LAMPE PLANE A DECHARGE

L'invention se rapporte au domaine des lampes planes et plus particulièrement concerne une lampe plane à décharge transmettant dans l'UV et/ou le visible.

Parmi les lampes planes connues figurent les lampes planes utilisables en tant que luminaire décoratif ou architectural ou servant pour le rétro éclairage d'écrans à cristaux liquides. Ces lampes planes sont typiquement constituées de deux feuilles de verre maintenues avec un faible écartement l'une par rapport à l'autre, généralement inférieur à quelques millimètres, et scellées hermétiquement de manière à renfermer un gaz sous pression réduite dans lequel une décharge électrique produit un rayonnement généralement dans le domaine ultraviolet qui excite un matériau photoluminescent qui émet alors de la lumière visible.

Le document WO2006/090086 divulgue une lampe plane à décharge à éclairage par une seule face qui comprend :

- des première et deuxième parois sous forme de feuilles de verre maintenues parallèles entre elles et délimitant un espace interne rempli de gaz, et dont les faces tournées vers l'espace interne sont chacune revêtue d'un matériau luminophore,

- une première électrode sous forme d'une couche uniforme métallique recouvrant la face interne de la première paroi sous un diélectrique alumine et le luminophore, l'électrode étant à un potentiel VO de l'ordre de 850 V pour la décharge,

- une deuxième électrode sous forme d'une couche uniforme transparente recouvrant la face externe de la deuxième paroi, la deuxième électrode étant reliée à la masse,

- un conducteur pour la sécurité électrique, notamment la limitation du courant de fuite, sous forme d'une couche uniforme transparente recouvrant la face externe de la

première paroi, le conducteur étant relié également à la masse.

Cette lampe plane à décharge est certes sécurisée mais sa consommation est encore trop importante. Aussi, la présente invention a pour objet de proposer une lampe plane à décharge transmettant dans l'UV et/ou le visible, qui tout en restant aisément sécurisable et facile à fabriquer, présente de meilleures performances optiques.

A cet effet, la présente invention propose une lampe plane dans l'UV et/ou le visible comportant :

- des première et deuxième parois diélectriques en regard, maintenues parallèles et scellées en périphérie, par exemple par au moins un joint de scellement périphérique ou un cadre, délimitant ainsi un espace interne rempli de gaz plasmagène et comprenant une source de lumière UV et/ou visible,

- des première et deuxième électrodes dans des plans distincts et parallèles aux première et deuxième parois, la première électrode étant à un potentiel VO plus élevé que le potentiel Vl de la deuxième électrode et étant agencée dans l'espace interne, la deuxième électrode étant associée à la deuxième paroi, la première électrode étant espacée des première et deuxième parois (au moins par le(s) gaz, à l'aide d'un ou des espaceurs, d'un cadre périphérique...) et la lampe comprenant une troisième électrode associée à la première paroi et à un potentiel Vl' moins élevé que VO.

Avec une telle configuration d'électrodes dans des plans distincts, tout se passe comme si la lampe selon l'invention était double, avec d'une part une « première lampe » comportant un premier espace de décharge entre la première électrode et la deuxième électrode (avec un champ ayant une composante perpendiculaire aux parois, une décharge perpendiculaire entre les électrodes), et d'autre part une

« deuxième lampe » comportant un deuxième espace de décharge (avec un champ ayant une composante perpendiculaire aux parois, une décharge perpendiculaire entre les électrodes) entre la première électrode et la troisième électrode. Pour chacune des première et deuxième lampes, la hauteur de gaz est limitée ce qui peut permettre d'abaisser la tension de claquage, donc VO. L'alimentation électrique est alors simplifiée et plus économique.

Dans la lampe de l'art antérieur, la première paroi fait office d'isolant électrique introduisant une capacité additionnelle, en parallèle de la capacité de la lampe, et consommatrice d'énergie. Dans la lampe selon l'invention, les première et deuxième électrodes peuvent remplir la fonction additionnelle de protection électrique pour chacune des première et deuxième lampes sans introduire de capacité additionnelle. Aussi toute la puissance est consommée pour ces lampes.

En outre, la première électrode peut être opaque ou transparente, transmettant les UV ou non, même si l'on souhaite un éclairage par les deux faces.

Le rayonnement visible et/ou UV peut être mono directionnel par exemple via la première paroi, si on ajoute un miroir sur la deuxième paroi ou si la troisième électrode est elle-même réfléchissante et de préférence en face interne.

Le rayonnement visible et/ou UV peut être de préférence bidirectionnel, (émission du rayonnement par les faces principales des deux parois).

Naturellement les première et/ou deuxième et/ou troisième électrodes peuvent être discontinues, par exemple sous forme de bandes espacées, toutes les zones d'électrodes étant au potentiel respectif VO, Vl, Vl' , de préférence par un ^λ bus bar' commun. La lampe doit être hermétique, le scellement périphérique peut être fait de différentes manières :

par au moins un joint de scellement (polymérique, type silicone, ou encore minéral, type fritte de verre), - par au moins un cadre périphérique lié aux parois (par collage ou tout autre moyen par exemple un film à base de fritte de verre), par exemple en verre.

Le cadre peut éventuellement servir d'espaceur, remplacer un ou des espaceurs ponctuels.

