A new flat dark discharge lamp for backlight applications based on electron-excited-phosphor luminescence

摘要

Les sources lumineuses électriques ont été développées il y a environ 200 ans. D'une manière générale, ils se décomposent en trois classes : lampe à incandescence, lampes à décharge et lampe à l'état solide. La FDDL (Flat Dark Discharge Lamp), qui fait l'objet de cette thèse, appartient à la famille des lampes à décharge dans laquelle le mercure n'est pas utilisé. Ainsi, elle est considérée comme une technologie très prometteuse pour l'environnement. Son fonctionnement repose sur le principe de la lampe à décharge basse pression et celui du CRT (Cathode Ray Tube). Toutefois, son mécanisme d'allumage est nouveau par rapport aux lampes à décharge traditionnels, qui fonctionnent en régime d'arc ou en régime de luminescence. En outre, elle emploie le phosphore qui est largement appliquée dans le CRT. Il convient de souligner que la pression du gaz est inférieure à la pression du mercure dans les lampes basse pression et qu'elle est plus élevée dans le CRT ou FED (Field Emission Display). Cette pression permet de maintenir la lampe à une haute tension. C'est ainsi que les électrons, obtenus par l'ionisation des atomes dans le gaz, seront accélérés ce qui va exciter la substance fluorescente (phosphore). En tant que nouveau candidat, vert et sans mercure, pour l'application dans le domaine du rétro-éclairage, des recherches pour son optimisation doivent être envisagées. La FDDL fonctionne en dépression, en espace de décharge étroit et dans un champ électrique élevé. Dans un tel état il existe certaines caractéristiques communes avec la décharge Townsend, qui pourront nous aider à faire de simples calculs. Le canal étroit de la décharge est d'autant plus petit que l'épaisseur de la région cathode chute. Comme il n'y a pas assez de collisions qui se produisent avant que les électrons interagissent avec le phosphore de la surface anodique, Le libre parcours moyen d'excitation et d'ionisation a été utilisé pour prédire la relation entre les espèces et la pression du gaz de décharge, la distance d'espacement et de la tension appliquée. Cette étude pourrait donner quelques indications quantitatives pour l'amélioration de la lampe FDDL. Ajoutons également, des mesures sur des échantillons FDDL, remplis avec du néon, qui aident à connaître certaines caractéristiques de la lampe, y compris l'uniformité de la luminosité, la réponse de phosphore et de la distribution thermique à la surface. Le vert émit par le phosphore n'a pas de réponse aux longueurs d'ondes d'excitation 650 nm et 532 nm, mais pourrait être excité dans le violet (405 nm). Par ailleurs, nous avons examiné l'influence de différents gaz tampon à différentes pressions, se trouvant à la sortie d'émission globale. De plus, on s'est intéressé à la région fine et inexplorés entre la décharge Townsend (excitation électronique des luminophores) et la décharge luminescente (excitation par collision des électrons avec gaz tampon). A ces régions, les deux mécanismes peuvent contribuer à la production globale et le contrôle pour les effets d'éclairage dynamique.