JPH116994A - アクティブマトリクス型光変調器、ディスプレイ、および非対称的な光学性能の効果を減少させる方法 - Google Patents
アクティブマトリクス型光変調器、ディスプレイ、および非対称的な光学性能の効果を減少させる方法Info
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】グレースケールが繰り返し得られ、アドレッシ
ング非対称性が実質的に除去され得る、アクティブマト
リクス型光変調器を提供する。 【解決手段】 アクティブマトリクス光変調器のアドレ
ッシングは、各フレームに対して画素の光学レベルを選
択するために、制御素子の関連の１つにデータ及び走査
信号を印加して、対応のアドレッシングフレーム中に電
圧を各画素に印加し、１つの光学レベルがフレームに対
して選択されるとき、正の電圧をフレームの１つのサブ
フレーム中に画素に印加し、同じ大きさで極性が反対の
負の電圧をフレームの他のサブフレーム中に画素に印加
し、他の光学レベルがフレームに対して選択されると
き、中間電圧をフレームサブフレームの両方において画
素に印加し、フレーム内にＤＣバランスを提供するよう
に、バイポーラスイッチが、連続するサブフレーム中の
画素に印加する電圧を制御する。
ング非対称性が実質的に除去され得る、アクティブマト
リクス型光変調器を提供する。 【解決手段】 アクティブマトリクス光変調器のアドレ
ッシングは、各フレームに対して画素の光学レベルを選
択するために、制御素子の関連の１つにデータ及び走査
信号を印加して、対応のアドレッシングフレーム中に電
圧を各画素に印加し、１つの光学レベルがフレームに対
して選択されるとき、正の電圧をフレームの１つのサブ
フレーム中に画素に印加し、同じ大きさで極性が反対の
負の電圧をフレームの他のサブフレーム中に画素に印加
し、他の光学レベルがフレームに対して選択されると
き、中間電圧をフレームサブフレームの両方において画
素に印加し、フレーム内にＤＣバランスを提供するよう
に、バイポーラスイッチが、連続するサブフレーム中の
画素に印加する電圧を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アクティブマトリ
クス型光変調器およびディスプレイに関し、限定はされ
ないが、特に、反強誘電性液晶ディスプレイ（ＡＦＬＣ
Ｄ）などのアクティブマトリクス型液晶デバイスに関す
る。
クス型光変調器およびディスプレイに関し、限定はされ
ないが、特に、反強誘電性液晶ディスプレイ（ＡＦＬＣ
Ｄ）などのアクティブマトリクス型液晶デバイスに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】本明細書で用いる用語「光変調器」は、
回折型空間変調器などの光透過型変調器および従来の液
晶ディスプレイなどの発光型変調器の両方を含むものと
することを理解されたい。
回折型空間変調器などの光透過型変調器および従来の液
晶ディスプレイなどの発光型変調器の両方を含むものと
することを理解されたい。
【０００３】ＡＦＬＣＤおよび関連の液晶デバイスは、
パッシブ駆動型デバイスおよびアクティブマトリクス駆
動型デバイスの両方においてグレースケールおよび高視
野角を提供するために用いるられ得るフィールド調整可
能な面内（in-plane）スイッチング挙動を示す。このよ
うな液晶デバイスは、液晶ディレクタが、横断して印加
されたＤＣ電圧に応答して異なる状態へスイッチすると
き、ディレクタが、すべての印加スイッチング電圧に対
して境界プレートと実質的に平行なままであるという特
性を有する。通常、透過型デバイスにおいては、デバイ
スの最大暗状態がゼロボルトの印加電圧で得られるよう
に、液晶セルが、直交するように配置された偏光子間に
設けられている。このような配置は、通常、境界面の配
向方向が、実質的に互いに平行で、２つの偏光子のうち
の１つの透過軸に対して平行である場合に対応する。い
ずれかの極性を有するＤＣ電圧をセルに印加すると、液
晶材料の光学軸は、回転するので、いずれかの偏光子の
透過軸に対してはもはや平行ではなく、デバイスの光透
過率は増加する。
パッシブ駆動型デバイスおよびアクティブマトリクス駆
動型デバイスの両方においてグレースケールおよび高視
野角を提供するために用いるられ得るフィールド調整可
能な面内（in-plane）スイッチング挙動を示す。このよ
うな液晶デバイスは、液晶ディレクタが、横断して印加
されたＤＣ電圧に応答して異なる状態へスイッチすると
き、ディレクタが、すべての印加スイッチング電圧に対
して境界プレートと実質的に平行なままであるという特
性を有する。通常、透過型デバイスにおいては、デバイ
スの最大暗状態がゼロボルトの印加電圧で得られるよう
に、液晶セルが、直交するように配置された偏光子間に
設けられている。このような配置は、通常、境界面の配
向方向が、実質的に互いに平行で、２つの偏光子のうち
の１つの透過軸に対して平行である場合に対応する。い
ずれかの極性を有するＤＣ電圧をセルに印加すると、液
晶材料の光学軸は、回転するので、いずれかの偏光子の
透過軸に対してはもはや平行ではなく、デバイスの光透
過率は増加する。
【０００４】あるいは、液晶セルは、ゼロボルトの電圧
が印加されるときに明状態が得られるように、軸が互い
に平行に配置された２つの偏光子間に配置され得る。い
ずれかの極性のＤＣ電圧をセルに印加すると、デバイス
は、より暗い状態にスイッチする。しかし、最大暗状態
を得るためには、４５度のスイッチング角度が必要であ
る。従って、このような２つのセルを、ゼロボルトの電
圧が各セルに印加されたときにデバイスが全体として明
状態となり、反対の極性の電圧がセルに印加されたとき
に、セルの光学軸が反対方向に回転し、組み合わせたデ
バイスの光透過率が低下するように、平行な軸を有する
２つの偏光子間に連続して配置することが可能である。
２つの光学軸間の角度が４５度に到達すると、デバイス
は、最大暗状態となるので、各セルは、最大暗状態に到
達するにはわずか２２．５度の角度でスイッチされる必
要がある。単一の偏光子を用いる等価の反射デバイス
は、ゼロ電圧状態において、セルの光学軸が偏光子軸お
よび４分の１波長板の軸に平行で、セルが＋／−２２．
５度にスイッチされると最大暗状態が得られるように、
単一の液晶セルおよびセルと反射面との間に配置された
４分の１波長板を用いて形成され得る。
が印加されるときに明状態が得られるように、軸が互い
に平行に配置された２つの偏光子間に配置され得る。い
ずれかの極性のＤＣ電圧をセルに印加すると、デバイス
は、より暗い状態にスイッチする。しかし、最大暗状態
を得るためには、４５度のスイッチング角度が必要であ
る。従って、このような２つのセルを、ゼロボルトの電
圧が各セルに印加されたときにデバイスが全体として明
状態となり、反対の極性の電圧がセルに印加されたとき
に、セルの光学軸が反対方向に回転し、組み合わせたデ
バイスの光透過率が低下するように、平行な軸を有する
２つの偏光子間に連続して配置することが可能である。
２つの光学軸間の角度が４５度に到達すると、デバイス
は、最大暗状態となるので、各セルは、最大暗状態に到
達するにはわずか２２．５度の角度でスイッチされる必
要がある。単一の偏光子を用いる等価の反射デバイス
は、ゼロ電圧状態において、セルの光学軸が偏光子軸お
よび４分の１波長板の軸に平行で、セルが＋／−２２．
５度にスイッチされると最大暗状態が得られるように、
単一の液晶セルおよびセルと反射面との間に配置された
４分の１波長板を用いて形成され得る。
【０００５】このようなデバイスは、反強誘電性液晶
（ＡＦＬＣ）材料、またはらせん強誘電（ＤＨＦ）効
果、短ピッチ双安定強誘電（ＳＢＦ）効果または電子ク
リニック（ＥＣ）効果を示す材料から作製され得る。
（ＡＦＬＣ）材料、またはらせん強誘電（ＤＨＦ）効
果、短ピッチ双安定強誘電（ＳＢＦ）効果または電子ク
リニック（ＥＣ）効果を示す材料から作製され得る。
【０００６】パッシブＡＦＬＣＤ駆動方式に関連して、
Ｙ．Ｙａｍａｄａ、Ｎ．Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｍ．Ｙａｍ
ａｗａｋｉ、Ｉ．ＫａｗａｍｕｒａおよびＹ．Ｓｕｚｕ
ｋｉ、Ｐｒｏｃ．Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ １９９
２、５７頁に開示されているように、画素が、連続した
アドレッシングフレーム中に正および負の電圧を印加す
ることによって、同じおよび反対の強誘電性状態＋Ｆま
たは−Ｆ間でスイッチされるパッシブアドレッシング配
置によって、理想の表面安定化ＡＦＬＣにおけるイオン
蓄積によるゴースティングを避けることが可能である。
急峻な電圧閾値は、ＡＦＬＣをこれらの状態のいずれか
にスイッチするために克服されなければならず、通常２
０ボルトと４０ボルトとの間の大きさの電圧が、材料を
必要な状態に完全にスイッチするために必要である。印
加電圧を除去すると、液晶材料は、図１ａのグラフに示
すように、対応するヒステリシス曲線によって、さらに
安定した反強誘電性（ＡＦ）状態に緩和される。図１ａ
は、強誘電性状態のそれぞれに切り替わったときの、お
よび強誘電性状態のそれぞれから切り替わったときのＡ
ＦＬＣの理想的（対称的）な電圧−透過率特性を示す。
ここで、透過率は、τによって示され、印加電圧は、Ｖ
によって示される。従って、強誘電性状態＋Ｆまたは−
Ｆの１つにデバイスを維持するためには、保持電圧がＡ
ＦＬＣに連続して印加されなければならない。完全なス
イッチングを行うのに必要な電圧未満の電圧が印加され
る場合、中間のグレーレベルが得られ、電圧が除去され
ると、デバイスは、図１ａの破線で示す対応の浅いヒス
テリシス曲線によってＡＦ状態に緩和される。ＦからＡ
Ｆへの緩和は非常に遅くなり得るので、次のフレームに
おける透過レベルが前のフレームの透過レベルによって
影響されないことを確実にするためには、次のフレーム
がアドレスされる前にリセット期間が通常必要である。
図１ｂは、強誘電性状態のそれぞれに切り替わったとき
の、および強誘電性状態のそれぞれから切り替わったと
きのＡＦＬＣの典型的（非対称的）な電圧−透過率特性
を示す。図１ｂより理解されるように、強誘電性状態の
光透過率特性は、一般に、典型的なＡＦＬＣにおいては
異なる。
Ｙ．Ｙａｍａｄａ、Ｎ．Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｍ．Ｙａｍ
ａｗａｋｉ、Ｉ．ＫａｗａｍｕｒａおよびＹ．Ｓｕｚｕ
ｋｉ、Ｐｒｏｃ．Ｊａｐａｎ Ｄｉｓｐｌａｙ １９９
２、５７頁に開示されているように、画素が、連続した
アドレッシングフレーム中に正および負の電圧を印加す
ることによって、同じおよび反対の強誘電性状態＋Ｆま
たは−Ｆ間でスイッチされるパッシブアドレッシング配
置によって、理想の表面安定化ＡＦＬＣにおけるイオン
蓄積によるゴースティングを避けることが可能である。
急峻な電圧閾値は、ＡＦＬＣをこれらの状態のいずれか
にスイッチするために克服されなければならず、通常２
０ボルトと４０ボルトとの間の大きさの電圧が、材料を
必要な状態に完全にスイッチするために必要である。印
加電圧を除去すると、液晶材料は、図１ａのグラフに示
すように、対応するヒステリシス曲線によって、さらに
安定した反強誘電性（ＡＦ）状態に緩和される。図１ａ
は、強誘電性状態のそれぞれに切り替わったときの、お
よび強誘電性状態のそれぞれから切り替わったときのＡ
ＦＬＣの理想的（対称的）な電圧−透過率特性を示す。
ここで、透過率は、τによって示され、印加電圧は、Ｖ
によって示される。従って、強誘電性状態＋Ｆまたは−
Ｆの１つにデバイスを維持するためには、保持電圧がＡ
ＦＬＣに連続して印加されなければならない。完全なス
イッチングを行うのに必要な電圧未満の電圧が印加され
る場合、中間のグレーレベルが得られ、電圧が除去され
ると、デバイスは、図１ａの破線で示す対応の浅いヒス
テリシス曲線によってＡＦ状態に緩和される。ＦからＡ
Ｆへの緩和は非常に遅くなり得るので、次のフレームに
おける透過レベルが前のフレームの透過レベルによって
影響されないことを確実にするためには、次のフレーム
がアドレスされる前にリセット期間が通常必要である。
図１ｂは、強誘電性状態のそれぞれに切り替わったとき
の、および強誘電性状態のそれぞれから切り替わったと
きのＡＦＬＣの典型的（非対称的）な電圧−透過率特性
を示す。図１ｂより理解されるように、強誘電性状態の
光透過率特性は、一般に、典型的なＡＦＬＣにおいては
異なる。
【０００７】周知のように、液晶ディスプレイのパッシ
ブアドレッシング方式は、通常、ディスプレイの画素に
おいて互いに交差する行電極および列電極、ならびに画
素の行が、すべての行がリフレッシュされ、表示データ
のフレームのリフレッシュが完了するまで、一度に一行
ずつリフレッシュされるように、循環繰り返しシーケン
スで走査ドライバによって行電極に供給される走査パル
スと同期して列電極に表示データを供給するためのデー
タドライバを用いる。次に、このプロセスは、データの
次のフレームに対して繰り返される。図２ａは、印加電
圧の極性がフレームによって反対になる上記のパッシブ
アドレスされたＡＦＬＣＤをアドレスするのに適切な走
査波形を示す。このような波形は、各アドレッシングフ
レーム中に、選択（ストローブ）期間１、非選択（保持
電圧）期間２、およびリセット期間３を有する。これら
の期間の極性は、行に沿った画素のネットＤＣバランス
を維持するために、フレームによって反対になる。図２
ａは、このようなパッシブアドレッシング方式の２つの
連続したフレーム中に印加される走査パルスの波形を示
す。さらに、ＤＣバランスデータパルスが列電極に印加
される。このパルスは、行電極に印加される選択（スト
ローブ）期間１の走査パルスと組み合わされると、非選
択（保持電圧）期間２中の画素の光学状態（Ｆ、ＡＦま
たは中間）を決定する。図２ｂは、図２ａの選択期間１
の正極性パルスにおけるＦ状態またはＡＦ状態を選択す
るためのＯＮ信号およびＯＦＦ信号、ならびに図２ａの
選択期間１の負極性パルスにおけるＦ状態またはＡＦ状
態を選択するためのＯＮ信号およびＯＦＦ信号にそれぞ
れ対応する、このようなパッシブアドレッシング方式に
おいて列電極に印加され得る典型的なＤＣバランスバイ
ポーラデータパルスを示す。データパルス（データおよ
びストローブパルスの組合せによって得られる合成パル
スではない）は、このようなパッシブアドレッシング方
式における１ラインアドレス時間中にＤＣバランスがと
られるので、この結果、高い周波数が、常にディスプレ
イに印加され、高い消費電力につながる。
ブアドレッシング方式は、通常、ディスプレイの画素に
おいて互いに交差する行電極および列電極、ならびに画
素の行が、すべての行がリフレッシュされ、表示データ
のフレームのリフレッシュが完了するまで、一度に一行
ずつリフレッシュされるように、循環繰り返しシーケン
スで走査ドライバによって行電極に供給される走査パル
スと同期して列電極に表示データを供給するためのデー
タドライバを用いる。次に、このプロセスは、データの
次のフレームに対して繰り返される。図２ａは、印加電
圧の極性がフレームによって反対になる上記のパッシブ
アドレスされたＡＦＬＣＤをアドレスするのに適切な走
査波形を示す。このような波形は、各アドレッシングフ
レーム中に、選択（ストローブ）期間１、非選択（保持
電圧）期間２、およびリセット期間３を有する。これら
の期間の極性は、行に沿った画素のネットＤＣバランス
を維持するために、フレームによって反対になる。図２
ａは、このようなパッシブアドレッシング方式の２つの
連続したフレーム中に印加される走査パルスの波形を示
す。さらに、ＤＣバランスデータパルスが列電極に印加
される。このパルスは、行電極に印加される選択（スト
ローブ）期間１の走査パルスと組み合わされると、非選
択（保持電圧）期間２中の画素の光学状態（Ｆ、ＡＦま
たは中間）を決定する。図２ｂは、図２ａの選択期間１
の正極性パルスにおけるＦ状態またはＡＦ状態を選択す
るためのＯＮ信号およびＯＦＦ信号、ならびに図２ａの
選択期間１の負極性パルスにおけるＦ状態またはＡＦ状
態を選択するためのＯＮ信号およびＯＦＦ信号にそれぞ
れ対応する、このようなパッシブアドレッシング方式に
おいて列電極に印加され得る典型的なＤＣバランスバイ
ポーラデータパルスを示す。データパルス（データおよ
びストローブパルスの組合せによって得られる合成パル
スではない）は、このようなパッシブアドレッシング方
式における１ラインアドレス時間中にＤＣバランスがと
られるので、この結果、高い周波数が、常にディスプレ
イに印加され、高い消費電力につながる。
【０００８】Ｍ．Ｙａｍａｗａｋｉ、Ｙ．Ｙａｍａｄ
ａ、Ｎ．Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｋ．Ｍｏｒｉ、Ｈ．Ｈａｙ
ａｓｈｉ、Ｙ．Ｓｕｚｕｋｉ、Ｙ．Ｓ．Ｎｅｇｉ、Ｔ．
Ｈａｇｉｗａｒａ、Ｉ．Ｋａｗａｍｕｒａ、Ｈ．Ｏｒｉ
ｈａｒａ、およびＹ．Ｉｓｈｉｂａｓｈｉ、Ｊａｐａｎ
Ｄｉｓｐｌａｙ １９８９、２６頁から２９頁は、Ｄ
Ｃバランスをとるために、反対の極性の２つのアドレッ
シングフレームが、１つの表示ピクチャのために用いら
れるＡＦＬＣＤに対するパッシブアドレッシング方式を
開示している。上記のパッシブアドレッシング方式にお
けるように、走査波形は、各アドレッシングフレーム中
に、選択（ストローブ）期間および非選択（保持電圧）
期間を有する。選択期間中、ＯＮデータ信号またはＯＦ
Ｆデータ信号は、場合により、画素のＦ状態またはＡＦ
状態を選択し、この状態は、次の非選択期間内に保持電
圧を印加することによって維持される。次のフレームに
おいて、これらの期間の極性は、画素が、ＯＮ信号が印
加される場合に反対のＦ状態にスイッチされ、またはＯ
ＦＦ信号が印加される場合にＡＦ状態に維持されるよう
に、反対になる。このように、透過レベルは、ＤＣバラ
ンスを提供しながら、単一のピクチャを表示するのに用
いられる反対の極性の２つのアドレッシングフレームに
おいて同じに保たれる。しかし、すでに上述したパッシ
ブアドレッシング方式におけるように、保持電圧は、強
誘電性状態の１つにデバイスを維持するために印加され
なければならず、この結果消費電力に影響する。さら
に、適切なスイッチング閾値を有する従来のＡＦＬＣ
は、スイッチに２０ボルトと４０ボルトとの間の範囲の
電圧を必要とするため、このようなパッシブアドレッシ
ング方式においては比較的高い電圧が必要である。この
引例には、グレースケールの開示はない。
ａ、Ｎ．Ｙａｍａｍｏｔｏ、Ｋ．Ｍｏｒｉ、Ｈ．Ｈａｙ
ａｓｈｉ、Ｙ．Ｓｕｚｕｋｉ、Ｙ．Ｓ．Ｎｅｇｉ、Ｔ．
Ｈａｇｉｗａｒａ、Ｉ．Ｋａｗａｍｕｒａ、Ｈ．Ｏｒｉ
ｈａｒａ、およびＹ．Ｉｓｈｉｂａｓｈｉ、Ｊａｐａｎ
Ｄｉｓｐｌａｙ １９８９、２６頁から２９頁は、Ｄ
Ｃバランスをとるために、反対の極性の２つのアドレッ
シングフレームが、１つの表示ピクチャのために用いら
れるＡＦＬＣＤに対するパッシブアドレッシング方式を
開示している。上記のパッシブアドレッシング方式にお
けるように、走査波形は、各アドレッシングフレーム中
に、選択（ストローブ）期間および非選択（保持電圧）
期間を有する。選択期間中、ＯＮデータ信号またはＯＦ
Ｆデータ信号は、場合により、画素のＦ状態またはＡＦ
状態を選択し、この状態は、次の非選択期間内に保持電
圧を印加することによって維持される。次のフレームに
おいて、これらの期間の極性は、画素が、ＯＮ信号が印
加される場合に反対のＦ状態にスイッチされ、またはＯ
ＦＦ信号が印加される場合にＡＦ状態に維持されるよう
に、反対になる。このように、透過レベルは、ＤＣバラ
ンスを提供しながら、単一のピクチャを表示するのに用
いられる反対の極性の２つのアドレッシングフレームに
おいて同じに保たれる。しかし、すでに上述したパッシ
ブアドレッシング方式におけるように、保持電圧は、強
誘電性状態の１つにデバイスを維持するために印加され
なければならず、この結果消費電力に影響する。さら
に、適切なスイッチング閾値を有する従来のＡＦＬＣ
は、スイッチに２０ボルトと４０ボルトとの間の範囲の
電圧を必要とするため、このようなパッシブアドレッシ
ング方式においては比較的高い電圧が必要である。この
引例には、グレースケールの開示はない。
【０００９】Ｓ．Ｑｕｅｎｔｅｌ、Ｃ．Ｒｏｄｒｉｇ
ｏ、Ｊ．Ｍ．Ｏｔｏｎ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ
ＳＩＤ、４／１、１９９６、１９頁は、ユニポーラデ
ータパルスと組み合わせた図２ａに示す走査波形を用い
るＡＦＬＣＤパッシブアドレッシング方式を開示してい
る。走査波形の極性は、フレームによって反対になるの
で、データパルスの極性も、フレームによって変化す
る。しかし、各フレームには異なるデータが与えられこ
とにより、デバイスは、統計学的にＤＣバランスがとら
れるだけであり、ネットＤＣ電圧が、長期間にわたって
いくつかの画素に印加され、これらの期間中のイオン蓄
積の結果、特定のグレーレベルが得られなくなり得る。
このアドレッシング方式のさらなる欠点は、ＡＦＬＣＤ
が、スイッチングの対称性を最適にし、同一の振幅の正
電圧および負電圧により同様の光透過レベルが得られる
ように、直交する偏光子間に配置されなければならない
ことである。また、非対称性が電圧の関数であるので、
このような対称性が、すべての電圧に対して得られるこ
とを確実にすることは不可能であることである。例え
ば、デバイスが、等価の最大明状態を与えるように設定
されると、最大暗状態は、ゼロボルトでは得られない。
ｏ、Ｊ．Ｍ．Ｏｔｏｎ、Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ
ＳＩＤ、４／１、１９９６、１９頁は、ユニポーラデ
ータパルスと組み合わせた図２ａに示す走査波形を用い
るＡＦＬＣＤパッシブアドレッシング方式を開示してい
る。走査波形の極性は、フレームによって反対になるの
で、データパルスの極性も、フレームによって変化す