De manière avantageuse, pour simplifier la réalisation et synchroniser les décharges des première et deuxième lampes, Vl et Vl peuvent être sensiblement identiques (continu ou alternatif) et le cas échéant si en alternatif à une fréquence f sensiblement identique. Et les deuxième et troisième électrodes peuvent être agencées de manière similaire sur les faces principales internes des parois ou dans les parois ou sur les faces principales externes des parois, et la première électrode peut être sensiblement à égale distance des parois.

De préférence, les deuxième et troisième électrodes sont reliées à un même point du circuit d'alimentation électrique, par exemple au secteur.

Ainsi, Vl et Vl peuvent être inférieurs ou égaux à 400 V (typiquement tension crête), de préférence inférieurs ou égaux à 220 V, encore plus préférablement inférieurs ou égaux à 110 V et/ou à une fréquence f est inférieure ou égale à 100 Hz, de préférence inférieure ou égale à 60 et encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 50 Hz. Vl et Vl sont de préférence inférieurs ou égaux à 220 V et la fréquence f est de préférence inférieure ou égale à 50 Hz.

Lorsque les deuxième et troisième électrodes sont disposées sur les faces externes et ne sont pas à la masse, on peut préférer alors les couvrir par un diélectrique pour la sécurité électrique. Ce diélectrique couvrant peut comprendre une feuille de verre de préférence d'épaisseur inférieure ou égale à 4 mm, pour éviter une surépaisseur et/ou un surpoids et en outre pour des raisons de coût.

Naturellement, plus l'épaisseur du diélectrique couvrant est faible, plus le potentiel V et/ou la fréquence f sont à limiter.

En variante, les potentiels Vl, Vl' peuvent aussi être continus et non nuls, par exemple égaux à 12 V, 24 V, 48 V, et en particulier sans limite de valeurs si l'on place un isolant de type verre dessus.

Dans un mode de réalisation simple, les potentiels Vl, Vl' sont à la masse.

Ainsi la structure est parfaitement isolée, les électrodes faisant office de blindage : le courant de fuite est nul. La première électrode peut être alimentée par un signal périodique typiquement à haute fréquence de l'ordre de 1 à 100 kHz, de préférence supérieure ou égale à 40 kHz.

Le signal peut être alternatif, sinusoïdal, impulsionnel, en créneau (carré..). La première électrode peut être alimentée en continu lorsque la deuxième et troisième électrode sont sur les face internes car il n'y a pas de barrière diélectrique (sans tenir compte d'éventuels revêtements luminophores).

Le potentiel VO peut être typiquement entre 500 V et 1100 V (typiquement tension crête).

Naturellement, pour maximiser les zones de décharge et/ou pour une meilleure homogénéité de la décharge, chacune des électrodes peut être répartie sensiblement sur une surface de dimensions au moins égale à la surface des parois inscrite dans l'espace interne. La première électrode peut être autoportante de préférence avec au moins un trou traversant de part et d'autre de ses faces principales ou la première électrode peut être portée ou intégrée dans un élément diélectrique plan avec de préférence au moins un trou traversant de part et d'autre de ses faces principales. Le rayonnement UV produit par le plasma est ainsi réparti dans l'espace interne par le ou les trous traversants.

Les trous traversants peuvent être de toute forme, notamment géométrique : rectangulaire, rond, carré, rectangulaire, être allongé ou non.

On peut ainsi former des rainures ou des rangées de trous « ponctuels », parallèles, en quinconce etc. Les rainures ou rangées, par exemple parallèles, peuvent être espacées de 1 mm à 5 cm. Et au sein d'une rangée, les trous peuvent être espacés de 1 mm à 5 cm.

Les trous présentent de préférence une section transversale droite ou conique, une largeur de 0,5 à 5 cm. Les trous peuvent être jointifs, par exemple en carré, rectangle ou losange, hexagone.

La première électrode, avec ou sans trous traversant, peut être choisie parmi :

- une grille ou une plaque métallique pleine ou percée, par exemple en tungstène, cuivre, aluminium, acier,

- une armature dans un verre armé,

- une série de deux couches électroconductrices, de préférence gravées, sur les faces principales opposées d'un élément diélectrique plan porteur, notamment une feuille de verre de préférence mince.

En dehors des éventuels trous traversants, la première électrode peut être continue ou peut être discontinue (zones d'électrodes espacées, ou zones sans électrode espacées...), indépendamment d'être dédoublée (sur deux faces principales d'un substrat par exemple). Ainsi, la première électrode peut être à base de pistes ou de fils conducteurs notamment en émail conducteur, en encre conductrice. Elle peut être sous forme d'une série de bandes ou de lignes, notamment équidistantes et/ou parallèles, voire d'au moins deux séries croisées de bandes ou lignes. La première électrode peut être organisée en grille, tissu ou toile, notamment obtenue par sérigraphie, par jet d'encre.

Pour la protéger du plasma, la première électrode peut être couverte par un diélectrique de préférence parmi un oxyde, un nitrure,

notamment une silice, un nitrure de silicium, un sulfate de baryum BaSO ₄ , un oxyde de manganèse, une alumine.

La première électrode peut être respectivement espacée de la première paroi (tout comme de la deuxième paroi) par un espaceur (par exemple un cadre périphérique notamment de scellement) ou de préférence par des espaceurs (ponctuels etc) agencés en périphérie ou de préférence répartis (régulièrement, uniformément) dans l'espace interne.

Le ou les espaceurs peuvent être collés par un film de préférence minéral comme une fritte de verre, de quelque centaines de μm ou moins encore d'épaisseur.

