Brevet FR2673027A1 — publié le 19920821

DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAL LIQUIDE La présente invention se rapporte à un dispositif d'affichage à cristal liquide pour afficher des chiffres, des lettres, etc. Un dispositif à cristal liquide dans lequel chaque segment comprend une électrode de segment est largement connu sur le dispositif d'affichage à cristal liquide composé comme ci-dessus, une électrode commune correspondant à la totalité de la surface d'affichage du dispositif et une pluralité d'électrodes de segments sont agencées face à face, le cristal liquide étant disposé entre elles Les électrodes de segment sont agencées pour réaliser des formes de lettre, de chiffre, etc Avec cette structure, une tension ayant une forme d' onde rectangulaire, dont l'amplitude est une tension de polarisation de référence est appliquée à l'électrode commune Une forme d'onde rectangulaire dont la phase est décalée de 180 degrés par rapport à celle appliquée à l'électrode commune, est appliquée aux électrodes de segment correspondant aux parties à afficher En outre, une forme d'onde rectangulaire ayant la même phase que celle appliquée à l'électrode commune est appliquée aux électrodes de segment correspondant aux parties à ne pas afficher Ce par quoi, seule la partie à afficher du cristal liquide est commandée pour afficher des lettres, des chiffres, etc. Dans les dispositifs d'affichage à cristal liquide classiques, cependant, comme la tension de polarisation de référence est fixe, l'amplitude de l'onde rectangulaire devant être appliquée à chaque électrode de segment est constante. Lorsque la tension de polarisation de référence, ayant sensiblement une valeur constante (c'est-à-dire que, l'amplitude de l'onde rectangulaire appliquée à chaque électrode est constante), il se pose un problème en ce que, si la température du cristal liquide chute, l'intensité du segment affiché est diminuée et de ce fait le contraste est réduit En outre, lorsque la température du cristal liquide est augmentée, l'intensité des segments qui ne sont pas commandés est augmentée, ce par quoi le contraste du dispositif d'affichage est également réduit. C'est par conséquent l'objectif de la présente invention que de créer un dispositif d'affichage à cristal liquide amélioré dans lequel la réduction du contraste d'affichage puisse être empêché même si la température du cristal liquide varie. La présente invention propose à cet effet un dispositif à cristal liquide comprenant du cristal liquide et une pluralité d'électrodes, une tension étant appliquée à la pluralité des électrodes pour l'affichage, le dispositif d'affichage à cristal liquide comprenant en outre un moyen de commande de l'amplitude de la tension à appliquer à la pluralité des électrodes en fonction de la température du cristal liquide. Comme variante, le moyen de commande comprend: un moyen d'établissement d'une tension de référence, la tension de référence étant établie en fonction de la température du cristal liquide; et un moyen de production d'un signal de pilotage à appliquer à chacune de la pluralité des électrodes en fonction de la tension de référence. Comme variante supplémentaire, le moyen d'établissement établit la tension de référence d'une manière continue En outre, le dispositif d'affichage à cristal liquide comprend une source de courant pour délivrer une tension prédéterminée au moyen d'établissement, et dans lequel le moyen d'établissement comprend un élément thermistance ayant une caractéristique telle que plus la température est basse, plus sa résistance est faible, tandis que plus la température est élevée, plus sa résistance est élevée, la thermistance étant connectée en série entre la source de courant et le moyen de production de signal de pilotage. Comme variante, le moyen d'établissement établit la tension de référence par paliers En outre, le moyen d'établissement comprend un moyen de détection de la température du cristal liquide. De plus, le moyen d'établissement comprend: une pluralité de résistances connectées en série, la tension entre les extrémités de l'une de la pluralité des résistances étant appliquée au moyen de production de signal de pilotage; et un moyen de commande de courant pour déterminer le nombre des résistances à travers lesquelles un courant électrique s'écoule, parmi la pluralité des résistances, ce par quoi la tension entre les extrémités de l'une de la pluralité des résistances est modifiée en fonction de l'amplitude du courant électrique. De plus encore, le dispositif d'affichage à cristal liquide comprend une source de courant pour délivrer une tension prédéterminée, dans laquelle le moyen de commande comprend un moyen de commutation pour connecter de manière sélective la source de courant à l'une des positions dans lesquelles une paire adjacente de la pluralité des résistances est connectée de sorte que le courant électrique s'écoule à travers le nombre déterminé de résistances. Dans le dispositif d'affichage à cristal liquide, le cristal liquide est sous forme d'une couche, la pluralité des électrodes comprend une électrode de plaque correspondant à la zone d'affichage du dispositif, et une pluralité d'électrodes de segment, la couche de cristal liquide est prise en sandwich entre l'électrodes