TWI230285B - Liquid crystal shutter - Google Patents

Description

1230285 A7 B7 五、發明説明（, 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

【技術領域】 本發明係有闕於一種液晶快門，係以液晶面板做為供 門者。特別是有關於一種使用於印表機，並以DHF型強介 電性液晶、V字型反強介電性液晶及單安定強介電性液晶 之面板做為快門者。 【技術背景】 有一種印表機之技術，諸如於日本公開公一…新力）等中所報告者，係使用液晶= 為可根據資料信號進行關，控制透射光之快門，並將該 透射光照射於感光體上以形成對應資料信號之影像。 第1圖乃顯示前述印表機之原理。照明光源1由r (紅），G (綠），B (藍）3原、色所構成，並以一固定週期 分別依序點亮r，G，b。照明光線2經由鏡頭3，以液晶面 板之液晶快Η做為照明光線2之快門，使r，g，b各色之點 亮時間同纟’並僅於對應影像資料之時間進行開閉。液晶 快門具有用以輸出資料信號之⑻分量像素，且可於通： 液晶快門之光線照射至相紙之感光體5後，寫A工線份量 =像資料。照射r，g，b各光線時，感光體5將移動:線 份置’並再度照射對應下―資料之光線。如此—來，藉1 線1線地寫人影像資料而於相紙5進行全影像之寫入。曰寫 入全影像所需時間係根據寫入1線所需時間，g ·，、、曰” 門之開閉時間及照射光2之光線量而夜曰曰决 紙的前進方向。 為感光體之相以往，用於如此印表機之液晶快門係採用諸如UN • m m Μ—： (請先閲命背面之注意事項^^^本買)

、1T 線 本紙張尺細中國國家^7^71^(21〇><297公------_ -4- 1230285 A7

五、發明説明（） 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 TN專液晶材料。 寫入1影像之時間乃根據液晶快門之反應速度而定。 當如此印表機之快門使用有習知TN液晶材料或STN液晶 材料時’難以將寫入速度提升至lms程度，故，無法因應 冀望更快速影像寫入速度之市場要求。因此，乃重新檢討 以DHF型強介電性液晶、v字型反強介電性液晶及單安定 強介電性液晶做為因應如此要求之液晶模式。 前述3模式共通之處為，對施加脈衝之反應速度快， 且可灰階顯示。但，因完全不具記憶性之故，為於矩形液 晶顯示器中使用，則除於各像素中使用諸如TFT元件或 MIM元件等開關元件之主動矩陣型外，皆無法使用。 但’舉例言之，在印表機用液晶快門之情形中，正因 為僅控制1線光線，故不需使用主動元件，即可使用該等 液晶。又，由於不具記憶性，因此可僅以施加脈衝控制液 晶之狀態，而具有可藉單純波形驅動液晶之優點。 【發明之揭示】 DHF型強介電性液晶不具臨界值。僅需施加些許電壓 即可使DHF型強介電性液晶之透明度發生變化。因此，控 制該液晶面板之透明及非透明，係決定於是否施加電壓於 電極。故，使用該液晶之習知液晶面板採用了直接驅動各 電極之主動矩陣型。而，本發明人已發現對於該等液晶面 板中使用有像素電極及對向電極之液晶快門而言，最適合 該等液晶面板之驅動方法。 像素電極與對向電極交叉之部分為像素，將施加於像 (請先閣讀背面之注意事項 4— · 裝· 訂 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 1230285 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 __________________B7 ___五、發明説明（) -- 3 / 素電極及對向電極之電壓之合成電壓施加於像素。設置一 寫入期間以做為用以決定該像素之透明度（透射光量）的 期間，再將朝對向電極施加之電壓定為〇v或接近之一 固疋電f值’以使像素之透射光量可取決於朝像素電極施 加之電壓。接著，將朝像素電極施加之電壓定為單一脈衝 或複數脈衝，並於寫入期間内設置2個子領域以消除極性 之偏差，而使前後之子領域中單一脈衝或複數脈衝之極性 互為相反極性。 DHF型強介電性液晶面板藉螺旋構造之應變控制透 射光量。因此，為正確地控制透射光量，宜經常將螺旋構 造之應變程度維持固定。故，朝像素施加單一脈衝時，需 先將螺旋構造之應變保持於相同狀態。於此，施加單一脈 衝前，若先將施加於像素電極及對向電極之電壓的合成電 壓没定於0V，則由於DHF型強介電性液晶面板内未施加 電壓之故，可使DHF型強介電性液晶之螺旋構造穩定。換 言之，除了施加單一脈衝期間外之子領域内，若將合成電 壓設定於0V或接近0V之固定電壓值，則可使螺旋構造於 此期間内穩定，而易於控制單一脈衝之透射光量。 又’為使螺旋構造穩定化，乃以將合成電壓設定為〇V 或接近0V之固定電壓值的期間較長者為佳。而，為將該 期間延長，乃以將施加於像素電極上之單一脈衝經常設定 於子領域内最初之位置，或，經常設定於子領域内最後之 位置。若如此設定，即可將自施加單一脈衝後至施加下一 單一脈衝為止之期間加以延長。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） (請先閣讀背面之注意事項 •41 . 本頁) -裝· -訂

