Vers moins de terres rares dans la fabrication des LED
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Allemagne
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Science de la matière : matériaux, physique, chimie, optique
27 mai 2016
La couleur d’une LED est déterminée par des colorants de conversion, majoritairement composés de terres rares peu disponibles sur Terre. Pour pouvoir être moins dépendant dans l’utilisation des terres rares, l’Université de Sarre mène un projet pour le développement de nouveaux matériaux en partenariat avec des industries.
Selon une étude du cabinet de conseil McKinsey, la part de marché des LED dans le domaine de l’éclairage pourrait représenter 70 % d’ici 2020. Pour que les LED puissent émettre de la lumière sur une large gamme de couleur, des colorants de conversion, en grande partie composés de terres rares, y sont intégrés. Les terres rares sont des métaux, disponibles en faible quantité sur Terre (ex : yttrium, cérium, lanthane) et extraits dans peu de pays comme, par exemple, en Chine, qui influence largement les coûts de ces matières. Pour pouvoir mieux contrôler les coûts de fabrication et davantage développer le segment des LED sur le marché de l’éclairage, il faut donc réduire la dépendance des procédés de fabrication vis-à-vis des terres rares.
L’équipe du professeur Kickelbick de l’Université de Sarre souhaite ainsi mettre au point une ingénierie de matériaux hybrides organiques/inorganiques pour se substituer aux terres rares dans la composition des colorants de conversion. L’objectif du projet est de développer un matériau transparent dans lequel les colorants organiques peuvent s’intégrer et ainsi augmenter leur stabilité.
A terme, il est prévu une diminution de 70 % des coûts de conversion de la lumière grâce à une moindre utilisation des terres rares, notamment si les prix des terres rares sont amenées à augmenter.
Le projet s’intitule "Eclairage à base de LED au moyen de matériau de conversion organique appauvri en terres rares" (ORCA) et est mené par l’Université de Sarre avec comme partenaires industriels, OSRAM GmbH, OSRAM Opto Semiconductors GmbH et BASF SE. Le projet se déroule sur trois ans, jusqu’en 2019 et est financé par le ministère fédéral de l’Enseignement et de la Recherche (BMBF) à hauteur de 1,9 million d’euros et 460 000 euros par le Land de Sarre.
Contact :
Prof. Guido Kickelbick – tél : +49 681 30270651 – email : guido.kickelbick[at]uni-saarland.de
Source : "Chemiker der Saar-Uni erforschen Möglichkeit, seltene Erden in LED-Beleuchtung zu reduzieren", communiqué de presse de l’Université de Sarre, 19/05/2016 - http://www.uni-saarland.de/fileadmin/user_upload/Aktuelles/Presse/PDF/2016/05/PM_112_Seltene_Erden1.pdf
Rédacteur : Aurélien Gaufrès, aurelien.gaufres[at]diplomatie.gouv.fr – www.science-allemagne.fr