Brevet FR2876210A1 — publié le 20060407

DISPOSITIF DE GENERATION DE SIGNAUX D'ENTRETIEN SUR LES COLONNES D'UN PANNEAU PLASMA ET PANNEAU PLASMA COMPRENANT CE DISPOSITIF La présente invention concerne un procédé pour générer un signal de tension sur une pluralité de colonnes d'un panneau d'affichage à plasma alternatif pendant la phase d'entretien des cellules du panneau et un panneau plasma comprenant ce dispositif. II existe différents types de panneau à plasma (ci après appelé PAP) alternatifs: ceux qui utilisent seulement deux électrodes croisées pour définir une cellule, comme décrit dans le brevet FR 2 417 848, et ceux du type "à entretien coplanaire", connus notamment par le document de brevet européen EP-A-O 135 382, dans lesquels chaque cellule est définie au croisement d'une paire d'électrodes, dites "d'entretien", et d'une ou plusieurs autres électrodes, dites "de colonne", utilisées plus particulièrement pour l'adressage des cellules. La présente invention est plus particulièrement destinée à être utilisé dans un PAP alternatif de type à entretien coplanaire. Le fonctionnement et la structure d'un PAP alternatif à entretien coplanaire est expliqué ci-après en référence à la figure 1. Le panneau 1 comprend des électrodes de colonne XI à X4 orthogonales à des paires P1 à P4 d'électrodes d'entretien. Chaque croisement d'une électrode de colonne X1 à X4 avec une paire d'électrodes d'entretien P1 à P4 définit une cellule Cl à C16 correspondant à un point élémentaire d'image. Dans l'exemple non limitatif de la description, seulement 4 électrodes de colonne X1 à X4 et seulement 4 paires d'électrodes d'entretien P1 à P4 sont représentées, lesquelles forment 4 lignes LI à L4 de cellules. Mais, bien entendu, le panneau peut comporter beaucoup plus de lignes de cellules. Les électrodes de colonne X1 à X4 ne sont généralement utilisées que pour l'adressage. Elles sont reliées chacune de manière classique à un circuit de commande de colonnes 2. Les paires d'électrodes P1 à P4 comportent chacune une électrode dite d'adressage-entretien Y1 à Y4 et une électrode dite uniquement d'entretien E1 à E4. Les électrodes d'adressage-entretien YI à Y4 remplissent une fonction d'adressage en coopération avec les électrodes de colonne X1 à X4, et elles remplissent une fonction d'entretien avec les électrodes uniquement d'entretien El à E4. Les électrodes uniquement d'entretien El à E4 sont reliées entre elles et à un générateur d'impulsions 3 duquel elles reçoivent toutes simultanément des créneaux de tension cycliques en vue de réaliser des cycles d'entretien. Les électrodes d'adressage entretien Y1 à Y4 sont individualisées et sont reliées à un circuit de commande de lignes 4 dont elles reçoivent notamment, durant une phase d'entretien, des créneaux de tension cycliques en synchronisation avec ceux appliqués aux électrodes uniquement d'entretien El à E4 mais décalés temporellement par rapport à ceux-ci, et, durant une phase d'adressage, des créneaux de base en synchronisation avec des signaux appliqués sur les électrodes de colonne X1 àX4. La synchronisation entre les différents signaux appliqués aux différentes électrodes est assurée par un dispositif de synchronisation 5 relié aux circuits 2 et 4 et au générateur 3. Les créneaux de tension appliqués sur les paires d'électrodes d'entretien P1 à P4 pendant une phase d'entretien sont montrés à la figure 2. Chaque front montant du signal appliqué aux électrodes d'adressage-entretien Y1 à Y4 correspond à un front descendant du signal appliqué aux électrodes uniquement d'entretien El à E4. Une décharge d'entretien se produit dans les cellules Cl à C16 à l'issue de ces fronts. S'agissant du signal appliqué aux électrodes de colonne XI à X4 pendant cette phase, il est maintenu à un potentiel bas. Comme on peut le voir sur cette figure, les décharges d'entretien dans les cellules du PAP sont réalisées par inversion de la tension coplanaire, c'est-à-dire par inversion de la tension entre les électrodes d'entretien-adressage Y1 à Y4 et les électrodes uniquement d'entretien El à E4. Il est par ailleurs connu, de par la demande de brevet internationale WO 02/099779, d'appliquer aux électrodes de colonne X1 à X4, pendant la phase d'entretien des cellules, des impulsions synchrones avec le signal d'entretien appliqué aux paires d'électrodes d'entretien P1 à P4, pour favoriser le déclenchement de la décharge dans les cellules et augmenter ainsi l'efficacité lumineuse de celles-ci, et pour contrôler plus précisément l'instant de décharge, après inversion de la tension coplanaire. Cette méthode est illustrée par la figure 3. Le signal impulsionnel appliqué sur les électrodes de colonne XI à X4 pour