La lampe à diode électroluminescente, ou lampe à LED (abréviation de l'anglais Light-Emitting Diode), plus rarement lampe à DEL (abrégé du français), est un type de lampe électrique qui utilise des diodes électroluminescentes.

Historiquement, les diodes électroluminescentes furent d'abord utilisées pour constituer des voyants lumineux en raison de leur tension d'alimentation adaptée à l'électronique et de leur longue durée de vie (témoins de veille ou de fonctionnement d'appareils électriques, signalisation, etc.). Puis, à la suite des avancées technologiques et de l'augmentation des puissances, elles sont devenues couramment utilisées pour l'éclairage.

Chronologie

• 1907 : H. J. Round (en) est le premier à mettre en évidence un phénomène d'électroluminescence^[1].
• 1927 : Oleg Losev dépose le premier brevet de ce qui sera appelé, bien plus tard, une diode électroluminescente.
• 1962 : Nick Holonyak Jr., consultant chez General Electric invente la première LED à spectre visible utilisable.
• Dans les années 90, les recherches, entre autres, de Shuji Nakamura et Takashi Mukai de Nichia, dans la technologie des semi-conducteurs InGaN permirent la création de LED bleues^[2].
• Le 7 octobre 2014, les trois chercheurs japonais Shuji Nakamura, Isamu Akasaki et Hiroshi Amano à l'origine de la première LED bleue à forte puissance^[3] lumineuse ont reçu le prix Nobel de physique^[4].

Points forts et faiblesses

Avantages

• Durée de vie plus longue qu'une lampe à incandescence ou fluorescente, la fin de vie se déclarant par une baisse de rendement progressive. Après 30 000 h de fonctionnement, le rendement aura baissé en moyenne de 30 %^[10], à condition que les composants électroniques de l'alimentation restent fonctionnels.
• Faible consommation électrique due à une bonne efficacité lumineuse^[11]. Le bon rendement des LED permet par exemple le fonctionnement à partir d'une énergie potentielle gravitationnelle faible comme pour la GravityLight, une lampe sans batterie^[12].
• Sécurité de fonctionnement en très basse tension pour certaines (GU4), directement en 230 volts pour les autres (GU10).
• Faible production de chaleur^[9].
• Pas de production d’UV^[11].
• Possibilité de produire une grande variété de couleurs par addition de LED de couleurs différentes (souvent rouge, verte et bleue) et par variation des courants alimentant les différentes LED^[11].
• Grand choix de la température de couleur pour les LED blanches allant des blancs chauds aux blancs froids.
• Possibilité d'alternances allumage/extinction rapides et fréquents sans endommager la lampe.
• Pleine puissance lumineuse (généralement moins d'une seconde) après l'allumage, contrairement aux ampoules fluocompactes dites "basse consommation" qui affichent généralement 60 % de la puissance lumineuse au bout de 3 à 60 secondes.
• Impact environnemental plus faible que les lampes fluorescentes, lié notamment à l'absence de polluants comme le mercure. Cependant, l'amélioration de la puissance des LED repose fréquemment sur l'utilisation d'indium, un métal dont les dérivés sont dangereux pour la santé des ouvriers qui le manipulent^[13].

Inconvénients

• En 2016, le prix à l'achat des lampes à LED reste plus élevé que celui d'une lampe à incandescence halogène (les lampes à incandescence classiques n'étant presque plus distribuées en Europe), à flux lumineux égal, mais sont un bon investissement selon l'UFC-Que Choisir, compte tenu de leur durée de vie et de leur meilleur rendement lumineux^[14].
• Le rendu des couleurs (IRC) des lampes à LED et des lampes fluorescentes est moins bon que celui des lampes halogènes ou à incandescence. Le plus fréquemment, les LED dites blanches sont des LED bleues dont une partie de la lumière produite est transformée par fluorescence en lumière jaune^[15] : le spectre est moins régulier que celui d'une lampe halogène. Dans de plus rares applications, le blanc est reproduit par trois diodes de couleurs différentes.
• Les LED ne supportent pas les hautes températures : la dissipation thermique des ampoules à LED est un facteur limitant la montée en puissance de ces dernières. Elles peuvent néanmoins résister à des température de plus de 100 °C^[16].
• La lumière bleue, proche des ultraviolets, peut entrainer des dommages photochimiques sur les cellules humaines non pigmentées, notamment la rétine^{[17],[18],[19]}. Chez des rats dont les pupilles ont été dilatées, on observe une dégradation de la rétine à la suite d'une exposition prolongée (24 h) à une forte intensité lumineuse produite par des lampes à LED ; dans des conditions identiques, les autres sources lumineuses ne conduisent pas à ce résultat^[19]. Les paramètres de ce type d'étude sont toutefois discutés et ne permettent pas une transposition directe des résultats à l'être humain^[20]. De plus, la brillance des ampoules LED étant supérieure à celle d'autres ampoules, il est plus désagréable de les regarder directement, ce qui selon Serge Picaud « limite probablement leur toxicité »^[18]. Des LED à tons chauds, au spectre appauvri en lumière bleue, ont par ailleurs fait leur apparition. Sébastien Point^[a] considère, dans un ouvrage paru en 2016^[21],[22], que les travaux pour une meilleure compréhension des effets sanitaires des LED doivent continuer mais qu'en l'état actuel des connaissances, le risque est « bien encadré par les normes photobiologiques »^[23], sauf dans le cas d'une maitrise insuffisante des paramètres d'exposition, par exemple dans le cas des lampes torches ou des jouets pour enfants (l’œil de l'enfant étant plus transparent que l’œil adulte), ou dans le cadre de certaines pseudo-thérapies comme la chromathérapie.
• La compatibilité électromagnétique (CEM) de certaines lampes « bas de gamme » n'est pas toujours validée (notamment au regard de la directive 2004/108/CE), ce qui peut occasionner diverses interférences avec d'autres technologies telles que le CPL^[24], radios FM^[25], etc.