JPS60225830A - Image forming device and driving method thereof - Google Patents

Image forming device and driving method thereof

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JPS60225830A
JPS60225830A JP59083286A JP8328684A JPS60225830A JP S60225830 A JPS60225830 A JP S60225830A JP 59083286 A JP59083286 A JP 59083286A JP 8328684 A JP8328684 A JP 8328684A JP S60225830 A JPS60225830 A JP S60225830A
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image forming
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shutter
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裕司 井上
Tomoji Komata
小俣 智司
Yoshiyuki Osada
芳幸 長田
Yutaka Inoue
豊 井上
Tadashi Yamakawa
正 山川
Hiroshi Satomura
里村 博
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    • G02F1/133Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
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Abstract

PURPOSE:To increase number of time division without decreasing an image forming speed by disposing microshutter group which sandwiches a liquid crystal between a substrate provided with plural segment electrodes and a substrate provided with a common electrode into the optical path for exposure. CONSTITUTION:An FET formed on the substrate 301 is provided with a gate electrode 302 connected to a gate line, a source electrode 303 connected to a data line and a drain electrode 304 for taking out a data signal. The electrode 304 is connected to the segment electrodes 307 forming a shutter part. The resistance of an a-Si film 305 decreases and the electrodes 303 and 304 are made conducting when a scanning signal is impressed to the electrode 302. The liquid crystal element is formed by sandwiching the N-P type liquid crystal between the substrate 301 and the counter substrate 311 in the orientation state and a transparent common electrode 312, a light shielding film 314 and an orientation control film 315 are provided on the substrate 311. The liquid crystal shutter array consisting of such element is disposed in the optical path for exposure via orthogonal polarizing plates 319, 320, by which the number of time division is increased without decreasing the image forming speed.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、n(行)×m(列)個のマイクロシャッタ群
をマトリクス配置した液晶シャッタアレイ及び光源を有
するプリンタヘッドを備えた画像形成装置及びその駆動
法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an image forming apparatus equipped with a printer head having a liquid crystal shutter array in which n (rows) by m (columns) micro shutter groups are arranged in a matrix and a light source, and a method for driving the same.

これまで、n個の走査電極とm個の信号電極をマトリク
ス状に構成し、多数の画素やシャツタ開口部を容量型負
荷素子である液晶で形成した液晶表示素子や液晶シャッ
タアレイは、よく知られている。この液晶素子の駆動法
としては、走査゛電極群に順次周期的にアドレス信号を
選択印加し、信号電極群には雨足の情報信号をアドレス
信号と同期させて並列的に選択印加する時分割駆動が採
用され′ている。この駆動法では、F記の式(1)で、
バす様に時分割数が増すにつれてVON(オン信号)/
VOFF(オフ信り)が1に近くなり画素を構成する液
晶素子の開閉効率が悪くなる。このため、特に液晶シャ
・ンタアレイの場合では、十分なS/N比をもつ光信号
を与えることができず、これを電子写真複写機の像露光
部(プリンタヘッド)に使用した時には良好な画像を形
成できない欠点をイイしている。
Until now, liquid crystal display elements and liquid crystal shutter arrays are well known, in which n scanning electrodes and m signal electrodes are arranged in a matrix, and a large number of pixels and shutter openings are formed of liquid crystal, which is a capacitive load element. It is being The driving method for this liquid crystal element is time-division driving in which an address signal is selectively and periodically applied to a group of scanning electrodes, and an information signal of raindrops is selectively applied in parallel to a group of signal electrodes in synchronization with the address signal. has been adopted. In this driving method, in equation (1) of F,
As the number of time divisions increases, VON (on signal)/
As VOFF (off reliability) approaches 1, the opening/closing efficiency of the liquid crystal elements constituting the pixels deteriorates. For this reason, especially in the case of a liquid crystal shutter array, it is not possible to provide an optical signal with a sufficient S/N ratio, and when this is used in the image exposure section (printer head) of an electrophotographic copying machine, it is difficult to produce a good image. I like the drawback of not being able to form.

(式中、1/N;デユーティ比。(In the formula, 1/N; duty ratio.

1 / a ;バイアス比、■0;印加電圧)すなわち
、最良の駆動条件は1/1デユーティ−1つまりスティ
ック駆動であるが、この駆動法では各画素毎をドライバ
ー回路で制御することが必要となっている。例えば、A
−4(日本工業規格)の短手幅で画素密度を16ドツト
/ m mとした光スポットを発生できる液晶−シャッ
タアレイの場合では、3360個のドライブ回路を必要
とし、IC1個当り32個のドライブ回路を集積した場
合で105個のICを必要とすることになる。このため
、スタティック駆動法は高密度の画素やシャツタ開口部
をもつ液晶シャタアレイを駆動するには適さない欠点が
ある。
1/a: bias ratio, ■0: applied voltage) In other words, the best driving condition is 1/1 duty-1, or stick driving, but this driving method requires that each pixel be controlled by a driver circuit. It has become. For example, A
In the case of a liquid crystal-shutter array that can generate a light spot with a pixel density of 16 dots/mm and a transversal width of -4 (Japanese Industrial Standards), 3360 drive circuits are required, and 32 drive circuits per IC. If the drive circuit is integrated, 105 ICs will be required. For this reason, the static driving method has the disadvantage that it is not suitable for driving a liquid crystal shutter array having high-density pixels or shutter openings.

すなわち、本発明の目的は画像形成速度(プロセスピー
ド)を遅くすることなく、時分割数を増や婆し、且つ駆
動用IC数を減少させるにはICの高耐圧化をはかる必
要があり、このためコストダウンがはかれないという従
来の問題点を解消し、さらに従来では画像形成速度を遅
くしても時分割数はたかだか4程度どあったのに対し1
画像形成速度を遅くすることなく時分割数を高め、この
ため安価で高性能な液晶シャッタアレイを備えた画像形
成装置及びその駆動法を提供することにある。
That is, the purpose of the present invention is to increase the number of time divisions without slowing down the image forming speed (process speed), and to reduce the number of driving ICs, it is necessary to increase the breakdown voltage of the IC. This eliminates the conventional problem of not being able to reduce costs, and furthermore, the number of time divisions is only 1, whereas in the past, even if the image forming speed was slowed down, the number of time divisions was at most 4.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus equipped with a liquid crystal shutter array that increases the number of time divisions without slowing down the image forming speed and is therefore inexpensive and high performance, and a method for driving the same.

本発明のかかる目的は、露光光源及び、該露光光源の露
光光路中の光線を光遮断状態と光透過状態の何れか一方
に制御するマイクロシャッタ群を備えたプリンタヘッド
と、該プリンタヘッドよりの光信号を像保持部材に照射
するようにした画像形成装置において、前記マイクロシ
ャッタ群が複数の行及び列に沿ってマトリクス状に配置
され、該マイクロシャッタ群が薄膜トとコモン電極を設
けた基板゛との間に液晶を挟持した構造を有しており、
前記薄膜トランジスタのゲート線に走査信号を印加し、
この走査信号と同期させてデータ線に画像情報に応じた
電気信号を印加する手段を備えた画像形成装置によって
達成される。
The object of the present invention is to provide a printer head equipped with an exposure light source and a group of microshutters that control the light beam in the exposure optical path of the exposure light source to either a light blocking state or a light transmitting state; In an image forming apparatus configured to irradiate an image holding member with an optical signal, the micro-shutter group is arranged in a matrix along a plurality of rows and columns, and the micro-shutter group is provided with a thin film and a common electrode. It has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between the
applying a scanning signal to the gate line of the thin film transistor;
This is achieved by an image forming apparatus equipped with means for applying an electrical signal corresponding to image information to a data line in synchronization with this scanning signal.

以下、本発明を図面に従って説明する。The present invention will be explained below with reference to the drawings.

本発明者らの実験検討によれば、直流、のゲート電圧v
gncを単位時間(hr)当りで印加した時のvIJ値
電圧vthの変動分をΔvthとした時、第1図に示さ
れる様にゲート絶縁膜の電果強度Egが低レベルのゲー
ト電圧Vgl (約4OV〜60■)を越えると、Δv
thが指数関数的に増大している。このことは、ゲート
電圧vgがVglを越えると急激にライフタイムの短縮
が生じることを表わしている。ところが、ゲート絶縁膜
に印加される電界強度を5×105 V / c m以
下とした時、TPTのライフタイムを短縮せずにゲート
電圧Vgを高くすることができ、従って十分なS/N比
、好ましくは5以上のS/N比、好ましくは5以上のS
/N比をもつ光信号を発生できる点にも別路特徴を有し
ている。
According to the inventors' experimental study, the gate voltage v of DC
When Δvth is the variation in the vIJ value voltage vth when gnc is applied per unit time (hr), the gate voltage Vgl ( When it exceeds about 4OV~60■), Δv
th is increasing exponentially. This indicates that the lifetime is rapidly shortened when the gate voltage vg exceeds Vgl. However, when the electric field strength applied to the gate insulating film is set to 5 x 105 V/cm or less, the gate voltage Vg can be increased without shortening the lifetime of the TPT, and therefore a sufficient S/N ratio can be achieved. , preferably an S/N ratio of 5 or more, preferably an S of 5 or more
Another feature is that it can generate an optical signal with a /N ratio.

TFTは、Vg−Vth>Vs (Vg;ゲート電圧、
り Vth;閾値電圧、VS:デー纒電圧)の非飽和領域で
用いられ、コノ領域テc7)Vx (t) /V s 
(Vx (t) ;出力電圧)は、充電開始前(1=0
)の時、下記式(2)によって表わされる。
TFT has Vg-Vth>Vs (Vg; gate voltage,
It is used in the non-saturation region of Vth: threshold voltage, VS: data transmission voltage), and is used in the non-saturation region.
(Vx (t); output voltage) is before the start of charging (1=0
), it is expressed by the following formula (2).

式中、m、τ(TFTの充電時定数)及びL(液晶残留
電圧電位)はそれぞれ下記式(3)、(4)及び(5)
で表わされる。
In the formula, m, τ (TFT charging time constant) and L (liquid crystal residual voltage potential) are expressed by the following formulas (3), (4) and (5), respectively.
It is expressed as

τ = −C・・・・・・・・・・・・(0Vs 又、式中Cは負荷ぎ量を、Vghはプラス側のゲート電
圧、tはゲートオン時間を示し、又には下式(4)′に
よって示される。
τ = −C・・・・・・・・・・・・(0Vs In the formula, C is the load amount, Vgh is the gate voltage on the positive side, t is the gate on time, or the following formula ( 4) Indicated by '.

ε0:真空誘導率CF/cm) εS:絶縁膜比誘導率 μ:易動度(Cm2 /Vsec ) dins :絶縁層膜厚(am) L:チャンネル長〔Cm〕 W:チャンネル巾(cm) 式(2)に従えば、出力電力Vx (t)を高くするに
は、データ電圧Vsを高めることによって達成されるが
、V g −V th> V sの関係式からゲート電
圧Vgを固めることが必要となる。
ε0: Vacuum conductivity CF/cm) εS: Insulating film specific conductivity μ: Mobility (Cm2/Vsec) dins: Insulating layer thickness (am) L: Channel length [Cm] W: Channel width (cm) Formula According to (2), increasing the output power Vx (t) can be achieved by increasing the data voltage Vs, but from the relational expression V g −V th > V s, it is possible to increase the gate voltage Vg. It becomes necessary.

