CH717409B1 - Pièce en silicium pour l'horlogerie et procédé de fabrication d'une telle pièce. - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne une pièce en silicium (1) pour l'horlogerie, comprenant une surface (18), au moins une portion de la surface (18) comprenant une forêt de pics (11), la densité des pics (11) étant au moins 10 pics (11) pour 100 µm 2 de la surface (18), les pics ayant une hauteur comprise entre 1 µm et 15 µm, de façon à rendre ladite surface (18) anti-réfléchissante. La pièce en silicium (1) selon l'invention a une couleur qui ne dépend pas de l'angle de vue de l'utilisateur, notamment pour un angle de vision d'au moins 100° ou davantage. Elle peut être donc utilisée dans un endroit qui soit visible à l'utilisateur, par exemple dans un cadran.

Description

Domaine technique

[0001] La présente invention concerne une pièce en silicium pour l'horlogerie et un procédé de fabrication d'une telle pièce. Cette invention trouve également application dans le domaine des pièces en silicium pour MEMS et dans le domaine général de la microtechnique, notamment si la pièce en silicium est visible par un utilisateur lors du fonctionnement du MEMS respectivement du système microtechnique.

Etat de la technique

[0002] Les marques horlogères, notamment celles de haut de gamme, utilisent de plus en plus de composants en silicium pour équiper leurs montres. Elles tirent ainsi profit des caractéristiques exceptionnelles que présente ce matériau, tant d'un point de vue de ses caractéristiques physiques que de la précision de son usinage.

[0003] Le silicium est en général monocristallin ou polycristallin. Les pièces sont obtenues en général par gravure, notamment par gravure profonde („Deep Reactive Ion Etching“ - DRIE), à partir d'une galette (wafer) en silicium.

[0004] Le silicium cependant a une couleur sombre, changeante, pas très définie. Sa surface, polie miroir, présente énormément de réflexions non souhaitées ou parasites.

[0005] La surface du silicium peut être recouverte de différentes couches (oxyde, métal, diélectrique, etc.) afin d'améliorer son esthétisme ou ses performances mécaniques, ou bien de permettre l'ajout en surface d'éléments décoratifs. Si par exemple elle est recouverte d'un métal, on ne verra la couleur du métal que si le regard est perpendiculaire à cette surface, sinon on ne voit que des noirceurs ou des réflexions.

[0006] En plus, les flancs de gravure sont extrêmement abrupts et les contours obtenus extrêmement nets. L'anglage, tant prisé en horlogerie, est ici quasiment impossible. Les pièces ainsi réalisées sont le plus souvent froides et un peu agressives.

[0007] Bien que n'appréciant pas cette esthétique, les horlogers utilisent ces pièces car le plus souvent ce sont des pièces fonctionnelles, peu visibles et à l'intérieur du mouvement.

[0008] L'utilisation d'une pièce en silicium dans un endroit qui soit visible à l'utilisateur pose à ce jour un certain nombre de problèmes : les réflexions parasites dérangent l'utilisateur, et ne permettent pas de lire des éventuelles indications portées par la pièce. Cela est très important par exemple si la pièce en question est un système d'affichage ou un cadran animé, comme ceux décrits par exemples dans les documents EP3291024, EP3435362, EP3579059, EP3588204 au nom de la demanderesse.

[0009] Certaines marques horlogères tentent d'adoucir l'aspect d'une pièce en silicium recouverte d'une couche métallique par une opération sur la pièce terminée, donc à postériori, par exemple par un micro-sablage de la couche métallique. Cependant il s'agit d'une opération longue, délicate, pièce-à-pièce et qui peut sévèrement endommager les propriétés physiques des parties les plus fines de la pièce, comme des lames de flexion par exemple.

Bref résumé de l'invention

[0010] Un but de la présente invention est de proposer une pièce en silicium pour l'horlogerie exempte des limitations des pièces en silicium connues.

[0011] Un autre but de la présente invention est de proposer une pièce en silicium pour l'horlogerie visible à l'utilisateur lorsqu'elle est montée dans une pièce d'horlogerie telle qu'une montre-bracelet, qui ait une couleur qui ne dépend pas de l'angle de vue de l'utilisateur.

