Cadrans diffractifs. Yvan Terés. LAUSANNETEC 24 mai HE-ARC Ingénierie Hôtel-de-Ville 7 CH-2400 Le Locle

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1 Cadrans diffractifs Yvan Terés HE-ARC Ingénierie Hôtel-de-Ville 7 CH-2400 Le Locle LAUSANNETEC 24 mai 2012

2 Plan Introduction Principe utilisé Fabrication des cadrans Prototypes réalisés Limites et perspectives Conclusions 2

3 Qui sommes-nous? IHC-Arc (Institut d Horlogerie et Création) IMA-Arc (Institut des Microtechnologies Appliquées) 3

4 Constats Le cadran constitue le "visage" de la montre Beaucoup de designs différents mais peu d'innovations technologiques Contrefaçon relativement aisée 4

5 Réflexion Est-il possible de proposer une technologie? 5

6 Idée 6

7 Plan Introduction Principe utilisé Fabrication des cadrans Prototypes réalisés Limites et perspectives Conclusions 7

8 Solution technique retenue Computer Generated Hologram (CGH) Creux en noir 8

9 Computer Generated Hologram Diffraction 9

10 Computer Generated Hologram Creux en noir 10

11 Processus de réalisation Choix du motif Calcul de l hologramme par ordinateur Simulations optiques Réalisation des masques de photolithographie Fabrication des microstructures Métallisation du substrat Découpe laser du cadran 11

12 Plan Introduction Principe utilisé Fabrication des cadrans Prototypes réalisés Limites et perspectives Conclusions 12

13 Photolithographie Structuration d une résine photosensible (photoresist) à travers un masque Permet de reproduire une structure sur un substrat

14 Photolithographie Étapes de fabrication photolithographie Substrat Si Aluminium Résine Dépôt d aluminium UV Dépôt de résine (positive) Exposition Développement Gravure de l aluminium Enlèvement de la résine Dépôt d aluminium

15 Photolithographie Structures Masque chromé Aluminium structuré

16 Découpe & Marquage Laser UV nano-seconde

17 Caractéristiques laser UV Taille du spot : 20 µm Longueur d onde : 355 nm Puissance : 2W Déplacement du faisceau : Tête galvanométrique Table motorisée 4 axes Principe de la tête galvanométrique

18 Avantages laser UV 1/2 Taille du faisceau : petit diamètre Perçage d un cheveux Meilleure absorption dans l ultra-violet

19 Avantages laser UV 2/2 Peu d effet thermique Gravure froide Comparaison longueur d impulsion et interaction laser/matière

20 Possibilités avec laser UV Découpe de précision : Silicium, Or, Platine, Carbone, Saphir,... Exposition de résines photosensibles Structuration / modification de couches minces Combinaison techniques laser et PVD pour métalliser le marquage Exposition résine photosensible par laser Fond de boite en acier inox (30*30mm) 2 dépôts PVD : Or jaune puis dépôt noir dans le marquage laser.

21 Plan Introduction Principe utilisé Fabrication des cadrans Prototypes réalisés Limites et perspectives Conclusions 21

22 Prototypes réalisés Cadrans en Si 22

23 Prototypes réalisés Reflets du soleil avec une glace plane 23

24 Prototypes réalisés Reflets du soleil avec une glace bombée 24

25 Prototypes réalisés Reflets d un laser 25

26 Plan Introduction Principe utilisé Fabrication des cadrans Prototypes réalisés Limites et perspectives Conclusions 26

27 Limites actuelles Pour réfléchir le soleil, plus la surface est grande mieux c est! Avec un pointeur laser, une petite applique suffit 27

28 Limites actuelles Pas de cadrans sombres Motifs symétriques 28

29 Perspectives Laser femto unicité du motif diffracté Microstructures à 8 niveaux motifs quelconques Autres composants horlogers Atténuer l apparence gaufrée des cadrans 29

30 Plan Introduction Principe utilisé Fabrication des cadrans Prototypes réalisés Limites et perspectives Conclusions 30

31 Conclusions Faisabilité démontrée Effet signature secrète Contrefaçon plus difficile 31

32 Questions? Remerciements à l'équipe qui a travaillé sur le projet : Pascal Winkler (IHC-Arc) Laure Jeandupeux (IMA-Arc) Henri Haquette (IMA-Arc) 32