JPH01135187A - ビデオ表示装置 - Google Patents

ビデオ表示装置

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JPH01135187A
JPH01135187A JP63220600A JP22060088A JPH01135187A JP H01135187 A JPH01135187 A JP H01135187A JP 63220600 A JP63220600 A JP 63220600A JP 22060088 A JP22060088 A JP 22060088A JP H01135187 A JPH01135187 A JP H01135187A
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JP
Japan
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conductive
level
array
electrodes
electrode
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JP63220600A
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William E Glenn
ウイリアム　イー　グレン
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NEW YORK INST TECHNOL
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NEW YORK INST TECHNOL
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Publication date
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    • G—PHYSICS
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    • H04N3/10—Scanning details of television systems; Combination thereof with generation of supply voltages by means not exclusively optical-mechanical
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ！用■考１ この発明は、ビデオ表示装置に係り、具体的にはメモリ
された電荷像による変形を有する変形可能な反射面及び
変形を可視像に変換する光学二次装置を使用するある型
式のビデオ表示の改良に関する。
フレームメモリにビデオフレームを表わす電荷像をメモ
リし、材料特性を修正するのに電荷像を使用してビデオ
情報を表示する技術は以前から述べられている。修正し
た材料特性は可視像を得るために使用された。例えば私
の米国特許３、８８２．２７１号にはアレーの上に置か
れ、シリコンゲルの様なエラストマ材でアレーから間隔
を置かれた伝導反射層の変形を得るために半導体装置の
特殊アレー上の電荷像が使用されるソリッドステート光
変調器と言われる装置が開示しである。
シュリーレン光学装置の様な光学二次装置が反射層の変
形（または「リップル」）のパターンを可視像に変換す
るのに利用できる。ソリッドステート光変調器は私の米
国特許４，５２９，６２０号、４、６２６．９２０号、
４，６３９，７８８号及び４．６４１．１９３号に更に
説明しである。
私の米国特許４．６３９．７８８号及び４．６４１．１
９３号に半導体基板の装置の行及び列のアレーを有すソ
リッドステート光変調器が開示しである。この装置は間
隔を置いたドープ処理された領域を有す電界効果型トラ
ンジスタ及びドープ処理領域間の面積を覆っている絶縁
層上に置かれたゲート電極よりなっている。伝導的とい
われる変向電極はドープ処理領域の一方につながれてお
り、付随した装置上に延びる頭部の平らな領域を有し、
絶縁材によってそこから間隔を置かれている。変向電極
は前述の様にエラストマによって伝導反射層から間隔を
置かれている。伝導反射層の必要な変形は変向電極に印
加された信号によって生ずる。これらの信号は適当な電
界効果型装置に印加される。装置はアドレス装置により
適当な時間に切換えられる。
私の前記参照特許において説明した装置では、各変向電
極と伝導層／反射層の重なった部分の間の静電力は特定
変更電極と伝導層／反射層の間の電圧の差による。この
力は伝導層／反射層の変形を生じ、ついで究極的には光
学装置によって像の素子に変換される。従ってアレー中
の変向電極の数は光変調器の格子ライン間隔を決定し、
装置の解像度を決定することが理解できる。
変向電極の数を増加する一つの方法はアレーの素子の数
を増加することであるが、このことは製作の費用と困難
性を増すことは理解できる。より多くのトランジスタや
付随するアドレス回路を備えることの明かに膨大な費用
に加えて、装置の記憶密度を増すならば、アレーの設計
製作の困難は付随的に増す。
記載した一般的型式について、解像度を改良する装置を
提供することはこの発明の目的の大部分であるが、アレ
