WO1989005845A1 - Materiau luminescent utilisable pour la realisation d'ecrans de tubes cathodiques - Google Patents

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WO1989005845A1
WO1989005845A1 PCT/FR1988/000639 FR8800639W WO8905845A1 WO 1989005845 A1 WO1989005845 A1 WO 1989005845A1 FR 8800639 W FR8800639 W FR 8800639W WO 8905845 A1 WO8905845 A1 WO 8905845A1
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luminescent material
cathode tube
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making cathode
tube screens
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PCT/FR1988/000639
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Inventor
Pierre-Paul Jobert
Jean-Pierre Galves
Claude Fouassier
François GUILLEN
Alain Garcia
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Thomson-Csf
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    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K11/00—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials
    • C09K11/08—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials
    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7772—Halogenides
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • C09K11/77—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals
    • C09K11/7766—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing inorganic luminescent materials containing rare earth metals containing two or more rare earth metals
    • C09K11/7767—Chalcogenides
    • C09K11/7769—Oxides
    • C09K11/777—Oxyhalogenides

Definitions

  • the present invention relates to a luminescent material which can be used for the production of cathode ray tube screens and more particularly for the production of screens used in holographic devices.
  • the use of virtual image presentation systems superimposed on the landscape is now widely developed (head-up viewfinder in avionics, helmet visual).
  • Advances in optics have recently made it possible to develop so-called holographic mirrors allowing increased contrast and a wider field of vision than that of conventional semi-reflecting mirror systems. These increased performances however presuppose very specific spectral characteristics of the light source. Indeed, the holographic mirror has a significant dispersive effect in wavelength (chromatic effects).
  • the light emitted by the source, and which is reflected by the mirror, must be as monochromatic as possible in the window of passage of the hologram. If this is not the case, there is degradation of the image projected by local splitting or simply a blurred image (halo effect).
  • These display systems require a very intense light source. It is for this reason that the source chosen is a cathode ray tube. To be satisfactory, this cathode ray tube must emit the most monochromatic light possible, as mentioned above.
  • the phosphor used to make the screen of the cathode ray tube must therefore have a very specific emission under cathodic excitation. Among the phosphors used today we can cite those of the classified family.
  • Gd_ 0 gadolinium oxysulfide
  • Gd_ 0 gadolinium oxysulfide
  • Gd_ 0 gadolinium oxysulfide
  • the invention proposes a luminescent material having a particularly narrow emission line (width at half height less than 0.4 nm).
  • This line is located in the vicinity of 5G4 n, a wavelength favorable for viewing since it is located in the very sensitive area of the eye.
  • the emission spectrum of this phosphor material comprises only a very weak line in a wavelength range of 30 nm on either side of the intense line (the maximum intensity of this parasitic line represents less than 10% of that of the intense skate).
  • the subject of the invention is therefore a luminescent material which can be used for the production of cathode ray tube screens, this material having the following chemical composition:
  • the material according to the invention can be obtained from the hydrated halide itself obtained by dissolving the mixture of rare earth oxides in a solution of hydrogen bromide HBr, followed by a slow evaporation.
  • the halide is converted into oxyhalide by treatment under an oxidizing atmosphere, at a temperature preferably between 500 and 90O ° C.
  • an oxidizing atmosphere at a temperature preferably between 500 and 90O ° C.
  • the oxybromide is treated at a temperature between 800 and 1100 ° C in the presence of an alkaline bromide, under atmosphere inert, until volatilization of the latter.
  • the product obtained is mixed with 9 g of potassium bromide KBr.
  • the mixture undergoes two 4-hour treatments at 1000 ° C. under a stream of dry nitrogen, interspersed with grinding.
  • a white, non-hygroscopic, crystallizing powder is obtained in the form of platelets.
  • the emission spectrum of the luminescent material thus produced comprises an intense line at 564.1 nm and a width at half height equal to 0.35 nm.
  • the material according to the invention has a low sensitivity to oxidation and to hydrolysis, which is not always the case with other luminescent materials such as those made from gadolinium or yttrium and containing chlorine or iodine.
  • the cathodoluminescent material according to the invention can advantageously be used in any display system using the principle of holographic mirrors and the light source of which is a cathode ray tube.
  • This visualization system can be a head-up viewfinder, a helmet visual or a combination of the two.
  • the material according to the invention can also be used in photoluminescence (direct excitation of the material by ultra-violet photons) or in systems combining cathodoluminescence and photoluminescence.