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又，為謀求螺旋構造之穩定化，亦可將令合成電壓呈 0V或接近ov之固定電壓值的重設期間，設定於子領域前 或後尤其疋，當單一脈衝並未經常設定於子領域最初或 最後時，亦可有效具備該重設期間。 一 再者，已知DHF型強介電性液晶會因溫度而使相對於 其施加電壓大小的螺旋構造之應變程度產生差異。因此， 為獲侍最適當之透射光量，必須依DHF型強介電性液晶面 板之溫度改變單一脈衝之寬度或高度。當DHF型強介電性 液晶面板之溫度降低，相對於DHF型強介電性液晶之施加 電壓大小的應變將減少，因此可增長單一脈衝之寬度或增 高單一脈衝之高度。而，當DHF型強介電性液晶面板之溫 度升高，相對於DHF型強介電性液晶之施加電壓大小的應 變將增加，因此可縮短單一脈衝之寬度或減低單一脈衝之 高度。 同樣地’ V字型反強介電性液晶亦不具臨界值。僅需 施加些許電壓即可使V字型反強介電性液晶面板之透明度 產生變化。因此，控制該液晶面板之透明及非透明，係決 疋於是否施加電壓於電極。而，與DHF型強介電性液晶面 板相同地，本發明人亦已發現對於V字型反強介電性液晶 面板中使用有像素電極及對向電極之液晶快門而言，最適 合该等液晶面板之驅動方法。 又’單安定強介電性液晶具有臨界值，且可於施加一 極之電壓時呈透明狀態。而，於某電壓範圍内，僅需施加 些微電壓即可使單安定強介電性液晶面板之透射度產生變 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） .-----------批衣· (請先闡讀背面之注意事項本頁)

、^T 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230285 A7 B7

五、發明説明G 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 化。與DHF型強介電性液晶面板相同地，本發明人亦已新 發現對於單技性強介電性^面板巾使时像素電極及 對向電極之液晶快門而言，最適合該等液晶面板之驅動方 法。 就本發明之液晶快門更具體地整理後即如後述。 本發明之液晶快門，係將液晶面板用於快門，而該液 晶面板係於一對具有像素電極及對向電極之基板間挾持有 DHF型強介電性液晶者。前述面板之驅動波形具有一具2 個子領域之寫入期間，並可於各子領域中對像素施加單一 脈衝。且，施加於其中一子領域之單一脈衝極性與施加於 另一子領域之單一脈衝極性互為相反極性。又，於未施加 有该單一脈衝之期間施加於像素之電壓為〇V或接近〇v之 一固定值。 本發明之液晶快門，係將液晶面板用於快門，而該液 晶面板係於一對具有像素電極及對向電極之基板間挾持有 V子型反強介電性液晶者。前述面板之驅動波形具有一具 2個子領域之寫入期間，並可於各子領域中對像素施加單 一脈衝。且，施加於其中一子領域之單一脈衝極性與施加 於另一子領域之單一脈衝極性互為相反極性。又，於未施 加有忒單一脈衝之期間施加於像素之電壓為或接近 之一固定值。 V字型反強介電性液晶面板中，亦可於緊接施加單一 脈衝後，施加與該單一脈衝為相反極性且寬度較短之脈衝。 本舍明之液晶快門’係將液晶面板用於快門，而該液 (請先閣讀背面之注立思. ♦uni -I I ί - · 本頁) 裝· 訂 線

1230285 A7 --~一 B7 五、發明説明ς ) 0 ’ 晶面板係於一對具有像素電極及對向電極之基板間挾持有 單女疋強’丨電性液晶者。前述面板之驅動波形具有一具2 個子領域之寫入期間，並可於前半子領域之最後施加一可 使像素呈透明狀態之單一脈衝，而於後半子領域之最初施 加一與該單一脈衝極性為相反極性且不會使像素呈透明狀 ^單脈衝又，於未施加有該單一脈衝之期間施加於 像素之電壓為0V或接近0V之一固定值。 單女疋強介電性液晶面板中，亦可對各子領域施加一 對脈衝，而该脈衝係由一可使像素呈透明狀態之單一脈衝 及一與該單一脈衝極性為相反極性且不會使像素呈透明狀 態之單一脈衝所構成。 刖述各液曰曰快門中，像素電極具有複數電極，而對向 電極為-個。且，於前述像素電極上施加一單一脈衝，並 於前述對向電極上施加0V或接近0V之一固定電壓，而於 則述像素上施加一施加於前述兩電極上之電壓的合成電 壓。 又，刚述單一脈係衝施加於各子領域之最初或最後， 並藉控制前述單-脈衝之寬度或高度，控制前述液晶面板 之透射光量。 又，可取代前述單一脈衝，改以於前述各子領域内對 像素施加1個或2個以上之脈衝以控制該脈衝數，藉此控 制前述液晶面板之透射光量。 又，亦可將施加於像素之合成電壓為〇v或接近〇¥之 固定電壓的重設期間設置於緊接前述寫入期間之前。 (請先闡讀背面之注意事項 -II · -裝· 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230285

