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CADRE EN VERRE
L'invention concerne un cadre en verre, destinë à maintenir séparës
deux substrats plans à leur périphërie.
Bien qu'elle ne soit pas limitée â de telles applications, l'invention
sera plus particulièrement décrite en référence à des cadres utilisés pour
maintenir un espace entre deux feuilles de verre dans la rëalisation
d'enveloppes en verre planes et hermétiques telles que des écrans à
êmission de champ, et donc pour maintenir un espace d'épaisseur
constante mais limitée, généralement infërieure â quelques millimêtres à
la périphérie des feuilles de verre.
Une telle configuration est largement recherchée pour la réalisation
d'ëcrans pour la visualisation. Il peut s'agir des écrans à ëmission de
champ (FED) comportant des cathodes constituées de micropointes ou
nanotubes de carbone ou des écrans du type tube cathodique plat (tt Flat
CRT ») . Une telle configuration peut être également recherchée pour la
réalisation de vitrages sous vide ou de lampes planes. L'expression lampes
planes doit être comprise comme englobant des lampes utilisées dans la
fabrication des ordinateurs portables et des lampes de plus grandes
dimensions pour la réalisation de panneaux publicitaires ou des cloisons,
par exemple de bureaux, quelle que soit par ailleurs la technologie de ces
lampes.
En effet, dans un écran de type à émission de champ, un espace
limité et dans lequel est fait le vide, doit être maintenu entre les deux
feuilles de verre. Il est donc nécessaire de prévoir en périphérie de l'écran
des moyens qui permettent de définir et maintenir cet espace et qui en
outre confèrent une étanchéité pour le volume ainsi formé par les feuilles
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de verre et ces moyens périphériques.
Il est connu notamment pour la réalisation de double-vitrages sous
vide, telle que décrite dans la demande de brevet EP-A- 0 645516, de
prévoir une pâte de "scellement, de type émail, déposée selon l'épaisseur
souhaitée en périphérie des deux feuilles de verre pour associer celles-ci
en rendant êtanche l'espace défini entre les deux feuilles de verre ;
l'épaisseur et la dureté de l'émail obtenu après cuisson de celui-ci lui
permettent de contribuer au maintien de l'épaisseur souhaitée de la lame
de vide réalisée entre les deux feuilles de verre. Toutefois une telle
réalisation est possible dans la mesure où la hauteur désirée de l'espace
créé entre les deux feuilles de verre n'excëde pas 0,5 millimètre. En effet,
au-delà de cette valeur, il n'est plus possible de garantir une parfaite
étanchéité, notamment dans le cas de réalisation industrielle. Or dans la
réalisation des écrans à émission de champ, ladite hauteur est d'au moins
0,7 millimètre.
Une technique actuellement utilisée pour réaliser cet élément
périphêrique consiste, à partir d'une feuille de verre possédant l'épaisseur
souhaitée pour ledit élément, à réaliser un cadre dont les bords présentent
une largeur de l'ordre du centimètre. Pour cela, on découpe et élimine la
partie centrale de la feuille de verre. Il est ensuite possible d'associer le
cadre en verre ainsi obtenu aux deux feuilles de verre constituant les faces
de l'écran par l'intermédiaire d'une pâte d'émail ou fritte de scellement qui
assure la fonction d'étanchëité. Si cette réalisation est satisfaisante d'un
point de vue technique, elle présente divers inconvénients dans sa mise en
oeuvre. Tout d'abord, la réalisation de tels cadres en verre doit être faite
avant la fabrication de l'écran et nëcessite une manipulation desdits
cadres qui n'est pas simple du fait de leur fragilité ; pour y remédier et
tout au moins limiter les risques de casse la largeur des bords est prévue
suffisamment importante pour augmenter la rigidité dudit cadre. Mais
cette rigidité est obtenue au détriment de la zone finale de visibilité pour
une dimension donnée d'écran puisque le cadre vient empiéter sur cette
zone de visibilité. En outre, de tels cadres sont obtenus à des coûts
relativement élevés par suite de la perte de matière occasionnée par
l'évidement central de la feuille de verre dans laquelle sont découpés ces
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cadres. Enfin, cette technique est limitée à l'obtention de cadres à section
rectangulaire, ce qui empéche notamment de conférer au cadre d'autres
fonctionnalités utiles pour améliorer les performances du produit final.
