DE112006002463T5

DE112006002463T5 - Grenzflächenkonditionierung zur Verbesserung der Effizienz und Lebensdauer von organischen Elektrolumineszenz-Vorrichtungen

Info

Publication number: DE112006002463T5
Application number: DE112006002463T
Authority: DE
Inventors: Vi-En Carlsbad Choong; Stelios A. San Jose Choulis; Mathew Santa Clara Mathai
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2005-09-26
Filing date: 2006-09-14
Publication date: 2008-08-07
Also published as: JP5108775B2; CN101292372B; TWI369797B; EP1938401A1; EP1938401B1; WO2007039062A1; TW200739984A; US8101941B2; CN101292372A; KR20080056746A; US20070069199A1; JP2009510746A

Abstract

Elektrolumineszente Vorrichtung, umfassend:
eine Anodenschicht;
eine Kathodenschicht; und
einen Stapel von Schichten zwischen der Anodenschicht und der Kathodenschicht, wobei der Stapel von Schichten mindestens eine ein organisches Material umfassende Schicht einschließt,
wobei mindestens ein Nanoteilchen in mindestens einer Grenzfläche zwischen Schichten in dem Stapel von Schichten oder zwischen dem Stapel von Schichten und der Kathodenschicht angeordnet ist.

Description

HINTERGRUND
Ein organisches Licht emittierendes Dioden-("OLED")-Display oder eine OLED-Vorrichtung umfasst typischerweise: eine transparente Anode auf einem Substrat, eine Loch-Injektions-/transportierende Schicht, eine Licht emittierende Schicht ("emittierende Schicht") und eine Kathode, wobei eine oder mehrere dieser Schichten organischer Natur sind. Wenn eine Vorwärtsvorspannung angelegt wird, werden Löcher von der Anode in die Loch-Injektions-/transportierende Schicht injiziert, und die Elektronen werden von der Kathode in die emittierende Schicht injiziert. Beide Träger werden dann in Richtung der gegenüber liegenden Elektrode transportiert und können miteinander rekombinieren. Der Ort dieser Rekombination wird als die Rekombinationszone bezeichnet, und infolge der Rekombination erzeugt die emittierende Schicht sichtbares Licht.
Es gibt einen gewissen Hinweis in einer veröffentlichten Patentanmeldung darüber, dass die Einbringung von Metallnanoteilchen innerhalb einer Licht emittierenden Schicht auf Polymerbasis die Photooxidation unterdrückt und die Leucht- bzw. Lichtstabilität erhöht [Veröffentlichung Nr. US 2004/0217696 A1 ]. Noch eine weitere Patentanmeldung deutet darauf hin, dass eine Beschleunigung der Strahlungsprozesse durch die Einbringung von Metallnanoteilchen innerhalb der Loch-transportierenden Schicht oder innerhalb der Licht emit tierenden Schicht von OLEDs auf Phosphoreszenzbasis erreicht wird [Veröffentlichung Nr. US 2005/0035346 ]. Die Beschleunigung der Strahlungsprozesse wird durch die Wechselwirkung der Licht emittierenden Spezies mit Oberflächenplasmonresonanzen in der Nähe von Metallnanoteilchen erreicht. Prozesse vom nicht-strahlenden Förster-Typ werden effizient unterdrückt durch Umhüllen jedes Nanoteilchens in organischen Abdeckungs(„Capping")-Molekülen. Bei allen der oben genannten Herangehensweisen wurden Metallnanoteilchen in eine oder mehrere Schichten der OLEDs eingemischt.
Allerdings kann eine direkte Einbringung von Metallnanoteilchen in die aktive Region oder andere Schichten innerhalb des OLED weitere negative Effekte verursachen. Zum Beispiel wurde nachgewiesen, dass die Einbringung eines Gold-Nanoteilchens selbst bei einem geringen Volumenanteil von 3 × 10^–5 innerhalb einer Licht emittierenden Polymerschicht starke Lochblockierungswirkungen und eine starke Zunahme in der Betriebsspannung einführt [Veröffentlichung Nr. US 2004/0217696 A1 und Jong Hyeok Park et al., Chem. Mater. 2004, 16, 688]. Darüber hinaus quencht die Einbringung von Metallnanoteilchen sowohl in OLEDs auf Fluoreszenzbasis als auch auf Phosphoreszenzbasis die Emission und verschlechtert die Leistung der Vorrichtung stark.
Das Umhüllen von Nanoteilchen in organischen bedeckenden Molekülen („organic capping molecules") wird vorgeschlagen, um ein optimales Gleichgewicht zwischen dem Quenchen und der Beschleunigung der Strahlungsprozesse der Triplett-Zustände zu erreichen [Veröffentlichung Nr. US 2005/0035346 ]. Allerdings ist das Erreichen eines solchen Zustands nicht leicht und das Bedecken („capping") der Metallnanoteilchen ist keine allgemein bekannte Verfahrensweise.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer EL-Vorrichtung 405 gemäß mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer EL-Vorrichtung 505 gemäß mindestens einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Die 3A–3B vergleichen die Vorrichtungscharakteristika einer Phosphoreszenz-OLED mit und ohne die Anwendung einer Oberflächenkonditionierung mit Metallnanoteilchen.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
In mindestens einer Ausführungsform der Erfindung wird eine OLED-Vorrichtung offenbart, in welcher die Oberflächen von einer oder mehreren Schichten mit Metallnanoteilchen konditioniert bzw. behandelt sind, sodass diese entlang der Grenzfläche zwischen benachbarten Schichten angeordnet sind.
