Brevet FR2761525A1 — publié le 19981002

La présente invention concerne la technique de décharge à gaz et, en particulier, la technique de décharge à gaz qui peut être utilisée dans des systèmes d'affichage tels que des panneaux d'affichage à plasma de courant alternatif et des modules vidéo de décharge à gaz de télévision en couleurs. Les panneaux d'affichage à plasma connus ci-dessous manquent d'un résultat technique souhaité lorsqu'utilisés. 1) Il existe un panneau connu d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge superficielle où chaque élément d'image est constitué de deux électrodes parallèles agencées sur une plaque de verre et d'électrodes de commande perpendiculaires à celles-ci agencées sur une autre plaque séparée par des nervures de barrière diélectrique (voir le brevet européen 0554172A1 cl. HOlJ 17/49 du 27 Janvier 1993. 2) Il existe un procédé connu de commande d'un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge superficielle consistant en a) impulsions d'adresse sur l'une des électrodes parallèles et de commande d'un élément d'image et b) impulsions d'entretien de décharge sur les électrodes parallèles. Des décharges primaires sont formées dans tous les éléments d'image du panneau à plasma avant l'application d'impulsions d'adresse (voir le brevet européen 0549275A1 cl. G09G 3/28 du 18 Décembre 1992. 3) Il existe un panneau connu d'affichage à plasma de courant alternatif comprenant dans chaque élément d'image deux électrodes parallèles agencées sur une plaque de verre et des électrodes de commande perpendiculaires à celles-ci : ces dernières étant agencées sur une autre plaque et séparées par des nervures de barrière diélectrique. Les éléments d'image adjacents sont également séparés par des nervures de barrière diélectrique agencées le long des électrodes parallèles (voir l'article écrit par T. Nakamura a.o. Drive for 40 in Diagonal Full-Color AC Plasma Display SID'95 Digest, pages 807-810. 4) Il est connu un procédé pour commander un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge superficielle consistant en a) impulsions d'adresse sur l'une des électrodes parallèles et de commande d'un élément d'image et b) impulsions d'entretien de décharge où des décharges primaires sont formées dans la partie d'éléments d'image du panneau d'affichage à plasma avant l'application d'impulsions d'adresse (voir l'article écrit par T. Nakamura a.o. Drive for 40 in Diagonal full color AC Plasma Display SID 95 DIGEST, pages 807-810. 5) Le dispositif le plus proche du dispositif de l'invention est le panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge superficielle comprenant dans chaque élément d'image, trois électrodes parallèles, l'une d'elles étant une électrode d'adresse, et perpendiculaires à celles-ci des électrodes de commande séparées par des nervures de barrière diélectrique (voir le brevet US 4914352 cl. G09G 3/10 du 3 Avril 1990. 6) Le procédé le plus proche du procédé de l'invention est le procédé pour commander un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge superficielle consistant en la formation d'impulsions d'entretien primaires, d'adresse et de décharge sur les électrodes (voir brevet US No. 4914352 cl. G09G 3/10 du 9 Avril 1990. Les raisons empêchant d'accomplir le résultat technique souhaité en utilisant les panneaux d'affichage à plasma connus ci-dessus en 1), 2) , 3), 4), 5) et 6) sont en rapport au fait que dans ces procédés il n'y a pas de conditions pour améliorer l'efficacité. L'essence de l'invention est comme suit. Le dispositif et le procédé de l'invention résolvent le problème d'améliorer des paramètres de fonctionnement des systèmes d'affichage comprenant des panneaux d'affichage à plasma de courant alternatif. En réalisant le dispositif et le procédé de l'invention, un résultat technique unique peut être accompli, à savoir l'augmentation en efficacité à déterminer par un rapport d'un flux lumineux émis par un panneau d'affichage à plasma en direction d'un spectateur à la consommation d'énergie d'un panneau d'affichage à plasma. Le