FR3036837A1 - Mode d'adressage et principe de realisation d'ecrans matriciels d'affichage d'images couleur a comportement quasi-statique - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un mode d'adressage et un principe de réalisation d'écrans matriciels d'affichage d'images, les pixels de cet écran étant constitués de C sous-pixels ou groupes de sous pixels tels que : - Chaque famille Fx de sous-pixels ou groupe de sous-pixels de l'écran, où 1 ≤ X ≤ C, est subdivisée en N.C groupes disjoints constituant N.C 2 groupes de sous-pixels GX,Y, Z, où N ≥ 1, 1 ≤ Y ≤ C et 1 ≤ Z ≤ N, tous les sous pixels du groupe GX,Y,Z appartenant à la même famille Fx, et chaque groupe étant associé à un moyen de sélection commun SX,Y,Z. Les groupes GX,Y,Z sont sélectionnés et affichés séquentiellement au cours de N.C sous-trames consécutives, les C groupes G1,Y,Z, G2,Y,Z ... GC,Y,Z étant simultanément sélectionnés, grâce aux moyens de sélection S1,Y, Z, S2,Y, Z ... SC,Y, Z, et affichés au cours de la sous-trame TY, Z. - Chaque sous-ensemble de N pixels de l'écran, constitué de N.C sous-pixels appartenant aux N.C groupes GX,Y,Z tels que 1 ≤ Y ≤ C et 1 ≤ Z ≤ N, est associé à un moyen de commande distinct permettant de contrôler indépendamment l'état de tout sous-pixel appartenant à ce sous-ensemble et aux groupes GX,Y,Z lors de la sous-trame TY,Z.

Description

1 MODE D'ADRESSAGE ET PRINCIPE DE REALISATION D'ECRANS MATRICIELS D'AFFICHAGE D'IMAGES COULEUR A COMPORTEMENT QUASI-STATIQUE DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne un mode d'adressage et un principe de réalisation d'écrans d'affichage matriciels plats couleur de grande taille, et apporte des solutions à plusieurs inconvénients liés aux procédés actuels de réalisation et d'adressage de ces écrans, constatés principalement lorsque l'adressage des éléments d'images (en langage courant : les pixels), desdits écrans est dit multiplexé, soit réalisé de façon séquentielle dans le temps.

I1 existe aujourd'hui de très nombreuses techniques de réalisation d'écrans d'affichage plats. Parmi elles : Les écrans à cristaux liquides qui sont les plus répandus, les écrans à plasma, les écrans à diodes électroluminescentes organiques.

Le principal avantage de ces techniques de réalisation d'écrans plats par rapport aux techniques plus anciennes (Les écrans utilisant des tubes à rayons cathodiques) est que leur épaisseur, de quelques millimètres à plusieurs centimètres, ne dépend que très peu de la taille de l'écran, mais essentiellement de la technique utilisée. Les techniques citées ci-dessus utilisent des méthodes de fabrication collectives, l'ensemble des pixels constituant l'écran étant réalisé sur un substrat unique, en général en verre et dont la taille est en pratique aujourd'hui limitée à quelques mètres de diagonale. Les écrans d'affichage à diodes électroluminescentes permettent de s'affranchir de cette limitation et utilisent habituellement un assemblage de composants unitaires associés 3036837 2 à leur électronique de commande sur un circuit imprimé. Les sous-ensembles ainsi constitués, ou modules, de taille pouvant aller aujourd'hui jusque 25 dm2, sont ensuite combinés entre eux pour constituer des écrans modulaires de taille très 5 importante. En contrepartie, la résolution de ces modules, donc des écrans qui les utilisent, est limitée par la taille des composants utilisés pour les réaliser, soit au minimum de quelques millimètres en l'état actuel de la technique. Cette dernière technique est utilisée pour la réalisation 10 d'écrans de grande taille et habituellement observés depuis une distance importante, comme par exemple, des supports d'affichage urbain ou publicitaire. La présente invention s'applique notamment, sans que cela soit limitatif, à cette dernière technique de réalisation d'écrans.

15 ETAT DE LA TECHNIQUE ANTERIEURE La réalisation d'écrans de grande taille par assemblage de sous-ensembles ou modules est bien décrit dans la littérature 20 technique et par exemple dans le document [1] « Introduction to driving LED Matrices, AV02-3697EN - July 11, 2013 » publié par Avago Technologies. Une structure très utilisée pour réaliser et commander les différents pixels de ces modules est décrite figure 17 du 25 document [1] et figure 1 du présent mémoire. Celle-ci décrit à titre d'exemple 4 lignes de 2 pixels couleur 1 composés chacun de 3 sous pixels rouge 1A, vert 1B et bleu 1C réalisés ici grâce à des diodes électroluminescentes (DEL) rouge, verte et bleue, notées Red, Green & Blue, et permettant de réaliser 30 des images couleur quelconques. Cette structure se répète autant qu'il est nécessaire pour atteindre le nombre de lignes, de colonnes et donc de pixels souhaités.

3036837 3 L'organisation matricielle en lignes et colonnes de pixels est particulièrement adaptée à l'affichage d'images et de contenus vidéo, du fait de l'organisation elle-même matricielle de ceux-ci. Il est utile de noter que la notion de lignes et de 5 colonnes, utilisée dans le présent mémoire reste de forme. Le rôle des lignes et des colonnes, tel que ces termes sont utilisés dans la suite, peut être échangé sans que change le principe des modes d'adressage et principes de réalisation qui sont décrits dans la suite.

