JPS61281692A - 電子制御可能なカラ−素子の発生方法及びこの方法に基づくカラ−表示装置 - Google Patents

電子制御可能なカラ−素子の発生方法及びこの方法に基づくカラ−表示装置

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JPS61281692A
JPS61281692A JP61046446A JP4644686A JPS61281692A JP S61281692 A JPS61281692 A JP S61281692A JP 61046446 A JP61046446 A JP 61046446A JP 4644686 A JP4644686 A JP 4644686A JP S61281692 A JPS61281692 A JP S61281692A
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light
display device
gate
light source
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ツモ サントラ
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Lohja Oy AB
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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】 本発明はカラー表示装置のスクリーンに電子制御可能な
カラー素子を発生するための方法を提供する。
本発明は更にこの技術で構成されるカラー表示装置をも
含む。
従来技術の方法は以下の刊行物に記載されている: (1)アール、バートン(R,Vatne )、 ピー
ニー。ジョンソンCP、 A、 Johnson )、
ジエーアール、(Jr)、ピー、ジエー。
ボスCP、 J、 Bos ) :  ア エルシー/
′シーアールティ フイールドーシーケシシャル カラ
ー ディスプレイ(A LC/CRT Field−8
equential Co1or Display )
SID 83ダイジエスト、頁28〜29゜(2)  
ピー。チェー。ボスCP、  J、  Bos)、ピー
エイ、ジョンソン(P、A、 Johnson )、ジ
エ−7−ル(Jr、)、ケー、アーA 、コニ−L/ 
JL、 / ヘラ:/ (、L R,Koehler 
/Beran ) :  ア リフイド クリスタルオ
プティカル−スイッチング デバイス(A Liqui
d Crystal Optical−8witchi
ngDevice )  SID 83ダイジエスト、
頁30〜31 、 (3)  シー、ハートリング(G、 Haertli
替)  :ピーエルゼットテイ カラー ディスプレイ
ズ(PLZT Co1or Displays ) 5
ID84  ダイジェスト、頁137〜140゜(4)
  エイチ、カマモリ(H,Kamamori )、エ
ム、スギツヤ(M、 Suginoya )、ワイ。
テラダ(Y、 Terada )、ケー、イワサ(K、
Iwasa ) :  マルチカラー グラフィック 
エルシーディ ウィズ トリカラー レイヤーズ フォ
ームド バイ エレクトロデポジション(MulticolorGra
phic LCD with Tricolor La
yersFormed by Electro−dep
osition ) 5ID84  ダイジェスト、頁
215〜218゜(5)ダブリュー、ニー。バロー(W
、A。
Barrow )、7−ル、 イー、 ’)−バー ト
(R,E、、 Coovert )、シー、エヌ、キン
グ(C,N、 King ) :  ストロンチウムサ
ルファイド(Strontium 5ulphide 
) :ザ ホスト フォー 7 ニュー ハイエフイシ
エンシイシン フィルム イーエル ブルー ホスファ
(The Ho5tfor a New High−E
fficiency Th1n FilmEL Blu
e Phosphor )、SID 84 ダイジェス
ト、頁249〜250゜ (6)  エレクトロルミネッセント ディスプレイズ
(Electroluminescent Displ
ays )、レポート 6475、頁83 (7)ダブリュ、エフ、ボード(W、 F、 Goed
e):テクノロジーズ フォー ハイレソリューション
 カラー ディスプレイ (Technologies for High−Re
solutionColor Display ) 1
982  インターナショナル ディスプレイ リサー
チ コンファレンス(International、 
DisplayResearch Conferenc
e )、1982111EEE。
頁60〜63゜ (8)ティー、ウチダ(T、 Uchida )、ニス
ヤマモト(S、  Yamarnoto ) 、ワイ、
シバタ(Y、 5hivata ) :  ア フルカ
ラーマトリクス エルシーディ ウィズ カラー レイ
ヤーズ オノ ザ エレクトローズ(A Full−C
olor Matrix LCDwith Co1or
 Layers on the Electrodes
