Les travaux rapportés à l'intérieur de cette thèse traitent de la synthèse et de la caractérisation des propriétés optoélectronique de complexes hétéroleptiques d'iridium (III). Ces complexes organométalliques peuvent être utilisés entre autres comme luminophores à l'intérieur de cellules électrochimiques émettrices de lumière (LEEC) afin de produire des dispositifs d'éclairage ou d'affichage. Afin que ceux-ci soient commercialement viables, certaines propriétés des luminophores doivent être optimisées. La stratégie de recherche utilisée au cours de cette thèse se base sur une étude rigoureuse de type structure-propriété afin d'optimiser et de rationaliser les propriétés des luminophores synthétisés. Au cours du premier chapitre, des ligands auxiliaires de type 5,5'-diaryl-2,2'-bipyridine ont été synthétisés et ont été utilisés afin d'obtenir des complexes à la forme générale [(C^N)? Ir(N^N)](PF? ). Ces complexes ont démontrés des rendements quantiques supérieurs ainsi qu'une plus grande stabilité à l'intérieur de LEEC que ceux rapportés jusqu'à ce jour dans la littérature. Des hétérocycles non classiques, les aryl-1,2,3-triazoles ont été utilisés au chapitre 2 afin d'obtenir des ligands cyclométalliques nouveaux. Les complexes ainsi formés ont démontré une luminescence variant de jaune à bleu ciel et possèdent un état excité ³CT. Ces mêmes ligands ont été utilisés avec d'autres ligands auxiliaires électron-riches afin d'obtenir des complexes encore plus énergétiques et leurs propriétés ont été analysées au chapitre 3. Finalement, le chapitre 4 fait état des propriétés hors du commun d'un complexe neutre d'iridium comportant un ligand de type pyridyl-thiazinedioxide. Une étude complète des propriétés optoélectroniques a été effectuée afin de démontrer que ce complexe émettait des photons à partir de deux états radiatifs distincts, un cas très rare pour les complexes organométalliques de métaux de transition. [symboles non conformes]

Measurement and mapping of the pressure distribution across the surface of a suitably scaled model is an integral step in the design of any aircraft or automobile. For this purpose, the traditional workhorses of the aeronautic and automotive industries have been pressure taps--small orifices that contain electronic pressure transducers. Unfortunately, in addition to the limited spatial resolution achievable with such devices, their technical complexity and cost constitute serious disadvantages. For more than 35 years, researchers have pursued a fundamentally different alternative: indirect measurement of pressure via oxygen-induced quenching of the luminescence emitted by certain chemical species. Porphyrin complexes of dipositive palladium and especially platinum have emerged as one of the principal classes of oxygen-sensitive luminophores; ruthenium(II) polypyridyl complexes comprise another. Various other metals also form luminescent coordination complexes that are susceptible to quenching by O2, however, and these too have contributed to the diversity of luminophores that are now available for incorporation into pressure-sensitive paints and related films and coatings. After treating the photophysics of luminescence quenching by molecular oxygen and quantitative descriptions of this phenomenon in the ideal case and in heterogeneous media, the thesis presents a comprehensive survey of the chemical literature on oxygen-sensitive luminophores. Efforts to prepare and characterize a novel porphyrin-pillared mixed zirconium phosphonate are then detailed. Following complexation of Pt(II) ions by the porphyrin moieties, this material is expected to display oxygen-sensitive luminescence and should ameliorate such difficulties as luminophore aggregation and matrix photodegradation that are associated with many existing pressure-responsive coatings. Its preparation necessitated preliminary formation of a porphyrin functionalized with two phenylphosphonic acid groups, which was obtained by synthesizing dipyrromethane and diethyl 4-formylphenylphosphonate and condensing these two precursors. The mixed phosphonate, a layered material assembled from ZrOCl2 · 8H2O, methylphosphonic acid, and the aforementioned porphyrin, was then prepared in refluxing HF. Solid-state 31P NMR spectra and powder X-ray diffraction patterns were acquired for the final product, its estimated interlayer spacing of 22.8 Å figuring prominently in analysis and discussion of the X-ray data.

