EP0278194A1 - Electroluminescent display device with memory effect controlled by multiple dephased sustain voltages - Google Patents

Electroluminescent display device with memory effect controlled by multiple dephased sustain voltages Download PDF

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EP0278194A1
EP0278194A1 EP87402944A EP87402944A EP0278194A1 EP 0278194 A1 EP0278194 A1 EP 0278194A1 EP 87402944 A EP87402944 A EP 87402944A EP 87402944 A EP87402944 A EP 87402944A EP 0278194 A1 EP0278194 A1 EP 0278194A1
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EP
European Patent Office
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electrodes
maintenance
display
voltages
voltage
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EP87402944A
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Pascal Thioulouse
Jean-Pierre Budin
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Etat Francais Represente Par Le Ministre Des Postes Et Telecommunications
Etat Francais
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    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
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    • G09G3/22Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources
    • G09G3/30Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters using controlled light sources using electroluminescent panels
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2300/00Aspects of the constitution of display devices
    • G09G2300/08Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements
    • G09G2300/088Active matrix structure, i.e. with use of active elements, inclusive of non-linear two terminal elements, in the pixels together with light emitting or modulating elements using a non-linear two-terminal element
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    • GPHYSICS
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    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/145Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen
    • G09G2360/147Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen the originated light output being determined for each pixel
    • G09G2360/148Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light originating from the display screen the originated light output being determined for each pixel the light being detected by light detection means within each pixel

Definitions

  • the invention finds an application in opto-electronics in the production of electroluminescent displays with memory effect.
  • the invention is applicable to any type of electroluminescent display with memory effect.
  • An electroluminescent display is said to have a memory effect when the electro-optical property of the display has a hysteresis loop comprising two stable operating states.
  • Figure 1a there is shown schematically the hysteresis loop of the electro-optical property of an electroluminescent display with memory effect.
  • the luminance L of the display On the ordinate axis is shown the luminance L of the display and on the abscissa axis is represented the electric voltage V applied to the display.
  • the brightest state L a is said to be on, the other L e is said to be off.
  • the voltage applied to the display is temporarily increased to a value S a located beyond the hysteresis loop. Conversely, the display is turned off simply by temporarily decreasing the applied voltage.
  • a voltage V e is permanently applied to the entire display in order to maintain all the pixels in their state.
  • electroluminescent displays with memory effect there are two types of electroluminescent displays with memory effect: the inherent memory effect display, obtained when the display comprises an electroluminescent layer based for example on zinc sulfide activated by manganese, sandwiched between two dielectric layers, and the extrinsic memory effect display, obtained when the display comprises an electroluminescent layer and a photoconductive layer superimposed.
  • FIG. 1b shows, by way of example, a photoconductive electroluminescent display.
  • the experimental data described below come from such a type of display. But the inherent memory effect display behaves similarly.
  • a photoconductive electroluminescent display comprises a transparent substrate 10, a first set of parallel transparent electrodes or line electrodes 12 (the perspective section shown is assumed to be made along one of these lines), an electroluminescent layer 14, a photoconductive layer 16 and a second set of parallel transparent electrodes or column electrodes 18, perpendicular to the line electrodes 12.
  • the row and column electrodes are supplied from an alternating voltage generator 20. More specifically, the row electrodes 12 are connected to this generator 20 via a line addressing circuit 22 l and the column electrodes 18 by a column addressing circuit 22 c . The observation is preferably carried out through the substrate 10, at 23.
  • the display screen is made up of pixels, each of which is defined by the overlap area of a particular row electrode and a particular column electrode.
  • the actual display is, for example of the PC-EL type, that is to say made up of two layers 14 and 16, one troluminescent (EL) and the other photoconductive (PC). It is understood that, when the electroluminescent layer is excited, the light it emits increases the conductivity of the photoconductive layer, and consequently the conductivity of the PC-EL display itself at the level of the pixel considered. Thus, once a pixel has been excited, it suffices to apply a maintenance voltage to it to maintain its luminescence, and consequently the display of this pixel.
  • the structure of the displayed image is defined and / or modified by the addressing function itself.
  • a conventional addressing method consists in sequentially scanning the line electrodes of the memory display. Instead of the potential U l , the selected line electrode is subjected to a potential U la , greater than U l .
  • the addressing circuit 22 c applies a potential U ca less than U c than those of the column electrodes which cross the excited line electrode at the level of the pixels to be lit.
  • U la -U ca is higher than a threshold S a , allowing the lighting of an extinct pixel, that is to say at the level of which the photoconductive layer is not very conductive.
  • V e is sufficient to maintain the ignition of the pixels thus excited.
  • the alternating maintenance voltage V e produces a current maintenance through the memory display.
  • This maintenance current is broken down into a displacement current I d independent of the pixel ignition rate, and into a conduction current I c which, on the contrary, is proportional to the number of pixels lit.
  • I d displacement current independent of the pixel ignition rate
  • I c conduction current
  • FIG. 2 is a timing diagram illustrating, for a pixel, on the one hand the alternating maintenance voltage V e , on the other hand the corresponding total maintenance current I t , the pixel being assumed to be on.
  • a maintenance cycle corresponds to a period of the alternating voltage V e , that is to say for example to the time interval between the instants 0 and T2.
  • T2 is for example of the order of 1 millisecond.
  • the alternating voltage V e In a maintenance cycle, the alternating voltage V e reaches its peak value twice, once in negative and once in positive. In theory, we could therefore address two lines sequentially during a period of the maintenance voltage. For an addressing rate of 1 kHz, we can then consider a writing speed of 2000 lines per second. However, for practical reasons, some of the current addressing integrated circuits can only switch unipolar voltages. One can only use one of the peaks of the alternating voltage Ve during a period of the latter. The maximum writing speed is therefore only 1000 lines per second.
  • the row electrodes are generally made of aluminum, the column electrodes made of tin and indium oxide.
  • the line electrodes can also be made of tin and indium oxide if it is desired to produce a completely transparent display.
  • the resistance of the transparent electrodes 12, made of oxide of tin and indium is not negligible. If, on the other hand, reference is made to FIG. 2, it can be seen that during the maintenance of all the pixels defined by the zone of overlap of the column electrodes by a line electrode, the peak value of the total current I t se is roughly in phase with the maintenance voltage V e if all the pixels are lit. Consequently, a voltage drop occurs on the column electrode 18 concerned, the value of which is maximum when the maintenance voltage V e reaches its maximum value.
  • the potential U c of the column electrodes of the pixels which one does not wish to light up is taken as the reference potential, it is for example equal to 0.
  • the column electrodes of the pixels which one wishes to light up are brought at the negative potential U ca in a time T c .
  • C the capacity per unit area of an extinct pixel.
  • the switching current I co of a column electrode therefore has the value defined by formula (I) (which can be found in an appendix to this description, with the other formulas). This current I co is added to the maintenance current I c (t) + I d (t) defined above.
  • the maximum height L M that the display screen can have is given by the attached formula III. It follows, first of all, that the constraints linked to the maintenance and / or the switching of the pixels limit the size of the display screen.
  • the voltage drop which exists from one end to the other of the resistive electrodes has the disadvantage of producing a heterogeneity of the ignition characteristics and extinction of the pixels, at different points on the surface of the memory display. This heterogeneity can go so far as to cause stray ignitions or, on the contrary, ignition faults on the matrix screen.
  • the present invention provides a solution to this problem.
  • An object of the invention is to reduce, in a memory display, the peak value of the currents flowing in the column addressing circuits and in the column or row and column electrodes.
  • the invention also aims to increase the speed of writing an image.
  • the memory structure is surrounded by a first and a second family of electrodes orthogonal to each other.
  • a display point or pixel is defined by the crossing zone of a particular electrode of one family and a particular electrode of the other family.
  • the display also includes a generator capable of producing an alternating maintenance voltage for the electrodes, as well as addressing means for selectively applying voltage variations relative to the maintenance voltage to electrodes of the two families, in order to to allow the addressing of one or more particular pixels.
  • the generator is able to produce several alternating phase-shifted maintenance voltages of the same frequency, and at least one of the two families of electrodes is subdivided into at least two sub-families of electrodes each receiving one of these phase-shifted maintenance voltages.
  • Reducing the peak value and the average value of the currents flowing in the column addressing circuit and in the column electrodes offers several advantages. First of all, the energy consumption of the display is reduced. Then, reducing the current flowing through the addressing circuits makes it possible to resort to circuits and more common and less expensive connectors, which results in a significant reduction in manufacturing costs of the complete display.
  • the layer has an electro-optical property with a memory effect resulting from the superposition of a photoconductive layer and an electroluminescent layer.
  • the latter can be produced so as to emit any color, the photoconductive layer having the suitable composition.
  • the material of the layer having an electro-optical property with a memory effect is for example zinc sulphide activated by manganese or any other material having an inherent memory effect.
  • two maintenance voltages are in phase opposition with respect to each other, and each applied to one of the two sub-families of electrodes.
  • four maintenance voltages are in phase quadrature with respect to each other, and each applied to one of the four sub-families of electrodes.
  • Another interesting variant of the invention consists in use three maintenance voltages phase shifted by 120 electrical degrees with respect to each other, and three sockets of electrodes.
  • the electrodes which belong to them are connected so that those which follow one another on the screen belong respectively to each of the sub-families and this in the same order for the whole screen or in a variable order (nested networks).
  • the production of the various alternating voltages required by the voltage generator is ensured using a transformer.
  • the family of column electrodes is made of tin and indium oxide and the family of row electrodes is made of aluminum.
  • the families of row and column electrodes are made of tin and indium oxide.
  • the other of the two families of electrodes is divided into at least two sub-families of parallel electrodes receiving respectively as many phase-shifted maintenance voltages.
  • the voltage variations relative to the maintenance voltage intended to modify the displayed image are placed in the time intervals between the peaks of the maintenance current flowing in the electrodes of the sub-family considered.
  • the means allowing the addressing of the pixels comprise unipolar or bipolar addressing circuits of the push-pull type.
  • FIG. 3 there is shown the equivalent diagram of an example of an addressing circuit participating in the addressing of the pixels of the memory display, object of the invention.
  • the addressing circuit 22 l is used to apply a potential U l to the line electrodes for which the pixel is not to be switched, and to apply to the line electrodes for which the pixel is desired to switch a potential U la less than U l .
  • the addressing circuit 22 l comprises two parallel loops B1 and B2 each consisting of a transistor S, a diode D of an input and an output.
  • the input of loop B1 is subject to potential U la and the input of loop B2 is subject to potential U l .
  • the output of the two loops is common and is connected to a line electrode 12.
  • the transistors S1 and S2 have a switching role and are controlled at their base by a logic stage 40 bringing the data necessary for the selection of the line electrodes participating in the pixel switching.
  • the transistor S1 is of the bipolar NPN type and the transistor S2 is of the FET NMOS type.
  • the loop transistors, B1 and B2 thus give circuit 22 l the so-called "Push-Pull" configuration.
  • the circuit 22 l is unipolar insofar as U l -U la has a sign determined by the diodes D1 and D2 connected in parallel with the transistors S1 and S2.
  • the circuit 22 can be bipolar by replacing the diodes D1 and D2 by transistors.
  • a first means of reducing the currents flowing in the display is to subdivide the family of line electrodes into two sub-families of parallel electrodes receiving two respective control voltages which are in phase opposition with respect to the other.
  • FIG 4 there is shown schematically a voltage generator coupled to a transformer phase shifting the control voltages into two voltages in phase opposition to each other.
  • the transformer 30 is a transformer whose primary winding 31 is coupled to an alternating voltage generator 20 delivering the maintenance voltage.
  • the midpoint of the secondary winding 32 is grounded. At the ends of the secondary winding, there are thus two alternating voltages 33 and 34 in phase opposition to each other. Two voltages in phase opposition can be obtained by other means, in particular logic electronic means.
  • FIG. 5 there is shown schematically a first embodiment of a memory display making use of the generator of FIG. 4.
  • a column electrode 18 and four row electrodes 12 are supplied with voltage by its respective addressing circuit 22.
  • the four line electrodes 12 are broken down into two sub-families of line electrodes: in one of the two sub-families, the electrodes 12-1 and 12-3 receive a potential V e delivered by the voltage generator 20 through line circuits CI l1 and CI l3 ; in the other of the two sub-families, the electrodes 12-2 and 12-4 receive a potential -V e , in phase opposition with respect to V e , also delivered by the voltage generator 20 through the circuits CI l2 and CI l4 .
  • the column electrode 18 is connected to the potential U c or U ca by the addressing circuit 22 c .
  • the four pixels defined respectively by the overlap areas of the four row electrodes and of the column electrode have respective capacities C1 to C4.
  • FIG 6 there is shown the equivalent diagram of a memory display. This comprises, by way of illustration, four maintenance voltages V e1 to V e4 having between them an electrical phase shift of 90 °.
  • a group of four line electrodes has been shown (individualized in 12-1 to 12-4) each comprising schematically a pixel represented individually by its respective capacity in C1 to C4 The group constitutes an elementary period of the spatial distribution of the electrodes and the pixels of the family considered, which is that of the lines in this particular representation.
  • the elementary period of the memory display with l polyphase maintenance voltages comprises l electrodes each connected to one of these voltages via the addressing circuits of the family.
  • the pixels in the lit state do not have a purely capacitive behavior.
  • the current outside the loop is zero.
  • the compensation effect is no longer total. However, it remains effective since the displacement current is canceled. If we integrate this compensation effect on the entire column electrode, we can see that the least favorable case in terms of residual current is that where the pixels defined by the overlap area of the first subfamily of row electrodes with a column electrode are in the off state and the pixels defined by the overlap area of the second subfamily of row electrodes with the column electrode are in the on state.
  • the displacement current is largely compensated regardless of the distribution of the on and off pixels.
  • This current i is obtained by the difference of the total current flowing in one of the sub-families of cross-line electrodes with the column electrode and that flowing in the other or the other sub-families of cross-line electrodes with the column electrode.
  • ia the value defined by the appended formula IV where L and d are the length and the width of the electrode considered, and where I on and I off are respectively the current densities in an on pixel and in an off pixel.
  • FIG. 7 shows a timing diagram illustrating the control of the pixels, in the particular case of the invention at two maintenance voltages in phase opposition.
  • the maintenance voltage V e applied to the electrodes and the total maintenance current I t are shown .
  • I d is compensated in accordance with the invention, I t is therefore no longer represented except by a current whose variation as a function of time is the same as that of I c .
  • the current gain compared to the display described with reference to FIG. 2 is even greater when the pixel in the lit state is in a less excited state.
  • the lesser excitation corresponds to a lesser electronic injection into the electroluminescent layer. This is particularly the case for the display with inherent memory or that with PC-EL memory with different characteristics for the PC layer. This also corresponds to a lower maintenance voltage in the display.
  • the conduction current is therefore less important relative to the displacement current.
  • the first embodiment of a memory display described with reference to FIG. 5 returns, by compensating for the current of the displacement I d and by the fact that the lit area is twice less, in the most unfavorable case in terms of residual current, with respect to the memory matrix display of the prior art, to be replaced kC by C in the attached formula III.
  • This formula is valid if the two sub-families are sufficiently nested so that one can consider that the distribution of the emission along the column is homogeneous.
  • k generally takes a value between 2 and 3, so the gain over the maximum length L M that the display screen can have is a factor 1.7 to 2.
  • the PC-EL display of the prior art has a maximum length L M of 10 centimeters while the display according to the invention has an L M of a value of 17 centimeters.
  • the invention has no direct effect on the current caused by the switching of a column electrode. It is therefore necessary to choose switching conditions such that the switching currents I co do not on the one hand increase the peak values of the maintenance current I c and on the other hand do not excessively disturb the peak maintenance voltage V e in particular at the end of the column.
  • the displacement current associated with the maintenance voltage V e is fully compensated. The displacement current is therefore zero except at the time of electronic injection into the electroluminescent layer. Referring to FIG.
  • the current peak I c corresponds to the electronic maintenance injection into the electroluminescent layer.
  • F1 and F2 where the maintenance current is zero. These two windows have a duration of the order of 300 microseconds under the conditions of the display previously described with reference to FIG. 5.
  • An improvement of the invention will consist in placing the sides of the trapezoidal potential increase U c -U ca in these two windows.
  • the first means of reducing the currents flowing in the display in accordance with the invention by subdividing the family of line electrodes into two sub-families of parallel electrodes receiving two respective control voltages which are in phase opposition one by compared to the other thus allows, compared to a display of the prior art, a reduction of the peak current passing through the column addressing circuits by a factor of 3 to 4, also resulting in an increase in the maximum length of the column electrodes by a factor of 1.7 to 2 and a doubling of the writing speed of an image.
  • the means of reducing the currents flowing in the memory display in accordance with the invention is to subdivide the family of line electrodes into several sub-families of parallel electrodes receiving as many respective control voltages whose phases are regularly distributed over 2 ⁇ radians.
  • the means of reducing the currents flowing in the memory display in accordance with the invention is to subdivide the family of line electrodes into several sub-families of parallel electrodes receiving as many respective control voltages whose phases are regularly distributed over 2 ⁇ radians.
  • each group R1 and R2 undergoes the subdivision described with reference to FIG. 5, the two groups R1 and R2 of n / 2 line electrodes each are thus divided into two subgroups of n / 4 line electrodes each, one sub-groups being maintained by a potential U l1 or U l2 and the other by a potential -U l1 or -U l2
  • the two sub-groups of each group R1 and R2 are nested or even interdigitated. In this way, the maintenance displacement currents are compensated for.
  • the most unfavorable case for the reduction of the currents flowing in the display is the case where the pixels of a sub-group of line electrodes of the group R1 and of the group R2 are all lit and where the pixels of the other sub-groups are all off.
  • the compensation for the conduction currents in the resistive column electrodes cannot be taken advantage of.
  • FIG. 8 there is shown a timing diagram illustrating the control of the pixels in the case where the voltages applied to the line electrodes are in phase quadrature with respect to each other.
  • Four maintenance voltages V e1 , V e2 , V e3 , V e4 are shown which are in phase quadrature with respect to each other.
  • the total maintenance current I t associated with these voltages is also shown, in the most unfavorable case where the pixels of the sub-families supplied by V e3 and V e4 are on, the others being off. According to the invention, the total maintenance current is therefore no longer represented except by a current varying in proportion to its component I c .
  • the maximum peak value of the total current I c is equal to that of one of the peaks constituting it.
  • each peak corresponds to the emission of n / 4 pixels from the column electrode only. Thanks to the invention, a factor 2 is therefore gained over the peak value of the current obtained in the display described with reference to FIG. 5.
  • the invention allows a gain of a factor of 7 on the current supplied by the column addressing circuits relative to the display of the prior art described with reference to FIGS. 1 and 2.
  • part b of FIG. 8 there is shown a timing diagram illustrating the switching of a column electrode when the voltages applied to the line electrodes are in phase quadrature with respect to each other.
  • the pixels addressed by the line electrodes subjected to V e1 and V e3 are extinguished here.
  • the dotted line placed between the two excess switching potentials U c1 -U ca1 and U c2 -U ca2 represents the additional switching potential corresponding to the ignition of the pixels addressed by the line electrodes subjected to V e3 .
  • the corresponding means of reducing the currents flowing in the display is to subdivide the family of line electrodes into three sub-families of parallel electrodes receiving three voltages of ordered which are 120 degrees electrical out of phase with each other.
  • FIG. 9 there are shown three maintenance voltages V e1 , V e2 and V e3 phase shifted by 120 electrical degrees relative to each other.
  • the total maintenance current I t associated with these voltages is, by reasoning similar to that described with reference to FIGS. 5 and 7, equal to the conduction current I c , since the displacement current I d of maintenance is fully compensated .
  • the total maintenance current I t is therefore represented by the sum of the conduction currents I c1 , I c2 and I c3 associated with the maintenance voltages.
  • These conduction currents are assigned a multiplying coefficient between 0 and 1 representing the ignition rate of the column electrode pixels belonging to the corresponding subfamily.
  • each conduction current peak I c can only take one polarity, only its amplitude can vary depending on the ignition rate of the pixels of the electrode column considered.
  • This advantageous procedure is applicable when the number of phases of the maintenance supply is, as is the case in the present example, odd.
  • the switching current I co of the pixel maintained by the maintenance voltage V e1 is placed in temporal coincidence with the peaks of maintenance conduction current I c2 associated with the maintenance voltage V e2 .
  • the additional switching potential U c1 -U ca1 is of trapezoidal shape.
  • windows with a duration of 110 microseconds are sufficient to switch a column electrode from 0 to 45 volts without exceeding a switching current of 4 milliamps per square centimeter.
  • the invention can be generalized to a set M of maintenance voltages out of phase with each other, in opposition two by two or not, each voltage being applied to a subset R i of neither line electrodes.
  • the maintenance voltage is of simple sinusoidal shape.
  • the invention is applicable to any type of symmetrical bipolar voltage: triangular, rectangular, trapezoidal or more complex. Constraints external to the display object of the invention can impose the use of asymmetric bipolar maintenance voltages. In this case, the invention no longer allows perfect compensation for the displacement current, but we still obtain a reduction in this.
  • the invention can be combined with other power reduction techniques circulating in the PC-EL display as described in the French Patent Application No. 8611808 of August 18, 1986.
  • This technique involves using pixels at low rates filling for a PC-EL display.
  • the current delivered by the column addressing circuits is 6/35 milli-amperes per square centimeter, that is to say 0.17 milli-amperes per square centimeter. Therefore, addressing a column 10 centimeters long and 300 micrometers wide requires peak currents of only 50 micro-amps.
  • To estimate the maximum length of the column electrodes replace in the attached formula III kC with C ⁇ 1/35.
  • the low pixel filling rate leads to an increase in the resistance of the column electrodes, therefore to an increase in the apparent surface resistance R.
  • an appropriate electrode design makes it possible to limit this increase in R to a factor 2 only, ie at a typical value of 50 ohms. Under these conditions, a gain of a factor 9 to 10.5 is obtained over L M compared to the prior art, ie an L M of 1 meter for a tolerance of 1% on the maintenance voltage.

