FR2915311A1 - Lampe plane a decharge. - Google Patents

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Abstract

La présente invention porte sur une lampe plane à décharge (1000) transmettant dans le visible et/ou l'UV comportant transmettant dans le visible et/ou l'UV comportant des première et deuxième parois diélectriques (2, 3) en regard, maintenues parallèles et scellées par au moins un joint de scellement périphérique (8), délimitant ainsi un espace interne (10) rempli de gaz plasmagène et comprenant une source de lumière UV et/ou visible (6), des première et deuxième électrodes (4, 5) dans des plans distincts parallèles aux première et deuxième parois, la première électrode (4) étant à un potentiel V0 plus élevé que le potentiel V1 de la deuxième électrode, et la première électrode étant agencée dans l'espace interne et plus proche de la première paroi diélectrique que la deuxième électrode. Et la première électrode est espacée de la première paroi diélectrique, les première et deuxième électrodes sont séparées par un isolant électrique plan (7) avec au moins une face principale (71, 72), dite trouée, dotée des trous débouchants (73), l'une au moins des première et deuxième électrodes est en contact avec la face principale trouée et présente des discontinuités au moins dans le prolongement desdits trous.

Description

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. On connaît divers types de lampes planes à décharge. Dans le domaine des lampes UV, on connaît par le document US20004/0227469 une lampe UV comportant une feuille métallique formant une cathode et porteuse d'un diélectrique de type alumine discontinue d'épaisseur inférieure à 1 mm, lequel est recouvert par une anode discontinue en molybdène ou autre réfractaire d'épaisseur entre 0,1 et 1 mm. Les discontinuités ont des diamètres de quelques fractions de mm à 1 cm pour que le rayonnement UV soit émis par le plasma confiné entre les électrodes. Cette lampe UV est insérée dans une chambre de décharge remplie de xénon et sert pour la décontamination de liquides. Cette lampe UV présente l'avantage d'être alimentée par une tension continue ou alternative et fournit une densité de puissance satisfaisante. Toutefois, cette lampe UV est fragile, de durée de vie et d'usage limités. Par ailleurs, dans le domaine des lampes pour l'éclairage, on connaît des lampes planes 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 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 revêtues d'un matériau luminophore, - des première et deuxième électrodes sous forme de couches uniformes transparentes recouvrant les faces internes des première et deuxième parois sous les luminophores, - un conducteur pour la sécurité électrique sous forme d'une couche uniforme transparente recouvrant la face externe de la première paroi. Pour alimenter cette lampe plane, la première électrode est à un potentiel VO de l'ordre de 500 à 700V et la deuxième électrode comme le conducteur sont à la masse. Dans cette lampe, les luminophores sont constamment bombardés par le plasma, ce qui la fragilise. En outre, les électrodes sont nécessairement transparentes pour un éclairage par les deux faces.
Aussi, la présente invention a pour objet de proposer une lampe plane à décharge transmettant dans l'ultraviolet (UV) et/ou le visible, qui soit performante, avec une durée de vie augmentée et une sécurisation électrique à moindre coût, tout en restant robuste et simple d'utilisation. A cet effet, la présente invention propose une lampe plane à décharge transmettant dans l'UV et/ou le visible comportant : - des première et deuxième parois diélectriques, notamment verrières, en regard maintenues parallèles et scellées par au moins un joint de scellement périphérique, 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 parallèles aux première et deuxième parois, la première électrode étant à un potentiel VO plus élevé que le potentiel V1 de la deuxième électrode, la première électrode étant agencée dans l'espace interne, espacée de la première paroi diélectrique, et plus proche de la première paroi diélectrique que la deuxième électrode, les première et deuxième électrodes étant séparées par un isolant électrique plan, notamment parallèle aux parois, avec au moins une face principale, dite trouée, dotée des trous débouchants, l'une au moins des première et deuxième électrodes étant en contact avec la face principale trouée et présentant des discontinuités au moins dans le prolongement des trous. La lampe plane à décharge selon l'invention réunit de nombreux atouts : - une forte efficacité lumineuse du fait des micro-décharges localisées dans les trous de l'isolant électrique, ce qui favorise l'excitation du gaz plasmagène et donc la production d'UV (UV excitateur d'une source de lumière ou d'autre(s) UV, ou formant la source directe d'une lampe UV), - une absence de bombardement direct par le plasma des luminophores (émettant dans le visible et/ou l'UV) éventuellement présents, notamment sur la face interne en regard des trous débouchants, - un vaste choix possible pour les électrodes (opaque ou transparente, en couche, en fils, en plaque...) que le rayonnement soit émis via l'une et/ou les deux parois, - une sécurité électrique plus facilement assurée car la première électrode est interne et espacée de la première paroi par un gaz isolant par exemple de hauteur de 0,5 mm à quelques mm. La première électrode est protégée par les deux parois. La lampe est compacte, facilement transportable et manipulable et s'utilise directement dans de nombreuses applications UV ou d'éclairage, notamment sans recourir à une chambre de décharge additionnelle. L'isolant peut être un simple diélectrique percé, ou être un empilement de diélectriques (isolant feuilleté composite par exemple).
L'électrode avec les discontinuités peut être sur la face principale trouée, posée ou fixée pour tout moyen (adhésif etc) sur cette face principale ou intégrée partiellement à cette face. Plus simplement, elle peut être déposée sur la face principale, notamment sous forme d'une couche discontinue. Pour de meilleures tenues mécanique, thermique et au plasma, et pour éviter toute pollution, l'isolant électrique peut être de préférence (essentiellement) minéral (céramique, vitrocéramique, verrier etc). Encore plus préférentiellement, il peut comprendre (voire consister en) une feuille verrière, par exemple en verre notamment silicosodocalcique, les première et deuxième électrodes étant sur les faces principales opposées de l'isolant électrique. Plus précisément, dans une première conception de l'invention, l'isolant électrique comporte, de préférence consiste en, la feuille minérale espacée des première et deuxième parois diélectriques, les première et deuxième électrodes étant sur les faces principales de la feuille.