10 Le mode d'adressage d'une telle structure met en oeuvre un circuit de sélection des lignes 2 qui active successivement dans le temps ces dernières. Dans l'exemple de la figure 1, où la première ligne est sélectionnée, les anodes des DELs d'une même ligne sont interconnectées entre elles et reçoivent la 15 même tension positive de commande générée par le sous-ensemble 3. Les cathodes des DELs d'une même colonne sont connectées entre elles et à une même sortie d'un circuit de commande 4A, 4B ou 4C selon le sous-pixel. Le courant qui circule dans, donc la 20 quantité de lumière qui est émise par, une DEL quand la ligne à laquelle elle appartient est sélectionnée, peut donc être contrôlé indépendamment des autres DELs appartenant aux lignes non sélectionnées. La sélection séquentielle des lignes de l'écran grâce aux circuits de sélection 2, permet ainsi de 25 construire et d'afficher une image quelconque. Selon l'implémentation retenue, il peut y avoir, indifféremment et sans que le principe de fonctionnement en soit modifié, un tel circuit de commande 4A, 4B ou 4C par couleur de DEL comme décrit dans la figure 1, ou un seul 30 circuit pour, par exemple, les 6 colonnes de DELs. De nombreux fabricants proposent des circuits adaptés qui présentent habituellement 16 sorties et sont capables de moduler temporellement le courant qui traverse les DELs et ainsi de réaliser des images présentant un très grand nombre de gradations de couleur. Les données à afficher sont produites 3036837 4 par le sous-ensemble 5 selon les spécifications requises par le fabricant du circuit de commande utilisé. Les 4 lignes de la section d'écran représentée figure 1 sont sélectionnées successivement dans le temps, ou dans le langage 5 technique, multiplexées, ce qui a pour conséquences que : - L'image affichée est formée au cours de 4 sous-trames successives. La persistance visuelle de l'oeil humain fait que les 4 sous-images ainsi émises par les DELs de chacune des lignes se superposent visuellement pour produire une 10 image complète. - Il n'est besoin pour contrôler les 4 lignes que d'un seul jeu de circuits de commande 4. L'aspect visuel des 4 sous-images résultant de ce mode d'adressage est décrit par la figure 2 pour une section de 4 15 par 4 pixels de l'écran, qui précise, pour chacune des 4 sous-trames Ti à T4, quels sont les pixels sélectionnés 6 affichant l'état et la couleur déterminée par le contenu des informations transférées aux et contenues dans les circuits de commande 4 et les pixels non sélectionnés 7.

20 La séquence de sous-images ainsi produites, doit être suffisamment rapide pour que l'oeil humain ne perçoive pas les sous-images indépendantes. Une fréquence de répétition supérieure à 25 Hz au minimum est requise. On dit qu'une telle structure présente un taux de multiplexage 25 N = 4. Les taux de multiplexage les plus fréquemment rencontrés dans les écrans à DELs sont 2, 4 et plus rarement 8. Les N sous-images produites étant relatives à N groupes de pixels différents, le multiplexage est dit spatial. On constate qu'un tel arrangement présente l'avantage 30 économique de ne nécessiter que N fois moins de sorties de commande que de sous-pixels. Il présente, par contre, l'inconvénient de nécessiter un courant instantané N fois plus important par sortie de commande 3036837 5 pour un même effet visuel. Ce courant étant par contre appliqué à N fois moins de pixels, le courant reste identique pour chaque sous-trame. Par ailleurs, l'affichage de l'image étant dynamique et composé 5 de N sous-images distinctes et successives, si une photographie de l'écran est prise avec un dispositif (Caméra ou appareil photographique) dont le temps de pose est du même ordre de grandeur que la durée d'une sous-trame, l'image obtenue peut être celle d'une sous-image et ne pas être représentative de 10 l'image affichée complète. Ce phénomène est très pénalisant quand l'image d'un tel écran apparait par exemple dans des prises de vue ou des enregistrements vidéo d'un événement sportif. Un multiplexage temporel de la couleur, les sous-pixels rouge, 15 vert et bleu d'un même pixel, représentant les différentes composantes de couleur de l'écran d'affichage, étant séquentiellement affichées pour produire l'image finale, peut être également envisagé. Les documents [2] US 5,812,105 [2], et [3] US 6,734,875 20 proposent des modes d'adressage de ce type. Dans le cas du document 3 figure 7, les cathodes des trois DELs constituant les trois sous-pixels rouge, vert et bleu d'un même pixel sont reliées entre elles et commandées par une seule et même sortie d'un circuit de commande. L'affichage de 25 l'image est ainsi constitué de la superposition temporelle des trois composantes rouge, vert et bleu, correspondant au trois différents types ou familles de sous-pixels. La figure 3 du présent document décrit la structure associée à ce mode d'adressage. La figure 4 décrit l'aspect visuel d'une section 30 de 4 par 4 pixels de l'écran, décrit figure 3, pour chacune des 3 sous-trames Tl, T2 et T3. Chaque pixel sélectionné prend ainsi successivement une couleur rouge 6A, verte 68 ou bleue 6C, dont l'intensité est déterminée par le contenu des informations transférées aux et contenues dans les circuits de 3036837 6 commande 4 de la figure 3, les sous-pixels de chaque composante couleur étant successivement sélectionnés par le circuit de sélection 2. Le principal avantage d'un tel multiplexage couleur, où les 5 sous-pixels sont regroupés en C groupes de sous-pixels de couleur identique, est que le nombre de sorties de commande nécessaires est divisé par C, C étant usuellement égal à 3, le nombre de sous-pixels ou DELs couleur constituant un pixel élémentaire.

