WO2003073406A1 - Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau a plasma utilisant des transformateurs. - Google Patents

Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau a plasma utilisant des transformateurs. Download PDF

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WO2003073406A1
WO2003073406A1 PCT/FR2003/000496 FR0300496W WO03073406A1 WO 2003073406 A1 WO2003073406 A1 WO 2003073406A1 FR 0300496 W FR0300496 W FR 0300496W WO 03073406 A1 WO03073406 A1 WO 03073406A1
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Dominique Gagnot
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    • G09G2330/02—Details of power systems and of start or stop of display operation

Definitions

  • the invention relates to supply and control means for controlling a plasma display panel.
  • An alternative plasma display panel with memory effect generally comprises two parallel panels providing between them a space containing a discharge gas; between the slabs, generally on the internal faces of these slabs, such a panel comprises several networks of electrodes:
  • the two holding networks are formed by electrodes arranged on the same slab in parallel general directions; each electrode of a holding network forms with an electrode of the other holding network a pair of electrodes delimiting between them a succession of zones of light discharges, generally distributed along a line of picture elements of the sign.
  • the two support networks are no longer coplanar and are located on different slabs.
  • the light discharge zones form, on the panel, a two-dimensional matrix; each zone is likely to emit light so that the matrix displays the image to be viewed.
  • At least one of these electrode networks is used both for addressing and for holding.
  • the adjacent discharge zones at least those which emit different colors, are generally delimited by barriers; these barriers generally serve as spacers between the slabs.
  • the walls of the light discharge zones are generally partially coated with phosphors sensitive to the ultraviolet radiation of the light discharges; adjacent discharge zones are provided with phosphors emitting different primary colors, so that the association of three adjacent zones forms a picture element or pixel.
  • each scan or sub-scan generally comprises the following steps: - first, a selective addressing step Q which aims to deposit electrical charges on the portion of dielectric layer of the discharge zones to be activated, by application of at least one voltage pulse between the addressing electrodes crossing in these zones, - then, a non-selective holding step Qs during which a succession of voltage pulses is applied between the electrodes of the holding pairs so as to cause a succession of light discharges only in the discharge zones which have been addressed beforehand.
  • Certain sweeps or sub-sweeps of the panel may also include other phases, such as erasing or priming phases, which involve the application of specific voltage pulses; these pulses generally have specific characteristics, not only at the level of the bearing voltage (high or low), but also at the level of the ramps of rise and / or descent of the voltage.
  • the subject of the invention is supply and control means for an alternative plasma panel with memory effect which comprises:
  • a dielectric layer covering at least one of said holding networks to provide the memory effect characterized in that these means include:
  • At least one transformer each comprising a primary circuit and a plurality of secondary circuits magnetically coupled to said primary circuit and each provided with a high terminal and a low terminal intended to be connected, without an intermediate switch, respectively to one and to the other electrodes of a pair of said panel,
  • a pulse generator for maintaining primary voltage across the terminals of the primary circuit (s) of the at least one transformer, which is adapted so that:
  • each secondary circuit magnetically coupled with the primary circuit (s) can deliver a succession of high and low terminals of pulses having alternately high and low stages capable of causing, during these stages, light discharges only in the discharge zones situated between the electrodes connected to these terminals which have been previously activated, - the inductances of the primary circuit or circuits and secondary circuits of the transformer or transformers cooperate so as to recover and re-inject the capacitive energy between said electrodes.
  • the prior activation of the discharge zones is carried out in a manner known per se, in particular by means of selective addressing means; the memory effect allows each previously activated discharge zone to remain activated after each discharge; advantageously and conventionally, the discharges take place during the stages of the holding pulses so as to obtain a reproducible and usable memory effect; during these stages, the holding voltage is approximately constant.
  • the transformation ratio of the transformer (s) is adapted so that the voltage pulses applied to the primary circuit (s) cause amplitude maintaining voltage pulses adapted to the terminals of the secondary circuits, i.e. say between the holding electrodes; “adapted amplitude” is understood to mean an amplitude making it possible to obtain discharges only in the discharge zones which are served by these electrodes and which have been previously activated.
  • the recovery of capacitive energy and its re-injection are carried out between each alternation of holding pulse; they are carried out thanks to an inductive-capacitive resonant circuit comprising capacitors, such as that of the panel, and inductors; according to the invention, the inductance of each circuit is formed by that of the corresponding transformer; preferably, the panel supply and control means do not include any other specific inductance for recovering and re-injecting capacitive energy than that of the primary circuit (s) and secondary circuits of the transformer (s).
  • transformers thus having a double function, the means of supply and control of the panel are particularly economical.
  • switches and diodes suitably controlled are used, as specified later in the detailed embodiments of the invention, where these switches will be considered as means of connection of the generator. primary circuits.
  • a plasma panel being conventionally provided with networks of holding electrodes, the supply and control means of this panel comprise, according to the invention:
  • At least one transformer each comprising a primary circuit and a plurality of secondary circuits intended to supply, without an intermediate switch, the panel holding electrodes,
  • a sustain pulse generator and means for connecting this generator to the primary circuit (s) of the transformer (s), which are adapted so that the inductances of the transformer (s) cooperate so as to recover and re-inject the capacitive energy between these holding electrodes, preferably without any other specific inductance in the circuit.
  • the panel supply and control means comprise, in order to selectively activate or deactivate beforehand at least any discharge zone of the panel situated between the electrodes of a holding pair, means for write or erase adapted to apply a write or erase voltage pulse to the secondary circuit supplying said pair of electrodes.
  • this write voltage pulse is applied to a terminal of this secondary circuit, preferably a “middle” terminal located between the high terminal and the low terminal; thus, the electrodes connected to this secondary circuit are assigned a write or erase signal.
  • the plasma panel further comprises at least one network of data electrodes crossing the electrodes of the first and at least second holding networks at the level of said discharge zones in the space between the slabs.
  • the writing or erasing means then generally also comprise a set of column drivers adapted to control each of said data electrodes; for the addressing operations of the panel, such as a selective write or erase operation, using the driver of the data electrodes crossing these discharge zones to be activated or deactivated, a voltage pulse is generally applied data on these electrodes in synchronization with the write or erase voltage pulses applied, via the addressing terminals, to holding electrodes which also cross these areas; these holding electrodes are then also used for addressing.
  • a voltage pulse is generally applied data on these electrodes in synchronization with the write or erase voltage pulses applied, via the addressing terminals, to holding electrodes which also cross these areas; these holding electrodes are then also used for addressing.
  • This provides a means for addressing selective operations for controlling the plasma panel, such as write operations to activate discharge zones before holding phases, or erasure operations to deactivate discharge zones and selectively end maintenance phases.
  • the holding pulse generator is connected to the primary circuits and that the writing or erasing means are moreover intended to be connected to the addressing terminals of the secondary circuits, the line drivers are no longer, as in the prior art, crossed by the holding currents; we can therefore use more economical components for these line drivers.
  • the panel supply and control means comprise a plurality of H transformers; in addition, the writing or erasing means comprise a set of L line drivers, each driver being intended to apply a writing or erasing voltage pulse to a plurality of H secondary circuits and being, at this point effect, connected by an output to an intermediate terminal called addressing a single secondary circuit for each of the H transformers, each addressing terminal being positioned, on its secondary circuit, between its high terminal and its low terminal, and L corresponding to a number of lines equal to the total number of pairs of electrodes of the panel divided by the number H of transformers.
  • each line driver is intended to apply, on command, write voltage pulses to a pair of panel electrodes which serve a "succession" or line of discharge zones.
  • each secondary circuit has two extreme output terminals for supplying a pair of electrodes, and an intermediate so-called addressing terminal which has an intermediate potential between that of the low terminal and that of the high terminal and which is connected, according to the invention, at the output of a line driver.
  • this addressing terminal corresponds to the midpoint of the secondary circuit so that the potential of this terminal is equidistant from the potential of each supply terminal of the electrodes.
  • each transformer supplies a group g of pairs of electrodes or lines of the panel; all the lines of the panel are therefore subdivided into H groups of lines, each group corresponding to a transformer.
  • each driver As the output of each driver is, according to the invention, connected to a secondary circuit of each transformer, the same line driver is used for one line of each group of lines, that is to say that it overall controls H lines since 'there are H transformers; compared to the systems of the prior art, it is therefore possible to divide the number of line drivers required by the number H of transformers, which is very advantageous from the economic point of view.
  • the supply and control means of the panel further comprise a generator of polarization pulses for writing or erasing and means of connection of this generator to the primary circuits of the transformers, which are adapted so that the inductances of the primary circuits and the secondary circuits of the transformers cooperate in the generation of a reverse bias pulse after each bias pulse, so as to obtain a train of write oscillations or erase formed by successions of a bias pulse for writing or erasing and a reverse bias pulse.
  • the polarization of the holding electrodes occurs during the addressing phases of the panel, before the holding phase; according to the invention, the bias pulses are therefore applied to the holding electrodes via the transformer (s) supplying the holding electrodes, which limits their duration; these pulses therefore correspond to the first alternation of oscillations of the transformer or transformers, the second alternation corresponding to a reverse bias pulse; the oscillation regime of the transformer (s) is generally asymmetrical: the first half-wave is short and of high amplitude compared to the second which is long and of low amplitude.
  • the writing or erasing means are adapted so that each writing or erasing voltage pulse applied to any secondary circuit is applied while applying a writing or writing bias pulse. deletion to the primary circuit magnetically coupled to said secondary circuit.
  • the writing or erasing means are adapted to apply a plurality of writing or erasing voltage pulses to different secondary circuits coupled to the same primary circuit during a bias pulse applied to said primary circuit.
  • This arrangement makes it possible to address several lines or pairs of the panel during a polarization pulse; knowing that the number of bias and hold transformers is equal to H, if the number of addressable lines during a bias pulse is equal to N, the total number of bias pulses or oscillations of each primary transformer circuit which will be necessary to address all the lines of the panel will be equal to M, M being such that the product H x M x N is equal to the total number of lines to be addressed; Figure 20, which will be explained later in more detail, illustrates this point.
  • This total number M of oscillations applied to each primary transformer circuit fixes the length of the oscillation trains applied to the primary circuits of the transformers by the generator of bias pulses for writing or erasing.
  • the panel supply and control means comprise means for triggering a write or erase oscillation train on a primary circuit, and means for triggering each new train of polarization oscillation oscillations. another primary circuit immediately at the end of the first polarization pulse of the preceding oscillation train.
  • This arrangement makes it possible to entangle the polarization operations for writing or for selective erasure, and to shorten the addressing of the panel.
  • an image display system comprising an alternative plasma panel with memory effect which comprises:
  • a dielectric layer covering at least one of said holding networks to provide the memory effect
  • the at least one transformer is arranged and fixed on the external face of one of said slabs.
  • each transformer is positioned on this outer face at a height corresponding to the average height of the pairs of electrodes which are connected to its secondary circuits.
  • Figure 2 is a schematic front view of a panel according to a first embodiment of the invention
  • Figure 1 is a partial section of this panel and a magnetic coupling transformer disposed and fixed on the outer face of the rear panel of this panel;
  • FIG. 3 is a schematic rear view of the panel of Figures 1 and 2, further representing the means of supply and control of this panel;
  • FIG. 4 to 7 relate to the phase of maintaining the control of the panel of Figures 1 to 3 according to a first embodiment of the invention and describe the whole of a maintenance period, namely respectively a first time of inductive energy accumulation, a second inductive energy recovery time, a second inductive energy accumulation time, and a first inductive energy recovery time;
  • FIGS. 8 and 9 relate to the addressing phase of the piloting of the panel of FIGS. 1 to 3 according to the first embodiment of the invention, illustrate the regime of oscillation of the polarization of the coplanar electrodes of the panel during this phase, and describe the state of the row and column drivers and of the supply circuits of one of the panel transformers respectively during the first half-wave and during the second half-wave of an oscillation;
  • FIG. 10 schematically describes the timing diagrams of electrodes belonging to three different networks Y, Y 'and X of the panel of Figures 1 to 3;
  • - Figure 11 describes in more detail than in Figure 10 the voltages applied to the coplanar electrodes of the panel of Figures 1 to 3 during the addressing phase;
  • FIGS. 13A to 15A relate to the phase of maintaining the control of the panel of Figure 19 according to a second embodiment of the invention and describe half of a holding period, namely respectively a first accumulation time d inductive energy, a first polarity reversal time, and a second inductive energy recovery time;
  • FIGS. 13B to 15B describe the square wave voltage signal and the magnetization intensity during a holding period, the part in solid lines corresponding to the time described in the figure arranged opposite this period;
  • FIGS. 16A to 18A relate to the addressing phase of the piloting of the panel of FIG. 19 according to a second embodiment of the invention and describe half of a period of oscillation of the polarization of the coplanar electrodes of the panel during this phase, namely respectively a first time of accumulation of inductive energy, a first time of reversal of the polarities, and a second time of recovery of inductive energy;
  • FIGS. 16B to 18B describe the square wave voltage signal and the magnetization intensity during a period of oscillation of the polarization, the part in solid line corresponding to the time described in the figure arranged opposite this period;
  • FIG. 20 is another representation of Figure 11 relating to the addressing phase.
  • the figures representing chronograms do not take into account a scale of values in order to better reveal certain details which would not appear clearly if the proportions had been respected.
  • FIGS. 1 and 2 An alternative coplanar plasma display panel 1 (or “PDP”) with memory effect is shown in FIGS. 1 and 2; it comprises a rear slab 2 and a front slab 3 providing between them a closed space 4 containing a discharge gas.
  • PDP coplanar plasma display panel
  • the front panel 3 carries two arrays Y, Y ′ of horizontally oriented coplanar electrodes intended to be used in particular in the maintenance phases of the discharges; each electrode of one of the coplanar networks is paired with an electrode of the other network and defines with it a line of discharge zones in the space 4 between the slabs; by way of example, the lines of the panel are here divided into 8 groups of L lines; any number H of groups of lines is obviously conceivable without departing from the invention; as illustrated in FIG.
  • the coplanar electrodes are identified by successive pairs P: for the electrodes shown: Y- ⁇ , Y'n, for the first pair Pu of the first group of lines ..., Y 13 , Y '13 for the third pair P 1 3 of the same group, ..., Y 16, Y'i ⁇ to the sixth pair of the same group, and for the following electrode not shown: Y 17, Y '17, ..., up to YI.L, Y'IL for the last pair P 1 of the first group, ..., for the group g of lines, Y g1 , Y ' g ⁇ , ..., Y gi , Y' gi , ..., Y g . ⁇ _, Y ' gL , up to the eighth group of lines, Y 81 , Y' 8 ⁇ , ..., Y 8 .L, Y'S.L.
