Academic literature on the topic 'Systèmes d'affichage à cristaux liquides – Recyclage'

Les équipements électriques et électroniques (EEE) sont devenus un élément essentiel de notre vie quotidienne. Une grande partie de la population mondiale bénéficie d’un niveau de vie plus élevé, grâce à leur disponibilité, leur utilisation généralisée et leur accès facile. Cependant, la façon dont nous produisons, consommons et traitons les déchets d’équipements électriques et électroniques (DEEE) n'est pas durable sur le long terme. En Europe, malgré l’instauration de la législation la plus avancée au monde en matière de déchets moins de 50% d’entre eux sont convenablement collectés et recyclés. Depuis quelques années l’entreprise ENVIE2E du Nord, filiale du groupe Vitamine T, en partenariat avec l’Unité des Matériaux et Transformations (UMET), s’est engagée à réaliser des travaux expérimentaux visant la récupération et le retraitement de certains DEEE. Dans ce cadre, l’objectif général de cette thèse se focalise sur la valorisation des cristaux liquides (CLs) ainsi que d’autres matériaux de valeur comme l’oxyde d’indium/étain (ITO) et les feuilles polymériques présents dans les écrans d’affichage à cristaux liquides (LCD pour Liquid Crystal Display) en fin de vie. Une ligne de démantèlement ordonnée et manuelle des écrans LCD est mise en place chez ENVIE 2E pour le recyclage différencié des cartes électroniques, des lampes à cathode froide pouvant contenir du mercure, des polymères, des métaux et d’autres matériaux de valeur. Il existe également une ligne d’extraction de CLs où les panneaux LCD sont ouverts et exposés à un bain de solvant organique activé par ultrasons. La solution obtenue contient les CLs, le solvant ainsi que des impuretés organiques et inorganiques. La première partie de cette étude consiste à purifier et caractériser les CLs en utilisant des techniques chimiques, thermiques, optiques et diélectriques. Une étude sur l’influence de l’ajout de nanoparticules de diamant aux CLs purifiés a également été effectuée. La deuxième partie consiste à récupérer l’indium des panneaux LCD. Le procédé d’extraction est basé sur leur réduction de taille et leur lixiviation. Finalement, la caractérisation des feuilles polymériques est effectuée afin de connaitre leur composition et donc leur éventuel recyclage
Electrical and electronic equipment (EEE) has become an essential part of our daily lives. Much of the world's population enjoys a higher standard of living, thanks to their availability, widespread use, and easy access. However, the way we produce, consume, and treat waste electrical and electronic equipment (WEEE) is not sustainable in the long term. In Europe, despite having the most advanced waste legislation in the world, less than 50% of WEEE is properly collected and recycled. For several years, the company ENVIE2E du Nord, a subsidiary of the Vitamine T group, in partnership with l’Unité des Matériaux et Transformations (UMET), has been engaged in experimental work aimed at the recovery and reprocessing of certain WEEE. In this context, the general objective of this thesis focuses on the recovery of liquid crystals (LCs) as well as other valuable materials such as indium/tin oxide (ITO) and optical foils present in end-of-life liquid crystal displays (LCDs). An orderly, manual LCD dismantling line is in place at ENVIE 2E for differentiated recycling of electronic boards, cold cathode lamps that may contain mercury, polymers, metals, and other valuable materials. There is also an extraction line where LCD panels are opened and exposed to an ultrasonically activated organic solvent bath to recover LCs. The resulting solution contains the LCs, the solvent, and organic and inorganic impurities. The first part of this study consists in purifying and characterizing the LCs using chemical, thermal, optical, and dielectric techniques. A study on the influence of adding diamond nanoparticles to purified LCs was also performed. The second part consists in recovering indium from LCD panels. The extraction process is based on their size reduction and leaching. Finally, the characterization of the optical foils is carried out to know their composition and thus their recyclability

Un corrélateur optique en temps réel et embarqué, appliqué à la reconnaissance de panneaux routiers, a été réalisé. Le développement récent de modulateurs spatiaux de lumière, à cristaux liquides ferroélectriques notamment, ainsi que les études récentes sur les algorithmes de filtrage en corrélation optique ont permis d'offrir à l'optique la possibilité de rivaliser avec l'électronique dans des problèmes de reconnaissance de formes en temps réel. Dans ce contexte, nous avons conçu un corrélateur conjoint, qui a pour caractéristique essentielle d'utiliser des modulateurs à cristaux liquides ferroélectriques. L'originalité de ce corrélateur est l'utilisation d'un modulateur optiquement adressé non - linéaire dans le plan de Fourier. Sa caractéristique non - linéaire présente l'avantage d'être ajustable, par le réglage simple de paramètres tels que l'éclairement, la tension de commande et la durée des impulsions de tension. Ces travaux sur le modulateur non - linéaire offrent une illustration expérimentale en parfait accord avec le modèle non - linéaire de la théorie développée par Javidi. L'implantation optique du corrélateur conjoint non - linéaire s'est faite en fonction des contraintes liées à l'application automobile (contraintes communes à beaucoup d'autres applications) : compacité, robustesse mécanique, temps réel (même si ce prototype est encore limité par les composants actuels) et invariance par effet d'échelle. Des filtres pour cette invariance ont été réalisés par méthode d'apprentissage et donnent de bons résultats dans le cas du corrélateur conjoint. Le corrélateur a été testé dans un véhicule en mouvement dans un environnement réel. Les résultats obtenus pour quelques panneaux de signalisation sur un site de tests ont permis de valider le système avec un très bon taux de reconnaissance. Ces résultats sont très encourageants, et avec le développement de nouveaux composants, tels que les modulateurs à cristaux liquides sur circuit intégré, de tels systèmes pourront gagner en compacité, en résolution et en rapidité

