FR 3022555 A1 20151225 FR 1455809 A 20140623 1 MATERIAU LUMINESCENT A COUCHE PHOTONIQUE TEXTUREE L'invention concerne le domaine des matériaux luminescents, notamment du type scintillateurs pour la détection des radiations ionisantes, et aussi du type convertisseur de longueur d'onde. Les radiations ionisantes (ce qui inclut les particules ionisantes comme notamment les protons, neutrons, électrons, particules alpha, ions, et les rayonnements X ou gamma) sont habituellement détectées à l'aide de scintillateurs, souvent monocristallins, qui convertissent les radiations incidentes en lumière, laquelle est alors transformée en un signal électrique à l'aide d'un photorécepteur comme un photomultiplicateur. Les scintillateurs utilisés peuvent notamment être en monocristal d'iodure de sodium dopé au thallium (noté dans la suite Nal(TI)), d'iodure de césium dopé au thallium ou au sodium, d'halogénure de Lanthane dopé au cérium ou au praséodyme. Les cristaux à base d'halogénure de lanthane ont fait l'objet de travaux récents tels que ceux publiés sous US7067815, US7067816, US2005/188914, US2006/104880, US2007/241284. Ces cristaux sont prometteurs en termes d'intensité lumineuse et de résolution. Certains matériaux luminescents tel le YAG (oxyde d'aluminium et d'yttrium dopé au cérium) sont utilisés dans des lampes de projection afin de convertir de la lumière non visible, notamment dans l'UV, en lumière visible et augmenter ainsi la quantité de lumière projetée dans le visible. Cette augmentation d'intensité peut être mise à profit pour augmenter le contraste d'une image. La lumière émise par un scintillateur est reçue par un photodétecteur pouvant être du type photomultiplicateur, photodiode, CCD, etc. Dans nombre d'applications le photodétecteur est couplé optiquement au scintillateur par contact direct ou par l'intermédiaire d'une fenêtre très mince pouvant être une simple fine couche de graisse. Pour ce type de couplage, compte tenu de la proximité immédiate entre le scintillateur et le photodétecteur, l'angle de sortie de la lumière du scintillateur présente souvent moins d'importance. Cependant, même dans ce cas, l'angle peut revêtir une certaine importance : 1) pour les détecteurs spatiaux (ligne ou pixel), un angle d'incidence perpendiculaire diminue le « cross-talk » et augmente la netteté de l'image, 2) les photodétecteurs au silicium ont des indices élevés et diminuer une incidence perpendiculaire diminue la réflexion de Fresnel et améliore l'efficacité, 3) pour un tube photomultiplicateur, une incidence 3022555 2 perpendiculaire donne une dispersion plus faible de l'énergie des photoélectrons et donc une meilleure résolution. La lumière sort généralement du scintillateur de façon quasi-lambertienne, ce qui signifie que la distribution angulaire de la lumière sortant de la face de sortie du scintillateur est très large. La lumière est cependant 5 souvent récupérée de façon satisfaisante par le photodétecteur. Certaines applications, telles que la radiographie à haute énergie avec un accélérateur d'électron, l'IRM-PET, l'imagerie du coeur d'un réacteur, l'imagerie dans le corps humain, font cependant usage d'un couplage optique plus éloigné entre la face de sortie de la lumière du scintillateur et le photodétecteur. Ces 10 applications font appel à un système optique éloignant le photodétecteur du scintillateur tel qu'une fibre optique ou une lentille. Pour ces applications, il est particulièrement important de réduire l'angle de sortie de la lumière de la face de sortie du scintillateur. En réduisant cette distribution angulaire, on augmente la quantité de lumière détectée. De plus, pour le cas où le photodétecteur est par 15 nature sensible à l'angle d'incidence de la lumière, la réduction de la distribution angulaire de la lumière sortant du scintillateur se traduit par une meilleure homogénéité de la réponse du photodétecteur. Lorsque l'on souhaite réduire la distribution angulaire de la lumière sortante de la face de sortie du scintillateur, il n'est en principe pas recommandé d'utiliser des moyens renforçant le caractère 20 aléatoire des trajets lumineux dans le cristal comme notamment la production d'une rugosité sur la surface externe du cristal. Selon l'invention, on propose de placer un cristal photonique texturé sur la surface de sortie d'un matériau luminescent émettant de la lumière afin de canaliser la lumière sortant dudit matériau luminescent dans un cône d'angle plus 25 étroit. Dans le cas d'un matériau scintillateur, le cristal photonique a pour fonction