FR2890459A1 - Procede de transition d'un affichage a cristaux liquides - Google Patents
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Abstract
Un procédé destiné à la transition d'un affichage (200) à cristaux liquides est fourni. L'affichage (200) à cristaux liquides comporte un panneau (210) de cristaux liquides comportant une première électrode (212), une seconde électrode (214) et une couche (216) de cristaux liquides à alignement vertical entre les première (212) et seconde (214) électrodes. Le procédé comporte l'étape consistant à effectuer une étape de préentraînement comportant l'application d'une tension de référence (Vcom) sur la première électrode (212) et l'application d'une tension d'entraînement (Ventr) sur la seconde électrode (214) afin de former un champ électrique entre les première (212) et seconde (214) électrodes, dans lesquelles la fréquence de la tension d'entraînement (Ventr) est une fréquence de variation de niveau de tension.
Description
PROCÉDÉ DE TRANSITION D'UN AFFICHAGE
À CRISTAUX LIQUIDES
DOMAINE TECHNIQUE
La présente invention concerne, de manière générale, un procédé destiné à la transition d'un affichage à cristaux liquides (LCD). Plus précisément, la présente invention concerne un procédé destiné à la transition d'un affichage à cristaux liquides à compensation optique de biréfringence (OCB: optical compensated birefringence).
ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE
Des affichages à cristaux liquides sont divisés selon divers types conformément à une molécule de cristal liquide, un procédé d'entraînement et un agencement d'une source de lumière. L'affichage à cristaux liquides à compensation optique de biréfringence (LCD OCB) présente un avantage d'une réponse rapide afin de fournir une bonne qualité d'affichage, en particulier lors d'un affichage d'un film ou d'un dessin animé. Cependant, les molécules de cristaux liquides à OCB du LCD OCB devraient d'abord subir une transition vers un état courbé depuis un état aplati afin d'être dans un état d'attente, et ainsi, le LCD OCB peut présenter une caractéristique de réponse rapide.
La figure 1A est un schéma représentant des molécules de cristaux liquides à OCB dans un état aplati. La figure 1B est un schéma représentant des molécules de cristaux liquides à OCB dans un état plié.
Tel que représenté sur les figures 1A et 1B, le LCD OCB 100 a des molécules 130 de cristaux liquides à OCB qui sont disposées entre un substrat 110 de filtre coloré et un substrat 120 à matrice de transistors en couche mince. Le substrat 110 de filtre coloré a une électrode commune 112 tandis que le substrat 120 à matrice de transistors en couche mince a une pluralité d'électrodes 122 de pixel (uniquement une électrode de pixel est représentée sur le dessin). Sur la figure 1A, lorsque aucune tension n'est appliquée sur l'électrode commune 112 et l'électrode 122 de pixel, les molécules 130 de cristaux liquides à OCB sont agencées sous un état aplati car aucun champ électrique n'est formé afin d'agir sur les molécules 130 de cristaux liquides à OCB. Sur la figure 1B, lorsqu'une tension est appliquée entre l'électrode commune 112 et l'électrode 122 de pixel, les molécules 130 de cristaux liquides à OCB subissent une transition vers un état plié car un champ électrique de transition E est formé entre le substrat 110 de filtre coloré et le substrat 120 à matrice de transistors en couche mince, et alors, le LCD OCB 100 est dans un état d'attente.
Cependant, dans le LCD OCB 100 classique, la procédure de transition durant plusieurs minutes est nécessaire avant de faire fonctionner les pixels du LCD OCB 100. C'est-à-dire, une longue durée de préparation est requise avant que le LCD OCB 100 n'entre dans un état d'attente. Le LCD OCB 100 classique ne parvient pas à satisfaire l'exigence d'une mise sous tension suivie d'une utilisation directe. Donc, une transition rapide d'un LCD OCB est requise.
Les procédés classiques de résolution du problème ci-dessus sont les suivants.
Dans l'un des procédés classiques, une tension élevée est appliquée entre le substrat 110 de filtre coloré et le substrat 120 à matrice de transistors en couche mince, tel que représenté sur la figure 1B. Lorsqu'un champ électrique de transition élevée agit sur les molécules 130 de cristaux liquides à OCB, les molécules 130 de cristaux liquides à OCB peuvent subir une transition vers un état plié depuis un état aplati, rapidement. Cependant, seuls quelques circuits intégrés (CI) source peuvent être utilisés dans ce procédé d'entraînement à tension élevée, et ce procédé présente une consommation de puissance élevée.
