FR2854980A1 - Procede et dispositif perfectionnes d'affichage a cristal liquide nematique bistable - Google Patents

Abstract

La présente invention concerne un dispositif d'affichage matriciel à cristal liquide nématique bistable dans lequel le passage dans l'un au moins des deux états bistables est opéré par déplacement du cristal liquide parallèlement aux surfaces du dispositif, caractérisé par le fait qu'il comprend un système d'adressage des différents éléments de l'afficheur, tel qu'il ne commute pas simultanément deux éléments contigus situés dans le sens de l'écoulement de la matière.

Description

DOMAINE

La présente invention concerne le domaine des afficheurs à cristaux liquides.

Plus précisément la présente invention concerne les afficheurs 5 bistables à cristaux liquides nématiques. La présente invention s'applique en particulier aux afficheurs bistables à cristaux liquides nématiques, à cassure d'ancrage dont deux textures stables diffèrent par une torsion d'environ 180 .

BUT DE L'INVENTION Le but premier de la présente invention est d'améliorer les performances des dispositifs d'affichage bistables.

Un second but est de proposer un nouveau dispositif d'affichage bistable permettant l'obtention de niveaux de gris.

Ces deux résultats sont obtenus par l'utilisation de nouveaux 15 moyens qui permettent l'affichage des niveaux de gris, ainsi que l'amélioration des qualités d'affichage en noir et blanc lorsque l'affichage avec niveaux de gris n'est pas recherché.

En particulier, ces nouveaux moyens peuvent permettre d'améliorer significativement la définition optique des pixels lors de 20 l'adressage d'un afficheur bistable multiplexé, en réduisant ou supprimant les effets de bords affectant la commutation. Ils peuvent également permettre de réduire significativement les défauts de nonuniformité affectant les images présentées par ces afficheurs.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Plusieurs dispositifs bistables à cristaux liquides nématiques ont déjà été proposés.

L'un deux auquel s'applique tout particulièrement la présente invention est connu sous la dénomination "BiNem".

Les afficheurs bistables à cristal liquide nématique à cassure 30 d'ancrage dont deux textures stables diffèrent par une torsion de 180 , dénommés " BiNem ", sont décrits dans les documents [1] et [2].

Un afficheur BiNem, selon ce procédé est constitué d'une couche de cristal liquide nématique chiralisé placée entre deux substrats formés de deux lames de verre, I'une "maître", I'autre "esclave". Des électrodes ligne et colonne, disposées respectivement sur chacun des substrats, reçoivent des signaux électriques de comrmande et permettent d'appliquer sur le cristal liquide nématique un champ électrique 5 perpendiculaire aux surfaces. Des couches d'ancrage sont déposées sur les électrodes. Sur la lame maître, I'ancrage des molécules de cristal liquide est fort et légèrement incliné, sur la lame esclave, il est faible et à plat ou très légèrement incliné.

Deux textures bistables peuvent être obtenues. Elles diffèrent 10 entre elles par une torsion de +180 et sont topologiquement incompatibles. On dénomme U une texture uniforme ou faiblement tordue et T une texture tordue. Le pas spontané du nématique est choisi sensiblement égal au quart de l'épaisseur de la cellule, pour rendre les énergies de U et T essentiellement égales. Sans champ il n'existe aucun 15 autre état avec une énergie plus basse: U et T présentent une vraie bistabilité.

Sous fort champ électrique une texture presque homéotrope dénommée H est obtenue. Sur la surface esclave, les molécules sont normales à la plaque au voisinage de sa surface, I'ancrage est dit 20 " cassé ": A la coupure du champ électrique, la cellule évolue vers l'un ou l'autre des états bistables U et T. Lorsque les signaux de commande utilisés induisent un fort écoulement du cristal liquide au voisinage de la lame maître, le couplage hydrodynamique entre la lame maître et la lame esclave induit la texture T. Dans le cas corntraire, la texture U est 25 obtenue par couplage élastique, aidé par l'inclinaison éventuelle de l'ancrage faible.

Le couplage hydrodynamique [6] entre lame esclave et lame maître est lié à la viscosité du cristal liquide. A l'arrêt du champ, le retour à l'équilibre des molécules ancrées sur la lame maître crée un 30 écoulement près de celle-ci. La viscosité fait diffuser cet écoulement dans toute l'épaisseur de la cellule en moins d'une microseconde. Si l'écoulement est assez fort, près de la lame esclave, il y incline les molécules dans la direction qui induit la texture T; elles tournent en sens inverse sur les deux lames. Le retour à l'équilibre des molécules près de la lame esclave est un deuxième moteur de l'écoulement, il le renforce et aide au passage homogène du pixel en texture T. Ainsi le passage de la texture H sous champ à la texture T est obtenu grâce à un 5 écoulement donc un déplacement du cristal liquide dans la direction o est incliné l'ancrage des molécules sur la lame maître.

Le couplage élastique entre les deux lames donne une très légère inclinaison des molécules près de la lame esclave, dans la texture H sous champ; même si le champ appliqué tend à les orienter 10 perpendiculairement aux lames. En effet l'ancrage fort incliné de la lame maître maintient inclinées les molécules adjacentes. L'inclinaison près de la lame maître est transmise par l'élasticité d'orientation du cristal liquide jusqu'à la lame esclave; sur celle-ci la force de l'ancrage et une éventuelle inclinaison de celui-ci amplifie l'inclinaison des molécules. [7]. 15 Quand à l'arrêt du champ, le couplage hydrodynamique est insuffisant pour lutter contre l'inclinaison résiduelle des molécules près de la lame esclave, les molécules près des deux lames reviennent à l'équilibre en tournant dans le même sens: la texture U est obtenue. Ces deux rotations sont simultanées elles induisent des écoulements en sens 20 inverse qui se contrarient. Le débit total est nul. Il n'y a donc pas de déplacement global du cristal liquide pendant le passage de la texture H à la texture U. Les afficheurs BiNem sont le plus souvent des écrans matriciels formés de n x m pixels, réalisés à l'intersection de bandes conductrices 25 perpendiculaires déposées sur les substrats maître et esclave.

L'application de signaux de multiplexage permet, par la combinaison de signaux ligne et colonne, de sélectionner l'état final des nxm pixels de la matrice: la tension appliquée au pixel pendant leI temps de sélection de la ligne forme une impulsion qui, dans une première phase, casse 30 l'ancrage, puis dans une seconde phase, détermine la texture finale du pixel. Typiquement, à la demande, pendant cette seconde phase, la tension appliquée soit s'arrête brusquement en provoquant une chute de tension suffisante pour induire la texture tordue T, soit descend progressivement, éventuellement par plateaux, et crée la texture uniforme U. L'excursion de la tension pixel déterminant la rapidité de la chute de tension est généralement faible. Elle est réalisée par des signaux de multiplexage dits " de colonne " et contient l'information 5 d'image. L'excursion des tensions pixels permettant la cassure de l'ancrage est plus élevée. Elle est réalisée par des signaux de multiplexage dits " de ligne " et est indépendante du contenu de l'image. Dans la suite, on appelle lignes les électrodes de l'afficheur permettant d'appliquer les signaux " de ligne ", et colonnes les 10 électrodes permettant l'application des tens'ons " de colonne ".