La première électrode peut notamment être maintenue à des distances constantes des première et deuxième parois diélectriques par des espaceurs isolants électriques disposés de part et d'autre de la feuille.

Ces espaceurs ne sont pas conducteurs pour ne pas participer aux décharges ou faire de court-circuit. De préférence, ils sont verriers, par exemple en verre sodocalcique.

Les espaceurs peuvent avoir une forme sphérique, cylindrique, cubique ou une autre section polygonale par exemple cruciforme.

Les espaceurs peuvent être revêtus, au moins sur leur surface latérale exposée à l'atmosphère de gaz à plasma, d'un luminophore identique ou différent du luminophore émetteur de lumière.

Les espaceurs peuvent aussi être allongés, et par exemple de section rectangulaire, et disposés en périphérie. Ils peuvent former par exemple un cadre périphérique associé à un espaceur central ou à des espaceurs croisés et centrés.

Les espaceurs peuvent être revêtus d'un luminophore identique ou différent du luminophore émetteur de lumière et/ou d'UV. Pour l'amenée de courant vers la première électrode, on peut prévoir :

- au moins un espaceur électroconducteur disposé en bordure et sur la première électrode (contact mécanique, par pression, ou contact via une colle conductrice, une brasure etc), par exemple des espaceurs électroconducteurs dans leur masse ou d'espaceurs verriers revêtus d'un matériau électroconducteur,

- et/ou au moins un élément électroconducteur, par exemple métallique, en bordure et sur la première électrode notamment choisi parmi l'un ou les moyens suivants : patte métallique éventuellement élastique, (ressort ...), fil, plot en pâte conductrice type émail, une brasure en alliage étain-argent.

Le ou les espaceurs tout comme le ou les éléments électroconducteurs peuvent être en contact électrique avec une zone électroconductrice périphérique d'alimentation électrique sur la face interne de la première paroi diélectrique, par exemple une bande dite « bus bar » notamment en émail à l'argent de préférence sérigraphié, Cette zone électroconductrice périphérique de préférence sort de l'espace interne et est raccordée à un moyen d'alimentation électrique (câble, fil, clinquant etc).

La première électrode, autoportante ou portée par un diélectrique plan porteur peut être scellé avec les première et deuxième parois diélectriques en périphérie, notamment par deux joints de scellement périphériques (de préférence en matière essentiellement minérale, type fritte de verre etc) de part et d'autre de l'électrode, et de préférence la première électrode et/ou le diélectrique plan porteur est de dimensions sensiblement identiques aux dimensions des première et deuxième parois diélectriques.

En variante on choisit deux cadres périphériques (en verre etc) par exemple thermoscellés ou encore collés par un film de préférence minéral comme une fritte de verre, de quelque centaines de μm ou moins encore d'épaisseur.

De tels cadres peuvent éventuellement servir d'espaceurs, remplacer un des espaceurs ponctuels.

Avec le double scellement, la première électrode notamment une couche, peut être dépassante sur un bord de la lampe, à l'extérieur de l'espace interne. Ceci facilite l'alimentation électrique.

Par ailleurs, la deuxième électrode et/ou la troisième électrode disposée sur une face interne, notamment une couche, peut être dépassante sur un bord de la lampe, à l'extérieur de l'espace interne.

Chacune des électrodes peut être reliée à un moyen d'alimentation électrique directement, en particulier si le matériau d'électrode est à base d'argent, sur un bord de la lampe. Chacune des électrodes peut aussi être en liaison électrique avec une zone électroconductrice périphérique d'alimentation électrique à l'extérieur de l'espace interne (entièrement ou partiellement). Cette zone électroconductrice périphérique, par exemple formant une bande dite

« bus bar », (en émail à l'argent etc) est elle-même reliée, par exemple par brasure à un câble d'alimentation.

La deuxième électrode et/ou la troisième électrode (et/ou la première électrode) peut être une couche (monocouche ou multicouche) en tout matériau électroconducteur, notamment

- un métal : argent, cuivre, molybdène, tungstène, aluminium, titane, nickel, chrome, platine, or, une multicouche transparente comprenant une fine couche métallique fonctionnelle pur allié, dopé (argent ...) entre deux couches diélectriques en oxyde métallique simple ou mixte et/ou dopé (oxyde de zinc, ITO, IZO..), en nitrures métalliques (métal au sens large, le silicium étant inclus type Si3N4),

- un oxyde métallique conducteur notamment transparent et/ou présentant des lacunes électroniques, tel que l'oxyde d'étain dopé au fluor ou à l'antimoine, de l'oxyde de zinc dopé ou allié avec au moins l'un des éléments suivants : de l'aluminium, du gallium, de l'indium, du bore, de l'étain, (par exemple ZnO :

Al, ZnO :Ga, ZnO : In, ZnO : B, ZnSnO), de l'oxyde d'indium dopé ou allié notamment avec le zinc (IZO), le gallium et le

zinc (IGZO), l'étain (ITO),

- un émail conducteur, de préférence à l'argent, (notamment une fritte de verre fondue à l'argent),

- une encre conductrice, notamment une encre chargée de (nano)particules métalliques, par exemple une encre à l'argent sérigraphiable telle que l'encre TEC PA 030™ de InkTec Nano Silver Paste Inks.

