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Les LED, une solution d’éclairage d’avenir Peu consommatrices d’énergie, dotées d’une longue durée de vie, les LED constituent aujourd’hui une piste d’avenir pour assurer un éclairage fiable et durable, notamment dans l’espace public. Des panneaux lumineux sur l’autoroute aux phares des voitures, les LED équipent de plus en plus d’appareils, y compris dans des environnements humides ou pollués où leur résistance est mise à rude épreuve. Dans ce type d’environnement, la corrosion peut les endommager, portant atteinte à leur niveau de performance.

Revêtir les LED pour les protéger : la solution NovecTM de 3M

Pour protéger les LED et ainsi prolonger leur durée de vie tout en maintenant leurs performances, il est possible de leur appliquer un revêtement.

3M a développé une technologie de revêtements ultrafins, 3MTM NovecTM. Appliqués par trempage ou pulvérisation, sans masquage des composants nécessaire, ils sèchent à l’air ambiant en quelques secondes pour former un film ultrafin – environ un micron d’épaisseur – qui protège l’électronique de l’environnement.

Résistant parfaitement à la chaleur, l’humidité, et les polluants atmosphériques, les revêtements NovecTM sont particulièrement indiqués pour fiabiliser des équipements électroniques soumis à des environnements sévères. La très faible viscosité du solvant porteur associée à une tension de surface exceptionnellement basse permet de protéger efficacement, même sous les composants les plus fins. En outre, la fine épaisseur du revêtement ne porte pas atteinte à la connectivité de la carte électronique, sur laquelle les opérations d’épargne sont ainsi évitées. Les fluoropolymères NovecTM ont par ailleurs une faible absorbance dans l’UV Visible, ce qui, couplé à la finesse du revêtement, leur confère transparence et capacité à restituer la lumière sans l’altérer.

Appliqués sur des systèmes LED, ils les protègent de la poussière, de l’humidité, de certaines agressions chimiques, agissant contre la corrosion. Ils sont efficaces contre les atmosphères salines1, les polluants atmosphériques tels que le soufre, ou même une immersion complète dans l’eau2. Ils ont par exemple été employés dans des environnements particulièrement délicats, comme des fontaines lumineuses. Durables, les revêtements NovecTM présentent un pouvoir de réchauffement planétaire très faible et sont sûrs pour la santé des opérateurs.

Revêtements pour LED : des tests de compatibilité essentiels

Si revêtir les LED permet de prolonger leur durée de vie, des tests de compatibilité chimique s’avèrent nécessaires  : en effet, au cours du fonctionnement de la LED, la lentille ou l’encapsulant en silicone, perméables aux gaz, peuvent être décolorés par des émissions de composés organiques volatiles (COV3) provenant du revêtement. Cette décoloration peut altérer la luminosité et la cou- Revêtements 3MTM NovecTM :

Fiabiliser les LED en préservant leurs performances

 1 ASTM B117-09

 2 Test ASTM B809 : Flower of Sulfur

 3 En Europe, l’article 2 de la directive 1999/13/CE du Conseil européen du 11 mars 1999 définit les COV comme suit : «  tout composé organique ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15 K ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d’utilisation particulières. »

leur des LED. Le revêtement ne remplit alors plus sa fonction de protection puisqu’il participe dans ce cas à la baisse des performances de la LED. C’est un des problèmes majeurs rencontrés par les professionnels souhaitant revêtir leurs systèmes LED pour les protéger.

Les revêtements NovecTM mis à l’épreuve Afin de garantir la pleine compatibilité de NovecTM avec les LED, 3M a donc conduit une étude4 de compatibilité chimique à la méthodologie éprouvée5 CREE. Ainsi, 6 LED ont été placées en vieillissement sous alimentation pendant 1000 heures à température ambiante :

 1 LED servant de référence, non revêtue

 2 LED avec le revêtement NovecTM appliqué au pinceau en périphérie de la LED

 3 LED avec le revêtement NovecTM appliqué par trempage sur l’ensemble de la lentille de la LED 3 types de LED ont été testés : MX-6, XP-E, XR-E.

L’épaisseur du revêtement est d’un micron sur les 5 LED revêtues. Après application du revêtement, les LED ont été encapsulées sous un capot en verre étanche. Ainsi, tout COV éventuellement émis lors du vieillissement reste confiné sous le capot.

 4 Disponible en ligne à l’adresse suivante (en anglais) : http://multimedia.3m.com/mws/media/...

 5 Procédure de test Cree XLamp (CLD-AP63 rev.4 Août 2013)

Deux références de revêtements ultrafins ont été sélectionnées pour cette étude afin de mieux représenter les performances de la gamme des revêtements 3MTM NovecTM :

 Le NovecTM 2702, réticulable à chaud,

 Le NovecTM 1908, qui sèche à l’air ambiant en quelques secondes.

Chaque planche de test présente une intensité lumineuse similaire entre les 6 LED afin d’assurer la comparabilité des données. Des résultats probants pour les revêtements 3MTM NovecTM Après inspection des LED à l’oeil nu et au stéréoscope numérique, ni la lentille en silicone, ni la puce ou la couche de phosphore des LED protégées par les revêtements 3MTM NovecTM ne présentent d’altération en comparaison à la référence de LED non protégée. De même, que le revêtement soit appliqué autour ou sur la LED, aucune dégradation du flux lumineux après vieillissement n’a été observée relativement à la référence de LED non protégée.

Enfin, le changement de couleur, évalué via le diagramme de chromaticité de la Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) par l’écart entre les coordonnées mesurées avant et après vieillissement, a été mesuré inférieur à 0,002, soit un écart extrêmement faible et indétectable pour l’oeil humain.

Diagramme de chromaticité de la Commission Internationale de l’Eclairage (CIE) Grâce à l’étude conduite, la technologie de revêtements ultrafins 3MTM NovecTM est ainsi testée et éprouvée : elle protège efficacement les LED des atmosphères sévères sans altérer leurs caractéristiques de fonctionnement. Cette étude ouvre le champ des possibles pour la protection des systèmes LED par des revêtements capables de les fiabiliser, prolongeant leur durée de vie tout en préservant leurs performances.

http://www.3m.com/novec