WO1991008563A2 - Dispositif electronique d'affichage - Google Patents

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WO1991008563A2
WO1991008563A2 PCT/CH1990/000270 CH9000270W WO9108563A2 WO 1991008563 A2 WO1991008563 A2 WO 1991008563A2 CH 9000270 W CH9000270 W CH 9000270W WO 9108563 A2 WO9108563 A2 WO 9108563A2
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frame
elementary patterns
partitions
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PCT/CH1990/000270
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Yvan Teres
Rolf Klappert
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Asulab S.A.
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    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G—PHYSICS
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    • G09F9/302—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements characterised by the form or geometrical disposition of the individual elements

Definitions

  • the invention relates to an electronic display device intended to display particular signs, such as in particular alphanumeric characters.
  • the active display means is comprised of one or plu ⁇ eral elements whose optical characteristics vary in function of an electrical excitation signal, selectively controlled by an electronic control circuit.
  • the invention can be applied, in certain of its characteristics, for example to a display device comprising a set of light-emitting diodes, more generally designated under the British abbreviation "LED” or even to any other display device meeting the above definition.
  • an electronic display device comprising a set of modules which are respectively constituted either by the electrodes of a liquid crystal cell, or by light emitting diodes, and which have the form of straight lines arranged adjacent and at the end, by lines and by columns.
  • patent application EP 0 146 285 describes a display device of another type, that is to say structured essentially in the form of a matrix of points, with n rows and p columns (n being equal to 5 and p equal to 3, in this example).
  • the pixels of this matrix that is to say the most elementary patterns which each form an individually addressable electrode, have been modified with respect to the pixels of the matrices.
  • most classic points only in order to increase the resolution.
  • the designers of this matrix while wanting to imperatively keep the qualities of low order matrices , (typically 5x3), tried to increase the number of pixels.
  • they therefore quite naturally started from a classic matrix form, comprising rectangular pixels, and in particular square pixels, by definition all identical and distributed in a homogeneous manner.
  • the resulting structure therefore essentially consists of several repeated groups, each composed of four isosceles triangles. By observing the outline or the envelope of these groups, we can clearly see the appearance of the original rectangles whose meeting constitutes the grid or grid of the matrix.
  • Patent application EP 0 180 685 in particular in its last embodiment partially addresses this problem.
  • the primary goal being to improve the aesthetics of the characters, the designers of this device started, no longer from an imposed diagram of electrodes, but from the result to be obtained, namely letters and numbers themselves for only then conform the electrodes.
  • the pixels obtained are irregularly shaped and are arranged in a disorderly manner, without systematic repetition in rows and columns, these pixels having for the major part of them different contours.
  • This type of device is called “mosaic” because of its composite-looking structure, formed by numerous pixels with heterogeneous contours (rounded, rectilinear, at an angle, etc.), but complementary and concordant, overlapping into each other. It is noted that a logical and uniformly distributed distribution of the pixels or electrodes is not taken into account over the entire surface of the device, as opposed to the matrix structures defined above. This type of device is similar to the arrangement of the pieces of tinted glass found in old stained glass, places of worship, especially in the West.
  • This device has major drawbacks.
  • connections are formed by tracks which are structured, like the electrodes, by a photolithographic process on a substrate covered with a conductive layer and they are therefore likely to vary the optical characteristics of the liquid crystal between them and part of the counter electrode. It is therefore understood that these connections can appear on the cell, at the same time as the alphanumeric characters displayed, which again contributes to deteriorating the quality of the display.
  • the device according to this application EP 0 180685 although providing a marked improvement in the appearance of the characters, still remains very limited since it does not allow the display of lowercase letters. It also has the essential drawback of having to be sized according to the size of the numbers and the letters to be displayed. This dimension is therefore fixed and it can only be modified by changing the device already installed in favor of another, of different size.
  • the object of the present invention is therefore to respond to these drawbacks by providing an improved display device capable of visualizing much more stylized characters, for example close to the Helvetica Halbfett character, of excellent (aesthetic) definition. , free from defects of the type mentioned above, but in which the number of pixels can be minimized to obtain a low cost price.
  • the present invention also aims to provide a display device making it possible to respond to the problem of sizing the characters at a cost even as low as possible.
  • the subject of the invention is an electronic display device, of the type comprising: at least one electro-optical display means, such as for example a liquid crystal cell, a certain number of elementary patterns associated with said electro means - display optics, these elementary patterns being for the most part conformed, from a series of stylized and chosen alphanumeric characters, in the form of a structure of the composite mosaic type whose frame is formed by the patterns which have heterogeneous and complementary contours, arranged in concordance to overlap each other, similar to a puzzle, characterized in that said mosaic is chopped up by optically passive strips which partially cover some of said elementary patterns and form a cutting of the mosaic.
  • electro-optical display means such as for example a liquid crystal cell
  • elementary patterns being for the most part conformed, from a series of stylized and chosen alphanumeric characters, in the form of a structure of the composite mosaic type whose frame is formed by the patterns which have heterogeneous and complementary contours, arranged in concordance to overlap each other, similar to a puzzle,
  • said optically passive bands are shaped and are provided on the mosaic in positions such that these bands are capable of overlapping and masking the elementary patterns of smaller area in order to eliminate them.
  • said strips are rectilinear and are all positioned only perpendicular or parallel to the direction of reading of the characters on the device.
  • FIG. 1 schematically shows in cross section a liquid crystal cell of a conventional type forming, by way of example, the active display means of the device according to the invention
  • FIG. 2 represents one of the alphanumeric characters displayed by a prior device, this figure showing highlight the faults of this type of character
  • FIG. 2a is a very enlarged view of the arrangement of the elementary patterns, taken at defect 10 in FIG. 2
  • FIG. 3 is a top view of a mosaic according to a first embodiment, intended to equip the display device according to the invention, the patterns of this mosaic being in this example constituted by electrodes of a cell, such as that represented in FIG.
  • FIG. 3a is an enlarged view of the region Illa of the figure 3
  • FIG. 3b is a view similar to FIG. 3, but representing the various elementary patterns of the mosaic associated with their electrical connection
  • FIGS. 4a to 4k respectively represent some of the alphanumeric characters which may be displayed by the inter ⁇ medial of the mosaic according to the first embodiment
  • Figure 5 shows a top view of a counter electrode according to one invention
  • Figure 6 is a top view of a mosaic that according to a second embodiment of the invention
  • FIG. 7 is a top view of a basic frame intended to form a mosaic as represented in FIGS.
  • FIG. 8 is a top view of a second step of manufacturing said mosaic, comprising the base frame of Figure 7 associated with an additional frame
  • Figure 9 shows a third step of manufacturing the mosaic of FIG. 6, in which the blackened regions correspond to continuous separations or cutouts arranged on the mosaic for chopping it
  • FIG. 10 represents the frame obtained after the step represented in FIG. 9
  • FIGS. 11 to 38 represent alphanumeric characters which can be displayed in particular thanks to the mosaic of FIG. 6.
  • a liquid crystal cell which forms the active display means of the device according to the invention, this cell 1 comprising, in a known manner, a transparent front blade 2 and a transparent blade 3 and joined together by a sealing frame 4.
  • the sealing frame 4 defines a sealed volume in which a mixture is trapped 5 composed of a liquid crystal and, for example, a dichroic dye.
  • Blades front 2 and rear 3 that form the substrate cover * their internal face respectively of the electrodes 6a and 6b against the electrode, the latter which are transparent are constituted for example by a mixture of indium / tin oxide.
  • the front blades 2 and rear 3 generally also carry a dielectric layer and an alignment layer which are not shown here.
  • cell 1 further comprises an element 7 of the reflector-diffuser or transflector type, depending on the display mode that is desired.
  • the devices currently known on the market include electrodes 6a cut and arranged * in order to be able to display relatively esthetic characters.
  • a technique consists in cutting the counter-electrode 6b in a particular way so that no part of this counter-electrode is opposite an electrical connection 11.
  • each elementary pattern having its own electrical connection which leaves in the free space left on the substrate, between this pattern and the neighboring pattern, it is easily understood that the design of the counter-electrode 6b is all the more complicated, and that the latter is therefore all the more expensive.
  • connection 11 As shown in FIG. 2a, another solution consists in dividing each connection 11 into several branches 11a, these branches which are thinner therefore being much less visible, at least from a certain distance.
  • FIGs 3 and 6 there is shown in top view the two embodiments of the mosaic according to the invention, the patterns of this mosaic which are generally called "pixels" being constituted in this case by the electrodes 6a.
  • these patterns can be constituted by diodes electroluminescent arranged on a suitable support, or by any other display means which can be activated electrically.
  • the arrangement of the elementary patterns to the pixels according to the invention corresponds well to the definition of mosaic, and in particular of composite mosaic, since it will be noted that these patterns have heterogeneous and complementary contours, namely rounded, rectilinear or oblique with indifferent combinations, these patterns being arranged in concordance to nest one inside the other, similar to a puzzle. It is noted that all these patterns are arranged in an irregular and disorderly manner without any systematic repetition of rows or columns, in one direction or another.
