EP1847979A2 - Procédé de commande d'un écran, en particulier d'un écran à plasma, et dispositif correspondant. - Google Patents

Procédé de commande d'un écran, en particulier d'un écran à plasma, et dispositif correspondant. Download PDF

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EP1847979A2
EP1847979A2 EP07106240A EP07106240A EP1847979A2 EP 1847979 A2 EP1847979 A2 EP 1847979A2 EP 07106240 A EP07106240 A EP 07106240A EP 07106240 A EP07106240 A EP 07106240A EP 1847979 A2 EP1847979 A2 EP 1847979A2
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EP
European Patent Office
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column
selection mode
screen
selection
state
Prior art date
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Withdrawn
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EP07106240A
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German (de)
English (en)
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Jean-Raphaël Bezal
Jérôme Bourgoin
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STMicroelectronics SA
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STMicroelectronics SA
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Publication date
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Publication of EP1847979A3 publication Critical patent/EP1847979A3/fr
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    • G09G2330/021—Power management, e.g. power saving
    • G09G2330/023—Power management, e.g. power saving using energy recovery or conservation

Definitions

  • the invention relates to plasma screens, and more particularly the control of the cells of such a screen.
  • a plasma screen is a matrix type screen, formed of cells arranged at the interconnections of lines and columns.
  • a cell comprises a cavity filled with a rare gas, and at least two control electrodes.
  • To create a luminous point on the screen using a given cell the cell is selected by applying a potential difference between its control electrodes, and then an ionisation of the gas of the cell is generally initiated by means of a third electrode. ordered. This ionization is accompanied by an emission of ultraviolet rays.
  • the creation of the luminous point is obtained by excitation of a red, green or blue luminescent material by the emitted rays.
  • control of a plasma screen essentially comprises two phases, namely an addressing phase in which the cells (pixels) which are to be switched on and those which are to be extinguished, and a display phase are determined. itself in which the cells that have been selected in the addressing phase are actually turned on.
  • the addressing phase comprises a sequential selection of the rows of the matrix, generally a successive selection of the even lines followed by a successive selection of the odd lines.
  • the non-selected lines are set at a rest potential, for example 150 volts, while a selected line is brought to an activation potential, for example 0 volts.
  • the pixels that in the display phase the corresponding columns of the matrix are for example brought to a relatively high potential, for example 70 volts, via a power stage comprising MOS power transistors.
  • Columns corresponding to the other pixels of the selected line, which should not be lit, are brought to potential 0 volts.
  • the cells of the activated line which will have to be lit, see a potential column-line equal to about 70 volts while the other cells of this line see a potential column-line equal to 0 volts.
  • the selection and deselection of the columns of the screen are made using a selection and deselection signal, according to a mode known as the "Charge Sharing Effect” (CSE), in English ).
  • CSE Charge Sharing Effect
  • part of the necessary charges come from a capacitor incorporated in the control circuit of the screen.
  • the output of the column control circuit is first coupled to the charge capacitor so as to load it by restoring a portion of the charges.
  • the deselection signal therefore passes from its maximum value to the intermediate stage value, then the column control circuit output coupled to the column in question is switched to the circuit ground, so that the deselection signal reaches its minimum value. .
  • the CSE mode reduces the energy consumption of the circuit since some of the charges come from a capacitor.
  • the energy gain can reach up to 50% compared to a circuit operating without this mode.
  • the invention aims to provide a solution to this problem.
  • An object of the invention is to eliminate the appearance of black pixels on the screen, especially at the beginning of the screen scan, while maintaining the CSE mode, to save energy used.
  • a method of controlling a matrix screen comprising successive sweeps of the screen, each scan of the screen comprising a successive selection of lines of the screen, and for each selected line, a first column selection mode in which each column to be selected is selected with a first selection signal passing from a first state to a second state with a intermediate level.
  • this first aspect of the invention there is further provided a second column selection mode in which each column to be selected is selected with a second selection signal passing from the first state to the second state without intermediate stage At least at the beginning of each scan, the first selection mode is replaced by the second selection mode, and this second selection mode is retained for a given column, at the latest, as long as no deselection of said column has been performed .
  • the first selection mode (in other words the CSE mode in the case of the selection of a column) of a column to be selected is suppressed, as long as this column has not been deselected.
  • the inventors have observed that the black pixels systematically appear at the beginning of the screen scan, when a pixel belonging to a previously unselected column was selected.
  • the selection signal is subjected to the CSE mode, with the generation of the signal in two stages.
  • the CSE mode has no influence
  • the inventors deduced that the problem was related to the CSE mode and more particularly to the transfer of the charges from the storage means to the outputs of the control block of columns. Indeed, by observing the selection signals for different lines of the screen, the inventors have noticed that the portion of the signal due to the transfer of charges from the storage means to the output did not go from its minimum value to the value of the bearing. intermediate.
  • the selection signal was then triggered only when the output of the column control block was switched to the power terminal of the circuit. This delay then caused a disturbance of the data transmitted at the same time to the column control block for the addressing of the next line.
  • the absence of charge transfer between the storage means and the output of the column control block reflects the insufficient charge within the storage means at the time of generation of the selection signal.
  • the inventors have justified this situation that before each start of a scan of the screen, the validation signal of the addressing phase is returned to the low state forcing the coupling of the outputs of the column control block to the mass.
  • the storage capacitor is not sufficiently charged to ensure a transfer of loads to the outputs of the control block of the columns to be selected.
  • the invention allowing at least at the beginning of each scan, to select the columns without involving the means storage during the selection of columns, is freed from the fact that the storage means can be unloaded at this time.
  • the scanning of the screen comprises an addressing phase associated with a validation signal.
  • the addressing phase for each selected line, the columns to be selected and the columns to be deselected are determined, said addressing phase being performed when the validation signal is in an active state.
