EP0078237B1 - Montre à dispositif d'affichage analogique dont le cadran est formé par une cellule d'affichage à cristal liquide - Google Patents

Montre à dispositif d'affichage analogique dont le cadran est formé par une cellule d'affichage à cristal liquide Download PDF

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EP0078237B1
EP0078237B1 EP82810433A EP82810433A EP0078237B1 EP 0078237 B1 EP0078237 B1 EP 0078237B1 EP 82810433 A EP82810433 A EP 82810433A EP 82810433 A EP82810433 A EP 82810433A EP 0078237 B1 EP0078237 B1 EP 0078237B1
Authority
EP
European Patent Office
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liquid crystal
layer
watch
cell
display
Prior art date
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Expired
Application number
EP82810433A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0078237A1 (fr
Inventor
Eric Saurer
Fereydoun Gharadjedaghi
Yves Ruedin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asulab AG
Original Assignee
Asulab AG
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Filing date
Publication date
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Application granted granted Critical
Publication of EP0078237B1 publication Critical patent/EP0078237B1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G9/00—Visual time or date indication means
    • G04G9/0082—Visual time or date indication means by building-up characters using a combination of indicating elements and by selecting desired characters out of a number of characters or by selecting indicating elements the positions of which represents the time, i.e. combinations of G04G9/02 and G04G9/08
    • G04G9/0094—Visual time or date indication means by building-up characters using a combination of indicating elements and by selecting desired characters out of a number of characters or by selecting indicating elements the positions of which represents the time, i.e. combinations of G04G9/02 and G04G9/08 using light valves, e.g. liquid crystals

Definitions

  • the present invention relates to watches and, more particularly, to a watch comprising movable members for analog time display and a display cell acting as a dial for the movable members.
  • the display cell comprises a composite layer, certain areas of which undergo a change in their opacity under the effect of an electric field produced in response to an external action, with a view to displaying information, this layer comprising a crystal layer. liquid.
  • This cell further comprises a closed space defined by a front plate, a rear plate and closing means, inside which is the layer of liquid crystal, and means for reflecting and diffusing light arranged at the back of the composite layer.
  • Such cells are described in an article by SUN LU: "Continuous display technologies for electronic watches” (Wescon 77 conference record september 1977, Session 30/2), and in particular cells comprising a mixture of liquid crystals and pleochroic molecules.
  • Patent application JP-A-53-99,979 also describes a watch comprising hands and an electro-optical display cell placed behind them. This watch includes control means making it possible to erase the information carried by the cell.
  • the cell in the absence of a field, the cell lets in light and absorbs it in the presence of the field, so that the information appears in dark on light foud. It follows that the surface forming the dial is constituted by the reflector-light diffuser located at the rear of the cell.
  • the object of the invention is to remedy this drawback.
  • the watch comprises a liquid crystal display cell, the composite layer of which is transparent under the effect of the electric field and opaque when no electric field is applied to the crystal layer. liquid.
  • the aesthetics of the watch is improved thanks to the fact that the surface forming the dial, that is to say the surface furthest from the hands which reflects light capable of reaching the eye of the user, is located closer to the hands or other analog time display device, than the reflector-diffuser.
  • the watch cell is of the type comprising a layer of liquid crystal containing a nematic compound with positive dielectric anisotropy, and pleochroic molecules having a substantial light absorption coefficient in most lengths visible waves.
  • a polarizer is placed between said liquid crystal layer and the reflector-diffuser.
  • the drawings represent a watch whose case includes a middle part I and a watch glass 2.
  • This watch includes analog time display means comprising an hour hand 3 and a minute hand 4.
  • These hands 3, 4 are arranged above a liquid crystal display cell 5 which forms a dial for the hands 3 and 4, and which extends over the entire area of the window 6 covered by the watch glass 2, of the case.
  • the cell 5 has a bore 5a located substantially in its center; this bore is crossed by the axis 3a on which is fixed the hour hand 3, and by the axis 4a on which is fixed the minute hand 4.
  • the watch shown also comprises a control circuit represented diagrammatically by a rectangle bearing the reference 7 in FIGS. 2 and 3.
  • the circuit 7 responds to an actuation signal supplied by a device 8, by applying to the input terminals 5b of the display cell 5 a suitable control signal.
  • the actuating device 8 comprises means allowing the entry of information from outside the watch. These means are for example constituted by an operating member with crown 9 and by a pusher 10. Of course, the operating member with crown 9 and the pusher 10 can be replaced by any other device such as capacitive or element devices photosensitive, allowing information to be entered into the watch.
