FR2666342A1 - Cellule a cristal liquide comprenant une plaque a alignement homeotrope. - Google Patents
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Abstract
On obtient un alignement homéotrope sur une plaque d'une cellule à cristal liquide en réalisant sur celle-ci une couche de polyimide contenant, au moins à proximité de sa surface libre, des îlots d'un agent d'accrochage, tel qu'un oxyde, physiquement liés à la couche de polyimide, et un surfactant homéotrope fixé à l'agent d'accrochage.
Description
CELLULE A CRISTAL LIQUIDE COMPRENANT UNE PLAQUE
A ALIGNEMENT HOMEOTROPE
La présente invention concerne une cellule à cristal liquide comprenant deux plaques séparées par un cadre d'entretoisement, définissant un logement pour un cristal liquide. Elle concerne plus particulièrement une cellule à cristal liquide dont la paroi en contact avec le cristal liquide d'au moins l'une des plaques est traitée pour induire un alignement homéotrope.
A ALIGNEMENT HOMEOTROPE
La présente invention concerne une cellule à cristal liquide comprenant deux plaques séparées par un cadre d'entretoisement, définissant un logement pour un cristal liquide. Elle concerne plus particulièrement une cellule à cristal liquide dont la paroi en contact avec le cristal liquide d'au moins l'une des plaques est traitée pour induire un alignement homéotrope.
Une première méthode classique d'obtention d'une couche d'alignement homéotrope sur une plaque consiste à déposer sur cette plaque une solution d'un précurseur d'un agent apte à former des sites d'accrochage pour un surfactant homéotrope. Les solutions les plus couramment utilises sont des solutions d'organométalliques, à partir desquelles on peut former une couche d'oxyde ou de mélange d'oxydes, tels que SiO2, A1203, TiO2 ou ZrO2. Dans ce cas, le solvant est éliminé et la transformation en oxyde est realisée à une température de l'ordre de 450 à 500 "C.
On constate que l'obtention de cet agent d'accrochage sur la plaque nécessite de porter celle-ci à une température très élevée.
Par suite, ce traitement thermique est susceptible de dégrader les caractéristiques des autres couches de la plaque, notamment des électrodes.
Une deuxième methode classique de dépôt d'un agent d'accrochage pour un surfactant homéotrope sur une plaque consiste à procéder par évaporation sous vide, par exemple de SiOx (où 1 < - x > -2). Cette méthode est coûteuse, en raison de l'équipement utilisé et de la durée requise pour obtenir une couche suffisamment épaisse (de l'ordre de 100 nm au moins) pour isoler efficacement le cristal liquide des electrodes.
L'invention a pour but de remédier aux défauts des cellules à cristal liquide dont au moins une plaque comporte une couche d'alignement homéotrope obtenue selon une méthode connue.
Ce but est atteint conformément aux caractéristiques de la revendication 1.
L'invention consiste essentiellement à revêtir une plaque d'une cellule à cristal liquide d'une couche d'un polymère à liaisons imides et/ou amides dans laquelle, au moins à proximité de sa surface libre, sont noyés des îlots d'un agent d'accrochage d'un surfactant homéotrope.
La plaque à alignement homéotrope obtenue présente d'excellentes propriétés d'isolation électrique et une très bonne planéité. Selon le polymère utilisé, elle peut agir également comme couche de compensation de la reflectivité résiduelle des électrodes de la cellule, notamment dans les cellules à affichage dichroique.
L'invention s'applique de manière particulièrement avantageuse à la réalisation de cellules à cristal liquide à alignement homéotrope tilté, ce tilt pouvant être obtenu facilement par brossage de la plaque lors de la réalisation de la couche d'alignement
I7 convient de noter que l'utilisation des polymères à liaisons imides et/ou amides dans les cellules à cristal liquide n'est pas nouvelle. En effet, ces polymères provoquent l'alignement des molecules du cristal liquide parallélement à la surface de la plaque. Ils sont donc couramment utilisés pour procurer un alignement planaire, c'est-à-dire un alignement exactement opposé à l'alignement homéotrope. Par conséquent, pour la réalisation d'une plaque à alignement homeotrope, l'homme du metier se détourne naturellement de tels polymères.
I7 convient de noter que l'utilisation des polymères à liaisons imides et/ou amides dans les cellules à cristal liquide n'est pas nouvelle. En effet, ces polymères provoquent l'alignement des molecules du cristal liquide parallélement à la surface de la plaque. Ils sont donc couramment utilisés pour procurer un alignement planaire, c'est-à-dire un alignement exactement opposé à l'alignement homéotrope. Par conséquent, pour la réalisation d'une plaque à alignement homeotrope, l'homme du metier se détourne naturellement de tels polymères.
Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif mais non limitatif, en référence à la figure unique annexée qui représente en coupe une cellule à cristal liquide dont les deux plaques sont traitée pour créer un alignement homéotrope des molécu- les de cristal liquide.
La cellule à cristal liquide représentée est de type dichroïque et fonctionne en mode transmissif. Elle se compose d'une plaque avant 2 et d'une plaque arrière 4, toutes deux en verre, séparées l'une de l'autre par un cadre 4 définissant un logement 6. Le cadre est avantageusement en colle époxy. La distance entre les plaques est définie classiquement par des espaceurs (non representés), tels que des fibres de verre de diametre adéquat, uniformément réparties dans l'espace compris entre les plaques, tant dans le logement 6 que dans la colle du cadre 4.
Les faces internes des plaques 2 et 4 comportent chacune un reseau d'électrodes 8 et 10. Ces réseaux sont croisés et définissent, de manière classique, une matrice de points d'affichage. Ces électrodes peuvent être notamment réalisées en oxyde d'indium dopé.
Le logement 6 est rempli d'un mélange de cristaux liquides nématiques, d'un composé chiralique et de molécules dichroiques.
Les faces internes des plaques 2, 4 ainsi que les électrodes 8, 10 qu'elles portent, sont recouvertes chacune d'une couche d'alignement homéotrope 12, 14 selon l'invention.
Cette couche d'alignement comprend une couche d'un polymère à liaisons amides et/ou imides contenant, au moins à proximité de sa surface supérieure, des îlots d'un agent d'accrochage pour un surfactant homéotrope, et un surfactant homéotrope. Les sites d'accrochage sont de préférence des oxydes inogarniques tels SiO2,
Al2O3, TiO2 ou leurs mélanges, qui sont classiquement utilisés comme sous-couche pour un alignement homéotrope. Le polymère peut être un polyamide, un-polyimide ou un polyamideimide. Pour les surfactants homéotropes, on choisit de préférence des silanes ayant une longue chaîne carbonée dans leur structure.
Al2O3, TiO2 ou leurs mélanges, qui sont classiquement utilisés comme sous-couche pour un alignement homéotrope. Le polymère peut être un polyamide, un-polyimide ou un polyamideimide. Pour les surfactants homéotropes, on choisit de préférence des silanes ayant une longue chaîne carbonée dans leur structure.