Cette couche peut être déposée par tout moyen connu de dépôt, tels que des dépôts par voie liquide, dépôts sous vide (pulvérisation magnétron, évaporation), par pyrolyse (voie poudre ou gazeuse) ou par sérigraphie, par jet d'encre, par raclage ou plus généralement par impression.

Cette couche peut être d'épaisseur inférieure à 50 μm, encore plus préférentiellement inférieure à 20 μm voire 1 μm. Il peut s'agir notamment d'une couche mince, par exemple d'épaisseur inférieure à 50 nm, déposée sous vide.

Un matériau d'électrode est par exemple à base des particules métalliques ou d'oxydes conducteurs, par exemple ceux déjà cités, On peut choisir des nanoparticules, donc de taille nanométrique,

(par exemple avec une dimension maximale nanométrique, et/ou un D50 nanométrique), notamment de taille entre 10 et 500 nm, voire inférieure à 100 nm, pour faciliter le dépôt formation de fins motifs (pour une transmission globale suffisante par exemple), notamment par sérigraphie.

Comme (nano)particules métalliques (sphère, paillette ou « flake »...), on peut choisir notamment des (nano)particules à base d'Ag, Au, Al, Pd, Pt, Cr, Cu, Ni.

Les (nano)particules sont de préférence dans un liant. On ajuste la résistivité pour la concentration des (nano)particules dans un liant.

Le liant peut être éventuellement organique, par exemple des résines acryliques, époxy, polyuréthane, ou être élaboré par voie sol-gel

(minéral, ou hybride organique inorganique...).

Les (nano)particules peuvent être déposées à partir d'une dispersion dans un solvant (alcool, cétone, eau, glycol...).

Des produits commerciaux à base de particules pouvant être utilisés pour former la première et/ou la deuxième électrode sont les produits vendus par la compagnie Sumitomo Métal Mining Co. Ltd suivants :

- X100®, X100®D particules d'ITO dispersées dans un liant résine (optionnel) et avec solvant cétone, - X500® particules d'ITO dispersées dans un solvant alcool,

- CKR® particules d'argent revêtu d'or, dans un solvant alcool,

- CKRF® particules d'or et d'argent agglomérées.

La résistivité souhaitée est ajustée en fonction de la formulation. Des particules sont aussi disponibles par « Cabot Corporation USA » (e.g. Produit No. AG-IJ-G-IOO-Sl), ou « Harima Chemicals, Inc. » au Japon (séries NP).

De préférence, les (nano)particules et/ou le liant sont essentiellement minérales.

Pour les électrodes on peut choisir en particulier: - une pâte de sérigraphie, notamment :

- une pâte chargée de (nano)particules (telle que déjà citées, de préférence à l'argent et/ou à l'or) : un émail conducteur (une fritte de verre fondue à l'argent), une encre, une pâte organique conductrice (à matrice polymère), un PSS-PEDOT (de Bayer, Agfa) et un polyaniline,

- une couche sol-gel avec des (nano)particules conductrices (métalliques) précipitant après impression,

- une encre conductrice chargée de (nano)particules (telle que déjà citées, de préférence à l'argent et/ou à l'or) déposée par jet d'encre, par exemple l'encre décrite dans le document

US 20070283848 De préférence, la ou les électrodes sont essentiellement

minérales.

Un arrangement pour une transparence globale (UV et/ou visible) d'électrode peut être obtenu directement par dépôt(s) de matériau(x) électroconducteur(s) opaques (tels que ceux déjà cités) afin de réduire les coûts de fabrications. On évite ainsi des poststructurations, par exemple des gravures sèches et/ou humides, faisant souvent appel aux procédés de lithographies (exposition d'une résine à un rayonnement et développement).

Cet arrangement direct en réseau peut être obtenu directement par une ou plusieurs méthodes de dépôts appropriées, de préférence un dépôt par voie liquide, par impression, notamment plan ou rotatif, par exemple en utilisant un tampon encreur, ou encore par jet d'encre (avec une buse appropriée), par sérigraphie (« screen or silk printing » en anglais), par simple raclage. Par sérigraphie, on choisit une toile synthétique, en soie, en polyester, ou métallique avec une largeur de mailles et une finesse de maille adaptées.

Typiquement, pour un arrangement en grille de pistes conductrices, (première et/ou deuxième électrode voire éventuel(s) conducteur(s) de sécurité), la largeur des pistes peut être entre 5 μm et 200 μm, le pas entre pistes entre 100 μm et 1 mm. On préfère un rapport largeur de piste sur pas inférieur ou égal à 50%, encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 10%, pour une transmission globale aux UV et/ou visible suffisante. La deuxième électrode et/ou la troisième électrode peut être à base de fils conducteurs. Les fils conducteurs sont notamment métalliques (par exemple tungstène, cuivre ...) et/ou minces (par exemple de section entre 10 μm et 2 mm). Les fils conducteurs sont par exemple rapportés sur une face de chacune des parois par tout moyen adhésif adapté (tenue en température, etc). Ces fils peuvent aussi être intégrés partiellement à la face principale des parois.

La deuxième électrode et/ou la troisième électrode peut être continue ou discontinue comme déjà indiqué. Ainsi, la deuxième électrode et/ou la troisième électrode peut être à base de pistes ou de fils conducteurs. Elle peut être sous forme d'une série de bandes ou de lignes, notamment équidistantes et/ou parallèles, voire d'au moins deux séries croisées de bandes ou lignes.

