NL9200939A - Far-emitting area emitting luminescent material for cathode ray tubes. - Google Patents

Far-emitting area emitting luminescent material for cathode ray tubes. Download PDF

Info

Publication number
NL9200939A
NL9200939A NL9200939A NL9200939A NL9200939A NL 9200939 A NL9200939 A NL 9200939A NL 9200939 A NL9200939 A NL 9200939A NL 9200939 A NL9200939 A NL 9200939A NL 9200939 A NL9200939 A NL 9200939A
Authority
NL
Netherlands
Prior art keywords
luminescent material
chromium
far
material according
luminescent
Prior art date
Application number
NL9200939A
Other languages
Dutch (nl)
Original Assignee
Hughes Aircraft Co
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 Hughes Aircraft Co filed Critical Hughes Aircraft Co
Publication of NL9200939A publication Critical patent/NL9200939A/en

Links

Classifications

    • 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
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/135Liquid crystal cells structurally associated with a photoconducting or a ferro-electric layer, the properties of which can be optically or electrically varied
    • 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
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7774Aluminates
    • 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
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7701Chalogenides
    • 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
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7706Aluminates
    • 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
    • C09K11/08Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7767Chalcogenides
    • C09K11/7769Oxides

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Description

Korte aanduiding: In het ver-rode gebied emitterend luminesce- rend materiaal voor kathodestraalbuizenShort designation: Far-red region emitting luminescent material for cathode ray tubes

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op luminescerende materialen, die in kathodestraalbuizen voor met vloeibare kristallen werkende weergaven worden gébruikt, en meer in het bijzonder op een nieuwe reeks luminescerende verbindingen met de yttrium-aluminium-granaat-kris-talstructuur. *The present invention relates to luminescent materials used in cathode ray tubes for liquid crystal displays, and more particularly to a new series of luminescent compounds having the yttrium aluminum garnet crystal structure. *

Voor het aanspreken van het amorfe silicium in de met vloeibare kristallen werkende lichtsluis (LCLV) van Hughes gébruikte luminescerende materialen dienen aan de volgende eisen te voldoen: het vertoonde spectrum dient zo dicht mogelijk aangepast te zijn aan de amorfe silicium (α-Si) respons; een maximale stralingsenergie-afgifte in het van belang zijnde spectrale gebied; een vervaltijd kleiner dan ongeveer 10 milliseconden, gemeten van 100% tot 10% niveau1 s; een gemiddelde deeltjesgrootte, geschikt voor werking met een grote resolutie - kleiner dan ongeveer 6 μιη; en een grote weerstand ten opzichte van ofwel thermische of als gevolg van de levensduur geïnduceerde achteruitgang.To address the amorphous silicon in the Hughes liquid crystal working light barrier (LCLV) of luminescent materials used, the following requirements must be met: the displayed spectrum must be adapted as closely as possible to the amorphous silicon (α-Si) response ; maximum radiant energy delivery in the spectral region of interest; an expiration time less than about 10 milliseconds, measured from 100% to 10% level1 s; an average particle size suitable for high resolution operation - less than approximately 6 μιη; and high resistance to either thermal or life-induced deterioration.

De spectrale respons van in de LCLV toegepast α-silicium heeft een piek bij ongeveer 740 nm. Voor een optimale gevoeligheid dient daarom het voor het activeren van de α-silicium fotogevoelige laag gébruikte invallende licht zo dicht mogelijk de responskromme te benaderen.The spectral response of α-silicon used in the LCLV peaks at about 740 nm. Therefore, for optimum sensitivity, the incident light used to activate the α-silicon photosensitive layer should approach the response curve as closely as possible.

Een groot aantal luminescerende stoffen zijn onderzocht, waarbij werd gezocht naar een luminescerende verbinding met de juiste eigenschappen t.a.v. spectrale emissie, vervaltijd, efficiëntie en geringe deeltjesgrootte. Tot deze luminescerende verbindingen behoren aluminium-oxide:^, cadmiumsulfide:Ag, zink-cadmiumsulfide:Ag. zink-fosfaat :Mi, yttriumoxysulfide: Eu, yttriumaluminiumoxide:Eu, en dergelijke.A large number of luminescent materials have been investigated, looking for a luminescent compound with the correct properties with regard to spectral emission, decay time, efficiency and small particle size. These luminescent compounds include aluminum oxide: cad, cadmium sulfide: Ag, zinc cadmium sulfide: Ag. zinc phosphate: Mi, yttrium oxysulfide: Eu, yttrium aluminum oxide: Eu, and the like.

Hét vertoonde spectrum van een bestaand luminescerend materiaal voor het ver-rode gebied (met het "ver-rode gebied" wordt ongeveer 600-800 nm bedoeld), dat in luminescerende lampen wordt gébruikt, komt vrijwel overeen met de respons van α-silicium. Dit materiaal bestaat uit een met ijzer geactiveerd lithiumaluminiumoxide (LiAl02:Fe). De ijzer-concentratie van het in de handel verkrijgbare materiaal is ongeveer 0,5%. Dit luminescerende materiaal heeft echter, wanneer het in kathodestraalbuizen wordt gébruikt, een te lange vervaltijd, ongeveer 30 milliseconden.The exhibited spectrum of an existing luminescent material for the far-red region (the "far-red region" means about 600-800 nm) used in luminescent lamps almost corresponds to the response of α-silicon. This material consists of an iron-activated lithium aluminum oxide (LiAl02: Fe). The iron concentration of the commercially available material is about 0.5%. However, this luminescent material, when used in cathode ray tubes, has an excessively long decay time, about 30 milliseconds.

