[0001] L'invention concerne un dispositif électronique d'affichage destiné à visualiser des signes particuliers, tels que notamment des caractères alphanumériques.
[0002] Plus particulièrement, elle concerne un dispositif d'affichage dans lequel le moyen actif d'affichage est constitué d'un ou de plusieurs éléments dont les caractéristiques optiques peuvent varier en fonction d'un signal électrique d'excitation, piloté sélectivement par un circuit de commande électronique.
[0003] Dans la description qui suit on se référera, pour désigner de tels éléments, à une cellule électro-optique du type à cristal liquide.
Comme on le comprendra, l'invention peut s'appliquer, dans certaines de ses caractéristiques, par exemple à un dispositif d'affichage comportant un ensemble de diodes électroluminescentes, plus généralement désignées sous l'abréviation britannique "LED" ou encore à tout autre dispositif d'affichage répondant à la définition ci-dessus.
[0004] On connaît déjà, d'après notamment la demande de brevet FR-A-2 458 857, un dispositif électronique d'affichage comportant un ensemble de modules qui sont respectivement constitués, soit par les électrodes d'une cellule à cristal liquide, soit par des diodes électroluminescentes, et qui ont la forme de segments de droite disposés de façon adjacente et en bout, par lignes et par colonnes.
[0005] Sur le plan graphique, ce dispositif ne donne pas entière satisfaction,
puisqu'il ne permet d'afficher que des caractères "en bâtons", c'est-à-dire sous forme de traits accolés.
[0006] Qui plus est, ce dispositif est considérablement limité puisque les modules ne permettent pas indifféremment l'affichage, soit de minuscules, soit de majuscules.
[0007] Par ailleurs, la demande de brevet EP 0 146 285 décrit un dispositif d'affichage d'un autre type, c'est-à-dire structuré essentiellement sous la forme d'une matrice de points, à n lignes et p colonnes (n étant égal à 5 et p égal à 3, dans cet exemple).
[0008] Les pixels de cette matrice, c'est-à-dire les motifs les plus élémentaires qui forment chacun une électrode individuellement adressable, ont été modifiés par rapport aux pixels des matrices de points les plus classiques, uniquement dans le but d'augmenter la résolution.
Ainsi, les concepteurs de cette matrice, tout en voulant conserver impérativement les qualités des matrices d'ordre faible (typiquement 5X3), ont essayé d'augmenter le nombre de pixels. A cette époque, ils sont donc partis tout naturellement d'une forme matricielle classique, comportant des pixels rectangulaires, et notamment carrés, par définition tous identiques et répartis de façon homogène. Le but qu'ils s'étaient fixé les a conduit à diviser lesdits pixels en quatre en les découpant presque tous de façon quasi identique, à l'aide de deux diagonales. La structure résultante se compose donc essentiellement de plusieurs groupes répétés, composés chacun de quatre triangles isocèles.
En observant le contour ou l'enveloppe de ces groupes, on retrouve bien l'allure des rectangles d'origine dont la réunion constitue le quadrillage ou grille de la matrice.
[0009] On remarque donc que la structure de ce dispositif reste dans une conception très régulière et ordonnée, avec une répétition stricte et quasiment identique des groupes et des pixels, répondant à la définition des affichages du type matriciel.
[0010] Cette conception particulière des affichages électro-optiques présente des inconvénients majeurs. En effet, la forme des caractères affichables est déterminée à l'origine par le schéma matricielle des électrodes ou pixels. Ainsi, à partir d'un schéma rigide et imposé l'utilisateur n'a comme seule possibilité que de sélectionner, dans ce schéma donné, les pixels qui sont à sa disposition pour obtenir une lettre ou un chiffre.
Il lui est donc impossible de visualiser des caractères stylisés puisque les capacités du dispositif sont confinées dans le quadrillage d'origine.
[0011] Par conséquent, bien que le dispositif proposé dans cette demande de brevet réponde au soucis d'augmenter la résolution des dispositifs d'affichage du type matriciel en augmentant le nombre de pixels, on comprend qu'il est très limité. En effet, les utilisateurs, et par conséquent les acheteurs de ces dispositifs, recherchent désormais des caractères les plus esthétiques possible, proches d'un type particulier ou d'une écriture personnalisée.
[0012] La demande de brevet EP 0 180 685 notamment dans son dernier mode de réalisation répond partiellement à ce problème en fournissant un dispositif d'une conception différente.
Le but premier étant d'améliorer l'esthétique des caractères, les concepteurs de ce dispositif sont partis, non plus d'un schéma imposé d'électrodes, mais du résultat à obtenir, à savoir des lettres et des chiffres eux-mêmes pour uniquement ensuite conformer les électrodes.
[0013] C'est pourquoi les pixels obtenus sont conformés de façon irrégulière et sont disposés de façon désordonnée, sans répétition systématique en lignes et colonnes, ces pixels ayant pour la majeur partie d'entre eux des contours différents.
[0014] On appelle ce type de dispositif "mosaïque" à cause de sa structure d'allure composite, formée de nombreux pixels aux contours hétérogènes (arrondis, rectilignes, en angle,...), mais complémentaires et en concordance, s'imbriquant les uns dans les autres.
On remarque que l'on ne tient pas compte d'une distribution logique et uniformément répartie des pixels ou électrodes sur toute la surface du dispositif, par opposition aux structures matricielles définies ci-dessus. Ce type de dispositif s'apparente à l'agencement des morceaux de verre teintés que l'on retrouve dans les vitraux anciens, des lieux de culte, notamment en Occident.
[0015] Ce dispositif présente des inconvénients majeurs.
[0016] Tout d'abord, on observe que de façon irrémédiable le fait de styliser les caractères conduit à l'augmentation du nombre de pixels, ce qui accroît de façon très sensible le prix du dispositif fini et équipé, dans la mesure où il faut l'associer à des circuits électroniques plus sophistiqués et plus "lourds".
[0017] Par ailleurs, les caractères obtenus souffrent d'une mauvaise définition et ils présentent,
comme on l'expliquera ci-après, des défauts, formés par des points.
[0018] En effet, et comme il est représenté très schématiquement sur la fig. 2 des dessins annexés, il apparaît sur les caractères affichés, tel que le "A" représenté, des points ou marques (référencées 10), ces défauts affectant notablement l'aspect, et donc la qualité esthétique desdits caractères.
[0019] De plus, des lignes "parasites", telles que celle référencée 11 sur la fig.
2, apparaissent à côté, voire à l'intérieur des caractères.
[0020] En effet, chaque motif élémentaire étant constitué par une électrode qui est électriquement isolée des électrodes voisines, il est nécessaire de relier par une connexion électrique propre chaque motif au système électronique de commande.
[0021] Ces connexions sont formées par des pistes qui sont structurées, comme les électrodes, par un procédé photolithographique sur un substrat couvert d'une couche conductrice et elles sont par conséquent susceptibles de faire varier les caractéristiques optiques du cristal liquide se trouvant entre elles et une partie de la contre-électrode.
On comprend dès lors que ces connexions peuvent apparaître sur la cellule, en même temps que les caractères alphanumériques affichés, ce qui contribue encore une fois à détériorer la qualité de l'affichage.
[0022] Pour pallier ceci, il a été proposé, soit de diviser en plusieurs branches très fines 11a chacune des connexions au niveau de leur chevauchement avec la contre-électrode, de sorte de les rendre invisibles (fig.
2a), soit de concevoir une contre-électrode extrêmement compliquée ne chevauchant que l'électrode et non les connexions électriques.
[0023] Dans les deux cas, on obtient des dispositifs compliqués à réaliser, et bien entendu coûteux.
[0024] De plus, le dispositif selon cette demande EP 0 180 685, bien que fournissant une nette amélioration dans l'aspect des caractères, demeure encore très limité puisqu'il ne permet pas la visualisation de lettres minuscules. Il présente aussi l'inconvénient essentiel de devoir être dimensionner en fonction de la dimension des chiffres et des lettres à afficher.
Cette dimension est donc figée et elle ne pourra être modifiée que par le changement du dispositif déjà installé au profit d'un autre, de taille différente.
[0025] Aussi la présente invention a-t-elle pour but de répondre à ces inconvénients en fournissant un dispositif d'affichage perfectionné, capable de visualiser des caractères beaucoup plus stylisés, par exemple proches du caractère Helvetica Halbfett, d'une excellente définition (esthétique), exempts de défaut du type de ceux mentionnés ci-dessus, mais dans lequel on puisse minimiser le nombre de pixels pour obtenir un prix de revient peu élevé.
[0026] La présente invention a aussi pour but de fournir un dispositif d'affichage permettant de répondre au problème de dimensionnement des caractères à un coût de même le plus faible possible.
[0027] Ainsi,
l'invention a pour objet un dispositif électronique d'affichage, du type comprenant:
au moins un moyen électro-optique d'affichage, tel que par exemple une cellule à crystal liquide,
un certain nombre de motifs élémentaires associés audit moyen électro-optique d'affichage, ces motifs élémentaires étant pour la majeur partie conformés, à partir d'une série de caractères alphanumériques stylisés et choisis, sous la forme d'une structure du type mosaïque composite dont la trame est formée par les motifs qui présentent des contours hétérogènes et complémentaires, disposés en concordance pour s'imbriquer les uns dans les autres, de façon similaire à un puzzle,
caractérisé en ce que ladite mosaïque est hachée par des bandes optiquement passives qui recouvrent partiellement certains desdits motifs élémentaires et forment un découpage de la mosaïque.
