DE102010025991A1 - Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode or other e.g. light emitting transistors, where an organic dye is embedded in an inorganic material - Google Patents

Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode or other e.g. light emitting transistors, where an organic dye is embedded in an inorganic material Download PDF

Info

Publication number
DE102010025991A1
DE102010025991A1 DE102010025991A DE102010025991A DE102010025991A1 DE 102010025991 A1 DE102010025991 A1 DE 102010025991A1 DE 102010025991 A DE102010025991 A DE 102010025991A DE 102010025991 A DE102010025991 A DE 102010025991A DE 102010025991 A1 DE102010025991 A1 DE 102010025991A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
inorganic
organic
light
embedded
organic dye
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102010025991A
Other languages
German (de)
Inventor
Prof. Dr. Jaegermann Wolfram
Dr. Mayer Thomas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
TU DARMSTADT
Original Assignee
TU DARMSTADT
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by TU DARMSTADT filed Critical TU DARMSTADT
Priority to DE102010025991A priority Critical patent/DE102010025991A1/en
Publication of DE102010025991A1 publication Critical patent/DE102010025991A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
    • H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/10—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED]
    • H10K50/11—OLEDs or polymer light-emitting diodes [PLED] characterised by the electroluminescent [EL] layers
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K2101/00—Properties of the organic materials covered by group H10K85/00
    • H10K2101/10—Triplet emission
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K50/00—Organic light-emitting devices
    • H10K50/30—Organic light-emitting transistors
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K85/00—Organic materials used in the body or electrodes of devices covered by this subclass
    • H10K85/30—Coordination compounds
    • H10K85/311—Phthalocyanine

Abstract

Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode (LED) or other light-emitting devices e.g. light emitting transistors, is claimed, where an organic dye is embedded in an inorganic material and is present in it as a molecule or cluster of molecules with a preferred diameter of 1 molecule up to clusters with 100 nm. Independent claims are also included for: (1) a component for an inorganic-organic-hybrid-LED, having an area with the composite; and (2) producing the inorganic-organic-hybrid-LED for use in a light emitting component like LED or light emitting transistors.

Description

[Beschreibung und Einleitung des allgemeinen Gebietes der Erfindung][Description and Introduction of the General Field of the Invention]

Die vorliegende Erfindung betrifft opto-elektronisch aktive Komposit-Materialien bestehend aus organischen Molekülen eingelagert in anorganische Halbleitermatrices zur Verwendung als aktives Medium in lichtemittierenden Bauteilen wie z. B. Leuchtdioden (LED) oder Lichtemittierende Transistoren (LET) und ein Verfahren zur Herstellung derselben und Bauteilstrukturen für LED und LET.The present invention relates to opto-electronically active composite materials consisting of organic molecules incorporated in inorganic semiconductor matrices for use as an active medium in light-emitting components such. As light-emitting diodes (LED) or light-emitting transistors (LET) and a method for producing the same and component structures for LED and LET.

[Stand der Technik][State of the art]

In der DE102008035559 wurde eine Anordnung für eine OLED beschrieben. Zwischen dem anorganischen Festkörper und dem organischen Farbstoff wird eine organische Zwischenschicht eingebracht. In der WO2005/031884 wurde eine Anordnung für eine OLED beschrieben. Zwischen dem anorganischen Festkörper und dem organischen Farbstoff wird eine anorganische Zwischenschicht eingebracht.In the DE102008035559 an arrangement for an OLED has been described. Between the inorganic solid and the organic dye, an organic intermediate layer is introduced. In the WO2005 / 031884 an arrangement for an OLED has been described. Between the inorganic solid and the organic dye, an inorganic intermediate layer is introduced.

Der Nachteil bei beiden Schriften besteht darin, dass eine Schichtstruktur der Anordnung besteht und dass Zwischenschichten zwischen organischem Farbstoff und anorganischem Leiter eingesetzt werden. Weitere Nachteile sind:

  • – die Effektivität organischer Leuchtdioden OLED's wird durch die geringe Leitfähigkeit der eingesetzten organischen Halbleitermaterialien begrenzt, während ihre Lumineszenzausbeute sehr hoch ist und
  • – die Effektivität anorganischer Leuchtdioden wird durch ihre geringe Lumineszenzausbeute begrenzt, während ihre Leitfähigkeit sehr hoch ist.
The disadvantage of both documents is that there is a layer structure of the arrangement and that intermediate layers between organic dye and inorganic conductor are used. Other disadvantages are:
  • - The effectiveness of organic light-emitting OLED's is limited by the low conductivity of the organic semiconductor materials used, while their luminescence yield is very high and
  • - The effectiveness of inorganic light-emitting diodes is limited by their low luminescence yield, while their conductivity is very high.

