EP0456783B1 - Dispositif electronique d'affichage - Google Patents

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EP0456783B1
EP0456783B1 EP90917024A EP90917024A EP0456783B1 EP 0456783 B1 EP0456783 B1 EP 0456783B1 EP 90917024 A EP90917024 A EP 90917024A EP 90917024 A EP90917024 A EP 90917024A EP 0456783 B1 EP0456783 B1 EP 0456783B1
Authority
EP
European Patent Office
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mosaic
patterns
characters
separations
columns
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP90917024A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0456783A1 (fr
EP0456783B2 (fr
Inventor
Yvan Teres
Rolf Klappert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
BMG Gesellschaft fuer moderne Informationssysteme mbH
Original Assignee
Asulab AG
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Publication date
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Priority claimed from CH03610/90A external-priority patent/CH696342A5/fr
Application filed by Asulab AG filed Critical Asulab AG
Priority to DE9018143U priority Critical patent/DE9018143U1/de
Publication of EP0456783A1 publication Critical patent/EP0456783A1/fr
Publication of EP0456783B1 publication Critical patent/EP0456783B1/fr
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/302—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements

Definitions

  • the invention relates to an electronic display device intended to display particular signs, such as in particular alphanumeric characters.
  • the active display means consists of one or more elements the optical characteristics of which can vary as a function of an electrical excitation signal, selectively controlled by a circuit of electronic control.
  • the invention can be applied, in certain of its characteristics, for example to a display device comprising a set of light-emitting diodes, more generally designated under the British abbreviation "LED” or even to any other display device meeting the above definition.
  • an electronic display device comprising a set of modules which are respectively constituted either by the electrodes of a liquid crystal cell, or by light-emitting diodes, and which have the form of straight lines arranged adjacent and at the end, by lines and by columns.
  • 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 rows 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 elementary patterns which each form an individually addressable electrode, have been modified with respect to the pixels of the matrices.
  • most classic points only in order to increase the resolution.
  • the designers of this matrix while wanting to imperatively keep the qualities of low order matrices (typically 5x3), tried to increase the number of pixels.
  • they therefore quite naturally started from a classic matrix form, comprising rectangular pixels, and in particular square pixels, by definition all identical and distributed in a homogeneous manner.
  • the resulting structure therefore essentially consists of several repeating groups, each composed of four isosceles triangles. By observing the outline or the envelope of these groups, we can clearly see the appearance of the original rectangles whose meeting constitutes the grid or grid of the matrix.
  • Patent application EP 0 180 685 partially addresses this problem by providing a device of a different design.
  • the primary goal being to improve the aesthetics of the characters, the designers of this device started, no longer from an imposed diagram of electrodes, but from the result to be obtained, namely letters and numbers themselves for only then conform the electrodes.
  • the pixels obtained are irregularly shaped and are arranged in a disorderly manner, without systematic repetition in rows and columns, these pixels having for the major part of them different contours.
  • This type of device is called “mosaic” because of its composite-looking structure, formed by many pixels with heterogeneous contours (rounded, straight, angled, ...), but complementary and in concordance, overlapping one in the others. It is noted that a logical and uniformly distributed distribution of the pixels or electrodes is not taken into account 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 the pieces of tinted glass that are found in the old stained glass windows of places of worship, especially in the West.
  • This device has major drawbacks.
  • each elementary pattern being constituted by an electrode which is electrically isolated from the neighboring electrodes, it is necessary to connect each pattern to the electronic control system by its own electrical connection.
  • 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 liable to vary 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, at the same time as the alphanumeric characters displayed, which again contributes to deteriorating the quality of the display.
  • the device according to this application EP 0 180 685 although providing a marked improvement in the appearance of the characters, still remains very limited since it does not allow the display of lowercase letters. It also has the essential drawback of having to be sized according to the size of the numbers and letters to be displayed. This dimension is therefore fixed and it can only be modified by changing the device already installed in favor of another, of different size.
