Brevet FR2795218A1 — publié le 20001222

La présente invention concerne un procédé d'adressage d'un panneau de visualisation à effet mémoire, plus particulièrement d'un panneau à plasma de type alternatif. Les panneaux à plasma appelés en abrégé PAP dans la suite de la description sont des écrans de visualisation plats qui utilisent l'émission de rayonnement dans le spectre visible ou ultraviolet à partir d'une décharge dans un gaz.. Les PAP comportent deux grandes familles: o - les PAP du type continu, - les PAP du type dit alternatif. Les PAP du type alternatif, du fait de leur structure particulière, bénéficient dans leur fonctionnement d'un effet appelé effet mémoire qui les rend particulièrement aptes à constituer de grands écrans avec un grand nombre de cellules élémentaires tant pour les applications professionnelles que pour les applications Grand Public telles que la télévision en couleur à haute-définition. La présente invention concerne ce dernier type de PAP. Il existe différents types de PAP alternatifs: - Les PAP dits matriciels qui comportent seulement deux réseaux d'électrodes croisées pour définir les cellules et réaliser l'adressage et l'activation de chaque cellule. Ces PAP sont décrits notamment dans le brevet français n 2 417 848. - Les PAP dits coplanaires qui comportent un réseau de deux électrodes dites d'entretien sur une première dalle et un réseau d'électrodes sur une seconde dalle définissant avec une des électrodes d'entretien des électrodes d'adressage, les cellules étant définies au croisement des deux réseaux. Ce type de PAP est décrit notamment dans le brevet européen EP- A-O 135 382. Le fonctionnement des PAP alternatifs ou à effet mémoire comporte généralement une fonction d'adressage et une fonction d'entretien qui vise à produire l'énergie lumineuse. La fonction d'entretien consiste à appliquer sur un ensemble d'électrodes, en général toutes les lignes du panneau, un signal d'entretien alternatif sensiblement en créneau qui a pour effet de maintenir chaque cellule dans l'état qui lui a été assigné auparavant par un signal d'adressage. Ce signal d'entretien génère au niveau des cellules à l'état inscrit une décharge d'entretien. L'adressage se fait généralement par un balayage ligne par ligne du panneau. Les cellules d'une ligne sélectionnée sont commandées simultanément par une opération semi-sélective, par exemple en effacement, cette opération étant suivie d'une opération sélective durant laquelle les cellules de la ligne peuvent alors être inscrites. L'opération semi- sélective suivie de l'opération sélective est accomplie avec un décalage de temps d'une ligne à l'autre. D'autre part, de manière connue, I'opération semi-sélective peut être une opération d'inscription et l'opération sélective peut être une opération d'effacement. i,5 Dans un panneau de visualisation à plasma de type alternatif, le courant de décharge est limité par un condensateur en série avec chaque cellule pour éviter une destruction du panneau de visualisation si la source n'est pas limitée en courant. Le condensateur est généralement réalisé en recouvrant le réseau d'électrodes d'une couche diélectrique, soit un verre en 2o borosilicate par exemple. L'effacement d'une cellule consiste donc à supprimer les charges stockées sur le diélectrique, au niveau des cellules de la ligne considérée. Pour obtenir l'effacement, on applique généralement sur l'électrode formant la ligne correspondante, une tension qui engendre une décharge dont l'intensité est choisie de manière à ce que les charges stockées en vis-à-vis se recombinent entre elles pour s'annuler. L'effacement d'une cellule crée un courant de décharge dont l'intensité est sensiblement égale à la moitié de celle du courant d'entretien, car il y a transfert d'environ la moitié des charges habituelles d'entretien. Actuellement, l'opération sélective d'effacement s'effectue de différentes manières. Selon un mode de réalisation dit avec" shuffling ", un PAP AC de type matriciel reçoit un signal d'adressage du type