Brevet FR2566157A1 — publié le 19851220

La présente invention concerne un bloc opto- électronique comprenant, d'une part, un élément d'af- fichage à cristaux liquides dont la plaque-support, qui est constituée, au moins sur sa surface supérieure, d'un matériau isolant, dépasse latéralement par rapport à une plaque de recouvrement transparente qui constitue la zone de visualisation, cette plaque-support portant des pistes conductrices dans sa partie qui dépasse sur sa surface tournée vers la plaque de recouvrement, eti d'autre part, au moins, uim interrupteur a touché rendu mécaniquement solidaire de l'élément d'affichage. Les éléments d'affichage a cristaux liquides sont habituellement constitués par deux plaques de ver- re qui sont munies d électrodes et entre lesquelles est enfermée la substance constituant les cristaux li- quides. L'unle des deix plaques, à savoir la plaque-sup- port, fait saillie latéralement par rapport à l'autre, à savoir la plaque de recouvrement qui constitue l'é- cran de visualisation, et elle porte, dans la zone qui dépasse, des segments de contact qui sont disposés sui- vant un réseau et servent au branchement de l'élément d'affichage. On réunit plusieurs des éléments d'affi- chage de ce type avec leurs claviers, de manière à constituer un bloc, comrme cela est par exemple habituel pour les calculatrices de poche. On monte d'une ma- nière particulière aussi bien l'élément d'affichage que le clavier sur un châssis ou un bottier, et on les y raccorde également d'.m.e manière spéciale. Les claviers, utilisés jusqu'ici, en liaison avec des éléments i:affichage à cristaux liquides, com- portent des languette: métalliques élastiques ou analo- gues que l'on peut déplacer mécaniquemenrt. Par ailleurs, on connaît des claviers se présentant sous la forme d'interrupteurs à touches en feuille ou de claviers en en feuille, qui portent sur une plaque de base des seg- ments de surface de contact électriquement conducteurs. Sur cette plaque de base se trouve appliquée une metbra- ne de clavier en gomme élastique, par exemple en caout- chouc de silicone ou en une feuille de matière plasti- que particulière, cette membrane portant des segments de surface de contre-contact en forme de disques et constituant des bossages-touches en relief. Lorsqu'on enfonce ces bossages-touches, les segments de surface de contact s'appliquent l'un sur l'autre et ferment donc le contact. L'invention a pour but de fournir un bloc opto-électronique du type mentionné au début, dont la complexité de montage se trouve réduite, et dont la sécurité de fonctionnement soit accrue. A cet effet, l'invention a pour objet un bloc du type précité, dans lequel les interrupteurs à touches sont réalisés sous la forme d'un clavier d'in- terrupteurs en feuille, comportant des segments de surface de contact électriquement conducteurs appli- qués, latéralement par rapport à la plaque de recouvre- ment, directement sur la surface de la plaque-support de l'élément d'affichage qui est tournée vers cette plaque de recouvrement, et une membrane de clavier en matière élastique, qui est munie, dans la zone des seg- ments de surface de contact, de segments de surface de contre-contact qui peuvent être appliqués par pression sur ces segments de surface de contact, et est fixée de manière étanche sur la plaque-support de l'élément d'affichage dans une zone qui entoure de manière annu- laire au moins lesdits segments de surface de contact. On peut monter comme un tout un tel bloc et éventuellement en réaliser également le branchement comme un tout. Les interrupteurs à touches sont enfer- més de manière étanche entre la membrane de clavier et la plaque-support de l'élément d'affichage qui est ha- bituellement en verre. On s'assure ainsi d'une sécuri- té de fonctionnement élevée. Les segments de surface de contact peuvent être appliqués en une seule opéra- tion, notamment par métallisation, en même temps que les pistes conductrices et analogues de l'élément d'affichage à cristaux liquides. Dans des modes de réalisation préférés, la membrane de clavier protège, non seulement, les segments de surface de contact du clavier à inter- rupteurs, mais également l'élément d'affichage à cristaux liquides et, éventuellement, d'autres élé- ments électroniques constitutifs montés directement sur la plaque-support de cet élément. On peut, ain- si, sceller le bloc