EP1964093B1 - Procede de pilotage d'un panneau d'affichage avec depolarisation - Google Patents

Procede de pilotage d'un panneau d'affichage avec depolarisation Download PDF

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EP1964093B1
EP1964093B1 EP06841465.5A EP06841465A EP1964093B1 EP 1964093 B1 EP1964093 B1 EP 1964093B1 EP 06841465 A EP06841465 A EP 06841465A EP 1964093 B1 EP1964093 B1 EP 1964093B1
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EP
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voltage
depolarization
ref
control
circuit
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Jean-Paul Dagois
Philippe Le Roy
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    • G09G3/3614—Control of polarity reversal in general

Definitions

  • the invention relates to active matrix panels for displaying images using light emitter networks, for example light-emitting diodes, or optical valve arrays, for example liquid crystal valves. These emitters or valves are generally divided into rows and columns.
  • active matrix designates a substrate which integrates networks of electrodes and circuits able to control and feed emitters or optical valves supported by this substrate.
  • These electrode arrays generally comprise at least one addressing electrode array, a selection electrode array, at least one reference electrode for addressing and at least one base electrode for feeding these emitters. . Sometimes the reference electrode for addressing and the base electrode for power are merged.
  • the panel further comprises at least one upper feed electrode, generally common to all valves or emitters, but which is not integrated with the active matrix.
  • Each valve or emitter is generally interposed between a base supply terminal connected to a base electrode for the supply and the upper supply electrode which generally covers the entire panel.
  • Each control circuit comprises a control terminal connected to or coupled to an addressing electrode via a selection switch, a selection terminal which corresponds to the control of this switch and which is connected to a selection electrode, and a terminal of reference connected to or coupled to a reference electrode.
  • Each control circuit therefore comprises a selection switch adapted to transmit to this circuit the addressing signals from an addressing electrode. Closing the selection switch of a circuit corresponds to the selection of this circuit.
  • each addressing electrode is connected to or coupled to the control terminals of the control circuits of all the emitters or valves of the same column; each selection electrode is connected to the selection terminals of the control circuits of all the transmitters or all the valves of the same line.
  • the active matrix may also include other row or column electrodes.
  • the addressing electrodes are used to address to the control circuits control signals, analog voltage or current, or digital; during the transmission periods, each control signal intended for the control circuit of a valve or transmitter is representative of an image datum of a pixel or sub-pixel associated with this valve or transmitter .
  • each control and power supply circuit comprises a memory element, generally a capacitor able to maintain the control voltage of this valve during the duration of an image frame; this capacitor is connected in parallel directly to this valve; this capacitor can be formed by the valve itself.
  • the control voltage of a valve is the potential difference across this valve.
  • control terminal of the circuit is connected to or coupled to one of the terminals of the valve.
  • each control and supply circuit generally comprises a current modulator, generally a TFT transistor, provided with two terminals. current flow, a source terminal and a drain terminal, and a gate terminal for voltage control; this modulator is then connected in series with the transmitter to be controlled, this series being itself connected between an electrode (upper) supply and a base electrode for the power supply; generally, it is the drain terminal which is common to the modulator and the emitter, and the source terminal, connected to the base electrode for the supply, is thus at a constant potential; the modulator control voltage is the potential difference between the gate and the source of the modulator; each control circuit comprises means for generating a control voltage of the modulator as a function of the signal addressed to the control terminal of this circuit; each control circuit also comprises, as previously, a holding capacitor adapted to maintain the control voltage of the modulator during the duration of each image or image frame.
  • a current modulator generally a TFT transistor, provided with two terminals. current flow, a source terminal and a drain terminal, and a gate terminal for voltage control;
  • control There are typically two types of control: voltage control or current control.
  • the addressing signals are voltage steps; in the case of current control, the addressing signals are current steps.
  • each control circuit is adapted in a manner known per se to "program”, from a current signal, a control voltage of the modulator of this circuit. circuit, which is therefore applied to the gate terminal;
  • Classical control circuits with "current mirror” are thus conventionally found.
  • the addressing electrodes and the selection electrodes are themselves controlled by means of control ("drivers" in English) arranged at the ends of these electrodes, at the edge of the panel; these means generally comprise controllable switches.
  • An object of the invention is to avoid this disadvantage.
  • the addressing signals are generally transmitted to the control circuits by direct conduction between the addressing electrodes and the control terminals of the circuits, via the selection switch: in the case of analog voltage control of emitter panels, where the control terminal of the circuit corresponds to the gate terminal of the modulator, this gate voltage of the modulator is then equal to the voltage of the addressing electrode which controls this circuit, at least while this circuit is selected.
  • connection by capacitive coupling, and not by conduction, between the addressing electrodes and the control terminals of the circuits makes it possible to compensate for the differences in tripping thresholds of the modulators of these circuits, so as to obtain a better uniformity of luminance. screen and better picture display.
  • the other documents US6777888 , US6618030 , US6885029 describe a capacitive coupling between the addressing electrodes and the control of the current modulators of the emitters.
  • An essential aspect of the invention consists in using a capacitive coupling in order to invert the voltages at the terminals of valves or at the terminals of emitters, and / or the control voltages of the modulators of the control circuits of these emitters, without having to invert the addressing signals, which avoids resorting to expensive means for controlling the addressing electrodes.
  • the voltage signal which is transmitted by capacitive coupling is in particular a jump of the reference voltage for the addressing of the control circuits, in particular of the same line.
  • a suitable reference change it is possible, as described below, to send addressing signals of the same polarity in the transmission periods and in the periods of depolarization of control circuits of a transmitter or of a valve, in particular of the same line.
  • the capacitive coupling makes it possible to modify the voltage of a terminal by a voltage jump.
  • any algebraic offset ⁇ V of the reference voltage applied to this terminal is then transmitted by this capacitive coupling to the terminal. circuit control, regardless of the initial voltage or signal previously addressed to this control terminal.
  • control of each control circuit of a transmitter comprises, during the display of each image or image frame, two periods, a transmission period of this transmitter and a depolarization period of the modulator of the control circuit of this transmitter in which this emitter does not emit light.
  • the panel comprises a reference electrode specific to each line of emitters or valves; instead, as in the document US2003 / 052614 already mentioned, to add at the head of each addressing electrode of a column, a toggle switch between a column addressing terminal, able to transmit display control signals to the circuits of this column, and a column depolarization terminal brought to a depolarization potential, is added at the head of each reference electrode of a line, a toggle switch between a first line reference terminal for transmission, at the potential V ref-E and a second line reference terminal for the depolarization, raised to the potential V ref-P .
  • the holding capacitor is connected in a conventional manner between the control of the modulator and the reference terminal of the circuit.
  • the reference terminal of the circuit is maintained at the same potential V ref-P , and the potential of the control terminal is maintained at the value V prog-pol by the holding capacitor.
  • the value of V ref-P is thus adapted so that, whatever the address signal for the depolarization V pol addressed to the terminal circuit control to obtain, after shifting the reference, to the same terminal which corresponds in particular to the control of a current modulator, a potential V prog-pol able to depolarize this modulator, this addressing signal for depolarization of the same sign as the addressing signals for the transmission addressed to this circuit during the transmission periods.
  • This avoids advantageously to use expensive means for controlling the addressing electrodes.
  • the addressing signals are generally transmitted by conduction between the addressing electrodes and the control terminals of the circuits, although a capacitive transmission mode is also possible as described in the prior art already cited.
  • An advantage of the invention is to be applicable to these very simple control circuits, especially those which have only two transistors.
  • Another advantage of the invention is that it makes it possible to address to each circuit a specific depolarization signal V pol , and to adapt the depolarization operation to the polarization level of the modulator of each circuit, which level depends in particular on the transmission signal sent during the preceding transmission period.
  • the emitters or valves are capable of being fed between at least two feed electrodes, namely a base electrode for the supply which is generally part of the active matrix, and a so-called “upper” supply electrode, which covers generally all the emitters or valves.
  • the holding capacitor is adapted to maintain an approximately constant voltage on said control terminal during the duration of an image when said selection switch is open.
  • a predetermined transmission or depolarization voltage is generally applied and maintained at the control terminal of each of said control circuits of said panel.
  • the coupling between the control terminal of this circuit and an addressing electrode is preferably carried out by conduction; alternatively, this coupling is performed capacitively.
  • Control of the panel is generally intended for displaying a succession (or sequence) of images; each emitter or valve of the panel, then corresponds to a pixel or sub-pixel of the images to be displayed; during each transmission period, each emitter or valve of the panel is associated with a predetermined transmission voltage for controlling this emitter or valve, this voltage being adapted to obtain the display of said pixel or sub-pixel by this emitter or valve; during each depolarization period, each emitter or valve of the panel, is associated with a predetermined depolarization voltage able to depolarize this emitter, this valve, and / or its control circuit.
  • each period comprises, for obtaining said predetermined voltage V prog-data , V prog-pol at the control terminal of a circuit, a step of addressing in which a selection signal is applied to the control of the selection switch which couples said control terminal to an addressing electrode, and an addressing signal V data , V, is applied to this addressing electrode pol which is adapted to obtain said predetermined voltage V prog-data , V prog-pol to said control terminal, and, at the end of the selection signal, a holding step in which said predetermined voltage V prog-data , V prog-pol is held at the control terminal by said holding capacitor.
