DE102005034385A1 - Processes using exciton effect to reduce or increase fluorescence decay time, for frequency converters for fast optical communications systems, vary chromophore arrangement in multichromophore dyes to control electron transition moment - Google Patents

Processes using exciton effect to reduce or increase fluorescence decay time, for frequency converters for fast optical communications systems, vary chromophore arrangement in multichromophore dyes to control electron transition moment Download PDF

Info

Publication number
DE102005034385A1
DE102005034385A1 DE200510034385 DE102005034385A DE102005034385A1 DE 102005034385 A1 DE102005034385 A1 DE 102005034385A1 DE 200510034385 DE200510034385 DE 200510034385 DE 102005034385 A DE102005034385 A DE 102005034385A DE 102005034385 A1 DE102005034385 A1 DE 102005034385A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
atoms
radicals
dyes
groups
replaced
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.)
Withdrawn
Application number
DE200510034385
Other languages
German (de)
Inventor
Heinz Langhals
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.)
Individual
Original Assignee
Individual
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 Individual filed Critical Individual
Priority to DE200510034385 priority Critical patent/DE102005034385A1/en
Publication of DE102005034385A1 publication Critical patent/DE102005034385A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09BORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B5/00Dyes with an anthracene nucleus condensed with one or more heterocyclic rings with or without carbocyclic rings
    • C09B5/62Cyclic imides or amidines of peri-dicarboxylic acids of the anthracene, benzanthrene, or perylene series
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/06Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1003Carbocyclic compounds
    • C09K2211/1011Condensed systems
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09KMATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K2211/00Chemical nature of organic luminescent or tenebrescent compounds
    • C09K2211/10Non-macromolecular compounds
    • C09K2211/1018Heterocyclic compounds
    • C09K2211/1025Heterocyclic compounds characterised by ligands
    • C09K2211/1029Heterocyclic compounds characterised by ligands containing one nitrogen atom as the heteroatom
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2/00Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
    • G02F2/02Frequency-changing of light, e.g. by quantum counters
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2202/00Materials and properties
    • G02F2202/04Materials and properties dye
    • G02F2202/046Materials and properties dye fluorescent
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F2203/00Function characteristic
    • G02F2203/13Function characteristic involving THZ radiation

Abstract

Process (A) using exciton effect in multichromophore dyes for reducing fluorescence decay time comprises arranging chromophores so that electron transition moments enclose angle greater than 90[deg] and/or are shifted by more than half length of molecule or even also twisted with respect to one another. Examples are perylene and xanthene dyes, rhodamines, e.g. rhodamine B or 6G, fluorescein, eosin, porphyrins, coumarins, diaminostilbenes, aminonaphthalimides and terrylene- and quaterrylene-bisimides as higher homologues of perylene dyes. Independent claims are included for the following: (1) process (B) using exciton effect of multichromophore dyes for increasing fluorescence decay time; (2) use of process (B) for delaying and forming optical impulses; (3) processes (C-H, J, K) using specified mono-, bi-, tri- or tetra-chromophore perylene dyes, terrylene dyes or quaterrylene dyes for converting short-wavelength light, e.g. blue light, to fluorescent light of longer wavelength, e.g. yellow light; (4) use of all these processes in optical communication systems; (5) use in optical communication systems with optical fibers; (6) use in digital data transfer.

Description

Einleitungintroduction

Die modernen Kommunikationstechnologien erfordern immer höhere Arbeitsfrequenzen, so dass künftige Systeme bis in den Terahertz-Bereich vorstoßen werden. The modern communication technologies require ever higher operating frequencies, so that future Systems will penetrate into the terahertz range.

Hierdurch rückt der sichtbare Spektralbereich immer mehr in das zentrale Interesse: 500 nm sichtbares Licht entspricht 600 Terahertz (6·1014 Hz). Für einen solch hohen Frequenzbereich werden besondere, neue Bauelemente benötigt, da er mit den jetzigen elektronischen Schaltelementen nur schwierig zugänglich ist. Fluoreszenzfarbstoffe eignen sich für den Frequenzbereich in besonderem Maße, da sie Licht dieser hohen Frequenz aufnehmen, zwischenspeichern, verarbeiten und wieder abstrahlen können; man kann davon ausgehen, dass derartige Strukturen die jetzigen elektronischen Bauelemente in der Zukunft ablösen werden [1].As a result, the visible spectral range is becoming increasingly important: 500 nm of visible light corresponds to 600 terahertz (6 · 10 14 Hz). For such a high frequency range special, new components are needed because it is difficult to access with the current electronic switching elements. Fluorescent dyes are particularly suitable for the frequency range, since they can pick up, buffer, process and re-radiate light of this high frequency; one can assume that such structures will replace the current electronic components in the future [1].

Figure 00010001
Figure 00010001

Während die Verarbeitung des aufgenommenen Lichts grundsätzlich mit sehr hohen Frequenzen erfolgen kann, ist der Abstrahlungsvorgang von fluoreszierenden Strukturen verhältnismäßig langsam; so beträgt die Fluoreszenzabklingzeit (Fluoreszenzlebensdauer τ) des farbstarken Fluoreszenzfarbstoff 1 bereits 4.95 ns (in Chloroform) [2]. 1 stellt einen Prototyp [3,4] für hoch stabile, farbstarke und stark fluoreszierende Farbstoffe dar (Φ ≈ 100%) [5], wird aber in Bezug auf die Fluoreszenzabklingzeit den Erfordernissen der modernen Kommunikationstechnologien gerade noch gerecht. Eine Lösung des Geschwindigkeitsproblems brächte einen erheblichen Fortschritt.While the Processing of the recorded light basically with very high frequencies can be done, is the radiation process of fluorescent Structures relatively slow; so is the fluorescence decay time (fluorescence lifetime τ) of the strong color Fluorescent dye 1 already 4.95 ns (in chloroform) [2]. 1 presents a prototype [3,4] for highly stable, strong and strongly fluorescent dyes (Φ ≈ 100%) [5], but is required in terms of fluorescence decay time of modern communication technologies. A solution of the speed problem a significant step forward.

Beschreibungdescription

Grundsätzlich könnte man zu Verkürzung der Fluoreszenzabklingzeit die Fluoreszenz von 1 partiell quenchen (löschen), man verliert dadurch aber einen entsprechend hohen Anteil an Fluoreszenzlicht, so dass dies kaum einen gangbaren Weg darstellt. Andererseits ist die Fluoreszenzabklingzeit nach Förster [6] mit der Fluoreszenzquantenausbeute und dem molaren Absorptionskoeffizienten verknüpft. Insbesondere bei Fluoreszenzquantenausbeuten nahe 100%, wie z.B. bei 1, wird die Fluoreszenzabklingzeit durch den Absorptionskoeffizienten limitiert. Da aber der letztere bei 1 mit knapp 90 000 bereits sehr hoch ist, sind die Aussichten auf eine wesentliche weitere Verkürzung der Fluoreszenzabklingzeit klein, so dass der Eindruck eines zunächst nicht lösbaren Problems entsteht.Basically you could to shortening the fluorescence decay time partially quench the fluorescence of 1 (Clear), but it loses a correspondingly high proportion of fluorescent light, so this is hardly a viable option. On the other hand the fluorescence decay time according to Förster [6] with the fluorescence quantum yield and linked to the molar absorption coefficient. Especially with fluorescence quantum yields near 100%, e.g. at 1, the fluorescence decay time is through limited the absorption coefficient. But since the latter at 1 with just under 90 000 is already very high, the prospects are one substantial further shortening the fluorescence decay time is small, so the impression of not being a first releasable Problem arises.

Figure 00020001
Figure 00020001

Man kann allerdings einen formal höheren molaren Absorptionskoeffizienten erzielen, wenn man zwei oder mehr Chromophore zu einem Molekül verknüpft. Ordnet man diese so an dass die elektronischen Übergangsmomente, bei 1 die Verbindungslinie der Stickstoff-Atome, linear hintereinander liegen, so erzielt man nicht nur eine Addition der Übergangsmomente, sondern darüber hinaus sogar eine Verstärkung durch Excitonenwechselwirkungen [7]. Dieser Bedingung entsprechen die Strukturen 2 und 3 und es ist zu fragen, in wieweit sich dies auf die Fluoreszenzabklingzeit auswirkt; die langen Schwalbenschwanzreste in 2 bzw. in 3 behindern dabei eine Aggregation [8], so dass die Fluoreszenzquantenausbeuten trotz der großen aromatischen Systeme unverändert hoch bei nahezu 100% bleiben. Der Absorptionskoeffizient von 3 liegt durch die Summe der genannten Effekte bei fast 420 000 [7].you However, it can be formally higher Achieve molar absorption coefficients when two or more Chromophores to a molecule connected. If one arranges these so that the electronic transition moments, at 1 the Connecting line of the nitrogen atoms, linearly behind one another, thus one achieves not only an addition of the transition moments, but beyond even a reinforcement by exciton interactions [7]. Comply with this condition Structures 2 and 3 and it is to ask to what extent this is affects the fluorescence decay time; the long dovetail leftovers in 2 or in 3 hinder an aggregation [8], so that the Fluorescence quantum yields remain high despite the large aromatic systems stay at almost 100%. The absorption coefficient of 3 is by the sum of the mentioned effects at nearly 420 000 [7].

