WO1992007352A1 - Control circuit for matrix-type readout devices and signal decoder for such circuit - Google Patents

Control circuit for matrix-type readout devices and signal decoder for such circuit Download PDF

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WO1992007352A1
WO1992007352A1 PCT/FR1991/000822 FR9100822W WO9207352A1 WO 1992007352 A1 WO1992007352 A1 WO 1992007352A1 FR 9100822 W FR9100822 W FR 9100822W WO 9207352 A1 WO9207352 A1 WO 9207352A1
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Léopold Albert HARWOOD
Dora Plus
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Thomson S.A.
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Definitions

  • display devices such as liquid crystal displays, consist of a matrix of pixels arranged horizontally in rows and vertically in columns.
  • the data to be displayed is applied in the form of brightness signals to data lines which are individually associated with each of the pixel columns.
  • the rows of pixels are scanned sequentially and the pixels within the activated row are loaded at different levels of gray scale depending on the levels of the brightness signals applied to each column.
  • each pixel is composed of at least three pixel elements which emit one of the three primary colors of light, red, green or blue.
  • each pixel element is composed of a liquid crystal which is associated with a switching device making it possible to activate or deactivate each of the liquid crystal cells.
  • the present invention can be used with that described in the PCT application filed at the same date, having as inventors Dora Plus and Leopold A. Harwood, entitled “System for applying luminosity signals to a display and comparator for such a system” and claiming priority from US application No. 600,046.
  • the television signal from all of the analog circuits 11 is intended to be displayed on a liquid crystal array 16 consisting of a large number of liquid crystal cells, such as the liquid crystal cell 16a, arranged horizontally in rows and vertically in columns.
  • a liquid crystal array 16 consisting of a large number of liquid crystal cells, such as the liquid crystal cell 16a, arranged horizontally in rows and vertically in columns.
  • each pixel has at least three liquid crystal cells 16a, one for each of the three primary colors of light.
  • each of the liquid crystal cells is typically called “pixel element”: and thus, the terms "liquid crystal cells” and "pixel element” as they are used in this document are interchangeable.
  • the liquid crystal network 16 comprises several data lines 17, one for each of the vertical columns of liquid crystal cells 16a, and several selection lines 18, one for each of the horizontal rows of liquid crystal cells.
  • the data ramp on line 28 of the data ramp generator 34 is therefore applied to the liquid crystal cells in the activated row of liquid crystal cells to charge the cells. liquid crystal. All the cells of the activated row which are associated with the pass-through transfer doors 26 are, therefore, loaded simultaneously.
  • the output line 29 of the comparator 24 goes to low level and blocks the associated transfer gate 26.
  • the liquid crystal cell associated with the blocked transfer door is therefore charged at the level established by the brightness signal coming from the associated locking circuit 23.

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Abstract

A system for applying brightness signals to the columns of a display device having a display cell-matrix arranged in columns and in rows comprises a comparator for each display cell column. Each comparator receives a brightness signal and a reference ramp signal. When the brightness signal is greater than the reference ramp, the output is at one logic level. As the display cell is charged, and when the reference ramp attains the level of the brightness signal, the output of the comparator goes to the other logic level and the associated display cell no longer receives a charge.

Description

CIRCUIT DE COMMANDE POUR AFFICHEUR DE TYPE MATRICIEL ET DECODEUR DE SIGNAL POUR UN TEL CIRCUIT La présente invention concerne des circuits de commande pour des dispositifs d'affichage de type matriciel et aussi un décodeur numérique pour un tel circuit de commande.The present invention relates to control circuits for display devices of the matrix type and also to a digital decoder for such a control circuit.