Les inventeurs se sont ainsi donnés pour mission de concevoir des
moyens qui permettent de définir et maintenir un espace entre deux
substrats plans, qui contribuent à la réalisation de l'ëtanchéité du volume
dëlimité par lesdits substrats et lesdits moyens étant au moins
équivalents en termes de résultats techniques à la dernière solution
présentée et qui avantageusement ne présentent pas les inconvénients des
solutions précédemment évoquées ; ils doivent avantageusement être
réalisables pour toutes épaisseurs correspondant aux applications
précédemment décrites et à des coûts moins importants que ceux évoqués
prêcédemment. En outre, la dimension de ces moyens doit étre réduite par
rapport à la dernière technique évoquée de façon à optimiser la zone de
vision du produit fini, par exemple un écran.
Ge but a été atteint selon l'invention par un cadre en verre dont la
section présente un contour sensiblement polygonal comprenant au moins
un angle rentrant.
En effet, un tel cadre en verre va pouvoir jouer le rôle d'espaceur
périphérique et contribuer â assurer une étanchéité du volume compris
entre par exemple deux substrats plans en verre formant un écran. La
section qui comporte un angle rentrant va notamment permettre, pour des
raisons sur lesquelles nous reviendrons ultérieurement, de rigidifier le
cadre avec des largeurs de côté inférieures à celles des techniques
antérieures. Dans la définition qui est faite du cadre selon l'invention, il
faut comprendre que la section polygonale qui comprend au moins un
angle rentrant n'est pas nécessairement constante sur toute la pêriphërie.
En outre, par contour sensiblement polygonal, il faut comprendre que les
segments du polygone peuvent être remplacés par des courbes.
Selon une réalisation préférëe de l'invention, le cadre possède la
forme d'un parallélogramme, et chacun de ses côtés présente une section
constante. De préférence encore, le cadre selon l'invention est constitué
d'au moins quatre éléments en verre profilés, qui avantageusement
correspondent à chacun des côtés du cadre.
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De tels profilés en verre peuvent notamment êire réalisés selon une
technique telle que celle décrite dans le document EP-0 627 389 A. Ce
document décrit un procédé qui consiste à étirer un barreau primitif ou
tige de verre qui présente une section de forme sensiblement identique à
celle que l'on veut obtenir à un rapport homothétique près. Ce barreau
primitif qui a une taille suffisamment importante peut par exemple être
usiné selon la section voulue, avec une grande précision. De plus, ce
barreau primitif peut être initialement poli sur ses faces latërales. L'étape
d'étirage se fait avec une ëlévation de la température du barreau primitif à
une température proche de sa température de ramollissement et l'étirage
proprement dit peut être alors rëalisé en une ou plusieurs étapes.
La tige étirée obtenue après étirage du barreau primitif présente une
section de forme semblable â celle du barreau primitif à un rapport
homothétique près, qui correspond à la section des côtés du cadre désirés.
Par ailleurs, la tige présente un aspect poli sur ses faces latérales du fait
du passage à température élevée qui crée un « poli au feu ». Ce phénomêne
peut permettre d'utiliser non pas un barreau primitif poli sur ses faces
latérales mais présentant un autre aspect tel qu'un aspect « douci fin »
dans la mesure où un aspect poli est souhaité. Par « poli au feu »,
l'invention fait rëférence à une rugositë de surface (<~ RMS value »)
inférieure à 51~ par mesure AFM ( microscope à force atomique) sur une
surface balayée d'environ 6~,m. Cette rugosité est avantageusement de
l'ordre de 211.
Les tiges peuvent ensuite être rassemblées parallëlement les unes
aux autres. De préférence, ces tiges sont rassemblées dans un cylindre
notamment en verre, et sont solidarisées à l'aide d'un liant tel qu'une cire
ou colle.
L'ensemble des tiges est ensuite découpé à la longueur désirée pour
qu'elles forment les côtés du cadre souhaité ; bien entendu cette opération
doit être réalisée pour chacune des longueurs d'éléments nécessaires pour
la réalisation du cadre.
La longueur étant obtenue, l'ensemble des côtés peut être douci puis
éventuellement poli aux deux extrémités. Il est ainsi possible d'obtenir des
ëléments profilés polis sur toutes leurs faces. De plus, si la découpe n'est
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pas très précise, il est ainsi possible de rectifier la longueur des éléments
lors du polissage.
