Brevet FR2582113A1 — publié le 19861121

La présente invention concerne un dispositif optique prévu pour l'utilisation dans des dispositifs d'affichage, des dispositifs modulateurs de lumière, etc, et elle porte en par- ticulier sur un dispositif optique original utilisant le gon- flement et la contraction d'un gel sous l'action d'un champ électrique. Les dispositifs d'affichage non lumineux sont consi- dérés comme importants du fait qu'ils peuvent produire des teintes naturelles et qu'ils ne fatiguent pas les yeux. Ces dispositifs comprennent, à titre d'exemple, les dispositifs d'affichage à électrochromes, les dispositifs d'affichage à cristaux liquides,etc. Cependant leurs qualités et leurs per- formances ne sont pas satisfaisantes. A titre d'exemples les dispositifs d'affichage à électrochromes ont un contraste d'affichage si faible qu'ils sont difficilement observables dans un emplacement sombre et qu'il est difficile d'observer à distance de façon précise une image présentant des détails fins. D'autre part, les dispositifs d'affichage à cristaux liquides ont, outre les inconvénients précités, un autre in- convénient qui consiste en un angle de champ visuel restreint. Les difficultés indiquées ci-dessus sont également présentes lorsqu'on utilise de tels dispositifs dans des dis- positifs modulateurs de lumière, tels que des obturateurs, etc. Un but de l'invention est de résoudre les problèmes de l'art antérieur et de procurer un dispositif optique per- mettant un affichage clair et de bonne qualité. Un autre but de l'invention est de procurer un dis- positif d'affichage capable de produire une couleur naturelle et ne fatiguant pas les yeux. Un autre but de l'invention est de procurer un dis- positif d'affichage qu'on puisse fabriquer aisément et utili- ser également en tant que dispositif modulateur de lumière. Un aspect de l'invention procure un dispositif op- tique qui comprend une couche liquide contenant un polymère capable d'absorber et de libérer un liquide, qui absorbe et libère un liquide sous l'action d'un champ électrique, et au moins une paire d'électrodes qui maintiennent entre elles la couche liquide. Un autre aspect de l'invention procure un dispositif optique qui comprend une couche liquide contenant un polymère capable d'absorber et de libérer un liquide, qui absorbe et libère un liquide sous l'action d'un champ électrique,et un liquide coloré, et au moins une paire d'électrodes qui main- tiennent entre elles la couche liquide. Un aspect supplémentaire de l'invention procure un dispositif optique qui comprend une couche liquide contenant un polymère coloré pouvant absorber et libérer un liquide, qui absorbe et libère un liquide sous l'action d'un champ électri- que, et au moins une paire d'électrodes qui maintiennent entre elles la couche liquide. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de modes de réalisation, et en se référant aux dessins annexes sur lesquels: la figure 1 est une représentation schématique de la structure d'un dispositif optique conforme à l'invention, - qui explique son principe de modulation de la lumière; les figures 2 à 4 sont des représentations schéma- tiques de la structure d'autres modes de réalisation de l'in- vention. Dans le cadre de l'invention, le terme "dispositif optique" est pris dans un sens large qui englobe un dispositif d'affichage, un dispositif modulateur de lumière, etc. La figure 1 montre une représentation schématique de la structure d'un dispositif optique du type à transmission conforme à l'invention, dans laquelle la référence 1 désigne un substrat, la référence 2 désigne une couche liquide conte- nant un gel, la référence 3 désigne une plaque de protection transparente, la référence 7 désigne une électrode d'élément d'image ou électrode de signal (qu'on appellera ci-après sim- plement "électrode d'élément d'image"), et la référence 8 dé- signe une contre-électrode, et un dispositif optique est for- mé par des couches superposées, comme le montre le dessin. Le substrat 1 peut être un substrat transparent, par exemple en verre, en matière plastique, etc, ou un subs- trat opaque, comme par exemple en un métal que de l'aluminium ou autre, en céramique, en une tranche de silicium et en une matière plastique opaque, etc. On utilise pour la plaque de protection transparente 3 les mêmes matières que pour le substrat transparent. La couche liquide 2 contenant un gel est une couche qui contient un liquide et un polymère pouvant absorber et libérer un liquide. On utilise dans l'invention le terme "gel" pour dé- signer un état d'un polymère pouvant absorber et libérer un liquide (réticulat) contenant un liquide, et le polymère qui est utilisé dans l'invention a la propriété d'absorber et de libérer un liquide sous l'action d'un champ électrique. Les polymères pouvant absorber et libérer un liqui- de qui possèdent une telle propriété peuvent être classés dans deux groupes principaux. Le premier groupe comprend des polymères qui absorbent un liquide sous l'action d'un champ électrique en subissant un gonflement et qui libèrent le li- quide sous l'effet de la suppression du champ électrique (ou de l'application d'un champ électrique inversé, dans une con- dition spéciale), en subissant une contraction, et ces poly- mères comprennent par exemple des polymères capables d'ac- quérir une charge électrique qui sont obtenus à partir d'un