FR2884639A1 - Panneau d'affichage d'images a matrice active, dont les emetteurs sont alimentes par des generateurs de courant pilotables en tension - Google Patents

Panneau d'affichage d'images a matrice active, dont les emetteurs sont alimentes par des generateurs de courant pilotables en tension Download PDF

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Abstract

Le panneau comprend un réseau de circuits de pixel comprenant chacun un émetteur 1 en série avec un transistor de modulation de courant Tr2 , et au moins un circuit d'adressage 25, qui intègre, pour chaque colonne, un amplificateur différentiel 2 et un élément passif 4, de préférence résistif, qui coopèrent avec les transistors de modulation de courant Tr2, pour former un générateur de courant programmable en tension pendant des phases d'adressage où les émetteurs sont « hors circuit ». Grâce à un interrupteur adapté Tr4, après les phases d'adressage, les émetteurs 1 sont mis « en circuit » et alimentés selon le courant précédemment programmé.Un tel panneau permet d'améliorer économiquement la qualité d'affichage des images.

Description

ladite première électrode de colonne 13 étant reliée à l'électrode de
commande du transistor de modulation de chacun des circuits de pixels de ladite colonne via ledit premier interrupteur Tri de ce circuit,
ladite deuxième électrode de colonne 12 étant reliée à ladite première 5 borne d'entrée d'alimentation de l'émetteur 1 de chacun des mêmes circuits de pixels via ledit deuxième interrupteur Tr3 de ce circuit, où le circuit de sélection de lignes comprend, pour chaque ligne de pixels, au moins une électrode de ligne 14 qui est reliée à l'électrode de commande du premier Tri et du deuxième Tr3 interrupteur de chacun des circuits de pixels 10 de cette ligne.
Grâce à un tel circuit d'adressage, l'amplificateur opérationnel 2 du circuit d'adressage 25 forme alors, avec le transistor de modulation de courant Tr2 et l'émetteur 1 d'un circuit de pixel 10 en cours d'adressage, un générateur de courant qui est piloté par la tension Vdata représentative de la donnée d'image appliquée à l'entrée non inverseuse de cet amplificateur différentiel. Un tel panneau permet donc un adressage en tension d'émetteurs pourtant pilotables en courant. En outre, comme l'électrode de source de ce transistor de modulation Tr2 est reliée à l'entrée inverseuse de cet amplificateur opérationnel 2, on a alors un circuit suiveur de source de sorte que la différence de potentiel aux bornes de l'émetteur 1 est alors égale à la tension Vdata représentative de la donnée d'image, la tension de seuil de déclenchement du transistor de modulation Tr2 étant alors compensée par l'amplificateur différentiel 2. Un tel panneau permet donc d'afficher des images en s'affranchissant des fluctuations et/ou des dérives de tension de seuil de déclenchement de transistors de modulation de courant des circuits de pixels.
La matrice active d'un tel panneau intègre l'ensemble des circuits de pixel, sauf leurs émetteurs qui sont déposés, eux, sur la matrice active. Les transistors Tri, Tr2, Tr3 des circuits intégrés à cette matrice active sont ici de type n, et, dans chaque transistor de modulation de courant Tr2, le courant circule de l'électrode de drain vers l'électrode de source (le courant circule dans le sens inverse dans les transistors de type p). Pour des raisons économiques, les couches actives de ces transistors sont de préférence en silicium amorphe ou micro-cristallisé, qui sont par nature toujours de type n. Les émetteurs déposés sur la matrice active sont généralement des diodes électroluminescentes. Chaque diode comprend plusieurs couches: une anode, une couche organique électroluminescente, elle-même subdivisée en plusieurs sous-couches organiques, et une cathode. Sur le circuit de la figure 12A du document US6809706, ces couches sont déposées dans l'ordre suivant: anode en électrode inférieure reliée à l'électrode de source du transistor Tr2 intégré à la matrice active, puis couche organique, puis cathode en électrode supérieure, ici reliée à une électrode de masse. Une telle structure de diode organique est dite classique , par opposition à une structure dite inversée , où la cathode serait en électrode inférieure et l'anode en électrode supérieure.
Les documents EP1269798, EP1381019 et US6661180 (voir par exemple le mode de réalisation n 11) décrivent des panneaux d'affichage d'images dont le circuit d'adressage comprennent également un amplificateur opérationnel, comme dans le document US6809706.
Dans un circuit de pixel 10 du panneau précédemment décrit en référence au document US6809706, qui comprend un transistor de modulation Tr2, si Vgs est la différence de potentiel entre l'électrode de commande de ce transistor, dite également électrode de grille G, et son électrode de source S, si Vth est la tension de seuil de déclenchement de ce transistor Tr2, le courant Id qui circule entre les électrodes de courant de ce transistor Tr2 est égale à : Id = k x (Vgs Vth)2., où k est une constante dépendant de paramètres intrinsèques au transistor.
La différence de potentiel VDD se répartit alors entre: - une différence de potentiel Vds aux bornes des électrodes de courant du 25 transistor de modulation Tr2; - et une différence de potentiel VE aux bornes de l'émetteur 1, qui dépend elle-même du courant Id modulé par le transistor Tr2.
La tension VS de l'électrode de source S du transistor Tr2 dépend donc du courant Id modulé par ce même transistor Tr2, en fonction des caractéristiques 30 courant-tension de l'émetteur 1, qui fluctuent ellemêmes en fonction du vieillissement de cet émetteur.
