FR2857145A1 - Procede de generation d'impulsions breves sur une pluralite de colonnes ou lignes d'un panneau plasma et dispositif pour mettre en oeuvre ledit procede - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour générer des impulsions d'amplitude A et de durée T sur une pluralité de colonnes d'un PAP. Le procédé comporte les étapes suivantes :- appliquer, pendant une première phase, une tension continue aux bornes d'un solénoïde (L) pour que celui-ci emmagasine du courant,- pendant une deuxième phase, appliquer une tension d'amplitude A aux bornes des capacités des colonnes du PAP et décharger dans celles-ci une partie du courant emmagasiné dans le solénoïde jusqu'à ce que la tension aux bornes des colonnes du panneau atteigne l'amplitude A,- pendant une troisième phase, maintenir ladite tension d'amplitude A aux bornes des colonnes du panneau de manière à créer un courant de décharge entre les colonnes et les lignes des cellules du PAP à l'état inscrit et annuler le courant emmagasiné dans ledit solénoïde;- charger, pendant une quatrième phase, le solénoïde avec le courant emmagasiné dans les capacités des colonnes du PAP jusqu'à ce que la tension aux bornes de celles-ci s'annule,- annuler, pendant une cinquième phase, le courant emmagasiné dans le solénoïde.
Description
PROCEDE DE GENERATION D'IMPULSIONS BREVES SUR UNE
PLURALITE DE COLONNES OU LIGNES D'UN PANNEAU PLASMA ET
DISPOSITIF POUR METTRE EN OEUVRE LEDIT PROCEDE
La présente invention concerne un procédé pour générer des impulsions de forte amplitude et de courte durée sur une pluralité de colonnes ou lignes d'un panneau d'affichage à plasma. Ces impulsions sont tout particulièrement destinées à être appliquées sur les colonnes ou les lignes du panneau pendant les périodes d'entretien des cellules de celuici.
Ce procédé est destiné à être utilisé dans un panneau d'affichage à plasma alternatif.
Il existe différents types de panneau à plasma (ci après appelé PAP) alternatifs: ceux qui utilisent seulement deux électrodes croisées pour définir une cellule, comme décrit dans le brevet FR 2 417 848, et ceux du type "à entretien coplanaire", connus notamment par le document de brevet européen EP-A-O 135 382, dans lesquels chaque cellule est définie au croisement d'une paire d'électrodes, dites "d'entretien", et d'une ou plusieurs autres électrodes, dites "de colonne", utilisées plus particulièrement pour l'adressage des cellules. La présente invention est plus particulièrement destinée à être utilisé dans un PAP alternatif de type à entretien coplanaire.
Le fonctionnement et la structure d'un PAP alternatif à entretien coplanaire est expliqué ci-après en référence à la figure 1. Le panneau 1 comprend des électrodes de colonne Xl à X4 orthogonales à des paires P1 à P4 d'électrodes d'entretien. Chaque croisement d'une électrode de colonne Xl à X4 avec une paire d'électrodes d'entretien P1 à P4 définit une cellule ci à C16 correspondant à un point élémentaire d'image. Dans l'exemple non limitatif de la description, seulement 4 électrodes de colonne Xl à X4 et seulement 4 paires d'électrodes d'entretien P1 à P4 sont représentées, lesquelles forment 4 lignes LI à L4 de cellules. Mais, bien entendu, le panneau peut comporter beaucoup plus de lignes de cellules.
Les électrodes de colonne XI à X4 ne sont généralement utilisées que pour l'adressage. Elles sont reliées chacune de manière classique à un dispositif de commande colonne 2.
Les paires d'électrodes P1 à P4 comportent chacune une électrode dite d'adressage-entretien Y1 à Y4 et une électrode dite uniquement d'entretien El à E4. Les électrodes d'adressage-entretien Y1 à Y4 remplissent une fonction d'adressage en coopération avec les électrodes de colonne Xl à X4, et elles remplissent une fonction d'entretien avec les électrodes uniquement d'entretien El à E4. Les électrodes uniquement d'entretien El à E4 sont reliées entre elles et à un générateur d'impulsions 3 duquel elles reçoivent toutes simultanément des créneaux de tension cycliques en vue de réaliser des cycles d'entretien.
Les électrodes d'adressage entretien Y1 à Y4 sont individualisées et sont reliées à un dispositif de commande ligne 4 dont elles reçoivent notamment, durant une phase d'entretien, des créneaux de tension cycliques en synchronisation avec ceux appliqués aux électrodes uniquement d'entretien El à E4 mais décalés temporellement par rapport à ceux-ci, et, durant une phase d'adressage, des créneaux de base en synchronisation avec des signaux appliqués sur les électrodes de colonne Xl à X4.
La synchronisation entre les différents signaux appliqués aux différentes électrodes est assurée par un dispositif de synchronisation 5 relié aux dispositifs 2 et 4 et au générateur 3.
