FR2866466A1 - Dispositif d'affichage a cristaux liquides et procede d'excitation associe - Google Patents
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Abstract
Un dispositif d'affichage à cristaux liquides et un procédé d'excitation de celui-ci destinés à empêcher un phénomène de distorsion des couleurs sont proposés. Un circuit d'attaque de données (42) fournit de manière séquentielle un signal de données pour le vert, un signal de données pour le rouge et un signal de données pour le bleu aux lignes de données. Un circuit d'attaque de grille (44) applique une impulsion de balayage aux lignes de grille. Une source lumineuse (52G, 52 R, 52B) émet une lumière verte vers une cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le vert est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, une lumière rouge pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le rouge est maintenu, et une lumière bleue pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le bleu est maintenu.
Description
DISPOSITIF D'AFFICHAGE A CRISTAUX LIQUIDES ET PROCEDE
D'EXCITATION ASSOCIE La présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides, et a plus particulièrement trait à un dispositif d'affichage à cristaux liquides et à un procédé d'excitation de celui-ci permettant d'éviter un phénomène de distorsion des couleurs.
En règle générale, un dispositif d'affichage à cristaux liquides, dits LCD, commande la transmittance de cellules de cristaux liquides en fonction de signaux vidéo afin d'afficher des images. Un dispositif LCD de type à matrice active comprenant un dispositif de commutation prévu pour chaque cellule de cristaux liquides convient pour l'affichage d'images animées. Un transistor à couches minces, dits TFT, est généralement utilisé comme dispositif de commutation pour les LCD de type à matrice active.
La figure 1 est une vue en coupe schématique illustrant une structure d'un écran d'affichage à cristaux liquides (LCD) d'un dispositif LCD de l'état de la technique.
Dans l'écran LCD de la figure 1, des filtres colorés 6 et une électrode commune 4 sont disposés sur un substrat supérieur tandis qu'une électrode de pixels 10 est prévue sur un substrat inférieur 12. Des cristaux liquides 8 sont prévus entre le substrat supérieur 2 et un substrat inférieur 12. Une lampe blanche 14 faisant office de source de rétroéclairage est prévue sous le substrat inférieur 12. Sur le substrat supérieur 2, des matrices noires (non représentées) sont fournies parmi les filtres colorés rouge, vert et bleu 6. Chacun des substrats supérieur 2 et inférieur 12 présente une couche d'alignement (non représentée) formée sur la surface d'interface qui est en contact avec les cristaux liquides 8. Des lignes de grille et des lignes de données se croisent perpendiculairement sur le substrat inférieur 12, et un TFT est prévu au niveau de chaque croisement entre les lignes de grille et les lignes de données. Le TFT fournit un passage entre sa borne source connectée à la ligne de données et sa borne drain connectée à l'électrode de pixels 10 en réaction à une impulsion de balayage appliquée, par le biais de la ligne de grille, à son électrode grille, appliquant de ce fait un signal de données à l'électrode de pixels 10. L'électrode de pixels 10 est prévue dans les limites d'une zone de pixels qui est délimitée par les lignes de grille et les lignes de données.
Dans un écran LCD de ce type, une tension est appliquée à la lampe blanche 14 afin d'émettre de manière continue une lumière blanche vers l'écran LCD. Lorsque la lampe blanche est mise sous tension, l'impulsion de balayage rend les TFT R.ABrevets\23600223683doc - 9 mars 2005 - 1116 passants de manière à appliquer simultanément des signaux de données pour le rouge, le vert et le bleu aux cellules de cristaux liquides correspondantes. Suite à cela, la lumière blanche (rétroéclairage) émise vers l'écran LCD traverse les cellules de cristaux liquides et les filtres colorés rouge, vert et bleu 6, et devient donc une lumière rouge, une lumière verte et une lumière bleue. L'écran LCD affiche une couleur souhaitée par le biais d'une combinaison de lumières rouge, verte et bleue.
L'écran LCD selon l'état de la technique présente l'inconvénient que le rétroéclairage perd environ un tiers de son intensité lors de son passage à travers le filtre coloré 6, ce qui se traduit par un problème de faible luminosité. Afin de résoudre un tel problème, un procédé d'excitation à séquence de champ a été suggéré.
La figure 2 est une vue en coupe schématique d'un écran LCD excité par un procédé d'excitation à séquence de champ selon un état de la technique.