De préférence, la feuille minérale peut être à égale distance des première et deuxième parois diélectriques. Des premiers trous peuvent être aveugles, ne débouchant alors que sur les discontinuités de la première électrode (respectivement de la deuxième électrode). La deuxième électrode (respectivement la première électrode) peut alors être indifféremment continue ou discontinue. Des deuxièmes trous éventuels, en regard ou décalés des premiers trous, peuvent être aveugles et débouchant sur les discontinuités de la première électrode (respectivement de la deuxième électrode).
Avec des trous aveugles, l'électrode associée à la face opposée à la face trouée est protégée du bombardement par le plasma. Dans le cas de trous aveugles, la barrière diélectrique entre les électrodes est d'épaisseur correspondant à l'épaisseur restante d'isolant, de préférence faible.
Les trous peuvent être traversants. La lampe n'est alors plus à barrière diélectrique et VO peut être encore abaissé. Dans cette hypothèse, les première et deuxième électrodes peuvent présenter chacune de préférence des discontinuités au moins dans le prolongement des trous traversants. Elles ne subissent qu'un bombardement tangentiel (donc d'intensité limitée) par les côtés. De manière avantageuse, la feuille minérale peut être mince par exemple afin d'augmenter la hauteur de l'espace entre la feuille et chaque paroi pour plus de sécurité électrique ou afin de diminuer la hauteur totale de la lampe pour plus de compacité.
L'épaisseur de cette feuille minérale - voire l'épaisseur totale de l'isolant électrique choisi composite - peut être par exemple inférieure ou égale à 5 mm, notamment entre 0,5 et 2 mm. La feuille minérale peut être avantageusement maintenue à des distances constantes des parois diélectriques par des espaceurs diélectriques disposées 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 majoritairement verriers, par exemple en verre silicosodocalcique. Les espaceurs peuvent avoir une forme sphérique, cylindrique, cubique ou une autre section polygonale par exemple cruciforme. Ces espaceurs peuvent être répartis régulièrement et sur toute la surface de l'isolant électrique. 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. De manière avantageuse, en relation avec cette première conception, l'isolant peut être scellé avec les première et deuxième parois diélectriques par deux joints de scellements périphériques de part et d'autre de l'isolant, joints de préférence en matière (essentiellement) minérale (fritte de verre etc). Et, de préférence, l'isolant est une feuille minérale de dimensions sensiblement identiques aux dimensions des première et deuxième parois diélectriques.
Avec ce double scellement, on peut prévoir de préférence que l'alimentation électrique de chaque électrode, notamment en couche, se fait simplement par mise en liaison électrique de chaque électrode avec une zone électroconductrice périphérique d'alimentation électrique, sur la face interne principale en jeu de l'isolant. Cette zone électroconductrice périphérique peut être (entièrement ou partiellement) à l'extérieur de l'espace interne, voire déborder sur la tranche de l'isolant. Cette zone, par exemple formant une bande dite bus bar , (en émail à l'argent etc) est elle-même reliée, par exemple par brasure à un moyen d'alimentation. Les joints de scellement peuvent être en retrait par rapport aux tranches des parois, par exemple, de 0,5 à quelques mm. La première électrode et/ou la deuxième électrode notamment une couche, peut être dépassante sur un bord de la lampe, à l'extérieur de l'espace interne (donc au delà des joints de scellement) et être reliée à un moyen d'alimentation électrique directement, en particulier si le matériau d'électrode est à base d'argent ou via cette zone électroconductrice périphérique décrite. Dans une deuxième conception de l'invention, la deuxième électrode, l'isolant électrique et la première électrode sont sur la face interne de la deuxième paroi diélectrique, posés ou solidaires (collés, déposés...).
La deuxième électrode, l'isolant électrique et la première électrode peuvent former un empilement de couches. Avec un empilement de trois couches, les trous et discontinuités peuvent être réalisés de préférence par laser.
L'isolant électrique peut être par exemple une couche en silice, alumine mica etc. Le joint de scellement peut être en retrait par rapport aux tranches des parois, par exemple de 0,5 à quelques mm. La deuxième électrode, notamment en couche déposée sur la face interne de la deuxième paroi, peut déborder vers un bord de la lampe, à l'extérieur de l'espace interne (donc au delà du joint de scellement) pour faciliter l'alimentation électrique. La deuxième électrode peut être reliée, sur un bord de la lampe, directement à un câble d'alimentation électrique en particulier si le matériau d'électrode est à base d'argent. La deuxième électrode peut aussi être en liaison électrique avec une zone électroconductrice périphérique d'alimentation électrique sur la face interne de la deuxième paroi et 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. L'isolant électrique peut aussi être une feuille minérale avec sur ses faces principales la première électrode, en couche déposée, voire la deuxième électrode.
La deuxième électrode peut aussi être partiellement intégrée dans la face interne de l'isolant, notamment sous forme de fils conducteurs. Dans cette deuxième conception, la première électrode peut être maintenue à une distance constante de la première paroi diélectrique par des espaceurs au moins en majorité diélectriques, notamment verriers, comme ceux déjà décrits pour la première conception. L'isolant électrique peut avoir des trous aveugles ou traversants comme ceux décrits pour la première conception. Pour l'amenée de courant vers la première électrode, d'autres alternatives sont possibles dans ces deux dernières conceptions, en particulier lorsque l'on prévoit un seul joint de scellement périphérique, scellant directement les parois diélectriques entre elles. Aussi la lampe peut comprendre : - 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 notamment 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). Pour la première conception, on peut prévoir des moyens identiques (espaceur et/ou élément électroconducteur) pour l'alimentation électrique de la deuxième électrode. Si le scellement est en un matériau suffisamment conducteur, on rajoute de préférence un isolant électrique entre le scellement et la première ou la deuxième paroi. 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.