De nombreux dispositifs d'affichage, tels que les afficheurs à cristal liquide, sont constitués par une matrice de pixels disposés horizontalement en rangées et verticalement en colonnes. Les données destinées à être affichées sont appliquées sous forme de signaux de luminosité à des lignes de données qui sont associées individuellement à chacune des colonnes de pixels. Les rangées de pixels sont balayées de manière séquentielle et les pixels à l'intérieure de la rangée activée sont chargés aux différents niveaux d'échelle de gris en fonction des niveaux des signaux de luminosité appliqués à chaque colonne. Dans un afficheur à cristal liquide en couleur, chaque pixel est composé d'au moins trois éléments pixels qui émettent l'une des trois couleurs primaires de la lumière, rouge, verte ou bleue. Dans un afficheur à matrice active, chaque élément pixel est composé d'un cristal liquide qui est associé à un dispositif de commutation permettant d'activer ou de désactiver chacune des cellules à cristal liquide. D'une manière typique, le dispositif de commutation est un dispositif semiconducteur tel qu'un transistor en couches minces (TFT) et reçoit l'information vidéo, ou informaion de luminosité d'un ensemble de circuits de traitement du signal qui est typiquement aussi un ensemble de circuits semiconducteurs. L'ensemble des circuits de commande pour les cellules à cristal liquide de l'afficheur doit être en mesure de charger toutes les cellules de l'afficheur aux niveaux de tension nécessaires à la luminosité voulue, et ce dans le temps disponible pour générer une trame d'image. Un afficheur couleur pour télévision peut comporter 250.000 à 750.000 cellules à cristal liquide et c'est une tâche gigantesque que de charger une telle quantité de cellules à cristal liquide dans le temps-trame disponible. Un circuit de commande pour un afficheur à cristal liquide est décrit dans les brevets américains nos. 4.766.430 et 4.742.346. Le système décrit dans ces brevets utilise les tensions représentatives des niveaux de luminosité voulues pour pré-regler des compteurs sur des valeurs différentes de comptage qui représentent des niveaux de luminosité. Une rampe analogique est appliquée de manière séquentielle aux lignes de sélection horizontales et toutes les cellules à cristal liquide à l'intérieur de la ligne horizontale sélectionnée, qui sont associées à une porte de transfert passante, sont chargées de façon simultanée par la rampe analogique. Les compteurs rendent les portes de transfert passantes ou les bloquent de sorte que le niveau auquel les cellules à cristal liquide sont chargées, est déterminé par les valeurs de comptage pré-reglées dans les compteurs. Lorsqu'un compteur compte jusqu'à zéro ou jusqu'à sa valeur de comptage pré-sélectionnée, la porte de transfert associée à celui-ci est bloquée et la cellule à cristal liquide est chargée au niveau de luminosité fonction de la valeur de comptage pré-reglée dans le compteur. Ce système est satisfaisant pour le but à atteindre mais il présente des inconvénients du fait que les compteurs sont constitués de portes logiques encombrantes et complexes qui exigent une surface importante sur le substrat sur lequel est réalisé l'ensemble de circuits. Le but recherché dans l'industrie est de fabriquer l'ensemble de circuits de commande autour de la périphérie du substrat qui porte les cellules à cristal liquide et leurs portes de transfert associées. La surface exigée pour les compteurs constitue donc un inconvénient majeur. La vitesse de fonctionnement est également un des inconvénients de la technique des compteurs, notamment lorsque les portes de transfert et l'ensemble de circuits sont fabriqués en silicium amorphe, dont la faible mobilité en porteurs rend extrêmement difficile la réalisation de toutes les opérations de traitement de signaux dans le temp-ligne horizontal disponible qui est de 60 microsecondes. Pour ces raisons, il existe un besoin pour un circuit de commande qui élimine la nécessité d'avoir des compteurs, qui diminue les coûts et la surface nécessaire pour l'ensemble des circuits de commande et qui peut être utilisé avec toutes les technologies, y compris les technologies en silicium polycrystallin et en silicium amorphe à faible mobilité. La présente invention répond à ce besoin.Many display devices, such as liquid crystal displays, consist of a matrix of pixels arranged horizontally in rows and vertically in columns. The data to be displayed is applied in the form of brightness signals to data lines which are individually associated with each of the pixel columns. The rows of pixels are scanned sequentially and the pixels within the activated row are loaded at different levels of gray scale depending on the levels of the brightness signals applied to each column. In a color liquid crystal display, each pixel is composed of at least three pixel elements which emit one of the three primary colors of light, red, green or blue. In an active matrix display, each pixel element is composed of a liquid crystal which is associated with a switching device making it possible to activate or deactivate each of the liquid crystal cells. Typically, the switching device is a semiconductor device such as a thin film transistor (TFT) and receives video information, or lumina informaion of a set of signal processing circuits which is typically also a set of semiconductor circuits. All the control circuits for the liquid crystal display cells must be able to charge all the display cells to the voltage levels necessary for the desired brightness, and this within the time available to generate a frame. image. A color television display can have 250,000 to 750,000 liquid crystal cells and it is a daunting task to charge such a quantity of liquid crystal cells in the available frame time. A control circuit for a liquid crystal display is described in US Patents Nos. 4,766,430 and 4,742,346. The system described in these patents uses the voltages representative of the desired brightness levels to preset counters to different count values which represent brightness levels. An analog ramp is applied sequentially to the horizontal selection lines and all the liquid crystal cells inside the selected horizontal line, which are associated with a pass-through transfer gate, are loaded simultaneously by the analog ramp. The counters make the transfer doors pass or block them so that the level at which the cells liquid crystal are charged, is determined by the count values preset in the counters. When a counter counts to zero or to its pre-selected count value, the transfer door associated with it is blocked and the liquid crystal cell is charged at the brightness level depending on the count value preset in the counter. This system is satisfactory for the goal to be achieved, but it has drawbacks because the meters consist of bulky and complex logic gates which require a large area on the substrate on which the circuit assembly is made. The aim sought in the industry is to manufacture the set of control circuits around the periphery of the substrate which carries the liquid crystal cells and their associated transfer gates. The area required for meters is therefore a major drawback. The operating speed is also one of the drawbacks of the counter technique, in particular when the transfer doors and the circuit assembly are made of amorphous silicon, whose low carrier mobility makes it extremely difficult to carry out all the processing operations. of signals in the available horizontal temp-line which is 60 microseconds. For these reasons, there is a need for a control circuit which eliminates the need for meters, which lowers costs. and the area required for all the control circuits and which can be used with all technologies, including polycrystalline silicon and low mobility amorphous silicon technologies. The present invention meets this need.
