FR2488016A1 - Thin-film matrix display panel using elementary modules - has each module provided with addressing transistor and power transistor - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un module élémentaire pour panneau d'affichage matriciel à transistors en film mince. Elle concerne également les dispositifs de visualisation incorporant un tel module. The present invention relates to an elementary module for a matrix display panel with thin film transistors. It also relates to display devices incorporating such a module.
Les panneaux de visualisation en technologie films minces sont généralement constitués d'un ensemble d'électrodes de lignes et d'électrodes de colonnes perpendiculaires aux premières, les points de croisement de ces électrodes définissant des modules élémentaires. The display panels in thin film technology generally consist of a set of row electrodes and column electrodes perpendicular to the first, the crossing points of these electrodes defining elementary modules.
Chaque module est constitué par un transistor dont l'information de commande est memorisée sous la forme d'une tension appliquée à une capacité, commandant elle-même la grille d'un transistor de puissance actionnant la commande d'un cristal liquide par exemple. Each module consists of a transistor, the control information of which is memorized in the form of a voltage applied to a capacitor, itself controlling the gate of a power transistor actuating the control of a liquid crystal for example.
A chaque module élémentaire est généralement associée une électrode de ligne qui lui est propre, servant à véhiculer l'impulsion de commande, une électrode de colonne qui lui est propre servant à véhiculer le signal à visualiser, une électrode de colonne commune à deux modules consécutifs servant de référence au système, soit deux connexions et demi nécessaires au fonctionnement d'un module élémentaire. Each elementary module is generally associated with a line electrode which is specific to it, used to convey the control pulse, a column electrode which is specific to it which is used to convey the signal to be displayed, a column electrode common to two consecutive modules. serving as a reference for the system, i.e. two and a half connections necessary for the operation of an elementary module.
I1 s'avère qu'un nombre important de connexions est une limitation importante dans la fabrication des panneaux d'affichage en technologie film mince. It turns out that a large number of connections is a significant limitation in the manufacture of display panels in thin film technology.
La présente invention a pour objet d'apporter une solution à ce problème, elle prévoit de concevoir un module dont le fonctionnement nécessite moins de connexions que ceux connus de l'art antérieur. De plus, la configuration du module selon l'invention diminue également le nombre de croisements entre électrodes, ce qui concourt également à diminuer les problèmes de fabrication de tels panneaux de visualisation. The present invention aims to provide a solution to this problem, it provides for designing a module whose operation requires fewer connections than those known in the prior art. In addition, the configuration of the module according to the invention also reduces the number of crossings between electrodes, which also contributes to reducing the problems of manufacturing such display panels.
Le module selon l'invention possède en outre les avantages cités précédemment celui d'augmenter la surface active optique ment. The module according to the invention also has the advantages mentioned above, that of increasing the optically active surface.
La présente invention concerne un module élémentaire pour panneau d'affichage matriciel comprenant sur un substrat diélectrique, deux électrodes de ligne et deux électrodes de colonne limitant un périmètre rectangulaire à l'intérieur duquel sont situés deux transistors Mos en couches minces, une capacité et des moyens d'affichage, ledit module comprenant en outre des moyens assurant l'application des signaux à afficher aux bornes des électrodes de colonne, des moyens assurant séquentiellement l'application de potentiels aux bornes des électrodes de ligne au moment de la lecture desdites lignes, le premier transistor T1 ayant sa grille commandée par une électrode de ligne, son drain étant connecté à une électrode de colonne, sa source à une des bornes de la capacité connectée elle-même à la grille du second transistor T2 dont le drain est relié audit moyen d'affichage, module caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens pour appliquer un potentiel fixe à toutes les lignes en permanence et en ce que l'autre borne de la capacité est reliée à l'électrode de ligne opposée à celle assurant la commande de la grille du transistor T1, et la source du transistor T2 reliée à l'une ou l'autre des électrodes de ligne. The present invention relates to an elementary module for a matrix display panel comprising on a dielectric substrate, two line electrodes and two column electrodes limiting a rectangular perimeter inside which two thin film Mos transistors are located, a capacitance and display means, said module further comprising means ensuring the application of the signals to be displayed at the terminals of the column electrodes, means sequentially ensuring the application of potentials at the terminals of the line electrodes at the time of reading of said lines, the first transistor T1 having its gate controlled by a line electrode, its drain being connected to a column electrode, its source at one of the terminals of the capacitor itself connected to the gate of the second transistor T2 whose drain is connected to said display means, module characterized in that it further comprises means for applying a fixed potential to all the lines in per and that the other terminal of the capacitor is connected to the line electrode opposite to that ensuring the control of the gate of the transistor T1, and the source of the transistor T2 connected to one or the other of the electrodes line.
