FR2557996A1 - Procede de formation d'image et appareil pour sa mise en oeuvre. - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN PROCEDE DE FORMATION D'IMAGE UTILISANT UN DISPOSITIF202 QUI COMPREND UN ELEMENT ELECTRO-CONDUCTEUR210, UN ELEMENT ACCEPTEUR DE CHARGES ELECTRIQUES209 ET UN CRISTAL LIQUIDE, NOTAMMENT FERROELECTRIQUE BISTABLE212 INTERPOSE ENTRE EUX. UNE PREMIERE ETAPE CONSISTE A CONFERER UNE POLARITE UNIFORME DE CHARGE A LA TOTALITE OU UNE PARTIE DE L'ELEMENT ACCEPTEUR DE CHARGES AFIN D'ETABLIR UN CHAMP ELECTRIQUE ENTRE CELUI-CI ET L'ELEMENT ELECTROCONDUCTEUR ET AINSI D'ORIENTER UNIFORMEMENT LE CRISTAL LIQUIDE EN SON PREMIER ETAT STABLE. UNE SECONDE ETAPE CONSISTE A CONFERER, CONFORMEMENT A UNE IMAGE, DES CHARGES DE POLARITE INVERSE A L'ELEMENT ACCEPTEUR DE CHARGES, EN SORTE QUE LE CRISTAL LIQUIDE EST PARTIELLEMENT ORIENTE EN SON SECOND ETAT STABLE ET FORME UNE IMAGE. APPLICATION AUX SYSTEMES D'AFFICHAGE ELECTRO-OPTIQUES.

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil de formation

d'image et plus particulièrement un procédé et un appareil de formation d'image utilisant un

élément ou dispositif à cristal liquide ferroélectrique.

Les dispositifs à cristaux liquides ont jusqu'à présent été utilisés dans les domaines de l'affichage, des

obturateurs optiques, et autres, car ils permettent d'ob-

tenir des appareils de taille réduite, de forme mince et ayant une faible consommation d'énergie. En particulier, dans le domaine de l'affichage, des progrès rapides ont vu

le jour en se fondant sur plusieurs inventions remarquables.

On connaît par exemple l'application des cristaux liquides TN (nématiques en hélice), ainsi qu'il est décrit dans l'article "Voltage-Dependent Optical Activity of a Twisted Nematic Liquid Crystal" de M. Schadt et W. Helfrich, Applied Physics Letters, Vol. 18, N 4 (15 février 1971), pages 127-128. Les cristaux liquides utilisés dans le domaine de l'affichage ont généralement une structure d'électrodes en matrice X-Y afin que les éléments de l'affichage (éléments

d'image) soient agencés sous la forme d'une matrice.

En ce qui concerne le procédé de commande d'un

tel dispositif d'affichage, on a en général adopté un pro-

cédé de commande en temps partagé dans lequel les signaux d'adresse sont appliqués séquentiellement, périodiquement et sélectivement à des électrodes de balayage, tandis que des signaux d'information prédéterminés sont appliqués à des électrodes de signal. Cependant, quand on augmente le nombre des éléments d'image dans le dispositif d'affichage ou le procédé de commande, le rapport cyclique est diminué, et il en résulte l'affaiblissement du contraste d'image et l'apparition d'intermodulation. En outre, il est nécessaire,

afin de réduire la dimension des éléments d'image et d'amé-

liorer la résolution, d'agencer les électrodes de matrice

et de les connecter à des fils conducteurs selon une struc-

ture à haute densité de conditionnement, ce qui a pour effet

de compliquer la fabrication des dispositifs.

Dans un autre système d'affichage, qui est décrit par exemple par T.P. Brody, Juris A. Asars et G. Douglas Dixon dans IEEE Transactions on Electron Devices, Vol. ED-20 (N 11, novembre 1973), pages 995-1001, sous le titre "A 6x6 Inch 20 Lines-per-Inch Liquid Crystal Display Panel",

les éléments d'image sont respectivement munis d'un tran-

sistor à couche mince (TFT) et commutés un par un. Dans ce système, cependant, l'apport de TFT aux éléments d'image respectifs est compliqué, et une amélioration considérable

est à souhaiter du point de vue du coût de production.

En ce qui concerne un système permettant d'appli-

quer des signaux d'image à un dispositif à cristaux liquides, on connaît d'autre part, outre le système employant une structure d'électrodes en matrice, un système de balayage thermique recourant, par exemple, à un laser travaillant à de grandes longueurs d'onde. Ce système qui fait appel au balayage thermique pour appliquer les signaux d'image présente l'avantage de ne nécessiter qu'un nombre beaucoup plus restreint de fils conducteurs car il n'a pas besoin

de la structure d'électrodes en matrice à haute densité.

Ce système à balayage thermique destiné à l'écriture de signaux d'image dans un dispositif à cristaux liquides est

illustré, à titre d'exemple, sur la figure 1.

Sur la figure 1, la référence numérique 11 désigne des plaques de base transparentes telles que des plaques

de verre, 12 désigne une couche électroconductrice transpa-

rente telle qu'une couche en ITO (oxyde d'indium-étain), 13 désigne un film réflecteur en aluminium et 14 un film de commande d'orientation pour commander l'orientation d'un

cristal liquide. La référence numérique 15 désigne une cou-

che d'un cristal liquide qui est sujet à une transition

de phases du type phase smectique -- phase nématique --

phase isotrope à mesure que la température s'élève.

L'épaisseur de la couche de cristal liquide 15 est main-

tenue constante au moyen d'une cale d'écartement 10. De plus, les molécules de cristal liquide constituant la couche de cristal liquide 15 sont normalement alignées uniformément verticalement (de façon homéotrope) ou horizontalement (de façon homogène) selon la face de la cellule, en raison

de l'effet de paroi du film 14 de commande d'orientation.

Le fonctionnement de ce dispositif à cristal liquide est expliqué cidessous. Au moment de l'écriture d'images, la couche 15 de cristal liquide est maintenue à

une température appartenant à la plage smectique mais pro-

che de la température de transition smectique-nématique.

La couche 15 de cristal liquide est alors exposée, confor-

mément à une image, au rayonnement d'un faisceau laser 17A issu, par exemple, d'un laser YAG, et seule la portion d'image exposée 19 de la couche 15 de cristal liquide se transforme en la phase nématique ou isotrope. Lorsqu'est

supprimée l'application du faisceau laser, la portion trans-

formée se refroidit rapidement et se transforme en une

phase smectique 19 diffusantla lumière. Lorsqu'un flux lumi-

neux de lecture 17 est envoyé depuis le côté o-se trouve l'électrode transparente 14 sur une cellule présentant une telle portion (19) de phase mectique diffusante, des faisceaux lumineux 17a et 17c sont réfléchis par le film réflecteur 13 en aluminium dans une direction presque constante, tandis

que le faisceau lumineux 17b qui éclaire la portion diffu-

sante est diffusé. En conséquence, lorsque, par l'intermé-

diaire de la cellule, la lumière de lecture 17 est projetée sur un écran 16, seuls les faisceaux lumineux 17a et 17c sont projetés sur l'écran tandis que le faisceau lumineux 17b ne l'est qu'à peine. Ainsi donc, l'image inscrite dans la couche de cristal liquide est projetée telle quelle sur

l'écran 16.

