Brevet FR2936881A1 — publié le 20100409

"Dispositif d'affichage à cristaux liquides pour afficheur" La présente invention est relative aux dispositifs 5 d'affichage à cristaux liquides pour afficheur, notamment pour afficheur véhicule par exemple automobile. Plus particulièrement, l'invention concerne des dispositifs d'affichage à cristaux liquides pour afficheur, notamment de véhicule, comprenant une source 10 de lumière et un écran à cristaux liquides qui, lors de l'affichage d'informations, comporte au moins un motif se détachant sur un fond du fait que d'une part l'écran filtre les ondes lumineuses émises par la source de lumière pour constituer le fond qui a une couleur 15 déterminée et que d'autre part l'écran est transparent à au moins une partie des ondes lumineuses émises par la source de lumière pour constituer le motif qui a une couleur différente de la couleur du fond. Ce genre de dispositif connu, de type monochrome, 20 comporte généralement un fond de couleur très sombre et des motifs ayant une couleur déterminée, par exemple la couleur verte, rouge ou bleue. Les motifs doivent se détacher du fond pour être lisibles, mais souvent, ils présentent un défaut de contraste par rapport au fond, si 25 bien que les informations constituées par les motifs peuvent être difficile à lire, par exemple par temps ensoleillé quand le soleil éclaire l'écran. De ce fait, le choix de couleur est limité aux couleurs vives se détachant correctement du fond mais pouvant être 30 désagréables et pouvant gêner le conducteur par exemple en conduite de nuit. La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif 35 d'affichage à cristaux liquides pour afficheur, notamment pour afficheur de véhicule, comprenant une source de lumière et un écran à cristaux liquides qui, lors de l'affichage d'informations, comporte au moins un motif se détachant sur un fond du fait que d'une part l'écran filtre les ondes lumineuses émises par la source de lumière pour constituer le fond qui a une couleur déterminée et que d'autre part l'écran est transparent à au moins une partie des ondes lumineuses émises par la source de lumière pour constituer le motif qui a une couleur différente de la couleur du fond, caractérisé en ce que la source de lumière comporte au moins un premier élément d'émission de lumière émettant une lumière ayant une couleur complémentaire de la couleur du fond et au moins un deuxième élément d'émission de lumière émettant une lumière ayant une couleur différente d'une part de la couleur du fond d'écran et d'autre part de la couleur de la lumière émise par le premier élément d'émission de lumière de manière que la couleur du motif résulte de la couleur de la lumière émise par le deuxième élément d'émission de lumière et que le contraste du motif par rapport au fond résulte de la couleur de la lumière émise par le premier élément d'émission de lumière. Dans divers modes de réalisation du dispositif selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes . l'écran est monochrome en étant transparent aux ondes lumineuses émises par le premier élément d'émission de lumière et par le deuxième élément d'émission de lumière à l'emplacement du motif ; l'écran est bicolore et comporte deux types de motifs en étant d'une part transparent aux ondes lumineuses émises par le premier élément d'émission de lumière et par le deuxième élément d'émission de lumière à l'emplacement d'un premier type de motif et d'autre part transparent aux ondes lumineuses émises par le premier élément d'émission de lumière et filtrant aux ondes lumineuses émises par le deuxième élément d'émission de lumière à l'emplacement d'un deuxième type de motif ; la lumière émise par le premier élément d'émission de lumière est blanche et le fond d'écran est noir ; les premier et deuxième éléments d'émission de lumières sont alternés dans au moins une rangée d'éléments d'émission de lumière ; des rangées sont parallèles et des rangées sont perpendiculaires et dans ces rangées, les premier et deuxième éléments d'émission de lumière sont alternés ; les rangées d'éléments d'émission de lumière sont sensiblement parallèles à l'écran ; un guide lumière est sensiblement parallèle à l'écran et la rangée d'élément d'émission de lumière est sur la tranche du dispositif d'affichage, en regard du guide lumière ; les premier et deuxième éléments d'émission de lumière sont des diodes. Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule, notamment un véhicule automobile, comportant un habitacle dans lequel est au moins un afficheur qui comporte un dispositif d'affichage conforme à l'invention afin d'afficher des informations. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'un de ses modes de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, en regard du dessin joint représentant schématiquement en vue de coté le dispositif d'affichage selon l'invention. Le dispositif d'affichage 10 du mode de réalisation de l'invention représenté sur le dessin comporte un écran à cristaux liquides 12 constitué de façon classique par des filtres polarisants, des électrodes et, entre les électrodes, une couche de cristaux liquides de manière que l'application d'une différence de potentiel plus ou moins élevée entre deux électrodes pour un pixel de l'écran entraîne un changement d'orientation des molécules, une variation de plan de polarisation et une variation de transparence de l'écran selon les pixels. Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif d'affichage est rétro éclairé en comportant une source de lumière 14 comprenant des éléments d'émission de lumière tels que des diodes montées sur un circuit imprimé 16 parallèlement à l'écran 12. Les diodes constituant les éléments d'émission de lumière éclairent une face interne 18 de l'écran 12. La variation de transparence de l'écran 12 pour afficher des informations est commandée pixel par pixel par application pour chaque pixel d'une différence de potentiel déterminée entre les électrodes. Les zones de l'écran dans lesquelles les pixels ne sont pas activés pour laisser l'écran filtrant constituent un fond d'écran 20, par exemple noir. Il est possible de prévoir un écran conçu de façon que le fond soit à l'emplacement de pixels activés avec une différence de potentiel permettant à l'écran de filtrer la lumière émise par la source lumineuse. Les zones de l'écran dans lesquelles les pixels sont activés et laissent passer par transparence de la lumière émise par la source de lumière 14 sont des zones de motif 22 représentant l'information à afficher en se détachant du fond d'écran 20. Sur le dessin, le motif ou les motifs 22 sont représentés dans l'écran 12 avec un remplissage de points moins dense que le remplissage de points du fond d'écran 20. La source de lumière 14 comporte deux types de diodes émettant des ondes lumineuses de couleurs différentes. Les diodes sont par exemple des diodes 30 émettant une lumière rouge et des diodes 32 émettant une lumière blanche, appelées respectivement diodes rouges 30 et diodes blanches 32. Dans une même rangée, les diodes rouges 30 et blanches 32 sont alternées. Le dispositif l'affichage 10 comportant plusieurs rangées de diodes disposées, les diodes rouges 30 et blanches 32 appartenant à deux rangées adjacentes sont alternées de sorte que les diodes sont disposées en damier avec des rangées parallèles et des rangées perpendiculaires. Le fonctionnement du dispositif d'affichage ressort déjà en partie de la description qui précède et va maintenant être détaillé. Les pixels non activés ne laissent pas passer la lumière des diodes rouges 30 et blanches 32. Le fond d'écran 20 constitué par ces pixels est noir. Les pixels activés pour ne pas être filtrant laissent passer la lumière des diodes rouges 30 et blanches 32. Les motifs 22 constitués par ces pixels activés sont rouges. Avantageusement pour l'affichage des informations, les diodes blanches 32, de couleur complémentaire au noir, permettent de renforcer le contraste du motif rouge 22 ou des motifs rouges 22 afin qu'il ou qu'ils se détachent de façon optimale du fond noir 20 de l'écran 12. Avantageusement, l'écran est ici monochrome et la lumière blanche émise par les diodes blanches 32 n'est pas en elle-même visible de l'extérieur et c'est seulement le rouge qui est visible. Le rouge des motifs 22 est plus contrasté par rapport au fond d'écran 20 que si le dispositif ne comportait que des diodes rouges émettant la même quantité de lumière que l'ensemble des diodes rouges 30 et des diodes blanches 32 ci-dessus décrites. De manière générale, quelle que soit la couleur d'affichage choisie pour les motifs 22, il faut que la couleur émise par les diodes 32 servant à renforcer le contraste des motifs 22 soit d'une part différente de la couleur choisie pour les motifs 22 et d'autre part de couleur complémentaire à celle du fond d'écran, c'est-à- dire de couleur diamétralement opposée sur un cercle chromatique. De plus la quantité de lumière émise par les diodes 32 destinées à renforcer le contraste des motifs 22 par rapport au fond 20 est plus faible que la quantité de lumière émise par les diodes 30 destinée à donner sa couleur aux motifs 22. Les diodes 32 permettant d'augmenter le contraste renforcent aussi la luminosité des motifs 22, tout en préservant la couleur initialement choisie pour les motifs 22. Dans