Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
11~4~29
La presente invention se rapporte aux dispositifs
d'affichage. Elle concerne, plus particulierement, un dis-
positif d'affichage miniature, de type electrostatique,
permettant la realisation de cellules d'affichage utilisables
notamment dans les appareils portatifs alimentes par une pile,
tels que les montres et les calculatrices électroniques.
L'invention concerne egalement un procede de fabrication de
ce dispositif d'affichage miniature.
Des efforts considerables ont ete faits pour trouver
et développer des systèmes d'affichage ayant une bonne esthe-
tique, fonctionnant sous une faible tension d'alimentation,
consommant très peu et realisables à bon marche. Les dispo-
sitifs d'affichage à cristaux liquides remplissaient ces
conditions jusqu'à ce que la consommation des circuits elec-
troniques et en particulier des circuits integres en technologie
CMOS soit abaissee à un point tel que la contribution de
l'affichage à la consommation globale cesse d'etre negligeable.
Par ailleurs, la commande de tels dispositifs est complexe et
leur contraste et leur esthetique ne sont pas des meilleurs.
Parmi les dispositifs d'affichage a faible consomma-
tion on peut citer celui connu sous le nom " The Distec System"
et décrit dans le document " An Electrostatic Sign-The Distec
System" , W.R. Aiken, Display Technology Corp., Cupertino, Cal.
USA. Ce dispositif est utilise comme enseigne ou panneau publi-
citaire de grandes dimensions. Il comprend des modules formes
de volets suspendus à un axe par des charnieres et susceptibles
de tourner sous l'action d'un champ electrique applique par
un systeme d'electrodes. La tension de commande est d'environ
3000 volts. L'adaptation 'de ce systeme pour obtenir un affichage
miniature à faible tension de commande n'a cependant jamais ete
suggeree.
On connait encore des dispositifs modulateurs de
Z9
lumière utilisant des membranes deformables sous l'action
d'un champ electrique ou d'un faisceau d'electrons et reali-
sables à l'aide des techniques derivees de la fabrication
des circuits integres. ~e tels modulateurs sont decrits par
exemple dans les brevets américains Nos 3 600 798 et 3 886 310.
Le premier document montre un dispositif permettant de moduler
la quantite de lumière transmise par deformation d'une membrane
sous l'action d'un champ electrique et le deuxieme document
decrit un dispositif permettant de modifier l'angle de reflexion
de la lumiere par deformation d'une membrane sous l'action d'un
faisceau d'electrons. Aucun de ces dispositifs ne constitue
cependant un dispositif d'affichage, l'amplitude du mouvement
de la membrane etant dans les deux cas tres faible et l'existence
d'une source de lumière supplémentaire étant necessaire.
Un objet de la presente invention est un dispositif
d'affichage miniature ayant une consommation très faible,
; presentant un excellent contraste, fonctionnant sous une faible
tension d'alimentation et pouvant etre réalise avec la techno-
logie des circuits intégres electroniques.
Pour atteindre ce but, le dispositif de modulation
de lumière selon l'invention est essentiellement caracterise
par le fait qu'il comporte:
- un support sensiblement plan pourvu d'une pluralité de
cavites;
- une pluralite de volets obturant lesdites cavites en position
de repos;
- des attaches elastiques des volets au support, disposees de
part et d'autre de chaque volet et aptes à laisser tourner
les volets et à les ramener dans leur position de repos; et
- des moyens pour soumettre chaque volet à un champ electrique,
sensiblement perpendiculaire au plan dudit support et suffi-
sant pour faire tourner ledit volet d'un angle substantiel
~4~
autour de ses attaches pour ouvrir la cavite correspondante.
La commande des volets est simplifiée par le fait
qu'ils sont remis dans leur position de repos par leurs attaches
elastiques formant ressort de rappel. En outre, le principe
du dispositif lui donne l'avantage de presenter un contraste
très éleve, de fonctionner sous une faible tension de commande,
continue ou alternative, compatible avec celle que l'on rencontre
dans les appareils portatifs alimentes par des piles, d'avoir
une consommation d'energie extrêmement faible, de presenter une
bonne esthetique, de permettre un grand choix de materiaux et
de couleurs differents pour les volets et d'avoir une excellente
stabilite des composants à long terme.