Du fait des variations de la tension VS, la modulation et la programmation du courant à faire passer dans l'émetteur ne dépend plus seulement de la tension appliquée à l'électrode de commande du transistor de modulation Tr2, mais également de la charge et du vieillissement de l'émetteur, ce que entraîne des défauts dans l'affichage des images par le panneau.
Pour remédier à cet inconvénient, on cherche donc des configurations de circuits de pixel où la tension de source VS des modulateurs de courant Tr2 serait constante pendant la programmation du courant à l'aide de ces circuits.
Une solution consisterait à utiliser comme émetteur des diodes à structure inversée, avec anode en électrode supérieure au potentiel VDD et cathode en électrode inférieure reliée à l'électrode de drain du transistor de modulation de courant Tr2. L'électrode de source S de ce transistor est alors reliée à un potentiel constant GND, ce qui permet d'obtenir une tension de source VS constante. Mais de telles diodes à structure inversée présentent généralement des rendements et/ou des durées de vie plus faibles, notamment lorsque l'anode est en oxyde mixte d'indium et d'étain (ITO) ; en effet, les couches d'ITO doivent généralement être déposées sous vide par pulvérisation cathodique sous une énergie qui dégrade les couches organiques sous-jacentes lorsqu'on dépose une telle couche en électrode supérieure.
Une autre solution consisterait à utiliser comme modulateurs de courant des transistors de type p, dans lesquels le courant circule de l'électrode de source vers l'électrode de drain, en conservant des diodes à structure classique. L'électrode de source des transistors de modulation Tr2 est alors au potentiel constant VDD. Mais une telle solution basée sur des transistors de type p exclut l'utilisation de silicium amorphe ou micro-cristallisé pour la matrice active, et nécessite l'utilisation beaucoup plus onéreuse de silicium recristallisé.
Un but de l'invention est de fournir une solution permettant à la fois l'utilisation de diodes à structure classique, avec la cathode en couche supérieure, et l'utilisation de silicium de type n pour les transistors de modulation de courant de la matrice active, de manière à offrir les meilleurs rendements et/ou durées de vie aux meilleurs coûts.
A cet effet, l'invention a pour objet un panneau d'affichage d'images à matrice active comprenant un réseau d'émetteurs de lumière du type pilotable en courant et un réseau de circuits de pixel comprenant chacun au moins un desdits émetteurs, qui sont répartis en lignes et en colonnes, au moins un générateur pour alimenter lesdits émetteurs comprenant une première et une deuxième bornes de sortie d'alimentation, au moins un circuit apte à sélectionner des circuits de pixel d'une même ligne et au moins un circuit apte à adresser simultanément une tension représentative d'une donnée d'image à afficher à chacun des circuits de pixel d'une même ligne sélectionnée, où chaque circuit de pixel comprend, outre au moins un émetteur: - un transistor de modulation de courant pilotable en tension, comprenant une électrode de commande en tension et deux électrodes de courant, à savoir une électrode dite de source, et une électrode dite de drain qui est reliée à ladite première borne de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur, - un premier interrupteur et un deuxième interrupteur, dotés chacun d'une électrode de commande, - et un élément mémoire apte à charger et à maintenir, pendant la durée d'affichage d'une image, une tension de commande sur ladite électrode de 15 commande du transistor de modulation, où l'au moins un circuit d'adressage de données comprend, pour chaque colonne de pixels, une première et une deuxième électrode de colonne, un amplificateur différentiel comprenant une sortie reliée à ladite première électrode de colonne, une entrée inverseuse reliée à ladite deuxième électrode de colonne, et une entrée non-inverseuse pour l'adressage de ladite tension représentative d'une donnée d'image, ladite première électrode de colonne étant apte à être reliée à l'électrode de commande du transistor de modulation de chacun des circuits de pixels de ladite colonne au moyen dudit premier interrupteur de ce circuit, 25... ladite deuxième électrode de colonne étant apte à être reliée à ladite électrode de source du transistor de modulation de courant de chacun des mêmes circuits de pixels au moyen dudit deuxième interrupteur de ce circuit, où l'au moins un circuit de sélection de lignes comprend, pour chaque ligne de pixels, au moins une électrode de ligne qui est reliée à l'électrode de commande du premier et du deuxième interrupteurs de chacun des circuits de pixels de cette ligne, caractérisé en ce que: - l'au moins un circuit d'adressage de données comprend, pour chaque colonne de pixels, un élément passif comprenant deux bornes, l'une étant reliée à ladite deuxième électrode de colonne de ladite colonne, l'autre étant reliée à la deuxième borne de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur, - ledit panneau comprend au moins un troisième interrupteur apte à relier, au travers de l'au moins un émetteur de chacun des circuits de pixels, ladite électrode de source du transistor de modulation de courant dudit circuit de pixel à la deuxième borne de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur.
Lorsque ledit troisième interrupteur correspondant à au moins un circuit de pixel est ouvert, et que les premier et deuxième interrupteurs de ce circuit sont fermés, le transistor de modulation de courant de ce circuit de pixel forme alors un générateur de courant pilotable en tension avec l'amplificateur différentiel et l'élément passif de la colonne de ce pixel.
