Brevet FR2743182A1 — publié le 19970704

PROCEDE DE PILOTAGE D'UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES DU TYPE A MATRICE SIMPLE Arrière-plan de l'invention La présente invention se rapporte à un procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple (dispositif d'affichage à cristaux liquides), et plus particulièrement, à un procédé de pilotage de LCD du type à matrice simple dans lequel la fiabilité des cellules à cristaux liquides est préservée et dans lequel la production de scintillement est évitée. Les procédés de pilotage de LCD sont grossièrement classés entre un procédé de pilotage statique et un procédé de pilotage multiplex. Le premier procédé est le15 procédé le plus basique pour afficher des segments, dans lequel toutes les électrodes de segments sont pilotées de façon distincte. On se réfère au second procédé en tant que procédé de pilotage à temps partagé ou dynamique qui est utilisé pour afficher relativement beaucoup de20 nombres. Dans ce procédé, toutes les électrodes de segments sont divisées en groupes de multiplexage, et ensuite les groupes respectifs sont pilotés dans un système à temps partagé. Ce dernier procédé est également divisé en deux types, le type à matrice simple et le type25 à matrice active. Dans le type à matrice simple, les cristaux liquides sont pilotés en formant un champ électrique entre des groupes d'électrodes communes et des groupes d'électrodes de segments, chaque groupe est formé à l'intérieur de30 substrats supérieurs et inférieurs. La figure 1 est un schéma de circuit représentant le pilotage d'un LCD du type à matrice simple. Comme le montre la figure 1, un panneau LCD est globalement divisé en panneaux LCD supérieur et inférieur 1 et 2. Des35 groupes d'électrodes de segments (non représentés) du panneau LCD supérieur 1 sont pilotés par un dispositif de pilotage de segment supérieur 3, et ceux du panneau LCD inférieur 2 sont pilotés par un dispositif de pilotage de segment inférieur 4. Un élément de pilotage commun 6 5 pilote des groupes d'électrodes communes (non représentés) des panneaux LCD supérieur et inférieur 1 et 2. Ici, un signal de données, un signal d'horloge de décalage, un signal de trame, et un signal d'horloge de mémorisation proviennent d'un ordinateur, tel qu'un10 ordinateur personnel portable PC. Le signal de trame FRM indique le point de départ de chaque trame sur un écran. Aussi, le signal d'horloge de décalage permet au signal de données d'effectuer un mouvement séquentiel de la gauche vers la droite sur un écran. Le signal d'horloge15 de mémorisation, en provenance d'un générateur de signal de modulation 5, mémorise le signal de données d'entrée dans une unité d'une ligne horizontale. De même, un signal de modulation, produit en démultiplexant le signal d'horloge de mémorisation dans un élément de production20 de signal de modulation 5, commande la polarité d'une tension appliquée aux cellules des panneaux LCD 1 et 2. Par exemple, si le signal de modulation est au niveau haut, la polarité de la tension devient positive, mais s'il est au niveau bas, la polarité devient négative.25 La figure 2 représente le cadencement des signaux d'entrée de la figure 1. Ici, un signal de données sur une ligne horizontale est entré en appliquant 240 signaux d'horloge de décalage pendant la période d'un balayage horizontal. Le signal de données d'entrée est mémorisé30 par le signal d'horloge de mémorisation et est ensuite sorti par l'intermédiaire d'une ligne de segment pendant la période suivante d'un balayage horizontal. Ici, si 244 signaux d'horloge de mémorisation sont entrés, une nouvelle trame est ouverte selon le signal de trame.35 Comme le montre la figure 2, 10 signaux de modulation sont produits par trame. C'est-à- dire que le rapport de fréquence du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation est égal à 26, et ainsi la polarité de la tension appliquée à la ligne commune est modifiée en une unité de 13 lignes. La figure 3 représente un écran montrant un phénomène de scintillement d'un LCD du type à matrice simple. Le phénomène de scintillement, qui est un gros problème des LCD du type à matrice simple, peut être10 défini en ce que, lorsque la brillance de ligne commune désignée par arc horizontal 31 varie de façon périodique avec une fréquence de plusieurs hertz, l'arc horizontal semble se déplacer vers le haut et vers le bas. Pour empêcher ce phénomène de scintillement, les présents inventeurs ont donc présenté un essai intitulé "The Explanation of Flicker in a Standard LCD" dans un livret d'informations préliminaires pour la conférence du 21ème Forum Japonais sur les Cristaux Liquides, publié le septembre 