L'application des signaux de multiplexage permet de sélectionner la texture de tous les pixels d'une ligne, en balayant successivement chaque ligne de l'écran, et en appliquant simultanément les signaux colonnes déterminant l'état de chaque pixel de la ligne sélectionnée.

Optiquement, les deux états U et T sont très différents et permettent d'afficher des images en noir et blanc avec un contraste supérieur à 100.

LIMITATIONS PRESENTEES PAR LES AFFICHEURS BINEM

On constate expérimentalement, dans certaines circonstances, 20 des défauts de commutation sur des afficheurs bistables Binem noirs et blancs réalisés selon l'état de l'art antérieur à la p-ésente invention.

L'observation à fort grossissement des pixels montre parfois la présence de textures parasites à proximité des bords des pixels. Cet effet de bord peut dégrader significativement la commutation des pixels 25 et la définition des images et leur contraste.

D'autre part, il est difficile d'obtenir une excellente uniformité d'image lorsque l'afficheur est multiplexé. La dispersion des tensions de seuil sur la surface de l'afficheur excède parfois la latitude de réglage autorisée par les signaux de multiplexage.

DEFAUTS DE COMMUTATION DES PIXELS ADRESSES

La présente invention résulte des expérimentations suivantes qui sont l'aboutissement de longues études fondées sur les premières constatations de défaut précités.

Plusieurs afficheurs BiNem semblables à ceux proposés par la publication [1] ont été réalisés, afin d'identifier les causes des effets de bord et d'en rechercher une solution.

Les afficheurs réalisés sont constitués d une couche de cristal 5 liquide nématique chiralisé placée entre deux substrats constitués de lames de verre. Des électrodes ligne L1, L2, L3 et L4 et colonne C1, C2, C3 et C4, disposées respectivement sur chacun des substrats, reçoivent des signaux électriques de commande et permettent d'appliquer sur le cristal liquide nématique un champ électrique perpendiculaire aux 10 surfaces. Des couches d'ancrage sont déposées sur les électrodes. Sur la lame maître, I'ancrage des molécules de cristal liquide est fort et légèrement incliné, sur la lame esclave, il est faible et à plat.

De manière classique, ces couches d'ancrage sont brossées pour déterminer l'orientation et l'ancrage des molécule?, de cristal liquide. 15 Description de l'afficheur BiNem 4 lignes X 4 colonnes Une première caractérisation des effets de bords a été effectuée avec un afficheur bistable BiNem At comportant quatre électrodes colonne et quatre électrodes ligne, disposées respectivement sur les substrats maître et esclave, et définissant au total 16 pixels comme 20 schématisé sur la figure 1. La largeur des électrodes est d'environ 2 mm, leur longueur environ 10 mm, et l'isolement entre deux électrodes est d'environ 0.05 mm. La direction de brossage est parallèle aux électrodes ligne (les directions de brossage de la lame maître et de la lame esclave sont identiques.) L'afficheur est placé entre deux polariseu s linéaires, I'ensemble étant observé en transmission au moyen d'un dispositif d'éclairage arrière. Les axes des polariseurs sont approximativement croisés entre eux, et orientés à environ 45 de la direction commune d'alignement des couches d'ancrage. Dans cette configuration, la transmission optique 30 de la texture U (uniforme ou faiblement tordue) est élevée. La texture U est passante (elle apparaît claire.) La transmission optique de la texture T (tordue) est faible. La texture T est non-passante (elle apparaît sombre.) Commutation des pixels par adressage simultané Les électrodes ligne et colonne sont connectées à une électronique de commande. Dans une première expérience, les quatre lignes (notées L1, L2, L3 et L4) de l'afficheur sont connectées entre elles 5 à un même potentiel noté VL, et les quatre colonnes (notée C1, C2, C3 et C4) reliées à un même potentiel noté VC. On applique alors entre VL et Vc une différence de potentiel.

Le signal appliqué est un signal de commande à deux niveaux de tension, comme illustré sur la figure 2, à savoir une tension de niveau 10 Vl supérieure à la tension seuil de cassure d'ancrage pendant une première phase de cassure d'ancrage de durée Tl, puis une tension de niveau V2 pendant une seconde phase de sélection de durée T2, capable d'induire soit la texture T, soit la texture U, en fonction de la tension V2 appliquée. Il s'agit donc d'un adressage en mode non multiplexé.

L'ensemble des 16 pixels commute simultanément après application du signal de commande, soit dans la texture U (Fig. 3a), soit dans la texture T (Fig. 3b), en fonction de la tensi?n V2 appliquée.

L'état de la figure 3a est obtenu pour V1 = 15V, V2 = 9V et Tl = T2 = lms. Celui de la figure 3b est obtenu pour V1 = V2 = 15V et Tl = 20 T2 = lms.

Observation des images en mode non multiplexé Tous les pixels commutent de manière uniforme, sur toute leur surface, sans défaut visible près des bords de pixel (Fig. 3).

La parfaite commutation en T des pixels prouve que le 25 déplacement du cristal liquide s'y opère correctement et uniformément, y compris aux extrémités du pixel, à proximité immédiate de l'interpixel.

Cette zone non adressée de faible largeur ne présente donc pas un obstacle à sa traversée par le flux de cristal li!uide, probablement du fait de sa très faible largeur (0.05 mm), alors que le cristal liquide est 30 mis en mouvement de part et d'autre par les pixels adressés en T. Commutation des pixels par adressage en mode multiplexé L'afficheur réalisé précédemment décrit est connecté dans une seconde expérience à une électronique générant des signaux de multiplexage usuels du BiNem (semblables à ceux décrits par le document [3], par exemple.) Les 4 électrodes lignes L1 à L4 et les 4 électrodes colonnes C1 à C4 de l'afficheur sont maintenant reliées chacune à l'une des 8 voies d'une carte électronique CE, comme 5 schématisé sur la figure 4. Une seule ligne est sélectionnée à la fois: le signal de sélection ligne est appliqué successivement aux quatre lignes de l'afficheur., dans l'ordre suivant: d'abord la ligne L4, puis L3, puis L2, puis Li. Les signaux colonne sont appliqués simultanément aux 4 électrodes colonne de l'afficheur en coïncidence temporelle avec la fin de 10 chacun des signaux ligne, tel que cela est décrit dans le document [3].

Les pixels commutent alors dans la texture U ou T en fonction des tensions appliquées aux colonnes comme illustré sur la figure 5.

Pour faciliter les observations en évitant d'éventuels effets de mémorisation, l'afficheur est placé dans un état initial T par un 15 adressage simultané de tous les pixels avant application des signaux de multiplexage.

On ajuste les paramètres des signaux de commande pour permettre une commutation optimale des pixels.

Trois images sont affichées une image entièrement T illustrée 20 sur la fig. 5a (obtenue avec V1 = 15V, V2 = 11V et Vc = 3V), entièrement U illustrée sur la fig. 5b (obtenue avec V1 = 15V, V2 = 11 et Vc = 3V), ou un motif constitué de 8 pixels T et 8 pixels U illustrée sur la fig. 5c (obtenue avec Vl = 15V, V2 = 11V et Vc = +/- 3V).