  • the latter applies a control signal to the terminals 5b of the cell 5 so that the latter displays particular information, chosen from several types of information. It can be, for example, time information such as the hour, minute and second, as shown in FIG. 1. It can also be date information, information of timed time, etc. Same As long as this information is displayed in digital form, cell 5 displays a characteristic sign of the type of this information. Thus, it can be seen in FIG. 1 that the cell 5 displays, in addition to the hour, minute and second information 11, arranged on the lower part of the surface of the cell 5, a stylized informative sign 12 indicating that this is hourly information. As shown in FIG.
  • the circuit 7 comprises, as is well known, a generator of a time standard signal, such as a quartz oscillator, a divider, counters and a decoder receiving the counting information signals supplied by said counters .
  • the device 8 comprises, for example, switches interposed between said decoder and the input terminals 5b of the display cell 5. Said switches are for example controlled by the pusher 10 forming part of the actuating device 8.
  • Each depression the push-button 10 causes, for example, the closing of a contact connecting a voltage source to the input T of a type T flip-flop whose output Q is connected to the MOS transistor control electrodes constituting the above-mentioned switches.
  • a first pressing of the push-button 10 causes the display by the cell 5 of information such as it and of a sign such as 12.
  • a second pressing of the push-button 10 makes this display disappear.
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment according to which the display cell 5 is of the type which is described in the American patent US-A-3,731,986. This type of cell is generally called "twisted nematic liquid crystal".
  • the cell 5 comprises a transparent front plate 13, a transparent rear plate 14, spacing and closing means 15 delimiting, in cooperation with the plates 13 and 14, a closed space situated between said plates.
  • a closed space is a nematic liquid crystal layer with positive dielectric anisotropy 16.
  • the liquid crystal layer 16 has, in the absence of an electric field, a helical structure with an axis substantially orthogonal to this layer and having an angle 90 ° total torsion
  • the cell 5 further comprises two polarizers 17 and 18 placed, respectively, on either side of the assembly formed by the plates 13 and 14 and the liquid crystal layer 16, the optical axes of the polarizers being parallel to each other.
  • the cell 5 finally comprises a wall 19 whose face facing the assembly formed by the plates 13 and 14 and the polarizers 17 and 18 is reflecting and diffusing light.
  • the liquid crystal layer 16 and the polarizers 17 and 18 form a composite layer whose opacity can be modified under the effect of an electric field.
  • the front plates 13 and rear 14 are provided with electrodes 20 respectively 21.
  • the axes of the polarizers 17 and 18 are parallel to each other.
  • the composite layer is uniformly opaque.
  • cell 5 appears uniformly dark over its entire extent.
  • the analog time display hands 3, 4 which are advantageously of a clear and brilliant color, stand out and are therefore easily visible on this dark background which constitutes cell 5.
  • the composite layer of this cell being opaque, the surface constituting the dial in front of which the hands 3 and 4 move is located at the front polarizer 17, therefore much closer to the hands than the reflecting surface of the reflector-diffuser 19.
  • cell 5 is also provided with means for permanently displaying a sign or information, for example a mark of frabism, such as the mark represented schematically by the letters XYZ, 22 in FIG. 1 .
  • a mark of frabism such as the mark represented schematically by the letters XYZ, 22 in FIG. 1 .
  • This permanent display can be obtained by a metal deposit 22a such as an aluminum layer deposited on one of the faces, for example on the internal face of the front plate 13.
  • trademark sign could be displayed by means of electrodes, by applying an electric field to the layer of liquid crystal.
  • a partially reflecting layer 23 is placed at the front of the plate 13.
  • the liquid crystal display cell 5 is of the type described in American patent US-A-3,551,026. This type of cell is generally designated by the name HEILMEIER of its inventor.
  • the cell of the watch shown in FIG. 3 differs from that of the watch shown in FIG. 2 in that it comprises a layer of liquid crystal 160 comprising, in addition to a nematic compound with positive dielectric anisotropy, a pleochroic dye, and that it has only one polarizer 180.
  • the liquid crystal layer 160 is disposed in a closed space delimited by a front plate 130, a rear plate 140, and spacing and closing means 150 hereinafter called spacer.