Les éléments sont ensuite désolidarisés les uns des autres
notamment par fusion du liant ou par dissolution chimique.
5 Selon une variante de ce procédé, les éléments de cadre sont
directement mis â la dimension souhaitée un par un, par dëcoupe des
tiges ou profilés rigides résultant de l'étape d'étirage.
Le procédé ainsi décrit permet d'obtenir les éléments avec des
dimensions précises et à moindre coût, le procédé étant lui-même peu
coûteux et aucune perte de matiêre n'intervenant.
Les éléments selon l'invention peuvent encore être réalisés selon une
méthode d'extrusion ou une méthode de pultrusion. La premiêre méthode
consiste à réaliser la préforme nécessaire avant étirage selon des
techniques d'extrusion et à étirer ladite préforme selon la technique
décrite précêdemment. La pultrusion consiste â réaliser un étirage de la
préforme directement en sortie d'une extrudeuse. Selon ces techniques, il
apparait qu'il est inutile d'effectuer un polissage des faces de la préforme
tout en conservant un aspect poli satisfaisant des faces des espaceurs
après étirage. Une dernière variante pour réaliser ces élëments profilés
consiste â les obtenir directement par extrusion sans aucun étirage
ultérieur.
Par ailleurs, les éléments obtenus selon ces méthodes de fabrication
sont tels que les sommets de la section polygonale sont, du fait du procédé
d'étirage, arrondis avec un rayon de courbure compris entre 2 et 50
microns et de préférence compris entre 5 et 20 microns. Ces sommets
arrondis permettent notamment pour certaines applications de limiter les
risques de dégradations des feuilles de verre et éventuellement des
couches déposées à leurs surfaces en cas de glissement, par exemple lors
de la mise en place desdits éléments.
Le procëdé de pultrusion autorise en outre la suppression d'une
étape intermédiaire et notamment de stockage des préformes, une
alimentation en continu de l'extrudeuse conduisant à une fabrication
continue des éléments pour une section donnée.
Selon une variante de réalisation de l'invention, deux éléments
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profilés adjacents présentent des formes complémentaires autorisant un
emboîtement. Il s'agit par exemple d'un emboîtement du type tenon-
mortaise. Cela signifie par exemple qu'un cadre est constitué de deux
éléments profilés présentant un tenon et de deux éléments profilés
présentant une mortaise qui vont s'associer pour former un cadre.
De façon avantageuse, les angles du cadre selon l'invention sont au
moins en partie formés par des équerres associées aux ëléments profilés.
Ces équerres vont conférer une meilleure rigidité au cadre, et notamment
prévenir tout risque de dêformation de celui-ci.
De telles équerres peuvent étre réalisées en tout matériau mais sont
de préfêrence en verre. De telles équerres peuvent notamment être
réalisées selon les techniques décrites précédemment pour la fabrication
des éléments profilés ; il est en effet possible de réaliser ces équerres en
verre selon une technique d'étirage d'une préforme ou bien selon des
techniques d'extrusion ou de pultrusion. Dans tous les cas, l'équerre
correspond à la section soit d'étirage soit d'extrusion.
Selon une variante de réalisation de l'invention, l'assemblage des
éléments profilés se fait uniquement par l'intermédiaire des équerres,
c'est-à-dire que les éléments profilés ne s'associent pas directement entre
eux par emboîtement.
De façon avantageuse selon l'invention, la composition de verre
constituant les éléments profilés est choisie semblable à celle des
substrats en verre formant les deux surfaces planes destinées à être
réunies par le cadre.
Selon un autre type de réalisation avantageuse de l'invention, la
composition de verre des éléments profilés est choisie avec un point de
fusion inférieur â celui des autres parties constitutives du produit à
réaliser et de préférence inférieur â 500°C; il est ainsi possible de
réaliser
le scellement du cadre aux substrats plans par légère fusion dudit cadre.
Le cadre joue alors le rôle de joint de scellement. Une telle composition
peut par exemple être choisie parmi les compositions de fritte de
scellement habituellement utilisées dans l'industrie verrière. Il est encore
possible selon des variantes de réalisation d'incorporer des éléments à
cette composition qui permettront d'élever sa température sans nécessiter
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un chauffage de l'ensemble du produit ; il peut s'agir par exemple
d'éléments colorants qui permettent une absorption de rayonnements
infra-rouge ou laser. Il peut encore s'agir d'éléments tels que ceux décrits
dans la demande de brevet française FR 00/02936 qui rendent le verre
conducteur électronique et donc dont la température peut être élevée sous
l'influence d'un rayonnement micro-ondes.
