EP1964095B1 - Display panel and control method using transient capacitive coupling - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to active matrix panels for displaying images using light emitter networks, for example light-emitting diodes, or optical valve arrays, for example liquid crystal valves. These emitters or valves are generally divided into rows and columns.
- active matrix designates a substrate which integrates networks of electrodes and circuits able to control and feed emitters or optical valves supported by this substrate.
- These electrode arrays generally comprise at least one addressing electrode array, a selection electrode array, at least one reference electrode for addressing and at least one base electrode for feeding these emitters. . Sometimes the reference electrode for addressing and the base electrode for power are merged.
- the panel further comprises at least one upper feed electrode, generally common to all valves or emitters, but which is not integrated with the active matrix.
- Each valve or emitter is generally interposed between a base supply terminal connected to a base electrode for the supply and the upper supply electrode which generally covers the entire panel.
- Each control circuit comprises a control terminal connected to or coupled to an addressing electrode via a selection switch, a selection terminal which corresponds to the control of this switch and which is connected to a selection electrode, and a terminal of reference connected to or coupled to a reference electrode.
- Each control circuit therefore comprises a selection switch adapted to transmit to this circuit the addressing signals from an addressing electrode. Closing the selection switch of a circuit corresponds to the selection of this circuit.
- each addressing electrode is connected to or coupled to the control terminals of the control circuits of all the emitters or valves of the same column; each selection electrode is connected to the selection terminals of the control circuits of all the transmitters or all the valves of the same line.
- the active matrix may also include other row or column electrodes.
- the addressing electrodes are used to address to the control circuits control signals, analog voltage or current, or digital; during the transmission periods, each control signal intended for the control circuit of a valve or transmitter is representative of an image datum of a pixel or sub-pixel associated with this valve or transmitter .
- each control and power supply circuit comprises a memory element, generally a capacitor able to maintain the control voltage of this valve during the duration of an image frame; this capacitor is connected in parallel directly to this valve.
- the control voltage of a valve is the potential difference across this valve.
- the control terminal of the circuit is connected to or coupled to one of the terminals of the valve.
- each control and supply circuit generally comprises a current modulator, generally a TFT transistor, provided with two terminals. current flow, a source terminal and a drain terminal, and a gate terminal for voltage control; this modulator is then connected in series with the transmitter to be controlled, this series being itself connected between an electrode (upper) supply and a base electrode for the power supply; generally, it is the drain terminal which is common to the modulator and the emitter, and the source terminal, connected to the base electrode for the supply, is thus at a constant potential; the modulator control voltage is the potential difference between the gate and the source of the modulator; each control circuit comprises means for generating a control voltage of the modulator as a function of the signal addressed to the control terminal of this circuit; each control circuit also comprises, as previously, a holding capacitor adapted to maintain the control voltage of the modulator during the duration of each image or image frame.
- a current modulator generally a TFT transistor, provided with two terminals. current flow, a source terminal and a drain terminal, and a gate terminal for voltage control;
- control There are typically two types of control: voltage control or current control.
- the addressing signals are voltage steps; in the case of current control, the addressing signals are current steps.
- each control circuit is adapted in a manner known per se to "program", from a current signal, a control voltage of the modulator of this circuit. circuit, which is therefore applied to the gate terminal.
- the addressing electrodes and the selection electrodes are themselves controlled by means of control ("drivers" in English) arranged at the ends of these electrodes, at the edge of the panel; these means generally comprise controllable switches.
- An object of the invention is to avoid this disadvantage.
- the addressing signals are generally transmitted to the control circuits by direct conduction between the addressing electrodes and the control terminals of the circuits, via the selection switch: in the case of analogue control in transmitter panel voltage, where the control terminal of the circuit corresponds to the gate terminal of the modulator, this gate voltage of the modulator is then equal to the voltage of the addressing electrode which controls this circuit, at least during that this circuit is selected.
- connection by capacitive coupling, and not by conduction, between the addressing electrodes and the control terminals of the circuits makes it possible to compensate for the differences in tripping thresholds of the modulators of these circuits, so as to obtain a better uniformity of luminance. screen and better picture display.
- the other documents US6777888 , US6618030 , US6885029 describe a capacitive coupling between the addressing electrodes and the control of the current modulators of the emitters.
- An essential aspect of the invention consists in using such a capacitive coupling for another purpose, namely for the purpose of inverting the voltages at the terminals of the valves or at the terminals of the emitters, or the control voltages of the modulators of the circuit circuits. control of these transmitters, without having to invert the addressing signals, which avoids resorting to expensive means for controlling the addressing electrodes.
- the voltage signal that is transmitted by capacitive coupling is in particular an addressing signal for the transmission, which is representative of an image data item and / or an addressing signal (likewise sign) for depolarization, in particular for the depolarization of the current modulator of an emitter.
- the capacitive coupling makes it possible to modify the voltage of a terminal by a voltage jump.
- an algebraic value voltage step signal ⁇ V transmitted via capacitive coupling by an addressing electrode to a control terminal prior to the potential V cal changes the potential of this terminal from V to V cal + ⁇ V.
- This voltage jump is independent of the value V ini of the initial potential (before the jump) of the addressing electrode.
- the initial value V ini (eg: V ini > 0) of the potential of the addressing electrode coupled to this terminal is sufficiently high for the algebraic sum V ini + ⁇ V ( ⁇ V ⁇ 0) to retain the same sign as V ini , thus to choose
- control of each control circuit of a transmitter comprises, during the display of each image frame, two periods, a period of emission of this transmitter and a period of depolarization of the modulator of the control circuit of this transmitter.
- the potential of the control terminal is maintained at this value by the holding capacitor, as in the prior art.
- V ini has no effect on the potential of the control terminal.
- the value of V ini in the periods of voltage inversion or depolarization, is thus adapted as in the first modality so that
- the same principle can be applied for the purpose of reversing the voltages across valves or emitter terminals, without having to reverse the polarity between the supply electrodes.
- the control method of the panel according to the invention can be used either only during depolarization periods (then conventional conduction addressing is used during transmission periods), or both during the emission and depolarization periods. .
- An advantage of this control method is that it makes it possible to send each circuit a specific depolarization signal, and to adapt the depolarization operation to the polarization level of the modulator of each circuit, which level depends in particular on the signal of addressed issue in the previous issue period.
- Another advantage of the invention is that, since the selection and stalling operations are always simultaneous, the same electrode can control the selection switch and the stall switch of the circuit; the number of electrodes of the active matrix is thus advantageously reduced with respect to the first embodiment.
- This second modality requires, on the other hand, a very precise adjustment of the hooking with respect to the application of the voltage jump ⁇ V.
- switches than the stall switch, including the selector switch itself, can be used to connect the voltage stall terminal to the control terminal.
- the stall switch is of the same polarity as the selection switch, so that a signal sent to the common control of these two switches induces the same state, of closing or opening, of these switches.
- this common control is directly connected to a selection electrode.
- the emitters or valves are capable of being fed between at least two supply electrodes, namely a base electrode for the supply which is generally part of the active matrix, and a so-called electrode.
- "Superior" supply which generally covers all transmitters or valves.
- the holding capacitor is adapted to maintain an approximately constant voltage on said control terminal during the duration of an image when said first selector switch and said stall switch are open.
- the panel comprises an array of light emitters able to be supplied between at least one supply base electrode and at least one upper supply electrode, where each of said control circuits of a transmitter comprises a modulator current sensor itself comprising a voltage control electrode forming the control electrode of said circuit and two current-conducting electrodes, which are connected between one of said supply electrodes and a supply electrode of said emitter.
- each of said control circuits of a transmitter comprises a modulator current sensor itself comprising a voltage control electrode forming the control electrode of said circuit and two current-conducting electrodes, which are connected between one of said supply electrodes and a supply electrode of said emitter.
- such a modulator is a TFT transistor; the current delivered by the modulator is then a function of the potential difference between the gate terminal and the source terminal of this transistor; this potential difference is generally a function, if not equal to, the potential difference between the control terminal and a reference electrode for the control voltage of the circuit; the reference electrode for the control voltage of the circuit is then formed by the supply base electrode.
- said current modulator is a transistor comprising an amorphous silicon semiconductor layer.
- said emitters are electroluminescent diodes, preferably organic.
- said control circuit comprises a second selection switch connecting said control terminal to said addressing electrode without passing through said coupling capacitor.
- said active matrix then comprises a second selection electrode array for controlling said second selection switches.
- a predetermined emission or depolarization voltage is generally applied and maintained at the control terminal of each of said control circuits of said panel.
- Control of the panel is generally intended for displaying a succession (or sequence) of images; each emitter or valve of the panel, then corresponds to a pixel or sub-pixel of the images to be displayed; during certain so-called transmission periods, at each emitter or valve of the panel, is associated a predetermined transmission voltage to be applied to the control terminal of the circuit which controls this emitter or valve, this voltage being adapted to obtain the display of said pixel or subpixel by this emitter or valve; alternatively, between any two emission periods, a period of depolarization of the transmitter, the valve, and / or the control circuit is interposed; during each depolarization period, each emitter or valve of the panel is associated with a predetermined depolarization voltage, this voltage being adapted to depolarize said emitter, said valve and / or said circuit.
- the end of the selection signal simultaneously opens the first selection switch and the setting switch of the control circuit.
- the voltage of the control terminal is equal to said predetermined voltage, and is maintained at approximately this value for the remainder of the duration of the period by means of the holding capacitor to which this terminal is connected.
- the transient voltage jump obtained at the control terminal is transient in the sense that, in the absence of interruption by the end of the selection signal, the voltage at the control terminal would return to the stall potential.
- the obtaining of said predetermined voltage from the control terminal thus results from a voltage jump caused to this terminal by coupling.
- transient capacitive to the addressing electrode itself subjected to a tenson jump; of this predetermined voltage it is possible to deduce the voltage jump to be obtained at the control terminal by difference with the potential of the reference electrode to which this terminal has been previously wedged; from this jump of voltage to be obtained at the control terminal, it is possible to deduce the voltage jump to be generated at the addressing electrode, as a function, in particular, of the coupling level with the control terminal and as a function of the time interval T between this voltage jump and the end of the selection signal.
- the time interval T between said voltage jump to the addressing electrode and the end of said selection signal is adapted so that the voltage jump obtained at the control terminal is approximately maximum. This optimizes the coupling between this control terminal and the addressing electrode.
- T 0 R ⁇ 3 ⁇ VS VS .
- the time interval T between said voltage jump to the addressing electrode and the end of said selection signal is such that there is: T 0 ⁇ T ⁇ 1.1 T 0 .
- the said periods comprise emission periods and periods of depolarization;
- the predetermined prog-pol depolarization voltage V to be applied and maintained at the control terminal of a control circuit during a depolarization period is of opposite polarity to the predetermined transmission voltage V prog-data to apply and maintain at the control terminal of the same circuit during a transmission period, transmission voltage which is obtained by the application of so-called transmission signals to the addressing electrode to which said control terminal is able to be coupled;
- the at least one transient capacitive coupling voltage application period comprises said depolarization periods, and for each of said depolarization periods and for application by transient capacitive coupling of a predetermined prog-pol depolarization voltage V to the control terminal to each control circuit of said panel, said initial voltage signal V ini-P and said final voltage signal V pol are chosen so that they have the same polarity as said transmission signals.
