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"Précurseur peur la préparation d'un matériau optiqué,
procêdê et composants optiques obtenus par celui-ci et leurs
applications"
25 La présente invention concerne un précurseur pour la
préparation d'un matériau aux propriêtës optiques modifiables
sous l'action d'au moins un paramètre extérieur.
Elle a trait en outre à un procédé de fabrication d'un
composant aux propriétés optiques modifiables sous l'action
d'au moins un paramètre extérieur de commande.
Elle concerne également des composants optiques et des
applications des composants'optiques.
Elle trouvera particuliêrement son application dans les
secteurs de la lunetterie, de l'horlogerie, des vitrages, de
la visualisation, de l'éclairage, de l'instrumentation
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optique, de l'affichage électronique, qui utilisent des
composants optiques ayant des fonctionnalités très
diverses comme par exemple et de façon non limitative .
- une transmission avec un filtrage en longueurs d'ondes
de la lumière, ou une réflexion de celle-ci ou encore
une atténuation contrôlée du flux lumineux comme c'est
le cas dans le domaine des vitrages,
- des effets de lentilles diverses dans les secteurs de
la lunetterie ou l'horlogerie,
- une diffusion de la lumière ou une biréfringence mise à
profit dans certains films utilisés en affichage
électronique.
Les cristaux liquides sont couramment usités pour la
constitution d'écrans d'affichage: De façon ancienne, des
matériaux non polymères étaient mis en oeuvre.
Cependant, depuis quelques années, les polymères ont fait
leur entrée dans les applications optiques.
On connaît actuellement des composants qui possèdent
parfois une modulation spatiale d'indice de réfraction - dans
la lunetterie par exemple - mais ils sont alors passifs c' est
à dire que, localement, l'indice - ou les indices si le
milieu est anisotrope . dans ce dernier cas on désignera dans
ce qui suit par indice de réfraction l'indice de réfraction
moyen qui prend en compte les indices ordinaire et
extraordinaire du milieu ainsi qüe l'orientation de l'axe
optique relativement à la direction de propagation de la
lumière - est fixé une fois pour toute.
Pour certains autres composants, il est possible de
modifier temporellement l' indice de réfraction du milieu comme
c'est par exemple le cas dans un afficheur électronique à
cristaux. liquides.
Ils ont cependant des inconvénients importants.
En effet, ils ne permettent, en appliquant une tension
électrique sur des électrodes transparentes placées sur le
matériau, qu'une modification uniforme de la lumière transmise
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ou réfléchie par le composant optique tel qu'un pixel ou un
segment de l'afficheur.
Leurs possibilitês et leurs champs d'application s'en
trouvent grandement réduits.
T1 n'existe pas de matériau et de procédé associé
permettant d'obtenir un composant optique actif où la
modulation spatiale de l'indice de réfraction est
prédéterminée. Le procédé de la présente invention remédie à
ceci grâce à un précurseur contenant un agent de surface
l0 rêticulable qui permet de figer, au moins temporairement, les
propriétés interfaciales entre les Composants qui le
constituent. Par modulation spatiale, on entend une
modification ayant une forme quelconque périodique ou non,
continue ou non, ayant ou non. une forme de gradient.
Actuellement, lorsque les composants optiques sont
transparents sans tension appliquée, il n'est pas possible
d'obtenir une modulation spatiale prédéterminée lors de
l'application d'une tensian. La présente invention permet de
remédier aux inconvénients actuellement rencontrës.
2o Lorsque les composants réflêchissent la lumièxe ils le
font dans une gamme de longueur d'ande étroite et non.
rêglable. La présente invention permet de remêdier aux
inconvénients actuellement rencontrés.
Certains brevets, utilisant ou non un surfactant,
cherchent à obtenir une modulation spatiale des propriétés
optiques mais cette modulation n'est pas prédéterminée. C'est
notamment le cas de US-A-4.438.568. La présente invention
pallie â cela en utilisant un agent de surface permettant de
contrôler les propriêtés interfaciales et simultanêment de les
fixer, au moins temporairement, par réticulation,
D'une manière génêrale ce matêriau peut être utilisé dans
les domaines cités plus haut en apportant des fonctionnalités
supplémentaires qui valorisent les applications actuelles et
permettent d'en envisager d'autres. D'une manière plus
générique il sert dans toutes les applications où un composant
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optique - quelle que soit la nature dont celui-ci opêre . par
transmission, réflexion, absorption ou diffusion de la lumière
- est souhaitable ou nécessaire. Dans l'une de ses variantes,
le matériau est passif et son procédê de préparation constitue
une manière originale de produire des matériaux passifs à
modulation ou gradient d'indice. Dans une autre variante, si
la modulation de l'indice de réfraction est faible, il se
rapproche d'un composant optique actif susceptible de modifier
uniformément la lumière transmise ou réfléchie. Par composant
IO optique on entend un composant opérant dans le domaine des
longueurs d'ondes de la lumière visible mais aussi au-delà de
cette gamme et en particulier dans l'ultraviolet,
l'infrarouge.
L'invention offre à la fois une modulation spatiale de
l'indice de réfraction et une commande pour la modification
des propriétés optiques du composant.
D'autres buts et avantages apparaîtront au cours de la
description qui suit.
La présente invention concerne un précurseur pour la
préparation. d'un matérïau aux propriétés optiques modifiables
sous l'action d'au moins un paramètre extérieur. Ce prêcurseur
qui comprend .
- un composant A constituê de monomères ou d'oligomêres
polymérisables,
- un composant B comprenant un ou plusieurs cristaux
liquides à faibles masses molaires ou polymères et
présentant un type d'ordre moléculaire nêmatique,
cholestérïque ou smectique ou présentant un
polymorphisme,
est caractêrisé en ce qu'il comprend en outre .
- au moins un agent de audace C dônt les molécules ont
une affinité à la fois pour le composant A et pour le
composant B et comportant simultanément un ou plusieurs
groupements chimïques pouvant s'accrocher chimiquement
aux constituants du composant A, et d'autre part, un ou
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plusieurs groupements chimiques comportant une partie
mësogène compatible .avec la phase mésomorphe du
composant B, of in d'é° contrôler les propriétés
interfaciales entre lesdits composants A, B lors de la
5 polymérisation,
pour la préparation d'un matériau présentant une modulation
spatiale de ses propriétés optiques.
Ce prêcurseur pourra se présenter sous les modes de
réalisation introduits ci-après .
- l'agent de surface est polymérisable.
- L'agent de surface comprend le composant A.
- Le composant B comprend au moins un cristal liquide à
anisotropie diêlectrïque changeant de signe sous 1'actïon du
ou des paramêtres extérieurs.
