Brevet FR2505069A1 — publié le 19821105

La présente invention concerne des cellules d'affichage à milieu liquide a scellement plastique, et plus particulièrement des cellules d'affichage de type électrolytique ou encore de type a cristaux liquides. Dans la technique antérieure, le mur périphérique, fermant l'espace intérieur de la cellule d'affichage et assurant le rôle de cale d'épaisseur entre les lames avant et arrière, était scellé sur les faces internes desdites lames par une opération de recuit sous air. Au cours d'une telle opération thermique, de durée généralement longue, les couches actives des faces internes des lames de l'afficheur risquent d'être affectées défavorablement dans leurs propriétés électriques et/ou optiques. Par ailleurs, les cellules d'affichage de la technique an-térieure soulèvent un certain nombre d'autres problèmes relatifs au remplissage à l'aide de leur milieu liquide. Au cours de cette opération, il se forme en effet une bulle gazeuse susceptible-de se déplacer en regard de la zone d'affichage de la cellule, engendrant ainsi des perturbations du fonctionnement de cette cellule. Cependant, la présence d'une- telle bulle est absolument nécessaire pour compenser les variations de dilatations thermiques du milieu liquide emprisonné dans l'espace intérieur hermétiquement clos de la cellule. Dans la technique antérieure connue, il n'existe aucune solution satisfaisante pour emprisonner une telle bulle gazeuse dans un emplacement de la cellule, a l'écart de la zone du tracé de l'affichage. La présente invention se propose précisément de remédier aux inconvénients évoqués précédemment. L'invention concerne en effet une cellule d'affichage du type comprenant un milieu liquide rem plissant l'espace intérieur de la cellule délimité par deux lames maintenues écartées l'une de l'autre et dont l'une au moins comporte au moins une électrode et/ou une contre-électrode ainsi que des connexions d'alimentation électrique, caractérisée en ce qu'un joint périphérique en matériau élastomère est interposé entre les deux lames de la cellule et s'y trouve maintenu a l'état comprimé au moyen d'organes de pincement disposés sur au moins une partie des deux côtés opposés de la cellule, non porteurs de connexions électriques, et en ce qu'au moins un orifice de remplissage est ménagé dans l'une des lames, extérieurement a la zone d'affichage, ledit orifice recevant des moyens d'obturation.Selon un mode de réalisation préféré de la présente invention, ledit joint périphérique est réalisé en un silicone élastomère ou un silicone fluoré élastomère. La mise en place d'un tel joint périphérique en un matériau élastomère doté de propriétés élastiquement déformables, permet non seulement d'augmenter considérable ment la résistance mécanique aux chocs et aux vibrations de telles cellules. mais elle permet encore de supprimer purement et simplement la présence de la bulle gazeuse lors du remplissage de la cellule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront a la lecture de la description détaillée faite ci-après notamment en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente une vue partielle en coupe d'une cellule selon l'invention, la figure 2 représente une vue de 1 'ensemble des pièces, a l'état éclaté, constituant une cellule selon l'invention, la figure 3 représente une vue partielle en coupe d'un mode de réalisation particulier des moyens d'obturation de l'orifice de remplissage d'une cellule selon l'invention, et la figure 4 représente une vue partielle d'une cellule selon l'invention équipée d'un joint périphérique de forme particulière. La cellule d'affichage 10 illustrée sur les dessins est du type comprenant un milieu liquide, par exemple un électrolyte, remplissant l'espace intérieur 12 de la cellule 10. Cet espace 12 est délimité par une lame arrière 14 et une lame avant 16 maintenues à l'état écarté l'une de l'autre. Les cellules d'affichage électrolytiques comportent de façon classique, sur au moins l'une des deux lames 14 et 16, au moins une électrode et/ou une contre-électrode ainsi que des connexions d'alimentation électrique non représentées en détail. Tel que cela apparaît notamment sur la figure 1, un joint périphérique 18 réalise en matériau élastomère, de préférence en un silicone élastomère ou un silicone fluoré élastomère, se trouve interposé entre les deux lames 14 et 16 de la cellule 10. Dans le mode de réalisation de la figure 1, le joint élastomère 18 se trouve mis en place au ras du bord libre de la lame arrière 14 de dimensions plus petites que la lame avant 16. Pour assurer le maintien en place, a l'état comprimé, de ce joint d'étanchéité, au moins une partie de chacun des deux cotés opposés de la cellule 10, non porteurs de connexions électriques, est équipée d'organes de pincement. Dans le mode de réalisation représenté, ces organes de pincement sont