Analyse des défauts de commutation en mode multiplexé On observe l'afficheur après l'adressage de ces 3 images: on constate l'apparition de défauts de bord sur certains des pixels T. Les défauts de bord consistent en une texture U parasite sur les extrémités du pixel dans la direction du brossage. Ils concernent tous les pixels adressés en T adjacents à un pixel adressé en U. La texture 30 parasite est présente sur une longueur d'environ 0.1 mm (voir fig. 6) L'observation montre que les pixels U ne!ont pas affectés, ni les pixels T adjacents à d'autres pixels T. Description d'un afficheur BiNemr 160 lignes x 160 colonnes Le défaut de commutation précédemment décrit peut considérablement gêner la réalisation d'afficheur bistable de haute résolution. En particulier, il perturbe le fonctionnement d'afficheurs BiNem couleur. En effet, un afficheur couleur comporte trois fois plus de 5 pixels élémentaires qu'un afficheur noir et blanc de résolution équivalente, et le petit coté des pixels élémentaires qui le compose est alors fréquemment inférieur à 0.1 mm pour les produits commerciaux courant. Avec un tel pixel, la taille du défaut de bord deviendrait équivalente à celle du pixel tout entier, ce qui n'est pas admissible.

Un afficheur BiNem avec une définition de 160 lignes x 160 colonnes a été réalisé afin d'évaluer l'amplitude du défaut de commutation sur de plus petits pixels (voir fig.6b). La largeur des électrodes ligne El (sur la lame esclave) de ce dispositif est d'environ 0.3 mm, leur longueur environ 40 mm, et l'isolement entre deux électrodes 15 est d'environ 0. 015 mm. La largeur des électrodes colonne Ec (sur la lame maître) est également d'environ 0,3mm. La direction de brossage est parallèle aux électrodes ligne. Les directions de brossage des lames maître et esclave sont parallèles mais opposées.

L'afficheur est muni d'un réflecteur arrière, d'un polariseur avant 20 et d'un dispositif d'éclairage avant pour fonctionner en mode réflectif: la texture T est passante (elle apparaît claire), la texture U est non passante (elle apparaît sombre).

Une électronique de pilotage adaptée, délivrant 160 signaux ligne et 160 signaux colonne, complète le dispositif et permet 25 I'adressage en mode multiplexé de l'afficheur.

Analyse des défauts de commutation de l'afficheur BiNem 160 lignes x 160 colonnes en mode multiplexé La mise en oeuvre de l'afficheur de 160 lignes et 160 colonnes est réalisée de manière très similaire à celle décrite précédemment.

Comme dans le cas précédent, I'observation des pixels sous fort grossissement montre la présence de défauts de bord.

Ces défauts de bord consistent également en une texture U parasite sur les extrémités gauche et droite, dans la direction du brossage, de tous les pixels adressés en T adjacents à un pixel adressé en U (voir fig. 6b) Ce défaut n'apparaît qu'en mode multiplexé. Il donne une impression visuelle de colonnes mal définies, ayant tendance à déborder. La texture U parasite s'étend sur environ 0. 08 mm.

BASE DE L'INVENTION Pour palier les inconvénients inhérents à l'état de la technique, la présente invention propose un dispositif d'affichage matriciel à cristal liquide nématique bistable dans lequel le passage dans l'un au moins des deux états bistables est opéré par déplacement du cristal liquide 10 parallèlement aux surfaces du dispositif, caractérisé par le fait qu'il comprend un système d'adressage des différents éléments de l'afficheur, tel qu'il ne commute pas simultanément deux éléments contigus situés dans le sens de l'écoulement de la matière.

Selon d'autres caractéristiques avantageuses de la présente 15 invention: - les lignes adressées du dispositif sont inclinées par rapport au sens de l'écoulement du cristal liquide, avantageusement perpendiculaires à ce sens, - le sens d'orientation des molécules de cristal liquide est incliné par 20 rapport aux lignes adressées, avantageusement perpendiculaires à celles-ci, - l'orientation des molécules est obtenue à l'aide de l'un des moyens choisis dans le groupe comprenant: un brossage, une couche de polymère activée sous lumière polarisée, un dépôt orienté par 25 évaporation sous vide, un réseau, - le dispositif est de type affichage BiNem.

Selon encore d'autres caractéristiques avantageuses de la présente invention, le dispositif conforme à la présente invention comprend des moyens aptes à appliquer des signaux de commande 30 adaptés pour contrôler l'intensité du déplacement du cristal liquide et contrôler progressivement l'étendue de l'un des deux états stables à l'intérieur de chacun des pixels, afin de générer des niveaux de gris contrôlés à l'intérieur de chacun de ceux-ci.

Les moyens précités peuvent procéder par modulation de différents paramètres des signaux de commande, et notamment le niveau de tension des signaux de colonne et/ou la durée de ceux-ci.

La présente invention concerne également un procédé 5 d'affichage à l'aide d'un dispositif matriciel à cristal liquide nématique bistable dans lequel le passage dans l'un au moins des deux états bistables est opéré par déplacement du cristal liquide parallèlement aux surfaces du dispositif, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape d'adressage des différents éléments de l'afficheJr à l'aide de signaux 10 électriques tels que le dispositif ne commute pas simultanément deux éléments contigus situés dans le sens de l'écoulement de la matière.

DESCRIPTION DETAILLE DE L'INVENTION

D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va 15 suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 représente schématiquement un afficheur BiNem 4 lignes x 4 colonnes conforme à l'état de la technique et illustre en particulier la Direction Dl des électrodes lignes et la direction parallèle D2 de 20 brossage, - la figure 2 représente schématiquement des signaux de commande classiques pour la commutation simultanée des pixels de cet afficheur, -la figure 2b représente les signaux de multiplexage d'un afficheur BiNem matriciel.