1S - Le composant B comprend au moins un cristal liquide à
anisotropie diélectrique positive.
- Le composant B comprend au moins un cristal liquide à
anisotropie diêlectrique négative.
- Tl comporte un composé photo-initiateur pour la
polymêrisation par action photochimique.
- Le composant B comprend un ou plusieurs additifs
choisis parmi des colorants, des composés photochromes et des
dopants chiraux mésomorphes ou non.
- T1 présente en proportions pondérales .
* 60 à 80% de composant A'
* 40 à 20~ de composant B
* l'agent de surface représente 1 à 5~ de l'ensemble
des composants A et B, en proportions pondérales.
- Il présente, en proportions pondérales .
* 70 à 97~ du composant B
* 30 à 3~ de l'agent de surface.
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La présente invention .Concerne également un procêdé de
fabrication d'un composant aux propriétés optiques modifiables
sous l'action d'au moins un paramètre extérieur de commande
caractérisé par le fait
- qu'on utilise 1e précurseur selon l'invention,
- qu'on soumet ledit précurseur à l'action de moyens de
modulation spatiale de son indice dé rêfraction,
- qu'on fige, au moins temporairement, la modulation
spatiale de l'indice de réfraction par la polymérisation.
Ce procédé pourra présenter les va riantes suivantes .
- la polymérisation et l'action de moyens de modulation
spatiale sont simultanées.
- Lies moyens de modulation spatial e sont choisis parmi
des moyens d'application d'un champ électrique, des moyens de
chauffage, une concentration variable de l'une des espèces
Chimiques ou des moyens d'application d'une intensité
lumineuse.
- On utilise un moule,ou un. substrat en vue du dépôt du
précurseur,
- on positionne des électrodes électriquement
conductrices de la forme souhaitée dans 1e moule ou sur le
substrat pour constituer un des moyens de modulation spatiale
de l'indice de réfraction par des moyens d'application d'un
champ électrique,
- on dépose le précurseur dans le~ moule ou sur le
substrat.
- Les électrodes sont en matériaux transparents tels que
des oxydes d'indium étain déposés sur des matériaux
transparents tels que du verre ou une matière plastique ou
encore des polymères conducteurs pour réaliser une
polymërisatïon photo induite.
- On utilise des électrodes comme paramètre extérieur de
commande.
L'invention concerne aussi un composant optique actif du
type lentilles et réseaux de diffraction pou'v'ant être obtenu
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par le procédé caractérisé par Ie tait qu'il comporte un film
actif réalïsé à partir du précurseur et deux ëlectrodes
transparentes de couverture, couvrant chacune une face du film
actif ou déposées sur un substrat et dont la face interne en
contact avec le film actif est électriquement conductrice pour
appliquer un. champ électrique entre les deux faces internes,
ainsi qu'un composant actif pouvant être obtenu par le procédé
caractêrisé par Ie fait qu'il comporte au moins une plaque ou
film actif réalisée à partir du précurseur et formant ou
s'incorporant dans une paroi de bâtiment.
Ce dernier composant pourra être tel que
- la plaque ou film actif est choisie transparente sans
l'action du paramètre extérieur de commande.
- la plaque ou le film actif est choisie réfléchissante
dans une bande de longueur d'ondes dont la largeur est
ajustable par les moyens de modulation spatiale.
L'invention a enfin trait â l'application d'un composant
aux propriétés optiques modifiables sous l'action d'au moins
un paramètre extérieur de commande apte à être obtenu par le
procédé à la formation d'un modulateur infrarouge.
Est aussi présentée l'application d'un comparant aux
propriétés optiques modifiables sous l'action d'au moins un
paramètre extérieur de commande apte à être obtenu par le
procédê â la formation d'un composant actif réfléchissant la
lumière.
Les dessins ci-joints sont donnés à titre d'exemples
indicatifs et non limitatifs. Ils représentent un mode de
réalisation préféré selon l'invention. Ils permettront de
comprendre aisément l'invention.
Les figures 1 et 2 montrent un exemple d'application de
d'invention â une paroi vitrée.
Les figures 3 â 5 montrent les variations du taux de
transmission d'un composant optique en fonction de la tension
de commande appliquée, suivant trois exemples.
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La figure 6 illustre le cas d'un composant actif
réfléchissant la lumïère dans un large bande spectrale et
obtenu par une modulation spatiale dans l'épaisseur du
composant.
Les figures 7 et 8 montrent les variations de ré~lectivité
d'un composant en fonction de la longueur d'onde, suivant deux
autres exemples.
Les figures 9 à 11 illustrent . les résultats obtenus pour
deux Cas d'application de l'invention â un composant optique
actif de type modulateur infrarouge.
Pour 1a suite de la description, on entend par action d'un
paramètre extérieur la mise en oeuvre d'une source d'énergie
extérieure et notamment . un champ électrique (différence de
potentiel appliquée), un flux lumineux d'origine naturelle ou
actif icielle .
Par ailleurs, l'expression composant optique actif
correspond à un composant dont les propriétés optiques sont
modifiables sous l'action d'un paramètre extérieur.
~ Le précurseur du matériau utilise~des mélanges comprenant .
- Un composant A constitué de monomères ou d'oligomères,
chiraux ou non, lesquels par polymérisation en présence
d'autres composés vont fournir un matériau plastique
homogène ou hétérogëne tel qu'un gel ou un micro-
composite. De nombreux composés et en particulier ceux
susceptibles de conduire â des rëactions de
polymérisation photo-induites conviennent. On trouve
par exemple dans l'ouvrage de J. Fouassier .
Photoinit~.ation, photopolymerization and photocuring
(Hanser, Munich, 1995, page 1g5) une description de
quelques réactions typiques ' dans des cas tels que ceux
des acrylates mono et multifon.ctionnels, des résines
polyesters insaturées, ou encore des résines thiol-ène.
Divers mélanges disponibles commercialement utilisant
de tels 'monomêres et oligomères sont vendus par des
sociétés telles que Norland~ ou Protex~.
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- Un composant B composé de cristaux liquides ou mélanges
de cristaux liquides de faibles masses molaires ou
polymères et présentant un type d'ordre moléculaire
habituellement présenté par ces composés c'est à dire
nématique, cholestérique ou smectique ou présentant. un
polymorphisme. Ces cristaux liquides présentent soit
une anisotropie optique négative soit positive soit
encore une anisotropie diélectrique changeant de signe
avec un paramètre comme la fréquence d'un champ
l0 électrique appliqué ou la température. Ils peuvent
être dopés par différents additifs tels que des
colorants, des composés photochromes, des dopants
chiraux mésomorphes ou non.