dérivé d'acrylamide en tant que constituant principal, et d'un monomère réticulable, tel que l'Enzafix P-SH (marque dé- posée d'un produit fabriqué par Wako Junyaku K.K., Japon), des polymères obtenus à partir d'un dérivé de N-isopropylacy- lamide en tant que constituant principal, et d'un monomère réticulable, tel que le copolymère isopropylacrylamide-acide acrylique-divinylbenzène, etc. Un second groupe comprend des polymères qui libèrent un liquide sous l'action d'un champ électrique en subissant une contraction, et qui absorbent le liquide sous l'effet de la suppression du champ électrique (Ou de l'application d'un champ électrique inversé, dans une condition spéciale), et ces polymères comprennent, par exem- ple, des polymères pouvant acquérir une charge électrique qui sont obtenus à partir d'un dérivé d'acrylamide en tant que constituant principal et d'un monomère réticulable, com- me l'Enzafix P-SH (marque déposée d'un produit fabriqué par Wako Junyaku K.K., Japon), ou de polymères obtenus à partir d'un dérivé de Nisopropylacylamide en tant que constituant principal et d'un monomère réticulable, tel qu'un copolymère isopropylacrylamide-acide acryliquedivinylbenzène, etc. Le liquide qui est introduit dans la couche liquide 2 contenant un gel peut être de l'eau, un solvant organique tel que le méthanol, l'éthanol, l'acétone, l'acrylonitrile, le diméthylformamide, la pyridine, le diméthylsulfoxide, l'hexaméthylphosphamide, le dimêthylacétamide, etc, et leurs mélanges. Lorsqu'on utilise un liquide coloré dans la couche liquide 2 contenant un gel, pour améliorer le contraste ou changer la couleur (figure 3), on emploie une solution ou une dispersion d'une matière colorante dans le solvant pré- cité, et il est nécessaire que la matière colorante ne pénè- tre pas dans le gel, du fait d'un facteur physique ou chimi- que quelconque. La matière colorante comprend par exemple des co- lorants tels que le Poly A-13, le Poly R-478, le Poly S-119, le Poly T128 (tous les produits précités sont fabriqués par Dinapole Co.), le.Bleu W Seikagen BK 1600, le Bleu W Seikagen 1300 (tous deux fabriqués par Dainichi Seika K.K., Japon), et des pigments tels que le Jaune de Benzidine GR, l'Orangé Chromophthal 4R, le Brun de Toluidine MT-2, l'orangé Rapide Vulkan GG, le Rouge Permanent FSR, le Rubis Lithol GK, le Carmin Brillant 3B, le Rouge Sanyo B-G511, le Brun Monastral, le Rouge Permanent E5B, le Rose Permanent E, le Bleu de Phtalocyanine, le Vert de Phtalocyanine, le Vert Naphtol BN, le Noir Diamant, etc. Lorsqu'on utilise un polymère coloré (figure 4), il est nécessaire que la matière colorante soit confinée dans le réseau du réticulat ou à la surface intérieure de celui-ci. La matière colorante peut être confinée à cet em- placement par ce qu'on appelle une liaison chimique, c'est-à- dire en liant chimiquement la matière colorante avec un réti- culat, ou bien en emprisonnant les macromolécules dans le ré- seau du polymère par une réaction de réticulation tridimen- sionnelle, en présence de macromolécules de matière colorante. La matière colorante qui est utilisée ici comprend des colo- rants réactifs tels que le Jaune Diamira G, le Rouge Sumifix B, le Vert Brillant Diamira 6B, le Bleu Brillant Celmazol G, etc, en plus des matières colorantes mentionnées précédemment. Lorsqu'on utilise dans l'invention le polymère qui absorbe un liquide sous l'action d'un champ électrique et li- bère le liquide sous l'effet de la suppression du champ élec- trique, il est préférable que les particules de gel dans la couche liquide 2 contenant un gel soient suffisammentpetites pour présenter de bonnes propriétés de diffusion et de réfrac- tion de la lumière, ou aient une irrégularité fine à la surfa- ce, sans aucune restriction sur la forme, la disposition, le nombre, etc. Il est préférable que le gel ou un ensemble de particules fines de gel soit formé conformément à la forme, la taille ou la disposition d'éléments d'image ou d'ouvertures (qu'on appellera ci-après simplement des "élements d'image"). Le volume occupé par une seule particule de gel doit être suffisamment inférieur au volume de l'élément d'image (c est- à-dire l'aire de l'élément d'image multipliée par l'épaisseur de la couche liquide contenant un gel), et il est préférable qu'il ne dépasse pas le tiers du volume de l'élément d'image. Le gel est de préférence fixé à une paire d'électro- des par des moyens chimiques ou physiques. Lorsqu'on utilise des polymères qui libèrent un li- quide sous l'action d'un champ électrique et qui absorbent le liquide en l'absence de champ électrique, on peut choisir comme on le désire la forme et la configuration du gel dans la couche liquide contenant un gel. On peut introduire les gels dans un état dans lequel ils sont incorporés à la couche liquide 2 contenant un gel, ou bien on peut les introduire dans un état correspondant à une masse divisée, une disper- sion ou un bloc. On peut employer un gel ou un ensemble de particu- les fines de gel se conformant à la forme, à la disposition, etc, d'éléments d'image ou d'ouvertures (qu'on appellera ci- après "éléments d'image"). La taille d'une particule de gel i5 est de préférence approximativement égale à-celle de l'élé- ment d'image. L'épaisseur de la couche liquide 2 contenant un gel est de préférence de 1 à 1000 pm, et encore plus préfé- rablement de 1 à 100 Pm. Des électrodes d'élément