发明名称 高灰阶标度显示技术
摘要 于使用液晶之显示装置中,可获得灰度再现性或色彩再现性良好,且长时间安定,不易受温度变化之影响的灰度显示。为达成上述目的,利用在影像之一显示周期内,总括调变全光束之光学状态的单元;及,个别调变各光束之光学状态的单元,执行灰度显示。例如,将一显示周期,等分割成8个区间,在区间k(0≦k≦7)之光源(总括光调变单元)之亮度,与1/l2k成比例。而且,在各区间,供给使液晶(二维光调变单元)成为OFF之电压V,或成为ON之电压V。如此,配合28=256种电压之供给方式,可获得数位式、线形之256灰度。
申请公布号 TW473641 申请公布日期 2002.01.21
申请号 TW089120558 申请日期 2000.10.03
申请人 松下电器产业股份有限公司 发明人 田中 幸生;小森 一德;西山和广;泷本 昭雄
分类号 G02F2/00;G09G3/34 主分类号 G02F2/00
代理机构 代理人 恽轶群 台北巿南京东路三段二四八号七楼;陈文郎 台北巿南京东路三段二四八号七楼
主权项 1.一种显示装置,包含: 总括光调变单元,在各画像之1显示周期内,将光束 之亮度、色彩、或与该等有关之光学状态,以显示 面为对象,依一定之顺序,总括调变;及, 二维光调变单元,以该总括光调变单元的总括调变 之光束为对象,将光束之亮度、色彩或该等有关之 光学状态、于各像素、个别调变。2.如申请专利 范围第1项所记载之显示装置,其中, 该总括光调变单元,系在1显示周期内之光调变率 的时间变化,于各显示周期,为相等之等时间变化 型总括光调变单元。3.如申请专利范围第2项所记 载之显示装置,其中, 该1显示周期,具有以多数之单位区间作为构成要 素;且,该二维光调变单元,系在该1显示周期内之光 学状态之调变,于上述各单位区间中,从属于该单 位区间之多数个光调变率(单位光调变率波形)选 择1个之单位区间内单位光调变率波形选择型二维 光调变单元。4.如申请专利范围第3项所记载之显 示装置,其中, 该单位区间之数为N(N为2以上之整数),分别以Ik(k为 满足0≦k≦N-1之整数)表示该单位区间,有关各k,以 Mk(Mk为2以上之整数)表示属于该单位区间Ik之光调 变率波形之数,于该单位区间Ik中,相对于各单位光 调变率波形之光输出能量,从小者依序排列为Ek(0) 、Ek(1)、……Ek(Mk-1)时, 对k=0.1.……N-2,满足(数2)之关系,且Ek(0)为O [数2] [{Ek+1(Mk+1-1)}/(Mk+1-1)]/[{Ek(Mk-1)}/(Mk-1)]=Mk(k=0,1…,N-2) 。5.如申请专利范围第4项所记载之显示装置,其中 , 相对于属于上述单位区间Ik之各单位光调变率波 形的光输出能量Ek(mk)(于此,0≦mk≦Mk-1),与mk成比例 。6.如申请专利范围第5项所记载之显示装置,其中 , 该N个单位区间Ik之时间宽度均相等,且,属于各单 位区间Ik之单位光调变率波形之集合均相同。7.如 申请专利范围第6项所记载之显示装置,其中, 在上述全部之单位区间Ik中,该单位光调变率波形 之数Mk为2。8.如申请专利范围第7项所记载之显示 装置,其中, 该总括光调变单元与二维光调变单元,均是调变光 之强度,作为光学状态之调变者。9.如申请专利范 围第8项所记载之显示装置,其中, 该总括光调变单元之光调变率,在各单位区间Ik内, 系一定,且其绝对値与2k成正比或反比。10.如申请 专利范围第8项所记载之显示装置,其中, 该各单位区间Ik,在1显示周期内,配置成时间性降 顺,且,该总括光调变单元之光调变,在1显示周期内 ,成指数函数性衰减,于其衰减之时间常数乘上ln2 者,在单位区间之间隔相等。11.如申请专利范围第 8项所记载之显示装置,其中, 该各单位区间Ik,在1显示周期内,配置成时间性昇 顺,且,该总括光调变单元之光调变,在1显示周期内 ,成指数函数性增加,于其增加之时间常数乘上ln2 者,在单位区间之间隔几乎相等。12.如申请专利范 围第8项所记载之显示装置,其中, 该总括光调变单元之光调变率,在上述各单位区间 Ik内,为0或某一定値,且在单位区间Ik内,取其一定 値之时间,与2k成比例; 该二维光调变单元之光调变率,在各单位区间Ik内, 当该总括光调变单元之光调变率为一定位时,为特 定之一定値。13.如申请专利范围第8项所记载之显 示装置,其中, 该总括光调变单元之光调变率,以某脉冲波形为基 本单位,在上述单位区间Ik内,其脉冲数系变成或0, 且,包含于上述单位区间Ik内之脉冲波形之个数,与 2k成比例; 该二维光调变单元,在各单位区间Ik内,当该总括光 调变单元之光调变率,随上述脉衡之个数而变化时 ,其光调变率为特定之一定値。14.如申请专利范围 第5项所记载之显示装置,其中, 上述N个单位区间Ik,系由:其时间宽度与2k成比例之 N1个(于此,N1为满足1≦N1≦N-1之整数)之第1种单位 区间;及,其时间宽度全部相等之(N-N1)个之第2种单 位区间,所构成, 该总括光调变单元与该二维光调变单元,均是变化 光之强度,作为光之调变者, 进而,该总括光调变单元,其光调变率,在上述第1种 单位区间Ik(k=N-N1.N-N1+1.