L'invention vise egalement un procede de fabrication
du dispositif decrit ci-dessus. Ce procede comporte essen-
tiellement les etapes de fabrication suivantes:
sur une plaque de base en silicium (Si) ayant une première et
deuxieme faces,
- faire croître une couche d'oxyde de silicium (SiO2) sur
ladite première face,
- creer une couche de type p sur ladite deuxième face,
- deposer une couche d'oxyde de silicium (SiO2) sur ladite
deuxième face,
- decouper lesdites attaches elastiques sur ladite deuxieme
face,
- metalliser ladite deuxième face,
- découper lesdits volets dans la métallisation de ladite
deuxième face,
- découper la couche d'oxyde de silicium sur ladite première
face,
- attaquer le silicium par ladite première face jusqu'à la
couche p ,
- libérer lesdits volets par elimination de la couche de type
629
p et fixer lesdits volets audit support.
Un exemple de mise en oeuvre de l'invention va etre
décrit ci-dessous et a l'aide des dessins joints dans lesquels:
- la figure 1 illustre schematiquement le principe du dispo-
sitif se]on l'invention,
- la figure 2a est une vue en coupe d'un affichage utilisant
le dispositif de la figure 1,
- la figure 2b montre une variante de réalisation de la figure
2a,
- les figures 3a et 3b illustrent differentes formes possibles
d'execution des attaches des volets,
- la figure 4 montre le principe d'une valve optique utilisant
le dispositif selon l'invention,
- les figures 5 à 13 representent les etats de la plaque de
base au cours des differentes etapes de fabrication; chaque
figure montre en a) une vue de face, en b) une vue de dos
et en c) une coupe de la plaque vue de profil,
- la figure 14 montre une forme d'execution d'une cellule
d'affichage pour 1 chiffre à 7 segments,
- la figure 15 montre un detail agrandi de la figure 14,
- la figure 16 montre la designation des segments de l'af-
fichage à 7 segments de la figure 14, et
- la figure 17 est le schéma-bloc de la commande de la cellule
de la figure 14.
La figure 1 montre un schema partiel du dispositif
d'affichage selon l'invention. Un support isolant 5 est pourvu
de cavites 3 de forme rectangulaire. Des volets yI à V4 sont
disposes au-dessus de ces cavites et sont maintenus au support
5 par des attaches elastiques 4. A l'etat de repos, les volets
sont parallèles au plan du support et obturent la cavite cor-
respondante (V3 et V4, reference 1). Par contre, si un champ
électrique E, sensiblement perpendiculaire au plan du support,
~144~29
est appliqué, les volets prennent une orientation sensiblementparallèle au champ appliqué dégageant ainsi la cavité corres-
pondante (Vl et V2, référence 2). Il est bien evident que
l'orientation des volets depend de l~intensite du champ
electrique E et du couple de rappel exerce par les attaches 4
lorsque les volets ont quitté leur position de repos.
La figure 1 montre encore des rectangles Vf de
mêmes forme et aspect que les volets Vl à V4 et disposés sur
le support 5 de manière a présenter avec lesdits volets une
disposition régulière. L'interêt de cet arrangement est de
montrer un aspect régulier même si quelques zones seulement
de la surface totale visible doivent pouvoir être activées.
Le support 5 est réalisé dans un materiau semi-
conducteur, tel le silicium ou le germanium; les volets sont
constitues d'au moins une couche de materiau semiconducteur
et/ou de metal. Les attaches sont realisees en metal, en
alliage, en semiconducteur ou en oxyde. Les differents consti-
tuants enumeres ci-dessus ne sont, bien entendu, donnes qu'à
titre d'exemple non limitatif et d'autres constituants pour-
raient egalement être utilises, comme on le verra plus loin.
Toutefois, il importe que les conditions suivantes soient
remplies, à savoir: le support doit être isolant; les volets
doivent être constitues au moins d'un matériau avant une cons-
tante dielectrique differente de celle du milieu dans lequel
ils baignent et les attaches doivent posseder une elasticité
appréciable.
La figure 2a montre, en coupe, une vue partielle
d'un dispositif d'affichage selon les principes de la présente
invention et muni de moyens de commande des volets. On
retrouve le support 5 avec ses cavités 3, les rectangles Vf
et les volets V avec leurs attaches élastiques 4. Le support
5 est solidaire d'une plaque transparente 9, laquelle comporte,
4~29
sur sa face superieure, des électrodes transparentes 7
disposees en regard des volets V et, sur sa face inferieure,
une couche 10 en materiau absorbant les radiations lumineuses.