る。しかし、各フレームには異なるデータが与えられこ
とにより、デバイスは、統計学的にＤＣバランスがとら
れるだけであり、ネットＤＣ電圧が、長期間にわたって
いくつかの画素に印加され、これらの期間中のイオン蓄
積の結果、特定のグレーレベルが得られなくなり得る。
このアドレッシング方式のさらなる欠点は、ＡＦＬＣＤ
が、スイッチングの対称性を最適にし、同一の振幅の正
電圧および負電圧により同様の光透過レベルが得られる
ように、直交する偏光子間に配置されなければならない
ことである。また、非対称性が電圧の関数であるので、
このような対称性が、すべての電圧に対して得られるこ
とを確実にすることは不可能であることである。例え
ば、デバイスが、等価の最大明状態を与えるように設定
されると、最大暗状態は、ゼロボルトでは得られない。
【００１０】欧州特許公開第０５５２０４５Ａ１号は、
各フレーム内のグレーレベルがモノポーラ電圧を用いて
選択される、閾値を有さないＡＦＬＣデバイスを開示し
ている。モノポーラ電圧の極性は、フレームによって変
化する。このアドレッシング方式は、上記のように、統
計学的なＤＣバランスを提供するだけである。また、上
記の非対称性は、平均化されず、デバイスがオフ軸、す
なわち基板に垂直な軸からずれて観察されると、フレー
ム周波数の半分で、光学変調される。
各フレーム内のグレーレベルがモノポーラ電圧を用いて
選択される、閾値を有さないＡＦＬＣデバイスを開示し
ている。モノポーラ電圧の極性は、フレームによって変
化する。このアドレッシング方式は、上記のように、統
計学的なＤＣバランスを提供するだけである。また、上
記の非対称性は、平均化されず、デバイスがオフ軸、す
なわち基板に垂直な軸からずれて観察されると、フレー
ム周波数の半分で、光学変調される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】欧州特許公開第０５８
６１５５Ａ２号は、各画素が、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）スイッチング素子および画素容量を有する、液晶デ
ィスプレイのアクティブマトリクス型アドレッシング回
路を開示している。スイッチング素子のゲート端子は、
適切な走査パルスが走査電極に印加されるときに、スイ
ッチング素子が、データ電極に印加されるデータパルス
を画素容量に伝達するためにオンになるように、走査電
極に接続されている。このように、画像は、与えられた
データに基づいて表示され、この画像は、スイッチング
素子が、印加電界の影響下で画素容量によって電荷を維
持するためにオフになった後も維持される。しかし、こ
のようなアクティブマトリクス型アドレッシング方式
は、従来の強誘電性液晶材料と共に用いられると、正確
に再現可能なグレーレベルを提供することができない。
さらに、このようなアドレッシング方式は、従来のＡＦ
ＬＣ材料をアドレッシングするのに適さない。なぜな
ら、このような材料は、スイッチに２０ボルトから４０
ボルトを必要とし、ＴＦＴスイッチング素子は、約２０
ボルトまででしか動作し得ない（および、実質的に２０
ボルト未満で好ましく動作する）からである。
６１５５Ａ２号は、各画素が、薄膜トランジスタ（ＴＦ
Ｔ）スイッチング素子および画素容量を有する、液晶デ
ィスプレイのアクティブマトリクス型アドレッシング回
路を開示している。スイッチング素子のゲート端子は、
適切な走査パルスが走査電極に印加されるときに、スイ
ッチング素子が、データ電極に印加されるデータパルス
を画素容量に伝達するためにオンになるように、走査電
極に接続されている。このように、画像は、与えられた
データに基づいて表示され、この画像は、スイッチング
素子が、印加電界の影響下で画素容量によって電荷を維
持するためにオフになった後も維持される。しかし、こ
のようなアクティブマトリクス型アドレッシング方式
は、従来の強誘電性液晶材料と共に用いられると、正確
に再現可能なグレーレベルを提供することができない。
さらに、このようなアドレッシング方式は、従来のＡＦ
ＬＣ材料をアドレッシングするのに適さない。なぜな
ら、このような材料は、スイッチに２０ボルトから４０
ボルトを必要とし、ＴＦＴスイッチング素子は、約２０
ボルトまででしか動作し得ない（および、実質的に２０
ボルト未満で好ましく動作する）からである。
【００１２】英国特許公開第２３１２７７３号および欧
州特許公開第０８０７９１８号は、多結晶シリコンを用
いたアクティブマトリクス型アドレッシング回路を開示
している。この回路では、各画素は、データ電極からデ
ータパルスを受信するためのデータ入力および走査電極
に接続された走査入力を有するＴＦＴスイッチング素子
と、スイッチング素子の出力に接続された補助容量キャ
パシタと、スイッチング素子の出力と画素との間に接続
されたバッファ増幅器とを有する。このような回路は、
各フレーム中に、１つまたは他の極性の電圧が連続して
各画素に印加されるように、ディスプレイの実質的に一
定な電圧アドレッシングを可能にし、それによってディ
スプレイの所用電力を低減する。しかし、上述の引例の
ように、このようなアクティブマトリクス型アドレッシ
ング方式は、ＡＦＬＣ材料には適切ではない。
州特許公開第０８０７９１８号は、多結晶シリコンを用
いたアクティブマトリクス型アドレッシング回路を開示
している。この回路では、各画素は、データ電極からデ
ータパルスを受信するためのデータ入力および走査電極
に接続された走査入力を有するＴＦＴスイッチング素子
と、スイッチング素子の出力に接続された補助容量キャ
パシタと、スイッチング素子の出力と画素との間に接続
されたバッファ増幅器とを有する。このような回路は、
各フレーム中に、１つまたは他の極性の電圧が連続して
各画素に印加されるように、ディスプレイの実質的に一
定な電圧アドレッシングを可能にし、それによってディ
スプレイの所用電力を低減する。しかし、上述の引例の
ように、このようなアクティブマトリクス型アドレッシ
ング方式は、ＡＦＬＣ材料には適切ではない。
【００１３】直視型ＡＦＬＣ、ＳＢＦおよびＤＨＦデバ
イスは、オフ軸で観察すると、観察者によっては知覚可
能なフリッカーを生じ得る。オン軸、すなわち基板に垂
直な軸上で観察すると対称に見えるデバイスの場合で
も、輝度が対称でない（即ち、輝度が、等しいが反対に
スイッチした状態では等価でない）オフ軸位置がいくつ
か存在する。このような視野領域では、フレーム周波数
の半分における光学変調は、観察者によっては知覚され
得るという課題があった。
イスは、オフ軸で観察すると、観察者によっては知覚可
能なフリッカーを生じ得る。オン軸、すなわち基板に垂
直な軸上で観察すると対称に見えるデバイスの場合で
も、輝度が対称でない（即ち、輝度が、等しいが反対に
スイッチした状態では等価でない）オフ軸位置がいくつ
か存在する。このような視野領域では、フレーム周波数
の半分における光学変調は、観察者によっては知覚され
得るという課題があった。
【００１４】本発明は、上記を鑑みて成し遂げられ、そ
の目的は、グレースケールが繰り返し得られ、アドレッ
シング非対称性（もし存在するならば）が実質的に排除
され得る、例えばＡＦＬＣＤなどのアクティブマトリク
ス型光変調器を提供することである。
の目的は、グレースケールが繰り返し得られ、アドレッ
シング非対称性（もし存在するならば）が実質的に排除
され得る、例えばＡＦＬＣＤなどのアクティブマトリク
ス型光変調器を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明によると、複数の
データ線と、複数の走査線と、該データ線と該走査線と
の交差部に配置されている制御素子のアクティブマトリ
クスと、特定の大きさの正の印加電圧に応答して第１の
光学状態に設定され、中間の印加電圧に応答して第２の
光学状態に設定され、該正の印加電圧と等しい大きさで
あるが極性が反対の負の印加電圧に応答して第３の光学
状態に設定されるように、該データ線および該走査線を
介して該制御素子に印加されるデータ信号および走査信
号によって選択的にアドレス可能な画素のアレイであっ
て、該第１、該第２および該第３の光学状態は画素の光
透過率状態である画素のアレイと、対応するアドレッシ
ングフレーム中に、該データ信号および該走査信号を該
制御素子の関連する１つに印加することによって各画素
をアドレスし、各フレームに対する該画素の光学レベル
を選択するためのアドレッシング回路とを有し、該画素
が、非対称的なオン軸光学性能を示し、変調器が、１つ
の光学レベルが該フレームに対して選択されるとき、該
正の電圧が該フレームの１つのサブフレーム中の該画素
に印加され、該負の電圧が該フレームの他のサブフレー
ム中の該画素に印加され、他の光学レベルが該フレーム
に対して選択されるとき、該中間の電圧が該フレームの
該両サブフレーム中の該画素に印加され、該フレーム内
でＤＣバランスを提供するように、各フレームの連続し
たサブフレーム中の各画素に印加される電圧を制御する
ための電圧反転回路を有する、アクティブマトリクス型
光変調器が提供され、これによって上記目的が達成され
る。
データ線と、複数の走査線と、該データ線と該走査線と
の交差部に配置されている制御素子のアクティブマトリ
クスと、特定の大きさの正の印加電圧に応答して第１の
光学状態に設定され、中間の印加電圧に応答して第２の
光学状態に設定され、該正の印加電圧と等しい大きさで
あるが極性が反対の負の印加電圧に応答して第３の光学
状態に設定されるように、該データ線および該走査線を
介して該制御素子に印加されるデータ信号および走査信
号によって選択的にアドレス可能な画素のアレイであっ
て、該第１、該第２および該第３の光学状態は画素の光
透過率状態である画素のアレイと、対応するアドレッシ
ングフレーム中に、該データ信号および該走査信号を該
制御素子の関連する１つに印加することによって各画素
をアドレスし、各フレームに対する該画素の光学レベル
を選択するためのアドレッシング回路とを有し、該画素
が、非対称的なオン軸光学性能を示し、変調器が、１つ
の光学レベルが該フレームに対して選択されるとき、該
正の電圧が該フレームの１つのサブフレーム中の該画素
に印加され、該負の電圧が該フレームの他のサブフレー
ム中の該画素に印加され、他の光学レベルが該フレーム
に対して選択されるとき、該中間の電圧が該フレームの
該両サブフレーム中の該画素に印加され、該フレーム内
でＤＣバランスを提供するように、各フレームの連続し
たサブフレーム中の各画素に印加される電圧を制御する
ための電圧反転回路を有する、アクティブマトリクス型
光変調器が提供され、これによって上記目的が達成され
る。
【００１６】本発明による非対称的な光学性能の効果を
減少させるアクティブマトリクス型光変調器の方法は、
複数のデータ線と、複数の走査線と、該データ線および
該走査線の交差部に配置されている制御素子のアクティ
ブマトリクスと、特定の大きさの正の印加電圧に応答し
て第１の光学状態に設定され、中間の印加電圧に応答し
て第２の光学状態にされ、該正の印加電圧と大きさが等
しく、極性が反対の負の印加電圧に応答して第３の光学
状態に設定されるように、該データ線および該走査線を
介して該制御素子に印加されるデータ信号および走査信
号によって選択的にアドレス可能な画素のアレイとを有
するアクティブマトリクス型光変調器を提供する工程で
あって、該第１、該第２および該第３の光学状態は画素
の光透過率状態である工程と、対応するアドレッシング
フレームにおいて、該データ信号および該走査信号を該
制御素子の関連する１つに印加することによって、アド
レッシング回路によって各画素をアドレスし、各フレー
ムに対する該画素の光学レベルを選択する工程と、１つ
の光学レベルが該フレームに対して選択されるとき、該
正の電圧が該フレームの１つのサブフレーム中の該画素
に印加され、該負の電圧が該フレームの他のサブフレー
ム中の該画素に印加され、他の光学レベルが該フレーム
に対して選択されるとき、該中間の電圧が該フレームの
該両サブフレーム中の該画素に印加され、該フレーム内
でＤＣバランスを提供するように、各フレームの連続し
たサブフレーム中の各画素に電圧反転回路によって印加
される電圧を制御する工程とを包含しており、これによ
って上記の目的が達成される。
減少させるアクティブマトリクス型光変調器の方法は、
複数のデータ線と、複数の走査線と、該データ線および
該走査線の交差部に配置されている制御素子のアクティ
ブマトリクスと、特定の大きさの正の印加電圧に応答し
て第１の光学状態に設定され、中間の印加電圧に応答し
て第２の光学状態にされ、該正の印加電圧と大きさが等
しく、極性が反対の負の印加電圧に応答して第３の光学
状態に設定されるように、該データ線および該走査線を
介して該制御素子に印加されるデータ信号および走査信
号によって選択的にアドレス可能な画素のアレイとを有
するアクティブマトリクス型光変調器を提供する工程で
あって、該第１、該第２および該第３の光学状態は画素
の光透過率状態である工程と、対応するアドレッシング
フレームにおいて、該データ信号および該走査信号を該
制御素子の関連する１つに印加することによって、アド
レッシング回路によって各画素をアドレスし、各フレー
ムに対する該画素の光学レベルを選択する工程と、１つ
の光学レベルが該フレームに対して選択されるとき、該
正の電圧が該フレームの１つのサブフレーム中の該画素
に印加され、該負の電圧が該フレームの他のサブフレー
ム中の該画素に印加され、他の光学レベルが該フレーム
に対して選択されるとき、該中間の電圧が該フレームの
該両サブフレーム中の該画素に印加され、該フレーム内
でＤＣバランスを提供するように、各フレームの連続し
たサブフレーム中の各画素に電圧反転回路によって印加
される電圧を制御する工程とを包含しており、これによ
って上記の目的が達成される。
【００１７】本発明による非対称的な光学性能の効果を
減少させるアクティブマトリクス型光変調器の方法は、
複数の画素と、該画素のアクティブマトリクス型アドレ
ッシング装置と、画素波形生成器とを有し、該画素が、
非対称的なオン軸光学性能を示し、該画素波形生成器
が、第２のサブフレーム中の各画素にわたる波形が、第
１のサブフレーム中の画素にわたる波形の実質的に反転
したものとなるように、画像データの各フレームを第１
のサブフレームおよび第２のサブフレームとして供給す
るように配置されており、これによって上記の目的が達
成される。
減少させるアクティブマトリクス型光変調器の方法は、
複数の画素と、該画素のアクティブマトリクス型アドレ
ッシング装置と、画素波形生成器とを有し、該画素が、
非対称的なオン軸光学性能を示し、該画素波形生成器
が、第２のサブフレーム中の各画素にわたる波形が、第
１のサブフレーム中の画素にわたる波形の実質的に反転
したものとなるように、画像データの各フレームを第１
のサブフレームおよび第２のサブフレームとして供給す
るように配置されており、これによって上記の目的が達
成される。
【００１８】好ましくは、前記中間の印加電圧は、ゼロ
電圧である。しかし、言うまでもなく、中間の電圧の印
加電圧が、ゼロでない場合、フレーム内にＤＣバランス
を提供するためには、反対の極性の電圧が必要である。
さらに、正および負の電圧が各フレーム内で同一の順序
で印加されるのが好ましいが、これらの電圧の順序が交
互のフレームにおいて反対になってもよい。
電圧である。しかし、言うまでもなく、中間の電圧の印
加電圧が、ゼロでない場合、フレーム内にＤＣバランス
を提供するためには、反対の極性の電圧が必要である。
さらに、正および負の電圧が各フレーム内で同一の順序
で印加されるのが好ましいが、これらの電圧の順序が交
互のフレームにおいて反対になってもよい。
【００１９】前記第１および第３の光学状態が、前記正
および負の印加電圧に応答して実質的に同じ光学レベル
を示すように対称的であり、前記電圧反転回路が、前記
１つの光学レベルが前記２つの連続したサブフレーム中
に該同じ光学レベルが得られるように選択されるとき、
該２つのサブフレーム中の該画素に該正および負の電圧
を印加するように配置されていてもよい。
および負の印加電圧に応答して実質的に同じ光学レベル
を示すように対称的であり、前記電圧反転回路が、前記
１つの光学レベルが前記２つの連続したサブフレーム中
に該同じ光学レベルが得られるように選択されるとき、
該２つのサブフレーム中の該画素に該正および負の電圧
を印加するように配置されていてもよい。
【００２０】前記第１および第３の光学状態が、前記正
および負の印加電圧に応答して異なる光学レベルを示す
ように非対称的であり、前記電圧反転回路が、前記１つ
の光学レベルが前記２つの連続したサブフレーム中に異
なる光学レベルが得られるように選択されるとき、該２
つのサブフレーム中の前記画素に該正および負の電圧を
印加するように配置されていてもよい。
および負の印加電圧に応答して異なる光学レベルを示す
ように非対称的であり、前記電圧反転回路が、前記１つ
の光学レベルが前記２つの連続したサブフレーム中に異
なる光学レベルが得られるように選択されるとき、該２
つのサブフレーム中の前記画素に該正および負の電圧を
印加するように配置されていてもよい。
【００２１】前記電圧反転回路が、前記フレーム内の２
Ｎサブフレームをアドレスするための２Ｎ部分を有する
電圧反転スイッチング波形によって前記アドレッシング
回路によって各画素のアドレッシングを変調するように
配置されていてもよく、ここで、Ｎがゼロより大きい整
数であり、連続した部分が、大きさおよび持続時間が等
しく、極性が反対の電圧を有する。
Ｎサブフレームをアドレスするための２Ｎ部分を有する
電圧反転スイッチング波形によって前記アドレッシング
回路によって各画素のアドレッシングを変調するように
配置されていてもよく、ここで、Ｎがゼロより大きい整
数であり、連続した部分が、大きさおよび持続時間が等
しく、極性が反対の電圧を有する。
【００２２】さらに、前記電圧反転回路が、実質的に即
時に互いが連続する、大きさおよび持続時間が等しく、
極性が反対の電圧を有する２つの部分からなる電圧反転
スイッチング波形を供給するように配置されていてもよ
い。また、前記電圧反転回路が、大きさおよび持続時間
が等しく、極性が反対の電圧を有する部分、ならびにゼ
ロ電圧の他の部分を含む電圧反転スイッチング波形を供
給するように配置されていてもよい。
時に互いが連続する、大きさおよび持続時間が等しく、
極性が反対の電圧を有する２つの部分からなる電圧反転
スイッチング波形を供給するように配置されていてもよ
い。また、前記電圧反転回路が、大きさおよび持続時間
が等しく、極性が反対の電圧を有する部分、ならびにゼ
ロ電圧の他の部分を含む電圧反転スイッチング波形を供
給するように配置されていてもよい。
【００２３】前記フレームの第１のフレームの最後のサ
ブフレームの極性が、該第１のフレームに続く第２のフ
レームの第１のサブフレームの極性と等しくなるよう
に、前記電圧反転回路が、連続したフレームにおいて、
電圧反転スイッチング波形を供給するように配置されて
いてもよい。
ブフレームの極性が、該第１のフレームに続く第２のフ
レームの第１のサブフレームの極性と等しくなるよう
に、前記電圧反転回路が、連続したフレームにおいて、
電圧反転スイッチング波形を供給するように配置されて
いてもよい。
【００２４】前記画素のそれぞれが、複数の異なる正の
印加電圧の選択された１つに応答して、複数の第１の光
学状態の１つ、または複数の異なる負の印加電圧の選択
された１つに応答して、複数の第３の光学状態の１つに
設定されるようにアドレス可能であってもよく、前記電
圧反転回路が、前記フレームの１つのサブフレーム中の
前記画素に該選択された正の電圧を印加し、該フレーム
の他のサブフレーム中の該画素に該選択された負の電圧
を印加し、該フレーム内でＤＣバランスを維持しなが
ら、該フレームに対して複数の可能な光学レベルの１つ
を選択するように配置されていてもよい。
印加電圧の選択された１つに応答して、複数の第１の光
学状態の１つ、または複数の異なる負の印加電圧の選択
された１つに応答して、複数の第３の光学状態の１つに
設定されるようにアドレス可能であってもよく、前記電
圧反転回路が、前記フレームの１つのサブフレーム中の
前記画素に該選択された正の電圧を印加し、該フレーム
の他のサブフレーム中の該画素に該選択された負の電圧
を印加し、該フレーム内でＤＣバランスを維持しなが
ら、該フレームに対して複数の可能な光学レベルの１つ
を選択するように配置されていてもよい。
【００２５】前記制御素子が、ポリシリコンスイッチン
グ素子であってもよい。
グ素子であってもよい。
【００２６】前記ポリシリコンスイッチング素子が、ポ
リシリコン薄膜トランジスタまたはダイオードであって
もよい。
リシリコン薄膜トランジスタまたはダイオードであって
もよい。
【００２７】好ましくは、前記アクティブマトリクス
が、各画素に接続され、前記データ線の対応する１つか
らデータ信号を受信するためのデータ入力および前記走
査線の対応する１つから走査パルスを受信するための制
御入力を有するそれぞれの制御素子を有し、該制御素子
をスイッチングして、電圧を該画素に供給する。最も好
ましくは、補助容量キャパシタが、前記制御素子の出力
に接続され、バッファが、該制御素子の該出力と前記画
素との間に接続されている。
が、各画素に接続され、前記データ線の対応する１つか
らデータ信号を受信するためのデータ入力および前記走
査線の対応する１つから走査パルスを受信するための制
御入力を有するそれぞれの制御素子を有し、該制御素子
をスイッチングして、電圧を該画素に供給する。最も好
ましくは、補助容量キャパシタが、前記制御素子の出力
に接続され、バッファが、該制御素子の該出力と前記画
素との間に接続されている。
【００２８】前記変調器が、光透過型液晶デバイスであ
る場合、前記アレイが、前記第１および第３の光学状態
が、明状態であり、前記第２の光学状態が暗状態である
ように、軸が互いに横切るように配置されている偏光子
間に配置されていてもよい。あるいは、前記アレイが、
前記第１および第３の光学状態が、暗状態であり、前記
