Etudes de cristaux liquides colonnaires en solution organique et en ...

CHAPITRE 2. ETUDES PRÉLIMINAIRES DES FILMS MINCES PAR SPIN COATINGdirecteur (où n o est appelé l’indice ordinaire). Grâce au caractère biréfringent des cristauxliquides colonnaires, nous pouvons distinguer en microscopie optique les deux types d’ancrages: entre polariseur et analyseur croisés, l’ancrage homéotrope apparaît noir tandis quel’ancrage planaire est coloré.2.3.2 Observations expérimentalesDe nombreux films minces ouverts de Py4CEH ont été observés en microscopie optiquepar réflexion. Il s’agit de films d’épaisseurs différentes, variant de quelques dizaines de nanomètresjusqu’au micron. Toutes ces observations expérimentales nous permettent de mettreen évidence des comportements sur le mouillage et l’ancrage de ce cristal liquide colonnaire.Nous allons voir que, macroscopiquement, l’épaisseur initiale du dépôt est un facteur prépondérantpour le mouillage de la phase isotrope et pour le type d’ancrage.Pour des films minces dont l’épaisseur est inférieure à environ 250 nm, la phase isotropedémouille et forme des gouttelettes comme il est possible de le constater sur la figure 2.4. Cesgouttelettes adoptent un ancrage planaire dans la mésophase. D’un point de vue applicatif, lesfilms minces composant la cellule solaire ne doivent pas présenter de trous ; cela provoqueraitun court-circuit. Aussi, il faut que le film mince ne démouille pas.Pour les films dont l’épaisseur est comprise entre 300 et 500 nm, il existe une“compétition”entre l’ancrage planaire et l’ancrage homéotrope. Prenons par exemple le cas d’un film d’uneépaisseur initiale d’environ 350 nm.Dans un premier temps, le film est chauffé jusqu’à sa phase liquide isotrope, T = 95˚C.Le cristal liquide colonnaire mouille alors parfaitement la surface comme en témoigne le tableau2.1 pour T = 94˚C. La couleur uniforme bleue, mise à part la présence des taches quisont dues aux poussières, nous renseigne sur l’homogénéité du film. Il est possible d’estimerl’épaisseur de la phase liquide isotrope en utilisant les couleurs de Newton [67]. Dans ce casprécis, l’épaisseur de la phase isotrope est d’environ 290 nm. A partir de la phase isotrope, unrecuit lent de 0.1˚C.min −1 est effectué. Les ancrages homéotropes et planaires commencentà nucléer. Nous avons pu remarquer sur l’ensemble des films étudiés que l’ancrage homéotropeest le premier à nucléer. Parfois, les deux types d’ancrages semblent apparaître enmême temps. Cependant, en aucun cas, il ne nous a été possible de constater que l’ancrage39