d'image 7-1 et 7-2 sont formées sur le substrat (ou la plaque de protection transpa- rente 3) conformément à l'élément d'image et, si nécessaire, elles peuvent prendre n'importe quelle forme, telle qu'un segment, une bande, une matrice de points, etc. La longueur d'un côté des électrodes d'élément d'image 7-1 et 7-2 est de préference de 10 pin à 1 cm, et encore plus préférablement de 50 lm à 1000 pm dans le cas de la forme correspondant à une matrice de points. On peut utiliser si nécessaire une électrode transparente telle qu'une électrode en oxyde d'in- dium-étain. La contre-électrode 8 est formée sur la plaque de protection transparente 3 (ou le substrat) de façon à être située face aux électrodes d'élément d'image 7-1 et 7-2, en étant séparée de ces dernières par la couche liquide 2 con- tenant un gel, et elle peut consister en une électrode transparente, si on le désire. On décrira ci-après le principe de la formation d'image ou de la modulation de la lumière conformément à l'invention, en se référant à la figure 1 qui montre un dis- positif optique du type à transmission. Lorsqu'un interrupteur 5-2 est ouvert, c'est-à-dire lorsqueaucun champ électrique n'est appliqué au gel 4-2 en contact avec une électrode d'élément d'image 7-2, le gel 4-2 demeure dans un état contracté dans lequel il occupe un très faible volume. Ainsi, la lumière 9-2 qui est introduite dans le gel 4-2 est diffusée ou réfractée par ce dernier, et cette lumière ne peut pas se propager de façon rectiligne du fait que dans l'état à très faible volume, le gel présente des propriétés de diffusion ou de réfraction de la lumière. Au contraire, lorsqu'un interrupteur 5-1 est fermé, c'est-à-dire lorsque le gel 4-1 est soumis à l'action d'un champ électrique, les réticulats du gel sont chargés négati- vement et sont ainsi attirés vers l'électrode 8. Par consé- quent, le gel subit un gonflement qui le fait passer dans l'état 4-1. Le gonflement fait disparaître les propriétés de diffusion et de réfraction de la lumière du gel, et la lu- mière 9-1 peut traverser le gel de façon rectiligne. Dans le cas de réticulats qui sont charges positi- vement dans le liquide, on peut également obtenir un fonc- tionnement et un effet similaires en inversant la polarité de l'électrode de la figure 1. Lorsque l'interrupteur 5-1 est ouvert, le gel se contracte et retourne à l'état d'origine, du fait que sous l'action du champ électrique les molécules de réticulats ont pris une longueur supérieure à la longueur d'équilibre, et ces molécules sont soumises à une pression négative, c'est- à-dire une force i ritablissoement losque le champ électrique est supprimé. Il en résulte que la lumière introduite dans le gel est à nouveau diffusée ou réfractée, et ne peut pas se propager de façon rectiligne. On peut augmenter la vitesse de contraction en appliquant en outre un champ électrique inversé au gel. L'invention est basée sur une application du prin- cipe précité à un dispositif optique, dans lequel on produit une différence optique en commandant électriquement le gon- flement et la contraction d'un gel, de façon à obtenir un affichage ou une modulation de lumière. La description qui précède porte sur un dispositif optique du type à transmission, mais le même principe est également applicable à un dispositif optique du type à ré- flexion (non représenté sur le dessin). La figure 2 montre un mode de réalisation utilisant un polymère capable de libérer un liquide sous l'action d'un champ électrique en subissant une contraction, et d'absorber le liquide en présence d'un champ électrique, en subissant un gonflement. Lorsqu'un interrupteur 5-2 est ouvert, c'est-à-dire lorsque le gel 4-2 qui est en contact avec une électrode d'élément d'image 7-2 n'est pas soumis à l'action d'un champ électrique, le gel reste à l'état gonflé 4-2. Ainsi, la lu- mière 9-2 qui est introduite dans le gel 4-2 peut traverser la couche liquide 2 contenant un gel, sans être diffusée ou réfractée par le gel 4-2. Au contraire, lorsqu'un interrup- teur 5-1 est fermé, c'est-à-dire lorsque le gel gonflé est soumis à l'action d'un champ électrique, les réticulats du gel sont attirés vers l'électrode 7-1 du fait qu'ils sont charges négativement, et ce gel se contracte pour prendre l'état du gel 4-1. Ainsi, la lumière 9-1 qui est introduite dans le gel 4-1 subit une diffusion ou une réfraction, et elle ne peut pas se propager de façon rectiligne, du fait que le gel possède des propriétés de diffusion et de réfrac- tion de la lumière lorsqu'il est dans un état à très faible volume. Dans le cas d'un remplissage dense avec de petites particules de gel, des espaces se forment à l'intérieur du gel du fait de la diminution de la taille des particules de gel, et on peut obtenir un effet optique similaire. On peut en outre obtenir un fonctionnement et des effets similaires avec des réticulats qui peuvent être chargés positivement dans le liquide, et ceux-ci se contractent alors du côté op- posé à celui de la figure 2, c'est-à-dire du côté de la con- tre-électrode 8. Lorsque l'interrupteur 5-1 est ouvert, le gel su- bit un gonflement et il retourne à l'état d'origine-. Sous l'action d'un champ électrique, les molécules des réticulats sont comprimées jusqu'à une longueur infé- rieure à la longueur d'équilibre, et on peut donc obtenir une pression positive, c'est-à-dire une force de rétablisse- ment, en