Thèse soutenue

Structuration de couches de silice hybride par impression : applications à l’extraction de lumière
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Auteur / Autrice : Alban Latailleur
Direction : Clément Sanchez
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie. Physique et Chimie des Matériaux
Date : Soutenance en 2012
Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

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Résumé

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La structuration de surface apparait comme une technique émergente pour la fonctionnalisation de surfaces. Combinant les approches bas-coût et grandes surfaces, l’impression de silice hybride permet d’obtenir une grande variété de structures durables. Dans un premier temps, nous avons montré qu’elle était possible grâce à la combinaison d’une faible viscosité et d’une forte réactivité. De plus, avec le formalisme des résines thermodurcissables, il a été possible de montrer un comportement général sur un large spectre de conditions d’impression. Il est alors devenu possible d’élargir la fenêtre de processabilité des films en prenant en compte l’impact de la chimie d’élaboration. Pour mieux orienter notre réflexion sur le matériau, nous avons choisi comme domaine d’application l’extraction de la lumière guidée dans les couches luminescentes de haut indice. À l’aide de simulations, nous avons pu identifier plusieurs stratégies d’extraction. Une stratégie de dépôt d’une surcouche structurée nécessite de développer des structures de taille micronique et d'indice élevé, largement supérieur à celui de la silice. Nous avons montré qu’il était possible de répliquer une large gamme de structures allant de 50 nm à plusieurs micromètres et ensuite que l’indice pouvait être ajusté par l’ajout de charges minérales de fort indice. L’indice maximal obtenu n’étant pas suffisant, nous nous sommes tournés vers la structuration directe du matériau luminescent. Une première voie consiste à introduire des nanoparticules CdSe luminescentes dans la couche de silice imprimée. Une seconde repose sur le transfert du motif de la couche de silice vers une couche de ZnO luminescente par gravure.