JP2002532762A - 携帯型マイクロデイスプレーシステム - Google Patents

携帯型マイクロデイスプレーシステム

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JP2002532762A
JP2002532762A JP2000588751A JP2000588751A JP2002532762A JP 2002532762 A JP2002532762 A JP 2002532762A JP 2000588751 A JP2000588751 A JP 2000588751A JP 2000588751 A JP2000588751 A JP 2000588751A JP 2002532762 A JP2002532762 A JP 2002532762A
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voltage
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ゲイル,ロナルド・ピー
ロ,ジエイソン
エラーストン,デイビツド
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フアン,ジヨン・シー・シー
ツアウア,ボア−イエウ
ポンボ,ステイーブン・エイ
バンガードナー,ロドニー
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Abstract

(57)【要約】 アクチブマトリックスカラー液晶デイスプレーはアクチブマトリックス回路と、反対電極パネルとそして液晶の間挿された層とを有する。該アクチブマトリックスデイスプレーは携帯型マイクロデイスプレーシステム内に配置される。該液晶を特定の画像位置へ動かして、そこでは画像が該デイスプレーに書き込まれる。該デイスプレーを照明するために光源が点灯される。該液晶を望ましい位置の方へ動かすために該画素電極は特定の値にセットされる。画像を作るために該液晶を配向しなおすよう、書き込み、点灯、そして該電極を電圧値にセットする手順が繰り返される。携帯型のシステムはデジタルカメラ、セルラー電話、カムコーダー、ヘッドアップデイスプレー、インスタントプリントカメラ、ページャーを含むことが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【関連出願】
本発明はその全内容がここに引用により組み入れられる、1998年12月4
日出願の米国出願第60/112,147号及び1999年2月26日出願の米
国出願第60/121,899号の特典を請求する。
【0002】
【発明の背景】
高品質画像を作るために液晶又はエレクトロルミセント材料を使用するフラッ
トパネルデイスプレー(flat-panel displays)が開発されつゝある。これらの
デイスプレーは陰極線管技術(cathod ray tube){シーアールテー(CRT)}を
置き換え、より高精細度(highly defined)のテレビジョン影像又はコンピユー
タモニター画像を提供すると期待されている。例えば、大規模高品質液晶デイス
プレー(large scale high quality liquid crystal displays)(エルシーデー
エス)への最も期待されるルートは、薄膜トランジスター(thin-film transist
ors){テーエフテーエス(TFTs)}がエルシーデー画素(LCD pixels)と共存
配置されるアクチブマトリックス方式(active matrix approach)である。テー
エフテーエスを使用する該アクチブマトリックス方式の主要な利点は画素間クロ
ストークの除去とテーエフテーコンパチブルエルシーデーエス(TFT-compatible
LCDs)で得られる優れたグレースケール(excellent gray scale)である。
【0003】 カラー液晶フラットパネルデイスプレーはカラーフイルターを用いること又は
光をシーケンシャルに点灯することを含めた幾つかの異なる方法で作られ得る。
透過型及び反射型の両方式のデイスプレーが見出される。
【0004】 透過型(transmissive)カラーフイルター液晶フラットデイスプレーは一般に
5つの異なる層、白色光源、画素を形成するために上にテーエフテーエスが配列
される回路パネルの1つの側上に設置される第1偏光フイルター(polarizing f
ilter)、画素内に配置された少なくとも3原色を含むフイルタープレート、そ
して最後に第2偏光フイルターを含んでいる。該回路パネルと該フイルタープレ
ートとの間の容積は液晶材料で充たされる。この材料は、該回路パネルと該フイ
ルタープレートに付接されたグラウンドとの間の材料を跨いで電界が印加される
と、該材料内の光の透過(transmission)を可能にする。かくして、該デイスプ
レーの特定の画素が該テーエフテーエスによりオンに変わると、該液晶材料は該
材料を通るよう透過される偏光を回転させるので、該光は第2偏光フイルターを
通過する。
【0005】 シーケンシャルカラーデイスプレーでは、該デイスプレーは、該デイスプレー
パネルに向けられた付随カラー光を用いて各原色に1回と、3回走査される。例
えば、20Hzでカラーフレーム(color frame)を作るために、アクチブマト
リックスは60Hzの周波数でドライブ(driven)されねばならない。フリッカ
ー(flicker)を減じるためには、60Hzのカラー画像を作るために180H
zで該アクチブマトリックスをドライブするのが望ましい。60Hz以上では、
可視フリッカーは減少する。
【0006】 アモルフアスシリコン(amorphous silicon)の制限のために、他の代替え材
料としては多結晶シリコン(polycrystalline silicon)、又はレーザー再結晶
化シリコン(laser recrystallized silicon)が含まれる。これらの材料はそれ
らが既にガラス上にあるシリコンを使用するので限定されるが、それは該シリコ
ンは更に行う回路工程を低い温度に制限するのが一般的だからである。
【0007】 上記で述べたカラーシーケンシャルデイスプレーの様な、デイスプレー用集積
回路は、益々複雑に成りつつある。例えば、該カラーシーケンシャルデイスプレ
ーは、15−55マイクロメートルの範囲にある画素ピッチ、すなわち画素電極
の隣接列又は行を接続するラインの間の距離、を要求する高精細度テレビジョン
{エイチデーテーブイ(HDTV)}フオーマットを表示するよう設計され、そして
1つの約127mm(5インチ)ウエーハ上に作られる。
【0008】
【発明の概要】
本発明はマイクロデイスプレー(microdisplay)に関し、特に小面積高解像度
液晶デイスプレーとこの様なデイスプレーを作る方法に関する。該デイスプレー
は、例えば、少なくとも72,000の画素電極の配列と200mm2より小さ
いアクチブ面積(active area)を有する。
【0009】 画像を表示する好ましい方法では、画像は、該液晶を特定の画像位置へ動かす
複数の画素電極を中に有する液晶デイスプレーへ書き込まれる。光源は該デイス
プレーを照明するため点灯される。該画素電極は、次の画像が書き込まれる前に
望ましい方位(orientation)又は位置(position)へ向かって該液晶を動かす
ために、特定の電界強度にセットされる。書き込み(writing)、点灯(flashin
g)そしてセット(setting)の手順(process)が望ましい画像を作る。
【0010】 好ましい方法では、該画像はカラー画像であり、該画像の書き込みには書き込
み過程が該複数のカラーの各々用に繰り返された後点灯される2つ以上のカラー
が付随する。反対(countere)電極の電圧は、光源の各点灯の後そして該画像の次
の書き込みの前に、スイッチされる。該液晶デイスプレーは少なくとも75,0
00の画素電極を有し、160mm2より小さいアクチブ面積を有するアクチブ
マトリックスデイスプレーである。
【0011】 好ましい実施例では、アクチブマトリックスカラーシーケンシャル液晶デイス
プレーはアクチブマトリックス回路、反対電極平面又は層、そして間にある液晶
層を有する。該アクチブマトリックス回路は第1平面内に形成されたトランジス
タ回路の配列を有する。各トランジスタ回路は200mm2以下の、好ましくは
100mm2より下の面積を有する画素電極の配列内の画素電極に接続されてい
る。反対電極パネルは該第1平面と平行な第2平面内に延びており、印加電圧を
受ける。該液晶層は該2平面の間の空洞(cavity)内に間挿されて(interposed
)いる。該空洞は該第1及び第2平面に直角な軸線に沿って3マイクロメートル
より小さい深さを有する。
【0012】 好ましい実施例では、該画素電極配列と液晶材料層の間に酸化物層(oxide la
yer)が延びている。該酸化物は該電極の配列付近の周辺領域での第1厚さと該
画素電極の配列上に延びる画素電極領域内のより薄い第2厚さとを有する。該厚
い周辺領域(好ましい実施例では約0.5マイクロメートル)は該デイスプレー
回路内に集積されたドライバー電極をより良く分離するため役立っている。該よ
り薄い酸化物領域(約0.3マイクロメートル)は表示動作中該酸化物間の電圧
降下を減じるのに役立っている。これはバッテリーの様な電源からより多くの電
力を引き出す必要なしに該液晶への印加電圧を増加させるのに役立っている。
【0013】 該液晶を制御する1つの好ましい方法は該液晶材料上での直流電圧形成(DC v
oltage buildup)を除去するために入力ビデオ信号(input video signal)を反
転(invert)することである。交互の列(altenating columns)がビデオと反転
ビデオ(inverted video)とを受ける列反転(column inversion)が普通のモー
ド(common mode)であるが、幾つかのノード(nodes)で行(row)、画素(pix
el)又はフレーム(frame)反転が好ましいことは認識されている。該デイスプ
レー内の液晶を制御するもう1つの好ましい方法はサブフレームの初め(beginn
ing of the subframe)に反対電極パネルに印加される電圧をスイッチすること
である。非対称電圧(non-symmetrical voltages)の除去に加えて、各サブフレ
ームの後該反対電極パネルへの電圧をスイッチする技術はコントラストを改善す
る。
【0014】 該反対電極への電圧をスイッチすることに加えて、該デイスプレー上の画像の
品質を改良するために、電圧のスイッチ動作と連携し又はそれとは別に使用され
得る幾つかの他の技術がある。マイクロデイスプレーの、特に該液晶の温度は液
晶の応答、該デイスプレー上の画像の明るさ及びカラー均一性に影響することが
認識された。
【0015】 代替えの方法及び該反対電極の電圧のスイッチ動作と独立に又は連携して使用
出来る方法はバックライトの点灯後に画素VPIXELをVCOMに初期化することであ
る。もし該画素電極に付随した液晶が或る他の状態にあるならば、該画素電極が
COMにセットされると、該液晶は透明な状態(clear state)へ弛緩(relax)
し始める。その画素が書き込まれそして該画像に付随した信号又は電圧を受ける
まで、各画素の付随した液晶は弛緩し(relaxing)、該透明状態へ回転して(ro
tating)いる。該画素がシーケンスで(in sequence)書き込まれることでは、
書き込みから、最初の画素次いで最後の画素用に光源を点灯するまで、より長い
時間がある。最初の画素は、ビデオ信号を受けた後それらの望ましい位置(posi
tion)に到着するために書き込み時間の大部分を有し、画素をVCOMへ初期化す
ることは最小効果しか有しない。しかしながら、最後にそれらの信号を受け、透
明に初期化されそしてもし既にそこにいないならば透明の方へ回転する付随液晶
を有する該画素は、それらの信号を受ける前に透明であるか又は透明に近いであ
ろう。この好ましい実施例の液晶は、それが白色へ弛緩するより黒色へドライブ
するのにより短い時間しか要しないように配向され(oriented)ている。従って、
透明な又は透明に近くなっている最後の画素を用いれば、もし該画素が黒であっ
たそして透明へ弛緩しつつある場合より応答時間はより速く黒色へドライブされ
る。到達するのに最も長く掛かる状態、好ましい実施例では透明状態、へ向かっ
て液晶が回転する様な、デイスプレーの初期化に、個別画素がセットされている
時、光源点灯時の安定位置により近くなっている。
【0016】 液晶材料の特性は該液晶の温度に影響される。例えば、ツイストネマチック液
晶材料(twisted-nematic liquid crystal material)のツイスト時間(twist t
ime)は該液晶材料が暖かい時により短い。該液晶の温度を知ることにより、バ
ックライトの点灯の持続時間とタイミングは望ましい明るさを達成するようセッ
ト出来て電力消費を最小化する。
【0017】 液晶は幾つかの代替え実施例により加熱され得る。1つの好ましい実施例では
、デイスプレーは多数の行がオンに切替られ、電圧降下が該行ライン間で起こり
、熱を創る加熱モードに置かれる。
【0018】 液晶の温度の測定は該デイスプレーの回路に複雑さを付加する追加アナログ回
路を要する。究極的に望まれるのは液晶の動作特性(operational characterist
ics)であり実際の温度ではないことが認識されている。1つの好ましい実施例
では、何時加熱を要するかを決定するために温度の測定の代わりに、液晶の静電
容量の電気的測定が行われる。何時該ヒーターがオンとなるかそして該ヒーター
がオンである持続時間は温度をベースにする必要はなく、該液晶の光学的、電気
的或いは他の特性に応答する液晶センサーに応答して駆動され得る。
【0019】 好ましい実施例では、該液晶が該液晶の特性消失温度(characteristic clear
ing temperature)に近付きつつあるかを決定するためにセンサーが組み込まれ
る。該消失温度センサーは該アクチブデイスプレー範囲から僅か離して配置され
る。液晶がその特性消失温度に近付くと白色(透明)画素と黒色画素の静電容量
は収斂する。
【0020】 望ましい液晶の特徴の1つは長い時定数でありそれは或る場合リフレッシ(re
fresh)する必要なしに画像が保持されることを可能にする。長い時定数は一般
に特典であるが、デイスプレーが電源を切られ短時間後に電源を入れられる場合
には有害であり得る。該システムに電源入れた時、前の画像の部分が残っている
かも知れない。
【0021】 好ましい実施例では、アナログ比較器が実時間で主電力電圧をサンプルする。
該電圧が90%の様な、該回路を走らせるレベルプラス幾らかのマージン、の下
に降下した時、該デイスプレーは電源を切られる。該デイスプレーの電源を切る
際、リセット信号{ピーデーアール(PDR*)}はロー(low)と表明される。該
ピーデーアール(PDR*)信号を受けると、該デイスプレー回路は全ての列ライン
にブイデーデー(VDD)を印加し、全ての行ラインを賦活する。各画素用蓄積キ
ャパシター(storage capacitor for each pixel)の他端は前の行ラインに結ば
れている。これは結果的に該蓄積キャパシターをゼロ(0)ボルトに放電させる
。通常のタイミングは2サイクル以上続き、その中で全ての偶数及び奇数行をシ
ーケンシャルに賦活する。これは該列ライン上のゼロ(0)ボルトを全ての画素
内にドライブする。
【0022】 該蓄積キャパシターは画素キャパシター(pixel capacitor)の数倍大きいの
で、該蓄積キャパシターの電圧は該画素キャパシターをゼロ(0)ボルトに放電
させる。この点に於いて、該デイスプレーは該蓄積又は画素キャパシター上に残
された何等の残留電荷も無く電源を絶たれる(de-energized)ことが可能となる
【0023】 マイクロデイスプレーの寸法の減少と同時に増加するマイクロデイスプレーの
能力はマイクロデイスプレーの発明の前に不可能だった装置を可能にするか或い
は増加された能力を有する装置を可能にする。これらの装置にはデジタルカメラ
、デジタルプリンターそして改良されたカムコーダービューフアインダー(camc
order viewfinders)が含まれる。
【0024】 好ましい実施例では、該マイクロデイスプレーはデジタルカメラ内で使用され
る。該マイクロデイスプレーは、撮られる画像を表示するためと、該デジタルカ
メラ内のメモリー内に記憶された画像を表示するためと双方に使用される。
【0025】
【発明の詳述】
同様な要素を同様な数字が示す図面を参照すると、例えば、図9で110とし
て一般的に参照される、本発明のデイスプレーが図解されている。
【0026】 本発明の好ましい実施例は複数のフラットパネルデイスプレー110を作る過
程を使用するが該過程では多数のアクチブマトリックス配列112が図1と関連
して図解される1つのウエーハ(wafer)114上で組み立てられる。
【0027】 1つのウエーハ上で組み立てられるデイスプレーの数は該ウエーハの寸法と各
デイスプレーの寸法とに左右される。好ましい実施例では、該ウエーハは約12
7mm(5インチ)以上の直径を有する。各デイスプレーの寸法は解像度(reso
lution)と画素電極寸法(pixel electrode size)とに左右される。約6.09
6mm(0.24インチ)の対角線のデイスプレーと15マイクロメートルの幅
を有する画素電極を備え、通常キューブイジーエイ(QVGA)として引用される、
約76,800の画素の解像度(例えば、320×240配列)を有するデイス
プレーでは、該アクチブデイスプレー面積は4.8mm×3.6mmである。該
デイスプレーのダイ(die)は8.6mm×6.0mmの寸法を有する。15.
42mm×9.86mmの全デイスプレー寸法、図13Bのデイスプレーホルダ
ー290の寸法、となり、この寸法の150より多くの別々のデイスプレーが1
つの127mm(5インチ)ウエーハ上で組み立てられ、200より多くのデイ
スプレーが1つの約152.4mm(6インチ)ウエーハ上で作られることが可
能である。
【0028】 該デイスプレーのもう1つの好ましい実施例は約9.652mm(0.38イ
ンチ)の対角線のデイスプレーを有する、通常ブイジーエイ(VGA)として引用
される、約307、200画素(例えば、640×380配列)の解像度を有す
る。該ブイジーエイデイスプレーは12マイクロメートルの幅を有する画素電極
を備える。アクチブデイスプレー面積は7.68mm×5.76mmである。該
デイスプレーダイは11.8mm×8.2mmの寸法を有する。このサイズの全
デイスプレー寸法の16.97mm×11.58mmの100の別々のデイスプ
レーが1つの約127mm(5インチ)ウエーハ上で作ることが可能である。
【0029】 1つのウエーハ上に多数の小さな高解像度デイスプレーを作ることにより、製
造イールドを実質的に高めることが出来て、デイスプレー当たりコストも実質的
に減少出来る。
【0030】 集積回路アクチブマトリックスデイスプレーダイ(integrated circuit activ
e matrix display die)116が図2に略図で示されている。集積回路デイスプ
レーダイ116は選択された数の複製された回路と共に1つのウエーハ114か
らダイス(diced)された。該集積回路デイスプレーダイ116内には、デイス
プレーマトリックス回路(display matrix circuit)118、垂直シフトレジス
ター(vertical shift register)120,水平シフト制御部(horizontal shif
t control)122、1対の水平シフトレジスター(horizontal shift register
)124と126、そして複数の伝送ゲート(transmission gates)128と1
30が組み込まれる。
【0031】 ビデオ信号ハイライン(video high line)132とビデオ信号ローライン(v
ideo low line)134とはアナログビデオ信号(analog video signal)をデジ
タル−アナログ増幅器(digital to analog amplifier)からデイスプレーマト
リックス回路118の上と下に配置された伝送ゲート128と130へ運ぶ。好
ましい実施例では、該デイスプレーマトリックス回路の上の伝送ゲートはpチャ
ンネル伝送ゲート(p-channel transmission gates)128であり、ビデオハイ
(video high){ブイアイデーエイチ(VIDH)}ライン134に接続されている 。好ましい実施例で該デイスプレーマトリックス回路118の下に配置された、 伝送ゲート130はnチャンネル伝送ゲート(n-channel transmission gates) 130であり、ビデオロー(video low ){ブイアイデーエル(VIDL)}ライン 134に接続されている。
【0032】 該伝送ゲート128と130とは水平シフトレジスター124と126とによ
り制御される。図2に示す実施例に於ける様に、該pチャンネル伝送ゲート12
8はハイ水平シフトレジスター124により制御され、該nチャンネル伝送ゲー
ト130はロー水平シフトレジスター126により制御される。該水平シフトレ
ジスター124と126とは水平シフト制御部122により制御される。該水平
シフトレジスター124と126とは、下記で更に説明する様に、ビデオ信号の
そのビット又はセグメントが送られる列(column)を選択する。
【0033】 デイスプレーマトリックス回路118は複数の画素素子(pixel elements)1
38を有する。例えば、キューブイジーエイ(QVGA)デイスプレーでは76、8
00(320×240)のアクチブな画素素子がある。下記で説明する様に、ア
クチブと考えられぬ追加の画素素子があってもよい。各画素素子138はトラン
ジスター140と画素電極142とを有する。画像を創る画素キャパシター14
8を形成するために、図9で最も良く見られる様に、画素電極142は反対電極
144と液晶146の間挿された層(interposed layer)と連携して作動する。
【0034】 上記で説明した様に水平シフトレジスター124と126との使用により信号
を受ける列を選択することに加えて、行(row)が選択される必要がある。垂直
シフトレジスター120が該行を選択する。垂直シフトレジスター120からの
該行ラインは該行の画素をオンに変えるトランジスター140の各々のゲートに
接続されている。1行と、該水平シフトレジスター124と126の1つにより
選択された列152とについて画素がオンに変わると、1つの画素が選択されそ
してビデオ信号が該液晶をドライブ(drive)するか又は該画素素子の液晶を弛
緩(relax)出来るようにする。
【0035】 該マイクロデイスプレー110は進行式に(in a progressive fashion)画像
を行ずつ(in row by row)走査させる。キューブイジーエイ(QVGA)の好まし
い実施例では、画素素子ずつ、画像が走査されか又は該画素電極電圧がセットさ
れる。図11に関連して下記で説明する様に、2つの画素素子は、1度にセット
出来るが、奇数又は偶数のものはハイ水平シフトレジスター124を用いてブイ
アイデーエイチ信号132を受けそして相手方行(すなわち偶数又は奇数のもの
)はロー水平シフトレジスター126を使用してブイアイデーエル信号134を
受ける。図10で説明される様な他の構成が使用出来るがそこでは該デイスプレ
ーはセグメントに分けられ同時に供給されることは認識されている。又もし該デ
イスプレーが多数のブアイデーエイチとブイアイデーエル入力を使用するならば
、多数画素電極が同じクロックサイクルで走査出来ることは認識されている。
【0036】 デイスプレーマトリックス回路118は列リセット回路(column reset circu
it)154を有する。該列リセット回路154は、図24と25に関連して下記
で説明する様にパワーダウンリセット(power down reset)そして図23Aと2
3Bに関連して説明する様に初期化(initialization)の双方に使用される。初
期化では、該列リセット回路154は各画素電極142への電圧を液晶が透明状
態(clear state)に弛緩することになる電圧にセットする。下記で説明する様
に、該列リセット回路154は各サブフレーム又はフレームの前で使用される。
【0037】 図3は列反転(column inversion)を使用するマイクロデイスプレー用のタイ
ミング線図を図解する。ビデオ信号は実ビデオ(actual video)と反転ビデオ(
inverted video)として双方とも該アイシーデイスプレーダイ(IC display die
)116へ送られる。図2で見られる様に、pチャンネル伝送ゲート128は実
ビデオを受信し、これらのゲートにより供給される画素は反対電極に印加される
電圧、共通電圧(VCOM)と供給電圧源(VDD)の間でドライブされる。該nチ
ャンネル伝送ゲート130は反転ビデオを受信し、これらのゲートにより供給さ
れる画素はVCOMと供給電圧シンク(VEE)の間でドライブされる。1つのサブ
フレームで、1つの列はビデオを受信し、隣接列は反転ビデオを受信する。次の
サブフレームで、ビデオと反転ビデオを受信する列はスイッチされる。全フレー
ムが該デイスプレー内に走査されそして該液晶がツイスト出来るようにする遅延
があった後、該画像を表すためにバックライト(backlight)が点灯(flashed)
される。液晶をツイストさせる遅延は下記で更に説明される。好ましい実施例で
は、VDDは約11ボルト、VEEは約2ボルトそしてVCOMは約7.0ボルトであ
る。該液晶内のオフセット電圧に適応するために電圧化された電圧信号中心(vo
ltage signal center votaged){ブイブイシー(VVC)}とVCOMとの間に僅か
の電圧差がある。各列上のビデオを交番させる技術は列反転と呼ばれ、直流電圧
が液晶材料上に形成されるのを防止するのに役立ち、加えてクロストークを防止
する。列反転に加えて、他の同様な反転技術は行反転、フレーム反転そして画素
反転である。
【0038】 画像を表すために種々の仕方でビデオを供給しバックライトを点灯する他のタ
イミング線図を下記で論じる。
【0039】 マイクロデイスプレー110としても引用される、フラットパネルデイスプレ
ーは幾つかの主要組立体に組み立てられるがそこでは各々で組立は幾つかの過程
を有してもよい。図4を参照すると、ウエーハ114はエスオーアイ(SOI){
シリコンオンインシュレータ(Silicon on Insulator)}ウエーハでありその上
に集積回路デイスプレーダイ116が置かれる。デイスプレー回路116はガラ
スシート(glass sheet)158上に転送され、ウエーハ114をリフトオフ(l
ifted off)される。デイスプレー回路116の裏側が処理される。該デイスプ
レー回路116に加えて、反対電極144を有する、図6で見られる様な、アイ
テーオー(ITO)(インジウム錫酸化物)ウエーハ160が作られる。デイスプ
レー回路116、アイテーオーウエーハ160そして液晶146はデイスプレー
組立体162に組み立てられる。該デイスプレー組立体162はモジュール組立
体164の中へ組み立てられる。
【0040】 アイシーデイスプレーダイ116の形成は図5A−5Dで図解される。図5A
に見られる様に、デイスプレーマトリックス回路118のトランジスター140
の1つは絶縁基盤(insulating substrate)174上で薄膜単結晶シリコン層(
thin film single crystal silicon layer)172で形成されるよう示されてい
る。絶縁基盤174上のシリコン層172はシリコン層の再結晶(recrystalliz
ation)か、又は第1シリコンウエーハが絶縁酸化物層(insulating oxide laye
r)で第2シリコンウエーハにボンド(bonded)される、ボンデッドウエーハ処
理(bonded wafer process)を使用すること、により形成出来る。第2ウエーハ
はデイスプレー回路組み立てに好適なシリコンオンインシュレータ構造(silico
n-on-insulator structure)を形成するために薄くされ光学的に透明な基盤(op
tically transparent substrate)へ転送される。該デイスプレー組立の追加的
詳細は、その内容がそれらの全体での引用によりここに組み込まれる、1994
年3月21に出願され、”アクチブマトリックス画素電極の組立方法(Methods
of Fabricating Active Matrix Pixel Electrodes )”の名称の、そして199
8年1月6日に米国特許第5、705、424号として発行された米国出願第0
8/215,555号及び1998年11月10日に出願され、”カラーシーケ
ンシャル反射型マイクロデイスプレー(Color Sequential Reflective Microdis
play)”の名称の米国出願第08/966、985号に説明されている。又熱酸
化物(thermal oxide)176が該単結晶シリコン層172の1部の上に重なっ
ている。該絶縁基盤174はシリコン(Si)ウエーハ178により担われている
【0041】 図5Bに図解される様に該絶縁基盤174と熱酸化物176の上に反射防止層
(anti-reflection layer)としてSi3N4の層180が形成される。ポリシリコン
(poly-silicon)電極である、画素電極142が該Si3N4層180の上に形成さ
れ、該薄膜単結晶シリコン層172と接触している。
【0042】 図5Cを参照すると、ボロンリン酸石英ガラス(Boron Phosphorus Silica Gl
ass){ビーピーエスジー(BPSG)}層184が該回路上に形成される。1部が