Les créneaux de tension appliqués sur les paires d'électrodes d'entretien P1 à P4 pendant une phase d'entretien sont montrés à la figure 2. Chaque front montant du signal appliqué aux électrodes d'adressage-entretien Y1 à Y4 correspond à un front descendant du signal appliqué aux électrodes uniquement d'entretien El à E4. Une décharge d'entretien se produit dans les cellules Cl à C16 à l'issue de ces fronts. S'agissant du signal appliqué aux électrodes de colonne Xl à X4 pendant cette phase, il est maintenu à un potentiel bas.
Comme on peut le voir sur cette figure, les décharges d'entretien 25 dans les cellules du PAP sont réalisées par inversion de la tension coplanaire, c'est-à-dire par inversion de la tension entre les électrodes d'entretien-adressage Y1 à Y4 et les électrodes uniquement d'entretien El à E4.
Il est par ailleurs connu, de par la demande de brevet internationale WO 02/099779, d'appliquer aux électrodes de colonne X1 à X4, pendant la phase d'entretien des cellules, des impulsions synchrones avec le signal d'entretien appliqué aux paires d'électrodes d'entretien P1 à P4, pour favoriser le déclenchement de la décharge dans les cellules et augmenter ainsi l'efficacité lumineuse de celles-ci, et pour contrôler plus précisément l'instant de décharge, après inversion de la tension coplanaire. Cette méthode est illustrée par la figure 3.
Le signal impulsionnel appliqué sur les électrodes de colonne X1 à X4 pour favoriser la décharge entre les électrodes coplanaires est montré sur cette figure. A chaque front montant et descendant des signaux appliqués aux électrodes coplanaires ou un peu après, une impulsion de forte amplitude, de l'ordre d'une centaine de volts, et de courte durée, environ 100 nanosecondes, est appliquée sur les électrodes de colonne du PAP.
Pour mettre en oeuvre cette méthode, il faut que le circuit de commande du PAP soit équipé d'un ou plusieurs générateur d'impulsions apte à générer de telles impulsions sur une charge fortement capacitive correspondant à la charge des électrodes de colonne X1 à X4 du panneau. La demande WO 02/099779 ne propose aucun moyen pour générer ces impulsions.
La présente invention propose un procédé et un dispositif pour 15 générer un signal périodique comprenant des impulsions de forte amplitude et de faible durée dans une charge fortement capacitive.
Aussi, l'invention concerne un procédé de génération d'un signal de tension périodique, de période P, comportant des impulsions de courte durée T et de forte amplitude A à appliquer sur une pluralité de colonnes ou lignes d'un panneau d'affichage comportant une pluralité de cellules disposées aux intersections desdites lignes et colonnes, les cellules pouvant être dans un état inscrit ou un état effacé. Ce procédé comporte les étapes suivantes: - appliquer, pendant une première phase de durée T1, une 25 première tension continue aux bornes d'un solénoïde pour que celui-ci emmagasine du courant sous forme d'énergie magnétique, - pendant une deuxième phase de durée T2, appliquer une tension d'amplitude A aux bornes des capacités de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau et décharger dans celles-ci une partie du courant emmagasiné dans le solénoïde jusqu'à ce que la tension aux bornes des capacités de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau atteigne l'amplitude A, pendant une troisième phase de durée T3, maintenir ladite tension d'amplitude A aux bornes de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau de manière à créer un courant de décharge matricielle entre les colonnes et les lignes des cellules du panneau à l'état inscrit et annuler le courant emmagasiné dans ledit solénoïde; - charger, pendant une quatrième phase de durée T4, le solénoïde avec le courant emmagasiné sous forme d'énergie capacitive dans les capacités de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau jusqu'à ce que la tension aux bornes des colonnes du panneau atteigne une valeur nulle, - annuler, pendant une cinquième phase de durée T5, le courant emmagasiné dans le solénoïde.
Le signal généré est appliqué à une pluralité de colonnes du PAP si les impulsions ont une amplitude positive et à une pluralité de lignes du PAP si les impulsions ont une amplitude négative. Ces impulsions sont synchrones aux fronts montants et aux fronts descendants du signal d'entretien appliqué sur les paires d'électrodes d'entretien.
Selon un mode de réalisation en variante, le procédé comporte en outre une phase supplémentaire de durée T6 consécutive à la cinquième phase, correspondant à une phase de repos, pendant laquelle aucun courant n'est fourni à ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau, la tension aux bornes de celles-ci étant maintenue nulle.
