FR2846454A1 - Dispositif de visualisation d'images a recuperation d'energie capacitive - Google Patents

Abstract

Dispositif comprenant un panneau de visualisation (1), de préférence électroluminescent organique à matrice passive, comprenant un réseau de colonnes (X) et un réseau de lignes (Y) d'électrodes pour alimenter un réseau de cellules (11) et des moyens de pilotage (2, 3, 5) adaptés pour connecter successivement chaque électrode de ligne (Y1, Y2, Y3, Y4, ...) à l'une des bornes de moyens d'alimentation (4) de ce panneau, et, pendant une séquence de connexion d'une électrode de ligne, pour connecter simultanément une ou plusieurs électrodes de colonnes (X1, X2, X3, X4,...) à l'autre borne des moyens d'alimentation, et pour pouvoir transférer vers chaque cellule à ainsi alimenter la charge des capacités intrinsèques des cellules reliées à la même électrode de colonne que cette cellule à alimenter.

Description

I L'invention concerne un dispositif de visualisation d'images comprenant:

- un panneau de visualisation d'images comprenant un premier et un

deuxième réseau d'électrodes desservant un réseau de cellules 5 électroluminescentes, o chaque cellule est alimentée entre une électrode du premier réseau et une électrode du second réseau.

- des moyens d'alimentation reliés auxdits réseaux d'électrodes, - des moyens de pilotage de chacune desdites cellules du panneau,

- et des moyens de traitement de données des images à visualiser pour 10 paramétrer lesdits moyens de pilotage.

Le premier réseau d'électrodes correspond en général à des colonnes et

le deuxième réseau à des lignes; comme moyens d'alimentation, on utilise généralement un générateur de courant ou de tension; les moyens de pilotage comprennent généralement des drivers de colonnes et de lignes qui servent à 15 relier les moyens d'alimentation aux réseaux d'électrodes.

Dans de tels panneaux, la distance séparant les deux réseaux d'électrodes est très faible; au niveau de chaque cellule, cette distance correspond à l'épaisseur d'une couche organique électroluminescente qui est couramment de l'ordre de 0,1 p.m; de ce fait, la capacité électrique entre les 20 électrodes des deux réseaux est importante et la capacité intrinsèque au niveau

de chaque cellule est donc élevée.

Chaque image à visualiser est divisée en pixels, eux-mêmes sub-divisés en autant de sous-pixels que de couleurs primaires; à chaque sous-pixel, est attribuée une donnée d'intensité lumineuse de l'image à visualiser; pour 25 visualiser une image, on affecte chaque sous-pixel de l'image à une cellule du panneau. Dans un tel dispositif, les moyens de pilotage sont adaptés: - pour connecter successivement chaque électrode du deuxième réseau à l'une des bornes des moyens d'alimentation; ces étapes du procédé 30 correspondent au balayage des lignes du panneau; - et, pendant une séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, pour connecter simultanément des électrodes du premier réseau à

l'autre borne des moyens d'alimentation.

Si la durée de connexion de chaque électrode du premier réseau ou d'activation du driver de colonne dépend de la donnée d'intensité lumineuse attribuée à la cellule alimentée via cette colonne, la durée d'alimentation d'une cellule correspond à la largeur d'une impulsion de tension ou de courant, et on 5 dit alors que le pilotage du panneau est réalisé par modulation de largeur d'impulsion, ou est de type PWM (" Pulse Width Modulation " en langue anglaise). Lors de la visualisation d'images, à chaque fois qu'une cellule du panneau est connectée et alimentée, sa capacité intrinsèque est chargée; à la fin de 10 chaque séquence de connexion d'une électrode du second réseau ou du balayage d'une ligne, toutes les cellules desservies par cette électrode ou cette ligne sont déconnectées, et avant de passer à la séquence suivante de connexion d'une autre électrode du second réseau ou du balayage d'une autre ligne, il s'agit de décharger toutes ces capacités intrinsèques, pour que 15 l'intensité lumineuse des cellules desservies par cette autre électrode ou autre ligne ne soit pas perturbée par les charges intrinsèques accumulées lors de la

séquence précédente concernant la ligne précédente.