Yttrim-almirdm-gi^mat-lxMinescerende materialen (YAG) zijn in het vakgebied algemeen bekend. Zij worden van verschillende activerings-middelen, zoals terbium, cerium, europium en dergelijke, voorzien. In YAG:Eu wordt de energie over de 591, 608, 630 en 710 nm-lijnen verdeeld, met kleinere pieken bij ongeveer 649 en 692 nm. Vanwege dit vertoonde spectrum kan dit luminescerende materiaal de lichtsluis niet efficiënt aanzetten.Yttrim-almirdm-gi-mat-1xMinescent materials (YAG) are well known in the art. They are provided with various activating means, such as terbium, cerium, europium and the like. In YAG: Eu, the energy is distributed across the 591, 608, 630, and 710 nm lines, with smaller peaks at about 649 and 692 nm. Because of this displayed spectrum, this luminescent material cannot efficiently activate the light barrier.

Geen enkel in de handel verkrijgbaar luminescerend materiaal blijkt aan de vereisten t.a.v. het gébruik met α-silicium in met vloeibare kristallen werkende weergaven te voldoen.No commercially available luminescent material has been found to meet the requirements for use with α-silicon in liquid crystal displays.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een nieuwe reeks luminescerende materialen met de yttrium-aluminium-granaat-kristalstruc-tuur. De algemene formule van het luminescerende materiaal volgens de uitvinding is Y3.yGdyAl5.xGax012:A, waarbij x 0-5 is, y 0-3 is, en A wordt gekozen uit de reeks die bestaat uit chroom, ijzer, vanadium, neodymium, dystrosium, kobalt, nikkel, titanium of een combinatie hiervan.The present invention relates to a new series of luminescent materials with the yttrium aluminum garnet crystal structure. The general formula of the luminescent material of the invention is Y3.yGdyAl5.xGax012: A, where x is 0-5, y is 0-3, and A is selected from the series consisting of chromium, iron, vanadium, neodymium, dystrosium, cobalt, nickel, titanium or a combination of these.

De luminescerende materialen volgens de bovenstaande formule vertonen van te voren bepaalbare variaties in hun vertoonde spectrum, helderheid en eigenschappen t.a.v. het nalichten, die aan de eisen voor gébruik met a-silium-bevattende lichtgevoelende lagen in met vloeibare kristallen werkende lichtsluizen voldoen.The luminescent materials of the above formula exhibit predeterminable variations in their exhibited spectrum, brightness, and afterglow properties that meet the requirements for use with α-silicon light-sensitive layers in liquid crystal light barriers.

Fig. 1 is een schematische weergave van een van een vloeibaar-kristal lichtsluis voorzien proj ectiesysteem, dat gébruik maakt van een kathode-straalbuis;' bFig. 1 is a schematic representation of a projection system equipped with a liquid crystal light barrier using a cathode ray tube; b

Fig. 2 is een> grafiek van de spectrale respons van een amorf silicium (α-Si) bevattende fotogeleider, waarbij de genormaliseerde helderheid uitgezet is tegen de golflengte in nanometer;Fig. 2 is a graph of the spectral response of an amorphous silicon (α-Si) containing photoconductor, with the normalized brightness plotted against the wavelength in nanometers;

Fig. 3-10 grafieken zijn van de lichtafgifte van ¥3.yGdyAl5_xGaxOi2 :Cr als een functie van de samenstelling, (a) waarbij y = 0 en x = 0 (fig. 3), l (fig. 4), 2 (fig. 5), 3 (fig. 6), 4 (fig. 7) en 5 (fig. 8), (b) waarin y = 3 en x = 5 (fig. 9) en (c) waarin y = 3 en x= 0 (fig. 10), waarbij de genormaliseerde helderheid uitgezet is tegen de golflengte in nanometer;Fig. 3-10 are graphs of the light output of ¥ 3.yGdyAl5_xGaxOi2: Cr as a function of the composition, (a) where y = 0 and x = 0 (fig. 3), 1 (fig. 4), 2 (fig. 5), 3 (Fig. 6), 4 (Fig. 7) and 5 (Fig. 8), (b) where y = 3 and x = 5 (Fig. 9) and (c) where y = 3 and x = 0 (Fig. 10), where the normalized brightness is plotted against the wavelength in nanometers;

Fig. 11-15, grafieken zijn van de lichtafgifte van Y3.yGdyAl5.xGax012:Cr als een functie van de procesomstandigheden, waarin y = o en x = 0 (fig;! 11-13) en waarin y = 3 en x = 5 (fig. 14 en 15), waarbij de genormaliseerde helderheid uitgezet is tegen de golflengte in nanometer;Fig. 11-15, are graphs of the light output of Y3.yGdyAl5.xGax012: Cr as a function of the process conditions, where y = o and x = 0 (fig; 11-13!) And where y = 3 and x = 5 ( 14 and 15), where the normalized brightness is plotted against the wavelength in nanometers;

Fig. 16 en 17 grafieken zijn van de distributie van deeltjesomvang voor typerende bereidingen van de luminescerende materialen volgens de uitvinding, waarbij; het percentage uitgezet is tegen de deeltjesomvang in micrometer. !Fig. 16 and 17 are graphs of particle size distribution for typical preparations of the luminescent materials of the invention, wherein; the percentage is plotted against the particle size in micrometers. !