Modélisation de transistors et de capacités polysilicium en couches minces sur isolant. Expression de la tension de seuil, du courant de seuil, du courant au-dessus du seuil, du courant en régime sature, de la résistance du film. Conception et réalisation d'écrans plats à matrice active. Mise au point de plusieurs technologies permettant un fonctionnement 109 normes militaires. Mise au point d'une technique permettant l'obtention de transistors polysilicium en deux étapes de photogravure. Cette technologie améliore considérablement le rendement de fabrication des écrans plats

La perspective générale de ce travail parle sur la relation entre les propriétés structurales et le comportement électrooptique des dispersions cristal liquide/polymère afin de contribuer à une meilleure connaissance des paramètres qui influencent leur comportement sous champ électrique. Plus fondamentalement, les phénomènes de polarisation, de confinement (rapport surface/volume) et la nature de l'ancrage sont investigués. Dans un premier temps, les propriétés thermophysiques, optiques et électriques, de composites polymère-cristal liquide ont été étudiées dans le cas d'un système modèle simple composé d'un polymère parfaitement caractérisé (polystyrène monodispersé (PS)) et d'un cristal liquide nématique (5CB). L'étude thermophysique par calorimétrie (AED) et microscopie optique polarisée (MOP) a montré que les diagrammes de phases présentent une température critique maximale de démixtion ainsi qu'un large domaine d'incompatibilité caractérisé par un domaine Isotrope-Isotrope. La spectroscopie diélectrique a permis de mettre en évidence un mécanisme de relaxation à basse fréquence qui est étroitement lié à la morphologie de l'échantillon. La corrélation entre les résultats des études diélectriques et électrooptiques a montré qu'au voisinnage du domaine d'absorption basse fréquence une diminution importante de la transmittance a lieu. Ce phénomène a été attribué au processus de relaxation interfaciale (Maxwell-Wagner-Sillars (MWS)) résultant de l'accumulation des charges à l'interface gouttelette-polymère lesquelles écrantent le champ électrique externe appliqué. Dans un second temps, l'étude du systèmePS/8CB a mis en évidence l'influence du confinement qur la réponse électrooptique, d'une part, et, d'autre part, sur le paramètre d'ordre de la phase liquide cristalline ségréguée. L'AED a montré que la fraction de cristal liquide ségréguée est de l'ordre de 55 % pour les deux systèmes étudiés (gouttelettes microniques et gouttelettes submicroniques). L'étude en diffraction de rayons X a montré que dans le cas de goutelettes microniques, le cristal liquide confiné présente des caractéristiques du mésogène à l'état massif (smectique A), alors que dans le cas de goutelettes submicroniques, le cristal liquide confiné adopte une structure de type smectogène. Dans un troisième temps, l'étude comparative de deux systèmes structurellement proches a montré la capacité d'imposer un ancrage donné grâce à la modification de la chaîne latérale de la matrice polyacrylate et que les meilleures performances électrooptiques ont été obtenues avec le système présentant un ancrage planaire. Ce résultat a été attribué à la dynamique de réorientation des gouttelettes qui est plus rapide, en tension et en fréquence, dans le cas d'un ancrage planaire comparativement à un ancrage homéotrope des gouttelettes. Enfin, la réalisation d'afficheurs "tout plastique" combinant la bonne tenue mécanique des films PDLC et l'utilisation de substrats plastiques recouverts d'électrodes organiques conductrices, a été mise en évidence. La présence d'un mode de relaxation basse fréquence attribué à la polarisation interfaciale (effet MWS) et un processus de relaxation à plus haute fréquence correspondant, a priori, à la charge en surface des électrodes organiques, a permis de réaliser un filtre électrooptique interférentiel
This work is devoted to the study of the relationship existing between the structural properties and the elctro-optical behaviour of liquid crystal/polymer dispersions. In particular, the physical parameters influencing the electrical and electrooptical characteristics are investigated. Polarization field effect, confinement (surface/volume ratio) effect, and anchoring conditions at the polymer/liquid crystal interface are studied. First, thermophysical, optical and electrical properties of a model system are investigated. This system consists in a perfectly characterized polymer (monodisperse polystyrene (PS)) and a nematic liquid crystal (5CB). Calorimetry (DSC) and polarized optical microscopy (POM) were used to establish the phase diagram which exhibits a upper critical solution temperature (USCT) shape with a wide immiscibility gap (Isotropic-Isotropic). Broadband dielectric spectroscopy experiments have been carried showing that a relaxation mechanism exists at low frequency. This mechanism is closely related to the heterogeneous morphology of the sample. The correlationbetween the dielectric and electro-optical studies showed that in the vicinity of the low frequency absorption domain a drastic decrease in the optical transmittance occurs. This phenomenon can be related to an interfacial polarisation process (Maxwell-Wagner-Sillars effect (MWS)) resulting from a charge accumulation at the droplet-polymer interface. Second, the influence of confinement on the order parameter of the confined liquid crystal phase and polarisation field effects have been investigated on PS/8CB mixtures. DSC measurements allowed to estimate the phase-separated liquid crystal (8CB) fraction, which was found in the range of 55 % for both micron-size and submicron-size droplets. X-ray diffraction (XRD) experiments showed that smectic 8CB confined to micron-size cavities adopt bulk-like properties, i. E. , a partial bilayer structure, whereas in submicron-size droplets the layer spacing of the smectic phase is increased due to the strong bending deformations inducing by the high curvature of the cavity walls. Third, a comparative study of two structurally close systems showed the ability to impose given anchoring conditions using various lateral substituants for the polymer matrix. Best electro-optical performances were obtained with the system showing a planar anchoring in the droplets. This result was related to faster reorientation dynamics of the liquid crystal droplets, in the case of a planar anchoring compared to that of a homeotropic anchoring of the liquid crystal molecules. Finally, "all plastic" display devices were reported combining the mechanical performance of polymer dispersed liquid crystal film and the use of plastic substrates covered with conducting organic electrodes. A low frequency relaxation process was observed corresponding to interfacial polarization process (MWS effect) as well as a relaxation mechanism at high frequency associated with a charge accumulation at the electrode surface