  • each mosaic of these two embodiments is shaped to be able to display characters close to the "Helvetica Halbfett" style.
  • the mosaic M of elementary patterns m makes it possible to display all the punctuation marks so that the combination of several mosaics M together, juxtaposed or superimposed in modules, allows the display of intelligible messages, made up as structured sentences or as a group of coded words.
  • the groups of patterns G are arranged in rows L1 to L6 and in columns C1 to C5.
  • the isolated elementary patterns m., M ? and M_ allow the accentuation of Germanic and Nordic characters.
  • the elementary patterns m. and m- are aligned and are respectively provided in the extension of columns C1 and C5.
  • the concealed element n which has the appearance of a substantially rectangular ring is disposed substantially below the elementary patterns m, and m, and facing the central column C3.
  • the lines L1 to L6 of the groups G. to G delimit at least three characteristic zones A, B and C respectively, a last zone D forming the abovementioned accentuations.
  • Zone A is the zone for viewing or materializing a first size of capital letters, while zone B is the zone for viewing small letters.
  • Zone C is, for its part, the zone allowing in particular the display of the end of the jambs and the display of the underlines, zones A, B and C each having five columns suitably aligned.
  • Zones A and B advantageously comprise, in the first embodiment of FIG. 3, respectively five and three lines of characteristic groups, this choice of odd numbers of lines allowing the display of letters or numbers such as "B", “ 3 “or” 8 ", the hollowed parts 20 are centered relative to a horizontal crossbar 22, as shown particularly in FIGS. 4g to 4i.
  • the spacing distance Y which separates each elementary pattern (for example the pattern m,) from the adjacent pattern (s), in this case the patterns ⁇ to m 7 , - is low, that is to say of the order fi fi from 10.10 meters (10 ym) to 50.10 meters (50 ⁇ ).
  • This distance has the essential function of electrically isolating neighboring patterns and it forms the width of the insulation spaces Es on the mosaic. that separate the patterns from each other.
  • the patterns in each group are therefore arranged relative to each other very closely, and seem, even at a small distance, contiguous to each other. As can be seen in the letters and numbers in Figures 4a to 4k, this distance distance Y does not appear in the characters displayed.
  • each group G. is formed by at least two elementary patterns joined adjacent and separated from each other, at least in part, by an isolation space Es.
  • the spacing distance Y is chosen as small as possible taking into account the feasibility conditions and the chosen yield.
  • each group of patterns at least in zones A and B has a spacing interval of rectilinear shape.
  • each characteristic group G, to G is separated from the neighboring group or groups by separation bands b, each separation band being in fact provided, in the case of a liquid crystal cell, by the absence of conductive layer on the substrate between the electrodes 6a of the neighboring groups; this substrate being constituted by the blade 2.
  • the separation strips b to preferably all have the same width X, this width preferably being of the order of
  • 1.2.10 meters (1.2 mm). Typically, it is chosen equal to 1.5.10 meters (1.5 mm).
  • the value X that is to say the width of the separation bands which form the different characteristic groups G, to G, is in any case clearly greater than the value Y which is the width of the interval or Isolation space Es left between adjacent elementary patterns in the same group.
  • the value X is chosen between 25 and 120 times greater than the value Y.
  • the spacing distance Y is chosen to be less than 100.10 " meters (100 ym).
  • the mosaic according to the invention has a chopped structure such that the separation strips formed between two adjacent groups always have a width X which is greater than the spacing distance Left there between the motives of these groups.
  • all the elementary patterns are organized into groups; that is to say joined together in pairs, at least in part at the limit of the attachment.
  • the mosaic comprising 152 elementary patterns, only 5 of them being isolated, it can be determined that in the whole mosaic, approximately 97% of the elementary patterns are organized in groups.
  • the separation strips b, to b constitute optically passive regions and form, between groups &, to G, preferential passages of the electrical connection elements 30, from the elementary patterns m. toward the periphery of the display means, as shown in. Figure 3b.
  • separation bands bl, -_ n. form clearly delimited free zones, as can be seen very clearly in FIG. 3, so that it is quite easy to form correspondingly the counter-electrode 6b represented in FIG. 5, this counter electrode 6b being shaped so that its "uncut" areas 40, which correspond to the absence of a conductive layer, are arranged opposite the separation strips in which the electrical connections are made.
  • these regions are optically passive and that the electrical connections 30 do not appear on the display device when viewing the alphanumeric characters.
  • the mosaic M namely the arrangement of the different elementary patterns m, between them, is provided so that at most four separation bands b, intersect on or in the active display means.
  • the separation bands b are angularly offset Tune from one another by an angle ⁇ greater than 60 degrees.
  • this angle ⁇ corresponds to that from which the appearance of defects, as will be defined below, begins to decrease significantly.
  • the angle ⁇ is at most equal to 90 degrees. It should also be noted that in the preferred embodiment, the outer contour of each group of patterns G is substantially straight, this contour preferably being substantially rectangular.
  • the bands b. are in fact formed by continuous separations or cutouts S. to S which are formed on the major part of the display means, these continuous separations S, to S crossing the mosaic M from end to end to open out from its lateral edges respectively right and left, and its upper and lower edges. This is particularly true in zones A, B and C for vertical separations S, to S ", and in zones A and B for horizontal separations S ⁇ to S g .
  • the separation bands b, to b and the continuous separations or cuts S, to S are organized perpendicular or parallel to the direction of reading L of the characters on the mosaic.
  • the continuous partitions or cutouts S, to S- and the separation bands which they form can be defined as being oriented in essentially vertical and horizontal directions.
  • the display device makes it possible in particular to eliminate faults such as the dots or marks 10 which appear on. the characters displayed by the currently known devices.
  • FIG. 2a shows in detail the arrangement of the elementary patterns of a known display device. The appearance of faults 10 on such an arrangement can be explained by the combination of several phenomena.
  • the defects can be geometrically represented as an arc of a circle or a circle of radius RI, the circle being tangent to the ends or points of the various elementary patterns which converge towards the point of intersection j_.
  • the radius RI is already greater than the distance from which it is left between the various elementary patterns.
  • the defect 10 appears to be already predominant with respect to the intervals which are left between the patterns, this defect in addition to these intervals appears in the same optical mode, which is different from that of the characters affi ⁇ chés, that is to say in a contrasting manner with respect to these characters.
  • the defect 10 at this distance magnifies considerably to materialize in the form of a circle of radius R2, this radius R2 being very much greater than the radius RI of the defect which is visible at a short distance.
  • the circle envelopes the point of intersection I at the level of the separation strips for example bl3, bl8, bl9 and b20, has a radius r. with a value less than the width X of the separation strips b .. , ⁇ o on *
  • the envelope circle does not appear at a short distance and no longer forms a defect, since it is no longer preponderant with respect to the width of the separation strips b,. Furthermore, at a great distance the optical "erosion" is less great since for the same arc of a circle f, this arc of a circle f tends to approach considerably the points or ends of the groups G,.
  • the envelope circle of the point of intersection I has a radius r 2 of value substantially equal to the width X of the separation strips b. .
  • the definition of the characters and the readability are improved when the separation bands b, and more particularly the continuous separations or cutouts S, to S which form the hash of the mosaic, are orien ⁇ ted parallel and / or perpendicular to the reading direction of the displayed characters, the mosaic M being oriented on a whole panel display assembly, in the direction in which it is represented in FIG. 3, namely vertically.
  • this mosaic M offers, thanks to its configuration, an appreciable aesthetic characteristic in that the accentuation elements for lower case letters (see FIGS. 4d to 4f) are arranged in the area A for viewing or materializing the upper case letters.
  • the accentuation elements of lower case letters are practically attached to these lower case letters, as is moreover provided for in the various alphabets, such as the Latin alphabet.
  • this possibility is explained by the arrangement in groups of elementary patterns.
  • the accentuation elements cannot be distinguished in the body of a uppercase alphanumeric character which uses this group to be viewed, as shown in the characters of Figures 4d to 4f.
  • the separation bands b, and therefore the continuous separations or cuts S, to S are 1-n rr 1 n arranged so that their points of intersection I are in outside the materialization regions of the branches of the characters, which appear vertically or horizontally.
  • FIG. 6 there is shown a composite display mosaic according to a second embodiment according to the invention.
  • the mosaic according to this embodiment comprises four continuous separations or vertical cutouts oriented perpendicular to the reading direction L, as well as three continuous separations or cutouts S5 to S7 oriented parallel to the reading direction L, that is to say defined as being horizontal.
  • the seven continuous partitions or cutouts which form the hash of the mosaic M have a width X, of a value equal to those mentioned above.
  • FIG 7 there is shown a basic frame T , said first frame, which constitutes the starting structure of the mosaic according to the invention.
  • This basic frame T is intended to form the area B which allows the display of lowercase letters, as well as the display of a first set of small figures.
