Brevet FR2842339A1 — publié le 20040116

AFFICHEUR A CRISTAUX LIQUIDES AUTOPORTE L'invention se rapporte à un afficheur à cristaux liquides autoporté permettant notamment d'améliorer la fonctionnalité et la réalisation des cartes à puces. Aujourd'hui, les cartes à puces sont utilisées dans de nombreux domaines notamment pour l'identification de l'utilisateur de la carte ou comme moyen de paiement. Il est connu de réaliser une carte à puce à partir d'une plaque plastique découpée au format de la carte, plaque dans laquelle on encarte une puce ainsi que des plages de contact permettant une connexion amovible de la puce à un lecteur de carte. Sur une carte à puce telle que décrit plus haut, on a également encarté un afficheur, par exemple à cristaux liquides, afin de visualiser des informations transmises par la puce. L'encartage d'un afficheur dans une plaque plastique pose des problèmes de réalisation. On est notamment tenu de réaliser deux opérations d'encartage successives, celle de la puce et celle 15 de l'afficheur. Des connexions transitent par la plaque plastique. Ce changement de milieu réduit la fiabilité de la carte à puce notamment lors de manipulation de la carte par l'utilisateur. En effet, les manipulations entraînent souvent des contraintes mécaniques et ces contraintes peuvent couper les connexions au niveau des interfaces entre la puce et la plaque ou entre la plaque et l'afficheur. L'invention a pour but de pallier les problèmes décrits plus haut en proposant un dispositif comportant un afficheur et des moyens amovibles de connexion. Ce dispositif étant plus simple à réaliser que ceux décrits plus haut et évitant le transit des connexions entre la puce et l'afficheur par un support intermédiaire. A cet effet, l'invention a pour objet un afficheur à cristaux liquides comportant au moins un composant assurant la commande de l'affichage sur l'afficheur, comportant des molécules de cristal liquide disposées entre deux plaques dont l'une au moins est transparente, caractérisé en ce que les 30 plaques sont découpées de façon à ce que l'afficheur forme une pièce autoportée et en ce que l'afficheur comporte des plages permettant une connexion amovible de l'afficheur et un composant assurant le transfert et le traitement d'informations transitant entre les plages et le composant permettant l'affichage. Dans une variante préférée de l'invention, l'afficheur permet à l'utilisateur d'entrer des données sans l'aide d'un clavier extérieur. Pour ce faire, l'afficheur comporte des moyens pour rendre l'afficheur tactile. L'utilisateur peut alors par simple effleurement de l'afficheur saisir des données par exemple numériques. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation donnée à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel: * la figure 1 représente en coupe un afficheur à cristaux liquides conforme à l'invention, * la figure 2 représente en vue de face un afficheur au format " carte à puce ", la figure 3 représente le masque d'une contre électrode permettant l'affichage sur l'écran à cristaux liquides. 1 5 L'afficheur représenté sur la figure 1 comporte deux plaques 1 et 2 dont l'une au moins, la plaque 2 par exemple, est transparente. Des molécules 3 de cristal liquide sont disposées entre les deux plaques 1 et 2. Les plaques transparentes sont découpées de façon à ce que l'afficheur forme une pièce autoportée. Un exemple de forme de découpe est donné sur la figure 2. L'afficheur qui est représenté a la forme d'une carte à puce. Plus précisément, on entend par pièce autoportée une pièce qui n'est pas montée en permanence dans un ensemble qui la comprend. Autrement dit, une pièce autoportée est manipulable telle quelle par un utilisateur. Si l'afficheur a la forme d'une carte à puce, il est manipulable comme une carte à puce. Avantageusement, les plaques 1 et 2 sont souples, ce qui facilite la manipulation de l'afficheur, notamment lorsqu'il est utilisé comme une carte à puce. De plus, l'afficheur comporte des plages 4 permettant une connexion amovible de l'afficheur. Avantageusement, l'afficheur comporte une face sensiblement plane 5 d'une des plaques, par exemple la plaque 2 sur laquelle les plages 4 sont situées. La face plane 5 est distincte de la tranche de l'afficheur. Pour exciter les molécules 3 de cristal liquide et modifier la polarité d'un rayon lumineux qui les