dans son ensemble de manière étanche à l'air et à l'eau. En ce qui concerne lea éléments constitutifs supplémentaires, il peut s'agir de préférence d'une puce de microprocesseur et éven- tuellement d'une cellule solaire destinée à l'alimen- tation en courant d'un module formant calculatrice de poche qui est ainsi rendu étanche dans son ensemble et peut être utilisé indépendamment du secteur. Les caractéristiques et avantages de l'in- vention ressortiront de la description qui va suivre, de modes de réalisation donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés sur les- quels: - la fig. 1 est une vue de dessus, avec arrache- ment partiel, d'un module affichage à cristaux liqui- des et clavier, - la fig. 2 est une vue en coupe de ce module, prise le long de la ligne II-II de la fig. 1, et - la fig. 3 est une vue de dessus, avec arrache- ment partiel, d'un module formant calculatrice de po- che qui peut être utilisé indépendamment du secteur. Le module affichage-clavier représenté sur les fig. 1 et 2 comporte un élément d'affichage à cristaux liquides 1 et un clavier à interrupteurs en feuille 3 qui sont réunis de manière à former un bloc unitaire. L'élément d'affichage 1 comprend une plaque- support 5 en verre et, fixée sur celle-ci, une plaque de recouvrement en verre 7 constituant un écran de visualisation. La plaque-support 5 et la plaque de re- couvrement 7- portent des électrodes qui ne sont pas représentées de manière plus détaillée et qui détermi- nent la forme des caractères à afficher 9 et enferment entre elles-la substance constituant les cristaux li- quides. La plaque-support 5 dépasse latéralement sur chaque côté de la plaque de recouvrement 7 et elle porte, sur sa surface tournée vers cette plaque 7, des pistes de contact métallisés 11 qui s'étendent dans la zone débordante de la plaque-support 5 et servent au branchement du bloc. Sur une zone de la plaque-support 5 qui dé- passe latéralement de manière importante par rapport à la plaque de recouvrement 7, il est prévu plusieurs paires de segments de surface de contact 15 du clavier 3 qui sont directement déposées par métallisation sur la surface 13 de cette plaque-support 5 qui est tournée vers la plaque de recouvrement 7, ces segments de sur- face de contact étant reliés à des pistes de contact 17 éventuellement déposées par métallisation et servant au raccordement. Ces mêmes paires de segments de surfa- ce de contact 15 sont recouvertes par une membrane de clavier en matière élastique 19 qui est munie, au droit de chaque paire de segments 15, d'un bossage-touche 21 bombé de manière à s'écarter de cette paire de segments. A l'intérieur de ce bossage-touche 21, la membrane de clavier 19 porte un segment de surface de contre-con- tact électriquement conducteur 23 qui, lorsqu'on enfon- ce ce bossage-touche 21, relie entre eux les deux seg- ments de surface de contact qui se trouvent à chaque fois au-dessous. La membrane de clavier 19 s'étend aussi bien au-dessus du clavier 3 qu'au-dessus de l'écran de visua- lisation de l'élément d'affichage qui eat formé par la plaque de recouvrement 7, et elle est fixée directement, de manière étanche, par exemple par collage, sur la pla- que-support 5 de l'élément d'affichage 1, dans une zone qui entoure de manière annulaire aussi bien le cla- vier 3 que la plaque de recouvrement 7 de cet élément d'affichage. Il peut être prévu à l'intérieur de cette zone 25 d'autres régions de collage. Les pistes de con- tact 11 et 17 dépassent sur au moins un bord lateral de la plaque-support 5, par rapport au bord de la mem- brane de clavier 19. La fig. 3 représente un module servant de calculatrice de poche dans lequel sont appliqués, sur une plaque-support 31 d'un élément d'affichage a cris- taux liquides 33, non seulement, directement, des seg- ments de surface de contact 35 d'un clavier à inter- rupteurs en feuille 37, mais également, directement, des puces 39 d'un microprocesseur et une cellule solai- re 41. La plaque-support 31 porte l'ensemble des pis- tes conductrices qui sont nécessaires pour la jonction du clavier 37, de l'élément d'affichage a cristaux li- quides 33, du microprocesseur 39 et de la cellule so- laire 41. Cet élément d'affichage 33, ce clavier 37, ce microprocesseur 39 et cette cellule solaire 41 sont recouverts par une membrane de clavier en gomme élas- tique 43 qui est munie de bossages-touches 