  • this basic frame T has been partially reproduced, in particular its upper part referenced T ⁇ has been reproduced.
  • the dashed line L represents the upper part of the base frame T.
  • the cutting line L to duplicate the base frame, c was positioned so that after joining the two frames T .. and T 2 the oblique isolation spaces come into concordance, which will subsequently allow the display of characters of different dimensions, within the same single mosaic.
  • the cutting line has been positioned at the intersection of insulation space E oriented obliquely.
  • the continuous separations or cutouts then completely compartmentalize the resulting frame T, since they cross the major part of the mosaic according to the invention and thus form different groups of elementary patterns in the mosaic.
  • the partitions or cutouts S, to S- partially cover certain elementary patterns of the weft -.
  • these optically passive partitions or cutouts are arranged so that they completely overlap and mask the elementary patterns of smaller areas, which have been blackened in FIG. 9 for a better representation of the drawings. Since these strip separations or cuts S, to S 7 are optically passive and correspond to an absence of electrode surface, the elementary patterns of smaller surface are eliminated and no longer need to be associated with an addressing which pose problems both in terms of electronics and in terms of electrical connections.
  • the mosaic according to the invention comprises at least two horizontal partitions or cutouts referenced S 5 and S ⁇ , and which are very advantageously placed in the vicinity of zones in which the density of the elementary patterns is the greatest. These zones are referenced respectively 100 and 120. Preferably, these separations or cutouts Se and S 7 are located tangentially to these zones 100 and 120 of high density of elementary patterns.
  • this mosaic therefore comprises a third separation or horizontal cut " Sy which is arranged tangentially to the line L, which forms the group of patterns intended in particular to display an upper horizontal bar of lower case letters.
  • this separation or cutout S 7 is placed directly above the line Lg.
  • the separation into vertical strips or cuts it will be specified that at least two of them, namely the separations S, and S. are positioned tangentially to regions or columns C. and C g of the mosaic which are intended in particular to form jambs of letters.
  • the device according to the invention comprises four continuous partitions or cutouts which are arranged perpendicular to the direction of reading, these four partitions or cutouts respectively defining between them the five columns C, at C ⁇ , among which the columns C. , C, and C g respectively constitute lateral and central columns for forming the legs. It will be specified that these central columns C, and lateral columns C ,, C 5 present equal widths. In addition, these three columns C ,, C, and C g for forming the legs are separated two by two by intermediate columns C ⁇ and C- which are of equal width between them but of a width less than that of the three columns C ,, C, and C ⁇ .
  • FIG. 10 represents a chopped weft T, which is the result of the operation of FIG. 9 and to which we will then add spaces of insulation E to form in particular the accents, the jambs or the roundings of certain alphanumeric characters.
  • the mosaic according to the invention comprises four zones for displaying alphanumeric characters of different size.
  • the mosaic according to the invention comprises a first display area A which corresponds to the formation of alphanumeric characters of medium size, and in particular to the formation of a first set of capital letters and numbers (FIGS. 11-18 ).
  • This first zone A uses all the columns and the rows of the mosaic, except for the last Lg which corresponds to zone C forming the end of the jamb of the large letters and forming the underscores.
  • This mosaic comprises a second zone E intended to allow the display of alphanumeric characters of large sizes, namely large capital letters and large numbers. The letters displayed are visible in Figures 19 to 26.
  • zone E uses all the available surface of the mosaic, zone A being therefore included in zone E.
  • the third characteristic display area of this mosaic is area B which is intended essentially to allow the display of small numbers, in a first position as will be explained below, and of lower case letters.
  • lower case letters use part of zone A and part of zone C for certain letterheads and jambs.
  • this zone B is included in zone A and is placed directly above the underline zone C .
  • the mosaic according to the invention further comprises a fourth zone F which in turn allows the display of small figures, but which have a position different from those displayed by zone B, namely significantly higher.
  • the zone F is nested inside the zone B which together and in superposition constitute the zone A.
  • the characters displayable thanks to this zone E are represented on FIGS. 35 to 38.
  • this mosaic contains at least two characteristic zones for the formation of characters of the same family (numbers, letters in upper or lower case) but of different sizes. More precisely, it comprises at least two characteristic zones A, B for the formation of figures of different sizes. Even more precisely, it comprises three characteristic zones A, B, E for the formation of figures comprising three different sizes, namely large, medium and small.
  • a mosaic for the formation of figures, and in particular small figures, on different levels respectively upper and lower.
  • a mosaic has been provided which is capable of displaying, with the same and unique frame, namely the final hatched frame T5 represented in FIG. 6, different size of figures (small, medium and large) and different sizes d 'the same letter family (large and small).
  • the problem of predetermined sizing of alphanumeric characters this possibility of size variation with a single mosaic also making it possible to eliminate a display cell, in the case for example of 1 hour display. .
  • the invention can be applied to an electronic display device with a low multiplexing rate, that is to say in which certain elementary patterns are electrically connected to one another, corresponding to the rate of multiplexing.
  • the counter electrode 6b must include regions electrically isolated from each other and provided with their own electrical connection, and no longer be in one piece (conti ⁇ bare), as is the case for the counter electrode shown in FIG. 3c.

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Abstract

Cette invention concerne un dispositif electronique d'affichage. Ce dispositif comprend au moins un moyen électro-optique d'affichage, tel que par exemple une cellule à cristal liquide, un certain nombre de motifs élémentaires associés audit moyen électro-optique d'affichage, ces motifs élémentaires étant pour la majeure partie conformés, à partir d'une série de caractères alphanumériques stylisés et choisis, sous la forme d'une structure du type mosaïque composite dont la trame est formée par les motifs qui présentent des contours hétérogènes et complémentaires, disposés en concordance pour s'imbriquer les uns dans les autres, de façon similaire à un puzzle, ce dispositif étant caractérisé en ce que la mosaïque est hachée par des bandes optiquement passives qui recouvrent partiellement certains des motifs élémentaires et forment un découpage de la mosaïque. Ce dispositif électronique d'affichage s'applique aux panneaux d'affichage de caractères alphanumériques, pour la visualisation de messages dans les centres publics tels que halls de gare ou aéroports.

Description

DISPOSITIF ELECTRONIQUE D'AFFICHAGE
L'invention concerne un dispositif électronique d'affichage destiné à visualiser des signes particuliers, tels que notamment des caractères alphanumériques.
Plus particulièrement, ' elle concerne un dispositif d'affichage dans lequel le moyen actif d'affichage est constitué d'un ou de plu¬ sieurs éléments dont les caractéristiques optiques peuvent varier en fonction d'un signal électrique d'excitation, piloté sélectivement par un circuit de commande électronique.
Dans la description qui suit on se référera, pour désigner de tels éléments, à une cellule électro-optique du type à cristal liquide. Comme on le comprendra, l'invention peut s'appliquer, dans certaines de ses caractéristiques, par exemple à un dispositif d'affichage comportant un ensemble de diodes électroluminescentes, plus généralement désignées sous l'abréviation britannique "LED" ou encore à tout autre dispositif d'affichage répondant à la définition ci-dessus.
On connaît déjà, d'après notamment la demande de brevet FR-A-2458 857, un dispositif électronique d'affichage comportant un ensemble de modules qui sont respectivement constitués, soit par les électrodes d'une cellule à cristal liquide, soit par des diodes électroluminescentes, et qui ont la forme de segments de droite disposés de façon adjacente et en bout, par lignes et par colonnes.
Sur le plan graphique, ce dispositif ne donne pas entière satisfaction, puisqu'il ne permet d'afficher que des caractères "en bâtons", c'est-à-dire sous forme de traits accolés.
Qui plus est, ce dispositif est considérablement limité puisque les modules ne permettent pas indifféremment l'affichage, soit de minuscules, soit de majuscules.
Par ailleurs, la demande de brevet EP 0 146 285 décrit un dispositif d'affichage d'un autre type, c'est-à-dire structuré essentiellement sous la forme d'une matrice de points, à n lignes et p colonnes (n étant égal à 5 et p égal à 3, dans cet exemple).
Les pixels de cette matrice, c'est-à-dire les motifs les plus élémentaires qui forment chacun une électrode individuellement adressable, ont été modifiés par rapport aux pixels des matrices de points les plus classiques, uniquement dans le but d'augmenter la résolution. Ainsi, les concepteurs de cette matrice, tout en voulant conserver impérativement les qualités des matrices d'ordre faible, (typiquement 5x3), ont essayé d'augmenter le nombre de pixels. A cette époque, ils sont donc partis tout naturellement d'une forme matricielle classique, comportant des pixels rectangulaires, et notamment carrés, par définition tous identiques et répartis de façon homogène. Le but qu'ils s'étaient fixé les a conduit à diviser lesdits pixels en quatre en les découpant presque tous de façon quasi identique, à l'aide de deux diagonales. La structure résul¬ tante se compose donc essentiellement de plusieurs groupes répétés, composés chacun de quatre triangles isocèles. En observant le contour ou l'enveloppe de ces groupes, on retrouve bien l'allure des rectangles d'origine dont la réunion constitue le quadrillage ou grille de la matrice.
