Morizot, Gérard (7 les Hauts Prés, rue de Montponçon, Voiron, F-38500, FR)
Rilly, Gérard (1240, route de Tolvon, St Etienne Crossey, F-38960, FR)
Bezal, Jean-raphaël (150 Les Avettes, Montbonnot, F-38330, FR)
Morizot, Gérard (7 les Hauts Prés, rue de Montponçon, Voiron, F-38500, FR)
Rilly, Gérard (1240, route de Tolvon, St Etienne Crossey, F-38960, FR)
| 1. | Dispositif de visualisation d'images comprenant : une plaque de support (1) métallique supportant, sur sa face avant, un panneau à décharges de plasma, et, sur sa face arrière, des moyens d'alimentation et de commande des décharges dudit panneau, ledit panneau à plasma comprenant luimme une dalle avant (3) et une dalle arrière (4) ménageant entre elles des zones de décharge de plasma (9,10), et, entre ces dalles, au moins un premier réseau d'électrodes servant notamment au maintien de décharges par application d'impulsions de tension entre des électrodes adjacentes (7,8) de deux séries différentes d'électrodes de ce premier réseau, où les extrémités de connexion des électrodes (7) d'une série débouchent sur un bord (5) opposé du panneau à celui (6) sur lequel débouchent les extrémités de connexion des électrodes (8) de l'autre série, caractérisé en ce que les extrémités de connexion de l'une des séries d'électrodes (8) débouchant sur un bord (6) du panneau sont reliées aux moyens d'alimentation et de commande par l'intermédiaire de conducteurs électriques transversaux (21') qui sont insérés entre ladite dalle arrière (4) et ladite plaque métallique (1) et qui s'étendent, à partir desdites extrémités, jusqu'au bord opposé (5) du panneau. |
| 2. | Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que ces conducteurs transversaux sont regroupés en plusieurs nappes de conducteurs situées chacune à une position correspondant approximativement à la position moyenne des électrodes (8) auxquelles les conducteurs de cette nappe sont reliés. |
| 3. | Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque conducteur transversal (21') est relié à une seule électrode (8) correspondànt à une paire d'électrodes adjacentes (7,8) et est positionné sur ledit panneau approximativement à la mme hauteur que ladite paire. |
| 4. | Dispositif selon la revendication 3 caractérisé en ce que ces conducteurs électriques transversaux (21') forment une seule nappe conductrice insérée entre la dalle arrière (4) et la plaque métallique (1). |
| 5. | Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 ou 4 caractérisé en ce que lesdites nappes conductrices ou ladite nappe conductrice servent également de moyen de fixation dudit panneau sur ladite plaque de support (1) métallique. |
| 6. | Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que, le circuit d'alimentation de chaque paire comportant, au départ des moyens d'alimentation et de commande, une paire de conducteurs d'alimentation dont chacun est relié à une électrode (7,8) de la paire, ledit dispositif comprend des moyens de filtrage en mode commun (15) entourant chaque paire de conducteurs. |
| 7. | Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que les moyens de filtrage en mode commun (15) comprennent un tube en matériau ferromagnétique entourant ladite paire de conducteurs d'alimentation. |
| 8. | Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que les dits moyens de filtrage en mode commun (15) sont implantés au niveau du bord (5) du panneau où débouchent tous les conducteurs d'alimentation des électrodes. |
| 9. | Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit panneau comprend également un second réseau d'électrodes (18) pour l'adressage des décharges, croisant les électrodes du premier réseau au niveau desdites zones de décharges (9,10). |
L'invention concerne la connexion d'un panneau de visualisation à plasma à des moyens d'alimentation et de commande de ce panneau.
En référence aux figures 1 et 2 ci-jointes, le document JP 2000-089723- HITACHI-décrit un dispositif de visualisation d'images, notamment pour la télévision, comprenant une plaque de support 1 métallique, généralement en aluminium, supportant, sur une face, un panneau à décharges à plasma alternatif, et, sur l'autre face, au moins une plaque de circuit imprimé 2 supportant des moyens 13,14 d'alimentation et de commande des décharges dudit panneau.