supprimant le champ électrique. Il en résulte que la lumière peut traverser la couche liquide 2 contenant un gel sans subir une dispersion ou une réfraction. On peut augmenter la vitesse de gonflement en appliquant en outre au gel un champ électrique inverse. La figure 3 montre un autre mode de réalisation qui utilise un liquide coloré dans la couche liquide conte- nant un gel, et dans lequel la formation d'une image ou la modulation de lumière ont lieu de la manière suivante. Lorsqu'un interrupteur 5-2 est ouvert, c'est-à-dire lorsque le gel 4-2 qui est en contact avec l'électrode d'élé- ment d'image 7-2 n'est pas soumis à l'action d'un champ elec- trique, le gel 4-2 reste contracté, dans un état à très fai- ble volume. De ce fait, la lumière 9-2 qui est introduite dans le gel 4-2 et à son voisinage est absorbée ou partielle- ment absorbée par la couche liquide contenant un gel, et elle est affaiblie. Au contraire, lorsqu'un interrupteur 5-1 est fermé, c'est-à-dire lorsque le gel est soumis à l'action d'un champ électrique, les réticulats du gel sont attirés vers l'élec- trode 8 chargée positivement, du fait que les réticulats sont charges négativement. Le gel 4-1 est ainsi gonflé jusqu'à s'approcher de l'électrode 8 ou à venir en contact avec elle. Il en résulte que le volume du liquide coloré diminue d'une quantité correspondant au gonflement du gel, et la lumière 9-1 qui est introduite peut traverser la couche liquide 2 contenant un gel. On peut également obtenir un fonctionnement et un effet similaires lorsqu'on utilise dans le liquide des réti- culats pouvant être charges positivement, à condition d'in- verser la polarité des électrodes qui est représentée sur la figure 3. Lorsque l'interrupteur 5-1 est ouvert, le gel se gonfle et retourne à l'état d'origine. Sous l'action du champ électrique, les molécules de réticulats ont pris une longueur supérieure à la longueur d'équilibre, et on peut obtenir une pression négative, c'est-à-dire une force de ré- tablissement, en éliminant le champ électrique. Il en résul- te que la lumière introduite est à nouveau diffusée ou ré- fractée, et elle ne peut pas se propager de façon rectiligne. On peut augmenter la vitesse de contraction en appliquant en outre un champ électrique inversé. On décrira en relation avec la figure 4 la modula- tion de la lumière avec un polymère coloré. Lorsqu'un interrupteur 5-2 est fermé, c'est-à-dire lorsque le gel coloré 4-2 qui est en contact avec une élec- trode d'élément d'image 7-2 n'est pas soumis à l'action d'un champ électrique, ce gel coloré 4-2 reste dans un état con- tracté à très faible volume. De ce fait, la lumière 9-2 qui est introduite dans le gel coloré 4-2 est diffusée ou absor- bée par le gel coloré, ou partiellement diffusée et absorbée et elle est affaiblie. Au contraire, lorsqu'un interrupteur 5-1 est fermé, c'est-à-dire lorsque le gel coloré est soumis à l'action d'un champ électrique, les réticulats du gel coloré sont at- tirés vers l'électrode 8, chargée positivement, du fait que ces réticulats sont charges négativement, et le gel coloré 4-1 subit un gonflement sous l'effet duquel il s'approche 11 SZ1 ill de l'électrode 8 ou vient en contact avec elle. Il en résulte que la matière colorante est diluée dans une proportion cor- respondant au gonflement du gel coloré, et la lumière 9-1 qui est introduite peut traverser sans aucun empêchement la cou- che liquide 2 contenant un gel. On peut obtenir un fonctionnement et un effet simi- laires lorsqu'on utilise dans le liquide des réticulats pou- vant être chargés positivement, à condition d'inverser la po- larité des électrodes qui est représentée sur la figure 4. Lorsqu'un interrupteur 5-1 est ouvert, le gel colo- ré subit une contraction et retourne à l'état d'origine. Sous l'action du champ électrique, les molécules de réticulats ont pris une longueur supérieure à la longueur d'équilibre, et on obtient une pression négative, c'est-à-dire une force de ré- tablissement, lorsqu'on supprime le champ électrique. Il en résulte que la lumière introduite est à nouveau diffusée ou réfractée, et elle ne peut pas se propager de façon rectili- gne. On peut augmenter la vitesse de contraction lorsqu'on applique en outre un champ électrique inversé. La description précédente porte sur un dispositif optique du type à transmission, mais le même principe s'ap- plique également à un dispositif optique du type à réflexion. Dans le cas de polymères capables de libérer un li- quide sous l'action d'un champ électrique et d'absorber le liquide en l'absence de champ électrique, le principe essen- tiel de modulation de la lumière est fondamentalement identi- que à celui décrit ci-dessus, bien que le fonctionnement soit exactement l'opposé. On décrira ci-après l'invention de façon détaillée en considérant des Exemples. Exemple 1 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. On a dissous dans 14 cm3 d'eau 0,75 g d'acrylamide, 0,2 g d'acrylate de sodium, 0,02 g de N,N-méthylènebisacryla- mide, et 50 mm3 de tétraméthyléthylènediamine. * On a dissous séparément 0,02 g de persulfate d'am- monium dans 1 cm3 d'eau, et on a mélangé la solution ainsi préparée avec la solution précitée. On a immédiatement ajou- té la solution monomère ainsi obtenue à 100 cm3 de paraffine liquide contenant 1 cm3 de trioleate de sorbitanne, et on a agité vigoureusement dans une atmosphère d'azote. Apres