de collimater la lumière de façon à ce que le couplage avec le photodétecteur soit plus efficace et homogène sur toute la surface de sortie du système scintillateur/cristal photonique. Dans le cas d'un matériau luminescent, notamment de lampe de projection, la lumière est mieux dirigée vers une cible, comme par 30 exemple une image. L'invention concerne en premier lieu un matériau luminescent, notamment du type scintillateur, comprenant une face revêtue d'une couche texturée, la texture de ladite couche comprenant des motifs identiques répartis uniformément 3022555 3 sur ladite face, ladite couche réduisant l'angle du cône d'extraction de la lumière émise par ledit matériau luminescent et passant par ladite face. Grâce à l'invention, la lumière sortant du matériau luminescent est plus resserrée dans un cône d'angle au sommet plus réduit, ce qui améliore sa 5 collection. La texture du cristal photonique est une structure périodique dont la période est voisine de la longueur d'onde de la lumière émise par le scintillateur. La couche photonique est constituée d'un ensemble de plots ou de trous identiques disposés de façon régulière à la surface de sortie de lumière du matériau luminescent. Ces motifs peuvent être caractérisés par une hauteur H (= 10 épaisseur de la couche) et une taille caractéristique D. Ils sont identiques et disposés écartés les uns des autres de façon périodique. Dans la même couche, un écart d'au plus 10% sur H par rapport à la moyenne arithmétique des H est tolérable, et un écart d'au plus 10% sur D par rapport à la moyenne arithmétique des D est tolérable, ces écarts sur certains motifs n'empêchant pas de considérer 15 qu'ils sont identiques aux autres. Ces motifs peuvent avoir n'importe quelle forme, mais ont généralement la forme d'un cylindre dont l'axe est perpendiculaire à la surface de sortie. Ces motifs ont une taille caractéristique correspondant à leur plus grande dimension parallèlement à la surface de sortie. On appelle cette taille caractéristique « D ». Si le motif est de section carré ou rectangulaire 20 parallèlement à la surface de sortie, D correspond à une diagonale dudit carré ou rectangle. Si le motif est un cylindre dont l'axe est perpendiculaire à la surface de sortie, alors D correspond au diamètre du cylindre. Les motifs sont répétés régulièrement sur toute la surface du matériau par translation successive et éventuellement combinatoire selon deux vecteurs i et Fv> 25 dans le plan de la surface de sortie. L'angle entre les vecteurs est compris entre 0° et 90°. Ainsi, une organisation carré correspond à des vecteurs i et Fv> de même longueur formant un angle de 90° entre eux tandis qu'une organisation hexagonal correspond à des vecteurs i et Fv> de même longueur faisant un angle de 60° entre eux. On appelle distance « a » entre deux motifs voisins la plus petite des 30 longueurs des vecteurs i et Fv>. Si Àsc est la longueur d'onde d'émission maximale (correspondant au maximum du pic d'émission) de la lumière sortant d'un matériau luminescent, alors généralement, Àsda est compris dans le domaine allant de 0,5 à 1,5 et de préférence de 0,8 à 1,3 et de manière encore préférée de 0,85 à 1,1. 3022555 4 De préférence, D/a est compris dans le domaine allant de 0,2 à 0,8. Généralement, l'épaisseur H de la couche est comprise dans le domaine allant de 10 nm à 1000 nm et de préférence entre 100 et 500 nm. Le matériau luminescent revêtu selon l'invention est particulièrement 5 adapté aux systèmes optiques de couplage à angles d'admission («angle of acceptance» en anglais) faibles, notamment inférieurs à 45° et même inférieurs à 20° et même inférieurs à 10°. Ainsi, l'invention concerne également un dispositif comprenant un matériau scintillateur selon l'invention, couplé à au moins un photo-détecteur par la face revêtue de la couche texturée par un système optique 10 de couplage à angles d'admission inférieurs à 45°, et même inférieurs à 20° et même inférieurs à 10°. Plus l'angle de sortie de la lumière doit être faible, plus il est avantageux que Àsda se rapproche de 1. Grâce à la couche selon l'invention, un gain en extraction de lumière (mesuré en watts) supérieur à 50% et même supérieur à 15 100%, et même supérieur à 150% peut être obtenu. On peut mesurer ce gain en mesurant la puissance en watts en sortie d'un système d'imagerie avec un angle d'admission donné constitué par exemple par une lentille de longueur focale et de diamètre connu. La mesure est alors effectuée au foyer de la lentille. On peut vouloir que l'angle de sortie