[0028] Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites bandes optiquement passives sont conformées et sont prévues sur la mosaïque en des positions telles que ces bandes soient susceptibles de chevaucher et masquer les motifs élémentaires de plus petite surface pour les éliminer.
[0029] On précisera aussi que lesdites bandes sont rectilignes et sont toutes positionnées uniquement perpendiculairement ou parallèlement au sens de lecture des caractères sur le dispositif.
[0030] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, prise en référence aux dessins annexés qui sont donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels:
<tb>la fig. 1<sep>représente, de façon schématique et en coupe transversale, une cellule à cristal liquide d'un type classique formant, à titre d'exemple, le moyen actif d'affichage du dispositif selon l'invention,
<tb>la fig. 2<sep>représente l'un des caractères alphanumériques affichés par un dispositif antérieur, cette figure mettant en évidence les défauts de ce type de caractère,
<tb>la fig. 2a<sep>est une vue très agrandie de l'arrangement des motifs élémentaires, pris au niveau du défaut 10 de la fig. 2,
<tb>la fig. 3<sep>est une vue de dessus d'une mosaïque selon un premier mode de réalisation, destinée à équiper le dispositif d'affichage selon l'invention, les motifs de cette mosaïque étant dans cet exemple constitués par des électrodes d'une cellule, telle que celle représentée à la fig. 1,
<tb>la fig. 3a<sep>est une vue agrandie de la région Illa de la fig. 3,
<tb>la fig. 3b<sep>est une vue similaire à la fig. 3, mais représentant les différents motifs élémentaires de la mosaïque associés à leur connexion électrique,
<tb>les fig. 4a à 4k<sep>représentent respectivement certains des caractères alphanumériques susceptibles d'être affichés par l'intermédiaire de la mosaïque selon le premier mode de réalisation, et
<tb>la fig. 5<sep>représente en vue de dessus une contre-électrode selon l'invention,
<tb>la fig. 6<sep>est une vue de dessus d'une mosaïque selon un deuxième mode de réalisation de l'invention,
<tb>la fig. 7<sep>est une vue de dessus d'une trame de base destinée à former une mosaïque telle que représentée aux fig. 3 et 6, et correspondant â la première étape de réalisation de cette mosaïque,
<tb>la fig. 8<sep>est une vue de dessus d'une deuxième étape de fabrication de ladite mosaïque, comportant la trame de base de la fig. 7 associée à une trame additionnelle,
<tb>la fig. 9<sep>représente une troisième étape de fabrication de la mosaïque de la fig. 6, dans laquelle les régions noircies correspondent à des séparations continues ou découpes disposées sur la mosaïque pour la hacher,
<tb>la fig. 10<sep>représente la trame obtenue après l'étape représentée à la fig. 9; et
<tb>les fig. 11 à 38<sep>représentent des caractère alphanumériques qui peuvent être affichés notamment grâce à la mosaïque de la fig. 6.
[0031] En se référant à la fig. 1, il est représenté une cellule à cristal liquide qui forme le moyen actif d'affichage du dispositif selon l'invention, cette cellule 1 comprenant, de manière connue, une lame avant 2 et une lame arrière 3 transparentes et réunies entre elles par un cadre de scellement 4. Le cadre de scellement 4 définit un volume étanche dans lequel est emprisonné un mélange 5 composé d'un cristal liquide et, par exemple, d'un colorant dichroïque. Les lames avant 2 et arrière 3 qui forment le substrat portent sur leur face interne respectivement des électrodes 6a et une contre-électrode 6b, ces dernières qui sont transparentes étant constituées par exemple par un mélange d'oxyde d'indium/étain.
Les lames avant 2 et arrière 3 portent de même généralement une couche diélectrique et une couche d'alignement qui sont ici non représentées.
[0032] Par ailleurs, les électrodes 6a ainsi que la contre-électrode 6b comportent des connexions électriques qui sont, comme ces dernières, structurées par un procédé photolithographique sur les lames 2 et 3, ces connexions électriques qui ne sont pas ici représentées, étant respectivement reliées à un circuit électronique de commande non représenté. Par ailleurs, dans cet exemple, la cellule 1 comporte en outre un élément 7 du type réflecteur-diffuseur ou transflecteur, selon le mode d'affichage que l'on désire.
[0033] Le fonctionnement d'une telle cellule est actuellement largement connu.
On précisera simplement ici que lorsqu'une différence de potentiel est appliquée entre l'une des électrodes 6a et la contre-électrode 6b, la partie du cristal liquide qui se trouve entre cette électrode et cette contre-électode change de structure si bien que cette partie de la cellule d'affichage change de caractéristique optique, créant une différence de luminosité entre parties activées et non-activées, ce qui produit des zones optiquement contrastées.
[0034] Comme on l'a expliqué ci-avant, les dispositifs connus actuellement sur le marché comportent des électrodes 6a découpées et agencées afin de pouvoir afficher des caractères relativement esthétiques.
[0035] Toutefois, et comme le représente de façon très schématique la fig.
2, certains des caractères alphanumériques affichés par l'intermédiaire de ces dispositifs présentent des défauts, référencés 10. Ces défauts se matérialisent sous la forme de points ou de marques au niveau desquels la cellule ne semble pas être activée, le caractère affiché ayant l'apparence d'être "mangé" par endroits.
[0036] On comprend donc que ce type d'inconvénient procure un effet particulièrement défavorable, préjudiciable à l'attrait commercial du dispositif lorsque l'on sait que ce type de dispositif est destiné à permettre l'affichage (par exemple de destinations) dans des endroits publics tels que des halls de gare ou des aéroports.
[0037] Ce type de défaut donne l'illusion d'une usure prématurée et donne à de nombreux utilisateurs l'impression d'une mauvaise qualité.
[0038] De plus,
on voit généralement apparaître à côté ou à l'intérieure des caractères affichés des traits relativement fins, qui sont visibles lorsque l'on s'approche du dispositif d'affichage, ces traits correspondant aux connexions électriques référencées 11 sur la fig. 2a.
[0039] Pour éviter l'apparition de tels traits, une technique consiste à découper la contre-électrode 6b de façon particulière de sorte qu'aucune partie de cette contre-électrode ne soit en regard d'une connexion électrique 11.
Cependant, chaque motif élémentaire ayant sa propre connexion électrique qui sort dans l'espace libre laissé sur le substrat, entre ce motif et le motif voisin, on comprend aisément que la conception de la contre-électrode 6b s'en trouve d'autant plus compliquée, et que cette dernière est par conséquent d'autant plus coûteuse.
[0040] Comme le représente la fig. 2a, une autre solution consiste à diviser chaque connexion 11 en plusieurs branches 11a, ces branches qui sont plus fines étant par conséquent beaucoup moins visibles, du moins à partir d'une certaine distance.
[0041] Ici encore, on comprend que la réalisation par photolithographie de ces branches complique considérablement la fabrication des moyens d'affichage et ne permet pas non plus de réduire le coût des cellules.
[0042] Sur les fig.
3 et 6, il est représenté en vue de dessus les deux modes de réalisation de la mosaïque selon l'invention, les motifs de cette mosaïque qui sont généralement appelés "pixels" étant constitués dans ce cas par les électrodes 6a. Par analogie, ces motifs peuvent être constitués par des diodes électroluminescentes disposées sur un support approprié, ou par tout autre moyen d'affichage qui peut être activé électriquement.
[0043] L'agencement des motifs élémentaires aux pixels selon l'invention répond bien à la définition de mosaïque, et notamment de mosaïque composite, puisqu'on remarquera que ces motifs présentent des contours hétérogènes et complémentaires, à savoir arrondis, rectilignes ou obliques avec des combinaisons indifférentes, ces motifs étant diposés en concordance pour s'imbriquer les uns dans les autres, de façon similaire à un puzzle.
On remarque que tous ces motifs sont disposés de façon irrégulière et désordonnée sans aucune répétition systématique de lignes ou de colonnes, dans une direction ou dans une autre.
[0044] Les motifs élémentaires m1 à mn des mosaïques des fig. 3 et 6 (tous n'ayant pas été référencés) sont conformés et sont associés entre eux de sorte que le dispositif selon l'invention puisse affiché toute une gamme de caractères alphanumériques, telles que les lettres de l'alphabet latin en majuscule et en minuscule, certaines des lettres utilisées dans des langues européennes telles que les langues alémaniques ou nordiques, ainsi que les chiffres 0 à 9, tous ces caractères pouvant être associés à leur accentuation respective, y compris les soulignements.
Avantageusement, chaque mosaïque de ces deux modes de réalisation est conformée pour pouvoir afficher des caractères proches du style "Helvetica Halbfett".