  • the rear panel 2 carries a single network X of P electrodes Xi, ..., Xk, ..., Xp called data extending perpendicular to the coplanar electrodes; this network is not shown in Figure 2; the intersections of the electrodes of this network X with the pairs of coplanar networks Y, Y 'of the other slab form a two-dimensional matrix of discharge zones distributed in space 4 between the slabs; the discharge zones are then distributed in columns along each electrode of the network X; during the phases for addressing the control of the panel, each electrode of this network X k is intended to cooperate with each electrode Y g j of one Y of the coplanar networks, at least when it is a question of activating the discharge zone C - g i located at the intersection of these electrodes Xk, Y g ⁇ ; it can therefore be seen that the electrodes of the network Y are used both for addressing and for maintenance, unlike the electrodes of the network Y 'which are only used for maintenance.
  • the networks of coplanar electrodes Y, Y ′ are covered with a dielectric layer and with a thin protective layer generally based on MgO; these layers are not shown; the dielectric layer provides the memory effect; this layer is generally a continuous layer covering the entire front slab; conversely, it can be discontinuous and cover only the electrodes themselves; the rear panel and its array of X electrodes are covered with alternating strips of phosphors intended to emit respectively in red, green and blue under the excitation of the discharges; between these strips and between the electrodes of this network X, there are barriers to separate the columns of discharge zones of different colors and to space the slabs 2, 3; these barriers are not shown.
  • this plasma panel 1 at the rear of this plasma panel 1, on one side of this panel open the electrodes Yn-Y ⁇ . ⁇ _ of the first group, then the electrodes of the other groups of the network Y, up to to the electrodes Y S -IY S .L of the last group; on the other side of this panel, open the electrodes Y'n- Y'-IL of the first group, then the electrodes of the other groups of the network Y ', to the electrodes Y' S I-Y ' S .L of the last group .
  • each transformer T g comprises, with reference to FIG. 1 which partially represents this transformer in section, a primary circuit P g , L secondary circuits S g . ⁇ , ..., S g .j, ..., S g . L each supplying a pair of holding electrodes P g.
  • each transformer T g here also has an electrical insulation sheet 5 placed between its primary circuit P g and its various secondary circuits S gi .
  • All the pairs P g j of the same group g of coplanar electrodes are supplied by the different secondary S g ⁇ of the same transformer T g ; as there are eight groups of electrode lines here, the panel includes eight transformers Ti, ..., T g , ..., T 8 .
  • Each secondary circuit S g ⁇ has, in addition to its “high” SH g j and “low” SB gi terminals, connected directly and without an intermediate switch respectively to the electrode Y gi and Y ' gi of the same pair P g ⁇ d 'electrodes, an addressing terminal connected approximately to the midpoint of this secondary circuit, that is to say having an average potential between that of the high and low terminals; according to a preferred variant of the invention shown in Figure 3, the addressing terminals of a single secondary circuit S gi for each transformer T ⁇ , ..., T g , ...
  • T 8 are connected together and form a common terminal SMj of the midpoints of the secondary S g j of all the lines or pairs of electrodes P g ⁇ numbered i from the different groups 1, ..., g, 8; as there are L lines or L pairs per group, there are in total L secondary circuit addressing terminals SM-i, ..., SMj, ..., SM; thus, as will be seen below, the means for controlling the panel comprise only a reduced number of line drivers, each line driver being used to control a line in each group, that is to say in total here 8 lines.
  • each primary circuit P g has here, in addition to its “high” PH g and “low” PB g terminals, an intermediate terminal connected approximately to the midpoint of this primary circuit, c 'is to say having an average potential between that of the high and low limits; according to a preferred variant of the invention also shown in Figure 3, the intermediate terminals of the different primary circuits P g of the different transformers Ti, ..., T g , ...
  • T 8 are connected together and form a single terminal common PM of midpoints of primaries P g ; thus, as will be seen below, the means for controlling the panel comprise only a single holding switch Rs and only a single polarization switch for writing R which make it possible to connect this common output of midpoints of the primaries PM either at the high potential Vs of a sustain generator Gs, or at the high potential V of a coplanar polarization generator for writing G; these two switches R s , Rw therefore serve as means of connection of one or the other of these generators to the primary circuits P g of the transformers; in FIG.
  • these two switches Rs, Rw and these two generators G s , G w are grouped together in the same power sub-assembly 13 of the panel control means; in addition, storage capacities Cs and C w (not shown) are connected respectively to the terminals of the holding generators Gs and of polarization for writing G w , for recovering the inductive energy of the transformers, as described later in during the maintenance phases; as this capacity can be internal to the generators, it is not always represented in all the figures.
  • the supply and control means of the plasma panel 1 include, in addition to the elements and characteristics already described:
  • this subset 11 gather L line drivers to simultaneously control a secondary circuit S gi of each transformer Ti, ..., T g , ... T 8 , via the midpoint SMj common to these circuits; as each transformer supplies L lines, this subset 11 includes L pairs of switches, one of medium voltage Rswii, the other of write voltage R S EI, connected in series, o whose common point is connected to the midpoint SMj of the secondary circuits S g ⁇ of the various transformers T g , o whose extreme terminals are connected to the terminals of the medium voltage generator GM and of the write generator G E so that said midpoint SMj is at potential V M when the medium voltage switch R SM J is closed (the other being open) and either at the potential VM-V E when the medium voltage switch R S MEI is closed (the other being open) - see Figures 3, 8 and 9.
  • a sub-assembly 12 adapted to generate signals relating to operations for piloting the panel other than those for maintaining or addressing, such as starting or erasing operations; this subset is known in itself and will not be described here in detail.
  • V ' w Vw / 7), where H is the number of groups of lines here equal to 8; this antipolarization voltage generator G'w has a storage capacity in parallel C'w not shown, generally intrinsic to the generator; - between the high potential terminal of this antipolarization voltage generator G'w and the common point of the low terminal PB g of each primary circuit P g and its “low” switch R B. 9 , a switch of antipolarization R ′ g and an antipolarization diode D'wg in series, the diode being oriented blocking in the direction of said low terminal PB g of the primary circuit P g .
  • the transformation ratio of the different transformers T g is here 1, or 2/1 if only the primary half-loops are taken into account (see below); other relationships can be envisaged without departing from the invention, by adapting the voltages delivered by the various generators accordingly in a manner known to those skilled in the art.
  • the supply transformers of the pairs of coplanar electrodes Ti, ..., T g , ..., TH are arranged and fixed on the external face of the rear panel 2; preferably, in this case, the magnetic coupling means M g of these transformers are formed of hollow tubes of flattened section; preferably, these magnetic coupling means of each transformer T g are arranged on the panel at a height corresponding to the average height of the lines or pairs of electrodes P gi supplied by this transformer T g , so as to limit the surface of the loop formed by each secondary circuit and the pair it supplies; this advantageously limits the electromagnetic radiation from the panel; moreover, such an arrangement is particularly economical.
  • transformers For conventional plasma panels and control modes, as an example of transformers that can be used, mention will be made of conventional switching power supply transformers with magnetic energy storage, provided that they are capable of operating at the supply frequencies of the plasma panels, generally around 200 kHz; these transformers are qualified as “fly back” in English.
  • Each sustain voltage pulse causes the charge of the electrical capacitance developed between the electrodes of the different pairs of the panel; taking into account the high frequencies of the holding pulses and the large number of electrodes on a plasma panel, this charge corresponds to a large capacitive energy; to improve the energy efficiency of the panel, it is known to provide, between each holding pulse, a capacitive energy recovery time. As illustrated in FIG.
  • each holding period ⁇ s is broken down successively into a first time D1 of recovery of inductive energy during a first discharge F, a first time D2 of accumulation of inductive energy, a first time R of reversal of the polarities of the capacitance of the panel, a second time D'1 of inductive energy recovery during a second discharge F ', a second time D'2 of accumulation of inductive energy, and a second time R' of reversal polarities of the panel capacity;
  • a maintenance phase Qs generally comprises several identical successive periods ⁇ s . As illustrated in Figures 4 to 6, during a whole maintenance phase
  • the holding switch Rs is closed and the polarization switch for writing Rw is open, so that the voltage of the intermediate terminal PM of the various primary circuits is equal to V s .
  • the first maintenance period ⁇ si of each maintenance phase is longer than the following periods ⁇ s, which advantageously makes it possible to take into account the spreading of the discharges Fi which generally occurs during the first holding pulse.
  • the panel control means make it possible: - on the one hand to obtain a mantian voltage signal in the form of a niche with high and low steps, where the times R and R ' of polarity reversal are short enough for the plasma discharges to take place outside of these reversal times during the times D1, D'1 of inductive energy recovery, which makes it possible to obtain a reproducible and usable memory effect; - on the other hand, to recover the capacitive energy during the maintenance phases.
  • the inductance of each of the transformers is defined as follows:
  • L P is the inductance of a primary, or a secondary circuit of this transformer
  • L P / 4 is the inductance of a primary half-circuit corresponding to half of the total number of windings of the entire primary, or secondary circuit.
  • - I m is the magnetizing current flowing in one or other of the primary half-circuits of this transformer, depending on the position of the switches; the current during the reversal of the polarities corresponds to the maximum in absolute value of the magnetizing current, ie l m _ p , - V s is the peak maintenance voltage which corresponds to the high or low bearing voltage;
  • V s 90V, which corresponds to alternating pulses of +/- 180V (see Figures 10 and 12), we have:
  • the peak current is therefore equal to 8.6 A in the primary half-circuits during the times R, R 'of reverse polarity; the sum of the magnetizing currents in the secondary circuits coupled to this primary circuit therefore equals 4.3 A at the time of the reversals of polarities.
  • the magnetization current l m participates in the panel discharge current; the current which must be able to withstand the “high” switches R PHg or “low” R PBg of the primary half-circuits during discharges will therefore advantageously be reduced by the same amount, which makes it possible to save on these components.
  • the supply and control means according to the invention make it possible, during the holding phases, to obtain a succession of pulses having alternately high and low bearings which are capable of causing light discharges during these bearings; it is important that the polarity reversal time ⁇ R be adapted so that the discharges, when they occur, are triggered during these stages and not during the polarity reversal times, ie as in the pulse generators holding for plasma panels of the prior art, where ⁇ R is generally less than 1 ⁇ s, for example of the order of 500 ns as in the example above; the maximum admissible value of ⁇ R depends in a manner known in itself on the characteristics and technology of the plasma panel.
  • the pulses delivered to the terminals of the primary circuits of the various transformers are slightly offset or phase-shifted, so as to obtain a staggering of the plasma discharges of a group of pairs P gl , ..., P g L of electrodes to another group of pairs P g > ⁇ , ..., P ⁇ > L of electrodes, in a manner analogous to the staggering described in the document US 4316123; this limits the "peak" intensities in the generator, allowing more economical components to be used.
  • the polarization switch for writing Rw is closed and the holding switch Rs is open, so that the voltage of the intermediate terminal PM of the various primary circuits is equal to Vw- As illustrated in Figures 8 and 9 , throughout the addressing phase Qw for controlling the panel, the “high” switch R P H 9 of the primary circuit P g of the transformer T g remains open.
  • the succession of these two alternations forms a period of polarization for writing; in a conventional manner, methods for addressing plasma panels, to facilitate the activation of discharge zones of the panel by application of write pulses and simultaneous data pulses between electrodes of the data network X and perpendicular electrodes of the network Y serving both for holding and for addressing, the latter electrodes are polarized; during the first alternation of high amplitude and short duration of each oscillation, such polarization conditions are met; as described below, we will therefore execute the writing operations during the first half-waves of the polarization oscillations.
  • the succession of these two half-waves corresponds to an oscillation regime in a lower primary half-loop including the write polarization switch 'Rw and the lower part of the primary circuit of the transformer T g ;
  • the write bias voltage Vw is applied for a duration ⁇ w between the intermediate terminal PM and the low terminal PB g of this part of the primary circuit;
  • the antipolarization voltage V ' w of the second half-wave is such that: Vw x ⁇ w
  • the “low” switch R PBg of the primary circuit P g is closed, so that the polarization generator G applies the voltage V between the intermediate terminal of the primary P g and the “low” terminal PB g of this primary; as indicated by the thick gray line and the arrow in the figure, an electric current flows in the loop which includes the polarization switch Rw and the lower part of the primary circuit P g and which closes here by the "low” switch R PBg of this circuit and the bias voltage generator Gw; by magnetic coupling, a potential difference equal to 2V is then generated between the electrodes Y g j and Y ' g j; at a given writing time and for a writing time ⁇ E much less than ⁇ , the medium voltage switch R S MI is opened and the write switch Rs ME i is closed so that the voltage applied to the point medium SMj of the secondary circuit supplying the electrodes is equal to V M -V E ; thus, during the entire first alternation of polarization ⁇ w represented in FIG. 8, the “low
  • V'w x ⁇ 'w Vw x ⁇ w-
  • the loop passing through the antipolarization diode D'w.g and the antipolarization switch R'w.g also passes, as indicated above and as shown in the figures, by an antipolarization generator G ' w advantageously delivering a constant voltage, which would not allow a simple capacitance to be obtained.
  • the number of subgroups M is equal to the number of lines per group
  • L N x M.
  • a succession or “train” of oscillations is formed, formed by a first half and an opposite half as previously described, as illustrated in Figure 1,; in this figure, the curve in solid line corresponds to the potential applied to electrodes of the first group of the network Y, being used at the same time for addressing and maintenance, and the curve in dotted line corresponds to the potential applied to electrodes of the first network group Y ', used only for maintenance; according to the preferred method of addressing the panel:
  • the oscillations of the first transformer Ti correspond to the following succession of periods: a first period comprising the half-waves ⁇ wn, ⁇ 'wn to address the N lines of the first subgroup Z- 11 of the first group, a second period comprising the half-waves ⁇ wi 2 , ⁇ 'wi2 to address the N lines of the second subgroup Z ⁇ 2 of the first group, ..., a j th period comprising the alternations ⁇ W ij, ⁇ 'wij to address the N lines of the j th subgroup Z ] of the first group, ..., until the last M th period comprising the alternations ⁇ i M , ⁇ 'w tM to address the N lines of the last ZIM subgroup of the first group;
  • the procedure is the same as for the first transformer Ti using trains of analogous oscillations.
  • the operations of addressing the lines of each group g and the oscillation trains associated with these operations can be applied successively, but this embodiment of the piloting method according to the invention results in far too long duration of the global phase d addressing Qw which is detrimental to the luminance of the panel.
  • the addressing oscillation trains of the different groups of lines g and of the transformers Ti, T 2 , etc. are entangled as indicated below.
  • each oscillation train of a transformer T g is started at the end of the first alternation of polarization ⁇ w (gi) .
  • ⁇ of the first subgroup Z (g -i ) i of the train of oscillations previously launched, that of the transformer T (g _i ) is started at the end of the first alternation of polarization ⁇ w (gi) .
  • ⁇ of the first subgroup Z (g -i ) i of the train of oscillations previously launched, that of the transformer T (g _i ) ; as, whatever the group g and its train of oscillations, we have ⁇ 'wn (H-1) x ⁇ g.