Dans cette couche d'alignement, la propriété d'alignement planaire du polymère à liaisons amides et/ou imides est masquée par les sites d'agent d'accrochage du surfactant homeotrope. L'effet technique apporté par le polymere réside dans un bon aplanissement de la surface et une excellente isolation électrique, puisque la couche de polymère peut être déposée sous une épaisseur importante.
L'avantage principal est une réduction du coût par rapport à une évaporation sous vide (technique plus simple, durée du procédé plus courte).
Comme on le verra dans la suite de la description, la couche d'alignement homéotrope selon l'invention peut être obtenue plus facilement que les couches d'alignements homéotropes selon les méthodes connues. En particulier, la temperature du procédé selon l'invention est nettement plus faible.
On peut encore ajouter que, au moins pour certains polymères, la couche d'alignement obtenue selon l'invention, présente un indice de réfraction relativement élevé (de l'ordre de 1,70 à 1,75) qui constitue une couche de compensation de la reflectivité résiduelle des électrodes (couche anti-reflet).
La couche d'alignement homéotrope selon l'invention peut être obtenue de différentes manières. A titre d'exemple, quatre méthodes possibles sont exposées ci-après.
Procédé n" 1
Ce procédé consiste à préparer une solution contenant un précurseur du polymère, tel qu'un acide polyamique, et un précurseur de l'agent d'accrochage, tel qu'un précurseur d'oxyde. Cette solution est déposée sur le substrat, c'est-à-dire sur la plaque recouverte d'électrodes, par des méthodes classiques telles que le trempage, la tournette, la vaporisation, l'offset, la serigraphie, le dépôt au tampon. Le substrat est ensuite soumis à un traitement thermique et/ou chimique, pour polymériser le précurseur de polymère et produire l'agent d'accrochage désiré. Une solution contenant un surfactant homéotrope est ensuite déposée de la même manière, puis séchée pour éliminer le solvant.
Ce procédé consiste à préparer une solution contenant un précurseur du polymère, tel qu'un acide polyamique, et un précurseur de l'agent d'accrochage, tel qu'un précurseur d'oxyde. Cette solution est déposée sur le substrat, c'est-à-dire sur la plaque recouverte d'électrodes, par des méthodes classiques telles que le trempage, la tournette, la vaporisation, l'offset, la serigraphie, le dépôt au tampon. Le substrat est ensuite soumis à un traitement thermique et/ou chimique, pour polymériser le précurseur de polymère et produire l'agent d'accrochage désiré. Une solution contenant un surfactant homéotrope est ensuite déposée de la même manière, puis séchée pour éliminer le solvant.
Ce procédé requiert que le précurseur de l'agent d'accrochage soit soluble dans la solution du précurseur de polymère. Si cela n'est pas le cas, on peut utiliser le procédé n" 2.
Procédé nO 2
Dans ce procédé, on dépose sur le substrat une solution contenant le précurseur du polymère. Le solvant est éliminé par séchage et le précurseur est éventuellement prépolymérisé par un traitement thermique. On dépose ensuite sur le substrat une solution du précur seur de l'agent d'accrochage, et on soumet le substrat à un traitement thermique pour éliminer le solvant et achever la polymérisation du precurseur du polymère. Le surfactant homéotrope est ensuite déposé comme dans le procédé n" 1.
Dans ce procédé, on dépose sur le substrat une solution contenant le précurseur du polymère. Le solvant est éliminé par séchage et le précurseur est éventuellement prépolymérisé par un traitement thermique. On dépose ensuite sur le substrat une solution du précur seur de l'agent d'accrochage, et on soumet le substrat à un traitement thermique pour éliminer le solvant et achever la polymérisation du precurseur du polymère. Le surfactant homéotrope est ensuite déposé comme dans le procédé n" 1.
Procédé n" 3
On prépare une solution d'un précurseur du polymère, dans laquelle on disperse des particules colloldales de l'agent d'accrochage, telles que des particules d'oxydes inorganiques. Cette solution est déposée sur le substrat et on soumet ce dernier à un traitement thermique pour éliminer le solvant et polymériser le précurseur de polymère. Le surfactant homéotrope est ensuite déposé comme dans le procédé n" 1.
On prépare une solution d'un précurseur du polymère, dans laquelle on disperse des particules colloldales de l'agent d'accrochage, telles que des particules d'oxydes inorganiques. Cette solution est déposée sur le substrat et on soumet ce dernier à un traitement thermique pour éliminer le solvant et polymériser le précurseur de polymère. Le surfactant homéotrope est ensuite déposé comme dans le procédé n" 1.
Procedé n" 4
On crée une couche de polymère, ou de précurseur de polymère partiellement polymérisé, et on dépose un agent d'accrochage par évaporation sous-vide. Dans ce procéde, le polymère est donc déposé selon les méthodes de dépôt des couches d'alignements planaires classiques, et les sites d'accrochage sont formés selon les méthodes classiques de réalisation des couches à alignements homéotropes. Le surfactant homéotrope est ensuite déposé comme dans le procédé n" 1.
On crée une couche de polymère, ou de précurseur de polymère partiellement polymérisé, et on dépose un agent d'accrochage par évaporation sous-vide. Dans ce procéde, le polymère est donc déposé selon les méthodes de dépôt des couches d'alignements planaires classiques, et les sites d'accrochage sont formés selon les méthodes classiques de réalisation des couches à alignements homéotropes. Le surfactant homéotrope est ensuite déposé comme dans le procédé n" 1.
Dans chacun des procédés décrits, il est possible de déposer initialement sur le substrat une couche d'un matériau facilitant l'accrochage du polymère, telle qu'une couche de silane. Il est en outre possible de provoquer un alignement homéotrope tilté en procedant, à différents moments des procédés, à un brossage du substrat. Ces deux opérations étant classiques dans le domaine technique, il n'y a pas lieu de les décrire ici plus en detail.
Les différents procédés evoqués ci-dessus mettent en oeuvre un précurseur de polymère, un précurseur d'agent d'accrochage ou un agent d'accrochage colloldal, et un surfactant homéotrope. Ces produits sont bien connus de l'homme du métier. On trouvera ci-apres quelques exemples de ces produits.
Précurseur de polymère
Il s'agit de précurseurs conduisant à un polymère à liaisons amides ou imides. Ces polymères sont disponibles sur le marché sous forme de solution d'acide polyamique et/ou de polyimide préimidisée, ainsi que sous forme de solution polyimide photosensible. Ces produits sont souvent sous forme de solutions dans des solvants polaires, tel que N-Methylpyrrolidon (NMP), pour former des couches de l'ordre de 10 à 200 nanomètres d'épaisseur. Généralement, ces produits doivent être encore dilués; on peut à cet effet utiliser comme solvant le diméthylformamide (DMF). Le tableau 1 donne une liste non exhaustive de produits disponibles sur le marché.
