JPS5918928A - 液晶−光学シヤツタの駆動法 - Google Patents

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、液晶−光学シャッタの駆動法に関し、詳しく
は電子写真方式を利用したプリンタの光シヤツタアレイ
に適用し・うる新規な液晶−光学ンヤツタの時分割駆動
法に関する。

さて、近来印写装置に関し、高速度、高密度、低価格、
低騒音、高信頼性等の条件を充す装置への要求が肋に高
捷っている。これは情報の伝達及び処理、作成における
電子技術の発展に伴い、これに適応する出力機構が必要
とされていることに展〈。この出力情報として導かれる
信号のほとんどは電気信号そのものか、電気信号へ変換
可能なものである。印写装置の電気情報出力端末として
はインキジェット、マルチスタイラスワイヤートッド、
レーザービームプリンター等が用いられてきている。特
に、レーザービームプリンターは、高速、高密度で書き
込みが可能な点で優れているが、レーザービームを用い
たものは＾価であり、機械的精度や光学的精度に対し極
めて敏感である欠点を有していた。

こハに鉾ξ〕ものとし２ては、固体の−）′Ｃシャッタ
ーアレイが考えられている。しか（−７こ）Ｌ件でＶこ
（重々の条件を満足する光シヤツターアレイは実用化さ
れるに到っていない。固体シャッターアレ・ｒを実現す
る技術としての電気光学素子や材料装置直の候補Ｏ，ｊ
−多数ある。その中で液晶を用いる方式はその製造の容
易性、光学的変調を低電圧、低電力で達成し得る点で早
い時期から注目されてきた。［〜かじ液晶は応答速度の
遅い点と時分割駆動が雌しい点で、レーザービームにと
って替る技術としては、多くの研究者達から見捨てられ
てきだ。しかし、液晶を高速に動作させようとする努カ
ン土長年重ねられてきた。ところがこれまでの提案では
今一つレーザービームに優る技術として集約されて来な
かつ／こ。これをま一つには、液晶の電気光学現象に対
する把握の不十分さと、先に述べた高速性高密度化に適
さ斤いという先入観によるところのものであった。

従来、この種の装置を実現するだめの高速応答の液晶装
置の技術としては■二周波法によるもの■二方向の強制
電界によるものが知られている。

二周波法（Ｃよるものは特開昭５６−９４３７７号公報
１１！ｘ　Ｖｃ記述されているので、詳しい説明は省く
が、印加電圧の異る周波数て応じて、正の誘電異方性と
負の誘電異方性を示す液晶組成物を用い、選択的に印加
周波数を切換え、液晶を電界方向に配向させる時と′電
界に対し垂直な方向に配向させる時とで光学的に区別し
得る原理に〕＆いている。一般に液晶は印加電圧を大き
くする程応答速度は早くなる。従って二つの配向方向の
一方の配向で明状態を生じさせ、他方の配向で暗状態を
作るならば、これ等の二状態を切換えるためＶこ共に強
制的な電圧印加で達成できるので、応答は許される限り
大きな電圧を印加することによって、高速応答が可能と
なるものでありこの他に応答速度を早くする為には、＋
４料とし、て低粘度で、正負の大きな誘電異方性を示す
組成物を用いること、低粘度化の為できるだけ高温で動
作させること、セル厚をできるだけ簿〈（〜で効率的に
電圧が印加されるようにすること、更に応答し易いよう
に、基板の配向や、液晶内部の配向制御用添加剤を用い
る等の手段がある。これ等は実用性の点でいずれも自と
限度がある。例えば印加電圧ばち捷り大きいと、このシ
ャッターアレイを駆動するためのＩＣを作ることが難し
かったり、コストアップを招くことになる（−１電極間
にある液晶の絶縁破壊の原因ともなる。又、セル厚をあ
まり薄くしようとすると、セル厚を均一に保つ為の特別
の技術−例えば電極基板表面の平面性を特に良くする為
の研摩〆や対極間でのショートの発生に余分の注意−を
安し、歩留り、信頼性に対して支障を生じる。従って、
例えば好ましい動作′電圧３０Ｖ以下、動作温度４０℃
以下、セル厚６　ｔｔ以−ヒ、適切なる基板配向処理と
、液晶内部に配向を助ける添加剤を加えるという条件を
設定した時、応答速度を早めるためには、旧、負各々の
誘電異方性が大きい組成物を求めることになる。ところ
が、現在までの技術では、二周波で用いる液晶でζ；ｔ
−Ｅ、負の誘電異方性の値は正の誘電異方性か」−３程
度１で、負の誘電異方性は−２を少し越える程度までし
か得られていない。