第２の光学状態が明状態となるように、軸が互いに実質
的に平行になるように配置されている偏光子間に配置さ
れていてもよい。他の実施態様では、前記アレイが、軸
が互いに実質的に平行になるように配置されている偏光
子間に、同様の形態の他のアレイと連続して配置され、
該アレイの１つが前記第１の光学状態にあり、該他のア
レイが前記第３の光学状態にあるとき暗レベルが得ら
れ、該両アレイが前記第２の光学状態にあるとき明レベ
ルが得られるように、前記アドレッシング回路が、反対
の極性を有するアドレッシング信号を該アレイに同時に
印加するように配置されていてもよい。他の実施態様で
は、前記アレイが前記第１および第３の光学状態の１つ
にあるとき暗レベルが得られ、該アレイが前記第２の光
学状態にあるとき明レベルが得られるように、該アレイ
が偏光子と反射面との間に配置され、４分の１波長遅延
器が該アレイと該反射面との間に配置されていてもよ
い。
る場合、前記アレイが、前記第１および第３の光学状態
が、明状態であり、前記第２の光学状態が暗状態である
ように、軸が互いに横切るように配置されている偏光子
間に配置されていてもよい。あるいは、前記アレイが、
前記第１および第３の光学状態が、暗状態であり、前記
第２の光学状態が明状態となるように、軸が互いに実質
的に平行になるように配置されている偏光子間に配置さ
れていてもよい。他の実施態様では、前記アレイが、軸
が互いに実質的に平行になるように配置されている偏光
子間に、同様の形態の他のアレイと連続して配置され、
該アレイの１つが前記第１の光学状態にあり、該他のア
レイが前記第３の光学状態にあるとき暗レベルが得ら
れ、該両アレイが前記第２の光学状態にあるとき明レベ
ルが得られるように、前記アドレッシング回路が、反対
の極性を有するアドレッシング信号を該アレイに同時に
印加するように配置されていてもよい。他の実施態様で
は、前記アレイが前記第１および第３の光学状態の１つ
にあるとき暗レベルが得られ、該アレイが前記第２の光
学状態にあるとき明レベルが得られるように、該アレイ
が偏光子と反射面との間に配置され、４分の１波長遅延
器が該アレイと該反射面との間に配置されていてもよ
い。
【００２９】前記変調器が、回折型空間光変調器である
場合、前記アクティブマトリクスが、前記アレイの一つ
の側面にある第１の細長い電極のセットと、該アレイの
該一つの側面にある該第１の細長い電極のセットとかみ
合わされた第２の細長い電極のセットと、該アレイの他
の側面にある画素電極のセットを有し、該画素電極のそ
れぞれが、連続して電圧を印加する、それぞれの供給線
に接続された複数の第１および第２の電極に重畳し、該
画素電極のそれぞれが、回折モードと非回折モードとの
間をスイッチングするための前記アドレッシング回路に
よってアドレス可能であり、前記電圧反転回路が、前記
２つのサブフレーム間の所定電圧を中心に、該第１およ
び第２の電極に印加される電圧を、該画素電極に印加さ
れる電圧の反転として同時に反転するように配置されて
いてもよい。
場合、前記アクティブマトリクスが、前記アレイの一つ
の側面にある第１の細長い電極のセットと、該アレイの
該一つの側面にある該第１の細長い電極のセットとかみ
合わされた第２の細長い電極のセットと、該アレイの他
の側面にある画素電極のセットを有し、該画素電極のそ
れぞれが、連続して電圧を印加する、それぞれの供給線
に接続された複数の第１および第２の電極に重畳し、該
画素電極のそれぞれが、回折モードと非回折モードとの
間をスイッチングするための前記アドレッシング回路に
よってアドレス可能であり、前記電圧反転回路が、前記
２つのサブフレーム間の所定電圧を中心に、該第１およ
び第２の電極に印加される電圧を、該画素電極に印加さ
れる電圧の反転として同時に反転するように配置されて
いてもよい。
【００３０】前記変調器が、反強誘電性液晶デバイスで
あってもよい。
あってもよい。
【００３１】前記変調器が、閾値を有さない反強誘電性
液晶デバイスであってもよい。
液晶デバイスであってもよい。
【００３２】前記変調器が、変形したらせん強誘電性液
晶デバイスであってもよい。
晶デバイスであってもよい。
【００３３】前記変調器が、短ピッチ双安定強誘電性液
晶デバイスであってもよい。
晶デバイスであってもよい。
【００３４】本発明によれば、複数の画素と、該画素の
アクティブマトリクス型アドレッシング装置と、画素波
形生成器とを有し、該画素が、非対称的なオン軸光学性
能を示し、該画素波形生成器が、第２のサブフレーム中
の各画素にわたる波形が、第１のサブフレーム中の画素
にわたる波形の実質的に反転したものとなるように、画
像データの各フレームを第１のサブフレームおよび第２
のサブフレームとして供給するように配置されているア
クティブマトリクス型空間光変調器が提供され、これに
よって上記目的が達成される。
アクティブマトリクス型アドレッシング装置と、画素波
形生成器とを有し、該画素が、非対称的なオン軸光学性
能を示し、該画素波形生成器が、第２のサブフレーム中
の各画素にわたる波形が、第１のサブフレーム中の画素
にわたる波形の実質的に反転したものとなるように、画
像データの各フレームを第１のサブフレームおよび第２
のサブフレームとして供給するように配置されているア
クティブマトリクス型空間光変調器が提供され、これに
よって上記目的が達成される。
【００３５】あるいは本発明によれば、複数の画素、該
画素に対するアクティブマトリクス型アドレッシング配
置、および画素波形生成器を有するアクティブマトリク
ス型空間光変調器と、照射システムとを有し、該画素波
形生成器が、各フレームのカラー画像データを、複数の
単一カラーフレームの単一カラー画像データとして供給
し、各単一カラーフレームを第１および第２のサブフレ
ームとして供給するように配置され、第２のサブフレー
ム中の各画素にわたる波形が、第１のサブフレーム中の
画素にわたる波形の実質的に反転したものであり、該照
射システムが、該変調器によって現在表示されている該
カラー画像データの色に対応する色の光で該変調器を照
射するように配置されているディスプレイが提供され、
これによって上記目的が達成される。
画素に対するアクティブマトリクス型アドレッシング配
置、および画素波形生成器を有するアクティブマトリク
ス型空間光変調器と、照射システムとを有し、該画素波
形生成器が、各フレームのカラー画像データを、複数の
単一カラーフレームの単一カラー画像データとして供給
し、各単一カラーフレームを第１および第２のサブフレ
ームとして供給するように配置され、第２のサブフレー
ム中の各画素にわたる波形が、第１のサブフレーム中の
画素にわたる波形の実質的に反転したものであり、該照
射システムが、該変調器によって現在表示されている該
カラー画像データの色に対応する色の光で該変調器を照
射するように配置されているディスプレイが提供され、
これによって上記目的が達成される。
【００３６】各単一カラーフレームの前記第１および第
２のサブフレームが連続していてもよい。
２のサブフレームが連続していてもよい。
【００３７】前記画素が、対称的な光学性能を示してい
てもよい。前記照射システムが、各単一カラーフレーム
の前記第１および第２サブフレーム中に連続して前記変
調器を照射するように配置されていてもよい。前記照射
システムが、各第１のサブフレームによる前記変調器の
リフレッシングの完了後に該変調器を照射し始め、次の
第１のサブフレームによる該変調器のリフレッシングの
開始前に該変調器の照射を停止するように配置されてい
てもよい。
てもよい。前記照射システムが、各単一カラーフレーム
の前記第１および第２サブフレーム中に連続して前記変
調器を照射するように配置されていてもよい。前記照射
システムが、各第１のサブフレームによる前記変調器の
リフレッシングの完了後に該変調器を照射し始め、次の
第１のサブフレームによる該変調器のリフレッシングの
開始前に該変調器の照射を停止するように配置されてい
てもよい。
【００３８】前記画素が、非対称的な光学性能を示して
もよい。
もよい。
【００３９】各フレームの前記第１のサブフレームが連
続し、各フレームの前記第２のサブフレームが連続して
いてもよい。
続し、各フレームの前記第２のサブフレームが連続して
いてもよい。
【００４０】前記照射システムが、連続したサブフレー
ム間で消光されるように配置されていてもよい。
ム間で消光されるように配置されていてもよい。
【００４１】前記照射システムが、各サブフレームを用
いた前記変調器のリフレッシングの完了後に該変調器を
照射し始め、次のサブフレームを用いた該変調器のリフ
レッシングの開始前に該変調器の照射を停止するように
配置されていてもよい。
いた前記変調器のリフレッシングの完了後に該変調器を
照射し始め、次のサブフレームを用いた該変調器のリフ
レッシングの開始前に該変調器の照射を停止するように
配置されていてもよい。
【００４２】前記単一カラーフレームが、赤色、緑色、
および青色のカラーフレームを有する。
および青色のカラーフレームを有する。
【００４３】前記変調器が、液晶デバイスを有していて
もよい。
もよい。
【００４４】以下に作用を説明する。
【００４５】本発明のアクティブマトリクス型光変調器
のアクティブアドレッシング配置は、例えば、ＡＦＬＣ
Ｄを利用可能にする。なぜなら、フレームが反対の極性
を有する電圧によって駆動される２つのサブフレームか
らなることによって、単一のアドレッシングフレーム内
にＤＣバランスが提供され、繰り返し可能なグレースケ
ールが得られ得るからである。このようなＤＣバランス
は、グレースケールの経時的な低下を引き起こすイオン
の長期にわたる蓄積の影響を避ける。このような配置は
また、ポリシリコンアクティブマトリクス駆動回路とも
適合する。ポリシリコンアクティブマトリクス駆動回路
は、高い自発分極を有する材料に対して低電力アドレッ
シングを提供し、各画素の状態が、一定の保持電圧を印
加する必要なしにフレーム時間中に保持されることを確
実にする。
のアクティブアドレッシング配置は、例えば、ＡＦＬＣ
Ｄを利用可能にする。なぜなら、フレームが反対の極性
を有する電圧によって駆動される２つのサブフレームか
らなることによって、単一のアドレッシングフレーム内
にＤＣバランスが提供され、繰り返し可能なグレースケ
ールが得られ得るからである。このようなＤＣバランス
は、グレースケールの経時的な低下を引き起こすイオン
の長期にわたる蓄積の影響を避ける。このような配置は
また、ポリシリコンアクティブマトリクス駆動回路とも
適合する。ポリシリコンアクティブマトリクス駆動回路
は、高い自発分極を有する材料に対して低電力アドレッ
シングを提供し、各画素の状態が、一定の保持電圧を印
加する必要なしにフレーム時間中に保持されることを確
実にする。
【００４６】さらに、このような配置は、正および負に
駆動されるサブフレーム間の光学的な差異（強度または
色度）が観察者によって平均化され、目立たなくなるよ
うに、反対の極性の電圧によって駆動される２つのサブ
フレームの時間的な平均をとることによって、いくつか
のＡＦＬＣ材料が通常有する非対称的な電圧−透過率特
性を補償し得る。
駆動されるサブフレーム間の光学的な差異（強度または
色度）が観察者によって平均化され、目立たなくなるよ
うに、反対の極性の電圧によって駆動される２つのサブ
フレームの時間的な平均をとることによって、いくつか
のＡＦＬＣ材料が通常有する非対称的な電圧−透過率特
性を補償し得る。
【００４７】
【発明の実施の形態】本願で用いる用語「非対称的光学
性能」は、所定値および第１の極性の印加電圧に応答し
て発生し、同一の所定値ではあるが、極性が反対の印加
電圧によって生じる同一のタイプの第２の光学特性とは
異なる第１の光学性能（発光性、透過性または反射性な
ど）を意味する。
性能」は、所定値および第１の極性の印加電圧に応答し
て発生し、同一の所定値ではあるが、極性が反対の印加
電圧によって生じる同一のタイプの第２の光学特性とは
異なる第１の光学性能（発光性、透過性または反射性な
ど）を意味する。
【００４８】ここで、本発明によるアクティブマトリク
ス型液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）において用いられ
る好ましいアドレッシング方式について説明する。この
ようなアドレッシング方式は、ヒステリシスがない、ま
たはほぼない電圧−透過率特性を示す液晶材料の使用を
必要とする。このような材料としては、閾値を有さない
反強誘電性液晶（ＴＡＦＬＣ）材料、変形らせん強誘電
性液晶（ＤＨＦＬＣ）材料、および短ピッチ双安定強誘
電性液晶（ＳＢＦＬＣ）材料が挙げられる。アドレッシ
ング方式はまた、例えば、上記で参照したＧＢ２３１２
７７３号およびＥＰ０８０７９１８号に開示されている
ような、好ましくは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）また
は薄膜ダイオード（ＴＦＤ）の形態のスイッチング素子
を設けたアクティブマトリクスの使用を必要とする。本
願では、これらの文献の内容を参考のために援用する。
ス型液晶ディスプレイ（ＡＭＬＣＤ）において用いられ
る好ましいアドレッシング方式について説明する。この
ようなアドレッシング方式は、ヒステリシスがない、ま
たはほぼない電圧−透過率特性を示す液晶材料の使用を
必要とする。このような材料としては、閾値を有さない
反強誘電性液晶（ＴＡＦＬＣ）材料、変形らせん強誘電
性液晶（ＤＨＦＬＣ）材料、および短ピッチ双安定強誘
電性液晶（ＳＢＦＬＣ）材料が挙げられる。アドレッシ
ング方式はまた、例えば、上記で参照したＧＢ２３１２
７７３号およびＥＰ０８０７９１８号に開示されている
ような、好ましくは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）また
は薄膜ダイオード（ＴＦＤ）の形態のスイッチング素子
を設けたアクティブマトリクスの使用を必要とする。本
願では、これらの文献の内容を参考のために援用する。
【００４９】さらに、このアドレッシング方式は、単一
のアドレッシングフレーム内の連続したサブフレーム間
に電圧反転を提供し、それによって、アドレッシングフ
レーム内でＤＣバランスを提供するために、画素に印加
される電圧が図３ａまたは図３ｂのいずれかに示す形態
になるように、各アドレッシングフレーム内でバイポー
ラスイッチングを使用する。図３ｂに示すように、スイ
ッチング波形の正の部分と負の部分との間にギャップが
設けられ得る。
のアドレッシングフレーム内の連続したサブフレーム間
に電圧反転を提供し、それによって、アドレッシングフ
レーム内でＤＣバランスを提供するために、画素に印加
される電圧が図３ａまたは図３ｂのいずれかに示す形態
になるように、各アドレッシングフレーム内でバイポー
ラスイッチングを使用する。図３ｂに示すように、スイ
ッチング波形の正の部分と負の部分との間にギャップが
設けられ得る。
【００５０】図３ａのバイポーラスイッチング波形の場
合、期間Ｔのフレーム中の時間ｔ（０≦ｔ＜Ｔ）の関数
として画素に印加される電圧Ｖは、以下の要件を満足す
る。
合、期間Ｔのフレーム中の時間ｔ（０≦ｔ＜Ｔ）の関数
として画素に印加される電圧Ｖは、以下の要件を満足す
る。
【００５１】０≦ｔ＜Ｔ／２に対してＶ（ｔ＋Ｔ／２）
＝−Ｖ（ｔ） 持続時間ｔ1の中間ギャップを有する図３ｂのバイポー
ラスイッチング波形の場合、画素に印加される電圧Ｖ
は、以下の要件を満足する。
＝−Ｖ（ｔ） 持続時間ｔ1の中間ギャップを有する図３ｂのバイポー
ラスイッチング波形の場合、画素に印加される電圧Ｖ
は、以下の要件を満足する。
【００５２】 （Ｔ−ｔ1）／２≦ｔ＜（Ｔ＋ｔ1）／２に対してＶ＝０ ０≦ｔ＜＋（Ｔ−ｔ1）／２に対してＶ（ｔ＋（ｔ1＋
Ｔ）／２）＝−Ｖ（ｔ）。
Ｔ）／２）＝−Ｖ（ｔ）。
【００５３】各場合において、各フレームは、２Ｎ（こ
こで、Ｎは、整数である）の連続したサブフレームで形
成され、１つの極性のＮサブフレームは、この１つの極
性のサブフレームの電圧と同一の大きさであるが反対の
符号の電圧を有する反対の極性のＮサブフレームと交互
に形成される。
こで、Ｎは、整数である）の連続したサブフレームで形
成され、１つの極性のＮサブフレームは、この１つの極
性のサブフレームの電圧と同一の大きさであるが反対の
符号の電圧を有する反対の極性のＮサブフレームと交互
に形成される。
【００５４】このようなアドレッシング方式は、各アド
レッシングフレーム内の２つ（またはそれ以上）のサブ
フレームを利用し、スイッチング波形は、２つのサブフ
レームにおいて互いに反対の極性であり、隣接する各対
のサブフレーム間でゼロを通過し、従って、ＤＣバラン
スが各フレーム内に提供されるので、各フレーム内で要
求されるグレーレベルは、リセット期間を必要とせず
に、正確に再現され、前の状態とは実質的に独立になさ
れる。
レッシングフレーム内の２つ（またはそれ以上）のサブ
フレームを利用し、スイッチング波形は、２つのサブフ
レームにおいて互いに反対の極性であり、隣接する各対
のサブフレーム間でゼロを通過し、従って、ＤＣバラン
スが各フレーム内に提供されるので、各フレーム内で要
求されるグレーレベルは、リセット期間を必要とせず
に、正確に再現され、前の状態とは実質的に独立になさ
れる。
【００５５】図４ａは、ゼロボルトで反強誘電（ＡＦ）
最大暗状態を示し、ＡＦ状態に対して対称的に配置され
る強誘電（＋Ｆおよび−Ｆ）明状態を示す、本発明のＡ
ＭＬＣＤにおいて用いられ得るＴＡＦＬＣのオン軸、す
なわち基板に垂直な軸上での光透過率を、印加電圧の関
数として示す。このようなデバイスをスイッチすると、
ＡＦ状態とＦ状態との間で円滑な遷移が得られ、ＡＦ状
態に戻るときには、図１ａおよび図１ｂに示すようなは
っきりとしたヒステリシスを示すＡＦＬＣの場合と比較
して、ほんの狭いヒステリシスが観察されるだけであ
る。Ａ．Ｆｕｋｕｄａ、Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ １
９９５、６１頁から６４頁は、このようなＴＡＦＬＣを
記載している。さらに、完全なスイッチングは、このよ
うなＡＦＬＣと比較してさらに低い電圧、例えば、約５
ボルトの電圧で得られる。このような低電圧は、ＴＡＦ
ＬＣが、例えば、ＴＦＴマトリクスなどのアクティブマ
トリクスによってアドレスされ得ることを意味する。し
かし、ＴＡＦＬＣは、大きな自発分極を有するため、従
来のアモルファスシリコンＴＦＴの使用を困難にする。
それにも関わらず、このような問題点は、例えば、英国
特許第２３１２７７３号および欧州特許第０８０７９１
８号に開示されているようなポリシリコンＴＦＴを用い
るアクティブマトリクス回路を使用することによって克
服され得る。
最大暗状態を示し、ＡＦ状態に対して対称的に配置され
る強誘電（＋Ｆおよび−Ｆ）明状態を示す、本発明のＡ
ＭＬＣＤにおいて用いられ得るＴＡＦＬＣのオン軸、す
なわち基板に垂直な軸上での光透過率を、印加電圧の関
数として示す。このようなデバイスをスイッチすると、
ＡＦ状態とＦ状態との間で円滑な遷移が得られ、ＡＦ状
態に戻るときには、図１ａおよび図１ｂに示すようなは
っきりとしたヒステリシスを示すＡＦＬＣの場合と比較
して、ほんの狭いヒステリシスが観察されるだけであ
る。Ａ．Ｆｕｋｕｄａ、Ａｓｉａ Ｄｉｓｐｌａｙ １
９９５、６１頁から６４頁は、このようなＴＡＦＬＣを
記載している。さらに、完全なスイッチングは、このよ
うなＡＦＬＣと比較してさらに低い電圧、例えば、約５
ボルトの電圧で得られる。このような低電圧は、ＴＡＦ
ＬＣが、例えば、ＴＦＴマトリクスなどのアクティブマ
トリクスによってアドレスされ得ることを意味する。し
かし、ＴＡＦＬＣは、大きな自発分極を有するため、従
来のアモルファスシリコンＴＦＴの使用を困難にする。
それにも関わらず、このような問題点は、例えば、英国
特許第２３１２７７３号および欧州特許第０８０７９１
８号に開示されているようなポリシリコンＴＦＴを用い
るアクティブマトリクス回路を使用することによって克
服され得る。
【００５６】図４ｂは、本発明のＡＭＬＣＤにおいて用
いられ得る他のＴＡＦＬＣの対応するオン軸電圧−透過
率特性を示し、このＴＡＦＬＣにおいて、強誘電（＋Ｆ
および−Ｆ）明状態は、反強誘電（ＡＦ）状態に対して
非対称的に配置される。図４ｂはまた、図４ａに示す対
称的なオン軸性能を示す液晶のオフ軸、すなわち基板に
垂直な軸からずれた軸上での視野位置に対する非対称性
能を示す。
いられ得る他のＴＡＦＬＣの対応するオン軸電圧−透過
率特性を示し、このＴＡＦＬＣにおいて、強誘電（＋Ｆ
および−Ｆ）明状態は、反強誘電（ＡＦ）状態に対して
非対称的に配置される。図４ｂはまた、図４ａに示す対
称的なオン軸性能を示す液晶のオフ軸、すなわち基板に
垂直な軸からずれた軸上での視野位置に対する非対称性
能を示す。
【００５７】広いヒステリシスおよび大きな電圧閾値を
有する従来のＡＦＬＣ材料は、一般に、本発明のデバイ
スには適切ではない。なぜなら、従来のＡＦＬＣ材料
は、アクティブマトリクスアドレッシングに不適合なよ
り大きな電圧を、スイッチするために必要とし、狭い電
圧範囲で最大透過率まで急峻に立ち上がるヒステリシス
曲線を有する傾向があり、より少ないグレーレベルしか
得られないからである。また、従来のＡＦＬＣ材料のヒ
ステリシスループは広いので、ＡＦ状態に緩和するのに
時間がかかり、このような緩和は、利用できるフレーム
時間内で発生し得ず、この結果、次のグレーレベルは、
前の状態に影響される。これとは対照的に、ＴＡＦＬＣ
材料は、狭いヒステリシスループ、および最大透過率ま
での急峻性の低いヒステリシス曲線を有する傾向があ
り、より迅速な駆動を可能にし、より多くのグレーレベ
ルにアクセスできるようにする。
有する従来のＡＦＬＣ材料は、一般に、本発明のデバイ
スには適切ではない。なぜなら、従来のＡＦＬＣ材料
は、アクティブマトリクスアドレッシングに不適合なよ
り大きな電圧を、スイッチするために必要とし、狭い電
圧範囲で最大透過率まで急峻に立ち上がるヒステリシス
曲線を有する傾向があり、より少ないグレーレベルしか
得られないからである。また、従来のＡＦＬＣ材料のヒ