favoriser la décharge entre les électrodes coplanaires est montré sur cette figure. A chaque front montant et descendant des signaux appliqués aux électrodes coplanaires ou un peu après, une impulsion de forte amplitude, de l'ordre d'une centaine de volts, et de courte durée, quelques centaines de nanosecondes, est appliquée sur les électrodes de colonne du PAP. Pour mettre en oeuvre cette méthode, il faut que le circuit de commande du PAP soit équipé d'un ou plusieurs générateur d'impulsions apte à générer de telles impulsions sur une charge fortement capacitive correspondant à la charge des électrodes de colonne X1 à X4 du panneau. La demande WO 02/099779 ne propose aucun moyen pour générer ces impulsions. La présente invention propose un procédé et un dispositif pour générer un signal périodique comprenant des impulsions de forte amplitude et de faible durée sur les colonnes de cellules du panneau. La présente invention concerne un dispositif destiné à générer un signal d'entretien sur des colonnes de cellules dans un panneau d'affichage comprenant une matrice de cellules d'affichage organisées en rangées et en colonnes, au moins un circuit driver de colonnes comportant au moins des premier et deuxième commutateurs pour appliquer respectivement et sélectivement une tension d'entrée sur au moins une colonne de cellules et un circuit de commande des commutateurs de circuit driver de colonnes, lequel dispositif comprend des moyens inductifs pour générer ladite tension d'entrée, lesdits moyens inductifs étant destinés à osciller avec la capacité de la ou les colonne(s) de cellules sélectionnée(s) par ledit circuit driver de colonnes, caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième commutateurs du circuit driver de colonnes sont commandés pour générer, en coopération avec les moyens inductifs, ledit signal d'entretien à appliquer sur la ou les colonne(s) de cellules sélectionnée(s) par ledit circuit driver de colonnes. Ce dispositif est particulièrement intéressant car il utilise les circuits driver de colonnes du panneau d'affichage pour générer les impulsions du signal d'entretien. Selon un mode de réalisation particulier, si le circuit driver de colonnes comprend, pour chaque colonne de cellules, un premier commutateur et un deuxième commutateur et que le premier commutateur est connecté entre une borne d'entrée recevant ledit signal d'entrée et un point milieu relié à ladite colonne de cellules du panneau, et le deuxième commutateur est connecté entre ledit point milieu et la masse, alors les moyens inductifs comprennent: - un solénoïde dont une première extrémité est connectée à ladite borne d'entrée dudit circuit driver de colonnes, - un premier générateur de tension continue, délivrant une première tension continue, dont la borne positive est connectée à une deuxième extrémité dudit solénoïde et la borne négative est connectée à la masse, et - un deuxième générateur de tension continue, délivrant une deuxième tension continue, dont la borne positive est connectée à ladite première extrémité du solénoïde via une diode et la borne négative est connectée à la deuxième extrémité du solénoïde, la cathode de ladite diode étant connectée à la borne positive dudit deuxième générateur de tension, la somme desdites première et deuxième tensions continues étant égale à l'amplitude des impulsions du signal d'entretien. Le fonctionnement de ce dispositif comprend 5 phases pour 15 générer les impulsions d'entretien à appliquer sur les colonnes de cellules du panneau. L'invention concerne également un panneau d'affichage comprenant une matrice de cellules d'affichage organisées en rangées et en colonnes, au moins un circuit driver de colonnes comportant au moins des premier et deuxième commutateurs pour appliquer respectivement et sélectivement une tension d'entrée ou une tension nulle sur au moins une colonne de cellules, un circuit de commande des commutateurs de circuit driver de colonnes, et le dispositif précité dont les moyens inductifs sont connectés audit circuit driver de colonnes. De préférence, les circuits driver de colonnes sont répartis en groupes. Les commutateurs des circuits drivers de colonnes au sein d'un même groupe sont commandés identiquement pour appliquer le même signal d'entretien aux colonnes de cellules correspondantes et les circuits drivers groupes différents sont commandés avec un décalage temporel les uns par rapport aux autres pour échelonner les courants de décharge sur toute une période élémentaire des phases d'entretien. L'invention sera mieux comprise, et d'autres particularités et 35 avantages apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, la description faisant référence aux dessins