10 Ses inconvénients sont similaires à ceux rencontrés pour le multiplexage spatial. En effet : - Le courant instantané nécessaire pour afficher une image couleur sera C fois plus important que si aucun multiplexage couleur n'est appliqué. Contrairement au cas 15 précédent, chaque famille de sous-pixels est adressée consécutivement et le courant nécessaire n'est pas constant pour chaque sous-trame comme on peut le constater dans le tableau de la figure 6. - L'affichage de l'image est dynamique et toute prise de 20 vue réalisée sur l'écran en fonctionnement peut mettre en évidence une des composantes couleur produites. Par exemple et dans le cas d'un écran trichrome rouge, vert et bleu, une image intégralement verte, rouge ou bleu peut résulter d'une prise de vue à faible temps 25 d'exposition. Le document [3] attire par ailleurs l'attention sur le fait que les tensions de travail des DELs dépendent généralement de la couleur émise et que pour optimiser la consommation énergétique d'un écran, il est préférable de prévoir une 30 tension d'alimentation différente par groupes associés à chaque famille de sous-pixels ou groupe de sous-pixels. Dans ce cas, le multiplexage temporel de la couleur enseigné par les documents [2] et [3] conduit à choisir des sources de tension distinctes pour chaque groupe. La figure 3 décrit le 3036837 7 schéma de principe résultant. Les courants crête nécessaires pour chacune de ces sources de tension sont C fois plus importants que si aucun multiplexage couleur n'est appliqué, alors que le courant moyen reste identique. Cette contrainte 5 entraine la nécessité de sur-dimensionner ces sources de tension et d'utiliser des composants plus capables et plus coûteux. Il est possible de résumer ainsi qu'il suit ces deux types de multiplexage rencontrés dans la littérature.

10 Dans le cas d'un multiplexage spatial de valeur N : - L'ensemble des pixels, et consécutivement de sous pixels, sont regroupés en N groupes activés successivement au cours de N sous-trames, produisant N sous-images de l'image complète qui, du fait du phénomène de persistance 15 rétinienne, permettent de reproduire celle-ci. - Chaque sortie des circuits de commande 4 permet de contrôler N sous-pixels. - Les circuits de sélection 2 comportent N jeux de sorties, chacun étant associé à une sous-trame.

20 Dans le cas d'un multiplexage temporel de C composantes couleur différentes : - L'ensemble des sous-pixels sont répartis en C groupes activés successivement au cours de C sous-trames, produisant par exemple les C composantes couleur de 25 l'image complète qui, du fait du phénomène de persistance rétinienne, permettent de reproduire celle-ci. - Chaque sortie des circuits de commande 4 permet de contrôler C sous pixels. - Les circuits de sélection 2 comportent C jeux de sorties, 30 chacun étant associé à une sous-trame. A titre indicatif, les documents US 2013/0234175 [4] et US 2007/0262334 [5] décrivent, sans que cela soit limitatif dans les choix que peut en faire le concepteur, des composants à 3036837 8 DELs susceptibles d'être utilisés pour la fabrication d'un écran tel que décrit précédemment. EXPOSE DE L'INVENTION 5 La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des modes de réalisation connus décrits ci-dessus. Elle s'applique aux écrans dont les pixels sont réalisés à partir de composants de type diodes électroluminescentes, mais 10 peut également s'appliquer à tout écran matriciel, qu'il soit basé sur l'électroluminescence ou tout autre effet électrooptique pour lequel une opacité, un indice de réfraction, une absorption, une luminescence ou tout autre propriété optique, peut être modifiée à l'aide d'une excitation électrique.