……N-1)中,为一定,且各单 位光调变率波形之数,为Mk=2, 在该第2种单位区间中,该总括光调变单元之光调 变率,成时间性变动,且在任一单位区间中,单位光 调变率波形之集合,均相同。15.一种显示装置,包 含 总括光调变单元,在影像之1显示周期内,将光束之 亮度、色彩、或与该等有关之光学状态,以显示面 为对象,总括调变;及, 二维光调变单元,将光束之亮度、色彩、或与该等 有关之光学状态,以各像素为对象,个别调变, 该总括光调变单元,系于画像之1显示周期内,依一 定之顺序,控制光源之发光状态的发光源控制型总 括光调变单元; 该二维光调变单元,系于各像素控制从该总括光调 变单元所发光之光透过、散乱、反射等的受动型 光调变单元。16.如申请专利范围第15项所记载之 显示装置,其中, 该总括光调变单元之发光源,系发光二极体、雷射 、场致发光元件中之任一种。17.如申请专利范围 第16项所记载之显示装置,其中, 该总括光调变单元,具有可电气性控制发光源亮度 之电路。18.如申请专利范围第15项所记载之显示 装置,其中, 该受动型光调变单元之二维光调变单元,具有位于 二基板间之液晶层。19.如申请专利范围第16项所 记载之显示装置,其中, 该受动型光调变单元之二维光调变单元,具有位于 二基板间之液晶层。20.如申请专利范围第17项所 记载之显示装置,其中, 该受动型光调变单元之二维光调变单元,具有位于 二基板间之液晶层。21.如申请专利范围第18项所 记载之显示装置,其中, 该液晶层,系无自发分极之液晶或以此为主成分之 液晶。22.如申请专利范围第19项所记载之显示装 置,其中, 该液晶层,系无自发分极之液晶或以此为主成分之 液晶。23.如申请专利范围第20项所记载之显示装 置,其中, 该液晶层,系无自发分极之液晶或以此为主分成之 液晶。24.如申请专利范围第21项所记载之显示装 置,其中, 该液晶层,系显示向列态之液晶或以此为主成份之 液晶。25.如申请专利范围第22项所记载之显示装 置,其中, 该液晶层,系显示向列态之液晶或以此为主成份之 液晶。26.如申请专利范围第23项所记载之显示装 置,其中, 该液晶层,系显示向列态之液晶或以此为主成份之 液晶。27.如申请专利范围第24项所记载之显示装 置,其中, 该液晶层,系垂直配向液晶。28.如申请专利范围第 25项所记载之显示装置,其中, 该液晶层,系垂直配向液晶。29.如申请专利范围第 26项所记载之显示装置,其中, 该液晶层,系垂直配向液晶。30.如申请专利范围第 27项所记载之显示装置,其中, 该液晶层,其厚度为2m以下。31.如申请专利范围 第28项所记载之显示装置,其中, 该液晶层,其厚度为2m以下。32.如申请专利范围 第29项所记载之显示装置,其中, 该液晶层,其厚度为2m以下。33.如申请专利范围 第15项所记载之显示装置,其中, 该二维光调变单元之受动型光调变单元,具有:第1 基板、第2基板、该等两基板间之液晶层,进而, 该第1基板,于和该液晶层相对侧,具有透明电极, 该第2基板,于和该液晶层相对侧,具有:形成矩阵状 ,用以反射光之像素电极;及,用以控制输至该光反 射型之像素电极的供给电压之电路部, 该液晶层,依该电路部供给至该等两基板之电极的 电压,调变从该第1基板侧入射,由形成于该第2基板 之前述光反射型之像素电极反射,再通过该液晶层 ,且通过该第1基板而射出之光束。34.如申请专利 范围第33项所记载之显示装置,其中,该电路部,具 有: 像素切换元件,系对应于配置成前述矩阵状之光反 射型之像素电极,而配置; 扫描线,系对应该像素切换元件,朝矩阵之行方向 配线;及, 信号线,系对应该像素切换元件,朝矩阵之列方向 配线;进而, 该像素切换元件,系依输至对应之前述扫描线之供 给电压,而开闭该反射像素电极与对应之该信号线 之电气连接的元件;当开之场合,利用该信号线之 电压,充电该反射像素电极,当闭之场合,该反射像 素电极呈电气性孤立,并利用蓄积于该反射像素电 极之电荷,保持输至液晶层之供给电压。35.如申请 专利范围第33项所记载之显示装置,其中,该电路部 ,具有: 像素切换元件与双安定元件,系对应于配置成前述 矩阵状之光反射型像素电极,而配置; 扫描线,系对应于该像素切换元件,朝矩阵之行方 向配线;及 信号线,系对应于该像素切换元件,朝矩阵之列方 向配线;进而 该像素切换元件,系依输至对应之前述扫描线之供 给电压,而开开该双安定元件与对应之该信号线之 电气连接的元件; 该双安定元件,在利用该像素切换元件与该信号线 电气连接之期间中,配合该信号之电压,迁移至任 一方之安定状态;且在非电气连接之期间中,保持 他方之安定状态,并配合该二种安定状态,将电气 连接之该光反射型像素电极之电压,设定于不同値 。36.