WO2012123568A1 - Dispositif d'emission de lumiere par le phenomene de cathodoluminescence - Google Patents

Dispositif d'emission de lumiere par le phenomene de cathodoluminescence Download PDF

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WO2012123568A1
WO2012123568A1 PCT/EP2012/054652 EP2012054652W WO2012123568A1 WO 2012123568 A1 WO2012123568 A1 WO 2012123568A1 EP 2012054652 W EP2012054652 W EP 2012054652W WO 2012123568 A1 WO2012123568 A1 WO 2012123568A1
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WO
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filament
bulb
voltage source
luminescent material
light
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Application number
PCT/EP2012/054652
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Inventor
Gilles Le Blevennec
Gilles Tocu
Original Assignee
Commissariat à l'énergie atomique et aux énergies alternatives
Newstep Technologies
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00—Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/02—Details, e.g. electrode, gas filling, shape of vessel
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J63/00—Cathode-ray or electron-stream lamps
    • H01J63/06—Lamps with luminescent screen excited by the ray or stream

Definitions

  • the invention relates to the technical field of lighting, more precisely lighting devices using the phenomenon of cathodoluminescence.
  • the invention can be used in the fields of signaling, indoor and / or outdoor lighting, screen lighting, decoration, etc.
  • Incandescent bulbs produce light by heating a filament placed in a vacuum chamber.
  • the filament is heated, by application of an electrical voltage at its ends, to a temperature which is close to its melting temperature.
  • the light is then emitted by the phenomenon incandescence.
  • One of the drawbacks of this technique is the low efficiency between the electrical energy consumed and the light energy produced, this efficiency being less than 10%.
  • the rest of the energy is mainly radiated as heat, absorbed in part by the surface of the bulb which can reach several hundred degrees. Because of this low yield, the marketing of this type of bulb is limited, sometimes prohibited, in more and more countries.
  • Phosphorescent lamps or compact fluorescent lamps can be seen as an alternative solution. They have a much higher efficiency, about a factor of 4 or even a factor of 6.
  • the light is emitted from a phosphorus deposited on the inner walls of a glass tube, excited by electric discharges.
  • UV radiation emitted by the gas during its de-excitation, is converted into visible radiation by means of a layer of phosphorescent material present on the inner face of the bulb.
  • This technique is not an ideal solution. If the UV waves cross the wall of the bulb, they can be dangerous for the man.
  • this type of lamp uses frequency currents that produce electromagnetic waves that can affect the health of users.
  • the gas mixture used is a mixture based on mercury vapor which is a compound that is dangerous for the environment as well as for humans. This type of lamp therefore has risks in their use and recycling, for health and the environment.
  • LEDs Another interesting alternative seems to be light-emitting diodes or LEDs. They have a performance comparable to phosphorescent lamps and they are less harmful to the environment. However, this is not yet a viable alternative because of their selling price which is superior to compact fluorescent lamps, moreover the rendering of the colors is not optimal, the light is "cold" and it is not quite diffuse.
  • Cathodoluminescence consists in producing light by exciting a phosphorescent layer, not via U.V. radiation as for phosphorescence, but by bombarding the layer with electrons.
  • the electrons, produced by a source or an electron gun, are accelerated towards the phosphorescent layer by means of an electric field produced with direct current. This current can be modulated in sinusoid or other.
  • the electric field is formed between two distant conducting elements: a cathode and an anode.
  • the voltage between the cathode and the anode must generally be between 5 kV and 10 kV, which corresponds to the high voltage range.
  • cathodoluminescence lies in its low power consumption to produce light, of the order of 1mA at 4mA, for a power of the order of 40 Watts.
  • the light output of a standard non-optimized phosphor is currently around 30 lumens / watt, so it is possible to make bulbs that can emit up to 1200 lumens.
  • a commercial 11 watt compact fluorescent lamp emits 550 lumens.
  • Cathodoluminescent systems are therefore able to deliver light powers comparable to those obtained for current commercial systems.
  • the ignition of this type of lamp is instantaneous compared to fluocompact systems that require several seconds.
  • Cathodoluminescent light bulbs reproduce, on a smaller scale, the fixtures already used in devices such as television screens, electron microscopes and others.
  • the electrons are directed and accelerated, through an electric field, to a phosphorescent layer.
  • the electric field is obtained by applying a potential difference between a negatively charged conductive element (cathode) and a positively charged conductive element (anode).
  • the cathode is usually placed between the electron source and the anode.
  • the anode is placed as close to the phosphorescent layer so that the electrons have the greatest energy during their impact on the layer. For this, the anode may be placed, in a first configuration, closer to the phosphorescent layer, or, in a second configuration, between the phosphorescent layer and the inner wall of the bulb.
  • the phosphorescent bulbs are mainly made according to the first configuration.
  • a phosphor layer is first deposited on the inner surface of the bulb, then a conductive layer, usually aluminum, is deposited on the phosphorescent layer (see Figure 1 of US2007 / 0262698).
  • a disadvantage related to this provision is related to the absorption of electrons by aluminum. It is a major loss factor that must be compensated by an increase in the voltage to allow the electrons to reach the phosphorescent layer.
  • a first solution is therefore to deposit a layer of transparent conductive material of the type Indium Tin oxide, ITO, on the inner wall of the bulb.
  • a second solution is to deposit the aluminum layer between the wall of the bulb and the phosphor layer, according to the second configuration. This latter alternative has more defects than advantages because the anode then reflects the light into the interior of the bulb. It is for these reasons that the first configuration is orally adopted.
  • cathodoluminescence bulbs Another disadvantage with cathodoluminescence bulbs is that the emitted light is directed at a much smaller angle compared to the filament bulbs due to the partial overlap of the bulb surface by the phosphorescent material.
  • the objective of the invention is to propose technical solutions that respond to the above problems.
  • a device is composed of at least one electrical conductive filament.
  • the filament is preferably cylindrical with a diameter of approximately ⁇ or greater than this value.
  • the filament is covered by a luminescent material whose thickness is less than 20 ⁇ , preferably the thickness is between ⁇ and 20 ⁇ .
  • the filament is connected to the ground of a high-voltage source.
  • the high-voltage source is advantageously of sufficiently small dimensions to be insertable into a socket of a bulb or bulb.
  • the phosphor coated filament is connected to the high voltage source so as to have the function of an anode.
  • This device can then be arranged in the socket of a bulb so that the filament is oriented towards the open portion of the socket.