  • the operating mode of the plasma panel is now completely described according to the first embodiment of the invention, at least in the selective addressing phase Qw followed by the non-selective holding phase Qs; the other piloting operations, in particular the priming phase Q and the erasing phase Qo, are known to those skilled in the art and are not described here in detail; the sub-assembly 12 shown in FIG. 3 and previously cited is used for this purpose; alternatively, the priming and erasing signals can be applied to the electrodes of the data network X.
  • FIGS. 13A to 18A and 19 we will now describe more briefly a display device provided with the same plasma panel as above but with supply and control means according to a second embodiment of the invention as shown in FIGS. 13A to 18A and 19; in these figures, the references have been simplified: Y and Y 'for the coplanar electrodes, R H and R B for the "high” and “low” switches, D H and D B for the "high” and “low”diodes; an essential difference is due to the division of each primary circuit into two primary sub-circuits P1 and P2, one terminal of which is common only during the holding phases, when the switch R s is closed; such an arrangement simplifies the generator of holding pulses and polarization oscillations; FIG. 19 illustrates well, with the same references as in FIG.
  • Figures 13A and 15A correspond to Figures 4 and 5 which illustrate half of a maintenance period;
  • FIG. 14A has been added which describes the polarity reversal time which was not previously illustrated; with regard to each of Figures 13A, 14A, 15A, there is shown in Figures 13B, 14B, 15B the evolution of the holding voltage and the magnetization current l m ; the solid line part of these curves corresponds to the time of the holding period illustrated opposite.
  • FIGS. 16A, 17A and 18A illustrate half of a period of polarization oscillation during the writing phase of the plasma panel; the man of profession immediately deduces from the previous explanations the other half of this period, symmetrical to the first; in this second embodiment, we see that each period of polarization oscillation breaks up successively into a first time D1 w of inductive energy recovery, a first time D2 W of accumulation of inductive energy, a first time R w reverse polarity, a second time D'1 w of inductive energy recovery, a second time D'2 W of accumulation of inductive energy, and a second time R ' w of reverse polarity; an addressing phase generally comprises several successive periods of polarization oscillations, as indicated above in order to be able to address all the lines of the panel; FIGS.
  • 16A, 17A and 18A respectively illustrate the times D2 W where R B is closed and R H open, R w where the switches R H and R B are open, D'1 W where the switches R H and R B are also open and where the magnetization current flows in the "high" primary P1 passing through the diode D H ; with reference to each of these figures, the corresponding figures 16B, 17B and 18B illustrate the evolution of the bias voltage and the magnetization current l m .
  • the voltage signal between the electrodes Y, Y ' has, for each complete period, a low plateau of high amplitude and of short duration and a high plateau of low amplitude and of long duration duration; the area above the bottom landing is equal to the area below the top landing; in the case where the number H of transformers is 8, the DC voltages V w and V s delivered by the generators and the management of the switches R H and R B are adapted so that the duration of the high plateau is approximately 7 times longer than that of the low level, and so that the amplitude of the high level is approximately 7 times smaller than that of the lower bearing.
  • the supply and control means according to this second embodiment are advantageously simpler than those previously described according to the first embodiment, because they comprise a smaller number of components and because they are simpler to pilot; it can also be seen that, according to this second embodiment, the capacitive energy dissipated between the electrodes during polarization oscillations is advantageously recovered and re-injected.
  • the present invention has been described with reference to a plasma panel provided with two arrays of holding electrodes arranged in pairs on the internal face of the front panel of this panel; the invention is also applicable to cases where these two arrays of holding electrodes are arranged on the internal face of the rear panel, or even between the panels; the invention is also applicable to cases where these two networks are not coplanar; the invention is also applicable to plasma panels provided with three networks of holding electrodes arranged in triads, instead of pairs as previously described; such panels are described in particular in document FR 2790583 (SAMSUNG).
  • the present invention has been described with reference to a control method in which the holding signals are applied only between coplanar electrodes; the invention also applies to control methods where the coplanar holding discharges are triggered by so-called “matrix” discharges which are initiated between the panels of the panel and which presuppose the application of holding signals also to the data electrodes during the maintenance phases; such methods are known in the art anterior and allow, on condition of increasing the distance or gap separating the coplanar electrodes, to significantly improve the light output.
  • An essential advantage of the plasma display panel provided with networks of holding electrodes and provided with supply and control means according to the invention is, as illustrated by the control process which has just been described, of being able to completely dissociate, at the level of the supply of the holding electrodes, on the one hand the application of the so-called power pulses, such as the holding and coplanar polarization write pulses, on the other hand the application of the pulses d 'writing, while using, as in the prior art, an array of Y electrodes for both the maintenance and the addressing.
  • the invention is based on the use of coupling means, here magnetic, for supplying the holding electrodes for the power operations which relate to the holding and the polarization for writing.
  • coupling means in particular magnetic, makes it possible to make each of the pairs (if necessary of triads) of holding electrodes floating.
  • coupling means in particular magnetic means, are used to supply the holding electrode pairs with power pulses, such as the holding and coplanar polarization write pulses, the electrical circuits through which these transits pass considerably pulses; unlike the prior art, these pulses do not pass through the line drivers; this simplification brings an important economic advantage.
  • transformers as coupling means, as the electromagnetic radiation from the transformer connections is opposed to that of the electrodes supplied by these transformers, the electromagnetic radiation of the panel is substantially reduced; other advantages result from the method of supplying the electrodes according to the invention: - the strong reduction in ground loopbacks compared to conventional circuits of the prior art;
  • the invention also provides the following advantages:

Landscapes

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Abstract

Le panneau à plasma (1) étant doté de réseaux (Y, Y') d'électrodes de maintien, ces moyens comprennent : au moins un transformateur (Tg) comprenant chacun un circuit primaire (Pg) et une pluralité de circuits secondaires (Sgi) destinées à alimenter, sans commutateur intermédiaire, les électrodes de maintien du panneau, un générateur d'impulsions de maintien et des moyens de connexion de ce générateur au(x) circuit(s) primaire(s) (Pg) du ou des transformateur(s) (Tg), qui sont adaptés pour que les inductances du ou des transformateur(s) (Tg) coopèrent de manière à récupérer et ré-injecter l'énergie capacitive entre ces électrodes de maintien, de préférence sans autre inductance spécifique dans le circuit. Ces moyens sont particulièrement économiques.

Description

MOYENS D'ALIMENTATION ET DE PILOTAGE POUR PANNEAU A PLASMA
UTILISANT DES TRANSFORMATEURS.
L'invention concerne des moyens d'alimentation et de pilotage pour la commande d'un panneau de visualisation à plasma.
Un panneau d'affichage à plasma (ou « PDP ») alternatif à effet mémoire comprend généralement deux dalles parallèles ménageant entre elles un espace contenant un gaz de décharge ; entre les dalles, généralement sur les faces internes de ces dalles, un tel panneau comporte plusieurs réseaux d'électrodes :
- généralement deux réseaux d'électrodes croisées servant à l'adressage, aux croisements desquelles sont définies, dans l'espace entre les dalles, des zones de décharges lumineuses,
- et au moins deux réseaux d'électrodes servant au maintien, ces réseaux étant recouverts d'une couche diélectrique, notamment pour apporter un effet mémoire.
Dans le cas de panneaux coplanaires, les deux réseaux de maintien sont formés d'électrodes disposées sur la même dalle dans des directions générales parallèles ; chaque électrode d'un réseau de maintien forme avec une électrode de l'autre réseau de maintien une paire d'électrodes délimitant entre elles une succession de zones de décharges lumineuses, généralement réparties le long d'une ligne d'éléments d'image du panneau.
Dans le cas de panneaux matriciels, les deux réseaux de maintien ne sont plus coplanaires et sont situés sur des dalles différentes. Les zones de décharges lumineuses forment, sur le panneau, une matrice bi-dimensionnelle ; chaque zone est susceptible d'émettre de la lumière de sorte que la matrice affiche l'image à visualiser.
Généralement, au moins un de ces réseaux d'électrodes sert à la fois à l'adressage et au maintien. Les zones de décharge adjacentes, au moins celles qui émettent des couleurs différentes, sont généralement délimitées par des barrières ; ces barrières servent généralement d'espaceurs entre les dalles. Les parois des zones de décharges lumineuses sont généralement revêtues partiellement de luminophores sensibles au rayonnement ultraviolet des décharges lumineuses ; des zones de décharge adjacentes sont dotées de luminophores émettant des couleurs primaires différentes, de sorte que l'association de trois zones adjacentes forme un élément d'image ou pixel.
Lorsque le panneau à plasma est en fonctionnement, pour afficher une image, on procède à une succession de balayages, voire de sous-balayages, de la matrice de zones de décharges à activer ou non ; chaque balayage ou sous-balayage comprend généralement les étapes suivantes : - d'abord, une étape sélective d'adressage Q qui a pour but de déposer des charges électriques sur la portion de couche diélectrique des zones de décharges à activer, par application d'au moins une impulsion de tension entre les électrodes d'adressage se croisant dans ces zones, - ensuite, une étape non sélective de maintien Qs pendant laquelle on applique une succession d'impulsions de tension entre les électrodes des paires de maintien de manière à provoquer une succession de décharges lumineuses uniquement dans les zones de décharges qui ont été préalablement adressées.
Certains balayages ou sous-balayages du panneau peuvent comprendre en outre d'autres phases, comme des phases d'effacement ou d'amorçage (« priming » en langue anglaise), qui impliquent l'application d'impulsions de tension spécifiques ; ces impulsions présentent généralement des caractéristiques spécifiques, non seulement au niveau de la tension de palier (haut ou bas), mais également au niveau des rampes de montée et/ou de descente de la tension.
L'application d'impulsions de tension entre les électrodes de différents réseaux du panneau, comme celles qui viennent d'être décrites, induit des cycles de charge et de décharge de la capacité électrique que forment entre elles ces électrodes ; comme les étapes de maintien représentent de loin le nombre le plus élevé de cycles de charge et de décharge, on utilise généralement, pour générer les impulsions de maintien, des générateurs à circuits résonnants qui permettent de récupérer et réinjecter l'énergie capacitive entre les électrodes.
L'application d'impulsions de tension entre les électrodes de différents réseaux du panneau pour le pilotage de ce panneau adapté à une bonne visualisation d'images vidéo et la nécessité de récupérer l'énergie capacitive pour conserver des rendements satisfaisants conduit à utiliser des circuits complexes et coûteux ; l'invention a notamment pour but de fournir des moyens d'alimentation et de pilotage plus économiques que ceux de l'art antérieur et de proposer un procédé de pilotage avantageux adapté à ces moyens.
A cet effet, l'invention a pour objet des moyens d'alimentation et de pilotage pour un panneau à plasma alternatif à effet mémoire qui comprend :
- deux dalles parallèles ménageant entre elles un espace contenant un gaz de décharge,
- un premier et au moins un deuxième réseau d'électrodes de maintien, associées par paires d'une électrode du premier réseau et d'une électrode adjacente du deuxième réseau de manière à ce que les électrodes d'une même paire délimitent entre elles une succession de zones de décharges lumineuses dans l'espace entre les dalles,
- une couche diélectrique recouvrant au moins un desdits réseaux de maintien pour apporter l'effet mémoire, caractérisés en ce que ces moyens comprennent :
- au moins un transformateur comprenant chacun un circuit primaire et une pluralité de circuits secondaires couplés magnétiquement avec ledit circuit primaire et dotés chacun d'une borne haute et d'une borne basse destinées à être connectées, sans commutateur intermédiaire, respectivement à l'une et à l'autre électrodes d'une paire dudit panneau,
- un générateur d'impulsions de tension primaire de maintien aux bornes du ou des circuit(s) primaire(s) de l'au moins un transformateur, qui est adapté pour que :
- chaque circuit secondaire couplé magnétiquement avec le ou les circuit(s) primaire(s) puisse délivrer entre ses bornes haute et basse une succession d'impulsions présentant des paliers alternativement haut et bas aptes à provoquer, pendant ces paliers, des décharges lumineuses uniquement dans les zones de décharges situées entre les électrodes connectées à ces bornes qui ont été préalablement activées, - les inductances du ou des circuits primaires et des circuits secondaires du ou des transformateurs coopèrent de manière à récupérer et ré-injecter l'énergie capacitive entre lesdites électrodes.
L'activation préalable des zones de décharge est réalisé d'une manière connue en elle-même, notamment à l'aide de moyens d'adressage sélectif ; l'effet mémoire permet à chaque zone de décharge préalablement activée, de rester activée à l'issue de chaque décharge ; avantageusement et de manière classique, les décharges ont lieu pendant les paliers des impulsions de maintien de manière à obtenir un effet mémoire reproductible et utilisable ; pendant ces paliers, la tension de maintien est approximativement constante.
Le rapport de transformation du ou des transformateurs est adapté pour que les impulsions de tension appliquées au(x) circuit(s) primaire(s) provoquent des impulsions de tension de maintien d'amplitude adaptée aux bornes des circuits secondaires, c'est à dire entre les électrodes de maintien ; on entend par « amplitude adaptée », une amplitude permettant d'obtenir des décharges uniquement dans les zones de décharge qui sont desservies par ces électrodes et qui ont été préalablement activées.
Comme dans des procédés classiques, la récupération d'énergie capacitive et sa ré-injection sont effectuées entre chaque alternance d'impulsion de maintien ; elles sont effectuées grâce à un circuit résonnant inductif-capacitif comprenant des capacités, comme celle du panneau, et des inductances ; selon l'invention, l'inductance de chaque circuit est formée par celle du transformateur correspondant ; de préférence, les moyens d'alimentation et de pilotage du panneau ne comprennent aucune autre inductance spécifique de récupération et de ré-injection d'énergie capacitive que celles du ou des circuits primaires et des circuits secondaires du ou des transformateurs.
Les transformateurs ayant ainsi une double fonction, les moyens d'alimentation et de pilotage du panneau sont particulièrement économiques. Pour l'adaptation du générateur d'impulsions de tension primaire, on utilise notamment des commutateurs et des diodes convenablement pilotés, comme précisé ultérieurement dans les modes de réalisation détaillés de l'invention, où ces commutateurs seront considérés comme des moyens de connexion du générateur aux circuits primaires.
En résumé, un panneau à plasma étant doté classiquement doté de réseaux d'électrodes de maintien, les moyens d'alimentation et de pilotage de ce panneau comprennent, selon l'invention :
- au moins un transformateur comprenant chacun un circuit primaire et une pluralité de circuits secondaires destinés à alimenter, sans commutateur intermédiaire, les électrodes de maintien du panneau,
- un générateur d'impulsions de maintien et des moyens de connexion de ce générateur au(x) circuit(s) primaire(s) du ou des transformateur(s), qui sont adaptés pour que les inductances du ou des transformateur(s) coopèrent de manière à récupérer et ré-injecter l'énergie capacitive entre ces électrodes de maintien, de préférence sans autre inductance spécifique dans le circuit.