- V ini-P 0.
- the polarity of the signals is evaluated with respect to a reference electrode for the control voltage of the circuits; it may be in particular a base electrode for powering transmitters or valves.
- the voltage of the addressing electrode never changes sign and can advantageously use conventional and economical means for controlling the addressing electrodes.
- the embodiments presented below relate to image display panels where the emitters are organic electroluminescent diodes deposited on an active matrix incorporating control circuits and power supply of these diodes. These emitters are arranged in line and in column.
- the active matrix also comprises a control circuit 1 "and supply for each diode 2.
- the panel also comprises an upper supply electrode P A common to all the diodes.
- the control terminal C of the circuit is coupled to an addressing electrode X D via a selection switch T4 and a coupling capacitor C C , which are connected in series; there is no connection here by electrical conduction between this control terminal C and this address electrode X D.
- this coupling capacitor C C is common to all the control circuits served by this addressing electrode.
- the selection switch T4 is controlled by a selection electrode Y S.
- the circuit 1 also comprises a stall switch T3 adapted to connect the control terminal C to the clamping terminal R of the circuit, here via the switch T4 or optionally directly, this stall switch T3 is controlled by the same electrode. selection Y S as selector switch T 4. Stall terminal R is connected to reference electrode P R.
- the current modulator T2 is connected in series with the diode 2: the drain terminal D is thus connected to the cathode of the diode 2.
- This series is connected between two supply electrodes: the source terminal S is connected to the supply base electrode P B and the anode of diode 2 is connected to the upper supply electrode P A.
- V cal , Vdd and Vss are respectively applied to the reference electrodes P R , supply P A and P B respectively.
- other references for the control voltage of the circuit may be envisaged without departing from the invention.
- each control circuit 1 "of a diode 2 For the control of each control circuit 1 "of a diode 2, the duration of each frame of picture is then decomposed in six steps.
- Step 1 of setting the circuit during the emission period this step marks the beginning of the emission period of the diode during this image or image frame.
- Step 2 programming the circuit during the emission period :
- the duration of this step is particularly critical for addressing the panel as described below.
- the selection switch T4 and the calibration switch T3 are simultaneously opened by applying at the selection electrode Y S a suitable logic signal; the instant T is chosen as close as possible to the instant of the peak of the transient peak, as described below in more detail.
- V prog-data-1 V prog-data-1 -V cal is proportional to ⁇ V data-1 ;
- the diode 2 begins to emit a luminance proportional, with said correction, to the image data of the pixel or subpixel associated with it during this image frame.
- Step 3 of maintaining the circuit during the emission period :
- steps 1 and 2 above are applied to the control circuits of the diodes of the other lines so as to display the entire image.
- Step 4 of calibration of the modulator control during the depolarization period :
- the beginning of this step marks the end of the emission period of the diode and the beginning of the depolarization period of the modulator T2.
- the selection switch T4 and the clamping switch T3 are simultaneously closed by applying to the selection electrode Y S a suitable logic signal; the closing of T4 has the effect of selecting the control circuit 1 of the diode 2 by coupling, via the capacitor C C , the control terminal C of the modulator T2 to the address electrode X D ; the simultaneous closing of the switches T3 and T4 has the effect, despite the coupling, of setting the potential V G of the control terminal C to the setting potential V cal applied to the reference electrode P R ; during the simultaneous closing of these switches, the potential of the addressing electrode is raised to the value V ini-P-1 , the value of which will be established later.
- the duration of this step is sufficiently high to obtain the stabilization of the potentials, in particular so that the potential of the control terminal C remains at the value V cal .
- Step 5 programming the circuit during the depolarization period :
- the duration of this step is also particularly critical for addressing the panel as described below.
- the selection switch T4 and the calibration switch T3 are simultaneously opened by applying at the selection electrode Y S a suitable logic signal; the instant T is chosen as close as possible to the instant of the peak of the peak of potential, as described below in more detail.
- the voltage of the addressing electrode never changes sign and can advantageously use conventional and economical means for controlling the addressing electrodes.
- the modulator T2 begins to be depolarized in proportion to the value of V prog-pol-1 .
- Step 6 of maintaining the circuit during the depolarization period :
- the selection switch T4 and the setting switch T3 are kept open; the control circuit 1 "is therefore no longer selected During this step, the capacitor C S maintains a constant value the voltage of the control terminal C, and the modulator T2 continues to be depolarized in proportion to the value of V prog-pol-1 .
- steps 4 and 5 above are applied to the control circuits of the other diode lines so as to depolarize the modulators of all the control circuits of the panel.
- the end of this step marks the end of the depolarization period of the modulator T2 and the beginning of a new transmission period of the diode 2, during a new image frame.
- the duration T of the programming steps 2 and 4 is therefore particularly critical.
- the duration of this step be at least equal to 5 ⁇ ⁇ . .
- control voltage of the modulator T2 undergoes a slight drop - ⁇ V prog-data-cor between step 2 and step 3, - ⁇ V prog-pol-cor between step 5 and step 6 due to the suppression of the capacitive coupling; so that the depolarization of the modulator is in accordance with the objectives, it is then preferable to provide a correction + ⁇ V prog-data-cor , + ⁇ V prog-pol-cor to the target value V prog-data-1 , V prog-pol -1 .
- a second embodiment of the invention will now be described which differs from the first embodiment essentially in that, during transmission periods, the addressing of the circuits is carried out in a conventional manner by conduction between the electrodes.
- the panel then comprises two selection electrode arrays Y SE and Y SP , the first network serving during transmission periods, and the second network during depolarization periods; each control circuit 1 "'differs from that 1" of the first embodiment which has just been described in that it further comprises a selection switch for the transmission T1 capable of short-circuiting the coupling capacitor C C to conditively connect the control terminal C to the addressing electrode X D ; this switch T1 is controlled by a selection electrode for the emission Y SE ; the selection switch T4 serves for depolarization only; the control circuits of the emitters therefore each comprise four TFT transistors.
- V cal , Vdd and Vss are respectively applied to the reference electrodes P R , supply P A and P B respectively.
- Step 1 addressing the circuit during the transmission period : this step marks the beginning of the emission period of the diode during this image frame; during this period, the selection switches for the depolarization T4 and the stall switch T3 remain open.
- the selection switch for the transmission T1 is closed by applying to the selection electrode Y S a suitable logic signal; the closing of T1 has the effect of selecting the circuit for the transmission by connecting the gate G of the modulator T2 to the addressing electrode X D ; during this step, the potential of the addressing electrode is raised to the value V data-1 which is reflected in the control gate G of the modulator T2.
- the duration of this step is sufficient high to charge the holding capacitor C S ; the diode 2 begins to emit a luminance proportional to the image data of the pixel or subpixel associated with it during this image frame.
- Step 2 of maintaining the circuit during the transmission period see previous step 3.
- step 1 above is applied to the control circuits of the diodes of the other lines so as to view the entire image.
- Step 3 of setting the modulator control during the depolarization period see previous step 4.
- the beginning of this step marks the end of the emission period of the diode and the beginning of the depolarization period of the modulator T2. During the depolarization period, the selection switch for the transmission therefore remains open.
- Step 4 programming the circuit during the depolarization period : see previous step 5.
- Step 5 of maintaining the circuit during the period of depolarization see previous step 6.
- the end of this step marks the end of the depolarization period of the modulator T2 and the beginning of a new transmission period of the diode 2, during a new image frame.
- the embodiments described above relate to display panels with organic electroluminescent diodes active matrix; the invention applies more generally to all kinds of active matrix display panels, including current-controllable emitters or optical valves.
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Description
L'invention concerne les panneaux à matrice active qui permettent d'afficher des images à l'aide de réseaux d'émetteurs de lumière, par exemple des diodes électroluminescentes, ou de réseaux de valves optiques, par exemple des valves à cristaux liquides. Ces émetteurs ou ces valves sont généralement répartis en lignes et en colonnes.The invention relates to active matrix panels for displaying images using light emitter networks, for example light-emitting diodes, or optical valve arrays, for example liquid crystal valves. These emitters or valves are generally divided into rows and columns.
Le terme « matrice active » désigne un substrat qui intègre des réseaux d'électrodes et des circuits aptes à commander et à alimenter des émetteurs ou des valves optiques supportés par ce substrat. Ces réseaux d'électrodes comprennent généralement au moins un réseau d'électrodes d'adressage, un réseau d'électrodes de sélection, au moins une électrode de référence pour l'adressage et au moins une électrode de base pour l'alimentation de ces émetteurs. Parfois, l'électrode de référence pour l'adressage et l'électrode de base pour l'alimentation sont confondues. Le panneau comprend en outre au moins une électrode supérieure d'alimentation, généralement commune à toutes les valves ou à tous les émetteurs, mais qui n'est pas intégrée à la matrice active. Chaque valve ou émetteur est généralement intercalée entre une borne d'alimentation de base reliée à une électrode de base pour l'alimentation et l'électrode supérieure d'alimentation qui couvre généralement l'ensemble du panneau.The term "active matrix" designates a substrate which integrates networks of electrodes and circuits able to control and feed emitters or optical valves supported by this substrate. These electrode arrays generally comprise at least one addressing electrode array, a selection electrode array, at least one reference electrode for addressing and at least one base electrode for feeding these emitters. . Sometimes the reference electrode for addressing and the base electrode for power are merged. The panel further comprises at least one upper feed electrode, generally common to all valves or emitters, but which is not integrated with the active matrix. Each valve or emitter is generally interposed between a base supply terminal connected to a base electrode for the supply and the upper supply electrode which generally covers the entire panel.
Chaque circuit de commande comprend une borne de commande reliée ou couplée à une électrode d'adressage via un interrupteur de sélection, une borne de sélection qui correspond à la commande de cet interrupteur et qui est reliée à une électrode de sélection, et une borne de référence reliée ou couplée à une électrode de référence.Each control circuit comprises a control terminal connected to or coupled to an addressing electrode via a selection switch, a selection terminal which corresponds to the control of this switch and which is connected to a selection electrode, and a terminal of reference connected to or coupled to a reference electrode.
Chaque circuit de commande comprend donc un interrupteur de sélection apte à transmettre à ce circuit les signaux d'adressage provenant d'une électrode d'adressage. La fermeture de l'interrupteur de sélection d'un circuit correspond à la sélection de ce circuit.Each control circuit therefore comprises a selection switch adapted to transmit to this circuit the addressing signals from an addressing electrode. Closing the selection switch of a circuit corresponds to the selection of this circuit.