Abstract

According to the invention, the display device comprises at least one layer having an electrooptical property with memory effect, flanked by a first (12) and a second family (18) of electrodes. The display device further comprises a generator able to generate several dephased voltages. At least one of the families (12) of electrodes is subdivided into at least two sub-families of parallel electrodes receiving respectively sustaining voltages which are phase-shifted relative to one another. This results in a noticeable reduction in electrical consumption, an improvement in manufacturing efficiency, the possibility of producing display devices of larger size and the increasing of the speed of writing an image, etc. <IMAGE>

Description

L'invention trouve une application en opto-électronique dans la réalisation d'afficheurs électroluminescents à effet mé­moire.The invention finds an application in opto-electronics in the production of electroluminescent displays with memory effect.

L'invention est applicable à tout type d'afficheur électrolu­minescent à effet mémoire. On dit qu'un afficheur électrolumi­nescent est doté d'un effet mémoire lorsque la propriété électro-optique de l'afficheur présente une boucle d'hystéré­sis comportant deux états stables de fonctionnement. Sur la figure 1a, on a représenté schématiquement la boucle d'hys­térésis de la propriété électro-optique d'un afficheur éléctro­luminescent à effet mémoire. Sur l'axe des ordonnées est représenté la luminance L de l'afficheur et sur l'axe des abscisses est représentée la tension électrique V appliquée à l'afficheur. L'état le plus lumineux La est dit allumé, l'autre Le est dit éteint. Pour commuter l'afficheur de l'état éteint à l'état allumé, on augmente temporairement la tension appliquée à l'afficheur jusqu'à une valeur Sa située au-delà de la boucle d'hystérésis. Inversement, on éteint l'afficheur simplement en diminuant temporairement la tension appliquée. Une tension Ve, dite d'entretien, est appliquée en permanence à tout l'afficheur afin de maintenir l'ensemble des pixels dans leur état.The invention is applicable to any type of electroluminescent display with memory effect. An electroluminescent display is said to have a memory effect when the electro-optical property of the display has a hysteresis loop comprising two stable operating states. In Figure 1a, there is shown schematically the hysteresis loop of the electro-optical property of an electroluminescent display with memory effect. On the ordinate axis is shown the luminance L of the display and on the abscissa axis is represented the electric voltage V applied to the display. The brightest state L a is said to be on, the other L e is said to be off. To switch the display from the off state to the on state, the voltage applied to the display is temporarily increased to a value S a located beyond the hysteresis loop. Conversely, the display is turned off simply by temporarily decreasing the applied voltage. A voltage V e , called maintenance, is permanently applied to the entire display in order to maintain all the pixels in their state.

Actuellement, il existe deux types d'afficheurs électrolumi­nescents à effet mémoire : l'afficheur à effet mémoire inhé­rent, obtenu lorsque l'afficheur comprend une couche électro­luminescente à base par exemple de sulfure de zinc activé par du manganèse, intercalé entre deux couches diélectriques, et l'afficheur à effet mémoire extrinsèque, obtenu lorsque l'affi­cheur comprend une couche électroluminescente et une couche photoconductrice superposées.Currently, there are two types of electroluminescent displays with memory effect: the inherent memory effect display, obtained when the display comprises an electroluminescent layer based for example on zinc sulfide activated by manganese, sandwiched between two dielectric layers, and the extrinsic memory effect display, obtained when the display comprises an electroluminescent layer and a photoconductive layer superimposed.

On a représenté sur la figure 1b, à titre d'exemple, un affi­cheur électroluminescent à photoconducteur. Les données expé­rimentales décrites par la suite proviennent d'un tel type d'afficheur. Mais l'afficheur à effet mémoire inhérent a un comportement similaire.FIG. 1b shows, by way of example, a photoconductive electroluminescent display. The experimental data described below come from such a type of display. But the inherent memory effect display behaves similarly.

Un afficheur électroluminescent à photoconducteur comprend un substrat transparent 10, un premier jeu d'électrodes trans­parentes parallèles ou électrodes de ligne 12 (la coupe en perspective représentée est supposée être effectuée le long d'une de ces lignes), une couche électroluminescente 14, une couche photoconductrice 16 et un second jeu d'électro­des transparentes parallèles ou électrodes de colonnes 18, perpendiculaires aux électrodes de lignes 12.A photoconductive electroluminescent display comprises a transparent substrate 10, a first set of parallel transparent electrodes or line electrodes 12 (the perspective section shown is assumed to be made along one of these lines), an electroluminescent layer 14, a photoconductive layer 16 and a second set of parallel transparent electrodes or column electrodes 18, perpendicular to the line electrodes 12.