ーの切換え装置の数を大いに増す必要はな（、またはア
ドレス装置を過度に複雑にする必要もない。
説明した型式のソリッドステート光変調器を作る時、関
心事の一つは、アレーの半導体装置に像装置からの光の
侵入である。ソリッドステート光変調器の伝導層／反射
層から反射される光は非常に明るい。伝導層／反射層は
変形可能でなければならないから、厚（しすぎることは
できない。伝導層／反射層に入射する強烈な光のあるも
のは伝導層／反射層及びエラストマ層を通過する。半導
体装置のある領域を打つ光は見せかけの切換え及び／ま
たは生ずべき像を低下しまたはそこなわせる信号の発生
を生ずる。私の上記参照米国特許４、６３９．７８８号
及び４．６４１．１９３号においては、偏向電極は本質
的に半導体装置をおおい、光の侵入に対するかなりの保
護が提供されている。また絶縁電極のパターンが変向電
極間に置かれているように示されている。
光装置からの光の侵入に対するソリッドステート光変調
器半導体装置の無効性を更に改良することはこの発明の
別の目的のひとつである。
Ａ用■皿Ｉ この発明は入力ビデオ信号により表わされる像を作るた
めの改良されたビデオ表示装置に指向されている。装置
は入力ビデオ信号により電荷が印加されるそれぞれの電
極を有する半導体装置のアレーを有す。変形可能物の層
が電極の上に置かれ、伝導性／反射性（すなわち伝導性
及び反射性）の層が変形可能物層の上に置かれている。
シュリーレン光学装置の様な光学手段は伝導層／反射層
の変形を像に変換するために提供される。
この発明の改良の実施例に従って、アレーの各電極は共
通面に比較的大きな面積のそれぞれの表面を有す複数の
間隔を置いた伝導層を有す。各電極の複数の伝導領域は
多くても該面に比較的小さな面積を有す少なくとも一個
の導体で共通に電気的に接続されている。基準伝導領域
は該面に余分の表面を有し、余分の表面は電極の表面間
にあり、電極の表面から分れている。少なくとも基準伝
導領域のい（つかは共通に電気的につながっている。入
力ビデオ信号をアレー電極に印加するため、また少なく
とも一個の基準電位を基準伝導領域に印加するための手
段が提供されている。
更に以下に説明するように、記述の様なこの発明の特性
により、改良された電極や基準導体形状はアレーに装置
の数を増すことなく微細な格子ライン間隔を生ず。
この発明の更につけ加えられた実施例により各伝導電極
は半導体基板の上方の第一レベルに第一表面領域を有し
、第一レベルの上方の第二レベルに更に間隔を置いて離
れた複数の表面領域を有す。この実施例においては、基
準伝導領域は電極の余分な表面領域間に置かれた第二レ
ベルに表面を有し、そこから分離されている。少なくと
も基準導体のいくつかは共通に接続されている。この実
施例の別の利点は、構造の上方部を通過し、トランジス
タ装置を打つ光学装置からの光に対して一層の保護を供
するのに役立つことができる構造の二個の分離したレベ
ルに電極が存在することである（好都合にレベルは二酸
化ケイ素の様な絶縁物で分離されている）。
この発明の更に付加えた実施例において、各電極は半導
体基板の上方の第一レベルに表面領域を有することであ
る。複数の基準伝導領域は下方の電極の該表面領域の上
方の第二レベルに置かれており、またレベルは絶縁物で
分離されている。しかしこの実施例では、第二レベルの
伝導領域は下方電極の第一レベル表面領域につながって
いない。むしろ基準電位は基準伝導領域に印加される。
第二レベルの基準伝導領域は第一レベルの電極表面領域
の上方部分にのみ置かれている。その結果、各電極は（
特定電極に印加された信号により）伝導層／反射層に力
を加える複数の部分に有効に分けられる。これに対し、
指定された部分間の領域の上に置かれた基準伝導領域は
基準伝導領域に印加された基準電位により伝導層／反射
層に力を加える。またこのことは電極の与えられた数の
アレーが得られる格子ラインの数を増すことになる。こ
の実施例の形態では、伝導領域は第二しベルの伝導層よ
りなり、伝導層は電極の各々の上方に複数の開口部を有
す。伝導層はアレーのそれぞれのラインの上方の別々の
パターンに分けることができる。従って異なる基準電位
を異なるラインに印加できる。
この発明の更に別の実施例では、アレーの電極少な（も
三個の電気的に接続されたフィンガーを有し、少なくと
もフィンガーの一個は該アレーの上の列の電極のフィン
ガーでとじ込められ、少なくとも該フィンガーの他の一
個はアレーの下の列の電極のフィンガーでとじ込められ
る様にする。
表示像の解像度を維持しながら、変調器構造の望まない
「メモリ」　（例えば表示像にアーチファクト（計測し
たデータに混在する目的信号以外の成分）を生ずるかも
知れない伝導層／反射層の残像パターン）の問題を避け
る方法で、電極構造は入力ビデオ信号と基準電位の印加
を可能にする。
火施困 第１図に関しては、発明の改良が行なわれた装置ｌＯの
型の単純化した図解線図が示しである。半導体基板１１
は表面１２に形成された装置のアレーを有し、これらの
装置は半導体の制御されたメモリ装置としての役目をす
る。（例えばシリコンゲルの様なエラストマでもよい）
変形可能物体１３の層が表面１２を覆い、伝導物質の反
射層１４は変形可能層１３の上に置かれている。以下で
更に説明する半導体装置アレー及び付随回路８０はビデ
オ信号を受はサンプリングし、サンプルは究極的には半
導体１１の表面１２に電荷像としてメモリされる。電荷