λ1982  インターナショナル ディスプレイ リ
サーチ コンファレンス (International Display Re
5eachConterence )、1982 IE
EE、頁166〜170゜ (9)  ディスプレイズ(Displays )  
1984年10月号、頁212゜ (10)ニス、モロズミ(S、 Morozumi )
、ケー。
オグチ(PC,Oguchi )、ニス、ヤザワ(S、
 Yazawa )、ティー、コダイ5 (T。
Kodaira )、エイチ、/l−シフ(H。
Ohshima )、ティー、マノ(T、  Mano
 ):ビー/ダブリュー アンド カラー エルシー 
ビデオ ディスプレイズ アドレスト バイ ポリシリ
コン テーエフテイズCB/W and Co1or 
LCVideo Dig−playa Address
ed by Po1y St TFTs)SID83 
 ダイジェスト、頁156〜157゜(ti)エム、ヨ
シダ(K Yoshida )、ケー。
タナ力(ICTanaka )、ケー、タニグチ(K、
 Taniguchi )、ティー、ヤマシタ(T、 
Yamashita )、グイ。カキハラ(Y、 Ka
kihara )、ティー、イノクチ(T、  Ino
guchi、 ) : ニーシー :)ン”’)イルム
 イーエル デバイス ゼット エミツツ ホワイト 
ライト (ACTh1n−F目m EL Device
 That Emits WhiteLight )、
SID 80  ダイジェスト、頁106〜107゜ (12)ジエー、シエバリー(J、  Chevali
er )、ジエイピー、バルブス(J−P−Valve
s ) :シーアールテイーズ ウィズ ホスファアノ
ドイシプレグネイテツド カソーズフオー アビオニク
ス ディスプレイズ(CRTs with Phosp
hor and ImpregnatedCathod
es for ArVonics Displays 
)、SID 82  ダイジェスト、頁60〜61゜(
13)ラージ スクリーン ディスプレイ パーフオー
マノス コムパリソン チャート  (Large  
 5creen   Display   Perfo
rmanceComparison Chart ) 
SID  82  ダイジェスト、頁107゜ (14)エム、シー、クラーク(PJL G、 Cta
rk)、アイ、エイ、シャンクス(■、A、 5han
ka)ニア フィールド シーケンシャル カラー シ
ーアールティ ニージングア リフイド クリスタル 
カラー スイッチ(A Field−8equenti
al Co1or CRTUsing a Liquj
d Crystal Co1or 5w1tch)SI
D  82  ダイジェスト、頁172〜173゜(1
5)ジエイ8エイ、ローズ(J、 A、 Roeseλ
エル、イー、マクリアリ(LE、Mc−(:1eary
 )、ニー、ニス、カラファラ(A。
S、Khalafalla):  21J−7’イー 
 :1ノピユータ グラフィックス ユーシング ビー
エルゼットティ エレクトロオプティク セラミクス(
3−D ComputerGraphics Usin
g PLZT ElectroopticCerami
cs )、SID 78  ダイジェスト、頁16゜ (16)  SID 78  ダイジェスト、頁16゜
(17)ジービー パテント パブリケーション(GB
 Patent Publication )第2.0
6、587号 (エム、ストロブ; VLStolov
)、(18)ビー、イー、ロゴウイツ(B、 E、 R
ogowitz):フリツカ マツチング(Flick
erMatching ) :  ア テクニーク フ
オーメジャリング ザ パシーブド フリッカ オブ 
ア ヴイディティ(A Techniquefor  
Measuring  the  Perceived
  Flickerof a VDT )、SID 8
3  ダイジェスト、頁172.173゜ (19)ムカオ(Mukao )外(ヒタチカンパニリ
ミテッド):ニッケイマイクロデバイセズ(N1kke
j Microdevreeg )、′85春特別号、 (20)アール、ブリンク(R,B11nc )、 エ
ヌ。
エイ、クラーク(N、 A、 Ctark )、ジ工−
、グツドバイ(J、 Goodby )、ニス。
ニー9ピキン(S、 A、 Pikin )、ケー。
ヨシノ(ICYoshino ) :  フエロエレク
トリクス(Ferroelectrics ) Vol
、  58、Nos、 1 / 2 / 3 / 4 
(1984)及びVow。
59、Nos、 1 / 2 (1984)。
(21)エフアイ パテント パブリケーション(FI
 Patent Publication )第60,
353号(ジエー、アントソン; J−Antson外
)電子カラー表示装置用の最も一般的な問題解決手段は
、通常3つの電子ビームで付勢されるカラー素子の隣接
配置3原色に基づくカラー・テレビジョン受像機に共通
なシャドウ−マスク管である(7)。このような表示装
置では、スクリーン全体は多数のカラー素子又はカラー
画素を有している。この種のカラー表示装置からカラー
を均質に認識するには、スクリーンとそれを見る者との
間の距離を十分にとって、カラ−3原色の各成分が見る