Les oxynitrures dopés terre rare présentent des propriétés intéressantes pour un usage en tant que luminophore pour LEDs blanches. Une nouvelle famille de luminophores dopés Eu2+ ou Ce3+ avec un réseau hôte oxynitrure de structure apatite a été étudiée : La8+xSr2-x(Si/Ge)6NyO26+x/2-3/2y. L’ammonolyse d’un précurseur oxyde de structure apatite a été utilisée comme technique générale de nitruration. Elle a permis de diminuer substantiellement la température de nitruration en comparaison avec la méthode classique par réaction à l’état solide sous atmosphère mixte N2/H2. Les différentes luminescences des luminophores obtenus ont été étudiées et corrélées à la structure cristalline à l’aide de différentes techniques de caractérisation.La structure apatite présente notamment la particularité de proposer plusieurs sites anioniques pour l’introduction de l’azote ainsi que deux sites cationiques pour les ions terre rare activateurs. L’utilisation de nombreuses techniques de caractérisation (IR, Raman, RMN, diffraction des neutrons) a permis d’obtenir des informations sur la position de l’azote. En parallèle, la comparaison des propriétés optiques avec celles de composés réduits sous Ar/H2 a permis d’attribuer les émissions aux différents sites cristallins disponibles dans la structure. Des mesures de rendement quantique ainsi que des tentatives d’optimisation des propriétés de luminescence ont été effectuées. / Rare-earth doped oxynitrides have attracted much attention as phosphors for white LEDs. A new family of Ce3+ or Eu2+-doped oxynitride phosphors with the apatite structure has been studied: La8+xSr2-x(Si/Ge)6NyO26+x/2-3/2y. The ammonolysis of an apatite oxide precursor has been used as a general method of synthesis, allowing decreasing the nitriding temperature respective to the classical solid state reaction in N2/H2 atmosphere. The luminescence properties of the obtained phosphors have been studied and relationships with the crystalline structure have been drawn.The apatite structure shows several crystallographic sites available for nitrogen as well as two cationic sites for optically active rare-earth ions. Several structural characterization technique have been used (IR, Raman, NMR, Neutron diffraction) and important information has been obtained concerning the nitrogen distribution in the available positions of the crystal structure. Comparison of the luminescent properties with those of compounds reduced under Ar/H2 allowed attributing emissions to the different crystallographic sites available in the structure.Quantum efficiency measurements have been carried out as well as trials for improving the intensity of the luminescent properties.

Ces dernières années les semi-conducteurs à base de InGaN sont devenus attractifs pour des applications d'éclairage. Les sources blanches à base de LED sont de plus en plus utilisées en raison de leur petite taille, leur longue durée de vie et leur faible consommation d'énergie. Malheureusement les LED utilisées dans ces dispositifs subissent une perte de rendement quantique externe quand leur courant d'alimentation augmente. Ceci se traduit par un décalage du maximum d'émission ainsi qu'un élargissement spectral. Ces variations d'émission impactent la conversion de lumière bleue en lumière blanche, ce qui diminue l'efficacité du procédé. Une méthode alternative pour obtenir de la lumière blanche en travaillant à forte puissance serait l'utilisation de diodes laser (DL) à la place des LED. Contrairement aux LED, elles sont moins affectées par les pertes d'efficacité. La puissance lumineuse et le rendement quantique externe des diodes laser augmentent linéairement avec le courant d'alimentation, ce qui maintient la stabilité de la lumière blanche produite. / In past few years InGaN-based semiconductors have attracted much more attention for application in solid-state lighting sources. Recently, their usage is constantly increasing on worldwide market. High-brightness white LEDs have been used due to their size, long life and energy saving. However, LEDs used in light sources suffer from a loss in external quantum efficiency as an operating current increases. This loss may lead to a shift in peak emission wavelength and broadening of emission spectrum. Laser diodes, in contrary to LEDs, do not suffer this loss. The output power increases linearly with injection current. Moreover, they can reach higher luminosity, for the same power, than LEDs. Additionally, laser-based devices can be operated in reflection mode, allowing for the phosphor to be placed on a reflection substrate that may also act as a heat sink to effectively dissipate heat away from the phosphor.