La deuxième électrode et/ou la troisième électrode (tout comme la première électrode) peut être organisée en grille, tissu ou toile, notamment obtenue par sérigraphie, par jet d'encre, notamment pour une transmission globale aux UV et/ou visible.

La source de lumière peut comprendre le gaz plasmagène et/ou un gaz additionnel et/ou au moins une couche de luminophore excitée par le(s) gaz dans l'espace interne et déposée sur au moins l'une des faces internes des parois. Comme gaz émettant dans le visible, notamment pour une lumière tamisée, on peut citer des gaz rares : hélium, néon, argon, krypton, xénon, ou d'autres (air, oxygène, azote, hydrogène, chlore, méthane, éthylène, ammoniac.) et les mélanges.

Comme gaz émettant dans l'UV, on peut utiliser un gaz ou un mélange de gaz, par exemple un gaz émettant de manière efficace ledit rayonnement UV notamment le xénon, ou le mercure ou les halogènes et un gaz facilement ionisable susceptible de constituer un plasma (gaz plasmagène) comme un gaz rare tel que le néon, le xénon ou l'argon ou encore l'hélium, ou les halogènes, ou encore l'air ou l'azote. Des exemples sont décrits dans la demande FR 2889886 incorporée ici par référence.

Le luminophore peut être opaque ou transparent notamment comme décrit dans la demande FR2867897 incorporée ici par référence. La couche de luminophore peut être continue ou discontinue, notamment dans le visible, par exemple pour former des zones d'éclairage et des zones sombres.

On peut choisir le(s) revêtement(s) luminophore(s) en fonction

du ou des UV que l'on souhaite produire.

Il existe notamment des luminophores émettant dans les UVC à partir d'un rayonnement VUV par exemple produit par un ou des gaz rares (Ar, Kr etc). Par exemple, un rayonnement UV à 250 nm est émis par des luminophores après excitation par un rayonnement VUV inférieur à 200 nm. On peut citer les matériaux dopés au Pr ou Pb tels que : LaPO ₄ : Pr; CaSO ₄ : Pb etc.

Il existe aussi des luminophores émettant dans les UVA ou proche UVB également à partir d'un rayonnement VUV. On peut citer les matériaux dopés au gadolinium tels que le YBO ₃ :Gd ; le YB ₂ O ₅ :Gd ; le LaP ₃ O ₉ = Gd ; le NaGdSiO ₄ ; le YAI ₃ (BO ₃ ) ₄ :Gd ; le YPO ₄ :Gd ; le YAIO ₃ :Gd ; le SrB ₄ O ₇ = Gd ; le LaPO ₄ :Gd ; le LaMgB ₅ O ₁₀ = Gd, Pr ; le LaB ₃ O ₈ = Gd, Pr ; le

Il existe en outre des luminophores émettant dans les UVA à partir d'un rayonnement UVB ou UVC par exemple produit par du mercure ou de préférence un (des) gaz comme les gaz rares et/ou halogènes (Hg, Xe/Br, Xe/I, Xe/F, Cl ₂ ...). On peut citer par exemple le

LaPO ₄ = Ce ; le (Mg, Ba)AI ₁₁ O ₁₉ = Ce ; le BaSi ₂ O ₅ = Pb ; le YPO ₄ = Ce ; le

(Ba,Sr,Mg) ₃ Si ₂ O ₇ : Pb ; le SrB ₄ O ₇ = Eu. Par exemple, un rayonnement UV supérieur à 300 nm, notamment entre 318 nm et 380 nm, est émis par des luminophores après excitation par un rayonnement UVC de l'ordre de 250 nm.

De préférence, le facteur de transmission de la lampe selon l'invention autour du pic de rayonnement UV et/ou visible est supérieur ou égal à 50%, encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 70% et même supérieur ou égal à 80%.

Les parois diélectriques transmettant le visible peuvent être des feuilles de verre, notamment en verre silicosodocalcique.

Les parois diélectriques transmettant l'UV peuvent être choisies de préférence parmi le quartz, la silice, le fluorure de magnésium (MgF ₂ ) ou de calcium (CaF ₂ ), un verre borosilicate, un verre silicosodocalcique notamment avec moins de 0,05% de Fe ₂ O ₃ .

A titre d'exemples pour des épaisseurs de 3 mm :

- les fluorures de magnésium ou de calcium transmettent à plus de 80% voire 90% sur toute la gamme des UVs c'est-à-dire les UVA (entre 315 et 380 nm), les UVB (entre 280 et 315 nm), les UVC (entre 200 et 280 nm), ou les VUV (entre environ 10 et 200 nm),

- le quartz et certaines silices de haute pureté transmettent à plus de 80% voire 90% sur toute la gamme des UVA, UVB et UVC, - le verre borosilicate, comme le borofloat de Schott, transmet à plus de 70% sur toute la gamme des UVA,

- les verres silicosodocalciques avec moins de 0,05% de Fe III ou de Fe ₂ O ₃ , notamment le verre Diamant de Saint-Gobain, le verre Optiwhite de Pilkington, le verre B270 de Schott, transmettent à plus de 70% voire 80% sur toute la gamme des

UVA.

Toutefois, un verre silicosodocalcique, tel que le verre Planilux vendu par la société Saint-Gobain, présente une transmission supérieure à 80% au delà de 360 nm ce qui peut suffire pour certaines réalisations et certaines applications.

