FR2461315A1 - Cellule d'affichage electro-optique - Google Patents

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FR2461315A1
FR2461315A1 FR7922277A FR7922277A FR2461315A1 FR 2461315 A1 FR2461315 A1 FR 2461315A1 FR 7922277 A FR7922277 A FR 7922277A FR 7922277 A FR7922277 A FR 7922277A FR 2461315 A1 FR2461315 A1 FR 2461315A1
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FR
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display cell
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display
electrode
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Withdrawn
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FR7922277A
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English (en)
Inventor
Rino Doriguzzi
Paul Louis Meylan
Fereydoun Gharadjedaghi
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Ebauches SA
Original Assignee
Ebauches SA
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
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    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
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Abstract

CELLULE D'AFFICHAGE ELECTRO-OPTIQUE PASSIF COMPRENANT DEUX PLAQUES ENTRE LESQUELLES EST EMPRISONNE UN CRISTAL LIQUIDE A ANISOTROPIE DIELECTRIQUE. LA PLAQUE ANTERIEURE 1 DE LA CELLULE PORTE UN ECRAN 5 OPAQUE, REFLECHISSANT ET DIFFUSANT, PERCE D'OUVERTURES 6, 7 DONT LA FORME DETERMINE CELLE DES ELEMENTS D'AFFICHAGE, ET UNE CONTRE-ELECTRODE 8 TRANSPARENTE. LA PLAQUE POSTERIEURE 2 PORTE, EN REGARD DES OUVERTURES 6, 7, DES ELECTRODES 9, 10 EGALEMENT REFLECHISSANTES ET DIFFUSANTES, AYANT LE MEME ASPECT QUE L'ECRAN 5. EN L'ABSENCE DE CHAMP ELECTRIQUE, LES ELEMENTS D'AFFICHAGE APPARAISSENT EN COULEUR SUR LE FOND CLAIR CONSTITUE PAR L'ECRAN 5. EN PRESENCE DE CHAMP ELECTRIQUE, LE MELANGE DE CRISTAL LIQUIDE ET DE MOLECULES DICHROIQUES DEVIENT TRANSPARENT ET LES ELECTRODES 9, 10 DEVIENNENT VISIBLES. COMME LEUR ASPECT EST SEMBLABLE A CELUI DE L'ECRAN 5, LES ELEMENTS D'AFFICHAGE CORRESPONDANTS DEVIENNENT INVISIBLES. CETTE CELLULE PERMET UN AFFICHAGE POSITIF, EN SOMBRE SUR FOND CLAIR, AU MOYEN D'UN CRISTAL LIQUIDE A ANISOTROPIE DIELECTRIQUE POSITIVE.

Description

l 2461315 La présente invention a pour objet une cellule d'affichage
électro-optique passif comprenant deux plaques
entre lesquelles est emprisonné un cristal liquide à aniso-
tropie diélectrique positive additionné de molécules di-
chroiques.
Des cellules de ce type sont connues. Elles présen-
tent cependant toutes des inconvénients: C'est ainsi que le brevet USA No 3.833.287 décrit une cellule du type susmentionné qui ne permet que d'obtenir
un affichage en clair sur fond sombre, appelé affichage né-
gatif, mais non pas un affichage en sombre sur fond clair, ou positif. Dans "Molecular crystal's and liquid crystal's" 1969, vol. 8, pages 233 à 304, une cellule de ce même type est décrite qui, comme la précédente, permet l'affichage en clair sur fond sombre mais non pas l'inverse. La demande de
brevet suisse No 1.272/78 décrit une cellule permettant d'af-
ficher en sombre sur fond clair, mais qui présente l'incon-
vénient d'utiliser un cristal liquide à anisotropie diélec-
trique négative. Ces cristaux liquides ont en général un As
plus faible, en valeur absolue, que celui des cristaux liqui-
des à anisotropie positive, ce qui implique que les tensions
nécessaires à la commande d'une telle cellule sont relative-
ment élevées. La demande de brevet suisse No 3.135/78 décrit une cellule qui permet d'afficher en sombre sur fond clair
tout en utilisant un cristal liquide à anisotropie diélec-
trique positive. Cependant, cette cellule est de réalisation délicate, du fait que la couche de cristal liquide doit avoir
une épaisseur bien déterminée et constante.