Die Messung der Fluoreszenzabklingzeit von 2 ergab den überraschend kleinen Wert von 2.5 ns und der von 3 sogar nur 2.0 ns; dies sind mit Abstand die kleinsten Werte, die für stark fluoreszierende Perylenfarbstoffe gefunden worden sind.The Measurement of the fluorescence decay time of 2 gave the surprising small value of 2.5 ns and that of 3 even only 2.0 ns; these are by far the smallest values for highly fluorescent perylene dyes have been found.

>>> 1 <<< Die überraschenden Messergebnisse von 2 und 3 belegen, dass es möglich ist, die Fluoreszenzabklingzeit bei unverändert hoher Fluoreszenzquantenausbeute durch Excitonenwechselwirkungen zu steuern. Dies ist grundsätzlich in zwei Richtungen möglich. Wie in Ref. [3] demonstriert wurde, hängt die Art der Excitonenwechselwirkung bei bi- und multichromophoren Perylenfarbstoffen vom eingeschlossenen Winkel Θ zwischen den elektronischen Übergangsmomenten ab; siehe 1 (bei 2 und 3 beträgt Θ 180°). Ist Θ kleiner als 90°, ist die Excitonenwechselwirkung destruktiv und führt zu einer Erniedrigung des Absorptionskoeffizienten der einzelnen Chromophore. Bei 90° bleiben beide Chromophore isoliert voneinander, so dass die Eigenschaften des Bichromophors sich additiv aus den Eigenschaften der Einzelchromophore zusammensetzen. Ist der Winkel größer als 90°, dann erfolgt eine konstruktive Excitonenwechselwirkung unter Erhöhung des Absorptionskoeffizienten. Als Alternative können auch die Chromophore gegeneinander verschoben sein; d in 1. Sind sie koplanar, ist der Excitoneneffekt destruktiv, sind sie genügend weit gegeneinander verschoben, dann konstruktiv und schließlich kann man sich auch Mischfälle vorstellen, bei denen z.B. die Chromophore gegeneinander verschoben sind und einen Winkel von 0° bis 180° einschließen oder sogar noch darüber hinaus gegeneinander verdreht sind.>>> 1 <<< The surprising measurement results of 2 and 3 show that it is possible to control the fluorescence decay time with unchanged high fluorescence quantum yield by exciton interactions. This is basically possible in two directions. As demonstrated in ref. [3], the type of exciton interaction in bi- and multichromophoric perylene dyes depends on the included angle Θ between the electronic transition moments; please refer 1 (at 2 and 3 is Θ 180 °). If Θ is less than 90 °, the exciton interaction is destructive and leads to a decrease in the absorption coefficient of the individual chromophores. At 90 °, both chromophores remain isolated from each other, so that the properties of the bichromophore are additively composed of the properties of the individual chromophores. If the angle is greater than 90 °, then there is a constructive exciton interaction with an increase in the absorption coefficient. Alternatively, the chromophores may be shifted from each other; d in 1 , If they are coplanar, the excitonic effect is destructive, they are sufficiently far apart from each other, then constructive, and finally one can also imagine mixed cases in which, for example, the chromophores are shifted from one another and include an angle of 0 ° to 180 ° or even beyond are twisted against each other.

Erfolgt eine destruktive Excitonenwechselwirkung bei hohen Fluoreszenzquantenausbeuten, so bewirkt dies eine Verlängerung der Fluoreszenzabklingzeit. Dieser Sachverhalt findet in der Elektronik seine Analogie als monostabiler Multivibrator (englisch „Monoflop"), der in zur Signalverzögerung und Signalformung eingesetzt wird. Man kann daher diese Funktion bei optischen Bauelementen durch die destruktive Excitonenwechselwirkung erreichen, so dass ein neuer Baustein molekularer Signalverarbeitungstechnologie vorliegt.If a destructive exciton interaction occurs at high fluorescence quantum yields, so be this is an extension of the fluorescence decay time. This situation finds its analogy in electronics as a monostable multivibrator (English "monoflop"), which is used in signal delay and signal shaping.Thus, this function can be achieved in the optical components by the destructive exciton interaction, so that a new building block of molecular signal processing technology is present.

Eine konstruktive Excitonenwechselwirkung führt andererseits zu einer Erniedrigung der Fluoreszenzabklingzeit und ist für schnelle Datenübertragungswege von besonderem Interesse. Dies soll hier am Beispiel der Datenübertragung über Lichtleiter demonstriert werden.A On the other hand, constructive exciton interaction leads to a reduction the fluorescence decay time and is for fast data transmission paths of special interest. This will be demonstrated here using the example of data transmission via optical fibers be demonstrated.

>>> 2. <<< Als schnelle optoelektronische Bauelemente stehen zur Zeit die blau leuchtenden GaN-Leuchtdioden zur Verfügung, deren Spektralbereich aber ungünstig für Lichtleiter aus PMMA ist. Bei den letzteren ist die Dämpfung im gelben Spektralbereich am günstigsten, so dass dann in diesem Spektralbereich längere Kommunikationswege möglich werden. Man könnten nun den Farbstoff 1 als Frequenzkonverter für diesen Zweck einsetzen, da er im blauen Spektralbereich Licht absorbiert und in den gelben Spektralbereich umsetzt; siehe die Spektren von 2. Man wird hierbei aber in der Geschwindigkeit der Datenübertragung durch die Fluoreszenzabklingzeit von 1 limitiert, die 3.95 ns beträgt. Wenn man dagegen 2 als Frequenzkonverter verwendet, dann wird die Fluoreszenzabklingzeit auf 2.5 ns verkürzt und bei 3 sogar auf 2.0 ns. Dies führt zu einer Verdopplung der Übertragungsrate. Bei einer noch weitergehenden Aneinanderreihung von Chromophoren könnten man grundsätzlich den Absorptionskoeffizienten noch weiter erhöhen, so dass sogar die Grenze von 1 ns unterschreitbar sein sollte.>>> 2 , <<< The blue-emitting GaN LEDs are currently available as fast optoelectronic components, but their spectral range is unfavorable for optical fibers made of PMMA. In the latter case, the attenuation in the yellow spectral range is the most favorable, so that longer communication paths are then possible in this spectral range. One could now use the dye 1 as a frequency converter for this purpose, since it absorbs light in the blue spectral range and converts it into the yellow spectral range; see the spectra of 2 , However, this is limited in the rate of data transfer by the fluorescence decay time of 1, which is 3.95 ns. On the other hand, using 2 as the frequency converter, the fluorescence decay time is shortened to 2.5 ns, and 3 even to 2.0 ns. This leads to a doubling of the transmission rate. If the chromophores were arranged even further, the absorption coefficient could in principle be increased even further, so that even the limit of 1 ns should be undershot.

Die Verringerung der Fluoreszenzabklingzeit durch einen Erhöhung des Absorptionskoeffizienten unter Mitwirkung von Excitoneneffekten ist nicht auf eine lineare Anordnung der Chromophore beschränkt, sondern jede beliebige Ausrichtung im Raum, die zu einer konstruktiven Excitonenwechselwirkung führt, ist hierfür grundsätzlich geeignet. Beispiele hierfür sind die drei folgenden Anordnungen, in denen R1 für löslichkeitssteigernde Reste steht:, so z. B. langkettige sec-Alkylreste [9,10] („Schwalbenschwanzreste") wie der 1-Hexylheptyl-Rest oder der 1-Heptyoctyl-Rest oder auch für tert-Butylgruppen tragende Aromaten [11,12] wie der 2,5-Di-tert-butylphenylrest:The reduction of the fluorescence decay time by an increase in the absorption coefficient with the aid of exciton effects is not limited to a linear arrangement of the chromophores, but any orientation in space which leads to a constructive exciton interaction is fundamentally suitable for this purpose. Examples of these are the three following arrangements in which R 1 stands for solubility-increasing radicals: B. long-chain sec-alkyl radicals [9,10] ("dovetail radicals") such as the 1-hexylheptyl radical or the 1-Heptyoctyl radical or for tert-butyl-bearing aromatics [11,12] as the 2,5-di tert-butylphenyl:

1. V-Anordnung1st V-arrangement

Die Chromophore in multichromophoren Arrangements brauchen nicht unbedingt linear angeordnet zu sein wie in 2 oder 3, Wenn sie ein V bilden wie in 4 verstärkt des Excitonen-Effekt die Absorption, wenn der eingeschlossene Winkel zwischen den Übergangsmomenten größer als 90° ist. Bei der Verbindung 4 führt die Wechselwirkung der Chromophore zu einer zusätzlichen langwellig verschoben Excitonenbande. Derartige Anordnungen sind daher grundsätzlich ebenfalls für die Steuerung der Fluoreszenzabklingzeit von Interesse.The Chromophores in multichromophore arrangements do not necessarily need to be arranged linearly as in 2 or 3, when forming a V. as amplified in 4 the excitonic effect the absorption when the included angle between the transitional moments greater than 90 ° is. In connection 4 leads the interaction of the chromophores shifted to an additional long-wavelength Excitonenbande. Such arrangements are therefore also in principle for the Control of fluorescence decay time of interest.