On remarque donc que la structure de ce dispositif reste dans une conception très régulière et ordonnée, avec une répétition stricte et quasiment identique des groupes et des pixels, répondant à la définition des affichages du type matriciel.
Cette conception particulière des affichages électro-optiques présente des inconvénients majeurs. En effet, la forme des caractè¬ res affichables est déterminée à l'origine par le schéma matricielle des électrodes ou pixels. Ainsi, à partir d'un schéma rigide et imposé l'utilisateur n'a comme seule possibilité que de sélection¬ ner, dans ce schéma donné, les pixels qui sont à sa disposition pour obtenir une lettre ou un chiffre. Il lui est donc impossible de visualiser des caractères stylisés puisque les capacités du disposi¬ tif sont confinées dans le quadrillage d'origine.
Par conséquent, bien que le dispositif proposé dans cette demande de brevet réponde au soucis d'augmenter la résolution des dispositifs d'affichage du type matriciel en augmentant le nombre de pixels, on comprend qu'il est très limité. En effet, les utilisa¬ teurs, et par conséquent les acheteurs de ces dispositifs, recher¬ chent désormais des caractères les plus esthétiques possible, proches d'un type particulier ou d'une écriture personnalisée.
La demande de brevet EP 0 180 685 notamment dans son dernier mode de réalisation répond partiellement à ce problème en. fournissant un dispositif d'une conception différente. Le but premier étant d'améliorer l'esthétique des caractères, les concepteurs de ce dispositif sont partis, non plus d'un schéma imposé d'électrodes, mais du résultat à obtenir, à savoir des lettres et des chiffres eux-mêmes pour uniquement ensuite conformer les électrodes.
C'est pourquoi les pixels obtenus sont conformés de façon irrégulière et sont disposés de façon désordonnée, sans répétition systématique en lignes et colonnes, ces pixels ayant pour la majeur partie d'entre eux des contours différents.
On appelle ce type de dispositif "mosaïque" à cause de sa structure d'allure composite, formée de nombreux pixels aux contours hétérogènes (arrondis, rectilignes, en angle,...), mais complémen¬ taires et en concordance, s 'imbriquant les uns dans les autres. On remarque que l'on ne tient pas compte d'une distribution logique et uniformément répartie des pixels ou électrodes sur toute la surface du dispositif, par opposition aux structures matricielles définies ci-dessus. Ce type de dispositif s'apparente à l'agencement des morceaux de verre teintés que l'on retrouve dans les vitraux an¬ ciens, des lieux de culte, notamment en Occident.
Ce dispositif présente des inconvénients majeurs.
Tout d'abord, on observe que de façon irrémédiable le fait de styliser les caractères conduit à l'augmentation du nombre de pixels, ce qui accroît de façon très sensible le prix du dispositif fini et équipé, dans la mesure où il faut l'associer à des circuits électroniques plus sophistiqués et plus "lourds".
Par ailleurs, les caractères obtenus souffrent d'une mauvaise définition et ils présentent, comme on l'expliquera ci-après, des défauts, formés par des points.
En effet, et comme il est représenté très sché atiquement sur la figure 2 des dessins annexés, il apparaît sur les caractères affi¬ chés, tel que le "A" représenté, des points ou marques (référencées 10), ces défauts affectant notablement l'aspect, et donc la qualité esthétique desdits caractères.
De plus, des lignes "parasites", telles que celle référencée 11 sur la figure 2, apparaissent à côté, voire à l'intérieur des caractères. En effet, chaque motif élémentaire étant constitué par une électrode qui est électriquement isolée des électrodes voisines, il est nécessaire de relier par une connexion électrique propre chaque motif au système électronique de commande.
Ces connexions sont formées par des pistes qui sont structurées, comme les électrodes, par un procédé photolithographique sur un substrat couvert d'une couche conductrice et elles sont par consé¬ quent susceptibles de faire varier les caractéristiques optiques du cristal liquide se trouvant entre elles et une partie de la contre- électrode. On comprend dès lors que ces connexions peuvent apparaî¬ tre sur la cellule, en même temps que les caractères alphanumériques affichés, ce qui contribue encore une fois à détériorer la qualité de 1 'affichage.
Pour pallier ceci, il a été proposé, soit de diviser en plu¬ sieurs branches très fines lia chacune des connexions au niveau de leur chevauchement avec la contre-électrode, de sorte de les rendre invisibles (figure 2a), soit de concevoir une contre-électrode extrêmement compliquée ne chevauchant que l'électrode et non les connexions électriques.
Dans les deux cas, on obtient des dispositifs compliqués à réaliser, et bien entendu coûteux.
De plus, le dispositifselon cette demande EP 0 180685, bien que fournissant une nette amélioration dans 1 'aspect des caractères, demeure encore très limité puisqu'il ne permet pas la visualisation de lettres minuscules. Il présente aussi l'inconvénient essentiel de devoir être dimensîonner en fonction de la dimention des chiffres et _es lettres à afficher. Cette dimension est donc figée et elle ne pourra être modifiée que par le changement du dispositif déjà installé au profit d'un autre, de taille différente.
Aussi la présente invention a-t-elle pour but de répondre à ces inconvénients en fournissant un dispositif d'affichage perfectionné, capable de visualiser des caractères beaucoup plus stylisés, par exemple proches du caractère Helvetica Halbfett, d'une excellente définition (esthétique), exempts de défaut du type de ceux mention¬ nés ci-dessus, mais dans lequel on puisse minimiser le nombre de pixels pour obtenir un prix de revient peu élevé. La présent invention a aussi pour but de fournir un dispositif d'affichage permettant de répondre au problème de dimensionnement des caractères à un coût de même le plus faible possible.
Ainsi, l'invention a pour objet un dispositif électronique d'affichage, du type comprenant : au moins un moyen électro-optique d'affichage, tel que par exemple une cellule à crystal liquide, un certain nombre de motifs élémentaires associés audit moyen électro-optique d'affichage, ces motifs élémentaires étant pour la majeur partie conformés, à partir d'une série de caractères alphanumériques stylisés et choisis, sous la forme d'une structure du type mosaïque composite dont la trame est formée par les motifs qui présentent des contours hétérogènes et complémentaires, disposés en concordance pour s'imbriquer les uns dans les autres, de façon similaire à un puzzle, caractérisé en ce que ladite mosaïque est hachée par des bandes optiquement passives qui recouvrent partielle¬ ment certains desdits motifs élémentaires et forment un découpage de la mosaïque.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdites bandes optiquement passives sont conformées et sont prévues sur la mosaïque en des positions telles que ces bandes soient susceptibles de chevaucher et masquer les motifs élémentaires de plus petite surface pour les éliminer.
On précisera aussi que lesdites bandes sont rectilignés et sont toutes positionnées uniquement perpendiculairement ou parallèlement au sens de lecture des caractères sur le dispositif.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit, prise en référence aux dessins annexés qui sont donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels : la figure 1 représente, de façon schématique et en coupe transversale, une cellule à cristal liquide d'un type classique formant, à titre d'exemple, le moyen actif d'affichage du dispositif selon 1 'invention, la figure 2 représente l'un des caractères alphanumériques affichés par un dispositif antérieur, cette figure mettant en évidence les défauts de ce type de caractère, la figure 2a est une vue très agrandie de l'arrangement des motifs élémentaires, pris au niveau du défaut 10 de la figure 2, la figure 3 est une vue de dessus d'une mosaïque selon un premier mode de réalisation, destinée à équiper le dispositif d'affichage selon l'invention, les motifs de cette mosaïque étant dans cet exemple constitués par des électrodes d'une cellule, telle que celle représentée à la figure 1, la figure 3a est une vue agrandie de la région Illa de la figure 3, la figure 3b est une vue similaire à la figure 3, mais représentant les différents motifs élémentaires de la mosaïque associés à leur connexion électrique, les figures 4a à 4k représentent respectivement certains des caractères alphanumériques susceptibles d'être affichés par l'inter¬ médiaire de la mosaïque selon le premier mode de réalisation, et la figure 5 représente en vue de dessus une contre-électrode selon 1 'invention, la figure 6 est une vue de dessus d'une mosaïque selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, la figure 7 est une vue de dessus d'une trame de base destinée à former une mosaïque telle que représentée aux figures 3 et 6, et correspondant à la première étape de réalisation de cette mosaïque, la figure 8 est une vue de dessus d'une deuxième étape de fabrication de ladite mosaïque, comportant la trame de base de la figure 7 associée à une trame additionnelle, la figure 9 représente une troisième étape de fabrication de la mosaïque de la figure 6, dans laquelle les régions noircies correspondent à des séparations continues ou découpes disposées sur la mosaïque pour la hacher, la figure 10 représente la trame obtenue après l'étape représentée à la figure 9; et les figures 11 à 38 représentent des caractère alphanuméri¬ ques qui peuvent être affichés notamment grâce à la mosaïque de la figure 6.
