Perspectives
Diodes électroluminescentes pour l’éclairage

L’objectif annoncé clairement par les chercheurs est de concevoir d’ici 2020, des diodes électroluminescentes blanches avec une efficacité de 200 lm/W, une durée de vie de plus de 40 000 heures et un coût inférieur à 1 e/diode. Il s’agit d’un pari ambitieux. Est-il réaliste ?

Répondre à cette question par l’affirmative ou la négative reviendrait à spéculer sur la forme d’un puzzle auquel manquent des pièces maîtresses. Mais certains éléments permettront à chacun d’en juger.

Un argument clé, souvent utilisé par les promoteurs des LED, est la rapide évolution de la quantité de lumière (flux) produite par chaque diode. En effet, le flux par diode est multiplié par 20 tous les dix ans. En parallèle, le prix diminue d’un facteur 10 au cours de la même période. Ces arguments sont très encourageants. Mais il ne faut pas oublier que cela ne concerne pas seulement les LED blanches, mais toutes les diodes de toutes les couleurs. Par ailleurs, personne ne peut garantir que l’évolution restera telle jusqu’à 2020 ou 2030. Ces tendances peuvent se maintenir, s’estomper ou même s’amplifier.

De façon similaire, l’efficacité des diodes électroluminescentes augmente constamment depuis leur apparition sur le marché. La figure 16 montre cette évolution spectaculaire. Aujourd’hui, les chercheurs appellent cette croissance galopante la « loi de Craford » (du nom de l’inventeur des diodes jaunes) en espérant qu’elle continuera à se vérifier jusqu’en 2020. Malheureusement, malgré l’optimisme affiché par les chercheurs et les industriels, aujourd’hui nous ne disposons pas de preuves suffisamment solides pour pouvoir confirmer la pérennité de cette loi.

Selon le rapport de l’OIDA (Optoelectronics Industry Development Association), les directions à suivre par les chercheurs pour obtenir des diodes électroluminescentes plus efficaces sont nombreuses et plusieurs domaines scientifiques sont concernés.

OIDA http://www.oida.org

• Recherche fondamentale sur les matériaux et la génération de la lumière : il faut tout d’abord mieux comprendre les mécanismes de génération de lumière par les semi-conducteurs. Pour cela, il faut développer de nouvelles techniques de diagnostic adaptées aux LED et des modèles mathématiques...