  • the pleochroic dye contained in the liquid crystal layer 160 advantageously has a relatively high absorption coefficient in most of the visible wavelengths, so that the cell is present at rest, that is to say in the absence electric field applied to said liquid crystal layer 160, a substantially black or slightly tinted color, depending on the proportions of pleochroic molecules constituting the dye.
  • This dye is for example that which is described in the patent application in FRG DE-A-30.28.593.
  • the internal faces that is to say the faces facing the liquid crystal layer 160, of the plates 130 and 140, comprise planar alignment layers capable of inducing an alignment of the nematic liquid crystal molecules and therefore of the pleochroic dye molecules, contained in layer 160, in a single direction, parallel to plates 130 and 140.
  • the optical axis of polarizer 180 is oriented parallel to said single direction. Thanks to these provisions, in the absence of an electric field applied to the liquid crystal layer 160, the cell 5 of FIG. 3 has a uniformly dark black appearance.
  • the circuit 7 applies to terminals 5b a control signal such that a potential difference is established between certain electrodes 20 and certain electrodes 21 of the plates 130 and 140.
  • the layer of liquid crystal 160 is subjected, at the locations located between said electrodes 20 and 21, to an electric field suppressing said planar alignment of the molecules of nematic liquid crystal and of pleochroic dye and replacing this alignment with a homeotropic alignment having the property of allowing polarized light to pass, whatever its frequency spectrum and whatever the orientation of its plane of polarization.
  • the information displayed by cell 5 in FIG. 3 is in clear on a dark background.
  • the composite layer formed by the liquid crystal layer 160 and the polarizer 180 is uniformly opaque over the entire extent of the cell 5.
  • this layer only becomes substantially transparent in these display areas, that is to say only in places where the liquid crystal layer 160 is subjected to an electric field.
  • the surface forming the dial in front of which the hands 3 and 4 move is clearly above the reflecting surface of the reflector-diffuser 19.
  • the distance separating the hands 3 and 4 from the surface forming the dial is thus relatively small, which appreciably improves the aesthetics of the watch.
  • the spacer 150 is advantageously made of a resin-based bonding material and containing a pigmentation agent having substantially the same color as the pleochroic dye contained in the layer of liquid crystal 160. In this way, the closure means 150 make integral part of the dial surface.
  • This resin can be an epoxy resin, a polyester, a phenolic resin, an acrylic resin, a polyurethane, or a derivative of these constituents.
  • the density of the pigmentation agent making it possible to obtain a suitable coloration of the material constituting the spacer is clearly lower than that of dye having the same effect.
  • the pigmentation agent used can be: carbon black, smoke black, a metal oxide, etc., mixed or not with pleochroic molecules.
  • the polarizer 180 can be placed at the front of the front plate 130 and not at the rear of the rear plate, as shown in FIG. 3.
  • cell 5 can be of the type described in American patent US-A-3,833,287.
  • the liquid crystal layer 160 also contains a chiral compound inducing in said layer 160 a helical structure of pitch such that all the components of the light are absorbed.
  • the molecules of this layer are oriented, in these areas, perpendicular to the plates so that the light is no longer absorbed by the pleochroic molecules making these areas transparent.
  • the polarizer 180 becomes unnecessary and can therefore be omitted.
  • the effect obtained is all the better as the amount of light reflected by the elements inserted between the layer of liquid crystal and the needles is large compared to the amount of light which passes through the composite layer after being reflected by the reflector- 1 V. broadcaster, taken globally across the width of the spectrum. This implies a judicious choice of the absorption characteristics of the reflector-diffuser, of the polarizers and / or of the pleochroic molecules.
  • polarizers and / or pleochroic molecules absorbing throughout the width of the visible spectrum and a white reflector-diffuser. If it is desired to produce a display cell whose information is colored on a black background, polarizers and / or dichroic molecules absorbing across the entire width of the visible spectrum are chosen, associated with a colored reflector-diffuser. If you want to make a display cell whose dark background is slightly tinted and whose information is colorful, choose polarizers and / or dichroic molecules absorbing across the spectrum, except for a few lengths of waves and a colored reflector-diffuser.
  • Obtaining a tinted background is limited by the fact that the quantity of light passing through the composite layer is thus increased after being reflected by the reflector-diffuser. This limitation can be lifted thanks to the partially reflecting layer, which the front plate of the cell can carry.
  • This layer increases the amount of light reflected by the elements inserted between the liquid crystal layer and the needles, which also makes it possible to increase the amount of light which passes through the composite layer after being reflected by the reflector-diffuser, without for you might as well lose the desired effect.