しかし、ゲート電圧Vgを高めることはTPTのライフ
タイムを短縮させることになり、このため実用的な液晶
シャッタアレイ、特にTPTのライフタイムを短縮させ
ることなく20ポルト以上の出力電圧Vx (t)を得
ることができるTFTマトリクスの時分割駆動法がめら
れている。
However, increasing the gate voltage Vg will shorten the lifetime of the TPT, and for this reason, a practical liquid crystal shutter array, especially an output voltage Vx (t) of more than 20 volts, can be achieved without shortening the lifetime of the TPT. A time-division driving method of a TFT matrix that can be obtained is considered.

そこで、本発明者らは前述の点について鋭意検討を重ね
たところ、TPTのライフタイムを短縮させることなく
、高圧(例えば30ポルト以上、特に40ボルト〜60
ポルト)のゲート電圧Vgを印加することができるTP
Tマトリクスの時分割駆動法を見い出すことができた。
Therefore, the inventors of the present invention have conducted extensive studies on the above-mentioned points, and have found that high voltage (e.g. 30 volts or more, especially 40 volts to 60
TP to which the gate voltage Vg of Porto) can be applied.
We were able to find a time-division driving method for the T matrix.

の −ト絶縁膜における型外強度を5X105V/ c m
以下となる様にゲート絶縁膜厚を設定することによって
TPTのライフタイムを維持することができる。本発明
の好まして具体例ではゲート絶縁膜を水素原子をドーピ
ングした6000人のチッ化シリコン(比誘電率6.6
)で形成し、半導体膜を2000人のアモルファスシリ
コン(比誘電率12)で形成した時、ゲート電圧Vgを
40ボルト〜60ポルトで印加しても、TPTのライフ
タイムの短縮は見られなかった。
The outside strength of the insulating film is 5X105V/cm
The lifetime of TPT can be maintained by setting the gate insulating film thickness as follows. In a preferred embodiment of the present invention, the gate insulating film is made of 6000 silicon nitride (relative dielectric constant 6.6) doped with hydrogen atoms.
), and the semiconductor film was formed using 2000% amorphous silicon (relative dielectric constant 12), no shortening of the TPT lifetime was observed even when the gate voltage Vg was applied at 40 volts to 60 volts. .

第2図は、本発明で用いうる液晶モードを模式的に表わ
した断面図で、図中偏光板26と27はクロスニコルの
状態で配置され、さらに2枚の基板21と22には偏光
板26と27の偏へ 光方向に対し液I5の初期配向方向が45度の方向とな
る様にラビング処理などの方法により龜 配向処理されている。この際、液A25としては正の誘
電異方性をもつネマチック液晶(NP型液晶)が使用さ
れている。コモン電極23と24aに電圧を印加した時
には、この電極間の液晶25の分子軸は型外方向に配向
し、入射光Iに対して暗状態(光遮断状態)が形成され
る。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal mode that can be used in the present invention. In the figure, polarizing plates 26 and 27 are arranged in a crossed nicol state, and two polarizing plates 21 and 22 are also arranged. The head alignment process is performed by a method such as a rubbing process so that the initial alignment direction of the liquid I5 is oriented at 45 degrees with respect to the polarized light direction of 26 and 27. At this time, a nematic liquid crystal (NP type liquid crystal) having positive dielectric anisotropy is used as the liquid A25. When a voltage is applied to the common electrodes 23 and 24a, the molecular axis of the liquid crystal 25 between these electrodes is oriented toward the outside of the mold, and a dark state (light-blocking state) with respect to the incident light I is formed.

し 一方、電極23と24泰の電圧を液晶25の閾値電圧以
下にすると、この電極間の液晶25の分子軸は初期配向
方向、すなわちラビング方向に配向する。この時、入射
光Iは透過光Tとなって明状態(光透過状態)が形成さ
れる。
On the other hand, when the voltage between the electrodes 23 and 24 is made lower than the threshold voltage of the liquid crystal 25, the molecular axis of the liquid crystal 25 between the electrodes is aligned in the initial alignment direction, that is, in the rubbing direction. At this time, the incident light I becomes transmitted light T, and a bright state (light transmission state) is formed.

第3図(A)は、本発明で用いる液晶素子のいる。TP
Tは、走査信号を印加するゲート線に接続されたゲート
電極302、情報信号を印加するデータ線に接続された
ソース電極303とこのデータ信号を出力信号として取
り出すドレイン電極304の3つの端子を有している。
FIG. 3(A) shows a liquid crystal element used in the present invention. T.P.
T has three terminals: a gate electrode 302 connected to a gate line for applying a scanning signal, a source electrode 303 connected to a data line for applying an information signal, and a drain electrode 304 for extracting this data signal as an output signal. are doing.

又、ドレイン電極304はマイクロシャッタ部、 を形
成するセグメント電極307に接続されている。ゲート
電極302に走査信号を印加するとアモルファスシリコ
ンフィルム305の抵抗が低下し、ソース電極303と
ドレイン電極304が接続状態となる。
Further, the drain electrode 304 is connected to a segment electrode 307 forming a micro shutter section. When a scanning signal is applied to the gate electrode 302, the resistance of the amorphous silicon film 305 decreases, and the source electrode 303 and drain electrode 304 become connected.

本発明で用いるTPTは、ゲート電極302とアモルフ
ァスシリコンフィルム305(7)間に挟まれたゲート
絶縁層306として、水素原子をドープした6000大
チツ化シリコン(比誘電率6.6)が使用される。この
チッ化シリコンフィルムは、ゲート電極302となるク
ロム/アルミニウム積層蒸着フィルムとセグメント電極
307となるI To (Indinm Tin 0w
1de)の蒸着フィルムが所定形状でパターニングされ
た基板301の上にグロー放電下で全面に亘って形成さ
れる。又、ドレイン電極304とセグメント環fi30
7は、チ・フ化シリコンフィルムに設けたスルーホール
308を介して接続されこの様なTPTと電極をもつ基
板301の上に、さらに水素原子をドープしたチッ化シ
リコンフィルムで形成した絶縁膜309と配向制御ドフ
ィルムが使用される。
In the TPT used in the present invention, hydrogen atom-doped silicon 6000 (relative dielectric constant 6.6) is used as the gate insulating layer 306 sandwiched between the gate electrode 302 and the amorphous silicon film 305 (7). Ru. This silicon nitride film is composed of a chromium/aluminum laminated vapor deposited film that will become the gate electrode 302 and an I To (Indium Tin 0w) that will become the segment electrode 307.
1de) is formed over the entire surface of the substrate 301 patterned in a predetermined shape under glow discharge. In addition, the drain electrode 304 and the segment ring fi30
7 is an insulating film 309 formed of a silicon nitride film doped with hydrogen atoms on a substrate 301 having such TPT and electrodes connected through a through hole 308 provided in the silicon nitride film. and orientation-controlled films are used.

本発明でmmいる液晶素子は、前述のTPTをマトリク
ス状に配置したTPTマトリクス基板と対向基板311
の間にネマチック液晶313(NP型液晶)が第1図で
示した配向状態で挟持されている。対向基板311の上
には、コモン電極31.2となるITOフィルムが形成
され、さらに前述した液晶−シャッタアレイの場合では
マイクロシャッタ部を形成するために開口部以外を遮光
するためのクロム/アルミニウム積層蒸着フィルムより
なる遮光膜314が対向電極312の上に積層されてい
る。これらコモン電極312と遮光[314の上に配向
制御膜315がポリイミドなどによって形成されている
The liquid crystal element according to the present invention has a TPT matrix substrate in which the TPT described above is arranged in a matrix, and a counter substrate 311.
A nematic liquid crystal 313 (NP type liquid crystal) is sandwiched between them in the alignment state shown in FIG. An ITO film serving as a common electrode 31.2 is formed on the counter substrate 311, and furthermore, in the case of the liquid crystal shutter array described above, a chromium/aluminum film is used to block light except for the opening to form a micro-shutter section. A light shielding film 314 made of a laminated vapor-deposited film is laminated on the counter electrode 312. An alignment control film 315 is formed of polyimide or the like on the common electrode 312 and the light shielding film 314.

第、3図(B)は1本発明で用いる液晶シャッタアレイ
を模式的に表わした断面図である。本発明の液晶シャッ
タアレイは、TFT部316が液晶素子317の基板3
01と同一基板301′の上で、且つ液晶素子317の
外部に形成されている。特に、TPT316は液晶素子
317の基板301とコモン電極312を設けた対向基
板311間の液晶313を封止するために形成したエポ
キシ系接着剤などによる封止部材318の外側に配置さ
れていることが好ましい。又TFT316は液晶素子3
17の基板301とは別にIC回路などの外部回路基板
(図示せず)の上に設けることもできる。図中の第3図
(A)と同一符合のものは、同一部材を表・わしでいる
。又5図中319と320はクロスニコルの偏光子で、
312はクロム、アルミニウムなどによるTPT316
の半導体膜305に対する遮光膜を表わしている。
FIG. 3(B) is a cross-sectional view schematically showing a liquid crystal shutter array used in the present invention. In the liquid crystal shutter array of the present invention, the TFT section 316 is connected to the substrate 3 of the liquid crystal element 317.
It is formed on the same substrate 301' as 01 and outside the liquid crystal element 317. In particular, the TPT 316 is disposed outside a sealing member 318 made of epoxy adhesive or the like formed to seal the liquid crystal 313 between the substrate 301 of the liquid crystal element 317 and the counter substrate 311 provided with the common electrode 312. is preferred. Also, the TFT 316 is the liquid crystal element 3.
It can also be provided on an external circuit board (not shown) such as an IC circuit in addition to the No. 17 substrate 301. In the drawings, the same reference numerals as in FIG. 3(A) represent the same members. Also, 319 and 320 in Figure 5 are crossed Nicol polarizers,
312 is TPT316 made of chrome, aluminum, etc.
The figure represents a light shielding film for the semiconductor film 305 of FIG.

第4図(A)は、本発明の液晶シャ・ンタアレイで用い
るTFTマトリクス基板の回路で、第4図(B)はその
平面図を表わしている。TPTマトリクスは、アレイ状
にTFT4011 。
FIG. 4(A) shows a circuit of a TFT matrix substrate used in the liquid crystal sensor array of the present invention, and FIG. 4(B) shows a plan view thereof. The TPT matrix consists of 4011 TFTs arranged in an array.

4012.4013,4014,4015,4016.
4017,4018.・・・・・・(TFT ;401
)が配置された構造を有している。TF蚤 T401は、走外信号をゲート電極に印加するゲート線
(4021,4022,4023゜4024)群402
、情報(データ)信号をソース電極に印加するデータ線
(4031゜4032 、・・・・・・)群403とデ
ータ線403からのデータ信号が出力信号として印加さ
れるドレイン電極(4051,4052,4053゜4
054)と接続したマイクロシャッタのセグメント電極
(4041,4042,4043゜4044.4045
,4046,4047,4048、・・・・・・)群4
04がそれぞれ接続されている。
4012.4013,4014,4015,4016.
4017, 4018.・・・・・・(TFT;401
). TF flea T401 is a gate line (4021, 4022, 4023° 4024) group 402 that applies an off-travel signal to the gate electrode.
, a group 403 of data lines (4031, 4032, . . . ) applying information (data) signals to the source electrodes, and drain electrodes (4051, 4052, 4052, 4053゜4
054) and the micro shutter segment electrodes (4041, 4042, 4043°4044.4045
,4046,4047,4048,...) group 4
04 are connected to each other.