15 Plus précisément la présente invention a pour objet un mode d'adressage et un principe de réalisation d'écrans matriciels d'affichage d'images, les pixels de cet écran étant constitués de C sous-pixels ou groupes de sous pixels tels que : - Chaque famille Fx de sous-pixels ou groupe de sous-pixels 20 de l'écran, où 1 X C, est subdivisée en N.0 groupes disjoints constituant N.C2 groupes de sous-pixels Gx,y,z, où N 1, 1 Y C et 1 Z N, tous les sous pixels du groupe Gx,y,z appartenant à la même famille Fx, et chaque groupe étant associé à un moyen de sélection commun SX,Y,Z. 25 - Les groupes Gx,y,z sont sélectionnés et affichés séquentiellement au cours de N.0 sous-trames consécutives, les C groupes GI,y,z, G2,y,z GC,y,Z étant simultanément sélectionnés, grâce aux moyens de sélection S2,Y,Z SC,y,Z, et affichés au cours de la sous- 30 trame Ty,z. - Chaque sous-ensemble de N pixels de l'écran, constitué de N.0 sous-pixels appartenant aux N.0 groupes Gx,y,z tels que 1 Y C et 1 Z N, est associé à un moyen de commande 3036837 9 distinct permettant de contrôler indépendamment l'état de tout sous-pixel appartenant à ce sous-ensemble et aux groupes Gx,y,z lors de la sous-trame Ty,z. Le dispositif selon l'invention peut également présenter l'une 5 et/ou l'autre des caractéristiques suivantes : - Les groupes de sous-pixels Gx,y,z sont organisés spatialement afin que, pour toute sous-trame Ty,z considérée, tout groupement de N.0 pixels consécutifs, considéré selon une ligne et/ou tout groupement de N.0 10 pixels consécutifs considéré selon une colonne de l'écran, contienne exactement C pixels dont un sous-pixel est sélectionné et affiché, chacun des C sous pixels étant choisi dans une famille Fx différente parmi les C familles de sous-pixels de l'écran. 15 - Pour toute sous-trame Ty,z considérée parmi les N.0 possibles, les groupes de sous-pixels Gx,y,z sont organisés spatialement de telle façon que tout pixel dont un représentant parmi les C familles Fx de sous-pixels est sélectionné et affiché, est suivi, selon les lignes ou 20 les colonnes ou les lignes et les colonnes de l'écran, de N-1 pixels pour lesquels aucun des sous-pixels n'est sélectionné. - Les groupes de sous-pixels Gx,y,z sont organisés temporellement de telle façon que tout pixel dont un 25 représentant, parmi les C familles Fx de sous-pixels, est sélectionné et affiché au cours d'une sous-trame considérée, ne présente pas de sous-pixel sélectionné et affiché au cours des N-1 sous-trames suivantes. Dans le cas particulier 0=3 & N=1, le mode de réalisation 30 suivant présente des avantages particuliers : - Tous les pixels d'une même ligne, répartis selon un pas horizontal HP, sont décalés horizontalement d'un demi-pas HP/2 par rapport aux pixels des lignes précédente ou suivante, 3036837 10 - Les 9 groupes de sous-pixels Gx,y, où 1 X 3 et 1 Y 3, sont organisés spatialement de telle façon que quel que soit la sous-trame Ty considérée, tout groupement de 3 pixels voisins affiche un représentant de chacune des 5 3 familles de sous-pixels de l'écran. Celui-ci peut également être amendé selon que : Le pas horizontal HP des pixels selon les lignes de l'écran et le pas vertical VP des pixels selon les colonnes de l'écran sont tels que VP=FHP et que tout-groupement de 3 pixels voisins forme 10 un triangle équilatéral. Selon l'un quelconque des modes de réalisation précédentes et si C=3, il est avantageux que : Les sous-pixels des familles Fi, F2 & F3 soient respectivement de couleur rouge, verte et bleue.

15 De la même façon et si C=4 : Les sous-pixels des familles Fi, F2, F3 F4 peuvent avantageusement prendre respectivement les couleurs rouge, verte, bleue et blanche. L'invention s'applique en particulier aux écrans fabriqués à base de diodes électroluminescentes. Dans ce cas : 20 - Toutes les anodes des diodes électroluminescentes constituant les sous pixels d'un même groupe Gx,y,z sont connectées entre elles, - Chaque sortie des circuits de commande est connectée aux C.N cathodes des diodes électroluminescentes constituant 25 les C.N sous-pixels de N pixels distincts, chaque sous- pixel appartenant à un groupe Gx,y,z distinct caractérisé par 1 Y C et 1 Z N. L'invention concerne par ailleurs tout dispositif d'affichage comprenant un écran ou un écran constitué de modules assemblés 30 entre eux pour le constituer, réalisés selon l'un et/ou l'autre des différents principes précédents.

3036837 11 BREVE DESCRIPTION DES FIGURES La figure 1 décrit un principe de réalisation des écrans multiplexés spatialement tel qu'on peut le rencontrer dans la 5 littérature existante. La figure 2 décrit l'aspect visuel d'une zone de 4 par 4 pixels d'un l'écran selon le principe de la figure 1 et pour les différentes sous-trames. La figure 3 décrit le principe de réalisation des écrans 10 multiplexés en composantes couleur tel qu'on peut le rencontrer dans la littérature existante. La figure 4 décrit l'aspect visuel des pixels d'une zone de 4 par 4 pixels d'un écran selon le principe de la figure 3 et pour les différentes sous-trames.

15 La figure 5 décrit pour une section d'un écran trichrome utilisant le procédé d'adressage de l'invention, le pourcentage de pixels activés par groupes de sous-pixels, pour C=3 et N=1. La figure 6 décrit la même situation selon un procédé de l'art 20 antérieur des figures 3 et 4. La figure 7 décrit dans le cas C=3 & N=2, et pour une sous-trame particulière, comment 3 groupes de sous-pixels se combinent pour produire la sous-image affichée au cours de cette sous-trame.

25 La figure 8 décrit pour C=3 & N=1 une organisation possible des sous-pixels au cours des 3 sous-trames, selon des modes particuliers de mise en oeuvre de l'invention. La figure 9 décrit une variante de ces modes de mise en oeuvre pour C=3 & N=1.

30 La figure 10 décrit, pour les 6 trames nécessaire, une organisation possible des sous pixels dans le cas C=3 & N=2.

3036837 12 La figure 11 décrit un mode de réalisation particulier dans le cas C=3 & N=1. La figure 12 décrit une exemple de mise en oeuvre de l'invention dans le cas C=3 & N=2 et quand les sous-pixels sont constitués 5 de diodes électroluminescentes. La figure 13 décrit en relation avec les figures 10 & 12, un exemple d'organisation des groupes de sous-pixels selon les lignes & colonnes de l'écran & la famille considérée.