[Aufgabe][Task]

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es die Nachteile des Standes der Technik zu beseitigen.The object of the present invention is to eliminate the disadvantages of the prior art.

[Lösung der Aufgabe][Solution of the task]

Durch die Verwendung von organischen Lumineszenzzentren in anorganischen Halbleitermatrices werden die, sowohl für Elektronen wie für Löcher, hohe Leitfähigkeit der anorganischen Matrix mit der hohen Lumineszenzausbeute von organischen lichtemittierenden Molekülen kombiniert und somit die Effektivität optimiert. Damit wird eine anorganisch-organische-Hybrid-LED (anorganische Matrix mit organischem Farbstoff = Komposit) hergestellt. Das lichtemittierende Komposit aus anorganischer Matrix (101 in 3) mit eingebettetem organischen Farbstoff (102 in 3) kann als aktives Medium in allen lichtemittierenden Bauteilen insbesondere lichtemittierenden Dioden (LED) und lichtemittierenden Transistoren (LET) eingesetzt werden.The use of organic luminescent centers in inorganic semiconductor matrices combines the high conductivity of the inorganic matrix with the high luminescence yield of organic light-emitting molecules, both for electrons and holes, thus optimizing the effectiveness. Thus, an inorganic-organic hybrid LED (inorganic matrix with organic dye = composite) is produced. The inorganic matrix light-emitting composite ( 101 in 3 ) with embedded organic dye ( 102 in 3 ) can be used as an active medium in all light-emitting components, in particular light-emitting diodes (LED) and light-emitting transistors (LET).

Durch die Kombination von hoher Leitfähigkeit und hoher Lumineszenzausbeute werden die Betriebsparameter für die anorganisch-organische-Hybrid-LED optimiert:

  • 1. Steigerung der Effektivität i. e. des Verhältnisses von ausgebeuteter Lichtleistung zu aufgewendeter elektrischer Leistung,
  • 2. Erniedrigung der Betriebsspannung,
  • 3. Erniedrigung der Verluste,
  • 4. Erniedrigung der Betriebstemperatur,
  • 5. Steigerung der Lebensdauer.
Die Erfindung betrifft Kompositmaterialien und Verfahren zu ihrer Synthese, sowie die daraus hergestellten optoelektronischen Bauelementen, insbesondere Licht emittierende Dioden und Transistoren. Die Komposite bestehen aus organischen Gastmaterialien die in Form von Molekülen oder Clustern (102 in 3) als zusätzliche Lichtemitter (Rekombinationsszentren) im Volumen von anorganischen Wirtshalbleitermaterialien (101 in 3) eingelagert werden. Die Gastmaterialien sind organische Pigmente oder Farbstoffsysteme mit hoher Emissivität. Organische Moleküle bieten gegenüber den üblichen verwendeten Seltenen-Erddotieratomen als Lumineszenzzentren den Vorteil einer sehr flexibel durch Synthesevariationen einstellbaren Energielücke i. e. Wellenlänge der Lumineszenz, sowie hoher Lumineszenzausbeute.The combination of high conductivity and high luminescence yield optimizes the operating parameters for the inorganic-organic hybrid LED:
  • 1. Increasing the efficiency of the ratio of exploited light power to electrical power consumed,
  • 2. lowering the operating voltage,
  • 3. reduction of losses,
  • 4. lowering the operating temperature,
  • 5. Increasing the service life.
The invention relates to composite materials and processes for their synthesis, as well as the optoelectronic components produced therefrom, in particular light-emitting diodes and transistors. The composites consist of organic guest materials that are in the form of molecules or clusters ( 102 in 3 ) as additional light emitters (recombination centers) in the volume of inorganic host semiconductor materials ( 101 in 3 ) are stored. The guest materials are organic pigments or dye systems with high emissivity. Organic molecules offer over the usual rare earth dopant atoms used as luminescence centers the advantage of an energy gap which can be set very flexibly by synthetic variations, ie the wavelength of luminescence, and high luminescence yield.