On peut effacer l'image inscrite dans la couche

de cristal liquide en appliquant à l'ensemble une ten-

sion issue d'une source 18 de courant alternatif ou en

chauffant la totalité de la cellule jusqu'à la phase néma-

tique ou isotrope et en refroidissant ensuite progressive-

ment la cellule. Bien qu'un tel dispositif d'affichage à

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cristal liquide puisse procurer une grande surface d'affi-

chage en haute densité et avec une caractéristique de mémoire, il nécessite un laser de forte puissance de sortie

et un temps important est requis pour l'écriture d'une image.

De plus, si l'on augmente la surface du dispositif à cristal liquide, le temps d'écriture s'accroît encore. Ainsi, le système décrit en référence à la figure 1 peut seulement être appliqué à un appareil d'affichage d'un type destiné

à la projection à grande échelle.

Comme autre procédé n'utilisant pas d'électrodes

en matrice, on connaît un procédé qui fait appel à un fais-

ceau d'électrons pour l'écriture. Ce procédé est cependant accompagné de défauts, tout comme dans un procédé utilisant un tube à rayons cathodiques, qui tiennent à ce qu'on ne peut obtenir une haute résolution en raison de l'étalement du faisceau d'électrons et à ce que l'appareil nécessite

une grande longueur derrière la surface d'affichage.

Un but de la présente invention est de fournir un nouveau procédé de formation d'image et un appareil pour

sa mise en oeuvre qui sont exempts des défauts susmentionnés.

Un autre but de la présente invention est de

fournir un nouveau procédé de formation d'image et un appa-

reil pour sa mise en oeuvre qui conviennent à un élément

d'affichage.-

Un autre but encore de la présente invention est de fournir un procédé de formation d'image et un appareil pour sa mise en oeuvre qui permettent d'obtenir une grande

surface d'affichage et un conditionnement de haute densité.

Conformément à la présente invention, il est

fourni un procédé de formation d'image utilisant un dispo-

sitif qui comprend un élément électroconducteur, un élément accepteur de charges électriques et un cristal liquide, en particulier un cristal liquide ferroélectrique présentant un premier et un second états stables, interposé entre l'élément électroconducteur et l'élément accepteur de charges électriques, ledit procédé de formation d'image étant caractérisé en ce qu'il comporte: une première étape dans laquelle une polarité uniforme de charge est conférée à la totalité ou à une partie de la surface de l'élément accepteur de charges électriques afin d'établir un champ électrique entre l'élément électroconducteur et l'élément accepteur de

charges électriques, en sorte que ledit cristal liquide ferroélec-

trique est uniformément orienté selon son premier état

stable, et

une seconde étape destinée à l'écriture et dans laquelle une charge, conforme à une image, de polarité

opposée à celle de la charge conférée au cours de la pre-

mière étape, est conférée à l'élément accepteur de charges

électriques afin d'établir un champ électrique entre l'élé-

ment accepteur de charges électriques et l'élément électro-

conducteur, en sorte que le cristal liquide orienté selon le premier état stable est partiellement orienté selon son

second état stable.

Sur les dessins annexés: la figure 1 est une vue en coupe d'un appareil de formation d'image de l'art antérieur; la figure 2 est une vue schématique en coupe illustrant la présente invention; les figures 3 et 4 sont des vues schématiques en perspective illustrant un dispositif à cristal liquide et son principe de fonctionnement, tels qu'utilisés dans la présente invention; la figure 5A est une vue schématique en coupe illustrant un mode de réalisation de l'invention; la figure 5B est une vue en plan montrant le changement d'orientation d'une couche de cristal liquide; la figure 6A est une vue en coupe illustrant un autre mode de réalisation de l'invention; et la figure 6B est une vue en coupe d'un dispositif à cristal liquide utilisé dans le mode de réalisation que

montre la figure 6A.

Dans le procédé de la présente invention, outre le cristal liquide ferroélectrique qui peut être un cristal

liquide smectique bistable, on peut utiliser d'autres cris-

taux liquides tels que les cristaux liquides nématiques présentant une anisotropie diélectrique positive ou néga- tive. La présente invention sera cependant décrite ci-après en prenant principalement en considération un cristal liquide smectique bistable et un cristal liquide smectique,

en référence aux dessins annexés.

La figure 2 est une vue en coupe illustrant de

façon schématique un mode de réalisation de l'appareil con-

venant à la mise en pratique du procédé de l'invention.

Plus particulièrement, la figure 2 montre un exemple de l'appareil de formation a'image comprenant un générateur d'ions 201 servant de moyen d'écriture et un dispositif à

cristal liquide 202 servant de moyen recevant l'inscription.

Le générateur d'ions 201 peut être l'un de ceux décrits, par exemple, dans la demande de brevet japonais mise à l'inspection publique sous le N 78134/1979, les brevets des E.U.A. N 4 195 927, 4 267 556 et 4 160 257, le brevet

canadien N 1 120 992 et le brevet japonais N 35874/1981.

Le générateur d'ions 201 est activé par applica-

tion d'une haute tension alternative à une électrode 203 et en provoquant une décharge en milieu gazeux due à un champ électrique engendré entre l'électrode 203 et une électrode 204, grâce à quoi une couche isolante 205 est chargée et déchargée. Ainsi, par charge et décharge de la couche isolante 205, il se crée une source d'ions positifs ou négatifs au niveau d'une ouverture 206 de l'électrode 204. Une électrode 208 extractrice d'ions est disposée sur l'électrode 204 par l'interposition d'un élément isolant

207 qui donne un écartement prédéterminé.

Une tension continue est appliquée entre l'élec-

trode 208 et une électrode 210 faisant office de contre-

électrode pour le générateur d'ions 201 et disposée sur une plaque de base 213, constituée de verre, de matière plastique, etc., du dispositif à cristal liquide 202, les ions étant émis à partir de l'ouverture 206 vers un élément accepteur de charges électriques 209. Dans cet exemple, en

choisissant le sens du champ électrique entre les élec-

trodes 204 et 208, des ions soit positifs soit négatifs sont sélectivement envoyés vers l'électrode 208. Des ions soit seulement positifs soit seulement négatifs sont émis vers l'électrode 210 entre les électrodes 208 et 210 sous l'effet du champ électrique continu. Par conséquent, en

appliquant à l'électrode 204 une tension de signal corres-

pondant à un signal d'image numérique, des ions sont envoyés conformément à l'image sur l'élément accepteur de charges

209 et une image de charges s'y forme.