- la figure 3a représente l'état résultant de l'afficheur dans la texture U, - la figure 3b représente l'état résultant de l'afficheur dans la texture T, - la figure 4 schématise un montage de test avec signaux de multiplexage sur le même afficheur conforme à l'état de la technique, - la figure 5a représente l'état résultant de l'afficheur pour une 30 commande des 16 pixels à l'état T, - la figure 5b représente l'état résultant de l'afficheur pour une commande des 16 pixels en l'état U, - la figure 5c représente l'état résultant de, I'afficheur pour une commande de 8 pixels à l'état T et 8 pixels à l'état U, - la figure 6 représente le détail des défauts de bord de pixel, à gauche et à droite d'un pixel dans le sens de la direction de brossage, - la figure 6b représente un défaut de commutation à gauche et à droite sur des pixels d'un afficheur 160 lignes x 160 colonnes, - la figure 7 représente la vitesse v du cristal liquide à un instant, à différentes positions entre la lame esclave et lame maître, en fonction de la distance x au bord du pixel, - la figure 8 représente schématiquement un afficheur BiNem 4 lignes x 4 colonnes conforme à la présente invention et illustre en particulier la direction Dl des électrodes lignes et la directi!n orthogonale D2 de brossage, - la figure 9a représente l'état résultant de l'afficheur pour une 15 commande de 16 pixels à l'état T, - la figure 9b représente l'état résultant de l'afficheur pour une commande de 16 pixels à l'état U, - la figure 9c représente l'état résultant de l'afficheur pour une commande de 8 pixels à l'état T et 8 pixels à l'état U, - la figure 10 représente le détail des défauts de bord de pixel, à gauche et à droite d'un pixel dans le sens de la direction de brossage, pour une direction de brossage D2 perpendiculaire à la direction Dl des électrodes ligne, - la figure 11 représente schématiquement un afficheur BiNem 4 lignes x 25 4 colonnes conforme à une variante de la présente invention et illustre en particulier la direction Dl des électrodes lignes et la direction D2 à 45 de brossage, - la figure 12a représente l'état résultant de ce dernier afficheur pour une commande de 16 pixels à l'état T, - la figure 12b représente l'état résultant de ce même afficheur pour une commande de 16 pixels à l'état U, - la figure 12c représente l'état résultant de l'afficheur pour une commande de 8 pixels à l'état T et 8 pixels à l'état U, - la figure 13 représente le détail des défauts de bord de pixel visualisés sur cet afficheur, - la figure 14 représente une comparaison des images produites par un afficheur BiNem orthogonal conforme à l'invention (à gauche) et un afficheur classique non orthogonal (à droite), - la figure 15 représente des détails agrandis comparés des images produites par un afficheur BiNem orthogonal conforme à la présente invention à gauche et un afficheur classique non orthogonal à droite, - la figure 16 représente sous forme d'une courbe de réponse 10 électrooptique le pourcentage de texture T d'un afficheur en fonction de la tension V2 illustrée sur la figure 2, - la figure 17 représente 8 états optiques des pixels d'un afficheur 160x480 obtenus en appliquant des tensions colonne successives Vc de 3,6V, 2,8V, 1,8V, 0,8V, 0,6V, 0,5V, 0,4V et 0,2V avec les signaux définis 15 en table I, - la figure 18 représente la courbe de la réponse optique d'un afficheur conforme à la présente invention, en fonction de la tension colonne Vc pour deux températures respectivement de 29,4 C et 26,4 C, - la figure 19 représente 8 états optiques des pixels d'un afficheur 20 160x480 obtenus en appliquant des impulsions colonne de durées variables, respectivement de 400ps, 600ps, 650ps, 700ps, 750ps, 800ps, 850ps et 900ps, - la figure 20 représente la courbe de la réponse optique d'un afficheur conforme à la présente invention en fonction de la durée de l'impulsion 25 colonne pour deux températures ambiantes respectivement de 29,4 C et 26,4 C, - la figure 21 représente 6 états optiques des pixels d'un afficheur 160x480 brossé à 60 de la direction des électrodes lignes en fonction de la tension colonne Vc, pour 6 tensions respectives respectivement de 30 1, 2V; 2,8V; 2,9V; 3,1V; 3,2V et 3,4V.

On va maintenant expliciter plus en détail l'invention en regard des figures 7 et suivantes.

Après de nombreuses études, manipulations et expérimentations, les inventeurs ont interprété l'inhibition précédemment décrite de la sélection de la texture T à la bordure gauche et droite des pixels dans le sens de l'écoulement 5 hydrodynamique du cristal liquide, sur un afficheur classique, comme un amortissement rapide du déplacement de cristal liquide aux limites du pixel au cours de la commutation en T. Le flux de cristal liquide au bord du pixel, qui se déplace selon la direction d'alignement, est immobilisé par les zones adjacentes qui ne 10 sont pas en cours d'adressage, ou bien adressées dans l'état U (dans ces zones, le déplacement de cristal liquide est très réduit.) Cette réduction du flux de cristal liquide en bordure de pixel réduit le couplage hydrodynamique entre lames maître et esclave, et interdit la commutation en T des zones du pixel o le flux de cristal liquide devient 15 trop faible.

Plus précisément, la texture T est obtenue quand, à l'arrêt du champ électrique, l'écoulement au voisinage de la lame esclave crée un couple hydrodynamique de cisaillement opposé et plus fort en module que celui exercé par l'ancrage. A cet instant, le couple élastique de 20 I'ancrage est non nul, il correspond à l'angle d'inclinaison résiduel sous champ et tend à induire la texture U. Le cisaillement hydrodynamique est proportionnel au gradient de vitesse au voisinage de la lame esclave.

On note (voir figure 7 bis) v la vitesse du cristal liquide dans le pixel, t le temps, xyz un repère orthonormé. Les lames maîtres et 25 esclaves sont parallèles au plan xy et la direction d'alignement est dans le sens de x. x=0 définit le bord du pixel, que l'on suppose indéfiniment étendu vers les x négatifs. z=0 définit le plan de la lame esclave, z= d (épaisseur de la cellule) définit le plan de la lame maître.

La vitesse obéit à une équation de diffusic:n: a2 P0 P et a7(z2 o / est la viscosité du cristal liquide et p sa densité. Comme 7q/ 0,1 Pa.s et pz103 kg/m3, le temps de propagation de la vitesse d'une lame à l'autre sur une distance d lpm est 10 ns. Ce temps est absolument négligeable par rapport aux temps d'orientation des cristaux liquides. On peut donc considérer que le gradient de vitesse au voisinage de la lame esclave, donc le couple hydrodynamique de cisaillement, ne dépend du temps que comme vo, la vitesse près de la lame maître e = V0 az d Lorsque la vitesse près de la lame maître atteint ou dépasse une vitesse critique, le centre du pixel passe en texture T. Dans le cas contraire, le centre du pixel passe dans l'état U. La situation est différente au bord du pixel. On va considérer le cas d'un bord de pixel orienté parallèlement à l'écoulement, puis le cas d'un bord de pixel orienté perpendiculairement à l'écoulement.

Si le bord est orienté parallèlement à l'écoulement, le cristal liquide près de ce bord, mais à l'extérieur du pixel, est entraîné par 15I'écoulement près de ce bord à l'intérieur du pixel. Réciproquement l'écoulement à l'intérieur est ralenti. Cependant le couplage selon la direction y perpendiculaire au bord est visqueux comme le couplage selon la direction z qui lance l'écoulement à partir de la lame maître.

L'équation de ces couplages est une équation de Laplace donc l'effet ne 20 sera visible dans le pixel et à l'extérieur que sur une bande dont la largeur est proche de l'épaisseur d, soit un micron de part et d'autre. Un facteur correctif apparaît à cause de l'anisotropie des viscosités des cristaux liquides et de la différence d'orientation des molécules entre l'intérieur et l'extérieur du pixel. Dans cette bande étroite l'écoulement 25 est moins fort et la texture T doit être difficile à obtenir. Cependant les effets électriques de bord d'électrode ou des défauts d'orientation mécaniques existent au même endroit et sur une bande de la même largeur car ces effets sont aussi solutions d'équations de Laplace; ils peuvent masquer la baisse de l'efficacité de l'écoulement.