Des verres suffisamment transparents aux UV sont décrits dans la demande FR 2889886 incorporée ici par référence.

Les parois diélectriques peuvent être de toute forme : le contour des parois peut être polygonal, concave ou convexe, notamment carré ou rectangulaire, ou courbe, de rayon de courbure constant ou variable, notamment rond ou ovale.

Pour une protection mécanique, un isolant électrique supplémentaire peut être aussi une autre paroi diélectrique, notamment verrière, qui est feuilletée à au moins l'une des parois verrières constituant la lampe, par l'intermédiaire d'un film plastique intercalaire ou autre matériau, notamment résine, susceptible de faire adhérer entre eux les deux substrats.

Comme film plastique intercalaire on peut citer un élément en matériau polymère, par exemple en polyéthylène téréphtalate (PET), en polyvinyl butyral (PVB), en éthylène-vinyl acétate (EVA), en polyuréthane (PU) par exemple avec une épaisseur entre 0,2 mm et 1,1 mm, notamment entre 0,3 et 0,7 mm

Dans la structure de lampe plane selon l'invention, la pression de gaz dans l'espace interne peut être de l'ordre de 0,05 à 1 bar, avantageusement de l'ordre de 0,05 à 0,6 bar. Le gaz utilisé est un gaz ionisable susceptible de constituer un plasma (« gaz plasmagène »), notamment le xénon, le néon, purs ou en mélange.

L'invention s'applique à toute lampe pour tout type de source lumineuse (gaz plasmagène, luminophore, etc.), de toute taille.

Les utilisations d'une lampe plane peuvent être diverses : lampe à éclairage monodirectionnel et/ou bidirectionnel, lampe pour la décoration, rétroéclairage d'écrans).

L'invention vise par exemple la réalisation d'éléments architecturaux ou décoratifs éclairants et/ou à fonction d'affichage

(éléments signalétiques, type panneau d'issue de secours, et/ou avec logo ou marque lumineuse), tels que des luminaires, des parois lumineuses notamment suspendues, des dalles lumineuses...

Le panneau lumineux selon l'invention peut aussi être destiné au bâtiment, au véhicule de transport, à l'éclairage routier, au mobilier urbain, domestique, à l'électronique.

Le panneau lumineux peut en particulier être un plafonnier, un panneau d'abribus, une paroi d'un présentoir, d'un étalage de bijouterie ou d'une vitrine, être un élément d'étagère ou de meuble, une façade d'un meuble, une tablette éclairante de réfrigérateur, être une paroi d'aquarium, d'une serre. Il peut être aussi un miroir éclairant. Le panneau lumineux peut servir à l'éclairage d'une paroi de salle de bains ou d'un plan de travail de cuisine.

On peut aussi penser à équiper de la lampe selon l'invention, des portes vitrées, notamment coulissantes, les cloisons internes entre les

pièces dans un bâtiment, notamment dans des bureaux, ou entre deux zones/compartiments de moyens de locomotion terrestres, aériens ou maritimes, ou pour équiper des vitrines ou tout type de contenants.

Un éclairage monodirectionnel est utile par exemple pour le rétroéclairage d'écran notamment à cristaux liquides (LCD).

Naturellement, pour un éclairage bidirectionnel, tous les éléments orientés plus à l'extérieur que la source lumineuse de la structure sont, sur une partie commune, sensiblement transparents ou globalement transparents (par exemple sous forme d'un arrangement de motifs absorbants ou réfléchissants répartis pour laisser passer entre eux suffisamment la lumière émise), ou translucides.

Dans un mode de réalisation, les électrodes, l'(les) éventuelle(s) couche(s) de luminophore(s), le ou des éventuels conducteurs de sécurité ainsi que l'isolant électrique sont en des matériaux transmettant la lumière visible ou apte à une transmission globale de la lumière visible.

La lampe dans le visible peut faire partie d'une fenêtre (imposte etc), être intégrée dans un double vitrage, notamment constituer une fenêtre éclairante (sur toute sa surface ou non). La lampe dans le visible peut ainsi équiper toute fenêtre de bâtiment ou de moyens de locomotion (fenêtres de train, hublots de cabine de bateau ou d'avion, de toit, de vitre latérale de véhicules industriels voire de portions de lunette arrière ou de pare-brise).

Il peut être en outre avantageux d'incorporer dans la lampe (UV) un revêtement ayant une fonctionnalité donnée. Il peut s'agir d'un revêtement à fonction de blocage des rayonnements de longueur d'onde dans l'infrarouge par exemple pour une compatibilité électromagnétique à fonction bas-émissive (par exemple en oxyde de métal dopé comme SnO2 : F ou oxyde d'indium dopé à l'étain ITO) ou de contrôle solaire pour les applications bâtiment et/ou automobile Pour ce faire, on peut aussi utiliser par exemple une ou plusieurs couches d'argent entourées

de couches en diélectrique, ou des couches en nitrures comme TiN ou ZrN ou en oxydes métalliques ou en acier ou en alliage Ni-Cr).

On peut souhaiter une fonction anti-salissures (revêtement photocatalytique sur les faces externes comprenant du TiO ₂ au moins partiellement cristallisé sous forme anatase), ou encore un empilement anti-reflet du type par exemple Si3N ₄ /SiO ₂ /Si3N ₄ /SiO ₂ sur les faces externes.