Si l'on considère la figure 2, l'écran LCD ne contient pas de filtre coloré, mais comprend une lampe rouge 36R, une lampe verte 36G et une lampe bleue 36B. Des matrices noires (non représentées) sont prévues sur un substrat supérieur 22 de l'écran LCD. Chacun des substrats supérieur 22 et inférieur 32 présente une couche d'alignement (non représentée) formée sur la surface d'interface qui est en contact avec les cristaux liquides 28. Des lignes de grille et des lignes de données se croisent perpendiculairement sur le substrat inférieur 22, et un TFT est prévu au niveau de chaque croisement entre les lignes de grille et les lignes de données. Le TFT fournit un passage entre sa borne source connectée à la ligne de données et sa borne drain connectée à l'électrode de pixels 10 en réaction à une impulsion de balayage appliquée, par le biais de la ligne de grille, à son électrode grille, appliquant de ce fait un signal de données à l'électrode de pixels 30. L'électrode de pixels 30 est prévue dans les limites d'une zone de pixels qui est délimitée par les lignes de grille et les lignes de données. Dans un procédé d'excitation à séquence de champ de ce type, une tension d'excitation de lampe est appliquée de manière séquentielle à la lampe rouge 36R, à la lampe verte 36G et à la lampe bleue 36B, de manière à émettre de manière séquentielle des lumières rouge, verte et bleue vers l'écran LCD.
Selon un procédé d'excitation à séquence de champ de ce type, dans lequel des lumières rouge, verte et bleue sont émises de manière séquentielle vers des cellules de cristaux liquides pendant un intervalle de trame, la transmittance des lumières augmente en raison de la caractéristique de réponse cumulée des cristaux liquides., avec dans l'ordre croissant, la lumière rouge, la lumière verte et la lumière bleue. Cette augmentation de transmittance entraîne un problème de distorsion des couleurs. En d'autres termes, la caractéristique de réponse cumulée des cristaux liquides déforme la transmittance, et lorsque les lumières rouge, verte et bleue provenant des R:\Brevets\23600\23683. doc - 9 mars 2005 - 2/16 lampes rouge, verte et bleue 36R, 36G et 36B traversent les cristaux liquides, la transmittance de la lumière distordue déforme la couleur de la cellule de cristaux liquides.
Un phénomène de distorsion des couleurs de ce type apparaît de manière distincte lorsqu'une couleur jaune est affichée. Selon un procédé d'excitation à séquence de champ de ce type, une couleur jaune peut être affichée en excitant de manière séquentielle une lumière rouge et une lumière verte. Etant donné la puissance de résolution temporelle des êtres humains, les lumières rouge et verte excitées de manière séquentielle peuvent être reconnues sous la forme d'une couleur jaune. Etant donné que la lumière verte est transmise à la cellule de cristaux liquides après la lumière rouge lors de l'affichage d'une couleur jaune, la transmittance de la lumière rouge devient inférieure à celle de la lumière verte en raison de la caractéristique de réponse cumulée des cristaux liquides. Dans ce cas, étant donné que la lumière verte contribue à la luminosité des cellules de cristaux liquides deux fois plus que la lumière rouge (le degré de contribution de luminosité présentant généralement une relation de R:G:B=3:6:1), une couleur jaune proche d'une couleur verte est affichée sur l'écran LCD, se traduisant de ce fait par un problème de distorsion des couleurs.
Ainsi, la présente invention concerne un dispositif d'affichage à cristaux liquides et un procédé d'excitation de celui-ci, qui évitent en grande partie un ou plusieurs des problèmes liés aux limitations et inconvénients de l'art antérieur.
L'invention a pour avantage de proposer un dispositif d'affichage à cristaux liquides et un procédé d'excitation de celui-ci permettant d'éviter un phénomène de distorsion des couleurs dans un système d'excitation à séquence de champ.
En particulier, un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'invention comprend une pluralité de lignes de données et une pluralité de lignes de grille définissant une pluralité de cellules de cristaux liquides; un circuit d'attaque de données destiné à fournir de manière séquentielle un signal de données pour le vert, un signal de données pour le rouge et un signal de données pour le bleu aux lignes de données; un circuit d'attaque de grille destiné à appliquer une impulsion de balayage aux lignes de grille, et une source lumineuse destinée à émettre une lumière verte vers une cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le vert est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, à émettre une lumière rouge vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le rouge est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, et à émettre une lumière bleue vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le bleu est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides.
R\Brevets\23600\23683 doc - 9 mars 2005 - 3/16 Selon un mode de réalisation, le circuit d'attaque de grille synchronise l'impulsion de balayage avec les signaux de données pour le vert, le rouge et le bleu.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre un contrôleur destiné à commander le circuit d'attaque de données, le circuit d'attaque de grille et 5 la source lumineuse Selon un autre aspect de la présente invention, un procédé d'excitation d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides comprend la formation d'une cellule de cristaux liquides agencée sous forme d'une matrice aux intersections entre une pluralité de lignes de données et une pluralité de lignes de grille, l'émission d'une lumière verte vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsqu'un signal de données pour le vert est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, l'émission d'une lumière rouge vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsqu'un signal de données pour le rouge est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, et l'émission d'une lumière bleue vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsqu'un signal de données pour le bleu est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides.
