Avec les éclairages fluorescents, la plus grande partie de la lumière propagée est dirigée au-delà de l'emplacement à éclairer. Les DEL permettent de résoudre ce problème grâce à une optique principale qui protège la DEL et donne une forme à la sortie de lumière. Cette propagation de la lumière à partir de l'axe central est la raison pour laquelle les DEL sont considérées comme étant plus efficaces que les lampes fluorescentes et les lampes halogènes, pour lesquelles des réflecteurs sont nécessaires pour diriger correctement la sortie de lumière directe. Le long de l'axe central du dispositif, les DEL peuvent se vanter d'une intensité d'émission de 100 pour cent, illuminant à 180 degrés ; toutefois, l'intensité de la lumière faiblit au-delà de cet axe.
Bien qu'elle soit concentrée, la lumière émise par des DEL nécessite encore des lentilles, des réflecteurs, des diffuseurs ou des optiques à réflexion totale interne (TIR) pour que les performances soient optimales. Une TIR se compose d'une lentille de réfraction nichée à l'intérieur d'un réflecteur ; elle est généralement en forme de cône et délivre des rendements optiques atteignant 92 pour cent.
Un boîtier de DEL se compose d'une puce semiconductrice montée sur un matériau conducteur de chaleur et d'une lentille entourant la matrice. Les composants de régulation de chaleur et d'électricité sont également intégrés, car la dissipation de la chaleur, les contraintes thermiques et le coût sont les principales préoccupations liées aux DEL. La dissipation de chaleur limite les niveaux de puissance. Les applications telles que l'éclairage à l'état solide et le rétroéclairage des moniteurs et téléviseurs à écran plat dépendent de DEL plus lumineuses qui chauffent davantage et fonctionnent à des longueurs d'onde supérieures. Les boîtiers peuvent adopter une grande variété de formes.
Par exemple, la lentille optique FA10339_NIS83-MX-M proposée par Ledil Oy est équipée d'une optique de forme carrée et d'un support en polycarbonate ; son diamètre est de 21,6 x 21,6 mm pour une hauteur de 13,5 mm. Le dispositif présente une efficacité de 86 pour cent, une largeur totale de bande passante à mi-hauteur de 30 pour cent maximum, et un facteur candela/lumen de 2 300.
Les réflecteurs sont plus simples à mettre en œuvre et moins coûteux à fabriquer que les optiques TIR, et la propagation de la lumière dépend de leur forme. Le facettage, la segmentation et l'application de différentes textures ou finitions peuvent contribuer à une plus grande diffusion de la lumière.
Les réflecteurs C10920_BRIDGET-W sont conçus pour la série de DEL Bridgelux BXRA-C/N/W 0400. L'objectif est d'obtenir un éclairage blanc ou blanc chaud uniforme ; cependant, les lentilles fonctionnent tout aussi bien avec d'autres couleurs. Avec ses dimensions compactes et son matériau en polycarbonate métallisé de qualité optique, le dispositif peut être utilisé dans des conditions de courants et de températures élevés.
Figure 1 : vues de face et de dessous du réflecteur C10920_BRIDGET-W. (Source : Ledil Oy)
En comparaison, les réflecteurs CA11402_BRITNEY-W s'adressent aux DEL Bridgelux Bxra des séries C4500 et W3000. Ils s'assemblent facilement et avec précision sur le PCB et sont livrés avec une bande de mousse PU adhésive de classe automobile facilitant le montage. Le matériau du réflecteur est un polycarbonate métallisé laqué de qualité optique qui permet une utilisation dans des conditions de courants et de températures élevés.
Les films appliqués sur un substrat en matière plastique, non conducteurs et hautement réfléchissants sont l'une des avancées des accessoires DEL. Ils peuvent être supérieurs à l'aluminium. De plus, le polymère spéculaire peut être moulé sur mesure dans les réflecteurs pour renforcer la précision, améliorer la réflectance de la surface et renforcer la proximité de la DEL. Compte tenu de leurs performances électriques, mécaniques et thermiques, mais aussi de leur capacité à assurer la stabilité, la longévité et des propriétés antistress, les silicones constituent un matériau de choix pour l'enveloppe des DEL haute luminosité.