エッチングで取り去られアルミニウムターミナル186が付加される。図5Dを
参照すると、SiO2のリン酸石英ガラス(Phosphorus Silica Glass){ピーエス
ジー(PSG)}の層188が該ビーピーエスジー134とアルミニウムターミナ
ル186上に形成される。チタン(Ti)のブラックマトリックス(black matrix
)190が光遮蔽として該トランジスター上に配置される。石英のパッシベーシ
ョン(passivation)192が全ウエーハ上に形成される。該ウエーハは次の組
み立て過程用に準備完了となる。
【0043】 別の過程では、反対電極140を有するアイテーオーウエーハ160が形成さ
れる。図6はガラス層198と該反対電極140(1つのアイテーオー層)とを
有するアイテーオーウエーハを図解する。
【0044】 形成された該回路と形成された該アイテーオーウエーハ160とを用いて、該
2つは一緒に接合される準備が完了する。次いで該回路デバイス116は図7A
に示す様に、光学的に透明な基板204へ転送される。その内容が引用によりこ
こに組み込まれる米国特許第5、256、562号に詳細に説明される透明接着
剤(transparent adhesive)206が該回路を該基板204に固着するため使用
される。該絶縁基盤174が初期にそれに取付られた、図5A−5Dに見られる
、層、Siウエーハ178は除去される。
【0045】 埋め込み酸化物層(buried oxide layer)としても引用される、絶縁基盤17
4は図7Aで図解される様に、該画素配列142上の場所でエッチ(etched)さ
れる。該画素配列上に配置されてない埋め込み酸化物層が残り、その中に1連の
プール208を創る。好ましい実施例では、該埋め込み酸化物層は0.5マイク
ロメートルであり、該画素配列上の該プール範囲内で0.2マイクロメートルだ
け薄くされ0.3マイクロメートルになる。該画素配列だけを薄くすることによ
り、該トランジスター{テーエフテーエス(TFTs)}へのバックゲート効果(ba
ck-gate effect)と妥協することなしに該液晶への印加電圧は高められる。
【0046】 代替えの集積回路デイスプレーダイ116が図7Bと7Cに示されている。図
7Bを参照すると、該絶縁基盤174はエッチングされ、Si3N4層180が該絶
縁基盤174と該熱酸化物176の上に形成される。ポリシリコン電極の、画素
電極142が該Si3N4層上に形成され、薄膜単結晶シリコン層172と接触する
。該ウエーハの残りは上記説明の方法で形成される。
【0047】 後に、図7Cで見られる様に、該回路デバイス116は光学的に透明な基板2
04へ移される。埋め込み酸化物層とも引用される、絶縁基盤174はエッチン
グされる。該埋め込み酸化物層は、図7Bで見られる様に、Si3N4層180に到
達するまで薄くされる。該Si3N4層180は湿式エッチ燐酸処理(wet etch phos
phoric acid process)により除去される。画素電極142は液晶146と接触
する。
【0048】 絶縁基盤174が該画素電極142がシリコンウエーハ178へ配置されるべ
き場所でエッチされ得ることが認識されている。該Si3N4層はシリコンウエーハ
178上に配置される。埋め込み酸化物は、回路デバイス116が光学的に透明
な基板204へ移されるまで薄くされる必要がない。該Si3N4層180は上記で
説明した様に除去される。
【0049】 又図7Aに示した様な、1連のプール208は該Si3N4層180まで薄くされ
得ることは認識されている。該Si3N4層180は湿式エッチ燐酸処理で除去され
る。
【0050】 図6と7Aに図解される様に該埋め込み酸化物と反対電極上にSiOXの配向膜(
alignment layer)210がデポジット(deposited)される。該配向膜210は
下記説明の様に液晶を配向(align)させる。
【0051】 図8で図解される様に、各デイスプレー範囲の周りにフレーム接着剤212が
置かれる。加えて、各デイスプレーの1つのスポットに銀ペーストが配置される
ので、接合時反対電極は該回路に接続される。下記説明の様に、該液晶を充填す
るために充填用孔(fill hole)が残される。該フレーム接着剤は複数のスペー
サーボール(spacer balls)を有する。該スペーサーボールは直径3−4マイク
ロメートルである。該テーエフテーガラスと該反対電極ガラスは一緒に加圧され
る。該スペーサーボールは該接合圧力が行使された時該層が1.8マイクロメー
トル隔てられることを保証する。該アクチブマトリックス範囲内にはスペーサー
はない。組み合わされたウエーハはキュアされる。好ましい実施例ではスペーサ
ーボールが使用されたが、ポスト(post)の様な他のスペーサー技術を使用して
スペーサー無しデイスプレーが作られ得ることは認識されている。
【0052】 キュアの後該2枚のガラス、該テーエフテーガラス204と反対電極ガラス1
98はスクライブされ分けられる。該2つのガラス層は、2つの相対する端部上
でそして該テーエフテーガラス204が図9で該反対電極ガラス198に対して
右にシフトされて現れるようにずらされて、スクライブされ分けられる。
【0053】 個別デイスプレーは保持用トレー内に置かれ、該埋め込み層と該反対電極との
間のスペースを充たすように液晶の中へ浸される。該液晶146は該配向膜21
0の間に配置される。次いで充填用孔が充たされる。それは該デイスプレー組み
立ての最終過程である。
【0054】 該モジュール組み立てはフレックスケーブル(flex cable)214、1対の偏
光子(polarizer)216の取付けとそれらのモジュール218内への設置とか
ら成る。図9を参照すると、デイスプレー110の断面図が示されている。明確
化のため、該デイスプレーの要素は正しい尺度では示されてなく、1つの画素素
子のみが示され、或る要素は示されてない。該デイスプレー110は間挿された
液晶材料層146で該反対電極144から隔てられた画素素子138を含むアク
チブマトリックス部分220を有する。各画素素子138はトランジスター14
0と画素電極142を有する。該アクチブマトリックス部分220は、もし該ア
クチブマトリックスが高輝度光を要するプロジェクション用に使用されるならば
、該トランジスター(テーエフテー)140を保護するためにアルミニウムの光
遮蔽224を有することが出来る。該反対電極144は半田バンプ(solder bum
ps)226により該回路の残りに接続される。該マトリックス220は1対のガ
ラス基盤198と204とにより境を形成されている。該アクチブマトリックス
部分220の外部(outboard)に追加のガラスプレートの対228が配置されて
いる。該ガラスプレート228は偏光子216から隔てられている。該隔たりは
絶縁層230を規定する。該デイスプレー110のモジュール218は、アクチ
ブマトリックス部分220,ガラスプレート228そして偏光子216を含むツ
ーピースのケースである。室温硬化{アールテーブイ(RTV)}ゴム232は該
ケース内で適当な位置に該要素を保持するのを助ける。
【0055】 該ガラス基盤198と204の各々は液晶の層146の反対側に偏光子216
の1つを有する。
【0056】 液晶をより速く応答させるために、該反対電極と該酸化物層の間の距離は該プ
ール(pool)208で2.0マイクロメートルである。該2つの要素間の狭い間
隔は光を通過させるためツイストせねばならない液晶がより少ないことになる。
しかしながら、該間隔の狭小化は該デイスプレーに充填されることを難しくする
或る液晶の粘度を含む追加的な問題となる。従って、適当な液晶の選択は該液晶
特性の評価を必要とする。
【0057】 望ましい液晶を選択することに考慮されねばならない多くの特性がある。幾つ
かの特性には液晶の動作温度範囲、複屈折(birefringence)(デルタn=ne
o)、動作電圧、粘度そして抵抗率が含まれる。粘度に関しては、流れ粘度(f
low viscosity)及び回転粘度(rotational viscosity)が検査される2つの領
域である。好ましい範囲は0℃から70℃の温度範囲で40mPa・s{40セ
ンチポアズ(シーピー)}より小さい流れ粘度と200mPa・s(200シー
ピー)より少ない回転粘度である。
【0058】 液晶選択で検査されるもう1つの性質はデルタnである。デルタnの値はセル
間隙(cell gap)と該2つの表面での液晶プレチルト角(liquid crystal preti
lt angle)に依る。該2つの表面でのプレチルト角は該埋め込み酸化物と反対電
極上にデポジットされたSiOXの配向膜により影響される。2マイクロメートルの
間隙用には0.18より大きいデルタnが好ましく、0.285のデルタnが望
ましい。大きな間隙用には異なるデルタnが必要になる。5マイクロメートルの
間隙用には0.08から0.14の範囲のデルタnが望ましい。
【0059】 粘度とデルタn(Δn)に加えて、該液晶のしきい値電圧(liquid crystal's
threshold voltage)と電圧保持比(voltage holding ratio)が液晶を選択す
る時検査されるべき基準である。好ましい実施例では、該しきい値電圧は1.8
ボルトより低く、好ましくは約1.2ボルトがよい。該電圧保持比は99%より
大きいのが好ましい。
【0060】 望まれる他の特性は容易な配向と紫外線と高い光学的輝度に対する安定性であ
る。もし必要ならば、より低い粘度とより低い動作電圧を達成するために該デル
タnが妥協されることも可能である。
【0061】 好ましい実施例では、選ばれた液晶はエスエフエム(SFM){スーパーフルオ
リエーテッドマテリアル(superfluoriated material)}であった。好ましい実
施例では、選択された該液晶はメルク社(Merck)により市販されているテーエ
ル203(TL203)及びエムエルシー−9100−000(MLC-9100-000)の1
つであった。
【0062】 液晶は該2つの表面から延びる化学的鎖(chemical chain)から形成される。
図7Aで見られる様に、SiOXの配向膜210は該埋め込み酸化物174と該反対
電極144上に蒸着されるか、又は図7Cで該画素電極142と該反対電極14
4が好ましい実施例で相互に対し90度で配向される。配向膜210は該液晶1
46に予備配向(pre-alignment)を与える。該配向膜210は約500オング
ストロームの厚さを有する。
【0063】 該液晶の鎖は付随する画素電極への電圧に依りツイストしそしてアンツイスト
する(untwist)。偏光板に対するこのツイスト動作で液晶が白色又は透明状態
(white or clear state)と暗状態(dark state)の間を行き来することとなる
【0064】 液晶と偏光板の関係に依るが、液晶は弛緩した位置で透明か暗状態に、ドライ
ブされた状態で反転して暗状態か透明に、何れかに見えることが出来る。好まし
い実施例では、液晶は弛緩位置で透明に、ドライブされた状態で暗状態に見えて
いる。
【0065】 上記で示す様に、該マイクロデイスプレー110は種々の数の画素のアクチブ
マトリックス配列を有することが出来る。図10は(640×480)画素デイ
スプレー用の代替えの回路のアクチブデイスプレーダイ240を示す。図2に示
す実施例と対照的に、該デイスプレーは同時にそして独立に供給する4象限に分
割される。該集積回路デイスプレーダイ240はデイスプレーマトリックス回路
242,1対の垂直シフトレジスター244,水平シフト制御部246,水平シ
フトレジスター248の4つ組み、そして複数の伝送ゲート250を有する。
【0066】 デジタル−アナログ増幅器からのアナログビデオ信号はビデオ信号ラインの4
つ組み252上を該デイスプレーマトリックス回路224の上と下に配置された
伝送ゲート250へ運ばれる。該集積回路デイスプレーダイ240は上記で論じ
た列リセット回路154と同様に、列リセット回路254を有する。該デイスプ
レーマトリックス回路242は図2に関して上記で論じたそして図20Aにより
詳細を示すそれらと同様な要素を有する。
【0067】 480×320及び1280×1024の様なより小さい及びより大きい両配
列では、該デイスプレーをセクターに分割し個別セクターを独立にドライブする
ことが望ましいことが認識されている。多数チャンネルドライバーを有するデイ
スプレーのもう1つの記述が、全体の内容が引用によりここに組み入れられる1
997年9月30日に出願され、”カメラ用カラーデイスプレーシステム(Colo
r Display System for a Camera)”の名称の米国出願第08/942,272
号になされている。
【0068】 図11は低電圧ビデオ用マイクロデイスプレーのための集積回路デイスプレー
ダイ258を示すがそこでは該デイスプレーの偶数列に対してはビデオが図11
の上の、1つの側から供給され、該奇数列に対してはビデオが他の側から供給さ
れる。該集積回路デイスプレーダイ258には、デイスプレーマトリックス回路
260,垂直シフトレジスター120,水平シフト制御部122,1対の水平シ
フトレジスター124と126、そして複数の伝送ゲート262が組み込まれて
いる。該伝送ゲート262はNチャンネル1020とPチャンネル1022トラ
ンジスターの相補型の対で実施されてもよい。
【0069】 1対のビデオ信号ライン264がアナログビデオ信号を、図39Bに関連して
更に詳細に論じられる様に、1対のデジタル−アナログ増幅器356から、伝送
ゲート262へ運ぶ。該伝送ゲート262は該水平シフトレジスター126と1
28により制御される。該水平シフトレジスター124と126は水平シフト制
御部122により制御される。該水平シフトレジスターは、該ビデオ信号のその
ビット又はセグメントが該入力されたビデオ信号により送られる2つの列を選択
する。図2と10に示す集積回路デイスプレーダイと対照的に、偶数列の1つと
奇数列の1つの、2つの画素が同時に書かれる。
【0070】 該デイスプレーマトリックス回路260は前の実施例と同様に複数の画素素子
138を有する。各画素素子138はトランジスター140と画素電極142を
有する。該画素電極142は、画像を創るよう画素キャパシター148を形成す
るために、図20Aで最も良く見られる様に、反対電極144と液晶146の間
挿された層とに連携して作動する。
【0071】 水平シフトレジスター124の使用により信号を受ける列を選択することに加
えて、行が選択される必要がある。垂直シフトレジスター120が行を選択する
。該垂直シフトレジスター120からの行ラインは該行の画素をオンに変えるた
めにトランジスター140の各々のゲートに接続されている。1つの行、そして
各々がそれぞれの水平シフトレジスター124又は126により選択された2つ
の列152についてオンに変えられた画素を用いて、2つの画素が選択され、ビ
デオ信号は該液晶をドライブするか又は該画素素子の液晶を弛緩させる。
【0072】 図2の集積回路デイスプレーダイ116と対照的に、なお2つの水平シフトレ
ジスターと2つのビデオ信号ラインはあるが、各ビデオ信号ラインはビデオ信号
と反転ビデオ信号を受信する。該信号は各フレーム又はサブフレーム毎にスイッ
チされそしてフレーム反転として呼ばれる。加えて、該反対電極への電圧(VCO M )は下記で説明する様に毎フレーム又は毎サブフレームでスイッチされる。又
該集積回路デイスプレーダイは列リセット回路154を有する。下記でより詳細
に説明される低電圧ビデオ(low voltage video){エルブイブイ(LVV)}では
、反対電極の電圧はサブフレームの始めにスイッチされ初期化が行われる。同時
に2つの画素に書き込む集積回路デイスプレーダイ258はエルブイブイで論じ
られるが、どちらも相手方を必要としない。
【0073】 マイクロデイスプレー110上の画像は好ましい実施例では該液晶146を通
して光を照らすか又は該液晶146をバックライトする(backlighting)ことに
より見られる。図12A、12Bそして12Cはバックライトシステム266を
示す。
【0074】 該デイスプレー110に対するバックライトシステム266の好ましい実施例
の組立分解図が図12Aに示されている。複数のエルイーデーエス(LEDs)27
0のバックライトが回路基板268上に設置されている。好ましくは、3色を提
供するために3つのエルイーデーエスが使用されるのがよい。エルイーデーエス
270を有する回路基板268はバックライトハウジング(backlight housing
)278により保持される。該バックライトハウジング278と該デイスプレー
110の間に、スリーエム社(3M Corporation)から入手可能な”ビーイーエフ
(BEF)”フイルムの様な、明るさ向上フイルム(brightness enhancement film
)280が、ディフューザー(diffuser)282と共にオプションで使用するこ
とが出来る。図12Bと12Cで見られる様に、回路基板268はハウジング2
78の第1の側に設置され、該バックライトのアクチブ範囲は該ハウジング27
8の第2の側上の該ディフューザー282により規定される。
【0075】 該マイクロデイスプレー100と該バックライトシステム266はレンズシス
テム284と組み合わされる。図13Aは組み立てられたデイスプレーモジュー
ル286の斜視図である。図13Bの組立分解図は該システム286の部品を詳
細に示す。バックライト反射器(backlight reflector)はエポキシ接着剤で又
は複数のクリップ288で該デイスプレー110上に直接接着出来るバックライ
トハウジング278内に位置付けられる。該デイスプレーはデイスプレーホルダ
ー290により保持されるが該ホルダーは透明な窓292を通してユーザーによ
り見られるように該デイスプレーのアクチブ範囲用の可視境界を規定するために
役立てることが出来る。該レンズシステム284の部分と一般に考えられる透明
窓292は光学機器ホルダー294により担われる。該光学機器ホルダー294
は加えてカラー修正要素296とレンズ298を保持する。該光学機器ホルダー
294内にオプションの第2レンズが配置されてもよい。
【0076】 光学機器ホルダー294はハウジング要素300内に摺動可能に配置されても
よい。リング304の回転が該光学機器ホルダー294を光学軸線306に沿っ
て並進させるように、該光学機器ホルダー294により担われるピン302が該
ホルダー294をリング304に連結する。リング304を該ハウジング要素3
00に保持する保持用パネル308は図9でモジュール218と呼ばれるデイス
プレーホルダー290をも又取付ている。図13Aと13Bで図解される該組み
立てられたデイスプレーモジュール286は15cm3より少ない容積を有する
【0077】 組み立てられたデイスプレーモジュール286は、図43に示すそれの如く、
ビューフアインダーハウジング862の様な外部ハウジング又は図41の様な、
ここで説明される他のデバイスハウジング内にスムーズに嵌合する。これらの小
型高解像度デイスプレーは、ユーザーの目の約12.7mm(0.5インチ)か
ら254mm(10インチ)の範囲内でユーザーの手に保持された時、クリヤな
画像が提供されるような拡大を必要とする。
【0078】 図14Aを参照すると、該マイクロデイスプレー110の画像を拡大するため
のそして図13Aと13Bの光学機器ホルダー294内に担われるレンズ298
が示されている。約6.096mm(0.24インチ)の対角線のマイクロデイ
スプレーを用いてのキューブイジーエイ(QVGA){クオーターブイジーエイ(Qu
arter VGA)320×240}デイスプレー用に、好ましい実施例では該レンズ
298は約30.4mmの外径312と光学軸線306での約8mmの厚さ31
4を有する。該レンズ298は該デイスプレーからの光を受け、約21.6mm
のカーブした直径を有する内面316を備えており、視認表面318は約22.
4の直径320を有する。該レンズ298の周辺縁322は光学機器ホルダー2
94内に該レンズ298を保持するために使用され、約2mmの厚さ324と約
4mmの半径328を有する。好ましい実施例では該レンズ298はアクリル(
acrylic)製であるが、該レンズ298はポリマー材料又はガラス製とすること
も出来ることは認識されている。この様なレンズのこの特定の例は16度の視野
角と50mmのイーアールデー(ERD){アイレリーフディスタンス(eye relie
f distance)}を有する。
【0079】 図14Bはレンズ298を有する代替えの組み立てられたデイスプレーモジュ
ール286の断面図である。該レンズ298は、透明窓292及び図14Bに図
示されてないカラー修正素子296と共に、光学機器ホルダー294により保持
される。
【0080】 バックライトハウジング278は3つのエルイーデーエス(LEDs)270を有
する。該マイクロデイスプレー110はホールド用要素300とバックライトハ
ウジング278の間に間挿されたモジュール218内にある。
【0081】 より大きい視野を有する約31.75mm(1.25インチ)の直径のレンズ
システム330のもう1つの好ましい実施例が図14Cに図解されている。3つ
のレンズ素子332,334及び336は該デイスプレー110上の画像を拡大
する。
【0082】 カラー修正素子296は、入射光に位相修正を導入する円形段を有する輪郭を
付けられた表面を備えた透明なモールドされたプラスチックのキノフォルム(ki
noform)とすることが出来る。キューブイジーエイデイスプレー110用のキノ
フォルム、カラー修正素子、296に隣接して1つのレンズ298が位置付けさ
れた、好ましい実施例の構成がミリメートルの寸法で図15に図解されている。
該キノフォルム296はレンズに面する凹面296aを形成するようモールドさ
れたアクリル材料製とすることが出来る。該表面296aは透過性を増すために
その上に反射防止コーテイング(anti-reflective coating)を有することが出
来る。該凹面は種々の半径と幅の多数の帯域(zones)に分けられる。各帯域は
該表面内の段で分離される。該キューブイジーエイ(QVGA)デイスプレーは好ま
しくは150と300の間の帯域を有するのがよいが640×480デイスプレ
ーは500と1000の間の帯域を有する。
【0083】 カラーデイスプレー用の光学システムの他の好ましい実施例は、その全内容が
引用によりここに組み込まれる1995年11月30日出願の米国出願第08/
565、058号に説明されている。カラーデイスプレー用の光学システムの追
加的詳細は、その内容がその全体で引用によりここに組み入れられる、ジャコブ
ソン他(Jacobsen et al)により1997年11月10日に出願された、”携帯
型通信システム用反射型マイクロデイスプレー(REFLECTIVE MICRODIPLAY FOR P
ORTABLE COMMUNICATION SYSTEM)”の名称の米国出願第08/966,985号
に説明されている。
【0084】 下記でより詳細に説明される様に、液晶の画素素子のツイスト及びアンツイス
ト(untwisting)とバックライトシステム266のエルイーデーエス270との
両者が制御される必要がある画像の作成では、該エルイーデーエス270は下記
で説明する様に画像を作るよう点灯される。該点灯に加えて、該輝度(intensit
y)を変えることが望ましい。
【0085】 エルイーデーエス270が作られる時、与えられた電流に対する輝度はエルイ
ーデーからエルイーデーで又はロット(lot)からロットで変化する。3つのエ
ルイーデーエス、赤、青そして緑のカラーをバランスさせる企ての中で、1つの
技術は各エルイーデーにポテンショメーターを接続し、カラー温度の適当なバラ
ンスを得るよう調節することである。
【0086】 図16Aは検出器342を有するバックライトシステム340の断面図である
。該バックライトシステム340は回路基板344とディフューザー282が取
付られたバックライトハウジング278を有している。複数のエルイーデーエス
270は該回路基板344に取付られる。検出器342は該回路基板344の反
対側に配置される。アパーチャ(aperture)又はガラスロッド346は光が該エ
ルイーデーエス270から該検出器342へ該回路基板344を通過出来るよう
にする。好ましい実施例では、該検出器342はシリコン製である。フオトレジ
ステイブマテリアル(photo resistive material)の様な他の可視光センサーが
使用出来ることは認識されている。
【0087】 図16Bは該エルイーデーエス270への電流を制御する回路348の略図で
ある。回路348はエルイーデー270を選択するマルチプレクサー(multiple
xer)352を通して該エルイーデーエス270を制御するデイスプレーロジッ
ク回路350を有する。好ましい実施例では、該マルチプレクサー352は該デ
イスプレーロジック回路の1部である。該マルチプレクサー352は該デイスプ
レーロジック回路350により制御される。該デイスプレーロジック回路350
は下記で該マイクロデイスプレー110に関連して更に説明される。
【0088】 該マルチプレクサー352/エルイーデー270に接続されることに加えて、
該デイスプレーロジック回路350はメモリー354に接続される。好ましい実
施例では、該メモリーは24ビットメモリーでそれは赤、緑そして青のエルイー
デーエス270用の輝度レベルの予め決められた値を保持する。デジタル−アナ
ログ変換器356は該メモリー354からデジタル値を受信し、該輝度レベルを
表すアナログ信号を作る。
【0089】 該変換器356からのアナログ信号を調節するために輝度制御部362が使用
されてもよい。好ましい実施例では、該輝度制御部362は該変換器356の出
力部にあるポテンショメーターとしてもよい。代替えの実施例では、該輝度制御
部は該変換器356のフルスケール制御部(full-scale control)に接続されて
もよい。
【0090】 フイードバック制御回路358は該検出器342からの信号を該変換器356
又は輝度制御部362からのアナログ輝度信号と比較し、該エルイーデー電流ド
ライブ回路360用出力信号を作る。該フイードバック制御回路358は、該検
出器342により測定されたエルイーデー輝度が該変換器356及び輝度制御部
362によりセットされた輝度値とマッチ(match)するようその出力信号を調
節する。好ましい実施例では、該エルイーデー電流ドライブ回路360はトラン
ジスター366と抵抗器368を使用する。
【0091】 大抵の環境で、特に明るい太陽光下では、該デイスプレーを出来るだけ明るく
させることが望まれる一方、夜間の航空機又は船舶の様に、該デイスプレーを使
用する人が彼等の暗視性を保つように該デイスプレーの輝度を下げることが望ま
しい或る状況が存在する。
【0092】 該デイスプレーのバックライトは普通のモードから夜間又は低周囲光モードへ
移行する。普通のモードでは、単色デイスプレー用には1つのアンバー(amber
)、緑、又は白色エルイーデーエスそしてカラーシーケンシャルデイスプレー用
では赤、青、そして緑のエルイーデーエスの様な、普通光用エルイーデー(エス
)が使用される。
【0093】 昼光動作用には、周囲太陽光下で読めるように該デイスプレーを提供するため
に”昼間(day)”エルイーデーエスがオンになる。もし周囲光レベルが減少す
るならば、見るのに快適な輝度を有する画像を提供するために該エルイーデー(
エス)の輝度は減少させられる。より低下した周囲光の点に於いて、該エルイー
デー輝度削減の要求は該”昼間”エルイーデーエスのオフ切り替え及び”夜間”
エルイーデーのオンへの切り換えとなり、デイスプレー輝度の更なる削減は、或
る最小点に到達するか又は或る点で該エルイーデーがオフに変わるまで該”夜間
”エルイーデー輝度の削減となる。図16Bを参照すると、周囲光センサー36
9は該エルイーデーエス270の輝度を変えるために輝度制御部362に接続さ
れている。又周囲光センサ369は、ロジック回路350が1つのカラー”夜間
”エルイーデーへスイッチ出来るようにデイスプレーロジック回路に接続されて
いる。
【0094】 デイスプレー輝度の増強はこれと逆であり、該”夜間”エルイーデーがオフに
変わり、”昼間”エルイーデーがオンに変わる或るクロスオーバー点まで該”夜
間”エルイーデーエス輝度を最初増強することから成る。該デイスプレー輝度を
更に増強することは該”昼間”エルイーデー輝度を増強するのみである。
【0095】 該マイクロデイスプレーが配置される環境に依り、該”夜間”エルイーデーは
赤エルイーデーか又は青緑エルイーデーエスか何れかである。赤は典型的に人の
暗視性を保持するのにより良いと考えられるが、赤い光は夜間検出装置を使用し
てより検出しやすい。
【0096】 夜間照明源が赤外線又は近赤外線周波数を放射しない種類のソース(source)
から選ばれるか或いは赤外線及び近赤外線周波数を除去するフイルターが該夜間
光源と残りの構造体の間に置かれるか何れかは認識されている。
【0097】 光源の輝度、様式又はカラーは周囲光に依ってもよいが、周囲光のレベルは下
記で説明するカラーシーケンシャル処理に一般に影響しない。バックライト用回
路は上記で論じた。該マイクロデイスプレー110を制御する回路を下記で説明
する。
【0098】 単色又はカラーシーケンシャルデイスプレー用のデイスプレーの構成は一般に
同じ画素ピッチ又は画素寸法では同じである。これは赤、緑そして青の各々用に
個々の画素をがある他の種類のカラーデイスプレーと対照的である。該デイスプ
レーでの差異は該光源であり該マイクロデイスプレー110ではない。単色デイ
スプレーでは1つの光源を要するが、カラーシーケンシャルデイスプレーでは3
つの別個の光源(例えば、赤、緑そして青)がある。3つの別個のカラーがある
ことで、大抵の画像を作るために3つのカラーが点灯せねばならないのは単色用
に1つが点灯するのと対照的である。単色用には該エルイーデーをオンにして置
くか或いは該発光ダイオード(エルイーデー)を下記説明の様にパルス駆動する