De préférence, les moyens d'alimentation et de pilotage du panneau comprennent, en vue d'activer ou de désactiver sélectivement au préalable au moins une quelconque zone de décharge du panneau située entre les électrodes d'une paire de maintien, des moyens d'écriture ou d'effacement adaptés pour appliquer une impulsion de tension d'écriture ou d'effacement au circuit secondaire alimentant ladite paire d'électrodes.
Plus précisément, cette impulsion de tension d'écriture est appliquée à une borne de ce circuit secondaire, de préférence une borne « milieu » située entre la borne haute et la borne basse ; ainsi, les électrodes connectées à ce circuit secondaire sont affectées d'un signal d'écriture ou d'effacement.
En général, le panneau à plasma comprend en outre au moins un réseau d'électrodes de données croisant les électrodes des premier et au moins deuxième réseaux de maintien au niveau desdites zones de décharge dans l'espace entre les dalles.
D'une manière classique, les moyens d'écriture ou d'effacement comprennent alors généralement en outre un ensemble de drivers de colonnes adaptés pour commander chacune desdites électrodes de données ; pour les opérations d'adressage du panneau, comme une opération sélective d'écriture ou d'effacement, à l'aide du driver des électrodes de donnée croisant ces zones de décharge à activer ou à désactiver, on applique en général une impulsion de tension de donnée sur ces électrodes en synchronisation avec les impulsions de tension d'écriture ou d'effacement appliquées, par l'intermédiaire des bornes d'adressage, à des électrodes de maintien qui croisent également ces zones ; ces électrodes de maintien servent alors également à l'adressage.
On obtient ainsi un moyen d'adressage d'opérations sélectives de pilotage du panneau à plasma, comme des opérations d'écriture pour activer des zones de décharge avant des phases de maintien, ou des opérations d'effacement pour désactiver des zones de décharge et mettre fin sélectivement à des phases de maintien.
Comme, selon l'invention, le générateur d'impulsions de maintien est connecté aux circuits primaires et que les moyens d'écriture ou d'effacement sont par ailleurs destinés à être connectés aux bornes d'adressage des circuits secondaires, les drivers de ligne ne sont plus, comme dans l'art antérieur, traversés par les courants de maintien ; on peut donc utiliser des composants plus économiques pour ces drivers de ligne.
De préférence, les moyens d'alimentation et de pilotage du panneau comprennent une pluralité de H transformateurs ; en outre, les moyens d'écriture ou d'effacement comprennent un ensemble de L drivers de lignes, chaque driver étant destiné à appliquer une impulsion de tension d'écriture ou d'effacement à une pluralité de H circuits secondaires et étant, à cet effet, connecté par une sortie à une borne intermédiaire dite d'adressage d'un seul circuit secondaire pour chacun des H transformateurs, chaque borne d'adressage étant positionnée, sur son circuit secondaire, entre sa borne haute et sa borne basse, et L correspondant à un nombre de lignes égal au nombre total de paires d'électrodes du panneau divisé par le nombre H de transformateurs. D'une manière classique, chaque driver de ligne est destiné à appliquer, sur commande, des impulsions de tension d'écriture à une paire d'électrodes du panneau qui dessert une « succession » ou ligne de zones de décharge.
Ainsi, chaque circuit secondaire possède deux bornes extrêmes de sortie pour alimenter une paire d'électrodes, et une borne intermédiaire dite d'adressage qui présente un potentiel intermédiaire entre celui de la borne basse et celui de la borne haute et qui est reliée, selon l'invention, à la sortie d'un driver de lignes.
De préférence, pour chaque circuit secondaire, cette borne d'adressage correspond au point milieu du circuit secondaire de sorte que le potentiel de cette borne est équidistant du potentiel de chaque borne d'alimentation des électrodes.
Comme il y a une pluralité de H transformateurs dont les circuits secondaires alimentent directement et sans commutateur les paires d'électrodes de maintien du panneau, chaque transformateur alimente un groupe g de paires d'électrodes ou de lignes du panneau ; l'ensemble des lignes du panneau est donc subdivisé en H groupes de lignes, chaque groupe correspondant à un transformateur.
Comme la sortie de chaque driver est, selon l'invention, connectée à un circuit secondaire de chaque transformateur, le même driver de ligne sert pour une ligne de chaque groupe de lignes, c'est à dire qu'il pilote globalement H lignes puisqu'il y a H transformateurs ; par rapport aux systèmes de l'art antérieur, on peut donc diviser le nombre de drivers de ligne nécessaires par le nombre H de transformateurs, ce qui est très avantageux du point de vue économique.
De préférence, les moyens d'alimentation et de pilotage du panneau comprennent en outre un générateur d'impulsions de polarisation pour l'écriture ou l'effacement et des moyens de connexion de ce générateur aux circuits primaires des transformateurs, qui sont adaptés pour que les inductances des circuits primaires et des circuits secondaires des transformateurs coopèrent à la génération d'une impulsion de polarisation inverse après chaque impulsion de polarisation, de manière à obtenir un train d'oscillations d'écriture ou d'effacement formé de successions d'une impulsion de polarisation pour l'écriture ou l'effacement et d'une impulsion de polarisation inverse.
La polarisation des électrodes de maintien intervient pendant les phases d'adressage du panneau, avant la phase de maintien ; selon l'invention, les impulsions de polarisation sont donc appliquées aux électrodes de maintien via le ou les transformateur(s) d'alimentation des électrodes de maintien, ce qui limite leur durée ; ces impulsions correspondent donc à la première alternance d'oscillations du ou des transformateurs, la seconde alternance correspondant à une impulsion de polarisation inverse ; le régime d'oscillation du ou des transformateurs est en général asymétrique : la première alternance est courte et de forte amplitude comparée à la seconde qui est longue et de faible amplitude.
De préférence, les moyens d'écriture ou d'effacement sont adaptés pour que chaque impulsion de tension d'écriture ou d'effacement appliquée à un quelconque circuit secondaire soit appliquée pendant qu'on applique une impulsion de polarisation d'écriture ou d'effacement au circuit primaire couplé magnétiquement audit circuit secondaire.
Selon une variante préférentielle de l'invention, les moyens d'écriture ou d'effacement sont adaptés pour appliquer une pluralité d'impulsions de tension d'écriture ou d'effacement à différents circuits secondaires couplés au même circuit primaire pendant une impulsion de polarisation appliquée audit circuit primaire.
Cette disposition permet d'adresser plusieurs lignes ou paires du panneau pendant une impulsion de polarisation ; sachant que le nombre de transformateurs de polarisation et de maintien est égal à H, si le nombre de lignes adressables pendant une impulsion de polarisation est égal à N, le nombre total d'impulsions de polarisation ou d'oscillations de chaque circuit primaire de transformateur qui seront nécessaires pour adresser toutes les lignes du panneau sera égal à M, M étant tel que le produit H x M x N soit égal au nombre total de lignes à adresser ; la figure 20, qui sera expliquée ultérieurement plus en détail, illustre ce point. Ce nombre total M d'oscillations appliqué à chaque circuit primaire de transformateur fixe la longueur des trains d'oscillations appliqués aux circuits primaires des transformateurs par le générateur d'impulsions de polarisation pour l'écriture ou l'effacement.
De préférence, les moyens d'alimentation et de pilotage du panneau comprennent des moyens pour déclencher un train d'oscillation d'écriture ou d'effacement sur un circuit primaire, et des moyens pour déclencher chaque nouveau train d'oscillations de polarisation d'un autre circuit primaire immédiatement à la fin de la première impulsion de polarisation du train d'oscillation précédent.
Cette disposition permet d'enchevêtrer les opérations de polarisation pour l'écriture ou pour l'effacement sélectif, et de raccourcir l'adressage du panneau.
Enfin, l'invention a également pour objet un système de visualisation d'image comprenant un panneau à plasma alternatif à effet mémoire qui comprend :
- deux dalles parallèles ménageant entre elles un espace contenant un gaz de décharge,
- un premier et au moins un deuxième réseau d'électrodes de maintien, associées par paires d'une électrode du premier réseau et d'une électrode adjacente du deuxième réseau de manière à ce que les électrodes d'une même paire délimitent entre elles une succession de zones de décharges lumineuses dans l'espace entre les dalles,
- une couche diélectrique recouvrant au moins un desdits réseaux de maintien pour apporter l'effet mémoire,
... caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alimentation et de pilotage selon l'invention, qui sont associés audit panneau de manière à pouvoir l'alimenter et le piloter.
De préférence, l'au moins un transformateur est disposé et fixé sur la face extérieure d'une desdites dalles. De préférence, dans le cas d'une pluralité de transformateurs, chaque transformateur est positionné sur cette face extérieure à une hauteur correspondant à la hauteur moyenne des paires d'électrodes qui sont connectées à ses circuits secondaires.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux figures annexées sur lesquelles :
- la figure 2 est une vue de face schématique d'un panneau selon un premier mode réalisation l'invention ; la figure 1 est une coupe partielle de ce panneau et d'un transformateur de couplage magnétique disposé et fixé sur la face externe de la dalle arrière de ce panneau ;
- la figure 3 est une vue arrière schématique du panneau des figures 1 et 2, représentant, en outre, les moyens d'alimentation et de pilotage de ce panneau ;
- les figures 4 à 7 concernent la phase de maintien du pilotage du panneau des figures 1 à 3 selon un premier mode de réalisation de l'invention et décrivent l'ensemble d'une période de maintien, à savoir respectivement un premier temps d'accumulation d'énergie inductive, un deuxième temps de récupération d'énergie inductive, un deuxième temps d'accumulation d'énergie inductive, et un premier temps de récupération d'énergie inductive ;
- les figures 8 et 9 concernent la phase d'adressage du pilotage du panneau des figures 1 à 3 selon le premier mode de réalisation de l'invention, illustrent le régime d'oscillation de la polarisation des électrodes coplanaires du panneau pendant cette phase, et décrivent l'état des drivers de lignes et de colonnes et des circuits d'alimentation d'un des transformateurs du panneau respectivement pendant la première alternance et pendant la deuxième alternance d'une oscillation ;
- la figure 10 décrit schématiquement les chronogrammes de tension d'électrodes appartenant à trois réseaux différents Y, Y' et X du panneau des figures 1 à 3 ; - la figure 11 décrit d'une manière plus détaillée qu'à la figure 10 les tensions appliquées aux électrodes coplanaires du panneau des figures 1 à 3 pendant la phase d'adressage ;
- la figure 12 décrit d'une manière plus détaillée qu'à la figure 10 la différence de tension entre les électrodes coplanaires du panneau des figures 1 à 3 pendant la phase de maintien.
- les figures 13A à 15A concernent la phase de maintien du pilotage du panneau de la figure 19 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention et décrivent la moitié d'une période de maintien, à savoir respectivement un premier temps d'accumulation d'énergie inductive, un premier temps de renversement des polarités, et un deuxième temps de récupération d'énergie inductive ; les figures 13B à 15B décrivent le signal de tension en créneau et l'intensité de magnétisation lors d'une période de maintien, la partie en trait plein correspondant au temps décrit dans la figure disposée en regard de cette période ;
- les figures 16A à 18A concernent la phase d'adressage du pilotage du panneau de la figure 19 selon un deuxième mode de réalisation de l'invention et décrivent la moitié d'une période d'oscillation de la polarisation des électrodes coplanaires du panneau pendant cette phase, à savoir respectivement un premier temps d'accumulation d'énergie inductive, un premier temps de renversement des polarités, et un deuxième temps de récupération d'énergie inductive ; les figures 16B à 18B décrivent le signal de tension en créneau et l'intensité de magnétisation lors d'une période d'oscillation de la polarisation, la partie en trait plein correspondant au temps décrit dans la figure disposée en regard de cette période ;
- la figure 19 décrit, selon une forme identique à celle de la figure 1 , le panneau à plasma selon le deuxième mode de réalisation de l'invention ;
- la figure 20 est une autre représentation de la figure 11 concernant la phase d'adressage. Les figures représentant des chronogrammes ne prennent pas en compte d'échelle de valeurs afin de mieux faire apparaître certains détails qui n'apparaîtraient pas clairement si les proportions avaient été respectées.
On va maintenant décrire un système de visualisation d'images doté de moyens d'alimentation et de pilotage selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Un panneau d'affichage à plasma 1 (ou « PDP ») coplanaire alternatif à effet mémoire est représenté aux figures 1 et 2 ; il comprend une dalle arrière 2 et une dalle avant 3 ménageant entre elles un espace 4 fermé contenant un gaz de décharge.
La dalle avant 3 porte deux réseaux Y, Y' d'électrodes coplanaires orientées horizontalement et destinées à servir notamment dans les phases de maintien des décharges ; chaque électrode de l'un des réseaux coplanaires est appariée avec une électrode de l'autre réseau et délimite avec elle une ligne de zones de décharge dans l'espace 4 entre les dalles ; à titre d'exemple, les lignes du panneau sont ici réparties en 8 groupes de L lignes ; un nombre quelconque H de groupes de lignes est évidemment envisageable sans se départir de l'invention ; comme illustré sur la figure 1 , les électrodes coplanaires sont repérées par paires successives P : pour les électrodes représentées : Y-π, Y'n, pour la première paire Pu du premier groupe de lignes... , Y13, Y'13, pour la troisième paire P13 du même groupe,... , Y16, Y'iβ pour la sixième paire du même groupe, et, pour les électrodes suivantes non représentées : Y17, Y'17, ..., jusqu'à YI.L, Y'-I.L pour la dernière paire P1 du premier groupe, ... , pour le groupe g de lignes, Yg1, Y'gι, ... , Ygi, Y'gi, ... , Yg.ι_, Y'g.L, jusqu'au huitième groupe de lignes, Y81 , Y'8ι , ... , Y8.L, Y'S.L .
La dalle arrière 2 porte un seul réseau X de P électrodes Xi,..., Xk,... , Xp dites de données s'étendant perpendiculairement aux électrodes coplanaires ; ce réseau n'est pas représenté sur la figure 2 ; les croisements des électrodes de ce réseau X avec les paires des réseaux coplanaires Y, Y' de l'autre dalle forment un matrice bi-dimensionnelle de zones de décharges réparties dans l'espace 4 entre les dalles ; les zones de décharge sont alors réparties en colonnes le long de chaque électrode du réseau X ; lors des phases d'adressage du pilotage du panneau, chaque électrode de ce réseau Xk est destinée à coopérer avec chaque électrode Ygj de l'un Y des réseaux coplanaires, du moins lorsqu'il s'agit d'activer la zone de décharges C -gi située au croisement de ces électrodes Xk, Ygι ; on voit donc que les électrodes du réseau Y servent à la fois à l'adressage et au maintien, contrairement aux électrodes du réseau Y' qui ne servent qu'au maintien.