L'invention concerne également un dispositif permettant de mettre en oeuvre le procédé de base précité ou sa variante. Selon un premier mode de réalisation, le dispositif génère un signal impulsionnel qui est appliqué à une pluralité de colonnes du PAP. Il comporte: - un solénoïde dont une première extrémité est connectée à ladite pluralité de colonnes, - un premier générateur de tension continue dont la borne positive est connectée à une deuxième extrémité dudit solénoïde et la borne négative est connectée à la masse, lequel premier générateur est destiné à 30 générer ladite première tension continue V1, - un premier élément de commutation connecté entre la première extrémité du solénoïde et la masse, lequel premier élément de commutation est en position fermée pendant lesdites premières et cinquième phases et en position ouverte pendant lesdites deuxième, troisième et quatrième phases, - un second générateur de tension continue dont la borne négative est connectée à la borne positive du premier générateur de tension et la borne positive est connectée, via une première diode, à la première extrémité du solénoïde, la cathode et l'anode de ladite première diode étant respectivement connectées à la borne positive dudit second générateur de tension continue et à la première extrémité dudit solénoïde.
Selon un deuxième mode de réalisation mettant en oeuvre le procédé en variante, le dispositif génère un signal impulsionnel qui est également appliqué à une pluralité de colonnes du PAP et comporte: - un solénoïde dont une première extrémité est connectée à ladite pluralité de colonnes, - un premier élément de commutation connecté entre la première extrémité du solénoïde et la masse, lequel premier élément de commutation est en position fermée pendant les première, cinquième et sixième phases et en position ouverte pendant les deuxième, troisième et quatrième phases, - un premier générateur de tension continue dont la borne positive est connectée, via un deuxième élément de commutation, à une deuxième extrémité dudit solénoïde et la borne négative est connectée à la masse, lequel premier générateur est destiné à générer ladite première tension continue VI, ledit deuxième élément de commutation étant en position fermée pendant les cinq premières phases et en position ouverte pendant la sixième phase, - un second générateur de tension continue dont la borne négative est connectée à la borne positive du premier générateur de tension et la borne positive est connectée, via une première diode, à la première extrémité du solénoïde, la cathode et l'anode de ladite première diode étant respectivement connectées à la borne positive dudit second générateur de tension continue et à la première extrémité dudit solénoïde.
Selon un troisième mode de réalisation mettant en oeuvre le procédé, le dispositif génère un signal impulsionnel qui est appliqué à une pluralité de lignes du PAP. Il comporte - un solénoïde dont une première extrémité est connectée à ladite pluralité de lignes, - un premier générateur de tension continue dont la borne négative est connectée à une deuxième extrémité dudit solénoïde et la borne positive est connectée via un élément de commutation à ladite première extrémité, ledit premier générateur étant destiné à générer ladite première tension continue V1, ledit élément de commutation étant en position fermée pendant lesdites premières et cinquième phases et en position ouverte pendant lesdites deuxième, troisième et quatrième phases, - un second générateur de tension continue dont la borne positive est connectée à la borne négative du premier générateur de tension et la borne négative est connectée à la masse, - une diode dont la cathode et l'anode sont respectivement connectées à ladite première extrémité dudit solénoïde et à la masse.
Selon un quatrième mode de réalisation mettant en oeuvre le 10 procédé, le dispositif génère un signal impulsionnel qui est également appliqué à une pluralité de lignes du PAP. Il comporte: - un solénoïde dont une première extrémité est connectée à ladite pluralité de lignes, - un premier générateur de tension continue dont la borne positive est connectée, via un premier élément de commutation, à la première extrémité du solénoïde et la borne négative est connectée, via un deuxième élément de commutation, à une deuxième extrémité dudit solénoïde, ledit premier générateur étant destiné à générer ladite première tension continue VI, ledit premier élément de commutation étant en position fermée pendant les première, cinquième et sixième phases et en position ouverte pendant les deuxième, troisième et quatrième phases, et ledit deuxième élément de commutation étant en position fermée pendant les cinq premières phases et en position ouverte pendant la sixième phase, - un second générateur de tension continue dont la borne positive est connectée à la borne négative du premier générateur de tension et la borne positive est connectée à la masse - une diode dont la cathode et l'anode sont respectivement connectées à la première extrémité du solénoïde et à la masse.
Enfin, l'invention concerne également un panneau d'affichage au plasma comportant une pluralité de cellules disposées aux intersections de lignes et de colonnes, un circuit de commande des lignes et un circuit de commande des colonnes et un dispositif tel que décrit précédemment.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1, déjà décrite, représente de manière schématique un PAP auquel peut s'appliquer l'invention, - la figure 2, déjà décrite, représente les signaux appliqués classiquement aux paires d'électrodes d'entretien du PAP pendant une phase d'entretien, - la figure 3, déjà décrite, représente les signaux appliqués aux paires d'électrodes d'entretien du PAP pendant une phase d'entretien dans la demande WO 02/099779, - la figure 4 représente un premier dispositif conforme à l'invention apte à générer périodiquement, en synchronisation avec les fronts montants et descendants des signaux appliqués aux paires d'électrodes d'entretien du PAP, des impulsions de forte amplitude et de durée brève sur les électrodes de colonne du PAP, la figure 5 représente le signal de tension généré par le dispositif de la figure 4 et le signal d'un courant circulant à travers un solénoïde du dispositif de la figure 4, - les figures 6A à 6E illustrent les phases de fonctionnement du dispositif de la figure 4, - la figure 7 représente un deuxième dispositif conforme à l'invention, - la figure 8 représente le signal de tension généré par le dispositif de la figure 7 et le signal d'un courant circulant à travers un solénoïde du dispositif de la figure 7, - les figures 9A à 9F illustrent les six phases de fonctionnement du dispositif de la figure 7 - la figure 10 représente un troisième dispositif conforme à l'invention apte à générer périodiquement, en synchronisation avec les fronts montants et descendants des signaux d'entretien, des impulsions de forte amplitude et de durée brève sur les lignes du PAP, et - la figure 11 représente un quatrième dispositif apte à générer périodiquement, en synchronisation avec les fronts montants et descendants des signaux d'entretien, des impulsions de forte amplitude et de durée brève sur les lignes du PAP.