Een vloeibaar-kristal lichtsluis (LCLV) wordt bijv. beschreven in SID International Symposium, Digest of Technical Papers, '‘Video-Rate Liquid Crystal Light-Valve Using an Amorphous Silicon Ehotoconductor", R.D. Sterling et al, volume XXI, biz. 327-328 (1990). Fig. 1 van deze referentie is een schematische weergave van een een kathodestraalbuis (CRT) 12 bevattende basis LCLV projector 10, waarbij de CRT 12 een in-gangsbeeld verschaft, dat toegevoerd wordt aan een vloeibaar-kristal lichtsluis 14, typerend via een vezeloptische frontplaat (niet weergegeven) . Een xenon booglamp 16 verschaft het uitgangslicht, dat gefilterd wordt door UV filter 18 en lineair gepolariseerd wordt door voor-polari- satiefilter 20, voorafgaande aan het bereiken van de LCLV 14. Het beeld gaat daarna door een polariserende spiegel 22, een prisma venster 24 en daarna door een projectielens 26, door middel waarvan het beeld op een scherm (niet weergegeven) geprojecteerd wordt.For example, a liquid crystal light barrier (LCLV) is described in SID International Symposium, Digest of Technical Papers, "Video-Rate Liquid Crystal Light-Valve Using an Amorphous Silicon Ehotoconductor", RD Sterling et al, volume XXI, biz 327 -328 (1990) Fig. 1 of this reference is a schematic representation of a cathode ray tube (CRT) 12 containing base LCLV projector 10, the CRT 12 providing an input image which is applied to a liquid crystal light barrier 14 typically through a fiber optic face plate (not shown) A xenon arc lamp 16 provides the output light which is filtered by UV filter 18 and linearly polarized by pre-polarization filter 20 prior to reaching the LCLV 14. The image continues then through a polarizing mirror 22, a prism window 24, and then through a projection lens 26, by means of which the image is projected onto a screen (not shown).

De voorgaande projector is een voorbeeld van een inrichting, die gébruik maakt van een combinatie van de LCLV en CRT. Andere combinaties van LCLVs en CRTs zijn ook bekend. Hoewel dergelijke combinaties bekend zijn voor de vakman, gébruikt geen van de beschreven CRTs een luminesce-rend materiaal volgens de uitvinding.The previous projector is an example of a device that uses a combination of the LCLV and CRT. Other combinations of LCLVs and CRTs are also known. While such combinations are known to those skilled in the art, none of the CRTs described use a luminescent material of the invention.

De LCLV past een géhydrogeneerd amorfe silicium fotogeleider (a-Si:H) toe, zoals békend en weergegeven is in de hiervoor genoemde referentie. De spectrale respons van α-Si fotogeleider is weergegeven in fig. 2. Het is dezej kromme, waaraan een luminescerend materiaal zo dicht mogelijk dient te voldoen voor een efficiënte energielevering.The LCLV employs a hydrogenated amorphous silicon photoconductor (a-Si: H) as known and shown in the aforementioned reference. The spectral response of α-Si photoconductor is shown in Fig. 2. It is this curve, which a luminescent material should meet as close as possible for efficient energy delivery.

De samenstelling van de luminescerende materialen volgens de uitvinding wordt gegeven door de formule Y3.yGdyAl5.xGax012:A, waarbij x 0-5 is, y 0-3 is en A wordt gekozen uit de reeks die bestaat uit chroom, ijzer, vanadium, neodynium, dysprosium, kobalt, nikkel, titanium of combinatie hiervan.The composition of the luminescent materials according to the invention is given by the formula Y3.yGdyAl5.xGax012: A, where x is 0-5, y is 0-3 and A is selected from the series consisting of chromium, iron, vanadium, neodynium, dysprosium, cobalt, nickel, titanium or combination thereof.

Bij voorkeur wordt ten minste één uit de reeks van chroom, neodymium en ijzer toegepast. Chroom verdient de meeste voorkeur, in het bijzonder in het bereik van 0,33 tot 2 at%. Buiten dit bereik wordt de lichtafgifte onaanvaardbaar gereduceerd.At least one from the series of chromium, neodymium and iron is preferably used. Most preferred is chromium, especially in the range of 0.33 to 2 at%. Outside this range, the light output is unacceptably reduced.