Le choix de compositions de verre conductrices électroniques telles
que décrites dans la demande FR 00/02936 peut en outre permettre
d'optimiser la dimension de la zone de vision d'un écran pour une taille
globale donnée ; en effet, le choix de résistivité suffisamment élevée peut
permettre d'obtenir des courants de fuite entre anode et cathode tels que
le cadre peut être très proche des pixels formant la zone de vision.
Concernant la réalisation selon l'invention d'équerres en verre, le
choix de Ieur composition est semblable â celui présenté pour les éléments
profilés. Toutefois, le choix fait pour les éléments profilés peut imposer
celui à faire pour les équerres ; par exemple si les ëlëments profilës sont
réalisés à partir de compositions à bas point de fusion pour permettre de
réaliser le scellement du cadre sur les substrats plans, il peut être
judicieux de faire le même choix pour les équerres.
Par ailleurs, une réalisation préférée prévoit des équerres réalisées à
partir d'une composition â bas point de fusion et de préférence présentant
un point de fusion inférieur à 500°C, quelle que soit la composition
des
éléments profilés ; une telle réalisation va permettre lors de la fusion des
équerres, de garantir l'étanchéité au niveau de la jonction de deux
ëléments profilës, le verre fondu d'une êquerre pénétrant par capillarité
dans la zone de contact desdits deux éléments. La fusion des équerres
peut être obtenue soit par un apport local de chaleur, soit par
échauffement des équerres sous l'influence d'un rayonnement lorsqu'elles
y sont sensibles, soit par conduction au contact des élêments profilés qui
peuvent être échauffés sous l'influence d'un rayonnement lorsqu'ils sont
choisis sensibles à un tel rayonnement.
Selon une réalisation avantageuse de l'invention, le cadre comporte
au moins un évidemment sur au moins une partie de la longueur d'au
moins un côté.
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Une telle configuration peut avoir comme premier objet d'insêrer les
équerres de sorte que celles-ci soient incorporées dans les profilés. Un tel
évidemment peut pour cette fonction être prévu vers l'extérieur du cadre
ou vers l'intérieur, c'est-à-dire que le cadre constitué par l'association des
éléments profilés comporte un ou plusieurs ëvidements sur sa périphérie
orientés vers l'intérieur ou vers l'extérieur du cadre.
Le ou les évidements prévus sur le cadre peuvent avoir d'autres
intérêts ou permettre l'insertion d'autres éléments et notamment
indépendants de la constitution du cadre ; Il s'agit par exemple dans le
cas d'un ou plusieurs évidements orientés vers l'intérieur du cadre,
d'éléments intervenant dans le fonctionnement du produit ; dans le cas
par exemple de produits dont le bon fonctionnement exige un niveau de
vide élevé, tels que par exemple des ëcrans FED ou Flat CRT, il est
nécessaire de prévoir au sein de l'écran des « getters », qui permettent de
maintenir un niveau de vide élevé pendant toute la durée de vie de l'écran,
typiquement 10 ans. Selon l'invention, il est possible d'introduire ces
« getters » dans les évidements prévus dans le cadre. Ceci est possible
quelle que soit leur mode de présentation, en poudre agglomérêe, en
pilules, en fils, sous la forme de lames planes, .... En outre, par rapport
aux techniques habituelles, une telle réalisation selon l'invention va
permettre d'encore optimiser la zone de vision de l'écran puisque les
« getters » sont positionnés dans le cadre et n'occasionne donc aucun
encombrement supplémentaire. Un dernier avantage d'une telle réalisation
est que les « getters » peuvent être répartis sur toute la périphérie de
manière homogêne, ce qui améliore leur efficacité.
Des évidements internes peuvent encore permettre de mettre en
place et de fixer simplement une grille métallique ou semi-conductrice, ou
partiellement métallique, ou encore constitué d'un matériau isolant et
métallisée en surface, pour par exemples polariser une décharge dans le
cas d'une lampe plane ou accélérer des êlectrons dans le cas des ëcrans
VFD ou focaliser des électrons dans le cas des écrans FED. Fixer de telles
grilles dans le cadre selon la méthode prévue par l'invention permet en
outre d'obtenir un positionnement sans intervention d'autres éléments.
