EP1535110A1 - Vitrage optiquement actif - Google Patents

Vitrage optiquement actif

Info

Publication number
EP1535110A1
EP1535110A1 EP03756496A EP03756496A EP1535110A1 EP 1535110 A1 EP1535110 A1 EP 1535110A1 EP 03756496 A EP03756496 A EP 03756496A EP 03756496 A EP03756496 A EP 03756496A EP 1535110 A1 EP1535110 A1 EP 1535110A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrodes
glazing according
particles
plates
glazing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP03756496A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Claude Weisbuch
Weija Wen
Ping Sheng
Che Ting Chan
Weikun Ge
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Genewave
Original Assignee
Genewave
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Genewave filed Critical Genewave
Publication of EP1535110A1 publication Critical patent/EP1535110A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1675—Constructional details
    • G02F1/1676—Electrodes
    • G02F1/16762—Electrodes having three or more electrodes per pixel
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/1685—Operation of cells; Circuit arrangements affecting the entire cell

Definitions

  • the invention relates to an optically active glazing, the transmission, diffusion, reflection and / or color characteristics of which are variable in a controlled manner.
  • Glazing of this type can be used in particular in the automotive industry and in construction and have other applications, very diverse and numerous.
  • Glazing has already been proposed using direct electrical effects such as electrochromic effects, but which have not made it possible to obtain the expected results.
  • Other known systems are based on electrooptical effects of liquid crystals and are complex and expensive.
  • the invention particularly aims an active glazing which does not have these drawbacks and which is simple, inexpensive and very reliable over a long period of time.
  • it offers optically active glazing, the optical characteristics of transmission, diffusion, reflection and / or color of which are variable in a controlled manner, characterized in that it comprises two plates of material such as for example glass or the like, parallel and delimiting between them a closed volume, a fluid contained in said volume between the plates, a suspension of dielectric particles in the fluid, and controlled means for applying electric field gradients to said particles, allowing by action of dielectrophoretic forces and by interactions between particles to move and organize them in directions parallel or perpendicular to the plates.
  • the invention is therefore based on the controlled movement of dielectric particles suspended in a fluid.
  • uncharged particles are displaced by an electric field gradient which acts on the electric dipole of the particles (dielectrophoretic effect) and they are brought together or agglomerated by interactions between particles leading to electro-rheological properties.
  • the use of non-electrically charged particles makes it possible to avoid the problems of charge stability inherent in electrophoretic systems.
  • the aggregation of the particles makes it possible to store them in zones chosen between the plates in order to obtain overall optical effects, for example coloring or high contrast transmission. By modifying the electric field gradients applied to the particles, these particles can be separated and reorganized into other zones between the plates, to modify the overall optical effect and alternately obtain a display and suppress the display.
  • the means for applying electric field gradients comprise electrodes placed in said volume, and means for connecting these electrodes to a power supply.
  • the electrodes can be arranged in any configuration desired to obtain the desired optical effects. They can be formed on the plates by various means, for example by deposition and etching, by ink jet, by stamping or others.
  • Electrodes can be either opaque or semi-transparent depending on the desired effects.
  • each plate carries at least two groups of electrodes.
  • the particles suspended in the fluid can be of very diverse types and can be made of any dielectric material depending on the desired optical effects and the required dielectric properties. They typically have dimensions between 10 nm and 50 ⁇ m and can be of simple or composite structure based on inorganic or organic materials, polymers, dyes, metals, etc.
  • the fluid used is preferably a dielectric or weakly electroconductive liquid, for example water or a silicone oil, having dielectric properties and a viscosity selected according to the desired effects.
  • the power supply can be direct current, or alternating current of fixed or variable frequency.
  • the volume between the plates is partitioned into a plurality of small volumes separated in a substantially leaktight manner from each other, to avoid the effects of long-distance sedimentation which would prevent short-distance movements under the effect of dielectrophoretic forces and interactions.
  • These small volumes typically have dimensions of between a few ⁇ m and 1 cm.
  • the partitions are made of any dielectric material, for example glass or polymer and are formed by any suitable means, for example by stamping or the like.
  • the glazing plates are identical or not and are made of any suitable material, in particular glass or plastic.
  • One of the plates may be transparent and the other opaque, for example metallic, in the case of operation in reflection.
  • the invention is applicable to active glazing as well as passive (non-emissive) displays.
  • FIG. 1 is a partial enlarged schematic view, in cross section, of a glazing according to the invention
  • Figure 2 is a top view of an elementary cell of the glazing
  • - Figures 3, 4 and 5 are schematic partial views illustrating modes of operation of a glazing according to the invention.
  • the glazing unit of FIG. 1 comprises two plates 10, 12 of a transparent dielectric material such as glass or a plastic material, which are parallel and separated by a small distance, for example between approximately 0.01 and 1 mm, these two plates 10, 12 being identical or different from each other.