  • the first selection mode can be replaced by the second selection mode, also when said enable signal of the addressing phase goes into the active state.
  • the screen comprises n columns coupled to a charge storage means. It is preferable to retain the second selection mode until it is detected that the quantity of charges stored by the storage means has reached said given threshold.
  • the quantity of charges of a storage means is determined, and this quantity is sufficient, the first mode of selection is restored.
  • the storage means comprises for example a storage capacitor, at the terminals of which the voltage is measured. It is considered that the quantity of charges stored has reached said threshold when the measured voltage has reached a chosen value.
  • the quantity of stored charges is considered to have reached said threshold when n column deselections have been accounted for.
  • a device for controlling a matrix screen comprising means with a row control block capable of successively selecting each line, and a column control block suitable for each selected line, to select a set of deselected columns, said column control block being suitable for each selected line to selecting, in a first selection mode, each column to be selected with a first selection signal passing from a first state to a second state with an intermediate stage.
  • the column control block is furthermore capable of operating according to a second column selection mode in which the column control block is capable of selecting each column to be selected with a second signal from the column. selection passing from the first state to the second state without intermediate stage.
  • Said column control block is adapted at least at the beginning of each scan, to replace the first selection mode by the second selection mode, and to keep the second selection mode for a given column, at the latest, as long as said column has not been deselected.
  • the scanning means comprise addressing means associated with a validation signal, able to determine for each selected line, the columns to be selected and the columns to be deselected, when the validation signal is in a state. active.
  • Said column control block is also able to replace for each column to be selected, the first selection mode by the second selection mode, when said enable signal of the addressing means goes to the active state.
  • the screen comprises n columns coupled to a charge storage means.
  • the device can furthermore comprise means for detecting the quantity of charges stored by the storage means, the column control block being able to keep the second selection mode until the detection means detect that the quantity of charges stored by the storage means has reached said given threshold.
  • the storage means comprises for example a storage capacitor.
  • Said detection means then comprise measuring means able to measure the voltage at the terminals of the storage capacitor, said given threshold corresponding to a chosen value of the voltage measured at the terminals of the storage capacitor.
  • the device may furthermore comprise storage means adapted during the first selection mode, to memorize a variable taking a first value as soon as the control block replaces the first selection mode with the second selection mode, and a second value if not.
  • the device may furthermore comprise, for each column, initialization means receiving said input variable and delivering a secondary variable, taking the second value as soon as the column in question is deselected.
  • the deselection of the columns can then be carried out conventionally, which makes it possible to recharge the storage means, and to restore the first selection mode for the next selection of the column considered.
  • a screen system in particular a matrix plasma screen, incorporating a control device as described above.
  • FIG. 1 very schematically represents a structure of a matrix plasma screen ECR formed of a cell CELij (corresponding to pixels of the image).
  • Each cell CELij has two control electrodes respectively connected to a line Li and to a column Cj, j varying from 0 to n (where n is the number of columns of the screen).
  • Each cell has an equivalent capacity of the order of several tens of pF.
  • the control device of this screen comprises a line control circuit capable of sequentially selecting the rows of the matrix (not shown), and a column control circuit BCC able to select and possibly deselect several previously selected columns.
  • circuits are generally integrated on a semiconductor chip.
  • Vpp typically of the order of 70 volts (to turn on or off a pixel according to the embodiment chosen for the screen).
  • the column control block BCC conventionally comprises three transistors SWH, SWL and SWM, respectively, controlled by control means MCOM.
  • the transistor SWH may for example be an NMOS type transistor.
  • the transistor SWH can connect the output Sj to the supply voltage Vpp.
  • This output Sj is the output of the column control block BCC which is connected to the column Cj comprising the cells CELj (each cell CELj comprising a capacitor Ccolj).
  • the transistor SWL makes it possible to connect the output Sj to the GND circuit ground.
  • the transistor SWL can be realized for example by means of a PMOS transistor.
  • the control means can be implemented within the BCC column control block in the form of an integrated circuit, or upstream of it.
  • control means MCOM can be implemented using a software tool.
  • the screen also includes a storage capacitor Cst (preferably external to the BCC column control block), coupled between the mass and all the columns of the screen.
  • Cst preferably external to the BCC column control block
  • the capacitor Cst is connected to the output Sj, via the transistor SWM.
  • the storage capacitor Cst may be a specific capacitor added to the circuit, its capacitive value preferably being equal to the sum of the capacitive values of the capacitors Ccolj. But the storage capacitor can also be formed by all the capacitors already present in each component of the circuit.
  • the transistor SWM may for example be a PMOS type transistor, associated with a DSWM diode connected between its source and its drain.
  • the voltage V EC is measured at the terminals of the storage capacitor Cst using measurement means MMES, for example a comparator.
  • MMES measurement means
  • the value of this voltage V EC varies between zero and a value between zero and Vpp, preferably Vpp / 2.
  • a counter of the column deselection number could be provided, the counting of n deselections ensuring that the capacitor Cst is charged, ie V EC ⁇ Vpp / 2.
  • the control means MCOM receives as input the value of the voltage V EC measured at the terminals of the storage capacitor Cst, and of signals prepared by external means MEXT, respectively STB, CSE and BLK.
  • the signal STB (Strobe" in English) makes it possible to elaborate the control signal of the transistor SWM, as will be seen hereinafter.
  • the CSE signal indicates that the selection and deselection of the columns is done according to the CSE mode.
  • the signal BLK corresponds to the validation signal of the addressing phase.
  • control means MCOM are coupled to a shift register SR, which receives as input the data DATA to be delivered on each column Cj, during the addressing phase.
  • the register SR is clocked by a clock signal CK, generated for example by a quartz clock QZ.
  • the output of the register SR is connected to a first flip-flop D1, for example a flip-flop D, controlled by the signal STB.
  • the register SR delivers the data qj, i for the column Cj and the line Li, to the flip-flop D1.
