Brevet FR2577693A1 — publié le 19860822

La présente invention concerne un procédé de fabri- cation d'une cellule h cristaux liquides dans lequel. en particulier, les substrats en verre constituant un élément à cristaux linuides sont conçus de manière à être uniformA- ment plans. Dans une cellule A cristaux liquides convention- nelle les deux substrats en verre sont disposés en couches ayant entre elles un intervalle uniforme et ils sont scellés au moyen d'adhésifs, à leur périphérie, la matière a cris- taux liquides étant logée à l'intérieur. Ti est préfé- rable que l'intervalle entre les deux substrats en verre précités soient uniformes dans toute la zone de l'élément car si cet intervalle n'est pas uniforme, un contraste ap- paraît dans l'afficheur à cristaux liquides et ce contraste provoque un défaut d'uniformité de l'affichaqe et des fran- qes. Pour éviter ces phénomènes on a déjà adopté les procédés illustrés par les figures 7(a),(b),(c),(d) en tant que procédés de fabrication d'une cellule à cristaux li- 2n quides. Autrement dit on pulvérise des grains 3 pour le contrôle de l'intervalle sur la totalité de la surface d'un substrat en verre 2 et on applique les adhésifs 4, y compris les grains 3, en utilisant des procédés d'impression à i'é- cran ou autres, et ce à la périphérie, sauf à l'endroit d'une ouverture 6 prévue pour l'injection de la matière à cristaux liquides 5. nn applique ensuite l'autre substrat en verre J sur le précédent, on maintient les deux subs- trats au moyen d'une monture de pressage 7 et on forme un 30.l4ment monobloc avec la cellule sous forme de placue, en durcissant les adhésifs 4 sous l'effet de la chaleur et sous pression. fn injecte ensuite la matière à cristaux liquides dans l'espace interne, h travers l'ouverture 6, et on obtient enfin la cellule à cristaux linuides en la scellant au moyen d'un adhésif étanche 6a. Dans ce procAdé de fabrication les grains 3 sont prévus dans l'intervalle entre les deux substrats en verre l et 2 dans ie but de maintenir, comme ii a Até indiqué ? préc,;demment, une uniformité de cet intervalle dans toute la zone o la matire h cristaux liquides 5 est in.jectée uitêrieurement et i'utiiisation de la monture de pressape 7 permet de corriqer les déformations des substrats en verre 1 et 2. Par conséquent, lorsque les substrats en verre- sont appliqués sous pression l'un contre l'autre au moyen de la monture de pressage 7, les déformations des substrats en verre 1 et 2 sont corrinées et l'intervalle devient uniforme dans toute la zone concernée. Cependant, lorsque cette pres- sion est supprimée, les forces de rétablissement se concen- trent au centre, du fait que les w5riphéries des substrats en verre 1 et 2 sont fixées au moyen de l'adhésif 4, et ces forces provoquent de nouveau une déformation aux endroits o les degrés de liberté des substrats en verre 1 et 2 sont les plus élevés. Ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, il est impossi- ble, avec le procédé conventionnel, de maintenir uniforme l'intervalle entre les substrats dans toute la zone et par conséquent la cellule à cristaux liquides que l'on ob- tient, présente un contraste dans l'affichage et des fran- ges si bien que l'on ne peut pas obtenir un affichaqe net. En particulier ce phénomène apparaît d'une manière remarqua- ble dans les cellules à cristaux liquides de qrandes dimen- sions et le problème de ia réduction du rendement de fabri- cation persiste. La présente invention a pour but de résoudre les problèmes précités et elle a pour objet un procédé de fabri- cation d'un élément à cristaux liquides dans lequel on scelle l'ouverture prévue pour l'injection du liquide dans des conditions de pression telles nue i'intervaiie entre les substrats est maintenu uniforme en n'importe ouel endroit. On décrira ci-après,à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention,en référence au dessin annexé sur lequel: La fiqure 1 est une vue en élévation d'une cellule plane. La fiqure 2 est une vue en élévation d'une monture de pressane de ceiiules planes maintenues sous pression. La filure 3 est une vue de profil de la monture de la figure 2. La figure 4 est une vue en élévation dtune ceiuie. plane sur laquelle est placé un matériau amortisseur de.