JPH0498218A

JPH0498218A - 液晶装置の駆動方法

Info

Publication number: JPH0498218A
Application number: JP2217478A
Authority: JP
Inventors: Akira Mase; 晃間瀬
Original assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Current assignee: Semiconductor Energy Laboratory Co Ltd
Priority date: 1990-08-17
Filing date: 1990-08-17
Publication date: 1992-03-30

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】〔産業上の利用分野〕本発明は、コンピューターやワードプロセッサー等から
の情報を出力するプリンター、ファクシミリの出力部分
、ＰＰＣの印刷部分に利用する装置の駆動方法の改善を
提案するものである。

〔従来の技術〕

従来の情報出力装置は抵抗加熱部をライン状、またはマ
トリクス形状に配置した印刷ヘッドを感熱紙に接触させ
て熱変質させることてドツト転写を行い０文字や図形を
出力させるサーマルヘッドタイプのもの、またインクを
封入した容器の一部に熱源を密着させて内部のインクの
一部を瞬間沸騰させ、容器についたノズルからインクを
被転写物である紙の上に飛ばすタイプのもの等が現実化
されている。

また、感光ドラムを用いた方法としては、半導体レーザ
ーの出力光をポリゴンミラーを回転させることでドラム
上に点照射しその連続動作で文字や図形を出力する方式
か現実化している。

ゲストホストタイプのライン状の液晶セルを用い、蛍光
灯の後部照明の光をライントッド情報として感光ドラム
状に一照射しその連続動作で文字や図形を出力する方式
が現実化している。

また近年ではこのゲストホストタイプの液晶セルに代わ
り強誘電性液晶セルを用いる方法も提案されているおり
、多種の駆動方法か提案されている。

前述のような従来のザーマルヘッドとインクシェツト法
は原理的に黒または白の２値しか表現出来ないという欠
点を有しているため表現できる情報の量に限界かある。

また半導体レーザーを用いた情報出力装置（レーザプリ
ンタ等）では光源となる半導体レーザの光強度を変化さ
せて２値以上（８，１６値等）を表現可能になってきた
が、点光源をポリゴンミラーを用いて長さ４００ミリの
感光ドラム上に点照射させるため、その光路長を確保す
るためには装置全体の大きさを大きくする必要があり、
小型化には不向きなものであった。

一方、ゲストホスト液晶セルを使用した情報出力装置は
コンパクトではあるが、液晶の応答速度か数十ミリ秒と
遅く、高速ＰＰＣには不向きてあったため新たに強誘電
性液晶セルを用いた方法か提案されている。

しかし、１９８５年にクラークらから提案された強誘電
性液晶セルをもちいた場合でも従来の駆動方法では光の
透過と遮断の２値しか表現出来ないため、コンパクトで
はあっても、前記ザーマルヘッドやインフジエラ１〜法
と同じく表現出来る情報量か少ないため、多値表現てぎ
る駆動方法か求められていた。

現在、ＯＡ用の情報出力装置（プリンター）は文字や図
形か中心となるために、２値表示でも十分に満足できる
ものであった。しかし、コンビコータ一端末の表示装置
が多色化したり、写真や複雑な図形を表現するための、
デジタルコピーや、ファクシミリ、ＰＰＣ等では２値で
はやはり情報不足であり、階調表示か求められている。

〔発明の構成〕

本発明は上記の如き問題を解決するものであり新しい、
液晶電気光学装置の駆動法を提案するものである。

強誘電性を示す液晶を含む液晶組成物とその液晶組成物
を内部に充填された液晶電気光学装置を情報出力装置の
感光ドラムを露光する光を制御する手段として用いた際
に、任意の一点の情報をｎ階調表示として出力するため
に、前記液晶装置の任意の一つの光シャッター用画素（
第一の基板上の任意の透光性電極と第二の基板上の任意
の透光性電極の交差部分）の透過率を一回の表示に対し
て（ｎ−１）同辺上の液晶分子の駆動を行い、光のＯＮ
、ＯＦＦの繰り返しをもって任意の画素の一回の表示に
対する光透過率を制御することを特徴としている。