五、發明説明（ 又’别述液晶面板包含有一裝置，係具一溫度感應 器，並可根據前述液晶面板之溫度變化來改變前述單一脈 衝的寬度或尚度者。且，該裝置可於前述液晶面板之溫度 降低時，增長前述單一脈衝之寬度或增高單一脈衝之高 度，而於前述液晶面板之溫度升高時，縮短前述單一脈衝 之寬度或降低单一脈衝之高度。 同樣地’前述裝置具有一可根據前述液晶面板之溫度 變化來改變前述脈衝數之裝置。且，可於前述液晶面板之 溫度降低時增加前述脈衝數，而於前述液晶面板之溫度升 高時減少前述脈衝數。 再者’於具有一將液晶面板用於可對應資料信號進行 開閉以控制透射光之快門的液晶快門，且可將前述透射光 照射於感光體上，形成對應資料信號之影像的印表機中， 使用前述液晶快門。 【圖示之簡單說明】 第1圖係使用液晶快門之印表機的概略圖。 第2圖係將使用DHF型強介電性液晶的液晶面板内部 力口以模式化之圖。 第3圖係顯示使用DHF型強介電性液晶之液晶面板的 代表性偏光板配置之圖。 第4圖係顯示DHF型強介電性液晶面板之施加電壓與 透明度的關係之圖。 第5圖係將使用V字型反強介電性液晶的液晶面板内 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） ν^ϋ· —an 0 ϋ ϊ —ϋ ϋ_ι - II =1 (請先聞讀背面之注意事項^^||^本頁) 、^τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -10- 1230285 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（Q ) 〇 部加以模式化之圖。 第6圖係使用v字型反強介電性液晶之液晶面板的代 表性偏光板配置之圖。 第7圖係顯示V字型反強介電性液晶面板之施加電壓 與透明度的關係之圖。 第8圖係將使用單安定強介電性液晶的液晶面板内部 加以模式化之圖。 第9圖係使用單安定強介電性液晶之液晶面板的代表 性偏光板配置之圖。 第1 〇圖係顯示單安定強介電性液晶面板之施加電壓 與透明度的關係之圖。 第11圖係本發明所用之液晶面板的構成圖。 第12圖係顯示本發明所用之液晶面板的電極構造之 圖。 第13圖係顯示使用DHF型強介電性液晶面板之第1 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第14圖係顯示使用DHF型強介電性液晶面板之第2 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第1 5圖係顯示使用DHF型強介電性液晶面板之第3 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第1 6圖係係顯示使用DHF型強介電性液晶面板之第 4實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第17圖係用於本發明之液晶快門的驅動電路之方塊 圖0 (請先閣讀背面之注意事項本頁) -裝- 、τ 線- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -11 - 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230285 A7 ______B7____ 五、發明説明（Ω ) y 第1 8圖係顯示第5實施例之對應相異溫度的驅動電 壓波形與透明度曲線之圖。 第19圖係顯示使用V字型反強介電性液晶面板之第6 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第20圖係顯示使用V字型反強介電性液晶面板之第7 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第21圖係顯示使用單安定強介電性液晶面板之第8 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第22圖係係顯示使用單安定強介電性液晶面板之第9 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 第23圖係顯示使用單安定強介電性液晶面板之第i〇 實施例的驅動電壓波形及透明度曲線之圖。 【發明之詳細說明】 〔DHF型強介電性液晶面板〕 一般而言，強介電性液晶分子係沿稱為液晶錐之圓錐 側面移動。第2圖為將使用DHF型強介電性液晶的液晶面 板内部加以模式化者。眾所皆知地，如第2圖所示，若將 該DHF型強介電性液晶注入一對基㈣，則液晶錐13將 配列成其圓錐底面與基板u&12呈直角，並形成一碟狀 層15。又’各碟狀層内配置有複數液晶錐，而第2圖中僅 於各碟狀層内描繪出一個液晶錐。若注意於與基板平行之 方向上並列之液晶錐，強介電性液晶分子14以_緩緩於液 晶錐13側面移動之方式形成一螺旋構造16。 (請先闡讀背面之注意事項本頁) -裝· -口 線 -12- 1230285 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 10 眾所皆知地，若將一對基板間之間隙設定為數微米程 度並注入強介電性液晶，則強介電性液晶之螺旋構造將消 失。使用一般強介電性液晶之強介電性液晶元件乃以如此 旋構造已消失之狀態受到使用。但，如第2圖所示，若使 用強介電性液晶沿螺旋構造旋轉一圈之距離（以下稱「螺 旋間距」）極短之強介電性液晶，則可得到螺旋構造不會消 失之狀恶。如此螺旋間距極短之強介電性液晶材料稱為 DHF型強介電性液晶材料。 自於一對基板間挾持有DHF型強介電性液晶材料之 DHF型強介電性液晶面板的基板上方所見之平均光軸方 向Id大致平行於碟狀層法線s。但，若施加一使電界方向 與基板11及12垂直之電壓，則將產生螺旋構造16之應 變，而使平均光軸Id自與碟狀層平行之位置傾斜。該傾斜 方向取決於施加電壓之極性，而傾斜角度則取決於施加電 壓之大小。 第3圖為顯示使用DHF型強介電性液晶之液晶面板的 代表性偏光板配置之構成圖。其係構造成，於各偏光軸a 及b已對準正交偏振之偏光板“與ib間設置液晶胞元2, 使任一偏光板之偏光軸大致平行於第2圖所示DHF型強介 電性液晶之碟狀層法線方向，即，無施加電壓時之平均 DHF型強介電性液晶分子之長軸方向χ，而可顯示白色（透 明狀態）及黑色（非透明狀態）。第4圖為以前述構成對液晶面板施加電壓時，施加電 壓和與其對應之透明度的變化之圖。如前述所及，DHF型 本紙張尺度適财國國家標準（CNS ) A4規格（21GX&7公餐) (請先閭讀背面之注意事項 本頁) .裝· 訂 線 • ϋϋ · -13- 1230285 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明& ) 強介電性液晶會因螺旋構造之應變而改變光軸方向及透明 度。因此’ DHF型強介電性液晶面板不具臨界值，而具有 一只要施加些許電壓透明度就會改變之特異性質。施加電 壓與透明度之關係如第4圖所示，施加電壓增加則透明度 增加’施加電壓減少則透明度減少。又，透明度曲線與電 壓極性大致對稱。於此，施加電壓可與施加之脈衝寬度、 脈衝高度或脈衝數替換。 將該DHF型強介電性液晶與主動矩陣型液晶面板加 以組合之液晶顯示器係已報告於諸如日本公開公報特願平 第08 — 5 07907號（飛利浦）或日本公開公報特願平第〇7 一 09761 1號（卡西歐計算機）中。 〔V字型反強介電性液晶面板〕 第5圖為將使用V字型反強介電性液晶的液晶面板内 部加以模式化之圖。若注意於與基板n及12平行之方向 上並列之液晶錐13，反強介電性液晶分子14交互位於圓 錐之液晶錐外側及對側。故，如第5圖所示，自基板上方 所見之平均光轴方向Id與使用DHF型強介電性液晶材料 之液晶面板的情形相同。 第6圖為使V字型&強介電性液晶之液晶面板的代 表性偏光板配置之構成圖。其係構造成，於各偏光軸&及 b已對準正交偏振之偏光板la與lb間設置液晶胞元2，使 任一偏光板之偏光軸平行於與無施加電壓時之v字型反強 介電性液晶分子之平均長軸方向X，而可顯示白色（透明 狀態）及黑色（非透明狀態）。

