DE69826142T2 - Kathodolumineszenzschirm mit säulenförmiger struktur und verfahren zur herstellung - Google Patents

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft den Bereich von elektronischen Materialien und bezieht sich auf die Mikroelektronik, einschließlich der Vakuummikroelektronik, insbesondere auf auf Feldemission gestützte Geräte, wie beispielsweise Feldemissionsdisplays, Vakuumfluoreszenzdisplays, kathodolumineszente Lampen, und dergleichen. Insbesondere betrifft die Erfindung einen mosaikartigen Kathodolumineszenzschirm auf einem lichtdurchlässigen Substrat, welcher Schirm lichtabstrahlende, lichtführende, dielektrische und elektrisch leitende lichtabsorbierende Komponenten besitzt, wobei die lichtabstrahlenden Komponenten des Schirms als lichtführende kristalline Säulen ausgebildet sind, wobei ein stumpfes Ende der Säulen auf einer inneren Oberfläche des Substrates befestigt ist. Außerdem bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Vorbereiten von lumineszenten, aus kristallinen Säulen aus auf Substraten abgeschiedenen lumineszentem Material bestehenden Schirmen.
  • Lumineszente Schirme aus dem Stand der Technik werden regelmäßig in der Form von kristallinen Folien hergestellt, die beispielsweise durch die Abscheidung aus einer Dampfphase auf ein glattes, beispielsweise Glassubstrat vorbereitet sind.
  • Für die Abscheidung werden Verdampfungstechniken von Materialien im Vakuum, durch Sublimation, durch chemischen Transport oder durch Kathodensputtern, und dergleichen eingesetzt.
  • Bei all diesen Techniken geschieht die Bildung von Kristallisationskernen des kristallinen lumineszenten Materials (Leuchtstoffs) in einer nicht gesteuerten Form, gleichmäßig oder ungleichmäßig auf einer glatten strukturlosen Oberfläche. Bei diesem Fall sind die Leuchtstoffe üblicherweise eine Ansammlung von kleinen (Mikron und/oder Submikron) kristallinen Körnern, die üblicherweise isometrisch, und von näherungsweise sphärischer Form aufeinander aufgesetzt sind (1). In einem derartigen System wird das in einem kristallinen Korn (das heißt, bezeichnet durch ein Kreuz) erzeugte Licht wiederholt in einem Labyrinth von umgebenden Leuchtstoff-Körnern gebrochen. Dieses Phänomen beeinträchtigt die Auflösung des Bildschirms.
  • Ein weiteres Problem bezieht sich auf den Umstand, dass in einem Folienschirm, der aus kristallinen Körnern besteht, nicht der gesamte Raum durch den Leuchtstoff gefüllt ist. Dieses vermindert die Effektivität des Schirms und beeinträchtigt seine wärme- und elektrische Leitfähigkeit.
  • Außerdem besitzen derartige Schirme eine schlechte Adhäsion auf ihren Substraten, weil die näherungsweise sphärischen kristallinen Körner nur Punktkontakte mit den Substraten besitzen.
  • Außerdem wird, wenn der lumineszente Schirm durch eine leitfähige, lichtreflektierende Aluminiumfolie beschichtet ist, es erforderlich, eine Zwischenschicht aus einem nicht phosphoreszierenden thermisch unstabilen Material auf der Aluminiumfolie abzuscheiden, um eine gute Reflektivität des Lichtes von der Folie sicherzustellen.
  • Gemäß einem Vorschlag aus der EP 0 232 586 A2 werden einkristalline (plattenähnliche oder epitaxialgeschichtete) Materialien als Leuchtstoffe verwendet. Dies verbessert die Reproduzierbarkeit von Eigenschaften des Schirmes und steigert seine Effektivität (das Verhältnis der Leuchtenergie zu der für die Leuchtanregung aufgewendeten Energie). Allerdings wird in einem derartigen Fall das abgegebene Licht sich längs der Platte (oder längs der Epitaxialschicht) des Leuchtstoffes fortsetzen, was die Auflösung und die Effektivität des Schirmes beeinträchtigt.