De voorkeurssamenstellingen hangen af van de bijzondere gewenste eigenschappen. Bijv', wordt de meest heldere samenstelling (grootste relatieve lichtafgifte) verkregen met met chroom geactiveerd yttrium-alu- 'l minium-granaat, Y3Al5012:Cr (YAG:Cr), terwijl de kortste vervaltijd verkregen wordt met met chroom geactiveerd gadolium-gallium-graraat Gd3Ga5012:Cr (GGG:Cr). De beste samenstelling als compromis voor het verkrijgen van de maximale helderheid en kortste vervaltijd is Y3Al2Ga3012:Cr. De resultaten hiervan worden hieronder weergegeven:The preferred compositions depend on the particular desired properties. For example, the brightest composition (greatest relative light output) is obtained with chromium-activated yttrium-aluminum minium garnet, Y3Al5012: Cr (YAG: Cr), while the shortest decay time is obtained with chromium-activated gadolium-gallium garnet Gd3Ga5012: Cr (GGG: Cr). The best composition as a compromise for obtaining the maximum brightness and shortest decay time is Y3Al2Ga3012: Cr. The results are shown below:

Samenstelling« Rel. afgifte Verval YAG:Cr !. 100 5-6 msec GGG:Cr 45 1 msec Y3A2Ga3012:Cr 76 2 msec.Composition «Rel. release Expiry YAG: Cr !. 100 5-6 msec GGG: Cr 45 1 msec Y3A2Ga3012: Cr 76 2 msec.

Bij de bereiding van de luminescerende materialen met de granaat-structuur volgens de uitvinding wordt een in het vakgebied gebruikelijke werkwijze gébruikt. De uitgangsmaterialen zijn de oxiden van de afzonderlijke elementen. Deze worden in stoichiometrische hoeveelheden gemengd en in een kogelmolen verwerkt, waarbij een grondig gemengd, homogeen mengsel wordt verkregen. Nadat de reactiemiddelen zijn .gemengd-en gedroogd worden zij in een éénstapsproces gebakken, doorgaans gedurende ongeveer 2-8 uur bij ongeveer 1500-1600 °C en onder oxiderende omstandigheden, zoals aan de,·lucht.In the preparation of the luminescent materials with the garnet structure according to the invention, a method customary in the art is used. The starting materials are the oxides of the individual elements. These are mixed in stoichiometric amounts and processed in a ball mill to obtain a thoroughly mixed, homogeneous mixture. After the reactants have been mixed and dried, they are baked in a one-step process, usually for about 2-8 hours at about 1500-1600 ° C and under oxidizing conditions, such as in the air.

Ook kunnen de, oxiden in een tweestapsproces worden gebakken, doorgaans ongeveer 1200 °C gedurende 1-4 uur, gevolgd door 1500-1600*0 gedurende 2-8 uur, opnieuw onder oxiderende omstandigheden, zoals aan de lucht.Also, the oxides can be baked in a two-step process, usually about 1200 ° C for 1-4 hours, followed by 1500-1600 * 0 for 2-8 hours, again under oxidizing conditions, such as air.

Ook kan een driestaps-proces worden gébruikt, doorgaans ongeveer 1200°C gedurende 1-4 uur, ongeveer 1550*C gedurende ongeveer 1-4 uur en ongeveer 1590“C gedurende ongeveer 1-4 uur. Deze werkwijzen zijn in het vakgebied algemeen békend en maken derhalve geen deel uit van de onderhavige uitvinding.Also, a three step process can be used, usually about 1200 ° C for 1-4 hours, about 1550 ° C for about 1-4 hours and about 1590 ° C for about 1-4 hours. These methods are well known in the art and are therefore not part of the present invention.

Daar de eigenschappen t.a.v. de licht-emissie van het luminescerende materiaal beter worden met een kleinere deeltjesgrootte, moeten met het bakken deeltjes met een gemiddelde deeltjesgrootte kleiner dan ongeveer 6 μια kunnen worden verwerkt en/of verkregen.Since the light emission properties of the luminescent material become better with a smaller particle size, it must be possible to process and / or obtain particles with an average particle size smaller than about 6 μια during baking.

Voor het bereiden van het luminescerende materiaal kan tevens een sol-gelproces worden gébruikt. In dit geval zijn de uitgangsmaterialen de nitraten of chloriden van Y, Al en Cr. Deze stoffen worden in stoichiometrische hoeveelheden in gedeïoniseerd water opgelost. Vervolgens wordt een stoichiometrische overmaat van een ammoniuithydroxide-oplossing toegevoegd, waarbij de hydroxiden van de metalen neerslaan. Nadat het neerslag op een geschikte wijze gedigereerd en gestabiliseerd is, wordtA sol-gel process can also be used to prepare the luminescent material. In this case, the starting materials are the nitrates or chlorides of Y, Al and Cr. These substances are dissolved in deionized water in stoichiometric amounts. A stoichiometric excess of an ammonium hydroxide solution is then added, the hydroxides of the metals being precipitated. After the precipitate is appropriately digested and stabilized,

JJ

het afgefiltreerd, grondig gewassen en gedroogd. Vervolgens Kan dit uitgangsmateriaal op de hierboven beschreven wijze worden verwerkt, waarbij het gewenste lrmdnescerende materiaal wordt verkregen. Ook deze werkwijzen zijn bekend en maken derhalve geen deel uit van de onderhavige uitvinding.filtered, washed and dried. Subsequently, this starting material can be processed in the manner described above, whereby the desired film-densifying material is obtained. These methods are also known and therefore do not form part of the present invention.