Le but de la présente invention est de fournir une cellule d'affichage qui permette un affichage positif, en sombre sur fond clair, au moyen d'un mélange d'un cristal liquide à anisotropie diélectrique positive et de molécules
dichroîques, ne nécessitant pas de tension de commande par-
ticulièrement élevée, et dont la réalisation soit particu-
lièrement simple.
A cette fin, l'invention propose une cellule d'af-
fichage électro-optique passif comprenant une plaque anté-
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rieure et une plaque postérieure disposées sensiblement paral-
lèlement en regard l'une de l'autre, un mélange d'un cristal liquide nématique à anisotropie diélectrique positive et de molécules dichroilques emprisonné entre lesdites plaques, un réseau d'électrodes de commande de l'affichage, caractérisée par le fait que ladite plaque antérieure comporte un premier écran réfléchissant et diffusant percé d'au moins une première ouverture disposée en regard desdites électrodes, et ladite plaque postérieure comporte un second écran réfléchissant et
diffusant disposé au moins en regard de ladite ouverture.
Eventuellement, l'écran de la plaque postérieure peut constituer simultanément des électrodes de commande ou
une contre-électrode coopérant avec les électrodes de commande.
Ainsi, dans une première variante de la cellule selon l'inven-
tion, les électrodes de commande sont disposées sur la plaque postérieure et font office de second écran, la contre-électrode étant constituée d'une couche conductrice transparente disposée sur ledit premier écran au moins en regard de ladite ouverture, alors que dans une seconde variante, la contre-électrode est
disposée sur la plaque postérieure au moins en regard de la-
dite ouverture et fait office de second écran, les électrodes
de commande étant constituées d'un matériau conducteur trans-
parent disposé en regard de ladite ouverture sur une couche
isolante recouvrant ledit premier écran.
Les dessins des -figures annexées représentent, à titre d'exemples, plusieurs formes d'exécution de l'objet de
l'invention, qui seront maintenant décrites plus en détail.
La figure 1 est une coupe d'une première forme d'exé-
cution d'une cellule d'affichage électro-optique passif;
la figure 2 est une coupe d'une deuxième forme d'exe-
cution d'une cellule d'affichage électro-optique passif; la figure 3 est une coupe partielle d'une variante de la forme d'exécution de la figure 1;
la fiqure 4 est une vue en plan d'une cellule d'af-
fichage quasi-analogique; la figure 5 en est une coupe partielle transversale, à plus grande échelle, suivant la ligne V-V de la figure 4; la figure 6 en est une coupe partielle longitudinale, à plus grande échelle, suivant la ligne VI-VI de la figure 4 la figure 7 est une coupe partielle d'une variante
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de la cellule des figures 4 à 6, et la figure 8 est une coupe partielle d'une variante
de la cellule de la figure 2.
La cellule d'affichage représentée à la figure l comprend deux plaques de verre, l'une antérieure 1 et l'autre postérieure 2, séparées par un cadre de scellement 3 ménageant,
avec lesdites plaques, une enceinte 4 dans laquelle est empri-
sonné un mélange de cristal liquide à anisotropie diélectrique
positive et de molécules dichroiques.
La plaque antérieure 1 porte un écran opaque 5, constitué par une couche d'un matériau réfléchissant, tel que
l'aluminium, déposée sur la face interne de la plaque 1, préa-
lablement dépolie pour que cet écran 5 soit également diffusant.
Cet écran 5, qui a donc un aspect très clair, est percé d'ou-
vertures telles que 6 et 7 ayant la forme et les dimensions des
éléments individuels du motif à afficher, ou éléments d'affi-
chage. Par éléments d'affichage on entend ici chacune des parties du motif que l'on veut pouvoir rendre sélectivement visible ou invisible, c'est-à-dire qui doivent pouvoir présenter
un certain contraste avec le reste de l'affichage ou au con-
traire être confondus avec lui. Les différentes combinaisons possibles d'éléments individuels visibles permettent chacune l'affichage d'une information particulière. Ces éléments peuvent avoir la forme de seqments dans un affichaqe diqital classique à sept seqments, ou avoir une autre forme, dans un autre type d'affichaqe. La plaque antérieure 1 porte en outre, sur toute sa surface, une couche 8, conductrice et transparente, en oxyde
d'indium (In203) par exemple, déposée sur l'écran 5. Cette cou-
che 8 sert de contre-électrode.