  • each depolarization period during which an address signal V pol is sent to an addressing electrode coupled to the control terminal of a circuit further comprises a reference de-keying step, interposed between the addressing step and the step of maintaining this period, during which the voltage applied to the reference terminal of this circuit goes from the transmission reference voltage V ref-E to the depolarization reference voltage V ref-P , and a reference re-calibration step, after said sustaining step, during which the voltage applied to the reference terminal of this circuit goes from the depolarization reference voltage V ref-P to the transmission reference voltage V ref-E .
  • the reference registration step preferably takes place before the addressing step of the transmission period following this depolarization period; alternatively, this resetting step is instead inserted between the addressing step and the step of maintaining this transmission period.
  • said emission reference voltage V ref-E and said depolarization reference voltage V ref-P are chosen so that said address signal V data , V pol has the same polarity whatever the period, be it emission or depolarization.
  • the voltage of the addressing electrode never changes sign, always has the same polarity, and it is advantageous to use conventional and economical means for controlling the addressing electrodes.
  • the polarity of the signals is evaluated with respect to a reference electrode for the control voltage of the circuits; it may be in particular a base electrode for the supply of emitters or valves.
  • V ref-P V ref-P
  • said reference electrodes are grouped into g groups, and all the reference electrodes of each group are connected to the same common reference terminal. If the transmitters or valves panel are distributed in m rows and n columns, such a variant then advantageously allows the simultaneous depolarization of all the circuits whose reference terminal is connected to the reference electrodes of the same group, while the other circuits remain available to order the show.
  • the panel is for example divided into g groups of q lines, where gxq is equal to the total number m of lines; interconnecting all the reference electrodes of the same group; the number of reference line latch switches is then limited to g; such a variant is advantageous especially when the time required to obtain effective depolarization of a modulator is much lower than the transmission time during which this modulator is polarized; in fact, the modulators of the control circuits of the lines of a single group are depolarized while the transmitters of the (g-1) other groups are in the transmission period; this optimizes the time available for transmission, which improves the luminance of the panel.
  • the control method according to the invention is then advantageously intended for the display of interlaced images, each distributed between an odd field of image data relative to the pixels or sub-pixels of the odd lines of this image.
  • each emitter or valve of the panel is associated with a pixel or sub-pixel of the images to be displayed; each transmission period of an image is subdivided between an odd field transmission period where the reference electrodes corresponding to the odd lines are brought to said transmission reference voltage V ref-E and a transmission period of an even frame where the reference electrodes corresponding to the even lines are brought to said transmission reference voltage V ref-E ; each depolarization period is also subdivided between an odd field depolarization period where the reference electrodes corresponding to the odd lines are brought to said depolarization reference voltage V ref-P and an even frame depolarization period where the reference electrodes corresponding to the even lines are brought to said depolarization reference voltage V ref-P ; and each odd field emission period coincides with an even field depolarization period, and each even frame transmission period coincides with an odd field depolarization period.
  • said panel comprises an array of light emitters able to be powered between at least one feed base electrode P B and at least one feed electrode P A
  • each of said control circuits of a transmitter comprises a current modulator comprising a voltage control electrode forming the control electrode of said circuit and two current-pass electrodes, which are connected between one of said supply electrodes and a supply electrode of said emitter.
  • such a modulator is a TFT transistor; the current delivered by the modulator is then a function of the potential difference between the gate terminal and the source terminal of this transistor; this potential difference is generally a function, if not equal to, the potential difference between the control terminal and a reference electrode for the control voltage of the circuit; the reference electrode for the control voltage of the circuit is then formed by the supply base electrode.
  • said current modulator is a transistor comprising an amorphous silicon semiconductor layer.
  • said emitters are electroluminescent diodes, preferably organic.
  • the embodiments presented below relate to image display panels where the emitters are organic electroluminescent diodes deposited on an active matrix incorporating control circuits and power supply of these diodes. These emitters are arranged in line and in column.
  • the panel here comprises a single selection electrode array Y S ; it comprises a reference electrode per line; we therefore have a reference electrode array Y R ; each reference electrode Y R serves all the control circuits of the same line; the panel also comprises means for controlling the reference electrodes, which are able to switch the potential of these electrodes between a reference potential for the emission V ref-E and a reference potential for the depolarization V ref-P .
  • V ref-P ⁇ V ref-E ; these means generally comprise toggle switches (not shown).
  • the control terminal C of the circuit is connected to an addressing electrode X D , via a selection switch T1, which corresponds to a "conductive" coupling between this terminal and this electrode; in this embodiment, there is no capacitive coupling to the addressing. It will be seen later that the capacitive coupling occurs here between the reference terminal R 'of the circuit and the control terminal C of the circuit.
  • the selection switch T1 is controlled by a selection electrode Y S.
  • the reference terminal R ' is connected to the reference electrode Y R of the line.
  • the current modulator T2 is connected in series with the diode 2: the drain terminal D is thus connected to the cathode of the diode 2.
  • This series is connected between two feed electrodes: the source terminal S is connected to the supply base electrode P B and the anode of the diode 2 is connected to the upper supply electrode P A.
  • Each circuit 1 "" thus comprises only two TFT transistors.
  • Vdd and Vss are respectively applied to the supply electrodes P A and P B.
  • the difference Vdd - Vss is adapted to obtain the emission of the diode when the control of the modulator is greater than its trigger threshold voltage.
  • each image or image frame is broken down into a transmission period of this diode for display and a depolarization period. for compensation of the drift of the modulator threshold of this circuit.
  • each control circuit 1 "" of a diode 2 For the control of each control circuit 1 "" of a diode 2, the control of this circuit during each image frame is then decomposed in six steps.
  • Step 1 addressing for the show :
  • the potential of the reference electrode Y R to which the reference terminal R 'of the circuit 1 "" is connected is previously brought to the value V ref-E , the selection switch T1 is closed by applying to the electrode selecting Y S a suitable logic signal; the closing of T1 has the effect of selecting the circuit by connecting the control terminal C to the addressing electrode X D ; during this step, the potential of the address electrode is raised to the value V data-1 so that the potential of the control terminal C takes the value v prog-data-1 , here equal to V data -1 since the coupling is "conductive" between this terminal and this electrode.
  • the duration of this step is sufficiently high to charge the holding capacitor C S ; the diode 2 begins to emit a luminance proportional to the image data of the pixel or subpixel associated with it during this image frame.
  • Step 2 of maintaining the circuit during the emission period :
  • the selection switch T1 remains open; the control circuit 1 "" is no longer selected.
  • the capacitor C S maintains a constant value the voltage of the control terminal C, and the diode 2 continues to emit a luminance proportional to the image data of the pixel or subpixel associated with it .
  • control circuits of the other diode lines are selected by addressing to the control terminals of these circuits the addressing signals able to display the entire image.
  • the potential of the reference electrode Y R at which the reference terminal R 'of the circuit 1 "" is connected is always at the value V ref-E , the selection switch T1 is closed by applying to the electrode of selection Y S a suitable logic signal; the closing of T1 has the effect of selecting the circuit again by connecting the control terminal C to the addressing electrode X D ; during this step, the potential of the addressing electrode is raised to the value V pol-1 so that the potential of the control terminal C takes the value V pol-1 .
  • the duration of this step is sufficiently high to charge the holding capacitor C S but sufficiently short to prevent or even limit the emission of the diode 2.
  • Step 4 de-calibration of the reference : transition to the depolarization reference, by capacitive coupling :
  • the selection switch T1 is opened by applying to the selection electrode Y S a suitable logic signal; the opening of T1 has the effect of de-coupling the control terminal C of the XD address electrode .
  • the modulator T2 begins to be depolarized in proportion to the value of V prog-pol-1 .
  • Step 5 of maintaining the circuit during the depolarization period :
  • the selection switch T1 remains open. During this step, the capacitor C S maintains the voltage of the control terminal C at a constant value, and the modulator T2 thus continues to be depolarized.
  • control circuits of the other diode lines are selected by addressing to the control terminals of these circuits the addressing signals able to depolarize the modulators of all the control circuits.
  • Reference re-calibration step 6 recovery to emission reference, by capacitive coupling:
  • the selection switch T1 is always open, the reference electrode Y R is then carried to which the terminal R 'of this circuit is connected to the reference potential for the emission V ref-E , which has the effect of by capacitive coupling between this reference terminal and the control terminal C, to restore the potential of this control terminal C to the value V pol-1 of the end of step 3.
  • the circuit is then ready for a new addressing step 1 for transmitting a new image.
  • V ref-P the value of V ref-P is adapted so that, whatever the depolarization signal V pol-1 addressed to the control of the circuit via the addressing electrode, this depolarization signal is of the same sign as the transmission signals V data-i addressed to this circuit during the transmission periods. It is thus advantageously avoided to resort to expensive means for controlling the addressing electrodes.
  • signal values are chosen.
  • V G -V S of control of the modulator T2 is lower than the trigger threshold voltage V th of this modulator; we therefore choose V pol-i such that V prog-pol-i -Vss ⁇ V th .