Sur le bord d'un pixel orienté perpendiculairement à l'écoulement, le débit de matière sortant ou ertrant dans le pixel ne trouve sa place qu'en comprimant ou dilatant le cristal liquide dans une bande de part et d'autre du bord. Cette contrainte augmente avec le temps elle peut devenir assez forte pour déformer les lames de verre.

Les premières microsecondes de l'écoulement sont décisives 5 pour la commutation de la texture. A température ambiante, les simulations montrent que 10 ps environ après l'arrêt du champ, les jeux sont faits, les molécules ont commencé à basculer irréversiblement dans le sens donnant la texture T, ou dans le sens opposé donnant la texture U. Un temps de cet ordre est assez court pour qu?ô l'on puisse considérer 10 les lames de verre comme infiniment raides: seul le liquide se comprime. Il est aussi assez long pour négliger les termes d'inertie.

L'équation de diffusion de la vitesse peut alors s'écrire a/2V + X2ó = 0 o v =a z2 x o q est la viscosité du cristal liquide, Z sa compressibilité et s le 15 déplacement élémentaire de la couche de cristal liquide à la hauteur z. Les conditions aux limites sont v=0 pour z=0 (la vitesse est nulle sur la lame esclave.) Près de la lame maître dans le pixel v=vo (pour z=d et x < 0) et à l'extérieur v=0 (pour z=d et x > 0). Fn tenant compte de la géométrie des conditions aux limites la solution de cette équation ne 20 dépend que de deux variables, elle est de la forme v =d x =d o vo est arbitraire, c'est la vitesse induite par la rotation des molécules près de la lame maître. xo est l'échelle en x. La figure XX présente la fonction f(x/xo) donc la vitesse au bord d'un pixel en fonction 25 de la distance à ce bord. Cette vitesse est tracée pour la lame maître, et pour 9 positions en z entre lame maître et lame esclave. L'échelle en x/xo va de -42 à 42. Pour un cristal liquide classique q/y=0,1 ns, si la cellule a une épaisseur d=lpm, au temps t=Sps, ;es bords du graphique sont à +300 pm. Dans le pixel, à 300pm les vitesses sont celles du 30 centre du pixel, elles restent proportionnelles à la distance depuis la lame esclave. À -100 pm du bord la vitesse prèside la lame esclave est réduite de 25%, le gradient est réduit dans les mêmes proportions, la commutation en T peut être impossible. Remarquons que juste au bord du pixel, la vitesse générée par la lame maître est divisée par 2 à tout 5 instant. À 100 pm du bord de pixel à l'extérieur de celui-ci on retrouve un écoulement de Couette. Le signe de la vitesse n'intervient pas sur le profil des vitesses, I'écoulement sortant a le même effet que celui entrant dans le pixel.

En conclusion pendant le temps o la chute des molécules sur la 10 lame maître commande la commutation son mouvement est transmis intégralement sur la lame esclave sauf sur une bande de largeur environ 100pm le long des bords de pixels perpendiculaires à l'écoulement.

Les équations sont linéaires dans ce cas simple o la viscosité est considérée comme isotrope. La solution d'un problème plus 15 compliqué se construit en ajoutant les solutions simples.

Par exemple si deux pixels se suivent en x et commutent au même instant de l'état H vers l'état T, les écoulements s'ajoutent, comme la distance interpixel est inférieure à 100pm la commutation en T est obtenue près des deux bords en regard. Cet exemple se rencontre 20 dans les expériences précédentes o la direction de brossage D2 et la direction Dl des électrodes lignes coïncident:entre deux pixels passant en T sur la même ligne donc au même instant il n'apparaît pas de bande en U. Un exemple très intéressant pratiquement correspond à la 25 commutation d'un pixel en T. s'il est isolé ou si le pixel qui le suit commute en U au même instant. La courbe de la figure 7 montre que la vitesse transmise à la lame esclave est divisée par deux au bord du pixel considéré, car il n'y a pas d'écoulement dans le pixel adjacent. Si le signal électrique est ajusté pour faire commuter le milieu du pixel, son 30 bord passera en U. Cet exemple se rencontre dans les expériences précédentes, au bord du pixel en T adjacent à un pixel en U sur la même ligne donc ayant commuté au même instant, apparaît une bande en U. Cet exemple présente un autre intérêt: si Ids pixels fonctionnent indépendamment, il est possible d'ajuster le signal électrique pour faire commuter en T une partie du pixel et obtenir ainsi des teinte de gris par variation progressive de la surface commutée du pixel. A partir d'un seuil de vitesse sur la lame maître le milieu du pixel commute en T, une 5 bande d'environ 0,1mm sur les bords en U. Nettement au dessus du seuil tout le pixel commutera en T. On comprend l'apparition des bandes dans les deux expériences précédentes o la direction de brossage D2 et la direction Dl des électrodes lignes coïncident. Cette disposition favorise le couplage de 10 pixels voisins en cours d'adressage par un même flux de cristal liquide, car les pixels partageant une électrode ligne commune sont simultanément adressés.

Afin de réduire ce couplage entre pixels, différents prototypes d'afficheurs BiNem caractérisés par une direction de brossage nettement 15 distincte de la direction des électrodes ligne ont été réalisés.

Afficheur BiNem brossé à 90 de la direction des électrodes ligne Un afficheur de 4 lignes x 4 colonnes similaire à celui de la première réalisation (illustrée sur la figure 1) a été fabriqué selon la technologie générale dite BINEM. L'angle entre la direction de brossage 20 D2 et la direction des électrodes ligne D1 à été porté à 90 . Cet afficheur est illustré sur la fig. 8. La direction de brossage de la lame maître et de la lame esclave sont identiques.

On dénomme " afficheur BiNem orthogonal " ce nouveau type d'afficheur BiNem. Il est référencé ABO sur la figure 8.

L'afficheur ABO a ensuite été relié à la même électronique de commande CE que celle du premier dispositiP expérimental. Il est ensuite adressé en mode multiplexé.

Observation des images en mode multiplexé L'afficheur étant placé dans le même dispositif optique que 30 précédemment, on l'observe après l'adressage des 3 même images.

Cette fois ci, on constate l'apparition de défauts de bord sur tous les pixels T. (voir fig. 9).

La figure 9a qui correspond à 16 pixels T est obtenue ave Vl = 15V, V2 = 11V et Vc = 3V.

La figure 9b qui correspond à 16 pixels U est obtenue avec V1 = 15V, V2 = 11V et Vc = 3V.

La figure 9c qui correspond à 8 pixels U e'? 8 pixels T est obtenue avec V1 = 15V, V2 = 11V et Vc = +/- 3V.

Analyse des défauts de commutation en mode multiplexé Les défauts de bord consistent en une texture U parasite, s'étendant sur une longueur typique de 0.1 mm de part et d'autre des 10 extrémités gauche et droite, dans la direction du brossage, de tous les pixels T (voir fig. 10.) Les pixels U ne sont pas affectés.

Afficheur BiNem brossé à 45 de la direction des électrodes ligne Dans cette réalisation, un angle de 45 est introduit entre la direction de brossage D2 et la direction des électrodes ligne D1. Cet 15 appareil est schématisé sur la fig. 11.

L'afficheur a ensuite été relié à la riême électronique de commande CE que celle du dispositif initial, avec adressage en mode multiplexé.