10 EXPOSE DETAILLE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS L'invention s'applique à tout écran matriciel constitué de pixels disposés en lignes et colonnes, chacun de ces pixels étant constitué de C sous-pixels ou groupements de sous pixels 15 de caractéristiques et/ou couleurs différentes, appartenant à C familles distinctes notées Fi à F. Selon le principe de l'invention, chaque famille Fx de sous- pixels de l'écran, avec 1 X C, est subdivisée en N.0 groupes disjoints constituant ainsi N.C2 groupes de sous- 20 pixels Gx,y,z, avec N 1, 1 Y C et 1 Z N, tous les sous pixels du groupe Gx,y,z appartenant à la même famille Fx, et chaque groupe étant associé à un moyen de sélection commun Ces groupes sont sélectionnés et affichés séquentiellement au 25 cours de N.0 sous-trames consécutives, les C groupes G1,y,Z, G2,y,z Gc,y,z étant simultanément sélectionnés, grâce aux moyens de sélection S1,Y,Z, S2,y,z Sc,y,z, et affichés au cours de la sous-trame Ty,Z- A chaque sous-ensemble de N pixels de l'écran, constitués de 30 N.0 sous-pixels appartenant aux N.0 groupes Gx,y,z, tels que 1 Y C et 1 Z N, est associé un moyen de commande permettant de contrôler indépendamment l'état du sous-pixel appartenant au groupe Gx,y,z. lors de la sous-trame Ty,Z- 3036837 13 Lorsque N = 1, Gc,y,z peut être noté de façon simplifiée Gc,y et Ty,z noté Ty. Afin de bien préciser la notion de famille de sous pixels ou groupements de sous pixels, quelques exemples sont donnés ci- 5 dessous. Si on considère un écran trichrome, constitué de pixels eux-mêmes constitués de 3 sous-pixels rouge, vert et bleus, on peut par exemple envisager de : - Constituer 3 familles basées sur la couleur des sous 10 pixels ; Une famille pour les sous-pixels rouges, une autre pour le vert et une dernière pour le bleu. - Ou constituer 2 familles basées sur la tension de fonctionnement des sous pixels : Soit, pour une technologie basée sur l'utilisation de DELs, Les sous 15 pixels rouges d'un côté et d'un autre, les sous-pixels vert & bleus nécessitant une tension d'alimentation supérieure. Si on considère un écran basé sur l'utilisation de pixels constitués de 4 sous pixels, rouge vert, bleu et blanc, 4 20 familles basées sur la couleur de ces sous-pixels pourront être constituées. Si on considère enfin un écran basé sur l'utilisation de pixels constitués de, par exemple, 4 sous pixels dont 2 rouges, un vert et un bleu, on peut envisager : 25 - De constituer autant de familles que de sous-pixels, donc quatre. - De regrouper les deux sous-pixels rouges dans une même famille et ainsi en constituer trois. Il est également possible de grouper des sous-pixels dans une 30 même famille de façon à ce que la consommation moyenne de chaque famille ainsi constituée soit similaire. Un premier avantage de l'invention est illustré par la figure 5 qui décrit le comportement d'un écran trichrome rouge, vert 3036837 14 et bleu, dont chaque pixel est constitué de sous-pixels de ces mêmes couleurs et pour lequel C=3 et N=1. Dans cet exemple, les familles de sous pixels sont au nombre de 3, caractérisées par la couleur affichée ; Rouge, vert ou 5 bleu, et notées respectivement F1, F2 & F3. Conformément à l'invention et pour cet exemple, les sous pixels sont organisés en 9 groupes : - 3 groupes pour les sous pixels de couleur rouge ; G1,1, G1,2 & G1,3, qui sont affichés au cours des sous-trames Ti, 10 T2 & T3, - De même 3 groupes pour les sous pixels de couleur verte ; G2,1, G2,2 & G2,3, - Et 3 groupes pour les sous-pixels de couleur bleue ; G3,1, G3,2 & G3,3.

