FR3131056A1 - Pixel d'affichage à diodes électroluminescentes pour écran d'affichage - Google Patents

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Abstract

Pixel d'affichage à diodes électroluminescentes pour écran d'affichage La présente description concerne un pixel d'affichage (12i,j) comprenant au moins une diode électroluminescente (LED), un circuit électronique (40) de pilotage de la diode électroluminescente, et des premier et deuxième plots conducteurs, le premier plot (P_Vcc) étant relié à la diode électroluminescente, le circuit de pilotage étant configuré en fonctionnement normal pour commander la diode électroluminescente à partir de premiers signaux (Dataj) reçus sur le deuxième plot, le circuit de pilotage comprenant des premier et deuxième modules (41, 43), le premier module étant relié aux premier et deuxième plots et étant configuré pour activer ou désactiver le deuxième module à partir de la tension d'alimentation (Vcc) reçue sur le premier plot et de premiers signaux reçus sur le deuxième plot, le deuxième module (43) étant configuré, lorsqu'il est activé, pour fournir des deuxièmes signaux (test_data, test_clk) pour la commande de la diode électroluminescente pour une opération de test. Figure pour l'abrégé : Fig. 4

Description

Pixel d'affichage à diodes électroluminescentes pour écran d'affichage
La présente description concerne de façon générale des pixels d'affichage comprenant des diodes électroluminescentes pour écran d'affichage.
Un pixel d'une image correspond à l'élément unitaire de l'image affichée par un écran d'affichage. Pour l'affichage d'images couleur, l'écran d'affichage comprend en général pour l'affichage de chaque pixel de l'image au moins trois sources lumineuses qui émettent chacune un rayonnement lumineux sensiblement dans une seule couleur (par exemple, le rouge, le vert et le bleu). La superposition des rayonnements émis par ces trois sources lumineuses fournit à l'observateur la sensation colorée correspondant au pixel de l'image affichée. On appelle pixel d'affichage de l'écran d'affichage indifféremment l'ensemble des composants utilisés pour l'émission de tous les rayonnements lumineux permettant l'affichage d'un pixel d'une image ou seulement l'ensemble des composants utilisés pour l'émission de l'un des rayonnements lumineux permettant l'affichage d'un pixel d'une image. Les sources lumineuses des pixels d'affichage peuvent comprendre des diodes électroluminescentes.
Les pixels d'affichage peuvent être répartis de façon matricielle, chaque pixel d'affichage étant situé à l'intersection d'une rangée (ou ligne) et d'une colonne de la matrice. En général, chaque rangée de pixels d'affichage est sélectionnée successivement, et les pixels d'affichage de la rangée sélectionnée sont programmés pour afficher les pixels d'image souhaités.
Une matrice active est une architecture de pilotage d’écran permettant de maintenir toutes les lignes de pixels actives pendant toute la durée d’une image contrairement aux matrices dites passives où chaque ligne n’est active que pendant un temps T=Tframe/N (où Tframe est la durée de l’image et N le nombre de lignes de l’écran). Ceci permet d'augmenter la luminosité de l'écran d'affichage. En outre, il est possible d’envoyer de faibles niveaux de tension ou de courant sur les lignes de commande de la matrice, ce qui permet d'afficher des flux de données plus importants.
Dans le cadre d’écran à base de diodes électroluminescentes de dimensions micrométriques, la taille des diodes électroluminescentes est généralement inférieure à la surface disponible sur l’écran pour le pixel de l’image grâce à la forte luminosité intrinsèque des diodes électroluminescentes. Un procédé de fabrication d'un écran d'affichage consiste à déposer ces diodes électroluminescentes unitaires sur un support, également appelé dalle, contenant l’électronique de pilotage. Un autre procédé de fabrication consiste à utiliser des pixels d’affichage comprenant des diodes électroluminescentes et un circuit de pilotage des diodes électroluminescentes. On parle alors de pixels intelligents. Ceci permet notamment de simplifier la réalisation d'une matrice active, puisque l'électronique de commande des diodes électroluminescentes du pixel d'affichage est pour l'essentiel embarquée sur le pixel d'affichage. Le document WO 2018/185433 décrit un exemple de pixel intelligent.
Il peut être souhaitable de réaliser des opérations de test des pixels d'affichage avant ou après leur fixation à la dalle, notamment pour tester le bon fonctionnement des diodes électroluminescentes des pixels d'affichage. Les circuits de pilotage des pixels intelligents peuvent être du type numérique ou analogique. De ce fait, dans le cas de pixels intelligents, la réalisation d'opérations de test peut être complexe puisqu'elle nécessite la transmission de séquences de signaux spécifiques aux pixels d'affichage qui dépendent de la structure de ces pixels. En particulier, la réalisation requiert la transmission, depuis l'extérieur du pixel d'affichage, d'une séquence complexe de signaux au circuit de pilotage de la diode électroluminescente qui doit être adaptée à la configuration du circuit de pilotage de la diode électroluminescente.
