Brevet FR2364519A1 — publié le 19780407

La présente invention est relative à un procédé d'assemblage d'une cellule à effet électrooptique et à la cellule et au disposai; d'affichage mis er oeuvre selon le procédé. Les dispositifs d'affichage utilisant un effet électrooptique en milieu liquide ou gazeux se pressentent généralement sous la forme de cellules fermes constituées par deux plaques planes dont l1une au moins est transparente. Ces plaques sont parallèles entre elles et portent sur leurs faces en regard des électrodes ou des réseaux d'éleetrodes devinés à provoquer au sein du fluide contenu dans la cellule l'effet électrooptique. Ces plaques sont maintenues en regard l'une de l'autre au moyen d'un collage utilisant par exemple des résines époxydes, ou au moyen d'un scellement utilisant une matière vitrifiable à chaud.Dans tous les casj un écartement constant doit entre maintenu entre les plaques au moyen d'une cale d'épaisseur réalisée à l'aide d'un matériau insensible aux produits ut lisés pour le scellement ou le collage. De tels dispositifs présentent toutefois l'inconvénient d'une pénétration éventuelle de l'agent de scellement ou de collage dans la chambre de la cellule aménagée pour la réception du fluide à propriété électrooptique, provoquant alors une obturation totale ou partielle de cette chambre et la détérioration du dispositif. La présente invention a pour objet de remédier à l'inconvénient précité par la mise en oeuvre d'un procédé d'assemblage d'une cellule à effet électrooptique constituée de deux plaques planes parallèles en vis-à-vis séparées par une cale d'épaisseur et formant avec ladite cale une chambre destinée à contenir le fluide à propriété électrooptique, ladite cale s d'épaisseur découpée dans -En film de polytétrafluoréthylène étant placée entre les deux plaques parallèles, et l'arrangement constitué par les deux plaques parallèles et la cale d'épaisseur étant soumis à un fluage sous pression et température contrôlées. le procédé objet de l'invention permet d'assurer un scellement étanche de la cellule à effet électrooptique par la mise en oeuvre d'une seule pièce mécanique. L'utilisation d'une seule pièce mécanique permet également ia définition de l'épaisseur définitive de la cellule à partir de la pièce mécanique unique utilisée pour le scellement. L'invention a égalerrnt pour objet une cellule a' effet électrooptique constituée par deux plaques planes parallèles en vis-a-vis et séparées par une cale d'épaisseur en polytêtrafluoréthylène, ladite cale d'épaisseur et les plaques planes parallèles formant par leur assemblage étancha au niveau de leurs surfaces en contact ure chambre destinée à recevoir le fluide à propriété électrooptique. Le telles cellules sont utilisables dans tout dispositif d'affichage, en particulier les dispositifs d'affichage de données,notamment par cellules à cristaux liquides ou cellules à électrophorèse. l'invention sera mieux comprise à l'aide de la description et des dessins ci-après dans lesquels les cotes et proortions des différents éléments n'ont pas été respectées pour assurer une meilleure compréhension de l'ensemble, eu dans lesquels - les figures 1 et 2 sont relatives au procédé d'assemblag-e d'une cellule à effet électrooptique objet de la présente invention, - la figure 3 représente, on perspective éclatée, une coupe suivant un plan de symétrie longitudinal d'une cellule à effet électrooptique objet de la présente invention. Selon la figure 1, le procédé d'assemblage de la cellule à effet électrocptique utilise une seule pièce 1 en vue d'assurer le scellement étanche et la définition de l'épaisseur de la cellule. Cette pièce 1 est une cale d'épaisseur ou joint découpé dans un fila de polytétrafluoréthylène, matériau particulièrement insenslble aux réactifs chimiques usuels. L'épaisseur de ce film est choisie selon l'épaisseur voulue de la cellule. La cale 1 est mise en place entrez les deux plaques de la cellule de façon que la cale d'épaisseur 1 vienne en contact des faces en regard 4 et 5 des plaques parallèles 2 et 3. la cale d'épaisseur 1 a sa tartie centrale évidée de façon à constituer-avec les plaques parallèles 2 et 3 une chambre destinée à recevoir le fluide à propriétés électrooptiques. Selon la figure 2, l'arrangement constitué par la cale d'épaisseur 1 disposée entre les plaques 3 et 4 et en contact avec celles ci est-soumis à un fluage sous température et pression contrôlées. Selon un mode particulier de mise en oeuvre du procédé objet de l'invention, l'arrangement constitué par la cale d'épaisseur 1 disposée entre les plaques 3 et 4 est porté à une température comprise-entre 3500 C et 4500 C pendant une durée supérieure à 30 minutes. Simultanément une pression uniaxiale de plusieurs kilogrammes par centimètre carré est appliquée orthogonalenent aux surfaces de contact de la cale d'épaisseur 1 et des plaques 3 et 4. la modification des parcmètres de contrôle de la phase de fluage du présent procédé ne sort pas du cadre de l'invention. Selon la figure 3, la cellule à