  • the internal volume defined between these plates is divided into a plurality of small independent volumes or elementary cells 14 separated in a substantially sealed manner by partitions 6 made of dielectric materials, for example plastic.
  • the elementary cells 14 are filled with a fluid, preferably a dielectric or weakly electroconductive liquid 18, which contains a suspension of identical or different particles 20 of dielectric material, these particles having a size of between 0.01 and
  • the facing faces of the plates 10, 12 carry electrodes 22, 24 which are for example of the same kind and arranged face to face as shown in FIG. 1, but which can be different or arranged in an offset manner in certain areas of the glazing or in some achievements.
  • These electrodes are made of a suitable electroconductive material and have dimensions (thickness, width) which are typically between 1 ⁇ m and a few mm approximately. They have any desired configuration (threads, ribbons, combs, etc.). They are formed on the plates 10, 12 by any appropriate means (deposition and engraving, inkjet, stamping, etc.).
  • the power supply means 26 may be direct or alternating current at variable frequency. Typically, the supply voltages are between 0.5 and 500 V and the frequency is between 0 and 1
  • the particles 20 all move in the same direction in the absence of convection movements of the fluid with different speeds depending on their nature and size, and with thresholds different (value of the electric field from which the particles begin to move). If certain particles contained in the fluid are not electrically neutral, an electrophoretic effect depending on the polarities of the charge and the electric field is added to the aforementioned dielectrophoretic and interaction effects.
  • the particles can move in different directions according to their nature and their size, according to the frequency of the current because of the frequency dependence of the factor of Clausius osotti which gives the effective dipole of a particle immersed in a dielectric fluid (see for example Figure 4 of the article by NG Green and H. Morgan in J. Phys. D; Appl. Phys. 31, 1998, L25-L30). If certain particles contained in the fluid are electrically charged, no electrophoretic effect is added to the dielectrophoretic effect.
  • the electrodes 22, 24 can be opaque or semi-transparent.
  • the fluid (liquid) 18 can be transparent or colored, depending on the applications.
  • the particles 20 can be identical or not, they have the same color or different colors and optical characteristics of transmission, reflection and diffusion which are selected according to the applications. They can also be subjected to specific treatments intended to make them independent of each other or on the contrary to promote their agglutination. Finally, it is possible to add charged particles to the dielectric particles suspended in the fluid.
  • the electrodes of each plate are formed by combs 22, 23 and 24, 25 respectively nested in each other, the electrodes of two nested combs can be at electrical voltages of identical polarities or opposite.
  • the sets of electrodes 22, 23, 24, 25 may be the same or different.
  • the electrodes 22, 23, 24, 25 may differ from one another by their natures, their shapes, their dimensions, their locations and / or by the polarities of the electrical voltages which are applied to them.
  • FIGS. 3, 4 and 5 Three possible operating modes of active glazing according to the invention are shown diagrammatically in FIGS. 3, 4 and 5.
  • the electrodes 22, 23, 24, 25 of the plates 10, 12 are identical and transversely aligned from one plate to another, the distances between the electrodes formed on the same plate being greater than the widths of the electrodes.
  • particles 20 suspended in the fluid are dispersed more or less uniformly and randomly between the plates on the light path and give an overall optical effect which is determined by their nature and their properties (the glazing being for example generally reflective when the particles 20 have reflective properties, or more or less opaque in the case of non-reflective particles).
  • the particles 20 are collected between the aligned electrodes of opposite polarity and form webs 30 between these electrodes as shown, the webs 30 being perpendicular to the plates.
  • the particles release most of the volume between the plates and an overall "transparent" effect (or the color of the fluid 18 in which the particles are in suspension) is obtained, the particles being collected and kept out of the way. light passing through the plates 10, 12.
  • each electrode 22 and 23 of the plate 10 are electrically supplied and each electrode 22 has a polarity opposite to that of the two neighboring electrodes 23. It then forms webs of particles between the electrodes 22 and 23, these webs being parallel to the plate 10, and the overall effect obtained is due to the optical properties of the particles (reflective or opaque appearance for example), the particles being collected and kept in the path of light.
  • the electrodes 24, 25 are supplied in the same way as the electrodes 22, 23 and when the electrodes 24 which are opposite the electrodes 22 have a voltage of the same polarity as these electrodes 22, it also forms particle webs between the electrodes 24, 25 along the plate 12.
  • the arrangement and the supply of the electrodes 22, 23, 24, 25 correspond to those described with reference to FIG. 3, but the width of the electrodes is greater than the distance between electrodes formed on the same plate.
  • dense layers 34 of particles are formed between the electrodes opposite the two plates, with an overall effect which is for example more or less opaque or reflecting or diffusing depending on the nature of the particles.
  • the width of the electrodes this width possibly further varying from one zone to another in the glazing. In this case, the electrodes are semi-transparent.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

