Brevet FR2214133A1 — publié le 19740809

La présente invention concerne un composant de cristal liquide pour la représentation de çhiffres, de signaux ou de symboles, ainsi qu'un procédé pour le remplissage du composant de cette nature avec une substance de cristal liquide et pour la fermeture des différentes pièces de construction de l'élément, en vue de la- formation d'une cellule. Les composants de cristaux liquides sont constitués d'une manière générale par deux plaques porteuses de substratum, disposées à une faible distance l'une de l'autre, munies de revetements conducteurs, entre- lesquelles se trouve une couche mince d'une substance de cristal liquide. Lors de la fabrication des dispositifs indicateurs, connus jusqu'à présent, en cristal liquide, le remplissage des cellules ainsi que leur fermeture définitive constituent un problème technique et économique. Il est connu de munir la cellule préfabriquée, fermée sur tout son pourtour, d'une ou de plusieurs tiges tubulaires, par analogie avec ce que l'on fait pour les tiges de pompe des lampes à incandescence ou des tubes électroniques et d'immobiliser ces tiges par écrasement, fusion, ou collage supplémentaire.Cette technologie est sûre, mais coûteuse et difficile à rationaliser. Une combinaison des étapes du procédé pour la fusion ou pour le collage de la plaque antérieure et de la plaque postérieure formant la cellule et du moyen d'entretoisement, en la présence de la substance de cristal liquide déjà appliquée sur les parties de cellule, conduit à des collages qui sont défectueux en raison de la diminution de l'action d'adhérence provoquée par la substance, ainsi qu'en raison des phénomènes de séparation sur des couches de colle, dont la polymérisation ngest pas achevée et conduit par consequent à la destruction de la substance par des processus thermiques. Les défauts indiqués existent pareillement lors de la fermeture d'ouvertures de remplissage d'une cellule par ailleurs préfabriquée.Des fermetures auxiliaires avec étanchement limité ou des fermetures appliquées mécaniquement, auxquelles succèdent un nettoyage des surfaces et un masticage avec de la résine époxy ou avec des a adhésifs à base de polyuréthane, rendent plus difficile la rationalisation des opérations de remplissage et de fermeture. L'invention a par conséquent pour objet de fournir un composant de cristal liquide ainsi qu'un procédé pour un remplissage rationnel et pour une fermeture sûre des éléments de construction de cette nature. L'invention a pour objet de donner aux composants de cristaux liquides une forme telle quril soit possible d'introduire la substance de cristal liquide seulement après la fermeture des pièces de construction, formant une cellule étanche, entre les plaques de substratum, et elle a, en outre, pour objet de créer un procédé pour le remplissage et pour la fermeture de composants de cette nature. Conformément à 1Pinvention, ce problème est résolu tout d'abord du fait que l'unie des plaques porteuses de substratum présente une ouverture, qui est fermée d'un côté par une feuille ductile, et que l'on remplit, avant l'assemblage, avec une quantité définie de substance de cristal liquide. L'ouverturé servant de réservoir de substance, qui peut avoir une forme quelconque mais qui est de préférence circulaire ou ovale et qui, judicieusement, est dans l'ensemble conique, l'ouverture la plus grande du tronc de cône étant placée à l'extérieur doit présenter, compte tenu de l'épaisseur de la plaque de substratum, au moins un volume tel que celui qui existe après l'assemblage des plaques de substratum. I1 convient que cette ouverture soit -maintenue un peu plus grande et elle peut avoir une surface qui corresponde à 2 % à 5 ffi environ de l'épaisseur de la plaque de substratum. La feuille ductile servant à former l'ouverture peut être en matière plastique, en aluminium ou en une autre matière déformable plastiquement.Elle peut en outre présenter aussi des bombeménts en forme de petits chapeaux, de préférence. semi-sphériques et l'on peut obtenir ainsi, comme dans le cas dune exécution conique de l'ouverture, un assez grand volume de réserve et une sécurité assez grande contre une sortie prématurée de la substance de cristal solide.- En outre, le petit chapeau de fermeture peut être en forme d'entonnoir, le tube d'entonnoir servant d'orifice de remplissage pouvant être écrasé et l'ouverture ménagée dans la plaque de substratum recevant le petit chapeau en òrme d'entonnoir qui a été écrasé pour assurer la fermeture. Le-problème posé est en outre résolu, conformément à l'invention, du fait que, pour le remplissage et pour la fermeture, il est fait usage dgun procédé suivant lequel on introduit, avant l'assemblage, une quantité dosée de substance de cristal liquide dans une ouverture fermée d'un côté par une feuille ductile et ménagée dans l'une des plaques porteuses de substratum, l'opération de fermeture étant exécutée ensuite et la substance de cristal liquide étant chassée ensuite hors de l'ouverture dans l'espace-compris entre les plaques porteuses de substratum. Il est avantageux que l'opération de fermeture soit exécutée dans le vide ou dans la vapeur de la substance de cristal liquide-, sous l'action de la pression et de la chaleur, la chaleur étant fournie de préférence par un chauffage par~rayonnement, étant donné que de cette manière, il est possible de procéder ensuite à un remplissage exempt de bulles. Les avantages de i'invention résident tout d'abord en ce qu'il est possible d'effectuer un.remplissage simple et rationnel des cellules de cristaux liquides, en ce qu'il en résulte des emplacements de soudage ou de collage qui sont propres et étanches-et en ce qu'il est, par conséquent, possible de fabriquer des constituants offrant une grande fiabilité. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels - La figure 1 représente une vue schématique en coupe d'une cellule de cristal liquide > suivant l'invention, munie d'une ouverture circulaire cylindrique; - La figure 2 représente une cellule, analogue à celle de la figure 1, mais avec ouverture conique; - Les figures 3a et 3b représentent une cellule, analogue a' celle de la figure 1, mais comportant une forme spéciale de la feuille; - La figure 4 représente une cellule, analogue à celle de la figure 3a, mais avec feuille poussée; - La figure 5 représente une bande de feuille avec bombements en forme de petits chapeaux. La cellule de cristal liquide se compose d'une plaque porteuse antérieure 1 de substratum et d'une plaque porteuse postérieure 2 de substratum qui, dans l'exemple de réalisation, sont en verre. Les deux plaques 1 et 2 de substratum présentent chacune sur leur face intérieure une surface d'électrode qui n'a pas été représentée ici et elles sont séparées l'une de l'autre, sur une distance définie, par une feuille d'écartement 3, formant ainsi un espace vide 4 qui est destiné à être rempli avec une substance de cristal liquide. A un endroit, que l'on nta pas besoin de préciser pour la représentation fournie par les dessins, la plaque postérieure 2 de substratum comporte une ouverture 5 qui, dans l'exemple de réalisation, est de forme cylindrique circulaire.Cette ouverture est formée par une feuille ductile 6 en matière plastique ou en aluminium. La fabrication d'un composant complet de cristal liquide, ayant la forme suivant l'invention, comporte les opérations successives suivantes 1. Magasinage à l'intérieur d'un appareillage sous vide des parties constituantes du composant suivant la figure 1, c'est-à-dire plaque antérieure 1 de substratum, feuille d'écartement 3 revêtue sur ses deux faces doun produit adhésif et plaque postérieure de substratum 2. 2. Réception à l'intérieur de l'appareillage sous vide de la plaque postérieure de substratum 2, sur laquelle repose une feuille deécartement 3, dans un dispositif de transport. 3. Introduction d'une quantité dosée d'une substance de cristal liquide dans le réservoir formé, à travers l'ouverture 5 sans que soit humectée la surface de la plaque de substratum. 4. Pose-de la plaque de substratum antérieure 1 sur la feuille d'écartement 3 et scellement sous l'action de-la température et de la pression, de préférence au moyen d'un chauffage par rayonnement. 5. Enlèvement hors de l'appareillage sous vide du composant dans son état de fabrication. 6. Activation du composant par poussée de la feuille ductile 6 dans l'ouverture 5 de sorte que la substance se trouve chassée dans ltenceinte 4. Couverture 5 peut etre, comme le montre la figure 2, de forme tronconique, la petite ouverture du tronc de cône se trouvant à ltintérieurS de sorte qu'on obtient des réservoirs plus grands mais aussi, en particulier, de surfaces déformables plus grandes de feuille et une sécurité plus grande contre la sortie prématurée de la substance de cristal liquide. Pour les mêmes raisons, la feuille 6 peut être aussi, comme le montre la figure 43a, en forme de petit chapeau, ou bien, comme le montre la figure 3b en forme d'entonnoir pouvant être écrasé. Après activation de l'élément de construction, obtenue par poussée de la féuille 6, l'ouverture 5 reçoit la feuille 6 poussée, comme le montre la figure 4. Pour la rationalisation du scellement des petits chapeaux de fermeture sur les parties de cellule, lors de la fabrication en série, on emploie une bande en matière plastique ou en métal, munie déjà de bombements obtenus par refoulement, comme on peut le voir sur la figure 5, cette bande étant revêtue dgun adhésif. Bien entendu, l'invention ntest pas limitée à l'exemple de réalisation, décrit cisdessus et représenté, à partir duquel on pourra prévoir dsautres modes et d'autres formes de réalisation, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. R E V E N-D I C A T I O N S 10) Composant de cristal liquide se composant de deux plaques porteuses de substratums disposées à une faible distance 19une de l'autre, comportant des revêtements conducteurs, plaques entre lesquelles se trouve une couche mince d'une substance de cristal liquide, élément de construction caractérisé en ce que l'une des plaques porteuses (plaque 2) de substratum présente une ouverture (5) servant de réservoir de substance, fermée par une feuille ductile (6),let destinée à recevoir la substance de cristal liquide. 20) Composant de cristal liquide, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'ouverture (5) présente une forme géométrique quelconque, de préférence circulaire ou-ovale et en même temps conique. 30) Composant de cristal liquide, suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la feuille (-6) ést en une matière plastique, en aluminium ou en un autre métal et en ce qu'elle peut être déformée plastiquement. 40.) Composant de cristal liquide, suivant les revendications 1 et 3, caractérisé en ce que la feuille (6) est bombée au-dessus de l'ouverture. (5) en forme de petit chapeau. 50) Composant suivant la revendication 4 caractérisé en ce que le bombement en forme de petit chapeau estde forme semi-sphérique ou en forme dventonnoir--pouvant être écrasé. 60) Procédé pour le remplis. sage et pour la fermeture d'un composant de cristal liquide suivant la revendication 1, caractérisé en ce quVavant qu'il soit procédé à l'assemblage et a': la fermeture de l'élément de construction, une quantité dosée de substance de cristal liquide est introduite dans une ouverture (5) ménagée dans l'une des plaques de substratum et formée d'un côté par une feuille (6) ductile, l'opération de fermeture étant exécutée ensuite et la substance de cristal liquide étant amenée alors par une pression extérieure exercée sur la feuille (ó) entre les plaques porteuses de substratum (1, 2). 70) Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que la fermeture du composant est exécutée dans le vide ou dans la vapeur de la substance de cristal liquide, sous l'action de la. pression et de la température, de préférence au moyen dwun chauffage par rayonnement.