JP2000193940A - ディスプレイ装置およびそのアドレス方法 - Google Patents
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Abstract
間を増大させずに、画素を互いに独立してアドレスし
て、アドレスされた個数の画素の光学的状態の全ての組
合わせを可能とするアドレス方法を提供する。 【解決手段】ディスプレイ装置は、第1および第2のス
トローブ電極(Si、Si +1)の群と、第1および第2の
ストローブ電極と交差して第1および第2の画素を規定
する複数の一対のデータ電極(3a、3b)とを有す
る。データ電極のそれぞれの対は、複数の延伸した平行
な第1の電極部分(3a)と、第1の電極部分(3a)
と嵌合する複数の平行な第2の電極部分(3b)とを有
する。このディスプレイ装置は、データ電圧のMの異な
る組合わせを、画素の列を規定する2つの列電極に印加
し得るように、Nのデータ電圧の1つを第1のデータ電
極に印加し、且つ同時にNのデータ電圧の1つを第2の
データ電極に印加するデータ電圧源(29)を有する。
ここで、M>Nである。これにより、より少数の異なる
データ電圧を提供するようにデータ電圧源に要求する一
方で、二行の画素を同時に駆動することが可能になる。
Description
セル)を同時にアドレスすることが可能なディスプレイ
装置に関し、またそのようなディスプレイのアドレス方
法に関する。
間に配置された液晶ディスプレイ装置の模式図である。
この液晶ディスプレイ装置は、透明基板22を有し、そ
の上に互いに平行に延びる透明ストローブ電極S(行電
極または走査電極としても知られる)を設けている。絶
縁層26aをストローブ電極Sの上部全面に設け、配向
層27aを絶縁層の上部全面に形成する。配向層27a
は、スペーサ28および液晶層21によって、第2の配
向層27bから間隔を置いている。第2の透明基板23
は、互いに平行であり且つストローブ電極に対して垂直
な透明データ電極D(列電極としても知られる)を保持
する。配向層27bは、それ自体がデータ電極Dの上部
全面に形成される第2の絶縁層26bの上部全面に形成
する。電極DおよびSは、駆動回路(図示せず)に接続
される。
j番目のデータ電極との重複部によって規定される。パ
ッシブなアドレス方法では、画素Pijは、データ電圧
をj番目のデータ電極に印加する間にi番目のストロー
ブ電極にストローブ電圧を印加することによって、アド
レスされる。画素にかかる電圧は、ストローブ電圧とデ
ータ電圧との間の差に等しい。
る方法において使用することが可能な電圧の1つの例
は、Joers/Alvey電圧波形(P.W.H.
Surguyらの、“Ferroelectrics”
122頁63〜79行(1991))である。これらの
電圧は、強誘電性液晶(FLC)の層を有するディスプ
レイ装置を駆動するために使用される。強誘電性液晶
は、2つの安定状態を有する−すなわち画素に印加され
る駆動電圧が、その画素内の液晶分子を一方の安定状態
から他方の安定状態にスイッチングするか、またはその
画素内の液晶分子をスイッチングしない。
1つの例を、図2(a)〜(d)に示す。ディスプレイ
をアドレスするために、ストローブ駆動回路(図1に示
さず)は、1つのストローブ電極に図2(a)に示す
「選択」電圧パルスVsを印加する一方で、残りのスト
ローブ電極に「非選択」電圧パルスVn(図2(b))
を印加する。ディスプレイの選択された行の画素は、デ
ータ駆動回路(図1に示さず)によってアドレスされ
る。この駆動回路は、「上書き」データ電圧パルスVR
(図2(c))または「保持」データ電圧パルスV
H(図2(d))を列電極に印加する。「選択」ストロ
ーブ電圧および「スイッチ」データ電圧を印加される画
素は、FLCの一方の安定状態から他方の安定状態にス
イッチングされ、他の全ての画素はスイッチングしな
い。一行の画素が選択されると、列電極を連続してまた
は同時にアドレスすることが可能である。一行の画素が
アドレスされた後、残りの行が同じ方法で交互にアドレ
スされる。
せることは、当業者の一般的な目的である。フレームレ