A cet effet, il est connu d'ajouter une séquence intermédiaire de décharge, par exemple via des moyens de shuntage comme décrit dans le document US 20 6339415 - PIONEER; lors de cette étape intermédiaire de décharge, les capacités intrinsèques des cellules de la ligne qui vient d'être balayée sont

déchargée à la masse.

L'inconvénient d'une telle méthode de pilotage avec décharge

intermédiaire de chaque ligne est que l'énergie capacitive des capacités 25 intrinsèques est perdue.

L'invention a pour but de récupérer cette énergie capacitive; plus précisément, l'invention propose de récupérer l'énergie capacitive de chaque cellule d'une ligne pour la ré-injecter dans la cellule de la ligne suivante sur la

même colonne en fonction de la donnée d'image de cette cellule.

A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de visualisation d'images comprenant: - un panneau de visualisation d'images comprenant un premier réseau et un deuxième réseau d'électrodes qui desservent un réseau de cellules, o chaque cellule est alimentée entre une électrode du premier réseau et une électrode du second réseau ménageant entre elles une capacité intrinsèque Ci, - des moyens d'alimentation pour générer une différence de potentiel entre deux bornes, - des moyens de pilotage adaptés pour connecter successivement chaque électrode du deuxième réseau à l'une des bornes des moyens d'alimentation, et, pendant une séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, pour connecter simultanément une ou plusieurs voire toutes les électrodes du premier réseau à l'autre borne des moyens d'alimentation, caractérisé en ce que les moyens de pilotage sont adaptés pour pouvoir, lors de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, transférer vers chaque cellule alimentée entre une électrode du premier réseau et cette électrode du second réseau, la charge des capacités intrinsèques des

cellules reliées à la même électrode du premier réseau.

Evidemment, si ces capacités ne sont pas chargées, aucun transfert de charge ne peut avoir lieu; à l'inverse, dans le cas o elles sont chargées, ce

transfert de charges peut n'être que partiel.

Le premier réseau correspond en général à des électrodes de colonne et le deuxième réseau à des électrodes de ligne; si l'on compte G lignes, il y a en 20 général G cellules reliées à la même électrode du premier réseau ou colonne;

la charge qui est ainsi transférée vers une cellule au croisement d'une ligne et d'une colonne données, est supposée avoir été évidemment accumulée lors d'une séquence concernant une ligne précédente lors de laquelle la cellule au croisement de cette ligne précédente mais de la même colonne était connectée 25 aux moyens d'alimentation.

Les moyens d'alimentation du panneau peuvent être un générateur de tension ou de courant; ils peuvent comprendre plusieurs générateurs affectés

chacun à un groupes d'électrodes.

Grâce à cette méthode de pilotage du panneau intégrant des moyens de 30 transfert de charge capacitive d'une séquence à l'autre de pilotage du panneau, on récupère une grande part de l'énergie capacitive des capacités intrinsèques des cellules du panneau et on améliore sensiblement le rendement du dispositif

de visualisation.

En résumé, l'invention a pour objet un dispositif comprenant un panneau de visualisation, de préférence électroluminescent organique à matrice passive, comprenant un réseau de colonnes et un réseau de lignes d'électrodes pour alimenter un réseau de cellules et des moyens de pilotage 5 adaptés pour connecter successivement chaque électrode de ligne à l'une des bornes de moyens d'alimentation de ce panneau, et, pendant une séquence de connexion d'une électrode de ligne, pour connecter simultanément une ou plusieurs électrodes de colonnes à l'autre borne des moyens d'alimentation, et pour pouvoir transférer vers chaque cellule à ainsi alimenter la charge des 10 capacités intrinsèques des cellules reliées à la même électrode de colonne que

cette cellule à alimenter.