Die verschiedenen Ausführungsformen der Erfindung zielen auf die Konstruktion organischer Lichtquellen ab, um eine hohe Effizienz zu erzielen und die Lebensdauer zu verlängern. Dies kann durch Einbringung von mindestens einem Metallnanoteilchen in mindestens eine Grenzfläche zwischen benachbarten Schichten der OLED-Vorrichtung erreicht werden. Der Vorteil dieser Herangehensweise ist, dass die negativen Wirkungen, wie eine starke Zunahme bei der Betriebsspannung oder das Quenchen von Emissionseigenschaften des OLED, was durch direktes Vermischen der Metallnanoteilchen innerhalb von Schichten des OLED (wie innerhalb der Licht emittierenden Schicht) bewirkt wird, vermieden wird. Die vorliegende Erfindung verbessert auch die Lebensdauer von organischen Elektrolumineszenzvorrichtungen nicht nur durch Verbessern der Effizienz, sondern auch durch Verkürzen der Lebensdauer der Singulett- und Triplettzustände, welche Degradationsmechanismen in OLEDs auf Fluoreszenz- und Phosphoreszenzbasis verursachen können. Bei OLEDs auf Fluoreszenzbasis wird die Lebensdauer wahrscheinlich durch die Beschleunigung der Lebensdauer oder das Quenchen einiger der Triplettzustände verbessert (Triplettzustände sind nicht emittierend in OLEDs auf Fluoreszenzbasis). OLEDs mit Emittern auf Phosphoreszenzbasis können eine Emission sowohl von Singulett- als auch von Triplett-angeregten Zuständen erreichen, daher der Grund, dass sie die Möglichkeit haben, hoch effiziente OLEDs zu ergeben. Im Falle von OLEDs auf Phosphoreszenzbasis nimmt man an, da es eine Mischung von Singulett- und Triplett-Anregungszuständen gibt, dass die Einbringung von Nanoteilchen die Lebensdauer durch Beschleunigen der Lebensdauer der Mischung zwischen Singuletts und Tripletts beschleunigt.
Hinsichtlich der Verbesserung der Effizienz nimmt man an, dass die Beschleunigung der Strahlungsemission die Emissionseigenschaften verbessert. Um die Effizienz von OLEDs auf Fluoreszenzbasis zu verbessern, könnte das OLED die Strahlungsemission beschleunigen, die von den Singuletts kommt, was bisweilen schwierig ist. Im Falle von OLEDs auf Phosphoreszenzbasis kommt die Strahlungsemission von der Mischung von Singulett- und Triplettzuständen, somit sind die Strahlungsemissions-Zeitskalen länger und Nanoteilchen können zur Beschleunigung der Strahlungsemission verwendet werden, wie in einer beispielhaften Ausführungsform der hierin vorgestellten Erfindung gezeigt wird.
Die weiteren diesbezüglichen Schritte beim Konditionieren bzw. Behandeln der Schichtoberflächen mit den Metallnanoteilchen sind äußerst einfach und können nicht nur auf durch Polymer- oder Lösungsverarbeitung hergestellte OLEDs angewandt werden, sondern auch auf OLEDs mit kleinen Molekülen (thermisch verdampft) oder auf Hybrid-Vorrichtungsstrukturen (die Fertigungsverfahren schließen sowohl die Lösungsbehandlungs- als auch die thermischen Verdampfungstechniken ein). Weiterhin kann eine Verbesserung der Effizienz ohne zusätzliches Bedecken der Metallnanoteilchen erreicht werden. Dies vereinfacht nicht nur die Auswahl von Nanoteilchen, die verwendet werden können, sondern macht auch die Fertigung von Metallnanoteilchen mit bedeckenden Schichten überflüssig.
Die gemäß der Erfindung verwendeten Nanoteilchen sollten eine starke Absorption im sichtbaren oder Infratrotbereich des Spektrums aufweisen. Gemäß der Erfindung weisen die Nanoteilchen idealerweise eine Resonanz oder zumindest eine Überlappung mit den Triplett-Anregungszuständen (den Energieniveaus) des organischen Materials in den eine Grenzfläche bildenden Schichten auf.
Für einen bestimmten Typ eines Nanoteilchens kann das Absorptionsspektrum wie gewünscht durch Modifizieren der Größe der Nanoteilchen oder Entwerfen eines Nanoteilchens mit einem Kern, über welchem das Nanoteilchenmaterial die Funktion einer Hülle hat, eingestellt werden. Zum Beispiel können Gold-Nanoteilchen durch die Verwendung eines Silicakerns und Gold-Plattieren einer Hülle umgestaltet werden. Die Resonanz des Absorptionsspektrums würde zum Teil von dem Verhältnis der Dimensionen des Kerns und der Hülle abhängen und könnte durch Modifizieren dieses Verhältnisses fein eingestellt werden.
Die 1 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer EL-(elektrolumineszenten)Vorrichtung 405 gemäß mindestens einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Die EL-Vorrichtung 405 kann ein Pixel oder Subpixel eines größeren Displays oder einen Teil einer nicht-gepixelten Beleuchtungsquelle darstellen. Wie in 1 gezeigt, schließt die EL-Vorrichtung 405 eine erste Elektrode 411 auf einem Substrat 408 ein. Wie in der Beschreibung und in den Ansprüchen verwendet, schließt der Ausdruck "auf" den Zustand ein, wenn Schichten sich in physischem Kontakt befinden oder wenn Schichten durch eine oder mehrere dazwischenliegende Schichten oder Material getrennt sind. Die erste Elektrode 411 kann für gepixelte bzw. Pixel-Anwendungen strukturiert sein oder für Lichtquellenanwendungen unstrukturiert bleiben.
Ein oder mehrere organische Materialien werden zur Bildung von einer oder mehreren organischen Schichten eines organisches Stapels 416 abgeschieden. Der organische Stapel 416 befindet sich auf der ersten Elektrode 411. Der organische Stapel 416 schließt eine Anodenpufferschicht ("ABL") 417 und eine emittierende Schicht (EML) 420 ein. Die ABL 417 befindet sich auf der ersten Elektrode 411, wenn sie als eine Anode fungiert. Die OLED-Vorrichtung 405 schließt auch eine zweite Elektrode 423 auf dem organischen Stapel 416 ein. Gemäß mindestens einer Ausführungsform der Erfindung kann mindestens ein Nanoteilchen in den Grenzflächen zwischen verschiedenen Schichten der OLED-Vorrichtung 405 vorgesehen sein. Beispiele für solche Nanoteilchen schließen Ag, Au, Ni, Fe, Co, Ge, Cu, Pt, Pd, Os und dergleichen ein. Zum Beispiel können in mindestens einer Ausführungsform Nanoteilchen zwischen ABL 417 und EML 420 vorgesehen sein. Alternativ können in mindestens einer Ausführungsform Nanoteilchen zwischen EML 420 und der zweiten Elektrode 423 vorgesehen werden. In noch anderen Ausführungsformen können Nanoteilchen zwischen EML 420 und der zweiten Elektrode 423 und zwischen ABL 417 und EML 420 vorgesehen sein. In verschiedenen Ausführungsformen können Nanoteilchen zwischen einer beliebigen oder allen der genannten Schichten und in Schichten, die nicht speziell aufgezählt oder beschrieben wurden, vorgesehen werden.