La première électrode peut aussi être alimentée en continu lorsque les trous sont traversants. Plus précisément, dans la première conception de l'invention avec les électrodes internes discontinues, espacées des parois par du gaz et avec des trous traversants, VO est égal à la tension de décharge continue et V1 est à la masse. Un blindage électromagnétique n'est pas nécessaire et il n'y a pas de courant de fuite généré en approchant le corps métallique d'une des parois diélectriques. Dans la première conception de l'invention avec les électrodes internes et espacées des parois par du gaz, on peut, comme deuxième option d'alimentation, choisir une alimentation en alternatif, avec VO égal à la moitié de la tension de décharge, par exemple VO entre 250 et 500 V, et V1 égal à la moitié de la tension de décharge Vd en négatif, par exemple V1 entre -250 et -500 V. On peut aussi faire une répartition dissymétrique, la somme (en valeur absolue) étant égale à VO.
Il n'est pas nécessaire d'ajouter des conducteurs électriques à la masse ou au secteur sur les deux faces externes pour la sécurité électrique afin de limiter le courant de fuite généré approchant le corps métallique d'une des parois diélectriques. En effet, le plasma reste confiné dans les trous. La tension entre ce corps métallique et l'électrode en jeu est bien inférieure à la tension de décharge pour générer un plasma dans cet espace. Aussi, même en approchant ce corps métallique, il n'y a pas de risque pour l'utilisateur car le gaz dans l'espace entre l'électrode en jeu et la paroi en regard est et reste isolant électrique. On peut toutefois prévoir de tels conducteurs à la masse pour répondre à des normes de compatibilité électromagnétique. On peut aussi, comme troisième option d'alimentation, choisir une alimentation en alternatif, avec VO supérieur ou égal à la tension de décharge Vd et inférieur à la tension de décharge nécessaire pour créer une décharge entre la première électrode, le gaz, le verre et un conducteur électrique qui serait rapporté. V1 est alors choisi égal à la masse ou à une tension alternative inférieure ou égale à 400 V, notamment inférieure ou égale à 220 V, à une fréquence f inférieure ou égale à 100 Hz, de préférence inférieure ou égale à 60 Hz, par exemple au secteur (220V, 50 Hz). A nouveau, il n'est pas nécessaire d'ajouter un conducteur électrique à la masse ou au secteur sur la face externe de la première paroi pour la sécurité électrique. Dans la deuxième conception de l'invention, on préfère choisir la troisième option d'alimentation, car la deuxième électrode est sur la face interne de la deuxième paroi.
Dans une troisième conception préférée de l'invention, l'isolant électrique comporte, de préférence consiste en, la deuxième paroi diélectrique avec des trous aveugles sur sa face interne, la première électrode sur la face interne de la deuxième paroi étant discontinue et la deuxième électrode étant intégrée à la deuxième paroi ou à l'extérieur de l'espace interne. Les première et deuxième parois diélectriques peuvent être maintenues à une distance constante par des espaceurs diélectriques et/ou conducteurs comme ceux déjà décrits. Le joint de scellement peut être en retrait par rapport aux tranches des parois, par exemple, de 0,5 à quelques mm. La première électrode, notamment une couche, peut être dépassante sur un bord de la lampe, à l'extérieur de l'espace interne (au-delà du joint de scellement). La première électrode peut être reliée à un câble d'alimentation électrique directement, en particulier si le matériau d'électrode est à base d'argent. La première électrode peut aussi être en liaison électrique avec une zone électroconductrice périphérique d'alimentation électrique sur la face interne de la deuxième paroi et 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. L'isolant électrique peut être composite par exemple formé de la deuxième paroi diélectrique et de(s) film(s) plastique(s) sur sa face externe porteur de la deuxième électrode, notamment un (des) film(s) intercalaire(s) de feuilletage avec un contre verre ou un plastique adapté. On peut aussi choisir la troisième option d'alimentation décrite précédemment. 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 déposé 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 : LaPO4: Pr; CaSO4 :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 YBO3:Gd ; le YB2O5:Gd ; le LaP3O9:Gd ; le NaGdSiO4 ; le YA13(BO3)4:Gd ; le YPO4:Gd ; le YAIO3:Gd ; le SrB4O7:Gd ; le LaPO4:Gd ; le LaMgB5O10:Gd, Pr ; le LaB3O8:Gd, Pr ; le (CaZn)3(PO4)2:Tl. 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, C12 ...). On peut citer par exemple le LaPO4:Ce ; le (Mg,Ba)AI11O19:Ce ; le BaSi2O5:Pb ; le YPO4:Ce ; le (Ba,Sr,Mg)3Si2O7:Pb ; le SrB4O7: 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. La première électrode et/ou la deuxième électrode peut être protégée(s) du bombardement par un diélectrique, notamment en couche, tel qu'un oxyde, un nitrure, notamment une silice, un nitrure de silicium, un sulfate de baryum BaSO4r un oxyde de manganèse, une alumine. 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, - un oxyde métallique conducteur et/ou présentant des lacunes électroniques, tel que l'oxyde d'étain dopé au fluor ou l'oxyde mixte d'indium et d'étain.
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. Cette couche peut être d'épaisseur inférieure à 50 pm, encore plus préférentiellement inférieure à 20 pm voire 1 pm. Il peut s'agir notamment d'une couche mince, par exemple d'épaisseur inférieure à 50 nm, déposée sous vide. La première 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 pm et 2 mm).
