JPH0743669A - カラー液晶シャッターアレイ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない数の駆動電極線で、鮮やかで高解像の
プリント画像が形成可能なカラ−液晶シャッタ−アレイ
を提供する。 【構成】 カラー液晶シャッターアレイを構成するカラ
ー画素１３は、感光紙の移動方向１４に直交し、各色に
対応した複数本の走査電極１２が付着した第１のガラス
基板と、信号電極１１が付着した第２のガラス基板との
間隙に液晶を挟んで、各電極の交差部に構成する。各走
査電極に対応して同一色のカラー画素から成るカラー画
素列を形成する。カラー画素列を順次選択し、選択され
たカラー画素列のカラー画素は、信号電極の画像データ
に基づいて入射光を変調し、非選択のカラー画素列のカ
ラー画素は選択変調期間の終了まで常に暗状態にセット
し、感光紙上に画像データを光書き込みする。 【効果】 低コストで高精細なカラー液晶シャッターア
レイを提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は液晶光プリンターに関
し、特に感光紙上にカラー画像を光書き込みするカラー
液晶シャッターアレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶シャッターアレイを用いてフ
ルカラー画像を感光紙上へプリントする有効な手段は、
赤、緑、青色の各カラー画素をそれぞれ独立にスタティ
ック駆動すればコントラスト比の高い鮮やかなプリント
画像が得られる。ところで、上記方法の難しいところ
は、赤、緑、青色の各カラー画素からリード電極をカラ
ー液晶シャッターアレイ外へ整然と取り出すことにあ
る。

【０００３】例えば、特願平４−４５３７７１号公報に
はカラー液晶シャッターアレイ内の画素配列を工夫する
ことによりリード電極を引き出すことを可能にしてい
る。すなわち図６に示すように、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）各色２列ずつ合計６列の千鳥画素配列とするこ
とにより、各画素のリード電極６２は各カラー画素６１
の間隙を通り、２つの異なる方向に整然と振り分けれて
引き出されている。この方法はカラー液晶シャッターア
レイの画素サイズが１００μｍ角以上の場合は極めて有
効であり、実際に、感光紙上に鮮やかなフルカラー画像
プリントを形成することが可能であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
方法はカラー画素が微細になると信号電極線数が多いた
め透明電極パターンが非常に狭くなり、８０μｍ角以下
の微細画素をフォトリソパターニング工程により精度よ
く形成することは困難であった。また、上記の方法では
信号電極線を駆動するＬＳＩの個数も多く、低コストの
カラー液晶シャッターアレイモジュールには不向きであ
る。

【０００５】したがって、本発明が解決しようとする課
題は上記問題点を解決し、カラー液晶シャッターアレイ
の信号電極線数を激減させても、コントラスト比の高い
鮮やかなプリント画像が形成可能なカラー液晶シャッタ
ーアレイ及びその駆動方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、感光紙上に光書き込みをするカラー画素列
を有するカラー液晶シャッターアレイにおいて、前記液
晶シャッターアレイは感光紙の移動方向に直交し各色に
対応した複数の走査電極が付着した第１のガラス基板と
信号電極群が付着した第２のガラス基板との間隙にスー
パーツイステッドネマチック液晶を挟み、かつ、電圧印
加時に暗状態となるポジ型液晶素子で構成され、走査電
極上に配置する各カラー画素列は信号電極を通じて同一
色のカラー画素列毎に順次選択変調され、前記選択変調
期間の終了まで残りのカラー画素列は常に暗状態にセッ
トされていることを特徴としている。また、前記カラー
液晶シャッターアレイにおいて、６本の走査電極を有
し、赤、緑、青各色２列ずつのカラー画素列が前記走査
電極上に各々配置し、同一走査電極上のカラー画素は互
いに２画素ピッチ間隔で配置されており、かつ、同一色
で異なる走査電極上に配置するカラー画素は互いに走査
電極方向に１画素ピッチずれて千鳥配列していることを
特徴としている。

【０００７】

【作用】現在、液晶素子はほとんど表示デバイスとして
使用されている。一般的に、画像表示を行う走査電極数
Ｎ本の単純マトリックス型液晶素子の場合、走査選択電
圧値をＡボルト、信号選択電圧値をＢボルトとすると、
１つの表示画面が形成される期間中に明状態選択画素に
印加される電圧値は（Ａ＋Ｎ・Ｂ）ボルトに対して暗状
態の非選択画素にもＮ・Ｂボルトの電圧が印加される。
したがって、暗状態の画素は透過率を十分に低下させる
ことができず、明状態と暗状態のコントラスト比も５０
以下になってしまう。