ステリシスループは広いので、ＡＦ状態に緩和するのに
時間がかかり、このような緩和は、利用できるフレーム
時間内で発生し得ず、この結果、次のグレーレベルは、
前の状態に影響される。これとは対照的に、ＴＡＦＬＣ
材料は、狭いヒステリシスループ、および最大透過率ま
での急峻性の低いヒステリシス曲線を有する傾向があ
り、より迅速な駆動を可能にし、より多くのグレーレベ
ルにアクセスできるようにする。
【００５８】上記の本発明によるデバイスにおいて用い
られるアドレッシング方式を実施するために用いられ得
る可能なアクティブマトリクス回路を詳細に説明する前
に、このようなアドレッシング方式を用いるＴＡＦＬ
Ｃ、ＳＢＦＬＣ、およびＤＨＦＬＣ材料を用いて実施し
た実験の３つの実施形態を、図５、図６、および図７を
参照しながら説明する。
られるアドレッシング方式を実施するために用いられ得
る可能なアクティブマトリクス回路を詳細に説明する前
に、このようなアドレッシング方式を用いるＴＡＦＬ
Ｃ、ＳＢＦＬＣ、およびＤＨＦＬＣ材料を用いて実施し
た実験の３つの実施形態を、図５、図６、および図７を
参照しながら説明する。
【００５９】（実施形態１）閾値を有さないＡＦＬＣ材
料で充填したアンチパラレルに配向された２μｍ厚のセ
ルにおいて実験を行った。セルを、直交した偏光子間で
回転させ、ゼロ電圧を印加した状態で最小の透過率を得
た（このタイプの実施態様については、後に詳細に説明
する）。特定材料の配向組合せを選択したために、セル
は、非対称的なオン軸透過率挙動を示した。即ち、同一
の大きさであるが反対の極性の電圧を印加することによ
って得られる光透過率は、同等ではなかった。図５の上
部に示すように、セルを、同じ大きさではあるが反対の
電圧の２つのサブフレームで形成される２０ミリ秒の持
続時間のバイポーラフレームを用いてアドレスした。図
５の下部に示すように、各フレームに対する総光透過率
を、各サブフレームからの２つの等しくない寄与要素
（contribution）で構成し、総輝度を印加電圧で決定し
た。各フレームでＤＣバランスがとられ、次のフレーム
をアドレスする前にＡＦ状態が得られるので、イオン蓄
積はなく、再現可能なグレーレベルが、イオンリセット
パルスを必要とせずに成し遂げられた。従って、セル
を、変化する電圧（０から５ボルト）のバイポーラパル
スを連続して印加することによってアドレスし、前の状
態とは実質的に独立してグレーレベルは再現可能であっ
た。このような実施形態で用いられ得る適切なＴＡＦＬ
Ｃ材料は、Ｓ．Ｓ．Ｓｅｏｍｕｎら、”Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｏｐｔｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ａ Ｂｉｎａｒ
ｙＭｉｘｔｕｒｅ ｏｆ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ
ａｎｄ Ａｎｔｉｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｈ
ｉｒａｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ＳｈｏｗｉｎｇＴｈｒ
ｅｓｈｈｏｌｄｌｅｓｓ Ｖ−ｓｈａｐｅｄ ｓｗｉｔ
ｃｈｉｎｇ”、Ｔｈｉｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ、Ｌｃｐ１−
４（１９９６）、６１頁から６４頁に開示されているＭ
ＬＣ００７６である。
料で充填したアンチパラレルに配向された２μｍ厚のセ
ルにおいて実験を行った。セルを、直交した偏光子間で
回転させ、ゼロ電圧を印加した状態で最小の透過率を得
た（このタイプの実施態様については、後に詳細に説明
する）。特定材料の配向組合せを選択したために、セル
は、非対称的なオン軸透過率挙動を示した。即ち、同一
の大きさであるが反対の極性の電圧を印加することによ
って得られる光透過率は、同等ではなかった。図５の上
部に示すように、セルを、同じ大きさではあるが反対の
電圧の２つのサブフレームで形成される２０ミリ秒の持
続時間のバイポーラフレームを用いてアドレスした。図
５の下部に示すように、各フレームに対する総光透過率
を、各サブフレームからの２つの等しくない寄与要素
（contribution）で構成し、総輝度を印加電圧で決定し
た。各フレームでＤＣバランスがとられ、次のフレーム
をアドレスする前にＡＦ状態が得られるので、イオン蓄
積はなく、再現可能なグレーレベルが、イオンリセット
パルスを必要とせずに成し遂げられた。従って、セル
を、変化する電圧（０から５ボルト）のバイポーラパル
スを連続して印加することによってアドレスし、前の状
態とは実質的に独立してグレーレベルは再現可能であっ
た。このような実施形態で用いられ得る適切なＴＡＦＬ
Ｃ材料は、Ｓ．Ｓ．Ｓｅｏｍｕｎら、”Ｅｌｅｃｔｒｏ
ｏｐｔｉｃ Ｐｒｏｐｅｒｔｙ ｏｆ ａ Ｂｉｎａｒ
ｙＭｉｘｔｕｒｅ ｏｆ Ｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ
ａｎｄ Ａｎｔｉｆｅｒｒｏｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｃｈ
ｉｒａｌ Ｃｏｍｐｏｕｎｄｓ ＳｈｏｗｉｎｇＴｈｒ
ｅｓｈｈｏｌｄｌｅｓｓ Ｖ−ｓｈａｐｅｄ ｓｗｉｔ
ｃｈｉｎｇ”、Ｔｈｉｒｄ Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａ
ｌ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｗｏｒｋｓｈｏｐｓ、Ｌｃｐ１−
４（１９９６）、６１頁から６４頁に開示されているＭ
ＬＣ００７６である。
【００６０】（実施形態２）ＳＢＦＬＣ材料を充填した
アンチパラレルに配向された２μｍ厚のセルにおいて実
験を行った。セルを、直交した偏光子間で回転させ、ゼ
ロ電圧を印加した状態で最小の透過率を得た。セルは、
実質的に対称的なオン軸透過率挙動を示した。即ち、同
一の大きさであるが反対の極性の電圧を印加することに
よって得られる光透過率は、ほぼ同等であった。図６の
上部に示すように、セルを、同じ大きさではあるが反対
の電圧の２つのサブフレームで形成される２０ミリ秒の
持続時間のバイポーラフレームを用いてアドレスした。
図６の下部に示すように、各フレームに対する総光透過
率を、各サブフレームからの２つの等しい寄与要素で構
成し、全輝度を印加電圧で決定した。各フレームでＤＣ
バランスがとられ、次のフレームをアドレスする前に緩
和状態が得られるので、イオン蓄積はなく、再現可能な
グレーレベルは、イオンリセットパルスを必要とせずに
成し遂げられた。従って、セルを、変化する電圧（０か
ら３ボルト）のバイポーラパルスを連続して印加するこ
とによってアドレスし、前の状態とは実質的に独立して
グレーレベルは再現可能であった。このような実施形態
で用いられ得る適切なＳＢＦＬＣ材料は、Ｆ．Ｈｏｆｆ
ｍａｎｎ− Ｌａ Ｒｏｃｈｅによって提供され、Ｊ．
Ｆｕｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇ、Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、
４０巻、４号、７４１頁から７４６頁（１９９１）によ
って開示されるＦＬＣ６４３０である。
アンチパラレルに配向された２μｍ厚のセルにおいて実
験を行った。セルを、直交した偏光子間で回転させ、ゼ
ロ電圧を印加した状態で最小の透過率を得た。セルは、
実質的に対称的なオン軸透過率挙動を示した。即ち、同
一の大きさであるが反対の極性の電圧を印加することに
よって得られる光透過率は、ほぼ同等であった。図６の
上部に示すように、セルを、同じ大きさではあるが反対
の電圧の２つのサブフレームで形成される２０ミリ秒の
持続時間のバイポーラフレームを用いてアドレスした。
図６の下部に示すように、各フレームに対する総光透過
率を、各サブフレームからの２つの等しい寄与要素で構
成し、全輝度を印加電圧で決定した。各フレームでＤＣ
バランスがとられ、次のフレームをアドレスする前に緩
和状態が得られるので、イオン蓄積はなく、再現可能な
グレーレベルは、イオンリセットパルスを必要とせずに
成し遂げられた。従って、セルを、変化する電圧（０か
ら３ボルト）のバイポーラパルスを連続して印加するこ
とによってアドレスし、前の状態とは実質的に独立して
グレーレベルは再現可能であった。このような実施形態
で用いられ得る適切なＳＢＦＬＣ材料は、Ｆ．Ｈｏｆｆ
ｍａｎｎ− Ｌａ Ｒｏｃｈｅによって提供され、Ｊ．
Ｆｕｎｆｓｃｈｉｌｌｉｎｇ、Ｊａｐａｎｅｓｅ Ｊｏ
ｕｒｎａｌ ｏｆ Ａｐｐｌｉｅｄ Ｐｈｙｓｉｃｓ、
４０巻、４号、７４１頁から７４６頁（１９９１）によ
って開示されるＦＬＣ６４３０である。
【００６１】（実施形態３）ＤＨＦＬＣ材料で充填した
アンチパラレルに配向された２μｍ厚のセルにおいて実
験を行った。セルを、直交した偏光子間で回転させ、ゼ
ロ電圧を印加した状態で最小の透過率を得た。セルは、
非対称的なオン軸透過率挙動を示した。即ち、同一の大
きさであるが反対の極性の電圧を印加することによって
得られる光透過率は、同等でなかった。図７の上部に示
すように、セルを、同じ大きさではあるが反対の電圧の
２つのサブフレームで形成される２０ミリ秒の持続時間
のバイポーラフレームを用いてアドレスした。図７の下
部に示すように、各フレームに対する総光透過率を、各
サブフレームからの２つの等しくない寄与要素で構成
し、全輝度を印加電圧で決定した。各フレームでＤＣバ
ランスがとられ、次のフレームをアドレスする前にＡＦ
状態が得られるので、イオン蓄積はなく、再現可能なグ
レーレベルは、イオンリセットパルスを必要とせずに成
し遂げられた。従って、セルを、変化する電圧（０から
３ボルト）のバイポーラパルスを連続して印加すること
によってアドレスし、前の状態とは実質的に独立してグ
レーベルは再現可能であった。このような実施形態で用
いられ得る適切なＤＨＦＬＣ材料は、ＲＯＬＩＣによっ
て供給され、Ｇ．Ｃｎｏｓｓｅｎら、ＳＩＤ ９６ Ｄ
ｉｇｅｓｔ、６９５頁から６９８頁（１９９６）によっ
て開示されるＦＬＣ１０１５０である。
アンチパラレルに配向された２μｍ厚のセルにおいて実
験を行った。セルを、直交した偏光子間で回転させ、ゼ
ロ電圧を印加した状態で最小の透過率を得た。セルは、
非対称的なオン軸透過率挙動を示した。即ち、同一の大
きさであるが反対の極性の電圧を印加することによって
得られる光透過率は、同等でなかった。図７の上部に示
すように、セルを、同じ大きさではあるが反対の電圧の
２つのサブフレームで形成される２０ミリ秒の持続時間
のバイポーラフレームを用いてアドレスした。図７の下
部に示すように、各フレームに対する総光透過率を、各
サブフレームからの２つの等しくない寄与要素で構成
し、全輝度を印加電圧で決定した。各フレームでＤＣバ
ランスがとられ、次のフレームをアドレスする前にＡＦ
状態が得られるので、イオン蓄積はなく、再現可能なグ
レーレベルは、イオンリセットパルスを必要とせずに成
し遂げられた。従って、セルを、変化する電圧（０から
３ボルト）のバイポーラパルスを連続して印加すること
によってアドレスし、前の状態とは実質的に独立してグ
レーベルは再現可能であった。このような実施形態で用
いられ得る適切なＤＨＦＬＣ材料は、ＲＯＬＩＣによっ
て供給され、Ｇ．Ｃｎｏｓｓｅｎら、ＳＩＤ ９６ Ｄ
ｉｇｅｓｔ、６９５頁から６９８頁（１９９６）によっ
て開示されるＦＬＣ１０１５０である。
【００６２】上記の本発明に従ってＴＡＦＬＣ、ＳＢＦ
ＬＣまたはＤＨＦＬＣ材料を用いるＡＭＬＣＤにおいて
アドレッシング方式を実行するために、図３ａまたは図
３ｂに示すバイポーラスイッチング波形のサブフレーム
のそれぞれにおいて液晶材料に実質的に一定の電圧を印
加する必要があり、このような電圧の印加は、２つの異
なる方法で成し遂げられ得る。図８に示す第１の実施態
様において、画素の規則的な方形アクティブマトリクス
アレイ１０は、データドライバ１２によってアドレスさ
れる列電極と、走査ドライバ１４によってアドレスされ
る行電極とを有しており、各画素に関連づけられたアク
ティブ型回路１６は、ゲートが走査電極２０に接続し、
ドレインがデータ電極２２に接続されたポリシリコン薄
膜電界効果トランジスタ１８と、画素容量２６と平行に
トランジスタ１８のソースに接続された固定補助容量キ
ャパシタ２４とを有する。走査電極２０が、走査ドライ
バ１４から走査パルスを受け取ると、トランジスタ１８
はオンになり、データドライバ１２によってデータ電極
２２に印加された電圧が補助容量キャパシタ２４を充填
するようにする。走査パルスが走査電極２０から除去さ
れると、トランジスタ１８はオフになり、補助容量キャ
パシタ２４をデータ電極２２から絶縁し、画素の光透過
率は、次のフレーム中にリフレッシュされるまで、補助
容量キャパシタ２４にかけられた電圧に対応する。使用
する液晶モードの自発分極が高いので、画素に大量の電
荷を印加する必要があり、それに応じて、実質的に一定
の電圧で電荷転送するには大きな補助容量キャパシタ２
４が必要である。しかし、電荷は、走査線期間内で移動
されなければならず、このため、かなりのピーク電流の
流れが必要となり、かなりの電力が消費される。さら
に、補助容量キャパシタが大きくなると、表示の開口率
に有害な影響を与える。
ＬＣまたはＤＨＦＬＣ材料を用いるＡＭＬＣＤにおいて
アドレッシング方式を実行するために、図３ａまたは図
３ｂに示すバイポーラスイッチング波形のサブフレーム
のそれぞれにおいて液晶材料に実質的に一定の電圧を印
加する必要があり、このような電圧の印加は、２つの異
なる方法で成し遂げられ得る。図８に示す第１の実施態
様において、画素の規則的な方形アクティブマトリクス
アレイ１０は、データドライバ１２によってアドレスさ
れる列電極と、走査ドライバ１４によってアドレスされ
る行電極とを有しており、各画素に関連づけられたアク
ティブ型回路１６は、ゲートが走査電極２０に接続し、
ドレインがデータ電極２２に接続されたポリシリコン薄
膜電界効果トランジスタ１８と、画素容量２６と平行に
トランジスタ１８のソースに接続された固定補助容量キ
ャパシタ２４とを有する。走査電極２０が、走査ドライ
バ１４から走査パルスを受け取ると、トランジスタ１８
はオンになり、データドライバ１２によってデータ電極
２２に印加された電圧が補助容量キャパシタ２４を充填
するようにする。走査パルスが走査電極２０から除去さ
れると、トランジスタ１８はオフになり、補助容量キャ
パシタ２４をデータ電極２２から絶縁し、画素の光透過
率は、次のフレーム中にリフレッシュされるまで、補助
容量キャパシタ２４にかけられた電圧に対応する。使用
する液晶モードの自発分極が高いので、画素に大量の電
荷を印加する必要があり、それに応じて、実質的に一定
の電圧で電荷転送するには大きな補助容量キャパシタ２
４が必要である。しかし、電荷は、走査線期間内で移動
されなければならず、このため、かなりのピーク電流の
流れが必要となり、かなりの電力が消費される。さら
に、補助容量キャパシタが大きくなると、表示の開口率
に有害な影響を与える。
【００６３】図９は、本発明のＡＭＬＣＤにおいて用い
られる他のアクティブ回路１６’を示し、回路１６’
は、すでに言及した構成要素の他に、補助容量キャパシ
タ２４と画素容量２６との間に接続された単一電圧利得
を有するバッファ増幅器２８を有する。バッファ増幅器
２８は、非常に高い入力インピーダンスおよび比較的低
い出力インピーダンスを有するので、トランジスタ１８
がオフになると、増幅器２８の出力は、補助容量キャパ
シタ２４に印加された電圧に従い、増幅器２８の入力に
供給された電流は無視できる程度であるため、補助容量
キャパシタ２４の放電は、前回の回路配置におけるより
もはるかに遅い。従って、補助容量キャパシタ２４は、
トランジスタ１８をオンにしたときに所望の電圧に容易
に充電され得る比較的小さいキャパシタであり得る。増
幅器２８の出力に接続された画素は、補助容量キャパシ
タ２４上の電圧と等しい一定電圧を受け取り、電荷は、
液晶材料がスイッチされるレートで供給されるので、回
路は、上述のアクティブ回路よりも少ない動的電力を消
費する。バッファ増幅器はまた、上記の繰り返し可能な
グレーレベルを成し遂げるために、本発明のアドレッシ
ング方式において必要とされるサブフレーム反転を実行
し得る。
られる他のアクティブ回路１６’を示し、回路１６’
は、すでに言及した構成要素の他に、補助容量キャパシ
タ２４と画素容量２６との間に接続された単一電圧利得
を有するバッファ増幅器２８を有する。バッファ増幅器
２８は、非常に高い入力インピーダンスおよび比較的低
い出力インピーダンスを有するので、トランジスタ１８
がオフになると、増幅器２８の出力は、補助容量キャパ
シタ２４に印加された電圧に従い、増幅器２８の入力に
供給された電流は無視できる程度であるため、補助容量
キャパシタ２４の放電は、前回の回路配置におけるより
もはるかに遅い。従って、補助容量キャパシタ２４は、
トランジスタ１８をオンにしたときに所望の電圧に容易
に充電され得る比較的小さいキャパシタであり得る。増
幅器２８の出力に接続された画素は、補助容量キャパシ
タ２４上の電圧と等しい一定電圧を受け取り、電荷は、
液晶材料がスイッチされるレートで供給されるので、回
路は、上述のアクティブ回路よりも少ない動的電力を消
費する。バッファ増幅器はまた、上記の繰り返し可能な
グレーレベルを成し遂げるために、本発明のアドレッシ
ング方式において必要とされるサブフレーム反転を実行
し得る。
【００６４】このような回路の動作を十分に理解するた
めに、ここで、図１０を参照する。図１０は、２つの走
査電極２０ａおよび２０ｂならびに２つのデータ電極２
２ａおよび２２ｂの交差部に配置されている４つの画素
Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを示す。図１１は、これに対応す
る電圧図である。図１１は、アドレッシングフレームの
２つのサブフレーム中に、走査電極２０ａおよび２０ｂ
に印加される走査電圧と、データ電極２２ａに印加され
るデータ電圧と、補助容量キャパシタ２４および画素Ａ
の画素容量２６にそれぞれ印加される電圧ＶS1およびＶ
LC1を示す。
めに、ここで、図１０を参照する。図１０は、２つの走
査電極２０ａおよび２０ｂならびに２つのデータ電極２
２ａおよび２２ｂの交差部に配置されている４つの画素
Ａ、Ｂ、Ｃ、およびＤを示す。図１１は、これに対応す
る電圧図である。図１１は、アドレッシングフレームの
２つのサブフレーム中に、走査電極２０ａおよび２０ｂ
に印加される走査電圧と、データ電極２２ａに印加され
るデータ電圧と、補助容量キャパシタ２４および画素Ａ
の画素容量２６にそれぞれ印加される電圧ＶS1およびＶ
LC1を示す。
【００６５】図１１を参照すると、ｔ＝０で開始して、
例えば１２ボルトの走査電圧が、走査電極２０ａに印加
され、画素Ａのトランジスタ１８をオンにする。この電
圧は、ライン時間の持続時間だけ維持され、その後、走
査電極２０ａ上の電圧は、半フレームの残りの間０ボル
トとなる。トランジスタ１８がオンになると、データ電
極２２ａ上の電圧＋Ｖdatは補助容量キャパシタ２４お
よび画素容量２６を充電する。これによって、画素電圧
は、前のアドレスラインの電圧レベルＶpreviousから、
画素について選択された状態に応じて大きさが変化する
印加データ電圧Ｖdatに充電される。次に、同一の電圧
は、半フレームの残りの間、補助容量キャパシタ２４
（ＶS1）および画素容量（ＶLC1）に保持される。第２
の半フレームの開始時に、同一の走査電圧は、走査電極
２０ａに印加されるが、負のデータ電圧−Ｖdatが、デ
ータ電極２２ａに印加され、その結果、補助容量キャパ
シタ２４および画素容量２６上に保持された電圧は、−
Ｖdatに充電され、第２の半フレームの残りの間保持さ
れる。従って、言うまでもなく、画素Ａに印加された電
圧は、アドレッシングフレーム内の連続した半フレーム
間で反転し、フレーム内にＤＣバランスを提供する。
例えば１２ボルトの走査電圧が、走査電極２０ａに印加
され、画素Ａのトランジスタ１８をオンにする。この電
圧は、ライン時間の持続時間だけ維持され、その後、走
査電極２０ａ上の電圧は、半フレームの残りの間０ボル
トとなる。トランジスタ１８がオンになると、データ電
極２２ａ上の電圧＋Ｖdatは補助容量キャパシタ２４お
よび画素容量２６を充電する。これによって、画素電圧
は、前のアドレスラインの電圧レベルＶpreviousから、
画素について選択された状態に応じて大きさが変化する
印加データ電圧Ｖdatに充電される。次に、同一の電圧
は、半フレームの残りの間、補助容量キャパシタ２４
（ＶS1）および画素容量（ＶLC1）に保持される。第２
の半フレームの開始時に、同一の走査電圧は、走査電極
２０ａに印加されるが、負のデータ電圧−Ｖdatが、デ
ータ電極２２ａに印加され、その結果、補助容量キャパ
シタ２４および画素容量２６上に保持された電圧は、−
Ｖdatに充電され、第２の半フレームの残りの間保持さ
れる。従って、言うまでもなく、画素Ａに印加された電
圧は、アドレッシングフレーム内の連続した半フレーム
間で反転し、フレーム内にＤＣバランスを提供する。
【００６６】データ電極２２ａおよび２２ｂ等に印加さ
れたデータ電圧は、連続して各半フレーム中に印加さ
れ、走査電圧は、走査電圧が前に走査電極２０ａに印加
されたライン時間の後のライン時間中に走査電極２０ｂ
に印加され、半フレーム内でアドレスされる次の画素Ｃ
のトランジスタ１８をオンにする。このシーケンスは、
ディスプレイのすべての画素について繰り返され、電圧
反転の後、画素のアドレッシングは、データ電圧が反転
されること以外は第２の半フレーム中にも同様に行われ
る。他の駆動方式において、補助容量キャパシタ上の電
圧は、２つの半フレーム中は同一であるが、各画素のバ
ッファ増幅器２８は、第２の半フレーム中に画素に印加