[0012] Un autre but de la présente invention est de proposer une pièce en silicium pour l'horlogerie visible à l'utilisateur lorsqu'elle est montée dans une pièce d'horlogerie telle qu'une montre-bracelet, qui permette de lire sans difficultés des indications portées par la pièce en silicium.

[0013] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une pièce en silicium pour l'horlogerie qui soit moins long et/ou moins délicat des procédés connus.

[0014] Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une pièce en silicium pour l'horlogerie qui n'endommage pas les propriétés physiques de la pièce, notamment de ses parties les plus fines, comme des lames de flexion par exemple.

[0015] Selon l'invention, ces buts sont atteints notamment au moyen d'une pièce en silicium pour l'horlogerie selon la revendication 1 et au moyen d'un procédé de fabrication d'une pièce en silicium pour l'horlogerie selon la revendication 13.

[0016] La pièce en silicium selon l'invention comprend une surface, au moins une portion de la surface comprenant une forêt de pics.

[0017] Dans ce contexte, le terme „forêt“ indique un ensemble dense, voire très dense, de pics. Selon l'invention, la densité des pics est d'au moins 10 pics pour 100 µm<2>de la surface de la pièce en silicium.

[0018] Dans une variante préférentielle, les pics sont répartis irrégulièrement sur la surface. Dans une variante préférentielle, les pics ne sont pas arrangés en sorte de former une matrice comprenant des lignes et des colonnes, les lignes étant perpendiculaires aux colonnes. Dans une variante préférentielle, les pics sont contigus.

[0019] Selon l'invention, les pics ont une hauteur comprise entre 1 µm et 15 µm, par exemple comprise entre 2 µm et 3 µm. Cela, en combinaison à leur densité, rend la surface comprenant la forêt de pics anti-réfléchissante.

[0020] Dans ce contexte, le terme „pic“ indique une protubérance pointue, à savoir une protubérance définie entre deux extrémités, dans laquelle une extrémité (la base) est plus grande que l'autre extrémité (l'extrémité libre ou pointe).

[0021] Un pic peut avoir la forme d'une pyramide, d'un cône, d'un tronc de pyramide, ou d'un tronc de cône, etc.

[0022] Dans une variante, la hauteur des pics est irrégulière.

[0023] Dans une variante, la largeur des pics à la base, ou en général, la plus grande dimension de la base des pics est comprise entre 1 µm et 10 µm.

[0024] La pièce en silicium selon l'invention n'est pas limitée au domaine de l'horlogerie, mais trouve également application dans le domaine des pièces en silicium pour MEMS et le domaine général de la microtechnique, notamment si la pièce en silicium est visible par un utilisateur lors du fonctionnement du MEMS respectivement du système microtechnique.

[0025] Dans une variante, les pics sont séparés par des creux, à savoir des ouvertures, définis par des surfaces, notamment par au moins deux surfaces. Dans une variante, ces surfaces sont des surfaces latérales de deux pics contigus. Dans cette variante, les pics sont contigus.

[0026] Les pics ne sont pas nécessairement périodiques, c'est-à-dire espacés régulièrement, et peuvent avoir différentes sections, par exemple et de façon non limitative des sections en forme de V inversée, U inversée, etc. La pièce en silicium peut comprendre des pics de différentes formes.

[0027] Dans une variante, le fond des creux est situé à une profondeur sensiblement constante de la pièce en silicium. Des creux de profondeur variables peuvent cependant aussi être envisagés.

[0028] Dans un mode de réalisation préférentiel, la pièce en silicium est une plaquette, à savoir une pièce comprenant au moins une surface (ou base) plate et ayant une faible épaisseur, par exemple inférieure 2 mm, par exemple inférieure à 500 µm. Dans une variante préférentielle la forêt de pics appartient à la surface opposée à la surface plate. La surface comprenant la forêt de pics peut être nommée „surface mate“ ou „surface satinée“.

[0029] En raison de la présence de la forêt de pics, il s'agit d'une surface anti-réfléchissante. Dans ce contexte, l'expression „surface anti-réfléchissante“ indique que sur cette surface les réflexions, non-souhaitées, sont sensiblement réduites (à savoir, réduites de plus de 65%) voire complètement supprimées, par rapport à la même surface sans la forêt de pics.

[0030] La pièce en silicium selon l'invention a donc une couleur qui ne dépend pas de l'angle de vue de l'utilisateur, notamment pour un angle de vision d'au moins 100° ou davantage. Elle peut être donc utilisée dans un endroit qui soit visible à l'utilisateur, par exemple dans un cadran. La pièce en silicium selon l'invention peut constituer elle-même un cadran d'une montre.

