Brevet FR2972847A1 — publié le 20120921

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 l'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 l'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 2 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 3 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 10kV, ce qui correspond au domaine des hautes tensions. Ce n'est que récemment que des circuits électroniques produisant de telles tensions, ont pu 4 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 5 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, 110, 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 majoritairement 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 6 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 10pm ou supérieur à cette valeur. Le filament est recouvert par un matériau luminescent dont l'épaisseur est inférieure à 20pm, de préférence l'épaisseur est comprise entre 10pm et 20pm. 7 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. 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 20pm, de préférence entre 10pm et 20pm. Le filament peut avoir un diamètre compris entre 10pm et 500pm, de préférence entre 50pm et 100pm. 8 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 9 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 10 les figures ne le sont pas nécessairement selon une échelle uniforme pour rendre les figures plus lisibles. EXPOSÉ DÉTAILLÉ 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, 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. 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 10pm et 500pm, 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 11 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 émis par la source d'électrons et avoir une répartition qui soit la plus homogène possible le long du point courant du filament. 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 Y3A15O12 :Ce appelé également YAG :Ce, est décrit ci-dessous. 12 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 1g YAG:Ce dans 0.6ml de la solution A pour former le bain, - ajout de 0.21ml de la solution B dans le 15 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 10 20 25 30 13 - un élément conducteur est relié à un pôle positif d'une alimentation électrique, - le filament est relié au pôle négatif de l'alimentation, - l'élément conducteur et le filament sont placés dans un bécher de dépôt, séparés d'une distance inférieure à 1 cm, - versement du bain dans le bécher 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 bécher avant ou après sa déconnexion de la borne négative de l'alimentation, - rinçage du filament à l'éthanol. L'épaisseur de matériau Y3A15O12 :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 est comprise entre 5pm et 50pm (figure 2), de façon à obtenir le maximum de rendement de cathodoluminescence entre les électrons incidents et la lumière émise (voir ci-dessous). La zone optimale d'interaction entre les électrons et le matériau luminescent se situe entre 5pm et 20pm, de préférence à environ 10pm. 14 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 : Y2O3:Eu ; YVO4 :Eu ; Y2O2S :Eu ; ZnCdS :Ag ; ZnCdS :In ; ZnCdS:Ag ; In : SnO2 ; LaInO3:Eu. La couleur verte peut être réalisée à partir des composés suivants : ZnO:Zn ; ZnO:Zn,Si,Ga ; (ZnMg) 0: Zn ; Gd3Ga5O12: Tb ; Y2 (AlGa) 5012: Tb ; Y3A15O12: Tb ; Y2O2S : Tb ; ZnS : Cu, Al ; ZnCdS : Cu, Al ; ZnGa2O4 : Mn ; ZnSiO4 : Mn ; Gd2O2S : Tb ; SiGa2S4 : Eu ; Y3A15O12 : Ce . La couleur bleu peut être réalisée à partir des composés suivants : ZnS:Ag,C1 ; ZnS :Ag,C1,Al ; ZnS : Ag ; ZnS : Zn ; ZnS : Te ; ZnGa2O4 ; Y2SiO5 : 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 15 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 ou dans une ampoule, 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, de préférence en forme de pointe C 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 en direction du filament. De préférence, les électrons sont émis par une cathode de type froide, telle qu'utilisée dans les tubes électroniques, par exemple 16 décrit dans « Phosphor handbook, W M Yen, S Shionoya, H Yamamoto, CRC Press ». La base ou la douille, est ensuite jointe à une enveloppe, de manière à former une enceinte étanche dans laquelle se trouve, sous vide, le filament et une partie de la source à électrons (figure 3A). De préférence, l'enveloppe 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 avec une enveloppe pour délimiter une enceinte et former une ampoule, - mise sous vide de l'enceinte ou de l'ampoule, via une ouverture présente dans l'embase, - scellement de l'ampoule par fermeture de l'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 conducteur recouvert par un matériau luminescent, tel que décrit précédemment. Selon un autre aspect de l'invention, le filament est monté ou soudé sur une source de haute-tension suffisamment petite pour être intégrée dans une douille d'ampoule ou une ampoule. Le filament est connecté ou relié électriquement à la borne positive de la source de haute tension, la borne négative est 17 reliée à une source d'électrons. La source d'électrons est de préférence de forme pointue et la pointe est orientée en direction du filament. 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 la lampe avant de relier ou connecter électriquement le filament 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 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 et la source à électrons sont mis sous haute-tension, les électrons se déplacent de la borne négative à la borne mise à la masse, en raison de la différence de potentiel électrique. Au niveau de l'anode les électrons ont une vitesse initiale qui correspond aux mouvements, à l'échelle atomique, qu'ils ont dans le matériau de l'anode, par exemple en tungstène ou en carbone. Ils sont ensuite arrachés par le champ électrique existant entre l'anode et la cathode. 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, sur la surface de la couche phosphorescente recouvrant le 18 filament, dépend de ces deux paramètres : la zone d'émission des 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 et du filament afin que les impacts aient lieu, de façon homogène ou bien de façon localisée, sur la surface de la couche phosphorescente. Une structure cylindrique pour la couche de phosphore est de préférence choisie afin de favoriser une excitation homogène de la couche de phosphore par les électrons (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 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 Oc. L'angle critique est défini à partir de la relation de Snell-Descartes : n1 Enel = n.2s nO2 19 - n1 défini l'indice optique du matériau phosphorescent, - n2 défini l'indice optique de l'atmosphère présente dans l'enceinte fermée de l'ampoule, - e1 représente l'angle d'incidence d'un photon sur l'interface B/T, - e2 représente l'angle de transmission d'un photon à l'interface B/T. L'angle critique e, est défini par la relation suivante : 6c= aresin (nl/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 l'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 10pm. Le matériau composant le filament est de préférence de surface optiquement réfléchissante afin que les photons émis vers 20 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 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 production de lumière 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 nouvelle alternative de par le phénomène de 21 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.25 REVENDICATIONS1. Dispositif d'émission de lumière par le phénomène de cathodoluminescence, comportant au moins un filament conducteur électrique recouvert par un matériau luminescent, d'une épaisseur inférieure à 20pm, de préférence entre 10pm et 20pm. 2. Dispositif selon la revendication 10 précédente, le filament conducteur étant de forme cylindrique. 3. Dispositif selon la revendication précédente, le filament ayant un diamètre de l'ordre de 15 10pm ou supérieur à cette valeur. 4. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, le filament recouvert de matériau luminescent étant connecté électriquement à la 20 borne d'une source de haute-tension. 5. Dispositif selon la revendication précédente, la source haute-tension étant insérée dans une douille d'ampoule ou dans une ampoule. 6. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comportant une enceinte hermétique dans laquelle le filament est disposé. 7. Dispositif selon la revendication précédente, l'enceinte hermétique étant sous vide, de préférence sous vide secondaire. 25 30 23 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 conducteur électrique, par un matériau luminescent, d'une épaisseur inférieure à 20pm, de préférence entre 10pm et 20pm. 9. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, le recouvrement du filament étant réalisé par cathodo-phorèse. 10. Procédé selon la revendication précédente, le filament 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 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 ou dans une ampoule. 13. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, une enceinte étanche étant alors scellée sur la douille comportant le filament connecté à la source haute-tension. 30 14. Procédé de fabrication selon la revendication précédente, un vide secondaire étant réalisé et maintenu dans l'enceinte étanche, 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.15