Brevet FR2458896A1 — publié le 19810102

LAMPE FLUORESCENTE AYANT DEUX COUCHES DE LUMINOPHORES. la présente invention concerne les lampes fluorescentes compre- nant deux couches superposées de luminophores. Une telle disposition est utilisée en général en vue d'améliorer la fiabilité des lampes ou pour réduire le coût des luminophores. Selon le brevet américain 3,602,757, la première couche, ou cou- che extérieure, permet d'obtenir ici la couleur de lumière souhai- tée mais elle a un mauvais maintien. La seconde couche, ou couche intérieure, a un très bon maintien et sert en outre à protéger la couche extérieure contre les rayonnements inopportuns de très courte longueur d'onde issus lors de la décharge en arc. Il résul- te de cette disposition une amélioration sensible du maintien du rendement lumineux de la lampe. Selon le brevet américain 3,602,758, la couche de phosphore extérieure est composée d'un matériau rela- tivement peu couteux et la couche intérieure d'un matériau plus couteux, ce qui permet d'utiliser une quantité de matériaux couteux nécessaires à l'obtention de la distribution énergétique spectrale souhaitée inférieure à celle qui aurait été requise si les deux matériaux avaient été mélangés initialement et appliqués en une couche unique. Selon le brevet américain 4,088,923, la couche extérieure comprend également des luminophores peu couteux et la couche intérieure des luminophores plus couteux. Toutefois, il s'agit de choisir la cou- leur de la lumière émise par la lampe, la couche intérieure doit Ctre suffisamment fine pour transformer en lumière au moins 80% du rayonnement ultraviolet émis par la décharge. En ce qui concerne la présente invention, le rendement de la lam- pe a été pris en considération en fonction de l'économie du marché. Le but de l'invention est de réaliser une lampe fluorescente dont le rendement soit supérieur à celui des lampes actuellement utili- sées de manière à économiser l'énergie. Mais ces lampes ne présen- tent d'intérêt que si leur prix de revient est acceptable, c'est à dire suffisamment faible. Selon la présente invention, la couche intérieure de luminophores, qui est plus efficace que la couche extérieure, pour transformer en lumière visible le rayonnement ultraviolet émis par la décharge est si fine qu'elle transforme moins de 80% du rayonnement en lumière, le reste pénétrant dans la couche extérieure. Mais comme les lumi- nophores de la couche intérieure peuvent coûter jusqu'à 40 fois plus cher que ceux de la couche extérieure, l'utilisation d'une plus faible quantité de luminophores pour la couche intérieure per- met d'obtenir une lampe de prix acceptable. La quantité de lumino- phores de la couche intérieure doit être telle qu'une faible augmen- tation de cette quantité procure proportionnellement une forte aug- mentation du rendement de la lampe. Cette quantité est comprise en- tre 3 et 18% en poids de l'ensemble des luminophores des deux cou- ches. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, avantages et ca- ractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit à laquelle une planche de dessin est an- nexée. La Figure unique représente une lampe fluorescente, partiellement en coupe, conformément à l'invention. En référence maintenant à cette figure unique, la lampe comprend une enveloppe scellée en verre 1 pourvue d'une électrode 2 à chaque extrémité. L'enveloppe 1 contient un gaz de remplissage favorisant la décharge, comprenant du mercure et un gaz inerte. Sur la paroi interne de l'enveloppe 1, est disposée une première couche 3, ou couche extérieure, de luminophores. Une seconde cou- che 4, ou couche intérieure, recouvre la première couche 3. La couche 3 peut inclure du calcium et/ou de l'halophosphate de strontium activé au moyen d'antimoine et/ou de manganèse comme il est d'usage dans les lampes fluorescentes. La couche 4 peut inclure des luminophores à trois composants tels que décrits dans le brevet amricain 4,088,923, c'est à dire un mélange d'oxyde d'yttrium émet- tant dans le rouge et activé au moyen europium trivalent, l'alumi- nate de magnésium-cérium émettant dans le vert et activé au moyen de terbium trivalent, et d'aluminate de magnésium-baryum émettant dans le bleu et activé au moyen d'europium bivalent. Ces luminopho- res émettent en bande étroite ou en ligne. Selon un exemple de réalisation, la couche extérieure 3 était cons- tituée par de l'halophosphate blanc froid comprenant du fluorochloro- phosphate de calcium cadmium activé au moyen de manganèse et d'anti- moine. La couche intérieure 4 est constituée par le mélange des trois composants précités de luminophores émettant dans le rouge, vert et bleu dans le rapport 48, 41 et 11. La quantité de lumière émise par une lampe du type T8 de 58 watts et de 1,50 mètre environ, comprenant une unique couche de lumino- phores constituée par la couche extérieure 3 précitée, s'élevait à 4560 lumens. En appliquant la couche intérieure 4 sur la première couche 3, dans la proportion de 0,6 gramme de la couche 4 pour 5,3 grammes de la couche 3, ce qui correspond à 10,1% en poids des lumi- nophores à trois composants précités, la quantité de lumière émise s'élevait à 5000 lumens, ce qui représente une augmentation de 440 lumens par rapport es la première expérience. Avec 3%o en poids seu- lement des luminophores à trois composants, la quantité de lumière émise s'élève à 4720 lumens environ soit une augmentation de 160 lumens environ. Avec 18% en poids des luminophores à trois composants, la quantité de lumière émise s'élève à 5230 lumens, soit une augmentation de 670 lumens environ. Le rendement des luminophores à trois composants dans la transformation du rayonnement ultraviolet en lumière visible est supérieur de 18% environ à celui des halophosphates. R E V E N D I C A T I O N S 1 - Lampe fluorescente comprenant une enveloppe de verre pourvue d'une électrode à chacune de ses extrémités et contenant un gaz de remplissage favorisant la décharge et ltémission d'un rayonnement ultraviolet incluant du mercure et un gaz inerte, caractérisé en ce qu'une première couche de luminophores, déposée sur la paroi interne de la dite enveloppe, est recouverte au moyen d'une seconde couche de luminophores, les luminophores de la pre- mière couche étant moins couteux que ceux de la seconde couche, de manière à augmenter au moyen de la dite seconde couche le rendement de la transformation en lumière visible du rayonnement ultraviolet. 2 - Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que la quantité de luminophores de la dite seconde couche est comprise entre 3 et 18% environ en poids de l'ensemble des luminophores des deux couches. 3 - Lampe selon la revendication 1, caractérisée en ce que les luminophores de la dite seconde couche sont constitués par un mé- lange de luminophores émettant en bande étroite ou en ligne, le ren- dement du dit mélange pour la dite transformation en lumière visible étant supérieurà celui des luminophores de la dite première couche.