Un objet d'un mode de réalisation est de prévoir des pixel d'affichage comprenant des diodes électroluminescentes pour un écran d'affichage palliant tout ou partie des inconvénients des pixels d'affichage à diodes électroluminescentes existants.
Un objet d'un mode de réalisation est que la réalisation d'opérations de test des pixels d'affichage est facilitée.
Un objet d'un mode de réalisation est que le nombre de plots conducteurs du pixel d'affichage est réduit.
Un autre objet d’un mode de réalisation est que les pixels d'affichage ont des dimensions inférieures à 200 μm.
Un mode de réalisation prévoit un pixel d'affichage comprenant au moins une diode électroluminescente et un circuit électronique de pilotage de ladite diode électroluminescente, le pixel d'affichage comprenant au moins un premier plot conducteur électriquement de réception d'une tension d'alimentation de la diode électroluminescente, et un deuxième plot conducteur électriquement relié au circuit électronique de pilotage, le circuit électronique de pilotage étant configuré en fonctionnement normal pour commander la diode électroluminescente à partir de premiers signaux reçus sur le deuxième plot conducteur électriquement, le circuit électronique de pilotage comprenant des premier et deuxième modules, le premier module étant relié aux premier et deuxième plots conducteurs électriquement et étant configuré pour activer ou désactiver le deuxième module à partir de la tension d'alimentation reçue sur le premier plot conducteur électriquement et de premiers signaux reçus sur le deuxième plot conducteur électriquement, le deuxième module étant configuré, lorsqu'il est activé, pour fournir des deuxièmes signaux pour la commande de la diode électroluminescente pour une opération de test.
Ceci permet de façon avantageuse la réalisation d'une opération de test de façon simple en activant le deuxième module qui est interne au pixel d'affichage. L'opération de test peut être réalisée de façon simple, sans requérir la transmission, depuis l'extérieur du pixel d'affichage, d'une séquence complexe de signaux au circuit de pilotage de la diode électroluminescente qui devrait être adaptée à la configuration du circuit de pilotage de la diode électroluminescente.
Selon un mode de réalisation, le premier module est configuré pour maintenir actif le deuxième module lorsque, lors d'une mise sous tension, le premier plot conducteur électriquement reçoit une première tension augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une première valeur, que le deuxième plot conducteur électriquement reçoit une deuxième tension augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une deuxième valeur, et que les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre donné et est configuré pour désactiver le deuxième module lorsque les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre différent de l'ordre donné. De façon avantageuse, seul l'ordre des augmentations des première et deuxième tensions suffit à commander ou non la réalisation d'une opération de test.
Selon un mode de réalisation, le circuit électronique de pilotage est configuré pour commander la diode électroluminescente par modulation en largeur d'impulsions à partir des premiers signaux en fonctionnement normal et des deuxièmes signaux lors d'une opération de test. Ceci permet de commander la diode électroluminescente à son point de fonctionnement optimal.
Selon un mode de réalisation, le circuit électronique de pilotage utilise un signal de référence analogique pour la commande par modulation en largeur d'impulsions et le deuxième module est configuré, lorsqu'il est activé, pour fournir en outre ledit signal de référence analogique. Il n'y a donc pas à fournir le signal de référence analogique au pixel d'affichage pour réaliser une opération de test.
Selon un mode de réalisation, le circuit électronique de pilotage utilise un signal d'horloge pour cadencer une mémorisation des premiers signaux et le deuxième module (43) est configuré, lorsqu'il est activé, pour fournir en outre ledit signal d'horloge. Il n'y a donc pas à fournir le signal d'horloge au pixel d'affichage pour réaliser une opération de test.
Selon un mode de réalisation, le premier module comprend au moins un verrou logique fournissant le signal d'activation.
Selon un mode de réalisation, le premier module comprend un inverseur, le verrou logique de type RS et des première et deuxième portes logiques de type NON OU, une première entrée de la première porte logique étant connectée au premier plot conducteur électriquement et une deuxième entrée de la première porte logique étant connectée au deuxième plot conducteur électriquement, l'entrée de l'inverseur étant connectée au deuxième plot conducteur électriquement, une première entrée de la deuxième porte logique étant connectée au premier plot conducteur électriquement et une deuxième entrée de la deuxième porte logique étant connectée à la sortie de l'inverseur. La structure du premier module est donc particulièrement simple.
