Histoire des leds

Les LED: une révolution dans le domaine de l'éclairage intérieur, extérieur ou portable

Les LED blanches et plus particulièrement celles à fortes puissances, permettent à cette technologie de progressivement dominer la plupart des applications de l'éclairage, en permettant de satisfaire les exigences de développement durable.

Pourquoi les LEDS sont meilleures que les ampoules traditionnelles à incandescence?

Les LEDS ont plusieurs avantages par rapport aux ampoules à incandescence :
- Les LEDS ont un rendement lumineux très important ce qui permet à puissance électrique équivalente de produire beaucoup plus de lumière qu'une ampoule incandescente ou bien qu'une lampe à économie d'énérgie fluorescente.
- La durée de vie des LEDS est beaucoup plus longue que les ampoules à filament. Les LEDS de puissance peuvent fonctionner 50000 heures. Par comparaison l’ampoule d’une lampe torche traditionnelle dure entre 20 et 100 heures et une ampoule domestique environ 1 000 heures.
- Le temps d'allumage des LEDS est extrêmement faible ce qui les rend très parfaitement adaptées à l'éclairage intermittent dans des lieux de passage à contrario des tubes fluorescents et des lampes à décharge de gaz qui demandent plusieurs minutes avant de produire le flux lumineux nominal.
- Les LEDS ne sont pas sensibles aux chocs ce qui facilite le transport et surtout l'utilisation pour des lampes torches, frontales et phares de travail transportables.

Qu'est-ce qu'une LED ? 

Une diode électroluminescente (ou LED) est un composant électronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique.
Une diode électroluminescente produit un rayonnement lumineux qui résulte de l'émission de photons provoquée par le passage des électrons dans la jonction semi-conductrice de la diode. Les photons sont donc générés dans le dispositif semi-conducteur. La conception du semi-conducteur permet aux photons de sortir sans être absorbés. Le dôme externe de la LED est conçu pour limiter les réflexions qui diminuent l'efficacité de la LED.
Dans les diodes électroluminescentes de dernière génération, notamment pour l’éclairage, ce dôme fait l’objet d’une attention particulière.

Couleur de LED et puissance ?

La dominante de couleur d'une LED se mesure par sa "température" de couleur donnée en Kelvin (K).
Pour la lumière blanche, trois couleurs de référence sont communéments utilisées.
Il est ainsi possible de classer les LED avec une température de couleur de:

• 3000 K, correspondant au "blanc chaud"
• 4000 K, correspondant au "blanc neutre"
• 5000 K, correspondant au "blanc lumière du jour"

Les exigences de Elumeen sont strictes en matière de qualité. Nous nous assurons que nos éclairages à LED présentent un écart minimal de température de couleur notamment pour les bandeaux rigides et flexibles à LED et pour les lampes et spots à LED. Pour tout l'éclairage d'ambiance destiné à l'éclairage intérieur nous privilégions le blanc chaud et un indice de rendu de couleur de plus de 85% qui permet d'obtenir un éclairage ambiant de qualité similaire à celui des lampes halogènes.

Comparaison des puissances lumineuses entre les différentes technologies (halogène - fluorescent - led)

L‘évaluation du rendement lumineux des LED reste difficile. Pour les lampes torches, les lampes frontales et les phares de travail à LED nous utilisons la norme de mesure ANSI / FL1

Pour les lampes, spots et ampoules à LED, le graphique suivant permet de comparer le rendement lumineux des LED et celui de lampes traditionnelles (données avril 2013)

Histoire des LED 

C'est en 1907, qu'Henry Jospeh Round rapporta la première émission de lumière par un semi-conducteur. Il faut attendre les années 1960 pour voir apparaître la commercialisation des premières LED qui produisent à l'époque une lumière rouge d'une puissance inférieure à 0,001 lumen !
Dans les années 60 et 70 on assiste à une production de masse des LED rouges qui ont pénétré le marché de l'affichage numérique (calculatrices, montres, témoins lumineux). Pendant longtemps, les chercheurs ont pourtant cru devoir se limiter à trois couleurs : rouge, jaune et vert.

Ce n'est qu'en 1990 que Shuji Nakamura met au point la première LED bleue et qu'il devient alors possible de créer une lumière blanche (sur la base d'un mélange de rouge, vert et bleu ou sur la base de bleu et d'ajout de phosphore jaune). Cette découverte capitale permet alors d'imaginer une utilisation des LEDs blanches pour l'éclairage et d'accroître considérablement le potentiel de développement de ce composant.

Le rendement lumineux des LED blanches de dernière génération (supérieur à 100 lumens par watt) est supérieur à celui des lampes à incandescence mais aussi à celui des lampes fluocompactes ou encore de certains modèles de lampes à décharge de gaz (éclairage public).

Le spectre de la lumière émise est presque intégralement contenu dans le domaine du visible (les longueurs d’onde sont comprises entre 400 nm et 700 nm). Contrairement aux lampes à incandescence et aux lampes à décharge de gaz, les diodes électroluminescentes n’émettent quasiment pas d’infrarouge.

Récemment, l’équipe ayant conçu les LEDS émettant dans le bleu a été récompensée : Deux chercheurs japonais de l’université de Nagoya, Isamu Akasaki, 85 ans et Hiroshi Amano, 54 ans ainsi que Shuji Nakamura, processeur américain à l’université de Californie à Santa Barbara, lui aussi d’origine japonaise, ont été récompensé par le prix Nobel de physique 2014 pour les travaux qu’ils ont réalisé début 2014. Ils ont été les premiers à obtenir, à partir de composants semi-conducteurs une lumière bleue d’une grande intensité et stable dans le temps.

Durant les décennies précédentes, les chercheurs et ingénieurs cherchaient par tous les moyens à obtenir des LEDS bleues : ils n’avaient que le rouge, le jaune et le vert et il ne leur manquait plus que le bleu pour faire de la lumière blanche. Les travaux de ces trois chercheurs ont donc permis d’obtenir aujourd’hui des lampes basse-consommation, à longue durée de vie et sans mercure.

La création de leds bleues a également permis de créer nos lecteurs Blu-Ray d’aujourd’hui : le bleu ayant une longueur d’onde inférieure dans le spectre de la lumière (autour de 480 nm), il est possible de stocker davantage de données sur un disque optique, contrairement aux lecteurs CD / DVD traditionnels qui utilisent un laser rouge (à longueur d’onde plus grande).