Les électrodes de lignes et de colonnes sont alimentées à partir d'un générateur de tension alternative 20. Plus préci­sément, les électrodes de lignes 12 sont reliées à ce généra­teur 20 par l'intermédiaire d'un circuit d'adressage ligne 22 et les électrodes en colonnes 18 par un circuit d'adres­sage colonne 22c. L'observation s'effectue de préférence à travers le substrat 10, en 23.The row and column electrodes are supplied from an alternating voltage generator 20. More specifically, the row electrodes 12 are connected to this generator 20 via a line addressing circuit 22 and the column electrodes 18 by a column addressing circuit 22 c . The observation is preferably carried out through the substrate 10, at 23.

L'écran d'affichage se compose de pixels dont chacun est défini par la zone de recouvrement d'une électrode particu­lière de ligne et d'une électrode particulière de colonne.The display screen is made up of pixels, each of which is defined by the overlap area of a particular row electrode and a particular column electrode.

L'afficheur proprement dit est, par exemple du type PC-EL, c'est-à-dire constitué des deux couches 14 et 16, l'une élec­ troluminescente (EL) et l'autre photoconductrice (PC). On comprend que, lorsque la couche électroluminescente est exci­tée, la lumière qu'elle émet augmente la conductivité de la couche photoconductrice, et par conséquent la conductivité de l'afficheur PC-EL lui-même au niveau du pixel considéré. Ainsi, une fois qu'un pixel a été excité, il suffit de lui appliquer une tension d'entretien pour maintenir sa lumines­cence, et par conséquent l'affichage de ce pixel.The actual display is, for example of the PC-EL type, that is to say made up of two layers 14 and 16, one troluminescent (EL) and the other photoconductive (PC). It is understood that, when the electroluminescent layer is excited, the light it emits increases the conductivity of the photoconductive layer, and consequently the conductivity of the PC-EL display itself at the level of the pixel considered. Thus, once a pixel has been excited, it suffices to apply a maintenance voltage to it to maintain its luminescence, and consequently the display of this pixel.

Tout d'abord, les circuits d'adressage 22 et 22c appliquent en permanence à tous les pixels de l'écran une tension alter­native Ve dite tension d'entretien, et tirée du générateur 20. Plus précisément, le circuit d'adressage de lignes 22 appli­que un potentiel U aux électrodes de lignes tandis que le circuit d'adressage 22c applique un potentiel Uc aux électro­des de colonnes. La tension aux bornes du pixel est alors U-Uc=Ve. Par la suite, on prendra Uc comme référence de potentiel ou "masse", donc Uc=0.First of all, the addressing circuits 22 and 22 c permanently apply to all the pixels of the screen an alternating voltage V e called the maintenance voltage, and drawn from the generator 20. More precisely, the circuit row addressing 22 applies a potential U to the row electrodes while the addressing circuit 22 c applies a potential U c to the column electrodes. The voltage across the pixel is then U -U c = V e . Thereafter, we will take U c as potential reference or "mass", therefore U c = 0.

La structure de l'image affichée est définie et/ou modifiée par la fonction d'adressage elle-même.The structure of the displayed image is defined and / or modified by the addressing function itself.

Un mode d'adressage conventionnel consiste à balayer séquen­tiellement les électrodes lignes de l'afficheur à mémoire. Au lieu du potentiel U, l'électrode ligne sélectionnée est soumise à un potentiel Uℓa, supérieur à U.A conventional addressing method consists in sequentially scanning the line electrodes of the memory display. Instead of the potential U , the selected line electrode is subjected to a potential U ℓa , greater than U .

En même temps, le circuit d'adressage 22c applique un poten­tiel Uca inférieur à Uc à celles des électrodes colonnes qui croisent l'électrode ligne excitée au niveau des pixels à allumer. On fait en sorte que Uℓa-Uca soit supérieur à un seuil Sa, permettant l'allumage d'un pixel éteint, c'est-­à-dire au niveau duquel la couche photoconductrice se trouve peu conductrice. Par la suite, la tension alternative d'entre­tien Ve est suffisante pour maintenir l'allumage des pixels ainsi excités.At the same time, the addressing circuit 22 c applies a potential U ca less than U c than those of the column electrodes which cross the excited line electrode at the level of the pixels to be lit. One makes so that U ℓa -U ca is higher than a threshold S a , allowing the lighting of an extinct pixel, that is to say at the level of which the photoconductive layer is not very conductive. Thereafter, the alternating maintenance voltage V e is sufficient to maintain the ignition of the pixels thus excited.

Inversement, pour éteindre un pixel, il suffit d'appliquer à l'électrode ligne sélectionnée un potentiel Uℓe inférieur à U, et/ou à l'électrode de colonne correspondante un poten­tiel Uce supérieur à Uc, et ce pendant un temps bref. La tension totale appliquée aux pixels descend alors pendant un court instant en dessous d'un second seuil Se (inférieur à Sa), ce qui a pour effet d'éteindre le pixel. La tension d'entretien est ensuite sans effet sur le pixel, compte tenu de la résistance augmentée de la couche photoconductrice, consécutivement à l'extinction du pixel.Conversely, to turn off a pixel, just apply at the selected row electrode a potential U ℓe less than U , and / or at the corresponding column electrode a potential U ce greater than U c , and this for a short time. The total voltage applied to the pixels then drops for a short time below a second threshold S e (less than S a ), which has the effect of turning off the pixel. The maintenance voltage then has no effect on the pixel, taking into account the increased resistance of the photoconductive layer, following the extinction of the pixel.

Les tensions considérées étant alternatives, les conditions de seuils à satisfaire sont bien entendu appréciées au niveau de leurs valeurs de crête.Since the voltages considered are alternative, the threshold conditions to be satisfied are of course appreciated at the level of their peak values.

Les afficheurs électroluminescents à effet mémoire ont des temps d'extinction beaucoup plus longs, d'une valeur très supérieure à 1 milliseconde, que les temps d'allumage, d'une valeur inférieure à 100 microsecondes. La méthode d'extinction optimale des pixels est donc différente de celle d'allumage décrite ci-dessus. Par exemple, il est plus judicieux de procéder à l'extinction simultanée et totale de plusieurs lignes en agissant directement sur la tension d'entretien avant d'écrire tout message. Pour simplifier la description, on se limitera cependant à celle d'une méthode d'extinction séquentielle même si l'invention est applicable aux deux méthodes.Memory effect electroluminescent displays have much longer switch-off times, much more than 1 millisecond, than switch-on times, less than 100 microseconds. The optimal pixel extinction method is therefore different from the ignition method described above. For example, it is more judicious to proceed to the simultaneous and total extinction of several lines by acting directly on the maintenance voltage before writing any message. To simplify the description, however, we will limit ourselves to that of a sequential extinction method even if the invention is applicable to both methods.

Aux différentes valeurs de la tension que l'on doit appliquer aux pixels sont associés des courants dont la valeur de crete est un facteur essentiel pour ce qui concerne les performan­ces de l'afficheur à mémoire et son prix. En effet, la chute de tension le long des électrodes, provenant de leur résis­tance, ne doit pas excéder certaines limites, et la taille de l'écran est donc limitée. D'autre part, le coût des circuits électroniques d'adressage résulte en grande partie de la valeur du courant qu'ils doivent être capables de moduler.The various values of the voltage which must be applied to the pixels are associated with currents, the peak value of which is an essential factor with regard to the performance of the memory display and its price. Indeed, the voltage drop along the electrodes, coming from their resistance, must not exceed certain limits, and the size of the screen is therefore limited. On the other hand, the cost of electronic addressing circuits largely results from the value of the current that they must be able to modulate.

La tension alternative d'entretien Ve produit un courant d'entretien à travers l'afficheur à mémoire. Ce courant d'en­tretien se décompose en un courant de déplacement Id indépen­dant du taux d'allumage des pixels, et en un courant de conduc­tion Ic qui, au contraire, est proportionnel au nombre de pixels allumés. Les circuits d'adressage 22 sont traversés par ces deux courants. La valeur maximale du courant total It(t)=Ic(t)+Id(t) est obtenue lorsque tous les pixels sont allumés.The alternating maintenance voltage V e produces a current maintenance through the memory display. This maintenance current is broken down into a displacement current I d independent of the pixel ignition rate, and into a conduction current I c which, on the contrary, is proportional to the number of pixels lit. These two currents pass through the addressing circuits 22. The maximum value of the total current I t (t) = I c (t) + I d (t) is obtained when all the pixels are lit.

La figure 2 est un chronogramme illustrant, pour un pixel, d'une part la tension alternative d'entretien Ve, d'autre part le courant total d'entretien It correspondant, le pixel étant supposé à l'état allumé.FIG. 2 is a timing diagram illustrating, for a pixel, on the one hand the alternating maintenance voltage V e , on the other hand the corresponding total maintenance current I t , the pixel being assumed to be on.

Un cycle d'entretien correspond à une période de la tension alternative Ve, c'est-à-dire par exemple à l'intervalle de temps compris entre les instants 0 et T₂. T₂ est par exemple de l'ordre de 1 milliseconde.A maintenance cycle corresponds to a period of the alternating voltage V e , that is to say for example to the time interval between the instants 0 and T₂. T₂ is for example of the order of 1 millisecond.

Dans un cycle d'entretien, la tension alternative Ve atteint sa valeur de crête deux fois, une fois en négatif et une fois en positif. En théorie, on pourrait donc adresser séquen­tiellement deux lignes pendant une période de la tension d'entretien. Pour une cadence d'adressage de 1 kHz, on peut alors envisager une vitesse d'écriture de 2000 lignes par seconde. Cependant, pour des raisons pratiques, certains des circuits intégrés d'adressage courants ne peuvent commuter que des tensions unipolaires. On ne peut plus utiliser alors qu'une seule des crêtes de la tension alternative Ve pendant une période de celle-ci. La vitesse d'écriture maximale n'est donc que de 1000 lignes par seconde.In a maintenance cycle, the alternating voltage V e reaches its peak value twice, once in negative and once in positive. In theory, we could therefore address two lines sequentially during a period of the maintenance voltage. For an addressing rate of 1 kHz, we can then consider a writing speed of 2000 lines per second. However, for practical reasons, some of the current addressing integrated circuits can only switch unipolar voltages. One can only use one of the peaks of the alternating voltage Ve during a period of the latter. The maximum writing speed is therefore only 1000 lines per second.

Il convient maintenant de tenir compte de ce que les électro­des de lignes sont généralement en aluminium, les électrodes de colonnes en oxyde d'étain et d'indium. Les électrodes lignes peuvent être également en oxyde d'étain et d'indium si l'on désire réaliser un afficheur tout transparent. Or, la résistance des électrodes transparentes 12, en oxyde d'é­ tain et d'indium, n'est pas négligeable. Si, par ailleurs, on se réfère à la figure 2, on voit que lors de l'entretien de tous les pixels définis par la zone de recouvrement des électrodes de colonnes par une électrode ligne, la valeur de crête du courant total It se trouve à peu près en phase avec la tension d'entretien Ve si tous les pixels sont allumés. En conséquence, il se produit sur l'électrode de colonne 18 concernée une chute de tension dont la valeur est maximale lorsque la tension d'entretien Ve atteint sa valeur maximale.It should now be taken into account that the row electrodes are generally made of aluminum, the column electrodes made of tin and indium oxide. The line electrodes can also be made of tin and indium oxide if it is desired to produce a completely transparent display. However, the resistance of the transparent electrodes 12, made of oxide of tin and indium, is not negligible. If, on the other hand, reference is made to FIG. 2, it can be seen that during the maintenance of all the pixels defined by the zone of overlap of the column electrodes by a line electrode, the peak value of the total current I t se is roughly in phase with the maintenance voltage V e if all the pixels are lit. Consequently, a voltage drop occurs on the column electrode 18 concerned, the value of which is maximum when the maintenance voltage V e reaches its maximum value.

On examinera maintenant ce qui se passe au moment de l'appli­cation des potentiels extremes Uℓa et Uca aux bornes du ou des pixel(s) que l'on veut exciter. Aux surcroîts de potentiels Uℓa-U d'une part (pour la ligne), Uc-Uca d'autre part (pour la colonne), il correspond un courant de commutation Ico. On se limite maintenant à l'étude des courants circulant, pendant la commutation des pixels, dans les électrodes de colonnes, dont il est rappelé qu'elles sont plus résistives à cause de leur constitution en oxyde d'étain et d'indium.We will now examine what happens when the extreme potentials U ℓa and U ca are applied to the boundaries of the pixel (s) that we want to excite. To the excess potentials U ℓa -U on the one hand (for the line), U c -U ca on the other hand (for the column), there corresponds a switching current I co . We now limit ourselves to the study of the currents flowing, during the switching of the pixels, in the column electrodes, which it is recalled that they are more resistive because of their constitution as tin and indium oxide.