traverse, l'afficheur comporte des électrodes transparentes situées sur des faces internes 6 et 7 des plaques 1 et 2. L'excitation de molécules 3 de cristal liquide, situées entre deux électrodes se faisant face, dépend de la tension électrique appliquée entre les deux électrodes. La forme des électrodes sera décrite ultérieurement. L'afficheur comporte au moins un composant 8 permettant l'affichage, composant mieux connu dans la littérature anglo-saxonne sous le nom de " driver ". Le composant 8 alimente directement les électrodes de l'afficheur. Le composant 8 forme, par exemple, une tension de 5V alternative à une fréquence de 100 Hz qui alimente directement les électrodes. Le composant 8 est avantageusement disposé dans un évidemment 25 réalisé dans une des plaques par exemple la plaque 1. Par ailleurs, l'afficheur comporte un composant 9 assurant notamment le transfert et le traitement d'informations transitant entre les plages 4 et le composant 8. Le composant 9 peut également assurer l'identification de l'utilisateur. Le composant 9 peut être fixé dans un logement 10 ménagé dans la plaque 2. Le composant 9 peut porter sur une 1 5 de ses faces 11 les plages 4. Une face 12 du composant 9, opposée à la face 11, est posée au fond du logement 10. La profondeur du logement 10 est telle que les plages 4 soient affleurantes au niveau de la face plane 5. Le composant 8 peut, quant à lui, être fixé sur la plaque 1. Des liaisons électriques 13 permanentes assurent le raccordement des composants 8 et 9. Les molécules 3 de cristal liquide sont confinées entre les plaques 1 et 2 à l'intérieur d'une zone délimitée par des murs de scellement 14. Ainsi, les molécules 3 n'atteignent aucun des composants 8 et 9. On peut également disposer un mur de scellement 14 pour isoler la zone de l'afficheur comportant le composant 8 de l'extérieur. Avantageusement, les liaisons 25 électriques 13 transitent par au moins un des murs de scellement 14. La zone de l'afficheur comportant le composant 8 est avantageusement comblée par un produit de remplissage, tel que par exemple une résine, afin de conserver une épaisseur sensiblement constante entre les deux plaques 1 et 2 sur toute la surface de l'afficheur. Avantageusement, l'afficheur comporte des moyens pour le rendre tactile permettant ainsi à un utilisateur de saisir des données directement au moyen de l'afficheur. Afin de ne pas augmenter le cot de l'affichage, il est possible d'utiliser les électrodes de l'afficheur pour réaliser la surface tactile en 35 utilisant les enseignements du brevet européen EP 0 340 096. Plus précisément, des électrodes 15 situées sur la plaque 1 définissent chacune un pixel de l'afficheur. Chacune des électrodes 15 est alimentée, par exemple, au moyen d'un transistor intégré 16. Afin de commander un affichage cohérent, chaque transistor 16 permet d'appliquer à l'électrode 15 qui lui est associée une tension électrique par rapport à une contreélectrode 17 située sur la plaque 2. Afin de réaliser plusieurs zones tactiles, on peut morceler la contre-électrode 17. Un exemple de morcellement est donné sur les figures 2 et 3. La figure 2 représente la partie visible d'un afficheur et la figure 3 représente une contreélectrode 17 morcelée en plusieurs zones. io Chaque zone correspond à une zone d'affichage visible sur la figure 2. Par exemple, si on souhaite réaliser un clavier numérique tel que représenté sur la figure 2, on morcellera la contre-électrode 17 en autant de zones séparées que de touches au clavier, chaque zone correspondant à une touche. Chaque zone de la contre-électrode est alimentée par un signal électrique 1 5 distinct délivré par le ou les composants 8. Pour permettre l'affichage sur l'afficheur, les signaux de chaque zone de la contre-électrode 17 ont une composante commune basse fréquence, par exemple une tension évoluant de 5V à -5V par rapport aux électrodes 15 à une fréquence de 100 Hz. Pour permettre la détection de la présence d'un objet conducteur tel le doigt d'un 20 utilisateur à proximité immédiate du clavier, chaque zone est alimentée séparément par un signal électrique haute fréquence par exemple à 2 MHz. Le signal haute fréquence n'influe pas sur l'affichage, mais il peut être modifié par la présence d'un objet conducteur à proximité de l'afficheur. La mesure de cette altération permet de détecter la présence