QUID des LED

Alicia TORRIGLIA, chercheur à l’INSERM et Christophe MARTINSONS répondent à nos questions.

 

1°) Quelles lampes sont actuellement commercialisées ?

 

Par technologie :

  • LED, uti­lisent des diodes élec­tro­lu­mi­nes­centes
  • Halo­gènes, fonc­tionnent comme des incan­des­centes mais ont à l’intérieur des gaz halo­gènes (Br, I) per­met­tant une haute tem­pé­ra­ture à l’ampoule
  • Fluo­com­pactes, contiennent un tube fluo­res­cent minia­tu­ri­sé
  • Incan­des­centes, uti­lisent l’incandescence d’un fila­ment de tungs­tène, inven­tées au XIXe elles sont en voie de dis­pa­ri­tion du à leur impor­tante consom­ma­tion éner­gé­tique.
  • Lampes  à décharge, elles contiennent un gaz métal­lique dans lequel s’effectue une décharge élec­trique. Cette caté­go­rie ras­semble les lampes fluo­com­pactes, les tubes fluo­res­cents et des lampes uti­li­sées en éclai­rage exté­rieur telles que la lampe sodium haute pres­sion ou la lampe HMI (lampe à halo­gé­nures métal­liques)
  • Tubes fluo­res­cents, contiennent du gaz de mer­cure qui en s’ionisant suite à une décharge élec­trique pro­duit de l’UV qui excite et fait fluo­res­cer un lumi­no­phore qui tapisse les parois internes du tube.
  • Lampe UV, lampe fluo­res­cente sans lumi­no­phore qui émet des UV.
  • Lampes  infra­rouges,  fonc­tionnent comme des lampes incan­des­centes en émet­tant plus de rayon­ne­ment infra­rouge (cha­leur).
  • Lampes connec­tées, se contrôlent à dis­tance avec un smart­phone ou une tablette
  • Lampes « LED fila­ment », ce sont des ampoules com­por­tant plu­sieurs assem­blages de LED res­sem­blant  à des fila­ments de lampes à incan­des­cence.

 

2°) Caractéristiques des lampes  (intensité lumineuse, quantité de lumière bleue, toxicité pour la rétine,  etc….)

  • Incandescentes et halogènes

Elles pro­duisent peu de lumière bleu et beau­coup de cha­leur.  à très forte lumi­nance et longue expo­si­tion elles peuvent cau­ser des lésions ther­miques pour les fortes puis­sances (pro­jec­teurs), rare­ment pho­to toxiques. Dans leur uti­li­sa­tion habi­tuelle elle ne pré­sentent pas de risque.

  • Lampes fluocompactes et tubes fluorescents

Elles ont un spectre simi­laire. Lorsque elles sont neuves elles se com­portent comme des tubes fluo, tan­dis qu’en vieillis­sant elles peuvent perdre le lumi­no­phore au niveau des coudes de replie­ment et lais­ser échap­per des UV

  • Lampes HMI 

Elles émettent des UV, des IR et de la lumière bleue, ce que fait de ces lampes les plus cri­tiques au niveau de la sécu­ri­té pho­to­bio­lo­gique. Heu­reu­se­ment, elles ne sont uti­li­sées que pour des appli­ca­tions pro­fes­sion­nelles (éclai­rage de stade, éclai­rage public, éclai­rage des halls indus­triels, éclai­rage des grandes sur­faces, etc.)

  • LED

Les lampes et lumi­naires LED n’émettent ni UV, ni IR, contrai­re­ment aux autres tech­no­lo­gies de lampes. Leur risque pho­to bio­lo­gique est actuel­le­ment en dis­cus­sion du à leur richesse en lumière bleue.

 

3°) Pourquoi la lumière bleue est-elle utilisée et pourquoi est-elle toxique pour la rétine ?