La plaque postérieure 2 porte plusieurs électrodes de
commande dont deux ont été représentées en 9 et 10. Ces électro-
des sont constituées, comme l'écran 5, d'une couche réfléchis-
sante, par exemple en aluminium, déposée sur la surface interne de la plaque 2 préalablement dépolie. Ces électrodes sont donc réfléchissantes et diffusantes. Elles sont disposées, sur la
plaque 2, en reqard des ouvertures 6, respectivement 7, de l'é-
cran 5, de manière à recouvrir complètement ces ouvertures lors-
que la cellule est vue en plan, et même à déborder léqèrement
tout autour de celles-ci.
Il faut noter que, pour simplifier le dessin, les ir-
régularités des surfaces internes dépolies des plaques 1 et 2
n'ont pas-été représentées à la figure 1, et ne seront pas re-
présentées dans les figures suivantes, bien que, à l'échelle
de ces figures, elles soient normalement visibles.
Le fonctionnement de cette cellule est le suivant En l'absence de champ électrique, comme c'est le cas de la zone hl de la figure 1, les molécules du mélange ont des
orientations quasi-aléatoires. La lumière passant par l'ouver-
ture 6 est donc absorbée en majeure partie par les molécules dichroiques, et cette zone 11, comme les autres zones non activées, c'est-à-dire non soumises à un champ électrique, apparaît colorée sur le fond clair que constitue l'écran 5. La
couleur de ces zones dépend de la nature des molécules dichrol-
ques et de leur concentration dans le mélange. Lorsqu'un champ
électrique t est créé, comme c'est le cas dans la zone d'affi-
chage 12 de la figure 1, par l'application d'une tension entre
une électrode telle que 10 et la contre-électrode 8, les molé-
cules du mélange s'alignent perpendiculairement au plan de la
cellule, de sorte que ladite zone 12 devient quasiment transpa-
rente. L'électrode 10, qui est réfléchissante et diffusante, devient donc visible à travers l'ouverture 7 et, comme elle a le même aspect que l'écran 5, l'élément d'affichage correspondant s'efface en devenant clair comme cet écran 5. Ainsi l'affichage
est positif et à commande dite "inversée", les éléments d'affi-
chage visibles, en coloré sur fond clair, étant ceux qui ne sont
pas soumis à un champ électrique.
On voit que, dans cette forme d'exécution, les électro-
des telles que 9 et 10 ont une fonction à la fois électrique, pour appliquer le champ t en liaison avec la contre-électrode 8,
et optique, puisqu'elles sont visibles lorsque ce champ est ap-
pliqué. C'est pourquoi elles sont réalisées comme l'écran 5, c'est-à-dire en aluminium déposé sur la surface, préalablement dépolie, de la plaque 2. Pratiquement, on déposera sur toute la surface de cette plaque 2 une couche d'aluminium qui sera ensuite qravée par des techniques photolithoqraphiques connues en soi pour ne laisser subsister que les électrodes et leurs pistes de
connexion avec l'extérieur de la cellule.
Il faut noter que les seules parties du mélanqe de 24613n5 cristal liquide et de molécules dichroiques qui soient visibles sont celles qui sont situées derrière les ouvertures telles que 6 et 7. C'est donc uniquement la forme de ces ouvertures qui définit la forme des éléments du motif à afficher lorsque, en l'absence de champ électrique, ils sont visibles. Les électro- des telles que 9 ou 10 ne doivent pas forcément avoir cette même forme. Il suffit que, lorsque la cellule est vue en plan, ces électrodes recouvrent au moins les ouvertures telles que 6 et 7. Le fait que les électrodes soient de dimensions plus grandes que les ouvertures n'a aucune influence sur l'aspect de l'affichage. Les tolérances à respecter pour l'alignement réciproque des deux plaques peuvent donc être augmentées, ce
qui est un grand avantage pour la fabrication de ces cellules.