de plaque et la pluralité d'électrodes de segment. Selon un autre aspect, le moyen de production de signal de pilotage produit: un premier signal ayant une amplitude correspondant à la tension de référence; et un second signal ayant une amplitude correspondant à la tension de référence, la forme d'onde du second signal étant sensiblement inversée par rapport à celle du premier signal, et le premier signal est appliqué à l'électrode de plaque, et l'un du premier signal et du second signal est appliqué à chacune des électrodes de segment, la partie de la couche de cristal liquide correspondant aux électrodes de segment auxquelles le second signal est appliqué étant affichée, tandis que la partie de la couche correspondant aux électrodes de segment auxquelles le premier signal est appliqué n'étant pas affichée. Comme variante, les premier et second signaux comprennent, respectivement, des premier et second signaux périodiques, la phase du second signal périodique étant décalée de 180 degrés par rapport au premier signal périodique. En outre, les premier et second signaux périodiques ont, respectivement, des formes d'onde rectangulaires. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre à titre d'exemple en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 montre un premier mode de réalisation d'une unité de commande d'un dispositif d'affichage à cristal liquide; la figure 2 est une vue en plan montrant une structure d'électrode du dispositif d'affichage à cristal liquide; la figure 3 est une vue en coupe du dispositif d'affichage à cristal liquide, selon une ligne III III de la figure 2; la figure 4 est un chronogramme montrant la relation entre les formes d'onde appliquées à chaque électrode du dispositif d'affichage à cristal liquide; et la figure 5 montre un second mode de réalisation d'une unité de commande de dispositif d'affichage à cristal liquide selon la présente invention. La figure 1 montre un premier mode de réalisation d'une unité de commande d'un dispositif d'affichage à cristal liquide selon la présente invention Un LCD (dispositif d'affichage à cristal liquide) 10 est pourvu de sept ensembles de segment 14 Comme montré à la figure 3, chaque segment 14 est pourvu de sept éléments d'électrode de segment 11, d'un élément d'électrode de plaque 12 en tant qu'électrode commune, et d'une couche de cristal liquide 13 disposée entre les électrodes de segment il et l'électrode de plaque 12 Les électrodes de segment 11 et l'électrode commune 12 sont pilotées par ce qu'on appelle un procédé de pilotage statique A savoir, les électrodes 11, 12 des segments 14 devant être affichées sont pilotées individuellement et simultanément par un circuit de pilotage de LCD 40 et une unité de commande de pilotage 20 qui vont être décrits ci-dessous. Comme montré à la figure 1, l'unité de commande de pilotage 20 comprend un circuit d'établissement de tension de référence 30, et le circuit de pilotage de LCD 40 Le circuit d'établissement de tension de référence 30 établit l'amplitude d'onde rectangulaire à appliquer à chaque électrode 11, 12 Il est à noter que la tension de polarisation de référence coïncide avec la valeur d'amplitude de l'onde rectangulaire Le circuit de pilotage de LCD 40 produit une onde rectangulaire ayant une amplitude égale à la tension de polarisation de référence, et il fait en sorte que les phases des ondes rectangulaires appliquées aux électrodes respectives soient en coïncidence ou soient décalées les unes par rapport aux autres. Le circuit d'établissement de tension de référence 30 comprend une source de courant à tension constante 31, une thermistance à caractéristique positive 32, et une résistance fixe 33 Un exemple de thermistance à caractéristique positive 32 est une résistance solide faite de titanate de baryum en jonction avec de l'oxyde de lanthane, de strontium ou de sélénium La thermistance à caractéristique positive 32 est connectée à la source de courant à tension constante 31, et une résistance fixe 33 est connectée en série à la thermistance à caractéristique positive 32 Il est à noter que la thermistance à caractéristique positive 32 est définie comme une thermistance ayant une caractéristique telle que plus la température est élevée, plus sa résistance devient élevée, et telle que plus la température est basse, plus sa résistance diminue Le premier mode de réalisation est ainsi conçu que la température de la thermistance 32 coïncide avec celle de la couche de cristal liquide 13. Le circuit de pilotage de LCD 40 est connecté au circuit d'établissement de tension de référence 30, et le LCD 10 est connecté à la borne de sortie du circuit de pilotage de LCD 40 Le circuit de pilotage de LCD 40 délivre la tension de polarisation de référence aux électrodes respectives 11, 12, la phase des ondes rectangulaires entre les électrodes respectives 11 et 12 étant en coïncidence ou étant décalée l'une par rapport à l'autre. Une tension de polarisation de référence prédéterminée est appliquée au circuit de pilotage de LCD 40 par le circuit d'établissement de tension de référence 30 Le circuit de pilotage de LCD 40 produit, comme cela est montré à la figure 4, l'onde de tension rectangulaire (désignée par les repères A; B et C) ayant une amplitude égale à la tension de