  • Die EP 0 170 310 B1 nimmt bei einer lokalisierten Abscheidung von einem Leuchtstoff aus einer verdünnten Lösung oder Suspension durch das Hineindrücken in Löcher an, dass die Seitenwände der Löcher metallisiert werden, um ein Eindringen von Licht in benachbarte Bereiches des lumineszenten Schirmes zu unterbinden. Allerdings werden in diesem Fall die Kontraste des Bildes nur um 50 % verbessert; mit anderen Worten, eine Steuerung des Lichtes längs des lumineszenten Schirmes wird nicht ausgeschlossen.
  • Diese Nachteile können beseitigt werden, wenn der lumineszente Schirm aus säulenförmigen Kristalliten hergestellt wird, die eine längliche Form besitzen, deren Längsrichtung ungefähr senkrecht zu der Ebene des Schirms steht. Eine derartige Idee ist in einem Aufbau realisiert, der in der EP 0 062 993 A1 beschrieben ist. In diesem Fall wird das angeregte Licht in den säulenförmigen Kristalliten der Leuchtstoffe geführt. Allerdings ist das Verfahren zur Vorbereitung derartiger Schirme durch Schmelzkristallisation für viele praktisch wichtige Fälle nicht geeignet, das heißt, für dünne (0,1 bis 1 μm Dicke) flache Lumineszenzschirme, die bei Feldemissionsdisplays verwendet werden.
  • Die JP 55-088249 A schlägt einen Schirm mit säulenförmigen Kristallen vor, bei dem ein Einsatz aus nicht leuchtendem schwarzen Material benachbart zu den säulenförmigen Kristallen angeordnet wird. Ein derartiger Einsatz ist in der Lage, den Bildkontrast der Säulen zu erhöhen, die direkt benachbart zu dem Einsatz sind, während andere Säulen, die nicht benachbart (nicht kontaktiert) zu dem Einsatz sind, nicht in der Lage sind, ihren Kontrast zu erhöhen. Außerdem gibt die JP 55-088249 A kein Verfahren zur Vorbereitung eines derartigen Schirmes an.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die optischen Eigenschaften des Schirmes zu verbessern, beispielsweise den Kontrast, die Auflösung oder die Effektivität. Es ist eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Vorbereitung von Schirmen mit verbesserten optischen Eigenschaften vorzuschlagen.
  • Die erste Aufgabe wird gelöst durch einen Schirm mit einer säulenförmigen Struktur, dadurch gekennzeichnet, dass die Säulen von Lücken umgeben sind, welche Lücken koaxial zu den Säulen sind, wobei die Säulen einkristallin sind, wobei das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe der Säulen zwischen 1:1 und 1:100 liegt, wobei ein Verhältnis einer mit den Säulen beschichteten Fläche des Substrates zu den Gesamtflächen des Substrates zwischen 1:10 und 1:1 liegt, während der verbleibende Bereich des Substrates und das gesamte Volumen der Struktur einschließlich der Lücken durch ein elektrisch leitfähiges nicht licht abstrahlendes Medium angefüllt ist, welches elektrisch leitfähige, nicht lichtabstrahlende Medium einen Lichtabsorptionskoeffizienten bezüglich des abgestrahlten Lichts von mehr als 20 % besitzt.
  • Die zweite Aufgabe wird gelöst durch ein oben erörtertes Verfahren, in welchem eine Zwischensubstanz eine flüssige Phase bei der Kristallisationstemperatur bildet, die nicht das lumineszente Material ist, und zuerst auf dem Substrat abgeschieden wird, dann in welchem das lumineszente Material in der Form von einkristallinen Säulen durch Gasphasenabscheidung auf dem Substrat gebildet wird, und in welchem das Volumen der Struktur zwischen den einkristallinen Säulen mit einem elektrisch leitfähigen, nicht lichtabstrahlenden Medium angefüllt wird.