Il s'agit de précurseurs conduisant à un polymère à liaisons amides ou imides. Ces polymères sont disponibles sur le marché sous forme de solution d'acide polyamique et/ou de polyimide préimidisée, ainsi que sous forme de solution polyimide photosensible. Ces produits sont souvent sous forme de solutions dans des solvants polaires, tel que N-Methylpyrrolidon (NMP), pour former des couches de l'ordre de 10 à 200 nanomètres d'épaisseur. Généralement, ces produits doivent être encore dilués; on peut à cet effet utiliser comme solvant le diméthylformamide (DMF). Le tableau 1 donne une liste non exhaustive de produits disponibles sur le marché.
Tableau 1
<tb> <SEP> Type <SEP> Référence <SEP> du <SEP> produit <SEP> Fournisseur
<tb> <SEP> PI <SEP> 2545 <SEP> Du <SEP> Pont
<tb> <SEP> PI <SEP> 2555 <SEP> Du <SEP> Pont
<tb> <SEP> PI <SEP> 2556 <SEP> Du <SEP> Pont
<tb> <SEP> PIQ-2200 <SEP> Hitachi
<tb> acide <SEP> polyamique <SEP> PIX-1400 <SEP> Hitachi
<tb> <SEP> Polyimide <SEP> 610 <SEP> Nissan
<tb> <SEP> Polyimide <SEP> 626 <SEP> Nissan
<tb> <SEP> Semicofine <SEP> SP-910 <SEP> Toray
<tb> <SEP> XU-293 <SEP> Ciba-Geigy
<tb> polyimide <SEP> préimidisé <SEP> Thermide <SEP> IP-6001 <SEP> National-Starch <SEP> Co.
<tb>
<tb> <SEP> PI <SEP> 2545 <SEP> Du <SEP> Pont
<tb> <SEP> PI <SEP> 2555 <SEP> Du <SEP> Pont
<tb> <SEP> PI <SEP> 2556 <SEP> Du <SEP> Pont
<tb> <SEP> PIQ-2200 <SEP> Hitachi
<tb> acide <SEP> polyamique <SEP> PIX-1400 <SEP> Hitachi
<tb> <SEP> Polyimide <SEP> 610 <SEP> Nissan
<tb> <SEP> Polyimide <SEP> 626 <SEP> Nissan
<tb> <SEP> Semicofine <SEP> SP-910 <SEP> Toray
<tb> <SEP> XU-293 <SEP> Ciba-Geigy
<tb> polyimide <SEP> préimidisé <SEP> Thermide <SEP> IP-6001 <SEP> National-Starch <SEP> Co.
<tb>
Précurseur d'agent d'accrochage
Les agents d'accrochages préférés sont des oxydes. En effet, pour des raisons de fiabilité, les surfactants homéotropes de type silanes sont préférés. La réaction de ceux-ci avec le substrat necessite la présence de groupes hydroxyles -OH, qui sont normalement présents à la surface des oxydes.
Les agents d'accrochages préférés sont des oxydes. En effet, pour des raisons de fiabilité, les surfactants homéotropes de type silanes sont préférés. La réaction de ceux-ci avec le substrat necessite la présence de groupes hydroxyles -OH, qui sont normalement présents à la surface des oxydes.
Comme précurseur d'oxyde, on peut utiliser des composés de type organométalliques, des chelates, des carboxylates ou des sels minéraux.
Tableau 2
<tb> Précurseur <SEP> Type <SEP> du <SEP> produit <SEP> réf. <SEP> du <SEP> produit, <SEP> Fournisseur
<tb> de
<tb> <SEP> alkoxysilane <SEP> tétraéthoxysilane <SEP> (TEOS),
<tb> <SEP> Petrarch
<tb> <SEP> alkoxysilane <SEP> tétraméthoxysilane <SEP> (TMOS),
<tb> <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> alkylalkoxysilane <SEP> y-aminopropytriethoxysilane
<tb> <SEP> (y-APS), <SEP> Dow <SEP> Corning
<tb> SiO2 <SEP> Diméthyl-diéthoxysilane <SEP>
<tb> <SEP> (DMDES), <SEP> Dow <SEP> Corning
<tb> <SEP> Ester <SEP> de <SEP> l'acide <SEP> Dynasil-40, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> sil <SEP> icil <SEP> ique <SEP>
<tb> <SEP> Tétraméthyl- <SEP> Dynasil <SEP> CM, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> glycol <SEP> silicate
<tb> <SEP> Tétraéthyl- <SEP> Dynasil <SEP> CA, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> glycolsil <SEP> icate <SEP>
<tb> SiO2-Al203 <SEP> Ester <SEP> de <SEP> silicium <SEP> Dynasil <SEP> Si-Al, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> aluminium
<tb> <SEP> Liquicoat <SEP> al <SEP> (ZLI <SEP> 2598), <SEP> Merck
<tb> <SEP> Acétylacétonate <SEP>
<tb> <SEP> d'aluminium <SEP> Merck
<tb> Au <SEP> 203 <SEP> Tri/(iso-propoxyde)
<tb> <SEP> d'aluminium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> acétoacétate
<tb> <SEP> d'aluminium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> Dibutoxyde <SEP> aceto- <SEP>
<tb> <SEP> acétate <SEP> d'aluminium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> Acétyl <SEP> acétonate <SEP>
<tb> <SEP> de <SEP> titane <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> TiO2 <SEP> Diisopropoxyde <SEP> acétyl
<tb> <SEP> acétonate <SEP> de <SEP> titane <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> Tétra <SEP> (iso-butoxyde)
<tb> <SEP> de <SEP> titane <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> Liquicoat <SEP> - <SEP> Ti, <SEP> Merck
<tb> <SEP> Acétyl <SEP> acétonate <SEP>
<tb> <SEP> de <SEP> zirconium <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> ZrO2 <SEP> Tétrabutoxyde
<tb> <SEP> de <SEP> zirconium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> Tétraisopropoxyde <SEP>
<tb> <SEP> de <SEP> zirconium <SEP> Ventron-Alpha
<tb>
Parmi les organométalliques, on peut notamment utiliser les alkoxysilanes, les alkylakoxysilanes, les siloxanes oligomères ou polymères, les alkylchlorosilanes, les chlorosilanes et des composés similaires comme précurseurs de SiO2; les alkoxydes et les iso-alkoxydes d'aluminium comme précurseurs de Al203 ; les alkoxydes et les iso-alkoxydes de titane comme precurseurs de TiO2; les alkoxydes et les iso-alkoxydes de zirkonium comme précurseurs de ZrO2.
