接觸。在此情況下，一NP接面(NP junction)形成於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。當該NP接面形成，會減低在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異。據此，當施予外部電壓至其中時，可輕易地自NP接面形成電洞及電子。
依據本發明之一示範性實施例，該第一P型有機材料層係"未摻雜的"。當該第一P型有機材料層係未摻雜的，可藉由在該摻雜質及該主體之間形成一電荷轉移錯合物來防止非預期的可見光吸收，藉此防止發光效率的減低。當該第一P型有機材料層係未摻雜的，該第一P型有機材料層係不同於藉由將有機材料摻雜於所屬技術領域中的有機材料而具有P 型半導體特性的一膜層。該第一P型有機材料層沒有藉由該P型摻雜質來展現P型半導體特性，而是包括一具有P型半導體特性的有機材料。在此具有P型半導體特性的有機材料之例子中，兩個以上的有機材料亦可包括於該第一P型有機材料層中。
依據本發明之一示範性實施例，該陰極的功函數之數值可等於或小於該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階。
當該陰極的功函數之數值可等於或小於該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階，電子自該陰極注入至該第一P型有機材料層的最高佔據分子軌道(HOMO)能階時不存在一注入能障。
依據本發明之一示範性實施例，在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異可為2eV以下。依據本發明之另一示範性實施例，在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異可為0eV以上且2eV以下或0eV以上且0.5eV以下。依據本發明之又一示範性實施例，可選擇一用於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層的材料，藉此在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異係自0.01eV至2eV。
其中在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的能量差異係2eV以下的情況下，當該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層彼此相接觸，可輕易地於其間產生一NP接面。在此情況下，可減低一用來注入電子的驅動電壓。
該陰極與該第一P型有機材料層可彼此相接觸。當陰極與該第一P型有機材料層彼此相接觸並且該陰極的功函數係等於或大於該第一 P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階，輕易地將電子自該陰極注入至該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階，即使在該陰極的功函數及該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階之間的差異很大，這是因為於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的NP接面所產生的電洞沿著該第一P型有機材料層而朝向該陰極移動。一般而言，當電子自低能階移動至高能階時，不存在能障。此外，當電洞自高能階移動至低能階，不存在能障。據此，電子可自該陰極移動至該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階，而不具有能量障礙。
可附加地將一附加層配置於該陰極及該第一P型有機材料層之間。在此情況下，該附加層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階可等於該陰極的功函數或該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階，或者可介於該陰極的功函數及該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階之間。
該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層可彼此相接觸。在此情況下，一NP接面形成於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間。當該NP接面形成，會減低在該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異。據此，當施予外部電壓至其中時，NP接面係輕易地形成電洞及電子。
作為用於該第一P型有機材料層的材料，可使用一具有P型半導體特性的有機材料。例如，可使用一芳基胺化合物。作為該芳基胺化合物的一例子，提供一下列式1之化合物。
該第一N型有機材料層不限於由單一材料所組成，且可由一種或兩種以上具有N型半導體特性的化合物所組成。此外，該第一N型有機材料層可由單一膜層所組成，但亦可包括兩個或三個以上的膜層。此時， 該兩個或三個以上的膜層可由相同材料所組成，但亦可由不同的材料所組成。如有需要，組成該第一N型有機材料層的膜層中的至少一者可摻雜有一N型摻雜質。