Andere Schichten als die in 1 gezeigten können ebenfalls in der OLED-Vorrichtung 405 vorgesehen sein, wie Ladungsbegrenzungs-, Ladungstransport-/Injektions-, Ladungsblockierungs-, Exciton-Blockierungs- und Wellenleitungsschichten. Gemäß der Erfindung kann mindestens ein Nanoteilchen in den Grenzflächen zwischen diesen anderen Schichten und/oder Schichten, die in 1 veranschaulicht sind, vorgesehen sein.
Substrat 408:
Das Substrat 408 kann jedes beliebige Material sein, welches die organischen und metallischen Schichten darauf tragen kann. Das Substrat 408 kann transparent oder opak sein (z. B. wird das opake Substrat in an der Oberseite emittierenden Vorrichtungen („top-emitting device") verwendet). Durch Modifizieren oder Filtern der Wellenlänge von Licht, das durch das Substrat 408 hindurchgehen kann, kann die Farbe des emittierten Lichts durch die Vorrichtung verändert werden. Das Substrat 408 kann Glas, Quarz, Silizium, Kunststoff oder rostfreien Stahl aumfassen; vorzugsweise umfasst das Substrat 408 dünnes flexibles Glas. Die bevorzugte Dicke des Substrats 408 hängt von dem verwendeten Material und von der Anwendung der Vorrichtung ab. Das Substrat 408 kann in der Form einer Lage oder eines kontinuierlichen Films bzw. Folie vorliegen. Die kontinuierliche Folie kann zum Beispiel für Rolle-auf-Rolle-Fertigungsverfahren verwendet werden, die sich besonders für Kunststoff, Metall und metallisierte Kunststofffolien eignen. Das Substrat kann auch Transistoren oder andere eingebaute Schaltelemente aufweisen, um den Betrieb zu steuern, wenn die OLED-Vorrichtung 405 eine OLED-Vorrichtung mit aktiver Matrix ist. Ein einzelnes Substrat 408 wird typischerweise zum Bau eines größeren Displays verwendet, das viele Pixel enthält (EL-Vorrichtungen), wie die EL-Vorrichtung 405, die in Serie gefertigt wird und in einem gewissen Muster angeordnet ist.
Erste Elektrode 411:
In einer Konfiguration hat die erste Elektrode 411 die Funktion einer Anode (die Anode ist eine leitende Schicht, die als Lochinjektionsschicht dient und die ein Material mit einer Austrittsarbeit umfasst, die typischerweise höher als etwa 4,5 eV ist). Typische Anodenmaterialien schließen Metalle (wie Platin, Gold, Palladium und dergleichen), Metalloxide (wie Bleioxid, Zinnoxid, ITO (Indiumzinnoxid) und dergleichen), Graphit, dotierte anorganische Halbleiter (wie Silizium, Germanium, Galliumarsenid und dergleichen) und dotierte leitende Polymere (wie Polyanilin, Polypyrrol, Polythiophen und dergleichen) ein.
Die erste Elektrode 411 kann transparent, halbtransparent oder opak sein gegenüber der Wellenlänge des innerhalb der Vorrichtung erzeugten Lichts. Die Dicke der ersten Elektrode 411 kann etwa 10 nm bis etwa 1000 nm, vorzugsweise etwa 50 nm bis etwa 200 nm, und besonders bevorzugt etwa 100 nm betra gen. Die erste Elektrodenschicht 411 kann typischerweise unter Anwendung von einer der im Fachbereich für die Abscheidung von dünnen Filmen, einschließlich zum Beispiel Vakuumverdampfung, Sputtern, Elektronenstrahlabscheidung oder chemische Dampfabscheidung, gefertigt werden.
ABL 417:
Die ABL 417 besitzt gute Loch-Leitungseigenschaften und wird zum wirksamen Injizieren von Löchern von der ersten Elektrode 411 in die EML 420 verwendet (mittels der HT-Zwischenschicht 418, siehe weiter unten). Die ABL 417 ist aus Polymeren oder Materialien mit kleinen Molekülen hergestellt. Zum Beispiel kann die ABL 417 aus tertiärem Amin oder Carbazolderivaten sowohl in ihrer KleineMolekül- als auch ihrer Polymerform, leitendem Polyanilin ("PANI") oder PEDOT:PSS (einer Lösung von Poly(3,4-ethylendioxythiophen) ("PEDOT") und Polystyrolsulfonsäure ("PSS"), verfügbar als Baytron P von HC Starck), hergestellt sein. Die ABL 417 kann eine Dicke von etwa 5 nm bis etwa 1000 nm aufweisen und wird herkömmlicherweise mit etwa 50 bis etwa 250 nm verwendet.
Andere Beispiele der ABL 417 schließen jegliche Materialien mit kleinem Molekül und dergleichen, wie Plasmapolymerisierte Fluorkohlenstofffilme (CFx) mit bevorzugten Dicken zwischen 0,3 und 3 nm, Kupferphthalocyanin-(CuPc-)Filme mit bevorzugten Dicken zwischen 10 und 50 nm ein.
Die ABL 417 kann unter Anwendung von selektiven Abscheidungstechniken oder nicht-selektiven Abscheidungstechniken gebildet werden. Beispiele für selektive Abscheidungstechniken schließen zum Beispiel Tintenstrahldrucken, Flex-Druck und Siebdruck ein. Beispiele für nicht-selektive Abscheidungs techniken schließen zum Beispiel das Spinbeschichten („spin coating"), Tauchbeschichten („dip coating"), Gewebebeschichten („web coating") und Sprühbeschichten ein. Ein Loch-transportierendes und/oder Puffermaterial wird auf der ersten Elektrode 411 abgeschieden und danach zu einem Film trocknen gelassen. Der getrocknete Film repräsentiert die ABL 417. Andere Abscheidungsverfahren für die ABL 417 schließen die Plasmapolymerisation (für CFx-Schichten), Vakuumabscheidung oder Dampfphasenabscheidung (z. B. für Filme aus CuPc) ein.