De préférence, chaque image à visualiser étant divisée en pixels ou souspixels auxquels sont attribués des données d'intensité lumineuse, chaque cellule du panneau étant affectée à un pixel ou sous-pixel des images à 15 visualiser, le dispositif comprend des moyens de traitement de ces données pour, lors de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, moduler la durée de connexion t'ai de chaque électrode du premier réseau auxdits moyens d'alimentation et/ou moduler la durée de transfert de charge t'a2 des capacités intrinsèques des cellules reliées à la même électrode 20 du premier réseau, en fonction de la donnée d'intensité lumineuse de la cellule alimentée entre cette électrode du premier réseau et cette électrode du second réseau. C'est la durée de connexion et/ou la durée de transfert qui sont donc modulées en fonction de la donnée d'intensité lumineuse; ainsi, de préférence, 25 le dispositif de visualisation selon l'invention met en oeuvre une méthode de

modulation par largeur d'impulsion.

De préférence, le dispositif selon l'invention est adapté pour que: - si tL est la durée de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, - si Ci est la valeur moyenne de la capacité intrinsèque de chaque cellule, et si le deuxième réseau compte G électrodes, - si REL est la résistance électrique moyenne d'une cellule activée,

on ait: G x Ci > 40 % x 0,2 tL I REL.

C'est pour ce type de panneau que l'énergie capacitive représente alors

plus de 40% en moyenne de l'énergie consommée pour l'émission lumineuse des cellules et que l'invention prend alors tout son intérêt; en pratique, l'invention prend tout son intérêt dès lors que G.Ci 10 nF, REL ' 50 kQ, tL < 5 500 jas, ce qui correspond généralement aux cas de panneaux à cellules organiques électroluminescentes.

De préférence, le dispositif selon l'invention est adapté pour que: - si tL est la durée de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, - si Ci est la valeur moyenne de la capacité intrinsèque de chaque cellule, et si le deuxième réseau compte G électrodes, - Si REL est la résistance électrique moyenne d'une cellule activée,

le ratio tL/REL.Ci soit supérieur à 4.

Cette condition signifie que le temps de décharge des capacités 15 intrinsèques est beaucoup plus petit que le temps de ligne, ce qui permet un

transfert plus rapide et une récupération importante de l'énergie capacitive; cette condition pemet en outre de simplifier avantageusement la répartition entre l'alimentation " passive " des cellules par transfert de charge et l'alimentation " active " traditionnelle par connection aux bornes des moyens 20 d'alimentation.

De préférence, les cellules du panneau sont électroluminescentes, et comprennent chacune une couche électroluminescente organique; de préférence, l'épaisseur de cette couche est inférieure ou égale à 0,2 jam; une épaisseur aussi faible entraîne des capacités intrinsèques élevées et des 25 charges importantes qu'il est particulièrement intéressant de pouvoir transférer

selon l'invention.

L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va

suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 décrit un dispositif de visualisation selon un mode de réalisation de l'invention,

- la figure 2 représente un schéma sommaire d'alimentation d'une cellule

électroluminescente du dispositif de la figure 1, - la figure 3 représente la caractéristique courant-tension d'une diode électroluminescente correspondant à la cellule de la figure 2, - la figure 4 représente la décharge de la capacité intrinsèque de la cellule de la figure 2, et l'incrément de charge correspondant à un pas 5 de temps du convertisseur analogique-digital des moyens de traitement du dispositif de la figure 1, - la figure 5 représente la récupération de l'énergie capacitive au profit d'une cellule du dispositif de la figure 1 qui est ensuite activement alimentée pour compléter la charge requise, sans que la période de 10 récupération et la période d'alimentation active ne se recouvrent, - la figure 6 représente la récupération partielle et adaptée de l'énergie capacitive au profit d'une cellule du dispositif de la figure 1 qui n'est ensuite pas activement alimentée, - la figure 7 représente la récupération partielle de l'énergie capacitive 15 au profit d'une cellule du dispositif de la figure 1 qui est ensuite activement alimentée pour compléter la charge requise, dans le cas o la période de récupération et la période d'alimentation active se recouvrent. Les figures représentant des chronogrammes ne prennent pas en compte 20 d'échelle de valeurs afin de mieux faire apparaître certains détails qui

n'apparaîtraient pas clairement si les proportions avaient été respectées.

