发光装置、 打印头以及图像形成装置 【技术领域】
本发明涉及一种发光装置、打印头以及图像形成装置。背景技术 在诸如打印机、复印机或传真机等电子照相型图像形成装置中,按照如下方式 在记录纸张上形成图像。 首先,通过使光学记录单元发光以将图像信息转移到被均匀充 电的感光体上从而在感光体上形成静电潜像。 然后,利用调色剂对静电潜像进行显影以 使静电潜像可见。 最后,将调色剂图像转印且定影到记录纸张上。 除了使用激光束沿着 第一扫描方向进行激光扫描曝光的光学扫描记录单元之外,近年来,为了适应装置小型 化的需要,已采用使用下述 LED 打印头 (LPH) 的记录装置作为这种光学记录单元。 该 LPH 包括沿着第一扫描方向排列的作为发光元件的大量发光二极管 (LED)。
日本已公开专利申请公报 No.2004-181741 披露了一种具有下述结构的自扫描发 光器件阵列芯片 :其通过使发光部分晶闸管不与某些切换部分晶闸管连接而能够点亮多
个发光部分晶闸管且能够中断数据的写入。
日本已公开专利申请公报 No.2005-224958 披露了一种包括划分成多个块的有机 EL 元件的线头 (line head)。 各个块中的有机 EL 元件具有通过共用导线部分 ( 共用连接 线 ) 与第二电源线连接的阴极电极。 通过激光照射等方式修整连接各个块中的有机 EL 元 件的阴极电极的共用导线部分以具有切断部分,由此进行调节以使电阻值等于与最不亮 ( 最暗 ) 块中的有机 EL 元件的阴极连接的共用导线部分的电阻值。
当在使用 LPH( 采用自扫描发光器件阵列 (SLED)) 的记录装置中使得多个发光 元件同时点亮时,在被同时点亮的发光元件之间出现光量的变化。 发明内容 本发明的目的是提供一种能够抑制被同时点亮的多个发光元件之间的光量变化 的发光装置,并且提供使用该发光装置的打印头和图像形成装置。
根据本发明的第一方面,提供一种发光装置,包括 :多个发光元件,其排列成 一行 ;以及点亮信号配线,其包括块配线和主配线,所述块配线用于连接被划分成多个 块的所述多个发光元件并且向属于各个块的发光元件提供用于发光的电力,所述多个块 是控制所述发光元件的导通和关断的单位,所述主配线从馈电点延伸并且与所述块配线 连接。
根据本发明的第二方面,在第一方面所述的发光装置中,属于各个块的发光元 件的数量是偶数。
根据本发明的第三方面,在第一方面所述的发光装置中,连接属于其中一个块 的发光元件的各个块配线在连接属于所述其中一个块的位于两端的发光元件的所述各个 块配线的中点处设置有连接到所述主配线的连接点。
根据本发明的第四方面,在第一至第三方面中的任一方面所述的发光装置中,
所述点亮信号配线的所述块配线和所述主配线形成为具有多层配线结构,所述多层配线 结构包括不同的配线层。
根据本发明的第五方面,在第一至第三方面中的任一方面所述的发光装置中, 所述点亮信号配线中的电阻分布设定为使得下述第一差异与下述第二差异之间的差异 小 :所述第一差异是当属于其中一个块的发光元件全部点亮时流到被点亮的发光元件的 电流的最大值与最小值之间的差异,所述第二差异是当从所述其中一个块的两端的任一 端到中央所包括的发光元件点亮时流到被点亮的发光元件的电流的最大值与最小值之间 的差异。
根据本发明的第六方面,在第一方面所述的发光装置中,在所述块的至少一个 块中,将形成所述至少一个块的多个发光元件划分成多个子块,形成所述多个子块的各 个子块包括子块配线,所述子块配线连接属于所述子块的发光元件并且提供用于发光的 电力,并且所述多个子块的各个子块配线依次按树形结构集中以连接到所述主配线。
根据本发明的第七方面,在第六方面所述的发光装置中,属于各个子块的发光 元件的数量是偶数。
根据本发明的第八方面,在第六方面所述的发光装置中,连接属于各个子块的 发光元件的各个子块配线在连接属于所述各个子块的位于两端的发光元件的所述各个子 块配线的中点处设置有连接点,并且所述各个子块配线从所述连接点按所述树形结构集 中。
根据本发明的第九方面,在第六至第八方面中的任一方面所述的发光装置中, 所述子块的各个子块配线、将各个子块配线按所述树形结构集中的配线以及所述主配线 形成为具有多层配线结构。
根据本发明的第十方面,在第六至第八方面所述的发光装置中,所述点亮信号 配线中的电阻分布设定为使得下述第一差异与下述第二差异之间的差异小 :所述第一差 异是当属于其中一个子块的发光元件全部点亮时流到被点亮的发光元件的电流的最大值 与最小值之间的差异,所述第二差异是当从所述其中一个子块的两端的任一端到中央所 包括的发光元件点亮时流到被点亮的发光元件的电流的最大值与最小值之间的差异。
根据本发明的第十一方面,提供一种打印头,包括 :曝光单元,其包括发光装 置和点亮信号提供单元,并且对图像载体进行曝光 ;以及光学单元,其将由所述曝光单 元发出的光聚焦在所述图像载体上。 所述发光装置包括 :多个发光元件,其排列成一 行 ;以及点亮信号配线,其包括块配线和主配线,所述块配线用于连接被划分成多个块 的所述多个发光元件并且向属于各个块的发光元件提供用于发光的电力,所述多个块是 控制所述发光元件的导通和关断的单位,所述主配线从馈电点延伸并且与所述块配线连 接。 所述点亮信号提供单元发送点亮信号以向属于各个块的所述发光元件提供用于发光 的电力。
根据本发明的第十二方面,在第十一方面所述的打印头中,所述曝光单元的所 述点亮信号提供单元通过电流驱动提供所述点亮信号。
根据本发明的第十三方面,提供一种图像形成装置,包括 :充电单元,其对图 像载体进行充电 ;曝光单元,其包括发光装置和点亮信号提供单元,并且对所述图像载 体进行曝光以形成静电潜像 ;光学单元,其将由所述曝光单元发出的光聚焦在所述图像载体上 ;显影单元,其对形成在所述图像载体上的所述静电潜像进行显影 ;以及转印单 元,其将在所述图像载体上显影出的图像转印到被转印体上。 所述发光装置包括 :多个 发光元件,其排列成一行 ;以及点亮信号配线,其包括块配线和主配线,所述块配线用 于连接被划分成多个块的所述多个发光元件并且向属于各个块的发光元件提供用于发光 的电力,所述多个块是控制所述发光元件的导通和关断的单位,所述主配线从馈电点延 伸并且与所述块配线连接。 所述点亮信号提供单元发送点亮信号以向属于各个块的所述 发光元件提供用于发光的电力。
根据本发明的第一方面,与所述点亮信号配线未设置分支的情况相比,可以抑 制被同时点亮的多个发光元件之间的光量的变化。
根据本发明的第二方面,与未采用本发明的情况相比,可以抑制被同时点亮的 多个发光元件之间的光量的变化。
根据本发明的第三方面,与未采用本发明的情况相比,可以抑制被同时点亮的 多个发光元件之间的光量的变化。
根据本发明的第四方面,与未采用本发明的情况相比,可以使发光装置小型 化。 根据本发明的第五方面,与未采用本发明的情况相比,可以提供一种能够抑制 被同时点亮的多个发光元件之间的光量变化的发光装置。
根据本发明的第六方面,与未采用本发明的情况相比,可以进一步抑制被同时 点亮的多个发光元件之间的光量的变化。
根据本发明的第七方面,与未采用本发明的情况相比,可以抑制被同时点亮的 多个发光元件之间的光量的变化。
根据本发明的第八方面,与未采用本发明的情况相比,可以抑制被同时点亮的 多个发光元件之间的光量的变化。
根据本发明的第九方面,与未采用本发明的情况相比,可以使发光装置小型 化。
根据本发明的第十方面,与未采用本发明的情况相比,可以提供一种能够抑制 被同时点亮的多个发光元件之间的光量变化的发光装置。
根据本发明的第十一方面,与所述点亮信号配线未设置分支的情况相比,可以 在抑制变化的情况下进行曝光。
根据本发明的第十二方面,与未采用本发明的情况相比,可以在抑制变化的情 况下进行曝光。
根据本发明的第十三方面,与所述点亮信号配线未设置分支的情况相比,可以 在不均匀度较小的情况下进行图像形成。
附图说明
基于以下各图详细说明本发明的示例性实施例,其中 :
图 1 是用于对应用第一示例性实施例的图像形成装置的总体构造的实例进行说 明的视图 ;
图 2 是用于对应用第一示例性实施例的打印头的结构进行说明的视图 ;图 3 是打印头中的电路板和发光部分的俯视图 ;
图 4 是用于对安装在电路板上的信号生成电路的构造以及信号生成电路和发光 芯片的配线构造进行说明的视图 ;
图 5 是用于对作为自扫描发光元件阵列 (SLED) 芯片的发光芯片的等效电路进行 说明的视图 ;
图 6A 是发光芯片的平面布局 ;
图 6B 是图 6A 的截面图 ;
图 7 是用于对发光芯片的操作的概要进行说明的视图 ;
图 8 是用于对发光芯片的操作进行说明的时序图 ;
图 9A 是第一示例性实施例的点亮信号线的平面布局 ;
图 9B 是示出图 9A 所示的点亮信号线的等效电路的视图 ;
图 10A 是在未采用第一示例性实施例的情况下点亮信号线的平面布局 ;
图 10B 是示出图 10A 所示的点亮信号线的等效电路的视图 ;
图 11 是示出在第一示例性实施例中流到各个发光晶闸管的电流的曲线图 ;
图 12A 是示出在第一示例性实施例中考虑基板的寄生电阻的影响的点亮信号线 的等效电路的视图 ; 图 12B 是示出在未采用第一示例性实施例的情况下考虑基板的寄生电阻的影响 的点亮信号线的等效电路的视图 ;