される信号の極性を反転するようになされる。
れたデータ電圧は、連続して各半フレーム中に印加さ
れ、走査電圧は、走査電圧が前に走査電極２０ａに印加
されたライン時間の後のライン時間中に走査電極２０ｂ
に印加され、半フレーム内でアドレスされる次の画素Ｃ
のトランジスタ１８をオンにする。このシーケンスは、
ディスプレイのすべての画素について繰り返され、電圧
反転の後、画素のアドレッシングは、データ電圧が反転
されること以外は第２の半フレーム中にも同様に行われ
る。他の駆動方式において、補助容量キャパシタ上の電
圧は、２つの半フレーム中は同一であるが、各画素のバ
ッファ増幅器２８は、第２の半フレーム中に画素に印加
される信号の極性を反転するようになされる。
【００６７】当然のことながら、上記のアドレッシング
方式は、図３ａに示すようなギャップを有さないバイポ
ーラスイッチング波形を生成する。しかし、図３ｂに示
すようなギャップを有するバイポーラスイッチング波形
も、同様に生成され得る。但し、この場合、各フレーム
が、第１の半フレーム内で正のデータ電圧＋Ｖdotがデ
ータ電極２２ａに印加され、第２の半フレーム内で負の
データ電圧−Ｖdotがデータ電極２２ａに印加される２
つの半フレームに分割される代わりに、各フレームは、
１つのパートフレーム内で正のデータ電圧がデータ電極
２２ａに印加され、他のパートフレーム内で負のデータ
電圧がデータ電極２２ａに印加され、これら２つのパー
トフレームの中間、またはフレーム開始時もしくは終了
時であり得るさらに他のパートフレーム内で、ゼロ電圧
がデータ電極２２ａに印加される３つのパートフレーム
に分割される。正および負の電圧パートフレームの持続
時間は、等しく（フレーム期間のｘ／３）でなければな
らないのに対して、ゼロ電圧パートフレーム持続時間
は、通常、実質的に短い（フレーム時間のｙ／３、ここ
で、２ｘ／３＋ｙ／３＝３／３＝１およびｙ＜＜ｘ）。
同様の走査電圧は、すでに上述したギャップを有さない
バイポーラスイッチング波形アドレッシング方式におい
て２つの半フレームの開始時に印加されるように、正お
よび負のパートフレームの開始時（しかし、ゼロ電圧パ
ートフレームの開始時ではない）に、走査電極２０ａお
よび２０ｂに印加される。従って、バイポーラスイッチ
ング波形は、等しい大きさおよび持続時間を有するが、
反対の極性を有する電圧をもつ部分、およびゼロ電圧の
他の部分を含んで生成される。
方式は、図３ａに示すようなギャップを有さないバイポ
ーラスイッチング波形を生成する。しかし、図３ｂに示
すようなギャップを有するバイポーラスイッチング波形
も、同様に生成され得る。但し、この場合、各フレーム
が、第１の半フレーム内で正のデータ電圧＋Ｖdotがデ
ータ電極２２ａに印加され、第２の半フレーム内で負の
データ電圧−Ｖdotがデータ電極２２ａに印加される２
つの半フレームに分割される代わりに、各フレームは、
１つのパートフレーム内で正のデータ電圧がデータ電極
２２ａに印加され、他のパートフレーム内で負のデータ
電圧がデータ電極２２ａに印加され、これら２つのパー
トフレームの中間、またはフレーム開始時もしくは終了
時であり得るさらに他のパートフレーム内で、ゼロ電圧
がデータ電極２２ａに印加される３つのパートフレーム
に分割される。正および負の電圧パートフレームの持続
時間は、等しく（フレーム期間のｘ／３）でなければな
らないのに対して、ゼロ電圧パートフレーム持続時間
は、通常、実質的に短い（フレーム時間のｙ／３、ここ
で、２ｘ／３＋ｙ／３＝３／３＝１およびｙ＜＜ｘ）。
同様の走査電圧は、すでに上述したギャップを有さない
バイポーラスイッチング波形アドレッシング方式におい
て２つの半フレームの開始時に印加されるように、正お
よび負のパートフレームの開始時（しかし、ゼロ電圧パ
ートフレームの開始時ではない）に、走査電極２０ａお
よび２０ｂに印加される。従って、バイポーラスイッチ
ング波形は、等しい大きさおよび持続時間を有するが、
反対の極性を有する電圧をもつ部分、およびゼロ電圧の
他の部分を含んで生成される。
【００６８】上記の回路配置は、図３ａに示すギャップ
を有さないバイポーラスイッチング波形または図３ｂに
示すギャップを有するバイポーラスイッチング波形に基
づいてアドレッシング方式を用いて実現され得るが、ギ
ャップを有するバイポーラスイッチング波形を用いたと
きに見込まれる利点は、材料粘度が温度によって変化す
る場合、得られる光透過率を平均する傾向があることで
ある。図１２ａに示すように、通常、温度が高くなる
と、材料の粘度は低くなるなり、これによって、材料が
電界により迅速に応答することが可能になり、このこと
は、対応する時間に対する透過率特性の形態で反映され
る。他方、材料の粘度は、通常、温度が下がるにつれて
増加するので、材料の応答の減少につながる。しかし、
図１２ｂに示すようにバイポーラスイッチング波形のギ
ャップの長さを増加させることによって、透過率特性
は、温度の変化を補償するように変化し得る。
を有さないバイポーラスイッチング波形または図３ｂに
示すギャップを有するバイポーラスイッチング波形に基
づいてアドレッシング方式を用いて実現され得るが、ギ
ャップを有するバイポーラスイッチング波形を用いたと
きに見込まれる利点は、材料粘度が温度によって変化す
る場合、得られる光透過率を平均する傾向があることで
ある。図１２ａに示すように、通常、温度が高くなる
と、材料の粘度は低くなるなり、これによって、材料が
電界により迅速に応答することが可能になり、このこと
は、対応する時間に対する透過率特性の形態で反映され
る。他方、材料の粘度は、通常、温度が下がるにつれて
増加するので、材料の応答の減少につながる。しかし、
図１２ｂに示すようにバイポーラスイッチング波形のギ
ャップの長さを増加させることによって、透過率特性
は、温度の変化を補償するように変化し得る。
【００６９】このようなアドレッシング方式はまた、平
行な軸を有する１対の偏光子間に連続して配置され、デ
ィスプレイ全体が、ゼロボルトで明状態になるように設
定された２つのＡＦＬＣセルを有するＡＦＬＣＤに印加
され得、セルに対する反対の極性の電圧の印加によっ
て、セルのそれぞれの光学軸が反対の方法に回転し、デ
ィスプレイの光透過率は、より暗くなる。この場合、２
つのセルのそれぞれは、同様のバイポーラアドレッシン
グ方式によってアドレスされる。さらに、バイポーラア
ドレッシング方式は、明状態がゼロボルトで得られ、い
ずれかの極性の電圧がディスプレイに印加されると、透
過率がより暗くなるように、偏光子軸と平行な軸を有す
る４分の１波長板を備えた単一偏光子反射ＡＦＬＣＤに
適用され得る。これらの両タイプの実施態様について
は、後に詳細に説明する。
行な軸を有する１対の偏光子間に連続して配置され、デ
ィスプレイ全体が、ゼロボルトで明状態になるように設
定された２つのＡＦＬＣセルを有するＡＦＬＣＤに印加
され得、セルに対する反対の極性の電圧の印加によっ
て、セルのそれぞれの光学軸が反対の方法に回転し、デ
ィスプレイの光透過率は、より暗くなる。この場合、２
つのセルのそれぞれは、同様のバイポーラアドレッシン
グ方式によってアドレスされる。さらに、バイポーラア
ドレッシング方式は、明状態がゼロボルトで得られ、い
ずれかの極性の電圧がディスプレイに印加されると、透
過率がより暗くなるように、偏光子軸と平行な軸を有す
る４分の１波長板を備えた単一偏光子反射ＡＦＬＣＤに
適用され得る。これらの両タイプの実施態様について
は、後に詳細に説明する。
【００７０】このようなアドレッシング方式は、英国特
許第２３１３９２０号および欧州特許第０８１１８７２
号に開示されているような回折型空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）を構成するアクティブマトリクス型液晶格子パネル
にも適用される。この内容を本願では参考のために援用
する。透過幾何学構造または反射幾何学構造を有し得る
このような回折型ＳＬＭは、ガラスで形成される上部お
よび下部基板、ならびにこれらの基板間に配置された強
誘電性液晶材料を有する。上部基板は、図１４に破線で
示すように、２セットのくし形透明電極１９および２１
を有し、各セットの電極は、共に接続され、他のセット
の電極とかみ合わされ、上部基板の両側に２つの接続の
みが必要である。下部基板は、図１４に実線で示すよう
に、画素電極１７の方形アレイを有し、各画素電極１７
は、複数のくし形電極１９および２１に対面している。
許第２３１３９２０号および欧州特許第０８１１８７２
号に開示されているような回折型空間光変調器（ＳＬ
Ｍ）を構成するアクティブマトリクス型液晶格子パネル
にも適用される。この内容を本願では参考のために援用
する。透過幾何学構造または反射幾何学構造を有し得る
このような回折型ＳＬＭは、ガラスで形成される上部お
よび下部基板、ならびにこれらの基板間に配置された強
誘電性液晶材料を有する。上部基板は、図１４に破線で
示すように、２セットのくし形透明電極１９および２１
を有し、各セットの電極は、共に接続され、他のセット
の電極とかみ合わされ、上部基板の両側に２つの接続の
みが必要である。下部基板は、図１４に実線で示すよう
に、画素電極１７の方形アレイを有し、各画素電極１７
は、複数のくし形電極１９および２１に対面している。
【００７１】様々な電極に適切な電圧を印加することに
よって、各画素は、光が０次の回折において透過または
反射される非回折モードと、画素が位相専用回折格子
（phase-only diffraction grating）を形成し、光が非
０次の回折で回折する回折モードとの間でスイッチされ
得る。回折モードにおいて、各画素は、液晶材料の複数
のストリップ領域を有し、この領域において、隣接する
領域は、隣接するストリップ領域を透過する光ビームが
１８０度の相対位相シフトを受けるように、異なる状態
にある。非回折モードにおいて、画素を透過するすべて
の光は、実質的に同一の位相変化を受ける。例えば、表
示の１次回折において回折された光を収集することによ
って、各画素は、非回折モードにおいて暗く見え、回折
モードにおいては明るく見える。
よって、各画素は、光が０次の回折において透過または
反射される非回折モードと、画素が位相専用回折格子
（phase-only diffraction grating）を形成し、光が非
０次の回折で回折する回折モードとの間でスイッチされ
得る。回折モードにおいて、各画素は、液晶材料の複数
のストリップ領域を有し、この領域において、隣接する
領域は、隣接するストリップ領域を透過する光ビームが
１８０度の相対位相シフトを受けるように、異なる状態
にある。非回折モードにおいて、画素を透過するすべて
の光は、実質的に同一の位相変化を受ける。例えば、表
示の１次回折において回折された光を収集することによ
って、各画素は、非回折モードにおいて暗く見え、回折
モードにおいては明るく見える。
【００７２】さらに、各画素は、各画素電極１７に関連
し、図１４に拡大して概略的に示すアクティブ回路１６
によってアドレス可能であり得る。図示する配置におい
て、各画素電極１７は、ポリシリコン薄膜電界効果トラ
ンジスタのソースに接続され、画素の各列に設けられた
トランジスタのドレインは、各列電極、即ちデータ電極
２２に接続されているのに対して、各行のトランジスタ
のゲートは、各行電極、即ち走査電極２０に接続されて
いる。従って、画素は、一度に一行イネーブルにされる
ので、完全な行に対するデータが同時に書き込まれる。
し、図１４に拡大して概略的に示すアクティブ回路１６
によってアドレス可能であり得る。図示する配置におい
て、各画素電極１７は、ポリシリコン薄膜電界効果トラ
ンジスタのソースに接続され、画素の各列に設けられた
トランジスタのドレインは、各列電極、即ちデータ電極
２２に接続されているのに対して、各行のトランジスタ
のゲートは、各行電極、即ち走査電極２０に接続されて
いる。従って、画素は、一度に一行イネーブルにされる
ので、完全な行に対するデータが同時に書き込まれる。
【００７３】英国特許出願第９７０２０７６．２号およ
び欧州特許出願第９８３００６２７．１号（この内容を
本願では参考のために援用する）は、画素の回折モード
と画素の非回折モードとの間でスイッチングするための
アドレッシング方式を開示している。このアドレッシン
グ方式では、経時的に平均化されたときにゼロと等しく
なるネット電圧を各ストリップ領域にわたって提供する
ために、すべての電極電圧が、交互のアドレッシングフ
レームの間、任意の電圧Ｖarbを中心に反対になる。従
って、第１のフレーム（ＦＲＡＭＥ１）内で、画素ＯＮ
モード（回折モード）は、供給ライン１９’および２
１’のそれぞれを介してくし形電極１９および２１に印
加される連続電圧Ｖ１およびＶ２、ならびにＶwriteが
Ｖ１とＶ２との間にあるように画素電極１７に印加され
る書込み電圧Ｖwriteによって規定される。これによっ
て、液晶材料の隣接するストリップは、画素が位相専用
回折格子として作用するように反対にスイッチされる。
画素ＯＦＦモード（非回折モード）は、くし形電極１９
および２１に印加される同一の連続電圧Ｖ１およびＶ
２、ならびにＶeraseがＶ１およびＶ２未満であるよう
な画素電極１７に印加される消去電圧Ｖeraseによって
規定される。これによって、隣接ストリップ領域は同一
の状態にスイッチされ、これは、ストリップ領域を透過
する光が、同一の位相にシフトされ、画素は光を回折し
ないことを意味する。第２のフレーム（ＦＲＡＭＥ２）
において、画素のＯＮおよびＯＦＦモードは、くし形電
極１９および２１に印加される連続電圧が、（Ｖarb−
Ｖ１）および（Ｖarb−Ｖ２）であり、画素電極１７に
印加される書込み電圧が、（Ｖarb−Ｖwrite）であり、
画素電極１７に印加される消去電圧が、（Ｖarb−Ｖ
erase）であること以外は同様に規定されるので、多数
のフレームにわたってＤＣバランスを提供するために
は、電界方向は、ＦＲＡＭＥ１と比較して、画素のＯＮ
およびＯＦＦモードに対して反対にされる。画像データ
は一般に経時的に変化するので、このようなＤＣバラン
スは、ある期間にわたる統計学的平均化に依存し、短期
間にわたる完全なＤＣバランスは、このようなアドレッ
シング方式では勿論可能ではない。
び欧州特許出願第９８３００６２７．１号（この内容を
本願では参考のために援用する）は、画素の回折モード
と画素の非回折モードとの間でスイッチングするための
アドレッシング方式を開示している。このアドレッシン
グ方式では、経時的に平均化されたときにゼロと等しく
なるネット電圧を各ストリップ領域にわたって提供する
ために、すべての電極電圧が、交互のアドレッシングフ
レームの間、任意の電圧Ｖarbを中心に反対になる。従
って、第１のフレーム（ＦＲＡＭＥ１）内で、画素ＯＮ
モード（回折モード）は、供給ライン１９’および２
１’のそれぞれを介してくし形電極１９および２１に印
加される連続電圧Ｖ１およびＶ２、ならびにＶwriteが
Ｖ１とＶ２との間にあるように画素電極１７に印加され
る書込み電圧Ｖwriteによって規定される。これによっ
て、液晶材料の隣接するストリップは、画素が位相専用
回折格子として作用するように反対にスイッチされる。
画素ＯＦＦモード（非回折モード）は、くし形電極１９
および２１に印加される同一の連続電圧Ｖ１およびＶ
２、ならびにＶeraseがＶ１およびＶ２未満であるよう
な画素電極１７に印加される消去電圧Ｖeraseによって
規定される。これによって、隣接ストリップ領域は同一
の状態にスイッチされ、これは、ストリップ領域を透過
する光が、同一の位相にシフトされ、画素は光を回折し
ないことを意味する。第２のフレーム（ＦＲＡＭＥ２）
において、画素のＯＮおよびＯＦＦモードは、くし形電
極１９および２１に印加される連続電圧が、（Ｖarb−
Ｖ１）および（Ｖarb−Ｖ２）であり、画素電極１７に
印加される書込み電圧が、（Ｖarb−Ｖwrite）であり、
画素電極１７に印加される消去電圧が、（Ｖarb−Ｖ
erase）であること以外は同様に規定されるので、多数
のフレームにわたってＤＣバランスを提供するために
は、電界方向は、ＦＲＡＭＥ１と比較して、画素のＯＮ
およびＯＦＦモードに対して反対にされる。画像データ
は一般に経時的に変化するので、このようなＤＣバラン
スは、ある期間にわたる統計学的平均化に依存し、短期
間にわたる完全なＤＣバランスは、このようなアドレッ
シング方式では勿論可能ではない。
【００７４】対照的に、図１３に概略的に示す本発明に
従ってＳＬＭに適用されるアドレッシング方式は、ある
期間にわたる統計学的な平均化には依存せず、各アドレ
ッシングフレーム内でＤＣバランスを提供する。この場
合、すべての電極電圧は、単一のアドレッシングフレー
ム内の連続したサブフレーム中に、任意の電圧Ｖ
arb（例えば、５ボルトであり得る）を中心に反対にな
る。従って、図１３に示す実施形態において、第１のサ
ブフレーム、ＳＵＢＦＲＡＭＥ１ａにおける画素のＯＮ
モードは、くし形電極１９および２１に印加される、例
えば、１５ボルトおよび５ボルト連続電圧Ｖ１およびＶ
２、ならびにＶwriteがＶ１とＶ２との間になるような
画素電極１７に印加される、例えば、１０ボルトの書込
み電圧Ｖwriteによって規定されるのに対して、画素の
ＯＦＦモードは、くし形電極１９および２１に印加され
る同一の電圧Ｖ１およびＶ２、ならびにＶeraseがＶ１
およびＶ２未満となるような画素電極１７に印加され
る、例えば、０ボルトの消去電圧Ｖeraseによって規定
される。同一フレームの第２のサブフレーム、ＳＵＢＦ
ＲＡＭＥ１ｂにおいて、画素のＯＮモードは、くし形電
極１９および２１に印加される連続電圧（Ｖarb−Ｖ
１）および（Ｖarb−Ｖ２）、ならびに画素電極１７に
印加される（Ｖarb−Ｖwrite）と等しい書込み電圧Ｖ’
writeによって規定されるのに対して、画素のＯＦＦモ
ードは、くし形電極１９および２１に印加される同一の
電圧（Ｖarb−Ｖ１）および（Ｖarb−Ｖ２）、ならびに
画素電極１７に印加される（Ｖarb−Ｖerase）と等しい
消去電圧Ｖ’eraseによって規定される。
従ってＳＬＭに適用されるアドレッシング方式は、ある
期間にわたる統計学的な平均化には依存せず、各アドレ
ッシングフレーム内でＤＣバランスを提供する。この場
合、すべての電極電圧は、単一のアドレッシングフレー
ム内の連続したサブフレーム中に、任意の電圧Ｖ
arb（例えば、５ボルトであり得る）を中心に反対にな
る。従って、図１３に示す実施形態において、第１のサ
ブフレーム、ＳＵＢＦＲＡＭＥ１ａにおける画素のＯＮ
モードは、くし形電極１９および２１に印加される、例
えば、１５ボルトおよび５ボルト連続電圧Ｖ１およびＶ
２、ならびにＶwriteがＶ１とＶ２との間になるような
画素電極１７に印加される、例えば、１０ボルトの書込
み電圧Ｖwriteによって規定されるのに対して、画素の
ＯＦＦモードは、くし形電極１９および２１に印加され
る同一の電圧Ｖ１およびＶ２、ならびにＶeraseがＶ１
およびＶ２未満となるような画素電極１７に印加され
る、例えば、０ボルトの消去電圧Ｖeraseによって規定
される。同一フレームの第２のサブフレーム、ＳＵＢＦ
ＲＡＭＥ１ｂにおいて、画素のＯＮモードは、くし形電
極１９および２１に印加される連続電圧（Ｖarb−Ｖ
１）および（Ｖarb−Ｖ２）、ならびに画素電極１７に
印加される（Ｖarb−Ｖwrite）と等しい書込み電圧Ｖ’
writeによって規定されるのに対して、画素のＯＦＦモ
ードは、くし形電極１９および２１に印加される同一の
電圧（Ｖarb−Ｖ１）および（Ｖarb−Ｖ２）、ならびに
画素電極１７に印加される（Ｖarb−Ｖerase）と等しい
消去電圧Ｖ’eraseによって規定される。
【００７５】このようなアドレッシング方式は、位相格
子の光学特性が２つのサブフレーム中同一のままである
ことを同時に確実にしながら、単一のアドレッシングフ
レーム内にＤＣバランスを提供する。格子は、上記の連
続したサブフレーム間で反対になる連続電圧が全体的に
印加される複数のくし形電極１９および２１に重なる画
素電極１７に書込み電圧Ｖwriteを印加することによっ
て書き込まれる。これに対して、消去は、Ｖ１およびＶ
２の両方よりも十分に低い電圧Ｖeraseを画素電極１７
に印加し、画素を非回折モードに完全にスイッチするこ
とを確実にすることによって成し遂げられる。各場合に
おいて、書込み電圧および消去電圧は、上記のように、
連続したサブフレーム間で交互に形成される。
子の光学特性が２つのサブフレーム中同一のままである
ことを同時に確実にしながら、単一のアドレッシングフ
レーム内にＤＣバランスを提供する。格子は、上記の連
続したサブフレーム間で反対になる連続電圧が全体的に
印加される複数のくし形電極１９および２１に重なる画
素電極１７に書込み電圧Ｖwriteを印加することによっ
て書き込まれる。これに対して、消去は、Ｖ１およびＶ
２の両方よりも十分に低い電圧Ｖeraseを画素電極１７
に印加し、画素を非回折モードに完全にスイッチするこ
とを確実にすることによって成し遂げられる。各場合に
おいて、書込み電圧および消去電圧は、上記のように、
連続したサブフレーム間で交互に形成される。
【００７６】このようなアドレッシング方式は、２つの
サブフレームを用いるデバイスを駆動し、２つのサブフ
レーム間でフレームの中間点で電圧を反転させることに
依存する。アドレッシング方式は、標準的なＳＲＡＭ画
素アーキテクチャを用いて実行され得る。なぜなら、く
し形電極に全体的に印加される電圧および画素電極に印
加される電圧は、次に、同時に反転され得るからである
（これは、ＤＲＡＭ画素アーキテクチャでは可能ではな
い）。実際に、すべての電圧は、ＳＲＡＭによってアク
セス可能な電圧範囲の中間値を中心に反対になる（図１
１の実施形態に示す）。このようなデバイスにおいて、
位相回折格子の光学様相およびその反転に理論的な相違
はないので、フレーム内ＤＣバランスは、光学様相を維
持しながら提供される。さらに、デバイスが、アナログ
グレースケールを得るために用いられる場合、このよう
なアドレッシング方式は、イオンメモリによって生じる