Dans le cadre de l'optimisation des luminophores destinés aux lampes fluorescentes, nous nous sommes intéressés plus particulièrement au luminophore bleu Ba0.9Eu0.1MgAl10O17. Les travaux présentés dans ce mémoire débutent par l'étude de l'influence de quelques fondants sur la microstructure et le rendement de luminescence. Nous avons également étudié l'impact de ces fondants sur les propriétés cristallographiques du matériau et les conséquences sur les propriétés optiques. Dans un deuxième temps nous sommes intéressés à un problème qui subsiste depuis plusieurs années : la perte de luminescence lors de la fabrication des lampes due à l'oxydation du dopant lors du baking (recuit sous air à haute température). Si la cause de cette dégradation est connue, les mécanismes ne le sont toujours pas précisément. Afin de proposer une solution industrielle fiable et applicable, nous devons d'abord comprendre les phénomènes. En combinant diverses techniques d'analyses nous avons eu une nouvelle approche pour expliquer le mécanisme de dégradation, ce qui nous a permis de compléter les études déjà existantes. Au terme de ces travaux, nous avons également proposé une solution que nous pensons directement applicable en industrie mais qu'il reste à optimiser. Enfin, nous avons choisi de rester sur le même matériau pour étudier le vieillissement de tubes fluorescents bleus. Nos résultats montrent que la perte de mercure est la cause principale de la baisse de performances des lampes, et notre étude peut donc s'étendre à d'autres luminophores et aux lampes trichromatiques.

En vue d'application à l'éclairage ou dans les dispositifs de visualisation à plama, on a étudié la luminescence de l'ion Eu2+ dans les borates BaLnB9O16 (Ln = La, Ce, Gd, Y) et de l'ion Eu3+ dans les diverses phases des systèmes Gd2O3-P2O5 et Y2O3-P2O5. Des informations sur les structures des réseaux-hôtes lorsqu'elles étaient inconnues, ont pu être obtenues par diffraction X et spectroscopie Raman. Pour Ln = Y, Gd, les borates BaLnB9O16:Eu2+ présentent une émission dans le bleu stable...

L'objectif de cette thèse était de développer de nouvelles méthodes micro- et nano-thermométriques proposant de hautes résolutions spatiales et temporelles. Dans ce cadre nous nous sommes concentrés sur deux tâches : dans un premier temps, nous avons développé un dispositif de nano-chauffage qui peut aisément servir à la caractérisation thermo-physique de matériaux à l'échelle nanométrique. Dans un second temps, en utilisant cette plate-forme nous avons étudié des matériaux thermosensibles, incluant divers luminophores et des complexes à transition de spin ainsi que leurs mélanges. Les dispositifs de nano-chauffage, basés sur des nanofils chauffés par effet Joule, ont été fabriqués par lithographie électronique conventionnelle. Grâce à leur faible inertie thermique, les dispositifs basés sur des nanofils sont particulièrement intéressants en termes de temps de réponse et de confinement des changements de température induits. La caractérisation thermique de ces éléments de chauffage a été réalisée à l'aide de méthodes électriques et optiques ainsi que de simulations par éléments finis. Nous avons montré expérimentalement que nos chauffages prodiguent des perturbations en température (1 K < DeltaT < 80 K) rapides (< µs) et spatialement localisées (< µm) lorsque stimulées par des impulsions de courant électrique. Les simulations par éléments finis reproduisent ces résultats expérimentaux avec une bonne précision et prouvent ainsi leur intérêt pour le design de tels dispositifs. Les performances thermométriques de matériaux fluorescents, incluant des colorants organiques (Rhodamine B), des nanoparticules inorganiques (PbF2:Er3+/Yb3+, CdSe) et des nanoparticules hybrides organiques/inorganiques ([Fe(Htrz)2(trz)]BF4@SiO2-pyrene), ont ensuite été étudiées. D'une manière générale, leur intérêt pour l'imagerie thermique a été démontré, mais des problèmes de stabilité rendent les mesures quantitatives difficiles avec de tels matériaux. D'un autre côté, nous avons réussi à synthétiser des films de nanoparticules du complexe à transition de spin [Fe(Htrz)2(trz)]BF4 (non-dopé). Ces films qui nous ont permis de suivre les changements de température à l'aide de