ことが望ましいことは認識されている。
【0099】 カラーシーケンシャルデイスプレーでは、該デイスプレーパネルは各原色用に
1回で、3回走査される。例えば、20Hzでカラーフレームを作るために、ア
クチブマトリックスは60Hzの周波数でドライブされねばならない。しかしな
がら、フリッカーを減らすために、60Hz以上では可視フリッカーが減じるの
で、毎秒60フレームのフレームレート(frame rate)を有するよう該アクチブ
マトリックスをドライブするのが望ましい。カラーデイスプレーでは好ましいフ
レームレートは毎秒最小60フレームでありそれは各フレームが赤、青そして緑
のサブフレームを有することで毎秒180サブフレームとなる。フレームのみが
あり3つのサブフレームのない単色デイスプレーと対照的に、該フレームレート
はより高くなり得て、好ましい実施例では該フレームレートは毎秒72フレーム
である。かくしてカラーシーケンシャルデイスプレー用デイスプレーは単色デイ
スプレー用のそれと実質的に類似しているが、カラーシーケンシャルでの望まし
い結果を達成するために該サブフレームレートは実質的に速くなる必要がある。
【0100】 戻って図2と3を参照すると、ローとなる行により、第1行を選択する垂直シ
フトレジスター120と、全行が書き込まれるまで列ずつを選択する水平シフト
レジスター124又は126により画像がアクチブマトリックスデイスプレー1
10内へ走査される。
【0101】 図2に示す集積回路デイスプレーダイ116用に好ましいモードである列反転
モードでは、各画素素子138用ビデオは、ビデオ信号ハイライン132からp
チャンネル伝送ゲート128を通して入るビデオとビデオ信号ローライン134
からnチャンネル伝送ゲート130を通って入る反転ビデオとを交番させられる
。各列でビデオから反転ビデオへ行き来するスイッチングは該埋め込み酸化物1
74と液晶146上での直流電圧形成を防止する。
【0102】 第1行がなされると、該垂直シフトレジスター120は第2行を選択する。こ
れは最後の行が選択されるまで続く。最後の行の最後の列が書き込まれるまで水
平シフトレジスター124又は126は列ずつ選択する。従って最初の画素(す
なわち、第1行第1列)が書かれる時と最終画素(すなわち、最終行最終列)が
書かれる時の間にセット時間の遅延がある。好ましい実施例では、最初画素から
の最後の画素まで書くことの遅延は約3ミリ秒である。
【0103】 上記マイクロデイスプレー110の組立の説明で指摘した様に、液晶は電圧変
化に瞬時には応答しない。液晶が応答する遅延は図17に図解されている。液晶
146の状態は通常Vpixel370と称する画素電極142の電圧と、通常VCOM 372と称する反対電極144の電圧に依る。図17で見られる様にフレーム3
78で初期にVCOM に等しいVpixel 370を用いて、前記液晶を跨いで電圧降
下はなく、透過度グラフで図解される様に、偏光子を通して見た液晶146は透
明である。Vpixel370が電圧+V又は−V、374になると、液晶を跨いだ
電圧降下又は差があり、該液晶はフレーム380に見られる様に黒色にドライブ
される。
【0104】 回転するのに液晶はセット時間を要するので該変化は瞬時的ではない。この時
間は液晶の種類及び温度を含む幾つかの要因の関数である。液晶上に直流電圧が
形成されるのを防止するために電圧が反転されるので電圧は交番して示される。
【0105】 もし定常状態の黒色に到達した後、VpixelがVCOMにセットされるならば、該
液晶は透明状態に戻る。透明から黒色への移行の様に、該変化は瞬時的ではない
。フレーム382で見られる様に、黒色から透明への状態変化は該液晶が黒色へ
ドライブされつつある時より長い時間がかかる。図17は黒色から透明になるの
は透明から黒色になるに要する2.5倍を超えて長くかかることを示す。室温で
好ましい液晶を使用する好ましい実施例では、白色から黒色へドライブする時間
は約4ミリ秒であり、液晶が白色に戻る時間は約10ミリ秒である。
【0106】 上記で示す様に、カラーデイスプレーがフリッカーを減少させるために、毎秒
180サブフレーム必要であり或いはサブフレーム当たり6ミリ秒より短いこと
が必要である。従って毎秒180サブフレームでは、該液晶はサブフレーム中に
黒色から透明になり得ない。
【0107】 赤の画像又は画素が望ましい例が図18Aに示されている。上側のグラフは画
素電極142の電圧、Vpixel370を示す。該電圧Vpixel370は該液晶を透
明に弛緩させるか或いは該液晶を黒色にドライブする電圧にセットされる。赤の
エルイーデーが点灯する時該液晶が透明であることそして該緑又は青のエルイー
デーが点灯する時黒色又は不透明であることが望ましい。従って、赤の画素を得
るために、画素電極142の電圧、Vpixel370は光の赤の点灯に付随するサ
ブフレーム384用のVCOMと該緑及び青の点灯に付随するサブフレーム386
用のもう1つの電圧にセットされる。毎秒180サブフレームを有するマイクロ
デイスプレー110を用いると、目は赤の点灯を、暗い不透明な期間とブレンド
し赤画素を作る。
【0108】 もし該液晶が最初のサブフレーム384aで透明でスタートすれば、緑の点灯
に付随するサブフレームである、次のサブフレーム386aでは黒色にドライブ
されることが出来る。該デイスプレー回路は青の点灯に付随する次のサブフレー
ム386bの間該液晶を黒色にドライブし続ける。その画素用のデイスプレー回
路がその画素電極142用の電圧、Vpixel370をVCOMにセットすると、該液
晶は弛緩することが出来る。しかしながら、液晶146は、図解で表される様に
、該サブフレーム384bがなされる時期まで透明状態に達しない。図18Aに
示す図解で、該液晶は約50%透明に到達するに過ぎない。次のサブフレーム3
86c、緑のサブフレームで、該液晶146は再び黒色にドライブされる。従っ
て、この赤の画素用の液晶は該点灯の前にはその完全な透明状態には決して達し
ない。最大の明るさ又はコントラスト決して達成されない。
【0109】 カラーシーケンシャルデイスプレーを用いると、該デイスプレーが例え静止画
像のものでも、該デイスプレーは、該デイスプレーが赤の画像、緑画像、そして
青画像を通るよう順序付けられるので、動的である。
【0110】 図3を参照すると、もし該液晶がツイスト又はアンツイストに充分に速い応答
を有するなら、又は該サブフレームがより長い時間であるなら、書き込みの箱形
の終わりで表される様に、書き込まれる最後の画素388でも該エルイーデーの
点灯の前に最後の位置に落ち着く。しかしながら、図18Aで図解される様にフ
リッカーを防止するため要求されるフレーム又はサブフレーム速度で安定出来る
ようにする程充分に速くは該液晶は応答しない。該画素がシーケンシャルに書き
込まれることで、最初の画素390は最後の画素388のセット時間前に書き込
まれる(すなわち、ツイストするようドライブされるか又は弛緩させられる)。
好ましい実施例では、最初の画素390と最後の画素388への書き込み間の時
間は約3ミリ秒である。
【0111】 したがって、最後の画素388に付随する液晶146と最初の画素388に付
随する液晶146はバックライトの点灯の前に応答するのに同じ長さの時間を有
しない。
【0112】 該2つの画素で異なる液晶のツイストを有するので、該液晶を通過する光の量
は異なり、従ってコントラスト、輝度、カラーブレンドは該デイスプレーの1つ
のコーナーからもう1つへと変化し得る。例えば、デイスプレーが最初の画素と
最後の画素で黄色の様な中間カラーを有したとすれば、該カラーは一致しない。
【0113】 赤の点灯と緑の点灯が見えるようそして青の点灯が見えないようにすることに
より創られる黄色の画素を作る例が図18Bに示されている。該図18Bは、ビ
デオ信号が、各画素電極142用電圧、Vpixel370を赤サブフレーム及び緑
サブフレーム用のVCOMに、そして青サブフレーム用をもう1つの電圧にセッ
トすることを図解している。従って該画素用ビデオは、方形波により表される様
に、該画素を青サブフレーム用には黒色にドライブし、赤及び緑サブフレーム用
にはそれを弛緩させるようセットされる。図18Bの最初のサブフレーム392
a、青サブフレームで、最初の画素390と最後の画素388の両者用液晶は定
常状態の黒色で示される。最初の画素390は該赤サブフレームの始めにその信
号を受信し、該液晶は弛緩し始める。最後の画素388はその信号を或る時間後
に、好ましい実施例では3ミリ秒後に、その信号を受信し、該液晶はその時弛緩
し始める。最初の画素390と最後の画素388に関する液晶は、該赤エルイー
デーが点灯する時、透明への移行での異なる点にあり、その中で異なるレベルの
赤を作る。図18Bに示す実施例では、次ぎに点灯するカラーは緑であり、従っ
て最初と最後の画素390と388に付随する画素電極142は該サブフレーム
396aへの移行で電圧を変えない。従って最初及び最後の両画素390と38
8に付随する液晶は透明へ移行し続ける。緑用エルイーデーが点灯すると、該2
つの画素390と388用の液晶は透明への移行の異なる点にあり、従って異な
るレベルの緑になる。加えて、緑の点灯が赤の点灯の後起こり、該液晶は移行す
るのにもっと時間があるので、可視緑量は赤の量より多く、緑がかった黄色にな
る。
【0114】 なお図13Bを参照すると、次のサブフレームは青のサブフレーム392bで
ある。画素390と388は黒色にドライブされる。最初の画素390はもう1
度該サブフレームの始めの近くでその信号を受信し、そして好ましい実施例で該
液晶が黒色に変わるに3ミリ秒かかることで、該液晶146は青のエルイーデー
が点灯する前に黒色となる。最後の画素388は該サブフレームの終わりの近く
でその信号を受信し、該青のエルイーデーが点灯する時黒色へなお移行しつつあ
る。従って、このサブフレーム392b内で最後の画素388はその黄色の中に
幾らか青を有する。
【0115】 次のフレーム、次の赤サブフレーム394bで、液晶146は弛緩しており、
それの中で透明に変わる。最後の画素は前に黒色にドライブされたもので、従っ
てそれが透明に移行すると、最後の画素はもう1度最初の画素から後れる。
【0116】 図19Aは該エルブイブイ方法を実施するためのデイスプレー制御回路400
を図解する。該デジタル制御回路400はソースから画像を取り、該画像を該マ
イクロデイスプレー110上に表示する。該デジタル制御回路400は入力部4
04で画像データを受信するプロセサー402を有する。該プロセサー402は
タイミング制御回路410を経由してデイスプレーデータをメモリー406及び
/又はフラッシュメモリー408に送信する。該画像データは直列又は並列デジ
タルデータ、アナログアールジービー(analog RGB)データ、コンポジット(co
mposite)データ、又はエスビデオ(s-video)を含む種々の形式であり得る。該
プロセサー402は当該技術で良く知られる様に、受信画像データの種類用にコ
ンフイギュア(configured)される。図19Aに示す好ましい実施例では、該信
号はデジタルであるか又は該タイミング制御回路410に入る前にデジタルに変
換される。
【0117】 該タイミング制御回路410はプロセサー402からクロックとデジタル制御
信号を受ける。該タイミング制御回路410は該マイクロデイスプレー110と
バックライトシステム266の両者を制御する。該タイミング制御回路410は
複数のライン411に沿って制御信号を該バックライト266へ伝送する。該タ
イミング制御回路410からの制御信号は該マイクロデイスプレー110上の画
像に対し該エルイーデーエス270の点灯を制御する。エルイーデーエス270
の点灯のタイミング、持続時間そして輝度が制御される。
【0118】 画像データは該タイミング制御回路410からデジタル−アナログ変換器41
2を通って該マイクロデイスプレー110へ進む。該アナログ画像データ/信号
は2つの通路に沿って送られる。該通路の1つは変換器412を通る信号通過を
もたらす。該アナログビデオ信号と該反転アナログビデオ信号とは、入力部を各
サブフレームで交番させるスイッチ416を用いて、該マイクロデイスプレー1
10へ交互に供給される。加えて、該デイスプレー110に入り反対電極144
に印加される共通電圧(VCOM)はスイッチ418により2つの値の間で交番さ
れる。該デイスプレーへのビデオと該VCOMを交番させるスイッチ416と41
8はタイミング制御回路410からのフレーム制御ライン420により制御され
る。
【0119】 タイミング制御回路410はライン422と424に沿って該デイスプレー1
10へ、垂直スタートパルス、垂直クロック、水平スタートパルス、そして水平
クロックの様な制御信号を伝送する。ライン428は、該デイスプレー110へ
の画像フレームの供給を制御するために、レデイ(ready)、リセット(reset)
、ライトイネーブル(write enable)、アウトプットイネーブル(output enabl
e)、カラーイネーブル(color enable)、アドレスそしてデータの信号をメモ
リー406/408へ差し向ける。
【0120】 図19Aと連携して図19Bを参照すると、該反対電極144の電圧、共通電
圧(VCOM)は2つの電圧の間を交番する。ビデオ信号は実ビデオと反転ビデオ
の間を交番する。ビデオ信号が毎列で反転される前の実施例での列反転と対照的
に、エルブイブイでは、ビデオ信号は毎フレームで反転されるのみである。
【0121】 好ましい実施例では、VCOMは6ボルトのビデオハイ電圧(VVH)と1.5ボ
ルトのビデオロー電圧(VVL)の間で交番する。従って、VCOMはVCOMハイと称
される高い電圧VVHとVCOMローと称される低い電圧VVLの間で交番する。該ビ
デオ信号電圧はVVLとVVHの間で変動する。供給電圧源(VDD)と供給電圧シ
ンク(VEE)の両者は1.5ボルトだけVVH及びVVLからオフセットされ、す
なわちVDDは7.5ボルト、VEEは0ボルトである。これらのオフセットす
なわち空き高(headroom)はオン状態の画素トランジスターの導電性を高め、オ
フ状態の画素トランジスターの漏洩を減じる。
【0122】 フレーム432aでの様なVCOMハイを用いて、実ビデオ信号は該マトリック
ス回路/マイクロデイスプレー110内へ走査され書き込まれる434。該液晶
146が望ましい位置の方へツイスト出来るようにするリセット時間又は遅延4
36の後、点灯時間438が起こり、そこでは該画像を表すために該エルイーデ
ーバックライト266が点灯する。
【0123】 次のフレーム、サブフレーム2、432bの前に、VCOMはローになる。ロー
電圧にスイッチするVCOMで、該画素間電圧が変わるので、丁度走査された画像
が消される。しかしながら、点灯時間438は終わり該エルイーデーバックライ
ト270はオンでないので、該画像の消失は見えない。
【0124】 フレーム432bでのVCOMローで、反転ビデオはマトリックス回路/マイク
ロデイスプレー110内へ走査されるか書き込まれる434。同様にリセット時
間436の後、リフレッシされた又は新しい画像を表すために点灯時間438が
存在する。
【0125】 次のフレーム432cの前に、VCOMはハイとなる。高い電圧、VCOMハイにス
イッチされたVCOMを用いて、走査された画像は消される。実ビデオ信号がVCOM ハイを用いて該マイクロデイスプレー110内に書き込まれる。遅延が起こり、
該エルイーデーの点灯がある。
【0126】 画素素子138の略図が図20Aで示される。画素素子138はトランジスタ
ー(テーエフテー)140を有しそれを通してビデオが供給される。該トランジ
スター(テーエフテー)140は垂直シフトレジスター120からの信号により
制御される。
【0127】 電荷を保持し、好ましい実施例ではもう1つの行ライン150、前の行ライン
(Nー1)、に接続する蓄積キャパシター442がある。加えて、画素電極14
2に近接する液晶146はキャパシター444と抵抗器446として作用する。
画素電極142と液晶146との間に間挿された埋め込み酸化物174は第2キ
ャパシターとして作用する。共通電圧VCOMを有する反対電極144は上記説明
の様に行き来してスイッチする。
【0128】 もし該デイスプレーがカラーデイスプレーであれば、バックライト266のエ
ルイーデーエス270は別個のカラーをシーケンシャルに点灯する。加えて、各
カラーエルイーデー270用に1つの、3つの画面の走査はフレームを含み、該
COMは各画面、サブフレームに交番する。
【0129】 点灯を始める前の遅延時間と点灯時間は図19Bでは同一として示されている
。しかしながら、該遅延時間(液晶の応答時間についての遅延)と該点灯時間の
両者は点灯される特定のカラーに左右され得る。該遅延時間は、書かれるべき最
後の画素に付随する液晶が特定のカラーが見られるようにするためにツイストす
るに充分な時間を何時持つかに左右される。点灯の持続時間、すなわち該点灯が
終了されねばならぬ点は、次のフレームの書かれるべき最初の画素に付随する液
晶がバックライトからの光が視認者に見えるに充分な程何時ツイストされたかに
左右される。
【0130】 図19Aで見られる様に、タイミング制御回路410は点灯されるべきカラー
に依り点灯持続時間(flash duration)と遅延又は応答時間を変える。加えて、
該カラー輝度を調節するためにバックライト266への電流は変えることが出来
る。もし望むならば、ユーザーが該カラーをかえることが出来るようにカラー制
御ライン520が該タイミング制御回路410に付加されることが可能である。
【0131】 好ましい実施例では、VCOMは5−6ミリ秒毎に変動する。画像を書く/走査
するのに約3ミリ秒かかる。エルイーデーは約0.5ミリ秒の間点灯する。図1
9Bで表されている様に、最後の画素への書き込みと約1.5ミリ秒の点灯の間
に待ち時間がある。点灯されるべきカラーエルイーデーに依り、該エルイーデー
を点灯させる前の遅延時間を変えること又は該エルイーデー点灯の長さを変える
ことが望ましいことが認識されている。
【0132】 より小さい蓄積キャパシターで書くには要する時間が短く、従ってより小さい
画素のテーエフテーが使用出来る。もし液晶が充分に速い応答を有するならば、
蓄積キャパシターは除去出来て、液晶の静電容量が蓄積キャパシターになる。加
えて、蓄積キャパシターが無ければ、より大きなアパーチャが可能である。より
大きなアパーチャと増加したアパーチャ比(aperture ratio)を用いると、バッ
クライトの同じサイクル動作(cycling)に対して画像はより明るくなり、使用
全電力は同じ画像輝度で削減出来る。
【0133】 図20Bを参照すると、1つの画素138の拡大略図を有する、図19Aのデ
イスプレー制御回路の部分が示されている。画素138は、伝送ゲート262を
変えることにより列152を選択する水平シフトレジスター124と行150を
選択する垂直シフトレジスター120とにより充電される。ビデオが該画素に書
き込まれ、該液晶はツイストを始め、光学的に透過性となる。全体のデイスプレ
ーが書かれ、エルイーデーが点灯する前に遅延があった後、VCOM、すなわち反
対電極144への電圧は、フレーム制御ライン420によりハイからロー又はそ
の逆にスイッチされる。同時に、ビデオ信号は実ビデオから反転ビデオへ又はそ
の逆にスイッチされるので、ビデオは次のフレーム用へスイッチされる。
【0134】 液晶は光学的に透過性であるか光学的に不透明であるか何れかになるためにツ
イストされる。偏光子の方位は液晶が白色に、透過性に、或いは暗状態、不透明
にドライブされる何れかに影響する。
【0135】 図21を参照すると、頂部のグラフ452は反対電極144への電圧、VCOM
のサブフレーム毎のスイッチングを図解している。好ましい実施例では該電圧は
6と1.5ボルトの間をスイッチする。VCOMのリセット動作は画素138用基
準電圧を変える。
【0136】 第2ライン454はビデオと反転ビデオ信号の間をスイッチするビデオ信号を
図解する。該ビデオ信号は透明を表す電圧から黒色を表す電圧まで変化する。好
ましい実施例で、VCOMがロー電圧、1.5ボルトにある時、透明用電圧はVCOM 、1.5ボルトに等しく、好ましい実施例での黒色用電圧は6ボルトである。こ
の第2ラインはVCOMの電圧から4.5ボルトのオフセット電圧である黒色用ビ
デオ信号を表す。
【0137】 図21の中間の2つのライン456,458は特定の画素素子の電圧オフセッ
トを図解している。2つのラインの上側456は黒色に書かれた画素を図解し、
下側のライン458は透明に書かれた同じ画素を図解している。
【0138】 第3のライン456を参照すると、該画素は透明としてスタートし、すなわち
画素電極と反対電極の間の電圧オフセットはゼロである。適切な列と行が該画素
用に選択されると、該画素電極電圧は該VCOMから4.5ボルトオフセット、す
なわち1.5ボルトにセットされ、そこではVCOMは好ましい実施例では6ボル
トである。該液晶は暗状態位置にドライブされ始める。後刻、設定された時間に
、該画素は書き込まれ、該エルイーデーは点灯される。該VCOMが6ボルトから
1.5ボルトにスイッチされると、第1ライン452に示される様に、この画素
電極のオフセットは4.5からゼロになり、そこでは液晶は透明方向へ向かって
戻るよう弛緩することになる。ビデオ信号が再び該画素にそれを黒色へドライブ
するよう書かれると、該ビデオ信号はもう1度4.5ボルトだけオフセットされ
るが、この場合それは6ボルトのビデオ信号である。エルイーデーの点灯が設定
時間後に起こる。VCOMがもう1度1.5から6ボルトへフリップすると、該オ
フセットは該画素電極と反対電極の間でゼロに戻り、液晶は透明に向かって戻る
よう弛緩し始める。このパターンは繰り返しを続ける。
【0139】 透明に書かれた画素を図解する図21の第4のライン458に関しては、該画
素はVCOMとビデオとの間のオフセット電圧が4.5である黒色としてスタート
する。該画素電極が透明に書かれると、該VCOMと画素電極との間の該オフセッ
ト電圧はゼロとなり、該液晶は透明位置に向かって回転し始める。後刻、設定時
間に、該エルイーデーは点灯する。反対電極の電圧が6ボルトから1.5ボルト
にスイッチされると、該画素電極と反対電極の間のオフセットはゼロから4.5
ボルトになり該液晶は黒色にドライブされ始める。該画素電極が次ぎに書かれる
と、該画素電極への電圧は反対電極の電圧と等価な1.5ボルトにセットされ、
ゼロのオフセット電圧となり、そこでは該液晶は透明状態へ戻るよう弛緩し始め
る。該エルイーデーは設定時間後点灯される。該反対電極の電圧が次ぎに1.5
ボルトから6ボルトへスイッチされると、該画素電極と該反対電極の間の電圧の
オフセットは再び4.5ボルトとなり、この画素電極に付随する液晶は黒色の方
へドライブされる。この画素電極用のビデオ信号が白色へ書かれると、該電圧は
6ボルトへセットされ、該画素電極と該反対電極との間の電圧オフセットはゼロ
ボルトとなり該液晶は透明位置へ戻るよう弛緩し始める。このパターンは繰り返
しを続ける。
【0140】 図21の第5のライン460は該画素用のビデオ信号を表す。簡単化と明確化
のために、例えその画素に付随する該時間に於いてのみ該ビデオ信号が関係して
はいても、該ビデオ信号は全フレームの間一定に示されている。第1サブフレー
ム464aで、該ビデオ信号は該液晶を黒色にドライブし、そこでは該信号の電
圧はVCOMから4.5ボルトオフセットされすなわち1.5ボルトである。次の
サブフレーム464bで、書かれるべき信号は透明用でありそこでは該電圧はV COM の電圧にセットされ、該電圧は1.5ボルトに留まるがそれは該電圧VCOM
COMが1.5ボルトにスイッチしたことで、もう1度1.5ボルトである。第
3のサブフレーム464cで、該ビデオはもう1度透明用にセットされるが、し
かしながら、VCOMが1.5ボルトから6ボルトへスイッチしたことで、ビデオ
信号も同様にフリップされるか又は1.5から6ボルトへ反転されるので該オフ
セットはゼロに保持される。示される第4サブフレーム464dで、該ビデオ信
号は、該画素が黒色へ戻って変わるよう書かれ、そこでは該ビデオは好ましい実
施例ではVCOMのそれから4.5ボルトだけオフセットされる必要があり、この
サブフレームでのVCOMは1.5ボルトであり、該ビデオは6ボルトにセットさ
れる。
【0141】 第6の底部のライン462は、垂直破線472により示す適当な場所で書かれ
た、上記ライン460からのビデオを使用して該画素のビデオを示す。該ビデオ
は最初に、該画素電極が黒色に書かれそこで4.5ボルトのオフセットを置くま
で、該反対電極のそれからゼロボルトだけオフセットされている。該画素138
に付随する液晶はドライブされ、黒色にツイストされる。点灯は垂直破線474
で示されるが、しかしながら、該画素電極がドライブされたので該液晶が黒色に
回転されたことで、赤の点灯は見られない。反対電極が6ボルトから1.5ボル
トへスイッチすると、該画素は透明へ弛緩し始めるがそれは該反対電極とVpixe l の間の電圧オフセットがゼロであるからである。画素電極が書かれ始めると、
それは透明へ書かれるがしかしながら、電圧は既にゼロオフセットを有するので
変化はない。該液晶が透明位置へ回転することで点灯がサブフレーム464b用
に起こると、緑点灯が該画素で見られる。
【0142】 サブフレーム464cの始めに該反対電極が1.5ボルトから6ボルトへスイ
ッチすると、該画素電極電圧と反対電極の間のオフセットは4.5ボルトであり
そこでは該液晶は黒色状態へドライブされ始める。該画素電極が透明(白色)へ
書かれると該画素電極の電圧は6ボルトにセットされそこでは該反対電極の電圧
からのオフセットはゼロであり、該液晶は透明に戻るよう弛緩し始める。点灯が
起こると液晶は透明状態の方へ動き青のエルイーデー光が見られる。
【0143】 次のサブフレーム466aのスタートで該反対電極が6ボルトから1.5ボル
トへ戻るようスイッチされると、該反対電極と画素電極との間のオフセットは4
.5ボルトであり該液晶は黒色にドライブされる始める。該画素電極が黒色状態
に再び書かれると、該画素電極の電圧は変化せずそこでは該点灯が起こっても該
液晶は該光を阻止し、該赤エルイーデーは見られず、緑と青の光はシアンのカラ
ーを与えるよう見られる。
【0144】 図22は、反対電極144の電圧VCOMが各サブフレームの後にスイッチする
場合に図18Bに示すものと同様に、最初の画素用と最後の画素用の黄色画素の
創生を図解している。一般的に赤、緑そして青のサブフレームとしてフレームを
呼ぶが、最初のカラーの点灯と順序だけが優先されている。画素用ビデオは方形
波で表された様に、青のサブフレーム468b用に該画素を黒色にドライブし、
赤の468rと緑のサブフレーム用にはそれを弛緩させるセットされた。図22
の第1サブフレーム、青のサブフレーム468bで、最初の画素と最後の画素の
両者用液晶は定常状態の黒色で示される。最初の画素390は該赤のサブフレー
ムの始めにその信号を受信し該液晶は弛緩し始める。最後の画素384は幾らか
の時間後、好ましい実施例では3ミリ秒後にその信号を受信し、該液晶はその時
弛緩を始める。該赤のエルイーデーが点灯する時最初の画素と最後の画素に関連
した液晶は透明への移行の異なる点にあり、そこでは図18Bに於ける様に赤の
異なるレベルを作る。しかしながら、前の実施例と対照的に、該反対電極への電
圧のスイッチングは透明な画素を黒色へリセットする。これは赤のサブフレーム
468rと緑のサブフレーム468gの間の下向きスロープにより表される。
【0145】 点灯すべき次のカラーは緑である。最初の画素はその信号を緑サブフレーム4
68gの始めに受信し、該液晶は弛緩し始める。最後の画素はその信号を或る時
間、好ましい実施例では3ミリ秒、後れて受信し、該液晶はその時刻に弛緩し始
める。緑用エルイーデーが点灯すると、2つの画素用液晶は透明への移行の異な
る点にあり、従って緑の異なるレベルがある。しかしながら、前の実施例と対照
的に、該反対電極への電圧がフレーム毎にスイッチされるので、該液晶は赤のエ
ルイーデーに比較して緑のエルイーデーの点灯の前には移行へより長い時間を持
たない。かくして最初と最後の液晶は同じ赤対緑の比を有することで該カラーは
より均一である。
【0146】 なお図22を参照すると、次のサブフレームは青のサブフレーム486bであ
る。緑サブフレーム468gと青サブフレーム468bの間でスロープにより表
される様に、該画素は反対電極への電圧VCOMのスイッチングにより黒色へドラ
イブされる。前の実施例と対照的に、最初の画素390と最後の画素388は反
対電極への電圧のスイッチングにより同時に黒色へドライブされる。個別画素が
書き込まれると、該画素は黒色に書かれ、変化はない。最後の画素388は従っ
て該青のエルイーデーが点灯される時なお移行中ではない。反対電極への電圧V COM を用いると頂部から底部へ輝度の変動はなおあるが、今度は均一なカラーが
ある。
【0147】 代替えの実施例で、新しいエルブイブイデイスプレー用では各画素素子138
用蓄積キャパシター422は前の行ライン150の代わりにブラックマトリック
ス(black matrix)190に接続されている。ブラックマトリックス190に接
続された蓄積キャパシター422を用いて、該マイクロデイスプレー110は頂
部から底部へ又は底部から頂部へ進むことが出来る。ビデオデータがデジタルに
記憶されることで、該全画像を書くことと点灯することの間で時間を平均化する
ために該ビデオは頂部から底部へそして次いで底部から頂部へと交互に走査する
ことが出来る。
【0148】 良いカラー純度を達成するために、液晶は安定位相(settling phase)476
の前又はその間適当な状態へのその移行を完了しなければならずそれは図23A
に図解されている。さもないと、液晶の状態は前のサブフレームでの液晶の位置
、状態により影響される{例えば、緑の点灯は赤のフイールド(field)の間の
その状態に左右される}。この”カラーシフト(color shift)”効果はデイス