(請先聞讀背面之注意事項 * «τι. II - % -裝_ 線 1230285 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 _________________B7 _ 五、發明制（2 ) ~- 第7圖為以前述構成對V字型反強介電性液晶液晶面 板施加電壓時，施加電壓和與其對應之透明度的變化之 圖。施加電壓時，液晶分子乃以其大小為比例而活動。如 第7圖所示，不同於一般反強介電性液晶，V字型反強介 電性液晶面板不具臨界值，只要施加些許電壓透明度就會 以電壓為比例而改變。施加電壓與透明度之關係如第7圖 所示，施加電壓增加則透明度增加，施加電壓減少則透明 度減J/。又’透明度曲線與電壓之極性大致對稱。於此， 施加電壓可與施加之脈衝寬度、脈衝高度或脈衝數替換。 〔單安定強介電性液晶面板〕 第8圖為將使用單安定強介電性液晶（以下稱「單安 定FLC」）的液晶面板内部加以模式化之圖。習知強介電 性液晶會根據溫度而具有向列相、碟狀A相及碟狀c相， 而單安定FLC並不具碟狀A相。故，層法線混合有2個方 向。右為消除該混合而於自向列相變化至碟狀相時施加電 壓’則層法線之方向將成其中一方而顯示單安定特性。 第8圖中，若注意於與基板11及12平行之方向上並 列之液晶錐13，單安定強介電性液晶分子14位於圓錐之 液晶錐外側或對側之任一側。且，如第8圖所示，自基板 上方所見之平均光軸方向具有一相對於碟狀層法線之角 度。第8圖中，實線係如圖中所示，為液晶分子位於圓錐 之液晶錐外側時之光軸方向Idl，虛線為液晶分子位於圓 錐之液晶錐對側時之光軸方向1 d2。 第9圖為使用單安定FLC材料之液晶面板的代表性偏 (請先k讀背®-之注意事項me寫本頁) I 1 - ml ϋϋ 裝—Γ 訂