Une deuxième plaque transparente 8 est disposee au-dessus des
volets et maintenue à distance convenable par des elements
espaceurs 11. La plaque 8 comporte sur sa face inferieure une
electrode egalement transparente 6 qui est commune a tous les
volets V. A titre d'exemple, les plaques transparentes 8 et
9 sont en verre et les electrodes transparentes sont constituees
par des films d'oxyde d'indium et d'étain.
Du point de vue électrique, le fonctionnement du dis-
positif est le suivant. En l'absence d'un champ électrique
entre les électrodes 6 et 7, les attaches maintiennent les
volets parallèles au plan du support 5. Lorsqu'une tension
continue ou alternative est appliquée entre l'electrode
commune 6 et l'électrode 7 correspondant a un volet détermine,
le champ électrique créé entre les electrodes induit des
dipôles dans le volet concerne, ce qui produit un couple resul-
tant faisant tourner le volet autour de ses attaches elastiques.
Le volet effectue alors une rotation jusqu'a ce que les couples
de rappel dûs aux attaches élastiques équilibrent le couple
induit électriquement. Les volets tournent donc de 90 au
plus puisque pour cet angle, le couple électrique s'annule.
En position de repos, les volets V obturent les cavités et
réfléchissent alors, comme les rectangles Vf, la presque tota-
lite de la lumiere incidente Li. Par contre, a l'etat activé,
les volets V ouvrent les cavités 3 et permettent l'absorption
de la lumiere incidente par la couche 10. Il est évident
que la couche 10 peut être réflechissante et les volets V et
les rectangles Vf recouvertes d'une couche en matériau absorbant.
Une autre variante de ré~lisation avantageuse est
montree ~ la figure 2b dans laquelle les eléments analogues
629
à ceux de la figure 2a portent les mêmes references. Selon
cette variante, chaque volet V constitue lui-même l'une des
deux electrodes necessaires à la creation d'un champ elec-
trique, llautre electrode 7 pouvant par exemple être disposee
sur la paroi transparente 9 comme dans le cas de la figure 2a.
Dans ce cas, les volets V seront avantageusement fixes au
support 5 par des attaches elastiques 4 alignees avec l'un
des côtes desdits volets. De cette manière, les volets V
pourront être complètement escamotes à l'interieur des cavites
3, et l'epaisseur globale du dispositif sera reduite. Les
volets peuvent être connectés entre eux et constituent alors
l'électrode commune. Ils peuvent aussi être individuellement
adressables et ce sont les électrodes 7 qui sont alors con-
nectées entre elles pour constituer l'électrode commune.
Le dimensionnement des attaches élastiques est fonction
du couple maximum créé par le champ électrique, sachant que ce
couple est maximum lorsque le volet est env. à 45 et qu'il
est approximativement égal a l'énergie électrique par radian
emmagasinée dans le volume balayé par une rotation complète
du volet. Ainsi, pour un volet ayant une larguer de 100 ~m
baignant dans l'air et placé dans un champ de 105 V/m, le
couple maximum vaut environ 4.10 Nm par unité de longueur
du volet. Le couple exercé diminue de moitié lorsque le volet
est à 75. Le couple de rappel des attaches élastiques doit
être inferieur au couple maximum créé par le champ électrique
de manière à permettre une rotation suffisante du volet. De
bons résultats sont obtenus lorsque les volets et les attaches
sont réalisés en gravant une couche d'aluminium de 50 a 200
nanomètres d'épaisseur ou lorsque les attaches élastiques sont
réalisées en oxyde de silicium (SiO2). L'oxyde de silicium
améliore encore l'élasticité requise et la résistance aux chocs.
La consommation du dispositif vaut approximativement
deux fois l'energie emmagasinee electrostatiquement dans une
cellule d'affichage depourvue de son volet, c'est-à-dire
qu'elle est inferieure a 1 nJ/cm2 par cycle pour une cellule
de 100 ~m d'epaisseur operant sous 10 volts dans l'air
(10 nJ/cm2/cycle pour 10 ~m d'epaisseur). Cette consommation
est inferieure de plusieurs ordres de grandeur a celle de
cellules d'affichage dites a faible consommation. Cette tres
faible consommation de l'affichage avec dielectrique gazeux
(air) ou sous vide permet d'utiliser sans difficultes et sans
pertes importantes des multiplicateurs de tension integres pour
engendrer la tension de commande requise a partir de piles de
faible capacite.