In Übereinstimmung mit mindestens einer Ausführungsform der Erfindung wird die exponierte Oberfläche, die Oberfläche der ABL 417 benachbart zur EML 420, mit Nanoteilchen behandelt bzw. konditioniert. Die gemäß der Erfindung verwendeten Nanoteilchen sollten eine starke Absorption im sichtbaren oder Infrarotbereich des Spektrums aufweisen. Gemäß der Erfindung weisen die Nanoteilchen idealerweise eine Resonanz oder zumindest eine Überlappung mit den Triplett-Exciton-Zuständen (den Energieniveaus) des organischen Materials in den angrenzenden Schichten auf.
Die Nanoteilchen können metallischer Natur sein und können zum Beispiel Ag, Au, Ni, Fe, Co, Ge, Cu, Pt, Pd, Os, Ti und dergleichen umfassen oder können Oxide oder Verbindungen solcher Metalle sein (z. B. TiO₂). Die Nanoteilchen können auch nichtmetallisch sein, wie Siliziumdioxid und so weiter. Für einen bestimmten Nanoteilchentyp kann das Absorptionsspektrum je nach Wunsch durch Modifizieren der Größe der Nanoteilchen oder Entwerfen eines Nanoteilchens mit einem Kern, über welchem das Nanoteilchenmaterial als eine Hülle fungiert, eingestellt werden. Zum Beispiel können Gold-Nanoteilchen umgestaltet werden durch die Verwendung eines Silica-Kerns und Gold-Plattieren der Hülle. Die Resonanz des Absorptionsspektrums würde zum Teil von dem Verhältnis der Dimensionen des Kerns und der Hülle abhängen und könnte durch Modifizieren dieses Verhältnisses fein eingestellt werden. Weiterhin kann eine Verbesserung der Effizienz ohne eine zusätzliche Bedeckung (capping) der Metallnanoteilchen erreicht werden. Dies vereinfacht nicht nur die Auswahl von Nanoteilchen, die verwendet werden können, sondern macht auch die Fertigung von Metallnanoteilchen mit Abdeckungsschichten überflüssig.
Die Schritte bei der Behandlung bzw. Konditionierung der Schichtoberflächen mit den Metallnanoteilchen sind äußerst einfach und können nicht nur auf durch Polymer- oder Lösungsverarbeitung hergestellte OLEDs angewandt werden, sondern auch auf OLEDs mit kleinem Molekül (thermisch verdampft) oder auf Hybridvorrichtungsstrukturen (die Fertigungsverfahren schließen sowohl Lösungsverarbeitungs- als auch thermische Verdampfungstechniken ein). Die Nanoteilchen können durch Sputtern, Verdampfung, Spinbeschichten, Sprühbeschichten, Eintauchen und so weiter abgeschieden werden und können zu einer ultradünnen "Schicht" von Nanoteilchen führen, die in der Grenzfläche zwischen der ABL 417 und der EML 420 gebildet werden. Nanoteilchen können im Größenbereich von 0,01 nm bis 10 nm liegen und können als Lösung verarbeitet werden (z. B. durch Spinbeschichten aufgebracht auf die Oberfläche der ABL 417 unter Verwendung von in einer Lösung oder Suspension gelösten Nanoteilchen (zum Beispiel gelöst in Toluol)). Typische Konzentrationen der Nanoteilchen liegen im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, können aber bis zu 50 Gewichtsprozent betragen.
EML 420:
Für organische LEDs (OLEDs) wie die EL-Vorrichtung 405 enthält die EML 420 mindestens ein organisches Material, welches Licht emittiert. Diese organischen Licht emittierenden Materialien fallen generell in zwei Kategorien. Die erste Kategorie von OLEDs, die als polymere Licht emittierende Dioden oder PLEDs bezeichnet werden, nutzen Polymere als Teil der EML 420. Die Polymere können organischer oder organometallischer Natur sein. Wie hierin verwendet, schließt der Begriff organisch auch organometallische Materialien ein. Die Lichtemission in diesen Materialien kann als ein Ergebnis der Fluoreszenz und/oder Phosphoreszenz erzeugt werden. Für die Phosphoreszenz kann die EML 420 jegliche Triplett-Emitterverbindung, wie Iridiumkomplexe, Lanthanidkomplexe, organische Triplett-Emitter, Porphyrine und Osmiumkomplexe einschließen. Für die Fluoreszenz kann die EML 420 Singulett-Emitter, wie organische Farbstoffe, konjugierte Polymere, konjugierte Oligomere und kleine Moleküle einschließen.
Die Licht emittierenden organischen Polymere in der EML 420 können zum Beispiel EL-Polymere mit einer konjugierten Wiederholungseinheit („conjugated repeating unit"), insbesondere EL-Polymere, bei welchen benachbarte Wiederholungseinheiten in einer konjugierten Weise verbunden sind, wie Polythiophene, Polyphenylene, Polythiophenvinylene oder Poly-p-phenylenvinylene oder deren Familien, Copolymere, Derivate oder Mischungen davon sein. Insbesondere können organische Polymere zum Beispiel Polyfluorene, Poly-p-phenylenvinylene, die weißes, rotes, blaues, gelbes oder grünes Licht emittieren, sein und sind 2- oder 2,5-substituierte Poly-p-phenylenvinylene, Polyspiropolymere. Vorzugsweise sind diese Polymere in einem organischen Lösungsmittel, wie Toluol oder Xylol, angelöst und auf die Vorrichtung aufgeschleudert (durch Schleudern aufgebracht), obwohl andere Abscheidungsverfahren ebenfalls möglich sind.