本紙張尺度適财國格（21〇χ297公釐)-―TJ：--~J 1230285

批衣—Γ (請先k讀背®.之注意事項mlc寫本頁) 光板配置之構成圖。其係構造成，於各偏光軸3及b已對 準正交偏振之偏光板u與lb間設置液晶胞元2，使任一 偏光板之偏光軸大致平行於無施加電壓時之單安定強介電 性液晶分子之長軸方向x(光軸方向ldl或ld2中任一 者），而可顯示白色（透明狀態）及黑色（非透明狀態）。 第10圖為以前述構成對單安定FLC面板施加電壓 時，施加電壓和與其對應之透明度的變化之圖。單安定F L c 不具記憶性，未施加電壓時液晶分子之長軸方向全部朝向 同一方向。且，如第1 0圖所示，施加電壓時，液晶分子取 決於其大小而活動。如圖所示，單安定FLC面板於施加正 性電壓並使其上升時，若超過電壓VI透明度即上升，若 超過電壓V2即飽和。於此，施加電壓可與施加之脈衝寬 度、脈衝高度或脈衝數替換。 兹根據圖示詳細說明本發明之實施例。本發明可運用 於具有液晶快門之習知印表機。又，第1圖雖已先顯示一 -線 般印表機，但本發明之液晶面板亦可用於第1圖中之液晶 快門。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 第11圖為使用後述實施例之液晶面板的構成圖。本實 施例所用之液晶面板由具有厚度約1 · 7 μιη之液晶層2 0的 一對玻璃基板21a及21b所構成。於玻璃基板之對向面上 形成有電極23a及23b，並於其上塗佈高分子配向膜24a 及24b，且業經摩擦處理。再者，於其中一玻璃基板外侧 上設置第1偏光板25a，使偏光板之偏光軸平行於未施加 電壓時之液晶分子的平均分子轴方向，而於另一玻璃基板 -16- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 1230285 五、發明説明) 外側設置與第1偏光板25a之偏光亂士 。 板25b。 偏先輪相異，之第2偏光 第12圖亦為使用後述實施例之透明電極的構成圖， 〆、係使用像素電極23b為12〇〇支（僅— 又I僅圖不12支），對向電 極2以為i支之構成。且，於各像素ρχ上施加一施 素電極之電壓與施加㈣向電極之電Μ合成電壓。、 〔第1實施例-DHF型強介電性液晶面板〕 第13圖係顯示表示本實施例的液晶驅動波形及盥t 對應的光線透射狀態之圖。圖中，（a)為施加於像素^電 壓波形，（b )表示透明廑。久笠你s β度各專級顯不對應灰階資料之驅 動波形及透明狀態。以下’於另一實施例令亦同。將寫入 1線之時間（寫入期間）分為前半及後半2個子領域，且 使各子領域之期間為相等之時間。前半及後半子領域中， 對ον施加互為對稱相反極性之單一脈衝，又，各子領域 中各早-脈衝寬度相同。且’單一脈衝經常施加於各子 域之最初。 該單一脈衝依據影像資料而改變脈衝之寬度。對於有 需要縮短照射感光體時間（呈透明狀態之期間）之資料（等 級二），即縮短單一脈衝之寬纟，並縮短寫入期間中之透明 狀恶。而，對於有需要加長照射感光體時間之資料（等級 2及等級3)，即改變各單一脈衝之寬度使其加長，並改變 寫入期間内透明狀態之期間使其加長。又，將丨個寫入2 間之時間δ又疋為1 ms ’並將單一脈衝之電壓設定值為+ 5 V 或一5V 〇 本紙張尺度適财標準（；）A4規格（21Qx297公幻 (請先M-讀背面之注意事項f 裝丨，---Γ——訂_ ▼舄本頁) -線- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -17- 1230285 A7 ~—*— ---— __ B7 五、發明説明&5 ) 施加脈衝期間將呈透明狀態使光線可透射，而像素呈 白色顯示。又，未施加脈衝之電壓Qv期間呈非透明狀態， 光線無法透射’而像素呈黑色顯示。本發明所用之麵 型強介電性液晶快門無論於透明狀態時或非透明狀態時皆 以大致相同之反應速度而改變。 無論何種資料，本發明之驅動波形皆對〇v施加互為 對稱相反極性之單一脈衝，且，除施加單一脈衝期間以外 皆設定為0V。此時，即使非ov而為接近〇v之固定電壓 值亦可。後述實施例中亦同。由於單一脈衝為互相相反之 極性，因此不需長時間對DHF型強介電性液晶施加直流電 壓，亦不會於進行連續運作時於DHF型強介電性液晶之螺 旋構造上造成劣化。且，一次寫入時間為lms，因此可經 常進行高速驅動。第13圖中經常將單一脈衝施加於子領域 之最初，而施加於子領域之最後亦可得到同等效果。 〔第2實施例一DHF型強介電性液晶面板〕 第14圖係顯示另一使用DHF型強介電性液晶面板之 貫施例的驅動波形及與其對應的光線透射狀態之圖。第i 3 圖所示第1實施例之情形乃以單一脈衝之寬度改變透射光 量，而第14圖則係以單一脈衝之高度改變透射光量。對於 有品要減少照射感光體之量（透過光量）的資料時（等級 1)’即降低早一脈衝之南度，並施加+ 5V或—5V之電壓。 而，對於照射感光體之量（透射光量）較大的資料，即依 據所需光量增高單一脈衝之高度（等級2及等級3)。如第 14圖所不’於等級2施加+ 7V或一7V之單一脈衝，於等 本紙張尺度適财ϋϋ家鮮（CNS ) A4規格（210X297公釐) Τ7Γ -~ (請先閱讀背面之注意事項mlc寫本頁) .裝· 、1Τ 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230285 A7 B7 五、發明説明（6 ) 級3施加+ 10V或一10V之單一脈衝。又，將一個寫入期 間之時間設定為1 ms。 又，以DHF型強介電性液晶面板而言，為使螺旋構造 穩定化，乃以施加像素之合成電壓為0V之期間較長者為 佳，而，亦可於可將合成電壓為0V之期間確保於一所需 長度之範圍内，增加脈衝數。 施加脈衝之時間將呈透明狀態使光線可透射，像素呈 白色顯示，而未施加脈衝之電壓0V期間則呈非透明狀態， 光線無法透射，像素呈黑色顯示。本發明所用之DHF型強 介電性液晶快門無論於透明狀態時或非透明狀態時皆以大 致相同之反應速度而改變。 第2實施例亦同於第1實施例，無論何種資料，驅動 波形皆對0V施加互為對稱之單一脈衝，又，除施加單一 脈衝期間以外皆設定為0V。第14圖中經常將單一脈衝施 加於子領域之最初，而施加於子領域之最後亦可得到同等 效果。 〔第3實施例一 DHF型強介電性液晶面板〕 第1 5圖係顯示另一使用DHF型強介電性液晶面板之 實施例的驅動波形及與其對應的光線透射狀態之圖。第13 圖所示之第1實施例乃以單一脈衝之寬度改變透射光量， 而第1 5圖則係以單一脈衝數改變透射光量。對於有需要減 少照射感光體之量（透過光量）的資料（等級1 )，即將脈 衝數設定為1個。而，對於照射感光體之量（透射光量） 較大的資料，即依據各所需光量增加脈衝數（等級2及等 (請先閱讀背面之注意事項ml寫本頁) -裝· 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