[0045] Par ailleurs, la mosaïque M de motifs élémentaires m1-n permet d'afficher tous les signes de ponctuation afin que la combinaison de plusieurs mosaïques M entre elles, accolées de façon juxtaposée ou superposée en modules, permette l'affichage de messages intelligibles, constitués sous forme de phrases structurées ou sous forme de groupe de mots codés.
[0046] On observera que grâce à un hachage de cette mosaïque (opération que l'on expliquera ci-après), certains des motifs élémentaires m1-n, se retrouvent assemblés en groupes G1 à Gn, ces motifs élémentaires dans chaque groupe étant réunis de façon très proche, à la limite de l'accolement,
une faible distance d'écartement Y étant laissée entre eux.
[0047] Les groupes de motifs G1-n sont disposés en lignes L1 à L6 et en colonnes C1 à C5. Les motifs élémentaires isolés m1, m2 et m3 permettent l'accentuation de caractères alémaniques et nordiques. Les motifs élémentaires m1, et m3 sont alignés et sont respectivement prévus dans le prolongement des colonnes C1 et C5.
Le motif élémentaire m2 qui a l'allure d'un anneau sensiblement rectangulaire est disposé sensiblement en dessous des motifs élémentaires m1 et m3, et en regard de la colonne centrale C3.
[0048] Les lignes L1 à L6 des groupes G1 à Gn délimitent au moins trois zones caractéristiques respectivement A, B et C, une dernière zone D formant les accentuations susmentionnées.
[0049] La zone A est la zone de visualisation ou de matérialisation d'une première taille de majuscules, tandis que la zone B est, la zone de visualisation des minuscules.
La zone C est, quant à elle, la zone permettant notamment l'affichage de fin des jambages et l'affichage des soulignements, les zones A, B et C comptant chacune cinq colonnes convenablement alignées.
[0050] Les zones A et B comportent avantageusement dans le premier mode de réalisation de la fig. 3, respectivement cinq et trois lignes de groupes caractéristiques, ce choix des nombres impairs de lignes permettant l'affichage de lettres ou de chiffres tels que "B", "3" ou "8" dont les parties creusées 20 sont centrées par rapport à une barre transversale horizontale 22, comme cela est représenté particulièrement aux fig.
4g à 4i.
[0051] De plus, le fait de disposer en nombre impair les lignes de la zone A des majuscules et les lignes de la zone B des minuscules permet d'afficher des lettres majuscules et minuscules sensiblement centrées, tel que cela est représenté aux fig. 4b, 4d, 4f et 4g à 4k. Cette caractéristique particulière de l'arrangement des groupes G1 à Gn les uns par rapport aux autres permet donc la visualisation de caractères "équilibrés" d'un aspect esthétique tout à fait satisfaisant.
[0052] Par ailleurs, dans chacun des groupes distincts et caractéristiques G1-n, la distance d'écartement Y qui sépare chaque motif élémentaire (par exemple le motif m4) du ou des motifs adjacents, dans ce cas les motifs m5 à m7, est faible, c'est-à-dire de l'ordre de 10.10<-6> mètres (10 Microm) à 50.10<-6> mètres (50 Microm).
Cette distance a pour fonction essentielle d'isoler électriquement les motifs voisins et elle forme sur la mosaïque la largeur des espaces d'isolation Es qui séparent les motifs entre eux. Les motifs dans chaque groupe sont donc disposés les uns par rapport aux autres de façon très proche, et semblent, même à une distance faible, accolés les uns aux autres.
Comme on peut l'observer sur les lettres et les chiffres des fig. 4a à 4k, cette distance d'écartement Y n'apparaît pas dans les caractères affichés.
[0053] On peut définir chaque groupe G1-n comme étant formé par au moins deux motifs élémentaires réunis de façon adjacente et séparés l'un de l'autre, au moins en partie, par un espace d'isolation Es.
[0054] De préférence, la distance d'écartement Y est choisie la plus faible possible compte tenu des conditions de faisabilité et du rendement choisi.
[0055] Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, illustré à la fig.
3, chaque groupe de motifs au moins dans les zones A et B comporte un intervalle d'écartement de forme rectiligne.
[0056] De plus, chaque groupe caractéristique G1 à Gn est séparé du ou des groupes voisins par des bandes de séparation b1-n, chaque bande de séparation étant en fait ménagée, dans le cas d'une cellule à cristal liquide, par l'absence de couche conductrice sur le substrat entre les électrodes 6a des groupes voisins; ce substrat étant constitué par la lame 2.
[0057] Les bandes de séparation b1 à bn ont de préférence toutes la même largeur X, cette largeur étant de préférence de l'ordre de 1,2.10<-3> mètres (1,2 mm).
Typiquement, elle est choisie égale à 1,5.10<-3> mètres (1,5 mm).
[0058] On remarque que la valeur X, c'est-à-dire la largeur des bandes de séparation qui forment les différents groupes caractéristiques G1 à Gn est de toute façon nettement supérieure à la valeur Y qui est la largeur de l'intervalle ou espace d'isolation Es laissé entre les motifs élémentaires adjacents dans un même groupe.
Dans le cas présent, la valeur X est choisie entre 25 à 120 fois supérieure à la valeur Y.
[0059] On a estimé que la valeur R qui est le rapport R entre la valeur X et la valeur Y (R= X/Y) donne des résultats satisfaisants lorsque R est moins supérieur à 15, en d'autres termes lorsque la largeur des bandes de séparation est 15 fois supérieure à la distance d'écartement Y laissée entre les motifs.
[0060] De préférence, la valeur R est choisie égale à 30, où X = 1,5.10<-3> mètres (1,5 mm) et où Y est égal 50.10<-6> mètres (50 Microm).
A cet effet, on précisera que de préférence la distance d'écartement Y est choisie inférieure à 100.10<-6> mètres (100 Microm).
[0061] De manière générale, dans le mode de réalisation des fig. 3 et 6, la mosaïque selon l'invention présente une structure hachée telle que les bandes de séparation ménagées entre deux groupes adjacents présentent toujours une largeur X qui est supérieure à la distance d'écartement Y laissée entre les motifs de ces groupes.
[0062] De plus, dans ce mode de réalisation, tous les motifs élémentaires, que ce soit dans la zone A ou dans la zone B, sont organisés en groupes; à savoir réunis deux à deux, au moins en partie à la limite de l'accolement.
Dans le cas présent, la mosaïque comportant 152 motifs élémentaires, seulement 5 d'entre eux étant isolés, on peut déterminer que dans toute la mosaïque, environ 97% des motifs élémentaires sont organisés en groupes.
[0063] Ce choix d'organisation en groupes a bien entendu des conséquences fonctionnelles importantes, mais procure aussi à la mosaïque M, à savoir au dispositif d'affichage, la possibilité d'afficher des caractères d'un style tout à fait particulier, tels que ceux représentés sur les fig. 4a à 4k.
Les bandes de séparation b1 à bn constituent des régions optiquement passives et forment, entre les groupes G1 à Gn, des passages préférentiels des éléments de connexion électrique 30, depuis les motifs élémentaires m1-n, vers la périphérie du moyen d'affichage, comme cela est représenté sur la fig. 3b.
[0064] Ces bandes de séparation b1-n, forment des zones franches nettement délimitées, comme cela apparaît très clairement à la fig. 3, de sorte qu'il est tout à fait aisé de former de façon correspondante la contre-électrode 6b représentée sur la fig. 5, cette contre-électrode 6b étant conformée de sorte que ses zones "découpées" 40, qui correspondent à l'absence de couche conductrice, soient disposées en regard des bandes de séparation dans lesquelles sont ménagées les connexions électriques.
Ainsi, on comprend que ces régions sont optiquement passives et que les connexions électriques 30 n'apparaissent pas sur le dispositif d'affichage lors de la visualisation des caractères alphanumériques.
[0065] De plus, la mosaïque M, à savoir l'agencement des différents motifs élémentaires m1-n, entre eux, est prévue de telle sorte qu'au maximum quatre bandes de séparation b1-n s'intersectent sur ou dans le moyen actif d'affichage. Les bandes de séparation b1-n au moins au niveau de leur point d'intersection I (fig. 3a), sont décalées angulairement l'une de l'autre d'un angle alpha supérieur à 60 degrés.
[0066] La valeur de cet angle alpha correspond à celle à partir de laquelle l'apparition de défauts, tels qu'on les définira ci-après, commence à diminuer de façon significative.
[0067] De préférence, l'angle alpha est au maximum égal à 90 degrés.
On précisera aussi que dans le mode de réalisation préféré, le contour extérieur de chaque groupe de motifs G1-n est sensiblement rectiligne, ce contour étant de préférence sensiblement rectangulaire.
[0068] Les bandes b1-n sont en fait formée par des séparations continues ou découpes S1 à Sn qui sont formées sur la majeure partie du moyen d'affichage, ces séparations continues S1, à Sn traversant de bout en bout la mosaïque M pour déboucher de ses bords latéraux respectivement droit et gauche, et de ses bords supérieur et inférieur.
Ceci est particulièrement vrai dans les zones A, B et C pour les séparations verticales S1 à S4 et dans les zones A et B pour les séparations horizontales S5 à S8.
[0069] Quoi qu'il en soit, dans toute la mosaïque, les bandes de séparation b1 à bn et les séparations continues ou découpes S1 à Sn sont organisées perpendiculairement ou parallèlement par rapport au sens de lecture L des caractères sur la mosaïque.
