Brevet FR2111879A1 — publié le 19720609

L'invention concerne un procédé permettant de réaliser une couche en substances pulvérulentes non conductrices par voie électrophorétique , sur des surfaces courbées,: à partir d'une suspension • dans un fluide apolaire. L'invention est notamment relative à un tel 5 procédé pour la réalisation d'écrans luminescents sur des surfaces concaves de plaques optiques à fibres. "Jusqu'à présent, on réalisait les écrans luminescents â pouvoir analyseur jusqu'à 120 lignes/mm par sédimentation de fines substances luminescentes. Ce processus prend beaucoup de temps et 10 est sujet à perturbations si l'on veut obtenir la qualité requise et de plus, il présente un rebut notable. Il faut des faces planes en verre pour effectuer convenablement ledit processus. Pour l'amélioration des propriétés optiques, ainsi que pour l'interconnexion de caméras de télévision on peut 15 utiliser les susdits écrans luminescents concaves sur des plaques optiques à fibres. Toutefois, la réalisation de tels écrans luminescents suscite de graves inconvénients. La sédimentation effectuée sur la face concave ne fournit pas une couche d'épaisseur uniforme, du fait que le matériau s'accumule en majeure partie dans la partie basse centrale. De 20 plus, le verre spécial fréquemment utilisé pour les plaques optiques à fibres est attaqué par l'eau de la dispersion de substances luminescentes et ne peut plus être utilisé à nouveau si la sédimentation rate. Le rebut élevé est inacceptable, compte tenu du prix de revient élevé des plaques optiques à fibres. 25 L'invention vise â fouïnir un procédé selon le quel l'écran luminescent est appliqué par électrophorëse, dans un fluide apolaire. La précipitation électrcnphoi>étique de substances constituées par de fines particules à partir d'un fluide polaire est géné-30 ralement connue. Les particules acquièrent une charge par adsorption des ions d'un électrolyte dissocié dans le solvant polaire et peuvent être transportées dans un champ électrique. Toutefois, on rencontre des difficultés si l'on choisit des substances, dont les particules présentent une grosseur supérieure à celle des particules d'une solution colloïdale, 35 c'est-à-dire supérieure â environ 1yu. Notamment l'afihérence à la surface du verre est insuffisante et lors du séchage, il se produit une formation de nuages et des irrégularités dans la couche. La demande de brevet français mise à la disposition publique N* 70 20757 en date du 5 juin 1970 au nom de la demanderesse 40 décrit l'électropiiorèse dans un solvant apolaire. Elle pose la condition 71 38450 2 2111879 d'une charge stable et contrôlée des particules, charge qui est plus intense que la charge naturelle provoquée par des différences de potentiel de contact et d'autres phénomènes. Une telle charge de particules s 1 ef-'fectue par adsorption dissociative de substances d'ions tensio-actifs 5 solubles dans l'huile, contenant des ions bi- ou polyvalents, alors que cette charge est de préférence intensifiée et stablisée par des substances macromoléculaires déterminées comportant des chaînes latérales. Toutefois, cette dispersion ne permet pas d'obtenir des couches adhérant aux susdites faces optiques à fibres polies, 10 concaves. Le matériau de la couche sedétériore, déjà pendant la sortie de la dispersion et au cours du séchage suivant. Conformément à l'invention, dans certaines conditions il s'est avéré possible d'obtenir des couches adhérant convenablement à des faces courbées. 15 Le procédé conforme à l'invention est caracté risé en ce que la dispersion contient des substances formatrices d'ions tensio-actifs fournissant des ions bivalents ou polyvalents et en outre un mélange macromoléculaire constitué par des polymères de toluène *iny- lique-acéate vinylique et que le processus s'effectue à une intensité de 4 "I 20 champ supérieure à 10 V.cm" . Les dispositions additionnelles prises pour le procédé conforme à l'invention sont dues à la possibilité de pouvoir utiliser, pendant l'électrophorèse, dans le solvant apolaire des intensités de champ notablement plus élevées que celles utilisées dans les solvants polaires dans lesquels se constate rapidement un claquage 25 par suite de la propre canductibilité