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Abstract

L'invention concerne un matériau luminescent utilisable pour la réalisation d'écrans de tubes cathodiques et plus particulièrement pour la réalisation d'écrans utilisés dans des dispositifs holographiques. Le matériau est un oxybromure de lanthane activé au samarium.

Description

MATERIAU LUMINESCENT UTILISABLE POUR LA REALISATION D'ECRANS DE TUBES CATHODIQUES
La présente invention concerne un matériau luminescent utilisable pour la réalisation d'écrans de tubes cathodiques et plus particulièrement pour la réalisation d'écrans utilisés dans des dispositifs holographiques . L'utilisation de systèmes de présentation d'images virtuelles superposées au paysage est maintenant largement développée (viseur tête haute en avionique , visuel de casque) . Les progrès de l'optique ont permis récemment le développement de miroirs dits holographiques permettant un contraste accru et un champ visuel plus large que celui des systèmes classiques à miroir semi-réfléchissant . Ces performances accrues supposent cependant des caractéristiques spectrales très particulières de la source de lumière . En effet , le miroir holographique présente un effet dispersif important en longueur d'onde (effets de chromatisme) . La lumière émise par la source , et qui est réfléchie par le miroir, doit être la plus monochromatique possible dans la fenêtre de passage de l'hologramme . Si ce n'est pas le cas , il y a dégradation de l'image projetée par dédoublement local ou simplement une image floue (effet de halo) . Ces systèmes de visualisation nécessitent une source lumineuse très intense . C'est pour cette raison que la source choisie est un tube à rayons cathodiques . Pour être satisfaisant, ce tube à rayons cathodiques doit émettre une lumière la plus monochromatique possible comme il a été dit plus haut . Le luminophore utilisé pour réaliser l'écran du tube à rayons cathodiques doit donc avoir une émission sous excitation cathodique bien particulière . Parmi les luminophores utilisés aujourd'hui on peut citer ceux de la famille classée. P43 selon le catalogue dit JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) . Dans cette famille, on trouve l'oxysulfure de gadolinium Gd_ 0„ S activé au terbi m qui a l'avantage de présenter une émission principale très intense et très fine (largeur à mi-hauteur inférieure ou égale à 2 nm) mais qui a l'inconvénient de présenter une raie parasite latérale d'intensité de l'ordre de 30 à 40% de celle de l'émission principale . Cette raie parasite étant située à 5 nm de l'émission principale, elle perturbe très fortement l'image .
C'est également le cas des luminophores de la famille classée P44 selon le catologue JEDEC . D'un point de vue théorique , on peut remédier à ce défaut en utilisant des filtres interférentiels . En réalité, cette solution s'avère impraticable d'une part à cause du. faible niveau de transmission (environ 30%) de ces filtres pour la largeur demandée (environ 2 nm) et d'autre part à cause de l'ensemble des rayons lumineux' émis hors axe par la source d'image .
Il existe beaucoup d'autres matériaux luminophores mais aucun ne s'est révélé satisfaisant pour l'application aux dispositifs holographiques .
D'autre part, .les émissions purement monochromatiques de type laser ne peuvent pas être envisagées en raison de leur faible intensité lumineuse par rapport aux niveaux de luminance requis . Des systèmes utilisant des émissions de type laser nécessiteraient aussi des dispositifs de déflexion optique permettant la réalisation d'images dans un plan, par exemple de type balayage télévision dont les caractéristiques sont incompatibles avec les performances de systèmes mécaniques de déflexion .
Afin de pallier ces inconvénients , l'invention propose un matériau luminescent présentant une raie d'émission particulièrement étroite (largeur à mi-hauteur inférieure à 0, 4 nm) . Cette raie se situe au voisinage de 5G4 n , longueur d'onde favorable pour la visualisation puisque située dans la zone de grande sensibilité de l'oeil . Le spectre d'émission de ce matériau luminophore ne comporte qu'une très faible raie dans un domaine de longueur d'onde de 30 nm de part et d'autre de la raie intense (l'intensité maximale de cette raie parasite représente moins de 10% de celle de la raie intense) .
L'invention a donc pour objet un matériau luminescent utilisable pour la réalisation d'écrans de tubes cathodiques, ce matériau possédant la composition chimique suivante :
La. Sm OBr 1-χ x
avec 0 < x ^ 0, 1
Une composition particulièrement satisfaisante est obtenue pour x = 0 , 01 .
Suivant un mode de préparation avantageux , le matériau selon l'invention peut être obtenu à partir de l'halogénure hydraté lui-même obtenu par dissolution du mélange des oxydes de terres rares dans une solution de bromure d'hydrogène HBr, suivie d'une évaporation lente .
L'halogénure est converti en oxyhalogénure par traitement sous atmosphère oxydante , à une température comprise de préférence entre 500 et 90O°C . Pour améliorer l'état de cristallisation et par conséquent le rendement lumineux et la résistance à l'action de l'eau , l'oxybromure est traité à une température comprise entre 800 et 1100°C en présence d'un bromure alcalin , sous atmosphère inerte , jusqu'à volatilisation de ce dernier .
A titre d'exemple non limitatif , on va maintenant décrire la préparation d'un matériau luminescent selon l'invention .
41 , 19g d'oxyde de lanthane La„ Og et 0, 445g d'oxyde de samarium Sm. O, sont dissous dans 200 cm d'une solution de bromure d'hydrogène HBr à 47%. La solution est évaporée lentement . Le résidu est séché à 130°C , broyé puis traité pendant 4 heures à 700° C sous un courant gazeux constitué par un mélange azote-oxygène (proportions : 4 moles d'azote pour 1 mole d'oxygène) . Après refroidissement puis broyage , un second traitement dans les mêmes conditions achève la transformation du bromure en oxybromure . On obtient un matériau de composition
^0, 99 Sm0, 01OBr -
Pour améliorer l'état de cristallisation, le produit obtenu est mélangé à 9 g de bromure de potassium KBr . Le mélange subit deux traitements de 4 heures à 1000° C sous courant d'azote sec, entrecoupés d'un broyage . On obtient une poudre blanche non hygroscopique et cristallisant sous la forme de plaquettes .
Le spectre d'émission du matériau luminescent ainsi élaboré comporte une raie intense à 564 , 1 nm et de largeur à mi-hauteur égale à 0, 35 nm .
Le matériau selon l'invention présente une faible sensibilité à l'oxydation et à l'hydrolyse ce qui n'est pas toujours le cas d'autres matériaux luminescents tels que ceux réalisés à base de gadolinium ou d'yttrium et contenant du chlore ou de l'iode .
Le matériau cathodoluminescent selon l'invention peut être avantageusement employé dans tout système de visualisation utilisant le principe des miroirs holographiques et dont la source de lumière est un tube à rayons cathodiques . Ce système de visualisation peut être un viseur tête haute , un visuel de casque ou une combinaison des deux .
Le matériau selon l'invention peut également être utilisé en photoluminescence (excitation directe du matériau par des photons ultra -violets) ou dans des sytèmes combinant la cathodoluminescence et la photoluminescence .