如申请专利范围第33项所记载之显示装置,其 中,该电路部,具有: 像素切换元件、记忆电路、与液晶写入切换元件, 系对应于配置成前述矩阵状之光反射型像电极,而 配置; 扫描线,系对应于该像素切换元件,朝矩阵之行方 向配线;及 信号线,系对应于该像素切换元件,朝矩阵之列方 向配线;进而 该像素切换元件,系依输至对应之前述扫描线之供 给电压,而开闭该记忆电路与对应之该信号线之电 气连接的元件; 该记忆电路,在利用该像素切换元件与该信号线电 气连接之期间中,其输出电压被充电至配合该信号 线之电压的特定电压;且在非电气连接之期间中, 保持其输出电压; 该液晶写入切换元件,系以全像素总括之方式,开 闭该记忆电路之输出与该反射像素电极间之电气 连接的元件; 该光反射型像素电极,在利用该液晶写入切换元件 ,与该记忆电路之输出之间,电气连接之期间中,将 其电压充电至配合该记忆电路之输出电压的某电 压;在非连接之期间中,该光反射型像素电极呈电 气孤立,且于该期间中,利用蓄积于该反射像素电 极之电荷,保持输至液晶层之供给电压。37.如申请 专利范围第33项所记载之显示装置,其中,该电路部 ,具有: 像素切换元件、记忆电路、与液晶写入切换元件, 及双安定元件,系对应于配置成前述矩阵状之反射 型像素电极,而配置; 扫描线,系对应于该像素切换元件,朝矩阵之行方 向配线;及 信号线,系对应于该像素切换元件,朝矩阵之列方 向配线;进而 该像素切换元件,系依输至对应之前述扫描线之供 给电压,而开闭该记忆电路与对应之该信线之电气 连接元件; 该记忆电路,在利用该像素切换元件与该信号线电 气连接之期间中,将其输出电压充电至配合该信号 线之电压的某电压;且在非电气连接之期间中,保 持其输出电压; 该液晶写入切换元件,系以全像素总括之方式,开 闭该记忆电路之输出与该双安定元件间之电气连 接的元件; 该双安定元件,在利用该液晶写入切换元件,与该 记忆电路之输出电气连接之期间中,配合该记忆电 路之输出电压,迁移至二种安定状态中之任一方, 且在非电气连接之期间中,保持他方之状态,并配 合该二种安定状态,将电气连接之该光反射型像素 电极之电压,设定于不同値。38.如申请专利范围第 15项所记载之显示装置,其中,该受动型光调变单元 ,系被配列成矩阵状,且以各像素为对象,具有用以 个别调变光学状态之可动型微小镜面的元件。39. 一种显示装置,包含: 总括光调变单元,在各画像之1显示周期内,将光束 之亮度、色彩、或与该等有关之光学状态,以显示 面为对象,依一定之顺序,总括调变;及, 二维光调变单元,参照画像之内容,将光束之亮度 、色彩、或与该等有关之光学状态,以各像素为对 象,个别调变, 该总括光调变单元,系于画像之1显示周期内,控制 从光源放射之光的光学状态之光源光控制型总括 光调变单元; 该二维光调变单元,系进而控制从该总括光调变单 元放射、被控制之光的透过、散乱、反射等之受 动型光调变单元。40.如申请专利范围第39项所记 载之显示装置,其中,该总括光调变单元,系在1显示 周期或其整数倍之周期,在轴之周围旋转,且用以 调变从光源射来之光的光学状态的窗,被配列于旋 转方向之旋转体利用型总括调变单元。41.如申请 专利范围第40项所记载之显示装置,其中,该旋转体 利用型总括调变单元,系具有用以透过从光源射来 之红色、绿色及蓝色之各成分光之任一色光之各 成分光用之3种窗群,且该等各成分光用之窗群,具 有该成分光之透过率不同,且以特定之法则,配列 于旋转方向之小窗的3原色用灰度窗保有型旋转体 。42.如申请专利范围第39项所记载之显示装置,其 中,该总括光调变单元,具有光快门。43.如申请专 利范围第42项所记载之显示装置,其中,该光快门, 系使用强诱电性液晶或反强诱电性液晶之液晶元 件。44.一种显示装置,包含: 总括光调变单元。在画像之1显示周期内,将光束 之亮度、色彩、或与该等有关之光学状态,以显示 面为对象,总括调变;及, 二维光调变单元,接受从该总括调变单元射来之光 线,将亮度、色彩、或与该等有关之光束的光学状 态,以各画素为对象,个别调变, 该二维光调变单元,具有可自行发生特定之亮度、 色彩等之光线的自发光型显示元件; 该总括光调变单元,系在画像之1显示周期内,以光 之透过、散乱、反射等,更控制促该自发光型显示 元件射来之光的与亮度、色彩等有关之光学状态 的受动型控制单元。45.如申请专利范围第44项所 记载之显示装置,其中,该自发光型显示元件,系场 致发光元件、电浆显示面板、电场放出型显示器 、映像管中之任一种。46.如申请导利范围第44或 第45项所记载之显示装置,其中,该总括光调变单元 ,为形成受动型之控制,系在影像之1显示周期或其 整数倍之周期,于特定之轴的周围旋转,且沿旋转 方向配列光透过窗或反射镜等,因该等窗或镜等之 形状、尺寸等不同,当透过或反射时,调整从光源 射来之光线,藉此,改变亮度、色彩、或与该等有 关之光学性质的旋转体。47.如申请专利范围第44 项或第45项所记载之显示装置,其中,该总括光调变 单元,具有光快门。48.