本実施例では、データ線4031にTPT4011.4
012.4013と4014が共通接続され、データ線
4032にTFT4015.4016.4017と40
18が共通接続されている。一方、ゲート線4021に
TFT4011.4015が共通接続されている。同様
に他のゲート線についても図示する如<TPTと共通接
続されている。本実施例では4次時分割駆動方式につい
て明らかにしたものであるが、本発明では2次、3次又
は5次あるいはそれ以上の多次時分割駆動方式とするこ
とができる。
In this embodiment, TPT4011.4 is connected to the data line 4031.
012.4013 and 4014 are commonly connected, and TFTs 4015.4016.4017 and 40 are connected to the data line 4032.
18 are commonly connected. On the other hand, TFTs 4011 and 4015 are commonly connected to the gate line 4021. Similarly, other gate lines are commonly connected to TPT as shown. Although the fourth-order time-division driving method is explained in this embodiment, the present invention can be applied to a second-order, third-order, fifth-order, or higher-order multi-order time division drive method.

この様なTPTマトリクス構造では、ゲート電極(及び
ゲート電極からゲート線へ引き出すく、従ってこの東な
り部により発生する不要な容量CQを生じることがない
In such a TPT matrix structure, the gate electrode (and the gate electrode are drawn out to the gate line), so that no unnecessary capacitance CQ is generated due to this eastern portion.

又、本実施例ではマイクロシャッタのセグメント電極群
404が順次チドリ状に配列されているが、これは、マ
イクロシャッタ部が順次時分割で情報の書き込みが行な
われるため、調走作方向405へ常に移動している像保
持部材である感光ドラム(図示せず)上での情報古き込
みが1フレーム中で直線となって行こなうためである。
Furthermore, in this embodiment, the segment electrode group 404 of the micro-shutter is arranged in a staggered manner, but this is because information is written in the micro-shutter section sequentially in a time-sharing manner, so that the segment electrodes 404 of the micro-shutter are always arranged in the adjustment operation direction 405. This is because information on a photosensitive drum (not shown), which is a moving image holding member, is stored in a straight line within one frame.

第4図(C)は、第4図(B)のA−A ′断面図を表
わしている。図中、基板409の」−に丘 形成したゲート線4021状には絶縁膜407が一面に
亘って覆われているが、交差するゲーが導電膜410に
よって接続されている。。
FIG. 4(C) shows a sectional view taken along line AA' in FIG. 4(B). In the figure, an insulating film 407 covers the entire surface of a gate line 4021 formed as a hill on the substrate 409, and intersecting gates are connected by a conductive film 410. .

これらの交差して配置したゲート線」二には、絶縁膜4
08が設けられ、その上にデータ線4031が配置され
ている。
An insulating film 4 is formed on these intersecting gate lines.
08, and a data line 4031 is arranged above it.

第5図は、液晶シャッタアレイを用いて光信号を一感光
ドラムに与えるための概略構成を示している。但し、帯
電器、現像器、クリーニングなどは省略している。53
は、前述の如き液晶シャッタアレイ、51は感光ドラム
(アモルファスシリコン感光体、有機光導電性感光体)
、54は蛍光燈などの光源、52はセルフォックレンズ
などのレンズアレイ、55は集光寝バーである。感光ド
ラム51は調走作方向56の方向に回転し、この感光ド
ラム51の面に光源54と液晶シャッタアレイ53から
なるプリンタヘッド部57から発生した光信号を照射す
ることによって情報信号に応じた静電荷像を形成するこ
とができる。このため、レーザービームより発生した光
信号を照射する方式の電子写真複写機に比べ装置の小型
化が可能で、しかもレーザービームを照射する方式で使
用されるポリゴンスキャナの様な機械的駆動部がないた
め騒音がなく、又、厳しい機械的精度の要求を小さくす
ることができる利点がある。
FIG. 5 shows a schematic configuration for applying an optical signal to a photosensitive drum using a liquid crystal shutter array. However, the charger, developer, cleaning, etc. are omitted. 53
51 is a liquid crystal shutter array as described above, and 51 is a photosensitive drum (amorphous silicon photoconductor, organic photoconductive photoconductor).
, 54 is a light source such as a fluorescent light, 52 is a lens array such as a SELFOC lens, and 55 is a light condensing bar. The photosensitive drum 51 rotates in an adjustment direction 56, and responds to the information signal by irradiating the surface of the photosensitive drum 51 with an optical signal generated from a printer head section 57 consisting of a light source 54 and a liquid crystal shutter array 53. An electrostatic charge image can be formed. For this reason, the device can be made smaller compared to electrophotographic copying machines that emit optical signals generated by laser beams, and the mechanical drive unit, such as the polygon scanner used in laser beam emitting methods, can be made smaller. This has the advantage that there is no noise, and the requirements for strict mechanical precision can be reduced.

次に、第4図に示す配列状態のシャツタ開口部(Wl、
W2.・・・・・・)で4次時分割駆動を行なう場合の
ドツトパターンを形成する例を説明する。
Next, the shirt shutter openings (Wl,
W2. An example of forming a dot pattern when performing quaternary time-division driving will be described below.

第6図は、液晶シャッタアレイに印加する駆動信号力タ
イムチャートの具体例を表わしている。ここで、G 1
−04はゲート線4021゜4022.4023と40
24に印加する電圧波型で、電位■2が印加された時T
FTがオン状態となりソース電極とドレイン電極の間が
導通状態となる。一方、電位が一■1で印加された時に
はTPTはオフ状態となり、ソース電極とドレイン電極
の間がカットオフ状態となり、電気的に遮断される。従
って、ゲート電極の印保持される。
FIG. 6 shows a specific example of a drive signal force time chart applied to the liquid crystal shutter array. Here, G 1
-04 is gate line 4021゜4022.4023 and 40
In the voltage waveform applied to 24, when potential ■2 is applied, T
The FT is turned on, and conduction is established between the source electrode and the drain electrode. On the other hand, when a single potential is applied, the TPT is in an off state, and the gap between the source electrode and the drain electrode is in a cutoff state and electrically disconnected. Therefore, the mark on the gate electrode is maintained.

Cは、コモン電極に印加する電圧波形で、本実施例では
常に電位0に保持されている。Slはソース電極(デー
タ電極)に印加する電圧波形で、開口部wl、w2.・
・・をオンかオフの何れかに設定するに従って、電位を
OかVとする電圧が印加される。
C is a voltage waveform applied to the common electrode, which is always held at potential 0 in this embodiment. Sl is a voltage waveform applied to the source electrode (data electrode), and the openings wl, w2 .・
. . is set to either ON or OFF, a voltage that changes the potential to O or V is applied.

次に、開口部W1に注目してシャッタ開閉の動作制御に
ついて説明する。
Next, the operation control of opening and closing the shutter will be explained, focusing on the opening W1.

時間T 11において、マイクロシャッタ部W1のセグ
メント電極4041と接続されているTPT4011の
ゲート線4021(Gl)に接続されたゲート電極の電
位がv2となり、TPT4011はオン状態となる。時
間τ11とI12(τ11+τ12 = T 11 )
ではデータ電極4031(Sl)の電位はVであるので
、マイクロシャッタ部W1のセグメント電極4041の
電位もほぼ■となる。従って、この時マイクロシャッタ
部W1はオフ状態となっている。続く時間τ13ではゲ
ート線4021(Gl)に接続されたゲート電極の電位
が−v1となるので、たとえデータ電極4031(Sl
)に電圧が印加されても、マイクロシャッタ部Wlのセ
グメント電極は電位Vを保持することができる。τ13
=TI2 + T13 + T14で、T12はゲート
線4022(G2)に、T13はゲート線4023 (
G3)に、T14はゲート線4024(G4)にそれぞ
れv2の電圧を印加する期間である。従ってT 11 
+ T I2 + T 13 + T 14がlフレー
ム期間となる。続くフレーム期間の時間T21で再びゲ
ート電極(Gl)(7)電位がv2となってTFT40
itがオン状態となる。この時間T21の前半の時間τ
21でデータ電極(Sl)の電位がVとなり、マイクロ
シャッタ部W1のセグメント電極に電圧Vが付与され、
続く後半の時間τ22(TPTのオン状IEが保持され
ている)でデータ電m (S t)の電位がOとなるの
で、マイクロシャッタ部W1のセグメント電極の電位が
0に変化し、統〈時間τ23 (=T22+T23+ 
T24)の間、電位Oが保持される。従ってマイクロシ
ャ・ンタ部W1に相当する液晶に印加される電圧が0と
なっているため、第2図で説明した様にシャッタのオン
状態(光透過状8)が1フレ一ム期間に形成される。
At time T11, the potential of the gate electrode connected to the gate line 4021 (Gl) of the TPT 4011 connected to the segment electrode 4041 of the micro-shutter section W1 becomes v2, and the TPT 4011 is turned on. Time τ11 and I12 (τ11+τ12 = T 11 )
Since the potential of the data electrode 4031 (Sl) is V, the potential of the segment electrode 4041 of the micro-shutter section W1 is also approximately -. Therefore, at this time, the micro shutter section W1 is in an off state. At the subsequent time τ13, the potential of the gate electrode connected to the gate line 4021 (Gl) becomes -v1, so even if the data electrode 4031 (Sl)
), the segment electrodes of the micro-shutter section Wl can maintain the potential V. τ13
= TI2 + T13 + T14, T12 is connected to the gate line 4022 (G2), and T13 is connected to the gate line 4023 (
In G3), T14 is a period in which a voltage of v2 is applied to each gate line 4024 (G4). Therefore T 11
+ T I2 + T 13 + T 14 is the l frame period. At time T21 of the following frame period, the potential of the gate electrode (Gl) (7) becomes v2 again, and the TFT40
it is turned on. The first half of this time T21 τ
At 21, the potential of the data electrode (Sl) becomes V, and the voltage V is applied to the segment electrode of the micro shutter section W1.
At the subsequent second half time τ22 (when the on-state IE of the TPT is maintained), the potential of the data voltage m (S t) becomes O, so the potential of the segment electrode of the micro-shutter section W1 changes to 0, and the integrated Time τ23 (=T22+T23+
During T24), the potential O is held. Therefore, since the voltage applied to the liquid crystal corresponding to the micro shutter section W1 is 0, the shutter ON state (light transmitting shape 8) is formed in one frame period as explained in FIG. be done.