Selon un mode de réalisation, le pixel d'affichage comprend une face, les premier et deuxième plots conducteurs électriquement étant situés sur la face, le pixel d'affichage comprenant en outre, sur la face, au moins un troisième plot conducteur électriquement relié électriquement au circuit électronique de pilotage et comprenant, sur la face, au moins un quatrième plot conducteur électriquement, le circuit électronique comprenant une source de courant commandable connectée entre une électrode de la diode électroluminescente et le quatrième plot conducteur électriquement. Le nombre de plots conducteurs est ainsi réduit.
Un mode de réalisation prévoit également un écran d'affichage comprenant :
- des pixels d'affichage tels que définis précédemment ;
- des premières pistes conductrices électriquement reliées aux circuits électroniques de pilotage des pixels d'affichage ;
- un circuit de fourniture de premiers signaux sur les premières pistes conductrices électriquement ;
- des deuxièmes pistes conductrices électriquement reliées aux circuits électroniques de pilotage des pixels d'affichage ;
- un circuit de fourniture de deuxièmes signaux sur les deuxièmes pistes conductrices électriquement ;
- des troisièmes et quatrièmes pistes conductrices électriquement reliées aux circuits électronique de pilotage des pixels d'affichage ; et
- un circuit de fourniture d'une tension d'alimentation des diodes électroluminescentes entre les troisièmes et quatrièmes pistes conductrices électriquement.
Un mode de réalisation prévoit également l'utilisation d'un pixel d'affichage tel que défini précédemment, comprenant, lors d'une mise sous tension, la fourniture d'une première tension au premier plot conducteur électriquement augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une première valeur et d'une deuxième tension au deuxième plot conducteur électriquement augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une deuxième valeur, le premier module maintenant actif le deuxième module lorsque les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre donné et désactivant le deuxième module lorsque les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre différent de l'ordre donné.
Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
la représente, de façon partielle et schématique, un exemple d'écran d'affichage ;
la est une vue en coupe très schématique d'un exemple de pixel d'affichage ;
la représente un schéma par blocs d'un exemple du pixel d'affichage de la sans fonctionnalité de test ;
la représente un schéma par blocs d'un mode de réalisation du pixel d'affichage de la intégrant une fonctionnalité de test ;
la représente un schéma par blocs d'un mode de réalisation d'une partie du circuit de commande du pixel d'affichage de la ;
la représente un schéma par blocs d'un mode de réalisation d'une autre partie du circuit de commande du pixel d'affichage de la ;
la représente un schéma par blocs d'un mode de réalisation d'une autre partie du circuit de commande du pixel d'affichage de la ;
la est une vue de dessous d'un mode de réalisation du pixel d'affichage de la ;
la représente un schéma par blocs d'un mode de réalisation d'un circuit de détection d'une opération de test du pixel d'affichage de la ;
la représente des chronogrammes de signaux fournis au pixel d'affichage de la ayant le circuit de détection de la en fonctionnement normal ;
la représente des chronogrammes de signaux fournis au pixel d'affichage de la ayant le circuit de détection de la pour réaliser une opération de test ; et
la illustre, de façon partielle et schématique, un montage pour la réalisation d'une opération de test.

Claims (10)

  1. Pixel d'affichage (12i,j) comprenant au moins une diode électroluminescente (LED) et un circuit électronique (40) de pilotage de ladite diode électroluminescente, le pixel d'affichage comprenant au moins un premier plot conducteur électriquement (P_Vcc) de réception d'une tension d'alimentation (Vcc) de la diode électroluminescente, et un deuxième plot conducteur électriquement (P_Col) relié au circuit électronique de pilotage (40), le circuit électronique de pilotage étant configuré en fonctionnement normal pour commander la diode électroluminescente à partir de premiers signaux (Dataj) reçus sur le deuxième plot conducteur électriquement (P_Col), le circuit électronique de pilotage comprenant des premier et deuxième modules (41, 43), le premier module étant relié aux premier et deuxième plots conducteurs électriquement (P_Vcc, P_Col) et étant configuré pour activer ou désactiver le deuxième module à partir de la tension d'alimentation (Vcc) reçue sur le premier plot conducteur électriquement (P_Vcc) et de premiers signaux (Dataj) reçus sur le deuxième plot conducteur électriquement (P_Col), le deuxième module (43) étant configuré, lorsqu'il est activé, pour fournir des deuxièmes signaux (test_data, test_clk) pour la commande de la diode électroluminescente pour une opération de test.