Un système pour appliquer des niveaux de tension différents d'une rampe de données aux colonnes individuelles de cellules d'affichage dans un dispositif d'affichage ayant une matrice de cellules d'affichage disposées en colonnes et en rangées comporte une pluralité de moyens de transfert de signaux disposés de manière à appliquer la tension de rampe de données individuellement aux colonnes de cellules d'affichage. Une pluralité de moyens comparateurs rendent passantes et bloquent lesdits moyens de transfert de signaux individuellement de sorte que la rampe de données est appliquée aux cellules d'affichage lorsque les portes de transfert sont passantes. Un générateur de rampe de référence applique une rampe de référence aux comparateurs de tension. Une tension de données est également appliquée au comparateur. Le comparateur rend les portes de transfert passantes lorsque la tension de données dépasse la rampe de référence et bloque lesdites portes de transfert lorsque la rampe de référence atteint la tension de données.A system for applying different voltage levels of a data ramp to individual columns of display cells in a display device having an array of display cells arranged in columns and in rows has a plurality of transfer means of signals arranged to apply the data ramp voltage individually to the columns of display cells. A plurality of comparator means pass and block said signal transfer means individually so that the data ramp is applied to the display cells when the transfer doors are passing. A reference ramp generator applies a reference ramp to the voltage comparators. A data voltage is also applied to the comparator. The comparator makes the transfer gates passable when the data voltage exceeds the reference ramp and blocks said transfer gates when the reference ramp reaches the data voltage.
La présente invention peut être utilisée avec celle décrite dans la demande PCT déposée à la même date, ayant pour inventeurs Dora Plus et Leopold A. Harwood, intitulée "Système pour appliquer des signaux de luminosité à un dispositif d'affichage et comparateur pour un tel système" et revendiquant la priorité de la demande américaine No. 600,046.The present invention can be used with that described in the PCT application filed at the same date, having as inventors Dora Plus and Leopold A. Harwood, entitled "System for applying luminosity signals to a display and comparator for such a system" and claiming priority from US application No. 600,046.
La figure 1 représente un mode de réalisation préféré d'un circuit de commande d'un afficheur à cristal liquide.FIG. 1 represents a preferred embodiment of a control circuit for a liquid crystal display.
La figure 2 représente un mode de réalisation préféré d'un circuit comparateur numérique destiné à être utilisé dans le mode de réalisation préféré de la figure 1.FIG. 2 represents a preferred embodiment of a digital comparator circuit intended to be used in the preferred embodiment of FIG. 1.
Dans la figure 1, un ensemble de circuits analogiques 11 reçoit un signal d'information analogique représentatif des données à afficher provenant d'une antenne 12. Lorsque le signal d'entrée est un signal vidéo de télévision, l'ensemble des circuits analogiques 11 ressemble à celui d'un téléviseur classique de type connu. L'ensemble des circuits analogiques 11 fournit un signal porteur de données analogiques sur une ligne 13 comme signal d'entrée d'un convertisseur analogique-numérique (A/N) 14. Lorsque le signal d'entrée est destiné à être utilisé avec un affichage graphique sur ordinateur, il est probablement déjà numérique, et le convertisseur A/D 14 peut être éliminé.In FIG. 1, a set of analog circuits 11 receives an analog information signal representative of the data to be displayed coming from an antenna 12. When the input signal is a television video signal, the set of analog circuits 11 resembles that of a conventional television of known type. The set of analog circuits 11 provides a signal carrying analog data on a line 13 as the input signal of an analog-digital converter (A / D) 14. When the input signal is intended to be used with a graphic display on computer, it is probably already digital, and the A / D converter 14 can be eliminated.
