JPH0436369B2 - - Google Patents
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- JPH0436369B2 JPH0436369B2 JP58011811A JP1181183A JPH0436369B2 JP H0436369 B2 JPH0436369 B2 JP H0436369B2 JP 58011811 A JP58011811 A JP 58011811A JP 1181183 A JP1181183 A JP 1181183A JP H0436369 B2 JPH0436369 B2 JP H0436369B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
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- G02F1/1368—Active matrix addressed cells in which the switching element is a three-electrode device
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は液晶ライトバルブアレーに関する。更
に詳しくは、新規な動作原理及び新規な構成によ
り、動作速度を非常に速くした液晶ライトバルブ
アレーに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a liquid crystal light valve array. More specifically, the present invention relates to a liquid crystal light valve array whose operating speed is extremely high due to a novel operating principle and novel configuration.
近年、情報処理の大容量化、高速化、そして大
衆化が、パーソナルコンピユーターの普及に伴い
急速に進展してきている。この為端末機器の一つ
であるプリンターも低価格で高速、高印字品質の
ものが必要となつている。このような要求を一応
満足したプリンターとして２周波駆動液晶を用い
た液晶ライトバルブを光信号発生部に用い、電子
写真技術を応用した印字装置（特開昭56−93568
参照）が注目されている。 In recent years, information processing has rapidly become larger in capacity, faster, and more popular with the spread of personal computers. For this reason, there is a need for printers, which are one of the terminal devices, to be low-cost, high-speed, and high-quality printing. A printer that satisfies these requirements to a certain extent uses a liquid crystal light valve that uses a dual-frequency drive liquid crystal as the optical signal generator, and a printing device that applies electrophotographic technology (Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-93568).
) is attracting attention.
上記印字装置の技術上のポイントは高速で動作
する液晶ライトバルブであり、従来は２周波駆動
方式によるものが用いられていた。本発明は新規
な動作原理と構成により、低価格で従り高速な液
晶ライトバルブを提供するものである。 The technical point of the above-mentioned printing device is a liquid crystal light valve that operates at high speed, and conventionally a dual-frequency drive system has been used. The present invention provides a low cost, high speed liquid crystal light valve with a novel operating principle and configuration.
本発明で用いる液晶ライトバルブは強誘電性ス
メクチツク液晶を使用した液晶パネルを用い電界
印加により動作させている。この方式の詳細は
Applied Physics Letter誌 1980年６月１日号
の899ページから901ページに、あるいは特開昭56
−107216に記載されており、本発明はこの動作原
理を応用したものである。この方式で液晶ライト
バルブを作ると、数ナマイクロ秒程度の応答速度
で動作させる事が可能であり、従来の２周波駆動
型のライトバルブよりも１桁応答速度が速い。従
つてそれだけ高速の印字装置が可能となるわけで
ある。 The liquid crystal light valve used in the present invention uses a liquid crystal panel using ferroelectric smectic liquid crystal and is operated by applying an electric field. The details of this method are
From pages 899 to 901 of the June 1, 1980 issue of Applied Physics Letter, or JP-A-56
-107216, and the present invention applies this operating principle. When a liquid crystal light valve is manufactured using this method, it can be operated with a response speed of about several microseconds, which is an order of magnitude faster than a conventional dual-frequency drive type light valve. Therefore, a high-speed printing device becomes possible.
しかしながら発明者の実験によると、今までの
所この方式の電気光学特性には明確な閾直電圧が
ない。従つてマルチプレツクス駆動する事ができ
ない。この為駆動回路はライトバルブの数だけ必
要となる。印字装置への応用を考えた場合、通常
A4版の印字装置の場合でも2000のライトバルブ
が必要であり、駆動回路とライトバルブを別別に
すると2000本の駆動回路とライトバルブ間の電気
的接続が必要となる。このような実装はコスト的
には非常に高価なものとなり現実的でない。 However, according to the inventor's experiments, so far there is no clear threshold direct voltage in the electro-optical characteristics of this method. Therefore, multiplex driving is not possible. Therefore, as many drive circuits as there are light valves are required. When considering application to printing devices, usually
Even in the case of an A4 printing device, 2,000 light valves are required, and if the drive circuit and light valves are separated, 2,000 electrical connections are required between the drive circuit and the light valves. Such implementation is extremely expensive and impractical.