Figure 00040001
Figure 00040001

2. Ring-Anordnungen2. Ring arrangements

Eine ringförmige Anordnung von Chromophoren wie in 5 ist eine weitere, wichtige Möglichkeit, die Fluoreszenzabklingzeit zu steuern. In 5 ist der Winkel zwischen den Übergangsmomenten 120°, so dass ein konstruktiver Excitoneneffekt erfolgt; würde man auf die gleiche Weise sechs Chromophore an den zentralen Phenylrest binden, dann wäre allerdings der eingeschlossene Winkel 60°, und man würde einen destruktiven Excitoneneffekt unter Erniedrigung des Absorptionskoeffizienten erhalten. – Dies ist bei der Konzipierung geeigneter multichromophorer Systeme zu berücksichtigen.A annular Arrangement of chromophores as in Figure 5 is another important way to control the fluorescence decay time. In 5, the angle is between the transitional moments 120 °, so that a constructive exciton effect occurs; you would in the same way six chromophores on the central phenyl radical bind, then it would be However, the included angle 60 °, and you would have a destructive Excitoneneffekt obtained by lowering the absorption coefficient. - This is to be considered in the design of suitable multichromophoric systems.

Figure 00050001
Figure 00050001

3. Tetraeder3. Tetrahedron

Eine interessante Variante für den Excitoneneffekt ist die tetraedrische Anordnung der Chromophore wie in 6. Durch einen eingeschlossenen Winkel der Übergangsmomente von 109° resultiert ein konstruktiver Excitoneneffekt, so dass der Absorptionskoeffizient verstärkt wird.A interesting variant for the excitonic effect is the tetrahedral arrangement of chromophores such as in 6. Resulted by an included angle of transient moments of 109 ° a constructive Excitoneneffekt, so that the absorption coefficient reinforced becomes.

Figure 00060001
Figure 00060001

Im Gegensatz zu 5 kann aber die Struktur 6 Licht aus allen Raumrichtungen aufnehmen und ist daher beim Vorliegen von mehreren Lichtquellen oder bei diffuser Lichtstrahlung von besonderem Interesse.in the Contrary to 5, however, the structure 6 can light from all spatial directions and is therefore in the presence of multiple light sources or in diffuse light radiation of particular interest.

Die hier vorgestellten Kombinationen können ihrerseits untereinander zu noch größeren Einheiten kombiniert werden, so dass eine breite Variationsmöglichkeit für alle Erfordernisse der Kommunikationstechnik besteht.The here presented combinations can themselves among themselves combined into even larger units be so that there is a wide range of variations for all the requirements of communication technology.

Das Konzept der Steuerung der Fluoreszenzabklingzeit durch Excitonenwechselwirkung ist nicht auf die als Beispiel angegebenen Perylenfarbstoffe beschränkt, obwohl diese dadurch sehr übersichtliche Spektren liefern, dass bei ihnen im sichtbaren Spektralbereich nur ein Elektronenübergang vorliegt. Das Konzept kann auf beliebige Fluoreszenzfarbstoffe angewendet werden; eine Planung dieser Effekte wird aber dadurch häufig erschwert, dass die Lage der Übergangsmomente in Verhältnis zur Molekülgeometrie nicht bekannt ist bzw. dass im sichtbaren Spektralbereich sogar mehrere Übergänge mit unterschiedlichen Orientierungen der Übergangsmomente vorliegen. Beispiele für weitere, stark fluoreszierende Chromophore sind die Xanthenfarbstoffe wie die Rhodamine, insbesondere Rhodamin B und Rodamin 6G, Fluorescein oder Eosin oder auch die Porphyrine, die Coumarine, Diaminostilbene oder die Aminonaphthalimide. Die Perylenfarbstoffe, Perylen-3,4:9,10-tetracarbonsäurebisimide, können insbesondere in den Positionen 1, 6, 7 und 12 (sogenannte „bay-Positionen") mit wahlweise einer bis vier Donorgruppen wie Aminogruppen, Alkoxy- oder Aryloxygruppen substituiert sein, die eine bathochrome Absorption bewirken. Entsprechend können auch die höheren Analogen der Perylenfarbstoffe, die Terrrylenbisimide (7) oder die Quaterrylenbisimide (8) verwendet werden, bei denen die Reste R1 die gleiche Bedeutung wie in 4 bis 6 haben. Darüber hinaus können 7 und 8 an den sogenannten bay-Positionen entsprechend den Perylenbisimiden mit Donor-Gruppen substituiert sein können, für 7 aber 1 bis 8 und für 8 1 bis 12.The concept of control of the fluorescence decay time by excitonic interaction is not limited to the exemplified perylene dyes, although these are thus very clear spectra provide that they have only one electron transition in the visible spectral range. The concept can be applied to any fluorescent dyes; planning of these effects is often hampered by the fact that the position of the transition moments in relation to the molecular geometry is not known or that there are even several transitions with different orientations of the transition moments in the visible spectral range. Examples of further, strongly fluorescent chromophores are the xanthene dyes such as the rhodamines, in particular rhodamine B and rodamine 6G, fluorescein or eosin or else the porphyrins, coumarins, diaminostilbenes or aminonaphthalimides. The perylene dyes, perylene-3,4: 9,10-tetracarboxylic bisimides, may in particular be substituted in the positions 1, 6, 7 and 12 (so-called "bay positions") with optionally one to four donor groups such as amino groups, alkoxy or aryloxy groups Similarly, the higher analogues of the perylene dyes, the terrrylene bisimides (7) or the quaterrylene bisimides (8), in which the radicals R 1 have the same meaning as in 4 to 6, can also be used and 8 at the so-called bay positions corresponding to the perylenebisimides may be substituted with donor groups, but for 7 but 1 to 8 and for 8 1 to 12.

Figure 00070001
Figure 00070001

Man kann daran denken, die bereits sehr kurze Fluoreszenzabklingzeit von 3 noch weiter zu verkürzen um die Geschwindigkeit von optischen Kommunikationssystemen noch weiter zu steigern. Wenn man dies, wie bereits erwähnt, durch einen Quench-Vorgang erreichen will, dann stört der Verlust an Fluoreszenzlicht, der bei einem solchen Vorgehen enge Grenzen setzt. Insbesondere ist sehr störend, dass der Verlust an Licht entsprechend der Quenchwirkung von Anfang an einsetzt, denn die Abklingcharakteristik bleibt mehr oder weniger eine e-Funktion. Interessanter wäre es, wenn zu Anfang die volle Fluoreszenzintensität zur Verfügung stünde und dann die Fluoreszenz rapide abnehmen würde. Dies kann man unter Verwendung eines zweiten Lichtpulses erreichen. Mit dem ersten Lichtpuls wird der Farbstoff zur Fluoreszenz angeregt und darauf kann nach kurzer Zeit ein zweiter Lichtpuls folgen, der eine stimulierte Emission des Farbstoffs auslöst, wie man sie vom Farbstoff-Laser kennt. Dieser zweite Lichtpuls zehrt dann die angeregten Zustände auf, so dass dadurch die Fluoreszenz schlagartig nachlässt. Um die stimulierte Emission zu erreichen, muss man im Bereich des Fluoreszenzspektrums einstrahlen. Da dies bis in den roten Spektralbereich hineinragt, kann hierfür z.B. eine schnelle, rote Leuchtdiode verwendet werden. Die entsprechende Verzögerung zwischen den beiden Lichtpulsen kann man z.B. mit einer elektrischen Umwegleitung erreichen, die dafür sorgt, dass das elektrische Signal z.B. 1 ns später auf die rote als auf die blaue Leuchtdiode trifft; Zur Vermittlung einer Vorstellung von den physikalische Dimensionen einer solchen Verzögerungsleitung sei daran erinnert, dass das elektrische Feld im Vakuum in 1 ns 30 cm zurücklegt. Verwendet man als dielektrisches Material Polytetrafluorethylen (PTFE), das sich wegen einer starken Hydrophobie besondern für hohe Frequenzen eignet, als Dielektrikum mit einer DK von etwa 2, so verkürzt sich die Anordnung auf 15 cm. Interessant ist es, Materialien mit einer sehr hohen DK einzusetzen, die dann eine noch höhere Integrationsdichte zulassen. Hierfür eigen sich ebenfalls Farbstoffe bei denen eine DK bis über 100 beschrieben worden ist [13].you can remember the already very short fluorescence cooldown from 3 even further to shorten the speed of optical communication systems even further to increase. If this is done, as already mentioned, by a quenching process wants to reach, then bothers the loss of fluorescent light in such a procedure sets narrow limits. In particular, it is very disturbing that the loss of light according to the quench effect from the beginning begins, because the Decay characteristic remains more or less an e-function. Would be more interesting it, if at first the full fluorescence intensity would be available and then the fluorescence would decrease rapidly. This can be achieved by using a second light pulse. With the first light pulse, the dye is excited to fluoresce and it can follow a second light pulse after a short time, the causes a stimulated emission of the dye, as can be seen from the dye laser knows. This second light pulse then consumes the excited states, so that the fluorescence abruptly abates. Around To reach the stimulated emission one has to be in the range of the fluorescence spectrum radiate. Since this extends into the red spectral range, can do this e.g. a fast, red LED can be used. The corresponding delay between the two light pulses, e.g. with an electric Reach detour line for that ensures that the electrical signal e.g. 1 ns later on the red than on the blue LED hits; To convey an idea of the physical dimensions of such a delay line is recalled that the electric field travels in vacuo in 1 ns 30 cm. Is used as a dielectric material polytetrafluoroethylene (PTFE), which specializes in high frequencies due to its strong hydrophobicity is suitable, as a dielectric with a DK of about 2, so shortens the arrangement on 15 cm. It is interesting to use materials with one use very high DK, which then allow an even higher integration density. Therefor Dyes are also suitable for those with a DK up to more than 100 has been described [13].

