JPH0439650B2 - - Google Patents
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- JPH0439650B2 JPH0439650B2 JP59144751A JP14475184A JPH0439650B2 JP H0439650 B2 JPH0439650 B2 JP H0439650B2 JP 59144751 A JP59144751 A JP 59144751A JP 14475184 A JP14475184 A JP 14475184A JP H0439650 B2 JPH0439650 B2 JP H0439650B2
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- Japan
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- optical switch
- switch element
- liquid crystal
- light
- plates
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- Expired - Lifetime
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Landscapes
- Liquid Crystal (AREA)
Description
〔発明の利用分野〕
本発明は、プリンタ、複写機の印字部、フアク
シミリの印字部、あるいはデイスプレイ等に用い
られる強誘電性液晶を用いた光スイツチ素子に関
する。 〔発明の背景〕 強誘電性物質を用いた光スイツチ素子としては
透明セラミツクス（PLZT）を用いた光スイツチ
素子がよく知られている。（特開昭57−93316）。 一方、最近では強誘電性物質としてのカイラ
ル・スメクチツク液晶を用いた光スイツチ素子が
注目をあびており、かかる強誘電性液晶を用いた
光スイツチ素子は、従来のネマチツク液晶を用い
た光スイツチ素子に比べて高速応答（１ｍｓ以
下）が可能であるという利点を有している。 まず、カイラル・スメクチツク液晶を明らかに
するために、表１に強誘電性を示すカイラル・ス
メクチツクＣ液晶SmC*（DOBAMBC、
OOBAMBCC）とカイラル・スメチツクＨ液晶
SmH*（HOBACPC）の化学構造と相転移温度を
示しておく。
シミリの印字部、あるいはデイスプレイ等に用い
られる強誘電性液晶を用いた光スイツチ素子に関
する。 〔発明の背景〕 強誘電性物質を用いた光スイツチ素子としては
透明セラミツクス（PLZT）を用いた光スイツチ
素子がよく知られている。（特開昭57−93316）。 一方、最近では強誘電性物質としてのカイラ
ル・スメクチツク液晶を用いた光スイツチ素子が
注目をあびており、かかる強誘電性液晶を用いた
光スイツチ素子は、従来のネマチツク液晶を用い
た光スイツチ素子に比べて高速応答（１ｍｓ以
下）が可能であるという利点を有している。 まず、カイラル・スメクチツク液晶を明らかに
するために、表１に強誘電性を示すカイラル・ス
メクチツクＣ液晶SmC*（DOBAMBC、
OOBAMBCC）とカイラル・スメチツクＨ液晶
SmH*（HOBACPC）の化学構造と相転移温度を
示しておく。
本発明の目的は、広い温度範囲にわたつて、高
いコントラストを有する光スイツチ素子を提供す
ることにある。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するため、本発明による光スイ
ツチ素子は二枚の電極板間に強誘電性液晶が挾持
されたものにおいて、前記電極板の外側に設けら
れた偏光板の偏光軸と液晶分子のらせん軸とのな
す角θKをチルト角θの最大値（26度）よりも小さ
くすることにより、コントラストが最大値になる
温度を高温側にシフトさせ、高コントラスト領域
の幅を広げた点に特徴をするものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明による光スイツチ素子の実施例を
図面に基づいて説明する。 まず、本発明による光スイツチ素子の概要を述
べる。第１図は偏光板と偏光軸と液晶分子のらせ
ん軸とのなす角θKとして、カイラル・スメクチツ
ク（SmC*）を示す温度領域76℃〜95℃での中心
温度85℃におけるチルト角（θ＝19度）に設定し
たときの光スイツチ素子のコントラストの温度依
然性を示す特性図である。この図からわかるよう
に、コントラストは温度85℃のとき最大値とな
り、コントラスト８以上の領域は76℃〜92℃まで
大きく拡大されることがわかる。コントラストが
８以上であるとする必然性については後述する。 次に、このような光スイツチ素子を用いた具体