1230285 A7 B7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

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• I I -I 1230285 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明ί8 級2及等級3 )，即增|夂抑 ν μ 曰長各早一脈衝之寬度，使寫入期間内 透明狀態之期間增長。X t y ^ 我又，將1個寫入期間之時間設定為 lms，並將單一脈衝之電壓值設定為十則―5v。 ^ 4設期間設定於寫入期間内之最初，並將施加於像素 之電壓口又定為0V。f i 6圖中將單一脈衝之施加位置設定 於前半子領域之最初及後半子領域之最後，而由於已設置 重設期間，因此必須於施加單一脈衝前設定呈〇v之期間。 故，可使DHF型強介電性液晶之螺旋構造穩定，實現再現 性良好之灰階顯示。又，帛16圖中以單一脈衝之寬度控制 透射光量，而亦可以單一脈衝之高度或脈衝數加以控制。 螺旋構造若穩定化，則重設期間施加之電壓即使非 亦可。又，若DHF型強介電性液晶快門為具有光源之裝 置，則於重設期間將電源關閉時，將不會漏光，而可實現 更佳之非透明狀態。 〔第5實施例一 DHF型強介電性液晶面板〕 第17圖為用於本發明之DHF型強介電性液晶快門的 驅動電路之方塊圖。本發明之DHF型強介電性液晶快門具 有一 DHF型強介電性液晶面板3〇、一灰階資料產生電路 3 1、一像素電極電壓波形控制電路32、一對向電極電壓波 形輸出部33及一溫度感應器34。像素電極電壓波形控制 電路32控制施加於像素電極之電壓波形。本實施例中，由 於已將朝對向電極施加之電壓固定，因此對向電極電壓波 形輸出部3 3上並無設置可變控制電路。 已知DHF型強介電性液晶會因環境之溫度而使其螺 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） -21 (請先閲讀背面之注意事項|1^寫本頁) 裝· -rn ϋ —Γ. 訂 線 1230285 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 發明説明b 旋構造之應變程度產生差異。因此，藉溫度感應器34經常 ^控DHF型強介電性液晶面板30之溫度狀態，並將該資 料傳向像素電極電壓波形控制電路32,以改變施加於dhf 型強介電性液晶面板之像素上的電壓。藉具有如此電路構 成’乃可對液晶施加一對應溫度之最適當驅動波形。 第18圖為顯示本發明實施例中，對應不同溫度之施 加電壓的驅動波形及DHF型強介電性液晶面板的透明狀 怨之圖。第1 8圖將於同一灰階等級下溫度相異時之驅動波 形分別加以顯示。影像資料具有一個寫入期間，而寫入前 間分為前半及後半二個子領域，且各子領域之期間為相等 之時間。第18圖雖並未設置重設期間，但亦可設置重設期 間。又，於前半及後半子領域之最初對〇v施加對稱極性 之單一脈衝。且，使同一溫度下之單一脈衝寬度相等。 當DHF型強介電性液晶面板之溫度降低時，相對dhf 型強介電性液晶之施加電壓大小的應變程度將減少。故， 為於溫度低時獲得相同透射光量，需加長單一脈衝之寬度 或增高單一脈衝之高度。又，當溫度升高時，由於相對DHF 型強介電性液晶之施加電壓大小的應變程度將變大，因此 為獲得相同透射量乃需縮短單一脈衝之寬度或降低單一脈 衝之高度。 第18圖中顯示依溫度改變單一脈衝寬度之圖。隨著 溫度降低至25。(：、15°C、5t;,對相同影像資料依序$長 單一脈衝之寬度。各透射光量為圖中斜線部分之面積，為 即使溫度改變亦可獲得相同透射光量，乃改變單一脈衝之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) M規格（21GX297公餐） (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) •裝· 訂 線 1230285 A7 五、發明説明έ〇 ) I度以使各斜線部分之面積相等。 如此’由於依液晶面板之溫度改變施加於像素電極之 單一脈衝寬度，因此可經常實現最適當之灰階。又，本實 施例係依溫度改變單一脈衝之寬度，而改變單一脈衝之高 度或脈衝數亦可得到相同之效果。 〔第6實施例〜v字型反強介電性液晶面板〕 第1 9圖為顯示本發明v字型反強介電性液晶面板之 液晶驅動波形及光透射狀態之圖。圖中，（a)為施加於像 素之電壓波形，（b )表示透明度。將寫入丨線之時間（寫 入期間）分為前半及後半2個子領域，且使各子領域之期 間時間相等。於前半及後半子領域中對〇v施加互為對稱 相反極性之單一脈衝，又，使各子領域中各單一脈衝寬度 相同。且，單一脈衝設定成經常施加於各子領域之最初。 與第13圖所示DHF型強介電性液晶面板之驅動波形 及光透射狀態相較下，第19圖與簾型強介電性液晶面 板之差異為，以第19圖而言，相對單一脈衝之下降或上 升’光透射率之下降較遲緩。 又，本實施例中單一脈衝亦可依據影像資料改變脈衝 寬度，而改變透射光量。同樣地，亦可藉改變單一脈衝之 高度或脈衝數改變透射光量。又，可使用第17圖所示之驅 動電路，依據溫度改變單一脈衝之寬度、高度或脈衝數， 以調整透射光量。 — i- 1- I I 11 _

If-—f (請先W*讀背‘之注意事項imc寫本頁) 、11 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 再者，如第16圖所示，亦可設置一重設期間。又， 第19圖中經常將單_脈衝施加於子領域之最初，而施加於

1230285 Α7 Β7 五、發明説明b ) 第23圖係顯示第22圖所示實施例中，根據影像資料 改變脈衝數而改變透射光量之圖。 此日$ ’寫入期間中之透射光量為以斜線表示之部分的 面積合計。 該實施例亦可設置一重設期間。又，亦可根據溫 整脈衝數。 ° 根據前述實施例將本發明加以整理即如後述。 本發明為一種液晶快門，乃將液晶面板用於快門，而 該液晶面板係於一對具有像素電極及對向電極之基板間挾 持有DHF型強介電性液晶者，而前述面板之驅動波形具有 一具2個子領域之寫入期間，並可於各子領域中對像素施 加單一脈衝，且，施加於其中一子領域之單一脈衝極性與 施加於另一子領域之單一脈衝極性互為相反極性，又，於 未施加有該單一脈衝之期間施加於像素之電壓為〇ν或接 近0V之一固定值。 且，前述像素電極具有複數電極，而前述對向電極為 1個，又，於刖述像素電極上施加單一脈衝，並於前述對 向電極上施加0V或接近0V之固定電壓，而於前述像素上 施加一施加於前述兩電極上之合成電壓。 又，前述單一脈衝係施加於各子領域之最初或最後， 並藉控制前述單一脈衝之寬度或高度，控制前述液晶面板 之透射光量。 又，取代前述單一脈衝，改以於前述各子領域内對像 素施加1個或2個以上之脈衝，並藉控制該脈衝數而控制 不紙恨人反通州Τ國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） .裝ΙΓ :寫本頁) -訂 -線· 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -26-

l23〇285 五、發明説明h ) ‘述液晶面板之透射光量。 又，施加於前述像素之合成電壓係將〇ν或接近〇ν之 固定電壓的重設期間設置於緊接前述寫入期間之前。 又，前述液晶面板包含有一具一溫度感應器，且可根 據前述液晶面板之溫度變化來改變前述單一脈衝之寬度或 高度的裝置。 且，前述裝置可於前述液晶面板之溫度降低時，增長 前述單一脈衝之寬度或增高單一脈衝之高度，並可於前述 液晶面板之溫度升高時，縮短前述單一脈衝之寬度或減少 單一脈衝之高度。 又，前述液晶面板包含有一具一溫度感應器，且可根 據前述液晶面板之溫度變化來改變前述脈衝數之裝置。 且，前述裝置可於前述液晶面板之溫度降低時增加前 述脈衝數，並可於前述液晶面板之溫度升高時減少前述脈 衝數。 再者，於一具有一將液晶面板用於可對應資料信號進 行開閉以控制透射光之快門的液晶快門，且可將前述透射 光照射於感光體上’形成對應資料信號之影像的印表機 中，以前述液晶快門做為該液晶快門。 又，本發明為一種液晶快門，係將液晶面板用於快 門，而該液晶面板係於一對具有像素電極及對向電極之基 板間挾持有V字型反強介電性液晶者，而，前述面板之二 動波形具有-具2個子領域之寫人期間，並可於前半子領 域之最後施加一可使像素呈透明狀態之單一脈衝，且，於 (請先閱讀背面之注意事項f