Selon les modes de réalisation, l'émission d'une lumière verte comprend la fourniture du signal de données pour le vert à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille; l'émission d'une lumière rouge comprend la fourniture du signal de données pour le rouge à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille; et l'émission d'une lumière bleue comprend la fourniture du signal de données pour le bleu à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille.
Selon encore un autre aspect de la présente invention, un procédé d'excitation d'un dispositif d'affichage à écran plat présentant un pixel comprend la division d'un intervalle de trame en sous-trames verte, rouge et bleue; l'application séquentielle au pixel d'un signal de données pour le vert à l'intérieur de la sous-trame verte, d'un signal de données pour le rouge à l'intérieur de la sous-trame rouge, et d'un signal de données pour le bleu à l'intérieur de la sous-trame bleue, et la fourniture séquentielle au pixel d'une lumière verte à l'intérieur de la sous-trame verte, d'une lumière rouge à l'intérieur de la sous-trame rouge et d'une lumière bleue à l'intérieur de la sous-trame bleue.
Selon un mode de réalisation, le procédé comprend en outre la fourniture de la lumière verte pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le vert est maintenu au niveau du pixel; la fourniture de la lumière rouge pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le rouge est maintenu au niveau du pixel, et la R'\Brevets\23600\23683. doc - 9 mars 2005 - 4/16 fourniture de la lumière bleue pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le bleu est maintenu au niveau du pixel.
Selon les modes de réalisation, le procédé d'excitation d'un dispositif d'affichage à écran plat comprend en outre une ou plusieurs des caractéristiques 5 suivantes: - l'affichage à écran plat comprend en outre une ligne de données et une ligne de grille définissant le pixel; - la fourniture d'une lumière verte comprend la fourniture du signal de données pour le vert à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion 10 de balayage à la ligne de grille; - la fourniture d'une lumière rouge comprend la fourniture du signal de données pour le rouge à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille; - la fourniture d'une lumière bleue comprend la fourniture du signal de données 15 pour le bleu à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille; l'affichage à écran plat comprend en outre un circuit d'attaque de données destiné à appliquer de manière séquentielle au pixel un signal de données pour le vert à l'intérieur de la sous-trame verte, un signal de données pour le rouge à l'intérieur de la sous-trame rouge, et un signal de données pour le bleu à l'intérieur de la sous-trame bleue; l'affichage à écran plat comprend en outre une source lumineuse destinée à appliquer de manière séquentielle au pixel une lumière verte à l'intérieur de la sous-trame verte, une lumière rouge à l'intérieur de la sous-trame rouge, et une lumière bleue à l'intérieur de la sous-trame bleue; l'affichage à écran plat est un affichage à cristaux liquides; - la source lumineuse est une lampe fluorescente ou une diode électroluminescente; l'affichage à écran plat comprend en outre un circuit d'attaque de grille 30 destiné à appliquer une impulsion de balayage à une ligne de grille; le circuit d'attaque de grille synchronise l'impulsion de balayage avec des signaux de données pour le vert, le rouge et le bleu; - l'affichage à écran plat comprend en outre un contrôleur destiné à commander le circuit d'attaque de données, le circuit d'attaque de grille et la source lumineuse.
Selon encore un autre aspect de la présente invention, un dispositif d'affichage à écran plat présentant un pixel comprend un contrôleur de synchronisation divisant un intervalle de trame en sous-trames verte, rouge et bleue; un circuit d'attaque de données appliquant de manière séquentielle au pixel un signal de données pour le R\Brevets\23600\23683. doc - 9 rnars 2005 - 5/16 vert à l'intérieur de la sous-trame verte, un signal de données pour le rouge à l'intérieur de la sous-trame rouge et un signal de données pour le bleu à l'intérieur de la sous-trame bleue, et une source lumineuse fournissant de manière séquentielle au pixel une lumière verte à l'intérieur de la sous-trame verte, une lumière rouge à l'intérieur de la sous-trame rouge et une lumière bleue à l'intérieur de la sous-trame bleue.
Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre une source lumineuse fournissant la lumière verte pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le vert est maintenu au niveau du pixel; une source lumineuse fournissant la lumière rouge pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le rouge est maintenu au niveau du pixel, et une source lumineuse fournissant la lumière bleue pendant un intervalle de temps où le signal de données pour le bleu est maintenu au niveau du pixel.