このようなグレースケールの有意な履歴依存を避けなが
ら、アナロググレーレベルを得ることを可能にする。
サブフレームを用いるデバイスを駆動し、２つのサブフ
レーム間でフレームの中間点で電圧を反転させることに
依存する。アドレッシング方式は、標準的なＳＲＡＭ画
素アーキテクチャを用いて実行され得る。なぜなら、く
し形電極に全体的に印加される電圧および画素電極に印
加される電圧は、次に、同時に反転され得るからである
（これは、ＤＲＡＭ画素アーキテクチャでは可能ではな
い）。実際に、すべての電圧は、ＳＲＡＭによってアク
セス可能な電圧範囲の中間値を中心に反対になる（図１
１の実施形態に示す）。このようなデバイスにおいて、
位相回折格子の光学様相およびその反転に理論的な相違
はないので、フレーム内ＤＣバランスは、光学様相を維
持しながら提供される。さらに、デバイスが、アナログ
グレースケールを得るために用いられる場合、このよう
なアドレッシング方式は、イオンメモリによって生じる
このようなグレースケールの有意な履歴依存を避けなが
ら、アナロググレーレベルを得ることを可能にする。
【００７７】図１５ａ、図１５ｂ、および図１５ｃは、
本発明によるアドレッシング方式においてＴＡＦＬＣま
たはＳＢＦＬＣ材料に印加され得る３つのバイポーラス
イッチング波形を示す。図１５ａの場合、電圧反転は、
図３ａおよび図３ｂを参照しながら上述した連続したサ
ブフレーム間で発生し、連続したフレームＡおよびＢ間
には極性変化があるので、電圧は、各連続したフレーム
間でゼロを通過する。しかし、図１５ｂおよび図１５ｃ
の場合、電圧反転は、各フレームにおいて連続サブフレ
ーム間で提供されるが、第１のサブフレームは、各フレ
ームでは同一の極性ではないので、フレームＡの第２の
サブフレームは、次のフレームＢの第１のサブフレーム
と同一の極性であり、電圧は連続したフレーム間でゼロ
を通過しない。それぞれの場合において、フレームＡお
よびＢにおけるパルスの電圧の大きさは、実施例では、
０．５ボルトおよび１．０ボルトとする。
本発明によるアドレッシング方式においてＴＡＦＬＣま
たはＳＢＦＬＣ材料に印加され得る３つのバイポーラス
イッチング波形を示す。図１５ａの場合、電圧反転は、
図３ａおよび図３ｂを参照しながら上述した連続したサ
ブフレーム間で発生し、連続したフレームＡおよびＢ間
には極性変化があるので、電圧は、各連続したフレーム
間でゼロを通過する。しかし、図１５ｂおよび図１５ｃ
の場合、電圧反転は、各フレームにおいて連続サブフレ
ーム間で提供されるが、第１のサブフレームは、各フレ
ームでは同一の極性ではないので、フレームＡの第２の
サブフレームは、次のフレームＢの第１のサブフレーム
と同一の極性であり、電圧は連続したフレーム間でゼロ
を通過しない。それぞれの場合において、フレームＡお
よびＢにおけるパルスの電圧の大きさは、実施例では、
０．５ボルトおよび１．０ボルトとする。
【００７８】図１６、図１７および図１８は、図１５ａ
に示す一般的なタイプのスイッチング波形（図１６の場
合）、ならびに図１５ｂおよび図１５ｃに示す一般的な
タイプのスイッチング波形（図１７および図１８の場
合）を有する閾値を有さないＡＦＬＣ材料のアドレッシ
ングの例を示す。各図の上部に示す各フレームの全オン
軸光透過率を、各サブフレームからの２つの等しくない
寄与要素で構成し、全輝度は、上記の例の場合のよう
に、印加された電圧によって決定した。グレーレベルの
同一レベル再現性を、図１５ａの波形と同様に、図１５
ｂおよび図１５ｃの波形を用いて得たが、図１５ｂおよ
び図１５ｃの波形については、特定電圧に対する透過率
レベルが増加したというさらなる利点を得た。これは、
閾値を有さないＡＦＬＣ材料に対して約２０％の増加で
あり、ＳＢＦＬＣ材料の場合には、より迅速なスイッチ
ングのために、これよりも恐らく幾分か低いであろう。
に示す一般的なタイプのスイッチング波形（図１６の場
合）、ならびに図１５ｂおよび図１５ｃに示す一般的な
タイプのスイッチング波形（図１７および図１８の場
合）を有する閾値を有さないＡＦＬＣ材料のアドレッシ
ングの例を示す。各図の上部に示す各フレームの全オン
軸光透過率を、各サブフレームからの２つの等しくない
寄与要素で構成し、全輝度は、上記の例の場合のよう
に、印加された電圧によって決定した。グレーレベルの
同一レベル再現性を、図１５ａの波形と同様に、図１５
ｂおよび図１５ｃの波形を用いて得たが、図１５ｂおよ
び図１５ｃの波形については、特定電圧に対する透過率
レベルが増加したというさらなる利点を得た。これは、
閾値を有さないＡＦＬＣ材料に対して約２０％の増加で
あり、ＳＢＦＬＣ材料の場合には、より迅速なスイッチ
ングのために、これよりも恐らく幾分か低いであろう。
【００７９】図１９は、上記のアドレッシング方式のい
ずれかを用いて実行され得るＬＣＤパネル３０を有し、
直視型ディスプレイにおける使用に適した上記のディス
プレイ配置のいずれかを用いる、カラーシーケンス直視
型液晶ディスプレイを示す。パネル３０は、アナログま
たはディジタルタイプの連続した映像信号を受信する入
力３１を有する。パネル３０はさらに、行およびフレー
ムのリフレッシングを入力３１において映像信号と同期
させるためのタイミング信号を受信するための入力３２
を有する。
ずれかを用いて実行され得るＬＣＤパネル３０を有し、
直視型ディスプレイにおける使用に適した上記のディス
プレイ配置のいずれかを用いる、カラーシーケンス直視
型液晶ディスプレイを示す。パネル３０は、アナログま
たはディジタルタイプの連続した映像信号を受信する入
力３１を有する。パネル３０はさらに、行およびフレー
ムのリフレッシングを入力３１において映像信号と同期
させるためのタイミング信号を受信するための入力３２
を有する。
【００８０】ディスプレイはさらに、パネル３０用のバ
ックライトとして配置されているマルチカラー照明シス
テム３３を有する。システム３３は、システム３３の動
作を同期するための入力３２に接続された入力を有する
カラースイッチング回路３４に接続されている。特に、
照明システム３３は、パネル３０の赤、緑、および青の
照明を連続して提供するように回路３４によって制御さ
れる。例えば、システム３３は、個別に制御可能な赤、
緑、および青の光源を有し、これらの光源のそれぞれ
は、カラー光エミッタまたは白色光源および固定カラー
フィルタを有し得る。代替えとして、システム３３は、
切り替え可能な白色光源および切り替え可能なカラーフ
ィルタ配置を有し得る。このカラーフィルタ配置の通過
帯域は、赤色、緑色、および青色の光を透過させるため
にスイッチ可能である。
ックライトとして配置されているマルチカラー照明シス
テム３３を有する。システム３３は、システム３３の動
作を同期するための入力３２に接続された入力を有する
カラースイッチング回路３４に接続されている。特に、
照明システム３３は、パネル３０の赤、緑、および青の
照明を連続して提供するように回路３４によって制御さ
れる。例えば、システム３３は、個別に制御可能な赤、
緑、および青の光源を有し、これらの光源のそれぞれ
は、カラー光エミッタまたは白色光源および固定カラー
フィルタを有し得る。代替えとして、システム３３は、
切り替え可能な白色光源および切り替え可能なカラーフ
ィルタ配置を有し得る。このカラーフィルタ配置の通過
帯域は、赤色、緑色、および青色の光を透過させるため
にスイッチ可能である。
【００８１】図２０は、所望の視野領域にわたって実質
的に対称的な光学応答を有するパネル３０と共に用いる
のに適したアドレッシング方式を示す。特に、パネル３
０の各画素の光透過率は、ディスプレイの目的とする用
途に十分な範囲の視野角にわたるオン軸およびオフ軸視
野に関して、同一の大きさであるが極性が反対のアドレ
ッシング信号について同一である。
的に対称的な光学応答を有するパネル３０と共に用いる
のに適したアドレッシング方式を示す。特に、パネル３
０の各画素の光透過率は、ディスプレイの目的とする用
途に十分な範囲の視野角にわたるオン軸およびオフ軸視
野に関して、同一の大きさであるが極性が反対のアドレ
ッシング信号について同一である。
【００８２】図２０は、（ａ）において、カラー映像デ
ータの１つの完全なフレームに対する典型的または任意
の画素波形を示す。特に、（ａ）に示す波形は、典型的
なフレームのアドレスされる第１の行における画素に印
加される波形である。同様に、図２０は、（ｃ）におい
て、同一のフレームにおいてアドレスされる最終行にお
ける画素の同一の画素色をアドレスするために用いられ
る同一の波形を示す。波形は、同一の時間軸に対して示
され、カラー映像データの完全なフレームのアドレスさ
れる第１行および最終行をリフレッシュする間の時間の
遅延を示す。
ータの１つの完全なフレームに対する典型的または任意
の画素波形を示す。特に、（ａ）に示す波形は、典型的
なフレームのアドレスされる第１の行における画素に印
加される波形である。同様に、図２０は、（ｃ）におい
て、同一のフレームにおいてアドレスされる最終行にお
ける画素の同一の画素色をアドレスするために用いられ
る同一の波形を示す。波形は、同一の時間軸に対して示
され、カラー映像データの完全なフレームのアドレスさ
れる第１行および最終行をリフレッシュする間の時間の
遅延を示す。
【００８３】フレームは、３つの個別のカラーサブフレ
ームに分割され、それぞれは、第１サブフレームと第２
サブフレームとに分割される。これらのサブフレームの
うち第１のサブレームにおいて、パネル３０の画素は、
（ａ）および（ｃ）に示す波形を有する画素に対するＶ
ｒで示す正のアドレッシングパルスによって赤い画像デ
ータでリフレッシュされる。これらの画素の応答は、画
素の時間に対する透過率を示す（ｂ）および（ｄ）にお
いてそれぞれ示される。
ームに分割され、それぞれは、第１サブフレームと第２
サブフレームとに分割される。これらのサブフレームの
うち第１のサブレームにおいて、パネル３０の画素は、
（ａ）および（ｃ）に示す波形を有する画素に対するＶ
ｒで示す正のアドレッシングパルスによって赤い画像デ
ータでリフレッシュされる。これらの画素の応答は、画
素の時間に対する透過率を示す（ｂ）および（ｄ）にお
いてそれぞれ示される。
【００８４】次のサブフレームにおいて、画素電圧は、
（ａ）および（ｃ）における画素波形に対する画素電圧
−Ｖｒによって示されるように反転する。（ｂ）および
（ｄ）に示すように、画素の透過率性能は、画素電圧が
正であるかまたは負であるかに関係なく、実質的に同一
である。
（ａ）および（ｃ）における画素波形に対する画素電圧
−Ｖｒによって示されるように反転する。（ｂ）および
（ｄ）に示すように、画素の透過率性能は、画素電圧が
正であるかまたは負であるかに関係なく、実質的に同一
である。
【００８５】次の２つのサブフレームにおいて、正およ
び負の画素電圧は、画素によって表示される所望の緑色
レベルに対応して供給される。この後、２つのサブフレ
ームが続き、Ｖｂおよび−Ｖｂなどの正および負の青色
画素電圧がパネル３０の画素に印加される。次に、この
シーケンスは、映像データの次のフレームについて繰り
返される。
び負の画素電圧は、画素によって表示される所望の緑色
レベルに対応して供給される。この後、２つのサブフレ
ームが続き、Ｖｂおよび−Ｖｂなどの正および負の青色
画素電圧がパネル３０の画素に印加される。次に、この
シーケンスは、映像データの次のフレームについて繰り
返される。
【００８６】図２０は、（ｅ）において、カラースイッ
チング回路３４によって制御されるマルチカラー照明シ
ステム３３の動作を示す。パネル３０が赤色、緑色、お
よび青色の画像データをそれぞれ表示する期間、赤色、
緑色および青色の照明が提供される。カラー画像間のク
ロストークを避けるためには、照明システム３３は、赤
色、緑色、および青色画像データ間の遷移中にオフにさ
れる。相対的なタイミングは、図２０の（ｅ）における
緑色画像データについて示される。カラースイッチング
回路３４は、入力３２においてタイミング信号によって
制御され、パネル３０のすべての画素が第１の緑色画像
サブフレームでリフレッシュされている時間Ｔ１まで照
明システム３３を消す。従って、システム３３によって
提供される緑色の照明は、最後の行の画素がリフレッシ
ュされ、図２０の（ｄ）に示すように、所望の透過率を
成し遂げるように完全に応答するときにオンにされる。
これによって、全パネル３０にわたる画素の均一な照明
が成し遂げられることが確実となる。
チング回路３４によって制御されるマルチカラー照明シ
ステム３３の動作を示す。パネル３０が赤色、緑色、お
よび青色の画像データをそれぞれ表示する期間、赤色、
緑色および青色の照明が提供される。カラー画像間のク
ロストークを避けるためには、照明システム３３は、赤
色、緑色、および青色画像データ間の遷移中にオフにさ
れる。相対的なタイミングは、図２０の（ｅ）における
緑色画像データについて示される。カラースイッチング
回路３４は、入力３２においてタイミング信号によって
制御され、パネル３０のすべての画素が第１の緑色画像
サブフレームでリフレッシュされている時間Ｔ１まで照
明システム３３を消す。従って、システム３３によって
提供される緑色の照明は、最後の行の画素がリフレッシ
ュされ、図２０の（ｄ）に示すように、所望の透過率を
成し遂げるように完全に応答するときにオンにされる。
これによって、全パネル３０にわたる画素の均一な照明
が成し遂げられることが確実となる。
【００８７】次のサブフレームもまた、緑色データを含
むので、次のサブフレームをリフレッシュしている間照
明システム３３を消す必要はない。しかし、全パネル３
０の均一な照明を確実にし、緑色画像データと青色画像
データとの間のクロストークを避けるために、回路３４
は、青色画像データの次のサブフレームで画素をリフレ
ッシュし始めたときに、照明システム３３を消す。図２
０に示すように、これは、第１行のアドレスされる画素
が、青色画像データの第１のサブフレームでリフレッシ
ュされる時間Ｔ２に発生する。
むので、次のサブフレームをリフレッシュしている間照
明システム３３を消す必要はない。しかし、全パネル３
０の均一な照明を確実にし、緑色画像データと青色画像
データとの間のクロストークを避けるために、回路３４
は、青色画像データの次のサブフレームで画素をリフレ
ッシュし始めたときに、照明システム３３を消す。図２
０に示すように、これは、第１行のアドレスされる画素
が、青色画像データの第１のサブフレームでリフレッシ
ュされる時間Ｔ２に発生する。
【００８８】可能な最も明るいディスプレイを成し遂げ
るために、緑色照明は、図２０に示すように、時間Ｔ１
と時間Ｔ２との間の期間中に提供される。しかし、照明
システム３３をオンおよびオフする実際の時間は、回路
３４からのスイッチング信号に従って、発光したり発光
を停止する際の遅延を考慮に入れて変化し得る。従っ
て、照明システムは、最大の照明を確実にするために、
時間Ｔ１の少し前に緑色の照明のためにスイッチされ、
緑色データと青色データとの間のクロストークを避ける
ために、時間Ｔ２の少し前にオフにされる必要があり得
る。また、緑色照明は、例えば、表示輝度とカラークロ
ストークとの両方を満足させるために、必要に応じてま
たは所望されるなら、これらの制限点間のより短い時間
間隔の間に提供され得る。
るために、緑色照明は、図２０に示すように、時間Ｔ１
と時間Ｔ２との間の期間中に提供される。しかし、照明
システム３３をオンおよびオフする実際の時間は、回路
３４からのスイッチング信号に従って、発光したり発光
を停止する際の遅延を考慮に入れて変化し得る。従っ
て、照明システムは、最大の照明を確実にするために、
時間Ｔ１の少し前に緑色の照明のためにスイッチされ、
緑色データと青色データとの間のクロストークを避ける
ために、時間Ｔ２の少し前にオフにされる必要があり得
る。また、緑色照明は、例えば、表示輝度とカラークロ
ストークとの両方を満足させるために、必要に応じてま
たは所望されるなら、これらの制限点間のより短い時間
間隔の間に提供され得る。
【００８９】図２１は、図２０に類似するが、照明シス
テム３３が、完全なカラーフレームを形成する６つのサ
ブフレームのそれぞれの間においてオンおよびオフされ
る異なるアドレッシング方式を示す。図２１における
（ａ）および（ｃ）に示す波形は、図２０における
（ａ）および（ｃ）に示す波形とそれぞれ実質的に同一
である。図２１に（ｅ）で示すように、例えば、反対の
画素電圧極性を有する２つの赤色サブフレームについて
は、照明システム３３は、パネル３０の画素が赤色画像
データの第１のサブフレームでリフレッシュされたとき
に、回路３４によってスイッチされ赤色光を生成する。
次に、赤色照明は、赤色画像データの次のサブフレーム
が開始するとき、即ち、負の画素電圧によってアドレス
される第１行をリフレッシュするとき、オフにされる。
次に、赤色照明は、次のサブフレームの間同様にオンお
よびオフにされる。同様に、緑色の照明は、緑色の画像
データのサブフレームのそれぞれの間オンおよびオフさ
れ、青色照明は、青色画像データのサブフレームのそれ
ぞれにおいてオンおよびオフされる。
テム３３が、完全なカラーフレームを形成する６つのサ
ブフレームのそれぞれの間においてオンおよびオフされ
る異なるアドレッシング方式を示す。図２１における
（ａ）および（ｃ）に示す波形は、図２０における
（ａ）および（ｃ）に示す波形とそれぞれ実質的に同一
である。図２１に（ｅ）で示すように、例えば、反対の
画素電圧極性を有する２つの赤色サブフレームについて
は、照明システム３３は、パネル３０の画素が赤色画像
データの第１のサブフレームでリフレッシュされたとき
に、回路３４によってスイッチされ赤色光を生成する。
次に、赤色照明は、赤色画像データの次のサブフレーム
が開始するとき、即ち、負の画素電圧によってアドレス
される第１行をリフレッシュするとき、オフにされる。
次に、赤色照明は、次のサブフレームの間同様にオンお
よびオフにされる。同様に、緑色の照明は、緑色の画像
データのサブフレームのそれぞれの間オンおよびオフさ
れ、青色照明は、青色画像データのサブフレームのそれ
ぞれにおいてオンおよびオフされる。
【００９０】図２１はまた、等しい大きさであるが、反
対の極性の画素電圧への非対称的な画素応答を示す。こ
の場合、各画素は、同一の大きさで負の画素電圧で得ら
れる透過率よりも、正の画素電圧で得られる透過率の方
が高い。しかし、個々のカラー画像は、カラー映像デー
タの完全なフレームのそれぞれに対して２回リフレッシ
ュされるので、非対称的な応答から生じる「フリッカー
周波数」は、フレーム周波数において発生し、観察者に
はあまり知覚できないか、または全く知覚できない。こ
れによって、オン軸において非対称的な光学応答を有す
る液晶配置の使用を可能にし、対称的なオン軸光学性能
を有するが、非対称的なオフ軸光学応答を有する液晶配
置の視野領域が延びる。
対の極性の画素電圧への非対称的な画素応答を示す。こ
の場合、各画素は、同一の大きさで負の画素電圧で得ら
れる透過率よりも、正の画素電圧で得られる透過率の方
が高い。しかし、個々のカラー画像は、カラー映像デー
タの完全なフレームのそれぞれに対して２回リフレッシ
ュされるので、非対称的な応答から生じる「フリッカー
周波数」は、フレーム周波数において発生し、観察者に
はあまり知覚できないか、または全く知覚できない。こ
れによって、オン軸において非対称的な光学応答を有す
る液晶配置の使用を可能にし、対称的なオン軸光学性能
を有するが、非対称的なオフ軸光学応答を有する液晶配
置の視野領域が延びる。
【００９１】図２２は、各カラー成分の２つのサブフレ
ームがもはや連続していないという点で、図２０および
図２１に示すアドレッシング方式とは異なるアドレッシ
ング方式を示す。図２２において（ａ）および（ｃ）に
示すように、完全なカラーフレームは、「正」の赤色画
像データ、「負」の緑色画像データ、「正」の青色画像
データ、「負」の赤色画像データ、「正」の緑色画像デ
ータ、および「負」の青色画像データを示す６つのサブ
フレームを含む。連続したサブフレームは反対の極性で
あるが、ここで、カラー画像データのシーケンスは、完
全なカラーフレームに対して「赤、緑、青、赤、緑、
青」である。照明システム３３のスイッチングは、これ
に対応し、図２２の（ｅ）に示される。従って、照明シ
ステム３３は、各サブフレームに対して「フラッシュ」
され、サブフレームの最終行における画素が安定(equil
ibrium)状態に達するときからオンにされ、第１行の画
素が安定状態を離れるときにオフにされる。
ームがもはや連続していないという点で、図２０および
図２１に示すアドレッシング方式とは異なるアドレッシ
ング方式を示す。図２２において（ａ）および（ｃ）に
示すように、完全なカラーフレームは、「正」の赤色画
像データ、「負」の緑色画像データ、「正」の青色画像
データ、「負」の赤色画像データ、「正」の緑色画像デ
ータ、および「負」の青色画像データを示す６つのサブ
フレームを含む。連続したサブフレームは反対の極性で
あるが、ここで、カラー画像データのシーケンスは、完
全なカラーフレームに対して「赤、緑、青、赤、緑、
青」である。照明システム３３のスイッチングは、これ
に対応し、図２２の（ｅ）に示される。従って、照明シ
ステム３３は、各サブフレームに対して「フラッシュ」
され、サブフレームの最終行における画素が安定(equil
ibrium)状態に達するときからオンにされ、第１行の画
素が安定状態を離れるときにオフにされる。
【００９２】図２２における（ｂ）および（ｄ）に示す
画素の光学応答は、対称的な光学応答の場合に対するも
のであるが、アドレッシング方式は、非対称的な光学応
答の場合に対しても等しく用いられ得る。
画素の光学応答は、対称的な光学応答の場合に対するも
のであるが、アドレッシング方式は、非対称的な光学応
答の場合に対しても等しく用いられ得る。
【００９３】図２２に示すアドレッシング方式は、個々
のカラーがそれぞれ、図２０に示す方式に対する周波数
および図２１に示す方式に対する有効周波数よりも高い
周波数で「フラッシュ」し、ここで、各カラーは、連続
