Lampe à diode électroluminescente Pour les articles homonymes, voir Lampe (homonymie).

Lampe à LED

La lampe à diode électroluminescente, ou lampe à LED (abrégé de l'anglais Light-Emitting Diode), plus

rarement lampe à DEL (abrégé du français), est un type de lampe électrique qui utilise des diodes

électroluminescentes.

Elles sont historiquement surtout utilisées pour réaliser des voyants lumineux, en raison de leur tension

d'alimentation adaptée à l'électronique et de leur longue durée de vie (témoin de veille ou de fonctionnement

d'appareils électriques, signalisation…), mais sont de plus en plus utilisées pour l'éclairage, suite aux avancées

technologiques dont a bénéficié le domaine des diodes électroluminescentes.

Lampe à LED CEI GU10

Lampes à LED à douille à vis Edison E27 (27 mm)

Sommaire

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1 Chronologie

2 Présentation

3 Comparatif de rendements et de durées de vie

4 Points forts et faiblesses

5 Notes et références

o 5.1 Notes

o 5.2 Références

6 Annexes

o 6.1 Articles connexes

o 6.2 Lien externe

Chronologie[modifier | modifier le code]

Article connexe : Chronologie des techniques d'éclairage.

1907 : (en) H. J. Round est le premier à mettre en évidence un phénomène d'électroluminescence.

1927 : O. V. Losev dépose le premier brevet de ce qui sera appelé, bien plus tard, une diode

électroluminescente.

1962 : Nick Holonyak, consultant chez General Electric invente la première LED à spectre visible utilisable.

Dans les années 90, les recherches, entre autres, de (en) Shuji Nakamura et Takashi Mukai

de (en) Nichia, dans la technologie des semi-conducteurs InGaN permirent la création de LED

Présentation[modifier | modifier le code]

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Une ampoule à incandescence classique éclaire en portant un filament de tungstène à une haute température.

Le rendement lumineux est particulièrement mauvais, au maximum 5 % de l'énergie est convertie en lumière

visible, le reste est dissipé en chaleur. De plus, la montée en température du filament se fait le plus souvent

très brutalementN 1, entrainant un risque non négligeable de destruction du filament (ampoule qui « claque »).

Une lampe constituée de LED produit de la lumière par électroluminescence d'un semi-conducteur, le

rendement est bien plus intéressant sans toutefois atteindre celui des phénomènes de fluorescence (tube

fluorescent, ampoule fluocompacte). La durée de vie des LED est bien plus importante que pour ces deux

derniers mécanismes avec un avantage certain, les LED ne souffrent en aucune façon des alternances

allumage/extinction (attention cependant, ce n'est pas forcément le cas de l'électronique l'accompagnant dans

l'ampoule).

Comparatif de rendements et de durées de vie[modifier | modifier le code]

Technologie Rendement (lumen par watt lm/W) Durée de vie moyenne (heures)

Lampe incandescente 12 - 20 lm/W 1 000 h - 1 200 h1

Lampe incandescence 10 - 15 lm/W 1 000 h - 3 000 h

Lampe halogène 15 - 20 lm/W 2 000 h - 3 000 h

Lampe fluorescente 40 - 70 lm/W 6 000 h - 15 000 h

Lampe à LED 40 - 90 lm/W 15 000 h - 50 000 h

Le rendement des ampoules à LED est souvent indiqué à la tension d'usage (basse tension) et, non pas à la

tension du réseau (110-120 ou 220-250 volts).

Points forts et faiblesses[modifier | modifier le code]

Avantages :

faible consommation électrique due à un rendement correct (voir tableau comparatif ci-dessus) ;

durée de vie beaucoup plus longue qu'une lampe à incandescence ou à fluorescence

(théoriquement 50 000 heures), la fin de vie se déclarant par une baisse de rendement progressive et

non par un claquage brutal ;

sécurité d'un fonctionnement en basse tension ;

chauffent proportionnellement moins que l'incandescence en raison du meilleur rendement ;

ne produit pas d’UV ;

à l'inverse d'une lampe fluorescente (fluocompacte), une lampe à LED n'émet pas de rayonnement à

moyenne ou basse fréquence, susceptible d'être nocif à faible distance ;

peut produire une grande variété de couleurs par simple composition, à la fabrication, des

différentes diodes électroluminescentes la constituant, ou en dynamique par modification des

courants alimentant les différentes LED ;

grand choix de la température de couleur. Les coloris existants sont : 2 300 K à 3 200 K pour le blanc

chaud, 3 500 à 4 500 K pour le blanc chaud « léger », 5 000 K à 6 000 K pour le blanc ivoire, 6 500 K

à plus de 8 000 K pour le blanc froid.

un impact important sur l'écologie, donc une protection de l'environnement accrue 2

Inconvénients :

en 2006, le prix à l’achat des lampes à LED reste deux à quatre fois plus élevé que celui d'une lampe

classique, à luminosité égale mais devrait baisser rapidement compte tenu du développement rapide

des ventes3 ;

les LED dites blanches produisent ce blanc par mélange de quelques couleurs de base et n'ont donc

pas un spectre continu comme les lampes à incandescence ;

la température du blanc produit tire souvent vers le bleu (blanc froid), perçu par les utilisateurs comme

donnant une atmosphère « froide » aux intérieurs, il existe cependant des lampes blanches tirant plus

vers le jaune (blanc chaud) ;

le rendu des couleurs (IRC) est lui aussi généralement médiocre (il est nettement meilleur avec les

LED apparues en 2009) ;

les LED ne supportent pas les hautes températures : la dissipation thermique des ampoules à LED

est un facteur limitant la montée en puissance de ces dernières ;

les LED bleues4 ainsi que les LED blanches contiennent un spectre bleu de forte intensité

dangereux5 pour la rétine si elles entrent dans le champ de vision, même périphérique. Ceci est bien

sûr proportionnel à leur puissance. Cela devient de plus en plus préoccupant puisque des LED

toujours plus puissantes sont mises sur le marchéN 2. Toutefois sont récemment apparues des LED à

tons chauds, au spectre appauvri en lumière bleue.

Notes et références[modifier | modifier le code]

Notes[modifier | modifier le code]

1. ↑  Ce n'est pas le cas par exemple d'un lampadaire halogène de salon car le gradateur associé pilote la montée en puissance

progressive (bien que très rapide ~100 ms).

2. ↑  En particulier, ce problème se pose pour les LED utilisées dans les flashs ou dans les projecteurs de véhicules.

Références[modifier | modifier le code]

1. ↑  Limitation due à l'obsolescence programmée de ces ampoules, voulue par les fabricants, et non à une limite technologique

intrinsèque, d'après le documentaire "Prêt à jeter - Obsolescence Programmée" de Cosima Dannoritzer, diffusé sur Arte

2. ↑  [1] [archive] Article sur les ampoules LED pour l'intérieur

3. ↑  [2] [archive] Article du Nikkei en anglais du 17 déc. 2007

4. ↑  [3] [archive] Ocular input for human melatonin regulation

5. ↑  [4] [archive] Article Blue Light Induces Mitochondrial DNA Damage and Free Radical Production in Epithelial Cells