En outre, les pistes de connexion de ces électrodes sont tou-
jours cachées par l'écran 5. Il en résulte une plus grande liberté dans le tracé de ces pistes de connexion, qui peuvent, contrairement à ce qui se passe dans les cellules connues, passer sans inconvénient en regard de la contre-électrode. Ceci est à nouveau un avantage de ce genre de cellules. Celles-ci ont en outre l'avantage d'être simples à réaliser, de permettre
un affichage positif, en coloré sur fond clair, et de ne néces-
siter qu'une tension de commande relativement faible, le cristal liquide qu'elles contiennent étant à anisotropie diélectrique
positive.
Le mélange de cristal liquide et de molécules dichrol-
ques est en outre protégé de la lumière par l'écran 5, sauf, bien entendu, au droit des ouvertures telles que 6 ou 7, ce qui constitue un avantage supplémentaire important. Des molécules
dichroîques ayant tendance à être détruites par la lumière peu-
vent quand même être utilisées dans ces cellules, car le mouve-
ment brownien des molécules assure un mélange constant de celles
qui ont été exposées à la lumière avec celles qui ont été proté-
gées par l'écran 5. Il en résulte une augmentation considérable
de la durée de vie de l'affichage.
Il faut encore noter que la cellule décrite ci-dessus n'a pas besoin de polariseur pour fonctionner, ce qui augmente
encore la simplicité de sa fabrication.
Cette cellule se prête en outre particulièrement bien à la réalisation d'affichages de grandes dimensions. Il est en
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effet nécessaire, dans de tels afi)àages, de placer des entre-
toises entre les plaques antérieure et postérieure pour garan-
tir que la distance qui les sépare soit bien constante. La pré-
sence de l'écran 5, qui est opaque, permet de disposer ces entretoises n'importe o dans la cellule, sauf bien sûr en
regard des ouvertures ménagées dans cet écran, sans que l'as-
pect de l'affichage soit modifié.
La cellule d'affichage représentée à la figure 2
comporte, comme la cellule de la figure 1, une plaque anté-
rieure 1 portant un écran 5 réfléchissant et diffusant percé d'ouvertures telles que 6 et 7 dont la forme détermine celle des éléments du motif à afficher. Des électrodes 13 et 14 sont disposées en regard des ouvertures 6, respectivement 7, sur une couche isolante et transparente 15, en verre fritté
amorphe par exemples couche qui est destinée à éviter le court-
circuit de ces électrodes entre elles et avec l'écran 5.
La plaque postérieure 2 porte une contre-électrode 16,
qui est constituée par une couche continue d'un matériau con-
ducteur et réfléchissant tel que l'aluminium, par exemple,
déposée sur la face interne de la plaque 2 préalablement dé-
polie. Cette contre-électrode 16, réfléchissante et diffusante,
a le même aspect que l'écran 5.
L'espace 4 situé entre les plaques 1 et 2 est rempli, comme dans le cas de la fiqure 1, d'un mélanqe de cristal
liquide et de molécules dichroiques.
Le fonctionnement de cette cellule est exactement le même que celui de la cellule de la fiqure 1: Dans les zones telles que 11, non soumises à un
champ électrique, les molécules du mélanqe ont des orienta-
tions quasi-aléatoires et les molécules dichroiques absorbent
la lumière traversant les ouvertures telles que 6, qui appa-
raissent en coloré sur le fond clair constitué par l'écran 5.
Dans les zones telles que 12, o un champ électrique E est
appliqué, les molécules du mélanqe s'aliqnent perpendiculaire-
ment aux plaques 1 et 2. L'écran formé par la contre-électrode 16 devient visible à travers les ouvertures telles que 7, et
l'élément d'affichage correspondant devient invisible.
