特許ウォッチ

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）

関連特許