Les évidements extérieurs, outre la possibilité de mettre en place les
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équerres, peuvent permettre de recevoir d'autres éléments fonctionnels
intervenant soit dans la réalisation du cadre soit dans la réalisation du
produit tel qu'un écran. Il peut par exemple s'agir de moyens mécaniques
qui vont permettre par exemple par cerclage de rigidifier le cadre formé
par les éléments profilés, notamment lorsque ceux-ci ne sont pas associés
par l'intermédiaire d'équerres. Dans une variante, l'évidement extérieur
est utilisé pour encastrer des outils métalliques au niveau des angles du
cadre, ces outils ayant une géométrie adaptée pour servir à la fois
d'agrafes et d'éléments garantissant l'alignement des feuilles de verre
inférieure et supérieure au moment du scellement. II peut encore s'agir de
moyens qui permettront ultérieurement de provoquer une élévation de
température locale, par exemple réalisés sous la forme d'un fil chauffant,
lui-même suffisamment rigide pour confërer simultanément une meilleure
rigidité mécanique au cadre. Dans une variante, un outillage constitué de
deux fourches chauffantes vient enserrer les éléments du cadre et agira
Iors du cycle de scellement à la manière d'un fer à souder. II est encore
possible d'insérer dans ces évidements des matériaux sensibles aux
rayonnements infra-rouge, laser, ou micro-onde, toujours pour provoquer
une élévation de température ; à noter que pour insérer de tels matériaux,
les évidements peuvent être prévus à l'intérieur ou à l'extérieur du cadre.
L'invention prévoit encore selon une variante avantageuse,
notamment lorsqu'il devient utile d'insérer différents éléments dans le
cadre constitutifs ou non de celui-ci, de combiner la prësence
d'évidements sur la zone interne et sur la zone externe du cadre.
Les cadres en verre ainsi décrits selon l'invention peuvent être
utilisés comme espaceur périphérique entre deux feuilles de verre dans la
réalisation d'enveloppes de verre planes et hermétiques telle que la
réalisation d'un écran de type visualisation, par exemple un écran à
émission de champ comportant des cathodes constituées de micropointes
ou nanotubes de carbone ou d'un écran du type tube cathodique plat (Flat
CRT), ou telle que la réalisation de vitrages sous-vide ou de lampes planes.
Selon l'invention, le cadre peut étre rëalisé au préalable, notamment
par assemblage des différents éléments profilés lorsque le cadre ainsi
constitué présente une rigidité suffisante pour être manipulé sans risque
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de le détëriorer.
Selon une réalisation avantageuse de l'invention, la réalisation du
cadre est faite simultanément à la réalisation du produit tel qu'un écran.
Selon cette réalisation, si des éléments doivent être insérés dans des
évidements prêvus à cet effet, cela peut être fait, par exemple dans le cas
de « getters », avant l'assemblage ou bien au cours de l'assemblage,
notamment en ce qui concerne l'utilisation d'équerres ou de moyens de
cerclage.
Lors de la fabrication, les éléments profilés en verre vont étre
assemblés les uns aux autres soit par assemblage de formes
complëmentaires, telles que des formes du type tenon-mortaise, soit par
l'intervention d'autres élêments et plus particulièrement d'équerres en
verre, soit par la combinaison de ces deux possibilités.
La tenue mécanique du cadre ainsi réalisé est obtenue soit
simplement du fait du frottement des éléments les uns sur les autres, soit
par l'intervention d'autres facteurs.
Selon une variante de l'invention, la tenue mêcanique est obtenue
par insertion d'un élément complémentaire teI qu'un fil métallique dans
un évidemment prévu sur toute la périphérie extérieure du cadre, qui
autorise un cerclage dudit cadre.