  • the object of the present invention is therefore to respond to these drawbacks by providing an improved display device capable of visualizing much more stylized characters, for example close to the Helvetica Halbfett character, of excellent (aesthetic) definition. , free from defects of the type mentioned above, but in which the number of pixels can be minimized to obtain a low cost price.
  • the present invention also aims to provide a display device making it possible to respond to the problem of sizing the characters at a cost even as low as possible.
  • a liquid crystal cell which forms the active display means of the device according to the invention, this cell 1 comprising, in a known manner, a transparent front blade 2 and a transparent blade 3 and joined together by a sealing frame 4.
  • the sealing frame 4 defines a sealed volume in which a mixture is trapped 5 composed of a liquid crystal and, for example, a dichroic dye.
  • the front 2 and rear 3 blades which form the substrate carry on their internal face respectively electrodes 6a and a counter electrode 6b, the latter which are transparent being constituted for example by a mixture of indium oxide / tin.
  • the front blades 2 and rear 3 generally also carry a dielectric layer and an alignment layer which are not shown here.
  • cell 1 further comprises an element 7 of the reflector-diffuser or transflector type, depending on the display mode that is desired.
  • the devices currently known on the market include electrodes 6a cut and arranged in order to be able to display relatively aesthetic characters.
  • a technique consists in cutting the counter-electrode 6b in a particular way so that no part of this counter-electrode is opposite an electrical connection 11.
  • each elementary pattern having its own electrical connection which 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.
  • connection 11 As shown in FIG. 2a, another solution consists in dividing each connection 11 into several branches 11a, these branches which are thinner therefore being much less visible, at least from a certain distance.
  • FIGs 3 and 6 there is shown in top 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 electrodes 6a.
  • these patterns can be constituted by diodes electroluminescent arranged on a suitable support, or by any other display means which can be activated electrically.
  • the arrangement of the elementary pixel patterns according to the invention responds well to the definition of mosaic, and in particular of composite mosaic, since it will be noted that these patterns have heterogeneous and complementary contours, namely rounded, rectilinear or oblique with combinations indifferent, these patterns being arranged in concordance to overlap one another, similar to a puzzle.
  • all these patterns are arranged in an irregular and disorderly manner without any systematic repetition of rows or columns, in one direction or another.
  • the elementary patterns m 1 to m n of the mosaics of FIGS. 3 and 6 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 and lower case, some of the letters used in European languages such as Germanic or Nordic languages, as well as the numbers 0 to 9, all these characters can be associated with their respective accentuation, including understood the underlines.
  • each mosaic of these two embodiments is shaped to be able to display characters close to the "Helvetica Halbfett" style.
  • the mosaic M of elementary patterns m 1-n makes it possible to display all the punctuation marks so that the combination of several mosaics M together, juxtaposed or superimposed in modules, allows the display of intelligible messages, made up as structured sentences or as a group of coded words.
  • the groups of patterns G 1-n are arranged in rows L1 to L6 and in columns C1 to C5.
  • the isolated elementary patterns m 1 , m 2 and m 3 allow the accentuation of Germanic and Nordic characters.
  • the elementary patterns m 1 and m 3 are aligned and are respectively provided in the extension of the columns C1 and C5.
  • the elementary pattern m 2 which has the appearance of a substantially rectangular ring is disposed substantially below the elementary patterns m 1 and m 3 and facing the central column C3.
  • Lines L1 to L6 of groups G 1 to G n delimit at least three characteristic zones A, B and C respectively, a last zone D forming the abovementioned accentuations.
  • Zone A is the zone for viewing or materializing a first size of capital letters
  • zone B is the zone for viewing small letters
  • Zone C is, for its part, the zone allowing in particular the display of the end of the legs and the display of the underlines, the zones A, B and C each having five columns suitably aligned.
  • 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 ", the hollowed parts 20 are centered with respect to a horizontal crossbar 22, as shown particularly in Figures 4g to 4i.
  • the spacing distance Y which separates each elementary pattern (for example the pattern m 4 ) from the adjacent pattern (s), in this case the patterns m 5 to m 7 is low, i.e. of the order of 10.10 -6 meters (10 ⁇ m) to 50.10 -6 meters (50 ⁇ m).