Les mélanges nématiques, cholestériques ou smectiques
peuvent être formulés â partir de composants purs du commerce
ou achetés une fois formulés chez des fabricants spécialisés
tels que Merck°, Chisso~,~ Dainippon Ink~, Valiant Fine
Chemicals~, Rolic~. Les composés utilisés dans les exemples
peuvent être remplacés par des mélanges utilisant des produits
du commerce tels les mélanges E7 ou E90 de Merck° qui sont des
nématiques â forte anisotropie diélectrique, les dopants
chïraux de la série CE ou le . CB15 ou encore le C15 ou encore
les 51082 ou 5811 sont obtenus également chez Merck°. Enfin
les mélanges cristaux liquides ayant un changement de
l'anisotropie diêlectrique en fonction de la fréquence peuvent
être remplacés par les mélanges 2F-3333, 2F-331 de chez
Rolic~.
Un composant C constitué par un agent de surface,
chiral ou non, le plus sôuvent polymérisable ou un
mélange d'agents de surface permettant, lors de la
polymérisation du précurseur, de contrôler les
propriétës interfaciales entre le cristal liquide et le
polymère et d'induire une non-uniformité spatiale
temporaire du matériau. Par temporaire on entend une
non.-uniformité qui peut être modifiée voire annihilêe
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par l'action d'un paramtre extrieur tel qu'un champ
lectrique . L agent de surface est choisi de manire
ce que les molcules qui le composent aient une double
aff mit . d'une part pour le cristal liquide et
5 d'autre part pour le polymre. Cette affinit se
traduit par exemple par la formation avant
polymrisation d'une seule phase par mlange avec les
Composs A et B. I1 s'agit notamment de molcules
comportant simultanment un groupement pouvant
l0 s'accrocher chimiquement aux monomres de type A et
d'autre part un groupement chimique compatible avec 1a
phase msomorphe de type B, en particulier ce
groupement peut tre lui-mme msogne. De nombreux
composs comme ceux de la socit Wacker-Chemie GmbH~
tels que les photopolymres C3939 ou CC4070 ou encore
tels que les produits RM9 ou CMl4 ou CM7 de Polymage ou
encore dans certains cas le RM257 de Merck~ conviennent
pour le composant C. Les composs LC 242/756 de 1a
gamme Paliocolor~ de chez Bayera peuvent galement
~ convenir. Si par exemple 1e compos de type A contient,
en plus du photoinitiateur, des monomres de type
acrylates ou mthacrylates, on pourra utiliser un
composant C constitu par des polymres en peigne ayant
des groupes ractifs acrylates ou mthacrylates et
contenant en outre des msognes choisis pour tre
compatibles avec 1e composant B. Les silicones cristaux
liquides photopolymrisables tels que les CC3939 ou
C.C4039 ou encore CC4070 de Wacker-Chemie GmbH~ qui sont
des mlanges de monomres ractifs et de polymres en
peigne avec un squelette siloxane et une fonction
mthacrylate dans la chane latrale rpondent bien
ces critres, car les groupements latraux comportent
en, outre des msognes chiraux drivs du cholestrol
et des non chiraux, lesquels sont tous deux compatibles
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avec la phase cristal liquide, et sont dans un rapport
qui détermine la chiralité des mélanges,
T.~e plus souvent les deux~premiers composants A et B, c'est
à dire les monomères et les cristaux liquides, formera.t la
partie majoritaire du matériau, et l' agent de surface C n' est
présent que pour une fraction faible (inférieure à quelques
pour cent), cependant une variante importante du matériau
inclut le cas oû le A n'existe pas mais oû les molécules de C
comprennent des groupements polymérisables tels que A.
Les~proportions relatives de A et B sont quelconques dans
l'intervalle 0 à 100 ~, cependant dans la pratique deux cas
sont particuliêrement importants .
Celui où A est majoritaire . des formulations typiques
étant par exemple . A compris entre 60 et 80%, B
compris entre 40 et 20 ~, et C étant choisi comme un
faible pourcentage de l'ensemble A+B (par exemple 3~).
Pour un mélange comportant 70% de A, 30% de B et où C
représente 3% de l'ensemble on notera les compositions
relatives de A, B, C par 70/30//3.
- Celui où B est majoritaire , des formulations typiques
étant par exemple B compris entre 70 et 97 ~ et C
(comprenant des groupements de type A) compris entre 30
et 3~.
Par ailleurs lorsque les composés A et B sont polymérisés
par action photochimique, il. leur est systématiquement ajouté
un photoinitiateur dans une proportion faible qui représente
en général 1 à 3~ de Leur poids. Les photoinitiateurs utïlisés
proviennent de chez Ciba-Geigy~ et sont vendus sous la marque
Trgacure~. Le plus souvent l'~rgacure~ 907 en proportion de 2~
est préféré .
A partir du précurseur ici présenté, il est possible
d'obtenu un matériau permettant de fabriquer un composant
optique actif.
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Un procédé à cet effet fait également partie de
l'invention. On en décrit ci-après les phases principales dans
un mode préféré de réalisation.
~ On induit avant ou au Cours de la polymérisation par des
moyens tels qu'un champ électrique, une modulation spatiale
de température, ou de Concentration de l'une des espèces
chimiques, ou encore d'intensité lumineuse, une non
uniformité spatiale temporaire du matériau et l'on utilise
1a polymérisation en un point ou dans une zone plus étendue
l0 pour conserver cette non-uniformité ou la non-uniformité qui
en découle. Les modulations considérées portant sur des
quantités telles que la ternpêrature, la ou les
concentrations de certaines espèces chimiques, ou encore
l'éclairement peuvent avoir ou non la forme de gradients.
Un matêriau homogène c'est à dire ayant une seule phase peut
être non-uniforme spatialement ; les causes de non-uniformité
pouvant être diverses et en particulier associées à une
orientation différente des molécules qui module localement
l'indice de réfraction.
Un matériau hétérogène comportant deux ou plusieurs phases
peut de plus être non uniforme spatialement ; dans ce cas la
non-uniformité spatiale dépend des phases en présence , ainsi
par exemple, dans le cas d'un micro-composite ayant des micro-
inclusions, les paramètres tels que la densité ou la taille
des micrô-inclusions sont modulés spatialement, alors que pour
un gel, ce sont les paramëtres tels que 1a densité ou la forme
ou l'orientation du réseau polymère qui sont modulés
spatialement.
La non uniformité spatiale peut ,être de forme quelconque .
