Etude des propriétés physico-chimiques de surfaces microstructurées (application à la fabrication de verres organiques ophtalmiques digitaux)

Abstract

La mise au point d'un verre optique ophtalmique digital est un projet interdisciplinaire révolutionnaire qui fait appel à différentes technologies de microélectronique. Nos premiers travaux ont porté sur l'analyse des matériaux (SU8) et des procédés (photolithographie, sol-gel) utilisés pour la fabrication de microcuves de facteurs de forme différents. Du fait de la dimension micronique des alvéoles, le remplissage est régi par des forces interfaciales et nous avons poursuivi nos travaux en caractérisant les différentes surfaces des microstructures par diverses techniques et en analysant l'avancement progressif de la ligne de contact du liquide sur les surfaces microstructurées. Les multiples procédés de remplissage industriels, qu'ils soient continus (trempage, à la tournette et avec un applicateur "doctor-blade") ou discontinus (jet de matière), ont ensuite été examinés. Les modes de dépôt semi global et ponctuel ont fait l'objet d'une attention particulière, du fait de la résolution potentielle des dépôts et de la gamme des paramètres physico-chimiques des encres. Enfin pour tester le scellement des microstructures, nous avons étudié la solubilité des films acryliques sensibles à la pression PSA en contact avec plusieurs liquides susceptibles d'être introduits dans les microcuves, afin de prédire l'évolution des propriétés adhésives. Quant à la qualité de l'adhérence des films de recouvrement, elle a été caractérisée par pelage et l'analyse des plans d'expériences nous a permis de préciser l'influence de la pollution et du facteur de forme des surfaces microstructurées.The multidisciplinary and revolutionary project of optical ophthalmic digital glasses needs different technologies of microelectronics. First works are concerning analysis of materials (SU8) and process (photolithography, sol-gel) used for manufacturing the microstructures with different form factors. Because of micronic dimension of the cells, the filling is dominated by interfacial forces. Research works are been continued by charactering the different surfaces of microstructures with various techniques then by analysing the liquid contact progress on the micro-structured surface. Multiple filling processes including continuous (dip-coating, spin-coating and applicator doctor-blade ) and discontinuous (ink-jet) depositions had been discussed. Semi-global and punctual depositions by ink jet have been developed due to the high resolution of methods and the large range of physical-chemical parameters of liquids. Finally for testing the microstructures sealing, we have studied the solubility of the pressure sensible acrylic adhesive (PSA) in contact with certain liquids introduced into the micro-cells in order to predict the evolution of sealing properties. As the adhesion quality of the sealing PSA films, several peeling tests have been performed and the analysis of experiment plans has allowed us to precise influences of surface pollution and form factors of the micro-structured surfaces.TOULOUSE-ENSIACET (315552325) / SudocSudocFranceF