L'utilisation d'un dielectrique liquide permet de
multiplier le couple électrique induit par ~r = constante
dielectrique relative. Pour un systeme donne, ceci permet de
reduire la tension requise aux electrodes d'un facteur valant
approximativement 2 ~ carl comme il sera indique plus loin,
une rotation d'au maximum 45 est dans ce cas suffisante pour
un bon fonctionnement optique en raison du trappage de la
lumière dans la cellule. Pour un dielectrique liquide ne
présentant ni conduction ionique ni conduction electronique,
cette solution permet de reduire encore la consommation. Toute-
fois, si le temps de reponse des volets est tres court dans
l'air (de l'ordre de 100 ~s), il est beaucoup plus long dans
un dielectrique liquide.
Differentes variantes d'execution des volets, des
attaches et des supports, telles que celles indiquees ci-apres,
rentrent aussi dans le cadre general de l'invention:
I,es volets peuvent:
- être constitues d'une couche au moins d'un materiau nettement
plus polarisable que le dielectrique qui les entoure; on peut
aussi utiliser des metaux, des semiconducteurs dopes ou non
~L4~29
dopes, des materiaux piezoelectriques, etc...;
- posseder des formes autres que rectangulaires,
- être entoures d'un dielectrique gazeux ou liquide aussi
isolant que possible, ayant une faible constante dielectrique
et une faible viscosite (par exemple, les gaz nobles, non-
reactifs, rarefies, les liquides tels que les huiles fluides),
- être fixes aux attaches elastiques en dehors de leur axe de
symetrie (figure 2b),
- ne pas être tous dans le même plan.
Les attaches elastiques peuvent:
- être constituées de matériaux divers, tels que par exemple:
Les métaux et les alliages d'argent, d'aluminium, d'or, de
chrome, de cuivre, de fer, etc; les semiconducteurs tels que
le silicium, le germanium, etc; les oxydes de silicium (SiO2),
d'aluminium (A12O3), de titane (TiO2), de zirconium (ZrO2)
etc; les materiaux polycristallins; les plastiques; les
dérivés du latex;
- avoir des formes diverses pour posseder l'elasticite requise;
Les attaches en forme de S ou de U sont representées aux
figures 3a et 3b et portent les references 12 et 13 respec-
tivement alors que la figure 13b montre des attaches en forme
de T.
Le support peut:
- être en materiau différent du silicium;
- être recouvert partiellement ou complètement d'une ou de
plusieurs couches de matériaux;
- presenter des cavites degageant tout ou partie de l'epaisseur
du support.
La figure 4 montre une variante du dispositif de
la figure 2a dans laquelle le matériau absorbant a ete supprime.
Comme les deux plaques 8 et 9, ainsi que les electrodes 6 et 7,
sont transparentes, le dispositif peut être. utilise comme valve
Z~
optique.
Le fonctionnement des dispositifs des figures 2a,
2b et 4 est le suivant. En l'absence ae champ électrique,
tous les volets sont en position de repos et presentent leur
grande surface a la lumière incidente Li. Lorsqu'une tension
suffisante est appliquée aux electrodes 6 et 7, associées a
un volet (figures 2a et 4?, ou entre le volet V et l'electrode
7 correspondante (fig. 2b), ledit volet tourne autour de ses
attaches et ne presente plus qu'une surface reduite (egale
a la surface laterale du volet dans le meilleur cas) a la
lumiere incidente. On conçoit des lors qu'il soit possible de
réaliser un dispositif d'affichage dont les volets ou groupes
de volets constituent les éléments actifs. Un fort contraste
et un bon effet esthetique peuvent être obtenus, avec les
realisations des figures 2a et 2b, avec des volets metallises
reflechissants et/ou diffusants et un materiau absorbant de
couleur foncee ou vive. Dans le cas du dispositif de la
figure 4, l'application ou non d'une tension entre les elec-
trodes associées a un volet permet ou empêche la transmission
a travers le dispositif de la lumiere incidente. Le dispo-
sitif de la figure 4 constitue donc un ensemble de valves
optiques electriquement adressables. Dans le cas o~ un dielec-
trique autre que l'air ou le vide est utilise dans les dispo-
sitifs d'affichage des figures 2a et 2b, le champ électrique
de commande ne doit plus nécessairement aligner verticalement
les volets pour produire un affichage pleinement contraste.