En se référant à la figure 1, il est représenté une cellule à cristal liquide qui forme le moyen actif d'affichage du dispositif selon l'invention, cette cellule 1 comprenant, de manière connue, une lame avant 2 et une lame arrière 3 transparentes et réunies entre elles par un cadre de scellement 4. Le cadre de scellement 4 définit un volume étanche dans lequel est emprisonné un mélange 5 composé d'un cristal liquide et, par exemple, d'un colorant dichroï- que. Les lames avant 2 et arrière 3 qui forment le substrat portent sur* leur face interne respectivement des électrodes 6a et une contre-électrode 6b, ces dernières qui sont transparentes étant constituées par exemple par un mélange d'oxyde d'indium/étain. Les lames avant 2 et arrière 3 portent de même généralement une couche diélectrique et une couche d'alignement qui sont ici non représen¬ tées.
Par ailleurs, les électrodes 6a ainsi que la contre-électrode 6b comportent des connexions électriques qui sont, comme ces dernières, structurées par un procédé photolithographique sur les lames 2 et 3, ces connexions électriques qui ne sont pas ici représentées, étant respectivement reliées à un circuit électronique de commande non représenté. Par ailleurs, dans cet exemple , la cellule 1 comporte en outre un élément 7 du type réflecteur-diffuseur ou transflecteur, selon le mode d'affichage que l'on désire.
Le fonctionnement d'une telle cellule est actuellement largement connu. On précisera simplement ici que lorsqu'une différence de potentiel est appliquée entre l'une des électrodes 6a et la contre- électrode 6b, la partie du cristal liquide qui se trouve entre cette électrode et cette contre-ëlectode change de structure si bien que cette partie de la cellule d'affichage change de caractéristique optique, créant une différence de luminosité entre parties activées et non-activées, ce qui produit des zones optiquement contrastées.
Comme on l'a expliqué ci-avant, les dispositifs connus actuelle¬ ment sur le marché comportent des électrodes 6a découpées et agen-* cées afin de pouvoir afficher des caractères relativement esthéti¬ ques.
Toutefois, et comme le représente de façon très schématique la figure 2, certains des- caractères alphanumériques affichés par l'intermédiaire de ces dispositifs présentent des défauts, référen¬ cés 10. Ces défauts se matérialisent sous la forme de points ou de marques au niveau desquels la cellule ne semble pas être activée, le caractère affiché ayant l'apparence d'être "mangé" par endroits.
On comprend donc que ce type d'inconvénient procure un effet particulièrement défavorable, préjudiciable à l'attrait commercial du dispositif lorsque l'on sait que ce type de dispositif est destiné à permettre l'affichage (par exemple de destinations) dans des endroits publics tels que des halls de gare ou des aéroports.
Ce type de défaut donne l'illusion d'une usure prématurée et donne à de nombreux utilisateurs l'impression d'une mauvaise quali¬ té.
De plus, on voit généralement apparaître à côté ou à l'intérieu¬ re des caractères affichés des traits relativement fins, qui sont visibles lorsque l'on s'approche du dispositif d'affichage, ces traits correspondant aux connexions électriques référencées 11 sur la figure 2a.
Pour éviter l'apparition de tels traits, une technique consiste à découper la contre-électrode 6b de façon particulière de sorte qu'aucune partie de cette contre-électrode ne soit en regard d'une connexion électrique 11. Cependant, chaque motif élémentaire ayant sa propre connexion électrique qui sort dans l'espace libre laissé sur le substrat, entre ce motif et le motif voisin, on comprend aisément que la conception de la contre-électrode 6b s'en trouve d'autant plus compliquée, et que cette dernière est par conséquent d'autant plus coûteuse.
Comme le représente la figure 2a, une autre solution consiste à diviser chaque connexion 11 en plusieurs branches lia, ces branches qui sont plus fines étant par conséquent beaucoup moins visibles, du moins à partir d'une certaine distance.
Ici encore, on comprend que la réalisation par photolithographie de ces branches complique considérablement la fabrication des moyens d'affichage et ne permet pas non plus de réduire le coût des cellu¬ les.
Sur les figures 3 et 6, il est représenté en vue de dessus les deux modes de réalisation de la mosaïque selon l'invention, les motifs de cette mosaïque qui sont généralement appelés "pixels" étant constitués dans ce cas par les électrodes 6a. Par analogie, ces motifs peuvent être constitués par des diodes électroluminescentes disposées sur un support approprié, ou par tout autre moyen d'affichage qui peut être activé électriquement.
L'agencement des motifs élémentaires aux pixels selon l'inven¬ tion répond bien à la définition de mosaïque, et notamment de mosaïque composite, puisqu'on remarquera que ces motifs présentent des contours hétérogènes et complémentaires, à savoir arrondis, rectilignés ou obliques avec des combinaisons indifférentes, ces motifs étant diposés en concordance pour s'imbriquer les uns dans, les autres, de façon similaire à un puzzle. On remarque que tous ces motifs sont disposés de façon irréguliêre et désordonnée sans aucune répétition systématique de lignes ou de colonnes, dans une direction ou dans une autre.
Les motifs élémentaires m, à des mosaïques des figures 3 et 6 (tous n'ayant pas été référencés) sont conformés et sont associés entre eux de sorte que le dispositif selon l'invention puisse affiché toute une gamme de caractères alphanumériques, telles que les lettres de l'alphabet latin en majuscule et en minuscule, certaines des lettres utilisées dans des langues européennes telles que les langues alémaniques ou nordiques, ainsi que les chiffres 0 à 9, tous ces caractères pouvant être associés à leur accentuation respective, y compris les soulignements. Avantageusement, chaque mosaïque de ces deux modes de réalisation est conformée pour pouvoir afficher des caractères proches du style "Helvetica Halbfett".
Par ailleurs, la mosaïque M de motifs élémentaires m, permet d'afficher tous les signes de ponctuation afin que la combinaison de plusieurs mosaïques M entre elles, accolées de façon juxtaposée ou superposée en modules, permette l'affichage de messages intelligi¬ bles, constitués sous forme de phrases structurées ou sous forme de groupe de mots codés.
On observera que grâce à un hachage de cette mosaïque, (opération que l'on expliquera ci-après), certains des motifs élémentaires m, _ se retrouvent assemblés en groupes G, à G , ces motifs élémentaires dans chaque groupe étant réunis de façon très proche, à la limite de 1 'accolement, une faible distance d'écarte- ent Y étant laissée entre eux.
Les groupes de motifs G, sont disposés en lignes Ll à L6 et en colonnes Cl à C5. Les motifs élémentaires isolés m., m? et m_ permettent l'accentuation de caractères alémaniques et nordiques. Les motifs élémentaires m. et m- sont alignés et sont respectivement prévus dans le prolongement des colonnes Cl et C5. Le motif élémen¬ taire n qui a l'allure d'un anneau sensiblement rectangulaire est disposé sensiblement en dessous des motifs élémentaires m, et m, et en regard de la colonne centrale C3.
Les lignes Ll à L6 des groupes G. à G délimitent au moins trois zones caractéristiques respectivement A, B et C, une dernière zone D formant les accentuations susmentionnées.
La zone A est la zone de visualisation ou de matérialisation d'une première taille de majuscules, tandis que la zone B est la zone de visualisation des minuscules. La zone C est ,quant à elle, la zone permettant notamment l'afficahge de fin des jambages et l'affichage des soulignements, les zones A, B et C comptant chacune cinq colonnes convenablement alignées.
Les zones A et B comportent avantageusement dans le premier mode de réalisation de la figure 3, respectivement cinq et trois lignes de groupes caractéristiques, ce choix des nombres impairs de lignes permettant l'affichage de lettres ou de chiffres tels que "B", "3" ou "8" dont les parties creusées 20 sont centrées par rapport à une barre transversale horizontale 22, comme cela est représenté parti¬ culièrement aux figures 4g à 4i.
De plus, le fait de disposer en nombre impair les lignes de la zone A des majuscules et les lignes de la zone B des minuscules permet d'afficher des lettres majuscules et minuscules sensiblement centrées, tel que cela est représenté aux figures 4b, 4d, 4f et 4g à 4k. Cette caractéristique particulière de l'arrangement des groupes G, à G les uns par rapport aux autres permet donc la visualisation de caractères "équilibrés" d'un aspect esthétique tout à fait satisfaisant.
Par ailleurs, dans chacun des groupes distincts et caractéristi¬ ques G, , la distance d'écartement Y qui sépare chaque motif élémentaire (par exemple le motif m,) du ou des motifs adjacents, dans ce cas les motifs ς à m7,- est faible, c'est-à-dire de l'ordre fi fi de 10.10 mètres (10 ym) à 50.10 mètres (50 μ ). Cette distance a pour fonction essentielle d'isoler électriquement les motifs voisins et elle forme sur la mosaïque la largeur des espaces d'isolation Es qui séparent les motifs entre eux. Les motifs dans chaque groupe sont donc disposés les uns par rapport aux autres de façon très proche, et semblent, même à une distance faible, accolés les uns aux autres. Comme on peut l'observer sur les lettres et les chiffres des figures 4a à 4k, cette distance d'écartement Y n'apparaît pas dans les caractères affichés.
