DE19800600A1

DE19800600A1 - Molekularsieb/Laserfarbstoff-Komposite als Lasermedien

Info

Publication number: DE19800600A1
Application number: DE1998100600
Authority: DE
Inventors: Ferdie Dr Schueth; Guido Ihlein; Franco Dr Laeri; Uwe Vietze; Oliver Krauss
Original assignee: Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Current assignee: Studiengesellschaft Kohle gGmbH
Priority date: 1998-01-09
Filing date: 1998-01-09
Publication date: 1999-07-15
Also published as: WO1999035723A1

Description

Die Erfindung betrifft neuartige Lasermedien, im wesentlichen bestehend aus Molekularsieben und Laserfarbstoffen, Verfahren zur Herstellung solcher Medien und die Anwendung in der nicht-linearen Optik.

Molekularsiebe sind Stoffe, die Poren im Größenbereich typischer Molekül größen aufweisen. Solche Stoffe mit geordneten Porensystemen sind mit Porendurchmessern zwischen etwa 0.25 (Sodalithe) und 10 nm (M41S-Ma terialien) synthetisierbar, wobei innere Hohlräume größer sein können als die Porenöffnungen. Hinsichtlich der chemischen Zusammensetzungen ist eine hohe Flexibilität gegeben: Klassische Zeolithe sind Aluminiumsilicate, mittlerweile sind ähnliche Strukturen mit zugänglichem Porensystem aber auch in vielen anderen Zusammensetzungen beschrieben worden.

Die Beladung von Molekularsieben mit organischen Gastmolekülen ist auf mehreren Wegen möglich. Die Gastmoleküle können aus Lösung oder aus der Gasphase adsorbiert werden, im Porensystem aufgebaut werden oder während der Kristallisation der Molekularsiebe in das Porensystem eingeschlossen werden. Insbesondere wurden auch schon organische Moleküle in Molekularsiebe eingebracht, welche zu farbigen Kompositen führten, was in einer umfassenden Übersicht dargestellt ist (G. Schulz-Ekloff, Stud. Surf. Sci. Catal. 85, 145 (1994)).

So beschrieben erstmals Cox et al. (S. D. Cox, T. E. Gier, S. D. Stucky, J. Bierlein, J. Am. Chem. Soc. 110, 2986 (1988)) den Einbau von kleinen stickstoffhaltigen Molekülen wie Paranitroanilin (pnA) in Aluminiumsilicate und Aluminium phosphate. Diese Arbeiten wurden später von der Gruppe um Caro und Marlow auf die Beladung von Einkristallen und andere Gastmoleküle ausgeweitet (etwa F. Marlow, J. Caro, L. Werner, J. Kornatowski, S. Dähne, J. Phys. Chem. 97, 1286 (1993)). Charakteristisch bei diesen Arbeiten war, daß die eingebrachten Moleküle aufgrund ihrer Molekülabmessungen im Porensystem der Molekular siebe Platz finden konnten. Diese Moleküle sind durch das Porensystem räumlich orientiert, woraus sich nichtlineare Eigenschaften ergeben, die vorher nicht existierten. Die möglichen Anwendungen dieses Lasermediums liegt im Bereich der optischen Frequenzverdopplung.

In weiteren Entwicklungen wurden auch typische Farbstoffmoleküle in Molekularsiebe eingebracht. So wird beispielsweise in DE 41 31 447 A1 beschrieben, daß Chinizarin in Molekularsiebe der Typen AlPO₄-11 oder SAPO-11 eingebaut werden kann, DE 41 26 461 A1 beschreibt die Herstellung von Pigmenten auf der Basis von farbstoffbeladenen Molekularsieben, in DE 42 06 553 A1 werden Clathrasile als Wirtsmatrix für Farbstoffe beschrieben. In DE 41 31 447 A1 wird gefolgert, daß aufgrund der Orientierung der Poren die Farb stoffmoleküle ebenfalls orientiert eingelagert sein müssen. In anderen Arbeiten wurde jedoch nachgewiesen, daß Farbstoffmoleküle, deren Dimensionen die Kanaldimensionen wesentlich überschreiten, in Defekte der Struktur eingebaut sind, wodurch nach dem Ausbrennen der Farbstoffmoleküle Mesoporen in den Kristallen zurückbleiben und das Mikroporenvolumen reduziert ist (R. Hoppe, G. Schulz-Ekloff, J. Rathousky, J. Starek, A. Zukal, Zeolites 14, 126 (1994)).