【０００８】本発明のカラー液晶シャッターアレイは上
記表示デバイスとは異なる方式でコントラスト比を大幅
に増加させている。すなわち、非選択状態の画素列にも
表示がなされる通常の液晶デバイスとは異なり、本発明
の場合、非選択状態のすべての画素には走査電極を通じ
て、いかなる信号電圧が印加されても暗状態を維持する
ように十分に高い高電圧が印加される。筆者の駆動実験
によると、透過率２２％のポジ型スーパーツイステッド
ネマチック液晶素子を用いた場合、走査電極電圧と信号
電極電圧との差が１２ボルト以上になると非選択画素の
透過率は０．２％以下となりコントラスト比は１００以
上となった。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。 （実施例１）図１は本発明のカラー液晶シャッターアレ
イ内の画素配列を示す模式平面図であり、３本の走査電
極１２（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３）と感光紙の移動方向１４に
直交する多数本の信号電極１１（Ｓ１、Ｓ２、・・・
・）とがマトリックス状に配置されて各カラー画素１３
を形成しており、１本の信号電極上には赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）色の３種の画素が配置している。

【００１０】上記の画素配列を持つカラー液晶シャッタ
ーアレイは以下のように駆動されてハイコントラストの
画像を感光紙上へ焼き付ける。すなわち、図２（ａ）に
示すように、まず初めに走査電極Ｔ１上に配列している
赤色（Ｒ）の画素列のみを選択変調し、残りの画素列は
走査電極に十分な高電圧をかけて暗状態に維持してお
く。次に図２（ｂ）に示すように走査電極Ｔ２上に配列
している緑（Ｇ）色の画素列のみを選択変調し、残りの
画素列は先ほどと同様に走査電極に十分な高電圧をかけ
て暗状態に維持しておく。

【００１１】最後に図２（ｃ）に示すように走査電極Ｔ
３上に配列している青（Ｂ）色の画素列のみを選択変調
し残りの画素列はやはり暗状態に維持させておく。以上
の繰り返しを感光紙の移動と同期させて行い、感光紙上
に全画像を書き込んでいく。上記の駆動方法は作用の所
で述べたように走査電極電圧を信号電極電圧に比べて十
分高くすることにより、ほぼスタティック駆動に近いコ
ントラスト比が得られた。

【００１２】なお、画素配列については図３に示すよう
に、カラー画素を赤（Ｒ１、Ｒ３、・・・）、緑（Ｇ
１、Ｇ３、・・・）、青（Ｂ１、Ｂ３、・・・）色画素
列と赤（Ｒ２、Ｒ４、・・・）、緑（Ｇ２、Ｇ４・・
・）、青（Ｂ２、Ｂ４、・・・）色画素列からなる２つ
のグループに分け、各グループ間の画素配列を１画素ピ
ッチずつずらすと、リード電極３１に接続されるカラー
画素３３はリード電極３２に接触しない範囲内で１画素
ピッチ以上に大きくすることも可能である。

【００１３】各カラー画素の開口率を増加させる上記の
画素配列は、１００μｍ角サイズ以下の微細画素で感光
紙上へ画像を書き込む時、画素透過光強度の減少を防ぎ
高画質のプリントを維持する点で非常に有効であり、こ
の場合も同一色毎に順次カラー画素を選択し、非選択状
態の残りのカラー画素は常に暗状態にセットされながら
感光紙上にカラー画像を書き込んでいく。

【００１４】以下本発明の第２の実施例を図面に基づい
て説明する。 （実施例２）図４は本発明のカラー液晶シャッターアレ
イの画素配列を示す模式平面図であり、カラーフィルタ
ー膜が付着した６本の走査電極４２（Ｔ１、Ｔ２、Ｔ
３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６）と６４０本の信号電極群４１
（Ｓ１、Ｓ２、・・・・・）によって形成されたカラー
画素は１本の信号電極に対して３本の走査電極とで赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）色の３種のカラー画素が形
成されている。

【００１５】この時、奇数番号の信号電極群（Ｓ１、Ｓ
３、・・・・・）は走査電極Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３と偶数の
信号電極群（Ｓ２、Ｓ４、・・・・・）は走査電極Ｔ
４、Ｔ５、Ｔ６とでそれぞれ３６μｍ角の微細カラー画
素を形成しており、これらの画素以外はすべてクロム膜
により光は完全に遮断されている。上記画素配列をもつ
カラー液晶シャッターアレイは液晶層厚み６μｍで２２
５度のツイスト角となるスーパーツイステッドネマチッ
ク液晶が用いられ、電圧印加時に暗状態に選択される１
９２０画素のマイクロシャッターにより構成されてい
る。

【００１６】以上述べてきた構成のカラー液晶シャッタ
ーアレイは毎秒４ミリの速度でポラロイド６６９インス
タントフィルム上を移動しながら光書き込みを行う。こ
の時カラー液晶シャッターアレイ内の各カラー画素は同
一色の走査電極上の画素ごとに３ミリ秒ずつ時間を隔て
て独立に駆動され、９ミリ秒間で赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、
青（Ｂ）色の画素が駆動し終わる。