<tb> de
<tb> <SEP> alkoxysilane <SEP> tétraéthoxysilane <SEP> (TEOS),
<tb> <SEP> Petrarch
<tb> <SEP> alkoxysilane <SEP> tétraméthoxysilane <SEP> (TMOS),
<tb> <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> alkylalkoxysilane <SEP> y-aminopropytriethoxysilane
<tb> <SEP> (y-APS), <SEP> Dow <SEP> Corning
<tb> SiO2 <SEP> Diméthyl-diéthoxysilane <SEP>
<tb> <SEP> (DMDES), <SEP> Dow <SEP> Corning
<tb> <SEP> Ester <SEP> de <SEP> l'acide <SEP> Dynasil-40, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> sil <SEP> icil <SEP> ique <SEP>
<tb> <SEP> Tétraméthyl- <SEP> Dynasil <SEP> CM, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> glycol <SEP> silicate
<tb> <SEP> Tétraéthyl- <SEP> Dynasil <SEP> CA, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> glycolsil <SEP> icate <SEP>
<tb> SiO2-Al203 <SEP> Ester <SEP> de <SEP> silicium <SEP> Dynasil <SEP> Si-Al, <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> aluminium
<tb> <SEP> Liquicoat <SEP> al <SEP> (ZLI <SEP> 2598), <SEP> Merck
<tb> <SEP> Acétylacétonate <SEP>
<tb> <SEP> d'aluminium <SEP> Merck
<tb> Au <SEP> 203 <SEP> Tri/(iso-propoxyde)
<tb> <SEP> d'aluminium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> acétoacétate
<tb> <SEP> d'aluminium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> Dibutoxyde <SEP> aceto- <SEP>
<tb> <SEP> acétate <SEP> d'aluminium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> Acétyl <SEP> acétonate <SEP>
<tb> <SEP> de <SEP> titane <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> TiO2 <SEP> Diisopropoxyde <SEP> acétyl
<tb> <SEP> acétonate <SEP> de <SEP> titane <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> Tétra <SEP> (iso-butoxyde)
<tb> <SEP> de <SEP> titane <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> <SEP> Liquicoat <SEP> - <SEP> Ti, <SEP> Merck
<tb> <SEP> Acétyl <SEP> acétonate <SEP>
<tb> <SEP> de <SEP> zirconium <SEP> Dynamite <SEP> Nobel
<tb> ZrO2 <SEP> Tétrabutoxyde
<tb> <SEP> de <SEP> zirconium <SEP> Ventron-Alpha
<tb> <SEP> Tétraisopropoxyde <SEP>
<tb> <SEP> de <SEP> zirconium <SEP> Ventron-Alpha
<tb>
Parmi les organométalliques, on peut notamment utiliser les alkoxysilanes, les alkylakoxysilanes, les siloxanes oligomères ou polymères, les alkylchlorosilanes, les chlorosilanes et des composés similaires comme précurseurs de SiO2; les alkoxydes et les iso-alkoxydes d'aluminium comme précurseurs de Al203 ; les alkoxydes et les iso-alkoxydes de titane comme precurseurs de TiO2; les alkoxydes et les iso-alkoxydes de zirkonium comme précurseurs de ZrO2.
Pour beaucoup d'autres éléments, il existe des composés similaires qui peuvent servir comme précurseurs pour l'obtention de l'oxyde correspondant.
Parmi les chelates, on peut utiliser les acêtylacétonates et les résinates de métaux comme précurseurs pour l'obtention de l'oxyde correspondant.
Parmi les carboxylates, on peut utiliser les sels que forment les métaux avec des acides supérieurs (exemple : tétracétate de silicium) et parmi les sels minéraux on peut utiliser des halogènes et des nitrates.
Le tableau 2 donne quelques exemples de précurseurs d'oxydes disponibles commercialement.
Agent d'accrochage colloldal
Des particules colloïdales d'oxydes inorganiques tels que Six2,
Al2O3, etc. sont disponibles commercialement sous les dénominations aérosil (marque déposee) de DEGUSSA, cabosil (marque déposée) de
CABOT,
Surfactant homéotrope
On peut utiliser tous les surfactants classiques, et notamment le diméthyloctadécylammoniumpropyltriméthoxysilane (DMOAP), l'hexa- décyltriéthoxysilane (HDS-E), ltoctadecyltriethoxysilane (ODS-E) et l'octadecyltrichlorosilane (OTS).
Des particules colloïdales d'oxydes inorganiques tels que Six2,
Al2O3, etc. sont disponibles commercialement sous les dénominations aérosil (marque déposee) de DEGUSSA, cabosil (marque déposée) de
CABOT,
Surfactant homéotrope
On peut utiliser tous les surfactants classiques, et notamment le diméthyloctadécylammoniumpropyltriméthoxysilane (DMOAP), l'hexa- décyltriéthoxysilane (HDS-E), ltoctadecyltriethoxysilane (ODS-E) et l'octadecyltrichlorosilane (OTS).
Dans les quatres procédés de réalisation d'une plaque à alignement homéotrope indiqués plus haut, les procédes no 1 et no 2 sont actuellement préférés. Les exemples de fabrication qui suivent mettent en oeuvre l'un ou l'autre de ces deux procédes. Dans ces exemples, on entend par substrat une plaque en verre recouverte d'une couche d'électrode transparente en oxyde d'indium dopé.
Exemple n" 1
Pour faciliter l'accrochage du polymère sur le substrat, on peut procéder tout d'abord à une silanation de la surface du substrat au moyen d'une solution à 0,05 % de y-APS dans isopropanol:eau (95:5).
Pour faciliter l'accrochage du polymère sur le substrat, on peut procéder tout d'abord à une silanation de la surface du substrat au moyen d'une solution à 0,05 % de y-APS dans isopropanol:eau (95:5).
Une solution à 10 % de PI-254S dans DMF est ensuite déposée sur le substrat à la tournette à une vitesse de 3000 t/mn pendant 15 s.
la couche obtenue a une épaisseur de 25 nm. Le solvant est éliminé en séchant à 90 "C pendant 30 mn. On depose ensuite dans les mêmes conditions une solution à 0,05 % de y-APS dans isopropanol:eau (95:5 en volume). Cette solution est de préférence préhydrolysée, c'est-àdire préparée 24 h avant dépôt. Le solvant est également éliminé par séchage à 90 OC pendant 30 mn.
Par chauffage à 160 OC pendant 30 mn suivi d'un chauffage à 300 OC pendant 60 mn, le précurseur de polymère est polymérisé et le silane y-APS est transformé en SiO2.
On dépose alors une solution de DMOAP à 1 % dans un mélange d'isopropanol:eau (1:1). On ajoute à cette solution 0,1 % de y-APS agissant comme catalyseur. Dix secondes après le dépôt sur le substrat, on enclenche la tournette à 3000 t/mn pendant 15 s. Le substrat est séche à 110 "C pendant 30 mn, lavé à l'eau déionisée pendant 10 mn, puis à nouveau séche à 90 "C pendant 30 mn. Il est ensuite brossé, de manière classique, pour induire un angle de tilt.