Selon une autre variante de l'invention, on réalise une fusion d'au
moins une partie du cadre. Lorsque la composition des éléments profilés,
et celle des équerres lorsqu'elles sont présentes, sont choisies avec un bas
point de fusion, il est prévu une élévation de la température de ces
éléments qui entraine leur fusion et leur soudure entre eux et
éventuellement le scellement sur les deux substrats plans en verre lorsque
l'ensemble du produit est réalisé en méme temps. L'ëlévation de la
température peut être obtenue en plaçant les éléments dans une enceinte
thermique ou par tous moyens connus de l'homme du métier et
notamment ceux évoqués précédemment ; on peut réaliser les éléments
profilés avec des compositions de verre sensibles à un rayonnement infra-
rouge, ou laser, ou micro-onde, ou on prévoit d'insérer des éléments dans
des évidements internes ou externes, lesdits éléments étant sensibles à
l'un de ces rayonnements, ou bien encore on prévoit un fil chauffant
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inséré dans un évidemment extérieur pour permettre sa connexion
électrique.
La soudure des ëléments profilés en verre entre eux peut être
obtenue par la simple fusion des équerres, notamment lorsque le cadre est
réalisé avant la fabrication de l'écran. Les moyens pour obtenir la fusion
des équerres dans un tel cas sont bien entendu les mêmes que ceux
énoncés précédemment.
L'utilisation d'un cadre selon l'invention réalisé avant d'être
assemblé aux substrats plans peut présenter l'avantage de simplifier la
mise en place des différents élëments que l'on souhaite insêrer dans les
évidements prévus à cet effet.
Lorsque le cadre est réalisé durant une première opération,
l'invention prévoit avantageusement d'utiliser une pâte de scellement pour
fixer le cadre aux deux substrats plans.
Selon une autre réalisation, l'invention prévoit une fusion du cadre
celui-ci étant choisi avec un point de fusion inférieur à celui des substrats
plans.
Selon l'une ou l'autre de ces réalisations, l'invention prévoit
avantageusement un échauffement local, limitê à la zone du cadre, selon
l'une des techniques déjà évoquées précédemment. L'utilisation d'un
échauffement local, limitê â la zone du cadre, permet notamment d'éviter
une dégradation des différents élëments constitutifs, par exemple d'un
écran, déposés au préalable sur les deux feuilles de verre et gênéralement
sensibles aux traitements thermiques. Selon une variante de réalisation
de l'invention, l'échauffement local n'est qu'un échauffement
complémentaire à un échauffement global de l'ensemble du produit amené
à une température qui peut être supportêe par tous les matériaux sans
risque d'endommagement de ceux-ci ; cette variante peut notamment
permettre d'accélérer la montée en température et donc la productivité.
Selon une variante d'utilisation d'un cadre selon l'invention, le cadre
est entièrement insêré entre les deux substrats plans pour former le
produit tel qu'un ëcran.
Selon une autre variante de rëalisation, seule une partie du cadre
est insérée entre les deux substrats plans ; le cadre présente alors
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avantageusement au moins une partie qui est apte à venir en appui sur le
chant d'au moins un substrat. Une telle configuration peut être
particulièrement avantageuse pour la réalisation de vitrage sous-vide qui
ne nécessite aucune connexion électrique. En outre une telle configuration
permet de limiter les contraintes de cisaillement qui apparaissent au
niveau de la liaison cadre / substrats plans.
Concernant les dimensions du cadre, sa hauteur est
avantageusement prévue avec une dimension inférieure à celle de l'espace
prévu entre les deux substrats plans, lorsque la liaison entre le cadre et le
substrat doit être réalisée par une fritte de scellement ; cette différence de
dimension est de préférence comprise entre 50 et 300 microns.
Au contraire, lorsque la liaison est prévue par fusion du cadre, ce
dernier est avantageusement prëvu avec une hauteur supérieure â celle
souhaitée au final pour la distance séparant les deux substrats plans ;
cette différence est de préfërence comprise entre 20 et 300 microns.
Le cadre présente de préférence deux faces parallèles prévues pour
venir au contact de chacun des substrats plans ; la largeur de ces faces
est de préférence comprise entre 2 et 15 mm.
Lorsque le cadre comporte des évidements, la hauteur de ceux ci est
avantageusement comprise entre 0,3 et 12 mm. Pour des applications de
type écran FED, la hauteur des évidements est avantageusement comprise
entre 0,3 et 4,5 mm et de préférence entre 0,5 te 1,5 mm. Pour des
applications de type lampe plane, la hauteur des évidements est
avantageusement comprise entre 1 et 12 mm et de préférence entre 1 et
4,5 mm.
Lorsque le cadre comporte des évidements, l'êpaisseur du verre de
part et d'autre de l'évidement est supérieure à 0,3 mm et de prêférence
supêrieure à 1 mm.