該第一N型有機材料層不特別受到限制，只要該有機材料層由一材料所組成，該材料可移動電荷通過於如上所述之該第一P型有機材料層及該發光層之間的該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階。例如，可使用一下列式2之化合物。
式2的其他例子或合成方法與各種不同的特性係描述於美國專利申請第2002-0158242號以及美國專利號Nos.6,436,559及4,780,536，而這些文件的內容均併入本發明中。
此外，該第一N型有機材料層可包括一個以上的化合物擇自2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(tetrafluoro-7,7,8,8-tetracyanoquinodimethane，F4TCNQ)、經氟取代的3,4,9,10-苝四羧酸二酐(3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride，PTCDA)、經氰基取代的3,4,9,10-苝四羧酸二酐(PTCDA)、萘四羧酸二酐(naphthalene tetracaboxylic dianhydride，NTCDA)、經氟取代的萘四羧酸二酐(NTCDA)以及經氰基取代的萘四羧酸二酐(NTCDA)。
然而，作為一用於該第一N型有機材料層的一材料，可使用一具有N型半導體特性且用來作為電子注入或傳輸材料之有機材料，其係所屬技術領域中所習知的。具體而言，可使用下列材料，然本發明不以此為限。例如，作為用於該第一N型有機材料層的材料之一例子，可使用一具有擇自下列之官能基的化合物：一噁唑基、一噻唑基、一喹啉基以及一啡啉基。
具有擇自下列之官能基的化合物之具體例包括一下列式4或5的化合物：一噁唑基、一噻唑基、一喹啉基以及一啡啉基。
[式4]
在式4中，R1及R4可彼此相同或相異，各自獨立地為一氫原子；一C1至C30烷基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C30烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C3至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基；一C3至C30環烷基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C30烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C3至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基；一C5至C30芳基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C30烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C3至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基；或一C2至C30雜芳基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1至C30烷基、一C2至C30烯基、一C1至C30烷氧基、一C3至C30環烷基、一C3至C30雜環烷基、一C6至C30芳基以及一C2至C30雜芳基，並且可形成一脂肪族、芳香族、脂肪族雜或芳香族雜縮合環，或一與一相鄰的基團結合之螺旋鍵結，且n及m各自為一0至4的整數；Ar1係一氫原子、一經取代或未經取代之芳香族環或一經取代或未經取代之芳香族雜環；X係O、S或NR a；以及Ra可為氫、一C1至C7脂肪族烴、一芳香族環或一芳香族雜環。
[式5]
在式5中，X係O、S、NRb或一C1至C7二價烴基團；A、D以及Rb各自為氫、一腈基(-CN)、一硝基(-NO2)、一C1至C24烷基、一包括一C5至C20芳香族環或一雜原子之經取代的芳香族環、一鹵素或一伸烷基，或一包括一雜原子的伸烷基，其可形成一與一相鄰的環結合之稠環(fused ring)；A及D可彼此相連以形成一芳香族或雜芳香族環；當n為2以上，B係一經取代或未經取代之伸烷基或伸芳基，其共軛或非共軛地連接作為一鏈接單元的多重雜環，以及當n為1，B係一經取代或未經取代之烷基或芳基；以及n係一自1至8的整數。
式4的化合物之例子包括在韓國專利申請早期公開號No.2003-006773中所習知的化合物，而式4的化合物之例子包括在美國專利號No.5,645,948中所描述的化合物以及在WO 05/097756中所描述的化合物。該等文件的內容均併入本發明中。
具體而言，式4的化合物亦包括式6的化合物。
在式6中，R5至R7係彼此相同或相異，並且係各自獨立地為一氫原子、一C1至C20脂肪族羥、一芳香族環、一芳香族雜環或一脂肪族或芳香族稠環；Ar係一直接鍵(direct bond)、一芳香族環或一芳香族雜環；X係O、S或NRa；Ra係一氫原子、一C1至C7脂肪族羥、一芳香族 環或一芳香族雜環；然而，排除R5及R6同時為氫的情況。
此外，式5的化合物亦包括下列式7的化合物。