polarisation de référence Une forme d'onde de tension rectangulaire A est appliquée en permanence à l'électrode de plaque 12. A ce stade, si la forme d'onde de tension rectangulaire B, qui a la même phase que celle de la forme d'onde A, est appliquée aux électrodes de segment 11, aucune différence de tension n'est produite entre l'électrode de plaque 12 et les électrodes de segment 11. En d'autres termes, aucune tension n'est appliquée à la couche de cristal liquide 13 du segment 14 Dans ce cas, le segment 14 n'est pas affiché. Si la forme d'onde de tension rectangulaire C, dont la phase est décalée de 180 degrés par rapport à la forme A, est appliquée aux électrodes de segment 11, la forme d'onde résultante appliquée à la couche de cristal liquide 13 du segment 14 est comme la forme d'onde D, faisant ainsi en sorte que le segment soit affiché. Lorsque la température de la couche 13 du cristal liquide est abaissée, la valeur de résistance de la thermistance 32 est diminuée, et la tension de polarisation de référence est augmentée Par conséquent, l'amplitude de l'onde de tension rectangulaire appliquée aux électrodes respectives 11, 12 du LCD 10 est augmentée, et l'intensité du segment 14 affichée ne peut pas diminuer Ce par quoi le contraste d'affichage du dispositif demeure élevé. Tandis que, si la température du cristal liquide est augmentée, la valeur de résistance de la thermistance 32 est augmentée et la tension de polarisation de référence est diminuée Par conséquent, l'amplitude de l'onde de tension rectangulaire appliquée aux électrode respectives 11, 12 est diminuée, et l'intensité du segment 14 qui n'est pas piloté ne peut pas augmenter, ce par quoi le contraste d'affichage du dispositif demeure élevé. Comme décrit ci-dessus, si la température du cristal liquide varie, l'amplitude des ondes rectangulaires appliquée aux électrodes est modifiée de manière continue en fonction de la température du cristal liquide, ce par quoi un contraste élevé du dispositif d'affichage est obtenu. La figure 5 montre un second mode de réalisation de l'unité de commande de pilotage 50 selon la présente invention Un circuit d'établissement de tension de référence 60 est disposé dans l'unité de commande de pilotage 50 qui comprend quatre éléments de résistance fixe 63, 64, 65 et 66 connectés en série et trois interrupteurs 67, 68 et 69 interposés entre les résistances fixes respectives 63, 64, 65 et 66 En outre, un circuit détecteur de température 61, et un microcalculateur 62 sont disposés dans l'unité de commande de pilotage 50 Le circuit détecteur 61 est placé dans le voisinage du LCD 10 et il détecte la température de la couche 13 du cristal liquide, et il convertit celle-ci en un signal électrique. Le microcalculateur 62 effectue la commutation en ou hors circuit des interrupteurs 67, 68 et 69 en fonction du signal transmis à partir du circuit détecteur de température 61. L'interrupteur 67 est interposé entre la source de courant à tension constante 31 et le point o les résistances fixes 63, 64 sont connectées L'interrupteur 68 est disposé entre la source de courant à tension constante 31 et le point o les résistances fixes 64, 65 sont connectées L'interrupteur 69 est disposé entre la source de courant à tension constante 31 et le point o les résistances fixes 65, 66 sont connectées. Le microcalculateur 62 commande les interrupteurs 67, 68 et 69 de manière à ce que lorsque la couche 13 du cristal liquide est à une température élevée, tous les interrupteurs 67, 68 et 69 sont ouverts et de manière à ce que lorsque la température de la couche 13 du cristal liquide diminue, l'un ou l'autre des interrupteurs 67, 68, 69 est fermé. Dans le circuit de commande de pilotage 50, le microcalculateur 62 ouvre tous les interrupteurs 67, 68 et 69 lorsque la température de la couche 13 du cristal liquide est élevée Ainsi, la tension issue de la source de courant à tension constante 31 est appliquée au circuit de pilotage de LCD 40 par l'intermédiaire des quatre résistances fixes 63, 64, 65 et 66 A savoir, la tension de polarisation de référence établie par le circuit d'établissement de tension de référence 60 prend la valeur minimale dans la plage possible. Lorsque la température de la couche 13 du cristal liquide diminue, en fonction du signal issu du circuit détecteur de température 61, le microcalculateur 62 ferme seulement l'interrupteur 67, en faisant ainsi en sorte que la tension issue de la source de courant à tension constante 31 soit appliquée au circuit de pilotage de LCD par l'intermédiaire des trois résistances fixes 64, 65 et 66 Par conséquent, la tension de polarisation de référence établie par le circuit d'établissement de tension de référence 60 est légèrement augmentée, par comparaison avec le cas o tous les interrupteurs 67, 68 et 69 sont ouverts. Lorsque la température de la couche 13 du cristal liquide est davantage abaissée, le microcalculateur 62 ferme l'un ou l'autre des interrupteurs 68 ou 69 en fonction du signal issu du circuit détecteur de température 61 Ce par quoi, la tension issue de la source de la courant à tension constante 31 est appliquée au circuit de pilotage de LCD 40 par l'intermédiaire de deux résistances fixes 65, 66 ou d'une résistance fixe 66 A savoir, la tension de polarisation