Formulation d’encres conductrices à base de nanotubes de carbone pour le développement d’électrodes transparentes

Formulation of carbon nanotube based conductive inks for the development of transparent electrods

• Auteur / Autrice : Laurent Maillaud
• Direction : Philippe Poulin, Cécile Zakri
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie-physique
• Date : Soutenance le 27/11/2013
• Etablissement(s) : Bordeaux 1
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre de Recherche Paul Pascal (Pessac ; 1963-....) - Centre de recherches Paul Pascal / CRPP
• Jury : Président / Présidente : Éric Cloutet
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Olivier Chauvet
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Jinbo Bai, Pascale Chenevier

Mots clés

Mots clés contrôlés

Couches minces

Matériaux électrooptiques

Nanotubes

Mots clés libres

Nanotubes de carbone

Film transparent conducteur

Formulation

Dispersion

Polymères semi-conducteurs

Interactions colloïdales

Carbon nanotubes

Transparent conductive films

Formulation

Dispersion

Semiconducting polymers

Colloidal interactions

Résumé

Cette thèse rapporte l’étude des propriétés de films transparents conducteurs obtenus à partir de dispersions de nanotubes de carbone. La formulation des dispersions représente une étape clé dans le but d’obtenir des films homogènes avec de bonnes propriétés électro-optiques. Plus particulièrement, la création d’interactions attractives en solution entre les nanotubes de carbone permet d’une part de modifier le comportement rhéologique des dispersions et d’améliorer leur dépôt en couche mince par enduction. D’autre part, les travaux présentent une étude concernant l’influence des interactions sur la structuration du réseau de nanotube de carbone qui constitue les films. Ces changements de structuration sont notamment mis en parallèle avec les propriétés électriques des films selon leur épaisseur. L’utilisation de polymères semi-conducteurs a aussi fait l’objet de travaux expérimentaux pour améliorer la formation et les propriétés des films transparents conducteurs.

This thesis reports the study of the properties of transparent conductive films obtained from carbon nanotube dispersions. The dispersion formulation is a key step in order to obtain uniform films with good opto-electrical properties. In particular, the formation of attractive interactions between dissolved carbon nanotubes allows the modification of the rheological behavior of the dispersions and the improvement of their deposition in thin layer by coating. Also, the influence of the interactions on the carbon nanotube network morphology is presented. The structural changes of the networks are then related to both electrical properties and thickness of the films. Finally, the use of semiconducting polymers was analyzed in order to improve the fabrication and the properties of transparent conductive films.