Certaines variantes de réalisation de l'invention prévoient de rendre
le cadre le moins visible possible de façon notamment à optimiser la zone
de vision par exemple dans le cas d'un écran. Le cadre réalisé selon
l'invention peut, pour les diffërentes raisons énoncées précédemment et
notamment du fait soit de sa rigidité soit de sa réalisation simultanée à
celle du produit, être d'une taille réduite par rapport aux cadres connus.
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En outre, l'invention prévoit avantageusement qu'au moins les faces du
cadre insërées entre les substrats plans sont diffusantes. Un effet
diffusant peut être lié à un aspect dépoli qui peut par exemple être obtenu
par un traitement chimique des éléments profilés, tel qu'une attaque acide
dans un bain de fluorure d'ammonium et d'acide chlorhydrique.
D'autres détails et caractéristiques avantageuses de l'invention
ressortiront ci-après de la description d'exemples réalisés selon l'invention
et de la description des figures 1 et 2 à qui représentent respectivement
~1 Figure 1 : un schéma d'un dispositif pour la réalisation d'éléments
profilés selon l'invention,
~~1 Figures 2 a, b, c et d : des exemples de sections d'éléments profilés
pour réaliser des cadres selon l'invention,
~1 Figures 3 a, b, c et d : d'autres exemples de sections d'éléments
profilés pour réaliser des cadres selon l'invention,
l5 r1 Figure 4 : un exemple d'assemblage de deux éléments profilês,
~1 Figure 5 : un exemple d'utilisation d'éléments profilés tels que ceux des
figures 3.
La figure 1 n'est pas rëalisée à l'échelle pour en simplifier la
compréhension.
La figure 1 représente le schéma d'une installation pour la
réalisation, selon une des variantes proposées par l'invention, des
éléments proi~lés qui seront ensuite assemblés pour former un cadre.
Un barreau primitif 1, dont la section n'est pas précisément illustrée
sur cette figure, est fixé à un support 2.
Le support 2 est lui-même fixé à un système mécanique. Ce système
mécanique 2, qui peut être par exemple une vis sans fin, permet de
donner un mouvement vertical descendant au barreau primitif 1 selon
l'axe 3 qui peut ainsi passer au travers d'un anneau chauffant 4, de
hauteur environ égale à 70 millimètres.
Cet anneau chauffant 4 est chauffé par effet Joule en basse tension
et est de forme légèrement ovale. Cela permet une meilleure répartition de
la chaleur autour du barreau primitif au point que la régulation en
température est faite â plus ou moins 0,1 degré à 800°C.
L'anneau chauffant 4 est entouré d'un réfractaire d'isolation 5. Placé
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sous l'anneau chauffant â une distance d'environ 500 millimètres, un
dispositif d'étirage 6 permet l'étirage du barreau primitif 1 de maniëre à
obtenir une tige ou fibre de verre 7.
Le dispositif 6 se compose de deux courroies motrices 8, 9 sur
lesquelles s'exercent des forces de pression latérales 10, 11. Ces forces de
pression 10, 11 favorisent l'étirage et sont exercées par l'intermédiaire de
moyens non représentés qui sont par exemple des vérins hydrauliques de
petites dimensions à pression réglable.
La vitesse d'étirage est directement liée à la vitesse de rotation des
galets 12 qui entrainent chacune des deux courroies motrices 8, 9.
Les courroies motrices 8, 9 sont réalisées en un matériau, par
exemple du silicone, permettant d'éviter le glissement sur le verre et donc
d'obtenir un étirage régulier.
Selon le procédé d'étirage, il est possible de conserver quasiment le
même profil c'est-â-dire le même profil de section entre le barreau primitif
1 et la tige de verre 7, avec un rapport homothétique entre les deux.
Des éléments profilés conformes à l'invention ont ainsi pu être
réalisés selon ce procêdé de fabrication. Les profilés peuvent ensuite être
assemblés pour former un cadre.
Les figures 2 a, b, c, d représentent différentes sections de profilés
conforment à l'invention et pouvant être obtenu selon la technique décrite
en référence â la figure 1. Ces exemples ne doivent bien entendu pas être
considérés comme une description limitative de l'invention. Les exemples
des figures 2 correspondent à des profilés destinés à former des cadres qui
seront de préférence totalement engagês entre les deux substrats plans
formant le produit tel qu'un écran de vision.
