LAMPE PLANE UV A DECHARGE ET UTILISATIONS

La présente invention concerne le domaine des lampes planes UV (UV pour ultraviolet) et en particulier a trait aux lampes planes UV à décharge et aux utilisations de telles lampes UV.

Les lampes UV classiques sont formées par des tubes fluorescents UV remplis de mercure et disposés côte à côte pour former une surface émettrice.

Ces tubes ont une durée de vie limitée. En outre, l'homogénéité du rayonnement UV émis est difficile à obtenir pour des grandes surfaces. Enfin, de telles lampes sont lourdes et encombrantes.

Le document JP2004152534 décrit une lampe plane UV avec des première et deuxième parois planes, maintenues sensiblement parallèles et scellées entre elles délimitant un espace interne rempli d'un mélange d'argon et de mercure émetteur dudit rayonnement UV. La première paroi est en quartz et la deuxième paroi est en matériau diélectrique tel qu'un verre.

Deux électrodes, chacune constituée d'une bande, sont respectivement disposées sur la face externe principale de la première paroi et sur la face interne principale de la deuxième paroi et à des bords opposés. Pour améliorer les performances optiques, la première électrode est en outre disposée de part et d'autre d'un trou traversant la première paroi. Et un tube de verre vient envelopper le trou pour former ainsi un bouchon hermétique.

La décharge n'est pas homogène et cette lampe est de structure et de fabrication complexes.

L'invention a pour objet de fournir une lampe UV plane, avec des performances optiques satisfaisantes, notamment une décharge homogène et de conception et/ou de fabrication simples.

A cet effet, l'invention propose une lampe plane transmettant un rayonnement dans l'ultraviolet, dit UV, comprenant :

- des première et deuxième parois diélectriques planes en regard, maintenues sensiblement parallèles et scellées entre elles, délimitant un espace interne rempli de gaz émetteur dudit rayonnement UV et/ou susceptible d'exciter un matériau luminophore émettant ledit rayonnement UV, ledit matériau

luminophore étant disposé sur une face principale interne de la première et/ou de la deuxième paroi, les faces internes des parois se faisant face, la première et/ou la deuxième paroi diélectrique étant en un matériau transmettant ledit rayonnement UV, - des électrodes constituées d'une première électrode intégrée à la première paroi ou sur la face principale externe de la première paroi, et d'une deuxième électrode sur la face principale interne de la deuxième paroi, les première et deuxième électrodes étant à des potentiels distincts, donnant ainsi une décharge perpendiculaire aux parois, la première électrode et/ou la deuxième électrode étant à base d'un matériau transmettant ledit rayonnement UV ou arrangé pour une transmission globale suffisante audit UV, les première et deuxième électrodes s'étendant sur des surfaces de dimensions au moins sensiblement égales à la surface des parois dans l'espace interne.

Avec cette configuration d'électrodes, l'homogénéité de la décharge est assurée et la distance entre les électrodes est faible, ce qui permet d'allumer la lampe UV selon l'invention avec une tension de décharge relativement basse. Les performances optiques sont satisfaisantes. La lampe UV selon l'invention est à barrière diélectrique avec une seule épaisseur de diélectrique à savoir la première paroi.

La lampe UV selon l'invention peut prendre des dimensions de l'ordre de celles atteintes actuellement avec les tubes fluorescents, ou bien supérieures, par exemple d'au moins 1 m ² . La lampe doit être hermétique, le scellement périphérique peut être fait de différentes manières :

- par un joint de scellement (polymérique, type silicone, ou encore minéral, type fritte de verre),

- par 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 préférence, le facteur de transmission de la lampe UV selon l'invention autour du pic dudit rayonnement UV peut être supérieur ou égal à

50%, encore plus préférentiellement supérieur ou égal à 70%, et même supérieur ou égal à 80%.