Généralement, chaque électrode d'adressage est reliée ou couplée aux bornes de commande des circuits de commande de tous les émetteurs ou de toutes les valves d'une même colonne ; chaque électrode de sélection est reliée aux bornes de sélection des circuits de commande de tous les émetteurs ou de toutes les valves d'une même ligne. La matrice active peut également comprendre d'autres électrodes de ligne ou de colonne.Generally, each addressing electrode is connected to or coupled to the control terminals of the control circuits of all the emitters or valves of the same column; each selection electrode is connected to the selection terminals of the control circuits of all the transmitters or all the valves of the same line. The active matrix may also include other row or column electrodes.
Les électrodes d'adressage servent à adresser aux circuits de commande des signaux de commande, analogiques en tension ou en courant, ou numériques ; pendant les périodes d'émission, chaque signal de commande destiné au circuit de commande d'une valve ou d'un émetteur est représentatif d'une donnée d'image d'un pixel ou sous-pixel associé à cette valve ou à cet émetteur.The addressing electrodes are used to address to the control circuits control signals, analog voltage or current, or digital; during the transmission periods, each control signal intended for the control circuit of a valve or transmitter is representative of an image datum of a pixel or sub-pixel associated with this valve or transmitter .
Dans le cas d'un panneau de valves optiques, chaque circuit de commande et d'alimentation comprend un élément mémoire, généralement un condensateur apte à maintenir la tension de commande de cette valve pendant la durée d'une trame d'image ; ce condensateur est branché en parallèle directement sur cette valve. La tension de commande d'une valve est la différence de potentiel aux bornes de cette valve. Dans un cas particulièrement simple de circuit de commande, la borne de commande du circuit est reliée ou couplée à l'une des bornes de la valve.In the case of an optical valve panel, each control and power supply circuit comprises a memory element, generally a capacitor able to maintain the control voltage of this valve during the duration of an image frame; this capacitor is connected in parallel directly to this valve. The control voltage of a valve is the potential difference across this valve. In a particularly simple case of control circuit, the control terminal of the circuit is connected to or coupled to one of the terminals of the valve.
Dans le cas d'un panneau d'émetteurs pilotables en courant, par exemple de diodes électroluminescentes, notamment de diodes organiques, chaque circuit de commande et d'alimentation comprend généralement un modulateur de courant, généralement un transistor TFT, doté de deux bornes de passage du courant, une borne de source et une borne de drain, et d'une borne de grille pour la commande en tension ; ce modulateur est alors branché en série avec l'émetteur à commander, cette série étant elle-même branchée entre une électrode (supérieure) d'alimentation et une électrode de base pour l'alimentation ; généralement, c'est la borne de drain qui est commune au modulateur et à l'émetteur, et la borne de source, reliée à l'électrode de base pour l'alimentation, est ainsi à un potentiel constant ; la tension de commande du modulateur est la différence de potentiel entre la grille et la source du modulateur ; chaque circuit de commande comprend des moyens pour générer une tension de commande du modulateur en fonction du signal adressé à la borne de commande de ce circuit ; chaque circuit de commande comprend également, comme précédemment, un condensateur de maintien apte à maintenir la tension de commande du modulateur pendant la durée de chaque image ou trame d'image. Dans un cas particulièrement simple de circuit de commande, la borne de commande du circuit correspond à la borne de grille du modulateur.In the case of a panel of current-controllable emitters, for example light-emitting diodes, in particular organic diodes, each control and supply circuit generally comprises a current modulator, generally a TFT transistor, provided with two terminals. current flow, a source terminal and a drain terminal, and a gate terminal for voltage control; this modulator is then connected in series with the transmitter to be controlled, this series being itself connected between an electrode (upper) supply and a base electrode for the power supply; generally, it is the drain terminal which is common to the modulator and the emitter, and the source terminal, connected to the base electrode for the supply, is thus at a constant potential; the modulator control voltage is the potential difference between the gate and the source of the modulator; each control circuit comprises means for generating a control voltage of the modulator as a function of the signal addressed to the control terminal of this circuit; each control circuit also comprises, as previously, a holding capacitor adapted to maintain the control voltage of the modulator during the duration of each image or image frame. In a particularly simple case of circuit of command, the control terminal of the circuit corresponds to the gate terminal of the modulator.
On trouve classiquement deux types de commande : commande en tension ou commande en courant. Dans le cas d'une commande en tension, les signaux d'adressage sont des échelons de tension ; dans le cas de commande en courant, les signaux d'adressage sont des échelons de courant.There are typically two types of control: voltage control or current control. In the case of a voltage control, the addressing signals are voltage steps; in the case of current control, the addressing signals are current steps.
Dans le cas de pilotage en courant de panneaux d'émetteurs, chaque circuit de commande est adapté d'une manière connue en elle-même pour « programmer », à partir d'un signal de courant, une tension de commande du modulateur de ce circuit, qui est donc appliquée à la borne de grille.In the case of current control of transmitter panels, each control circuit is adapted in a manner known per se to "program", from a current signal, a control voltage of the modulator of this circuit. circuit, which is therefore applied to the gate terminal.
Les électrodes d'adressage et les électrodes de sélection sont elles-mêmes commandées par des moyens de commande (« drivers » en langue anglaise) disposés aux extrémités de ces électrodes, en bordure du panneau ; ces moyens comprennent généralement des interrupteurs commandables.The addressing electrodes and the selection electrodes are themselves controlled by means of control ("drivers" in English) arranged at the ends of these electrodes, at the edge of the panel; these means generally comprise controllable switches.
Pour assurer une bonne qualité d'affichage des images et/ou pour améliorer la durée de vie du panneau, il importe d'inverser régulièrement la tension de commande des modulateurs des circuits de commande, et/ou la tension d'alimentation des valves ou des émetteurs :
- dans le cas de panneaux de valves optiques, notamment de cristaux liquides, on alterne généralement la tension aux bornes des valves pour éviter d'initier une composante continue de polarisation du cristal liquide ;
- dans le cas de panneaux d'émetteurs de lumière, où les émetteurs sont des diodes électroluminescentes, il peut être avantageux d'inverser régulièrement la tension aux bornes des émetteurs, comme décrit par exemple dans les documents
etEP1094438 ; cependant, pendant les périodes où cette tension d'alimentation est inversée, ces émetteurs n'émettent évidemment aucune lumière, les diodes étant alors polarisées en sens inverse ;EP1197943 - dans le cas de panneaux d'émetteurs pilotables en courant, dont les circuits de commande comprennent un modulateur de courant, où ces modulateurs sont des transistors comprenant des couches actives de silicium amorphe, il peut être avantageux d'inverser régulièrement la tension de commande des modulateurs, notamment pour compenser les dérives de tension de seuil de déclenchement de ce type de transistors : les documents
,US2003/052614 illustrent une telle situation. Lors de l'affichage des images, on distingue alors, pour chaque circuit de commande, des périodes d'affichage ou d'émission, où le signe de cette tension est adapté pour rendre le modulateur passant, et des périodes dites de dépolarisation, où le signe de cette tension est inversé et ne permet pas de rendre le modulateur passant. Pour le pilotage global du panneau, les périodes d'émission et les périodes de dépolarisation peuvent se chevaucher : pendant que les émetteurs ou valves de certaines ligne émettent de la lumière, les circuits, émetteurs ou valves d'autres lignes peuvent être en cours de dépolarisation. Néanmoins, globalement, l'alternance de ces périodes est préjudiciable à la luminance maximum du panneau, puisque la durée globale disponible pour l'émission des émetteurs est réduite de la durée des périodes de dépolarisation.WO2005/071648
- in the case of optical valve panels, in particular of liquid crystals, the voltage across the valves is generally alternated to avoid initiating a continuous polarization component of the liquid crystal;
- in the case of light emitter panels, where the emitters are light-emitting diodes, it may be advantageous to regularly invert the voltage across the emitters, as described for example in the documents
andEP1094438 ; however, during periods when this supply voltage is reversed, these emitters obviously emit no light, the diodes then being polarized in the opposite direction;EP1197943 - in the case of current-controllable transmitter panels, whose control circuits comprise a current modulator, where these modulators are transistors comprising active layers of amorphous silicon, it may be advantageous to regularly invert the control voltage of the modulators, in particular to compensate for trigger voltage drifts of this type of transistor: the documents
,US2003 / 052614 illustrate such a situation. During the display of the images, there are then, for each control circuit, display or transmission periods, where the sign of this voltage is adapted to make the modulator passing, and so-called periods of depolarization, where the sign of this voltage is reversed and does not allow to make the modulator passing. For the overall control of the panel, the emission periods and the periods of depolarization may overlap: while the emitters or valves of certain lines emit light, the circuits, emitters or valves of other lines may be in the process of depolarization. Nevertheless, overall, the alternation of these periods is detrimental to the maximum luminance of the panel, since the overall duration available for the emission of the transmitters is reduced by the duration of the periods of depolarization.WO2005 / 071648
Toujours dans le cas de panneaux d'émetteurs pilotables en courant, afin d'éviter cette réduction de luminance, le document
Le document
En utilisant les solutions décrites dans les documents
Un but de l'invention est d'éviter cet inconvénient.An object of the invention is to avoid this disadvantage.
Dans l'art antérieur, les signaux d'adressage sont généralement transmis aux circuits de.commande par conduction directe entre les électrodes d'adressage et les bornes de commande des circuits, via l'interrupteur de sélection : dans le cas du pilotage analogique en tension de panneaux d'émetteurs, où la borne de commande du circuit correspond à la borne de grille du modulateur, cette tension de grille du modulateur est alors égale à la tension de l'électrode d'adressage qui commande ce circuit, du moins pendant que ce circuit est sélectionné.In the prior art, the addressing signals are generally transmitted to the control circuits by direct conduction between the addressing electrodes and the control terminals of the circuits, via the selection switch: in the case of analogue control in transmitter panel voltage, where the control terminal of the circuit corresponds to the gate terminal of the modulator, this gate voltage of the modulator is then equal to the voltage of the addressing electrode which controls this circuit, at least during that this circuit is selected.
Le document
Un aspect essentiel de l'invention consiste à utiliser un tel couplage capacitif dans un autre but, à savoir dans le but d'inverser les tensions aux bornes de valves ou aux bornes d'émetteurs, ou les tensions de commande des modulateurs des circuits de commande de ces émetteurs, sans avoir à inverser les signaux d'adressage, ce qui évite de recourir à des moyens coûteux de commande des électrodes d'adressage.An essential aspect of the invention consists in using such a capacitive coupling for another purpose, namely for the purpose of inverting the voltages at the terminals of the valves or at the terminals of the emitters, or the control voltages of the modulators of the circuit circuits. control of these transmitters, without having to invert the addressing signals, which avoids resorting to expensive means for controlling the addressing electrodes.
Ainsi, selon l'invention, le signal de tension qui est transmis par couplage capacitif est notamment un signal d'adressage pour l'émission, qui est représentatif d'une donnée d'image et/ou un signal d'adressage (de même signe) pour la dépolarisation, notamment pour la dépolarisation du modulateur de courant d'un émetteur.Thus, according to the invention, the voltage signal that is transmitted by capacitive coupling is in particular an addressing signal for the transmission, which is representative of an image data item and / or an addressing signal (likewise sign) for depolarization, in particular for the depolarization of the current modulator of an emitter.