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本紙張尺度適财@ @家縣（CNS ) Α4規格（21〇χ*297公着

1230285 A7 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 五、發明説明（25 ) 後半子領域之最初施加一與該單一脈衝極性為相反極性且 不會使像素呈透明狀態之單一脈衝，又，於未施加有該單 一脈衝之期間施加於像素之電壓為〇V或接近〇V之一固定 值。又，於施加前述單一脈衝之後，緊接著施加與該單一 脈衝為相反極性且寬度較短之脈衝。 且’則述像素電極具有複數電極’而前述對向電極為 1個，又，於前述像素電極上施加單一脈衝，並於前述對 向電極上施加ον或接近ον之固定電壓，而於前述像素上 施加一施加於前述兩電極上之合成電壓。 又，前述單一脈衝係施加於各子領域之最初或最後， 藉控制前述單一脈衝之寬度或高度，控制前述液晶面板之 透射光量。 又，取代前述單一脈衝，改以於前述各子領域内對像 素施加1個或2個以上之脈衝，並藉控制該脈衝數而控制 前述液晶面板之透射光量。 又，施加於前述像素之合成電壓係將〇v或接近〇v之 固定電壓的重設期間設置於緊接前述寫入期間之前。 又，前述液晶面板包含有一具一溫度感應器，且可根 據前述液晶面板之溫度變化來改變前述單一脈衝之寬度咬 局度的裝置。 且，前述裝置可於前述液晶面板之溫度降低時，增長 前述單一脈衝之寬度或增高單一脈衝之高度，並可於^述 液晶面板之溫度升高時，縮短前述單一脈衝之寬度或減少 單一脈衝之高度。 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X297公釐）— -- -28- (請先閲讀背面之注意事項寫本頁) -裝· 訂 線- 1230285 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 、發明説明（26 又，前述液晶面板包含有一具一溫度感應器，且可根 據前述液晶面板之溫度變化來改變前述脈衝數之裝置。 、、且，則述裝置可於前述液晶面板之溫度降低時增加前 述脈衝數，並可於前述液晶面板之溫度升高時減少前述脈 衝數。 再者，於一具有一將液晶面板用於可對應資料信號進 行開閉以控制透射光之快門的液晶快門，I可將前述透射 光照射於感光體上，形成對應資料信號之影像的印表機 中，以前述液晶快門做為該液晶快門。 又，本發明為一種液晶快門，係將液晶面板用於快 門，而該液晶面板係於一對具有像素電極及對向電極之基 板間挾持有單安定強介電性液晶者，而，前述面板之驅動 波形具有一具2個子領域之寫入期間，並可於前半子領域 之最後施加一可使像素呈透明狀態之單一脈衝，且，於後 半子領域之最初施加一與該單一脈衝極性為相反極性且不 會使像素呈透明狀態之單一脈衝，又，於未施加有該單一 脈衝之期間施加於像素之電壓為〇V或接近〇v之一固定 值。 又，於施加前述單一脈衝之後，緊接著施加與該單一 脈衝為相反極性且寬度較短之脈衝。 且’則述像素電極具有複數電極，而前述對向電極為 1個’又’於則述像素電極上施加單一脈衝，並於前述對 向電極上施加0V或接近0V之固定電壓，而於前述像素上 施加一施加於前述兩電極上之合成電壓。 Μ氏張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐 -29- (請先閲讀背面之注意事項HI寫本頁) -訂 線

-II - I I— I- _ 1230285 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 ______B7 五、發明説明（27 ) 又，前述單-脈衝係施加於各子領域之最初或最後， 並藉控制前述單-脈衝之寬度或高度，控制前述液晶面板 之透射光量。 又，取代前述單-脈衝，改以於前述各子領域内對像 素施加1個或2個以上之脈衝，並藉控制該脈衝數而控制 月U述液晶面板之透射光量。 又，施加於前述像素之合成電壓係將〇v或接近〇乂之 固定電壓的重設期間設置於緊接前述寫入期間之前。 又，前述液晶面板包含有一具一溫度感應器，且可根 據前述液晶面板之溫度變化來改變前述單一脈衝之寬度戍 高度的裝置。 且，刖述裝置可於前述液晶面板之溫度降低時，增長 月’J述單一脈衝之寬度或增尚單一脈衝之高度，並可於前述 液晶面板之溫度升高時，縮短前述單一脈衝之寬度或減少 單一脈衝之高度。 又，前述液晶面板包含有一具一溫度感應器，且可根 據則述液晶面板之溫度變化來改變前述脈衝數之裝置。 且，前述裝置可於前述液晶面板之溫度降低時增加前 述脈衝數，並可於前述液晶面板之溫度升高時減少前述脈 衝數。 再者，於一具有一將液晶面板用於可對應資料信號進 行開閉以控制透射光之快門的液晶快門，且可將前述透射 光照射於感光體上，形成對應資料信號之影像的印表機 中，以前述液晶快門做為該液晶快門。