Vitrage optiquement actif, comprenant deux plaques de verre ou analogue (10, 12) parallèles et délimitant entre elles un volume fermé contenant des particules diélectriques (20) en suspension dans un fluide, et des électrodes (22, 24) formées sur les plaques et reliées à une alimentation électrique (26, 28) pour déplacer et organiser les particules au moyen de forces diélectophorétiques et d'interactions entre particules.

Description

VITRAGE OPTIQUEMENT ACTIF
L'invention concerne un vitrage optiquement actif, dont les caractéristiques de transmission, de diffusion, de réflexion et/ou de couleur sont variables de façon commandée.
Les vitrages de ce type sont utilisables notamment dans l'industrie automobile et dans le bâtiment et ont d'autres applications, très diverses et nombreuses.
On a déjà proposé des vitrages utilisant des effets électriques directs comme les effets électrochromes, mais qui n'ont pas permis d'obtenir les résultats attendus. D'autres systèmes connus sont basés sur des effets électrooptiques de cristaux liquides et sont complexes et onéreux.
On connaît également des systèmes d'affichage basés sur des effets électrophorétiques, dans lesquels des particules chargées sont déplacées par des champs électriques de commande, comme décrit par exemple dans les articles de John Rogers et al. Proc. Nat. Acad. Se. 48, 4835-4840 (2001 ) et d'Albert, Comiskey et al., Nature 394, 253-255 (1998) et dans les documents US-A-6120588 et US-A-5961804. Ces systèmes connus présentent toutefois quelques inconvénients, tels qu'un défaut de stabilité à long terme des charges des particules.
L'invention a notamment pour but un vitrage actif qui ne présente pas ces inconvénients et qui soit simple, peu onéreux et très fiable sur une longue période de temps. Elle propose à cet effet un vitrage optiquement actif, dont les caractéristiques optiques de transmission, de diffusion, de réflexion et/ou de couleur sont variables de façon commandée, caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques de matière telle par exemple que du verre ou analogue, parallèles et délimitant entre elles un volume fermé, un fluide contenu dans ledit volume entre les plaques, une suspension de particules diélectriques dans le fluide, et des moyens commandés d'application de gradients de champ électrique auxdites particules, permettant par action de forces diélectrophorétiques et par interactions entre particules de les déplacer et de les organiser dans des directions parallèles ou perpendiculaires aux plaques. L'invention est donc basée sur le déplacement commandé de particules diélectriques en suspension dans un fluide. Ces particules non chargées sont déplacées par un gradient de champ électrique qui agit sur le dipôle électrique des particules (effet diélectrophorétique) et elles sont rassemblées ou agglomérées par des interactions entre particules menant à des propriétés electro-rhéologiques. L'utilisation de particules non chargées électriquement permet d'éviter les problèmes de stabilité de charge inhérents aux systèmes électrophorétiques. L'agrégation des particules permet de les stocker dans des zones choisies entre les plaques pour obtenir des effets optiques d'ensemble, par exemple de coloration ou de transmission à contraste élevée. Par modification des gradients de champ électrique appliqués aux particules, on peut séparer ces particules et les réorganiser en d'autres zones entre les plaques, pour modifier l'effet optique d'ensemble et obtenir alternativement un affichage et la suppression de l'affichage. De plus, les variations de forces diélectrophorétiques ou d'interaction en fonction de la taille des particules, leurs propriétés diélectriques, la fréquence du champ électrique et les effets d'entraînement par le fluide permettent des séparations spécifiques de particules et des effets de contraste et de couleurs multiples, quand on utilise des particules aux propriétés diélectriques différentes.
