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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