Le signal de télévision provenant de l'ensemble des circuits analogiques 11 est destiné à être affiché sur un réseau de cristaux liquides 16 constitué d'un grand nombre de cellules à cristal liquide, tel que la cellule à cristal liquide 16a, disposées horizontalement en rangées et verticalement en colonnes. Dans un afficheur couleur possédant une capacité d'échelle de gris, chaque pixel comporte au moins trois cellules à cristal liquide 16a, une pour chacune des trois couleurs primaires de la lumière. Dans un tel afficheur, chacune des cellules à cristal liquide est typiquement appelée "élément pixel": et ainsi, les termes "cellules à cristal liquide" et "élément pixel" tels qu'ils sont utilisés dans le présent document sont-ils interchangeables. Le réseau à cristaux liquides 16 comporte plusieurs lignes de données 17, soit une pour chacune des colonnes verticales de cellules à cristal liquid 16a, et plusieurs lignes de sélection 18, soit une pour chacune des rangées horizontales de cellules à cristal liquide. Le convertisseur A/N 14 comporte un bus de sortie 19 pour fournir des niveaux de luminosité, ou codes d'échelle de gris, à des moyens de stockage numérique 21 ayant plusieurs lignes de sortie 22. Les lignes de sortie 22 des moyens de stockage numérique 21 appliquent les tensions aux lignes de données en colonne 17 pour les colonnes des cellules à cristal liquid 16a via des circuits de verrouillage 23, des comparateurs 24 et des portes de transfert 26. Chacune des lignes de sortie 22 fournit donc le niveau de tension qui est appliqué à la cellule à cristal liquide 16a dans une colonne donnée lorsqu'une porte de transfert associée 26 est passante, et ce en fonction du balayage des lignes de sélection 18. Un mode de réalisation préférentiel des moyens de stockage numérique 21 sous la forme d'un registre à décalage est décrit dans les brevets américains nos. 4.766.430 et 4.742.346, dont les enseignements sont incorporés dans la présente demande. Un générateur de rampe de référence 33 fournit une rampe de référence à m comparateurs 24. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté, le générateur de rampe de référence 33 est numérique et fournit une pluralité de mots numériques qui représentent individuellement des niveaux de tension différents. L'emploi d'une rampe numérique exige l'emploi de comparateurs numériques. Lorsqu'on utilise un comparateur analogique, les comparateurs 24 sont également analogiques. Le nombre n de bits dans les mots numériques détermine le nombre de niveaux d'échelle de gris. Autrement dit, le nombre de niveaux n d'échelle de gris est de 2 . Les mots numériques sont fournis sur une ligne de sortie 27 qui est couplée à travers une ligne 32 au comparateur 24 pour chacune des colonnes de cellules à cristal liquide. Un générateur de rampe de données 34 fournit une rampe de données analogique aux colonnes de cellules à cristal liquide en connectant une ligne de sortie 28 à chacune des portes de transfert 26. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté, les portes de transfert 26 sont des transistors en couches minces, dont les électrodes de grille sont couplées individuellement aux lignes de sortie 29 des comparateurs 24.The television signal from all of the analog circuits 11 is intended to be displayed on a liquid crystal array 16 consisting of a large number of liquid crystal cells, such as the liquid crystal cell 16a, arranged horizontally in rows and vertically in columns. In a color display having a gray scale capability, each pixel has at least three liquid crystal cells 16a, one for each of the three primary colors of light. In such a display, each of the liquid crystal cells is typically called "pixel element": and thus, the terms "liquid crystal cells" and "pixel element" as they are used in this document are interchangeable. The liquid crystal network 16 comprises several data lines 17, one for each of the vertical columns of liquid crystal cells 16a, and several selection lines 18, one for each of the horizontal rows of liquid crystal cells. The A / D converter 14 includes an output bus 19 for supplying brightness levels, or gray scale codes, to digital storage means 21 having several output lines 22. The output lines 22 of the storage means digital 21 apply the voltages to the data lines in column 17 for the columns of the liquid crystal cells 16a via latching circuits 23, comparators 24 and transfer gates 26. Each of the output lines 22 therefore provides the level of voltage which is applied to the liquid crystal cell 16a in a given column when an associated transfer gate 26 is on, and this as a function of the scanning of the selection lines 18. A preferred embodiment of the digital storage means 21 under the form of a shift register is described in US Patents Nos. 4,766,430 and 4,742,346, the lessons of which are incorporated into the present application. A reference ramp generator 33 provides a reference ramp to m comparators 24. In the preferred embodiment shown, the reference ramp generator 33 is digital and provides a plurality of digital words which individually represent different voltage levels. The use of a digital ramp requires the use of digital comparators. When using an analog comparator, the comparators 24 are also analog. The number n of bits in the digital words determines the number of gray scale levels. In other words, the number of gray scale levels n is 2. The digital words are provided on an output line 27 which is coupled across a line 32 to the comparator 24 for each of the columns of liquid crystal cells. A data ramp generator 34 provides an analog data ramp to the columns of liquid crystal cells by connecting an output line 28 to each of the transfer doors 26. In the preferred embodiment shown, the transfer doors 26 are thin film transistors, the gate electrodes of which are individually coupled to the output lines 29 of the comparators 24.