Il suffit en effet que les volets fassent un angle ~ par rapport
à leur position de repos tel que:
~ ~ arc sin 1
n
o~ n est l'indice de refraction du dielectrique, pour que la
lumiere incidente reflechie par les volets soit " trapée" dans
--10--
la cellule. En pratique, on choisira comme diélectrique un
liquide ayant un indice de réfraction de l'ordre de grandeur
de n = l,5, ce qui donne un angle ~ ~ 41,8.
Visuellement, ce phenomène equivaut à une absorption
de la lumière, de sorte que les cavites partiellement dégagees
par les volets apparaissent par exemple en fonce (couleur du
fond des cavites) sur fond metallise (teinte des volets).
Les variantes ci-après peuvent constituer des gene-
ralisations optiques entrant dans le cadre general de l'in-
vention
- les volets peuvent être realises de manière à presenter non
seulement l'aspect d'un depôt metallise reflechissant et/ou
diffusant, mais ils peuvent aussi être colores par le depôt
de fines couches interferentielles (SiO2, ~iO2, Al2O3, etc)
ou absorbantes (depôts amorphes de semiconducteurs et autres
materiaux ?,
- des pigments colores peuvent être incorpores au dielectriqu~
liquide,
- l'absorbeur lO peut absorber tout ou partie du spectre
visible, être constitue soit par une plaque separee, soit
par une couche deposee sur l'une des faces de la plaque de
verre inférieure 9, portant les electrodes 7 transparentes
ou encore parun depôt au fond des cavites.
Les differentes étapes ou phases du procede de fa-
brication du dispositif sont decrites à titre d'exemple ci-
dessous.
Le matériau de base est une plaque en silicium dont
les caracteristiques sont les suivantes:
diamètre: environ 5 cm (2 inches)
epaisseur: environ 280 ~m orientation: (lO0)
Le procede est decrit à l'aide des figures 5 à 13.
Dans chaque figure, trois vues, notees a, b et c, representent
respectivement une vue de la face de la plaque, une vue du
dos et une vue de profil en coupe. Bien qu'un seul volet ait
été représenté par souci de simplification, il est bien évident
qu'en realite, le procedé permet de réaliser simultanément une
pluralité de volets sur ]a même plaque de silicium.
Etape 1. Faire croître une couche d'oxyde de silicium d'épais-
seur 2 ~m sur le dos de la plaque (Figure _ .
La plaque est placée dans un four d'oxydation à haute
température. Un oxyde se forme sur toute la surface de la
plaque. L'épaisseur de l'oxyde formé depend de la temperature,
de la nature des gaz et du temps de cuisson.
Le dos de la plaque est recouvert d'une couche de
photoresist, tel que fabrique par la sociéte.Hunt sous le
nom de " Waycoat" , qui le protège pendant l'operation suivante.
La plaque est placee dans une solution d'acide fluorhydrique
tamponne qui attaque l'oxyde expose. La couche de photoresist
est enlevee.
Etape 2. Creer une couche de type p sur la face de la plaque
(fig. 6).
Une couche de " Vapox-bore" , c'est-à-dire d'oxyde
de silicium dope au bore depose par le procede CVD (Chemical
Vapor Deposition?, est deposee sur la face de la plaque dans
un reacteur. Ensuite, une diffusion est effectuée à haute
temperature sous atmosphere d'azote pendant un temps court pour
que le bore diffuse dans le silicium. Le dos de la plaque est
alors protege avec du photoresist et les restes de la couche
Vapox-bore sont attaques par ladite solution d'acide fluorhy-
drique tamponne. La couche de photoresist est ensuite enlevee.
Etape 3. Depôt d'une couche de Vapox sur la ~ace de la plaque
__ ___ _ __
(Figure 7)
Cette couche est destinee a former les attaches elas-
tiques. Elle a une epaisseur de 800 A. La plaque est placee
4~;Z~3
dans un réacteur et une couche de vapox est deposee sur la
face de la plaque.
Etape 4. Découpage des attaches (Figure 8).
La face de la plaque est recouverte d'une couche
de photoresist qui est exposée avec un masque convenable
et développé. Les attaches sont ensuite découpées par une
attaque sélective au moyen de ladite solution d'acide fluorhy-
drique tamponné. Le photoresist est ensuite enlevé.