  • In dieser Erfindung wird ein Lumineszenzschirm vorgeschlagen, der lichtführende Mikrokomponenten aufweist, die lichtführenden Eigenschaften werden dabei durch eine hohe Qualität der länglichen einkristallinen Körner geschaffen.
  • Wenn die Mikrostruktur eines Schirms bereits optimiert ist, entsteht ein weiteres Problem in seiner Aktivation und Co-Aktivation. Dieses Problem wird durch eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung gelöst.
  • Außerdem ist ein Schutz des Leuchtstoffes gegen Zerstörung ebenfalls realisiert worden. Gleichzeitig wird in diesem Falle die Entwicklung von kathodenvergiftenden Komponenten aus den Lumineszenzschirmen beseitigt.
  • Ein kathodolumineszenter mosaikartiger Schirm auf einem lichtdurchlässigen Substrat, der lichtabstrahlende, lichtführende, dielektrische und elektrisch leitfähige Licht absorbierende Komponenten enthält, wird vorgeschlagen, in welchem die lichtabstrahlenden Komponenten des Schirmes als lichtführende einkristalline Säulen implementiert werden. Das Verhältnis vom Durchmesser zur Höhe der Säulen reicht von 1:1 bis 1:100. Ein stumpfes Ende der Säulen wird auf der inneren Oberfläche des Substrates befestigt. Das Verhältnis einer Fläche auf dem Substrat, das von den Säulen beschichtet ist, zu dem Gesamtbereich des Sub strates reicht von 10:1 bis 1:10. Der verbleibende Teil des Substrates und das gesamte Volumen der Struktur wird aufgefüllt durch elektrisch leitfähiges, nicht lichtabstrahlendes Medium, das einen Koeffizienten der Lichtabsorption in dem Bereich des abgestrahlten Lichtes von mehr als 20% aufweist. Die Oberfläche der Säulen wird mit einer spiegelreflektierenden Metallschicht beschichtet. Die äußeren stumpfen Enden der Säulen werden beschichtet durch eine lichtabstrahlende lumineszente Schicht. Die Dicke der Schicht ist um wenigstens eine Größenordnung kleiner als die Höhe der Säulen. Die lumineszente Schicht kann hinsichtlich der Säulen epitaxial sein.
  • Ein Verfahren zur Vorbereitung (Bereitstellung) der lumineszenten Schirme wird in dieser Erfindung ebenfalls vorgeschlagen. Das Verfahren besteht aus einer Dampfabscheidung des lumineszenten Materials, wobei eine Zwischensubstanz, die nicht das Lumineszenzmaterial ist und das eine Flüssigphase bei der Kristallisationstemperatur besitzt, zunächst auf dem Substrat abgeschieden wird. Danach wird das Lumineszenzmaterial auf dem Substrat abgeschieden. Die Dicke der Zwischensubstanz beträgt mehr als 10 Nanometer und ist kleiner als 1 μm. Die flüssige Phase wird bei einer Kontaktreaktion der Zwischensubstanz mit dem Substrat gebildet.
  • Die Zwischensubstanz wird aus mehr als einem chemischen Element gebildet. Wenigstens eines der chemischen Elemente dient als Lumineszenzaktivator oder Co-Aktivator. Der Aktivator oder Co-Aktivator wird in das lumineszente Material mittels Ionenimplantation eingeführt.
  • Ein Mikrorelief von Inhomogenitäten in der Struktur und/oder der chemischen Zusammensetzung wird in dem Substrat erzeugt, wobei die Inhomogenitäten einen regelmäßigen Charakter besitzen, insbesondere einen kristallographisch symmetrischen Charakter.
  • Das lumineszente Material wird durch eine dünne Schicht aus einem Material beschichtet, das für Elektronen durchlässig ist. Insbesondere dienen Diamanten oder ein diamantähnliches Material als durchlässiges Material.
  • Eine Ausführungsform und Details der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden an Hand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen sind:
  • 1 eine schematische Darstellung eines üblichen kathodolumineszenten Schirmes, der aus einer Folie aus einem ungefähr isometrischen kristallischen Korn gebildet ist.