de celui représenté en pointillés sur la Figure 1, le signal en trait plein représentant la tension de décharge du gaz. Dans ce cas, toutes les électrodes-lignes reçoivent simultanément le signal d'entretien représenté en tiretets. Ce signal Vef est sensiblement en créneau avec des paliers extrêmes hauts à un potentiel V2 et des paliers extrêmes bas à un potentiel V1 situés de part et d'autre d'un potentiel médian V0 au niveau duquel, dans certains cas, peuvent être réalisés des paliers médians non représentés dans ce mode de réalisation. Les paliers extrêmes sont séparés par des fronts montants et descendants. Le signal d'entretien Ve, provoque des décharges d'entretien au niveau des cellules à l'état inscrit. Dans le mode de réalisation représenté, le signal d'adressage superposé au signal d'entretien est appliqué aux électrodes 0o d'un réseau chacune leur tour. Il peut être par exemple appliqué aux électrodes-lignes. Toutefois, il est envisageable qu'il soit appliqué aux électrodes-colonnes. Le signal d'adressage se décompose en un signal semi-sélectif et un signal sélectif. Le signal semi-sélectif est, par exemple, le signal d'effacement tandis que le signal sélectif est le signal d'inscription. Toutefois, de manière connue de l'homme de l'art, les signaux semisélectifs et sélectifs peuvent être inversés. Comme représenté sur la Figure 1, le signal sélectif d'inscription est constitué par une impulsion référencée IE qui se superpose au palier haut du signal d'entretien. Le signal semi-sélectif d'effacement est constitué par une impulsion d'effacement IR générée depuis un palier bas du signal d'entretien. L'impulsion d'effacement IR génère une décharge d'effacement au niveau de toutes les cellules à l'état inscrit de la ligne sélectionnée et remplace celle qui aurait du être générée par le signal d'entretien. L'impulsion d'effacement IR peut durer jusqu'au front montant suivant du signal d'entretien ou être plus courte. Il est habituel dans le cas des PAP AC de type matriciel couleur d'appliquer plusieurs impulsions d'inscription se superposant au palier haut du signal d'entretien. Avec ce type d'adressage dit "à impulsions multiples", la durée du palier haut doit être suffisante, ce qui implique de diminuer la durée du palier bas pour ne pas rallonger le temps de cycle d'adressage. Cela entraîne une diminution du temps pendant lequel est réalisé l'effacement puisque actuellement, l'impulsion d'effacement est générée depuis un palier bas. Or, si le temps d'effacement est trop court, les charges stockées aux bornes du diélectrique ne sont pas complètement évacuées. La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients mentionnés ci-dessus en proposant un procédé d'adressage qui permet une évacuation la plus complète possible des charges lors de l'effacement aussi bien pour un panneau à plasma alternatif de type matriciel que de type coplanaire. La présente invention a pour objet un procédé d'adressage d'un panneau de visualisation à effet mémoire comportant des cellules définies à l'intersection de réseaux d'électrodes croisées, les cellules possédant deux états, I'un "inscrit", I'autre "effacé ", le procédé consistant pendant un temps de cycle donné à appliquer à toutes les cellules un signal d'entretien io produisant une décharge d'entretien au niveau des cellules à l'état inscrit et à appliquer successivement aux électrodes d'un réseau un signal d'adressage comprenant un signal semi-sélectif et un signal sélectif, caractérisé en ce que le signal semi-sélectif est appliqué pendant au moins une partie de temps de cycle du signal sélectif simultanément sur des électrodes différentes. Selon un mode de réalisation avec adressage pendant le maintien, dans lequel le signal d'entretien est un signal en créneaux présentant au moins deux paliers extrêmes de part et d'autre d'un potentiel médian, le signal semi-sélectif est appliqué pendant au moins une partie du palier extrême du signal d'entretien sur lequel est aussi appliqué le signal sélectif. Le signal semi-sélectif