プレーの底部で最初現れるがそれはこれらの画素が書き込み位相472中に更新
される最後のものであるからである。
【0149】 上記で示す様に、エルブイブイ(低電圧ビデオ)は反対電極144の電圧のス
イッチングと初期化との組み合わせである。初期化は下記で論じる。
【0150】 初期化はデイスプレーへ画像を書き込みの前に起こる。初期化位相(Init
)は図23Aでは書き込み位相472の直前に示される。初期化位相478は黒
色から白色へ及び白色から黒色への液晶移行時間が好ましい実施例では異なる事
実を利用する。黒色から白色への移行がより遅い好ましい実施例では、バックラ
イトの点灯の後、初期化と称される様に、画素への電圧Vpixelを反対電極
への同じ電圧VCOMへセットすることにより、全ての画素をフイールドの始めで
白色状態に初期化する。
【0151】 1つの好ましい実施例では、奇数行が最初にVCOMにセットされ次ぎに偶数行
がVCOMにセットされる。該画素がVCOMにセットされて、もし該画素に付随する
液晶が幾らか他の状態にあれば、該液晶は透明状態へ弛緩し始める。これは透明
(白色)画素へ書かれる画素に早めたスタートをさせるので、安定位相476は
より速い透明(白色)から黒色への移行程の長さのみが必要である。(最適の初
期化状態は液晶の化学的性質、配向、そしてセル組立体の様な特定事項に左右さ
れることそして黒色、透明又は中間的グレーレベルへの初期化が与えられたデイ
スプレー用に選ばれてよいかも知れぬことは認識されている)。
【0152】 初期化位相478で一旦該画素電極への電圧VpixelがVCOMにセットされると
、書き込み位相472が始まり、最初の画素はその信号を受け移行を始める。各
画素は最後の画素がその信号を受けるまで信号を受ける。各画素に付随する液晶
はその特定の画素が該信号を受けるまで弛緩し、透明状態へ回転している。最初
の画素はそれらの望ましい位置に着くための書き込み時間の大部分を持とうとし
、該画素のVCOMへの初期化は最小の効果しか持たない。しかしながら、最後に
それらの信号を受ける画素はそれらの信号を受ける前に透明に又は透明に近くな
る。上記で示す様に、黒色へドライブするのは白色(透明)へ弛緩するより短い
時間しかかからない。従って、終わりの画素が透明になると、もし該画素が黒色
でありそして透明へ弛緩する必要がある場合より応答時間は黒色へより速くドラ
イブする。
【0153】 ドライブ電子機器は該配列内の全ての画素を速く更新する。最初に、データス
キャナー全ての列ラインを適当な初期化電圧にドライブする。初期化スイッチ4
82は各列に付随している。図23Bはpチャンネルモストランジスター(p-ch
annel MOS transistor)で実施されるスイッチを示すが、nチャンネルモストラ
ンジスター(n-channel MOS transistor)、相補型モス(complementary MOS)
の対、又は他の構成が使用出来ることは認識されている。第2に、セレクトスキ
ャナー484はパワーダウンリセット回路に関連して説明した様に多数行を同時
に選択する。該初期化動作をサポートするために制御ロジックが変型される。初
期化位相478に於ける様な初期電圧とは対照的にパワーダウンリセットでは該
列は全てVDDにセットされる。
【0154】 我々が低電圧ビデオ(エルブイブイ)と称する本発明の好ましい方法は上記で
論じた画像品質問題の幾つかを克服することにより画像を改善している。エルブ
イブイデイスプレー用集積回路デイスプレーダイ258が図11に示される。
【0155】 反対電極への電圧VCOMのスイッチング或いは初期化は個別に又は組み合わせ
でなされ得ることは認識されている。しかしながら、エルブイブイ(低電圧ビデ
オ)では、該反対電極への電圧のスイッチングと初期化との両者がなされる。該
組み合わせはより低い電圧を見越し、白色から黒色へドライブする応答時間が黒
色から白色へドライブする応答時間より速いという事実を利用する。
【0156】 図23は反対電極への電圧のスイッチングと画素の透明への初期化の両者を有
するエルブイブイマイクロデイスプレーを図解する。図21と対照的にそして図
22と同様に、最初と最後の画素が論じられる。頂部の2つのグラフ452,4
54は図21の頂部の2つのグラフと同様である。
【0157】 頂部の452のグラフはサブフレーム毎に反対電極144への電圧VCOMのス
イッチングを図解する。該電圧は好ましい実施例では6と1.5ボルトの間でス
イッチする。第2のライン454はビデオと反転ビデオ信号との間をスイッチす
るビデオ信号を図解する。該ビデオ信号は透明を表す電圧から黒色を表す電圧ま
で変わる。この第2ライン454はVCOMの電圧から4.5ボルトの電圧でのオ
フセットである、黒色用ビデオ信号を表す。
【0158】 図23Cの第3のライン460は、図21の第5のラインと同様に、該画素用
のビデオ信号を表す。簡単化と明確化のために、該ビデオ信号は、該画素に付随
する時間でのみ関係があるが、全フレームの間一定に示されている。
【0159】 加えて、該ビデオ信号は全て黒色か全て透明か何れかに示されており、該ビデ
オ信号が間のレベルにあることが出来ることは認識されている。例えば、ビデオ
信号の電圧がもし好ましい実施例の電圧を使用して4ボルトであれば、該ビデオ
は透明と黒色の間で幾らか傾斜しており、傾斜した又はグレースケールとなる。
【0160】 第3のライン460の最初のサブフレーム486rでは、ビデオ信号は液晶を
黒色にドライブするレベルにありそこでは該信号電圧はVCOMから4.5ボルト
オフセットしすなわち1.5ボルトにある。次のサブフレーム486gでは、書
かれるべき信号は透明用であり、そこでは電圧はVCOMの電圧にセットされ、VC OM が1.5ボルトにスイッチされたことで、該電圧はもう1度1.5ボルトであ
る。第3のサブフレーム486bで、該ビデオはもう1度透明用にセットされる
が、しかしながら、VCOMが1.5ボルトから6ボルトへスイッチすることで、
該ビデオ信号は同様に1.5ボルトから6ボルトへフリップ又は反転されるので
該オフセットはゼロに保持される。示された第4のサブフレーム488rで、ビ
デオ信号は該画素が黒色へ戻るべく変わるように書かれ、そこで該ビデオはVCO M のそれから好ましい実施例で4.5ボルトだけオフセットされる必要があり、
このサブフレームのVCOMは1.5ボルトであり、該ビデオは6ボルトにセット
される。
【0161】 第4のライン490と第5のライン492は第3のライン460からのビデオ
を使用してそれぞれの時刻に該画素に書かれる画素のビデオを示す。第4のライ
ン490は該マイクロデイスプレー110内で書き込まれる最初の画素390へ
の書き込みを図解する。第5のライン492は該マイクロデイスプレー110内
で書き込まれる最後の画素388への書き込みを図解する。
【0162】 両画素が黒色に書き込まれ、そこでは4.5ボルトのオフセットを与える。画
素TL388はTIの後の設定時刻に書かれる。好ましい実施例では、最初の画素
390へと最後の画素388へ書き込みの間の遅延は4.2ミリ秒であり、その
間全ての間にある画素が書かれる。
【0163】 第6のライン494と第7のライン496はそれぞれ最初の画素素子(TI
490と最後の画素素子(TL)492に付随する液晶の位置を図解する。点灯
はダッシュ線(dash line)で示す。しかしながら、画素電極が、該液晶が第6
及び第7ライン494,496で見られる様に黒色へ回転するように、ドライブ
されたことで、赤の点灯は見えない。
【0164】 第4と第5のライン490,492を参照すると、サブフレーム486gに入
り6ボルトから1.5ボルトへ反対電極がスイッチングした時、該反対電極と該
pixelの間の電圧オフセットはゼロであり、第6及び第7ライン494,49
6で見られる様に、液晶は透明へ弛緩し始める。
【0165】 反対電極への電圧のスイッチングが該画素電極を透明を表す電圧にセットする
ことで、初期化は該液晶の画素電極或いは移行を変える。該画素電極が書かれる
と、それは透明へ、しかしながら初期化の効果と同様に書かれるが、それは該電
圧は既にゼロオフセットを有しており、変化はないからである。点灯474が起
こると、該液晶は第6及び第7ライン494と496で図解される様に透明位置
へ回転されたことで、該画素で緑の点灯が見られる。
【0166】 次のサブフレーム486bで、反対電極が図23Cの第1ラインで図解される
様に1.5ボルトから6ボルトへスイッチされると、該画素電極と反対電極との
電圧の間のオフセットは4.5ボルトであり、そのことで該液晶は第4ライン4
90と第5ライン492の両者で下降ラインで図解される様に黒色状態へドライ
ブされ始める。該液晶はライン494と496で見られる様に黒色へ向かって回
転し始める。しかしながら、反対電極への電圧のスイッチングの少し後で第4ラ
インと第5ラインの両者で上昇ラインで図解される様に全ての画素は透明位置/
電圧へ初期化される。該液晶は第6ラインと第7ライン494と496で図解さ
れる様に透明状態へ弛緩し始める。該初期化は好ましい実施例では該反対電極へ
の電圧のスイッチングの100マイクロ秒より短い後に起こる。
【0167】 該2つの画素電極が書かれる時、該画素は透明に書かれるが、しかしながら、
該電圧が既にゼロオフセットであることで、該画素電極に対する電圧への変化は
ない。該液晶は画素TI用に第6ラインで図解されている様に透明位置へ弛緩し
続けるか又は最後の画素388が第5ライン492と第7ライン494で図解さ
れる様に書かれる時の様に適当な位置に留まる。点灯が起こると、図23Cの第
6ライン494と第7ライン496により図解される様に、両画素TIとTL用の
液晶は透明状態に安定し、青のエルイーデーライトの光が見られる。
【0168】 次のサブフレーム488rで、該反対電極が6ボルトから1.5ボルトへ戻る
ようスイッチされると、反対電極と画素電極の間のオフセットは第4ライン49
0と第5ライン492で下降線で図解される様に4.5ボルトであり、該液晶は
第6及び第7ライン494と496の下降スロープのラインにより図解される様
に黒色状態の方へドライブされ始める。
【0169】 しかしながら、該反対電極への電圧をスイッチした少し後、全ての画素は第4
ラインと第5ライン490と492の両者の下降ラインにより図解される様に透
明な位置/電圧へ初期化される。該液晶は第6ラインと第7ライン494と49
6で図解される様に透明状態へ弛緩し始める。
【0170】 最初の画素TIの液晶は図23Cの第6ライン494で見られる様に該画素が
書かれる498の前に完全に透明位置には戻らない。該画素、TIへの書き込み
は該画素電極をそれぞれ第4ラインと第5ラインで見られる様に1.5ボルトの
該反対電極電圧の上4.5ボルトオフセットへセットする。画素電極の黒色を表
す電圧へのセットは該液晶が黒色へ回転されることになる。
【0171】 最後の画素TLの液晶は第7ライン496に図解される様に該画素が書かれる
500の前に完全に透明な位置へ戻る。第5ライン492に図解される様にサブ
フレーム488rでの該画素TLへの黒色への書き込みは該液晶が黒色へ回転さ
れることになる。透明への弛緩と対照的に該液晶が速く黒色へドライブされるこ
とで、最初の画素290TIと共に最後の画素288、画素TLに付随する液晶は
該赤エルイーデーの点灯の前に適当な位置にある。しかしながら、該液晶が黒色
へ回転されることで、該赤の点灯は見えない。
【0172】 該過程は続けられる。前の実施例と対照的に、各画素電極が、液晶が透明の方
へ回転されることになるゼロのオフセットにセットされることで、該液晶は透明
か或いは該画像が該画素に書かれる時透明の方へ動くか何れかである。該液晶が
最後の画素TLの書き込みと該点灯の間のセッテイング時間内に透明から黒色へ
ドライブ出来ることで、該液晶は点灯が起こる時望ましい状態にあるかそれの近
くにあるか何れかである。これは該カラーがより均一になり、前の実施例以上に
改善されたコントラストと輝度となる。
【0173】 エルブイブイでは、該反対電極への電圧のスイッチングは減少した電圧を見越
している。該初期化は各画素に付随した液晶をその画素が信号を受信するまでに
弛緩し、透明状態に回転出来るようにする。最初の画素はそれらの望ましい位置
に到達する書き込み時間の大部分を持ち、該画素のVCOMへの初期化は最小の影
響を有する。しかしながら、それらの信号を最後に受信する画素はそれらの信号
を受信する前に透明に又は透明に近くなる。上記に示す様に、論じた実施例では
透明(白色)に弛緩するより黒色にドライブする方が短い時間しかかからない。
従って、終わりの画素が透明であると、該画素が黒色であり透明へ弛緩する場合
より応答時間はより速く黒色へドライブする。(最適な初期化状態は液晶の化学
的性質、配向、そしてセル組立体の様な特定項目に左右されることそして黒色、
白色、又はグレーレベルへの初期化は与えられたデイスプレー用に選ばれてもよ
いかも知れぬことは認識されている)。
【0174】 好ましい実施例では、各サブフレームの書き込みは4.2ミリ秒かかる。安定
(settle)、点灯、エルブイブイの反対電極への電圧のスイッチングそして初期
化は1.3ミリ秒の間に組み合わされる。好ましい実施例での安定時間は該点灯
の始まる前に約1.0ミリ秒である。該点灯が次のサブフレームの書き込みの始
めの中へ延びることがあり得るが、エルブイブイが該液晶を変え始めることによ
り該画素の影響することで、点灯の終わりはエルブイブイの始めに基づく必要が
ある。しかしながら、エルブイブイの使用はより短い安定時間要求となる。
【0175】 図11のダイに付随するもう1つの実施例では、各サブフレームの書き込みは
1.64ミリ秒かかる。安定、点灯、エルブイブイの反対電極への電圧のスイッ
チングそして初期化は3.92ミリ秒間に組み合わされる。好ましい実施例での
安定時間は点灯の約3.12ミリ秒前である。
【0176】 図24を参照すると、普通の動作で画素の電圧は変動している(fluctuating
)。埋め込み酸化物と液晶の間の、図20Aで見て、点(VA)の電圧は一般に
画素電圧に従うが、埋め込み酸化物間降下のためと該液晶の抵抗(RLC)による
降下のためとでより低い。電力遮断時、VDDはゼロに降下する。画素電圧(VPI X )は該pチャンネル画素テーエフテーを通して放電出来ず、降下する。VPIX
接続されたVAは同様に降下する。もし充分な時間が経過するなら、VAは該RLC のためゼロに戻る。
【0177】 しかしながら、もし電力が自然の放電時間の前にオンに該デイスプレーへ戻る
ならば、幾秒の間該画像の1部分は見られるかも知れない。該パワーがオンにな
る時VPIXが正になりそしてVAが接続されているのでそれは正に上がり黒色画像
を創る。RLCのためにVAは数分で正常(normal)に戻る。反対電極への電圧の
スイッチングと初期化とを伴っても画像が保持される理由は該埋め込み酸化物の
固有の静電容量に関係する。該埋め込み酸化物は付随した固有抵抗を持たず、画
素による電圧シフトが直流形成を引き起こす。この直流形成はRLCのために結果
的に減少する。
【0178】 デイスプレー回路は図25に図解されている。この実施例で、デジタル回路5
06はカラーシーケンシャルデイスプレー動作を制御するために使用される。プ
ロセサー402は404で直列デジタル画像データを受信し、デイスプレーデー
タをタイミング制御回路410を経由してメモリー406へ送信する。タイミン
グ制御回路410はプロセサー402からクロックとデジタル制御信号を受信し
、それぞれライン412と422に沿ってバックライト266とデイスプレー1
10に制御信号を伝送する。ライン428は該デイスプレー110への画像フレ
ームの供給を制御するためにレデイ(ready)、リセット、ライトイネーブル、
出力イネーブル(output enable)、カラーイネーブル(color enable)、アド
レスそしてデータ信号をメモリーへ差し向ける。
【0179】 アナログ比較器508は実時間で主電力電圧をサンプルする。該電圧が、基準
部510によりセットされる或るマージンをプラスした該回路を入らせるレベル
の下に降下すると、リセット信号{ピーデーアール(PDR*)}はローに断定され
る。該ピーデーアール信号を受けると該デイスプレー回路は、図2に見られるが
、全ての列線(column line)にVDDを与え、全ての行線を賦活する。通常のタ
イミングが2以上のサイクル間続き、そこで全ての偶数及び奇数行をシーケンシ
ャルに賦活する。これは該列線上のVDD信号を全ての画素内へクロックする。
【0180】 戻って図20Aを参照すると、VDDは又画素蓄積キャパシター442を充電す
る。上記で示す様に、好ましい実施例では、該蓄積キャパシター442は前の行
ライン150に接続されている。全ての偶数行ラインを賦活し(すなわち、それ
らをローにドライブし)、該奇数行ラインを賦活しない(すなわち、ハイに保持
する)ことにより、偶数行上の蓄積キャパシター442を0ボルトに放電される
(VDDはハイのロジックレベル)。次のサイクルで奇数行の蓄積キャパシターが
放電される。該蓄積キャパシターは該画素キャパシターより数倍大きいので、該
蓄積キャパシター上の電圧は次いで該画素キャパシター0ボルトへ放電させる。
この点で、該デイスプレーは、蓄積又は画素キャパシター何れか上に残された何
等の残留電荷もなしにエネルギーをなくされ(de-energized)得る。
【0181】 図26はタイミング線図を図解する。システム電力は時刻T1にオフに変えら
れ、該ロジックがバイパスキャパシターにより電力を与えられ走り続ける時、古
典的放電の様に示される。比較器がしきい値電圧レベルを検出し、時刻T2でピ
ーデーアールがローと断定する。追加的な行イネーブル信号が次いで断定され、
時刻T3で完了する。T3の後は追加的なロジック又は信号は不要で、電力はラ
ンダムに放電が可能にされる。該パワーダウンリセットは、列反転及び反対電極
への電圧VCOMのスイッチングを含む上記で論じたモードを有して動作する。
【0182】 上記で示した様に、該デイスプレーの温度、特に液晶の温度はデイスプレーの
応答と特性に影響する。
【0183】 戻って図19Aを参照すると、該デイスプレー回路は追加ライン、温度センサ
ーライン512を有し、それは該デイスプレー110からタイミング制御回路4
10へ走っている。該アクチブマトリックスは列と行に配置された複数の画素を
含む。好ましくは熱は該液晶材料全体で実質的に均一に吸収されるのがよい。し
かしながら、デイスプレーとヒーターの形状及び環境条件のみならず表示されつ
つある画像の性質のために局所的な温度変動があるかも知れない。温度センサー
は隅部を含む該アクチブマトリックスの周辺の周りを含めアクチブマトリックス
領域中に分布出来ると共に、該アクチブマトリックスの中心の近くにも配置され
得る。温度センサー使用は、引用によりここに組み入れられる、1994年12
月27日出願の米国出願第08/364、070号に説明されている。温度セン
サー514は図27Aでは該デイスプレーの隅部に図解されている。上記に示す
様に、温度センサーアクチブマトリックス領域全体を通して分布され得る。
【0184】 液晶材料の特性は該液晶の温度により影響される。1つのこの様な例はツイス
テッドネマチック液晶材料のツイスト時間であり、それは液晶材料が暖かいとよ
り短い。液晶の温度を知ることにより、タイミング制御回路410はバックライ
ト260の点灯の持続時間とタイミングをセット出来て、そこで望ましい輝度を
達成し、電力消費を最小化する。
【0185】 戻って図20Bを参照すると、通常動作中、垂直シフトレジスター120は1
つの行のみをオンにするので、水平シフトレジスター124が列から列へ移動す
ると、唯1つの画素が影響される。1つの行の最後の画素がアドレスされた後、
該垂直シフトレジスター120は該アクチブな行をスイッチする。該デイスプレ
ー110はヒートモードに置かれることが可能だが、そこでは熱を創るために各
行150はオンになり、該行間に電圧降下が生じる。図20Bに示す実施例では
、各行ラインの終わり516はVDDに接続され、該シフトレジスターの近くの端
部(the end near the shift register)はローにドライブされそれにより各ラ
イン間に電圧差を創る。熱はP=V2/Rの割合で発生するが、Rは行ラインの
並列組み合わせの抵抗であり、Vは該行ライン間の電圧差である。通常の動作で
は、ドライブされる画素を含む選択されたラインのみが熱を発生し、デイスプレ
ー全体ではない。
【0186】 戻って図19Bを参照すると、共通電圧(VCOM)がハイであると、実ビデオ
信号が該マトリックス回路内に走査される。液晶を位置へツイスト可能にする遅
延の後、画像を表すためにエルイーデーバックライト266が点灯される。次の
画面又はサブフレームの前に、熱サイクル518が起こるがそこでは全ての行ラ
インは該行間に電圧差が生ずるようにドライブされる。該加熱は、図19Aで見
られる様に、フレーム制御ライン420によりVCOMと該ビデオがそれぞれ交番
され、反転される間に、起こる。図19Bは各サブフレームの後の加熱サイクル
518を示すが、ヒートサイクルの数と時間間隔は温度センサー514により決
定される液晶の温度に依る。冷たい環境では、デジタル回路がウオームアップサ
イクルを持つことが出来てそこでは該ヒーターは画面の最初の描画の前にオンに
変わる。
【0187】 図27Aを参照すると、デイスプレー110とデジタル−アナログ変換器41
2の略図が示される。該デイスプレーは水平シフトレジスター124,垂直シフ
トレジスター120、そして図20Bで図解されるものと同様のスイッチ262
を有する。加えて、そして図20Bと対照的に、図27Aは加熱ゲート(heatin
g gate)522を図解する。
【0188】 図27Bを参照すると、pチャンネルテーエフテーを有する画素用に、該加熱
ゲート522は1連のnチャンネルテーエフテーエスを有する。該デイスプレー
に書き込んでいる時に典型的に書き込まれつつある行のみがオンになる(V=0
)。該デイスプレーに書き込んでいない時、全ての行はVDDである。該nチャン
ネルテーエフテーがオンに変わると、行ライン150にVDDを印加することによ
り該垂直シフトレジスターに付随するインバーターから該行を通り該nチャンネ
ルテーエフテーまで流れる電流となり、該全行に沿って熱が放散される。該ソー
スはゼロであるVSSに接続される。又該デイスプレー110は均一な加熱を助け
るために典型的配列の外側に幾つかの特別の行を持つことが出来る。
【0189】 同様にnチャンネルテーエフテーを有する画素用に、図27Cを参照すると、
加熱ゲート522は1連のpチャンネルテーエフテーを有する。該デイスプレー
に書き込む時は典型的に書き込まれる行のみがオンとなる(V=VDD)。該デイ
スプレーに書き込んでいない時、全ての行は概略ゼロ(0)ボルトである。該p
チャンネルテーエフテーが該ゲートをゼロ(0)にセットすることによりオンに
変わる時は、VDDの行間に電圧降下がある。
【0190】 反対電極への電圧VCOMのスイッチングを含むエルブイブイ(低電圧ビデオ)
と上記で論じたデイスプレーの加熱とが独立に使用出来ることは認識されている
。加熱は図2に関連して説明された実施例に組み入れられる。内部ヒーターが好
ましいが、別のヒーターが温度センサーと共に使用出来ることは認識されている
【0191】 図27Bと27Cに示される実施例では、熱を創るために電流が該行ライン1
50を通して流れると該デイスプレーを跨いで直流電圧降下ΔVが展開する。該
加熱サイクルの長さと周波数に依り、該液晶の特性に影響する直流電界が創られ
得る。図27Dに示す代替えの実施例は直流電界を削減又は除去するために該行
ライン150での電流流れの方向を交番させる。
【0192】 なお図27Dを参照すると、該デイスプレーは垂直シフトレジスターとも称さ
れる、該セレクトスキャナー120と該行ライン150との間に2入力ANDゲ
ート526を有し、該ANDの入力の1つは該セレクトスキャナー120からの
入力である。該他の入力はヒート信号、HEAT1*、528である。各行ライ
ン150の他の側は2つのトランジスター、nチャンネルテーエフテー530と
pチャンネルテーエフテー532とのドレーンに接続されている。該pチャンネ
ルテーエフテーの各々のゲートは該HEAT1*、528に接続される。該nチ
ャンネルテーエフテーの各々のゲートは第2のヒート信号、HEAT2*、53
4に接続されている。
【0193】 2つのヒート信号HEAT1*とHEAT2*は通常のデイスプレー動作中そ
れぞれ、ハイとローに保持される。HEAT1が(ロー)と断定されると、各行
ライン150のセレクトスキャナー側はローにドライブされ一方右側はハイに引
かれる。この状況で、この図で見ると、電流は右から左へ流れる。代わりに、H
EAT2が(ハイ)と断定され、右側が下方へ引かれ、電流は左から右へ流れる
。HEAT1とHEAT2の加熱サイクルの交番は該液晶が曝される如何なる電
界の直流成分も等しくするのを助ける。
【0194】 上記実施例について、アクチブ領域を跨いで延びる他のライン、列ラインはセ
ット電圧へドライブされない。代替えの実施例では、画像均一性を改善するため
に、該ヒートサイクル中、列リセット回路154が全ての列を既知電圧へドライ
ブする。該列ライン又は追加的付加ラインも熱用に使用出来ることは認識されて
いる。
【0195】 図27Eを参照すると、大抵のより大きいデイスプレーは、ビデオ信号を該画
素素子へドライブするために該配列の相対する側で、1対を成す2つのセレクト
スキャナー536を使用する。2つのセレクトスキャナーのより詳細な説明は、
その全内容が引用によりここに組み入れられる1997年9月30日出願の米国
出願第08/942,272号に説明されている。
【0196】 該対のセレクトスキャナー536を有するデイスプレーは各行ライン150の
各端部に2入力ANDゲート526を有する。該HEAT1*528は該デイス
プレーの1つの側で該ANDゲート526の入力に接続され、該HEAT2*5
34は該デイスプレーの他の側で該ANDゲートの入力に接続される。
【0197】 該ANDゲートを持つことへの代替えの実施例は該セレクトスキャナー内へ等
価のロジックを組み入れることである。
【0198】 液晶の温度の測定は追加的アナログ回路を要し、それは該デイスプレーの回路
に複雑さを付加する。終局的に望まれることは該液晶の動作特性であり、実際の
温度ではないことは認識されている。従って、何時加熱が必要かを決定するため
に温度の測定の代わりに液晶の静電容量、液晶静電容量の電気的測定が行われる
。かくして該液晶の光学的又は電気的特性の対応する液晶センサーに応答して該
ヒーターは駆動され得る。
【0199】 図27Fはユーザーにより見られるアクチブマトリックスデイスプレー112
を僅か離れて配置された液晶応答時間センサー(liquid crystal response time
sensor)538を図解する。該液晶応答時間センサーは複数のダミー画素54
0、図27Gで見られる好ましい実施例での8つの画素、そしてセンス増幅器(
sense amplifier)542を有する。該ダミー画素はアクチブ範囲内のそれらと
同じ寸法である必要がある。好ましい実施例では、該ダミー画素は該マイクロデ
イスプレーの面積制限の中で寄生静電容量効果を圧倒するに充分な程大きく創ら
れた。
【0200】 該8つの画素は4つのダミー画素の2セットに分けられた。該画素の電圧はV HB (高い黒色)、VW(白色)そしてVLB(低い黒色)にドライブされた。好ま
しい実施例で、1セットでは、2画素がVHBにドライブされそして1画素はVLB にそして他の画素はVWに設定された。他のセットでは、2画素はVLBにドライ
ブされ、そして1画素はVHBにそして他の画素はVWに設定された。該液晶は、
該液晶の静電容量が安定出来るよう予想される応答時間より遙かに長い時間間隔
を与えられた。好ましい実施例では、該時間間隔は5ミリ秒を超えている。
【0201】 静電容量が設定されると、各セットの2つの同一電圧ダミー画素がVWに設定
された。従って第1のセットでは、VHBを有する2画素はVWに設定され、他の
セットでは、VLBを有する2画素はVWに設定された。該画素は、特定の時間、
チェックされるべき応答時間間隔、の間この電圧に保持された。好ましい実施例
では、この時間間隔は1から3ミリ秒の間の範囲にある。
【0202】 該時間間隔の後、VWに丁度設定されたこれらの画素が前の設定に戻るよう設
定された。従って、第1のセットでは、該2つの画素電圧はVHBに設定され、第
2のセットでは、該2つの画素電圧はVLBに設定された。VWの電圧を有した残
りの画素は他の黒色電圧設定(すなわち、VLB、VHB)に設定された。従って、
各セットはVHBに設定された2画素とVLBに設定された2画素である。
【0203】 この状態は、該画素が電気的に充電するに充分な時間、しかし該液晶が変わり
始めそして該静電容量が変化する程長くはなく保持された。好ましい実施例では
、この時間間隔は約1マイクロ秒である。
【0204】 最後の検出位相で、ドライブ電圧は該ダミー画素から除去され、各セットの4
つのダミー画素は電荷の共有を出来るよう一緒に短絡される。センス増幅器は、
下記の方程式で与えられる電圧ΔVを測定する。
【0205】 ΔV=(V+−V-)=(VHB−VLB)(CM−CG)/(CM+CG) ここで CB=黒色静電容量、CW=白色静電容量、 CM=測定静電容量、そして2CG=(CB+CW) ΔVの符号はCMがCGより大きいか小さいかを示す。もしΔVが正であれば、
MはCGより大きく、該ダミー画素は黒色から白色への移行の半分より少なくし
か完了していない。すなわち、応答時間はチェックされる間隔より大きい。負の
ΔVはチェックされる間隔より速い応答時間を示す。
【0206】 上記で説明した好ましい実施例はオフ時(off-time)(黒色から白色へ)移行
時間を測定するが、それはこれが通常オン時(on-time)より遅いからである。
上記で説明した方法はオン時測定にも難なく適合出来ることは認識されている。
【0207】 応答時間センサーを持つことに加えて、好ましい実施例の該マイクロデイスプ