  • the socket is connected to a hermetic enclosure, preferably a bulb-type speaker enclosure.
  • the enclosure is totally or partially transparent, in the light emitted by the luminescent material present on the filament.
  • a vacuum can then be created and maintained in the hermetic enclosure delimited, for example, by the socket and the enclosure of the bulb.
  • the created vacuum is a secondary type vacuum.
  • the present application also relates to a method of manufacturing a light emitting device by the phenomenon of cathodoluminescence.
  • the manufacturing method is composed of at least one step of covering the surface of an electrically conductive filament.
  • the material covering it is a luminescent material, the covering thickness is less than 20 ⁇ , preferably between ⁇ and 20 ⁇ .
  • the filament may have a diameter of between ⁇ and 500 ⁇ , preferably between 50 ⁇ and ⁇ .
  • the filament can be covered by a cathodo-phoresis technique, a step of which consists of immersing the filament in a bath made from luminescent powder.
  • the filament covered with luminescent material can then be connected to the ground of a high-voltage source.
  • the high-voltage source can then be placed in a socket of a bulb or bulb, so that the filament is oriented toward the open portion of the socket.
  • a sealed enclosure can then be sealed to the socket including the high voltage source and the filament.
  • the enclosure is transparent or at least partially transparent to the light emitted by the filament.
  • a small type of getter component and generally of circular shape can also be arranged in the enclosure. It is composed of alloy (Barium, Zirconium, Titanium, etc.) evaporable or not, depending on the residual gases to be eliminated.
  • a vacuum is then formed in the sealed chamber via an opening.
  • the opening is also sealed after making the vacuum in the enclosure so as to maintain the vacuum.
  • the vacuum realized is a void of secondary vacuum type.
  • the getter once the enclosure is sealed typically by heating the latter at high temperature by any appropriate means.
  • the Getter ensures a good vacuum level in the enclosure, which can improve the life of the bulb.
  • the present application also relates to a method of using an ampoule, as described above, which emits light by the phenomenon of cathodoluminescence, composed of at least a metal filament covered with a luminescent material, connected to the ground of a high-voltage source.
  • One step of the method of use relates to energizing the negative and positive terminals of the high voltage source.
  • FIG. 1 represents filaments of different shapes
  • FIG. 2 is a profile view and a front view of a filament coated with a luminescent material
  • FIG. 3A represents a bulb composed of a filament
  • FIG. 3B represents the trajectories of the electrons impacting the surface of the phosphorescent layer.
  • the detailed disclosure of the invention relates in the first part, several embodiments of the filaments and ampoules, then in a second part, filament devices and ampules comprising the filaments.
  • a final part presents a method of using the devices.
  • a first step for producing a cathodoluminescence bulb 200 may consist in producing a filament A ( Figure 1).
  • the filament is composed of at least one electrically conductive material so that it can be used as an electrode, preferably as anode.
  • the material or materials comprising the filament may be, for example, one or a combination of the following materials: stainless steel, silver, tungsten, carbon.
  • the filament is electrically conductive.
  • the materials chosen are materials with a high melting temperature, in order to be able to anneal the luminescent material after they have been deposited on the filament. Annealing improves the luminescence properties of the deposited material. This list is not exhaustive.
  • the length of the filament may be between 5mm and 10cm, preferably between 2cm and 5cm.
  • the section of the wire can be between ⁇ and 500 ⁇ , preferably less than millimeter.
  • the shape of the filament is not limited to the following example shapes: rectilinear, serpentine, spiral, arcuate.
  • the filament is of rectilinear shape or in an arc.
  • the shape of the filament is chosen to attract the largest number of electrons 300 emitted by a source of electrons C and have a distribution that is as homogeneous as possible along the current point of the filament ( Figure 3A).
  • the filament can be obtained by cutting, melting, hot metal extrusion pressing or any other technique for producing a filament according to the preceding characteristics.
  • one or more luminescent materials B may be deposited on the surface of the filament.
  • Luminescent materials may be fluorescent or phosphorescent. Fluorescent materials emit light when excited by an electron beam, phosphorescent materials continue to emit light after excitation.
  • the deposition of luminescent material on the filament A can be achieved by the following techniques: deposition of the luminescent material by dipping in a luminescent ceramic solution, by passing the filament through a die with coating of a luminescent solution.
  • the cathodophoresis technique is employed. It consists in developing a bath consisting of salts and luminescent powders, into which the filament is immersed.
  • a first solution is carried out according to the following steps:
  • a second solution B is produced, independently of solution A, by mixing 25 ml of glycerol in 25 ml of ethanol.
  • the bath is made according to the following steps:
  • the bath is placed in an ultrasonic bath at room temperature, preferably at a temperature of the order of 20 ° C.,
  • the deposition of the luminescent material can be carried out on the filament, according to the following steps: - agitation of the bath, containing the luminescent materials intended to cover the filament
  • a conductive element is connected to a positive pole of a power supply
  • the conductive element and the filament are placed in a deposition beaker, separated by a distance of less than 1 cm,
  • the material thickness Y 3 AI 5 O 12 : Ce, on the filament, is then about a few micrometers.
  • the thickness varies according to the parameters of the cathodo-phoresis process, such as the applied voltage and the exposure time.
  • the thickness, e, of the deposit B is between 5 ⁇ and 50 ⁇ (FIG. 2), so as to obtain the maximum cathodoluminescence efficiency between the incident electrons 300 and the emitted light (see below).
  • the optimal zone of interaction between the electrons and the luminescent material is between 5 ⁇ and 20 ⁇ , preferably about ⁇ .
  • Luminescent materials that can compose the previous bath can be classified by emission color.
  • these materials are in the form of micron-sized powder.
  • the red color can be obtained, by the cathodoluminescence phenomenon, from a component or a mixture of the following components: Y 2 0 3 : Eu; YVO 4 : Eu; Y 2 O 2 S: Eu; ZnCdS: Ag; ZnCdS: In; ZnCdS: Ag; In: Sn0 2 ; LaIn0 3 : Eu.
  • the green color can be made from the following compounds: ZnO: Zn; ZnO: Zn, Si, Ga; (ZnMg) 0: Zn; Gd 3 Ga 5 OI 2 : Tb; Y 2 (AlGa) b 0 12 : Tb; Y 3 Al 5 0 1 2 : Tb; Y 2 O 2 S: Tb; ZnS: Cu, Al; ZnCdS: Cu, Al; ZnGa 2 O 4 : Mn; ZnSiO 4 : Mn; Gd 2 O 2 S: Tb; SiGa 2 S 4 : Eu; Y 3 Al 5 0i 2 : This.