[0070] En se référant à une lecture rectiligne et horizontale,
on peut préciser que les séparations continues ou découpes S1 à S7 et les bandes de séparation qu'elles forment peuvent être définies comme étant orientées dans des directions essentiellement verticales et horizontales.
[0071] Le dispositif d'affichage selon l'invention permet notamment d'éliminer les défauts tels que les points ou marques 10 qui apparaissent sur les caractères affichés par les dispositifs actuellement connus.
On se référera désormais à la fig. 2a qui représente de façon détaillée l'agencement des motifs élémentaires d'un dispositif d'affichage connu.
[0072] L'apparition des défauts 10 sur un tel agencement peut s'expliquer par la combinaison de plusieurs phénomènes.
[0073] Tout d'abord, à une faible distance par rapport au dispositif d'affichage, les défauts peuvent être géométriquement représentés comme un arc de cercle ou un cercle de rayon R1, le cercle étant tangent aux extrémités ou pointes des différents motifs élémentaires qui convergent vers le point d'intersection i. Dans le cas présent, on observe que le rayon R1 est déjà supérieur à la distance d'écartement a qui est laissée entre les différents motifs élémentaires.
Ainsi, même à une courte distance, le défaut 10 apparaît comme étant déjà prédominant par rapport aux intervalles qui sont laissés entre les motifs, ce défaut en plus de ces intervalles apparaît dans le même mode optique, qui est différent de celui des caractères affichés, c'est-à-dire de façon contrastée par rapport à ces caractères.
[0074] A une distance plus grande, il se produit aux extrémités ou pointes convergeantes des différents motifs élémentaires un phénomène "d'érosion" optique, c'est-à-dire de perte de définition, l'¼oeil ayant tendance à ne plus discerner ces pointes mais à voir des bords arrondis f.
[0075] Ainsi, le défaut 10 à cette distance grossit de façon considérable pour se matérialiser sous la forme d'un cercle de rayon R2,
ce rayon R2 étant très nettement supérieur au rayon R1 du défaut qui est visible à courte distance.
[0076] Ainsi, à une distance plus grande, l'écart entre l'intervalle et le rayon R du défaut 10 grandit, si bien que ce défaut 10 apparaît désormais comme étant très prépondérant par rapport à l'intervalle a précité.
[0077] Par opposition, dans la configuration de la mosaïque selon l'invention, on observe comme représenté à la fig.
3a qu'à une courte distance le cercle enveloppe du point d'intersection I au niveau des bandes de séparation par exemple b13, b18, b19 et b20, présente un rayon r1 d'une valeur inférieure à la largeur X des bandes de séparation b13,18-20.
[0078] Ainsi, le cercle enveloppe n'apparaît pas à une courte distance et ne forme plus un défaut, puisqu'il n'est plus prépondérant par rapport à la largeur des bandes de séparation b1-n.
[0079] Par ailleurs, à une grande distance "l'érosion" optique se fait moins grande puisque pour un même arc de cercle f, cet arc de cercle f tend à se rapprocher considérablement des pointes ou extrémités des groupes G1-n.
[0080] Ainsi, le cercle enveloppe du point d'intersection I présente un rayon r2 de valeur sensiblement égale à la largeur X des bandes de séparation b1-n.
Il n'apparaît donc quasiment aucun défaut dans les caractères alphanumériques affichés avec une telle configuration, que ce soit à une faible ou à une grande distance.
[0081] Par ailleurs, on a encore observé que la définition des caractères et la lisibilité sont améliorées lorsque les bandes de séparation b1-n et plus particulièrement les séparations continues ou découpes S1 à Sn qui forment le hachage de la mosaïque sont orientées parallèlement et/ou perpendiculairement au sens de lecture des caractères affichés, la mosaïque M étant orientée sur tout un ensemble d'affichage en panneau, dans le sens dans lequel elle est représentée sur la fig.
3, à savoir verticalement.
[0082] On a aussi observé que cette disposition améliorait l'esthétique des caractères affichés.
[0083] On précisera encore ici que cette mosaïque M offre, grâce à sa configuration, une caractéristique esthétique appréciable en ce que les éléments d'accentuation des minuscules (voir fig. 4d à 4f) sont disposés dans la zone A de visualisation ou de matérialisation des majuscules. Ainsi, les éléments d'accentuation des minuscules sont pratiquement accolés à ces minuscules comme cela est d'ailleurs prévu dans les différents alphabets, tels que l'alphabet latin. Encore une fois, on explique cette possibilité par la disposition en groupes des motifs élémentaires.
Comme l'adjonction de motifs élémentaires supplémentaires au sein d'un même groupe est rendue possible grâce à la disposition quasi accolée des motifs élémentaires dans ce groupe, les éléments d'accentuation ne sont pas distinguables dans le corps d'un caractère alphanumérique majuscule qui utilise ce groupe pour être visualisé, tel que le montre les caractères des fig. 4d à 4f.
[0084] Par ailleurs, on précisera aussi que les bandes de séparation b1-n et donc les séparations continues ou découpes S1 à Sn sont disposées de sorte que leurs points d'intersection I se trouvent en dehors des régions de matérialisation des branches des caractères, qui apparaissent verticalement ou horizontalement.
[0085] En se référant désormais à la fig.
6, il est représenté une mosaïque composite d'affichage selon un deuxième mode de réalisation selon l'invention.
[0086] La mosaïque selon ce mode de réalisation comporte quatre séparations continues ou découpes verticlaes orientées perpendiculairement au sens de lecture L, ainsi que trois séparations continues ou découpes S5 à S7 orientées parallèlement au sens de lecture L, c'est-à-dire définie comme étant horizontales.
Dans ce mode de réalisation les sept séparations continues ou découpes qui forment le hachage de la mosaïque M ont une largeur X, d'une valeur égale à celles mentionnées ci-dessus.
[0087] En se référant désormais aux fig. 7 à 10, on expliquera désormais par quel procédé on a réalisé les trames des mosaïques des fig. 3 et 6, et comment a été réalisé le hachage de cette mosaïque en bandes, c'est-à-dire en séparations ou découpes optiquement passives.
[0088] En se référant donc désormais à la fig. 7, on a représenté une trame de base T1, dite première trame, qui constitue la structure de départ de la mosaïque selon l'invention.
Cette trame de base T1 est destinée à former la zone B qui permet l'affichage des lettres minuscules, ainsi que l'affichage d'un premier jeu de petits chiffres.
[0089] Très avantageusement, et comme on le voit sur la fig. 8, cette trame de base T1 a été partiellement reproduite, notamment on a reproduit sa partie supérieure référencée T2. La ligne en traits mixtes Lc représente la partie supérieure de la trame de base T1 que l'on a reproduite puis "collée" au-dessus de la trame de base T1. On précisera que la ligne de coupe Lc, pour dupliquer la trame de base, a été positionnée de sorte qu'après jonction des deux trames T1 et T2, les espaces d'isolation obliques viennent en concordance, ce qui permettra ultérieurement l'affichage de caractères de différentes dimensions, à l'intérieur d'une même et unique mosaïque.
A cet effet, la ligne de coupe Lc a été positionnée à l'intersection d'espace d'isolation Es orientée de façon oblique.
[0090] Après avoir obtenu cette structure dupliquée de la trame de base, notamment après avoir obtenu une trame additionnelle dite seconde trame T2 qui est disposée au-dessus de la première T1 on vient hacher la trame résultante T3 par les séparations continues ou découpes S1 à Sn disposées dans l'orientation qu'on a expliqué ci-dessus. Comme on le voit sur la fig. 9, les séparations continues ou découpes compartimentent alors entièrement la trame résultante T3 puisqu'elles traversent la majeur partie de la mosaïque selon l'invention et forment ainsi différents groupes de motifs élémentaires dans la mosaïque.
Comme on le voit sur la fig. 9, et en comparaison avec la fig. 8, les séparations ou découpes S1 à S7 recouvrent partiellement certains motifs élémentaires de la trame T3. De plus, ces séparations ou découpes optiquement passives sont disposées de sorte qu'elles viennent entièrement chevaucher et masquer les motifs élémentaires de plus petites surfaces, qui ont été noircis sur la fig. 9 pour une meilleure représentation des dessins.
Puisque ces séparations en bande ou découpes S1 à S7 sont optiquement passives et correspondent à une absence de surface d'électrode, les motifs élémentaires de plus petite surface sont éliminés et n'ont plus besoin d'être associés à un adressage qui posent des problèmes tant sur le plan de l'électronique que sur le plan des connexions électriques.
[0091] Avantageusement, la mosaïque selon l'invention comporte au moins deux séparations ou découpes horizontales référencées S5 et S6, et qui sont disposées très avantageusement au voisinage de zones dans lesquelles la densité des motifs élémentaires est la plus grande. Ces zones sont référencées respectivement 100 et 120.
De préférence, ces séparations ou découpes S5 et S7 sont situées de façon tangente à ces zones 10 et 12 de grande densité de motifs élémentaires.