La première électrode peut être associée à la face externe de la paroi diélectrique en jeu de différentes manières : elle peut être directement déposée sur la face externe ou être sur un élément porteur diélectrique, lequel est assemblé à la paroi de sorte que l'électrode soit plaquée contre sa face externe.

Cet élément porteur diélectrique, de préférence mince, peut être un film plastique, notamment un intercalaire de feuilletage avec un contre verre pour une protection mécanique, ou une feuille diélectrique par exemple collée par une résine ou un joint minéral de préférence en périphérie pour laisser passer l'UV le cas échéant.

Des matières plastiques qui conviennent sont par exemple : - le polyuréthane (PU) utilisé souple, le copolymère éthylène/acétate de vinyle (EVA) ou le polyvinyl butyral (PVB), ces plastiques servant comme intercalaire de feuilletage, par exemple avec une épaisseur entre 0,2 mm et 1,1 mm, notamment entre 0,3 et 0,7 mm, éventuellement porteur de la première électrode (de préférence si ce côté est non émetteur, donc une lampe UV monodirectionnelle), - le polyuréthane rigide, les polycarbonates, des acrylates comme le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), éventuellement porteur de la première électrode, (de préférence si ce côté est non émetteur, donc une lampe UV monodirectionnelle).

On peut aussi utiliser du PE, du PEN ou du PVC ou encore le poly(téréphtalate d'éthylène (PET), ce dernier pouvant être mince, notamment entre 10 et 100 μm, et pouvant porter la première électrode.

Le cas échéant, on veille naturellement à la compatibilité entre différents plastiques utilisés, notamment à leur bonne adhérence.

Naturellement, tout élément diélectrique rajouté est choisi transmettant ledit rayonnement UV s'il est disposé d'un côté émetteur de la lampe UV.

La première et/ou la deuxième électrode peut être discontinue en formant des zones d'électrodes discontinues (espacées entre elles) et/ou en en étant une couche avec des zones sans couche isolantes. On peut former

un réseau unidimensionnel ou bidimensionnel de zones d'électrodes (rangée(s) de lignes, de bandes, de grille ...).

Le rayonnement UV peut être transmis par un seul côté, (de préférence la première paroi). Dans ce cas, on peut préférer choisir une électrode réfléchissante pour le coté non émetteur.

De préférence, le rayonnement UV peut être bidirectionnel, de même intensité ou d'intensité distincte des deux côtés de la lampe.

Pour gagner en compacité, en temps de fabrication et/ou en transmission UV, la première électrode n'est pas couverte par un diélectrique (notamment par un diélectrique (film etc) couvrant la surface.

On peut éventuellement prévoir une surcouche de protection discontinue (par exemple diélectrique), superposée à la couche.

On peut éventuellement prévoir une sous-couche fonctionnelle (par exemple diélectrique, barrière, d'accrochage ...) sous la couche d'électrode, et de préférence discontinue et de manière analogue à la couche d'électrode.

Avec un matériau d'électrode transmettant ledit rayonnement UV, la première et/ou la deuxième électrode peut couvrir sensiblement toute la surface inscrite dans l'espace interne, par exemple être une couche pleine

II peut s'agir notamment d'une couche très mince d'or, par exemple de l'ordre de 10 nm, ou de métaux alcalins tels que potassium, rubidium, césium, lithium ou potassium par exemple de 0,1 à 1 μm, ou encore être en un alliage par exemple avec 25% sodium et 75% de potassium.

On peut aussi naturellement augmenter la transmission par des discontinuités de couche. .Le matériau d'électrode (première et/ou deuxième électrode) n'est pas nécessairement suffisamment transparent aux UV.

- de l'oxyde d'étain dopé fluor (SnO ₂ : F), 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), les oxydes conducteurs sont par exemple déposés sous vide,

- un métal : de l'argent, du cuivre ou de l'aluminium, de l'or molybdène, tungstène, titane, nickel, chrome, platine

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

Un matériau d'électrode (première électrode et/ou deuxième électrode) relativement opaque audit rayonnement UV 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 of USA » (e.g. Produit No. AG-IJ-G-IOO-Sl), ou « Harima Chemicals, Inc. » du Japon

(séries NP).

