LEDs et OLEDs éclairent le futur

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Sciences de la matière

LEDs et OLEDs éclairent le futur

OLED encapsulé
© Ikbal Marghad, LAPLACE

On les voit partout ou presque : dans l’éclairage domestique, les phares des voitures, les lampadaires des villes dont elles remplacent progressivement les lampes au sodium à la désagréable lueur orangée... Les LEDs (pour light emitting diode, diode électroluminescente) vont dominer les systèmes d’éclairage d’ici quelques années.

Par Jean-François Haït, journaliste scientifique.

En théorie, les LEDs permettent jusqu’à plus de 70% d’économie d’énergie par rapport aux ampoules classiques. Mais toutes sont-elles réellement efficaces et durables ? C’est la question que se pose quotidiennement le groupe de recherche « Lumière et Matière » (LM) au Laboratoire plasma et conversion d’énergie (LAPLACE). « Pour cela, nous devons comprendre parfaitement la physique des sources de lumière » explique Georges Zissis, son responsable. S’il ne fabrique pas les LEDs, le groupe LM s’est fait une spécialité de les tester. Il dispose pour cela d’une sorte de « bloc opératoire » équipé d’une foule d’instruments qui mesurent la quantité de lumière produite, traquent la plus petite trace de dégradation... ou soumettent les LEDs à un vieillissement accéléré. Une expertise qui a valu au LAPLACE de participer au projet européen Premium Light (2012-2014) qui a permis de tester 500 lampes à LEDs du marché.

« Nous avons eu beaucoup de surprises par rapport aux allégations des fabricants. C’est en tout cas la preuve qu’il est nécessaire de faire de la recherche pour déterminer des critères de qualité et établir des normes. »

s’amuse Georges Zissis.

Autre thème fort du groupe LM : les OLEDs. Avec un O pour « organique » : les molécules qui les constituent sont en effet issues de ce type de chimie. Leur efficacité est potentiellement équivalente à celle des LEDs et elles permettent de créer de grandes surfaces : un mur, un plafond entier éclairants, par exemple. Elles diffusent une lumière plus douce et mieux répartie. La technologie commence à arriver sur le marché, mais n’est pas encore mature. C’est pourquoi, dans une autre salle, LM conçoit ses propres OLEDs en déposant de minces couches de molécules organiques sur des plaques de verre ou des supports souples. Les chercheurs testent ensuite l’uniformité, la tenue dans le temps, le spectre lumineux émis, la couleur... Une recherche encore très en amont des applications. « Du composant au système, telle est la devise de notre groupe » précise Georges Zissis. En effet, en aval, ses chercheurs étudient et modélisent, entre autres, des systèmes complets d’éclairage public. Le groupe participe notamment au projet européen Lites qui vise l’étude des solutions pour un éclairage intelligent et économe. Son expertise a été sollicitée notamment pour un quartier de Bordeaux, un pont à Aveiro (Portugal) et à Riga (Lettonie). Des relevés sur le terrain et des simulations ont permis de concevoir de nouveaux systèmes d’éclairage de ces lieux. Encore faut-il que leurs utilisateurs les acceptent et se les approprient. C’est pourquoi, hors de son champ disciplinaire, LM collabore avec des sociologues comme Marie-Christine Zelem.

« Ces systèmes à LED sont réellement efficaces s’ils sont bien pensés. Le reste est une question de volonté politique. Or, la lumière, c’est un signe extérieur de richesse... Et les économies d’énergie souvent un vœu pieux mais pas irréalisable. »

résume Georges Zissis.

 

LAPLACE : Laboratoire plasma et conversion d’énergie (Université Toulouse III - Paul Sabatier, CNRS, Toulouse INP).