Brevet FR2380607A1 — publié le 19780908

La présente invention concerne un dispositif d'affichage par diodes électroluminescentes disposées au moins en un secteur de cercle, sur une plaque de base qui comprend aussi le système d1ali- mentation desdites diodes et sa méthode de fonctionnement. Le dispositif d'affichage de l'invention peut être utilisé par exemple comme cadran indicateur d'un appareil de mesure électrique, ou, lorsqutil est circulaire, comme cadran dthorloge. Un dispositif connu de ce type est décrit par les publications allemandes "Funktechnik", 1976, pages 410 à 412, et "Funkschau", 1977, pages 15 à 17. Dans les dispositifs conventionnels, les diodes électroluminescentes sont soudées sur une plaque de base comprenant le système d'alimentation, et une autre plaque comporte des perforations sur un arc de cercle, correspondant aux boîtiers en matière plastique des diodes électroluminescentes. De mime, dans les dispositifs classiques, la disposition en cercle des diodes électroluminescentes sert de dispositif d'affichage, leur luminescence correspondant à une certaine valeur mesurée. La première publication précédemment citée décrit un dispositif connu à diodes électroluminescentes dénommé "simulateur d'aiguille", qui se compose de marquages ménagés dans le sens radial à chaque perforation sur la plaque mentionnée, dans le but de donner à l'utilisateur l'idée d'une aiguille située à ltendroit du trait éclairé. L'utilisateur ou dispositif classique dépend entièlement de sa faculté d'imagination en ce qui concerne la perception de l'aiguille ; il doit en évaluer la position uniquement par l'empla- cement d'un point lumineux. Ce n'est pas satisfaisant, non seulement dans le cas d'instruments de mesures électriques équipés de ces dispositifs d'affichage, mais encore dans le cas d'horloge électroniques les utilisant car, dans ces deux cas d'application pratique, l'utilisateur s'attend habituellement à trouver des aiguilles. L'invention a donc pour but, en partant du dispositif d'affichage décrit par le premier paragraphe du présent brevet, de perfectionner le dispositif connu de façon que la lumière émise ponctuellement par une diode électroluminescente devienne visible sous la forme d'une aiguille striée. La construction correspond donc dans les grandes lignes à celle du dispositif connu à sept segments décrit par la publication allemande nElektronik", 1976, pages 36 à 42, figure 3. Cependant, pour les montres-bracelets,la demande de brevet allemand 22 32 632 propose de remplacer les aiguilles mécaniques par des structures ressemblant à des aiguilles et produites à ltaide de dispositifs d'affichage à cristaux liquides, mais l'utilisation de cristaux liquides dans ce dispositif connu exige que les aiguilles simulées aient des dispositifs d'électrodes transparentes en forme d'aiguille, ce qui exige aussi des conducteurs de contact semblables à des aiguilles pour toutes les positions possibles de "l'aiguille" des minutes et pour toutes les positions souhaitables de flîtaiguilleft des heures. Il faut donc munir la surface de tels dispositifs d'affichage à cristaux liquides d'un grand nombre d'électrodes en forme de bandes ou de lignes très rapprochées. Au contraire, le câblage des cristaux semi-conducteurs constituant les diodes électroluminescentes est beaucoup plus simple, car les conducteurs d'alimentation peuvent être amenés dune fagon non visible aux cristaux semi-conducteurs et aucune électrode n'est nécessaire à la représentation physique des aiguilles. En outre, l t amenée des conducteurs sur la plaque de base pour les cristaux semi-conducteurs des diodes électroluminescentes peut être faite de façon à grouper plusieurs cristaux et à utiliser un conducteur pour tous les cristaux semi-conducteurs du groupe ainsi formé, ce qui constitue une autre simplification appréciable du cabrage. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en se reportant aux figures annexées qui représentent - la figure 1, le diagramme schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'affichage conforme à l'invention et pouvant servir de cadran d'horloge ; - la figure 2, le diagramme schématique d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'affichage conforme à l'invention et pouvant servir de cadran indicateur d'appareil de mesures électriques. L'exemple de réalisation de la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif d'affichage pouvant servir de cadran pour une horloge électronique et plus particulièrement pour une montrebracelet. La pièce en matière plastique 1 du dispositif d'affichage est munie, sur sa surface de dispersion optique, de soixante grands traits ou lignes 2 et, par exemple, de douze ou vingt-quatre petits traits 3, souschacun desquels est dispose au moins une diode électroluminescente. En commandant convenablement les diodes électroluminescentes, on réalise un dispositif ressemblant à celui constitué par la petite et la grande aiguille d'une montre ordinaire. Dans un but de simplification, la figure 1 représente une seule grande et une seule petite ligne. L'exemple de réalisation de la figure 2 est une vue de dessus d'un instrument de mesures électriques, représentant la pièce en matière plastique 4 et les lignes de longueur égale 5 obtenues de la même façon que dans l'exemple de réalisation de la figure 1. En commandant convenablement les diodes électroluminescentes disposées sous les