  • This distance has the essential function of electrically isolating neighboring patterns and it forms the width of the insulation spaces Es on the mosaic. that separate the patterns from each other.
  • the patterns in each group are therefore arranged relative to each other very closely, and seem, even at a small distance, contiguous to each other. As can be seen in the letters and numbers in Figures 4a to 4k, this distance distance Y does not appear in the characters displayed.
  • each group G 1 -n is formed by at least two elementary patterns joined together and separated from each other, at least in part, by an isolation space Es.
  • the spacing distance Y is chosen as small as possible taking into account the feasibility conditions and the chosen yield.
  • each group of patterns at least in zones A and B has a spacing interval of rectilinear shape.
  • each characteristic group G 1 to G n is separated from the neighboring group or groups by separation bands b 1-n , each separation band being in fact provided, in the case of a liquid crystal cell, by l absence of a conductive layer on the substrate between the electrodes 6a of the neighboring groups; this substrate being constituted by the blade 2.
  • the separation strips b 1 to b n 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).
  • the value X that is to say the width of the separation bands which form the different characteristic groups G 1 to G n , is in any case clearly greater than the value Y which is the width of the interval or isolation space Es left between the adjacent elementary patterns in the same group.
  • the value X is chosen between 25 and 120 times greater than the value Y.
  • the distance of spacing Y is chosen to be less than 100 ⁇ 10 -6 meters (100 ⁇ m).
  • 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 Left there between the motives of these groups.
  • all the elementary patterns are organized into groups; namely joined together in pairs, at least in part at the limit of joining.
  • the mosaic comprising 152 elementary patterns, only 5 of them being isolated, it can be determined that in the whole mosaic, approximately 97% of the elementary patterns are organized in groups.
  • the separation strips b 1 to b n constitute optically passive regions and form, between the groups G 1 to G n , preferential passages of the electrical connection elements 30, from the elementary patterns m 1-n to the periphery of the means d display, as shown in Figure 3b.
  • the mosaic M namely the arrangement of the different elementary patterns m 1-n therebetween, is provided in such a way that at most four separation bands b 1-n intersect on or in the active means d 'display.
  • the separation strips b 1-n at least 'at their point of intersection I ( Figure 3a), are angularly offset from each other by an angle ⁇ greater than 60 degrees.
  • this angle ⁇ corresponds to that from which the appearance of defects, as will be defined below, begins to decrease significantly.
  • the angle ⁇ is at most equal to 90 degrees.
  • the outer contour of each group of patterns G 1-n is substantially rectilinear, this contour preferably being substantially rectangular.
  • the bands b 1-n are in fact formed by continuous partitions or cutouts S 1 to S n which are formed on the major part of the display means, these continuous partitions S 1 to S n passing through the mosaic from start to finish. to open its lateral edges respectively right and left, and its upper and lower edges. This is particularly true in areas A, B and C for vertical partitions S 1 to S 4 , and in areas A and B for horizontal partitions S 5 to S 8 .
  • the separation bands b 1 to b n and the continuous separations or cutouts S 1 to S n are organized perpendicular or parallel to the direction of reading L of the characters on the mosaic.
  • the continuous partitions or cutouts S 1 to S 7 and the separation strips which they form can be defined as being oriented in essentially vertical and horizontal directions.
  • the display device according to the invention makes it possible in particular to eliminate the defects such as the dots or marks 10 which appear on the characters displayed by the devices currently known.
  • FIG. 2a shows in detail the arrangement of the elementary patterns of a known 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 which converge towards the point of intersection i .
  • the radius R1 is already greater than the spacing distance a which is left between the different elementary patterns.
  • 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.
  • the circle envelopes the point of intersection I at the level of the separation strips for example b13, b18, b19 and b20, has a radius r 1 of a value less than the width X of the separation strips b 13,18-20 .
  • 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 bands b 1-n .
  • the envelope circle of the point of intersection I has a radius r 2 of value substantially equal to the width X of the separation strips b 1-n .