En outre, de longs temps de rétention des particules après coupure de l'alimentation électrique permettent d'envisager un fonctionnement à très faible consommation électrique.
Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens d'application de gradients de champ électrique comprennent des électrodes placées dans ledit volume, et des moyens de liaisons de ces électrodes à une alimentation électrique.
Les électrodes peuvent être disposées selon toute configuration souhaitée pour l'obtention des effets optiques recherchés. Elles peuvent être formées sur les plaques par différents moyens, par exemple par dépôt et gravure, par jet d'encre, par tamponnage ou autres.
Ces électrodes peuvent être soit opaques, soit semi-transparentes selon les effets recherchés.
Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque plaque porte au moins deux groupes d'électrodes. Les particules en suspension dans le fluide peuvent être de types très divers et sont réalisables en toute matière diélectrique en fonction des effets optiques souhaités et des propriétés diélectriques requises. Elles ont des dimensions typiquement comprises entre 10 nm et 50 μm et peuvent être à structure simple ou composite à base de matériaux inorganiques ou organiques, de polymères, de colorants, de métaux, etc.
Le fluide utilisé est de préférence un liquide diélectrique ou faiblement électroconducteur, par exemple de l'eau ou une huile silicone, ayant des propriétés diélectriques et une viscosité sélectionnées en fonction des effets recherchés. L'alimentation électrique peut être à courant continu, ou à courant alternatif de fréquence fixe ou variable.
Selon encore une autre caractéristique de l'invention, le volume entre les plaques est cloisonné en une pluralité de petits volumes séparés de façon sensiblement étanche les uns des autres, pour éviter les effets de sédimentation à longue distance qui empêcheraient les mouvements à courte distance sous l'effet des forces diélectrophorétiques et des interactions. Ces petits volumes ont typiquement des dimensions comprises entre quelques μm et 1 cm. Les cloisons sont réalisées en un matériau diélectrique quelconque, par exemple en verre ou en polymère et sont formées par tout moyen approprié, par exemple par estampage ou autre. Les plaques du vitrage sont identiques ou non et sont réalisées en toute matière appropriée, notamment en verre ou en matière plastique. Une des plaques peut être transparente et l'autre opaque, par exemple métallique, dans le cas d'un fonctionnement en réflexion. De façon générale, l'invention est applicable aux vitrages actifs ainsi qu'aux afficheurs passifs (non-émissifs).
L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue schématique partielle agrandie, en coupe transversale, d'un vitrage selon l'invention ; la figure 2 est une vue de dessus d'une cellule élémentaire du vitrage ; - les figures 3, 4 et 5 sont des vues partielles schématiques illustrant des modes de fonctionnement d'un vitrage selon l'invention.
Le vitrage de la figure 1 comprend deux plaques 10, 12 d'une matière diélectrique transparente telle que du verre ou une matière plastique, qui sont parallèles et séparées d'une distance faible, comprise par exemple entre 0,01 et 1 mm environ, ces deux plaques 10, 12 étant identiques ou différentes l'une de l'autre.
Le volume interne défini entre ces plaques est partagé en une pluralité de petits volumes indépendants ou cellules élémentaires 14 séparés de façon sensiblement étanche par des cloisons 6 en matériaux diélectriques, par exemple en matière plastique.
Les cellules élémentaires 14 sont remplies d'un fluide, de préférence un liquide diélectrique ou faiblement électroconducteur 18, qui contient une suspension de particules 20 identiques ou différentes de matière diélectrique, ces particules ayant une taille comprise entre 0,01 et