  • the panel according to this variant is illustrated in figure 2 . This panel includes an even number m of rows and n columns.
  • the reference electrode array comprises only two electrodes Y R1 and Y R2 . These electrodes are integrated into the active matrix of the panel. Preferably, each Y electrode R1 and Y R2 form a continuous conductive plane, shifted relative to each other.
  • the reference terminals R 'of the control circuits of the odd emitter lines are all connected to the same reference electrode Y R1 ; the reference terminals R 'of the control circuits of the pair of emitter lines are all connected to the same reference electrode Y R2 .
  • the picture frames are interlaced, each picture is divided into two frames: a frame of odd lines and a frame pairs of lines; during each frame, the control of the panel comprises the steps 1 to 6 previously described.
  • step 3 Since the depolarization addressing signals V pol-0 are identical for all the circuits of the panel, during step 3, all the lines L1, L2, ...., Lm of the panel are selected using an adapted logic signal transmitted by the corresponding selection electrodes Y S1 , Y S2 ,..., YS m , and the same addressing signal is sent to the addressing electrodes X D1 , X D2 ,. In columns C1, C2, ..., Cn. Step 3 is therefore particularly short.
  • each step 4 (reference change) of a frame is made to coincide with a step 6 (restoration of the reference for transmission) of the preceding frame; the frames are thus interlaced.
  • step 4 of an even line which corresponds to step 6 of an odd line
  • step 6 of an odd line using the rocker switch 3 of the reference electrodes, the potential of the first electrode of reference Y R1 at the potential V ref-E and the potential of the second reference electrode Y R2 at the potential V ref-P .
  • step 4 of an odd line corresponding to step 6 of an even line using the toggle switch 3 of the reference electrodes, the potential of the first reference electrode Y R1 at the potential V ref-P and the potential of the second reference electrode Y R2 at the potential V ref-E .
  • V ref-P is chosen (negative) so as to optimize the depolarization common to all modulators of the panel.
  • this embodiment is particularly economical since it requires only an additional reference electrode and a single toggle switch with respect to a panel without depolarization means, while using conventional means for controlling the column electrodes, since it allows control with addressing signals that are all of the same sign.
  • the embodiments described above relate to display panels with organic electroluminescent diodes active matrix; the invention applies more generally to all kinds of active matrix display panels, including current-controllable emitters or optical valves.

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Description

  • L'invention concerne les panneaux à matrice active qui permettent d'afficher des images à l'aide de réseaux d'émetteurs de lumière, par exemple des diodes électroluminescentes, ou de réseaux de valves optiques, par exemple des valves à cristaux liquides. Ces émetteurs ou ces valves sont généralement répartis en lignes et en colonnes.
  • Le terme « matrice active » désigne un substrat qui intègre des réseaux d'électrodes et des circuits aptes à commander et à alimenter des émetteurs ou des valves optiques supportés par ce substrat. Ces réseaux d'électrodes comprennent généralement au moins un réseau d'électrodes d'adressage, un réseau d'électrodes de sélection, au moins une électrode de référence pour l'adressage et au moins une électrode de base pour l'alimentation de ces émetteurs. Parfois, l'électrode de référence pour l'adressage et l'électrode de base pour l'alimentation sont confondues. Le panneau comprend en outre au moins une électrode supérieure d'alimentation, généralement commune à toutes les valves ou à tous les émetteurs, mais qui n'est pas intégrée à la matrice active. Chaque valve ou émetteur est généralement intercalée entre une borne d'alimentation de base reliée à une électrode de base pour l'alimentation et l'électrode supérieure d'alimentation qui couvre généralement l'ensemble du panneau.
  • Chaque circuit de commande comprend une borne de commande reliée ou couplée à une électrode d'adressage via un interrupteur de sélection, une borne de sélection qui correspond à la commande de cet interrupteur et qui est reliée à une électrode de sélection, et une borne de référence reliée ou couplée à une électrode de référence.
  • Chaque circuit de commande comprend donc un interrupteur de sélection apte à transmettre à ce circuit les signaux d'adressage provenant d'une électrode d'adressage. La fermeture de l'interrupteur de sélection d'un circuit correspond à la sélection de ce circuit.
  • Généralement, chaque électrode d'adressage est reliée ou couplée aux bornes de commande des circuits de commande de tous les émetteurs ou de toutes les valves d'une même colonne ; chaque électrode de sélection est reliée aux bornes de sélection des circuits de commande de tous les émetteurs ou de toutes les valves d'une même ligne. La matrice active peut également comprendre d'autres électrodes de ligne ou de colonne.
  • Les électrodes d'adressage servent à adresser aux circuits de commande des signaux de commande, analogiques en tension ou en courant, ou numériques ; pendant les périodes d'émission, chaque signal de commande destiné au circuit de commande d'une valve ou d'un émetteur est représentatif d'une donnée d'image d'un pixel ou sous-pixel associé à cette valve ou à cet émetteur.
  • Dans le cas d'un panneau de valves optiques, chaque circuit de commande et d'alimentation comprend un élément mémoire, généralement un condensateur apte à maintenir la tension de commande de cette valve pendant la durée d'une trame d'image ; ce condensateur est branché en parallèle directement sur cette valve ; ce condensateur peut être formé par la valve elle-même. La tension de commande d'une valve est la différence de potentiel aux bornes de cette valve.
  • Dans un cas particulièrement simple de circuit de commande, la borne de commande du circuit est reliée ou couplée à l'une des bornes de la valve.
  • Dans le cas d'un panneau d'émetteurs pilotables en courant, par exemple de diodes électroluminescentes, notamment de diodes organiques, chaque circuit de commande et d'alimentation comprend généralement un modulateur de courant, généralement un transistor TFT, doté de deux bornes de passage du courant, une borne de source et une borne de drain, et d'une borne de grille pour la commande en tension ; ce modulateur est alors branché en série avec l'émetteur à commander, cette série étant elle-même branchée entre une électrode (supérieure) d'alimentation et une électrode de base pour l'alimentation ; généralement, c'est la borne de drain qui est commune au modulateur et à l'émetteur, et la borne de source, reliée à l'électrode de base pour l'alimentation, est ainsi à un potentiel constant ; la tension de commande du modulateur est la différence de potentiel entre la grille et la source du modulateur ; chaque circuit de commande comprend des moyens pour générer une tension de commande du modulateur en fonction du signal adressé à la borne de commande de ce circuit ; chaque circuit de commande comprend également, comme précédemment, un condensateur de maintien apte à maintenir la tension de commande du modulateur pendant la durée de chaque image ou trame d'image. Dans un cas particulièrement simple de circuit de commande, la borne de commande du circuit correspond à la borne de grille du modulateur.
  • On trouve classiquement deux types de commande : commande en tension ou commande en courant. Dans le cas d'une commande en tension, les signaux d'adressage sont des échelons de tension ; dans le cas de commande en courant, les signaux d'adressage sont des échelons de courant.
  • Dans le cas de pilotage en courant de panneaux d'émetteurs, chaque circuit de commande est adapté d'une manière connue en elle-même pour « programmer », à partir d'un signal de courant, une tension de commande du modulateur de ce circuit, qui est donc appliquée à la borne de grille ; on trouve ainsi classiquement des circuits de commande à « miroir de courant ».
  • Les électrodes d'adressage et les électrodes de sélection sont elles-mêmes commandées par des moyens de commande (« drivers » en langue anglaise) disposés aux extrémités de ces électrodes, en bordure du panneau ; ces moyens comprennent généralement des interrupteurs commandables.
  • Pour assurer une bonne qualité d'affichage des images et/ou pour améliorer la durée de vie du panneau, il importe d'inverser régulièrement la tension de commande des modulateurs des circuits de commande, et/ou la tension d'alimentation des valves ou des émetteurs :
    • dans le cas de panneaux de valves optiques, notamment de cristaux liquides, on alterne généralement la tension aux bornes des valves pour éviter d'initier une composante continue de polarisation du cristal liquide ;
    • dans le cas de panneaux d'émetteurs de lumière, où les émetteurs sont des diodes électroluminescentes, il peut être avantageux d'inverser régulièrement la tension aux bornes des émetteurs, comme décrit par exemple dans les documents EP1094438 et EP1197943 ; cependant, pendant les périodes où cette tension d'alimentation est inversée, ces émetteurs n'émettent évidemment aucune lumière, les diodes étant alors polarisées en sens inverse ;
    • dans le cas de panneaux d'émetteurs pilotables en courant, dont les circuits de commande comprennent un modulateur de courant, où ces modulateurs sont des transistors comprenant des couches actives de silicium amorphe, il peut être avantageux d'inverser régulièrement la tension de commande des modulateurs, notamment pour compenser les dérives de tension de seuil de déclenchement de ce type de transistors : les documents US2003/052614 , WO2005/071648 illustrent une telle situation. Lors de l'affichage des images, on distingue alors, pour chaque circuit de commande, des périodes d'affichage ou d'émission, où le signe de cette tension est adapté pour rendre le modulateur passant, et des périodes dites de dépolarisation, où le signe de cette tension est inversé et ne permet pas de rendre le modulateur passant. Pour le pilotage global du panneau, les périodes d'émission et les périodes de dépolarisation peuvent se chevaucher : pendant que les émetteurs ou valves de certaines ligne émettent de la lumière, les circuits, émetteurs ou valves d'autres lignes peuvent être en cours de dépolarisation. Néanmoins, globalement, l'alternance de ces périodes est préjudiciable à la luminance maximum du panneau, puisque la durée globale disponible pour l'émission des émetteurs est réduite de la durée des périodes de dépolarisation.