Lorsque ledit troisième interrupteur correspondant à au moins un circuit de pixel est fermé, et que les premier et deuxième interrupteurs de ce circuit sont ouverts, l'élément mémoire de ce circuit maintient une tension constante sur la commande du transistor de modulation de courant de ce circuit de pixel, et le courant généré par le générateur d'alimentation traverse alors l'émetteur de ce circuit.
De préférence, _l'élément mémoire de chaque circuit de pixel est un condensateur apte à stocker une charge électrique pendant la durée d'une trame d'image.
De préférence, ledit élément passif de chaque circuit d'adressage est une résistance. La valeur de cette résistance RI est fixée en fonction des plages de valeurs de tensions représentatives Vdata de données d'image d'une part, et des plages de valeur d'intensité de courant Id à faire circuler dans les émetteurs pour obtenir la luminance nécessaire à l'affichage des images, de sorte que RI = Vdata / Id.
De préférence, chaque transistor de modulation de courant est de type n. 30 Dans ces transistors, le courant circule donc de l'électrode de drain vers l'électrode de source.
De préférence, les transistors et les interrupteurs des circuits de pixels, qui sont intégrés à la matrice active, comprennent tous une couche mince en silicium amorphe; il s'agit donc alors de transistors et d'interrupteurs qui sont tous de type n . Une telle matrice active est particulièrement économique.
En résumé, le panneau selon l'invention comprend un réseau de circuits de pixel comprenant chacun au moins un émetteur en série avec un transistor de modulation de courant, et au moins un circuit d'adressage, qui intègre, pour chaque colonne de circuits de pixel, un amplificateur différentiel et un élément passif, de préférence résistif, qui coopérent avec les transistors de modulation de courant, pour former un générateur de courant programmable en tension pendant des phases d'adressage où les émetteurs sont hors circuit . Grâce à un interrupteur Tr4 adapté, après les phases d'adressage, les émetteurs sont mis en circuit et alimentés selon le courant précédemment programmé.
Par rapport au document US2003-117082, l'invention apporte une simplification importante, notamment du fait que le panneau selon l'invention ne comprend qu'un seul amplificateur différentiel par circuit d'adressage, et non pas un amplificateur différentiel par circuit de pixel comme dans US2003-117082. En outre, dans US2003-117082, le principe de fonctionnement est tout à fait différent, puisque le circuit de pixel est destiné ici à détecter la valeur de tension de seuil de déclenchement du transistor de modulation des circuits de pixel, puis, à l'aide de l'amplificateur différentiel, d'additionner la tension représentative d'une donnée d'image à la commande de ce transistor.
Par rapport au document EP1381019 (voir fig.7 et fig.11 de ce document) qui décrit un panneau ne comprenant qu'un seul amplificateur différentiel par circuit d'adressage, le circuit d'adressage de chaque colonne de pixel et le troisième interrupteur du panneau selon l'invention peuvent avantageusement coopérer pour que, pendant des phases de programmation en courant de chaque circuit de pixel, le courant de programmation passe par l'élément passif et non par l'émetteur de ce circuit, ce qui assure une meilleure programmation des circuits comme illustré ci-après.
Par rapport au document US6661180 qui décrit également un panneau ne comprenant qu'un seul amplificateur différentiel par circuit d'adressage, on voit que la sortie de l'amplificateur différentiel de chaque circuit d'adressage du panneau selon l'invention est reliée, via ladite première électrode de colonne et ledit premier interrupteur de chaque circuit de pixel de cette colonne, à l'électrode de commande du transistor de modulation de ce circuit, et non pas à l'électrode de commande d'un transistor de modulation appartenant au circuit d'adressage comme dans US6661180 (voir réf. 412). C'est pourquoi le circuit propre à l'invention nécessite une deuxième électrode de colonne pour la contre-réaction de l'amplificateur différentiel; ce circuit de contre-réaction passe par le transistor de modulation des circuits de pixel, alors que cette contreréaction se fait directement au niveau du circuit d'adressage dans US6661180. En outre, le principe de fonctionnement est tout à fait différent dans US6661180, du fait, notamment, du découpage des trames d'image ou sous- trames pour le pilotage du panneau.
Par rapport au document US6693388 (voir notamment la figure 7) qui décrit également un panneau ne comprenant qu'un seul amplificateur différentiel par circuit d'adressage, les circuits de contre-réaction des amplificateurs différentiels passent par le transistor de modulation des circuits de pixel comme dans l'invention. Dans le document US6693388, les circuits de contre-réaction passent par l'émetteur de ces circuits, contrairement à l'invention. Dans l'invention, les circuits de contreréaction passent par l'élément passif des circuits d'adressage, ce qui permet d'obtenir avantageusement une programmation du courant qui est indépendante des variations des propriétés tension-courant des émetteurs. En outre, les circuits décrits dans le document US6693388 sont plus onéreux pour les raisons suivantes: - la compensation de la tension de seuil de déclenchement des transistors de modulation des circuits de pixel est obtenue à l'aide d'un circuit de miroir de courant (voir réf. T3 et T4), ce qui nécessite deux transistors supplémentaires dans chaque circuit de pixel; - les deux interrupteurs (réf. T2 et T5) de chaque circuit de pixel sont commandées par des électrodes de ligne distinctes, ce qui nécessite un réseau d'électrodes de ligne supplémentaire.