在式7中，Z係O、S或NRb；R8及Rb係一氫原子、一C1至C24烷基、一包括一C5至C20芳香族環或一雜原子之經取代的芳香族環、一鹵素或一伸烷基，或一包括一雜原子的伸烷基，其可形成一與一相鄰的環結合之稠環；當n為2以上，B係一伸烷基、一伸芳基、一經取代之伸烷基或一經取代之伸芳基，其共軛或非共軛地連接作為一鏈接單元的多重雜環，以及當n為1，B係一經取代或未經取代之烷基或芳基；以及n係一自1至8的整數。
例如，可使用具有下列結構的咪唑化合物：
具有一喹啉基的化合物之例子包括下列式8至14的化合物。
[式8]
[式13]
在式8至14中，n係一自0至9的整數，m係一2以上的整數，R9係擇自一具有氫的環結構；一烷基，例如一甲基或一乙基；一環烷基，例如環己基及降莰基(norbornyl)；一芳烷基，例如一苯基；一烯基，例如一乙烯基及一丙烯基；一環烯基，例如一環戊二烯基及一環己烯；一烷氧基，例如一甲氧基；一烷硫基，其中一烷氧基之具有一醚鍵的一氧原子係經一硫原子取代；一芳基醚基，例如一苯氧基；一芳基硫醚基，其中一芳基醚基之具有一醚鍵的一氧原子係經一硫原子取代；一芳基，例如一苯基、一萘基以及一聯苯；一雜環基，例如一呋喃基、一噻吩基、一噁唑基、一吡啶基、一喹啉基以及一咔唑基；一鹵素；一氰基；一醛基；一羰基；一羧基；一酯基；一胺甲醯基；一胺基；一硝基；一矽基，例如一三甲基矽基；一矽氧烷基，其係一透過一醚鍵而具有矽的基團；以及一相鄰的取代基；以及該些取代基可為未經取代或經取代的，並且當n係2以上時，可彼此相同或相異；以及Y係R9基團的一二價基團。
式8至14的化合物係描述於韓國專利申請早期公開號No.2007-0118711中，而該文件的內容均併入本發明中作為參考。
具有一啡啉基的化合物之例子包括下列式15至25的化合物，然不以此為限。
[式15]
在式15至18中，M係一1以上的整數，n及p係一整數，n+p係8以下，當m係1，R10及R11擇自一具有氫的環結構；一烷基，例如一甲基或一乙基；一環烷基，例如環己基及降莰基；一芳烷基，例如一苯基；一烯基，例如一乙烯基及一丙烯基；一環烯基，例如一環戊二烯基及一環己烯；一烷氧基，例如一甲氧基；一烷硫基，其中一烷氧基之具有一醚鍵的一氧原子係經一硫原子取代；一芳基醚基，例如一苯氧基；一芳基硫醚基，其中一芳基醚基之具有一醚鍵的一氧原子係經一硫原子取代； 一芳基，例如一苯基、一萘基以及一聯苯；一雜環基，例如一呋喃基、一噻吩基、一噁唑基、一吡啶基、一喹啉基以及一咔唑基；一鹵素；一氰基；一醛基；一羰基；一羧基；一酯基；一胺甲醯基；一胺基；一硝基；一矽基，例如一三甲基矽基；一矽氧烷基，其係一透過一醚鍵而具有矽的基團；以及一相鄰的取代基；當m係2以上時，R10係一直接鍵或上述基團中之二價以上的基團，以及R11係相同於當m係1時之情況，以及；該些取代基可為未經取代或經取代的，以及當n或p係2以上，該些取代基可彼此相同或相異。
式15至18的化合物係描述於韓國專利申請早期公開號No.2007-0118711中，而該文件的內容均併入本發明中作為參考。
[式21]
在式19至22中，R1a至R8a及R1b至R10b各自為一氫原子；一經取代或未經取代之芳基，具有自5至60個核心原子；一經取代或未經取代之吡啶基；一經取代或未經取代之喹啉基；一經取代或未經取代之烷基，具有自1至50個碳原子；一經取代或未經取代之環烷基，具有自3至50個碳原子；一經取代或未經取代之芳烷基，具有自6至50個碳原子；一經取代或未經取代之烷氧基，具有自1至50個碳原子；一經取代或未經取代之芳氧基，具有自5至50個核心原子；一經取代或未經取代之芳硫基，具有自5至50個核心原子；一經取代或未經取代之烷氧基羰基，具有自1至50個碳原子；一經一芳基取代之胺基，該芳基係經取代或未經取代，具有自5至50個核心原子；一鹵素；一氰基；一硝基；一羥基或一羧基，並且可彼此鍵結以形成一芳香族環，以及L係一經取代或未經取代之伸芳基，具有自6至60個碳原子；一經取代或未經取代之亞吡啶基(pyridinylene group)；一經取代或未經取代之亞喹啉基(quinolynylene group)或一經取代或未經取代之伸茀基。式19至22的化合物係描述於日本專利申請早期公開號No.2007-39405，而該文件的內容均併入本發明中作為參考。
在式23及24中，d1、d3至d10以及g1各自為氫或一芳香族或脂肪族羥，m及n係一自0至2的整數，以及p係一自0至3的整數。式23至24的化合物係描述於美國專利公告號No.2007/0122656，而該文件的內容均併入本發明中作為參考。
在式25中，R1c至R6c各自為a氫原子、一經取代或未經取代之烷基、一經取代或未經取代之芳烷基、一經取代或未經取代之芳基、一經取代或未經取代之雜環基或一鹵素原子，以及Ar1c及Ar2c各自擇自下列結構式。
在該些結構式中，R17至R23各自為一氫原子、一經取代或未經取代之烷基、一經取代或未經取代之芳烷基、一經取代或未經取代之芳基、一經取代或未經取代之雜環基或一鹵素原子。該式25之化合物係描述於日本專利早期公開號No.2004-107263，而該文件的內容均併入本發明中作為參考。
至少一有機材料層可更包括於該第一N型有機材料層及該發光層之間。一電子傳輸層、一電洞阻擋層以及具有一個或二個以上的膜層之類似物可配置於該第一N型有機材料層及該發光層之間。
下文中，將更詳細地描述組成依據本發明的該示範性實施例之該有機電發光裝置的各個膜層。下面將描述的各個膜層之材料可為一單一材料或兩個以上材料的一混合物。
陽極