して２回フラッシュするという利点を有する。これによ
って、「カラー分解」の公知のアーチファクトは減少ま
たは抑制され、画質が向上する。
のカラーがそれぞれ、図２０に示す方式に対する周波数
および図２１に示す方式に対する有効周波数よりも高い
周波数で「フラッシュ」し、ここで、各カラーは、連続
して２回フラッシュするという利点を有する。これによ
って、「カラー分解」の公知のアーチファクトは減少ま
たは抑制され、画質が向上する。
【００９４】図２３は、ＳＢＦ材料に対して図２２に示
すアドレッシング方式を用いて得られる測定結果を示
す。この場合、画素波形の実質的に一定の電圧期間のそ
れぞれは、約２．７８ミリ秒である。セルの詳細は、実
施形態２を参照しながら上述した。
すアドレッシング方式を用いて得られる測定結果を示
す。この場合、画素波形の実質的に一定の電圧期間のそ
れぞれは、約２．７８ミリ秒である。セルの詳細は、実
施形態２を参照しながら上述した。
【００９５】図２４は、ＡＦＬＣを用いる、実施形態１
に記載したタイプの画素のＡＭＬＣＤの一部を示す。こ
のデバイスは、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）で
できた画素電極４１が形成されているガラス基板４０を
有する。例えば、ラビング処理されたポリイミド層を有
する配向層４２が、基板４０および電極４１の上に形成
されている。同様に、ガラス基板４３は、ＩＴＯの共通
電極４４を有し、この共通電極４４の上には、例えば、
ラビング処理されたポリミドの配向層４５が形成されて
いる。基板４０および４３は、間隔を置いて配置され、
ＡＦＬＣの層４６を含むセルを規定している。
に記載したタイプの画素のＡＭＬＣＤの一部を示す。こ
のデバイスは、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）で
できた画素電極４１が形成されているガラス基板４０を
有する。例えば、ラビング処理されたポリイミド層を有
する配向層４２が、基板４０および電極４１の上に形成
されている。同様に、ガラス基板４３は、ＩＴＯの共通
電極４４を有し、この共通電極４４の上には、例えば、
ラビング処理されたポリミドの配向層４５が形成されて
いる。基板４０および４３は、間隔を置いて配置され、
ＡＦＬＣの層４６を含むセルを規定している。
【００９６】図２５および図２６に示すように、デバイ
スはさらに、垂直および水平偏光透過方向をそれぞれ有
する偏光子４７および４８を有する。デバイスは、透過
モードで動作し、「ノーマリブラック」であり、即ち、
層４６に対して電界が印加されていないときに光を最大
に減衰させる。
スはさらに、垂直および水平偏光透過方向をそれぞれ有
する偏光子４７および４８を有する。デバイスは、透過
モードで動作し、「ノーマリブラック」であり、即ち、
層４６に対して電界が印加されていないときに光を最大
に減衰させる。
【００９７】図２５および図２６は、フレームの第１お
よび第２サブフレームにおいて任意の画像データを表示
するデバイスの４つの画素４９から５２の動作を示す。
第１のサブフレームでは、図２５に示すように、画素４
９および５０は、電界を印加されていない。画素４９お
よび５０の光学軸は、垂直に配向するので、これらの画
素の液晶は、偏光子４７を介して層４６に入射する光の
偏光方向に影響を与えない。画素４９および５０を透過
する垂直偏光された光は、偏光子４８によって消滅され
るので、これらの画素は暗く見える。
よび第２サブフレームにおいて任意の画像データを表示
するデバイスの４つの画素４９から５２の動作を示す。
第１のサブフレームでは、図２５に示すように、画素４
９および５０は、電界を印加されていない。画素４９お
よび５０の光学軸は、垂直に配向するので、これらの画
素の液晶は、偏光子４７を介して層４６に入射する光の
偏光方向に影響を与えない。画素４９および５０を透過
する垂直偏光された光は、偏光子４８によって消滅され
るので、これらの画素は暗く見える。
【００９８】第１のサブフレームでは、正の電界が画素
５１および５２に対して印加されるので、これらの画素
の液晶の光学軸は、図２５に示すように垂直方向から回
転される。層４６の誘電率異方性および厚さは、画素５
１および５２が２分の１波長板として作用するように規
定されているため、偏光子４７から画素５１および５２
を透過する光の偏光は、画素５１および５２の光学軸と
垂直方向との間の角度の２倍だけ回転される。従って、
画素５１および５２からの光は、偏光子４８をよって少
なくとも部分的に透過するので、これらの画素は明るく
見える。
５１および５２に対して印加されるので、これらの画素
の液晶の光学軸は、図２５に示すように垂直方向から回
転される。層４６の誘電率異方性および厚さは、画素５
１および５２が２分の１波長板として作用するように規
定されているため、偏光子４７から画素５１および５２
を透過する光の偏光は、画素５１および５２の光学軸と
垂直方向との間の角度の２倍だけ回転される。従って、
画素５１および５２からの光は、偏光子４８をよって少
なくとも部分的に透過するので、これらの画素は明るく
見える。
【００９９】図２６は、第２のサブフレーム中の画素４
９から５２の動作を示す。画素４９および５０の結晶に
印加されるゼロ電界は、変化しないので、これらの画素
は暗く見え続ける。しかし、画素５１および５２の液晶
に印加される電界は、大きさが等しいが、反対の極性で
あるため、これらの画素の光学軸は、反対の方向に回転
される。従って、これらの画素は明るく見える。
９から５２の動作を示す。画素４９および５０の結晶に
印加されるゼロ電界は、変化しないので、これらの画素
は暗く見え続ける。しかし、画素５１および５２の液晶
に印加される電界は、大きさが等しいが、反対の極性で
あるため、これらの画素の光学軸は、反対の方向に回転
される。従って、これらの画素は明るく見える。
【０１００】図２７は、透過ディスプレイの二重層実施
態様を示す。このディスプレイは、図２４から図２６に
示すように構成要素４０から４８を有する。さらに、図
２７のディスプレイは、ガラス基板４０’、ＩＴＯ画素
電極４１’、配向層４２’、ＩＴＯ共通電極４４’、配
向層４５’、およびＡＦＬＣの層４６’を有する他のデ
バイスを有する。ガラス基板４３は、電極４４’および
配向層４５’に対する基板としても作用する。画素電極
４１および４１’は、光学的に互いに配向されているの
で、層４６および４６’中に形成されている画素は、互
いに光学的に連続し、共に制御されるようにアドレスさ
れる。
態様を示す。このディスプレイは、図２４から図２６に
示すように構成要素４０から４８を有する。さらに、図
２７のディスプレイは、ガラス基板４０’、ＩＴＯ画素
電極４１’、配向層４２’、ＩＴＯ共通電極４４’、配
向層４５’、およびＡＦＬＣの層４６’を有する他のデ
バイスを有する。ガラス基板４３は、電極４４’および
配向層４５’に対する基板としても作用する。画素電極
４１および４１’は、光学的に互いに配向されているの
で、層４６および４６’中に形成されている画素は、互
いに光学的に連続し、共に制御されるようにアドレスさ
れる。
【０１０１】第１のサブフレームについて図２８に示す
ように、画素４９、５０、４９’および５０’にはゼロ
電界が印加されているので、これらの光学軸は、偏光子
４７の偏光透過方向に対して垂直および平行である。従
って、これらの軸は、偏光子４７からの光の偏光に実質
的に影響しない。偏光子４８の偏光透過方向は、この実
施態様において、偏光子４７の偏光透過方向と平行であ
るので、これらの画素は明るく見える。
ように、画素４９、５０、４９’および５０’にはゼロ
電界が印加されているので、これらの光学軸は、偏光子
４７の偏光透過方向に対して垂直および平行である。従
って、これらの軸は、偏光子４７からの光の偏光に実質
的に影響しない。偏光子４８の偏光透過方向は、この実
施態様において、偏光子４７の偏光透過方向と平行であ
るので、これらの画素は明るく見える。
【０１０２】層４６の画素５１および５２には、正の電
界が印加されているのに対して、層４６’の画素５１’
および５２’には、等しい大きさの負の電界が印加され
ている。従って、画素５１および５２の光学軸は、垂直
方向から時計回りの方向にαだけ回転され、画素５１’
および５２’の光学軸は、垂直方向から反時計回りの方
向に等しい角度だけ回転される。層４６および４６’
は、２分の１波長板として作用するので、偏光子４７か
らの光の偏光ベクトルは、偏光子４８の偏光透過方向に
対して実質的に直交するように回転される。従って、こ
れらの画素は、暗く見える。
界が印加されているのに対して、層４６’の画素５１’
および５２’には、等しい大きさの負の電界が印加され
ている。従って、画素５１および５２の光学軸は、垂直
方向から時計回りの方向にαだけ回転され、画素５１’
および５２’の光学軸は、垂直方向から反時計回りの方
向に等しい角度だけ回転される。層４６および４６’
は、２分の１波長板として作用するので、偏光子４７か
らの光の偏光ベクトルは、偏光子４８の偏光透過方向に
対して実質的に直交するように回転される。従って、こ
れらの画素は、暗く見える。
【０１０３】第２のサブフレーム中の動作を図２９に示
す。図２５および図２６を参照しながら説明したよう
に、層４６の画素５１および５２および層４６’の画素
５１’および５２’に印加される電界は、反対の方向に
回転される。従って、これらの画素もやはり暗く見え
る。
す。図２５および図２６を参照しながら説明したよう
に、層４６の画素５１および５２および層４６’の画素
５１’および５２’に印加される電界は、反対の方向に
回転される。従って、これらの画素もやはり暗く見え
る。
【０１０４】図３０は、共通電極４４が、銀またはアル
ミニウムなどの金属で形成され、光を反射するという点
で、図２４に示すデバイスとは異なる単一層の反射デバ
イスを示す。さらに、４分の１波長遅延器５３は、電極
および反射器４４と、配向層４５との間に配置されてい
る。
ミニウムなどの金属で形成され、光を反射するという点
で、図２４に示すデバイスとは異なる単一層の反射デバ
イスを示す。さらに、４分の１波長遅延器５３は、電極
および反射器４４と、配向層４５との間に配置されてい
る。
【０１０５】図３１は、第１のサブフレーム中の図３０
のデバイスの動作を示す。画素４９から５２の状態は、
図２５を参照しながら説明した通りである。従って、画
素４９および５０ならびに遅延器５４を透過する偏光子
４７からの光の偏光は、変化せず、このような光は、電
極および反射器４４によって、遅延器５３、画素４９お
よび５０ならびに偏光子４７を通して反射される。従っ
て、これらの画素は明るく見える。
のデバイスの動作を示す。画素４９から５２の状態は、
図２５を参照しながら説明した通りである。従って、画
素４９および５０ならびに遅延器５４を透過する偏光子
４７からの光の偏光は、変化せず、このような光は、電
極および反射器４４によって、遅延器５３、画素４９お
よび５０ならびに偏光子４７を通して反射される。従っ
て、これらの画素は明るく見える。
【０１０６】画素５１および５２を透過する偏光子４７
からの光は、偏光ベクトルが回転され、遅延器５３は、
直線偏光からの偏光を円または楕円偏光に変換する。電
極および反射器４４によって反射されたこのような光の
偏光は、反対にされ、遅延器５３によって直線偏光に変
換される。画素５１および５２を介して戻ってきた光の
直線偏光は、偏光子４７の偏光透過方向と実質的に直交
するように回転される。従って、これらの画素は暗く見
える。
からの光は、偏光ベクトルが回転され、遅延器５３は、
直線偏光からの偏光を円または楕円偏光に変換する。電
極および反射器４４によって反射されたこのような光の
偏光は、反対にされ、遅延器５３によって直線偏光に変
換される。画素５１および５２を介して戻ってきた光の
直線偏光は、偏光子４７の偏光透過方向と実質的に直交
するように回転される。従って、これらの画素は暗く見
える。
【０１０７】図３２に示すように、第２のサブフレーム
中、画素５１および５２の光学軸は、第１のサブフレー
ムと比較して、垂直方向から反対の方向に回転される。
それ以外、動作は実質的に同一であるので、画素４９お
よび５０は明るく見え、画素５１および５２は暗く見え
る。
中、画素５１および５２の光学軸は、第１のサブフレー
ムと比較して、垂直方向から反対の方向に回転される。
それ以外、動作は実質的に同一であるので、画素４９お
よび５０は明るく見え、画素５１および５２は暗く見え
る。
【０１０８】様々な偏光が本発明の範囲内でなされ得
る。例えば、図２４から図２６に示すデバイスにおい
て、偏光子４７および４８の偏光透過方向は平行であっ
てもよい。この場合、デバイスはノーマリホワイト型に
なる。同様に、図２７から図２９に示す実施態様におけ
る偏光子４７および４８の偏光透過方向は、直交してい
てもよい。この場合、デバイスは、ノーマリブラック型
となる。
る。例えば、図２４から図２６に示すデバイスにおい
て、偏光子４７および４８の偏光透過方向は平行であっ
てもよい。この場合、デバイスはノーマリホワイト型に
なる。同様に、図２７から図２９に示す実施態様におけ
る偏光子４７および４８の偏光透過方向は、直交してい
てもよい。この場合、デバイスは、ノーマリブラック型
となる。
【０１０９】
【発明の効果】本発明によれば、グレースケールが繰り
返し得られ、アドレッシング非対称性（もし存在するな
らば）が実質的に除去され得る、例えばＡＦＬＣＤなど
のアクティブマトリクス光変調器を提供される。
返し得られ、アドレッシング非対称性（もし存在するな
らば）が実質的に除去され得る、例えばＡＦＬＣＤなど
のアクティブマトリクス光変調器を提供される。
【０１１０】このことにより、広視野角、低電力消費、
反射的な使用の可能性などの固有の特徴を有するＡＦＬ
ＣＤの使用が、非常に高品質なデスクトップ印刷ディス
プレイ用などの開発中の多結晶シリコン技術と関連し
て、広範囲な応用において実現可能である。
反射的な使用の可能性などの固有の特徴を有するＡＦＬ
ＣＤの使用が、非常に高品質なデスクトップ印刷ディス
プレイ用などの開発中の多結晶シリコン技術と関連し
て、広範囲な応用において実現可能である。
【０１１１】さらに、正および負に駆動されるサブフレ
ーム間の光学的な差異（強度または色度）が観察者によ
って平均化され、目立たなくなるように、反対の極性の
電圧によって駆動される２つのサブフレームの時間的な
平均をとることによって、いくつかのＡＦＬＣ材料が通
常有する非対称的な電圧−透過率特性を補償し得る。
ーム間の光学的な差異（強度または色度）が観察者によ
って平均化され、目立たなくなるように、反対の極性の
電圧によって駆動される２つのサブフレームの時間的な
平均をとることによって、いくつかのＡＦＬＣ材料が通
常有する非対称的な電圧−透過率特性を補償し得る。
【図１ａ】ＡＦＬＣの理想的（対称的）な電圧−透過率
特性を示す図である。
特性を示す図である。
【図１ｂ】ＡＦＬＣの典型的（非対称的）な電圧−透過
率特性を示す図である。
率特性を示す図である。
【図２ａ】従来のＡＦＬＣＤアドレッシング方式におい
て用いられる走査波形を示す図である。
て用いられる走査波形を示す図である。
【図２ｂ】従来のＡＦＬＣＤアドレッシング方式におい
て用いられるデータ波形を示す図である。
て用いられるデータ波形を示す図である。
【図３ａ】本発明によるデバイスのアドレッシング方式
において用いられるバイポーラパルスを示す図である。
において用いられるバイポーラパルスを示す図である。
【図３ｂ】本発明によるデバイスのアドレッシング方式
において用いられるギャップを有するバイポーラパルス
を示す図である。
において用いられるギャップを有するバイポーラパルス
を示す図である。
【図４ａ】本発明によるＡＭＬＣＤにおいて用いられる
ＡＦＬＣの典型的な電圧−透過率特性を示す図である。
ＡＦＬＣの典型的な電圧−透過率特性を示す図である。
【図４ｂ】本発明によるＡＭＬＣＤにおいて用いられる
ＡＦＬＣの典型的な電圧−透過率特性を示す図である。
ＡＦＬＣの典型的な電圧−透過率特性を示す図である。
【図５】閾値を有さないＡＦＬＣをアドレスするために
本発明に従って用いられる測定波形を示す図である。
本発明に従って用いられる測定波形を示す図である。
【図６】閾値を有さないＳＢＦＬＣをアドレスするため
に本発明に従って用いられる測定波形を示す図である。
に本発明に従って用いられる測定波形を示す図である。
【図７】閾値を有さないＤＨＦＬＣをアドレスするため
に本発明に従って用いられる測定波形を示す図である。
に本発明に従って用いられる測定波形を示す図である。
【図８】本発明によるＡＭＬＣＤにおいて用いられ得る
２つのアクティブマトリクス駆動回路を概略的に示す図
である。
２つのアクティブマトリクス駆動回路を概略的に示す図
である。
【図９】本発明によるＡＭＬＣＤにおいて用いられ得る
２つのアクティブマトリクス駆動回路を概略的に示す図
である。
２つのアクティブマトリクス駆動回路を概略的に示す図
である。
【図１０】本発明によるＡＭＬＣＤの一部を示す図であ
る。
る。
【図１１】図１０に示すＡＭＬＣＤの一部に印加される
電圧を示す電圧図である。
電圧を示す電圧図である。
【図１２ａ】高温でギャップを有するバイポーラパルス
を印加したときの、時間に対する液晶透過率特性を示す
図である。
を印加したときの、時間に対する液晶透過率特性を示す
図である。
【図１２ｂ】低温でギャップを有するバイポーラパルス
を印加したときの、時間に対する液晶透過率特性を示す
図である。
を印加したときの、時間に対する液晶透過率特性を示す
図である。
【図１３】本発明による回折光変調器において用いられ
るアドレッシング方式を概略的に示す図である。
るアドレッシング方式を概略的に示す図である。
【図１４】本発明による回折光変調器の電極配置を概略
的に示す図である。
的に示す図である。
【図１５ａ】本発明によるデバイスに用いられ得るアド
レッシング波形を示す図である。
レッシング波形を示す図である。
【図１５ｂ】本発明によるデバイスに用いられ得るアド
レッシング波形を示す図である。
レッシング波形を示す図である。
【図１５ｃ】本発明によるデバイスに用いられ得るアド
レッシング波形を示す図である。
レッシング波形を示す図である。
【図１６】閾値を有さないＡＦＬＣおよびＳＢＦＬＣを
アドレスするために本発明に従って用いられる測定波形
である。
アドレスするために本発明に従って用いられる測定波形
である。
【図１７】閾値を有さないＡＦＬＣおよびＳＢＦＬＣを
アドレスするために本発明に従って用いられる測定波形
である。
アドレスするために本発明に従って用いられる測定波形
である。
【図１８】閾値を有さないＡＦＬＣおよびＳＢＦＬＣを
アドレスするために本発明に従って用いられる測定波形
である。
アドレスするために本発明に従って用いられる測定波形
である。
【図１９】本発明の実施態様を構成するカラーシーケン
スディスプレイの概略ブロック図である。
スディスプレイの概略ブロック図である。
【図２０】（ａ）および（ｃ）は、図１９のデバイスの
３つの実施例におけるマルチカラー照明システムのアド
レッシング波形を示し、（ｂ）および（ｄ）は、対応す
る時間に対する光透過率のグラフであり、（ｅ）は、時
間に対する発光のグラフである。
３つの実施例におけるマルチカラー照明システムのアド
レッシング波形を示し、（ｂ）および（ｄ）は、対応す
る時間に対する光透過率のグラフであり、（ｅ）は、時
間に対する発光のグラフである。
【図２１】（ａ）および（ｃ）は、図１９のデバイスの
３つの実施例におけるマルチカラー照射システムのアド
レッシング波形を示し、（ｂ）および（ｄ）は、対応す
る時間に対する光透過率のグラフであり、（ｅ）は、時
間に対する発光のグラフである。
３つの実施例におけるマルチカラー照射システムのアド
レッシング波形を示し、（ｂ）および（ｄ）は、対応す
る時間に対する光透過率のグラフであり、（ｅ）は、時
間に対する発光のグラフである。
【図２２】（ａ）および（ｃ）は、図１９のデバイスの
３つの実施例におけるマルチカラー照射システムのアド
レッシング波形を示し、（ｂ）および（ｄ）は、対応す
る時間に対する光透過率のグラフであり、（ｅ）は、時
間に対する発光のグラフである。
３つの実施例におけるマルチカラー照射システムのアド
レッシング波形を示し、（ｂ）および（ｄ）は、対応す
る時間に対する光透過率のグラフであり、（ｅ）は、時
間に対する発光のグラフである。
【図２３】ＳＢＦ材料をアドレスするための、図２２に
示すアドレッシング技術を用いて測定した波形を示す図
である。
示すアドレッシング技術を用いて測定した波形を示す図
である。
【図２４】本発明の実施態様を構成する透過性ＡＭＬＣ
Ｄの概略部分断面図である。
Ｄの概略部分断面図である。
【図２５】第１サブフレーム中の図２４に示すＡＭＬＣ
Ｄの動作を示す図である。
Ｄの動作を示す図である。
【図２６】第２サブフレーム中の図２４に示すＡＭＬＣ
Ｄの動作を示す図である。
Ｄの動作を示す図である。
【図２７】本発明の他の実施態様を構成する透過性二重
層ＡＭＬＣＤの概略部分断面図である。
層ＡＭＬＣＤの概略部分断面図である。
【図２８】第１のサブフレーム中の図２７に示すＡＭＬ
ＣＤの動作を示す図である。
ＣＤの動作を示す図である。
【図２９】第２のサブフレーム中の図２７に示すＡＭＬ
ＣＤの動作を示す図である。
ＣＤの動作を示す図である。
【図３０】本発明のさらに他の実施態様を構成する反射
性ＡＭＬＣＤの概略部分断面図である。
性ＡＭＬＣＤの概略部分断面図である。
【図３１】第１のサブフレーム中の図３０に示すＡＭＬ
ＣＤの動作を示す図である。
ＣＤの動作を示す図である。
【図３２】第２のサブフレーム中の図２７に示すＡＭＬ
ＣＤの動作を示す図である。
ＣＤの動作を示す図である。