[0092] Ainsi, il devient beaucoup plus facile d'alimenter les motifs élémentaires aux pixels qui sont difficilement accessibles et auxquels il faut lier une connexion électrique. On remarquera que les deux séparations ou découpes horizontales S5 et S6 sont disposées de part et d'autre d'une ligne de groupes de pixels L4 qui est destiné à former comme on le verra sur les figures suivantes une barre horizontale intermédiaire pour la formatation de lettres minuscules.
Précisément, ces séparations ou découpes S5 et S6 sont disposées de façon tangente à cette ligne L4 et à cette barre intermédiaire.
[0093] De plus, cette mosaïque comporte donc une troisième séparation ou découpe horizontale S7 qui est disposée d'une façon tangente à la ligne L3 qui forme le groupe de motifs destiné à afficher notamment une barre horizontale supérieure des minuscules.
De préférence, cette séparation ou découpe S7, est placée directement au-dessus de la ligne L3.
[0094] En ce qui concerne désormais la séparation en bandes ou découpes verticale, on précisera qu'au moins deux d'entre elles à savoir les séparations S1 et S4 sont positionnées de façon tangente à des régions ou colonnes C1 et C5 de la mosaïque qui sont destinées notamment à former des jambages de lettres.
[0095] De préférence, le dispositif selon l'invention comporte quatre séparations continues ou découpes qui sont disposées perpendiculairement au sens de lecture, ces quatre séparations ou découpes définissant respectivement entre elles les cinq colonnes C1 à C5, parmi lesquelles les colonnes C1, C3 et C5 constituent respectivment des colonnes latérales et centrale de formation des jambages.
On précisera que ces colonnes centrale C3 et latérales C1, C5 présentent des largeurs égales. De plus ces trois colonnes C1, C3 et C5 de formation des jambages sont séparées deux à deux par des colonnes intermédiaires C2 et C4 qui sont de largeur égale entre elles mais d'une largeur inférieure à celle des trois colonnes C1, C3 et C5.
[0096] La fig. 10 représente une trame hachée T4 qui est le résultat de l'opération de la fig. 9 et à laquelle on ajoutera ensuite des espaces d'isolation Es pour former notamment les accents, les jambages ou les arrondis de certains caractères alphanumériques.
[0097] Comme on le voit plus précisément sur la fig.
6, la mosaïque selon l'invention comporte quatre zones d'affichage de caractères alphanumériques de taille différente.
[0098] En effet, la mosaïque selon l'invention comporte une première zone d'affichage A qui correspond à la formation de caractères alphanumériques de taille moyenne, et notamment à la formation d'un premier jeu de lettres majuscules et de chiffres (fig. 11-18). Cette première zone A utilise toutes les colonnes et les lignes de la mosaïque, à l'exception de la dernière L6 qui correspond à la zone C de formation de fin de jambage des grandes lettres et de formation des barres de soulignement.
[0099] Cette mosaïque comporte une deuxième zone E destinée à permettre l'affichage de caractères alphanumériques de grandes tailles, à savoir des grandes majuscules et des grands chiffres.
Les lettres affichées sont visibles aux fig. 19 à 26.
[0100] On voit que la zone E utilise quant à elle toute la surface disponible de la mosaïque, la zone A étant donc comprise dans la zone E.
[0101] La troisième zone caractéristique d'affichage de cette mosaïque est la zone B qui est destinée à permettre essentiellement l'affichage de petits chiffres, dans une première position comme on l'expliquera ci-après, et de minuscules. Les minuscules utilisent toutefois pour certaines têtes de lettres et des jambages une partie de la zone A et une partie de la zone C.
Ainsi, cette zone B est comprise dans la zone A et est disposée directement au-dessus de la zone C de soulignement.
[0102] Les caractères affichables grâce à cette zone B sont représentés aux fig. 27 à 34.
[0103] La mosaïque selon l'invention comporte de plus une quatrième zone F qui permet quant à elle l'affichage de petits chiffres, mais qui ont une position différente de ceux affichés grâce à la zone B, à savoir sensiblement plus hauts. La zone F est imbriquée à l'intérieur de la zone B qui ensemble et en superposition constituent la zone A. Les caractères affichables grâce à cette zone E sont représentés sur les fig. 35 à 38. Ainsi, on comprend donc que cette mosaïque comporte au moins deux zones caractéristiques pour la formation de caractères d'une même famille (chiffres, lettres en majuscule ou minuscule) mais de tailles différentes.
Plus précisément, elle comporte au moins deux zones caractéristiques A, B pour la formation de chiffres de tailles différentes. D'une façon encore plus précise, elle comporte trois zones caractéristiques A, B, E pour la formation de chiffres comportant trois tailles différentes à savoir des grands, des moyens et des petits.
[0104] Enfin, elle comporte une quatrième zone caractéristique F pour la formation de chiffres, et notamment de petits chiffres, sur des niveaux différents respectivement supérieurs et inférieurs. On comprend donc que très avantageusement on a fourni une mosaïque qui est susceptible d'afficher, avec une même et unique trame à savoir la trame hachurée finale T5 représentée à la fig. 6 différentes tailles de chiffres (petits, moyens et grands) et différentes tailles d'une même famille de lettre (grandes et petites).
Ainsi, on peut répondre avantageusement au problème du dimensionnement prédéterminé des caractères alphanumériques, cette possibilité de variation de taille avec un même et unique mosaïque permettant aussi d'éliminer une cellule d'affichage, dans le cas par exemple d'affichage de l'heure.
[0105] Il ressort que ce dispositif et ce procédé permettent la réalisation d'un nombre extrêmement important de motifs sur une même mosaïque, ce qui permet de styliser sans contraintes les caractères en conservant une excellente définition, sans affecter le prix de revient du dispositif.
[0106] On précisera aussi que l'invention peut s'appliquer à un dispositif électronique d'affichage à faible taux de multiplexage, c'est-à-dire dans lequel certains motifs élémentaires sont reliés entre eux électriquement, de façon correspondante au taux de multiplexage.
Dans ce cas, la contre-électrode 6b doit comporter des régions électriquement isolées les unes des autres et pourvues de leur connexion électrique propre, et ne plus être monobloc (continue), comme cela est pour la contre-électrode représentée à la fig. 3c.
The invention relates to an electronic display device for displaying particular signs, such as in particular alphanumeric characters.
More particularly, it relates to a display device in which the active display means consists of one or more elements whose optical characteristics may vary as a function of an electrical excitation signal, selectively driven by an electronic control circuit.
In the description which follows, reference will be made, to designate such elements, to an electro-optical cell of the liquid crystal type.
As will be understood, the invention can be applied, in some of its characteristics, for example to a display device comprising a set of light-emitting diodes, more generally referred to as the British abbreviation "LED" or to any other display device as defined above.
[0004] It is already known from the patent application FR-A-2,458,857, an electronic display device comprising a set of modules which are respectively constituted by the electrodes of a liquid crystal cell. or by light-emitting diodes, which have the shape of line segments arranged adjacent and end, by rows and columns.
[0005] Graphically, this device does not give complete satisfaction,
since it allows to display only characters "sticks", that is to say in the form of adjoining features.
Moreover, this device is considerably limited since the modules do not allow indifferently the display, either of lowercase or of capital letters.
Furthermore, the patent application EP 0 146 285 describes a display device of another type, that is to say structured essentially in the form of a matrix of points, with n lines and p columns (n being equal to 5 and p equal to 3, in this example).
The pixels of this matrix, that is to say the most basic patterns which each form an individually addressable electrode, have been modified with respect to the pixels of the most conventional dot matrixes, solely for the purpose of increase the resolution.
Thus, the designers of this matrix, while wanting to keep imperatively the qualities of low order matrices (typically 5X3), have tried to increase the number of pixels. At that time, they therefore left quite naturally a conventional matrix form, comprising rectangular pixels, including square, by definition all identical and homogeneously distributed. The goal they had set themselves led them to divide the pixels into four, cutting almost all of them almost identically, using two diagonals. The resulting structure thus consists essentially of several repeated groups, each composed of four isosceles triangles.
By observing the outline or envelope of these groups, we find the appearance of the original rectangles whose meeting constitutes the grid or grid of the matrix.
We therefore note that the structure of this device remains in a very regular and orderly design, with a strict and almost identical repetition of groups and pixels, meeting the definition of matrix type displays.
This particular design of the electro-optical displays has major drawbacks. Indeed, the shape of the displayable characters is originally determined by the matrix pattern of the electrodes or pixels. Thus, from a rigid and imposed scheme the user has as only possibility to select, in this given scheme, the pixels that are available to obtain a letter or a number.
It is therefore impossible for him to visualize stylized characters since the capabilities of the device are confined to the original grid.
Therefore, although the device proposed in this patent application addresses the problem of increasing the resolution of display devices of the matrix type by increasing the number of pixels, it is understood that it is very limited. Indeed, users, and therefore buyers of these devices, are now looking for the most aesthetic characters possible, close to a particular type or a custom writing.
The patent application EP 0 180 685 in particular in its last embodiment partially addresses this problem by providing a device of a different design.
The main goal being to improve the aesthetics of the characters, the designers of this device are no longer a fixed pattern of electrodes, but the result to obtain, namely letters and numbers themselves for only then conform the electrodes.