45 dans la zone du clavier 37 et est constituée d'un matériau transparent au moins dans la région de l'élément d'af- fichage 33 et de la cellule solaire 41. Cette membra- ne de clavier 43 est reliée de manière étanche à la plaque-support 31 de l'élément d'affichage 33 au moins suivant une zone 47 qui entoure de manière annulaire cet élément d'affichage 33, la cellule solaire 41, le microprocesseur 39 et le clavier 37. La plaque-sup- port 31 peut, éventuellement, être renforcée, de ma- nière que le module de calculatrice de poche bénéficie d'une stabilité propre et que l'on puisse éventuelle- ment renoncer à un bottier supplémentaire. On peut, éventuellement, se passer de la cellule solaire 41, si l'on fait sortir du module rendu étanche des con- ducteurs de raccordement servant à brancher une pile ou analogue. Dans les deux modes de réalisation décrits ci-dessus, la plaque-support peut être en verre, comme cela est habituel pour les éléments d'afficha- ge à cristaux liquides. On peut, éventuellement, fai- re appel à d'autres matériaux, comme par exemple de la céramique ou analogue. Des plaques-supports métal- liques, notamment en aluminium ou en acier spécial, peuvent également convenir, dans la mesure ot leurs surfaces qui doivent être munies de pistes conductri- ces présentent des revêtements non Conducteurs, par exemple en oxyde d'aluminium ou analogue. REVENDICATIONS 1. Bloc opto-électronique comprenant, d'une part, un élément d'affichage à cristaux liquides (1, 33) dont une plaque-support (5, 31), qui Est consati- tuée, au moins sur sa surface supérieure, en matériau isolant, dépasse latéralement par rapport à une plaque de recouvrement transparente (7) constituant la zone de visualisation, et porte des pistes conductrices (11-15-17, 35) dans sa partie qui dépasse, sur sa sur- face tournée vers la plaque de recouvrement (7), et, d'autre part, au moins un interrupteur à touche (3, 37) qui est rendu mécaniquement solidaire de l'élément d'affichage (1, 33), caractérisé en ce que les interrup- teurs à touches sont réalisés sous la forme d'un cla- vier d'interrupteurs en feuille (3, 37) dans lequel des segments de surface de contact électriquement conduc- teurs (15, 35) sont montés, latéralement par rapport à la plaque de recouvrement (7), directement sur la sur- face de la plaque-support (5, 31) de l'élément d'affi- chage (1, 33) qui est tournée vers cette plaque de recouvrement (7), tandis qu'une membrane de clavier en matière élastique (19, 43), qui est munie, dans la zone des segments de surface de contact (15, 35), de segments de surface de contre-contact (23) qui peuvent être appliqués, par pression de touche, sur ces seg- ments de surface de contact (15, 35) est fixée de ma- nière étanche sur la plaque-support (5, 31) de l'élé- ment d'affichage (1, 33) dans une zone qui entoure de manière annulaire au moins lesdits segments de sur- face de contact (15, 35). 2. Bloc opto-électronique selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la membrane de clavier (19, 43) recouvre également, en étant rendue étanche par rapport à la plaque-support (7, 31) , la plaque de recouvrement (7) de l'élément d'affichage à cristaux liquides (1, 33), et est constituée par un matériau transparent au moins dans la zone de cette plaque de recouvrement (7). 3. Bloc opto-électronique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que d'autres éléments électroniques constitutifs (39, 41) sont mon- tés directement sur la plaque-support (31) de l'élé- ment d'affichage à cristaux liquides (33), et sont raccordés aux pistes conductrices et/ou aux segments de surface de contact (35), et en ce que la membrane de clavier (43) recouvre également, en étant rendue étanche par rapport à la plaque-support (31), ces, au- tres éléments électroniques constitutifs (39, 41). 4. Bloc opto-électronique selon la revendi- cation 3, caractérisé en ce qu'au moins une puce de microprocesseur (39) est maintenue sur la plaque-sup- port (31) de l'élément d'affichage à cristaux liqui- des (33). 5. Bloc opto-électronique selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce qu'une cellule solaire (41) est appliquée sur la plaque-support (31) de l'é- lément d'affichage à cristaux liquides (33) et en ce que la membrane de clavier (43) est constituée, dans la zone de cette cellule solaire (41), par un maté- riau opaque ou transparent.