者にとって区別がつかないようになるようにする必要が
ある。
電子ビームによる付勢以外の手段により付勢される隣接
カラー素子に基づくカラー表示装置も存在する。例えば
、マトリクス制御の螢光プラズマ表示装置は、原則とし
てシャドウマスク画像管の表示と等価な表示を行なうこ
とができる(16)。これらの表示装置は、カラー素子
からの有効な光放射を特徴とする有効表示構成素子とし
て分類される。
隣接のカラー素子(複数)の並行制御を行なうカラー表
示装置はまた、光路上のカラー・フィルタと、表示装置
の後の光源で補足されて制御可能な光伝送を行なう光ゲ
ート・マトリクスで形成することができる(4)(8)
(10)。このような光ゲート・マトリクスは一般に液
晶(LC)セルを有し、この中で各画素は通常、個々の
並行制御が行なわれる3個の光セルを有し、この各党セ
ルは、この青、緑又は赤のフィルタを介して3原色の1
つを通すように調整されている。従って、光源スペクト
ルは全ての原色波長の十分なエネルギを含まなければな
らない。カラー・フィルタを備えたLC光ゲート・マト
リクス・カラー表示装置は小型TV受像機に利用されて
おり、従来の画像管に比較して軽量小画面という利点が
ある。隣接の原色光スイッチをもつカラー表示装置の欠
点の一つは、各原色ごとの光源放射分が画素領域の17
3を介してのみ有効に伝送されるということによって生
じる要因の中で、比較的伝送効率が低いということであ
る。実際、有効な光ゲート区域は光ゲート間の不可避の
領域のためだ一層小さくなる。
隣接のカラー素子をもつ全ての表示解決手段は、原色成
分間の相対距離に直接関係するカラーの収束性が不十分
という制限を受ける。
この欠点はカラーのグラフィック表示装置、及び高鮮明
度が要求される他のカラー表示装置で特に認められる。
カラー収束性を改良するための一つの解決手段は、いわ
ゆる透過画像管であり、この管のスクリーンの発光層は
原色(複数)について異なる放射波長をもつ重畳された
螢光層かららなるものである(12)。発光波長は付勢
される電子ビームのエネルギーを変えると共に、これに
より所望波長で螢光層に達する透過深さを制御すること
によって選択することができる。しかしながら、この透
過型の画像管は認識可能なカラー・スペクトル全? ヲ
含むものではない。また電子ビニムの加速電圧の電子制
御技術が複雑なため、この種の画鐵管の制御機能の取扱
いは難しい。従って、この透過型画像管は特別な用途で
使用されるだけである。
最近開発されたもう一つの解決手段は、2原色よりなる
順次のカラー・フィールドをもつ組合せカラー表示装置
である。この場合、2つの原色に関する画像フィールド
は、カラー分離のためのカラーポラライザ及び順次のカ
ラー・フィールド選択のためのLCカラー分離器を備え
た単一のカラー画像管で成牛される(1)(14)。し
かしながら、この表示装置での色調スケールは2原色及
びこれらの組合せのスケールに限定される。この方式で
フリッカ無しにカラー画はを発生するには、LCカラー
分離器、この場合には偏光分離器が約100ないし12
0 Hz  で動作可能であることが必要である。刊行
物(1)に記載されたLCセルのターンオノ及びターン
オフ時間td約1ミリ秒である。この値はこの要求を果
すに十分である。この解決方法の基本的な限界は、2原
色カラー成分の組合せ内で制限されたカラー・スペクト
ルとポラライザの低伝送効率に起因する大きな強度損失
にある。
カラー画像投射表示装置では、カラー画像は一般に原色
チャネルから個々に発生された原色画像の和である。原
色画像は、この原色画像を単一のスクリーンに投射する
光学レンズ系で組合わされる(13)。
本発明によるカラー表示方法は、上述の従来解決法に見
られる欠点を除去して光源系及び光ゲートにより形成さ
れる画素を含む表示装置のカラー素子のカラー制御を行
なうための完全に新しい方法と解決策を提供することを
目的とする。
本発明によれば、「同期ゲート」方法は、組みこまれた
光源系で個々に発生される順次の原色パルスに同期した
光ゲートでカラー表示装置の画素のカラー制御を実施す
る。従って、光ゲートは光源系の後部投射光源用の伝送
制御スイッチとして動作する。光ゲートによる伝送は画
素の付加カラー・スペクトルの原色成分の強度に対応す
るように原色のカラー成分の付勢時間に適切なレベルま
で進められる。原色のカラーは、画素からの付加カラー
を連続的にフリッカ無しに認識できる十分に大きな速度
で順次パルスとして発生される個々の短い着色光パルス
として光源系で発生される。この「同期ゲート」方法に
より、各画素ごとの一つの光ゲートにより付加カラーの
発生が容易となり完全なカラー収束性が得られる。
本発明による「同期ゲート」カラー表示装置は、その「
直視モード」で、光ゲート型画素のマトリクス又は一群
の光ゲートをもつ表示スクリーン、原色カラーの光パル
スを発生するための表示装置の後の光源系、及び制御回
路によりこれらの基本素子を同期制御する同期回路を有
する。
「投射モード」では、この「同期ゲート」表示装置は光
源系、光ゲート・マトリクス、これらの制御回路、及び
、光ゲート系で発生された像を別個の投射スクリーンに
投射するための光学系を有する。
特に本発明による方法は、原色(R,G、B)成分が少
なくとも25 Hz  の繰返し周波数で一度に一原色