像を伴なう電界は変形可能物体１３及び層１４を変形す
る層１４に関して力を生じ、その結果、情報は相回折格
子と同様なくぼみまたはリップルの形で反射層１４に含
まれる。ついでこの情報はシュリーレン型光学装置を用
いる場合の様にスクリーン１５に表示される。
第１図に示した光学装置は一般に米国特許３、０８４．
５９０号、３．８８２．２７１号及び４，６４１，１９
３号に開示した型である。この装置では、アーク電極２
０は透明部分すなわちスリット２４で分けられた複数の
反射棒２３を含むマスク装置上の湾曲鏡２１で方向づけ
られる激しい光源を生ずる。マスク装置２２はバー２３
から反射された光線が平行光線に焦点が合わされている
レンズ２５に向かって送られる様に位置決めされている
。これらの光線は変形した反射面１４に入射され、レン
ズ２５を通ってマスク装置の方に反射しかえされる。あ
る瞬間に、光線をそらせるための表面１４上のくぼみが
無いならば、各バー２３から有効に放射されている光線
はレンズ２５でバーの上に焦点が合い和光線はスクリー
ン１５に入射されることはない。しかし表面１４にくぼ
みがあれば回折格子として作用し、ある光線は回折され
、結局スリット２４を通過する。特定のスリットを通っ
て送られる光線のある部分は光線が回折される微小な回
折格子の振幅による。かくして選択された電荷像から生
じた回折格子の適当な像はスクリーン１５上に望ましい
像を生ずる。電荷像は説明通りに半導体基板１１の半導
体装置のアレーにメモリされる。この実施例では半導体
装置のアレーは対角線型に配置され、シュリーレンバー
も第１図に示す様に対角線状に方向づけられている。
先行技術の光線変調器装置への参照は前記参照の私の米
国特許３．８８２．２７１号及び米国特許４、４４１．
７９１号について行なわれる、これは、空隙コンデンサ
を形造るために半導体装置のアレー上のグリッドに取付
けられた変形可能層を開示した別の型式のものである。
鏡面の変形は光学装置により像に変換できる。
第２図に関しては、半導体基板１１の装置のアレーが示
されている。第２図の線図において各装置すなわち素子
１００は先行装置に矩形であるように示されている偏向
領域３００で示されており、矩形は対角線型に方向づけ
られて配置されている；すなわちアレーの各列の偏向電
極についてはその隣りの列に関して水平にオフセットさ
れている。
第２図の装置では、素子１００の線は線１、線２などの
様に図の右側で番号付けられており、アレーの中央代表
的部分からの図示素子は第３図に示されており、第３図
に線ｊ、線ｊ＋１．線ｊ＋２及び線ｊ＋３の一般化した
用語を用いて指示された４個の連続した線の小部分が示
されている。第２図にはアレーの列は列１、列２、列３
等のように番号付けられ、第３図にはアレーの中央代表
的な部分からの列は列に１列に＋１１列に＋２ｋ及びに
＋３のように指示されている。アレーの列の各素子は説
明にあるように、第２図及び第３図で判る通りその列用
の共通の行導体１５０に共有してつながれている。第２
図から判るように、それぞれの列導体はコンデンサＧｏ
のそれぞれの側につながれており、コンデンサの他の側
は接地基準電位につながれている。［コンデンサのこれ
らのグループ及び他のグループはメモリレジスターと考
えることができ、電荷結合装置レジスターのような、適
当なアナログレジスタ（または変換回路と結合したデジ
タルレジスタ）を代りに使用できる。］列導体及びそれ
ぞれのコンデンサＧｏはまた、それぞれのスイッチ１６
０によりコンデンサＣ１のそれぞれの側につながれ、コ
ンデンサＣ＋の他の側は接地基準電位につながれている
。［またこれらのコンデンサーはメモリレジスタと考え
ることができる。］スイッチ１６０は水平同期信号Ｈか
ら出る信号で同時に使用可能になる。コンデンサＣ１は
またそれぞれのスイッチ１６５により別のスイッチ１７
０の出力にそれぞれつながっている。スイッチ１６５は
それぞれにシフトレジスタ１８０のそれぞれのステージ
の出力ラインの信号でそれぞれ使用可能になる。レジス
タ１８０は図示されてない時計から基本装置素子速度で
レジスタを通って記録される論理「ｌ」（高）レベルで
一端（第２図の左端）において負荷される。参照の米国
特許において、スイッチ１７０はフリップフロップ１８
５の出力及び時計信号の制御でビデオ入力信号か接地基
準電位のいずれかをスイッチ１６５の入力につなぐ作用
をする。垂直同期信号■は与えられたフィールドの各走
査線の開始に対するフリップフロップ１８５の異なる初
期状態を設定するのに利用される。この様にして、スイ
ッチ１７０はレジスタ１８０の制御のもとて接地基準電
位と交互に入力ビデオ情報の相次ぐサンプルを持った情
報の走査線を（スイッチ１６５を介して）コンデンサＣ
１に負荷するのに使われる。
列導体３３０はシフトレジスタ２２０のそれぞれの出力
につながれ、レジスタ２２０の出力はそれぞれに列導体
を次から次へと使用可能にするのに使用される。レジス
タ２２０は水平同期信号で記録され、垂直同期信号■で
同期化される。各フィールドの開始において■から出た
信号は論理「１」（高）レベルでシフトレジスタ２２０
の最初のステージを負荷するのに使用される。フィール
ドの各水平走査線においては論理「１」　レベルはレジ
スタの次の位置に移り、それで列導体は連続的に一時に
一ライン使用可能になる。
第２図及び第３図の装置の動作において、また参照特許
に説明されているように、サンプリングしたビデオ情報