  • 2 eine schematische Darstellung eines kathodolumineszenten Schirmes, der aus einer Folie gebildet ist, die aus näherungsweise senkrecht zum Substrat stehenden Säulen besteht.
  • 3 eine schematische Darstellung der Fortpflanzung von Lichtstrahlen in der in 2 dargestellten Folie.
  • 4 ein SEM-Mikrograph eines Schliff-Querschnittes einer durchgehenden Folie, die aus Säulen besteht.
  • 5 eine schematische Darstellung eines Kathodolumineszenzschirms mit einer säulenartigen Struktur, während sie von Elektronen beschossen wird. Die schattierten oberen Zeilen der Säule zeigen ein Niveau, zu dem die Elektronen hindurchdringen und wo das Licht angeregt wird.
  • 6 ist eine schematische Darstellung eines kathodolumineszenten Schirmes. Die oberen stumpfen Enden des Schirmes sind mit einer lichtabstrahlenden lumineszenten Schicht beschichtet.
  • 7 eine schematische Darstellung eines kathodolumineszenten Schirmes, der aus Säulen mit Lücken zwischen den selben gebildet wird.
  • 8 ein SEM-Mikrograph einer Folie, die aus Säulen besteht, zwischen denen Lücken bestehen (Draufsicht). Die Mosaikstruktur des Schirmes ist zu erkennen.
  • 9 eine schematische Darstellung eines kathodolumineszenten Schirms wie er in den 7 und 8 gezeigt ist. Die Lücken sind mit einem elektrisch leitfähigen nicht lichtabstrahlenden Medium gefüllt.
  • Eine Ausführungsform und eine gute Version zur Realisierung der Erfindung ist der kathodolumineszente Schirm mit einer säulenartigen Struktur, wie er hier vorgeschlagen ist, der in den 2 bis 4 gezeigt wird.
  • Die Elektronen strahlen von einer flachen Kathode, wie sie üblicherweise in Feldemissionsdisplays berücksichtigt wird, sind unsichtbar auf dem Schirm und dringen in eine dünne Oberflächenschicht hinein, die Licht in der Schicht anregt (5). Eine andere Version, in der die säulenartige Struktur des Schirmes mit einem lichtabstrahlenden lumineszenten Schicht beschichtet ist, ist in 6 gezeigt.
  • Diese Schirme zeichnen sich durch einige Vorzüge aus, insbesondere hinsichtlich von Feldemissionsdisplays mit niedriger Spannung.
    • 1. Durch einen großen Licht- und energetischen Ausstoß, der durch den Aufbau verursacht wird. Auf Grund der vollständigen inneren Reflektion von den Wänden der Säulen entsteht ein lichtführender Effekt: Das Licht pflanzt sich vorzugsweise längs der Säulen fort, passiert nicht zwischen den Säulen und passiert nicht in benachbarte Säulen hinein.
    • 2. Durch eine niedrige Lichtstreuung während der Lichtfortpflanzung längs der Säulen. Dies legt eine hohe Auflösung des Aufbaus fest. Sie ist gleich der Zahl der lichtabstrahlenden Komponenten pro Längeneinheit.
    • 3. Durch eine hohe Adhäsion an dem durchsichtigen Substrat, an dem die Säulen mit ihren stumpfen Enden befestigt sind, das heißt, die lichtabstrahlenden Komponenten kontaktieren das Substrat über eine große Fläche. Dies ist besonders wichtig für Feldemissionsdisplays vom Diodentyp mit großen Gradienten des elektrischen Feldes, das in der Lage ist, Schirmpartikel aus dem Substrat herauszubrechen.
  • Die Vorteile des kathodolumineszenten Schirmes mit der säulenartigen Struktur werden hier durch eine vorgeschlagene Technik realisiert. Diese Technik stützt sich auf chemische oder Gasphasendampfabscheidung, eine Teilnahme einer flüssigen Phase in dem Abscheidevorgang ist dabei von besonderer Wichtigkeit. Die Effektivität der Technik wird in der 4 abgebildet, in welcher die säulenartige Struktur des lumineszenten Materials Cadmiumsulfid gezeigt ist.
