EP0456783B2 - Dispositif electronique d'affichage - Google Patents

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EP0456783B2
EP0456783B2 EP90917024A EP90917024A EP0456783B2 EP 0456783 B2 EP0456783 B2 EP 0456783B2 EP 90917024 A EP90917024 A EP 90917024A EP 90917024 A EP90917024 A EP 90917024A EP 0456783 B2 EP0456783 B2 EP 0456783B2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mosaic
characters
patterns
separation
bands
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
EP90917024A
Other languages
German (de)
English (en)
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EP0456783A1 (fr
EP0456783B1 (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
AEG Gesellschaft fuer moderne Informationsysteme mbH
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Publication date
Family has litigation
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Priority claimed from FR8916864A external-priority patent/FR2656144A1/fr
Priority claimed from CH03610/90A external-priority patent/CH696342A5/fr
Application filed by AEG Gesellschaft fuer moderne Informationsysteme mbH filed Critical AEG Gesellschaft fuer moderne Informationsysteme mbH
Priority to DE9018143U priority Critical patent/DE9018143U1/de
Publication of EP0456783A1 publication Critical patent/EP0456783A1/fr
Publication of EP0456783B1 publication Critical patent/EP0456783B1/fr
Application granted granted Critical
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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
    • 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
    • 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

Definitions

  • the invention relates to an electronic display device intended to visualize particular signs, such that in particular alphanumeric characters.
  • the active display means is consisting of one or more elements whose characteristics optics may vary depending on a signal electric excitation, selectively controlled by a electronic control circuit.
  • the invention may apply, in some of its characteristics, for example to a display device comprising a set of light emitting diodes plus generally referred to by the British abbreviation "LED" or any other responding display device to the definition above.
  • an electronic device display comprising a set of modules which are respectively constituted either by the electrodes a liquid crystal cell, either by light-emitting diodes, and which have the form of segments of straight adjacent and at the end, in lines and by columns.
  • this device does not give complete satisfaction, since it only displays characters "in sticks", that is to say in the form of contiguous lines.
  • 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 i.e. the patterns the most basic which each form an electrode individually addressable, have been changed from to the pixels of the most conventional point matrices, only for the purpose of increasing resolution. So the designers of this matrix, while wanting imperatively preserve the qualities of the matrices low order (typically 5x3), tried to increase the number of pixels. At that time, they are therefore quite naturally started from a classic matrix form, comprising rectangular pixels, and in particular squares, by definition all identical and distributed by homogeneously. The goal they had set led them to divide said pixels into four by almost cutting them all almost identically, using two diagonals.
  • the resulting structure therefore essentially consists of several repeated groups, composed each of four isosceles triangles. By observing the outline or envelope of these groups, we find the appearance of the original rectangles whose union constitutes the grid or grid of the matrix.
  • the device proposed in this patent application responds to the concern to increase resolution of matrix type display devices by increasing the number of pixels, we understand that it is very limited. Indeed, users, and therefore buyers of these devices are looking for now the most aesthetic characters possible, close to a particular type or personalized writing.
  • Patent application EP 0 180 685 in particular in its last embodiment partially responds to this problem by providing a device a different design.
  • the primary goal is to improve the aesthetics of the characters, the designers of this device no longer started from an imposed scheme of electrodes, but the result to be obtained, namely letters and numbers themselves to only then conform the electrodes.
  • This type of device is called “mosaic” because of its composite-looking structure, formed of numerous pixels with heterogeneous contours (rounded, rectilinear, in angle, ...), but complementary and in agreement, overlapping each other.
  • This type of device akin to the arrangement of pieces of glass tinted as found in the old stained glass windows of places of worship, especially in the West.
  • This device has major drawbacks.
  • each elementary motif being constituted by an electrode which is electrically isolated from neighboring electrodes, it is necessary to connect by a own electrical connection to the system control electronics.
  • connections are formed by tracks which are structured, like the electrodes. by a process photolithographic on a substrate covered with a layer conductive and they are therefore susceptible to vary the optical characteristics of the crystal liquid between them and part of the counter electrode. We therefore understand that these connections may appear on the cell, at the same time time as the alphanumeric characters displayed, this which again contributes to deteriorating the quality of display.
  • the device according to this request EP 0 180 685 although providing a marked improvement in the appearance of the characters is still very limited since it does not allow the display of lowercase letters. It also has the essential disadvantage of having to be sized according to the dimension of numbers and letters to display. This dimension is therefore frozen and it can only be modified by the change of the device already installed in favor of a other, of different size.
  • GB-A-2 151 832 describes a display device to matrix.
  • the object of the present invention is therefore to respond to these disadvantages by providing a device advanced display capable of viewing characters much more stylized, for example close Helvetica Halbfett character, excellent definition (aesthetic), free from defects of the type mentioned above. but in which we can minimize the number of pixels to obtain a cost price not high.
  • the present invention also aims to provide a display device to address the problem character sizing at a cost of even as low as possible.
  • the subject of the invention is an electronic device display according to claim 1.
  • 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 blade rear 3 transparent and joined together by a 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 bear 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 / tin oxide.
  • the front blades 2 and rear 3 generally wear the same a dielectric layer and an alignment layer which are not shown here.