Die Wirtsmaterialien sind direkte oder indirekte Elementhalbleiter und Verbindungshalbleiter sowie Oxide oder Chalkogenide wie Zinkselenid (ZnSe) in denen der Transport von sowohl Elektronen wie Löchern zu den Gastmolekülen oder Clustern stattfindet.The host materials are direct or indirect elemental semiconductors and compound semiconductors, and oxides or chalcogenides such as zinc selenide (ZnSe) in which the transport of both electrons and holes to the guest molecules or clusters takes place.

Grundsätzliche Idee ist die Nutzung der guten elektrischen Transporteigenschaften von anorganischen Halbleitern (101 in 3) bei Umgehung des Nachteils schwacher Emissivität durch Einlagerung von Emittermolekülen oder -cluster eines oder mehrerer Gastmaterialien (102 in 1).The basic idea is the use of the good electrical transport properties of inorganic semiconductors ( 101 in 3 ) bypassing the disadvantage of weak emissivity by incorporation of emitter molecules or clusters of one or more guest materials ( 102 in 1 ).

Wirkprinzip: Ein Elektron wird vom Kontakt in das Leitungsband des Matrixhalbleiters injiziert und zum Gastemitter transportiert. Dort wird das Elektron auf den niedrigsten unbesetzten Zustand LUMO transferiert. Ein Loch wird vom Kontakt in das Valenzband injiziert und zum höchsten besetzten Zustand HOMO transferiert. Das Elektron im nun besetzten LUMO und das Loch im nun unbesetzten HOMO rekombinieren strahlend. Damit die Matrix transparent für die emittierten Photonen des Gastes ist, soll die Energielücke der Matrix größer sein als die Energie der vom Gast emittierten Photonen.Operating principle: An electron is injected by the contact into the conduction band of the matrix semiconductor and transported to the host emitter. There the electron is transferred to the lowest unoccupied state LUMO. A hole is injected from the contact into the valence band and transferred to the highest occupied state HOMO. The electron in the now occupied LUMO and the hole in the now unoccupied HOMO recombine radiantly. In order for the matrix to be transparent to the emitted photons of the guest, the energy gap of the matrix should be larger than the energy of the photons emitted by the guest.

Die Herstellung der Wirt-Gast-Emitterkomposite kann durch eine Reihe von Prozessen erfolgen:

  • 1) Gleichzeitige oder sequenzielle Kodeposition der Emitterpigmente bei Abscheidung des Halbleitersubstrats aus der Gasphase. Hier sind erste erfolgreiche Experimente mit der Abscheidung von Silizium (Si) durch hot-wire CVD bei gleichzeitiger oder sequenzieller Deposition von Farbstoff-Pigmenten durchgeführt worden. Auch zur Herstellung von Kompositen aus organischen Farbstoffen eingelagert in II-VI Wirtshalbleiter liegen erste experimentelle Umsetzungen vor. Fotografien derartiger Komposite aus ZnSe Matrix und F16ZnPC bzw. PTCDA Gastmolekülen sind in 2 wiedergegeben.
  • 2) Chemische Abscheidungen von Pigment-Cluster/Halbleiterschichten aus der flüssigen Phase in Lösung oder in Elektrolyten mit den enthaltenen Komponenten durch sol-gel oder solvothermische Verfahren sowie durch die Hydrothermalsynthese
  • 3) Mechanische Mischung der Bestandteile (Halbleiter (HL)/Emitterpigmente) z. B. in Kugelmühlen und anschließendes Sintern.
  • 4) Infiltration poröser HL-Strukturen durch verflüssigte Emitterpigmente oder gelöste Emitterpigmente mit nachfolgenden thermischen Temperverfahren.
The host-guest-emitter composites can be prepared by a number of processes:
  • 1) Simultaneous or sequential codeposition of the emitter pigments upon deposition of the semiconductor substrate from the gas phase. Here, first successful experiments have been carried out with the deposition of silicon (Si) by hot-wire CVD with simultaneous or sequential deposition of dye pigments. Also for the preparation of composites of organic dyes incorporated into II-VI host semiconductors are first experimental reactions. Photographs of such composites of ZnSe matrix and F 16 ZnPC or PTCDA guest molecules are available in 2 played.
  • 2) Chemical deposition of pigment clusters / semiconductor layers from the liquid phase in solution or in electrolytes with the components contained by sol-gel or solvothermal processes as well as by hydrothermal synthesis
  • 3) Mechanical mixing of ingredients (semiconductors (HL) / emitter pigments) e.g. B. in ball mills and subsequent sintering.
  • 4) Infiltration of porous HL structures by liquefied emitter pigments or dissolved emitter pigments with subsequent thermal annealing processes.