  • Um die grundsätzliche Idee des vorgeschlagenen Aufbaus der kathodolumineszenten Schirme zu unterstreichen: Die Fortpflanzungsrichtung des Lichts in jeder säulenartigen Komponente ist paraxial oder parallel zu der Richtung des primären Elektronenstrahls, der das Licht anregt (vergleiche 3), während in den bekannten (Standard)-Schirmen, gebildet durch die Überlagerung von näherungsweise isometrischen Körnern, das durch die Kathodolumineszenz angeregte Licht sich nicht nur paraxial mit dem Elektronenstrahl fortpflanzen kann, sondern auch senkrecht zu diesem, oder in jede zufällige Richtung hinsichtlich des Elektronenstrahls (vergleiche 1).
  • Als der Aufbau des säulenartigen Schirms realisiert und in einem konkreten elektronischen Gerät verwendet wurde, haben sich einige nicht naheliegende Vorteile ergeben.
    • (a) Die Lumineszenzhelligkeit von unterschiedlichen Körnern (Säulen in diesem Fall) wird gleichmäßiger. In den üblichen kathodolumineszenten Schirmen unterscheidet sich die Helligkeit von verschiedenen Körner signifikant (um bis zu 50 % bei Entfernungen von 25 bis 30 μm) auf Grund der Unterschiede in der Größe der emittierenden Körper; dies beeinträchtigt die Übertragung und die Fixierung von qualitativen Bildern.
    • (b) Die Verteilung von elektrischer und Wärmeenergie durch die säulenartigen Leuchtstoffe wächst signifikant (um das fünf- bis zehnfache) im Vergleich zu kathodolumineszenten Standardschirmen.
    • (c) Das „Ausbrennen" von säulenartigen Schirmen bei einem unerwarteten Ausschalten des Elektronenstahlscannings wird praktisch beseitigt. Bei den kathodolumineszenten Standardschirmen ist die Leistung, die für eine irreversible Ausbrennung der Schirme ausreicht etwa 0,1 W/Element (wobei hier das Element ein Bildelement ist, das heißt ein Pixel), während die vorläufigen Tests der vorgeschlagenen säulenartigen Schirme auf einen Zuwachs bei diesem Parameter von ungefähr 1 W/Element hinweisen (wobei hier das Element eine Säule ist).
    • (d) Der Hintergrundbildkontrast bei einer Beleuchtung mit einer intensiven Lichtquelle (Sonne, elektrische Lampe, und der Gleichen) nimmt zu. Kathodolumineszente Standardschirme besitzen einen Kontrastwert k = bimageIb < 5, wobei b die Helligkeit des Hintergrundes ist und bimage die Helligkeit des Pixels. Das Testen der Schirme gestützt auf den vorgeschlagenen säulenartigen Leuchtstoff zeigt Werte von k > 10 bis 20.
  • Eine signifikante elektrische Ladung, die bei Standardschirmen sich ansammelt, wird nicht vollständig entfernt, auch nicht durch metallische, beispielsweise (Aluminium-)Beschichtungen von 0,1 bis 0,5 μm Dicke, die üblicherweise auf der Oberfläche von kathodolumineszenten Standardschirmen gebildet werden. Dieses bestätigt sich selbst in zahlreichen Entladungen, die ein stabiles Arbeiten der elektronischen Geräte stören. Die Säulen werden durch zu den Säulen koaxiale Lücken umgeben (vergleiche die 7 bis 9). Die verbleibende Substratfläche und das gesamte übrige Volumen des Schirmes werden durch ein elektrisch leitende nicht lichtabstrahlendes Medium gefüllt, das einen Lichtabsorptionskoeffizienten hinsichtlich des abgestrahlten Lichtes von mehr als 20 % besitzen.