La lampe UV telle que décrite précédemment peut être utilisée tant dans le domaine industriel par exemple pour l'esthétique, le biomédical, l'électronique ou pour l'alimentaire que dans le domaine domestique, par exemple pour la décontamination d'eau du robinet, d'eau potable de piscine, d'air, le séchage UV, la polymérisation.

En choisissant un rayonnement dans l'UVA voire dans l'UVB, la lampe UV telle que décrite précédemment peut être utilisée : - comme lampe à bronzer (notamment 99,3% dans l'UVA et

0,7% dans l'UVB selon les normes en vigueur), notamment intégrée dans une cabine de bronzage

- pour les traitements dermatologiques (notamment, un rayonnement dans l'UVA à 308 nm), - pour les processus d'activation photochimique, par exemple pour une polymérisation, notamment de colles, ou une réticulation ou pour le séchage de papier,

- pour l'activation de matière fluorescente, telle que l'éthidium bromide utilisée en gel, pour des analyses d'acides nucléiques ou de protéines,

- pour l'activation d'un matériau photocatalytique par exemple pour réduire les odeurs dans un réfrigérateur ou les saletés.

En choisissant un rayonnement dans l'UVB, la lampe sert pour favoriser la formation de vitamine D sur la peau. En choisissant un rayonnement dans l'UVC, la lampe UV telle que décrite précédemment peut être utilisée pour la

désinfection/stérilisation d'air, d'eau ou de surfaces par effet germicide, notamment entre 250 nm et 260 nm.

En choisissant un rayonnement dans l'UVC lointain ou de préférence dans le VUV pour la production d'ozone, la lampe UV telle que décrite précédemment sert notamment pour le traitement de surfaces, en particulier avant dépôt de couches actives pour l'électronique, l'informatique, l'optique, les semi-conducteurs ...

D'autres détails et caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels :

- les figures 1, l' et 1" représentent respectivement une vue schématique en coupe latérale d'une lampe plane selon l'invention et des vues partielles de dessus de la première électrode, - les figures 2 et 2' représentent respectivement une vue schématique en coupe latérale d'une lampe plane dans une autre forme de réalisation selon l'invention et des vues partielles de dessus de la première électrode.

On précise que pour un souci de clarté les différents éléments des objets représentés ne sont pas nécessairement reproduits à l'échelle.

La figure 1 est une vue schématique en coupe latérale d'une lampe plane 1 formée par de première et deuxième parois 2, 3 par exemple environ 3 mm d'épaisseur, rectangulaire et en verre silicosodocalcique.

Les première et deuxième feuilles de verre 2, 3 présentant chacune :

- des faces dites externes 21, 31, - et des faces dites internes 22, 32 qui portent chacune un revêtement de matériau photoluminescent 6 par exemple transparent et par exemple sous forme de particules

luminophores dispersées dans une matrice inorganique par exemple à base de silicate de lithium.

Les feuilles de verre 2, 3 sont associées avec mise en regard de leurs faces internes 22, 32 et sont assemblées par l'intermédiaire d'une fritte de scellage 8 par exemple à environ 1 mm des bords. Le joint de scellement est en retrait des feuilles par exemple de 1 mm.

Dans un espace dit interne 10 entre les feuilles de verre 2, 3 règne une pression réduite, en général de l'ordre du dixième d'atmosphère, d'un gaz rare tel que le xénon, éventuellement en mélange avec du néon ou de l'hélium.

Pour sa fabrication, on dépose sur la bande périphérique interne des deux parois, la fritte de scellement et on scelle à haute température.

On prélève ensuite au moyen d'une pompe à travers le trou 12, l'atmosphère contenue dans l'enceinte scellée et on la remplace par le mélange xénon/néon. Lorsque la pression souhaitée de gaz est atteinte, on présente la pastille de scellement 13 devant l'ouverture du trou 12, autour de laquelle a été déposé un cordon d'alliage de brasure. On active une source de chaleur à proximité de la brasure de façon à provoquer le ramollissement de cette dernière, la pastille 13 se plaque par gravité contre l'orifice du trou et est ainsi brasée sur la paroi 2 en formant un bouchon hermétique.

L'espace interne 10 renferme la première électrode 4 par exemple une plaque métallique, d"épaisseur par exemple de l'ordre de 1 mm. La plaque présente de préférence des trous traversants 41 par exemple sous forme des rainures longitudinales s'étendant sur la quasi- totalité de la longueur de la plaque (comme montré en figure l'). La largeur de chaque rainure est par exemple de l'ordre de 1 cm. Les rainures sont espacées de 3 cm. En variante, on remplace les rainures par des rangées parallèles de trous ronds ou d'autre forme, par exemple des losanges jointifs (comme montré en figure 1") ou non. La plaque 4 toute entière peut

être percée, organisée alors comme une grille avec des bandes restantes de 0,5 mm environ.

La première électrode 4 peut être revêtue d'un isolant électrique de protection (non montré) par exemple un oxyde, un nitrure, notamment une silice, un nitrure de silicium, un sulfate de baryum, un oxyde de manganèse, une alumine. Cet isolant peut recouvrir en outre les trous 41.

La plaque métallique 4 est de dimensions inférieures à la distance entre les deux bords opposés de scellement, donc inférieures aux première et deuxième parois 2, 3.