[0031] La pièce en silicium selon l'invention permet également de lire sans difficultés des éventuelles indications portées par la pièce.

[0032] La pièce en silicium selon l'invention est donc une pièce mate, c'est-à-dire une pièce qui n'a pas d'éclat, qui ne brille pas, qui ne réfléchit pas la lumière. Cela permet également d'en adoucir l'apparence.

[0033] La pièce en silicium selon l'invention est donc une pièce „satinée“, car elle présente une surface avec une forêt de pics et qui est belle à voir.

[0034] Dans une variante préférentielle, la pièce en silicium est une pièce monobloc, c'est-à-dire faite d'un seul bloc.

[0035] Dans une variante préférentielle, la pièce en silicium, notamment sa surface comprenant la forêt de pics, comprend une couche d'oxyde de silicium ayant une épaisseur entre 0,25 µm et 4 µm, par exemple une épaisseur de 1 µm, obtenue par une oxydation thermique, anodique ou au plasma de la pièce en silicium. Cette oxydation, en consommant du silicium de la pièce, permet d'éliminer les éventuelles facettes encore présentes dans la structuration de surface, en les arrondissant, ce qui procure une unité d'aspect parfaitement anisotrope sur un large champ d'angles de vision, par exemple un champ d'angles de vision de plus de 100°.

[0036] Dans une variante préférentielle, la pièce en silicium, notamment sa surface comprenant la forêt de pics, comprend une couche métallique ou diélectrique, par exemple une couche d'or, par exemple ayant une épaisseur de moins de 1 µm, par exemple de 0,2 µm.

[0037] Dans une variante préférentielle, la pièce en silicium est un module (ou système) d'affichage analogique, tel que celui décrit dans les documents EP3291024, EP3435362, EP3579059, EP3588204 au nom de la demanderesse.

[0038] Dans une variante, les portions d'affichage de ce système comprennent une couche de revêtement de vernis colorée.

[0039] Dans une variante préférentielle, la pièce en silicium est un cadran, animé ou pas animé.

[0040] Dans une variante préférentielle, la pièce en silicium est un élément de décoration d'un fond de cadran.

[0041] Dans une variante préférentielle, la pièce en silicium est un balancier et/ou un spiral ; un échappement; une ancre ; une source d'énergie telle qu'un barillet; ou un mobile ; etc.

[0042] Dans une variante préférentielle, une pièce d'horlogerie, telle qu'une montre ou une montre-bracelet par exemple, comprend la pièce en silicium selon l'invention.

[0043] La présente invention concerne également un procédé de fabrication d'une pièce (mate) en silicium pour l'horlogerie, comprenant : – réalisation à partir d'une galette en silicium d'une forêt de pics dans au moins une portion d'une surface de la galette en silicium, la densité des pics étant d'au moins 10 pics pour 100 µm<2>de la surface de la pièce en silicium, les pics ayant une hauteur comprise entre 1 µm et 15 µm; – découpage de la galette, par exemple par gravure, pour obtenir la pièce.

[0044] Le procédé selon l'invention est moins long que les procédés connus. En plus, il n'endommage pas les propriétés physiques de la pièce, et peut être utilisé avec succès notamment pour des pièces comprenant des parties fines, comme des lames de flexion.

[0045] L'étape de réalisation à partir d'une galette en silicium de la forêt de pics peut être réalisée par voie mécanique, par exemple avec un meulage (utilisé dans l'industrie des semi-conducteurs) ou le micro-sablage (utilisé dans l'industrie horlogère).

[0046] En complément ou en alternative, l'étape de réalisation à partir d'une galette en silicium de la forêt de pics peut être réalisée par voie chimique, par exemple avec un procédé d'attaque (anisotrope) du silicium connu dans l'industrie des cellules photovoltaïques.

[0047] Dans un mode de réalisation préférentiel, le procédé comprend une étape d'oxydation (thermique ou anodique ou plasma) de la pièce en silicium, notamment de la surface comprenant la forêt de pics, l'oxyde ainsi obtenu ayant une épaisseur entre 0,25 µm et 4 µm, notamment de 1 µm.