第6図中のIWI−CIで、マイクロシャッタ部W1の
セグメント電極とコモン電極間、すなわち液晶に印加さ
れる電圧波型を時系列に従って明らかにしている。これ
に従えば時間τ12+τ13+τztで1Wt−C1l
t電位差vとなっていて、次のフレーム期間のうち時間
τ22+τ23で1W1−CIは電位差0となっている
In IWI-CI in FIG. 6, the voltage waveform applied between the segment electrode and the common electrode of the micro-shutter section W1, that is, the liquid crystal, is clarified in chronological order. According to this, 1Wt-C1l at time τ12+τ13+τzt
t potential difference is v, and 1W1-CI becomes 0 potential difference at time τ22+τ23 in the next frame period.

この時のマイクロシャッタW1の時系列における透過率
の変化を第6図中のTrlで明らかにしている。この図
示によれば1時間τ12+τ13+τ21の期間におい
ては、マイクロシャッタ部W1の透過率はTrd (暗
レベル)であり、時間τ22+τ23+τ31の期間に
おいてはマイクロシャッタ部W1の透過率はTr文(明
レベル)まで徐々に上昇し、次のフレーム期間のT31
で1W1−CIがVとなる場合では図示する如くTrd
に復帰する。
The change in transmittance of the micro-shutter W1 in time series at this time is shown by Trl in FIG. According to this diagram, during the period of one hour τ12+τ13+τ21, the transmittance of the micro-shutter section W1 is Trd (dark level), and during the period of time τ22+τ23+τ31, the transmittance of the micro-shutter section W1 reaches Tr (bright level). Gradually rises to T31 in the next frame period
When 1W1-CI becomes V, as shown in the figure, Trd
to return to.

又、図中の1W2−CIはマイクロシャッタW2の電極
とコモン電極間の時系列にミおける電位差を示し、Tr
2はその時の透過率の変化を表わしている。
In addition, 1W2-CI in the figure indicates the potential difference in time series between the electrode of the micro shutter W2 and the common electrode, and
2 represents the change in transmittance at that time.

第7図は、光スポツト像のドラLdlとd211 を作製する際のシーケンスを示している。各ドツトの内
、第1列のドツト (dl 、 d2 、 d3 。
FIG. 7 shows the sequence for producing the light spot image drums Ldl and d211. Among the dots, the first row of dots (dl, d2, d3).

11 d4.・・・)はマイクロシャッタ部Wlのオンとオフ
に対応し、第2列のドラ) (d” 、、d”’ 。
11 d4. ...) correspond to the on and off states of the micro-shutter section Wl, and the second row of drivers) (d'',,d''').

2 2 d3.d4.・・・)はマイクロシャッタ部w2の2 
2 オンとオフに対応している。また、各行のドツトはそれ
ぞれマイクロシャッタ部Wl 、w2 。
2 2 d3. d4. ...) is micro shutter part w2-2
2.Supports on and off. Further, the dots in each row are micro shutter portions Wl and w2, respectively.

w3.w4.・・・・・・に対応している。ここで、ド
ツトd’、d’、d2.d3.d3.d4と43122 d4は暗レベルで、その外のドツトは明レベルであると
する。尚、図中71は主走査方向、72は副走査方向を
表わしている。
w3. w4. It corresponds to... Here, dots d', d', d2. d3. d3. d4 and 43122 Assume that d4 is at the dark level and the other dots are at the bright level. In the figure, 71 represents the main scanning direction, and 72 represents the sub-scanning direction.

本発明の時分割駆動法では、例えば前記の如き4次時分
割駆動によりマイクロシャッタ部を動作すると、lフレ
ーム期間中でマイクロシャッタ部のオン状8(光透過状
態)あるいはオフ状態(光遮断状態)を保持することが
できる。
In the time-division driving method of the present invention, when the micro-shutter section is operated by the fourth-order time-division drive as described above, the micro-shutter section is in the ON state (light transmitting state) or the OFF state (light blocking state) during one frame period. ) can be retained.

すなわち、暗レベルのドツトを形成する時に土 は1行分のドツト生成時間(τ12+τ13J21 )
に亘って透過率を暗レベル(Trd)とし、又明レベル
のドツトを形成する時には1行分のドツト生成時間(τ
22+τ23+τ31)に亘って透過率を明レベル(T
r!l)とすることができ従来の液晶シャッタアレイで
使用されていた単純マトリクス方式の場合と較らべてS
/N比を大幅に向上することができる。
In other words, when forming dark level dots, the dot generation time for one line (τ12+τ13J21)
The transmittance is set to the dark level (Trd) over the period of time, and when forming dots at the bright level, the dot generation time for one line (τ
22+τ23+τ31), the transmittance is adjusted to the bright level (T
r! l) compared to the simple matrix method used in conventional liquid crystal shutter arrays.
/N ratio can be significantly improved.

又、本実施例では第6図に示す様にゲート線を走査する
初期期間において、この走査信号と同期させて入力する
情報信号には電圧Vが付加されている。これは、前述の
第2図に示す方式の液晶に印加される電圧を0とすると
、透過率は第8図にX示す様に時間に対して波型状に変
化する。この現象は一般に光のバウンシング現象と呼ば
れている。従って、第8図によれば1つのマイクロシャ
フタ部でオン状態が3τに亘っためそれぞれの書き込み
時の透過率が相違し、このため各ドツト毎の明III比
(プリント画像のコントラス)にバラツキを生じる問題
があった。そこで、本実施例では各書き込み時におけに
るシャッタ部のオン状態での透過率を一様とするために
、前述した様に書き込み時の初期期して 間で走査信号と同期怪入力させる情報信号に電圧■を負
荷し、強制的に一担液晶に電圧Vを印加して暗状態を形
成するよ、次にマイクロシャッタ部のオン状態が続いて
も再び第8図に示す△ドツト書き込み時間τにおける透
過率となり、各ドツトにおけるオン状態での透過率を全
て一様なものとすることができる。
Further, in this embodiment, as shown in FIG. 6, during the initial period when the gate line is scanned, a voltage V is added to the information signal inputted in synchronization with this scanning signal. This means that when the voltage applied to the liquid crystal of the type shown in FIG. 2 is 0, the transmittance changes in a waveform with time as shown by X in FIG. 8. This phenomenon is generally called a light bouncing phenomenon. Therefore, according to FIG. 8, since one microshaft part is in the on state for 3τ, the transmittance during each writing is different, and therefore the bright III ratio (contrast of the printed image) of each dot varies. There was a problem that caused Therefore, in this embodiment, in order to make the transmittance of the shutter part in the ON state uniform during each writing operation, as described above, an information signal is input in synchronization with the scanning signal during the initial period of writing. A voltage ■ is applied to the liquid crystal, and a voltage V is forcibly applied to the liquid crystal to form a dark state.Next, even if the micro-shutter section continues to be on, the △ dot writing time τ shown in Fig. 8 is maintained again. The transmittance of each dot in the on state can be made uniform.

従って、この強制的なシャツタ閉時間をデータ書き込み
の直前又は直後に設定することにより、データ書き込み
の際のシャツタ開時及びシ簡 ヤッタ閉時の爆状態において、常に安定した透過光量が
得られ、常に安定したコントラストのプリント画像を得
ることが可能となる。各ドツトを形成するためのデータ
信号をデータ電極に力\ 与える前に、前回のドツト形成が明レベルが暗レベルか
の如何にかかわらず、液晶層に電圧が印加される様に信
号を与えることができる。この時、液晶層に電圧が与え
られ、透過率が充分に低くなる時間をτ!工とし、時間
τ12でTFT401を介してセグメント電極404の
電位がデータ電極403の電位に変化するのに充分な時
間にする必要がある。
Therefore, by setting the forced shutter closing time immediately before or after data writing, a stable amount of transmitted light can be obtained at all times in the open state when the shutter shutter is opened during data writing and when the shutter shutter is closed. It becomes possible to always obtain a printed image with stable contrast. Before applying a data signal to the data electrode to form each dot, a signal is applied so that a voltage is applied to the liquid crystal layer, regardless of whether the previous dot formation was at a bright level or a dark level. I can do it. At this time, a voltage is applied to the liquid crystal layer and the time required for the transmittance to become sufficiently low is τ! It is necessary to provide a sufficient time for the potential of the segment electrode 404 to change to the potential of the data electrode 403 via the TFT 401 at time τ12.

本発明者らの実験によれば、8mmの液晶に20Vの電
圧を印加する場合、時間τ11は約0.24 m s 
e c、従って0.2m5ec以上であればよく、又時
間τ12は数+p−5ecであれ(シャッタ部)密度を
16ドツ) / m m画像形成速度(プロセススピー
ド)を50mm/secとすると、第1行のドツト形成
時間(τ11+τ12+τ13)は、1.25m5ec
となるノーc’、時開τ11+τ12を125m5ec
の174時間、即ち0.3125 m s e cに設
定して4次時分割駆動を実現できることが判明した。さ
らに、この際、明暗比が6.5にまで向上し、明レベル
の先着が従来の単純マトリクス駆動方式の場合と比較し
て2倍以上となっていることも判明した。
According to experiments by the inventors, when applying a voltage of 20 V to an 8 mm liquid crystal, the time τ11 is approximately 0.24 m s.
e c, therefore, it is sufficient if it is 0.2 m5 ec or more, and the time τ12 should be a number + p - 5 ec (shutter part) density is 16 dots) / mm If the image forming speed (process speed) is 50 mm/sec, then The dot formation time for one row (τ11+τ12+τ13) is 1.25 m5ec
No c', time opening τ11 + τ12 is 125m5ec
It has been found that it is possible to realize quaternary time-division driving by setting the time to 174 hours, that is, 0.3125 msec. Furthermore, it was also found that the brightness ratio was improved to 6.5, and the brightness level was more than double that of the conventional simple matrix drive method.

第9図は、本発明の時分割駆動法の別の具体例を表わし
ている。第9図に示す具体例は、さらに時分割数を増大
させた場合に適した駆動法である。
FIG. 9 shows another specific example of the time division driving method of the present invention. The specific example shown in FIG. 9 is a driving method suitable for further increasing the number of time divisions.

6時1tlτ11(1フレームについて述ベル)にゲー
ト最低オン時間(データ電極の電圧をドレイン側で得る
のに要する最低時間)τ12を加えた時間(τ11+τ
12)の間でゲート電極をオン状f島としているため、
時分割数を多くするには限度がある。すなわち、開口部
密度を16ドツト/mmとし、プロセススピードを50
 mm/ s e cとした時、時分割数は、下記の式
(6)によって示される。
6 o'clock 1tlτ11 (described for one frame) plus the minimum gate on time (minimum time required to obtain the data electrode voltage on the drain side) τ12 (τ11+τ
12), since the gate electrode is an on-state f island,
There is a limit to increasing the number of time divisions. That is, the aperture density was 16 dots/mm and the process speed was 50 dots/mm.
When expressed as mm/sec, the number of time divisions is expressed by the following equation (6).

この際、時間τ12は飲用5eC−数−j−g s e
 cで充分であり、時分割数nは時間τ11によって制
御されることになる。
At this time, the time τ12 is the drinking 5eC-number-j-g s e
c is sufficient, and the number of time divisions n is controlled by the time τ11.