3o dans un film par exemplé elle est axiale, c'est à dire
perpendiculaire auvplan du film, ou radiale telle que celle
relative à un gradient radial à partir d'un point de la
surface du film ou encore de forme quelconque périodïque ou
non. Elle permet d'ïnduire une modulation spatiale de l'indice
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de réfraction du matériau., Les exemples cités plus loin
permettent de préciser cette propriétë.
La non uniformité spatiale du matériau est créée par des
procédés tels qu'un champ électrique modulé spatïalement, un
gradient de température. La non-uniformité est également
générée par polymérisation comme dans le cas d'une photo-
polymérisation dans laquelle le rayonnement UV pénètre plus ou
moins profondément dans l'épaisseur de l'échantillon ou encore
lorsque les différentes parties de l'échantillon ne sont pas
IO soumises à un rayonnement UV uniforme tel que celui que l'on
peut produire grâce à un j eu de caches ou de masques ou tout
autre moyen optique.
La polymérisation peut être effectuêe en un point - ou dans
une zone limitêe dite locale - ou dans une zone plus étendue.
Par exemple on modifie localement l'indue de réfraction ou
l'indice de réfraction moyen si le milieu est anisotrope par
un champ électrique et on polymérise la zone locale où
l'indice de réfraction a la valeur voulue.
L'inhomogénéité est plus ou moins importante. Le cas limite
est celui d'une inhomogênéité faible Conduisant à un matériau
homogène. Lorsque la polymérisation produit une sêparation de
phase conduisant à un micro-composite, l'inhomogénéité des
propriétés optiques peut résulter d'une inhomogénéité spatiale
de morphologie du composite.
Le procédé de l'invention et le précurseur également
présenté permettent l'obtention de composants optiques aptes à
trouver leur application dans de nombreux domaines.
On décrit ci-après une possibilité pour l'obtention de
tels composants optiques.
~ Des composants optiques sont obtenus par la mise en forme
dudit matériau, ou de matériaux associant ledit matériau à
d'autres matériaux. Cette mise en forme est effectuée sur le
précurseur, par des moyens tels qu'un dépôt sur des
substrats ou le remplissage d'un moule, d'un réservoir ou
d'une Cellule sur les parois desquels ont été déposées des
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électrodes transparentes de formes diverses. Les êlectrodes
transparentes de forme diverses peuvent aussi être déposës
sur le matériau polymérisé utilisé en l'état ou surfacé.
La mise en forme dudit matériau, ou des matériaux
constitutifs, pour l'obtention. d'un composant optique se fait
par les moyens habituels qui dépendent de la forme du
composant.
S'il s'agit d'un film, différents procédés d'étalement
manuels ou automatiques tels que des racles ou des « coaters »
ou des rouleaux ou encore la sérigraphie peuvent être
utilisés. I1 est aussi possible de placer le précurseur dans
une cavité allongée de forme régulière et plane pour y être
polymérisé et former un film, ou encore il peut être mis dans
une cavitê de forme quelconque avant polymérisation. Dans le
cas où 1'inhomogénéité est obtenue par un champ électrique,
des électrodes aux formes çhoisies sont déposées sur les
parois internes de 1a cavitê. Quand la polymérisation est
assistêe optiquement, Ces électrodes sont transparentes et
réalisées avec des matériaux tels que des oxydes d'indium
étain (ITO) qui peuvent être gravês pour avoir des formes
déterminées, ou par tout autre procédé permettant d'obtenir
des électrodes transparentes et Conductrices, tel que ceux
faisant appel à des solutions de polymères conducteurs.
S'agissant d'un film il peut être intêressant d'appliquer un
champ électrique sur tout ou partie de celui-ci gràce à des
supports plastiques n'ayant pas une bonne adhérence avec le
film polymérisé. I1 est alors. possible de séparer les supports
du film actif après polymérisation sans l'altérer. Ainsi
d'autres êlectrodes transparentes (CPP 105 T de chez Bayera
par exemple) permettant d'agir sur les propriétés du film
peuvent être déposées ultérieurement sur Celui-ci. Les
électrodes permettant de former le film et celles permettant
de le oommander peuvent avoir soit la même forme soit une
forme différente. Avant le dépôt des électrodes le matëriau
peut être surfacé pour lui donner la forme voulue.
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~ La commande du composant est effectuée grâce â des
électrodes transparentes telles que des ITO déposés sur des
substrats transparents de verre ou de plastique placés sur
le film actif, ou des solutions de polymères conducteurs
5 directement déposées sur le ou les constituants du composant
optique. Les électrodes de commande peuvent être
différentes des électrodes qui ont éventuellement servies à
Créer l'inhomogénéitë spatiale, lesquelles permettent de
modifier de façon le plus souvent réversible la non-
l0 uniformité spatiale temporaire 'du matériau et donc ses
propriétés optiques.
Quand les électrodes transparentes sont constituées de
polymêres conducteurs des procédés tels que la sérigraphie
sont utilisés pour 1e dépôt. D'autres matériaux conducteurs
15 ayant une bonne transparence tels que les substrats de verre
ou plastique recouverts d'TTO sont commercialement disponibles
chez les sociétés IST, Balzers, Southwall. Ils peuvent être
aussi réalisés en laboratoire, en particulier sur verre par
des méthodes telles que celles décrites par T. Kanbara, N.
Nagasaka, T.Yamamoto dans Chem. Mater. 1990, 2, 643 â 645.
Dans le cas de composants optiques formés en. associant
plusieurs matériaux commandables électriquemènt, l'association
de ces derniers peut se faire de différentes manières en
particulier par superposition. L'empilement pas forcément plan
est réalisé en superposant soit des matériaux compris entre
deux substrats soit des matériaux sans substrat sur lesquels
sont déposées des électrodes transparentes. Les différents
matériaux empilés peuvent être commandés indépendamment avec
les tensions et les fréquentés des signaux de commandes
indépendantes.
Comme indiqué précédemment ,' l'invention a l'avantage
d'élargir le champ d'application de composants optiques
actifs.
A titre d'exemples illustrant ce propos, on présente ci-
après plusieurs variantes de l'invention selon l'application
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souhaitée. Des compositions indicatives de précurseur sont
êgalement données dans chaque cas. De même, un mode de
réalisation de la modulation spatiale et de la Commande est
mentionnée.