[0048] Dans revêtement un mode de réalisation préférentiel, le procédé comprend une étape de revêtement de la pièce (éventuellement oxydée) de silicium avec une couche (ou revêtement) métallique ou diélectrique : la couleur de la pièce ainsi revêtue ne dépendra pas de l'angle de vue de l'utilisateur.

Brève description des figures

[0049] Des exemples de mise en oeuvre de l'invention sont indiqués dans la description illustrée par les figures annexées dans lesquelles : La figure 1 illustre une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention. La figure 2 illustre une portion d'un schéma en coupe selon la ligne A-A de la figure 1 de la pièce en silicium de la figure 1. La figure 3 illustre le schéma en coupe de la figure 2, dans lequel certains pics ont été supprimés. La figure 4 illustre un schéma en coupe d'un autre mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention. La figure 5 illustre deux vues au microscope avec deux agrandissements différents, d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, dans laquelle la forêt de pics a été réalisée par micro-sablage. La figure 6 illustre une vue par le haut d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, dans laquelle la forêt de pics a été réalisée par meulage, partiellement recouverte d'une couche d'or et posée sur un wafer poli recouvert d'or. La figure 7 illustre une vue de coupe d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, dans laquelle la forêt de pics a été réalisée par attaque chimique. La figure 8 illustre deux vues au microscope avec deux agrandissements différents, de la pièce en silicium de la figure 8, après une oxydation thermique qui a créé une couche d'oxyde de silicium d'épaisseur 1 µm. La figure 9 illustre un schéma en coupe d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, comprenant la couche d'oxyde. La figure 10 illustre une vue au microscope d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, constituant un cadran animé. La figure 11 illustre une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention (partie en bas) posée sur un wafer juste satiné (partie en haut). Les figures 12A à 12F illustrent des vues par le haut d'une pièce en silicium polie connue posée au voisinage de la même pièce réalisée avec le procédé selon l'invention, pour six différents angles de vue. Les figures 13A et 13B représentent une vue d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, constituant un module d'affichage.

Exemple(s) de mode(s) de réalisation de l'invention

[0050] La figure 1 illustre une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium 1 selon l'invention. La forme de la pièce n'est pas limitative. La pièce 1 de la figure 1 comprend une première surface 18, et une deuxième surface 16, opposée à la première surface 18. Dans le mode de réalisation illustré, la deuxième surface 16 est parallèle à la première surface 18. Dans le mode de réalisation de la figure 1, la pièce en silicium 1 est monobloc. La pièce en silicium de la figure 1 est une plaquette, c'est-à-dire qu'elle comprend au moins une surface ou base plate 16, et a une épaisseur faible, par exemple inférieure à 2 mm, notamment inférieure à 500 µm.

[0051] Selon l'invention, au moins une portion de la première surface 18 (dans le mode de réalisation de la figure 1, toute la première surface 18) comprend une forêt de pics. Selon l'invention, la densité des pics est d'au moins 10 pics pour 100 µm<2>de la surface 18 de la pièce 1 en silicium.

[0052] La figure 2 illustre une portion d'un schéma en coupe selon la ligne A-A de la figure 1 de la pièce en silicium de la figure 1.

[0053] Dans le mode de réalisation de la figure 2, les pics 11 sont répartis irrégulièrement sur la surface. En d'autres mots, les pics 11 ne sont pas arrangés en sorte de former une matrice comprenant des lignes et des colonnes perpendiculaires entre eux. Dans le mode de réalisation de la figure 2, les pics sont contigus.

[0054] Dans le mode de réalisation de la figure 2, les pics 11 ont une forme de pyramide, mais cette forme n'est pas du tout limitative. Dans ce contexte, le terme „pic“ indique une protubérance pointue, à savoir une protubérance définie entre deux extrémités, dans laquelle une extrémité (la base) est plus grande que l'autre extrémité (l'extrémité libre ou pointe).

[0055] Dans le mode de réalisation de la figure 2, la hauteur des pics 11 est irrégulière.

[0056] La figure 3 illustre le schéma en coupe de la figure 2, dans lequel certains pics 11 ont été supprimés pour des raisons de clarté.

[0057] Selon l'invention, les pics ont une hauteur e3 comprise entre 1 µm et 15 µm, par exemple comprise entre 2 µm et 3 µm. Cela, en combinaison avec leur densité, rend la surface 18 anti-réfléchissante. En raison de la présence de la forêt de ces pics 11, la surface 18 devient mate, ou satinée.