Das Komposit wird durch paralleles oder sequenzielles Abscheiden von organischem Farbstoff und anorganischem Halbleiter hergestellt. Dabei wird der organische Farbstoff 102 im anorganischen Stoff 101 zumindest teilweise eingebettet. Besonders bevorzugt ist die vollständige Einbettung des organischen Farbstoffs in den anorganischen Stoff. Der organischen Farbstoff liegt bevorzugt als einzelnes Molekül oder Molekülcluster mit einem Durchmesser von 1 Molekül bis 100 nm vor.The composite is made by depositing organic dye and inorganic semiconductor in parallel or sequentially. This is the organic dye 102 in the inorganic substance 101 at least partially embedded. Particularly preferred is the complete embedding of the organic dye in the inorganic material. The organic dye is preferably present as a single molecule or molecular cluster with a diameter of 1 molecule to 100 nm.

Der anorganische Stoff bzw. die anorganische Matrix liegen polykristallin oder als polykristallin-amorphes Gemisch vor. Das Gemisch umfasst ebenfalls Nanostrukturen wie Fullerene oder halbleitende Nanoröhrchen. Die organischen Moleküle können in die Kristallite oder zwischen den Kristalliten bzw. Nanoteilchen der anorganischen Matrix eingebaut sein, oder sie befinden sich in der amorphen Phase der Matrix. Das bewirkt eine Anordnung des gesamten organischen Farbstoffs in einem anorganischen Stoff. Die organischen Moleküle oder Cluster dieser Moleküle liegen homogen oder in inhomoger bzw. strukturierter Konzentration z. B. als Schicht hoher Dichte oder mehrere Schichten hoher Dichte vor.The inorganic substance or the inorganic matrix are polycrystalline or polycrystalline-amorphous mixture. The mixture also includes nanostructures such as fullerenes or semiconducting nanotubes. The organic molecules may be incorporated into the crystallites or between the crystallites or nanoparticles of the inorganic matrix, or they may be in the amorphous phase of the matrix. This causes an arrangement of the entire organic dye in an inorganic substance. The organic molecules or clusters of these molecules are homogeneous or inhomogeneous or structured concentration z. B. as a layer of high density or multiple layers of high density.

Als anorganischer Stoff sind alle Halbleiter wie mikrokristallines oder amorphes Silizium, Siliziumverbindungen (z. B. Silane, Silikate, FeSi2) Germanium, III/V (Bor, Aluminium, Gallium, Indium in Kombination mit Phosphor, Arsen, Antimon) oder II/VI Beryllium, Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium, Zink, Cadmium, Quecksilber in Kombination mit Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur) einzeln oder in Kombinationen bevorzugt ZnO, ZnS oder ZnSe umfasst. Dazu kommen keramische Halbleiter wie Nitride (III-N-Verbindungen) und halbleitende Metalloxide wie TiO2, BaSrTiO2. Weiterhin ist als anorganischer Stoff anorganische Nanostruktur, insbesondere in Form von von Fullerenen oder Nanoröhrenstrukturen, vorzugsweise MoS2, umfasst.As inorganic substance, all semiconductors such as microcrystalline or amorphous silicon, silicon compounds (eg silanes, silicates, FeSi 2 ) germanium, III / V (boron, aluminum, gallium, indium in combination with phosphorus, arsenic, antimony) or II / VI beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc, cadmium, mercury in combination with oxygen, sulfur, selenium, tellurium) individually or in combinations preferably ZnO, ZnS or ZnSe. These include ceramic semiconductors such as nitrides (III-N compounds) and semiconducting metal oxides such as TiO 2 , BaSrTiO 2 . Furthermore, the inorganic substance comprises inorganic nanostructure, in particular in the form of fullerenes or nanotube structures, preferably MoS 2 .