Bij een ander proces worden stoichiametrische hoeveelheden van yttrium-, gadolinium-, aluminium- en galliumnitraten als de uitgangsmaterialen gébruikt. Deze materialen worden in water opgelost, waarna zij met ammoniumhydroxide als hydroxiden worden neergeslagen. Na wassen kan het activeringsmiddel-oxide in het gewenste percentage met de materialen worden gemengd, bijvoorbeeld met behulp van een kogelmolen. Na het verwerken in de kogelmolen wordt het mengsel onder de hierboven beschreven omstandigheden gedroogd en gebakken. Ook deze werkwijzen zijn bekend en maken derhalve geen deel uit van de onderhavige uitvinding.In another process, stoichiometric amounts of yttrium, gadolinium, aluminum and gallium nitrates are used as the starting materials. These materials are dissolved in water, after which they are precipitated as hydroxides with ammonium hydroxide. After washing, the activator oxide can be mixed with the materials in the desired percentage, for example, using a ball mill. After ball milling, the mixture is dried and baked under the conditions described above. These methods are also known and therefore do not form part of the present invention.

Bij een andere bekende werkwijze gaat men uit van de nitraten van yttrium, aluminium, gadolinium en gallium en het activeringsmiddel, ♦ waarna men de hydroxiden op de bovenstaande wijze met ammoniumhydroxide neerslaat en op de bovenstaande wijze verwerkt.In another known process, the nitrates of yttrium, aluminum, gadolinium and gallium and the activating agent are started from, and the hydroxides are precipitated in the above manner with ammonium hydroxide and processed in the above manner.

Hieronder wordt een representatieve werkwijze voor het bereiden van een samengesteld luminescerend materiaal met de granaat-structuur volgens de leer van de onderhavige uitvinding beschreven. Deze uit twee stappen bestaande werkwijze is niet nieuw en maakt geen deel uit van de onderhavige uitvinding.Described below is a representative method for preparing a composite luminescent material having the garnet structure according to the teachings of the present invention. This two-step process is not new and does not form part of the present invention.

Wanneer men 10 g luminescerend materiaal wil bereiden, uitgaande van de oxide-bestanddelen, worden de gewenste hoeveelheden (zie de on-derstaande samenstellingen) van de oxiden in een 2 ons kogelmolen met ongeveer 30 g gesinterde aluminiumdioxide kogels met een diameter van ongeveer 9 mm gébracht. 15 ml gedeïoniseerd water wordt toegevoegd, waarna de molen gesloten wordt en op rollers wordt geplaatst. Wanneer men grotere hoeveelheden van het luminescerende materiaal wil gébruiken moet men deze omstandigheden op overeenkomstige wijze opschalen, zoals algemeen bekend is.When one wants to prepare 10 g of luminescent material, starting from the oxide constituents, the desired amounts (see the compositions below) of the oxides are placed in a 2-ounce ball mill with about 30 g of sintered aluminum dioxide balls with a diameter of about 9 mm brought. 15 ml of deionized water is added, after which the mill is closed and placed on rollers. In order to use larger amounts of the luminescent material, these conditions must be scaled up accordingly, as is well known.

Na 2 uur rollen, gedurende welke tijd de oxiden grondig gemengd worden en hun deeltjesgrootte in geringe mate zijn verminderd, wordt de molen van de rollen verwijderd en wordt de irihoud van de . molen in een schone vergaarbak opgevangen. Het spoelwater uit de molen wordt aan de α-charge toegevoegd. Het poeder wordt in een oven bij 110 °C gedroogd en vervolgens door een’ 70 "mesh" roestvrij stalen zeef gezeefd. Het poeder wordt in een gesinterd aluminiumdioxide bakje gebracht en in een oven bij 400°C gebracht. De temperatuur wordt gedurende 2 uur tot 1200°C verhoogd. Hierna wordt;de temperatuur tot 400°C verlaagd, waarna het bakje uit de oven wordt verwijderd. Het bakken in de oven wordt gemakshalve aan de lucht uitgevoerd. Het materiaal wordt opnieuw gezeefd waarna de deeltjesgrootte wordt gemeten. Vervolgens wordt het materiaal opnieuw in de oven gébracht en gedurende 2 uur bij 1600 °C gehouden. De oven wordt tot 400°C gekoeld en het bakje wordt verwijderd. Het aldus verkregen materiaal wordt in een mortier met een stapper fijngemaakt en gezeefd, waarna de deeltjesgrootte wordt gemeten en het klaar is voor gébruik.After 2 hours of rolling, during which time the oxides are thoroughly mixed and their particle size is slightly reduced, the mill is removed from the rollers and the contents are removed. collected in a clean receptacle. The rinse water from the mill is added to the α-charge. The powder is dried in an oven at 110 ° C and then sieved through a 70 mesh stainless steel sieve. The powder is placed in a sintered aluminum dioxide container and placed in an oven at 400 ° C. The temperature is raised to 1200 ° C for 2 hours. After this, the temperature is lowered to 400 ° C, after which the tray is removed from the oven. Baking in the oven is conveniently done in the air. The material is sieved again and the particle size is measured. The material is then returned to the oven and held at 1600 ° C for 2 hours. The oven is cooled to 400 ° C and the tray is removed. The material thus obtained is crushed and sieved in a mortar with a stepper, after which the particle size is measured and it is ready for use.