图 13 是示出在第一示例性实施例中考虑基板的寄生电阻的影响的情况下流到各 个发光晶闸管的电流的曲线图 ;
图 14A 是第二示例性实施例的点亮信号线的平面布局 ;
图 14B 是示出图 14A 所示的点亮信号线的等效电路的视图 ;
图 15 是示出在第二示例性实施例中流到各个发光晶闸管的电流的曲线图 ;以及
图 16 是第三示例性实施例的点亮信号线的截面图。
具体实施方式
< 第一示例性实施例 >
在下文中,将参照附图对本发明的示例性实施例进行详细说明。
( 图像形成装置 )
图 1 是用于对应用第一示例性实施例的图像形成装置 1 的总体构造的实例进行说 明的视图。 图 1 所示图像形成装置 1 通常被称为串联式图像形成装置。 图像形成装置 1 包括图像形成处理单元 10、图像输出控制器 30 和图像处理器 40。 图像形成处理单元 10 根据不同颜色的图像数据形成图像。 图像输出控制器 30 控制图像形成处理单元 10。 图 像处理器 40 与诸如个人计算机 (PC)2 和图像读取装置 3 等装置连接,并且对从上述装置 接收到的图像数据进行预定的图像处理。
图像形成处理单元 10 包括图像形成单元 11,该图像形成单元 11 由以规则间隔平 行布置的多个引擎形成。 图像形成单元 11 由四个图像形成单元 11Y、11M、11C 和 11K 形成。 各个图像形成单元 11Y、11M、11C 和 11K 包括感光鼓 12、充电装置 13、打印头 14 和显影装置 15。 在作为图像载体实例的感光鼓 12 上形成静电潜像,并且感光鼓 12 保持调色剂图像。 作为充电单元实例的充电装置 13 将感光鼓 12 的表面均匀地充电至预定 电位。 打印头 14 对经过充电装置 13 充电的感光鼓 12 进行曝光。 作为显影单元实例的 显影装置 15 对由打印头 14 形成的静电潜像进行显影。 这里,除了收纳在显影装置 15 中 的调色剂的颜色不同之外,图像形成单元 11Y、11M、11C 和 11K 具有大致相同的构造。 图像形成单元 11Y、11M、11C 和 11K 分别形成黄色 (Y)、品红色 (M)、蓝绿色 ( 青色 ) (C) 和黑色 (K) 调色剂图像。
另外,图像形成处理单元 10 还包括纸张传送带 21、驱动辊 22、转印辊 23 和定 影装置 24。 纸张传送带 21 传送作为被转印体的记录纸张,从而通过多层转印将分别形成 在图像形成单元 11Y、11M、11C 和 11K 的感光鼓 12 上的不同颜色的调色剂图像转印到 记录纸张上。 驱动辊 22 是驱动纸张传送带 21 的辊子。 作为转印单元实例的每个转印辊 23 把形成在相应的感光鼓 12 上的调色剂图像转印到记录纸张上。 定影装置 24 将调色剂 图像定影在记录纸张上。
在该图像形成装置 1 中,图像形成处理单元 10 基于从图像输出控制器 30 提供的 各种控制信号进行图像形成操作。 在图像输出控制器 30 的控制下,图像处理器 40 对从 个人计算机 (PC)2 或图像读取装置 3 接收到的图像数据进行图像处理,然后将所得到的 数据提供给相应的图像形成单元 11。 然后,例如在黑色 (K) 图像形成单元 11K 中,感 光鼓 12 在沿着箭头 A 方向旋转的同时被充电装置 13 充电至预定电位,然后打印头 14 基 于从图像处理器 40 提供的图像数据而发光以对感光鼓 12 进行曝光。 通过这种操作,在 感光鼓 12 上形成对应于黑色 (K) 图像的静电潜像。 此后,显影装置 15 对形成在感光鼓 12 上的静电潜像进行显影,从而在感光鼓 12 上形成黑色 (K) 调色剂图像。 类似地,分 别在图像形成单元 11Y、11M 和 11C 中形成黄色 (Y)、品红色 (M) 和蓝绿色 (C) 调色剂 图像。 通过对转印辊 23 施加的转印电场依次将在各个图像形成单元 11 中形成的感光鼓 12 上的各颜色调色剂图像静电转印到随着纸张传送带 21 的运动而提供的记录纸张上。 这 里,纸张传送带 21 沿着箭头 B 方向运动。 通过这种操作,在记录纸张上形成作为叠加色 调色剂图像的合成调色剂图像。
此后,静电转印有合成调色剂图像的记录纸张被传送到定影装置 24。 定影装置 24 利用热量和压力通过定影处理将被传送到定影装置 24 的记录纸张上的合成调色剂图像 定影到记录纸张上,然后将定影有调色剂图像的记录纸张从图像形成装置 1 输出。
( 打印头 )
图 2 是用于对应用第一示例性实施例的打印头 14 的结构进行说明的视图。 打印 头 14 包括外壳 61、发光部分 63、作为曝光单元实例的电路板 62 和棒状透镜阵列 64。 发 光部分 63 具有多个 LED( 在本示例性实施例中是发光晶闸管 )。 在电路板 62 上安装有发 光部分 63、信号生成电路 100( 参见稍后将说明的图 3) 等,信号生成电路 100 驱动发光部 分 63。 作为光学单元实例的棒状透镜阵列 64 将由发光部分 63 发出的光聚焦到感光鼓 12 的表面上。
外壳 61 例如由金属制成,并且支撑电路板 62 和棒状透镜阵列 64。 将外壳 61 设 定成使得发光部分 63 的发光点位于棒状透镜阵列 64 的焦平面上。 此外,棒状透镜阵列 64 沿着感光鼓 12 的轴向 ( 第一扫描方向 ) 布置。
( 电路板和发光部分 )
图 3 是打印头 14 中的电路板 62 和发光部分 63 的俯视图。
如图 3 所示,发光部分 63 由 60 个发光芯片 C1 ~ C60 形成,其中每个发光芯片 为发光装置的实例,这 60 个发光芯片 C1 ~ C60 在电路板 62 上沿着第一扫描方向排列成 两行。 这里,60 个发光芯片 C1 ~ C60 排列成锯齿形图案,其中发光芯片 C1 ~ C60 的 每相邻的两个彼此面对。 应当注意到,如果不区别发光芯片 C1 ~ C60,则它们可以被描 述为发光芯片 C(C1 ~ C60) 或者发光芯片 C。 对其他的术语同样如此。
所有的发光芯片 C(C1 ~ C60) 具有相同的构造。 如后面所述,各个发光芯片 C(C1 ~ C60) 具有由发光晶闸管 L1,L2,L3... 形成的发光晶闸管阵列 ( 发光元件阵列 ), 发光晶闸管 L1,L2,L3... 是发光元件的实例。 发光晶闸管阵列沿着发光芯片 C 的矩形的 长边布置。 发光晶闸管阵列布置为靠近一个长边且以规则间隔具有发光晶闸管 L1,L2, L3...。
应当注意到,如果不区别发光晶闸管 L1, L2, L3...,则它们被称为发光晶闸管 L。 对于其他的术语同样如此。
在电路板 62 上,奇数编号的发光芯片 C1、 C3、 C5… 和偶数编号的发光芯片 C2,C4,C6…排列成彼此面对。 发光芯片 C1 ~ C60 排列成使得发光晶闸管 L 还在表示 为虚线的发光芯片 C 的连接部分中沿着第一扫描方向以规则间隔排列。
此外,如上所述,电路板 62 包括用于驱动发光部分 63 的信号生成电路 100。
图 4 是用于对安装在电路板 62( 见图 2) 上的信号生成电路 100 的构造以及信号 生成电路 100 和发光芯片 C(C1 ~ C60) 的配线构造进行说明的视图。 应当注意到,在图 4 中,由于将要对配线构造进行说明,因此省略示出发光芯片 C1 ~ C60 的锯齿形图案。
尽管省略示出,但受到图像处理的图像数据和各种控制信号从图像输出控制器 30 和图像处理器 40( 见图 1) 输入到信号生成电路 100 中。 然后,信号生成电路 100 基于 图像数据和各种控制信号进行图像数据的重新排列、发光强度的校正等。
信号生成电路 100 包括作为点亮信号提供单元实例的点亮信号生成单元 110, 该点亮信号生成单元 110 将用于发光的电力提供到发光晶闸管 L 的点亮信号 φI(φI1 ~ φI30) 发送到发光芯片 C(C1 ~ C60)。
信号生成电路 100 包括转移信号生成单元 120,该转移信号生成单元 120 基于各 种控制信号将第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 发送到发光芯片 C1 ~ C60。 此外, 信号生成电路 100 包括存储信号生成单元 130,该存储信号生成单元 130 基于图像数据发 送指定将被点亮的发光晶闸管 L 的存储信号 φm(φm1 ~ φm60)。
在电路板 62 上设置有电源线 104。 电源线 104 与发光芯片 C(C1 ~ C60) 的 Vsub 端子 ( 参见稍后将说明的图 5) 连接,并且提供基准电位 Vsub( 例如,0V)。 此外,在电 路板 62 上设置有另一电源线 105。 电源线 105 与发光芯片 (C1 ~ C60) 的 Vga 端子 ( 参 见稍后将说明的图 5) 连接,并且提供电源电位 Vga( 例如, -3.3V) 以便进行供电。
此外,在电路板 62 上设置有第一转移信号线 106 和第二转移信号线 107。 第一 转移信号线 106 和第二转移信号线 107 将来自信号生成电路 100 的转移信号生成单元 120 的第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 分别发送到发光部分 63。 第一转移信号线 106 和第二转移信号线 107 分别与发光芯片 C(C1 ~ C60) 的 φ1 端子和 φ2 端子 ( 参见稍后将说明的图 5) 并联连接。