Selon l'invention, on propose un procédé et un dispositif pour générer des impulsions brèves sur les électrodes de colonne X1 à X4 ou sur les paires d'électrodes d'entretien du PAP. Ce dispositif peut ou non être intégré dans le dispositif de commande 2 ou 4 de la figure 1.
Deux modes de réalisation, illustrés par les figures 4 et 7, sont proposés pour réaliser un générer des impulsions sur les électrodes de 5 colonnes du PAP.
Dans ces deux figures, le dispositif conforme à l'invention est connecté via un circuit driver de colonnes du PAP à un groupe de colonnes du PAP. Les colonnes du PAP sont représentées dans ces figures par leurs capacités.
En référence à la figure 4, le dispositif, référencé 10, comporte un solénoïde L pour emmagasiner de l'énergie magnétique et la décharger dans les capacités des colonnes du PAP.
Le solénoïde L est connecté, par une première extrémité B1, audit groupe d'électrodes de colonne du PAP via ledit circuit driver, référencé D. La deuxième extrémité, B2, du solénoïde est connectée à la borne positive d'une source de tension G1 apte à délivrer une tension continue V1. La borne négative de la source G1 est connectée à la masse. Un élément de commutation S, ayant une fonction d'interrupteur, est connecté entre l'extrémité BI du solénoïde L et la masse. Cet élément de commutation est commandé par un circuit de commande non représenté sur la figure. II est commandé pour être mis soit dans un état fermé, état dans lequel l'extrémité B1 du solénoïde L est reliée à la masse, soit dans un état ouvert, état dans lequel l'extrémité B1 du solénoïde L est déconnectée de la masse. Une diode D1 peut être montée en parallèle avec l'interrupteur S, avec la cathode du coté de l'extrémité BI du solénoïde L. Cette diode correspond généralement à la diode du transistor MOS utilisé comme interrupteur S. Une deuxième source de tension G2, apte à délivrer une tension continue V2, est connectée aux bornes du solénoïde L via une deuxième diode D2. La borne négative de la source G2 est connectée à l'extrémité B2 du solénoïde L et la cathode de la diode D2 est connectée à la borne positive de la source G2.
La valeur des tensions VI et V2 et le rapport cyclique du signal de commande de l'interrupteur S seront définis dans un exemple donné plus loin.
Le fonctionnement de ce dispositif est illustré en regard des figures 5 et 6A à 6E. La figure 5 représente la forme d'onde de la tension appliquée à l'entrée des circuits driver de colonne ainsi que la forme d'onde du courant circulant à travers le solénoïde L du générateur. Les impulsions du signal de tension fourni aux électrodes de colonne du PAP ont une amplitude A, Une durée T et une période P. Selon l'invention, le procédé de génération du signal de tension 5 fourni aux électrodes de colonne du PAP comporte 5 phases: - une première phase de durée Ti, illustrée par la figure 6A, pendant laquelle le solénoïde L emmagasine du courant sous forme d'énergie magnétique, - une deuxième phase de durée T2, illustrée par la figure 6B, pendant laquelle une partie du courant emmagasiné dans le solénoïde L est déchargée dans les colonnes du PAP via le circuit driver colonne jusqu'à ce que la tension aux bornes des colonnes du panneau atteigne l'amplitude A, - une troisième phase de durée T3, illustrée par la figure 6C, pendant laquelle la tension d'amplitude A est maintenue aux bornes des colonnes du PAP de manière à créer un courant de décharge matricielle entre les colonnes et les lignes des cellules du PAP à l'état inscrit et annuler le courant emmagasiné dans le solénoïde, - une quatrième phase de durée T4, illustrée par la figure 6D, pendant laquelle le solénoïde L est chargé avec le courant emmagasiné dans les capacités des colonnes du PAP jusqu'à ce que la tension aux bornes des colonnes du PAP soit nulle, - une cinquième phase de durée T5, illustrée par la figure 6E, pendant le courant à travers le solénoïde L est annulé.