Une étude détaillée des matériaux à baase de polymères et cristux liquides de type PDLC (pour Polymer Dispersed Liquid Crystals), préparés par le processus de séparation de phases induite par rayonnement ultraviolet (UV) et électronique (EB), a été effectuée pour un mélange comportant le cristal liquide nématique E7 et le monomère tripropylèneglycol-diacrylate. Ces matériaux possèdent des fonctionnalités électro-optiques intéressantes notamment dans les vitrages à transparence contrôlée. L'influence de la composition, la dose de rayonnement, le débit de dose, la température et la concentration de photoamorceur ont été étudiées à l'aide de plusieurs techniques expérimentales et en particulier par analyse des réponses électro-optiques, spectroscopie infrarouge, calorimétrie différentielle, microscopie optique à lumière polarisée et microscopie électronique à balayage. Les résultats obtenus montrent bien des meilleures réponses électro-optiques des films EB par rapport à l'UV

Les cristaux liquides smectiques c ferroelectriques ont ete etudies en vue de leur application pour la realisation d'ecrans plats. Dans ce but un melange smectique c chiral a temperature ambiante a ete formule et des cristaux liquides a forte polarisation spontanee, synthetises. Des observations ont ete faites quant a l'organisation du cristal liquide a proximite des surfaces et au comportement electrooptiquedes melanges smectiques c chiraux. On observe aussi deux familles de materiaux quant a leur memorisation. Des prototypes d'ecrans plats ont ete realises

Les performances des modulateurs de lumières à commande optique (OASLMs) à base de cristaux liquides (CLs) dépendent fortement des propriétés de la couche photosensible. Afin de concilier transparence, résolution latérale et production à bas coûts, les semi-conducteurs organiques apparaissent comme des candidats idéaux. Nous avons choisi d'utiliser un mélange P3HT:PCBM comme couche photosensible. Nos résultats ont montré que les cristaux liquides se réorientaient en fonction de l'intensité lumineuse seule et sans tension appliquée. Des mesures complémentaires indiquent que l'effet photovoltaïque est à l'origine de ce phénomène. Ce type de dispositif nous permet de moduler spatialement l'orientation des CLs et démontre son potentiel dans des applications liées à l'holographie. Un second type de dispositif intégrant des couches d'interfaces de PEIE et de PEDOT:PSS nous permet de contrôler l'orientation des CLs et donne de nouvelles pistes permettant de fabriquer des OASLMs autonomes
The performances of liquid crystals (LCs) based optically addressed Spatial Light Modulators (OASLMs) strongly depends on the photosensitive layer properties. To accommodate device transparency, lateral resolution and low cost production, organic semiconductors appear as the ideal candidates. We chose to use a P3HT: PCBM blend as the photosensitive layer. Our results showed that the liquid crystals reorient according to the luminous intensity alone and without external power supply. Additional measurements indicate that the photovoltaic effect is at the origin of this phenomenon. This type of device allowed spatial modulation of the LCs orientation and demonstrates its potential in holographic applications. A second type of device integrating interfacial layers of PEIE and PEDOT: PSS allowed us to control the orientation of the LCs and gives promising routes towards the design of self-sustainable OASLMs