Le potentiel Uc des électrodes de colonnes des pixels que l'on ne désire pas allumer est pris comme potentiel de réfé­rence, il est par exemple égal à 0. Par contre, les électrodes de colonnes des pixels que l'on désire allumer sont amenées au potentiel négatif Uca en un temps Tc. On note C la capacité par unité de surface d'un pixel éteint. Le courant de commu­tation Ico d'une électrode colonne a donc la valeur définie par la formule (I) (que l'on trouvera dans une annexe à la présente description, avec les autres formules).Ce courant Ico s'ajoute au courant d'entretien Ic(t)+Id(t) défini précé­demment. Il serait donc souhaitable de décaler le moment de la commutation des électrodes de colonnes et des électrodes de lignes, par rapport aux pics de la tension d'entretien Ve, afin de minimiser la valeur de crête du courant global circulant dans l'afficheur à mémoire, et donc de réduire le niveau de courant maximum spécifié pour ces circuits. On limitera ainsi également la chute de tension induite par ce courant global, d'un bout à l'autre des électrodes résis­ tives, en particulier des électrodes de colonnes 18.The potential U c of the column electrodes of the pixels which one does not wish to light up is taken as the reference potential, it is for example equal to 0. On the other hand, the column electrodes of the pixels which one wishes to light up are brought at the negative potential U ca in a time T c . We denote by C the capacity per unit area of an extinct pixel. The switching current I co of a column electrode therefore has the value defined by formula (I) (which can be found in an appendix to this description, with the other formulas). This current I co is added to the maintenance current I c (t) + I d (t) defined above. It would therefore be desirable to offset the moment of switching of the column electrodes and the row electrodes, with respect to the peaks of the maintenance voltage V e , in order to minimize the peak value of the overall current flowing in the display at memory, and therefore reduce the maximum current level specified for these circuits. This will also limit the voltage drop induced by this global current, from one end to the other of the resistive electrodes tives, in particular column electrodes 18.

Sur la figure 2, il apparaît que l'on ne peut pas éviter le recouvrement du courant d'entretien avec le courant de commutation Ico : en effet, il n'y a pas d'intervalle dans lequel la commutation des pixels puisse se produire lorsque le courant d'entretien est nul. La chute de tension, d'un bout à l'autre des électrodes de colonnes, est donc augmentée par la commutation dans la même proportion que la valeur de crête du courant global.In FIG. 2, it appears that it is not possible to avoid the overlap of the maintenance current with the switching current I co : indeed, there is no interval in which the switching of the pixels can take place. occur when the maintenance current is zero. The voltage drop from one end of the column electrodes to the other is therefore increased by switching in the same proportion as the peak value of the overall current.

Le calcul de la chute de tension relative, d'un bout à l'autre d'une électrode résistive est relativement aisé dans le cas d'une tension d'entretien de forme sinusoïdale. Cette chute de tension est exprimée dans la formule II annexée, dans laquelle R est la résistance surfacique en ohms/carré, L la longueur des électrodes en centimètres, ω la pulsation angulaire de la tension d'entretien, C la capacité surfacique d'un pixel éteint en nanofarads par centimètre carré, et enfin, k est le facteur multiplicatif de cette capacité lors­que le pixel est allumé.The calculation of the relative voltage drop from one end to the other of a resistive electrode is relatively easy in the case of a sinusoidal maintenance voltage. This voltage drop is expressed in the attached formula II, in which R is the surface resistance in ohms / square, L the length of the electrodes in centimeters, ω the angular pulsation of the maintenance voltage, C the surface capacity of a pixel off in nanofarads per square centimeter, and finally, k is the multiplier of this capacity when the pixel is on.

Si maintenant on admet que cette chute de tension relative doit rester inférieure à un maximum A, la hauteur maximum LM que peut avoir l'écran d'affichage est donnée par la formu­le III annexée. Il en découle, en premier lieu, que les con­traintes liées à l'entretien et/ou la commutation des pixels limitent la taille de l'écran d'affichage.If it is now accepted that this relative voltage drop must remain below a maximum A, the maximum height L M that the display screen can have is given by the attached formula III. It follows, first of all, that the constraints linked to the maintenance and / or the switching of the pixels limit the size of the display screen.

Par ailleurs, la chute de tension qui existe d'un bout à l'autre des électrodes résistives (en particulier des électro­des 18 en oxyde d'étain et d'indium) a l'inconvénient de produire une hétérogénéité des caractéristiques d'allumage et d'extinction des pixels, en différents points de la surface de l'afficheur à mémoire. Cette hétérogénéité peut aller jusqu'à entraîner des allumages parasites ou au contraire des défauts d'allumage sur l'écran matriciel.Furthermore, the voltage drop which exists from one end to the other of the resistive electrodes (in particular electrodes 18 of tin and indium oxide) has the disadvantage of producing a heterogeneity of the ignition characteristics and extinction of the pixels, at different points on the surface of the memory display. This heterogeneity can go so far as to cause stray ignitions or, on the contrary, ignition faults on the matrix screen.

La présente invention vient apporter une solution à ce pro­blème.The present invention provides a solution to this problem.

Un but de l'invention est de réduire, dans un afficheur à mémoire, la valeur de crête des courants circulant dans les circuits d'adressage de colonnes et dans les électrodes de colonnes ou de lignes et de colonnes.An object of the invention is to reduce, in a memory display, the peak value of the currents flowing in the column addressing circuits and in the column or row and column electrodes.

L'invention a également pour but de permettre d'augmenter la vitesse d'écriture d'une image.The invention also aims to increase the speed of writing an image.

Elle s'applique à un afficheur électroluminescent à effet mémoire de tout type (PC-EL, inhérent, etc.). La structure à mémoire est encadrée par une première et une seconde famille d'électrodes orthogonales les unes aux autres. Un point d'af­fichage ou pixel est défini par la zone de croisement d'une électrode particulière d'une famille et d'une électrode parti­culière de l'autre famille. L'afficheur comprend encore un générateur apte à produire une tension d'entretien alternative pour les électrodes, ainsi que des moyens d'adressage pour appliquer sélectivement des variations de tension par rapport à la tension d'entretien à des électrodes des deux familles, afin de permettre l'adressage d'un ou plusieurs pixels parti­culiers.It applies to an electroluminescent display with memory effect of any type (PC-EL, inherent, etc.). The memory structure is surrounded by a first and a second family of electrodes orthogonal to each other. A display point or pixel is defined by the crossing zone of a particular electrode of one family and a particular electrode of the other family. The display also includes a generator capable of producing an alternating maintenance voltage for the electrodes, as well as addressing means for selectively applying voltage variations relative to the maintenance voltage to electrodes of the two families, in order to to allow the addressing of one or more particular pixels.

Selon une caractéristique générale de l'invention, le généra­teur est apte à produire plusieurs tensions d'entretien alter­natives déphasées de même fréquence, et au moins l'une des deux familles d'électrodes est subdivisée en au moins deux sous-familles d'électrodes parallèles recevant chacune une de ces tensions d'entretien déphasées.According to a general characteristic of the invention, the generator is able to produce several alternating phase-shifted maintenance voltages of the same frequency, and at least one of the two families of electrodes is subdivided into at least two sub-families of electrodes each receiving one of these phase-shifted maintenance voltages.

La réduction de la valeur de crête et de la valeur moyenne des courants circulant dans le circuit d'adressage de colon­nes et dans les électrodes de colonnes offre plusieurs avanta­ges. Tout d'abord, on réduit la consommation de l'afficheur en énergie. Ensuite, la réduction du courant traversant les circuits d'adressage permet de recourir à des circuits et à des connecteurs plus courants et moins onéreux, d'où il résulte une réduction importante des coûts de fabrication de l'afficheur complet.Reducing the peak value and the average value of the currents flowing in the column addressing circuit and in the column electrodes offers several advantages. First of all, the energy consumption of the display is reduced. Then, reducing the current flowing through the addressing circuits makes it possible to resort to circuits and more common and less expensive connectors, which results in a significant reduction in manufacturing costs of the complete display.

Un autre avantage substantiel réside en l'augmentation de la longueur maximale possible pour les électrodes résistives (en particulier les électrodes résistives 18 en oxyde d'étain et d'indium), et par conséquent la hauteur maximale de l'écran d'affichage.Another substantial advantage resides in the increase in the maximum possible length for the resistive electrodes (in particular the resistive electrodes 18 in tin and indium oxide), and consequently the maximum height of the display screen.

Enfin, la réduction du courant permet aussi d'augmenter la vitesse d'écriture d'une image en augmentant la fréquence de la tension d'entretien Ve.Finally, reducing the current also makes it possible to increase the speed of writing an image by increasing the frequency of the maintenance voltage V e .

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, la couche présente une propriété électro-optique à effet mémoire résultant de la superposition d'une couche photocon­ductrice et une couche électroluminescente. Cette dernière peut être réalisée de façon à émettre une couleur quelconque, la couche photoconductrice présentant la composition adaptée.According to a particular embodiment of the invention, the layer has an electro-optical property with a memory effect resulting from the superposition of a photoconductive layer and an electroluminescent layer. The latter can be produced so as to emit any color, the photoconductive layer having the suitable composition.

Selon encore un mode particulier de réalisation de l'inven­tion, le matériau de la couche ayant une propriété électro-­optique à effet mémoire est par exemple du sulfure de zinc activé par du manganèse ou tout autre matériau présentant un effet mémoire inhérent.According to yet another particular embodiment of the invention, the material of the layer having an electro-optical property with a memory effect is for example zinc sulphide activated by manganese or any other material having an inherent memory effect.

Selon un mode de réalisation particulier, deux tensions d'en­tretien sont en opposition de phase l'une par rapport à l'au­tre, et appliquées chacune à une des deux sous-familles d'élec­trodes.According to a particular embodiment, two maintenance voltages are in phase opposition with respect to each other, and each applied to one of the two sub-families of electrodes.

Selon un autre mode de réalisation particulier, quatre tensions d'entretien sont en quadrature de phase les unes par rapport aux autres, et appliquées chacune à une des quatre sous-­familles d'électrodes.According to another particular embodiment, four maintenance voltages are in phase quadrature with respect to each other, and each applied to one of the four sub-families of electrodes.

Une autre variante intéressante de l'invention consiste à utiliser trois tensions d'entretien déphasées de 120 degrés électriques les unes par rapport aux autres,et trois sou­familles d'électrodes.Another interesting variant of the invention consists in use three maintenance voltages phase shifted by 120 electrical degrees with respect to each other, and three sockets of electrodes.

Quel que soit le nombre de sous-familles d'électrodes et donc de tensions déphasées différentes, les électrodes qui leur appartiennent sont connectées de façon à ce que celles qui se succèdent sur l'écran appartiennent respectivement à chacune des sous-familles et ce dans le même ordre pour tout l'écran ou dans un ordre variable (réseaux imbriqués).Whatever the number of sub-families of electrodes and therefore of different phase-shifted voltages, the electrodes which belong to them are connected so that those which follow one another on the screen belong respectively to each of the sub-families and this in the same order for the whole screen or in a variable order (nested networks).

Selon un autre aspect de l'invention, la production des dif­férentes tensions alternatives requises par le générateur de tension est assurée à l'aide d'un transformateur.According to another aspect of the invention, the production of the various alternating voltages required by the voltage generator is ensured using a transformer.

De préférence, la famille d'électrodes colonnes est en oxyde d'étain et d'indium et la famille d'électrodes lignes est en aluminium.Preferably, the family of column electrodes is made of tin and indium oxide and the family of row electrodes is made of aluminum.

Avantageusement pour la réalisation d'afficheur tout transpa­rent, les familles d'électrodes lignes et colonnes sont en oxyde d'étain et d'indium.Advantageously for the production of a completely transparent display, the families of row and column electrodes are made of tin and indium oxide.

Dans le cas d'afficheur tout transparent, l'autre des deux familles d'électrodes est divisée en au moins deux sous-­familles d'électrodes parallèles recevant respectivement autant de tensions d'entretien déphasées.In the case of a completely transparent display, the other of the two families of electrodes is divided into at least two sub-families of parallel electrodes receiving respectively as many phase-shifted maintenance voltages.

Avantageusement, les variations de tension par rapport à la tension d'entretien destinées à modifier l'image affichée sont placées dans les intervalles de temps compris entre les pics du courant d'entretien circulant dans les électrodes de la sous-famille considérée.Advantageously, the voltage variations relative to the maintenance voltage intended to modify the displayed image are placed in the time intervals between the peaks of the maintenance current flowing in the electrodes of the sub-family considered.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les moyens permettant l'adressage des pixels comprennent des circuits d'adressage unipolaires ou bipolaires du type push-­pull.According to a preferred embodiment of the invention, the means allowing the addressing of the pixels comprise unipolar or bipolar addressing circuits of the push-pull type.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaî­tront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels :

  • - la figure 1a, déjà mentionnée, représente schématiquement la boucle d'hystérésis de la propriété électro-optique d'un afficheur de type connu;
  • - la figure 1b, déjà mentionnée, est une vue en coupe perspec­tive d'un afficheur PC-EL de type connu;
  • - la figure 2, déjà mentionnée, est un chronogramme relatif à une méthode d'adressage matriciel connue de l'afficheur de la figure 1;
  • - la figure 3 est le schéma équivalent d'un exemple de circuit d'adressage ligne participant à l'adressage des pixels de l'afficheur à mémoire, objet de l'invention;
  • - la figure 4 est le schéma de principe d'un générateur de tension couplé à un transformateur pour produire deux tensions de commande en opposition de phase;
  • - la figure 5 est une illustration schématique d'un premier mode de réalisation de l'invention, faisant usage du généra­teur de la figure 4;
  • - la figure 6 illustre le schéma équivalent d'un afficheur à mémoire selon l'invention;
  • - la figure 7 est un chronogramme illustrant la commande des pixels, dans le cas où les tensions appliquées aux deux sous-familles d'électrodes lignes sont en opposition de phase;
  • - la figure 8 est un chronogramme relatif à une variante de l'invention, où les tensions appliquées aux électrodes lignes sont en quadrature de phase; et
  • - la figure 9 est un chronogramme illustrant une autre varian­te de l'invention, dans le cas où les tensions appliquées à trois sous-familles d'électrodes lignes sont déphasées de 120 degrés électriques les unes par rapport aux autres.
Other characteristics and advantages of the invention will appear on examining the detailed description below, and the appended drawings, in which:
  • - Figure 1a, already mentioned, schematically shows the hysteresis loop of the electro-optical property of a display of known type;
  • - Figure 1b, already mentioned, is a perspective sectional view of a PC-EL display of known type;
  • - Figure 2, already mentioned, is a timing diagram relating to a matrix addressing method known from the display of Figure 1;
  • - Figure 3 is the equivalent diagram of an example of a line addressing circuit participating in the addressing of the pixels of the memory display, object of the invention;
  • - Figure 4 is the block diagram of a voltage generator coupled to a transformer to produce two control voltages in phase opposition;
  • - Figure 5 is a schematic illustration of a first embodiment of the invention, making use of the generator of Figure 4;
  • - Figure 6 illustrates the equivalent diagram of a memory display according to the invention;
  • - Figure 7 is a timing diagram illustrating the control of the pixels, in the case where the voltages applied to the two sub-families of line electrodes are in phase opposition;
  • - Figure 8 is a timing diagram relating to a variant of the invention, where the voltages applied to the line electrodes are in phase quadrature; and
  • - Figure 9 is a timing diagram illustrating another variant of the invention, in the case where the voltages applied to three sub-families of line electrodes are phase shifted by 120 electrical degrees with respect to each other.