1995. Le contenu de l'essai va être décrit dans la suite du document, en tant que technique antérieure à la présente invention. La figure 4 est un graphique représentant la relation entre la transmissivité Rt d'un LCD et la fréquence de signal de modulation fM, pour expliquer un25 procédé de pilotage d'un LCD classique du type à matrice simple. Comme le montre la figure 4, si la fréquence fM du signal de modulation est ajustée, une zone est produite dans laquelle la transmissivité Rt du LCD est constante et la plupart du scintillement est évité.30 La figure 5 est un graphique représentant la relation entre la fréquence de scintillement fF et l'intensité IF, utilisée pour analyser la zone de suppression de scintillement de la figure 4. Ici, le scintillement exprimé à la fréquence élevée d'environ 6735 Hz n'est pas détecté de façon visuelle, mais le scintillement exprimé à la fréquence d'environ 4,9 Hz est détecté de façon visuelle. De même, on peut voir que la fréquence de scintillement fF est inversement (fL / fM) proportionnelle au rapport de fréquenceL du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation. La figure 6 est un graphique représentant la relation entre la fréquence de scintillement fF de la figure 5 et le rapport de fréquence du signal d'horloge10 de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation fL/fM. En se référant à la figure 6, les valeurs produites à partir de la division par deux du rapport multiple de fréquence du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation15 sont agencées sur l'axe des X. Une ligne pleine (A) désigne une valeur mesurée, et une ligne en pointillés (B) désigne une valeur calculée. Comme on l'a précédemment décrit, la fréquence de scintillement fF et le rapport multiple de fréquence fL/fM du signal20 d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation sont inversement proportionnels l'un par rapport à l'autre. C'est-à-dire qu'on peut voir que la fréquence de scintillement fF est inversement (fL / fM> proportionnelle au rapport de fréquenceL du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation. Selon les principes décrits aux figures 4, 5 et 6, un procédé, pour augmenter la fréquence du signal de modulation lorsque des cellules ne sont pas30 sélectionnées, est adopté dans la technique antérieure pour empêcher le phénomène de scintillement. C'est-à-dire que lorsque les cellules ne sont pas sélectionnées pendant le pilotage, le rapport de fréquence fM/fL du signal de modulation en ce qui concerne le signal d'horloge de mémorisation est augmenté de sorte que le scintillement ne va pas être décelable. Cependant, un procédé classique de ce type a les problèmes suivants. Premièrement, étant donné que la fréquence du signal de modulation doit diminuer relativement pour sélectionner les cellules, la production du scintillement n'est pas empêchée. Deuxièmement, lorsque la fréquence du signal de modulation augmente, la probabilité de production de10 diaphonie entre des cellules adjacentes est élevée. Troisièmement, lorsque la fréquence du signal de modulation est régulée, de façon arbitraire, une tension ayant une polarité identique est appliquée, de manière continue, à une cellule particulière, détériorant, de ce15 fait, la fiabilité de la cellule à cristaux liquides. En conséquence, la qualité d'image et la durée de vie du LCD du type à matrice simple peuvent diminuer. Résumé de l'invention Pour résoudre les problèmes précédents, un objectif de la présente invention est de proposer un procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple, de sorte que la fiabilité d'une cellule à cristaux liquides soit préservée, et que la production de scintillement puisse être évitée. Pour atteindre l'objectif, on propose un procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple utilisant un signal de trame pour indiquer le point de départ de chaque trame sur un écran, un signal d'horloge de mémorisation pour mémoriser un signal de données d'entrée30 dans une unité d'une ligne horizontale, et un signal de modulation pour commander le sens d'application du champ électrique d'une cellule de LCD, dans lequel la phase du signal de modulation par rapport au signal de trame est régulée pour abaisser l'intensité du scintillement.35 Brève description des dessins L'objectif précédent et les avantages de la présente invention vont devenir plus évidents à partir de la description détaillée d'un mode de réalisation préféré de cette dernière en se référant aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est un schéma de circuit représentant le pilotage d'un LCD classique du type à matrice simple; la figure 2 est le graphique de cadencement