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Description

  • La présente invention concerne les montres et, plus particulièrement, une montre comportant des organes mobiles d'affichage analogique du temps et une cellule d'affichage jouant le rôle de cadran pour les organes mobiles. La cellule d'affichage comporte une couche composite dont certaines zones subissent une modification de leur opacité sous l'effet d'un champ électrique produit en réponse à une action extérieure, en vue d'afficher une information, cette couche comportant une couche de cristal liquide. Cette cellule comporte en outre un espace fermé défini par une plaque avant, une plaque arrière et des moyens de fermeture, à l'intérieure duquel se trouve la couche de cristal liquide, et des moyens de réflexion et de diffusion de la lumière disposés à l'arrière de la couche composite.
  • De telles cellules sont décrites dans un article de SUN LU: "Continuous display technologies for electronic watches" (Wescon 77 conference record september 1977, Session 30/2), et notamment des cellules comportant un mélange de cristaux liquides et de molécules pléochroïques.
  • On connaît par le demande de brevet GB-A-2 052 115 une montre à affichage de l'heure par aiguilles, et de la date par une cellule d'affichage électro-optique placée à l'arrière des aiguilles.
  • La demande de brevet JP-A-53-99 979, décrit elle aussi une montre comprenant des aiguilles et une cellule d'affichage électro-optique placée à l'arrière de celles-ci. Cette montre comporte des moyens de commande permettant d'effacer les informations portées par la cellule.
  • Dans les deux derniers exemples, en l'absence de champ la cellule laisse passer la lumière et l'absorbe en présence du champ de sorte que les informations apparaissent en sombre sur foud claire. Il en resulte que la surface formant cadran est constituée par le réflecteur-diffuseur de lumière se trouvant à l'arrière de la cellule.
  • Ces deux montres connues ont ainsi pour inconvénient l'effet inesthétique dû à la distance relativement grande séparant les aiguilles de la surface formant cadran.
  • L'invention a pour objet de remédier à cet inconvénient.
  • A cet effet, conformément à la revendication 1, la montre comprend une cellule d'affichage à cristal liquide dont la couche composite est transparente sous l'effet du champ électrique et opaque lorsqu'aucun champ électrique n'est appliqué sur la couche de cristal liquide.
  • Ainsi, l'esthétique de la montre est améliorée grâce au fait que la surface formant cadran, c'est-à-dire la surface la plus éloignée des aiguilles qui réfléchit de la lumière susceptible d'atteindre l'oeil de l'usager, est située plus près des aiguilles ou autre organe d'affichage analogique du temps, que le réflecteur-diffuseur.
  • Selon un mode de réalisation actuellement préféré, la cellule de la montre est du type comportant une couche de cristal liquide contenant un composé nématique à anisotropie diélectrique positive, et des molécules pléochroïques ayant un coefficient d'absorption de la lumière substantiel dans la plupart des longueurs d'ondes visibles. Un polariseur est placé entre ladite couche de cristal liquide et le réflecteur-diffuseur.
  • Les avantages et caractéristiques de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, de plusieurs modes de réalisation, description fait en référence aux dessins annexés dans lesquels:
    • - la figure 1 est une vue de dessus d'une montre selon un mode de réalisation de l'invention;
    • - la figure 2 est une vue schématique en coupe verticale selon le plan A-A de la figure 1, montrant un premier exemple de réalisation de la cellule d'affichage à cristal liquide de la montre; et
    • - la figure 3 est une vue schématique en coupe verticale suivant le plan A-A de la figure 1, montrant un deuxième exemple de réalisation de la cellule d'affichage à cristal liquide de la montre selon l'invention.
  • Les dessins représentent une montre dont le boîtier comporte une carrure I et un verre de montre 2. Cette montre comporte des moyens d'affichage analogique du temps comprenant une aiguille des heures 3 et une aiguille des minutes 4. Ces aiguilles 3, 4 sont disposées au-dessus d'une cellule d'affichage à cristal liquide 5 qui forme un cadran pour les aiguilles 3 et 4, et qui s'étend sur toute la superficie de la fenêtre 6 recouverte par le verre de montre 2, du boîtier. La cellule 5 comporte un perçage 5a situé sensiblement en son centre; ce perçage est traversé par l'axe 3a sur lequel est fixée l'aiguille des heures 3, et par l'axe 4a sur lequel est fixée l'aiguille des minutes 4.