Selon les modes de réalisation, le dispositif d'affichage à écran plat comprend 15 en outre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes: l'affichage à écran plat comprend en outre une ligne de données et une ligne de grille définissant le pixel; - l'affichage à écran plat est un affichage à cristaux liquides; - la source lumineuse est une lampe fluorescente ou une diode 20 électroluminescente; - l'affichage à écran plat comprend en outre un circuit d'attaque de grille destiné à appliquer une impulsion de balayage à une ligne de grille; - le circuit d'attaque de grille synchronise l'impulsion de balayage avec les signaux de données pour le vert, le rouge et le bleu; - l'affichage à écran plat comprend en outre un contrôleur destiné à commander le circuit d'attaque de données, le circuit d'attaque de grille et la source lumineuse; - la source lumineuse comprend en outre des lampes verte, rouge et bleue; - le contrôleur fournit une tension de 1 V à 15V; - l'affichage à cristaux liquides utilise un mode OCB (Optically Compensated 30 Birefringence, Biréfringence à compensation optique) ; - l'affichage à cristaux liquides utilise un mode TN (Twisted Nematic, nématique en hélice) ; - l'épaisseur de cristaux liquides nématiques en hélice est comprise dans un intervalle allant d'environ 0,1 à environ 4 m; - l'affichage à cristaux liquides utilise un mode FLC (Ferroelectric Liquid Crystal, cristaux liquides ferroélectriques).
R-\Brevets\23600\23683doc - 9 mars 2005 - 6/16 Des particularités et avantages supplémentaires selon l'invention seront exposés dans la description qui suit et découleront en partie de la description, ou pourront être acquis par la pratique de l'invention. Les buts et autres avantages de l'invention seront réalisés et atteints par la structure particulièrement mise en avant dans la description écrite et ses revendications ainsi que dans les dessins annexés.
On comprendra que la description générale ci-dessus et la description détaillée ci-après sont toutes deux données à titre d'exemple et d'explication et qu'elles sont destinées à fournir des détails complémentaires sur l'invention telle que revendiquée.
Les dessins annexés, qui sont donnés en vue d'une meilleure compréhension de l'invention, incorporés dans cette demande, et constituant une partie de celle-ci, illustrent des modes de réalisation de l'invention, et conjointement avec la description, servent à expliquer le principe de l'invention. Dans les dessins: - la figure 1 est une vue en coupe schématique illustrant une structure d'un dispositif à cristaux liquides d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon l'art antérieur; la figure 2 est une vue en coupe schématique illustrant une structure d'un écran d'affichage à cristaux liquides excité par un procédé d'excitation à séquence de champ selon l'art antérieur; la figure 3 est un schéma bloc illustrant une configuration d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon un mode de réalisation de la présente invention; - la figure 4 est un schéma des formes d'onde pour des signaux d'excitation selon un système d'excitation à séquence de champ du dispositif d'affichage à cristaux liquides représenté sur la figure 3; et - la figure 5 est un schéma des formes d'onde pour des signaux d'excitation destinés à afficher une couleur jaune selon le système d'excitation à séquence de champ du dispositif d'affichage à cristaux liquides représenté sur la figure 3.
Il est à présent fait référence de manière détaillée aux modes de réalisation préférés de la présente invention, dont des exemples sont illustrés dans les dessins annexés.
La figure 3 montre un dispositif d'affichage à cristaux liquides selon un mode de réalisation de la présente invention.
En référence à la figure 3, le dispositif d'affichage à cristaux liquides (LCD) comprend un écran d'affichage à cristaux liquides (LCD) 40 présentant des lignes de données et des lignes de grille se croisant entre elles et des TFT prévus au niveau des croisements, un circuit d'attaque de données 42 destiné à appliquer des signaux de données aux lignes de données de l'écran LCD 40, un circuit d'attaque de grille 44 R. \Brevets\23600\23683 doc - 9 mars 2005 - 7/16 destiné à appliquer des impulsions de balayage aux lignes de grille de l'écran LCD 40, un contrôleur de synchronisation 46 alimenté en signaux vidéo numériques et destiné à synchronisé des signaux H (horizontaux) et V (verticaux), et un circuit d'attaque de lampe 48 destiné à exciter une lampe verte 52G, une lampe rouge 52R et une lampe bleue 52B.