Les fils conducteurs sont rapportés sur la face principale de l'isolant par tout moyen adhésif adapté (tenue en température etc). Ces fils peuvent être intégrés partiellement à la face principale. En dehors des éventuelles discontinuités prolongeant les trous de l'isolant, la première électrode peut être continue ou peut être discontinue.
Ainsi, la première 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. Ainsi la première électrode peut être organisée en grille, tissu ou toile.
La deuxième électrode peut être dans l'espace interne : - espacée de la deuxième paroi, sur la face interne ou partiellement intégrée à la face interne de l'isolant électrique, - sur la face interne (posée ou solidaire) de la deuxième paroi formant l'isolant électrique, - incorporée dans la deuxième paroi (par exemple une grille, armature, formant l'isolant électrique. Si nécessaire, elle peut être protégée comme la première électrode. La deuxième électrode peut enfin être à l'extérieur de l'espace interne, de préférence en contact avec la face externe : - posé voire solidaire sur la face externe (déposée, collé etc), - portée ou intégrée sur un diélectrique extérieur (film intercalaire ou plastique rigide), par exemple un polyuréthane rigide, les polycarbonates, des acrylates comme le polyméthacrylate de méthyle (PMMA). 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 dam. Comme déjà décrit pour la première électrode, en dehors des éventuelles discontinuités prolongeant les trous de l'isolant, la deuxième électrode peut être continue ou peut être discontinue. Ainsi, la deuxième électrode peut être à base de pistes conductrices 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. Ainsi la deuxième électrode peut être organisée en grille, tissu ou toile. La deuxième électrode, notamment incorporée dans la deuxième paroi ou à l'extérieur de la deuxième paroi, peut être en matériau électroconducteur réfléchissant la lumière visible et/ou UV ou transmettant la lumière visible et/ou UV ou apte à une transmission globale de la lumière visible et/ou UV (si le matériau est absorbant ou réfléchissant aux UV). Les trous débouchants peuvent être de toute forme, notamment géométrique : rectangulaire, rond, carré, 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 au bord de l'isolant, peuvent être espacées de 0,1 mm à 3 cm. Et au sein d'une rangée, les trous peuvent être espacés de 0,1 mm à 3 cm. Les trous présentent de préférence une section transversale droite ou conique, une largeur de 0,1 à 5 mm, une profondeur d'au moins 0,1 mm.
Naturellement, pour maximiser le nombre de microdécharges, on peut pratiquer un grand nombre de trous et les première et deuxième électrodes, peuvent s'étendre sur des surfaces de dimensions au moins sensiblement égales à la surface des parois inscrite dans l'espace interne.
Le rayonnement visible et/ou UV peut être de préférence bidirectionnel. 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 (MgF2) ou de calcium (CaF2), un verre borosilicate, un verre silicosodocalcique notamment avec moins de 0,05% de Fe2O3. 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 desUVA, 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 Fe2O3r 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 paroi 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 panneaux 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 la lampe selon l'invention, de 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), 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 notamment constituer une fenêtre éclairante et 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 (utilisant 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), à fonction bas-émissive (par exemple en oxyde de métal dopé comme SnO2 :F ou oxyde d'indium dopé à l'étain ITO ou une ou plusieurs couches d'argent), anti-buée (à l'aide d'une couche hydrophile), anti-salissures (revêtement photocatalytique comprenant du TiO2 au moins partiellement cristallisé sous forme anatase), ou encore un empilement anti-reflet du type par exemple Si3N4/SiO2/Si3N4/SiO2. 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 ... 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 et 1' représentent respectivement une vue schématique en coupe latérale d'une lampe plane selon l'invention et une vue partielle de dessus de l'isolant électrique porteur des électrodes ; - 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 une vue partielle de dessus de l'isolant électrique porteur des électrodes, - les figures 3 et 4 représentent des vues schématiques en coupe latérale d'autres formes de réalisation de lampes planes selon 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 est une vue schématique en coupe latérale d'une lampe plane 1000 constituée d'une partie 1 formée par de première et deuxième parois faites de feuilles de verre 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 une feuille minérale 7, par exemple de verre silicosodocalcique, d'épaisseur par exemple de l'ordre de 1 mm, avec des première et deuxième faces principales 71, 72 comportant respectivement des première et deuxième électrodes 4, 5.
La feuille minérale 7 est de dimensions inférieures à la distance entre les deux bords opposés de scellement, donc inférieures aux première et deuxième parois 2, 3. La feuille minérale 7 est espacée des première et deuxième parois et maintenue par des premiers espaceurs 9 en verre disposés de part et d'autre de la feuille et par des deuxièmes espaceurs métalliques 9' (ou, en variante, en verre métallisé), lesquels sont situés sur les bordures des première et deuxième électrodes 4, 5 (comme montré en figure 1'). Les écartements entre la feuille 7 et les parois 2, 3 sont constants par exemple de 2 mm environ chacun.
Au centre les premiers espaceurs 9 sont par exemple des billes. En périphérie, les premiers espaceurs 9 (les plus à droite sur la figure 1) peuvent être allongés et rectangulaires tout comme les deuxièmes espaceurs 9' (l'un d'eux est montré en figure 1'). En variante, on remplace les deuxièmes espaceurs 9' par des cordons ou des plots de brasure, par exemple à base d'étain et d'argent. La feuille minérale 7 présente des trous traversants 73 par exemple une pluralité de rangées parallèles de trous ronds, chaque rangée s'étendant sur la quasi-totalité de la longueur de la feuille minérale 7 (comme montré en figure 1'). La largeur de chaque trou est par exemple de l'ordre de 1 mm.
Dans une rangée, les trous 73 sont espacés de 3 mm. Et les rangées de trous sont par exemple espacées de 3 mm. En variante, on remplace les rangées de trous ronds par des rainures par exemple longitudinales. Chaque électrode 4, 5 présente des discontinuités 41, 51 au moins dans le prolongement des trous traversants 73. Elles peuvent être plus larges.