Dans le générateur d'ions 201, un élément d'image peut être formé par une ouverture 206. Par conséquent, si un grand nombre d'ouvertures 206 sont disposées dans le sens de l'épaisseur du dessin afin de constituer une rangée d'ouvertures et que la rangée d'ouvertures est déplacée dans le sens de la flèche 211, des charges conformes à l'image seront conférées à toute la surface du dispositif

à cristal liquide 202 faisant face au générateur d'ions 201.

La formation de charges conformes à l'image sur le dispo-

sitif à cristal liquide peut également être effectuée en utilisant un générateur d'ions muni d'ouvertures agencées

en matrice et parallèlement au dispositif à cristal liquide.

Dans ce cas, cependant, un grand nombre d'ouvertures est nécessaire pour correspondre au nombre requis d'éléments d'image du dispositif à cristal liquide et, par voie de conséquence, un nombre accru d'éléments de commande est nécessaire. Par contre, lorsqu'on fait usage du générateur d'ions muni d'ouvertures disposées en rangées que montre la figure 2, le nombre d'ouvertures est considérablement

réduit. De plus, en adoptant un schéma de commande matri-

ciel entre la tension alternative appliquée à l'électrode

203 et la tension de signal d'image appliquée à l'élec-

trode 204, on réduit considérablement le nombre d'éléments

de commande.

L'élément accepteur de charges 209 peut être constitué d'une pellicule ou d'une plaque mince en une matière plastique telle qu'un polyimide ou un polyamide, ou en une matière inorganique isolante telle que le mica ou le verre. Sous l'effet des charges électrostatiques (par exemple de charges négatives comme représenté sur la figure par le signe G) formées sur l'élément accepteur de charges 209, et des charges induites de ce fait dans l'électrode 210 (par exemple de charges positives comme

représenté sur la figure par le signe G), un champ élec-

trique est appliqué à une couche 212 de cristal liquide, sous l'effet duquel la direction d'orientation du cristal

liquide est modifiée.

Entre la couche de cristal liquide 212 et l'élé-

ment accepteur de charges 209, ou entre la couche de cristal

liquide 212 et l'électrode transparente 210, il est pos-

sible de disposer un film de commande d'orientation qui peut être un film d'une matière inorganique telle que SiO, SiO2 ou TiO2, ou un film d'un composé organique tel qu'un

polyimide, un polyamide, l'alcool polyvinylique ou un poly-

ester, et qui peut aussi agir comme un film isolant lors-

qu'il est disposé sur l'électrode transparente 210.

Le cristal liquide dont on fait présentement usage peut convenablement être un cristal liquide du type à effet de champ tel qu'un cristal liquide nématique, un

cristal liquide cholestérique, une cristal liquide smec-

tique et notamment un cristal liquide ferroélectrique qui

peut être un cristal liquide smectique chiral.

L'intensité du champ électrique qui convient pour

déterminer l'orientation peut varier selon le type du cris-

tal liquide utilisé mais peut être de l'ordre de 0,5 -

x 106 V/m, ce qui correspond, en termes de charges élec-

triques à conférer, à des valeurs de l'ordre de 1,5 - 44

x 10-5 coulomb/m2 bien qu'elles soient variables en fonc-

tion des constantes diélectriques de la couche de cristal

liquide 212 et de l'élément accepteur de charges 209.

L'épaisseur de l'élément accepteur de charges 209

n'exerce pas une influence considérable sur la tension ré-

partie et appliquée sur la couche de cristal liquide 212, mais elle peut de préférence être égale ou inférieure au diamètre ou dimension de l'ouverture 206, en particulier à une moitié ou moins de ce diamètre, étant donné qu'une grande épaisseur peut entraîner une résolution médiocre en

raison de la dispersion du champ électrique. Plus précisé-

ment, cette épaisseur est avantageusement de l'ordre de 30 micromètres ou moins dans le cas o un élément d'image mesure, par exemple, 60 micromètres. Etant donné qu'une

attraction électrostatique s'exerce entre l'élément accep-

teur de charges 209 et l'électrode 210, il est souhaitable de disposer des cales d'écartement, par exemple sous forme de bandes, en une densité suffisante pour empêcher une

déformation de l'élément accepteur de charges.

La partie de la cale d'écartement 211 est de couleur noire ou bien est en un état diffusant la lumière, selon le système d'affichage adopté, de façon qu'il n'en

résulte pas d'influence nuisible sur le contraste de l'af-

fichage d'image. Si le rapport entre le pas des cales d'écartement 211 et le pas des éléments d'image est proche d'un nombre entier, il peut apparaître un phénomène de

moiré (image d'interférences). On peut contrer ce phéno-

mène en choisissant le pas ou l'angle d'agencement approprié

des cales d'écartement 211 ou en agençant les cales d'écar-

tement au hasard.

Lorsqu'on utilise un cristal liquide ayant une

caractéristique de mémoire tel qu'un cristal liquide smec-

tique bistable, la résistivité de l'élément accepteur de charges 209 peut descendre jusqu'à une valeur aussi basse que o ohm.cm, c'est-à-dire peut être égale ou supérieure à 1010 ohm.cm, étant donné que, dans un tel cas, on ne demande à l'élément accepteur de charges que de retenir les charges sur lui pendant seulement la période de temps nécessaire au changement d'orientation du cristal liquide. Dans ce cas, il est préférable de mettre à la masse l'élément accepteur de charges ou de le connecter à un potentiel inférieur, de

sorte que les charges ne s'y accumulent pas.

Quand de nouvelles images doivent être inscrites, les images peuvent être effacées selon divers procédés qui dépendent du cristal liquide utilisé. Par exemple, l'image inscrite de la manière décrite ci-dessus peut être effacée par application d'un champ électrique uniforme sur toute l'étendue du dispositif à cristal liquide. On peut dans ce but faire usage d'un dispositif de décharge en effluves

séparé pour produire des effluves afin d'éliminer les char-

ges ou de conférer des charges d'une polarité opposée à celle des charges utilisées pour l'écriture, ou bien on peut se servir du générateur d'ions 201 pour appliquer des signaux d'effacement conformes à l'image à la place des signaux d'image utilisés lors de l'écriture, de telle façon

que soit mis en jeu un faisceau d'ions d'une polarité oppo-

sée à celle du faisceau d'ions utilisé au moment de l'écri-

ture. En outre, on peut aussi effacer l'image inscrite en exposant uniformément la totalité ou une partie de l'élément accepteur de charges à un faisceau d'ions de polarité opposée à celle du faisceau d'ions utilisé lors de l'écriture. Au niveau de la partie effacée, on peut de nouveau former une image en exposant cette partie conformément à l'image au moyen d'un faisceau d'ions pour effectuer une écriture d'une

manière sensiblement analogue à celle exposée ci-dessus.