En référence à la figure 6A, l'élément de commutation S est placé dans un état fermé pendant la période de durée T1. Un courant IL circule à travers le circuit formé de la source de tension G1, du solénoïde L et de l'élément de commutation S. L'intensité du courant IL augmente au fur et à mesure que celui-ci est emmagasiné dans le solénoïde L. Selon la convention retenue pour illustrer ce procédé, le courant IL est négatif pendant cette période. L'entrée du circuit driver D étant court-circuitée à la masse par l'élément de commutation S, la tension aux bornes des colonnes du PAP est nulle.
En référence à la figure 6B, l'élément de commutation S est ouvert pendant la période de durée T2. Une partie de l'énergie emmagasinée dans le solénoïde L est alors déchargée dans les colonnes du PAP jusqu'à ce que la tension aux bornes des colonnes atteigne la valeur désirée A. En référence à la figure 6C, cette tension aux bornes des colonnes du PAP est maintenue pendant la durée T3 jusqu'à ce que le courant IL à travers le solénoïde s'annule. Pendant cette phase, l'élément de commutation S est maintenu à l'état ouvert. Le courant restant dans le solénoïde L est, pour une partie, transféré dans les colonnes comportant des cellules à l'état inscrit et, pour une autre partie, absorbé par la source de tension G2 via la diode D2. Le courant transféré aux colonnes du PAP comportant des cellules à l'état inscrit dépend du nombre de cellules du PAP à l'état inscrit. Plus ce nombre est grand, plus le courant absorbé par la source de tension G2 est faible. Le courant transmis aux cellules à l'état inscrit est un courant d'allumage (ou "ignition current" en langue anglaise) correspondant à un courant de décharge matriciel entre la ligne et la colonne de la cellule. Ce courant de décharge matriciel contribue à améliorer la décharge d'entretien au sein de la cellule. La valeur du courant restant dans le solénoïde L au début de cette phase est avantageusement choisie égale à la valeur du courant de décharge matriciel nécessaire lorsque toutes les cellules du PAP sont à l'état inscrit.
En référence à la figure 6D, lorsque le solénoïde s'est complètement déchargé, l'énergie capacitive emmagasinée dans les capacités des colonnes du PAP est restituée au solénoïde L. Le courant IL change alors de sens. L'amplitude du courant IL atteinte au terme de cette période de durée T4 est plus faible que celle atteinte au terme de la période de durée T1 car de l'énergie a été absorbée par la source de tension G2 pendant la période de durée T3. La tension aux bornes des colonnes du PAP s'abaisse jusqu'à s'annuler. Pendant cette période, l'élément de commutation est maintenu à l'état ouvert.
Enfin, en référence à la figure 6E, l'énergie emmagasinée dans le solénoïde L est déchargée dans la source de tension G1 jusqu'à ce que le courant IL soit devenu nul. Pendant cette période, l'élément de commutation est indifféremment à l'état ouvert ou fermé puisque, s'il est à l'état ouvert, le courant IL passe par la diode Dl.
Les valeurs de tension VI et V2, les durées T1, T2, T3, T4 et T5 ainsi que la valeur d'inductance L du solénoïde sont fixées par les règles suivantes: _ V1 T2+T3+T4 V2 T1+T5 - V1+V2=A -T2 +T3 +T4 'T,iLC où C est la charge capacitive du groupe de, colonnes commandé par le circuit driver D. Par ailleurs, la période P égale à TI + T2+T3+T4+T5 est égale à la demi-période P'/2 du signal d'entretien appliqué aux paires d'électrodes d'entretien du PAP. Si la fréquence du signal d'entretien appliqué aux paires d'électrodes d'entretien est égale à 200KHz, P=T1+T2+T3+T4+T5 = 2,5 ps.
Ainsi, si on prend A = 100 Volts, T=T2+T3+T4 (durée de l'impulsion) = 100ns et C=6 nF (capacité des colonnes commandées par le circuit driver D, correspondant par exemple à 1/27 des colonnes du PAP), on a alors: L#170nH, VI = 4V et V2 = 96 V. Ce premier mode de réalisation utilise un unique élément de commutation S pour la mise en oeuvre du procédé.
Les figures 7, 8 et 9A à 9F illustrent un deuxième mode de réalisation du dispositif de l'invention mettant en oeuvre un procédé comportant 6 phases de fonctionnement. Ce mode de réalisation est représenté sous forme schématique à la figure 7. Le dispositif, référencé 11, se différencie de celui de la figure 4 en ce qu'il comporte un élément de commutation S' supplémentaire et une diode D3 supplémentaire. L'élément de commutation S' est par exemple un transistor MOS et la diode D3 est la diode intrinsèque de ce transistor.