VnnRKRFTnRWVnnRKRFTnRW

Met behulp van de hierboven beschreven proceduren werden een aantal samengestelde materialen bereid. De invloed van verschillende samenstellingen qp een aantal eigenschappen staan beschreven in de onderstaande tabel I. De relatieve afgifte wordt bepaald door de helderheid met een spectoradiometer in het golflengtegébied van 600-800 nm te meten. Deze gegevens''worden vervolgens in de relatieve afgifte omgezet -v door iedere waarde [door de hoogste helderheidswaarde te delen. De vervaltijd wordt in miliseconden gemeten. De bakterrperatuur was in alle gevallen 1200°C, gevolgd door 1600°C. De verdeling van het spectrum als een functie van de samenstelling is weergegeven in de aangegeven figu- · ren:A number of composite materials were prepared using the procedures described above. The influence of different compositions on a number of properties are described in Table I below. The relative release is determined by measuring the brightness with a spector radiometer in the wavelength range of 600-800 nm. These data are then converted into the relative output -v by dividing each value by the highest brightness value. The expiration time is measured in milliseconds. The baking temperature in all cases was 1200 ° C, followed by 1600 ° C. The distribution of the spectrum as a function of the composition is shown in the indicated figures:

Figure NL9200939AD00071

De invloed van de bakterrperatuur op de eigenschappen blijkt uit de onderstaande, tabel II. In alle gevallen werd gedurende 2 uur bij de aangegeven temperatuur gebakken. De invloed van de bakterrperatuur op de _ - « _ ,i verdeling van het spectrum is weergegeven in de aangegeven figuren.The influence of the baking temperature on the properties is shown in Table II below. In all cases, the oven was baked for 2 hours at the indicated temperature. The influence of the baking temperature on the distribution of the spectrum is shown in the figures shown.

Figure NL9200939AD00081

De invloed van een aantal verdere samenstellingen op de relatieve afgifte blijkt uit de onderstaande tabel III. Verdeling van het spectrum van twee van deze samengestelde materialen is weergegeven in de figuren 16 en 17.The influence of a number of further compositions on the relative release is shown in Table III below. Distribution of the spectrum of two of these composite materials is shown in Figures 16 and 17.

Figure NL9200939AD00082

De verdeling van de deeltjesgrootte van een op de hierboven beschreven wijze bereid luminescerend materiaal met de voorkeurssamenstelling is weergegeven in de figuren 18 en 19. Figuur 18 is voor GGG, met 1,0% Cr-activeermiddel. De gemiddelde deeltjesgrootte was 6.31 μιη, waarbij 10% van de deeltjes kleiner dan 1,32 p en 10% van de deeltjes groter dan 21,15 μια was. Figuur 19 is voor TAG, met 0,5% Cr-activeermiddel. De gemiddelde deeltjesgrootte van 6,54 μιη, met 10% van de deeltjes kleiner dan 1,76 pa en 10% van deeltjes groter dan 14,12 pa.The particle size distribution of a luminescent material prepared in the manner described above with the preferred composition is shown in Figures 18 and 19. Figure 18 is for GGG, with 1.0% Cr activator. The mean particle size was 6.31 µl, with 10% of the particles less than 1.32 µl and 10% of the particles larger than 21.15 µl. Figure 19 is for TAG, with 0.5% Cr activator. The mean particle size of 6.54 μιη, with 10% of particles smaller than 1.76 pa and 10% of particles larger than 14.12 pa.

In de onderhavige aanvrage is een in het ver-rode gebied emitterend luminescerend materiaal geopenbaard, dat in wezen uit Y3.yGdyAl5.xGax012:A bestaat, waarbij x 0-5 is, y 0-3 is, en A wordt gekozen uit de reeks die bestaat uit chroom, ijzer, vanadium, neodymium, dysprosium, kobalt, nikkel, titanium en combinaties hiervan. Een groot aantal veranderingen en aanpassingen zullen voor deskundigen op het vak gebied duidelijk zijn en al deze veranderingen en aanpassingen vallen binnen het gebied van de onderhavige uitvinding, zoals dat door de bij-gevoegde conclusies :gedefiniëerd wordt.In the present application, a far-red region emitting luminescent material is disclosed, consisting essentially of Y3.yGdyAl5.xGax012: A, where x is 0-5, y is 0-3, and A is selected from the series which consists of chromium, iron, vanadium, neodymium, dysprosium, cobalt, nickel, titanium and combinations thereof. A large number of changes and adjustments will be apparent to those skilled in the art, and all these changes and adjustments are within the scope of the present invention as defined by the appended claims.