Le panneau à plasma comprend lui-mme une dalle avant 3 et une dalle arrière 4 ménageant entre elles des zones de décharge plasma, et est doté, entre ces dalles : - d'au moins un premier réseau d'électrodes servant notamment au maintien de décharges par application d'impulsions de tension entre des électrodes adjacentes 7,8 de deux séries différentes d'électrodes de ce premier réseau - et d'un second réseau d'électrodes d'adressage des décharges (non représenté), croisant les électrodes du premier réseau de manière à former à leurs intersections et entre les dalles 3,4 des espaces de décharges.
Sur la dalle 3, les extrémités de connexion des électrodes d'une série sont toutes situées sur un bord 5 opposé à celui 6 sur lequel sont toutes situées les extrémités de connexion des électrodes de l'autre série.
Le circuit d'alimentation de chaque paire d'électrodes adjacentes 7, 8 de deux séries différentes forme une boucle de courant à partir des moyens d'alimentation et de commande en passant par une première électrode 7 puis la deuxième électrode 8 de la paire.
L'ensemble de ces composants est inséré dans un boîtier 20.
La dalle arrière 4 du panneau à plasma est fixée sur la plaque métallique de support 1 à l'aide d'une couche adhésive 16 d'une épaisseur suffisante pour assurer la compensation de la différence de coefficient de dilation thermique entre la dalle et la plaque ; le matériau adhésif de cette couche 1 est adapté d'une manière connue en elle-mme pour assurer le transfert thermique des calories dissipées dans le panneau en fonctionnement vers la plaque 1 qui, parce qu'elle est métallique, possède un meilleur coefficient thermique d'échange avec l'air circulant dans le boîtier 20.
Le document JP11-041545-FUJITSU-décrit également un dispositif de visualisation d'images de ce type où, spécifiquement, la plaque de circuit imprimé 2, qui supporte les moyens d'alimentation et de commande, s'étend sur la totalité de la surface du panneau et est directement collée sur la plaque de support 1 de manière à raccourcir les connexions entre les extrémités des électrodes sur les bords du panneau et les moyens d'alimentation et de commande de part et d'autre de la plaque de support 1 ; aucun conducteur transversal n'est inséré entre le panneau et la plaque de support.
Entre des électrodes adjacentes 7,8 de deux séries différentes d'électrodes de ce premier réseau, se trouvent donc une succession de zones de décharges de maintien, qui correspondent généralement une ligne de pixels ou d'éléments de l'image à visualiser ; ce réseau d'électrodes peut également servir à l'adressage en coopération avec les électrodes du second réseau ; ainsi, les électrodes de la première série peuvent tre des électrodes de maintien et d'adressage, et les électrodes de la deuxième série sont alors des électrodes servant uniquement au maintien.
Ces électrodes du premier réseau sont en général coplanaires.
Ce réseau de maintien compte en général seulement deux séries d'électrodes de sorte que les électrodes adjacentes 7,8 de différentes séries sont groupées par paires ; selon d'autres variantes, le premier réseau peut compter trois séries et les électrodes coplanaires sont alors associées par triades.
Comme représenté sur les figures 1 à 3, les électrodes de maintien 7,. 8 du premier réseau sont en général disposées sur la face interne de la dalle avant
3 ; selon une variante, elles peuvent tre disposées sur la face interne de la dalle arrière 4.
Les moyens 13,14 d'alimentation et de commande des décharges comprennent généralement : des moyens d'alimentation de puissance adaptés pour générer des séries d'impulsions de haute tension électrique, généralement supérieure à 100 V ; des moyens de commutation des différentes électrodes (ou « drivers » en langue anglaise) adaptés pour appliquer lesdites impulsions de tension aux électrodes sélectionnées par les moyens de commande.
Comme le premier réseau d'électrodes 7,8 sert au maintien des décharges, c'est dans ce réseau qu'est dissipée la plus grande partie de la puissance électrique nécessaire à la visualisation des images, et c'est donc dans ce réseau que des pertes électriques importantes peuvent se produire..