ートは、
間であり、lは行の数であり、そしてbは必要とされる
一時的なビットの数である。lおよびbが固定される場
合には、フレームレートは、τを低減させることによっ
てのみ増大し得る。二行を同時にアドレスすることが可
能である場合には、τは、原則として、半減する。
にアドレスされた液晶ディスプレイは、第1の選択電圧
Vs1を1つのストローブ電極に印加し、そして第2の
選択電圧Vs2を別のストローブ電極に印加することに
よって、二行の画素を同時にアドレスするような方法で
動作され得る。しかし、この駆動方法は、4つの異なる
データ電圧を必要とする。これは、2つの2進画素(す
なわち、それぞれが2つの可能な表示状態を有する2つ
の画素)が共に、4つの可能な組合わせた表示状態(1
および0で示されるそれぞれの画素の2つの状態)を与
える。
を同時にアドレスすることが可能になるが、実際には、
ラインアドレス時間は、実質的に増加し、画素が一度に
一行ずつアドレスされるラインアドレス時間の二倍に等
しくなる。従って、ディスプレイが実現可能なフレーム
レートにおいて、実質的な改善は成されない。さらに、
この技術は、必要とされる別のデータ電圧の数を倍増さ
せるという欠点を有する。一般に、一行の画素に関して
可能な組合わせた表示状態の最大数は、データ駆動回路
が供給することが可能な、異なるデータ電圧波形の数N
に等しい。
能なディスプレイ装置が知られている。例えば、JP−
A−06 120 324は、画素が、別個の走査電極
をそれぞれ有する3つの「サブ画素」に「分割」されて
いる装置を開示している。これは、画素の一部が光を遮
断し且つ画素の一部が光を透過させる中間表示状態を提
供することによって、グレースケール表示を提供するた
めである。
の装置では、サブ画素を完全に独立的にアドレスするこ
とが不可能である。画素の以下の4つの組合わせ、すな
わち、全てのサブ画素をアドレスする、第1および第2
のサブ画素をアドレスする、第1のサブ画素をアドレス
する、またはサブ画素のどれもアドレスしない、という
組合わせが可能であるに過ぎない。例えば、第2のサブ
画素2が「オフ」の時に、第1および第3のサブ画素が
「オン」であることは不可能である。
つのサブ画素を含む他の装置が、JP−A−3 206
188およびJP−A−3 206 189に開示さ
れている。これらの従来技術の装置では、2つのサブ画
素を互いに完全に独立してアドレスすることは、同様に
不可能である。
において、ラインアドレス時間を増大させることなく、
アドレスされた個数の画素の光学的状態の全ての組合わ
せが選択可能であるように、画素を互いに独立してアド
レスする方法および装置を提供することである。
ると、複数のストローブ電極を有するディスプレイ装置
が提供される。この装置は、ストローブ電極と交差し
て、ストローブ電極の1つと一対のデータ電極とのそれ
ぞれの重複部においてそれぞれの画素を規定する、複数
の一対のデータ電極と、X個の異なるストローブ信号を
X個の電極のそれぞれの群に順番に同時に供給し、Xが
1より大きい整数であるストローブ信号源と、ストロー
ブ電極のそれぞれの群およびデータ電極のそれぞれの対
によってアドレスされたX個の画素の光学的状態の全て
の組合わせが選択可能であるように、複数のデータ信号
の任意の1つをデータ電極に供給するデータ信号源とを
特徴とする。
イ装置をアドレスする方法が提供される。このディスプ
レイ装置は、複数のストローブ電極と、ストローブ電極
と交差して、ストローブ電極の1つと一対のデータ電極
とのそれぞれの重複部においてそれぞれの画素を規定す
る、複数のデータ電極とを有するタイプの装置である。
この方法は、X個の異なるストローブ信号をX個の電極
のそれぞれの群に順番に同時に供給し、Xが1より大き
い整数である工程と、ストローブ電極のそれぞれの群お
よびデータ電極のそれぞれの対によってアドレスされた
X個の画素の光学的状態の全ての組合わせが選択可能で
あるように、複数のデータ信号の任意の1つをデータ電
極に供給する工程とを包含する。
の対を使用することによって、増大したフレームレート