annexés parmi lesquels: - la figure 1, déjà décrite, représente de manière schématique un PAP auquel peut s'appliquer l'invention, - la figure 2, déjà décrite, représente les signaux appliqués classiquement aux paires d'électrodes d'entretien du PAP pendant une phase d'entretien, - la figure 3, déjà décrite, représente les signaux appliqués aux paires d'électrodes d'entretien du PAP pendant une phase d'entretien dans la demande WO 02/099779, - la figure 4 représente un dispositif conforme à l'invention apte à générer un signal d'entretien tel que montré à la figure 3 sur les électrodes de colonne du PAP, - la figure 5 représente le signal de tension généré par le dispositif de la figure 4 et le signal d'un courant circulant à travers un solénoïde du dispositif de la figure 4, et - les figures 6A à 6E illustrent les phases de fonctionnement du dispositif de la figure 4. Selon l'invention, on propose un dispositif pour générer des impulsions brèves sur les électrodes de colonne X1 à X4 ou sur les paires d'électrodes d'entretien du PAP. Ce dispositif peut ou non être intégré dans le dispositif de commande 2 de la figure 1. Un mode de réalisation de l'invention est montré à la figure 4. Dans cette figure, le dispositif conforme à l'invention utilise les circuits driver de colonnes du PAP, classiquement employés pour sélectionner des colonnes de cellules ou groupes de colonnes de cellules du PAP, pour générer des impulsions sur les électrodes de colonnes du PAP.. Les colonnes du PAP sont représentées dans les figures par leurs capacités. En référence à la figure 4, le dispositif, référencé 10, comporte un solénoïde L pour emmagasiner de l'énergie magnétique et la décharger, via les circuits driver de colonnes du PAP, dans les capacités des colonnes du PAP. Chaque circuit driver de colonnes, référencé Dr, comporte, pour la colonne de cellules qu'il commande, deux commutateurs SI et S2 montés en série entre une borne d'entrée et la masse, le point milieu entre les deux commutateurs étant relié à ladite colonne de cellules, lesquels commutateurs sont commandés par un circuit de commande non représenté sur la figure. Chaque commutateur est munie d'une diode anti-parallèle entre ses bornes. Ces diodes sont référencées D1 et D2 respectivement pour les éléments SI et S2 et correspondent généralement aux diodes antiparallèles des transistors MOS utilisés comme commutateurs. Le solénoïde L est connecté, par une première extrémité BI, aux colonnes de cellules du PAP via les circuits driver de colonnes Dr. L'extrémité BI est reliée à la borne d'entrée des circuits driver de colonnes Dr. La deuxième extrémité, B2, du solénoïde est connectée à la borne positive d'une source de tension G1 apte à délivrer une tension continue VI. La borne négative de la source G1 est connectée à la masse. Une deuxième source de tension G2, apte à délivrer une tension continue V2, est connectée aux bornes du solénoïde L via une deuxième diode D3 de limitation de surtension. La borne négative de la source G2 est connectée à l'extrémité B2 du solénoïde L et la cathode de la diode D2 est connectée à la borne positive de la source G2. La valeur des tensions VI et V2 et les signaux de commande des commutateurs SI et S2 seront définis dans un exemple donné plus loin. Le fonctionnement de ce dispositif est illustré en regard des figures 5 et 6A à 6E. La figure 5 représente la forme d'onde de la tension VB1 appliquée aux colonnes de cellules ainsi que la forme d'onde du courant iL circulant à travers le solénoïde L du générateur. Les impulsions du signal de tension fourni aux colonnes de cellules du PAP ont une amplitude A, une durée T et une période P. Pour simplifier les explications, un seul circuit driver de colonnes Dr a été représenté sur les figures 6A à 6E. Pour les mêmes raisons, ce circuit driver de colonnes n'est connecté qu'à une seule colonne de cellules et ne comporte donc que deux commutateurs SI et S2. Dans la suite de la description, on parlera de colonnes de cellules sélectionnées par un circuit driver pour désigner les colonnes de cellules dont l'interrupteur SI associé est fermé. Le signal de tension fourni aux électrodes de colonne du PAP est 30 obtenu au travers de 5 phases de fonctionnement: - une première phase de durée T1, illustrée par la figure 6A, pendant laquelle le solénoïde L emmagasine du courant sous forme d'énergie magnétique, - une deuxième phase de durée T2, illustrée par la figure 6B, pendant laquelle une partie du courant emmagasiné dans le solénoïde L est déchargée dans les colonnes du PAP sélectionnées par les circuits driver Dr jusqu'à ce que la tension aux bornes desdites colonnes du panneau atteigne l'amplitude A, - une