Zusätzlich zu Polymeren können kleinere organische Moleküle, die durch Fluoreszenz oder durch Phosphoreszenz emittieren, als Licht emittierendes Material dienen, das in der EML 420 ruht. Im Unterschied zu polymeren Materialien, die als Lösungen oder Suspensionen aufgetragen werden, werden Licht emittierende Materialien mit kleinen Molekülen vorzugsweise durch Verdampfungs-, Sublimations- oder organische Dampfphasenabscheidungsverfahren abgeschieden. Es gibt auch Materialien mit kleinen Molekülen, die durch Lösungsverfahren ebenfalls aufgetragen werden können. Kombinationen von PLED-Materialien und kleineren organischen Molekülen können auch als aktive elektronische Schicht dienen. Zum Beispiel kann PLED chemisch mit einem kleinen organischen Molekül derivatisiert werden oder einfach mit einem kleinen organischen Molekül gemischt werden zur Bildung von EML 420. Beispiele für elektrolumineszente Materialien mit kleinem Molekül schließen Tris(8-hydroxychinolat)aluminium (Alq₃), Anthracen, Rubren, Tris(2-phenylpyridin)iridium (Ir(ppy)₃), Triazin, jegliche Metallchelatverbindungen und Derivate von beliebigen dieser Materialien ein.
Zusätzlich zu aktiven elektronischen Materialien, die Licht emittieren, kann die EML 420 ein Material einschließen, das zu einem Ladungstransport in der Lage ist. Ladungstransportmaterialien schließen Polymere oder kleine Moleküle ein, die Ladungsträger transportieren können, zum Beispiel organische Materialien, wie Polythiophen, derivatisiertes Polythiophen, oligomeres Polythiophen, derivatisiertes oligomeres Polythiophen, Pentacen, Triphenylamin und Triphenyldiamin. EML 420 kann auch Halbleiter einschließen, wie Silizium, Galliumarsenid, Cadmiumselenid oder Cadmiumsulfid.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der Erfindung wird die exponierte Oberfläche, die Oberfläche von EML 420, die der zweiten Elektrode 423 benachbart ist, mit Nanoteilchen behandelt. Die gemäß der Erfindung verwendeten Nanoteilchen sollten eine starke Absorption im sichtbaren oder Infrarotbereich des Spektrums aufweisen. Gemäß der Erfindung weisen die Nanoteilchen idealerweise eine Resonanz oder zumindest eine Überlappung mit den Triplett-Exciton-Zuständen (den Energieniveaus) des organischen Materials in den Grenzflächen bildenen Schichten auf.
Die Nanoteilchen können metallischer Natur sein und können zum Beispiel Ag, Au, Ni, Fe, Co, Ge, Cu, Pt, Pd, Os, Ti und dergleichen umfassen oder können Oxide oder Verbindungen solcher Metalle (z. B. TiO₂) sein. Die Nanoteilchen können auch nichtmetallisch sein, wie Siliziumdioxid und so weiter. Für einen bestimmten Typ eines Nanoteilchens kann das Absorptionsspektrum wie gewünscht eingestellt werden durch Modifizieren der Größe der Nanoteilchen oder Entwerfen eines Nanoteilchens mit einem Kern, über welchem das Nanoteilchenmaterial als eine Hülle fungiert. Zum Beispiel können Gold-Nanoteilchen durch die Verwendung eines Silicakerns und Plattieren des Goldes über die Hülle umgestaltet werden. Die Resonanz des Absorptionsspektrums würde zum Teil von dem Verhältnis der Dimensionen des Kerns und der Hülle abhängen und könnte durch Modifizieren dieses Verhältnisses fein eingestellt werden. Weiterhin kann die Verbesserung der Effizienz ohne zusätzliche Abdeckung der Metallnanoteilchen erhalten werden. Dies vereinfacht nicht nur die Wahl der Nanoteilchen, die verwendet werden können, sondern macht auch die Fertigung von Metallnanoteilchen mit Abdeckungsschichten überflüssig.
Die Schritte bei der Behandlung bzw. Konditionierung der Schichtoberflächen mit den Metallnanoteilchen sind äußerst einfach und können nicht nur auf durch Polymer- oder Lösungsverarbeitung hergestellte OLEDs angewandt werden, sondern auch auf OLEDs mit kleinem Molekül (thermisch verdampft) oder auf Hybrid-Vorrichtungsstrukturen (die Fertigungsverfahren schließen sowohl die Lösungsverarbeitungs- als auch die thermischen Verdampfungstechniken ein). Die Nanoteilchen können durch Sputtern, Verdampfung, Spinbeschichten, Sprühbeschichten, Eintauchen und so weiter abgeschieden werden und können zu einer ultradünnen "Schicht" von Nanoteilchen führen, die in der Grenzfläche zwischen der EML 420 und der zweiten Elektrode 423 gebildet werden. Nanoteilchen können im Größenbereich von 0,01 nm bis 10 nm liegen und können als Lösung verarbeitet werden (z. B. durch Spinbeschichten auf die Oberfläche der EML 420 unter Verwendung von in einer Lösung oder Suspension gelösten Nanoteilchen (zum Beispiel gelöst in Toluol). Typische Konzentrationen der Nanoteilchen liegen im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, können aber bis zu 50 Gewichtsprozent betragen.
Alle organischen Schichten, wie ABL 417 und EML 420, können durch Tintenstrahldruck unter Abscheidung einer organischen Lösung oder durch Spinbeschichten oder andere Abscheidungstechniken aufgebracht werden. Diese organische Lösung kann jegliche "Flüssigkeit" oder verformbare Masse sein, die unter Druck fließen kann, und kann Lösungen, Tinten, Pasten, Emulsionen, Dispersionen und so weiter einschließen. Die Flüssigkeit kann auch weitere Substanzen enthalten oder durch diese ergänzt sein, welche die Viskosität, den Kontaktwinkel, die Verdickung, Affinität, das Trocknen, die Verdünnung und so weiter der abgeschiedenen Tröpfchen beeinflussen. Weiterhin kann/können eine der oder alle von den Schichten 417 und 420 vernetzt oder auf andere Weise physisch oder chemisch wie gewünscht gehärtet werden zwecks Stabilität und Beibehaltung bestimmter Oberflächeneigenschaften, die für die Abscheidung von nachfolgenden Schichten erwünscht sind. Alternativ, wenn Materialien mit kleinem Molekül an Stelle von Polymeren verwendet werden, können die ABL 417 und die EML 420 durch Verdampfung, Sublimation, organische Dampfphasenabscheidung oder in Kombinatiom mit anderen Abscheidungstechniken abgeschieden werden.