D'autres objets, caractéristiques et résultats de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les figures annexées qui représentent. Other objects, characteristics and results of the invention will emerge from the following description, given by way of nonlimiting example and illustrated by the appended figures which represent.
- les figures la, lb: des schémas de principe d'une portion de panneau d'affichage matriciel de l'art antérieur selon deux varian- tes. FIGS. 1a, 1b: block diagrams of a portion of a matrix display panel of the prior art according to two variants.
- les figures 2a, 2b : deux modes de réalisation d'un module élémentaire de panneau d'affichage matriciel selon l'invention. - Figures 2a, 2b: two embodiments of an elementary matrix display panel module according to the invention.
- les figures 3a et 3b: des schémas d'implantation d'un module selon l'invention. - Figures 3a and 3b: layout diagrams of a module according to the invention.
Sur les différentes figures, les mêmes repères désignent les mêmes éléments, mais pour des raisons de clarté, les cotes et proportions des différents éléments n'ont pas été respectées. In the different figures, the same references designate the same elements, but for reasons of clarity, the dimensions and proportions of the different elements have not been respected.
La figure la représente un schéma de principe d'une portion de panneau d'affichage matriciel couramment utilise dans l'art antérieur. Figure la represents a block diagram of a portion of a matrix display panel commonly used in the prior art.
Par souci de compréhension, on a représenté sur cette figure quatre modules élémentaires. For the sake of understanding, this figure shows four elementary modules.
Un module élémentaire est constitué de deux transistors MOS
T1, T2 réalisés en technologie film mince par évaporation sur un même substrat diélectrique qui est généralement en verre.An elementary module consists of two MOS transistors
T1, T2 produced in thin film technology by evaporation on the same dielectric substrate which is generally made of glass.
Le transistor d'adressage T1 reçoit périodiquement sur sa grille une impulsion de déblocage qui est appliquée simultanément à tous les transistors d'adressage d'une même ligne Ln. L'impulsion de déblocage est obtenue, de façon connue par un registre qui véhicule une impulsion de déblocage ou par un multiplexeur, non représentés sur la figure. The addressing transistor T1 periodically receives on its gate an unblocking pulse which is applied simultaneously to all the addressing transistors of the same line Ln. The unblocking pulse is obtained, in a known manner by a register which conveys an unblocking pulse or by a multiplexer, not shown in the figure.
Le déblocage du transistor T1 permet d'appliquer en A le potentiel de commande qui véhicule l'information. Ce potentiel est stocké aux bornes de la capacité C5 qui commande la grille du transistor de puissance T2, lequel commande l'effet électro optique du plot modulateur de lumière p constitué d'un crital liquide par exemple. The unlocking of the transistor T1 makes it possible to apply at A the control potential which conveys the information. This potential is stored at the terminals of the capacitor C5 which controls the gate of the power transistor T2, which controls the electro-optical effect of the light modulating pad p consisting of a liquid crital for example.
Les électrodes de colonne Cln servent à véhiculer les signaux à afficher délivrés par des sources de tension non représentées sur la figure et pouvant être constituées des sorties latérales d'un registre à décalage ou d'un multiplexeur de l'art connu
Les modules élémentaires sont connectés entre l'une des colonnes Cln et une colonne commune CL.Column electrodes Cln are used to convey the signals to be displayed delivered by voltage sources not shown in the figure and which may consist of the lateral outputs of a shift register or of a multiplexer of the prior art
The elementary modules are connected between one of the columns Cln and a common column CL.
La figure lb est une variante de la figure la dans laquelle une colonne Cln sert à véhiculer les signaux à afficher et une colonne sur deux CL sert de référence commune à deux modules contigus d'une même ligne. FIG. 1b is a variant of FIG. 1a in which a column Cln is used to convey the signals to be displayed and a column on two CL serves as a common reference for two contiguous modules of the same line.
De sorte que le module élémentaire décrit ci-dessus comporte:
- une ligne de commande de grille qui lui est propre;
- une colonne pour véhiculer le signal à afficher, qui lui est propre;
- une colonne de référence qu'il partage avec le module voisin. So that the elementary module described above includes:
- a grid command line of its own;
- a column for conveying the signal to be displayed, which is specific to it;
- a reference column which it shares with the neighboring module.