troisième phase de durée T3, illustrée par la figure 6C, pendant laquelle la tension d'amplitude A est maintenue aux bornes des colonnes de manière à créer un courant de décharge matricielle entre les colonnes et les lignes des cellules du PAP à l'état inscrit et annuler le courant emmagasiné dans le solénoïde, - une quatrième phase de durée T4, illustrée par la figure 6D, pendant laquelle le solénoïde L est chargé avec le courant emmagasiné dans les capacités des colonnes sélectionnées jusqu'à ce que la tension aux bornes de celles-ci soit nulle, - une cinquième phase de durée T5, illustrée par la figure 6E, pendant laquelle le courant à travers le solénoïde L est annulé. En référence à la figure 6A, les commutateurs SI et S2 du circuit driver Dr sont placés dans un état fermé pendant la phase de durée T1. Un courant IL circule à travers le circuit formé de la source de tension G1, du solénoïde L et des commutateurs SI et S2. L'intensité du courant IL augmente au fur et à mesure que celui-ci est emmagasiné dans le solénoïde L. Selon la convention retenue pour illustrer ce procédé, le courant IL est négatif pendant cette période. La borne d'entrée du circuit driver de colonnes Dr étant court-circuitée à la masse par les commutateurs SI et S2, la tension aux bornes de la colonne de cellules correspondante est nulle. En référence à la figure 6B, le commutateur S2 est ouvert pendant la période de durée T2. Le commutateur SI est maintenu à l'état fermé. Une partie de l'énergie emmagasinée dans le solénoïde L est alors déchargée dans les colonnes sélectionnées jusqu'à ce que la tension à leurs bornes atteigne la valeur désirée A. En référence à la figure 6C, cette tension aux bornes des colonnes de cellules sélectionnées est maintenue pendant la durée T3 jusqu'à ce que le courant IL à travers le solénoïde s'annule. Pendant cette phase, les commutateurs SI et S2 sont maintenus dans leurs états respectifs. Le courant restant dans le solénoïde L est, pour une partie, transféré dans les colonnes de cellules sélectionnées si elles comportent des cellules à l'état inscrit et, pour une autre partie, absorbé par la source de tension G2 via la diode D3. Le courant transféré aux colonnes de cellules dépend du nombre de cellules du PAP à l'état inscrit qu'elles contiennent. Plus ce nombre est grand, plus le courant absorbé par la source de tension G2 est faible. Le courant transmis aux cellules à l'état inscrit est un courant d'amorçage (ou "ignition current" en langue anglaise) correspondant à un courant de décharge matricielle entre la ligne et la colonne de la cellule. Ce courant de décharge matricielle contribue à améliorer la décharge d'entretien au sein de la cellule. La valeur du courant restant dans le solénoïde L au début de cette phase est avantageusement choisie égale à la valeur du courant de décharge matricielle nécessaire lorsque l'ensemble des cellules des colonnes sélectionnées simultanément est à l'état inscrit. En référence à la figure 6D, lorsque le solénoïde s'est complètement déchargé, l'énergie capacitive emmagasinée dans la capacité des colonnes sélectionnées est restituée au solénoïde L. Le courant IL change alors de sens. L'amplitude du courant IL atteinte au terme de cette phase de durée T4 est plus faible que celle atteinte au terme de la phase de durée Ti car de l'énergie a été absorbée par la source de tension G2 pendant la phase de durée T3. La tension aux bornes des colonnes sélectionnées s'abaisse jusqu'à s'annuler. Pendant cette période, les commutateurs sont maintenus dans le même état que pendant la phase précédente. Enfin, en référence à la figure 6E, l'énergie emmagasinée dans le solénoïde L est déchargée dans la source de tension G1 jusqu'à ce que le courant IL soit devenu nul. Pendant cette période, les commutateurs SI et S2 sont indifféremment dans un état ouvert ou fermé puisque, s'ils sont à l'état ouvert, le courant IL passe par les diodes D1 et D2. Les valeurs de tension VI et V2, les durées T1, T2, T3, T4 et T5 ainsi que la valeur d'inductance L du solénoïde sont fixées par les règles suivantes: Afin de réduire les pertes de fonctionnement au minimum, on choisira VI légèrement inférieure à V2 de manière à ce que le courant dans le solénoïde soit nul à la fin de T4. La période d'oscillation 27r 1- du circuit est sensiblement égale à T2+T3+ T4. où C est la charge capacitive de l'ensemble des colonnes commandé par les circuits driver de colonnes Dr et VI + V2 = A. Par ailleurs, la période P égale à T1+T2+T3+T4+T5 est égale à la demi-période P'/2 du signal d'entretien appliqué aux paires d'électrodes d'entretien du PAP. Si la fréquence du signal d'entretien appliqué aux paires d'électrodes d'entretien