  • the register SR delivers the data for the column Cj and the line Li + 1 to the flip-flop D1, which in turn sends its data qj, i to a second flip-flop D2 (for example a flip-flop D).
  • the flip-flops D1 and D2 respectively deliver the data qj, i and qj, i + 1 to the control means MCOM, at each edge of the signal STB.
  • the means MCOM then address each line Li + 1, at each falling edge, for example, of the signal STB with the data qj, i + 1.
  • the means MCOM determine the changes of state of a column Cj, by comparing the data qj, i and qj, i + 1, as will be seen below.
  • the control means MCOM incorporate means for controlling the mode CSE, MCSE, adapted from the signal STB, the mode signal CSE, the signal BLK and data qj, i and qj, i + 1, to be elaborated an internal signal CSE mode for each column Cj, this internal signal (explained in more detail below) being referenced CSEj.
  • FIG. 3 illustrates the variations of the selection signal of a column Cj, in the addressing phase and during the CSE mode, according to a first conventional selection mode.
  • a new falling edge of the signal STB causes the discharge of the capacitor Ccolj to the storage capacitor Cst as long as the value of the deselection signal at the output Sj is between Vpp and Vpp / 2 (the transistor SWM is "on", and the SWL and SWH transistors "blocked").
  • control means cause the switching of the output Sj GND ground, (the SWL transistor is "passing” and transistors SWH and SWM “blocked”).
  • a second selection mode can replace the first mode mentioned above, when the storage capacitor is discharged, as explained above.
  • the MCSE means (shown in FIG. 4) comprise means MCOND capable of detecting whether the conditions making it possible to pass to the second selection mode are fulfilled.
  • These means MCOND receive as input the signal CSE and the validation signal of the addressing phase BLK.
  • the means MCOND If the means MCOND have recorded a rising edge of the signal BLK ( ⁇ BLK), indicating the validation of the addressing phase, the means MCOND require the passage to the second selection mode.
  • the scan comprises two subscans, for example a subsampling of the even lines followed by a subscanning of the odd lines, an edge of the signal BLK occurs at the start of each sub-scan.
  • V EC voltage EC
  • Vthreshold threshold voltage
  • the MSCE means comprise memory means MM capable of storing a Flag variable taking the value "0" if the first selection mode is to be applied, and "1", if the first selection mode is replaced by the second selection mode.
  • This Flag variable is delivered to means MEij of the signal CSEj.
  • Each means of elaboration MELj comprises means of initialization MRZ of the variable Flag and deliver a secondary variable Flag2 elaborated from the variable Flag.
  • the initialization means MRZ are controlled by means for detecting a falling edge MFD.
  • the means MFD input the data qj, i + 1 and qj, i, so as to detect the occurrence of a falling edge for a column Cj, between two successive selections of lines, Li and Li + 1.
  • the Flag2 variable initially takes the value of the Flag variable. Therefore, if the second selection mode is applied, Flag2 is equal to 1.
  • the means MFD deliver a signal to the reset means MRZ so as to set the Flag variable to zero for the column Cj.
  • the signal CSj allows the transfer of the charge of the column capacitor Ccolj to the storage capacitor Cst to recharge the latter.
  • the production means MELj finally comprise a processing block BELj receiving as input the flag variable and the signal CSE so as to develop the signal CSEj as described in FIG.
  • the MCOND means can also memorize a synchronization condition ( BLK & CSE ) so as not to trigger the rise of the selection signal until the black screen signal has taken the value "1".
  • FIG. 5 illustrates the variation of the selection signal at the output Sj, in the case where the second selection mode replaces the first selection mode.
  • the signal BLK goes from "0" to "1".
  • the BCC control block replaces the first selection mode with the second (it is assumed that V CE ⁇ Vthreshold).
  • the CSj signal also returns to the value "1", so as to return to the conventional operating mode.
  • the selection signal goes from Vpp to Vpp / 2 (involving the charge of the storage capacitor Cst) and then, after an additional step, from the value Vpp / 2 to zero volts.

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Abstract

L'invention vise un procédé de commande d'un écran, ledit procédé comprenant des balayages successifs de l'écran, chaque balayage de l'écran comportant une sélection successive de lignes de l'écran, et pour chaque ligne sélectionnée, un premier mode de sélection de colonnes dans lequel on sélectionne chaque colonne à sélectionner avec un premier signal de sélection passant d'un premier état vers un deuxième état avec un palier intermédiaire. Il est en outre prévu un deuxième mode de sélection de colonnes dans lequel on sélectionne chaque colonne (Cj) à sélectionner avec un deuxième signal de sélection passant du premier état au deuxième état sans palier intermédiaire. Au moins au début de chaque balayage, on remplace le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, et on conserve ce deuxième mode de sélection pour une colonne donnée, au plus tard tant qu'aucune désélection de ladite colonne n'a pas été effectuée.

Description

  • L'invention concerne les écrans à plasma, et plus particulièrement la commande des cellules d'un tel écran.
  • Un écran à plasma est un écran de type matriciel, formé de cellules disposées aux interconnexions de lignes et de colonnes. Une cellule comprend une cavité remplie d'un gaz rare, et au moins deux électrodes de commande. Pour créer un point lumineux sur l'écran en utilisant une cellule donnée, on sélectionne la cellule en appliquant une différence de potentiel entre ses électrodes de commande, puis on déclenche une ionisation du gaz de la cellule généralement au moyen d'une troisième électrode de commande. Cette ionisation s'accompagne d'une émission de rayons ultraviolets. La création du point lumineux est obtenue par excitation d'un matériau luminescent rouge, vert ou bleu par les rayons émis.