mesures de réflectivité optique plus robustes. La boucle d'hystérèse thermique dans ce matériau procure un effet de mémoire thermique à long terme dont nous avons usé avec succès pour imager les changements de température très rapides (< µs) et spatialement localisés (< µm) - même après que la chaleur se soit dissipée. Cette méthode originale nous procure une combinaison sans précédent de sensitivité spatio-temporelle dans le champ de la nano-thermométrie aux applications pratiques prometteuses. / The overall objective of this PhD thesis was to develop novel micro- and nano-thermometry methods providing high spatial and temporal resolution thermal imaging. To achieve this goal we have focused on two tasks: First, we developed a nano-heater device that can be easily employed for the thermo-physical characterization of materials at the nanoscale. In a second time, using this platform we investigated thermo-sensitive materials, including different luminophores and spin crossover complexes as well as their mixtures. The nano-heater device, based on Joule-heated metallic nanowires, was fabricated by standard electron beam lithography. Due to their small thermal mass, nanowire based devices are particularly interesting in terms of response times and also in terms of confinement of the induced temperature changes. The thermal characterization of these heating elements was carried out using electrical and optical methods as well as finite element simulations. We have shown experimentally that our heaters can provide fast (< µs) and spatially well localized (< µm) T-jump perturbations (1 K < DeltaT < 80 K) driven by an electrical current pulse. Finite element simulations reproduced these experimental results with good accuracy and proved to be a powerful tool of prediction for the device design. Fluorescent materials, including organic dyes (Rhodamine B), inorganic nanoparticles (PbF2:Er3+/Yb3+, CdSe) and hybrid organic/inorganic nanoparticles ([Fe(Htrz)2(trz)]BF4@SiO2-pyrene), were then investigated for their thermometry performance. Overall, they were found useful for thermal imaging, but stability problems make quantitative measurements challenging with these materials. On the other hand, we have succeeded in synthesizing nanoparticle films of the (undoped) [Fe(Htrz)2(trz)]BF4 spin crossover complex, which allowed us to infer temperature changes through more robust optical reflectivity measurements. The thermal hysteresis loop in this material provides a long-term thermal memory effect which we used successfully to image very fast (˜µs) transient temperature changes with high spatial resolution (sub-µm) - even when the heat is dissipated. This original method provides an unprecedented combination of spatio-temporal sensitivity within the field of nanothermometry with promising potential applications.

Les oxynitrures dopés terre rare présentent des propriétés intéressantes pour un usage en tant que luminophore pour LEDs blanches. Une nouvelle famille de luminophores dopés Eu2+ ou Ce3+ avec un réseau hôte oxynitrure de structure apatite a été étudiée : La8+xSr2-x(Si/Ge)6NyO26+x/2-3/2y. L'ammonolyse d'un précurseur oxyde de structure apatite a été utilisée comme technique générale de nitruration. Elle a permis de diminuer substantiellement la température de nitruration en comparaison avec la méthode classique par réaction à l'état solide sous atmosphère mixte N2/H2. Les différentes luminescences des luminophores obtenus ont été étudiées et corrélées à la structure cristalline à l'aide de différentes techniques de caractérisation.La structure apatite présente notamment la particularité de proposer plusieurs sites anioniques pour l'introduction de l'azote ainsi que deux sites cationiques pour les ions terre rare activateurs. L'utilisation de nombreuses techniques de caractérisation (IR, Raman, RMN, diffraction des neutrons) a permis d'obtenir des informations sur la position de l'azote. En parallèle, la comparaison des propriétés optiques avec celles de composés réduits sous Ar/H2 a permis d'attribuer les émissions aux différents sites cristallins disponibles dans la structure. Des mesures de rendement quantique ainsi que des tentatives d'optimisation des propriétés de luminescence ont été effectuées.