 

En fait les diodes élec­tro­lu­mi­nes­centes ne peuvent que émettre dans une seule cou­leur. Le bre­vet sur le prin­cipe de la LED a été dépo­sé en 1927 mais jusqu’au années 70 seul les LED vertes, rouges et jaunes exis­taient ce qui n’était pas inté­res­sant du point de vue de l’éclairage géné­ral. Dans les années 90 le déve­loppent de la tech­no­lo­gie inGaN a per­mit le déve­lop­pe­ment de la LED bleue (prix Nobel de phy­sique 2014). Ceci a per­mis, par l’adjonction de lumi­no­phore  jaune, la pro­duc­tion d’une lumière inco­hé­rente for­mée essen­tiel­le­ment par un pic jaune et un bleu qui appa­raît comme lumière blanche à nos yeux. Donc la lumière des LED « blanches » contient beau­coup de bleu parce qu’elle est, à la base, une diode bleu. Cette lumière est plus toxique pour la rétine parce qu’elle est de lon­gueur d’onde plus courte que les autres (400 à 485 nm) (contre : vert 485 – 555 ; jaune 574 – 590 ; rouge 600 – 700), et plus la lon­gueur d’onde est courte, plus l’énergie trans­por­tée est grande et donc plus de capa­ci­té de pro­duire des stress oxy­dants dans les tis­sues qu’elle atteint.

 

4°) Sur quels critères choisir un bon type de lampe ?

 

Il faut idéa­le­ment une lampe qui éclaire le néces­saire mais pas au-delà, quelle ne papillote pas (fli­cke­ring), qu’elle n’est pas un conte­nue ne bleu très impor­tant. Si on uti­lise des LED in faut pas qu’elles soient nues.

Et, ces critères sont-ils indiqués sur les emballages ?

Mal­heu­reu­se­ment pas tout à fait. Elles indiquent la puis­sance (mais la lumi­no­si­té obte­nue dépendent de beau­coup d’autres para­mètres) et sou­vent la tem­pé­ra­ture de cou­leur. Ceci n’est pas en rela­tion directe avec la quan­ti­té de bleu mais en prin­cipe celles de cou­leur plus chaude, disons au des­sous de 5000K sont sen­sées conte­nir moins de bleu.

Comment différencier un LED d’une lampe « normale » ?

En géné­rale c’est indi­qué sur l’emballage car à l’heure actuelle c’est un argu­ment de vente. Si elles sont nues ont peut clai­re­ment les iden­ti­fier :

Capture d’écran 2016-05-21 à 23.48.34 Capture d’écran 2016-05-21 à 23.48.48

5°) Y a-t-il des précautions d’utilisation des LED

  • Dis­tance au des­sus d’un bureau ? Quelle est la bonne dis­tance à res­pec­ter ?
  • Inci­dence de la durée d’exposition ? si oui : durée mini­male sans risque ?
  • Pro­jet d’amélioration des LED.

On ne peut pas répondre à ces ques­tions dans l’état actuel des connais­sances. Nous n’avons pas de don­nées sur l’humain.

 

6°) Exemples de matériels avec LED : chaussures, lampe de poche, gadgets : détailler….

 

La petite taille et la faible consom­ma­tion de ces ampoules fait qu’on peut les mette à peu près par­tout. On les uti­lise dans les chaus­sures, les vête­ments les lunettes, les outils de maquillage (mas­ca­ra avec des LED sur l’applicateur), déco­ra­tions. Elles font en outre par­tie des écrans d’ordinateurs, tablettes et smart­phones. Elles enva­hissent de plus en plus notre quo­ti­dien.

 

7°) Les LED sont-elles plus toxiques selon la couleur des yeux : bleus, marrons, noirs ?

 

En prin­cipe plus les yeux sont fon­cés plus ils filtrent mieux la lumière. Ceci dit nous avons des don­nées chez le rat indi­quant que ce phé­no­mène est moins impor­tant (même s’il existe) pour les LED que pour d’autres sources de lumière.

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