  • La montre représentée comporte en outre un circuit de commande représenté schématiquement par un rectangle portant la référence 7 sur les figures 2 et 3. Le circuit 7 répond à un signal d'actionnement fourni par un dispositif 8, en appliquant sur les bornes d'entrée 5b de la cellule d'affichage 5 un signal de commande convenable. Le dispositif d'actionnement 8 comporte des moyens permettant l'entrée d'informations depuis l'extérieur de la montre. Ces moyens sont par exemple constitués par un organe de manoeuvre à couronne 9 et par un poussoir 10. Bien entendu, l'organe de manoeuvre à couronne 9 et le poussoir 10 peuvent être remplacés par tout autre dispositif tels que des dispositifs capacitifs ou à éléments photosensibles, permettant l'entrée d'informations dans la montre.
  • Selon l'information transmise par le dispositif 8 au circuit 7, ce dernier applique sur les bornes 5b de la cellule 5 un signal de commande afin que cette dernière affiche une information particulière, choisie parmi plusieurs types d'informations. Il peut s'agir par exemple d'une information horaire telle que l'heure, la minute et la seconde, comme cela est représenté sur la figure 1. Il peut également s'agir d'une information de date, d'une information de temps chronométré, etc. En même temps que cette information qui est affichée sous forme numérique, la cellule 5 affiche un signe caractéristique du type de cette information. Ainsi on peut voir sur la figure 1 que la cellule 5 affiche, en plus d'une information d'heure, de minute et de seconde 11, disposée sur la partie inférieure de la surface de la cellule 5, un signe informatif stylisé 12 indiquant qu'il s'agit d'une information horaire. Comme le montre la figure 1, il est avantageux de placer le signe informatif 12 dans un endroit de la cellule 5 qui n'est pas recouvert par la trajectoire des aiguilles d'affichage analogique du temps 3, 4. Si, comme le montre la figure 1, la forme de la fenêtre 6 est rectangulaire, des signes informatifs tels que 12 sont avantageusement placés près des deux angles supérieurs 6a, 6b de ladite fenêtre 6.
  • Le circuit 7 comporte, comme cela est bien connu, un générateur d'un signal de standard de temps, tel qu'un oscillateur à quartz, un diviseur, des compteurs et un décodeur recevant les signaux d'information de comptage fournis par lesdits compteurs. Le dispositif 8 comporte, par exemple, des interrupteurs interposés entre ledit décodeur et les bornes d'entrée 5b de la cellule d'affichage 5. Lesdits interrupteurs sont par exemple commandés par le poussoir 10 faisant partie du dispositif d'actionnement 8. Chaque enfoncement du poussoir 10 provoque, par exemple, la fermeture d'un contact reliant une source de tension à l'entrée T d'une bascule de type T dont la sortie Q est reliée aux électrodes de commande de transistors MOS constituant les interrupteurs susmentionnés. Ainsi un premier enfoncement du poussoir 10 provoque l'affichage par la cellule 5 d'une information telle que il et d'un signe tel que 12. Un deuxième enfoncement du poussoir 10 fait disparaître cet affichage.
  • La figure 2 montre un exemple de réalisation selon lequel la cellule d'affichage 5 est du type de celle qui est décrite dans le brevet américain US-A-3.731.986. Ce type de cellule est généralement dénommé "à cristal liquide nématique tordu".
  • La cellule 5, selon la figure 2, comporte une plaque avant transparente 13, une plaque arrière transparente 14, des moyens d'espacement et de fermeture 15 délimitant, en coopération avec les plaques 13 et 14, un espace fermé situé entre lesdites plaques. Dans cet espace fermé se trouve une couche de cristal liquide nématique à anisotropie diélectrique positive 16. La couche de cristal liquide 16 présente, en l'absence de champ électrique, une structure en hélice d'axe sensiblement orthogonal à cette couche et ayant un angle total de torsion de 90°
  • La cellule 5 comporte en outre deux polariseurs 17 et 18 placés, respectivement, de part et d'autre de l'ensemble formé par les plaques 13 et 14 et la couche de cristal liquide 16, les axes optiques des polariseurs étant parallèles entre eux.
  • La cellule 5 comporte enfin une paroi 19 dont la face tournée vers l'ensemble formé par les plaques 13 et 14 et les polariseurs 17 et 18 est réfléchissante et diffusante de la lumière. La couche de cristal liquide 16 et les polariseurs 17 et 18 forment une couche composite dont l'opacité peut être modifiée sous l'effet d'un champ électrique.