[0058] Dans la figure 3, les pics 11 sont contigus et sont séparés par des creux 10, qui dans l'exemple illustré sont en forme de V. La surface 18 de la figure 3 comprend donc une alternance de pics 11 et des creux 10. Chaque creux 10 est défini par une première surface 102 et une deuxième surface 104. La première surface 102 forme un premier angle α avec une direction h parallèle à celle de la surface de base 16, la deuxième surface104 forme un deuxième angle β avec la direction h. Dans la variante illustrée le premier angle α a une valeur sensiblement égale à celle du deuxième angle β. Dans une autre variante (non illustrée), le premier angle α a une valeur différente de celle du deuxième angle β.

[0059] Dans une variante, les angles α et β sont d'environ 55°. Cela est le cas par exemple lorsque la forêt de pics est obtenue grâce à une attaque anisotrope d'une pièce en silicium monocristallin. Dans ce cas, l'attaque peut s'arrêter sur les plans <111> du silicium monocristallin, plans qui constituent alors les surfaces 102 et 104.

[0060] Dans une variante, les pics ne comprennent que de plans <111> du silicium monocristallin, cela n'étant pas nécessairement lié à une attaque anisotrope du silicium. Dans cette variante, la largeur d de la base des pics est d'environ 1,2 fois la hauteur : on a par exemple une base de 6 µm pour une hauteur de 5 µm.

[0061] Bien que dans la variante illustrée sur la figure 3, l'aire de la première surface 102 est sensiblement égale à celle de la deuxième surface 104, cela n'est pas limitatif. Dans une autre variante, l'aire de la première surface 102 est sensiblement différente de celle de la deuxième surface 104.

[0062] Dans la variante de la figure 3, ni la première ni la deuxième surface ne sont parallèles à la base planaire 16.

[0063] Dans une autre variante (non illustrée), les creux 10 ont une forme de U et sont définis aussi par une troisième surface entre la première et la deuxième, cette troisième surface pouvant être parallèle à la base planaire 16. Dans une autre variante encore (non illustrée), entre la première et deuxième surface il y a deux ou plusieurs autres surfaces.

[0064] Avantageusement la pièce 1 comprend une succession alternée d'arêtes supérieures 12 et d'arêtes inférieures 14. Dans la variante illustrée, toutes les arêtes inférieures 14 sont sensiblement à la même deuxième distance e2 de la base planaire 16 et les arêtes supérieures 12 ne sont pas toutes à la même deuxième distance e1 de la base planaire 16, car elles ont des hauteurs e3 (=e1- e2) différentes.

[0065] Cependant d'autres modes de réalisation sont également possibles, comme celui illustré sur la figure 4, où les arêtes supérieures 12 et/ou inférieures 14 sont placées à des distances différentes de la base 16.

[0066] La solidité du morceau de la pièce en silicium monobloc est garantie par la valeur minimale de son épaisseur e2, choisie lors de la réalisation de la forêt de pics 11 et par la dimension de la pièce en silicium 1.

[0067] Notamment, la dimension e3 est petite, voire très petite (c'est-à-dire plus que 100 fois plus petite) par rapport à la dimension e1, de façon à ce que les propriétés mécaniques de la pièce 1 selon l'invention ne changent pas par rapport à une pièce dépourvue de la forêt des pics.

[0068] Dans le mode de réalisation de la figure 3, les surfaces 102, 104 définissant les pics 11 et les creux 10 sont planes, mais elles peuvent être également des portions de cône.

[0069] La pièce 1 selon l'invention comprend donc une surface ayant un profil en „dents de scie“.

[0070] Dans une variante, la largeur des pics à la base, ou en général, la plus grande dimension d de la base des pics est comprise entre 1 µm et 10 µm.

[0071] Dans une variante préférentielle, l'épaisseur e1 est inférieure à 400 µm.

[0072] La figure 5 illustre deux vues au microscope avec deux agrandissements différents, d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, dans laquelle la forêt de pics 11 a été réalisée par micro-sablage, à savoir en projetant un jet de sable fin sur la pièce en silicium 1. Le diamètre du sable est par exemple compris dans la plage 10 µm - 40 µm. Comme visible sur la figure 5, seulement certaines zones de la surface 18 de la pièce 1 présentent la forêt de pics 11. Dans l'exemple illustré notamment, il reste environ 20-25% de la surface initiale de la pièce 1, qui est dépourvue de pics, ce qui entraine une réflectivité qui est encore assez importante.