Zielrichtung der bisher publizierten Arbeiten war entweder die Herstellung von Pigmenten mit verbesserten Eigenschaften oder die Erzeugung von Materialien, die eine hohe optische Suszeptibilität zweiter Ordnung aufweisen und damit als Frequenzverdoppler eingesetzt werden können.

Die Nutzung von Zeolithen als Lasermaterial ist ebenfalls bereits vorgeschlagen worden, wobei jedoch die Realisierung der Konzepte bisher ausstand. Außerdem unterscheiden sich die vorgeschlagenen Konzepte von dem erfindungsgemäßen Laserfarbstoff/Molekularsieb-Komposit grundlegend. Ozin (G. Ozin, Adv. Mater. 4, 612 (1992)) diskutiert zahlreiche mögliche Bauelemente auf Zeolithbasis, die jedoch von wenigen Ausnahmen abgesehen bisher nicht realisiert sind. Der von ihm vorgeschlagenen "Zeolaser" beruht auf der Anwen dung des Porensystems der Molekularsiebe zur Erzeugung von laseraktiven Quantenpunkt oder Quantendraht-Arrays. Die möglichen Festkörperlaser, die von Demuth et al. (D. Demuth, K. Unger, F. Schüth, G. Stucky, V. Srdanov, Adv. Mater. 6, 931(1994)) beschrieben werden, ähneln klassischen Systemen wie dem Rubin-Laser oder dem Nd : YAG-Laser, da hier Übergangsmetall wie Cr³⁺- oder Seltenerdionen wie Nd³⁺ als laseraktive Spezies eingesetzt werden sollen. Hierbei wurden in den Untersuchungen Lumineszenzen nachgewiesen, die aber für Laseraktivitäten noch zu schwach waren. Die am Ende erwähnten laseraktiven Spezies sind nicht näher spezifiziert, auf die Probleme bei der Auswahl, wie chemische Beständigkeit unter Synthesebedingungen, Größen restriktionen und gangbare Wege zur Herstellung von Lasermedien wurde nicht eingegangen. Die Einlagerung klassischer Laserfarbstoffe, wie sie aus Farb stofflasern bekannt sind, in das Porensystem von Molekularsieben zur Herstellung eines Lasermediums ist bisher nicht vorgeschlagen worden.

Die Aufgabe der Herstellung eines solchen Lasermediums lag der vorliegenden Erfindung zugrunde. Es galt, Kombinationen von Molekularsieben und von organischen Laserfarbstoffmolekülen zu finden, die aufgrund ihrer chemischen Beständigkeit und Molekülgröße fest in ein Molekularsiebgerüst eingelagert werden konnten, um so zu einem neuartigem Lasermedium zu kommen, das sich gegenüber herkömmlichen Farbstofflasern beispielsweise durch einfache Modifizierbarkeit, bessere Stabilität, Verzicht auf ein Lösungsmittel, einheitliche Ausrichtung der Molekülachsen und besondere Lasereigenschaften auszeichnet.

Dementsprechend wurden durch Zusatz der Laserfarbstoffe während der Synthese der Molekularsiebe, durch Einbringen über die Gasphase, durch Ionenaustausch oder durch Imprägnierung aus Farbstofflösungen Komposite aus Molekularsieben und Laserfarbstoffen hergestellt. Überraschenderweise war der Einbau von Laserfarbstoffen besonders einfach, wenn sie dem Synthesegel direkt zugesetzt wurden. Die besten Farbstoffe waren solche, die aufgrund ihrer durch Modellierung ermittelten Molekülabmessungen genügend Platz im Porensystem der entsprechenden Molekularsiebe fanden. Dabei ist auf eine genügend hohe Stabilität des Farbstoffes unter Reaktionsbedingungen und ausreichende Löslichkeit zu achten. Gut geeignete Kombinationen sind daher Aluminiumphosphate auf Seiten des Molekularsiebes aufgrund des annähernd neutralen Synthese-pH-Wertes und Laserfarbstoffe wie etwa Oxazine oder solche vom Typ des Pyridin 2(1-Ethyl-4-(4-(p-Dimethylaminophenyl-1,3-bu tadienyl)-pyddinium), wobei diese Aufzählung nicht einschränkend gemeint ist. Der Fachmann kann aufgrund der Kanal- und Käfiggeometrien und der einzustellenden Reaktionsbedingungen für die Molekularsiebsynthese geeignete Laserfarbstoffe auswählen.