  • the blue color can be made from the following compounds: ZnS: Ag, Cl; ZnS: Ag, Cl, Al; ZnS: Ag; ZnS: Zn; ZnS: Te; ZnGa 2 0 4 ; Y 2 Si0 5 : This.
  • Obtaining other colors or obtaining a light comprising several colors, such as white light can be obtained from a mixture of the above compounds. This mixture can be made before or during the development of the bath.
  • the dosage of each powder makes it possible to adjust the color point of the light emitted by the filament during its operation in the ampoule according to the invention, as well as the color temperature of the light in the CIE chromaticity diagram.
  • the filament may undergo a thermal annealing treatment after the rinsing step.
  • the heat treatment makes it possible to densify the luminescent material and thus to improve its optical efficiency.
  • the annealing parameters are chosen so that the annealing takes place in a temperature range permitting the sintering of the material. For example, for YAG: Ce, deposited on a tungsten filament, the annealing is carried out at 1100 ° C for 2 hours.
  • a filament similar to that made previously can be connected to the ground of a high-voltage source.
  • the high voltage source is of sufficiently small size to be placed in a bulb socket 101 or in a bulb (FIG. 3A), as described in WO2010 / 030899.
  • the negative terminal of the high-voltage source is connected to a conductive element or electron source C, preferably in the form of a peak and directed towards the filament A covered with luminescent material B (FIG. 3A).
  • These two means are separated by a minimum distance of between 1mm and 50mm, preferably between 10mm and 30mm.
  • the conductive element emits electrons 300 towards the filament A.
  • the electrons are emitted by a cold-type cathode, as used in the tubes. electronic, for example described in "Phosphor handbook, WM Yen, S Shionoya, Yamamoto H, CRC Press".
  • the base or socket is then joined to an envelope 102, so as to form a sealed enclosure T in which there is, under vacuum, the filament A and a part of the electron source C
  • the envelope 102 is composed of glass or of a material at least partially transparent to the light emitted by the filament.
  • the mounting of the envelope can be achieved by a method already used for mounting incandescent bulbs.
  • the assembly step may comprise the following phases:
  • the evacuation of the ampoule consists of making a vacuum of the secondary vacuum type.
  • the invention also relates to a conductive filament device A covered by a luminescent material B, as described above.
  • the filament A is mounted or welded to a high voltage source sufficiently small to be integrated into a bulb socket 101 or a bulb 200.
  • the filament is connected or electrically connected, via one or more conductive elements 103, to the positive terminal of the high voltage source, the negative terminal is connected to an electron source C.
  • the electron source is preferably pointed and the tip is oriented towards the filament A ( Figure 3A).
  • the filament and the high-voltage source are integrated in a lamp socket. It is possible to integrate the high voltage source into the socket of the bulb 101 before electrically connecting or connecting the filament A and / or the electron source to the terminals of the high voltage source.
  • the socket may be sealed hermetically in a vacuum envelope 102.
  • the invention offers many advantages because of the particular configuration and arrangement of the anode and the phosphorescent layer in the bulb.
  • the electrons 300 move from the negative terminal to the grounded terminal due to the electric potential difference.
  • the electrons 300 have an initial velocity which corresponds to the movements, at the atomic scale, that they have in the material of the cathode, for example in tungsten or in carbon. They are then torn off by the electric field existing between the anode and the anode. They are then accelerated in the vacuum of the bulb. Their trajectory depends on the area where they are released into the atmosphere of the bulb.
  • the point of impact of the electrons 300, on the surface of the phosphorescent layer B covering the filament A depends on these two parameters: the emission zone of the electrons at the electron source on the filament and the initial velocity electrons before their emission. It is therefore possible to adapt the shape of the electron source C and the filament so that the impacts take place homogeneously or in a localized manner on the surface of the phosphorescent layer B.
  • a cylindrical structure for the phosphorus layer B is preferably chosen to promote homogeneous excitation of the phosphor layer by the electrons 300 (FIG. 3B).
  • the cylindrical structure is advantageously a cylinder of revolution whose height is greater, preferably much greater than its diameter.
  • Light emission over the entire filament surface provides a similar or identical light effect to incandescent bulbs, i.e., multidirectional or near-multidirectional emission of light, thereby promoting the use of light. the bulb by the general public ( Figure 3A and 3B).
  • this geometry of the filament promotes the transmission of photons emitted by the phosphorescent layer B to the atmosphere of the bulb, because of the greater probability that the incident photons arrive at the phosphor / atmosphere interface of the bulb, named hereafter B / T interface, with an angle less than the critical angle 6 C.
  • the critical angle is defined from the Snell-Descartes relation: - nor defined the optical index of the phosphorescent material,
  • ⁇ represents the angle of incidence of a photon on the B / T interface
  • the critical angle 6 C is defined by the following relation:
  • the photons of the phosphorescent layer arrive with an angle of incidence equal to or greater than the critical angle, they are not transmitted in the vacuum zone, or internal chamber of the bulb.
  • the cylindrical shape of revolution of the phosphor layer provides a higher probability for a photon emitted into the layer, to have an angle of incidence, on the B / T interface, which is less than the critical angle, by compared to previously known configurations.
  • This device makes it possible to increase by 50% the luminous efficiency with respect to the planar structures. This increase makes it possible to reach the same level as the best current economic systems, in particular the fluocompact systems.
  • the luminous efficiency is all the greater as the radius of the filament is small, preferably of the order or greater than ⁇ .
  • the material composing the filament is preferably of optically reflective surface so that the photons emitted inwards are not absorbed but reflected towards the B / T interface.
  • a method of using such a bulb, emitting light by the cathodoluminescence phenomenon, and comprising at least one metal filament A coated with a luminescent material may comprise a step of connecting at least one filament to the mass
  • a bulb as described above provides a similar or better yield than the best economical compact light sources.
  • such a bulb offers an attractive potential in technical and industrial terms.
  • the light emitted by the bulb is multidirectional, thus offering more possibilities of use than directional devices such as LEDs or previous bulbs based on the phenomenon of cathodoluminescence.
  • the level of vacuum necessary for producing a light bulb is greater than the vacuum level of a light bulb. incandescence, this process is perfectly controlled at the industrial level.