レーは該液晶が該液晶の特性消失温度(characteristic clearing temperature
)に近づきつつあるかをどうかを決定するセンサーを有する。該消失温度センサ
ー(clearing temperature sensor)は同様に該アクチブデイスプレー範囲に僅
か離れて配置される。白色画素と黒色画素の静電容量は該液晶がその特性消失温
度に近付くと収斂する。
【0208】 応答時間センサーと対照的に、該特性消失温度センサーは同一寸法の画素を有
しない。該センサーは2セットのダミー画素を有するが、そこでは各セットは1
対の画素を有する。各対の2つの画素の面積は比αだけ異なるが、そこではαは
、関心のある温度で該液晶の白色状態と黒色状態の静電容量の既知の比とマッチ
(match)するよう選ばれる。各セットではより大きい画素の電圧がVWに設定さ
れ、該α画素は1セットではVHBの電圧を有し他のセットではVLBを有する。応
答時間と同様に、該液晶の静電容量が安定出来るように、該液晶は予想される応
答時間より遙かに長く時間間隔が与えられる。好ましい実施例では、該時間間隔
は5ミリ秒を超えている。
【0209】 次の過程はVWの電圧を有する画素を各セットがVHBの1画素とVLBの相手方
を持つような電圧に予備充電(precharge)することである。この状態は該画素
が電気的に充電するに充分な、しかし該液晶が変わり始め、該静電容量が変化す
る程には長くない時間、保持される。好ましい実施例では、この時間間隔は約1
マイクロ秒である。
【0210】 最後の検出位相では、該ドライブ用電圧は該ダミー画素から除去され、各対の
該2つのダミー画素は電荷の共有を出来るよう一緒に短絡される。検出増幅器は
下記方程式で与えられる電圧ΔVを測定する。
【0211】 ΔV=(VHB−VLB)(αCB−CW)/(αCB+CW) ΔVの符号はCBに対するCWの比がαより大きいか小さいかを示す。もしΔV
が負であれば、該比CW/CBはαより大きく、それは該液晶がその消失温度に近
付いていることを意味する。
【0212】 代替えの消失センサーの設計はそれを黒色又は白色にドライブする回路を有す
る1つのダミー画素を使用する。該ダミー画素は該ダミー画素静電容量に反比例
する周波数を有する信号を出力する発振器回路に負荷をかける(loads)。そこ
で比CW/CBは黒色と白色(透明)状態で測定された周波数の比fB/fWに等し
くなる。
【0213】 望ましい液晶の特徴の1つは画像が或る場合にリフレッシュ(refresh)する
必要なしに保持されることを可能にする長い時定数である。シーモス技術を使用
する単結晶シリコンは極端に低い漏洩電流を有する回路を提供する。高品質の液
晶{エルシー(LC)}材料と組み合わせて、回路の低漏洩と液晶の極端に高い抵
抗は長い時定数を作ることが出来る。これらの時定数は数分の桁に出来る。従っ
て、電力がオフの間、走査回路が機能を停止する点に依存しながら残留画像が保
持されることが可能である。
【0214】 デジタルカメラ、デジタルセルラー電話、そしてデジタルデータを受信する及
び/又は埋め込みメモリーの応用品である、そしてそこではビデオ信号が可成り
良く制御されている様な他のデバイスとは対照的に、カムコーダーの様なビデオ
デバイスからの信号は良く制御されておらず、高速走査(fast scan)では特に
然りである。
【0215】 加えて、デジタルデバイスとビデオデバイスとの間の差異に固有な(inherent
)ことは前者が有能な、メモリーに記憶されるのが典型的なデジタルデータを有
するが、ビデオデバイスは該カメラ(入力)又はテープからデイスプレーへの該
デバイス内メモリーには一般に記憶されないアナログ信号を有することである。
加えて、ビデオデバイスは或る環境ではインターレースデータ(interlace data
)である。インターレースデータは奇数行が最初に次いで偶数行が走査されるデ
ータである。インターレースデータはビデオ速度がそれ程速くない所で典型的に
使用される(例えば、奇数フイールドが60Hzでリフレッシュしそして偶数フ
イールドが60Hzでリフレッシュし、30Hzの全体のリフレッシュ速度とな
る)。奇数と偶数のフイールドを交番することにより全体のデイスプレーは60
Hzの速度で該デイスプレーへの或るデータ書き込みを行い、そこでフリッカー
を減じる。
【0216】 図28Aはアナログ信号用のデイスプレー制御回路546の略図である。該デ
イスプレー制御回路546により受信された信号548はビデオ信号と同期信号
とを含む。該信号は、1つの通路では直流リストーラ550が黒色レベルを復元
し該修正された信号をデイスプレー110へ差し向ける。該信号はビデオと反転
ビデオとして該デイスプレーへ送られる。
【0217】 該信号は該ビデオ信号から同期信号を分離するローパスフイルター552を追
加的に送られる。該同期信号は同期分離器560により水平同期554,垂直同
期556、そして偶数/奇数{イー/オー(E/O)}558に分離される。これ
らの同期信号は複合プログラマブルロジックチップ(complex programmable log
ic chip)562への入力となる。ピーシーエルケー(PClk)も水平同期信号5
54を受信するフエーズロックループ564からの該複合プログラマブルロジッ
クチップへ562の入力である。該プログラマブルロジックチップ又はデバイス
562から、ビデオクリヤ(video clear)、ブイピー(VP)、エイチピー(HP
)を含む複数の信号566が該デイスプレーへ送られる。加えてバックライトシ
ステムが該複合プログラマブルロジックチップにより制御される。
【0218】 典型的な実施例では、タイミング制御回路はアールシー6100ホリゾンタル
ジェンロックチップ(RC6100 Horizontal Genlock Chip)及びフイリップス複合
プログラマブルロジックチップ(Philips Complex Programmable Logic Chip)
{シーピーエルデー(CPLD)}の様なデバイスである。これらのデバイスは図2
8Aに図解された他のブロックの幾つかを組み入れることが出来てキューブイジ
ーエイエルシーデー(QVGA LCD)の様なデイスプレー用のタイミング信号を発生
させるのに使用される。アールシー6100チップはコンポジットビデオ(comp
osite video)を受け入れ、シンクセパレータ(sync separator)、ピーエルエ
ル周波数積算器そしてタイミング発生器ブロックを含んでいる。該アールシー6
100からのバーチカルシンク(vertical sync){ブイエス(VS)}、ホリゾ
ンタルシンク(horizontal sync){エイチエス(HS)}、そして画素クロック
{ピーシーエルケー(PClk)}がシーピーエルデー(CPLD)をドライブする。該
シーピーエルデーは水平及び垂直カウンターと他のロジック機能を実行するよう
プログラムされている。信号エイチエス(HS)が該水平カウンタをリセットし、
信号ピーシーエルケーが該カウンタをインクレメントし、該カウンタは時間ベー
スを提供し該時間ベースからロジック機能が得られる。信号ブイエスは垂直カウ
ンタをリセットし、信号ブイインク(vinc)(得られた水平カウンタ)が該カウ
ンタをインクレメントし、該カウンタは垂直時間ベースを提供し該垂直時間ベー
スからロジック機能が得られる。
【0219】 デイスプレー制御回路546は該ビデオ信号から同期信号を分離するがそれは
該信号がコンポジット信号として該インタフエース{ビデオイン(VIDEOIN)}
に入って来るからである。デイスプレー制御回路546はエヌテーエスシー(NT
SC)又はパル(PAL)信号の間で選択するための複数のスイッチを有することが
出来る。1つのスイッチは信号のタイプ間で選択する。他のスイッチは各信号の
4つのタイプ間での選択を可能にする。
【0220】 デイスプレー制御回路546に関して上記で論じた部品/回路の幾つかは従来
型である。しかしながら、全ての部品が従来型ではなくて、その幾つかを下記で
論じる。
【0221】 直流リストーラ(DC resorer)550を図28Bで箱形568で示す。該直流
リストーラ550は、基準の黒色が一定電圧であるように信号を標準電圧に正規
化する。換言すれば、該直流リストーラは例えシステム間にポテンシャルがあっ
ても同じ輝度画像を見越し、交流結合(AC coupling)を見越す。該直流リスト
ーラ568から該信号は、該信号のカラー画像を引き剥がし(stripping out)
除去するためにフイルター578を通過する。
【0222】 該信号は該フイルター578から図28Cに図解されるガンマ修正器回路(ga
mma corrector circuitry)580へ進む。該ガンマ修正器580は液晶の非線
形効果を補償するために1対のダイオード582と584を使用する。該ダイオ
ード582と584は該液晶の特性をマッチさせるために選択される。該ガンマ
修正器回路580は安定化オフセット接地回路588の1部として線形ダイオー
ド586により中心点に調節される。該ガンマ修正器回路580は該信号をブー
ストする出力演算増幅器590を組み入れている。該ガンマ修正器580からの
信号は該マイクロデイスプレーへビデオ及び反転ビデオとして送られる。該フエ
ーズロックループ564とガンマ修正器回路580は表示される画像上のアーテ
イフアクト(artifact)を減じるので全ての画像は現在のカメラデイスプレーで
普通にある該画像周辺付近のラインのクロッピング(cropping)なしに表示され
得る。
【0223】 上記で示される様に、ビデオカメラの様なデバイスでは該デイスプレー回路用
に受信される信号はアナログである。該ビデオの1部として同期信号が運ばれる
。上記部分はビデオ部分の改善を論じた。下記は制御信号を詳述する。
【0224】 図29Aを参照すると、アクチブマトリックス液晶デイスプレーの様な、集積
化デイスプレーは典型的にクリチカルな信号通路を有する。データスキャナー5
98タイミングを制御する内部クロック{アイエヌシーエルケー(INCLK)}5
96を作るために外部クロック入力{イーエックスシーエルケー(EXCLK)}5
92がクロックバッフアー594を通してバッフアーされる。該データスキャナ
ーは図2及び10の水平シフトレジスターと同様である。該データスキャナー5
98は該伝送ゲート(1つが示されている)をイネーブルとするためにテージー
シー(伝送ゲートクロック)パルスを作る。図29Bのタイミング線図に示され
ている様に、クロックバッフアー594とデータスキャナー598の伝播遅延は
該イーエックスシーエルケーのアクチブな縁と該テージーシーのサンプリングの
縁との間のタイミングスキュー(timing skew)となる。該スキューは典型的に
温度依存性があり、1つのデイスプレーから次の一見同一のデイスプレーへで変
化する。
【0225】 図29Cは該スキューを除去するためのデレーロックドループ(delay-locked
loop){デーエルエル(DLL)}600を示す。電圧制御遅延{ブイシーデー(
VCD)}素子602が該信号通路内に挿入される。位相検出器(φD)606と積
分器608を含むフイードバック通路604がブイシーデー602を制御し、該
テージーシーサンプリングの縁が該イーエックスシーエルケーの次のアクチブな
縁と一致するまで該遅延を増大させる。すなわち、位相検出器606と積分器6
08がイーエックスシーエルケーとテージーシーとの間のゼロスキューを保持す
るよう該ブイシーデー602を調節する。
【0226】 図29Dは同期化を制御する代替えの技術を示すが、該デレーロックドループ
600の代わりにフエーズロックドループ(phase-locked loop){ピーエルエ
ル(PLL)}610を使用する。このピーエルエル610は該マイクロデイスプ
レー110の集積回路デイスプレーダイ116上に配置されるが、図28Aの複
合プログラマブルロジックチップに付随するピーエルエル564と混同されるべ
きではない。該ブイシーデー602は内部クロックを発生する電圧制御発振器{
ブイシーオー(VCO)}612で置き換えられる。該内部クロック信号は該ブイ
シーオー612からクロックバッフアー594を経由して該データスキャナー5
98へ送られる。デーエルエル(デレーロックドループ)に於ける様に、該位相
検出器により検出された、該テージーシーとイーエックスシーエルケーとの間の
スキューを除去するためにフイードバックループ604が使用される。該ピーエ
ルエルは第2次の制御ループを含んでいる。第2の統合は該ブイシーオーが周波
数を発生するが該位相検出器(φD)が位相を検出することの中に暗に行われて
いる。
【0227】 カムコーダー及びビデオカセットレコーダー{ブイシーアールエス(VCRs)}
はプレー(play)、記録(record)、フアーストフオワード(fast forward)及
びリバース(reverse)を含む幾つかの動作モードを有する。2つの追加的モー
ド、すなわちフアーストフオワードプレーモード(fast forward play mode)と
フアーストリザーブプレーモード(fast reserve play mode)のそれは、ユーザ
ーに画像をスピードアップした速度で見ることを可能にする。これらの2つのモ
ード用のフレームレートは毎秒約60フレームに留まるが、該ビデオ信号は該信
号の約半分をミスしている。従って該ビデオ信号は良好なビデオを有するバンド
とノイズ、すなわち該ビデオがミスしている部分とに分けられる。該来入するビ
デオが悪いと、信号の画像部分と同期{シンク(sync)}部分の両者は該ビデオ
流れ全体を通してランダム信号、すなわちノイズを有するかもしれない。
【0228】 戻って図28Aを参照すると、コンポジットビデオイン信号(a composite vi
deo in signal)548{シーブイアイエヌ(CVIN)}上にある同期化(シンク
)信号{synchronization(sync) signals}の1つは垂直同期化信号556であ
り、それは該画像が該画面(screen)の頂部から再描写(repaint)をスタート
すべきことを示す。垂直シンク信号(vertical sync signal)を探す、同期化(
シンク)分離器{synchro-nization(sync)separator}はノイズを特別の垂直
シンクと誤解して、該フレームにその走査を早まって再スタートさせる。該特別
の垂直シンクは該画像の良好な部分を上下にジャンプさせる。同様な問題はもし
特別なシンクがあれば水平シンク(horizontal sync)でも起こる。この問題は
、如何に画像が画面上に描写されるかの差異のために、陰極線管(シーアールテ
ー)デイスプレーよりもアクチブマトリックス液晶デイスプレー(エルシーデー
)の様なアクチブデイスプレーで一層気付き易い。該差異は、シーアールテーデ
イスプレーがエルシーデーに於ける様なシフトレジスターの代わりに同期したア
ナログランプ(analog ramp)を使用することにある。
【0229】 水平同期化は同様に行を再スタートさせようとするが、該画像信号は典型的に
ノイズであり、従って問題は垂直同期程に主要な関心事ではない。水平シンクノ
イズに伴う真の問題が生じるのは、上記で示した様にフエーズロックドループ(
ピーエルエル)をロックするため使用されるのが該水平シンクであるためである
。もし該同期化(シンク)分離器が特別の水平パルスを発生するならば、該ピー
エルエルはスローダウンしようとする。もし該同期化(シンク)分離器が水平パ
ルスをミスするならば、該ピーエルエルはスピードアップしようとする。該ピー
エルエルは不安定になりアンロック(unlocks)する。該ピーエルエルば再び安
定するにはそれは幾つかの良好な水平シンクを取る。該ピーエルエルが安定化さ
れない間画像は切れ切れに見え水平面内で誤整合(misaligned)されている。該
ピーエルエルが如何に混乱するかにより、安定になるために余りに多くの行を取
るかも知れない。ピーエルエルのロック時間と規則的ピーエルエルノイズ又はジ
ッター(jitter)の間のトレードオフは1つの課題である。
【0230】 戻って図28Aを参照すると、タイミング回路の部分が図解されている。信号
はビデオ信号から同期化信号を分離するローパスフイルター552を通過する。
同期化信号は複合プログラマブルロジックチップ562の入力である。ピーシー
エルケー(PClk)信号はフエーズロックループ564から該複合プログラマブル
ロジックチップ562への入力である。該フエーズロックループ564は水平同
期化信号554を受信する。
【0231】 コンポジットビデオが通常のプレーバック(playback)速度で走るブイシーア
ールエス及びカムコーダーから受信されると、該信号が除去される部分がないの
で上記システムは良好に働く。しかしながら、コンポジットビデオがフアースト
フオワード(fast-forward)又はリワインド(rewind)速度で受信されると、該
システムは該信号が除去された部分を有する。該ノイズは垂直同期信号と解釈さ
れる。該アールシー6100は多数のブイエス(VS)信号を作るがそれは垂直カ
ウンタをリセットし、該エルシーデーパネル上の画像を不規則に垂直に組み立て
(frame)させる。
【0232】 図30は垂直シンク信号を検出するためのデジタルロジック616の表現を図
解する。8ビットカウンタ{ゼットシーテーアール(ZCTR)}618がタイミン
グ制御回路562の複合プログラマブルロジックチップ562の内側に配置され
、ピーシーエルケー620でクロックされ、シーシンク(Csync){コンポジッ
ト同期化パルス(composite synchronization pulse)}622でリセットされ
る。該シーピーエルデー616は下記で論じるこれらの特徴の1つ以上の追加を
伴って上記で論じたシーピーエルデーと同様である。
【0233】 シーシンク622は、ハイの時、ゼットシーテーアール618にカウント=0
に留まらせる。シーシンク622は、ローの時、ゼットシーテーアール618に
インクレメントさせる。ゼットシーテーアール618は、それが2を通ってカウ
ントし、より高く続けるようインクレメントする(ZCTR618 increments such th
at it counts through two and continues higher.)。しかしながら、シーシン
ク622が通常短い時間間隔(4マイクロ秒間の様な)でハイ(high)となるこ
とで、ゼットシーテーアール618はゼロにリセットし、ゼットシーテーアール
618は2を超えて先へ或いは数130の近くまでカウントすることは決してな
い。
【0234】 該ゼットシーテーアール618の出力は1対のゲート624と626に行く。
ゼットシーテーアール618が、130の様な、特定の数を受信すると、1つの
ゲート624がハイになる。他のゲート626はノット2()と”q0”フリ
ップ/フロップ628からの出力との入力を有する。該ANDゲート624と6
26の出力はORゲート630へ送られる。
【0235】 シーシンク622が顕著にローになると、図31を参照して、ゼットシーテー
アール618は可成りの時間間隔(20マイクロ秒より長い間の様な)の間カウ
ントし、そこでは、130の様な、予め選択された数へ、そしてそれを超えて続
けるが、その際それは該フリップ/フロップ”q0”628をセットする。該フ
リップ/フロップ”q0”628は、シーシンク622がハイに行った後起こる
次のゼットシーテーアール618の2のデコードまで、セットされて留まる。こ
れが起こると、該”q0”フリップ/フロップ628はリセットする。従って該
”q0”フリップ/フロップ628は通常リセットされて留まるが、それはゼッ
トシーテーアール618は典型的に、シーシンク622がゼットシーテーアール
618をリセットするので、130の様な、予め選択された数に到達するに充分
な程長くカウントしないからである。
【0236】 なお図30を参照すると、”q0”フリップ/フロップ628の状態は、ゼッ
トシーテーアール618が2のカウント(2カウント)に到達すると”one”
フリップ/フロップ632によりサンプルされる。該”one”フリップ/フロ
ップは630はその信号をORゲート636を通して受けるが、該ORゲートは
その信号を1対のゲート632と634から受ける。ゲート632はゼットシー
テーアール618からの入力と該”one”フリップ/フロップ630の出力と
を受ける。他のゲート、ゲート634は、ゼットシーテーアール618と該”q
0”フリップ/フロップ628とから入力を受ける。該状態は次のゼットシーテ
ーアール618が2のもう1つのカウント(2カウント)に達するまで該”on
e”フリップ/フロップ632内で保持される。該”one”フリップ/フロッ
プ632の信号は第2のセレーションパルス(serration pulse)で設定される
。もしゼットシーテーアール618が130へカウントする前に該シーシンク6
22がハイに行くならば、該”one”フリップ/フロップ630はクリヤされ
る。
【0237】 該”one”フリップ/フロップ630の信号は垂直カウンタリセット{ブイ
シーテーアール(VCTR)}638をリセットするための入力又は追加的クオーリ
フアイヤー(additional qualifier)として使用される。該”one”フリップ
/フロップ630の信号は、垂直同期化{ブイエス(VS)}信号642である他
の信号を有する2入力ANDゲート640へ入力される。該ANDゲートの出力
は該ブイシーテーアール638のリセットへ向けられる。
【0238】 図31を参照すると、タイミング線図が、入力シーシンク622,該”q0”
フリップ/フロップ628,そして該”2”ANDゲート628そして該”13
0”ANDゲート624のそれに対する該”one”フリップ/フロップ632
の出力の関係を示す。図31で見られる様に、通常シーシンク622は短いパル
スローを有するハイ信号である。同期化中、該シーシンク622は通常ローであ
る。
【0239】 見られる様に、該2カウンタは、ロー部分を有する該シーシンク622のため
に毎サイクルに、2に達する。該130カウンタは該シーシンク622が、該設
定時間、好ましい実施例では例えば6MHzで130クロックの21.6マイク
ロ秒の間に、ローであった時だけハイになる。該q0フリップ/フロップ628
は、該130ANDゲート624がハイである時ラッチする。該q0フリップ/
フロップ628は次の2カウントで該oneフリップ/フロップ630により検
査される。該oneフリップ/フロップ630は該垂直カウンタ638をリセッ
トするためにブイエスシンク(VS sync)642と組み合わされる。
【0240】 図32は図28Aと同様な改訂された詳細なタイミング制御回路646である
。フエーズロックループ(ピーエルエル)648はその信号を該ロジックシーピ
ーエルデー562から受け、元の水平同期化信号554を受けてはいない。該ロ
ジックシーピーエルデー562は該信号をデノイズ(de-noise)しクリーンな水
平同期化信号{エイチエスダッシュ(HS')}を発生する。該ピーエルエル64
8は2.5ボルト電源に接続された1対のダイオード650を有する。この回路
は該ピーエルエル648がダイオードを通る電圧降下の大きさのみだけ2.5ボ
ルトから離れることを可能にする。
【0241】 上記ロジックは該シーピーエルデー内へ形成され外部のブイエス信号が該垂直
カウンターをリセットすることを防止する。該エルシーデーパネルはフアースト
フオードとリワインドモードで正しくフレームする(frame)。
【0242】 上記で示す様に、或る状況では、該ビデオ信号が、下記で更に詳細に説明する
様に、フアーストフオードスキャン(fast forward scan)又はレビュースキャ
ン(review scan)の様な、加速された速度で該プロセサーにより受信されるの
が望ましい。上記で指摘した様に、その信号をビデオ信号から取るフエーズロッ
クループはより多くノイズに曝される。
【0243】 好ましい実施例では、図33で見られる様に、該ビデオからのタイミングはコ
ンポジット信号548の受信及びフレームバッフアー652へのビデオデータの
書き込みからのタイミングを制御するために使用される。
【0244】 該フレームバッフアーから該マイクロデイスプレー110へ読み出すための該
デイスプレー制御回路654のタイミングはタイミング制御回路658内に配置
された第2クロックにより制御される。或る種類のビデオでは、該クロックは2
7MHzである。デイスプレー側用のタイミングは25MHzの様な異なる速度
であり得る。
【0245】 或る実施例では、画像は、インターレースデータ、最初に奇数行、次いで偶数
行、様に該デイスプレー内へ走査される。もし該行が毎秒60の速度で走査され
るなら、リフレッシュの実際の速度は毎秒30フレームである。リフレッシュの
この技術は従来の陰極線管(シーアールテー)デイスプレー用に使用された。フ
イールドが同様な情報(例えば、1連の異なるカラーライン)を有しない場合起
こる問題は酸化物の不均衡(unbalance of oxide)である。図34Aは3:1ド
ライブ計画(3:1 drive scheme)を示すがそこでは反対電極への電圧は各サブフ
レームの後にスイッチされる(すなわちカラー及び偶又は奇数)。従ってそれは
1フレーム用に6サブフレームを取る。
【0246】 該3:1の計画は、偶数と奇数のフイールドが同一である特別の場合を除けば
直流平衡を保存しない。VCOMが奇数フイールドの緑サブフレーム中は常にハイ
で、偶数フイールドの緑のサブフレーム中はローであることを観察すればよい。
もし画素が奇数フイールドでマジェンタであるが偶数では白色であるならば、ハ
イの黒色状態では6サブフレームの1つを費やし、白色状態では6サブフレーム
の5つを費やすことになる。該画素がローの黒色状態に決してドライブされない
ので直流不平衡が創られる。
【0247】 図34Bに示す4:1タイミングは直流平衡を保存し、赤、緑、そして青のカ
ラーのハイとローのサブフレームが偶数及び奇数両フイールドで起こる。該カラ
ーサブフレーム速度は50Hzのフイールド速度を有するパル(PAL)システム
用の200Hzであり、それは良好な結果を与え、好ましくないフリッカーがな
い。しかしながら、エヌテーエスシーシステムの60HZフイールド速度は24
0Hzサブフレーム速度となり、それはカラーの均一性を妥協するものとなる。
【0248】 エヌテーエスシーシステムで改良されたカラー均一性用には、図34Cに図解
された10:3比を使用することにより200Hzに減じられるかも知れない。
【0249】 10:3の比を用いて、反対電極の電圧のスイッチングと一致するカラーサブ
フレームの終わりは入力フレームの終わりと必ずしも一致しない。しかしながら
、該デイスプレーへの書き込みが好ましい実施例では各サブフレームの最初の3
分の1内で起こること、そして該10:3の比が少なくとも最初の3分の1を同
じフレーム内に存在させることで、全ての書き込みは該スイッチの前に起こる。
好ましい実施例では該書き込みは1.64ミリ秒かかる。点灯と反対電極の電圧
のスイッチング、そしてもし望むならば該画素の初期化がサブフレーム上で起こ
る。
【0250】 例えば、図34Cを参照すると、フレーム0の奇数入力は660と662と示
される1対の同一赤ビデオ入力を有する。第2赤ビデオ入力奇数フレーム0の6
62は偶数入力ビデオへのスイッチの前に書かれる。液晶は安定する時間を有し
、該赤エルイーデーは上記で示した様に該反対電極への電圧のスイッチングの前
に点灯される。次の書かれるサブフレームは664として示す緑の偶数フレーム
0である。フレームの各奇又は偶数部分は各カラーの少なくとも1つの書き込み
を有する。
【0251】 列反転及びフレーム反転が優先して論じられたが、他のドライブ計画が或る場
合には望ましいかも知れぬことは認識されている。列反転は1つの列はビデオを
受信し、次の列は反転ビデオを受信する。次のフレーム又はサブフレームで、該
信号は、該最初のサブフレーム又はフレームでビデオを受信したフレームが次の
フレームで反転ビデオを受信するように、反転される。フレーム反転では、該全
デイスプレーがビデオを1フレーム受信しそして反転ビデオを次のサブフレーム
又はフレームで受信する。列反転及びフレーム反転に加えて、他の種類の反転は
行反転及び画素反転である。画素反転では、最初の画素はビデオを受信し、次の
画素は列反転と同様に反転ビデオを受信するが、加えて各行はフリップされる。
【0252】 上に示した様に、該比も変化可能でそれで種々の数の画像が信号又は反転ビデ
オ信号に付随することになる。クロックレート及びビデオと反転ビデオのパター
ンにより、スチック(stick)及びフリッカーの目立ちさ(noticing)が減じら
れる。幾つかの反転ビデオサブフレームを一緒に次いで幾つかのビデオサブフレ
ームと置くことはスチックを最小化し、フリッカーを増やす。種々のモードを混
ぜることにより、フリッカーとスチックの両者を最小化される。
【0253】 前の部分はアナログビデオ信号が受信され全体の時間該信号がアナログに留ま
るデイスプレーを論じた。次の部分は最初の信号がデジタルであるデイスプレー
に戻る。
【0254】 デイスプレーはアナログであるが、アナログ回路は大きな電力を消費すること
そして他の回路からの干渉の見込みが大きいことの両者を蒙ることになる。従っ
て或る実施例では、信号が集積回路上の様な該デイスプレーの近くに近接するま
で該デイスプレー信号をデジタル信号として置くことが望ましい。
【0255】 1実施例では、該デイスプレー信号は、図35Aに図解する様に、それが該マ
イクロデイスプレーの集積回路に到着するまで、デジタルである。これは、図9
と図19Aで見られる様に、信号は、外部のデジタルーアナログ変換器412か
ら、リボンケーブル上をアナログ信号として該マイクロデイスプレーの集積回路
に入る図2、10そして11と対照的である。
【0256】 図35Aを参照すると、1280×1024画素マイクロデイスプレー672
を有する集積回路アクチブマトリックスデイスプレー670が図解されている。
