JPS60143315A - 液晶光スイツチアレイ - Google Patents

液晶光スイツチアレイ

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JPS60143315A
JPS60143315A JP58248159A JP24815983A JPS60143315A JP S60143315 A JPS60143315 A JP S60143315A JP 58248159 A JP58248159 A JP 58248159A JP 24815983 A JP24815983 A JP 24815983A JP S60143315 A JPS60143315 A JP S60143315A
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JP
Japan
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liquid crystal
film
electrode substrate
optical switch
common electrode
Prior art date
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Pending
Application number
JP58248159A
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English (en)
Inventor
Takao Umeda
梅田 高雄
Kazuya Oishi
一哉 大石
Tatsuo Ikawa
伊川 辰夫
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Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP58248159A priority Critical patent/JPS60143315A/ja
Publication of JPS60143315A publication Critical patent/JPS60143315A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • G02F1/1343Electrodes
    • G02F1/134309Electrodes characterised by their geometrical arrangement

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)

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】 〔発明の利用分野〕 本発明は液晶光スイッチアレイに係シ、特に解像度に優
れた液晶光スイッチアレイに関する。
〔発明の背景〕
電子計算機やパソコンの発展に伴い、その出力機器とし
て各種の印字装置が開発されている。特に最近ではノン
インパクトで、解像度が高く、印字速度の速いレーザ・
ビームプリンタが注目されている。しかし、この方式は
レーザ光をポリゴンミラーを用いて走査する機械的走査
方式であるため装置が大型になる。特に、レーザ発振器
や子種類にも及ぶ多くのレンズ群を用いるため、低コス
ト化、/J1型化に限界があり、広く普及するに致って
いない。これに対し、液晶光スイッチアレイを用いる方
式が提案されている。(特開昭57−63509号公報
参照)。この方式では印写ヘッド部が光源、液晶光スイ
ッチアレイ、光結偉素子の3つの要素のみから構成され
るため、印写ヘッド部がコンパクトになシ、コストも大
幅(レーザビームプリンタの1/2程度)に低減出来る
第1図は液晶光スイッチアレイを用いた光プリンタの構
成を示したものである。
感光体ドラム1は帯電器2のコロナ放電によって一様に
静電荷を帯びる。これに光源3、液晶光スイッチアレイ
4、光結像素子5からなる印写ヘッド6によって光が照
射されると感光体の性質によ9元の照射された填域の静
電荷のみが消失し、静電潜像が形成される。次に現像器
7によって電気的に極性を持ったトナーが感光体表面に
付着されると静電潜像が可視化される。次にカセットか
ら送られた用紙8が転写儲9に送られると電界の力によ
りトナー像が用紙上に転写され、さらに定着器10によ
り圧力や熱によりトナー像は用紙に定着され、永久像と
なる。感光ドラムに残留するトナーや表向電荷は清掃器
12や消去う/プ11により除去され、感光体は初期状
態にもどる。
第2図(a) 、 (b) 、 (C)は従来の液晶光
スイッチアレイにおいて用いられた信号電極基板13a
((a)図)共通電極基板:tab((b)図)の電極
形状と液晶光スイッチアレイの構造((C)図)を示し
たものであする複数個のストライプ状の透明導電膜15
からなシ、共通電極16は同様に解像度で決る幅を有す
る一本のストライプ状の透明導電膜15からなυ、信号
電極14と共通電極1にの対向する部分が光シヤツタ一
部となる。
液晶光スイッチアレイは両基板13a、13bの電極上
に配向処理膜17を形成後、電極面が対向するようにシ
ール材19を用いて一定間隔で組立て後、液晶材料18
を封入したものであシ、基板の外側に2枚の偏光板20
a、20bを設けている。