一种显示装置,包含: 总括光调变单元,在由画像之多数单位区间所构成 之1显示周期内,控制光源之状态或从光源放射之 光线,将亮度、色彩、或与该等有关之光束的光学 状态,以显示面为对象,总括调变;及, 受动型之二维光调变单元,在二基板间,具有向列 态之液晶层,控制该液晶层,而于构成1显示周期之 各单位区间中,从属于该单位区间之多数个单位光 调变率波形中,选择一种波形,藉此,将1显示周期内 之光束的亮度、色彩、或与该等有关之光学状态, 于各像素,个别调变。49.一种显示装置,系画像之1 显示周期,乃由时间宽度全部相等之N(N为2以上之 整数)个单位区间所构成,属于各单位区间Ik(k为满 足0≦k≦N-1之整数)之光调变率之波形(单位光调变 率波形)之集合,均将相对于各单位光调变率波形 之光输出能量中,小者设为Ek(0),大者设为Ek(0)时,k=0 ,1,……,N-2,满足(数3)之关系,且Ek(0)为0者,进而,包 含: 总括光调变单元,在画像之1显示周期内,控制光源 之状态或从光源放射之光线,将光束之亮度、色彩 、或与该等有关之光学状态,以显示面为对象,总 括调变;及, 二维光调变单元,在基板间,形成向列态且呈正常 遮断型之电压-透过率(或反射率)反应之液晶层,进 而,上述单位光调变率波形中,实现对应于光输出 能量较小者之单位光调变率波形时之输至液晶层 之供给电压的绝对値,系液晶层之切换临界値电压 以下之液晶元件的光之透过或反射,加以控制,而 于各单位区间中,从属于该单位区间之二个单位光 调变率波形之集合中,选择一种波形,藉此,以各像 素为对象,将光束之亮度、色彩、或与该等有关之 光学状态,个别调变。 [数3] {Ek+1(1)}/Ek(1)=1/2。50.如申请专利范围第49项所记载 之显示装置,其中,该实现对应于光输出能量较大 者之单位光调变率波形时之输至液晶层之供给电 压的绝对値,系最小调变电压以上。51.一种显示装 置,系画像之1显示周期,乃由时间宽度全部相等之N (N为2以上之整数)个单位区间所构成,属于各单位 区间Ik(k为满足0≦k≦N-1之整数)之光调变率之波形 (单位光调变率波形)之集合,均将相对于各单位光 调变率波形之光输出能量中,小者设为Ek(0),大者设 为Ek(1)时,对k=0,1,...,N-2,满足(数3)之关系,且Ek(0)为0 者,进而,包含: 总括光调变单元,在画像之1显示周期内,控制光源 之状态或从光源放射之光线,将光束之亮度、色彩 、或与该等有关之光学状态,以显示面为对象,总 括调变;及, 二维光调变单元,于各单位区间中,在基板间,形成 向列态且呈正常导通型之电压-透过率(或反射率) 反应之液晶层,进而,上述单位光调变率波形中,实 现对应于光输出能量较大者之单位光调变率波形 时之输至液晶层之供给电压的绝对値,系前述液晶 层之切换临界値电压以下之液晶元件的光之透过 或反射,加以控制,而从属于该单位区间之二个单 位光调变波形之集合中,选择一种波形,藉此,以各 像素为对象,将光束之亮度、色彩、或与该等有关 之光学状态,个别调变。 [数3」 {Ek+1(1)}/Ek(1)=1/2。52.如申请专利范围第51项所记载 之显示装置,其中,该实现对应于光输出能量较小 者之单位光调变率波形时之输至液晶层之供给电 压的绝对値,系最小调变电压以上。53.如申请专利 范围第49项至第52项中任一项所记载之显示装置, 其中,该供给至液晶层之电压,于特定之各显示周 期或特定之各单位区间反转。54.如申请专利范围 第53项所记载之显示装置,其中,该供给至液晶层之 电压的反转,系基板间之电位的反转。55.一种显示 装置,包含: 总括光调变单元,在画像之1显示周期内,控制光原 之状态,将光束之亮度、色彩、或与该等有关之光 学状态,以显示面为对象,总括调变; 二维光调变单元,利用透过、扩散、反射等,控制 光束之亮度、色彩,或与该等有关之光学状态的受 动型光调变元件,以各像素为对象,藉其个别调变; 及, 光学扩大单元,当观察者观看通过该二维光调变单 元后之光束所形成之画像时,可扩大画像者。56.如 申请专利范围第55项所记载之显示装置,其中,该扩 大单元,系凸透镜, 该显示装置,系微显示。57.如申请专利范围第55项 所记载之显示装置,其中,该扩大单元,系具有透镜 系统与银幕之投射型扩大单元;该显示装置,系投 射型显示装置。58.一种显示装置,包含: 总括光调变单元,在画像之1显示周期内,将光束之 亮度、色彩、或与该等有关之光学状态,以显示面 为对象,可总括调变; 二维光调变单元,相同地,将光束之亮度、色彩、 或与该等有关之光学状态,以各像素为对象,可个 别调变;及, 控制单元,为画像之灰度显示,用以控制该总括光 调变单元与该二维光调变单元之双方。59.如申请 专利范围第58项所记载之显示装置,其中,该总括光 调度单元与该二维光调变单元,均具有使用液晶之 显示元件。60.一种显示装置之驱动方法,系包含: 总括光调变单元,在画像之1显示周期内,将亮度、 色彩、或与该等有关之光束的光学状态,以显示面 为对象,总括调变;及, 二维光调变单元,将光束之亮度、色彩、或与该等 有关之光学状态,以各像素为对象,个别调变,之显 示装置之驱动方法,具有: 二段控制方法,系依据影像信号,控制该总括光调 变单元与该二维光调变单元之双方,藉此,显示灰 度。