  • the definition of the characters and the readability are improved when the separation bands b 1-n and more particularly the continuous separations or cuts S 1 to S n which form the hash of the mosaic are oriented parallel and / or perpendicular to the reading direction of the displayed characters, the mosaic M being oriented over a whole panel display assembly, in the direction in which it is represented in FIG. 3, namely vertically.
  • this mosaic M offers, thanks to its configuration, an appreciable aesthetic characteristic in that the accentuation elements for lower case letters (see FIGS. 4d to 4f) are arranged in the area A for viewing or materializing upper case letters.
  • the accentuation elements of lower case letters are practically attached to these lower case letters, as is moreover provided for in the various alphabets, such as the Latin alphabet.
  • this possibility is explained by the arrangement in groups of elementary patterns.
  • the accentuation elements cannot be distinguished in the body of a capital alphanumeric character which use this group to be viewed, as shown in the characters in Figures 4d to 4f.
  • the separation strips b 1-n and therefore the continuous or cut-out separations S 1 to S n are arranged so that their points of intersection I are in outside the materialization regions of the branches of the characters, which appear vertically or horizontally.
  • 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 partitions or vertical cuts oriented perpendicular to the direction of reading L, as well as three continuous partitions or cuts S5 to S7 oriented parallel to the direction of reading L, that is to say defined as being horizontal.
  • the seven continuous partitions or cutouts which form the hash of the mosaic M have a width X, of a value equal to those mentioned above.
  • FIG 7 there is shown a basic frame T 1 , called the first frame, which constitutes the starting structure of the mosaic according to the invention.
  • This basic frame T 1 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.
  • this basic frame T 1 has been partially reproduced, in particular its upper part referenced T 2 has been reproduced.
  • the dashed line L C represents the upper part of the base frame T 1 which has been reproduced and then "glued" above the base frame T 1 .
  • the cutting line L C to duplicate the base frame, has been positioned so that after joining the two frames T 1 and T 2 the oblique isolation spaces come into concordance, which will subsequently allow the display of characters of different dimensions, inside a single mosaic.
  • the cutting line L C has been positioned at the intersection of the insulation space Es oriented obliquely.
  • the resulting frame T 3 is chopped by the continuous separations or cuts S 1 to S n , arranged in the orientation explained above.
  • the continuous separations or cutouts then completely compartmentalize the resulting frame T 3 since they cross most of the mosaic according to the invention and thus form different groups of elementary patterns in the mosaic.
  • the partitions or cutouts S 1 to 5 7 partially cover certain elementary patterns of the weft T 3 .
  • these optically passive partitions 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 cutouts S 1 to S 7 are optically passive and correspond to an absence of electrode surface, the elementary patterns of smaller surface are eliminated and no longer need to be associated with an addressing which poses problems both in terms of electronics and in terms of electrical connections.
  • the mosaic according to the invention comprises at least two horizontal partitions or cutouts referenced S 5 and S 6 , and which are very advantageously placed in the vicinity of zones in which the density of the elementary patterns is the greatest. These areas are referenced respectively 100 and 120.
  • these partitions or cutouts S 5 and S 6 are located tangentially to these areas 100 and 120 of high density of elementary patterns.
  • the two horizontal separations or cutouts S 5 and S 6 are arranged on either side of a line of groups of pixels L 4 which is intended to form, as will be seen in the following figures, an intermediate horizontal bar for the formation of lowercase letters. Specifically, these separations or cuts S 5 and S 6 are arranged tangentially to this line L 4 and to this intermediate bar.
  • this mosaic therefore comprises a third separation or horizontal cut S 7 which is arranged tangentially to the line L 3 which forms the group of patterns intended in particular to display an upper horizontal bar of the lower case letters.
  • this separation or cut S 7 is placed directly above the line L 3 .
  • the separation into vertical strips or cuts it will be specified that at least two of them, namely the separations S 1 and S 4 are positioned tangentially to regions or columns C 1 and C 5 of the mosaic which are intended in particular to form jambs of letters.
  • the device according to the invention comprises four continuous partitions or cuts which are arranged perpendicular to the direction of reading, these four partitions or cuts respectively defining between them the five columns C 1 to C 5 , among which the columns C 1 , C 3 and C 5 respectively constitute lateral and central columns for forming the legs.