を発生する交番光サイクルとして光源系で発生され、そ
して所望の付加色を認識させるのに必要な割合で各原色
成分の原色放射サイクルと同期して各光ゲートの伝送調
整を行なうことにより各画素の色を発生させることを特
徴とする。
一方本発明によるカラー表示装置は、少なくとも25 
Hz  の繰返し周波数で個々に順次光源系の原色(、
R,G、B )をアクティブにするための周期部、及び
任意の原色(R,G、B)がアクティブ状態にあるとき
対応光ゲートを介して伝送された光の強度がその光ゲー
トによって発生された付加カラーの原色成分の大きさに
それぞれ比例するように同期部と同期して各光ゲートを
駆動制御する制御回路を具備することを特徴とする。
本発明によりかなりの利点が得られる。すなわち、カラ
ー収束性は同一の光ゲートにより全ての基本カラー成分
が制御されるので、本来完全である。このことは隣接の
原色素子(複数)をもつ表示装置では達成できない。
同一の光ゲートが制御される画素として各原色ごとに使
用されるとき、隣接カラー素子を含む画素に比較して3
倍の、実際には更に多くの伝送が行なわれる。この装置
は、また各原色源が画素の対応原色成分の期間のみ駆動
されるという付加利点を有している。本発明による方法
は、隣接のカラー素子をもつ表示装置の光伝送効率の3
倍を超える光伝送効率を提供する。
連続スペクトル源からフィルタ作用により発生された原
色の色純度又は単色性は通常単色光源からのそれより悪
い。従って本発明による方法は、色調和系の色調の範囲
がより大きいという付加的な利点も有している。更に、
この色調和系の利点の一つは、隣接のカラー素子に基づ
く解決策に比較して個々に制御される光ゲート素子を1
/3に減少したことである。これにより光ゲート・マト
リクスの構造が簡素化される。この「同期ゲート」表示
装置の光ゲート・マトリクスは、またこの光ゲート・マ
トリクスのカラー・フィルタを使用していない。隣接光
ゲートをもつ解決手段と比較して、この発明の光ゲート
は約3倍の速度で動作することが要求されるが、この速
度はしかしながら、現在の技術状態に属する光ゲート構
造で達成可能である。例えば、上記引用文献(2)、(
3)、(15)、(19)、(2o)に示した種類の光
ゲートはこのための十分な速度を与える。
これらの利点は光ゲート及び光源の組合せに基づいて「
同期ゲート」表示装置を従来技術のカラー表示装置と比
較した添付補足の表1と2に他の利点及び特徴と共に示
されている。この比較には引用刊行物(4)と(1)の
表示解決法が含まれており、この前者は隣接光ゲート要
素とフィルタと並行のカラー表示装置で、後者は、交互
の原色フィールドが光ゲートで分離されているフィール
ド順次カラー表示装置である。後部のカラー選択可能な
光源と光ゲート表示装置の組合せよりなる引用刊行物(
17)に示した表示装置の解決法は、機能的なカラー表
示装置ではなく、むしろ後部の投射光源のカラーを変え
ることによる表示カラーの選択手段をもつ単色表示装置
である。
「同期ゲート」及びフィールド順次表示装置に関連する
上記比較表の用語「臨界フリッカ周波数」は、人間の目
が繰返される光又は画像を連続する光又は画像の情報と
感じる程度の光又は画像フィールドの繰返し速度を示す
。実際、臨界フリッカ周波数は、光又は画像の明るさ、
面の種類、コントラスト、及び貼る者に関連する要因に
依存する。通常臨界フリッカ周波数は25 Hz  以
上である。引用文献(工8)参照。
本発明を更に詳細に添付図面に従い例示的な実施例の助
けを借りて以下に述べる。
本発明による方法を実施する表示装置は、第ta図及び
第1b図に示した基本構成要素、すなわち、光ゲート・
マトリクス9及び、原色光源6.7及び8を有する光源
系5、及び本発明の方法に従って光ゲート・マトリクス
9と光源系50MM動作を適切に制御する駆動回路1〜
4を有している。
光ゲート・マトリクス9は光ゲート素子(複数)10を
有し、この光ゲート素子1゜が、駆動されるのは画素で
表示された原色の強度に対応する伝送レベルに対応の原
色画像を発生している間である。約2ミリ秒又はこれ以
下の応答時間は光ゲート素子10に必要である。画像フ
ィールド情報を光ゲート・マトリクス9へ、駆動するに
は数ミリ秒の期間tiR’  +G” iB (第3a
図、第3b図)を利用できる。最大の可能な効率を達成
するため光源6.7.8は時間taRtaGs  ta
Bのときだけ駆動され、この期間に原色光(R)、緑(
G)、青(B)の各々に対応する画像情報は全て光ゲー
ト・マトリクス9に転送され、光ゲート素子10は、そ
れ自体の対応伝送レベルについて制御される。
従来技術に基づいて、この光ゲート・マトリクス9を満
足させるための最も直接的な解決手段は、隣接するカラ
ー・フィルタ付きの光ゲート素子(複数)を備えた従来
技術の光ゲート・マトリクスの場合と原則的にほとんど
同じ方法で薄膜トランジスタにより駆動される液晶光ゲ
ート・マトリクスである。
本発明による表示装置は、第2a図及び第2b図に示す
以下の主要ブロックを用いて実現することができる。
ブロックl:本表示装置と両立可能な、直列形に入力信
号を変換するためのビデオ信号メモリ。
ブロック2:光ゲート・マトリクス列CI・・・Cを制
御するためのデータ入力装置。