61.一种显示装置,系配合影像信号,对具有配 列于显示面之光调变层的各像素,供给与亮度,色 彩等之灰度显示有关之特定的电压波形者,其特征 在于: 该像素系由:于各构成1显示周期之多数的电压调 变期间,可个别供给预先决定之波形电压的多数之 部份像素,所构成, 包含: 部份像素对应供给电压波形决定单元,于各显示周 期中,配合画像信号之亮度或色彩等之灰度,从预 先决定之波形(单位电压波形)之中,选定于各电压 调变期间供给至各部份像素之电压;及, 部份像素对应供给单元,依据该部份像素对应供给 电压波形决定单元之决定,于该显示周期之各电压 调变期间,从属于该期间之多数的单位电压波形之 中,选择1种波形,并供给至各部份像素。62.如申请 专利范围第61项所记载之显示装置,其中,该单位电 压波形,系其所属之电压调变期间内之一定电压的 矩形脉波。63.如申请专利范围第61项或第62项中任 一项所记载之显示装置,其中,该像素系极性考虑 型像素,各电压调变期间之单位电压波形为4个,第1 及第3之单位电压波形之电压系相互逆性,第2及4之 单位电压波形之电压亦相互逆极性,第1单位电压 波形之电压的绝对値,大于第2单位电压波形之电 压的绝对値,第3单位电压波形之电压的绝对値,大 于第4单位电压波形之电压的绝对値; 该部份像素对应供给单元,具有:极性选择小单元, 系在供给上述选择之单位电压波形时,奇数之显示 周期。于各电压调变期间,配合影家输入信号,选 择第1及第2单位电压波形中之任一种;偶数之显示 周期,于各电压调变期间,配合影像输入信号,选择 第3及第4单位电压波形中之任一种。64.如申请专 利范围第63项所记载之显示装置,其中,该像素系对 称型像素,供给第1单位电压波形时之光调变层的 光学状态,与供给第3单位电压波形时之光调变层 的光学状态相同;供给第2单位电压波形时之光调 变层的光学状态,亦与供给第4单位电压波形时之 光调变层的光学状态相同。65.如申请专利范围第 64项所记载之显示装置,其中,该1显示周期内之电 压调变期间,系M个;进而,M个之电压调变期间之宽 度,系成公比1/2之等比数例。66.如申请专利范围第 65项所记载之显示装置,其中,该影像信号之亮度的 位阶,从小者依序排列为S0.S1.…S2M-1之2M个,M个之电 压调变期间,从宽度小者依序排列为P0.P1.…、PM-1, 位阶j=0.1.…、2M-1之显示时,以1显示周期内之电压 调变期间Pk(k=0.1.…、M-1)中之单位电压波形,当2进 位数显j时之第k位(2k)之値为1时,作为第1单位电压 波形或第3单位电压波形;为0时,作为第2单位电压 波形或第4单位电压波形之电压波形为Vj时, 该部份像素对应供给单元,具有用以产生该Vj之特 殊电压波形产生小单元。67.如申请专利范围第65 项所记载之显示装置,其中,该影像信号之亮度的 位阶,从小者依序排列为S0.S1.…、S2M-1之2M个,M个之 电压调变期间,从宽度小者依序排列为P0.P1.…、PM- 1,有关位阶j=0.1.…、2M-1之显示时,以1显示周期内 之电压调变期间Pk(k=0.1.…、M-1)中之单位电压波形 ,当2进位数显j时之第k位(2k)之値为1时,作为第1单 位电压波形或第3单位电压波形;为0时,作为第2单 位电压波形或第4单位电压波形之电压波形为Vj时, 在对应该Vj之光调变层的透过或反射光强度之1显 示周期的积分値为Ij时, 该部份像素对应供给单元系特殊电压波形产生小 单元,用以产生相对于该输入信号之各位阶Si(i=0.1. …、2M-1),使任何整数j对应,成j(i),且,相对于i,Ij(i) 成为增加函数之电压波形Vj(i)。68.如申请专利范 围第63项所记载之显示装置,其中,对于4个单位电 压波形(n=1.2.3.4),第n之单位电压波形之电压,在各 显示周期内之全部电压调变期间中,系一定。69.如 申请专利范围第63项所记载之显示装置,其中,该像 素,形成于显示控制基板与全面为等电位之透明电 极基板之间,且,其光调变层利用该显示控制基板 与该透明电极基板,从两侧挟住,又,VS及VB为满足VS 及│VB│≧0之电压値时, 该透明电极基板之电位,在第1及第2单位电压波形 时,为-VB;在第3及第4单位电压波形时,为VS; 该显示控制基板之电位,在第1及第4单位电压波形 时,为VS-VB;在第2及第3单位电压波形时,为0。70.如 申请专利范围第69项所记载之显示装置,其中,该光 调变层系液晶层。71.如申请专利范围第70项所记 载之显示装置,其中,该液晶层系向列态之液晶。72 .如申请专利范围第71项所记载之显示装置,其中, 该向列态之液晶,系分子长轴方向之诱电率小于垂 直于该分子长轴方向之方向的诱电率之液晶。73. 