D'une manière classique, les réseaux d'électrodes coplanaires Y, Y' sont recouvertes d'une couche diélectrique et d'une couche mince de protection généralement à base de MgO ; ces couches ne sont pas représentées ; la couche diélectrique apporte l'effet mémoire ; cette couche est généralement une couche continue revêtant toute la dalle avant ; elle peut à l'inverse être discontinue et ne revêtir que les électrodes elles-mêmes ; la dalle arrière et son réseau d'électrodes X sont recouvertes de bandes alternées de luminophores destinées à émettre respectivement dans le rouge, le vert et le bleu sous l'excitation des décharges ; entre ces bandes et entre les électrodes de ce réseau X, on dispose des barrières pour séparer les colonnes de zones de décharge de différentes couleurs et pour espacer les dalles 2, 3 ; ces barrières ne sont pas représentées.
En se référant à la figure 3, à l'arrière de ce panneau à plasma 1 , d'un côté de ce panneau débouchent les électrodes Yn-Yι.ι_ du premier groupe, puis les électrodes des autres groupes du réseau Y, jusqu'aux électrodes YS-I-YS.L du dernier groupe ; de l'autre côté de ce panneau, débouchent les électrodes Y'n- Y'-I.L du premier groupe, puis les électrodes des autres groupes du réseau Y', jusqu'aux électrodes Y'SI-Y'S.L du dernier groupe. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, pour chaque groupe d'électrodes g, les deux électrodes Ygι, Y'gι de chaque paire Pgι d'un même groupe d'électrodes g sont directement connectées, sans commutateur intermédiaire, aux bornes haute SHgι et basse SBgι d'un circuit secondaire Sgi d'un transformateur Tg associé à ce groupe g ; chaque transformateur Tg comprend, en référence à la figure 1 qui représente partiellement ce transformateur en coupe, un circuit primaire Pg, L circuits secondaires Sg.ι, ... , Sg.j, ..., Sg.L alimentant chacun une paire d'électrodes de maintien Pg.ι, ... , Pg.j, ... , Pg.L du groupe g, et des moyens de couplage magnétique Mg du circuit primaire Pg avec l'ensemble de ces circuits secondaires ; comme les électrodes coplanaires sont directement connectées aux circuits secondaires, le courant alimentant ces électrodes ne traverse aucun commutateur et, notamment, aucun driver de ligne ; comme représenté à la figure 1 , chaque transformateur Tg présente ici également une feuille d'isolation électrique 5 placée entre son circuit primaire Pg et ses différents circuits secondaires Sgi.
Toutes les paires Pgj d'un même groupe g d'électrodes coplanaires sont alimentées par les différents secondaires Sgι d'un même transformateur Tg ; comme il y a ici huit groupes de lignes d'électrodes, le panneau comprend huit transformateurs Ti , ... , Tg, ... , T8.
Chaque circuit secondaire Sgι présente, outre ses bornes « haute » SHgj et « basse » SBgi, connectées directement et sans commutateur intermédiaire respectivement à l'électrode Ygi et Y'gi d'une même paire Pgι d'électrodes, une borne d'adressage reliée approximativement au point milieu de ce circuit secondaire, c'est à dire présentant un potentiel moyen entre celui des bornes haute et basse ; selon une variante préférentielle de l'invention représentée à la figure 3, les bornes d'adressage d'un seul circuit secondaire Sgi pour chaque transformateur Tι, ... , Tg, ... T8 sont reliées entre elles et forment une borne commune SMj des points milieux des secondaires Sgj de toutes les lignes ou paires d'électrodes Pgι numérotées i des différents groupes 1 ,... , g, 8 ; comme il y a L lignes ou L paires par groupe, il y a au total L bornes d'adressage de circuits secondaires SM-i,... , SMj, ... , SM ; ainsi, comme on le verra plus loin, les moyens de pilotage du panneau ne comportent qu'un nombre réduit de drivers de lignes, chaque driver de ligne étant utilisé pour piloter une ligne dans chaque groupe, c'est à dire au total ici 8 lignes.
Selon le premier mode de réalisation présenté aux figures 3 à 9, chaque circuit primaire Pg présente ici, outre ses bornes « haute » PHg et « basse » PBg, une borne intermédiaire reliée approximativement au point milieu de ce circuit primaire, c'est à dire présentant un potentiel moyen entre celui des bornes haute et basse ; selon une variante préférentielle de l'invention également représentée à la figure 3, les bornes intermédiaires des différents circuits primaires Pg des différents transformateurs T-i, ... , Tg, ... T8 sont reliées entre elles et forment une seule borne commune PM des points milieux des primaires Pg ; ainsi, comme on le verra plus loin, les moyens de pilotage du panneau ne comportent qu'un seul commutateur de maintien Rs et qu'un seul commutateur de polarisation pour l'écriture R qui permettent de connecter cette sortie commune de points milieux des primaires PM soit au potentiel haut Vs d'un générateur de maintien Gs, soit au potentiel haut V d'un générateur de polarisation coplanaire pour l'écriture G ; ces deux commutateurs Rs, Rw servent donc de moyens de connexion de l'un ou l'autre de ces générateurs aux circuits primaires Pg des transformateurs ; sur la figure 3, ces deux commutateurs Rs, Rw et ces deux générateurs Gs, Gw sont regroupés dans le même sous-ensemble de puissance 13 des moyens de pilotage du panneau ; en outre, des capacités de stockage Cs et Cw (non représentée) sont branchées respectivement aux bornes des générateurs de maintien Gs et de polarisation pour l'écriture Gw, pour la récupération de l'énergie inductive des transformateurs, comme décrit ultérieurement au cours des phases de maintien ; comme cette capacité peut être interne aux générateur, elle n'est pas toujours représentée sur toutes les figures.
Les moyens d'alimentation et de pilotage du panneau à plasma 1 comprennent, outre les éléments et les caractéristiques déjà décrites :
- au niveau de chacune des deux bornes d'alimentation « haute » PHg et « basse » PBg de chaque circuit primaire Pg des transformateurs Tg, un commutateur « haut » RPH.g et un commutateur « bas » RPB.g , présentant chacun une diode « haute » DPκ.g et « basse » DPB.g, branchée en parallèle et orientée passante en direction dudit circuit primaire (non représentée sur la figure 3, représentée aux figures 4 à 9) ; ces commutateurs et ces diodes forment avec le sous-ensemble de puissance 13, un générateur d'impulsions alternées de tension primaire d'entretien, qui combiné aux inductances des circuits primaires et secondaires des transformateurs, permet, comme expliqué ci-après, : o d'une part, la génération d'impulsions de tension alternativement positive et négative qui présentent des paliers respectivement haut et bas de tension approximativement constante ; o d'autre part, la récupération de l'énergie capacitive du panneau et la ré-injection de cette énergie dans le panneau ;
- un générateur de tension moyenne G délivrant une tension moyenne VM et un générateur de tension d'écriture GE délivrant une tension d'écriture VE branchés en série par l'intermédiaire de leur sortie potentiel haut (voir figure 8 et 9),
- un sous-ensemble 11 rassemblant L drivers de lignes pour piloter simultanément un circuit secondaire Sgi de chaque transformateur T-i, ... , Tg, ... T8, par l'intermédiaire du point milieu SMj commun à ces circuits ; comme chaque transformateur alimente L lignes, ce sous- ensemble 11 comprend L paires de commutateurs, l'un de tension moyenne Rswii, l'autre de tension d'écriture RS EI, branchés en série, o dont le point commun est relié au point milieu SMj des circuits secondaires Sgι des différents transformateurs Tg, o dont les bornes extrêmes sont reliées aux bornes du générateur de tension moyenne GM et du générateur d'écriture GE de telle manière que ledit point milieu SMj soit au potentiel VM lorsque le commutateur de tension moyenne RSMJ est fermé (l'autre étant ouvert) et soit au potentiel VM-VE lorsque le commutateur de tension moyenne RSMEI est fermé (l'autre étant ouvert) - voir figures 3, 8 et 9.
- un sous-ensemble 14 rassemblant P drivers de colonnes, comprenant P paires de commutateurs, l'un de tension colonne « basse » Rxβk, l'autre de tension colonne « haute » RxHk, branchés en série, dont le point commun est relié à une électrode de colonne Xk, dont les bornes extrêmes sont reliées à celles d'un générateur de tension de donnée Gx délivrant une tension Vx - voir figures 3, 8 et 9.
- un sous-ensemble 12 adapté pour générer des signaux relatifs à des opérations de pilotage du panneau autres que celles de maintien ou d'adressage, comme des opérations d'amorçage ou d'effacement ; ce sous-ensemble est connu en lui-même et ne sera pas décrit ici en détail. - un générateur de tension d'antipolarisation G' dont la borne de potentiel bas est connectée au point commun du commutateur de polarisation pour l'écriture Rw et du générateur de polarisation coplanaire pour l'écriture Gw, et délivrant une tension d'antipolarisation V'w égale à la tension de polarisation V divisée par le nombre 1-1-1=7
(V'w= Vw/7), où H est le nombre de groupes de lignes ici égal à 8 ; ce générateur de tension d'antipolarisation G'w présente une capacité de stockage en parallèle C'w non représentée, généralement intrinsèque au générateur ; - entre la borne de potentiel haut de ce générateur de tension d'antipolarisation G'w et le point commun de la borne basse PBg de chaque circuit primaire Pg et de son commutateur « bas » R B.9, un commutateur d'antipolarisation R' g et une diode d'antipolarisation D'wg en série, la diode étant orientée bloquante en direction de ladite borne basse PBg du circuit primaire Pg .
Enfin, le rapport de transformation des différents transformateurs Tg est ici de 1 , ou 2/1 si l'on ne prend en compte que les demi-boucles primaires (voir ci- après) ; d'autres rapports peuvent être envisagés sans se départir de l'invention, en adaptant en conséquence les tensions délivrées par les différents générateurs d'une manière connue de l'homme du métier.
De préférence, comme illustré aux figures 1 et 3, les transformateurs d'alimentation des paires d'électrodes coplanaires T-i, ... , Tg, ..., TH sont disposés et fixés sur la face extérieure de la dalle arrière 2 ; de préférence, dans ce cas, les moyens de couplage magnétique Mg de ces transformateurs sont formés de tubes creux de section aplatie ; de préférence, ces moyens de couplage magnétique de chaque transformateur Tg sont disposés sur le panneau à une hauteur correspondant à la hauteur moyenne des lignes ou paires d'électrodes Pgi alimentées par ce transformateur Tg, de manière à limiter la surface de la boucle formée par chaque circuit secondaire et la paire qu'il alimente ; on limite ainsi avantageusement le rayonnement électromagnétique du panneau ; en outre, une telle disposition est particulièrement économique. Pour des panneaux à plasma et des modes de pilotage classiques, comme exemple de transformateurs utilisables, on citera les transformateurs classiques d'alimentation à découpage à stockage d'énergie magnétique, à condition qu'ils soient susceptibles de fonctionner aux fréquences d'alimentation des panneaux à plasma, généralement de l'ordre de 200 kHz environ ; ces transformateurs sont qualifiés de type « fly back » en langue anglaise.
On va maintenant décrire un exemple de mode de fonctionnement du panneau à plasma 1 à l'aide des moyens de pilotage selon ce premier mode de réalisation de l'invention.
En référence aux figures 4 à 7, 10 et 12, on va d'abord décrire le fonctionnement du panneau lors des étapes non sélectives de maintien Qs, pendant lesquelles on applique une succession d'impulsions de tension aux bornes des paires Pgj d'électrodes coplanaires de maintien Ygj, Y'gi alimentées par le même transformateur Tg, de manière à provoquer une succession de décharges lumineuses uniquement dans les zones de décharges qui sont desservies par ces paires et qui ont été préalablement activées lors d'opérations sélectives d'adressage Qw qui seront décrites ultérieurement ; les figures 4 à 7 décrivent plus précisément le maintien des paires Pu à P1L alimentées par le transformateur Ti ; l'alimentation des autres paires d'électrodes pour le maintien de décharges dans les zones desservies par ces paires et le fonctionnement des autres transformateurs alimentant ces paires sont analogues et ne seront pas décrits ici en détail.
Chaque impulsion de tension de maintien entraîne la charge de la capacité électrique développée entre les électrodes des différentes paires du panneau ; compte tenu des fréquences élevées des impulsions de maintien et du nombre important d'électrodes sur un panneau à plasma, cette charge correspond à une énergie capacitive importante ; pour améliorer le rendement énergétique du panneau, il est connu de prévoir, entre chaque impulsion de maintien, un temps de récupération d'énergie capacitive. Comme illustré à la figure 12, chaque période de maintien τs se décompose successivement en un premier temps D1 de récupération d'énergie inductive pendant une première décharge F, un premier temps D2 d'accumulation d'énergie inductive, un premier temps R de renversement des polarités de la capacité du panneau, un deuxième temps D'1 de récupération d'énergie inductive pendant une deuxième décharge F', un deuxième temps D'2 d'accumulation d'énergie inductive, et un deuxième temps R' de renversement des polarités de la capacité du panneau ; une phase de maintien Qs comprend généralement plusieurs périodes successives identiques τs. Comme illustré aux figures 4 à 6, pendant toute une phase de maintien
Qs, le commutateur de maintien Rs est fermé et le commutateur de polarisation pour l'écriture Rw est ouvert, de sorte que la tension de la borne intermédiaire PM des différents circuits primaires est égale à Vs. Dans le cas illustré ici aux figures 4 à 6, pendant toute une phase de maintien, les commutateurs de tension moyenne RSM-I- RSM.L des drivers de lignes du sous-ensemble 11 sont tous fermés et les commutateurs de tension d'écriture RSMEI- RSME.L des mêmes drivers de lignes sont tous ouverts, de sorte que la tension des bornes d'adressage SMj des différents circuits secondaires est égale à VM ; ici, on a pris V = Vs.
En se référant aux figures 7 et 12, on va maintenant décrire le premier temps D1 de récupération d'énergie inductive d'une période de maintien τs pour les paires d'électrodes PH-PI.L alimentées par le premier transformateur Ti ; compte tenu du renversement de polarité du temps précédent (voir ci-après), la différence de tension 2Vs entre les électrodes génère des décharges F dans les zones de décharges préalablement activées desservies par ces électrodes ; compte tenu de cette polarité et de la position des commutateurs sur le circuit primaire, la seule possibilité pour le courant circulant dans le circuit primaire est de passer au travers de la diode DPBι en parallèle du commutateur « bas » RPB.I ; comme indiqué par le trait gris épais et sa flèche sur la figure 7, un courant circule alors dans la demi-boucle primaire inférieure formée par le générateur de maintien Gs avec sa capacité de stockage Cs, la diode DPBI en parallèle du commutateur « bas » R B.I , la partie inférieure du circuit primaire du transformateur T-], et le commutateur de maintien Rs ; ce temps D1 correspond donc au transfert de l'énergie inductive accumulée lors d'un temps précédent (voir ci-après) vers la capacité de stockage Cs des moyens d'alimentation du panneau.