ブロック3:光ゲート・マトリクス行r。
・・・rn 用のセレクタ。
ブロック4:タイミング回路及び電源。
ブロック5:赤、緑及青のそれぞれの色に関する別々に
駆動される原色発光源6.7及び8を含む光源系。
ブロック9:ゲート素子9が一体の薄膜トランジスタ・
アレイにより駆動されるLC光ゲート・マトリクス。
ブロック15(第2b図): 個々の光ゲート素子10
を駆動する薄膜トランジスタ15のゲート電極は、ブロ
ック3の行セレクタにより制御されるマトリクス行rj
 に接続されている。薄膜トランジスタ15のドレイン
電極りは光ゲート・マトリクス9の列線et  に接続
され、これを介し点12の薄膜トランジスタのソース電
極Sを介してデータ駆動部2は対応するゲート素子の強
度情報をLC素子により形成された容量に供給する。液
晶素子16の他の電極は共通電極17である。
ブロック49:光源系5の光源6.、8の駆動部。
本発明による、いわゆる、「同期ゲート」表示装置は光
ゲート素子10による以下の性能を必要とする: a〕 応答時開く2ミリ秒、及び b)全ての原色スペクトル成分のための制御可能な伝送
レベル。
この応答要件は、PLZT光ゲート(3)、(15)と
強誘電液晶光ゲート(19)、(20)による従来技術
の解決法により最もよく満たされる。P、セル〔2)も
応答要件を満足する。上記セル型式の伝送は、全ての原
色成分R,G、BについてP、セル(2〕に加わる横断
電界により制御可能である。
とりわけ、制御電圧がより低いため、LCセルは、多数
のセルで光ゲート・マトリクスを構成する場合、PLZ
Tセルよりも歩留りがよかった。最良の結果は、薄膜ト
ランジスタ(TPT )により、駆動されるLCマトリ
クスで達成されている。従来技術の解決法では、光ゲー
ト・マトリクスの各LC素子は、一般的に光ゲート・マ
トリクス9の行線rj  と列線cl  に接続された
ゲート電極とドレイン電極をもつ1つのTPTにより駆
動される。(第2b図)各列線C1を介して印加される
駆動電圧は、行選択線からの駆動信号により駆動されて
導電性となるTPTのチャネルを介してLCセルにより
形成された容量に転送される。セルの時定数を増大させ
るために、この容量は、薄膜コンデンサとほぼ並列にさ
れて、隣接のカラー素子表示手段(複数)のセルに一般
的に必要な20ミリ秒の記憶時間を達成する。本発明に
よる表示装置は、実際、1/3X20ミリ秒のマトリク
ス・セル記憶時間で動作する。これとは対照的に、応答
時間は5マイクロ秒以下でなければならない。この理由
は、隣接のカラー素子マトリクスに基づく解決手段は3
0マイクロ秒以下の長い応答時間で一般に動作するから
である。
1つの薄膜トランジスタにより駆動されるセルのかわり
となる素子(第2C図)は、表示されたフィールドに干
渉せずに前のフィールドの表示中にマトリクスに対して
次のフィールド情報の転送を可能にする入力ラッチとし
てもう1つのTPTを含むことができる。
強度信号はコンデンサ60に記憶され、そして電極62
を介して全ての原色素子の薄膜トランジスタ61をオン
することにより光ゲート素子に切換えられる。
第3a図は本発明による光ゲート・マトリクス9がいわ
ゆるTPT−LC構成を有している表示装置に関する信
号タイミング図である。光ゲート・マトリクス90制御
方法は[ラインーアット−タイムJ (line−at
−time)である。信号タイミングは入力ビデオ信号
と同期化されたタイミング・ユニット4により制御され
る。
基本動作シーケンス、  (例えば20ミリ秒)は3つ
の順次の小シーケンスtR,ta stB  を有して
いて、この間に赤色(R)、緑色CG)、青色(B)の
小フィールドが発生される。更に、この3つの小シーケ
ンスの各々は2つの基本動作サイクルを有し、その第1
の基本動サイクルtiR’  t+G 1tiBは為列
線(−1”’ (! mを介して一度に一つづつ光ゲー
ト・マトリクス90列Crt ・・・r )の各素子に
各小フィールドのビデオ情報を転送する。LC素子に加
えられる制御電圧は第3a図に波形r3.1、  ・・
・〜:rn1 qビ・・・(tiとじて示されている。
赤光源からの光パルスがtaR期間に発生され、緑光源
からの緑パルスがtaG期間に発生され、そして青光源
からの青パルスが期間taBに発生されるように第2の
基本動作サイクルtaR、aG ” aBが光源駆動用
にとっておかれる。この基本動作サイクルの外に小シー
ケンスtR,tGt  tB は、光ゲート状態変化τ
LG及び光源ターンオフ遅延τR1τ01τB用の時間
をとっておかなければならない。第3b図は入力メモリ
をもつ光ゲート・マトリクスに関する対応のシーケンス
、小シーケンス及び基本サイクルを示す。この構成では
基本サイクルtaと、は同時に発生することができる。
入力メモリ・イネーブル・パルスに関する別のシーケン
スは入力書込みパルスと同じオーダの期間をもつよう要
求される。
表示装置の光源系5は、3ミリ秒以下のパルス期間につ
いて個々に制御可能な原色R1Gに関する光源を有して
いる。
見る者に等しく表示される必要のある原色源6.7.8
の構成は複数の従来技術の光源構成のうちの任意のもの
を用いて実施できる。
最適な光源は原色R,G、Bを発光すると共に、一般的
なカラー表示装置の全ての原色源6.7.8を見る方向