Dans le cas o l'orientation d'un cristal liquide est modifiée par une certaine quantité de charge conférée depuis l'extérieur de la manière décrite ci-dessus, le cristal liquide utilisé est de préférence un cristal liquide ferroélectrique étant donné qu'un tel cristal présente une impédance ou résistivité élevée de l'ordre de 1010 ohm.cm ou davantage et qu'il peut efficacement empêcher les pertes

de charge. De tels cristaux liquides comprennent les cris-

taux liquides smectiques chiraux parmi lesquels conviennent les cristaux liquides smectiques chiraux en phase C (SmC*), il en phase H (SmH*), en phase I (SmI*), en phase-J (SmJ*),

en phase K (SmK*), en phase G (SmG*) ou en phase F (SmF*).

Ces cristaux liquides ferroélectriques sont décrits, par exemple, dans "LE JOURNAL DE PHYSIQUE LEIERS" 36 (L-69), 1975 "Ferroelectric Liquid Crystals"; "Applied Physics Letters" 36 (11) 1980, "Submicro Second Bistable Electrooptic Switching in Liquid Crystals"; "Solid State Physics" 16 (141), 1981

"Liquid Crystal", etc. Les cristaux liquides ferroélectri-

ques décrits dans ces publications peuvent être utilisés

dans la présente invention.

Des exemples particuliers de composés de cristaux

liquides ferroélectriques sont le cinnamate de décyloxyben-

zylidène-p'-amino-2-méthylbutyle (CDOBAMB), le cinnamate d'hexyloxybenzylidène-p'-amino-2-chloropropyle (CHOBACP), la 4-o-(2méthyl)-butylrésocylidène-4'-octylaniline (MBRA8), etc.

Lorsqu'un dispositif à cristal liquide est cons-

titué par utilisation de ces matières, le dispositif peut être supporté par un bloc de cuivre, etc., dans lequel est incorporé un élément chauffant permettant d'établir une condition de température o les composés de cristal liquide prennent une phase SmC*, SmH*, SmI*, SmJ*, SmK*, SmG* ou SmF*. On se réfère à la figure 3 o est représenté de façon schématique un exemple d'une cellule à cristal liquide ferroélectrique. Pour simplifier l'illustration, un élément accepteur de charges porteur de charge est représenté ici

sous forme d'une structure d'électrode.

Entre une électrode 31 (correspondant par exemple à l'association d'un élément accepteur de charges et d'une charge qu'il porte) et une électrode 31a, se trouve inséré un cristal liquide dans la phase, par exemple, SmC* ou SmH*, orienté de telle façon que la couche 32 de molécules du

cristal liquide est perpendiculaire aux surfaces des élec-

trodes.

Uneligne en trait plein 33 représente les molécules du cristal liquide. Chaque molécule 33 du cristal liquide a un moment dipolaire (P 1) 34 orienté dans une direction perpendiculaire à son axe. Lorsqu'une tension dépassant un certain niveau de seuil est appliquée entre les électrodes 31 et 31a, la structure hélicoïdale de la molécule 33 du cristal liquide est desserrée ou déroulée jusqu'à ce que la direction d'alignement des molécules respectives 33 du cristal liquide soit modifiée de telle façon que les moments dipolaires (P 1) 34 soient tous orientés dans le sens du champ électrique. Les molécules 33 du cristal liquide sont

de forme allongée et présentent une anisotropie de réfrac-

tion entre leur axe long et leur axe court. Il est par conséquent facilement compréhensible que si, par exemple, des polariseurs agencés en une relation de nicols croisés,

c'est-à-dire dont les directions de polarisation se croi-

sent mutuellement, sont disposés sur les faces supérieure et inférieure des électrodes, la cellule à cristal liquide ainsi agencée agit comme un dispositif de modulation optique à cristal liquide dont les propriétés optiques varient selon

la polarité de la tension appliquée.

La structure de cellule à cristal liquide qui est utilisée de préférence dans le dispositif à cristal liquide 201 peut être réalisée sous forme suffisamment mince (par exemple de 10 pm ou moins d'épaisseur). A mesure que, de cette manière, la couche de cristal liquide est rendue plus mince, la structure hélicoïdale des molécules de cristal liquide est desserrée ou déroulée sans application d'un champ électrique, grâce à quoi le moment dipolaire prend soit l'un soit l'autre des deux états, c'est-à- dire soit P dans un sens montant 44, soit Pa dans un sens descendant

44a, comme le montre la figure 4. Si l'un des champs élec-

triques E et Ea, qui dépassent un certain niveau de seuil et qui diffèrent l'un de l'autre en polarité comme le montre la figure 4, est appliqué, par l'intermédiaire des moyens 41 et 41a d'application de tension,à une cellule présentant les caractéristiques susmentionnées, le moment dipolaire s'oriente soit dans le sens montant 44, soit dans le sens

descendant 44a selon le vecteur du champ électrique E ou Ea.

En correspondance avec ceci, les molécules du cristal liquide s'orientent soit dans un premier état stable 43, soit dans

un second état stable 43a.

Lorsqu'on utilise le cristal liquide ferroélec-

trique susmentionné en tant qu'élément de modulation optique,

on peut obtenir deux avantages qui ont été brièvement men-

tionnés ci-dessus. Le premier consiste en ce que la vitesse de réponse est très rapide. Le second consiste en ce que

l'orientation du cristal liquide a un caractère bistable.

Le second avantage va être développé plus avant, par exem-

ple en se référant à la figure 4. Lorsqu'un champ électrique E est appliqué aux molécules du cristal liquide, celles-ci s'orientent selon le premier état stable 43. Cet état reste

stable même si le champ électrique est supprimé. Par ail-

leurs, lorsque le champ électrique Ea, dont le sens est opposé à celui du champ E, leur est appliqué, les molécules du cristal liquide s'orientent selon le second état stable

43a, en sorte que les directions des molécules sont modi-

fiées. De la même façon, ce dernier état reste stable même

si le champ électrique est supprimé. De plus, aussi long-

temps que l'intensité du champ électrique appliqué E ne dépasse pas une certaine valeur de seuil, les molécules du

cristal liquide restent disposées dans les états d'orienta-

tion respectifs. Afin d'obtenir efficacement cette vitesse de réponse élevée et ce caractère bistable, on préfère que la cellule soit d'une épaisseur aussi mince que possible, à savoir en général de 0,5 à 20 pm, en particulier de 1 à pm. Un dispositif à cristal liquide ayant une structure à électrodes en matrice et qui met en oeuvre un cristal

liquide ferroélectrique de ce type est proposé, par exem-

ple, dans la description du brevet des E.U.A. N 4 367 924.

La figure 5A illustre un exemple dans lequel un mode de réalisation de l'appareil de formation d'image est

mis en application à des fins d'affichage.