Composâ.tion . Un mélange comprenant une résine thiol-ène de
type NOA&5 (Norland~) et un cristal liquide nématique à
anisotropie positive de type YM6 (Valiant Fine Chemicals~)
dont l'indice ordinaire est très voisin de l'indice de la
résine thiolène et un agent de surface polymérisable de type
RM9 (Polymage) est placê entre deux films plastique épais de
50 micromètres (microns) et recouverts d'ITO (IST). Les faces
TTO sont en contact avec le mélange et l'espacement entre les
deux films plastiques est de 30 microns. Le mélange contient
également un photoinitiateur (Irgacure~ 907 de chez Ciba-
Geigy°) dont la proportion en poids du RM9 est 2%. Les
proportiôns respectives résine/cristal liquide/additif sont
respectivement 70/30//3.
Tnduct.zon de 1a non uniformité : Un masque constitué
alternativement de parties noires et transparentes est placé
sur la lame supérieure. Les dessins du masque représentent une
série de cercles concentriques formant un rëseau de Soret. T1
s'agit de réseaux de diffraction à symétrie de révolution
présentant une périodicité radiale selon le carré du rayon. On
applique un champ important (2V/micron) au film et on effectue
une polymérisation sous champ avec pour paramètres
d'irradiation : 0.6 mW/cm2 pendant 10 minutes. Seules les
parties non cachées par les zones noires du masque sont
irradiées. Compte tenu de l'anisotropie dïélectrique positive
du cristal liquide, le champ oriente les molécules
perpendiculairement aux films,plastiques et grâce à l'agent de
surface cette orientation est maintenue après suppression du
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champ. Sans agent de surface cette orientation n'est pas
conservée. On irradie ensuite le composant sans champ
électrique et aprês avoir ôté le masque. Les zonas
préalablement irradiées restent identiques c'est à dire
transparentes, alors que les autres zones deviennent blanc
opaque.
Mise en forme . Le sandwich résultant composé des deux Films
plastique recouverts d'ITO (constituant les électrodes de
commande) à l'intérieur desquels a été formé le film actif
l0 constitue en l'êtat le composant optique.
Commande pour 1a modification des propriétés optiques
L'élément optique obtenu, illuminé en lumiêre monochromatique
et sans.aucun champ appliqué fonctionne comme un réseau de
Soret. L'application du champ électrique supprime cette
fonction. Un champ de 1V/miCron appliqué entre les deux films
ITO rend le composant complètement transparent.
Le même principe est applicable ~à tout type de composant
utilisant l'optique diffractive micro-réseaux ou lentille de
F'resnel .
Le YM6 peut être remplacé par des mêlanges à anisotropie
diélectriques positives tels que les mélanges E7 ou E90 de la
société Merck~. A la résine thiol-ène NOA65 on peut substituer
des résines Norland~ telles que NOA68 ou NOA81 ou d'autres
types de résine tels que des acrylates comme le HM20
(Aldrich~) ou encore un mélange de ces résines. Ainsi les
mélanges NOA65/HM20 en différentes proportions ont êté
utilisés avec succès.
Le RM9 peut étre remplacé par des composants tels que le
CC3939 ou le CCa070 de Wacker-Chemie GmbH~.
SS
v
' a
On présente dans cette partie plusieurs versions d'un
composant optique obtenues â partir de mélanges précurseurs
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auxquels est associé pour chacun des mélanges un procédé de
préparation spécifique. Tous ces précurseurs conduisent â des
matériaux porteurs de la même fonctionnalitê, celle d'un
composant optique actif ayant une bonne transparence sans
applicat~.on d'un champ électrique, et utilisé comme composant
optique dans un vitrage de type vénitien.
Les figures 1 et 2 illustrent cette application.
IT-1 Exemple II-A
Composition . Un mélange comprenant d'une part une résine
thiol-éne de type NOA6.5 (Norland~') et une résine HM20
(Aldrich~) dans les proportions respectives en poids de 80/20
et un cristal liquide de type KDK07 (Polymage) dont la
fréquence de coupure, c'est à dire la fréquence pour laquelle
l'anisotropie diélectrique change de signe, est de 1KH~ et un
agent de surface polymérisable de type RM9 (Polymage) auquel
est ajouté un photoinitiateur qui représente deux pour cent en
poids du composé RM9, est placé entre deux films plastique (3)
(20x30 cm) de 125 microns d'épaisseur, ayant une résistivité
de 70 ohms par carré, recouverts d'TTO et provenant de la
société IST. Les faces TTO sont en contact avec le mélange et
l'espacement entre les deux films de plastique est de 50
microns. Les proportions respectives résine/cristal
liquide/additif sont respectivement 70/30//3. Ize mélange
contient également un photoinïtiateur (2rgacure~ 907 de cher
Ciba-Geigy~) dont la proportion en poids du RM9 est 2~. Les
films plastique ont été préalablement assemblés par pressage
après dépôt d'un joint de colle périphérique déposé par
sérigraphie, la cellule rêsultante possède deux ouvertures
pour effectuer un remplissage par capillarité, l'épaisseur de
l'espacement entre les deux plaques est calibrée par ajout
dans 1a colle de billes de diamètre calibré et d'espaceurs
calibrés entre les films plastiques. Ceux-ci peuvent étxe
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obtenus chez Dyno~ particules AS, Lillestrome, Norway ou Duke
Scientific Corporation~ - Palo Alto, USA.
Inductïon de la non uniformité . Un masque comportant des
raies successives de largeur inégale - dans notre exemple
respectivement lmm et 20 mm - et alternativement des raies
transparentes (lmm) et des ra-ies noires (20mm) est réalisé, il
est appelé masque positif. Un masque négatif est également
réalisé avec des raies noires de 1mm et des raies
transparentes de 20 mm.
On place le masque dit négatif sur le film plastique supérieur
et on effectue une polymérisation sous un champ dont la valeur
est relativement élevée (2V/um) et de basse fréquence (500
Hz). Basse fréquence désigne une fréquence nettement
inférieure à la fréquence de coupure du cristal liquide. La
polymérisation effectuée sous les raies larges se traduit par
des zones transparentes et l'orïentation des molécules
perpendiculairement au plan du film est maïntenue aprës
suppressïon du champ électrique grâce à l'agent de surface
RM9. Elle n'est pas maintenue si cet agent n'est pas présent.
On superpose le masque dit positif sur le film plastique
à 1"emplacement précédemment occupé par le masque négatif,
ainsi les zones précédemment exposées sont cachées et les
zones précédemment cachées sont maintenant exposées. On
effectue. alors une polymérisation sous un champ, dont la
valeur est relativement élevée 2V/um, de haute fréquence (20
KHz), haute fréquence désigne une fréquence nettement
supérieure à la fréquence de coupure du cristal liquide. La
polymérisation qui s'effectue sous les raies étroites se
traduit par des zones transparentes et l"orientation des
molécules parallèlement au plan du film est maintenue après
suppression du champ électrique grâce à l'agent de surface
RM9.