résultat technique précité est obtenu par le dispositif de l'invention qui comprend - un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge superficielle comprenant dans chaque élément d'image trois électrodes parallèles avec l'une d'elles étant une électrode d'adresse et des électrodes de commande étant perpendiculaires à celles-ci et séparées par des nervures de barrière diélectrique, et qui est caractérisé en ce que - les paramètres géométriques d'électrodes, des espaces de décharge, et d'un remplissage de gaz sont fixés à partir de conditions de performance d'une décharge superficielle dans un élément d'image entre deux électrodes parallèles extrêmes sur l'électrode d'adresse agencée entre elles, et - la largeur des électrodes parallèles est établie à partir du rapport dm = (0,5 - 1) de, où dm = largeur d'électrode d'adresse d'élément d'image, de = largeur d'électrodes parallèles extrêmes d'éléments d'image ; la distance entre des bords adjacents des électrodes parallèles est établie à partir du rapport a = (0,5 1,5)b, où a = la distance entre des bords de l'électrode d'adresse et lune des électrodes parallèles extrêmes d'un élément d'image, b = la distance entre des bords de l'électrode d'adresse et l'autre électrode parallèle extrême d'un élément d'image, la pression de remplissage du gaz étant établie à partir des conditions du rapport de tension Ufe = (1,1 - 1,5)Ufm, où Ufm = la tension d'allumage de décharge dans un intervalle de décharge entre l'électrode d'adresse et l'une quelconque des électrodes parallèles extrêmes d'élément d'image et Ufe = la tension d'allumage de décharge dans un espace de décharge entre les électrodes parallèles extrêmes d'éléments d'image. La condition de performance de décharge superficielle dans un élément d'image entre deux électrodes parallèles sur l'électrode d'adresse agencée entre elles pour des paramètres géométriques d'électrodes, des espaces de décharge et le remplissage de gaz, rend possible de réaliser une amélioration essentielle en luminosité (et respectivement en flux lumineux) du panneau d'affichage à plasma à l'étendue d'une augmentation possible maximum en longueur d'un espace de décharge. Par cette augmentation dans la tension d'entretien de décharge se produisant à une valeur mineure, peu importante, à l'étendue de perfomance de décharge sur l'aire doucement en pente de la branche droite de la courbe de la tension d'allumage de décharge à gaz dépendant du produit de la pression d'allumage du gaz et la valeur de l'espace de décharge (courbe de Paschen), la totalité des facteurs indiqués réalise une augmentation en efficacité. L'existence d'une électrode d'adresse rend possible de conserver un niveau bas d'impulsions d'adresse en commandant un panneau d'affichage à plasma ; la détermination des distances entre les bords adjacents des électrodes parallèles à partir du rapport a = (0,5 - 1,5)b et la détermination de la pression de remplissage de gaz à partir de la condition de prévoir le rapport de tension Ufe = (1,1 1,5)Ufm rend possible d'optimiser les valeurs interconnectées indiquées et d'augmenter l'efficacité au maximum en conservant un niveau bas d'impulsions d'adresse lorsque commandant un panneau d'affichage à plasma. Le résultat technique unique précité est réalisé par le procédé de l'invention qui consiste à - commander un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge superficielle comprenant dans chaque élément d'image trois électrodes parallèles, lune d'elles étant une électrode d'adresse, et des électrodes de commande perpendiculaires à cellesci séparées par des nervures de barrière diélectrique en formant des impulsions d'entretien primaires, d'adresse et de décharge sur les électrodes, et qui est caractérisé en ce qu'il consiste à : - former des impulsions de décharge et d'entretien seulement sur les électrodes parallèles extrêmes d'éléments d'image et avec cela des circuits externes d'électrodes d'adresse et de commande sont établis dans un état d'impédance élevée, et - déterminer des amplitudes d'impulsions primaires