JPH078581B2 - 液晶光スイツチ駆動方法 - Google Patents

液晶光スイツチ駆動方法

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JPH078581B2
JPH078581B2 JP22864187A JP22864187A JPH078581B2 JP H078581 B2 JPH078581 B2 JP H078581B2 JP 22864187 A JP22864187 A JP 22864187A JP 22864187 A JP22864187 A JP 22864187A JP H078581 B2 JPH078581 B2 JP H078581B2
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は強誘電性液晶を用いたプリンタ用の液晶光スイ
ツチ駆動方法に係わり、特に高コントラストが得られる
プリンタ用の液晶光スイツチ駆動方法に関する。
〔従来の技術〕
従来の強誘電性液晶光スイツチアレイの駆動方法では、
第2図(a)に示すように、1フレーム期間TLは光透過
状態を決める書き込み期間TW、そして保持期間TH(時分
割駆動では非選択期間)からなる。一方、液晶分子の応
答は電圧を印加してから約0.1〜0.5msかかるから、1フ
レーム期間内の透過光波形ON,OFFは第2図(b)のよう
になる。波形OFF(A)は光透過期間から光遮断期間に
なつた場合、波形OFF(B)は光遮断期間から光遮断期
間になつた場合、波形ON(A)は光遮断期間から光透過
期間になつた場合、そして波形ON(B)は光透過期間か
ら光透過期間になつた場合である。このように、光透過
状態(ON)、光遮断状態(OFF)ともに1フレーム期間
内の光透過量(第2図(b)の斜線部の面積に比例)の
異なる2状態がそれぞれ存在し、光透過量が最も大きい
のが波形ON(B)である。一方、OFF期間ではOFF(A)
の光透過量が大きくなる。従つて、コントラスト、即ち
[ON期間の光透過量]/[OFF期間の光透過量]の値が
一様でなくなり、コントラストはOFF(A)期間の光透
過を小さくすることにより向上する。この方法として、
1フレーム期間の最後を常に光遮断状態にしておけばOF
F(A)の最初の光透過をなくすことができる。
一方、強誘電性液晶デイスプレイパネルの時分割駆動法
として、リセツト期間と、リセツトされた状態を保持す
るか、あるいは反転させて光透過状態を選択する期間
(書き込み期間)を有する時分割駆動法が提案されてい
る(特開昭62−56937)。第3図は、この駆動法におい
て、走査電極の電圧と、この2つの電圧の差である液晶
層への印加電圧と、その時の透過光波形を示す。リセツ
ト期間2TL/N(Nは時分割、TLは1フレーム期間)には
リセツト状態(光遮断状態)にするためにリセツト電圧
VRを印加するが、この電圧は、リセツト期間内の平均電
圧が零となるように、リセツト期間の前半のTL/Nに+VO
/2(Aの部分)、後半のTL/(2N)に−VOの電圧(Bの
部分)となる一対の電圧の組み合わせである。このリセ
ツト期間によつてコントラストの向上がはかれる。ここ
でリセツト期間内の平均電圧を0となるようにするの
は、そうしないと液晶材料の劣化が生じるからである。
〔発明が解決しようとする問題点〕
上記した駆動方法では、リセツト期間に+VO/2の電圧印
加(第3図Aの部分)により、オフ期間であるにもかか
わらず、光が透過してしまう。デイスプレイの場合、時
分割数Nが数百と大きく、実質的にリセツト期間が短く
なるため、この程度のオフ期間の光の漏れは問題となら
ない。しかし、プリンタ用液晶光スイツチの場合時分割
は高々10程度であるため、相対的に1フレーム期間内で
の漏れ光量が大きくなり、このためにコントラストが低
下し、プリンターとしての印写品質が悪くなるため、こ
の駆動方法をそのままプリンタ用液晶光スイツチに適用
することができないという問題があつた。
本発明の目的は、リセツト期間における光の漏れ量をな
くすことにより高コントラストを実現するプリンタ用の
液晶光スイツチ駆動方法を提供するにある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の目的は、リセツト電圧としては負の電圧パルスだ