En se référant aux figures 1 et 2A, on voit que le circuit d'alimentation de chaque paire d'électrodes 7,8 forme une boucle de courant partant des moyens 13 d'alimentation et de commande en passant par un premier conducteur 11 passant d'un côté à l'autre de la plaque de support 1, une première électrode 7 puis, au travers de la succession de zones de décharge desservies par cette paire, la deuxième électrode 8 de la paire, un deuxième conducteur 12 passant en sens inverse d'un côté à l'autre de la plaque de support 1, un troisième conducteur 21 passant d'un bord à l'autre opposé de la plaque de support 1, jusqu'à se refermer sur les moyens 13 d'alimentation et de commande.
En se référant aux figures 1 et 2B, on voit que le circuit d'alimentation de chaque paire d'électrodes 7,8 forme également une boucle de courant en sens inverse qui se referme ici sur des moyens 14 d'alimentation et de commande positionnés à l'opposé des moyens 13 précédents sur la plaque de support 1..
Pendant les étapes de maintien de décharges lors du fonctionnement du dispositif, des décharges surgissent entre les électrodes de chaque paire 7, 8 et des courants importants circulent dans ces boucles.
Le mode classique, schématisé à la figure 2, de connexion des électrodes du panneau situé sur une face de la plaque de support 1 aux moyens d'alimentation 13,14 situés sur l'autre face présente les inconvénients suivants : - la boucle de courant formée par le circuit d'alimentation de chaque paire d'électrodes 7,8 entoure la plaque de support métallique 1 et engendre dans cette plaque des pertes importantes par courants de Foucault ; lorsqu'une boucle de courant englobe une plaque métallique de forts courants induits apparaissent sur les deux faces de cette plaque, le sens du courant étant inversé d'une face à l'autre ; les courants induits dans cette plaque provoquent des pertes, des échauffements locaux et perturbent les circuits électroniques placés'à proximité ; ce mode de connexion nécessite, de préférence, deux alimentations électriques de puissance différentes 13,14, positionnés auprès de bords opposés 5,6 du panneau, ce qui est relativement coûteux.
Le conducteur transversal 21 passant d'un bord à l'autre opposé de la plaque de support 1 est situé ici du mme côté de la plaque de support 1 que les moyens 13,14 d'alimentation et de commande ; selon une variante décrite dans le document EP1065694-SAMSUNG, ce conducteur transversal peut tre situé sur la mme face interne de la dalle 3 qui porte les électrodes, c'est à dire du côté opposé aux moyens 13,14 d'alimentation et de commande par rapport à la plaque de support 1 (voir conducteur 12'a sur la figure 8 de ce document) ; aucun conducteur transversal n'est inséré entre le panneau et la plaque de support ; comme enseigné par ce document, ce conducteur transversal doit alors tre déporté en dehors de la zone d'émission lumineuse et positionné en moyenne à une distance importante des paires d'électrodes les boucles de courant présentent alors en moyenne une section verticale de surface importante, génèrent un champ électromagnétique présentant une composante horizontale importante, et induisent également des courants électriques dans la plaque métallique de support, ce qui provoque des pertes électriques et des rayonnements parasites gnants.
On remarque que, selon ces modes classiques de connexion d'un panneau à plasma à ses moyens d'alimentation, le premier conducteur 11 et le deuxième conducteur 12, qui passent tous les deux d'un côté à l'autre de la plaque de support 1, sont disposés sur des bords opposés du panneau, puisque les extrémités des électrodes qu'ils desservent sont sur des bords opposés.
Pour éviter les inconvénients précités, le document JP 2000-089723 déjà cité décrit, en référence à la figure 3 ci-jointe, un circuit où toutes les électrodes du réseau de maintien sont alimentées par leur extrémité au niveau du mme bord 5 du panneau à plasma, de sorte que : comme représenté sur la figure 3, la boucle de courant formée par le circuit d'alimentation de chaque paire d'électrodes 7,8 n'entoure plus la plaque métallique 1 ; on évite ainsi les pertes par courants de Foucault dans cette plaque ; -une seule alimentation électrique 13'peut, sans inconvénient, servir à toutes les alternances des impulsions de maintien, comme représenté aux figures 3A et 3B.