Selon l'invention, la combinaison du troisième interrupteur et de l'élément 30 passif, de préférence une résistance RI, permet: - lorsque ce troisième interrupteur est ouvert, de mettre hors circuit les émetteurs auxquels cet interrupteur est relié, de stocker dans l'élément mémoire des circuits de pixels comprenant ces émetteurs une tension apte à générer un courant dans l'élément passif, ici résistif, du circuit d'adressage de ces circuits, en appliquant une tension Vdata représentative de donnée d'image à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel de ce circuit d'adressage: le courant généré par le générateur d'alimentation passe alors par ces éléments résistifs, et non pas par les émetteurs des circuits en cours d'adressage et le courant généré Id est directement proportionnel à la tension représentative de donnée d'image selon la relation: Id = Vdata / R1; - lorsque ce troisième interrupteur est fermé, alors que l'élément mémoire a stocké une tension de commande apte à générer ce courant Id, de remettre ces émetteurs dans le circuit alimenté par le générateur et d'y faire passer ledit courant Id, de préférence à partir du même générateur d'alimentation.
Grâce à ce troisième interrupteur et à l'élément passif, ici résistif, on peut programmer le courant dans chaque circuit de pixel en s'affranchissant des variations de la tension VS de l'électrode de source des transistors de modulation, en s'affranchissant donc également de la charge et du vieillissement des émetteurs.
De préférence, les émetteurs du panneau selon l'invention sont des diodes électroluminescentes organiques.
De préférence, ces diodes comprennent chacune une couche organique électroluminescente intercalée entre une anode formée par une couche inférieure conductrice au contact de la matrice active et une cathode formée par une couche supérieure conductrice. La matrice active forme un substrat qui intègre le réseau de circuits de pixels.
De préférence, les cathodes des différentes diodes forment une seule et même couche conductrice commune à toutes les diodes. Cette électrode commune est généralement réalisée par une couche conductrice recouvrant l'ensemble de la surface active du panneau.
De préférence, chaque émetteur comprend deux bornes d'entrée d'alimentation, à savoir une anode et une cathode, et: - dans chaque circuit de pixel, l'anode de I'au moins un émetteur est reliée à l'électrode de source du transistor de modulation de ce circuit, - l'au moins un troisième interrupteur est apte à relier la cathode de l'au moins un émetteur de chacun des circuits de pixels à la deuxième borne de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur.
L'invention a également pour objet un procédé de pilotage d'un panneau selon l'invention pour l'affichage d'une succession de trames d'images, chaque image étant décomposée en un ensemble de données d'image, chaque donnée étant associée à un pixel de cette image et à une tension représentative Vdata à adresser au circuit de ce pixel, caractérisé en ce qu'il comprend, pour l'affichage de chaque image, une phase de programmation d'au moins un ensemble de circuits de pixel adaptée pour charger, dans l'élément mémoire de chacun des circuits de cet ensemble, une tension de commande apte générer, au travers du transistor de modulation dudit circuit et de l'élément passif du circuit d'adressage de ce circuit, un courant Id proportionnel à la tension représentative Vdata adressée à ce circuit, et une phase d'émission des émetteurs des circuits de cet ensemble où, pour chacun des circuits de cet ensemble, la même tension de commande est maintenue par l'élément mémoire sur l'électrode de commande du transistor de modulation de ce circuit de manière à générer, au travers du transistor de modulation dudit circuit et de l'au moins un émetteur de ce circuit de pixel, le même courant Id que pendant la phase de programmation.
De préférence, pendant chaque phase d'adressage, l'au moins un troisième interrupteur qui est apte à relier, au travers de l'au moins un émetteur de chacun des circuits de pixels dudit ensemble, l'électrode de source du transistor de modulation de courant dudit circuit de pixel à la deuxième borne de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur, est ouvert, et, pendant chaque phase d'émission, l'au moins un troisième interrupteur est fermé.
Quand le troisième interrupteur est fermé, le courant Id passe par l'élément passif des circuits d'adressage; quand cet interrupteur est fermé, le même courant Id passe par les émetteurs, et non plus par l'élément passif des circuits d'adressage. Comme la programmation des courants n'est plus réalisée au travers des émetteurs comme dans l'art antérieur, on s'affranchit avantageusement des variations des caractéristiques électriques, notamment courant-tension, des émetteurs; ceci permet d'obtenir une meilleure qualité d'affichage des images.
De préférence, pendant chaque phase d'adressage d'un ensemble de circuits de pixel appartenant à différentes lignes, à l'aide de l'au moins un circuit de sélection, on sélectionne successivement chacune desdites différentes lignes de circuits de pixels par application, sur l'électrode de chaque ligne successivement sélectionnée, d'un signal logique apte à fermer les premier et deuxième interrupteurs de chaque circuit de pixel de ladite ligne appartenant audit ensemble.
De préférence, pendant ladite sélection de chaque ligne de circuits de pixels dudit ensemble, à l'aide de l'au moins un circuit d'adressage, on applique, à l'entrée non-inverseuse de l'amplificateur opérationnel de chaque circuit de pixel de ladite ligne appartenant audit ensemble, la tension représentative de la donnée d'image qui correspond audit pixel.