此外,在电路板 62 上设置有 60 个存储信号线 108(108_1 ~ 108_60)。 存储信 号线 108 将来自信号生成电路 100 的存储信号生成单元 130 的各个存储信号 φm(φm1 ~ φm60) 发送到相应的发光芯片 C(C1 ~ C60)。 存储信号线 108_1 ~ 108_60 分别与发 光芯片 C1 ~ C60 的 φm 端子 ( 参见稍后将说明的图 5) 连接。 也就是说,存储信号 φm(φm1 ~ φm60) 被分别发送到发光芯片 C(C1 ~ C60)。
此外,在电路板 62 上还设置有 30 个点亮信号线 109(109_1 ~ 109_30)。 点亮 信号线 109 将来自信号生成电路 100 的点亮信号生成单元 110 的各个点亮信号 φI(φI1 ~ φI30) 发送到相应的发光芯片 C(C1 ~ C60)。 各个点亮信号线 109(109_1 ~ 109_30) 以 两个发光芯片 C 为一对与相应的 φI 端子 ( 参见稍后将说明的图 5) 连接, φI 端子是向 发光芯片提供用于发光的电力的馈电点 ( 供电点 )。 例如,点亮信号线 109_1 与发光芯 片 C1 和 C2 的 φI 端子并联连接,并且向发光芯片 C1 和 C2 的 φI 端子共同提供点亮信 号 φI1。 类似地,点亮信号线 109_2 与发光芯片 C3 和 C4 的 φI 端子并联接连,并且向 发光芯片 C3 和 C4 的 φI 端子共同提供点亮信号 φI2。 其余具有相似的构造。 这样,点 亮信号 φI 的数量 (30) 为发光芯片 C 的数量 (60) 的一半。 如上所述,在第一示例性实施例中,将第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 共 同发送到所有的发光芯片 C(C1 ~ C60)。 将存储信号 φm(φm1 ~ φm60) 分别单独发 送到发光芯片 C(C1 ~ C60)。 将各个点亮信号 φI(φI1 ~ φI30) 共同发送到发光芯片 C(C1 ~ C60) 中的相应两个发光芯片。
通过此构造,将点亮信号线 109(109_1 ~ 109_30) 的数量设定为小于发光芯片 C(C1 ~ C60) 的数量。
要求点亮信号线 109 具有低电阻以便向发光晶闸管 L 提供用于点亮 ( 发光 ) 的电 流。 出于此原因,如果点亮信号线 109 由宽配线构造,则电路板 62 的宽度变得较大,这 会阻碍打印头 14 小型化。 另一方面,如果将信号线构造为具有多层以使得电路板 62 的 宽度较窄,则此构造会阻碍打印头 14 的成本降低。
在第一示例性实施例中,与分别为发光芯片 C 单独设置点亮信号线 109 的情况相 比,点亮信号线 109 的数量减少一半,这样可以使打印头 14 小型化,并且可以以低成本 制造打印头 14。
( 发光芯片的等效电路 )
图 5 是用于对作为自扫描发光元件阵列 (SLED) 芯片的发光芯片 C(C1 ~ C60) 的等效电路进行说明的视图。 由于发光芯片 C(C1 ~ C60) 具有相同的构造,因此以发光 芯片 C1 为例进行说明。 这里,使用发光芯片 C1(C) 的记法以表示其他的发光芯片 C2 ~ C60 与发光芯片 C1 具有相同的构造。
发光芯片 C1(C) 包括设置在基板 80 上的由排成一行的转移晶闸管 T1, T2, T3... 形成的转移晶闸管阵列、由同样排成一行的存储晶闸管 M1, M2, M3... 形成的存储 晶闸管阵列以及由同样排成一行的发光晶闸管 L1, L2, L3... 形成的发光晶闸管阵列。
应当注意到,转移晶闸管 T、存储晶闸管 M 以及发光晶闸管 L 是分别具有三个 端子,即阳极端子 ( 阳极 )、阴极端子 ( 阴极 ) 和栅极端子 ( 栅极 ) 的半导体元件。
发光芯片 C1(C) 包括耦合二极管 Dc1, Dc2, Dc3...,这些耦合二极管连接分别
由转移晶闸管 T1, T2, T3... 中的两个转移晶闸管形成且按照编号顺序形成的各对。 此 外,发光芯片 C1(C) 包括连接二极管 Dm1, Dm2, Dm3...。
另外,发光芯片 C1(C) 包括电源线电阻 Rt1, Rt2, Rt3...、电源线电阻 Rm1, Rm2, Rm3... 以及电阻 Rn1, Rn2, Rn3...。
此外,发光芯片 C1(C) 包括一个启动二极管 Ds。 发光芯片 C1(C) 包括限流电 阻 R1 和 R2,从而防止过量的电流流入第一转移信号线 72 和第二转移信号线 73。
应当注意到,在第一示例性实施例中,如果将发光晶闸管阵列中的发光晶闸管 L 的数量设定为 128,则将转移晶闸管 T 和存储晶闸管 M 各自的数量也设定为 128。 类似 地,连接二极管 Dm、电源线电阻 Rt 和 Rm 以及电阻 Rn 各自的数量是 128。 同时,耦合 二极管 Dc 的数量是 127,比转移晶闸管 T 的数量少 1。
从图 5 的左侧按照诸如 1,2,3... 的编号顺序分别排列这些元件。
在图 5 中,仅示出了主要包括转移晶闸管 T1 ~ T8、存储晶闸管 M1 ~ M8 以及 发光晶闸管 L1 ~ L8 的部分。 其余部分是上述部分的重复。
应当注意到,转移晶闸管 T 和存储晶闸管 M 各自的数量不一定与发光晶闸管 L 的数量相同,而是可以比发光晶闸管 L 的数量多。 接下来,将对发光芯片 C1(C) 中的元件之间的电连接进行说明。
转移晶闸管 T 的阳极端子、存储晶闸管 M 的阳极端子以及发光晶闸管 L 的阳极 端子与发光芯片 C1 的基板 80 连接 ( 阳极共用 )。 这些阳极端子通过设置在基板 80 上的 Vsub 端子 ( 背面共用电极 ) 与电源线 104 连接 ( 见图 4)。 向该电源线 104 提供基准电位 Vsub。
转移晶闸管 T 的栅极端子 Gt 通过各个电源线电阻 Rt 与电源线 71 连接,各个电 源线电阻 Rt 设置为对应于各个转移晶闸管 T。 电源线 71 与 Vga 端子连接。 Vga 端子与 电源线 105( 见图 4) 连接,并且向电源线 105 提供电源电位 Vga。
奇数编号的转移晶闸管 T1,T3,T5... 的阴极端子沿着转移晶闸管 T 的阵列与第 一转移信号线 72 连接。 第一转移信号线 72 通过限流电阻 R1 与作为第一转移信号 φ1 的 输入端子的 φ1 端子连接。 该 φ1 端子与第一转移信号线 106( 见图 4) 连接,并且向第 一转移信号线 106 提供第一转移信号 φ1。
同时,偶数编号的转移晶闸管 T2,T4,T6... 的阴极端子沿着转移晶闸管 T 的阵 列与第二转移信号线 73 连接。 第二转移信号线 73 通过限流电阻 R2 与作为第二转移信号 φ2 的输入端子的 φ2 端子连接。 该 φ2 端子与第二转移信号线 107( 见图 4) 连接,并且 向第二转移信号线 107 提供第二转移信号 φ2。
存储晶闸管 M 的栅极端子 Gm 通过各个电源线电阻 Rm 与电源线 71 连接。
存储晶闸管 M 的阴极端子通过相应的电阻 Rn 与存储信号线 74 连接。 存储信号 线 74 与作为存储信号 φm( 在发光芯片 C 1 的情况下是 φm1) 的输入端子的 φm 端子连 接。 φm 端子与存储信号线 108( 参见图 4 :在发光芯片 C1 的情况下是存储信号线 108_1) 连接,并且向存储信号线 108 提供存储信号 φm( 参见图 4 :在发光芯片 C1 的情况下是 存储信号 φm1)。
发光晶闸管 L 的阴极端子与点亮信号线 ( 也称作点亮信号配线 )75 连接。 点亮 信号线 75 与作为点亮信号 φI( 在发光芯片 C1 的情况下是点亮信号 φI1) 的输入端子的
φI 端子连接。 φI 端子与点亮信号线 109( 参见图 4 :在发光芯片 C1 的情况下是点亮信 号线 109_1) 连接,并且向点亮信号线 109 提供点亮信号 φI( 参见图 4 :在发光芯片 C1 的 情况下是点亮信号 φI1)。
转移晶闸管 T 的各个栅极端子 Gt 通过相应一个连接二极管 Dm 按照一一对应关 系与相应一个存储晶闸管 M 的栅极端子 Gm 连接,该相应一个存储晶闸管 M 的栅极端子 Gm 与将要连接的栅极端子 Gt 具有相同的编号。 换句话说,连接二极管 Dm 的阳极端子 分别与转移晶闸管 T 的栅极端子 Gt 连接,并且连接二极管 Dm 的阴极端子分别与存储晶 闸管 M 的栅极端子 Gm 连接。
此外,存储晶闸管 M 的各个栅极端子 Gm 按照一一对应关系与相应一个发光晶 闸管 L 的栅极端子 Gl 连接,该相应一个发光晶闸管 L 的栅极端子 Gl 与将要连接的栅极端 子 Gm 具有相同的编号。