[0073] Dans une variante préférentielle, seulement une portion égale ou inférieure à 3% de la surface 18 de la pièce 1 est dépourvue de pics, ce qui diminue sensiblement la réflectivité.

[0074] La figure 6 illustre une vue de dessus d'une pièce en silicium selon un mode de réalisation de l'invention, partiellement recouverte de métal 2 posé sur un substrat en silicium lisse (à savoir, dépourvu de la forêt de pics 11) recouvert du même métal. Dans cette variante, la forêt de pics a été réalisée par meulage, à savoir par friction de la pièce sur une meule, par exemple une meule rotative.

[0075] La partie métallisée 2 de la pièce 1 selon l'invention illustrée sur la figure 6 présente une jolie couleur jaune d'or, couleur qui reste la même selon l'angle de vue, ce qui n'est pas le cas avec la pièce en silicium poli et recouvert d'or 3, dont la couleur n'apparait pas le jaune, mais plutôt noire avec une grosse réflexion parasite de lumière. Dans cet exemple, la hauteur des pics est comprise entre 3 µm et 6 µm.

[0076] La figure 7 illustre une vue de coupe d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, dans laquelle la forêt de pics 11 a été réalisée avec une attaque chimique, par exemple avec une attaque anisotrope du silicium. Dans d'autres variantes, des attaques isotropes sont aussi possibles. Dans une variante préférentielle, l'attaque est réalisée sans utiliser des masques. Dans d'autres variantes, une ou plusieurs masques sont utilisés afin d'avoir une attaque sélective. Dans une variante préférentielle, des solutions à base d'hydroxyde de potassium sont utilisées comme produits pour réaliser l'attaque. Un exemple d'une attaque chimique pour réaliser la forêt de pics 11 est décrit dans le document „Highly-efficient low cost anisotropic wet etching of silicon wafers for solar cells application“ de Sami Iqbal et al., publié pour AIP Advances.

[0077] Dans une variante, l'attaque chimique est par en voie humide. Dans d'autres variantes, l'attaque chimique est par voie sèche (par exemple „Plasma Deep Reactive Ion Etching“).

[0078] Dans l'exemple de la figure 7, la hauteur des pics 11 est comprise entre 2 µm et 3 µm. Dans l'exemple de la figure 7, les pics 11 sont des petites pyramides.

[0079] La figure 8 illustre deux vues au microscope avec deux agrandissements différents, de la pièce en silicium de la figure 7, après une oxydation thermique qui a créé une couche d'oxyde de silicium d'épaisseur 1 µm.

[0080] L'oxydation tend à réduire la topologie et arrondi les pyramides, notamment les arrêts supérieurs 12', en faisant disparaître leurs facettes. Ceci ne dégrade pas les propriétés optiques de la surface 18', puisque la réflectivité diminue encore.

[0081] La figure 9 illustre un schéma en coupe d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium 1 selon l'invention, comprenant la couche d'oxyde 4. Dans cette variante, les pics ont la même hauteur. Cela n'est pas nécessairement lié à la présence de la couche d'oxyde 4.

[0082] La figure 10 illustre une vue au microscope d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium 1 selon l'invention, constituant un cadran animé.

[0083] La figure 11 illustre une vue en perspective d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium 1 selon l'invention (partie en bas), ayant la surface 18' identique à celle de la figure 8, posée sur une pièce (wafer) en silicium 5 juste satiné (partie en haut).

[0084] Les figures 12A à 12F illustrent des vues par le haut d'une pièce en silicium polie connue 5 posée au voisinage de la pièce 1 réalisée avec le procédé selon l'invention et ayant la même forme, pas encore détachée du substrat, pour six différents angles de vue. Les deux pièces sont couvertes du même oxyde thermique de 1 µm d'épaisseur.

[0085] Il est possible de constater les changements assez radicaux d'apparence de la pièce 5 connue, par rapport à celle 1 selon l'invention, sont l'apparence reste constante.

[0086] Les figures 13A et 13B représentent une vue d'un mode de réalisation d'une pièce en silicium selon l'invention, constituant un module d'affichage.