けとし、この負の電圧印加に相当する正電圧の印加を、
走査電極電圧の状態保持期間の電圧波形に正の直流電圧
を重畳することにより行うか、あるいはプリンタ特有の
方法として、一枚のプリントが終了して次の用紙が送ら
れる間に、正の電圧を印加することにより行うことで達
成される。
〔作用〕
第1図は本発明の要点を示す図である。(a)図では、
リセツト期間に波高値−VRの電圧を期間TRだけ印加する
ことにより光遮断状態とする。この代わりとして、状態
保持期間THの間、非選択電圧にバイアス電圧として直流
電圧VRを印加する。ここでVKはVR・TR/THである。な
お、VKは一様な直流電圧値としたが、ステツプ電圧とし
ても良く、VR・TRに相当する正の直流電圧成分を有する
波形なら良い。これにより、リセツト期間は完全な光遮
断状態となり、高コントラスト化が実現でき、また、1
フレーム期間内でも平均電圧を零にできるため液晶材料
の劣化も生じない。時分割数N=(TL/TR)が増加すれ
ばTR/THが小さくなるので、VKも小さくなり、保持期間
中における液晶分子へのVKの影響も小さくなる。
(b)図では、1フレーム期間内で平均電圧を零とする
のではなく、プリント終了後にまとめて正の直流電圧を
印加し、平均電圧を零とする。1枚をプリントするのに
要する時間をTPとすると、フレーム数はTP/TLとなる。
従つて1枚のプリント中にVR・TR・TP・TLだけの負の直
流成分の偏りが生じる。そこで、プリント終了後、TC
間VRの電圧を印加する。ここでTC=TRTP/TLである。な
お、蛍光燈はプリント終了後、ただちに消灯することに
より光の透過はなく、プリントへの影響はなくなる。こ
の方法の場合、保持期間にバイアス成分VKが印加されな
いので、保持効果に優れる。
〔実施例〕
以下、本発明の実施例を説明する。第4図は本発明の一
実施例における駆動電圧波形を示すもので、走査電極及
び信号電極の電圧を図のような波形とする。走査電極電
圧のリセツト期間に印加する電圧波形は負の直流電圧−
2VOであり、信号電極電圧波形が光透過か光遮断かで変
わるのに対応して、リセツト期間に液晶層にかかる電圧
波形は図のVR1,VR2のいずれかとなる。いずれの波形に
しても正の直流電圧成分は無いから、リセツト期間にお
ける光の漏れはない。この代わり、リセツト期間TRにお
いては、−2VO・TRの負の電圧が印加されるので、保持
期間THに、これに相当する電圧、つまりVK=2VOTR/TH
る正の直流電圧を印加する。
なお本実施例では、保持期間に高周波電圧を印加するこ
とにより、分子配列の安定化をはかり保持効果を高める
ようにした。これはACスタビライズ効果と呼ばれ、負の
誘電異方性を有する液晶材料の場合に有効で、バイアス
電圧VKによる分子の乱れを防ぐことができる。もちろ
ん、高周波電圧を印加しない方法も可能である。また、
本実施例では、書き込み期間TWに印加する電圧のうち、
光遮断状態を選択する場合には、リセツト期間に選択さ
れた状態を乱さない程度の小さな電圧(±VO)を印加し
て光遮断状態を維持し、光透過状態を選択する場合の
み、反転電圧3VOを印加する。
第5図は第4図に示した駆動電圧波形による光スイツチ
駆動回路であり、N本の走査電極C1〜CNをもつデユーテ
イ1/Nの時分割駆動である。信号電極S1にはCMOS−ICド
ライバーが接続され、データ信号D1に応じて−VO→+VO
あるいは+VO→−VOの電圧パルスが印加され、これが第
4図の信号電極電圧を形成する。一方、第5図の電圧V1
は、第6図に示すようなパルス幅TL/2N、波高値2VOの交
流電圧波形、電圧V2は周波数10〜40KHz、バイアス電圧V
Kを有する交番電圧、電圧V3は−2VOの特流電圧である。
これらの電圧V1V2,V3はマルチプレクサ21,22,…で選択
され、第4図の走査電圧を形成する。
第7図は走査電極C1,12に印加される走査電圧VC1,VC2
び信号電極S1の信号電圧VS1及びVS1とVC1,VC2の交点部
の光スイツチ11,12の液晶層に印加される電圧及び光透
過波形の例を示したものである。VC1とVC2とは位相がTL
/Nだけずれている。リセツト期間には負の極性の直流電
圧が印加されるため、一ラインの期間の最後は完全な光
遮断状態となる。そして保持期間にはVKの正の直流電圧