des signaux d'entrée de la figure 1; la figure 3 est un exemple de vue d'un écran utilisé pour décrire un phénomène de scintillement d'un LCD du type à matrice simple; la figure 4 est un graphique représentant la relation entre la transmissivité d'un LCD et la fréquence du signal de modulation, dans le but d'expliquer un procédé de pilotage d'un LCD classique du type à matrice simple; la figure 5 est un graphique représentant la relation entre la fréquence et l'intensité de scintillement, dans le but d'analyser la zone de suppression de scintillement de la figure 4; la figure 6 est un graphique représentant la relation entre la fréquence de scintillement de la figure 5 et le rapport multiple de fréquence d'un signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne un signal de modulation; la figure 7 est un exemple de vue représentant un système de mesure de scintillement pour un LCD utilisé pour expérimenter la présente invention; et la figure 8 est un graphique représentant la relation entre l'intensité de scintillement et un rapport de fréquence d'un signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne un signal de modulation, dans le but 7 d'expliquer un procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple, selon la présente invention. Description détaillée de l'invention Le présent mode de réalisation analyse les courbes d'une intensité de scintillement par rapport à une valeur de phase d'un signal de modulation. La valeur de phase PM du signal de modulation peut être calculée de la manière suivante. Premièrement, on doit obtenir le Plus Petit Multiple Commun (PPCM) n d'un certain nombre de signaux d'horloge de mémorisation par trame L/F et d'un rapport de fréquence fL/fM du signal d'horloge de mémorisation par rapport au signal de modulation. C'est-à-dire que n est égal au PPCM (L/F, fL/fM). Ensuite, un quotient N du PPCM n divisé par le15 nombre de signaux d'horloge de mémorisation par trame L/F doit être recherché. C'est-à-dire que N = n/(L/F) = PPCM (L/F, fL/fM)/(L/F). Ici, N désigne une valeur de phase du signal de modulation par rapport au signal de trame. Par exemple, N peut être défini come le nombre de signaux20 d'horloge de mémorisation entre un signal de trame FRM et son premier signal de modulation M SIG. Aussi, une fréquence de scintillement fF peut être obtenue en divisant une fréquence de trame fFRM par la valeur de phase N. C'est-à-dire que fF est égale à fFRM/N. 25 Cependant, il n'est pas préférable d'empêcher la production du scintillement en augmentant simplement la fréquence de scintillement fF comme dans le procédé classique. Ainsi, pour réaliser le présent mode de réalisation, une expérience est menée pour accéder à la30 compréhension de la relation entre la valeur de phase N et l'intensité de scintillement. La figure 7 est un exemple de vue représentant un système de mesure de scintillement pour un LCD utilisé dans l'expérience. Ici, une source de lumière laser 735 utilise un laser hélium-néon pour produire une lumière laser d'environ 1 mm de diamètre. Un panneau LCD 8 est piloté par un PC 9, tel qu'un ordinateur portable PC pour afficher seulement la couleur blanche. A ce moment, la fréquence de trame est fixée à 67 Hz, et le nombre d'impulsions d'horloge de mémorisation par trame est fixé à 242 Mémorisations/FRM pour lequel l'intensité de scintillement est élevée. La lumière laser est transmise par l'intermédiaire du panneau LCD 8 piloté par le PC 9 et est détectée par un détecteur photosensible 11. Le niveau de courant continu du signal détecté est régulé par une alimentation en courant 12 et est ensuite sorti vers un analyseur de spectre 13. Ainsi, le spectre du signal détecté est analysé en effectuant une transformation de Fourier sur le signal d'entrée. A ce15 moment, environ 10 secondes du signal d'entrée sont nécessaires pour observer précisément le spectre de 1 Hz. De même, étant donné que la lumière transmise est modifiée en une unité de temps d'environ 1 ps, le temps pour un échantillonnage de données est fixé à moins de20 1 us. La figure 8 est un graphique représentant la relation entre l'intensité de scintillement et un rapport de fréquence du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation, dans le but25 d'expliquer un procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple, selon la présente invention. Ici, l'axe des X représente un rapport de fréquence (L / M) du 2 signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation. L'intensité de scintillement30 relative en ce qui concerne sa polarité est représentée sur l'axe des Y. L'intensité de scintillement réelle est à prendre en valeur absolue sans tenir compte de la