de l'objet conducteur. Avantageusement, l'afficheur comporte une matrice noire 18 mieux connue dans la littérature anglo-saxonne sous le nom de " black matrix ". Il s'agit d'un quadrillage opaque, réalisé sur l'une des plaques, masquant un rayonnement lumineux susceptible de traverser les molécules 3 30 de cristal liquide entre les électrodes 15. Dans le mode de réalisation décrit sur la figure 1, la matrice noire 18 est réalisée sur la plaque 2. La matrice noire 18 masque également les transistors 16. En effet, le fonctionnement de ces derniers pourrait être perturbé par un rayonnement les atteignant. Il est possible de disposer entre des parties opaques 19 de la matrice noire 18, des filtres colorés 20 de couleurs rouge ou verte ou bleue, permettant ainsi de réaliser un afficheur couleur. Avantageusement, la contre-électrode 17 est morcelée sous les parties opaques 19 de la matrice noire 18. Cela permet d'éviter que le morcellement de la contre-électrode 17 ne soit visible de l'utilisateur. Il est important de masquer, par les parties opaques 19, l'ensemble du morcellement de la contre-électrode 17. Plus précisément, chaque zone 21 de la contre-électrode est raccordé séparément au composant 8, et éventuellement au composant 9, au moyen de pistes 22 de raccordement. L'intervalle laissé libre entre les zones 21 et entre les pistes 22 doit être masqué par les parties opaques 19. Le fait que la contre-électrode 17 soit morcelée sous les parties opaques 19 de la matrice noire 18 peut être utilisé pour tout afficheur à surface tactile incorporée. On pourrait par exemple définir un afficheur à 1 5 cristaux liquides comportant des molécules 3 de cristal liquide disposées entre deux plaques 1 et 2 dont l'une au moins est transparente. L'afficheur comporte en outre une contre-électrode 17 morcelée permettant de réaliser plusieurs zones tactiles, des électrodes 15 définissant chacune un pixel de l'afficheur, une matrice noire 18 masquant un rayonnement lumineux 20 susceptible de traverser les molécules 3 de cristal liquide entre les électrodes 15. la contre-électrode 17 est morcelée sous des parties opaques 19 de la matrice noire 18. REVENDICATIONS 1. Afficheur à cristaux liquides comportant au moins un composant (8) assurant la commande de l'affichage sur l'afficheur, des molécules (3) de cristal liquide disposées entre deux plaques (1, 2) dont l'une (2) au moins est transparente, caractérisé en ce que les plaques (1,2) sont découpées de façon à ce que l'afficheur forme une pièce autoportée et en ce que l'afficheur comporte des plages (4) permettant une connexion amovible de l'afficheur et un composant (9) assurant le transfert et le traitement d'informations transitant entre les plages (4) et le composant (8) permettant l'affichage. 2. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'afficheur comporte une face sensiblement plane (5) d'une (2) des plaques transparentes, et en ce que les plages (4) sont situées sur ladite face (5). 3. Afficheur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant (9) assurant le transfert et le traitement d'information assure aussi l'identification d'un utilisateur de l'afficheur. 4. Afficheur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant (9) assurant le transfert et le traitement d'information est maintenu sur une (2) des plaques transparentes. 5. Afficheur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une contre-électrode (17) morcelée permettant de réaliser plusieurs zones tactiles. 6. Afficheur selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte des électrodes (15) définissant chacune un pixel de l'afficheur, une matrice noire (18) masquant un rayonnement lumineux susceptible de traverser les molécules (3) de cristal liquide entre les électrodes (15), et en ce que la contre-électrode (17) est morcelée sous des parties opaques (19) de la matrice noire (1 8). 7. Afficheur selon l'une des revendications caractérisé en ce que les plaques (1, 2) sont souples. précédentes, 8. Afficheur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant (8) assurant la commande de l'affichage est disposé dans un évidemment (25) réalisé dans une des plaques (1). 9. Afficheur selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone de l'afficheur comportant le composant (8) i0 assurant la commande de l'affichage est comblée par un produit de remplissage.