が連続して印加されるが、高周波交流電圧が重畳される
ため、光遮断状態を選択した場合、液晶素子に双安定性
メモリー効果がなくても高周波スタビライズ効果により
光遮断状態がよく保持される。液晶素子に双安定性メモ
リー効果があれば高周波電圧がなくても良い。
第7図の光スイツチ11の光透過波形B11と第2図(b)
の光透過光波形OFF(A)とを比較してわかるように、
本発明でのオフ期間の光透過量は非常に小さくなる。ま
た本発明では、オン期間の光透過量は、オン期間から連
続して続いた場合でも、そうでない場合でも常に同じで
ある。この結果、コントラストは非常に大きく、またプ
リント信号のパターンにかかわらず、常に同じコントラ
ストが得られる。
第8図は本発明の別の実施例における駆動電圧波形を示
すもので、リセツト期間に印加される電圧は、パルス幅
TR/2,波高値−2VOの場合と、パルス幅TR/2の+VOパルス
とパルス幅T2/2,波高値−3VOの2つのパルスから構成さ
れる場合がある。しかしVOが、液晶が応答しない程度の
電圧であれば、後者の場合も実質的に負の直流電圧とみ
なすことができる。この駆動波形ではVK=VOTR/THとな
り、VKは第4図の場合の1/2と小さくなる。従つて、保
持期間THには高周波電圧が印加されなくても十分状態を
維持できる。
〔発明の効果〕
本発明によれば、オフ期間(光遮断期間)の光透過量を
小さくでき、オン期間の光透過量を常に同じにでき、し
かも液晶層にかかる平均電圧を実質的に零にできるか
ら、光スイツチのコントラストが高く、かつ、コントラ
ストの変動の少ない、信頼性の高い光スイツチ駆動法が
得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の原理を示す図、第2図は従来の光スイ
ツチの駆動法と光透過波形を示す図、第3図の従来の強
誘導性液晶デイスプレイの駆動法を示す図、第4図は本
発明の一実施例における駆動電圧波形を示す図、第5図
及び第6図は第4図の駆動法を実現するための回路とそ
の電圧波形図、第7図は本発明の効果を説明する光透過
波形を示す図、第8図は本発明の実施例における駆動電
圧波形を示す図である。 11〜1N……光スイツチ部、21〜2N……マルチプレクサ、
C1〜CN……走査電極、S1……信号電極、TR……リセツト
期間、TH……保持期間。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】信号電極を有する信号電極基板と走査電極
    を有する走査電極基板により強誘電性液晶を平行に狭持
    し、液晶層に電圧を印加することにより光透過量を制御
    するプリンタ用液晶光スイツチのアレイを順次駆動し、
    その駆動信号の1フレーム期間が、印写信号に応じて光
    透過状態を決める書き込み期間、書き込んだ状態を保持
    する保持期間、及び各光スイツチを光遮断状態とするリ
    セツト期間からなる液晶光スイツチ駆動方法において、
    上記リセツト期間の印加電圧は当該期間内のどの時点に
    おいても液晶を光透過状態としない電圧とし、該電圧の
    平均値と上記リセツト期間の積に等しい電圧時間積を有
    した逆極性の電圧を上記リセツト期間以外の期間に加算
    して印加することを特徴とする液晶光スイツチ駆動方
    法。
  2. 【請求項2】前記逆極性の電圧を、前記保持期間に一定
    電圧として印加することを特徴とする、特許請求の範囲
    第1項記載の液晶光スイツチ駆動方法。
  3. 【請求項3】前記逆極性の電圧を、用紙1枚のプリント
    終了時にまとめて印加することを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載の液晶光スイツチ駆動方法。
  4. 【請求項4】液晶材料が負の誘電異方性を有する液晶材
    料である場合、前記一定電圧を平均値とし、かつ液晶分
    子が極性変化に追従できない程度の高い周波数を有する
    ところの交番電圧を前記保持期間に印加することを特徴
    とする特許請求の範囲第2項記載の液晶光スイツチ駆動
    方法。
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