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Diode ElectroLuminescente (DEL ou LED)

LEDs

Diode ElectroLuminescente (DEL ou LED) La LED, mise au service des enseignes, change notre vision de l'éclairage.

Une diode électroluminescente, abrégée sous les sigles DEL ou, plus couramment, LED (pour light-emitting diode) est un composant électronique capable d’émettre de la lumière lorsqu’il est parcouru par un courant électrique. Une diode ne laisse passer le courant électrique que dans un seul sens.

Une diode électroluminescente produit un rayonnement monochromatique incohérent à partir d’une transformation d’énergie. Elle fait partie de la famille des composants optoélectroniques.

Historique

Nick Holonyak Jr. (né en 1928) est le premier à avoir créé une diode électroluminescente à spectre visible en 1962. Pendant longtemps, les chercheurs ont cru devoir se limiter aux trois couleurs : rouge, jaune et vert. La diode bleue, mise au point en 1971, est handicapée par un faible rendement et un coût de production élevé jusqu'en 1990, année où le Dr Shuji Nakamura, alors employé par la société Nichia, l'améliore considérablement. Cette importante avancée permit le développement de la diode blanche, point de départ de nouvelles applications majeures : éclairage, écrans de téléviseurs et d’ordinateurs.

Les deux familles de LEDs

  • Les diodes électroluminescentes de faible puissance < 1 W. 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 > 1 W, celles qui nous intéressent. Souvent méconnues du grand public, elles sont pourtant en plein essor et leurs applications sont souvent ignorées : flash de téléphones portables, éclairage domestique, éclairage de spectacle, enseignes... Le principe de fonctionnement est pratiquement équivalent ; toutefois certaines différences significatives existent entre les deux familles. Elles disposent chacune d'un champ d’application spécifique.

Rendement lumineux

Selon les types de diodes, le rendement lumineux est variable, généralement compris entre 20 et 129 lumens par Watt, et atteint en laboratoire les 160 lumens par Watt. Une grande disparité dans les performances est présente selon la couleur (température de couleur pour le blanc), la puissance ou encore la marque. Les bleues n’excèdent pas les 30 lumens par Watt alors que les vertes peuvent avoir une efficacité lumineuse bien plus élevée. Les efforts colossaux effectués en recherche et développement pour les LED blanches leur ont permis d’être aussi efficaces (voire plus) que les LED à couleur.

Le rendement lumineux des blanches de dernière génération est supérieur à celle des lampes à incandescence mais aussi à celui des lampes fluocompactes ou encore de certains modèles de lampes à décharge. Contrairement aux lampes à incandescence et aux lampes à décharge, les diodes électroluminescentes n’émettent quasiment pas d’infrarouge.

Les LEDs de forte puissance

Luminosité

Ces LED dites super lumineuses ont vu le jour à la fin du XXe siècle. Au début du XXIe siècle, des rendements aux alentours de 130 lumens par watt sont atteints avec ces types de technologies. Pour comparaison, les ampoules à filament de 60 W atteignent 14 lumens par watt.

Utilisation et environnement

Les LEDs de forte puissance sont utilisées pour les luminaires, l'éclairage urbain et les enseignes.

L'impact sur l'environnement est important. Citons l'exemple de Los Angeles, première métropole qui remplace ses 140 000 ampoules d'éclairage urbain par des diodes électroluminescentes depuis 2009 (programme qui s'achèvera en 2014), ce qui devrait réduire de l'équivalent de 40 500 tonnes de carbone les émissions annuelles de cette ville (soit l'équivalent des émissions de 6 700 voitures). La ville pense aussi diminuer ses charges de maintenance avec au total une économie espérée de 48 millions de dollars en 7 ans sur la facture d'électricité de la ville.

LEDs appliquées aux enseignes

Les LEDs, de par leur faible consommation en énergie et leur très longue durée de vie qui réduit au minimum les interventions de maintenance, sont un choix pertinent pour l'éclairage des enseignes.

LEDS APPARENTES

LEDs-Apparentes

Pour créer des formes de toutes tailles dans différentes couleurs et reproduire fidèlement lettrages ou logos de vos enseignes lumineuses. La puissance du flux lumineux de ces LEDs, rappelant celui du tube néon, permet d’obtenir un trait de lumière plus ou moins épais en fonction du diamètre de celles-ci. Groupées, les LEDs produisent des taches de couleur extrêmement lumineuses. En variant les dispositions et en combinant les couleurs, tous les effets sont possibles. Avec un angle de vision à 180°, la visibilité de l’enseigne est à son maximum.

 

LEDS POUR LETTRES DIFFUSANTES

LEDs-Diffusantes

Ces LEDs sont utilisées pour l’éclairage d'enseignes avec des lettres boîtiers : caisson avec 3 faces en Plexiglas, caisson avec faces diffusantes, bandeaux en Plexiglas ou en aluminium ajouré. La puissance du flux lumineux autorise jusqu’à 200 mm de distance entre la source lumineuse et la surface diffusante de l'enseigne. L’espace minimum s’ajuste au pouvoir de diffusion du Plexiglas utilisé.

 

 

LEDS POUR RETRO-ECLAIRAGE

LEDs-Réflectives

On utilise ces LEDs pour le rétro-éclairage des lettres et des éléments d'enseignes posés en relief.
Le flux lumineux avec un angle de 130° permet de placer les éléments à faible distance du support, ce qui assure un excellent rendement de l'enseigne en situation de rétro-éclairage.
En combinant les couleurs, on multiplie les effets possibles.

 

 

TUBES DE LEDS EFFET NEON

LEDs-Néon

Ces tubes ronds en PVC flexibles dans tous les sens diffusent la lumière à 360°. Ils sont utilisés pour le sur-lignage des bâtiments, la signalisation, les lettres d'enseigne ou l'éclairage des lettres baignoires, à la place des tubes néon. Disponibles en six couleurs (rouge, orange, jaune, vert bleu et blanc), les tubes LEDs Néon consomment très peu d'énergie et ne nécessitent aucun entretien.

 

 

LEDS POUR ECLAIRAGE DIRECT

LEDs-Spots

Ces LEDs blanches de forte puissance adaptées aux enseignes permettent l'éclairage direct de bandeaux de façade.
Elles permettent d'obtenir une source de lumière ponctuelle dont le faisceau dirigé réduit la pollution visuelle et s'inscrit dans un contexte de développement durable.
La faible consommation de ces modules participe également aux économies d'énergie.

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