Les dessins annexés comportent à plusieurs titres des informa­tions de caractère certain. Par ailleurs, la géométrie inter­vient en substance dans le dispositif selon l'invention. En conséquence, les dessins annexés pourront non seulement servir à mieux faire comprendre la présente description, mais aussi contribuer à la définition de l'invention, autant que néces­saire.The appended drawings contain information of a certain nature in several respects. Furthermore, the geometry is involved in substance in the device according to the invention. Consequently, the appended drawings could not only serve to make the present description better understood, but also contribute to the definition of the invention, as much as necessary.

En se référant à la figure 3, on a représenté le schéma équi­valent d'un exemple de circuit d'adressage participant à l'adressage des pixels de l'afficheur à mémoire, objet de l'invention.Referring to Figure 3, there is shown the equivalent diagram of an example of an addressing circuit participating in the addressing of the pixels of the memory display, object of the invention.

A titre d'exemple, on examinera le cas d'un circuit d'adres­sage lignes 22 mais le circuit d'adressage colonnes 22c a un comportement similaire (au signe des tensions près).As an example, we will examine the case of a row addressing circuit 22 but the column addressing circuit 22 c has a similar behavior (apart from the sign of the voltages).

Le circuit d'adressage 22 sert à appliquer aux électrodes lignes dont on ne désire pas commuter le pixel, un potentiel U et à appliquer aux électrodes lignes dont on désire commu­ter le pixel un potentiel Uℓa inférieur à U.The addressing circuit 22 ℓ is used to apply a potential U to the line electrodes for which the pixel is not to be switched, and to apply to the line electrodes for which the pixel is desired to switch a potential U ℓa less than U .

Le circuit d'adressage 22 comprend deux boucles parallèles B₁ et B₂ constituées chacune d'un transistor S, d'une diode D d'une entrée et d'une sortie. L'entrée de la boucle B₁ est soumise au potentiel Uℓa et l'entrée de la boucle B₂ est soumise au potentiel U. La sortie des deux boucles est commune et est reliée à une électrode ligne 12. Les transis­tors S₁ et S₂ ont un rôle de commutation et sont commandés à leur base par un étage logique 40 amenant les données néces­saires à la sélection des électrodes lignes participant à la commutation des pixels.The addressing circuit 22 comprises two parallel loops B₁ and B₂ each consisting of a transistor S, a diode D of an input and an output. The input of loop B₁ is subject to potential U ℓa and the input of loop B₂ is subject to potential U . The output of the two loops is common and is connected to a line electrode 12. The transistors S₁ and S₂ have a switching role and are controlled at their base by a logic stage 40 bringing the data necessary for the selection of the line electrodes participating in the pixel switching.

Le transistor S₁ est du type bipolaire NPN et le transistor S₂ est du type FET NMOS. Les transistors des boucles, B₁ et B₂, donnent ainsi au circuit 22 la configuration dite "Push-Pull". Le circuit 22 est unipolaire dans la mesure où U-Uℓa a un signe déterminé par les diodes D₁ et D₂ connec­tées en parallèle avec les transistors S₁ et S₂. Le circuit 22 peut être bipolaire en remplaçant les diodes D₁ et D₂ par des transistors.The transistor S₁ is of the bipolar NPN type and the transistor S₂ is of the FET NMOS type. The loop transistors, B₁ and B₂, thus give circuit 22 the so-called "Push-Pull" configuration. The circuit 22 is unipolar insofar as U -U ℓa has a sign determined by the diodes D₁ and D₂ connected in parallel with the transistors S₁ and S₂. The circuit 22 can be bipolar by replacing the diodes D₁ and D₂ by transistors.

Un premier moyen de réduire les courants circulant dans l'af­ficheur est de subdiviser la famille d'électrodes lignes en deux sous-familles d'électrodes parallèles recevant deux tensions de commande respectives qui sont en opposition de phase l'une par rapport à l'autre.A first means of reducing the currents flowing in the display is to subdivide the family of line electrodes into two sub-families of parallel electrodes receiving two respective control voltages which are in phase opposition with respect to the other.

Sur la figure 4, on a représenté schématiquement un générateur de tension couplé à un transformateur déphasant les tensions de commande en deux tensions en opposition de phase l'une par rapport à l'autre. Le transformateur 30 est un transforma­teur dont l'enroulement primaire 31 est couplé à un générateur de tension alternative 20 délivrant la tension d'entretien. Le point milieu de l'enroulement secondaire 32 est mis à la masse. Aux extrémités de l'enroulement secondaire, on dispose ainsi de deux tensions alternatives 33 et 34 en oppo­sition de phase l'une par rapport à l'autre. On peut obtenir deux tensions en opposition de phase par d'autres moyens, notamment des moyens électroniques logiques.In Figure 4, there is shown schematically a voltage generator coupled to a transformer phase shifting the control voltages into two voltages in phase opposition to each other. The transformer 30 is a transformer whose primary winding 31 is coupled to an alternating voltage generator 20 delivering the maintenance voltage. The midpoint of the secondary winding 32 is grounded. At the ends of the secondary winding, there are thus two alternating voltages 33 and 34 in phase opposition to each other. Two voltages in phase opposition can be obtained by other means, in particular logic electronic means.

Sur la figure 5, on a représenté schématiquement un premier mode de réalisation d'un afficheur à mémoire faisant usage du générateur de la figure 4. Tout d'abord, on voit une élec­trode colonne 18 et quatre électrodes ligne 12 (individuali­sées en 12-1 à 12-4). Chaque électrode est alimentée en ten­sion par son circuit d'adressage 22 respectif. Les quatre électrodes lignes 12 sont décomposées en deux sous-familles d'électrodes lignes : dans l'une des deux sous-familles, les électrodes 12-1 et 12-3 reçoivent un potentiel Ve délivré par le générateur de tension 20 à travers les circuits lignes CIℓ1 et CIℓ3; dans l'autre des deux sous-familles, les élec­trodes 12-2 et 12-4 reçoivent un potentiel -Ve, en opposition de phase par rapport à Ve, délivré également par le générateur de tension 20 à travers les circuits CIℓ2 et CIℓ4. L'électrode colonne 18 est reliée au potentiel Uc ou Uca par le circuit d'adressage 22c. Enfin, les quatre pixels définis respective­ment par les zones de recouvrement des quatre électrodes lignes et de l'électrode colonne possèdent des capacités respectives C₁ à C₄.In FIG. 5, there is shown schematically a first embodiment of a memory display making use of the generator of FIG. 4. First, we see a column electrode 18 and four row electrodes 12 (individualized in 12- 1 to 12-4). Each electrode is supplied with voltage by its respective addressing circuit 22. The four line electrodes 12 are broken down into two sub-families of line electrodes: in one of the two sub-families, the electrodes 12-1 and 12-3 receive a potential V e delivered by the voltage generator 20 through line circuits CI ℓ1 and CI ℓ3 ; in the other of the two sub-families, the electrodes 12-2 and 12-4 receive a potential -V e , in phase opposition with respect to V e , also delivered by the voltage generator 20 through the circuits CI ℓ2 and CI ℓ4 . The column electrode 18 is connected to the potential U c or U ca by the addressing circuit 22 c . Finally, the four pixels defined respectively by the overlap areas of the four row electrodes and of the column electrode have respective capacities C₁ to C₄.

Sur la figure 6, on a représenté le schéma équivalent d'un afficheur à mémoire. Celui-ci comporte, à titre d'illustra­tion, quatre tensions d'entretien Ve1 à Ve4 présentant entre elles un déphasage électrique de 90°. On a représenté un groupe de quatre électrodes lignes (individualisées en 12-1 à 12-4) comportant chacune schématiquement un pixel représen­té individuellement par sa capacité respective en C₁ à C₄ Le groupe constitue une période élémentaire de la répartition spatiale des électrodes et des pixels de la famille considérée, qui est celle des lignes dans cette représentation particu­lière.In Figure 6, there is shown the equivalent diagram of a memory display. This comprises, by way of illustration, four maintenance voltages V e1 to V e4 having between them an electrical phase shift of 90 °. A group of four line electrodes has been shown (individualized in 12-1 to 12-4) each comprising schematically a pixel represented individually by its respective capacity in C₁ to C₄ The group constitutes an elementary period of the spatial distribution of the electrodes and the pixels of the family considered, which is that of the lines in this particular representation.

De façon générale, la période élémentaire de l'afficheur à mémoire à ℓ tensions d'entretien polyphasées, où ℓ est un entier, comprend ℓ électrodes connectées chacune à une de ces tensions par l'intermédiaire des circuits d'adressage de la famille.In general, the elementary period of the memory display with ℓ polyphase maintenance voltages, where ℓ is an integer, comprises ℓ electrodes each connected to one of these voltages via the addressing circuits of the family.

Les phases des tensions d'entretien étant régulièrement répar­ties sur 360° électriques, la somme des courants de déplace­ment

Figure imgb0001
₁ +
Figure imgb0002
₂ + ... +
Figure imgb0003
est nulle, en adoptant la convention de signe dénotée par les flèches sur la figure 6 qui illustre le cas particulier de ℓ = 4. Il en résulte que le courant référencé i sur la figure 5 et sur la figure 6, traversant le circuit d'adressage colonnes 22c (ou, plus généralement, le circuit de l'autre famille) est au plus voisin d'un des courants I. Le courant circulant dans l'électrode colonne résistive est également de l'ordre de grandeur d'un des cou­rants I, et lui est toujours inférieur. Il est donc très notablement réduit par rapport au cas où l'alimentation serait unique et monophasée, selon le procédé connu, car alors le courant i est égal au produit du nombre d'électrodes de la famille par la valeur du courant I.The phases of the maintenance voltages being regularly distributed over 360 ° electrical, the sum of the displacement currents
Figure imgb0001
₁ +
Figure imgb0002
₂ + ... +
Figure imgb0003
is zero, by adopting the sign convention denoted by the arrows in FIG. 6 which illustrates the particular case of ℓ = 4. It follows that the current referenced i in FIG. 5 and in FIG. 6, crossing the circuit d column addressing 22 c (or, more generally, the circuit of the other family) is at most close to one of the currents I. The current flowing in the column electrode resistive is also of the order of magnitude of one of the currents I, and it is always less. It is therefore very significantly reduced compared to the case where the supply would be single and single-phase, according to the known method, because then the current i is equal to the product of the number of electrodes of the family by the value of the current I.

On peut calculer que le courant circulant dans l'électrode résistive d'un écran à alimentations polyphasées est, respec­tivement 1/2, 1/√3 et 1/√2 fois le courant I dans les cas de 2, 3 et 4 phases. Il en résulte que la chute de tension induite par ce courant est négligeable.It can be calculated that the current flowing in the resistive electrode of a screen with polyphase supplies is respectively 1/2, 1 / √3 and 1 / √2 times the current I in the case of 2, 3 and 4 phases. As a result, the voltage drop induced by this current is negligible.

On comprend également que l'éfficacité de l'invention est maximale quand les sous-familles sont bien imbriquées, ainsi qu'il est indiqué figure 6 pour le cas de quatre phases.It is also understood that the effectiveness of the invention is maximum when the subfamilies are well nested, as indicated in FIG. 6 for the case of four phases.