De manière générale, le couplage capacitif permet de modifier la tension d'une borne par un saut de tension. Ainsi, un signal d'échelon de tension de valeur algébrique ΔV transmis via couplage capacitif par une électrode d'adressage à une borne de commande préalablement au potentiel Vcal, fait passer le potentiel de cette borne de V à Vcal + ΔV. Ce saut de tension est indépendant de la valeur Vini du potentiel, initial (avant le saut) de l'électrode d'adressage. Lorsqu'on souhaite que le potentiel de la borne de commande d'un circuit diminue d'une valeur ΔV (ΔV < 0) à partir d'une valeur initiale Vcal au point d'atteindre un potentiel Vcal + ΔV de signe inverse de celui qu'on applique pour obtenir l'émission de l'émetteur commandé par ce circuit, grâce au couplage capacitif, il suffit, selon l'invention, que la valeur initiale Vini (ex. : Vini > 0) du potentiel de l'électrode d'adressage couplée à cette borne soit suffisamment élevée pour que la somme algébrique Vini + ΔV (ΔV < 0) conserve le même signe que Vini , donc de choisir |Vini| > |ΔV|.In general, the capacitive coupling makes it possible to modify the voltage of a terminal by a voltage jump. Thus, an algebraic value voltage step signal ΔV transmitted via capacitive coupling by an addressing electrode to a control terminal prior to the potential V cal , changes the potential of this terminal from V to V cal + ΔV. This voltage jump is independent of the value V ini of the initial potential (before the jump) of the addressing electrode. When it is desired that the potential of the control terminal of a circuit decreases by a value ΔV (ΔV <0) from an initial value V cal to the point of reaching a potential V cal + ΔV of inverse sign of the one applied to obtain the emission of the transmitter controlled by this circuit, thanks to the capacitive coupling, it is sufficient, according to the invention, that the initial value V ini (eg: V ini > 0) of the potential of the addressing electrode coupled to this terminal is sufficiently high for the algebraic sum V ini + ΔV (ΔV <0) to retain the same sign as V ini , thus to choose | V ini | > | ΔV |.
Pour le pilotage du panneau selon l'invention tel que décrit en détail ci-après, le pilotage de chaque circuit de commande d'un émetteur comprend, lors de l'affichage de chaque trame d'image, deux périodes, une période d'émission de cet émetteur et une période de dépolarisation du modulateur du circuit de commande de cet émetteur.For control of the panel according to the invention as described in detail below, the control of each control circuit of a transmitter comprises, during the display of each image frame, two periods, a period of emission of this transmitter and a period of depolarization of the modulator of the control circuit of this transmitter.
Pour le pilotage du panneau selon l'invention tel qu'il est décrit ci-après en détail, lors de chaque période de pilotage d'un circuit, au moins de dépolarisation, sinon aussi d'émission :
- 1/ on sélectionne ce circuit en couplant de manière capacitive la borne de commande de ce circuit à une électrode d'adressage et on « cale » le potentiel de cette borne au potentiel Vcal d'une borne de référence de ce circuit, qui devient donc une borne de calage ; pendant cette sélection et ce « calage », on applique à l'électrode d'adressage un potentiel Vini, sans aucun effet autre que transitoire, à cause de ce calage, sur le potentiel de la borne de commande qui reste à la valeur Vcal ;
- 2/ le circuit étant toujours sélectionné et la borne de commande étant cette fois toujours calée à la borne de calage, on applique à l'électrode d'adressage un signal de saut de tension ΔV qui se répercute par le couplage capacitif à la borne de commande, selon l'invention uniquement de manière transitoire à cause du maintien du calage ; on « accroche » alors le pic transitoire de tension, en supprimant, à l'instant du pic, simultanément le couplage et le calage de l'étape 1 ; la borne de commande du circuit passe ainsi du potentiel Vcal au potentiel Vprog = Vcal + Δ'V, et se maintient à ce dernier potentiel grâce à l'opération d'accrochage.
- 1 / this circuit is selected by capacitively coupling the control terminal of this circuit to an addressing electrode and "wedge" the potential of this terminal to the potential V cal of a reference terminal of this circuit, which becomes therefore a wedging terminal; during this selection and this "setting", a potential V ini is applied to the addressing electrode, without any effect other than transitory, because of this setting, on the potential of the control terminal which remains at the value V cal ;
- 2 / the circuit being always selected and the control terminal being this time always wedged to the clamping terminal, a voltage jump signal ΔV is applied to the addressing electrode which is reflected by the capacitive coupling to the terminal of control, according to the invention only transiently because of the maintenance of the setting; the "transient voltage peak" is then "hooked" while suppressing, at the instant of the peak, simultaneously the coupling and the stalling of
step 1; the control terminal of the circuit thus goes from the potential V cal to the potential V prog = V cal + Δ'V, and remains at this latter potential thanks to the latching operation.
Pendant la suite de la période (d'émission ou de dépolarisation) en cours, le potentiel de la borne de commande est maintenu à cette valeur par le condensateur de maintien, comme dans l'art antérieur.During the remainder of the period (emission or depolarization) in progress, the potential of the control terminal is maintained at this value by the holding capacitor, as in the prior art.
On voit donc que la valeur de Vini n'a aucune incidence sur le potentiel de la borne de commande. Selon l'invention, dans les périodes d'inversion de tension ou de dépolarisation, on adapte donc comme dans la première modalité la valeur de Vini de manière à ce que |Vini| ≥ |ΔV| afin que le potentiel à appliquer à l'électrode d'adressage pour obtenir Vprog sur la borne de commande ne change pas de signe. On évite ainsi avantageusement de recourir à des moyens coûteux de commande des électrodes d'adressage.It can thus be seen that the value of V ini has no effect on the potential of the control terminal. According to the invention, in the periods of voltage inversion or depolarization, the value of V ini is thus adapted as in the first modality so that | V ini | ≥ | ΔV | so that the potential to be applied to the addressing electrode to obtain V prog on the control terminal does not change sign. It is thus advantageously avoided to resort to expensive means for controlling the addressing electrodes.
Le même principe peut s'appliquer dans le but d'inverser les tensions aux bornes de valves ou aux bornes d'émetteurs, sans avoir à inverser la polarité entre les électrodes d'alimentation.The same principle can be applied for the purpose of reversing the voltages across valves or emitter terminals, without having to reverse the polarity between the supply electrodes.
La méthode de pilotage du panneau selon l'invention peut être utilisée soit uniquement pendant les périodes de dépolarisation (on utilise alors un adressage classique par conduction pendant les périodes d'émission), soit à la fois pendant les périodes d'émission et de dépolarisation.The control method of the panel according to the invention can be used either only during depolarization periods (then conventional conduction addressing is used during transmission periods), or both during the emission and depolarization periods. .
Un avantage de cette méthode de pilotage est qu'elle permet d'adresser à chaque circuit un signal spécifique de dépolarisation, et d'adapter l'opération de dépolarisation au niveau de polarisation du modulateur de chaque circuit, niveau qui dépend notamment du signal d'émission adressé lors de la période d'émission qui précède.An advantage of this control method is that it makes it possible to send each circuit a specific depolarization signal, and to adapt the depolarization operation to the polarization level of the modulator of each circuit, which level depends in particular on the signal of addressed issue in the previous issue period.
Un autre avantage de l'invention est que, puisque les opérations de sélection et de calage sont toujours simultanées, la même électrode peut commander l'interrupteur de sélection et l'interrupteur de calage du circuit ; on réduit ainsi avantageusement le nombre d'électrodes de la matrice active par rapport au premier mode de réalisation. Cette deuxième modalité nécessite par contre un réglage très précis de l'accrochage par rapport à l'application du saut de tension ΔV.Another advantage of the invention is that, since the selection and stalling operations are always simultaneous, the same electrode can control the selection switch and the stall switch of the circuit; the number of electrodes of the active matrix is thus advantageously reduced with respect to the first embodiment. This second modality requires, on the other hand, a very precise adjustment of the hooking with respect to the application of the voltage jump ΔV.
L'invention a donc pour objet un panneau d'affichage comprenant :
- un réseau d'émetteurs de lumière ou de valves optiques,
- une matrice active comprenant un réseau d'électrodes pour l'adressage de signaux en tension, un premier réseau d'électrodes de sélection, au moins une électrode de référence pour l'adressage, un réseau de circuits aptes à commander chacun desdits émetteurs ou valves et dotés, chacun, d'une borne de commande en tension apte à être couplée à une électrode d'adressage via un condensateur de couplage et un premier interrupteur de sélection qui sont montés en série, d'une borne de calage en tension apte à être reliée à ladite borne de commande via un interrupteur de calage, et d'un condensateur de maintien monté entre ladite borne de commande et ladite borne de calage, où :
- la borne de calage est reliée à l'au moins une électrode de référence,
- la commande dudit premier interrupteur de sélection et la commande dudit interrupteur de calage sont reliées à une même électrode de sélection dudit premier réseau.
- a network of light emitters or optical valves,
- an active matrix comprising an array of electrodes for addressing voltage signals, a first array of selection electrodes, at least one reference electrode for addressing, a network of circuits able to control each of said transmitters or valves and each having a voltage control terminal adapted to be coupled to an addressing electrode via a coupling capacitor and a first selection switch which are connected in series, to a voltage clamping terminal adapted to be connected to said control terminal via a stall switch, and a holding capacitor mounted between said control terminal and said stall terminal, where:
- the clamping terminal is connected to the at least one reference electrode,
- the control of said first selection switch and the control of said stall switch are connected to a same selection electrode of said first network.
D'autre interrupteurs que l'interrupteur de calage, notamment l'interrupteur de sélection lui-même, peuvent servir à relier, la borne de calage en tension à la borne de commande.Other switches than the stall switch, including the selector switch itself, can be used to connect the voltage stall terminal to the control terminal.
De préférence, l'interrupteur de calage est de même polarité que l'interrupteur de sélection, de manière à ce qu'un signal envoyé à la commande commune de ces deux interrupteurs induise le même état, de fermeture ou d'ouverture, de ces interrupteurs. De préférence, cette commande commune est directement connectées à une électrode de sélection.Preferably, the stall switch is of the same polarity as the selection switch, so that a signal sent to the common control of these two switches induces the same state, of closing or opening, of these switches. Preferably, this common control is directly connected to a selection electrode.
Les émetteurs ou valves sont aptes à être alimentés entre au moins deux électrodes d'alimentation, à savoir une électrode de base pour l'alimentation qui fait généralement partie de la matrice active, et une électrode dite « supérieure » d'alimentation, qui recouvre généralement l'ensemble des émetteurs ou valves.The emitters or valves are capable of being fed between at least two supply electrodes, namely a base electrode for the supply which is generally part of the active matrix, and a so-called electrode. "Superior" supply, which generally covers all transmitters or valves.
Le condensateur de maintien est apte à maintenir une tension approximativement constante sur ladite borne de commande pendant la durée d'une image lorsque ledit premier interrupteur de sélection et ledit interrupteur de calage sont ouverts.The holding capacitor is adapted to maintain an approximately constant voltage on said control terminal during the duration of an image when said first selector switch and said stall switch are open.