effet électrooptique objet de l'invention comporte des plaques planes parallèles 2 et 3. Ces pla- ques dont l'une su moins est transparente peuvent être constituées par des verres, de la silice fondue, ou des métaux. les plaques peuvent également être recouvertes au niveau de leur face en regard, en totalité ou en partie, d'une ou de plusieurs couches minces conductrices 6 ou semi-conductrices comme de l'oxyde d'étain dopé à l'aide d'un corps tel que par exemple d'indium. les plaques peuvent également être recouvertes au niveau de leurs faces en regard d'une ou plusieurs couches minces diélectriques 7 comme la silice ou ltalumine ou également de couches conductrices ou d'une combinaison de ces différentes couches minces. Le plus, les plaques formant la cellule peuvent être recouvertes de couches minces gravées en vue de former des graphismes particuliers. En ce cas la profondeur des fflravures ou des saillies ne doivant pas, au- nivea-u des surfaces en contact de la cale d'épaisseur 1 et des plaques planes 2 et 3, dépasser une valeur limite de l'ordre du mierometre. L'une des plaques de la cellule à effet électrooptique, par exemple la plaque 2 selon 12 figure 3, comporte un ou plusieurs orifices 8 permettant le remplissage de la chambre de la cellule avec le fluide à propriétés électrooptiques. Des essais ont montré que l'arrangement de la cale et des plaques 3 et 4, après avoir été soumis à une pression uniaxiale de 4 kg/cm2 et porté, sous vide primaire, à une température comprise entre 3500 C et 4500 C pendant une durée de deux heures, possèdait les propriétés d'étanchéité recherchées. La mise sous vide primaire de l'ensemble de l'arrangement permet d'éviter l'emprisonnement de bulles d'air entre la cale et l'une des plaques. Une cellule àeffet électrooptique telle que décrite précédemment et mise en oeuvre selon le procédé objet de l'invention présente une très bonne étanchéité et une grande solidité. le fluide électrooptique liquide ou gazeux introduit dans la chambre de la cellule électrooptique est donc exempt de tout contact avec des agents de scellement extérieurs. Du fait de l'étanchéité de l'assemblage, la tenue mécanique de celui-ci peut être renforcée par un cordon de colle, par exemple, ou de tout agent de scellement déposé sur la tranche à l'extérieur de la cellule. les cellules selon l'invention, notamment lorsque le fluide à propriétés électropptiques est un gaz, peuvent fonctionner à une pression différente de la pression atmosphérique. la mise en dépression de la cellule objet de la présente invention n'est limitée que par le fléchissement des parois et non par des fuites de scellement. La mise en surpression, limitée par le fléchissement des parois, est également limitée par le déco?.ement de l'assemblage. Des essais ont montré que ce décollement intervenait lorsque la traction exercée sur le joint excédait plusieurs kilogram- mes par centimètre carré de joint. REVENDICATIONS 1. procédé d'assemblage d'une cellule à effet électrooptique constituce de deux plaques parallèles en vis-à-vis séparées par une cale d'épaisseur et formant avec celle-ci une cambre destinée à contenir le fluide à propriété électrooptique, caractérisé en ce que ladite cale d'épaisseur découpée dans un fila de polyQétra- fluorétylène est placée entre les deux plaques parallèles, l'arran gement constitué par les deux plaques parallèles et la cale d'épais- seur étant soumis à un fluage sous pression et température conttolées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérise en ce que ledit arrangement constitué par les deux plaques parallèles et la cale d'épaisseur, soumis a une pression uniaxiale voisine de 4 kg/cm2 dans une dlrection orthogonale aux surfaces de contact de la cale d'épaisseur et des plaques, est porté, sous vide primaire, à une température comprise entre 3500 C et 4500 C pendant une durée supérieure à 30 minutes. 3. Cellule à effet électrooptique, caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux plaques planes parallèles an vis-a-vis séparées par une cale d'épaisseur an polytétrafluorethylène, ladite cale d'épaisseur et les plaques planes parallèles formant par leur assemblage étanche au niveau de leurs surfaces en contact une chambre destinée à recevoir le fluide à propriété électrooptique. 4. Cellule à effet électrooptlque selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit; assemblage étanche entre la cale d'épais- seur et les plaques parallèles est renforcé par un cordon de colle déposé sur la tranche n l'extérieur de la 5. Cellule à effet électrooptique selon les revendications 3 ou o, caractérisé en ce que lesdites plaques planes sont en verre, en silice fondue ou en métal. 6. Cellule à effet électrooptique selon les revendications 9 à 5, caractérisée en ce que les surfaces en regard des plaques planes parallèles sont recouvertes de matériau conducteur ou semiconducteur, ou de matériau diélectrique. 7. Dispositif d'affichage comportant une cellule à effet électrooptique selon l'une des, revendications 3 à c précédentes.