En référence à la figure 1, le dispositif de visualisation selon l'invention comprend: - un panneau de visualisation d'images 1 comprenant un réseau X d'anodes X1, X2, X3, X4,... disposées en colonnes et un réseau Y de cathodes disposées en lignes Y1, Y2, Y3, Y4,... desservant un réseau bidimensionnel de cellules électroluminescentes 11, o chaque cellule est alimentée entre une

anode (colonne) et une cathode (ligne).

- des moyens d'alimentation 4 comprenant d'une part des bornes anodiques et d'autre part des bornes cathodiques reliées à la terre (non représenté) , - des moyens de pilotage des cellules de ce panneau comprenant un ensemble 2 de drivers de colonnes pour commander la liaison entre les anodes et les bornes anodiques, un ensemble 3 de drivers de lignes pour commander la liaison entre les cathodes et les bornes cathodiques (ici via la terre), et des moyens de pilotage 5 de ces drivers,

- des moyens de traitement de données des images à visualiser.

En référence à la figure 2, les drivers de lignes 3 comportent deux positions: une position ci, dite d'activation, de connexion à la terre o la ligne correspondante est donc connectée aux moyens d'alimentation 4 via la terre, et 10 une position c2, dite d'inactivation, de connexion à un générateur de tension inverse Vdd; ce générateur de tension interse Vdd a pour but de bloquer les diodes électroluminescentes du panneau auxquelles il est connecté; la tension Vdd sera donc choisie supérieure, en valeur absolue, à la tension délivrée par

les moyens d'alimentation 4 qui sont reliées aux anodes en colonnes.

Chaque cellule 11 du panneau comprend une couche organique

électroluminescente (non représentée) entre l'anode et la cathode qui l'alimentent; comme cette couche fonctionne comme une diode, elle est représentée par une diode EL sur les figures 1 et 2; comme représenté sur ces figures, chaque cellule comporte une capacité intrinsèque Ci en parallèle avec 20 cette diode.

En référence à la figure 2, chaque driver de colonne 2 comporte trois positions: la position ai dite d'activation, o la colonne est connectée aux moyens d'alimentation 4 délivrant une tension d'alimentation Va' la position a2 " en l'air " o la colonne est donc "flottante ", et la position a3 dite 25 d'inactivation o la colonne est connectée à un générateur Vi de limite inférieure de décharge; la tension Vi sera de préférence choisie légèrement inférieure à la tension de seuil VtI, définie ci-dessous, de sorte que l'on a: Vi = V*- s; à l'inverse, si Vi=0, comme on le verra ultérieurement, on perd la partie

Ci x Vth de l'énergie capacitive de la capacité intrinsèque de chaque cellule.

La figure 2 représente une cellule 11 en position active alimentée par les moyens d'alimentation 4 via un driver de colonne 2 en position ai et un driver de ligne maintenu en position ci pendant la durée de balayage tL de cette ligne; comme le montre la figure, les drivers de ligne des autres cellules de la même colonne sont en position c2 pendant ce temps; au delà de cette durée tL, le driver de ligne qui était en position ci passe en position inactivée c2 pendant que le driver d'une autre ligne passe de la position inactivée c2 à la

position activée cl.

Si la donnée d'image affectée à cette cellule correspond à une quantité de lumière DEL, si IEL est l'intensité électrique instantanée dans la diode électroluminescente EL, DEL est proportionnel à la quantité d'électricité QEL traversant la diode pendant la durée de balayage tL de la ligne de cette cellule

de sorte que l'on a QEL = J IEL dt, intégré sur la durée tL.

La caractéristique courant-tension d'une diode électroluminescente est illustrée à la figure 3; en première approximation, cette courbe peut être représentée par l'équation VEL = Vth + REL X IEL, o Vth correspond à une tension de seuil de déclenchement et o REL est la résistance dynamique de la diode. L'intensité électrique totale Id injectée dans la cellule 11 est égale à la somme de l'intensité BEL traversant la diode de cette cellule et de l'intensité ic traversant l'ensemble des capacités intrinsèques en parallèle sur la même anode que cette cellule 11, soit G x Ci si G est le nombre de lignes, de sorte que l'on a:

QEL = I IEL dt =J Id dt - J Ic dt, intégrés sur la durée tL.