  • the method of manufacturing a bulb described above is therefore quickly and easily exploitable from chains of assemblies of incandescent bulbs, currently being shut down or processing in several industrialized countries. It is therefore conceivable to produce this type of bulb at costs ranging between the production of incandescent bulbs and compact fluorescent type bulbs.
  • An ampoule according to the invention is safer than compact fluorescent lamps, especially because of the use of a direct current that does not produce electromagnetic waves that can harm the environment.
  • the complete lighting of this new bulb is instantaneous, compared to fluocompact systems.
  • the structure and composition of the filament, covered with the phosphor layer is made from inexpensive and accessible raw materials such as ZnS and ZnO, for example.
  • the choice of components and their mixture allows to obtain light sources whose color rendering index (CRI) and color temperature can be chosen with precision.

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Abstract

Dispositif d'émission émettant de la lumière par le phénomène de cathodoluminescence, comportant au moins un filament (1) conducteur électrique recouvert par un matériau luminescent (8), d'une épaisseur inférieure à 20μm, de préférence entre 10μm et 20μm.

Description

DISPOSITIF D'EMISSION DE LUMIERE PAR LE PHENOMENE DE
CATHODOLUMINESCENCE
DESCRIPTION
DOMAINE TECHNIQUE
L' invention concerne le domaine technique de l'éclairage, plus précisément les dispositifs d'éclairage utilisant le phénomène de la cathodoluminescence . L'invention peut être employée dans les domaines de la signalisation, de l'éclairage intérieur et/ou extérieur, l'éclairage d'écran, la décoration, etc.
ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE
Les phénomènes physiques les plus couramment employés, pour réaliser des sources de lumière à partir d'une tension électrique, sont l'incandescence, la phosphorescence et
1 ' électroluminescence . Les récentes avancées technologiques dans la miniaturisation des composants électroniques, offrent une nouvelle alternative, la cathodoluminescence, pour réaliser des ampoules plus sûres pour la santé des utilisateurs et 1 ' environnement .
Les ampoules à incandescence produisent de la lumière par échauffement d'un filament placé dans une enceinte sous vide. Le filament est chauffé, par application d'une tension électrique à ses extrémités, à une température qui est proche de sa température de fusion. La lumière est alors émise par le phénomène d'incandescence. L'un des inconvénients de cette technique est le faible rendement entre l'énergie électrique consommée et l'énergie lumineuse produite, ce rendement étant inférieur à 10%. Le reste de l'énergie est principalement rayonné sous forme de chaleur, absorbée en partie par la surface de l'ampoule qui peut atteindre plusieurs centaines de degré. En raison de ce faible rendement, la commercialisation de ce type d'ampoule est limitée, parfois interdite, dans de plus en plus de pays.
Les lampes phosphorescentes ou lampes fluocompactes , peuvent être perçues comme une solution alternative. Elles ont en effet un rendement nettement supérieur, d'environ un facteur 4, voire un facteur 6.
La lumière est émise à partir d'un phosphore déposé sur les parois internes d'un tube en verre, excité par des décharges électriques. Des radiations U.V., émises par le gaz lors de sa désexcitation, sont converties en rayonnements visibles par l'intermédiaire d'une couche de matériau phosphorescent, présent sur la face interne de l'ampoule. Cette technique n'est pas pour autant une solution idéale. Si les ondes U.V. traversent la paroi de l'ampoule, elles peuvent être dangereuses pour l'homme. De plus, ce type de lampe utilise des courants en fréquence qui produisent des ondes électromagnétiques pouvant avoir des conséquences sur la santé des utilisateurs. D'autre part, le mélange de gaz utilisé est un mélange à base de vapeur de mercure qui est un composé dangereux pour l'environnement ainsi que pour l'homme. Ce type de lampe présente donc des risques lors de leur utilisation et de leur recyclage, pour la santé et l'environnement.
Une autre alternative intéressante semble être les diodes électroluminescentes ou LEDs . Elles ont un rendement comparable aux lampes phosphorescentes et elles sont moins nuisibles pour l'environnement. Pour autant, ce n'est pas encore une alternative viable en raison de leur prix de vente qui est supérieur aux lampes fluocompactes , de plus le rendu des couleurs n'est pas optimal, la lumière est « froide » et elle n'est pas assez diffuse.
Une approche prometteuse est liée à la miniaturisation des dispositifs utilisés pour la cathodoluminescence . La cathodoluminescence consiste à produire de la lumière en excitant une couche phosphorescente, non pas par l'intermédiaire de rayonnements U.V. comme pour la phosphorescence, mais en bombardant la couche avec des électrons. Les électrons, produits par une source ou un canon à électrons, sont accélérés vers la couche phosphorescente par l'intermédiaire d'un champ électrique produit en courant continu. Ce courant peut être modulé en sinusoïde ou autre. Le champ électrique est formé entre deux éléments conducteurs distants : une cathode et une anode. Pour que les électrons aient une énergie suffisante pour exciter la couche de phosphore, la tension entre la cathode et l'anode doit être généralement comprise entre 5 kV et lOkV, ce qui correspond au domaine des hautes tensions.
Ce n'est que récemment que des circuits électroniques produisant de telles tensions, ont pu être miniaturisés et placés dans des douilles d'ampoules (US2007/ 0262698 ; WO2010/043793) .
L'un des intérêts de ce phénomène, la cathodoluminescence, réside dans sa faible consommation de courant pour produire de la lumière, de l'ordre de 1mA à 4mA, pour une puissance de l'ordre de 40 Watts.
Le rendement lumineux d'un phosphore standard, non optimisé, est aujourd'hui de l'ordre de 30 lumens/watt, il est donc possible de réaliser des ampoules pouvant émettre jusqu'à 1200 lumens. Par comparaison une lampe fluocompacte commerciale de 11 watts émet 550 lumens. Les systèmes cathodoluminescents sont donc capables de délivrer des puissances lumineuses comparables à celles obtenues pour les systèmes commerciaux actuels. De plus, l'allumage de ce type de lampe est instantané par rapport aux systèmes fluocompacts qui nécessitent plusieurs secondes.
Les ampoules à cathodoluminescence reproduisent, à une échelle inférieure, les montages déjà utilisés dans les dispositifs tels que les écrans de télévision, les microscopes électroniques ou autres.