Philosophiae Doctor - PhD / Electrochemiluminiscence, (ECL), is an electrochemically-induced process that leads to the generation of measurable luminescent signals at the electrode surface. The luminescent signals occur when electrochemically generated intermediates undergo a highly exergonic reaction to produce an electronically excited state that then emits light. Immobilization of the ECL luminophore on an electrode surface provides enhancement of ECL intensity. This work presents results of the feasibility study focused on the application of novel luminophores for electrochemiluminescence (ECL) sensors. The thesis mainly focuses on studying the ECL of polyanilinorutheniumbipyridyl- imidazo phenanthroline and carboxydifluoroboradiazaindancence luminophores. The influence of the synthetic methods on the electrochemical, structural and photophysical properties of poly(8-anilino-lnaphthalene sulphonic acid) (P ANSA) synthesized by electropolymerization (PANSA) and chemical polymerization (PANSA) were studied. Cyclic voltammetry (CV) data revealed that the electrogenerated PANSA contains species of mixed redox states; with evidence of the presence of penigraniline, emeraldine and leucoemeraldine forms of PANSA. In contrast, the CV of PANSA indicated that it is predominantly in the emeraldine form with a reduction potential at approximately + 0.2 V. The presence of emeraldine moiety in PANSA was confirmed from UV-Vis spectroscopy data. A band gap energy value of 2.5 eV was calculated for the emeraldine in PANSA from the UV data. Comparative study of the charge transfer coefficient, DCT, of the two types of PANSA indicated moderate charge propagation in PANSA (DCT = 1.68 ± 0.1 x 10-8 cm2 s-') which was order of magnitude lower than for PANSA (DCT = 1.68 ± 0.3 x 10-7 cm2 s-'). The differences in the structural properties of the two polymers were reflected in their IR spectra, with evidence of C=C and C=N stretching vibrations observed at 2030, 2158 and 2486 cm-I in PANSA, which are absent in PANSA. The mode of synthesis had a modest impact on the photophysics of the polymers, for example PANSA exhibited a luminescent lifetime of9.00 ± 0.05 ns compared with 11.5 ± 0.07 ns for PANSA. However, time resolved emission anisotropy studies gave a rotational correlation time, p, of 13.8 ± 2.47 ns for PANSA compared to 0.633 ± 0.03 ns for its chemically generated analogue. This suggests a much shorter chain length in the PANSA molecule and higher cross-linking or aggregation in PANSA that can limit incorporation of ruthenium complex on the polymer backbone. As a result, electrochemiluminescent films have been formed by electrodepositing polyaniline, PANI, films in the presence of [Ru(bpY)2PIC]2+; bpy is 2,2'-bipyridyl and PIC is (2,2'-bipyridyl)-2( 4- carboxylphenyl) imidazo [4,5 ][ 1,10] phenanthroline in this work. The homogeneous charge transport diffusion coefficient, DCT, for the Ru2+/3+couple within the PANI film is 2.6 ± 0.9 x 10-10 cm2s-l. The large DCT facilitates a fast regeneration of Ru3+and, coupled to a relatively rigid microenvironment, results in a high ECL intensity in the presence oftripropylamine as co-reactant compared to [Ru(bpY)3f+. Significantly, despite the conducting nature of the polymer backbone, the [Ru(bpy)2PICH2]2+ loaded PANI has the highest efficiency, 1.00%, yet reported for a surface confined ruthenium complex. PANI-Ru complex showed to have many properties that make it an ideal luminophore for sensitive and selective analytical methods; however, it would be useful to have other ECL labels that can span a wide range of wavelengths so that simultaneous determination of several analytes in a single sample can be investigated. In this case, the photophysics, electrochemical and electrochemiluminescent properties of a novel 1,3,5,7 -tetramethyl-8-[ (2-fluorophenyl)-6-methoxy-l ,5-naphthyridine-3-carboxy ]-4,4'difluoroboradiazaindace-ne BODIPY -COOH, dye were demonstrated in this work. The photophysics studies revealed that BODIPY -COOH is highly luminescent: exhibiting sharp absorbance bands, intense emission bands and high emission quantum yield. The quantum yield proved to be solvent dependent and was determined to be 0.88 ± 0.02 and 0.60 ± 0.04 in