Comme l'illustre la figure 2, J lc dt correspond à la quantité de charges stockées dans toutes les capacités intrinsèques NxCi des cellules de la même colonne, entre le début et la fin de connexion de la cellule 11 aux moyens d'alimentation; cette quantité de charges est égale à la différence entre la 25 charge finale en fin de connexion Qcf et la charge initiale en début de connexion Qci.; on a Qcf = G. Ci. Va, si toutefois le temps de connexion aux moyens d'alimentation est supérieur au temps de charge de la capacité (c'est à

dire si tai > 3 t - voir ci-dessous).

Seule une partie Qu de la charge des capacités intrinsèques des cellules 30 de cette colonne est utilisable pour permettre l'émission d'une cellule de la ligne suivante L' sur la même colonne, puisque la diode de cette cellule n'est passante qu'au delà de la tension de seuil Vth; on a donc: Qu = G. Ci (Vc-Vth), o Vc est la tension aux bornes de ces capacités intrinsèques; en fin de charge

de ces capacités, on a donc Q. = G. Ci (Va-Vth).

Si le driver de colonne passe en position flottante a2, si le driver de ligne passe en position inactivée c2 pendant que le driver d'une autre ligne passe de 5 la position c2 à la position ci, les capacités intrinsèques G.Ci se déchargent dans la diode de même colonne de cette autre ligne selon l'équation: VC(t) = Vth + (Va-Vth)(exp(-(t/REL.G.Ci))), o t correspond à un instant

de transfert de charge.

La constante de temps de la cinétique de décharge des capacités 10 intrinsèques ou de transfert de charge vers la diode vaut donc T = REL.G. Ci.

Après une durée de 1 -, les capacités intrinsèques sont déchargées à %; après une durée de 2 r, les capacités intrinsèques sont déchargées à 85%; après une durée de 3 a, les capacités intrinsèques sont déchargées à %. Le dispositif de visualisation comprend ici une table de données (" Look Up Table" ou LUT en langue anglaise) qui répertorie la charge totale transférée Qt(tj)= f Ci.Vc(t) à chaque instant de transfert tt à partir du début de décharge. A chaque balayage d'une ligne, les moyens de traitement de données des images à visualiser sont adaptés comme précisé ultérieurement pour déduire les durées de mise en position ai, a2, ou a3 de chacun des drivers de colonnes en fonction des données d'intensité lumineuse des pixels ou sous-pixels

correspondant aux cellules de cette ligne.

La modulation de l'intensité lumineuse émise par chaque cellule du panneau est ici de type " PWM "; la durée tc pendant laquelle le driver de colonne reste en position activée ai dépend donc de la donnée d'intensité lumineuse DEL attribuée à la cellule 11; pendant cette durée tc, l'intensité électrique dans la cellule est programmée pour atteindre une valeur constante 30 Ip; en pratique, tc correspond à un multiple d'un incrément élémentaire de durée te qui correspond au pas du convertisseur analogique-digital utilisé pour coder en durée de connexion la donnée d'intensité lumineuse DEL; on appelle incrément élémentaire de charge la valeur Qe = Ip. te On utilise par exemple un convertisseur à 6 bits, de sorte que tL est divisé

en 64 incréments de durée te, et que tc = N. te, o 0 s N c 64.

En fin de balayage de ligne, la partie de charge Qu utilisable pour alimenter une diode au balayage de la ligne suivante correspond donc à un

nombre maximum de bits transférables Na = Qu/Qe.

La figure 4 illustre une comparaison de la charge utile Qu de la capacité intrinsèque et de l'incrément de charge Qe. 10 Si la donnée d'image affectée à la cellule de la ligne suivante sur la même colonne correspond à une quantité de lumière D'EL et à une quantité d'électricité Q'EL qui doit traverser la diode de cette cellule, on a: Q'EL = Q'a + Qt, o Q'a est la quantité d'électricité éventuellement apportée 15 par les moyens d'alimentation 4 pendant la durée t'ai de connexion aux moyens d'alimentation en complément de la quantité d'électricité transférée du temps de connection de la ligne précédente Qt, provenant de la décharge des capacités

intrinsèques des cellules de la même colonne.

