Brevet FR2294515A1 — publié le 19760709

La présente invention concerne un dispositif électrooptique de mémorisation et, plus partieulièrement, un dispositif électro-optique de mémorisation et d'affichage perfectionné à céramique. Divers types de dispositifs électro-optiques de mémorisation utilisant#la biréfringence ou la dispersion commandée électriquement qui sont composés dé céramiques ferro-électriques ont été développés en relation avec la fabrication de dispositifs d'affichage. Mais, les dispositifs électro-optiques de mémorisation ont un grand défaut, à savoir que les dispositifs de ce type peuvent être utilisés seulement pour un dispositif de mémorisation d'images irréversible. Bien qu'il existe de nombreux dispositifs améliorés qui soient capables de mémoriser des images de façon réversible, ceci présente encore quelques inconvénients. Par exemple, certains dispositifs de mémorisation électro-optiques perfectionnés présentent une courte durée de vie de fonctionnement. Un objet de la présente invention est de prévoir un dispositif de mémorisation électro-optique perfectionné qui pallie les inconvénients susmentionnés des dispositifs de l'art antérieur. Un autre objet de la présente invention est de prévoir un dispositif électro-optique nouveau et perfectionné de mémorisation et d'affichage utilisant une céramique ferro-électrique transparente qui soit capable de#mémorisation d'image réversible. Ces objets sont atteints en utilisant une constitution améliorée de dispositifs de mémorisation électro-optiques selon la présente invention qui comprennent une plaque ferro-électrique, uve paire d'électrodes d'écriture se faisant face sur les deux surfaces de la plaque ferro-électrique respectivement et une paire d'électrodes d'effacement disposées des deux côtés respectivement de la plaque ferro-électrique3 les électrodes d'écriture comprenant une résistance sensible à la chaleur formée d'une couche transparente. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante, fite en relation avec les dessins ci-joints, dans lesquels La Xi ure 1 représente un dispositif de mémorisation électro-optique selon 1z présente invention. La figure 2 représente des caractéristiques de résistance en fonction de la température utiles à la compréhen#sion de la présente invention. La figure 3 représente également des caractéristiques de résistance en fonction de la température utiles à la compréhension de la présente invention. La figure 4 représente un autre mode de réalisation de dispositif de mémorisation électro-optique selon la présente invention ; et La figure 5 représente un autre mode de réalisation de dispositif de mémorisation électro-optique selon la présente invention. En se référant à la figure 1, un dispositif de mémorisation électro-optique selon la présente invention 10 comprend une plaque ferro-électrique 1, une paire d'électrodes d'écriture 2 et 3 faisant face aux deux surfaces 4 et 5 respectivement de la plaque ferro-électrique et une paire d'électrodes d'effacement 6 et 7 déposées sur les deux côtés 8 et 9 respectivement de la plaque ferro-électrique. La plaque ferro-électrique est constituée d'un matériau convenable transparent tel que du PLZT pressé à chaud (céramique au zirconate-titanate de plomb dopé au lanthane). Les électrodes d'écriture sont constituées d'une résistance sensible à la chaleur formée d'une couche transparente, telle qu une couche d'oxyde de vanadium. Les électrodes transparentes peuvent être constituées de tout métal conducteur, tel que de l'or, de l'arpent ou de l'aluminium. Dans le dispositif électro-optique de mémorisation 10 selon la présente invention, la plaque ferro-électrique est initialement polarisée dans une direction 11 parallèle à cette plaque en appliquant une tension 12 aux bornes des électrodes d'effacement. La transparence optique de la plaque ferro-électrique peut être commandée en changeant la direction de l'axe de polarisation 11 en l'axe de polarisation 13 en appliquant une tension de polarisation 14 aux bornes des électrodes d'écriture ayant une forte conductibilité électrique. Les variations de transparence optique dans la plaque ferro-électrique sont utiles pour la fabrication de dispositifs de commutation optique, de mémorisation d'informations et d'affichage d informations. Les dispositifs de ce type présentent généralement un fonctionnement irréversible comme cela a été décrit précédemment. Ceci est dS au fait que la plaque ferro-électrique ne peut pas être repolarisée dans sa direction de polarisation initiale 11 en raison de la présence des électrodes d'écriture fortement conductrices. La demanderesse a découvert que les dispositifs de ce type peuvent présenter un fonctionnement réversible. Dans les dispositifs selon la présente invention, les électrodes d'écriture sont constituées dtune résistance sensible à la chaleur formée d'une couche transparente ayant une résistance électrique, par