での画素への画像データの複数のストロービングが実現
することがわかった。特に、一度に数行をストロービン
グすることは、一度に単一の行をストローブする場合に
必要なラインアドレス時間よりは長いが、行を個々にリ
フレッシュするのに必要なラインアドレス時間の合計よ
りは短いラインアドレス時間を用いれば可能である。例
えば、一度に二行をリフレッシュするように、Xが2に
等しい場合には、二行をアドレスし且つリフレッシュす
るのに必要な時間は、行を連続してアドレスし且つリフ
レッシュするのに必要な時間の2倍より短い。それゆ
え、有効なラインアドレス時間が減少し、それにより最
大フレームレートを増大させることが可能になる。いず
れにせよ、それぞれの画素をアドレスするために2つの
データ電極を必要とするタイプのディスプレイに関して
は、製造の費用および複雑性の点から見た不利は存在し
ない。
タ電極のそれぞれの対によってアドレスされたX個の画
素は、光学的状態のMの組合わせを有し得る。データ信
号源は、Nのデータ信号の任意の1つをそれぞれの対の
第1のデータ電極に供給し、且つ同時にNのデータ信号
の任意の1つをそれぞれの対の第2のデータ電極に供給
するように配置され得る。Mは、Nより大きい数であり
得る。
置は、データ信号源が供給することが可能なデータ信号
の数より多く組合わせた表示状態を表示することが可能
になる。これは、例えば二行の画素を同時に駆動するこ
とが必要なデータ信号の数を減少させることが可能であ
る。
信号源は、第1のストローブ信号をそれぞれの群の第1
のストローブ電極に、また、第1のストローブ信号と波
形および振幅は同じであるが、極性は逆である第2のス
トローブ信号を、それぞれの群の第2のストローブ電極
に供給するように構成され得る。
源が単純化される。とくに、それぞれの行を順にストロ
ーブする従来のストローブ信号源と比較して、必要なス
トローブ信号ドライバの数が半分である。従来必要とさ
れたその他のドライバは、ストローブ信号源の費用およ
び複雑性が低減され得るように、本発明者らによって置
き換えられ得る。
信号または第2のデータ信号のいずれかを第1のデータ
電極に付与し得、且つ第3のデータ信号または第2のデ
ータ信号のいずれかを第2のデータ電極に同時に付与し
得る。Mは4と同等であり得る。第2のデータ信号は、
ゼロ電圧であり得る。これは、2つの非ゼロ電圧波形の
みを必要とするので、データ信号源の単純化を可能にす
る。それぞれの画素は、第1の光学的状態と第2の光学
的状態との間でスイッチング可能であり得る。2つの2
進画素は、4つの組合わせた表示状態を提供することが
可能なので、本発明のこれらの実施形態により、3つの
データ信号のみを用いて、二行の2進電極を同時に駆動
することが可能である。このディスプレイ装置は、回折
型空間光変調器であり得、第1の光学的状態では画素は
回折光であり得、そして第2の光学的状態では画素は透
過光または正反射光であり得る。そのような変調器は、
高解像度の画素を有することが可能であり、そしてその
ような変調器を有するディスプレイ装置は、優れた信頼
性および長い寿命を有し、且つ優れたコントラストと高
い輝度を有する画像を提供する。
した平行な第1の電極部分と、第1の電極部分と嵌合す
る複数の延伸した平行な第2の電極部とを含み得る。
装置であり得る。
空間光変調器(SLM)を示す。SLMは、矩形または
実質的に矩形の絵素(画素)の矩形アレイを有し、図3
および図4には、そのうちの1つだけが示されている。
SLMは、上部および下部ガラス基板1および2を有す
る。上部基板1は、延伸嵌合電極3を形成するためにエ
ッチングされる、インジウムスズ酸化物(ITO)の透
明導電層でコーティングされる。電極3は、強誘電性液
晶材料用の配向層4で覆われる。特に、配向層4は、例
えばMerckから販売されているSCE8として知ら
れるタイプの強誘電性液晶材料においてC1状態を誘引
するように、基板1の法線に対して84°でシリコンオ
キシドを斜めに蒸着することによって形成される。例え
ば、配向層4は、約10ナノメートルの厚みを有し得
る。
100ナノメートルの厚さまで蒸着することによって、