液晶光スイッチアレイの駆動方式としては印字のための
電気信号に応じて信号電極と共通電極間に印加する電圧
値を変えることによシ、光を透過させfcシ、光を遮断
しfc#)する。
液晶光スイッチアレイを印写ヘッドに用いる場合の重要
な特性は高速応答性と解像度(コントラスト)である。
従来、電卓や時計などに用いられているTN型゛液晶素
子は応答時間が数十In liiと長いためプリンタ用
液晶光スイツチアVイへの適用が離しい。そこで、応答
性を改善した二周波駆動液晶素子を用いる方式(特開昭
56−94377号公報)が知られ、また、本質的に高
速応答性に優れたカイラルスメクチックCやカイラルス
メクチックH液晶などの強誘電性液晶を用いる方式が提
案嘔れている。特に後者の方式は応答時間を1ms以下
にすることが出来るため、非常に有望である。もう1つ
の重要な特性は解像度であり、光シヤツタ一部以外の領
域での光の漏れが、この解像度を著しく低下させる。
第3図(a)は二周波駆動液晶素子の印加電圧Vと光透
過量の関係を示すグラフ、第3図(b)は強誘電性液晶
素子の印加電圧Vと光透過量の関係を示すグラフである
。二周波駆動液晶素子の場合、電圧が零の時、光の漏れ
はBICIとなり、実効電圧が飽和電圧v8よシも太き
くなると光透過量はB’sとなる。
一方、強誘電性液晶素子では二周波駆動液晶素子とは異
シ、直流電圧に応答し、正の直流電圧を印加すると光が
透過し漁の電圧を印加すると光が遮断される。印加電圧
が零の時の光の漏れ量BK2は飽和値Bgの約1/2に
も達し、二周波駆動液晶素子の場合の光の漏れ量BKl
の約5倍となる。
第2図に示すように液晶光スイッチアレイでは光シヤツ
タ一部以外の領域では液晶層に電圧が印加されないため
、光の漏れ量をB、oまで小さくすることが出来ず、B
N2となってしまう。
いずれ?方式にしても光シヤツタ一部以外の領域での光
の漏れが問題である。
また、共通電極16は複数の信号電極14に対向する様
に設けられるために、長くなシ、共通電極16の抵抗が
非常に大きくなる。このため、電圧降下を原因とする解
像度のムラが生じ易くなるという問題点を有している。
〔発明の目的〕
本発明の目的は光シヤツタ一部以外の領域での光の漏れ
を無くシ、かつ共通電極での電圧降下を防止することに
より解像度の高い液晶光スイッチアレイを提供すること
にある 〔発明の概要〕 上記目的を達成する本発明の特徴とするところ゛は、主
面に透明導電膜からなる複数の信号電極群が形成された
信号電極基板と、該信号電極基板の主面に対向する主面
に透明導・電膜からなる共通電極が形成される共通電極
基板と、上記信号電極基板と上記共通基板との間に保持
される液晶と、を具備する液晶光スイッチアレイに於い
て、上d己信号電極と上記共通電極とが対向する部分を
除いて、上記信号電極基板あるいは上記共通電極基板の
内側あるいは外側に、上記透明導電膜よシ低抵抗の光遮
断膜を設けることにある。
光遮断膜としては、Aue C’ I At、 pJ 
i及びこれらを主成分とする合金等の金属の単層膜、ま
たはこれらの単層を重ね合わせた多層膜が用いられる。
〔発明の実施例〕
〈実施例1ン 第4図は本発明の第1の実施例を示す図であシ、第4図
(a)は信号電極基板の平面図、第4図(b)は第4図
(a)のa−a’断面図、第4図(C)は第4図(a)
のb−b’断面図、第4図(d)は共通電極基板の平面
図、第4図(e)は第4図(d)のc−c’断面図、第
4図(f>は両基板の組立て状態を示す図である。
ガラス板21の表面に厚み800人の8jOa膜22を
形成し、その上に厚み400人で透明導電膜となるIn
xOs膜15を膜着5によシ形成、その上に厚み100
OAのニクロム膜23を蒸着し、さらに厚み1000人
で金24を蒸着する。
S j Ox膜22はガラス板からのNaの溶出を防ぐ
ために用いられる。光遮断膜として用いる金はInzO
s との密着力に劣るため、金24と1120315と
のインターフェースとしてニクロム膜23を用いた。金
蒸着後、ホトエツチングにより、金24、ニクロム膜2
3を除き、光シヤツタ一部を除く対向面に光遮断膜が設
けられる信号電極基板13a1共通電極基板13bを得
る。
金は抵抗率がきわめて低い良導体であるため、液晶パネ
ル駆動時の電圧降下は問題とならない。
両基板を用いて第4図(f)に示すような構成の液晶光
スイッチアレイを形成する。
配向処理膜(図示せず)はポリイミド系の樹脂膜をラビ
ング処理したもので、信号電極基板13aと共通電極基
板13bとの間に保持される液晶は63Cから95Gの
間でカイラルスメクチックC相を示すDOBAMBCで
アシ、液晶層の厚み′f:4μmとした。第4図(f)
の素子組み立て状態かられかるように光シャッタ部25
以外の領域は光透過率が著しく小さい(1チ以下)金魚
着膜が設けられているため光シャッタ部以外の領域での
漏れ光量をほぼ完全に除去できる。
この結果、応答時間0.2ms、コントラスト15解像
度lO本/ws以上ときわめて優れfc特性を有するこ
とを本発明者等は確認している。
なお、透明導電膜の材質としてIn2O3を用いたが8
0203でも良いし、InaOaと5n203 の混合
物でも良い。
また、光遮断膜としてニクロムと金の二層構造膜を用い
たが、クロム蒸7flIX単独でも良い。
〈実施例2ン 第5図は第2の実施例を示す図である。
第5図(a)は信号電極基板13aの平面図、第5図(