Les électrodes 4, 5 sont de préférence sous forme de couches électroconductrices, par exemple métalliques, notamment de l'argent sérigaphié ou en couche mince déposée par pulvérisation. Les discontinuités 41, 51 sont réalisées de préférence au moment du perçage de la feuille 7 revêtue de deux couches électroconductrices pleines. Les électrodes 4, 5 peuvent être choisies transparentes (matériau transparent ou réparti pour une transmission globale dans le visible) en particulier lorsque le luminophore est transparent pour former une lampe transparente.
Les électrodes peuvent être revêtues 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 73. Le plasma est confiné dans les trous traversants 73 tandis que le rayonnement UV produit occupe tout l'espace interne 10 et vient exciter les luminophores 6 avec un rendement élevé. En variante, les trous sont aveugles, ils ne débouchent alors que sur la face 71 ou 72. Les électrodes 4, 5 sont reliées à une source d'alimentation électrique alternative (non montrée) par des câbles 11, 11' extérieurs à l'espace interne. La première électrode 4 est à un potentiel VO égal à la moitié de la tension de décharge, par exemple de l'ordre de 800 V voire 600 V, et une haute fréquence fo par exemple de 40 à 50 kHz. La deuxième électrode 5 est à un potentiel V1 égal à la moitié de la tension de décharge en valeur négative, par exemple de l'ordre de - 800 voire - 600 V, et une haute fréquence fo de 40 à 50 kHz. Pour satisfaire aux normes de compatibilité électromagnétique, les faces externes 21, 31 peuvent comprendre des conducteurs 60, 60', reliés par des câbles 11", 11"' à la masse, en matériau pour une transmission (globale) dans le visible, par exemple des couches minces déposées directement ou déposées sur un film type PET. Par exemple ce sont des couches d'argent déposées par pulvérisation ou en oxyde conducteur. Il peut aussi s'agir d'un réseau de pistes conductrices par exemple en cuivre photolithographié ou en argent sérigraphié ou encore des fils.
En variante, on choisit comme parois, des verres armés, les armatures métalliques servant de blindage. En première variante, l'alimentation est continue, on peut garder les valeurs données pour VO ou V1. Dans cette variante, le blindage électromagnétique est inutile.
En deuxième variante, VO est supérieur ou égal à la tension de décharge, par exemple entre 600 et 800 V, et de préférence inférieur à la tension de décharge nécessaire pour créer une décharge entre la première électrode 4, le gaz, la paroi 3 et un conducteur électrique posé sur la première paroi. V1 est alors choisi égal à la masse ou à une tension alternative inférieure ou égale à 400 V, notamment inférieure ou égale à 220 V, à une fréquence f est inférieure ou égale à 100 Hz, de préférence inférieure ou égale à 60 Hz, par exemple au secteur (220V à 50 Hz). Dans des zones périphériques des faces internes 22, 32, par exemple le long de bords longitudinaux, sont prévues des zones électroconductrices 61, 62, de préférence sous forme de bandes, larges de quelques mm par exemple. Ces bandes conductrices 61, 62 s'étendent de part et d'autre du joint de scellement 8. Ces bandes 61, 62 sont par exemple sous forme de couches métalliques, de préférence en émail conducteur (argent etc) et sérigraphiées. Ces bandes conductrices 61, 62 sont en contact électrique (par pression, brasure, collage conducteur...) avec les espaceurs conducteurs 9'. Les bandes conductrices 61, 62 en variante peuvent déborder sur la tranche des parois et les câbles 11, 11' être alors fixés à cet endroit et non dans la gorge de scellement. On peut par ailleurs remplacer les espaceurs conducteurs 9' et les bandes conductrices 61, 62 par des pièces métalliques, chacune étant coudée dans la partie interne de la lampe et venant à l'extérieur de la lampe pincer la paroi pour son maintien. La lampe 1000 éclaire par ses deux faces 21, 31. Pour un éclairage orienté ou peut prévoir un miroir, par exemple le conducteur 60 de blindage choisi réfléchissant (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 éventuels conducteurs 60, 60'. 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, les conducteurs ne sont pas nécessairement en même matériau. Les électrodes ne sont pas nécessairement alimentées électriquement par les mêmes moyens ni par le même bord.
Dans la forme de réalisation de la figure 2, la structure de la lampe 1010 reprend fondamentalement la lampe 1000 de la figure 1 mis à part les éléments décrits ci après. La feuille minérale 7 est de dimensions supérieures à la distance entre les bords opposés de scellement, de préférence de dimensions sensiblement identiques aux dimensions des première et deuxième parois verrières 2, 3. La feuille minérale 7, de préférence en même matériau que les parois 2, 3, est scellée avec les première et deuxième parois verrières 2, 3 par deux joints de scellement périphériques 8, 8' de part et d'autre de la feuille 7 est en retrait par rapport aux tranches des parois et de la feuille 7. L'espacement entre la feuille 7 et chaque paroi 2, 3 peut être réduit, par exemple d'environ 0,5 mm. Les électrodes 4, 5 s'étendent au delà des joints 8 au moins sur un bord (ici longitudinal) de la feuille minérale 7. Comme montré en figure 2', les électrodes 4, 5 sont des pistes conductrices (ou des fils conducteurs en variante) organisées en grille. Les espaceurs conducteurs sont supprimés. Les bandes périphériques d'amenée de courant 61', 62' sont sur les faces principales 71, 72, de la feuille 7 et reliées électriquement (ici par recouvrement, comme montré en figure 2', ou par tout autre moyen) aux bords extérieurs des électrodes 4, 5. Ces bandes périphériques ne sont pas nécessaires notamment, si les pistes sont en argent. La feuille 7 comprend une pluralité de rainures par exemple longitudinales (comme montré en figure 2'). Dans cette configuration, on préfère que les trous 73' soient traversants pour remplir de gaz tout l'espace interne au moyen d'un seul trou 12. Avec des trous aveugles, de préférence sur les deux faces 71 72, on peut aussi prévoir un deuxième trou sur la paroi 3. On peut conserver l'alimentation décrite pour la figure 1. Les 35 clinquants 11, 11' sont reliés aux zones périphériques 61', 62'.
