Brevet FR2175879A1 — publié le 19731026

La présente invention concerne une cellule hermétiquement close, composée de plaques de substrat parallèles, séparées l'une de l'autre par une faible distance. On connaît déjà de façon très générale des cellules hermétiquement closes. Lors de la fabrication de tubes électroniques, on assure par exemple la liaison hermétique entre les électrodes d'amenée de courant et ltenveloppe, en procédant à une fusion verre-verre. Dans d'autres procédés connus, on effectue la liaison par une soudure de verre. On connait également des techniques de liaison hermétiques à l'aide de colle ou de mastic, pour des plaques de substrat. La fusion verre-verre présente l'inconvénient que les parties à relier doivent être chauffées jusqu'au point de fusion du verre pour arriver à une liaison des deux éléments. On ne peut de ce fait éviter une déformation des parties à relier au niveau de la zone de fusion. En outre, les contraintes thermiques subies par les composants se trouvant dans la cellule sont d' importance différente suivant le type de verre utilisé et les dimensions de la cellule. Les parties de verre à relier doivent être bien adaptées quant à leur coefficient de dilatation,pour éviter toutes sortes de contraintes inacceptables après refroidissement de la zone fondue. Lorsqu'on utilise des soudures de verre, on supprime en partie de tels inconvénients. Toutefois, dans ce procédé, il faut travailler à des températures qui sont encore relativement élevées, mais qui se trouvent certes en-dessous du point de fusion des parties à relier. Malgré tout, cela se traduit par une contrainte thermique considérable des constituants de la cellule. L'application de la soudure, nécessaire selon ce procédé, sur l'un des deux éléments de la liaison, avant d'effectuer la liaison proprement dite, entraine une opération technologique supplémentaire. La liaison hermétique, par exemple de deux plaques de verre parallèles planes, à une faible distance définie, par exemple de l'ordre de 20 , n'est pas possible sans maintenir une pièce d'écartement entre les plaques de verre, pour fixer la distance, selon les procédés connus. I1 est également connu de réaliser des liaisons verre-verre, ou de produits analogues, à l'aide de colle, de mastic ou de feuilles de collage. Toutefois, s'il faut utiliser ces procédés pour relier à une distance déterminée des éléments présentant des formes extérieures prédéterminées, il est nécessaire de recourir à des dispositifs auxiliaires oné-reux. Si, par exemple dans un élément de construction, on a des plaques de verre parallèles-planes, distantes de par exemple 20 pm, et s'il faut fermer l'intervalle entre les plaques de verre, à la périphérie avec une colle liquide, la colle pénètre à l'intérieur de la cellule du fait des forces capillaires et l'ensemble est inutilisable. On peut éviter en partie un tel déchet par introduction de moyens d'étanchéité dans la zone périphérique. Toutefois, cela complique considérablement la technique et augmente toujours les dimensions de la cellule. I1 est connu d'utiliser des feuilles de matière thermoplastique, pour relier des plaques de verre parallèles, planes, dans la fabrication des verres de sécurité. Ces feuilles de matière plastique assurent une liaison solide des plaques de verre l'une à l'autre sous l'effet de la pression et de la chaleur. Toutefois, ce procédé ne permet pas d'assurer un écart déterminé des plaques de verre, car la liaison solide de la feuille avec le verre ne peut se faire que dans la zone de température ou le matériau constituant la feuille est plastique, avec simultanément un effet de pression qui écrase la feuille. Dans ces conditions, on peut compenser les inégalités de surface des plaques de verre. I1 est également connu d'utiliser comme organes d'écartement de cellules de cristaux liquides, des feuilles de matière plastique ayant des ouvertures rectangulaires pour recevoir les produits à cristaux liquides. Ces feuilles sont reliées aux plaques de support de substrat-par une colle comme par exemple une résine époxy. L'application de cette colle entraine une opération supplémentaire, mais ne permet pas d'avoir une distance précise et constante sur toute la surface. Stil faut relier simultanément la feuille et les deux plaques de substrat, on utilise