Un autre procédé classique consiste à ajouter un polymère dans la couche de cristaux liquides à OCB afin d'accroître un angle de pré-basculement des molécules de cristaux liquides à OCB. Le polymère est un composé qui est réactif lorsqu'il est soumis à un rayonnement de lumière ultraviolette (UV). L'angle de pré-basculement est un angle de basculement entre un axe principal des molécules de cristaux liquides et une direction du champ électrique. Si les molécules de cristaux liquides ont un angle de pré-basculement plus élevé, la durée de transition des molécules de cristaux liquides à OCB peut être réduite. Cependant, le processus d'ajout du polymère dans la couche de cristaux liquides à OCB est plus complexe et ce dernier peut détériorer un rendement de processus.
L'autre procédé classique est une conception de structures de pixels spécifiques, dans lesquelles un champ électrique de pliage est formé au niveau d'une région prédéterminée à cause des structures de pixels spécifiques, et ainsi, la durée de transition des molécules de cristaux liquides à OCB peut être réduite.
En détail, des fentes ou des saillies sont formées sur les électrodes de pixels ou une électrode commune. Un champ électrique de pliage sera formé au niveau de la région où les fentes ou saillies ont été formées, et la durée de transition des molécules de cristaux liquides à OCB peut être réduite grâce au champ électrique de pliage. Cependant, le processus de fabrication des structures de pixels est également plus complexe.
EXPOSE DE L'INVENTION Par conséquent, la présente invention est destinée à un procédé de transition d'un affichage à cristaux liquides capable de faire subir une transition rapide à des molécules de cristaux liquides à OCB dans un état plié depuis un état aplati afin de raccourcir la durée de préparation du LCD OCB en utilisant une tension d'entraînement ayant une fréquence basse et/ou une tension basse d'entraînement.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, un procédé destiné à la transition d'un affichage à cristaux liquides est fourni. L'affichage à cristaux liquides comprend un panneau à cristaux liquides comportant une première électrode, une seconde électrode et une couche de cristaux liquides à alignement vertical entre les première et seconde électrodes. Le procédé comprend l'étape consistant à effectuer une étape de préentraînement comprenant l'application d'une tension de référence sur la première électrode et l'application d'une tension d'entraînement sur la seconde électrode afin de former un champ électrique entre les première et seconde électrodes, dans lequel la fréquence de la tension d'entraînement est une fréquence à variation de niveau de tension.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite fréquence de la tension d'entraînement n'excède pas 50 Hz.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite fréquence de la tension d'entraînement se situe entre 0,250 Hz.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite tension d'entraînement comporte un premier niveau de tension et un second niveau de tension, et la tension d'entraînement varie entre les premier et second niveaux de tension, dans lesquels la différence entre les premier et second niveaux de tension n'excède pas 30 V. Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite tension d'entraînement est une tension d'impulsion d'onde carrée.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite tension d'entraînement est une tension d'impulsion d'onde triangulaire.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, ladite tension d'entraînement est une tension d'impulsion d'onde sinusoïdale.
2890459 6 Selon un mode de réalisation de la présente invention, la tension de référence est une tension continue.
Selon un mode de réalisation de la présente 5 invention, la tension de référence se situe entre 0-10 V. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la différence entre la tension d'entraînement et la tension de référence n'excède pas 30 V. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le procédé comprend en outre une étape consistant à effectuer une étape d'affichage afin de fournir un signal d'image à l'affichage à cristaux liquides afin d'afficher une image sur le panneau à cristaux liquides conformément au signal d'image.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'affichage à cristaux liquides comprend en outre un module de rétroéclairage et le module de rétroéclairage est mis sous tension lorsque l'étape d'affichage est effectuée.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'affichage à cristaux liquides est un affichage à cristaux liquides à compensation optique de biréfringence.
Selon un mode de réalisation de la présente invention, le panneau comprend un substrat de filtre coloré et un substrat à matrice de transistors en couche mince, et la première électrode est disposée au- dessus du substrat de filtre coloré et la seconde électrode est disposée au-dessus du substrat à matrice de transistors en couche mince. La première électrode est une électrode commune. La seconde électrode comprend une pluralité d'électrodes de pixel.