L'élément de commutation S' est introduit entre l'extrémité B2 du solénoïde L et un point B3 correspondant à la borne positive de la source de tension G1 et à la borne négative de la source de tension G2. La diode D3 est montée en parallèle avec l'élément de commutation S', avec la cathode du coté de l'extrémité B3. Avec ce dispositif, la génération du signal impulsionnel comprend une phase supplémentaire, à savoir une phase de repos en fin de cycle, comme illustré à la figure 8. Pour intégrer cette nouvelle phase dans le cycle de génération du signal, la durée T5 de la dernière phase du signal est raccourcie et la sixième phase, de durée T6, correspond au temps restant de la période P du signal.
Les six phases de génération du signal sont illustrées individuellement par les figures 9A à 9F. Les 5 premières phases illustrées respectivement par les figures 9A à 9E sont identiques à celles des figures 6A à 6E.
Pendant la phase de durée Ti (figure 9A), les éléments de commutation S et S' sont à l'état fermé. Un courant IL circule à travers le circuit formé de la source de tension G1, du solénoïde L et des deux éléments de commutation S et S'. Le courant IL est négatif pendant cette période. L'entrée du circuit driver D étant court-circuitée à la masse par l'élément de commutation S, la tension aux bornes des colonnes du PAP est nulle.
Pendant la phase de durée T2 (figure 9B), l'élément de commutation S est ouvert et l'élément de commutation S' est maintenu à l'état fermé. Une partie de l'énergie emmagasinée dans le solénoïde L est déchargée dans les colonnes du PAP jusqu'à ce que la tension aux bornes des colonnes atteigne la valeur désirée A. En référence à la figure 9C, cette tension aux bornes des colonnes du PAP est maintenue pendant la phase suivante de durée T3 jusqu'à ce que le courant IL à travers le solénoïde s'annule. Pendant cette phase, l'état des éléments de commutation S et S' est inchangé. Le courant restant dans le solénoïde L est, pour une partie, transféré dans les colonnes comportant des cellules à l'état inscrit et, pour une autre partie, absorbé par la source de tension G2 via la diode D2.
Lorsque le solénoïde s'est complètement déchargé, l'énergie capacitive emmagasinée dans les capacités des colonnes du PAP est restituée au solénoïde L, comme montré à la figure 9D. Le courant IL change alors de sens. La tension aux bornes des colonnes du PAP s'abaisse jusqu'à s'annuler. Pendant cette phase, l'état des éléments de commutation S et S' est inchangé par rapport à la phase précédente.
L'énergie emmagasinée dans le solénoïde L est déchargée dans la source de tension G1 jusqu'à ce que le courant IL soit devenu nul. Pendant cette période de durée T5, illustrée par la figure 9E, les éléments de commutation sont indifféremment à l'état ouvert ou fermé puisque, s'il est à l'état ouvert, le courant IL passe par les diodes Dl et D3.
Lorsque le courant IL est nul, les éléments de commutation S et S' sont respectivement mis à l'état fermé et ouvert. Une phase de repos (figure 9F) commence alors pendant laquelle la tension aux bornes des colonnes duPAP est nulle. Cette phase supplémentaire de durée T6 permet, comme cela est expliqué plus loin, d'améliorer le rendement du dispositif.
Pour ce dispositif, les valeurs de tension VI et V2 sont déterminées comme pour le premier dispositif, à savoir: - V1 T2+T3+T4 V2 T1+T5 - V1+V2=A T2+T3+T4 LC où C est la charge capacitive du groupe de colonnes commandé par le circuit driver D. Par ailleurs, pour ces 2 modes de réalisation (figure 4 et figure 7), le rapport p-est déterminé pour minimiser les pertes d'énergie dans le circuit qui sont de 2 types: des pertes de conduction (par effet joule dans le dispositif et les colonnes du circuit) et des pertes de commutation.
Les pertes de conduction ont lieu principalement pendant les phases TI et T5. Elles sont donc proportionnelles à la durée T1+T5.
Les pertes de commutation sont engendrées par l'élément de commutation S et les interrupteurs du circuit driver de colonnes. Elles sont négligeables lorsque le temps de commutation des interrupteurs est faible devant les durées Ti et T5.
Ces pertes sont également liées à la technologie des composants utilisés pour réaliser le circuit.
En pratique, les meilleurs rendements sont obtenus pour (Tl +T5) z- (T2+ T3+T4) , ce qui n'est pas possible dans le premier mode de réalisation car on veut une impulsion de 100ns (=T2+T3+T4) pour une période P de 2,5 ps environ (=T1+T2+T3+T4+T5).
Le rajout de la phase de repos de durée T6 pour le deuxième mode de réalisation permet de faire passer le rendement du dispositif de moins de 50% à un rendement supérieur à 80%. Cette phase de repos permet de régler la durée T1+T5 pour qu'elle se rapproche de celle de T2+T3+T4.
Comme indiqué au début de la présente description de l'invention, au lieu d'appliquer des impulsions d'amplitude positive sur les colonnes du PAP pendant la phase d'entretien des cellules, on peut, prévoir d'appliquer des impulsions négatives sur les lignes du PAP, comme illustré à la figure 10. Ces impulsions sont additionnées aux impulsions d'entretien déjà appliquées sur les lignes. La tension sur les électrodes de colonne du PAP est dans ce cas maintenue nulle pendant la phase d'entretien des cellules du panneau.