sur des électrodes d'adresse et des impulsions d'entretien de décharge sur les électrodes parallèles extrêmes à partir du rapport Um = (0,8 - 1,2)Us, où Um = l'amplitude d'impulsions primaires sur une électrode d'adresse, Us = l'amplitude d'impulsions d'entretien de décharge ; des amplitudes d'impulsions primaires sur une électrode parallèle extrême et des amplitudes d'impulsions d'adresse sur une électrode d'adresse étant déterminées à partir du rapport : Ue = (0,8 - 1,2)Uy où Ue = l'amplitude d'impulsions primaires sur une électrode parallèle extrême, Uy = l'amplitude d'impulsions d'adresse. La formation des impulsions d'entretien de décharge seulement sur les électrodes parallèles extrêmes d'éléments d'image permet des conditions de fonctionnement optimum d'un élément d'image avec une longueur maximum d'un espace de décharge et, respectivement, une efficacité maximum. De plus, puisque des courants de décharge font défaut pour passer à travers des éléments radioélectriques qui forment des impulsions d'adresse, la perte d'énergie électrique dans les éléments radioélectriques est de la sorte réduite à un minimum. Cela résulte également en une augmentation en efficacité ; l'établissement de circuits externes d'électrodes d'adresse et de commande dans un état d'impédance élevée réduit également la perte d'énergie à un minimum lorsque des courants de capacité passent à travers des éléments radioélectriques qui forment des impulsions d'adresse ; l'établissement d'amplitudes d'impulsions primaires sur des électrodes d'adresse et parallèles extrêmes, des impulsions d'entretien de décharge sur les électrodes parallèles extrêmes et des impulsions d'adresse sur une électrode d'adresse à partir des rapports Um = (0,8 - 1,2)Us et Ue = (0,8 - 1,2)Uy rend possible d'optimiser des paramètres desdites impulsions en commandant un panneau d'affichage à plasma avec une augmentation maximum en efficacité. Le dispositif et le procédé de l'invention poursuivent ainsi le même but et procurent un résultat technique unique. Une recherche minutieuse d'antériorités par les demandeurs a permis de constater qu'aucune d'entre elles ne révélait les caractéristiques du dispositif et du procédé de l'invention en vue de réaliser le même résultat technique obtenu par ces dispositifs et procédé. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique représentant un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif a décharge de surface - la figure 2 est un chronogramme d'impulsions de tension sur les électrodes du panneau d'affichage à plasma ; et - la figure 3 est un diagramme d'états de charges électriques dans un élément d'image. En se reportant à la figure 1, un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif à décharge de surface comprend des éléments d'image 1, chacun d'eux contenant trois électrodes parallèles extrêmes 2 et 3 et d'adresse 4, agencées sur la plaque de verre supérieure 5 sous un revêtement diélectrique transparent 6 et une électrode de commande 7 agencée sur la plaque de verre connue 8 entre des nervures de barrière diélectrique de séparation 9 avec un revêtement de phosphore 10 sur elles, par exemple d'une couleur de luminescence rouge R, verte V ou bleue B. Les électrodes du dispositif ont des entrées reliées à une source 11 d'impulsions d'adresse sur la coordonnée X, les électrodes d'adresse ont des entrées à relier à une source 12 d'impulsions d'adresse sur la coordonnée Y et les électrodes parallèles extrêmes des éléments d'image sont formées en deux groupes S1 et S2 et ont des entrées à relier à une source 13 d'impulsions d'entretien de décharge. Sur les électrodes parallèles (comprenant celle d'adresse) du panneau d'affichage à plasma sont formées des impulsions de tension données en figure 2 et avec leurs charges effectives apparaissant dans les éléments d'image et l'accumulation de charges électriques prenant place sur des revêtements d'électrode diélectrique et de phosphore, leurs chronogrammes des états étant donnés en figure 3. Dans l'intervalle de temps T1, aux électrodes parallèles extrêmes