  • Toujours dans le cas de panneaux d'émetteurs pilotables en courant, afin d'éviter cette réduction de luminance, le document WO2005/073948 propose un panneau où chaque émetteur est doté de deux circuits de commande et est piloté alternativement par l'un et par l'autre, ce qui nécessite de doubler le réseau d'électrodes d'adressage. D'autres solutions nécessitent, à l'inverse, de rajouter un réseau d'électrodes de lignes.
  • Le document US2003/112205 décrit une solution spécifique : en pilotant le circuit de commande décrit à la figure 6 comme indiqué aux paragraphes 44 et 45 de ce document, où une tension négative Vee est appliquée à l'électrode de référence d'adressage (qui est aussi l'électrode de base pour l'alimentation), pendant les périodes dites de « non-luminescence », on obtient alors une polarisation inverse aux bornes de l'émetteur (ici, une diode électroluminescente), et, pendant cette polarisation inverse, la commande du modulateur de courant Tr2 qui est en série avec cet émetteur est annulée (source et grille de ce modulateur sont au même potentiel à cause de la fermeture de l'interrupteur court-circuitant le condensateur de maintien).
  • En utilisant les solutions décrites dans les documents US2003/052614 , WO2005/071648 , les moyens de commande des électrodes d'adressage doivent alors être adaptés pour transmettre des signaux d'adressage de signes ou de polarité opposés ; la solution décrite dans le document US2003/052614 nécessite d'ajouter un élément « bascule » (« toggle » en langue anglaise) en tête de chaque électrode d'adressage ; cette contrainte d'adaptation entraîne un surcoût important des « drivers » de colonne.
  • Un but de l'invention est d'éviter cet inconvénient.
  • Dans l'art antérieur, les signaux d'adressage sont généralement transmis aux circuits de commande par conduction directe entre les électrodes d'adressage et les bornes de commande des circuits, via l'interrupteur de sélection : dans le cas du pilotage analogique en tension de panneaux d'émetteurs, où la borne de commande du circuit correspond à la borne de grille du modulateur, cette tension de grille du modulateur est alors égale à la tension de l'électrode d'adressage qui commande ce circuit, du moins pendant que ce circuit est sélectionné.
  • Le document US6229506 décrit le cas où ces signaux d'adressage sont au contraire transmis aux circuits de commande par couplage capacitif : dans le cas du pilotage en tension (figures 3 et 4 de ce document), une capacité de couplage (référencée respectivement 350 et 450) assure ici la liaison sans conduction directe entre l'électrode d'adressage et la borne de commande du circuit. Lorsqu'un tel circuit est sélectionné, cette disposition permet d'additionner le signal de saut de tension provenant de l'électrode d'adressage à une tension de seuil de déclenchement du modulateur, préalablement stockée dans le circuit. La liaison par couplage capacitif, et non pas par conduction, entre les électrodes d'adressage et les bornes de commande des circuits permet ici de compenser les différences de seuils de déclenchement des modulateurs de ces circuits, de manière à obtenir une meilleure uniformité de luminance de l'écran et une meilleure qualité d'affichage des images. Dans le même but, les autres documents US6777888 , US6618030 , US6885029 décrivent un couplage capacitif entre les électrodes d'adressage et la commande des modulateurs de courant des émetteurs. Les documents US2004/150591 et US2002/154084 décrivent l'utilisation d'un couplage capacitif, via le condensateur de maintien, entre les électrodes de référence et la commande, soit de modulateurs de courant d'émetteurs, soit de valves optiques, pour le pilotage d'un panneau d'affichage d'images ; selon ces documents, des variations adaptées du potentiel de référence appliquées aux électrodes de référence permettent de diminuer l'amplitude des signaux d'adressage d'émetteurs électroluminescents ( US2004/150591 : voir résumé et paragraphe 24) ou d'augmenter l'amplitude des signaux de commande de valves optiques ( US2002/154084 : voir paragraphe 10). Le document US6177965 décrit le même couplage capacitif avec des électrodes de référence qui servent également à l'alimentation des valves optiques ; le signal de commande appliqué aux valves optiques, qui change de polarité d'une période d'émission à l'autre consécutive, dépend à la fois du signal appliqué aux électrodes d'adressage et du signal appliqué aux électrodes de référence (voir colonne 14, lignes 14-21 et colonne 16, lignes 41-64) ; à noter ici que le signal d'adressage appliqué par les électrodes d'adressage change également de polarité d'une période d'émission à une période consécutive de dépolarisation (Vb et -Vb ; Vp et Vn), et que, pendant les périodes de dépolarisation, les valves optiques conservent la même fonction d'affichage que pendant les périodes dites d'émission.
  • Un aspect essentiel de l'invention consiste à utiliser un couplage capacitif dans le but d'inverser les tensions aux bornes de valves ou aux bornes d'émetteurs, et/ou les tensions de commande des modulateurs des circuits de commande de ces émetteurs, sans avoir à inverser les signaux d'adressage, ce qui évite de recourir à des moyens coûteux de commande des électrodes d'adressage.
  • Ainsi, selon l'invention, le signal de tension qui est transmis par couplage capacitif est notamment un saut de la tension de référence pour l'adressage des circuits de commande, notamment d'une même ligne. Grâce à un changement de référence adapté, il est possible, comme décrit ci-après, d'adresser des signaux d'adressage de même polarité dans les périodes d'émission et dans les périodes de dépolarisation de circuits de commande d'un émetteur ou d'une valve, notamment d'une même ligne. A noter que, même si les documents US2004/150591 et US2002/154084 enseignent l'utilisation d'un tel couplage capacitif pour diminuer l'amplitude des signaux d'adressage ou pour augmenter l'amplitude des signaux de commande, rien n'incite l'homme du métier à recourir à ce même moyen et à, en outre, adresser des signaux d'adressage toujours de même polarité, dans le but de limiter le coût des « drivers » de colonne et d'éviter les solutions coûteuses décrites dans les documents US2003/052614 , WO2005/071648 , US2003/052614 déjà cités lorsque l'on souhaite, dans le pilotage d'un panneau d'affichage, inverser périodiquement les tensions aux bornes de valves optiques ou aux bornes d'émetteurs de lumière, et/ou les tensions de commande des modulateurs des circuits de commande de ces émetteurs. Aucun document de l'art antérieur, qu'il fasse ou non partie des connaissances générales de l'homme du métier, n'indique de manière explicite que, pour réduire le coût des circuits de commande d'un panneau d'affichage, il est préférable d'ajuster mutuellement les tensions de référence et d'adressage dans le but d'utiliser un générateur d'adressage avec une seule polarité, ce générateur d'adressage pouvant en outre servir à l'alimentation en énergie, notamment dans le cas de panneaux de valves optiques.
  • De manière générale, le couplage capacitif permet de modifier la tension d'une borne par un saut de tension. Dans le cas d'un couplage capacitif selon l'invention entre une borne de référénce d'un circuit et sa borne de commande, tout décalage algébrique ΔV de la tension de référence appliqué à cette borne est alors transmis par ce couplage capacitif à la borne de commande du circuit, indépendamment de la tension initiale ou du signal préalablement adressé à cette borne de commande.
  • Dans les modes de réalisation décrits ci-après, le pilotage de chaque circuit de commande d'un émetteur comprend, lors de l'affichage de chaque image ou trame d'image, deux périodes, une période d'émission de cet émetteur et une période de dépolarisation du modulateur du circuit de commande de cet émetteur lors de laquelle cet émetteur n'émet pas de lumière.
  • Dans la modalité générale de l'invention, le panneau comprend une électrode de référence propre à chaque ligne d'émetteurs ou de valves ; au lieu, comme dans le document US2003/052614 déjà cité, d'ajouter en tête de chaque électrode d'adressage d'une colonne, un interrupteur de bascule entre une borne d'adressage de colonne, apte à transmettre des signaux de commande d'affichage aux circuits de cette colonne, et une borne de dépolarisation de colonne portée à un potentiel de dépolarisation, on ajoute en tête de chaque électrode de référence d'une ligne, un interrupteur de bascule entre une première borne de référence de ligne pour l'émission, au potentiel Vref-E et une deuxième borne de référence de ligne pour la dépolarisation, portée au potentiel Vref-P.
  • Dans les circuits de commande de ce panneau, le condensateur de maintien est branché d'une manière classique entre la commande du modulateur et la borne de référence du circuit.