soit faible en raison du faible angle d'admission d'un 20 système de couplage optique, notamment dans le cas d'un couplage entre un matériau scintillateur et un photodétecteur. La couche texturée est appliquée sur la surface de sortie de lumière du matériau luminescent. Notamment, il peut s'agir de la face de sortie de lumière d'un scintillateur devant être couplée à un photodétecteur par l'intermédiaire d'un 25 système optique présentant un angle d'admission donné, par exemple 20° pour une fibre optique. La façon dont sont traitées les autres surfaces du matériau luminescent a également une influence sur la quantité de lumière extraite. On a constaté de façon surprenante, notamment dans le cas d'un matériau scintillateur, que les meilleurs résultats étaient obtenus si les autres surfaces sont rendues 30 rugueuses et recouvertes d'un réflecteur de lumière. En effet, la rugosité rend l'angle et la position de la lumière à l'interface de sortie du scintillateur totalement aléatoire. C'est pourtant ce type de traitement de surface qui a mené aux meilleurs résultats. La rugosité des surfaces est obtenue de façon connue par grattage par exemple avec du papier de verre (notamment du type P200 à P1000). Le 3022555 5 réflecteur de lumière est de préférence blanc et peut être appliqué sur la surface rugueuse par application d'une bande de matériau réflecteur comme du polytétrafluoroéthylène (« PTFE ») notamment commercialisé sous la marque Téflon. L'application d'une bande de matériau réflecteur sur la surface rugueuse 5 du scintillateur emprisonne de l'air entre la bande et le scintillateur, ce qui est favorable. Ainsi, de préférence, les faces du matériau selon l'invention non revêtues par la couche texturée, sont rugueuses et revêtues d'un matériau réflecteur, notamment du PTFE laissant de l'air entre le scintillateur et lui-même. Le matériau de la couche texturée présente un indice de réfraction proche 10 de celui du matériau luminescent, et de préférence comprise dans le domaine allant de 0,8 à 1,2 fois et de préférence 0,9 à 1,1 fois l'indice de réfraction du matériau luminescent. Cette couche est en un matériau transparent à la longueur d'onde de la lumière sortant dumatériau luminescent. Le matériau de la couche texturée est choisi en premier lieu pour sa compatibilité avec le matériau 15 luminescent sur le plan de son indice de réfraction. Généralement, la couche texturée peut être en nitrure de silicium ou en oxyde de titane. La texture peut être réalisée par lithographie, par attaque sous e-beam, par embossage d'une couche sol-gel. Le matériau luminescent du type scintillateur peut notamment être du type 20 LSO, LYSO, LuAP, YAG, Nal, CsI, GSO, BGO, CLYC, CLLB, LaCI3, LaBr3, Gd202S:Pr: Ce (appelé « GOS »), tous ces matériaux contenant un élément dopant approprié à leur scintillation. Le matériau luminescent du type scintillateur peut également être BGO (Bi4Ge3012), CDO (CdWO4), PWO (PbWO4) ou CsI. Un scintillateur émet à une longueur d'onde précise avec un pic d'émission plus ou 25 moins large selon sa nature. Un LYSO émet habituellement vers 420 nm. Un CLYC (famille du Cs2LiYCI6) émet généralement vers 365 nm. La longueur d'onde Àsc dont il est question plus haut est la longueur d'onde correspondant au sommet du pic d'émission de lumière caractéristique du scintillateur. Le scintillateur est généralement monocristallin. 30 Le matériau luminescent du type convertisseur d'ondes peut être du type YAG, c'est-à-dire un grenat du type oxyde d'aluminium et d'yttrium généralement dopé au cérium (YAG:Ce). A titre d'exemple, on peut citer le Y2,99 Al6Ce001012 . Ce matériau convertit de l'UV vers le visible. Le matériau luminescent du type convertisseur d'ondes peut également être 3022555 6 Gd3(Ali_xGax)5012:Ce (dit « GAG:Ce ») ou (Gdi_yYy)3(Ali_xGax)5012:Ce (dit « GYGAG :Ce »). Ainsi, le matériau luminescent du type convertisseur d'ondes peut être du type YAG ou GAG ou GYGAG, notamment du type YAG :Ce ou GAG :Ce ou GYGAG :Ce. 5 Le matériau luminescent peut être monocristallin ou polycristallin. Dans le cas d'un matériau polycristallin, une poudre du matériau est compressée pour être transformée en pastille. En application de lampe de projection, le matériau luminescent est utilisé sous forme de mince lame, d'épaisseur généralement comprise entre 0,05 et 0,2 mm. La lame reçoit de la lumière incidente par une 10 face, est traversée par cette lumière et émet de la lumière émergente par l'autre face. Dans le cas d'un matériau luminescent convertisseur d'onde, la lumière émergente est