Brevet FR2393387A1 — publié le 19781229

La pressente invention a pour objet une cellule d'affichage à film liquide, son procédé ae remplissage et son procédé de rabrication Elle trouve une application dans la technique de l'affichage électrolytique. On sait qu'une cellule d'affichage à film liquide comprend, de façon générale, deux parois parallèles mainte- nues à un écartement convenable par une troisième paroi et différents moyens permettant de faire varier l'aspect que présentent oertaines zones de la cellule, de telle manière qu'on puisse faire apparaltre et disparaître à volonté des caractères alphanumériques ou autres. Dans le cas de l'affichage electrolytique, la cellule comprend une électrode semi-transparente recouvrant l'une des parois et une contre-electrode en contact avec le film liquide, lequel est alors constitué par une solution électrolytique appropriée. tes réactions électrochimiques qui apparaissent au voisinage de l'électrode permettent de déposer et de dissoudre des couches réfléchissantes ou absorbantes. On pourra consulter à ce sujet, et par exemple, l'article de Salomon zaromb intitule "Theory and Design Principles of the Reversible Electroplating Light Modulator", publié dans la revue "Journal of the Electrochemical Society" -d'octobre 1962, page 903. De telles cellules posent de nombre-x problèmes de réalisation, en ce qui concerne notamment leur étanchéité. En effet, Pes.solvants entrant dans la composition du-film liguide sont, en général des produits qui sont volatils à la température ambiante, qui présentent un coefficient de dilatation important, qui sont extrêmement fluides et qui sont susceptibles de réagir chimiquement avec de nombreux composés organiques Cest le cas notamment pour l'acétonitrile et ltalcool méthylique qui sont largement utilisés dans les cellules d'affichage électrolytique. Dans ces conditions, il est difficile d'obtenir une étanchéité parfaite pendant une très longue durée et l'on peut dire que ce problème nga pas été résolu de façon satisfaisante .dans l'art antérieur En effet, les solutions proposées jusqu'à ce jour sont essentiellement les suivantes a) étanchéité par bouchons Ils peuvent être de deux types - les touchons métalliques : le procédé consiste à écraser, dans un trou pratiqué dans l'une des parois de la cellu le, un métal mou tel que l'indium, le plomb ou l'étain ; mai5 ces métaux sont dissous dans l'électrolyte, ce qui modifie la oemposition de la solution ; - les bouchons en polychlorure de vinyle ou en téflon :: ils résistent bien à l'action chimique de l'électrolyte et de ses vapeurs, ruais ils sont chassés sous l'effet des aug mentations de pression dans la cellule, qui peuvent intervenir lors de son échauffement b) étanchéité par colles Ces colles sont le plus souvent constituées par des compo sés organiques qui sont, eux aussi, dissous par l'électro- lyte.L'utilisation de ces corps présente en outre l'incon- venaient de nécessiter, à la température ambiante, des temps de séchage ou de polymérisation très longs qui sont incompa tibles avec la vitesse d'évaporation du solvant de I1élec- trolyte c) étanchéité par ciments Certains ciments, à prlse rapide,. sont constitués de compo sés minéraux inertes chimiquement vis-à-vis de l'électro- lyte ; ils sont cependant poreux et, de ce fait, incapables d'assurer une étanchéité correcte à long terme. La présente invention a justement pour objet une cellule d'affichage qui évite ces Inconvénients en ce qu'elle permet d'obtenir une étanchéité parfaite, mEme à long terme. A cette fin, la cellule d'affichage, qui est du genre de celles qui comprennent un film liquide intercalé entre deux parois parallèles revêtues de dêpots conducteurs et maintenues écartées par une paroi périphérique, est caractérisée en ce qu'une des parois comporte au moins une zone constituée d'un premier matériau fusible à une première température et traversée par un tube fin constitué d'un second matériau fu sible à une seconde température supérieure à la première, ledit tube étant fermé par fusion à son extrémité lorsque la cellule est remplie dudit film liquide. L'utilisation d'un tube traversant une paroi pour assurer l'étanchéité procure un autre avantage qui est celui de faciliter l'opération de remplissage de la cellule. La présente invention a donc également pour objet un procédé de remplissage d'une cellule d'affichage, qui est caractérisé en ce que, la cellule étant vide, on plonge l'extrémité extérieure du tube fin dans un volume dudit liquide, ledit liquide pénétrant dans la cellule, on retire ledit tube lorsque la cellule est remplie, on obture ledit tube par fusion en portant son extrémité à une température supérieure à ladite seconde température. Enfin, la présente invention a également pour objet un procédé de-fabrication de la cellule précédemment définie, qui est caractérisé en ce qu'on réalise les parois de la cellule, l'une d'elles contenant une zone constituée d'un premier matériau fusible à une première température, on assemble lesdites parois, on porte la température de ladite zone à une valeur supérieure à ladite première température, on introduit dans ladite zone le tube fin, on laisse refroidir ladite zone en-dessous de ladite première température, ce qui solidarise de manière étanche le tube et la zone, on effectue ensuite le remplissage de la cellule. De toute façon, les caractéristiques et avantages de le présente invention apparaîtront DL4.eUX a-,rts la description qui suit, d'un exemple de réalisation donné à titre explicatif et nullement limitatif, en référence à la figure unique annexée qui représente une coupe schématique d 'une