L'écran LCD 40 comprend des cristaux liquides prévus entre deux substrats en verre. Selon les principes de la présente invention, l'écran LCD 40 peut utiliser un mode OCB (Optically Compensated Birefringence, Biréfringence à compensation optique), un mode TN (Twisted nematic, nématique en hélice), un mode à cristaux liquides ferroélectriques, ou modes similaires. Lorsque le mode TN est utilisé, l'écran LCD 40 comprend des cristaux liquides nématiques en hélice, et l'épaisseur des cristaux liquides nématiques en hélice est comprise dans un intervalle allant d'environ 0,1 à environ 4 m. Lorsque le mode à cristaux liquides ferroélectriques est utilisé, l'écran LCD 40 comprend des cristaux liquides ferroélectriques. Le TFT prévu au niveau de chaque croisement entre les lignes de données et les lignes de grille de l'écran LCD 40 applique un signal de données sur les lignes de données aux cellules de cristaux liquides agencées sous une forme matricielle en réaction à une impulsion de balayage provenant du circuit d'attaque de grille 44. L'électrode source du TFT est connectée à la ligne de données, et son électrode drain est connectée à une électrode de pixels de la cellule de cristaux liquides. En outre, l'électrode grille du TFT est connectée à la ligne de grille.
Le contrôleur de synchronisation 46 applique des signaux de commande au circuit d'attaque de données 42 et au circuit d'attaque de grille 44 afin d'exciter l'écran LCD 40, tout en divisant une trame (par exemple 16,7 ms) en trois sous- trames verte (G), rouge (R) et bleue (B). Dans ce cas, chaque sous-trame (par exemple 5,56 ms lorsqu'une trame est égale à 16,7 ms) est encore divisée en un intervalle d'écriture de données, un intervalle de réponse de cristaux liquides et un intervalle de mise sous tension de lampe.
A cette fin, le contrôleur de synchronisation 46 réaligne les signaux vidéo numériques provenant d'une carte vidéo numérique (non représentée) pour chaque couleur verte (G), rouge (R) et bleue (B). Les signaux vidéo numériques (GRB) réalignés par le contrôleur de synchronisation 46 sont appliqués au circuit d'attaque de données 42. En outre, le contrôleur de synchronisation 46 génère des signaux de commande de données et des signaux de commande de grille à une fréquence requise pour un procédé d'excitation à séquence de champ utilisant des signaux de synchronisation horizontaux/verticaux H et V lui ayant été appliqués. Les signaux de commande de données comprennent une horloge de fréquence de point Dclk, une horloge de décalage de source SSC, un signal de validation de sortie de source SOE R.\Brevets\23600\23683. doc - 9 mars 2005 - 8/16 et un signal d'inversion de polarité POL, etc, à appliquer au circuit d'attaque de données 42. Les signaux de commande de grille comprennent une impulsion de début de grille GSP, une horloge de décalage de grille GSC, et un signal de validation de sortie de grille GOE, etc., à appliquer au circuit d'attaque de grille 44.
De même, le contrôleur de synchronisation 46 commande le circuit d'attaque de lampe 48, de telle sorte que la lampe verte 52G, la lampe rouge 52R et la lampe bleue 52B soient excitées de manière séquentielle chacune à leur tour lorsqu'un signal de données est entièrement fourni à la cellule de cristaux liquides. On peut appeler un contrôleur de synchronisation de ce type simplement un "contrôleur" car il commande le circuit d'attaque de données 42, le circuit d'attaque de grille 44, et le circuit d'attaque de lampe 48.
Le circuit d'attaque de données 42 échantillonne un signal de données en réaction aux signaux de commande de données provenant du contrôleur de synchronisation 46, puis verrouille le signal de données échantillonné pour chaque ligne. En outre, le circuit d'attaque de données 42 convertit le signal de données verrouillé en des tensions gamma analogiques provenant d'un dispositif d'alimentation en tension gamma (non représenté) .
Le circuit d'attaque de grille 44 génère de manière séquentielle une impulsion de balayage en réaction à une impulsion de début de grille GSP des signaux de commande de grille provenant du contrôleur de synchronisation 46. Ainsi, le circuit d'attaque de grille 44 applique l'impulsion de balayage à la ligne de grille afin de mettre sous tension le TFT, appliquant de ce fait un signal de données (tensions gamma analogiques) sur la ligne de données à la cellule de cristaux liquides et maintenant le signal de données dans la cellule de cristaux liquides. Dans ce cas, l'impulsion de balayage présente la même tension qu'une tension élevée de grille. De même, pendant la période d'entretien de données de la cellule de cristaux liquides, l'impulsion de balayage peut être appliquée ou peut ne pas être appliquée à la ligne de grille.
Le circuit d'attaque de lampe 48, qui est commandé par le contrôleur de synchronisation 46, met sous tension une lampe quelconque parmi les lampes verte, rouge et bleue 52G, 52R et 52B afin d'appliquer une lumière quelconque parmi les lumières verte, rouge et bleue à la cellule de cristaux liquides lorsqu'un signal de données est complètement fourni aux cristaux liquides à l'intérieur de chaque sous-trame.
Un dispositif LCD de ce type affiche une image sur l'écran LCD en appliquant par exemple les formes d'onde de divers signaux représentés sur la figure 4.