Dans la présente invention, la tension d'entraînement ayant une fréquence basse et/ou une tension basse est utilisée au cours de l'étape de préentraînement de sorte que la couche de cristaux liquides à OCB entre les première et seconde électrodes peut subir une transition rapide vers un état plié depuis un état aplati afin de réduire la durée de préparation nécessaire au LCD.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
Les dessins joints sont inclus afin de fournir une meilleure compréhension de l'invention, et sont incorporés dans et constituent une partie de ce mémoire descriptif. Les dessins illustrent des modes de réalisation de l'invention et, conjointement avec la description, servent à expliquer les principes de l'invention.
La figure 1A est un schéma représentant des molécules de cristaux liquides à OCB dans un état aplati.
La figure 1B est un schéma représentant des molécules de cristaux liquides à OCB dans un état plié.
La figure 2 est une vue en coupe transversale représentant un LCD OCB selon un mode de réalisation de la présente invention.
La figure 3 est un organigramme représentant un 30 procédé de transition d'un LCD OCB selon un mode de réalisation de la présente invention.
Les figures 4-6 sont des dessins représentant des relations entre des tensions d'entraînement et des durées de mise sous tension d'un LCD OCB et d'un module de rétroéclairage.
La figure 7 est un schéma de circuit représentant un LCD OCB selon un mode de réalisation de la présente invention.
DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS
Il va maintenant être fait référence en détail aux présents modes de réalisation préférés de l'invention, dont des exemples sont illustrés sur les dessins annexés. Lorsque cela est possible, les mêmes références numériques sont utilisées sur les dessins et la description afin de faire référence aux mêmes parties ou à des parties identiques.
Dans la présente invention, un champ électrique de transition généré à partir d'une tension d'entraînement ayant une fréquence basse et/ou une tension basse est formé de sorte que la couche de cristaux liquides à OCB puisse subir une transition rapide vers un état plié depuis un état aplati afin de réduire la durée de préparation du LCD. La description détaillée est présentée dans la suite du document mais n'est pas limitée à la présente invention. L'homme du métier constatera de manière évidente que diverses modifications et variations peuvent être apportées à la structure de la présente invention sans s'écarter de la portée ou de l'esprit de l'invention.
La figure 2 est une vue en coupe transversale représentant un LCD OCB selon un mode de réalisation de la présente invention. Tel que représenté sur la figure 2, l'affichage 200 à cristaux liquides comprend un panneau 210 à cristaux liquides comportant une première électrode 212, une seconde électrode 214 et une couche 216 de cristaux liquides à OCB entre les première et seconde électrodes 212, 214. La première électrode 212 est formée sur un substrat 202 et la seconde électrode 214 est formée sur un autre substrat 204. Le substrat 202 est un substrat de filtre coloré, par exemple. Le substrat 204 est un substrat à matrice de transistors en couche mince, par exemple. Dans un mode de réalisation, la première électrode 212 est une électrode commune tandis que la seconde électrode 214 comprend des électrodes de pixel (uniquement une électrode de pixel est représentée sur le dessin) si le LCD est un LCD à matrice active, et chaque électrode 214 de pixel est en outre raccordée électriquement à un dispositif actif (tel qu'un transistor en couche mince). Dans un autre mode de réalisation, une couche 213 de filtre coloré est en outre formée entre le substrat 202 et la première électrode 212. Selon un autre mode de réalisation de la présente invention, le LCD OCB comprend en outre un module de rétroéclairage 220 disposé sous le panneau 210 à cristaux liquides afin de fournir une lumière superficielle pour un affichage.
La figure 3 est un organigramme représentant un procédé de transition d'un LCD OCB selon un mode de réalisation de la présente invention. En se référant aux figures 2 et 3, le procédé S300 comprend l'étape consistant à effectuer une étape de préentraînement S310 qui est l'application d'une tension de référence (Vcom) sur la première électrode 212 et l'application d'une tension d'entraînement (Ventr) sur la seconde électrode 214 afin de former un champ électrique de transition E' entre les première et seconde électrodes 212, 214, dans lequel la fréquence de la tension d'entraînement (Ventr) est une fréquence de variation de niveau de tension. Dans un mode de réalisation, la fréquence de la tension d'entraînement (Ventr) n'excède pas 50 Hz. De préférence, la fréquence de la tension d'entraînement (Ventr) se situe entre 0,250 Hz. De plus, le procédé S300 comprend en outre l'étape consistant à effectuer une étape d'affichage S230 afin de fournir un signal d'image à l'affichage 200 à cristaux liquides afin d'afficher une image sur le panneau 210 à cristaux liquides conformément au signal d'image. Dans un mode de réalisation, lorsque l'étape d'affichage S320 est menée, ce dernier comprend en outre la mise sous tension du module de rétroéclairage 200 afin de fournir une lumière superficielle au panneau 210 à cristaux liquides.