一种显示装置之驱动方法,系包含: 各像素,具有液晶层,且由多数个部份像素所构成; 及 显示控制单元,于该各像素或其部份像素,为亮度 、色彩等之灰度显示,配合输入信号,供给电压波 形至液晶层,的显示装置之驱动方法,其特征在于: 显示控制单元,其各显示周期具有多数之电压调变 期间,且于各该电压调变期间,供给电压波形; 该供给方法,系于各电压调变期间,从属于该期间 之多数电压波形中,选择一种波形者。74.一种显示 装置,包含: 像素,具有光调变层;及 显示控制单元,配合输入信号,控制与各像素之光 调变属之亮度、色彩有关之光学状态, 其特征在于: 该光调变层,系于各像素,取二种光学状态中之任 一种的二变种型之光调变层; 该显示控制单元,系于上述各像素,在各显示周期 内,仅在配合输入信号之某时间,使该光调变层成 为一方之光学状态,其余之时间成为另一方之光学 状态,的二値型显示控制单元。75.如申请专利范围 第74项所记载之显示装置,其中,该光调变层系液晶 层。76.如申请专利范围第74项或第75项所记载之显 示装置,其中,该光调变层,系可将上述一种光学状 态之输出光强度成为零之可输出O型光调变层。77. 如申请专利范围第76项所记载之显示装置,其中,于 输入信号附与0.1.2…之号码,对于号码j之输入信号 ,在1显示周期内,取光调变层为非0之其他光学状态 之时间,以T(j)表示时,T(j)与j成比例。78.如申请专 利范围第77项所记载之显示装置,其中,该二变种型 之光调变层,配合从显示控制单元供至像素之供给 电压,取第1光学状态与第2光学状态之任一种; 该显示控制单元,对应前述各像素,设有:暂存器、 计数器、及比较器, 于该暂存器,暂存配合影像输入信号之数値;该计 数器,于每次输入时钟信号时,增加或减少其呈示 数値;该比较器,比较该暂存器之暂存値与该计数 器之呈示数値,配合其大小关系,供给可将该光调 变层之光学状态形成第1光学状态或第2光学状态 之电压。79.如申请专利范围第77项所记载之显示 装置,其中,该二变种型之光调变层,配合在各像素 之从显示控制单元输至之供给电压,取第1光学状 态与第2光学状态之任一种; 该显示控制单元,设有计数器,及对应各像素设有 暂存器与比较器; 于该暂存器,暂存配合影像输入信号之数値;该计 数器,于每次输入时钟信号时,增加或减少其呈示 数値;该比较器,比较该暂存器之暂存値与该计数 器之呈示数値,配合其大小关系,供给可将该光调 变层之光学状态形成第1光学状态或第2光学状态 之电压。80.如申请导利范围第78项或第79项所记载 之显示装置,其中,该显示控制单元,具有挟入光调 变层之二个电极,且,藉由改变该二个电极双方之 电位,控制输至光调变层之供给电压。81.一种显示 装置之驱动方法,系包含: 光调变层;及 显示控制单元,配合影像输入信号,控制光调变层 之面内的各像素之光学状态,的影像显示装置之驱 动方法,其特征在于: 该光调变层,系取第1光学状态与第2光学状态之任 一种的二变种型之光调变层; 该显示控制单元,于各像素中,在1显示周期内,仅在 配合影像输入信号之某时间,将该光调变层形成第 1光学状态,其他之时间,则形成第2光学状态。82.一 种显示装置之制造方法,系包含: 二变种型之光调变层,于二片电极间,具有液晶层, 且可取第1光学状态与第2光学状态;及 显示控制单元,对应各像素,设有暂存器、计数器 及比较器,于暂存器中,暂存配合影像输入信号之 数値,每当时钟信号输入计数器时,其呈示数値会 增加或减少,比较器比较该暂存器之暂存値与该计 数器之呈示数値,配合其大小关系,供给可将该光 调变层之光学状态形成第1光学状态或第2光学状 态之电压,的显示装置之制造方法,包含以下步骤: 多数制作步骤,在矽基板上,集积多数制作,以暂存 器、计数器、比较器、及相互连接该等之配线为1 单位之显示控制单位电路; 分离步骤,分离成各个显示控制单位电路;及 配置步骤,配置于画像显示装置之各像素。83.一种 显示装置之制造方法,系包含: 二变种型之光调变层,于二片电极间,具有液晶层, 且可取第1光学状态与第2光学状态;及 显示控制单元,设有计数器,及对应各像素,设有暂 存器与比较器,于暂存器中,暂存配合影像输入信 号之数値,每当时钟信号输入计数器时,其呈示数 値会增加或减少,比较器比较该暂存器之暂存値与 该计数器之呈示数値,配合其大小关系,供给可将 该光调变层之光学状态形成第1光学状态或第2光 学状态之电压,的显示装置之制迭方法,包含以下 步骤: 多数制作步骤,在矽基板上,集积多数制作,以暂存 器、比较器、及相互连接该等之配线为1单位之显 示控制单位电路; 分离步骤,分离成各个显示控制单位电路;及 配置步骤,配置于画像显示装置之各像素。84.一种 显示装置之制造方法,系包含: 二变种型之光调变层,于二片电极间,具有液晶层, 且可取1光学状态与第2光学状态;及 显示控制单元,对应各像素,设有:暂存器及比较器, 于暂存器中,暂存配合影像输入信号之数値,每当 时钟信号输入计数器时,其呈示数値会增加或减少 ,比较器比较该暂存器之暂存値与该计数器之呈示 数値,配合其大小关系,供给可将该光调变层之光 学状态形成第1光学状态或第2光学状态之电压,的 显示装置之制造方法,包含以下步骤: 多数制作步骤,在矽基板上,集积多数制作,以特定 数之像素分之暂存器、计数器、比较器、及相互 连接该等之配线为1单位之特定数像素用显示控制 单位电路; 分离步骤,分离成各个特定数像素用显示控制单位 电路;及 配置步骤,配置于画像显示装置之各特定数之像素 。