通常時計や電卓で使用されている正の誘電異方性のみを
利用している組成物では＋９程度のものも用いられてい
る。このことは２周波が高′成圧を丹１いて応答速度を
早めてはいるが、材料の制約（特に絶対値で低い方の値
が遅い応答を決定している）から、その応答性の限界に
達していると見ることもできる。前記条件でのそれぞれ
の北限を用いた時の応答速度としては、立上り（開口）
、飽和、立下り（閉口）を１つのザイクルとして現実に
は】〜２ｍ５ｅｃが現在得られている値である。このよ
うに二周波法は、絶対値として大きな誘電異方性の値を
持つ材料がなかなか見出されないことと、小さい方の誘
電異方性の値が応答速度の限界を与える点で不利な点ヲ
有する。又二周波法の他の欠点としては一方の周波数と
して、典型的な例と１〜では１００Ｉ（Ｉ−（Ｚという
ような高い周波数を用いなければならない為、消費電力
が大きくなる欠点も持つ。この発明では二周波法で持つ
欠点を除去する為に高速応答技術として第２の方法、ｆ
４０ち二方向の強制電界を用いる装置に関するものであ
る。ところが二方向の強制電界を用いる方法としてはそ
の発想と提案が従来から示されてきた。しかしその発想
と生じている現象の把握が不市確であったこト、又シャ
ッターアレイへの応用という意味で考慮されてなかった
こと等から実用的見知からは種々の問題点を有している
。

一つの基板表面上に複数のＭｔ極を設け、基板面と平行
な電圧によって液晶の′電気光学的現象を生じさせる応
用に関しては、それ−まで対向する基板間に設けた電極
間で動作する液晶を中心に提案がなされていた時からは
遅れているが、特公昭５３−６７９や特公昭４９−１８
５９７、特公昭５０−１４１１９等に見られる。その後
多くの提案に見らｆするように、基板面方向に電ＦＥを
印加して、その光学的変化を利用しようとするもののほ
とんどｔよ、一対の電極間で生じている電気光学現象の
直接的な光学的変化を用いようとする思想であった。例
えば特公昭１９−１８　”、）　９７では短冊状の複数
の電極間で生じる白濁現象を表示として利用する提案で
ある。然しなから、実際（（このような横方向の電圧も
しくは′１ｄ界で液晶の電気光学的動作を生じさせる時
、液晶が動作に必要とする電界強度とＬ７てば１０’Ｖ
／ｃｍ　　程度が必要である。従って、電極間の間隙と
してｌ　ｃｍ程度設け、この間での１ｄ気光学的変化を
観測もしくは光検出しようとすると１万ボルトも必要と
することになる。これを解決する手段として、非常に微
細な間隙を高密度で配置する方法として、くし歯形電極
を用いる気光学変化を低電圧で高密度で生じさせ直接見
えるようにさせるものである。しかし、この方法は二枚
の対向する基板間を近接して作る通常の液晶セルと比較
して格別の優位な点もなく、はとんど用いられていない
。即ち、くし歯形に高精度でパターン電極を形成する技
術が必要な点や、このような電極を通常用いられている
セグメント表示に用いるだめのパターン形成が四に複雑
化する等の欠点を有していた。

これ等は基板面方向に電圧もしくは電界を印加する方法
であるが、液晶の高速応答の観点からは、二枚の対向す
る基板間に印加する電圧、又はこれによって発生する電
界（今後これを縦電界と云う）と基板面内の複数の電極
間での電圧又は電界（これを横電界と云うことにする）
の二つの異る方向の電界によって液晶の二方向制御を用
いる提案がなされている。（Ｌ）、Ｊ。

Ｃｈａｎｎｉｎ　：　Ａｐｐｌ　ｐｈｙｓ　Ｌｅｔｔ　
、　２８（６）、　１９７６）。

通常の液晶動作モードに１゛立上り°“もしくなま゛立
下り”のいずれかに対して一方向の′電圧全印加して、
一つの配向変化を生じ烙せ、次に立下り（もしくは立」
ニリ）時には、ｔｉｔ圧を除去し、自然の復帰力による
ある安定した配向状態へ緩和されることを利用している
。従って、自然の復帰力は外部場による強制力が無く、
セルを措成する壁の配向処理、又壁の影響を犬にする為
のセル厚を小さくすること、液晶内部の分子力、またこ
れを助長する光学活性物質の添加、更にこれを補助する
為の低粘化（似粘剤の添加、加温−外部場であるが配向
の方向性を決定するものではない。） これ等は、これまで充分研究され改良されてきたが、自
然の緩和による配向復帰は通常１　ｍ５ｅｃ　を割るこ
とはできなかった。先にも述べたように印加電圧による
強制的配向変化の速度は印加する電圧の２乗に逆比例す
る程の効果を示す。