Dans le cas général d'un écran électroluminescent à mémoire, les pixels à l'état allumé n'ont pas un comportement purement capacitif. Lorsque, à l'intérieur d'une période telle que précedemment définie, les ℓ pixels sont dans le même état (éteint ou allumé), le courant extérieur à la boucle est nul. En revanche, dans le cas où les pixels ne sont pas tous dans le même état, l'effet de compensation n'est plus alors total. Toutefois, il reste efficace puisque le courant de déplacement es, annulé. Si l'on intègre cet effet de compensa­tion sur toute l'électrode colonne, on s'aperçoit que le cas le moins favorable en termes de courant résiduel est celui où les pixels définis par la zone de recouvrement de la première sous-famille d'électrodes lignes avec une électro­de colonne sont dans l'état éteint et les pixels définis par la zone de recouvrement de la seconde sous-famille d'élec­trodes lignes avec l'électrode colonne sont dans l'état allu­mé. Dans ce cas, le courant de conduction Ic n'est pas du tout compensé. Toutefois, même dans ce cas, la réduction de la valeur crête du courant circulant d'un bout à l'autre de l'électrode colonne et dans le circuit d'adressage de celle-ci est significative par rapport au cas le moins favo­ rable d'un afficheur à mémoire de l'art antérieur qui est celui de la colonne toute allumée.In the general case of an electroluminescent screen with memory, the pixels in the lit state do not have a purely capacitive behavior. When, within a period as defined above, the ℓ pixels are in the same state (off or on), the current outside the loop is zero. On the other hand, in the case where the pixels are not all in the same state, the compensation effect is no longer total. However, it remains effective since the displacement current is canceled. If we integrate this compensation effect on the entire column electrode, we can see that the least favorable case in terms of residual current is that where the pixels defined by the overlap area of the first subfamily of row electrodes with a column electrode are in the off state and the pixels defined by the overlap area of the second subfamily of row electrodes with the column electrode are in the on state. In this case, the conduction current I c is not at all compensated. However, even in this case, the reduction in the peak value of the current flowing from one end to the other of the column electrode and in the addressing circuit thereof is significant compared to the least favorable case. map of a memory display of the prior art which is that of the fully lit column.

Par ailleurs, le courant de déplacement est en grande partie compensé quelle que soit la répartition des pixels allumés et éteints.Furthermore, the displacement current is largely compensated regardless of the distribution of the on and off pixels.

Le courant i, qui rejoint le circuit d'adressage colonne est responsable de la chute de tension, dans l'électrode colonne.Current i, which reaches the column addressing circuit, is responsible for the voltage drop in the column electrode.

Ce courant i est obtenu par la différence du courant total circulant dans l'une des sous-familles d'électrodes lignes croisée avec l'électrode colonne et de celui circulant dans l'autre ou les autres sous-familles d'électrodes lignes croi­sée avec l'électrode colonne. Dans le cas le plus défavorable en termes de courant résiduel pour l'afficheur selon l'inven­tion décrit précédemment, i a la valeur définie par la formu­le IV annexée où L et d sont la longueur et la largeur de l'électrode considérée, et où Ion et Ioff sont respectivement les densités de courant dans un pixel allumé et dans un pixel éteint.This current i is obtained by the difference of the total current flowing in one of the sub-families of cross-line electrodes with the column electrode and that flowing in the other or the other sub-families of cross-line electrodes with the column electrode. In the most unfavorable case in terms of residual current for the display device according to the invention described above, ia the value defined by the appended formula IV where L and d are the length and the width of the electrode considered, and where I on and I off are respectively the current densities in an on pixel and in an off pixel.

Dans un afficheur à mémoire de l'art antérieur, pour le cas le moins favorable, c'est-à-dire celui où une électrode colon­ne a tous ses pixels allumés, i a la valeur donnée par la formule V annexée.In a memory display of the prior art, for the least favorable case, that is to say that where a column electrode has all its pixels lit, i has the value given by the attached formula V.

Sur la figure 7, on a représenté un chronogramme illustrant la commande des pixels, dans le cas particulier de l'invention à deux tensions d'entretien en opposition de phase. On a représenté la tension d'entretien Ve appliquée aux électrodes et le courant total d'entretien It associé. Comme décrit en référence à la figure 5, Id est compensé conformément à l'invention, It n'est donc plus représenté que par un cou­rant dont la variation en fonction du temps est la même que celle de Ic. Le gain en courant par rapport à l'afficheur décrit en référence à la figure 2 est encore supérieur lorsque le pixel à l'état allumé est dans un état d'excitation moin­dre. L'excitation moindre correspond à une injection électro­nique moindre dans la couche électroluminescente. C'est notam­ment le cas de l'affichage à mémoire inhérente ou de celui à mémoire PC-EL avec des caractéristiques différentes pour la couche PC. Cela correspond également à une tension d'entre­tien moindre dans l'afficheur. Le courant de conduction est dès lors moins important relativement au courant de déplace­ment.FIG. 7 shows a timing diagram illustrating the control of the pixels, in the particular case of the invention at two maintenance voltages in phase opposition. The maintenance voltage V e applied to the electrodes and the total maintenance current I t are shown . As described with reference to FIG. 5, I d is compensated in accordance with the invention, I t is therefore no longer represented except by a current whose variation as a function of time is the same as that of I c . The current gain compared to the display described with reference to FIG. 2 is even greater when the pixel in the lit state is in a less excited state. The lesser excitation corresponds to a lesser electronic injection into the electroluminescent layer. This is particularly the case for the display with inherent memory or that with PC-EL memory with different characteristics for the PC layer. This also corresponds to a lower maintenance voltage in the display. The conduction current is therefore less important relative to the displacement current.

On obtient donc, dans l'exemple décrit en figure 2, une den­sité surfacique de courant pour i de l'ordre de 20 milli-­ampères par centimètre carré, tandis que pour l'afficheur selon l'invention et lorsqu'on adopte l'alimentation à deux phases, la densité du courant i est de l'ordre de 6 milli-­ampères par centimètre carré.One thus obtains, in the example described in FIG. 2, a surface density of current for i of the order of 20 milli-amperes per square centimeter, while for the display according to the invention and when one adopts the two-phase power supply, the density of the current i is of the order of 6 milli-amperes per square centimeter.

Si on considère le cas d'une électrode colonne de longueur L=10 centimètres et de largeur d=300 micromètres avec un taux de remplissage de 70% le long de la colonne, le taux de remplissage étant le rapport entre la surface de tous les pixels de la colonne et la surface totale de l'électrode colonne, le courant crête que doit pouvoir débiter un circuit d'adressage colonne passe de 4 milli-ampères à 1,2 milli-­ampères grâce à l'invention.If we consider the case of a column electrode of length L = 10 centimeters and width d = 300 micrometers with a filling rate of 70% along the column, the filling rate being the ratio between the surface of all the pixels of the column and the total area of the column electrode, the peak current which a column addressing circuit must be able to flow goes from 4 milliamps to 1.2 milliamps thanks to the invention.

Le premier mode de réalisation d'un afficheur à mémoire décrit en référence à la figure 5, revient, par compensation du courant du déplacement Id et par le fait que la surface allumée est deux fois moindre, dans le cas le plus défavorable en terme de courant résiduel, par rapport à l'afficheur matriciel à mémoire de l'art antérieur, à remplacer kC par

Figure imgb0004
C dans la formule III annexée. Cette formule est valable si les deux sous-familles sont suffisamment imbriquées pour que l'on puisse considérer que la répartition de l'émission le long de la colonne est homogène. On a vu que k prend en géné­ral une valeur comprise entre 2 et 3, donc le gain sur la longueur maximum LM que peut avoir l'écran d'affichage est un facteur 1,7 à 2. Dans l'exemple suivant, R=20 ohms par carré, C=10 nanofarads par centimètre carré, k=3 et ω=2πxl kHz, avec une tolérance de 1% sur la tension Ve, l'afficheur PC-EL de l'art antérieur a une longueur maximum LM de 10 centimètres tandis que l'afficheur conforme à l'invention a un LM d'une valeur de 17 centimètres.The first embodiment of a memory display described with reference to FIG. 5, returns, by compensating for the current of the displacement I d and by the fact that the lit area is twice less, in the most unfavorable case in terms of residual current, with respect to the memory matrix display of the prior art, to be replaced kC by

Figure imgb0004
C in the attached formula III. This formula is valid if the two sub-families are sufficiently nested so that one can consider that the distribution of the emission along the column is homogeneous. We have seen that k generally takes a value between 2 and 3, so the gain over the maximum length L M that the display screen can have is a factor 1.7 to 2. In the following example, R = 20 ohms per square, C = 10 nanofarads per square centimeter, k = 3 and ω = 2πxl kHz, with a tolerance of 1% on the voltage V e , the PC-EL display of the prior art has a maximum length L M of 10 centimeters while the display according to the invention has an L M of a value of 17 centimeters.

On remarquera que l'invention n'a pas d'effet direct sur le courant occasionné par la commutation d'une électrode colonne. Il faut donc choisir des conditions de commutation telles que les courants de commutation Ico ne viennent pas d'une part augmenter les valeurs crêtes du courant d'entretien Ic et d'autre part ne perturbent pas exagérément la tension crête d'entretien Ve en particulier en bout de colonne. En se référant à la figure 7, on choisit de préférence un sur­croît de potentiel de commutation colonne Uc-Uca de forme trapézoïdale. Le plateau de ce surcroît de potentiel coïncide avec le sommet de la tension d'entretien Ve. Grâce à l'inven­tion, le courant de déplacement associé à la tension d'entre­tien Ve est totalement compensé. Le courant de déplacement est donc nul sauf au moment de l'injection électronique dans la couche électroluminescente. En se référant à la figure 7, le pic de courant Ic correspond à l'injection électronique d'entretien dans la couche électroluminescente. On voit qu'il existe deux fenêtres F₁ et F₂ où le courant d'entretien est nul. Ces deux fenetres ont une durée de l'ordre de 300 micro­secondes dans les conditions de l'afficheur précédemment décrit en référence à la figure 5. Un perfectionnement de l'invention consistera à placer les flancs du surcroît de potentiel trapézoïdal Uc-Uca dans ces deux fenêtres. En outre, dans les conditions typiques suivantes Ico < 6 milli-ampères par centimètre carré, C = 10 nanofarads par centimètre carré et Uc-Uca = 45 Volts, on voit qu'un temps de l'ordre de 75 microsecondes est suffisant pour apporter sur l'électrode colonne un surcroît de potentiel Uc-Uca sans débiter un cou­rant de plus de 6 milli-ampères par centimètre carré. Il est donc aisé d'inclure les flancs du surcroît de potentiel de commutation trapézoïdal dans les fenêtres où le courant d'entretien est nul.It will be noted that the invention has no direct effect on the current caused by the switching of a column electrode. It is therefore necessary to choose switching conditions such that the switching currents I co do not on the one hand increase the peak values of the maintenance current I c and on the other hand do not excessively disturb the peak maintenance voltage V e in particular at the end of the column. Referring to FIG. 7, it is preferable to choose an additional switching potential column U c -U ca of trapezoidal shape. The plateau of this additional potential coincides with the top of the maintenance voltage V e . Thanks to the invention, the displacement current associated with the maintenance voltage V e is fully compensated. The displacement current is therefore zero except at the time of electronic injection into the electroluminescent layer. Referring to FIG. 7, the current peak I c corresponds to the electronic maintenance injection into the electroluminescent layer. We see that there are two windows F₁ and F₂ where the maintenance current is zero. These two windows have a duration of the order of 300 microseconds under the conditions of the display previously described with reference to FIG. 5. An improvement of the invention will consist in placing the sides of the trapezoidal potential increase U c -U ca in these two windows. In addition, under the following typical conditions I co <6 milli-amperes per square centimeter, C = 10 nanofarads per square centimeter and U c -U ca = 45 Volts, we see that a time of the order of 75 microseconds is sufficient to provide the column electrode with an additional potential U c -U AC without delivering a current of more than 6 milli-amperes per square centimeter. It is therefore easy to include the sides of the additional trapezoidal switching potential in the windows where the current maintenance is zero.

Dans le cas où les circuits d'adressage sont commandés par des tensions unipolaires, il sera possible, dans un même cycle d'entretien d'adresser une ligne alimentée par une tension Ve et une ligne alimentée par une tension -Ve, en opposition de phase l'une par rapport à l'autre. En se réfé­rant à la figure 5, une ligne est adressée pendant la demi-­période positive de Ve, c'est-à-dire pendant l'intervalle compris entre T₁ et T₂ et l'autre ligne est adressée pendant l'autre demi-période de Ve, c'est-à-dire pendant l'intervalle compris entre 0 et T₁. On atteint ainsi, avec une fréquence de 1 kHz pour la tension d'entretien une vitesse d'écriture de 2000 lignes par seconde doublée par rapport à celle de l'art antérieur décrit en référence à la figure 2.In the case where the addressing circuits are controlled by unipolar voltages, it will be possible, in the same maintenance cycle, to address a line supplied by a voltage V e and a line supplied by a voltage -V e , in phase opposition to each other. Referring to FIG. 5, a line is addressed during the positive half-period of V e , that is to say during the interval between T₁ and T₂ and the other line is addressed during the other half -period of V e , that is to say during the interval between 0 and T₁. Thus, with a frequency of 1 kHz for the maintenance voltage, a writing speed of 2000 lines per second is doubled compared to that of the prior art described with reference to FIG. 2.

Le premier moyen de réduire les courants circulant dans l'af­ficheur conformément à l'invention en subdivisant la famille d'électrodes lignes en deux sous-familles d'électrodes paral­lèles recevant deux tensions de commande respectives qui sont en opposition de phase l'une par rapport à l'autre permet ainsi, par rapport à un afficheur de l'art antérieur, une réduction du courant crête traversant les circuits d'adressage colonnes d'un facteur 3 à 4, entraînant également une augmen­tation de la longueur maximale des électrodes colonnes d'un facteur 1,7 à 2 et un doublement de la vitesse d'écriture d'une image.The first means of reducing the currents flowing in the display in accordance with the invention by subdividing the family of line electrodes into two sub-families of parallel electrodes receiving two respective control voltages which are in phase opposition one by compared to the other thus allows, compared to a display of the prior art, a reduction of the peak current passing through the column addressing circuits by a factor of 3 to 4, also resulting in an increase in the maximum length of the column electrodes by a factor of 1.7 to 2 and a doubling of the writing speed of an image.