On peut distinguer deux cas: - soit Qu < Q'EL, c'est à dire que la quantité d'électricité Q'EL requise dans la diode dépasse la charge utilisable de la ligne précédente; on a alors Q'a Ä 0; les quantités d'électricité traversant la diode sont alors réparties conformément à la figure 5 entre une durée d'alimentation passive qui correspond à la décharge Qtl des capacités intrinsèques du temps de connection de la ligne 25 précédente et une durée t'ai de débit de l'alimentation 4; pendant l'alimentation passive, le driver de colonne est en position flottante a2; pendant l'alimentation active, le driver de colonne est en position active ai; - soit QU > Q'EL, c'est à dire que la charge utilisable de la ligne précédente dépasse la quantité d'électricité Q'EL requise dans la diode; on a alors Q'a =; 30 en référence à la figure 6, le driver de colonne est en position flottante a2 pendant une durée t'a2 jusqu'à ce que les capacités intrinsèques du temps de connection de la ligne précédente se déchargent d'une valeur Qt2 = Q'EL, le résidu de charge Qr = Qu-Q'EL étant dissipé vers la terre via le driver de

colonne qui est mis à cet effet en position c3 désactivé.

On va maintenant décrire comment les moyens de traitement de données 5 d'images sont adaptés pour déduire les durées de mise en position ai, a2, ou a3 de chacun des drivers de colonnes en fonction des données d'intensité lumineuse des pixels ou sous-pixels correspondant aux cellules de la ligne activée. Ces moyens sont adaptés pour transmettre à chaque driver de colonne: 10 - la valeur " vrai " ou " faux " de l'inégalité Qu < Q'EL, - si cette inégalité est " vraie " (cas 1), le nombre N'ai d'incréments de durée te tel que t'ai = N'ai te; - si cette inégalité est " fausse " (cas 2), le nombre N'a2 d'incréments de durée te tel que t'a2 = N'a2. te15 Les durée t'ai et t'a2 sont les durées pendant lesquelles le driver de colonne de la cellule est maintenu respectivement en position ai et en position a2. Dans le cas 1 o Qu < Q'EL, on calcule N'ai comme suit: 20 On calcule le paramètre N'a = (Q'EL-Qu)/Qe Si N'a.te + 3 X < t'L comme illustré à la figure 5, alors il n'y a pas de recouvrement entre la durée d'alimentation passive par transfert de charge du temps de connection de la ligne précédente et la durée t'ai d'alimentation active, et N'ai = N'a; La charge effectivement transférée Q't sera alors égale à 25 Qu; le driver de colonne est alors maintenu en position a2 pendant une durée tL-N'ai.te, puis en position ai pendant une durée N'aî.te; il n'est donc pas

nécessaire que le driver passe par la position a3.

Si N'a.te + 3 T > t'L comme illustré à la figure 7, alors il y a recouvrement entre la durée d'alimentation passive t'a2 de la cellule et la durée d'alimentation 30 active t'ai; la charge effectivement transférée Q't sera alors inférieure à Qu; en

effet, le transfert de charge sera limité par le temps t'L-N'aî.te < 3 t.

En utilisant la table de données (LUT) précédemment décrite, on peut connaître la charge transférée à chaque instant de transfert t, à partir du début

de décharge, c'est à dire Q't= f(tt).

On recherche alors le temps de transfert t'a2 tel que Q'EL= f(t'a2) + Qe. (t'L5 t'a2)Ite et onn déduit N'a1= (t'L-ta2)/te.

Le driver de colonne est alors maintenu en position a2 pendant une durée

t'a2, puis en position ai pendant une durée t'ai = N'ai.te = t'L-t'a2.

Dans le cas 2 o Qu > Q'EL illustré par la figure 6, on calcule N'a2 comme 10 suit: En utilisant la table de données (LUT) précédemment décrite, on peut connaître la charge transférée à chaque instant de transfert tt à partir du début

de décharge, c'est à dire Q't= f(t).

On recherche alors le temps de transfert ta2 tel que Q'EL= f(t'a2). 15 On déduit N'a2= t'a2/teLe driver de colonne est alors maintenu en position a2 pendant une durée

ta2, puis en position a3 pendant la durée t'L-ta2.