  • Classiquement, la commande d'un écran à plasma comporte essentiellement deux phases, à savoir une phase d'adressage dans laquelle on détermine les cellules (pixels) qui devront être allumées et celles qui devront être éteintes, ainsi qu'une phase d'affichage proprement dite dans laquelle on allume effectivement les cellules ayant été sélectionnées dans la phase d'adressage.
  • La phase d'adressage comporte une sélection séquentielle des lignes de la matrice, généralement une sélection successives des lignes paires suivi d'une sélection successive des lignes impaires. A titre d'exemple, les lignes non sélectionnées sont mises à un potentiel de repos, par exemple 150 volts, tandis qu'une ligne sélectionnée est amenée à un potentiel d'activation, par exemple 0 volt. Pour sélectionner des pixels choisis de la ligne sélectionnée, les pixels qui devront être allumés dans la phase d'affichage, les colonnes correspondantes de la matrice sont par exemple amenées à un potentiel relativement élevé, par exemple 70 volts, par l'intermédiaire d'un étage de puissance comportant des transistors MOS de puissance. Des colonnes correspondant aux autres pixels de la ligne sélectionnée, qui ne devront pas être allumées, sont amenées au potentiel 0 volt. Ainsi, les cellules de la ligne activée, qui devront être allumées, voient un potentiel colonne-ligne égal à environ 70 volts tandis que les autres cellules de cette ligne voient un potentiel colonne-ligne égal à 0 volt.
  • Cela étant, il est également envisageable dans la phase d'adressage, moyennant l'application de potentiels différents sur les lignes de la matrice, d'appliquer un potentiel haut sur une colonne pour sélectionner un pixel qui devra être éteint, et d'appliquer un potentiel bas sur une colonne pour sélectionner un pixel qui devra être allumé.
  • La demande de brevet internationale WO 02/15 163 donne un exemple du fonctionnement général d'un tel écran à plasma.
  • Classiquement, la sélection et la désélection des colonnes de l'écran s'effectuent à l'aide d'un signal de sélection et de désélection, selon un mode dit du partage des charges (« Charge Sharing Effect » ou CSE, en langue anglaise).
  • Au cours d'une sélection lors de l'émission du signal de sélection d'une colonne, selon le mode CSE, une partie des charges nécessaires proviennent d'un condensateur incorporé dans le circuit de commande de l'écran.
  • En d'autres termes, lorsqu'une colonne est sélectionnée, une partie des charges nécessaires à l'élaboration du signal de sélection sont transférées du condensateur précité vers la colonne à sélectionner. Une fois ces charges transférées, le signal de sélection a atteint une première valeur de palier intermédiaire. La sortie de circuit de commande de colonnes, couplée à la colonne considérée est alors commutée sur la borne d'alimentation du circuit, de façon à compléter l'amplitude du signal de sélection jusqu'à sa valeur maximale, en général la valeur de la tension d'alimentation.
  • A l'inverse, lorsque la colonne est désélectionnée, la sortie du circuit de commande de colonnes est d'abord couplée au condensateur de charges de façon à le charger en lui restituant une partie des charges. Le signal de désélection passe donc de sa valeur maximale à la valeur de palier intermédiaire, puis la sortie de circuit de commande de colonnes couplée à la colonne considérée est commutée vers la masse du circuit, de façon que le signal de désélection atteigne sa valeur minimale.
  • Le mode CSE permet de réduire la consommation d'énergie du circuit puisqu'une partie des charges proviennent d'un condensateur. Le gain d'énergie peut atteindre jusqu'à 50 % par rapport à un circuit fonctionnant sans ce mode.
  • Cependant, lorsque le mode CSE est sélectionné, certains pixels de l'écran ayant été adressés pour être allumés, restent noirs au moment de la phase d'allumage, en particulier au début de chaque balayage de l'écran.
  • L'invention vise à apporter une solution à ce problème.
  • Un but de l'invention est de supprimer l'apparition de pixels noirs sur l'écran, en particulier au début du balayage de l'écran, tout en conservant le mode CSE, permettant d'économiser l'énergie utilisée.
  • A cet effet, selon un aspect de l'invention, il est proposé un procédé de commande d'un écran matriciel, ledit procédé comprenant des balayages successifs de l'écran, chaque balayage de l'écran comportant une sélection successive de lignes de l'écran, et pour chaque ligne sélectionnée, un premier mode de sélection de colonnes dans lequel on sélectionne chaque colonne à sélectionner avec un premier signal de sélection passant d'un premier état vers un deuxième état avec un palier intermédiaire.
  • Selon une caractéristique de ce premier aspect de l'invention, il est en outre prévu un deuxième mode de sélection de colonnes dans lequel on sélectionne chaque colonne à sélectionner avec un deuxième signal de sélection passant du premier état au deuxième état sans palier intermédiaire Au moins au début de chaque balayage, on remplace le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, et on conserve ce deuxième mode de sélection pour une colonne donnée, au plus tard tant qu'aucune désélection de ladite colonne n'a pas été effectuée.
  • En d'autres termes, on supprime le premier mode de sélection (autrement dit le mode CSE dans le cas de la sélection d'une colonne) d'une colonne à sélectionner, tant que cette colonne n'a pas été désélectionnée.
  • En effet, les inventeurs ont observé que les pixels noirs apparaissent systématiquement au début du balayage de l'écran, lorsqu'un pixel appartenant à une colonne préalablement désélectionnée, était sélectionné. Dans ce cas, le signal de sélection est soumis au mode CSE, avec la génération du signal en deux temps. Par contre, lorsqu'une colonne sélectionnée était maintenue dans ce même état entre deux lignes paires ou impaires successives (cas où le mode CSE n'a pas d'influence), le problème n'apparaît pas.
  • Par conséquent, les inventeurs en ont déduit que le problème était lié au mode CSE et plus particulièrement au transfert des charges du moyen de stockage vers les sorties du bloc de commande de colonnes. En effet, en observant les signaux de sélection pour différentes lignes de l'écran, les inventeurs ont remarqué que la portion du signal due au transfert des charges du moyen de stockage vers la sortie ne passait pas de sa valeur minimale à la valeur du palier intermédiaire.