[0087] Comme représenté sur les figures 13A et 13B, un module d'affichage 1 consiste en un module d'affichage numérique d'un motif M tel qu'un chiffre ou un nombre comportant un bâti 20 fixe auquel d'au moins deux organes d'affichage, en l'espèce cinq organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 pour former le chiffre „12“ (figure 13B). Les organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 sont solidaires du bâti 20 et comportent chacun une portion d'affichage du motif M, ces portions d'affichage étant complémentaires l'une de l'autre de sorte pour former le motif M dans au moins une position d'affichage telle que représentée à la figure 13B.

[0088] A cet effet, au moins certains des organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 sont mobiles relativement au bâti 20 par l'intermédiaire d'au moins une liaison déformable 40 formée par au moins une lame flexible 41 entre une première position de repos, représentée sur la figure 13A, dans laquelle les portions d'affichage des organes d'affichage 31, 32, 33, 34, 35 sont distantes l'une de l'autre et ladite position d'affichage, représentée sur la figure 13B, dans laquelle lesdites portions d'affichage sont contreapposées l'une à l'autre pour former et afficher le motif M.

[0089] Le déplacement des organes d'affichage mobiles autour de leur liaison déformable 4 entre les positions de repos et d'affichage résulte du déplacement d'un poussoir d'actionnement 50 également solidaire du bâti 20 par une structure 8 de guidage en translation linéaire à lames flexible 81. Le poussoir 50 comporte à son extrémité inférieure un organe de contact adapté pour coopérer avec dispositif d'actionnement 6, tel qu'une came 61 mobile en rotation autour d'un axe A. A son extrémité supérieure le poussoir 5 comporte un plateau 51 duquel sont solidaires deux pivots flexibles en „papillon“ 42 reliés à la base de bascules d'actionnement déformables B1, B2 à l'extrémité supérieure desquels sont attachés les organes d'affichage 32, 33, 34. Les organes d'affichage sont ainsi mobiles autour des liaisons déformables.

[0090] Le bâti 20 du module d'affichage 1 peut être fixé sur un cadran, un disque ou directement sur la carrure d'une boite de montre pour une montre squelette par tout moyen approprié et notamment collage ou soudure. En guise de dispositif d'actionnement 6, un comportant une ou plusieurs cames 61, est liée cinématiquement au canon des heures et pivote autour de l'axe A, par exemple centré au cadran de la montre comme dans un affichage par aiguilles classique.

[0091] Lors de la rotation de la bague 6 sous l'action d'entrainement de la roue des heures du rouage d'un mouvement horloger, la came 61 vient pousser l'extrémité libre du poussoir d'actionnement 50 (figure 13B) qui agit en tant que contact suiveur, et provoque un mouvement de translation du poussoir d'actionnement 50 selon son axe longitudinal par déformation de la structure de guidage 8. Cette translation induit une montée du plateau 51 et la déformation des pivots papillons 42, entrainant la rotation des deux bascules B1 et B2. Les organes d'affichage 32, 33, 34 connectées aux extrémités supérieures desdites bascules B1, B2 viennent alors s'ajuster en position d'affichage vis-à-vis des autres portions d'affichage 31, 35 pour former le motif M. Après le passage de la came 61 le contact suiveur du poussoir d'actionnement 5 revient en appui sur la bague 6. Les organes d'affichage 32, 33, 34 s'écartent alors pour revenir vers la position de repos (figure 13A) et le motif n'est plus visible.

[0092] On réalise ainsi un système d'affichage animé comportant des portions d'affichage mobiles suivant une période déterminée pour engendrer un effet d'animation visuelle au sein de l'affichage.

[0093] Un cadran peut être formé de douze modules élémentaires animant chacun une heure comme présenté sur les Fig. 11A et 11B, ou encore être formé sur une forme monolithique comportant les douze modules liés entre eux dans une pièce unitaire.

[0094] Dans une variante, les organes d'affichage 31-34 comprennent une couche de revêtement de vernis colorée.