Die zuletzt beschriebene Anordnung erfordert zwei verschiedene Leuchtdioden, die damit die den elektrischen Teil einer solchen Anordnung verkomplizieren. Eine Verwendung nur eines Typs an Leuchtdioden würde eine weitere Vereinfachung bringen. Dies kann so geschehen, dass mit der ersten Leuchtdiode eine Funktions-Einheit, die einen Fluoreszenzfarbstoff enthält, so z.B. den Farbstoff 3, optisch anregt. Mit einer Verzögerung von z.B. 1 ns wird ein zweite Funktions-Einheit optisch anregt, die ebenfalls den Farbstoff oder einen ähnlich emittierenden Farbstoff enthält. Dessen Fluoreszenzlicht trifft die erste Einheit aber nicht das angekoppelte optische System. Das Fluoreszenzlicht der zweiten Einheit ist in seiner spektralen Verteilung identisch mit dem der ersten Einheit und damit optimal geeignet, um bei der ersten Einheit eine stimulierte Emission auszulösen. Damit wird effizient die Fluoreszenz der ersten Einheit ausgeschaltet; das langsamere Abklingen der Fluoreszenz der zweiten Einheit spielt dabei keine Rolle, da ja dieses Licht nicht mit ausgekoppelt wird; entscheidend ist nur das schnelle Ansteigen der Fluoreszenz in der zweiten Einheit. Die beiden Einheiten können dicht nebeneinander in ein und dem selben Material sein, wenn nur dafür gesorgt wird, dass das Fluoreszenzlicht der zweiten Einheit nicht die auskoppelnde Optik trifft.The arrangement described last requires two different light-emitting diodes, thereby complicating the electrical part of such an arrangement. Using only one type of light emitting diode would bring further simplification. This can be done so that with the first light emitting diode a Functional unit containing a fluorescent dye, such as the dye 3, optically excited. With a delay of, for example, 1 ns, a second functional unit is optically excited, which likewise contains the dye or a similarly emitting dye. Its fluorescent light strikes the first unit but not the coupled optical system. The fluorescence light of the second unit is identical in its spectral distribution to that of the first unit and thus optimally suited to trigger a stimulated emission in the first unit. This effectively turns off the fluorescence of the first unit; the slower decay of the fluorescence of the second unit does not matter, since this light is not coupled out with; only the rapid increase in fluorescence in the second unit is decisive. The two units can be close together in one and the same material, if only it is ensured that the fluorescent light of the second unit does not hit the decoupling optics.

Hier sind die gut zugänglichen Leuchtdioden für die optischen Anregungen zunächst angegeben worden. Die gleichen Effekte mit der Lichtanregung unter Verwendung von Lasern zu erzielen. Die Systeme werden dadurch aufwendiger, so dass dies nur für speziellere Anwendungen eingesetzt werden sollte. Schließlich kann die optische Anregung auch unter Verwendung von Blitzlampen erfolgen.Here are the most accessible Light-emitting diodes for the optical stimuli first been specified. The same effects with the light stimulation below Use of lasers to achieve. The systems become more expensive, so this only for special applications should be used. Finally, can the optical excitation also be done using flash lamps.

Die genannten Farbstoffe können in homogener Lösung, wie z.B. in Chloroform oder Essigester eingesetzt werden. Dies macht aber entsprechende Einrichtungen aufwendiger, weil die Farbstoff-Lösungen verkapselt werden müssen. Andrerseits fluoreszieren die Farbstoffe, wie z.B. 1 bis 3 in makromolekularer Matrix, wie z.B. PMMA oder Polycarbonat, gleich stark wie in homogener Lösung. Man kann die Farbstoffe daher gleichermaßen in fester Matrix einsetzen, die die Handhabung und Herstellung von Bauelementen wesentlich vereinfacht. Weil die Farbstoffe thermisch sehr stabil sind, können sie z.B. sogar in niedrigschmelzenden anorganischen Gläsern eingesetzt werden, hier sind insbesondere Phosphatgläser und Boratgläser zu nennen. Schließlich kann man die Farbstoffe sogar in hochschmelzenden Silikatgläsern einsetzen, wenn man diese z.B. bei niedrigen Temperaturen durch die Hydrolyse der Kieselsäureorthomethyl- oder -ethylester herstellt; die hohe chemische Stabilität der Perylenfarbstoffe kommt dieser Vorgehensweise entgegen. Hierbei ist allerdings insbesondere die Toxizität der Orthokieselsäuremethylester zu beachten.

  • [1] H. Langhals, S. Saulich, Z. Naturforsch. 2003, 58b, 695–697.
  • [2] L. B.-Å. Johansson, H. Langhals, 'Spectroscopic Studies of Perylene Fluorescent Dyes', Spectrochim. Acta 1991, 47A, 857–861.
  • [3] H. Langhals, Helv. Chim. Acta. 2005, 88, 1309–1343.
  • [4] H. Langhals, Heterocycles 1995, 40, 477–500.
  • [5] H. Langhals, J. Karolin, L. B.-Å. Johansson, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1998, 94, 2919–2922.
  • [6] T. Förster, Fluoreszenz Organischer Verbindungen, 1. Aufl., Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen, 1951.
  • [7] H. Langhals, W. Jona, Angew. Chem. 1998, 110, 998–1001; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 952–955.
  • [8] H. Langhals, R. Ismael, O. Yürük, Tetrahedron 2000, 56, 5435–5441.
  • [9] H. Langhals, Ger. Patent DE 3703495 (February 5, 1987); Chem. Abstr. 1989, 110, P59524s.
  • [10] H. Langhals, S. Demmig, T. Potrawa, J. Prakt. Chem. 1991, 333, 733–748.
  • [11] H. Langhals, Ger. Patent 3016764 (April 30, 1980); Chem. Abstr. 1982, 96, P70417x.
  • [12] H. Langhals, Nachr. Chem. Tech. Lab. 1980, 28, 716–718, Chem. Abstr. 1981, 95, R9816q.
  • [13] H. Langhals, Chem. Phys. Lett. 1988, 150, 321–324.
The dyes mentioned can be used in homogeneous solution, such as in chloroform or ethyl acetate. However, this makes appropriate facilities more expensive because the dye solutions must be encapsulated. On the other hand, the dyes, such as 1 to 3 in macromolecular matrix, such as PMMA or polycarbonate, fluoresce equally strong as in homogeneous solution. It is therefore equally possible to use the dyes in a solid matrix, which considerably simplifies the handling and production of components. Because the dyes are thermally very stable, they can for example even be used in low-melting inorganic glasses, here are in particular phosphate glasses and borate glasses mentioned. Finally, it is possible to use the dyes even in high-melting silicate glasses, if these are prepared, for example, at low temperatures by the hydrolysis of the silicic acid orthomethyl or ethyl ester; The high chemical stability of the perylene dyes opposes this approach. In this case, however, the toxicity of methyl orthosilicate should be considered in particular.
  • [1] H. Langhals, S. Saulich, Z. Naturforsch. 2003, 58b, 695-697.
  • [2] LB-Å. Johansson, H. Langhals, Spectroscopic Studies of Perylene Fluorescent Dyes, Spectrochim. Acta 1991, 47A, 857-861.
  • [3] H. Langhals, Helv. Chim. Acta. 2005, 88, 1309-1343.
  • [4] H. Langhals, Heterocycles 1995, 40, 477-500.
  • [5] H. Langhals, J. Karolin, LB-Å. Johansson, J. Chem. Soc., Faraday Trans. 1998, 94, 2919-2922.
  • [6] T. Förster, Fluorescence of Organic Compounds, 1st ed., Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen, 1951.
  • [7] H. Langhals, W. Jonah, Angew. Chem. 1998, 110, 998-1001; Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 1998, 37, 952-955.
  • [8] H. Langhals, R. Ismael, O. Yürük, Tetrahedron 2000, 56, 5435-5441.
  • [9] H. Langhals, Ger. Patent DE 3703495 (February 5, 1987); Chem. Abstr. 1989, 110, P59524s.
  • [10] H. Langhals, S. Demmig, T. Potrawa, J. Prakt. Chem. 1991, 333, 733-748.
  • [11] H. Langhals, Ger. Pat. No. 3,016,764 (April 30, 1980); Chem. Abstr. 1982, 96, P70417x.
  • [12] H. Langhals, Nachr. Chem. Tech. Lab. 1980, 28, 716-718, Chem. Abstr. 1981, 95, R9816q.
  • [13] H. Langhals, Chem. Phys. Lett. 1988, 150, 321-324.