La fabrication d'une cellule selon cette deuxième forme d'exécution est encore facilitée, par rapport à celle d'une cellule selon la première forme d'exécution, par le fait
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que les électrodes de commande telles que 13 et 14 sont dépo-
sées directement sur les ouvertures 6 et 7 ménagées dans l'écran ; la contre-électrode 16 recouvrant toute la plaque posté- rieure 2, il n'y a plus aucun problème d'alignement entre les deux plaques. Avec la cellule de la figure 1, si les plaques 1 et 2 étaient très décalées l'une par rapport à l'autre, il pourrait arriver que le bord de l'un ou l'autre de l'un des éléments d'affichage reste visible lorsque cet élément est effacé. Avec la cellule selon la figure 2, cette éventualité
est exclue.
Une variante de la forme d'exécution de la figure 1 est illustrée par la figure 3, qui ne montre que la plaque postérieure 2 de la cellule. Dans cette variante, un écran 17,
réfléchissant et diffusant, semblable à l'écran 5 de la fi-
gure 1, est disposé sur toute la surface de la plaque 2. Il est recouvert d'une couche isolante transparente 18. Les électrodes de commande telles que 19 et 20, déposées sur cette couche isolante, sont constituées d'un matériau conducteur
transparent tel que l'In203.
Les fonctions optiques, remplies par l'écran réflé-
chissant et diffusant 17, et électriques, remplies par les
électrodes 19 et 20, sont donc séparées dans cette variante.
Les cellules décrites ci-dessus ne sont munies d'au-
cune couche d'alignement, au contraire de la plupart des cel-
lules à cristaux liquides connues jusqu'à présent. C'est un avantage supplémentaire de ces cellules qui sont ainsi de
fabrication plus facile et moins coûteuse.
Cette absence de couche d'alignement se traduit ce-
pendant par une légère diminution du contraste de ces cellules.
Pour améliorer cette situation, on peut prévoir de rajouter sur chacune des plaques une couche d'alignement. planaire non homogène. Les molécules du mélange en contact avec ces couches prennent alors des orientations qui, tout en étant quelconques les unes par rapport aux autres, sont toutes parallèles à ces plaques. Le contraste de telles cellules est amélioré et leur caractéristique de transmission de la lumière en fonction de la tension électrique appliquée présente un seuil qui facilite
leur commande par multiplexage.
On peut aussi prévoir d'ajouter au mélange de cristal liquide et de molécules dichroiques un composé optiquement actif tel qu'un composé chiralique. En l'absence de couches d'alignement, on obtient, par cette adjonction, un contraste
aussi fort que dans le cas précédent.
On peut également prévoir de munir une cellule, dont le mélange comprend ce composé actif, de couches d'a- lignement homéotrope des molécules du cristal liquide. Dans ce cas, la tension nécessaire à l'effacement des éléments
d'affichage est plus faible que dans les cas précédents.
La cellule représentée aux figures 4 à 6 est des-
tinée à un affichage quasi-analogique, c'est-à-dire un affi-
chage o, par exemple, un repère, qui joue le rôle de l'ai-
guille d'un instrument de mesure classique, se déplace par sauts discrets devant une échelle fixe. Ce repère peut être constitué par un élément d'affichage isolé dont la couleur est contrastée par rapport à celle du fond, ou par un ensemble
d'éléments d'affichage également de couleur contrastée, juxta-
posés de manière à former une bande continue s'étendant de l'origine de l'échelle à la position correspondant à la valeur
à afficher.
Cette cellule comprend deux plaques, l'une antérieure 21 et l'autre postérieure 22, séparées par un cadre 23 ménageant une enceinte 24 contenant un mélange de cristal liquide et de molécules dichroiques. La plaque postérieure 22 porte une série
d'électrodes telles que 25 et 26, longiformes, étroitement jux-
taposées, réalisées comme les électrodes 9 et 10 de la figure 1, c'est-àdire en un matériau réfléchissant, tel que l'aluminium, déposé sur la face interne préalablement dépolie de la plaque
22. La plaque antérieure 21 porte un écran diffusant et réflé-
chissant 27 de même nature que l'écran 5 des figures 1 et 2,
percé d'une ouverture 28. Une contre-électrode 29, en un maté-
riau conducteur transparent tel que l'In203, recouvre l'écran
27 et l'ouverture 28.