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

Pour la première électrode et/ou la deuxième électrode (notamment si un rayonnement bidirectionnel est souhaité) on peut choisir :

- 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 première électrode et/ou la deuxième électrode est essentiellement minérale.

L'arrangement de la première électrode et/ou de la deuxième électrode peut être obtenu directement par dépôt(s) de matériau(x) électroconducteur(s) 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 plane ou rotative, 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.

Aussi, dans cette configuration, la première et/ou la deuxième électrode peuvent être discontinues.

La première et/ou la deuxième électrode peut être ainsi principalement sous forme d'une série de bandes (ou lignes) équidistantes, lesquelles pouvant être reliées par une bande notamment périphérique pour une alimentation électrique commune. Les bandes peuvent être linéaires, ou être de formes plus complexes, non linéaires, par exemple coudées, en V, ondulées, en zigzag.

La première et la deuxième électrode peuvent être par exemple sous forme de peignes interpénétrés avec un écart constant entre dents adjacentes.

Les bandes peuvent être linéaires et sensiblement parallèles, présentant une largeur 11 et étant espacées d'une distance dl, le rapport 11 sur dl pouvant être compris entre 10% et 50%, pour permettre une transmission globale UV d'au moins 50%, le rapport ll/dl pouvant aussi être ajusté en fonction de la transmission de la paroi associée.

Plus largement, la première et/ou la deuxième électrode peut être au moins deux séries de bandes (ou lignes) croisées, par exemple organisées en tissu, toile, grille. Par exemple, on choisit pour toutes les séries de bandes, la même taille de bande et d'espacement entre bandes adjacentes.

Par ailleurs, chaque bande peut être pleine ou de structure ouverte.

Les bandes pleines peuvent être notamment formées à partir de fils conducteurs jointifs (parallèles ou en tresse, etc) ou d'un ruban (en cuivre, à coller,..) ou à partir d'un revêtement déposé par tous moyens connus de l'homme du métier tels que des dépôts par voie liquide, dépôts sous vide

(pulvérisation magnétron, évaporation), par pyrolyse (voie poudre ou gazeuse) ou par sérigraphie. Pour former des bandes, en particulier, il est possible d'employer des systèmes de masquage pour obtenir directement la répartition recherchée, ou encore, de graver un revêtement uniforme par ablation laser, par gravure chimique ou mécanique.

Chaque bande à structure ouverte peut aussi être formée d'une ou plusieurs séries de motifs conducteurs, formant un réseau. Le motif est notamment géométrique, allongé ou non (carré, rond, etc).

Chaque série de motifs peut être définie par des motifs équidistants, avec un pas donné dit pi entre motifs adjacents et une largeur dite 12 de motifs. Deux séries de motifs peuvent être croisées. Ce réseau peut être notamment organisé comme une grille, comme un tissu, une toile. Ces motifs sont par exemple en métal comme le tungstène, le cuivre ou le nickel.

Chaque bande à structure ouverte peut être à base de fils conducteurs et/ou de pistes conductrices.

Aussi, on peut obtenir une transmission globale aux UV en adaptant le rapport 11 sur dl de la ou des série de bandes en fonction de la transmission souhaitée et/ou en adaptant, en fonction de la transmission souhaitée, la largeur 12 et/ou le pas pi de bandes à structure ouverte.

Ainsi, le rapport largeur 12 sur pas pi peut être de préférence inférieur ou égal à 50% de préférence inférieur ou égal à 10%, encore plus préférentiellement inférieur ou égal à 1%. Par exemple, le pas pi peut être compris entre 5 μm et 2 cm, de préférence entre 50 μm et 1,5 cm, encore plus préférentiellement 100 μm et 1 cm, et la largeur 12 peut être entre 1 μm et 1 mm, de préférence entre 10 et 50 μm.

