Nanogouttes de cristal liquide dispersées dans un polymère : vers la modélisation de la séparation de phases et l'amélioration des propriétés électro-optiques par inclusion de sites de nucléation

par Vincent Rachet

Thèse de doctorat en Physique - Chimie

Sous la direction de Pierre Chavel.

Soutenue en 2004

à Paris 11 , en partenariat avec Université de Paris-Sud. Faculté des Sciences d'Orsay (Essonne) (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les matériaux à base de cristaux liquides dispersés dans un polymère (PDLC) représentent une classe assez vaste de composants optiques organiques. Présentant historiquement des gouttelettes de cristaux liquides avec des tailles de l'ordre du micromètre, lesPDLCs incluent désormais des matériaux pour lesquels les domaines mésomorphes ont des dimensions de quelques dizaines de nanomètres. La séparation de phases photo-induite qui conduit à la formation des domaines mésomorphes autorise une structuration très riche de ces nouveaux matériaux mais demeure actuellement une étape mal comprise et parfois limitante des procédés de fabrication. Dans ce travail, nous avons mis au point des méthodes de mesures interférométriques ont permis de déterminer précisément la variation d'indice optique. Suite à cela, une analyse structurale a démontré la participation à l'effet électro-optique de la totalité des molécules mésognènes et ainsi l'obtention d'un effet maximum. L'enregistrement de films présentant des distributions homogènes en volume ou structurées nous a permis de mettre en évidence les conséquences du phénomène de diffusion moléculaire lors de l'inscription des gouttes sur les propriétés électro-optiques. Un modèle basé sur le formalisme de Onsager développé durant cette étude a conduit à une meilleure compréhension des paramètres contrôlant la séparation de phases. La synthèse au laboratoire de sites de nucléation artificiels a apporté d'une part une preuve expérimentale en faveur de cette déscription mais également une nouvelle voie d'amélioration pour ces matériaux "nanogouttes".

  • Titre traduit

    Nanosized polymer dispersed liquid crystal : towards modelling of phase separation and improvement of electro-optical properties by inclusion of nucleation particles


  • Résumé

    Polymer Dispersed Liquid Crystal ( PDLC) represent a rather vast class of organic optical materials. Historically formed by micrometer sized liquid crystal droplets, PDLCs includs now materials with nanometer sized mesomorphic domains. This new devices become widely sub-wavelength for applications in the visible range or close to infrared, these components are mentioned as nanosized PDLC. Liquid crystal molecules allows an electric addressing of these components and open wide perspectives in terms of commutative optical functions. The Photo Induced Phase Separation (PIPS) which leads to formation of mesomorphic domains authorizes very rich structuring of PDLC slice but remains rather misunderstood and sometimes limiting. Recording of slices with homogeneous or structured distributions of droplets allowed to put in evidence the consequences of this diffusion phenomenon during curing process on the électro-optical properties. A model based on the Onsager's formalism led to a better understanding of parameters controlling this phase separation. Synthesis of artificial nucleation particles brought an experimental proof in favor of this description and an improvement way for new nanosized PDLC.

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Informations

  • Détails : 258 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 237-240

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 0g ORSAY(2004)239
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