Ainsi, pendant chaque phase d'adressage, lorsqu'une ligne est sélectionnée, puisque les deuxièmes interrupteurs des circuits de pixel de cette ligne sont fermés et que l'au moins un troisième interrupteur correspondant à ces circuits est ouvert, le courant généré par le générateur d'alimentation circule au travers du transistor de modulation de chaque circuit de pixel et de l'élément passif relié à la deuxième électrode de la colonne auquel ledit circuit appartient. En outre, le premier interrupteur de ce circuit de pixel étant également fermé, l'amplificateur différentiel dont la sortie est reliée à la première électrode de colonne auquel ledit circuit appartient forme alors, avec ledit transistor de modulation et ledit élément passif, un générateur de courant qui est piloté par la tension représentative de la donnée d'image appliquée à l'entrée non inverseuse de cet amplificateur différentiel. Avantageusement, la programmation de ce générateur de courant est réalisée sur un élément passif et non pas sur un émetteur: on s'affranchit ainsi des effets d'impédance dynamique des émetteurs ( Kink effects en langue anglaise).
Avantageusement, la programmation de ce générateur de courant est réalisée sur le même élément passif pour tous les circuits de pixel de la même colonne, ce qui évite d'avoir un élément passif par circuit de pixel. En outre, comme l'électrode de source de ce transistor de modulation est alors reliée à l'entrée inverseuse de cet amplificateur différentiel, on a alors un circuit suiveur de source de sorte que la différence de potentiel aux bornes de l'élément passif est alors égale à la tension représentative de la donnée d'image, la tension de seuil de déclenchement du transistor de modulation étant alors compensée par l'amplificateur différentiel.
Ainsi, pendant chaque phase d'émission des émetteurs appartenant à un ensemble de circuits de pixels, les premiers et deuxièmes interrupteurs de ces circuits de pixel sont ouverts et l'au moins un troisième interrupteur correspondant à ces circuits est fermé, de sorte que le courant généré par le même générateur d'alimentation circule au travers du transistor de modulation de chaque circuit de pixel de cet ensemble et, cette fois, de l'au moins un émetteur de ce circuit, les éléments passifs des circuits d'adressage de ces circuits étant maintenant hors circuit.
Le courant circulant dans chaque émetteur pendant cette phase d'émission est égal au courant programmé dans chaque circuit de pixel pendant la phase de programmation, et est donc strictement proportionnel à la tension représentative de donnée d'image adressée à chaque circuit de pixel pendant la phase de programmation; un avantage de l'invention est que ce courant ne dépend pas des tensions de seuil de déclenchement des transistors de modulation de courant de chaque circuit, ni des caractéristiques courant-tension des émetteurs, ni de la dérive de ces tensions et/ou de ces caractéristiques.
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 illustre un circuit de pixel et un circuit d'adressage d'un panneau d'affichage selon un mode de réalisation du panneau selon l'invention; - la figure 2 illustre un chronogramme de pilotage des circuits du panneau d'affichage de la figure 1, selon un mode de mise en oeuvre du procédé de 30 pilotage selon l'invention.
Les figures représentant des chronogrammes ne prennent pas en compte d'échelle de valeurs afin de mieux faire apparaître certains détails qui n'apparaîtraient pas clairement si les proportions avaient été respectées.
Afin de simplifier la description et de faire apparaître les différences et avantages que présente l'invention par rapport à l'état antérieur de la technique, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mêmes fonctions.
On va décrire un mode de réalisation d'un panneau selon l'invention, en référence à la figure 1.
Le panneau d'affichage d'images selon l'invention comprend un réseau de circuits de pixel 10 comprenant chacun une diode organique électroluminescente 1; ces circuits et ces diodes sont réparties sur la panneau en lignes et en colonnes; ces circuits sont intégrés dans une matrice active qui supporte les diodes.
Le panneau comprend également: - un générateur d'alimentation (non représenté) comprenant une première borne de sortie à la tension approximativement constante VDD et une 15 deuxième borne de sortie connectée à une électrode de masse; - un circuit (non représenté) apte à sélectionner des circuits de pixel 10 d'une même ligne; ce circuit comprend, pour chaque ligne de pixels, une seule électrode de sélection de ligne 14; - un circuit 25 apte à adresser simultanément à chacun des circuits de pixel d'une même ligne sélectionnée une tension représentative d'une donnée d'image Vdata; ce circuit 25 comprend, pour chaque colonne de pixels, une première 13 et une deuxième 12 électrodes de colonne, un amplificateur différentiel 2, et une résistance 4 de valeur R1; l'amplificateur différentiel 2 comprend une sortie reliée à la première électrode de colonne 13, une entrée inverseuse reliée à la deuxième électrode de colonne 12, et une entrée noninverseuse pour l'adressage de ladite tension représentative d'une donnée d'image via une électrode 11; l'une des bornes de la résistance 4 est reliée à l'entrée inverseuse de l'amplificateur différentiel 2, l'autre borne de cette résistance est reliée à la deuxième borne de sortie du générateur via une électrode de masse.
Chaque circuit de pixel 10 comprend: - une diode électroluminescente 1comprenant une électrode inférieure au contact de la matrice active et une électrode supérieure, avec au moins une couche organique électroluminescente intercalée entre les deux électrodes; l'électrode inférieure est une anode et l'électrode supérieure est une cathode; cette diode est donc un émetteur de lumière qui est alimentable entre une première borne correspondant à une anode et une deuxième borne K correspondant à une cathode; les électrodes supérieures forment ici une couche unique 18, de sorte que les cathodes sont toutes au même potentiel; - un transistor Tr2 de modulation de courant pilotable en tension, comprenant une électrode de commande en tension, dite électrode de grille G, et deux électrodes de courant, à savoir une électrode de source S qui est reliée à la première borne (anode) de l'émetteur, et une électrode de drain D qui est reliée, via une électrode d'alimentation de ligne 16, à la borne de sortie du générateur qui est à la tension VDD; - un élément mémoire, ici un condensateur Cl branché entre l'électrode de grille G du transistor de modulation Tr2 et l'électrode de source S de ce 15 transistor; - un premier interrupteur Tri apte à relier l'électrode de grille G du transistor de modulation Tr2 à la première électrode de colonne 13; et un deuxième interrupteur Tr3 apte à relier la première borne (anode) de l'émetteur 1 et l'électrode de source S du transistor Tr2 à la deuxième électrode de colonne 12; chaque interrupteur Tri, Tr3 est doté d'une électrode de commande qui est reliée à l'électrode de ligne 14.