Des profilés dont la section correspond â la figure 2a vont pouvoir
par exemple être associés entre eux pour former un cadre complet ; selon
une variante de réalisation, ils sont associés pour former un évidement 13
périphérique orienté vers l'intérieur du cadre formé. Selon une seconde
variante, l'assemblage est réalisë de sorte que l'évidement 13 soit orienté
vers l'extérieur du cadre formé. Selon l'une ou l'autre de ces variantes,
l'assemblage des éléments profilés peut se faire par l'insertion d'équerres
en verre dans les évidements 13. Selon l'une ou l'autre des variantes, les
CA 02406447 2002-10-16
WO 01/80278 PCT/FRO1/00871
équerres seront donc soit mises en place à l'intérieur du cadre, soit à
l'extérieur du cadre. Ces équerres en verre peuvent par exemple être
obtenues selon la technique décrite en figure 1.
Comme déjà dit précédemment, l'évidement 13 périphérique peut
5 permettre l'insertion d'autres éléments contribuant ou non à la formation
du cadre. Il s'agit par exemple d'un fil de cerclage, éventuellement
chauffant, qui contribue â la rigidité du cadre lorsque l'évidement
përiphérique est extérieur ou par exemple de « getter », qui maintienne le
vide souhaitë, lorsque l'évidement périphérique est intérieur.
10 La section représentée sur la figure 2b illustre des élêments profilés
semblables au précédent qui lorsqu'ils sont associés entre eux, par
exemple à l'aide d'équerres, présentent les différents avantages énoncés
précédemment liés à la présence d'évidements intérieur et extérieur.
Il est également possible de combiner un ou plusieurs éléments
15 profilés correspondant à la figure 2a avec un ou plusieurs éléments
profilés correspondant à la figure 2b, lorsque par exemple la présence
simultanée sur une longueur du cadre d'évidements intérieur et extérieur
n'est pas requise sur toute la périphérie.
La section 2c correspond à un élément profilé qui peut être associé à
des éléments 2a ou 2b selon le principe d'emboîtement précédemment
évoqué de tenon-mortaise.
La figure 2d illustre une section d'un élëment profilé plus
particulièrement adapté à la réalisation d'un cadre pour des lampes
planes, celui-ci permettant d'augmenter l'uniformité d'éclairage dans la
zone proche du cadre dès lors que l'angle a est compris entre 30 et
60°.
Les sections représentées sur les figures 3a, b, c et d correspondent
à des éléments profilés qui ont en commun de posséder un appendice 14
et qui peuvent être utilisés selon le principe évoqué précédemment qui
consiste à n'introduire entre les substrats plans qu'une partie du cadre
formé de ces éléments profilés ; les substrats plans reposent alors sur les
surfaces de l'appendice 14.
De tels ëléments profilës 3a, 3c peuvent comporter des zones en
biseau 15 pour permettre un bon positionnement des substrats plans
possédant eux-mêmes avantageusement de tels biseaux complémentaires.
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De tels éléments 3b, 3c peuvent encore posséder des évidements 16,
17, alors orientés vers l'extérieur du cadre, permettant par exemple la
présence d'équerres.
La figure 4 illustre un exemple d'assemblage de deux éléments
profilés 18, 19 dont la section est celle de la figure 2a et positionnés de
sorte que l'évidement 13, représenté par la ligne en pointillé 20, soit
orienté vers l'intérieur du cadre qui sera formé par exemple de quatre de
ces éléments profilés. L'évidement 13 reçoit une équerre 21. Selon la
réalisation ici représentée les extrémités des éléments profilés ont été
prévues avec des angles de 45°. Un cadre ainsi rêalisé est plus
particulièrement destiné à être totalement inséré entre les përiphéries des
deus substrats plans.
La figure 5 illustre l'utilisation d'éléments profilés tels que ceux des
figures 3 selon lesquels seul l'appendice 14 est inséré entre les substrats
plans 22 et 23.
Les différents élëments profilés ainsi décrits permettent la
réalisation de cadres selon l'invention qui peuvent simultanément ou
ultérieurement à leur réalisation être associés â des substrats plans selon
les différentes techniques évoquées précédemment qui permettent
d'obtenir un scellage associé à une parfaite étanchéité qui autorisera
ultérieurement la réalisation du vide requis pour les applications
envisagées.