Les électrons sont dirigés et accélérés, par l'intermédiaire d'un champ électrique, vers une couche phosphorescente. Le champ électrique est obtenu par application d'une différence de potentiel entre un élément conducteur chargé négativement (cathode) , et un élément conducteur chargé positivement (anode) . La cathode est généralement placée entre la source d'électron et l'anode. L'anode est placée au plus près de la couche phosphorescente afin que les électrons aient la plus grande énergie lors de leur impact sur la couche. Pour cela, l'anode peut être placée, selon une première configuration, au plus proche de la couche phosphorescente, ou bien, selon une seconde configuration, entre la couche phosphorescente et la paroi interne de l'ampoule.
Les ampoules phosphorescentes sont principalement réalisées selon la première configuration. Une couche de phosphore est tout d'abord déposée sur la surface interne de l'ampoule, puis une couche conductrice, généralement en aluminium, est déposée sur la couche phosphorescente (voir figure 1 du document US2007/ 0262698 ) . Un désavantage lié à cette disposition est lié à l'absorption des électrons par l'aluminium. C'est un facteur de perte important qui doit être compensé par une augmentation de la tension électrique pour permettre aux électrons d'atteindre la couche phosphorescente. Une première solution consiste donc à déposer une couche de matériau conducteur transparent de type Indium Tin oxyde, ITO, sur la paroi interne de l'ampoule. Une seconde solution consiste à déposer la couche d' aluminium entre la paroi de l'ampoule et la couche de phosphore, selon la seconde configuration. Cette dernière alternative présente plus de défauts que d'avantages car l'anode réfléchie alors la lumière vers l'intérieure de l'ampoule. C'est pour ces raisons que la première configuration est ma oritairement adoptée.
Un autre inconvénient concernant les configurations précédentes, concerne le procédé de fabrication de l'ampoule. Le dépôt de cette double couche, couche conductrice et couche de phosphore, est techniquement délicat à réaliser sur une surface convexe d'une ampoule qui présente un accès difficile. Cette difficulté limite les techniques de dépôt ainsi que les techniques de contrôle.
Un autre désavantage concernant les ampoules à cathodoluminescence concerne le fait que la lumière émise est dirigée selon un angle beaucoup plus restreint comparé aux ampoules à filament, en raison du recouvrement partiel de la surface de l'ampoule par le matériau phosphorescent.
Il est donc délicat et difficile, de déposer l'épaisseur adéquate de matériau luminescent, pour réaliser une ampoule utilisant le phénomène de cathodoluminescence. Cela nécessite des étapes de contrôle et des tests poussés.
L'objectif de l'invention est de proposer des solutions techniques répondant aux problématiques précédentes .
EXPOSÉ DE L' INVENTION L'objectif précédemment énoncé est atteint par un dispositif d'émission de lumière par le phénomène de cathodoluminescence.
Un dispositif selon l'invention est composé d'au moins un filament conducteur électrique. Le filament est de préférence cylindrique avec un diamètre d'environ ΙΟμπι ou supérieur à cette valeur. Le filament est recouvert par un matériau luminescent dont l'épaisseur est inférieure à 20μπι, de préférence l'épaisseur est comprise entre ΙΟμπι et 20μπι. Selon un autre dispositif de la présente demande, le filament est connecté à la masse d'une source de haute-tension. La source de haute-tension est avantageusement de dimensions suffisamment petites pour être insérable dans une douille d'une ampoule ou une ampoule. Autrement dit, le filament recouvert de matériau luminescent est connecté à la source de haute- tension de sorte à avoir la fonction d'une anode.
Ce dispositif peut alors être disposé dans la douille d'une ampoule de sorte que le filament soit orienté en direction de la partie ouverte de la douille .
Selon une variante du dispositif précédent, la douille est connectée à une enceinte hermétique, de préférence une enceinte de type enceinte d'ampoule. L'enceinte est totalement ou partiellement transparente, à la lumière émise par le matériau luminescent présent sur le filament.
Un vide peut alors être créé et maintenu dans l'enceinte hermétique délimitée, par exemple, par la douille et l'enceinte de l'ampoule. De préférence, le vide créé est un vide de type secondaire.
La présente demande porte également sur un procédé de fabrication d'un dispositif d'émission de lumière par le phénomène de cathodoluminescence . Le procédé de fabrication est composé d' au moins une étape de recouvrement de la surface d'un filament conducteur électrique. Le matériau le recouvrant est un matériau luminescent, l'épaisseur de recouvrement est inférieure à 20μπι, de préférence entre ΙΟμπι et 20μπι. Le filament peut avoir un diamètre compris entre ΙΟμπι et 500μπι, de préférence entre 50μπι et ΙΟΟμπι.
Le filament peut être recouvert par une technique de cathodo-phorèse, dont une étape consiste à plonger le filament dans un bain réalisé à partir de poudre luminescente.
Le filament recouvert de matériau luminescent peut être ensuite connecté à la masse d'une source de haute-tension.
La source haute-tension peut être ensuite placée dans une douille d'une ampoule ou une ampoule, de sorte que le filament soit orienté en direction de la partie ouverte de la douille.
Une enceinte étanche peut alors être scellée sur la douille comprenant la source de haute- tension et le filament. De préférence, l'enceinte est transparente ou au moins partiellement transparente à la lumière émise par le filament.
Par ailleurs, un composant type getter de petite taille et généralement de forme circulaire peut également être disposé dans l'enceinte. Il est composé d'alliage (Baryum, Zirconium, Titane, etc.) évaporable ou non, en fonction des gaz résiduels à éliminer.
Un vide est ensuite réalisé dans l'enceinte étanche par l'intermédiaire d'une ouverture. L'ouverture est également scellée après la réalisation du vide dans l'enceinte de façon à maintenir le vide. De préférence, le vide réalisé est un vide de type vide secondaire .
De plus, on peut procéder à l'activation du getter une fois que l'enceinte est scellée typiquement par chauffage de ce dernier à haute température par tout moyen approprié. Le Getter permet de garantir un bon niveau de vide dans l'enceinte, ce qui peut améliorer la durée de vie de l'ampoule.
La présente demande concerne également un procédé d'utilisation d'une ampoule, telle que décrite ci-dessus, qui émet de la lumière par le phénomène de cathodoluminescence, composé d'au moins d'un filament métallique recouvert d'un matériau luminescent, relié à la masse d'une source haute-tension. Une étape du procédé d'utilisation concerne la mise sous tension des bornes négatives et positives de la source de haute- tension .
BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres détails et caractéristiques de l'invention apparaîtront de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente des filaments de formes différentes,
- la figure 2 est une vue de profil et une vue de face d'un filament recouvert d'un matériau luminescent,
- la figure 3A représente une ampoule composée d'un filament,
- la figure 3B représente les trajectoires des électrons impactant la surface de la couche phosphorescente .
