Contribution à la création et à la commande d’écrans flexibles textiles électrochromes
(Contribution to the creation and command of flexible textile electrochromic displays)

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Auteur(s):  Moretti, Constance
Date de soutenance : 18/09/2015
Éditeur(s) : Université Lille1 - Sciences et Technologies 

Langue : Français
Directeur(s) de thèse :  Konč̆ar, Vladan ; Koehl, Ludovic ; Tao, Xuyuan
Laboratoire : Laboratoire de génie et matériaux textiles (GEMTEX)
Ecole doctorale : École doctorale Sciences pour l'Ingénieur (Lille)

Classification : Sciences de l'ingénieur
Discipline : Automatique, Génie informatique, Traitement du Signal et des Images
Mots-clés : Écrans souples
Vêtements communicants
Dispositifs électrochromiques
Textiles intelligents
Systèmes d'affichage
Colorimétrie
Matériaux -- Détérioration

Résumé : L’électrochromisme est la capacité de certains matériaux à changer de couleur en réponse à un stimulus électrique. Jusqu’ici réservés à des structures rigides, comme les fenêtres à opacité adaptative, les matériaux électrochromes possèdent de nombreux avantages qui rendent particulièrement intéressante leur utilisation au sein de structures souples, notamment textiles, afin de former des textiles « intelligents ». On peut citer leur large palette de couleurs, une consommation électrique faible et un changement de couleur visible selon tout angle de vue. Durant cette thèse, plusieurs structures électrochromes à base textile ont été réalisées. Une première étape a été la diminution du nombre de couches requises pour la réalisation d’un afficheur électrochrome, passant de 7 à 5, ainsi que l’ajout d’une épaisseur textile en tant que couche de stockage. Une deuxième étape a été le remplacement de tous les composants non textiles par des composants textiles, améliorant ainsi significativement la flexibilité et le toucher de la structure. Une dernière étape, enfin, a permis la conception d’une structure électrochrome flexible 100 % textile et monocouche. Des écrans textiles composés de plusieurs pixels électrochromes ont été réalisés et commandés automatiquement. Une méthode a été mise au point pour quantifier le vieillissement de ces afficheurs. Leur courte durée de vie est en effet un frein majeur à toute utilisation commerciale. Cette méthode a été appliquée à tous les types de structures développées. L’influence de plusieurs facteurs sur le processus de vieillissement a été étudiée, ce qui a permis d’identifier les conditions permettant l’optimisation de leur durée de vie.


Résumé (anglais) : Electrochromism is the ability of a material to change its color according to an electrical stimulus. Electrochromic materials have been so far only been used into rigid structures, such as smart windows. However, they have multiple advantages making their use for the development of flexible, textile-based structures particularly suitable. These are for example a large color palette, a low electrical consumption and a color change that is visible at every point of view. In this PhD project, different textile-based electrochromic structures have been realized. The first step was the decrease of the number of layers required for the realization of an electrochromic device, going from 7 to 5, and the addition of a textile layer used as a storage layer. Then, all the non-textile components were replaced by textile materials, which improved significantly the flexibility and the textile touch of the device. The final step was the conception of a single-layer electrochromic all-textile flexible device. Textile displays, composed of many electrochromic pixels, were realized and automatically commanded. An innovative method was developed in order to quantify the ageing of these devices. Indeed, their short lifetime is a major limitation to any commercial use. This method was applied to all the electrochromic textile-based developed devices. The influence of different parameters on their ageing process was studied, which allowed the identification of the optimal condition to apply in order to maximize their lifetime.


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