【００１７】すなわち、図５に示されるように、６本の
走査電極（Ｔ１〜Ｔ６）には９ミリ秒毎に２４ボルトの
交流電圧と零電圧が２対１の時間比率で印加され、零電
圧の期間は各走査電極の順番（Ｔ１〜Ｔ３及びＴ４〜Ｔ
６）に従って３ミリ秒ずつずれている。一方、信号電極
（Ｓ１〜Ｓ６）上には各カラー画素の画像データに応じ
て零電圧または１２ボルトの交流電圧が印加される。上
記走査電極電圧と信号電極電圧の差が実際のカラー画素
に印加される電圧となる。

【００１８】例えば、信号電極Ｓ１と走査電極Ｔ１、Ｔ
２、Ｔ３とで形成されるカラー画素Ｒ１、Ｇ１、Ｂ１に
はそれぞれ図５に示すとおりの電圧が印加される。すな
わち画素Ｒ１は３ミリ秒間の零電圧期間により液晶シャ
ッターの光が透過し明状態となり、画素Ｇ１は９ミリ秒
間すべて交流電圧が印加されるため光が完全に遮蔽され
て暗状態となり、画素Ｂ１は画素Ｒ１と同様に３ミリ秒
間の光透過により明状態に選択される。

【００１９】この時、インスタントフィルム上の１ドッ
トは液晶シャッターアレイの移動とともに初めに赤の光
が３ミリ秒間照射され、その６ミリ秒後には青の光が３
ミリ秒間照射され、結果として上記ドットは混色しマゼ
ンダ色となる。特に、信号電極の零電圧の期間を０〜９
ミリ秒の間で連続変調することにより高密度のフルカラ
ー画像をインスタントフィルム上へ鮮やかな色調で形成
することができた。

【００２０】

【発明の効果】以上の実施例で述べたように、本発明の
カラー液晶シャッターアレイは１本の信号電極で赤、
緑、青色の３種のカラー画素をスタティック駆動並のコ
ントラスト比で動作させるため、信号電極線数を３分の
１に激減させても従来の液晶シャッターと同等の性能を
出すことが可能である。したがって、信号電極線を駆動
するＬＳＩの個数を大幅に減らした低コストのカラー液
晶シャッターアレイモジュールを提供することができ
る。また、本発明のカラー液晶シャッターアレイの単純
な画素配列及びリード電極の配置はフォトリソパターニ
ング工程において１００μｍ角以下の微細画素の形成を
容易にし高精細のカラー液晶シャッターアレイモジュー
ルを提供することもできる。この結果、感光紙上へフル
カラー画像をプリントする光カラープリンターの低コス
ト化と高品質化につながる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を表すカラー液晶シャッ
ターアレイの画素配列と電極パターンを示す模式平面図
である。

【図２】本発明の第１の実施例を表すカラー液晶シャッ
ターアレイの駆動方法を示す模式説明図である。

【図３】カラー液晶シャッターアレイの画素配列とリー
ド電極配置の関係を表す模式説明図である。

【図４】本発明の第２の実施例を表すカラー液晶シャッ
ターアレイの画素配列と電極パターンを示す模式平面図
である。

【図５】本発明の第２の実施例を表すカラー液晶シャッ
ターアレイの駆動波形を示す模式図である。

【図６】従来のカラー液晶シャッターアレイの画素配列
とリード電極配置を示す模式平面図である。

【符号の説明】

１１、４１ 信号電極 １２、４２ 走査電極 １３、３３、４３、６１ カラー画素 ３１、３２、６２ リード電極

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液晶を構成要素とする複数のカラー画素
   を有し、入射光を光変調して、感光紙上に画像データを
   光書き込みするカラー液晶シャッターアレイにおいて、
   前記カラー画素を、感光紙の移動方向と直交する走査電
   極と、該走査電極と液晶を挟んで対向する信号電極の交
   差部に形成し、同一の走査電極に対応するカラー画素は
   同一色のカラー画素にし、各走査電極に対応するカラー
   画素列を順次選択し、選択されたカラー画素列のカラー
   画素は信号電極のデータに基づいて光変調し、非選択の
   カラー画素列のカラー画素は常に暗状態にセットし、感
   光紙上に光書き込みをすることを特徴とするカラー液晶
   シャッターアレイ。
2. 【請求項２】 液晶がスーパーツイステッドネマチック
   液晶であり、かつ、カラー画素の構成が、該液晶に走査
   電極と信号電極を介して電圧を印加した時に、暗状態と
   なるポジ型構成であることを特徴とする請求項１に記載
   のカラー液晶シャッターアレイ。
3. 【請求項３】 赤、緑、青各色２列ずつのカラー画素列
   を有し、各カラー画素列のカラー画素は１画素ピッチお
   きに配置され、同一色で異なる列に属するカラー画素
   は、互いに１画素ピッチ、列方向にずれていることを特
   徴とする請求項１に記載のカラー液晶シャッターアレ
   イ。