This is why the pixels obtained are irregularly shaped and are arranged in a disordered manner, without systematic repetition in rows and columns, these pixels having for the major part of them different contours.
This type of "mosaic" device is called because of its composite structure structure, formed of numerous pixels with heterogeneous contours (rounded, straight, angled, ...), but complementary and in concordance, s' nesting into each other.
Note that we do not take into account a logical distribution and uniformly distributed pixels or electrodes over the entire surface of the device, as opposed to the matrix structures defined above. This type of device is similar to the arrangement of tinted glass pieces found in old stained glass windows, places of worship, especially in the West.
This device has major drawbacks.
First of all, it is observed that irreparably the fact of stylizing the characters leads to the increase in the number of pixels, which increases very significantly the price of the finished and equipped device, as far as it is concerned. must be associated with more sophisticated and "heavy" electronic circuits.
Moreover, the characters obtained suffer from a bad definition and they present,
as will be explained below, defects formed by dots.
Indeed, and as it is shown very schematically in FIG. 2 of the accompanying drawings, it appears on the characters displayed, such as the "A" shown, points or marks (referenced 10), these defects significantly affecting the appearance, and therefore the aesthetic quality of said characters.
In addition, "parasitic" lines, such as that referenced 11 in FIG.
2, appear next to or even inside the characters.
Indeed, each elementary pattern being constituted by an electrode which is electrically isolated from neighboring electrodes, it is necessary to connect by a clean electrical connection each pattern to the electronic control system.
These connections are formed by tracks which are structured, like the electrodes, by a photolithographic process on a substrate covered with a conductive layer and they are therefore capable of varying the optical characteristics of the liquid crystal lying between them. and a part of the counter-electrode.
It is therefore understood that these connections can appear on the cell, along with the alphanumeric characters displayed, which again contributes to deteriorating the quality of the display.
To overcome this, it has been proposed to divide into several very thin branches 11a each of the connections at their overlap with the counter electrode, so as to make them invisible (Fig.
2a), or to design an extremely complicated counter electrode overlapping only the electrode and not the electrical connections.
In both cases, we obtain complicated devices to achieve, and of course expensive.
In addition, the device according to this application EP 0 180 685, although providing a clear improvement in the appearance of the characters, still remains very limited since it does not allow the visualization of lower case letters. It also has the essential disadvantage of having to be sized according to the size of the numbers and letters to display.
This dimension is fixed and it can only be changed by changing the device already installed for the benefit of another, of different size.
The present invention also aims to meet these disadvantages by providing an improved display device capable of displaying much more stylized characters, for example close to the character Helvetica Halbfett, an excellent definition (Aesthetics), free of defects of the type mentioned above, but in which we can minimize the number of pixels to obtain a low cost.
The present invention also aims to provide a display device to address the character sizing problem at a cost of even the lowest possible.
[0027] Thus,
the subject of the invention is an electronic display device of the type comprising:
at least one electro-optical display means, such as for example a liquid crystal cell,
a number of elementary patterns associated with said electro-optical display means, these basic patterns being for the most part shaped, from a series of alphanumeric characters stylized and selected, in the form of a composite mosaic type structure whose weft is formed by patterns that have heterogeneous and complementary contours, arranged in concordance to interlock with each other, similarly to a puzzle,
characterized in that said mosaic is minced by optically passive strips which partially overlap some of said elementary patterns and form a mosaic cut.
According to another characteristic of the invention, said optically passive strips are shaped and are provided on the mosaic at such positions that these bands are likely to overlap and mask the elementary patterns of smaller area to eliminate them.
It will also be specified that said strips are rectilinear and are all positioned only perpendicularly or parallel to the reading direction of the characters on the device.
The invention will be better understood on reading the detailed description which follows, taken with reference to the accompanying drawings which are given solely by way of example, and in which:
<tb> fig. 1 <sep> represents, schematically and in cross-section, a liquid crystal cell of a conventional type forming, by way of example, the active display means of the device according to the invention,
<tb> fig. 2 <sep> represents one of the alphanumeric characters displayed by an earlier device, this figure highlighting the defects of this type of character,
<tb> fig. 2a <sep> is a very enlarged view of the arrangement of the elementary patterns, taken at the level of the defect 10 of FIG. 2
<tb> fig. 3 <sep> is a top view of a mosaic according to a first embodiment, intended to equip the display device according to the invention, the patterns of this mosaic being in this example constituted by electrodes of a cell, such as that shown in FIG. 1
<tb> fig. 3a <sep> is an enlarged view of the region Illa of FIG. 3
<tb> fig. 3b <sep> is a view similar to fig. 3, but representing the various elementary patterns of the mosaic associated with their electrical connection,
<tb> figs. 4a to 4k <sep> respectively represent some of the alphanumeric characters that may be displayed through the mosaic according to the first embodiment, and
<tb> fig. 5 <sep> represents in top view a counter-electrode according to the invention,
<tb> fig. 6 <sep> is a top view of a mosaic according to a second embodiment of the invention,
<tb> fig. 7 <sep> is a top view of a base frame for forming a mosaic as shown in Figs. 3 and 6, and corresponding to the first step of making this mosaic,
<tb> fig. 8 <sep> is a top view of a second step of manufacturing said mosaic, comprising the basic frame of FIG. 7 associated with an additional frame,
<tb> fig. 9 <sep> represents a third step of manufacturing the mosaic of FIG. 6, wherein the blackened regions correspond to continuous separations or cuts arranged on the mosaic for chopping,
<tb> fig. 10 <sep> represents the frame obtained after the step shown in FIG. 9; and
<tb> figs. 11 to 38 <sep> represent alphanumeric characters which can be displayed notably thanks to the mosaic of FIG. 6.
Referring to FIG. 1, there is shown a liquid crystal cell which forms the active display means of the device according to the invention, this cell 1 comprising, in known manner, a front blade 2 and a rear blade 3 transparent and joined together by a Sealing frame 4. The sealing frame 4 defines a sealed volume in which a mixture consisting of a liquid crystal and, for example, a dichroic dye is trapped. The front blades 2 and rear 3 which form the substrate bear on their inner face respectively 6a electrodes and a counter electrode 6b, the latter being transparent being constituted for example by a mixture of indium oxide / tin.
The front 2 and rear 3 blades also generally have a dielectric layer and an alignment layer which are not shown here.
Furthermore, the electrodes 6a and the counter electrode 6b have electrical connections which are, like the latter, structured by a photolithographic process on the blades 2 and 3, these electrical connections which are not shown here, being respectively connected to an electronic control circuit not shown. Furthermore, in this example, the cell 1 further comprises an element 7 of the reflector-diffuser or transflector type, depending on the display mode that is desired.
The operation of such a cell is currently widely known.
It will be simply stated here that when a potential difference is applied between one of the electrodes 6a and the counter-electrode 6b, the portion of the liquid crystal that lies between this electrode and this counter-electode changes structure so that Part of the display cell changes in optical characteristics, creating a difference in brightness between activated and non-activated parts, resulting in optically contrasting areas.
As explained above, the currently known devices on the market have electrodes 6a cut and arranged in order to display relatively aesthetic characters.
However, and as shown very schematically in FIG.
2, some of the alphanumeric characters displayed via these devices have defects, referenced 10. These defects materialize in the form of dots or marks at which the cell does not appear to be activated, the displayed character having the appearance of being "eaten" in places.
It is therefore clear that this type of disadvantage provides a particularly unfavorable effect, detrimental to the commercial attractiveness of the device when it is known that this type of device is intended to allow the display (eg destinations) in public places such as train station halls or airports.
This type of defect gives the illusion of premature wear and gives many users the impression of poor quality.
[0038] Moreover,
generally, appearing beside or inside the displayed characters, relatively fine lines, which are visible when approaching the display device, these lines corresponding to the electrical connections referenced 11 in FIG. 2a.
To avoid the appearance of such features, a technique consists in cutting the counter-electrode 6b in a particular manner so that no part of this counter-electrode is opposite an electrical connection 11.
However, each elementary pattern having its own electrical connection that leaves in the free space left on the substrate, between this pattern and the neighboring pattern, it is easily understood that the design of the counter-electrode 6b is all the more complicated, and that the latter is therefore all the more expensive.
As shown in FIG. 2a, another solution is to divide each connection 11 into several branches 11a, these branches which are thinner being therefore much less visible, at least from a certain distance.
Here again, it is understood that the photolithography of these branches considerably complicates the manufacture of the display means and also does not reduce the cost of the cells.
In figs.
3 and 6, there is shown in plan view the two embodiments of the mosaic according to the invention, the patterns of this mosaic which are generally called "pixels" being constituted in this case by the electrodes 6a. By analogy, these patterns may consist of light-emitting diodes arranged on a suitable support, or by any other display means which can be electrically activated.
The arrangement of the elementary patterns to the pixels according to the invention responds well to the definition of mosaic, including composite mosaic, since it will be noted that these patterns have heterogeneous and complementary contours, namely rounded, straight or oblique with indifferent combinations, these patterns being matched to fit into each other, similar to a puzzle.
Note that all these patterns are arranged irregularly and disordered without any systematic repetition of rows or columns, in one direction or another.