De préférence, le panneau comprend un réseau d'émetteurs de lumière aptes à être alimentés entre au moins une électrode de base d'alimentation et au moins une électrode supérieure d'alimentation, où chacun desdits circuits de commande d'un émetteur comprend un modulateur de courant comprenant lui-même une électrode de commande en tension formant l'électrode de commande dudit circuit et deux électrodes de passage du courant, qui sont branchées entre l'une desdites électrodes d'alimentation et une électrode d'alimentation dudit émetteur. Généralement, un tel modulateur est un transistor TFT ; le courant délivré par le modulateur est alors fonction de la différence de potentiel entre la borne de grille et la borne de source de ce transistor ; cette différence de potentiel est généralement fonction, sinon égale, à la différence de potentiel entre la borne de commande et une électrode de référence pour la tension de commande du circuit ; l'électrode de référence pour la tension de commande du circuit est alors formée par l'électrode de base d'alimentation.Preferably, the panel comprises an array of light emitters able to be supplied between at least one supply base electrode and at least one upper supply electrode, where each of said control circuits of a transmitter comprises a modulator current sensor itself comprising a voltage control electrode forming the control electrode of said circuit and two current-conducting electrodes, which are connected between one of said supply electrodes and a supply electrode of said emitter. Generally, such a modulator is a TFT transistor; the current delivered by the modulator is then a function of the potential difference between the gate terminal and the source terminal of this transistor; this potential difference is generally a function, if not equal to, the potential difference between the control terminal and a reference electrode for the control voltage of the circuit; the reference electrode for the control voltage of the circuit is then formed by the supply base electrode.
De préférence, ledit modulateur de courant est un transistor comprenant une couche de semi-conducteur en silicium amorphe.Preferably, said current modulator is a transistor comprising an amorphous silicon semiconductor layer.
De préférence, lesdits émetteurs sont des diodes électroluminescentes, de préférence, organiques.Preferably, said emitters are electroluminescent diodes, preferably organic.
De préférence, ledit circuit de commande comprend un deuxième interrupteur de sélection reliant ladite borne de commande à ladite électrode d'adressage sans passer par ledit condensateur de couplage.Preferably, said control circuit comprises a second selection switch connecting said control terminal to said addressing electrode without passing through said coupling capacitor.
On dispose alors avantageusement de deux moyens de sélection du circuit :
- soir par couplage capacitif lorsqu'on utilise le premier interrupteur de sélection ;
- soir par conduction lorsqu'on utilise le deuxième interrupteur de sélection.
- by capacitive coupling when using the first selection switch;
- Conductive evening when using the second selection switch.
De préférence, ladite matrice active comprend alors un deuxième réseau d'électrodes de sélection pour la commande desdits deuxièmes interrupteurs de sélection.Preferably, said active matrix then comprises a second selection electrode array for controlling said second selection switches.
L'invention a également pour objet un procédé de pilotage d'un panneau selon l'invention, qui comprend une succession de périodes lors desquelles une tension prédéterminée Vprog-data, Vprog-pol est appliquée et maintenue à la borne de commande d'au moins un circuit de commande dudit panneau, dans lequel, lors d'au moins une période, on applique ladite tension prédéterminée Vprog-data, Vprog-pol à la borne de commande de chaque circuit par couplage capacitif transitoire selon les étapes suivantes :
- une étape de calage, lors de laquelle, ladite électrode de référence du panneau étant portée à un potentiel de calage, on applique un signal de sélection à l'électrode de sélection qui commande le premier interrupteur de sélection et l'interrupteur de calage dudit circuit de commande, ce signal étant apte à fermer lesdits interrupteurs, et, pendant l'application dudit signal de sélection, on applique un signal initial de tension Vini-E, Vini-P à l'électrode d'adressage,
- une étape de programmation du circuit, lors de laquelle, toujours pendant l'application dudit signal de sélection, après l'obtention du calage du potentiel de la borne de commande au potentiel de calage Vcal de la borne de calage reliée à ladite électrode de référence et après l'application dudit signal initial, on applique un signal final de tension Vdata, Vpol à ladite électrode d'adressage, ce signal final générant un saut de tension ΔVdata = Vdata - Vini-E, ΔVpol = Vpol - Vini-P sur cette électrode d'adressage qui génère lui-même un saut transitoire de tension sur la borne de commande qui est couplée à ladite électrode d'adressage, et, pendant ledit saut transitoire de tension, on met fin audit signal de sélection, les valeurs dudit signal initial Vini-E, Vini-P et dudit signal final Vdata, Vpol étant adaptées pour obtenir au moment de la fin dudit signal de sélection un saut de tension ΔVprog-data = Vprog-data - Vcal, ΔVprog-pol = Vprog-pol-Vcal sur ladite borne de commande qui permette d'obtenir ladite tension prédéterminée Vprog-data, Vprog-pol.
- a stalling step, in which, said panel reference electrode being brought to a stalling potential, a selection signal is applied to the selection electrode which controls the first selection switch and the stall switch of said circuit command, this signal being able to close said switches, and, during the application of said selection signal, an initial voltage signal V ini-E , V ini-P is applied to the addressing electrode,
- a programming step of the circuit, during which, still during the application of said selection signal, after obtaining the setting of the potential of the control terminal at the setting potential V cal of the clamping terminal connected to said electrode of reference and after the application of said initial signal, applying a final voltage signal V data , V pol to said addressing electrode, this final signal generating a voltage jump ΔV data = V data - V ini-E , ΔV pol = V pol - V ini-P on this addressing electrode which itself generates a transient voltage jump on the control terminal which is coupled to said addressing electrode, and, during said transient voltage jump, is set at the end of said selection signal, the values of said initial signal V ini-E , V ini-P and of said final signal V data , V pol being adapted to obtain at the moment of the end of said selection signal a voltage jump ΔV prog-data = V prog-data - V cal , ΔV prog-pol = V prog-pol -V cal on said control terminal which makes it possible to obtain said predetermined voltage V prog-data , V prog-pol .
En pratique, lors des périodes d'émission ou de dépolarisation, une tension prédéterminée d'émission ou de dépolarisation est généralement appliquée et maintenue à la borne de commande de chacun desdits circuits de commande dudit panneau.In practice, during periods of emission or depolarization, a predetermined emission or depolarization voltage is generally applied and maintained at the control terminal of each of said control circuits of said panel.
Le pilotage du panneau est généralement destiné à l'affichage d'une succession (ou séquence) d'images ; à chaque émetteur ou valve du panneau, correspond alors un pixel ou sous-pixel des images à afficher ; lors certaines périodes dites d'émission, à chaque émetteur ou valve du panneau, est associée une tension prédéterminée d'émission à appliquer à la borne de commande du circuit qui commande cet émetteur ou valve, cette tension étant adaptée pour obtenir l'affichage dudit pixel ou sous-pixel par cet émetteur ou valve ; selon une variante, entre deux périodes d'émission quelconques, on intercale une période de dépolarisation de l'émetteur, de la valve, et/ou du circuit de commande ; lors de chaque période de dépolarisation, à chaque émetteur ou valve du panneau, est associé une tension prédéterminée de dépolarisation, cette tension étant adaptée pour dépolariser ledit émetteur, ladite valve et/ou ledit circuit.Control of the panel is generally intended for displaying a succession (or sequence) of images; each emitter or valve of the panel, then corresponds to a pixel or sub-pixel of the images to be displayed; during certain so-called transmission periods, at each emitter or valve of the panel, is associated a predetermined transmission voltage to be applied to the control terminal of the circuit which controls this emitter or valve, this voltage being adapted to obtain the display of said pixel or subpixel by this emitter or valve; alternatively, between any two emission periods, a period of depolarization of the transmitter, the valve, and / or the control circuit is interposed; during each depolarization period, each emitter or valve of the panel is associated with a predetermined depolarization voltage, this voltage being adapted to depolarize said emitter, said valve and / or said circuit.
Ainsi, la tension prédéterminée à appliquer et à maintenir à la borne de commande des circuits de commande dudit panneau est destinée :
- à ce que l'émetteur ou la valve du panneau qui est commandée par ce circuit émette un pixel ou sous-pixel de l'image à afficher,
- ou/et à ce que l'émetteur ou la valve du panneau, ou le circuit de commande, ou, le cas échéant, le modulateur de courant de ce circuit, soit dépolarisé, au moins partiellement.
- the emitter or valve of the panel which is controlled by this circuit emits a pixel or subpixel of the image to be displayed,
- or / and that the emitter or valve of the panel, or the control circuit, or, where appropriate, the current modulator of this circuit, is depolarized, at least partially.
La fin du signal de sélection ouvre simultanément le premier interrupteur de sélection et l'interrupteur de calage du circuit de commande. A cet instant, la tension de la borne de commande est donc égale à ladite tension prédéterminée, et se maintient approximativement à cette valeur pendant le reste de la durée de la période grâce au condensateur de maintien auquel cette borne est connectée.The end of the selection signal simultaneously opens the first selection switch and the setting switch of the control circuit. At this time, the voltage of the control terminal is equal to said predetermined voltage, and is maintained at approximately this value for the remainder of the duration of the period by means of the holding capacitor to which this terminal is connected.
Le saut transitoire de tension obtenu à la borne de commande est transitoire au sens que, en l'absence d'interruption par la fin du signal de sélection, la tension à la borne de commande reviendrait au potentiel de calage.The transient voltage jump obtained at the control terminal is transient in the sense that, in the absence of interruption by the end of the selection signal, the voltage at the control terminal would return to the stall potential.
L'obtention ainsi réalisée de ladite tension prédéterminée à la borne de commande résulte d'un saut de tension provoqué à cette borne par couplage capacitif transitoire à l'électrode d'adressage elle-même soumise à un saut de tenson ; de cette tension prédéterminée, on peut déduire le saut de tension à obtenir à la borne de commande par différence avec le potentiel de l'électrode de référence auquel cette borne a été préalablement calée ; à partir de ce saut de tension à obtenir à la borne de commande, on peut déduire le saut de tension à générer à l'électrode d'adressage, en fonction, notamment, du niveau de couplage avec la borne de commande et en fonction de l'intervalle de temps T entre ce saut de tension et la fin du signal de sélection.The obtaining of said predetermined voltage from the control terminal thus results from a voltage jump caused to this terminal by coupling. transient capacitive to the addressing electrode itself subjected to a tenson jump; of this predetermined voltage, it is possible to deduce the voltage jump to be obtained at the control terminal by difference with the potential of the reference electrode to which this terminal has been previously wedged; from this jump of voltage to be obtained at the control terminal, it is possible to deduce the voltage jump to be generated at the addressing electrode, as a function, in particular, of the coupling level with the control terminal and as a function of the time interval T between this voltage jump and the end of the selection signal.
De préférence, l'intervalle de temps T entre ledit saut de tension à l'électrode d'adressage et la fin dudit signal de sélection est adapté pour que le saut de tension obtenu à la borne de commande soit approximativement maximum. On optimise ainsi le couplage entre cette borne de commande et l'électrode d'adressage.Preferably, the time interval T between said voltage jump to the addressing electrode and the end of said selection signal is adapted so that the voltage jump obtained at the control terminal is approximately maximum. This optimizes the coupling between this control terminal and the addressing electrode.