に整合させ得る透明、平坦面及び小面積の光源である。
これらの要件を満足する光源としては、例えば透明な電
極23.25をもつエレクトロルミネッセンス層24が
あり、これはガラス板に薄膜技術で製造されるエレクト
ロルミネッセンス構造(第5a図と第5b図)からなる
、既述の参照文献(21)による薄膜エレクトロルミネ
ッセンス・セルである。
従って、この構成ではエレクトロルミネッセンス原色光
源又はELランプは光ゲート・マトリクス9の後方でサ
ンドインチ状にはさまれている。ELラップR% G、
Bは共振モード・で駆動でき、この場合これらELクラ
ップだめの効率要件はマルチプレクス機能のEL表示装
置における場合よりも低くされる。
上記原色源は、また第4a図、第4b図に示されるよう
に構成することができる。この構成°では、隣接又は並
行配置の原色源19.20.21の発光フィールドは光
源と光ゲート・マトリクス9との間のディフューザ22
、例えばつや消しガラスにより均質化される。
原色源R,G、Hの各々は並行制御群の発光ダイオード
、例えば列19.20.21として配置されている。
更に、光源フィールドは十分な濃度で各原色の条片又は
ドツト形成区域又はこれらの組合せを有する真空螢光エ
ミッタとして構成することができる(第6a図、第6b
図)。この構成では、螢光条片3、32.33はガラス
板18上に原色R%G、Hに関し平行に配置されている
。カソード構造体50はこれらの条片3、32.33か
ら離間している。
螢光条片3、32.33及びカソード構造体50はデフ
ユーザ板22、シール30及びスペーサ26を有する真
空パッケージに封入されている。原色放射螢光材料は別
々の7ノード電極27.28.29の上方に狭い条片と
して印刷されている。R,G、Hの光パルスの選択はア
ノードの転流によりなされる。
投射モード(第8a図、第8b図)では、光源4、42
は単一の白色光放射源4、42、例えば効率改善のため
にパルスを発生するキセノン・ガス放電ランプ、及び光
ゲート・マトリクス9の制御信号と同期して回転される
光伝送路の原色分離フィルタ37で非常に容易に構成さ
れろ。
原色分離フィルタ37は、光ゲート・マトリクス9を制
御する駆動ユニット40からの駆動信号と同期して軸3
8を介して電動モータ39により回転される。円形の原
色分離フィルタ37は黒色セクタ41′により、3原色
R,G、B/)それぞれ用の3つの透明なフィルタ部3
8′、39’、40’に分割されている。光源41から
の光はカラー分離部を介して反射部材42へ送られ、そ
こからスクリーン47に所望カラー・パターンとして光
学的な光ゲート系43〜46を介して送られる。
単色の原色螢光管34.35.36又は等価なネオン放
電管を含む光源構造は第7a図、第7b図に示しである
。これらの光源の立ち上り立ち下りに関する応答要件は
紫外線により付勢されるランタニド型螢光材料を用いる
ことにより満足される。また、この場合デフユーザ22
0機能は、光ゲート・マトリクス9のために発光面強度
を均質化することである。
上述の本発明の実施例は、LC光ゲート・マトリクスと
これに一体の薄膜トラノジスタ制御回路の使用に基づい
ている。
所望の解像度が低い場合、本発明は、また個々その画素
がハイブリッド構成(このハイブリッド構成は、場合に
よっては別個の運動回路を備える可能性があるンの別々
の光ゲート素子を有する解決手段を含む。この構成によ
り、第9a図、第9b図、第9c図に示したように、イ
ンストルメント・パネル表示装置用に示唆した光ゲート
制御のための従来の集積回路の使用が可能どなる。光ゲ
ート・マトリクスに関するこの解決手段の支持構造はガ
ラス板51である。光ゲート素子の区域を除き全ての場
所においてガラス板510面には不透明な絶縁材料層5
2が印刷されている。
この絶縁材料層52の上には導体パターン53が印刷さ
れている。これにより光ゲート素子の接点54から制御
回路接点55への配線が与えられる。
上記光素子及び制御回路の両方は、面取付技術を用いて
ガラス板51に取付けられている。個々の光ゲート表示
装置56は、光ゲート表示部の縁に取付けた信号線を介
して駆動される別々に接触されている光ゲート素子58
で構成してもよい。
もし構成がPLZT光ゲート素子に基づく場合は、駆動
回路57から約150〜200Vの制御電圧が必要であ
る。これらはEL及びプラズマ表示装置の場合と同型式
のものであってもよい。この種の駆動回路は、一般的に
3゛2個又は64個の光ゲート素子を制御する。
本発明による実施例の記載は3原色の使用に関するが、
本発明の範囲には、明らかに、例えば、2色、4色又は
更に多くの原色の使用が含まれる。
【図面の簡単な説明】
第ta図及び第1b図は、本発明による表示装置の前面
図及び側面図であり、当該表示装置の一実施例を示す。 第2a図は、本発明による表示装置の実施例のブロック
線図を示す。 第2b図は、一つの液晶光ゲート駆動回路基本構成の実
施例を示す拡大図である。 第2c図は、入力ラッチと関連する一つの液晶光ゲート
駆動回路の実施例の基本的拡大図である。 第3a図は、全水平走査中の本発明による実施例の種々
の部分に関する信号タイミング図を示す。 第3b図は、入力ラッチと関連して全水平走査中の本発
明による実施例の種々の構成要素に関する信号タイミン