est appliqué pendant le palier haut ou le palier bas du signal d'entretien en créneaux et il est constitué par une portion de signal à pente croissante ou décroissante, cette portion débutant à un potentiel intermédiaire entre le potentiel médian et le potentiel du palier extrême et se terminant au niveau du palier extrême. Dans ce cas, les impulsions du signal sélectif à impulsions multiples, se superposant à la pente du signal semi-sélectif, par exemple le signal d'effacement, on obtient une succession d'effacements courts dont l'amplitude est réglée selon cette pente. De ce fait, les cellules reçoivent une succession de décharges à tension variable progressivement. Cette caractéristique associée à un temps de décharge long permet d'obtenir un bon effacement des cellules quelle que soit l'homogénéité de structure desdites cellules. De préférence, les impulsions associées au signal sélectif sont réglables en largeur, présentant des largeurs fixes ou variables qui peuvent être comprises entre 0,5 ps et moins de 10,us, typiquement de l'ordre de 1,5 ps et dont l'espacement est également réglable dans cet ordre de grandeur. Selon une autre caractéristique de ce mode de réalisation, un signal semi-sélectif est appliqué pendant l'autre palier extrême du signal d'entretien. Ce signal a la forme du signal d'adressage semi-sélectif décrit dans la demande de brevet français nO 96 01060 au nom de THOMSON-CSF dont le contenu est inclus dans la présente demande. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description faite ci-après de différents modes de réalisation, cette description étant faite avec référence aux dessins ci-annexés dans lesquels: La figure 1 déjà décrite représente un chronogramme des signaux d'adressage et d'entretien appliqués sur la ligne d'un panneau à plasma du type PAP ACM selon l'art antérieur. La figure 2 représente schématiquement la structure d'un panneau à plasma du type PAP ACM auquel s'applique un premier mode de réalisation du procédé de la présente invention. Les figures 3a et 3b représentent des chronogrammes des signaux d'adressage et d'entretien conformes à la présente invention, appliqués au PAP de la figure 2. La figure 4 représente un chronogramme des signaux d'adressage et d'entretien selon une variante de la présente invention. La figure 5 est une représentation schématique d'un PAP coplanaire auquel peut s'appliquer le procédé de la présente invention, et La figure 6 représente les chronogrammes des signaux d'adressage et d'entretien conformes à l'invention, appliqués sur les électrodes du PAP de la figure 5. Pour simplifier la description, dans les figures, les mêmes éléments portent les mêmes références. On décrira tout d'abord avec référence à la figure 2, un premier mode de réalisation d'un dispositif de visualisation d'images auquel s'applique le procédé de la présente invention. Ce dispositif de visualisation comporte un panneau de visualisation à plasma ou PAP1 de type matriciel et des moyens de commande de ce panneau. Le panneau de visualisation PAP1 de type matriciel comporte un premier réseau d'électrodes-lignes Y1 à Y4 croisé avec un second réseau d'électrodes-colonnes Xl à X5. A chaque croisement d'électrodes correspond une cellule plasma C, ces cellules étant disposées matriciellement. Dans les PAP de type matriciel, les signaux d'entretien et d'adressage sont appliqués entre le réseau d'électrodes-lignes et le réseau d'électrodes-colonnes. Ainsi, comme représenté sur la figure 2, chaque électrode-ligne Y1 à Y4 est reliée à un circuit d'adressage lignes ADL ou "driverlignes". Pour les grands panneaux, il existe en général plusieurs drivers-lignes alimentant chacun un groupe de lignes en signaux d'entretien et d'adressage. De même, chaque électrode-colonne Xl à X5 est reliée à un circuit d'adressage-colonnes ADC ou " driver-colonnes ". Les circuits d'adressage-colonnes génèrent des impulsions qui masquent celles générées par le signal d'adressage semi-sélectif en inscription sur une ligne sélectionnée au niveau des