d'intensité plus forte dans le visible compte tenu de ce que le matériau luminescent a converti une partie de la lumière UV non-visible incidente en lumière visible émergente. Ainsi, l'invention concerne également une lampe de 15 projection comprenant une source de lumière et une lame du matériau luminescent selon l'invention, ledit matériau luminescent étant du type convertisseur d'onde, la source de lumière émettant de la lumière vers une première face de la lame, la deuxième face de la lame étant revêtue de la couche texturée. Notamment, le matériau luminescent convertit avantageusement de la 20 lumière incidente (vers la première face) non-visible en lumière émergente (de la deuxième face) visible. La lumière émise par le matériau luminescent passe par la couche texturée puis émerge de la couche texturée, ladite couche texturée réduisant l'angle du cône d'extraction de la lumière émise, comparé au même dispositif sans couche texturée. 25 Un matériau luminescent du type scintillateur, revêtu de la couche photonique selon l'invention, présente un intérêt notamment pour les dispositifs de détection nécessitant un système optique impliquant une grande distance entre le scintillateur et le photodétecteur. Ainsi, l'invention concerne notamment un dispositif comprenant un matériau scintillateur selon l'invention couplé à un photo- 30 détecteur par la face revêtue de la couche texturée, ledit détecteur étant éloigné du matériau d'une distance d'au moins 5 cm, voire au moins 1 m. A titre d'exemple, on peut citer les deux utilisations de ce type suivantes : a) En imagerie, notamment médicale, utilisant des aires de matrices de pixels en matériau scintillateur, avec une caméra dirigée sur ladite 3022555 7 aire. La caméra peut être une caméra CCD ou une caméra cinématographique ou une caméra numérique à grande vitesse de film. Cela peut être utilisé pour la radiographie dans le cas où le photodétecteur doit être loin de la source de rayonnement ou du bruit 5 électromagnétique. La radiographie de haute énergie utilisant des accélérateurs d'électrons en est un exemple concret. b) Parfois, des fibres optiques sont couplées à des pixels scintillateurs dans le but de placer le photodétecteur à suffisante distance de la source de radiation ou pour réduire la taille de l'instrument à 10 proximité des pixels. Un cône d'émission de lumière étroit signifie que plus de lumière est dans l'angle critique pour la réflexion interne totale. Des exemples spécifiques utilisant cette technique sont l'imagerie dans des champs magnétiques élevés comme les champs IRM (IRM-PET, par exemple), l'imagerie dans les coeurs des 15 réacteurs, l'imagerie dans le corps humain ou animal (imagerie du côlon, par exemple). Dans le cas b) ci-dessus le matériau selon l'invention est couplé à une pluralité de photo-détecteurs par la face revêtue de la couche texturée. L'invention procure un avantage non-seulement à cause de la grande distance entre le 20 matériau et le photo-détecteur, mais aussi à cause de la pluralité de photo- détecteurs compte tenu de la nécessité de séparer les rayonnements destinés à chaque photo-détecteur. L'invention présente également un intérêt pour certains dispositifs pour lesquels le photodétecteur est très proche du scintillateur, ce qui est une 25 configuration plus traditionnelle. A titre d'exemple, on peut citer les quatre utilisations de ce type suivantes: a) Des matrices de pixels linéaires sont utilisées dans l'imagerie par tomodensitométrie. Une diaphonie peut se produire entre les photodiodes lorsque la lumière provenant d'un pixel voisin entre dans 30 une photodiode. Cela provoque un flou dans la reconstruction de l'image. L'invention permet de réduire cette diaphonie en faisant passer la lumière plus directement dans la photodiode la plus proche. 3022555 8 b) La principale raison pour laquelle des photodétecteurs au silicium ne sont pas efficaces à 100% pour la détection des photons est que le silicium a un indice de réfraction élevé et est trop réflecteur. Les photons qui se rapprochent du silicium perpendiculairement à lui 5 sont moins sujets à la réflexion de Fresnel. Ainsi, la lumière de scintillation qui est plus concentrée dans le cône étroit perpendiculaire à la surface du silicium aura une plus grande chance d'être transmise. Ainsi, les photodétecteurs au silicium auront un signal plus intense. 