(請先閲讀背面之注意事項寫本頁} .裝· -訂 線 1230285 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明2(8 ) 【元件標號對照表】 1 ........... ..照射光源 2........... .•照明光線 3 ........... ..鏡頭 4 5 ........... ..相紙 a，b ........ .偏光軸 1 a，lb______ ..偏光板 2........... .胞元 X........... ..長軸方向 11,12····· .基板 13.......... ..液晶錐 14......... .液晶分子 15.......... ..碟狀層 16......... .螺旋構造 ld，ld ···· ..光轴方向 Idl，ld2.. .光轴方向 20.......... ..液晶層 21a，21b·. .玻璃基板 22a?22b . 23a........ .像素電極 23b........ ..對向電極 24a，24b" .高分子配向膜 25a，25b · ..偏光板 ρχ......... .像素 (請先閱f背面之注意事項 本頁) 裝·

、1T 線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） -31 -

Claims (1)

1230285 六、申請專利範圍 種液曰曰快門’係將液晶面板用於快門，而該液晶面 板係於-對具有像素電極及對向電極之基板間挾持有 DHF型強介電性液晶者；前述面板之驅動波形具有一具」 個：領域之寫入期間，並可於各子領域中對像素施加單一 脈衝且’加加於其中—子領域之單—脈衝極性與施加於 另-：領域之單一脈衝極性互為相反極性，又，於未施加 有該早-脈衝之期間施加於像素之電壓為〇ν或接近心之 一固定值。 2 (請先閱讀背面之注意事 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 2·-種液晶快門，係將液晶面板用於快門，而該液晶面 板係於-對具有像素電極及對向電極之基板間挾持有巧 型反強介電性液晶者；前述面板之驅動波形具有_具2個子員或之寫入期間，並可於各子領域中對像素施加單一脈 衝且％加於其中一子領域之單一脈衝極性與施加於另 ::領域之單一脈衝極性互為相反極性，X，於未施加有 该單-脈衝之期間施加於像素之電壓為評或接近評之一 固定值。 如申請專利範圍第2項之液晶快門，其係於施加前述早脈衝之後，緊接著施加與該翠—脈衝為相反極性且宽 度較短之脈衝。 4_種液曰曰快門’係將液晶面板用於快門，而該液晶面 板係於—對具有像素電極及對向電極之基板間挾持有單安 定強介電性液晶者；前述面板之驅動波形具有一具2個子 領域之寫人期間，並可於前半子領域之最後施加—可使像 素呈透明狀態之單一脈衝’ @，於後半子領域之最初施加 寫本頁) 裝 幻： 線·

本紙張尺度_ + _家鮮規袼（2l〇x297公髮)_ -32- 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 1230285 六、申請專利範圍 一=單7脈衝極性為減㈣且^會使料呈透明狀態 單脈衝，又，於未施加有該單一脈衝之期間施加於像 素之電壓為0V或接近〇v之一固定值。 5·—種液晶快門，係將液晶面板用於快門，而該液晶面 ㈣於-對具有像素電極及對向電極之基板間挾持有單安 疋強介電性液晶者；前述面板之驅動波形具有一具2個子 頁或之寫入期間，並可於各子領域中施加一對脈衝，而該 脈衝係由一可使像素呈透明狀態之單一脈衝及一與該單一 脈衝極性為相反極性且不會使像素呈透明狀態之單一脈衝 所構成，又，於未施加有該對脈衝之期間施加於像素之電 壓為0V或接近〇v之一固定值。 6·如申請專利範圍第卜2、3、4或5項之液晶快門， 其中。亥像素電極具有複數電極，而前述對向電極係一個電 極。 7·如申請專利範圍第6項之液晶快門，其係於前述像素 電極上施加一單一脈衝，並於前述對向電極上施加〇v或 接近0V之一固定電壓，而於前述像素上施加一施加於前 述兩電極上之合成電壓。 8·如申請專利範圍第1、2、3或5項之液晶快門，其中 該單一脈衝係施加於各子領域之最初或最後。 9. 如申請專利範圍第1、2、3、4或5項之液晶快門， 其係控制前述單一脈衝之寬度或高度，以控制前述液晶面 板之透射光量。 10. 如申請專利範圍第i、2、3或5項之液晶快門，其

本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -33- 六、申請專利範圍 係取代前述單-脈衝，改以於前述各子領域㈣像素施加 1個或2個以上之脈衝以控制該脈衝數，藉此控制前述液 晶面板之透射光量。 η·如申請專利範圍第卜2、3、4或5項之液晶快門， 其中該施加於像素之合成電壓係將〇ν或接近〇ν之固定電 壓的重設期間設置於緊接前述寫入期間之前。 1、2、3、4或5項之液晶快門， 裝置’係具一溫度感應器，且可 12.如申請專利範圍第 其中该液晶面板包含有一 根據前述液晶面板之溫度變化來改變前述單一脈衝之寬度 或高度者。 13_如申請專利範圍第12項之液晶快門，其中該裝置可 於前述液晶面板之溫度降低時，增長前述單一脈衝之寬度 或增高單-脈衝之高度，且，可於前述液晶面板之溫度： 高時，職前述單一脈衝之寬度或減少單一脈衝之高度。 14.如申請專利範圍第10項之液晶快門，其中該液晶面 板包含有-裝置’係具-溫度感應器，且可根據前述液晶 面板之溫度變化來改變前述脈衝數者。 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 15. 如申請專利範圍第14項之液晶快門，其中該裝置可 於前述液晶面板之溫度降低時增加前述脈衝數’且，可於 刖述液晶面板之溫度升高時減少前述脈衝數。 16. —種印表機，係具有一將液晶面板用於可對應資料 信號進行開閉以控制透射光之快門的液晶快門，且可將前 述透射光照射於感光體上’形成對應資料信號之影像者， 且該慰機係以申請專利範圍第i、2、3、4或5項之液晶 快門前述液晶快門者。 本紙張尺用中國國家標準（CNS)A4規袼（ χ挪公爱^--------