50 μm environ. Les faces en regard des plaques 10, 12 portent des électrodes 22, 24 qui sont par exemple de même nature et disposées face à face comme représenté en figure 1 , mais qui peuvent être différentes ou disposées de façon décalée dans certaines zones du vitrage ou dans certaines réalisations. Ces électrodes sont en un matériau électroconducteur approprié et ont des dimensions (épaisseur, largeur) qui sont typiquement comprises entre 1 μm et quelques mm environ. Elles ont toute configuration voulue (fils, rubans, peignes, etc.). Elles sont formées sur les plaques 10, 12 par tout moyen approprié (dépôt et gravure, jet d'encre, tamponnage, etc.).
Ces électrodes sont reliées à des moyens 26 d'alimentation électrique associés à des moyens de commande 28. Les moyens d'alimentation électrique 26 peuvent être à courant continu ou alternatif à fréquence variable. Typiquement, les tensions d'alimentation sont comprises entre 0,5 et 500 V et la fréquence est comprise entre 0 et 1
MHz.
Lorsque les électrodes 22, 24 sont alimentées en courant continu, les particules 20 se déplacent toutes dans le même sens en l'absence de mouvements de convection du fluide avec des vitesses différentes en fonction de leur nature et de leur dimension, et avec des seuils différents (valeur du champ électrique à partir de laquelle les particules commencent à se déplacer). Si certaines particules contenues dans le fluide ne sont pas électriquement neutres, un effet électrophorétique dépendant des polarités de la charge et du champ électrique s'ajoute aux effets diélectrophorétiques et d'interaction précités.
Lorsque les électrodes sont alimentées en courant alternatif, les particules peuvent se déplacer dans des sens différents en fonction de leur nature et de leur dimension, selon la fréquence du courant en raison de la dépendance en fréquence du facteur de Clausius osotti qui donne le dipôle effectif d'une particule immergée dans un fluide diélectrique (voir par exemple la figure 4 de l'article de N. G. Green et H. Morgan dans J. Phys. D; Appl. Phys. 31 , 1998, L25-L30). Si certaines particules contenues dans le fluide sont chargées électriquement, aucun effet électrophorétique ne s'ajoute à l'effet diélectrophorétique.
De façon générale, les électrodes 22, 24 peuvent être opaques ou semi-transparentes. Le fluide (liquide) 18 peut être transparent ou coloré, selon les applications. Les particules 20 peuvent être identiques ou non, elles ont une même couleur ou des couleurs différentes et des caractéristiques optiques de transmission, de réflexion et de diffusion qui sont sélectionnées en fonction des applications. Elles peuvent également être soumises à des traitements spécifiques destinés à les rendre indépendantes les unes des autres ou au contraire à favoriser leur agglutination. Enfin, il est possible d'ajouter des particules chargées aux particules diélectriques en suspension dans le fluide.
Dans la forme de réalisation de la figure 2, les électrodes de chaque plaque sont formées par des peignes 22, 23 et 24, 25 respectivement imbriqués les uns dans les autres, les électrodes de deux peignes imbriqués pouvant être à des tensions électriques de polarités identiques ou opposées. En outre, en fonction des effets d'ensemble souhaités (effets d'affichage, d'opacité, de réflexion, de diffusion ou de transmission), les jeux d'électrodes 22, 23, 24, 25 peuvent être identiques ou différents. En particulier, les électrodes 22, 23, 24, 25 peuvent différer les unes des autres par leurs natures, leurs formes, leurs dimensions, leurs emplacements et/ou par les polarités des tensions électriques qui leur sont appliquées. Trois modes de fonctionnement possible d'un vitrage actif selon l'invention sont représentés schématiquement aux figures 3, 4 et 5.