Mise en forme . Le sandwich résultant composé pax les deux
films plastique recouverts d'ITO à 1"intérieur desquels a été
formé 1e film actif (2) est intégré dans un~ élément vitré
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
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constituant une fenêtre. Il est placé à l'intérieur d'un
double vitrage sur la face extérieure. Le double vitrage (4,
5), éventuellement muni d'un film anti W sur sa face
extérieure, est représenté figure 1. Les motifs sous forme de
5 raies (10) larges occupent tout ou partie de la fenêtre et
sont remplaçables par des motifs de forme quelconque. A titre
d'exemple est représenté un assemblage de motifs
rectangulaires (11).
Commande . Un dispositif de commande (7) relié à des Capteurs
10 (&) permet de contrôler automatiquement les propriétés
optiques des raies larges du film actif et donc le flux de
lumière qui traverse la fenêtre. L'application d'un champ
haute fréquence (20 KHz) laisse les raies étroites
transparentes mais induit une opacification des raies (10)
15 larges, d'autant plus opaque que le champ est élevé comme
indiqué figure 3 qui représente la transmission du vitrage en
fonction de la tension appliquée.
A la résine thio-lève NOA~5 on peut substituer des résines
Norland telles que NOA68 ou d'autres résines telles que des
20 acrylates, le cristal liquide KDK07 peut être remplacé par des
cristaux liquides tels que le 2F-3333 et le 2F-33&1 de chez
ROLIC~.
TI-1 Exemple II-B
Composition . Le mélange d'ur~ monomère photoréticulable (PN393
de chez Mercks~), d'un cristal liquide (KDK07) à anisotropie
diélectrique changeant de signe avec la fréquence, et d'un
agent de surface polymérisable (RM9) est placé entre deux
plaques de verre recouvertes d'TTO sur l'une des faces. Les
faces ITO sont en contact avec le mélange et l'espacement
entre les deux plaques de verre est de 8.5 microns. Les
concentrations relatives sont de 30/70//3. Le mélange contient
également un photoinitiateur (Trgacure~ 907 de chez Ciba-
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Geigy°) dont la proportion en poids du RM9 est 2%. Les plaques
de verre sont .préalablement assemblées par pressage après
dépôt d'un joint de colle péxiphéxique déposé pax sérigraphie,
1a cellule résultante possède deux ouvertures pour effectuer
un remplissage pax capillarité, l'épaisseur de l'espacement
entre les deux plaques est calibrée par ajout dans la colle de
billes de diamètre calibré.
Induction de 1a non uniformité . En utilisant le masque
positif de l'exemple II-A, on~irradie les raies étroites (lmm)
avec une puissance de 0.6 mW/cm2. pendant 10 minutes et en
présence d'un champ électrique haute fréquence (100'cT sur
l'échantillon, fréquence 20KHz) appliqué au film actif par
l'intermédiaire des deux couches d'ITO. On effectue ensuite
une réticulation du film avec le masque négatif de l'exemple
II-A et l'application d'un champ basse fréquence~(100 V sur
l'échantillon, fréquence 500 Hz). L'orientation des molécules
du cristal liquide dans les zones larges est perpendiculaire à
la surface et la zone en question apparaît transparente. Le
film reste transparent après suppression du champ gràce à
l'agent de surface.
Mise en forme . Le sandwich résultant composé par les deux
plaques de verre recouvertes d'ITO à l'intérieur desquelles a
êtê formé le film actif est placé dans un composant de verre
comme dans 1'exémple II-A
Commande . L'application d'un champ haute fréquence (10 KHz)
induit une opacification des raies larges d'autant plus opaque
que le champ est élevé. La transmission des raies larges en
fonction de la tension appliquée est montrée figure 4 où les
réponses à 1 et 10 KHz ont été figurées. La commande qui
permet de passer de la transparence à l'opacité, est effectuée
à 10 KHz en augmentant la tension. Un autre mode de commande
consiste à modifier 1a fréquence du champ appliqué entre 1 et
10 KHz en laissant le vitrage sous une tension de 110 V.
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Le KDK07 peut être remplacé par le mélange 2F-3361 de chez
ROLIC°. Le RM9 peut être remplacé par des composants tels que
le CC3939 ou le CC4070 de Wacker-Chemie GmbH~.
II-1 Exemple II-C
Composition . Le mélange d'un cristal liquidè chiral (IrDK07) à
l0 anisotropie dïélectrique changeant de signe avec la frëquence
contenant un dopant cla,iral N.XO (Polymage) et d' un agent de
surface polymérisable (RM9) est placé entre deux plaques de
verre recouvertes d'ITO sur l'une, des faces. Les faces ITO
sont en contact avec le mélange et l'espacement entre les deux
plaques de verre est de 15 microns. Les Concentrations
relatives KDK07/NXO sont de 91/9 et le RM9 représente 7~ de
l'ensemble. Le mélange contient également un photoinitiateur
(Irgacure~ 907) dont la proportion en poids du RM9 est 2%. Les
plaques de verre ont été préalablement assemblées par pressage
aprës dépôt par sérigraphie d'un joint de colle périphérique.
La cellule résultante possède deux ouvertures pour effectuer
le remplissage par capillarité, l'épaisseur de l'espacement
entre les deux plaques est calibrée par ajout dans 1a colle de
billes de diamêtre calibré.
Induction de Ia non uniformité . En utilisant le masque
positif de l'exemple II-A on irradie les raies étroites (1mm)
avec une puissance de 0.6 mW/cm2 pendant 20 minutes et en
présence d'un Champ électrique basse fréquence (3 'V par
microns, 1 KHz) appliqué au film actif par l'intermédiaire des
deux couches d'ITO. L'orientation des molécules du cristal
liquide dans cette zone est perpendiculaire â 1a surface et la
zone en question apparaît transparente. On effectue ensuite
une réticulation du film avec le masque négatif de l'exemple
IZ-A et l'application d'un champ électrique haute fréquence (3
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V par microns, 20KHz). Le film actif est transparent après
suppression du champ.
Mise en forme . Le sandwich résultant composé des deux
plaques de verre recouvertes d'ITO à l'intérieur desquelles a
été formê le film actif est 'placé dans un composant vitré de
type double vitrage comme dans l'exémple II-A.
Commande : L'application ultérieure d'un champ basse fréquence
(50Hz) modifie la transparence des raies larges pour les
rendre d'autant plus opaques que l'arnplïtude du champ appliqué
est élevée comme indiqué fïgure 5.
Le NXO peut être remplacé par le 5811 de chez Merck°.