Gegenstand der Erfindung Subject of the invention

  • 1. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Excitoneneffekts bei multichromophoren Farbstoffen zur Verringerung der Fluoreszenzabklingzeit verwendet wird, indem die Chromophore so angeordnet werden, dass die elektronischen Übergangsmomente einen Winkel von größer als 90° einschließen oder um mehr als die halbe Moleküllänge gegeneinander verschoben sind oder beides erfüllt ist oder sogar auch noch gegeneinander verdreht sind. Beispiele für solche Farbstoffe sind die Perylenfarbstoffe, die Xanthenfarbstoffe und hier insbesondere die Rhodamine wie Rhodamin B oder Rhodamin 6G, Fluorescein oder Eosin oder auch die Porphyrine, die Coumarine, Diaminostilbene oder die Aminonaphthalimide; schließlich sind hier als höhere Homologe der Perylenfarbstoffe die Terylenbisimide und die Quaterrylenbisimide zu nennen.1. A method characterized in that the Exciton effect on multichromophoric dyes for reduction The fluorescence cooldown is used by the chromophores be arranged so that the electronic transition moments an angle from bigger than Include 90 ° or by more than half the length of the molecule against each other are shifted or both fulfilled is or even twisted against each other. Examples for such Dyes are the perylene dyes, the xanthene dyes and especially Rhodamine such as Rhodamine B or Rhodamine 6G, Fluorescein or eosin or even the porphyrins, the coumarins, Diamino stilbene or the aminonaphthalimides; finally are here as higher Homologues of perylene dyes, terylenebisimides and quaterrylenebisimides to call.
  • 2. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Excitoneneffekts bei multichromophoren Farbstoffen zur Erhöhung der Fluoreszenzabklingzeit verwendet wird, indem die Chromophore so angeordnet werden, dass die elektronischen Übergangsmomente einen Winkel von kleiner als 90° einschließen oder um weniger als die halbe Moleküllänge gegeneinander verschoben sind oder beides erfüllt ist oder sogar auch noch gegeneinander verdreht sind. Beispiele für solche Farbstoffe sind die Perylenfarbstoffe, die Xanthenfarbstoffe und hier insbesondere die Rhodamine wie Rhodamin B oder Rhodamin 6G, Fluorescein oder Eosin oder auch die Porphyrine, die Coumarine, Diaminostilbene oder die Aminonaphthalimide; schließlich sind hier als höhere Homologe der Perylenfarbstoffe die Terrylenbisimide und die Quaterrylenbisimide zu nennen.2. A method characterized in that the exciton effect is used in multichromophoric dyes to increase the fluorescence decay time by arranging the chromophores so that the electronic transition moments include an angle of less than 90 ° or shifted by less than half the molecule length, or both is fulfilled or even twisted against each other. Examples of such dyes are the perylene dyes, the xanthene dyes and especially the rhodamines such as rhodamine B or rhodamine 6G, fluorescein or eosin or the porphyrins, coumarins, diaminostilbene or aminonaphthalimides; finally are Here, as higher homologues of perylene dyes, mention the terrylenbisimides and the quaterrylenebisimides.
  • 3. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 9 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
    Figure 00100001
    in denen die Reste R1 bis R6 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder lineare Alkylreste mit mindestens einem und höchstens 37 C-Atome bedeuten, bei denen eine bis 10 CH2-Enheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch jeweils Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder die Cyanogruppe oder eine lineare Alkylkette mit bis zu 18 C-Atomen, bei der eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei denen eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen, 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierter Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen der Alkylreste können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder oder Cyanogruppen oder lineare Alkylketten mit bis zu 18 C-Atomen, bei denen eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Statt Substituenten zu tragen können die freien Valenzen der Methingruppen bzw. der quartären C-Atome paarweise verknüpft werden, so dass Ringe entstehen, wie z.B. Cyclohexanringe.
    3. Process characterized in that perylene dyes of the general formula 9 for the conversion of kurzwelligem, eg blue light, in longer-wave fluorescent light, in particular yellow light, are used.
    Figure 00100001
    in which the radicals R 1 to R 6 may be the same or different and independently of one another denote hydrogen or linear alkyl radicals having at least one and at most 37 C atoms, in which one to 10 CH 2 units may be replaced independently by carbonyl groups , Oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis- or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5-disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2 , 5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3- , 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two CH groups may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6 -, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- or 9,10 disubstituted anthracene residues in which one or two CH groups can be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups can each independently be replaced on the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or the cyano group or a linear alkyl chain with up to 18 C atoms, in which a to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡ C groups, 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10 or 9,10-disub substituted anthracene residues in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups of the alkyl radicals can each be replaced independently of the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or or cyano groups or linear alkyl chains having up to 18 carbon atoms, in which one to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis- or trans-CH = CH groups in which a CH unit can also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C ≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10-od he 9,10-disubstituted Anthracenreste in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Instead of carrying substituents, the free valencies of the methine groups or of the quaternary C atoms can be linked in pairs to form rings, such as cyclohexane rings.
  • 4. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass bichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 10 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
    Figure 00120001
    in denen die Reste R1 bis R10 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder lineare Alkylreste mit mindestens einem und höchstens 37 C-Atome bedeuten, bei denen eine bis 10 CH2-Enheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch jeweils Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder die Cyanogruppe oder eine lineare Alkylkette mit bis zu 18 C-Atomen, bei der eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei denen eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen, 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierter Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen der Alkylreste können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder oder Cyanogruppen oder lineare Alkylketten mit bis zu 18 C-Atomen, bei denen eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Statt Substituenten zu tragen können die freien Valenzen der Methingruppen bzw. der quartären C-Atome paarweise verknüpft werden, so dass Ringe entstehen, wie z.B. Cyclohexanringe.
    4. Process characterized in that bichromophoric perylene dyes of the general formula 10 for the conversion of short-wave, eg blue light, in longer-wave fluorescent light, in particular yellow light, are used.
    Figure 00120001
    in which the radicals R 1 to R 10 may be the same or different and independently of one another denote hydrogen or linear alkyl radicals having at least one and at most 37 C atoms, in which one to 10 CH 2 units may be replaced independently by in each case carbonyl groups , Oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis- or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5-disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2 , 5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3- , 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two CH groups may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6 -, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- or 9,10 disubstituted anthracene residues in which one or two i CH groups may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups can each independently be replaced on the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or the cyano group or a linear alkyl chain with up to 18 C atoms, in which a to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡ C groups, 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10 or 9,10-disub substituted anthracene residues in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups of the alkyl radicals can each be replaced independently of the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or or cyano groups or linear alkyl chains having up to 18 carbon atoms, in which one to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit can also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C ≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10-od he 9,10-disubstituted Anthracenreste in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Instead of carrying substituents, the free valencies of the methine groups or of the quaternary C atoms can be linked in pairs to form rings, such as cyclohexane rings.
  • 5. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 11 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
    Figure 00130001
    in denen die Reste R1 bis R14 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
    5. A method characterized in that trichromophoric perylene of the general formula 11 for the conversion of kurzwelligem, eg blue light, in longer wavelength fluorescent light, in particular yellow light, are used.
    Figure 00130001
    in which the radicals R 1 to R 14 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
  • 6. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 4 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
    Figure 00140001
    in denen die Reste R1 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
    6. A method characterized in that trichromophoric perylene of the general formula 4 for the conversion of kurzwelligem, eg blue light, in longer wavelength fluorescent light, in particular yellow light, are used.
    Figure 00140001
    in which the radicals R 1 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
  • 7. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 5 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
    Figure 00140002
    in denen die Reste R1 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
    7. A method characterized in that trichromophoric perylene dyes of the general formula 5 for the conversion of kurzwelligem, eg blue light, in longer wavelength fluorescent light, in particular yellow light, are used.
    Figure 00140002
    in which the radicals R 1 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
  • 8. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 6 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
    Figure 00150001
    in denen die Reste R1 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
    8. A process characterized in that trichromophoric perylene dyes of the general formula 6 for the conversion of kurzwelligem, eg blue light, in longer wavelength fluorescent light, in particular yellow light, are used.
    Figure 00150001
    in which the radicals R 1 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
  • 9. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Terrylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 12 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, verwendet werden.
    Figure 00150002
    in denen die Reste R1 bis R10 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
    9. A method characterized in that terrylene dyes of the general formula 12 for the conversion of short-wave, eg blue light, are used in longer wavelength fluorescent light.
    Figure 00150002
    in which the radicals R 1 to R 10 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
  • 10. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Quaterrylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 13 zur Umsetzung von kurzwelligem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht verwendet werden.
    Figure 00160001
    in denen die Reste R1 bis R14 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
    10. A method, characterized in that Quaterrylenfarbstoffe the general formula 13 for the conversion of short-wave light, are used in longer wavelength fluorescent light.
    Figure 00160001
    in which the radicals R 1 to R 14 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
  • 11. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Licht von Leuchtdioden, bevorzugt von blauen Galliumnitrid-Leuchtdioden zur optischen Anregung der Farbstoffe nach 1 bis 10 verwendet wird.11. Method characterized in that light from light-emitting diodes, preferably of blue gallium nitride light-emitting diodes for optical excitation the dyes according to 1 to 10 is used.
  • 12. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Licht von Laser-Lichtquellen für die optische Anregung der Farbstoffe nach 1 bis 10 verwendet wird.12. A method characterized in that light from laser light sources for the optical excitation of the dyes is used after 1 to 10.
  • 13. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Licht von Blitzlampen für die optische Anregung der Farbstoffe nach 1 bis 10 verwendet wird.13. Method characterized in that light from flash lamps for the optical excitation of the dyes is used after 1 to 10.
  • 14. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Fluoreszenzabklingzeit durch einen zweiten Lichtpuls im Wellenlängenbereich des Fluoreszenzspektrums durch stimulierte Emission verkürzt wird. Lichtquellen können z.B. für 1 bis 6 rote Leuchtdioden sein.14. A method characterized in that the fluorescence decay time by a second light pulse in the wavelength range of the fluorescence spectrum shortened by stimulated emission becomes. Light sources can e.g. For 1 to 6 be red LEDs.
  • 15. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle für die stimulierte Emission der gleiche Farbstoff nach 1 bis 10 verwendet wird wie zur Erzeugung des Lichtpulses, dieser aber zeitverzögert angeregt wird, mit Zeitverzögerungen im Nanosekunden Bereich.15. Method characterized in that as the light source for the stimulated Emission of the same dye after 1 to 10 is used as to generate the light pulse, but this is delayed delayed, with time delays in the nanosecond range.
  • 16. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe nach 1 bis 10 homogen in Lösungsmitteln verwendet werden. Geeignete Lösungsmittel sind Chlorform, Essigester oder Ethanol.16. A method characterized in that the dyes after 1 to 10 homogeneous in solvents be used. Suitable solvents are chloroform, ethyl acetate or ethanol.
  • 17. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe nach 1 bis 10 in makromolekularer. Organischer Matrix eingesetzt werden. Geeignete Materialien sind z.B. Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat, aber auch Materialien wie Polypropylen, Polystyrol, Polyester oder Polyamid oder Silicon sind denkbar.17. A method characterized in that the dyes after 1 to 10 in macromolecular. Organic matrix are used. Suitable materials are e.g. Polymethyl methacrylate (PMMA), polycarbonate, but also materials like polypropylene, polystyrene, polyester or Polyamide or silicone are conceivable.
  • 18. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe nach 1 bis 10 in anorganischen Gläsern eingesetzt werden, bevorzugt niedrig schmelzende Gläser wie Phosphatgläser oder Boratgläser, aber auch hochschmelzende Silicatgläser, wenn diese bei niedrigen Temperaturen durch die Hydrolyse von Kieselsäureestern hergestellt werden.18. Process characterized in that the dyes after 1 to 10 in inorganic glasses are used, preferably low-melting glasses such as phosphate glasses or borate glasses, but also high-melting silicate glasses, if these at low Temperatures are produced by the hydrolysis of silicic acid esters.
  • 19. Anwendung der Verfahren nach 1 bis 18 in optischen Kommunikationssystemen.19. Application of the methods according to 1 to 18 in optical communication systems.
  • 20. Anwendung der Verfahren nach 1 bis 18 in optischen Kommunikationssystemen unter Verwendung von Lichtleitern. Bevorzugte Materialien für Lichtleiter sind Polymethymmethacrylat (PMMA), Polycarbonat und anorganische Gläser wie Silikat-Gläser, Phosphatgläser und Boratgläser.20. Application of the methods according to 1 to 18 in optical communication systems using optical fibers. Preferred materials for optical fibers are polymethymmethacrylate (PMMA), polycarbonate and inorganic glasses like silicate glasses, phosphate glasses and borate glasses.
  • 21. Anwendung der Verfahren nach 1 bis 18 zur digitalen Informationsübertragung.21. Application of the methods according to FIGS. 1 to 18 for digital information transmission.
  • 22. Anwendung der Verfahren nach 2 zur optischen Impulsverzögerung und Impulsformung.22. Application of the method according to FIG. 2 for optical pulse delay and Pulse shaping.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