そこで、第9図に示す様にシャツタ開口部を強制的に閉
じるために必要な時間(本発明者らの実験では、τ11
=0.24m5ec、液晶の厚み8gm、駆動40Vと
した)でゲート線G1 + G 2 + G 3 + 
”’ G n (n ;時分割数)に順次ゲートオンパ
ルスを印加し、これと同期させてデータ電極に電圧Vを
印加する。従って、順次マイクロシャッタ部がオフ状態
となり、続くフレーム期間でデータ電極に選択信号(電
圧0か■)を印加する。すなわち、第1走査期間tlで
マイクロシャッタ部に対応する液晶に1に圧V(コモン
電極の電極の電位をOとする)を印加することによって
マイクロシャッタ部の全てがオフ状態となり、この第1
走査期間t1はリフレッシュ期間に相当している。続く
第2走査期間t2でデータ信号に従った電圧をデータ電
極にゲート線の走査信号(τ1)と同期させて印加する
ことによって、所定のマイクロシャッタ部をオン状態又
はオフ状態に設定する。この第2走査期間t2はデータ
古き込み期間に相当している。
Therefore, as shown in FIG. 9, the time required to forcibly close the shirt opening (τ11
= 0.24m5ec, liquid crystal thickness 8gm, drive voltage 40V) and gate line G1 + G 2 + G 3 +
``' A gate-on pulse is applied sequentially to G n (n: the number of time divisions), and a voltage V is applied to the data electrode in synchronization with this. Therefore, the micro-shutter section is sequentially turned off, and the data is turned off in the following frame period. Apply a selection signal (voltage 0 or ■) to the electrode. That is, apply a voltage V (the potential of the common electrode is O) to the liquid crystal corresponding to the micro-shutter section during the first scanning period tl. All of the micro shutter sections are turned off, and this first
The scanning period t1 corresponds to a refresh period. In the subsequent second scanning period t2, a voltage according to the data signal is applied to the data electrode in synchronization with the scanning signal (τ1) of the gate line, thereby setting a predetermined micro-shutter section to an on state or an off state. This second scanning period t2 corresponds to a data aging period.

第9図に示す具体例では、前述のリフレッシュ期間とデ
ータ書き込み期間を交互に設けて駆動するもので、さら
に本例ではこのデータ書き込み期間とリフレッシュ期間
の間に任意の電圧印加期間t3が付加されているが、こ
の任意期間t3は省略することも可能である。
In the specific example shown in FIG. 9, the refresh period and the data write period described above are provided alternately for driving, and furthermore, in this example, an arbitrary voltage application period t3 is added between the data write period and the refresh period. However, this arbitrary period t3 can also be omitted.

この様な駆動法を用いた時の時分割数nは式(7)によ
って表わされる。
The number of time divisions n when using such a driving method is expressed by equation (7).

τl)を5μSeCとすると、時分割数は48まで可能
となった。又、第9図中のTrにゲート線G1とデータ
電極S1の端子を接続したTPTでスイッチングされる
シャンク部の時系列における透過率の変化を表わしてい
る(TrJL;明レベル、Trd;暗レベル)。
When τl) is set to 5 μSeC, the number of time divisions can be up to 48. It also represents the change in transmittance in time series of the shank section switched by the TPT in which the terminals of the gate line G1 and the data electrode S1 are connected to the Tr in FIG. 9 (TrJL: bright level, Trd: dark level). ).

第10図は、もう1つの他の具体例を表わしている。前
述の第9図に示す駆動例では時間t1の間で必ず1つの
TPTに対してゲートオンパルスが印加され、オン状態
となっているが、本発明では時分割数nを比較的少なく
しく第10図に示す例では時分割数nが4となっている
)、これによりデータパルス印加時間を短縮することが
できる。すなわち、第1θ図に示すマイクロシャッタ部
Wl 、w2 、W3とW4(第4図の開口部に対応)
における透過率波形に示す様に最初に駆動されるマイク
ロシャッタ部W1と最後に駆動される開口部W4の駆今
、ここで光源の点灯波型を第1θ図のLの様にすると、
その時の各開口部におけるオン状態の透過光のエネルギ
ーはWIS、W2N。
FIG. 10 shows another specific example. In the driving example shown in FIG. 9 described above, a gate-on pulse is always applied to one TPT during time t1, and the gate is turned on, but in the present invention, the number of time divisions n is set to be relatively small. In the example shown in FIG. 10, the number of time divisions n is 4), thereby making it possible to shorten the data pulse application time. That is, the micro shutter portions Wl, w2, W3 and W4 shown in Fig. 1θ (corresponding to the openings in Fig. 4)
As shown in the transmittance waveform in FIG. 1, when the micro-shutter section W1 is driven first and the aperture section W4 is driven last, if the lighting waveform of the light source is set as L in Fig. 1θ,
At that time, the energy of the transmitted light in the on state at each aperture is WIS, W2N.

W3S、W4Sで示す面積となる。この場合、開口部W
l 、W3 、W4はシャッタオン状態であり、そこか
らの透過光のエネルギーはWIS>W3S>W4Sとな
るが、この駆動に関しては前記した様に、データパルス
印加時間τ2が短いため、この差はほぼ無視できる。例
えば、開口部(シャッタ部)密度16ドツト/mm、で プロ大ススピード50mm/see、ゲート最低オン時
間τ1を51LSeCとして4次時分割駆動を行なう場
合では、データパルス印加時間τ2は20g5ecとな
る。これに対して時間τ3は1m5ec程度である。従
って、この程度の時間差による光エネルギWIS、W3
SとW4Sの差は、はとんど無視することができる。
The areas are indicated by W3S and W4S. In this case, the opening W
l, W3, and W4 are in the shutter-on state, and the energy of the transmitted light from them becomes WIS>W3S>W4S.As for this drive, as mentioned above, since the data pulse application time τ2 is short, this difference is Almost negligible. For example, when performing fourth-order time division driving with an aperture (shutter) density of 16 dots/mm, a professional speed of 50 mm/see, and a minimum gate on time τ1 of 51 LSeC, the data pulse application time τ2 will be 20 g5ec. . On the other hand, the time τ3 is about 1 m5ec. Therefore, the optical energy WIS, W3 due to this degree of time difference
The difference between S and W4S is almost negligible.

この様に光源を最初のゲートにリフレッシュ期 パルス(リフレッシュパルス印加111 間 τ4)の
場合を見積ってもW4S/W2Nとなる。
In this way, when the light source is first gated and the refresh period pulse (refresh pulse application period τ4) is estimated, W4S/W2N is obtained.

今、発光中心波長を650nm程度とした光源を使用し
、′開ロ部密度16ドツト/ m m 、プロセススピ
ード50mm/sec、光源点灯時間Nは10倍以上と
なる。又、データパルス印加時間τ2を設定したことに
よりS/N比下 (W4S/W2N)が多少低化するが、前記した様にW
ISとW4Sとのエネルギー差が小さくなる様に時間τ
2を設定すればS/N比が大幅に改善され、常に安定し
た電子写真プリント画像を得ることができる。尚、図中
の時間τ5は任意期間である。
Now, using a light source with an emission center wavelength of about 650 nm, the aperture density is 16 dots/mm, the process speed is 50 mm/sec, and the light source lighting time N is more than 10 times as long. Also, by setting the data pulse application time τ2, the S/N ratio (W4S/W2N) decreases somewhat, but as mentioned above, W
The time τ is set so that the energy difference between IS and W4S becomes small.
By setting 2, the S/N ratio is greatly improved, and stable electrophotographic print images can always be obtained. Note that time τ5 in the figure is an arbitrary period.

第11図及び第12図は、本発明の別の態様を表わす駆
動例を示している。
FIGS. 11 and 12 show driving examples representing another aspect of the present invention.

素形成時間に対応していて、式(8)で計算される。It corresponds to the elementary formation time and is calculated using equation (8).

τ=1/Vp 11N −・・・・・ (8)(式中。τ=1/Vp 11N - (8) (in the formula.

Vp;プロセススピードmm/5ec NHpe文数) 第11図において、TPTのゲート最低オン時間τ1と
した時、τa≧τ1 τb〉τ1としてτaとτbを交
互にして時間を区切り、時間τaは液晶に必ず電界を印
加し、開口部をオフ状態とし、透過率の変動を防ぐため
の電位を開口部電極にリフレッシュ(消去)期間で、時
間τbは開口部のオンとオフ状態を制御するための電位
をマイクロシャッタ部のセグメント電極に与えるデータ
書き込み期間としている。
Vp; process speed mm/5ec NHpe number of sentences) In Fig. 11, when the TPT gate minimum on time is τ1, τa≧τ1 τb>τ1, and τa and τb are alternately separated to separate the time, and the time τa is the time when the liquid crystal is turned on. This is the refresh (erasing) period in which an electric field is always applied, the aperture is turned off, and a potential is applied to the aperture electrode to prevent changes in transmittance, and the time τb is the potential to control the on and off states of the aperture. is defined as the data writing period applied to the segment electrodes of the micro-shutter section.

第12図には8次時分割駆動で用いるTPTマトリクス
1202とかかるTFTに接続したゲート線1201、
データ線1202と開口部Wl 、w2 、・・・に接
続したセグメント電極1204を示している。ゲート線
1201のうち選択されたゲート線には1画素形成時間
τ内でリフレッシュ期間τaと書き込み期間τbのみに
電圧V2が印加され、他の選択されないゲート線には電
圧−vlが印加される。すなわち、第11図に示す様に
最初のリフレッシュ期間τaでゲート線G1に電圧v2
が印加され、続く書き込み期間τbとリフレッシュ期間
τaの組を2組分の間でゲート線G1に電圧−vlが印
加され、次の書き込み期間τbでゲートG1に電圧v2
が印加され、残りの1画素書き込み時間ではゲート線G
1の電位を−v1とする。次のゲート線G2にはゲート
線G1に印加したゲーのゲート線G3 、G4 、G5
 、G6 、G7とGい様なゲート信号波形が形成され
ている。次に、開口部での動作を説明する。
FIG. 12 shows a TPT matrix 1202 used in 8th time division driving, a gate line 1201 connected to the TFT,
Segment electrodes 1204 connected to data lines 1202 and openings Wl, w2, . . . are shown. A voltage V2 is applied to a selected gate line 1201 only during a refresh period τa and a write period τb within one pixel formation time τ, and a voltage −vl is applied to other unselected gate lines. That is, as shown in FIG. 11, the voltage v2 is applied to the gate line G1 during the first refresh period τa.
is applied, a voltage -vl is applied to the gate line G1 during the following two sets of write period τb and refresh period τa, and voltage v2 is applied to the gate G1 in the next write period τb.
is applied to the gate line G during the remaining one pixel writing time.
1 is set to -v1. The gate lines G3, G4, and G5 of the gate voltage applied to the gate line G1 are applied to the next gate line G2.
, G6, and G7 are formed. Next, the operation at the opening will be explained.