On remarque que, selon cet autre mode de connexion et d'alimentation d'un panneau de visualisation à plasma, le premier conducteur 11 et le deuxième conducteur 12, qui passent tous les deux d'un côté à l'autre de la plaque de support 1, sont disposés ici au niveau du mme bord 5 du panneau.
Cette solution présente toutefois un grave inconvénient : les zones de décharge 9 situées vers ce bord 5 sont soumises à une impédance très différente de celle des zones de décharge 10 situées vers le bord opposé 6 du panneau ; la différence correspond à l'impédance des portions d'électrodes 7, 8 comprises entre ces zones 9,10.
Du fait de cette différence d'impédance, le fonctionnement des cellules du panneau diffère sur toute la longueur des électrodes 7,8 et les caractéristiques lumineuses des zones de décharge différent fortement d'un bord 5 à. l'autre 6 du panneau, ce qui nuit gravement à la qualité de visualisation des images.
L'invention a pour but de remédier simultanément à l'ensemble des inconvénients de la solution représentée aux figures 1 et 2 et à celle représentée à la figure 3.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de visualisation d'images comprenant : - une plaque de support métallique supportant, sur sa face avant, un panneau à décharges de plasma, et, sur sa face arrière, des moyens d'alimentation et de commande des décharges dudit panneau, - ledit panneau à plasma comprenant lui-mme une dalle avant et une dalle arrière ménageant entre elles des zones de décharge de plasma, et, entre ces dalles, au moins un premier réseau d'électrodes servant notamment au maintien de décharges par application d'impulsions de tension entre des électrodes adjacentes de deux séries différentes d'électrodes de ce premier réseau, où les extrémités de connexion des électrodes d'une série débouchent sur un bord opposé du panneau à celui sur lequel débouchent les extrémités de connexion des électrodes de l'autre série, caractérisé en ce que les extrémités de connexion de l'une des séries d'électrodes débouchant sur un bord du panneau sont reliées aux moyens d'alimentation et de commande par l'intermédiaire de conducteurs électriques transversaux qui sont insérés entre ladite dalle arrière et ladite plaque métallique et qui s'étendent, à partir desdites extrémités, jusqu'au bord opposé du panneau.
Le réseau d'électrodes situé entre les dalles est généralement disposé sur la face interne de l'une des dalles, généralement la dalle avant ; les électrodes sont généralement recouvertes d'une couche diélectrique ; au lieu d'tre disposées sur la face interne, l'une au moins des séries d'électrodes peut tre disposée entre les dalles dans l'épaisseur de barrières délimitant les zones de décharge du panneau.
Selon une variante, plusieurs électrodes d'une mme série sont reliées aux moyens d'alimentation et de commande par l'intermédiaire d'un mme conducteur transversal.
Le circuit d'alimentation de chaque paire d'électrodes adjacentes de deux séries différentes forme une boucle de courant à partir des moyens d'alimentation et de commande en passant par une première électrode puis la
deuxième électrode de la paire ; grâce à l'invention, la boucle de courant du circuit d'alimentation de chaque paire du panneau n'entoure pas la plaque métallique, contrairement aux solutions décrites dans les documents JP 2000- 089723 et JP11-041545 ; on limite ainsi les pertes par courants de Foucault dans la plaque métallique tout en obtenant des zones de décharge d'impédances identiques entre les électrodes adjacentes sur toute leur longueur ; on limite ainsi les pertes sans dégrader la qualité de visualisation d'images.
Les conducteurs transversaux étant insérés selon l'invention entre la dalle arrière du panneau et la plaque de support, il n'est plus nécessaire de lès déporter en dehors de la zone d'émission lumineuse comme dans le document EP1065694 déjà cité, ce qui permet de les positionner de manière à limiter avantageusement la section verticale des boucles de courant des différentes paires d'électrodes et les inconvénients y afférant.
Grâce aux conducteurs transversaux, toute l'alimentation des électrodes est ramenée sur un mme bord du panneau de sorte qu'il est alors possible, comme décrit dans l'invention JP 2000-089723 telle que représentée à la figure 3 ci-après, de connecter sur un mme bord du panneau toutes les électrodes dudit réseau aux moyens d'alimentation et de commande ; l'avantage de cette disposition est qu'une seule alimentation électrique peut, sans inconvénient, servir à toutes les alternances des impulsions de maintien.