Der organische Farbstoff umfasst dabei mindestens ein organisches Pigment, insbesondere metall-organische Triplett-Emitter-Komplexe aus Re-, Ru-, Os-, Pd-, Rh-, Ir-, Pt- und Au-Zentralionen und organischen Liganden wie Porphyrin Platin Komplexe z. B. Platin octaethylporphyrin (PtOEP) und Phenylpyridine Iridium Komplexe wie Ir(ppy)3 Ir(ppy)3 and Ir(ppy)2(CO)(Cl). Die Einbettung der organischen Lumophore in einen anorganischen Halbleiter bietet den Vorteil, dass im gesamten Schichtvolumen die organischen Emitter mit Elektronen und Löchern versorgt werden und somit zur Lichtemission beitragen. Dadurch ist die Lichtausbeute höher als bei einer Schicht, die nur aus organischem Farbstoff ohne anorganischen Stoff besteht. Ein weiterer Vorteil ist die einfache Herstellung durch parallele Abscheidung. Die Verwendung des erfindungsgemäßen anorganisch-organischen Komposits als lichtemittierendes Medium in einer LED ist in 4 skizziert. Die Kontaktierung des aktiven Mediums kann direkt durch Metallkontakte erfolgen oder über zusätzliche Injektionsschichten die als transparente leitende Oxyde (TCO) ausgelegt sein können und damit eine Emission auch durch den Kontakt ermöglichen. Die Verwendung des erfindungsgemäßen anorganisch-organischen Komposits als lichtemittierendes Medium in einem LET ist in 5 skizziert. Die Abscheidung des organischen Farbstoffs und oder des anorganischen Stoffs wird mittels Chemischer Gasphasenabscheidung (CVD), Physikalischer Gasphasenabscheidung (PVD) oder metallorganische Gasphasenabscheidung (MOCVD) durchgeführt. Die erfindungsgemäße Ausführung ist nachfolgend erläutert, wobei die Erfindung alle nachfolgend aufgeführten bevorzugten Ausführungsformen einzeln und in Kombination umfasst.The organic dye comprises at least one organic pigment, in particular metal-organic triplet-emitter complexes of Re, Ru, Os, Pd, Rh, Ir, Pt and Au central ions and organic ligands such as porphyrin platinum Complex z. For example, platinum octaethylporphyrin (PtOEP) and phenylpyridine iridium complexes such as Ir (ppy) 3 Ir (ppy) 3 and Ir (ppy) 2 (CO) (Cl). The embedding of organic lumophore in an inorganic semiconductor offers the advantage that the organic emitters are supplied with electrons and holes in the entire layer volume and thus contribute to the light emission. As a result, the light output is higher than for a layer consisting only of organic dye without inorganic substance. Another advantage is the ease of production by parallel deposition. The use of the inorganic-organic composite according to the invention as a light-emitting medium in an LED is disclosed in US Pat 4 outlined. The contacting of the active medium can be done directly by metal contacts or via additional injection layers which can be designed as transparent conductive oxides (TCO) and thus allow emission through the contact. The use of the inorganic-organic composite according to the invention as light-emitting medium in a LET is disclosed in US Pat 5 outlined. The deposition of the organic dye and / or the inorganic substance is carried out by means of chemical vapor deposition (CVD), physical vapor deposition (PVD) or metal-organic vapor deposition (MOCVD). The embodiment according to the invention is explained below, wherein the invention comprises all the following preferred embodiments individually and in combination.

[Ausführungsbeispiele][Embodiments]

Zum Nachweis der prinzipiellen Herstellbarkeit von anorganisch-organischen Kompositmaterialien unter Beibehaltung der optischen Eigenschaften der organischen Phase wurden die im Folgenden beschriebenen Kombinationen abgeschieden. Organische Farbstoffe z. B. Zinkphthalozyanin (ZnPc), fluoriertes ZnPc (z. B. F4ZnPc, F16ZnPc), 3,4,9,10-Perylentetracarbonsäuredianhydrid (PTCDA) werden in sequenzieller Weise in mikrokristallines Silizium eingebaut, ohne ihre strukturellen und optischen Eigenschaften zu verlieren, wie durch Ramanspektren und Absorptionsspektren nachgewiesen wurde. Dabei diente F4ZnPc als Testmaterial für den Prozess. Als lichtemittierendes Komposit ist aber F4ZnPc in Si ungeeignet, da die F4ZnPc Lumineszenz von Si absorbiert wird. Es liegen auch erste Ergebnisse zum erfolgreichen Einbau von organischen Molekülen in die „wide gap” Halbleiter ZnSe (Zinkselenid) und ZnTe (Zinktellurid) vor (siehe 2).To demonstrate the basic manufacturability of inorganic-organic composite materials while maintaining the optical properties of the organic phase, the combinations described below were deposited. Organic dyes z. B. Zinkphthalozyanin (ZnPc), fluorinated ZnPc (z. B. F 4 ZnPc, F 16 ZnPc), 3,4,9,10-perylenetetracarboxylic dianhydride (PTCDA) are incorporated in a sequential manner in microcrystalline silicon without their structural and optical properties to lose, as by Raman spectra and absorption spectra was detected. F 4 ZnPc served as test material for the process. As a light-emitting composite, however, F 4 ZnPc in Si is unsuitable because the F 4 ZnPc luminescence is absorbed by Si. There are also initial results for the successful incorporation of organic molecules into the "wide gap" semiconductors ZnSe (zinc selenide) and ZnTe (zinc telluride) (see 2 ).