Le dispositif à cristal liquide que montre la

figure 5A est d'un type à réflexion, et un miroir diélec-

trique y est disposé. Le miroir diélectrique 502 présente en général un fort pouvoir réflecteur à l'égard de la lumière visible et se constitue d'un film multicouche com- posé de couches de Ge/MgF2 ( >)/CeO2 ( >)/MgF2 ( X)/CeO2 (i>).

De plus, dans cet exemple, on fait usage d'un séparateur

de faisceaux à polarisation 503 afin de prélever une modu-

lation optique qui se présente entre les premier et second

états stables.

Le dispositif à cristal liquide 501 présente une structure formant cellule qui comprend un élément accepteur de charges 504 muni du miroir diélectrique 502, un substrat 506 tel qu'une plaque de verre sur lequel se trouve une électrode transparente 505, constituée par exemple de ITO (oxyde d'indium-étain), et une couche de cristal liquide 507 intercalée entre l'élément accepteur de charges et le substrat. L'intervalle est maintenu dans la cellule au

moyen d'une cale d'écartement 508.

En préalable à la formation d'image, la surface de l'élément accepteur de charges est exposée en totalité à un faisceau d'ions négatifs issu d'un générateur d'ions 509 pour que lui soit conférée une charge négative uniforme par laquelle une tension Eaa est appliquée à la couche de cristal liquide 507. Si la tension Eaa ainsi appliquée est plus grande que la tension de seuil du cristal liquide, celui-ci s'oriente dans son premier état stable qu'indique

la référence numérique 510 sur la figure 5B.

Ensuite, un faisceau d'ions positifs est envoyé, conformément à une image, depuis le générateur d'ions 509

jusqu'à l'élément accepteur de charges 504. Dans cet exem-

ple, il s'agit soit du générateur d'ions 509, soit du dis-

positif à cristal liquide, qui est déplacé par rapport à l'autre, en sorte que le faisceau d'ions peut effectuer un balayage de l'élément accepteur de charges 504 dans le sens de la flèche 514. Par l'exposition au faisceau d'ions, des charges positives (représentées sur la figure 5B par le signe q) sont constituées conformément à l'image sur l'élément accepteur de charges et un champ électrique Ea, opposé à Eaa, est appliqué à la couche de cristal liquide 507. Si la tension de Ea dépasse la tension de seuil, une partie du cristal liquide orienté dans le premier état

stable 510 est réorientée dans le second état stable 511.

La charge conférée à l'élément accepteur de charges 504

s'affaiblit progressivement jusqu'à disparaître et la ten-

sion appliquée à la couche de cristal liquide 507 disparaît.

Dans cet exemple, cependant, l'image inscrite est retenue du fait que le cristal liquide ferroélectrique 507 est doué

d'une caractéristique de mémoire.

En vue d'afficher l'image inscrite, des faisceaux lumineux de projection 512a, 512b et 512c sont envoyés à

travers un séparateur de faisceaux à polarisation 503 jus-

qu'au dispositif à cristal liquide 501, en sorte que l'image inscrite dans la couche de cristal liquide 507 est projetée

sur un écran de projection 513. Dans cet exemple, la direc-

tion de la polarisation du séparateur de faisceaux à pola-

risation 503 est établie parallèlement ou perpendiculaire-

ment à la direction d'alignement 510 du cristal liquide, et les faisceaux lumineux de projection 512a, 512b et 512c sont appelés des faisceaux polarisés de composante P. Les

* faisceaux lumineux 512a, 512b et 512c sont envoyés à tra-

vers le séparateur de faisceaux à polarisation jusqu'au dispositif à cristal liquide 501 étant donné qu'ils sont

des faisceaux polarisés de composante P. Parmi les fais-

ceaux polarisés de composante P. les faisceaux 512a et 512c sont transmis à travers les parties 510 du cristal liquide qui sont orientées dans le premier état stable, réfléchis par le miroir diélectrique 502 et de nouveau transmis à travers le séparateur de faisceaux à polarisation 503 du fait qu'ils sont des faisceaux polarisés de composante P. Par contre, parmi les faisceaux polarisés de composante P. le faisceau de projection 512b est transmis à travers la partie 511 du cristal liquide qui est orientée

dans le second état stable, réfléchi par le miroir diélec-

trique, et modulé en un faisceau lumineux polarisé contenant une composante S, duquel seule la composante S du faisceau S polarisé est réfléchie par le séparateur de faisceaux à polarisation 503 sous forme d'un faisceau 512bb qui est alors projeté sur l'écran de projection 513, en sorte que l'image inscrite dans le dispositif à cristal liquide est

projetée sur l'écran de projection 513. -

Dans un autre mode de réalisation de l'invention,

il est fait usage d'un cristal liquide en phase smectique.

Le cristal liquide en phase smectique est tout d'abord

chauffé jusqu'à une phase isotrope et puis rapidement re-

froidi par rayonnement calorifique en présence d'un champ électrique produit par un générateur d'ions, en sorte que la partie du cristal liquide placée dans le champ électrique est transformée en une phase smectique transparente tandis

que la partie du cristal liquide non soumise au champ élec-

trique est transformée en une phase smectique dans un état

diffusant la lumière. Le dispositif à cristal liquide repré-

senté sur les figures 6A et 6B comprend une structure for-

mant cellule qui comprend elle-même un substrat transparent 602 tel qu'une plaque de verre, une électrode transparente 603 disposée sur lui sous forme de bandes, une cale d'écartement 604 et un élément accepteur de charges 605,

ainsi qu'une couche de cristal liquide placée dans la cel-

lule. Dans cet exemple, l'élément accepteur de charges 605

est de préférence coloré en blanc ou en une autre couleur.

Un générateur d'ions 607 est supporté par un écrou à billes

609, lequel est entraîné par un moteur 608 et animé d'un nmove-

ment de va-et-vient dans la direction de la flèche 610.

L'électrode transparente 603 en forme de bandes agit en tant que contreélectrode pour le générateur d'ions 607

qui engendre successivement des faisceaux d'ions. Le chauf-

fage de la couche de cristal liquide 606 est réalisé en faisant passer au travers de l'électrode transparente 603 un courant en phase avec le mouvement du générateur d'ions 607, plus précisément, aussitôt avant ou sensiblement en

même temps que l'exposition, conforme à l'image, de l'élé-

ment accepteur de charge 605 effectuée avec les faisceaux d'ions. En ce qui concerne les moyens de chauffage, on peut

utiliser un réchauffeur à infrarouges à la place de l'élec-

trode en forme de bandes, pour effectuer le balayage en

association avec le générateur d'ions.