réalisés sous la forme de clips 20 en matériau élastique, par exemple métallique, et affectant une section droite en forme générale de U. Dans le mode de réalisation particulier décrit, les clips métalliques 20 s'étendent sur toute la longueur des petits côtés de la cellule 10 non porteurs des connexions électriques. I1 est cependant parfaitement possible d'imaginer d'autres dispositifs de pincement assurant la compression du joint d'étanchéité entre les deux lames 14 et 16 de la cellule 10. Les joints silicones élastomères peuvent par exemple être obtenus a partir de "Silastic" RTV 732-734 ou 738 commercialisé sous cette dénomination par la Société DOW CORNING. De façon pratique, ces joints peuvent également être formés in situ sur l'une des lames, par exemple la lame arrière, par sérigraphie ou par pistolage à partir d'un silicone élastomère tel que la résine silicone commercialisée par la Société DOW CORNING sous la marque Silastic RTV 734, qui présente l'avantage d'être autonivelante. L'épaisseur d'un tel joint périphérique sera dans la pratique sensiblement égale a 4/10eme de millimètre. Selon un mode de réalisation particulier, représenté a la figure 4, ledit joint périphérique 18 présente une section droite affectant sensiblement la forme d'un L. La première branche 22 du L est appliquée sur l'une des lames de la cellule, par exemple la lame avant 16 de dimension supérieure a celle de la lame arrière 18, le bord libre de cette branche 22 étant exactement mis en place au ras du bord libre de cette même lame. Ainsi, l'autre branche perpendiculaire 24 du L s'étend de manière à venir au contact de la lame opposée de la cellule.Dans ce mode de réalisation particulier, on observera que les deux lames de la cellule ne présentent pas les mêmes dimensions. I1 est ainsi possible d'utiliser un tel joint périphérique -élastomère en forme de L, dont la mise en coïncidence du bord libre de l'une des branches du L et du bord libre de l'une des lames permet d'assurer un positionnement correct du joint. De manière a pouvoir assurer le remplissage de la cellule 10, une des deux lames, de préférence la lame arrière, comporte au moins un orifice de remplissage 26 disposé de préférence a l'extérieure de la zone d'affichage. Dans la pratique on utilisera le plus souvent un ou deux orifices de remplissage. Le remplissage de la cellule est effectué sous vide dans le cas où cette dernière comporte un seul trou de remplissage ou peut être effectuée par injection dans le cas où elle comporte deux trous de remplissage. Dans la pratique de tels trous présentent une dimension d'ouverture de l'ordre de 2/10ème de millimètre à environ 1 millimètre. Le mode de réalisation représenté schématiquement à la figure 2 illustre des moyens particuliers permettant d'assurer l'obturation et les orifices de remplissage de la cellule. Ces moyens particuliers sont constitués par ws premier disque de scellement 28 de très faible épaisseur, de préférence réalisé sous la forme d'une feuille de polyéthylène de 10 a 25 p d'épaisseur. Ce disque de scellement 28 présente une dimension supérieure a celle de l'orifice de remplissage 26 de manière a pouvoir parfaitement couvrir ce dernier. Le disque 28 est ensuite recouvert par un opercule de protection 30 débordant également des dimensions du disque 28.De préférence, cet opercule 30 est réalisé en métal et se trouve maintenu en place par collage de sa surface débordante sur la surface extérieure de la lame, avantageusement au moyen d'une résine de silicone. La figure 3 illustre d'autres moyens d'obturation de l'orifice de remplissage d'une cellule selon l'invention. Ces moyens d'obturation peuvent être constitués par un bouchon de silicone élastomère 32 présentant un coefficient de dilatation voisin de celui du matériau constituant la lame de la cellule. Un tel bouchon 32 est avantageusement mis en place par injection dans l'orifice de remplissage jusqu'a venir au contact étroit de la lame 16 opposée à la lame 14 portant l'orifice de remplissage 28. Un tel bouchon 32 est ensuite recouvert par un opercule métallique de protection 30 débordant également des dimensions de l'orifice de remplissage, afin de pouvoir assurer sa fixation par collage sur la surface extérieure de la lame. Lorsque la cellule d'affichage est ainsi réalisée et remplie a l'aide de son milieu liquide, il est alors possible d'avoir recours à un enrobage ou un surmoulage final de l'ensemble de cette cellule, par exemple à l'aide d'une résine transparente ou d'un vernis incolore ayant une bonne tenue thermique. Cette opération peut être réalisée une fois les connexions posées ce qui permet d'augmenter considérableent leur résistance à l'oxydation, a l'humidité et au' contraintes mécaniques. I1 résulte clairement de la description des cellules d'affichage selon l'invention que leur fabrication ne nécessite plus d'aucune opération de