  • these central columns C 3 and lateral columns C 1 , C 5 have equal widths.
  • these three columns C 1 , C 3 and C 5 for forming the legs are separated two by two by intermediate columns C 2 and C 4 which are of equal width between them but of a width less than that of the three columns C 1 , C 3 and C 5 .
  • FIG. 10 represents a chopped weft T 4 which is the result of the operation of FIG. 9 and to which we will then add isolation spaces Es to form in particular the accents, the jambs or the roundings of certain alphanumeric characters.
  • the mosaic according to the invention comprises four zones for displaying alphanumeric characters of different size.
  • 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 (FIGS. 11-18 ).
  • This first zone A uses all the columns and the rows of the mosaic, with the exception of the last L 6 which corresponds to zone C forming the end of the jamb of the large letters and forming the underscores.
  • This mosaic comprises 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 Figures 19 to 26.
  • zone E uses all the available surface of the mosaic, zone A being therefore included in zone E.
  • the third characteristic display area of this mosaic is area B, which is intended essentially to allow the display of small numbers, in a first position as will be explained below, and lowercase letters.
  • lower case letters use part of zone A and part of zone C for certain letterheads and jambs.
  • this zone B is included in zone A and is placed directly above the underline zone C .
  • the mosaic according to the invention further comprises a fourth zone F which in turn allows the display of small figures, but which have a position different from those displayed by zone B, namely significantly higher.
  • Zone F is nested inside zone B which together and in superposition constitute zone A.
  • the characters that can be displayed using this zone F are represented in FIGS. 35 to 38.
  • this mosaic comprises at at least two characteristic zones for the format of characters of the same family (numbers, letters in upper or lower case) but of different sizes. More precisely, it comprises at least two characteristic zones A, B for the formation of figures of different sizes. Even more precisely, it comprises three characteristic zones A, B, E for the formation of figures comprising three different sizes, namely large, medium and small.
  • a mosaic for the formation of figures, and in particular small figures, on different levels respectively upper and lower.
  • a mosaic has been provided which is capable of displaying, with the same and unique frame, namely the final hatched frame T5 represented in FIG. 6, different size of figures (small, medium and large) and different sizes d 'the same letter family (large and small).
  • the problem of predetermined sizing of alphanumeric characters this possibility of size variation with a single mosaic also making it possible to eliminate a display cell, in the case for example of time display. .
  • 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 connected to each other, correspondingly to the multiplexing rate.
  • the counter-electrode 6b must comprise regions electrically isolated from one another and provided with their own electrical connection, and no longer be one piece (continuous), as is the case for the counter-electrode shown in FIG. 5.

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Abstract

Cette invention concerne un dispositif electronique d'affichage. Ce dispositif comprend au moins un moyen électro-optique d'affichage, tel que par exemple une cellule à cristal liquide, un certain nombre de motifs élémentaires associés audit moyen électro-optique d'affichage, ces motifs élémentaires étant pour la majeure 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, ce dispositif étant caractérisé en ce que la mosaïque est hachée par des bandes optiquement passives qui recouvrent partiellement certains des motifs élémentaires et forment un découpage de la mosaïque. Ce dispositif électronique d'affichage s'applique aux panneaux d'affichage de caractères alphanumériques, pour la visualisation de messages dans les centres publics tels que halls de gare ou aéroports.

Description

  • L'invention concerne un dispositif électronique d'affichage destiné à visualiser des signes particuliers, tels que notamment des caractères alphanumériques.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Qui plus est, ce dispositif est considérablement limité puisque les modules ne permettent pas indifféremment l'affichage, soit de minuscules, soit de majuscules.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Ce dispositif présente des inconvénients majeurs.
  • 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".
  • 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.
  • En effet, et comme il est représenté très schématiquement sur la figure 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.
  • De plus, des lignes "parasites", telles que celle référencée 11 sur la figure 2, apparaissent à côté, voire à l'intérieur des caractères.
  • 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.
  • 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 déteriorer la qualité de l'affichage.