  • 1. Typische Anordnungen von Übergangsmomenten in Bichromophoren. Θ: eingeschlossener Winkel, d: laterale Verschiebung. 1 , Typical arrangements of transition moments in bichromophores. Θ: included angle, d: lateral displacement.
  • 2. UV/Vis-Absorptions- (links) und Fluoreszenzspektrum (rechts) von 1. 2 , UV / Vis absorption (left) and fluorescence spectrum (right) of 1.

Claims (22)

Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Excitoneneffekts bei multichromophoren Farbstoffen zur Verringerung der Fluoreszenzabklingzeit verwendet wird, indem die Chromophore so angeordnet werden, dass die elektronischen Übergangsmomente einen Winkel von größer als 90° einschließen oder um mehr als die halbe Moleküllänge gegeneinander verschoben sind oder beides erfüllt ist oder sogar auch noch gegeneinander verdreht sind. Beispiele für solche Farbstoffe sind die Perylenfarbstoffe, die Xanthenfarbstoffe und hier insbesondere die Rhodamine wie Rhodamin B oder Rhodamin 6G, Fluorescein oder Eosin oder auch die Porphyrine, die Coumarine, Diaminostilbene oder die Aminonaphthalimide; schließlich sind hier als höhere Homologe der Perylenfarbstoffe die Terylenbisimide und die Quaterrylenbisimide zu nennen.A method characterized in that the exciton effect is used in multichromophoric dyes to reduce the fluorescence decay time by arranging the chromophores such that the electronic transient moments are at an angle greater than 90 ° or offset from each other by more than half the molecule length or both are met or even twisted against each other. Examples of such dyes are the perylene dyes, the xanthene dyes and especially the rhodamines such as rhodamine B or rhodamine 6G, fluorescein or eosin or the porphyrins, coumarins, diaminostilbene or aminonaphthalimides; after all, here are higher than Ho Mologens of the perylene dyes to call the Terylenbisimide and Quaterrylenbisimide. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass der Excitoneneffekts bei multichromophoren Farbstoffen zur Erhöhung der Fluoreszenzabklingzeit verwendet wird, indem die Chromophore so angeordnet werden, dass die elektronischen Übergangsmomente einen Winkel von kleiner als 90° einschließen oder um weniger als die halbe Moleküllänge gegeneinander verschoben sind oder beides erfüllt ist oder sogar auch noch gegeneinander verdreht sind. Beispiele für solche Farbstoffe sind die Perylenfarbstoffe, die Xanthenfarbstoffe und hier insbesondere die Rhodamine wie Rhodamin B oder Rhodamin 6G, Fluorescein oder Eosin oder auch die Porphyrine, die Coumarine, Diaminostilbene oder die Aminonaphthalimide; schließlich sind hier als höhere Homologe der Perylenfarbstoffe die Terrylenbisimide und die Quaterrylenbisimide zu nennen.Process characterized in that the exciton effect for multichromophoric dyes to increase the fluorescence decay time is used by arranging the chromophores so that the electronic transitional moments include an angle of less than 90 ° or less than half the molecule length against each other are shifted or both fulfilled is or even twisted against each other. Examples for such Dyes are the perylene dyes, the xanthene dyes and especially Rhodamine such as Rhodamine B or Rhodamine 6G, Fluorescein or eosin or even the porphyrins, the coumarins, Diamino stilbene or the aminonaphthalimides; finally are here as higher Homologs of perylene dyes are terrylenebisimides and quaterrylenebisimides to call. Verfahren dadurch gekennzeichnett, dass Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 9 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
Figure 00190001
in denen die Reste R1 bis R6 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder lineare Alkylreste mit mindestens einem und höchstens 37 C-Atome bedeuten, bei denen eine bis 10 CH2-Enheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch jeweils Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder die Cyanogruppe oder eine lineare Alkylkette mit bis zu 18 C-Atomen, bei der eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei denen eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen, 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierter Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen der Alkylreste können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder oder Cyanogruppen oder lineare Alkylketten mit bis zu 18 C-Atomen, bei denen eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Statt Substituenten zu tragen können die freien Valenzen der Methingruppen bzw. der quartären C-Atome paarweise verknüpft werden, so dass Ringe entstehen, wie z.B. Cyclohexanringe.
Process characterized gekennzeichnet that perylene dyes of the general formula 9 for the conversion of short-wave, eg blue light, in longer wavelength fluorescent light, in particular yellow light used.
Figure 00190001
in which the radicals R 1 to R 6 may be the same or different and independently of one another denote hydrogen or linear alkyl radicals having at least one and at most 37 C atoms, in which one to 10 CH 2 units may be replaced independently by carbonyl groups , Oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis- or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5-disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2 , 5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3- , 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two CH groups may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6 -, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- or 9,10 disubstituted anthracene residues in which one or two CH groups can be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups can each independently be replaced on the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or the cyano group or a linear alkyl chain with up to 18 C atoms, in which a to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡ C groups, 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10 or 9,10-disub substituted anthracene residues in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups of the alkyl radicals can each be replaced independently of the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or or cyano groups or linear alkyl chains having up to 18 carbon atoms, in which one to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit can also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C ≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10-od he 9,10-disubstituted Anthracenreste in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Instead of carrying substituents, the free valencies of the methine groups or of the quaternary C atoms can be linked in pairs to form rings, such as cyclohexane rings.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass bichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 10 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
Figure 00210001
in denen die Reste R1 bis R10 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder lineare Alkylreste mit mindestens einem und höchstens 37 C-Atome bedeuten, bei denen eine bis 10 CH2-Enheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch jeweils Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierten Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei CH-Gruppen durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder die Cyanogruppe oder eine lineare Alkylkette mit bis zu 18 C-Atomen, bei der eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei denen eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen, 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierter Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei dem ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Bis zu 12 einzelne Wasserstoffatome der CH2-Gruppen der Alkylreste können jeweils unabhängig voneinander auch an gleichen C-Atomen ersetzt sein durch die Halogene Fluor, Chlor, Brom oder Iod oder oder Cyanogruppen oder lineare Alkylketten mit bis zu 18 C-Atomen, bei denen eine bis 6 CH2-Einheiten unabhängig voneinander ersetzt sein können durch Carbonylgruppen, Sauerstoffatome, Schwefelatome, Selenatome, Telluratome, cis- oder trans-CH=CH-Gruppen, bei der eine CH-Einheit auch durch ein Stickstoffatom ersetzt sein kann, acetylenische C≡C-Gruppen 1,2-, 1,3- oder 1,4-substituierte Phenylreste, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- oder 3,5-disubstituierte Pyridinreste, 2,3-, 2,4-, 2,5- oder 3,4-disubstituierte Thiophenreste, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- oder 2,7-disubstituierte Naphthalinreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- oder 9,10-disubstituierte Anthracenreste, bei denen ein oder zwei Kohlenstoffatome durch Stickstoffatome ersetzt sein können. Statt Substituenten zu tragen können die freien Valenzen der Methingruppen bzw. der quartären C-Atome paarweise verknüpft werden, so dass Ringe entstehen, wie z.B. Cyclohexanringe.
A process characterized in that bichromophoric perylene dyes of the general formula 10 for the conversion of short-wave, eg blue light, in longer-wave fluorescent light, in particular yellow light, are used.
Figure 00210001