un joint d'étanchéité supplémentaire en polyéthylène que l'on chauffe jusqu'à la fusion0 Cela entraîne des moyens technologiques complexes et n'assure pas un écart régulier. La présente invention a pour but de créer une cellule hermétiquement close, sans nécessiter d'installation particulière ou de moyen particulier pour maintenir la distance entre les plaques. L'invention se propose de créer une cellule hermétique permettant d'aboutir à un écart stable, à tolérance faible pour les plaques disposées parallèlement l'une à l'autre. A cet effet, l'invention concerne une cellule hermétiquement close, contenant une substance de remplissage de préférence liquide ou gazeuse, et dont les plaques de substrat, parallèles, sont à une faible distance l'une de l'autre, un organe d'écartement constitué par une feuille de matière plastique munie de cavités pour recevoir la substance de remplissage étant placé entre les plaques de substrat, qui sont collées à cette feuille, cellule caractérisée en ce que l'organe d'écartement est constitué par une feuille de forme stable, recouverte de part et d'autre dtune colle, sans solvant, et stable par rapport au produit de remplissage. Le volume intermédiaire, compris entre les plaques et qui est destiné à recevoir le flux liquide ou gazeux, s'obtient du fait que la feuille présente des cavités de forme quelconque et la liaison hermétique entre les plaques ne se fait qu'aux endroits où la feuille existe. La feuille, qui est de préférence en une matière plastique résistant aux températures inférieures à 1800C, ne doit pas se déformer dans la zone de température citée ci-dessus et ne doit notamment pas changer d'épaisseur, pour conserver une distance très faible, stable, respectant des tolérances précises, entre les plaques de substrat. La colle revêtant les deux faces de la feuille ne doit pas contenir de solvant et doit résister au produit de remplissage. Lorsqu'on utilise un produit liquide ou tout autre produit de consistance analogue, la périphérie de la feuille formant le cadre comporte un ou deux orifices pour permettre le remplissage. Dans certains cas, il est avantageux de prévoir plusieurs cavités dans la feuille, ces cavités étant réparties en rangées et/ou en colonnes. En outre, les cavités peuvent également avoir la forme de signes ou de symboles ou de chiffres complets ou de lettres ou encore la forme de parties de symboles, de chiffres ou de lettres ou des combinaisons de ces éléments, Lorsqu'on utilise un produit de remplissage liquide ou analogue, on a de préférence des orifices de remplissage. Les avantages de l'invention résident dans la fabrication technologiquement simple de cellules hermétiquement closes par rapport à l'extérieur et présentant, entre les plaques de substrat, des écarts très petits, de l'ordre de quelques , respectés avec des tolérances précises. L'écart des plaques reste pratiquement constant au cours de la suite des opérations et en cours d'utilisation, ce qui est d'une importance considérable pour de multiples applications techniques. La fabrication simple de la feuille et la possibilité de fabriquer des formes quelconques à une ou plusieurs cellules permettent une fabrication de cellules très avantageuse du point de vue du prix de revient. La présente invention sera décrite plus en détail à l'aide des divers exemples de réalisation représentés schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe d'une cellule selon l'invention; - La figure 2 représente une feuille réalisée sous forme de cadre; - La figure 3 représente une feuille munie d'une ouverture; - La figure 4 est une feuille munie de cavités en forme de lignes et de colonnes; - La figure 5 est une veuille, selon la figure 4, comportant des ouvertures; - La figure 6 est une feuille munie de cavités en forme d'un symbole de chiffres. Entre deux plaquettes de substrat 1 se trouve une feuille de matière plastique 2 comportant des cavités 3, qui constitue une structure en forme de cadre comme représenté à la figure 2. La feuille de matière synthétique 2 est revêtue de part et d'autre d'une colle 4. L'épaisseur d'une couche de colle est de préférence de l'ordre de 1,5 à 3 . On revêt la feuille 2 d'une colle à deux composants constituée de façon qu'après l'application de la colle liquide 4 sur la feuille 2, cette colle adhère