このような駆動方法を用いた場合、例えば最大１６６階
調示を行うときは、１５回の繰り返しの全てを光遮断状
態にすれば黒が、１５回の繰り返しの全てを光透過状態
にすれば白か、また、１５回の繰り返しの内、３回を光
遮断、１２回を光透過にすれば、４階調表示めか、１５
回の繰り返しの内、７回を光遮断、８回を光透過にすれ
ば、８階調表示めか得られる。また、この場合１５回の
内どの順番て光遮断と透過を行なっても良い。

むしろ、光透過と光遮断とをできるだけ交互に一方の状
態が集中しないようにすると、表示の際に観られるフリ
ッカ−の発生がなく無く良好である。また、１６６階調
表示を、１６回以上の光のＯＮ、ＯＦＦにより１６６階
調レベルの設定を行なえば、光のＯＮ、ＯＦＦをＯＮが
集中するまたはＯＦＦが集中することなく、より交互に
分散してＯＮ、ＯＦＦを行なえることになり、フリッカ
−の発生防止に大きな効果か得られた。

強誘電性を示す液晶組成物を使った液晶装置は基本的に
はＯＮ状態とＯＦＦ状態の２値表示がエネルギー的に見
て最も安定した状態である。

このように、最小（ｎ−１）回の光の０Ｎ１ＯＦＦをデ
ジタル的に表示させることで、光の平均透過量を最大ｎ
個の階調レベルに制御することが出来た。

以下に実施例をもって更に詳細な説明を行う。

〔実施例１〕第１図に本実施例にて使用した液晶装置のセル概略断面
図を示す。また第２図には情報出力装置の構成図を示す
。全図とも概略図であるためその寸法は任意となってい
る。

第一の基板として、本実施例ではソーダライムガラス（
２８）　（１，１ｍｍ厚）上に、ガラス基板中のアルカ
リイオンの溶出を防止するための、スパッタ法により成
膜したＳｉＯ□膜（２９）を１０００人有す６ものを使
用した。その第一の基板上（２８）にスパッタ法により
成膜した透光性導電膜（ＩＴＯ；インジューム酸化錫）
を１１００人設けた。その後、エキシマレーザ−加工法
を用いて２個の電極（２６）、外部取り出し電極及びリ
ード（２７）を形成した。

第二の基板として、本実施例ではソーダライムガラス（
３５）　（１，１ｍｍ厚）上に、ＳｉＯ□膜（３７）を
１０００人有す６ものを使用した。その第二の基板上に
透光性導電膜を１１００人設けた。その後、エキシマレ
ザー加工法を用いて２４００本の情報電極（２５）、外
部取り出し電極及びリード（２４）を形成した。これら
情報電極（２５）のピッチは１２５ミ７ｏン、また、電
極間の分離幅は１０　ミ’ｉ’Ｄ７とした。

またリードおよび取り出し電極の部分には５０００人の
ニッケルメッキ（３９）と５００人の金メツキ（３８）
を施した。

第一の基板（２８）上にポリイミド膜を、オフセット法
により印刷し、３５０°Ｃの遠赤外線炉で１０分間焼成
し１０００人の配向膜（３１）を得た。その後、チャー
ジノン（脂化成製）布をロールに巻き付けたラビング装
置によりラビングを施し、配向膜上に一定方向の微細な
傷を付けた。

次に、−液性のエポキシ樹脂中に２．２ミクＤ：／の直
径を有する円柱状のＳｉＯ□ファイバーを５重量％混合
したものをスクリーン法を用いて第一の基板上に印刷し
た。（３２）その後、第一の基板と第二の基板を貼り合わせた後真空
注入法を用いて、強誘電性を示す液晶５ＥＬＴ−５００
（４０）を注入し、注入口を紫外線硬化樹脂で封止して
液晶セルを完成した。

本実施例で用いた５ＥＬＴ−５００の緒特性を表１に示
す。また、セルに液晶を注入した後の強誘電性液晶材料
の配向状態の写真を第４図に示す。同図に見られるよう
に、従来の強誘電性を示す液晶組成物の配向状態のモノ
ドメインとは異なり、それ程大きくないドメインが多数
寄せ集まったマルチドメイン化しており、本実施例にあ
るような４００ｍｍ長のデバイスにおいても、均一な配
向状態か得られる特徴をもっている。