  • Pour ce faire et dans les zones d'affichage destinées à afficher des informations telles que l'information horaire 11 ou le signe informatif 12, les plaques avant 13 et arrière 14 sont munies d'électrodes 20 respectivement 21.
  • Lorsqu'une différence de potentiel est établie entre des électrodes 20 et 21, la partie de cristal liquide 16 se trouvant entre ces électrodes est soumise à un champ électrique ayant pour effet supprimér dans ladite partie la structure en hélice et de la remplacer par une structure homéotrope.
  • Les axes des polariseur 17 et 18 sont parallèles entre eux. Il en résulte que, en l'absence de champ électrique appliqué sur la couche de cristal liquide 16, la couche composite, est uniformément opaque. De la sorte, la cellule 5 apparaît uniformément sombre sur toute son étendue. Les aiguilles d'affichage analogique du temps 3, 4 qui sont avantageusement de couleur claire et brillante, se détachent et sont donc aisément visibles sur ce fond sombre que constitue la cellule 5. De plus, la couche composite de cette cellule étant opaque, la surface constituant le cadran devant lequel se déplacent les aiguilles 3 et 4 est située au niveau du polariseur avant 17, donc bien plus près des aiguilles que la surface réfléchissante du réflecteur-diffuseur 19.
  • Il est à noter que les informations qui sont affichées par la cellule 5, le sont en clair sur fond sombre et elles n'apparaissent que sur demande de l'utilisateur de la montre, c'est-à-dire lorsque ce dernier agit sur le poussoir 10.
  • Selon l'exemple représenté sur les dessins, la cellule 5 est également munie de moyens pour afficher en permanence un signe ou une information, par exemple une marque de frabique, telle que la marque représentée schématiquement par les lettres X Y Z, 22 sur la figure 1.
  • Cet affichage permanent peut être obtenu par un dépôt métallique 22a tel qu'une couche d'aluminium déposée sur l'une des faces, par exemple sur la face interne de la plaque avant 13.
  • En variante, le signe de la marque de fabrique pourrait être affiché au moyen d'électrodes, par application d'un champ électrique sur la couche de cristal liquide.
  • Avantageusement, une couche 23, partiellement réfléchissante est disposée à l'avant de la plaque 13.
  • Selon l'exemple représenté sur la figure 3, la cellule d'affichage à cristal liquide 5 est du type de celle qui est décrite dans le brevet américain US-A-3.551.026. On désigne généralement ce type de cellules par le nom HEILMEIER de son inventeur.
  • La cellule de la montre représentée sur la figure 3 diffère de celle de la montre représentée sur la figure 2 par le fait qu'elle comporte une couche de cristal liquide 160 comprenant, outre un composé nématique à anisotropie diéletrique positive, un colorant pléochroïque, et qu'elle ne comporte qu'un seul polariseur 180.
  • La couche de cristal liquide 160 est disposée dans un espace fermé délimité par une plaque avant 130, un plaque arrière 140, et des moyens d'espacement et de fermeture 150 ci-après dénommés espaceur.
  • Le colorant pléochroïque contenu dans la couche de cristal liquide 160 présente avantageusement un coefficient d'absorption relativement élevé dans la plupart des longueurs d'ondes visibles, de sorte que la cellule présente au repos, c'est-à-dire en l'absence de champ électrique appliqué sur ladite couche de cristal liquide 160, une couleur sensiblement noire ou légèrement teintée, selon les proportions de molécules pléochroïques constituant le colorant. Ce colorant est par exemple celui qui est décrit dans la demande de brevet en RFA DE-A-30.28.593.
  • Les faces internes, c'est-à-dire les faces tournées vers la couche de cristal liquide 160, des plaques 130 et 140, comportent des couches d'alignement planaire susceptibles d'induire un alignement des molécules de cristal liquide nématique et donc des molécules du colorant pléochroïque, contenues dans la couche 160, dans une direction unique, parallèle aux plaques 130 et 140. L'axe optique du polariseur 180 est orienté parallélement à ladite direction unique. Grâce à ces dispositions, en l'absence de champ électrique appliqué sur la couche de cristal liquide 160, la cellule 5 de la figure 3 présente un aspect uniformément noir foncé.