従って１■でｌｏｏｍｓｅｃの応答を示す液晶は１０Ｖ
で１ｍ５ｅｃの応答を示すことになる。実際は比ト１］
係敬が１より大きいので、もう少し遅い応答ではあるが
、このように′電圧による効果は極めて大きい。従って
二方向に電圧を切換えることにより、先に述べたように
大きい誘電異方性を持つ液晶の特性がそのま＼活用でき
る。このような背景の下でシャッターアレイに利用する
提案が最近なされている。杉村明彦、中務秀明。

森脇耕介、河村孝夫、第２９回応用物理学関係は二方向
の電界印加をｉ１能とする′電極構造である。・も１図
（ａ）はこのセルの断面構造を示し、第１図（１））は
平面構造を示すものである。１１は透明基板で通常ガラ
スを用いる。１２は透明導電膜による共通電極で酸化錫
や酸化インジウム（ＩＴＯと略す）が良く用いられる。

２２．２３゜２４は信号電極で、これもＩ　Ｔ　Ｏが使
用される。

３０及び３１，３２，３３．３４は共通の接地電極であ
る。両電極基板間を例えば９μｍに保ち、この間に液晶
４Ｉを封入しセルは構成される。一本の信号電極と共通
電極の対向し合う面が、シャッター開口部となる。信号
電極は実際・には１０本／　ｍｍの密度で２００　ｍｍ
程度−列に２０００本配列されるものとして考えられて
いる。封入される液晶４１は第１図（１〕）の５１で示
した矢印のように信号電極線の短冊状方向に対して４５
　の水平配向がなされて、対向基板もこれに対応する方
向で水平配向がなきれている。

使用する液晶は正の誘電異方性（Ｎｐ液晶と略す）を持
つものでメルク社ＺＬＩ　　１．５６５　　が用いられ
ている。セル基板の外側表面には６１゜６２で示す１圓
光版が第１図（ｂ）の矢印で示されているようクロスニ
コルの状態で配置されている。

次にこのセルの動作を第２図に示す。共通電極の１２に
は常Ｋ［圧が印加されている。−例としてはｌ　ＯＫＪ
（ｚ、　４０　Ｖの正弦波が印加される。

接地電極３０に接続された３１．３２は常に接地状態に
されている。第２図（ａ）は閉口状態である。信号電極
２２は接地状態にされている。従って開口部となるべき
１２と２２の対向する面ではＶｃの電位差があり、Ｎｐ
液晶は垂直に配向し、クロスニコル間では暗状態を呈す
るものである。ついでにこの時３１．３２と１２の間で
もＶｃが印加されているので、開口部外でも暗状態とな
っている。

次に第２図（ｂ）は開口状態（明状態）を示す。

信号電極２２へＶｃに近い電圧Ｖｄを印加すると、２２
と接地電極３＋、、３２間に電位差が生じ、ここに横方
向のｉＪｉ界（横電界と略す）が生じる。

信号電極内部でばｖｃ夛ｖｄによって、共通電極１２と
信号電極２２間の電位差を小さくできる。この時２２と
接地電極間のギャップに生ずる横電界の配列が支配的と
なり、第２図（１））の液晶４１は開口部では平行にな
る。この配向が完全に横方向即ち第１図（＋））で示す
６１の偏光方向に全部一致すると、実際には明状態には
ならない。ところが異とＶｄが多少異り、しかも最初の
配向が横電界の方向と４５ずれていることにより、ｖｄ
の電圧を選ぶと偏光角に影響を及ぼシ、２、光の通過が
可能となってくるものである。第３図はこの第２図（ａ
）、　（ｂ）の時間的変化の関係を示すものである。第
３図（ｂ）　Ｋ　Ｖｄを印加する。こノ″ＬはＶ。に１
＝Ｊ加されている屯弦波と同位相、同周波数でｖｄ２ｖ
ｏとする。従って接地電極との間では７１で示すような
（社）圧となるが、共通電極１２との間では点線７２に
示すよう小さくなる。これによって生じる透過光量■の
変化は第３図（ａ）　［示される如く、ギャップ間の横
電界によって誘起された配向でおりて、で示されるよう
な立上りを示す。