En figure 3, les électrodes 22, 23, 24, 25 des plaques 10, 12 sont identiques et transversalement alignées d'une plaque à l'autre, les distances entre les électrodes formées sur une même plaque étant supérieures aux largeurs des électrodes.
Quand les électrodes ne sont pas alimentées, les particules 20 en suspension dans le fluide sont dispersées de façon plus ou moins uniforme et aléatoire entre les plaques sur le trajet de la lumière et donnent un effet optique d'ensemble qui est déterminé par leur nature et leurs propriétés (le vitrage étant par exemple globalement réfléchissant quand les particules 20 ont des propriétés réfléchissantes, ou plus ou moins opaque dans le cas de particules non réfléchissantes).
Quand les électrodes sont alimentées en courant continu, les électrodes 22, 23 étant par exemple à une tension positive et les électrodes 24, 25 à une tension négative, les particules 20 sont rassemblées entre les électrodes alignées de polarité opposée et forment des voiles 30 entre ces électrodes comme représenté, les voiles 30 étant perpendiculaires aux plaques. Les particules libèrent la majeure partie du volume compris entre les plaques et on obtient alors un effet d'ensemble « transparent » (ou de la couleur du fluide 18 dans lequel les particules sont en suspension), les particules étant rassemblées et maintenues hors du trajet de la lumière qui passe à travers les plaques 10, 12.
En figure 4, seules les électrodes 22 et 23 de la plaque 10 sont alimentées électriquement et chaque électrode 22 a une polarité opposée à celle des deux électrodes 23 voisines. Il se forme alors des voiles 32 de particules entre les électrodes 22 et 23, ces voiles étant parallèles à la plaque 10, et l'effet d'ensemble obtenu est dû aux propriétés optiques des particules (aspect réfléchissant ou opaque par exemple), les particules étant rassemblées et maintenues sur le trajet de la lumière.
En variante, quand les électrodes 24, 25 sont alimentées de la même façon que les électrodes 22, 23 et quand les électrodes 24 qui se trouvent en regard des électrodes 22 ont une tension de même polarité que ces électrodes 22, il se forme également des voiles de particules entre les électrodes 24, 25 le long de la plaque 12.
En figure 5, la disposition et l'alimentation des électrodes 22, 23, 24, 25 correspondent à celles décrites en référence à la figure 3, mais la largeur des électrodes est supérieure à la distance entre électrodes formées sur une même plaque. Quand ces électrodes sont alimentées comme représenté, des nappes 34 denses de particules se forment entre les électrodes en regard des deux plaques, avec un effet d'ensemble qui est par exemple plus ou moins opaque ou réfléchissant ou diffusant en fonction de la nature des particules et de la largeur des électrodes, cette largeur pouvant de plus varier d'une zone à l'autre dans le vitrage. Dans ce cas, les électrodes sont semi-transparentes.
On peut donc obtenir des effets d'ensemble très différents, en particulier d'affichage, par la commande de l'alimentation électrique des différents groupes d'électrodes 22, 23, 24, 25 et on peut renforcer et affiner ces effets en différenciant les électrodes, par leurs formes, leurs dimensions, leurs emplacements, etc. En utilisant des fréquences différentes d'alimentation des électrodes, on peut séparer des particules différentes et les stocker séparément sur des jeux d'électrodes, puis les relâcher sélectivement pour obtenir un affichage avec des effets particuliers souhaités (absorption, diffusion, couleur, réflexion métallique, etc.).
Les résultats obtenus aux figures 3, 4, 5 peuvent aussi être obtenus quand les électrodes sont alimentées en courant alternatif, avec des variations dues aux effets dépendant de la fréquence (signe de la force diélectrophorétique dû au signe du facteur de Clausius-Mosotti, effets électromécaniques sur les particules différentes entre champ électrique continu et champ électrique alternatif, etc.).

