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公開番号2024017080
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-08
出願番号2022119479
出願日2022-07-27
発明の名称バックプレーン
出願人日本放送協会
代理人弁理士法人磯野国際特許商標事務所
主分類G03H 1/22 20060101AFI20240201BHJP(写真;映画;光波以外の波を使用する類似技術;電子写真;ホログラフイ)
要約【課題】ホログラム像の品質低下を抑制できるバックプレーンを提供する。
【解決手段】バックプレーン6は、画素2及び画素2の外に設けられた電源コンタクト22が2次元状に配置されているホログラフィ用のバックプレーンであって、水平方向及び垂直方向の少なくとも一方向において、電源コンタクト22同士の間隔が異なるように電源コンタクト22を不規則に配置した表示領域5を有する。
【選択図】図10
特許請求の範囲【請求項1】
画素及び前記画素の外に設けられた電源コンタクトが2次元状に配置されているホログラフィ用のバックプレーンであって、
水平方向及び垂直方向の少なくとも一方向において、前記電源コンタクト同士の間隔が異なるように前記電源コンタクトを不規則に配置した表示領域を有することを特徴とするバックプレーン。
続きを表示(約 420 文字)【請求項2】
前記表示領域は、水平方向又は垂直方向の一方向において、前記画素の個数に対する前記電源コンタクトの個数の割合が一定となる長さが、前記画素と前記電源コンタクトとの最小合計数及び前記画素のピッチに基づいて定まる最小長さよりも長いことを特徴とする請求項1に記載のバックプレーン。
【請求項3】
前記表示領域は、水平方向及び垂直方向の両方向において、前記画素の個数に対する前記電源コンタクトの個数の割合が一定となる長さが、前記画素と前記電源コンタクトとの最小合計数及び前記画素のピッチに基づいて定まる最小長さよりも長いことを特徴とする請求項1に記載のバックプレーン。
【請求項4】
メモリセル構造がSRAM方式であることを特徴とする請求項1に記載のバックプレーン。
【請求項5】
空間光変調器に用いられることを特徴とする請求項1から請求項4の何れか一項に記載のバックプレーン。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、ホログラフィ用のバックプレーンに関する。
続きを表示(約 2,100 文字)【背景技術】
【0002】
ホログラフィは、物体の反射光を干渉縞として記録することで、その光のもつ情報をそのまま再生できる技術である(非特許文献1)。ホログラム像による3次元映像では、所定の干渉縞を表示して書き換える空間光変調器(SLM:Spatial Light Modulator)が用いられる(非特許文献2)。
【0003】
ホログラム像を見ることができる角度(視域角)はSLMの画素ピッチに比例するので、ホログラム像の広視域化にはSLMの狭画素ピッチ化が必要になる。一方、表示される3次元映像を大きくするには、SLMの大面積化が必要である。従って、1つのディスプレイに、数千~数万×数千~数万の画素を並べる必要がある。
【0004】
ホログラム像は、SLMに表示された干渉縞からの回折光によって再生されるため、1フレーム毎に干渉縞をディスプレイに表示させなければならない。つまり、SLMでは、最後に表示される画素を書き終えるまで、最初に表示された画素が保たれていなければならない。また、SLMのバックプレーンとして、電圧降下がないSRAM方式が知られている(非特許文献3,4)。
【0005】
図14を参照し、従来のディスプレイ90について説明する。
ディスプレイ90は、後記するバックプレーン6と、電源10と、ビット線11,12と、ワード線13と、接地(GND)14と、リード線15と、上部電極16と、シール材17と、液晶層18とを備える。なお、図14の上段がディスプレイ90の断面を表しており、図14の下段がバックプレーン6の回路を表している。
【0006】
バックプレーン6は、ホログラフィ用のSLMに用いられる狭画素ピッチのバックプレーンであり、画素電極3を有する。例えば、バックプレーン6の画素ピッチは、水平及び垂直それぞれ2μm以下である。例えば、バックプレーン6は、SRAM方式の場合、6個のMOS-FETで構成される。ワード線13の電位をHighにし、ビット線11,12に電位を与えることで、フリップフロップの状態が決定し、液晶層18が駆動して変調を行う。ここで、ワード線13の電位がLowになってもCMOSインバータの電位が固定されるので、液晶層18の状態も保たれる(非特許文献5,6)。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0007】
D.Gabor,“A NEW MICROSCOPIC PRINCIPLE”,Nature,1948.
NHK技研R&D、2021年秋号、No.187.
D. Banas et.al,“Ferroelectric liquid-crystal spatial light modulators for projection display”, SPIE, 1996.
I.D.Rankin et. al,“A new high resolution FLC/VLSI Spatial Light Modulator”,OSA, 1997.
電子情報通信学会「知識ベース」、10群(集積回路)、4編(メモリLSI)、2章 揮発性高速RAM、電子情報通信学会、2010
SRAM<デバイス原理> 半導体メモリとは? エレクトロニクス豆知識 、ローム株式会社
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
MOS-FETを動作させるには、p型基板とnウェル又はn型基板とpウェルへの電源コンタクトを一定の間隔で設ける必要がある。従来のSRAM方式のバックプレーンでは、画素電極内に電源コンタクトを配置するので、画素が大型化してしまう。これに対し、ホログラフィ用のバックプレーンは、画素の極微小化が必要なために、電源コンタクトを画素外に設け、数~数十画素で電源コンタクトを共有する手法を検討する。
【0009】
この場合、電源コンタクトは画素としての機能を持たないため、一定間隔で画素抜けが生じる。数μmピッチ以下の極微小画素で数cm角のディスプレイを構成した場合、画素数が数万×数万画素になる。例えば、画素ピッチが1um×1umで、2cm×2cmのディスプレイを構成した場合、画素数が20,000×20,000(20K×20K)画素になる。この例では、電源コンタクトによる画素抜け領域が数十μm毎に発生する。
【0010】
2次元映像では、電源コンタクトによる画素抜け領域が、そのまま、映像の欠損として肉眼で視認される。3次元映像では、ディスプレイ上に表示するのは干渉縞であり、干渉縞から再生されたホログラム像を肉眼で視認するので、個々の画素抜け領域が直接3次元映像の欠損につながるわけではない。しかし、3次元映像のディスプレイにおいて、画素抜け領域が周期的に存在する場合、その画素抜け領域が回折格子のように作用し、ホログラム像の品質低下を引き起こすという問題があった。
(【0011】以降は省略されています)

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