の走査線は接地基準電位と交互にコンデンサＣ１に連続
して読込まれる。走査線の端末において、水平同期信号
Ｈより出た信号はスイッチ１６０を使用可能にする様に
使用され、従ってコンデンサＣ１中のサンプリングされ
たビデオ情報（及び場合によってはｇｎｄ　）はそれぞ
れのコンデンサＣＯ及びそれぞれの行導体１５０につな
がれる。
このことは実質的に次の走査線中（及びビデオ情報の次
のラインがそれぞれのコンザンサＣ１に読込まれている
間）印加されているコンデンサＣ６のサンプリングされ
た素子信号をそれぞれの行導体にメモリすることになる
。この時、Ｈから出た信号も次のライン中、次の列導体
を使用可能にするように、レジスタ２２０を移行させる
様に作用する。
コンデンサＣ１及びＣ８は低インピーダンスで充電され
（または場合によっては放電され）、従ってこれらのそ
れぞれのスイッチが使用可能である間比較的短時間にこ
れらのコンデンサを充電することができる。
各素子信号は共通列導体がレジスタ２２０の出力により
使用可能になる二個の相続くラインのそれぞれの偏向電
極３００に移される。コンデンサＣ６に入った各地の信
号レベルは接地基準電位であった。従って与えられた走
査線に対するビデオ信号サンプルは使用可能な列導体を
伴なったラインの内の一本のそれぞれの偏向電極に移さ
れることにより、接地基準電位は負勢された列導体を分
担する他のラインの偏向電極の各々に移されることにな
る。
はぼ−走査線期間中に生ずる、入力コンデンサｃｏから
使用可能な列導体を伴なったラインのそれぞれの偏向電
極への移行中、ビデオ情報のりの走査線はコンデンサＣ
１に読込まれる（また、交互に接地基準電位に読込まれ
る。この様にして、実質的に全走査線期間はコンデンサ
Ｃ８からそれぞれの偏向電極を伴なったキャパシタンス
への信号の移行に使用可能である。特にこのキャパシタ
ンスは（この例の接地基準電位で示されるが、参照特許
で説明した様に、負のバイアス電圧で作動できる）変形
可能物の上に置かれた各偏向電極３００及び共通電極１
４（例えば第１図及び第３図）で形成されるコンデンサ
及び漂遊キャパシタンスよりなる。現在の申請と同じ代
理人に割当てられた懸案中の米国特許申請シリーズ０５
３．５７２号に、ビデオノイズ減少を得るようにフレー
ムからフレームへのビデオ信号レベル中の変化に従って
入力コンデンサ及び随伴偏向電極間の各行導体のインピ
ーダンスが変化を起こさせる技術が開示しである。
第３図及び図４は参照特許で述べた様に半導体基板に形
成された装置１００の形状を示す。基板はｎ−型シリコ
ンであり、領域３１０及び領域３２０は間隔を置いたｐ
−型拡散、例えばボロン拡散である。
領域３１０は付随行導体１５０につながれている。領域
３２０はそれぞれの偏向電極３００につながれている。
絶縁領域３２５、代表的には二酸化ケイ素層は拡散３１
０及び３２０間の半導体領域を覆っている。
それぞれの列導体３３０はそれらの付随する列の装置の
酸化層３２５の上に置かれ、負勢された時すなわち使用
可能になった時、領域３１０及び３２０間にＰ−チャン
ネル伝導を生ずるゲートとしての役目をなす、その結果
行導体ラインの信号は使用可能な列の装置の偏向電極３
００に有効につながれる。偏向電極３００はこれらの付
随する装置上に延びる頭部の平らな領域を有し、二酸化
ケイ素３２９様な絶縁物によりそこから間隔が取られて
いる。列スイッチは動作のライン速度で、ポリシリコン
が使用でき、一方迅速行スイッチはこの実施例の金属導
体を使用している。
第２図−４の装置において、参照特許でのべた様に、サ
ンプルされたビデオ信号をメモリコンデンサ（そして究
極的にはアレー）に記録するのに使用される装置時計速
度はビデオ情報が入れられる速度の二倍である。その理
由はこの時間の半分は接地基準電位をラインの各地の水
平素子に記録するのに使用されるから、参照特許で説明
した様に第５図に示す装置を用いて、情報がアレーに入
れられるのと同じ速度の記録速度が使用できるからであ
る。第５図の装置表示電極は第２図と同じ一般的形状と
して示しである。列導体５３０はシフトレジスタ５２０
の出力につながれ、順に装置の行の対を使用可能にする
第２図対応回路の様に作用する。奇数列の列導体５５１
は第２図の回路と同様な回路につながれる；すなわち、
それぞれのコンデンサＣ２８、水平同期信号Ｈから出る
信号で使用可能にされるそれぞれのスイッチ５６０、そ
れぞれのコンデンサーＣ２１、及び基本装置時計速度で
記録され連続的にスイッチ５６５を使用可能にする様に
作用するシフトレジスタ５８０のそれぞれの出力で使用
可能になるそれぞれのスイッチ５６５につながれる。ス
イッチ５６５の入力は奇数ビデオフィールド中入カビデ
オ信号を通し、偶数ビデオフィールド中接地基準電位を
通すスイッチ５８５の出力である。
偶数行導体５５２はそれぞれのコンデンサＣ３＆、水平
同期信号Ｈから出る信号によって使用可能になるそれぞ
れのスイッチ５７０、それぞれのコンデンサＣ３５、基
本装置時計速度で記録され、スイッチ５７５を連続使用
可能にする様作用するシフトレジスタ（５９０）のそれ
ぞれの出力ステージで順に使用可能にするそれぞれのス
イッチ５７５を有する同様な回路につながれる。
スイッチ５７５の入力はビデオフレームの偶数のビデオ
フィールド中入カビデオ信号を通し、ビデオフレームの
奇数のビデオフィールド中接地基準電位を通す様に作動