polarité. Dans le cas o le nombre (L/F) du signal d'horloge de verrouillage par trame est égal à 244, si35 l'intensité de scintillement IF est mesurée en changeant le rapport de fréquence (L / M) du signal d'horloge de 2 mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation, on peut obtenir le graphique de la figure 8. Selon une analyse de la figure 8, on voit que l'intensité de scintillement IF pourrait être calculée selon les processus suivants. Premièrement, le nombre L/F des signaux d'horloge de mémorisation par trame est obtenu. Ensuite, le rapport de fréquence ( / M) du 2 signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation est obtenu. Une première valeur de résultat est obtenue en divisant le nombre L/F du signal d'horloge de mémorisation par le rapport de (fn / %m) fréquence. Un nombre impair le plus proche de la 2 première valeur de résultat est recherché. Ensuite, une seconde valeur de résultat, c'est-à-dire l'intensité de scintillement IF est obtenue en soustrayant le nombre impair de la première valeur de résultat. Par exemple, si le nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame est égal à 244 et si le rapport de fréquence (L du signal d'horloge de mémorisation en 2 ce qui concerne le signal de modulation est égal à 13, la première valeur de résultat est égale à 244/13, c'est-à- dire égale à 18,7692--. Etant donné que le nombre impair le plus proche de la première valeur de résultat25 "18,7692---" est égal à 19, l'intensité de scintillement IF est une valeur calculée en soustrayant 19 de "18,7692---", c'est-à-dire qu'on obtient "-0,2307.-" (fn / fM) Dans le cas o le rapport de fréquenceL du signal 2 d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation est égal à 13, l'intensité de scintillement IF de la figure 8 peut être identifiée comme étant égale à "-0,2307---". Si la valeur absolue de l'intensité de scintillement IF précédemment calculée est égale à 0,3 ou moins, on voit qu'aucun scintillement n'est produit. Ainsi, il est préférable que la relation entre le nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame et un5 rapport de division de fréquence fM/fL du signal de modulation en ce qui concerne le signal d'horloge de mémorisation est fixé de sorte que la valeur absolue soit égale à 0,3 ou moins. Comme on l'a précédemment décrit, l'intensité de scintillement IF est déterminée par la relation entre le nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame et le rapport de fréquence fL/fM du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation. La relation entre eux peut être régulée selon une valeur15 de phase N du signal de modulation par rapport au signal de trame. La valeur de phase N, un PPCM (L/F, fL/fM)/(L/F), désigne le nombre de signaux d'horloge de mémorisation entre un signal de trame et un premier signal de modulation par rapport au signal de trame. Par20 exemple, dans le cas o le nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame est égal à 244 et o le rapport de fréquence fL/fM du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation est égal à 26 (dans le cas de la figure 2), la valeur de25 phase N est une valeur calculée par le PPCM (244, 26)/244, c'est-à-dire 13. Ici, si une période T du signal de modulation désigné par nombre de signaux d'horloge de mémorisation est fixée comme étant égale à 2x [radians], la valeur de phase N peut être calculée en termes de30 27rN/T [radians]. Par exemple, quand la valeur de phase N est égale à 13, elle est calculée en termes de 257z/26 [radians], c'est-à-dire, 7 [radians]. Comme conséquence du calcul du nombre de signaux d'horloge de mémorisation exprimé en tant que valeur de phase en termes d'un angle35 réel et en analysant l'angle calculé, on peut reconnaître qu'il n'y a pas de scintillement lorsque la phase du signal de modulation est de 180 (n). Ainsi, le LCD est piloté en régulant la phase du signal de modulation par rapport au signal de trame, de sorte que l'intensité du scintillement produit peut être abaissée. De même, si la valeur de phase N exprimée en tant que nombre de signaux d'horloge de mémorisation est impaire, la probabilité d'appliquer, de façon continue, une tension de même polarité, c'est-à-dire une tension continue à une cellule particulière, est élevée. Par conséquent, la valeur de phase N est fixée en tant que nombre pair pour préserver la fiabilité de la cellule à cristaux liquides. Aussi, si on fixe une condition dans laquelle le quotient du nombre L/F de signaux d'horloge15 de mémorisation par trame divisé par le rapport de fréquence L " M devient un nombre pair, la probabilité 2 d'application de tensions, ayant une polarité identique à une cellule, devient