例について述べる。 第２図は強誘電性液晶を用いたプリンタ用光ス
イツチアレイの例を示している。第２図におい
て、In2O3膜からなる微細電極６ａを形成した信
号電極基板５と共通電極６ｂを形成した共通電極
基板５ｂの電極面上に配向膜１１（有機のラビン
グ膜）を設け、両基板５ａ，５ｂ間に
DOBAMBC液晶層４を厚み4μｍで平行に挾持し
た後、基板５ａ，５ｂの外側に２枚の偏光板７
ａ，７ｂを粘着材を用いてはりつけた。第３図は
液晶分子のラセン軸１と２枚の偏光板７ａ，７ｂ
の偏光軸との関係を示す図である。ラセン軸１は
配向処理時のラビング方向に一致する。偏光板７
ａと７ｂの偏光軸は互いに直交し、θKはラセン軸
１と偏光板７ａの偏光軸７とのなす角である。第
２図において、１３は液晶層の温度をコントロー
ルするための透明ヒータである。光源８から液晶
光スイツチアレイ１２に入つた光は信号電極６ａ
と共通電極６ｂ間に印加された電圧により選択的
に透過し、レンズ１４により感光体ドラム１５の
表面に集光される。光照射によつて感光体表面に
形成された潜像はトナー現象され可視化される。 一般に光スイツチアレイを用いたプリンタにお
いて、白黒の２階調印字を行うためには少なくと
も８以上のコントラストが必要である。なぜなら
ば８以下になると、非印写部に“かぶり”が発生
し、きわめて印写品質が低下するからである。一
方、光源としては通常蛍光灯やハロゲンランプが
用いられる。プリンタではこれらの光源が装置内
に格納されるために特に熱線を発生するハロゲン
ランプを用いた場合には、光源の近傍におかれた
光スイツチアレイの温度は最大70℃（冬期）から
85℃（夏期）まで上昇する。そこで、85℃付近で
コントラストが最大になるように第１図の知見に
基づき、θKの値を19度に選んだ。これにより、76
℃から92℃の広い温度範囲にわたつてコントラス
ト８以上が確保され、きわめて良好な白黒２階調
印写ができる。また、温度制御も簡単になり、特
に最大コントラストを85℃と高温側にシフトした
ことにより、夏期でもコントラストの確保が容易
となる。この点に関し、従来では、夏期での印写
品質が劣り、問題となつていたが、本発明により
解決することができる。本実施例は強誘電性温度
領域が76℃〜95℃と高いDOBAMBC液晶を用い
た場合について示したものであるが、今後室温を
含む温度範囲、例えば０℃〜80℃で強誘電性を示
す材料が開発された場合、この材料を用いて室温
付近（10℃〜30℃で動作する光スイツチ素子を得
るには偏光板の偏光軸と液晶分子のらせん軸との
なす角を使用温度範囲の中心温度である20℃での
液晶分子のチルト角にほぼ一致させる。 また、液晶温度範囲の広い範囲で使用する場合
には上記角度を40℃でのチルト角にほぼ一致させ
れば良い。 また、カイラル・スメクチツク（SmC*）を示
す領域の中心温度にシフトさせるので、通常の場
合よりも高温で通常動作させることとなり、その
結果、液晶分子が動きやすくなつて、応答性を高
速化することができる。 〔発明の効果〕 以上述べた如く、本発明によれば広い温度範囲
にわたつて高いコントラストを有する光スイツチ
素子を提供することができる。
いコントラストを有する光スイツチ素子を提供す
ることにある。 〔発明の概要〕 上記目的を達成するため、本発明による光スイ
ツチ素子は二枚の電極板間に強誘電性液晶が挾持
されたものにおいて、前記電極板の外側に設けら
れた偏光板の偏光軸と液晶分子のらせん軸とのな
す角θKをチルト角θの最大値（26度）よりも小さ
くすることにより、コントラストが最大値になる
温度を高温側にシフトさせ、高コントラスト領域
の幅を広げた点に特徴をするものである。 〔発明の実施例〕 以下、本発明による光スイツチ素子の実施例を
図面に基づいて説明する。 まず、本発明による光スイツチ素子の概要を述
べる。第１図は偏光板と偏光軸と液晶分子のらせ
ん軸とのなす角θKとして、カイラル・スメクチツ
ク（SmC*）を示す温度領域76℃〜95℃での中心
温度85℃におけるチルト角（θ＝19度）に設定し
たときの光スイツチ素子のコントラストの温度依
然性を示す特性図である。この図からわかるよう
に、コントラストは温度85℃のとき最大値とな
り、コントラスト８以上の領域は76℃〜92℃まで
大きく拡大されることがわかる。コントラストが
８以上であるとする必然性については後述する。 次に、このような光スイツチ素子を用いた具体
例について述べる。 第２図は強誘電性液晶を用いたプリンタ用光ス
イツチアレイの例を示している。第２図におい
て、In2O3膜からなる微細電極６ａを形成した信
号電極基板５と共通電極６ｂを形成した共通電極
基板５ｂの電極面上に配向膜１１（有機のラビン
グ膜）を設け、両基板５ａ，５ｂ間に