Des dispositifs, référencés respectivement 20 et 21, mettant en 5 oeuvre ce procédé sont proposés aux figures 11 et 12.
Le schéma du dispositif présenté à la figure 11 est à rapprocher de celui de la figure 4. Les éléments du dispositif de la figure 4 sont disposés différemment dans la figure 11. Le signal impulsionnel généré est fourni aux lignes du PAP via un driver de ligne D'.
Le solénoïde L du dispositif 20 est connecté par son extrémité B1 à un groupe d'électrodes de lignes du PAP via le circuit driver D'. L'extrémité B2 du solénoïde est connectée à la borne positive de la source de tension G2. La borne négative de la source G2 est connectée à la masse. La diode D2 est connectée entre l'extrémité BI et la masse, avec la cathode du coté de l'extrémité B1.
La borne négative de la source de tension G1 est connectée à l'extrémité B2 et sa borne positive est connectée, via l'élément de commutation S, à l'extrémité BI. La diode D1 montée en parallèle avec l'interrupteur S a sa cathode connectée à la borne positive de la source G1 et son anode connectée à l'extrémité BI.
Un autre schéma de dispositif est présenté à la figure 12. II est à rapprocher de celui de la figure 7. Dans cette figure, l'élément de commutation S' est disposé entre l'extrémité B2 du solénoïde L et le point B3 correspondant à la borne positive de la source de tension G2 La diode D3 est montée en parallèle avec l'élément de commutation S', avec la cathode du coté de l'extrémité B2.
Le fonctionnement de ces deux dispositifs peut être déduit aisément de ceux des figures 4 et 7.
L'application de ces impulsions sur les lignes ou colonnes du PAP pendant la phase d'entretien permet d'améliorer sensiblement l'efficacité lumineuse des décharges dans les cellules du PAP, et de décaler les décharges d'un groupe de lignes à l'autre, où d'un groupe de colonnes à l'autre, en utilisant plusieurs générateurs d'impulsions décalés entre eux.
Claims (12)
1) Procédé de génération d'un signal de tension périodique, de période P, comportant des impulsions de courte durée T et de forte amplitude A à appliquer sur une pluralité de colonnes ou lignes d'un panneau d'affichage comportant une pluralité de cellules disposées aux intersections desdites lignes et colonnes, les cellules pouvant être dans un état inscrit ou un état effacé, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: appliquer, pendant une première phase de durée T1, une première tension continue aux bornes d'un solénoïde pour que celui-ci emmagasine du courant sous forme d'énergie magnétique, - pendant une deuxième phase de durée T2, appliquer une tension d'amplitude A aux bornes des capacités de ladite pluralité de colonnes ou colonne du panneau et décharger dans celles-ci une partie du courant emmagasiné dans le solénoïde jusqu'à ce que la tension aux bornes des capacités de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau atteigne l'amplitude A, - pendant une troisième phase de durée T3, maintenir ladite tension d'amplitude A aux bornes de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau de manière à créer un courant de décharge matricielle entre les colonnes et les lignes des cellules du panneau à l'état inscrit et annuler le courant emmagasiné dans ledit solénoïde; charger, pendant une quatrième phase de durée T4, le solénoïde avec le courant emmagasiné sous forme d'énergie capacitive dans les capacités de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau jusqu'à ce que la tension aux bornes de celles-ci atteigne une valeur nulle, - annuler, pendant une cinquième phase de durée T5, le courant emmagasiné dans le solénoïde.
2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, pendant lesdites deuxième et troisième phases, la tension d'amplitude A appliquée aux bornes des capacités de ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau est générée par sommation de la première tension continue avec une deuxième tension continue, le rapport entre ladite première tension continue et ladite deuxième tension continue étant égal ou très proche du rapport entre la somme T2+T3+T4 et la somme T1 +T5, et en ce que, pour un solénoïde d'inductance L et une pluralité de colonnes ou lignes de capacité globale égale à c, la durée T de l'impulsion égale à T2+T3+T4 est définie de manière à ce que T2 +T3+ T4 2r- à É C.
3) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte une phase supplémentaire de durée T6 consécutive à la cinquième phase, correspondant à une phase de repos pendant laquelle aucun courant n'est fourni à ladite pluralité de colonnes ou lignes du panneau, la tension aux bornes de celles-ci étant maintenue nulle.
4) Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les première et deuxième tensions continues sont générées respectivement 15 par des premier et deuxièmes générateurs de tension continue.
5) Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que, pendant la troisième phase, le courant de décharge matricielle est fourni par ledit solénoïde et en ce que le courant restant dans le solénoïde est absorbé par le deuxième générateur de tension continue pour annuler le courant emmagasiné dans ledit solénoïde.