En vue d'effacer l'image inscrite, le cristal liquide smectique est chauffé jusqu'à sa phase isotrope et refroidi par émission calorifique en présence d'un champ électrique, en sorte qu'il se forme de nouveau une phase smectique transparente. Le champ électrique peut être établi au moyen d'une paire d'électrodes qui prennent en sandwich

la couche de cristal liquide mais, dans la présente inven-

tion, il est de préférence établi par des charges conférées par exposition à un faisceau d'ions. Les parties du cristal liquide ainsi effacées peuvent de nouveau être soumises à un processus d'écriture comprenant le chauffage jusqu'en la phase isotrope et l'exposition au faisceau d'ions sous refroidissement. Le cristal liquide smectique à utiliser ici peut

de préférence être de ceux qui sont l'objet de transi-

tions de phases en passant par des phases smectique, néma-

tique et isotrope.

On peut également utiliser avec quelques modifi-

cations un cristal liquide ferroélectrique dans l'appareil représenté sur les figures 6A et 6B. Dans ce cas, il n'est pas besoin que l'électrode (603) soit sous forme de bandes,

mais il est possible d'utiliser, en tant que contre-élec-

trode pour le générateur d'ions 607, un film d'électrode tel que celui désigné sur la figure 2 par la référence numérique 210. Par contre, le dispositif à cristal liquide 601 doit être intercalé entre une paire de polariseurs (agencés selon une relation de nicols croisés). L'un de

ces polariseurs est apposé sur la face extérieure du subs-

trat 602 ou disposé à proximité de celui-ci. L'élément

accepteur de charges 605 peut être constitué d'un polari-

seur qui peut être utilisé comme deuxième polariseur de la

paire de polariseurs susmentionnée. Sinon, l'autre polari-

seur est de préférence disposé extérieurement au générateur d'ions 607 de façon à ne pas faire obstacle au mouvement

de ce dernier.

Dans l'exemple décrit ci-dessus, un gaz actif engendré par la décharge électrique du générateur d'ions 607 peut provoquer la corrosion des électrodes utilisées dans le générateur d'ions ou encore la détérioration de la matière isolante ou de l'élément accepteur Ce charges, la durée de service de l'appareil de formation d'image pouvant par là être raccourcie. Afin d'obvier à ces difficultés, il est préférable de prendre des mesures préventives contre la détérioration telles que le remplacement du gaz de l'espace intérieur du réceptacle 611 que montre la figure 6A par un gaz inerte tel que le néon ou l'argon. La réduction de la pression dans l'espace intérieur est efficace non seulement pour favoriser la décharge électrique mais aussi pour éviter la détérioration des matières concernées comme

il est dit ci-dessus.

Comme expliqué ci-dessus, la mise en oeuvre d'un appareil dans lequel un dispositif à cristal liquide muni d'un élément accepteur de charges électriques est balayé aux fins d'écriture par des faisceaux d'ions, permet de

réduire le besoin d'un câblage d'électrode fin et de dimi-

nuer le nombre d'éléments de commande, grâce à quoi on obtient un affichage d'image à haute résolution au moyen

-d'un appareil de petite taille.

Claims (66)

REVENDICATIONS

1. Appareil de formation d'image caractérisé en

ce qu'il comprend: un dispositif (202, 501, 601) qui com-

porte un élément électroconducteur (210, 505, 603), un élément accepteur de charges électriques (209, 504, 605), et un cristal liquide (212, 507, 606) interposé entre l'élément électroconducteur et l'élément accepteur de charges électriques; et des moyens de charge (201, 509,

607) pour conférer à l'élément accepteur de charges élec-

triques une charge suffisante pour établir entre l'élément

accepteur de charges électriques et l'élément électrocon-

ducteur un champ électrique appliquant au cristal liquide

une tension dépassant sa tension de seuil.

2. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de charge consistent en un générateur d'ions capable d'engendrer des

faisceaux d'ions.

3. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 2, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

est enfermé par scellement dans une structure formant cel-

lule comprenant ledit élément électroconducteur et ledit élément accepteur de charges électriques, et en ce que

l'élément électroconducteur fait office de contre-élec-

trode à l'égard dudit générateur d'ions.

4. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 2, caractérisé en ce que ledit générateur d'ions présente plusieurs ouvertures (206) pour engendrer des faisceaux d'ions, lesquelles ouvertures sont disposées en rangée.

5. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens (608, 609) pour déplacer lesdits moyens de charge

relativement audit élément accepteur de charges électriques.

6. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que ledit cristal liquide est un cristal liquide ferroélectrique capable de moduler

la lumière transmise à travers une couche qui en est cons-

tituée, et en ce qu'il est pourvu en outre de moyens (503)

pour détecter la lumière ainsi modulée.

7. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de détec-

tion sont des moyens polarisants.

8. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 6, caractérisé en ce que ladite lumière transmise à travers ladite couche de cristal liquide ferroélectrique

est une lumière polarisée par des moyens polarisants {503).

9. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 6, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des

moyens réfléchissants (502) pour réfléchir la lumière pola-

risée modulée qui a été transmise à travers la couche de

cristal liquide ferroélectrique, et un séparateur de fais-

ceaux à polarisation (503) pour détecter la composante modulée se trouvant dans la lumière polarisée modulée qui

a été réfléchie par les moyens réfléchissants.

10. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 9, caractérisé en ce qu'il comprend de plus un

écran de projection (513) sur lequel est projetée la com-

posante modulée de la lumière polarisée qui a été détectée

par le séparateur de faisceaux à polarisation.

11. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 9, caractérisé en ce que lesdits moyens réfléchis-

sants consistent en un miroir diélectrique.

12. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 6, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

ferroélectrique est un cristal liquide smectique bistable.

13. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 12, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

bistable est un cristal liquide smectique chiral.

14. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 13, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

smectique chiral est d'une structure non spirale.

15. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 13, caractérisé en ce que ledit cristal liquide smectique chiral est en phase C, en phase H, en phase I, en phase J, en phase K, en phase G ou en phase F.

16. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que ledit cristal liquide est un cristal liquide ferroélectrique disposé en couche, et

en ce qu'il est de plus muni d'une paire de moyens polari-

sants placés à l'extérieur de la couche de cristal liquide ferroélectrique.

17. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 16, caractérisé en ce que les moyens polarisants de ladite paire sont agencés en une relation de nicols croisés.

18. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 16, caractérisé en ce que l'un des moyens polari-

sants de ladite paire fait également office dudit moyen

accepteur de charges électriques.

19. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 17, caractérisé en ce que l'un des moyens polari-

sants de ladite paire est disposé à l'extérieur desdits

moyens de charge, par rapport audit cristal liquide.

20. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que ledit élément électro-

conducteur est un film électroconducteur transparent sup-

porté par un substrat transparent (213, 506, 602).

21. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce qu'il est muni d'un film de

commande d'orientation placé sur la face de l'élément élec-

troconducteur qui est en contact avec le cristal liquide.

22. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que ledit élément accepteur de charges est constitué d'une matière isolante organique

ou inorganique.

23. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que le champ électrique appli-

qué au cristal liquide est d'une intensité se situant dans

la gamme de 0,5 x 106 V/m à 10 x 106 V/m.

24. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que la charge électrique con-

férée par lesdits moyens de charge se situe dans la gamme

-5 2 52

de 1,5 x 105 coulomb/m à 44 x 10-5 coulomb/m2.

25. Appareil de formation d'image selon la reven- dication 2, caractérisé en ce que ledit générateur d'ions présente une ouverture (206) pour engendrer des faisceaux

d'ions, dont le diamètre est égal ou supérieur à l'épais-

seur de l'élément accepteur de charges électriques.

26. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 25, caractérisé en ce que l'épaisseur de l'élément accepteur de charges électriques est égale ou inférieure à

la moitié du diamètre de l'ouverture du générateur d'ions.

27. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 1, caractérisé en ce que l'élément accepteur de

charges électriques présente une résistivité égale ou supé-

rieure à 1010 ohm.cm.

28. Appareil de formation d'image,caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif (202, 501, 601) à cristal liquide ayant une structure formant cellule comprenant un

élément électroconducteur (210, 505, 603), un élément accep-

teur de charges électriques (209, 504, 605), et une couche

de cristal liquide ferroélectrique (212, 507, 606) inter-

posée entre l'élémenrt électroconducteur et l'élément accep-

teur de charges électriques; des moyens polarisants (503) pour détecter une lumière modulée qui a été transmise à travers la couche de cristal liquide ferroélectrique et optiquement modulée par celle-ci;des moyens d'écriture (201, 509, 607) pour engendrer des faisceaux d'ions en association avec ledit élément électroconducteur qui agit

comme une contre-électrode, et pour balayer par les fais-

ceaux d'ions l'élément accepteur de charges électriques de façon à inscrire une image dans la couche de cristal liquide;

et des moyens d'effacement pour effacer l'image inscrite.

29. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 28, caractérisé en ce que lesdits moyens d'efface-

ment comprennent des moyens pour engendrer des faisceaux d'ions.

30. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 29, caractérisé en ce que lesdits moyens d'effa-

cement engendrent des faisceaux d'ions qui sont d'une pola- rité opposée à celle des faisceaux d'ions engendrés par

lesdits moyens d'écriture.

31. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 28, caractérisé en ce que lesdits moyens d'effa-

cement comprennent un dispositif de décharge en effluves.

32. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 27, caractérisé en ce que lesdits moyens d'écriture comprennent plusieurs ouvertures (206) pour engendrer des faisceaux d'ions, lesquelles ouvertures sont disposées en

rangée.

33. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 28, caractérisé en ce qu'il est muni de plus d'une paire de moyens polarisants placés à l'extérieur de la

couche de cristal liquide ferroélectrique.

34. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 33, caractérisé en ce que les moyens polarisants de ladite paire sont agencés en une relation de nicols croisés.

35. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 28, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

ferroélectrique est un cristal liquide smectique bistable.

36. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 35, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

bistable est un cristal liquide smectique chiral.

37. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 36, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

smectique chiral est d'une structure non spirale.

38. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 36, caractérisé en ce que ledit cristal liquide smectique chiral est en phase C, en phase H, en phase I, en phase J, en phase K, en phase G ou en phase F.

39. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 28, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des

moyens pour empêcher la détérioration du dispositif à cris-

tal liquide provoquée par l'exposition aux faisceaux d'ions.

40. Appareil de formation d'image selon la reven- dication 28, caractérisé en ce qu'il comprend de plus des moyens pour empêcher la détérioration des moyens d'écriture

provoquée par le générateur de faisceaux d'ions.

41. Appareil de formation d'image,caractérisé en ce qu'il comprend: un dispositif (202, 601) qui comporte

un élément électroconducteur (210, 603), un élément accep-

teur de charges électriques (209, 605), et un cristal liquide smectique (212, 606) interposé entre l'élément

électroconducteur et l'élément accepteur de charges élec-

triques; des moyens de chauffage pour chauffer le cristal liquide smectique jusqu'en sa phase isotrope, et un générateur d'ions (201, 607) pour engendrer des faisceaux d'ions en association avec ledit élément électroconducteur qui agit comme une contre-électrode, et pour envoyer les faisceaux

d'ions sur l'élément accepteur de charges électriques.

42. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 41, caractérisé en ce que ledit cristal liquide smectique est enfermé par scellement dans une structure

formant cellule qui comprend ledit élément électroconduc-

teur et ledit élément accepteur de charges électriques.

43. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 41, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

smectique est l'objet de transitions de phases en pas-

sant par une phase smectique, une phase nématique et une

phase isotrope.

44. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 42, caractérisé en ce que ledit élément électro-

conducteur est un film électroconducteur transparent dis-

posé sous forme de rubans sur un substrat transparent (213, 602), ledit film électroconducteur transparent en forme de rubans constituant une contre-électrode pour engendrer successivement des faisceaux d'ions et ayant une fonction

de production de chaleur obtenue par conduction d'électri-

cité à travers lui, ladite conduction d'électricité étant effectuée sensiblement en même temps que l'exposition aux faisceaux d'ions ou aussitôt avant.

45. Appareil de formation d'image selon la reven-

dication 41, caractérisé en ce que ledit générateur d'ions comprend plusieurs ouvertures (206) pour engendrer des faisceaux d'ions, lesquelles ouvertures sont disposées en

rangée.

46. Procédé de formation d'image comportant l'uti-

lisation d'un dispositif comprenant un élément électrocon-

ducteur, un élément accepteur de charges électriques et un cristal liquide ferroélectrique présentant un premier et

un second états stables et qui est interposé entre l'élé-

ment électroconducteur et l'élément accepteur de charges électriques, ledit procédé de formation d'image étant

caractérisé en ce qu'il comporte: une première étape con-

sistant à conférer une polarité uniforme de charge à la totalité ou à une partie de l'élément accepteur de charges

électriques afin d'établir un champ électrique entre l'élé-

ment électroconducteur et l'élément accepteur de charges

électriques, en sorte que ledit cristal liquide ferroélec-

trique est uniformément orienté selon son premier état stable; et une seconde étape destinée à l'écriture d'une image et consistant à conférer à l'élément accepteur de charges électriques une charge conforme à l'image et qui est d'une polarité opposée à celle de la charge conférée lors de la première étape, de façon à établir un champ électrique entre l'élément accepteur de charges électriques et l'élément électroconducteur, en sorte que le cristal

liquide orienté selon son premier état stable est partiel-

lement orienté selon son second état stable.

47. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 46, caractérisé en ce que ledit cristal liquide ferroélectrique est un cristal liquide smectique chiral

bistable.

48. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 46, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

bistable est un cristal liquide smectique chiral.

49. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 47, caractérisé en ce que ledit cristal liquide

smectique chiral est d'une structure non spirale.

50. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 48, caractérisé en ce que ledit cristal liquide smectique chiral est en phase C, en phase H, en phase I, en phase J, en phase K, en phase G ou en phase F.

51. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 46, caractérisé en ce qu'il comporte de plus les

étapes consistant à exposer le cristal liquide ferroélec-

trique orienté conformément à l'image selon ses premier et second états stables à une lumière polarisée présentant une

composante de polarisation de façon à provoquer la modula-

tion de la lumière polarisée, et consistant à détecter la

modulation de façon à former une image.

52. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 51, caractérisé en ce que ladite lumière polarisée présentant une composante de polarisation et ayant passé à travers un séparateur de faisceaux à polarisation est transmise et réfléchie en passant à travers une couche du cristal liquide de façon à provoquer la modulation, et en

ce que la lumière ainsi modulée présentant l'autre compo-

sante de polarisation est détectée au moyen du séparateur

de faisceaux à polarisation.

53. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 51, caractérisé en ce qu'une paire de polariseurs est disposée à l'extérieur d'une couche du cristal liquide ferroélectrique, en ce que la lumière polarisée ayant passé à travers l'un des polariseurs de ladite paire est transmise à travers la couche de cristal liquide ferroélectrique de façon à être modulée optiquement, et en ce que la lumière polarisée ainsi modulée est détectée par l'autre moyen polarisant.

54. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 53, caractérisé en ce que les polariseurs de la-

dite paire sont agencés selon une relation de nicols croisés.

55. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 46, caractérisé en ce que ledit élément électro-

conducteur est un film transparent formant électrode sup-

porté par un substrat transparent qui, en association avec l'élément accepteur de charges électriques, constitue une

structure formant cellule.

56. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 46, caractérisé en ce que, dans les première et seconde étapes, les charges électriques sont conférées à l'élément accepteur de charges électriques par exposition

à des faisceaux d'ions.

57. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 56, caractérisé en ce que lesdits faisceaux d'ions sont mis en balayage sur l'élément accepteur de charges électriques.

58. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 46, caractérisé en ce qu'il comporte: une première

étape consistant à exposer à des faisceaux d'ions de pola-

rité uniforme la totalité ou une partie de l'élément accep-

teur de charges électriques de façon à établir un champ électrique entre l'élément électroconducteur et l'élément

accepteur de charges électriques, en sorte que ledit cris-

tal liquide ferroélectrique est orienté uniformément selon son premier état stable; une seconde étape destinée à l'écriture d'une image et comprenant l'exposition, conformément à l'image de l'élément accepteur de charges électriques,à

des faisceaux d'ions de polarité opposée à celle des fais-

ceaux d'ions émis lors de la première étape de façon à

établir un champ électrique entre l'élément électroconduc-

teur et l'élément accepteur de charges électriques, en sorte que le cristal liquide orienté dans son premier état stable est partiellement orienté dans son second état

stable et qu'une image est ainsi inscrite; et une troi-

sième étape destinée à l'effacement de l'image comprenant l'exposition de la totalité ou d'une partie de l'élément accepteur de charges électriques à des faisceaux d'ions de polarité uniforme de façon à établir un champ électrique entre l'élément électroconducteur et l'élément accepteur de charges électriques, en sorte que ledit cristal liquide ferroélectrique est uniformément orienté dans l'un desdits premier et second états stables qui correspond au champ électrique et que l'image inscrite lors de la seconde

étape est ainsi effacée.

59. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 58, caractérisé en ce que les faisceaux d'ions

utilisés dans la troisième étape sont d'une polarité iden-

tique à celle des faisceaux d'ions utilisés dans la pre-

mière étape.

60. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 58. caractérisé en ce qu'il comporte de plus une

quatrième étape destinée à la réécriture comprenant l'ex-

position conformément à une image de la totalité ou de la partie exposée lors de la troisième étape de l'élément accepteur de charges électriques à des faisceaux d'ions,

* en sorte qu'une image est réinscrite dans la partie cor-

respondante de la couche de cristal liquide.

61. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 60, caractérisé en ce que les faisceaux d'ions

utilisés dans la quatrième étape sont d'une polarité iden-

tique à celle des faisceaux d'ions utilisés dans la seconde étape.

62. Procédé de formation d'image comportant l'uti-

lisation d'un dispositif comprenant un élément électrocon-

ducteur, un élément accepteur de charges électriques et un

cristal liquide smectique interposé entre l'élément électro-

conducteur et l'élément accepteur de charges électriques, ledit procédé de formation d'image étant caractérisé en ce qu'il comporte: une première étape consistant à chauffer le cristal liquide smectique jusqu'en sa phase isotrope; et une seconde étape consistant à exposer à des faisceaux d'ions,conformément à une image,ledit élément accepteur de charges électriques en refroidissement, ledit élément électroconducteur servant de contre-électrode, en sorte que ledit cristal liquide smectique est amené à former une phase smectique transparente dans ses parties correspondant

aux parties exposées de l'élément accepteur de charges élec-

triques et à former une phase smectique diffusant la lumière dans ses parties correspondant aux parties non exposées de l'élément accepteur de charges électriques, une image étant

ainsi inscrite.

63. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 62, caractérisé en ce que ledit cristal liquide smectique est l'objet de transitions de phase en passant par une phase smectique, une phase nématique et une phase isotrope.

64. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 62, caractérisé en ce qu'il comprend:une première étape consistant à chauffer le cristal liquide smectique jusqu'en sa phase isotrope; une seconde étape consistant à exposer à des faisceaux d'ions, conformément à une image,

ledit élément accepteur de charges électriques en refroi-

dissement, ledit élément électroconducteur servant de contre-

électrode, en sorte que ledit cristal liquide smectique est amené à former une phase smectique transparente dans ses parties correspondant aux parties exposées de l'élément accepteur de charges électriques et à former une phase

smectique diffusant la lumière dans ses parties correspon-

dant aux parties non exposées de l'élément accepteur de charges électriques, une image étant ainsi inscrite; et une troisième étape consistant à chauffer le cristal liquide

smectique jusqu'en la phase isotrope et à exposer unifor-

mément à des faisceaux d'ions la totalité ou une partie de

l'élément accepteur de charges électriques en refroidisse-

ment, ledit élément électroconducteur servant de contre-

électrode, de façon à ce que le cristal liquide forme une phase smectique transparente dans ses parties correspondant

aux parties exposées de l'élément accepteur de charges élec-

triques, l'image inscrite lors de la seconde étape étant de

ce fait effacée.

65. Procédé de formation d'image selon la reven- dication 64, caractérisé en ce que lesdites première et seconde étapes sont répétées après ladite troisième étape

afin d'inscrire une autre image.

66. Procédé de formation d'image selon la reven-

dication 62, caractérisé en ce que ledit élément électro-

conducteur est un film électroconducteur transparent sup-

porté par un substrat transparent qui, en association avec l'élément accepteur de charges électriques, constitue une

structure formant cellule.