続いてＶｄが印加されているとτ２で示すような飽和領
域を持ち、Ｖｄを換地に切換えると■。の電位差が強く
作用し、τ、という時間で垂直配向てなり暗状態へと戻
る。このように少くともはソ完全に透過光量が飽和する
領域を持つことが、実質的開口を大きくする意味で重要
である。この関係を第４図（ａ）〜（ｄ）で示す。第４
図（ａ）は電圧を印加すると透過光量１ｔ１で飽和し、
印加を除去すると直に暗状態へ戻る理想的状態を示す。

この時の開口率を１００％とする。第４図（ｂ）は透過
光量■がτ１とτ、が近似的に５０％、τ２で１００％
の場合でτ１−τ、−τ、という形で考えると、この時
の開口率は６７％となる。更に（Ｃ）では５０　Ｘ、（
（１）では飽和値に達しないうちに消去してし捷うケー
スである。開口時間ｌ１ｌｏの時間内での開口率を上の
ように定義し、少くとも５０％以上の開口率を持つ時の
Ｔｏの値として上記例では５００μ式を可能としている
。このように前述の如く二層液では現状１ｍ５ｅｃ程度
を限界としＣいるのに対し、二方向の′電界にょる制御
では５００μ式を可能としている点で優れている。

しかるにこの方法を実際のシャッターアレイとして適用
する為には次のような不利益がある。

１！ＩＪち第１Ｌ留（ｔ］）では実際の寸法を示してい
ないが、実際に２００Ｗｍの長さに例えば２０００ケの
開（」部を設けようとする時、ｉｒ、／？２．　／”３
の寸法は仕様及び製造技術、実用動作等の観点から制約
されてくる。

なる。幸いに」−二記１０本／胴の開口を持つ場合は隣
接開口部とのピンチは１００μｎ〕であり、１１として
は１００μｍ以下となるものであり、これは上記配向変
化を伝達するのに実用的な応答速度を得ることができる
値である。

ｌ、は横′遊界を発生さぜるための電極ギャップである
。先にも述べた如く、この値としては１０’Ｖ／、・ｍ
代の電界強度を液晶が動作する規準として捕えれば理解
されるように、実用的な動作電圧を５０’Ｖ以下に設定
した時は１０８ｍ以下が好寸しい。ところでｌ　Ｑ　Ｉ
ｔ　ｍ以下の高精度のギャップを２００鰭の長さに高精
度でパターン化しようとすると技術的にも高度であるば
かりでなく、製品の価格を高めることになる。棟たこの
部分での電極構成としては、隣接する信号電極間に／？
４　＝　２１ｚ　＋　ｌ！ｓという隙間を生じる必然性
がある。ｌ７．Ｉ、をｌ　Ｏ７Ｚ　ｍにとる時、この隙
間ｒＪ−３０Ｉｔ　ｍにもなり、ｌ　ＯＯｔｔ　ｍのピ
ッチでは３０％にも達する。１２は実際上の電気光学的
動作に寄与する可能性もあるが、ｅ、に関しては常に暗
状態であり、少くともＩＯＸは開口部に隙間を生じるこ
とになる。この＆をあまり細くすると、抵抗値上昇とな
ったり断線による故障原因となり易い。この多数の開口
部中１個の動作欠陥は、電子印写プロセスでは線欠陥と
して印写物上に現われることとなる。欠陥の出際難い構
造となっていることは実用上重要である。

次に前記例でＩＩが７０μｍとする時、１０本／随の密
度で２００ｍｍに渡って２０００本の信号電極が片側に
出てくることになる。このことｉＪ実装而面は５極めて
大きな不利益を蒙る。１２０も駆動回路への配線接続が
１０本／門で２ｏｏＴＭｌというのは技術的には可能で
あっても、高い信頼性と低価格の面では保証されない欠
点を有する。

更にこの構造の欠点は時分割駆動が可能となっていない
点である。シャッターアレイの開口部２０００ケに対し
、信号電極２０００本独立に電気制御を行うということ
は、接続する駆動ＩＣのピン数が２０００ケ必要となる
。このことＶよ１ケのＩＣに５０ケのビンが接続可能と
して、２０００　＋　５０　＝　４０　、　即ち４０ケ
のｌｃを用いることになる。ＩＣの数が多い分はコスト
の上昇を招くと同時に信頼性についても不利となる。