de référence établie par le circuit d'établissement de tension de référence 60 est davantage augmentée. Comme ci-dessus, si la température du cristal liquide varie, l'amplitude des ondes rectangulaires appliquée aux électrodes est modifiée par paliers en fonction de la température du cristal liquide, ce par quoi un contraste élevé du dispositif d'affichage est obtenu. Il est à noter que, dans les modes de réalisation mentionnés ci-dessus chaque électrode est pilotée par le procédé de pilotage statique, mais que les dispositifs d'affichage à cristal liquide dans lesquels chaque électrode est pilotée par un procédé de pilotage multiplex peuvent aussi être utilisés Dans un tel cas, les effets de l'unité de commande de pilotage selon la présente invention seront davantage remarquables. Comme cela a été décrit ci-dessus, selon la présente invention, le contraste réduit d'un dispositif d'affichage à cristal liquide dû à des variations de température de la couche de cristal liquide peut être évité. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'affichage à cristal liquide comprenant du cristal liquide ( 13) et une pluralité d'électrodes ( 11, 12), une tension étant appliquée à ladite pluralité des électrodes ( 11, 12) pour l'affichage, ledit dispositif d'affichage à cristal liquide étant caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de commande ( 20, 50) de l'amplitude de la tension à appliquer à ladite pluralité des électrodes ( 11, 12) en fonction de la température dudit cristal liquide ( 13). 2 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande ( 20) modifie la tension à appliquer à ladite pluralité des électrodes ( 11, 12) de manière continue. 3 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande ( 20) comprend: un moyen d'établissement ( 30, 60) d'une tension de référence, ladite tension de référence étant établie en fonction de la température dudit cristal liquide ( 13); et un moyen de production ( 40) d'un signal de pilotage à appliquer à chacune de ladite pluralité des électrodes ( 11, 12) en fonction de ladite tension de référence. 4 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen d'établissement ( 30) établit ladite tension de référence d'une manière continue. Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 4, comprenant de plus une source de courant ( 31) pour délivrer une tension prédéterminée audit moyen d'établissement ( 30), caractérisé en ce que ledit moyen d'établissement ( 30) comprend un élément thermistance ( 32) ayant une caractéristique telle que plus la température est basse, plus sa résistance est faible, tandis que plus la température est élevée, plus sa résistance est élevée, ladite thermistance ( 32) étant connectée en série entre ladite source de courant ( 31) et ledit moyen de production ( 40) de signal de pilotage. 6 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen de commande ( 50) modifie la tension par paliers. 7 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen d'établissement ( 60) établit ladite tension de référence par paliers. 8 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit moyen d'établissement ( 60) comprend un moyen de détection ( 61) de la température dudit cristal liquide ( 13). 9 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit moyen d'établissement ( 60) comprend un moyen ( 62 à 69) pour faire varier ladite tension de référence par paliers en fonction de la température détectée par ledit moyen de détection ( 61). Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit cristal liquide ( 13) est sous forme d'une couche, en ce que ladite pluralité des électrodes ( 11, 12) comprend une électrode de plaque ( 12) correspondant aux zones d'affichage dudit dispositif, et une pluralité d'électrodes de segment ( 11), ladite couche de cristal liquide ( 13) étant prise en sandwich entre ladite électrode de plaque ( 12) et ladite pluralité d'électrodes de segment ( 11). 11 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit moyen de production ( 40) de signal de pilotage produit: un premier signal ayant une amplitude correspondant à ladite tension de référence; et un second signal ayant une amplitude correspondant à ladite tension de référence, la forme d'onde dudit second signal étant sensiblement inversée par rapport à celle dudit premier signal, et en ce que: ledit premier signal est appliqué à l'électrode de plaque ( 12), et l'un dudit premier signal et dudit second signal est appliqué à chacune desdites électrodes de segment ( 11), la partie de ladite couche de cristal liquide ( 13) correspondant aux électrodes de segment ( 11) auxquelles ledit second signal est appliqué étant affichée, tandis que la partie de la couche correspondant aux électrodes de segment ( 11) auxquelles ledit premier signal est appliqué n'étant pas affichée. 12 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits premier et second signaux comprennent, respectivement, des premier et second signaux périodiques, la phase dudit second signal périodique étant décalée de 180 degrés par rapport audit premier signal périodique. 13 Dispositif d'affichage à cristal liquide selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits premier et second signaux périodiques ont, respectivement, des formes d'onde rectangulaires.