En se référant aux figures 4 et 12, on va maintenant décrire un premier temps D2 d'accumulation d'énergie inductive d'une période de maintien τs : pour générer une impulsion de tension de décharge d'amplitude 2Vs entre les bornes basses SBn-SBn et hautes SH-H-SH-I L des circuits secondaires Sι S-i.L alimentant ces paires PH-PLL, on génère une tension d'amplitude Vs entre la borne intermédiaire PM et la borne basse PBi du circuit primaire Pi couplé magnétiquement avec ces circuits secondaires ; à cet effet, on ferme le commutateur « bas » RPB.I , tout en maintenant le commutateur « haut » RPH.I ouvert ; comme indiqué par le trait gris épais et sa flèche sur la figure, un courant circule alors dans la demi-boucle primaire inférieure formée par le générateur de maintien Gs avec sa capacité de stockage Cs, le commutateur de maintien Rs, la partie inférieure du circuit primaire du transformateur Ti, et le commutateur « bas » RPB.ι ; comme la tension des bornes d'adressage SMj des circuits secondaires SH-S-IL est par ailleurs fixée à Vs, les tensions des électrodes Yn-Yι.ι_ (appelée Vγ par simplification) et des électrodes Y'H-Y'LL (appelée Vy par simplification) alimentées par ces circuits secondaires sont alors respectivement : Vγ = Vs-Vs=0 ; Vy = Vs+Vs= 2Vs, comme représenté à la figure 12 pour le temps D2 ; à l'issue du temps D2, le courant accumulé dans l'inductance du circuit primaire du transformateur atteint un minimum.
On va maintenant décrire le premier temps R de renversement de polarité de la période de maintien τs , non représenté : tout en maintenant le commutateur « haut » RPH.I ouvert, on ouvre le commutateur « bas » R B.I ; le primaire Pi du transformateur T-i n'étant plus alimenté, le courant se renverse dans les circuits secondaires S-M-S-IL qui alimentent le panneau, donnant lieu à l'inversion des polarités du panneau ; à la fin de ce temps R, on a : Vy = Vs+Vs= 2VS ; Vr = Vs-Vs=0. La courbe en trait continu fin et de forme sinusoïdale de la figure 12 représente le courant I magnétisant dans les circuits primaires ou secondaires du transformateur Ti ; on voit que le temps R de renversement des polarités correspond à un temps de minimum (ou maximum « négatif ») de courant de magnétisation lM.
En se référant aux figures 5 et 12, on va maintenant décrire le deuxième temps D'1 de récupération d'énergie inductive pendant une deuxième décharge F' ; compte tenu du renversement de polarité, la différence de tension 2Vs entre ces électrodes génère des décharges F' dans les zones de décharges préalablement activées desservies par ces électrodes ; compte tenu du renversement de polarité et de la position des commutateurs sur le circuit primaire, la seule possibilité pour le courant dans ce circuit est qu'il passe au travers de la diode DPHI en parallèle du commutateur « haut » RPH.ι ; comme indiqué par le trait gris épais et sa flèche sur la figure 5, un courant circule alors dans la demi-boucle primaire supérieure formée par le générateur de maintien Gs avec sa capacité de stockage Cs, la diode DPm en parallèle du commutateur « haut » RPH.1 , la partie supérieure du circuit primaire du transformateur T-i, et le commutateur de maintien Rs ; ce temps D'1 correspond donc au transfert de l'énergie inductive accumulée lors du temps D2 précédent vers la capacité de stockage Cs des moyens d'alimentation du panneau.
En se référant aux figures 6 et 12, on va maintenant décrire le deuxième temps D'2 d'accumulation d'énergie inductive de la période de maintien τs : pour générer à nouveau une impulsion de tension de décharge d'amplitude 2Vs, inversée par rapport à la première, aux bornes des circuits secondaires S11-S1.L alimentant les paires PH-P-I.L d'électrodes, on génère une tension Vs entre la borne intermédiaire PM et, cette fois, la borne haute PH1 du circuit primaire Pi couplé magnétiquement avec ces circuits secondaires ; à cet effet, on ferme le commutateur « haut » RPH.I , tout en maintenant commutateur « bas » RPB.1 ouvert ; comme indiqué par le trait gris épais et sa flèche sur la figure 6, un courant circule alors dans la demi-boucle primaire supérieure formée par le générateur de maintien Gs avec sa capacité de stockage Cs, le commutateur de maintien Rs, la partie supérieure du circuit primaire du transformateur T-i, et le commutateur « haut » RPH.I ; comme la tension des bornes d'adressage SMj des circuits secondaires Sn-S1 reste par ailleurs fixée à Vs, les tensions des électrodes YH-YLL (appelée Vγ par simplification) et des électrodes Y'Π-Y'-I.L (appelée Vy par simplification) alimentées par ces circuits secondaires sont alors respectivement : VY = Vs+Vs=2Vs ; Vy = Vs-Vs=0, comme représenté à la figure 12 pour le temps D'2 ; à l'issue du temps D'2, le courant accumulé dans l'inductance du circuit primaire du transformateur est maximum. On va maintenant décrire le deuxième temps R' de renversement de polarité de la période de maintien τs , non représenté : tout en maintenant le commutateur « bas » RPB 1 ouvert, on ouvre le commutateur « haut » RPH.I ; le primaire Pi du transformateur Ti n'étant plus alimenté, le courant se renverse à nouveau dans les circuits secondaires SH-SIL, donnant lieu à une nouvelle inversion des polarités aux bornes du transformateur T-i .
On retrouve ensuite le premier temps D1 de récupération d'énergie inductive et de décharge F tel que précédemment décrit en référence aux figures 7 et 12 ; ainsi, comme illustré à la figure 12, une nouvelle période de maintien identique peut succéder à la période de maintien τs qui vient d'être décrite, la succession de ces périodes formant une phase de maintien Qs, également représentée à la figure 11 ; le nombre de périodes d'une phase de maintien dépend d'une manière classique de la valeur de niveau de gris associée au sous-balayage en cours de déroulement pour la visualisation des images sur le panneau.
Selon une variante préférentielle, comme représenté à la figure 12, la première période de maintien τsi de chaque phase de maintien est plus longue que les périodes suivantes τs, ce qui permet avantageusement de prendre en compte l'étalement des décharges Fi qui se produit généralement lors de la première impulsion de maintien.
Grâce aux commutateurs « haut » RPH.g et « bas » RPB.g, aux diodes « haute » DPH.g et « basse » DPB.g du générateur d'impulsions alimentant les circuits primaires en parallèle Pg, et aux inductances des circuits primaires et secondaires des transformateurs Tg : o on génère d'une part des impulsions de tension alternativement positive et négative qui présentent des paliers respectivement haut et bas de tension approximativement constante ; o on récupère d'autre part de l'énergie capacitive du panneau et on la ré-injecte dans le panneau. On voit donc, qu'à condition d'adapter, d'une manière connue en elle- même de l'homme du métier, la période de maintien τs , les inductances des circuits primaires et secondaires des transformateurs Ti , ... , Tg, ... , T8 alimentant les paires d'électrodes de maintien du panneau à plasma, et la capacité de stockage Cs liée au générateur de maintien Gs, en fonction de la capacité entre les électrodes de maintien du panneau à plasma à alimenter et à piloter, les moyens de pilotage du panneau selon l'invention permettent : - d'une part d'obtenir un signal de tension de mantien en forme de créneau à paliers haut et bas, où les temps R et R' de renversement de polarité sont suffisamment courts pour que les décharges plasma aient lieu en dehors de ces temps de renversement pendant les temps D1 , D'1 de récupération d'énergie inductive, ce qui permet d'obtenir un effet mémoire reproductible et utilisable ; - d'autre part, de récupérer l'énergie capacitive pendant les phases, de maintien.
Le document US3559190, notamment la figure 17 de ce document, décrit un générateur de maintien délivrant un signal de tension sinusoïdal qui n'est pas adapté pour obtenir un effet mémoire reproductible et utilisable, parce que les décharges plasma ont lieu pendant des temps où la tension de maintien appliquée aux électrodes n'est pas constante ; un tel générateur présente donc de graves inconvénients que l'invention permet d'éviter.
Prenons le cas de transformateurs de rapport 1/1 entre l'ensemble du circuit primaire et les circuits secondaires d'un même tranformateur : l'inductance de chacun des transformateurs se définit comme suit :
- LP est l'inductance d'un primaire, ou d'un circuit secondaire de ce transformateur ; LP/4 est l'inductance d'un demi-circuit primaire correspondant à la moitié du nombre total d'enroulements de l'ensembledu primaire, ou du circuit secondaire.
- Cτ est la capacité de la partie de panneau correspondant aux lignes alimentées par l'ensemble des circuits secondaires d'un même transformateur T, soit dans notre exemple la capacité de un huitième du panneau,
- τR est la durée du temps R ou R' de renversement des polarités,
- τD est la durée d'un palier haut ou bas d'une impulsion, et correspond à la durée cumulée d'un temps D1 ou D'1 de récupération d'énergie inductive et d'un temps D2 ou D'2 d'accumulation d'énergie inductive, - la période de maintien τs vaut alors τs = 2 . (τR + τD)
- Im est le courant magnétisant circulant dans l'un ou l'autre des demi-circuits primaires de ce transformateur, selon la position des commutateurs ; le courant lors du renversement des polarités correspond au maximum en valeur absolue du courant magnétisant, soit lm_p, - Vs est la tension crête d'entretien qui correspond à la tension de palier haut ou bas ;
Figure imgf000026_0001
Si, par exemple, τD = 4τR , alors L
C,
48
Si la capacité du panneau entier est de 48 nF, Cr = — = 6nF
Si la fréquence d'entretien est de 200kHz, τx = - = 5μs
200.10;
Avec τn = 4τR , on a alors τx = 2(τR +τD) = 2(5rΛ) = 10rΛ , et
Figure imgf000026_0002
τD — 4τR = 2μs
Figure imgf000026_0003
Si Vs = 90V, ce qui correspond à des impulsions alternées de +/- 180V (voir figures 10 et 12), on a :
Figure imgf000027_0001
Le courant-crête vaut donc 8,6 A dans les demi-circuits primaires pendant les temps R, R' de renversement de polarités ; la somme des courants magnétisants dans les circuits secondaires couplés à ce circuit primaire vaut donc 4,3 A au moment des renversements de polarités.
Après renversement des polarités, le courant de magnétisation lm participe au courant de décharges du panneau ; le courant que doivent pouvoir supporter les commutateurs « haut » RPHg ou « bas » RPBg des demi-circuits primaires durant les décharges sera donc avantageusement diminué d'autant, ce qui permet d'économiser sur ces composants.
On vient de voir comment les moyens d'alimentation et de pilotage selon l'invention permettent, pendant les phases de maintien, d'obtenir une succession d'impulsions présentant des paliers alternativement haut et bas qui sont aptes à provoquer des décharges lumineuses pendant ces paliers ; il importe que la durée de renversement des polarités τR soit adaptée pour que les décharges, quand elles ont lieu, se déclenchent pendant ces paliers et non pendant les temps de renversement des polarités, c'est à dire comme dans les générateurs d'impulsions de maintien pour panneaux à plasma de l'art antérieur, où τR est généralement inférieur à 1 μs, par exemple de l'ordre de 500 ns comme dans l'exemple ci-dessus ; la valeur maximum admissible de τR dépend d'une manière connue en elle-même des caractéristiques et de la technologie du panneau à plasma.
En ce qui concerne toujours les phases de maintien, on a déjà indiqué que l'alimentation des paires d'électrodes desservies par les autres transformateurs était analogue à celle précédemment décrite et ne serait pas décrite en détail ; selon une variante avantageuse, les impulsions délivrées aux bornes des circuits primaires des différents transformateurs sont légèrement décalées ou déphasées, de manière à obtenir un échelonnement des décharges plasma d'un groupe de paires Pgl,... , PgL d'électrodes à un autre groupe de paires Pg>ι,... , Pσ>L d'électrodes, d'une manière analogue à l'échelonnement décrit dans le document US 4316123 ; on limite ainsi les intensités « crêtes » dans le générateur, ce qui permet d'utiliser des composants plus économiques.
En référence aux figures 8 et 9, on va maintenant décrire le fonctionnement du panneau lors des étapes sélectives d'adressage Qw, pendant lesquelles on applique des impulsions de tension entre des électrodes Xp du réseau d'adressage X et des électrodes Yg, du réseau de maintien et d'adressage Y, de manière à déposer des charges électriques aux croisements de ces électrodes qui correspondent à des zones de décharge à activer Ck-9ι et de manière à ce que, lors de l'étape de maintien Qs qui suit (précédemment décrite), des décharges n'aient lieu que dans ces seules zones activées ; les figures 8 et 9 décrivent plus précisément :
- l'état des circuits du transformateur Tg alimentant le groupe g de lignes d'électrodes Yg ι, ... , Yg j, ... , Y9 L et Y'g ι, ... , Y'g ,, ... , Y'g ι_ , où seul le circuit secondaire Sg, d'alimentation des électrodes Yg ,, Y'g , a été représenté ;
- l'état du driver de ligne de l'ensemble 11 qui est relié, entre autres, à la borne d'adressage SM, de ce circuit secondaire ;
- l'état du driver de colonne de l'ensemble 14 qui est relié à l'électrode Xk ;
Comme illustré aux figures 8 et 9, pendant toute la phase d'adressage
Qw du panneau, le commutateur de polarisation pour l'écriture Rw est fermé et le commutateur de maintien Rs est ouvert, de sorte que la tension de la borne intermédiaire PM des différents circuits primaires est égale à Vw- Comme illustré aux figures 8 et 9, pendant toute la phase d'adressage Qw de pilotage du panneau, le commutateur « haut » RPH 9 du circuit primaire Pg du transformateur Tg reste ouvert.
On va d'abord décrire la partie de la phase d'adressage Qw qui concerne uniquement la zone de décharge Ck-g, en référence aux figures 8 et 9, dans le cas où cette zone doit être activée, c'est à dire dans le cas d'une opération dite d'écriture de cette zone ; on décrira ultérieurement l'ensemble du déroulement de la phase d'adressage Qw pour toutes les zones de décharge du panneau. Pendant cette phase d'adressage, le commutateur d'antipolarisation R' .g du groupe de ligne g reste fermé ; cette phase d'adressage comprend :
- une première alternance τ de polarisation des électrodes Ygi, Y'gi appliquée par couplage magnétique à l'aide du transformateur Tg, durant laquelle on applique, pendant un temps très court comparé à celui τw de cette alternance, une impulsion d'écriture -VE à ces électrodes avec, simultanément, une impulsion très courte de donnée Vx appliquée sur l'électrode Xk de colonne ;
- une deuxième alternance τ'w de polarisation opposée - ou « antipolarisation » - des électrodes Ygj, Y'gi, sous une tension beaucoup plus faible mais pendant une durée plus longue.