一陽極包括一金屬、一金屬氧化物或一導電聚合物。該導電聚合物可包括一電導聚合物。例如，該陽極的功函數數值可自約3.5eV至約5.5eV。示範性導電材料的例子包括碳、鋁、釩、鉻、銅、鋅、銀、金、其他金屬及其合金；氧化鋅、氧化銦、氧化錫、銦錫氧化物(ITO)、銦鋅氧化物，以及其他相似的金屬氧化物；氧化物及金屬的一混合物，例如ZnO：Al及SnO2：Sb，以及諸如此類等。作為用於該陽極的一材料，可以使用一透明材料或一不透明材料。在其中光於該陽極方向發射的一結構之例子中，可透明地形成該陽極。在本說明書中，只要自一有機材料層所發射的光可穿透，透明度係足夠的，並且光的穿透率沒有特別限制。
例如，當依據本發明的該有機電發光裝置係一頂部發光類型，以及在該有機材料層及該陰極形成之前該陽極形成於該基板上，除了 一透明材料，一具有優異光學反射率的不透明材料亦可用來作為一用於該陽極的材料。例如，當依據本發明的該有機電發光裝置係一底部發光類型，以及在該有機材料層及該陰極形成之前該陽極形成於該基板上，作為一用於該陽極的材料，係使用一透明材料，或者需要形成一不透明材料作為一夠透明的薄膜。
在依據本發明說明的該有機電發光裝置中，一第二P型有機材料層可包括於該發光層及該陽極之間，其中形成該第二電荷輸送通道。圖9說明當配置該第二P型有機材料層時的一能量流。該第二P型有機材料層可為一電洞注入層(HIL)或一電洞傳輸層(HTL)。作為一用於該第二P型有機材料層的材料，可使用如上所述之一用於該第一P型有機材料層的材料。
一第四N型有機材料層可配置於該第二P型有機材料層及該陽極之間。在本說明書中，在該第二P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階與該第四N型有機材料層的該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差異可為2eV以下或1eV以下，例如，大約0.5eV。該第二P型有機材料層及該第四N型有機材料層可彼此相接觸。據此，該第二P型有機材料層及該第四N型有機材料層可形成一NP接面。圖9說明當配置該第四N型有機材料層時的一能量流。
在該第四N型有機材料層的該最低未佔據分子軌道(LUMO)能階與該陽極的該功函數之間的差異可為4eV以下。該第四N型有機材料層及該陽極可彼此相接觸。
該第四N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階可自約4eV至約7eV，以及電子移動性可自約10-8cm2/Vs至1cm2/Vs或自約10-6cm2/Vs至約10-2cm2/Vs。電子移動性在該範圍內的該第四N型有機材料層對於電動注入效率係有益的。
該第四N型有機材料層的形成亦可由一可進行真空沉積的 材料或一可由一溶液製程而進行薄膜形成的材料。該第四N型有機材料的具體例子包括2,3,5,6-四氟-7,7,8,8-四氰基醌二甲烷(F4TCNQ)、經氟取代的3,4,9,10-苝四羧酸二酐(PTCDA)、經氰基取代的PTCDA、萘四羧酸二酐(NTCDA)、經氟取代的萘四羧酸二酐(NTCDA)以及經氰基取代的NTCDA，或六腈六氮雜苯并伸苯基(hexanitrile hexaazatriphenylene)(HAT)，然不以此為限。
當該第四N型有機材料層及該第二P型有機材料層形成一NP接面，自該NP接面所形成的電洞透過該第二P型有機 料層傳輸至該發光層。該第二P型有機材料層可包括一芳基胺化合物、一導電聚合物或一具有接合部分與非接合部分的區段共聚物(block copolymers)，以及諸如此類等，然不以此為限。
發光層(BML)
在該發光層中，電洞轉移及電子轉移在同時發生，因而該發光層可同時具有N型特性及P型特性。為了方便，當電子傳輸比電洞傳輸快，該發光層的特性為一N型發光層，而當電洞傳輸比電子傳輸快，該發光層的特性為一P型發光層。
該N型發光層包括三(8-羥基喹啉)鋁(aluminum tris(8-hydroxy quinoline)，Alq 3)；8-羥基喹啉鈹(8-hydroxy quinoline beryllium，BAlq)；一苯并噁唑系化合物(benzoxazole-based compound)、一苯并噻唑系化合物(benzthiazole-based compound)或苯并咪唑系化合物(benzimidazole-based compound)；一聚茀基系化合物(polyfluorene-based compound)；一矽雜環戊二烯[矽茂(silole)]系化合物(sila cyclopentadiene(silole)-based compound)，以及諸如此類等，然不以此為限。
該P型發光層包括一咔唑系化合物；一蒽系化合物(anthracene-based compound)；一聚伸苯基伸乙烯基 (polyphenylenevinylene，PPV)系聚合物；或一螺旋化合物(spiro compound)，以及諸如此類等，然不以此為限。
電子傳輸層(ETL)
在本發明中，該第一N型有機材料層亦可形成為一電子傳輸層，以及一附加的第二N型有機材料層亦可配置於該第一N型有機材料層及該發光層之間。圖7說明當配置該第二N型有機材料層時的一能量流。該第二N型有機材料層亦可供作為一電子傳輸層或一電洞阻擋層。用於該第二N型有機材料層的一材料係一具有一高電子移動性的材料為較佳，俾以充分地傳輸電子。一第三N型有機材料層亦可配置於該第二N型有機材料層及該發光層之間。該第三N型有機材料層亦可供作為一電子傳輸層或一電洞阻擋層。圖8說明當配置該第三N型有機材料層時的一能量流。