En cours de fonctionnement, les signaux de luminosité numérisés provenant des moyens de stockage numérique 21 sont appliqués par des lignes de sortie 22 aux circuits de verrouillage 23, dont les sorties sont reliées à une entrée d'un comparateur 24 par une ligne de sortie 31. Le générateur 33 de rampe de référence fournit une rampe de référence à l'autre entrée de chacun des comparateurs 24. Tandis que la rampe de référence est appliquée aux comparateurs 24, la rampe de données est appliquée aux portes de transfert 26. La temporisation et les retards éventuels de la rampe de référence et de la rampe de données sont fonction de la technologie utilisée, et sont à la portée de l'homme de l'art. Toutes les lignes de données sont positionnées à un niveau haut tôt dans la période du temps-ligne. Lorsque le signal de luminosité provenant du circuit de verrouillage 23 est supérieur à la tension de la rampe de référence, la ligne de sortie 29 du comparateur 24 reste au niveau haut et la porte de transfert 26 reste passante. La rampe de données sur la ligne 28 du générateur de rampe de données 34 est donc appliquée aux cellules à cristal liquide dans la rangée activée de cellules à cristal liquide pour charger les cellules à cristal liquide. Toutes les cellules de la rangée activée qui sont associées aux portes de transfert passantes 26 sont, de ce fait, chargées de façon simultanée. Lorsque le niveau de la tension de rampe de référence atteint le niveau du signal de luminosité provenant du circuit de verrouillage 23, la ligne de sortie 29 du comparateur 24 passe au niveau bas et bloque la porte de transfert associée 26. La cellule à cristal liquide associée avec la porte de transfert bloquée est donc chargée au niveau établi par le signal de luminosité provenant du circuit de verrouillage associé 23.During operation, the digitized brightness signals coming from the digital storage means 21 are applied by output lines 22 to the latch circuits 23, the outputs of which are connected to an input of a comparator 24 by an output line 31 The reference ramp generator 33 provides a reference ramp to the other input of each of the comparators 24. While the reference ramp is applied to the comparators 24, the data ramp is applied to the transfer gates 26. The time delay and the possible delays of the reference ramp and of the data ramp are a function of the technology used, and are within the reach of those skilled in the art. All data lines are set high early in the line time period. When the brightness signal from the locking circuit 23 is greater than the voltage of the reference ramp, the output line 29 of the comparator 24 remains at the high level and the transfer gate 26 remains on. The data ramp on line 28 of the data ramp generator 34 is therefore applied to the liquid crystal cells in the activated row of liquid crystal cells to charge the cells. liquid crystal. All the cells of the activated row which are associated with the pass-through transfer doors 26 are, therefore, loaded simultaneously. When the level of the reference ramp voltage reaches the level of the brightness signal coming from the locking circuit 23, the output line 29 of the comparator 24 goes to low level and blocks the associated transfer gate 26. The liquid crystal cell associated with the blocked transfer door is therefore charged at the level established by the brightness signal coming from the associated locking circuit 23.