表１Ｓｃ＊相　温度範囲　　　　−９，７〜４６．３°Ｃチ
ルト角　　　　　　　　　　　　１５゜自発分極　　　
　　　　　　　　−１７，７ｎＣ／ｃｍ２その後、コン
トローラからの８ビツトデータをシフトするマルチプレ
クサ−であるドライバーＩＣ（３６）の出力端子に設け
た１００ミクロン角、高さ２０ミクロンの金バンプと第
二の基板上の外部取り出し電極とを電気的に接触させ、
かつＩＣ表面と第二の基板をエポキシ系樹脂（３４）で
接続固定をして液晶装置を作成した。

次に、この液晶装置（４５）を熱陰極管を利用した光源
（４３）と感光ドラム（４９）との間に設置して第２図
のような情報出力装置を構成した。

上記のような情報出力装置を用い、出力をする際に、第
３図の信号を走査側電極及び情報側電極に加え液晶シャ
ッターを駆動した。

階調表示を得るために、以下の表２に示すＯＮ、ＯＦＦ
制御をした。

本実施例の場合１６階調を得る為に光のＯＮ、ＯＦＦを
１５回行ない階調のレベルを設定した。

また、ＯＮ、ＯＦＦも表−２のように集中していたが、
各階調レベルにみあった平均の透過率を得ることができ
た。

しかし、表示フリッカ−の発生防止為には、光のＯＮ、
ＯＦＦかなるべく連続しないように、ＯＮとＯＦＦの順
序を分散させることは有効であった。例えば、階調レベ
ル６の場合３．６．９．１２及び１５番目をＯＮとし１
．２．４．５．７、８．１０．１１．１３及び１４番目
をＯＦＦとすることてＯＮとＯＦＦを分散することがで
き、表示フリッカ−も観られなかった。

表−２〔実施例２〕表−３に本実施例の１６階調のレベル設定の様子を示す
。

使用した、液晶装置は実施例１と同様の装置を使用した
。本実施例においては、光のＯＮ、ＯＦＦの回数を１７
回として、１６階調のレベルを設定した。

表−３ように、平均の透過率は部分的に等差とはならな
かったか、はぼ直線的に透過率は変化しており、表示で
も気になる差は観られなかった。

また、光のＯＮ、ＯＦＦを連続させず、分散したので、
フリッカ−も気になるレベルではなかった。

このように、光のＯＮ、ＯＦＦの回数は駆動する液晶材
料の応答特性と駆動用のＩＣの特性が許すかぎり多くし
た方が、表示特性を向上させることができる。

表〔効果〕本発明による、駆動方法によって１６階調表示が可能と
なり、多色化コピーに用いた場合、４０９６色の表現か
出来た。

また高速スイッチングか可能なため、１分間に４０枚以
上め印刷を行うことかできた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の液晶装置の断面図を示す。第２図に本発明の実施例の情報出力装置の断面図を示す
。第３図に駆動信号波形の一例を示す。第４図に本発明の液晶装置内の液晶分子の配列の状態の
結晶の構造を示す顕微鏡写真

Claims

【特許請求の範囲】１、情報出力装置の感光ドラムを露光する光を制御する
手段として用いた液晶電気光学装置であって、任意の一
点の情報を出力するために、前記液晶電気光学装置の任
意の一つの光シャッター用画素の一回分の透過率をｎ−
１回以上の液晶分子の駆動により、光のＯＮ、ＯＦＦを
繰り返し行って任意に制御し、ｎ階調表示をすることを
特徴とする液晶装置の駆動方法２、特許請求の範囲第１項において、前記液晶電気光学
装置の任意の一つの光シャッター用画素の一回分の透過
率をｎ−１回以上の液晶分子の駆動により光のＯＮ、Ｏ
ＦＦを繰り返して任意に制御する際に、光のＯＮ、ＯＦ
Ｆは偏らず、分散して行なわれることを特徴とする液晶
装置の駆動方法