In einer typischen Beladung eines Aluminiumphosphates durch Einbringen des Farbstoffes während der Synthese wird ein Synthesegel aus einer Aluminium quelle, vorzugsweise Oxid/Hydroxidsole oder Pseudohydrargillit, wie von Demuth et al. (D. Demuth, G. D. Stucky, K. K. Unger, F. Schüth, Micropor.Mater. 3, 473 (1995) oder Schunk et al. (S. A. Schunk, D. G. Demuth, B. Schulz-Do brick, K. K. Unger, F. Schüth, Micropor. Mater. 6, 273 (1996) beschrieben, und Wasser hergestellt. Optional kann die Aluminiumquelle zusätzlich weitere Aktivator-Ionen enthalten, von denen aus ein Energieübertrag auf den Laser farbstoff möglich ist, oder auf die Energie übertragen werden kann, etwa Chrom oder Neodym. Diese Aluminiumquelle wird mit einer Lösung eines organischen Templates, wie es in der Zeolithchemie typischerweise eingesetzt wird, Phosphorsäure, und dem Laserfarbstoff versetzt. Alternativ kann auch der Laserfarbstoff in dem organischen Templat gelöst werden, um eine bessere Dispersion zu erreichen, oder mit der Aluminiumquelle vorgelegt werden.

Es wurde gefunden, daß sich auf diese Weise intensiv gefärbte Molekular siebkristalle herstellen lassen, wobei die Farbe im wesentlichen durch die Absorptionsspektren der Farbstoffmoleküle bestimmt wird. Diese können allerdings gegenüber den Absorptionsspektren in Lösung verändert sein. Unerwartet ist der sehr hohe Orientierungsgrad der Farbstoffmoleküle im Porensystem, der durch Untersuchungen mit polarisierter Strahlung nachge wiesen werden kann. Abb. 1a und b zeigen einen mit dem Farbstoff Pyridin 2 beladenen Kristall des Molekularsiebtyps AlPO₄-5 bei Durchstrahlung mit Licht unterschiedlicher Polarisationsrichtung. Eine Lichtabsorption findet nur statt, wenn das Licht parallel zur Kristallängsachse polarisiert ist, die mit der Kanal achse bei diesem Molekularsiebtyp identisch ist. Dies zeigt, daß eine fast perfekte Ausrichtung der eingelagerten Laserfarbstoffmoleküle parallel zur Kanalachse erreicht wurde. Hierdurch ist eine effizientere Ausnutzung der Laserfarbstoffmoleküle möglich, da alle Moleküle in einer für die Emission von Laserlicht geeigneten Orientierung vorliegen. Auch kann auf diese Weise durch Änderung der Polarisation des einfallenden Lichtes zwischen der anregenden Wellenlänge und der durch den Farbstoff emittierten Laserstrahlung geschaltet werden.

Es wurde gefunden, daß die Menge an zugesetztem Laserfarbstoff die Ausbildung transparenter Kristalle mit ausgeprägter Morphologie bis zu einer Schwellenkonzentration nicht stört.

Darüberliegende Farbstoffkonzentrationen während der Synthese führen zu pinselförmigen oder in anderer Weise verwachsenen Kristallen (Abb. 2).

Alternativ kann der Farbstoff auch durch Tempern des entwässerten Molekular siebes zusammen mit dem Farbstoff in einer verschlossenen Glasampulle in das Molekularsieb eingebracht werden. Hierdurch ist auch der Einbau von solchen Farbstoffmolekülen möglich, die unter den Synthesebedingungen für das jeweilige Molekularsieb nicht genügend stabil sind. Voraussetzung ist allerdings eine ausreichende thermische Stabilität bei Temperaturen, bei denen der Farb stoff einen genügend hohen Dampfdruck hat. Der Fachmann kann aufgrund von Literaturdaten oder Vorexperimenten leicht geeignete Farbstoffe auswählen.

Ein weitere Möglichkeit zur Einbringung des Farbstoffes in das Molekularsieb ist die Behandlung eines entwässerten Molekularsiebes mit einer Lösung eines Farbstoffes in einem geeigneten Lösungsmittel. Hier gelingt überraschender weise die Beladung dann besonders gut, wenn ein Lösungsmittel benutzt wird, das aufgrund seiner Molekülstruktur zu groß ist, um in die Molekularsiebporen einzudringen.