cellules C, cette ligne ne devant pas être inscrite comme cela sera expliqué ci-après. Comme représenté sur la figure 2, le circuit d'adressage lignes ADL recoit le signal d'entretien issu d'un générateur de signaux d'entretien GSE. Ce signal d'entretien est constitué par un signal en créneaux entre deux paliers extrêmes de tension Vl et V2 présentant un palier bas de durée T1 et un palier haut de durée T2, le temps T1 étant inférieur au temps T2 dans le mode de réalisation représenté. Le circuit d'adressage-lignes ADL reçoit aussi le signal d'adressage qui se superpose au signal d'entretien à partir d'un générateur de signaux d'adressage-lignes GSAL. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 2, le fonctionnement des circuits d'adressage-lignes ADL est symbolisé par des interrupteurs Il, 12, 13, 14 pouvant basculer entre la ligne LSE amenant le signal d'entretien et la ligne LSAL amenant le signal d'adressage. L'état des interrupteurs est piloté par un signal GB issu d'un générateur de balayage non-représenté. Sur la figure 2, les interrupteurs 11, 12, 13, 14 sont positionnés de manière à recevoir le signal LSE, à savoir les lignes Y1, Y2, Y4 sont en entretien. A l'inverse, I'interrupteur 13 est basculé de manière à recevoir le signal d'adressage LSAL formé de signaux sélectifs et semi-sélectifs, de telle sorte que la ligne Y3 soit la ligne adressée. Comme représenté sur la figure 2, le circuit d'adressage- colonnes ADC est lui aussi constitué de manière schématique par des interrupteurs '1, 1'2, 1'3, 1'4, 1'5. Ces interrupteurs peuvent recevoir un signal d'adressage LCAC provenant du générateur d'adressage colonnes GSAC ou être mis à la masse, comme représenté par la ligne M. L'état des interrupteurs '1 à 1'5 est piloté par un signal V correspondant au contenu vidéo de la ligne adressée. Dans le mode de réalisation représenté, les interrupteurs 1'1, 1'2, 1'5 sont à la masse de sorte que les cellules se trouvant au croisement de la ligne Y3 et des colonnes Xl, X2, o0 X5 sont dans l'état "on" symbolisé par un "*" tandis que les interrupteurs 1'3 et 1'4 sont connectés de manière à recevoir le signal LSAC du générateur d'adressage colonnes GSAC de sorte que les cellules C se trouvant au croisement de la ligne Y3 et des colonnes X3, X4 sont à l'état "off" symbolisé par un "O". Les cellules des autres lignes sont dans l'état entretenu comme symbolisé par un "S". On décrira maintenant, avec référence aux figures 3a et 3b, la forme des signaux d'adressage et d'entretien conforme à la présente invention appliqués sur un PAP de type matriciel tel que représenté à la figure 2. L'adressage décrit avec référence aux figures 3a et 3b sera un adressage "à impulsions multiples". Toutefois, il est évident pour l'homme de l'art que la présente invention peut aussi s'appliquer à un adressage à impulsion unique. Dans ce cas, les signaux d'entretien appliqués sur les lignes YA sont donc constitués par des créneaux comportant un palier bas de durée T1 à une tension V1 suivi d'un palier haut à une tension V2 de durée T2. Le signal d'entretien représenté ne présente pas de palier intermédiaire au niveau de la tension moyenne VO mais la présente invention pourrait aussi s'appliquer à des signaux d'entretien présentant ce palier intermédiaire comme décrit dans la demande de brevet n 96 01060 déposée au nom de THOMSON-CSF. De manière connue, à ce signal d'entretien vient se superposer un signal d'adressage du type constitué d'un signal semi-sélectif qui, dans le mode de réalisation représenté, est un signal d'effacement et d'un signal sélectif qui, dans le mode de réalisation représenté, est un signal d'inscription. Conformément à la présente invention, le signal semi-sélectif. d'effacement est constitué par un signal appliqué pendant le palier haut du signal d'entretien, à savoir pendant la durée T2, c'est-à-dire pendant le même temps de cycle que celui recevant le signal sélectif d'inscription. Comme représenté sur la figure 3a, ce signal semi-sélectif d'effacement est constitué par