De préférence, si CC et CS désignent les valeurs des capacités respectivement des condensateurs de couplage et des condensateurs de maintien, si R4 désigne la résistance électrique de l'interrupteur de sélection lorsqu'il est fermé, si R3 désigne la résistance électrique de l'interrupteur de calage lorsqu'il est fermé,
... si on définit T0 par l'équation :
... if we define T 0 by the equation:
En pratique, on choisit d'abord la différence ΔVpol = Vpol - Vini-P pour obtenir la tension prédéterminée de dépolarisation Vprog-pol, d'une manière connue en elle-même, pour compenser la polarisation, par exemple la dérive de la tension de seuil de déclenchement d'un modulateur de courant qui s'est produite pendant une période d'émission précédente ; on choisit ensuite une valeur suffisamment élevée de Vini-P, de même polarité que celle des signaux d'émission, pour que la valeur de Vpol-1, découlant de ladite différence ΔVpol, soit de même polarité que Vini-P et que les signaux d'émission. De préférence, lorsque la valeur de ΔVpol le permet, on choisit Vini-P = 0.In practice, the difference ΔV pol = V pol -V ini-P is first chosen in order to obtain the predetermined depolarization voltage V prog-pol , in a manner known per se, to compensate for the polarization, for example the derives from the trip threshold voltage of a current modulator that has occurred during a previous transmission period; a sufficiently high value of V ini-P , of the same polarity as that of the transmission signals, is then chosen so that the value of V pol-1 , resulting from the said difference ΔV pol , is of the same polarity as V ini-P and that the emission signals. Preferably, when the value of ΔV pol allows it, one chooses V ini-P = 0.
La polarité des signaux est évaluée par rapport à une électrode de référence pour la tension de commande des circuits ; il peut s'agir notamment d'une électrode de base pour alimentation des émetteurs ou des valves.The polarity of the signals is evaluated with respect to a reference electrode for the control voltage of the circuits; it may be in particular a base electrode for powering transmitters or valves.
Ainsi, la tension de l'électrode d'adressage ne change jamais de signe et on peut avantageusement utiliser des moyens classiques et économiques pour la commande des électrodes d'adressage.Thus, the voltage of the addressing electrode never changes sign and can advantageously use conventional and economical means for controlling the addressing electrodes.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- les
figures 1 décrivent deux modes de réalisation de circuits de commande de panneaux selon l'invention ;et 2 - la
figure 3 est un chronogramme des signaux appliqués pendant une succession de périodes et de trames pour la commande du circuit de lafigure 2 lors du pilotage du panneau de lafigure 2 (signaux logiques VYA, VYB, signaux d'adressage VXD); ce chronogramme illustre également l'évolution du potentiel de commande du modulateur VG de ce circuit, et de l'intensité Idd du courant circulant dans la diode que ce circuit commande ;
- the
Figures 1 and 2 describe two embodiments of panel control circuits according to the invention; - the
figure 3 is a timing diagram of the signals applied during a succession of periods and frames for the control of the circuit of thefigure 2 when piloting the panel of thefigure 2 (logic signals V YA , V YB , addressing signals V XD ); this timing diagram also illustrates the evolution of the control potential of the modulator V G of this circuit, and the intensity I dd of the current flowing in the diode that this circuit controls;
Les figures représentant des chronogrammes ne prennent pas en compte d'échelle de valeurs afin de mieux faire apparaître certains détails qui n'apparaîtraient pas clairement si les proportions avaient été respectées.Figures representing chronograms do not take into account scale of values to better reveal certain details that would not be apparent if the proportions had been respected.
Afin de simplifier la description, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mêmes fonctions.In order to simplify the description, identical references are used for the elements that provide the same functions.
Les modes de réalisation présentés ci-après concernent des panneaux d'affichage d'images où les émetteurs sont des diodes organiques électroluminescentes déposées sur une matrice active intégrant des circuits de commande et d'alimentation de ces diodes. Ces émetteurs sont disposés en ligne et en colonne.The embodiments presented below relate to image display panels where the emitters are organic electroluminescent diodes deposited on an active matrix incorporating control circuits and power supply of these diodes. These emitters are arranged in line and in column.
On va maintenant décrire un premier mode de réalisation de l'invention. En référence à la
- un réseau d'électrodes d'adressage disposées en colonnes de manière à ce que tous les circuits commandant les diodes d'une même colonne soient desservis par la même électrode d'adressage XD ;
- un réseau d'électrodes de sélection YS disposées en lignes de manière à ce que tous les circuits commandant les diodes d'une même ligne soient desservis par la même électrode ;
- une électrode de référence PR commune à tous les circuits ;
- une électrode de base d'alimentation PB commune à tous les circuits ;
- an array of addressing electrodes arranged in columns so that all the circuits controlling the diodes of the same column are served by the same address electrode X D ;
- an array of selection electrodes Y S arranged in lines so that all the circuits controlling the diodes of the same line are served by the same electrode;
- a reference electrode P R common to all the circuits;
- a basic supply electrode P B common to all circuits;
La matrice active comprend également un circuit 1" de commande et d'alimentation pour chaque diode 2.The active matrix also comprises a
Le panneau comprend également une électrode supérieure d'alimentation PA, commune à toutes les diodes.The panel also comprises an upper supply electrode P A common to all the diodes.
Le circuit 1 de commande et d'alimentation de chaque diode 2 comprend :
- un modulateur de courant T2 comprenant deux bornes de courant, à savoir une borne de drain D et une borne de source S, et une borne de grille G, qui correspond ici à la borne de commande C du circuit.
- un condensateur de maintien CS branché entre ladite grille G et une borne de calage R du circuit.
- a current modulator T2 comprising two current terminals, namely a drain terminal D and a source terminal S, and a gate terminal G, which corresponds here to the control terminal C of the circuit.
- a holding capacitor C S connected between said gate G and a clamping terminal R of the circuit.
La borne de commande C du circuit est couplée à une électrode d'adressage XD via un interrupteur de sélection T4 et un condensateur de couplage CC, qui sont branchés en série ; il n'y a ici aucune connexion par conduction électrique entre cette borne de commande C et cette électrode d'adressage XD. De préférence, ce condensateur de couplage CC est commun à tous les circuits de commande desservis par cette électrode d'adressage. L'interrupteur de sélection T4 est commandé par une électrode de sélection YS.The control terminal C of the circuit is coupled to an addressing electrode X D via a selection switch T4 and a coupling capacitor C C , which are connected in series; there is no connection here by electrical conduction between this control terminal C and this address electrode X D. Preferably, this coupling capacitor C C is common to all the control circuits served by this addressing electrode. The selection switch T4 is controlled by a selection electrode Y S.
Le circuit 1" comprend également un interrupteur de calage T3 apte à relier la borne de commande C à la borne de calage R du circuit, ici via l'interrupteur T4 ou optionnellement directement ; cet interrupteur de calage T3 est commandé par la même électrode de sélection YS que l'interrupteur de sélection T4. La borne de calage R est reliée à l'électrode de référence PR.The
Le modulateur de courant T2 est relié en série avec la diode 2 : la borne de drain D est ainsi connectée à la cathode de la diode 2. Cette série est branchée entre deux électrodes d'alimentation : la borne de source S est connectée à l'électrode de base d'alimentation PB et l'anode de la diode 2 est connectée à l'électrode supérieure d'alimentation PA.The current modulator T2 is connected in series with the diode 2: the drain terminal D is thus connected to the cathode of the
On va maintenant décrire le fonctionnement du panneau selon ce premier mode de réalisation.We will now describe the operation of the panel according to this first embodiment.
On applique aux électrodes de référence PR, d'alimentation PA et PB respectivement les potentiels Vcal, Vdd et Vss. Ici, le potentiel Vss de l'électrode de base d'alimentation PB est nul et sert de référence pour la tension de commande du circuit 1 ", qui correspond ici à la différence VG-VS = VG-VSS = VG. D'autres références pour la tension de commande du circuit peuvent être envisagées sans se départir de l'invention.The potentials V cal , Vdd and Vss are respectively applied to the reference electrodes P R , supply P A and P B respectively. Here, the potential Vss of the supply base electrode P B is zero and serves as a reference for the control voltage of the
Pour la commande de chaque circuit de commande 1" d'une diode 2, la durée de chaque trame d'image se décompose alors en six étapes.For the control of each
Étape 1 de calage du circuit lors de la période d'émission : cette étape marque le début de la période d'émission de la diode lors de cette image ou trame d'image.
On ferme simultanément l'interrupteur de sélection T4 et l'interrupteur de calage T3 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; la fermeture de T4 a pour effet de sélectionner le circuit de commande 1" de la diode 2 en couplant, via le condensateur CC, la borne de commande C à l'électrode d'adressage XD ; la fermeture simultanée des interrupteurs T3 et T4 a pour effet, malgré le couplage, de caler le potentiel de la borne de commande C au potentiel de calage Vcal appliqué à l'électrode de calage PR ; pendant cette étape de calage, on porte le potentiel de l'électrode d'adressage à la valeur Vini-E = 0. La durée de cette étape est suffisamment élevée pour obtenir la stabilisation des potentiels, et notamment pour que le potentiel de la grille G reste à la valeur Vcal The selection switch T4 and the clamping switch T3 are simultaneously closed by applying to the selection electrode Y S a suitable logic signal; the closing of T4 has the effect of selecting the
La durée de cette étape est particulièrement critique pour obtenir l'adressage du panneau comme décrit ci-après.The duration of this step is particularly critical for addressing the panel as described below.
Tout en maintenant au début de cette étape le même signal logique à l'électrode de sélection YS - ce qui a pour effet de maintenir fermés l'interrupteur de calage T3 et l'interrupteur de sélection T4 - on porte le potentiel de l'électrode d'adressage à la valeur Vdata-1, qui subit donc un saut de potentiel ΔVdata-1 = Vdata-1 - Vini-E = Vdata-1 - Par couplage capacitif transitoire via le condensateur de couplage CC, le potentiel de la borne de commande C subit alors un pic transitoire (positif) à partir de la valeur Vcal du potentiel de calage.While maintaining at the beginning of this step the same logic signal to the selection electrode Y S - which has the effect of keeping the calibration switch T3 and the selection switch T4 closed - the potential of the addressing electrode at the value V data-1 , which thus undergoes a jump of potential ΔV data-1 = V data-1 -V in -E = V data-1 - By transient capacitive coupling via the coupling capacitor C C , the potential of the control terminal C then undergoes a transient (positive) peak from the value V cal of the stall potential.