est égale à 200KHz, P=T1+T2+T3+T4+T5 = 2,5 ps. Ainsi, si on prend T=T2+T3+T4 (durée de l'impulsion) = 200ns et C=6 nF (capacité des colonnes commandées par les circuits driver Dr, correspondant par exemple à 1/27 des colonnes du PAP), on a alors: L#170nH. Avantageusement, les circuits driver de colonnes Dr du panneau sont réparties en N groupes; les circuits driver au sein d'un même groupe sont commandés identiquement et simultanément et les circuits driver de groupes différents sont commandés les uns par rapport aux autres avec un décalage temporel. Cette répartition en N groupes permet d'échelonner dans le temps les N impulsions matricielles associées et d'étaler ainsi les courants de décharge matricielle. On réduit ainsi d'un facteur N le courant crête de ces décharges dans le dispositif. Il suffira alors, pour que ces impulsions continuent à favoriser le déclenchement des décharges entre électrodes coplanaires, de prolonger la durée des impulsions coplanaires pour que ces impulsions de colonnes aient lieu suffisamment tôt avant la fin des impulsions coplanaires. REVENDICATIONS 1. Dispositif destiné à générer un signal d'entretien sur des colonnes de cellules dans un panneau d'affichage comprenant une matrice de cellules d'affichage organisées en rangées et en colonnes, au moins un circuit driver de colonnes (Dr) comportant au moins des premier et deuxième commutateurs (SI, S2) pour appliquer respectivement et sélectivement une tension d'entrée ou une tension nulle sur au moins une colonne de cellules (C), un circuit de commande des commutateurs de circuit driver de colonnes, lequel dispositif comprend des moyens inductifs (10;11) pour générer ladite tension d'entrée, lesdits moyens inductifs étant destinés à osciller avec la capacité (C) de la ou les colonne(s) de cellules sélectionnée(s) par ledit circuit driver de colonnes (Dr), caractérisé en ce que lesdits premier et deuxième commutateurs (SI, S2) du circuit driver de colonnes (Dr) sont commandés pour générer, en coopération avec les moyens inductifs (10;11), ledit signal d'entretien à appliquer sur la ou les colonne(s) de cellules sélectionnée(s) par ledit circuit driver de colonnes. 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel il est prévu dans le circuit driver de colonnes un premier commutateur (Si) et un deuxième interrupteur (S2) pour chaque colonne de cellules, ledit premier commutateur (SI) étant connecté entre une borne d'entrée recevant ledit signal d'entrée et un point milieu relié à ladite colonne de cellules du panneau, et ledit deuxième commutateur (S2) étant connecté entre ledit point milieu et la masse, caractérisé en ce que lesdits moyens inductifs (10; 11) comprennent: - un solénoïde (L) dont une première extrémité (B1) est connectée 30 à ladite borne d'entrée dudit circuit driver de colonnes (Dr), - un premier générateur de tension continue (G1), délivrant une première tension continue (VI), dont la borne positive est connectée à une deuxième extrémité (B2) dudit solénoïde (L) et la borne négative est connectée à la masse, et - un deuxième générateur de tension continue (G2), délivrant une deuxième tension continue V2, dont la borne positive est connectée à ladite première extrémité (B1) du solénoïde (L) via une diode (D3) et la borne négative est connectée à la deuxième extrémité (B2) du solénoïde (L), la cathode de ladite diode étant connectée à la borne positive dudit deuxième générateur de tension (G2), la somme desdites première et deuxième tensions continues étant égale à l'amplitude des impulsions du signal d'entretien. 3. Panneau d'affichage comprenant une matrice de cellules d'affichage organisées en rangées et en colonnes, au moins un circuit driver de colonnes (Dr) comportant au moins des premier et deuxième commutateurs (SI, S2) pour appliquer respectivement et sélectivement une tension d'entrée ou une tension nulle sur au moins une colonne de cellules, un circuit de commande des commutateurs de circuit driver de colonnes, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif (10;11) selon la revendication 1 ou 2 dont les moyens inductifs sont connectés audit circuit driver de colonnes. 4. Panneau d'affichage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les circuits driver de colonnes sont réparties en groupes et en ce que les commutateurs des circuits drivers de colonnes au sein d'un même groupe sont commandés identiquement pour appliquer le même signal d'entretien aux colonnes de cellules correspondantes. 5. Panneau d'affichage selon la revendication 4, caractérisé en ce que les commutateurs des circuits drivers de colonnes des différents groupes sont commandés avec un décalage temporel les uns par rapport aux autres.