各个耦合二极管 Dc 连接在相应一对转移晶闸管 T 的栅极端子 Gt 之间。 各对栅 极端子 Gt 由转移晶闸管 T1,T2,T3... 的栅极端子 Gt1,Gt2,Gt3... 之中的两个栅极端子 Gt 形成并且按照编号顺序形成。 换句话说,各个耦合二极管 Dc 与相应两个栅极端子 Gt 串联连接。 这样连接耦合二极管 Dc1 :即,使得耦合二极管 Dc1 的方向等同于从栅极端 子 Gt1 流向栅极端子 Gt2 的电流方向。 相同的构造适用于其他的耦合二极管 Dc2,Dc3, Dc4...。 位于转移晶闸管阵列的一端侧的转移晶闸管 T1 的栅极端子 Gt1 与启动二极管 Ds 的阴极端子连接。 另一方面,启动二极管 Ds 的阳极端子与第二转移信号线 73 连接。
( 发光芯片的平面布局和截面 )
图 6A 是主要包括发光芯片 C1(C) 的转移晶闸管 T1 ~ T4、存储晶闸管 M1 ~ M4 以及发光晶闸管 L1 ~ L4 的部分的平面布局。 图 6B 是沿着线 VIB-VIB 截取的图 6A 的 截面图。 具体地,图 6B 主要示出了转移晶闸管 T1、连接二极管 Dm1、存储晶闸管 M1 以及发光晶闸管 L1 的截面。 应当注意到,在图 6A 和 6B 中,使用上述名称示出元件和 端子的一部分。 在下文中,有时不使用附图标记进行说明。
如图 6B 所示,发光芯片 C1(C) 例如由诸如 GaAs 或 GaAlAs 等化合物半导体制 成,并且通过将第一 p 型半导体层 81、第二 n 型半导体层 82、第三 p 型半导体层 83 和第 四 n 型半导体层 84 依次层叠在作为 p 型半导体的基板 80 上构造而成。
此外,通过依次蚀刻第一 p 型半导体层 81、第二 n 型半导体层 82、第三 p 型半 导体层 83 和第四 n 型半导体层 84 而形成多个岛 ( 第一岛 141 ~第七岛 147 等 )。
应当注意到,在图 6A 和 6B 中,省略了形成在每个岛上的绝缘层和设置在绝缘 层上的开口。 此外,在图 6A 中,将设置在绝缘层上且连接元件的各个端子的配线 ( 由铝 (Al)、铝合金 (Al 合金 ) 等形成的配线 ) 表示为实线。 此外,在图 6B 中省略示出配线。
如图 6A 所示,发光晶闸管 L1 和存储晶闸管 M1 形成在第一岛 141 中,电阻 Rn1 形成在第二岛 142 中,电源线电阻 Rt1 和 Rm1 形成在第三岛 143 中,并且耦合二极 管 Dc1、连接二极管 Dm1 和转移晶闸管 T1 形成在第四岛 144 中。 此外,类似于第一岛 141 ~第四岛 144 的岛平行地形成在基板 80 上。 在这些岛中,形成发光晶闸管 L2,L3, L4...、存储晶闸管 M2, M3, M4...、转移晶闸管 T2, T3, T4... 等。 将省略其说明。
同时,启动二极管 Ds 形成在第五岛 145 中,限流电阻 R1 形成在第六岛 146 中,
并且限流电阻 R2 形成在第七岛 147 中。
作为 Vsub 端子的背面共用电极形成在基板 80 的背面。
如图 6B 所示,形成在第一岛 141 中的发光晶闸管 L1 具有被设定为阳极端子的 基板 80、被设定为阴极端子的 n 型欧姆电极 121 以及被设定为栅极端子 Gl1 的 p 型欧姆电 极 131。 这里, n 型欧姆电极 121 形成在第四 n 型半导体层 84 的区域 111 中,而 p 型欧 姆电极 131 形成在通过蚀刻去除第四 n 型半导体层 84 而暴露的第三 p 型半导体层 83 上。 当发光晶闸管 L1 处于导通 (ON) 状态时,第四 n 型半导体层 84 的区域 111 的除了形成 n 型欧姆电极 121 的部分之外的表面发光。
此外,形成在第一岛 141 中的存储晶闸管 M1 包括被设定为阳极端子的基板 80、 被设定为阴极端子的 n 型欧姆电极 122 以及被设定为栅极端子 Gm1 的 p 型欧姆电极 131。 这里, n 型欧姆电极 122 形成在第四 n 型半导体层 84 的区域 112 中。 应当注意到, p 型 欧姆电极 131 共用于发光晶闸管 L1 的栅极端子 Gl1。
尽管图 6B 没有示出,但形成在第二岛 142 中的电阻 Rn1 形成在两个 p 型欧姆电 极 ( 无附图标记 ) 之间,这两个 p 型欧姆电极形成在通过蚀刻去除第四 n 型半导体层 84 而暴露的第三 p 型半导体层 83 上。 电阻 Rn1 包括作为电阻层的第三 p 型半导体层 83。
类似于电阻 Rn1,形成在第三岛 143 中的电源线电阻 Rt1 和 Rm1 共同具有形成在 第三 p 型半导体层 83 上且位于中央的 p 型欧姆电极,并且形成在两个 p 型欧姆电极 ( 一 个是 p 型欧姆电极 132,而另一个没有附图标记 ) 之间,上述 p 型欧姆电极夹在这两个 p 型欧姆电极将之间。 电源线电阻 Rt1 和 Rm1 包括作为电阻层的第三 p 型半导体层 83。
如图 6B 所示,形成在第四岛 144 中的转移晶闸管 T1 包括被设定为阳极端子的 基板 80、被设定为阴极端子的 n 型欧姆电极 124 以及被设定为栅极端子 Gt1 的 p 型欧姆电 极 133。 这里, n 型欧姆电极 124 形成在第四 n 型半导体层 84 的区域 114 中,而 p 型欧 姆电极 133 形成在通过蚀刻去除第四 n 型半导体层 84 而暴露的第三 p 型半导体层 83 上。
类似地,形成在第四岛 144 中的连接二极管 Dm1 包括被设定为阴极端子的 n 型 欧姆电极 123 和被设定为阳极端子的 p 型欧姆电极 133,该 n 型欧姆电极 123 位于第四 n 型半导体层 84 的区域 113 中,该 p 型欧姆电极 133 位于第三 p 型半导体层 83 上。
尽管在图 6B 中未示出,但耦合二极管 Dc1 类似于连接二极管 Dm1 而形成。
形成在第五岛 145 中的启动二极管 Ds 包括被设定为阴极端子的 n 型欧姆电极 125 和被设定为阳极端子的 p 型欧姆电极 135,该 n 型欧姆电极 125 设置在第四 n 型半导体层 84 上,该 p 型欧姆电极 135 位于通过去除第四 n 型半导体层 84 而暴露的第三 p 型半导体 层 83 上。
与形成在第二岛 142 中的电阻 Rn1 和形成在第三岛 143 中的电源线电阻 Rt1 和 Rm1 相类似地构造形成在第六岛 146 中的限流电阻 R1 和形成在第七岛 147 中的限流电阻 R2。 限流电阻 R1 和 R2 包括被设定为电阻层的第三 p 型半导体层 83。
将对图 6A 中的元件之间的连接关系进行说明。 在图 6A 中,将连接设置在绝缘 层上的元件的各个端子的配线表示为实线。
作为设置在第一岛 141 中的发光晶闸管 L1 的阴极端子的 n 型欧姆电极 121 与点 亮信号线 75 连接。 点亮信号线 75 与 φI 端子连接。
作为设置在第一岛 141 中的存储晶闸管 M1 的阴极端子的 n 型欧姆电极 122 与第二岛 142 中的电阻 Rn1 的一个端子连接。 电阻 Rn1 的另一个端子与存储信号线 74 连接。 存储信号线 74 与 φm 端子连接。
作为发光晶闸管 L1 的栅极端子 Gl1 和存储晶闸管 M1 的栅极端子 Gm1 的 P 型欧 姆电极 131 与作为第三岛 143 中的电源线电阻 Rm1 的一个端子的 p 型欧姆电极 132 连接。 电源线电阻 Rm1 的另一个端子与电源线 71 连接。 电源线 71 与 Vga 端子连接。
此外,p 型欧姆电极 132 与作为第四岛 144 中的连接二极管 Dm1 的阴极端子的 n 型欧姆电极 123 连接。
在第四岛 144 中,作为转移晶闸管 T1 的栅极端子 Gt1、连接二极管 Dm1 的阳极 端子以及耦合二极管 Dc1 的阳极端子的 p 型欧姆电极 133 与作为第五岛 145 中的启动二极 管 Ds 的阴极端子的 n 型欧姆电极 125 连接。
n 型欧姆电极 125 与设置在第三岛 143 中的电源线电阻 Rt1 的一个端子连接。 电 源线电阻 Rt1 的另一个端子共用于电源线电阻 Rm1 的另一个端子,并且与电源线 71 连 接。
耦合二极管 Dc 1 的阴极端子既与电源线电阻 Rt2 的一个端子连接又与栅极端子 Gt2 连接。
作为第四岛 144 中的转移晶闸管 T1 的阴极端子的 n 型欧姆电极 124 与第一转移 信号线 72 连接。 第一转移信号线 72 通过第六岛 146 中的限流电阻 R1 与 φ1 端子连接。 类似地,作为转移晶闸管 T2 的阴极端子的 n 型欧姆电极 ( 图中没有示出 ) 与第二转移信 号线 73 连接。 第二转移信号线 73 通过第七岛 147 中的限流电阻 R2 与 φ2 端子连接。 另外,作为第五岛 145 中的启动二极管 Ds 的阳极端子的 p 型欧姆电极 135 也与第二转移 信号线 73 连接。
尽管这里省略说明,但其他的发光晶闸管 L、转移晶闸管 T、存储晶闸管 M、二 极管 (Dm, Dc)、电源线电阻 (Rm, Rt) 以及电阻 (Rn) 之间的连接关系与上述相同。
图 6A 中表示连接关系的直线彼此不相交。 这样,可以由使用 Al 制或 Al 合金制 的一层的配线层来实现图 6A 中表示连接关系的直线,而不使用多层配线。
稍后将对根据第一示例性实施例的点亮信号线 75 的构造进行说明。
如上所述,构造作为图 5 所示的自扫描发光元件阵列 (SLED) 芯片的发光芯片 C(C1 ~ C60)。
应当注意到,图 6A 和 6B 所示的平面布局和截面图是实例,可以采用另外的平 面布局和另外的截面图。