Etape 5. Métallisation sur la face de la plaque (Figure 9).
Cette couche d'aluminium est destinée a former
les volets. Elle a une épaisseur de 2000 A. La plaque est
placée dans un évaporateur et la couche d'aluminium est déposée
sur la face de la plaque.
Etape 6. Découpage des volets (Figure 10)
La face de la plaque est couverte avec une couche
de photoresist qui est exposée avec un masque convenable et
développée. Les volets sont découpés a l'aide d'une solution
attaquant l'aluminium. Le photoresist est ensuite enlevé.
Etape 7. Découpage de la couche d'oxyde de silicium sur le dos
(Fig. 11).
La face de la plaque est protégée avec une couche
de photoresist négatif. Le dos est couvert avec une couche
de photoresist positif qui est exposée avec un masque convenable
et développee. L'oxyde de silicium est découpé par une solution
d'acide fluorhydrique tamponné. Les deux couches de photoresist
sont ensuite enlevées. Cette opération sert à former un masque
d'oxyde de silicium sur le dos pour l'opération suivante.
Etape 8. Réalisation des cavités dans la plaque (Figure 12).
La face de la plaque est protégée par un montage
adéquat et le dos de la plaque est attaqué par une solution ~-
connue pour attaquer le silicium. Des cavités sont réalisées
dans la plaque. L'attaque s'arrête à la couche de type p .
-13-
z9
Etape 9. Libération des volets (Figure 13).
La plaque est placée dans un réacteur à plasma
avec un support qui protege la face de la plaque. La couche
de type p+ est attaquée et éliminée. Les attaches et les
volets sont alors dégagés La face de la palque sera avan-
tageusement une surface dépolie pour que la face visible
des volets soit la plus diffusante possible.
La plaque, qui en réalité comporte une pluralité
de volets peut-être découpée en un certain nombre d'unités,
chacune de celles-ci étant placée dans une enceinte dont les
parois 8 et 9 sont transparentes, porteuses des electrodes 7
(fig. 2a, 2b et 4) et éventuellement 6 (fig. 2a et 4), separees
l'une de l'autre par des espaceurs 11. En outre, dans le
procede ci-dessus, il est evident que le nombre de volets
par cavite de même que le nombre de cavités par plaque peuvent
être superieurs a un, les volets etant arranges de preférence
en forme de matrice.
La figure 14 montre a titre d'exemple la disposition
d'une cellule d'affichage pour un chiffre à 7 segments utilisant
le dispositif d'affichage decrit ci-dessus. On y retrouve les
eléments decrits dans la figure 2a, designes par les mêmes
numéros de reference, sauf l'absorbeur qui a ete enleve pour
indiquer qu'un tel dispositif d'affichage peut aussi être
utilise en transmission de lumiere. On reconnaît la plaque
de verre transparente 8 et l'electrode commune 6, le support 5
pour les volets et les cavites permettant aux volets de tourner
autour de leurs attaches, l'espaceur 11 qui peut être un simple
cadre plastique, sa fonction n'etant que de fixer la distance
entre les electrodes lorsque l'air est choisi comme diélectrique
entourant les volets, et la plaque de verre inferieure 9 sup-
portant les electrodes transparentes 7 d'adressage des volets.
Ces électrodes designées respectivement par les lettres a a g,
-14-
correspondent respectivement aux segments A a G du digit, comme
indiqué dans la figure 16. Dans l'exemple de la figure 14, le
segment D est forme de 3 éléments, constitués chacun par 3
volets V, comme indique dans le detail agrandi de la figure 15.
Il en est de meme pour les segments A, B, F et G, alors que
les segments C et E sont constitues par 4 elements de 3 volets
chacun.
La realisation d'un affichage à 7 segments sous la
forme d'une matrice de volets simplifiee, comme celle de la
figure 14, montre que le principe propose peut être exploite
pour realiser une matrice plus complexe de valves optiques ou
d'eléments d'affichage.
Les electrodes deposees sur les plaques de verre 8
et 9 sont realisees selon les techniques connues des affichages
a cristaux liquides, comme par exemple: dépôt d'une couche
d'oxyde d'indium et d'étain par le procede CVD ou pulvérisation
cathodique, gravage puis isolation éventuelle par déposition
d'un oxyde (par exemple SiO2) ou d'un nitrure (par exemple
Si3N4) pour constituer des electrodes dites " bloquantes" .