１２ データドライバ １４ 走査ドライバ １６ アクティブ回路 １６’アクティブ回路 １７ 画素電極 １８ ポリシリコン薄膜電界効果トランジスタ １９ 透明電極 １９’ 供給ライン ２０ 走査電極 ２０ａ 走査電極 ２０ｂ 走査電極 ２１ 透明電極 ２１’ 供給ライン ２２ データ電極 ２２ａ データ電極 ２２ｂ データ電極 ２４ 補助容量キャパシタ ２６ 画素容量 ２８ バッファ増幅器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 マイケル ジョン タウラー イギリス国 オーエックス２ ９エイエル オックスフォード， ボトレー， ザ ガース 20 (72)発明者 マイケル ゲラント ロビンソン イギリス国 オーエックス44 ７ユーユー オックスフォードシャー， スタダンプ トン， ニューイントン ロード， ブル ックハンプトン コテージーズ １ (72)発明者 クレイグ トンブリング イギリス国 オーエックス44 ７ユーアー ル オックスフォードシャー， スタダン プトン， ベアー レーン， ジャスミン コテージ （番地なし) (72)発明者 ニコラス メイヒュー イギリス国 オーエックス２ ０イーディ ー オックスフォード， プレストウィッ チ プレイス 20
Claims (62)
- 【請求項１】 複数のデータ線と、複数の走査線と、該
データ線と該走査線との交差部に配置されている制御素
子のアクティブマトリクスと、特定の大きさの正の印加
電圧に応答して第１の光学状態に設定され、中間の印加
電圧に応答して第２の光学状態に設定され、該正の印加
電圧と等しい大きさであるが極性が反対の負の印加電圧
に応答して第３の光学状態に設定されるように、該デー
タ線および該走査線を介して該制御素子に印加されるデ
ータ信号および走査信号によって選択的にアドレス可能
な画素のアレイであって、該第１、該第２および該第３
の光学状態は画素の光透過率状態である画素のアレイ
と、対応するアドレッシングフレーム中に、該データ信
号および該走査信号を該制御素子の関連する１つに印加
することによって各画素をアドレスし、各フレームに対
する該画素の光学レベルを選択するためのアドレッシン
グ回路とを有し、該画素が、非対称的なオン軸光学性能
を示し、変調器が、１つの光学レベルが該フレームに対
して選択されるとき、該正の電圧が該フレームの１つの
サブフレーム中の該画素に印加され、該負の電圧が該フ
レームの他のサブフレーム中の該画素に印加され、他の
光学レベルが該フレームに対して選択されるとき、該中
間の電圧が該フレームの該両サブフレーム中の該画素に
印加され、該フレーム内でＤＣバランスを提供するよう
に、各フレームの連続したサブフレーム中の各画素に印
加される電圧を制御するための電圧反転回路を有する、
アクティブマトリクス型光変調器。 - 【請求項２】 前記中間の印加電圧が、ゼロ電圧であ
る、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項３】 前記第１および第３の光学状態が、前記
正および負の印加電圧に応答して異なる光学レベルを示
すように非対称的であり、前記電圧反転回路が、前記１
つの光学レベルが前記２つの連続したサブフレーム中に
異なる光学レベルが得られるように選択されるとき、該
２つのサブフレーム中の前記画素に該正および負の電圧
を印加するように配置されている、請求項１に記載の光
変調器。 - 【請求項４】 前記電圧反転回路が、前記フレーム内の
２Ｎサブフレームをアドレスするための２Ｎ部分を有す
る電圧反転スイッチング波形によって前記アドレッシン
グ回路によって各画素のアドレッシングを変調するよう
に配置され、ここで、Ｎがゼロより大きい整数であり、
連続した部分が、大きさおよび持続時間が等しく、極性
が反対の電圧を有する、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項５】 前記電圧反転回路が、実質的に即時に互
いが連続する、大きさおよび持続時間が等しく、極性が
反対の電圧を有する２つの部分からなる電圧反転スイッ
チング波形を供給するように配置されている、請求項４
に記載の光変調器。 - 【請求項６】 前記電圧反転回路が、大きさおよび持続
時間が等しく、極性が反対の電圧を有する部分、ならび
にゼロ電圧の他の部分を含む電圧反転スイッチング波形
を供給するように配置されている、請求項４に記載の光
変調器。 - 【請求項７】 前記フレームの第１のフレームの最後の
サブフレームの極性が、該第１のフレームに続く第２の
フレームの第１のサブフレームの極性と等しくなるよう
に、前記電圧反転回路が、連続したフレームにおいて、
電圧反転スイッチング波形を供給するように配置されて
いる、請求項４に記載の光変調器。 - 【請求項８】 前記画素のそれぞれが、複数の異なる正
の印加電圧の選択された１つに応答して、複数の第１の
光学状態の１つ、または複数の異なる負の印加電圧の選
択された１つに応答して、複数の第３の光学状態の１つ
に設定されるようにアドレス可能であり、前記電圧反転
回路が、前記フレームの１つのサブフレーム中の前記画
素に該選択された正の電圧を印加し、該フレームの他の
サブフレーム中の該画素に該選択された負の電圧を印加
し、該フレーム内でＤＣバランスを維持しながら、該フ
レームに対して複数の可能な光学レベルの１つを選択す
るように配置されている、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項９】 前記制御素子が、ポリシリコンスイッチ
ング素子である、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項１０】 前記ポリシリコンスイッチング素子
が、ポリシリコン薄膜トランジスタまたはダイオードで
ある、請求項９に記載の光変調器。 - 【請求項１１】 前記アクティブマトリクスが、各画素
に接続され、前記デタ線の対応する１つからデータ信号
を受信するためのデータ入力および前記走査線の対応す
る１つから走査パルスを受信するための制御入力を有す
るそれぞれの制御素子を有し、該制御素子をスイッチン
グして、電圧を該画素に供給する、請求項１に記載の光
変調器。 - 【請求項１２】 補助容量キャパシタが、前記制御素子
の出力に接続され、バッファが、該制御素子の該出力と
前記画素との間に接続されている、請求項１１に記載の
光変調器。 - 【請求項１３】 前記変調器が、光透過型液晶デバイス
である、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項１４】 前記アレイが、前記第１および第３の
光学状態が、明状態であり、前記第２の光学状態が暗状
態であるように、軸が互いに横切るように配置されてい
る偏光子間に配置されている、請求項１３に記載の光変
調器。 - 【請求項１５】 前記アレイが、前記第１および第３の
光学状態が、暗状態であり、前記第２の光学状態が明状
態となるように、軸が互いに実質的に平行になるように
配置されている偏光子間に配置されている、請求項１３
に記載の光変調器。 - 【請求項１６】 前記アレイが、軸が互いに実質的に平
行になるように配置されている偏光子間に、同様の形態
の他のアレイと連続して配置され、該アレイの１つが前
記第１の光学状態にあり、該他のアレイが前記第３の光
学状態にあるとき暗レベルが得られ、該両アレイが前記
第２の光学状態にあるとき明レベルが得られるように、
前記アドレッシング回路が、反対の極性を有するアドレ
ッシング信号を該アレイに同時に印加するように配置さ
れている、請求項１３に記載の光変調器。 - 【請求項１７】 前記アレイが前記第１および第３の光
学状態の１つにあるとき暗レベルが得られ、該アレイが
前記第２の光学状態にあるとき明レベルが得られるよう
に、該アレイが偏光子と反射面との間に配置され、４分
の１波長遅延器が該アレイと該反射面との間に配置され
ている、請求項１３に記載の光変調器。 - 【請求項１８】 前記変調器が、回折型空間光変調器で
ある、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項１９】 前記アクティブマトリクスが、前記ア
レイの一つの側面にある第１の細長い電極のセットと、
該アレイの該一つの側面にある該第１の細長い電極のセ
ットとかみ合わされた第２の細長い電極のセットと、該
アレイの他の側面にある画素電極のセットを有し、該画
素電極のそれぞれが、連続して電圧を印加する、それぞ
れの供給線に接続された複数の第１および第２の電極に
重畳し、該画素電極のそれぞれが、回折モードと非回折
モードとの間をスイッチングするための前記アドレッシ
ング回路によってアドレス可能であり、前記電圧反転回
路が、前記２つのサブフレーム間の所定電圧を中心に、
該第１および第２の電極に印加される電圧を、該画素電
極に印加される電圧の反転として同時に反転するように
配置されている、請求項１８に記載の光変調器。 - 【請求項２０】 前記変調器が、反強誘電性液晶デバイ
スである、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項２１】 前記変調器が、閾値を有さない反強誘
電性液晶デバイスである、請求項２０に記載の光変調
器。 - 【請求項２２】 前記変調器が、変形したらせん強誘電
性液晶デバイスである、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項２３】 前記変調器が、短ピッチ双安定強誘電
性液晶デバイスである、請求項１に記載の光変調器。 - 【請求項２４】 複数の画素と、該画素のアクティブマ
トリクス型アドレッシング装置と、画素波形生成器とを
有し、該画素が、非対称的なオン軸光学性能を示し、該
画素波形生成器が、第２のサブフレーム中の各画素にわ
たる波形が、第１のサブフレーム中の画素にわたる波形
の実質的に反転したものとなるように、画像データの各
フレームを第１のサブフレームおよび第２のサブフレー
ムとして供給するように配置されている、アクティブマ
トリクス型空間光変調器。 - 【請求項２５】 複数の画素、該画素に対するアクティ
ブマトリクス型アドレッシング配置、および画素波形生
成器を有するアクティブマトリクス型空間光変調器と、
照射システムとを有し、該画素波形生成器が、各フレー
ムのカラー画像データを、複数の単一カラーフレームの
単一カラー画像データとして供給し、各単一カラーフレ
ームを第１および第２のサブフレームとして供給するよ
うに配置され、第２のサブフレーム中の各画素にわたる
波形が、第１のサブフレーム中の画素にわたる波形の実
質的に反転したものであり、該照射システムが、該変調
器によって現在表示されている該カラー画像データの色
に対応する色の光で該変調器を照射するように配置され
ている、ディスプレイ。 - 【請求項２６】 各単一カラーフレームの前記第１およ
び第２のサブフレームが連続している、請求項２５に記
載のディスプレイ。 - 【請求項２７】 前記画素が、対称的な光学性能を示
す、請求項２６に記載のディスプレイ。 - 【請求項２８】 前記照射システムが、各単一カラーフ
レームの前記第１および第２サブフレーム中に連続して
前記変調器を照射するように配置されている、請求項２
７に記載のディスプレイ。 - 【請求項２９】 前記照射システムが、各第１のサブフ
レームによる前記変調器のリフレッシングの完了後に該
変調器を照射し始め、次の第１のサブフレームによる該
変調器のリフレッシングの開始前に該変調器の照射を停
止するように配置されている、請求項２８に記載のディ
スプレイ。 - 【請求項３０】 前記画素が、非対称的な光学性能を示
す、請求項２６に記載のディスプレイ。 - 【請求項３１】 各フレームの前記第１のサブフレーム
が連続し、各フレームの前記第２のサブフレームが連続
している、請求項２５に記載のディスプレイ。 - 【請求項３２】 前記照射システムが、連続したサブフ
レーム間で消光されるように配置されている、請求項３
０に記載のディスプレイ。 - 【請求項３３】 前記照射システムが、各サブフレーム
を用いた前記変調器のリフレッシングの完了後に該変調
器を照射し始め、次のサブフレームを用いた該変調器の
リフレッシングの開始前に該変調器の照射を停止するよ
うに配置されている、請求項３２に記載のディスプレ
イ。 - 【請求項３４】 前記照射システムが、連続したサブフ
レーム間で消光されるように配置されている、請求項３
１に記載のディスプレイ。 - 【請求項３５】 前記照射システムが、各サブフレーム
を用いた前記変調器のリフレッシングの完了後に該変調
器を照射し始め、次のサブフレームを用いた該変調器の
リフレッシングの開始前に該変調器の照射を停止するよ
うに配置されている、請求項３４に記載のディスプレ
イ。 - 【請求項３６】 前記単一カラーフレームが、赤色、緑
色、および青色のカラーフレームを有する、請求項２５
に記載のディスプレイ。 - 【請求項３７】 前記変調器が、液晶デバイスを有す
る、請求項２５に記載のディスプレイ。 - 【請求項３８】 非対称的な光学性能の効果を減少させ
る方法であって、 複数のデータ線と、複数の走査線と、該データ線および
該走査線の交差部に配置されている制御素子のアクティ
ブマトリクスと、特定の大きさの正の印加電圧に応答し
て第１の光学状態に設定され、中間の印加電圧に応答し
て第２の光学状態にされ、該正の印加電圧と大きさが等
しく、極性が反対の負の印加電圧に応答して第３の光学
状態に設定されるように、該データ線および該走査線を
介して該制御素子に印加されるデータ信号および走査信
号によって選択的にアドレス可能な画素のアレイとを有
するアクティブマトリクス型光変調器を提供する工程で
あって、該第１、該第２および該第３の光学状態は画素
の光透過率状態である工程と、 対応するアドレッシングフレームにおいて、該データ信
号および該走査信号を該制御素子の関連する１つに印加
することによって、アドレッシング回路によって各画素
をアドレスし、各フレームに対する該画素の光学レベル
を選択する工程と、 １つの光学レベルが該フレームに対して選択されると
き、該正の電圧が該フレームの１つのサブフレーム中の
該画素に印加され、該負の電圧が該フレームの他のサブ
フレーム中の該画素に印加され、他の光学レベルが該フ
レームに対して選択されるとき、該中間の電圧が該フレ
ームの該両サブフレーム中の該画素に印加され、該フレ
ーム内でＤＣバランスを提供するように、各フレームの
連続したサブフレーム中の各画素に電圧反転回路によっ
て印加される電圧を制御する工程と、 を包含する方法。 - 【請求項３９】 前記中間の印加電圧が、ゼロ電圧であ
る、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項４０】 前記第１および第３の光学状態が、前
記正および負の印加電圧に応答して実質的に同じ光学レ
ベルを示すように対称的であり、前記電圧反転回路が、
前記１つの光学レベルが前記２つの連続したサブフレー
ム中に該同じ光学レベルが得られるように選択されると
き、該２つのサブフレーム中の該画素に該正および負の
電圧を印加するように配置されている、請求項３８に記
載の方法。 - 【請求項４１】 前記第１および第３の光学状態が、前
記正および負の印加電圧に応答して異なる光学レベルを
示すように非対称的であり、電圧反転回路が、前記１つ
の光学レベルが前記２つの連続したサブフレーム中に異
なる光学レベルが得られるように選択されるとき、該２
つのサブフレーム中に該画素に該正および負の電圧を印
加するように配置されている、請求項３８に記載の方
法。 - 【請求項４２】 前記電圧反転回路が、前記フレーム内
の２Ｎサブフレームをアドレスするための２Ｎ部分を有
する電圧反転スイッチング波形によって前記アドレッシ
ング回路によって各画素のアドレッシングを変調するよ
うに配置され、ここで、Ｎがゼロより大きい整数であ
り、連続した部分が、大きさおよび持続時間が等しく、
極性が反対の電圧を有する、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項４３】 前記電圧反転回路が、実質的に即時に
互いが連続する、等しい大きさおよび持続時間を有する
が、極性が反対の電圧を有する２つの部分からなる電圧
反転スイッチング波形を供給するように配置されてい
る、請求項４２に記載の方法。 - 【請求項４４】 前記電圧反転回路が、大きさおよび持
続時間が等しく、極性が反対の電圧を有する部分、なら
びにゼロ電圧の他の部分を含む電圧反転スイッチング波
形を供給するように配置されている、請求項４２に記載
の方法。 - 【請求項４５】 前記フレームの第１のフレームの最後
のサブフレームの極性が、該第１のフレームに続く第２
のフレームの第１のサブフレームの極性と等しくなるよ
うに、前記電圧反転回路が、連続したフレームにおい
て、電圧反転スイッチング波形を供給するように配置さ
れている、請求項４２に記載の方法。 - 【請求項４６】 前記画素のそれぞれが、複数の異なる
正の印加電圧の選択された１つに応答して、複数の第１
の光学状態の１つ、または複数の異なる負の印加電圧の
選択された１つに応答して、複数の第３の光学状態の１
つに設定されるようにアドレス可能であり、前記電圧反
転回路が、前記フレームの１つのサブフレーム中の該画
素に該選択された正の電圧を印加し、該フレームの他の
サブフレーム中の該画素に該選択された負の電圧を印加
し、該フレーム内でＤＣバランスを維持しながら、該フ
レームに対して複数の可能な光学レベルの１つを選択す
る、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項４７】 前記制御素子が、ポリシリコンスイッ
チング素子である、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項４８】 前記ポリシリコンスイッチング素子
が、ポリシリコン薄膜トランジスタまたはダイオードで
ある、請求項４７に記載の方法。 - 【請求項４９】 前記アクティブマトリクスが、各画素
に接続され、前記デタ線の対応する１つからデータ信号
を受信するためのデータ入力および走査パルスを前記走
査線の対応する１つから走査パルスを受信するための制
御入力を有するそれぞれの制御素子を有し、該制御素子
をスイッチングして、電圧を該画素に供給する、請求項
３８に記載の方法。 - 【請求項５０】 補助容量キャパシタが、前記制御素子
の出力に接続され、バッファが、該制御素子の該出力と
前記画素との間に接続されている、請求項４９に記載の
方法。 - 【請求項５１】 前記光変調器が、光透過型液晶デバイ
スである、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項５２】 前記アレイが、前記第１および第３の
光学状態が、明状態であり、前記第２の光学状態が暗状
態となるように、軸が互いに横切るように配置されてい
る偏光子間に配置されている、請求項５１に記載の方
法。 - 【請求項５３】 前記アレイが、前記第１および第３の
光学状態が、暗状態であり、前記第２の光学状態が明状
態となるように、軸が互いに実質的に平行になるように
配置されている偏光子間に配置されている、請求項５１
に記載の方法。 - 【請求項５４】 前記アレイが、軸が互いに実質的に平
行になるように配置されている偏光子間に、同様の形態
の他のアレイと連続して配置され、該アレイの１つが前
記第１の光学状態にあり、該他のアレイが該第３の光学
状態にあるときるとき暗レベルが得られ、該両アレイが
前記第２の光学状態にあるとき明レベルが得られるよう
に、前記アドレッシング回路が、反対の極性を有するア
ドレッシング信号を該アレイに同時に印加するように配
置されている、請求項５１に記載の方法。 - 【請求項５５】 前記アレイが前記第１および第３の光
学状態の１つにあるとき暗レベルが得られ、該アレイが
前記第２の光学状態にあるとき明レベルが得られるよう
に、該アレイが偏光子と反射面との間に配置され、４分
の１波長遅延器が該アレイと該反射面との間に配置され
ている、請求項５１に記載の方法。 - 【請求項５６】 前記光変調器が、回折型空間光変調器
である、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項５７】 前記アクティブマトリクスが、前記ア
レイの一つの側面にある第１の細長い電極のセットと、
該アレイの該一つの側面にある該第１の細長い電極のセ
ットとかみ合わされた第２の細長い電極のセットと、該
アレイの他の側面にある画素電極のセットを有し、該画
素電極のそれぞれが、連続して電圧を印加する、それぞ
れの供給線に接続された複数の第１および第２の電極に
重畳し、該画素電極のそれぞれが、回折モードと非回折
モードとの間をスイッチするための前記アドレッシング
回路によってアドレス可能であり、前記電圧反転回路
が、前記２つのサブフレーム間で、所定電圧を中心に、
該第１および第２の電極に印加される電圧を、該画素電
極に印加される電圧の反転として同時に反転するように
配置されている、請求項５６に記載の方法。 - 【請求項５８】 前記光変調器が、反強誘電性液晶デバ
イスである、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項５９】 前記光変調器が、閾値を有さない反強
誘電性液晶デバイスである、請求項５８に記載の方法。 - 【請求項６０】 前記光変調器が、変形したらせん強誘
電性液晶デバイスである、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項６１】 前記光変調器が、短ピッチ双安定強誘
電性液晶デバイスである、請求項３８に記載の方法。 - 【請求項６２】 非対称的な光学性能の効果を減少させ
るためのアクティブマトリクス光変調器の方法であっ
て、該変調器が、複数の画素と、該画素のアクティブマ
トリクス型アドレッシング装置と、第２のサブフレーム
中の各画素にわたる波形が、第１のサブフレーム中の画
素にわたる波形の実質的に反転したものとなるように、
画像データの各フレームを第１のサブフレームおよび第
２のサブフレームとして供給するための画素波形生成器
とを有する、方法。
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