Thèse soutenue

Développement de poudres hybrides "Hydroxydes Doubles Lamellaires-luminosphores" sans terres rares. Intégration dans des revêtements composites compatibles avec des sources d'excitation LED
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Auteur / Autrice : Paul Legentil
Direction : Geneviève ChadeyronSandrine ThériasFabrice Leroux
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des Matériaux, Nanomatériaux et Procédés
Date : Soutenance le 23/06/2020
Etablissement(s) : Université Clermont Auvergne‎ (2017-2020)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences fondamentales (Clermont-Ferrand)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de Chimie de Clermont-Ferrand (Aubière, Puy-de-Dôme ; 2012-....)
Jury : Examinateurs / Examinatrices : Stéphane Parola, Franck Suzenet
Rapporteurs / Rapporteuses : Céline Croutxé Barghorn, Mohamed Bouazaoui

Résumé

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Ces travaux de thèse ont pour ambition de proposer des solutions alternatives, aux luminophores avec terres rares, offrant des performances convenables pour des applications dans des dispositifs à LED comme l’éclairage mais également la visualisation ou encore le marquage ou la signalétique. Nous nous sommes intéressés à des luminophores organiques mais également inorganiques tels que les quantum dots (QD). Le problème majeur de ces familles de luminophores est leur instabilité sous contrainte thermique et/ou photonique. Aussi, afin de pallier ce problème nous avons choisi d’utiliser des matériaux inorganiques plaquettaires de type « hydroxyde doubles lamellaires » (HDL) comme matrice hôte du luminophore. Les luminophores étudiés sont la fluorescéine, la sulforhodamine B et des quantum dots InP/ZnS. Plusieurs techniques expérimentales ont été utilisées afin de caractériser leurs propriétés structurales et morphologiques (DRX, SAXS, IR, MEB, MET…). Les propriétés optiques ont également été enregistrées (émission, excitation, rendement quantique de photoluminescence, déclins…). Ces travaux ont mis en évidence la plus-value de la matrice HDL qui permet de reproduire un effet de solvatation pour le luminophore organique ou QD dans une matrice solide et de retrouver des propriétés d’émission semblables à celles de ces luminophores en solution diluée. La dispersion dans une matrice silicone est également favorisée et la stabilité de ces revêtements composites (HDL-Luminophore/silicone) sous différentes contraintes est nettement améliorée.