Les parties identiques, similaires ou équivalentes des différentes figures portent les mêmes références de façon à faciliter le passage d'une figure à une autre. Les différentes parties représentées sur les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme pour rendre les figures plus lisibles. EXPOSÉ DÉ TAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PARTICULIERS
L'exposé détaillé de l'invention concerne en première partie, plusieurs modes de réalisation des filaments et des ampoules, puis dans une seconde partie, des dispositifs de filaments et des ampoules comportant les filaments. Une dernière partie présente un procédé d'utilisation des dispositifs.
Selon un aspect de l'invention, une première étape pour la réalisation d'une ampoule à cathodoluminescence 200, peut consister à réaliser un filament A (figure 1) . Le filament est composé d'au moins un matériau conducteur électrique afin qu' il puisse être utilisé comme électrode, de préférence entant qu'anode. Le ou les matériaux composant le filament peuvent être, par exemple, l'un ou une combinaison des matériaux suivants : inox, argent, tungstène, carbone. Le filament est électriquement conducteur. De préférence, les matériaux choisis sont des matériaux à haute température de fusion, afin de pouvoir recuire le matériau luminescent après leur dépôt sur le filament. Le recuit permet d'améliorer les propriétés de luminescence du matériau déposé. Cette liste n'est pas exhaustive. La longueur du filament peut être comprise entre 5mm et 10cm, de préférence entre 2cm et 5cm. La section du fil peut être comprise entre ΙΟμπι et 500μπι, de préférence inférieure au millimètre. La forme du filament n'est pas limitée aux exemples de forme suivants : rectiligne, en serpentin, en spirale, en arc de cercle. De préférence, le filament est de forme rectiligne ou en arc de cercle.
La forme du filament est choisie de façon à attirer le plus grand nombre d'électrons 300 émis par une source d' électrons C et avoir une répartition qui soit la plus homogène possible le long du point courant du filament (figure 3A) .
Le filament peut être obtenu par découpe, fusion, pressage extrusion métallique à chaud ou toutes autres techniques permettant de réaliser un filament selon les caractéristiques précédentes.
Dans une seconde étape, on peut déposer un ou plusieurs matériaux luminescents B à la surface du filament. Les matériaux luminescents peuvent être fluorescents ou phosphorescents. Les matériaux fluorescents émettent de la lumière lorsqu' ils sont excités par un faisceau d'électrons, les matériaux phosphorescents continuent à émettre de la lumière après leur excitation. Le dépôt de matériau luminescent sur le filament A (figure 2), peut être réalisé par les techniques suivantes : dépôt du matériau luminescent par trempage dans une solution de céramique luminescente, par passage du filament dans une filière avec enduction d'une solution luminescente. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la technique de cathodo-phorèse est employée. Elle consiste à élaborer un bain composé de sels et de poudres luminescentes, dans lequel est plongé le filament. Un exemple de préparation de bain, composé de matériau luminescent en poudre de Y3AI5O12 : Ce appelé également YAG :Ce, est décrit ci-dessous.
Une première solution, nommée A, est réalisée selon les étapes suivantes :
- dissolution de 1.5g de nitrate de magnésium dans 5 ml d'eau déionisée ;
- ajout d' éthanol à la solution A de manière à atteindre un volume de solution de 100ml.
Une seconde solution B est élaborée, indépendamment de la solution A, en mélangeant 25ml de glycérol dans 25ml d' éthanol.
Le bain est réalisé selon les étapes suivantes :
- dilution de lg YAG: Ce dans 0.6ml de la solution A pour former le bain,
- ajout de 0.21ml de la solution B dans le bain,
- ajout de 0.35ml d'eau déionisée dans le bain,
- agitation du bain pendant environ 5 minutes jusqu'à obtention d'une pâte homogène,
- ajout sous agitation dans le bain de 1.7ml d' éthanol,
- le bain est placé dans un bain à ultra- sons, à température ambiante, de préférence à une température de l'ordre de 20°C,
- ajout d' éthanol au bain jusqu'à obtenir un volume de bain de 25ml.
Une fois le bain élaboré, le dépôt du matériau luminescent peut être réalisé sur le filament, selon les étapes suivantes : - agitation du bain, contenant les matériaux luminescents destinés à recouvrir le filament
- un élément conducteur est relié à un pôle positif d'une alimentation électrique,
- le filament est relié au pôle négatif de
1' alimentation,
- l'élément conducteur et le filament sont placés dans un bêcher de dépôt, séparés d'une distance inférieure à 1 cm,
- versement du bain dans le bêcher de dépôt,
- mise en marche de l'alimentation à une tension comprise entre 5V et 10V pendant quelques secondes, de préférence de l'ordre de 30 secondes,
- retrait du filament du bêcher avant ou après sa déconnexion de la borne négative de 1' alimentation,
- rinçage du filament à l'éthanol.
L'épaisseur de matériau Y3AI5O12 :Ce, sur le filament, est alors d'environ quelques micromètres.
L'épaisseur varie en fonction des paramètres du procédé de cathodo-phorèse, comme par exemple la tension appliquée et le temps d'exposition.
On peut ainsi monter la tension de dépôt à quelques 20V et le temps de dépôt à quelques minutes.
De préférence l'épaisseur, e, du dépôt B est comprise entre 5μπι et 50μπι (figure 2), de façon à obtenir le maximum de rendement de cathodoluminescence entre les électrons 300 incidents et la lumière émise (voir ci-dessous) . La zone optimale d'interaction entre les électrons et le matériau luminescent se situe entre 5μπι et 20μπι, de préférence à environ ΙΟμπι.
Les matériaux luminescents pouvant composer le bain précédent, peuvent être classés par couleur d'émission. De préférence, ces matériaux sont sous forme de poudre de granulométrie micrométrique. La couleur rouge peut être obtenue, par le phénomène de cathodoluminescence, à partir d'un composant ou d'un mélange des composants suivants : Y203:Eu ; YVO4 : Eu ; Y202S :Eu ; ZnCdS :Ag ; ZnCdS : In ; ZnCdS:Ag ; In : Sn02 ; LaIn03:Eu.