較佳的是，如上所述，該第一N型有機材料層係由最低未佔據分子軌道(LUMO)能階為2eV以下的一材料及最高佔據分子軌道(HOMO)能階為2eV以下的一材料所組成。依據一實施例，該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階可自5eV至7eV。
較佳的是，該第二N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階小於該第一N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階。依據一實施例，該第二N型有機材料層的最低未佔據分子軌道(LUMO)能階可自2eV至3eV。依據一實施例，該第二N型有機材料層的最高佔據分子軌道(HOMO)能階可自5eV至6eV，具體而言，自5.8eV至6eV。
該第二或第三N型有機材料層包括三(8-羥基喹啉)鋁(aluminum tris(8-hydroxy quinoline)，Alq3)；一包括一Alq3結構的有機化合物；一羥基黃酮-金屬複合物(hydroxyflavone-metal complex)或一矽雜環戊二烯(矽茂)系化合物(sila cyclopentadiene(silole)-based compound)，以及諸如此類等，然不以此為限。作為一用於該第二或第三 N型有機材料層的材料，可使用上述用於該第一N型有機材料層的。該第二或第三N型有機材料層摻雜有一N型摻雜質。依據一示範性實施例，當該第二N型有機材料層及該第三N型有機材料層中的任一者係摻雜有該N型摻雜質，該摻雜層的一主體材料及未摻雜層的一材料可彼此相同。
該N型摻雜質可為一有機材料或一無機材料。當該N型摻雜質係一無機材料，該N型摻雜質可包括一鹼金屬，例如，Li、Na、K、Rb、Cs或Fr；一鹼土金屬，例如，Be、Mg、Ca、Sr、Ba或Ra；一稀土金屬，例如，La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Tb、Th、Dy、Ho、Er、Em、Gd、Yb、Lu、Y或Mn；或一金屬化合物包括該些金屬中的一種或多種金屬。另擇地，該N型摻雜質亦可為一材料，其包括環戊二烯、環己三烯、一六員雜環或一包括這些環的縮合環。此時，摻雜濃度可自0.01%重量份至50%重量份或自1%重量份至10%重量份。
作為一具體例，該有機電發光裝置包括第一至第三N型有機材料層，其中該第一N型有機材料層可包括該式1之化合物，以及該第二N型有機材料層可摻雜有一N型摻雜質。此時，該第二N型有機材料層及該第三N型有機材料層可包括式5的化合物作為一主體材料之。
陰極
如上所述，在本發明中，一陰極材料可擇自材料，其藉由包括上述第一P型有機材料層及第一N型有機材料層而具有各種不同的功函數。較佳的是，該陰極材料通常係一具有低功函數的材料，俾以促進電子注入。然而，在本發明中，亦可應用一具有高功函數的材料。具體而言，在本發明中，作為該陰極材料，可使用一材料，其具有一等於或高於該第一P型有機材料層的該最高佔據分子軌道(HOMO)能階之功函數。例如，在本發明中，可使用功函數自2eV至5eV的一材料作為該陰極材料。該陰極包括一金屬，例如，鎂、鈣、鈉、鉀、鈦、銦、釔、鋰、釓、鋁、銀、錫以及鉛，或其一合金；一多層結構的材料，例如LiF/Al或LiO 2/Al， 以及諸如此類等。
當Al用來作為該陰極材料，可配置一裝置，其能夠藉由單獨使用Al或與LiF或Liq一起使用而有效地操作。具體而言，當Ag用來作為該陰極材料，當單獨使用Ag或與LiF或Liq一起使用，一依據相關技藝的裝置無法良好地操作，因而作為一與該陰極相連的有機材料層，需要使用一由一金屬(例如鹼金屬或鹼土金屬)所組成的膜層或一摻雜有一金屬的有機材料層。然而，如上所述，在本發明所描述的該示範性實施例中，一具有一高工函數的材料，例如Ag，可用來作為該陰極材料，而非一金屬層或一摻雜有一金屬的有機材料層。此外，在本發明所描述的該示範性實施例中，一具有高功函數的透明導電氧化物，例如IZO(功函數自4.8eV至5.2eV)，亦可用來作為該陰極材料。
依據本發明之一示範性實施例，亦可配置該陰極俾以物理性地與該有機材料層相接觸。與該陰極相接觸的該有機材料層可為上述的第一P型有機材料層，以及可為附加的有機材料層。在本說明書中，與該陰極相接觸的該有機材料層可為未摻雜的。
在所屬技術領域中的該有機電發光裝置中，當具有高功函數的一材料(例如Al或Ag)之一陰極，需要在一有機材料層及該陰極之間摻雜一無機材料層(例如一LiF層)或具有一金屬的有機材料層。在所屬技術領域中，當該陰極與該有機材料層相接觸而沒有使用無機材料層或摻雜有如上所述的金屬之該有機材料層，僅有功函數為2eV以上且低於3.5eV的一材料可用來作為該陰極材料。然而，在依據本發明的該有機電發光裝置中，即使當該陰極與該有機材料層相接觸，可藉由使用由該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層而功函數為3.5eV以上的一材料來裝配一陰極。
依據本發明之一示範性實施例，配置該陰極俾以物理性地與該有機材料層相接觸，以及該陰極由一功函數為3.5eV以上的材料所組成。
依據本發明之一示範性實施例，配置該陰極俾以物理性地與該有機材料層相接觸，以及該陰極由一功函數為4eV以上的材料所組成。
依據本發明之一示範性實施例，配置該陰極俾以物理性地與該有機材料層相接觸，以及該陰極由一功函數為4.5eV以上的材料所組成。
