Afin de mieux comprendre le coeur de nos solutions et donc nos produits, nous vous proposons les explications ci-dessous, ne prenez que ce qui vous interesse!

Une diode électroluminescente (abrégé en DEL), également appelée LED en anglais pour light-emitting diode est un composant électronique capable d'émettre de la lumière lorsqu'il est parcouru par un courant électrique.

Une DEL produit un rayonnement monochromatique incohérent à partir d'une transformation d'énergie. Elle a un spectre d'émission continu et fait partie de la famille des composants optoélectroniques.

Un peu d'histoire.

Les différentes familles.

Le mécanisme d'émission.

Les avantages des LEDs.

Les utilisations des LEDs.

Les température de couleur de sources de lumière courantes.

Les applications pratiques.

Les niveaux d'éclairement.

Introduction

Les niveaux d'éclairement par tâche visuelle.

Des exemples de niveaux d'éclairement par aire de bâtiment et par tâche.

Tableau comparatif

Une description du rendu des couleurs .

 

Certaines illustrations ou images proviennent du site www.led-fr.net, spécialisé dans l'information sur les LEDs, les OLEDs et l'éclairage.

Nous remercions Benjamin MONTEIL pour son autorisation.

C'est en 1962 que Nick Holonyak Jr. crée le premier une diode à spectre visible.

Dans les années 60 la LED rouge à bas rendement (<1 mcd) trouve son application commerciale comme voyant.
La LED verte arrive au milieu des années 70. Fin des années 80 Nakamura complète le spectre lumineux avec la LED bleue.
Après 1990 c'est l'arrivée des LEDs de haute luminosité.

Il en existe aujourd'hui plusieurs familles.

Il y a plusieurs manières de classer les LED entre elles. La première est un classement par puissance.

• Les LED de faible puissance < 1 Watt

Ce sont les plus connues du grand public car elles sont présentes dans notre quotidien depuis des années. Ce sont elles qui jouent le rôle de voyant lumineux sur les appareils électroménagers par exemple.

• Les LED de forte puissance > 1W

Méconnues du grand public, elles sont pourtant en plein essor et leurs applications sont souvent ignorées : flashs de téléphones portables et même éclairage général. Le principe de fonctionnement est certes le même, mais des différences importantes existent entre les deux familles. Il en résulte qu'elles ont chacune leur champ d'application propre.

Une autre manière de les classer est la nature de leur spectre. La raison de la distinction réside dans le fait que les DEL blanches peuvent servir à éclairer, ce qui est une des applications majeures du futur.

• Les LED de couleur : Leur spectre est quasiment monochromatique puisque très fin (il a la forme d'un pic à l'analyseur de spectre).

• Les LED blanches : Leur spectre est constitué de plusieurs longueurs d'ondes.

Mécanisme d'émission C'est lors de la recombinaison d'un électron et d'un trou dans un semiconducteur qu'il y a émission d'un photon.

Avantages des LEDs

-Faible à très faible consommation électrique due à un très bon rendement (quelques dizaines de milliwatts).
-Durée de vie beaucoup plus longue qu'une lampe à incandescence classique et une fin qui se déclare par une baisse de rendement progressive et non par un claquage brusque.
-Taille beaucoup plus petite que les lampes classiques. En assemblant plusieurs DEL, on peut envisager des éclairages avec des formes novatrices.
-Fonctionnement en très basse tension (TBT), gage de sécurité et de facilité de transport. Il existe pour les campeurs des torches à DEL actionnées par une simple magnéto à main ("lampe à manivelle") de mouvement lent.
-Couleur fixe ou dynamique soit pour un ensemble de LEDs en RGB (Rouge Vert Bleu): 16 millions de couleurs (y compris toutes les nuances de blancs).
-Atout non négligeable en matière de sécurité, par rapport aux systèmes lumineux classiques, leur inertie lumineuse est quasiment nulle. Elles s’allument et s'éteignent en un temps très faible.
-Maintenance réduite due à leurs durée de vie et leur robustesse.
-Tout simplement esthétique
-Vu leur rendement, la perte par effet joule est minime, donc les DEL ne chauffent presque pas et ne brulent pas les doigts. Pour les montages supérieurs à 1 Watt, il faut tout de même prévoir un dissipation de la chaleur parasite, mais sans commune mesure avec les lampes à incandescence.

Utilisations des LEDs

L'amélioration du rendement des LEDs permet de les employer en remplacement de lampes à incandescence ou fluorescence, à condition de les monter en nombre suffisant :

-LED noyées dans le bitume pour la matérialisation des pistes la nuit ou par temps de brouillard.
-Signalisation portative individuelle (piéton, cycliste).
-Éclairage de courte portée portatif.
-Feux de signalisation automobile ou motocycliste (clignotant, veilleuses, feux de position).
-En 2007, Audi et Lexus devraient bénéficier de dérogations de la Commission européenne pour commercialiser des modèles munis de feux avant à base de DEL.
-Plusieurs villes remplacent leur éclairage public par des LED dans le but de diminuer leur facture d'électricité et la pollution lumineuse du ciel (éclairage dirigé vers le bas). Le recours aux DEL est aussi courant dans les feux tricolores. L'exemple de Grenoble est le plus souvent cité: la ville a réalisé son retour sur investissement en trois ans seulement. En effet les DEL permettent des économies d'énergie, mais ce sont surtout les coûts de maintenance qui baissent, du fait de leur robustesse.
-Lampes de poche à piles ou accumulateur à génératrice de recharge incorporé.
-Lampes de balisage des jardins alimentées par panneau solaire.
-Depuis 2006, le groupe américain Graffiti Research Lab a lancé un mouvement nommé Led throwies (ou jeté de led) qui consiste à égayer les lieux publics en ajoutant de la couleur sur les surfaces magnétiques. Pour ceci, on combine une led, une pile de lithium et un aimant, et on lance l'ensemble sur une surface magnétique.
-Depuis peu, les LED sont utilisées pour réaliser des écrans video de très grande taille (plateaux TV, salon dans des grands halls, stade...) et plus récemment, dans les écrans d'ordinateurs portables inférieur à 13,3 pouces de diagonale. Le rétroéclairage de l'écran par des LED permet de fabriquer un écran plus fin, plus lumineux et plus économe que son prédécesseur LCD à rétroéclairage par tube fluorescent (technologie CCFL). A noter que les constructeurs restent assez flous sur le fait que les LED dégagent plus de chaleur.

Température de couleur de sources de lumière courantes

Notes d'applications pratiques

• La lumière chaude est associée aux intérieurs, aux ambiances nocturnes et à la chaleur; elle convient mieux à des environnements intérieurs et frais.
• La lumière chaude donne aux objets de couleurs chaudes (rouge et jaune) plus d'éclat.
• La lumière froide est associée aux extérieurs, aux contextes diurnes et au froid; elle convient mieux à des environnements chauds.
• La lumière froide se mélange mieux avec la lumière du jour (éclairage diurne).
• La lumière froide donne aux objets de couleurs froides (bleu et vert) un aspect plus tonique.
• Appariez la couleur de la source lumineuse avec la couleur des objets présents dans la pièce (décoration intérieure).
• Les sources lumineuses ayant un IRC élevé occasionnent le moins d'accentuation ou de déformation des couleurs.

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Niveaux d'éclairement par tâche visuelle

Exemples de niveaux d'éclairement par aire de bâtiment et par tâche

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