recuit prolongée pouvant perturber les qualités optiques et électriques des cellules. Par ailleurs, les propriétés élastiques du joint périphérique élastomère interposé entre les deux lames confèrent aux cellules une meilleure résistance aux chocs et aux vibrations. De surcroit, la conception même de ces afficheurs permet de vidanger un ancien électrolyte pour le remplacer par un autre ; ceci permet également d'envisager des réparations de l'afficheur. Enfin et surtout, il convient de noter que quel que soit le mode de remplissage utilisé, par injection a pression ordinaire ou sous vide, il devient ainsi possible de supprimer purement et simplement la présence de la bulle gazeuse. En effet, les contractions de l'électrolyte aux basses températures et ses dilata tions aux hautes températures pourront être absorbées du fait des propriétés élastiques du joint périphérique qui est interposé entre les deux lames.L'opération de remplissage elle-même pourrait également être améliorée du fait de cette conception élastique des nouvelles cellules selon l'invention. I1 est en effet possible, en fin d'opération de remplissage, après compression du joint périphérique entre les deux lames, de faire déborder une goutte d'électrolyte au-dessus de l'orifice de remplissage, puis de laisser s 1écarter a nouveau les deux lames sous l'action élastique du joint élastomère. On crée ainsi une dépression dans la cavité intérieure de la cellule, ce qui permet de parfaire son remplissage. Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation particuliers décrits, mais il est parfaitement possible, sans pour autant sortir du cadre de la présente inventicn, d'en imaginer un certain nombre de variantes de détails. REVENDICATIONS 1. Cellule d'affichage du type comprenant un milieu liquide remplissant l'espace inférieur de la cellule, délimité par deux lames maintenues écartées l'une de l'autre et dont l'une au moins comporte au moins une électrode et/ou une contre-électrode ainsi que des connexions d'alimentation électrique, caractérisée en ce qu'un joint périphérique en matériau élastomère est interposé entre les deux lames de la cellule et s'y trouve maintenu a l'état comprimé au moyen d'organes de pincement disposés sur au moins une partie des deux côtés opposés de la cellule non porteurs de connexions électriques, et en ce qu'au moins un orifice de remplissage est ménagé dans l'une des lames, extérieurement à la zone d'affichage, ledit orifice recevant des moyens d'obturation. 2. Cellule d'affichage selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit joint périphérique est réalisé en un silicone élastomère ou un silicone fluoré élastomère. 3. Cellule d'affichage selon l'une des revendications I et 2, caractérisée en ce que l'épaisseur du joint périphérique est sensiblement égale a 4/10 mm. 4. Cellule d'affichage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ledit joint périphérique présente une section droite affectant sensiblement la forme d'un L dont l'une des branches est appliquée sur l'une des lames de la cellule, le bord libre de cette branche étant positionné exactement au ras du bord libre de ladite lame. 5. Cellule d'affichage selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les organes de pincement sont réalisés sous la forme de clips élastiques de section droite en forme générale de U, s'étendant sur toute la longueur des petits côtés de la cellule, non porteurs de connexions électriques. 6. Cellule d'affichage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens d'obturation sont constitués par un disque de scellement de faible épaisseur et de dimension supérieure à celle de l'orifice de remplissage, ledit disque étant recouvert par un opercule de protection débordant des dimensions du disque. 7. Cellule d'affichage selon la revendication 6, caractérisée en ce que le disque de scellement est constitué par un disque de polyéthylène d'une épaisseur de l'ordre de 10 à 25 p. 8. Cellule d'affichage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que lesdits moyens d'obturation sont constitués par un bouchon de silicone élastomère de coefficient de dilatation voisin de celui du matériau constituant la lame de la cellule, ledit bouchon étant mis en place par injection dans l'orifice de remplissage, et en cc que ledit bouchon est recouvert par un opercule métallique de protection débordant des dimensions de l'orifice. 9. Cellule d'affichage selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que l'opercule métallique de protection est maintenu en place par collage de sa surface débordante sur la face extérieure de la lame, de préférence au moyen d'une résine en silicone. 10. Cellule d'affichage selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que l'ensemble de ladlte cellule est entièrement enrobée à l'aide d'une résine transparente ou d'un vérin incolore de bonne tenue thermique.