ガラス基板2の上部に形成する。静的な四分の一波長板
6をシルバーミラーおよび電極5の上部に形成する。四
分の一波長板6は、トルエン/キシレン混合物などの適
切な溶媒の反応性メソゲンRM257の混合物を光開始
剤と共に回転させることによって設けられ得る。これを
窒素雰囲気中で約10分間、紫外光下で硬化させる。波
長板6の厚みは、波長板6が、例えば約520ナノメー
トルを中心とする、可視スペクトルにおける所定の帯域
幅用の四分の一波長板として作用するように、例えば材
料の混合比率および回転速度を変えることによって制御
される。厚みdは、式
あり、そしてΔnは四分の一波長板6の材料の正常光屈
折率と異常光屈折率との間の差である。従って、四分の
一波長板6は、典型的には、ほぼ800ナノメートルの
オーダーの厚みを有する。
して本明細書で説明したように、四分の一波長板6の上
部に形成する。次いで、基板1および2は、例えば直径
2マイクロメートルのスペーサボールによって間隔を置
いて配置され、且つ強誘電性液晶を満たして層8を形成
するセルを形成するように貼り合わされる。間隔を置く
ことによって、液晶層が上記のように光学軸がスイッチ
ング可能な二分の一波長リターダとして作用するように
二分の一波長のリタデーションを与える強誘電性液晶材
料の層を設ける。特に、強誘電性液晶層は、
FLCは、強誘電性液晶層の材料の正常光屈折率と異常光
屈折率との間の差である。
それぞれのインタフェースの反射率を、好適には、例え
ば抗反射コーティングを基板1に適用することによっ
て、また電極3を光学的に焼成することによって、低減
させる。
アドレスするように構成される。例えば、パッシブマト
リクスアドレス構成では、電極3は、SLMの全長に亘
って延び得、且つ一度に一行の画素データを画素に供給
するデータ信号生成器の出力に接続され得る。電極5
は、横方向に延伸されて、反復式の順番でSLMにデー
タを一度に一行ずつストローブするストローブ信号生成
器の出力に接続される、行電極を形成し得る。
に表示されるデータをストローブするために、例えばゼ
ロ電圧を供給する参照電圧ラインに接続可能な共通電極
として作用する。交互の延伸電極3は、共に接続され
て、適切なデータ信号を受信するために接続される二組
の嵌合した電極を形成する。それぞれの画素は、本明細
書で説明されるような、反射状態と回折状態との間でス
イッチング可能である。
図3および図4に示される画素の隣接する画素ストリッ
プの動作を図式的に示す。それぞれの画素を通る光路は
ミラー5における反射によって折り返される(fold)
が、明確化のために、図5では光路を折り返さずに示
す。SLMは、SLMの動作を説明するために、直交す
る偏光の成分に分割され得る、非偏光に作用する。成分
偏光の1つは、図5に参照符号10で示され且つ所定の
方向11に対して−φの角度を成す。
を、二組の交互性の嵌合した電極3aおよび3bに印加
する。それゆえ、電極3aおよび3bと電極5との間に
配置された強誘電性液晶材料ストリップ8aおよび8b
は、方向11に対して各々−θおよび+θの角度に配向
された光学軸を有する。ここで、θは、好適には22.
5度にほぼ等しい。
8aは、ストリップ8aを出る光の成分の偏光が方向1
1に対してφ−2θの角度を成すように、二分の一波長
リターダとして作用する。次いで、光の成分は、静的四
分の一波長板6を通過し、ミラー5によって反射され、
そして四分の一波長板6とミラー5との組合わせが光学
軸が方向11に平行な二分の一波長リターダとして作用
するように、再び静的四分の一波長板6を通過する。四
分の一波長板6を出て強誘電性液晶材料に向かって進む
光の偏光方向は、四分の一波長板6の光学軸に関して
「反転」され、このようにして方向11に対して2θ−
φの角度を成す。次いで、光の成分は、参照符号14で
示す出射偏光が方向11に対してφ−4θの角度を成す
ように、強誘電性液晶材料のストリップ8aを再び通過
する。このように、任意の偏光方向−φのそれぞれの入
射成分に関して、強誘電性材料の各ストリップ8aを介
してSLMを通る光路は、偏光方向が−4θ回転させら