On assemble deux substrats obtenus selon le procédé au moyen d'une colle durcissant au rayonnement ultraviolet et contenant des espaceurs formes de fibres de verre de 9 vm de diamètre. Deux cristaux liquides ZLI-1840 (Aso) et ZLI 3414 (E < O), produits par
Merck, sont ensuite introduits par capillarité.
Merck, sont ensuite introduits par capillarité.
La cellule obtenue présente un excellent alignement homéotrope sur chaque paroi, avec un angle de tilt trop faible pour être mesurable par conoscopie.
Exemple nO 2
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n"l, avec les produits suivants : solution à 10 % de PI-2545 dans
DMF comme précurseur de polymère; solution à 0,25 % de y-APS dans un mélange isopropanol:eau (95:5), préhydrolysée pendant 24 h, comme precurseur d'agent d'accrochage; solution à 0,5 % de DMOAP dans un mélange isopropanol:eau (1:1), complétée par y-APS à 0,1 % comme catalyseur, pour le surfactant homéotrope; colorant dichrolque
ZLI-2972 dans un cristal liquide hôte ZLI-2806 (ds < O) fourni par
Merck.
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n"l, avec les produits suivants : solution à 10 % de PI-2545 dans
DMF comme précurseur de polymère; solution à 0,25 % de y-APS dans un mélange isopropanol:eau (95:5), préhydrolysée pendant 24 h, comme precurseur d'agent d'accrochage; solution à 0,5 % de DMOAP dans un mélange isopropanol:eau (1:1), complétée par y-APS à 0,1 % comme catalyseur, pour le surfactant homéotrope; colorant dichrolque
ZLI-2972 dans un cristal liquide hôte ZLI-2806 (ds < O) fourni par
Merck.
On constate que l'alignement est parfaitement homogene. Les mêmes résultats sont obtenus en remplaçant PI-2545 par PIX-1400.
Exemple nO 3
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n" 1, avec les produits suivants : solution de PI-2545 dans DMF comme precurseur de poylmère; solution de r-APS dans un mélange isopropanol:eau, préhydrolysée pendant 24 h, comme précurseur d'agent d'accrochage; solution à 0,5 % de DMOAP dans un mélange d'isopropanol-eau (1:1), contenant y-APS à 0,5 X à titre de catalyseur, comme surfactant homéotrope; cristal liquide ZLI 4282 (as < o) de Merck.
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n" 1, avec les produits suivants : solution de PI-2545 dans DMF comme precurseur de poylmère; solution de r-APS dans un mélange isopropanol:eau, préhydrolysée pendant 24 h, comme précurseur d'agent d'accrochage; solution à 0,5 % de DMOAP dans un mélange d'isopropanol-eau (1:1), contenant y-APS à 0,5 X à titre de catalyseur, comme surfactant homéotrope; cristal liquide ZLI 4282 (as < o) de Merck.
Différentes concentrations du précurseur de polymere et du précurseur d'oxyde ont été testées, selon le tableau 3 ci-après
L'alignement est parfaitement homéotrope dans tous les cas. Des tests de tenue en température ont été faits avec des cellules à cristal liquide comprenant deux plaques selon l'essai n" 2 (test de 500 h à 85 "C) et selon les essais nos 1 et 5 (test de 200 h à 90 "C). Aucun changement d'alignement n'a été observé.
L'alignement est parfaitement homéotrope dans tous les cas. Des tests de tenue en température ont été faits avec des cellules à cristal liquide comprenant deux plaques selon l'essai n" 2 (test de 500 h à 85 "C) et selon les essais nos 1 et 5 (test de 200 h à 90 "C). Aucun changement d'alignement n'a été observé.
Tableau 3
<tb> essai <SEP> concentration <SEP> de
<tb> n0 <SEP> PI-2545 <SEP> dans <SEP> DMF <SEP> concentration <SEP> de <SEP> U-APS <SEP>
<tb> <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 0,25 <SEP> % <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (95:5)
<tb> <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 0,05 <SEP> % <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (1:1)
<tb> <SEP> 3 <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 0,5 <SEP> X <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (1:1)
<tb> <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> g <SEP> 0,05 <SEP> X <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (1:1)
<tb> <SEP> 5 <SEP> 30 <SEP> % <SEP> 0,25 <SEP> % <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (95::5)
<tb>
Exemple n" 4
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n" 1 avec les produits suivants : solution à 30 % de PI-2545 dans
DMF comme précurseur de polymère; solution de 0,1 % de y-APS dans un mélange isopropanol:eau (95:5) comme précurseur d'agent d'accrochage; cristal liquide ZLI-4282.
<tb> n0 <SEP> PI-2545 <SEP> dans <SEP> DMF <SEP> concentration <SEP> de <SEP> U-APS <SEP>
<tb> <SEP> 1 <SEP> 5 <SEP> X <SEP> 0,25 <SEP> % <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (95:5)
<tb> <SEP> 2 <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 0,05 <SEP> % <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (1:1)
<tb> <SEP> 3 <SEP> 10 <SEP> % <SEP> 0,5 <SEP> X <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (1:1)
<tb> <SEP> 4 <SEP> 30 <SEP> g <SEP> 0,05 <SEP> X <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (1:1)
<tb> <SEP> 5 <SEP> 30 <SEP> % <SEP> 0,25 <SEP> % <SEP> dans <SEP> isopropanol:eau <SEP> (95::5)
<tb>
Exemple n" 4
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n" 1 avec les produits suivants : solution à 30 % de PI-2545 dans
DMF comme précurseur de polymère; solution de 0,1 % de y-APS dans un mélange isopropanol:eau (95:5) comme précurseur d'agent d'accrochage; cristal liquide ZLI-4282.
Différents surfactants homéotropes ont été utilisés. Les résultats sont regroupés dans le tableau 4.
L'alignement obtenu est homéotrope et le reste après un test de 200 h à 90 OC.
On sait que y-MAPS et y-APS favorisent l'alignement planaire. Il faut donc que la concentration du catalyseur reste suffisamment faible pour ne pas affecter l'effet d'alignement homéotrope du surfactant. On a ainsi constaté par exemple qu'une solution à 5 % de
DMOAP et 1 % de y-APS crée un alignement planaire non-homogène.
DMOAP et 1 % de y-APS crée un alignement planaire non-homogène.
De même, le surfactant doit présenter une chaîne carbonée suffisamment longue pour induire un alignement homéotrope. On a constaté, par exemple, que le remplacement de HDS-E (chaîne carbonée à 16 atomes) par DDS-E (dodécyltriéthoxysilane, chaîne carbonée à 12 atomes), dans l'essai no 11 ne permet pas d'obtenir, dans les conditions de l'essai, un alignement homéotrope homogène.
Tableau 4
<tb> essai <SEP> surfactant <SEP> conc. <SEP> % <SEP> solvant <SEP> catalyseur <SEP> conc.
