Élaboration de luminophores hybrides à base de ZnO pour une application de LEDs blanches

Les diodes électroluminescentes (LEDs) blanches constituent une avancée majeure pour l’éclairage et l’affichage, grâce à leur efficacité énergétique et leur durabilité. Les dispositifs actuels reposent principalement sur la conversion d’une LED bleue par des luminophores à base de terres rares (YAG:Ce³⁺, Eu²⁺), dont l’extraction soulève des enjeux environnementaux, économiques et géopolitiques. Le développement de luminophores alternatifs, dépourvus de métaux critiques et recyclables, apparaît ainsi comme une nécessité. Ce travail présente la conception d’un luminophore hybride innovant, associant oxyde de zinc (ZnO) et acide polyacrylique (PAA). Facile à produire et recyclable, ce matériau combine les propriétés photoluminescentes du ZnO avec la stabilité d’une matrice polymérique. Une difficulté majeure rencontrée concerne sa dispersion inhomogène dans une résine silicone, entraînant une baisse d’efficacité et un vieillissement prématuré des LEDs. Pour y remédier, une encapsulation par tétraéthoxysilane (TEOS) et triéthoxyvinylsilane (TEVS) a été développée, permettant la bi-fonctionnalisation de surface et le greffage de groupements polydiméthylsiloxane (PDMS) de différentes longueurs. Les résultats obtenus montrent que ce luminophore hybride modifié présente une efficacité lumineuse compétitive ainsi qu’une recyclabilité accrue, mettant en évidence son potentiel comme alternative durable aux luminophores traditionnels à base de terres rares.