[Abbildungslegenden und Bezugszeichenliste][Illustration legends and reference list]

1 Banddiagram für anorganisch-organische Hybrid LED's 1 Band diagram for inorganic-organic hybrid LEDs

2 Verfahren zur Herstellung von organisch-anorganischen Kompositen mittels simultaner oder sequenzieller Koverdampfung. 2 Process for the production of organic-inorganic composites by means of simultaneous or sequential co-evaporation.

3 organischer Farbstoff eingebettet in anorganische Matrix wobei die Elektronen und Löcher liefernde anorganische Matrix transparent ist für die von den organischen Gastmaterialien emittierten Photonen 3 organic dye embedded in inorganic matrix where the electron and hole-providing inorganic matrix is transparent to the photons emitted by the organic guest materials

4 Bauteilkonfiguration für eine anorganisch-organische LED mit aktivem Komposit nach 3. Zusatzschichten zwischen den Kontakten und dem Hybridmaterial fördern die Injektion von Elektronen und Löchern. Diese Schichten können als transparente leitende Oxyde ausgelegt sein. 4 Component configuration for an inorganic-organic LED with active composite after 3 , Additional layers between the contacts and the hybrid material promote the injection of electrons and holes. These layers can be designed as transparent conductive oxides.

5 Bauteilkonfiguration für einen anorganisch-organischen Lichtemittierenden Transistor. 5 Component configuration for an inorganic-organic light-emitting transistor.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102008035559 [0002] DE 102008035559 [0002]
  • WO 2005/031884 [0002] WO 2005/031884 [0002]

Claims (10)