Claims

REVENDICATIONS
1. Matériau luminescent utilisable en cathodoluminescence et en photoluminescence et présentant une raie d'émission dont la largeur à mi-hauteur est inférieure à 0,4 nm, caractérisé en ce qu'il possède la composition chimique suivante :
La 1- -x Sm x O Br
avec 0 < x ^ 0, 1
2. Matériau luminescent selon la revendication 1, caractérisé en ce que x = 0,01.
PCT/FR1988/000639 1987-12-23 1988-12-26 Materiau luminescent utilisable pour la realisation d'ecrans de tubes cathodiques WO1989005845A1 (fr)

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2021398A1 (fr) * 1968-10-23 1970-07-24 Gen Electric
FR2021399A1 (fr) * 1968-10-23 1970-07-24 Gen Electric
FR2315530A1 (fr) * 1975-06-25 1977-01-21 United States Radium Corp Composition phosphorescente et son procede d'obtention
DE2710497A1 (de) * 1976-03-18 1977-09-22 Agfa Gevaert Ag Fluoreszenz-verstaerkerschirme fuer die roentgenphotographie

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2021398A1 (fr) * 1968-10-23 1970-07-24 Gen Electric
FR2021399A1 (fr) * 1968-10-23 1970-07-24 Gen Electric
FR2315530A1 (fr) * 1975-06-25 1977-01-21 United States Radium Corp Composition phosphorescente et son procede d'obtention
DE2710497A1 (de) * 1976-03-18 1977-09-22 Agfa Gevaert Ag Fluoreszenz-verstaerkerschirme fuer die roentgenphotographie

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