En référence à la figure 4, un procédé d'excitation à séquence de champ selon un mode de réalisation de la présente invention divise une trame (par exemple R:\Brevets\23600\23683doc - 9 mars 2005 - 9/16 16,7 ms) de l'écran LCD en trois sous-trames verte (G), rouge (R) et bleue (B). Chaque sous-trame (par exemple 5,56 ms lorsqu'une trame est égale à 16,7 ms) est encore divisée en un intervalle d'écriture de données WT, un intervalle de réponse de cristaux liquides AT, et un intervalle de mise sous tension de lampe LT. Un signal de données est appliqué à l'électrode de pixels de l'écran LCD pendant l'intervalle d'écriture de données WT en réaction à une impulsion de balayage GP, et le signal de données appliqué à l'électrode de pixels de l'écran LCD est maintenu de manière constante pendant l'intervalle de réponse de cristaux liquides AT. En outre, les lampes transmettent la lumière aux cristaux liquides pendant l'intervalle de mise sous tension de lampe LT, un intervalle de temps durant lequel le signal de données appliqué à l'électrode de pixels de l'écran LCD est maintenu, affichant de ce fait la couleur souhaitée.
Toujours en référence à la figure 4, le procédé d'excitation à séquence de champ fournit une tension de données pour le vert à la cellule de cristaux liquides en utilisant une impulsion de balayage GP1 pendant l'intervalle d'écriture de données WT dans la première sous-trame, maintient de manière constante la tension de données pour le vert fournie à la cellule de cristaux liquides pendant l'intervalle de réponse de cristaux liquides AT, et met sous tension la lampe verte 52G par le circuit d'attaque de lampe 48 pendant l'intervalle de mise sous tension de lampe LT, transmettant de ce fait une lumière verte à la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le vert. Ainsi, dans la première sous-trame d'une trame, une lumière verte est affichée sur la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le vert. Dans ce cas, afin d'exciter la lampe verte 52G, le circuit d'attaque de lampe 48 fournit une tension d'environ 3,9 V à 4,1 V, de préférence une tension de 4 V, à la lampe verte 52G. Dans la deuxième sous-trame, le présent procédé fournit une tension de données pour le rouge à la cellule de cristaux liquides enutilisant une impulsion de balayage GP2 pendant l'intervalle d'écriture de données WT, maintient de manière constante la tension de données pour le rouge fournie à la cellule de cristaux liquides pendant l'intervalle de réponse de cristaux liquides AT, et met sous tension la lampe rouge 52R par le circuit d'attaque de lampe 48 pendant l'intervalle de mise sous tension de lampe LT, transmettant de ce fait une lumière rouge à la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le rouge. Ainsi, dans la deuxième sous-trame, une lumière rouge est affichée sur la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le rouge. Dans ce cas, afin d'exciter la lampe rouge 52R, le circuit d'attaque de lampe 48 fournit une tension d'environ 2,9 V à 3,1 V, de préférence une tension de 3 V, à la lampe rouge 52R. Dans la troisième sous-trame, le présent procédé fournit une tension de données pour le bleu à la cellule de cristaux liquides en utilisant une R\Brevets\23600\23683.doc - 9 mars 2005 - 10/16 impulsion de balayage GP3 pendant l'intervalle d'écriture de données WT, maintient de manière constante la tension de données pour le bleu fournie à la cellule de cristaux liquides pendant l'intervalle de réponse de cristaux liquides AT, et met sous tension la lampe bleue 52B par le circuit d'attaque de lampe 48 pendant l'intervalle de mise sous tension de lampe LT, transmettant de ce fait une lumière bleue à la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le bleu. Ainsi, dans la troisième sous-trame, une lumière bleue est affichée sur la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le bleu. Dans ce cas, afin d'exciter la lampe bleue 52R, le circuit d'attaque de lampe 48 fournit une tension l0 d'environ 3,6 V à 3,8 V, de préférence une tension de 3,7 V, à la lampe bleue 52B. Cet exemple de tension de lampe est applicable lorsqu'une diode électroluminescente est utilisée pour les lampes. Ainsi, la tension d'excitation est généralement comprise dans un intervalle allant de 1 V à 15 V. Toutefois, on comprendra qu'une lampe fluorescente à cathode froide ou une lampe fluorescente à électrode externe peut être utilisée pour les lampes.