尽管在第一示例性实施例中分别单独设置作为 p 型半导体的基板 80 与第一 p 型 半导体层 81,但可以通过使作为 p 型半导体的基板 80 也用作第一 p 型半导体层 81 而省略 第一 p 型半导体层 81。
( 发光部分的操作 )
接下来,将对发光部分 63 的操作进行说明。
在形成发光部分 63 的各个发光芯片 C(C1 ~ C60) 中,通过一对第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 顺次进行使得发光晶闸管 L 点亮 ( 发光 ) 和熄灭的一系列操作 ( 点 亮控制 )。 相应地,如果说明发光芯片 C1 的操作,则识别为发光部分 63 的操作。 在下 文中,以发光芯片 C1 为例来说明发光芯片 C 的操作。( 发光芯片的点亮控制 )
图 7 为用于对发光芯片 C1(C) 的操作的概要进行说明的视图。
在第一示例性实施例中,在发光芯片 C1(C) 中,将预先设定的多个发光点 ( 发 光晶闸管 L) 划分成块,并且以块为单位进行点亮控制。
图 7 示出了使用由八个发光晶闸管 L 形成的块进行点亮控制的情况。换句话说, 在第一示例性实施例中,使得达到八个发光晶闸管 L 同时点亮 ( 发光 )。 首先,对八个 发光晶闸管 L1 ~ L8 进行点亮控制,这八个发光晶闸管 L1 ~ L8 示为从发光芯片 C1(C) 的左端开始的块 #A。 接下来,对邻近于块 #A 的块 #B 中的八个发光晶闸管 L9 ~ L16 进 行点亮控制。 如果设置在发光芯片 C 上的发光晶闸管 L 的数量是 128,则以类似的方式 对每八个发光晶闸管 L 重复进行点亮控制,直到对发光晶闸管 L 128 进行点亮控制为止。
换句话说,在第一示例性实施例中,按照时间顺序顺次对块 #A, #B... 进行点亮 控制,并且对各个块 #A, #B... 中的多个发光点 ( 发光晶闸管 L) 同时进行点亮控制。
如果不区别块 #A, #B...,则在下文中将它们称为块。
( 驱动信号波形 )
图 8 为用于对发光芯片 C1(C) 的操作进行说明的时序图。 应当注意到,图 8 仅 示出了与对发光晶闸管 L 的块 #A 和块 #B 的一部分的点亮控制相对应的操作的部分。
在图 8 中,假定时间从时间点 a 到时间点 x 按照字母顺序经历。 在从时间点 c 至时间点 x 的时段 T(#A) 中进行图 7 所示的对块 #A 中的发光晶闸管 L1 ~ L8 的点亮控 制。 在时间点 x 之后的时段 T(#B) 中进行对块 #B 中的发光晶闸管 L9 ~ L16 的点亮控 制。 应当注意到,尽管在图 8 中没有示出,但时段 T(#C), T(#D)... 跟在时段 T(#B) 后 面,在时段 T(#C), T(#D)... 中分别进行对块 #C, #D... 中的发光晶闸管 L 的点亮控制。 如果不区别时段 T(#A), T(#B)...,则它们被称为时段 T。
在图 8 中的时段 T(#A) 中,假定进行图像数据 “11111111” 的打印,并且因此 使块 #A 中的所有八个发光晶闸管 L1 ~ L8 点亮。 同样在时段 T(#B) 中,假定进行图像 数据 “11111111”的打印,并且因此使块 #B 中的所有八个发光晶闸管 L9 ~ L 16 点亮。 应当注意到,在图 8 中示出了直到 L13 的发光晶闸管。
除了基于图像数据而改变的存储信号 φm1(φm) 之外,驱动信号具有在诸如时 段 T(#A), T(#B)... 等每个时段中重复的相似的波形。 因此,在下文中仅对从时间点 c 至时间点 x 的时段 T(#A) 进行说明。 另外,将对点亮信号 φI1(φI) 进行说明。 应当注 意到,从时间点 a 至时间点 c 的时段是启动发光芯片 C1(C) 的操作的时段。 对该时段中 的信号的说明和对操作的说明一起给出。
第一转移信号 φ1 在时段 T(#A) 的开始时间点 c 具有低电平 ( 在下文中称为 “L” ) 的电位,并且第一转移信号 φ1 的电位在时间点 e 从 “L” 变成高电平 ( 在下文 中称为 “H” ) 的电位,然后在时间点 g 从 “H” 变成 “L”。 保持 “L” 的电位直到 时间点 i 为止。 然后,作为周期的从时间点 c 至时间点 i 的时段 t1 中的波形从时间点 i 到 时间点 v 重复三次。 此后,保持 “L” 的电位直到时段 T(#A) 的结束时间点 x 为止。
另一方面,第二转移信号 φ2 在时段 T(#A) 的开始时间点 c 具有 “H”的电位, 并且第二转移信号 φ2 的电位在时间点 d 从 “H” 变成 “L”,并且在时间点 h 从 “L” 变成 “H”。 然后,第二转移信号 φ2 的电位在时间点 j 从 “H” 变成 “L”,并且保持 “H” 的电位直到时间点 i 为止。 然后,作为周期的从时间点 c 至时间点 i 的时段 t1 中的波形从时间点 i 到时间点 v 重复三次。 此后,保持 “H” 的电位直到时段 T(#A) 的 结束时间点 x 为止。
这里,在相互比较第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 的情况下,在从时间点 c 至时间点 p 的时段中,第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 分别具有交替重复 “H” 和 “L” 的电位,并且其间存在第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 两者的电位均为 “L” 的时段 ( 例如,从时间点 d 至时间点 e,或者从时间点 g 至时间点 h)。 不存在第 一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 同时具有 “H” 电位的时段。
存储信号 φm1(φm) 的电位在时间点 c 从 “H” 变成 “L”,并且在时间点 d 从 “L” 变成存储电平 ( 在下文中称为 “S” ) 的电位。 应当注意到,存储电平 “S” 表示 “H” 与 “L” 之间的电位,并且表示可以保持已导通的存储晶闸管 M 的 ON 状态 的电位,稍后将进行详细说明。
然后,存储信号 φm1(φm) 的电位在时间点 f 从 “S” 变成 “L”,并且在时 间点 g 从 “L” 变成 “S”。 此后,存储信号 φm1(φm) 的电位在时间点 i 从 “S” 变 成 “L”。 存储信号 φm1(φm) 具有这样的波形 :该波形的周期为从时间点 c 至时间点 f 的时段 t2。 时段 t1 是时段 t2 的两倍。
然后,存储信号 φm1(φm) 从时间点 i 到时间点 s 将从时间点 f 至时间点 i 的时 段中的波形重复五次。 应当注意到,尽管从时间点 i 到时间点 s 将从时间点 f 至时间点 i 的时段中的相同波形重复五次,但从最后的时间点 s 至时间点 v 的波形不同于其他波形。 电位在时间点 s 从 “S” 变成 “L” ;然而,电位在时间点 u 从 “L” 变成 “H”。 此 后,保持 “H” 的电位直到时间点 v 为止。 进一步保持 “H” 的电位直到时段 T(#A) 的 结束时间点 x 为止。
应 当 注 意 到, 如 稍 后 所 述, 存 储 信 号 φm1(φm) 的 波 形 对 应 于 图 像 数 据 “11111111”。
存储信号 φm1(φm)、第一转移信号 φ1 以及第二转移信号 φ2 之间的关系如 下。存储信号 φm1(φm) 在只有第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 中之一具有 “L” 电位的时段中具有 “L” 的电位。 例如,在第一转移信号 φ1 具有 “L” 电位的从时间 点 c 至时间点 d 的时段中以及在第二转移信号 φ2 具有 “L” 电位的从时间点 f 至时间点 g 的时段中,存储信号 φm1(φm) 的电位是 “L”。
点亮信号 φI1(φI) 是将用于发光 ( 点亮 ) 的电力提供给发光晶闸管 L 的信号。 点亮信号 φI1(φI) 在时间点 c 具有 “H” 的电位,并且点亮信号 φI1(φI) 的电位在时 间点 t 变成点亮电平 ( 在下文中称为 “Le” ) 的电位。 电位在时间点 w 从 “Le” 变成 “H”。 然后,在时段 T(#A) 的结束时间点 x 保持 “H” 的电位。
如稍后所述,这里的点亮电平 “Le” 表示具有被设定为高的阀值电压的发光晶 闸管 L 准备导通且点亮 ( 发光 ) 的电位。 点亮电平 “Le” 是 “H” 与 “L” 之间的电 位。
在上文中,已说明了时段 T(#A) 中的驱动信号的波形。 除了基于图像数据而改 变的存储信号 φm1(φm) 之外,时段 T(#B)... 中的驱动信号与时段 T(#A) 中的驱动信号
具有相同的波形。 因此,这里省略其说明。
( 晶闸管的基本操作 )
在说明发光芯片 C1(C) 的操作之前,先说明晶闸管 ( 转移晶闸管 T、存储晶闸管 M 和发光晶闸管 L) 的基本操作。