L'écran 27 est également percé d'ouvertures rectangu-
laires telles que 30 et d'ouvertures en forme de chiffres ou
de symboles quelconques telles que 31.
Dans les zones d'affichage non soumises à un champ
électrique, le mélange situé entre les plaques absorbe forte-
ment la lumière qui l'atteint à travers l'ouverture 28. Ces zones apparaissent donc en coloré sur le fond clair de l'écran
27. Dans les zones soumises à un champ, par contre, les molé-
9 2461315
cules du mélange sont alignées perpendiculairement au plan des plaques 21 et 22. La lumière passant par l'ouverture 28
atteint les électrodes telles que 25 et 26, qui la réfléchis-
sent. Mais, comme les molécules dichroiques du mélange absor-
bent malgré tout une partie de la lumière, ces zones- apparais- sent légèrement plus colorées que l'écran 27. La totalité de la zone destinée à changer d'aspect en fonction de la grandeur mesurée est donc toujours visible, ce qui améliore l'aspect
général de l'affichage.
Les zones situées sous les ouvertures 30 et 31 n'étant
jamais soumises à un champ électrique, elles sont toujours ab-
sorbantes. L'échelle graduée formée par les graduations 30 et
les chiffres 31 apparaît donc toujours en coloré.
Il est évident qu'un tel affichage peut être réalisé de manière analogue à celle des figures 2 et 3, c'est-à-dire
avec des électrodes transparentes déposées sur la plaque anté-
rieure, un film isolant étant interposé entre elles et l'écran
27, ou avec un écran réfléchissant et diffusant couvrant l'en-
semble de la plaque postérieure 22, cet écran étant recouvert
d'un film isolant sur lequel les électrodes, également trans-
parentes dans ce cas, sont déposées.
De même, l'ouverture 28 peut avoir une autre forme, telle qu'une forme en segment de cercle, par exemple, pour mieux ressembler, si nécessaire, au cadran d'un appareil de mesure
classique.
Les électrodes telles que 25 et 26 de la cellule
représentée aux figures 4 à 6 doivent être étroitement juxta-
posées pour éviter que les lignes colorées n'apparaissent entre
les zones correspondant à ces électrodes lorsqu'elles sont sou-
mises à un champ électrique, ce qui n'est en général pas désiré.
Pour éviter les difficultés de fabrication liées à cette étroite juxtaposition, on peut réaliser la plaque postérieure de la
cellule selon la variante représentée à la figure 7.
Dans cette variante, les électrodes telles que 25 et 26 sont déposées alternativement directement sur la plaque postérieure 22 et sur une couche isolante 32. On peut ainsi faire légèrement déborder les électrodes, vues en plan, les unes sur les autres, ce qui supprime le risque d'avoir, dans la zone d'affichage faiblement contrastée, des traits fortement
colorés marquant l'espace entre les électrodes.
2461315
La figure 8 est une coupe partielle d'une cellule
d'affichage du même genre que celle de la figure 2, dans la-
quelle, cependant, on a prévu, en 33, une ouverture supplémen-
taire, de forme rectangulaire par exemple, dans l'écran 5.
Cette ouverture est recouverte, comme le reste de la plaque
antérieure 1, par la couche isolante 15. Des électrodes trans-
parentes, en In203 par exemple, telles que 34 et 35, sont dépo-
sées sur cette couche 15. La face interne, préalablement dépo-
lie, de la plaque postérieure 2 porte, en regard de ces élec-
trodes 34 et 35, une contre-électrode 36 transparente, égale-
ment réalisée en In 203 Ces électrodes et cette contre-électrode sont tout à fait semblables à celles d'un affichage classique; en particulier, la forme des électrodes, vues en plan, détermine la forme des éléments d'affichage. Les molécules du mélange
situées dans la zone entourant les éléments d'affichage délimi-
tées par les électrodes 34 et 35 ne sont jamais soumises à un champ électrique. Elles ont donc une orientation aléatoire et
la lumière qui les atteint à travers l'ouverture 33 est absorbée.
Cette zone, qui constitue le fond de cette partie de l'affichage,
a donc un aspect fortement coloré.
