Brevet FR2505072A1 — publié le 19821105

La présente invention se rapporte à un procédé de commande d'affichage d'image, en particulier d'un affichage électroluminescent bidimensionnel en courant alternatif, comprenant une matrice constituée par des électrodes X et Y et basé sur la technique du film mince, suivant laquelle: on utilise une tension de modulation qui est de préférence inférieure à la moitié de la tension totale de commande; on applique des impulsions de sélection aux élec- trodes X à une électrode à la fois, tandis que les autres électrodes X sont flottantes, et on applique des impulsions de modulation aux élec- trodes Y pendant que la plupart des électrodes X sont flottantes. Le procédé suivant l'invention est prévu pour être utilisé pour le règlage de la luminance des éléments d'affichage d'un affichage électroluminescent en courant alternatif, en particulier d'un affichage basé sur la technique du film mince Les caractéristiques particulières d'un tel dispositif d'affi- chage résident en ce que: la tension de commande est une tension alternative; la tension de modulation requise est inférieure à la moitié de la tension totale de commande; l'impédance capacitive de l'affichage est élevée, usuellement de l'ordre de 10 à 200 p F/mm 2, et du point de vue des circuits d'excitation, l'af- fichage est une matrice bidimensionnelle constituée par des électrodes X et Y. Afin d'illustrer l'art antérieur, on se réfère aux publications suivantes: ( 1) Gielow T A, Holly R H: Affichage d'image. Rapport DELET TR-79-0251-1, Septembre 1980, 17 p. ( 2) Takeda et alia: Technologies d'application pratique des panneaux électroluminescents à film mince Symposium international SID 1980 Résumé des documents techniques, Vol XI, p 66 à 67. Dans le système de commande décrit dans la publi- cation ( 1) ci-dessus, chaque électrode X reçoit à son tour une impulsion de tension de sélection, tandis que les autres électrodes X sont flottantes La modulation de lumière a lieu de telle manière qu'une impulsion de tension de modulation, d'une amplitude correspondant à la luminance désirée, est appliquée simultanément à chaque électrode Y, la polarité de cette impulsion de tension de modulation étant inversée par rapport à l'impulsion de sélection de l'électrode X Après que toutes les électrodes X ont reçu des impulsions de sélection de polarité égale, des impulsions inverses sont appliquées simultanément à toutes les électrodes X. Dans le procédé décrit dans la publication ( 2) citée en référence, les impulsions de commande d'affichage comportent quatre étapes: commande de précharge; commande de décharge d'éléments d'image non choisis; commande d'écriture; et commande de remise en état. Dans ce procédé, les impulsions de modulation sont toujours de la même polarité Des circuits de commande à haute tension sont nécessaires à la fois pour la commande des élec- trodes X et pour la commande des électrodes Y. Il est bien connu que la luminance d'un affichage électroluminescent en courant alternatif, basé sur la technique du film mince, dépend de la valeur de crête-à-créte de la tension de commande Dans les dispositifs suivant l'art antérieur, la modulation est toujours appliquée à des impulsions d'une même polarité, prises parmi les impulsions positives et néga- tives de la tension de commande alternative Cela produit une impulsion de tension de modulation élevée et une tension de commande qui comporte une composante en courant continu L'uti- lisation d'une tension de modulation élevée nécessite des éircuits de commande à haute tension, dont l'intégration est d'autant plus conteuse et difficile que la tolérance de tension requise est plus étroite Une tension de modulation élevée entraîne également une forte consommation d'énergie puisque, de façon connue, la consommation d'énergie est proportionnelle au carré de l'amplitude lorsque l'impédance capacitive est commandée au moyen d'impulsions carrées Il est également bien connu que la présence d'Gure composante en courant continu dans la tension de commande Ce l'affichage diminue la durée de vie de ce dernier. Dans les dispositifs suivant l'art antérieur, des pointes de courant élevé se produisent lorsque l'impédance capacitive de l'ensemble de l'affichage est chargée ou déchargée simultanément; Ces pointes de courant élevé nécessitent l'emploi d'interrupteurs corteux, pouvant supporter de fortes pointes de courant Les pointes de courant provoquent également des pertur- bations, sous la forme de rayonnement d'interférence. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients du procédé et de la technologie suivant l'art antérieur et de pourvoir à un procédé de commande d'un affichage électroluminescent, et en particulier d'un affichage électro- luminescent en courant alternatif. L'invention est basée sur les idées suivantes des impulsions de sélection sont appliquées aux électrodes X à raison d'une électrode à la fois, tandis que les autres électrodes sont flottantes. La modulation est appliquée à la fois aux impulsions positives et aux impulsions négatives de la tension de commande de l'affichage, par changement des phases des impulsions de modulation et des impulsions de sélection. Les impulsions de modulation sont appliquées aux électrodes Y, alors que la plupart des électrodes X sont flot- tantes. Plus particulièrement, le procédé suivant l'invention est caractérisé en ce que la modulation est appliquée à la fois aux impulsions positives et aux impulsions négatives de la tensic de commande de l'affichage, par changement des phases des impulsions de modulation et des impulsions de sélection. L'invention permet d'obtenir des avantages sensibles. Ainsi, la tension de modulation requise est égale à la moitié de la tension de modulation nécessaire dans les procédés connus. Par suite, on obtient une consommation d'énergie plus faible et une intégrabilité meilleure. La tension de commande d'affichage peut être une tension alternative complètement symétrique, sans aucune compo- sante en courant continu Cela augmente la durée de service de l'affichage. Le niveau de décharge des impédancescapacitives de l'affichage peut être le même que le plus haut ou le plus bas niveau de la tension de modulation, sans qu'une composante de courant continu soit incluse dans la tension de commande de l'affichage Cela réduit à une seule le nombre de sources de tension de modulation et simplifie les circuits de commande de modulation nécessaires. Les circuits de commande n'ont pas à traiter de fortes pointes de courant Cela permet d'utiliser des circuits de commande moins coûteux et plus facilement intégrables et réduit le rayonnement d'interférence. Outre les dispositions qui précèdent, l'invention comprend encore d'autres dispositions, qui ressortiront de la description qui va suivre - L'invention sera mieux comprise à l'aide du complé- ment de description qui va suivre, qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels: la figure la illustre le principe des impulsions de commande d'un affichage conforme à l'Art antérieur, en situation de non sélection; la figure lb représente les impulsions correspon- dantes en situation de sélection; la figure lc illustre le principe des impulsions de commande d'un dispositif d'affichage conforme à la présente invention, en situation de non sélection; la figure ld représente des impulsions oerrespon- dantes, en situation de sélection; la figure 2 représente schématiquement un exemple d'affichage à matrice 2 x 2 dans lequel un élément d' affichage est en situation d'affichage, et la figure 3 illustre de façon détaillée les impul- sions de commande conforme à l'invention, en relation avec le dispositif d'affichage représenté à la figure 2. Il doit être bien entendu, toutefois, que ces dessins et les parties descriptives correspondantes, sont donnés uniquement à titre d'illustration de l'objet de l'invention, dont ils ne constituent en aucune manière une limitation. Sur la figure lb, les impulsions de modulation, indiquées par des hâchures, forment,en situation de sélection, une couche au sommet des impulsions positives de commande. Comme déjà mentionné, cela provoque d'une part des impulsions positives de commande relativement élevées et, d'autre part, une composante gênante de courant continu. Sur la figure ld, les impulsions de modulation sont, en situation de sélection, conformément à l'invention, symé- triquement partagées par moitié sur des impulsions de commande successives positives et négatives, de sorte qu'il ne se forme pas de composante de courant continu. La figure 2 représente un exemple de dispositif d'affichage comportant deux électrodes X et deux électrodes Y, l'élément d'affichage C 22 se trouvant en situation d'affichage. La figure 3 illustre des impulsions de commande du dispositif d'affichage de la figure 2. Lorsqu'on applique, par exemple, les impulsions de tension Uxlr Ux 2, Uyl et Uy 2, conformément à la figure 3, aux électrodes X et Y, on obtient les valeurs Ucll' Uc 12 ' Uc 2 l et UC 22 comme tensions des éléments d'affichage La figure 3 montre que la valeur de crête-à-crête de la tension Uc 22 de l'élément d'affichage C 22, qui se trouve en situation d'affi- chage, est U 1 + U 2 + U 3 La tension maximale des autres élé- ments d'affichage est U 1 U 3 U 2 Ainsi, la tension de l'élément d'affichage en situation d'affichage est supérieure de 2 ' U 3 à la tension maximale des éléments d'affichage en situation de non sélection. Si par exemple U 1, U 2 et U 3 sont choisis de