  • Lorsque l'utilisateur de la montre actionne le dispositif 8 en vue d'obtenir l'affichage par la cellule 5 de la figure 3, d'une information d'un type quelconque, par exemple une information horaire 11, le circuit 7 applique sur les bornes 5b un signal de commande tel qu'une différence de potentiel est établie entre certaines électrodes 20 et certaines électrodes 21 des plaques 130 et 140. Il en résulte que la couche de cristal liquide 160 est soumise, aux endroits se trouvant entre lesdites électrodes 20 et 21, à un champ électrique supprimant ledit alignement planaire des molè- cules de cristal liquide nématique et de colorant pléochroïque et remplaçant cet alignement par un alignement homéotrope ayant la propriété de laisser passer la lumière polarisée, quel que soit son spectre de fréquences et quelle que soit l'orientation de son plan de polarisation. Il en résulte que les informations affichées par la cellule 5 de la figure 3 le sont en clair sur fond sombre.
  • En l'absence de champ électrique appliqué sur la couche de cristal liquide 160, la couche composite formée de la couche de cristal liquide 160 et du polariseur 180, est uniformément opaque sur toute l'étendue de la cellule 5. Lorsque un champ électrique est appliqué entre deux électrodes 20 et 21 de certaines zones d'affichage, cette couche ne devient sensiblement transparente qu'à ces zones d'affichage, c'est-à-dire qu'aux endroits où la couche de cristal liquide 160 est soumise à un champ électrique. Il en résulte que, ici encore comme dans le cas de la figure 2, la surface formant cadran devant laquelle se déplacent les aiguilles 3 et 4 se trouve nettement au-dessus de la surface réfléchissante du réflecteur-diffuseur 19.
  • La distance séparant les aiguilles 3 et 4 de la surface formant cadran est ainsi relativement faible ce qui améliore sensiblement l'esthétique de la montre.
  • L'espaceur 150 est avantageusement constitué en une matière de collage à base de résine et contenant un agent de pigmentation ayant sensiblement la même couleur que le colorant pléochroïque contenu dans la couche de cristal liquide 160. De la sorte, les moyens de fermeture 150 font partie intégrante de la surface formant cadran.
  • Cette résine peut être une résine époxy, un polyester, une résine phénolique, une résine acrylique, un polyuréthane, ou un dérivé de ces constituants.
  • Afin de ne pas détériorer les caractéristiques mécaniques de l'espaceur, on cherche à avoir la plus faible densité d'agent de pigmentation. Du fait du pouvoir absorbant plus élevé des pigments inorganiques, il est possible d'avoir un aspect similaire à celui obtenu par les molécules pléochroïques, pour une plus faible densité.
  • La densité d'agent de pigmentation permettant d'obtenir une coloration convenable du matériau constitutitif de l'espaceur est nettement plus faible que celle de colorant ayant le même effet.
  • Lorsque le colorant est noir, l'agent de pigmentation utilisé peut être: le carbone black, le noir de fumée, un oxyde métallique, etc, mélangé ou non à des molécules pléochroïques.
  • En variante à la solution précédemment décrite, le polariseur 180 peut être placé à l'avant de la plaque avant 130 et non pas à l'arrière de la plaque arrière, comme représenté à la figure 3.
  • Selon un autre mode de réalisation, la cellule 5 peut être du type de celle qui est décrite dans le brevet américain US-A-3.833.287. Selon ce mode de réalisation, la couche de cristal liquide 160 contient en outre un composé chiralique induisant dans ladite couche 160 une structure en hélice de pas tel que toutes les composantes de la lumière sont absorbées.
  • Sous l'effet d'un champ électrique appliqué en des zones particulières de la couche de cristal liquide 160, les molécules de cette couche s'orientent, dans ces zones, perpendiculairement aux plaques de telle sorte que la lumière n'est plus absorbée par les molécules pléochroïques rendant ces zones transparentes.
  • Dans ce cas, le polariseur 180 devient inutile et peut donc être supprimé.
  • On vient ainsi de décrire trois modes de réalisation de l'invention permettant d'obtenir un cadran sombre qui, tout en offrant à l'usager un certain nombre d'informations complémentaires à l'heure, procure un effet esthétique remarquable, car il apparaît très proche des aiguilles.
  • Il faut préciser que l'effet obtenu est d'autant meilleur que la quantité de lumière réfléchie par les éléments intercalés entre la couche de cristal liquide et les aiguilles est grande par rapport à la quantité de lumière qui traverse la couche composite après avoir été réfléchie par le réflecteur- 1 V . diffuseur, et ce, pris globalement sur toute la largeur du spectre. Ceci implique un choix judicieux des caractéristiques d'absorption du réflé- teur-diffuseur, des polariseurs et/ou des molécules pléochroïques.
