Principe de base des LED :

UnDiode électrolumineuse (LED)est un dispositif semi-conducteur qui émet de la lumière lorsqu’un courant électrique le traverse. Le cœur d’une LED est unJonction PN, fabriqué à partir d’une combinaison de trois ou cinq matériaux semi-conducteurs composés. Lorsqu’une tension directe est appliquée, des électrons de la région N sont injectés dans la région P, et des trous provenant de la région P sont injectés dans la région N. À mesure que ces porteurs minoritaires se déplacent dans les régions les uns des autres, ils se recombinent avec les porteurs majoritaires, libérant de l’énergie sous forme de lumière. La longueur d’onde, et donc la couleur de la lumière émise, est déterminée par les propriétés du matériau semi-conducteur (en particulier, la largeur de bande interdite) qui forme la jonction PN.

Caractéristiques clés des LED :

Les LED possèdent plusieurs caractéristiques clés qui en font un choix populaire pour diverses applications :

• Petite taille: Compact et facile à intégrer dans différents designs.
• Faible consommation d’énergie: Très économe en énergie comparé aux options d’éclairage traditionnelles.
• Longue durée de service: Peut durer jusqu’à 100 000 heures lorsqu’il fonctionne au courant et à la tension appropriés.
• Haute luminosité avec faible émission de chaleur: Convertit efficacement l’énergie en lumière, minimisant la production de chaleur.
• Respect de l’environnement: Exempt de matériaux toxiques et entièrement recyclable.
• Durabilité: Robuste et résistante aux chocs et vibrations.

Classification et applications des LED

Les LED sont classées enLED visiblesetLED invisiblesEn fonction du type de lumière qu’ils émettent.

1. LED visibles: Émettent des couleurs telles que le rouge, l’orange, le jaune, le vert, le bleu et le violet.

   • LED rouges: Typiquement fabriqué à partir de matériaux tels que GaP (système binaire), AlGaAs (système ternaire) et AlGaInP (système quaternaire).
   • LED bleu/blanc: Principalement fabriqué à partir de matériaux GaN.

2. LED invisibles: Émettre de la lumière infrarouge ou ultraviolette, souvent utilisée dans des applications telles que les télécommandes, les dispositifs médicaux et les systèmes de sécurité.

Applications de la technologie LED

Les LED ont un large éventail d’applications dans divers secteurs :

1. Affichages LED: Utilisé dans les panneaux publicitaires intérieurs et extérieurs, les tableaux d’affichage sportifs et les affichages d’information.

2. Indicateurs de feux: Utilisé dans les feux de circulation, les feux routiers et ferroviaires, les clignotants de piste d’aéroport et les indicateurs de fonction des équipements électroniques.

3. Éclairage décoratif et paysager: Utilisé dans l’éclairage paysager extérieur et l’éclairage décoratif intérieur à des fins esthétiques et fonctionnelles.

4. Éclairage général et spécialisé: Comprend l’éclairage portable (lampes torches, phares), l’éclairage à faible luminosité (éclairage de couloir, éclairage de porte), les lampes de lecture (pour avions, trains et voitures), lampes de microscope, flashs d’appareils photo, lampes de bureau et lampadaires.

5. Éclairage de sécurité: Comprend des lampes de mines, des lampes anti-explosion, des lampes de secours et des lampes de sécurité.

6. Sources de rétroéclairage: Utilisé dans les écrans LCD, y compris ceux des téléviseurs, smartphones et autres appareils électroniques.

7. Éclairage automobile: Inclut à la fois l’éclairage intérieur (tableau de bord, feux de signalisation) et l’éclairage extérieur (feux de freinage, feux arrière, feux latéraux et phares).

8. Applications grand public: Comprend des articles tels que des chaussures clignotantes pour enfants, des lumières de Noël LED et d’autres objets de fantaisie.

La chaîne de l’industrie des LED

LeChaîne industrielle LEDpeut être divisé en trois segments : en amont, en milieu et en aval.

1. En amont: Implique la production de plaquettes uniques et leur croissance épitaxiale. Ce segment a un seuil d’entrée élevé en raison de sa complexité technologique et de ses investissements importants en capital.

2. Mi-chemin: Concentré sur le traitement des puces LED. Ce segment requiert également une expertise technologique importante et des investissements, ce qui le rend très compétitif à l’international et présente des risques commerciaux importants.

3. En aval: Implique l’emballage, les tests et l’application des LED. Ce segment a un seuil d’entrée plus bas comparé aux opérations en amont et en milieu de parcours.

En termes de rentabilité au sein du secteur :

• En amont et en milieu de route (puces et puces épitaxiales): Représentent environ 70 % des bénéfices de l’industrie.
• En aval (emballage et applications LED): Représente environ 10 à 20 % chacun des bénéfices totaux de l’industrie.

L’industrie des LED continue d’évoluer, les avancées technologiques réduisant les barrières à l’entrée et élargissant les applications dans divers secteurs. À mesure que l’industrie se développe, l’accent reste mis sur l’amélioration de l’efficacité, la réduction des coûts et l’élargissement de la gamme d’applications.