6) Procédé selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que, pendant la cinquième phase, le courant restant dans le solénoïde est absorbé par le premier générateur de tension continue pour annuler le courant emmagasiné dans ledit solénoïde.
7) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, la tension générée étant appliquée à une pluralité de colonnes du panneau d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte: - un solénoïde (L) dont une première extrémité (B1) est connectée à ladite pluralité de colonnes, - un premier générateur de tension continue (G1) dont la borne positive est connectée à une deuxième extrémité (B2) dudit solénoïde (L) et 35 la borne négative est connectée à la masse, lequel premier générateur est destiné à générer ladite première tension continue V1, - un premier élément de commutation (S) connecté entre la première extrémité (BI) du solénoïde et la masse, lequel premier élément de commutation est en position fermée pendant lesdites premières et cinquième phases et en position ouverte pendant lesdites deuxième, troisième et quatrième phases, - un second générateur de tension continue (G2) dont la borne négative est connectée à la borne positive du premier générateur de tension (G1) et la borne positive est connectée, via une première diode (D2), à la première extrémité (B1) du solénoïde, la cathode et l'anode de ladite première diode étant respectivement connectées à la borne positive dudit second générateur de tension continue (G2) et à la première extrémité (BI) dudit solénoïde.
8) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, la tension générée étant appliquée à une pluralité de colonnes du panneau d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte: - un solénoïde (L) dont une première extrémité (B1) est connectée à ladite pluralité de colonnes, - un premier élément de commutation (S) connecté entre la première extrémité (BI) du solénoïde et la masse, lequel premier élément de commutation est en position fermée pendant les première, cinquième et sixième phases, et en position ouverte pendant les deuxième, troisième et quatrième phases, un premier générateur de tension continue (G1) dont la borne positive est connectée, via un deuxième élément de commutation (S'), à une deuxième extrémité (B2) dudit solénoïde (L) et la borne négative est connectée à la masse, lequel premier générateur est destiné à générer ladite première tension continue VI, ledit deuxième élément de commutation (S') étant en position fermée pendant les cinq premières phases et en position ouverte pendant la sixième phase, - un second générateur de tension continue (G2) dont la borne négative est connectée à la borne positive du premier générateur de tension (G1) et la borne positive est connectée, via une première diode (D2), à la première extrémité (B1) du solénoïde, la cathode et l'anode de ladite première diode étant respectivement connectées à la borne positive dudit second générateur de tension continue (G2) et à la première extrémité (B1) dudit solénoïde.
9) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1 ou 2, la tension générée étant appliquée à une pluralité de lignes du panneau d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte: - un solénoïde (L) dont une première extrémité (B1) est connectée à ladite pluralité de lignes, - un premier générateur de tension continue (G1) dont la borne négative est connectée à une deuxième extrémité (B2) dudit solénoïde (L) et la borne positive est connectée via un élément de commutation (S) à ladite première extrémité (BI), ledit premier générateur étant destiné à générer ladite première tension continue VI, ledit élément de commutation étant en position fermée pendant lesdites premières et cinquième phases et en position ouverte pendant lesdites deuxième, troisième et quatrième phases, - un second générateur de tension continue (G2) dont la borne positive est connectée à la borne négative du premier générateur de tension (G1) et la borne négative est connectée à la masse, - une diode (D2) dont la cathode et l'anode sont respectivement connectées à ladite première extrémité (B1) dudit solénoïde et à la masse.
10) Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 3, la tension générée étant appliquée à une pluralité de lignes du panneau d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte: - un solénoïde (L) dont une première extrémité (BI) est connectée à ladite pluralité de lignes, - un premier générateur de tension continue (G1) dont la borne positive est connectée, via un premier élément de commutation (S), à la première extrémité (B1) du solénoïde (L) et la borne négative est connectée, via un deuxième élément de commutation (S'), à une deuxième extrémité (B2) dudit solénoïde (L), ledit premier générateur étant destiné à générer ladite première tension continue VI, ledit premier élément de commutation (S) étant en position fermée pendant les première, cinquième et sixième phases et en position ouverte pendant les deuxième, troisième et quatrième phases, et ledit deuxième élément de commutation (S') étant en position fermée pendant les cinq premières phases et en position ouverte pendant la sixième phase, - un second générateur de tension continue (G2) dont la borne positive est connectée à la borne négative du premier générateur de tension (G1) et la borne positive est connectée à la masse - une diode (D2) dont la cathode et l'anode sont respectivement 5 connectées à la première extrémité (B1) du solénoïde et à la masse.
11) Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que le ou lesdits premier et deuxième éléments de commutation (S,S') sont des transistors MOS.
12) panneau d'affichage au plasma comportant une pluralité de cellules disposées aux intersections de lignes et de colonnes, un circuit de commande des lignes et un circuit de commande des colonnes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un dispositif selon l'une des revendications 7 à 11.
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Patent Citations (2)
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