  • 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 (figure 2a), soit de concevoir une contre-électrode extrêmement compliquée ne chevauchant que l'électrode et non les connexions électriques.
  • Dans les deux cas, on obtient des dispositifs compliqués à réaliser, et bien entendu coûteux.
  • 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 dimention 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.
  • 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.
  • 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.
  • Ainsi, l'invention a pour objet un dispositif électronique d'affichage du type comprenant :
    • au moins un moyen électro-optique d'affichage,
    • des 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 composite en mosaïque dont la trame est formée par lesdits 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, ces motifs élémentaires formant des lignes et des colonnes délimitant des zones d'écriture caractéristique pour l'affichage de lettres ou de chiffres, caractérisé en ce que lesdits motifs élémentaires sont agencés dans lesdites zones d'écriture en groupes distincts dans lesquels ces motifs sont disposés entre eux à la limite de l'accolement et sont séparés par une distance d'écartement, prévue pour assurer l'isolation électrique de ces motifs l'un par rapport à l'autre, chaque groupe de motifs étant séparé du ou des groupes voisins par des bandes de séparation optiquement passives présentant une largeur nettement supérieure à la distance de séparation.
  • 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 :
    • la figure 1 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,
    • la figure 2 représente l'un des caractères alphanumériques affichés par un dispositif antérieur, cette figure mettant en évidence les défauts de ce type de caractère,
    • la figure 2a est une vue très agrandie de l'arrangement des motifs élémentaires, pris au niveau du défaut 10 de la figure 2,
    • la figure 3 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 figure 1,
    • la figure 3a est une vue agrandie de la région IIIa de la figure 3,
    • la figure 3b est une vue similaire à la figure 3, mais représentant les différents motifs élémentaires de la mosaïque associés à leur connexion électrique,
    • les figures 4a à 4k représentent respectivement certains des caractères alphanumériques susceptibles d'être affichés par l'intermédiaire de la mosaïque selon le premier mode de réalisation, et
    • la figure 5 représente en vue de dessus une contre-électrode selon l'invention,
    • la figure 6 est une vue de dessus d'une mosaïque selon un deuxième mode de réalisaticn de l'invention,
    • la figure 7 est une vue de dessus d'une trame de base destinée à former une mosaïque telle que représentée aux figures 3 et 6, et correspondant à la première étape de réalisation de cette mosaïque,
    • la figure 8 est une vue de dessus d'une deuxième étape de fabrication de ladite mosaïque, comportant la trame de base de la figure 7 associée à une trame additionnelle,
    • la figure 9 représente une troisième étape de fabrication de la mosaïque de la figure 6, dans laquelle les régions noircies correspondent à des séparations continues ou découpes disposées sur la mosaïque pour la hacher,
    • la figure 10 représente la trame obtenue après l'étape représentée à la figure 9; et
    • les figures 11 à 38 représentent des caractère alphanumériques qui peuvent être affichés notamment grâce à la mosaïque de la figure 6.
  • En se référant à la figure 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Toutefois, et comme le représente de façon très schématique la figure 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.
  • 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.
  • Ce type de défaut donne l'illusion d'une usure prématurée et donne à de nombreux utilisateurs l'impression d'une mauvaise qualité.
  • De plus, on voit généralement apparaître à côté ou à l'intérieur 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 figure 2a.
  • 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.
  • Comme le représente la figure 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.
  • 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.
  • Sur les figures 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 des 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.
  • 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 disposés 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.
  • Les motifs élémentaires m1 à mn des mosaïques des figures 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 afficher 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".
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Les zones A et B comportent avantageusement dans le premier mode de réalisation de la figure 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 figures 4g à 4i.
  • 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 figures 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.
  • 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 µm) à 50.10-6 mètres (50 µm). 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 figures 4a à 4k, cette distance d'écartement Y n'apparaît pas dans les caractères affichés.
  • 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.
  • De préférence, la distance d'écartement Y est choisie la plus faible possible compte tenu des conditions de faisabilité et du rendement choisi.
  • Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, illustré à la figure 3, chaque groupe de motifs au moins dans les zones A et B comporte un intervalle d'écartement de forme rectiligne.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • De préférence, la valeur R est choisie égale à 30, où X = 1,5.10-3 mètres (1,5 mm) et où Y estégal à 50.10-6 mètres (50 µm). A cet effet, on précisera que de préférence la distance d'écartement Y est choisie inférieure à 100.10-6 mètres (100 µm).
  • De manière générale, dans le mode de réalisation des figures 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.
  • 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.
  • 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 figures 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 figure 3b.
  • Ces bandes de séparation b1-n forment des zones franches nettement délimitées, comme cela apparaît très clairement à la figure 3, de sorte qu'il est tout à fait aisé de former de façon correspondante la contre-électrode 6b représentée sur la figure 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.
  • 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 (figure 3a), sont décalées angulairement l'une de l'autre d'un angle α supérieur à 60 degrés.
  • La valeur de cet angle α correspond à celle à partir de laquelle l'apparition de défauts, tels qu'on les définira ci-après, commence à diminuer de façon significative.
  • De préférence, l'angle α 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 figure 2a qui représente de façon détaillée l'agencement des motifs élémentaires d'un dispositif d'affichage connu.
  • L'apparition des défauts 10 sur un tel agencement peut s'expliquer par la combinaison de plusieurs phénomènes.
  • 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.
  • 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'oeil ayant tendance à ne plus discerner ces pointes mais à voir des bords arrondis f.
  • 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.
  • Ainsi, à une distance plus grande, l'écart entre l'intervalle a 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.
  • Par opposition, dans la configuration de la mosaïque selon l'invention, on observe comme représenté à la figure 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 figure 3, à savoir verticalement.
  • On a aussi observé que cette disposition améliorait l'esthétique des caractères affichés.
  • 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 figures 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 figures 4d à 4f.
  • 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.
  • En se référant désormais à la figure 6, il est représenté une mosaïque composite d'affichage selon un deuxième mode de réalisation selon l'invention.
  • La mosaïque selon ce mode de réalisation comporte quatre séparations continues ou découpes verticales 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 foment le hachage de la mosaïque M ont une largeur X, d'une valeur égale à celles mentionnées ci-dessus.
  • En se référant désormais aux figures 7 à 10, on expliquera désormais par quel procédé on a réalisé les trames des mosaïques des figures 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.
  • En se référant donc désormais à la figure 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.
  • Très avantageusement, et comme on le voit sur la figure 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.
  • 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 figure 9, les séparations continues ou découpes compartimentent alors entièrement la trame résultante T3 puisqu'elles traversent la majeure partie de la mosaïque selon l'invention et forment ainsi différents groupes de motifs élémentaires dans la mosaïque. Comme on le voit sur la figure 9, et en comparaison avec la figure 8, les séparations ou découpes S1 à 57 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 figure 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 pose des problèmes tant sur le plan de l'électronique que sur la plan des connections électriques.
  • 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 S6 sont situées de façon tangente à ces zones 100 et 120 de grande densité de motifs élémentaires.
  • 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 formation 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • La figure 10 représente une trame hachée T4 qui est le résultat de l'opération de la figure 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.
  • Comme on le voit plus précisément sur la figure 6, la mosaïque selon l'invention comporte quatre zones d'affichage de caractères alphanumériques de taille différente.
  • 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 (figures 11-18). Cette première zone A utilise toute 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.
  • 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 figures 19 à 26.
  • 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.
  • 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.
  • Les caractères affichables grâce à cette zone B sont représentés aux figures 27 à 34.
  • 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 F sont représentés sur le figures 35 à 38. Ainsi, on comprend donc que cette mosaïque comporte au moins deux zones caractéristiques pour la formatiun 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 caractéristitques A, B, E pour la formation de chiffres comportant trois tailles différentes à savoir des grands, des moyens et des petits.
  • 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 figure 6 différente taille 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.
  • 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.
  • 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 figure 5.