achèvement de la polymérisation, on a lavé avec de l'hexane les polymères ainsi formés, pour en extraire la paraffine liquide, et on les a versés dans de l'acétone pour les faire coaguler. On a ensuite répété alternativement le lavage des polymères avec une solution aqueuse d'acétone à 50 % et une solution aqueuse d'acétone à 70 % et, finale- ment, on a dispersé les polymères dans une solution aqueuse d'acétone A 50 %. On a immergé dans la dispersion de polymères une plaque de verre de 50 x 50 mm, sur laquelle on a formé préa- lablement, par dépôt en phase vapeur, un motif consistant en un film de platine semi-transparent ayant une épaisseur de nm, faisant fonction d'anode, et une plaque de nickel de x 50 mm, faisant fonction de cathode. On a appliqué une tension prédéterminée entre ces plaques pour coaguler les particules de polymères sur le motif en platine. - On a disposé face à face la plaque de verre ainsi obtenue et une autre plaque de verre portant une pellicule d'oxyde d'indium-étain de 200 nm, et on a introduit dans l'espace situé entre les plaques de verre une solution aqueuse d'acétone à 60 %, en utilisant comme entretoise une pellicule de Mylar (marque déposée d'un polyester fourni par Du Pont) ayant une épaisseur de 20 pm. Affichage et modulation de la lumière En appliquant une tension de 0,8 à 5 V entre l'électrode semi-transparente en platine faisant fonction de cathode et l'électrode en oxyde d'indium-étain faisant fonc- tion d'anode, dans le dispositif optique ainsi prépare, le gel situé entre les électrodes a gonflé et est devenu trans- parent. Au contraire, en ouvrant l'interrupteur, le gel s'est rétracté et a repris la couleur blanc-laiteux et son caractère opaque. Des tests répétés ont permis de vérifier la repro- ductibilité. On a ainsi vérifié la fonction d'affichage et la fonction de modulation de la lumière. I0 Exemple 2 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. On a dissous dans 14 cm3 d'eau 0,75 g d'acrylamide, 0,25 g de méthacrylate de sodium, 0,02 g de N,N-méthylènebis- acrylamide et 50 mm3 de tétraméthyléthylènediamine. On a dissous séparément 0,02 g de persulfate d'am- monium dans 1 cm3 d'eau, et on a ajouté la solution ainsi préparée à la solution précitée. On a ensuite ajouté immê- diatement la solution monomère ainsi obtenue à 100 cm3 de pa- raffine liquide contenant 1 cm3 de trioléate de sorbitanne, et on a agité vigoureusement dans une atmosphère d'azote. Après achèvement de la polymérisation, on a lavé à l'hexane les polymères ainsi formés, pour en extraire la paraffine liquide, et on les a ensuite versés dans de l'acé- tone pour les faire coaguler. On a ensuite répété alternati= vement le lavage des polymères avec une solution aqueuse d'acétone à 40 % et avec une solution aqueuse d'acétone à %, et on a finalement dispersé les polymères dans une so- lution aqueuse d'acétone à 45 %. On a plongé dans la dispersion de polymères une plaque de verre de 50 x 50 mm, sur laquelle on a formé préa- lablement, par dépôt en phase vapeur, un motif consistant en un film semitransparent de platine ayant une épaisseur de 15 nm, à titre d'anode, et une plaque de nickel de 50 x 50 2582 1'3 mm, et on a appliqué une tension prédéterminée entre ces pla- ques pour coaguler les particules de polymères sur le motif en platine. On a placé face à face la plaque de verre ainsi ob- tenue et une plaque de verre portant une pellicule d'oxyde d'indium-étain d'une épaisseur de 200 nm, et on a introduit dans l'espace compris entre les plaques de verre une solution aqueuse d'acétone à 60 %, en utilisant à titre d'entretoise une pellicule de Mylar d'une épaisseur de 20 um. Affichage et modulation de la lumière On a obtenu les mêmes résultats que dans l'Exemple 1, en effectuant les tests de la même manière que dans l'Exemple 1. Exemple 3 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. On a dissous dans 14 cm3 d'eau 0,75 g d'acrylamide, 0,2 g d'acrylate de sodium, 0,02 g de N,N-methylènebisacryla- mide, et 50 mm3 de tétraméthyléthylènediamine. On a dissous séparément 0,02 g de persulfate d'am- monium dans 1 cm d'eau, et on a ajouté la solution ainsi pré- parée à la solution précitée. On a ensuite ajouté immédiate- ment la solution monomère ainsi obtenue à un mélange de sol- vants comprenant 23 cm3 de chloroforme, 75 cm3 de toluène et 1 cm3 de trioléate de sorbitanne, et on a gité vigoureusement dans une atmosphère d'azote. Après achèvement de la polymérisation, on a lavé l'hexane les polymères ainsi obtenus et on les a ensuite versés dans de l'acétone pour les faire coaguler. On a en- suite répété alternativement le lavage des polymères avec une solution aqueuse d'acétone à 50 % et une solution aqueuse d'acétone à 70 %, et on a finalement dispersé les polymères dans une solution aqueuse d'acétone à 50 %. On a enfermé hermétiquement la dispersion des po- 258 113 lymères ainsi préparée entre une plaque de verre sur laquelle on a formé préalablement par pulvérisation cathodique un mo- tif d'électrode en oxyde d'indium-étain ayant une épaisseur de 200 nm, et une autre plaque de verre sur laquelle on a formé préalablement, par dépôt en phase vapeur, une pellicule de platine de 15 nm d'épaisseur, en utilisant comme entretoi- se une pellicule de Mylar d'une épaisseur de 20 um. Affichage et modulation de la lumière En appliquant une tension de 0,8 à 5 V entre l'élec- trode semi-transparente