Dans le schéma de pilotage du panneau qui vient d'être décrit, on a considéré que le temps de charge des capacités intrinsèques était largement 20 inférieur au temps de décharge r = REL.G.C1, pour chaque colonne du panneau; en effet, le temps de charge vaut RGEN.G.Ci, o RGEN est la résistance interne des moyens d'alimentation 4 à laquelle il convient d'ajouter ici la résistance propre d'une électrode de colonne qui n'est plus négligeable devant cette résistance interne; comme RGEN vaut généralement de 1 à 5 kQ 25 et est très inférieur à REL (67 kQ dans l'exemple ci-après), le temps de charge des capacités intrinsèques est effectivement largement inférieur au temps de

décharge de ces capacités.

On a donc vu comment les moyens de traitement de données d'images 30 permettent de déduire les durées de mise en position ai, a2, ou a3 de chacun des drivers de colonnes en fonction des données d'intensité lumineuse des pixels ou sous-pixels correspondant aux cellules d'une ligne L' activée, et en fonction de la charge utilisable Qu provenant de la ligne précédente L. Ainsi, lors de chaque séquence de connexion d'une électrode de ligne, on module la durée de connexion t'ai de chaque électrode de colonne et/ou la durée de transfert de charge t'a2 via ladite électrode de colonne en fonction de la donnée d'intensité lumineuse de la cellule alimentée entre cette électrode du premier réseau et cette électrode du second réseau. Grâce à cette méthode de pilotage du panneau, on récupère une grande part de l'énergie capacitive des capacités intrinsèques des cellules du panneau

et on améliore sensiblement le rendement du dispositif de visualisation.

Le mode de réalisation qui vient d'être décrit concerne donc les panneaux passifs de type OLED; il Ce mode de réalisation est applicable notamment à des écrans couleur comprenant G = 50 lignes environ, o chaque cellule ou sous-pixel présente une taille de 100 jim x 300 Ftm et o, à titre indicatif: Vth tension seuil de OLED:..................................... 4 V Densité de courant pour émission à 100 cd/m2: 0,4 mA/cm2 moyenne Densité de courant ligne sur 0.4 x 50:............................ 200 mA/cm2 Tension de fonctionnement OLED à 200mA/cm2.: 8 V Résistance moyenne surfacique OLED (4V - IEL=200 mA)... 20 Q/cm2 20 -> REL: résistance dynamique d'une diode: (20/0,03.0,01) = 67 kQ Capacité intrinsèque par cm2 de panneau:...... 56 nF/cm2 -> G.Ci vaut alors: (56. 0,01. 0,03. 50) =....... 0,84 nF ->T = REL. G. Ci vaut alors...... 56 SLs

Si le temps d'une trame d'image est de 20 ms, le temps tL d'activation de 25 chaque ligne vaut alors 20 ms/ 50 = 0,4 ms.

A l'aide de ces valeurs, nous pouvons évaluer l'énergie capacitive moyennequi pourrait être récupérée au regard de l'énergie électrique dissipée dans les diodes organiques électroluminescentes, si l'on considère que moyenne, sur une séquence vidéo à visualiser, 20% des diodes seulement sont 30 allumées: - la quantité d'électricité nécessaire à la charge d'une colonne du panneau

estde4Vx 0,84nF=3,36nC.

- la quantité d'électricité G. QEL nécessaire à l'alimentation d'une cellule

de la même colonne du panneau pendant 20% du temps d'un temps de connection tL = 400 las d'une ligne vaut: 4 V x 0,2 x 400.ts / 67 kQ = 4, 776 nC.

En l'absence de récupération d'énergie capacitive, une cellule du panneau 5 consommerait donc 8,136 nC; même si l'invention ne permet de récupérer qu'une part de cette énergie capacitive, on parvient avantageusement à

diminuer la consommation du panneau de 25%.