Dans la figure 2, le comparateur 24 est numérique et comporte une pluralité de portes logiques 36 à 41 qui, dans le mode de réalisation préférentiel représenté, sont des portes NOR exclusives (XNOR). Chacune des portes 36 à 41 reçoit un signal d'entrée provenant d'un générateur de rampe numérique 33a et un autre signal d'entrée provenant d'un circuit de verrouillage 23. Les circuits de verrouillage 23 sont des circuits multibits et fournissent un bit pour chacune des portes XNOR 36 à 41. Chaque bit du signal de rampe numérique provenant du générateur numérique 33a est comparé avec le bit correspondant de l'entrée de données reçu du circuit de stockage numérique 21 (Figure 1). Les bornes de sortie des portes XNOR 36 à 41 sont appliquées à une porte OU 42, dont la borne de sortie est couplée à un circuit de verrouillage 43 qui peut être remis à zéro. La sortie du circuit de verrouillage 43 est reliée à l'électrode de commande d'une porte de transfert 26 par la ligne 29. De ce fait, lorsqu'au moins l'un des bits de la rampe numérique provenant du générateur de rampe numérique 33 est différent du bit correspondant du mot de données provenant des circuits de verrouillage 23, le niveau logique de sortie d'une des portes XNOR est haut, le niveau de sortie de la porte OU 42 est donc lui aussi haut, et la porte de transfert associée 26 est maintenue dans l'état passant par le circuit de verrouillage 43. Dans cette condition, la rampe de sortie provenant du générateur de rampe de données analogiques 34 disponible sur la ligne 28 est appliqué à la cellule à cristal liquide 16a de la colonne associée de cellules à cristal liquide à travers la porte de transfert 26 et à travers la ligne 17. Lorsque tous les bits provenant du générateur de rampe numérique 33 sont accordés aux bits de données correspondants du mot de données appliqué par les circuits de verrouillage 23, les niveaux logiques des sorties de la porte XNOR sont au niveau bas et la sortie de la porte OU 42 passe au niveau bas. Le circuit de verrouillage 43 met alors la ligne 29 au niveau bas et bloque la porte de transfert associée 26. La rampe analogique provenant du générateur de rampe de données 34 n'est alors plus appliquée à la cellule de cristal liquide 16a de la colonne associée de cristaux liquides. De ce fait, le niveau auquel la cellule à cristal liquide 16a est chargé se trouve déterminé par le réglage des circuits de verrouillage 23 en fonction de l'entrée de données fourni par le mécanisme de stockage numérique 21. Le circuit de verrouillage est remis au niveau haut tôt dans le temps-ligne suivant pour rendre les portes de transfert 26 à nouveau passantes. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté, des mots numériques de six bits sont utilisés et, par conséquent, le comparateur 24 comprend six circuits logiques (portes XNOR) , et 64 niveaux d'échelle de gris sont disponibles. Dans le cas où il faut utiliser 256 niveaux d'échelle de gris, ceux-ci peuvent être obtenus simplement en utilisant des mots numériques à huit bits, et huit portes XNOR dans le comparateur 24. In FIG. 2, the comparator 24 is digital and includes a plurality of logic gates 36 to 41 which, in the preferred embodiment shown, are exclusive NOR gates (XNOR). Each of the gates 36 to 41 receives an input signal from a digital ramp generator 33a and another input signal from a latch circuit 23. The latch circuits 23 are multi-bit circuits and provide a bit for each of the XNOR gates 36 to 41. Each bit of the digital ramp signal coming from the digital generator 33a is compared with the corresponding bit of the data input received from the digital storage circuit 21 (FIG. 1). The output terminals of the XNOR doors 36 to 41 are applied to an OR gate 42, the output terminal of which is coupled to a locking circuit 43 which can be reset. The output of the locking circuit 43 is connected to the control electrode of a transfer gate 26 by the line 29. Therefore, when at least one of the bits of the digital ramp coming from the digital ramp generator 33 is different from the corresponding bit of the data word coming from the locking circuits 23, the logic output level of one of the XNOR gates is high, the output level of the OR gate 42 is therefore also high, and the gate of associated transfer 26 is maintained in the state passing through the locking circuit 43. In this condition, the output ramp from the analog data ramp generator 34 available on line 28 is applied to the liquid crystal cell 16a of the associated column of liquid crystal cells through the transfer gate 26 and across the line 17. When all the bits from the digital ramp generator 33 are matched to the corresponding data bits of the word d onnées applied by the locking circuits 23, the logic levels of the outputs of the XNOR gate are low and the output of the OR gate 42 goes low. The locking circuit 43 then puts the line 29 at the low level and blocks the associated transfer door 26. The analog ramp coming from the data ramp generator 34 is then no longer applied to the liquid crystal cell 16a of the associated column. of crystals liquids. As a result, the level at which the liquid crystal cell 16a is charged is determined by the adjustment of the locking circuits 23 as a function of the data input provided by the digital storage mechanism 21. The locking circuit is returned to the high level early in the next row-time to make transfer doors 26 passable again. In the preferred embodiment shown, six-bit digital words are used and, therefore, the comparator 24 includes six logic circuits (XNOR gates), and 64 gray scale levels are available. In the case where 256 gray scale levels have to be used, these can be obtained simply by using eight-bit digital words, and eight XNOR gates in the comparator 24.