Komposite, wie vorstehend beschrieben, können genutzt werden, um Lumineszenzlicht zu erzeugen, wobei insbesondere Laserlicht interessant ist.

Dazu ist die Anregung der eingeschlossenen Farbstoffmoleküle notwendig, was durch Bestrahlung mit geeigneter elektromagnetischer Strahlung, durch Teilchenstrahlung oder durch elektrischen Strom im Falle leitfähiger Molekular siebe geschehen kann. Die Dimensionen der eingesetzten Molekularsieb kristalle bestimmen dabei die Moden, die selektiv verstärkt werden. Die Eigenschaften dieses neuartigen Lasermediums können durch nachträgliche Bearbeitungsschritte mittels Mikrotechniken noch in weiten Grenzen variiert werden, so daß das Lasermedium an die jeweiligen Anforderungen angepaßt werden kann. Insbesondere könnten Laser mit so geringen Dimensionen wie den hier vorgestellten in Displays zum Einsatz kommen, wie es beispielsweise von Lawandy et al. (N. Lawandy, J. Firehammer, S. Vartak, Laser Focus 35 (5), 137-41 (1997)) vorgeschlagen wird.

Mit den hier vorgestellten Lasermaterialien eröffnet sich auch die Möglichkeit, den Resonator in seinen Dimensionen so weit zu verkleinern, daß eine der Dimensionen im Bereich der optischen Wellenlänge liegt. Dies sollte zu einer Reduzierung der Laserschwelle oder sogar zu deren Verschwinden führen (F. De Martini, G. R. Jacobowitz, Phys. Rev. Lett. 60, 1711-14 (1988)). Aufgrund der kleinen Dimensionen der vorgestellten Lasermedien ist es auch möglich, eine enge räumliche Nachbarschaft einzelner Resonatoren zu realisieren, beispiels weise durch Nutzung von Mikromanipulationstechniken. Dies erlaubt den Aufbau von Phased Arrays.

Die Tatsache, daß die Porensysteme der Molekularsiebe im Regelfalle nicht vollständig von den Laserfarbstoffen ausgefüllt sind, erlaubt die Integration weiterer Funktionen. So können etwa zusätzlich Gastmoleküle eingebracht werden, die Frequenzverdopplung hervorrufen. Auf diese Weise ist es möglich, den Laserfarbstoff mit einer Pumpwellenlänge anzuregen, die oberhalb der Emissionswellenlänge des Farbstoffes liegt, wenn im Resonator die zweite Harmonische der Pumpwellenlänge erzeugt wird, mit der das obere Laserniveau des Farbstoffes gepumpt wird.

Beispiel 1

Ein nach Schunk et al (S. A. Schunk, D. G. Demuth, B. Schulz-Dobrick, K. K. Unger, F. Schüth, Micropor. Mater. 6, 273 (1996)) hergestelltes Aluminiumhy droxidgel wird mit Pyridin 2 versetzt. Zu dieser Mischung wird eine auf 278 K gekühlte Lösung aus Phosphorsäure, Triethylamin und Wasser innerhalb von 10 min zugetropft und für 20 min gerührt. Die Mischung wird in verschließbare Teflongefäße gefüllt und in Stahlautoklaven für 1 h bei 470 K getempert. Das entstehende Produkt wird abfiltriert und mit Wasser, Ethanol und Hexan gewaschen. Es entsteht ein rot gefärbtes Komposit aus dem Molekularsieb des Typs. AlPO₄-5, in dessen Poren neben dem Triethylamin der Laserfarbstoff Pyridin 2 eingelagert ist. Der Gehalt an Farbstoff beträgt 0.03 Gew.-%.

Beispiel 2

Ein nach Schunk et al (S. A. Schunk, D. G. Demuth, B. Schulz-Dobrick, K. K. Unger, F. Schüth, Micropor. Mater. 6, 273 (1996)) hergestelltes Aluminium hydroxidgel wird vorgelegt. Hierzu wird eine auf 278 K gekühlte Lösung aus Phosphorsäure, Triethylamin, Pyridin 2 und Wasser innerhalb von 10 min zugetropft und für 20 min gerührt. Die Mischung wird in verschließbare Teflongefäße gefüllt und in Stahlautoklaven für 24 h bei 470 K getempert. Das entstehende Produkt wird abfiltriert und mit Wasser, Ethanol und Hexan gewaschen. Es entsteht ein rot gefärbtes Komposit aus dem Molekularsieb des Typs AlPO₄-5, in dessen Poren neben dem Triethylamin der Laserfarbstoff Pyridin 2 eingelagert ist.