cellule à film liquide. Bien que l'exemple choisi pour décrire un mode particulier de réalisation de l'invention se rapporte plus spécialement aux cellules d'affichage électrolytique, il va de soi que ladite invention ne se limite pas à ce seul type de cellule, mais s'applique plus généralement à toutes les cellules d'affichage comprenant un film liquide. Sur la figure unique, la cellule représentée comprend deux parois parallèles 2 et 4, maintenues en place par une troisième paroi 6 formant câle d'épaisseur. La paroi 2 est revêtue d'un deptt conducteur semi-transparent 8 formant électrode et la paroi 4 est recouverte d'une contre électrode 10. Le liquide 12 est intercalé entre les parois 2, 4 et 6. Une couche 14 de matériau isolant permet de dessiner des caractères alphanumériques. L'électrode 8 et la contreélectrode 10 sont reliées à une source de tension continue 16 à travers un double comnetateur 18 permettant d'inverser les polarités des tensions appliquées. Selon l'invention, la cellule représentée comprend en outre un tbbe fin 18, ou tube capillaire, par exemple d'une fraction de millimètre de diamètre intérieur, traversant de part en part la paroi 6. De préférence, la paroi 6 est constituée par un verre fusible de façon à assurer son assemblage avec les deux parois 2 et -4. Le tube 18 est alors de préférence réalisé, lut aussi, en verre fusible, ais avec un point de fusion situé au-delà du point de fusion du verre constituant la paroi 6. De cette manière, le tube 18 peut titre posé sur la paroi 6 lorsque celle-ci est portée au-del de son point de fusion, lors de la réalisation de la cellule. Il va de sot qu'on pourrait n'utiliser qu'une zone fusible d'étendue limitée dans la paroi 6 au lieu de réali- ser la totalité de la paroi dans ledit matériau fusible comme représente sur ia figure. Le tube fin 18 est avantageusement situé dans un plan parallèle aux parois 2 et 4, sains il pourrait être incliné ou coude. De préférence, l'extrémité extérieure du tube dépasse de quelques miflimètres le bord des parois 2 et 4. pour remplir la cellule dans laquelle on a fait le vide, il suffit de plonger l'extrémité du tube fin 18 dans un récipient contenant le liquide approprié. Le liquide pénètre alors dans la cellule. Une fois la cellule remplie, le tube 18 est vide de son contenu de la manière suivante : on élève légère- ment la température de la cellule pour provoquer une dilatation du liquide, ce qui a pour effet d'en chasser quelques gouttes par le tube , on laisse ensuite la cellule refroidir ; le liquide se rétracte et se rassemble à l'intérieur de la cellule, ce qui laisse le tube vide. La fermeture du tube s'effectue en portant son extrémité à une température supérieure à son point de fusion, par exemple au moyen d'une flamme. Cette opération doit s'effec tuer sans élévation de la température de la cellule. Le tube fin est ensuite protégé mécaniquement en le noyant dans une goutte de colle & prise rapide, ou dans tout autre matériau de protection. L'étanchéité ainsi obtenue est alors rigoureuse et se maintient parfaitement dans le temps puisque les moyens utilisés sont chimiquement inertes vis-à-vis de l'électrolyte 'REWSNDSCASIONS le Cellule d'affichage du genre de celles qui comprennent un film liquide intercalé entre deux parois paral lèles revêtues de dépits conducteurs et maintenues écartées par une paroi périphérique, caractérisée en ce que l'une des parois comporte au moins une zone constituée d'un premier matériau fusible à une première température et traversée par un tube fin constitué d'un second matériau fusible à une seconde temperature supérieure à la première, ledit tube étant fermé par fusion à son extrémité lorsque la cellule est remplie dudit film liquide. 2. Cellule d'affichage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone constituée par ledit matériau fusible à une première température forme la totalité de la paroi périphérique. -3. Cellule d'affAchage selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ledit premier matériau est un premier verre fusible. 4. Cellule d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit second matériau est un second verre fusible. 5. Cellule d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est -dli genre cellule d'affichage électrolytique. -6. Procédé de remplissage de la cellule selon la revendication 1, caractérisé en ce que, la cellule étant vide, on plonge l1extrémité extérieure du tube fin dans un volume dudit liquide, on retire ledit tube lorsque la cellule est remplie, on obture ledit tube par fusion en portant son extrémité à une température supérieure à ladite seconde tem pérature 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que, avant l'opération de fusion de l'extrémité, on vide le tube du liquide qu'il contient en élevant légèrement la température de la cellule, ce qui provoque la dilatation du liquide et l'expulsion de quelques gouttes de liquide et on laisse refroidir la cellule, ce qui provoque le retrait du liquide dans la cellule. 8. Procédé de fabrication de la cellule selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on réalise les parois de la cellule, l'une d'entre elles contenant une zone constituée d'un premier matériau fusible à une première température, on place dans ladite zone le tube fin, on assemble lesdites parois, on porte la température de ladite zone à une valeur supérieure à ladite première temperature, on laisse refroidir ladite zone en-dessous de ladite première température, ce qui solidarise de nanière étanche le tube et la zone, et on effectue ensuite le remplissage de la cellule conformément à la revendication 6.