abaissée. Quand l'intensité de scintillement IF de la figure 8 a une polarité positive,20 la probabilité d'application de tensions, ayant une polarité identique, à une cellule est élevée. Au contraire, quand l'intensité de scintillement IF a une polarité négative, la probabilité d'application de tension, ayant une polarité identique, à une cellule est25 faible. A la figure 8, on peut voir que le quotient du nombre (L/F) de signaux d'horloge de mémorisation égal à (fn / fM) 244 divisé par le rapport de fréquence (L / M quand 2 l'intensité de scintillement IF a une polarité négative est un nombre pair.30 Comme on l'a précédemment décrit, selon le procédé de pilotage du LCD du type à matrice simple de la présente invention, la production de scintillement est évitée tout en préservant la fiabilité de la cellule à 12 cristaux liquides, ce qui a pour conséquence une qualité d'image améliorée et une durée de vie augmentée. Bien que l'invention ait été particulièrement montrée et décrite en se référant à un mode de réalisation préféré de celle-ci, il sera compris aisément par les personnes expérimentées dans cette technique que des modifications dans la forme et dans des détails peuvent être effectuées sans sortir de l'esprit ni du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple, caractérisé en ce qu'il utilise un signal de trame (FRM) pour indiquer le point de départ de chaque trame sur un écran, un signal d'horloge de mémorisation pour mémoriser un signal de données d'entrée dans une unité d'une ligne horizontale, et un signal de modulation pour commander le sens d'application du champ électrique10 d'une cellule du LCD, dans lequel la phase du signal de modulation par rapport au signal de trame (FRM) est régulée pour abaisser l'intensité de scintillement (IF). 2. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un procédé pour exprimer ladite phase par le nombre de signaux d'horloge de mémorisation comprend les étapes suivantes: le calcul d'un PPCM (L/F, fL/fM) du nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame et d'un rapport de fréquence fL/fM du signal d'horloge de mémorisation par rapport au signal de modulation; et l'expression du quotient du PPCM (L/F, fL/fM) divisé par le nombre L/F des signaux d'horloge de mémorisation en tant que dite phase. 3. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple selon la revendication 2, caractérisé en ce que le rapport de fréquence du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation est régulé de30 sorte que le nombre de signaux d'horloge de mémorisation désignant ladite phase soit pair. 4. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple selon la revendication 2, caractérisé en ce que, si une période T du signal de modulation exprimé en tant35 que nombre de signaux d'horloge de mémorisation est fixée 14 pour être égale à 2n [radians], ladite phase est calculée en termes de 2x * PPCM (L/F, fL/fM)/(L/F)} / T [radians]. 5. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple selon la revendication 4, caractérisé en ce que le rapport de fréquence du signal d'horloge de mémorisation en ce qui concerne le signal de modulation est régulé de sorte que ladite phase soit d'environ 180 (z). 6. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un procédé de calcul de l'intensité de scintillement (IF) comprend les étapes suivantes: le calcul du nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame; le calcul du rapport de fréquence L 2 du signal 2 d'horloge de mémorisation par rapport au signal de modulation; l'obtention d'une première valeur résultante en divisant le nombre L/F de signaux d'horloge de (fL / fM) mémorisation par le rapport de fréquence 2 la recherche d'un nombre impair le plus proche de la première valeur résultante; et l'obtention d'une seconde valeur résultante, c'est- à-dire, l'intensité de scintillement (IF) en soustrayant le nombre impair de la première valeur résultante. 7. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple selon la revendication 6, caractérisé en ce que la relation entre le nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame et le rapport de fréquence L M du signal d'horloge de mémorisation 2 par rapport au signal de modulation est fixé de sorte que la valeur absolue de l'intensité de scintillement (IF) est égale à 0,3 ou moins. 8. Procédé de pilotage d'un LCD du type à matrice simple selon la revendication 7, caractérisé en ce que la relation entre le nombre L/F de signaux d'horloge de mémorisation par trame et le rapport de fréquence (L 2 M du signal d'horloge de mémorisation par rapport au signal de modulation est fixé de sorte que la première valeur résultante soit paire.