れるような光路である。それゆえ、この光路は、非偏光
を−4θ回転させる。−4θは、実質的に−90°に等
しい。
は、二分の一波長リターダとして作用し、偏光方向をφ
+2θまで回転させる。四分の一波長板6とミラー5と
の組合わせによって形成された固定二分の一波長リター
ダは、方向11に対して−2θ−φの角度を成すよう
に、光の成分の偏光方向を回転させる。ストリップ8b
を通る最後の光路が、偏光方向を参照符号15で示すよ
うにφ+4θまで回転させる。このように、ストリップ
8bを通過する非偏光は、+4θだけ回転した偏光を有
する。+4θは、+90°に等しい。
号を受信するために接続される場合、ストリップ8bの
それぞれを通って反射される光は、ストリップ8aのそ
れぞれを通過する光に対して180°だけ位相が異な
る。この状態では、画素は、位相限定回折格子(phase-
only diffraction grating)として作用し、且つ回折モ
ードで動作する。強誘電性液晶の双安定特性のため、ス
トリップ8aおよび8bを図5に示す異なるモードにス
イッチングするためには、データ信号を供給することの
みが必要である。
トリップ8aおよび8bの組のいずれかまたは両方を、
それらの光学軸が平行になるようにスイッチングする必
要がある。次いで、画素に入射する非偏光は、実質的に
強誘電性液晶および四分の一波長板6の影響を受けず、
且つミラーおよび電極5によって正反射される。それゆ
え、それぞれの画素は、光が正反射されるか、または0
番目の回折オーダーに「偏向」される透過モードと、画
素への入射光がゼロでない回折オーダーに偏向される回
折モードとの間でスイッチング可能である。
920およびEP 0 811 872でさらに説明さ
れる。
模式図である。それぞれの画素は、二組の嵌合電極3a
および3bから成る行電極を有する。これらは、データ
駆動回路29および30によって駆動される。ストロー
ブ駆動回路31は、ストローブ電圧を行電極に印加す
る。
パルスAまたはBのいずれかであり、そして電極の他方
の組3bへの入力は2つの電圧パルスCまたはDのいず
れかであると想定されたい。画素の列電極は2つの嵌合
電極から成るので、画素の列電極への4つの入力が可能
である。すなわち、一方の電極へはAを入力し、他方の
電極へはCを入力する(AC)、一方の電極へはAを入
力し、他方の電極へはDを入力する(AD)、一方の電
極へはBを入力し、他方の電極へはCを入力する(B
C)、または一方の電極へはBを入力し、他方の電極へ
はDを入力する(BD)の4つである。これら4つの可
能なデータ電圧の組合わせにより、二行の画素を同時に
アドレスすることが可能になる。事実、アドレスのスキ
ームは、4つの可能な電圧の組合わせ、すなわちAB、
AC、CB、BBを生じさせるように、電圧Bを電圧D
と等しくすることによって単純化され得る。
る従来のJoers/Alvey(J−A)スキームの
延長で、2つのストローブ電極を同時にアドレスする場
合には(あるいは二行の画素が同一の画像データを表示
する場合には)、2つの異なる「選択」ストローブ電極
が必要である。この実施例では、第2の「選択」ストロ
ーブ電圧は、第1の「選択」ストローブ電圧Vs1と大
きさでは等しいが極性が逆である、Vs2である。電圧
パルスS1およびS2を、図7(a)および(b)に各
々示す。
パルスは逆の極性であり、ストローブ電圧パルスがi番
目の行電極に印加されると同時にj番目のデータ電極に
印加される場合には、FLCをスイッチングするかまた
はスイッチングしない電圧を、画素Pijに生じさせる、
二スロット両極性パルスである。これらの公知のデータ
電圧パルスは、公知のスイッチング識別を提示するの
で、アドレスする組(上記に参照した電圧パルスAおよ
びC)の一部として選択され得る。性質上、それらは、
逆の極性のストローブパルスと組み合わされる際、FL
Cに逆の様式で作用する。例えば、一方のデータパルス
A(図7(c))は、一方のストローブパルスS1を用
いてFLCを完全にスイッチングし、且つ他方のストロ
ーブパルスS2を用いてFLCをスイッチングしない
(また、他方のデータパルスC(図7(d))に関して