Zweite Elektrode (423)
In einer Ausführungsform hat die zweite Elektrode 423 die Funktion einer Kathode, wenn ein elektrisches Potential über die erste Elektrode 411 und die zweite Elektrode 423 angelegt wird. In dieser Ausführungsform werden, wenn ein elektrisches Potential über die erste Elektrode 411 angelegt wird, die als Anode dient, und die zweite Elektrode 423, die als Kathode dient, Photonen von der aktiven elektronischen Schicht 420 abgegeben und fließen durch die erste Elektrode 411 und das Substrat 408.
Während viele Materialien, die als Kathode fungieren können, Fachleuten auf dem Gebiet bekannt sind, kommen am meisten bevorzugt eine Zusammensetzung, welche Aluminium, Indium, Silber, Gold, Magnesium, Calcium, Lithiumfluorid, Cäsiumfluorid, Natriumfluorid und Barium oder Kombinationen davon einschließt, oder Legierungen davon zum Einsatz. Aluminium, Aluminiumlegierungen und Kombinationen von Magnesium und Silber oder deren Legierungen können ebenfalls verwendet werden. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird eine zweite Elektrode 423 durch thermisches Verdampfen in einer dreischichtigen oder kombinierten Weise von Lithiumfluorid, Calcium und Aluminium in verschiedenen Mengen gefertigt.
Vorzugsweise beträgt die Gesamtdicke der zweiten Elektrode 423 etwa 10 bis etwa 1000 Nanometer (nm), stärker bevorzugt etwa 50 bis etwa 500 nm, und am meisten bevorzugt etwa 100 bis etwa 300 nm. Während zahlreiche Verfahren dem Durchschnittsfachmann bekannt sind, mit welchen das erste Elektrodenmaterial abgeschieden werden kann, sind Vakuumabscheidungsverfahren, wie physische Dampfabscheidung (PVD), bevorzugt.
Häufig können andere Verfahren, wie Waschen und Neutralisation von Filmen, Hinzufügung von Masken und Photoresists der Kathodenabscheidung vorausgehen. Allerdings werden diese nicht speziell aufgezählt, da sie nicht spezifisch die neuen Aspekte der Erfindung betreffen. Andere Fertigungsverfahren wie die Hinzufügung von Metallleitungen zum Verbinden der Anodenleitungen mit Energie- bzw. Stromquellen können ebenfalls erwünscht sein. Andere Schichten (nicht gezeigt), wie eine Sperrschicht und/oder Getterschicht und/oder anderes Verkapselungsschema können ebenfalls zum Schutz der elektronischen Vorrichtung verwendet werden. Solche anderen Verarbeitungsschritte und Schichten sind im Fachbereich allgemein bekannt und werden hierin nicht spezifisch erörtert.
Die 2 zeigt eine Querschnittsdarstellung einer Ausführungsform einer EL-Vorrichtung 505 gemäß mindestens einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Elemente mit gleichen Bezugszeichen bei den Vorrichtungen 405 und 505 haben eine ähnliche Beschreibung, wie weiter oben angegeben, und werden nicht wiederholt. Die Vorrichtung 505 ist in den meisten Aspekten mit der Vorrichtung 405 der 1 identisch, mit Ausnahme von Folgendem. Die Vorrichtung 505 besitzt einen organischen Stapel 516, welcher eine zusätzliche HT-Zwischenschicht 418 einschließt.
HT-Zwischenschicht 418:
Die Funktionen der HT-Zwischenschicht 418 sind die folgenden: um die Injektion von Löchern in die EML 420 zu unterstützen, die Exciton-Löschung an der Anode zu reduzieren, für einen besseren Lochtransport als Elektronentransport zu sorgen und Elektronen daran zu hindern, in die ABL 417 zu gelangen und diese zu verschlechtern. Einige Materialien können eine oder zwei der gewünschten aufgeführten Eigenschaften aufweisen, jedoch nimmt man an, dass sich die Wirksamkeit des Materials als eine Zwischenschicht mit der Zahl dieser gezeigten Eigenschaften verbessert. Durch sorgfältige Auswahl des Loch-transportierenden Materials kann ein effizientes Zwischenschichtmaterial gefunden werden. Die HT-Zwischenschicht 418 wird aus einem Loch-transportierenden Material gefertigt, welches zumindest teilweise aus einer oder mehreren der folgenden Verbindungen, deren Derivaten, Resten und so weiter bestehen kann oder davon abgeleitet sein kann: Polyfluorenderivate, Poly(2,7-(9,9-di-n-octylfluoren)-(1,4-phenylen-((4-sec-butylphenyl)imino)-1,4-phenylen) und Derivate, die vernetzbare Formen, nicht emittierende Formen von Poly(p-phenylenvinylen), Material vom Triarylamin-Typ (z. B. Triphenyldiamin (TPD), α-Naphthylphenyl-biphenyl (NPB)), Thiophen, Oxetan-funktionalisierte Polymere und kleine Moleküle und so weiter einschließen. In einigen Ausführungsformen der Erfindung wird die HT-Zwischenschicht 418 unter Verwendung eines vernetzbaren Loch-transportierenden Polymers gefertigt. Die HT-Zwischenschicht 418 kann auch eine oder mehrere emittierende Komponenten, wie phosphoreszierende Dotiermittel, Polymere und so weiter umfassen.
Die HT-Zwischenschicht 418 kann mit Tintenstrahldruck durch Abscheiden einer organischen Lösung, durch Spinbeschichten, durch Vakuumabscheidung, durch Dampfphasenabscheidung oder andere Abscheidungstechniken, ob selektiv oder nichtselektiv, aufgebracht werden. Weiterhin kann die HT-Zwischenschicht 418, falls erforderlich, vernetzt werden oder ansonsten physisch oder chemisch wie gewünscht gehärtet werden für die Stabilität und Beibehaltung bestimmter Oberflächeneigenschaften, die für die Abscheidung nachfolgender Schichten erwünscht sind.