Ces conducteurs transversaux sont de préférence regroupés en plusieurs nappes de conducteurs situées chacune à une position correspondant approximativement à la position moyenne des électrodes auxquelles les conducteurs de cette nappe sont reliés ; comme ces électrodes correspondent généralement à des lignes du panneau, cette position correspond généralement à une hauteur sur le panneau ; dans le cas de l'utilisation de 3 nappes, la première serait par exemple positionnée au 1/6 de la hauteur du panneau, là seconde par exemple à la moitié de la hauteur, et la troisième par exemple au 5/6 de la hauteur.
Dans le cas du regroupement des conducteurs transversaux en plusieurs nappes ainsi distantes les unes des autres, le conducteur transversal de retour du courant d'alimentation d'une paire d'électrodes n'est donc pas en général
situé à la mme hauteur que cette paire d'électrodes mais un peu décalé par rapport à cette paire, et la boucle de courant correspondante présente encore une section verticale de surface importante et génère un champ électromagnétique présentant une composante horizontale importante ; pour éviter cet inconvénient, sur le panneau, on positionne de préférence chaque conducteur transversal relié à une seule électrode correspondant à une paire d'électrodes adjacentes approximativement à la mme hauteur que ladite paire ; de préférence, ces conducteurs électriques transversaux forment alors une seule nappe conductrice insérée entre la dalle arrière et la plaque métallique.
De préférence, cette nappe conductrice ou ces nappes conductrices servent également de moyen de fixation du panneau sur ladite plaque de support métallique ; on pourra par exemple utiliser à cet effet une ou des nappes présentant deux faces adhésives ; l'épaisseur de nappe conductrice permet avantageusement d'amortir les différences de dilatation thermique entre la dalle arrière du panneau et la plaque de support métallique.
Selon une variante avantageuse de l'invention, le circuit d'alimentation de chaque paire comportant, au départ des moyens d'alimentation et de commande, une paire de conducteurs d'alimentation dont chacun est relié à. une électrode de la paire, le dispositif selon l'invention comprend des moyens de filtrage en mode commun entourant chaque paire de conducteurs.
Le filtre de mode commun est adapté d'une manière connue en elle-mme pour réduire la transmission des perturbations radioélectriques haute fréquence provenant des moyens électroniques d'alimentation et de commande et transmises en mode commun vers le panneau à plasma.
De préférence, ces moyens de filtrage en mode commun comprennent un tube en matériau ferromagnétique entourant cette paire de conducteurs d'alimentation.
Lors du fonctionnement du panneau, à l'endroit de ce noyau, les courants circulant dans chaque conducteur d'une mme paire sont opposés, ce qui permet à ce tube ferromagnétique de jouer un rôle de filtre en mode commun et de réduire la transmission des perturbations radioélectriques haute fréquence
provenant des moyens électroniques d'alimentation et de commande et transmises vers le panneau à plasma.
De préférence, ces dits moyens de filtrage en mode commun sont implantés au niveau du bord du panneau où débouchent tous les conducteurs d'alimentation des électrodes.
Comme les extrémités des conducteurs électriques transversaux opposées à celles de connections aux électrodes d'une mme série débouchent au niveau du mme bord de panneau que les extrémités de connexion des électrodes de l'autre série, il est très facile d'implanter à cet endroit les moyens de filtrage puisque les conducteurs d'alimentation de chaque paire d'électrodes s'y retrouvent à proximité l'un de l'autre et peuvent facilement tre entourés par un tube ferromagnétique de filtrage en mode commun.
De manière générale, le panneau à plasma comprend également un second réseau d'électrodes pour l'adressage des décharges, croisant les électrodes du premier réseau au niveau des zones de décharges du panneau.
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 1, déjà décrite, représente une vue générale de dessus en coupe d'un dispositif de visualisation d'images - les figures 2A et 2B, déjà décrites, représentent schématiquement les composants et les connexions électriques d'un dispositif selon l'art antérieur, avec, dans la partie supérieure, une vue de face d'une paire d'électrodes de maintien sur la dalle d'un panneau à plasma, et, dans la partie inférieure, une vue en coupe de la plaque de support du panneau et des moyens d'alimentation et de commande des électrodes.