En particulier, divers procédés peuvent être utilisés afin de former le champ électrique de transition E' décrits comme suit. Les figures 4-6 sont des dessins représentant des relations entre des tensions d'entraînement et des durées de mise sous tension d'un LCD OCB et d'un module de rétroéclairage.
Tel que représenté sur la figure 4, la tension d'entraînement Ventr peut être une tension d'impulsion d'onde carrée dans un mode de réalisation. Lorsque l'étape de préentraînement S310 est menée, la tension d'entraînement Ventr est appliquée, dans laquelle la tension d'entraînement Ventr a un premier niveau de tension Ventre et un second niveau de tension Ventr2 et la tension d'entraînement Ventr varie entre les premier et second niveaux de tension Ventre, Ventr2. La différence entre les premier et second niveaux de tension Ventre, Ventr2 n'excède pas, par exemple, 30V. La fréquence de la tension d'entraînement Ventr n'excède pas 50 Hz. Ainsi, le LCD 200 est entraîné sous une condition de fréquence basse. Dans un mode de réalisation préféré, la fréquence de la tension d'entraînement Ventr se situe, par exemple, entre 0,2 Hz et 50 Hz de sorte que la couche 216 de cristaux liquides à OCB puisse subir une transition rapide vers un état plié depuis un état aplati.
Tel que représenté sur les figures 2 et 4, la tension de référence Vcom est une tension continue et est constante. Dans un mode de réalisation, la tension de référence Vcom se situe entre 0 V et 10 V, par exemple, et est de préférence de 5,8 V. On remarquera que la différence entre la tension d'entraînement Ventr et la tension de référence Vcom est inférieure à ou égale à 30 V. C'est-à-dire, le LCD 200 est entraîné sous une condition de tension basse.
Concernant les explications précédentes, la couche 216 de cristaux liquides à OCB est entraînée sous la condition de fréquence basse et/ou la condition de tension basse de sorte que la couche 206 de cristaux liquides à OCB puisse subir une transition rapide vers un état plié depuis un état aplati. Donc, la durée de préparation du LCD 200 peut être réduite à 1-3 secondes.
Dans un autre mode de réalisation de la présente invention, la tension d'entraînement Ventr peut être une tension d'impulsion d'onde triangulaire, telle que représentée sur la figure 5. En variante, la tension d'entraînement Ventr peut également être une tension d'impulsion d'onde sinusoïdale, telle que représentée sur la figure 6. Afin de réduire la puissance d'entraînement du LCD 200, lorsque le LCD 200 est mis sous tension pendant un préentraînement de t secondes, le module de rétroéclairage 220 (tel que représenté sur les figures 4-6) reste dans un état de mise hors tension. Après l'étape de préentraînement, le signal d'image est entré dans le LCD 200. A ce moment, le module de rétroéclairage 220 est mis sous tension afin d'afficher une image sur le panneau 210 à cristaux liquides. Dans un mode de réalisation, la durée t de préentraînement est de 1-3 secondes, par exemple.
La figure 7 est un schéma de circuit représentant un LCD OCB selon un mode de réalisation de la présente invention. Dans le mode de réalisation, le LCD OCB est un LCD à matrice active. En se référant aux figures 2 et 7, le LCD 200 comprend en outre un circuit gamma 230 (représenté sur la figure 7). Lorsque la tension d'entraînement Ventr est appliquée sur l'électrode 214 de pixel, une pluralité de lignes de données 240 raccordées électriquement aux électrodes 214 de pixel sont raccordées électriquement les unes aux autres au travers du circuit gamma 230 de sorte que les tensions d'entraînement Ventr appliquées sur toutes les électrodes 214 de pixel sont les mêmes. Donc, toutes les molécules de cristaux liquides de la couche 216 de cristaux liquides à OCB subissent une transition rapide vers un état plié depuis un état aplati à cause du champ électrique de transition E' généré à partir de la tension d'entraînement Ventr ayant une fréquence basse et/ou une tension basse.