85.一种显示装置之制造方法,系包含: 二变种型之光调变层,于二片电极间,具有液晶层, 且可取第1光学状态与第2光学状态;及 显示控制单元,设有计数器,及对应各像素,设有:暂 存器与比较器,于暂存器中,暂存配合影像输入信 号之数値,每当时钟信号输入计数器时,其呈示数 値会增加或减少,比较器比较该暂存器之暂存値与 该计数器之呈示数値,配合其大小关系,供给可将 该光调变层之光学状态形成第1光学状态或第2光 学状态之电压,的显示装置之制造方法,包含以下 步骤: 多数制作步骤,在矽基板上集积多数制作,以特定 数之像素分之暂存器、比较器、及相互连接该等 之配线为1单位之显示控制单位电路; 分离步骤,分离成各个特定数素用显示控制单位电 路;及 配置步骤,配置于画像显示装置之各特定数之像素 。86.一种显示装置,系在一定之条件下,使用未必 具有特性之线形性之显示元件,而执行数位式影 像之灰度显示者,包含: 总括光调变单元,在各画像之1显示周期内,与画像 之内容不同,以显示面为对象,依据配合该显示周 期之经过时间的特定规则,调变光束亮度、色彩、 或与该等有关之光学状态;及 二维光调变单元,以该总括光调变单元总括调变后 之光束为对象,而以画像之内容为基础,在该一定 之条件的范围外,使用在该一定之条件下,未必具 有特性之线形性之显示元件,且,利用依据配合 从该总括光调变单元输至之光的经过时间之特定 规划的调变,而于各像素,调变光束之亮度、色彩 、或与该等有关之光学状态。87.如申请专利范围 第86项所记载之显示装置,其中,该1显示周期,系由 多数之单位区间所构成; 该二维光调变单元,为了个别之光调变,在各单位 区间,设有单位区间内单位光调变率波形选择小单 元,用以从预先决定之多数的光调变率波形之中, 选择一种波形。88.如申请专利范围第86项所记载 之显示装置,其中,该像素,系由多数之部份像素所 构成; 该二维光调变单元,为了个别之光调变,在各像素, 设有部份像素独立驱动小单元,用以将上述多数之 部份像素之至少一个,与其他之部份像素独立使用 作为显示。89.如申请专利范围第86项所记载之显 示装置,其中,该1显示周期,系由多数之单位区间所 构成,且该像素,系由各数之部份像素所构成; 该二维光调变单元,为了个别之光调变,在各单位 区间,设有单位区间内单位光调变率波形选择小单 元,用以从预先决定之多数的光调变率波形之中, 选择一种波形;且,在各像素,设有部份像素独立驱 动小单元,用以将上述多数之部份像素之至少一个 ,与其他之部份像素独立使用作为显示。90.如申请 专利范围第86项至第89项中任一项所记载之显示装 置,其中,该二维光调变单元,其有光快门透过控制 元件,利用开、闭等,控制光快门等之透过光。91. 如申请专利范围第86项至第89项中任一项所记载之 显示装置,其中,该二维光调变单元,具有可控制反 射角型反射元件,用以接受该总括光调变单元之光 线,并控制反射光之朝向方向。92.如申请专利范围 第86项至第89项中任一项所记载之显示装置,其中, 该二维光调变单元,使用液晶,作为在上述一定之 条件下,未必具有特性之线形性的显示元件。93. 如申请专利范围第86项至第89项中任一项所记载之 显示装置,其中,该使用液晶作为显示元件之二维 光调变单元,包含: 基板,系上下二片,具有电压供给功能; 液晶层,保持于该上下之基板间,配合上下二片之 基板间的电压,举动正常导通型或正常遮蔽型; 移动对应型电压负荷单元,对该上下二片基板,在 相对于该液晶层之电压变化率的透过率或反射率 变化小之领域,负荷VOFF及VON;及, 负荷电压交替单元,于上述每1显示周期,每1单位区 间等特定之期间,使该移动对应型电压负荷单元负 荷于上下基板之电压的+、-交替。94.如申请专利 范围第92项所记载之显示装置,其中,该使用液晶作 为显示元件之二维光调变单元,包含: 上下二片基板,具有电压供给功能; 液晶层,保持于该上下之基板间,配合上下二片之 基板间的电压,举动正常导通型或正常遮蔽型; 移动对应型电压负荷单元,对该上下二片基板,在 相对于该液晶层之电压变化率的透过率或反射率 变化小之领域,决定并负荷VOFF及VON;及 负荷电压交替单元,于上述每1显示示周期、每1单 位区间等特定之期间,使该移动对应型电压负荷单 元负荷于上下基板之电压的+、-交替。95.如申请 专利范围第92项所记载之显示装置,其中,该二维光 调变单元,为确保防止:闪烁、部份灰度中之灰度 显示之逆转、充电、更高速反应,中之至少一种, 设有:像素用之记忆电路、液晶写入切换元件、双 安定元件,中之至少一种。96.