Le RM9 peut être remplacé par des composants tels que le
CC3939 ou le CC4070 de Wacker-Chemie GmbH~ ou les CM7 et CMl4
de Polymage.
Le KDK07 peut être remplacé par les mélanges 2F-3333 et 2F-
3361 de chez ROLIC~.
~~wil;~a .ion.
Exemple ITI -A
Composant optique actif rêfléchissant la lumière dans une
large bande spectrale et obtenu par une modulation spatiale
dans l'épaisseur du composant, destiné à être intégré dans un
vitrage.
Composition . Un mélange cristal liquide, constituê d'un
nématique à forte anisotropie diélectrique positive (BN5
Polymage) et d'un cristal liquide chiral droit (NXL, Polymage)
de telle manière que la réflexion sélective obtenue pour 1e
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2~
mélange soit dans l'ultraviolet (U~T), le visible ou
l'infrarouge, est utilisé. Ainsi un mélange contenant
respectivement 64 parts de BN5 et 36 parts de NXL conduit à
une rêflexion sélective de 400 nm. L'ajout d'un agent de
surface 'chiral (RM9) en faible proportion (inférieur à 20~)
pouvant polymériser sous W et dont le pas a une chiralité
inverse (gauche) du mélange cristal liquide permet de modifier
fortement la réflexion sélective puisque les sens de rotation
des deux composés chiraux mélangés sont inverses. Ainsï la
réflexion sélective passe de 400 nm sans RM9 à 440 nm pour 3ô
d'agent de surface, 490 nm pour 6%, 540 nm pour 10~.
Introduction de la non-uniformité : Le mélange â l0~ est placé
entre deux plaques de verre recouvertes d'ITO sur l'une des
faces de telle manière que les faces ITO soient en contact
avec le cristal liquide. Le mélange est irradié aux W par 1e
dessus dé sorte qu'il existe une diminution de la. puissance UV
lorsque l'on se place à une profondeur de plus en plus grande
à l'intérieur du film résultant. Cet effet est obtenu soit en
incluant dans 1e mélange, â très faible proportion. (<1%), un
absorbant W de type Tinuvin~ produit par la sociétê Ciba-
Geigy~, soit en utilisant une puissance d'irradiation très
faible (0.06 rnT~7/cm2) pour que lorsque le RM9 polymérisable est
consommé dans les zones exposées, un déplacement des molécules
de ce composé se produise depuis les zones faiblement exposées
où sa concentration est grande vers les zones plus fortement
exposées où la consommation du composé entraîne un
appauvrissement du monomère non encore polymérisé. La
diminution. de la pénétration de l'irradiation entraîne la
croissance d'une structure micro-composite inhomogène
constituée du polymère et du. cristal liquide, plus dense vers
la face proche des W (face supérieure de 1a l'échantillon).
Plus la densité du rêseau polymère est. élevée, plus la
réflexion sélective du micro-composite polymère/cristal
liquide chiral présente une grande longueur d'onde. La partie
supérieure du film optique formé réfléchit donc sélectivement
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2s
1a lumière correspondant aux longueurs d'ondes les plus
élevées et la partie inférieure ,réfléchit sélectivement la
lumiêre correspondant aux longueurs d'ondes, les plus basses.
Par ce procédé de réalisation on a donc fabriqué un gel
polymère dont la densité varie dans l'épaisseur de
1 'échantillon. Cette inhomogénéité spatiale de densité du gel
polymère se traduit par une réflexion de la lumière dans une
bande spectrale large et par une teinte gris métallique de
l'échantillon. Il est à noter que la dissymétrie du gel
l0 conduit à ce que 1a bande de réflexion n'est pas identique
selon que l'échantillon est observé par le dessus (face de
pénétration des W) ou par le dessous. L'épaisseur de
l'échantillon et les coxiditions opératoires ont été choisies
telles que l'échantillon soit actif, c'est à dire qu'une
modification réversible de l'orientation du cristal liquide
existe dans toutes les parties du gel sous l'effet d'un champ
appliqué dont l'amplitude maximum est de 220 V.
Mi se en .fo.rme
Le composant optique actif résultant est, comme dans l'exemple
II-A, intégré dans un double vitrage utilisé comme composant
vitré destiné au contrôle du flux solaire.
Commande .
La figure 7 compare les bandes spectrales obtenues avant et
après irradiation.. La largeur de bânde initiale de 70 nm est
passée à 200 nm. Le même type de résultat est obtenu en
remplaçant le composant RM9 par un composé tel que le RM257 de
Chez Merck~ ; l'élargissement de la bande spectrale existe
toujours mais est plus faible. Le même type d'élaxgissement
est obtenu avec un faible pourcentage de Tinuvin° (1%) rajouté
au précurseur. La figure 8 montre l'effet de l'application
d'une tension de 95 V sur un composant optique, de 15 microns
d'épaisseur et réticulé avec une puissance de 0.09 mW/cm2.
Avant application de la tension, l'échantillon possêde une
bande de réflexion large de 2b0 nm centré autour de 550 nm. La
tension appliquée permet de supprimer cette bande de
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réflexion.. La suppression de la tension permet de retrouver un
état très voisin de l'état initial. La figure 6 montre les
variations de la longueur d'onde de réflexion associée au pas
de la structure cristal liquide chïrale en fonctïon de la
S concentration de monomère fonctionnel RM9. Pour obtenir une
bonne réversibilité, la concentration de monomère chiral ne
doit pas être trop grande (<10%) pour que 1e gel formé dans
la partie supérieure du film ne soit pas trop dense afin de
permettre une réponse en champ électrique qui ne soït pas trop
lente .
Le composant optique à large bande de réflexion, commandable
électriquement intégré dans un vitrage peut également être
utilisé dans d'autres applications optiques nëcessitant une
réflexion large bande.
D'autres mélanges nématiques disponibles commercialement tels
que YM& de Valiant Fine Chemicals, le E7, E90 et les composés
chiraux tels que le CE1 à CE21 ou, CB15 ou encore C15 vendus
par la société Merck~ peuvent être employés dans ce typa
d'application.
Le RM9 peut être remplacé par des composants tels que le
CC3939 ou le CC4070 de Wacker-Chemïe GmbH~,
Exemple III-B
Composant optique actif opérant dans une large gamme
spectrale, obtenu par une modulation spatiale dans l'épaisseur
du composant et association dudit composant actif avec
d'autres composants actifs pour étendre sa gamme
d'utilisation.
