Poster

Elaboration d’un dispositif électro-émissif flexible à base de réseaux
interpénétrés de polymères.
L. Goujon (a), P.H. Aubert (a), F. Vidal (a), L. Sauques (b), D. Teyssié(a), C. Chevrot (a)
(a) Laboratoire de Physicochimie des Polymères et Interfaces (LPPI), Université de Cergy-Pontoise
5 mail Gay Lussac, Neuville sur Oise, 95031 Cergy-Pontoise Cedex, France
www.u-cergy.fr/lppi/
(b) Direction Générale pour l’Armement (DGA), Groupe Observation, Camouflage & Furtivité, Centre technique
d’Arcueil, 16 bis avenue Prieur de la Côte d’Or, 94114 Arcueil Cedex, France
Les polymères conducteurs électroniques (PCE) sont des matériaux prometteurs du fait de
leurs propriétés électro-optiques en particulier dans la configuration de fenêtres électrochromes ou de
surfaces électro-réflectrices1,2. Pour ces dispositifs, l'architecture généralement employée nécessite
l’assemblage de plusieurs couches indépendantes impliquant notamment une couche transparente ou
une couche réfléchissante en or. L’avantage des PCE est de présenter une réflectivité modulable par un
processus de dopage / dédopage et d’agir en tant que couche électro-active. Initialement, le LPPI a
combiné le poly (3,4-éthylènedioxythiophène) (PEDOT) avec un réseau de poly(oxyde d’éthylène)
(POE) dans un réseau semi-interpénétré de polymères (semi-RIP), dont l'architecture monobloc est
comparable à celle d’un dispositif tri-couches présentant des propriétés de réflexion dans l'infrarouge
très prometteuses3,4. Toutefois, ce semi-RIP POE/PEDOT présente des inconvénients
mécaniques (faible flexibilité et caractère cassant). En outre, un processus de dégradation
photochimique de la matrice POE conduit à une dégradation progressive du PEDOT lui-même5.
Ce travail de thèse a donc pour objectif de supprimer ou limiter ces inconvénients en
combinant le réseau POE à un élastomère, le caoutchouc nitrile (Nitrile butadiene rubber ou NBR). Le
RIP NBR/POE formé présente une conductivité ionique d’un niveau similaire à celle d'un réseau POE
(environ 5.10-4 S.cm-1 à 25°C) en présence d’un liquide ionique, le 1-éthyl,3-méthyl imidazolium
trifluorosulfonimide (EMImTFSI). Cette conductivité ionique est nécessaire pour assurer une
commutation électrochimique suffisamment rapide du dispositif.
Nous décrirons d’abord la synthèse de plusieurs RIP NBR/POE (matrice hôte) à proportion
variable des deux composants, puis les propriétés mécaniques (flexibilité, résistance ...) de ces
matrices en fonction de leur composition. Ensuite, nous montrerons que la polymérisation chimique du
monomère EDOT au sein du RIP NBR/POE permet d'obtenir un dispositif monobloc avec une
architecture similaire à celle d’un dispositif tri-couches. Enfin, nous présenterons les résultats
concernant les comportements électrochimiques et optiques du dispositif ; notamment, l’important
changement de réflectivité dans la région du proche IR (%ΔR = 25% à 2500 nm) et en bandes II et III
en faisant varier de -1,5 à +1,5 volt, le potentiel électrique appliqué aux bornes du dispositif.
1
P. Chandrasekhar, Proceeding of SPIE 2528 (1995) 169-180.
2
P.H. Aubert, A.A. Argun, A. Cripan, D.B. Tanner, J.R. Reynolds, Chemistry of Materials 16 (2004) 23862393.
3
F. Vidal, C. Plesse, P.-H. Auber, L. Beouch, F.Tran-Van, G. Palaprat, P. Verge, P. Yammine, J. Citerin, A.
Kheddar, L. Sauques, C. Chevrot, D. Teyssié, Polymer International 59 (2010) 313-320.
4
P. Verge, P.H. Aubert, F. Vidal, L. Sauques, F. Tran-Van, S. Peralta, D. Teyssié, C. Chevrot, Chemistry of
Materials, 22 (2010) p. 4539-4547.
5
Pierre Verge, Frédéric Vidal, Pierre-Henri Aubert, Layla Beouch, François Tran-Van, Fabrice Goubard,
Dominique Teyssié, Claude Chevrot, European Polymer Journal 44 (2008) 3864–3870.