Claims

REVENDICATIONS
1/ Vitrage optiquement actif, dont les caractéristiques optiques de transmission, de diffusion, de réflexion et/ou de couleur sont variables de façon commandée, caractérisé en ce qu'il comprend deux plaques (10,
12) de matière telle par exemple que du verre ou analogue, qui sont parallèles et délimitent entre elles un volume fermé, un fluide (18) contenu dans ledit volume entre les plaques, une suspension de particules diélectriques (20) dans le fluide (18), et des moyens commandés (26, 28) d'application de gradients de champ électrique auxdites particules permettant, par action de forces diélectrophorétiques et par interactions entre particules de les déplacer et de les organiser dans des directions parallèles aux plaques ou perpendiculaires aux plaques (10, 12).
2/ Vitrage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens d'application de gradients de champ électrique comprennent des électrodes (22, 23, 24, 25) placées sur lesdites plaques dans ledit volume, et des moyens de liaison de ces électrodes à une alimentation électrique
(26, 28).
3/ Vitrage selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque plaque ( 0, 12) porte au moins deux groupes d'électrodes (22, 23 ;
24, 25).
4/ Vitrage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'alimentation électrique est à courant continu ou alternatif de fréquence fixe ou variable. 5/ Vitrage selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu'au moins certaines des électrodes (22, 23, 24, 25) sont opaques.
6/ Vitrage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce qu'au moins certaines des électrodes (22, 23, 24, 25) sont semi- transparentes. 11 Vitrage selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que les électrodes sont des fils, des rubans ou des peignes. 8/ Vitrage selon l'une des revendications 2 à 7, caractérisé en ce que lesdites électrodes sont parallèles entre elles d'une plaque à l'autre.
9/ Vitrage selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les électrodes sont identiques les unes aux autres. 10/ Vitrage selon l'une des revendications 2 à 8, caractérisé en ce que les électrodes sont d'au moins deux types différents et diffèrent les unes des autres par leurs dimensions et/ou par leurs emplacements d'une plaque à l'autre et/ou par les polarités des tensions électriques qui leur sont appliquées. 11/ Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules (20) sont toutes d'un même type.
12/ Vitrage selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les particules (20) sont d'au moins deux types différents.
13/ Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les particules (20) ont des caractéristiques optiques déterminées de couleur, de réflectivité et/ou de diffusion.
14/ Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide (18) contient également des particules électriquement chargées. 15/ Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le fluide (18) est diélectrique ou faiblement électroconducteur.
16/ Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le volume entre les plaques (10, 12) est cloisonné en une pluralité de petits volumes (14) séparés de façon sensiblement étanche les uns des autres.
17/ Vitrage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'une desdites plaques (10, 12) est opaque, par exemple métallique.
EP03756496A 2002-07-25 2003-07-17 Vitrage optiquement actif Pending EP1535110A1 (fr)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0209460A FR2842916B1 (fr) 2002-07-25 2002-07-25 Vitrage optiquement actif
FR0209460 2002-07-25
PCT/FR2003/002269 WO2004012000A1 (fr) 2002-07-25 2003-07-17 Vitrage optiquement actif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP1535110A1 true EP1535110A1 (fr) 2005-06-01

Family

ID=30011487

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP03756496A Pending EP1535110A1 (fr) 2002-07-25 2003-07-17 Vitrage optiquement actif