は逆のことが言える)。この組を完成するために、適切
な第3のデータパルスBを選択しければならない。この
データパルスBは、ストローブパルスのいずれと組み合
わせても、FLCスイッチング識別を有さない。すなわ
ち、データパルスBは、ストローブパルスS1またはS
2のいずれを用いてもFLCに同一のスイッチング効果
を有する。そのようなデータパルスは、いずれのストロ
ーブパルスに対してもFLCをスイッチングするよう
に、またはより好ましくは(全体的なパネルアドレス時
間という点から見て)より有利には、いずれのストロー
ブパルスに対してもFLCを切り替えないように作成さ
れ得るゼロ電圧パルスであり得る。図7(a)〜図7
(d)に示すストローブパルスおよびデータパルスなら
びにゼロ電圧データパルスを用いることによって、図8
に示すように4つの組合わせた画素状態の全てを得るこ
とが可能である。
のFLCの状態(黒または白で示す)と共に示す。一方
の列電極3a下部のFLCおよび他方の列電極3b下部
のFLCが異なる状態である場合、回折格子が設定さ
れ、そして画素はオンであると見なされ得る。一方の列
電極3a下部のFLCおよび他方の列電極3b下部のF
LCが同じ状態である場合には、画素はオフである。
(図8における黒および白の使用は、液晶が、黒で陰を
つけた領域では光を遮断し、そして白で示される領域で
は光を透過するということを意味するものではない。こ
れは図6(a)にも当てはまる。観察者から見られるよ
うな画素は、図6(b)に示される。)
のため材料にダメージを与えることになり得る、このア
ドレススキーム下のFLCの状態はまた、アクセスされ
にくいことが分かる。これを避けるために、全てのパル
スの極性は、ディスプレイの結果的な光学的性能にいか
なる影響も及ぼすことなく、フレームごとに(またはラ
インごとに)変えられ得る。これは、FLCの状態の反
転が画素の光学的状態を反転させない、このタイプのS
LMの全般的な利点である。
FLCのスイッチング特性を図9(a)〜(c)に示
す。固定データ電圧パルスに関しては、ストローブ電圧
とスロット時間との組合わせがスイッチングを起こさな
い領域、100%スイッチングが起こる領域、および部
分的にスイッチングが起こる領域があることが分かる。
一方のストローブパルスを用いて一方の二極性データパ
ルスの影響を受けてスイッチングするが、同一のストロ
ーブパルスを用いて逆の2極性データパルスの影響を受
けてスイッチングしない画素に関しては、ディスプレイ
は、部分的なスイッチング領域が完全に分離され、それ
により一方の合成波形がスイッチングを起こさず、且つ
他方の合成波形が100%のスイッチング(部分的なス
イッチングではない)を起こすように、動作されねばな
らない。図9(a)〜図9(c)の部分的スイッチング
領域が重複される、1つの可能な動作点を図10に示
す。これは、従来のFLCディスプレイのパッシブなア
ドレスに必要である。
スの導入は、ストローブパルス(データ電圧がゼロ電圧
パルスBである場合に、画素が経験する電圧である)に
のみ関連する0%/100%曲線が分離されねばなら
ず、且つFLCのスイッチングの完全性を維持するため
に(部分的スイッチングを防ぐために)ゼロでないデー
タパルスに関する同様の曲線の間でなければならない。
概してこれは、従来のJ/Aアドレススキームと比較し
た場合に、曲線が分離される程度が低下させられること
のない場合である。これは、駆動ウィンドウを低減させ
る効果を有し、これらの曲線に小さなシフトを生じさせ
る温度変化およびパネルの非均一性がアドレス問題を引
き起こす。
ィスプレイが通常のアドレススキームと比較して、スロ
ット時間を増大させることなく動作させることが可能な
ことである。これは、原則として、フレームレートがこ
のアドレス技法を従来のパネル全体に用いることによっ
て、倍増されることを意味する。投写パネルの寸法は小
さく、且つ典型的には制御された環境内で動作されるの
で、増大したアドレスレートの完全な利益を与える一方
で、装置耐性は低減され得る。
は、例えばMalvern−3アドレス法(J.R.