in which the radicals R 1 to R 10 may be the same or different and independently of one another denote hydrogen or linear alkyl radicals having at least one and at most 37 C atoms, in which one to 10 CH 2 units may be replaced independently by in each case carbonyl groups , Oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis- or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5-disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2 , 5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3- , 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two CH groups may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6 -, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2,9-, 2,10- or 9,10 disubstituted anthracene residues in which one or two i CH groups may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups can each independently be replaced on the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or the cyano group or a linear alkyl chain with up to 18 C atoms, in which a to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit may also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C≡ C groups, 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10 or 9,10-disub substituted anthracene residues in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Up to 12 individual hydrogen atoms of the CH 2 groups of the alkyl radicals can each be replaced independently of the same C atoms by the halogens fluorine, chlorine, bromine or iodine or or cyano groups or linear alkyl chains having up to 18 carbon atoms, in which one to 6 CH 2 units can be replaced independently by carbonyl groups, oxygen atoms, sulfur atoms, selenium atoms, tellurium atoms, cis or trans-CH = CH groups in which a CH unit can also be replaced by a nitrogen atom, acetylenic C ≡C groups 1,2-, 1,3- or 1,4-substituted phenyl radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5-, 2,6-, 3,4- or 3,5- disubstituted pyridine radicals, 2,3-, 2,4-, 2,5- or 3,4-disubstituted thiophene radicals, 1,2-, 1,3-, 1,4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 2,3-, 2,6- or 2,7-disubstituted naphthalene radicals in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms, 1,2-, 1,3-, 1 , 4-, 1,5-, 1,6-, 1,7-, 1,8-, 1,9-, 1,10-, 2,3-, 2,6-, 2,7-, 2 , 9, 2, 10-od he 9,10-disubstituted Anthracenreste in which one or two carbon atoms may be replaced by nitrogen atoms. Instead of carrying substituents, the free valencies of the methine groups or of the quaternary C atoms can be linked in pairs to form rings, such as cyclohexane rings.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 11 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
Figure 00220001
in denen die Reste R1 bis R14 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
A process characterized in that trichromophoric perylene dyes of the general formula 11 for the conversion of short-wave, eg blue light, in longer-wave fluorescent light, in particular yellow light, are used.
Figure 00220001
in which the radicals R 1 to R 14 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 4 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
Figure 00230001
in denen die Reste R1 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
A process characterized in that trichromophoric perylene dyes of the general formula 4 for the conversion of short-wave, eg blue light, in longer-wave fluorescent light, in particular yellow light, are used.
Figure 00230001
in which the radicals R 1 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 5 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
Figure 00230002
in denen die Reste R1 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
A process characterized in that trichromophoric perylene dyes of the general formula 5 for the conversion of short-wave, eg blue light, in longer-wave fluorescent light, in particular yellow light, are used.
Figure 00230002
in which the radicals R 1 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass trichromophore Perylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 6 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, insbesondere gelbes Licht, verwendet werden.
Figure 00240001
in denen die Reste R1 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
A process characterized in that trichromophoric perylene dyes of the general formula 6 for the conversion of short-wave, eg blue light, in longer-wave fluorescent light, in particular yellow light, are used.
Figure 00240001
in which the radicals R 1 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Terrylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 12 zur Umsetzung von kurzwelligem, z.B. blauem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht, verwendet werden.
Figure 00240002
in denen die Reste R1 bis R10 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
A process characterized in that terrylene dyes of the general formula 12 for the conversion of short-wave, for example, blue light, are used in longer wavelength fluorescent light.
Figure 00240002
in which the radicals R 1 to R 10 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Quaterrylenfarbstoffe der allgemeinen Formel 13 zur Umsetzung von kurzwelligem Licht, in längerwelliges Fluoreszenzlicht verwendet werden.
Figure 00250001
in denen die Reste R1 bis R14 gleich oder verschieden voneinander sein können und unabhängig voneinander Wasserstoff oder die unter 4 genannte Bedeutung haben können.
A method characterized in that Quaterrylenfarbstoffe the general formula 13 for the conversion of short-wave light, are used in longer wavelength fluorescent light.
Figure 00250001
in which the radicals R 1 to R 14 may be the same or different and may independently of one another have hydrogen or the meaning given under 4.
Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Licht von Leuchtdioden, bevorzugt von blauen Galliumnitrid-Leuchtdioden zur optischen Anregung der Farbstoffe nach 1 bis 10 verwendet wird.Method characterized in that light from Light-emitting diodes, preferably of blue gallium nitride LEDs for optical excitation of the dyes is used after 1 to 10. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Licht von Laser-Lichtquellen für die optische Anregung der Farbstoffe nach 1 bis 10 verwendet wird.Method characterized in that light from Laser light sources for the optical excitation of the dyes according to 1 to 10 is used. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass Licht von Blitzlampen für die optische Anregung der Farbstoffe nach 1 bis 10 verwendet wird.Method characterized in that light from Flash lamps for the optical excitation of the dyes according to 1 to 10 is used. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Fluoreszenzabklingzeit durch einen zweiten Lichtpuls im Wellenlängenbereich des Fluoreszenzspektrums durch stimulierte Emission verkürzt wird. Lichtquellen können z.B. für 1 bis 6 rote Leuchtdioden sein.Method characterized in that the fluorescence decay time by a second light pulse in the wavelength range of the fluorescence spectrum shortened by stimulated emission becomes. Light sources can e.g. For 1 to 6 be red LEDs. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass als Lichtquelle für die stimulierte Emission der gleiche Farbstoff nach 1 bis 10 verwendet wird wie zur Erzeugung des Lichtpulses, dieser aber zeitverzögert angeregt wird, mit Zeitverzögerungen im Nanosekunden Bereich.Method characterized in that as the light source for the stimulated emission of the same dye used after 1 to 10 is like the generation of the light pulse, this stimulated but with a time delay will, with time delays in the nanosecond range. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe nach 1 bis 10 homogen in Lösungsmitteln verwendet werden. Geeignete Lösungsmittel sind Chlorform, Essigester oder Ethanol.Process characterized in that the dyes after 1 to 10 homogeneous in solvents be used. Suitable solvents are chloroform, ethyl acetate or ethanol. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe nach 1 bis 10 in makromolekularer. Organischer Matrix eingesetzt werden. Geeignete Materialien sind z.B. Polymethylmethacrylat (PMMA), Polycarbonat, aber auch Materialien wie Polypropylen, Polystyrol, Polyester oder Polyamid oder Silicon sind denkbar.Process characterized in that the dyes after 1 to 10 in macromolecular. Used organic matrix become. Suitable materials are e.g. Polymethyl methacrylate (PMMA), Polycarbonate, but also materials such as polypropylene, polystyrene, Polyester or polyamide or silicone are conceivable. Verfahren dadurch gekennzeichnet, dass die Farbstoffe nach 1 bis 10 in anorganischen Gläsern eingesetzt werden, bevorzugt niedrig schmelzende Gläser wie Phosphatgläser oder Boratgläser, aber auch hochschmelzende Silicatgläser, wenn diese bei niedrigen Temperaturen durch die Hydrolyse von Kieselsäureestern hergestellt werden.Process characterized in that the dyes are used after 1 to 10 in inorganic glasses, preferably low melting glasses like phosphate glasses or borate glasses, but also high-melting silicate glasses, if these at low Temperatures are produced by the hydrolysis of silicic acid esters. Anwendung der Verfahren nach 1 bis 18 in optischen Kommunikationssystemen.Application of the method according to 1 to 18 in optical Communications systems. Anwendung der Verfahren nach 1 bis 18 in optischen Kommunikationssystemen unter Verwendung von Lichtleitern. Bevorzugte Materialien für Lichtleiter sind Polymethymmethacrylat (PMMA), Polycarbonat und anorganische Gläser wie Silikat-Gläser, Phosphatgläser und Boratgläser.Application of the method according to 1 to 18 in optical Communication systems using optical fibers. preferred Materials for Optical fibers are polymethymmethacrylate (PMMA), polycarbonate and inorganic glasses like silicate glasses, phosphate glasses and borate glasses. Anwendung der Verfahren nach 1 bis 18 zur digitalen Informationsübertragung.Application of the methods according to FIGS. 1 to 18 to the digital Information transfer. Anwendung der Verfahren nach 2 zur optischen Impulsverzögerung und Impulsformung.Application of the method according to FIG. 2 for optical pulse delay and Pulse shaping.
DE200510034385 2005-07-22 2005-07-22 Processes using exciton effect to reduce or increase fluorescence decay time, for frequency converters for fast optical communications systems, vary chromophore arrangement in multichromophore dyes to control electron transition moment Withdrawn DE102005034385A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510034385 DE102005034385A1 (en) 2005-07-22 2005-07-22 Processes using exciton effect to reduce or increase fluorescence decay time, for frequency converters for fast optical communications systems, vary chromophore arrangement in multichromophore dyes to control electron transition moment