L'invention prend un intérêt significatif dès lors que l'énergie capacative représente plus de 40% de l'énergie consommée par une diode, donc dés lors 10 que GxCi> 40%xO,2tL/RELPar ailleurs, on constate que le ratio tL/IT vaut 7,15; on voit donc que le

temps de décharge 3 T = 168,ts est largement inférieur au temps d'activation de ligne tL = 400 gls, ce qui permet ici de récupérer une part très importante de l'énergie capacitive; pour obtenir une récupération importante, il importe en 15 pratique que le ratio tL/REL.Ci soit supérieur à 4.

Le mode de réalisation qui vient d'être décrit présente le cas o l'instant de fin de connexion des cellules aux moyens d'alimentation (driver colonne en position ai) correspond à l'instant de fin de connexion de la ligne active (driver 20 ligne en position ci); l'invention s'applique également aux cas o cet instant de fin de position ai du driver de colonne précède l'instant de fin de position ci du

driver de ligne, si toutefois les valeurs de t'ai et t'a2 le permettent.

Le mode de réalisation qui vient d'être décrit présente le cas o la modulation d'intensité d'émission des cellules est réalisée par modulation de 25 largeur d'impulsion; l'invention s'applique également aux dispositifs de

visualisation à modulation d'amplitude d'impulsions.

L'invention s'applique également aux panneaux dont les couches

électroluminescentes ne sont pas organiques.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1.- Dispositif de visualisation d'images comprenant: - un panneau de visualisation d'images (1) comprenant un premier réseau 5 (X) et un deuxième réseau (Y) d'électrodes qui desservent un réseau de cellules (11) , o chaque cellule est alimentée entre une électrode du premier réseau et une électrode du second réseau ménageant entre elles une capacité intrinsèque Ci, - des moyens d'alimentation (4) pour générer une différence de potentiel 10 entre deux bornes, - des moyens de pilotage (2, 3, 5) adaptés pour connecter successivement chaque électrode (Y1, Y2, Y3, Y4,...) du deuxième réseau à l'une des bornes des moyens d'alimentation (4), et, pendant une séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, pour connecter simultanément une ou plusieurs 15 voire toutes les électrodes (X1, X2, X3, X4,...) du premier réseau à l'autre borne des moyens d'alimentation, caractérisé en ce que les moyens de pilotage sont adaptés pour pouvoir, lors de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, transférer vers chaque cellule alimentée entre une électrode du premier réseau 20 et cette électrode du second réseau, la charge des capacités intrinsèques des

cellules reliées à la même électrode du premier réseau.

2.- Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que, chaque image à visualiser étant divisée en pixels ou sous-pixels auxquels sont attribués des 25 données d'intensité lumineuse, chaque cellule du panneau étant affectée à un pixel ou sous-pixel des images à visualiser, il comprend des moyens de traitement desdites données pour, lors de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, moduler la durée de connexion t'ai de chaque électrode du premier réseau auxdits moyens d'alimentation (4) et/ou 30 moduler la durée de transfert de charge t'a2 des capacités intrinsèques des cellules reliées à la même électrode du premier réseau, en fonction de la donnée d'intensité lumineuse de la cellule alimentée entre cette électrode du

premier réseau et cette électrode du second réseau.

3.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes

caractérisé en ce qu'il est adapté pour que: - si tL est la durée de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, - si Ci est la valeur moyenne de la capacité intrinsèque de chaque cellule, et si le deuxième réseau compte G électrodes, - si REL est la résistance électrique moyenne d'une cellule activée, on ait: G x Ci > 40 % x 0,2 tL / REL. 10

4.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes

caractérisé en ce ce qu'il est adapté pour que: - si tL est la durée de chaque séquence de connexion d'une électrode du deuxième réseau, - si Ci est la valeur moyenne de la capacité intrinsèque de chaque cellule, et si le deuxième réseau compte G électrodes, - Si REL est la résistance électrique moyenne d'une cellule activée,

le ratio tL/REL.Ci soit supérieur à 4.

6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes

caractérisé en ce que lesdites cellules sont électroluminescentes.

7.- Dispositif selon la revendication 6 caractérisé en ce que chaque cellule comprend une couche électroluminescente organique. 25 8.Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que l'épaisseur de

ladite couche est inférieure ou égale à 0,2 jam.