La plaque métallique 4 est espacée des première et deuxième parois et maintenue par un ou de préférence des espaceurs 9 en verre disposés de part et d'autre de la feuille et par un espaceur métallique 9' (ou, en variante, en verre métallisé), situé en bordure de la première électrode (comme montré en figure l'). Les écartements entre la plaque 4 et les parois 2, 3 sont constants par exemple de 2 mm environ chacun.

Au centre les espaceurs 9 sont par exemple des billes. En périphérie, les espaceurs 9 peuvent être des billes ou être allongés et rectangulaires tout comme l'espaceur 9' (comme montré en figure l').

En variante, on remplace le deuxième espaceur 9' par des cordons ou des plots de brasure, par exemple à base d'étain et d'argent.

Les deuxième et troisième électrodes 5, 5' sont respectivement sur les faces externes 21, 31 des deuxième et première parois. Les deuxième et troisième électrodes 5, 5' sont transparentes : matériau transparent ou réparti pour une transmission globale dans le visible.

Ce sont de préférence des couches électroconductrices, en couche mince, notamment de l'argent déposée par pulvérisation et/ou en oxyde conducteur transparent. Il peut s'agir de multicouches transparentes comportant chacune une fine couche métallique fonctionnelle, par exemple de l'argent entre deux couches diélectriques.

II peut aussi s'agir d'un réseau de pistes conductrices par exemple en cuivre ou autre conducteur photolithographié ou de préférence sérigraphié (type émail, notamment à base de fritte de verre fondue à l'argent ou d'encre) ou d'encre chargée de particules conductrices déposée par jet d'encre, ou encore des fils.

Les électrodes 4, 5, 5' sont reliées à une source d'alimentation électrique alternative (non montrée) par des câbles 11, 11', 11" de préférence tous extérieurs à l'espace interne 10.

Plus précisément, la première électrode 4 est à un potentiel VO de l'ordre de 800 V voire 600 V, et une haute fréquence fo par exemple de 40 à 50 kHz.

Les deuxième et troisième électrodes 5 sont à des potentiels Vl, Vl par exemple reliés à la masse.

Dans des zones périphériques de la face interne 22 et des faces externes 21, 31, par exemple le long de bords longitudinaux, sont prévues des zones électroconductrices 61, 62, 63 de préférence sous forme des bandes, larges de quelques mm par exemple.

La bande conductrice 61 s'étend de part et d'autre du joint de scellement 8 et est en contact électrique (par pression, brasure, collage conducteur...) avec l'espaceur conducteur 9'.

Les bandes 61, 62, 63 sont par exemple sous forme de couches métalliques, de préférence en émail conducteur (argent etc) et sérigraphiées.

La lampe 1000 éclaire par ses deux faces 21, 31. Pour un éclairage orienté on peut prévoir un miroir ou l'une des deuxième et troisième électrodes est choisie réfléchissante (en aluminium etc).

Pour une lampe alternative, on peut supprimer les luminophores et choisir un gaz émetteur de lumière, par exemple colorée, tamisée.

Pour une lampe UV alternative, on choisit la ou les parois en matériau laissant passer les UV (quartz etc), de même pour les deuxième et troisième électrodes. On supprime les luminophores, la source UV étant alors un gaz, ou on les remplace pour émettre dans

une gamme d'UV spécifique.

Les électrodes ne sont pas nécessairement en même matériau.

Dans la forme de réalisation de la figure 2, la structure de la lampe l' reprend fondamentalement la lampe 1 de la figure 1 mis à part les éléments décrits ci après.

La plaque formant la première électrode est remplacée par une feuille de verre 7 revêtue sur ses faces principales de couches conductrices 4, 4' (ou en variante étant un verre armé) par exemple comme celles déjà décrites pour les électrodes 5, 5' et éventuellement protégées du bombardement par le matériau déjà décrit pour le premier mode. La feuille 7 est de mêmes dimensions que les parois 2, 3 et est scellée aux parois par deux joints de scellement 8, 8'. Les couches dépassent à l'extérieur de l'espace interne, sur un bord longitudinal pour l'alimentation électrique à VO.

La feuille et les couches 4, 4' sont percées. Les trous traversants 71 de la feuille sont par exemple ronds, comme montrés en figure 2'.

Les deuxième et troisième électrodes 5, 5' sont des fils métalliques intégrés dans les parois. Les exemples qui viennent d'être décrits ne limitent nullement l'invention.

Dans le cas d'une activation par un gaz plasmagène, une distribution différenciée du photoluminescent dans certaines zones permet de ne convertir l'énergie du plasma en rayonnements visibles que dans les zones en question, afin de constituer des zones lumineuses (elles-mêmes opaques ou transparentes en fonction de la nature du photoluminescent) et des zones en permanence transparentes juxtaposées.

La zone lumineuse peut aussi former un réseau des motifs géométriques (lignes, plots, ronds, carrés ou toute autre forme) et les espacements entre motifs et/ou les tailles de motifs peuvent être variables.

Les parois peuvent être de toute forme : un contour peut être polygonal, concave ou convexe, notamment carré ou rectangulaire, ou courbe, de rayon de courbure constant ou variable, notamment rond ou ovale. Les parois peuvent être planes ou bombées, de préférence maintenues à distance constante.

Les parois peuvent être des substrats verriers, à effet optique, notamment colorées, décorées, structurées, diffusantes....

La structure peut être scellée par voie minérale (fritte de verre par exemple), à l'aide d'un matériau sensiblement transparent (verre, ...) ou avec une colle (silicone).