A titre d'exemple, on peut utiliser un réseau de pistes conductrices (en grille, etc) avec un pas pi entre 100 μm et 1 mm, voire 300 μm, et une largeur 12 de 5 μm à 200 μm, notamment inférieur ou égal à 50 μm voire entre 10 à 20 μm.

Un réseau de fils conducteurs peut avoir un pas pi entre 1 et 10 mm, notamment 3 mm, et une largeur 12 entre 10 et 50 μm, notamment entre 20 et 30 μm.

Ces fils peuvent être intégrés au moins en partie dans la paroi diélectrique associée, ou alternativement pour la deuxième électrode au moins en partie intégrés dans un intercalaire de feuilletage, notamment PVB ou PU.

Pour faciliter l'alimentation électrique, la deuxième électrode peut dépasser de l'espace interne, par au moins un bord voire sur la tranche de la deuxième paroi. On peut ainsi raccorder un câble électrique par exemple dans une gorge entre le scellement et les bords des parois ou sur la tranche.

Pour plus de simplicité et pour faciliter le scellement, les première et deuxième parois diélectriques peuvent être en matériaux identiques ou au moins de coefficient de dilatation proche.

Le matériau transmettant ledit rayonnement UV de la première et/ou de la deuxième paroi diélectrique peut être choisi 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'exemple 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 Cb, 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. 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. 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.

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

Les parois diélectriques peuvent être légèrement bombées selon un même rayon de courbure, et sont de préférence maintenues à distance constante un espaceur (par exemple cadre périphérique) ou des espaceurs (ponctuels etc) en périphérie ou de préférence répartis (régulièrement, uniformément) dans l'espace interne. Par exemple il s'agit de billes de verre. Ces espaceurs, que l'on peut qualifier de ponctuels lorsque leurs dimensions sont considérablement inférieures aux dimensions des parois verrières, peuvent affecter des formes diverses, notamment sphériques, sphériques bi- tronquées à faces parallèles, cylindrique, mais aussi parallélépipédiques à section polygonale, notamment en croix, telles que décrites dans le document WO 99/56302.

L'écartement entre les deux parois diélectriques peut être fixé par les espaceurs à une valeur de l'ordre de 0,3 à 5 mm. Une technique de dépose des espaceurs dans des vitrages isolants sous vide est connue de FR-A-2 787

133. Selon ce procédé, on dépose sur une plaque de verre des points de colle, notamment de l'émail déposé par sérigraphie, d'un diamètre inférieur ou égal au diamètre des espaceurs, on fait rouler les espaceurs sur la plaque de verre de préférence inclinée de manière à ce qu'un unique espaceur se colle sur chaque point de colle. On applique ensuite la seconde plaque de verre sur les espaceurs et on dépose le joint de scellage périphérique.

Les espaceurs sont réalisés en un matériau non-conducteur pour ne pas participer aux décharges ou faire de court-circuit. De préférence, ils sont réalisés en verre, notamment de type sodocalcique. Pour éviter une perte de lumière par absorption dans le matériau des espaceurs, il est possible de revêtir la surface des espaceurs d'un matériau transparent ou réfléchissant les UV ou avec un matériau luminophore identique ou différent de celui utilisé pour le(s) paroi(s) verrier(s).

Suivant une réalisation, la lampe UV peut être produite en fabriquant tout d'abord une enceinte scellée où la lame d'air intermédiaire est à pression atmosphérique, puis en faisant le vide et en introduisant le gaz à plasma à la pression souhaitée. Suivant cette réalisation, l'une des parois comporte au moins un trou percé dans son épaisseur obstrué par un moyen de scellement.

La lampe UV peut avoir une épaisseur totale inférieure ou égale à 30 mm, préférentiellement inférieure ou égale à 20 mm.