Par conséquent, le procédé d'excitation à séquence de champ selon le mode de réalisation de la présente invention affiche des images en divisant une trame en trois sous-trames, avec un intervalle de chaque sous-trame inférieur ou égal à 1/3 d'un intervalle de trame, et en transmettant des lumières verte, rouge et bleue à l'écran LCD pour chaque sous-trame. En d'autres termes, le procédé d'excitation du dispositif LCD utilisant un système d'excitation à séquence de champ selon le mode de réalisation de la présente invention fournit de manière séquentielle des tensions de données pour le vert (G), pour le rouge (R) et pour le bleu (B) à la cellule de cristaux liquides pendant chaque intervalle de trame, et transmet ainsi de manière séquentielle des lumières verte (G), rouge (R) et bleue (B) correspondant à des tensions de données pour le vert (G), le rouge (R), et le bleu (B) à l'écran LCD. Dans ce cas, un intervalle de trame comprend des sous-trames pour chacune des tensions de données pour le vert (G), le rouge (R) et le bleu (B), et chaque intervalle de soustrame est inférieur ou égal à 1/3 d'un intervalle de trame.
Un mode d'affichage d'une couleur jaune par le procédé d'excitation à séquence de champ selon le mode de réalisation de la présente invention sera décrit ci-après en référence à la figure 5.
Dans la première sous-trame, une tension de données pour le vert est fournie à la cellule de cristaux liquides en utilisant une impulsion de balayage GP1 pendant l'intervalle d'écriture de données WT, et la tension de données pour le vert fournie à la cellule de cristaux liquides est maintenue de manière constante pendant l'intervalle de réponse de cristaux liquides AT. Pendant l'intervalle de mise sous tension de lampe LT, le circuit d'attaque de lampe 48 fournit une tension d'environ 3,9 V à R:\Brevets\23600\23683.doc - 9 mars 2005 - 1 1/ 16 4,1 V, de préférence une tension de 4 V, à la lampe verte 52G, afin de mettre la lampe 52G sous tension. Ainsi, une lumière verte est transmise à la cellule de cristaux liquides à laquelle la tension de données pour le vert est fournie en mettant sous tension la lampe verte 52G. Ainsi, une lumière verte est affichée sur la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le vert dans la première sous-trame d'une trame. Cet exemple de tension de lampe est applicable lorsqu'une diode électroluminescente est utilisée pour la lampe 52G. Ainsi, la tension d'excitation est généralement comprise dans un intervalle de 1 V à 15 V. Toutefois, on comprendra qu'une lampe fluorescente à cathode froide ou une lampe fluorescente à électrode externe puisse être utilisée pour la lampe 52G.
Dans la deuxième sous-trame, une tension de données pour le rouge est fournie à la cellule de cristaux liquides en réaction à la deuxième impulsion de balayage GP2 pendant l'intervalle d'écriture de données WT, et la tension de données pour le rouge fournie à la cellule de cristaux liquides est maintenue de manière constante pendant l'intervalle de réponse de cristaux liquides AT. Pendant l'intervalle de mise sous tension de lampe LT, le circuit d'attaque de lampe 48 fournit une tension d'environ 2,9 V à 3,1 V, de préférence une tension de 3 V, à la lampe rouge 52R, mettant de ce fait sous tension la lampe rouge 52R. Ainsi, une lumière rouge est transmise à la cellule de cristaux liquides à laquelle la tension de données pour le rouge est fournie en mettant sous tension la lampe rouge 52R. Ainsi, une lumière rouge est affichée sur la cellule de cristaux liquides alimentée en tension de données pour le rouge dans la deuxième sous-trame d'une trame. Cet exemple de tension de lampe est applicable lorsqu'une diode électroluminescente est utilisée pour la lampe 52R. Ainsi, la tension d'excitation est généralement comprise dans un intervalle de 1 V à 15 V. Toutefois, on comprendra qu'une lampe fluorescente à cathode froide ou une lampe fluorescente à électrode externe peut être utilisée pour la lampe 52R.
Dans la troisième sous-trame, une tension de données pour le bleu est fournie à la cellule de cristaux liquides en réaction à une impulsion de balayage GP3 pendant l'intervalle d'écriture de données WT, et la tension de données pour le bleu fournie à la cellule de cristaux liquides est maintenue de manière constante pendant l'intervalle de réponse de cristaux liquides AT. Pendant l'intervalle de mise sous tension de lampe LT, le circuit d'attaque de lampe 48 fournit une tension d'environ 3,6 V à 3,8 V, de préférence une tension de 3,7 V, à la lampe bleue 52B, afin de mettre la lampe 52B sous tension. Toutefois, lors de l'affichage d'une couleur jaune, la lampe bleue 52B n'est pas mise sous tension, car la tension de données pour le bleu présente une valeur "0" (tension noire). Cet exemple de tension de lampe est applicable lorsqu'une diode électroluminescente est utilisée pour la lampe 52B.