La couleur verte peut être réalisée à partir des composés suivants : ZnO:Zn ; ZnO : Zn, Si , Ga ; (ZnMg)0:Zn ; Gd3Ga50i2 : Tb ; Y2 (AlGa) b012 : Tb ; Y3Al50i2:Tb ; Y202S:Tb ; ZnS:Cu,Al ; ZnCdS:Cu,Al ; ZnGa204:Mn ; ZnSi04:Mn ; Gd202S : Tb ; SiGa2S4:Eu ; Y3Al50i2:Ce.
La couleur bleu peut être réalisée à partir des composés suivants : ZnS:Ag,Cl ; ZnS :Ag,Cl,Al ; ZnS : Ag ; ZnS : Zn ; ZnS : Te ; ZnGa204 ; Y2Si05:Ce.
Les listes de composés ci-dessus ne sont pas exhaustives, il est possible d'utiliser d'autres composés luminescents et/ou phosphorescents et/ou fluorescents .
L'obtention d'autres couleurs ou l'obtention d'une lumière comportant plusieurs couleurs, comme par exemple la lumière blanche, peut être obtenue à partir d'un mélange des composés précédents. Ce mélange peut être réalisé avant ou pendant l'élaboration du bain. Le dosage de chaque poudre permet le réglage du point de couleur de la lumière émise par le filament lors de son fonctionnement dans l'ampoule selon l'invention, ainsi que la température de couleur de la lumière dans le diagramme de chromaticité CIE.
Selon une variante du procédé précédent, le filament peut subir un traitement de recuit thermique après l'étape de rinçage. Le traitement thermique permet de densifier le matériau luminescent et ainsi améliorer son rendement optique. Les paramètres de recuit sont choisis de sorte que le recuit s'effectue dans une plage de température permettant le frittage du matériau. Par exemple, pour le YAG :Ce, déposé sur un filament de tungstène, le recuit est réalisé à 1100°C pendant 2 heures.
Selon une autre étape du procédé, un filament similaire à celui réalisé précédemment, peut être relié à la masse d'une source de haute-tension. De préférence, la source de haute-tension est de dimensions suffisamment petites pour être placée dans une douille d'ampoule 101 ou dans une ampoule (figure 3A) , telle que décrite dans le document WO2010/030899. La borne négative de la source de haute-tension est reliée à un élément conducteur ou source à électrons C, de préférence en forme de pointe et dirigé vers le filament A recouvert de matériau luminescent B (figure 3A) . Ces deux moyens sont séparés par une distance minimale comprise entre 1mm et 50mm, de préférence entre 10mm et 30mm. Lorsque la source haute-tension est mise en fonctionnement, l'élément conducteur émet des électrons 300 en direction du filament A. De préférence, les électrons sont émis par une cathode de type froide, telle qu'utilisée dans les tubes électroniques, par exemple décrit dans « Phosphor handbook, W M Yen, S Shionoya, H Yamamoto, CRC Press ».
La base ou la douille, est ensuite jointe à une enveloppe 102, de manière à former une enceinte étanche T dans laquelle se trouve, sous vide, le filament A et une partie de la source à électrons C
(figure 3A) . De préférence, l'enveloppe 102 est composée de verre ou bien d'un matériau au moins partiellement transparent à la lumière émise par le filament. Le montage de l'enveloppe peut être réalisé selon un procédé déjà employé pour le montage des ampoules à incandescence.
Par exemple, l'étape d'assemblage peut comprendre les phases suivantes :
- assemblage de l'embase ou de la douille d'ampoule 101 avec une enveloppe 102 pour délimiter une enceinte T et former une ampoule 200,
- mise sous vide de l'enceinte T ou de l'ampoule, via une ouverture présente dans l'embase,
- scellement de l'ampoule par fermeture de
1 ' ouverture .
De préférence, la mise sous vide de l'ampoule consiste à faire un vide de type vide secondaire .
L'invention concerne également un dispositif de filament A conducteur recouvert par un matériau luminescent B, tel que décrit précédemment.
Selon un autre aspect de l'invention, le filament A est monté ou soudé sur une source de haute- tension suffisamment petite pour être intégrée dans une douille d'ampoule 101 ou une ampoule 200. Le filament est connecté ou relié électriquement, par l'intermédiaire d'un ou de plusieurs éléments conducteurs 103, à la borne positive de la source de haute tension, la borne négative est reliée à une source d'électrons C. La source d'électrons est de préférence de forme pointue et la pointe est orientée en direction du filament A (figure 3A) .
Selon un autre dispositif, le filament et la source de haute-tension sont intégrés dans une douille de lampe. Il est possible d'intégrer la source haute-tension dans la douille de l'ampoule 101 avant de relier ou connecter électriquement le filament A et/ou la source à électrons aux bornes de la source de haute- tension .
La douille peut être scellée de façon hermétique dans une enveloppe 102 sous vide.
L'invention offre de nombreux avantages en raison de la configuration et de l'agencement particulier de l'anode et de la couche phosphorescente dans l'ampoule.
Lorsque le filament A et la source à électrons C sont mis sous haute-tension, les électrons 300 se déplacent de la borne négative à la borne mise à la masse, en raison de la différence de potentiel électrique. Au niveau de la cathode ou source à électrons C, les électrons 300 ont une vitesse initiale qui correspond aux mouvements, à l'échelle atomique, qu'ils ont dans le matériau de la cathode, par exemple en tungstène ou en carbone. Ils sont ensuite arrachés par le champ électrique existant entre l'anode et la l'anode. Ils sont alors accélérés dans le vide de l'ampoule. Leur trajectoire dépend de la zone où ils sont libérés dans l'atmosphère de l'ampoule.
Le point d'impact des électrons 300, sur la surface de la couche phosphorescente B recouvrant le filament A, dépend de ces deux paramètres : la zone d'émission des électrons au niveau de la source à électrons sur le filament et de la vitesse initiale des électrons avant leur émission. Il est donc possible d' adapter la forme de la source à électrons C et du filament afin que les impacts aient lieu, de façon homogène ou bien de façon localisée, sur la surface de la couche phosphorescente B.
Une structure cylindrique pour la couche de phosphore B est de préférence choisie afin de favoriser une excitation homogène de la couche de phosphore par les électrons 300 (figure 3B) . La structure cylindrique est avantageusement un cylindre de révolution dont la hauteur est supérieure, de préférence très supérieure à son diamètre. Une émission de lumière sur toute la surface du filament permet d'obtenir un effet lumineux similaire ou identique, aux ampoules à incandescence, c'est-à-dire, une émission multidirectionnelle ou quasi multidirectionnelle de la lumière, favorisant ainsi l'utilisation de l'ampoule par le grand public (figure 3A et 3B) .