Le support 5 peut etre rendu solidaire de l'une des
plaques de verre supportant les electrodes et il peut être
realise entre autres par evaporation ou par le procede CVD
(par exemple Si polycristallin)
Dans le cas o~ un dielectrique liquide entourant les
volets est utilisé, on peut faire appel aux techniques qui ont
ete developpees pour l'encapsulation des cellules a cristaux
liquides.
La figure 17 montre le schema-bloc de la commande
- de la cellule d'affichage a 7 segments, A-G, de la figure 14.
Dans la figure 17, la celluIe d'affichage est representee sans
le support des volets afin de montrer la forme et le recouvre-
; ment des electrodes.
-15-
4~29
Chaque élement de l'affichage constitue un condensa-
teur variable selon la position des volets et chaque capacite
ainsi constituee varie en fonction de la tension de commande
appliquee entre l'electrode commune 6 et les électrodes a-g
d'adressage des volets. La capacite double approximativement
entre la position de travail ou activée (volets dans un plan
perpendiculaire a celui du support) et la position de repos
(volets dans le plan du support). Comme le système est
capacitif, il presente une memoire dont la duree utile de
memorisation depend des courants de fuite de l'electronique
de commande. Cette particularite peut être exploitee dans
certaines applications pratiques, telles que l'affichage
d'images sur un ecran. La figure 17 montre que les segments
sont commandes par des inverseurs 17-17' a 23-23' formés de
transistors MOS complementaires. Dans l'exemple decrit, les
transistors 17-23 sont du type p et les transistors 17'-23'
du type n.
Dans chaque paire, la source S du transistor de
type p est reliee au pôle positif d'une source d'alimentation
24 et le drain D du transistor p est relie au drain du transis-
tor n dont la source S est reliée au pôle negatif de la source
24. Les drains de chaque paire sont relies a l'electrode
d'adressage correspondante: les drains de la paire 17-17'
à l'électrode a, les drains de la paire 18-18' a l'electrode
b, et ainsi de suite jusqu'aux drains de la paire 23-23' qui
sont reliés a l'électrode g. Les grilles G des transistors
p et n de chaque paire sont reliees entre elles et à l'une
des sorties a'-g' d'un decodeur 25, de type connu, dont les
entrées El-E4 sont reliées respectivement aux sorties d'un
registre-tampon 26, recevant l'information decimale codee en
binaire correspondant aux segments à activer. Ce registre-
tampon 26 est commande par un décodeur d'adresse 27 recevant
-16-
d'un circuit (non représenié) l'adresse du chiffre à afficher.
Le decodeur d'adresse 27 envoie alors au registre-tampon 26
un signal d'activation lui permettant d'enregistrer ladite
information decimale codee en binaire appliquee sur ses entrées.
Les inverseurs 17-17' a 23-23' déterminent la tension de
commande entre l'électrode commune 6 et les électrodes a-g
d'adressage des segments. Pour les sorties du décodeur 25
qui sont au niveau logique correspondant au potentiel positif
de la source 24, les transistors MOS a canal n des inverseurs
correspondants sont conducteurs et les transistors a canal p
sont bloques. Le potentiel negatif de la source des transistors
a canal n est alors transmis aux electrodes d'adressage cor-
respondantes, tandis que l'électrode commune 6 est toujours
reliee au potentiel positif de la source 24. Cette condition
entraine des volets et en consequence l'affichage des segments
concernés. Pour les sorties du decodeur 25 qui sont au niveau
logique correspondant au potentiel négatif de la source 24, ce
sont les transistors MOS a canal p des inverseurs correspondants
qui sont conducteurs et les transistors à canal n qui sont
bloques. Cette condition correspond a une tres faible tension
residuelle entre les électrodes d'adressage des segments con-
cernés et l'electrode commune 6. Cette tension residuelle est
insuffisante pour provoquer la rotation des volets, de sorte
que les segments concernés ne sont pas affichés.
Bien que la presente invention ait eté decrite dans
le cadre d'exemples de realisation particuliers, il est clair
cependant qu'elle n'est nullement limitee auxdits exemples
et qu'elle est susceptibie de modifications ou de variantes
sans sortir de son domaine.