Claims

REVENDICATIONS
1. Système pour appliquer des niveaux de tension différents d'une rampe de données aux colonnes individuelles de cellules d'affichage dans un dispositif d'affichage ayant une matrice de cellules d'affichage disposées en colonnes et en rangées, caractérisé en ce qu'il comporte:1. System for applying different voltage levels of a data ramp to the individual columns of display cells in a display device having a matrix of display cells arranged in columns and in rows, characterized in that it comprises:
- une pluralité de moyens de transfert de signaux disposés de manière à activer lesdites colonnes individuellement pour appliquer ladite rampe de données individuellement auxdites cellules d'affichage;- a plurality of signal transfer means arranged to activate said columns individually to apply said data ramp individually to said display cells;
- une pluralité de moyens comparateurs associés individuellement avec lesdits moyens de transfert de signaux pour rendre passants et pour bloquer lesdits moyens de tranfert de signaux de sorte que ladite rampe de données est. appliquée auxdites cellules d'affichage lorsque lesdites portes de transfert sont passantes;- A plurality of comparator means associated individually with said signal transfer means to turn on and to block said signal transfer means so that said data ramp is. applied to said display cells when said transfer doors are on;
- des moyens générateurs de rampe de référence pour appliquer une rampe de référence auxdits comparateurs; et- reference ramp generating means for applying a reference ramp to said comparators; and
- des moyens pour appliquer lesdits signaux auxdits comparateurs, chaque comparateur rendant la porte de transfert associée passante lorsque ledit signal de données dépasse ladite rampe de référence et bloquant ladite porte de transfert lorsque ladite rampe de référence atteint ledit signal de données.- Means for applying said signals to said comparators, each comparator making the associated transfer gate passable when said data signal exceeds said reference ramp and blocking said transfer gate when said reference ramp reaches said data signal.
2. Le système de la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert sont des dispositifs semiconducteurs, chacun desdits dispositifs semiconducteurs ayant une électrode de commande sensible à un desdits comparateurs pour rendre passants et pour bloquer lesdits dispositifs semiconducteurs. 2. The system of claim 1, characterized in that said transfer means are semiconductor devices, each of said semiconductor devices having a control electrode responsive to one of said comparators to turn on and to block said semiconductor devices.
3. Le système de la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de transfert de signaux sont des transistors en couches minces.3. The system of claim 2, characterized in that said signal transfer means are thin film transistors.
4. Le système de la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits transistors en couches minces sont en silicium amorphe.4. The system of claim 3, characterized in that said thin film transistors are made of amorphous silicon.
5. Le système de la revendication 3, caractérisé en ce que lesdits transistors en couches minces sont en silicium polycrystallin.5. The system of claim 3, characterized in that said thin film transistors are made of polycrystalline silicon.
6. A décodeur pour décoder un signal numérique représentatif d'un signal analogique comprennant:6. Has a decoder for decoding a digital signal representative of an analog signal comprising:
- des moyens pour fournir ledit signal numérique sous forme d'une pluralité de bits de données;- means for providing said digital signal in the form of a plurality of data bits;
- des moyens pour fournir une rampe numérique ayant une pluralité de signaux de rampe numérique, chacun desdits signaux de rampe numérique ayant une pluralité de bits de rampe numérique égaux en nombre auxdits bits de rampe;- means for providing a digital ramp having a plurality of digital ramp signals, each of said digital ramp signals having a plurality of digital ramp bits equal in number to said ramp bits;
- des moyens pour recevoir lesdits bits de données et lesdits bits de rampe numérique en parallèle et pour comparer lesdits bit de données aux bits de rampe numérique correspondants pour fournir une sortie à un niveau logique lorsque lesdits bits sont comparables et une sortie à un autre niveau logique lorsque lesdits bits ne sont pas comparables.means for receiving said data bits and said digital ramp bits in parallel and for comparing said data bits with the corresponding digital ramp bits to provide an output at a logic level when said bits are comparable and an output at another logic level when said bits are not comparable.
7. Le décodeur de la revendication 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de réception comprennent une pluralité de portes logiques, chacune desdites portes logiques comparant individuellement un desdits bits de données et un desdits bits de rampe.7. The decoder of claim 6, characterized in that said receiving means comprise a plurality of logic gates, each of said logic gates individually comparing one of said data bits and one of said ramp bits.
8. Le décodeur de la revendication 6, caractérisé en ce que lesdites portes logiques sont des portes NOR exclusives.8. The decoder of claim 6, characterized in that said logic gates are exclusive NOR gates.