高精細度テレビジョン(エイチデーテーブイ)フオーマットは1280×102
4画素配列を使用する。該回路670には1対の水平スキャナー674と678
,垂直ドライバー680,エスアイピーオー(SIPO)682、そしてアクチブマ
トリックスデイスプレー672が組み込まれている。
【0257】 アクチブ画素配列672は複数の画素138を有する。各画素は図20Aに見
られる様にトランジスター140と画素電極142を有する。各画素電極は表示
される画像を創るために反対電極144と液晶層146と連携して働く。該画素
素子138は実施例では蓄積キャパシター442を形成するために隣接行150
に接続されている。
【0258】 好ましい実施例ではアクチブ画素配列672に隣接してテスト配列(test arr
ay)678がある。該テスト配列は、上記説明の様に、温度センサー、液晶静電
容量測定センサー、そして/又は特性消失温度センサーを含むことが出来る。
【0259】 マイクロデイスプレーの集積回路670は、部分的にリボンケーブルで形成さ
れた64チャンネルバス686上でデジタルビデオ信号を受信する。加えて、該
集積回路は2つのアナログランプanalog ramp signal信号688と690、{ラ
ンプオッド及びランプイーブン(Rampodd and Rampeven)}、3つのクロック信
号692,694そして696(デジタルクロック、アドレスクロックそしてゲ
ートクロック)そしてアドレス信号698を受信する。
【0260】 エスアイピーオー682及び垂直ドライバー680と連携してアドレス信号6
98及びアドレスクロッキング信号694はデータが書かれるべき行を選択する
。垂直ドライバー680は適当な行ドライバーを選択するデコーダーとその行で
トランジスターをオンに変える複数の行ドライバー、この好ましい実施例では1
024行ドライバーを有する。
【0261】 2つの列又は水平スキャナー674及び678は、それらが、上側列スキャナ
ー674は偶数列用信号を受信し取り扱うが下側列スキャナー678が奇数列用
信号を受信し取り扱うことで異なっていることを除けば、同一である。1つの側
からの奇数列用信号のそして他の側からの偶数列用信号の供給は図11に関して
示したそれと同様である。しかしながら、図11で受信された信号はアナログで
あるが、図35Aでの信号はデジタルである。
【0262】 各列スキャナー674及び678は下記で説明される様にシフトレジスター、
ラインバッフアー、エルエフエスアール(LFSR)そして伝送ゲートを有する。ア
ナログランプ信号、デート及びデータクロッキング信号そしてデジタルデータは
各スキャナーにより受信される。
【0263】 図35Bを参照すると、タイミングを取ったパルスのビデオ信号が32チャン
ネルデータラインに沿ってランダムアクセスメモリー{ラム(RAM)}700に
入る。望ましい列用ラムが列又は水平スキャナー674又は678のシフトレジ
スター702により発生されたライトイネーブル{ダブリューイー(WE)}を使
用して選択される。
【0264】 シフトレジスター702は適当なラム700を選択する。選択されたラム70
0のデータは線形フイードバックシフトレジスター{エルエフエスアール(LSFR
)}704へ送られる。好ましい実施例のエルエフエスアール704は8ビット
のエルエフエスアールである。該エルエフエスアール704はsn−1の状態の
シーケンスを作るがここでnはビット数である。
【0265】 8ビットのエルエフエスアールを用いて、該デイスプレーは256のグレー又
はカラー差異を持つことが出来る。ロード信号LD706が表明されると該ラム
の内容は該エルエフエスアールに転送され、それにより該エルエフエスアールの
初期状態が設定される。データークロックジーシーエルケー696はその状態シ
ーケンスを通して該エルエフエスアールをサイクルさせる。該エルエフエスアー
ルの全ビットが1になると、該ANDゲート708は1(a 1)を出力し、それ
はトラックアンドホールド(track-and-hold)テー/エイチ(T/H)回路710
を保持状態にして、該列ライン710上のランプ電圧をサンプルする。この方法
で、デジタルデータ入力は該エルエフエスアールの初期状態を設定するが、それ
は該エルエフエスアールが1で充ちるまでにジーシーエルケーサイクルの数を決
定するが、それは今度はアナログ列電圧を設定するために何時該ランプ信号がサ
ンプルされるかを決定する。
【0266】 好ましい実施例では、該ラム700は次の行用のデータで書かれ、一方該エル
エフエスアールは現在の行からのデータ上で動作する。
【0267】
【表1】
【0268】 或る実施例では、下記で説明する様に輸送機関用のヘッドマウントユニット(
head mounted units)に於ける様に、1つの場所からもう1つへ情報を送ること
が望ましいかも知れない。技術に関してはデータリンク720を使用する。
【0269】 該データリンク720は情報を、それが最小数の接続で高いバンド幅で速く伝
送され得るように変換する。例えば、好ましい実施例では、該マイクロデイスプ
レー110は8ビットグレースケールを有する1280×1024画素配列であ
る。
【0270】 データリンク720は図36に示す様なリンク722を有し、複数の対のデー
タ信号ワイヤ724又は光フアイバーとクロックペアワイヤ(clock-pair wires
)726又は光学機器を有する。該データはエンコードされビデオカード730
上に配置された送信器ユニット728により直列化される。該データはより高い
クロックレートで該リンク間を送られる。該デイスプレードライバー基板734
上に配置された受信器732は該データをデコードしそれを”並列”データ形式
に戻す。好ましい実施例では、該データリンクはシリコンイメージ社(Silicon
Images, Inc.)により、パネルリンク(PanelLink)の商号で市販されている様
なものである。該リンクの目的は最小数のデータラインを使用して該データを高
速化することである。該データリンク又は伝送システムはテキサスインスツルメ
ント(Texas Instruments)からのフラットリンクデータ伝送システム(FlatLin
k TM Data Transmission System)又はシリコンイメージ(Silicon Images )か
らのパネルリンクテーエム(PanelLink TM)の様な多くの供給者から入手可能な
フアイバーチャンネル(Fibre Channel)を使用する。
【0271】 該データリンク720に加えて、デイスプレーシステムは下記で説明する様に
増幅器内の差(differences)を補償するために擬似ランダムマルチプレクサー
(pseud-random multiplexer)を持つことが出来る。好ましい実施例での該マイ
クロデイスプレー110は図37Aで見られる様に該デイスプレードライバー基
板734上でデジタル信号から変換されるアナログ信号を受信する。図37Bで
見られる様にデジタル−アナログ変換器(デー/エイ変換器)356を通して変
換された該信号は増幅器(演算増幅器)740を通るよう送られる。各増幅器は
僅かに異なり、従って、もし同じ信号が各増幅器への入力であれば、異なる信号
が出力となる。該増幅器がデイスプレー上の信号用に使用されると、ユーザーは
変動する出力信号のため暗い及び明るい列に気付く。該増幅器は該差を修正する
ために同調/調整され得るが、擬似ランダム多重化システム(pseud-random mul
tiplexing system)は分散(variances)を修正する。
【0272】 好ましい実施例の該擬似ランダム多重化システムは1対の擬似ランダムマルチ
プレクサー742を有する。好ましい実施例の擬似ランダムマルチプレクサー7
42の各々は好ましい実施例のデイスプレードアイバー基板734内に押し込ま
れる基板上に形成される。該擬似ランダム多重化システムは該デイスプレードラ
イバー基板と一体に形成出来ることは認識されている。
【0273】 該擬似ランダム多重化システムは該デー/エイ変換器356から該信号を取り
込み該信号を擬似ランダムに該増幅器の1つに送り次いで該信号を該増幅器から
取りそれを適当な出力部、該マイクロデイスプレー用の入力部へ送る。図37B
を参照すると、該デイスプレー用ドライバーが略図で示されている。該データは
2つのチャンネル、データ偶数チャンネル746とデータ奇数チャンネル748
で、直列にデジタル2バイ8クロスエムユーエックスのマルチプレクサー744
に入る。該データは8つの(8)チャンネル、4つの(4)チャンネルビデオハ
イ(偶数行)750と4つのチャンネルビデオロー(奇数行)752で、該マル
チプレクサー744を出る。該データはデータの流れを制御する水平カウンタ7
56で制御される複数のラッチ754を有するデー/エイ変換器352へ送られ
る。該デー/エイ変換器352からの変換された信号は該擬似ランダム多重化基
板742に取り上げられ、増幅器758の1つへ次いで適当な出力部へ回される
。該擬似ランダム多重化基板への入力は図37Bで示される該ターミナル上では
”1”により表され、出力は該ターミナル上では”2”により表される。
【0274】 擬似ランダムマルチプレクサーは好ましい実施例では2つの同一ユニットを有
する。1つのユニットは入力を該ビデオハイに擬似ランダム化し第2ユニットは
該入力をビデオローに擬似ランダム化する。該擬似ランダム多重化は好ましい実
施例ではハイ信号とロー信号の間で増幅器を混合しない。該増幅器は異なるオフ
セットを有する。しかしながらこの様な混合が起こり得ることは認識されている
【0275】 該擬似ランダムマルチプレクサー基板は4つのそれぞれのデー/エイ変換器3
52からの出力と4つの増幅器758からの出力を受けるために、8つの(8)
入力部を有するヘッダーを備えている。該ヘッダーは該信号を4つの増幅器と4
つのそれぞれのビデオ信号へ送るために8つの(8)出力を有する。
【0276】 該デー/エイ変換器352からの信号(該4信号)は4つの個別スイッチ回路
へ各々供給される。従って16のスイッチング回路がある。好ましい実施例では
、4つのスイッチの各セットが1チップ上に配置される。該個別スイッチの各々
はロジックチップからの制御入力を受ける。各セットの唯1つのスイッチ、各セ
ットの異なる1つが該増幅器への入力となる出力への全ての入力流れへと閉じら
れる。増幅器からの出力は第2セットのスイッチへの同様な通路に従う。第2セ
ットのスイッチは該ロジックチップからの同じ入力を使用して制御され、従って
該スイッチからの出力は適当なビデオ信号へ送られる。図37Bの頂部のデー/
エイ変換器を通過する信号は頂部の信号ラインへ下方へと送られる。
【0277】 下記は如何に関係するスイッチングが設定され得るかの2つの例である。第1
の例では、最初の2つの入力からの信号はそれが擬似ランダムマルチプレクサー
なしに送られる増幅器へ送られる。第3及び第4入力からの信号は該増幅器へ入
る前に該マルチプレクサーによりスイッチされ次いで該デイスプレーへ進められ
る前に正しいラインへ戻るようスイッチされる。
【0278】
【表2】
【0279】 スイッチA スイッチB VH01→VH02 VH03→VIDH0 VH11→VH12 VH13→VIDH1 VH21→VH32 VH33→VIDH2 VH31→VH22 VH23→VIDH3 第2の例では、該入力からの信号は次の増幅器へ送られる。最後の入力からの
信号は最初の増幅器へ送られる。該増幅器からの出力は該デイスプレーへ進めら
れる前に正しいラインへ戻るようスイッチされる。
【0280】
【表3】
【0281】 スイッチA スイッチB VH01→VH12 VH13→VIDH0 VH11→VH22 VH23→VIDH1 VH21→VH32 VH33→VIDH2 VH31→VH02 VH03→VIDH3 該4入力と4出力を用いる、該2つの上記例は16の組み合わせの唯2つであ
る。該擬似ランダムマルチプレクサーは目が該増幅器を統合出来るようにするた
めに16条件の間を一定にスイッチする。そのレートはフレームレート(60H
z)か又は行レート(60kHz)とすることが出来る。行レートが好ましい。
【0282】 図38Aを参照すると、液晶は画素電極と反対電極との間の電圧差である電圧
の変化に線形には応答しない。もし電圧オフセットが好ましい実施例で透明から
黒色へ4.5ボルト変化するならば、最初の半ボルト変化と最後の半ボルト変化
は図38Aに図解される様に該透過性に最も少ししか影響しない。加えて、ビデ
オ信号は上記論じた幾つかの実施例ではデジタルに記憶されることで、選択され
た電圧が多数の個別位置にだけあり得る。更に、図36と37Aに図解され、シ
リコンイメージ(Silicon Images)、ナショナルセミコンダクター(National S
emiconductor)、そしてテキサスインスツルメント(Texas Instrument)により
市販される、該データリンクはクロックサイクル当たり32ビットをサポートす
る。個別位置と限定されるバンド幅はカラーを限定し不均一なカラー作像(imag
ery)となる。
【0283】 図38Bはマイクロデイスプレー用デイスプレー制御回路762を図解する。
該デイスプレー制御回路762は該画像グレースケールとカラーを修正するため
にデジタルルックアップテーブル764を有する。又ガンマ修正ルックアップテ
ーブル(gamma correction look-up table)と称される該ルックアップテーブル
は輝度又は、この場合、望ましい画像を達成するために選択された液晶の透過度
に、間隔を置く。図38Aに示す様に非線形性は望ましくないが、人間の目は絶
対値よりも比率で差を見分ける傾向なので該輝度又は透過度を入手可能な均一に
間隔を置かれることで選択されることも望ましくないことは認識されている。
【0284】 該ビデオ信号はデジタル制御回路762のプロセサー402により受ける。該
プロセサー402は、図19Aのプロセサーの様に、該信号404を、前に該信
号がアールジービー(RGB)、エヌテーエスシー(NTSC)、パル(PAL)他どんな
形式であったにせよ、それからデジタル信号に変換する。該デジタル信号はタイ
ミング制御回路768の最初の部分766へ送られる。該タイミング制御回路7
68の最初の部分766は必要により該メモリー406/408とデータを送っ
たり受信する。該タイミング制御回路768からのデータはデータリンク720
を跨いで送られる。
【0285】 データリンク720の該マイクロデイスプレー110側に、ルックアップテー
ブル764を有するタイミング制御回路768の第2部分770が配置されてい
る。該ルックアップテーブル764、特にガンマ修正ルックアップテーブル、は
該デイスプレー転送特性用信号を線形化するため使用される。
【0286】 該バックライトシステム266と該デイスプレー110への制御ライン422
と424は該タイミング制御回路768の第2部分770により制御される。該
ルックアップテーブル764は該反対電極への電圧のスイッチングを有する及び
有しないデイスプレーで使用される。
【0287】 該ルックアップテーブルへの入力は表示されるよう望まれた個別グレースケー
ル又はカラーシェード(color shade)に関する多数ビットピース(multi-bit p
iece)の情報である。このセットのビットは該テーブル内アドレス又は配置とし
て該テーブルにより扱われる。この配置でのメモリー値は次いで新しい多数ビッ
トピースの情報としての該テーブルからの出力となり、該情報は、該テーブルの
設計又は関数により、該入力データ内でより多いか、少ないか、又は同じかのビ
ット数を有する。好ましい実施例では、10ビットのデータ出力を有するテーブ
ルへは8ビットのデータ入力がある。次いで該10ビットは該デー/エイ変換器
422内でアナログ信号に変換され、該デイスプレー110に、該望ましい入力
ビットに対応して光を視認者に伝達するのに適当な電圧を提供する。該ルックア
ップテーブル値は図38Aと同様に該デイスプレー用のガンマ曲線から得られる
【0288】 好ましい実施例では、赤、緑そして青の各8ビット用に元々設計された24ビ
ットデータリンク720について、カラーシーケンシャルのフオーマットの隣接
画素用にクロックサイクル当たり、4つの6ビット画素値又は3つの8ビット画
素値が伝送出来る。6ビット×8ビットのルックアップテーブルへの6ビット入
力の利用は視認者にカラー当たり64の別個のそして等間隔のグレーシェード(
64 distinct and equally spaced gray shades per color)を提供する。8ビッ
ト×10ビットルックアップテーブルへの8ビット入力の利用は視認者にカラー
当たり256の別個のそして等間隔のグレーシェードを提供する。画像品質への
最小の打撃でより高いデータ転送スループット(throughput)が達成される。
【0289】 好ましい実施例では、赤、緑そして青の各16ビット用に元々設計された48
ビットデータリンク720について、カラーシーケンシャルのフオーマットの隣
接画素用にクロックサイクル当たり、8つの6ビット画素値又は6つの8ビット
画素値が伝送出来る。6ビット×8ビットのルックアップテーブルへの6ビット
入力の利用は視認者にカラー当たり64の別個のそして等間隔のグレーシェード
(64 distinct and equally spaced gray shades per color)を提供する。8ビ
ット×10ビットルックアップテーブルへの8ビット入力の利用は視認者にカラ
ー当たり256の別個のそして等間隔のグレーシャエードを提供する。画像品質
への最小の打撃でより高いデータ転送スループット(throughput)が達成される
【0290】 データリンクを有する実施例に関して該ルックアップテーブルが説明されたが
、該ルックアップテーブルは該データリンクからは独立して使用され得ることは
認識されている。
【0291】 その点灯の前に最大の安定時間を可能にするそして次のカラー安定の前に点灯
がオフに変わることを保証する、ためにエルイーデーエスの点灯が同期されてい
る、カラーシーケンシャルデイスプレーとは対照的に、単色の点灯の精密なタイ
ミングは或る実施例では必要でない。
【0292】 図39Aは単色デイスプレー用のタイミング線図を図解している。該デイスプ
レーが単色であることで、該エルイーデー279は常に(constantly)オンであ
り、列反転の又はもう1つの反転の技術を使用して画像は繰り返し書かれる。列
反転では、1つのフレーム(例えば、FRAME1)で奇数列はビデオで書かれ
、偶数列は反転ビデオで書かれる。次のフレーム(例えば、FRAME2)で偶
数列はビデオで書かれ、奇数列は反転ビデオで書かれる。もし単色デイスプレー
が、エルブイブイに於ける様に反対電極の電圧をスイッチしたり又は各フレーム
の初めに該画素を初期化すれば、カラーシーケンシャルに関して上記で説明した 様にエルイーデーの点灯は該単色デイスプレーを用いてなされる。
【0293】 図39B1及び39B2を参照すると、代替えの実施例用のデイスプレー制御
回路774が示されている。このデイスプレー制御回路774は図11に示した
集積回路デイスプレーダイ258と連携して働くことが出来るが、そこでは2つ
の画素が同時に書かれる。該デジタル制御回路774はソース(source)から画
像を取り該画像をマイクロデイスプレー110上に表示する。該ビデオ信号40
4はエヌテーエスシー、パル又はエス−ビデオ(S-Video)の様なアナログフオ
ーマットであってもよく、その場合それはアナログビデオデコーダー(analog v
ideo decode)776aで受信され、赤緑青(アールビージー)又はルミネセン
ス−クロミナンス(luminance-chrominance){ワイシービーシーアール(YCbCr
)}成分のデジタル表現404vに変換される。又デコーダー776aは同期信
号404sを作るためにタイミング情報を抽出する。
【0294】 代わりに、該入力信号404はビーテー656(BT.656)の様なデジタルフオ
ーマットであってもよく、その場合デジタルフロントエンド(digital front en
d)776dが該デジタルビデオ404vと同期化404s信号を分離する。
【0295】 もしデジタルビデオ信号404vがワイシービーシーアールで表現されていれ
ば、それはフオーマット変換器778でアールジービーに変換される。もし信号
404vがアールジービー表現を使用すれば、変換器778はバイパスされる。
【0296】 好ましい実施例では、アナログビデオデコーダー776aを除いて、デイスプ
レー制御回路774の全ての部品は1つのアップリケーションスペシフイックイ
ンテグレーテッドサーキット(application specific integrated circuit)エ
イエスアイシー(ASIC)782内に集積される。代替えの実施例では、デコーダ
ー776aはエイエスアイシー内に全部又は部分的に集積された。もう1つの代
替えの実施例では、デーアールエイエム1004又はデジタル−アナログ変換器
356は該エイエスアイシー782の外部にあった。タイミング発生器780は
同期化信号404sを受け該エイエスアイシー782用の全ての必要なタイミン
グ信号を作る。
【0297】 該エイエスアイシー782は又アイアイシーインターフエース(IIC interfac
e)796を含むが、それは外部プロセサーがコンフイギュレーションレジスタ
ー(configuration register)798を読み、書くための手段を提供する。該コ
ンフイギュレーションレジスターはエイエスアイシー782の他の部品の動作モ
ードとタイミングパラメーターをプログラムために使用される。
【0298】 ビーテー.656標準に適合するデジタルビデオフオーマットは320×24
0デイスプレーに適合するよう尺度合わせ出来る。従来の27MHzのクロック
でデコードされたアナログのエヌテーエスシー又はパルのビデオも尺度合わせ出
来る。360のサンプルを320に減じるために水平寸法で、9:8の尺度合わ
せが必要である。
【0299】 525のラインと60Hzのフイールドレートを有するフオーマット(エヌテ
ーエスシー)は垂直の尺度合わせを要しない。フイールド当たり243と244
のアクチブラインを用いて、特別の3つと4つのラインは240ラインの垂直解
像度用に無視される。しかしながら、625ラインと50Hzのフイールドレー
トを有するフオーマット(パル)は288のアクチブラインを240に減じるた
めに6:5の垂直尺度合わせ(vertical)を要する。
【0300】 水平スケーラー786は9:8の水平尺度合わせを実行する。好ましい実施例
は図39Cで略図で図解される内挿法計画(interpolation scheme)を使用する
。垂直スケーラー780は6:5の垂直尺度合わせを実行する。好ましい実施例
は図39Dで略図で図解する内挿法計画を使用する。代替えの内挿法計画も使用
出来る。
【0301】 非標準ビデオフオーマットは尺度合わせを要求しないかも知れないが、その場
合該スケーラー786と788はバイパスされる。他のビデオフオーマットは水
平で9:8、垂直で6:5とは異なる尺度合わせ比を要するかも知れない。
【0302】 戻って図39B1を参照すると、該垂直スケーラー788からのビデオ信号は
ガンマ修正回路792に送られるが、それは図38Bに関して上記で論じたそれ
と類似である。入力ビデオ信号の赤、緑そして青成分の各々用に、ガンマ修正回
路792は、該信号がデー/エイ変換器356でアナログに変換された時最終輝
度が目に適切であるように、修正された出力値を作る。
【0303】 1つの好ましい実施例では、該ガンマ修正回路792は全てのあり得る入力値
用の正しい出力値を含むルックアップテーブル764を使用する。もう1つの好
ましい実施例では、該ガンマ修正回路792は入力の区分的線形関数(piece-wi
se linear function)を計算し、17のコンフイギュレーションレジスターに記
憶された値の間で内挿する。ガンマ修正器792からの信号は画素ペアリング回
路(pixel pairing circuit)794へ送られる。
【0304】 画素ペアリング(pixel pairing)では、赤、緑そして青の画素の個別値がよ
り効率的にメモリーを使用するために整理し直される。画素ペアリングの略図が
図39Eに略図的に示される。該画素ペアリング回路794は24ビットワード
を6.75MHzで受信する。各ワードは3つの8ビット値で1つの画素の赤、
緑そして青の成分を含む。該16ビットの出力ワードは水平に隣接する画素から
の同じカラーの2つの8ビット値を含むが、該フオーマットは該デイスプレーに
より要求される。
【0305】 図39B2を参照すると、画素ペアリング回路794からの該16ビットデー
タ流れはトライステートバッフアー(tri-state)1002により2つのデーラ
ムフイールドメモリー1004の1つに向けられる。1つのデーラムフイールド
メモリーが書き込まれ一方他方が読み出される。書き込みそして読み出しのため
のアドレスと制御信号はそれぞれデーラム制御器1008と1010により発生
される。マルチプレクサー1006は読み出しと書き込みのアドレスと制御信号
を適当なフイールドメモリー1004へ向ける。
【0306】 読み出されたデーラムフイールドメモリー1004からのデータは、もし必要
なら該ビデオを反転する出力処理回路1012へ進む。次いで該出力データは2
7MHzで2つの8ビットワードのピークデータレートを有するデジタル−アナ
ログ変換器356へ進む。変換器356からの該アナログ信号は該デイスプレー
110をドライブするために外部ビデオ増幅器1014により増幅される。
【0307】 又エイエスアイシー782はデイスプレータイミング制御ユニット1016を
含むが、それは該デイスプレー110,バックライト266、そして反対電極用
アナログスイッチ1018用の制御信号を発生する。
【0308】 上記説明の単色及びカラーアクチブマトリックスの両デイスプレーの実施例は
デジタルカメラ、ビューフアインダー、輸送機関デイスプレー、プリンターそし
てページャー及びセルラー電話の様な無線通信デバイスを含む種々の製品に使用
出来る。
【0309】 スチル写真用デジタルカメラ800が図40A−40Dに図解されている。図
41ではカメラ800の組立分解図が見られる。該デジタルカメラ800は図4
1に見られる様に、画像センサー804の前に配置されたレンズ802を有する
。該デジタルカメラ800は上記説明のマイクロデイスプレー110と図40B
で見られるオフ/オンスイッチを有する。マイクロデイスプレー110は、該カ
メラで目指させるそして取り込んだ画像を見る両方のため、図13Bで見られる
様な、レンズ298を通して見られる。該マイクロデイスプレービューアー(mi
crodisplay viewer)110を焦点合わせするための焦点ノブ826は図40A
で見られる様にデジタルカメラ800の前に配置される。
【0310】 戻って図40Bを参照すると、好ましい実施例で、デジタルカメラ800はコ
ンパクトフラッシュ(登録商標)カード{シーエフ(CF)}の様な取り外し可能 なメモリーカード、スマートメデイア、他を受ける。該デジタルカメラ800は コンパクトフラッシュカードアクセスドア808及びイジェクトボタン810を 有する。
【0311】 図40Cを参照すると、セレクションスイッチ812とシャッター/プッシュ
ボタン814がある。柔軟なベゼレ816がハウジング828と830に付髄し
ている。該プッシュボタン814と組み合わされてセレクションスイッチ812
は記録画像の削除し、画像のセーブ、そして画像の視認を可能にする。図40D
で見られる入力/出力ドアカバー818は図41で見られる回路組立体822に
より担われる入力部と出力部820をカバーする。
【0312】 該カメラ800は図41に見られる前部及び後部プラスチックハウジング82
8と830で該回路組立体822を納める。該カメラ組立体800は複数のバッ
テリー835を保持するための該回路組立体822の前に配置されたバッテリー
ホルダーと前部プラスチックハウジング828により受け入れられたバッテリー
ドア836を有する。該バッテリーホルダー832がこのハウジングと一体で形
成出来ることは認識されている。
【0313】 好ましい実施例では、該カメラ800は写真をドキュメント化することと連携
して音を記録するためにマイクロフオン838を有する。該カメラ800が焦点
合わせ用赤外線センサーを有することは認識されている。
【0314】 該デジタルカメラは携帯型コンピユータ、画像を該デジタルカメラからコンピ
ユータ又はプリンターへ転送するためのカードリーダーの様な品目とインターフ
エースすることが出来る。好ましい実施例では、コンパクトフラッシュカードの
様なカードが該カメラから取り外され、該コンピユータに挿入される。代替えの
実施例では、コンピユータ又はエヌテーエスシーテーブイ出力に接続するため該
入力/出力ドアカバー818を通してアクセス可能なケーブルインターフエース
により該デジタルカメラへ及びデジタルカメラから該転送は行われ得る。
【0315】 カメラ800用のカラーシーケンシャルマイクロデイスプレー110のための
デイスプレー制御回路840の好ましい実施例が図42に図解されている。該デ
イスプレー制御回路840は該画像センサー804からアナログ信号プロセサー
402でアナログコンポジット信号404を受ける。該アナログ信号プロセサー
402はソニー(Sony)のシーエックスエイ1585(CXA1585)の様な、商業
的に入手可能なチップとすることが出来て、それは該信号404を赤、緑そして
青の成分に分離する。該実施例はアナログ信号に関して論じたが、該信号はデジ
タルとすることも可能であることは認識されている。デジタルシステムはこの特
許で見出される開示と組み合わされる。
【0316】 画像はアナログ信号プロセサー402から直接該マイクロデイスプレー110
へ送られる。図28Aー34に関連して、上記で論じたガンマ修正、ピーシーエ
ルケー、そして2つの同期化クロックに関するインターフエースが組み込まれる