  • En utilisant un circuit classique de commande des émetteurs, après une période classique d'émission pour le pilotage du circuit de commande d'un émetteur, la période de dépolarisation se déroule comme suit :
    • 1/ la borne de référence de ce circuit étant maintenue, comme pendant toute la période d'émission qui précède, au potentiel de référence d'émission Vref-E, le circuit est sélectionné par couplage de la borne de commande à une électrode d'adressage ; pendant cette sélection, on adresse d'une manière classique à la borne de commande de ce circuit un signal de dépolarisation apte à générer à cette borne un potentiel Vpol ;
    • 2/ le circuit n'étant plus sélectionné (borne de commande dé-couplée de l'électrode d'adressage), on porte alors la borne de référence pour l'adressage de ce circuit au potentiel de référence de dépolarisation Vref-P, ce qui entraîne, par couplage capacitif via le condensateur de maintien de ce circuit, un saut de tension, c'est-à-dire un décalage de référence, à la borne de commande de ce circuit qui passe du potentiel Vpol au potentiel Vprog-pol=Vpol +ΔVprog-0, où ΔVprog-0=Vref-P-Vref-E.
  • Pendant la suite de la période de dépolarisation en cours, la borne de référence du circuit est maintenue au même potentiel Vref-P, et le potentiel de la borne de commande est maintenu à la valeur Vprog-pol par le condensateur de maintien.
  • Selon l'invention, dans les périodes d'inversion de tension ou de dépolarisation, on adapte donc la valeur de Vref-P de manière à ce que, quel que soit le signal d'adressage pour la dépolarisation Vpol adressé à la borne de commande du circuit pour obtenir, après décalage de la référence, à cette même borne qui correspond notamment à la commande d'un modulateur de courant, un potentiel Vprog-pol apte à dépolariser ce modulateur, ce signal d'adressage pour la dépolarisation soit de même signe que les signaux d'adressage pour l'émission adressés à ce circuit pendant les périodes d'émission. On évite ainsi avantageusement de recourir à des moyens coûteux de commande des électrodes d'adressage.
  • Les signaux d'adressage sont généralement transmis par conduction entre les électrodes d'adressage et les bornes de commandes des circuits, encore qu'un mode de transmission capacitif soit également possible tel que décrit dans l'art antérieur déjà cité.
  • Un avantage de l'invention est d'être applicable à ces circuits de commande très simples, notamment ceux qui ne comportent que deux transistors.
  • Un autre avantage de l'invention est qu'elle permet d'adresser à chaque circuit un signal spécifique de dépolarisation Vpol, et d'adapter l'opération de dépolarisation au niveau de polarisation du modulateur de chaque circuit, niveau qui dépend notamment du signal d'émission adressé lors de la période d'émission qui précède.
  • L'invention a donc pour objet un procédé de pilotage d'un panneau d'affichage qui comprend :
    • un réseau d'émetteurs de lumière ou de valves optiques,
    • une matrice active comprenant un réseau d'électrodes pour l'adressage de signaux en tension, un réseau d'électrodes de sélection, un réseau d'électrodes de référence, un réseau de circuits aptes à commander chacun desdits émetteurs ou valves et dotés, chacun, d'une borne de commande apte à être couplée à une électrode d'adressage via un interrupteur de sélection, d'une borne de référence reliée à une électrode de référence, et d'un condensateur de maintien monté entre ladite borne de commande et ladite borne de référence,
    .... la commande dudit interrupteur de sélection étant reliée à une électrode de sélection,
    .... ledit procédé comprenant :
    • des périodes d'émission lors desquelles une tension prédéterminée d'émission Vprog-data, qui présente une première polarité, est appliquée et maintenue à la borne de commande d'au moins un circuit de commande dudit panneau, et une tension de référence d'émission Vref-E est appliquée aux électrodes de référence auxquelles les bornes de références de ces circuits sont reliées,
    • et des périodes de dépolarisation lors desquelles une tension prédéterminée de dépolarisation Vprog-pol, qui présente une deuxième polarité, opposée à la première polarité, est appliquée et maintenue à la borne de commande d'au moins un circuit de commande dudit panneau, et une tension de référence de dépolarisation Vref-P est appliquée aux électrodes de référence auxquelles les bornes de références de ces circuits sont reliées,
    où ladite tension de référence de dépolarisation Vref-P est différente de ladite tension de référence d'émission Vref-E.
  • Les émetteurs ou valves sont aptes à être alimentés entre au moins deux électrodes d'alimentation, à savoir une électrode de base pour l'alimentation qui fait généralement partie de la matrice active, et une électrode dite « supérieure » d'alimentation, qui recouvre généralement l'ensemble des émetteurs ou valves.
  • Le condensateur de maintien est apte à maintenir une tension approximativement constante sur ladite borne de commande pendant la durée d'une image lorsque ledit interrupteur de sélection est ouvert.
  • En pratique, lors des périodes d'émission ou de dépolarisation, une tension prédéterminée d'émission ou de dépolarisation est généralement appliquée et maintenue à la borne de commande de chacun desdits circuits de commande dudit panneau.
  • Grâce à des tensions de référence différentes Vref-E, Vref-P dans les périodes d'émission et dans les périodes de dépolarisation, si un signal d'adressage Vaddr est appliqué à une électrode d'adressage couplée à la borne de commande d'un circuit de commande du panneau pendant que la tension de référence d'émission Vref-E est appliquée à la borne de référence de ce circuit et génère sur cette borne de commande une tension d'émission Vprog-addr, ce même signal d'adressage Vaddr qui serait appliqué à cette électrode d'adressage pendant que la tension de référence de dépolarisation Vref-P est appliquée à la borne de référence R' génèrerait sur la borne de commande une tension de dépolarisation V'prog-addr décalée de la valeur ΔVprog-0=Vref-P-Vref-E par rapport à la tension d'émission Vprog-addr ; ce décalage provient du couplage capacitif entre la borne de commande et la borne de référence du circuit.
  • Lorsque l'interrupteur de sélection d'un circuit de commande est fermé, le couplage entre la borne de commande de ce circuit et une électrode d'adressage est de préférence réalisé par conduction ; selon une variante, ce couplage est réalisé de manière capacitive.
  • Le pilotage du panneau est généralement destiné à l'affichage d'une succession (ou séquence) d'images ; à chaque émetteur ou valve du panneau, correspond alors un pixel ou sous-pixel des images à afficher ; lors de chaque période d'émission, à chaque émetteur ou valve du panneau, est associée une tension prédéterminée d'émission pour commander cet émetteur ou valve, cette tension étant adaptée pour obtenir l'affichage dudit pixel ou sous-pixel par cet émetteur ou valve ; lors de chaque période de dépolarisation, à chaque émetteur ou valve du panneau, est associée une tension prédéterminée dépolarisation apte à dépolariser cet émetteur, cette valve, et/ou son circuit de commande.
  • Ainsi, la tension prédéterminée à appliquer et à maintenir à la borne de commande des circuits de commande dudit panneau est destinée :
    • à ce que l'émetteur ou la valve du panneau qui est commandée par ce circuit émette un pixel ou sous-pixel de l'image à afficher,
    • ou/et à ce que l'émetteur ou la valve du panneau, ou le circuit de commande, ou, le cas échéant, le modulateur de courant de ce circuit, soit dépolarisé, au moins partiellement.
  • De préférence, chaque période, qu'elle soit d'émission ou de dépolarisation, comprend, pour l'obtention de ladite tension prédéterminée Vprog-data, Vprog-pol à la borne de commande d'un circuit, une étape d'adressage lors de laquelle on applique un signal de sélection à la commande de l'interrupteur de sélection qui couple ladite borne de commande à une électrode d'adressage, et on applique à cette électrode d'adressage un signal d'adressage Vdata, Vpol qui est adapté pour obtenir ladite tension prédéterminée Vprog-data, Vprog-pol à ladite borne de commande, et, dès la fin du signal de sélection, une étape de maintien lors de laquelle ladite tension prédéterminée Vprog-data, Vprog-pol est maintenue à la borne de commande par ledit condensateur de maintien.
  • Dans ce cas, de préférence, chaque période de dépolarisation lors de laquelle un signal d'adressage Vpol est envoyé à une électrode d'adressage couplée à la borne de commande d'un circuit, comprend en outre une étape de dé-calage de référence, intercalée entre l'étape d'adressage et l'étape de maintien de cette période, lors de laquelle la tension appliquée à la borne de référence de ce circuit passe de la tension de référence d'émission Vref-E à la tension de référence de dépolarisation Vref-P, et une étape de re-calage de référence, après ladite étape de maintien, lors de laquelle la tension appliquée à la borne de référence de ce circuit passe de la tension de référence de dépolarisation Vref-P à la tension de référence d'émission Vref-E. L'étape de recalage de référence a lieu de préférence avant l'étape d'adressage de la période d'émission qui suit cette période de dépolarisation ; selon une variante, cette étape de re-calage est au contraire intercalée entre l'étape d'adressage et l'étape de maintien de cette période d'émission.
  • Toujours dans ce cas, de préférence, ladite tension de référence d'émission Vref-E et ladite tension de référence de dépolarisation Vref-P sont choisies de manière à ce que ledit signal d'adressage Vdata, Vpol présente la même polarité quelle que soit ladite période, qu'elle soit d'émission ou de dépolarisation. Ainsi, la tension de l'électrode d'adressage ne change jamais de signe, présente toujours la même polarité, et on peut avantageusement utiliser des moyens classiques et économiques pour la commande des électrodes d'adressage.