組成該陰極之材料的功函數之上限沒有特別限制，然可自選擇材料的觀點來使用功函數為5.5eV以下的一材料。
該陰極可由一相同於該陽極的材料所形成。在此情況下，該陰極可由上述如該陽極的材料所示範之材料所形成。或者，該陰極或該陽極可包括一透明材料。
在本發明中所描述的該有機材料層(例如，該第一及第二P型有機材料層、該第一至第四N型有機材料層、該陰極及該陽極)之厚度或形狀或圖案形式，可由所屬技術領域中具有通常知識者視該材料的類型或在該裝置中所需的作用來選擇。
依據本發明之一示範性實施例的該有機電發光裝置可為一包括一光提取結構的裝置。
在本發明之一示範性實施例中，該有機電發光裝置更包括一基板配置於一表面上，係面對一其上配置有該陽極或該陰極的該有機材料層的表面；以及一光提取層配置於該基板與該陽極或該陰極之間，或配置於一表面上，其面對一其上配置有該基板之該陰極或該陽極的表面。
換句話說，該有機電發光裝置可更包括一位於該基板之間的內部光提取層，其配置於一表面上，其面對一其上配置有該陽極或該陰極的該有機材料層的表面；以及該陽極或該陰極。在另一示範性實施例中，一外部光提取層可附加地配置於在該基板之與其上配置有該陰極或該陽極的表面相反之一表面上。
在本發明中，該內部光提取層或該外部光提取層沒有特別限制，只要該膜層具有一結構，其可誘導光散射俾以增進該裝置的光提取效 率。在一示範性實施例中，該光提取層的形成可藉由使用一層膜，其具有一其中散射粒子係分散於一黏結劑中或不均勻的結構。
此外，該光提取層可藉由如旋轉塗佈、桿塗佈、狹縫塗佈以及諸如此類等方法，而直接形成於一基板上，或可藉由以一薄膜形式來製造該膜層以及貼附該膜層的方法來形成。
在本發明之一示範性實施例中，該有機電發光裝置係一可撓式有機電發光裝置。在此情況下，該基板包括一可撓式材料。例如，可使用具有一可撓式薄膜形式的玻璃、塑膠或一具有一薄膜形式的基板。
塑膠基板的材料沒有特別限制，然一般而言，可以一單層或多層的形式來使用PET、PEN、PI以及諸如此類等的一薄膜。
在本發明之一示範性實施例中，提供一種顯示器，其包括該有機電發光裝置。
在本發明之一示範性實施例中，提供一種照明裝置，其包括該有機電發光裝置。
下文中，將描述上述示範性實施例之具體的實驗例。然而，下列實驗例僅是作為說明，而非意欲要限制該些示範性實施例的範圍。
<實驗例1>
藉由使用IZO的一濺鍍方法來將厚度為1,000Å的陽極形成於基板上，以及藉由熱真空沉積下列化學式所示之m-MTDATA來將厚度為500Å的一P型電洞注入層形成於其上。接著，藉由真空沉積下列式的NPB來將厚度為400Å的一P型電洞傳輸層形成於其上。
接著，藉由使用以10%重量份的含量之下列式的Ir(ppy)3來摻雜下列式的CBP而形成厚度為300Å的一發光層。使用下列式的BCP來將厚度為50Å的一電洞阻擋層形成於其上。
使用下列式的一電子傳輸材料來形成厚度為100Å的一有機材料層，以及藉由使用以10%重量份的含量之Ca來摻雜下列式的電子 傳輸材料，以將厚度為50Å的一電子傳輸層形成於其上。
使用下列式的HAT(其係一N型有機材料)來將厚度為300Å的一第一N型有機材料層形成於其上。使用一擇自於下列表1中所述的A至F的材料來將一光散射層形成於其上。接著，使用作為一P型有機材料的NPB來形成厚度為50Å的一第一P型有機材料層。
最後，藉由將作為該陰極的Ag形成為厚度為2,000Å而製備一有機電發光裝置。
在該製程中該有機材料的沉積率維持在自0.5Å/sec至1Å/se的程度，以及在沉積的期間真空度維持在自2 x 10-7torr至2 x 10-8torr的程度。
圖10A至10F說明SEM相片，其說明藉由使用在表中所述的材料所形成之該有機材料層的表面。在圖10A、10C、10E及10F中，觀察到粗糙度高。具體而言，在圖10E中，發現藉由形成該膜層的材料所形成之粒子的粗糙度最頻繁地觀察到，以及在此情況下，展現的效用係依據在該裝置中所產生的光之通道上的改變，相較於裝置B光提取效率提升大約20%。
<實驗例2>
藉由一使用IZO的濺鍍方法來將厚度為1,000Å的一陽極形成至一基板上，以及藉由熱真空沉積上式的m-MTDATA以將厚度為500Å的一P型電洞注入層形成於其上。接著，藉由真空沉積上式的NPB來將厚度為400Å的一P型電洞傳輸層形成於其上。
接著，藉由使用以10%重量份的含量之下式的Ir(ppy)3來摻雜下式的CBP而形成厚度為300Å的一發光層。使用下式的CBP來將厚度為50Å的一電洞阻擋層形成於其上。
使用上式的一電子傳輸材料來將厚度為100Å的一有機材料層形成於其上，以及藉由使用以10%重量份的含量之Ca來摻雜上式的電子傳輸材料而將厚度為50Å的一電子傳輸層形成於其上。
使用上式的HAT(其係一N型有機材料)來將厚度為300Å的一第一N型有機材料層形成於其上。一下列式3-1之化合物，其係一能供作為該第一P型有機材料層及該散射層的一膜層，分別形成為厚度為500Å及5,000Å，以及與藉由使用作為比較例的NPB所分別形成之厚度為500Å及5,000Å的裝置在其特性上相比較。
最後，藉由將作為該陰極的Ag形成為厚度為2,000Å而製備一有機電發光裝置。
[式3-1]
所製造的裝置之特性顯示於下列表3中。
表3顯示相似於實驗例1的結果，相較於其中散射層沒有配置於該陰極介面上的裝置，其中一散射層配置於該陰極介面上的裝置之光提取效率提升大約20%。