するスイッチ５９５の出力である。第５図の装置で使用
される時計速度は第２図の実施例に用いられた時計速度
の半分にすることができる。その理由は奇数及び偶数の
二次装置がサンプルされた入力ビデオ信号及び接地基準
電位を（場合によって）アレー装置のそれぞれの奇数列
及び偶数列に読込み移行するに同時的に利用できるから
である。
第５図の装置の作動において、奇数ビデオフィールド中
スイッチ５８５は入力ビデオ信号を通す様に作用する、
その結果例えば最初のビデオ走査線中入力ビデオ信号が
サンプルされシフトレジスタ５８０の制御のもとでコン
デンサＣｇａにメモリされる。同時にスイッチ５９５は
シフトレジスタ５９０の制御のもとてコンデンサＣＳａ
に読込まれる接地基準電位を通す。最初の走査線の終わ
りにおいてスイッチ５６０及び５７０は信号をコンデン
サＣ２ｍからそれぞれのコンデンサＣ２ｂへ、また信号
をコンデンサー０３ａからコンデンサ０３ゎへ移行させ
ることを瞬間的に可能にする。（前の実施例の様に）ア
レーのライン１及び２の装置につながれている第一列コ
ンデンサ５３０は使用可能であり、次の走査線中使用可
能であり（また使用可能であり続ける）、この間にコン
デンサＣ２ｂ及びＣａｂのサンプルされたビデオ信号（
または場合により接地基準電位）はアレーのライン１及
び２のそれぞれの表示電極に移される。次のビデオフィ
ールド中奇数及び偶数のライン導体（及びその付随回路
）は（スイッチ５８５及び５９５の状態を切換えること
で）役割が逆になり接地基準電位はライン１に移され、
一方サンプルされたビデオ信号はラインに移される。接
地基準電位を適当な作動している列に直接切換える様な
別の切換え配置が使用したことは参照特許に記載されて
いる。
更に、この発明によって改良された点を説明する。第６
図の実施例において（例えば第４図の拡散領域３２０に
つながれている）電極３００の各々は狭い伝導領域３０
０Ｃで接続されている一対の比較的大きな面積の伝導領
域３００Ａ及び３００Ｂよりなる、領域３００Ａ及び３
００Ｂは同電位の一対の電極「フィンガー」と想像する
ことができる。第６図の実施例において、電極の回りの
残り面のほとんどは適当な基準電位Ｖｒｅｆにつなぐこ
とができる共通の金属化物６００で示されている基準導
体で占められている。基準導体は電極から分離され、下
方の二酸化ケイ素は（第４図も参照）第６図の分離間で
見ることができる。
作動中（共通の金属化物６００の基準電位に比較して）
各電極の信号は伝導層／反射層１４に力を生じ（例えば
第４図）、間隔を置いた電極フィンガーの存在で電極の
同じ数に対して数が２倍の格子ラインを持った像情報を
生ずる。個々の電極のアドレスにおいて基準電位（第６
図のＶｒｅｆ）が基準導体に印加されるから接地基準電
位をすべての他のラインに挿入する必要はな（電極の各
列は個々にアドレスされることが理解できる。
第６図の実施例において、基準導体に印加された信号が
同じであり、電極に印加された信号が全期間にわたって
同じ極性であれば光変調器は永久「メモリ」から作用を
受けることができる；すなわち伝導層／反射層１４の特
定領域の偏向から生ずる伝導層／反射層（及び下部のエ
ラストマ層）の凸及び／または凹の永久または半永久パ
ターンは常に同一方向にある。このことは究極的に提供
されな像にアーチファクトを生ずるかも知れない。
「メモリ」問題を緩和する一つの方法はアレーの電極に
印加された信号の極性を変えることである。例えば、第
６図の実施例で−フレーム中入力ビデオ信号は黒対白極
性を一方向に印加することができる（例えば、黒として
０ボルト、白として２０ボルト）、また次のビデオフレ
ーム中入カビデオ信号は黒対白極性を反対方向に印加す
ることができる（例えば、黒についてはＯボルトでまた
白については一２０ボルトで）。
相続くフレーム中具った入力信号の極性を電極に印加す
ることは変調器構造の望まない「メモリ」の問題を緩和
するのに役立つ。しかしく上の例における様に）広い範
囲にわたって電圧変化を持たせる必要性は処理が難しい
。
第７図に前述の問題に解決を提供する発明の他の実施例
を示す。この実施例においては、電極３００は第６図の
実施例と同じ形状である。しかしこの場合は、複数の基
準導体よりなる共通金属化物は素子の個々の走査線が異
った基準電位、例えば第７図に示す様に一ラインについ
てはｖｌ、次のラインについてはｖ２の電位における基
準導体を持つことができる様に分けられる。［三個の分
けられた基準導体１３０１　、６０２及び６０３は第７
図に示してあり、６０２については図示を明確にするた
め陰影がつけである。コ入カビデオ信号を印加する他の
方法は相続（フレーム中電圧の同じ範囲を利用するであ
ろうが相続くフレーム中基準導体に印加する基準電位を
変えることになるであろうし、また相続くフレーム（ま
たは他の望ましい期間）中電極に印加するビデオ信号の
極性を逆にすることになる。例えば伝導層／反射層１４
の電圧が負のバイアス電位−■ゎ　（例えば私の米国特
許４．６３９．７８８号参照）であれば、−フレーム中
基準導体に印加された基準電位はＯボルトでよいし、印
加されたビデオ信号についてはＯボルト（黒に対して）
と２０ボルト（白に対して）の間を変り；これに対し次
のフレーム中基準電位は２０ボルトでよいし、印加され
たビデオ信号については２０ボルト（黒に対して）とＯ
ボルト（白に対して）の間を変る。この配置では、各ラ
インに対する画像情報は全フィールドについて残るので