Il en est de même des éléments d'affichage correspon-
dant à des électrodes telles que 34, qui ont la même tension
que la contre-électrode 36. Ces éléments d'affichage ne se dis-
tinguent donc pas du fond.
Les molécules du-mélange situées derrière une élec-
trode telle que 35, à laquelle une tension est appliquée par rapport à la contre-électrode 36, sont, par contre, alignées perpendiculairement aux plaques 1 et 2 et n'absorbent donc pratiquement pas la lumière qui les atteint. Cette lumière est diffusée par la plaque postérieure 2, qui est dépolie, de sorte que ces zones apparaissent en clair sur le fond coloré. La zone
délimitée par l'ouverture 33 permet donc l'affichage d'une in-
formation en négatif, c'est-à-dire en clair sur fond coloré.
On voit qu'on peut ainsi aisément réaliser une cellule comportant
une zone d'affichage positif, comme cela a été décrit, par exem-
ple, dans le cas de la figure 2, et une zone d'affichage négatif.
* Une telle cellule permet d'afficher de manière distincte des
informations de genres différents.
Le contraste résiduel présenté par les zones soumises à un champ électrique, qui a été mis à profit dans l'affichage il 2461315 pseudoanaloqique des figures 4 à 6, devient gênant lorsqu'on désire réaliser, avec l'une quelconque des cellules décrites ci-dessus, un affichage positif dans lequel les éléments du motif doivent être absolument invisibles dans leur état effacé, tel qu'un affichage digital ou alphanumérique. Plusieurs moyens peuvent être utilisés pour compenser
ce contraste résiduel.
On peut, par exemple, modifier l'aspect de l'écran porté par la plaque antérieure en le perçant d'un réseau plus ou moins dense de trous très fins, de manière à rendre visible
une petite partie du mélange situé entre les zones d'affichage.
En choisissant convenablement la densité de ce réseau et le rapport entre la surface totale de ces trous et la surface totale de l'écran, on arrive à donner à ce dernier une teinte
semblable à celle des éléments d'affichage effacés, qui se con-
fondent alors parfaitement avec l'écran.
On peut également déposer sur la face interne de la plaque antérieure, entre celle-ci et l'écran, une ou plusieurs
couches interférentielles interrompues à l'endroit des ouver-
tures de l'écran et choisies de manière à donner à ce dernier
une teinte telle que, à nouveau, les éléments d'affichage ef-
facés ne soient plus visibles. On peut aussi remplacer ces couches interférentielles par une couche de polymère à laquelle ont été incorporées des molécules du même genre que celui des molécules dichroïques présentes dans le mélange situé entre les plaques, avec une concentration telle que la couleur de cette
couche de polymère soit la même que celle des éléments d'affi-
chage effacés. On peut encore teinter dans la masse la plaque antérieure, en dehors des zones d'affichage, par.un procédé
tel que celui qui est décrit dans le brevet américain No. 4 057 408.
Il est bien évident que toutes les cellules décrites
ci-dessus peuvent être adaptées à une commande par multiplexage.
Il suffit, pour cela, de séparer la contre-électrode en plusieurs contreélectrodes partielles et de relier électriquement chacune des électrodes situées en regard d'une contre-électrode partielle
aux électrodes correspondantes situées en regard des autres élec-
trodes partielles. Pour éviter que les contre-électrodes par-
tielles ne soient court-circuitées par l'écran situé sur la même plaque qu'elles, comme dans les formes d'exécution des figures 1 et 4 à 6, on doit, bien sur, disposer entre cet écran
12 2461315
et ces contre-électrodes une couche isolante transparente.
Enfin, dans toutes les cellules décrites ci-dessus, on pourrait recouvrir toutes les surfaces en contact avec le cristal liquide d'une couche mince, transparente et isolante, en oxyde de silicium par exemple, pour éviter une contamina- tion éventuelle de ce cristal liquide par les matériaux qui,
sans cette couche, seraient en contact avec lui.