Toutes les variantes décrites pour la lampe 1000 peuvent s'appliquer à la lampe 1010 (matériau et dissymétrie des électrodes ou des conducteurs de blindage, matériau des parois, alimentation électrique, rajout isolant de protection lampe UV etc).
Dans la forme de réalisation de la figure 3, la structure de la lampe 2000 reprend fondamentalement la lampe 1000 de la figure 1 mis à part les éléments décrits ci après. La feuille minérale 7 est posée sur la face interne 32 de la deuxième 10 paroi. On supprime ainsi les espaceurs 9, 9' de la partie inferieure de la structure 1. La deuxième électrode 4 déborde à l'extérieur de l'espace interne par l'un de ses bords longitudinaux. Elle est éventuellement recouverte par la zone périphérique 61 d'amenée de courant. Un luminophore 6' recouvre la première 15 électrode 5 et éventuellement les parois des trous traversant 73. En variante, la feuille minérale 7 est remplacée par une couche minérale par exemple de silice, d'alumine, par exemple de 100 dam. La distance entre la première paroi 2 est la première électrode 4 peut être par exemple de 0,5 mm. 20 VO est supérieur ou égal à la tension de décharge, par exemple entre 600 et 800 V, et de préférence inférieur à la tension de décharge nécessaire pour créer une décharge entre la première électrode 4, le gaz, la paroi 3 et un conducteur électrique posé sur la première paroi. V1 est alors choisi égal à la masse ou à une tension alternative inférieure ou égale à 400 V, notamment 25 inférieur ou égal à 220 V, à une fréquence f est inférieure ou égale à 100 Hz, de préférence inférieure ou égale à 60 Hz, par exemple au secteur (220V à 50 Hz). Les conducteurs 60 et 60' sont optionnels. Toutes les variantes décrites pour la lampe 1000 peuvent s'appliquer à 30 la lampe 2000 (matériau et dissymétrie des électrodes ou des conducteurs de blindage, matériau des parois, rajout isolant de protection, lampe UV etc)
Dans la forme de réalisation de la figure 4, la structure de la lampe 3000 reprend fondamentalement la lampe de la figure 3 mis à part les 35 éléments décrits ci après.
La feuille minérale 7 est supprimée. La face interne 32 de la deuxième paroi 3 présente des trous débouchants 33 non traversants, par exemple identiques aux trous 73' et porte la première électrode 4 avec des discontinuités 41 dans le prolongement des trous 33. Le conducteur 60 est optionnel. La face externe 31 de la deuxième paroi 3 porte la deuxième électrode 5 par exemple choisie continue et sous forme d'une couche de préférence transparente. Pour l'alimentation électrique, on utilise éventuellement des bandes conductrices périphériques 61, 62 disposées sur les électrodes dépassantes sur au moins un bord longitudinal des parois 2 ,3 à l'extérieur du scellement 8. En variante, la deuxième électrode 5 est dans la deuxième paroi 3 (type verre armé), ou encore est en contact avec la face externe 32 et sur un élément rapporté associé à la deuxième paroi 3 par exemple par collage.
Les exemples qui viennent d'être décrits ne limitent nullement l'invention. Toutes les dissymétries et variantes d'assemblage sont possibles pour les électrodes.
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 de motifs géométriques (lignes, plots, ronds, carrés ou toute autre forme) et les espacements entre motifs et/ou les tailles de motifs peuvent être variables. Par ailleurs, la source lumineuse peut être un gaz plasmagène.
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 des substrats verriers, à effet optique, notamment colorés, décorés, structurés, diffusants....

Claims (21)

REVENDICATIONS
1. Lampe plane à décharge (1000 à 3000) transmettant dans le visible et/ou l'UV comportant : - des première et deuxième parois diélectriques (2, 3) en regard, maintenues parallèles et scellées par au moins un joint de scellement périphérique (8, 8'), délimitant ainsi un espace interne (10) rempli de gaz plasmagène et comprenant une source de lumière UV et/ou visible (6), - des première et deuxième électrodes (4, 5) dans des plans distincts parallèles aux première et deuxième parois, la première électrode (4) étant à un potentiel VO plus élevé que le potentiel V1 de la deuxième électrode, et la première électrode étant agencée dans l'espace interne et plus proche de la première paroi diélectrique que la deuxième électrode, caractérisée en ce que la première électrode est espacée de la première paroi diélectrique, les première et deuxième électrodes sont séparées par un isolant électrique plan (3, 7) avec au moins une face principale (71, 72), dite trouée, dotée des trous débouchants (33, 73, 73'), l'une au moins des première et deuxième électrodes est en contact avec la face principale trouée et présente des discontinuités au moins dans le prolongement desdits trous.
2. Lampe (1000 à 3000) selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'isolant électrique est essentiellement minéral et de préférence comprend une feuille verrière (3, 7).
3. Lampe (1000, 1010) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que l'isolant électrique comporte une feuille minérale (7), espacée des première et deuxième parois diélectriques (2, 3), les première et deuxième électrodes étant sur les faces principales opposées (71, 72) de l'isolant électrique (7).