本発明の目的は、上述従来例の欠点を除去すると同時に
、極めて簡単な電極構造を有する液晶−丸字ンヤッタを
用いて、高速で応答する時分割駆動を可能とした駆動法
を提供することにある。

本発明の他の目的は電極構造をａ　’４’−化し、マト
リックス配線されると同時に、非動作部のクロストーク
や誤動作を防止したシャッターアレイの駆動法を提供す
ることにある。

すなわち、本発明はマトリックス配線した共通電極およ
びこれと微少隙間をもって配置した補助電極を有する基
板と前記共通電極に対向する位置に複数に分割され且つ
マトリック配線したイぎ号′ＣＥ極を有する基板を備え
、且つ前記共通電極と補助電極の間の微少隙間で横′酊
界を発生させる手段と前記共通電極と信号電極の間で縦
電界を発生させる手段と液晶を有する液晶−光学ノヤツ
タの前記２種の基板間に封入された液晶に縦電界を作用
させた時の液晶の配列方向と前記液晶に横電界を作用さ
せた時の配列方向の変化によって、入射光の透過と遮断
の何れが一方に制ｆ卸させ材得た光信号を感光体に甫き
込む際、前記光信号によるｌラインの書き込み周期内に
書き込み信号を印加した後に消去信号を印加する駆動法
を特徴としている。

仄に、本発明を図面に従って説明する。

本発明で用いる液晶−光学シャッタ、特に液晶シャッタ
ーアレイで用いる電極の基本構成を第５図に示す。第５
図（ａ）は本発明による構成で用いる上側′電極の構造
である。９１．９２は２本の帯状共通電極、８１，８２
．８３は接地電極である。これ等の電極間はｌ！うで示
される電極間のキャップが設けられ絶縁配置されている
。

一方、対向基板としての下電極を第５図（ｂ）に示す。

１０１，１０２，１０３は信号電（へで、好ましくはＰ
状の型状を有している。−上下の基板によってセルを構
成した時の帯状共通電極９１゜９２０位置を点線で示す
。共通電極と信号電極が向い合う部分は少くとも透明電
極で構成する。

信号？１１極の端子に［片側のみに出すこともできるが
、第５図に示すように交互にセル末端へ導くｔＩｑ造と
することによって駆動回路部への配ｍ接続密度を％以下
にすることができる。使用する液晶及び配向は、種々の
液晶モードを使用できるが、今説明のため、前述の従来
例と同じものを用い乙。

νＩＪち、正のｔ＾電電力方性液晶第５図（１））の２
０１゜２０２の即く、上Ｆの電極面で帯状電極９１゜９
２に対し、４５の方向に配向させ、偏光板を３０Ｌ、３
０２で示すようクロスニコルとする。

次にこの構成による動作を説明する。第６図は第５図（
ａ）、　（ｂ）の上下電極を組合せて液晶シャッターア
レイを構成した時の電極配置ｆを示す平Ｉｎ１図で、こ
、を七に動作′電源の接続を示す。第７図は各動作に応
じた液晶の配向状況を示す概念図である。これを下表に
まとめた。

第６図において信号電極１０１，１０２は液晶４１を一
介して共通ｉｉｔ極９１，９２と対向し−Ｃいる。信号
電極をＩｔで示Ｌ、共通電極をＣで示す。動作は最初Ｃ
Ｉに５０１の１１Ｌ源′亀圧■ｃを印加し、この時Ｃ２
は接地電位にしておく。電圧印加状態をＯＮと表現し、
接地状態をＯＬ”　Ｆとする。ＣＩがＯＮの時、信号電
極Ｉｔ２との交点を開［コ状態（明状態）にしようとす
るならば、几２に電源５０２を接続し、これをＯＮと表
現する。一方１モ１は閉口状態（暗状態）にすることと
して、接地状態にする。これをＯＦ　Ｆと表現する。従
って几、Ｃ各々に対してはＯＮとＯＦＦの二状態のみが
ある。ＶＣとＶｄは正弦波で同位相のＣ１ヌ等しい電圧
を考える。これ等の組合せは上表に示された４状態であ
り、この時の液晶の配向を示す概念図は第７図に対応さ
せである。