Claims (24)

  1. Dispositif électronique d'affichage, du type comprenant :
    - au moins un moyen électro-optique d'affichage (1),
    - des motifs élémentaires (m1 à mn) associés audit moyen électro-optique d'affichage (1), ces motifs élémentaires (m1 à mn) étant pour la majeur partie conformés, à partir d'une série de caractères alphanumériques stylisés et choisis, sous la forme d'une structure composite en mosaïque dont la trame est formée par lesdits 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, ces motifs élémentaires formant des lignes (L1 à L6) et des colonnes (C1 à C5) délimitant des zones d'écriture caractéristique (A, B) pour l'affichage de lettres ou de chiffres, caractérisé en ce que lesdits motifs élémentaires (m1 à mn) sont agencés dans lesdites zones d'écriture (A, B) en groupes distincts (G1 à Gn) dans lesquels ces motifs (m1 à mn) sont disposés entre eux à la limite de l'accolement et sont séparés par une distance d'écartement (Y), prévue pour assurer l'isolation électrique de ces motifs l'un par rapport à l'autre, chaque groupe de motifs (G1 à Gn) étant séparé du ou des groupes voisins par des bandes de séparation (b1 - bn) optiquement passives présentant une largeur (X) nettement supérieure à la distance de séparation (Y).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes optiquement passives (b1 - bn) présentent une largeur (X) au moins quinze fois supérieure à la distance (Y).
  3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce la largeur (X) est typiquement trente fois supérieure à la distance (Y).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance (Y) est inférieure à 100.10-6 mètres.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la distance (Y) est choisie égale à 50.10-6 mètres.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que 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.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que lesdites bandes sont rectilignes et sont toutes positionnées uniquement perpendiculairement ou parallèlement au sens de lecture des caractères sur le dispositif.
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux séparations positionnées respectivement de façon tangente à des régions de la mosaïque, destinées à former notamment des jambages de lettres.
  9. Dispositif selon la revendication 7 ou 8, caractérisé en ce qu'il comporte quatre séparations continues disposées perpendiculairement au sens de lecture, ces quatre séparations définissant respectivement entre elles cinq colonnes, dites verticales, dont trois constituent respectivement des colonnes latérales et centrale de formation des jambages.
  10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que les trois colonnes verticales de formation des jambages présentent des largeurs égales.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les trois colonnes de formation des jambages sont séparées deux à deux par des colonnes intermédiaires qui sont de largeurs égales entre elles mais d'une largeur inférieure à celle desdites trois colonnes.
  12. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que les séparations s'étendent sur toute la mosaïque et débouchent de ses bords supérieur et inférieur.
  13. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux séparations dites horizontales, s'étendant parallèlement au sens de lecture des caractères.
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux séparations horizontales sont disposées au voisinage de zones dans lesquelles la densité de motifs élémentaires est la plus grande.
  15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que lesdites séparations horizontales sont situées de façon tangente auxdites zones de grande densité.
  16. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux séparations sont disposées de part et d'autre d'une barre horizontale intermédiaire destinée à la formation de lettres minuscules, et de façon tangente à cette barre.
  17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième séparation qui est disposée de façon tangente à une barre horizontale supérieure des minuscules, directement au dessus de celle-ci.
  18. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite mosaïque est susceptible d'afficher différentes tailles de caractères pour une famille de lettres et/ou de chiffres.
  19. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte au moins deux zones caractéristiques (A,E; A,B,E) pour la formation de caractères d'une même famille mais de tailles différentes.
  20. Dispositif selon la revendication 18 ou 19, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte au moins deux zones caractéristiques (A,B) pour la formation de chiffres de tailles différentes.
  21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte trois zones caractéristiques (A,B,E) pour la formation de chiffres présentant trois tailles différentes.
  22. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte une zone caractéristique d'affichage (F) pour la formation de chiffres sur des niveaux respectivement supérieurs et inférieurs, dans le dispositif.
  23. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte au moins une trame de base, dit première trame, qui est partiellement dupliquée pour former des zones d'affichages de caractères de différentes tailles.
  24. Dispositif selon la revendication 23, caractérisé en ce que ladite première trame est partiellement dupliquée en une trame additionnelle, dite seconde trame, la seconde étant disposée au-dessus de la première.
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