為了探討使用各層作為該光散射層的可能性，一玻璃基板的表面特性、ITO層在形成於該玻璃基板上之後的表面特性以及式3-1的化合物層在形成於該玻璃基板上之該ITO層上之後的表面特性可拍攝為有關各層的各厚度之SEM相片，以及結果說明於圖11A至11C中。可見的是，該式3-1之化合物可用來作為在本發明中所述的該光散射層之材料，視該膜層的厚度而定。在圖11A至11C中，該厚度意旨最上層的厚度。
上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限於上述實施例。

Claims (31)

  1. 一種有機電發光裝置，包括：一陽極；一陰極；一發光層，係配置於該陽極及該陰極之間；一光散射層，係配置於該發光層及該陰極之間；一第一電荷輸送通道，係配置於該發光層及該陰極之間；以及一第二電荷輸送通道，係配置於該發光層及該陽極之間；其中該第一電荷輸送通道，其包括一第一P型有機材料層與該陰極相連，且該第一P型有機材料層係未摻雜的；以及一第一N型有機材料層，係配置於該第一P型有機材料層及該發光層之間，且該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間；其中，自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的距離較自該陽極至該發光層的距離短。
  2. 一種有機電發光裝置，包括：一陽極；一陰極；一發光層，係配置於該陽極及該陰極之間；一光散射層，係配置於該發光層及該陰極之間；以及一緩衝層，係配置於該發光層及該陰極之間；其中該緩衝層包括：一第一P型有機材料層，係與該陰極相連，且該第一P型有機材料層係未摻雜的；以及一第一N型有機材料層，係配置於該第一P型有機材料層及該發光層之間，且該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間；其中，自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的距離較自該陽極至該發光層的距離短。
  3. 一種有機電發光裝置，包括：一陽極；一陰極；一發光層，係配置於該陽極及該陰極之間；一光散射層，係配置於該發光層及該陰極之間；一第一P型有機材料層，係配置於該發光層及該陰極之間，且該第一P型有機材料層係未摻雜的；以及一第一N型有機材料層，係配置於該發光層及該第一P型有機材料層之間；其中，該光散射層係該第一P型有機材料層，或配置於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間；其中，自於該第一P型有機材料層及該第一N型有機材料層之間的一邊界或自於該光散射層及該第一N型有機材料層之間的一邊界至該發光層的距離較自該陽極至該發光層的距離短。
  4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，其中，該光散射層包括一光散射結構配置於膜層之一表面中或該表面上。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之有機電發光裝置，其中，該光散射層係由一有機材料所構成。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之有機電發光裝置，其中，該光散射結構係一粒子結構，該粒子結構係藉由建構一有機材料分子之集團所形成。
  7. 如申請專利範圍第4項所述之有機電發光裝置，其中該光散射結構係藉由沉積一有機材料所形成。
  8. 如申請專利範圍第6項所述之有機電發光裝置，其中，該粒子的粒徑係自0.5微米至30微米。
  9. 如申請專利範圍第6項所述之有機電發光裝置，其中，該粒子結構的粗糙程度係自2奈米至50奈米。
  10. 如申請專利範圍第4項所述之有機電發光裝置，其中，該光散射層包括一多環縮合環化合物以及一芳基胺化合物。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之有機電發光裝置，其中，該芳基胺化合物包括一下列式1之化合物：在式1中，Ar1、Ar2以及Ar3係各自獨立為氫、一烴基、一雜芳基或一芳基胺，其中該烴基為烷基或芳基。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之有機電發光裝置，其中，該芳基胺化合物包括NPB(N，N'-二(萘基)-N，N'-二(苯基)聯苯胺)。
  13. 如申請專利範圍第10項所述之有機電發光裝置，其中該多環縮合環化合物包括一下列式2之化合物： 在式2中，R1b至R6b 各自為氫、一鹵素原子、腈(-CN)、硝基(-NO2)、磺醯基(-SO2R)、亞碸(-SOR)、磺胺(-SO2NR)、磺酸酯(-SO3R)、三氟甲基(-CF3)、酯(-COOR)、醯胺(-CONHR或-CONRR')、一經取代或未經取代之直鏈或支鏈的C1 至C12 烷氧基、一經取代或未經取代之直鏈或支鏈的C1 至C12 烷基、一經取代或未經取代之直鏈或支鏈的C2 至C12 烯基、一經取代或未經取代之芳香族或非芳香族雜環、一經取代或未經取代之芳基、一經取代或未經取代之單或二芳基胺或一經取代或未經取代之芳烷基胺，其中R及R'各自為一經取代或未經取代之C1 至C60 烷基、一經取代或未經取代之芳基或一經取代或未經取代之5至7員雜環。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之有機電發光裝置，其中該式2係擇自下列式2-1至2-6：
