La télévision couleur,
c'est lumineux !

On peut séparer les technologies des écrans plats actuellement commercialisés en deux grandes catégories : (1) les écrans LCD (Liquid Crystal Display) qui filtrent la lumière et (2) les écrans Plasma qui émettent de la lumière.

Dans le cas des écrans Plasma, le courant électrique excite un gaz (argon et xénon) qui en se désexcitant émet un rayonnement ultra-violet (UV). Ce rayonnement UV excite alors un matériau luminophore (le pixel) qui en se désexcitant émet alors une lumière colorée (rouge, verte ou bleue).

Les matériaux luminophores utilisés dans la technologie "écrans Plasma" sont basés sur des oxydes contenant en très faible proportion des éléments chimiques appelés "terres rares" (europium, yttrium, terbium ...), qui ont la faculté d'émettre de la lumière colorée sous excitation UV.

Comme pour une recette de cuisine, la couleur de chaque pixel de l'écran est fixée par la composition chimique des matériaux :

  • Bleu : Ba Mg Al10 O17: Eu
  • Rouge : (Y, Gd) BO3: Eu (il a remplacé Y2O3: Eu)
  • Vert : (Y, Gd) BO3: Tb
La nouvelle technologie FED (Field Emission Display) utilise également des luminophores de terres rares, mais avec les compositions suivantes :
  • Rouge : (Y2O3: Eu; Sr TiO3: Pr …)
  • Vert : (Y3 (Al, Ga)5 O12: Tb; Y2 SiO5: Tb, SrGa2S4:Eu…)
  • Bleu : (Y2 Si O5: Ce)
Luminescence de divers matériaux après dopage avec des éléments tels que Eu3+, Eu2+, Dy3+, ...

Tableau périodique des éléments : Les terres rares sont en vert
(c)2009 Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN), Nantes