DOBAMBC液晶層４を厚み4μｍで平行に挾持し
た後、基板５ａ，５ｂの外側に２枚の偏光板７
ａ，７ｂを粘着材を用いてはりつけた。第３図は
液晶分子のラセン軸１と２枚の偏光板７ａ，７ｂ
の偏光軸との関係を示す図である。ラセン軸１は
配向処理時のラビング方向に一致する。偏光板７
ａと７ｂの偏光軸は互いに直交し、θKはラセン軸
１と偏光板７ａの偏光軸７とのなす角である。第
２図において、１３は液晶層の温度をコントロー
ルするための透明ヒータである。光源８から液晶
光スイツチアレイ１２に入つた光は信号電極６ａ
と共通電極６ｂ間に印加された電圧により選択的
に透過し、レンズ１４により感光体ドラム１５の
表面に集光される。光照射によつて感光体表面に
形成された潜像はトナー現象され可視化される。 一般に光スイツチアレイを用いたプリンタにお
いて、白黒の２階調印字を行うためには少なくと
も８以上のコントラストが必要である。なぜなら
ば８以下になると、非印写部に“かぶり”が発生
し、きわめて印写品質が低下するからである。一
方、光源としては通常蛍光灯やハロゲンランプが
用いられる。プリンタではこれらの光源が装置内
に格納されるために特に熱線を発生するハロゲン
ランプを用いた場合には、光源の近傍におかれた
光スイツチアレイの温度は最大70℃（冬期）から
85℃（夏期）まで上昇する。そこで、85℃付近で
コントラストが最大になるように第１図の知見に
基づき、θKの値を19度に選んだ。これにより、76
℃から92℃の広い温度範囲にわたつてコントラス
ト８以上が確保され、きわめて良好な白黒２階調
印写ができる。また、温度制御も簡単になり、特
に最大コントラストを85℃と高温側にシフトした
ことにより、夏期でもコントラストの確保が容易
となる。この点に関し、従来では、夏期での印写
品質が劣り、問題となつていたが、本発明により
解決することができる。本実施例は強誘電性温度
領域が76℃〜95℃と高いDOBAMBC液晶を用い
た場合について示したものであるが、今後室温を
含む温度範囲、例えば０℃〜80℃で強誘電性を示
す材料が開発された場合、この材料を用いて室温
付近（10℃〜30℃で動作する光スイツチ素子を得
るには偏光板の偏光軸と液晶分子のらせん軸との
なす角を使用温度範囲の中心温度である20℃での
液晶分子のチルト角にほぼ一致させる。 また、液晶温度範囲の広い範囲で使用する場合
には上記角度を40℃でのチルト角にほぼ一致させ
れば良い。 また、カイラル・スメクチツク（SmC*）を示
す領域の中心温度にシフトさせるので、通常の場
合よりも高温で通常動作させることとなり、その
結果、液晶分子が動きやすくなつて、応答性を高
速化することができる。 〔発明の効果〕 以上述べた如く、本発明によれば広い温度範囲
にわたつて高いコントラストを有する光スイツチ
素子を提供することができる。
第１図は本発明による光スイツチ素子の温度特
性を示す特性図、第２図は本発明による光スイツ
チ素子アレイをプリンタに用いた場合の例を示す
断面図、第３図は本発明による光スイツチ素子に
おけるらせん軸と偏光板の偏光軸との関係を示す
説明図、第４図は強誘電性液晶分子の電界応答性
を示す説明図、第５図は複屈折タイプの光スイツ
チ素子の構成と動作原理の説明図、第６図はゲス
トホストタイプの光スイツチ素子の構成と動作原
理の説明図、第７図はDOBAMBC液晶のチルト
角の温度依存性を示す特性図、第８図は従来の光
スイツチ素子のコントラストの温度依存性を示す
特性図である。 １……ラセン軸、２……液晶分子、３……自発
分極、４……液晶層、５……基板、６……電極、
７……偏光板、８……光源、９……光、１０……
二色性色素、１１……配向膜、１２……光スイツ
チアレイ、１３……ヒーター、１４……レンズ、
１５……感光体ドラム。
性を示す特性図、第２図は本発明による光スイツ
チ素子アレイをプリンタに用いた場合の例を示す
断面図、第３図は本発明による光スイツチ素子に
おけるらせん軸と偏光板の偏光軸との関係を示す
説明図、第４図は強誘電性液晶分子の電界応答性
を示す説明図、第５図は複屈折タイプの光スイツ
チ素子の構成と動作原理の説明図、第６図はゲス
トホストタイプの光スイツチ素子の構成と動作原
理の説明図、第７図はDOBAMBC液晶のチルト
角の温度依存性を示す特性図、第８図は従来の光
スイツチ素子のコントラストの温度依存性を示す
特性図である。 １……ラセン軸、２……液晶分子、３……自発
分極、４……液晶層、５……基板、６……電極、
７……偏光板、８……光源、９……光、１０……
二色性色素、１１……配向膜、１２……光スイツ
チアレイ、１３……ヒーター、１４……レンズ、
１５……感光体ドラム。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 強誘電性を有する液晶を二枚の電極板間に挟