Beispiel 3

1 g Zeolith X mit einem Si/Al-Verhältnis von 2.08 wird nach Aktivieren bei 573 K im Vakuum zusammen mit 0.1 g des Laserfarbstoffs Oxazin für 5 h bei 423 K in einer verschlossenen Glasampulle erhitzt. Das Produkt wird mit Wasser, Ethanol und Hexan gewaschen. Es entsteht ein schwach rot gefärbtes Komposit aus Zeolith X und Oxazin. Der Gehalt an Laserfarbstoff beträgt 0.06 Gew.-%.

Beispiel 4

Das nach Beispiel 1 synthetisierte Komposit wird in einer Soxhlet-Extraktions apparatur für 24 h mit Hexan extrahiert. Das zur Extraktion benutzte Hexan färbt sich nur sehr schwach rot, die Farbe des Lasermediums ändert sich nicht. Die mittels UV/Vis-Spektroskopie gemessene Extinktion der Kristalle wird im Rahmen der Meßgenauigkeit durch die Extraktion nicht verändert.

Beispiel 5

Das nach Beispiel 1 synthetisierte Komposit wird in einer Soxhlet-Extraktions apparatur für 24 h mit Ethanol extrahiert. Das zur Extraktion benutzte Ethanol färbt sich nur sehr schwach rot, die Farbe des Komposites ändert sich nicht. Die mittels UV/Vis-Spektroskopie gemessene Extinktion der Kristalle wird im Rahmen der Meßgenauigkeit durch die Extraktion nicht verändert.

Beispiel 6

Ein nach Beispiel 1 synthetisiertes Komposit wird in einem UV/Vis-Mikrospektro meter mit polarisiertem Licht durchstrahlt. Abhängig von der Polarisation der Strahlung erscheinen die Kristalle entweder farblos oder tiefrot (Abb. 1a und b).

Beispiel 7

Gemäß Beispiel 1 bis 5 synthetisierte Komposite bilden bei günstigen Bedingungen Bereiche mit regelmäßigen Kristallformen aus, die bereits ohne nachträgliche Bearbeitungsschritte einen optischen Resonator bilden, wie er in der Literatur als "whispering gallery mode-Resonator" beschrieben wurde (vgl. z. B. H. M. Tzeng et al., Opt. Lett. 9, 499 (1984)). Ein solches Komposit wurde mit einem Nd : YAG-Laser gepumpt und die vom Komposit emittierte Strahlung räumlich aufgelöst spektral analysiert. Es zeigte sich, daß von bestimmten Punkten eines solchen Resonators Laserstrahlung emittiert wird. Das mit einer Kamera aufgezeichnete Bild ist in Abb. 3 gezeigt, die emittierenden Punkte sind weiß dargestellt.

Beispiel 8

Gemäß Beispiel 1 bis 5 synthetisierte Komposite können nachträglich einer Reihe von Materialbearbeitungsschritten unterworfen werden mit dem Ziel, eine passende Resonatorstruktur zu realisieren. Aus einem Kristall mit einer Länge von 150 µm wurden mit einer Wafersäge 30 µm dicke Scheiben ausgeschnitten.

Beispiel 9

Ein gemäß obigen Beispielen synthetisiertes Komposit wird mit einer gepulsten oder kontinuierlich strahlenden Lichtquelle oder mittels eines Elektronenstrahles bestrahlt oder über angebrachte Kontakte mit einem Strom durchflossen, um bestimmte Lumineszenz/Fluoreszenzübergänge anzuregen (Pumpen). Bereits unterhalb der Laserschwelle konnte durch die Wirkung des Resonators die Lumineszenzausbeute gesteigert werden.

Beispiel 10

Ein Array wurde aufgebaut, das aus drei mal drei Mikroresonatoren besteht, die mit einzeln mit einem fokussierten Laser gepumpt wurden. Dabei konnten einzelne Pixel zu intensiverer Lumineszenz als Nachbarpixel angeregt werden. Durch eine entsprechende Anordnung ist der Aufbau eines Displays möglich. Die Emission aus einem kleinen Flecken eines Mikroresonators ist naturgemäß mit einer großen Winkeldivergenz behaftet, so daß derartige lasing Pixels auch für normale Daten/TV-Displays geeignet sind und nicht nur für Projektions zwecke.