dimethylsulphoxide (DMSO) and acetonitrile (MeCN), respectively. Electrochemiluminescence (ECL) of BODIPYCOOH in solution was generated in the presence of either benzoyl peroxide (BPO) or hydrogen peroxide. The ECL turn-on potential in the presence of BPO was observed at potentials that are greater than - 1.5 V, and when H202 was used the ECL turn-on potential was significantly fine-tuned to less negative potential of - 0.4 V. Electrochemiluminescent thin films of BODIPY -COOH on Pt electrodes exhibited luminescence properties similar to those of the free dye in solution. However, the solution based approach ECL has its own limitations such as loss of signal due to the diffusion of the ECL reagent out of the detection zone. To overcome loss of signal effects, the introduction of cysteamine and cysteine linkers to the BODIPY dye were employed. It was seen that self-quenching was not sufficient to interfere significantly with the film ECL emission properties and thus the BODIPY thin film can be used in ECL applications. Interestingly, the BODIPY film exhibited the strongest luminescence in water and this is potentially useful in ECL application in biological media.

Le marché des diodes électroluminescentes (LEDs) de puissance est en perpétuelle croissance depuis une vingtaine d’années. Le marché de l’éclairage évolue car les besoins ont changé : nous souhaitons, par exemple, aujourd’hui réduire la consommation électrique, ou avoir des éclairages plus flexibles (couleur, cycle d’allumage, encombrement, …). Les LEDs de puissance permettent d’apporter des solutions où les autres éclairages font défauts. Une étude comparative est menée entre les LEDs et les autres sources d’éclairages. Une LED de puissance émettant une lumière blanche est constituée d’une puce semi-conductrice, d’un substrat, d’un PAD et d’une optique primaire. Différentes méthodes permettent d’obtenir de la lumière blanche avec des LEDs : plusieurs puces, une puce avec un ou des luminophores, ou la méthode PRS-LED. Le luminophore a un rôle optique important et un rôle thermique non négligeable. Après avoir été excité par la lumière émise de la puce, il réémet de la lumière dans une longueur d’onde supérieure. L’efficacité de ce processus dépend de nombreux paramètres, comme la mise en oeuvre du luminophore ou le type de luminophore utilisé. L’étude et la caractérisation des propriétés optiques et thermiques sont faites pour des LEDs commerciales, composées d’une même puce émettant de la lumière bleue, avec et sans luminophore jaune. Afin de maitriser le maximum de facteurs, nous avons mené une étude et un dimensionnement du circuit imprimé (PCB) sur lequel va être implanté nos LEDs. Dans le but d’évaluer les matériaux constituant les LEDs, des analyses au microscope à balayage électronique et par microsonde ont été menées. Ces travaux ont permis de révéler, notamment, la position de la jonction p-n dans la puce et la composition de la couche de luminophore par deux types différents. De plus, afin d’améliorer notre compréhension, une étude comparative a été menée sur trois luminophores jaunes. Ensuite, les deux types de LEDs, puce nue et puce avec luminophore, ont été testés dans le but d’obtenir le flux lumineux et le rendement des LEDs. La caractérisation optique nous a amené à créer un banc pour obtenir la luminance énergétique spectrale sur une partie minime de la puce. D’autre part, nous nous intéressons à la température de jonction de la puce nue, que nous mesurons par différentes méthodes, dont la thermographie infrarouge. Pour cela, l’émissivité a été estimée pour la puce nue et la puce avec luminophore. Puis nous comparons aussi ces différentes méthodes pour le calcul de la résistance thermique Rth j-PAD entre la jonction et le PAD. Le maillage de fils conducteurs implanté sur la surface de la puce est modélisé électriquement. Cette étude, qui est composée de niveaux progressifs de modélisation, permet de comprendre la répartition du courant électrique qui traverse la jonction, et ainsi d’appréhender la répartition du flux lumineux et de la température au niveau de la surface de la puce. Après, un modèle thermo-optique décrit les phénomènes présents au niveau de la jonction d’une puce nue : la conversion