如申请专利范围第93 项所记载之显示装置,其中,该二维光调变单元,为 确保防止:闪烁、部份灰度中之灰度显示之逆转、 充电、更高速反应、中之至少一种,设有:像素用 之记忆电路、液晶写入切换元件、双安定元件,中 之至少一种。图式简单说明: 第1图系表示TN液晶之特性之图。 第2图(1)、(2)系用以说明相对于VA液晶之电压的反 应之图。 第3图(1)、(2)系表示垂直配向(VA)液晶之特性之 图。 第4图系形成于反射型液晶光阀之Si基板上之电路 图。 第5图系用以说明利用第4图之电路,对像素电极写 入电压信号之波形图。 第6图系用以说明利用习知技术之灰度显示之时序 波形图。 第7图系表示从外部供给至显示装置之信号与亮度 之比例关系的图长。 第8图系表示对各电压波形之样本面板之输出之图 表。 第9图(1)、(2)系用以说明本发明之第1实施形态之 显示装置之像素的亮度之灰度显示之基本的图。 第10图系表示利用上述实施形态之显示获得灰度 之原理的图。 第11图系表示利用本发明之第1-4实施例获得灰度 之原理的图。 第12图系表示利用本发明之第1-7实施例获得灰度 之原理的图。 第13图系表示利用本发明之第1-8实施例获得灰度 之原理的图。 第14图(1)、(2)系表示本发明之第2实施形态之一例 之使用雷射光之场合的原理之图。 第15图系本发明之第2实施形态之使用发光二极体 与反射型液晶光阀之装置的构成图。 第16图系本发明之第2-1实施例之反射型液晶光阀 之断面图。 第17图系表示上述实施例之光源发光亮度与在反 射型液晶光阀之各像素的反射率之时序的波形图 。 第18图系用以说明上述实施例之液晶的上昇时间 r、下降时间d之波形图。 第19图系表示考虑上述实施例之液晶上昇时间与 下降时间后之液晶反射率的时间变化与输出之关 系的波形图。 第20图系本发明之第2-2实施例之,形成于反射型液 晶光阀之矽基板上之电路图。 第21图系本发明之第2-3实施例之,形成于反射型液 晶光阀之矽基板上之电路图。 第22图系表示上述实施例之光源发光亮度与在反 射型液晶光阀之各像素之反射率的时序之波形图 。 第23图系本发明之第2-4实施例之,形成于反射型液 晶光阀之矽基板上之电路图。 第24图系本发明之第2-5实施例之,形成于反射型液 晶光阀之矽基板上之电路图。 第25图系上述实施例之变形例之,形成于反射型液 晶光阀之矽基板上之电路图。 第26图(1)、(2)、(3)系用以说明DMD之构造与作用之 图。 第27图系本发明之第2-6实施例之,使用DMD之显示装 置之构成图。 第28图(1)、(2)、(3)系用以说明本发明之第2-7实施 例之,使用旋转滤光片之显示装置之构成及旋转滤 光片之构成的图。 第29图系本发明之第2-8实施例之,使用光快门之显 示装置之构成图。 第30图系上述实施例之使用液晶之光快门的构成 图。 第31图系本发明之第2-9实施例之,使用自发光型之 空间光调变元件之显示装置之构成图。 第32图系本发明之第2-10实施例之,使用液晶之显示 元件之断面图。 第33图系本发明之第3实施形态之样本面板之特性 测定计之概念图。 第34图系表示在上述实施形态所使用之VA液晶之电 压-透过率之关系的图。 第35图系用以驱动上述实施形态之样本面板之电 压波形之图。 第36图系表示在上述实施形态之低灰度领域,减少 显示像素数之场合的样本面板之输出的图表。 第37图系独立控制上述实施形态之样本面板之A1电 极侧与ITO电极侧之电压时之电压波形图。 第38图系本发明之第4实施形态之,用以驱动组合主 动型矩阵基板或SRAM基板与VA液晶之液晶面板之电 压波形图。 第39图系本发明之第5实施形态之,SRAM基板之像素 构造与逻辑电路图。 第40图系表示本发明之第6实施形态之影像显示装 置之断面的一例之图。 第41图系上述实施形态之影像显示装置之显示控 制单位电路之平面图。 第42图系表示上述实施形态之该影像显示装置之 各种驱动信号之时序的图。 第43图(1)、(2)、(3)系表示上述实施形态之影像显 示装置之计数器、暂存器、比较器之输出时序的 图。 第44图系用以说明习知例产生灰度逆转之图。 第45图系本发明之第7实施形态之影像显示装置之 显示控制单元之电路图。 第46图系本发明之第8实施形态之影像显示装置之 显示控制单元之电路图。 第47图(1)-(5)系表示计数器、暂存器、比较器之输 出时序的图。 第48图(1)-(5)系表示计数器、暂存器、比较器之输 出时序的图。 第49图系表示在比较器与像素电极之间,设置互斥 或闸之图。 第50图(1)-(4)系表示本发明之影像显示装置之制造 方法的图。 第51图(1)-(3)系表示本发明之影像显示装置之其他 制造方法的图。 第52图系表示使用本发明之液晶薄膜板兼二维光 调变单元之投射式显示装置的图。 第53图系表示上述实施形态之要部构成的图。 第54图(1)-(2)系表示微显示兼携带投射型显示使用 之示意的图。 第55图系表示将本发明之若干实施形态中之类比 式影像作数位式灰度化显示时之处理顺序的概略 图。
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