在 下 文 中, 如 图 5 所 描 述 的, 作 为 实 例, 假 定 将 基 准 电 位 Vsub 设 定 为 0V( “H” ),该基准电位 Vsub 提供给被设定为基板 80 的晶闸管的阳极端子 (Vsub 端 子 ),并且将提供给 Vga 端子的电源电位 Vga 设定为 -3.3V( “L”)。 如图 6B 所示,还 假定晶闸管由彼此层叠的 p 型半导体层和 n 型半导体层构成,该 p 型半导体层和 n 型半导 体层由诸如 GaAs、GaAlAs 等化合物半导体制成,并且将 p-n 结的扩散电位 ( 正向电位 ) Vd 设定为 1.5V。
当低于阈值电压的电位 ( 负值更大的电位 ) 施加在阴极端子上时,晶闸管导通。 当晶闸管导通 (ON) 时,晶闸管进入电流易于在阳极端子与阴极端子之间流动的状态 (ON 状态 )。 这里,晶闸管的阈值电压是通过从栅极端子的电位减去扩散电位 Vd 而得到 的值。 相应地,如果晶闸管的栅极端子的电位是 -1.5V,则阈值电压是 -3V。 因此,当 低于 -3V 的电位施加在阴极端子上时,晶闸管导通。
然后,当晶闸管导通时,晶闸管的栅极端子与晶闸管的阳极端子具有相等的 电位 ( 这里为 0V)。 这里,晶闸管的阴极端子具有等于扩散电位 Vd 的电位 ( 这里 为 -1.5V)。
如果晶闸管导通,则该晶闸管保持在 ON 状态,直到阴极端子的电位变成比将晶 闸管保持在 ON 状态所需的电位高的电位 ( 负值更小的电位 ) 为止。 例如,如果阴极端子 的电位变成 0V( “H” ),并且变得等于阳极端子的电位,则晶闸管关断 (OFF)。 当晶 闸管关断时,晶闸管进入电流难以在阳极端子与阴极端子之间流动的状态 (OFF 状态 )。
同时,由于处于 ON 状态的阴极端子的电位是 -1.5V,因此如果低于 -1.5V 的电 位施加到阴极端子上且提供可保持 ON 状态的电流,则晶闸管保持在 ON 状态。 将晶闸 管保持在 ON 状态的电位低于用于导通晶闸管的电位。
可不利用栅极端子的电位使晶闸管从 ON 状态变成 OFF 状态。 因此,晶闸管具 有将晶闸管保持 ( 保存、记忆 ) 为 ON 状态的功能。
应当注意到,发光晶闸管 L 在导通时点亮 ( 发光 ),而发光晶闸管 L 在关断时熄 灭 ( 不发光 )。 发光晶闸管 L 使用 ON 状态的发光。
参照图 5,将根据图 8 所示的时序图对发光部分 63 和发光芯片 C1(C) 的操作进 行说明。
( 初始状态 )
在图 8 所示的时序图中的时间点 a,发光部分 63 中的发光芯片 C(C1 ~ C60) 中 的 Vsub 端子被设定为基准电位 Vsub(0V),并且 Vga 端子被设定为电源电位 Vga(-3.3V) ( 参见图 4)。
此外,转移信号生成单元 120 将第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 的电位 设定为 “H”,而存储信号生成单元 130 将存储信号 φm(φm1 ~ φm60) 的电位设定为 “H”( 参见图 4)。 类似地,点亮信号生成单元 110 将点亮信号 φI(φI1 ~ φI30) 设定 为 “H” ( 参见图 4)。然后,第一转移信号线 106 的电位变成 “H”,并且每个发光芯片 C 的第一转移 信号线 72 通过发光部分 63 中的每个发光芯片 C 的 φ1 端子而变成 “H”。 类似地,第 二转移信号线 107 的电位变成 “H”,并且每个发光芯片 C 的第二转移信号线 73 通过每 个发光芯片 C 的 φ2 端子而变成 “H”。 存储信号线 108(108_1 ~ 108_60) 的电位被设 定为 “H”,并且每个发光芯片 C 的存储信号线 74 的电位通过每个发光芯片 C 的 φm 端 子而变成 “H”。 此外,点亮信号线 109(109_1 ~ 109_30) 的电位被设定为 “H”,并 且每个发光芯片 C 的点亮信号线 75 通过每个发光芯片 C 的 φI 端子而变成 “H”。
在下文中,由于发光芯片 C1 ~ C60 并行操作,因此以发光芯片 C1 为例对发光 芯片 C 的操作进行说明。
将与转移晶闸管 T、存储晶闸管 M 和发光晶闸管 L 各自的阴极端子连接的第一转 移信号线 72、第二转移信号线 73、存储信号线 74 和点亮信号线 75 的电位设定为 “H”。 因此,转移晶闸管 T、存储晶闸管 M 和发光晶闸管 L 的所有阳极端子和阴极端子的电位 是 “H”。 因此,转移晶闸管 T、存储晶闸管 M 和发光晶闸管 L 处于 OFF 状态。
转 移 晶 闸 管 T 的 栅 极 端 子 Gt 通 过 各 个 电 源 线 电 阻 Rt 而 被 设 定 为 电 源 电 位 Vga( “L” :-3.3V)。
类似地,存储晶闸管 M 的栅极端子 Gm( 还有发光晶闸管 L 的栅极端子 Gl) 通过 各个电源线电阻 Rm 而被设定为电源电位 Vga( “L” :-3.3V)。
位于图 5 中的转移晶闸管阵列的一端侧的栅极端子 Gt1 与启动二极管 Ds 的阴极 端子连接。 启动二极管 Ds 的阳极端子与具有 “H” 电位的第二转移信号线 73 连接。 由此,正向电压施加到启动二极管 Ds 上 ( 正向偏置 )。 因此,与启动二极管 Ds 的阴极 端子连接的栅极端子 Gt1 具有 -1.5V 的值,该值是通过从启动二极管 Ds 的阳极端子的电 位 “H” (0V) 减去启动二极管 Ds 的扩散电位 Vd(1.5V) 而得到的。 因此,转移晶闸管 T1 的阀值电压变成通过从栅极端子 Gt1 的电位 (-1.5V) 减去扩散电位 Vd(1.5V) 而得到 的 -3V。
应当注意到,邻近于转移晶闸管 T1 的转移晶闸管 T2 的栅极端子 Gt2 通过耦合 二极管 Dc1 而与栅极端子 Gt1 连接,因此栅极端子 Gt2 的电位变成通过从栅极端子 Gt1 的 电位 (-1.5V) 减去耦合二极管 Dc1 的扩散电位 Vd(1.5V) 而得到的 -3V,并且转移晶闸管 T2 的阀值电压变成 -4.5V。
此外,转移晶闸管 T3 的栅极端子 Gt3 根据此计算将变成 -4.5V。 然而,由于栅 极端子的电位不会变成低于电源电位 Vga(-3.3V) 的值,因此栅极端子的电位为 -3.3V。 换句话说,在第一示例性实施例中,各个端子不具有低于电源电位 Vga(-3.3V) 的电位。 使栅极端子设定为电源电位 Vga(-3.3V) 的晶闸管的阀值电压变成 -4.8V。
类似地,存储晶闸管 M1 的栅极端子 Gm1( 还有发光晶闸管 L1 的栅极端子 Gl1) 通过连接二极管 Dm1 而与栅极端子 Gt1 连接,因此栅极端子 Gm1 的电位变成通过从栅极 端子 Gt1 的电位 (-1.5V) 减去连接二极管 Dm1 的扩散电位 Vd(1.5V) 而得到的 -3V。 因 此,存储晶闸管 M1( 还有发光晶闸管 L1) 的阀值电压变成 -4.5V。
如上所述,可以得到晶闸管的栅极端子的电位及晶闸管的阀值电压。 然而,在 第一示例性实施例中,各个具有低于电源电位 Vga(-3.3V) 的阀值电压的晶闸管不操作, 因此下面省略其说明。( 操作开始 )
在时间点 b,第一转移信号 φ1 的电位从 “H” (0V) 变成 “L” (-3.3V)。 然 后,具有 -3V 阀值电压的转移晶闸管 T1 导通。 各个序号不小于 3 的奇数编号的转移晶 闸管 T 具有 -4.8V 的阀值电压,因此它们不导通。 同时,转移晶闸管 T2 具有 -4.5V 的阀 值电压。 然而,由于第一转移信号 φ1 的电位是 “H” (0V),因此转移晶闸管 T2 不导 通。
当转移晶闸管 T1 导通时,栅极端子 Gt1 的电位变成作为阳极端子的电位的 “H”(0V)。 然后,转移晶闸管 T1 的阴极端子 ( 第一转移信号线 72) 的电位变成 -1.5V。
由此,耦合二极管 Dc1 变成正向偏置,并且栅极端子 Gt2 的电位变成通过从栅 极端子 Gt1 的电位 (0V) 减去耦合二极管 Dc1 的扩散电位 Vd(1.5V) 而得到的 -1.5V。 由 此,转移晶闸管 T2 的阀值电压变成 -3V。
然而,由于第二转移信号 φ2 的电位是 “H”,因此转移晶闸管 T2 不导通。
当转移晶闸管 T1 导通并且栅极端子 Gt1 的电位变成 “H” (0V) 时,连接二极 管 Dm1 变成正向偏置。 由此,栅极端子 Gm1( 还有栅极端子 Gl1) 的电位变成 -1.5V, 并且存储晶闸管 M1( 还有发光晶闸管 L1) 的阀值电压变成 -3V。 然而,由于存储信号 φm1(φm) 和点亮信号 φI1(φI) 的电位是 0V( “H” ),因此存储晶闸管 M1 和发光晶 闸管 L1 不导通。
因此,紧接着时间点 b 之后 ( 表示晶闸管等的状态随着信号在时间点 b 的电位变 化而发生变化之后的时间 ) 仅转移晶闸管 T1 处于 ON 状态。
( 操作开始 )
在时间点 c,存储信号 φm1(φm) 的电位从 “H” (0V) 变成 “L” (-3.3V)。 由此,具有 -3V 阀值电压的存储晶闸管 M1 导通。
当存储晶闸管 M1 导通时,类似于转移晶闸管 T1 的情况,栅极端子 Gm1( 栅极 端子 Gl1) 的电位变成 “H” (0V)。 由此,发光晶闸管 L1 的阀值电压变成 -1.5V。 然 而,由于点亮信号 φI1(φI) 的电位是 “H”(0V),因此发光晶闸管 L 1 不导通。 这样, 发光晶闸管 L1 不点亮 ( 不发光 )。