第７図（ａ）はｉｔとＣがＯＮの時で、ＶＣとｖｄの位
相が等しくはｙ等しい電圧が印加されているため、Ｃ１
とｉｔ　２間の電位差は零に近ずく。一方８１．８２は
接地されているので９１　（ｃｌ　）に印加されている
電圧はこれ等電極間のギャップを介して強い電界として
作用する。正の防電異方性を持つ液晶は、この部分で電
界方向に配向し、これによって周囲の液晶が第７図（ａ
）で示すよう横配向へ揃う。ところで１．０２　（Ｒ２
）上での配向けこの電界の作用を完全に（ｄ受けないで
、壁の配向の影響を残していると思われる。

結果として入射偏向角は初期の直交偏光状態からや＼ズ
して、光の透過が可能となる。この状態を明状態と云う
。これに対して、同じＯＮ状態のＣＩ上でＯＦ’Ｆにし
た信号電極Ｒ１では、第７図（Ｃ）に示す状態になる。

横電界が作用しているのは前記と同様であるが、大部分
の対向面では）（ｌが０１”　Ｉ’に対して０１に印加
された電圧■ｃの作用を受け、従って電極面に対しては
ソ垂直な配向となる。この状態は光学的に等方性で、入
射した偏肉部は変化することなく、対置された直交偏光
子へ入射し、光を遮断する。この状態を暗状態と云う。

従ってＣＩをＯＮ状態にした時に１七をＯＮにすれば明
、ＯＦＦにすれば暗となり、任意の信号電極へ書込み信
号を付与する場合（開口状態）は６０１，６０２のスイ
ツヂをＶｄ側へ接続し、その他の閉［］状輯の部分には
接地側へ接すれば良い。次にこのＣＩがＯＮの詩仙の共
通電極Ｃ２における状態を述べる。第７図（ｂ）ｉ−Ｊ
、Ｃ２（９２）がＯＦ　ｌ”でＲ２（１０２）がＯＮの
時である。この状態は全体に縦電界が発生しており、液
晶は垂直配向状態となり、暗状態となる。次に第７図（
ｄ）　ｉＪ二Ｃ２がＯＦ１？でＲ１も０１”　Ｆの状態
である。この状態では外部場の作用が無く、従って長い
放置時間では、初期の壁方位の配向になる。即ちこの例
では帯状電極に対して４５の方向である。し７かしなが
ら実際には極めて早い速Ｉｆで、ＣＩと０２を切換えて
いるので、この時の配向ロー前の周期での配向状態が外
部場が除去された瞬間から継続してし１う。即ち第９図
（ａ）で示すと１ラインの書込み周期１．で明状態なら
ば、次の１ライン書き込み周期１２．１３でも明状態を
維持してしまう。−男前の智（込み周期ｔ１で暗信号を
受けても、後の書込み周期］ちで０ＦＦ１０１ｉ″Ｆ゛
状態が続いた時は、壁方位等自然の力で所期の配向状態
へ復帰する、この様子を第９図（１））に示す。ところ
で、この場所で金曜まれる第９図（ａ）において、７０
１は横′電界が作用［〜でいる状態を示し、この時明状
態が維持される。′＝１だ、図中のＬｌは時間軸に対す
る透過度の変化を示している。

ところで、２ｇ９図に示す様に１ライン書き込み周期ｔ
２とｔ、では、実際上暗状態とする必要がある。すなわ
ち、Ｃ１／几ｌの部分では書き込み周Ｍｔ＋で感光体に
光照射し、ｔ、とｔ、の周期では、光がシャッタされる
ことが必要であるにもかかわらず、Ｔ２とｔ、の周期で
感光体が光照射さｈてしまう不部合がある。

従って、本発明はＴ２と１３の周期を暗状態とするため
に、前述した様に各１ラインの書き込み周期毎に得き込
み信号印加期間の後を消去信号印加期間とすることＱて
よって、Ｔ２とＴ３の周期を暗状態とすることができる
。Ｒ，１／Ｃ２が明状態で次に１もｌ／Ｃ１が暗状態と
なるような書込み１１１α序の時にこのような問題が生
じるわけであるが、このような論理の時に几１　／　Ｃ
２のシ１．込、へ周期完了時に暗状態信号を付与すると
いう方法４」、実際には複雑である。従って本発明では
１ラインの望１込み完了時にかならず全絵素を一度＠状
態へさせる方法を用いる。これによって得られた暗状態
なので、第７図（ｄ）は空電で示し、上表の暗状態に対
しては■印を付した。これによって０１の書込みが終っ
だらＣ２の書込みを行うというように線毎に順次書込み
を行うことによって時分割駆動を可能にしたものである
。