ことが可能である。
【0317】 同時に、3つのアナログカラー成分がアナログ−デジタル(エイ/デー)変換
器842によりデジタル信号に変換される。該デジタル信号はデジタル信号プロ
セサー844で更に処理され、メモリー回路846に記憶される。該メモリー回
路846内に記憶された信号は圧縮、ガンマ修正、スムージング(smoothing)
及び/又はデイザーリング(dithering)の様に高められるか変更され得る。該
高めること及び変更はアドビー社(Adobe, Inc.)から市販される、フオトショ
ップインク(Photoshop, Inc.)の様な、商業的に入手可能なソフトウエアを使
用する。
【0318】 該画像センサー804に付随するアナログ信号プロセサー402から直接見る
ことに加えて、該マイクロデイスプレー110は、該デジタル信号を戻ってアナ
ログ信号に変換するためにデジタル信号プロセサー844を通ってデジタル−ア
ナログ変換器356へ行くデジタル信号により、メモリー846に記憶されたも
のを表示することが出来る。該デイスプレー制御回路640は該信号を赤、緑そ
して青の成分に分離するためのアナログ信号プロセサー848を有する。デジタ
ルプロセサーの後の該アナログ信号プロセサーは該画像信号データを修正する。
【0319】 該デイスプレー制御回路840はタイミング回路を含むロジック850を有す
る。該ロジック回路850は該ビデオ信号の流れを制御するために画像センサー
804,該マイクロデイスプレー110、デジタル信号プロセサー844そして
該メモリー846に接続されている。
【0320】 該アナログ信号プロセサー402を通して該画像センサーから該マイクロデイ
スプレーへ直接画像を取る時、該ロジック回路850は該信号を該マイクロデイ
スプレー110が使う赤、緑そして青信号に同期化させる。この同期化は、画像
データを該マイクロデイスプレー110に供給されるべき同期化されたカラー順
序で集めるための種々のフイルターの使用そして該バックライト266の駆動と
の協調を含んでいる。
【0321】 該ロジック回路850は該メモリー846から該デイスプレー110上へのビ
デオデータの送信による各カラーフレームの該デイスプレーへのシーケンシャル
な流れと各原色用のラインに沿ったバックライト266の駆動の協調を制御する
【0322】 該マイクロデイスプレー110は、スチルカメラ800のビューフアインダー
用に使われるのに加えて、図43Cで見られる様にカムコ−ダー又はビデオレコ
ーダー860のビューフアインダー用に使用される。該カムコーダー860は光
学的ハウジングを含む該マイクロデイスプレー110付きビューフアインダーハ
ウジング862を有する。
【0323】 図13Aと13Bに関連して上記で説明した様に、組み立てられたデイスプレ
ーモジュール286はマイクロデイスプレー110,バックライトハウジング2
78、そしてレンズ298を有する光学機器ホルダー294を備える。該ビュー
フアインダー862は光学軸線306に沿って延びるその部品を有する組立られ
たデイスプレーモジュール286と回路基板864とを含む。
【0324】 該デイスプレー用回路基板864は図44に図解されている。該回路基板86
4はエヌテーエスシー信号404を受信するためにアナログ信号プロセサー40
2を有する。該エヌテーエスシー信号404は処理基板866から受信される。
該処理基板866は画像センサー804aから、又プレーバックモード中は テープ868或いは内部メモリーから画像を受ける。記録モードでは、画像セン
サー804からの画像が該テープ868上に記録される。図43に見られる様に
処理基板866に付随したスイッチ870は操作者が該画像センサー804又は
該テープ868から該アナログ信号プロセサー402へ送られた信号404を選
択出来るようにする。該テープ868は通常速度でそして加えてフアーストスキ
ャン速度の様な他の速度にも選択され得る。
【0325】 ビューフアインダーハウジング862内に配置された回路基板864は、アナ
ログ信号プロセサー402を有するのに加えて、タイミング制御回路872とメ
モリー874を有する。図44は又ビューフアインダー862内に配置されたマ
イクロデイスプレー110とバックライト266を図解している。好ましい実施
例では、該回路はビデオ信号の同期化部と図28Aー34Cに関連して上記で論
じた2つのクロックを含んでいる。
【0326】 ヘリコプター又は飛行機の様な輸送機関では、操作者は該輸送機関を操作する
ために多量の情報を速く処理する必要がある。好ましい実施例では、該デイスプ
レーはヘッドマウントデイスプレーである。従って、ヘルメットを介して頭部に
設置される該デイスプレーとそれらの部品は軽量さと強靱性と両者有する必要が
ある。加えて、明るい陽光から暗状態までパイロットにより経験される変化する
明るさの条件により、該デイスプレーは該輝度を変えられる必要がある。
【0327】 図45を参照すると、輸送機関882用デイスプレー880の略図が示されて
いる。この実施例では、デイスプレー110,マイクロデイスプレーはユーザー
が着用したヘルメット884上に設置されている。該デイスプレーが投影する情
報はデイスプレーコンピユータ886からマイクロデイスプレー110へデータ
リンク722を通って伝送される。該システムは2つ(2)又は1つ(1)のデ
イスプレーを有する双眼用又は単眼用とすることが出来る。
【0328】 該コンピユータ886はその情報を多数のソースから受けるがそれは記憶デー
タ888,速度、方向、高度の項目用の該輸送機関上のセンサー890、夜間又
は赤外線の様な向上した視認用カメラ892,レーダーシステムの様な発射する
センサー894、そして無線伝送896による他のソースから受信する情報を含
んでいる。コンピユータ886は操作者からの入力に基づいて該データを選択し
組み合わせる。
【0329】 該情報はデータリンク722を使用して該デイスプレーコンピユータ886か
ら該マイクロデイスプレー110へ転送される。該データリンク722は該デイ
スプレーコンピユータ886に接続され、隣接するビデオカード898上で変換
されたデータを取り、それを該マイクロデイスプレー110の近くに配置された
、デイスプレードライバー基板900へ転送する。該データリンク722は図3
7Aで見られる様に、ツイストフラットワイヤドケーブル又は/及び光フアイバ
ーケーブルの何れかとすることが出来る。図48では、該データリンク722は
ユーザーの飛行服上にクイックデイスコネクト(quick-disconnect)902を有
する。
【0330】 好ましい実施例では、輸送機関はヘリコプターである。バックライト用光源は
該マイクロデイスプレーから遠く配置されている。該バックライト用光源は該ユ
ーザー、パイロットの下か後部か何れかに配置され、光フアイアバーにより該パ
イロットのヘルメットに導かれている。該マイクロデイスプレーは照明システム
、好ましい実施例では、バックライト904と連携して働く。
【0331】 昼から夜の両視認用に該光の輝度を変えるために、該照明システムは図45に
見られ様に、制御器906に接続されている。加えて、好ましい実施例では、該
制御器は、上記で論じた様に、カラーシーケンシャルデイスプレー用のカラー品
質を改良するために個別エルイーデーエスの光の輝度を変えることが出来る。図
45に示した照明システムはヘルメット884上の該マイクロデイスプレー11
0に近接して設置された単色エルイーデーである。
【0332】 上記は航空機の様な輸送機関に関して説明したが、該構成は普通のパーソナル
コンピユータに接続する様な他の実施例で使用されてもよいことが認識されてい
る。
【0333】 カメラとデイスプレーに加えて、図47に図解される様に、デジタルプリンタ
ーを使用して感光紙上にプリントするためにも該マイクロデイスプレー110は
使用出来る。デジタルプリンター910用デイスプレー回路912が図46に図
解されている。該デイスプレー回路912はカラーシーケンシャル動作を用いて
該デジタルプリンター910を制御するため使用される。
【0334】 該デイスプレー回路912はプロセサー402を有するがそれは外部ソースか
ら画像データ404を受け、該データを適当な形式に変換するが、該形式は該画
像を、赤用に1つ、緑用に1つ、そして青用に1つの、3つの別個の画像に仕立
てる(tailoring)ことを含んでいる。該画像データは制御回路916を経由し
てメモリー406へ送られることが可能である。該制御回路916は、該画像が
3つの別個のカラーにセーブされているメモリー406から該データを取り、該
データをデジタル−アナログ変換器412を通して該マイクロデイスプレー11
0へ送る。該画像は、上記で論じた実施例と同様な仕方で、該マイクロデイスプ
レー110に書かれる。該デイスプレーが書かれるべき充分な時間を持ちそして
安定した後、該制御回路916は、該デイスプレー上の画像が、図47に見られ
る様に、プリンター紙上に投射されるように特定のバックライト266を点灯す
る。
【0335】 上記で論じた前の実施例からの1つの差異として、該画像が感光紙920上に
投射されることで、該フレームレートは毎秒60フレーム又は毎秒180サブフ
レームを超える必要はない。該書き込み及び安定時間はユーザーに気付かれる遅
延はない10分の数秒及び数秒の時間である。好ましい実施例では、該制御回路
916は、該デジタルプリンター910に設置された紙920のタイプを読むこ
とが出来るフイルムタイプ検出器922からの制御入力を有する。該制御回路9
16はフイルムのタイプにより点灯と他の調節部を調節することが出来る。
【0336】 図47を参照すると、デジタルプリンター100の断面図が示されている。該
デジタルプリンターはバックライト266及びプリント用面924と両者から隔
てられたマイクロデイスプレー110を有する。該マイクロデイスプレーと該バ
ックライト266の間に挟まれてディフューザー282と輝度向上フイルム28
0がある。該デイスプレー110と該紙の平面924の間にレンズ926がある
【0337】 該マイクロデイスプレー110が適当な画像で描画されそして該バックライト
266は、光がプリント用平面924に配置された紙920により受けられるべ
く、該マイクロデイスプレー110の透明部分と該レンズ926を通過するため
に、輝度向上フイルム280と該ディフューザー282を通過するよう、充分な
時間オンに変えられる。該プリントの最初の部分が該フイルム上で完了した後、
該バックライト266はオフに変えられ、該制御回路916は該マイクロデイス
プレーを第2画像へドライブするが、それは他のカラーの1つ用である。該バッ
クライトは、該画像が該プリント用平面で該紙により取り込まれるように或る時
間の間もう1度オンに変えられる。次いで該制御回路916は該バックライトを
オフに変え、該マイクロデイスプレーをそれぞれの第3のカラー用の第3の最後
の画像へドライブする。そこで、該バックライトはもう1度設定された時間オン
状態に置かれる。
【0338】 該デジタルプリンター910は別のユニットとして示されたが、該プリンター
910がインスタントカメラの様にデバイス内に組み込まれ得ることは認識され
ている。図48はインスタントデジタルカメラ用回路930を図解する。該回路
930は図42に関して上記で説明したデイスプレー制御回路840と同様であ
る。1つの別のマイクロデイスプレー110とバックライト266が含まれ得る
か又は該マイクロデイスプレー110と該バックライトは視認用には同じであり
得て、ミラー又はプリズムの様な画像向け直し部932が該画像を向ける。
【0339】 図49Aは、英数字デイスプレー942,キーパッド944,スピーカー94
6,そしてマイクロフオン948を有するセルラー電話940の斜視図でる。加
えて、該セルラー電話940は多数の従来のセルラー電話で見られる様に該キー
パッド944をカバーするフリップ蓋950を有する。その上、好ましい実施例
の、該セルラー電話940は、図49Aのハウジング954の左側に示すスクロ
ールスイッチ952を有する。該スクロールスイッチ952は該英数字画面94
2上又は好ましい実施例で該英数字画面942の上部に配置されたマイクロデイ
スプレー956上の情報を選択するために使用される。同様に該マイクロデイス
プレー956上の情報は特定のセルラー電話940の動作により追加的キーパッ
ド948又は従来のキーパッド944を使用してアクセス出来る。
【0340】 図49Bはキーパッドをカバーするフリップ蓋950を有するセルラー電話9
40の前部を示す。閉じた位置でフリップ蓋950を有する好ましい実施例で、
ユーザーは該セルラー電話940を、彼等が該マイクロデイスプレー956を見
られるようにユーザーの顔から離して保持出来る。該電話は、該スピーカー94
6と該マイクロフオン948が同時にはオンにならず、それでフイードバックを
避けるように、半二重モード(half-duplex mode)に置かれる。該ユーザーはこ
のモードで彼等が位置する距離から該スピーカ946を聞くことが出来て、該セ
ルラー電話のコールの他端のパーテイと会話出来る。図49Aで見られるスクロ
ールスイッチ及び/又は該キーパッド958は該英数字デイスプレー942又は
該マイクロデイスプレー956の何れか上の画像を制御し選択するようプログラ
ム出来る。
【0341】 代替えの実施例では、ユーザーは該スピーカー946を該ユーザーの耳の中又
は近くに置くよう該エアピース(earpiece)946は該セルラー電話940のハ
ウジング954から取り外し可能である。該マイクロフオン948は、該セルラ
ー電話940がユーザーから隔てられる距離、約30.48cm(約1フット)
で、会話をピックアップ出来る。
【0342】 図49Cは該セルラー電話940の背部を示す。スピーカーハウジング946
が背面図で見られる。該セルラー電話940はカメラ962を有する。該カメラ
962で取られた電子的画像は該セルラー電話940で伝送出来る。図49Aと
49Bで見られる該マイクロデイスプレー956はカメラ要素962用に使用さ
れる。記録されるべき画像はキーパッド958を使用して選択される。加えて、
該セルラー電話940はバッテリーパック964を有する。好ましい実施例では
、該バッテリーパック964は容易な取り扱い用に1連のリブ966を有する。
【0343】 該マイクロデイスプレー110はエスオーアイ{シリコンオンインシュレータ
(silicon on Insulator)}ウエーハ上で作られるよう上記で説明されたが、該
マイクロデイスプレーは図51に図解される様なシリコンオンクオーツ(silico
n on quartz)の様な他の技術によっても形成出来ることは認識されている。
【0344】 シリコンオンクオーツを使用してマイクロデイスプレーを形成する過程はエス
オーアイウエーハと図4−8とに関連して上記で説明されたそれと同様である。
エスオーアイに勝るデイスプレー用のシリコンオンクオーツの利点はより簡単な
プロセス全体である。シリコンオンクオーツに勝るデイスプレー用のエスオーア
イの利点はより容易でより低コストの集積回路処理(integrated circuit proce
ssing)である。
【0345】 上記で説明した透過形マイクロデイスプレー110の代わりに、マイクロデイ
スプレーは反射形にすることが出来ることは認識されている。反射形デイスプレ
ーでは光は該デイスプレー内へ点灯され、反射して戻る。
【0346】 反射形マイクロデイスプレー968用の好ましい実施例が図50に図解されて
いる。デイスプレー970はアクチブマトリックス部分972を有するマイクロ
デイスプレー968を有する。アクチブマトリックス部分972は間に置かれた
液晶材料976により反対電極974から隔てられた画素978を有する。各画
素978はトランジスター980と画素電極982を有する。該画素電極982
はエポキシ層984内に配置されたトランジスター(テーエフテー)980に覆
い被さる。該画素電極は該テーエフテー980を光から保護又は遮蔽する。画素
電極982は酸化物層990によりチャンネルライン988から隔てられている
。反対電極974は半田バンプ(solder bumps)992により該回路の残りに接
続される。該アクチブマトリックス972は該反対電極974上にガラス層99
4を有する。該マイクロデイスプレー968はケース996内に担われる。
【0347】 該デイスプレー970は該マイクロデイスプレー970のアクチブマトリック
ス972と該マイクロデイスプレー970を見るためのレンズ1040との間に
配置された偏光プリズム1028を有する。該レンズ1040,該プリズム10
28そして該マイクロデイスプレー970はデイスプレーハウジング1042内
に担われる。又該デイスプレーハウジング1042は複数の発光ダイオード(エ
ルイーデーエス)1044を有する。赤の1044r、青の1044bそして緑
の1044gである該エルイーデーエス1044はタイミング回路に接続された
回路基板1046に設置されている。該エルイーデーエス1044と該プリズム
1028の間に偏光子1048が置いてある。エルイーデーエス1044からの
光は該プリズム1028により該アクチブマトリックス972の液晶976の方
に向けられる。該光は該画素電極982により戻るよう反射され該プリズム10
28を通る。画素電極982により賦活された液晶926を通過した光は部分的
又は完全な偏光変化(polarization change)を有し、種々の偏光状態(polariz
ation)を有して該デイスプレー970を出た光はプリズム1028を通って該
レンズ1040の方へ透過される。変化しなかった光(unaltered light)はプ
リズム1028によりレンズ1040から遠ざかるよう反射される。透過型デイ
スプレーに於ける様に、該エルイーデーエスはシーケンシャルに点灯される。
【0348】 本発明は特にその好ましい実施例を参照して示し説明されたが、付属する請求
項により規定される本発明の精神と範囲を離れることなく形式と詳細での種々の
変化が中でなされ得ることは当業者により理解されるであろう。
【0349】 本発明の上記及び他の目的と特徴は添付図面と連携して上記で与えられる好ま
しい実施例の説明を見れば当業者により一層良く理解され評価されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明により上に形成された複数のデイスプレー素子を有する1つのウエーハ
の斜視図である。
【図2】 中にオプションの制御信号回路を含む集積化アクチブマトリックスパネルデイ
スプレー用ダイの略図による図解である。
【図3】 図2で図解されたデイスプレー制御回路用のタイミング線図を図解する。
【図4】 マイクロデイスプレーを製作し組み立てる過程の略図である。
【図5A−5D】 テーエフテー層上の回路を作る過程の略図である。
【図6】 アイテーオー(インジウム錫酸化物)層の断面図である。
【図7A】 プールされた埋め込み酸化物層を有するテーエフテー層の断面図である。
【図7B】 代替えのテーエフテー層を形成する過程の略図である。
【図7C】 代替えのテーエフテー層の断面図である。
【図8】 組立前のアイテーオー層及びテーエフテー層の組立分解図である。
【図9】 そのハウジング内の該デイスプレーの拡大断面図である。
【図10】 代替えの集積化アクチブマトリックスパネルデイスプレー用ダイの略図による
図解である。
【図11】 代替えの{エルブイブイ(LVV)}集積化アクチブマトリックスパネルデイス
プレー用ダイの略図による図解である。
【図12A】 該デイスプレーに対するバックライトの組立分解図である。
【図12B】 バックライトの後部斜視図である。
【図12C】 ディフューザーを有するバックライトの前部斜視図である。
【図13A】 組み立てられたデイスプレーモジュールの斜視図である。
【図13B】 組み立てられたデイスプレーモジュールの組立分解図である。
【図14A】 本発明のマイクロデイスプレーを拡大するために好適なレンズの側面図である
【図14B】 組み立てられたデイスプレーモジュールの断面図である。
【図14C】 拡大された視野を提供する多素子レンズの側面図である。
【図15】 キノフオルムに隣接して位置付けられた単一レンズを図解する。
【図16A】 検出器を有するバックライトシステムの断面図である。
【図16B】 エルイーデー用制御回路の略図である。
【図17】 液晶を透明から黒色へそして黒色から透明へ変える時間のグラフ的表現である
【図18A】 赤となるべく望まれた画素用の液晶の電圧と移行のグラフ的表現である。
【図18B】 黄色の様な中間的カラー用の最初の画素と最後の画素用の液晶の電圧と移行の
グラフ的表現である。
【図19A】 本発明のデイスプレー制御回路の代替えの好ましい実施例を図解している。
【図19B】 図19Aで図解されたデイスプレー制御回路用のタイミング線図を図解してい
る。
【図20A】 図19Aに示すデイスプレー制御回路の画素素子を図解する。
【図20B】 図19Aに示すデイスプレー制御回路の部分を図解する。
【図21】 反対電極への電圧をスイッチすることにより白色にリセットされる黒色画素と
黒色にリセットされる白色画素のグラフ式表現である。
【図22】 図19Aで図解されるデイスプレー制御回路について黄色の様な中間色の最初
の画素と最後の画素用の液晶の電圧及び移行のグラフ式表現である。
【図23A】 初期化を伴うカラーシーケンシャルデイスプレー用のタイミング図を図解する
【図23B】 全列を同じ電圧に初期化する回路を図解する。
【図23C】 エルブイブイに於いて反対電極の電圧のスイッチングと画素の透明への初期化
を伴うカラーシーケンシャルデイスプレー用のタイミング線図を図解する。
【図24】 従来技術で電力がオフに変えられそしてオンに戻される画素電極の電圧のグラ
フ式表現である。
【図25】 本発明のデイスプレー制御回路の好ましい実施例を図解する。
【図26】 本発明の電力がオフに変えられる制御信号のグラフ式表現である。
【図27A】 加熱ゲートを有するデイスプレーの代替えの好ましい実施例を図解する。
【図27B】 図27Aに示すデイスプレーの部分を図解する。
【図27C】 図27Aに示すデイスプレーの部分の代替えの実施例を図解する。
【図27D】 代替えの加熱駆動法の実施例を図解する。
【図27E】 2つのセレクトスキャナーを有するデイスプレー用の代替えの加熱法の実施例
を図解する。
【図27F】 該アクチブデイスプレーの直ぐ外側に配置された液晶応答時間センサー配列を
図解する。
【図27G】 液晶応答時間センサー配列の拡大図である。
【図28A】 アナログ信号を受信するデイスプレー制御回路の略図である。
【図28B及び28C】 図28Aのデイスプレー制御回路の部品の略図である。
【図29A】 デイスプレー内の従来の信号通路を図解する。
【図29B】 イーエックスシーエルケー及びテーシージー間のスキュー(skew)を示すタイ
ミング線図である。
【図29C】 デレイロックドループ回路を図解する。
【図29D】 フエーズロックド回路を図解する。
【図30】 プログラムロジックチップ内に配置され信号を検出するデジタル機構の図解で
ある。
【図31】 図30の回路の入力及び出力のタイミング線図である。
【図32】 ピーエルエル制限を有する図28Aと同様なタイミング制御回路を図解する。
【図33】 該デイスプレー制御回路の代替えの好ましい実施例を図解する。
【図34A】 3:1のサブフレーム対フイールドの比を有するタイミング線図である。
【図34B】 4:1のサブフレーム対フイールドの比を有するタイミング線図である。
【図34C】 10:3のサブフレーム対フイールドの比を有するタイミング線図である。
【図35A】 デジタルビデオ信号を受信するマイクロデイスプレーの集積回路の略図による
図解である。
【図35B】 本発明のデジタル信号用のリニヤフイードバックシフトレジスター{エルエフ
エスアール(LFSR)}方式の略図による図解である。
【図36】 データリンクの略図である。
【図37A】 ビデオカードとデイスプレードライバー基板との間のデータリンクを図解する
【図37B】 デジタルドライバーの略図である。
【図38A】 液晶応答曲線を図解する。
【図38B】 デジタルテーブルを有するデイスプレー制御回路の略図である。
【図39A】 単色デイスプレー用のデイスプレーのタイミング線図を図解する。
【図39B1及び39B2】 本発明のデイスプレー制御回路の代替えの好ましい実施例を図解する。
【図39C】 内挿法による水平尺度合わせを図解する。
【図39D】 内挿法による垂直尺度合わせを図解する。
【図39E】 画素ペアリング計画を図解する。
【図40A】 デジタルカメラの前面図である。
【図40B】 図40Aのデジタルカメラの背面図である。
【図40C】 図40Aのデジタルカメラの左側面図である。
【図40D】 図40Aのデジタルカメラの右側面図である。
【図41】 図40A−40Dのデジタルカメラの組立分解図である。
【図42】 カメラ用デイスプレー制御回路を図解する。
【図43】 1部を切り欠かれたカムコーダーの斜視図である。
【図44】 カムコーダー用デイスプレー制御回路を図解する。
【図45】 輸送機関内で使用するためのヘッドマウントデイスプレーシステムの略図であ
る。
【図46】 デジタルプリンター用制御システムの略図である。
【図47】 デジタルプリンターの断面図を図解する。
【図48】 インスタントデジタルカメラの回路の略図である。
【図49A】 マイクロデイスプレーを有するセルラー電話の前面斜視図である。
【図49B】 マイクロデイスプレーを有するセルラー電話の前面図である。
【図49C】 マイクロデイスプレーを有するセルラー電話の背面図である。
【図50】 反射型デイスプレーの断面図である。
【図51】 該マイクロデイスプレーを製造するシリコンオンクオーツ過程の時間の略図で
ある。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G09F 9/30 338 G09F 9/30 338 5C053 9/35 9/35 5C080 G09G 3/20 641 G09G 3/20 641E 5C094 642 642F 680 680S 680V 3/34 3/34 J H04N 5/225 H04N 5/225 B 5/765 5/907 B 5/907 5/91 L (81)指定国 EP(AT,BE,CH,CY, DE,DK,ES,FI,FR,GB,GR,IE,I T,LU,MC,NL,PT,SE),OA(BF,BJ ,CF,CG,CI,CM,GA,GN,GW,ML, MR,NE,SN,TD,TG),AP(GH,GM,K E,LS,MW,SD,SL,SZ,TZ,UG,ZW ),EA(AM,AZ,BY,KG,KZ,MD,RU, TJ,TM),AE,AL,AM,AT,AU,AZ, BA,BB,BG,BR,BY,CA,CH,CN,C R,CU,CZ,DE,DK,DM,EE,ES,FI ,GB,GD,GE,GH,GM,HR,HU,ID, IL,IN,IS,JP,KE,KG,KP,KR,K Z,LC,LK,LR,LS,LT,LU,LV,MA ,MD,MG,MK,MN,MW,MX,NO,NZ, PL,PT,RO,RU,SD,SE,SG,SI,S K,SL,TJ,TM,TR,TT,TZ,UA,UG ,US,UZ,VN,YU,ZA,ZW (72)発明者 チエルン・ウエン−フー アメリカ合衆国マサチユセツツ州02184ウ エイランド・カウンテイカマーズ28 (72)発明者 リチヤード,アラン アメリカ合衆国マサチユセツツ州02093レ ンサム・メラニーレイン20 (72)発明者 ゲイル,ロナルド・ピー アメリカ合衆国マサチユセツツ州02067シ ヤロン・オールドウオロモロポーグロード 1 (72)発明者 ロ,ジエイソン アメリカ合衆国マサチユセツツ州01581ウ エストボロ・ウインザーロツジドライブ 3201 (72)発明者 エラーストン,デイビツド アメリカ合衆国マサチユセツツ州02072ス トートン・サマーアベニユー71 (72)発明者 ツアイ,クオジング アメリカ合衆国ロードアイランド州02893 ウエストウオーウイツク・ハロウサークル 21 (72)発明者 フアン,ジヨン・シー・シー アメリカ合衆国マサチユセツツ州02445ブ ルツクライン・ウエルチロード39 (72)発明者 ツアウア,ボア−イエウ アメリカ合衆国マサチユセツツ州02421レ キシントン・ウオルサムストリート610 (72)発明者 ポンボ,ステイーブン・エイ アメリカ合衆国カリフオルニア州95008キ ヤンベル・ハリソンアベニユー976 (72)発明者 バンガードナー,ロドニー アメリカ合衆国カリフオルニア州95030ロ スガトス・カレツジアベニユー145 (72)発明者 ブ,デユイ−フアチ アメリカ合衆国マサチユセツツ州02780ト ーントン・ベイストリート1559 Fターム(参考) 2H091 FA02Y FA08X FA08Z FA14Z FA26X FA41Z FA45Z GA01 GA08 GA13 HA07 LA30 2H093 NA16 NA41 NA51 NA58 NC22 NC28 NC34 NC37 NC57 ND06 ND07 ND39 NE01 NE06 NF05 5C006 AA14 AA22 AF63 BB16 BF36 EA01 5C022 AB40 AC03 AC22 AC32 AC73 5C052 AA11 AB04 AC05 CC04 DD02 DD04 EE02 EE03 EE08 GA01 GA02 GA06 GB01 GD03 GE08 5C053 FA04 FA08 FA21 FA27 HA04 HA24 KA07 KA25 LA01 LA03 5C080 AA10 BB05 CC03 DD03 FF11 JJ02 JJ04 JJ06 KK07 KK43 KK47 5C094 AA15 BA03 BA43 CA19 CA24 EA04 EA07 HA08