Plus généralement, le moyen de réduire les courants circulant dans l'afficheur à mémoire conformément à l'invention est de subdiviser la famille d'électrodes lignes en plusieurs sous-familles d'électrodes parallèles recevant autant de tensions de commande respectives dont les phases sont réguliè­rement réparties sur 2π radians. A titre illustratif mais nullement limitatif, nous décrivons ci-après le cas où on emploie quatre tensions en quadrature de phase.More generally, the means of reducing the currents flowing in the memory display in accordance with the invention is to subdivide the family of line electrodes into several sub-families of parallel electrodes receiving as many respective control voltages whose phases are regularly distributed over 2π radians. By way of illustration but in no way limitative, we describe below the case where four voltages are used in phase quadrature.

Tout d'abord, on procède à une première division en deux groupes R₁ et R₂ sur la famille de n électrodes lignes. On applique à ces deux groupes de n/2 électrodes lignes chacun des potentiels Uℓ1 et Uℓ2 en quadrature de phase. Ensuite, chaque groupe R₁ et R₂ subit la subdivision décrite en réfé­rence à la figure 5, les deux groupes R₁ et R₂ de n/2 électro­des lignes chacun sont ainsi redivisés en deux sous-groupes de n/4 électrodes lignes chacun, l'un des sous-groupes étant entretenu par un potentiel Uℓ1 ou Uℓ2 et l'autre par un poten­tiel -Uℓ1 ou -Uℓ2 De préférence, les deux sous-groupes de chaque groupe R₁ et R₂ sont imbriqués ou même interdigités. De cette façon, on compense les courants de déplacement d'en­tretien.First, we proceed to a first division in two groups R₁ and R₂ on the family of n line electrodes. We apply to these two groups of n / 2 line electrodes each of the potentials U ℓ1 and U ℓ2 in phase quadrature. Then, each group R₁ and R₂ undergoes the subdivision described with reference to FIG. 5, the two groups R₁ and R₂ of n / 2 line electrodes each are thus divided into two subgroups of n / 4 line electrodes each, one sub-groups being maintained by a potential U ℓ1 or U ℓ2 and the other by a potential -U ℓ1 or -U ℓ2 Preferably, the two sub-groups of each group R₁ and R₂ are nested or even interdigitated. In this way, the maintenance displacement currents are compensated for.

Le cas le plus défavorable pour la réduction des courants circulant dans l'afficheur est le cas où les pixels d'un sous-groupe d'électrodes lignes du groupe R₁ et du groupe R₂ sont tous allumés et où les pixels des autres sous-groupes sont tous éteints. Dans ce cas, on ne peut profiter de la compensation des courants de conduction dans les électrodes colonnes résistives. Cependant, on n'a aucun recouvrement entre les deux pics de courant de conduction relatif à R₁ et relatif à R₂.The most unfavorable case for the reduction of the currents flowing in the display is the case where the pixels of a sub-group of line electrodes of the group R₁ and of the group R₂ are all lit and where the pixels of the other sub-groups are all off. In this case, the compensation for the conduction currents in the resistive column electrodes cannot be taken advantage of. However, there is no overlap between the two conduction current peaks relative to R₁ and relative to R₂.

Sur la partie a de la figure 8, on a représenté un chronogram­me illustrant la commande des pixels dans le cas où les ten­sions appliquées aux électrodes lignes sont en quadrature de phase les unes par rapport aux autres. On a représenté quatre tensions d'entretien Ve1, Ve2, Ve3, Ve4 qui sont en quadrature de phase les unes par rapport aux autres. Le cou­rant total d'entretien It associé à ces tensions est également représenté, dans le cas le plus défavorable où les pixels des sous-familles alimentées par Ve3 et Ve4 sont allumés, les autres étant éteints. Conformément à l'invention, le courant total d'entretien n'est donc plus représenté que par un courant variant proportionnellement à sa composante Ic.In part a of FIG. 8, there is shown a timing diagram illustrating the control of the pixels in the case where the voltages applied to the line electrodes are in phase quadrature with respect to each other. Four maintenance voltages V e1 , V e2 , V e3 , V e4 are shown which are in phase quadrature with respect to each other. The total maintenance current I t associated with these voltages is also shown, in the most unfavorable case where the pixels of the sub-families supplied by V e3 and V e4 are on, the others being off. According to the invention, the total maintenance current is therefore no longer represented except by a current varying in proportion to its component I c .

En se référant à la partie a de la figure 8, on voit que, dans le cas le plus défavorable, la valeur crête maximum du courant total Ic est égale à celle d'un des pics le consti­tuant. Or chaque pic correspond à l'émission de n/4 pixels de l'électrode colonne seulement. Grâce à l'invention, on gagne donc un facteur 2 sur la valeur crête du courant obtenu dans l'afficheur décrit en référence à la figure 5. Dans les conditions expérimentales décrites en référence à la figure 5, l'invention permet un gain d'un facteur 7 sur le courant débité par les circuits d'adressage colonnes par rapport à l'afficheur de l'art antérieur décrit en référence aux figures 1 et 2.Referring to part a of FIG. 8, we see that, in the most unfavorable case, the maximum peak value of the total current I c is equal to that of one of the peaks constituting it. However, each peak corresponds to the emission of n / 4 pixels from the column electrode only. Thanks to the invention, a factor 2 is therefore gained over the peak value of the current obtained in the display described with reference to FIG. 5. Under the experimental conditions described with reference to FIG. 5, the invention allows a gain of a factor of 7 on the current supplied by the column addressing circuits relative to the display of the prior art described with reference to FIGS. 1 and 2.

Si les groupes R₁ et R₂ sont eux-mêmes imbriqués comme sché­matisé sur la figure 6, on peut admettre que l'émission de chacun de ces groupes est homogène le long de la colonne. Grâce à l'invention, on remplace dans la formule III annexée kC par

Figure imgb0005
C, le gain résultant sur la longueur maximale admissible LM est d'un facteur 2,4 à 2,8. Dans l'exemple décrit précédemment, on obtient une longueur LM de 24 centimè­tres pour une tolérance de 1% sur la tension.If the groups R₁ and R₂ are themselves nested as shown diagrammatically in FIG. 6, it can be assumed that the emission of each of these groups is homogeneous along the column. Thanks to the invention, in the attached formula III, kC is replaced by

Figure imgb0005
C, the resulting gain over the maximum admissible length L M is by a factor of 2.4 to 2.8. In the example described above, a length L M of 24 centimeters is obtained for a tolerance of 1% on the tension.

Comme dans l'afficheur décrit en référence à la figure 7, il faut s'assurer que les courants de commutation colonnes Ico ne viennent pas augmenter les valeurs crêtes du courant d'entretien. Ainsi, dans les conditions typiques suivantes : Ico < 3 milli-ampères par centimètre carré, C = 10 nanofarads par centimètre carré et Uca = 45 Volts, on voit qu'un temps de l'ordre de 150 microsecondes est suffisant pour apporter sur l'électrode colonne un surcroît de potentiel colonne Uc-Uca sans débiter un courant de plus de 3 milli-ampères par centimètre carré.As in the display described with reference to FIG. 7, care must be taken to ensure that the column switching currents I co do not increase the peak values of the maintenance current. Thus, under the following typical conditions: I co <3 milli-amperes per square centimeter, C = 10 nanofarads per square centimeter and U ca = 45 Volts, we see that a time of the order of 150 microseconds is sufficient to provide on the column electrode an additional column potential U c -U ac without delivering a current of more than 3 milli-amperes per square centimeter.

En se référant à la partie a de la figure 8, on voit que l'on dispose de quatre fenêtres FI, FII, FIII, FIV d'une durée de l'ordre de 150 microsecondes entre les quatre pics de courant de conduction. Ces fenêtres permettent ainsi de commuter l'électrode colonne en phase avec le maximum de l'une quelconque des quatre tensions d'entretien.Referring to part a of FIG. 8, it can be seen that there are four windows FI, FII, FIII, FIV with a duration of the order of 150 microseconds between the four peaks of conduction current. These windows thus make it possible to switch the column electrode in phase with the maximum of any one of the four maintenance voltages.

Sur la partie b de la figure 8, on a représenté un chronogram­me illustrant la commutation d'une électrode colonne lorsque les tensions appliquées aux électrodes lignes sont en quadra­ture de phase les unes par rapport aux autres. On a représen­té deux surcroîts de potentiel de commutation colonne Uc1-Uca1 et Uc2-Uca2 de forme trapézoïdale. Ces deux surcroîts de potentiel correspondent dans cet exemple à l'allumage des pixels adressés par les électrodes lignes soumises à Ve2 et Ve4. Les pixels adressés par les électrodes lignes soumises à Ve1 et Ve3 sont éteints ici. Le tracé en pointillé placé entre les deux surcroîts de potentiels de commutation Uc1-Uca1 et Uc2-Uca2 représente le surcroît de potentiel de commutation correspondant à l'allumage des pixels adressés par les élec­trodes lignes soumises à Ve3.In part b of FIG. 8, there is shown a timing diagram illustrating the switching of a column electrode when the voltages applied to the line electrodes are in phase quadrature with respect to each other. There is shown two additional switching potential column U c1 -U ca1 and U c2 -U ca2 of trapezoidal shape. These two potential overcharges correspond in this example to the ignition of the pixels addressed by the line electrodes subjected to V e2 and V e4 . The pixels addressed by the line electrodes subjected to V e1 and V e3 are extinguished here. The dotted line placed between the two excess switching potentials U c1 -U ca1 and U c2 -U ca2 represents the additional switching potential corresponding to the ignition of the pixels addressed by the line electrodes subjected to V e3 .

Grâce à l'invention, on peut adresser, avec des circuits d'adressage unipolaires, quatre lignes par cycle d'entretien. On accroît ainsi la vitesse d'écriture d'une image jusqu'à 4000 lignes par seconde.Thanks to the invention, it is possible to address, with unipolar addressing circuits, four lines per maintenance cycle. This increases the writing speed of an image up to 4000 lines per second.

Le moyen particulier de réduire les courants circulant dans l'afficheur conformément à l'invention en subdivisant la famille d'électrodes lignes en quatre sous-familles d'électro­des parallèles recevant quatre tensions de commande respecti­ves qui sont en quadrature de phase les unes par rapport aux autres permet ainsi, par rapport à l'afficheur de l'art antérieur décrit en référence aux figures 1 et 2, une réduc­tion de courant crête traversant les circuits d'adressage colonnes d'un facteur 7, entraînant ainsi une augmentation de la longueur maximale des électrodes colonnes d'un facteur 2,4 à 2,8 et un quadruplement de la vitesse d'écriture d'une image.The particular means of reducing the currents flowing in the display in accordance with the invention by subdividing the family of line electrodes into four sub-families of parallel electrodes receiving four respective control voltages which are in phase quadrature with respect to each other to the others thus allows, compared to the display of the prior art described with reference to FIGS. 1 and 2, a reduction of peak current passing through the column addressing circuits by a factor of 7, thus causing an increase in length. maximum of the column electrodes by a factor 2.4 to 2.8 and a quadrupling of the writing speed of an image.

Dans le cas particulier où l'on utilise un générateur de tension alternative triphasée, le moyen correspondant de réduire les courants circulant dans l'afficheur est de subdi­viser la famille d'électrodes lignes en trois sous-familles d'électrodes parallèles recevant trois tensions de commande respectives qui sont déphasées de 120 degrés électriques les unes par rapport aux autres.In the particular case where a three-phase alternating voltage generator is used, the corresponding means of reducing the currents flowing in the display is to subdivide the family of line electrodes into three sub-families of parallel electrodes receiving three voltages of ordered which are 120 degrees electrical out of phase with each other.

En se référant à la figure 9, on a représenté trois tensions d'entretien Ve1, Ve2 et Ve3 déphasées de 120 degrés électri­ques les unes par rapport aux autres. Le courant total d'en­tretien It associé à ces tensions est, par un raisonnement analogue à celui décrit en référence aux figures 5 et 7, égal au courant de conduction Ic, puisque le courant de dépla­cement Id d'entretien est totalement compensé. On représente donc le courant total d'entretien It par la somme des courants de conduction Ic1, Ic2 et Ic3 associés aux tensions d'entre­tien. Ces courants de conduction sont affectés d'un coeffi­cient multiplicateur compris entre 0 et 1 représentant le taux d'allumage des pixels d'électrodes colonnes appartenant à la sous-famille correspondante.Referring to Figure 9, there are shown three maintenance voltages V e1 , V e2 and V e3 phase shifted by 120 electrical degrees relative to each other. The total maintenance current I t associated with these voltages is, by reasoning similar to that described with reference to FIGS. 5 and 7, equal to the conduction current I c , since the displacement current I d of maintenance is fully compensated . The total maintenance current I t is therefore represented by the sum of the conduction currents I c1 , I c2 and I c3 associated with the maintenance voltages. These conduction currents are assigned a multiplying coefficient between 0 and 1 representing the ignition rate of the column electrode pixels belonging to the corresponding subfamily.