マイクロシャッタ部W1に接続されたセグメント電極に
は、時間τ1でゲート線G1の電位が+■2となり、デ
ータ線S1に接続されたデータ電極には電圧Vが印加さ
れる。続く書き込み期間τbでゲート線G1の電位は−
v1と3 なり・TFT12021が力・トオフ状態1
なるために、データ線S1の電位にかかわらずマイクロ
シャッタ部W1のセグメント電極は電位Vが保持される
。このことは、時間τ1でマイ必ず印加されている状態
となって、マイクロシャッタ部W1のオフ状態が形成さ
れる。続く書き込み期間τbでゲート線G1は電位が十
とし、明レベル(オン状8)とするにはデータS1の電
位を0とする様に、それぞれの明暗レベルに対応した電
位がマイクロシャッタ部W1のセグメント電極に印加さ
れ、続くリフレッシュ期間τaから後では1画素書き込
み期間τが終了するまでゲート線G1の電位が一■1と
なり、TPT12021がカットオフ状態となるため明
暗レベルに対応した電位が保持されることになる。
The potential of the gate line G1 becomes +2 at time τ1 to the segment electrode connected to the micro-shutter section W1, and the voltage V is applied to the data electrode connected to the data line S1. During the subsequent write period τb, the potential of the gate line G1 becomes -
v1 and 3 - TFT12021 is force - to-off state 1
Therefore, the potential V is maintained at the segment electrode of the micro-shutter section W1 regardless of the potential of the data line S1. This means that the micro-shutter section W1 is always applied at time τ1, and the micro-shutter section W1 is turned off. In the subsequent writing period τb, the potential of the gate line G1 is set to 10, and the potential of the data S1 is set to 0 to set the bright level (on state 8). The voltage applied to the segment electrode is applied to the gate line G1 from the subsequent refresh period τa to the end of the one-pixel writing period τ, and the potential of the gate line G1 becomes 1-1, and the TPT 12021 enters the cut-off state, so that the voltage corresponding to the brightness level is maintained. That will happen.

この駆動法を用いた際の時分割数nを最大値のものとし
た時の例を第13図に示す。例えば。
FIG. 13 shows an example in which the number of time divisions n is set to the maximum value when this driving method is used. for example.

開口部密度を16ドツト/ m m (16p e文)
、プロセススピードを50mm/see、時間τCキ2
40g5ec、時間τ1ニア8BseCとした時、時分
割数nは第9図に示す駆動例の場合で240778 =
 3であるが、第13図に示す駆動例の場合で8次時分
割が可能である。
Opening density: 16 dots/mm (16pe text)
, process speed 50mm/see, time τCki2
When 40g5ec and time τ1 near 8BseC, the number of time divisions n is 240778 in the drive example shown in Fig. 9.
However, in the case of the driving example shown in FIG. 13, eight-order time division is possible.

第it図と第12図に示した駆動法においては、1行書
き込み時間において隣り合うゲート線へのオンパルスが
第9図と第10図で示した駆動例の様に時間差がなで連
続的に印加されるのではなく、ゲート最低オン時間τ1
でだけに時間差を生じる。従って、外部回路(時分割駆
動用に入力データを振り分けるインターフェイス回路)
において、データ電極へのデータ転送速度を第9図と第
10図に示す駆動法の172になすことができ、その部
分での回路構成が簡略化することができ、又コストダウ
ンの上でも有効なものとなる。
In the driving method shown in FIGS. 1 and 12, the on-pulses to adjacent gate lines during one row writing time are continuous with a slight time difference as in the driving example shown in FIGS. 9 and 10. Gate minimum on-time τ1 rather than applied
There will be a time difference only. Therefore, the external circuit (interface circuit that distributes input data for time-division driving)
In this case, the data transfer speed to the data electrode can be increased to the driving method 172 shown in FIGS. Become something.

又、第11図に示す駆動例は最−な時分割をなしていな
い場合であり、時間τdで常にゲート線01〜G8のう
ち、何れか1つのゲート線にゲートオンパルスを印加し
ておらず、つまり時間τd内でどのゲート線にもオフ電
圧が印加されいる時間を生じる。従って、各ゲート線へ
接続したバッファ回路へのデータ転送速度を遅くするこ
とができ、この点で回路設定が容易となり、コストダウ
ンの上で有効である。
Further, the driving example shown in FIG. 11 is a case where the optimum time division is not performed, and a gate-on pulse is always applied to any one of the gate lines 01 to G8 at time τd. In other words, there is a time period during which the off-voltage is applied to every gate line within the time τd. Therefore, the data transfer speed to the buffer circuit connected to each gate line can be slowed down, which facilitates circuit setting and is effective in reducing costs.

又、本発明では液晶シャッタアレイを第5図に示す光信
号発生部に取り付けて第15図に示す如き電子写真複写
機により、カットされたプリント(転写紙)にトナー画
像を形成する際に、この転写紙の送り間隔を設けること
が必要となっているが、この転写紙送り間隔の時間Ty
に第14図に示す様にデータ電極の電位0とし、コモン
電極の電位を+Vdとすることによ面 り、1画素形成時(例えば、1枚のコピー形成時Tx)
とは逆極性の電圧を液晶に印加することができる。(T
z:次の画面形成期間)0例えば、電子写真複写機にお
ける転写紙送り間隔は、その紙間距離で見た時には一般
に30 m m〜50mmとなっている。従って、例え
ば紙間距離を50mmとし、そのプロセススピードを5
0mm/secとした時で、紙間が1秒間にのとおりす
ることによって、実質上直流駆動とはなっておらず、こ
のため液晶シャツヘアレイの寿命を向上させることがで
きる。
Further, in the present invention, when forming a toner image on a cut print (transfer paper) using an electrophotographic copying machine as shown in FIG. 15 by attaching a liquid crystal shutter array to the optical signal generating section shown in FIG. It is necessary to set a feeding interval for this transfer paper, and the time Ty of this transfer paper feeding interval is
As shown in FIG. 14, by setting the potential of the data electrode to 0 and the potential of the common electrode to +Vd, when forming one pixel (for example, Tx when forming one copy)
A voltage of opposite polarity can be applied to the liquid crystal. (T
z: Next screen formation period) 0 For example, the transfer paper feeding interval in an electrophotographic copying machine is generally 30 mm to 50 mm when viewed in terms of the paper distance. Therefore, for example, if the paper distance is 50 mm, the process speed is 50 mm.
When the speed is set to 0 mm/sec, the paper interval changes in 1 second, so there is virtually no direct current drive, and therefore the life of the liquid crystal shirt hair array can be improved.

/ 第15図は、前述の液晶シャツtアレイを用いた電子写
真複写機の1例を示すもので、感光ドラム1501を矢
印1502の方向に回転駆動させ、まず帯電器1503
により感光ドラム1501を一様に帯電させ、液晶シャ
ッタアレイ1504を駆動させて、背後に配置した光源
1505よりの光線を選択的に開閉制御して光信号を発
生させ、この光信号を帯電された感光ドラム1501に
照射して静電潜像が形成される。
/ FIG. 15 shows an example of an electrophotographic copying machine using the above-mentioned liquid crystal shirt T-array, in which a photosensitive drum 1501 is rotated in the direction of an arrow 1502, and a charger 1503 is first driven.
The photosensitive drum 1501 is uniformly charged, the liquid crystal shutter array 1504 is driven, and the light beam from the light source 1505 placed behind is selectively controlled to open and close to generate an optical signal. An electrostatic latent image is formed by irradiating the photosensitive drum 1501.

この静電潜像は、現像器1506のトナーにド より現像され、このトナー現象は転写ガイ葦1507を
通ってきた複写用紙P(転写紙)七に転写帯電器150
8により転写される。画像の転写を受けた複写用紙Pは
分離ベルト装置1509により感光ドラム1501がら
順次に分離され、次いで定着装置1510で画像が定着
さ宴 れるように勾っている。また、転写検感光ドラム150
1の表面上に残留したトナーはクリーニング装置151
tにより除去され、前露光装置1512により感光ドラ
ム1501が除電され、再び次の複写サイクルが可能に
なるようにしである。ところで、第15図に於る液晶シ
ャッタアレイ1504には前述の第2図に示す液晶セル
を採用している。つまり、露光光源1505からの光線
を液晶セルを備えた液晶シャッタアレイ1504.セル
フオフレンズなどのレンズアレイ1513を介して感光
体1501の上に結像する際に、図示していない原稿情
報読み取り装置によって得られた画像情報を含んだディ
ジタル信号により液晶駆動回路1514を動作させて液
晶シャッタアレイ1504を0N−OFFさせることに
より、画像情報のパターンを有する光信号を感光体15
01の上に露光するようになっている。この実施例に於
ては露光光源1505が液晶セルの加熱の機能も果して
おり、感熱素子1520に接続された液晶温度制御回路
1516で液晶冷却用ファン1517を動作させること
により、液晶セルの過熱を防止し、液晶セルを一定温度
に維持するようにすることができる。図中1518は反
射笠、1519はレンズアレー1513を液晶シャッタ
装置へ装着するための部材である。
This electrostatic latent image is developed by the toner of the developing device 1506, and this toner phenomenon is transferred to the copy paper P (transfer paper) 7 that has passed through the transfer guide reed 1507 and is transferred to the charger 150.
8. The copy sheet P on which the image has been transferred is sequentially separated from the photosensitive drum 1501 by a separation belt device 1509, and then the image is fixed by a fixing device 1510, and the copy sheet P is tilted so that the image is fixed thereon. In addition, the transfer detection photosensitive drum 150
The toner remaining on the surface of the cleaning device 151
t, the photosensitive drum 1501 is neutralized by the pre-exposure device 1512, and the next copying cycle is made possible again. Incidentally, the liquid crystal shutter array 1504 shown in FIG. 15 employs the liquid crystal cell shown in FIG. 2 described above. In other words, the light beam from the exposure light source 1505 is transmitted to the liquid crystal shutter array 1504, which includes a liquid crystal cell. When an image is formed on the photoreceptor 1501 via a lens array 1513 such as a self-off lens, a liquid crystal drive circuit 1514 is operated by a digital signal containing image information obtained by a document information reading device (not shown). By turning on and off the liquid crystal shutter array 1504, a light signal having a pattern of image information is transmitted to the photoreceptor 15.
01 is exposed. In this embodiment, the exposure light source 1505 also has the function of heating the liquid crystal cell, and by operating the liquid crystal cooling fan 1517 with the liquid crystal temperature control circuit 1516 connected to the thermal element 1520, overheating of the liquid crystal cell can be prevented. It is possible to prevent this and maintain the liquid crystal cell at a constant temperature. In the figure, 1518 is a reflective shade, and 1519 is a member for attaching the lens array 1513 to the liquid crystal shutter device.

ところで、従来のTPTを用いていない液晶シャッタア
レイは第16図に示す電極構造を有しており、この電極
構造では、第17図に示す駆動波形が印加されていた。
By the way, a conventional liquid crystal shutter array that does not use TPT has an electrode structure shown in FIG. 16, and in this electrode structure, a driving waveform shown in FIG. 17 is applied.