10 c) Comme dans le cas de l'application précédente, la lumière s'approchant de la fenêtre d'un tube photomultiplicateur (PMT) est non seulement moins réfléchie, mais de plus les photoélectrons générés à partir de la photocathode présentent moins de dissémination de l'énergie. Cela se traduit par moins de variation de 15 gain dans le PMT et une meilleure résolution en énergie. Ainsi, les spectromètres gamma ont une plus grande résolution grâce à l'invention. d) Les tubes photomultiplicateur (PMT) multi-anode bénéficient grâce à l'invention d'un plus grand pourcentage de photons proches de la 20 perpendiculaire. Ces photons se diffusent moins dans la fenêtre de verre et la diaphonie en est donc réduite et la résolution spatiale est augmentée. Ces PMT mufti-anodes sont utilisés dans l'imagerie médicale comme le PET et SPECT. Dans le cas a) ci-dessus, le matériau est couplé à une pluralité de photo- 25 détecteurs par la face revêtue de la couche texturée. Dans les cas b), c) et d) ci- dessus, la réponse en puissance du photo-détecteur à un rayonnement incident varie de plus de 10% lorsque l'angle d'incidence par rapport à la normale à la surface de réception du photo-détecteur varie de 0 à 80°. En réduisant sensiblement la variation de l'angle d'incidence par rapport à la normale à la 30 surface de réception du photo-détecteur, l'invention apporte un avantage sensible. Les figures ne sont pas à l'échelle. La figure 1 représente un matériau scintillateur 1 dont la face de sortie est revêtu de la couche 2 selon l'invention. Les autres faces du scintillateur sont rugueuses et revêtues d'un matériau 3 réflecteur de lumière. La face texturée de 3022555 9 sortie de la lumière est en contact avec un coupleur optique 4. L'autre face du coupleur optique transmet la lumière à un photodétecteur 5. La figure 2 représente une lampe de projection utilisant comme source de lumière une diode 20. Celle-ci émet de la lumière dans le volume 21, 5 généralement sous vide. Les parois internes latérales 22 réfléchissent la lumière. Une lame 23 de YAG reçoit la lumière par une première face dirigée vers l'intérieur du volume 21. La deuxième face de la lame 23 dirigée vers l'extérieur est munie d'une couche texturée 24 qui canalise la lumière dans un cône d'angle réduit. Selon le matériau luminescent utilisé, de la lumière non-visible émise par la 10 source de lumière peut être convertie au cours de la traversée de la lame en lumière visible. La figure 3 représente une partie de la face d'un scintillateur 30 revêtu d'une couche texturée 31 selon l'invention comprenant une pluralité de trous cylindriques identiques juxtaposés régulièrement à la surface du scintillateur de 15 sorte que chaque trou cylindrique est entouré de six trous identiques à égale distance « a » de lui, les distances étant comptées à partir des axes des plots (ici, fy I = I Fv> I = a ). L'angle alpha représente l'angle à l'intérieur duquel la lumière provenant du scintillateur est collimatée. La figure 4 représente une partie de la face d'un scintillateur 40 revêtu 20 d'une couche texturée 41 selon l'invention comprenant une pluralité de plots cylindriques identiques juxtaposés régulièrement à la surface du scintillateur. Chaque plot cylindrique est entouré de six plots identiques à égale distance « a » de lui, les distances étant comptées à partir des axes des plots (ici, I fy I = 1171)1= a). L'angle alpha représente l'angle à l'intérieur duquel la lumière provenant du 25 scintillateur est collimatée. La figure 5 représente l'influence des paramètres « a » et D sur l'augmentation de l'extraction de lumière dans le cas d'un monocristal scintillateur LYSO (émettant à Àsc = 420 nm) revêtu d'une couche de Si3N4, appliquée et texturée comme sur la figure 3 par gravure par faisceau d'électrons (e-beam), 30 l'épaisseur de la couche correspondant à la hauteur des trous cylindriques étant de 450 nm. 3 0 2 2 5 5 5 10 Le tableau ci-dessous rassemble quelques valeurs expérimentales : a D Àsc / a D/a 450 300 0,93 0,66 400 280 1,05 0,7 350 240 1,2 0,68 300 180 1,4 0,6 Les résultats sont exprimés relativement au même cristal sans couche texturé qui donne une droite horizontale passant par la valeur 1 en ordonnée. On voit que les meilleurs résultats sont obtenus pour des valeurs de « a » les plus 5 proches de 420 nm. Les résultats sont meilleurs lorsque l'angle (en degré) du cône d'extraction est plus petit et sont même exceptionnels en-dessous de 20°. La figure 6 représente le pourcentage de lumière extraite par la surface de sortie d'un scintillateur LYSO émettant à Àsc = 420 nm en fonction de l'angle d'extraction. Le cristal était cylindrique de diamètre 63,2 mm et de hauteur 76,2 10 mm. On prend ici en compte 1 watt