Le cas le plus défavorable pour la réduction de la chute de tension, d'un bout à l'autre d'une électrode colonne est celui pour lequel les pixels de l'une des trois sous-familles sont tous allumés et tous les autres éteints. Par rapport à l'art antérieur, ce troisième moyen permet de supprimer le courant de déplacement d'entretien et de diminuer les valeurs crêtes de courant de conduction d'un facteur 3 puisque chaque sous-famille occupe une surface égale au tiers de la surface totale de l'afficheur. Par rapport à l'exemple de l'afficheur décrit en référence aux figures 1 et 2, le courant crête circulant dans l'électrode colonne et dans le circuit d'adressage correspondant chute de 20 milli-ampères par centimètre carré à 4 milli-ampères par centimètre carré, soit un gain d'un facteur 5.The most unfavorable case for the reduction of the voltage drop, from one end to the other of a column electrode is that for which the pixels of one of the three subfamilies are all on and all the others off. . Compared to the prior art, this third means makes it possible to eliminate the maintenance displacement current and to reduce the peak values of conduction current by a factor of 3 since each subfamily occupies an area equal to one third of the area total of the display. Compared to the example of the display described with reference to FIGS. 1 and 2, the peak current flowing in the column electrode and in the corresponding addressing circuit drops from 20 milliamps per square centimeter to 4 milliamps per square centimeter, a gain of a factor of 5.

Il faut également choisir des conditions de commutation adap­tées aux tensions d'entretien afin que les courants de commu­tation ne risquent pas d'augmenter la valeur crête du courant d'entretien. Chaque pic de courant de conduction Ic ne peut prendre qu'une polarité, seule son amplitude peut varier en fonction du taux d'allumage des pixels de l'électrode colonne considérée. On cherche donc à faire coïncider le courant de commutation de l'électrode colonne avec un pic de courant d'entretien de polarité opposée. On évite ainsi que les courants crêtes ne s'ajoutent. Cette façon de procéder avantageuse est applicable lorsque le nombre de phases de l'alimentation d'entretien est, comme c'est le cas dans le présent exemple, impair.It is also necessary to choose switching conditions suitable for the maintenance voltages so that the switching currents do not risk increasing the peak value of the maintenance current. Each conduction current peak I c can only take one polarity, only its amplitude can vary depending on the ignition rate of the pixels of the electrode column considered. We therefore seek to make the switching current of the column electrode coincide with a peak of maintenance current of opposite polarity. This prevents the peak currents from being added. This advantageous procedure is applicable when the number of phases of the maintenance supply is, as is the case in the present example, odd.

En se référant à la figure 9, le courant de commutation Ico du pixel entretenu par la tension d'entretien Ve1 est placé en coïncidence temporelle avec les pics de courant de conduc­tion d'entretien Ic2 associés à la tension d'entretien Ve2. Avantageusement, le surcroît de potentiel de commutation Uc1-Uca1 est de forme trapézoïdale. Conformément aux condi­tions typiques décrites en référence à la figure 7, on dispose de fenêtres F de commutation d'entretien d'une durée de 150 microsecondes. Or, des fenêtres d'une durée de 110 microsecon­des suffisent pour commuter une électrode colonne de 0 à 45 volts sans dépasser un courant de commutation de 4 milli­ampères par centimètre carré.Referring to FIG. 9, the switching current I co of the pixel maintained by the maintenance voltage V e1 is placed in temporal coincidence with the peaks of maintenance conduction current I c2 associated with the maintenance voltage V e2 . Advantageously, the additional switching potential U c1 -U ca1 is of trapezoidal shape. In accordance with the typical conditions described with reference to FIG. 7, there are maintenance switching windows F with a duration of 150 microseconds. However, windows with a duration of 110 microseconds are sufficient to switch a column electrode from 0 to 45 volts without exceeding a switching current of 4 milliamps per square centimeter.

Il est également possible de commuter trois pixels et donc trois lignes par cycle d'entretien. Dès lors on triple la vitesse d'écriture d'une image par rapport à l'afficheur décrit en réfèrence aux figures 1 et 2.It is also possible to switch three pixels and therefore three lines per maintenance cycle. Consequently, the writing speed of an image is tripled with respect to the display described with reference to FIGS. 1 and 2.

On peut généraliser l'invention à un ensemble M de tensions d'entretien déphasées les unes par rapport aux autres, en opposition deux à deux ou non, chaque tension étant appliquée à un sous-ensemble Ri de ni électrodes lignes.The invention can be generalized to a set M of maintenance voltages out of phase with each other, in opposition two by two or not, each voltage being applied to a subset R i of neither line electrodes.

Dans la présente description de l'invention, la tension d'en­tretien est de forme sinusoïdale simple. Mais l'invention est applicable à tout type de tension bipolaire symétrique : triangulaire, rectangulaire, trapézoïdale ou plus complexe. Des contraintes extérieures à l'afficheur objet de l'invention peuvent imposer l'utilisation de tensions d'entretien bipolai­res asymétriques. Dans ce cas, l'invention ne permet plus une compensation parfaite du courant de déplacement mais on obtient tout de même une réduction de celui-ci.In the present description of the invention, the maintenance voltage is of simple sinusoidal shape. However, the invention is applicable to any type of symmetrical bipolar voltage: triangular, rectangular, trapezoidal or more complex. Constraints external to the display object of the invention can impose the use of asymmetric bipolar maintenance voltages. In this case, the invention no longer allows perfect compensation for the displacement current, but we still obtain a reduction in this.

On s'est limité, pour faciliter la compréhension de la présen­te description, à des tensions simples d'entretien et de commutation des pixels. L'invention s'applique bien entendu à des tensions d'entretien plus complexes permettant d'augmen­ter les tolérances sur les tensions d'allumage et d'extinction des pixels ou bien de raccourcir le temps d'allumage des pixels.In order to facilitate understanding of the present description, we have limited ourselves to simple maintenance and pixel switching voltages. The invention applies of course to more complex maintenance voltages making it possible to increase the tolerances on the voltages of switching on and off of the pixels or else to shorten the time of switching on of the pixels.

L'invention peut être combinée à d'autres techniques de réduc­tion de courant circulant dans l'afficheur PC-EL comme celle décrite dans la Demande de brevet française No 8611808 du 18 août 1986. Cette technique consiste à utiliser des pixels à faible taux de remplissage pour un afficheur PC-EL. On peut envisager la réalisation d'un écran PC-EL dont le taux de remplissage est de 1/35. Dans ces conditions, le courant débité par les circuits d'adressage colonnes est de 6/35 milli-ampères par centimètre carré, c'est-à-dire 0,17 milli-­ampère par centimètre carré. Dès lors, l'adressage d'une colonne de 10 centimètres de longueur et de 300 micromètres de largeur nécessite des courants crête de seulement 50 micro-­ampères. Pour estimer la longueur maximale des électrodes colonnes, on remplace dans la formule III annexée kC par

Figure imgb0006
C × 1/35. En revanche, le faible taux de remplissage des pixels conduit à une augmentation de la résistance des électro­des colonnes, donc à un accroissement de la résistance surfa­cique apparente R. Toutefois, un dessin d'électrode approprié permet de limiter cette augmentation de R à un facteur 2 seulement, soit à une valeur typique de 50 ohms. Dans ces conditions, on obtient alors un gain d'un facteur 9 à 10,5 sur LM par rapport à l'art antérieur, soit un LM de 1 mètre pour une tolérance de 1% sur la tension d'entretien.
Figure imgb0007
The invention can be combined with other power reduction techniques circulating in the PC-EL display as described in the French Patent Application No. 8611808 of August 18, 1986. This technique involves using pixels at low rates filling for a PC-EL display. We can consider the realization of a PC-EL screen whose filling rate is 1/35. Under these conditions, the current delivered by the column addressing circuits is 6/35 milli-amperes per square centimeter, that is to say 0.17 milli-amperes per square centimeter. Therefore, addressing a column 10 centimeters long and 300 micrometers wide requires peak currents of only 50 micro-amps. To estimate the maximum length of the column electrodes, replace in the attached formula III kC with

Figure imgb0006
C × 1/35. On the other hand, the low pixel filling rate leads to an increase in the resistance of the column electrodes, therefore to an increase in the apparent surface resistance R. However, an appropriate electrode design makes it possible to limit this increase in R to a factor 2 only, ie at a typical value of 50 ohms. Under these conditions, a gain of a factor 9 to 10.5 is obtained over L M compared to the prior art, ie an L M of 1 meter for a tolerance of 1% on the maintenance voltage.
Figure imgb0007

Claims (13)

1. Afficheur électroluminescent à effet mémoire comprenant au moins une couche ayant une propriété électro-optique à effet mémoire encadrée par une première (12) et une seconde (18) famille d'électrodes orthogonales les unes aux autres, un point d'affichage ou pixel étant défini par la zone de recouvrement d'une électrode particulière d'une famille (12) et d'une électrode particulière de l'autre famille (18), cet afficheur comprenant encore un générateur apte à engen­drer une tension d'entretien alternative pour les électrodes et des moyens pour appliquer sélectivement des variations de tension par rapport à la tension d'entretien à des élec­trodes des deux familles afin de permettre l'adressage d'un ou plusieurs pixels particuliers, cet afficheur étant carac­térisé par le fait que le générateur est apte à engendrer plusieurs tensions déphasées et que au moins l'une (12) des familles d'électrodes est subdivisée en au moins deux sous-­familles d'électrodes parallèles recevant chacune une de ces tensions d'entretien déphasées les unes par rapport aux autres.1. Memory effect electroluminescent display comprising at least one layer having an electro-optical property with memory effect framed by a first (12) and a second (18) family of electrodes orthogonal to each other, a display point or pixel being defined by the overlap area of a particular electrode of a family (12) and of a particular electrode of the other family (18), this display further comprising a generator capable of generating an alternating maintenance voltage for the electrodes and means for selectively applying voltage variations relative to the maintenance voltage to electrodes of the two families in order to allow the addressing of one or more particular pixels, this display being characterized in that the generator is capable of generating several phase-shifted voltages and that at least one (12) of the families of electrodes is subdivided into at least two sub-families of parallel electrodes each receiving a e of these maintenance voltages out of phase with each other. 2. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche ayant une propriété électro-optique à effet mémoire comprend une couche photoconductrice (14) et une couche électroluminescente (16) superposées.2. Display according to claim 1, characterized in that the layer having an electro-optical property with memory effect comprises a photoconductive layer (14) and an electroluminescent layer (16) superimposed. 3. Afficheur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau de la couche ayant une propriété électro-­optique à effet mémoire est par exemple du sulfure de zinc activé par du manganèse, ou tout autre matériau émettant de la lumière sous l'effet d'une tension électrique.3. Display according to claim 1, characterized in that the material of the layer having an electro-optical property with memory effect is for example zinc sulfide activated by manganese, or any other material emitting light under the effect of an electrical voltage. 4. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que les tensions d'entretien sont au nombre de deux et qu'elles sont en opposition de phase l'une par rapport à l'autre.4. Display according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the maintenance voltages are two in number and that they are in phase opposition to each other. 5. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les tensions d'entretien sont au nombre de quatre et qu'elles sont en quadrature de phase les unes par rapport aux autres.5. Display according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the maintenance voltages are four in number and that they are in phase quadrature with respect to each other. 6. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les tensions d'entretien sont au nombre de trois et qu'elles sont déphasées de 120 degrés électriques les unes par rapport aux autres.6. Display according to any one of claims 1 to 5, characterized in that the maintenance voltages are three in number and that they are phase-shifted by 120 electrical degrees with respect to each other. 7. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le générateur de tension est couplé à au moins un transformateur de tension afin d'en­gendrer les tensions déphasées les unes par rapport aux autres.7. Display according to any one of claims 1 to 6, characterized in that the voltage generator is coupled to at least one voltage transformer in order to generate the phase-shifted voltages with respect to each other. 8. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'une (12) des deux familles d'électrodes est en aluminium et que l'autre famille (18) d'électrodes est en oxyde d'étain et d'indium ou tout autre matériau conducteur et transparent.8. Display according to any one of claims 1 to 7, characterized in that one (12) of the two families of electrodes is made of aluminum and that the other family (18) of electrodes is made of oxide d tin and indium or any other conductive and transparent material. 9. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que les deux familles d'électro­des lignes (12) et colonnes (18) sont en oxyde d'étain et d'indium ou tout autre matériau conducteur et transparent.9. Display according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the two families of row (12) and column (18) electrodes are made of indium tin oxide or any other conductive material and transparent. 10. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'autre (18) des familles d'élec­trodes est également divisée en au moins deux sous-familles d'électrodes parallèles recevant chacune une des tensions d'entretien déphasées les unes par rapport aux autres.10. Display according to any one of claims 1 to 9, characterized in that the other (18) of the families of electrodes is also divided into at least two sub-families of parallel electrodes each receiving one of the voltages maintenance out of phase with each other. 11. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les variations de tension par rapport à la tension d'entretien destinées à modifier l'image affichée sont placées dans les intervalles de temps compris entre les sommets du courant d'entretien circulant dans les électrodes de la sous-famille considérée.11. Display according to any one of claims 1 to 10, characterized in that the voltage variations relative to the maintenance voltage intended to modify the displayed image are placed in the time intervals between the vertices of the current of maintenance circulating in the electrodes of the sub-family considered. 12. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens permettant l'adressage des pixels comprennent des circuits d'adressage unipolaires du type push-pull.12. Display according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the means allowing the addressing of the pixels comprise unipolar addressing circuits of the push-pull type. 13. Afficheur selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les moyens permettant l'adressage des pixels comprennent des circuits d'adressages bipolaires du type push-pull.13. Display according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the means allowing the addressing of the pixels comprise bipolar addressing circuits of the push-pull type.
EP87402944A 1986-12-22 1987-12-21 Electroluminescent display device with memory effect controlled by multiple dephased sustain voltages Expired - Lifetime EP0278194B1 (en)

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