Observation des images en mode multiplexé Les images obtenues de manière similaire figurent sur la fig. 12.

On constate une forte réduction des défauts de bord.

La figure 12a qui correspond à 16 pixels T est obtenue avec Vl = 15V, V2 = 12V et Vc = 3V.

La figure 12b qui correspond à 16 pixels U est obtenue avec 25 V1 = 15V, V2 = 12V et Vc = -3V.

La figure 12c qui correspond à 8 pixels T et 8 pixels U est obtenue avec Vl = 15V, V2 = 12V et Vc = +/- 3V.

Analyse des défauts de commutation en mode multiplexé Les défauts de bord affectent les deux angles alignés dans la 30 direction du brossage de tous les pixels adressés en T (fig. 13).

Les défauts consistent en une texture U parasite, de diamètre typique inférieur à 0.1 mm. La surface de ces défauts est très inférieure à celle constatée sur le dispositif initial.

UNIFORMITE DE COMMUTATION EN MODE MULTIPLEXE

Afin de vérifier l'aptitude au fonctionnement d'un afficheur BiNem comportant des pixels de petit coté inférieur à 0.1 mm et dont la direction de brossage D2 est nettement écartée de la direction Dl des 5 électrodes ligne, un prototype d'écran BiNem de définition de 160 lignes x 480 colonnes, brossé à 90 de la direction des électrodes ligne, a été réalisé. Il s'agit donc d'un afficheur BiNem orthogonal selon la désignation indiquée précédemment.

La largeur des électrodes colonne est d'environ 0.085 mm, leur 10 longueur est d'environ 40 mm, l'isolement entre colonnes est d'environ 0.015 mm. La largeur des lignes est d'environ 0.3 mm, leur longueur environ 40 mm, l'isolement entre deux lignes est d'environ 0.015 mm.

La direction de brossage D2 est perpendiculaire aux électrodes ligne. La direction de brossage des lames maître et esclave est identique.

L'afficheur est muni d'un réflecteur arrière, d'un polariseur avant et d'un dispositif d'éclairage avant pour fonctionner en mode réflectif: la texture T est passante (elle apparaît claire), la texture U est non passante (elle apparaît sombre.) Une électronique de pilotage adaptée, Jélivrant 160 signaux 20 ligne et 480 signaux colonne, complète le dispositif et permet l'adressage en mode multiplexé de l'afficheur.

L'image de test est un damier comportant des cases entièrement U, entièrement T, ou tramées (juxtaposition de pixels U et T).

Ces cases tramées permettent d'apprécier visuellement la 25 résolution obtenue sur des détails fins dont la largeur est celle du pixel, donc d'estimer l'importance de l'effet de bord.

Observation des images en mode multiplexé On observe l'afficheur après l'adressage d'une mire de test. (fig. 14).

L'afficheur BiNem orthogonal restitue aveu finesse les détails des cases tramées: l'impression obtenue est celle d'un état optique uniforme et intermédiaire entre l'état clair T et l'état sombre U. Par comparaison, les cases du damier restitué par l'afficheur BiNem non orthogonal apparaissent non uniformes, granuleuses.

Comparaison détaillée des images Un agrandissement (voir figure 15) confirme les bien meilleures performances de l'afficheur BiNem orthogonal.

La définition de l'image au niveau du pixel est parfaite sur l'afficheur BiNem orthogonal conforme à la présente invention, alors qu'elle est entachée de zones irrégulières et non uniforme sur l'afficheur BiNem standard conforme à l'état de la technique.

Multiplexage sur le premier point de fonctionnement On définit pour les afficheurs BiNem une courbe électro-optique de référence: L'état optique ou pourcentage de texture T en fonction de la tension V2 telle que représentée sur la figure 2. (document [3]).

Cette courbe de référence illustrée sur la figure 16, fournit des 15 indications sur les paramètres à utiliser pour le multiplexage de l'afficheur.

Cette courbe indique que l'on peut multiplexer un afficheur BiNem soit sur le point de fonctionnement " à gauche " (la tension V2 du signal de multiplexage de ligne est affectée à la valeur V2G), soit " à 20 droite " (tension de ligne V2D).

L'homme de l'art comprend en effet qu'en faisant évoluer la tension V2 respectivement d'un côté ou de l'aure de ces 2 points de fonctionnement V2G et V2D, le pourcentage de texture T évolue rapidement entre 100%/o et 0%, respectivement 0% et 100%.

Le point de fonctionnement " à gauche " est toujours préférable en théorie, car il permet d'améliorer l'uniformité d'affichage (amélioration de la pente et réduction de la dispersion des tensions de seuil), de réduire le scintillement de l'écran (par la réduction des tensions de colonne) ainsi que la diminution d'une des tensions de ligne. 30 Malheureusement, il n'est en général pas exploitable sur les afficheurs BiNem classiques.

L'expérience montre que ce point de fonctionnement est pleinement utilisable sur les afficheurs BiNem orthogonaux, ce qui permet de bénéficier des améliorations indiquées.

Les tests réalisés par les inventeurs mon rent également que la 5 présente invention permet des niveaux de tension colonne plus important que l'état de la technique.

CONTROLE DES NIVEAUX DE GRIS

Il est apparu expérimentalement que l'invention permet en outre d'obtenir une commutation contrôlée à niveaux de gris des pixels sur 10 des afficheurs BiNem brossés de manière inclinée vis à vis de la direction des électrodes ligne, par exemple brossés à 90 ou 60 de cette direction.

L'évolution des niveaux de gris de l'afficheur conforme à l'invention peut être contrôlée en faisant évoluer différents paramètres 15 de commande de l'afficheur, en particulier la tension colonne Vc et/ou la durée des impulsions colonne.

Une méthode de contrôle de l'effet hydrodynamique est basée sur l'utilisation de signaux à trois plateaux dont le schéma est indiqué sur la figure 2b. Le plateau intermédiaire est à la tension du deuxième 20 plateau ligne V2. Sa durée est la différence entre le temps T2 du deuxième plateau ligne et le temps TC de l'impulsion colonne.

Montage expérimental avec un afficheur BiNem brossé à 90 Un prototype d'écrans BiNem de définition de 160 lignes x 480 colonnes, brossé à 90 de la direction des électrodes ligne et identique à 25 celui utilisé pour l'étude d'uniformité, est observéêsous un grossissement compatible avec l'observation des textures présentes sur les pixels.

L'écran est adressé par des signaux de multiplexage dont les paramètres par défaut sont définis en table I. Pour chaque valeur du ou des paramètres sélectionnés (par 30 exemple la tension colonne Vc ou la durée de l'impulsion colonne Tc), une image de test est adressée. On observe ensuite les textures obtenues sur une zone sélectionnée de l'afficheur.

Observation des pixels en modulation de la tension colonne Vc On fait varier de manière continue la tension de multiplexage Vc appliquée aux colonnes entre 0 V et 3.6 V en observant l'état optique obtenu pour chaque tension. Le résultat est illustré sur la figure 17.

Réponse optique à niveaux de gris par modulation de la tension colonne La figure 17 démontre l'excellente capacité de l'afficheur BiNem brossé à 90 à restituer une échelle de niveau de 'jris.