因此,紧接着时间点 c 之后,转移晶闸管 T1 和存储晶闸管 M1 保持在 ON 状态。
应当注意到,存储晶闸管 M1 的阴极端子的电位变成通过从 “H” (0V) 减去扩 散电位 Vd(1.5V) 而得到的 -1.5V。 然而,存储晶闸管 M1 通过电阻 Rn1 与存储信号线 74 连接。 由此,存储信号线 74 的电位保持在 “L” (-3.3V)。
在时间点 d,存储信号 φm1(φm) 的电位从 “L”变成 “S”,并且第二转移信 号 φ2 的电位从 “H” 变成 “L”。
存储电平 “S” 是不允许处于 OFF 状态的存储晶闸管 M 导通而将处于 ON 状态 的存储晶闸管 M 保持在 ON 状态的电位。
如上所述,在时间点 c 被导通的存储晶闸管 M 的阀值电压是 -3V。 然而,处于 ON 状态的存储晶闸管 M 的阴极端子的电位是 -1.5V。 这样,将 “S” 设定为这样的电 位 :即,该电位高于使得存储晶闸管 M 导通的阀值电压 (-3V) 且低于处于 ON 状态的阴 极端子的电位 (-1.5V)-3V < “S” ≤-1.5V)。
相应地,如果存储信号 φm1(φm) 的电位从 “L” 变成 “S”,则处于 ON 状态的存储晶闸管 M1 保持在 ON 状态。
同时,当第二转移信号 φ2 的电位从 “H” 变成 “L” 时,具有 -3V 阀值电压 的转移晶闸管 T2 导通。
当转移晶闸管 T2 导通时,栅极端子 Gt2 的电位变成 “H”(0V)。 然后,通过耦 合二极管 Dc2 使栅极端子 Gt3 连接到栅极端子 Gt2 的转移晶闸管 T3 的阀值电压变成 -3V。 类似地,通过连接二极管 Dm2 使栅极端子 Gm2(Gl2) 连接到栅极端子 Gt2 的存储晶闸管 M2 和发光晶闸管 L2 各自的阀值电压变成 -3V。
此时,由于转移晶闸管 T1 保持在 ON 状态,因此与转移晶闸管 T3 的阴极端子连 接的第一转移信号线 72 的电位是 -1.5V。 这样,转移晶闸管 T3 不导通。
另外,由于存储信号 φm1(φm) 的电位是 “S”,因此存储晶闸管 M2 也不导 通。 类似地,由于点亮信号 φI1(φI) 的电位是 “H”,因此发光晶闸管 L2 也不导通。
紧接着时间点 d 之后,转移晶闸管 T1 和 T2 以及存储晶闸管 M1 保持在 ON 状 态。
在时间点 e,第一转移信号 φ1 的电位从 “L”变成 “H”。 由此,转移晶闸管 T1 的阴极端子和阳极端子的电位均变成 “H”,于是转移晶闸管 T1 关断。
此时,由于转移晶闸管 T1 的栅极端子 Gt1 通过电源线电阻 Rt1 而与电源线 71 连 接,栅极端子 Gt1 的电位变成作为电源电位 Vga 的 -3.3V。同时,栅极端子 Gt2 具有 0V 的 电位。相应地,耦合二极管 Dc1 进入反向偏置状态,于是栅极端子 Gt2 的电位 “H”(0V) 不会影响栅极端子 Gt1。
具体地,具有 “H” (0V) 电位的栅极端子不会影响通过反向偏置二极管而与具 有 “H” (0V) 电位的栅极端子连接的栅极端子的电位。 因此,下面省略其说明。
紧接着时间点 e 之后,转移晶闸管 T2 和存储晶闸管 M1 保持在 ON 状态。
接下来,当存储信号 φm1(φm) 的电位在时间点 f 从 “S” 变成 “L” (-3.3V) 时,具有 -3V 阀值电压的存储晶闸管 M2 重新导通 ( 在图 8 中表示为 +M2on,在下文中 的表示类似 )。 换句话说,除了已处于 ON 状态的存储晶闸管 M1 之外,存储晶闸管 M2 进入 ON 状态。 由此,栅极端子 Gm2 的电位变成 “H” (0V),并且发光晶闸管 L2 的阀 值电压变成 -1.5V。 然而,由于点亮信号 φI1(φI) 的电位是 “H” (0V),因此发光晶 闸管 L2 不导通。 因此,发光晶闸管 L2 不点亮 ( 不发光 )。
相应地,紧接着时间点 f 之后,转移晶闸管 T1 以及存储晶闸管 M1 和 M2 保持在 ON 状态。
在时间点 g,存储信号 φm1(φm) 的电位从 “L”变成 “S”,并且第一转移信 号 φ1 的电位从 “H” 变成 “L”。
即使当存储信号 φm1(φm) 的电位从 “L” 变成 “S” 时,处于 ON 状态的存 储晶闸管 M1 和 M2 也保持在 ON 状态。
同时,当第一转移信号 φ1 的电位从 “H” 变成 “L” 时,具有 -3V 阀值电压 的转移晶闸管 T3 导通。 然后,栅极端子 Gt3 的电位变成 “H” (0V),并且通过耦合二 极管 Dc3 而与栅极端子 Gt3 连接的转移晶闸管 T4 的阀值电压变成 -3V。 类似地,通过连 接二极管 Dm3 而与栅极端子 Gt3 连接的存储晶闸管 M3 的阀值电压变成 -3V。
此时,转移晶闸管 T2 保持在 ON 状态。 由此,与转移晶闸管 T2 的阴极端子连接的第二转移信号线 73 的电位保持在 -1.5V,于是转移晶闸管 T4 不导通。
另外,由于存储信号 φm1(φm) 的电位是 “S”,因此存储晶闸管 M3 不导通。
紧接着时间点 g 之后,转移晶闸管 T2 和 T3 以及存储晶闸管 M1 和 M2 保持在 ON 状态。
然后,在时间点 h,第二转移信号 φ2 的电位从 “L” 变成 “H”。 由此,类 似于时间点 e 的情况,转移晶闸管 T2 关断。 转移晶闸管 T2 的栅极端子 Gt2 通过电源线 电阻 Rt2 而变成作为电源电位 Vga 的 -3.3V。
紧接着时间点 h 之后,转移晶闸管 T3 以及存储晶闸管 M1 和 M2 保持在 ON 状 态。
当存储信号 φm1(φm) 的电位在时间点 i 从 “S” 变成 “L” (-3.3V) 时,类似 于时间点 f 的情况,具有 -3V 阀值电压的存储晶闸管 M3 导通。 由此,栅极端子 Gm3( 栅 极端子 Gl3) 的电位变成 “H”(0V),于是发光晶闸管 L3 的阀值电压变成 -1.5V。 然而, 由于点亮信号 φI1(φI) 的电位是 “H”(0V),因此发光晶闸管 L3 不导通。 因此,发光 晶闸管 L3 不点亮 ( 不发光 )。
相应地,紧接着时间点 i 之后,转移晶闸管 T3 以及存储晶闸管 M1、 M2 和 M3 保持在 ON 状态。
如上所述,基于在时段 T(#A) 中提供的图像数据 “11111111”,在从时间点 c 至时间点 s 的时段中依次使得存储晶闸管 M1 ~ M8 导通。
结果,紧接着时间点 s 之后,转移晶闸管 T8 以及存储晶闸管 M1 ~ M8 保持在 ON 状态。 发光晶闸管 L1 ~ L8 的阀值电压是 -1.5V。
当点亮信号 φI1(φI) 的电位在时间点 t 从 “H” 变成 “Le” 时,具有 -1.5V 阀 值电压的发光晶闸管 L1 ~ L8 导通并且点亮 ( 发光 )。
选择点亮电平 “Le” 使得仅是与处于 ON 状态的存储晶闸管 M 连接的且具有高 阀值电压 (-1.5V) 的发光晶闸管 L 导通。
即使存储晶闸管 M 不处于 ON 状态,如果转移晶闸管 T 处于 ON 状态,则栅极 端子 Gm(Gl) 的电位变成 -1.5V。 由此,发光晶闸管 L 的阀值电压变成 -3V。 然而,不 得使具有 -3V 阀值电压的发光晶闸管 L 通过 “Le” 导通。
因此,将点亮电平 “Le” 设定为低于当存储晶闸管 M 处于 ON 状态时发光晶闸 管 L 的阀值电压即 -1.5V 且高于 -3V(-3V < “Le” ≤-1.5V)。
应当注意到,如图 5 所示,发光晶闸管 L 的阴极端子不通过诸如电阻 Rn 等电阻 而与点亮信号线 75 连接。 如果点亮信号 φI1 受到电流驱动,则即使在没有电阻的情况 下发光晶闸管 L1 ~ L8 也准备导通。 换句话说,在第一示例性实施例中,使得多个发光 晶闸管 L( 这里为八个发光晶闸管 L) 同时点亮。
应当注意到,在第一示例性实施例中, “同时点亮” 表示通过将点亮信号 φI1(φI) 的电位从 “H” 变成 “Le” 而使阈值电压高于 “Le” 的发光晶闸管 L 点亮的 状态。 此时,如上所述,发光晶闸管 L 的数量可以为多个。
紧接着时间点 t 之后,转移晶闸管 T8、存储晶闸管 M1 ~ M8 以及发光晶闸管 L1 ~ L8 处于点亮 (ON) 状态。
接下来,在时间点 u,存储信号 φm1(φm) 的电位从 “L” 变成 “H”。 然后,所有保持在 ON 状态的存储晶闸管 M1 ~ M8 关断。 由此,从存储晶闸管 M 中丢失 与意欲点亮的发光晶闸管 L 的位置 ( 编号 ) 相关的信息 (1 ~ 8)。
然而,由于发光晶闸管 L1 ~ L8 在时间点 u 之前的时间点 t 已经导通,因此容 许丢失与意欲点亮的发光晶闸管 L 的位置 ( 编号 ) 相关的信息 ( 这里为 1 ~ 8)。 换句话 说,存储晶闸管 M 具有记忆与意欲点亮的发光晶闸管 L 的位置 ( 编号 ) 相关的信息的功 能。
同时在时间点 u,通过将第一转移信号 φ1 的电位从 “H”变成 “L”(-3.3V), 具有 -3V 阀值电压的转移晶闸管 T9 导通。