15 Le tableau de la figure 5 présente, pour chacun des 9 groupes et en fonction de la sous-trame Ti, T2 OU T3, le pourcentage de sous-pixels affichés, ainsi que la somme de ces pourcentages au sein d'une même famille Fi, F2 ou F3. En complément de la figure 5, la figure 8 illustre un 20 arrangement possible de ces groupes de sous-pixels. On peut constater sur cette figure qu'au cours des trois sous-trames, chaque sous-pixel de chaque pixel aura bien été sélectionné et affiché, permettant bien ainsi de composer une image complète. Le tableau de la figure 6 présente les mêmes résultats pour le 25 procédé de multiplexage par composantes couleur de l'art antérieur tel que décrit précédemment par les figures 3 et 4. La figure 4 illustre la répartition et l'évolution de l'état des pixels de l'écran relatifs au tableau de la figure 6. On constate que, si pour les modes d'adressage et principes de 30 réalisation antérieurement connus et pour un écran de caractéristiques identiques, le pourcentage de sous pixels affichés dans une famille donnée n'est pas constant mais est maximal et de 100% au cours d'une seule sous-trame, le mode 3036837 15 d'adressage de l'invention permet quant à lui de faire en sorte que ce même pourcentage reste constant et égal à 1/3 quelle que soit la sous-trame considérée. Si on considère C familles distinctes, ce pourcentage serait 5 de 1/C. Cette propriété particulière du procédé de l'invention apporte plusieurs avantages par rapport aux procédés de l'art antérieur : - La puissance crête nécessaire pour alimenter chaque famille est divisée par C, ce qui permet de se satisfaire 10 d'une alimentation dont la puissance crête est C fois inférieure. - La puissance, donc le courant et/ou la tension, nécessaire à chaque famille restent, pour une image affichée donnée, statique dans le temps, ce qui permet d'en faciliter la 15 mesure sans avoir à mettre en oeuvre des moyens de filtrage superflus et améliore la durée de vie des composants électroniques utilisés. La figure 7 précise sur un exemple comment différents groupes se combinent pour afficher le motif de sous-pixels affiché au 20 cours d'une sous-trame. Plus précisément une portion d'un écran avec N=1 & C=3 est détaillée, montrant : - La composition des groupes G1,1,1_, G2,1,1 et G3,1,1_, relatifs aux familles FI, F2 & F3, - Le résultat de la sélection et de l'affichage de ces 25 groupes de sous-pixels au cours de la sous-trame T1,1. On peut noter sur cette figure que pour N=2, seuls la moitié des pixels sont sélectionnés et affichés, ce qui se déduit aisément du fait que selon l'invention, l'intégralité des C familles de sous pixels est affichée au cours de C.N sous- 30 trames. Seule une fraction 1/N de l'ensemble des pixels est donc sélectionnée et affichée à chaque sous-trame. La figure 10 montre les 5 autres sous-trames T1,2, T2,1, T2a, T3,1 et T3,2 associées à la trame Ti,' détaillée figure 7. De la 3036837 16 même façon que cette dernière montre comment les groupe se combinent, les groupes mis en oeuvre pour ces sous-trames peuvent être aisément déduits de la figure 10, car étant constitués pour chaque sous-trame des 3 groupes de sous-pixels 5 associés à chaque famille qui les composent. La discussion précédente ne tient pas compte de la répartition spatiale des groupes de sous-pixels au cours d'une trame. Il est cependant apparent à l'examen des figures 8, 9 et 10, qu'il est avantageux de le faire selon des modalités spécifiques au 10 principe de l'invention. Ainsi, les groupes de sous-pixels Gx,y,z peuvent être organisés spatialement de telle façon que pour toute sous-trame Ty,z considérée, tout groupement de N.0 pixels consécutifs considéré selon une ligne et/ou tout groupement de N.0 pixels 15 consécutifs considéré selon une colonne de l'écran, contienne exactement C pixels dont un sous-pixel est sélectionné et affiché, chacun étant choisi dans une famille Fx différente parmi les C familles de sous-pixels de l'écran. La figure 8 illustre à titre de premier exemple, une 20 répartition possible dans le cas C=3 et N=1, et montre, pour chaque sous-trame, l'état des pixels de l'écran selon qu'est affiché un représentant de la première famille de sous-pixels Fi, de la seconde F2 ou de la troisième F3. Dans le cas illustré, les groupements 8 de pixels dont il est 25 question ci-dessus, sont évalués selon les lignes de l'écran, toutes les lignes de l'écran présentant une organisation identique. La figure 9 illustre, à titre de second exemple, une autre répartition possible dans le cas C=3 et N=1, les groupements 30 8 de pixels étant évalués selon les lignes et les colonnes de l'écran. La figure 10 illustre, enfin et à titre d'exemple, une répartition possible dans le cas 0=3 et N=2.

3036837 17 On peut constater sur ces trois figures un autre avantage du principe de l'invention. En effet, la répartition spatiale des groupes de sous-pixels assure que, pour toute sous-trame affichée, la moyenne locale des informations affichées reste 5 représentative de l'image complète. Ainsi et par exemple, toute prise de vue d'un écran trichrome, à faible temps d'exposition, même si elle peut ne pas rendre compte de la même qualité que l'image complète, ne résulte jamais en une image d'une seule des couleurs de l'écran comme 10 on peut l'observer communément avec les procédés connus. Même si l'image est affichée de façon dynamique au cours de plusieurs sous-trames, toute image instantanée reste représentative de l'image complète et le procédé d'adressage de l'invention peut, de ce fait être qualifié de quasi- 15 statique. De façon avantageuse, et particulièrement dans le cas où N > 1, pour toute sous-trame Ty,z considérée parmi les N.0 possibles, les groupes de sous-pixels Gx,y,z sont organisés de telle façon que tout pixel dont un représentant parmi les C 20 familles Fx de sous-pixels est sélectionné et affiché, est suivi, selon les lignes ou les colonnes ou les lignes et les colonnes de l'écran, de N-1 pixels pour lesquels aucun des sous-pixels n'est sélectionné. Une organisation particulière des différents groupes de sous- 25 pixels permet également de répartir ceux-ci temporellement de façon avantageuse. Ainsi et selon ce mode particulier de mise en oeuvre, les groupes de sous-pixels Gx,y,z sont organisés de telle façon que tout pixel dont un représentant parmi les C familles Fx de sous-pixels est sélectionné et affiché au cours 30 d'une sous-trame considérée, n'est pas affiché au cours des N1 sous trames suivantes. La figure 10 illustre un arrangement possible de ces modes préférés de mise en oeuvre dans le cas C=3 et N=2, le premier 3036837 18 critère étant appliqué selon les lignes et les colonnes de l'écran. Dans le cas d'une organisation matricielle classique, tout pixel est entouré de 8 proches voisins comme visible, par 5 exemple, sur les figures 9 & 10. Dans le cas 0=3 & N=1, un mode de réalisation particulier permet, dans le cadre de l'invention, d'apporter des avantages particuliers complémentaires. Celui-ci est décrit par la figure 11. Les lignes et colonnes de l'écran sont organisées 10 spatialement de telle façon que les pixels d'une ligne particulière sont décalées d'1/2 pas horizontal entre chaque pixel HP par rapport à ceux de la ligne précédente. Dans cette configuration, tout pixel est entouré de 6 plus proches voisins. Les 9 groupes de sous-pixels Gx,y, sont 15 organisés spatialement de telle façon que pour toute sous-trame Ty considérée, tout groupement de 3 pixels voisins affiche un représentant de chacune des 3 familles de pixels de l'écran. La figure 11 décrit une première organisation possible, une 20 seconde étant également décrite en intervertissant les familles F2 et F3 de cette même figure. Dans ce mode de réalisation particulier, il est avantageux de fixer un rapport précis entre le pas horizontal HP entre chaque colonne de pixels et le pas vertical VP entre chaque ligne de 25 pixels. En effet, si la distance entre deux pixels d'une même ligne étant donnée par HP, la distance R entre un pixel et les pixels voisins d'une ligne adjacente est donnée par : HP' le = VP2 + Cette distance R peut être rendue égale à HP si : 4 30 VP=THP 3036837 19 Dans cette configuration particulière, les pixels sont disposés selon un motif hexagonal régulier, tout groupement de 3 pixels voisins formant un triangle équilatéral. La densité DR de pixels est alors donnée par : 5 4.N1 DH = 9R2 A titre comparatif, La distance moyenne R entre pixels d'une organisation matricielle classique est donnée par : R=P 2 P étant égal au pas vertical et horizontal entre pixels.