exemple à-coefficient de température positif. En se référant à la figure 2, des caractéristiques de résistance en fonction de la température 20 sont représentées dans les courbes 21 et 22. La courbe 21 présente une augmentation graduelle de la résistance en fonction d'une augmentation de la température ambiante et la courbe 22 présente une augmentation brutale de la résistance à la température de commutation Ts. La température Ts doit être inférieure à la température de Curie Tc de la plaque ferro-électrique.Les électrodes d'écriture 2 et 3 constituées de la résistance sensible à la chaleur ayant un coefficient de température positif présentent une forte résistance à haute température telle que Ts, de sorte que la plaque ferro-électrique peut être repolarisée dans une direction ll en appliquant une tension de polarisation aux bornes des électrodes d'effacement 6 et 7 quand la plaque ferro-électrique est maintenue à haute température illeque Ts. D'autre part, les électrodes d'écriture 2 et 3 constituées de la résistance sensible à la chaleur ayant un coefficient de température positif présentent une faible résistance à température faible, telle que RT, de sorte que la plaque ferro-électrique peut être repolarisée dans la direction 13 en appliquant une tension de polarisation aux bornes des électrodes d'écriture 2 et 3 quand la plaque ferro-électrique est maintenue à basse température telle que RT.La résistance sensible à la chaleur ayant une résistance à coefficient de température po positif peut être constituée de tout matériau minéral adapté, tel que Se, (axa, Sr, Pb)Ti03, Zn0-Ti02-Ni0, Pb(FelX2NblX2)03 et CdO3i203 ou de matériaux organiques tels que de la paraffine, du polyéthylène et du graphite. il G été également découvert par la demanderesse que des électrodes d'écriture comprenant une résistance sensible à la chaleur formée d'une couche transparente ayant une résistance électrique à coefficient de température négatif,peuv#tégalement être utili suée pour former le dispositif de mémorisation électro-optique à fonctionnement réversible. En se référant à la figure 3, des caractéristiques 30 de résistance en fonction de la température typiques sont représentées par les courbes 31 et 32. La courbe 31 présente une diminution graduelle de résistance en fonction d'une augmentation de température et la courbe 32 présente une diminution brutale de résistance à une température de commutation Ts. La température Ts doit être inférieure à la température de Curie Tc de la plaque ferro-électrique.Les électrodes d'écriture 2 et 3 constituées de la résistance sensible à la chaleur ayant une résistance à coefficient de température négatif présentent une forte résistance à basse température,telle que RT,de sorte que la plaque ferro-électrique peut être repolarisée dans la direction 11 en appliquant une tension de polarisation aux bornes des électrodes d'effacement 6 et 7 quand la plaque ferroélectrique est maintenue à basse température, telle que RT.D'autre part, les électrodes d'écriture 2 et 3 constituées de la résistance sensible à la chaleur ayant une résistance à coefficient de température négatif présentent une basse résistance à haute température, telle que Ts, de sorte que la plaque ferro-électrique peut être repolarisée dans une direction 13 en appliquant une tension de polarisation aux bornes des électrodes d'écriture 2 et 3 quand la plaque ferro-électrique est maintenue à une haute température telle que Ts. La résistance sensible à la chaleur ayant une valeur à coefficient de température négatif peut être constituée de tout matériau minéral, tel que Si, Ge, Ag2S, Ag2S-CuS, V20, VO, V02, Ti203 ou matériau organique, tel que l'isoviolanthrone. A partir de la description ci-dessus, il est évident que les dispositifs électro-optiques de mémorisation selon la présente invention peuvent avoir un fonctionnement réversible de mémorisation d'images etWou d'affichage seulement en modifiant la température ambiante. Dans le dispositif de mémorisation électro-optique selon la présente invention, quand la plaque ferro-électrique est cons tituée d'une céramique à grains grossiers, un effet électro-optique important résidednnsla dépendance des propriétés de dispersion de lumière par rapport à l'orientation de l'axe polaire de la céram1- que en relation avec la direction de propagation de lumière incidente. D'autre part, quand la plaque ferro-électrique est constituée d'une céramique à grains fins, la plaque de céramique présente une biréfringence électriquement variable. Le dispositif selon la présente invention est très bien adapté à la fabrication d'un dispositif de mémorisation et/ou d'affichage d'informations (image). Un dispositif de mémorisation électro-optique perfectionné selon la présente invention est représenté en figure 4. En seréférant à cette figure, le dispositif de mémorisation électrooptique 40 (pour la mémorisation ou l'affichage d'informations) selon