Numéros de référence employés sur les figures

[0095] 1 Pièce en silicium 2 Couche métallique 3 Pièce en silicium polie et recouverte de métal 4 Couche d'oxyde de silicium 5 Pièce en silicium polie 6 Dispositif d'actionnement 8 Structure de guidage 10, 10' Creux 11 Pic 12, 12' Arête supérieure 14 Arête inférieure 16 Surface (base) plane 18 Surface mate ou satinée 18' Surface mate ou satinée, oxydée 20 Bâti 31-34 Organes d'affichage 41 Lame flexible 42 Pivot flexible 50 Poussoir d'actionnement 51 Plateau 81 Lame flexible de la structure de guidage 8 102 Première surface 104 Deuxième surface α Premier angle β Deuxième angle d Plus grande dimension de la base d'un pic 11 e1Première distance ou épaisseur e2Deuxième distance ou épaisseur e3Hauteur d'un pic 11 h Ligne ayant une direction parallèle à la base plane B1, B2 Bascule A1 Profil montant du poussoir 50 A2 Point haut du poussoir 50 A3 Profil descendant du poussoir 50

Claims (18)

1. Pièce en silicium (1) pour l'horlogerie, comprenant une surface (18), au moins une portion de la surface (18) comprenant une forêt de pics (11), la densité des pics (11) étant d'au moins 10 pics (11) pour 100 µm<2>de la surface (18), les pics ayant une hauteur e3 comprise entre 1 µm et 15 µm, de façon à rendre ladite surface (18) anti-réfléchissante.

2. Pièce en silicium (1) selon la revendication 1, étant monobloc.

3. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 et 2, les pics (1) étant contigus et/ou répartis irrégulièrement sur la surface (18).

4. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 à 3, la hauteur e3 des pics (11) étant irrégulière

5. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 à 4, la hauteur e3 des pics (11) étant comprise entre 2 µm et 3 µm.

6. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 à 5, ladite portion de la surface (18) comprenant une forêt de pics (11) comprenant une couche d'oxyde de silicium (4) ayant une épaisseur entre 0,25 µm et 4 µm, afin que cette portion ait une unité d'aspect anisotrope.

7. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 à 6, ladite portion de la surface (18) comprenant une forêt de pics (11) comprenant une couche métallique ou diélectrique (2), afin que la couleur de ladite portion ainsi revêtue soit indépendante d'un angle de vue d'un utilisateur.

8. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 à 7, étant un module d'affichage analogique

9. Pièce en silicium (1) selon la revendication 8, le module d'affichage comprenant des organes d'affichage (31-34) comprenant une couche de revêtement de vernis colorée.

10. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 à 7, étant un cadran ou une portion d'un cadran.

11. Pièce en silicium (1) selon l'une des revendications 1 à 7, étant un balancier, un spiral, un échappement, une ancre et/ou un mobile.

12. Pièce d'horlogerie comprenant la pièce en silicium selon l'une des revendications 1 à 11.

13. Procédé de fabrication de la pièce en silicium (1) pour l'horlogerie selon la revendication 1, comprenant: – réalisation à partir d'une galette en silicium d'une forêt de pics (11) dans au moins une portion d'une surface de la galette en silicium, la densité des pics étant d'au moins 10 pics (11) pour 100 µm<2>de la surface (18) de la pièce en silicium, les pics (11) ayant une hauteur e3 comprise entre 1 µm et 15 µm, de façon à rendre ladite surface (18) anti-réfléchissante ; – découpage de la galette pour obtenir ladite pièce (1).

14. Procédé de fabrication selon la revendication 13, l'étape de réalisation à partir d'une galette en silicium de la forêt de pics (11) étant effectuée par micro-sablage de la galette.

15. Procédé de fabrication selon la revendication 13, l'étape de réalisation à partir d'une galette en silicium de la forêt de pics (11) étant effectuée par meulage de la galette.

16. Procédé de fabrication selon la revendication 13, l'étape de réalisation à partir d'une galette en silicium de la forêt de pics (11) étant effectuée par attaque chimique de la galette.

17. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 13 à 16, comprenant une étape d'oxydation de ladite portion de la surface (18) comprenant une forêt de pics (11), afin de créer une couche d'oxyde de silicium (4) ayant une épaisseur entre 0,25 µm et 4 µm, afin que cette portion ait une unité d'aspect anisotrope.

18. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 13 à 17, comprenant une étape de revêtement avec couche métallique ou diélectrique de ladite portion de la surface (18) comprenant une forêt de pics (11), afin que la couleur de ladite portion ainsi revêtue soit indépendante d'un angle de vue d'un utilisateur.