たとえば、液晶の厚みを8pm程度にし、共通電極に±
IOVの矩形波を印加し、信号電極には、選択する行の
シャッタ部をオン状態にするときは、その共通電極と同
じ電圧波形を印加し、シャッタ部をオフ状態にするとき
は、Ovを印加する。第17図において、時間TIはA
1のみオン、時間T2はA 1’のみオンにした場合で
、そのときのA1とA2のそれぞれの液晶層にかかる電
圧の絶対値をlVA、11゜1VA21で表わしている
。このように、信号電極につながるシャッタ部のうち、
どれか1つをオン状態にするときは、液晶層には2■す
なわち20Vの電圧がかかるが、信号電極につながるシ
ャッタ部をすべてオフ状態にするときはV、すなわちl
0VLか電圧がかからない。
For example, if the thickness of the liquid crystal is about 8 pm and the common electrode is ±
A rectangular wave of IOV is applied, and the same voltage waveform as that of the common electrode is applied to the signal electrode to turn on the shutter section of the selected row, and Ov is applied to the signal electrode to turn the shutter section off. Apply. In FIG. 17, time TI is A
The absolute value of the voltage applied to each of the liquid crystal layers of A1 and A2 at that time is expressed as lVA, 11°1VA21. In this way, among the shutter parts connected to the signal electrodes,
When one of them is turned on, a voltage of 2V, or 20V, is applied to the liquid crystal layer, but when all the shutter parts connected to the signal electrodes are turned off, a voltage of V, or l is applied to the liquid crystal layer.
0VL or no voltage is applied.

従って、A1の透過率は、時間T2でTctlであるの
に対しA2の透過率は時間Tl、T2にわたってTa2
であり、かつTa2>Tdtとなる。
Therefore, the transmittance of A1 is Tctl at time T2, while the transmittance of A2 is Ta2 over time Tl, T2.
, and Ta2>Tdt.

この場合、1つのドツトは、時間T1およびT2にわた
って形成される。従って、感光ドラムの受ける光量の大
きさは、シャッタ部がオンのとき面積1201 (12
10a+1’210b)、開口部、t7(7)、!−き
面積1202 (1202a+1202b)に比例する
In this case, one dot is formed over time T1 and T2. Therefore, the amount of light received by the photosensitive drum is 1201 (12
10a+1'210b), opening, t7(7),! - is proportional to the area 1202 (1202a+1202b).

従って、電圧Vを低くすると、明暗比がとれなくなる。Therefore, if the voltage V is lowered, the contrast ratio cannot be maintained.

また、時分割数を大きくすると、面積1701aに比較
し、1702bが大きくなるために明暗比がとれなくな
る。
Furthermore, if the number of time divisions is increased, the area 1702b becomes larger compared to the area 1701a, making it impossible to maintain a brightness ratio.

一方、1 m m 当り16ドツトを形成し、画像形成
速度を50mm/5(A4サイズの画像をたて送りで毎
分6〜8枚形成する速さ)とし、2峙分割駆動を行なっ
たとき、T1は0.625msとなる。どのレベルにお
ける液晶シャッタの透過率変化の形状がだいたい第12
図A1で表わされている。すなわち、TIをさらに長く
すると、透過率Teがさらに大きくなるが。
On the other hand, when 16 dots were formed per 1 mm, the image forming speed was 50 mm/5 (the speed at which 6 to 8 A4 size images are formed per minute in vertical feed), and two-sided split driving was performed. , T1 is 0.625 ms. The shape of the change in transmittance of the liquid crystal shutter at which level is approximately 12th.
It is represented in Figure A1. That is, if TI is made longer, the transmittance Te becomes even larger.

実際、Tlを1.25m5とし、2時分割駆動を行ない
、1[圧を前述の説明の倍の電圧±20Vとした場合で
も照射光波長を550nmにして明暗比が3倍程度にな
ってしまう。
In fact, even if Tl is set to 1.25 m5, 2 time-division driving is performed, and the voltage is set to ±20 V, which is twice the voltage as explained above, the brightness ratio will be about 3 times higher if the irradiation light wavelength is set to 550 nm. .

ところが、感光体において明、暗に対し、するためには
印加電圧をさらに高くしなければならない。現在、安価
に作成できるCH%S。
However, in order to control brightness and darkness in the photoreceptor, it is necessary to further increase the applied voltage. Currently, CH%S can be produced at low cost.

IC,とじての耐圧は、高耐圧のものでも30V程度で
ある。従って、時分割数を増してICの個数を少なくし
ても、明暗比を大きくするために、特別の高耐圧、すな
わち60V〜80vの耐圧のICを使うか、もしくは画
像形成速度の遅いもの、画素密度の低いものとしてのみ
に応用するかの選択にせまられていた。
The breakdown voltage of an IC, even a high breakdown voltage one, is about 30V. Therefore, even if the number of time divisions is increased and the number of ICs is decreased, in order to increase the contrast ratio, it is necessary to use an IC with a special high voltage resistance, that is, 60V to 80V, or an IC with a slow image forming speed. They were faced with the choice of whether to apply it only as a device with low pixel density.

又、第18図に実験によりめた従来の液晶図中、181
は波長489nmでの透過率を、182は655nmで
の透過率の変化を示している。
In addition, in the conventional liquid crystal diagram shown in Fig. 18, 181
182 indicates the transmittance at a wavelength of 489 nm, and 182 indicates the change in transmittance at a wavelength of 655 nm.

この実験結果からもわかるように、液晶層にかかる電圧
VLCが、長波長(歩測)の照明を用いたときで20V
以下、短波長(前側)での照明を用いたときで30V以
下にすると急激に透過率が増大してしまう。
As can be seen from this experimental result, the voltage VLC applied to the liquid crystal layer is 20V when long wavelength (step measurement) illumination is used.
Hereinafter, when illumination with a short wavelength (front side) is used and the voltage is set to 30 V or less, the transmittance increases rapidly.

以1説明した様に、薄膜トランジスタを用いて液晶シャ
ッターを駆動することにより、実質駆動は時分割で行っ
ていながら、シャッター透過光の波形は直接駆動(時分
割しない駆動)と同等の物を得ることが出来る。
As explained in 1 above, by driving the liquid crystal shutter using thin film transistors, the waveform of the light transmitted through the shutter can be obtained equivalent to direct driving (driving without time division), although the actual driving is performed in time division. I can do it.

つまり、時分割駆動が可能になることにより、データ電
極の本数を低減出来(画素密度16 dot/m+m、
全長210a+mの場合、直接駆動時データ電極本数=
3360本、8時分割データ電極数=420本)、従っ
て、 (1)液晶シャッターセルと駆動用ICとの接続(実装
)が容易となり、実装コス トの減少がはかれる。
In other words, by enabling time-division driving, the number of data electrodes can be reduced (pixel density 16 dots/m+m,
In the case of total length 210a+m, number of data electrodes during direct drive =
3360 electrodes, number of 8 time division data electrodes=420 electrodes) Therefore, (1) The connection (mounting) between the liquid crystal shutter cell and the driving IC becomes easy, and the mounting cost can be reduced.

(2)ICの個数を低減できる。(2) The number of ICs can be reduced.

等の効果がある。There are other effects.

又、液晶シャッターの透過光の波形は直接駆動と同等の
為、1dot書き込み時間を長くとれ、シャッター開時
の透過光の光エネルギーを大きくする車が出来る。第6
図に示した様にDAP式液晶(第2図の液晶モード)の
シャフタ−を開にした場合、その光は徐々に透過する。
In addition, since the waveform of the light transmitted through the liquid crystal shutter is the same as that of direct drive, it is possible to take a longer time to write one dot, creating a vehicle that increases the optical energy of the transmitted light when the shutter is open. 6th
As shown in the figure, when the shutter of the DAP type liquid crystal (liquid crystal mode in Figure 2) is opened, the light is gradually transmitted.

第6図の様に透過光の波形は、下角形の形状になる。透
過光の光エネルギーは面積Aであり、例えば時間が倍に
なれば光エネルギーは借景」−にすることができる。
As shown in FIG. 6, the waveform of the transmitted light has a lower square shape. The light energy of the transmitted light is the area A, and for example, if the time is doubled, the light energy can be reduced to "-".

従って、コントラスト比(明部光エネルギー〔面積A)
/暗部光エネルギー〔面積B))も飛躍的に大きくとれ
る。
Therefore, the contrast ratio (bright light energy [area A)
/Dark area light energy (area B)) can also be dramatically increased.