  • Le signal de sélection ne se déclenchait alors qu'au moment où la sortie du bloc de commande de colonnes était commutée à la borne d'alimentation du circuit. Ce retard engendrait alors une perturbation des données transmises au même moment au bloc de commande de colonnes pour l'adressage de la ligne suivante.
  • L'absence de transfert de charges entre le moyen de stockage et la sortie du bloc de commande de colonnes traduit l'insuffisance de charge au sein du moyen de stockage au moment de la génération du signal de sélection.
  • Les inventeurs ont justifié cette situation qu'avant chaque démarrage d'un balayage de l'écran, le signal de validation de la phase d'adressage est repassé à l'état bas forçant le couplage des sorties du bloc de commande de colonnes vers la masse.
  • Lorsque ce signal de validation repasse à l'état bas au moment de l'adressage de la dernière ligne de l'écran, le dernier transfert éventuel d'énergie des condensateurs de colonnes vers le condensateur de stockage ne s'effectue pas du fait du couplage des sortie du bloc de commande de colonnes vers la masse.
  • Par conséquent, au commencement d'un nouveau balayage de l'écran, le condensateur de stockage n'est pas suffisamment chargé pour assurer un transfert des charges vers les sorties du bloc de commande des colonnes à sélectionner.
  • L'invention, en permettant au moins au début de chaque balayage, de sélectionner les colonnes sans faire intervenir le moyen de stockage lors de la sélection des colonnes, s'affranchit du fait que le moyen de stockage puisse être déchargé à cet instant.
  • Selon un mode de mise en oeuvre, le balayage de l'écran comprend une phase d'adressage associée à un signal de validation. Au cours de la phase d'adressage, on détermine pour chaque ligne sélectionnée, les colonnes à sélectionner et les colonnes à désélectionner, ladite phase d'adressage étant effectuée lorsque le signal de validation est dans un état actif. On peut remplacer pour chaque colonne à sélectionner, le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, également lorsque ledit signal de validation de la phase d'adressage passe à l'état actif.
  • Selon un mode de mise en oeuvre, l'écran comprend n colonnes couplées à un moyen de stockage de charges. On peut de préférence conserver le deuxième mode de sélection jusqu'au moment où on détecte que la quantité de charges stockées par le moyen de stockage, a atteint ledit seuil donné.
  • En d'autres termes, au lieu d'attendre que la colonne considérée soit sélectionnée, on détermine la quantité de charges d'un moyen de stockage, et cette quantité est suffisante, on rétablit le premier mode de sélection.
  • Le moyen de stockage comprend par exemple un condensateur de stockage, aux bornes duquel on mesure la tension. On considère que la quantité de charges stockées a atteint ledit seuil lorsque la tension mesurée a atteint une valeur choisie.
  • Selon un autre mode de réalisation, on considère que la quantité de charges stockées a atteint ledit seuil lorsque n désélections de colonnes ont été comptabilisées.
  • Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif de commande d'un écran matriciel comprenant des moyens de balayage comportant un bloc de commande de lignes aptes à sélectionner successivement chaque ligne, et un bloc de commande de colonnes aptes pour chaque ligne sélectionnée, à sélectionner un ensemble de colonnes désélectionnées, ledit bloc de commande de colonnes étant apte pour chaque ligne sélectionnée à sélectionner, selon un premier mode de sélection, chaque colonne à sélectionner avec un premier signal de sélection passant d'un premier état vers un deuxième état avec un palier intermédiaire.
  • Selon cet autre aspect de l'invention, le bloc de commande de colonnes est en outre apte à fonctionner selon un deuxième mode de sélection de colonnes dans lequel le bloc de commande de colonnes est capable de sélectionner chaque colonne à sélectionner avec un deuxième signal de sélection passant du premier état au deuxième état sans palier intermédiaire. Ledit bloc de commande de colonnes est apte au moins au début de chaque balayage, à remplacer le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, et à conserver le deuxième mode de sélection pour une colonne donnée, au plus tard tant que ladite colonne n'a pas été désélectionnée.
  • Selon un mode de réalisation, les moyens de balayage comprennent des moyens d'adressage associés à un signal de validation, aptes à déterminer pour chaque ligne sélectionnée, les colonnes à sélectionner et les colonnes à désélectionner, lorsque le signal de validation est dans un état actif. Ledit bloc de commande de colonnes est également apte à remplacer pour chaque colonne à sélectionner, le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, lorsque ledit signal de validation des moyens d'adressage passe à l'état actif.
  • Selon un mode de réalisation, l'écran comprend n colonnes couplées à un moyen de stockage de charges. Le dispositif peut comprendre en outre des moyens de détection de la quantité de charges stockées par le moyen de stockage, le bloc de commande de colonnes étant apte à conserver le deuxième mode de sélection jusqu'au moment où les moyens de détection détectent que la quantité de charges stockées par le moyen de stockage, a atteint ledit seuil donné.
  • Le moyen de stockage comprend par exemple un condensateur de stockage. Lesdits moyens de détection comprennent alors des moyens de mesure aptes à mesurer la tension aux bornes du condensateur de stockage, ledit seuil donné correspondant à une valeur choisie de la tension mesurée aux bornes du condensateur de stockage.
  • Le dispositif peut comprendre en outre des moyens de mémorisation aptes au cours du premier mode de sélection, à mémoriser une variable prenant une première valeur dès que le bloc de commande remplace le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, et une deuxième valeur sinon.
  • Le dispositif peut comprendre en outre pour chaque colonne, des moyens d'initialisation recevant ladite variable en entrée et délivrant une variable secondaire, prenant la deuxième valeur dès que la colonne considérée est désélectionnée.