- choc. La figure 5 est un schéma synoptique d'un appareil d'injection d'une matière à cristaux liquides. La figure 6 est'un diagramme de données comparati- ves qui sont relatives au procédé suivant l'invention et 1i0 aux procédés conventionnels. Les fiqures 7(a),(b),(c),(d) sont des schémas il- lustrant les diverses phases du procédé conventionnel. Suivant l'invention la matière à cristaux iiaui- des est scellée dans des conditions telles que les subs- trats en verre sont maintenus sous pression, et ainsi même après la suppression de la condition de pression, les subs- trats en verre sont maintenus en condition correcte par la presssion atmosphérique si bien que l'on peut obtenir une surface d'affichage uniforme sur toute la zone concernée. 2 9 Dans le procédé suivant l'invention la partie du procédé dans laquelle on prévoit les grains 3 pour le con- trôle de l'intervalle entre les substrats en verre I et 2 et on forme, au moyen de l'adhésif 4 et des qrains 3, l'ou- verture pour l'injection de la matièreh cristaux liquides, est ia même que dans le cas du procédé décrit précédemment et illustré sur les figures 7(a),(b),(c),(d). Autrement dit les substrats en verre 1 et 2 sont disposés en couches et la cellule plane in est produite en une seule pièce ainsi qu'il est illustré sur la figure].Le traitement de forma- tion des électrodes transparentes qui sont nécessaires pour obtenir un élément ? cristaux liquides et le traitement d'orientation nécessaire sont appliqués aux substrats en verre 1 et 2 nar des moyens bien connus et qui par cons"- auent ne seront pas décrits en détail Présentement. Les celluies planes 10 telles qu'illustrées sur la figure 1, sont disposées les unes sur les autres, en plu- sieurs cnuches, ainsi qu'il est représenté sur la figure 2. et la correction des cellules pianes]n est réalisée en les Dressant au moyen de la monture de pressage 11. Ainsi nu'ii a 4té expliqué précédemment ia phase de pressaqe est rali- sée, au cours du procédé de fabrication des cellules planes 1], pour éviter qu'une déformation n'apparaisse, après la disparition de la pression, à l'endroit de la portion de face libre nui n'est pas fixée au moyen des adhésifs. Grâce h la phase de correction au moyen de ia monture de pressane 1l. les substrats en verre 1 et 2 constituent une cellule plane 10 dont la pianéité est corrigée de manière à avoir un intervalle entre les substrats uniforme tant que la pression est maintenue. La monture de pressage Il comprend une plati- ne supérieure lia, une platine inférieure 11b et un orqane d'arrêt lic qui maintient les cellules planes ln sous pres- sion. L'organe d'arrêt]lc à pour rôle de maintenir la pres- sion exercée par une presse sur la face supérieure de la platine supérieure lla. Au cours de la phase de correction des cellules planes 10i au moyen de la monture de pressage 11, on place les couches 12 de matériau amortisseur de choc sur les faces supérieures et inférieures des cellules planes ln. nn uti- lise de préférence, en tant que matériau amortisseur de choc, une plaque de caoutchouc plane que l'on place de ma- nière à recouvrir la totalité de la surface sauf l'ouverture prévue pour l'injection de la matière h cristaux liquides dans la cellule plane 10 (voir la fiqure 4). La matière à cristaux liquides 5 peut être injec- tée avant la correction de la cellule plane 10 au moyen de la monture de pressaqe Il mais elle peut être également injectée tandis que cette cellule plane est maintenue sous 3n pression par la monture de pressage 11. Dans le premier cas, c'est-à-dire lorsque la matière à cristaux liquides 5 rem- plit prsalablement la cellule Jf, l'intervalle est maintenu uniforme dans toute la zone de la cellule par suite de la pression de correction exercée sur cette cellule plane 10 et tandis que cette pression est maintenue, on selle l'ouver- ture 6 au moyen de l'adh4sif 6a. Ensuite, après l'enlèvement de la monture de pressae i]l, la cellule 10 est maintenue dans la conditinn correcte sous l'effet de la pression at- mosphrinue et l'on peut ainsi obtenir une celluie h cris- taux linuides présentant un intervalle uniforme sur toute son étendue. Dans le second cas précité on place la cellule plane 1n dans une enceinte sous vide 13, en vue de 1'in.jec- tion de la matière à cristaux liquides 5 (voir la figure ) tandis que la cellule plane In est maintenue sous Pres- sion au moyen de la monture de pressage Il. Après mise sous vide de l'enceinte au moyen d'une pompe à vide]4. on dé- place vers ie haut un support 16 pour un récipient 1.5 con- 1R tenant la matière à cristaux liquides, on relie les extré- mités de conduits 17 du récipient 15 contenant la matière à cristaux liquides à chaque ouverture 6 des cellules planes 10 et ensuite la pression h l'intérieur de 1'encein- te sous vide 13 est rétablie à une valeur proche de la pres- sion