))

Claims (9)

1. In het ver-rode gebied emitterend luminescerend materiaal, met het kenmerk, dat het een samengesteld materiaal met in wezen de samenstelling Y3.yGdyAl5.xGax012:A is, waarbij x 0-5 is, y 0-3 is en A wordt gekozen uit de reeks, die bestaat uit chroom, ijzer, vanadium, neodymi-urn, dysprosium, kobalt, nikkel, titanium of een combinatie hiervan.A luminescent material emitting in the far-red region, characterized in that it is a composite material having essentially the composition Y3.yGdyAl5.xGax012: A, wherein x is 0-5, y is 0-3 and A becomes selected from the range consisting of chromium, iron, vanadium, neodymium, dysprosium, cobalt, nickel, titanium or a combination thereof. 2. luminescerend materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat A chroom, neodymium of beide is.Luminescent material according to claim 1, characterized in that A is chromium, neodymium or both. 3. luminescerend materiaal volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat A chroom is.Luminescent material according to claim 2, characterized in that A is chromium. 4. luminescerend materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat x = 0 is, y = 0 is, A chroom is en het samengestelde materiaal de hoogste helderheid vertoont.Luminescent material according to claim 1, characterized in that x = 0, y = 0, A is chrome and the composite material exhibits the highest brightness. 5. luminescerend materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat x = 5, y = 3, A chroom is en het samengestelde materiaal de korste vervaltijd vertoont.Luminescent material according to claim 1, characterized in that x = 5, y = 3, A is chromium and the composite material has the shortest decay time. 6. luminescerend materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat x = 2, y = 0, A chroom is, en het samengestelde materiaal de beste combinatie van helderheid en vervaltijd vertoont.Luminescent material according to claim 1, characterized in that x = 2, y = 0, A is chromium, and the composite material exhibits the best combination of brightness and decay time. 7. Werkwijze voor het bereiden van een in het ver-rode gebied emitterend luminescerend materiaal volgens conclusie 1-5, met het kenmerk, dat een samengesteld materiaal wordt gevormd, dat in wezen uit Y3.yGdyAl5.xGax012:A bestaat, waarbij x 0-5 is, y 0-3 is, en A wordt gekozen uit de reeks die bestaat uit chroom, ijzer, vanadium, neodymium, dysprosium, kobalt, nikkel, titanium of een cxaonbinatie hiervan.A process for preparing a far-red-region-emitting luminescent material according to claims 1-5, characterized in that a composite material is formed consisting essentially of Y3.yGdyAl5.xGax012: A, wherein x 0 -5 is, y is 0-3, and A is selected from the range consisting of chromium, iron, vanadium, neodymium, dysprosium, cobalt, nickel, titanium or a combination thereof. 8. Werkwijze volgens conclusie 7, met het kenmerk, dat deze werkwijze verder omvat, dat het luminescerende materiaal op het oppervlak van een kathodestraalbuis wordt gevormd.A method according to claim 7, characterized in that this method further comprises forming the luminescent material on the surface of a cathode ray tube. 9. Combinatie van een met vloeibare kristallen werkende lichtsluis met een lichtgevoelige laag, die in wezen uit α-silicium en een hiermee op werkzame wijze verband houdend luminescerend materiaal dat in het ver-rode gebied emitteert, met het kenmerk, dat het een luminescerende materiaal volgens elk der conclusies 1-6 bevat.9. Combination of a liquid crystal light barrier with a photosensitive layer consisting essentially of α-silicon and an operatively related luminescent material which emits in the far-red region, characterized in that it is a luminescent material according to any one of claims 1-6.
NL9200939A 1991-05-31 1992-05-27 Far-emitting area emitting luminescent material for cathode ray tubes. NL9200939A (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US70855291A 1991-05-31 1991-05-31
US70855291 1991-05-31

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NL9200939A true NL9200939A (en) 1992-12-16

Family

ID=24846252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NL9200939A NL9200939A (en) 1991-05-31 1992-05-27 Far-emitting area emitting luminescent material for cathode ray tubes.

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPH07100788B2 (en)
KR (1) KR950008655B1 (en)
FR (1) FR2677139B1 (en)
NL (1) NL9200939A (en)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2770708B2 (en) * 1992-06-30 1998-07-02 日亜化学工業株式会社 Red or infrared emitting phosphor and liquid crystal light valve CRT using the same
TW383508B (en) * 1996-07-29 2000-03-01 Nichia Kagaku Kogyo Kk Light emitting device and display
US6706210B1 (en) 1998-12-17 2004-03-16 Isis Innovation Limited Ternary oxide phosphor particles
GB9911781D0 (en) * 1999-05-20 1999-07-21 Isis Innovations Ltd Process for preparing phosphor particles
AU1872100A (en) 1998-12-17 2000-07-03 Isis Innovation Limited Rare earth-activated phosphors
KR20010080796A (en) * 2000-01-07 2001-08-25 허영덕 Fluorescence Material for the use of white color emitting and preparation thereof and the white color emitting method therefor
JP2002120394A (en) * 2000-10-16 2002-04-23 Futaba Corp Electron beam excited light emission type print head
GB0119094D0 (en) * 2001-08-04 2001-09-26 Bank Of England Improved luminescent phosphor
CN111971366A (en) 2018-04-23 2020-11-20 大电株式会社 Near-infrared light-emitting phosphor, phosphor mixture, light-emitting element, and light-emitting device
CN113227321B (en) 2018-12-27 2024-05-28 松下知识产权经营株式会社 Light emitting device, electronic apparatus, and method of using light emitting device
JP7296563B2 (en) * 2019-05-27 2023-06-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Light-emitting device, electronic equipment using the same, and inspection method