  • Ainsi, si l'on souhaite afficher l'information en gris sur fond noir, on choisit des polariseurs et/ou des molécules pléochroïques absorbant dans toute la largeur du spectre visible et un réflecteur-diffuseur blanc. Si on souhaite réaliser une cellule d'affichage dont les informations sont colorées sur un fond noir on choisit des polariseurs et/ou des molécules dichroïques absorbant dans toute la largeur du spectre visible, associées à un réflecteur-diffuseur coloré. Si on souhaite réaliser une cellule d'affichage dont le fond sombre est légèrement teinté et dont les informations sontco- lorées, on choisit des polariseurs et/ou des molécules dichroïques absorbant dans toute la largeur du spectre, à l'exception de quelques longueurs d'ondes et un réflecteur-diffuseur coloré.
  • L'obtention d'un fond teinté est limitée par le fait qu'on augmente ainsi la quantité de lumière qui traverse la couche composite après avoir été réfléchie par le réflecteur-diffuseur. Cette limitation peut être levée grâce à la couche partiellement réfléchissante, que peut porter la plaque avant de la cellule.
  • Cette couche augmente la quantité de lumière réfléchie par les éléments intercalés entre la couche de cristal liquide et les aiguilles, ce qui permet d'augmenter aussi la quantité de lumière qui traverse la couche composite après avoir été réfléchie par le réflecteur-diffuseur, sans pour autant perdre l'effet recherché.
  • S'il est ainsi possible de teinter le fond de manière plus marquée, il faut néanmoins relever qu'une exagération dans ce sens conduit à une réduction du constraste de l'affichage.

Claims (8)

1. Montre comprenant:
a) des organes mobiles (3,4) d'affichage analogique du temps; et
b) une cellule d'affichage (5) jouant le rôle de cadran pour lesdits organes mobiles et comportant:
- une couche composite (16 à 18; 160, 180) dont certaines zones subissent une modification de leur opacité sous l'effet d'un champ électrique produit en réponse à une action extérieure, en vue d'afficher une information, ladite couche composite comprenant une couche de cristal liquide (16;160),
- un espace fermé défini par une plaque avant (13, 130), une plaque arrière (14, 140) et des moyens d'espacement et de fermeture (15, 150), à l'intérieur duquel se trouve ladite couche de cristal liquide (16;160); et
- des moyens de réflexion et de diffusion de la lumière (19), disposés à l'arrière de ladite couche composite,

caractérisée en ce que ladite cellule est du type dans lequel la couche composite est transparente il 0 sous l'effet du champ et opaque en l'absence du champ, grâce à quoi, en l'absence du champ, ladite couche a un aspect uniformément opaque et joue ainsi elle-même le rôle de cadran pour l'affichage analogique.
2. Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que la couche composite comprend deux polariseurs (17 et 18) dont l'un est placé à l'avant de la couche de cristal liquide (16) et l'autre est intercalé entre ladite couche de cristal liquide et les moyens de réflexion et de diffusion de la lumière (19), en ce que la couche de cristal liquide a une structure en hélice dont l'axe est sensiblement orthogonal au plan de cette couche, l'angle de torsion de l'hélice étant de 90°, et en ce que les axes des polariseurs sont parallèles entre eux.
3. Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche composite comprend en outre un polariseur (180) et en ce que la couche de cristal liquide (160) comprend un composé nématique et un -colorant pléochroïque.
4. Montre selon la revendication 3, caractérisée en ce que ledit polariseur (180) est adjacent aux moyens de réflexion de la lumière (19).
5. Montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite couche de cristal liquide (160) comprend un composé nématique, un colorant pléochroïque et un composé chiralique induisant dans la couche de cristal liquide une structure en hélice.
6. Montre selon l'une des revendications 3, 4 et 5, caractérisée en ce que le colorant pléochroïque présente un coefficient d'absorption relativement élevé dans la plupart des longueurs d'onde de la lumière visible.
7. Montre selon l'une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que lesdits moyens d'espacement et de fermeture (15, 150) comprennent une matière de collage à laquelle est associé un agent de pigmentation ayant sensiblement la même couleur que celle du colorant pléochroïque.
8. Montre selon l'une des revendications 1 à 7 caractérisée en ce que la plaque avant (13, 130) porte une couche (23), partiellement réfléchissante, sur l'une de ses faces.
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