<tb>
<tb>
n0 <SEP> isopropanol:eau <SEP>
<tb> <SEP> 6 <SEP> DMOAP <SEP> 0,5 <SEP> 1:1 <SEP> y-MAPS <SEP> 0,5
<tb> <SEP> 7 <SEP> DMOAP <SEP> 0,5 <SEP> 1:1 <SEP> y-MAPS <SEP> 0,5
<tb> <SEP> et <SEP> y-APS <SEP> 0,2
<tb> <SEP> 8 <SEP> DMOAP <SEP> 0,5 <SEP> 1:1 <SEP> y-MAPS <SEP> 1
<tb> <SEP> et <SEP> y-APS <SEP> 0,2
<tb> <SEP> 9 <SEP> HDS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> y-APS <SEP> 0,25
<tb> 10 <SEP> ODS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> y-APS <SEP> 0,25
<tb> 11 <SEP> HDS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> dimethyl- <SEP>
<tb> <SEP> éthoxysilane <SEP> 1
<tb> 12 <SEP> ODS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> dimethyl- <SEP>
<tb> <SEP> éthoxysilane <SEP> 1
<tb>
Exemple n 5
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans 1 'exemple n 1.
<tb> <SEP> 6 <SEP> DMOAP <SEP> 0,5 <SEP> 1:1 <SEP> y-MAPS <SEP> 0,5
<tb> <SEP> 7 <SEP> DMOAP <SEP> 0,5 <SEP> 1:1 <SEP> y-MAPS <SEP> 0,5
<tb> <SEP> et <SEP> y-APS <SEP> 0,2
<tb> <SEP> 8 <SEP> DMOAP <SEP> 0,5 <SEP> 1:1 <SEP> y-MAPS <SEP> 1
<tb> <SEP> et <SEP> y-APS <SEP> 0,2
<tb> <SEP> 9 <SEP> HDS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> y-APS <SEP> 0,25
<tb> 10 <SEP> ODS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> y-APS <SEP> 0,25
<tb> 11 <SEP> HDS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> dimethyl- <SEP>
<tb> <SEP> éthoxysilane <SEP> 1
<tb> 12 <SEP> ODS-E <SEP> 1 <SEP> 99:1 <SEP> dimethyl- <SEP>
<tb> <SEP> éthoxysilane <SEP> 1
<tb>
Exemple n 5
Les conditions opératoires sont les mêmes que dans 1 'exemple n 1.
Différentes solutions de polyimide à 20 % dans DMF ont été testées. Dans chaque cas, le précurseur d'agent d'accrochage est y-APS à 0,1 % dans un mélange isopropanol:eau (95:5) et le surfactant homéotrope est DMOAP à 0,5 % dans un melange isopropanol:eau (1:1), avec y-MAPS à 0,5 % à titre de catalyseur. Des cellules à cristal liquide ont été préparés avec ZLI-1132 et d'autres avec
ZLI-4282.Les résultats initiaux et apres 500 h à 90 C sont indi quels dans le tableau 5
Tableau 5
ZLI-4282.Les résultats initiaux et apres 500 h à 90 C sont indi quels dans le tableau 5
Tableau 5
<tb> polyimide <SEP> alignement <SEP> initial <SEP> alignement <SEP> après <SEP> 500 <SEP> h <SEP> à <SEP> 90 <SEP> C <SEP>
<tb> <SEP> ZLI-1132 <SEP> ZLI-4282 <SEP> ZLI-1132 <SEP> ZLI-4282
<tb> PI-2545 <SEP> H <SEP> H <SEP> H <SEP> H
<tb> PIX-1400 <SEP> H <SEP> H <SEP> H <SEP> H
<tb> PIQ-2200 <SEP> H <SEP> H <SEP> - <SEP> H <SEP> H
<tb> PIX-8200 <SEP> H <SEP> H <SEP> P <SEP> H
<tb> SP-910 <SEP> H <SEP> H <SEP> H <SEP> H
<tb> NIS-610 <SEP> H <SEP> H <SEP> P <SEP> H
<tb>
(H = homeotrope; P = planaire)
L'alignement est initialement homéotrope dans tous les cas. Il devient planaire dans deux cas particuliers après le test.
<tb> <SEP> ZLI-1132 <SEP> ZLI-4282 <SEP> ZLI-1132 <SEP> ZLI-4282
<tb> PI-2545 <SEP> H <SEP> H <SEP> H <SEP> H
<tb> PIX-1400 <SEP> H <SEP> H <SEP> H <SEP> H
<tb> PIQ-2200 <SEP> H <SEP> H <SEP> - <SEP> H <SEP> H
<tb> PIX-8200 <SEP> H <SEP> H <SEP> P <SEP> H
<tb> SP-910 <SEP> H <SEP> H <SEP> H <SEP> H
<tb> NIS-610 <SEP> H <SEP> H <SEP> P <SEP> H
<tb>
(H = homeotrope; P = planaire)
L'alignement est initialement homéotrope dans tous les cas. Il devient planaire dans deux cas particuliers après le test.
Les exemples 1 à 5 mettent en oeuvre le procédé n 1, c'est-à- dire que le précurseur d'oxyde est déposé après que le precurseur de polymère a été déposé. Dans les exemples qui suivent, au contraire, le précurseur d'oxyde et le précurseur de polymère sont déposés simultanément, conformément au procédé n 2.
Exemple n 6
On procède tout d'abord à une silanation du substrat pour faciliter l'accrochage du polymère. Pour cela, on dépose à la tournette, pendant 15 s à 3000 t/mn, une solution à 0,05 % de y-APS dans un mélange isopropanol:eau (95:5). Immédiatement après, on dépose de la même manière, un mélange d'acide polyamique et de précurseur d'oxyde en solution dans DMF. L'acide polyamique est
PI-2545 et le précurseur d'oxyde un mélange de y-APS et de TEOS (Tetraéthoxysilane).
On procède tout d'abord à une silanation du substrat pour faciliter l'accrochage du polymère. Pour cela, on dépose à la tournette, pendant 15 s à 3000 t/mn, une solution à 0,05 % de y-APS dans un mélange isopropanol:eau (95:5). Immédiatement après, on dépose de la même manière, un mélange d'acide polyamique et de précurseur d'oxyde en solution dans DMF. L'acide polyamique est
PI-2545 et le précurseur d'oxyde un mélange de y-APS et de TEOS (Tetraéthoxysilane).
Le substrat est alors séché à 90 "C pendant 60 mn, puis à 200 C pendant 60 mn. Ensuite, on soumet le substrat à une température de polymérisation T p pendant 60 mn. Après cela, le substrat est immergé pendant 30 mn dans une solution de DMOAP dans un mélange dlisopropa- nol:eau (1:1), avec y-APS à 0,1 % à titre de catalyseur. Après ce traitement, le substrat est lavé à l'eau deionisée et séché à 90 C pendant 60 mn.
Des cellules à cristal liquide sont assemblées avec deux substrats entre lesquels on injecte par capillarité le cristal liquide ZLI-3200 (A < o).