Soit en tout deux connexions et demi délicates à implanter, nécessaires au fonctionnement d'un module élémentaire, et un croisement et demi entre électrodes, par module élémentaire. Either in all two connections and a half delicate to install, necessary for the operation of an elementary module, and a crossing and a half between electrodes, per elementary module.
Les figures 2a et 2b représentent deux modes de réalisation d'un module élémentaire de panneau d'affichage matriciel selon l'invention. Figures 2a and 2b show two embodiments of an elementary matrix display panel module according to the invention.
L'amélioration faisant l'objet de l'invention consiste à connecter la borne B de la capacité de stockage de l'information et la source du transistor de puissance T2 à l'une ou l'autre des électrodes de ligne délimitant la cellule. The improvement which is the subject of the invention consists in connecting the terminal B of the information storage capacity and the source of the power transistor T2 to one or other of the line electrodes delimiting the cell.
Pour des raisons de facilité d'implantation il est préférable de connecter la borne B de la capacité de stockage CS à la ligne opposée à celle actionnant la commande de la grille du transistor
T2.For reasons of ease of installation, it is preferable to connect the terminal B of the storage capacity CS to the line opposite to that actuating the control of the gate of the transistor.
T2.
i2-
En outre,compte tenu des valeurs non négligeables qu'il est nécessaire de donner à C5, 50 à 100 pF par exemple, il n'est pas souhaitable de faire interférer la fonction de commande de la grille du transistor T 1 avec la fonction de stockage de l'information.i2-
In addition, taking into account the non-negligible values which it is necessary to give to C5, 50 to 100 pF for example, it is not desirable to make the control function of the gate of the transistor T 1 interfere with the function of information storage.
Le module élémentaire selon l'invention comporte:
- une ligne de commande de grille,
- une colonne pour véhiculer le signal à afficher.The elementary module according to the invention comprises:
- a grid command line,
- a column to convey the signal to be displayed.
Soit deux connexions nécessaires au fonctionnement d'un module élémentaire. Either two connections necessary for the operation of an elementary module.
Cette diminution du nombre de connexions par rapport à l'art antérieur améliore sensiblement les problèmes d'implantation en technologie films minces. I1 en est de même pour la diminution du nombre de croisements entre électrodes qui se réduit à un seul dans le cas de l'invention. This reduction in the number of connections compared to the prior art significantly improves the implementation problems in thin film technology. It is the same for the reduction in the number of crossings between electrodes which is reduced to one in the case of the invention.
Les éléments représentés sur les figures 2a et 2b sont les mêmes que ceux représentés sur les figures la et lb. C'est pourquoi nous ne rappelons pas leur fonctionnement si ce n'est qu'on admet que la fraction de temps pendant laquelle l'impulsion positive nécessaire au déblocage d'un transistor T1 de la ligne suivante, est appliquée, est suffisamment faible pour qu'elle n'induise que le passage d'une charge négligeable dans le transistor T2 et qu'une impression lumineuse faible dans l'oeil de l'observateur de l'écran. The elements shown in Figures 2a and 2b are the same as those shown in Figures la and lb. This is why we do not recall their operation except that we admit that the fraction of time during which the positive pulse necessary for the unblocking of a transistor T1 of the next line, is applied, is sufficiently small for that it induces only the passage of a negligible charge in the transistor T2 and that a weak luminous impression in the eye of the screen observer.
On peut, pour cela, choisir une excitation de la ligne suivante, référée en phase relativement à la tension de commande de l'élé- ment électrooptique. La fréquence de commande de l'élément électrooptique doit dans ce cas être égale au produit du nombre de lignes par le nombre de trames par seconde. Par exemple 1OKHz dans le cas d'un panneau de 200 lignes fonctionnant à 50 trames par seconde; s'il est nécessaire, cette fréquence peut être choisie égale à 5KHz, puisque le courant s'annule deux fois par période. For this, it is possible to choose an excitation from the following line, referred to in phase relative to the control voltage of the electrooptical element. The control frequency of the electrooptical element must in this case be equal to the product of the number of lines by the number of frames per second. For example 1OKHz in the case of a panel of 200 lines operating at 50 frames per second; if necessary, this frequency can be chosen equal to 5KHz, since the current is canceled twice per period.