本発明はこのような問題を駆動回路をTFTに
より液晶パネル面上に作る事により解決したもの
である。本発明による液晶ライトバルブの一例を
第１図に示した。第１図の左側は液晶ライトバル
ブの正面図で、右側は断面図である。断面図よ
り、ガラス基板１０の間にスペーサー１１に囲ま
れて液晶層１２があり、更にこれらが偏光板１３
によつて挾まれている事がわかる。又正面図より
液晶部分にライトバルブ１４がアレー状に作られ
ている事がわかる。ライトバルブの駆動回路はガ
ラス基板上の１５の部分にTFTにより作り込ま
れており、一体化されている。従つて外部の回路
との結線は、電源線の外数本程度の信号線だけし
か必要がない。 The present invention solves this problem by forming a driving circuit using TFT on the surface of the liquid crystal panel. An example of a liquid crystal light valve according to the present invention is shown in FIG. The left side of FIG. 1 is a front view of the liquid crystal light valve, and the right side is a sectional view. From the cross-sectional view, there is a liquid crystal layer 12 surrounded by spacers 11 between the glass substrates 10, and these are further surrounded by a polarizing plate 13.
I can see that you are being held in between. Also, from the front view, it can be seen that the light valves 14 are formed in an array in the liquid crystal part. The light valve drive circuit is integrated into 15 areas on the glass substrate using TFT. Therefore, only a few signal lines in addition to the power supply line are required for connection to external circuits.
第２図に第１図の液晶ライトバルブの回路構成
の例を示した。２０はライトバルブを構成するコ
モン側電極で、２１はセグメント側の電極であ
る。これらの間に液晶層２２があり、ライトバル
ブ部分を構成している。２３は駆動回路であり、
各々ライトバルブセグメント電極に電界を印加す
る。２４はシフトレジスタである。２５はシフト
レジスタのクロツク端子で、２６はシフトレジス
タのデータ入力端子である。２７はシフトレジス
タのオフのデータレベルと同一信号を駆動回路２
３に供給する端子である。２８は駆動回路２３の
制御端子である。 FIG. 2 shows an example of the circuit configuration of the liquid crystal light valve shown in FIG. 1. 20 is a common side electrode that constitutes the light valve, and 21 is a segment side electrode. There is a liquid crystal layer 22 between them, which constitutes a light valve portion. 23 is a drive circuit;
Apply an electric field to each light valve segment electrode. 24 is a shift register. 25 is a clock terminal of the shift register, and 26 is a data input terminal of the shift register. 27 is the drive circuit 2 which sends the same signal as the off data level of the shift register.
This is the terminal that supplies power to 3. 28 is a control terminal of the drive circuit 23.
以上の構成の液晶ライトバルブの動作を以下第
２図及び第３図に示した動作タイミングチヤート
に基いて説明する。３５はクロツク端子２５に印
加されるクロツク波形である。３６はデータ入力
端子２６に印加されるデータ信号である。３８は
駆動回路の制御端子２８に印加する制御信号であ
る。ライトバルブへの情報は、外部の制御装置に
よりシフトレジスタへ転送される。シフトレジス
タへの転送が終ると、駆動回路の制御端子２８は
ＬレベルからＨレベルに変り、この時のシフトレ
ジスタの状態にラツチし、それに対応した駆動信
号をセグメント電極２１に印加し始める。従つて
制御端子がＨレベルにある間はシフトレジスタの
状態が変化しても駆動信号は変化しない。そこで
それ以降シフトレジスタには次の情報が書き込ま
れてゆく。駆動回路の制御信号はしばらくすると
再びＬレベルになる。すると全ての駆動回路はリ
セツト状態になり、全てのセグメント電極２１に
オフ状態の駆動信号を印加し始める。その後すぐ
に制御端子２８は再びＨレベルになり、駆動回路
２３はその時のシフトレジスタの状態に対応した
駆動信号をセグメント電極２１に印加し始める。
以上述べた動作を繰り返し行う事により、この液
晶ライトバルブは動作し続ける。 The operation of the liquid crystal light valve having the above structure will be explained below based on the operation timing charts shown in FIGS. 2 and 3. 35 is a clock waveform applied to the clock terminal 25. 36 is a data signal applied to the data input terminal 26. 38 is a control signal applied to the control terminal 28 of the drive circuit. Information to the light valve is transferred to the shift register by an external controller. When the transfer to the shift register is completed, the control terminal 28 of the drive circuit changes from the L level to the H level, latches the shift register at this state, and starts applying a corresponding drive signal to the segment electrode 21. Therefore, while the control terminal is at H level, the drive signal does not change even if the state of the shift register changes. From then on, the following information is written to the shift register. After a while, the control signal of the drive circuit becomes L level again. Then, all the drive circuits enter the reset state and start applying off-state drive signals to all the segment electrodes 21. Immediately thereafter, the control terminal 28 becomes H level again, and the drive circuit 23 starts applying a drive signal corresponding to the state of the shift register at that time to the segment electrode 21.