Claims (85)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 画像を表示する方法に於いて、 複数の画素電極を有する液晶デイスプレーを提供する過程と、 画像を、該液晶が画像位置へ動くよう該デイスプレーへ書き込む過程と、 該デイスプレーを照明するため光源を点灯する過程と、 該液晶を第2位置へ配向するよう該画素電極をセットする過程と、そして 画像のシーケンスを作るために該書き込み、該点灯、そして該セットの過程を
    繰り返す過程とを具備することを特徴とする画像を表示する方法。
  2. 【請求項2】 請求項1の方法に於いて、該画像はカラー画像であり、該画
    像の該書き込みは該書き込みの後に点灯されるカラー光に付随されており、そし
    て該書き込み、該点灯、そして該セットの該過程が複数のカラー用に繰り返され
    ることを特徴とする方法。
  3. 【請求項3】 請求項2の方法に於いて、該液晶デイスプレーは少なくとも
    75,000の画素電極と160mm2より小さいアクチブ面積を有するアクチ
    ブマトリックスデイスプレーであることを特徴とする方法。
  4. 【請求項4】 請求項3の方法に於いて、該液晶デイスプレーが透過型であ
    り該光源が該デイスプレーを通して照明するバックライトであることを特徴とす
    る方法。
  5. 【請求項5】 請求項4の方法に於いて、該光源が少なくとも1つの発光ダ
    イオード(エルイーデー)であり該エルイーデー輝度が周囲光により変えられる
    ことを特徴とする方法。
  6. 【請求項6】 請求項4の方法が、該光源の各点灯の後でそして該画像の次
    の書き込みの前に該反対電極の電圧をスイッチする過程を具備することを特徴と
    する方法。
  7. 【請求項7】 請求項6の方法に於いて、各画素電極へ該電圧をセットする
    ことによる該デイスプレーへの該画像の該書き込み過程が1つの隅部でスタート
    し反対の隅部で終了するまで進むようにシーケンシャルになされることを特徴と
    する方法。
  8. 【請求項8】 請求項7の方法に於いて、該画像の該書き込み過程が1つの
    サブフレームの上方隅部でスタートされそして該画像が次のサブフレームの下方
    隅部でスタートして該デイスプレーへ書き込まれ、そして該画像を書き込む手順
    が上方隅部でのスタートと次のサブフレーム用の下方隅部でのスタートの間で交
    番し続けることを特徴とする方法。
  9. 【請求項9】 請求項7の方法が更に、最後の画素の該書き込みと該光源の
    該点灯の間に、該液晶がツイスト出来るようにするための安定時間を待つ過程を
    具備することを特徴とする方法。
  10. 【請求項10】 請求項9の方法に於いて、該液晶は黒色にドライブされ、
    透明に弛緩しそして該デイスプレーを初期化するために該画素電極を特定の電圧
    に該セットする過程が該液晶を透明の方へ弛緩させる値へのセットであることを
    特徴とする方法。
  11. 【請求項11】 請求項3の方法に於いて、画像を該デイスプレーに書き込
    む該過程が或る時刻に1つの画素電極へ書き込むことにより達成されることを特
    徴とする方法。
  12. 【請求項12】 請求項3の方法に於いて、画像を該デイスプレーに書き込
    む該過程が複数の画素電極に同時に書き込むことにより達成されることを特徴と
    する方法。
  13. 【請求項13】 請求項3の方法が更に、該マイクロデイスプレーへの電力
    をモニターしそして該電力が該デイスプレーへの或るレベルの下に降下した時該
    画素の蓄積キャパシターをゼロに放電させるよう手順を初期化する過程を具備す
    ることを特徴とする方法。
  14. 【請求項14】 画像を表示する方法が 複数の画素電極を有する液晶デイスプレーを提供する過程と、 該デイスプレーに画像を書き込み、そのことで該液晶を特定の画像位置へ移動
    させる過程と、 該デイスプレーを照明するために光源を点灯する過程と、 反対電極の電圧をスイッチする過程と、 該液晶を望ましい位置の方へ移動させるために該画素電極を特定値にセットす
    る過程と、そして 画像を作るために該書き込み、該点灯、該スイッチ動作、そして該セットの該
    過程を繰り返す過程とを具備することを特徴とする画像を表示する方法。
  15. 【請求項15】 請求項14の画像を表示する方法に於いて、該液晶デイス
    プレーは少なくとも75,000の画素電極を有し、160mm2より小さいア
    クチブ面積を有するアクチブマトリックスデイスプレーであることを特徴とする
    画像を表示する方法。
  16. 【請求項16】 請求項15の方法に於いて、該光源は少なくとも1つの発
    光ダイオード(エルイーデー)を有することを特徴とする方法。
  17. 【請求項17】 請求項16の方法に於いて、該液晶デイスプレーが透過型
    であり、該光源が該デイスプレーを通して照明するバックライトであることを特
    徴とする方法。
  18. 【請求項18】 請求項17の方法に於いて、該画像は多色カラー画像であ
    り、該画像の該書き込み過程が該画像の該書き込みの後に点灯されるカラー光源
    に付随されており、そして該手順が該異なるカラー光源の各々用に繰り返される
    ことを特徴とする方法。
  19. 【請求項19】 請求項17の方法に於いて、該光源の輝度が周囲光により
    変えられることを特徴とする方法。
  20. 【請求項20】 請求項16の方法が更に、該マイクロデイスプレーへの電
    力をモニターしそして該電力が該デイスプレーへの或るレベルの下に降下した時
    該画素の蓄積キャパシターをゼロに放電させるよう手順を初期化する過程を具備
    することを特徴とする方法。
  21. 【請求項21】 アクチブマトリックス液晶デイスプレーに於いて、 第1の平面に形成されたトランジスター回路の配列を有するアクチブマトリッ
    クス回路を具備しており、各トランジスター回路は200mm2以下の面積を有
    する画素電極の配列の画素電極に接続されており、該デイスプレーは又、 該アクチブマトリックス回路に接続された集積回路デイスプレー制御器を具備
    しており、該制御器は読み出しメモリー、書き込みメモリーそしてタイミング回
    路を備えており、該デイスプレーは更に、 該第1平面に平行な第2平面内に延びる反対電極パネルであるが、該反対電極
    パネルが印加電圧を受けるようにした、該反対電極パネルと、そして 該2つの平面の間の空洞に間挿された液晶層とを具備することを特徴とするア
    クチブマトリックス液晶デイスプレー。
  22. 【請求項22】 請求項21のアクチブマトリックス液晶デイスプレーが更
    に、各サブフレームで該デイスプレーを初期化するために該画素電極の電圧を該
    反対電極の該電圧にセットするための回路を具備することを特徴とするアクチブ
    マトリックス液晶デイスプレー。
  23. 【請求項23】 請求項22のアクチブマトリックス液晶デイスプレーが更
    に、該液晶デイスプレーを加熱する回路を具備することを特徴とするアクチブマ
    トリックス液晶デイスプレー。
  24. 【請求項24】 請求項23のアクチブマトリックス液晶デイスプレーが更
    に、該液晶の特性をモニターするために該基盤間に間挿されたセンサーを具備す
    ることを特徴とするアクチブマトリックス液晶デイスプレー。
  25. 【請求項25】 請求項24のアクチブマトリックス液晶デイスプレーに於
    いて、各画素電極に該電圧をセットすることにより該デイスプレーに該画像を書
    き込む過程が1つの隅部でスタートし反対の隅部で終了するまで進むようシーケ
    ンシャルになされることを特徴とするアクチブマトリックス液晶デイスプレー。
  26. 【請求項26】 請求項25のアクチブマトリックス液晶デイスプレーに於
    いて、該画像の該書き込む過程が1つのサブフレームの上方隅部でスタートされ
    、該画像は次のサブフレーム上の下方隅部でスタートするよう該デイスプレーに
    書き込まれ、そして該画像書き込みの手順が上方隅部でのスタートと次のサブフ
    レーム用の下方隅部でのスタートの間で交番し続けることを特徴とするアクチブ
    マトリックス液晶デイスプレー。
  27. 【請求項27】 請求項25のアクチブマトリックス液晶デイスプレーに於
    いて、測定される該特性は該液晶の温度であることを特徴とするアクチブマトリ
    ックス液晶デイスプレー。
  28. 【請求項28】 請求項25のアクチブマトリックス液晶デイスプレーに於
    いて、測定される該特性は該液晶の静電容量であることを特徴とするアクチブマ
    トリックス液晶デイスプレー。
  29. 【請求項29】 請求項28のアクチブマトリックス液晶デイスプレーに於
    いて、トランジスター回路の該配列は酸化物層上に形成され、該酸化物層は該画
    素電極の所で薄くされることを特徴とするアクチブマトリックス液晶デイスプレ
    ー。
  30. 【請求項30】 請求項29のアクチブマトリックス液晶デイスプレーに於
    いて、該酸化物は該液晶に隣接したところで薄くされることを特徴とするアクチ
    ブマトリックス液晶デイスプレー。
  31. 【請求項31】 請求項29のアクチブマトリックス液晶デイスプレーに於
    いて、該酸化物層は該画素電極を受けるために凹部を形成するために薄くされる
    ことを特徴とするアクチブマトリックス液晶デイスプレー。
  32. 【請求項32】 マイクロデイスプレーに於いて、 画素電極の配列を有するアクチブマトリックス液晶デイスプレーと、 1対のメモリー素子と、該メモリー素子の書き込みと読み出しを、第2メモリ
    ー素子からのデータが該デイスプレーへ送られる間に第1メモリー素子が書き込
    まれるように、制御する少なくとも1つの制御器と、を有するデイスプレー回路
    と、 画素電極の該配列を照明する光源と、そして 該アクチブマトリックス液晶デイスプレー上に形成された画像を拡大するレン
    ズとを具備することを特徴とするマイクロデイスプレーシステム。
  33. 【請求項33】 請求項32のマイクロデイスプレーシステムが更に、選択
    されたビデオ信号を反転させるための信号と出力手順とを差し向けるマルチプレ
    クサーを具備することを特徴とするマイクロデイスプレーシステム。
  34. 【請求項34】 請求項32のマイクロデイスプレーシステムが更に、或る
    数の画素データからデイスプレー用に好ましい数の画素データへ画像データを内
    挿するための少なくとも1つの尺度合わせ回路を具備することを特徴とするマイ
    クロデイスプレーシステム。
  35. 【請求項35】 請求項34のマイクロデイスプレーシステムに於いて、該
    尺度合わせはビデオデータの水平なラインに関することを特徴とするマイクロデ
    イスプレーシステム。
  36. 【請求項36】 請求項34のマイクロデイスプレーシステムに於いて、該
    尺度合わせはビデオデータの垂直な列に関しており、該マイクロデイスプレーシ
    ステムは更にデータを記憶するためのバッフアーを有することを特徴とするマイ
    クロデイスプレーシステム。
  37. 【請求項37】 請求項34のマイクロデイスプレーシステムが更に、入力
    信号を該デイスプレー上で適当な輝度となる出力信号に変換するためのガンマ修
    正回路を具備することを特徴とするマイクロデイスプレーシステム。
  38. 【請求項38】 請求項37のマイクロデイスプレーシステムに於いて、該
    ガンマ修正回路が を有することを特徴とするマイクロデイスプレーシステム。
  39. 【請求項39】 請求項37のマイクロデイスプレーシステムに於いて、該
    ガンマ修正回路が入力信号を該デイスプレー上で適当な輝度となる出力信号に変
    換するためのルックアップテーブルを有することを特徴とするマイクロデイスプ
    レーシステム。
  40. 【請求項40】 請求項39のマイクロデイスプレーシステムが更に、各サ
    ブフレームで該デイスプレーを初期化するために該画素電極の電圧を該反対電極
    の該電圧にセットするための回路と、該反対電極の該電圧をスイッチするための
    回路とを具備することを特徴とするマイクロデイスプレーシステム。
  41. 【請求項41】 請求項39のマイクロデイスプレーシステムが更に、メモ
    リーの効率よい使用を増加するために該データの該値の並べ換え過程を具備する
    ことを特徴とするマイクロデイスプレーシステム。
  42. 【請求項42】 請求項32のマイクロデイスプレーシステムが更に、各サ
    ブフレームで該デイスプレーを初期化するために該画素電極の電圧を該反対電極
    の該電圧にセットするための回路を具備することを特徴とするマイクロデイスプ
    レーシステム。
  43. 【請求項43】 請求項42のマイクロデイスプレーシステムが更に、該反
    対電極の電圧をスイッチするための回路を具備することを特徴とするマイクロデ
    イスプレーシステム。
  44. 【請求項44】 請求項43のマイクロデイスプレーシステムが更に、入力
    信号を該デイスプレー上で適当な輝度となる出力信号に変換するためのルックア
    ップテーブルを有するガンマ修正回路を具備することを特徴とするマイクロデイ
    スプレーシステム。
  45. 【請求項45】 請求項44のマイクロデイスプレーシステムが更に、メモ
    リーの効率よい使用を増加するために該データの値の並べ換え過程を具備するこ
    とを特徴とするマイクロデイスプレーシステム。
  46. 【請求項46】 請求項44のマイクロデイスプレーシステムが更に、或る
    数の画素データから該デイスプレー用に好ましい数の画素データへ画像データを
    内挿するための少なくとも1つの尺度合わせ回路を具備することを特徴とするマ
    イクロデイスプレーシステム。
  47. 【請求項47】 請求項42のマイクロデイスプレーシステムが更に、入力
    ビデオ信号を、適当な輝度を有するよう該液晶の適当なツイストを達成するため
    に修正された出力値への変換するためのデジタルテーブルを具備することを特徴
    とするマイクロデイスプレーシステム。
  48. 【請求項48】 請求項42のマイクロデイスプレーシステムが更に、複数
    の増幅器の1つを通りそして該デイスプレーへの、複数の信号の擬似ランダムな
    1つ用の1対のスイッチ用回路であるが、該複数の信号の強さを平衡させるため
    該スイッチを行う、該1対のスイッチ用回路を具備することを特徴とするマイク
    ロデイスプレーシステム。
  49. 【請求項49】 アナログビデオシステムに於いて、 コンポジット信号からビデオ信号の黒色レベルを回復するリストーラと、 該コンポジット信号から同期化信号を分離するためのフイルターと、 該ビデオ信号を受けるためのアクチブマトリックス液晶デイスプレーとを具備
    しており、該デイスプレーは 第1平面内に形成されたトランジスター回路の配列を有するアクチブマトリ
    ックス回路を備えており、各トランジスター回路は200mm2以下の面積を有
    する画素電極の配列内の画素電極に接続されており、該デイスプレーは又、 該第1平面に平行な第2平面内に延びる反対電極パネルであるが、該反対電
    極パネルが印加電圧を受けるような、該反対電極パネルと、そして 該2つの平面間の空洞内に間挿された液晶層とを備えており、該空洞は3マ
    イクロメートルより小さい深さを有しており、そして該デイスプレーは更に 該デイスプレーを制御しそして該同期化信号を受けるタイミング制御回路を
    備えており、そして該システムは更に、 画素電極の該配列を照明する光源を具備することを特徴とするアナログビデオ
    システム。
  50. 【請求項50】 請求項49のアナログビデオシステムが更に、液晶の特性
    に基づき選択された1対のダイオードを有するガンマ修正器とガンマ修正曲線の
    中心点を調節するために線形ダイオードを有する安定化オフセット接地回路とを
    具備することを特徴とするアナログビデオシステム。
  51. 【請求項51】 請求項49のアナログビデオシステムに於いて、該アクチ
    ブマトリックス液晶デイスプレーが更に、クロック信号通路内にデレーロックル
    ープを具備しており、該デレーロックループは該クロック信号通路内の電圧制御
    遅延素子と、該電圧制御遅延動作を制御するための位相検出器及び積分器を有す
    るフイードバックループと、を備えることを特徴とするアナログビデオシステム
  52. 【請求項52】 請求項49のアナログビデオシステムに於いて、該アクチ
    ブマトリックス液晶デイスプレーは更に、クロック信号通路内にフエーズロック
    ドループを具備しており、該フエーズロックドループは内部クロックを発生する
    ための電圧制御発振器と、該フエーズロックドループを制御するための位相検出
    器及び積分器を有するフイードバックループと、を備えることを特徴とするアナ
    ログビデオシステム。
  53. 【請求項53】 請求項49のアナログビデオシステムが更に、垂直同期信
    号を検出するためのデジタルロジック回路を具備しており、該デジタルロジック
    回路はクロック信号と同期信号を受け該同期信号が特定の状態の時クロック信号
    をカウントするためのカウンターと、もし該クロックの符号が ならば信号
    を送るための1対のフリップフロップとを備えており、1対のフリップフロップ
    の各々は垂直同期信号の特定のパターンとタイミングとが検出されるとセットさ
    れ、そして該デジタルロジック回路は又、垂直カウンターを備えることを特徴と
    するアナログビデオシステム。
  54. 【請求項54】 請求項49のアナログビデオシステムが更に、各サブフレ
    ームの後に該反対電極の電圧をスイッチする回路を具備することを特徴とするア
    ナログビデオシステム。
  55. 【請求項55】 請求項54のアナログビデオシステムが更に、該デイスプ
    レーを初期化するために該画素電極の電圧を該反対電極の該電圧にセットする回
    路を具備することを特徴とするアナログビデオシステム。
  56. 【請求項56】 請求項55のアナログビデオシステムに於いて、該反対電
    極の該電圧をスイッチする該回路は該画素電極に書き込みの終わりと該次のサブ
    フレームの初めとの間の該サブフレームで起こることを特徴とするアナログビデ
    オシステム。
  57. 【請求項57】 ビデオ記録システムに於いて、 画像からデータを集めコンポジット信号を発生する画像センサーと、 該コンポジット信号を記録するための記録デバイスと、 ビデオ信号を受けるためのアクチブマトリックス液晶デイスプレーとを具備し
    ており、該デイスプレーは 第1平面内に形成されたトランジスター回路の配列を有するアクチブマトリ
    ックス回路を備えており、各トランジスター回路は200mm2以下の面積を有
    する画素電極の配列内の画素電極に接続されており、該デイスプレーは又、 該第1平面に平行な第2平面内に延びる反対電極パネルで、該反対電極パネ
    ルが印加電圧を受ける、該反対電極パネルと、そして 該2つの平面間の空洞内に間挿された液晶層を備えており、該空洞は3マイ
    クロメートルより短い深さを有しており、そして該システムは又、 該画像センサーと、該記録デバイスと、そして該デイスプレーとの間を辿るプ
    ロセサー回路と、 該コンポジット信号から該ビデオ信号の黒色レベルを回復するための直流リス
    トーラと、 該コンポジット信号から同期化信号を分離するためのフイルターと、 該デイスプレーを制御し、該同期化信号を受けるためのタイミング制御回路と
    、そして 画素電極の該配列を照明する光源とを具備することを特徴とするビデオ記録シ
    ステム。
  58. 【請求項58】 請求項57のビデオ記録システムが更に、各サブフレーム
    の後に該反対電極の電圧をスイッチする回路を具備することを特徴とするビデオ
    記録システム。
  59. 【請求項59】 請求項58のビデオ記録システムが更に、該液晶の特性に
    基づき選択された1対のダイオードを有するガンマ修正器とガンマ修正曲線の中
    心点を調節するための線形ダイオードを有する安定化オフセット接地回路とを具
    備することを特徴とするビデオ記録システム。
  60. 【請求項60】 請求項59のビデオ記録システムに於いて、該反対電極の
    電圧をスイッチする回路は該画素電極への書き込みの終わりと該次のサブフレー
    ムの初めとの間のサブフレーム内で起こることを特徴とするビデオ記録システム
  61. 【請求項61】 請求項59のビデオ記録システムに於いて、該アクチブマ
    トリックス液晶デイスプレーが更に、クロック信号通路内にデレーロックループ
    を具備しており、該デレーロックループは該クロック信号通路内の電圧制御遅延
    素子と、該電圧制御遅延動作を制御するための位相検出器及び積分器を有するフ
    イードバックループと、備えることを特徴とするビデオ記録システム。
  62. 【請求項62】 請求項59の該ビデオ記録システムに於いて、該アクチブ
    マトリックス液晶デイスプレーは更に、クロック信号通路内にフエーズロックド
    ループを具備しており、該フエーズロックドループは内部クロックを発生するた
    めの電圧制御発振器と、該フエーズロックドループを制御するための位相検出器
    及び積分器を有するフイードバックループと、を備えることを特徴とするビデオ
    記録システム。
  63. 【請求項63】 請求項59のアナログビデオシステムが更に、該マイクロ
    デイスプレーと、該光源と、該タイミング制御回路とそして該画像を少なくとも
    2の因数で拡大するためのレンズとを担うためのビューフアインダーハウジング
    を具備することを特徴とするアナログビデオシステム。
  64. 【請求項64】 請求項63のアナログビデオシステムに於いて、該ビュー
    フアインダーハウジングが100cm3より小さい容積を有することを特徴とす
    るアナログビデオシステム。
  65. 【請求項65】 デジタルカメラに於いて、 画像を記録するための電荷結合デバイス(シーシーデー)と、 アクチブマトリックス液晶デイスプレーとを具備しており、該アクチブマトリ
    ックス液晶デイスプレーは、 第1の平面内に形成されたトランジスター回路の配列を有するアクチブマト
    リックス回路を備えており、各トランジスター回路は200mm2より小さい面
    積を有する画素電極の配列内の画素電極に接続されており、該デイスプレーは又
    、 該第1の平面に平行な第2の平面内に延びる反対電極パネルで、該反対電極
    パネルは印加電圧を受ける様な、該反対電極パネルと、そして 該2つの平面の間の空洞内に間挿された液晶層とを備えており、該空洞は3
    マイクロメートルより短い深さを有しており、そして該カメラは又、 該シーシーデーと該アクチブマトリックス液晶デイスプレーを制御するための
    タイミング制御回路と、 該デイスプレーを初期化するために該画素電極の電圧を該反対電極の該電圧に
    セットするための回路と、 画像データを記憶するためのメモリーカードと、 画素電極の該配列を照明する光源と、そして 該アクチブマトリックス液晶デイスプレー上に形成された画像を受けるよう位
    置付けされ、該画像を少なくとも2の因数で拡大するレンズとを具備することを
    特徴とするデジタルカメラ。
  66. 【請求項66】 請求項65のアナログビデオシステムが更に、各サブフレ
    ームの後に該反対電極の該電圧をスイッチする回路を具備することを特徴とする
    アナログビデオシステム。
  67. 【請求項67】 請求項66のアナログビデオシステムが更に、入力信号を
    該デイスプレー上で適当な輝度となる出力信号に変換するためのガンマ修正回路
    を具備することを特徴とするアナログビデオシステム。
  68. 【請求項68】 携帯型通信システムに於いて、 無線トランシーバーと、 アクチブマトリックス液晶デイスプレーとを具備しており、該デイスプレーは
    、 第1の平面内に形成されたトランジスター回路の配列を有するアクチブマト
    リックス回路を備えており、各トランジスター回路は200mm2以下の面積を
    有する画素電極の配列内の画素電極に接続されており、該デイスプレーは又、 該第1の平面に平行な第2の平面内に延びる反対電極パネルで、該反対電極
    パネルは印加電圧を受ける様な、該反対電極パネルと、そして 該2つの平面の間の空洞内に間挿された液晶層とを備えており、該空洞は3
    マイクロメートルより短い深さを有しており、そして該携帯型通信システムは又
    、 画素電極の該配列を照明する光源と、 該アクチブマトリックス液晶デイスプレー上に形成された画像を受けるよう位
    置付けされ該画像を少なくとも因数2で拡大するレンズと、そして 該デイスプレーを初期化するために該画素電極の電圧を該反対電極の該電圧に
    セットするための回路を具備することを特徴とする携帯型通信システム。
  69. 【請求項69】 請求項68の携帯型通信システムが更に、セルラー電話を
    具備することを特徴とする携帯型通信システム。
  70. 【請求項70】 請求項69の携帯型通信システムが更に、各サブフレーム
    の後に該反対電極の該電圧をスイッチする回路と、入力信号を該デイスプレー上
    で適当な輝度となる出力信号に変換するためのガンマ修正回路とを具備すること
    を特徴とする携帯型通信システム。
  71. 【請求項71】 デジタルプリンターに於いて、 電子的画像を取りそして該画像を操作するための制御回路と、 該制御回路から該仕立てられた画像を受けるためのアクチブマトリックス液晶
    デイスプレーと、 該液晶デイスプレーを照明するバックライトとを具備することを特徴とするデ
    ジタルプリンター。
  72. 【請求項72】 請求項71のデジタルプリンターが更に、該デイスプレー
    の該画像を写真撮影用平面上に焦点合わせするためのレンズを具備することを特
    徴とするデジタルプリンター。
  73. 【請求項73】 請求項71のデジタルプリンターに於いて、該アクチブマ
    トリックスデイスプレーはカラーシーケンシャルデイスプレーシステムでありそ
    して該バックライトは3つのカラーの発光ダイオード(エルイーデーエス)バッ
    クライトであることを特徴とするデジタルプリンター。
  74. 【請求項74】 請求項73のデジタルプリンターが更に、該写真撮影用平
    面に位置付けされた写真撮影用フイルムを具備することを特徴とするデジタルプ
    リンター。
  75. 【請求項75】 請求項71のデジタルプリンターに於いて、画素電極の該
    配列は少なくとも320×240の、160mm2より小さいアクチブ面積を有
    する配列を具備することを特徴とするデジタルプリンター。
  76. 【請求項76】 請求項75のデジタルプリンターに於いて、画素電極の該
    配列は少なくとも640×480の配列を具備することを特徴とするデジタルプ
    リンター。
  77. 【請求項77】 請求項75のデジタルプリンターが更に、該デイスプレー
    の該画像を写真撮影用平面上に焦点合わせするためのレンズを具備することを特
    徴とするデジタルプリンター。
  78. 【請求項78】 請求項77のデジタルプリンターに於いて、該バックライ
    トは発光ダイオード(エルイーデー)であることを特徴とするデジタルプリンタ
    ー。
  79. 【請求項79】 インスタントカメラに於いて、 画像を記録するための電荷結合デバイス(シーシーデー)と、 該シーシーデーからの電子的画像を取りそして該画像を操作するための制御回
    路と、 該操作された画像を受けるためのアクチブマトリックス液晶デイスプレーと、 該液晶デイスプレーを照明する発光ダイオード(エルイーデー)と、 写真撮影用平面と、そして 該液晶デイスプレーの画像を該写真撮影用平面上に焦点合わせするためのレン
    ズとを具備することを特徴とするインスタントカメラ。
  80. 【請求項80】 請求項79のインスタントカメラに於いて、画素電極の該
    配列は少なくとも320×240の、そして160mm2より小さいアクチブ面
    積を有する配列を具備することを特徴とするインスタントカメラ。
  81. 【請求項81】 請求項80のインスタントカメラに於いて、画素電極の該
    配列は少なくとも640×480の配列を具備することを特徴とするインスタン
    トカメラ。
  82. 【請求項82】 請求項79のインスタントカメラに於いて、該ハウジング
    は1000cm3より容積を有することを特徴とするインスタントカメラ。
  83. 【請求項83】 請求項82のインスタントカメラに於いて、該ハウジング
    は750cm3より小さい容積を有することを特徴とするインスタントカメラ。
  84. 【請求項84】 請求項83のインスタントカメラに於いて、画素電極の該
    配列は少なくとも320×240の、そして160mm2より小さいアクチブ面
    積を有する配列を具備することを特徴とするインスタントカメラ。
  85. 【請求項85】 プリントを作る方法に於いて、 デジタル画像を提供する過程と、 該デジタル画像を分割する過程と、 アクチブマトリックス液晶デイスプレーをドライブする過程と、 該液晶デイスプレーの該画像を感光紙上に投射するために該液晶デイスプレー
    を通して光を投射する過程と、そして 該手順を他のカラー用に繰り返す過程とを具備することを特徴とするプリント
    を作る方法。
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