又この発明では各信号電極をＣＩがＯＮの時順次信号を
入力してやるのでは、シャッター動作が遅い為不利とな
るので、ＣＩをＯＮにした時Ｃ１上の全ての信号電極へ
ＯＮ又はＯＦ　Ｆの信号を同時に付与し、−斉に書込み
を行う線順次方式を用いることが好ましい。この例では
２列分の時分割走査を行って、１ドツトずつ間が抜けて
因るので、この分は紙面上下方向に移動する感光体へ時
間をズラして、別の行へ感光体が来た時ｌ書込みを行う
。この為少くとも２行分の情報を蓄積して、感光体の位
置とのタイミングによってこの書込み信号を放出する方
法がとられる。この情報の一時蓄積用回路としてライン
バッファーが用いられる。ラインバッファーの数は行間
の開口部の距離と感光体の移動速度、時分割数によって
任意に設計し選択される。この例では２本の共通電極を
持つ２分の１時分割で示したが、３本の共ｊＩｎ電極や
、それ以上の場合も可能である。

さて、このような動作をさせるだめのタイミングチャー
トを第８図に示す。この例は３分の１時分割駆動を示し
ている。

３本の共通電極に対し、順次書込みを行う、一本の共通
電極をＯＮ状態にした時、この共通′電極に交叉する信
号電極へ同時に書込み信号のＯＮ又はＯＦＦを印加する
線順次方式での動作である。全電極を一回の走査周期を
Ｔ１で示す。

次の走査周期をＴ２で示す。共通電極１ラインの書込み
周期’ＥＣ”ｌ！　ｔｔ＋　’ｓで示す。共通電極ＣＩ
＋Ｃ，、Ｃ３へのアドレスはＴ４という書込み信号印加
期間に行う。このＴ４にｖｃという電圧が与えられる。

このＶＣが印加されている時のみ横電界７０１が発生し
ている。−貞込み周期１．の後部τ、は接地電位にする
。この書込み用アドレスが時分割でＣ２，Ｃ３へ順次与
えられる。信号電極はＨ，、［ち。

Ｉｔ、の３本だけ示した。信号電極へは共通電極と同位
相で■ｃへ近い耐圧値を持つＶｄを印加するか、又は接
地状態とする。そのタイミングは開口状態にしたい時に
は共通電極のアドレスしている時に一致させて期間τ４
でＶｄを印加し、閉口状態に対してはこの７４期間接地
させれば良い。書込み後部の期間τ、には常にＶｄを印
加する。

このようなタイミングで印加された共通電極と信号電極
間での液晶へ印加された市川を二組の例Ｃ１／■Ｌ１と
Ｃ２／Ｉ（２で示ｌまた。Ｃｔ／Ｉｔ１に印加された電
圧【よって生じた光量変化をＬｌ　＋　’２２で示す。

ＣＩ）／、ｒもｌに注目１すると、ｔＩでは最初τ４の
期間■ｃによる電圧が印加されている。この状態は第７
図（Ｃ）に示すものと同じで暗状態となる。

次にｔ、のτ、ではＣＩは接地であるが、ＪＬｔにはＶ
（Ｉを印加させることによって消去信号が付与されて第
７図（１））に示す暗状態となる。次に、ｔ２ではＣ１
が接地ＲｔがＶｄで引続き暗状態である。

ｔ、のτ４期間では印加電圧が無く、従って外力が作用
しなくなる第７図（ｄ）状態になる。しかしｔ３に入る
直前で垂直配向した液晶にて４の短い期間には変化しな
い。従って引き続き暗状態である。

１′２の周期になってＣＩが■ｃ印加され、ｉ（，１に
もＶｄが印加さｆｔだ時、共通電極と信号′ｔＥ極間の
電比は実′α的に零に近ずく。この時横電界の作用が支
配的になり光量変化Ｉｎ　　は開口状態となる（第７図
（ａ））。このアドレス期間の後部でばＣｔが接地とな
り、ＩＬｌのＶｄのみとなり、第７図（ｂ）のように閉
口状態になる。ここでＣに対してτ。

期間はかならず接地、■モに対してはかならずＶｄを印
加しているので、一度開口状態になった後も直に閉口さ
れることとなる。Ｃ１／Ｉも１の開口部でもしこの縦電
界印加がないま＼次の書込み周期に移行すると、開口は
その捷＼維持され誤信号を与えることが理解されよう。