By repeating the operations described above, this liquid crystal light valve continues to operate.
上記動作により例えばあるセグメント電極には
３１のような信号が印加される事になる。３１は
時間t0からオン信号が、t1からもオン信号、t2か
らはオフ信号が印加されている事を示している。
このような駆動信号が印加されたライトバルブの
動作状態を３２に示した。３１の信号に対応して
ライトバルブが動作している事がわかる。 By the above operation, a signal such as 31 is applied to a certain segment electrode, for example. 31 indicates that an on signal is applied from time t0 , an on signal from t1 , and an off signal from t2 .
The operating state of the light valve to which such a drive signal is applied is shown in 32. It can be seen that the light valve operates in response to signal No. 31.
次に本発明に基き試作した液晶ライトバルブの
性能について述べる。70ミクロン角のライトバル
ブを100ミクロンピツチに256個並べた液晶ライト
バルブを試作した。液晶層の厚みは約1.2ミクロ
ンに設定した。駆動回路はポリシリコンによる
TFTを用いた。用いた液晶はDOBAMBCであ
る。このライトバルブの動作試験を行なつた所、
ライトバルブの立ち上り、立下りの応答速度はい
ずれも約50マイクロ秒であつた。又、実際にライ
トバルブとして動作させた所、書き込み速度が最
高毎秒6000回が可能であつた。これは従来の２周
波形の液晶ライトバルブより約１桁速い書き込み
速度である。又同様の実験を液晶にHOBACPC
を用いて行つたが書き込み速度は最高毎秒5000回
であつた。 Next, the performance of a liquid crystal light valve prototyped based on the present invention will be described. We prototyped a liquid crystal light valve with 256 70-micron square light bulbs arranged at 100-micron pitch. The thickness of the liquid crystal layer was set to approximately 1.2 microns. The drive circuit is made of polysilicon
TFT was used. The liquid crystal used was DOBAMBC. When testing the operation of this light valve,
The light valve's rising and falling response speeds were both about 50 microseconds. In addition, when it was actually operated as a light valve, the maximum writing speed was 6000 times per second. This is about an order of magnitude faster writing speed than the conventional two-frequency liquid crystal light valve. A similar experiment was performed using HOBACPC on a liquid crystal display.
The maximum write speed was 5000 times per second.
このように本発明による液晶ライトバルブは、
強誘電性スメクチツク液晶を用いた新規な動作原
理を用いた為に、従来のものより非常に高速化が
可能になつた。又、駆動回路をパネル部分に登載
した為、外部の制御装置との接続端子が減少し、
実装コストが大幅に減少した。 In this way, the liquid crystal light valve according to the present invention is
By using a new operating principle using ferroelectric smectic liquid crystals, it has become possible to achieve much faster speeds than conventional ones. In addition, since the drive circuit is mounted on the panel, the number of connection terminals with external control devices is reduced.
Implementation costs have been significantly reduced.
本発明による液晶ライトバルブは電子写真技術
を応用した印字装置の高性能化に大きく寄与する
ものである。 The liquid crystal light valve according to the present invention greatly contributes to improving the performance of printing devices that apply electrophotographic technology.