De préférence les parois sont scellées par un joint de scellement périphérique qui est minéral, par exemple à base de fritte de verre.

On peut choisir le(s) revêtement(s) luminophore(s) en fonction du ou des UV que l'on souhaite produire. II 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 Oi ₀ :Gd, Pr, le LaB ₃ O ₈ :Gd, Pr, le (CaZn) ₃ (PO ₄ ) ₂ :TI.

II 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)AluOi ₉ :Ce, le BaSi ₂ O ₅ : Pb, le YPO ₄ :Ce, le (Ba,Sr,Mg) ₃ Si ₂ 0 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.

Ainsi, le gaz peut consister en un gaz ou un mélange de gaz choisi parmi les gaz rares et/ou les halogènes. Le taux d'halogène (en mélange avec un ou des gaz rares) peut être choisi inférieur à 10% par exemple 4%. On peut aussi utiliser des composés halogènes. Les gaz rares et les halogènes présentent l'avantage d'être insensibles aux conditions climatiques.

Le tableau 1 ci-après indique les pics de rayonnement des gaz émetteurs d'UV et/ou excitateurs des luminophores.

Tableau 1

Encore plus préférentiellement, on choisira comme gaz un ou des gaz rares, notamment le xénon.

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), - 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, ... La lampe peut être intégrée par exemple dans un équipement électroménager tel que réfrigérateur, tablette de cuisine.

La lampe UV peut prendre des dimensions de l'ordre de celles atteintes actuellement avec les tubes fluorescents, ou bien supérieures, par exemple d'au moins 1 m ² . D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention

apparaissent à la lecture de l'exemple de la lampe plane UV illustrée par la figure 1 qui représente schématiquement une vue de coupe latérale d'une lampe plane UV à décharge dans un mode de réalisation de l'invention.

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 présente une lampe plane UV 1 à décharge comportant des première et deuxième plaques 2, 3, par exemple rectangulaires, présentant chacune une face externe 21, 31 et une face interne 22, 32. La lampe 1 émet un rayonnement UV bidirectionnel par ses faces externes 31, 32. La surface de chaque plaque 2, 3 est par exemple de l'ordre de Im ² voire au-delà et leur épaisseur de 3 mm.

Les plaques 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 une fritte de verre de coefficient de dilation thermique voisin de celui des plaques 2, 3.

En variante, les plaques sont assemblées par une colle par exemple silicone ou encore par un cadre en verre thermoscellé. Ces modes de scellement sont préférables si l'on choisit des plaques 2, 3 avec des coefficients de dilation trop distincts. L'écartement entre les plaques est imposé (à une valeur généralement inférieure à 5 mm) par des espaceurs 9 en verre disposés entre les plaques. Ici, l'écartement est par exemple de 1 à 2 mm.

Les espaceurs 9 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 matériau réfléchissant les UV.

La première plaque 2 présente à proximité de la périphérie un trou 13 percé dans son épaisseur, de quelques millimètres de diamètre dont l'orifice externe est obstrué par une pastille de scellement 12 notamment en cuivre soudée sur la face externe 21.

Dans l'espace 10 entre les plaques 2, 3 règne une pression réduite de 200 mbar d'un mélange de xénon et d'indium 7 pour émettre un rayonnement excitateur dans l'UVC.

La lampe 1 sert par exemple de lampe à bronzer. La face interne 22 (et éventuellement la face 32) porte un revêtement

6 de matériau luminophore émettant un rayonnement dans l'UVA de préférence au-delà de 350 nm tel que le YPO ₄ :Ce (pic à 357 nm) ou le (Ba,Sr,Mg) ₃ Si ₂ 0 ₇ : Pb (pic à 372 nm), ou le SrB ₄ O ₇ : Eu (pic à 386 nm).

On choisit un verre silicosodocalcique tel que le Planilux vendu par la société Saint-Gobain qui assure une transmission UVA autour de 350 nm supérieure à 80% à bas coût. Son coefficient de dilatation est d'environ 90 10 ^"8 K ^"1 .