solidement et présente une surface superficielle complètement sèche.Lorsque, sous l'effet d'une température de préférence de 800C à 1800C et une 2 pression comprise de préférence entre 5 kg par cm à 50 kg 2 par cm , on relie les deux plaques de substrat 1 à la feuille 2 interposée, et revêtue de part et d'autre, on obtient, en tenant compte de la stabilité de forme de la feuille 2 (c'està-dire que l'épaisseur de la feuille 2 ne doit pas varier de plus de 1 > par rapport à son épaisseur de départ), une liaison hermétique, stable en dimension des deux plaques de substrat 1 avec une distance intermédiaire comprise de préférence entre 5 et 50 , qui dépend de l'épaisseur choisie pour la feuille de matière synthétique 20 Si l'on veut par exemple remplir la cellule d'un gaz rare, il est avantageux d'effectuer la liaison des deux plaques de substrat 1 sous une atmosphère de gaz rare.A la fin de l'opération de liaison, on a ainsi une cellule séparée, fermée de façon hermétique et remplie de gaz rare. La figure 3 montre une partie de feuille en forme de cadre, comme la figure 2, mais comportant une ouverture 5 qui sert au remplissage du volume intermédiaire par exemple à l'aide d'un gaz ou d'un liquide, dans le cas où les plaques de substrat 1 ont été solidarisées au préalable. Cette ouverture 5 est fermée- de façon étanche par une masse de fermeture adéquate, après le remplissage. A l'aide du procédé selon l'invention, on peut également fabriquer plusieurs cellules distinctes, remplies de gaz, fermées, dans la feuille représentée sur la figure 4. De telles cellules sont par exemple utilisées pour des tableaux d'affichage à plasma, excité par un courant de haute fréquence. De cette façon, on peut fabriquer des tableaux d'affichage très plats, de ce type, étant donné que la liaison hermétique des plaques de substrat 1 peut se faire dans l'atmosphère gazeuse servant au remplissage des cellules du fait des températures relativement faibles qui sont nécessaires Dans toutes les autres techniques connues jusqu'à présent, cela n'est pas possible à cause des températures élevées qui sont nécessaires pour relier les supports de substrat. Dans ces cas, il est alors nécessaire de prévoir une opération de pompage et de remplissage particulière. Selon la figure 5, il est également possible de munir la feuille de la figure 4 d'un ou plusieurs orifices 6, pour le remplissage comme cela a été décrit en relation avec la figure 3. La figure 6 concerne un mode de réalisation dans lequel la feuille est munie de cavités 7 en forme de segments, qui permet par exemple de représenter un chiffre voulu, par exemple d'assurer un affichage à sept segments. Ce mode de réalisation permet une utilisation rationnelle du produit de remplissage dans le cas d'affichages de grande surface. En même temps, dans ce mode de réalisation, on stabilise de façon simple l'écart des deux plaques de substrat et on augmente considérablement la résistance mécanique Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation ci-dessus décrits et représentés, à partir desquels on pourra prévoir d'autres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'inventionO REVENDICATIONS 10) Cellule hermétiquement close, contenant une substance de remplissage de préférence liquide ou gazeuse, et dont les plaques de substrat, parallèles, sont à une faible distance l'une de l'autre, un organe d'écartement constitué par une feuille de matière plastique munie de cavités pour recevoir la substance de remplissage étant placé entre les plaques de substrat, qui sont collées à cette feuille, cellule caractérisée en ce que l'organe d'écartement est constitué par une feuille (2) de forme stable, recouverte de part et d'autre d'une colle (4), sans solvant, et stable par rapport au produit de remplissage. 20) Cellule selon la revendication 1, caractérisée en ce que la feuille (2) est en une matière plastique qui ne se déforme pas sous l'effet de la pression et de la chaleur dans une zone de température allant jusqu'à plus i400C. 30) Cellule selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la feuille (2) comporte des cavités (3, 7) de structure géométrique quelconque, réparties suivant des lignes et/ou des colonnes, sous forme de symboles, de signes, de chiffres, etc, et qui comportent des orifices de remplissage (5, 6).