持させ、前記電極板間に電圧を印加することによ
り光透過量を制御するようにし、一方の電極板の
外方に配置した光源からの光を透過して他方の電
極板の外方に配置したレンズを介して照射するプ
リンタ用光スイツチアレイを構成する光スイツチ
素子において、少なくとも前記電極板の一方の外
側に１枚の偏光板を設け、該偏光板の偏光軸と前
記液晶の分子のらせん軸とのなす角を強誘電性を
示す液晶温度範囲の中心温度での液晶分子のチル
ト角にほぼ一致させたことを特徴とする光スイツ
チ素子。 ２ 特許請求の範囲第１項記載の光スイツチ素子
において、前記液晶はカイラルスメクチツクＣ相
あるいはカイラルスメクチツクＨ相を示す材料か
らなることを特徴とする光スイツチ素子。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の光
スイツチ素子において、該光スイツチ素子は強誘
電性液晶分子の複屈折性を利用する方式の素子で
あつて、前記両電極板にそれぞれ偏光板を設けた
場合、該偏光板の偏光軸が互いに直交するよう設
けたことを特徴とする光スイツチ素子。 ４ 特許請求の範囲第１項または第２項記載の光
スイツチ素子において、光スイツチ素子は強誘電
性液晶材料中に二色性色素を混入したゲストホス
トタイプの素子であつて、一方の電極板の外側に
偏光板を設けたことを特徴とする光スイツチ素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59144751A JPS6123118A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 光スイツチ素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59144751A JPS6123118A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 光スイツチ素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6123118A JPS6123118A (ja) | 1986-01-31 |
| JPH0439650B2 true JPH0439650B2 (ja) | 1992-06-30 |
Family
ID=15369524
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59144751A Granted JPS6123118A (ja) | 1984-07-12 | 1984-07-12 | 光スイツチ素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6123118A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07119911B2 (ja) * | 1986-03-03 | 1995-12-20 | セイコーエプソン株式会社 | 液晶表示装置 |
| JP2515519B2 (ja) * | 1986-11-11 | 1996-07-10 | キヤノン株式会社 | 液晶素子の製造法 |
| JPS63226624A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-09-21 | Canon Inc | 液晶素子 |
| JPH01288826A (ja) * | 1988-05-16 | 1989-11-21 | Ricoh Co Ltd | 強誘電性液晶素子 |
| JP3127471B2 (ja) * | 1990-12-18 | 2001-01-22 | 日立金属株式会社 | 低熱膨張超耐熱合金 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58173719A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
-
1984
- 1984-07-12 JP JP59144751A patent/JPS6123118A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58173719A (ja) * | 1982-04-05 | 1983-10-12 | Hitachi Ltd | 液晶表示装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6123118A (ja) | 1986-01-31 |
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