9. Un système pour transformer des valeurs de données numériques composées de n bits en des signaux analogiques représentatifs des niveaux de luminosité pour un dispositif d'affichage ayant une matrice d'éléments pixels comportant:9. A system for transforming digital data values composed of n bits into analog signals representative of the brightness levels for a display device having a matrix of pixel elements comprising:
- des moyens pour fournir lesdits valeurs de données numériques à n bits;- means for supplying said n-bit digital data values;
- des moyens pour fournir une rampe numérique composée d'une pluralité de niveaux numériques à n bits n représentatifs de 2 niveaux de tension analogique;- Means for providing a digital ramp composed of a plurality of digital levels with n bits n representative of 2 analog voltage levels;
- des moyens comparateurs numériques pour recevoir lesdits valeurs de données numériques et lesdits niveaux numériques et fournir des signaux logiques ayant un niveau lorsque lesdites valeurs de données numériques et lesdits niveaux numériques sont comparables et un autre niveau lorsque lesdites valeurs de données numériques et lesdits niveaux numériques ne sont pas comparables, ledit comparateur comprenant n circuits logiques pour comparer individuellement lesdites valeurs de données numériques et lesdits niveaux numériques et fournissant lesdits signaux logiques sur n lignes logiques individuelles, et des moyens logiques sensibles auxdites lignes logiques pour fournir des signaux de commutation aux lignes de données individuelles.- digital comparator means for receiving said digital data values and said digital levels and supplying logic signals having a level when said digital data values and said digital levels are comparable and another level when said digital data values and said digital levels are not comparable, said comparator comprising n logic circuits for individually comparing said digital data values and said digital levels and providing said logic signals on n individual logic lines, and logic means responsive to said logic lines for providing switching signals to the individual data lines.
10. Le système de la revendication 9 comportant en outre des moyens de stockage commutables disposés entre lesdits moyens de stockage et lesdites lignes de données individuelles.The system of claim 9 further comprising switchable storage means disposed between said storage means and said individual data lines.
11. Le système de la revendication 10, caractérisé en ce que lesdites portes logiques exclusives sont des portes NOR exclusives. 11. The system of claim 10, characterized in that said exclusive logic gates are exclusive NOR gates.
12. Le système de la revendication 11, caractérisé en ce que lesdits moyens pour fournir des signaux de commutation sont constitués par une porte OU.12. The system of claim 11, characterized in that said means for supplying switching signals consist of an OR gate.
13. Le système de la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comporte, en outre, des portes de transfert individuellement sensibles auxdites lignes de données pour rendre passantes et pour bloquer lesdites lignes de données de façon sélective pour coupler lesdites lignes de données auxdits pixels à l'intérieur dudit dispositif d'affichage, et des moyens pour fournir une rampe analogique auxdites portes de transfert pour charger lesdits pixels aux niveaux établis par lesdites entrées de données. 13. The system of claim 9, characterized in that it further comprises transfer doors individually sensitive to said data lines to pass through and to block said data lines selectively to couple said data lines to said pixels inside said display device, and means for providing an analog ramp to said transfer doors for charging said pixels to the levels established by said data inputs.
14. Le système de la revendication 13, caractérisé en ce que lesdits circuits logiques sont des portes logiques exclusives.14. The system of claim 13, characterized in that said logic circuits are exclusive logic gates.
15. Un système pour appliquer des signaux de 5 luminosité aux colonnes individuelles d'un dispositif d'affichage ayant une matrice de cellules d'affichage disposées en colonnes et en rangées, caractérisé en ce qu'il comporte:15. A system for applying brightness signals to the individual columns of a display device having a matrix of display cells arranged in columns and in rows, characterized in that it comprises:
- des sources respectives d'un signal de rampe de Q données et d'un signal de rampe de référence associés avec lesdites colonnes;- respective sources of a ramp signal of Q data and of a reference ramp signal associated with said columns;
- des sources individuelles desdits signaux de luminosité pour appliquer individuellement lesdits signaux de luminosité auxdites colonnes; 5 - une pluralité de portes de transfert associées individuellement avec lesdites lignes de colonnes pour appliquer ledit signal de rampe de données auxdites lignes de colonnes; et- individual sources of said brightness signals for individually applying said brightness signals to said columns; 5 - a plurality of transfer gates individually associated with said column lines for applying said data ramp signal to said column lines; and
- une pluralité de moyens comparateurs pour 0 commander individuellement lesdites portes de transfert, chacun desdits moyens comparateurs étant sensible audit signal de rampe de référence et à l'un desdits signaux de luminosité pour rendre une desdites portes de transfert conductrice et non conductrice en 5 fonction des valeurs relatives dudit signal de rampe de référence et dudit signal de luminosité. a plurality of comparator means for individually controlling said transfer doors, each of said comparator means being sensitive to said reference ramp signal and to one of said brightness signals to make one of said transfer doors conductive and non-conductive in function relative values of said reference ramp signal and said brightness signal.
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