élevée. L'utilisation d'intensités de champ plus élevées comme celles se produisant dans le procédé conforme à l'invention permet d'obtenir un empilement plus dense et ainsi une meilleure adhérence. Cet effet est intensifié davantage par le choix du-dit mélange macromoléculaire produisant une réticulation et un durcisse-30 ment après la précipitation sous l'influence du champ électrique élevé. De plus, on obtient un gradient d'adhérence, tel que la couche peut très convenablement être polie. Les substances peuvent être éliminées par chauffage à une température de 370°C sans risque d'endommagement de la substance luminescente, qui doit être chauffée après précipitation à la 35 même température. L'écran luminescent ainsi obtenu et la surface de verre courbée présentent un pouvoir analyseur élevé jusqu'à 120 lignes par mm. La couche a une épaisseur uniforme. Comparativement au procédé de sédimentation décrit ci-dessus, le procédé conforme à l'invention pré-40 sente l'avantage qu'après asoir xaté une couche , l'élément optique à 71 38450 5 2111879 » fibres peut être utilisé un nombre illimité de fois, du fait que les solvants utilisés n'attaquent pas le verre. De plus, le procédé offre l'avantage de pouvoir être effectué en quelques minutes, alors que le procédé de sédimentation prend plus de dix heures. 5 Exemple : La réalisation d'un écran luminescent convenable- _2 ment adhérent uniforme d^environ 1,5 mg/cm d'un élément optique à fibres courbé s'effectue de la façon suivantes L'élément optique à fibres est muni d'une couche conductrice. On peut 10 utiliser des couches transparentes en oxyde d'étain ou des couches tran-parentes en aluminium appliquées par évaporation, mais également des couches en substances organiques pouvant être enlevées ultérieurement par élaboration et contenant un électrolyte. Sur l'élément ainsi préparé est placé, à l'aide d'un joint en caoutchouc, une petite cellule conte-15 nant la suspension et comportant une contre-électrode sphérique réglable disposée à une distance de 10 mm. Ladite électrode peut être réglée de façon à réaliser une couche d'une épaisseur uniforme sur le substrat concave. La suspension est préparé préalablement. Le mélangei 20 1 g de ZnCdS 3 ml d'une solution à 33$ de "Pliolite VRAC" un copolymère de toluène vinylique-acétate vinylique dans un rapport molaire compris entre environ 85/15 et 70/30 présentant un poids moléculaire bas, dont le groupe alkyle représente un groupe propyle ou des restes d"'hydro-25 carbures de chaînes plus longues, 0,01 g de dialkylsalicylate de calcium, 0,01 g d'alkylsulfosuccinate de calcium, est dispersé dans 50 ml de toluène et ensuite dilué à l'aide de 200 à 400 ml d'isoparaffine et, de préférence, de 1'iso-octane. 30 La grandeur de la cellule et la dilution de la sus pension se correspondant de telle façon que le remplissage de la cellule détermine également la quantité séparée de la substance luminescente. Après application d'une tension continue de 25 kV la couche se précipite en 20 secondes à un courant d'une intensité de 35 20 à 25 yuA. Avant le durcissement de la couche, la cellule est mise sous tension pendant environ 10 mm. Dans cette période, il ne passe qu'un courant résiduel minime. Après enlèvement rigoureux du solvant et séchage modéré, l'écran luminescent est disponible pour le traitement ultérieur, par exemple pour le polissage. 71 38450 4 21118791 REVENDICATIONS: 1 . Procédé permettant de réaliser une couche en substances pulvérulentes non conductrices par voie électrophorétique, sur des surfaces courbées, à partir d'une dispersion dans un fluide apolaire, 5 caractérisé en ce que la dispersion contient des substances formatrices d'ions tensio-actifs susceptibles de fournir des ions bivalents ou polyvalents et également un mélange macromoléculaire constitué par des poly-' mères de toluène ïinylique-acétate vinylique et que le procédé s'effectue i -j à une intensité de champ supérieur à 10 V.cm" . 10 2. Objet en verre présentant une surface courbée munie d'une couche convenablement adhérente en une substance pulvérulente non conductrice, notamment écran luminescent appliqué sur une plaque optique à fibres courbée concave, réalisée par la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1.