グ図である。 第4a図及び第4b図は、それぞれ前面図及び側面図と
して本発明による表示装置の他の実施例を示す。 第5a図及び第5b図は、それぞれ前面図及び側面図と
して本発明による表示装置の第3の実施5Qを示す。 第6a図及び第6b図は、それぞれ前面図及び側面図と
して本発明知よる表示装置の第4の実施例を示す。 第7a図及び第7b図は、それぞれ前面図及び側面図そ
して本発明による表示装置の第5の実施例を示す。 第8a図は、投射表示装置での応用に関する本発明によ
る実施例を図式的に示す。 第8b図は、第8a図に示した実施例のための回転カラ
ー分離フィルタの前面図である。 第9a図、第9b図、第9c図は、いわゆるハイブリッ
ド表示装置での応用に関する本発明による実施例を示す
。 第10a及び第10b図は、表示スクリーン上のカラー
素子領域及び共働する表示装置用光ゲートと隣接カラー
素子及び本発明による表示装置用光ゲートとの比較を示
す図である。 (主要部分の符号の説明) 駆動回路・・・、2.3.4、光源系・・・5、原色光
源・・・6.7.8、光ゲート・マトリクス・・・9、
光ゲート素子・・・10、ビデオ信号メモリ・・・ブロ
ック1、データ入力駆動部・・・ブロック2、行選択部
・・・ブロック3、タイミング回路及び電源・・・ブロ
ック4、薄膜トランジスタ・・・15、液晶素子・・・
1G、共通電極・・・17、ガラス板・・・18、平行
配置の原色源・・・19.20.21、デフユーザ・・
・22、透明電極・・・23.25、エレクトロルミネ
ッセンス層・・・24、スペーサ・・・26、アノード
電極・・・2γ、28.29、螢光条片・・・3、32
.33、単色性の原色螢光管・・・34.35.36、
原色分離フィルタ・・・37、軸・・・38、電動モー
タ・・・39、駆動ユニット・・・40.透明なフィル
タ部・・・38′、39′、40′、単一白色発光源・
・・41、黒色セクタ・・・41′、反射要素・・・4
2、光学的な光ゲート系・・・43〜46、スクリーン
・・・47、光源駆動部・・・ブロック49、ガラス板
・・・51、半透明な絶縁材料層・・・52、導体パタ
ーン・・・53、光ゲート素子の接点・・・54、制御
回路接点・・・55、光ゲート表示装置・・・56.7
駆動回路・・・57、光ゲート素子:・・58、コンデ
ンサ・・・60、薄膜トランジスタ・・・61、電極・
・・62 表  2 図面の浄書(肉*C−咬;石b11 Fig、 2c Fig、 10a     Fig、 10b手続補正
書 昭和61年5月2日 特許庁長官  宇 賀 道 部  殿 1、本件の表示  昭和61年 特許願 第 4644
6  号2、発明の名称 3、補正をする者 重性との関係  特許出願人 住 所  フィンランド国、  08700  ヴイル
ッカラ(番地なし) 名 称  オイ a−ヒャ アーベー 4、代理人 5、補正の対象   「 明  細  書 」8、補正
の内容   別 紙 の と お リ(明細書の浄書内
容に変更なし) 別紙のとおり、印書せる全文明細書1通を提出いたしま
す。 手続補正書(方式) 昭和61年6月11日 q、シ訂庁長官 宇賀道部 殿 1、事件の表示 昭和61年特許願第46446号3、
補正をする者 名 称  オイ ローヒャ アーベー 4、代理人 昭和61年5月7日(発送日:昭和61年5月27日)
7、補正の内容 別紙のとおり (1)別紙のとおり、正式図面1通を提出いたします。 (2)昭和61年5月7日付にて明細書の指令をうけま
したが、昭和61年5月2日付にて提出済みであります

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、少なくとも2つの光ゲート(10)と、少なくとも
    2つの原色(赤(R)、緑(G)、青(B))を別々に
    生成する前記光ゲート(10)用の共通光源系(5)を
    用いるカラー表示スクリーン上の電子制御可能なカラー
    素子の発生方法で、 前記の異なる原色成分を含む切換え光源光を発生するよ
    うに各原色(R、G、B)ごとに別々に駆動される光源
    系(5)と、所望の色強度を得るために各光ゲート(1
    0)の伝送制御を行なう制御回路(1・・・4)を用い
    た電子制御可能なカラー素子の発生方法において、 原色成分(R、G、B)が少なくとも25Hzの繰返し
    周波数で一度に一原色を発生する交番光サイクルとして
    前記光源系(5)で発生され、そして所望の付加色の認
    識をもたらすのに必要な割合で各原色成分の原色放射サ
    イクルと同期して各光ゲート(10)の伝送調節を行な
    うことにより各画素の色を発生する電子制御可能なカラ
    ー素子の発生方法。 2 特許請求の範囲第1項に記載の方法で、前記光源系
    (5)が3原色(R、G、B)の各々ごとに別々に駆動
    されることを特徴とする電子制御可能なカラー素子の発
    生方法。 3、特許請求の範囲第1項に記載の方法であつて、各ビ
    デオ信号線サイクルの基本シーケンスが原色(R、G、
    B)の数によつて、対応する数の順次の副シーケンス(
    t_R、t_G、t_B)に分割され、この各副シーケ
    ンスが更に基本動作サイクル(t_iとt_a)に分割
    され、この基本動作サイクルの一方(t_i)がビデオ