今、光源の発光中心波長を540 nmとし、画素密度
16 dat/mm、プロセススピード50mm/se
cとした時、2時分割駆動を行なった場合、3倍以下で
あったが直接駆動を行なった場合6.5倍程度にひき上
げることが可能である。
Now, the emission center wavelength of the light source is 540 nm, the pixel density is 16 dat/mm, and the process speed is 50 mm/sec.
c, when 2-time division driving is performed, it is less than 3 times, but when direct driving is performed, it is possible to increase it to about 6.5 times.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、ゲート絶縁膜とΔvthの関係を示す説明図
である。 第2図は、本発明で用いる液晶素子の断面図である。 第3図(A)は、本発明のTPTを用いた液晶素子の断
面図で、第3図(B)は、本発明の別の液晶素子の断面
図である。 第4図(B)は、本発明の液晶シャッタアレイの平面図
で、第4図(C)は、そのA−A ’断面図である。 185図t4、本発明で用いるプリンタヘッド部の斜視
図である。 第6図は、本発明の液晶シャッタアレイに印加する駆動
信号のタイムチャートを表わす説明図である。 第7図は、本発明の液晶シャッタアレイによるドツト作
成の際のシーケンスを表わす説明図である。 $8図は、シャッタオン状態時の時系列に於ける光透過
率の変化を表わす説明図である。 第9図、第1O図及び第11図は、駆動信号のタイムチ
ャートの別の具体例を表わす説明図である。 第13図及び第14図は、本発明の液晶シャッタアレイ
に印加する駆動信号のタイムチャートの別の具体例を表
わす説明図である。 第15図は、本発明の画像形成装置を模式的に表わす説
明図である。 第16図は、従来の液晶シャッタアレイの電極構造を表
わす平面図である。 第17図は、従来の液晶シャッタアレイに印加していた
駆動波形を表わすタイムチャートの説明図である。 第18図は、従来の液晶シャッタアレイに於ける電圧と
光透過率の関係を表わす説明図である。 302;ゲート電極 306;ゲート絶縁膜 305;半導体膜 303;ソース(データ)電極 304; ドレイン電極 307;セグメント電極 312;コモン電極 314;遮光膜 310.315;配向制御膜 313;液晶 401 (4011,4012,・・・)、TPT 402 (4021,4022,・・・);ゲート線 403 (4031,4032、・・・)・;データ線 404 (4041,4042,・・・);セグメント
電極 Wl 、 W2 、 W3 、・・・・・・;マイクロ
シャッタ部 405 ; 副走査線 406 ; コンタクトホール 57 : プリンタヘッド部 53.1504;液晶シャッタアレイ 51.1501.感光ドラム 54.1505;光源 52.1513.レンズアレイ T 丁 第3図(A> シr 第3図(8) 丈 醪 + 1ドツト11 込みy!聞(了)
FIG. 1 is an explanatory diagram showing the relationship between the gate insulating film and Δvth. FIG. 2 is a sectional view of a liquid crystal element used in the present invention. FIG. 3(A) is a cross-sectional view of a liquid crystal element using TPT of the present invention, and FIG. 3(B) is a cross-sectional view of another liquid crystal element of the present invention. FIG. 4(B) is a plan view of the liquid crystal shutter array of the present invention, and FIG. 4(C) is a cross-sectional view taken along line AA'. Figure 185 t4 is a perspective view of the printer head used in the present invention. FIG. 6 is an explanatory diagram showing a time chart of drive signals applied to the liquid crystal shutter array of the present invention. FIG. 7 is an explanatory diagram showing the sequence of dot creation using the liquid crystal shutter array of the present invention. Figure $8 is an explanatory diagram showing changes in light transmittance in time series during the shutter-on state. FIG. 9, FIG. 1O, and FIG. 11 are explanatory diagrams showing other specific examples of time charts of drive signals. FIGS. 13 and 14 are explanatory diagrams showing other specific examples of time charts of drive signals applied to the liquid crystal shutter array of the present invention. FIG. 15 is an explanatory diagram schematically showing the image forming apparatus of the present invention. FIG. 16 is a plan view showing the electrode structure of a conventional liquid crystal shutter array. FIG. 17 is an explanatory diagram of a time chart representing a driving waveform applied to a conventional liquid crystal shutter array. FIG. 18 is an explanatory diagram showing the relationship between voltage and light transmittance in a conventional liquid crystal shutter array. 302; gate electrode 306; gate insulating film 305; semiconductor film 303; source (data) electrode 304; drain electrode 307; segment electrode 312; common electrode 314; light shielding film 310, 315; alignment control film 313; liquid crystal 401 (4011, 4012,...), TPT 402 (4021, 4022,...); Gate line 403 (4031, 4032,...); Data line 404 (4041, 4042,...); Segment electrode Wl, W2, W3, ...; micro shutter section 405; sub-scanning line 406; contact hole 57: printer head section 53.1504; liquid crystal shutter array 51.1501. Photosensitive drum 54.1505; light source 52.1513. Lens array T Figure 3 (A> Sir Figure 3 (8) Length Moromi + 1 dot 11 Including y! (Complete)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)″A光光源及び、該露光光源の露光光路中の光線
を光遮断状態と光透過状態の何れか一方に制御するマイ
クロシャッタ群を備えたプリンタヘッドと、該プリンタ
ヘッドよりの光信号を像保持部材に照射するようになし
た画像形成装置において、前記マイクロシャッタ群が枚
数の行及び列に沿ってマトリクス状に配置され、該マイ
クロシャッタ群が薄+19 hランシスタの11没けた
基板との間に液晶を挟持した構造を有しており、前記薄
膜トランジスタのゲート線に走査信号を印加し、この走
査上″−)と同期させてデータ線に画像情報に応じた電
気信号を印加する手段を備えたことを特徴とする画像形
成装置。 (2)前記薄膜トランジスタが対向する基板間に液晶を
封止するために設けた」・l止部材より外側に配置され
ている特許請求の範囲第1項記載の画像形成装置。 (3) 前記薄膜トランジスタとドレインに接続したセ
グメント電極か同−基板十に形成されている特t′1請
求の範囲:l、2項記載の画像形成装置。 (4)前記薄膜トランジスタか外部回路基板のヒに形成
yれている特許請求の範囲第2項記載の画像形成装置。 (5) 1iij記6tillQ トランジスタのチャ
ネル部にお界 けるゲート絶縁膜に印加される型外強度を5×10′5
 V/cm以下′とした特許請求の範囲第1枦記載の肖
像形成装置。 (6)前記薄膜トランジスタが半導体としてアモルファ
スシリコンを備えている特許請求の範囲゛第1項記載の
画像形成装置。 (7)露光光源及び、該露光゛光源の露光光路中の光線
を光遮断状態と光透過状態の何れか一方に制御するマイ
クロシャッタ群を備えたブリンタヘッドと、該プリンタ
ヘッドよりの光信号を像保持材に照射するようになした
画像形成装置の駆動法において、前記マイクロシャッタ
群が複数の行及び列に沿ってマトリクス状に配置され、
該マイクロシャッタ群が薄膜トランジスタのドレインと
接続された1つのシャッタ部を形成するセグメント電極
とコモン電極の間に液晶を挟持した構造を有しており、
前記複数行のうち選択された行の書き込み期間中に、こ
の行に対応するセグメント電極群とコモン電極の間の液
晶に光遮断状態を形成する電圧を印加する第1の期間と
数行に対応するセグメント電極群のうち選択されたセグ
メン電極とコモン電極の間の液晶に光透過状態を形成す
る電圧を印加する第2の期間を有していることを特徴と
する画像形成装置の駆動法。 (8)前記第1の期間の直前で光源をパルス点灯又は光
油を増大させる特許請求の範囲第7項記載の画像形成装
置の駆動法。 (9)前記第1の期間の時間と第2の期間の時間の和を
もつパルス巾の電気信号を薄膜トランジスタのゲート線
に順次印加する特許請求の範囲第7sj4記載の画像形
成装置の駆動法。 (10)前記第1の期間と第2の期間で薄膜トランジス
タのゲート線に印加する電気信号を交互に印加する特許
請求の範囲第7項記載の画像形成装置の駆動法。 (mi光光源及び、該露光光源の露光光路中の光線を光
遮断状態と光透過状態の何れか1方に制御するマイクロ
シャッタ群を備えたプリンタヘッドと、該プリンタ・\
ンドよりの光信号を像保持部材に照射するようにした画
像形成装置の駆動法において、前記マイクロシャッタ群
が複数の行及び列に沿ってマトリクス状に配置され、該
マイクロシャッタ群が薄膜トランジスタのドレインと接
続された1つのシャッタ部を形成するセグメント電極と
コモン電極の間に液晶を挟持した構造を有しており、該
薄膜トランジスタのゲート線に走査信号を印加し、この
走査信号と同期させて光遮断状態を形成する電気信号を
データ線に印加する第1の期間と該第1の期間の後に薄
膜トランジスタのゲート線に走査信号を印加し、この走
査信1)を印加した行に対応するセグメント電極群のう
ち選択されたセグメント電極と接続するデータ線に該走
査信号と同期させて光透過状fMを形成する電気信号を
印加する第2の期間を有することを特徴とする画像形成
装置の駆動法。 (12)露光光源及び、該露光光源中の光線を光遮断状
態と光透過状y!:の何れかl力に制御するマイクロシ
ャッタ群を備えたプリンタヘッドと、該プリンタヘット
よりの光信号を像保持部材に照射するようになした画像
形成装置の駆動法において、前記マイクロシャッタ群が
複数の行及び列に沿ってマトリクス状に配置され、該マ
イ、クロシャッタ群が薄膜トランジスタのドレインと接
続された1つのシャッタ部を形成するセグメント電極と
コモン電極の間に液晶を挟持した構造を有しており、該
M膜トランジスタのゲート線に走査信号を印加し、この
走査信号と同期させて画像情報に応じた電気信号をデー
タ線に印加することにより、複数のマイクロシャッタ群
のうち選択されたマイクロシャ・ンタを光透過光 状態となすことにより形成した4、1号を前記像保持部
材に所定時間照射した後に該光信号形成時の液晶に印加
した電圧極性と逆極性電圧を液晶に印加する期間を有す
ることを特徴とする画像形成装置の駆動法。
[Scope of Claims] (1) A printer head equipped with a light source A and a group of microshutters that control the light beam in the exposure optical path of the exposure light source to either a light blocking state or a light transmitting state; In an image forming apparatus configured to irradiate an image holding member with a light signal from a printer head, the micro-shutter group is arranged in a matrix along the rows and columns of the number of sheets, and the micro-shutter group has a thin +19 h run sister. It has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between a submerged substrate and a scanning signal is applied to the gate line of the thin film transistor, and in synchronization with this scanning, a data line is sent to the data line according to the image information. An image forming apparatus characterized by comprising means for applying an electric signal. (2) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the thin film transistor is disposed outside a stopper member provided for sealing liquid crystal between opposing substrates. (3) The image forming apparatus according to claim 1, wherein segment electrodes connected to the thin film transistor and the drain are formed on the same substrate. (4) The image forming apparatus according to claim 2, wherein the thin film transistor is formed on an external circuit board. (5) 1iij 6tillQ The external strength applied to the gate insulating film in the channel region of the transistor is 5×10'5
A portrait forming apparatus according to claim 1, wherein the image forming apparatus has a voltage of V/cm or less. (6) The image forming apparatus according to claim 1, wherein the thin film transistor includes amorphous silicon as a semiconductor. (7) A printer head equipped with an exposure light source and a group of microshutters that control the light beam in the exposure optical path of the exposure light source to either a light blocking state or a light transmitting state, and a printer head that converts optical signals from the printer head into an image. In a driving method of an image forming apparatus that irradiates a holding material, the micro shutter group is arranged in a matrix along a plurality of rows and columns,
The micro-shutter group has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between a segment electrode and a common electrode forming one shutter part connected to the drain of a thin film transistor,
Corresponding to a first period and several rows, a voltage is applied to form a light blocking state to the liquid crystal between the segment electrode group and the common electrode corresponding to this row during the writing period of the selected row among the plurality of rows. 1. A method for driving an image forming apparatus, comprising: a second period in which a voltage is applied to form a light transmitting state to a liquid crystal between a segment electrode selected from a group of segment electrodes and a common electrode. (8) The method for driving an image forming apparatus according to claim 7, wherein the light source is pulse-lit or the amount of light oil is increased immediately before the first period. (9) The method for driving an image forming apparatus according to claim 7sj4, wherein electric signals having a pulse width equal to the sum of the first period and the second period are sequentially applied to gate lines of thin film transistors. (10) The method of driving an image forming apparatus according to claim 7, wherein the electric signal is applied alternately to the gate line of the thin film transistor in the first period and the second period. (a printer head equipped with an mi light source and a group of micro shutters that control the light beam in the exposure optical path of the exposure light source to either a light blocking state or a light transmitting state;
In a driving method of an image forming apparatus in which an optical signal from a semiconductor is irradiated onto an image holding member, the micro shutter group is arranged in a matrix along a plurality of rows and columns, and the micro shutter group is connected to the drain of a thin film transistor. It has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between a segment electrode and a common electrode that form one shutter section connected to A first period in which an electric signal forming a cut-off state is applied to the data line; and after the first period, a scanning signal is applied to the gate line of the thin film transistor, and a segment electrode corresponding to the row to which this scanning signal 1) is applied is applied. A method for driving an image forming apparatus, comprising a second period in which an electric signal forming a light transmission pattern fM is applied to a data line connected to a segment electrode selected from a group in synchronization with the scanning signal. . (12) The exposure light source and the light beam in the exposure light source are in a light blocking state and a light transmitting state y! In a method of driving an image forming apparatus, the printer head includes a micro-shutter group that is controlled to a force of one of the following: The micro-shutter group is arranged in a matrix along a plurality of rows and columns, and has a structure in which a liquid crystal is sandwiched between a segment electrode and a common electrode forming one shutter portion connected to the drain of a thin film transistor. By applying a scanning signal to the gate line of the M film transistor and applying an electric signal corresponding to the image information to the data line in synchronization with the scanning signal, a selected one of the plurality of microshutter groups is selected. After irradiating the image holding member with No. 4.1 formed by bringing the microshaft into a light-transmitting state for a predetermined period of time, a voltage with a polarity opposite to that applied to the liquid crystal at the time of forming the optical signal is applied to the liquid crystal. 1. A method for driving an image forming apparatus, comprising a period for applying voltage.
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