Gemäß mindestens einer Ausführungsform der Erfindung wird die exponierte Oberfläche, die Oberfläche der HT-Zwischenschicht 418, die an die EML 420 angrenzt, mit Nanoteilchen behandelt. Die gemäß der Erfindung verwendeten Nanoteilchen sollten eine starke Absorption im sichtbaren oder Infrarotbereich des Spektrums aufweisen. Gemäß der vorliegenden Erfindung weisen die Nanoteilchen idealerweise eine Resonanz oder zumindest eine Überlappung mit den Triplett-Exciton-Zuständen (den Energieniveaus) des organischen Materials in den eine Grenzfläche bildenden Schichten auf.
Die Nanoteilchen können metallischer Natur sein und können zum Beispiel Ag, Au, Ni, Fe, Co, Ge, Cu, Pt, Pd, Os, Ti und dergleichen umfassen oder können Oxide oder Verbindungen solcher Metalle sein (z. B. TiO₂). Die Nanoteilchen können auch nichtmetallisch sein, wie Siliziumdioxid und so weiter. Für einen bestimmten Nanoteilchentyp kann das Absorptionsspektrum je nach Wunsch durch Modifizieren der Größe der Nanoteilchen oder Entwerfen eines Nanoteilchens mit einem Kern, über welchem das Nanoteilchenmaterial als eine Hülle fungiert, eingestellt werden. Zum Beispiel können Gold-Nanoteilchen umgestaltet werden durch die Verwendung eines Silica-Kerns und Plattieren des Goldes als Hülle. Die Resonanz des Absorptionsspektrums würde zum Teil von dem Verhältnis der Dimensionen des Kerns und der Hülle abhängen und könnte durch Modifizieren dieses Verhältnisses fein eingestellt werden. Weiterhin kann eine Verbesserung der Effizienz ohne eine zusätzliche Abdeckung der Metallnanoteilchen erreicht werden. Dies vereinfacht nicht nur die Auswahl von Nanoteilchen, die verwendet werden können, sondern macht auch die Fertigung von Metallnanoteilchen mit Abdeckungsschichten überflüssig.
Die Schritte bei der Behandlung bzw. Konditionierung der Schichtoberflächen mit den Metallnanoteilchen ist äußerst einfach und kann nicht nur auf durch Polymer- oder Lösungsverarbeitung hergestellte OLEDs angewandt werden, sondern auch auf OLEDs mit kleinem Molekül (thermisch verdampft) oder auf Hybridvorrichtungsstrukturen (die Fertigungsverfahren schließen sowohl die Lösungsverarbeitungs- als auch thermischen Verdampfungstechniken ein). Die Nanoteilchen können durch Sputtern, Verdampfung, Spinbeschichten, Sprühbeschichten, Eintauchen und so weiter abgeschieden werden und können zu einer ultradünnen "Schicht" von Nanoteilchen führen, die in der Grenzfläche zwischen der HT-Zwischenschicht 418 und der EML 420 gebildet werden. Nanoteilchen können im Größenbereich von 0,01 nm bis 10 nm liegen und können als Lösung verarbeitet werden (z. B. durch Spinbeschichten auf die Oberfläche der HT-Zwischenschicht 418 unter Verwendung von in einer Lösung oder Suspension gelösten Nanoteilchen (zum Beispiel gelöst in Toluol) aufgebracht werden). Typische Kon zentrationen der Nanoteilchen liegen im Bereich von 0,01 bis 10 Gewichtsprozent, können aber bis zu 50 Gewichtsprozent betragen.
In der in 2 gezeigten Ausführungsform würde die ABL 417 nicht mehr an die EML 420 angrenzen aufgrund der Hinzufügung einer Zwischenschicht. Somit würde die weiter oben gegebene Beschreibung der ABL 417 dadurch modifiziert, dass eine zusätzliche Grenzfläche, in die optional Nanoteilchen eingebracht sein können, zwischen der ABL 417 und der HT-Zwischenschicht 418 liegt, wie weiter oben beschrieben wird. Die HT-Zwischenschicht 418 sollte somit an die Stelle der EML 420 in der oben stehenden Erörterung in 1 der ABL 417 treten.
Beispiel
Als ein Beispiel wurde die Erfindung bei einer OLED auf Phosphoreszenzbasis angewandt. Die 3A–3B vergleichen die Vorrichtungscharakteristika eines Phosphoreszenz-OLED mit und ohne die Anwendung der Oberflächenkonditionierung mit Metallnanoteilchen. Eine Kontrollvorrichtung basierte auf der folgenden Architektur: Anode, bestehend aus ITO/ABL, bestehend aus PEDOT:PSS (Handelsname AI4083)/EML/Kathode, bestehend aus CsF, gefolgt von Al. Um die Effizienz der Vorrichtung gemäß der Erfindung zu erhöhen, wurde bei einer zweiten Vorrichtung die Oberfläche der PEDOT:PSS-(d. h. der ABL-)Schicht mit Gold-Nanoteilchen konditioniert. Bei der oberflächenbehandelten Vorrichtung blieben alle anderen Schichten mit der kontrollvorrichtung identisch. Die EML ist bei allen Vorrichtungen aufgebaut aus Tris(2,4(4-tolyl)phenylpyridin)iridium ("Ir(mppy)₃"), unter Verwendung eines nicht-konjugierten Poly(N-vinylcarbazol) (PVK) als einem Wirt, welcher mit N,N'-Diphenyl-N,N'-(bis(3-methylphenyl)-[1,1-biphenyl]-4,4'-diamin (TPD) und 2-(4-Biphenyllyl)-5-(4-tert-butylphenyl)-1,3,4-oxadiazol (PBD) molekular dotiert ist. Die EML für alle untersuchten Vorrichtungen enthält 61% PVK + 24% PBD + 9% TPD + 6% Ir(mppy)₃ in Konzentrationen, die in Gewichtsprozent angegeben sind. Gold-Nanoteilchen wurden in einer Toluol-Lösung gelöst, wobei die Gold-Nanoteilchen eine Größe im Bereich von 1 bis 10 nm haben. Die Oberfläche der PEDOT:PSS-Schicht wurde danach durch Spinbeschichten der Gold-Nanoteilchenlösung in Toluol auf diese konditioniert.