  • the electrodes 6a as well as the counter electrode 6b have electrical connections which are, like the latter, structured by a process photolithographic on blades 2 and 3, these connections which are not shown here, being respectively connected to an electronic circuit of command not shown.
  • cell 1 also has an element 7 reflector-diffuser or transflector type, depending on the desired display mode.
  • the known devices currently on the market have electrodes 6a cut out and arranged in order to be able to display relatively aesthetic characters.
  • a technique consists in cutting the counter-electrode 6b so particular so that no part of this counter electrode either next to an electrical connection 11.
  • each elementary motif having its own electrical connection coming out in free space left on the substrate, between this motif and the neighboring motif it is easy to understand 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 Figure 2a, another solution consists in dividing each connection 11 into several branches 11a, these branches which are thinner being by therefore much less visible, at least from from a certain distance.
  • the arrangement of elementary patterns to pixels according to the invention responds well to the definition of mosaic, and in particular of composite mosaic, since we note that these patterns have heterogeneous contours and complementary, namely rounded, rectilinear or oblique with indifferent combinations, these patterns being arranged in concordance to overlap into each other, similarly to a puzzle. Note that all of these patterns are arranged irregularly and disorderly without any repetition systematic of rows or columns, in a direction or in 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 viewing or materialization zone of a first size of capital letters, while that area B is the lower case viewing area.
  • Zone C is the zone allowing in particular display of end of legs and display underlines, areas A, B and C each counting five columns properly aligned.
  • Zones A and B advantageously comprise in the first embodiment of Figure 3, respectively five and three lines of characteristic groups, this choice of odd numbers of lines allowing displaying letters or numbers such as "B", "3" or “8" whose hollowed parts 20 are centered by compared to a horizontal crossbar 22, like this is particularly shown 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).
  • the essential function of this distance is to electrically isolate the neighboring patterns and it forms on the mosaic the width of the insulation spaces Es which separate the patterns between them.
  • 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 of separation 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 low as possible given the conditions feasibility and the chosen yield.
  • each group of patterns at least in zones A and B has a spacing interval rectilinear.
  • 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 presents a chopped structure such as separation strips between two adjacent groups have always a width X which is greater than the distance spacing Y left between the patterns of these groups.
  • all of the patterns elementary are organized in groups; namely brought together two at two, at least partly at the edge of the hug.
  • the mosaic comprising 152 patterns elementary, only 5 of them being isolated, we can determine that throughout the 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 bands b 1-n at least 'at their point of intersection I ( Figure 3a), are angularly offset from each other by an angle a greater than 60 degrees.
  • this angle a corresponds to that from from which the appearance of faults, as they 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 allows in particular to eliminate faults such as points or 10 marks that appear on the displayed characters by currently known devices.
  • Figure 2a shows in detail the arrangement of the elementary patterns of a device known display.
  • 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 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 aesthetic characteristic appreciable in that the accentuation elements of the lower case letters (see figures 4d to 4f) are arranged in the zone A for viewing or materializing capital letters. So the lowercase accent elements are practically attached to these tiny like this is also provided for in the different alphabets, such as the Latin alphabet.
  • the arrangement in groups of elementary patterns Like the addition of elementary patterns additional within the same group is made possible thanks to the almost contiguous layout elementary patterns in this group the elements are not distinguishable in the body an uppercase alphanumeric character that uses this group to be viewed, as shown in the characters Figures 4d to 4f.
  • the separation bands b 1-n and therefore the continuous separations or cuts S 1 to S n 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.
  • the mosaic according to this embodiment comprises four continuous partitions or vertical cuts oriented perpendicular to the reading direction L, as well as three continuous separations or cuts S5 to S7 oriented parallel to reading direction L, i.e. defined as 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 S 7 partially cover certain elementary patterns of the frame 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. Precisely, these partitions or cutouts 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 has four zones display of 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 the zone C for forming the end of the jamb of the large letters and for forming the underscores.
  • This mosaic has a second zone E intended to allow the display of alphanumeric characters large sizes, i.e. large capital letters and big 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 to allow basically the display of small numbers, in a first position as will be explained below, and lowercase.
  • the lower case letters use for some letterheads and jambs some of zone A and part of zone C. So, this zone B is included in zone A and is arranged directly above the underline C.
  • the mosaic according to the invention further comprises a fourth zone F which allows the display of small numbers, but which have a position different from those displayed by zone B, namely substantially higher.
  • Zone F is nested inside the zone B which together and in superposition constitute the zone A.
  • the characters that can be displayed using this zone F are shown in Figures 35 to 38.
  • this mosaic has at least two characteristic areas for character format from the same family (numbers, capital letters or tiny) but different sizes. More precisely, it has at least two characteristic areas A, B for the formation of figures of different sizes. Even more precisely, it includes three characteristic zones A, B, E for training of figures comprising three different sizes, namely large, medium and small.
  • the invention can be applied to an electronic display device with a low rate of multiplexing, i.e. in which certain patterns are connected to each other electrically, corresponding to the multiplex rate.
  • the counter electrode 6b must have regions electrically isolated from each other and provided their own electrical connection, and no longer be a single piece (continue), as it is for the counter electrode shown in Figure 5.