la présente invention comprend une céramique ferro-électrique transparente 1, une paire d'électrodes d'écriture transparentes 2 et 3 respectivement, placées sur les deux faces de la plaque ferroéléctrique, une couche photosensible 41 placée entre l'une des surfaces de la plaque ferro-électrique et l'une des électrodes d'écriture transparentes, et une paire d'électrodes d'effacement 6 et 7 déposées aux deux extrémités de la plaque ferro-électrique -respec- tivement. Quand la couche photosensible est constituée d'un matériau photoconducteur tel que CdS ou CdSe, et qu'une tension de polarisation 14 es#t appliquée aux bornes des électrodes d'écriture 2 et 3 sous l'irradiation d'un motif de' lumière 42, un motif identique à celui du motif de lumière est mémorisé dans la plaque ferroélectrique sous forme de régions différemment polarisées de la céramique ferro-élec#riqué transparente. Les motifs mémorisés sur la plaque ferro-électrique peuvent étre utilisés pour fournir des dispositifs de mémorisation ou d'affichage d'informations comme cela a été décrit précédemment. Un autre type de dispositif électro-optique de mémorisation amélioré pour la mémorisation ou l'affichage d'informations selon la présente invention est représenté en figure 5. En se référant à la figure 5, le 'dispositif, selon la présente invention, 50 comprend une céramique ferro-électrique transparente 1, une paire d'électrodes d'écriture transparentes 2 et ), respectivement pla- céesXsur les deux faces de la plaque ferro-électrique, une paire de couches photosensibles 41 et 51, chacune d'elles étant placées entre chacune des surfaces de la plaque ferro-électrique et chacune des électrodes d'écriture transparentes, et une paire d'électrodes d'effacement 6 et 7 déposées aux deux extrémités de la plaque ferro-électrique respectivement. Un dispositif de ce type fournit une image beaucoup plus fine que le dispositif 40 en raison de la couche photosensible supplémentaire 51. La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaltront à l'homme de l'art. Notamment, il est clair que divers changements peuvent être effectués en ce qui concerne les matériaux de la plaque ferro-électrique, des électrodes d'écriture et de la couche photosensible et également en ce qui concerne la constitution du dispositif. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de mémorisation électro-optique comprenant une plaque ferro-électrique, une paire d'électrodes d'écriture faisant respectivement face aux deux surfaces de la plaque ferroélectrique et une paire d'électrodes d'effacement disposées aux deux extrémités, respectivement, de la plaque ferro-électrique, caractérisé en ce que ces électrodes d'écriture sont constituées d'une couche transparente ayant une résistance sensible à la chaleur. 2 - Dispositif électro-optique de mémorisation selon la revendication 1, calactérisé en ce que la plaque ferro-électrique est constituée d'une céramique ferro-électrique transparente. 3 - Dispositif électro-optique de mémorisation selon la revendication I, caractérisé en ce que la résistance sensible à la chaleur a une résistance électrique à coefficient de température positif. 4 - Dispositif électro-optique de mémorisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la résistance sensible à la chaleur a une caractéristique de commutation à une température de commutation Ts et en ce que la température de commutation Ts est inférieure à la température de Curie Tc de la plaque ferro-électrique. 5 - Dispositif électro-optique de mémorisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la résistance sensible a la chaleur a une résistance électrique à coefficient de température négatif. 6 - Dispositif électro-optique de mémorisation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la résistance sensible à la chaleur a une caractéristique de commutation à une température de commutation Ts et en ce que la température de commutation Ts est inférieure à la température de Curie Tc de la plaque ferro-électrique. 7 - Dispositif de mémorisation électro-optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une couche photosensible supplémentaire est placée entre l'une des surfaces de la plaque ferroélectrique et l'une des'électrodes d'écriture. 8 - Dispositif de mémorisation électro-optique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la couche photosensible est constituée d'un matériau photoconducteur. 9 - Dispositif de mémorisation électro-optique selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une paire de couches photo sensibles supplémentaires est placée de façon que chacune des couches photosensibles supplémentaires soit positionnée entre chacune des surfaces de plaque ferro-électrique et chacune des électrodes d'écriture. 10 - Dispositif de mémorisation électro-optique selon la revendication 9, caractérisé en ce que les couches photosensibles sont constituées d'un matériau photosensible.