A un instant T évalué par rapport à l'instant d'application du saut de potentiel ΔVdata-1 à l'électrode d'adressage XD, on ouvre simultanément l'interrupteur de sélection T4 et l'interrupteur de calage T3 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; l'instant T est choisi le plus proche possible de l'instant du sommet du pic transitoire, comme décrit ci-dessous plus en détail.At a time T evaluated with respect to the instant of application of the potential jump ΔV data-1 to the addressing electrode X D , the selection switch T4 and the calibration switch T3 are simultaneously opened by applying at the selection electrode Y S a suitable logic signal; the instant T is chosen as close as possible to the instant of the peak of the transient peak, as described below in more detail.
On « accroche » ainsi le potentiel VG de la borne de commande C à une valeur Vprog-data-1 ; le saut de tension ΔVprog-data-1 = Vprog-data-1 - Vcal est proportionnel à ΔVdata-1 ; la valeur de Vdata-1 est établie de manière à ce que la tension de commande du modulateur VG-VS = Vprog-data-1- Vss = Vprog-data-1 soit proportionnelle à la donnée d'image à afficher par la diode 2 durant cette trame d'image.Thus "hooks" the potential V G of the control terminal C to a value V prog-data-1 ; the voltage jump ΔV prog-data-1 = V prog-data-1 -V cal is proportional to ΔV data-1 ; the value of V data-1 is set so that the control voltage of the modulator V G -V S = V prog-data-1 -Vss = V prog-data-1 is proportional to the image data at display by the
A ce stade, la diode 2 commence donc à émettre une luminance proportionnelle, à ladite correction près, à la donnée d'image du pixel ou sous-pixel qui lui est associée lors de cette trame d'image.At this stage, the
Il est à noter que la tension de la borne de commande C reviendrait à la valeur Vcal si l'on choisissait T trop long.It should be noted that the voltage of the control terminal C would return to the value V cal if one chose T too long.
Pendant la suite de la période d'émission de cette diode 2 lors de cette trame d'image, l'interrupteur de sélection T4 et l'interrupteur de calage T3 restent ouverts ; le circuit de commande 1" n'est donc plus sélectionné. Pendant cette étape, le condensateur CS maintient à une valeur constante la tension de la borne de commande C, et la diode 2 continue donc d'émettre une luminance proportionnelle à la donnée d'image du pixel ou sous-pixel qui lui est associée. Pendant cette étape 3, on applique les étapes 1 et 2 ci-dessus aux circuits de commandes des diodes des autres lignes de manière à afficher l'intégralité de l'image.During the remainder of the emission period of this
Le début de cette étape marque la fin de la période d'émission de la diode et le début de la période de dépolarisation du modulateur T2.The beginning of this step marks the end of the emission period of the diode and the beginning of the depolarization period of the modulator T2.
On ferme simultanément l'interrupteur de sélection T4 et l'interrupteur de calage T3 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; la fermeture de T4 a pour effet de sélectionner le circuit de commande 1 de la diode 2 en couplant, via le condensateur CC, la borne de commande C du modulateur T2 à l'électrode d'adressage XD ; la fermeture simultanée des interrupteurs T3 et T4 a pour effet, malgré le couplage, de caler le potentiel VG de la borne de commande C au potentiel de calage Vcal appliqué à l'électrode de référence PR ; pendant la fermeture simultanée de ces interrupteurs, on porté le potentiel de l'électrode d'adressage à la valeur Vini-P-1 dont la valeur sera établie ultérieurement. La durée de cette étape est suffisamment élevée pour obtenir la stabilisation des potentiels, notamment pour que le potentiel de la borne de commande C reste à la valeur Vcal.The selection switch T4 and the clamping switch T3 are simultaneously closed by applying to the selection electrode Y S a suitable logic signal; the closing of T4 has the effect of selecting the
La durée de cette étape est également particulièrement critique pour obtenir l'adressage du panneau comme décrit ci-après.The duration of this step is also particularly critical for addressing the panel as described below.
Tout en maintenant au début de cette étape le même signal logique à l'électrode de sélection YS - ce qui a pour effet de maintenir fermés l'interrupteur de calage T3 et l'interrupteur de sélection T4 -on porte le potentiel de l'électrode d'adressage à la valeur Vpol-1, qui subit donc un saut de potentiel ΔVpol-1 = Vpol-1 Vini-P. Par couplage capacitif transitoire via le condensateur de couplage CC, le potentiel dé la borne de commande C subit alors un pic transitoire (positif) de potentiel à partir de la valeur Vcal du potentiel de calage.While maintaining at the beginning of this step the same logic signal to the selection electrode Y S - which has the effect of keeping the T3 blocking switch closed and the selection switch T4 -on carries the potential of the addressing electrode at the value V pol-1 , which therefore undergoes a potential jump ΔV pol-1 = V pol-1 V ini-P . By transient capacitive coupling via the coupling capacitor C C , the potential of the control terminal C then undergoes a transient (positive) potential peak from the value V cal of the stall potential.
A un instant T évalué par rapport à l'instant d'application du saut de potentiel ΔVpol-1 à l'électrode d'adressage XD, on ouvre simultanément l'interrupteur de sélection T4 et l'interrupteur de calage T3 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; l'instant T est choisi le plus proche possible de l'instant du sommet du pic de potentiel, comme décrit ci-dessous plus en détail.At a time T evaluated with respect to the instant of application of the potential jump ΔV pol-1 to the addressing electrode X D , the selection switch T4 and the calibration switch T3 are simultaneously opened by applying at the selection electrode Y S a suitable logic signal; the instant T is chosen as close as possible to the instant of the peak of the peak of potential, as described below in more detail.
On accroche ainsi le potentiel VG de la borne de commande C à une valeur Vprog-pol-1 ; le saut de potentiel ΔVprog-pol-1 = Vprog-pol-1 - Vcal est proportionnel à ΔVpol-1 = Vpol-1 - Vini-P-1 ; selon l'invention, les valeurs de Vini-P-1 et de Vpol-1 sont choisies selon un double critère :
- critère 1 : la différence ΔVpol-1 est adaptée pour obtenir une tension (négative) de commande de dépolarisation du modulateur VG-VS = Vprog-pol-1 - Vss = Vprog-pol-1 de valeur adaptée, d'une manière connue en elle-même, pour compenser la dérive de la tension de seuil de déclenchement du modulateur qui s'est produite pendant la période d'émission précédente ;
- critère 2 : Vini-P-1 est suffisamment élevé pour que Vpol-1, défini selon le critère 1, soit positif ou nul. De préférence, lorsque la valeur de ΔVpol-1 le permet, on choisit Vini-P-1 =0
- criterion 1: the difference ΔV pol-1 is adapted to obtain a (negative) depolarization control voltage of the modulator V G -V S = V prog-pol-1 - Vss = V prog-pol-1 of suitable value, d a manner known per se to compensate for the drift of the modulator trip threshold voltage which occurred during the previous transmission period;
- criterion 2: V ini-P-1 is sufficiently high for V pol-1 , defined according to
criterion 1, to be positive or zero. Preferably, when the value of ΔV pol-1 allows it, V ini-P-1 = 0 is chosen.
Ainsi, la tension de l'électrode d'adressage ne change jamais de signe et on peut avantageusement utiliser des moyens classiques et économiques pour la commande des électrodes d'adressage.Thus, the voltage of the addressing electrode never changes sign and can advantageously use conventional and economical means for controlling the addressing electrodes.
A ce stade, le modulateur T2 commence à être dépolarisé en proportion de la valeur de Vprog-pol-1.At this point, the modulator T2 begins to be depolarized in proportion to the value of V prog-pol-1 .
Pendant la suite de la période de dépolarisation de cette diode 2 lors de cette trame d'image, on maintient ouverts l'interrupteur de sélection T4 et l'interrupteur de calage T3 ; le circuit de commande 1" n'est donc plus sélectionné. Pendant cette étape, le condensateur CS maintient à une valeur constante la tension de la borne de commande C, et le modulateur T2 continue donc d'être dépolarisé en proportion de la valeur de Vprog-pol-1.During the remainder of the depolarization period of this
Pendant cette étape 6, on applique les étapes 4 et 5 ci-dessus aux circuits de commande des autres lignes de diodes de manière à dépolariser les modulateurs de tous les circuits de commande du panneau.During this step 6,
La fin de cette étape marque la fin de la période de dépolarisation du modulateur T2 et le début d'une nouvelle période d'émission de la diode 2, lors d'une nouvelle trame d'image.The end of this step marks the end of the depolarization period of the modulator T2 and the beginning of a new transmission period of the
Pour obtenir les sauts de potentiels requis ΔVprog-data-1 et ΔVprog-pol-1 sur la grille G du modulateur T2, la durée T des étapes de programmation 2 et 4 est donc particulièrement critique.To obtain the required potential jumps ΔV prog-data-1 and ΔV prog-pol-1 on the gate G of the modulator T2, the duration T of the programming steps 2 and 4 is therefore particularly critical.
Si CC et CS désignent comme précédemment les valeurs des capacités respectivement des condensateurs de couplage et des condensateurs de maintien, si R4 désigne la résistance électrique de l'interrupteur T4 de sélection lorsqu'il est fermé, si R3 désigne la résistance électrique de l'interrupteur de calage T3 lorsqu'il est fermé, on démontre que le pic de potentiel sur la grille G est obtenu à un instant t = T0 décalé de l'instant t = 0 de l'application du saut de tension ΔVdata-1 et ΔVpol-1 sur l'électrode d'adressage,
où
or
Comme les transistors du circuit de commande sont en silicium amorphe, les valeurs de R4 et de R3 sont généralement élevées, de l'ordre de la centaine de kiloOhms, ce qui induit des constantes de temps R3 x CC et R4 x CS relativement élevées. En prenant R3 = R4 = 1 MΩ, CS = 0,5 pF, CC = 3 pF, on a donc T0 = 1 µs.As the transistors of the control circuit are in amorphous silicon, the values of R4 and R3 are generally high, of the order of one hundred kiloOhms, which induces time constants R3 x C C and R4 x C S relatively high. Taking R3 = R4 = 1 MΩ, C S = 0.5 pF, C C = 3 pF, so we have T 0 = 1 μs.
De préférence, il convient de choisir la valeur de T de sorte que T0 ≤ T ≤ 1,1 T0. On a indiqué précédemment que, lors de l'étape 2, le saut de potentiel ΔVprog-data-1 = Vprog-data-1 - Vcal était proportionnel à ΔVdata-1 = = Vdata-1 - Vini-E-1, et que, lors de l'étape 5, le saut de tension ΔVprog-pol-1 = Vprog-pol-1 - Vcal était proportionnel à ΔVpol-1 = Vpol-1 - Vini-P-1 ;cette proportionnalité dépend non seulement de la durée T des étapes de programmation 2 et 5, mais également du « facteur de couplage » entre l'électrode d'adressage XD et la borne de commande C. On démontre que la constante K(t) de proportionnalité, c'est-à-dire de couplage, entre les sauts de potentiel sur la borne de commande C : ΔVprog-data-1, ΔVprog-pol-1, ΔVprog-data-2, et ΔVprog-pol-2, et les sauts correspondants de potentiel sur l'électrode d'adressage ΔVdata-1, ΔVpol-1, ΔVdata-2, et ΔVpol-2, qui évolue en fonction du temps à partir de l'instant t = 0 auquel on applique ledit saut de potentiel sur l'électrode d'adressage, s'exprime sous la forme :
- où K = CC / (CC + CS), CC et CS désignant ici les valeurs des capacités respectivement des condensateurs de couplage et des condensateurs de maintien,
- où τ = R4 x CS x CC / (CC + CS), où R4 désigne la résistance électrique de l'interrupteur de sélection lorsqu'il est fermé.