Claims

1. Lasermedium, bestehend im wesentlichen aus einem Molekularsieb und einer oder mehreren darin eingelagerten laseraktiven Spezies.

2. Lasermedium gemäß Anspruch 1, das durch den orientierten Einbau einer oder mehrerer laseraktiver Spezies optisch doppelbrechende und/oder dichroitische Eigenschaften aufweist.

3. Lasermedium gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß es mindestens eine zusätzliche lumineszenzaktive Spezies enthält.

4. Lasermedium gemäß Anspruch 1-3, in dem mindestens eine laseraktive Spezies ein organischer Laserfarbstoff ist.

5. Lasermedium gemäß Anspruch 4, in dem mindestens einer der organischen Laserfarbstoffe aus der Klasse der Oxazine oder der 1,4-substituierten Butadienylverbindungen stammt.

6. Lasermedium gemäß Anspruch 4, wobei es sich bei einem der organischen Laserfarbstoffe um Pyridin 2 handelt.

7. Lasermedium gemäß Anspruch 1-6, wobei es sich bei dem Molekularsieb um ein kristallines Molekularsieb handelt.

8. Lasermedium gemäß Anspruch 7, wobei es sich bei dem Molekularsieb um ein Aluminiumsilicat oder ein Aluminiumphosphat handelt.

9. Lasermedium gemäß Anspruch 8, wobei es sich bei dem Molekularsieb um ein Molekularsieb des AFI-Strukturtyps handelt.

10. Lasermedium gemäß Anspruch 9, wobei es sich bei dem Molekularsieb um AlPO₄-5 handelt.

11. Verfahren zur Herstellung der Lasermedien gemäß Ansprüchen 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß ein für Molekularsiebsynthesen typisches Synthesegel mit einer oder mehreren zugesetzten laseraktiven Spezies getempert wird.

12. Verfahren zur Herstellung der Lasermedien gemäß Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß eine Mischung des Molekularsiebes und der laseraktiven Spezies in einer Gasatmosphäre oder im Vakuum getempert wird.

13. Verfahren zur Herstellung der Lasermedien gemäß Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsieb mit einer Lösung der laseraktiven Spezies behandelt wird.

14. Verfahren gemäß Anspruch 11-13, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzliche lumineszenzaktive Spezies eingesetzt werden.

15. Anwendung der Lasermedien gemäß Anspruch 1-10 als optischer Resonator.

16. Anwendung der Lasermedien gemäß Anspruch 15 als optische Resonator, der direkt durch die natürlichen Wachstumsflächen des Molekularsieb-Wirts kristalls gebildet wird.

17. Anwendung der Lasermedien gemäß Anspruch 15, wobei der optische Resonator durch nachträgliche Materialbearbeitungsschritte in Form von Trennen, Sägen, Schleifen, Polieren oder mit dünnen Filmen beschichten, definiert wird.

18. Anwendung gemäß Anspruch 15 als Laser, dadurch gekennzeichnet, daß das Lasermedium im optischen Resonator gepumpt wird.

19. Anwendung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine lineare Abmessung des optischen Resonators in der Größenordnung einer optischen Wellenlänge liegt.

20. Anwendung gemäß Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Laserschwelle reduziert wird oder verschwindet.

21. Anwendung gemäß Anspruch 15 zur Steigerung der Lumineszenzausbeute sowohl unter als auch über der Schwelle zur Lasertätigkeit.

22. Anwendung gemäß Anspruch 15 in einer Matrixanordnung.

23. Anwendung gemäß Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Matrix zur Anzeige oder Projektion von Informationen eingesetzt wird.

24. Anwendung der Materialien gemäß Anspruch 1-10, dadurch gekenn zeichnet, daß verschiedene lumineszierende Einheiten in eine so enge räumliche Nachbarschaft gebracht werden, daß sie in ihrem Emissions verhalten voneinander abhängig werden (Phased Arrays).

25. Anwendung gemäß Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß im Lasermedium gleichzeitig eine Konversion der Pumpwellenlänge sowie Lumineszenz oder Lasertätigkeit stattfindet.