une rampe croissante r qui part d'une tension V3 légèrement supérieure à la tension intermédiaire V0 et monte jusqu'à la tension V2 du palier haut. Comme représenté sur la figure 3a, pendant le temps T2 qui correspond aussi au temps d'adressage sélectif, le driver-colonne ADC envoie sur les colonnes sélectionnées des impulsions IS1, IS2... telles 0o que représentées par Vx. Ainsi, sur un PAP matriciel, on obtiendra aux bornes des cellules adressées un signal Ya-Vx tel que représenté sur la figure 3b. Pendant la période d'effacement, on n'obtient pas une pente continue mais aléatoirement une succession d'effacements courts I'S1, I'S2 etc, présentant une amplitude réglée selon la pente r. Les cellules sont donc traitées par une succession de décharges à tension variable progressivement. Ce type de décharge d'effacement permet de couvrir les divers cas d'homogénéité de structure des cellules et présente un temps suffisant pour que les décharges puissent être stabilisées avant le créneau d'entretien suivant. Comme représenté sur la figure 3b, on obtient après la période d'effacement P une période d'inscription P' à impulsions multiples de type connu. Les impulsions l'S1, I'S2 ont été représentées avec une largeur constante. Toutefois, il est évident pour l'homme de l'art qu'elles peuvent avoir une largeur variable, notamment une largeur comprise entre 0,5 ps et moins de 10 ps, typiquement 1,5 ps. De plus, I'espacement entre les impulsions peut lui aussi être réglable dans le même ordre de grandeur. Sur la figure 4, on a représenté un autre mode de réalisation de la présente invention selon lequel on ajoute à l'effacement long décrit ci- dessus une impulsion d'effacement court pendant la période T1 du créneau d'entretien, cette impulsion d'effacement étant du type de celle décrite dans la demande de brevet français n 96 01060 de THOMSON- CSF. Dans le mode de réalisation représenté à la figure 4, le signal d'adressage semi-sélectif en effacement comporte une partie V' de signal à pente décroissante pendant le palier bas V1 du signal d'entretien, cette partie débutant à un potentiel intermédiaire V4 référencé par rapport au potentiel V1 du palier bas, compris entre le potentiel V1 du palier bas et le potentiel médian V0 et se terminant sensiblement au niveau du potentiel V1 du palier bas. Ce signal d'effacement classique est suivi d'un signal d'adressage semi-sélectif en effacement du type de celui décrit avec référence aux figures 3a et 3b. Il est évident pour l'homme de l'art que d'autres formes peuvent être données au signal d'adressage semi- sélectif en effacement telles que celles décrites dans la demande de brevet mentionnée ci-dessus. On décrira maintenant avec référence aux figures 5 et 6, un autre mode de réalisation de la présente invention s'appliquant plus particulièrement aux panneaux à plasma de type coplanaire. Comme représenté sur la figure 5, un PAP de type coplanaire comporte un écran formé d'un ensemble de deux réseaux d'électrodes parallèles Yel, YeN et YeT, Y'eN appelées électrodes-lignes croisées avec un second réseau d'électrodes X'I à X'N appelées électrodes-colonnes. A chaque intersection d'électrodes lignes et colonnes correspond une cellule Ce qui est délimitée par des barrières B. Dans le cas d'un PAP coplanaire, les deux réseaux d'électrodes-lignes parallèles constituent des électrodes d'entretien entre lesquelles sont appliqués les signaux d'entretien, tandis qu'entre un réseau d'électrodes-lignes et le réseau d'électrodes-colonnes sont appliquées les signaux d'adressage. Comme représenté sur la figure 6, conformément à la présente invention, le réseau d'électrodes d'entretien Yel à YeN reçoit des impulsions en créneau présentant un palier bas de durée T'1 suivi d'un palier haut 2 de durée T'2 dont la durée correspond au temps nécessaire pour une opération sélective d'inscription puis une impulsion de durée T'3 et à nouveau un palier bas de durée T'I. L'ensemble des durées T'I, T'2, T'3 correspond à un cycle de base. Conformément à la présente invention