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP1535110A1 (fr)
AU (1) AU2003281724A1 (fr)
FR (1) FR2842916B1 (fr)
WO (1) WO2004012000A1 (fr)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006103605A1 (fr) * 2005-04-01 2006-10-05 Koninklijke Philips Electronics N.V. Procede de fabrication d’un dispositif d’ecran electrophoretique et dispositif d’ecran electrophoretique
FR2894689B1 (fr) * 2005-12-09 2008-10-17 Genewave Soc Par Actions Simpl Dispositif d'affichage en couleurs
EP2291707B1 (fr) 2008-06-17 2017-10-11 Philips Lighting Holding B.V. Dispositif pour modifier l'apparence visuelle d'une surface couverte et son procédé d'exploitation
CN107272294B (zh) 2017-07-10 2020-08-18 华南师范大学 一种电控智能窗及制备方法、光调节方法
CN108681178B (zh) * 2018-06-29 2021-11-16 上海天马微电子有限公司 一种电子纸显示面板及其制作方法、电子纸显示装置
NL2022504B1 (en) 2019-02-04 2020-08-19 Elstar Dynamics Patents B V Improved optical modulator
US12007660B2 (en) * 2021-06-24 2024-06-11 Elstar Dynamics Patents B.V. Light modulator, substrate comprising electrodes and smart glazing

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6120588A (en) * 1996-07-19 2000-09-19 E Ink Corporation Electronically addressable microencapsulated ink and display thereof
US6124851A (en) * 1995-07-20 2000-09-26 E Ink Corporation Electronic book with multiple page displays
WO1999053373A1 (fr) * 1998-04-10 1999-10-21 E-Ink Corporation Affichage reflechissant en couleurs avec sous-pixels multichromatiques
US6241921B1 (en) * 1998-05-15 2001-06-05 Massachusetts Institute Of Technology Heterogeneous display elements and methods for their fabrication

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2004012000A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
FR2842916B1 (fr) 2004-12-03
FR2842916A1 (fr) 2004-01-30
WO2004012000A1 (fr) 2004-02-05
AU2003281724A1 (en) 2004-02-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6580545B2 (en) Electrochromic-nanoparticle displays
US7113339B2 (en) Interferometric modulator and display unit
Olson et al. High chromaticity aluminum plasmonic pixels for active liquid crystal displays
JP5657785B2 (ja) 多色電気光学的ディスプレイ
ES2772138T3 (es) Dispositivos de visualización electroforéticos en color
Xu et al. Dielectrophoretically tunable optofluidic devices
US7116467B2 (en) Structured fluid compositions for electrophoretically frustrated total internal reflection displays
US20040136048A1 (en) Dielectrophoretic displays
US20110304905A1 (en) Electro-optical display
US20110149376A1 (en) Electro-optical display systems
FR3017231A1 (fr) Composant optique de securite a effet plasmonique, fabrication d'un tel composant et document securise equipe d'un tel composant
EP1535110A1 (fr) Vitrage optiquement actif
EP2443509A1 (fr) Pixel d'affichage réflectif
US20150192807A1 (en) Display panel and display device
WO2007066000A1 (fr) Dispositif d'affichage en couleurs
EP0773468B1 (fr) Dispositif d'affichage bistable à base de cristaux liquides nématiques autorisant des teintes de gris
TWI807419B (zh) 提供快速、高對比的光學狀態切換的四粒子電泳介質
US7957054B1 (en) Electro-optical display systems
US20060245040A1 (en) Grooved substrate
FR2950709A1 (fr) Systeme electrochrome transparent a plusieurs paires d'electrodes d'alimentation
WO2024126859A1 (fr) Dispositif lumineux de véhicule comportant un guide de lumière muni d'une structure multicouche
WO2024126860A1 (fr) Dispositif lumineux de véhicule comportant une source de lumière blanche et un guide de lumière muni d'une structure multicouche
US20240219799A1 (en) Variable light transmission device comprising electrophoretic medium having a compination of light reflective and light absorbing pigment particles
US20240219801A1 (en) Variable light transmission device and a method of operation of the same
US20240219798A1 (en) Variable light transmission device comprising electrophoretic medium having light reflective pigment particles

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20050119

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR

RIN1 Information on inventor provided before grant (corrected)

Inventor name: WEN, WEIJA

Inventor name: SHENG, PING

Inventor name: WEISBUCH, CLAUDE

Inventor name: GE, WEIKUN

Inventor name: CHAN, CHE TING

D18D Application deemed to be withdrawn (deleted)
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20100202