R\Brevets\23600\23683 doc - 9 mars 2005 - I2/I6 Ainsi, la tension d'excitation est généralement comprise dans un intervalle de 1 V à 15 V. Toutefois, on comprendra qu'une lampe fluorescente à cathode froide ou une lampe fluorescente à électrode externe peut être utilisée pour la lampe 52B.
Par conséquent, la cellule à cristaux liquides affiche une couleur jaune en mélangeant la lumière verte de la première sous-trame avec la lumière rouge de la deuxième sous-trame.
Dans le procédé d'excitation du dispositif LCD utilisant le système d'excitation à séquence de champ selon le mode de réalisation de la présente invention, lors de l'affichage d'une couleur jaune, une lumière rouge provenant de la lampe rouge 52R est transmise aux cristaux liquides pendant la deuxième sous-trame après transmission d'une lumière verte provenant de la lampe verte 52G aux cristaux liquides pendant la première sous-trame. A ce moment donné, la transmittance des cristaux liquides dans la deuxième sous-trame, correspondant à la tension de données pour le rouge, présente une valeur intégrant la transmittance cumulée de la première sous-trame pendant laquelle la lumière verte est transmise aux cristaux liquides, en raison de la caractéristique de réponse cumulée des cristaux liquides décrite précédemment. Ainsi, la transmittance de la lumière rouge à travers les cristaux liquides dans la deuxième sous-trame devient supérieure à celle de la lumière verte dans la première soustrame. Dans ce cas, étant donné que la lumière verte contribue davantage que la lumière rouge à la luminosité de l'écran LCD, le phénomène de distorsion des couleurs provoqué par la caractéristique de réponse cumulée des cristaux liquides peut être évité ou réduit, notamment lors de l'affichage d'une couleur jaune sur le dispositif LCD.
Comme décrit ci-dessus, selon la présente invention, une lumière verte présentant un degré de contribution de luminosité élevé est transmise à la cellule de cristaux liquides, puis une lumière rouge est transmise à la cellule de cristaux liquides à laquelle la lumière verte a été transmise, ce qui augmente de ce fait la transmittance de la lumière rouge, et empêche ou réduit un phénomène de distorsion des couleurs provoqué par la caractéristique de réponse cumulée des cristaux.
L'homme du métier comprendra que diverses modifications et variantes peuvent être réalisées dans la présente invention, sans pour autant s'écarter de l'esprit ou du cadre de l'invention. Ainsi, il est prévu que la présente invention couvre les modifications et variantes de cette invention dans la mesure où celles-ci entrent dans le cadre des revendications annexées et de leurs équivalents.
R:\Brevets\23600\23683.doc - 9 mars 2005 - 13/16
Claims (7)
1. Dispositif d'affichage à cristaux liquides comprenant: une pluralité de lignes de données et une pluralité de lignes de grille définissant une pluralité de cellules de cristaux liquides; un circuit d'attaque de données (42) destiné à fournir de manière séquentielle un signal de données pour le vert, un signal de données pour le rouge et un signal de données pour le bleu aux lignes de données; un circuit d'attaque de grille (44) destiné à appliquer une impulsion de l0 balayage aux lignes de grille, et une source lumineuse (52G, 52R, 52B) destinée à émettre une lumière verte vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le vert est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, à émettre une lumière rouge vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le rouge est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, et à émettre une lumière bleue vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le bleu est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides.
2. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit d'attaque de grille synchronise l'impulsion de balayage avec les signaux de données pour le vert, le rouge et le bleu.
3. Dispositif d'affichage à cristaux liquides selon la revendication 1, comprenant en outre: un contrôleur (46) destiné à commander le circuit d'attaque de données, le circuit d'attaque de grille et la source lumineuse.
4. Procédé d'excitation d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides 30 comprenant: la formation d'une cellule de cristaux liquides agencée sous forme d'une matrice aux intersections entre une pluralité de lignes de données et une pluralité de lignes de grille; l'émission d'une lumière verte vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsqu'un signal de données pour le vert est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides; R:\13revets\23600\23683doc - 9 mars 2005 14/16 l'émission d'une lumière rouge vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le rouge est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides, et l'émission d'une lumière bleue vers la cellule de cristaux liquides pendant un intervalle de temps lorsque le signal de données pour le bleu est maintenu au niveau de la cellule de cristaux liquides.
5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'émission d'une lumière verte comprend: la fourniture du signal de données pour le vert à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille.
6. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'émission d'une lumière rouge comprend: la fourniture du signal de données pour le rouge à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille.
7. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'émission d'une lumière bleue comprend: la fourniture du signal de données pour le bleu à la ligne de données et, en même temps, la fourniture d'une impulsion de balayage à la ligne de grille.
R Brevets\23600\23683. doc - 9 mars 2005 - 15/16
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