La succession de ces deux alternances forme une période de polarisation pour l'écriture ; d'une manière classique des procédés d'adressage de panneaux à plasma, pour faciliter l'activation de zones de décharge du panneau par application d'impulsions d'écriture et d'impulsions simultanées de données entre des électrodes du réseau X de données et des électrodes perpendiculaires du réseau Y servant à la fois au maintien et à l'adressage, on polarise ces dernières électrodes ; pendant la première alternance de forte amplitude et de courte durée de chaque oscillation, de telles conditions de polarisations sont réunies ; comme décrit ci-après, on va donc exécuter les opérations d'écriture durant les premières alternances des oscillations de polarisation.
Selon l'invention, la succession de ces deux alternances correspond à un régime d'oscillation dans une demi-boucle primaire inférieure incluant le commutateur de polarisation d'écriture ' Rw et la partie inférieure du circuit primaire du transformateur Tg ; selon l'invention, pour générer la première alternance, la tension de polarisation d'écriture Vw est appliquée pendant une durée τw entre la borne intermédiaire PM et la borne basse PBg de cette partie du circuit primaire ; selon l'invention, cette partie du circuit primaire est ensuite laissée flottante et adaptée pour une deuxième alternance opposée d'amplitude plus petite mais de durée supérieure τ'w telle que τw + τ'w = H x τ , où H est le nombre de groupe de lignes ou de transformateurs, ici égal à 8 ; en effet, comme on le verra ultérieurement, il est particulièrement important, selon le mode d'adressage privilégié selon l'invention, que, pendant la deuxième alternance du transformateur Tg, on puisse adresser des lignes alimentées par chacun des (H-1) autres transformateurs lors de « premières » alternances de polarisation d'écriture τw qui leur sont successivement appliquées ; ainsi, on a de préférence (H-1) x τw = τ'w , ce qui équivaut à la relation précédente.
Compte tenu du principe même du fonctionnement en oscillation, la tension V'w d'antipolarisation de la deuxième alternance est telle que : Vw x τw
= V'w x τ'w , ce qui signifie ici que V = V'w 17.
Plus précisément, pendant toute la première alternance de polarisation τw représentée à la figure 8, on ferme le commutateur « bas » RPBg du circuit primaire Pg , de sorte que le générateur de polarisation G applique la tension V entre la borne intermédiaire du primaire Pg et la borne « basse » PBg de ce primaire ; comme indiqué par le trait gris épais et la flèche sur la figure, un courant électrique circule dans la boucle qui comprend le commutateur de polarisation Rw et la partie inférieure du circuit primaire Pg et qui se referme ici par le commutateur « bas » RPBg de ce circuit et le générateur de tension de polarisation Gw ; par couplage magnétique, une différence de potentiel égale à 2V est alors générée entre les électrodes Ygj et Y'gj ; à un instant donné d'écriture et pendant un temps d'écriture τE très inférieur à τ , on ouvre le commutateur de tension moyenne RSMI et on ferme le commutateur d'écriture RsMEi de sorte que la tension appliquée au point milieu SMj du circuit secondaire alimentant les électrodes soit égale à VM-VE ; ainsi, pendant le temps d'écriture τE, on a : Vγ = V -VW-VE ; Vy = VM+VW-VE ; simultanément, on ferme le commutateur de tension colonne « haute » RxHk en ouvrant le commutateur de tension colonne « basse » RxHk, de sorte que la tension appliquée à l'électrode de colonne Xk est égale à Vx ; les valeurs des potentiels VM, V , VE et Vx sont adaptées pour que la différence de potentiel entre l'électrode Ygi et Xk pendant ce temps d'écriture τE soit suffisante pour déposer des charges électriques sur cette électrode de manière que, dans les phases de maintien ultérieures, des décharges puissent surgir dans la zone C -gj au croisement avec les électrodes de maintien Ygj, Y'gj , en appliquant entre ces électrodes une différence de potentiel 2VS, comme expliqué précédemment.
Ensuite, pendant toute l'alternance opposée τ'w d'antipolarisation représenté à la figure 9, on ouvre le commutateur « bas » RPBg du circuit primaire Pg ; le circuit primaire Pg est alors complètement flottant ; comme indiqué par le trait gris épais et la flèche sur la figure, grâce à la diode d'antipolarisation D'w.g et à la position « fermée » du commutateur d'antipolarisation R'w.g, le courant électrique de l'alternance précédente peut continuer à circuler dans la même partie inférieure du circuit primaire Pg, ce qui donne lieu au régime d'oscillation précédemment cité ; cette fois, la boucle de courant dans la partie inférieure du circuit primaire Pg se referme donc par la diode d'antipolarisation D'w.g et le commutateur d'antipolarisation R'w.g ; par suite du principe même de fonctionnement des transformateurs et du couplage magnétique, si V' est la différence de potentiel qu'on atteint entre les électrodes Ygj, Y'gj pendant tout le temps τ'w d'antipolarisation, on a la relation :
V'w x τ'w = Vw x τw-
On voit donc que le fonctionnement en oscillation de la polarisation pour l'écriture implique, à ce stade, qu'on récupère, à chaque alternance, de l'énergie capacitive.
De préférence, la boucle passant par la diode d'antipolarisation D'w.g et le commutateur d'antipolarisation R'w.g passe également, comme indiqué précédemment et comme représenté sur les figures, par un générateur d'antipolarisation G'w délivrant avantageusement une tension constante, ce que ne permettrait pas d'obtenir une simple capacité.
On vient donc d'indiquer ci-dessus comment adresser une zone de décharge Ck-gi du panneau. On va maintenant décrire l'ensemble du déroulement de la phase d'adressage pour toutes les zones de décharge du panneau en référence aux figures 11 et 10. D'une manière classique, toutes les zones de décharges Cι-gi-Cp-gj réparties le long d'une ligne entre la même paire d'électrodes Ygi, Y'gi sont adressées simultanément à l'aide des commutateurs Rχm-RχHP et RχBi-RχBp des drivers de colonnes ; reste donc à déterminer comment effectuer le balayage des différentes lignes d'électrodes du panneau, pour parvenir à adresser toutes les zones de décharge du panneau ; à cet effet, selon la méthode de pilotage préférentielle de l'invention, on répartit en sous-groupes
Zgι, ... , Zgj,... , ZgM de N lignes les L lignes ou paires d'électrodes Pgj de chaque groupe d'électrodes g alimentées par un même transformateur Tg, N étant choisi de manière à ce que N X TE soit au plus égal à τw , de sorte que, pendant chaque première alternance τw de chaque transformateur Tg, on puisse appliquer successivement une impulsion d'écriture VE à chacune des N lignes ou paires Pgj d'un sous-groupe Zgj du groupe g de lignes ou de paires alimentées par ce transformateur Tg. Le nombre de sous-groupes M est égal au nombre de lignes par groupe
L divisé par le nombre de lignes par sous-groupes N ; on a donc : L = N x M.
Pour adresser par exemple toutes les lignes ou paires P-IJ du premier groupes alimentées par le premier transformateur T-i, on applique une succession ou « train » d'oscillations formées d'une première alternance et d'une alternance opposée telles précédemment décrites, comme illustré à la figure 1 , ; sur cette figure, la courbe en trait plein correspond au potentiel appliqué à des électrodes du premier groupe du réseau Y, servant à la fois à l'adressage et au maintien, et la courbe en trait pointillé correspond au potentiel appliqué à des électrodes du premier groupe du réseau Y', servant uniquement au maintien ; selon le mode préférentiel d'adressage du panneau :
- les oscillations du premier transformateur Ti correspondent à la succession de périodes suivantes : une première période comprenant les alternances τwn , τ'wn pour adresser les N lignes du premier sous-groupe Z-11 du premier groupe, une deuxième période comprenant les alternances τwi2 , τ'wi2 pour adresser les N lignes du deuxième sous-groupe Zι2 du premier groupe,... , une jιeme période comprenant les alternances τWij , τ'wij pour adresser les N lignes du jleme sous-groupe Z ] du premier groupe, ..., jusqu'à la dernière Mleme période comprenant les alternances τ iM , τ'wtM pour adresser les N lignes du dernier sous-groupe ZIM du premier groupe ;
- tous les adressages et opérations d'écriture éventuelles (telle que représentée pour une ligne ou paire PU du premier sous-groupe Z-H sur la figure 11) sont effectués durant la première alternance τw de chaque période d'oscillation, comme expliqué précédemment pour une zone de décharge C -gj du panneau ;
- pour adresser les lignes ou paires Pgi des autres groupes alimentées par les autres transformateurs Tg, on procède comme pour le premier transformateur Ti à l'aide de trains d'oscillations analogues. Les opérations d'adressage des lignes de chaque groupe g et les trains d'oscillation associés à ces opérations peuvent être appliquées successivement, mais ce mode de réalisation du procédé de pilotage selon l'invention entraîne une durée beaucoup trop longue de la phase globale d'adressage Qw qui est préjudiciable à la luminance du panneau. Pour éviter cet inconvénient, selon une variante privilégiée du mode d'adressage du panneau, on enchevêtre comme indiqué ci-après les trains d'oscillations d'adressage des différents groupes de lignes g et des transformateurs Ti, T2, ... , Tg, ... , T8 de la manière suivante : comme schématisé dans la partie supérieure de la figure 11 , (les trains d'oscillations et transformateurs associés étant reportés en haut à droite), après lancement du premier train d'oscillations, on démarre chaque train d'oscillation d'un transformateur Tg à la fin de la première alternance de polarisation τw(g-i).ι du premier sous-groupe Z(g-i)i du train d'oscillations précédemment lancé, soit celui du transformateur T(g_i) ; comme, quelque soit le groupe g et son train d'oscillations, on a τ'wn = (H-1) x τ g.ι = 7 τwg.ι (voir ci-dessus), pendant la durée de l'alternance opposée τ'wn du premier sous-groupe du premier groupe, on peut dérouler successivement toutes les premières alternances τw2i, τw3i,--- , τwgi, ... , τ βi, des autres 7 groupes ou trains d'oscillations ; en effet, leur durée cumulée, égale à 7 τwg.ι, correspond à τ'wn ; par extension, durant n'importe quelle alternance opposée τ'Wgj de n'importe quel sous-groupe j de n'importe quel groupe g de lignes ou de paires d'électrodes, se déroulent 7 alternances d'un sous-groupe de chacun des autres groupes de lignes ou de paires d'électrodes.
Pour les opérations sélectives d'adressage du panneau à plasma, on parvient donc à l'échelonnement global représenté à la figure 11 ; les impulsions très courtes QE.g.ι qui affectent, d'après la figure, le potentiel des électrodes Y, Y' du premier sous-groupe du premier groupe alimenté par le transformateur Ti durant l'alternance de polarisation inverse τ'wn correspondent à des opérations d'adressage de lignes du premier sous-groupe des autres groupes de lignes, alimentées par les autres transformateurs T2, ..., Tg, ... , T8 dont les trains d'oscillations démarrent pendant cette alternance τ'wn ; pour limiter les risques d'écriture erronée de zones de décharge, on comprendra qu'il importe de choisir les valeurs des différentes tensions de manière à ce que V'w+VE reste inférieur à Vw-
Le mode de fonctionnement du panneau à plasma est maintenant complètement décrit selon le premier mode de réalisation de l'invention, du moins dans la phase sélective d'adressage Qw suivie de la phase non sélective de maintien Qs ; les autres opérations de pilotage, notamment la phase d'amorçage Q et la phase d'effacement Qo, sont connues de l'homme du métier et ne sont pas décrites ici en détail ; on utilise à cet effet le sous- ensemble 12 représenté à la figure 3 et précédemment cité ; selon une variante, les signaux d'amorçage et d'effacement peuvent être appliqués aux électrodes du réseau X de données.
L'ensemble de ces phases de pilotage est représenté sous forme de chronogramme schématique à la figure 10 ; le chronogramme supérieur correspond à la tension appliquée aux électrodes du réseau Y d'adressage et de maintien, le chronogramme du milieu à la tension appliquée aux électrodes du réseau Y' de maintien, le chronogramme inférieur à la tension appliquée aux électrodes du réseau X de données. Par simplification, pour la phase d'adressage Qw, seule n'a été représentée sur cette figure qu'une première alternance de polarisation d'un seul sous-groupe d'un seul groupe de lignes de paires d'électrodes de maintien. L'homme du métier reconnaît sur cette figure des chronogrammes classiques de pilotage de panneaux coplanaires à plasma.
D'autres schémas classiques de pilotage de panneaux coplanaires à plasma peuvent être utilisés sans se départir de l'invention, comme par exemple des procédés de pilotage dans lesquels les phases d'adressage initiales ne sont pas sélectives, de sorte qu'aux phases de maintien, toutes les zones de décharges du panneau sont activées ; on ajoute alors une phase dite d'effacement sélectif ou de désactivation sélective qui permet de ne maintenir allumées que les zones de décharge correspondant à des points de l'image à activer.
On va maintenant décrire plus brièvement un dispositif de visualisation doté du même panneau à plasma que précédemment mais de moyens d'alimentation et de pilotage selon un deuxième mode de réalisation de l'invention tel que représenté aux figures 13A à 18A et 19 ; sur ces figures, les références ont été simplifiées : Y et Y' pour les électrodes coplanaires, RH et RB pour les commutateurs « haut » et « bas », DH et DB pour les diodes « haute » et « basse » ; une différence essentielle tient à la division de chaque circuit primaire en deux sous-circuits primaires P1 et P2, dont une borne est commune uniquement pendant les phases de maintien, lorsque le commutateur Rs est fermé ; une telle disposition permet de simplifier le générateur d'impulsions de maintien et d'oscillations de polarisation ; la figure 19 illustre bien, avec les mêmes références qu'à la figure 1 , la disposition des deux sous-circuits primaires P1 et P2 au dos du panneau à plasma, pour un des transformateurs. Les figures 13A et 15A correspondent aux figures 4 et 5 qui illustrent la moitié d'une période de maintien ; on a ajouté la figure 14A qui décrit le temps de renversement de polarité qui n'avait pas été précédemment illustré ; aux regard de chacune des figures 13A, 14A, 15A, on a représenté sur les figures 13B, 14B, 15B l'évolution de la tension de maintien et du courant de magnétisation lm ; la partie en trait plein de ces courbes correspond au temps de la période de maintien illustré en regard.