  2. Pixel d'affichage selon la revendication 1, dans lequel le premier module (41) est configuré pour maintenir actif le deuxième module (43) lorsque, lors d'une mise sous tension, le premier plot conducteur électriquement (P_Vcc) reçoit une première tension (Vcc) augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une première valeur, que le deuxième plot conducteur électriquement (P_Col) reçoit une deuxième tension (Dataj) augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une deuxième valeur, et que les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre donné et est configuré pour désactiver le deuxième module lorsque les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre différent de l'ordre donné.
  3. Pixel d'affichage selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le circuit électronique de pilotage (40) est configuré pour commander la diode électroluminescente (LED) par modulation en largeur d'impulsions à partir des premiers signaux (Dataj) en fonctionnement normal et des deuxièmes signaux (test_data) lors d'une opération de test.
  4. Pixel d'affichage selon la revendication 3, dans lequel le circuit électronique de pilotage (40) utilise un signal de référence analogique (PWM) pour la commande par modulation en largeur d'impulsions et dans lequel le deuxième module (43) est configuré, lorsqu'il est activé, pour fournir en outre ledit signal de référence analogique.
  5. Pixel d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le circuit électronique de pilotage (40) utilise un signal d'horloge (Clk) pour cadencer une mémorisation des premiers signaux (Dataj) et dans lequel le deuxième module (43) est configuré, lorsqu'il est activé, pour fournir en outre ledit signal d'horloge.
  6. Pixel d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel le premier module (41) comprend au moins un verrou logique (RS1) fournissant le signal d'activation (EN).
  7. Pixel d'affichage selon la revendication 6, dans lequel le premier module (41) comprend un inverseur (INV1), le verrou logique (RS1) de type RS et des première et deuxième portes logiques (NOR1, NOR2) de type NON OU, une première entrée de la première porte logique (NOR1) étant connectée au premier plot conducteur électriquement (P_Vcc) et une deuxième entrée de la première porte logique (NOR1) étant connectée au deuxième plot conducteur électriquement (P_Col), l'entrée de l'inverseur (INV1) étant connectée au deuxième plot conducteur électriquement (P_Col), une première entrée de la deuxième porte logique (NOR2) étant connectée au premier plot conducteur électriquement (P_Vcc) et une deuxième entrée de la deuxième porte logique (NOR2) étant connectée à la sortie de l'inverseur (INV1).
  8. Pixel d'affichage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, comprenant une face (34), les premier et deuxième plots conducteurs électriquement (P_Vcc, P_Col) étant situés sur la face, le pixel d'affichage (12i,j) comprenant en outre, sur la face (34), au moins un troisième plot conducteur électriquement (P_Row) relié électriquement au circuit électronique de pilotage (40) et comprenant, sur la face, au moins un quatrième plot conducteur électriquement (P_Gnd), le circuit électronique (40) comprenant une source de courant commandable (CS ; CS_B, CS_G, CS_R) connectée entre une électrode de la diode électroluminescente (LED) et le quatrième plot conducteur électriquement.
  9. Ecran d'affichage (10) comprenant :
    - des pixels d'affichage (12i,j) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 ;
    - des premières pistes conductrices électriquement (18i) reliées aux circuits électroniques de pilotage (40) des pixels d'affichage ;
    - un circuit (22) de fourniture de troisièmes signaux (Comi) sur les premières pistes conductrices électriquement ;
    - des deuxièmes pistes conductrices électriquement (20i) reliées aux circuits électroniques de pilotage (40) des pixels d'affichage ;
    - un circuit (24) de fourniture des premiers signaux (Dataj) sur les deuxièmes pistes conductrices électriquement ;
    - des troisièmes et quatrièmes pistes conductrices électriquement (14i, 16j) reliées aux circuits électronique de pilotage (40) des pixels d'affichage ; et
    - un circuit de fourniture d'une tension d'alimentation (Vcc, Gnd) des diodes électroluminescentes entre les troisièmes et quatrièmes pistes conductrices électriquement.
  10. Utilisation d'un pixel d'affichage (12i,j) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, comprenant, lors d'une mise sous tension, la fourniture d'une première tension (Vcc) au premier plot conducteur électriquement (P_Vcc) augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une première valeur et d'une deuxième tension (Dataj) au deuxième plot conducteur électriquement (P_Col) augmentant depuis la tension nulle jusqu'à une deuxième valeur, dans lequel le premier module (41) maintient actif le deuxième module (43) lorsque les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre donné et désactive le deuxième module lorsque les augmentations des première et deuxième tensions sont effectuées selon un ordre différent de l'ordre donné.
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