atmosphérique, en introduisant de l'azote gazeux 18. De cette façon la matière à cristaux liquides 5 est injec- tée dans l'intervalle entre les substrats de chaque cellule plane In, pratiquement sous vide, à travers un conduit 17. Une fois cette injection terminée, la cellule plane est 2n sortie de l'enceinte tout en étant maintenue sous pression par la monture de pressage 11, et l'ouverture 6 est scellé au moyen d'un adhésif étanche 6a, après quoi la cellule à cristaux liquides est obtenue après l'enlèvement de la mon- ture de pressaqe 11. Ainsi qu'il a étd décrit ci-dessus, on peut corriger les déformations des substrats en verre 1 et 2 par l'un ou l'autre de deux procédés différents d'injection de la matiè- re cristaux liquides 5. Lors du sceiiemPnt de l'ouverture 6 au moyen de i'adhésif étanche 6a, la cellule plane]0 doit être naturel- iement maintenue sous pression jusqu'h ce que i'adhdsif 6a ait été durci. Cependant, si la pression est liqèrement réduite avant oue l'adhésif ne soit totalement durci, une petite Quantité d'adhésif 6a pénètre dans l'ouverture 6, ce qui rend le scellement encore plus fiable. La figure 6 illustre la comparaison entre la varia- tion de l'intervaiie entre substrat d'une cellule a cris- taux linuildes nr produiit- suivant l'invention et une cei- iule obtenue avec le procédé conventionnel. Les traits ver- ticaux minces, en forme de T, représentent la variation obtenue avec le procédé conventionnel, tandis que les traits verticaux épais, en forme de I, illustrent la variation obtenue avec le procdé suivant l'invention. Ii résulte clairement de cette fioure que les intervalles aux endroits voisins des adhésifs 4 sont presque les mêmes mais que par contre dans une position éloignée des extrémités, position o le degré de liberté est élevé; la différence entre les ln intervalles peut être de l'ordre de 3 h 4 fois et la répar- tition des intervalles n'est pas uniforme dans le cas ou la cellule est obtenue par le procédé conventionnel. Ainsi qu'il a été décrit ci-dessus, dans le procédé suivant l'invention la cellule plane est mise sous pression et elle est scellée d'une manière étanche tout en étant maintenue sous pression, après quoi on suprime l'application de la pression et par conséquent la cellule plane peut être conservée dans l'état o toute déformation a été corrigée et on peut ainsi obtenir un intervalle uniforme sur la to- 29 taiité de la surface d'un dispositif d'affichage h cristaux liquides. Suivant l'invention, du fait que l'on peut obtenir une cellule à cristaux liquides ayant un intervalle uni- forme sur la totalité de la surface d'affichage à cristaux liquides, la qualité de i'affichaqe est améliorée. Autrement dit aucun contraste et aucune frange n'apparaissent dans l'affichage et en outre il n'y a pas d'écart dans les répon- ses. Par conséquent ce procédé s'est révélé tout narti- culirement efficace pour la fabrication de cellules h cristaux liquides ayant une surface d'affichage relative- ment grande et pour les cellules h cristaux liquides du type h matrice de points. -7 REVENDTrATTnNS 1.- Procédâ de fabrication d'une celliuie cristaux liquides caractérisé en ce que, tandis que l'on maintient sous pression une ou plusieurs cellules planes (10) prisen- tant un intervalle dans lequel la matière à cristaux liqnui- des (5) est scellée, de telle façon que l'intervalle -puisse être rendu uniforme sur la totaiité de la zone concernée, on scelle d'une manière étanche l'ouverture (6) prévue pour l'injection de-la matière à cristaux liquides (5). 2.- Procédé suivant la revendication 1 caractérisé en ce que des couches (12) d'un matériau amortisseur de choc sont prévues sur les faces supérieure et inférieur de la cellule plane (10), au cours de la phase de correction de la déformation de la cellule plane (10) au moyen d'une mon- ture de pressage (11). 3.- Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes caractérisé en ce qu'on injecte la matière à cristaux liquides (5) dans la cellule plane (10) avant ia phase de correction de la déformation de la cellule au moyen de la monture de pressage (11) ou bien on injecte la matière à cristaux liquides (5) dans la cellule plane (10) tandis que cette cellule plane (10) est maintenue sous pression au moyen de la monture de pressage (11). 4.- Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes caractérisé en ce qu'on diminue léaorement la pression avant que l'adhésif (4) ne soit totalement dur- ci, lorsque i'ouverture (6) de la cellule plane (ln) est sceiiée au moyen d'un adhésif étanche (h).