Die 3A–3B vergleichen die Vorrichtungscharakteristika einer Phosphoreszenz-OLED mit und ohne die Anwendung einer Oberflächenkonditionierung mit Metallnanoteilchen. Die 3A veranschaulicht die Leistungseffizienz der beiden oben beschriebenen Vorrichtungen. Die Leistungseffizienz oder die Lumineszenzeffizienz bzw. Lichtausbeute (wie in lm/W gemessen) der zweiten Vorrichtung, der mit Gold-Nanoteilchen konditionierten Vorrichtung, ist etwa 30–35% höher als bei der Kontrollvorrichtung. Die 3B veranschaulicht die Lumineszenzeffizienz der beiden oben beschriebenen Vorrichtungen. Im Allgemeinen ist die Lumineszenzeffizienz der zweiten Vorrichtung, der mit Gold-Nanoteilchen konditionierten Vorrichtung, etwa 20–25% höher als bei der Kontrollvorrichtung, wie in Cd/A gemessen. Die Effizienz der Vorrichtung wird, so nimmt man an, durch die Beschleunigung der Strahlungsemission verbessert, die durch die Einbringung von Gold-Nanoteilchen in der Grenzfläche zwischen der PEDOT:PSS und der EML auf Phosphoreszenzbasis bewirkt wird, womit die Emissionseigenschaften verbessert werden.
Wie jeder Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet der Fertigung elektronischer Vorrichtungen anhand der Beschreibung, Figuren und Beispiele erkennen wird, können Modifizierungen und Änderungen bei den Ausführungsformen der Erfindung vorgenommen werden, ohne vom Umfang der durch die nachstehenden Ansprüche definierten Erfindung abzuweichen.
Zusammenfassung
GRENZFLÄCHENKONDITIONIERUNG ZUR VERBESSERUNG DER EFFIZIENZ UND LEBENSDAUER VON ORGANISCHEN ELEKTROLUMINESZENZ-VORRICHTUNGEN
In mindestens einer Ausführungsform der Erfindung ist eine OLED-Vorrichtung offenbart, in welcher die Oberfläche von einer oder von mehreren Schichten des OLED mit Metallnanoteilchen so behandelt bzw. konditioniert ist bzw. sind, so dass sie entlang der Grenzfläche zwischen benachbarten Schichten angeordnet sind.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 2004/0217696 A1 [0002, 0003]
- US 2005/0035346 [0002, 0004]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- Jong Hyeok Park et al., Chem. Mater. 2004, 16, 688 [0003]

Claims

Elektrolumineszente Vorrichtung, umfassend: eine Anodenschicht; eine Kathodenschicht; und einen Stapel von Schichten zwischen der Anodenschicht und der Kathodenschicht, wobei der Stapel von Schichten mindestens eine ein organisches Material umfassende Schicht einschließt, wobei mindestens ein Nanoteilchen in mindestens einer Grenzfläche zwischen Schichten in dem Stapel von Schichten oder zwischen dem Stapel von Schichten und der Kathodenschicht angeordnet ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei der Stapel von Schichten mindestens eines von Folgendem umfasst: eine Anodenpufferschicht, die über der Anodenschicht vorgesehen ist; eine emittierende Schicht, wobei die emittierende Schicht zur Aussendung von Licht in der Lage ist; und eine Loch-transportierende Zwischenschicht.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2, wobei ferner eine beliebige der Schichten des Stapels von Schichten ebenfalls eine Licht emittierende Komponente umfassen kann.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei beliebige Schichten innerhalb des Stapels von Schichten zumindest teilweise unter Verwendung von mindestens einem organischen Polymermaterial gebildet werden.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei beliebige Schichten innerhalb des Stapels von Schichten zu mindest teilweise unter Verwendung von einem Material mit kleinem Molekül gebildet werden.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die emittierende Schicht ein konjugiertes Poly-p-phenylenvinylen-Polymer umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die emittierende Schicht ein konjugiertes Polyspiropolymer umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 2 oder 3, wobei die emittierende Schicht ein konjugiertes Fluorenpolymer umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das mindestens eine Nanoteilchen mindestens eines von Ag, Au, Ni, Fe, Co, Ge, Cu, Pt, Pd, Os, Ti, Si oder Verbindungen davon umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Licht emittierende Komponente mindestens einen Emitter auf Phosphoreszenzbasis umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Licht emittierende Komponente mindestens einen Emitter auf Fluoreszenzbasis umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 3, wobei die Licht emittierende Komponente mindestens einen Emitter auf Phosphoreszenz-Basis und mindestens einen Emitter auf Fluoreszenzbasis umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das mindestens eine Nanoteilchen durch mindestens eines von Sputtern, Spinbeschichten, Sprühbeschichten oder thermischer Verdampfung vorgesehen wird.
Vorrichtung gemäß Anspruch 1, wobei das mindestens eine Nanoteilchen eine ultradünne Schicht an Nanoteilchen bei der Aufbringung bzw. Vorsehung bildet.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei jedes von dem mindestens einen Nanoteilchen eine Größe im Bereich von 0,01 bis 10 Nanometer aufweist.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das mindestens eine Nanoteilchen einen Kern aus einem ersten Material und einer Hülle aus einem zweiten unterschiedlichen Material umfasst.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16, wobei das erste Material Silica ist.
Vorrichtung gemäß Anspruch 16 oder 17, wobei das zweite Material mindestens eines von Ag, Au, Ni, Fe, Co, Ge, Cu, Pt, Pd, Os, Ti, Si oder Verbindungen davon umfasst.
Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei das mindestens eine Nanoteilchen ein Absorptionsspektrum besitzt, welches den Triplett-Exciton-Zustand des Materials in einer beliebigen der Schichten, welche die Grenzfläche definieren, überlappt, worin mindestens ein Nanoteilchen vorliegt.
Vorrichtung gemäß Anspruch 19, wobei das mindestens eine Nanoteilchen eine Resonanz mit dem Triplett-Exciton-Zustand des Materials in einer beliebigen der Schichten, die die Grenzfläche definieren, aufweist, worin das mindestens eine Nanoteilchen vorgesehen ist.