Anordnung für ein Komposit aus anorganischer Matrix und eingebetteter organischer Phase als optoelektronisch aktives Medium in LEDs oder weiteren lichtemittierenden Bauteilen wie z. B. LE-Transistoren dadurch gekennzeichnet, dass ein organischer Farbstoff in einen anorganischen Stoff eingebettet wird und darin bevorzugt als Molekül oder Cluster von Molekülen mit einem bevorzugten Durchmesser von 1 Molekül bis zu Clustern mit 100 nm vorliegt.Arrangement of a composite of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronically active medium in LEDs or other light-emitting components such. For example, LE transistors are characterized in that an organic dye is embedded in an inorganic substance and is present therein preferably as a molecule or cluster of molecules with a preferred diameter of 1 molecule up to clusters of 100 nm. Anordnung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der organische Farbstoff mindestens ein organisches Pigment, insbesondere metall-organische Triplett-Emitter-Komplexe aus Re-, Ru-, Os-, Pd-, Rh-, Ir-, Pt- und Au-Zentralionen und organischen Liganden wie Porphyrin Platin Komplexe z. B. Platin octaethylporphyrin (PtOEP) und Phenylpyridine Iridium Komplexe wie Ir(ppy)3 Ir(ppy)3 and Ir(ppy)2(CO)(Cl) umfasst.Arrangement according to claim 1, characterized in that the organic dye at least one organic pigment, in particular metal-organic triplet-emitter complexes of Re, Ru, Os, Pd, Rh, Ir, Pt and Au central ions and organic ligands such as porphyrin platinum complexes e.g. Platinum octaethylporphyrin (PtOEP) and phenylpyridines include iridium complexes such as Ir (ppy) 3 Ir (ppy) 3 and Ir (ppy) 2 (CO) (Cl). Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 2 dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Stoff ein Halbleiter, eine Kombination von anorganischen Stoffen, jedoch nicht die Elektrode ist.Arrangement according to claims 1 to 2, characterized in that the inorganic substance is a semiconductor, a combination of inorganic substances, but not the electrode. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass der eingebettete organischer Farbstoff mit dem anorganischen Stoff als Volumenmaterial vorliegt.Arrangement according to claims 1 to 3, characterized in that the embedded organic dye is present with the inorganic material as a bulk material. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 4 dadurch gekennzeichnet, dass die organischen Moleküle in homogener oder inhomoger bzw. strukturierter Konzentration z. B. als Schicht oder mehrere Schichten hoher Dichte vorliegen.Arrangement according to claims 1 to 4, characterized in that the organic molecules in a homogeneous or inhomogeneous or structured concentration z. B. as a layer or multiple layers of high density. Anordnung nach Ansprüchen 1 bis 5 dadurch gekennzeichnet, dass der anorganische Stoff alle Halbleiter wie mikrokristallines oder amorphes Silizium, Siliziumverbindungen (z. B. Silane, Silikate, FeSi2) Germanium, III/V-Halbleiter (Bor, Aluminium, Gallium, Indium in Kombination mit Phosphor, Arsen, Antimon), II/VI-Halbleiter (Beryllium, Magnesium, Kalzium, Strontium, Barium, Zink, Cadmium, Quecksilber in Kombination mit Sauerstoff, Schwefel, Selen, Tellur), keramische Halbleiter (Nitride (III-N-Verbindungen)), halbleitende Metalloxide (z. B. TiO2, BaSr-TiO2) oder anorganische Nanostrukturen (Fullerenen, Nanoröhrenstrukturen, vorzugsweise MoS2) einzeln oder in Kombinationen, bevorzugt ZnO, ZnS oder ZnSe umfasst.Arrangement according to claims 1 to 5, characterized in that the inorganic substance all semiconductors such as microcrystalline or amorphous silicon, silicon compounds (eg silanes, silicates, FeSi 2 ) germanium, III / V semiconductors (boron, aluminum, gallium, indium in Combination with phosphorus, arsenic, antimony), II / VI semiconductors (beryllium, magnesium, calcium, strontium, barium, zinc, cadmium, mercury in combination with oxygen, sulfur, selenium, tellurium), ceramic semiconductors (nitrides (III-N Compounds), semiconducting metal oxides (eg TiO 2 , BaSr-TiO 2 ) or inorganic nanostructures (fullerenes, nanotube structures, preferably MoS 2 ) individually or in combinations, preferably ZnO, ZnS or ZnSe. Bauteil für eine anorganisch-organische-Hybrid-LED das einen Bereich mit einem Komposit nach Anspruch 1 umfasst.An inorganic-organic hybrid LED device comprising a composite region according to claim 1. Verfahren zur Herstellung eines anorganisch-organischen-Komposit-Materials nach Anspruch 1 zur Verwendung in einem Lichtemittierenden Bauteil wie LED oder lichtemittierenden TransistorA method of producing an inorganic-organic composite material according to claim 1 for use in a light-emitting device such as LED or light-emitting transistor Verfahren nach Anspruch 8 dadurch gekennzeichnet, dass die Einbettung durch eine parallele oder sequenzielle Abscheidung von organischem Farbstoff und anorganischem Stoff erhalten wird.A method according to claim 8, characterized in that the embedding is obtained by a parallel or sequential deposition of organic dye and inorganic material. Verfahren nach Ansprüchen 8 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Abscheidung des organischen Farbstoffs und oder des anorganischen Stoffs mittels CVD, PVD, MOCVD durchgeführt wird.Process according to Claims 8 to 9, characterized in that the deposition of the organic dye and / or of the inorganic substance is carried out by means of CVD, PVD, MOCVD.
DE102010025991A 2010-07-03 2010-07-03 Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode or other e.g. light emitting transistors, where an organic dye is embedded in an inorganic material Ceased DE102010025991A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010025991A DE102010025991A1 (en) 2010-07-03 2010-07-03 Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode or other e.g. light emitting transistors, where an organic dye is embedded in an inorganic material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010025991A DE102010025991A1 (en) 2010-07-03 2010-07-03 Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode or other e.g. light emitting transistors, where an organic dye is embedded in an inorganic material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102010025991A1 true DE102010025991A1 (en) 2012-01-05

Family

ID=45346736

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102010025991A Ceased DE102010025991A1 (en) 2010-07-03 2010-07-03 Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode or other e.g. light emitting transistors, where an organic dye is embedded in an inorganic material

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102010025991A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012102565A1 (en) * 2012-03-26 2013-09-26 Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Method for producing an electrical component, code position system and electrical component