The elementary patterns m1 to mn of the mosaics of FIGS. 3 and 6 (all of which have not been referenced) are shaped and are associated with one another so that the device according to the invention can display a whole range of alphanumeric characters, such as the letters of the Latin alphabet in upper case and in some of the letters used in European languages such as the Alemannic or Nordic languages, as well as the numbers 0 to 9, all of which may be associated with their respective accentuation, including underlining.
Advantageously, each mosaic of these two embodiments is shaped to display characters similar to the "Helvetica Halbfett" style.
Moreover, the mosaic m of elementary patterns m1-n makes it possible to display all the punctuation marks so that the combination of several mosaics M between them, contiguous juxtaposed or superimposed in modules, allows the display of messages. intelligible, formed as structured sentences or as a group of coded words.
It will be observed that by means of a hash of this mosaic (operation that will be explained below), some of the elementary motifs m1-n are found assembled in groups G1 to Gn, these elementary patterns in each group being brought together. very closely, at the limit of the
a small spacing distance Y being left between them.
Groups of patterns G1-n are arranged in lines L1 to L6 and in columns C1 to C5. The isolated elementary motifs m1, m2 and m3 allow the accentuation of Germanic and Nordic characters. The elementary patterns m1 and m3 are aligned and are respectively provided in the extension of the columns C1 and C5.
The elementary pattern m2 which has the appearance of a substantially rectangular ring is disposed substantially below the elementary patterns m1 and m3, and facing the central column C3.
The lines L1 to L6 of the groups G1 to Gn delimit at least three characteristic zones respectively A, B and C, a last zone D forming the aforementioned accentuations.
Zone A is the viewing or materialization area of a first capital size, while zone B is the lower case viewing area.
Area C is, in turn, the area allowing the display end of the jambs and the display of underlines, zones A, B and C each having five columns properly aligned.
The zones A and B advantageously comprise in the first embodiment of FIG. 3, respectively five and three lines of characteristic groups, this choice of odd numbers of lines allowing the display of letters or numbers such as "B", "3" or "8" whose excavated parts 20 are centered relative to a horizontal crossbar 22, as shown particularly in FIGS.
4g to 4i.
In addition, having an odd number of the lines of the area A of capital letters and the lines of the area B of lowercase makes it possible to display uppercase and lowercase letters substantially centered, as represented in FIGS. 4b, 4d, 4f and 4g at 4k. This particular characteristic of the arrangement of the groups G1 to Gn with respect to each other thus allows the visualization of "balanced" characters of a quite satisfactory aesthetic appearance.
Furthermore, in each of the distinct and characteristic groups G1-n, the spacing distance Y which separates each elementary pattern (for example the pattern m4) from the adjacent pattern or patterns, in this case the patterns m5 to m7, is low, that is to say of the order of 10.10 <-6> meters (10 Microm) to 50.10 <-6> meters (50 microm).
This distance has the essential function of electrically isolating the neighboring patterns and it forms on the mosaic the width of the isolation spaces Es which separate the patterns between them. The patterns in each group are thus arranged in close proximity to each other, and seem, even at a small distance, to be contiguous to one another.
As can be seen in the letters and figures in fig. 4a to 4k, this spacing distance Y does not appear in the displayed characters.
Each group G1-n can be defined as being formed by at least two elementary units joined together and separated from each other, at least in part, by an isolation space Es.
Preferably, the spacing distance Y is chosen as low as possible taking into account the feasibility conditions and the chosen yield.
In the preferred embodiment of the invention, illustrated in FIG.
3, each group of patterns at least in zones A and B has a spacing interval of rectilinear shape.
In addition, each characteristic group G1 to Gn is separated from the neighboring group or groups by separation strips b1-n, each separation strip being in fact formed, in the case of a liquid crystal cell, by absence of a conductive layer on the substrate between the electrodes 6a of neighboring groups; this substrate being constituted by the blade 2.
The separation strips b1 to bn preferably all have the same width X, this width preferably being of the order of 1.2 × 10. <-3> meters (1.2 mm).
Typically, it is chosen equal to 1.5 × 10 <-3> meters (1.5 mm).
Note that the value X, that is to say the width of the separation strips which form the different characteristic groups G1 to Gn is in any case significantly greater than the value Y which is the width of the interval or Isolation space Is left between the adjacent elementary patterns in the same group.
In the present case, the value X is chosen between 25 to 120 times greater than the value Y.
It has been estimated that the value R which is the ratio R between the value X and the value Y (R = X / Y) gives satisfactory results when R is less than 15, in other words when the width separation strips are 15 times greater than the gap distance Y left between the patterns.
Preferably, the value R is chosen equal to 30, where X = 1.5.10 <-3> meters (1.5 mm) and where Y equals 50.10 <-6> meters (50 microm).
For this purpose, it will be specified that preferably the distance Y distance is chosen less than 100.10 <-6> meters (100 Microm).
In general, in the embodiment of FIGS. 3 and 6, the mosaic according to the invention has a chopped structure such that the separation strips formed between two adjacent groups always have a width X which is greater than the spacing distance Y left between the patterns of these groups.
In addition, in this embodiment, all the elementary patterns, whether in zone A or in zone B, are organized in groups; that is to say reunited two by two, at least partly at the limit of the adjoining.
In the present case, since the mosaic comprises 152 elementary patterns, only 5 of which are isolated, it can be determined that in the whole mosaic, approximately 97% of the elementary patterns are organized into groups.
This choice of organization in groups has of course important functional consequences, but also provides the mosaic M, namely the display device, the ability to display characters of a very particular style, such as those shown in FIGS. 4a to 4k.
The separation strips b1 to bn constitute optically passive regions and form, between the groups G1 to Gn, preferential passages of the electrical connection elements 30, from the elementary patterns m1-n, towards the periphery of the display means, such as this is shown in fig. 3b.
These separation strips b1-n form clearly defined free zones, as is very clearly shown in FIG. 3, so that it is quite easy to form in a corresponding manner the counter-electrode 6b shown in FIG. 5, this counter-electrode 6b being shaped so that its "cut off" areas 40, which correspond to the absence of conductive layer, are arranged opposite the separation strips in which are formed the electrical connections.
Thus, it is understood that these regions are optically passive and that the electrical connections 30 do not appear on the display device when viewing the alphanumeric characters.
In addition, the mosaic M, namely the arrangement of the different elementary patterns m1-n, between them, is provided so that at most four separation strips b1-n intersect on or in the medium active display. The separation strips b1-n at least at their point of intersection I (FIG 3a) are angularly offset from one another by an alpha angle greater than 60 degrees.
The value of this angle alpha corresponds to that from which the appearance of defects, as will be defined below, begins to decrease significantly.
Preferably, the angle alpha is at most equal to 90 degrees.
It will also be specified that in the preferred embodiment, the outer contour of each group of patterns G1-n is substantially rectilinear, this contour preferably being substantially rectangular.
The bands b1-n are in fact formed by continuous separations or cuts S1 to Sn which are formed on the major part of the display means, these continuous separations S1, to Sn traversing end-to-end the mosaic M for to emerge from its right and left lateral edges, and its upper and lower edges.
This is particularly true in areas A, B and C for vertical separations S1 to S4 and in zones A and B for horizontal separations S5 to S8.
Anyway, throughout the mosaic, the separation strips b1 to bn and the continuous separations or cuts S1 to Sn are organized perpendicularly or parallel to the reading direction L characters on the mosaic.
Referring to a rectilinear and horizontal reading,
it can be specified that the continuous or cut separations S1 to S7 and the separation strips that they form can be defined as being oriented in essentially vertical and horizontal directions.
The display device according to the invention allows in particular to eliminate defects such as points or marks 10 which appear on the characters displayed by currently known devices.
Referring now to FIG. 2a which shows in detail the arrangement of the elementary patterns of a known display device.
The occurrence of defects on such an arrangement can be explained by the combination of several phenomena.
First of all, at a short distance from the display device, the defects can be geometrically represented as an arc of a circle or a circle of radius R1, the circle being tangent to the ends or points of the various elementary patterns. converging at the point of intersection i. In the present case, it is observed that the radius R1 is already greater than the spacing distance a which is left between the different elementary patterns.
Thus, even at a short distance, the fault 10 appears to be already predominant with respect to the intervals that are left between the patterns, this defect in addition to these intervals appears in the same optical mode, which is different from that of the characters displayed, that is to say, in a contrasted way with respect to these characters.
At a greater distance, there occurs at the converging ends or points of the various elementary patterns an optical "erosion" phenomenon, that is to say loss of definition, the eye having a tendency to no longer discern these points but to see rounded edges f.
Thus, the defect 10 at this distance increases considerably to materialize in the form of a circle of radius R2,
this radius R2 being very much greater than the radius R1 of the defect which is visible at a short distance.
Thus, at a greater distance, the gap between the gap and the radius R of the defect 10 grows, so that this defect 10 now appears to be very preponderant with respect to the above-mentioned interval.
In contrast, in the configuration of the mosaic according to the invention, it is observed as shown in FIG.
3a that at a short distance the envelope circle of the intersection point I at the separation strips, for example b13, b18, b19 and b20, has a radius r1 of a value less than the width X of the separation strips b13 18-20.