b)は第5図(a)のa−a’断面図であり、第4図(
a)、 (b)、 (C)との違いは光遮断膜としてク
ロム膜26を用いたことにある。また第5図(C)は共
通電極基板13bの平面図、第5図(d)は第5図(C
)のbb/断面図、第5図(e)は第5図(C)のc 
c/断面図を示すが、第4図(d)、(e)との違いは
素子組立て時に信号電極の光遮断腰部と重なる領域とな
る部分では光遮断膜を設けていないことである。また、
他の領域ではクロム膜26を形成する。
素子組立て状態を第5図(f)に示すが、第4図の実施
例と同様、光シヤツタ部25以外の領域は光透過率が著
しく小さい(1チ以下)クロム蒸層膜が設けられている
ため光シャッタ部以外の領域での漏れ光量をはぼ完全に
除去できるう 〈実施例3〉 なお、第5図の信号電極基板13bにおいて、・ 領域
27はエツチングによjlJInz03膜15を除去し
ているが、除去しているが、除去しなくても同じ効果が
得られることは言うまでもない。
この場合の信号電極基板13bの平面図及び断面図を本
発明の第3の実施例として第6図(a)、 (b)に示
す。第6図(b)は第6図(a)のc−c’萌断面であ
ろう 尚、第5図及び第6図に示す実施例に於いては、クロム
膜の場合、ハンダがのらないため基板からのリード線取
出しは導電ゴムなどを用いる必要がある。
〈実施例4〉 第7図は第4の実施例を示す図であり、第7図(a)は
信号電極基板13aの平面図、第7図(b)は第7図(
a)のa−a’断面図、第7図(C)は共通電極基板1
3bの平面図、第7図(Φは第7図(C)のb−b’断
面図、第7図(e)は第7図(C)のCC/断面図であ
る。
本実施例は電極基板からリード線をハンダ付けによシ、
取出すために、リード線の取出し部となる場所にクロム
蒸溜膜の上にさらに金蒸着膜24を設けた・ものである
。リード線をノ・ンダ付けにより取出す場合、ノ・ンダ
付は面は鋼の膜で・あることが密着力など信頼性の面か
ら望ましい。銅の膜はクロム膜との密着力が悪いが、金
の膜とは密着力が良く、メッキ法によシ簡単に金の上に
鋼の膜を形成できる。
〈実施例5ン 実施例1〜4においては光遮断膜を基板の電極側に設け
る方式について述べたが、電極面と反対側(外側)に設
けることも可能である。第8図は共通電極基板に通用し
た場合を示し、、第8図(a)は共通電極基板13bの
平面図、第8図(b)は第8図(a)のa −a ’断
面図でめる、 第2図(a)に示す共通電極基板13bの電極面と反対
側のガラス面にカーボンブラックの塗料28金光シャッ
タ部となる領域を除く全領域に印刷によシ形成したもの
でおる。基板の外側に光遮断効果のある導電膜を設けた
。場合、この膜を素子温度上昇のためのヒータとして使
用できる効果がある。
・特に液晶としてカイラルスメクチックC相を示すDO
BAMBC′t−用いる場合には液晶の温度を63C〜
95Cの温度範囲に維持する必要があシ、ヒータの使用
は不可欠になる。
この場合の光遮断膜は素子の外側に設けられるため液晶
との化学反応などが生じないため、銅など、光遮断効果
のあるすべての一14it111Xを使用することが出
来る。
〔発明の効果〕
本発明によれば光遮断膜の形成によシ、元シャッタ部以
外の領域での光の漏れを防止し、かつ共通電極での電圧
降下が防止できるため、解像度がきわめて高い液晶光ス
イッチアレイを得ることが出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は液晶光スイッチアレイ式印写ヘッドを用いたプ
リンタの構造を示す図、第2図は従来の液晶光スイッチ
アレイの基板及び組立て状態を示す図、第3図は二周波
駆動液晶素子及び強誘電性液晶素子の印加電圧と光透過
量の関係を示す図、第4図から第8図は本発明の実施例
を示す平面図及び断面図である。 13a・・・信号電極基板、13b・・・共通電極基板
。 第1図 1υ 第2図 ttb 第1+図 第5図 1り 第C図 第7図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主面に透明導電膜からなる複数の信号電極群が形成
    された信号電極基板と、該信号電極基板の主面に対向す
    る主面に透明導電膜からなる共通電極が形成される共通
    電極基板と、上記信号電極基板と上記共通基板との間に
    保持される液晶とを具備する液晶光スイッチアレイに於
    いて、上記信号電極と上記共通電極とが対向する部分を
    除いて、上記信号電極基板あるいは上記共通電極基板の
    内側あるいは外側に、上記透明導電膜よシ低抵抗の光遮
    断膜を設けることを特徴とする液晶光スイッチプレイ。 2、特許請求の範囲第1項に於いて、上記液晶は、強誘
    電性液晶であることを特徴とする液晶光スイッチアレイ
    。 3、%許請求の範囲第2項に於いて、上記強誘電性液晶
    はカイラルスメクチックC相あるいはカイラルスメクチ
    ックH相を示す液晶であることを特徴とする液晶光スイ
    ッチアレイ。
JP58248159A 1983-12-29 1983-12-29 液晶光スイツチアレイ Pending JPS60143315A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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