基準電位はビデオ情報の各折しいラインがアレーに読込
まれる時、−次に一ラインを切換えるべきである、この
ことは第７図、第１０図及び第１３図の実施例において
、アレーの各ラインを伴なう基準導体を別々に接続する
ことで得られる。上に最初に示した方法でレジスタを使
用してビデオと連係して一時に一ラインを読込むことの
できる基準電位を選択するのに適当なフリップフロップ
と（上に最初に示した様な）スイッチを用うることがで
きる。望ましい黒及び白のレベルの選択方法及びビデオ
信号の極性はこの技術においては公知である。
（以下余白） 第８図について、発明の更に実施例が示されている、こ
こには各電極３００は二つの異なったレベルで伝導領域
を有している。第４図の素子と同様な参照番号である第
８図の素子は同等なまたは同様な機能の役割をする。し
かし第８図では、電極３００のすべては半導体基板上（
及び図示された形状でそれぞれの半導体装置上）の第一
レベルで表面領域３００Ｇを有し、第一レベルの上の第
二レベルで一対の更に間隔をとって離れた表面領域３０
０Ｈ及び３００Ｊを有し、縦に延びた３００Ｍ及び３０
ＯＮで第一レベルに接続されている。二個のレベルは二
酸化ケイ素の絶縁層８２９で分離されている。第一レベ
ルの伝導領域３００Ｇ半導体表面に見かけの光線が達す
るのを防ぐ助けとなるような充分な面積であることが好
ましい。必要ならば基準伝導領域を第一レベルに備える
こともできる。基準伝導領域８００は第二レベルに備え
である。電極及び基準伝導領域の型はそれぞれ例えば第
６図及び第７図と同様に第９図及び第１Ｏ図に示されて
いる様にすることができるが、第二レベルにおける電極
フィンガー間の接続は必要ない（これらは下から接続さ
れている）。
第８図−第１０図に示した実施例の動作は電極及び基準
伝導領域が第二レベルにあることを除けば第６図及び第
７図について記載した動作と同じである。前にも記した
様にこれに印加された信号で伝導層／反射層１４に力を
加える。金属化物の更につけ加えたレベルは（第６図及
び第７図の実施例に比較して）必要であるが、光の無効
性は改良され、電極フィンガー（例えば第６図及び第７
図の３００Ｇ）間の展示の接続は省略される。
第１１図−第１３図の実施例では電極は第一レベルにあ
り、第二レベルは基準伝導領域のみを有す。
例えば第１１図に示した様に電極３００は第４図につい
て示した電極と同様な形状にすることができる。しかし
この場合、基準導体９１０は絶縁層（９２９）で第一レ
ベルから分離されている第二レベルに設備する様配慮さ
れている。基準導体９１０電極３００の上の部分に置（
様配慮されている、（第１２図の）基準電位（または第
１３図の基準電位）は基準伝導領域に印加される。基準
伝導領域があることで、各電極の複数の部分（要求があ
ればより多（の部分が使用できるが、この場合二つの部
分に分割されている）が各電極の展示の部分（例えば基
準伝導領域で覆われてない部分）に生じ反射層１伝導層
１４に別々の力を加える。（この場合）これはアレーか
ら得られた格子ラインの数の２倍になる。第１２図の実
施例では基準伝導電極は共通金属化物にすべてつながれ
、この図では、角形である一対の間隔を置いた開口部は
各電極の二個の領域にわたって位置されている。第１２
図において、二個の開口部は参照数字９０１及び９０２
で示され、第１１図の断面図に示されている。第１２図
の点線は下方の電極３００を示す。
第１３図の実施例において、走査線を伴う基準伝導領域
は（第７図及び第１０図の先の実施例における様に）分
離され、それで異った基準電位を異ったラインに印加す
ることができる。
第１４図−第１６図にこの発明による更に進んだ改良し
た電極形状を示す。対角線的にサンプルされた信号の表
示に適している第１４図の実施例においては、伝導電極
１４００は中央垂直部分１４１０を有し、３個の一般的
に角形の水平フィンガー１４１１．１４１２及び１４１
３を有す。素子１４００がライン（すなわち行）ｊにあ
るとすると、この列ｊに中央フィンガ１４１２があり、
同時に上方フィンガー１４１１は上の列すなわちｊ−１
行の相隣る電極の２個の下側フィンガーでとじ込められ
る様配慮しである。また下方フィンガー１４１３は下側
の行の相隣る電極の２個の上方フィンガーでとじ込めら
れる。アレーの電極は間隔をおいてわずかに離されてお
り、下側の絶縁体（例えば第４図の二酸化ケイ素３２９
）は電極間で見ることができる。動作については私の米
国特許４，６３９，７８８号及び４．６４１．１９３号
に開示した様に、例えば−フィールド中基準電位は奇数
のラインに印加でき、入力ビデオは偶数のラインに印加
できる、そして次のフィールド中基準電位は偶数のライ
ンに印加でき、入力ビデオは奇数のラインに印加できる
。このことは前に論じた様に変調器構造の望まない「メ
モリ」を避ける。しかし今迄の電極形状では画素当りの
格子波長は半分になる。作動している電極のフィンガー
が上下のラインの領域に延びている開示の図形はこの点
について本質的改良を提供している。図示した電極は５
個のフィンガー−を有し、その内の２個は上方列の電極
のフィンガー−でとじ込められ、また他の２個は下方列
のフィンガー−でとじ込められる、例えば第１４図Ａに
示す様に、（格子に帰因しない）中央垂直部分の幅を縮
めるために、例えば、必要ならフィンガー−数を増すこ
とができ、また形状を修正することができる。