De plus, cette géométrie du filament favorise la transmission des photons émis par la couche phosphorescente B vers l'atmosphère de l'ampoule, en raison de la plus grande probabilité qu'ont les photons incidents d'arriver sur l'interface phosphore/atmosphère de l'ampoule, nommé ci-après interface B/T, avec un angle inférieur à l'angle critique 6C. L'angle critique est défini à partir de la relation de Snell-Descartes : - ni défini l'indice optique du matériau phosphorescent,
- Ώ.2 défini l'indice optique de l'atmosphère présente dans l'enceinte fermée de l'ampoule,
- θι représente l'angle d'incidence d'un photon sur l'interface B/T,
- Θ2 représente l'angle de transmission d'un photon à l'interface B/T.
L'angle critique 6C est défini par la relation suivante :
9C = arcsin ( n1/n2 ) .
Lorsque les photons de la couche phosphorescente arrivent avec un angle d' incidence égal ou supérieur à l'angle critique, ils ne sont pas transmis dans la zone sous vide, ou enceinte interne de 1 ' ampoule .
La forme cylindrique de révolution de la couche de phosphore offre une plus grande probabilité à un photon émis dans la couche, d'avoir un angle d'incidence, sur l'interface B/T, qui soit inférieur à l'angle critique, par rapport aux configurations déjà connues. Ce dispositif permet d'augmenter de 50% le rendement lumineux par rapport aux structures de type plan. Cette augmentation permet d'atteindre le même niveau que les meilleurs systèmes économiques actuels, notamment les systèmes fluocompacts . Le rendement lumineux est d' autant plus grand que le rayon du filament est petit, de préférence de l'ordre ou supérieur à ΙΟμπι. Le matériau composant le filament est de préférence de surface optiquement réfléchissante afin que les photons émis vers l'intérieur ne soient pas absorbés, mais réfléchis vers l'interface B/T.
Un procédé d'utilisation d'une telle ampoule, émettant de la lumière par le phénomène de cathodoluminescence, et comportant au moins un filament A métallique recouvert d'un matériau luminescent, peut comporter une étape de connection d' au moins un filament à la masse
Les procédés et les dispositifs, décrits ci-dessus, offrent une nouvelle alternative de production de lumière par le phénomène de cathodoluminescence .
Une ampoule telle que décrite ci-dessus offre un rendement similaire, voire supérieur, aux rendements des meilleures sources compactes de lumière économiques. De plus, une telle ampoule offre un potentiel attractif en terme technique et industriel.
La lumière émise par l'ampoule est multidirectionnelle, elle offre ainsi plus de possibilités d'utilisation que les dispositifs directionnels tels que les LEDs ou les précédentes ampoules basées sur le phénomène de cathodoluminescence .
Le niveau de vide nécessaire à la réalisation d'une ampoule, selon la présente demande, est supérieur au niveau de vide d'une ampoule à incandescence, ce procédé est parfaitement maîtrisé au niveau industriel. Le procédé de fabrication d'une ampoule décrite ci-dessus est donc rapidement et facilement exploitable à partir des chaînes d'assemblages d'ampoules à incandescence, actuellement en cours d'arrêt ou de transformation dans plusieurs pays industrialisés. Il est donc envisageable de produire ce type d'ampoule à des coûts se situant entre la production d' ampoule à incandescence et des ampoules de type fluocompacte.
Une ampoule selon l'invention est plus sûre que les ampoules fluocompacte, notamment en raison de l'utilisation d'un courant continu qui ne produit pas d'ondes électromagnétiques susceptibles de nuire à l'environnement. De plus, l'allumage complet de cette nouvelle ampoule est instantané, par rapport aux systèmes fluocompacts .
La structure et la composition du filament, recouvert de la couche de phosphore, est réalisée à partir de matières premières peu coûteuses et accessibles comme par exemple ZnS et ZnO. Le choix des composants et de leur mélange permet d'obtenir des sources lumineuses dont l'indice de rendu des couleurs (IRC) et la température de couleur peuvent être choisis avec précision.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'émission de lumière par le phénomène de cathodoluminescence, comportant une anode composée par au moins un filament (A) conducteur électrique recouvert par un matériau luminescent (B) , de sorte que le matériau luminescent (B) émette de la lumière sur toute la surface du filament (A) pour obtenir une émission multidirectionnelle ou quasi multidirectionnelle, l'épaisseur du matériau luminescent (A) étant inférieure à 20μπι, de préférence entre ΙΟμπι et 20μπι.
2. Dispositif selon la revendication précédente, le filament (A) conducteur étant de forme cylindrique .
3. Dispositif selon la revendication précédente, le filament (A) ayant un diamètre de l'ordre de ΙΟμπι ou supérieur à cette valeur.
4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, le filament (A) recouvert de matériau luminescent (B) étant connecté électriquement à la borne d'une source de haute- tension .
5. Dispositif selon la revendication précédente, la source haute-tension étant insérée dans une douille d'ampoule (101) ou dans une ampoule.
6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant une enceinte hermétique (T) dans laquelle le filament (A) est disposé .
7. Dispositif selon la revendication précédente, l'enceinte hermétique (T) étant sous vide, de préférence sous vide secondaire.
8. Procédé de fabrication d'un dispositif d'émission de lumière selon l'une des revendications précédentes, composé d'au moins une étape de recouvrement de la surface du filament (A) conducteur électrique, par un matériau luminescent (B) , d'une épaisseur inférieure à 20μπι, de préférence entre ΙΟμπι et 20μπι.
9. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, le recouvrement du filament (A) étant réalisé par cathodo-phorèse .
10. Procédé selon la revendication précédente, le filament (A) étant plongé dans un bain composé de poudre luminescente.
11. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 8 à 10, le filament recouvert de matériau luminescent (B) étant connecté à la masse d'une source de haute-tension.
12. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, la source haute-tension étant placée dans une douille d'ampoule (101) ou dans une ampoule .
13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, une enceinte étanche (T) étant alors scellée sur la douille comportant le filament (A) connecté à la source haute-tension.
14. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, un vide secondaire étant réalisé et maintenu dans l'enceinte étanche (T) , après son scellement sur la douille.
15. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, le vide secondaire étant réalisé par l'intermédiaire d'une ouverture, l'ouverture étant scellée après la réalisation du vide dans l'enceinte ou dans l'ampoule.
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