une variante de réalisation du dispositif d'affichage, l'écran est bicolore et laisse passer sélectivement la lumière rouge et la lumière blanche. Certains pixels sont activés pour ne laisser passer que la lumière blanche et d'autres pixels sont activés pour laisser passer la lumière blanche et la lumière rouge. Les motifs de l'écran sont alors avantageusement soit blancs, soit rouge à contraste élevé comme décrit précédemment. De plus, il est possible d'effectuer des jeux de lumière en faisant varier la capacité de filtration par l'écran de la lumière blanche. Dans une variante de réalisation du dispositif d'affichage, l'écran n'est pas rétro éclairé comme décrit précédemment, mais il est de type éclairé par la tranche. Dans ce cas, les diodes sont disposées par exemple sur une seule rangée sur le pourtour de l'écran, en regard de la tranche d'un guide lumière de type connu, le guide lumière étant disposé parallèlement à l'écran, sous la face interne de l'écran. Le fonctionnement de l'écran pour l'affichage des motifs est conforme à l'un ou à l'autre des modes de réalisation ci-dessus décrits. REVENDICATIONS1. Dispositif d'affichage à cristaux liquides pour afficheur, notamment pour afficheur de véhicule, comprenant une source de lumière (14) et un écran à cristaux liquides (12) qui, lors de l'affichage d'informations, comporte au moins un motif (22) se détachant sur un fond (20) du fait que d'une part l'écran (12) filtre les ondes lumineuses émises par la source de lumière (14) pour constituer le fond (20) qui a une couleur déterminée et que d'autre part l'écran (12) est transparent à au moins une partie des ondes lumineuses émises par source de lumière pour constituer le motif (22) qui a une couleur différente de la couleur du fond (20), caractérisé en ce que la source de lumière (14) comporte au moins un premier élément d'émission de lumière (32) émettant une lumière ayant une couleur complémentaire de la couleur du fond (20) et au moins un deuxième élément d'émission de lumière (30) émettant une lumière ayant une couleur différente d'une part de la couleur du fond d'écran (20) et d'autre part de la couleur de la lumière émise par le premier élément d'émission de lumière (32) de manière que la couleur du motif (22) résulte de la couleur de la lumière émise par le deuxième élément d'émission de lumière (30) et que le contraste du motif (22) par rapport au fond (20) résulte de la couleur de la lumière émise par le premier élément d'émission de lumière (32). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (12) est monochrome en étant transparent aux ondes lumineuses émises par le premier élément d'émission de lumière (32) et par le deuxième élément d'émission de lumière (30) à l'emplacement du motif (22). 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (12) est bicolore et comporte deux types de motifs (22) en étant d'une part transparent auxondes lumineuses émises par le premier élément d'émission de lumière (32) et par le deuxième élément d'émission de lumière (30) à l'emplacement d'un premier type de motif et d'autre part transparent aux ondes lumineuses émises par le premier élément d'émission de lumière (32) et filtrant aux ondes lumineuses émises par le deuxième élément d'émission de lumière (30) à l'emplacement d'un deuxième type de motif. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la lumière émise par le premier élément d'émission de lumière (32) est blanche et le fond d'écran (20) est noir. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier (32) et deuxième (30) éléments d'émission de lumières sont alternés dans au moins une rangée d'éléments d'émission de lumière. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte des rangées parallèles et des rangées perpendiculaires dans lesquelles les premier (32) et deuxième (30) éléments d'émission de lumière sont alternés. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les rangées d'éléments d'émission de lumière (32, 30) sont sensiblement parallèles à l'écran (12). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte un guide lumière sensiblement parallèle à l'écran (12) et en ce que la rangée d'élément d'émission de lumière (32, 30) est sur la tranche du dispositif d'affichage, en regard du guide lumière. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce les premier et deuxième éléments d'émission de lumière sont des diodes (32, 30). 10. Véhicule, notamment véhicule automobile, comportant un habitacle dans lequel est au moins un afficheur, caractérisé en ce que l'afficheur comporte un dispositif d'affichage (10) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes afin d'afficher des informations.