Le phénomène physique consiste en un partage, continûment variable, de la surface des pixels en deux zones occupées l'une par la 10 texture U, I'autre par la texture T. La proportion entre les surfaces occupées par les textures U et T est continûment ajustable entre 0 % à % au moyen de la tension colonne Vc appliquée.

Ce phénomène est unique dans le domaine des afficheurs à cristaux liquides. Les effets à cristaux liquides connus donnent en effet 15 une texture homogène à l'échelle d'un pixel, du moins tant que la structure de la cellule et du pixel est homogène et uniforme par construction, ce qui est le cas pour les afficheurs BiNem décrit dans le présent document.

Le phénomène observé dans le cadre de la présente invention 20 est, en ce sens, très différent des niveaux de gris obtenus par remplissage du pixel par des textures microscopique tels que décrit par le document [5] Dans cette dernière méthode, une dispersion volontaire est en effet introduite portant sur les caractéristiques d'un des éléments de la structure du pixel ou de l'afficheur.

Dans la présente invention, le pixel est approximativement partagé en deux zones, chacune étant occupée par une des deux textures. La longueur des lignes de disinclinaison ou des murs séparant les textures n'est donc jamais microscopique. Cette situation est propice à l'obtention d'une excellente stabilité de l'extension des textures, donc 30 de l'état optique du pixel.

La réponse optique de l'afficheur en fonction de la tension colonne Vc appliquée est illustrée sur la figure 18.

Cette réponse continue se prête particulièrement bien à la réalisation d'afficheurs BiNem multiplexés à niveaux de gris par modulation des tensions colonne Vc.

Les paramètres utilisés pour les signaux de multiplexage sont 5 donnés par la table I ci-dessous (TL est le temps entre deux signaux ligne).

Vi 15V V2 5.4V Vc 0 Oà4V Tl 950 is T2 300 is Tc 250 is TL 60 pis Table I . Observation des pixels en modulation de durée des impulsions colonne La durée des impulsions de colonne varie de 400 sis à 900 /s.

Les autres paramètres des signaux de multiplexage sont indiqués

en table Il.

Réponse optique à niveaux de gris par modulation de la durée colonne Là encore on obtient une échelle de niveau de gris: le 15 remplissage du pixel par la textures T (ou U) est continûment variable entre 0 et 100%, cette proportion étant contrôlable par la durée des impulsions colonne appliquées.

La courbe de réponse optique de l'afficheur en fonction de la durée des impulsions colonne appliquées est représentée sur la fig. 20. 20 Cette réponse continue se prête particulièrement bien à la réalisation d'afficheurs BiNem multiplexés à niveaux de gris par modulation de durée des signaux colonne.

Les paramètres utilisés pour les signaux de multiplexage sont donnés par la table II ci-dessous.

24l 24 V1 15V V2 6V Vc 3V Ti 950 ls T2 950 pis Tc 200 TL 60 jls à 900ijs

Table II

Montage expérimental avec un afficheur BiNem brossé à 60 L'obtention de niveaux de gris avec un écran BiNem brossé à 60 de la direction des électrodes ligne est également possible, comme le montrent les observations suivantes.

On fait varier de manière continue la tension de multiplexage appliquée aux colonnes entre 1.2 V et 3.4 V en observant l'état optique obtenu pour chaque tension. Le résultat est représenté sur la figure 21.

Les paramètres utilisés par défaut pour les signaux de 10 multiplexage sont donnés par la table III ci-dessous.

VI 15V V2 6.2V Vc 3V T1 950 ps T2 450 Is Tc 250 ps TL 60 pis

Table III

DOCUMENTS CITES

Doc [1] FR 2740 894 Doc [2] C.Joubert, proceeding SID 2002, p. 30-33 Doc [3] Demande de brevet FR 02 01448 15 Doc [4] Demande de brevet FR 02 04940 Doc [5]: FR 2824400 Doc [6]: M. Giocondo, I. Lelidis, I. Dozov, G. Durand, Eur. Phys. J. AP 5, 227 (1999)..

Doc [7]: l. Dozov, Ph. Martinot-Lagarde, Phys. Rev. E., 58, 7442 (1998).

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers qui viennent d'être cécrits, mais s'étend à toute variante conforme à son esprit.

En particulier la présente invention pourra faire application des dispositions enseignées dans le document [3], à savoir en particulier: un dispositif d'adressage d'un écran matriciel cristal liquide nématique bistable à cassure d'ancrage, comprenant des moyens conçus pour appliquer, sur les électrodes de colonne de l'écran, un signal électrique dont les paramètres sont adaptés pour diminuer la tension quadratique 5 moyenne des impulsions pixels parasites à une valeur inférieure à la tension de Fréederikzs, afin de réduire les effets optiques parasites de l'adressage, - un dispositif dans lequel la fin du signal colonne est synchronisé avec la fin de l'impulsion ligne, - un dispositif dans lequel la durée du signal colonne est inférieure à la durée du palier de l'impulsion ligne, un dispositif dans lequel la durée du signal colonne est de l'ordre de la moitié de la durée du dernier palier de l'impulsion ligne, - un dispositif dans lequel le signal colonne a la forme d'un créneau, 15 - un dispositif dans lequel le signal colonne a la forme d'une rampe, - un dispositif dans lequel le signal colonne a la forme d'une rampe qui croit linéairement jusqu'à atteindre une tension maximale, puis est brutalement ramenée à zéro en synchronisme avec la fin de l'impulsion ligne, - un dispositif dans lequel les signaux électriques appliqués sont adaptés pour définir une valeur moyenne nulle du signal pixel, - un dispositif dans lequel chaque signal de ligr.e et chaque signal de colonne comprend deux sous-ensembles successifs de configuration identique, mais de polarités opposées, - un dispositif dans lequel la polarité des signaux de ligne et des signaux de colonne est inversée à chaque changement d'image, - un dispositif dans lequel une tension commune est ajoutée aux composantes utiles des signaux ligne et des signaux colonne de sorte que les signaux appliqués à chaque pixel présentent deux sous30 ensembles successifs de polarités opposées.