13 2461315

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Cellule d'affichage électro-optique passif com-
prenant une plaque antérieure et une plaque postérieure dis-
posées sensiblement parallèlement en regard l'une de l'autre,
un mélange d'un cristal liquide nématique à anisotropie dié-
lectrique positive et de molécules dichroiques emprisonné entre lesdites plaques, un réseau d'électrodes de commande correspondant, chacune, à un élément d'affichage, et au moins une contre-électrode, ledit réseau d'électrodes et ladite contre-électrode étant situés, chacun, sur la face interne de
l'une desdites plaques et chacun desdits éléments étant suscep-
tible de prendre un état effacé ou visible en réponse à l'ap-
plication ou à la suppression d'une tension électrique entre
l'électrode qui lui correspond et la contre-électrode, carac-
térisée par le fait que ladite plaque antérieure comporte un premier écran réfléchissant et diffusant percé d'au moins une première ouverture disposée en regard desdites électrodes, et
ladite plaque postérieure comporte un second écran réfléchis-
sant et diffusant disposé au moins en regard de ladite ouver-
ture. 2. Cellule d'affichage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites électrodes de commande sont disposées sur ladite plaque postérieure et font office de second écran, ladite contreélectrode étant constituée d'une couche conductrice transparente disposée sur ledit premier
écran au moins en regard de ladite ouverture.
3. Cellule d'affichage suivant la revendication 1,
caractérisée par le fait que ladite contre-électrode est dis-
posée sur ladite plaque postérieure au moins en regard de
ladite ouverture et fait office de second écran, lesdites élec-
trodes de commande étant constituées d'un matériau conducteur transparent disposé en regard de ladite ouverture sur une
couche isolante recouvrant ledit premier écran.
4. Cellule d'affichage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit premier écran est percé d'une pluralité d'ouvertures respectivement disposées en regard desdites électrodes et dont la forme détermine celle desdits
éléments d'affichage.
5. Cellule d'affichage suivant la revendication 4, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre des moyens
14 2461315
pour donner audit premier écran un aspect semblable à l'aspect
présenté par lesdits éléments dans leur état effacé.
6. Cellule d'affichage. suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits moyens comportent une pluralité de trous de petites dimensions percés dans ledit
premier écran.
7. Cellule d'affichage suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits moyens comportent au moins
une couche interférentielle disposée entre ladite plaque anté-
rieure et ledit premier écran et qui est percée d'ouvertures
au droit des ouvertures dudit premier écran.
8. Cellule d'affichage suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits moyens comportent, en dehors des zones situées en regard desdites ouvertures dudit premier écran, une coloration dans la masse de ladite plaque antérieure. 9. Cellule d'affichage suivant la revendication 5, caractérisée par le fait que lesdits moyens comportent une
couche colorée.
10. Cellule d'affichage suivant la revendication 9, caractérisée par le fait que ladite -couche colorée est formée
d'un film de polymère additionné de molécules semblables aux-
dites molécules dichroiques.
il. Cellule d'affichage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites plaques portent en outre, chacune, une couche d'alignement planaire des molécules dudit
cristal liquide.
12. Cellule d'affichage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit mélange comporte en outre
un composé optiquement actif.
13. Cellule d'affichage suivant la revendication 10, caractérisée par le fait que lesdites plaques portent en outre, chacune, une couche d'alignement planaire des molécules dudit
cristal liquide.
14. Cellule d'affichage suivant la revendication 10, caractérisée par le fait que lesdites plaques portent en outre, chacune, une couche d'alignement homéotrope des molécules du
cristal liquide.
15. Cellule d'affichage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit premier écran comporte en
J*5 22461315
outre au moins une ouverture disposée à l'écart desdites élec-
trodes. 16. Cellule d'affichage suivant la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comporte un second réseau d'électrodes disposé en regard d'une seconde ouverture ménagée dans ledit premier écran de manière à laisser un espace libre,
vu en plan, autour dudit second réseau d'électrodes.
FR7922277A 1979-07-06 1979-09-06 Cellule d'affichage electro-optique Withdrawn FR2461315A1 (fr)

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DE3025110A1 (de) 1981-01-08
GB2054935A (en) 1981-02-18
CH625630A5 (fr) 1981-09-30

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