具有缩减尺寸LCOS光阀的显示设备制造技术

本发明专利技术涉及针对正面或背面投影器的、带有像素存储器的液晶单元的光阀的结构。光阀（１）包括排列成行和列的单元，每个单元包括液晶，液晶由驱动装置控制，从而显示与至少一个图像相关的视频信息。根据本发明专利技术，试图减小液晶的驱动装置的尺寸。因此，驱动装置的电容器和晶体管在数个光阀单元之间共享。将要由每个光阀单元显示的视频信息编码为由具有至少两个相邻光阀单元的组共享的公共值（ＶＣ）和特有值（ＶＳ１，ＶＳ２），然后传输到光阀（１）。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种包括LCOS(硅基液晶)型光阀的正面或背面投影型显示设备。在顺序彩色显示的框架内描述本专利技术，但是其可以应用于单色显示。
技术介绍
传统LCOS光阀是排列成行和列的单元阵列，其中每个单元应该显示图像像素。目前，LCOS光阀的结构可以有以下两种类型-无像素存储器的结构，其中，直接显示接收到的图像；每个光阀单元包括控制液晶的晶体管；于是缩减了光阀的尺寸，但是不能对光阀单元寻址并同时照明另一光阀单元；因此，在使用色轮的顺序彩色显示系统中，色轮在每一色彩段之间必须包括黑色段，由此大大减小了系统的照明效率。-带像素存储器的结构，例如美国专利6 476 785中所公开；图1表示这种类型光阀单元的功能图；以标号10表示的此单元能够在显示视频信息之前将其存储；在顺序彩色显示的情况下，其没有前一种结构的缺点，但是，在硅上占据极大尺寸；本专利技术更具体地针对这种类型的结构。参考图1，单元10连接到光阀的列线11，由该单元以及该光阀中属于同一单元列的其他单元向该列线施加代表要显示的连续视频电平的电压。单元10包括液晶12，液晶12反射与向其输入电极施加的电压成比例的量的光(由投影器中所包含的外部光源提供)。液晶12通常包括两个电极。第一电极，通常称之为镜电极并且在图1中以E表示，接收针对单元10的视频电压。第二电极，以CE表示并且称作反电极，保持在固定或可变电势。液晶内的电势差调制由液晶反射或透射的光。在列线11和液晶12的镜电极之间插入驱动电路。驱动电路包括两个存储电容器CS1和CS2，用于存储在不同时刻列线11上出现的电压电平。因此，在向列线11施加的电压电平被存储在所述电容器之一中同时，另一电容器中存储的电压电平被施加到液晶12的镜电极。因此，可以在另一电平显示期间存储视频电平。更具体地，驱动电路包括晶体管T1、T2、T3和T4，用于将存储电容器CS1和CS2或者连接到列线11，或者连接液晶12的镜电极。晶体管T1连接在列线11和电容器CS1的第一端子之间，电容器CS1的另一端子接地或者连接到低固定电势。晶体管T1由信号R(j)_A驱动，其中j是所考虑的单元所属这行的行号。晶体管T2连接在电容器CS1的第一端子和液晶12的镜电极之间，并且由信号READ_A驱动。晶体管T3连接在列线11和电容器CS2的第一端子之间，电容器CS2的另一端子接地或者连接到低固定电势。晶体管T3由信号R(j)B驱动。最后，晶体管T4连接在电容器CS2的第一端子和液晶12的镜电极之间，并且由信号READ_B驱动。图2至4图示了在顺序彩色显示的情况下此光阀单元在一帧期间的操作模式。在列线11上顺序提供与图像i相关的视频信息Ri(针对红色)、Gi(针对绿色)和Bi(针对蓝色)。图2中示出了向单元10写入期间的晶体管状态和/或由单元10对列线11上以规则间隔按如下顺序传输的信息B0、R1、G1、B1、B2和G2进行照明的时序图。在这些间隔期间传输涉及该列中其他单元的信息(未示出)。在操作的第一阶段中，当信息项R1出现在列线11上时，晶体管T1导通(R(j)_A＝1)，从而将R1存储在电容器CS1中。同时，晶体管T4(READ_B＝1)导通，从而显示先前存储在电容器CS2中的信息项B0。虽然晶体管T1再次迅速截止，但是晶体管T4保持导通，直至信息项G1出现在列线11上。然后，晶体管T3导通(R(j)_B＝1)，从而将信息项G1存储在电容器CS2中。同时，晶体管T2变为导通(READ_A＝1)，从而液晶12在其镜电极上接收到先前存储在电容器CS1中的信息项R1。晶体管T1保持导通，直至信息项B1出现在列线11上。然后，晶体管T再次变为导通，从而将信息项B1存储在电容器CS1中，并且立即重复上述操作。图3图示了与信息项G1的存储以及与信息项R1的显示相对应的操作阶段，并且图4图示了与信息项B1的存储以及与信息项G1的显示相对应的操作阶段。如前所述，这种结构允许光阀的每个单元同时接收和显示不同的视频电平。其主要缺点是单元驱动电路中的大量晶体管。因此，光阀每个单元的驱动电路尺寸较大，这不利于光阀的整体尺寸。当前，利用支持对于驱动光阀的液晶所必需的3到5伏量级电压电平的0.35μm CMOS技术，每个光阀单元的尺寸是12μm×12μm。在高清晰度图像(1920×1080)的情况下，这意味着1.05英寸的对角线。