Un film actif, compris entre deux substrats plastiques
couverts d'ITO, analogue à celui de l'exemple II-A est
réalisé. Après préparation, le substrat plastique recouvert
d'TTO est retiré de la face supérieure du film actif. Sur
cette même face on dépose alors un revétement transparent
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conducteur constitué d'une solution de polymère conducteur CPP
105 T de chez Bayer~ et une couche du matériau constitutif de
l'exemple IT2-A. Sur la partie supérieure de cette dernière
couche, un film plastique recouvert d'ITO est placé et
constitue la seconde électrode transparente du matériau
analogue, à celui réalisé en IIT-A. Le procédé de
polymérisation utilisé est identique â celui présenté dans
l'exemple III-A. Un composant actif bïcouche est ainsi obtenu
dans lequel chaque couche active, qui peut être commandée
indépendamment, apporte ses propriétés décrites
antérieurement. '
Exemple IV-A
Composant optique actif modulant la lumière dans une large
bande spectrale dans la gamme des langueurs d'ondes du proche
infrarouge et obtenu par une modulation spatiale dans
l'épaisseur du Composant
Çomposition . On utilise un nématique (YM6) dont l'anisotropie
diélectrique est positive et le composé chiral est constitué
d'un mélange de AOL et CMh (Polymage) et d'un additif chiral
RM9 comme précédemment. Le mélange est placé entre deux
plaques de verre de 1.1 mm d'épaisseur recouvertes d'ITO sur
lesquelles un film de polyamide brossé a préalablement été
déposé. Elles peuvent être avantageusement remplacées par un
matériau tel. qu'un polypropylène ayant une meilleure
transmission dans le proche IR et qui est recouvert par une
électrode transparente. L'irradiation a lieu â 0.06mW/cm2
pendant 15 minutes. Pour une épaisseur du mélange de 11
microns et des proportions relatives YM&/AOL~/CML de 80/6/3
auxquelles on rajoute 3~ de RM9 en. poids du total, la longueur
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 2.6)
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d'onde de réflexion observée est dans le proche infrarouge
( 0 . 9 micron) ( f figure 9 ) .
Introduction de 1a non-unïformité . On procède comme dans
l'exemple III-A.
Mzse en foxme . Le sandwich résultant composé des deux plaques
de verre recouvertes d'ITO à l'intérieur desquelles a êté
formé le film actif constitue en l'état le composant optique.
Commande.: L'application d'une tension basse fréquence (50 Hz)
modifie 1a bande de réflexion et donc la transmission du
l0 composant. L'application d'une tension de 95 volts rend 1e
composant diffusif et un retour à 0 volt permet de retrouver
la réflexion (ou la transmission) initiale. La figure 10
représente 1'eff et de 1a tension sur la transmission. Une
tension de 180 volts rend l'échantillon transparent en
infrarouge. Le YM6 peut être remplacé par les composés E7 ou
E90 de chez Mercks~ ou le BN5 Polymage.
Le RM9 peut être remplacé par des composants tels que le
CC3939 ou le CC4070 de Wacker-Chemie GmbH~.
L'AOL et- le CML peuvent être substitués par des composés tels
que le ZLI 3786 de chez Mercks~.
Exemple IV-B
Composant optique actif modulant la lumière dans une large
bande spectrale dans 1a gamme des longueurs d'ondes du visible
et du proche infrarouge et obtenu par une modulation spatiale
dans le plan. du composant
Composition . On utilise un nématique YM6 dont l'anisotropie
diélectrique est positive, 1e composé chiral NXL et un additif
chiral RM9 sommé pour l'exemple IV-A. Le mêlange est placé
entre deux plaques de verre de I.l mm d'épaisseur recouvertes
d'TTO sur lesquelles un film de polyamide brossé a
préalablement été déposé. L'irradiation a lieu à 0.06mW/cm2
pendant 15 minutes. Pour une êpaisseur du mélange de 8.5
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mïcrons 'et des proportions relatives YM6/ NXL de 63/27
auxquelles on rajoute 7 ~ de RM9, la longueur d'onde de
réflexion observée est dans 1e proche infrarouge (0,7
microns).
Lntroduction de la Taon-uniformité . La modulation spatiale
précédemment réalisée (exemple TV-A) dans une direction
perpendiculaire aux plaques de verre du composant peut être
complétée par une modulation parallélement à celles-cï. Un des
moyens consiste à effectuer un masque ayant pour motif une
série de raies alternativement noires et transparentes ou tout
autre motif présentant une modification spatiale des niveaux
de gris, et à le placer entre le film et l'irradiation UV.
L'utilisation d'un masque comportant une série de zones
alternativement noires et transparentes (dans le cas présent
avec une largeur de lmm pour, les deux types de bandes) montre
que les zones exposées réfléchissent une longueur d'onde plus
faible que la long~u.eur d'onde du mélange cristal liquide avant
irradiation et que les zones irradiées prêsentent~ un
élargissement três marqué, lié en particulier à la diffusion
des monomères depuis les zones non exposëes vers les zones
exposées (figure Z1). La figure l1 présente l'élargissement
spectral obtenu . la bande initiale a triplé de largeur. Alors
qu'initialement elle était dans le visible et à la limite
supérieure de celui-Ci, elle empiète maïntenant sur le proche
infrarouge.
Mise en forme . Le sandwich résultant composé des deux plaques
de verre recouvertes d'TTO à l'intérieur desquelles a été
formé le film actif constitue en l'état le composant optique.
Commande . Elle est effectuée comme dans l'exemple TV-A
Le RM9 peut être remplacé par des composants tels que 1e
CC3939 ou le CC4070 de Wacker-Chemie GmbH~. Le NXL peut être
substitué par un composé tel que le ZLI 3786 de chez Mercks~.
Dans l'exemple TV-B, la largeur de la bande spectrale
qu'il est possible de moduler est d'environ 25o nm. Des
largeurs de bande encore plus grandes (jusqu'à 400 nm et plus)
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peuvent être obtenues par modification de la biréfringence des
mélanges et de la longueur d'onde de réflexion avant
élargissement. Une grande biréfringence et une longueur d'onde
de réflexion initiale élevée conduisent à un élargissement
5 naturel important. Cet élargissement naturel est accru par
modulation spatiale pour obtenir un élargissement
supplémentaire induit. Les modulations dans le plan du
composant et perpendiculairement à celui-ci peuvent être
évidemment combinêes à cet effet.
1o
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31
1. Composant optique
2. Film actif
3. Electrodes transparentes
4. Plaque de verre extérieure
5. Plaque de verre intêrieure
6. Capteur
7. Moyens d'application d'un champ électrique
8. Couche d'air
l0 9. Paroi
lO.Raies opaques
ll.Motifs opaques