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200510034385 DE102005034385A1 (en) 2005-07-22 2005-07-22 Processes using exciton effect to reduce or increase fluorescence decay time, for frequency converters for fast optical communications systems, vary chromophore arrangement in multichromophore dyes to control electron transition moment

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102005034385A1 true DE102005034385A1 (en) 2007-02-01

Family

ID=37650149

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE200510034385 Withdrawn DE102005034385A1 (en) 2005-07-22 2005-07-22 Processes using exciton effect to reduce or increase fluorescence decay time, for frequency converters for fast optical communications systems, vary chromophore arrangement in multichromophore dyes to control electron transition moment

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102005034385A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015110423A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting component and method for producing a light-emitting component
US9204598B2 (en) 2013-05-27 2015-12-08 Saudi Basic Indsutries Corporation Solar energy funneling using thermoplastics for agricultural applications

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9204598B2 (en) 2013-05-27 2015-12-08 Saudi Basic Indsutries Corporation Solar energy funneling using thermoplastics for agricultural applications
WO2015110423A1 (en) * 2014-01-24 2015-07-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Light-emitting component and method for producing a light-emitting component

Similar Documents

Publication Publication Date Title
TWI806892B (en) Transmitter for transmitting data and for emitting electromagnetic radiation in the visible spectral range and data transmission system
DE102014116613B4 (en) Optoelectronic device using a dual emitter as wavelength conversion material
DE60014038T2 (en) ELEKTROLUMINESZENZMATERIALEN
EP0545388B1 (en) Device with a luminescent material and process of its fabrication
EP2588563B1 (en) Singlet harvesting with organic molecules for optoelectronic devices
DE112006003604T5 (en) Discotic liquid-crystalline porphyrins on the nanoscale
DE102011089687A1 (en) Singlet Harvesting with special organic molecules without metal centers for opto-electronic devices
DE102020134883A1 (en) Device for determining a magnetic flux density and method for determining a magnetic flux density with such a device and method for producing a device for determining the magnetic flux density
DE102005034385A1 (en) Processes using exciton effect to reduce or increase fluorescence decay time, for frequency converters for fast optical communications systems, vary chromophore arrangement in multichromophore dyes to control electron transition moment
DE19802046A1 (en) Diode-addressed color display with molecular phosphor
Shan et al. Improvements of the modulation bandwidth and data rate of green-emitting CsPbBr 3 perovskite quantum dots for Gbps visible light communication
Virgili et al. Ultrafast optical gain switch in organic photonic devices
EP2962998B1 (en) Lenses and lighting systems for tunnels
DE2230062A1 (en) Dark writing tube
DE102006053070A1 (en) New dyes, e.g. useful in molecular electronics, comprise three perylenetetracarboxydiimide groups bonded to a tetrahydrodibenzo(2,3:4,5)pentaleno(1,6-ab)indene group
Ma et al. Recent Progress of Noncovalent Interaction‐Driven Self‐Assembly of Photonic Organic Micro‐/Nanostructures
DE102020131756A1 (en) Layer system for an organic electronic component
WO2011038727A1 (en) Organic light-emitting diode device
DE102006011269A1 (en) New perylene bisimide radical anions useful e.g. as dyes, preferably vat dyes e.g. to color textiles, pigments for glue and watercolors and raw material for super conducting organic materials
Tran-Thi et al. Picosecond relaxation of charge transfer states in an asymmetric cerium double-decker sandwich compound
Genheimer The Photophysics of Small Organic Molecules for Novel Light Emitting Devices
Liu et al. Excited State Behavior of Single Strand and Bulk P3HT in Contact with a Au-Nanowire Array
DE102007059683A1 (en) New heterocyclic annellated perylene compounds useful e.g. as pigment, preferably in printing colors and inks, in optical recording materials, organic light emitting diodes and photovoltaic cells, for decorative or artistic purposes
Ogura et al. The effect of room‐temperature plastic deformation in darkness on the photoluminescence properties of ZnS
Iino et al. Upconversion Induced by Deep Defects in GaAs

Legal Events

Date Code Title Description
8139 Disposal/non-payment of the annual fee