en platine,faisant fonction de cathode, et l'électrode en oxyde d'indium-étain, faisant fonction d'anode, dans le dispositif optique ainsi prépare, le gel pré- sent entre les électrodes s'est contracté et est devenu blanc- laiteux et opaque. D'autre part, en ouvrant l'interrupteur, le gel a subi un gonflement et a retrouvé sa propriété de transmission de la lumière d'origine. Des tests répétés ont permis de vérifier la repro- ductibilité. On a ainsi vérifié la fonction d'affichage et la fonction de modulation de la lumière. Exemple 4 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. On a dissous dans 14 ml d'eau 0,75 g d'acrylamide, 0,20 g d'acrylate de sodium, 0,02 g de N,N-méthylènebisacry- lamide, et 50 mm3 de tétraméthyléthylènediamine. On a dissous séparément 20 mg de persulfate d'am- monium dans 1 cm d'eau, et on a mélangé la solution ainsi préparée avec la solution monomère. On a ensuite versé le mélange dans un mélange de solvants comprenant 25 cm3 de tétrachlorure de carbone, 75 cm3 de toluene et 1 cm3 de trioléate de sorbitanne, et on a agité vigoureusement dans une atmosphère d'azote. Après achèvement de la polymérisation, on a lavé soigneusement les polymères ainsi formés, avec de l'hexane et ensuite avec- de l'acétone, pour les faire coaguler. On a ensuite répété alternativement le lavage des polymères avec une solution aqueuse d'acétone à 50 % et avec une solution aqueuse d'acétone à 70 %, et on a finalement dispersé les polymères dans une solution aqueuse d'acétone à 50 %. On a plongé dans la dispersion de gel de polymères une plaque de verre de 50 x 60 mm, sur laquelle on a déposé un motif formé par une pellicule semi-transparente de plati- ne obtenue par dépôt en phase vapeur, ayant une épaisseur de nm et faisant fonction d'anode, et une plaque de nickel faisant fonction de cathode. On a appliqué entre ces plaques une tension de 0,8 V pour coaguler le gel de polymères sur le motif en platine. On a placé face à face l'électrode en platine por- tant le gel coagulé, faisant fonction de cathode, et une plaque de verre de 50 x 60 mm, portant sur toute sa surface une pellicule d'oxyde d'indium-étain de 200 nm d'épaisseur, formée par pulvérisation cathodique et faisant fonction d'anode, en intercalant entre les électrodes une pellicule de Mylar d'une épaisseur de 20 pm, faisant fonction d'entre- toise. Pour préparer un dispositif optique, on a intro- duit dans l'espace compris entre les électrodes une solution aqueuse d'acétone à 60 % contenant du Carmin Brillant 3B (C.I. Pigment Red 60; C. I. 16015-Lake), dispersé dans un broyeur à boulets. Affichage et modulation de la lumière En appliquant une tension de 0,8 à 5 V entre l'électrode semi-transparente en platine, faisant fonction de cathode, et l'électrode en oxyde d'indium-étain faisant fonction d'anode, dans le dispositif optique ainsi prépare, le gel situé entre les électrodes a subi un gonflement et est devenu transparent. D'autre part, lorsqu'on a ouvert l'interrupteur pour supprimer la tension appliquée, le gel s'est contracté et a repris la couleur du liquide coloré. Des tests répétés ont permis de vérifier la repro- ductibilité. On a ainsi vérifié l'action d'affichage et l'action de modulation de la lumière. Exemple 5 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. On a dissous dans 14 cm3 d'eau 0,75 g d'acrylamide, 0,20 g d'acrylate de sodium, 0,02 g de NN-méthylènebisacry- late et 50 mm3 de tétraméthyléthylènediamine. On a dissous séparément 20 mg de persulfate d'am- monium dans 1 cm3 d'eau et on a mélangé la solution ainsi préparée avec la solution monomère. On a ensuite versé immé- diatement le mélange dans un mélange de 100 cm3 de paraffine liquide et de 1 cm3 de trioléate de sorbitanne, et on a agité vigoureusement dans une atmosphère d'azotes Apres l'achèvement de la polymérisation, on a lavé soigneusement les polymères ainsi formés avec de l'hexane, et ensuite avec de l'acétone, pour les faire coaguler. On a ensuite répété alternativement le lavage des polymères avec une solution aqueuse d'acétone à 50 % et avec une solution aqueuse d'acétone à 70 %, et on a finalement dispersé les polymères dans une solution aqueuse d'acétone à 50 %. On a plongé dans la dispersion de gel de polymères une plaque de verre de 50 x 60 mm, sur laquelle on a formé préalablement un motif constitué par une pellicule semi- transparente de platine déposée en phase vapeur, ayant une épaisseur de 15 nm et faisant fonction d'anode, et une plaque de nickel faisant fonction de cathode, et on a appliqué entre ces plaques une tension de 0,8 V pour coaguler le gel de po- lymères sur le motif en platine. On a placé face à face l'électrode en platine por- tant le gel coagulé, faisant fonction de cathode, et une 2 5 82113 plaque de verre de 50 x 60 mm, portant une pellicule d'oxyde d'indiumétain d'une épaisseur de 200 nm, formée sur toute la surface de la plaque de verre par pulvérisation cathodi- que, et faisant fonction d'anode, en introduisant entre les électrodes une entretoise constituée par une pellicule de Mylar d'une épaisseur de 20 um. Pour préparer un dispositif optique, on a empli l'espace situé entre les électrodes avec une solution aqueu- se d'acétone à 60 % contenant du Carmin Brillant 3B (C.I.Pigment Red 60: C.I. 16015-Lake), dispersé dans un broyeur à boulets. Affichage et modulation de la lumière On a obtenu les mêmes résultats