    信号情報を各光ゲート(10)に伝送するために使用さ
    れ、その他方(t_a)が前記光源系(5)を駆動して
    対応する原色(R、G、B)の光パルスを発生するため
    に使用されることを特徴とする電子制御可能なカラー素
    子の発生方法。 4、特許請求の範囲第3項に記載の方法であつて、前記
    基本動作サイクルが各副シーケンス(t_R、t_G、
    t_B)で順次発生する(第3a図)ことを特徴とする
    電子制御可能なカラー素子の発生方法。 5、特許請求の範囲第3項に記載の方法であって、前記
    基本動作サイクル(t_i、t_a)が各副シーケンス
    で同時に発生する(第3b図)ことを特徴とする電子制
    御可能なカラー素子の発生方法。 6、光ゲート・マトリックス(9)を利用する特許請求
    の範囲第3項に記載の方法であつて、ビデオ信号情報が
    、列線(c_1・・・c_m)を介して並列で一度に一
    行づつデータ入力駆動部(2)から各光ゲート(10)
    へ転送されることを特徴とする電子制御可能なカラー素
    子の発生方法。 7、表示素子として少なくとも2つの光ゲート(10)
    、少なくとも2つの異なる原色(R、G、B)を放射す
    るよう構成された、表示装置の後の光源系(5)、及び
    所望の制御信号により各光ゲート(10)の伝送制御を
    行なうための制御回路(1・・・3)を有する電子制御
    可能なカラー素子の発生方法に基づくカラー表示装置で
    あつて、 少なくとも25Hzの繰返し周波数で個々に順次前記光
    源系(5)の原色(R、G、B)を活性化するよう構成
    された同期部(4)が設けられ、そして原色(R)G、
    B)源の任意のものが活性化された状態にあるとき対応
    する光ゲート(10)を介して伝送された光強度が前記
    光ゲート(10)により発生された付加カラーの原色成
    分の大きさにそれぞれ比例するように前記同期部(4)
    と同期して各光ゲート(10)を駆動するための制御回
    路(1、2、4)が構成されていることを特徴とする電
    子制御可能なカラー素子の発生方法に基づくカラー表示
    装置。 8、広範なスペクトル放射源(41、42)を備えた光
    源系(37、41、42)を有する特許請求の範囲第7
    項に記載のカラー表示装置であつて、前記スペクトル放
    射源(41、42)の前面にこのスペクトル放射源と共
    に取付けられて異なる原色成分(R、G、B)を発生す
    る回転カラー分離フィルタ(37)(第8a図、第8b
    図)によつて同期が与えられることを特徴とするカラー
    表示装置。 9、特許請求の範囲第7項に記載のカラー表示装置であ
    つて、前記光源系が原色(R、G、B)を発生するため
    見る方向に沿つてはさまれた薄膜のエレクトロルミネッ
    センス構造(23・・・25)を有している(第5a図
    、第5b図)ことを特徴とするカラー表示装置。 10、特許請求の範囲第7項に記載のカラー表示装置で
    あつて、前記光源系が異なる原色(R、G、B)を放射
    するために光放射ダイオード群(19、20、21)の
    構造を有している(第4a図、第4b図)ことを特徴と
    するカラー表示装置。 11、特許請求の範囲第7項に記載のカラー表示装置で
    あつて、前記光源系が異なる原色(R、G、B)を放射
    するための原色領域(31、32、33)を備えた真空
    螢光構造を具備している(第6a図、第6b図)ことを
    特徴とするカラー表示装置。 12、特許請求の範囲第7項に記載のカラー表示装置で
    あつて、前記光源系が螢光管(34、35、36)又は
    これに類似の発光器の構造を具備している(第7a図、
    第7b図)ことを特徴とするカラー表示装置。 13、特許請求の範囲第9項ないし第12項のいずれか
    に記載のカラー表示装置であつて、色放射フィールドが
    前記光源の前面のデフユーザ(22)により均質化され
    ることを特徴とするカラー表示装置。 14、特許請求の範囲第7項に記載のカラー表示装置で
    あつて、前記光ゲート素子(56、58)が表示装置の
    導体基板及び構造枠として役立つガラス基板(51)に
    取付けた別個の素子で構成されている(第9a図、第9
    b図、第9c図)ことを特徴とするカラー表示装置。 15、特許請求の範囲第7項に記載のカラー表示装置で
    あつて、個々の光ゲートを駆動する制御回路が全ての画
    素用の共通イネーブル電極線(62)の信号により画像
    情報を全ての画素に同時に転送するための薄膜トランジ
    スタ(61)及びラッチ・コンデンサ(60)よりなる
    入力メモリを有する(第2c図)ことを特徴とするカラ
    ー表示装置。
JP61046446A 1985-03-05 1986-03-05 電子制御可能なカラ−素子の発生方法及びこの方法に基づくカラ−表示装置 Pending JPS61281692A (ja)

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