Les figures 16A, 17A et 18A illustrent la moitié d'une période d'oscillation de polarisation lors de la phase d'écriture du panneau à plasma ; l'homme du métier déduit immédiatement des explications précédentes l'autre moitié de cette période, symétrique de la première ; dans ce second mode de réalisation, on voit que chaque période d'oscillation de polarisation se décompose successivement en un premier temps D1w de récupération d'énergie inductive, un premier temps D2W d'accumulation d'énergie inductive, un premier temps Rw de renversement des polarités, un deuxième temps D'1w de récupération d'énergie inductive, un deuxième temps D'2W d'accumulation d'énergie inductive, et un deuxième temps R'w de renversement des polarités ; une phase d'adressage comprend généralement plusieurs périodes successives d'oscillations de polarisation, comme indiqué précédemment pour pouvoir adresser toutes les lignes du panneau ; les figures 16A, 17A et 18A illustrent respectivement les temps D2W où RB est fermé et RH ouvert, Rw où les commutateurs RH et RB sont ouverts, D'1W où les commutateurs RH et RB sont également ouverts et où le courant de magnétisation circule dans le primaire « haut » P1 en passant la diode DH ; en regard de chacune de ces figures, les figures correspondantes 16B, 17B et 18B illustrent l'évolution de la tension de polarisation et du courant de magnétisation lm.w ; la partie en trait plein de ces courbes correspond au temps de la période d'oscillation illustré en regard ; le deuxième temps D'2W d'accumulation d'énergie inductive où RB est ouvert et RH fermé, le deuxième temps R'w de renversement des polarités où les commutateurs RH et RB sont ouverts, et le premier temps D1w de récupération d'énergie inductive où les commutateurs RH et RB sont également ouverts et où le courant de magnétisation circule dans le primaire « bas » P2 en passant la diode DB complètent un cycle complet d'oscillation de polarisation mais ne sont pas illustrés par des figures ; comme l'illustre les figures 17B, 18B, 19B, le signal de tension entre les électrodes Y, Y' présente, pour chaque période complète, un palier bas de forte amplitude et de courte durée et un palier haut de faible amplitude et de longue durée ; la surface située au dessus du palier bas est égale à la surface située en dessous du palier haut ; dans le cas où le nombre H de transformateurs est de 8, les tensions continues Vw et Vs délivrées par les générateurs et la gestion des commutateurs RH et RB sont adaptées pour que la durée du palier haut soit approximativement 7 fois plus longue que celle du palier bas, et pour que l'amplitude du palier haut soit approximativement 7 fois plus petite que celle du palier bas. En se référant à la figure 20, on voit que si l'on peut adresser N= 4 lignes à chaque palier haut, que si l'on échelonne le déclenchement des oscillations de polarisation des huit transformateurs comme précédemment décrit dans le premier mode de réalisation, on peut adresser (N=4) x (H=8) = 32 lignes pendant un période complète d'oscillation ; au bout de M=15 périodes d'oscillations, on parvient alors à adresser les 480 lignes du panneau.
On voit que les moyens d'alimentation et de pilotage selon ce deuxième mode de réalisation sont avantageusement plus simples que ceux précédemment décrits selon le premier mode de réalisation, parce qu'ils comportent un plus petit nombre de composants et qu'ils sont plus simples à piloter ; on voit également que, selon ce deuxième mode de réalisation, on récupère et on ré-injecte avantageusement l'énergie capacitive dissipée entre les électrodes lors des oscillations de polarisation.
La présente invention a été décrite en se référant à un panneau à plasma doté de deux réseaux d'électrodes de maintien disposés par paires sur la face interne de la dalle avant de ce panneau ; l'invention est également applicable aux cas où ces deux réseaux d'électrodes de maintien sont disposées sur la face interne de la dalle arrière, voire même entre les dalles ; l'invention est également applicable aux cas où ces deux réseaux ne sont pas coplanaires ; l'invention est également applicable à des panneaux à plasma dotées de trois réseaux d'électrodes de maintien disposées en triades, au lieu de paires comme précédemment décrit ; de tels panneaux sont notamment décrits dans le document FR 2790583 (SAMSUNG).
La présente invention a été décrite en se référant à un procédé de pilotage où les signaux de maintien sont appliqués uniquement entre des électrodes coplanaires ; l'invention s'applique également aux procédés de pilotage où les décharges coplanaires de maintien sont déclenchées par des décharges dites « matricielles » qui s'initient entre les dalles du panneau et qui supposent l'application de signaux de maintien également aux électrodes de données pendant les phases de maintien ; de tels procédés sont connus de l'art antérieur et permettent, à condition d'augmenter la distance ou gap séparant les électrodes coplanaires, d'améliorer sensiblement le rendement lumineux.
Un avantage essentiel du panneau de visualisation à plasma doté de réseaux d'électrodes de maintien et doté de moyens d'alimentation et de pilotage selon l'invention est, comme l'illustre le procédé de pilotage qui vient d'être décrit, de pouvoir dissocier complètement, au niveau de l'alimentation des électrodes de maintien, d'une part l'application des impulsions dites de puissance, comme les impulsions de maintien et de polarisation coplanaire d'écriture, d'autre part l'application des impulsions d'écriture, tout en utilisant, comme dans l'art antérieur, un réseau d'électrodes Y à la fois pour le maintien et l'adressage.
Comme l'illustre le mode de réalisation ci-dessus, l'invention est basée sur l'utilisation de moyens de couplage, ici magnétique, pour l'alimentation des électrodes de maintien pour les opérations de puissance qui concernent le maintien et la polarisation pour l'écriture.
Comme l'illustre les modes de réalisation ci-dessus, l'utilisation de moyens de couplage, notamment magnétiques, permet de rendre flottante chacune des paires (le cas échéant de triades) d'électrodes de maintien.
Comme on utilise des moyens de couplage, notamment magnétiques, pour l'alimentation des paires d'électrodes de maintien en impulsions de puissance, comme les impulsions de maintien et de polarisation coplanaire d'écriture, on simplifie considérablement les circuits électriques par lesquels transitent ces impulsions ; contrairement à l'art antérieur, ces impulsions ne transitent pas par les drivers de lignes ; cette simplification apporte un avantage économique important.
Dans le cas de l'utilisation de transformateurs comme moyens de couplage, comme le rayonnement électromagnétique des connexions des transformateurs s'oppose à celui des électrodes alimentées par ces transformateurs, on réduit sensiblement le rayonnement électromagnétique du panneau ; d'autres avantages résultent du mode d'alimentation des électrodes selon l'invention : - la forte réduction des bouclages de masse par rapport aux circuits classiques de l'art antérieur ;
- le fait qu'aucun réseau d'électrodes de maintien ne soit référencé à la tension d'entretien, puisqu'ils sont connectés aux circuits secondaires des transformateurs ; de ce fait, les drivers de ligne peuvent être référencés à la masse, ce qui évite bien des problèmes d'isolation électrique rencontrés dans des panneaux à plasma de l'art antérieur.
Comme l'illustre l'utilisation des modes de pilotage décrits ci-dessus, l'invention apporte également les avantages suivants :
- simplification très importante des circuits de commande de lignes (drivers de lignes 11), puisque le même jeu de commutateurs RS .j, RSME.I (i =1 ,... , L) sert pour une ligne de chaque transformateur ou moyen de couplage ; on peut donc diviser le nombre de jeux de commutateurs par le nombre de transformateurs, ce qui est très avantageux du point de vue économique ;
- suppression des circuits spécifiques de récupération d'énergie, comprenant notamment des inductances, puisqu'on utilise les inductances des circuits primaires et secondaires des transformateurs à cet effet ;
- pour les circuits de maintien, possibilité d'utiliser des circuits pilotes de commutateurs plus économiques, puisque, comme l'illustrent notamment les figures 3 à 7, tous ces commutateurs RPHg, RPBg (g=1 ,..., H) sont référencés à la masse ; pour ces circuits pilotes, il n'est donc plus nécessaire d'utiliser, comme dans l'art antérieur, une technologie haute tension.

Claims

REVENDICATIONS
1.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour un panneau à plasma (1) alternatif à effet mémoire qui comprend : - deux dalles parallèles (2, 3) ménageant entre elles un espace (4) contenant un gaz de décharge,
- un premier et au moins un deuxième réseau (Y, Y') d'électrodes de maintien, associées par paires (Pgj) d'une électrode (Ygj) du premier réseau et d'une électrode (Y'gj) adjacente du deuxième réseau de manière à ce que les électrodes (Ygj,Y'gi) d'une même paire (Pgj) délimitent entre elles une succession de zones de décharges lumineuses (Cι_gi, ... , Ck-gj, ... , CP.gi) dans l'espace entre les dalles,
- une couche diélectrique recouvrant au moins un desdits réseaux de maintien pour apporter l'effet mémoire, caractérisés en ce que ces moyens comprennent :
- au moins un transformateur (Tg) comprenant chacun un circuit primaire (Pg) et une pluralité de circuits secondaires (Sgi) couplés magnétiquement avec ledit circuit primaire (Pg) et dotés chacun d'une borne haute (SHσi) et d'une borne basse (SBgi) destinées à être connectées, sans commutateur intermédiaire, respectivement à l'une et à l'autre électrodes d'une paire (Pgi) dudit panneau,
- un générateur d'impulsions de tension primaire de maintien aux bornes du ou des circuit(s) primaire(s) (Pg) de l'au moins un transformateur (Tg), qui est adapté pour que :
- chaque circuit secondaire (Sgj) couplé magnétiquement avec le ou les circuit(s) primaire(s) (Pg) puisse délivrer entre ses bornes haute (SHσi) et basse (SBgi) une succession d'impulsions présentant des paliers alternativement haut et bas aptes à provoquer, pendant ces paliers, des décharges lumineuses uniquement dans les zones de décharges qui sont situées entre les électrodes (Ygi, Y'σj) connectées à ces bornes et qui ont été préalablement activées,
- les inductances du ou des circuits primaires et des circuits secondaires du ou des transformateurs (Tg) coopèrent de manière à récupérer et ré-injecter l'énergie capacitive entre lesdites électrodes (Yσi, Y'σi).
2.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau à plasma selon la revendication 1 caractérisés en ce qu'ils ne comprennent aucune autre inductance spécifique de récupération et de ré-injection de ladite énergie capacitive que celles du ou des circuits primaires et des circuits secondaires du ou des transformateurs (Tg).
3.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau à plasma selon la revendication 1 ou 2, caractérisés en ce qu'ils comprennent, en vue d'activer ou de désactiver sélectivement au préalable au moins une quelconque zone de décharge (C -gj) du panneau située entre les électrodes d'une paire de maintien (Pgi), des moyens d'écriture ou d'effacement adaptés pour appliquer une impulsion de tension d'écriture (VE) ou d'effacement au circuit secondaire (Sgi) alimentant ladite paire d'électrodes (Pgi).
4.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau à plasma selon la revendication 3, caractérisés en ce qu'ils comprennent une pluralité de H transformateurs (Tg) et en ce que les moyens d'écriture ou d'effacement comprennent un ensemble de L drivers de lignes (11), chaque driver étant destiné à appliquer une impulsion de tension d'écriture (VE) ou d'effacement à une pluralité de H circuits secondaires (Sgj) et étant, à cet effet, connecté par une sortie à une borne intermédiaire dite d'adressage d'un seul circuit secondaire (Sgi) pour chacun des H transformateurs (Tg), chaque borne d'adressage étant positionnée, sur son circuit secondaire (Sgi), entre sa borne haute (SHgi) et sa borne basse (SBgi), et L correspondant à un nombre de lignes égal au nombre total de paires d'électrodes (Pgι) du panneau (1) divisé par le nombre H de transformateurs (Tg).
5.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau à plasma selon la revendication 4 caractérisés en ce qu'ils comprennent en outre un générateur d'impulsions de polarisation pour l'écriture ou l'effacement et des moyens de connexion de ce générateur aux circuits primaires (Pg) des transformateurs (Tg), qui sont adaptés pour que les inductances des circuits primaires et des circuits secondaires des transformateurs (Tg) coopèrent à la génération d'une impulsion de polarisation inverse après chaque impulsion de polarisation, de manière à obtenir un train d'oscillations d'écriture ou d'effacement formé de successions d'une impulsion de polarisation pour l'écriture ou l'effacement et d'une impulsion de polarisation inverse.
6.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau à plasma selon la revendication 5 caractérisés en ce que les moyens d'écriture ou d'effacement sont adaptés pour que chaque impulsion de tension d'écriture (VE) ou d'effacement appliquée à un quelconque circuit secondaire (Sgj) soit appliquée pendant qu'on applique une impulsion de polarisation d'écriture ou d'effacement au circuit primaire (Pg) couplé magnétiquement audit circuit secondaire (Sgj).
.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau à plasma selon la revendication 6 caractérisés en ce que lesdits moyens d'écriture ou d'effacement sont adaptés pour appliquer une pluralité d'impulsions de tension d'écriture (VE) ou d'effacement à différents circuits secondaires couplés au même circuit primaire pendant une impulsion de polarisation appliquée audit circuit primaire.
8.- Moyens d'alimentation et de pilotage pour panneau à plasma selon la revendication 7 caractérisés en ce qu'ils comprennent des moyens pour déclencher un train d'oscillation d'écriture ou d'effacement sur un circuit primaire, et des moyens pour déclencher chaque nouveau train d'oscillations de polarisation d'un autre circuit primaire (Pg) immédiatement à la fin de la première impulsion de polarisation du train d'oscillation précédent.
9.- Système de visualisation d'image comprenant un panneau à plasma alternatif à effet mémoire (1) qui comprend : - deux dalles parallèles (2, 3) ménageant entre elles un espace (4) contenant un gaz de décharge,
- un premier et au moins un deuxième réseau (Y, Y') d'électrodes de maintien, associées par paires (Pgi) d'une électrode (Ygj) du premier réseau et d'une électrode (Y'gj) adjacente du deuxième réseau de manière à ce que les électrodes (Ygj,Y'gj) d'une même paire (Pgi) délimitent entre elles une succession de zones de décharges lumineuses (Cι-gj, ... , Ck-gi, ... , CP-gj) dans l'espace entre les dalles, - une couche diélectrique recouvrant au moins un desdits réseaux de maintien pour apporter l'effet mémoire,
... caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'alimentation et de pilotage selon l'une quelconque des revendications précédentes qui sont associés audit panneau (1) de manière à pouvoir l'alimenter et le piloter.
10.- Système de visualisation d'image selon la revendication 9 caractérisé en ce qu'il ne comprend aucun commutateur entre les bornes haute (SHgi) et basse (SBgi) de chaque circuit secondaire (Sgi) et les électrodes de la paire (Pgi) auxquelles ces bornes sont connectées.
11.- Système de visualisation d'image selon la revendication 10 caractérisé en ce que l'au moins un transformateur (Tg) est disposé et fixé sur la face extérieure d'une desdites dalles.
12.- Système de visualisation d'image selon la revendication 11 lorsqu'elle dépend de l'une quelconque des revendication 3 à 9 caractérisé en ce que chaque transformateur (Tg) est positionné sur la dite face extérieure à une hauteur correspondant à la hauteur moyenne des paires d'électrodes (Pgi) qui sont connectées à ses circuits secondaires.
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