Par conséquent, le procédé d'entraînement d'un LCD a les avantages suivants.
Dans la présente invention, une tension d'entraînement ayant une fréquence basse et/ou une tension basse est appliquée sur l'électrode de pixel afin de former un champ électrique de transition entre l'électrode de pixel et l'électrode commune. La couche de cristaux liquides à OCB peut subir une transition rapide vers un état plié depuis un état aplati, et ainsi, la durée de préparation du LCD peut être réduite.
De plus, le module de rétroéclairage est mis sous tension après que la procédure de transition de la couche de cristaux liquides à OCB a été terminée. Ainsi, la consommation de puissance du LCD peut être réduite.
De plus, étant donné que la tension d'entraînement basse est appliquée dans le procédé, ce dernier peut satisfaire aux exigences des CI d'entraînement actuels. Donc, divers CI d'entraînement actuels peuvent être utilisés dans la présente invention.
L'homme du métier constatera de manière évidente que diverses modifications et variations peuvent être apportées à la structure de la présente invention sans s'écarter de la portée de l'invention. Au vu de ce qui précède, il est prévu que la présente invention couvre des modifications et variations de cette invention à condition qu'elles entrent dans la portée des
revendications suivantes et de leurs équivalents.
Claims (16)
1. Procédé destiné à la transition d'un affichage à cristaux liquides (200) comprenant un panneau (210) à cristaux liquides comportant une première électrode (212), une seconde électrode (214) et une couche (216) de cristaux liquides à compensation optique de biréfringence (OCB) entre les première et seconde électrodes, le procédé comprenant les étapes consistant à : effectuer une étape de préentraînement comprenant l'application d'une tension de référence (Vcom) sur la première électrode et l'application d'une tension d'entraînement (Ventr) sur la seconde électrode afin de former un champ électrique entre les première et seconde électrodes, dans lequel la fréquence de la tension d'entraînement est une fréquence de variation de niveau de tension.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fréquence de la tension d'entraînement (Ventr) n'excède pas 50 Hz.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel 25 la fréquence de la tension d'entraînement (Ventr) se situe entre 0,250 Hz.
4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la tension d'entraînement (Ventr) comporte un premier niveau de tension et un second niveau de tension, et la tension d'entraînement varie entre les premier et second niveaux de tension, dans lequel la différence entre les premier et second niveaux de tension n'excède pas 30 V.
5. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la tension d'entraînement Ventr est une tension d'impulsion d'onde carrée.
6. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la tension d'entraînement (Ventr) est une tension d'impulsion d'onde triangulaire.
7. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la tension d'entraînement (Ventr) est une tension d'impulsion d'onde sinusoïdale.
8. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la tension de référence (Voom) est une tension continue.
9. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la tension de référence (Voom) se situe entre 0-10 V.
10. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la différence entre la tension d'entraînement (Ventr) et 25 la tension de référence (Voom) est égale à ou n'excède pas 30 V.
11. Procédé selon la revendication 1, comprenant en outre l'étape consistant à effectuer une étape 30 d'affichage afin de fournir un signal d'image à l'affichage (200) à cristaux liquides afin d'afficher une image sur le panneau (210) à cristaux liquides conformément au signal d'image.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel l'affichage (200) à cristaux liquides comprend en outre un module de rétroéclairage (220), et le module de rétroéclairage est mis sous tension lorsque l'étape d'affichage est effectuée.
13. Procédé selon la revendication 1, dans lequel l'affichage (200) à cristaux liquides est un affichage à cristaux liquides à compensation optique de biréfringence.
14. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le panneau (210) à cristaux liquides comprend un substrat (213) de filtre coloré et un substrat (202-204) à matrice de transistors en couche mince, et la première électrode (212) est disposée au-dessus du substrat de filtre coloré et la seconde électrode (214) est disposée au-dessus du substrat à matrice de transistors en couche mince.
15. Procédé selon la revendication 14, dans 25 lequel la première électrode (212) est une électrode commune.
16. Procédé selon la revendication 14, dans lequel la seconde électrode (214) comprend une pluralité d'électrodes de pixels.
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