Elle pourra également faire application des dispositions enseignées dans le document [4], à savoir en particulier - un dispositif d'adressage électrique d'un écran matriciel à cristal liquide nématique bistable et à cassure d'ancrage, comprenant des moyens aptes à appliquer des signaux électriques contrôlés respectivement sur des électrodes de lignes et sur des électrodes de l'écran, comprenant 5 des moyens aptes à adresser simultanément plusieurs lignes, à l'aide de signaux de lignes semblables et décalés temporellement d'un délai supérieur ou égal au temps d'application des tensions colonnes, lesdits signaux d'adressage lignes comprenant dans un première période au moins une valeur de tension permettant d'effectuer une cassure 10 d'ancrage de tous les pixels de la ligne, puis une deuxième période permettant de déterminer l'état final des pixels composant la ligne adressée, cet état final étant fonction de la valeur de chacun des signaux électriques appliquée sur les colonnes correspondantes, - un dispositif dans lequel c < TD< L relation dans laquelle ID représente le décalage temporel entre deux signaux ligne, IL représente le temps d'adressage ligne comprenant au moins une phase de cassure d'ancrage et une phase de sélection de la texture et 20 oc représente la durée d'un signal colonne, - un dispositif dans lequel le temps d'adressage de x lignes adressées simultanément est égal à IL + [ID.(X-1)] relation dans laquelle 'D représente le décalage temporel entre deux sig'iaux ligne, et TL représente le temps d'adressage ligne comprenant au moins une phase de cassure d'ancrage et une phase de sélection de la texture, - un dispositif dans lequel les lignes adressées simultanément en recouvrement temporel sont des lignes adjacentes, - un dispositif dans lequel les lignes adressées simultanément en recouvrement temporel sont des lignes espacées spatialement, - un dispositif dans lequel des moyens aptes à adresser simultanément les lignes i modulo j, soit les lignes i, i+j, i+2j, etc..., en prévoyant un signal ligne de durée TL = jTD, en décalant temporellement de TD deux signaux de ligne successifs appliqués simultanément et en décalant de TL les blocs successifs de signaux ligne appliqués simultanément, - un dispositif dans lequel x lignes consécutives sont adressées 5 simultanément avec un décalage temporel TD d'une ligne à l'autre, les signaux colonne correspondant à chaque ligne sont envoyés séquentiellement tous les TD et chaque signal ligne a une durée globale au moins égaleà TL=XTD, - un dispositif dans lequel le début du signal ligne pour la (i+x)ème ligne 10 est synchronisé sur la fin du signal ligne de la ième ligne, - un dispositif dans lequel les signaux ligne ne représentent pas des symétrisation, - un dispositif dans lequel les signaux présentent un symétrisation trame, - un dispositif dans lequel la polarisation des signaux ligne est inversée d'une image p à l'image suivante p+l, - un dispositif dans lequel la polarité des signaux ligne et la polarité des signaux colonne sont inversées d'une image p à l'image suivante p+1, - un dispositif dans lequel la polarité de deux signaux ligne successifs, 20 est inversée, - un dispositif dans lequel la polarité de deux signaux ligne successifs, et respectivement de deux signaux colonne successifs, est inversée, - un dispositif dans lequel le nombre de lignes adressées à la fois est au moins égal à xopt = partie entière [TL / TD] relation dans laquelle: TD représente le décalage temporel entre deux signaux ligne, et TL représente le temps d'adressage ligne comprenant au moins une phase de cassure d'ancrage et une phase de sélection de la texture, - un dispositif dans lequel les signaux présentent une symétrisation ligne, - un dispositif dans lequel chaque signal ligne comprend deux séquences successives adjacentes présentant des polarités respectivement opposées, un dispositif dans lequel le signal colonne est scindé en deux 5 séquences dont la fin est synchronisé sur la fin respectivement de la première séquence et de la deuxième séquence du signal ligne associé, la polarité des deux séquences du signal colonne étant également inversée, - un dispositif dans lequel la fin du signal colonne est synchronisée sur la 10 fin de la deuxième séquence du signal ligne assoc.é, - un dispositif dans lequel la polarité de deux signaux ligne successifs, est inversée, - un dispositif dans lequel la polarité de deux signaux ligne successifs, et respectivement de deux signaux colonne successifs, est inversée, - un dispositif dans lequel le nombre de lignes adressées à la fois est au moins égal à x0opt = partie enièrre [2. TL / tD] relation dans laquelle: TD représente le décalage temporel entre deux signaux ligne, et 'L représente le temps d'adressage ligne comprenant au moins une phase de cassure d'ancrage et une phase de sélection de la texture, - un dispositif dans lequel le signal colonne est choisi dans le groupe comprenant: un signal colonne de durée inférieur ou égale à la durée du dernier plateau du signal ligne, un signal colonne de durée tc égale à 25 TD et un signal colonne de durée tc inférieure à TD, TD représentant le décalage temporel entre deux signaux ligne, tandis que Tc représente la durée du signal colonne.

Claims (17)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'affichage matriciel à cristal liquide nématique bistable dans lequel le passage dans l'un au moins des deux états 5 bistables est opéré par déplacement du cristal liquide parallèlement aux surfaces du dispositif, caractérisé par le fait qu'il comprend un système d'adressage des différents éléments de l'afficheur, tel qu'il ne commute pas simultanément deux éléments contigus situés dans le sens de l'écoulement de la matière.

2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les lignes adressées du dispositif sont inclinées par rapport au sens de l'écoulement du cristal liquide.

3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que les lignes adressées sont perpendiculaires au sens de 15 l'écoulement du cristal liquide.

4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le sens d'orientation des molécules de cristal liquide est incliné par rapport aux lignes adressées.

5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par 20 le fait que le sens d'orientation des molécules de cristal liquide est perpendiculaire aux lignes adressées.

6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le sens d'orientation des molécules de cristal liquide est incliné de l'ordre de 45 par rapport aux lignes ac-essées.

7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que le sens d'orientation des molécules de cristal liquide est incliné de l'ordre de 60 par rapport aux lignes adressées.

8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que l'orientation des molécules est obtenue à l'aide de l'un des 30 moyens choisis dans le groupe comprenant: un brossage, une couche de polymère activée sous lumière polarisée, un dépôt orienté par évaporation sous vide, un réseau.

9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens aptes à appliquer des signaux de commande adaptés pour contrôler l'intensité du déplacement du cristal liquide et contrôler progressivement l'étendue de l'un des deux états 5 stables à l'intérieur de chacun des pixels, afin de cénérer des niveaux de gris contrôlés à l'intérieur de chacun de ceux-ci.

10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont adaptés pour moduler l'un au moins des paramètres des signaux de commande pour contrôler les niveaux de gris générés.

11. Dispositif selon l'une des revendications 9 ou 10, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont adaptés pour moduler l'un au moins des paramètres des signaux de colonne.

12. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 11, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont adaptés pour moduler le niveau de 15 tension des signaux de commande.

13. Dispositif selon l'une des revendications 9 à 12, caractérisé par le fait que lesdits moyens sont adaptés pour moduler la durée des signaux de commande.

14. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé 20 par le fait qu'il est de type BiNem.

15. Dispositif selon l'une des revendications i à 14, caractérisé par le fait qu'il utilise deux textures, I'une uniforme ou faiblement tordue dans laquelle les molécules sont au moins sensiblement parallèles entre elles, et l'autre qui diffère de la première par une torsion de l'ordre de 25 +/180 .

16. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé par le fait qu'il présente une courbe életrooptiquEr en fonction du niveau de tension de commande qui présente un double point d'inflexion et que la tension de commande évolue de part et d'autre du point d'inflexion le 30 plus faible.

17. Procédé d'affichage à l'aide d'un dispositif matriciel à cristal liquide nématique bistable dans lequel le passage dans l'un au moins des deux états bistables est opéré par déplacement du cristal liquide parallèlement aux surfaces du dispositif, caractérisé par le fait qu'il comprend une étape d'adressage des différents éléments de l'afficheur à l'aide de signaux électriques tels que le dispositif ne commute pas simultanément deux éléments contigus situés dans le sens de I'écoulement de la matière.