  • La polarité des signaux est évaluée par rapport à une électrode de référence pour la tension de commande des circuits ; il peut s'agir notamment d'une électrode de base pour l'alimentation des émetteurs ou des valves.
  • En pratique, par exemple pour une période de dépolarisation et une tension prédéterminée de dépolarisation Vprog-pol à appliquer à la borne de commande d'un circuit de commande, on choisit d'abord la différence ΔVprog-0= Vref-P-Vref-E de manière à ce que le signal d'adressage Vpol = Vprog-pol - ΔVprog-0 à envoyer sur l'électrode d'adressage pour l'obtention de cette tension prédéterminée Vprog-pol présente la même polarité que les signaux d'adressage Vdata qui sont utilisés pendant les périodes d'émission ; de cette différence ΔVprog-0, on déduit la valeur de Vref-P.
  • Selon une variante, lesdites électrodes de référence sont regroupées en g groupes, et toutes les électrodes de référence de chaque groupe sont reliées à une même borne commune de référence. Si les émetteurs ou valves du panneau sont distribuées en m lignes et en n colonnes, une telle variante permet alors avantageusement de procéder simultanément à la dépolarisation de tous les circuits dont la borne de référence est reliée aux électrodes de référence d'un même groupe, pendant que les autres circuits restent disponibles pour commander l'émission. Le panneau est par exemple découpé en g groupes de q lignes, où g x q est égal au nombre total m de lignes ; on relie entre elles toutes les électrodes de référence d'un même groupe ; le nombre d'interrupteurs de bascule de ligne de référence est alors limité à g ; une telle variante est avantageuse notamment lorsque la durée requise pour obtenir une dépolarisation efficace d'un modulateur est largement inférieure à la durée d'émission lors de laquelle ce modulateur se polarise ; en effet, on procède alors à la dépolarisation des modulateurs des circuits de commande des lignes d'un seul groupe pendant que les émetteurs des (g-1) autres groupes sont en période d'émission ; on optimise ainsi le temps disponible pour l'émission, ce qui permet d'améliorer la luminance du panneau.
  • Selon un mode de réalisation préférentiel de cette variante, lesdits émetteurs ou valves du panneau sont distribués en m lignes, et lesdites électrodes de référence sont regroupées en 2 groupes (g = 2), un groupe d'électrodes de référence (YR) correspondant aux lignes impaires et un groupe d'électrodes de référence (YR) correspondant aux lignes paires. De préférence, alors, le procédé de pilotage selon l'invention est alors avantageusement destiné à l'affichage d'images entrelacées, chacune répartie entre une trame impaire de données d'images relatives aux pixels ou sous-pixels des lignes impaires de cette image, et une trame paire de données d'images relatives aux pixels ou sous-pixels des lignes paires de cette image ; chaque émetteur ou valve du panneau est associé à un pixel ou sous-pixel des images à afficher ; chaque période d'émission d'une image est subdivisée entre une période d'émission de trame impaire où les électrodes de référence correspondant aux lignes impaires sont portées à ladite tension de référence d'émission Vref-E et une période d'émission de trame paire où les électrodes de référence correspondant aux lignes paires sont portées à ladite tension de référence d'émission Vref-E ; chaque période de dépolarisation est également subdivisée entre une période de dépolarisation de trame impaire où les électrodes de référence correspondant aux lignes impaires sont portées à ladite tension de référence de dépolarisation Vref-P et une période de dépolarisation de trame paire où les électrodes de référence correspondant aux lignes paires sont portées à ladite tension de référence de dépolarisation Vref-P ; et chaque période d'émission de trame impaire coïncide avec une période de dépolarisation de trame paire, et chaque période d'émission de trame paire coïncide avec une période de dépolarisation de trame impaire. On profite alors avantageusement de l'échelonnement des images en sous-trames pour dépolariser les émetteurs, les valves ou leurs circuits de commande pendant qu'ils ne sont pas sollicités pour l'émission. On parvient ainsi à dépolariser sans perte d'efficacité lumineuse, puisque la dépolarisation a lieu en temps masqué. Cette variante de l'invention permet également de simplifier la matrice active du panneau ; selon cette variante, les lignes paires du panneaux partagent une même première électrode de référence et les lignes impaires du panneau partagent une même deuxième électrode de référence, ces électrodes de référence recouvrant l'ensemble du panneau et étant réalisées dans des plans différents, légèrement décalés, de la matrice active ; avantageusement, il n'y a plus alors que deux interrupteurs de bascule.
  • De préférence, ledit panneau comprend un réseau d'émetteurs de lumière aptes à être alimentés entre au moins une électrode de base d'alimentation PB et au moins une électrode supérieure d'alimentation PA, et chacun desdits circuits de commande d'un émetteur comprend un modulateur de courant comprenant une électrode de commande en tension formant l'électrode de commande dudit circuit et deux électrodes de passage du courant, qui sont branchées entre l'une desdites électrodes d'alimentation et une électrode d'alimentation dudit émetteur. Généralement, un tel modulateur est un transistor TFT ; le courant délivré par le modulateur est alors fonction de la différence de potentiel entre la borne de grille et la borne de source de ce transistor ; cette différence de potentiel est généralement fonction, sinon égale, à la différence de potentiel entre la borne de commande et une électrode de référence pour la tension de commande du circuit ; l'électrode de référence pour la tension de commande du circuit est alors formée par l'électrode de base d'alimentation.
  • De préférence, ledit modulateur de courant est un transistor comprenant une couche de semi-conducteur en silicium amorphe.
  • De préférence, lesdits émetteurs sont des diodes électroluminescentes, de préférence, organiques.
  • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles :
    • la figure 1 décrit un mode de réalisation d'un circuit de commande pour un panneau selon un premier mode de réalisation l'invention ;
    • la figure 2 décrit un deuxième mode de réalisation l'invention, qui est une variante du premier mode ;
    • la figure 3 est un chronogramme des signaux appliqués pendant une succession de périodes et de trames pour la commande des circuits du panneau de la figure 2 lors du pilotage de ce panneau selon l'invention (signaux d'adressage VXD-C1 de l'électrode d'adressage de la première colonne, signaux logiques de sélection VYS-L1, VYS-L2 pour respectivement la première et la deuxième ligne, signal logique de commande de l'interrupteur à bascule VT); ce chronogramme illustre également l'évolution du potentiel VYR1, VYR2 respectivement de l'électrode de référence YR1, YR2 et l'évolution du potentiel de commande VG-C1L1 , VG-C1L2 du modulateur respectivement du circuit de la première colonne et de la première ligne, et du circuit de la première colonne et de la deuxième ligne.
  • Les figures représentant des chronogrammes ne prennent pas en compte d'échelle de valeurs afin de mieux faire apparaître certains détails qui n'apparaîtraient pas clairement si les proportions avaient été respectées.
  • Afin de simplifier la description, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mêmes fonctions.
  • Les modes de réalisation présentés ci-après concernent des panneaux d'affichage d'images où les émetteurs sont des diodes organiques électroluminescentes déposées sur une matrice active intégrant des circuits de commande et d'alimentation de ces diodes. Ces émetteurs sont disposés en ligne et en colonne.
  • On va maintenant décrire un premier mode de réalisation de l'invention.
  • En référence à la figure 1, le panneau comprend ici un seul réseau d'électrodes de sélection YS ; il comprend une électrode de référence par ligne ; on a donc un réseau d'électrodes de référence YR ; chaque électrode de référence YR dessert tous les circuits de commande d'une même ligne ; le panneau comprend également des moyens de commande des électrodes de référence, qui sont aptes à faire basculer le potentiel de ces électrodes entre un potentiel de référence pour l'émission Vref-E et un potentiel de référence pour la dépolarisation Vref-P. On a ici Vref-P << Vref-E ; ces moyens comprennent généralement des interrupteurs à bascule (non représentés).
  • Le panneau comprend en outre :
    • un réseau d'électrodes d'adressage disposées en colonnes de manière à ce que tous les circuits commandant les diodes d'une même colonne soient desservis par la même électrode d'adressage XD ;
    • une électrode de base d'alimentation PB commune à tous les circuits ;
    • une électrode supérieure d'alimentation PA, commune à toutes les diodes.
  • La matrice active comprend également un circuit 1"" de commande et d'alimentation pour chaque diode 2. Toujours en référence à la figure 1, chaque circuit 1"" comprend :
    • un modulateur de courant T2 comprenant deux bornes de courant, à savoir une borne de drain D et une borne de source S, et une borne de grille G, qui correspond ici à la borne de commande C du circuit.
    • un condensateur de maintien CS branché entre la borne de commande C du circuit et une borne de référence R' du circuit.
  • La borne de commande C du circuit est reliée à une électrode d'adressage XD, via un interrupteur de sélection T1, ce qui correspond à un couplage « conductif » entre cette borne et cette électrode ; il n'y pas, dans ce mode de réalisation, de couplage capacitif à l'adressage. On verra ultérieurement que le couplage capacitif intervient ici entre la borne de référence R' du circuit et la borne de commande C du circuit. L'interrupteur de sélection T1 est commandé par une électrode de sélection YS. La borne de référence R' est reliée à l'électrode de référence YR de la ligne.