4. Lampe (1000, 1010) selon la revendication 3 caractérisée en ce que la feuille minérale (7) est maintenue à des distances constantes des première et deuxième parois diélectriques par des espaceurs diélectriques (9, 9')disposés de part et d'autre de la feuille et en ce que les espaceurs sont au moins en majorité verriers.
5. Lampe (1000, 1010) selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisée en ce que VO est égal à la moitié de la tension de décharge, et V1 est égal à la moitié de la tension de décharge en négatif.
6. Lampe selon l'une des revendications 3 ou 4 caractérisée en ce que les trous sont traversants et en ce que la première électrode est alimentée en continue, avec VO égal à la tension de décharge, et de préférence V1 à la masse ou au secteur.
7. Lampe (1010) selon l'une des revendications 1 à 6 caractérisée en ce que l'isolant électrique (7) est scellé avec les première et deuxième parois diélectriques (2, 3) par deux joints de scellements périphériques (8, 8') de part et d'autre de l'isolant (7), et de préférence l'isolant électrique (7) est une feuille de dimensions sensiblement identiques aux dimensions des première et deuxième parois diélectriques.
8. Lampe (2000) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que la deuxième électrode (5), l'isolant électrique (7) et la première électrode (4) sont sur la face interne (32) de la deuxième paroi diélectrique (3).
9. Lampe (1000, 2000) selon l'une des revendications 1 à 8 caractérisée en ce qu'elle comprend disposé sur la première électrode (4) et en bordure, au moins un espaceur électroconducteur (9'), et/ou au moins un élément électroconducteur notamment choisi parmi l'un ou les moyens suivants : une patte métallique, un fil conducteur, un plot en pâte conductrice ou une brasure notamment en alliage étain-argent.
10. Lampe (3000) selon l'une des revendications 1 ou 2 caractérisée en ce que l'isolant électrique comporte, de préférence consiste en, la deuxième paroi diélectrique (3) avec des trous aveugles (33) sur la face interne (32), la première électrode (4) étant discontinue et sur la face interne de la deuxième paroi et la deuxième électrode (5) étant intégrée à la deuxième paroi ou à l'extérieur de l'espace interne (10).
11. Lampe (1010 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 10 caractérisée en ce que le ou les joints de scellement sont en retrait par rapport aux tranches des parois (2, 3), et en ce que la première électrode (4) et/ou la deuxième électrode (5), notamment une couche, est dépassante sur un bord de la lampe, à l'extérieur de l'espace interne (10) et de préférence, esten liaison électrique à l'extérieur de l'espace interne avec une zone électroconductrice périphérique d'alimentation électrique (61 à 62') et/ou un moyen d'alimentation électrique.
12. Lampe (1000 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 11 caractérisée en ce que la source de lumière comprend le gaz plasmagène et/ou un gaz additionnel et/ou au moins une couche de luminophore (6) excitée par le(s) gaz et déposée sur la face interne de la première paroi.
13. Lampe (1000 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 12 caractérisée en ce que la première électrode et/ou la deuxième électrode est couverte éventuellement par un luminophore (6) et est couverte par un diélectrique de protection choisi de préférence parmi un oxyde, un nitrure, notamment une silice, un nitrure de silicium, un sulfate de baryum BaSO4r un oxyde de manganèse, une alumine.
14. Lampe (1000 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 13 caractérisée en ce que la première et/ou la deuxième électrode est une couche électroconductrice, notamment d'épaisseur inférieure à 50 dam, inférieure à 20Jm.
15. Lampe (1010) selon l'une des revendications 1 à 14 en ce que la première (4) et/ou la deuxième électrode (5), à base de pistes conductrices ou de fils conducteurs, est organisée en grille, tissu ou toile.
16. Lampe (1000 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 15 caractérisée en ce que le rayonnement visible et/ou UV est bidirectionnel.
17. Lampe (1000 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 16 caractérisée en ce que les parois diélectriques sont en verre pour la transmission du visible ou en ce que les parois diélectriques transmettant l'UV sont choisies parmi le quartz, la silice, le fluorure de magnésium (MgF2) ou de calcium (CaF2), un verre borosilicate, un verre silicosodocalcique notamment avec moins de 0,05% de Fe2O3.
18. Lampe (1000, 1010) selon l'une des revendications 1 à 17 caractérisée en ce que les électrodes, I' (les) éventuelle(s) couche(s) de luminophores (6, 6'), ainsi que l'isolant électrique sont en des matériaux transmettant la lumière visible ou apte à une transmission globale de la lumière visible.
19. Lampe (1000 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 18 caractérisée en ce que, la lampe émettant dans le visible, elle forme un élément décoratif et/ou architectural et/ou à fonction de signalisation et/ou d'affichage.
20. Lampe (1000 à 3000) selon l'une des revendications 1 à 19 caractérisée en ce que la lampe émettant dans le visible forme un vitrage destiné au bâtiment, comme une façade, une fenêtre éclairante, une porte, un vitrage destiné à un véhicule de transport, comme une lunette arrière, une vitre latérale ou un toit d'automobile, ou à tout autre véhicule terrestre, aquatique ou aérien, un panneau pour l'éclairage routier ou urbain, un vitrage destiné au mobilier urbain ou domestique, une dalle éclairante, un plafonnier, un panneau d'abribus, une paroi d'un présentoir, d'un étalage de bijouterie ou d'une vitrine, un élément d'étagère ou de meuble, une façade d'un meuble, une tablette éclairante de réfrigérateur, une paroi d'aquarium, d'une serre, un miroir éclairant, un vitrage éclairant pour l'électronique, notamment un dispositif de rétroéclairage d'écran.