  • Ainsi, en rétablissant le couplage entre le moyen de stockage et la sortie du bloc de commande de colonnes la désélection des colonnes peut alors s'effectuer classiquement, ce qui permet de recharger le moyen de stockage, et de rétablir le premier mode de sélection pour la prochaine sélection de la colonne considérée.
  • Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un système d'écran, en particulier un écran à plasma matriciel, incorporant un dispositif de commande tel que décrit ci-avant.
  • D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation nullement limitatifs et des dessins annexés sur lesquels :
    • la figure 1 est une illustration très schématique d'un écran matriciel selon un mode de réalisation de l'invention,
    • la figure 2 décrit un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention,
    • la figure 3 illustre la variation du signal de sélection selon le mode de sélection utilisé,
    • la figure 4 illustre plus précisément un mode de réalisation d'un moyen de génération d'un signal de sélection selon l'invention, et
    • la figure 5 illustre un exemple de variation du signal de sélection selon le deuxième mode de sélection.
  • La figure 1 représente très schématiquement une structure d'un écran à plasma matriciel ECR formé d'une cellule CELij (correspondant à des pixels de l'image). Chaque cellule CELij a deux électrodes de commande respectivement reliées à une ligne Li et à une colonne Cj, j variant de 0 à n (n étant le nombre de colonnes de l'écran).
  • Chaque cellule a une capacité équivalente de l'ordre de plusieurs dizaines de pF.
  • Le dispositif de commande de cet écran comporte un circuit de commande de lignes apte à sélectionner séquentiellement les lignes de la matrice (non représenté), et un circuit de commande de colonnes BCC apte à sélectionner et éventuellement désélectionner plusieurs colonnes précédemment sélectionnées.
  • Ces circuits sont généralement intégrés sur une puce semiconductrice.
  • Classiquement, lorsqu'une colonne a été sélectionnée, son potentiel est porté à une valeur élevée Vpp, typiquement de l'ordre de 70 volts (pour allumer ou éteindre un pixel selon le mode de réalisation choisi pour l'écran).
  • Plus précisément, comme représenté sur la figure 2, le bloc de commande de colonnes BCC comprend, classiquement trois transistors respectivement SWH, SWL et SWM, commandés par des moyens de commande MCOM.
  • Le transistor SWH peut être par exemple un transistor de type NMOS.
  • Le transistor SWH peut connecter la sortie Sj à la tension d'alimentation Vpp. Cette sortie Sj est la sortie du bloc de commande de colonnes BCC qui est connectée la colonne Cj comprenant les cellules CELj (chaque cellule CELj comportant un condensateur Ccolj).
  • Inversement, le transistor SWL permet de connecter la sortie Sj à la masse du circuit GND. Le transistor SWL peut être réalisé par exemple à l'aide d'un transistor PMOS.
  • Les moyens de commande peuvent être réalisé au sein du bloc de commande de colonnes BCC sous forme de circuit intégré, ou en amont de celui-ci.
  • En variante, les moyens de commande MCOM peuvent être réalisés à l'aide d'un outil logiciel.
  • L'écran comprend également un condensateur de stockage Cst (de préférence externe au bloc de commande de colonnes BCC), couplé entre la masse et l'ensemble des colonnes de l'écran.
  • Par exemple, pour la colonne Cj, le condensateur Cst est connecté à la sortie Sj, par l'intermédiaire du transistor SWM.
  • Le condensateur de stockage Cst peut être un condensateur spécifique ajouté au circuit, sa valeur capacitive étant de préférence égale à la somme des valeurs capacitives des condensateurs Ccolj. Mais le condensateur de stockage peut également être formé par l'ensemble des condensateurs déjà présent dans chaque composant du circuit.
  • Le transistor SWM peut être par exemple un transistor de type PMOS, associé à une diode DSWM connectée entre sa source et son drain.
  • La tension VEC est mesurée aux bornes du condensateur de stockage Cst à l'aide de moyens de mesure MMES, par exemple un comparateur. La valeur de cette tension VEC varie entre zéro et une valeur comprise entre zéro et Vpp, de préférence Vpp/2.
  • En variante, on pourrait prévoir un compteur du nombre de désélection de colonne, la comptabilisation de n désélections garantissant que le condensateur Cst est chargé, c'est-à-dire VEC≥Vpp/2.
  • Les moyens de commande MCOM reçoivent en entrée la valeur de la tension VEC mesurée aux bornes du condensateur de stockage Cst, et de signaux élaborés par des moyens externes MEXT, respectivement STB, CSE et BLK.
  • Le signal STB (« Strobe », en langue anglaise) permet d'élaborer le signal de commande du transistor SWM, comme on le verra ci-après.
  • Le signal CSE, indique que la sélection et la désélection des colonnes se font selon le mode CSE.
  • Le signal BLK correspond au signal de validation de la phase d'adressage.
  • Enfin, les moyens de commande MCOM sont couplés à un registre à décalage SR, qui reçoit en entrée les données DATA à délivrer sur chaque colonne Cj, lors de la phase d'adressage. Le registre SR est cadencé par un signal d'horloge CK, généré par exemple par une horloge à quartz QZ.
  • La sortie du registre SR est reliée à une première bascule D1, par exemple une bascule D, commandée par le signal STB.
  • A un coup d'horloge donné, le registre SR délivre les données qj,i pour la colonne Cj et la ligne Li, vers la bascule D1.
  • Au coup d'horloge suivant, le registre SR délivre les données pour la colonne Cj et la ligne Li+1 à la bascule D1, qui envoie quant à elle ses données qj,i vers une deuxième bascule D2 (par exemple une bascule D).
  • Ces transferts de données sont effectués pour l'ensemble des colonnes Cj, j variant entre 0 et n.
  • Par conséquent, les bascules D1 et D2 délivrent respectivement les données qj,i et qj,i+1 aux moyens de commande MCOM, à chaque front du signal STB.