10 La densité DR de pixels exprimée en fonction de R étant alors donnée par : DR = 4R2 Le rapport DH/DR est ainsi, pour une distance moyenne entre pixels identique, égal à : Dy 16 -J7 15 = 0,5283 DR 9 (1 + ,'/i)2 Ce qui, en d'autres termes, indique que pour obtenir une distance moyenne entre pixels identique, la densité de pixels, donc le coût global de l'écran peut être réduit en proportion. Dans tout ce qui précède, la nature des sous-pixels constituant 20 les familles Fi, F2, - Fc peut être quelconque et associer ces sous-pixels selon leur couleur, leur technologie, leur tension de service ou toute autre caractéristique. L'invention trouve une application particulière dans le cas où cette répartition des C familles se fait selon la couleur.

25 Deux cas particuliers de mise en oeuvre du principe d'adressage de l'invention présentent dans ce cas un intérêt pratique : - Dans le cas C=3 et les sous-pixels des familles Fl, F2 & F3 étant respectivement de couleur rouge, verte et bleue. 1 + + 3036837 20 Cette configuration permet ainsi d'afficher des images couleurs quelconques. - Dans le cas C=4 et les sous-pixels des familles Fi, F2r F3 F4 étant respectivement de couleur rouge, verte, bleue 5 et blanche. Cette configuration permet également d'afficher des images couleur quelconques et de pouvoir améliorer la luminance globale et le rendement de l'écran par l'addition de lumière blanche quand l'image à afficher le permet.

10 L'invention trouve par ailleurs une application particulièrement avantageuse dans le cas de la réalisation d'écrans à base de DELs. Dans ce cas, chaque pixel est constitué de sous-pixels constitués de diodes électroluminescentes connectées de la 15 façon suivante : - Toutes les anodes des diodes électroluminescentes constituant les sous pixels d'un même groupe Gx,y,z sont connectées entre elles et à une même sortie des moyens de sélection 2, en comptant N.C2, permettant de sélectionner 20 séquentiellement ces groupes au cours de N.0 sous-trames consécutives à raison de C groupes distincts GI,y,z, G2,y,z ... Gc,y,z par sous-trame TY,Z, - Chaque sortie des circuits de commande 4, permettant de contrôler le courant circulant dans les diodes qui y sont 25 connectés, est également connectée aux C.N cathodes des diodes électroluminescentes constituant les C.N sous-pixels de N pixels distincts, chaque sous-pixel appartenant à un groupe Gx,y,z distinct caractérisé par 1 Y C et 1 Z -- N.

30 La figure 12 permet de mieux comprendre cet arrangement dans le cas N=2 & C=3. Elle décrit une portion de 2 lignes de 6 pixels 1 d'un tel écran à DELs. Le schéma correspondant sera répété autant de fois verticalement et horizontalement qu'il 3036837 21 sera nécessaire pour construire un module de l'écran et par suite un écran complet. La figure 10 décrit, pour une portion de 6 lignes de 6 pixels, l'état des sous-pixels au court des différentes sous-trames.