技术实现思路
本专利技术的目的是提出一种新的光阀结构，用于减小其尺寸并降低其制造成本。根据本专利技术，提出了通过在数个光阀单元之间共享一些晶体管和电容器，来减小液晶的驱动电路中晶体管和电容器的数目。本专利技术涉及一种图像显示设备，包括-光阀，其单元排列成行和列，每个所述单元包括液晶，所述液晶的电极之一称作镜电极，由驱动装置控制，从而显示与至少一个图像相关的视频信息，-装置，用于针对每一图像，将要由每个光阀单元显示的视频信息编码为由具有至少两个相邻光阀单元的组共享的公共值和特有值，并且用于将它们传输到所述光阀，所述驱动装置包括-针对每个光阀单元的特有驱动装置，与所述单元的液晶的镜电极相连，并且用于存储与要由所述单元显示的视频信息项相关联的特有值，并将其施加到所述单元的液晶的镜电极，以及-针对具有至少两个光阀单元的每个组的公共驱动装置，与所述组的每个单元相连，并且用于存储与要由所述组的所述单元显示的视频信息项相关联的所述公共值，并将其施加到所述组中各单元的液晶的镜电极，与同一组单元相连的特有驱动装置和公共驱动装置按如下方式控制所述组中单元的液晶交替显示针对图像的、与所述组中的单元相关的视频信息的特有值和公共值。在具有至少两种色彩的顺序彩色显示的情况中，与同一组单元相连的特有驱动装置和公共驱动装置按如下方式控制所述组中单元的液晶交替显示与某一色彩有关的视频信息的特有值和与所述色彩或另一色彩有关的视频信息的公共值。在顺序彩色显示的情况中，所述设备例如还包括-光源，用于产生白光，并照明单元的所述光阀，所述光阀反射或透射光，被反射或透射的光量是编码装置向光阀所传输的特有值和公共值的函数，以及-色轮，介于所述光源和所述光阀之间，包括针对所述至少两种色彩中每种色彩的色彩段，所述色轮与编码装置同步，从而当与某种色彩相关的特有或公共值被施加到光阀的液晶的镜电极时，与所述色彩相对应的色轮段对光源所产生的光进行滤波。根据本专利技术，单元组中的相邻单元可以属于光阀的同一单元列和连续单元行，或者可以属于光阀的连续单元行和连续单元列。根据本专利技术，单元的特有驱动装置包括-第一存储电容器，用于存储光阀列线上出现的、针对所述单元的特有值，-第一开关，用于将列线连接到所述第一存储电容器的第一端，所述第一存储电容器的另一端连接到固定电势，以及-第二开关，用于将所述第一存储电容器的第一端连接到所述单元的液晶的镜电极。光阀单元组的公共驱动装置包括-第二存储电容器，用于存储光阀列线上出现的、针对所述组的公共值， -第三开关，用于将列线连接到第二存储电容器的第一端，第二存储电容器的另一端连接到固定电势，以及-第四开关，用于将第二存储电容器的第一端连接到所述组中单元的液晶的镜电极。附图说明参考附图，阅读下面作为非限制性示例给出的描述，将更好地理解本专利技术，附图中图1图示了现有技术的带有像素存储器的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种显示设备，包括：－光阀（１），其单元排列成行和列，每个所述单元包括液晶，所述液晶的电极之一（Ｅ）称作镜电极，由驱动装置控制，从而显示与至少一个图像相关的视频信息，－装置（２），用于针对每一图像，将要由每个光阀单元显示的视 频信息编码为由具有至少两个相邻光阀单元的组共享的公共值和特有值，并且用于将它们传输到所述光阀（１），　其特征在于所述驱动装置包括：－针对每个光阀单元的特有驱动装置，与所述单元的液晶的镜电极（Ｅ）相连，并且用于存储与要由所述单元显 示的视频信息项相关联的特有值，并将其施加到所述单元的液晶的镜电极，以及－针对具有至少两个光阀单元的每个组的公共驱动装置，与所述组的每个单元相连，并且用于存储与要由所述组的所述单元显示的视频信息项相关联的所述公共值，并将其施加到所述组 中各单元的液晶的镜电极（Ｅ），与同一组单元相连的特有驱动装置和公共驱动装置按如下方式控制所述组中单元的液晶：交替显示针对图像的、与所述组中的单元相关的视频信息的特有值和公共值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：帕特里克莫万，菲利普里奥，莫里斯弗里奇，迪迪埃杜瓦扬，
申请(专利权)人：汤姆森许可贸易公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]