Synthèse et formulation d'encres électrophorétiques pour le papier électronique

Synthesis and formulation of electrophoretic ink for electronic paper applications

• Auteur / Autrice : Déborah Mirbel
• Direction : Georges Hadziioannou, Cyril Brochon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Polymères
• Date : Soutenance le 17/12/2015
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire de Chimie des Polymères Organiques (Bordeaux)
• Jury : Président / Présidente : Jean-Christophe Baret
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Ilias Iliopoulos, Éric Cloutet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : René Messina, Patrick Lacroix-Desmazes

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polymères

Synthèse (chimie)

Encre électrophorétique

Papier électronique

Mots clés libres

Encre électrophorétique

Papier électronique

Charges en milieu non-polaire

Polymère

Particule hybride

Electrophoretic ink

Electronic paper

Charges in apolar media

Polymer

Hybrid particle

Résumé

Au cours de ces travaux de thèse, la synthèse et le comportement électrophorétiquede particules hybrides dispersées en présence d'un nouveau contrôleur de charge, latridodécylamine, en milieu électrophorétique (non-polaire), ont été étudiés pour des applicationsde type papier électronique. Dans le but de contrôler et comprendre les interactions présentesdans ce système, la tridodécylamine a tout d'abord été examinée seule dans le milieu souhaité.Il a été observé que ce tensioactif, solubilisé dans un milieu type huile paraffine, a uneconcentration micellaire critique approximative de 250 mM et apporte des charges dans lemilieu. Ensuite, la synthèse par polymérisation en dispersion ou par voie sol gel a permisd'obtenir des particules inorganiques, polymères ou hybrides type framboise, stables en milieunon-polaire. Leur comportement électrophorétique en présence du nouveau contrôleur decharge a été élucidé. En outre, il a été montré que des interactions acido-basiques avec lesgroupements hydroxyles des pigments inorganiques et le tensioactif donnent des particuleshybrides chargées négativement. Celles-ci ont par la suite été intégrées dans une encreélectrophorétique et testées dans un dispositif prototype innovant, le contrôle del'électrophorèse étant géré via un polymère ferroélectrique.

In this work, the synthesis and the electrophoretic behavior of hybrid particlesdispersed in apolar media, in the presence of a new charge control agent, the tridodecylamine,have been investigated for electronic paper applications. In order to control and to understandinteractions present in the system, the tridodecyamine was studied in the apolar medium. It hasbeen observed that this surfactant, solubilized in a non-polar medium, has a critical micelleconcentration of approximately 250mM and creates charges in the medium. Then, the synthesisby polymerisation in dispersion or by using a sol-gel process gave rise to the creation ofinorganic, polymeric or raspberry type hybrid particles, stable in non-polar media. Theirelectrophoretic behavior in the presence of tridodecylamine was elucidated. Acid-baseinteractions between hydroxyl groups from inorganic material surfaces and surfactant led to thecreation of negatively charged hybrid particles. These particles were integrated into anelectrophoretic ink and tested into an innovative electrophoretic device where theelectrophoresis is monitored via a ferroelectric polymer.