telle manière que U 1 = U 3 + U 2 et U 1 > U 3 > -U 2, on peut obtenir des tensions de commande complètement symétriques sans composante de courant continu. Dans l'exemple considéré, la polarité de la tension de commande a été inversée au milieu du cycle de remise en état Il est clair que la polarité peut également être inversée plus fréquemment, par exemple chaque fois qu'on sélectionne l'électrode Y suivante On peut également appliquer plusieurs impulsions de courant alternatif à l'électrode choisie, en même temps que la phase est inversée à l'électrode Y en synchronisme par rapport à la tension alternative de l'électrode X Dans ce cas, lorsqu'on commande des affichages d'image, il est possible d'utiliser une modulation de longueur de train d'impulsions dans le réglage de la luminance. De façon connue pour le réglage de la luminance, en plus de la modulation de longueur de train d'impulsions, on peut également utiliser la modulation d'amplitude ou la modula- tion de largeur d'impulsion Il est clair que l'utilisation du procédé suivant l'invention permet de mettre en oeuvre ces modes de modulation sans formation d'une composante de courant continu dans la tension de commande de l'affichage Par exemple, la modulation d'amplitude peut être réalisée en ce que la tension de modulation UM correspondant au niveau de luminance désiré est appliquée aux électrodes Y, l'amplitude de cette tension de modulation étant comprise entre O et U 3, en consi- dération du fait que si l'électrode X est à la tension négative -U 2, la tension de modulation UM, correspondant à la luminance maximale est égale à U 3, et avec la luminance minimale U =OV. M Si l'électrode X est à la tension positive U 1, on obtient alors à la luminance maximale, UM = OV, et à la luminance minimale, UM = U 3. Dans le cadre de l'invention, on peut également conce- voir des solutions qui diffèrent des modes de réalisation décrits cidessus à titre d'exemple Ainsi, dans l'exemple des figures 2 et 3, une seule source de modulation U 3 a été utilisée Il serait également possible d'utiliser deux sources de tension dont l'une aurait par exemple une tension positive et l'autre une tension négative, les valeurs absolues des tensions étant égales. En plus de l'affichage électroluminescent, le procéde suivant l'invention peut également être appliqué, par exemple, à l'affichage par plasma. Ainsi que cela ressort de ce qui précède,l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de mise en oeuvre, de réalisation et d'application qui viennent d'être décrits de façon plus explicite; elle en embrasse au contraire toutes les variantes qui peuvent venir à l'esprit du technicien ern la matière, sans s'écarter du cadre, ni de la portée de la présente invention. 8 + REVENDICATIONS 1 Procédé de commande d'affichage d'image, en par- ticulier d'un affichage électroluminescent bidimensionnel en courant alternatif, comprenant une matrice composée d'électro- des X et Y et basé sur le procédé du film mince, dans lequel on utilise une tension de modulation qui est de préférence inférieure à la moitié de la tension totale de commande, on applique des impulsions de sélection aux électrodes X, à une électrode à la fois, tandis que les autres électrodes X sont flottantes, et on applique des impulsions de modulation aux Electrodes Y alors que la plupart des électrodes X sont flot- tantes, lequel procédé est caractérisé en ce que la modulation est appliquée à la fois aux impulsions positives et aux impul- sions négatives de la tension de commande de l'affichage, par charngement des phases des impulsions de modulation et des impulsions de sélection. 2 Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les impulsions de modulation forment des couches symé- triques au sommet des impulsions de commande successives positives et négatives, de sorte qu'il ne se forme aucune composante de tension continue. 3 Procédé suivant la revendication 1 ou 2, caracté- risé en ce que la polarité de la tension de commande est inversée au moins approximativement au milieu du cycle de remise en état. 4 Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on tilise une modula- tion de longueur de train d'impulsions. Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise une modula- tion d'amplitude. 6 Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise une modulation de largeur d'impulsion. 7 Procédé suivant l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'on utilise une source de tension de modulation. 8 Procédé suivant l'une quelconque des revendi- cations 1 à 6, caractérisé en ce qu'on utilise deux sources de tension de modulation dont l'une présente une tension positive et l'autre une tension négative, les valeurs absolues de leurs tensions étant égales.