  • Es ist anzumerken, dass die oben erwähnten Vorteile der säulenartigen Schirme sowohl in experimentellen (10 × 10 mm) als auch in Verbraucher - (25 × 25 oder 75 × 75 mm) Größen von Schirmen bestätigt wurden. Mit anderen Worten sind die einzigartigen Parameter der vorgeschlagenen Struktur nicht von den Größen abhängig.
  • Eine Änderung der Querschnittsgrößen der lichtabstrahlenden Elemente wurde hinsichtlich der Eigenschaften der Schirme insgesamt untersucht. Bei Querschnittsgrößen der lichtabstrahlenden Elemente von etwa 1 μm und einem Einzelabstand von ungefähr 2 μm wird eine lichtabstrahlende Struktur mit einem Inhalt von mehr als 2,5 × 107 cm–2 von lichtabstrahlenden Elementen vorgeschlagen. Diese Parameter sind überragend in der Auflösung gegenüber allen bekannten Schirmen. Es hat sich auch herausgestellt, dass säulenartige Strukturen von mehr als 20 μm bei einer Gesamtzahl der Säulen von 2,5 × 105 wichtige Anwendungen als Schirme bei Elektronenstrahlgeräten und von Übertragern besitzen.
  • Um die Eigenschaften von kathodolumineszenten Schirmen zu verbessern können die Lücken (oder der Zwischenraum) rund um die Säulen durch ein elektrisch leitfähiges lichtabsorbierendes Medium gefüllt werden. Das Verfahren besteht darin, die säulenartige Struktur in eine Schmelze von geeigneten Oxyden und/oder Sulfiden einzutauchen. Ein anderer Ansatz besteht darin, die säulenartige Struktur mit Komponenten mit einem niedrigen Schmelzpunkt zu imprägnieren. Als solche eignen sich nicht nur Oxide wie B2O3 (Schmelzpunkt 450°C), V2O5 (Schmelzpunkt 670°C), CdO (826°C), PbO2 (290°C), Bi2O3 (817°C), aber auch Sulfide wie SnS (882°C), Sb2S3 (550°C) wurden verwendet. Außerdem werden metallische Eutektite wie Cd-Bi-Pn-Sn (Schmelzpunkt 65°C) und Pb-Sn getestet. Alle vorgenannten Zusammensetzungen absorbieren das Licht in dem spektralen Unterbereich von 420 bis 760 nm, sodass es dadurch möglich wird, in einer mosaikartigen, säulenartigen Struktur den Kontrastwert auf Grund der zunehmenden Absorption der Seitenemission der Säulen und des äußeren Lichts, das durch die durchsichtigen Substrate hindurchfällt, wesentlich zu verbessern.
  • Es wurde ein Einfluss des elektrisch leitfähigen Mediums auf die lumineszenten Eigenschaften des Schirmes untersucht, der durch eine mosaikartige, säulenartige Struktur gebildet wird. In dem Fall des Füllens der Lücken zwischen den Säulen durch eine eutektische, metallische Phase Cd-Bi-Pn-Sn lag der Widerstand der Füllungsphase zwischen 1 und 20 Ohm cm bei einem Wert der optischen Absorption von > 105 cm–1. Bei einem Verhältnis des Flächenbereiches beschichtet mit den Säulen zu dem Flächenbereich des gefüllten Mediums von 5:1 ist der Koeffizient der Lichtreflektion von der vorderen Oberfläche des Schirmes 20 %, während eine ähnliche säulenartige Struktur, die nicht mit einem elektrisch leitfähigen Medium gefüllt wurde, 45 bis 60 % des einfallenden Lichtes reflektiert.
  • Beziehungen zwischen den Höhen der Säulen und dem Höhenniveau der lichtabsorbierenden Phase wurden nicht untersucht. In einigen vorläufigen Experimenten war diese Beziehung 2:1. Selbst ein solcher Wert stellte einen Ablauf der Elektronenstromdichten von 1 bis 10 A/cm2 zur Verfügung.