5 Ii_ est utile de s'y référer pour mieux comprendre le schéma de la figure 12. Les tableaux de la figure 13 montrent par ailleurs pour chaque famille Fi, F2 et F3, et chaque pixel de la zone considérée de l'écran, à quel groupe appartiennent les différents sous-10 pixels. Les groupes sont au nombre de 2.32, soit 18, à raison de 2.3, soit 6 par famille de sous-pixels. Les 3 circuits de sélection 2 de la figure 12 dispose donc de 18 sorties, notées Sx,y,z, les 3 sorties SI,y,z, S2,y,z et S3,y,z étant simultanément activées au 15 cours de la trame Ty,z, permettant ainsi la commande, au moyen des circuits de commande 4, des DELs dont les anodes y sont connectées. On constate bien, sur ce cas particulier de dispositif que le principe de l'invention conduit à utiliser N.C2 moyens de 20 sélection, contre respectivement N et C dans les dispositifs antérieurement connus. Du point de vue des cathodes des DELs constituants les sous pixels, il est utile de prendre un exemple particulier pour mieux comprendre comment peut s'appliquer le principe de 25 l'invention. Par exemple, les 3 cathodes des 3 sous-pixels du pixel appartenant à la première ligne & première colonne, appartenant donc aux groupes G1,1,1, G2,2,1 & G3,3,1, ainsi que les 3 cathodes des 3 sous-pixels du pixel voisin, appartenant donc aux groupes G1,1a, G2,2,2 & G3,3,2, sont reliées entre elles et 30 contrôlées par une seule sortie du circuit de commande 4. Une seule sortie des circuits de commande 4 permet donc bien de contrôler N.0 sous-pixels.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1.Ecran matriciel d'affichage d'images dont les pixels sont constitués de C sous-pixels ou groupes de sous pixels, caractérisé en ce que : - Chaque famille Fx de sous-pixels ou groupe de sous- pixels de l'écran, où 1 X C, est subdivisée en N.0 groupes disjoints constituant N.C2 groupes de sous-pixels Gx,y,z, où N 1, 1 Y C et 1 Z N, tous les sous pixels du groupe Gx,),z appartenant à la même famille Fx, et chaque groupe étant associé à un moyen de sélection commun SX,y,Z. - Les groupes GX,Y,Z sont sélectionnés et affichés séquentiellement au cours de N.0 sous-trames consécutives, les C groupes GI,y,z, G2,y,Z GC,Y,Z étant simultanément sélectionnés, grâce aux moyens de sélection S1,y,Z, S2,Y,Z Sc,y,z, et affichés au cours de la sous-trame Ty,Z- - Chaque sous-ensemble de N pixels de l'écran, constitué de N.0 sous-pixels appartenant aux N.0 groupes Gx,y,z tels que 1 Y C et 1 Z N, est associé à un moyen de commande distinct permettant de contrôler indépendamment l'état de tout sous-pixel appartenant à ce sous-ensemble et aux groupes Gx,y,z lors de la sous-trame Ty,Z-
2. 2. Ecran matriciel selon la revendication 1, tel que les groupes de sous-pixels Gx,y,z sont organisés spatialement afin que, pour toute sous-trame Ty,z considérée, tout groupement de N.0 pixels consécutifs, considéré selon une ligne et/ou tout groupement de N.0 pixels consécutifs considéré selon une colonne de l'écran, contienne exactement C pixels dont un sous-pixel est sélectionné et affiché, chacun des C sous pixels étant choisi dans une 3036837 23 famille Fx différente parmi les C familles de sous-pixels de l'écran.
3. 3.Ecran matriciel selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que, pour toute sous-trame Ty,z 5 considérée parmi les N.0 possibles, les groupes de sous- pixels Gx,y,z sont organisés spatialement de telle façon que tout pixel dont un représentant parmi les C familles Fx de sous-pixels est sélectionné et affiché, est suivi, selon les lignes ou les colonnes ou les lignes et les 10 colonnes de l'écran, de N-1 pixels pour lesquels aucun des sous-pixels n'est sélectionné.
4. 4.Ecran matriciel selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que les groupes de sous-pixels Gx,y,z sont organisés temporellement de telle façon que tout pixel 15 dont un représentant, parmi les C familles Fx de sous- pixels, est sélectionné et affiché au cours d'une sous-trame considérée, ne présente pas de sous-pixel sélectionné et affiché au cours des N-1 sous-trames suivantes. 20
5. 5.Ecran matriciel selon la revendication 1, tel que : - C=3 et N=1 - Tous les pixels d'une même ligne, répartis selon un pas horizontal HP, sont décalés horizontalement d'un demi-pas HP/2 par rapport aux pixels des lignes 25 précédente ou suivante - Les 9 groupes de sous-pixels Gx,y, où 1 X 3 et 1 Y 3, sont organisés spatialement de telle façon que quel que soit la sous-trame Ty considérée, tout groupement de 3 pixels voisins affiche un 30 représentant de chacune des 3 familles de sous- pixels de l'écran.
6. 6.Ecran matriciel selon la revendication précédente, tel que le pas horizontal HP des pixels selon les lignes de l'écran et le pas vertical VP des pixels selon les 3036837 24 1/7 colonnes de l'écran sont tels que VP=-2HP et que tout- groupement de 3 pixels voisins forme un triangle équilatéral.
7. 7.Ecran matriciel selon l'une quelconque des revendications 5 1 à 6, tel que : - C=3 - Les sous-pixels des familles Fl, F2 & F3 sont respectivement de couleur rouge, verte et bleue
8. 8.Ecran matriciel selon l'une quelconque des revendications 10 1 à 4, tel que : - C=4 - Les sous-pixels des familles Fi, F2, F3 F4 sont respectivement de couleur rouge, verte, bleue et blanche 15
9. 9. Ecran matriciel selon l'une quelconque des revendications précédentes, tel que chaque pixel est constitué de C diodes électroluminescentes ou groupe de diodes électroluminescentes connectées de la façon suivante : - Toutes les anodes des diodes électroluminescentes 20 constituant les sous pixels d'un même groupe GX,y,Z sont connectées entre elles, - Chaque sortie des circuits de commande est connectée aux C.N cathodes des diodes électroluminescentes constituant les C.N sous-pixels de N pixels 25 distincts, chaque sous-pixel appartenant à un groupe Gx,y,z distinct caractérisé par 1 Y C et 1 Z N.
10. 10. Dispositif d'affichage comprenant un écran ou un écran constitué de modules assemblés entre eux pour le 30 constituer, réalisés selon l'une quelconque des revendications précédentes.