d'éléments d'image, réunies dans le groupe S1, une impulsion 14 est appliquée, étant de polarité négative et ayant l'amplitude Ue et aux électrodes d'adresse de tous les éléments d'image, une impulsion primaire 15 est appliquée, étant de polarité positive et ayant une amplitude Um. En conséquence de l'effet de ces décharges par impulsions un espace de décharge apparaît entre l'électrode indiquée et l'accumulation de charges électriques prend place, comme représenté en figure 3. Dans l'intervalle de temps T2 à l'électrode d'adresse de la ligne d'éléments d'image sélectionnée, une impulsion d'adresse 16 est appliquée, étant de polarité négative et ayant l'amplitude Uy. Aux électrodes de commande de la ligne d'éléments d'image sélectionnée par les éléments d'image qui ne sont pas luminescents, une impulsion d'adresse 17 est appliquée, étant de polarité positive et ayant l'amplitude Ux. Avec cela dans un espace de décharge entre une électrode d'adresse et une électrode de commande de ces éléments d'image apparaît une charge changeant la polarité d'une charge électrique sur le revêtement diélectrique de l'électrode d'adresse. Dans des éléments d'image devant être luminescents, aucun changement de polarité d'une charge électrique ne prend place. Dans l'intervalle de temps T3 aux électrodes parallèles extrêmes d'éléments d'image, réunies dans le groupe S2, l'impulsion d'entretien de décharge 18 est appliquée étant de polarité positive et ayant l'amplitude U5 résultant dans l'apparition de charges dans des espaces de décharge entre ces électrodes et des électrodes d'adresse dans les éléments d'image à être luminescents. Avec cela, sur le revêtement diélectrique des électrodes parallèles extrêmes, réunies dans le groupe S2, la polarité des charges change. Dans les éléments d'image ne devant pas être luminescents, aucun changement de polarité ne prend place. De plus, dans les intervalles de temps T4, T5, T6 aux électrodes parallèles extrêmes, et à leur tour, des impulsions d'entretien de décharge appliquées 19, 20, 21 ayant l'amplitude Us, ces impulsions fournissent l'existence d'une succession périodique de charges dans des éléments d'image devant être luminescents avec le changement approprié en polarité de charges électriques prenant place. Une décharge de surface est accomplie dans un élément d'image dans un espace de décharge entre des électrodes parallèles extrêmes sur une électrode d'adresse agencée entre elles, avec le circuit externe d'électrode d'adresse ainsi que le circuit extrême de l'électrode de commande étant dans un état d'impédance élevée. Sur la fin de cet état des électrodes, des impulsions primaires sont à nouveau appliquées. ExemDle L'efficacité de la conception du panneau d'affichage à plasma proposé fut vérifiée au moyen d'une expérience. L'expérience fut conduite sur un panneau d'affichage à plasma en couleurs avec le pas des électrodes parallèles étant de 0,3 mm sur une section séparée du panneau autorisant des mesures techniques de lumière à être effectuées par un dispositif du type MINOLTA (CA-100). Pour démarrer, des mesures furent effectuées pour des conditions de fonctionnement standard d'un élément d'image, où une décharge pris place entre des électrodes parallèles à une distance de 3 mm. Ensuite, des mesures furent effectuées pour de nouvelles conditions de fonctionnement d'un élément d'image avec une décharge se produisant entre des électrodes parallèles extrêmes à une distance de 0,6 mm et où il y avait une électrode d'adresse entre les électrodes parallèles comme représenté en figure 1. Des mesures furent effectuées pour deux fréquences d'impulsions de la tension d'entretien de décharge et les résultats de l'expérience sont donnés dans le tableau 1 suivant Tableau 1 KHz Condi. W Cd/M2 B/P N/S 12,5 Standard 1,93 43,5 0,222 2,33 12,5 Nouvelle 1,8 93 0,512 2,33 25 Standard 3,78 100 0,275 1,72 25 ~ Nouvelle 3,24 ~ 154 ~ 0,475 1,72 Nota : KHz : fréquence d'impulsions de tension d'entretien de décharge Condi. : Condition de fonctionnement W : Puissance Cd/M2 : Luminosité B/P : Efficacité, B : Luminosité de luminance d'éléments d'image dans la blanc. Le tableau 1 montre que lorsque la longueur de l'espace de décharge est augmentée dans l'aire de luminescence, l'énergie ou la puissance n'augmente pas mais la luminosité est améliorée. Le rapport de luminosité de nouvelle/standard et le rapport de puissance nouvelle/standard deviennent 1,1 - 2,3 fois meilleur, ainsi le matériau ci-dessus rend possible d'établir la conception proposée plus impartiellement que celle connue. ADDlication industrielle Ainsi, les données ci-dessus certifient un résultat en utilisant l'invention avec les conditions suivantes - Les moyens mettant en oeuvre l'invention sont conçus pour être utilisés dans l'industrie, notamment, dans des systèmes d'affichage comprenant un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif, en particulier dans des modules vidéo à plasma de télévision en couleurs - les moyens mettant en oeuvre l'invention permettent l'accomplissement du résultat technique souhaité. REVENDICATIONS 1. Panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge de surface, comprenant dans chaque élément d'image trois électrodes parallèles avec l'une d'elles étant une électrode d'adresse, et des électrodes de commande perpendiculaires à celles-ci, séparées par des nervures de barrière diélectrique, caractérisé en ce que les paramètres géométriques des électrodes (2-4, 7), des espaces de décharge et du remplissage gaz sont déterminés à partir de la condition nécessaire pour l'exécution d'une décharge de surface par des impulsions de tension d'entretien dans un élément d'image entre une électrode agencée entre elles avec la largeur des électrodes parallèles (2, 3, 4) qui est déterminée à partir du rapport dm = (0,5 - i)de, et la distance entre des bords adjacents des électrodes parallèles est déterminée à partir du rapport a = (0,5 1,5)b et la pression du gaz de remplissage a été déterminée à partir de la condition nécessaire pour une tension de produire le rapport Ufe = (1,1 -, 1,5)Ufm, où : dm = la largeur d'une électrode d'adresse d'éléments d'image, de = largeur des électrodes parallèles extrêmes, a = distance entre des bords de l'électrode d'adresse et de l'une des électrodes parallèles extrêmes d'un élément d'image, b = distance entre des bords d'une électrode d'adresse et de l'autre électrode parallèle extême d'un élément d'image, Ufm = tension d'allumage de décharge dans un espace de décharge entre l'électrode d'adresse et l'une des électrodes parallèles extrêmes d'un élément d'image, et Ufe = tension d'allumage de décharge dans un espace de décharge entre les électrodes parallèles extrêmes d'un élément d'image. 2. Procédé pour commander un panneau d'affichage à plasma de courant alternatif avec une décharge de surface, comprenant dans chaque élément d'image trois électrodes parallèles, avec l'une d'elles étant une électrode d'adresse, et des électrodes de commande perpendiculaires à celles-ci, séparées par des nervures de barrière diélectrique, consistant en la formation d'électrodes d'impulsions primaires et d'impulsions d'adresse et d'entretien de décharge, caractérisé en ce que les impulsions d'entretien de décharge sont formées seulement sur les électrodes parallèles extrêmes (2, 3) et où des circuits externes d'électrodes d'adresse (4) et de commande (7) sont établis dans un état d'impédance élevée. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les amplitudes des impulsions d'entretien de décharge sur les électrodes parallèles sont déterminées à partir du rapport Um = (0,8 - 1,2)Us où Um = l'amplitude d'impulsion primaire sur une électrode d'adresse, Us = l'amplitude des impulsions d'entretien de décharge. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les amplitudes des impulsions primaires sur une électrode parallèle extrême (2, 3) et des impulsions d'adresse sur une électrode d'adresse (4) sont déterminées à partir du rapport Ue = (0,8 - 1,2)Uy où Ue = l'amplitude des impulsions primaires sur une électrode parallèle extreme, Uy = l'amplitude de l'impulsion d'adresse.