Le tableau 6 ci-dessous résume les différentes combinaisons testées.
Tableau 6
<tb> <SEP> conc. <SEP> dans <SEP> DMF
<tb> <SEP> (X) <SEP> T <SEP> ("C) <SEP> conc. <SEP> de <SEP> DMOAP <SEP> alignement
<tb> <SEP> p <SEP>
<tb> <SEP> (%)
<tb> PI-2545 <SEP> U-APS <SEP> TEOS
<tb> <SEP> 3 <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 450 <SEP> 1 <SEP> H
<tb> <SEP> 10 <SEP> 0,3 <SEP> 1 <SEP> 450 <SEP> 0,2 <SEP> H
<tb> <SEP> 10 <SEP> 1 <SEP> 0,3 <SEP> 350 <SEP> 1 <SEP> H, <SEP> tilt <SEP> de <SEP> 4 <SEP>
<tb> *30 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 250 <SEP> 1 <SEP> H
<tb> <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 1 <SEP> 350 <SEP> 0,5 <SEP> H
<tb> <SEP> 30 <SEP> 0,3 <SEP> 3 <SEP> 350 <SEP> 0,2 <SEP> H, <SEP> tilt <SEP> de <SEP> 4 <SEP>
<tb> <SEP> *10 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 250 <SEP> 0,5 <SEP> H
<tb> <SEP> 3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> 250 <SEP> 0,2 <SEP> H
<tb> * Ces solutions forment une émulsion due à une réaction entre l'acide polyamique et y-APS.
<tb> <SEP> (X) <SEP> T <SEP> ("C) <SEP> conc. <SEP> de <SEP> DMOAP <SEP> alignement
<tb> <SEP> p <SEP>
<tb> <SEP> (%)
<tb> PI-2545 <SEP> U-APS <SEP> TEOS
<tb> <SEP> 3 <SEP> 1 <SEP> 3 <SEP> 450 <SEP> 1 <SEP> H
<tb> <SEP> 10 <SEP> 0,3 <SEP> 1 <SEP> 450 <SEP> 0,2 <SEP> H
<tb> <SEP> 10 <SEP> 1 <SEP> 0,3 <SEP> 350 <SEP> 1 <SEP> H, <SEP> tilt <SEP> de <SEP> 4 <SEP>
<tb> *30 <SEP> 1 <SEP> 1 <SEP> 250 <SEP> 1 <SEP> H
<tb> <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 1 <SEP> 350 <SEP> 0,5 <SEP> H
<tb> <SEP> 30 <SEP> 0,3 <SEP> 3 <SEP> 350 <SEP> 0,2 <SEP> H, <SEP> tilt <SEP> de <SEP> 4 <SEP>
<tb> <SEP> *10 <SEP> 3 <SEP> 3 <SEP> 250 <SEP> 0,5 <SEP> H
<tb> <SEP> 3 <SEP> 0,3 <SEP> 0,3 <SEP> 250 <SEP> 0,2 <SEP> H
<tb> * Ces solutions forment une émulsion due à une réaction entre l'acide polyamique et y-APS.
Exemple n 7
Plusieurs acides polyamiques sont testés. Les autres produits et les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n 6, sauf les températures de polymérisation T p qui sont légèrement différentes. Le tableau 7 résume les différents essais.
Plusieurs acides polyamiques sont testés. Les autres produits et les conditions opératoires sont les mêmes que dans l'exemple n 6, sauf les températures de polymérisation T p qui sont légèrement différentes. Le tableau 7 résume les différents essais.
Tableau 7
<tb> <SEP> Conc. <SEP> dans <SEP> DMF <SEP> Conc.
<tb>
<tb>
<SEP> (%) <SEP> Tp <SEP> DMOAP <SEP> alignement
<tb> polyimide <SEP>
<tb> <SEP> (0C) <SEP>
<tb> <SEP> y-APS <SEP> TEOS <SEP> (%) <SEP> nature <SEP> tilt
<tb> 2545 <SEP> 0,3 <SEP> 1 <SEP> 390 <SEP> 1 <SEP> H <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 9" <SEP>
<tb> 2545 <SEP> 1 <SEP> 0,3 <SEP> 300 <SEP> 0,5 <SEP> H <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 4o <SEP>
<tb> XU-293 <SEP> 0,1 <SEP> 1 <SEP> 300 <SEP> 0,2 <SEP> H <SEP> nh <SEP> ~ <SEP> 10 <SEP>
<tb> XU-293 <SEP> 1 <SEP> 0,1 <SEP> 390 <SEP> 0,5 <SEP> H <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2545 <SEP> 0,1 <SEP> 0,1 <SEP> 250 <SEP> 0,2 <SEP> H <SEP> ~ <SEP> 20
<tb>
(H = homéotrope; nh = non-homogène).
<tb> polyimide <SEP>
<tb> <SEP> (0C) <SEP>
<tb> <SEP> y-APS <SEP> TEOS <SEP> (%) <SEP> nature <SEP> tilt
<tb> 2545 <SEP> 0,3 <SEP> 1 <SEP> 390 <SEP> 1 <SEP> H <SEP> 6 <SEP> à <SEP> 9" <SEP>
<tb> 2545 <SEP> 1 <SEP> 0,3 <SEP> 300 <SEP> 0,5 <SEP> H <SEP> 2 <SEP> à <SEP> 4o <SEP>
<tb> XU-293 <SEP> 0,1 <SEP> 1 <SEP> 300 <SEP> 0,2 <SEP> H <SEP> nh <SEP> ~ <SEP> 10 <SEP>
<tb> XU-293 <SEP> 1 <SEP> 0,1 <SEP> 390 <SEP> 0,5 <SEP> H <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 8 <SEP>
<tb> 2545 <SEP> 0,1 <SEP> 0,1 <SEP> 250 <SEP> 0,2 <SEP> H <SEP> ~ <SEP> 20
<tb>
(H = homéotrope; nh = non-homogène).
L'alignement non-homogène peut s'expliquer par une trop faible concentration en y-APS, ce qui crée trop peu de sites d'accrochage pour DMOAP.
Exemple n 8
On utilise PI-2545 à 10 % dans DMF comme précurseur de polymère mais à la différence des exemples n05 6 et 7, le précurseur d'oxyde n'est pas ajoute directement dans la solution d'acide polyamique.
On utilise PI-2545 à 10 % dans DMF comme précurseur de polymère mais à la différence des exemples n05 6 et 7, le précurseur d'oxyde n'est pas ajoute directement dans la solution d'acide polyamique.
Apres avoir déposé l'acide polyamique sur le substrat, on trempe celui-ci dans une solution aqueuse de y-APS à 1 %. Différents temps de réaction dans ce bain ont été etudiés (voir tableau 8).
Le substrat est ensuite rincé dans l'eau déionisée pendant 30 mn et séché à 90 "C pendant 60 mn, puis à 160 "C pendant 60 mn. La polymérisation de l'acide polyamique en polyimide et de y-APS en
SiO2 est effectuée par traitement thermique à 390 "C pendant 60 mn.