- les figures 3A et 3B, déjà décrites, représentent, de la mme façon qu'aux figures 2A et 2B, un autre schéma de connexions tel que. décrit dans le document JP 2000-089723 ;
-la figure 4 illustre un schéma de connexion selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention, où l'ensemble du dispositif de visualisation est représenté en coupe sauf la dalle avant qui est représentée en perspective pour faire apparaître les deux électrodes de maintien d'une mme paire.
Afin de simplifier la description et de faire apparaître les différences et avantages que présente l'invention par rapport à l'état antérieur de la technique, on utilise des références identiques pour les éléments qui assurent les mmes fonctions.
Outre les éléments déjà décrits concernant les dalles avant 3 et arrière 4 du panneau à plasma, la plaque de support métallique 1, et, au dos de cette plaque, une alimentation électrique 13'servant pour l'alimentation et la commande des décharges dans le panneau, en se reportant à la figure 4 : - la dalle avant 3 est dotée d'un réseau de paires d'électrodes coplanaires de maintien 7,8, l'une des électrodes de chaque paire servant également à l'adressage ; - la dalle arrière 4 est dotée d'un réseau d'électrodes d'adressage 18 ; - les extrémités de connexion des électrodes 7 d'une paire 7,8 étant, comme dans l'art antérieur, situées sur un bord 5 du panneau et connectées à l'alimentation 13'par l'intermédiaire des moyens de connexion 11, les extrémités de connexion de l'autre électrode 8 de cette paire 7, 8 sont situées sur le bord opposé 6 du panneau ; - l'extrémité de connexion de cette électrode 8 débouchant sur le bord 6 du panneau est reliée à l'alimentation 13'par l'intermédiaire de moyens de connexion 12 classiques d'extrémité d'électrodes et d'un conducteur électrique transversal 21'placé entre la face avant de la plaque métallique 1 et la face externe de la dalle arrière 4 ; ce conducteur 21's'étend d'un bord 6 à l'autre 5 du panneau.
Ainsi, pour chaque paire d'électrodes adjacentes 7,8, la boucle de courant du circuit d'alimentation de cette paire n'entoure pas la plaque métallique 1.
Le dispositif illustré à la figure 4 comprend également des moyens de filtrage en mode commun 15 entourant chaque paire de conducteurs alimentant une paire d'électrodes 7,8, ici un tube en matériau ferromagnétique implanté au niveau du bord 5 du panneau, là où débouchent tous les conducteurs d'alimentation des électrodes, à savoir l'extrémité 22 du conducteur transversal 21'd'alimentation de l'électrode 8 et les moyens de connexion 11 à l'électrode 7.
En se référant à la figure 4, on voit que le courant produit par l'alimentation 13'sort de l'une de ses deux bornes, parcourt les moyens de connexion 11 à l'extrémité de l'électrode 7, puis traverse le panneau entre les électrodes 7 et 8 d'une mme paire, pour ressortir au niveau de l'autre bord 6 du panneau par les moyens de connexion 12 à l'extrémité de l'électrode 8 et retourne vers l'autre borne du générateur 13'par l'intermédiaire du connecteur transversal 21', constituant ainsi une boucle de courant ; pour mettre en oeuvre l'invention dans ce mode particulier de réalisation, on aboutit notamment : - à éviter que le courant ne circule autour de la plaque de support métallique 1 du panneau et à limiter ainsi les pertes électriques d'alimentation des électrodes ; - à maintenir un fonctionnement identique pour toutes les cellules du panneau sur toute la largeur du panneau comprise entre les bords opposés 5 et 6 du panneau.
De préférence, on cherche à minimiser la surface intérieure de la boucle de circulation du courant d'alimentation du panneau en vue de réduire au minimum le rayonnement électromagnétique induit par cette boucle ; à cet effet, il est préférable de positionner chaque conducteur transversal 21'relié à une électrode 8 correspondant à une paire d'électrodes 7,8 adjacentes approximativement à la mme hauteur que ladite paire.