lignes 5, on obtient également, dans cet exemple de réalisation, un index correspondant à celui des instruments de mesure classiques. L'avantage de l'invention réside par exemple dans le fait qu'on élimine les aiguilles ou index et leurs éléments moteurs et qu'on réalise ainsi un dispositif d'affichage beaucoup plus simple et robuste. En considérant en outre que ces dispositifs d'affichage sont compatibles avec les méthodes de fabrication habituelles aux domaines des semi-conducteurs, on peut insérer d'autres cristaux semi-conducteurs dans les pièces en matière plastiques 1 et 4 ; du fait de leur analogie avec la technique connue des circuits intégrés, on réalise ainsi des fonctions de circuits électroniques. Par exemple, les différentes diodes électroluminescentes peuvent fonctionner par intermittence, pour fournir une lumière clignotante qui, particulièrement dans l'exemple de réalisation de la figure 2, est un avantage pour indiquer une valeur limite. Lorsqu'on utilisera pli exemple le dispositif d'affichage de la figure 2 comme indicateur de vitesse pour véhicules automobiles, la vitesse limite pourra être indiquée par le fait que la diode électroluminescente correspondante fournit une lumière clignotante. Un autre avantage sur les dispositifs exclusivement ponctuels connus est qu'on réalise un affichage en forme de ligne ressemblant beaucoup plus à une aiguille ou à un index mécanique. Il est bien évident que la description qui précède n'a été donnée qu'à titre d'exemple non limitatif et que de nombreuses variantes peuvent être envisagées sans sortir pour autant du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'affichage par diodes électroluminescentes dont la plaque de base comprend au moins le système d'alimentation desdites diodes, et sur laquelle lesdites diodes sont disposées au moins en un secteur de cercle, caractérisé par le fait que les cristaux semi-conducteurs des diodes électroluminescentes sont montés directement au contact des conducteurs d'alimentation sans aucune mise en boîtier individuel, que sur la plaque de base on place une pièce en matière plastique qui est conçue et connectée mécaniquement à la plaque de façon que chaque cristal semi-conducteur est limité latéralement par une structure radiale ayant des surfaces latérales réfléchissantes et qu'en outre, au moins les alvéoles formées par les structures sont remplies par une matière plastique qui, à l'état définitif, permet le passage de la lumière de l'élé- ment électroluminescent -une couche extérieure de matière plastique la diffusant çtiquement- ou par une matière plastique diffusant la lumière par transparence, ou encore chaque cristal semi-conducteur est couvert par une bande en matière plastique dirigée radialement et diffusant la lumière par transparence, une couche continue de matière plastique transparent étant déposée à la surface de toutes les bandes. - - Dispositif d'affichage conforme à la revendication 1, caractérisé par le fait que d'autres cristaux semi-conducteurs sont disposés sur la plaque de base dans laquelle on intègre, à la façon des circuits intégrés, au moins les fonctions de commande des diodes électroluminescentes. 3 - Dispositif d'affichage conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ce dispositif sert de cadran à une horloge électronique, plus particulièrement à une montre-bracelet. 4 - Dispositif d'affichage conforme à la revendication 3, caractérisé par le fait que des cristaux semi-conducteurs sont disposés sur un cercle extérieur pour représenter les minutes et les secondes et que, sur un cercle intérieur, on dispose les cristaux semi-conducteurs représentant les heures, et qu'au moins les alvéoles comportant un cristal semi-conducteur représentant les minutes ou les secondes, de même qu'un cristal représentant les heures sont munies d'une paroi (structure transversale) entre les deux cristaux semi-conducteurs. , 3ssp).,itif u . ie1-tuge ov . .cw caractérisé par le fait que les cristaux semi-conducteurs disposés sur le cercle extérieur émettent une lumière d'une couleur différente que celles disposées sur le cercle intérieur. 6 - Dispositif d'affichage conforme à l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé par le fait qu'on dispose sur la plaque de base, en plus des diodes électroluminescentes, tous les composants électroniques de l'horloge, et que tout le dispositif, à l'exception de la couche extérieure de dispersion optique et des bornes électriques, est enrobé dans un boîtier en matière plastique. 7 - Dispositif d'affichage conforme à l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait qu'il sert de cadran indicateur à un instrument de mesure électrique. 8 - Dispositif d'affichage conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'on utilise comme plaque de base un réseau de contacts métalliques en forme de bandes du type connu dans la fabrication des circuits imprimés. 9 - Méthode de fabrication d'un dispositif d'affichage conforme à l'une quelconque des revendications 1, 2, 7 et 8 comprenant comme plaque de base un réseau de contacts métalliques en forme de bandes, et des bandes de matières plastiques transparentes diffusant la lumière, dirigées radialement et couvrant chacun des cristaux semi-conducteurs, caractérisée par ie faiz que ces bandes sont fabriquées par un procédé de moulage par transfert généralement utilisé pour enrober les dispositifs semi-conducteurs.