Hughes and E.P. Raynesの“L
iquid Crystals”13 597〜601
頁、(1993))などのその他の公知のアドレススキ
ームの拡張を用いることが可能である。
る。これは、配向層27aおよび27bが、例えばスピ
ンコーティングPI2555(Dupont製)によっ
て、ほぼ100ナノメータまたはそれより少ない厚みま
で形成される低プレチルトポリイミド配向層を含む、こ
れより前に説明された実施形態とは異なる。また、層2
1の強誘電性液晶は、カイラルなスメクティックのC
相、τ−Vmin特性、20nC/cm2以下の自発偏
光、10°と45°の間であり好適には22.5°の頂
角(cone angle)、および正の二軸誘電異方性を有す
る。
に類似した四分の一周期で位相がシフトされた二極性信
号を使用し得る。この場合にも、ゼロ電圧で見られたよ
うに、関連するスイッチング曲線が従来のデータスイッ
チング曲線を二分するので、電圧に関して制約がある。
しかし、FLCにかかるRMS交流電圧が維持されるの
で、安定化が改善されるという利点がある。良好な安定
化は、現在市販されているアドレス可能な材料に関し
て、典型的には理想的な角度(45°)より低いと考え
られるスイッチング角度を増大させるので、回折型SL
Mパネルの明度を改善する。
流波形を提供し、そしてこれによりFLCが材料の頂角
に近い高角度状態まで駆動される。これは、光のスルー
プットを最大化するのに必要なスイッチング角度を達成
する際に有益である。
二極性電圧信号などの、別の非識別データ電圧パルス
(すなわち電圧B)を含み得る。この場合には、スイッ
チング曲線は、(増大した交流安定化のため、)従来の
アドレス方法に関連する2つの曲線より上に存在する。
ラインアドレス時間の改善は、ストローブを延伸する場
合の砒素的な限度を超える2つのうちの一要素であると
考えられる。
ない。例えば、本発明は、超ねじれネマチック(ST
N)液晶を有するディスプレイのような、その他の液晶
ディスプレイに適用することが可能である。STNディ
スプレイと共に用いられることが可能な単純なアドレス
スキームでは、3つのデータ電圧は、単に、正のパル
ス、負のパルス、およびゼロ電圧パルスであり得る。2
つのストローブパルスは、互いに逆の極性のものであ
る。2つの画素の4つの可能な表示状態は、以下の通り
に生じる:
および正のストローブパルスは、液晶を第1の状態にす
る。
ルスは、液晶を第1の状態にする。そしてその他の全て
の組合わせは、液晶を第2の状態にする。
2の列電極下部の液晶部分と異なる状態である場合に
は、回折格子が設定され、画素は「オン」である(光は
外に回折され且つ画像を表示するために使用され得
る)。2つの列電極下部の液晶部分が同一の状態である
ならば、回折格子は存在せず、従って画素は「オフ」で
ある。
ドレスされた装置に使用することが可能である。この場
合には、より典型的なヒステリシスなAFLC電圧−透
過率関係が必要である。この方式は、上述したFLC方
式に類似の光学的特性を有し、且つドメイン成長の間の
アナログまたはグレーレベルの動作を達成することが可
能である。可能なパッシブAFLCアドレス方式は、一
対の強誘電性状態へのリセットを用いてFLC動作との
同等性を提供する。
じれネマチック(BTN)液晶をアクティブマトリクス
アドレス構成に用いても具体化され得る。ほぼ二倍に、
非平行に配向されたセルにおけるセルのギャップは、ス
プレーされた(splayed)180°のツイスト状態と0
°および360°にねじれた2つのスプレーされた準安
定状態とを形成する。2つの準安定状態は、液晶に関す
る動作の双安定モードを提供する。液晶は、一時的なホ
メオトロピック状態を形成するリセットパルスを付与す
ることによって、準安定状態の間で切り替えられ得る。
準安定状態は、急速に接近し、双安定状態を示し得る。
そのようなBTN方式変調器の2−ラインアドレスは、
オフ状態を回復させる両方の行にリセットパルスを用い
る上述したSTN方式と同様に作動する。
イに限定されないが、画素が2つの独立した列電極を有
する、他のパッシブにアドレスされる画素化表示装置に
適用し得る。例えば、本発明は、原則としてSID 1
993、807−808頁、Apteらの“Defor
mable Grating Light Valv
e”に適用され得る。
アドレス時間を増大させることなく、アドレスされた個
数の画素の光学的状態の全ての組合わせが選択可能であ
るように、画素を互いに独立してアドレスする方法およ
び装置を提供できる。
ば、ストローブ信号源を単純化できるため、各行を順に
ストローブする従来のストローブ信号源と比較して、ス
