Brevet FR2447582A1 — publié le 19800822

L'invention concerne un dispositif d'affichage pour des instruments montés sur des véhicules automobiles, et qui sont éclairés par des éléments guidant ou conduisant la lumière, provenant d'au moins une source lumineuse. Des véhicules automobiles-ont déjà été équipés d'instruments qui, du fait de leur éclairage par des éléments ou fibres optiques conduisant la lumière, ne nécessitent qu'une profondeur d'encastrement relativement faible. Un tel éclairage est décrit dans le brevet DE-OS 2 611 434 pour l'éclairage des échelles d'instruments mécaniques. Mais, un tel éclairage, qui est également décrit dans le brevet DE-OS 2 028 504, ne peut pas être utilisé pour des éléments d'affichage commandés électriquement, par exemple, des cellules à cristaux liquides, car leur avantage d'une épaisseur relativement faible est à son tour annulé par l'adjonction d'un éclairage par transmission. D'autres composants plats, luminescents et commandés électriquement, par exemple, des diodes électroluminescentes (D.E.L.), sont trop petits pour être utilisés sur un véhicule automobile, ou ne peuvent être réalisés à un prix avantageux lorsqu'ils ont des dimensions appropriées. L'invention a donc pour objet, un dispositif d'affichage comportant des composants commandés électriquement, et dont la profondeur d'encastrement est réduite malgré un éclairage par transmission très contrasté. Selon les caractéristiques de l'invention, dans un dispositif d'affichage du type décrit dans le préambule, au moins une cellule à cristaux liquides, comportant des broches de raccordement, est soudée à plat sur une plaquette à circuits imprimés (dite ci-après : "plaquette"), et les éléments conduisant la lumière, et destinés à éclairer par transparence les cristaux liquides, sont montés dans l'intervalle entre la plaquette et la cellule à cristaux liquides, sans influer sensiblement sur la profondeur d'encastrement. Cette disposition permet d'utiliser complètement la base rigide de la plaquette, et donc avantageusement aussi la partie située directement derrière la cellule à cristaux liquides pour que les deux faces de la plaquette reçoivent des bandes conductrices et des composants permettant le montage des circuits des instruments. Une forme de réalisation avantageuse de l'instrument réside dans la mise en place, sur une plaquette destinée à plusieurs instruments, de plusieurs cellules à cristaux liquides, qui peuvent être éclairées par divers trajets optiques partant d'une même source lumineuse. Dans ces conditions, la lumière peut être conduite avantageusement par des bandes conductrices de lumière et dont les faces extrêmes peuvent être fixées, par exemple par collage, sur toute leur superficie à une feuille intercalée entre la plaquette et une cellule à cristaux liquides. I1 est possible,de cette manière, de monter la source lumineuse de façon qu'elle soit facilement accessible pour un échange.En outre, les cellules à cristaux liquides sont mieux protégées qu'antérieurement contre la chaleur émise par les sources d'éclairage, car celle-ci n'est pas transmise par les bandes conductrices de lumière. L'invention a encore l'avantage de permettre de réaliser des instruments colorés que l'on peut obtenir du fait que plusieurs feuilles de couleurs choisies peuvent être placées catie à côte, sur une cellule à cristaux liquides. Un tel arrangement est facile à réaliser étant donné que, de toute façon, les cellules à cristaux liquides doivent être recouvertes de feuilles pour polariser la lumière qui les traverse et que cela ne complique pas le collage avec elles d'une autre feuille au cours d'une opération, ou la réalisation et le collage des feuilles polarisantes colorées. Un autre avantage de l'invention consiste en ce que l'éclairage est réglable en particulier par des écrans ou diaphragmes, commandés électriquement. Pour obtenir un éclairage particulièrement intense, le dispositif d'affichage est avantageusement éclairé par une lampe à halogène. Enfin, un dernier avantage de l'invention consiste en ce que l'ensemble est d'un entretien facile, étant donné que la plaquette comportant les cellules à cristaux liquides peut être montée sur le véhicule automobile à l'aide de connecteurs à fiches et peut donc être facilement retirée de ce véhicule. D'autres avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée suivante d'exemples nullement limitatifs, faite en regard du dessin schématique annexé, sur lequel la figure 1 est une vue en perspective d'une plaquette de circuits imprimés sur laquelle sont soudées trois cellules à cristaux liquides correspondant à des instruments, et la figure 2 est une coupe transversale schématique du montage de la figure 1 pour une cellule à cristaux liquides. Des cellules 1 à cristaux liquides sont soudées à plat, à une distance correspondant à la longueur de leurs broches 2 de raccordement, sur la plaquette 3 à circuits imprimés représentée sur la figure 1. La plaquette 3 supporte des bandes conductrices destinées au raccordement des broches 2 et au traitement des signaux correspondant aux valeurs mesurées à afficher, raison pour laquelle des composants non visibles sont disposés sur la face arrière. Les cellules 1 à cristaux liquides sont éclairées