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6420056B1 (en) * 1999-07-08 2002-07-16 International Business Machines Corporation Electroluminescent device with dye-containing organic-inorganic hybrid materials as an emitting layer
WO2002083774A2 (en) * 2001-04-11 2002-10-24 Rutgers, The State University Of New Jersey Hybrid nanostructured materials based on ii-vi semiconductors
WO2005031884A1 (en) 2003-08-13 2005-04-07 The Regents Of The University Of California Plasmon assisted enhancement of organic optoelectronic devices
DE102006023513A1 (en) * 2005-05-20 2007-01-04 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Thin-film metal-organic mixed layers (MOML) containing display devices with reduced reflectance
WO2009120716A1 (en) * 2008-03-24 2009-10-01 Rutgers, The State University Of New Jersey Compositions and methods for generating white light
DE102008035559A1 (en) 2008-07-30 2010-02-11 Rupert Goihl Light or voltage source has one or more luminophores in combination with electro-conductive particles, where light is generated from light source by electrically stimulated luminescence of luminophores

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6420056B1 (en) * 1999-07-08 2002-07-16 International Business Machines Corporation Electroluminescent device with dye-containing organic-inorganic hybrid materials as an emitting layer
WO2002083774A2 (en) * 2001-04-11 2002-10-24 Rutgers, The State University Of New Jersey Hybrid nanostructured materials based on ii-vi semiconductors
WO2005031884A1 (en) 2003-08-13 2005-04-07 The Regents Of The University Of California Plasmon assisted enhancement of organic optoelectronic devices
DE102006023513A1 (en) * 2005-05-20 2007-01-04 Lg. Philips Lcd Co., Ltd. Thin-film metal-organic mixed layers (MOML) containing display devices with reduced reflectance
WO2009120716A1 (en) * 2008-03-24 2009-10-01 Rutgers, The State University Of New Jersey Compositions and methods for generating white light
DE102008035559A1 (en) 2008-07-30 2010-02-11 Rupert Goihl Light or voltage source has one or more luminophores in combination with electro-conductive particles, where light is generated from light source by electrically stimulated luminescence of luminophores

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012102565A1 (en) * 2012-03-26 2013-09-26 Ruprecht-Karls-Universität Heidelberg Method for producing an electrical component, code position system and electrical component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP7063950B2 (en) Electroluminescent device
DE102008051737B4 (en) Square-planar transition metal complexes, organic semiconducting materials, and electronic or optoelectronic devices comprising them and use thereof
DE102006054524B4 (en) Use of dithiolene transition metal complexes and selenium-analogous compounds as dopants
WO2013065956A1 (en) Tunable light emitting diode using graphene conjugated metal oxide semiconductor-graphene core-shell quantum dots and its fabrication process thereof
DE102007031220B4 (en) Quinoid compounds and their use in semiconducting matrix materials, electronic and optoelectronic components
DE102006000770B4 (en) OLEDs with phosphors
EP3392922A1 (en) Perovskite optoelectronic device, preparation method therefor and perovskite material
DE102013017361B4 (en) Organic light emitting device and method for producing an organic light emitting device
DE102007018456B4 (en) Use of main group element halides and/or pseudohalides, organic semiconducting matrix material, electronic and optoelectronic components
DE112015006988T5 (en) Quantum dot based optoelectronic device
WO2017076135A1 (en) Electroluminescent device, preparation method thereof and ink composition
Lin et al. Efficient near-infrared light-emitting diodes based on organometallic halide perovskite–poly (2-ethyl-2-oxazoline) nanocomposite thin films
EP2158625B1 (en) Use of a metal complex as a p-dopant for an organic semiconductive matrix material, organic semiconductor material, and organic light-emitting diodes
TW201248894A (en) Device including quantum dots and method for making same
EP1859494A1 (en) Photoactive component with organic layers
US10825996B2 (en) Tunable light emitting diodes utilizing quantum-confined layered perovskite emitters
CN107507895A (en) Luminescent device containing semiconductor nanocrystal
EP1508176A2 (en) Phosphorescent light-emitting component comprising organic layers
DE102010006280A1 (en) color conversion
EP1860709A1 (en) Use of square planar transition metal complexes as dopants
DE102013109451A1 (en) Method for producing an optoelectronic component and optoelectronic component
DE102006054523A1 (en) Dithiolene transition metal complexes and selenium-analogous compounds, their use as dopant, organic semiconductive material containing the complexes, and electronic or optoelectronic device containing a complex
EP2486609A1 (en) Organic light-emitting device with homogeneous temperature distribution
DE102010025991A1 (en) Arrangement for a composite made of inorganic matrix and embedded organic phase as optoelectronic active medium in light-emitting diode or other e.g. light emitting transistors, where an organic dye is embedded in an inorganic material
WO2017032802A1 (en) Organic light-emitting component and lamp

Legal Events

Date Code Title Description
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final

Effective date: 20120112