de la puissance électrique en lumière bleue et en chaleur, et les transferts de chaleur. Nous complétons ce premier modèle pour obtenir un modèle d’une puce avec le luminophore. Ce dernier modèle prend en compte la photo-conversion du luminophore avec le calcul de flux lumineux à la sortie du luminophore et le calcul de la chaleur due à la photo-conversion. La résolution de ce modèle nous permet d’obtenir la température de jonction d’une puce avec luminophore. La conservation d’énergie du modèle est aussi vérifiée. Le modèle thermo-optique est appliqué à une cartographie de température de surface afin d’obtenir une cartographie de la température de jonction. Ces cartographies sont regroupées avec les clichés de thermographie infrarouge et de luminance énergétique. / The high brightness LED market is constantly growing last twenty years. The lighting market is changing as needs have changed: we would like, for example, reduce power consumption, or have more flexible lighting (color, lighting cycle, dimensions ...). High brightness LEDs help provide solutions where others are lighting defects. A comparative study is conducted between the LEDs and other lighting sources.The operation of a high brightness LED emitting white light is explained with the description of each element: chip, substrate, the PAD and optics. Then the different methods of obtaining white light with LEDs are compared: several chips, a chip with one or more phosphors, or PRS-LED method. The phosphor has a significant optical role and an important thermal role. After being excited by the light emitted from the chip, it re-emits light in a greater wavelength. The effectiveness of this process depends on many parameters, such as the implementation of the phosphor, or the type of phosphor used. The study and characterization of optical and thermal properties are made for commercial LEDs, composed of a single chip emitting blue light with and without yellow phosphor. To master the maximum factors, we conducted a study and design of the printed circuit board (PCB) on which will be implanted our LEDs. In order to evaluate the materials constituting the LEDs, analyzes made at scanning electron microscope, and by microprobe were conducted. This work has revealed in particular the position of the p-n junction in the chip, and the composition of the phosphor layer of two different types. Moreover, to improve our understanding, a comparative study will be conducted on three yellow phosphors. Then the two types of LEDs, bare chip and chip with phosphor, were tested in order to obtain the luminous flux and efficiency of LEDs. The optical characterization has led us to create a bench for spectral radiance over a small portion of the chip. Furthermore, we are interested in the junction temperature of the bare chip, which we measure by various methods, including infrared thermography. For this, the emissivity was estimated for the bare chip and the chip with phosphor. Then we also compare these different methods to calculate the thermal resistance Rth j-PAD between the junction and the PAD. The mesh of conductive wires, implanted on the surface of the chip, is electrically modeled. The study, which is composed of three progressive levels of modeling, provides an understanding of distribution of the electric current through the junction, and thus to understand the distribution of the light flow and temperature at the surface of the chip. Afterwards, an optical-thermal model describes the phenomena present at the junction of a bare chip: converting electrical power into blue light and heat, and heat transfer. We complete this first model for a model of a chip with the phosphor. This model takes into account the photo-conversion of the phosphor with the calculation of the luminous flux at the output of the phosphor and the calculation of the heat due to the photo-conversion. The resolution of this model allows us to obtain the junction temperature of a chip with phosphor. The model of energy conservation is also verified. The optical-thermal model is applied to a surface temperature mapping in order to obtain a mapping of the junction temperature. These maps are combined with pictures of infrared thermography and radiance.