par transmission par l'intermédiaire de bandes 4 conductrices de la lumière et qui sont associées à une lampe 5.. La face extrême des bandes 4 est collée par toute sa superficie sur une feuille 6, de sorte que la lumière provenant de la source lumineuse 5 est renvoyée, dans l'espace intermédiaire plan entre la cellule 1 à cristaux liquides et la plaquette 3, sur ladite cellule 1. La forme de la feuille 6 est adaptée au modèle du dispositif d'affichage de l'instrument ; donc, dans le cas présent, la feuille est en forme de fer à cheval et de bandes, afin d'éclairer rationnellement les cellules 1. Cependant, et malgré l'éclairage, seule est visible pour l'observateur la partie de la cellule à cristaux liquides qui, convenablement commandée par les circuits électriques, devient transparente. La figure 2 représente schématiquement une vue agrandie du trajet des rayons pour un ensemble dont la plaquette a été retirée. Les numéros de référence correspondent, bien entendu, à ceux de la figure 1. I1 est visible que l'on peut associer pour le montage, la feuille colorée 6 avec la feuille polarisante 8, quTil faut de toute façon fixer à chaque cellule à cristaux liquides, par exemple avec de la colle. La figure 1 montre, en outre, que des écrans ou diaphragmes réglables 7 sont incowows aux raccords des bandes 4 conductrices de la lumière ; ces écrans commandent l'éclairage de cellules à cristaux liquides déterminées, indépendamment du fonctionnement de la source lumineuse 5, qui est de préférence une lampe à halogène. Si les bandes conductrices de la plaquette 3 sont, comme le représente la figure 1, sorties d'un côté, il est possible de fixer par des connecteurs à fiches l'ensemble de l'appareil d'affichage, comme des plaquettes de circuits imprimés normales, sur le véhicule automobile, afin que le dispositif d'affichage puisse, par exemple pour des réparations, être à nouveau séparé facilement du véhicule automobile. I1 est enfin à signaler encore que l'appareil selon l'invention est indépendant de la nature du raccord conducteur de lumière à utiliser, à condition seulement qu'il puisse être monté suffisamment à plat sur une plaquette à circuits imprimés pour permettre de résoudre le problème posé dans le préambule. Une autre forme de réalisation (non représentée) de l'invention consiste à introduire les bandes conductrices de lumière, à partir de la face arrière, et par des traversées ménagées dans la plaquette 3, dans l'intervalle entre la cellule 1 à cristaux liquides et la plaquette 3, étant donné que les bandes 4 conductrices de la lumière sont appliquées dans chaque cas à plat sur la plaquette 3 et n'en augmentent pas la profondeur d'encastrement. Avec des conducteurs de lumière rigides, d'autres formes plates de réalisation sont nécessaires pour éclairer des cellules à cristaux liquides. I1 faut alors appliquer des mesures, dont le principe est connu, pour guider et renvoyer la lumière introduite dans l'intervalle entre la plaquette à circuits imprimés et la cellule de cristaux liquides. I1 va de soi que la présente invention n'a été décrite qu'à titre indicatif, mais non limitatif, et qu'elle est susceptible de diverses variantes sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Dispositif diaffichage d'instruments montés sur des véhicules automobiles, qui sont éclairés par des éléments conducteurs de lumière partant d'au moins une source lumineuse, caractérisé en ce qu'au moins une cellule (1) à cristaux liquides, comportant des broches (2) de raccordement, est soudée à plat sur une plaquette (3) à circuits imprimés,et en ce que les éléments (4) conduisant la lumière sont disposés, en vue d'éclairer par transparence les cristaux liquides, dans l1in- tervalle entre la plaquette (3) et la cellule (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs cellules (1) sont soudées côte-à-cote sur une plaquette (3), et reçoivent, par des trajets optiques différents, de la lumièr-e provenant d'au moins une source lumineuse et destinée à l'éclairage par transparence. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les éléments conduisant la lumière sont des bandes (4) dont la face extrême est fixée par toute sa superficie sur une feuille (6), intercalée entre la cellule (1) et la plaquette (3). 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que plusieurs feuilles (6), de couleurs différentes choisies, sont disposées cte-à-c8te sur un instrument entre une cellule (1) et une bande (4) conductrice de lumière. 5. Dispositif d'affichage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérise; en ce qu'il comporte un écran ou diaphragme (7) pour commander la conductibilité d'au moins une des bandes (4) à l'égard de la lumière. ó. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un écran ou diaphragme (7), réglable électriquement pour commander la conductibilité à l'égard de la lumière. 7. Dispositif selon 1 t une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les éléments (4) conduisant la lumière, sont associés à une lampe (5) à halogène. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la plaquette (3) associée aux cellules (1) est montée sur un véhicule automobile par l'intermédiaire de connecteurs à fiches et peut donc être facilement retirée du véhicule.