  15. 如申請專利範圍第10項所述之有機電發光裝置，其中，在該光散射層中該多環縮合環化合物之含量與該芳基胺化合物之含量的重量比係自1/7至5/7。
  16. 如申請專利範圍第4項所述之有機電發光裝置，其中，該光散射層包括一下列式3之化合物：在式3中，R1c 至R6c 係選擇性地彼此相同或相異，各自獨立為一氫原子；一C1 至C30 烷基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1 至C30 烷基、一C2 至C30 烯基、一C1 至C30 烷氧基、一C3 至C30 環烷基、一C3 至C30 雜環烷基、一C6 至C30 芳基以及一C2 至C30 雜芳基；一C3 至C30 環烷基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1 至C30 烷基、一C2 至C30 烯基、一C1 至C30 烷氧基、一C3 至C30 環烷基、一C3 至C30 雜環烷基、一C6 至C30 芳基以及一C2 至C30 雜芳基；一C6 至C30 芳基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一 硝基、一C1 至C30 烷基、一C2 至C30 烯基、一C1 至C30 烷氧基、一C3 至C30 環烷基、一C3 至C30 雜環烷基、一C6 至C30 芳基以及一C2 至C30 雜芳基；或一C2 至C30 雜芳基，其係未經取代或由一或多個基團擇自由下列所組成之群組所取代：一鹵素原子、一胺基、一腈基、一硝基、一C1 至C30 烷基、一C2 至C30 烯基、一C1 至C30 烷氧基、一C3 至C30 環烷基、一C3 至C30 雜環烷基、一C6 至C30 芳基以及一C2 至C30 雜芳基，並且可形成一脂肪族、芳香族、脂肪族雜或芳香族雜縮合環，或一與一相鄰的基團結合之螺旋鍵結，且n及m各自為一0至4的整數。
  17. 如申請專利範圍第16項所述之有機電發光裝置，其中，該式3之化合物係由下列式3-1至3-5中任一者所表示：[式3-2] [式3-5]
  18. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，其中，該陰極的一功函數係位於或小於該第一P型有機材料層的一最高佔據分子軌道(HOMO)能階。
  19. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，其中，一介於該第一P型有機材料層的最高佔據分子軌道(HOMO)能階及該第一N型有機材料層的一最低未佔據分子軌道(LUMO)能階之間的差值係2eV以下。
  20. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，更包括：一第二N型有機材料層，係配置於該第一N型有機材料層及該發光層之間。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之有機電發光裝置，其中，該第二N型有機材料層係摻雜有一N型摻雜質。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之有機電發光裝置，更包括：一第三N型有機材料層，係配置於該第二N型有機材料層及該發光層之間。
  23. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，其中，該陰極係與該第一P型有機材料層相接觸。
  24. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，其中，該第一N型有機材料層及該第一P型有機材料層形成一NP接面。
  25. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，更包括：一第二P型有機材料層，係配置於該發光層及該陽極之間。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之有機電發光裝置，更包括：一第四N型有機材料層，係配置於該陽極及該第二P型有機材料層之間。
  27. 如申請專利範圍第26項所述之有機電發光裝置，其中，該第二P型有機材料層及該第四N型有機材料層形成一NP接面。
  28. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，更包括：一基板，具有相對的一第一基板表面以及一第二基板表面，該有機材料層配置於該陰極，該基板配置於該陰極相對於該有機材料層的一側，且該基板的該第一基板表面面對該陰極；以及一光提取層，係配置於該陰極或該陽極及該基板之間，或配置於該基板的該第二基板表面。
  29. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置，其中，該有機電發光裝置係一可撓式有機電發光裝置。
  30. 一種顯示器，包括如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置。
  31. 一種照明裝置，包括如申請專利範圍第1至3項中任一項所述之有機電發光裝置。
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