Thus, the envelope circle does not appear at a short distance and no longer forms a defect, since it is no longer preponderant with respect to the width of the separation strips b1-n.
Moreover, at a great distance "optical erosion" is less great since for the same arc f, this arc f tends to be considerably closer to the tips or ends of groups G1-n.
Thus, the envelope circle of the intersection point I has a radius r2 of substantially equal value to the width X of the separation strips b1-n.
There is therefore almost no defect in the alphanumeric characters displayed with such a configuration, whether at a low or at a great distance.
Furthermore, it has again been observed that the definition of the characters and the readability are improved when the separation strips b1-n and more particularly the continuous separations or cuts S1 to Sn which form the hashing of the mosaic are oriented parallel and or perpendicular to the reading direction of the displayed characters, the mosaic M being oriented on a whole set of panel display, in the sense in which it is represented in FIG.
3, namely vertically.
It has also been observed that this arrangement improves the aesthetics of the displayed characters.
It will be further specified here that this mosaic M offers, thanks to its configuration, an appreciable aesthetic feature in that the lowercase accentuation elements (see Figs 4d to 4f) are arranged in the viewing area A or capitalization of capitals. Thus, the elements of accentuation of the lowercase are practically contiguous to these tiny as moreover it is envisaged in the various alphabets, such as the Latin alphabet. Once again, this possibility is explained by the grouping of elementary motifs.
As the addition of additional elementary motifs within the same group is made possible by the almost contiguous arrangement of the elementary patterns in this group, the accent elements are not distinguishable in the body of a capital alphanumeric character which use this group to be visualized, as shown in the characters of fig. 4d to 4f.
Moreover, it will also be specified that the separation strips b1-n and thus the continuous separations or cuts S1 to Sn are arranged so that their points of intersection I lie outside the regions of materialization of the branches of the characters. , which appear vertically or horizontally.
[0085] Referring now to FIG.
6, there is shown a composite display mosaic according to a second embodiment according to the invention.
The mosaic according to this embodiment comprises four continuous separations or verticlaes cuts oriented perpendicularly to the reading direction L, and three continuous separations or cuts S5 to S7 oriented parallel to the reading direction L, that is to say defined as being horizontal.
In this embodiment, the seven continuous separations or cuts which form the hash of the mosaic M have a width X, of a value equal to those mentioned above.
Referring now to FIGS. 7 to 10, it will now be explained by which method the frames of the mosaics of FIGS. 3 and 6, and how has been achieved the hashing of this mosaic strip, that is to say separations or optically passive cuts.
[0088] Referring now to FIG. 7, there is shown a basic frame T1, called first frame, which constitutes the starting structure of the mosaic according to the invention.
This basic frame T1 is intended to form the area B which allows the display of lowercase letters, as well as the display of a first set of small numbers.
[0089] Very advantageously, and as can be seen in FIG. 8, this basic frame T1 has been partially reproduced, in particular its upper part referenced T2 has been reproduced. The phantom line Lc represents the upper part of the basic frame T1 which has been reproduced and then "glued" above the T1 base frame. It will be specified that the section line Lc, to duplicate the basic frame, has been positioned so that after joining of the two frames T1 and T2, the oblique isolation spaces come into agreement, which will subsequently enable the display of characters of different dimensions, within one and the same mosaic.
For this purpose, the section line Lc has been positioned at the intersection of an obliquely oriented isolation space Es.
After having obtained this duplicated structure of the basic frame, in particular after obtaining an additional frame called second frame T2 which is arranged above the first T1, the resulting frame T3 is chopped by the continuous separations or cuts S1. Sn arranged in the orientation explained above. As seen in fig. 9, the continuous separations or blanks then fully compartmentalize the resulting frame T3 since they cross the major part of the mosaic according to the invention and thus form different groups of elementary patterns in the mosaic.
As seen in fig. 9, and in comparison with FIG. 8, the separations or cuts S1 to S7 partially overlap some basic patterns of the frame T3. In addition, these optically passive separations or cutouts are arranged so that they completely overlap and mask the elementary patterns of smaller areas, which have been blackened in FIG. 9 for a better representation of the drawings.
Since these strip separations or cuts S1 to S7 are optically passive and correspond to an absence of electrode surface, the smaller surface elementary patterns are eliminated and no longer need to be associated with problematic addressing. both in terms of electronics and in terms of electrical connections.
Advantageously, the mosaic according to the invention comprises at least two separations or horizontal cuts referenced S5 and S6, and which are arranged very advantageously in the vicinity of areas in which the density of the elementary patterns is the largest. These areas are respectively referenced 100 and 120.
Preferably, these separations or cuts S5 and S7 are located tangentially to these zones 10 and 12 of high density of elementary patterns.
Thus, it becomes much easier to feed the elementary patterns to the pixels that are difficult to access and which must be linked to an electrical connection. It will be noted that the two horizontal separations or cuts S5 and S6 are arranged on either side of a line of groups of pixels L4 which is intended to form, as will be seen in the following figures, an intermediate horizontal bar for the formatting of lowercase.
Precisely, these separations or cuts S5 and S6 are arranged tangentially to this line L4 and this intermediate bar.
In addition, this mosaic therefore comprises a third separation or horizontal cut S7 which is arranged tangentially to the line L3 which forms the group of patterns intended to display in particular an upper horizontal bar of lower case.
Preferably, this separation or cutting S7, is placed directly above the line L3.
As regards now the separation into strips or vertical cuts, it will be specified that at least two of them, namely separations S1 and S4 are positioned tangentially to regions or columns C1 and C5 of the mosaic. which are intended in particular to form jambs of letters.
Preferably, the device according to the invention comprises four continuous separations or cuts which are arranged perpendicularly to the reading direction, these four separations or cuts respectively defining between them the five columns C1 to C5, among which the columns C1, C3 and C5 respectively constitute lateral columns and central formation of the legs.
It will be specified that these central columns C3 and lateral C1, C5 have equal widths. In addition these three columns C1, C3 and C5 forming legs are separated in pairs by intermediate columns C2 and C4 which are of equal width to each other but of a width less than that of the three columns C1, C3 and C5.
FIG. 10 represents a chopped frame T4 which is the result of the operation of FIG. 9 and which will then be added Es insulation spaces to form including accents, jambs or roundings of some alphanumeric characters.
As can be seen more precisely in FIG.
6, the mosaic according to the invention comprises four alphanumeric character display areas of different size.
Indeed, the mosaic according to the invention comprises a first display area A which corresponds to the formation of alphanumeric characters of medium size, and in particular to the formation of a first set of capital letters and numbers (fig. 11-18). This first zone A uses all the columns and the lines of the mosaic, with the exception of the last L6 which corresponds to the zone C of formation of end of jamb of the big letters and formation of the bars of underling.
This mosaic includes a second zone E intended to allow the display of alphanumeric characters of large sizes, namely large capital letters and large numbers.
The letters displayed are visible in fig. 19 to 26.
It can be seen that zone E uses the entire available area of the mosaic, zone A therefore being included in zone E.
The third characteristic area of display of this mosaic is the area B which is intended to allow essentially the display of small numbers, in a first position as will be explained below, and lowercase. However, for some letterheads and jambs, lowercase letters use part of area A and part of area C.
Thus, this zone B is included in the zone A and is arranged directly above the underscore zone C.
The characters that can be displayed thanks to this zone B are represented in FIGS. 27 to 34.
The mosaic according to the invention further comprises a fourth zone F which allows for it to display small numbers, but which have a different position from those displayed through the zone B, namely substantially higher. The zone F is nested inside zone B which together and superimposed constitute zone A. The characters that can be displayed thanks to this zone E are represented in FIGS. 35 to 38. Thus, we understand that this mosaic has at least two characteristic areas for the formation of characters of the same family (numbers, capital letters or lowercase) but of different sizes.
More specifically, it comprises at least two characteristic areas A, B for the formation of figures of different sizes. More precisely, it comprises three characteristic areas A, B, E for the formation of figures having three different sizes namely large, medium and small.
Finally, it comprises a fourth characteristic zone F for the formation of figures, and in particular small numbers, on different levels respectively upper and lower. It is thus understood that very advantageously a mosaic has been provided which is capable of displaying, with the same and only frame, namely the final hatched screen T5 shown in FIG. 6 different sizes of numbers (small, medium and large) and different sizes of the same letter family (large and small).
Thus, it is possible to respond advantageously to the problem of the predetermined dimensioning of the alphanumeric characters, this possibility of size variation with the same and unique mosaic also making it possible to eliminate a display cell, in the case, for example, of displaying the time. .
It appears that this device and this method allow the realization of an extremely large number of patterns on the same mosaic, which allows to stylize without constraints the characters retaining an excellent definition, without affecting the cost price of the device .
It will also be pointed out that the invention can be applied to an electronic display device with a low multiplexing rate, that is to say in which certain elementary patterns are electrically interconnected, correspondingly to the rate multiplexing.
In this case, the counter-electrode 6b must comprise regions electrically isolated from each other and provided with their own electrical connection, and no longer be monobloc (continuous), as is the counter-electrode shown in FIG. 3c.