  • Die säulenartigen Elemente der mosaikartigen Schirme können eine zusätzliche Beschichtung durch einen metallischen (Al oder Ag) Spiegel durchlässig für Elektronenstrahlen mit Energien von > 5 keV durchlässigen Spiegel tragen.

Claims (15)

  1. Mosaikartiger Kathodolumineszenzschirm auf einem lichtdurchlässigen Substrat, welcher Schirm lichtabstrahlende, lichtführende, dielektrische und elektrisch leitende lichtabsorbierende Komponenten besitzt, wobei die lichtabstrahlenden Komponenten des Schirms als lichtführende kristalline Säulen ausgebildet sind, wobei ein stumpfes Ende der Säulen auf einer inneren Oberfläche des Substrates befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Säulen von Lücken umgeben sind, welche Lücken koaxial zu den Säulen sind, wobei die Säulen einkristallin sind, wobei das Verhältnis von Durchmesser zu Höhe der Säulen zwischen 1:1 und 1:100 liegt, wobei ein Verhältnis einer mit den Säulen beschichteten Fläche des Substrates zu den Gesamtflächen des Substrates zwischen 1:10 und 1:1 liegt, während der verbleibende Bereich des Substrates und das gesamte Volumen der Struktur einschließlich der Lücken durch ein elektrisch leitfähiges nicht lichtabstrahlendes Medium angefüllt ist, welches elektrisch leitfähige, nicht lichtabstrahlende Medium einen Lichtabsorptionskoeffizienten bezüglich des abgestrahlten Lichts von mehr als 20 % besitzt.
  2. Schirm nach Anspruch 1, in welchem die Oberfläche der Säulen mit einer spiegelnden, reflektierenden Metallschicht beschichtet ist.
  3. Schirm nach Anspruch 1, in welchem äußere stumpfe Enden der Säulen mit einer lichtabstrahlenden lumineszenten Schicht beschichtet sind, deren Dicke um wenigstens eine Größenordnung kleiner als die Höhe der Säulen ist.
  4. Schirm nach Anspruch 3, in welchem die lumineszente Schicht hinsichtlich der Säulen epitaxial ist.
  5. Verfahren zum Vorbereiten von lumineszenten, aus kristallinen Säulen aus auf Substraten abgeschiedenen lumineszentem Material bestehenden Schirmen, in welchem eine Zwischensubstanz eine flüssige Phase bei der Kristallisationstemperatur bildet, die nicht das lumineszente Material ist, und zuerst auf dem Substrat abgeschieden wird, dann in welchem das lumineszente Material in der Form von einkristallinen Säulen durch Gasphasenabscheidung auf dem Substrat gebildet wird, und in welchem das Volumen der Struktur zwischen den einkristallinen Säulen mit einem elektrisch leitfähigen, nicht lichtabstrahlenden Medium angefüllt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, in welchem die Dicke der Zwischensubstanzschicht mehr als 10 nm und weniger als 1 μm beträgt.
  7. Verfahren nach Anspruch 5, in welchem die flüssige Phase bei einer Kontaktreaktion der Zwischensubstanz mit dem Substrat ausgebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, in welchem die Zwischensubstanz von mehr als einem chemischen Element gebildet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, in welchem eines der chemischen Elemente als Lumineszensaktivator oder -koaktivakor wirkt.
  10. Verfahren nach Anspruch 5, in welchem ein Mikrorelief oder Inhomogenitäten in der Struktur und/oder in der chemischen Zusammensetzung auf dem Substrat erzeugt werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, in welchem die Inhomogenitäten einen regelmäßigen Charakter besitzen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, in welchem die Inhomogenitäten einen kritsallographisch symmetrischen Charakter besitzen.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 12, in welchem der Aktivator oder Koaktivator in das lumineszente Material mittels einer Ionenimplantation eingeführt wird.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, in welchem das lumineszente Material mittels einer dünnen Schicht aus einem für Elektronen durchlässigen Material beschichtet wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, in welchem ein diamant- oder diamantähnliches Material als durchlässiges Material dient.
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