On peut définir chaque groupe G. comme étant formé par au moins deux motifs élémentaires réunis de façon adjacente et séparés l'un de l'autre, au moins en partie, par un espace d'isolation Es.
De préférence, la distance d'écartement Y est choisie la plus faible possible compte tenu des conditions de faisabilité et du rendement choisi .
Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, illustré à la figure 3, chaque groupe de motifs au moins dans les zones A et B comporte un intervalle d'écartement de forme rectîligne.
De plus, chaque groupe caractéristique G, à G est séparé du ou des groupes voisins par des bandes de séparation b, , chaque bande de séparation étant en fait ménagée, dans le cas d'une cellule à cristal liquide, par l'absence de couche conductrice sur le substrat entre les électrodes 6a des groupes voisins; ce substrat étant constitué par la lame 2.
Les bandes de séparation b, à ont de préférence toutes la même largeur X, cette largeur étant de préférence de l'ordre de
_
1,2.10 mètres (1,2 mm). Typiquement, elle est choisie égale à 1,5.10 mètres (1,5 mm).
On remarque que la valeur X, c'est-à-dire la largeur des bandes de séparation qui forment les différents groupes caractéristiques G, à G , est de toute façon nettement supérieure à la valeur Y qui est la largeur de l'intervalle ou espace d'isolation Es laissé entre les motifs élémentaires adjacents dans un même groupe. Dans le cas présent, la valeur X est choisie entre 25 à 120 fois supérieure à la valeur Y.
On a estimé que la valeur R qui est le rapport R entre la valeur X et la valeur Y (R= X/Y) donne des résultats satisfaisants lorsque R est moins supérieur à 15, en d'autres termes lorsque la largeur des bandes de séparation est 15 fois supérieure à la distance d'écartement Y laissée entre les motifs. De préférence, la valeur R est choisie égale à 30, où X =
*_ fi
1,5.10" mètres (1,5 mm) et où Y est égal 50.10" mètres (50 μm). A cet effet, on précisera que de préférence la distance d'écartement Y est choisie inférieure a 100.10" mètres (100 ym).
De manière générale, dans le mode de réalisation des figures 3 et 6, la mosaïque selon l'invention présente une structure hachée telle que les bandes de séparation ménagées entre deux groupes adjacents présentent toujours une largeur X qui est supérieure à la distance d'écartement Y laissée entre les motifs de ces groupes.
De plus, dans ce mode de réalisation, tous les motifs élémentai¬ res, que ce soit dans la zone A ou dans la zone B, sont organisés en groupes; à savoir réunis deux à deux, au moins en partie à la limite de 1 'accole ent. Dans le cas présent, la mosaïque comportant 152 motifs élémentaires, seulement 5 d'entre eux étant isolés, on peut déterminer que dans toute la mosaïque, environ 97 % des motifs élémentaires sont organisés en groupes.
Ce choix d'organisation en groupes a bien entendu des conséquen¬ ces fonctionnelles importantes, mais procure aussi à la mosaïque M, à savoir au dispositif d'affichage, la possibilité d'afficher des caractères d'un style tout à fait particulier, tels que ceux repré¬ sentés sur les figures 4a à 4k. Les bandes de séparation b, à b constituent des régions optiquement passives et forment, entre les groupes &, à G , des passages préférentiels des éléments de conne¬ xion électrique 30, depuis les motifs élémentaires m. vers la périphérie du moyen d'affichage, comme cela est représenté sur. la figure 3b.
Ces bandes de séparation bl,-_n. forment des zones franches nette- ment délimitées, comme cela apparaît très clairement à la figure 3, de sorte qu'il est tout â fait aisé de former de façon correspon¬ dante la contre-électrode 6b représentée sur la figure 5, cette contre-électrode 6b étant conformée de sorte que ses zones "décou¬ pées" 40, qui correspondent à l'absence de couche conductrice, soient disposées en regard des bandes de séparation dans lesquelles sont ménagées les- connexions électriques. Ainsi, on comprend que ces régions sont optiquement passives et que les connexions électriques 30 n'apparaissent pas sur le dispositif d'affichage lors de la visualisation des caractères alphanumériques. De plus, la mosaïque M, à savoir l'agencement des différents motifs élémentaires m, entre eux, est prévue de telle sorte qu'au maximum quatre bandes de séparation b, s'intersectent sur ou dans le moyen actif d'affichage. Les bandes de séparation b, , au moins au niveau de leur point d'intersection I (figure 3a), sont décalées angulairement Tune de l'autre d'un angle ≈ supérieur à 60 degrés.
La valeur de cet angle α correspond à celle à partir de laquelle l'apparition de défauts, tels qu'on les définira ci-après, commence à diminuer de façon significative.
De préférence, l'angle α est au maximum égal à 90 degrés. On précisera aussi que dans le mode de réalisation préféré, le contour extérieur de chaque groupe de motifs G, est sensiblement rectili- gne, ce contour étant de préférence sensiblement rectangulaire.
Les bandes b. sont en fait formée par des séparations conti¬ nues ou découpes S. à S qui sont formées sur la majeure partie du moyen d'affichage, ces séparations continues S, à S traversant de bout en bout la mosaïque M pour déboucher de ses bords latéraux respectivement droit et gauche, et de ses bords supérieur et infé¬ rieur. Ceci est particulièrement vrai dans les zones A, B et C pour les séparations verticales S, à S«, et dans les zones A et B pour les séparations horizontales Sς à Sg.
Quoi qu'il en soit, dans toute la mosaïque, les bandes de séparation b, à b et les séparations continues ou découpes S, à S sont organisées perpendiculairement ou parallèlement par rapport au sens de lecture L des caractères sur la mosaïque.
En se référant à une lecture rectiligne et horizontale, on peut préciser que les séparations continues ou découpes S, à S- et les bandes de séparation qu'elles forment peuvent être définies comme étant orientées dans des directions essentiellement verticales et horizontales.
Le dispositif d'affichage selon l'invention permet notamment d'éliminer les défauts tels que les points ou marques 10 qui appa¬ raissent sur. les caractères affichés par les dispositifs actuelle¬ ment connus. On se référera désormais à la figure 2a qui représente de façon détaillée l'agencement des motifs élémentaires d'un dispo¬ sitif d'affichage connu. L'apparition des défauts 10 sur un tel agencement peut s'ex¬ pliquer par la combinaison de plusieurs phénomènes.
Tout d'abord, à une faible distance par rapport au dispositif d'affichage, les défauts peuvent être géométriquement représentés comme un arc de cercle ou un cercle de rayon RI, le cercle étant tangent aux extrémités ou pointes des différents motifs élémentaires qui convergent vers le point d'intersection j_. Dans le cas présent, on observe que le rayon RI est déjà supérieur à la distance d'écar¬ tement à qui est laissée entre les différents motifs élémentaires. Ainsi, même à une courte distance, le défaut 10 apparaît comme étant déjà prédominant par rapport aux intervalles qui sont laissés entre les motifs, ce défaut en plus de ces intervalles apparaît dans le même mode optique, qui est différent de celui des caractères affi¬ chés, c'est-à-dire de façon contrastée par rapport à ces caractères.
A une distance plus grande, il se produit aux extrémités ou pointes convergeantes des différents motifs élémentaires un phénomè¬ ne "d'érosion" optique, c'est-à-dire de perte de définition, l'oeil ayant tendance à ne plus discerner ces pointes mais à voir des bords arrondis f.
Ainsi, le défaut 10 à cette distance grossit de façon considéra¬ ble pour se matérialiser sous la forme d'un cercle de rayon R2, ce rayon R2 étant très nettement supérieur au rayon RI du défaut qui est visible à courte distance.
Ainsi, à une distance plus grande, l'écart entre l'intervalle a^ et le rayon R du défaut 10 grandit, si bien que ce défaut 10 appa¬ raît désormais comme étant très prépondérant par rapport à l'inter¬ valle a_ précité.
Par opposition, dans la configuration de la mosaïque selon l'invention, on observe comme représenté à la figure 3a qu'à une courte distance le cercle enveloppe du point d'intersection I au niveau des bandes de séparation par exemple bl3, bl8, bl9 et b20, présente un rayon r. d'une valeur inférieure à la largeur X des bandes de séparation b.., τo on*
Ainsi, le cercle enveloppe n'apparaît pas à une courte distance et ne forme plus un défaut, puisqu'il n'est plus prépondérant par rapport à la largeur des bandes de séparation b, . Par ailleurs, à une grande distance "l'érosion" optique se fait moins grande puisque pour un même arc de cercle f, cet arc de cercle f tend à se rapprocher considérablement des pointes ou extrémités des groupes G, .