SiO2 est effectuée par traitement thermique à 390 "C pendant 60 mn.
On dépose alors une solution de DMOAP à 0,5 % dans un mélange isopropanol : eau (1 : 1). On ajoute à cette solution 0,1 ide y-APS agissant comme catalyseur. Dix secondes après le dépôt sur le substrat, on enclenche la tournette à 3000 t/mn pendant 15 secondes.
Le substrat est séché à 11O0C pendant 30 mn, lavé à l'eau déionisée pendant 10 mn, puis à nouveau séché à 90 C pendant 30 mn. Il est ensuite brossé pour induire un angle de tilt.
Des cellules à cristal liquide ont été assembles avec ces substrats et remplis de ZLI-3200. Elles ont été testées à 85 C pendant 1000 h. On n'a observé aucun changement de l'alignement ou du tilt.
Tableau 8
<tb> <SEP> alignement
<tb> temps <SEP> de <SEP> reaction
<tb> <SEP> (en <SEP> secondes) <SEP> nature <SEP> tilt
<tb> <SEP> 5 <SEP> H <SEP> < <SEP> 0,50 <SEP>
<tb> <SEP> 15 <SEP> H <SEP> 1,5 <SEP> à <SEP> 2" <SEP>
<tb> <SEP> 30 <SEP> H <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 4o <SEP>
<tb> <SEP> 60 <SEP> H <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 5 <SEP>
<tb>
(H = homéotrope)
Exemple n 9
On procède comme dans l'exemple n 8, pour tester différentes concentrations en acide polyamique PI-2545 (voir tableau 10). La solution de trempage pour le précurseur d'oxyde est un mélange isopropanol:eau déionisée à 0,1 % de r-APS et le temps de réaction (temps de trempage du substrat dans cette solution) est de 10 secondes.
<tb> temps <SEP> de <SEP> reaction
<tb> <SEP> (en <SEP> secondes) <SEP> nature <SEP> tilt
<tb> <SEP> 5 <SEP> H <SEP> < <SEP> 0,50 <SEP>
<tb> <SEP> 15 <SEP> H <SEP> 1,5 <SEP> à <SEP> 2" <SEP>
<tb> <SEP> 30 <SEP> H <SEP> 3 <SEP> à <SEP> 4o <SEP>
<tb> <SEP> 60 <SEP> H <SEP> 4 <SEP> à <SEP> 5 <SEP>
<tb>
(H = homéotrope)
Exemple n 9
On procède comme dans l'exemple n 8, pour tester différentes concentrations en acide polyamique PI-2545 (voir tableau 10). La solution de trempage pour le précurseur d'oxyde est un mélange isopropanol:eau déionisée à 0,1 % de r-APS et le temps de réaction (temps de trempage du substrat dans cette solution) est de 10 secondes.
Tableau 9
<tb> concentration <SEP> en <SEP> alignement
<tb> PI-2545 <SEP> (%)
<tb> <SEP> nature <SEP> tilt
<tb> <SEP> 1 <SEP> H <SEP> là <SEP> 1,50 <SEP>
<tb> <SEP> 3 <SEP> H <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 1,50 <SEP>
<tb> <SEP> 5 <SEP> H <SEP> 1,5 <SEP> à <SEP> 2 <SEP>
<tb>
<tb> PI-2545 <SEP> (%)
<tb> <SEP> nature <SEP> tilt
<tb> <SEP> 1 <SEP> H <SEP> là <SEP> 1,50 <SEP>
<tb> <SEP> 3 <SEP> H <SEP> 1 <SEP> à <SEP> 1,50 <SEP>
<tb> <SEP> 5 <SEP> H <SEP> 1,5 <SEP> à <SEP> 2 <SEP>
<tb>
Claims (10)
1. Cellule à cristal liquide comprenant un film de cristal liquide interposé entre deux plaques séparées l'une de l'autre par un cadre d'entretoisement, dans laquelle l'une au moins des plaques est traitée pour procurer un alignement homéotrope, caractérisée en ce que chaque plaque ainsi traitée comprend une couche de polyimide contenant, au moins à proximité de sa surface libre, des îlots d'un agent d'accrochage, chimiquement liés à ladite couche de polyimide, et un surfactant homeotrope fixé audit agent d'accrochage.
2. Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'agent d'accrochage est un oxyde.
3. Cellule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que le surfactant homéotrope est un silane.
4. Procédé de fabrication d'une plaque à alignement homéotrope pour une cellule à cristal liquide, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer un mélange d'une solution d'acide polyamique et d'un précurseur, soluble dans ladite solution, d'un agent d'accrochage, procéder à un traitement thermique pour polymériser l'acide polyamique en polyimide et transformer le précurseur d'agent d'accrochage en agent d'accrochage, et à recouvrir le substrat d'un surfactant homéotrope.
5. Procédé de fabrication d'une plaque à alignement homéotrope pour une cellule à cristal liquide, caractérisé en ce qu'il consiste à recouvrir un substrat d'une couche d'acide polyamique ou de polyimide préimidisée, déposer un précurseur de l'agent d'accrochage, faire un traitement thermique pour polymériser l'acide polyamique ou le polyimide préimidisé et pour transformer le précurseur d'agent d'accrochage en un agent d'accrochage, et recouvrir le substrat d'un surfactant homéotrope.
6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que le précurseur d'agent d'accrochage est un précurseur d'oxyde.
7. Procéde selon la revendication 7, caractérisé en ce que le surfactant homéotrope est un silane.
8. Procédé de fabrication d'une plaque à alignement homéotrope pour une cellule à cristal liquide, caractérisé en ce qu'il consiste à préparer un mélange d'une solution d'acide polyamique et de particules colloïdales d'un agent d'accrochage, déposer ledit mélange sur un substrat, chauffer le substrat jusqu'à polymérisation, et recouvrir ledit substrat d'un surfactant homéotrope.
9. Procédé de fabrication d'une plaque à alignement homéotrope pour une cellule a cristal liquide, caractérisé en ce qu'il consiste à déposer une solution d'acide polyamique sur un substrat, chauffer le substrat jusqu'à polymérisation, déposer un agent d'accrochage par évaporation sous vide, et recouvrir le substrat d'un surfactant homéotrope.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un traitement du substrat pour induire un angle de tilt.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9011001A FR2666342A1 (fr) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | Cellule a cristal liquide comprenant une plaque a alignement homeotrope. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9011001A FR2666342A1 (fr) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | Cellule a cristal liquide comprenant une plaque a alignement homeotrope. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2666342A1 true FR2666342A1 (fr) | 1992-03-06 |
Family
ID=9400076
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR9011001A Pending FR2666342A1 (fr) | 1990-09-03 | 1990-09-03 | Cellule a cristal liquide comprenant une plaque a alignement homeotrope. |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2666342A1 (fr) |
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