第１図は本発明による液晶ライトバルブの一例
を示したものである。第２図は本発明による液晶
ライトバルブの回路構成の一例を示したものであ
る。第３図は第２図の回路の動作タイミングチヤ
ートである。
１０……ガラス基板、１１……スペーサー、１
２……液晶層、１３……偏光板、１４……ライト
バルブ部分、１５……TFTによる回路が構成さ
れている部分、２０……コモン電極、２１……セ
グメント電極、２２……液晶層、２３……駆動回
路、２４……シフトレジスタ、２４……クロツク
端子、２６……データ端子、２７……オフレベル
入力端子、２８……駆動回路制御端子、３１……
液晶への印加波形例、３２……ライトバルブの応
答状態、３５……クロツク信号波形、３６……デ
ータ信号波形、３８……駆動回路制御信号波形。
FIG. 1 shows an example of a liquid crystal light valve according to the present invention. FIG. 2 shows an example of a circuit configuration of a liquid crystal light valve according to the present invention. FIG. 3 is an operation timing chart of the circuit shown in FIG. 2. 10...Glass substrate, 11...Spacer, 1
2... Liquid crystal layer, 13... Polarizing plate, 14... Light valve portion, 15... Portion where a TFT circuit is configured, 20... Common electrode, 21... Segment electrode, 22... Liquid crystal layer, 23... Drive circuit, 24... Shift register, 24... Clock terminal, 26... Data terminal, 27... Off level input terminal, 28... Drive circuit control terminal, 31...
Examples of waveforms applied to liquid crystal, 32...Response state of light valve, 35...Clock signal waveform, 36...Data signal waveform, 38...Drive circuit control signal waveform.
Claims (1)
ラス基板を対向させ、その間に強誘電性液晶を挟
持した液晶パネル及び該液晶パネル上下に配置さ
れた２枚の偏光板より構成される液晶ライトバル
ブにおいて、ガラス基板の一方の表面に薄膜トラ
ンジスタ（以下TFTと略記する）により駆動の
為の回路が形成されている事を特徴とした液晶ラ
イトバルブ。 ２ TFTにより形成された回路がシフトレジス
タとラツチである事を特徴とした特許請求の範囲
第１項記載の液晶ライトバルブ。 ３ 強誘電性液晶がデシロキシベンジリデンパラ
アミノ２−メチルブチルシナメート（以下
DOBAMBCと略す）およびヘキシロキシベンジ
リデンパラアミノ２−クロロプロピルシナメート
（以下HOBACPと略す）である事を特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の液晶ライトバルブ。[Claims] 1. A liquid crystal panel in which at least two glass substrates having transparent electrodes on the inside are opposed and a ferroelectric liquid crystal is sandwiched between them, and two polarizing plates disposed above and below the liquid crystal panel. This liquid crystal light valve is characterized in that a driving circuit is formed on one surface of a glass substrate using a thin film transistor (hereinafter abbreviated as TFT). 2. The liquid crystal light valve according to claim 1, wherein the circuit formed by TFT is a shift register and a latch. 3 The ferroelectric liquid crystal is composed of decyloxybenzylidene para-amino 2-methylbutyl cinamate (hereinafter referred to as
2. The liquid crystal light valve according to claim 1, wherein the liquid crystal light valve is made of hexyloxybenzylidene para-amino 2-chloropropyl cinamate (hereinafter abbreviated as HOBACP).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011811A JPS59137925A (en) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | Liquid-crystal light valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58011811A JPS59137925A (en) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | Liquid-crystal light valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59137925A JPS59137925A (en) | 1984-08-08 |
| JPH0436369B2 true JPH0436369B2 (en) | 1992-06-16 |
Family
ID=11788197
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58011811A Granted JPS59137925A (en) | 1983-01-27 | 1983-01-27 | Liquid-crystal light valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59137925A (en) |
Families Citing this family (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPS60230121A (en) * | 1984-04-28 | 1985-11-15 | Canon Inc | Driving method of liquid crystal element |
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-
1983
- 1983-01-27 JP JP58011811A patent/JPS59137925A/en active Granted
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| INTERNATIONAL SYMPOSIUM DIGEST OF TECHNICAL PAPERS=1982 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59137925A (en) | 1984-08-08 |
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