Ainsi, le cercle enveloppe du point d'intersection I présente un rayon r2 de valeur sensiblement égale à la largeur X des bandes de séparation b. . Il n'apparaît donc quasiment aucun défaut dans les caractères alphanumériques affichés avec une telle configuration,, que ce soit à une faible ou à une grande distance.
Par ailleurs, on a encore observé que la définition des caractè¬ res et la lisibilité sont améliorées lorsque les bandes de sépara¬ tion b, et plus particulièrement les séparations continues ou découpes S, à S qui forment le hachage de la mosaïque sont orien¬ tées parallèlement et/ou perpendiculairement au sens de lecture des caractères affichés, la mosaïque M étant orientée sur tout un ensemble d'affichage en panneau, dans le sens dans lequel elle est représentée sur la figure 3, à savoir verticalement.
On a aussi observé que cette disposition améliorait l'esthétique des caractères affichés.
On précisera encore ici que cette mosaïque M offre, grâce à sa configuration, une caractéristique esthétique appréciable en ce que les éléments d'accentuation des minuscules (voir figures 4d à 4f) sont disposés dans la zone A de visualisation ou de matérialisation des majuscules. Ainsi, les éléments d'accentuation des minuscules sont pratiquement accolés à ces minuscules comme cela est d'ailleurs prévu dans les différents alphabets, tels que l'alphabet latin. Encore une fois, on explique cette possibilité par la disposition en groupes des motifs élémentaires. Comme l'adjonction de motifs élémentaires supplémentaires au sein d'un même groupe est rendue possible grâce à la disposition quasi accolée des motifs élémentai¬ res dans ce groupe, les éléments d'accentuation ne sont pas distin- guables dans le corps d'un caractère alphanumérique majuscule qui utilise ce groupe pour être visualisé, tel que le montre les carac¬ tères des figures 4d à 4f.
Par ailleurs, on précisera aussi que les bandes de séparation b, et donc les séparations continues ou découpes S, à S sont 1-n r r 1 n disposées de sorte que leurs points d'intersection I se trouvent en dehors des régions de matérialisation des branches des caractères, qui apparaissent verticalement ou horizontalement.
En se référant désormais à la figure 6, il est représenté une mosaïque composite d'affichage selon un deuxième mode de réalisation selon l 'invention.
La mosaïque selon ce mode de réalisation comporte quatre sépara¬ tions continues ou découpes verticlaes orientées perpendiculairement au sens de lecture L, ainsi que trois séparations continues ou découpes S5 à S7 orientées parallèlement au sens de lecture L, c'est-à-dire définie comme étant horizontales. Dans ce mode de réalisation les sept séparations continues ou découpes qui forment le hachage de la mosaïque M ont une largeur X, d'une valeur égale à celles mentionnées ci-dessus.
En se référant désormais aux figures 7 à 10, on expliquera désormais par quel procédé on a réalisé les trames des mosaïques des figures 3 et 6, et comment a été réalisé le hachage de cette mosaï¬ que en bandes, c'est-à-dire en séparations ou découpes optiquement passives.
En se référant donc désormais à la figure 7, on a représenté une trame de base T,, dite première trame, qui constitue la structure de départ de la mosaïque selon l'invention. Cette trame de base T, est destinée à former la zone B qui permet l'affichage des lettres minuscules, ainsi que l'affichage d'un premier jeu de petits chif¬ fres.
Très avantageusement, et comme on le voit sur la figure 8, cette trame de base T, a été partiellement reproduite, notamment on a reproduit sa partie supérieure référencée T^. La ligne en traits mixtes L représente la partie supérieure de la trame de base T. que
Ton a reproduite puis "collée" au-dessus de la trame de base T.. On précisera que la ligne de coupe L pour dupliquer la trame de base, c, a été positionnée de sorte qu'après jonction des deux trames T.. et T2 les espaces d'isolation obliques viennent en concordance, ce qui permettra ultérieurement l'affichage de caractères de différentes dimensions, à l'intérieur d'une même et unique mosaïque. A cet effet, la ligne de coupe a été positionnée à l'intersection d'espace d'isolation E orientée de façon oblique. Après avoir obtenu cette structure dupliquée de la trame de base, notammen-t après avoir obtenu une trame additionnelle dite seconde trame T qui est disposée au-dessus de la première T., on vient hacher la trame résultante T, par les séparations continues ou découpes S, à S , disposées dans Torientation qu'on a expliqué ci-dessus. Comme on le voit sur la figure 9, les séparations continues ou découpes compartimentent alors entièrement la trame résultante T, puisqu'elles traversent la majeur partie de la mosaïque selon l'invention et forment ainsi différents groupes de motifs élémentaires dans la mosaïque. Comme on le voit sur la figure 9, et en comparaison avec la figure 8, les séparations ou découpes S, à S- recouvrent partiellement certains motifs élémentaires de la trame -. De plus, ces séparations ou découpes optiquement passives sont disposées de sorte qu'elles viennent entièrement chevaucher et masquer les motifs élémentaires de plus petites surfaces, qui ont été noircis sur la figure 9 pour une meilleure représentation des dessins. Puisque ces séparations en bande ou découpes S, à S7 sont optiquement passives et correspondent à une absence de surface d'électrode, les motifs élémentaires de plus petite surface sont éliminés et n'ont plus besoin d'être associés à un adressage-qui posent des problèmes tant sur le plan de l'électronique que sur la plan des connections électriques.
Avantageusement, la mosaïque selon l'invention comporte au moins deux séparations ou découpes horizontales référencées S5 et Sβ, et qui sont disposées très avantageusement au voisinage de zones dans lesquelles la densité des motifs élémentaires est la plus grande. Ces zones sont référencées respectivement 100 et 120. De préférence, ces séparations ou découpes Se et S7 sont situées de façon tangente à ces zones 100 et 120 de grande densité de motifs élémentaires.
Ainsi, il devient beaucoup plus facile d'alimenter les motifs élémentaires aux pixels qui sont difficilement accessibles et auxquels il faut lier une connexion électrique. On remarquera que les deux séparations ou découpes horizontales Sς et Se sont dispo¬ sées de part et d'autre d'une ligne de groupes de pixels L. qui est destiné à former comme on le verra sur les figures suivantes une barre horizontale intermédiaire pour la for atation de lettres minuscules. Précisément, ces séparations ou découpes Sς et Sg sont disposées de façon tangente à cette ligne L. et à cette barre intermédiaire.
De plus, cette mosaïque comporte donc une troisième séparation ou découpe horizontale" Sy qui est disposée d'une façon tangente à la ligne L, qui forme le groupe de motifs destiné à afficher notamment une barre horizontale supérieure des minuscules. De préférence, cette séparation ou découpe S7 est placée directement au-dessus de la ligne Lg.
En ce qui concerne désormais la séparation en bandes ou découpes verticale, on précisera qu'au moins deux d'entre elles à savoir les séparations S, et S. sont positionnées de façon tangente à des régions ou colonnes C. et Cg de la mosaïque qui sont destinées notamment à former des jambages de lettres.
De préférence, le dispositif selon l'invention comporte quatre séparations continues ou découpes qui sont disposées perpendiculai¬ rement au sens de lecture, ces quatre séparations ou découpes définissant respectivement entre elles les cinq colonnes C, à Cς, parmi lesquelles les colonnes C., C, et Cg constituent respectivment des colonnes latérales et centrale de formation des jambages. On précisera que ces colonnes centrale C, et latérales C,, C5 présen¬ tent des largeurs égales. De plus ces trois colonnes C,, C, et Cg de formation des jambages sont séparées deux à deux par des colonnes intermédiaires C~ et C- qui sont de largeur égale entre elles mais d'une largeur inférieure à celle des trois colonnes C,, C, et Cς.
La figure 10 représente une trame hachée T, qui est le résultat de l'opération de la figure 9 et à laquelle on ajoutera ensuite des espaces d'isolation E pour former notamment les accents, les jambages ou les arrondis de certains caractères alphanumériques.
Comme on le voit plus précisément sur la figure 6, la mosaïque selon l'invention comporte quatre zones d'affichage de caractères alphanumériques de taille différente.
En effet, la mosaïque selon l'invention comporte une première zone d'affichage A qui correspond à la formation de caractères alphanumériques de taille moyenne, et notamment à la formation d'un premier jeu de lettres majuscules et de chiffres (figures 11-18). Cette première zone A utilise toute les colonnes et les lignes de la mosaïque, à l'exception de la dernière Lg qui correspond à la zone C de formation de fin de jambage des grandes lettres et de formation des barres de soulignement.
Cette mosaïque comporte une deuxième zone E destinée à permettre l'affichage de caractères alphanumériques de grandes tailles, à savoir des grandes majuscules et des grands chiffres. Les lettres affichées sont visibles aux figures 19 à 26.
* On voit que la zone E utilise quant à elle toute la surface disponible de la mosaïque, la zone A étant donc comprise dans la zone E.