トローブ信号ドライバを半減でき、ストローブ信号源の
費用および複雑性が低減され得る。
器であり得るが、この変調器は高解像度の画素を有する
ことが可能であり、そしてそのような変調器を有するデ
ィスプレイ装置は、優れた信頼性および長い寿命を有
し、且つ優れたコントラストと高い輝度を有する画像を
提供できる。
ある。
駆動する従来技術のストローブ電圧およびデータ電圧を
示す。
872に記載されたタイプの反射型の回折型空間光変
調器(SLM)の分解図である。
ある。
り、(b)はその部分拡大図である。
び図4のSLMを駆動する、ストローブ電圧パルスおよ
びデータ電圧パルスを示す図である。
図4のSLMの可能な状態を示す図である。
ルスに対する強誘電性液晶のスイッチング特性を示す図
である。
(c)の特性曲線を示す図である。
Claims (10)
- 【請求項1】 複数のストローブ電極を有するディスプ
レイ装置であって、 複数の一対のデータ電極であって、該ストローブ電極と
交差して、該ストローブ電極の1つと該一対のデータ電
極とのそれぞれの重複部においてそれぞれの画素を規定
する、複数の一対のデータ電極と、 X個の該ストローブ電極のそれぞれの群に順番に、X個
の異なるストローブ信号を同時に供給し、Xが1より大
きい整数である、ストローブ信号源と、 該ストローブ電極のそれぞれの群および該データ電極の
それぞれの対によってアドレスされた、X個の画素の光
学的状態の全ての組合わせが選択可能である、複数のデ
ータ信号の任意の1つを該データ電極に供給するデータ
信号源とを含む、ディスプレイ装置。 - 【請求項2】 前記ストローブ電極のそれぞれの群およ
び前記データ電極のそれぞれの対によってアドレスされ
た、X個の前記画素が光学的状態のMの組合わせを有
し、前記データ信号源がNのデータ状態の任意の1つを
それぞれの対の第1のデータ電極に供給し、且つ同時に
Nのデータ信号の任意の1つをそれぞれの対の第2のデ
ータ電極に供給し、M>Nであるように配置される、請
求項1に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項3】 X=2であり、前記ストローブ信号源
が、第1のストローブ信号を前記群のそれぞれの第1の
ストローブ電極に供給し、該第1のストローブ信号と波
形および振幅は同じであるが極性が逆の第2のストロー
ブ信号を、該群のそれぞれの第2のストローブ電極に供
給するように配置される、請求項1または2に記載のデ
ィスプレイ装置。 - 【請求項4】 前記データ信号源が、使用の際、第1の
データ信号または第2のデータ信号のいずれかを前記第
1のデータ電極に付与し、且つ第3のデータ信号または
第2のデータ信号のいずれかを前記第2のデータ電極に
同時に付与し、M=4である、請求項2または3に記載
のディスプレイ装置。 - 【請求項5】 前記第2のデータ信号がゼロ電圧であ
る、請求項4に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項6】 それぞれの画素が、第1の光学的状態と
第2の光学的状態との間でスイッチング可能である、請
求項4または5に記載のディスプレイ装置。 - 【請求項7】 前記ディスプレイ装置が回折型空間光変
調器であり、前記第1の光学的状態では前記画素が光を
回折し、そして前記2の光学的状態では該画素が光を透
過させるかまたは光を正反射させる、請求項6に記載の
ディスプレイ装置。 - 【請求項8】 前記データ電極のそれぞれの対が、複数
の延伸した平行な第1の電極部分と、該第1の電極部分
と嵌合する複数の延伸した平行な第2の電極部分とを有
する、請求項1から7のいずれかに記載のディスプレイ
装置。 - 【請求項9】 液晶ディスプレイ装置を含む、請求項1
から8のいずれかに記載のディスプレイ装置。 - 【請求項10】 複数のストローブ電極と、複数のデー
タ電極であって、該ストローブ電極と交差して、該スト
ローブ電極の1つと該一対のデータ電極とのそれぞれの
重複部においてそれぞれの画素を規定する、複数のデー
タ電極とを有するタイプのディスプレイ装置をアドレス
する方法であって、 X個の該ストローブ電極のそれぞれの群に順番に、X個
の異なるストローブ信号を同時に供給し、Xが1より大
きい整数である工程と、 該ストローブ電極のそれぞれの群および該データ電極の
それぞれの対によってアドレスされる、X個の画素の光
学的状態の全ての組合わせが選択可能である、複数のデ
ータ信号の任意の1つを該データ電極に供給する工程と
を包含する、ディスプレイ装置をアドレスする方法。
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