Naturellement, on peut choisir d'autres luminophores et un verre borosilicate pour transmettre un UVA vers 300-330 nm. On peut aussi choisir un luminophore à base de gadolinium et un verre borosilicate (par exemple de coefficient de dilatation d'environ 32 10 ^"8 K ^"1 ) ou un verre silicosodocalcique avec moins de 0,05% de Fe ₂ O ₃ , ainsi qu'un gaz rare comme le xénon seul ou en mélange avec l'argon et/ou le néon.

Dans une autre variante, la lampe 1 émet dans l'UVC, pour un effet germicide on choisit alors un luminophore comme le LaPO ₄ : Pr ou le CaSO ₄ : Pb et pour les parois, de la silice ou du quartz ainsi qu'un gaz rare comme le xénon de préférence seul ou en mélange avec l'argon et/ou le néon.

Chaque électrode 4, 5 est sous forme d'au moins deux séries croisées de bandes 41, 51, bandes par exemple pleines, respectivement disposées sur la face externe 21 et interne 32. Chaque électrode peut être ainsi organisée comme une grille, un tissu, une toile.

De préférence chaque bande 41, 51 est de largeur 11 et avec un espacement interbandes dl.

Si le matériau d'électrode est relativement opaque aux UV, on adapte alors le rapport largeur des bandes 11 sur largeur de l'espace interbandes dl en conséquence pour augmenter la transmission globale aux UV.

Par exemple, on choisit un rapport largeur 11 sur largeur dl de l'espace interbandes de l'ordre de 20% ou moins, par exemple la largeur 11 est égale à 4 mm et la largeur dl de l'espace interbandes est égale à 2 cm. Le matériau d'électrode est par exemple de l'argent déposé de préférence par sérigraphie ou encore déposé en couche mince par pulvérisation, ou encore du cuivre gravé par photolithographie.

On peut aussi choisir pour les parois des verres Planilux avec chacun une couche d'oxyde d'étain dopé fluor qui est gravée pour former les électrodes 4, 5 avec une largeur égale à 1 mm et un espace égal à 5 mm

permettant d'obtenir une transmission globale de 85% environ à partir de 360 nm, en gardant une homogénéité très satisfaisante.

En variante, chaque bande est à structure ouverte et peut être formée d'un réseau de motifs conducteurs, par exemple géométriques (carré, rond,...), pour augmenter encore la transmission globale aux UV.

Chacune des électrodes 4, 5 est alimentée via un clinquant souple 11, 11' ou en variante via un fil soudé. L'électrode 4 est à un potentiel VO de l'ordre de 1100 V et de fréquence entre 10 et 100 kHz, par exemple 40 kHz. L'électrode 5 est à la masse. Alternativement, les électrodes 4 et 5 sont alimentées par exemple des signaux en opposition de phase, par exemple respectivement à 550 V et -550 V.

L'électrode 4 peut être en liaison électrique avec une bande d'amenée de courant 61 (couramment appelée « bus bar ») qui recouvre les bandes 41 en périphérie d'au moins un bord longitudinal de la paroi 2 et sur laquelle est soudé le clinquant 11 délivrant le signal haute fréquence.

L'électrode 5 peut être en liaison électrique avec une bande d'amenée de courant 62 (couramment appelée « bus bar ») qui recouvre les bandes 51 en périphérie d'au moins un bord longitudinal de la paroi 2 et sur laquelle est soudé le clinquant 11' à la masse.

Cette bande peut être en émail à l'argent sérigraphié ou être déposée par jet d'encre.

Pour faciliter l'alimentation électrique, la deuxième électrode 5 dépasse de l'espace interne 10, ici par le bord longitudinal voire sur la tranche de la deuxième paroi. On peut ainsi raccorder un câble électrique par exemple dans une gorge entre le scellement et les bords des parois ou sur la tranche.