L'électrode de source S du transistor Tr2 et l'une des bornes du deuxième interrupteur Tr3 sont reliés au point nodal J, qui lui-même est relié à la première borne (anode) de l'émetteur.
Tous les transistors des circuits de pixel sont de type n.
La première électrode de colonne 13 est donc reliée à l'électrode de commande du transistor de modulation de chacun des circuits de pixels de cette colonne via le premier interrupteur Tri de ce circuit, et la deuxième électrode de colonne 12 est donc reliée à la première borne (anode) de l'émetteur 1 de chacun des mêmes circuits de pixels via le deuxième interrupteur Tr3 de ce circuit.
Le panneau comprend également un interrupteur Tr4 apte à relier l'électrode supérieure formant une couche unique 18 de chaque émetteur à une électrode de masse 17, correspondant donc à la deuxième borne de sortie du générateur. Cet interrupteur Tr4 est doté d'une électrode de commande 19.
Selon une variante, les électrodes supérieures sont communes uniquement aux émetteurs d'une même ligne; l'électrode supérieure ne forme plus une couche unique mais un réseau de lignes supérieures d'alimentation formant chacune une cathode pour l'ensemble des émetteurs d'une même ligne; on trouve alors un interrupteur Tr4 par ligne supérieure d'alimentation, apte à relier les cathodes des émetteurs de cette ligne à une électrode de masse 17, correspondant à la deuxième borne de sortie du générateur. Chaque interrupteur Tr4 est doté d'une électrode de commande.
Selon une autre variante, on trouve un interrupteur Tr4 par circuit de pixel, disposé cette fois pour être apte à relier la première borne (anode) de l'émetteur 1 au point nodal J de raccordement de l'électrode de source S du transistor Tr2 et de l'une des bornes du deuxième interrupteur Tr3. Cet interrupteur est de préférence un transistor en couche mince (TFT) réalisé dans une couche semi-conductrice dopée de manière à créer des porteurs (trous ou électrons) de charge opposée à celle des porteurs (respectivement électrons ou trous) amenés par les dopants de la couche semi-conductrice du deuxième interrupteur Tr3; auquel cas, l'électrode de commande du troisième interrupteur Tr4 est également reliée à l'électrode de sélection de ligne 14; ainsi, quand le signal apporté par cette électrode ferme l'interrupteur Tr3, il ouvre l'interrupteur Tr4, et vice-versa. Dans cette configuration, les cathodes forment à nouveau une couche unique supérieure commune 18 qui est directement connectée à l'électrode de masse 17, qui correspond à la deuxième borne de sortie du générateur.
On va maintenant décrire un mode de mise en oeuvre du procédé de pilotage du panneau selon l'invention, en référence à la figure 2, en vue de l'affichage d'une succession de trames d'image. Chaque image est donc décomposée d'une manière connue en elle-même en un ensemble de données d'image, chaque donnée étant associée à un pixel de cette image d'une part et à une tension représentative à adresser au circuit de ce pixel d'autre part.
La sélection d'une ligne de circuits de pixels s'obtient par la fermeture du premier interrupteur Tri et du deuxième interrupteur Tr3 de chacun des circuits de pixel 10 de cette ligne à l'aide d'un signal logique envoyé sur l'électrode de sélection 14 de cette ligne. L'adressage d'un circuit de pixel 10 d'une ligne sélectionnée s'obtient, lorsque l'interrupteur Tr4 est ouvert, en appliquant une tension représentative de la donnée d'image de ce pixel à l'entrée non-inverseuse + de l'amplificateur opérationnel 2 du circuit d'adressage correspondant à la colonne auquel ce circuit appartient.
L'affichage de chaque image comprend une phase de programmation et une phase d'émission.
Lors de la phase de programmation, l'interrupteur Tr4 est ouvert par l'application d'un signal logique V19 adapté à son électrode de commande 19. A l'aide du circuit de sélection, on sélectionne successivement chaque ligne de circuits de pixels par application, sur l'électrode 14-1, 14-2, 14-3, 14-4, ..., 14-n de cette ligne, d'un signal logique V14-1, V14-2, V14-3, V14-4, ..., V14-n apte à fermer les premier Tri et deuxième Tr3 interrupteurs de chaque circuit de pixel de cette ligne.