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5028391B2 (en) * 1972-10-20 1975-09-13
NL7707008A (en) * 1977-06-24 1978-12-28 Philips Nv LUMINESCENCE SCREEN.
SU1026040A1 (en) * 1981-12-15 1983-06-30 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Кристаллографии Им.А.В.Шубникова Reference for luminiscent measurements
DE3770501D1 (en) * 1986-02-21 1991-07-11 Degussa METHOD AND DEVICE FOR MEASURING THE FLUORESCENCE COOLDOWN OF A FLUORESCENT SUBSTANCE.
DE3676701D1 (en) * 1986-08-29 1991-02-07 Agfa Gevaert Nv METHOD FOR X-RAY RADIATION CONVERSION.
DE3732217B4 (en) * 1986-10-06 2004-04-29 Tacan Corp., Carlsbad Use of a fluorescent substance
EP0292616B1 (en) * 1987-05-26 1992-05-20 Agfa-Gevaert N.V. X-ray conversion into light
JPS6461734A (en) * 1987-09-01 1989-03-08 Seiko Epson Corp Liquid crystal light valve
JPH01280726A (en) * 1987-09-02 1989-11-10 Seiko Epson Corp Liquid crystal light valve
JP2532586B2 (en) * 1988-06-17 1996-09-11 日亜化学工業株式会社 Slow electron beam excited phosphor and method for producing the same
DE3902001C2 (en) * 1989-01-24 1995-08-31 Tacan Corp Use of a fluorescent material
CA2042263A1 (en) * 1990-06-29 1991-12-30 Charles D. Greskovich Transparent polycrystalline garnets
JPH1081380A (en) * 1996-09-04 1998-03-31 Sumitomo 3M Ltd Disk-shaped recording medium storage case

Also Published As

Publication number Publication date
JPH07100788B2 (en) 1995-11-01
FR2677139A1 (en) 1992-12-04
KR920021443A (en) 1992-12-18
JPH05156246A (en) 1993-06-22
FR2677139B1 (en) 1994-03-18
KR950008655B1 (en) 1995-08-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6081069A (en) Phosphor, cathode-ray tube, fluorescent lamp and radiation intensifying screen
DE69002470T2 (en) Reproduction of X-ray images with photostimulable phosphor.
US5202777A (en) Liquid crystal light value in combination with cathode ray tube containing a far-red emitting phosphor
NL9200939A (en) Far-emitting area emitting luminescent material for cathode ray tubes.
DE68906197T2 (en) LIGHT READABLE LUMINAIRE AND RADIOGRAPHIC APPLICATION.
JPS62246988A (en) X-ray phosphor and x-ray sensitized paper
KR19990083372A (en) A method for improving the screen brightness of gadolinium oxysulfide x-ray phosphors
US6676854B2 (en) Gadorinium oxysulfide phosphor for digital radiography, radiographic image conversion screen and radiograph-forming device
NL8105205A (en) LUMINESCENT OXYHALOGENIDES OF RARE NATURES AND ROENTGEN IMAGE CONVERTERS USING THESE MATERIALS.
KR900004329B1 (en) Radiographic image conversion screen
NL8102013A (en) RADIATION DETECTOR.
US5140449A (en) Liquid crystal light valve in combination with a cathode ray tube containing a far-red emitting double-activated yttrium aluminum garnet phosphor
JPH08134443A (en) Phosphor, cathode ray tube, fluorescent lamp, and radiation-intensifying screen
JPS6264885A (en) Manufacture of fluorescent material
JPS5938280B2 (en) fluorescent material
JP3260563B2 (en) Phosphor and manufacturing method thereof
GB1595931A (en) X-ray image converters and phosphors
JP2001131546A (en) Rare-earth oxysulfide phosphor and radiological image- conversion screen
JPS6257485A (en) X-ray intensifying screen
WO1994017442A1 (en) Far-red emitting phosphor for cathode ray tubes
EP0574059B1 (en) Photostimulable storage phosphor and its use in radiography
JPH10168449A (en) Rare earth phosphor for intensifying paper
JPH01165690A (en) Phosphor and x-ray intensifying screen prepared by using the same
JPS63183982A (en) Radiation-image conversion screen
JPS6258244A (en) Phosphor which emits light when stimulated by x-ray and x-ray sensitized sheet using said phosphor

Legal Events

Date Code Title Description
A1A A request for search or an international-type search has been filed
BB A search report has been drawn up
CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: LIGHT VALVE PRODUCTS, INC.

CNR Transfer of rights (patent application after its laying open for public inspection)

Free format text: HUGHES-JVC TECHNOLOGY CORPORATION

BC A request for examination has been filed
BV The patent application has lapsed