que dans l'Exemple 4, en effectuant les tests de la même manière que dans l'Exemple 4. Exemple 6 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. On a dissous dans 14 cm3 d'eau 0,75 g d'acrylamide, 0,25 g de méthacrylate de sodium, 0,02 g de N,N-méthylène- bisacrylamide et 50 mm3 de tétraméthylâthylênediamine. On a dissous séparément 20 mg de persulfate d'am- monium dans 1 cm3 d'eau, et on a mélangé la solution ainsi préparée avec la solution monomère précitée. On a ensuite versé immédiatement le mélange dans un mélange de solvants comprenant 25 cm3 de tétrachlorure de carbone, 75 cm3 de toluène et 1 cm de trioléate de sorbitanne, et on a agité vigoureusement dans une atmosphère d'azote. Après achèvement de la polymérisation, on a lavé soigneusement les polymères ainsi formés avec de l'hexane et ensuite avec de l'acétone, pour les faire coaguler. On a ensuite répété alternativement le lavage des polymères avec une solution aqueuse d'acétone à 45 % et avec une solu- tion aqueuse d'acétone à 70 %, et, finalement, on a dispersé les polymères dans une solution aqueuse d'acétone à 50 % 2 582113 contenant de l'Orangé Rapide Vulkan GG (C.I. Pigment Orange 14: C.I. 21165), dispersé dans un broyeur à boulets. On a placé face à face une plaque de verre com- portant un motif d'électrode en oxyde d'indium-étain ayant une épaisseur de 200 nm, formé par pulvérisation, et une plaque de verre sur laquelle on a déposé en phase vapeur une pellicule de platine de 15 nm d'épaisseur, avec les électrodes respectives placées vers l'intérieur, en utili- sant comme entretoise une pellicule de Mylar de 20 Fm d'épaisseur, et on a empli l'espace entre les électrodes avec la suspension colorée. Affichage et modulation de la lumière En appliquant une tension de 0,8 à 5 V entre l'électrode semi-transparente en platine, faisant fonction de cathode, et l'électrode en oxyde d'indium-étain, faisant fonction d'anode, dans le dispositif optique ainsi prépare, le gel présent entre les électrodes a subi une contraction, et l'espace laissé par la contraction a été occupé par le liquide coloré, ce qui fait que le dispositif a présenté la couleur du liquide coloré, en étant observé du côté de la plaque de protection transparente 3. Au contraire, lorsqu'on a ouvert l'interrupteur pour supprimer la tension appliquée, le gel a subi un gon- flement et a manifesté la transparence d'origine. Des tests répétés ont permis de vérifier la repro- ductibilité. On a ainsi vérifié l'action d'affichage et l'ac- tion de modulation de la lumière. Exemple 7 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. En opérant sur un bain de glace, on a dissous 0,75 g d'acrylamide; 0,15 g d'acide acrylique, 0,02 g de N,N-méthylènebisacrylamide, 20 mm3 de tétraméthylé- thylènediamine et 10 mg de persulfate d'ammonium dans un liquide coloré contenant 50 mg de Rouge Monastral (C.I. Pig- ment Violet 19: C.I. 46500) dispersé dans 14 cm3 d'eau dans un broyeur à boulets. Après une purge à l'azote, on a accom- plit la polymérisation à 20 C, on a ajouté 30 cm3 d'eau au gel coloré ainsi formé, et on a pulvérisé le mélange dans un émulsionneur. On a ensuite lavé alternativement le gel coloré avec une solution aqueuse d'acétone à 70 % et avec une solu- tion aqueuse d'acétone à 50 %, et on l'a finalement dispersé dans une solution aqeuse d'acétone à 50 % pour former une suspension. On a plongé dans la suspension une plaque de verre de 50 x 60 mm, sur laquelle on a déposé préalablement par dépôt en phase vapeur un motif consistant en une pellicule de platine semi-transparente, faisant fonction d'anode, et une plaque de nickel faisant fonction de cathode, avec une distance interélectrode de 0,3 mm, et on a appliqué entre les électrodes une tension de 0,8 V pour déposer le gel sur l'électrode en platine. On a placé face à face l'électrode en verre et une autre électrode en verre portant sur toute sa surface une pellicule d'oxyde d'indium-étain d'une épaisseur de 200 nm, en introduisant entre elles une entretoise consistant en une pellicule de Mylar de 10 pim d'épaisseur, et on a empli l'es- pace compris entre les électrodes avec une solution aqueuse d'acétone à 65 %. Affichage et modulation de la lumière En appliquant une tension de 0,8 à 5 V entre l'électrode semi-transparente en platine, faisant fonction de cathode, et l'électrode en oxyde d'indium-étain, faisant fonction d'anode, dans le dispositif optique ainsi prépare, le gel coloré présent entre les électrodes a subi un gonfle- ment et est devenu transparent. Au contraire, lorsqu'on a ouvert l'interrupteur pour supprimer la tension appliquée, le gel coloré s'est contracté et il a retrouvé son opacité d'origine. Des tests répétés ont permis de vérifier la reproductibilité. On a vé- rifié l'action d'affichage et l'action de modulation de la lumière. Exemple 8 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. En opérant sur un bain de glace, on a dissous 0,75 g d'acrylamide, 0,18 g d'acide méthacrylique, 0,02 g de NN- méthylènebisacrylamide, 20 mm3 de tétraméthyléthylènediamine, et 10 mg de persulfate d'ammonium dans un liquide coloré contenant 50 mg de Rouge Monastral (C.I. Pigment Violet 19: C.I. 46500), dispersé dans 14 cm3 d'eau dans un broyeur à boulets. Apres une purge à l'azote, on a accompli la polymé- risation à 20 C, on a ajouté 30 cm3 d'eau au gel coloré ainsi formé, et on a ensuite pulvérisé le