  • Les moyens MCOM adressent ensuite chaque ligne Li+1, à chaque front descendant, par exemple, du signal STB avec les données qj,i+1.
  • En outre les moyens MCOM déterminent les changement d'état d'un colonne Cj, en comparant les données qj,i et qj,i+1, comme on le verra ci-après.
  • Les moyens de commande MCOM incorporent des moyens de contrôle du mode CSE, MCSE, aptes à partir du signal STB, du signal de mode CSE, du signal BLK et des données qj,i et qj,i+1, à élaborer un signal interne de mode CSE pour chaque colonne Cj, ce signal interne (explicité plus en détail ci-après) étant référencé CSEj.
  • On se réfère à présent sur la figure 3, qui illustre les variations du signal de sélection d'une colonne Cj, en phase d'adressage et au cours du mode CSE, selon un premier mode de sélection classique.
  • Lorsque le mode CSE est sélectionné (CSE=1), un front descendant du signal STB déclenche la décharge du condensateur de stockage Cst vers la sortie Sj du bloc BCC (le transistor SWM est donc « passant », et les transistors SWL et SWH « bloqués »).
  • Lorsque le signal CSE repasse à zéro, de façon que le signal à la sortie Sj, passe de la valeur Vpp/2 à Vpp (le transistor SWH est donc « passant », et les transistors SWL et SWM « bloqués »).
  • Lorsque la colonne Cj est désélectionnée, on repasse en mode CSE (CSE=1) pour générer un signal de désélection passant de Vpp à 0, avec un palier intermédiaire.
  • Un nouveau front descendant du signal STB provoque la décharge du condensateur Ccolj vers le condensateur de stockage Cst tant que la valeur du signal de désélection à la sortie Sj, est comprise entre Vpp et Vpp/2 (le transistor SWM est « passant », et les transistors SWL et SWH « bloqués »).
  • Puis, lorsque le signal CSE reprend une valeur nulle, les moyens de commande provoquent la commutation de la sortie Sj vers la masse GND, (le transistor SWL est donc « passant », et les transistors SWH et SWM « bloqués »).
  • Cependant, un deuxième mode de sélection peut remplacer le premier mode précité, lorsque le condensateur de stockage est déchargé, comme expliqué ci-avant.
  • Pour ce faire, les moyens MCSE (représentés sur la figure 4) comprennent des moyens MCOND aptes à détecter si les conditions permettant de passer au deuxième mode de sélection, sont remplies.
  • Ces moyens MCOND reçoivent en entrée le signal CSE et le signal de validation de la phase d'adressage BLK.
  • Si les moyens MCOND ont enregistré un front montant du signal BLK (↑BLK), indiquant la validation de la phase d'adressage, les moyens MCOND demandent le passage au deuxième mode de sélection.
  • Un front du signal BLK ayant lieu au moins au démarrage de chaque balayage de l'écran, le remplacement du premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection s'effectue à chaque démarrage du balayage de l'écran.
  • En variante, si le balayage comprend deux sous-balayages, par exemple un sous-balayage des lignes paires suivi d'un sous-balayage des lignes impaires, un front du signal BLK a lieu au démarrage de chaque sous-balayage.
  • En variante, on peut également au cours de la phase d'adressage (BLK=1) mesurer la tension VEC et la comparer avec une tension de seuil Vseuil, par exemple égale à Vpp/2.
  • De cette façon, si la charge du condensateur de stockage Cst est suffisante pour permettre le fonctionnement du bloc de colonnes BCC selon le premier mode de sélection, on rétablit ce-dernier.
  • Pour ce faire, les moyens MSCE comprennent des moyens de mémorisation MM aptes à mémoriser une variable Flag prenant la valeur « 0 » si le premier mode de sélection doit être appliqué, et « 1 », si on remplace le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection.
  • Cette variable Flag est délivrée à des moyens d'élaboration MEij du signal CSEj.
  • Chaque moyen d'élaboration MELj comprend des moyens d'initialisation MRZ de la variable Flag et délivrent une variable secondaire Flag2 élaborée à partir de la variable Flag.
  • Les moyens d'initialisation MRZ sont commandés par des moyens de détection d'un front descendant MFD.
  • Les moyens MFD reçoivent en entrée les données qj,i+1 et qj,i, de façon à détecter l'occurrence d'un front descendant pour une colonne Cj, entre deux sélections successive de lignes, Li et Li+1.
  • La variable Flag2 prend au départ la valeur de la variable Flag. Par conséquent, si le deuxième mode de sélection est appliqué, Flag2 est égal à 1.
  • Puis, si un front descendant est détecté, les moyens MFD délivrent un signal aux moyens de réinitialisation MRZ de façon à mettre la variable Flag à zéro pour la colonne Cj.
  • Ainsi, lors de la désélection, le signal CSj permet le transfert de la charge du condensateur de colonnes Ccolj vers le condensateur de stockage Cst pour recharger ce dernier.
  • Et, lors de la prochaine sélection de la colonne Cj, le premier mode de sélection sera appliqué.
  • Les moyens d'élaboration MELj comprennent enfin un bloc d'élaboration BELj recevant en entrée la variable Flag et le signal CSE de façon à élaborer le signal CSEj comme décrit sur la figure 5.
  • Par ailleurs les moyens MCOND peuvent également mémoriser une condition de synchronisation ( BLK & CSE) de façon à ne pas déclencher la montée du signal de sélection tant que le signal d'écran noir n'a pas pris la valeur « 1 ».
  • La figure 5 illustre la variation du signal de sélection à la sortie Sj, dans le cas où le second mode de sélection remplace le premier mode de sélection.
  • A l'instant t0, le signal BLK passe de « 0 » à « 1 ». Le bloc de commande BCC remplace le premier mode de sélection par le second (on suppose que VCE < Vseuil).