et comme représenté sur la figure 6 par Ye, le second réseau d'électrodes d'entretien Y'el à Y'eN reçoit des impulsions d'adressage qui, conformément à la présente invention, comporte pendant le premier palier haut de durée T'2, un signal d'effacement VE de durée légèrement inférieure à T'2 mais plus longue que la durée T'I durant laquelle le signal d'effacement est normalement appliqué. On obtient donc entre les deux réseaux parallèles d'électrodes- lignes Yel à YeN et Y'el à Y'eN un signal tel que représenté par Y'e - Ye sur la figure 6. Pendant une période T'2 différente du cycle de base, un signal sélectif d'inscription est appliqué donnant l'impulsion le. Le réseau d'électrodes X' reçoit de manière connue les impulsions IS'1, IS'n. Ainsi, avec la présente invention, la durée T'1 peut être réduite de manière importante par rapport à la durée classique puisque ce temps n'est plus utilisé pour un effacement. De ce fait, le cycle de base est lui aussi réduit. En fait, la réalisation des signaux permettant la mise en oeuvre de la présente invention implique certaines contraintes dues au fait que le signal semi-sélectif en effacement présente, notamment dans le cas des panneaux à plasma alternatifs de type matriciel, une valeur de tension inversée par rapport à celle du signal sélectif d'inscription. Ceci nécessite des dispositifs de commande ou "driver" haute-tension fonctionnant à la fois en positif et négatif. Une solution permettant une mise en oeuvre facile de la présente invention consiste à utiliser un amplificateur par circuit de commande et à intégrer ce signal semisélectif d'effacement au signal d'entretien. Le même type de contrainte s'applique aussi sur un panneau à plasma de type coplanaire. ]! REVENDICATIONS 1. Un procédé d'adressage d'un panneau de visualisation à effet mémoire comportant des cellules définies à l'intersection de réseaux d'électrodes croisées, les cellules possédant deux états, l'un "inscrit", I'autre "effacé ", le procédé consistant pendant un temps de cycle donné à appliquer à toutes les cellules un signal d'entretien produisant une décharge d'entretien au niveau des cellules à l'état inscrit et à appliquer successivement aux électrodes d'un réseau un signal d'adressage !0 comprenant un signal semi-sélectif et un signal sélectif, caractérisé en ce que le signal semi-sélectif est appliqué pendant au moins une partie du temps de cycle du signal sélectif, simultanément sur des électrodes différentes. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans le cas d'un adressage pendant le maintien avec un signal d'entretien constitué par un signal en créneaux présentant au moins deux paliers extrêmes de part et d'autre d'un potentiel médian, le signal semi-sélectif est appliqué pendant au moins une partie du palier extrême du signal d'entretien sur lequel est aussi appliqué le signal sélectif. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le signal semi-sélectif est appliqué pendant le palier haut ou le palier bas du signal d'entretien en créneaux. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que le signal semi-sélectif est constitué par une portion de signal à pente croissante, cette portion débutant à un potentiel intermédiaire entre le potentiel médian et le potentiel du palier extrême et se terminant au niveau du palier extrême. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le signal semi-sélectif obtenu au niveau des cellules forme une succession d'impulsions dont l'amplitude est variable progressivement. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les impulsions présentent des largeurs variables de l'ordre de 0,5 ps à moins de p1 0 s. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un signal sélectif supplémentaire est appliqué pendant l'autre palier extrême du signal d'entretien. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il s'applique à des panneaux à plasma AC de type matriciel. 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il s'applique à des panneaux à plasma AC de type coplanaire.