mélange dans un émulsion- neur. On a lavé alternativement le gel coloré avec une solution aqueuse d'acétone à 75 % et avec une solution aqueu- se d'acétone à 45 %, et on l'a finalement dispersé dans une solution aqueuse d'acétone à 45 % pour former une suspension. On a trempé dans la suspension une plaque de verre de 50 x 60 mm, sur laquelle on a formé préalablement, par dépôt en phase vapeur, un motif consistant en une pellicule de platine semi-transparente de 15 nm d'épaisseurs faisant fonction d'anode, et une plaque de nickel faisant fonction de cathode, avec une distance inter-électrode de 0,3 mm, et on a appliqué une tension de 0,8 V entre les électrodes pour déposer le gel sur l'électrode en platine. On a placé face à face l'électrode en verre et une électrode en verre portant sur toute sa surface une pellicule d'oxyde d'indium-étain ayant une épaisseur de 200 nm, en in- tercalant entre ces électrodes une entretoise constituée par une pellicule de Mylar de 10 mn d'épaisseur, et on a empli l'espace situé entre les électrodes avec une solution aqueuse d'acétone à 65 %. Affichage et modulation de la lumière En effectuant les tests de la même manière que dans l'Exemple 7, on a obtenu les mêmes résultats que dans l'Exem- ple 7. Exemple 9 Préparation d'un dispositif optique On a préparé de la manière suivante le dispositif optique considéré. En opérant sur un bain de glace, on a dissous 0,75 g d'acrylamide, 0,15 g d'acide acrylique, 0,02 g de N,N-mé- thylènebisacrylamide, 20 mm3 de tétraméthyléthylènediamine et 10 mg de persulfate d'ammonium, dans un liquide coloré contenant 60 mg de Noir Diamant (C.I. Pigment Black 1: C.I. 50440) dispersé dans 14 ml d'eau dans un broyeur à boulets. Apres une purge à l'azote, on a ajouté 30 ml d'eau au gel coloré ainsi formé, et on a pulvérisé le mélange dans un émulsionneur. On a lavé alternativement le gel coloré avec une solution aqueuse de méthanol à 90 % et avec une solution aqueuse de méthanol à 50 %, et on'l'a finalement dispersé dans une solution aqueuse de méthanol à 57 % pour former une suspension. On a placé face à face une plaque de verre de 50 x 60 mm, sur laquelle on a formé préalablement, par dépôt en phase vapeur, un motif constitué par une pellicule de platine semi-transparente de 15 nm d'épaisseur, et une pla- que sur laquelle on a déposé par pulvérisation une électrode en oxyde d'indium-étain, de 200 nm d'épaisseur, en introdui- sant entre ces électrodes une entretoise formée par une pel- licule de Mylar de 20 ium d'épaisseur, et on a empli avec la suspension l'espace situé entre les électrodes. Affichage et modulation de la lumière En appliquant une tension de 0,8 à 5 V entre l'électrode semi-transparente en platine, faisant fonction de cathode, et l'électrode en oxyde d'indium-étain, faisant fonction d'anode, dans le dispositif optique ainsi préparé, le gel coloré présent entre les électrodes a subi une con- traction, et la lumière introduite dans ce gel a été absor- bée. Au contraire, lorsqu'on a ouvert l'interrupteur pour supprimer la tension appliquée, le gel a subi un gon- flement et il a retrouvé sa transparence d'origine. Des tests répétés ont permis de vérifier la reproductibilité. On a vérifié la fonction d'affichage et la fonction de modu- lation de la lumière. Effets Les principaux effets de l'invention sont résumés ci-après. (1) On peut réduire la taille de particules de gel à une très faible dimension, et on peut ainsi obtenir de la lumière de sortie ou une image nette, présentant une résolution élevée. (2) On peut aisément préparer un gel et on peut donc aisément préparer un dispositif optique. (3) Il n'existe pas de limite concernant l'angle de champ de visibilité, et l'observation est donc possible sous n'importe quel angle. (4) On peut utiliser divers pigments colorants, et on peut donc obtenir un affichage avec de belles couleurs. Il va de soi que de nombreuses modifications peu- vent être apportées au dispositif décrit et représenté, sans sortir du cadre de l'invention. 2 58 2113 REVENDICATIONS 1. Dispositif optique, caractérisé en ce qu'il com- prend une couche liquide (2) contenant un polymère pouvant absorber et libérer un liquide, qui absorbe et libère un li- quide sous l'action d'un champ électrique, et au moins une paire d'électrodes (7-1, 7-2; 8) qui contiennent la couche liquide (2) entre elles. 2. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère est capable d'absorber un liquide sous l'effet de l'application d'un champ électrique et de libérer le liquide à la suppression du champ électri- que. 3. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère est capable de libérer un liquide sous l'effet de l'application d'un champ électrique et d'absorber le liquide à la suppression du champ électri- que. 4. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche liquide (2) contient un li- quide coloré. 5. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le polymère est un polymère coloré. 6. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche liquide (2) a une épaisseur de 1 d 1000 pm. 7. Dispositif optique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une au moins des électrodes (7-1, 7-2; 8) est transparente. 8. Dispositif optique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le liquide coloré comprend une ma- tière colorante et un solvant capable de dissoudre ou de disperser la matière colorante.