Thèse soutenue

Alignement de cristaux liquides par irradiation en lumière linéairement polarisée de film minces de polymères photoréticulables

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Auteur / Autrice : Sébastien Perny
Direction : Jacques Delaire
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie
Date : Soutenance en 1998
Etablissement(s) : Cachan, Ecole normale supérieure

Résumé

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L'objectif de ce travail de thèse a été en premier lieu de concevoir et de synthétiser quatre polymères photosensibles utilisables industriellement comme films d'alignement des cristaux liquides. Dans un deuxième temps, des études par spectroscopie UV et IR ont permis de caractériser l'anisotropie et l'évolution de la composition de ces matériaux en cours d'irradiation en lumière linéairement polarisée. Dans le cas général, il a ainsi été possible de mettre en évidence la compétition de deux photo réactions : la cycloaddition 2+2 et l'isomérisation trans/cis. Ainsi, trois espèces cohabitent au sein du film de polymère irradié : les dimères, produits de la cycloaddition de chromophores agrégés ; les isomères cis, issus de l'isomérisation des chromophores isoles ; les chromophores initiaux qui n'ont pas réagi. De plus, nous avons pu constater que l'orientation préférentielle des chromophores inchangés était perpendiculaire a l'axe de polarisation et que, dans certains cas, les dimères étaient préférentiellement formes parallèlement a l'axe de polarisation. Enfin les propriétés d'alignement de ces matériaux ont été étudiés en confinant des cristaux liquides entre deux films de photopolymères irradies. Leur comportement a ensuite été compare a ceux du pvci et du poly(7-methacryloyloxycoumarine) afin de clarifier le mécanisme de photo alignement. Deux mécanismes ont du être envisages. Dans un cas, la sélectivité axiale des réactions photochimiques en lumière polarisée consomme les chromophores préférentiellement orientes le long de l'axe de polarisation. L'anisotropie du film est donc uniquement due à la présence de chromophores inchangés, initialement perpendiculaires à l'axe de polarisation, et le film induit un alignement homogène planaire suivant cet axe. Dans le deuxième cas, l'anisotropie du film est essentiellement due à la formation de dimères le long de l'axe de polarisation, et le film induit un alignement homogène planaire suivant l'axe de polarisation.