第１５図及び第１６図に基本的サンプリング装置と連係
して利用でき今説明した様な同じ型の利点を有す電極形
状の例が示しである。第１５図では電極１５００は上の
列（ｊ−１行）の電極のフィンガーでとじ閉められた上
方フィンガー１５１１及び下の行（ｊ÷１行）の電極の
フィンガーでとじ閉められた下方フィンガー１５１３共
にｊ行に中央フィンガー１５１２を有す。ｊ行（及び同
じ奇数／偶数センスの他の行）のフィンガーは垂直部分
１５１０の右側に延び、これに対し反対センスの行（例
えばｊ−１゜ｊ＋１など）のフィンガーはその垂直部分
の左側に延びている。図１６に示す実施例は同様である
が電極１６００のフィンガーは２個の垂直部分でＳ型図
形を形成する。垂直フィンガー１６１ＯＡは中央フィン
ガー１６１２を上方フィンガー１６１１に接続し、垂直
部分１６１０Ｂは中央フィンガー１６１２を下方フィン
ガー１６１３に接続する。
半導体装置のアレーは例えば公知の半導体石版印刷加工
を使用して製作することができる。拡散、電極、コント
ラクト、ポリシリコン及び伝導層などのパターンに対す
る適当なマスキングは設計され、（この技術で知られて
いる通りの必要な順序で）選択的拡散、層堆積、選択的
腐食、電極堆積などの順に利用される、変形可能な層１
３及び伝導層及び反射層すなわち層１４は例えばこの申
請と同じ代理人に割当てられた私の米国特許４、５２９
．６２０号及び４，６２６，９０２号に述べである技術
を用いて実施することができる。
この発明は特定の提案した実施例について説明したが、
この発明の真意及び範囲内の変更はこの技術に熟練した
人には気かつ（であろう。例えば電極フィンガーの数、
方向及び形状はこの発明の説明用であり、変更も可能で
ある。
【図面の簡単な説明】
第１図は映像表示用先行技術の装置の型式の単純化した
線図である。 第２図は先行技術の装置の一部について部分的に図解型
式で表わしたブロック線図である。 第３図は先行技術の装置の半導体装置の更に一層な詳細
を示す。 第４図は第３図の矢印４−４で定めた個所を通った第３
図の先行技術の半導体装置の断面図を示す。 第５図は別の先行技術の装置の一部について部分的に図
解型式で表わしたブロック線図である。 第６図は本発明の改良による電極図形及び基準導体の平
面図を示す。 第７図は基準導体の異った配置で第６図の実施例の変形
を示す。 第８図は不発明更につけ加えた実施例によるアレーの装
置の断面図を示す。 図９及び第１θ図は第８図の実施例の電極及び基準伝導
領域の二個の配置の平面図を示す。 第１１図は本発明の更につけ加えた実施例によるアレー
の装置の断面図を示す。 第１２図、第１３図は第１１図の実施例の基準伝導領域
の二個の配置の平面図を示す。 第１４図、第１４図Ａ、第１５図及び第１６図は本発明
の更に別の実施例による電極図形を示す。

Claims (23)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）入力ビデオ信号により表わされる像を作るビデオ
    表示装置において、電荷が入力ビデオ信号により印加さ
    れるそれぞれの電極を持つ半導体装置のアレー；該電極
    上に置かれた変形可能物の層；該変形可能層上に置かれ
    た伝導層／反射層；及び伝導層／反射層の変形を像に変
    換する光学的手段；改良は次のものからなる：共通面に
    比較的大きな面積のそれぞれの表面を持つ複数の間隔を
    置いた伝導領域及び多くとも該面に比較的小さい面積を
    持つ少なくとも一個の導体で共通に電気的に接続された
    該電極の各々の複数の伝導領域を有する該アレーの各電
    極；該電極面間の該面に表面を持ち且つそこから分離さ
    れて、共通に電気的に接続された該基準伝導領域の少な
    くともいくつかを持つ基準伝導領域；及び該入力ビデオ
    信号を該アレーの該電極に印加するための手段及び少な
    くとも一個の基準電位を該基準伝導領域に印加する手段
    ；を有することを特徴とするビデオ表示装置。
  2. （２）基準伝導領域がすべて共通に電気的に接続されて
    いることを特徴とする請求項第１項に記載の表示装置。
  3. （３）アレーの個々のラインの電極を付随する基準伝導
    領域が共通に電気的に接続されていることを特徴とする
    請求項第１項に記載の表示装置。
  4. （４）該電極の複数の間隔を置いた伝導領域が間隔を有
    する角形のフィンガーよりなることを特徴とする請求項
    第１項、第２項又は第３項に記載の表示装置。
  5. （５）該電極が該アレーで対角線的に方向付けられてい
    ることを特徴とする請求項第１項、第２項又は第４項に
    記載の表示装置。
  6. （６）光学手段がシュリーレン光学装置よりなることを
    特徴とする請求項第１項に記載の表示装置。
  7. （７）絶縁物の層が該半導体表面と該共通面の間に置か
    れることを特徴とする請求項第１項、第３項又は第５項
    に記載の表示装置。
  8. （８）ビデオ信号を受信し、該ビデオ信号で表わされる
    像を表示する下記よりなるビデオ表示装置； その上の表面に形成された装置の列及び行のアレーを有
    す半導体基板；該基板に形成されたトランジスタ；該ト
    ランジスタにつながれた伝導電極、該電極は半導体基板
    の上方の第一レベルに第一面領域を有し、該第一レベル