- where K = C C / (C C + C S ), C C and C S here denoting the capacitance values respectively of the coupling capacitors and the holding capacitors,
- where τ = R4 x C S x C C / (C C + C S ), where R4 denotes the electrical resistance of the selection switch when it is closed.
Pour obtenir la stabilisation des potentiels et pour charger le condensateur de maintien CS lors d'une étape d'adressage (étape 2 ou 5 ci-dessus), il est préférable que la durée de cette étape soit au moins égale à 5 x τ.To obtain the stabilization of the potentials and to charge the holding capacitor C S during an addressing step (
Il se peut que la tension de commande du modulateur T2 subisse une légère chute -ΔVprog-data-cor entre l'étape 2 et l'étape 3, -ΔVprog-pol-cor entre l'étape 5 et l'étape 6 du fait de la suppression du couplage capacitif ; afin que la dépolarisation du modulateur soit conforme aux objectifs, il est alors préférable d'apporter une correction +ΔVprog-data-cor, +ΔVprog-pol-cor à la valeur visée Vprog-data-1, Vprog-pol-1.It is possible that the control voltage of the modulator T2 undergoes a slight drop -ΔV prog-data-cor between
On va maintenant décrire un deuxième mode de réalisation de l'invention qui se différencie du premier mode de réalisation essentiellement en ce que, lors des périodes d'émission, l'adressage des circuits est réalisé d'une manière classique par conduction entre les électrodes d'adressage et la borne de commande des circuits ; en référence à la
On va maintenant décrire le fonctionnement du panneau selon ce deuxième mode de réalisation en référence à la
Pour la commande de chaque circuit de commande 1'" d'une diode 2, la durée de chaque trame d'image se décompose alors en cinq étapes. Le fonctionnement se différencie de celui précédemment décrit en ce que :
- les étapes 1, 2 de la période d'émission sont modifiées et remplacées
par l'étape 1 ci-dessous ; l'étape 3 de la période d'émission et les étapes 4, 5, et 6 de la période de dépolarisation sont inchangées et renumérotées respectivement 2, 3, 4et 5.
-
1, 2 of the emission period are modified and replaced bysteps step 1 below; -
step 3 of the emission period and 4, 5, and 6 of the depolarization period are unchanged and renumbered 2, 3, 4 and 5 respectively.steps
On applique aux électrodes de référence PR, d'alimentation PA et PB respectivement les potentiels Vcal, Vdd et Vss.The potentials V cal , Vdd and Vss are respectively applied to the reference electrodes P R , supply P A and P B respectively.
Étape 1 d'adressage du circuit lors de la période d'émission : cette étape marque le début de la période d'émission de la diode lors de cette trame d'image ; pendant cette période, les interrupteurs de sélection pour la dépolarisation T4 et l'interrupteur de calage T3 restent ouverts.
On ferme l'interrupteur de sélection pour l'émission T1 en appliquant à l'électrode de sélection YS un signal logique adapté ; la fermeture de T1 a pour effet de sélectionner le circuit pour l'émission en reliant la grille G du modulateur T2 à l'électrode d'adressage XD ; pendant cette étape, on porte le potentiel de l'électrode d'adressage à la valeur Vdata-1 qui se répercute à la grille G de commande du modulateur T2. La durée de cette étape est suffisamment élevée pour charger le condensateur de maintien CS ; la diode 2 commence donc à émettre une luminance proportionnelle à la donnée d'image du pixel ou sous-pixel qui lui est associée lors de cette trame d'image.The selection switch for the transmission T1 is closed by applying to the selection electrode Y S a suitable logic signal; the closing of T1 has the effect of selecting the circuit for the transmission by connecting the gate G of the modulator T2 to the addressing electrode X D ; during this step, the potential of the addressing electrode is raised to the value V data-1 which is reflected in the control gate G of the modulator T2. The duration of this step is sufficient high to charge the holding capacitor C S ; the
Pendant la suite de la période d'émission de cette diode 2 lors de cette trame d'image, les interrupteurs de sélection T1 et T4, et l'interrupteur de calage T3 restent ouverts ; le circuit de commande 1 "' n'est donc plus sélectionné pour l'émission pas plus que pour la dépolarisation. Pendant cette étape, le condensateur CS maintient à une valeur constante la tension de commande du modulateur T2, et la diode 2 continue donc d'émettre une luminance proportionnelle à la donnée d'image du pixel ou sous-pixel qui lui est associée. Pendant cette étape 3, on applique l'étape 1 ci-dessus aux circuits de commandes des diodes des autres lignes de manière à afficher l'intégralité de l'image.During the remainder of the emission period of this
Le début de cette étape marque la fin de la période d'émission de la diode et le début de la période de dépolarisation du modulateur T2. Pendant la période de dépolarisation, l'interrupteur de sélection pour l'émission reste donc ouvert.The beginning of this step marks the end of the emission period of the diode and the beginning of the depolarization period of the modulator T2. During the depolarization period, the selection switch for the transmission therefore remains open.
La fin de cette étape marque la fin de la période de dépolarisation du modulateur T2 et le début d'une nouvelle période d'émission de la diode 2, lors d'une nouvelle trame d'image.The end of this step marks the end of the depolarization period of the modulator T2 and the beginning of a new transmission period of the
Les modes de réalisation décrits ci-dessus concernent des panneaux d'affichage à diodes organiques électroluminescentes à matrice active ; l'invention s'applique plus généralement à toutes sortes de panneaux d'affichage à matrice active, notamment à émetteurs pilotables en courant ou à valves optiques.The embodiments described above relate to display panels with organic electroluminescent diodes active matrix; the invention applies more generally to all kinds of active matrix display panels, including current-controllable emitters or optical valves.
Claims (9)
- Display panel comprising:- an array of light emitters or optical valves,- an active matrix comprising an array of electrodes (XD) for addressing voltage-mode signals, a first array of select electrodes (YS, YSP), at least one reference electrode (PR) for addressing, an array of circuits each suitable for controlling each of said emitters or valves and each (1 ", 1 "') provided with a voltage-mode control terminal (C) suitable for coupling to an address electrode (XD) via a coupling capacitor (CC) and via a first select switch (T4) which are mounted in series, a voltage-mode clamping terminal (R) suitable for connecting to said control terminal (C) via a clamping switch (T3) of the same polarity as the select switch (T4), and a sustain capacitor (CS) mounted between said control terminal (C) and said clamping terminal (R), where the clamping terminal (R) is linked to the at least one reference electrode (PR),characterized in that the control of said first select switch (T4) and the control of said clamping switch (T3) are directly connected to the same select electrode (YS) of said first array.
- Panel according to Claim 1, comprising an array of light emitters suitable to be powered between at least one base power supply electrode PB and at least one upper power supply electrode PA, characterized in that each of said control circuit of an emitter (2) comprises a current modulator (T2) comprising a voltage-mode control electrode (G) forming the control electrode (C) of said control circuit and two current-passing electrodes (D, S) that are connected between one of said power supply electrodes (PA, PB) and a power supply electrode of said emitter.
- Panel according to Claim 2, characterized in that said current modulator is a transistor comprising a semiconductor layer of amorphous silicon.
- Panel according to Claim 2 or 3, characterized in that said emitters are light-emitting diodes.
- Panel according to any one of the preceding claims, characterized in that said control circuit (1'") comprises a second select switch (T1) suitable for linking said control terminal (C) to said address electrode (XD) without passing through said coupling capacitor (CC).
- Method of controlling a panel according to any one of the preceding claims, which comprises a succession of periods during which a predetermined voltage (Vprog-data, Vprog-pol) is applied and sustained at the control terminal of at least one control circuit of said panel, in which, in at least one of said periods, said predetermined voltage (Vprog-data, Vprog-pol) is applied to the control terminal (C) of each circuit by transient capacitive coupling according to the following steps:- a clamping step, during which, said reference electrode of the panel (PR) being raised to a clamping potential (Vcal), a select signal is applied to the select electrode (YS) that controls the first select switch (T4) and the clamping switch (T3) of said control circuit, this signal being suitable for closing said switches (T4, T3), and, while said select signal is being applied, an initial voltage signal (Vini-E, Vini-P) is applied to the address electrode (XD),- a circuit programming step, during which, still while said select signal is being applied, after the clamping of the potential of the control terminal (C) to the clamping potential (Vcal) of the clamping terminal (R) linked to said reference electrode (PR) has been obtained, and after the application of said initial signal, a final voltage signal (Vdata, Vpol) is applied to said address electrode (XD), this final signal generating a voltage jump (ΔVdata = Vdata Vini-E, ΔVpol = Vpol - Vini-P) on this address electrode (XD) which in turn generates a transient voltage jump on the control terminal (C) that is coupled to said address electrode (XD), and, during said transient voltage jump, said select signal is ended, the values of said initial signal (Vini-E, Vini-P) and of said final signal (Vdata, Vpol) being adapted to obtain at the moment when said select signal is ended, a voltage jump (ΔVprog-data = Vprog-data - Vcal, ΔVprog-pol = Vprog-pol - Vcal) on said control terminal (C) which makes it possible to obtain said predetermined voltage (Vprog-data, Vprog-pol).
- Method according to Claim 6, characterized in that the time interval T between said voltage jump at the address electrode (XD) and the end of said select signal is adapted so that the voltage jump obtained at the control terminal is approximately maximum.
- Method according to Claim 6 or 7, characterized in that:... if CC and CS denote the values of the capacitances respectively of the coupling capacitors and of the sustain capacitors, if R4 denotes the electrical resistance of the select switch (T4) when it is closed, if R3 denotes the electrical resistance of the clamping switch (T3) when it is closed, ... if T0 is defined by the equation:
then, the time interval T between said voltage jump at the address electrode (XD) and the end of said select signal is such that T0 = T = 1.1 T0. - Method according to any one of Claims 6 to 8, wherein
... the said periods comprises emission periods and depolarization periods,
... the predetermined so-called depolarization voltage (Vprog-pol) to be applied and to be sustained at the control terminal of a control circuit during a depolarization period are of a polarity opposite to the predetermined so-called emission voltage (Vprog-data) to be applied and to be sustained at the control terminal of the same circuit during an emission period, this emission voltage being obtained by the application of so-called emission signals to the address electrode (XD) to which said control terminal is suitable for coupling,
characterized in that the at least one period of application of voltage by transient capacitive coupling comprises said depolarization periods, and in that, for each of said depolarization periods and for the application by transient capacitive coupling of a predetermined depolarization voltage
(Vprog-pol) to the control terminal of each control circuit of said panel, said initial voltage signal (Vini-P) and said final voltage signal (Vpol) are chosen such that they present the same polarity as said emission signals.
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