de lumière émise au milieu du cristal et dans des directions totalement aléatoires. On compare tous les cas de figure possible, avec ou sans grattage de toutes les faces du scintillateur sauf celle de sortie, et avec ou sans texture sur la face de sortie. Dans le cas de la présence d'une couche texturée sur la face de sortie, la couche était en Si3N4 texturée en trous 15 cylindriques de paramètre a = re I = 117v>1= 400 nm, D= 280 nm et H= 450 nm. On voit que la combinaison d'un grattage et d'une texture donne les meilleurs résultats. Notamment, pour un angle d'extraction de 30°, la texturation augmente de plus de 50% la lumière extraite d'un cristal aux surfaces grattées. REVENDICATIONS1. Matériau luminescent comprenant une face revêtue d'une couche texturée, la texture de ladite couche comprenant des motifs identiques répartis uniformément sur ladite face, ladite couche réduisant l'angle du cône d'extraction de la lumière émise par ledit matériau luminescent et passant par ladite face. 2. Matériau luminescent selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les motifs sont des plots ou des trous. 3. Matériau luminescent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau de la couche texturée présente un indice de réfraction compris dans le domaine allant de 0,8 à 1,2 fois et de préférence 0,9 à 1,1 fois l'indice de réfraction du matériau luminescent. 4. Matériau luminescent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que Àsc/a est compris dans le domaine allant de 0,5 à 1,5 et de préférence de 0,8 à 1,3 et de manière encore préférée de 0,85 à 1,1 , Àsc représentant la longueur d'onde d'émission du matériau luminescent et « a » représentant la distance entre les motifs. 5. Matériau luminescent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que D/a est compris dans le domaine allant de 0,2 à 0,8 « D » représentant la taille caractéristique des motifs et « a » représentant la distance entre les motifs. 6. Matériau luminescent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'épaisseur de la couche est comprise dans le domaine allant de 10 nm à 1000 nm et de préférence de 100 nm à 500 nm. 7. Matériau luminescent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les faces non revêtues de la couche texturée sont rugueuses et revêtues d'un matériau réflecteur. 8. Matériau luminescent selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est un matériau scintillateur. 9. Matériau luminescent selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les faces non revêtues de la couche texturée sont rugueuses et 3022555 12 revêtues d'un matériau réflecteur en PTFE laissant de l'air entre le matériau scintillateur et lui-même. 10. Dispositif comprenant un matériau de l'une des revendications 8 ou 9, ledit matériau étant couplé à au moins un photo-détecteur par la face 5 revêtue de la couche texturée par un système optique de couplage à angles d'admission inférieurs à 45°. 11. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le système optique de couplage a un angle d'admission inférieur à 20° et même inférieur à 10°. 10 12. Dispositif comprenant un matériau de l'une des revendications 8 ou 9, ledit matériau étant couplé à un photo-détecteur par la face revêtue de la couche texturée, ledit détecteur étant éloigné du matériau d'une distance d'au moins 5 cm, voire au moins 1 m. 13. Dispositif d'imagerie comprenant un matériau de l'une des 15 revendications 8 ou 9, ledit matériau étant couplé à une pluralité de photo-détecteurs par la face revêtue de la couche texturée. 14. Dispositif comprenant un matériau de l'une des revendications 8 ou 9, ledit matériau étant couplé à un photo-détecteur par la face revêtue de la couche texturée, la réponse en puissance du photo-détecteur à un 20 rayonnement incident variant de plus de 10% lorsque l'angle d'incidence par rapport à la normale à la surface de réception du photo-détecteur varie de 0 à 80°. 15. Lampe de projection comprenant une source de lumière et une lame du matériau luminescent de l'une des revendications 1 à 6, la source de 25 lumière émettant de la lumière vers une première face de la lame, la deuxième face de la lame étant revêtue de la couche texturée. 16.Lampe selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le matériau luminescent convertit de la lumière incidente non-visible en lumière émergente visible. 30 17. Lampe selon l'une des deux revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau luminescent est du type YAG ou GAG ou GYGAG, notamment du type YAG:Ce ou GAG:Ce ou GYGAG:Ce.