    の上方の第二レベルに更に間隔を置いて離された複数の
    表面領域を有す；該電極の更に加えられた表面領域間の
    該第二レベルに表面を有し、且つそこから分かれて共通
    に電気的に接続された該基準伝導領域のいくつかを少な
    くとも有する基準伝導領域；該アレーの該トランジスタ
    に該ビデオ信号を選択的に印加する手段及び該ビデオ信
    号を該電極に選択的につなぐ様に該トランジスタを制御
    する手段；少なくとも一個の基準電位を該基準伝導領域
    に印加する手段；該第二レベルから間隔を置いた伝導層
    ／反射層；該第二レベルと該伝導層／反射層との間の変
    形可能物の層；及び該伝導層／反射層の変形を像に変換
    する手段。
  9. （９）絶縁物が該半導体基板の表面と該第一レベルの間
    に置かれ、且つ絶縁物が該第一レベルと該第二レベルの
    間に置かれることを特徴とする請求項第８項に記載の装
    置。
  10. （１０）基準伝導領域がすべて共通に電気的に接続され
    ていることを特徴とする請求項第８項又は第９項に記載
    の装置。
  11. （１１）アレーの個々のラインの電極を伴う基準伝導領
    域が共通に電気的に接続されていることを特徴とする請
    求項第８項または第９項に記載の装置。
  12. （１２）該電極の複数の間隔を置いた伝導領域が間隔を
    置いた四角形のフィンガーよりなることを特徴とする請
    求項第８項または第９項に記載の装置。
  13. （１３）電極が該アレーにおいて対角線的に方向づけら
    れていることを特徴とする請求項第８項または第９項に
    記載の装置。
  14. （１４）ビデオ信号を受信し該ビデオ信号で表わされる
    像を表示することを特徴とする装置であって、その上の
    表面に形成された装置の列及び行のアレーを有する半導
    体基板；該基板に形成されたトランジスタ；該トランジ
    スタにつながれ該半導体基板の上方の第一レベルに表面
    領域を有する伝導電極；及び該表面領域の上方第二レベ
    ルの複数の基準伝導領域；該ビデオ信号を該アレーの該
    トランジスタに選択的に印加する手段及び該ビデオ信号
    を該伝導電極に選択的につなぐ様に該トランジスタを制
    御する手段；少なくとも一個の基準電位を該基準伝導領
    域に印加する手段；該第二レベルより間隔を置いた伝導
    層／反射層；該第二レベル及び該伝導層／反射層の間の
    変形可能物の層；及び該伝導層／反射層の変形を像に変
    換する手段とを有することを特徴とするビデオ表示装置
    。
  15. （１５）絶縁物が該半導体基板と該第一レベルの間に置
    かれ、絶縁物が該第一レベルと該第二レベルの間に置か
    れることを特徴とする請求項第１４項に記載の装置。
  16. （１６）該基準伝導領域が下方の電極の部分の上に置か
    れることを特徴とする請求項第１４項または第１５項に
    記載の装置。
  17. （１７）該基準伝導領域は該第二レベルの伝導層よりな
    り、該伝導層は該電極の各々の上方に複数の開口部を持
    つことを特徴とする請求項第１４項または第１５項に記
    載の装置。
  18. （１８）該伝導層が該アレーのそれぞれのラインの上方
    の別々のパターンに分離されることを特徴とする請求項
    第１７項に記載の装置。
  19. （１９）入力ビデオ信号で表わされる像を作るためのビ
    デオ表示装置において、半導体装置のアレーは行及び列
    の型に配置され、且つ入力ビデオ信号で電荷が印加され
    得るそれぞれの電極を有す；該電極の上方に置かれた変
    形可能物の層；該変形可能層の上方に置かれた伝導層／
    反射層；伝導層／反射層の変形を像に変換する光学手段
    ；改良は次のものを有す；該アレーの電極は少なくとも
    電気的に接続された３個のフィンガーを有し、該フィン
    ガーの少なくとも一個の該アレーの上方の列の電極のフ
    ィンガーでとじ込められるようにし、該フィンガーの少
    なくとも他の一個は該アレーの下方の列の電極のフィン
    ガーでとじ込められる様にする；及びビデオ信号を該装
    置に印加する手段、とを有することを特徴とするビデオ
    表示装置。
  20. （２０）ビデオ信号を印加する手段が一表示フィールド
    中入力ビデオ信号を奇数列の装置に印加し、基準電位を
    偶数列の装置に印加し、また次の表示フィールド中入力
    ビデオ信号を偶数行の装置に印加し、基準電位を奇数行
    の装置に印加する手段よりなることを特徴とする請求項
    第１９項に記載の装置。
  21. （２１）該フィンガーは一般的に角形であることを特徴
    とする請求項第１９項または第２０項に記載の装置。
  22. （２２）該フィンガーが該行に平行な方向で長さ寸法を
    持つことを特徴とする請求項第２１項に記載の装置。
  23. （２３）該電極は該アレーに垂直に延びた少なくとも一
    部からなり、少なくとも該垂直一部より水平に延びたフ
    ィンガーを持つことを特徴とする請求項第１９項、第２
    ０項または第２１項に記載の装置。
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