Une première ligne 14-1 étant ainsi sélectionnée, via l'électrode 11, on applique à l'entrée non-inverseuse + de l'amplificateur opérationnel 2 de chaque circuit d'adressage 25 des pixels de cette ligne 14-1 la tension représentative Vdata-1 de la donnée d'image qui correspond à ce pixel. La deuxième borne d'entrée (K - cathode) de la diode 1 de ce pixel étant en l'air puisque l'interrupteur Tr4 est ouvert, le courant généré par le générateur d'alimentation passe donc par le transistor de modulation Tr2 du circuit de ce pixel et par la résistance 4 du circuit d'adressage 25; l'amplificateur opérationnel 2 du circuit d'adressage 25 délivre donc, en sortie et au transistor de modulation Tr2 du circuit de ce pixel, une tension de commande qui est apte à générer dans cette résistance et ce transistor un courant Id-1 proportionnel à la tension représentative Vdata-1 adressée à ce circuit: on a Id-1 = Vdata-1 / R1. La durée de sélection de la ligne 14-1 est adaptée pour charger cette tension de commande dans la capacité Cl de ce circuit de pixel.
Selon une variante, lorsque l'interrupteur Tr4 est ouvert, la deuxième borne d'entrée (K - cathode) de la diode 1 est reliée à un potentiel constant adapté pour éviter tout passage de courant significatif dans la diode, par exemple un potentiel supérieur ou égal à VDD.
Un courant représentatif d'une donnée d'image étant ainsi programmé dans chaque circuit de pixel de la ligne 14-1 par la charge d'une tension de commande apte à générer ce courant, on sélectionne ensuite une deuxième ligne 14-2 de façon à programmer un courant Id-2 = Vdata-2 / R1 proportionnel à la tension représentative Vdata-2 de la donnée d'image qui correspond au pixel de la ligne 14-2 qui est adressé par le même circuit d'adressage 25, et à charger dans la capacité Cl du circuit de ce pixel une tension de commande apte à programmer ce courant Id-2.
On sélectionne ensuite successivement chaque autre ligne 14-3, 14-4, ..., 14-n du panneau de façon à programmer de la même façon des courant Id-3, Id-4, ..., Id-n proportionnels aux tensions représentatives Vdata-3, Vdata-4,..., Vdata-n des données d'image des autres pixels adressés par le même circuit d'adressage 25.
Lorsque tous les circuits de pixel de toutes les lignes ont ainsi été programmés, on passe à la phase d'émission. L'interrupteur Tr4 est alors fermé par l'application d'un signal logique V19 adapté à son électrode de commande 19. Le courant généré par le générateur d'alimentation passe alors, au niveau de chaque circuit de pixel, par le transistor de modulation Tr2 et par la diode 1 de ce circuit. Comme la capacité Cl maintient alors la tension de commande préalablement chargée qui est apte à générer dans le transistor Tr2 un courant Id proportionnel à la tension représentative de donnée d'image de ce pixel, le courant qui circule dans chaque diode est proportionnel à la tension représentative de donnée d'image de ce pixel. On obtient alors sur le panneau l'affichage complet de la trame d'image.
Le courant circulant dans chaque émetteur pendant cette phase d'émission est égal au courant programmé dans chaque circuit de pixel pendant la phase de programmation, et est donc strictement proportionnel à la tension représentative de donnée d'image adressée à chaque circuit de pixel pendant la phase de programmation; un avantage de l'invention est que ce courant ne dépend pas des tensions de seuil de déclenchement des transistors de modulation de courant de chaque circuit, ni des caractéristiques courant-tension des émetteurs, ni de la dérive de ces tensions et/ou de ces caractéristiques.
La fin de cette phase d'émission marque la fin de l'affichage d'une trame, on passe ensuite à une deuxième trame en ré-itérant les deux phases qui viennent d'être décrites, et ainsi de suite pour l'affichage des différentes trames qui se succèdent.

Claims (11)

REVENDICATIONS
1. Panneau d'affichage d'images à matrice active comprenant un réseau d'émetteurs (1) de lumière du type pilotable en courant et un réseau de circuits de pixel (10) comprenant chacun au moins un (1) desdits émetteurs, qui sont répartis en lignes et en colonnes, au moins un générateur pour alimenter lesdits émetteurs comprenant une première (16) et une deuxième (17) bornes de sortie d'alimentation, au moins un circuit apte à sélectionner des circuits de pixel d'une même ligne et au moins un circuit (25) apte à adresser simultanément une tension représentative d'une donnée d'image à afficher à chacun des circuits de pixel d'une même ligne sélectionnée, où chaque circuit de pixel (10) comprend, outre au moins un émetteur (1) : - un transistor de modulation de courant (Tr2) pilotable en tension, comprenant une électrode de commande en tension (G) et deux électrodes de courant, à savoir une électrode dite de source (S), et une électrode dite de drain (D) qui est reliée à ladite première borne (16) de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur, - un premier interrupteur (Tri) et un deuxième interrupteur (Tr3), dotés chacun d'une électrode de commande, - et un élément mémoire (Cl) apte à charger et à maintenir, pendant la 20 durée d'affichage d'une image, une tension de commande sur ladite électrode de commande du transistor de modulation, où l'au moins un circuit d'adressage de données (25) comprend, pour chaque colonne de pixels, une première (13) et une deuxième (12) électrode de colonne, un amplificateur différentiel (2) comprenant une sortie reliée à ladite première électrode de colonne (13), une entrée inverseuse reliée à ladite deuxième électrode de colonne (12), et une entrée non-inverseuse pour l'adressage de ladite tension représentative d'une donnée d'image, ladite première électrode de colonne (13) étant apte à être reliée à l'électrode de commande du transistor de modulation (Tr2) de chacun des 30 circuits de pixels de ladite colonne au moyen dudit premier interrupteur (Tri) de ce circuit, ladite deuxième électrode de colonne (12) étant apte à être reliée à ladite électrode de source (S) du transistor de modulation de courant (Tr2) de chacun des mêmes circuits de pixels au moyen dudit deuxième interrupteur (Tr3) de ce circuit, 5... où l'au moins un circuit de sélection de lignes comprend, pour chaque ligne de pixels, au moins une électrode de ligne (14) qui est reliée à l'électrode de commande du premier et du deuxième interrupteurs (Tri, Tr3) de chacun des circuits de pixels de cette ligne, caractérisé en ce que: l'au moins un circuit d'adressage de données comprend, pour chaque colonne de pixels, un élément passif (4) comprenant deux bornes, l'une étant reliée à ladite deuxième électrode de colonne (12) de ladite colonne, l'autre étant reliée à la deuxième borne (17) de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur, - ledit panneau comprend au moins un troisième interrupteur (Tr4) apte à relier, au travers de l'au moins un émetteur de chacun des circuits de pixels, ladite électrode de source (S) du transistor de modulation de courant (Tr2) dudit circuit de pixel à la deuxième borne (17) de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur.