今τ、としては４００μ式、τ、としては２００μ池と
し、１、が６００μ度の期間を選ぶ。通常の液晶の自然
に復帰するのがどんなに早くても１ｍ５ｅｃ程度である
から、この縦電界印加が無ければ、かならずこの開口状
態は維持されてしまう。

このようにこの発明では毎書込み周期の後部に消去信号
として縦電界を印加することにより、マトリックス配線
したシャッターアレイで時分割駆動を実現することが可
能となった。

第１０図は、本発明の液晶−光学シャッタアレーを電子
写真方式プリンタに利用した態様の説明図である。第１
０図において、光源８０１は常に点灯しており、液晶−
光学シャックアレー８０２を常に照らしている。このシ
ャッタアレー８０２は、液晶駆動回路（図示せず）によ
って光源８０１よりの光線を透過あるいは全反射させて
光信号を発生し、感光ドラム８０３に照射する光線を制
御することができる。寸だ、光源８０１から光線とシャ
ッタアレー８０２からの光信号の集光性を得るために、
光路中にレンズ８０４と８０５を配置しておくことが望
ましい。感ルドラム８０３（感光体）は、光信号の照射
に先立って予めコロナ放電装置などを備えた帯電ステー
ション８０６でプラス又（ｌ：Ｊ：マイナスに帯電され
、感光ドラム８０３における光照射された所では、帯電
電荷が消滅して静電潜像が形成される。この様にして形
成された静電潜像は、現像部８０７で帯電時の極性と反
対極性又は反転現像による時には同一極性のトナーとキ
ャリアからなる現像剤の存在下に現像バイアスを印加し
ながら磁気ブラシ現像法などによって現像した後、転写
部８０８で像保持部材８０９（例えば、紙など）に転写
し、次いで定着部８１０で熱や圧力などによって定着さ
れ、完全に固定化されたプリント物が得られる。

シャッタアレー８０２から発生した光信号を受ける感光
体は、前述の如き電子写真方式のものに限らず、例えば
銀塩写真方式の感光体（例エバ、モノクロペーパー、カ
ラーペーパー、米国スリーエム社「ドライシルバー」な
ど）であつてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１　図＜ａ））は従来のシャッタアレイの断面図で、
第１図（ｂ）はその平面図である。第２図（ａ）および
（ｂ）は、第１図に示すンヤツタアレイの動作の態様を
示す説明図である。第３図（ａ）および（ｌ〕）は、第
１図に示す／ヤノタアレイの応答状態を示す説明図であ
る。第４図（ａ）、　（＋））、　（Ｃ）および（ｄ）
は透過光量と電圧印加の関係を示す説、四国である。 第５図（ａ）は、本発明のシャッタの共通電極の平面図
で、第５図（ｂ）は、その信号電極の平面図である。第
６図は、本発明の７ヤソタを構成する電極構造の平面図
である。第７図（ａ）＋　（＋））、　（Ｃ）ら・であ
る。第１０図は、本発明の／ヤツタヲ′［に子写真方式
プリンタに用いた態様の説明図である。 １１・・・基板、１２，９１．９２・・・共通型４グ、
２１、　２２．　２３．　２４．　１０１．　１０２．
　１０３゜１０４・・・信号電極、３０，３１，３２，
３３，８１゜８２．８３　　・接地電（グ、４１・・・
液晶、６］、、６２・・・回元板、Ｉｌｌ、　、　Ｔｌ
Ｎ２・・１回の走査周期、ｔＩ＋ｔ２＋ｔ、・・ｌライ
ンの吉き込み周期、τ４・・・書き込み信号印加ル１間
、τ、・・消去信号印加期間（Ｌ 丁ｚｚ Ｒ，□□ 工１・−へ−　　　　／−入一

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. マトリックス配線した共通電極およびこれと微少隙間を
   もって配置した補助電極を有する基基板を備え、且つ前
   記共通′ｆＭ、極と補助電極の間の微少隙間で横電界を
   発生させる手段と前記共通電極と信号電極の間で縦電界
   を発生させる手段と液晶を有する液晶−光学シャッタの
   前記２種の基板間に封入された液晶に縦電界を作用させ
   た時の液晶の配列方向と前記液晶に横電界を作用させた
   時の配列方向の変化によって、入射光の透過と遮断の何
   れか一方に制御さげて得た光信号を感光体に書き込む際
   、前記光信号による１ラインの書き込み周期内に書き込
   み信号を印加した後に消去信号を印加することを特徴と
   する液晶−光学シャッタの駆動法。