  • Le modulateur de courant T2 est relié en série avec la diode 2 : la borne de drain D est ainsi connectée à la cathode de la diode 2. Cette série est branchée entre deux électrodes d'alimentation : la borne de source S est connectée à l'électrode de base d'alimentation PB et l'anode de la diode 2 est connectée à l'électrode supérieure d'alimentation PA.
  • Chaque circuit 1"" ne comprend donc que deux transistors TFT.
  • On va maintenant décrire le fonctionnement du panneau selon ce premier mode de réalisation.
  • On applique respectivement aux électrodes d'alimentation PA et PB les potentiels Vdd et Vss. La différence Vdd - Vss est adaptée pour obtenir l'émission de la diode quand la commande du modulateur est supérieure à sa tension de seuil de déclenchement.
  • Comme dans l'art antérieur précédemment cité, au niveau de chaque diode du panneau et de son circuit de commande, chaque image ou trame d'image se décompose en une période d'émission de cette diode pour l'affichage et une période de dépolarisation pour la compensation de la dérive du seuil du modulateur de ce circuit.
  • Pour la commande de chaque circuit de commande 1"" d'une diode 2, le pilotage de ce circuit au cours de chaque trame d'image se décompose alors en six étapes.
    • Étape 1 d'adressage pour l'émission :
  • Le potentiel de l'électrode de référence YR à laquelle la borne R' de référence du circuit 1"" est reliée étant préalablement porté à la valeur Vref-E, on ferme l'interrupteur de sélection T1 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; la fermeture de T1 a pour effet de sélectionner le circuit en reliant la borne de commande C à l'électrode d'adressage XD ; pendant cette étape, on porte le potentiel de l'électrode d'adressage à la valeur Vdata-1 de manière à ce que le potentiel de la borne de commande C prenne la valeur vprog-data-1, ici égal à Vdata-1 puisque le couplage est « conductif » entre cette borne et cette électrode. La durée de cette étape est suffisamment élevée pour charger le condensateur de maintien CS ; la diode 2 commence donc à émettre une luminance proportionnelle à la donnée d'image du pixel ou sous-pixel qui lui est associée lors de cette trame d'image.
    • Étape 2 de maintien du circuit lors de la période d'émission :
  • Pendant la suite de la période d'émission de cette diode 2 lors de cette trame d'image, l'interrupteur de sélection T1 reste ouvert ; le circuit de commande 1"" n'est donc plus sélectionné. Pendant cette étape, le condensateur CS maintient à une valeur constante la tension de la borne de commande C, et la diode 2 continue donc d'émettre une luminance proportionnelle à la donnée d'image du pixel ou sous-pixel qui lui est associée.
  • Pendant cette étape 2, on sélectionne les circuits de commande des autres lignes de diodes en adressant aux bornes de commande de ces circuits les signaux d'adressage aptes à afficher l'intégralité de l'image.
    • Étape 3 d'adressage pour la dépolarisation (ou d'effacement) :
  • Le potentiel de l'électrode de référence YR à laquelle la borne R' de référence du circuit 1"" est reliée étant toujours à la valeur Vref-E, on ferme l'interrupteur de sélection T1 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; la fermeture de T1 a pour effet de sélectionner à nouveau le circuit en reliant la borne de commande C à l'électrode d'adressage XD ; pendant cette étape, on porte le potentiel de l'électrode d'adressage à la valeur Vpol-1 de manière à ce que le potentiel de la borne de commande C prenne la valeur Vpol-1. La durée de cette étape est suffisamment élevée pour charger le condensateur de maintien CS mais suffisamment courte pour empêcher sinon limiter l'émission de la diode 2.
    • Étape 4 de dé-calage de la référence : passage à la référence de dépolarisation, par couplage capacitif :
  • On ouvre l'interrupteur de sélection T1 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; l'ouverture de T1 a pour effet de dé-coupler la borne de commande C de l'électrode d'adressage XD.
  • On porte alors l'électrode de référence YR à laquelle la borne R' de ce circuit est reliée au potentiel de référence pour la dépolarisation Vref-P, ce qui a pour effet, par couplage capacitif entre cette borne de référence R' et la borne de commande C, de décaler le potentiel de cette borne de commande C de la valeur (négative ici) ΔVprog-0=Vref-P-Vref-E ; le potentiel de cette borne de commande C passe alors de la valeur Vpol-1 à la valeur Vpol-1 +ΔVprog-0=Vprog-pol-1. A ce stade, le modulateur T2 commence à être dépolarisé en proportion de la valeur de Vprog-pol-1.
    • Étape 5 de maintien du circuit lors de la période de dépolarisation :
  • Pendant la suite de la période de dépolarisation du modulateur de cette diode 2 lors de cette trame d'image, l'interrupteur de sélection T1 reste ouvert. Pendant cette étape, le condensateur CS maintient à une valeur constante la tension de la borne de commande C, et le modulateur T2 continue donc d'être dépolarisée.
  • Pendant cette étape 2, on sélectionne les circuits de commande des autres lignes de diodes en adressant aux bornes de commande de ces circuits les signaux d'adressage aptes à dépolariser les modulateurs de tous les circuits de commande.
    • Étape 6 de re-calaqe de référence : rétablissement à la référence d'émission, par couplage capacitif :
  • L'interrupteur de sélection T1 étant toujours ouvert, on porte alors l'électrode de référence YR à laquelle la borne R' de ce circuit est reliée au potentiel de référence pour l'émission Vref-E, ce qui a pour effet, par couplage capacitif entre cette borne de référence et la borne de commande C, de rétablir le potentiel de cette borne de commande C à la valeur Vpol-1 de la fin de l'étape 3.
  • Le circuit est alors prêt pour une nouvelle étape 1 d'adressage pour l'émission d'une nouvelle image.
  • Selon l'invention, on adapte la valeur de Vref-P de manière à ce que, quel que soit le signal de dépolarisation Vpol-1 adressé à la commande du circuit via l'électrode d'adressage, ce signal de dépolarisation soit de même signe que les signaux d'émission Vdata-i adressés à ce circuit pendant les périodes d'émission. On évite ainsi avantageusement de recourir à des moyens coûteux de commande des électrodes d'adressage.
  • De préférence, afin d'éviter que les diodes n'émettent de la lumière pendant les étapes 3 d'adressage pour la dépolarisation où la borne de référence R' est encore au potentiel de référence pour l'émission, on choisit des valeurs de signaux d'adressage pour la dépolarisation telles que la tension VG-VS de commande du modulateur T2 soit inférieure à la tension de seuil de déclenchement Vth de ce modulateur ; on choisit donc Vpol-i tel que Vprog-pol-i-Vss<Vth. Si Vpol-0 est la valeur de signal d'adressage qui génère un potentiel Vprog-pol-0 à la grille G tel que Vprog-pol-0 = Vss, on choisit de préférence Vpol-i constant et égal à Vpol-0.
  • On va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation de l'invention mise en oeuvre selon cette préférence Vpol-i = Vpol.0 et Vprog-pol-0 = Vss. Le panneau selon cette variante est illustré à la figure 2.; ce panneau comprend un nombre pair m de lignes et n colonnes.
  • Selon cette variante, le réseau d'électrodes de référence ne comprend que deux électrodes YR1 et YR2. Ces électrodes sont intégrées à la matrice active du panneau. De préférence, chaque électrode YR1 et YR2 forme un plan conducteur continu, décalé l'un par rapport à l'autre.
  • Les bornes de référence R' des circuits de commande des lignes impaires d'émetteurs sont toutes reliées à la même électrode de référence YR1 ; les bornes de référence R' des circuits de commande des lignes paires d'émetteurs sont toutes reliées à la même électrode de référence YR2.
  • Le panneau comprend un seul interrupteur à bascule 3, apte à :
    • soit porter le potentiel de la première électrode de référence YR1 au potentiel Vref-E et le potentiel de la deuxième électrode de référence YR2 au potentiel Vref-P ;
    • soit porter le potentiel de la première électrode de référence YR1 au potentiel Vref-P et le potentiel de la deuxième électrode de référence YR2 au potentiel Vref-E.
  • Sur la figure 2, les électrodes de sélection YS1, YS2, ..., YSm correspondent aux lignes L1, L2, ...., Lm du panneau ; les électrodes d'adressage XD1, XD2, ..., XDn correspondent aux colonnes C1, C2, ..., Cn.
  • En référence à la figure 3, on va maintenant décrire un mode de pilotage du panneau selon ce deuxième mode de réalisation.
  • Selon ce mode de pilotage, on a donc Vpol-i = Vpol-0 et Vprog-pol-0 = Vss.
  • Selon ce mode de pilotage, les trames d'images sont entrelacées, chaque image est divisée en deux trames : une trame de lignes impaires et une trame de lignes paires ; lors de chaque trame, le pilotage du panneau comprend les étapes 1 à 6 précédemment décrites.