  • Dans ce cas, bien que le signal CSE est à 1, le signal CSj reste à zéro. Par conséquent, au front descendant du signal STB, le signal de sélection passe directement de zéro volt à Vpp, sans palier intermédiaire.
  • Puis, lors de la désélection de la colonne considérée, lorsque le signal CSE repasse à la valeur « 1 », le signal CSj repasse également à la valeur « 1 », de façon à retrouver le mode de fonctionnement classique.
  • Ainsi, au front descendant du signal STB, le signal de sélection passe de Vpp à Vpp/2 (impliquant la charge du condensateur de stockage Cst) puis, après un palier supplémentaire, de la valeur Vpp/2 à zéro volt.

Claims (12)

  1. Procédé de commande d'un écran, ledit procédé comprenant des balayages successifs de l'écran, chaque balayage de l'écran comportant une sélection successive de lignes de l'écran, et pour chaque ligne sélectionnée, un premier mode de sélection de colonnes dans lequel on sélectionne chaque colonne à sélectionner avec un premier signal de sélection passant d'un premier état vers un deuxième état avec un palier intermédiaire, caractérisé par le fait qu'il est en outre prévu un deuxième mode de sélection de colonnes dans lequel on sélectionne chaque colonne (Cj) à sélectionner avec un deuxième signal de sélection passant du premier état au deuxième état sans palier intermédiaire, par le fait qu'au moins au début de chaque balayage, on remplace le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, et on conserve ce deuxième mode de sélection pour une colonne donnée, pendant une durée s'achevant au plus tard lorsqu'une désélection de ladite colonne est effectuée.
  2. Procédé de commande selon la revendication 1, dans lequel le balayage de l'écran comprend une phase d'adressage associée à un signal de validation, au cours de laquelle on détermine pour chaque ligne sélectionnée, les colonnes à sélectionner et les colonnes à désélectionner, ladite phase d'adressage étant effectuée lorsque le signal de validation est dans un état actif, et dans lequel on remplace pour chaque colonne à sélectionner, le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, également lorsque ledit signal de validation de la phase d'adressage passe à l'état actif.
  3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'écran comprend n colonnes couplées à un moyen de stockage de charges, et dans lequel on conserve le deuxième mode de sélection jusqu'au moment où on détecte que la quantité de charges stockées par le moyen de stockage, a atteint ledit seuil donné (Vseuil).
  4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel le moyen de stockage comprend un condensateur de stockage, aux bornes duquel on mesure la tension, et on considère que la quantité de charges stockées a atteint ledit seuil lorsque la tension mesurée a atteint une valeur choisie.
  5. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel on considère que la quantité de charges stockées a atteint ledit seuil lorsque n désélections de colonnes ont été comptabilisées.
  6. Dispositif de commande d'un écran matriciel comprenant des moyens de balayage comportant un bloc de commande de lignes aptes à sélectionner successivement chaque ligne, et un bloc de commande de colonnes (BCC) aptes pour chaque ligne sélectionnée, à sélectionner un ensemble de colonnes désélectionnées, ledit bloc de commande de colonnes (BCC) étant apte pour chaque ligne sélectionnée à sélectionner, selon un premier mode de sélection, chaque colonne à sélectionner avec un premier signal de sélection passant d'un premier état vers un deuxième état avec un palier intermédiaire, caractérisé par le fait que le bloc de commande de colonnes est en outre apte à fonctionner selon un deuxième mode de sélection de colonnes dans lequel le bloc de commande de colonnes est capable de sélectionner chaque colonne à sélectionner avec un deuxième signal de sélection passant du premier état au deuxième état sans palier intermédiaire, par le fait que ledit bloc de commande de colonnes (BCC) est apte au moins au début de chaque balayage, à remplacer le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, et à conserver le deuxième mode de sélection pour une colonne donnée, pendant une durée s'achevant au plus tard lorsqu'une désélection de ladite colonne est effectuée.
  7. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel les moyens de balayage comprennent des moyens d'adressage associés à un signal de validation, aptes à déterminer pour chaque ligne sélectionnée, les colonnes à sélectionner et les colonnes à désélectionner, lorsque le signal de validation est dans un état actif, et dans lequel ledit bloc de commande de colonnes est également apte à remplacer pour chaque colonne à sélectionner, le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, lorsque ledit signal de validation des moyens d'adressage passe à l'état actif.
  8. Dispositif selon l'une des revendication 6 à 7, dans lequel l'écran comprend n colonnes couplées à un moyen de stockage de charges, le dispositif comprenant en outre des moyens de détection de la quantité de charges stockées par le moyen de stockage, le bloc de commande de colonnes étant apte à conserver le deuxième mode de sélection jusqu'au moment où les moyens de détection détectent que la quantité de charges stockées par le moyen de stockage, a atteint ledit seuil donné.
  9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le moyen de stockage comprend un condensateur de stockage, dans lequel lesdits moyens de détection comprennent des moyens de mesure aptes à mesurer la tension aux bornes du condensateur de stockage, et dans lequel ledit seuil donné correspond à une valeur choisie de la tension mesurée aux bornes du condensateur de stockage.
  10. Dispositif selon l'une des revendications 6 à 9, comprenant en outre des moyens de mémorisation aptes au cours du premier mode de sélection, à mémoriser une variable (Flag) prenant une première valeur dès que le bloc de commande remplace le premier mode de sélection par le deuxième mode de sélection, et une deuxième valeur sinon.
  11. Dispositif selon la revendication 10, comprenant en outre pour chaque colonne, des moyens d'initialisation (MRZ) recevant ladite variable en entrée et délivrant une variable secondaire prenant la deuxième valeur dès que la colonne considérée est désélectionnée.
  12. Système d'écran, en particulier un écran à plasma matriciel, incorporant un dispositif de commande selon l'une des revendications 6 à 11.
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