La troisième zone caractéristique d'affichage de cette mosaïque est la zone B qui est destinée à permettre essentiellement l'affi¬ chage de petits chiffres, dans une première position comme on l'expliquera ci-après, et de minuscules. Les minuscules utilisent toutefois pour certaines têtes de lettres et des jambages une partie de la zone A et une partie de la zone C. Ainsi, cette zone B est comprise dans la zone A et est disposée directement au-dessus de la zone C de soulignement.
Les caractères affichables grâce à cette zone B sont représentés aux figures 27 à 34.
La mosaïque selon l'invention comporte de plus une quatrième zone F qui permet quant à elle l'affichage de petits chiffres, mais qui ont une position différente de ceux affichés grâce à la zone B, à savoir sensiblement plus hauts. La zone F est imbriquée à Tinté- rieur de la zone B qui ensemble et en superposition constituent la zone A. Les caractères affichables grâce à cette zone E sont repré¬ sentés sur le figures 35 à 38. Ainsi, on comprend donc que cette mosaïque comporte au moins deux zones caractéristiques pour la formation de caractères d'une même famille (chiffres, lettres en majuscule ou minuscule) mais de tailles différentes. Plus précisé¬ ment, elle comporte au moins deux zones caractéristiques A, B pour la formation de chiffres de tailles différentes. D'une façon encore plus précise, elle comporte trois zones caractéristiques A, B, E pour la formation de chiffres comportant trois tailles différentes à savoir des grands, des.moyens et des petits.
Enfin, elle comporte une quatrième zone caractéristique F pour la formation de chiffres, et notamment de petits chiffres, sur des niveaux différents respectivement supérieurs et inférieurs. On comprend donc que très avantageusement on a fourni une mosaïque qui est susceptible d'afficher, avec une même et unique trame à savoir la trame hachurée finale T5 représentée à la figure 6 différente taille de chiffres (petits, moyens et grands) et différentes tailles d'une même famille de lettre (grandes et petites). Ainsi, on peut répondre avantageusement au problême du dimensionnement prédéterminé des caractères alphanumériques, cette possibilité de variation de taille avec un même et unique mosaïque permettant aussi d'éliminer une cellule d'affichage, dans le cas par exemple d'affichage de 1 'heure.
Il ressort que ce dispositif et ce procédé permettent la réali¬ sation d'un nombre extrêmement important de motifs sur une même mosaïque* ce qui permet de styliser sans contraintes les caractères en conservant une excellente définition, sans affecter le prix de revient du dispositif.
On précisera aussi que l'invention peut s'appliquer à un dispo¬ sitif électronique d'affichage à faible taux de multiplexage, c'est-à-dire dans lequel certains motifs élémentaires sont reliés entre eux électriquement, de façon correspondante au taux de multi¬ plexage. Dans ce cas, la contre-électrode 6b doit comporter des régions électriquement isolées les unes des autres et pourvues de leur connexion électrique propre, et ne plus être monobloc (conti¬ nue), comme cela est pour la contre-électrode représentée à la figure 3c.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif électronique d'affichage, du type comprenant :
- au moins un moyen électro-optique d'affichage, tel que par exemple une cellule à crystal liquide,
- un certain nombre de motifs élémentaires associés audit moyen électro-optique d'affichage, ces motifs élémentaires étant pour la majeur partie conformés, à partir d'une série de caractères- alphanumériques stylisés et choisis, sous la forme d'une structure du type mosaïque composite dont la trame est formée par des motifs qui présentent des contours hétérogènes et complémentaires, disposés en concordance pour s'imbriquer les uns dans les autres, de façon similaire, à un puzzle, caractérisé en ce que ladite mosaïque est hachée par des bandes optiquement passives qui recouvrent partielle¬ ment certains desdits motifs élémentaires et forment un découpage de la mosaïque.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites bandes optiquement passives sont conformées et sont prévues sur la mosaïque en des positions telles que ces bandes soient susceptibles de chevaucher et masquer les motifs élémentaires de plus petite surface pour les éliminer.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que lesdites bandes sont rectîl ignés et sont toutes positionnées uniquement perpendiculairement ou parrallêlement au sens de lecture des caractères sur le dispositif.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les bandes optiquement passives sont alignées en séparations conti¬ nues ou découpes qui compartimentent les motifs élémentaires en groupes sur la majeur partie de la mosaïque.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux séparations ou découpes positionnées respec¬ tivement de façon tangente à des régions de la mosaïque, destinées à former notamment des jambages de lettres.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'il comporte quatre séparations continues ou découpes disposées perpen¬ diculairement au sens de lecture, ces quatre séparations ou décou¬ pent définissant respectivement entre elles cinq colonnes, dites verticales, dont trois constituent respectivement des colonnes latérales et centrale de formation des jambages.
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les trois colonnes verticales de formation des jambages présentent des largeurs égales.
8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que les trois colonnes de formation des jambages sont séparées deux à deux par des colonnes intermédiaires qui sont de largeurs égales entre elles mais d'une largeur inférieure à celle desdites trois colonnes.
9. Dispositif selon Tune des revendications 3 à 8, caractérisé en ce que les séparations ou découpes s'étendent sur toute la mosaïque et débouchent de ses bords supérieur et inférieur.
10. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte au moins deux séparations ou découpes dites horizontales, s 'étendant parrallèlement au sens de lecture des caractères.
11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux séparations ou découpes horizontales sont disposées au voisinage de zones dans lesquelles la densité de motifs élémentaires est la plus grande.
12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que lesdites séparations ou découpes horizontales sont situées de façon tangente auxdites zones de grande densité.
13. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux séparations ou découpes sont disposées de part et d'autre d'une barre horizontale intermédiaire destinée à la formation de lettres minuscules, et de façon tangente à cette barre.
14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte une troisième séparation ou découpe qui est disposée de façon tangente à une barre horizontale supérieure des minuscules, directement au dessus de celle-ci.
15. Dispositif selon Tune quelconque des revendications précé¬ dentes, dans lequel les motifs élémentaires sont espacés d'une distance d'écartement (Y), caractérisé en ce que les bandes et les séparations formant le découpage de la matrice présentent une largeur (X) nettement supérieure à la distance (Y).
16. Dispositif selon la revendication 15, caractérisé en ce que la largeur (X) est au moins 15 fois supérieure à la distance (Y).
17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que la largeur (X) est typiquement 30 fois supérieure à la distance (Y).
18. Dispositif selon la revendication 17, caractérisé en ce que la distance (Y) est inférieure à 100.10" mètres (100 μm).
19. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que la distance (Y) est choisie égale à 50.10" mètres (50 μm).
20. Dispositif électronique d'affichage, du type comprenant :
- au moins un moyen électro-optique d'affichage, tel que par exemple une cellule à crystal liquide,
- un certain nombre de motifs élémentaires associés audit moyen électro-optique d'affichage, ces motifs élémentaires étant pour la majeur partie conformés, à partir d'une série de caractères alphanumériques -stylisés et choisis, sous la forme d'une structure du type mosaïque composite dont la trame est formée par les motifs élémentaires qui présentent des contours hétérogènes et complémen¬ taires, disposés en concordance pour s'imbriquer les uns dans les autres, de façon similaire à un puzzle, caractérisé en ce que ladite mosaïque est susceptible d'afficher, avec une même et unique trame, différentes tailles de caractères pour des familles de lettres et/ou de chiffres.
21. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte au moins deux zones caractéristiques (A,E; • A,B,E) pour la formation de caractères d'une même famille mais de tailles différentes.
22. Dispositif selon la revendication 20 ou 21, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte au moins deux zones caractéristiques (A,B) pour la formation de chiffres de tailles différentes.
23. Dispositif selon la revendication 22, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte trois zones caractéristiques (A,B,E) pour la formation de chiffres présentant trois tailles différentes.
24. Dispositif selon la revendication 18, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte une zone caractéristique d'affichage (F) pour la formation de chiffres sur des niveaux respectivement supé¬ rieurs et inférieurs, dans le dispositif.
25. Dispositif selon la revendication 20, caractérisé en ce que ladite mosaïque comporte au moins une trame de base, dit première trame, qui est partiellement dupliquée pour former des zones d'affi¬ chages de caractères de* différentes tailles.
26. Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce que ladite première trame est partiellement dupliquée en une trame additionnelle, dite seconde trame, la seconde étant disposée au-dessus de la première.
27.' Dispositif d'affichage selon Tune quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une mosaïque conformée selon la figure 3.
28. Dispositif d'affichage selon Tune quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une mosaïque conformée selon la figure 6.
29.- Dispositif d'affichage selon Tune quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une mosaïque pourvue d'au moins une trame de base (T.) conformée selon la figure 7.
30. Dispositif d'affichage selon Tune quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une mosaïque pourvue d'au moins une trame dupliquée (T,) conformée selon la figure 8.
31. Dispositif d'affichage selon Tune quelconque des revendica¬ tions précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une mosaïque pourvue d'au moins une trame hachée (T.) conformée selon la figure 10.
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