  • Comme les signaux d'adressage de dépolarisation Vpol-0 sont identiques pour tous les circuits du panneau, lors de l'étape 3, on sélectionne toutes les lignes L1, L2, ...., Lm du panneau à l'aide d'un signal logique adapté transmis par les électrodes de sélection correspondantes YS1, YS2, ..., YSm, et on envoie le même signal d'adressage aux électrodes d'adressage XD1, XD2, ..., XDn des colonnes C1, C2, ..., Cn. L'étape 3 est donc particulièrement courte.
  • De préférence, comme illustré à la figure 3, on fait coïncider chaque étape 4 (changement de référence) d'une trame avec une étape 6 (rétablissement de la référence pour l'émission) de la trame précédente ; les trames sont donc entrelacées.
  • Ainsi, pour l'étape 4 d'une ligne paire qui correspond à l'étape 6 d'une ligne impaire, à l'aide de l'interrupteur à bascule 3 des électrodes de référence, on porte le potentiel de la première électrode de référence YR1 au potentiel Vref-E et le potentiel de la deuxième électrode de référence YR2 au potentiel Vref-P .
  • De la même façon, pour l'étape 4 d'une ligne impaire qui correspond à l'étape 6 d'une ligne paire, à l'aide de l'interrupteur à bascule 3 des électrodes de référence, on porte le potentiel de la première électrode de référence YR1 au potentiel Vref-P et le potentiel de la deuxième électrode de référence YR2 au potentiel Vref-E.
  • On voit donc que, selon ce mode de pilotage, on adresse en émission (étape 1 ci-dessus) successivement les lignes impaires et les lignes paires du panneau.
  • Selon l'invention, la valeur de Vref-P est choisie (négative) de manière à optimiser la dépolarisation commune à tous les modulateurs du panneau.
  • Avantageusement, ce mode de réalisation est particulièrement économique puisqu'il ne nécessite qu'une électrode de référence supplémentaire et un seul interrupteur à bascule par rapport à un panneau sans moyens de dépolarisation, tout en utilisant des moyens classiques de commande des électrodes de colonne, puisqu'il autorise le pilotage avec des signaux d'adressage qui sont tous du même signe.
  • Les modes de réalisation décrits ci-dessus concernent des panneaux d'affichage à diodes organiques électroluminescentes à matrice active ; l'invention s'applique plus généralement à toutes sortes de panneaux d'affichage à matrice active, notamment à émetteurs pilotables en courant ou à valves optiques.

Claims (10)

  1. Procédé de pilotage d'un panneau d'affichage qui comprend :
    - un réseau d'émetteurs de lumière ou de valves optiques,
    - une matrice active comprenant un réseau d'électrodes pour l'adressage (XD) de signaux en tension, un réseau d'électrodes de sélection (YS), un réseau d'électrodes de référence (YR), un réseau de circuits aptes à commander chacun desdits émetteurs ou valves et dotés, chacun (1""), d'une borne de commande (C) apte à être couplée à une électrode d'adressage (XD) via un interrupteur de sélection (T1), d'une borne (R') de référence reliée à une électrode de référence (YR), et d'un condensateur de maintien (CS) monté entre ladite borne de commande (C) et ladite borne de référence (R'),
    ... la commande dudit interrupteur de sélection (T1) étant reliée à une électrode de sélection (YS),
    .... ledit procédé comprenant :
    - des périodes d'émission lors desquelles une tension prédéterminée d'émission (Vprog-data), qui présente une première polarité, est appliquée et maintenue à la borne de commande d'au moins un circuit de commande dudit panneau, et une tension de référence d'émission Vref-E est appliquée aux électrodes de référence (YR) auxquelles le(s) borne(s) de références (R') de l'au moins un circuit est/sont reliée(s),
    - et des périodes de dépolarisation lors desquelles une tension prédéterminée de dépolarisation (Vprog-pol), qui présente une deuxième polarité, opposée à la première polarité, est appliquée et maintenue à la borne de commande de l'au moins un circuit de commande dudit panneau, et une tension de référence de dépolarisation Vref-P est appliquée aux électrodes de référence (YR) auxquelles le(s) borne(s) de références (R') de l'au moins circuit(s) est/sont reliée(s),
    chacune desdites périodes d'émission ou de dépolarisation comprenant, pour l'obtention d'une tension prédéterminée d'émission (Vprog-data) ou de dépolarisation (Vprog-pol) à la borne de commande de chaque circuit de commande (1""), une étape d'adressage lors de laquelle on applique un signal de sélection à la commande de l'interrupteur de sélection (T1) qui couple la borne de commande (C) de ce circuit à une électrode d'adressage (XD), et on applique à cette électrode d'adressage (XD) un signal d'adressage (Vdata, Vpol) qui est adapté pour obtenir ladite tension prédéterminée (Vprog-data, Vprog-pol) à ladite borne de commande (C),
    - ladite tension de référence de dépolarisation Vref-P est différente de ladite tension de référence d'émission Vref-E, caractérisé en ce que:
    - ladite tension de référence d'émission (Vref-E) et ladite tension de référence de dépolarisation (Vref-P) sont choisies de manière à ce que ledit signal d'adressage (Vdata, Vpol) présente la même polarité quelle que soit ladite période d'émission ou de dépolarisation.
  2. Procédé selon la revendication 1 caractérisé en ce que le réseau d'émetteurs de lumière ou de valves optiques est un réseau d'émetteurs de lumière.
  3. Procédé selon la revendication 2 caractérisé en ce que, pendant les périodes de dépolarisation de circuits de commande du panneau, les émetteurs commandés par ces circuits n'émettent pas de lumière.
  4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisé en ce que chaque période de dépolarisation comprenant une étape d'adressage d'au moins un circuit lors de laquelle un signal de sélection est appliqué à la commande de l'interrupteur de sélection (T1) qui couple la borne de commande (C) de chaque circuit de commande à une électrode d'adressage (XD), un signal d'adressage (Vpol) est envoyé à cette électrode d'adressage (XD), cette période de dépolarisation comprend en outre :
    - dès la fin du signal de sélection, une étape de maintien lors de laquelle ladite tension prédéterminée (Vprog-pol) est maintenue à la borne de commande (C) par ledit condensateur de maintien (CS),
    - une étape de dé-calage de référence, intercalée entre l'étape d'adressage et l'étape de maintien de cette période, lors de laquelle la tension appliquée à la borne de référence (R') de ce circuit passe de la tension de référence d'émission (Vref-E) à la tension de référence de dépolarisation (Vref-P), et une étape de re-calage de référence, après ladite étape de maintien, lors de laquelle la tension appliquée à la borne de référence (R') de ce circuit passe de la tension de référence de dépolarisation (Vref-P) à la tension de référence d'émission (Vref-E).
  5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, lesdites électrodes de référence (YR) étant regroupées en g groupes, toutes les électrodes de référence (YR) de chaque groupe sont reliées à une même borne commune de référence.
  6. Procédé selon la revendication 5 caractérisé en ce que, lesdits émetteurs ou valves du panneau étant distribués en m lignes, lesdites électrodes de référence (YR) sont regroupées en 2 groupes, un groupe d'électrodes de référence (YR) correspondant aux lignes impaires et un groupe d'électrodes de référence (YR) correspondant aux lignes paires.
  7. Procédé de pilotage d'un panneau d'affichage selon la revendication 6, destiné à l'affichage d'images entrelacées, chacune répartie entre une trame impaire de données d'images relatives aux pixels ou sous-pixels des lignes impaires de cette image, et une trame paire de données d'images relatives aux pixels ou sous-pixels des lignes paires de cette image, où chaque émetteur ou valve du panneau est associé à un pixel ou sous-pixel des images à afficher, caractérisé en ce que,
    chaque période d'émission d'une image étant subdivisée entre une période d'émission de trame impaire où les électrodes de référence correspondant aux lignes impaires sont portées à ladite tension de référence d'émission Vref-E et une période d'émission de trame paire où les électrodes de référence correspondant aux lignes paires sont portées à ladite tension de référence d'émission Vref-E,
    chaque période de dépolarisation est également subdivisée entre une période de dépolarisation de trame impaire où les électrodes de référence correspondant aux lignes impaires sont portées à ladite tension de référence de dépolarisation Vref-P et une période de dépolarisation de trame paire où les électrodes de référence correspondant aux lignes paires sont portées à ladite tension de référence de dépolarisation Vref-P,
    et en ce que chaque période d'émission de trame impaire coïncide avec une période de dépolarisation de trame paire, et chaque période d'émission de trame paire coïncide avec une période de dépolarisation de trame impaire.
  8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit panneau comprenant un réseau d'émetteurs de lumière aptes à être alimentés entre au moins une électrode de base d'alimentation PB et au moins une électrode supérieure d'alimentation PA, chacun desdits circuits de commande d'un émetteur (2) comprend un modulateur de courant (T2) comprenant une électrode de commande en tension (G) formant l'électrode de commande (C) dudit circuit et deux électrodes (D, S) de passage du courant, qui sont branchées entre l'une desdites électrodes d'alimentation (PA, PB) et une électrode d'alimentation dudit émetteur.
  9. Procédé selon la revendication 8 caractérisé en ce que ledit modulateur de courant est un transistor comprenant une couche de semi-conducteur en silicium amorphe.
  10. Procédé selon la revendication 8 ou 9 caractérisé en ce que lesdits émetteurs sont des diodes électroluminescentes.
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