L’élément
servant à produire la lumière est un matériau semi-conducteur
d’environ 1mm2. La technique utilisée pour fabriquer les leds est similaire
à celle des transistors et des microprocesseurs. Contrairement aux ampoules
à filament, il s’agit d’un élément solide qui est, de ce fait, presque insensible
aux chocs et aux vibrations. Cet élément est collé sur un support qui
sert à la fois à sa fixation mécanique, à sa connexion électrique et
de réflecteur. Il est ensuite connecté aux électrodes de la led via
des fils très fins en or ou en aluminium appelés fils de bonding.
Le tout est enrobé dans une résine transparente qui sert à la fois de
protection et d’optique car une lentille convergente est formée par
la surface bombée de la led.
L’élément semi-conducteur, une jonction PN dans du InGaN (nitrure de gallium et Indium), transforme l’énergie électrique en radiations lumineuses bleues. Le principe physique fait que la lumière produite est monochromatique, c’est à dire d’une seule couleur, ce qui ne permet pas de retrouver la vraie couleur de ce qui est éclairé. Afin d’obtenir une couleur blanche, elle va éclairer un matériau phosphorescent à la surface de la led qui va absorber le bleu et l’émettre de nouveau sur tout le spectre visible, ce qui correspond à de la lumière blanche [OSRAM]. La lumière bleue se situe à la limite de la réponse de l’œil, tandis que la phosphorescence se trouve dans la réponse maximale (Figure 1). La lumière ainsi émise ressemble un peu à celle du clair de lune. |
![]() |
Figure
1 : Spectre lumineux d’une diode blanche et réponse physiologique de
l’œil. Le pic vers 460 nm correspond à la lumière bleue utilisée pour
l’excitation. Le Pic à 580 nm est celui du matériau phosphorescent.
La phosphorescence correspond à la réponse de l’œil, tandis que la lumière
bleue est fortement atténuée par l’œil. Source : OSRAM Opto Semiconductors.
|
Le
principe même de la led fait qu’elles sont polarisées, c’est à dire
quelles ne fonctionnent qu’avec une tension et un courant dans un sens
que l’on nomme le mode direct. C’est pour cela que les pins d’une leds
portent des noms et que leur longueur est différente : celle connectée
au pôle positif se nomme anode et celle connectée au négatif cathode.
Une convention veut que l’anode est plus longue que la cathode (Figure
2).
|
![]() |
Figure
2 : Led T1¾ de 5mm de diamètre. L’anode, l’électrode connectée au pôle
positif, est plus longue. Source : Datasheet Sloan [L5W54N].
|
Les leds sont caractérisées principalement par les paramètres suivants :
|