21. Lampe selon l'une des revendications 1 à 17 caractérisée en ce que la lampe émettant l'UV sert dans le domaine de l'esthétique, du biomédical, de l'électronique, pour l'alimentaire, comme lampe à bronzer, pour le traitement dermatologique, pour la désinfection ou la stérilisation de surfaces, d'air, d'eau du robinet, d'eau potable, de piscine, pour le traitement de surfaces en particulier avant dépôt de couches actives, pour activer un processus photochimique de type polymérisation ou réticulation, pour un séchage de papier, pour des analyses à partir de matières fluorescentes, pour une activation d'un matériau photocatalytique.
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Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2469187A (en) * 2009-04-01 2010-10-06 Osram Ges Mit Beschrankter An electrodeless high intensity discharge lamp
WO2012159074A1 (fr) * 2011-05-18 2012-11-22 Eden Park Illumination, Inc. Lampe plane à plasma et procédé de fabrication
US20150036319A1 (en) * 2013-07-30 2015-02-05 Shenzhen China Star Optoelectronics Technology Co. Ltd. Dual panel display
CN104075185B (zh) * 2014-06-05 2017-06-27 辽宁光达时代节能技术服务有限公司 一种led双面发光玻璃灯及其制造方法
WO2018004507A1 (fr) * 2016-06-27 2018-01-04 Eden Park Illumination Lampes à ultraviolet (uv) et à ultraviolet du vide (vuv) de forte puissance à réseaux de dispositifs plasma à microcavités
US10052396B2 (en) 2016-07-13 2018-08-21 Ford Global Technologies, Llc Ultraviolet B lighting system for a motor vehicle
CN106429671A (zh) * 2016-08-31 2017-02-22 住友富士电梯有限公司 一种电梯按钮
JP6944821B2 (ja) * 2017-06-27 2021-10-06 旭化成株式会社 殺菌具、供給装置、及び殺菌方法
IT201700093249A1 (it) * 2017-08-11 2019-02-11 Tapematic Spa Metodo per la decorazione superficiale di articoli e articolo ottenibile mediante detto metodo

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3662214A (en) * 1970-04-13 1972-05-09 Sperry Rand Corp Gas discharge display apparatus utilizing hollow cathode light sources
US6346770B1 (en) * 1995-03-14 2002-02-12 Osram Sylvania, Inc. Discharge device having cathode with micro hollow array
US20030034740A1 (en) * 2001-08-20 2003-02-20 Motorola, Inc. MHCD and microfluidic apparatus and method
US20030071571A1 (en) * 2001-10-15 2003-04-17 Plasmion Corporation Ultraviolet light source driven by capillary discharge plasma and method for surface treatment using the same
US20040160162A1 (en) * 2001-10-26 2004-08-19 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Microdischarge devices and arrays

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4871967A (fr) * 1971-12-28 1973-09-28
JPH07320646A (ja) * 1994-05-23 1995-12-08 T T T:Kk 放電表示装置用基板
FR2843483B1 (fr) * 2002-08-06 2005-07-08 Saint Gobain Lampe plane, procede de fabrication et application
US7511426B2 (en) * 2004-04-22 2009-03-31 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Microplasma devices excited by interdigitated electrodes
US7126266B2 (en) * 2004-07-14 2006-10-24 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Field emission assisted microdischarge devices
US7477017B2 (en) * 2005-01-25 2009-01-13 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois AC-excited microcavity discharge device and method
FR2882423B1 (fr) * 2005-02-22 2007-03-30 Saint Gobain Structure lumineuse plane ou sensiblement plane
FR2882489B1 (fr) * 2005-02-22 2007-03-30 Saint Gobain Structure lumineuse plane ou sensiblement plane
KR20080031957A (ko) * 2005-07-15 2008-04-11 더 보드 오브 트러스티즈 오브 더 유니버시티 오브 일리노이 마이크로캐비티 플라즈마 디바이스 어레이
FR2889886A1 (fr) * 2005-08-19 2007-02-23 Saint Gobain Lampe uv plane a decharge coplanaire et utilisations
FR2890232A1 (fr) * 2005-08-23 2007-03-02 Saint Gobain Lampe plane a decharge coplanaire et utilisations
KR100749614B1 (ko) * 2005-09-07 2007-08-14 삼성에스디아이 주식회사 마이크로 디스차아지형 플라즈마 표시 장치
FR2905032A1 (fr) * 2006-08-21 2008-02-22 Saint Gobain Structure lumineuse et/ou uv sensiblement plane
FR2913814B1 (fr) * 2007-03-13 2009-07-31 Saint Gobain Lampe plane feuilletee et son procede de fabrication
FR2915314B1 (fr) * 2007-04-17 2011-04-22 Saint Gobain Lampe plane uv a decharges et utilisations.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3662214A (en) * 1970-04-13 1972-05-09 Sperry Rand Corp Gas discharge display apparatus utilizing hollow cathode light sources
US6346770B1 (en) * 1995-03-14 2002-02-12 Osram Sylvania, Inc. Discharge device having cathode with micro hollow array
US20030034740A1 (en) * 2001-08-20 2003-02-20 Motorola, Inc. MHCD and microfluidic apparatus and method
US20030071571A1 (en) * 2001-10-15 2003-04-17 Plasmion Corporation Ultraviolet light source driven by capillary discharge plasma and method for surface treatment using the same
US20040160162A1 (en) * 2001-10-26 2004-08-19 Board Of Trustees Of The University Of Illinois Microdischarge devices and arrays

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
SCHOENBACH K H ET AL: "Microhollow Cathode Discharge Excimer Lamps", PHYSICS OF PLASMAS, AMERICAN INSTITUTE OF PHYSICS, WOODBURY, NY, US, vol. 7, no. 5, 2000, pages 2186 - 2191, XP008086345, ISSN: 1070-664X *

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EP2145346A2 (fr) 2010-01-20
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JP2010525508A (ja) 2010-07-22
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TW200910411A (en) 2009-03-01
WO2008145905A2 (fr) 2008-12-04

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