Les figures 3a et 3b représentent des schémas d'implantation d'un module élémentaire de panneau d'affichage matriciel selon l'invention. Figures 3a and 3b show layout diagrams of an elementary matrix display panel module according to the invention.
La figure 3a représente un schéma d'implantation du module élémentaire de panneau d'affichage matriciel selon l'invention correspondant au mode de réalisation représenté en figure 2a. FIG. 3a represents a layout diagram of the elementary matrix display panel module according to the invention corresponding to the embodiment shown in FIG. 2a.
Les électrodes de ligne et de colonne ont une largeur d d'environ 50um. La distance D entre électrodes est d'environ 500um. The row and column electrodes have a width d of about 50 µm. The distance D between electrodes is approximately 500 μm.
Les zones isolantes, en verre par exemple, sont représentées par l'indice 1. The insulating zones, in glass for example, are represented by the index 1.
Ces zones- sont situées aux croisements d'électrodes, entre les plaques de la capacité de stockage-ls, et enserrent les transistors
T1 et T2.These zones are located at the intersections of electrodes, between the plates of the storage capacity-ls, and enclose the transistors.
T1 and T2.
Les indices SC1 et SC2 représentent les parties semiconductr-ices des transistors T1 et T2. The indices SC1 and SC2 represent the semiconductor parts of the transistors T1 and T2.
Le transistor d'adressage T1 reçoit sur sa grille G1 des impulsions de commande véhiculées par l'électrode de ligne Ln, le drain D1 de ce transistor étant connecté à J'électrode de colonne Cln véhiculant les signaux à afficher. The addressing transistor T1 receives on its gate G1 control pulses conveyed by the line electrode Ln, the drain D1 of this transistor being connected to the column electrode Cln conveying the signals to be displayed.
Le déblocage du transistor T1 permet d'appliquer sur la plaque inférieure 10 de la capacité de stockage Cs, connectée à la source
S1 dudit transistor, le potentiel de commande qui véhicule l'information, par exemple 10 volts pour l'état "ON", O volt pour l'état "OFF", reçue sur la grille G2 du transistor de puissance T2 dont le drain D2 commande l'effet électro-optique du dispositif modulateur de lumière p.Unlocking the transistor T1 makes it possible to apply storage capacity Cs, connected to the source, to the lower plate 10
S1 of said transistor, the control potential which conveys the information, for example 10 volts for the "ON" state, O volt for the "OFF" state, received on the gate G2 of the power transistor T2 including the drain D2 controls the electro-optical effect of the light modulating device p.
La plaque supérieure 20 de la capacité est elle-même connectée à l'électrode de ligne Ln+let à la source S2 du transistor T2. The upper plate 20 of the capacitor is itself connected to the line electrode Ln + let at the source S2 of the transistor T2.
La figure 3b décrit une variante d'implantation du module selon l'invention, présentant des avantages supplémentaires. FIG. 3b describes a variant implementation of the module according to the invention, presenting additional advantages.
Dans ce cas, le plot porteur de l'information est d'une surface augmentée, ce qui permet soit une modulation de signal supérieure entre les points "ON" et les points "OFF", soit à même contraste, une diminution de la dimension du point. In this case, the information carrying pad has an increased surface area, which allows either a higher signal modulation between the "ON" points and the "OFF" points, or at the same contrast, a reduction in the dimension point.
L'augmentation de la surface est obtenue par le dépôt d'une nouvelle couche d'isolant 100 sur la capacité de stockage de l'information C5 et par l'utilisation de cette surface qui est ellemême recouverte par l'électrode de sortie D2 du transistor T2. The increase in the surface is obtained by depositing a new layer of insulator 100 on the information storage capacity C5 and by using this surface which is itself covered by the output electrode D2 of the transistor T2.
Cette extension peut également porter sur la portion de la ligne Ln+1 à laquelle est connectée la capacité C5. This extension can also relate to the portion of the line Ln + 1 to which the capacity C5 is connected.
On a disposé une fenêtre 101 dans la couche isorante, permettant le contact électrique avec la plaque porteuse du potentiel signal p du niveau inférieur. A window 101 was placed in the insulating layer, allowing electrical contact with the plate carrying the signal potential p of the lower level.
I1 en résulte une surface modulée S qui peut atteindre les six dixièmes de l'aire totale pour une dimension point de l'ordre de 0,4mm. I1 results in a modulated surface S which can reach six tenths of the total area for a point dimension of the order of 0.4 mm.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| ST | Notification of lapse |