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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 connaít 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 accroít 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 apparaít 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 il 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 apparaítre sur la cellule, en même temps que les caractères alphanumériques affichés, ce qui contribue encore une fois à détériorer 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 dimensionné 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.
Le document GB-A-2 151 832 décrit un dispositif d'affichage à matrice.
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 selon la revendication 1.
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 Illa 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 réalisation 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 apparaítre 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'apparaít 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 apparaít 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 a supérieur à 60 degrés.
La valeur de cet angle a 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 apparaít comme étant déjà prédominant par rapport aux intervalles qui sont laissés entre les motifs, ce défaut en plus de ces intervalles apparaít 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 apparaít 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'apparaít 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'apparaít 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 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 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 (23)

  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 majeure 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 caractéristiques (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 d'écartement (Y), et en ce que ladite mosaïque comporte au moins une trame de base (T1), qui couvre une première zone caractéristique (B) pour l'affichage de caractères dans une première taille et qui est partiellement dupliquée en une trame additionnelle (T2) pour former une trame résultante (T3) apte à afficher lesdits caractères dans une seconde taille dans une zone caractéristique différente (A).
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bandes de séparation (b1 - bn) présentent une largeur (X) au moins quinze fois supérieure à la distance d'écartement (Y).
  3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce ladite largeur (X) est typiquement trente fois supérieure à la distance d'écartement (Y).
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la distance d'écartement (Y) est inférieure à 100 µm.
  5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la distance d'écartement (Y) est choisie égale à 50 µm.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les bandes de séparation sont conformées et sont prévues sur la mosaïque en des positions telles que certaines de ces bandes chevauchent et masquent des motifs élémentaires de petite surface, définis par les contours des caractères à afficher, pour les éliminer de ladite mosaïque.
  7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les bandes de séparation (b1-bn) 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 bandes de séparation (S1-S4) 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 bandes de séparation continues (S1-S4) disposées perpendiculairement au sens de lecture, ces quatre bandes définissant respectivement entre elles cinq colonnes (C1-C5), dites verticales, dont trois (C1, C3, C5) 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 (C1, C3, C5) de formation des jambages présentent des largeurs égales.
  11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les trois colonnes (C1, C3, C5) de formation des jambages sont séparées deux à deux par des colonnes intermédiaires (C2, C4) 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 bandes de séparation s'étendent sur toute la mosaïque et débouchent à ses bords.
  13. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux bandes de séparation (S5-S7) dites horizontales, s'étendant parallèlement au sens de lecture des caractères.
  14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux bandes de séparation horizontales (S5, S6) 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 bandes de séparation horizontales (S5, S6) sont situées de façon tangente auxdites zones de grande densité.
  16. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que les deux bandes de séparation (S5, S6) 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 bande de séparation (S7) qui est disposée de façon tangente à une barre horizontale supérieure des minuscules, directement au-dessus de celle-ci.
  18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les bandes de séparation (b1-bn) sont disposées de telle sorte que leurs intersections se trouvent en dehors des branches verticales et horizontales des caractères.
  19. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, 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 1 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 1, 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 1, caractérisé en ce que ladite trame additionnelle (T2) est disposée au-dessus de la trame de base (T1).
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