2. Panneau selon la revendication 1 caractérisé en ce que ledit élément passif (4) est une résistance.
3. Panneau selon la revendication 2 caractérisé en ce que chaque transistor de modulation de courant (Tr2) est de type n.
4. Panneau selon la revendication 3 caractérisé en ce que lesdits émetteurs sont des diodes électroluminescentes organiques.
5. Panneau selon la revendication 4 caractérisé en ce que les dites diodes comprennent chacune une couche organique électroluminescente intercalée entre une anode formée par une couche inférieure conductrice au contact de ladite matrice active et une cathode formée par une couche supérieure conductrice.
6. Panneau selon la revendication 5 caractérisé en ce que les cathodes des différentes diodes forment une seule et même couche conductrice commune à toutes les diodes.
7. Panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que, chaque émetteur comprenant deux bornes d'entrée d'alimentation, à savoir une anode et une cathode: - dans chaque circuit de pixel, l'anode de l'au moins un émetteur est reliée à l'électrode de source (S) du transistor de modulation (Tr2) de ce circuit, - l'au moins un troisième interrupteur (Tr4) est apte à relier la cathode de 10 I'au moins un émetteur de chacun des circuits de pixels à la deuxième borne (17) de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur.
8. Procédé de pilotage d'un panneau selon l'une quelconque des revendications précédentes pour l'affichage d'une succession de trames d'images, chaque image étant décomposée en un ensemble de données d'image, chaque donnée étant associée à un pixel de cette image et à une tension représentative Vdata à adresser au circuit de ce pixel, caractérisé en ce qu'il comprend, pour l'affichage de chaque image, une phase de programmation d'au moins un ensemble de circuits de pixel (10) adaptée pour charger, dans l'élément mémoire (Cl) de chacun des circuits de cet ensemble, une tension de commande apte générer, au travers du transistor de modulation (Tr2) dudit circuit et de l'élément passif (4) du circuit d'adressage (25) de ce circuit, un courant Id proportionnel à la tension représentative Vdata adressée à ce circuit, et une phase d'émission des émetteurs des circuits de cet ensemble où, pour chacun des circuits de cet ensemble, la même tension de commande est maintenue par l'élément mémoire (Cl) sur l'électrode de commande du transistor de modulation (Tr2) de ce circuit de manière à générer, au travers du transistor de modulation (Tr2) dudit circuit et de l'au moins un émetteur (1) de ce circuit de pixel (10), le même courant Id que pendant la phase de programmation.
9. Procédé de pilotage selon la revendication 8 caractérisé en ce que, pendant chaque phase d'adressage, l'au moins un troisième interrupteur (Tr4), qui est apte à relier, au travers de l'au moins un émetteur de chacun des circuits de pixels dudit ensemble, l'électrode de source (S) du transistor de modulation de courant (Tr2) dudit circuit de pixel à la deuxième borne (17) de sortie d'alimentation de l'au moins un générateur, est ouvert, et en ce que, pendant chaque phase d'émission, l'au moins un troisième interrupteur (Tr4) est fermé.
10. Procédé de pilotage selon la revendication 9 caractérisé en ce que, pendant chaque phase d'adressage d'un ensemble de circuits de pixel (10) appartenant à différentes lignes, à l'aide de l'au moins un circuit de sélection, on sélectionne successivement chacune desdites différentes lignes de circuits de pixels par application, sur l'électrode (14-1, 14-2, 14-3, 14-4, ..., 14-n) de chaque ligne successivement sélectionnée, d'un signal logique (V14-1, V14-2, V14-3, V14-4, ..., V14-n) apte à fermer les premier (Tri) et deuxième (Tr3) interrupteurs de chaque circuit de pixel de ladite ligne appartenant audit ensemble.
11. Procédé de pilotage selon la revendication 10 caractérisé en ce que, pendant ladite sélection de chaque ligne de circuits de pixels dudit ensemble, à l'aide de l'au moins un circuit d'adressage (25), on applique, à l'entrée non-inverseuse (+) de l'amplificateur opérationnel (2) de chaque circuit de pixel de ladite ligne appartenant audit ensemble, la tension représentative (Vdata-1, Vdata-2, Vdata-3, Vdata-4, ..., Vdata-n) de la donnée d'image qui correspond audit pixel.
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