相应地,紧接着时间点 u 之后,转移晶闸管 T8 和 T9 以及发光晶闸管 L1 ~ L8 处于点亮 (ON) 状态。
当点亮信号 φI1(φI) 的电位在时间点 w 从 “Le” 变成 “H” 时,处于点亮 (ON) 状态的发光晶闸管 L1 ~ L8 关断而熄灭。
紧接着时间点 w 之后,转移晶闸管 T9 保持在 ON 状态。
此后,从时间点 x 开始进行对块 #B 中的发光晶闸管 L9 ~ L16 的点亮控制的时 段 T(#B)。 由于在时段 T(#B) 中重复时段 T(#A) 中的操作,因此省略其说明。 在上述说明中,假定在时段 T(#A) 中使得所有的发光晶闸管 L1 ~ L8 点亮。 然 而,在不使特定的发光晶闸管 L 点亮的情况下,当使得存储晶闸管 M 导通时,存储信号 φm1(φm) 的电位可以在诸如时间点 c 等时刻保持在 “S”。 因此,可以使得存储晶闸 管 M 不导通 ( 保持在 OFF 状态 )。 这样做的原因如下 :当存储晶闸管 M 处于 OFF 状态 时,与存储晶闸管 M 连接的发光晶闸管 L 具有 -3V 或更小的阀值电压 ;因此,不允许存 储晶闸管 M 通过点亮信号 φI1(φI) 的电位 “Le” 导通。
如上所述,在第一示例性实施例中,为了使块 #A 中的八个发光晶闸管 L1 ~ L8 在时段 T(#A) 中同时点亮,使存储晶闸管 M1 ~ M8 导通以记忆与发光晶闸管 L1 ~ L8 的 位置 ( 编号 ) 相关的信息。 然后,使发光晶闸管 L1 ~ L8 在从时间点 t 至时间点 w 的时 段中同时点亮 ( 发光 )。
应当注意到,如上所述,第一转移信号 φ1 和第二转移信号 φ2 被共同提供给发 光芯片 C(C1 ~ C60),进而发光芯片 C(C1 ~ C60) 并行地操作。 此外,指定意欲点亮 的发光晶闸管 L 的存储信号 φm(φm1 ~ φm60) 基于图像数据而被分别单独提供给发光 芯片 C(C1 ~ C60)。 此外,各个点亮信号 φI(φI1 ~ φI30) 被共同提供给由两个发光芯 片 C(C1 ~ C60) 形成的相应一对。 点亮信号 φI 根据属于一对的两个发光芯片 C 之中将 被点亮的发光晶闸管 L 的数量在一个发光时段 ( 例如,图 8 中从时间点 t 至时间点 w 的时 段 ) 中通过电流驱动提供电流。 在一个发光时段中,已利用图像数据计算出将被点亮的 发光晶闸管 L 的数量。 因此,可以根据将被点亮的发光晶闸管 L 的数量来设定用于点亮 信号 φI 的电流。
在第一示例性实施例中,在两个发光芯片 C(C1 ~ C60) 之间共享各个点亮信号 φI。 通过这种构造,点亮信号线 109(109_1 ~ 109_30) 的数量 (30) 设定为小于发光芯 片 C(C1 ~ C60) 的数量 (60)。 因此,可抑制电路板 62 的宽度的增加。
另外,在第一示例性实施例中,使得多个发光元件同时点亮。 因此,如果每单 位时间的曝光量设定为固定的,则多个发光芯片 C 可以串联连接如同为一个发光芯片 C
一样,并且存储信号 φm 和点亮信号 φI 可以被共同提供给这多个发光芯片 C。 此构造 还可以减少点亮信号线 109 的数量。
( 点亮信号线 )
在下文中,将对点亮信号线 75 进行详细说明。
图 9A 是第一示例性实施例的点亮信号线 75 的平面布局。 图 9B 是示出图 9A 所 示的点亮信号线 75 的等效电路的视图。
图 9A 示出了包括发光芯片 C1(C) 的发光晶闸管 L1 ~ L13 和点亮信号线 75 的部 分。 尽管在图 6A 中示为直线,但点亮信号线 75 在图 9A 中示为具有宽度的图案。
应当注意到,在图 9A 中,点亮信号线 75 设置在如图 6A 和 6B 所示的发光晶闸 管 L 与存储晶闸管 M 之间。 在图 9A 中没有示出存储晶闸管 M。
在图 9A 和 9B 中,利用相同的附图标记表示与图 6A 和 6B 中相同的部分,并且 省略其详细说明。
在第一示例性实施例中,点亮信号线 75 包括主配线 750 和块配线 75A,75B...。
属于块 #A, #B... 的发光晶闸管 L 的阴极端子分别与块配线 75A,75B... 连接。 各个块配线 75A,75B... 在设置在中点 ( 重心 ) 处的连接点 S 与主配线 750 连接。
例如,如图 9A 所示,属于块 #A 的发光晶闸管 L1 ~ L8 的阴极端子通过块配线 75A 彼此连接,类似地,属于块 #B 的发光晶闸管 L9 ~ L16 的阴极端子通过块配线 75B 彼此连接。 这同样适用于其他的块 #C,#D...。 然后,块配线 75A,75B... 在各个连接点 S 处与主配线 750 连接。 换句话说,点亮信号线 75 具有以主配线 750 作为主干且以块配 线 75A,75B... 作为分支的树形结构。
图 9A 所示的点亮信号线 75 具有一段树形分支,因此这里称为一段分支点亮信号 线 75。
即使当主配线 750 和块配线 75A,75B... 由低电阻的 Al 或 Al 合金形成时,主配 线 750 和块配线 75A,75B... 也具有电阻 ( 在下文中称为寄生电阻 )。 类似地,处于 ON 状态的各个发光晶闸管 L 也具有寄生电阻 Rp。
相应地,将图 9A 所示的点亮信号线 75 表示为图 9B 所示的等效电路。 例如, 在这种近似的电路中,主配线 750 靠近 φI 端子具有寄生电阻 Rw,并且在块配线 75A 与 块配线 75B 之间具有寄生电阻 Rb。 在近似的电路中,块配线 75A 在每两个发光晶闸管 L 之间具有寄生电阻 Ral。 相应地,发光晶闸管 L 和点亮信号线 75 可以近似为由寄生电阻 Rw、 Rb、 Rp 以及 Ral 的分布 ( 电阻分布 ) 形成的分布定数电路 ( 图 9B)。
图 10A 是在未采用第一示例性实施例的情况下点亮信号线 75 的平面布局。 图 10B 是示出图 10A 所示的点亮信号线 75 的等效电路的视图。
在未采用第一示例性实施例的情况下,不为各个块 ( 块 #A,#B...) 设置块配线, 并且各个发光晶闸管 L 的阴极端子直接与作为主配线的点亮信号线 75 连接。
因此,如图 10B 所示,例如,从 φI 端子到发光晶闸管 L1 的阳极端子的线 路的电阻值 (Rw+Rp) 不同于从 φI 端子到发光晶闸管 L8 的阳极端子的线路的电阻值 (Rw+7×Ral+Rp)( 这里分别单独考虑发光晶闸管 L)。 此差异也适用于其他的发光晶闸管 L2 ~ L7。
如果通过恒流驱动使得发光晶闸管 L1 ~ L8 分别单独点亮,则各个发光晶闸管 L的光量相同。 这是因为,假定需要电流 Ia 点亮一个发光晶闸管 L,即使当从 φI 端子到 发光晶闸管 L 的电流 Ia 的电阻值在各发光晶闸管 L 之间不同时,电流 Ia 也流到各个发光 晶闸管 L。
另一方面,在发光晶闸管 L1 ~ L8 意欲同时点亮的情况下,从图 10B 所示的等 效电路 ( 分布定数电路 ) 可以预测,即使当提供 8×Ia 的电流以使得八个发光晶闸管 L 点 亮时,电流也不会均匀地流到各发光晶闸管 L1 ~ L8,导致发光晶闸管 L1 ~ L8 之间的差 异。 换句话说,存在流到各个发光晶闸管 L 的电流的分布 ( 电流分布 )。 结果,被同时 点亮的发光晶闸管 L1 ~ L8 具有彼此不同的光量。
就此而言,在图 9A 所示的第一示例性实施例中,块配线 75A 的设置允许从发光 晶闸管 L1 的阳极端子到 φI 端子的线路的电阻值与从发光晶闸管 L8 的阳极端子到 φI 端 子的线路的电阻值相同。 同时,从发光晶闸管 L 1 的阳极端子到 φI 端子的线路的电阻值 与从发光晶闸管 L4 的阳极端子到 φI 端子的线路的电阻值差异最大。 尽管如此,与未采 用第一示例性实施例的图 10A 所示的情况 ( 发光晶闸管 L1 与 L8 之间的差异 ) 相比,电 阻值的该差异 ( 发光晶闸管 L1 与 L4 之间的差异 ) 小。 这是因为,寄生电阻相对于连接 点 S 而言对称地分布在图中的左右。
出于此原因,第一示例性实施例可抑制任意块 #A, #B... 中被同时点亮的发光晶 闸管 L 之间的光量的变化。
此外,从图 9A 中可以理解到,当一个块中的发光晶闸管 L 的数量是偶数时,与 数量是奇数的情况相比,电阻值的差异小。
图 11 是示出在图 9A 和 9B 所示的第一示例性实施例 ( 一段分支点亮信号线 ) 中 流到各个发光晶闸管 L 的电流的曲线图。 图 11 中的水平轴表示发光晶闸管 L 的编号。 这里,使得块 #A 中的发光晶闸管 L1 ~ L8 同时点亮。 图 11 中的竖直轴表示流到各个发 光晶闸管 L1 ~ L8 的电流的值。 应当注意到,图 11 还示出了未采用本示例性实施例的图 10A 和 10B 中所示的情况 ( 无分支点亮信号线 )。
如果将 A1 用作点亮信号线 75 的材料,则电阻率是 2.75×10-8Ω · m。 主配线 750 和块配线 75A 分别具有 1μm 的膜厚和 14.5μm 的宽度。 如果发光晶闸管 L 之间的 节距是 21.17μm,则寄生电阻 Ral 是 0.04Ω。 另一方面,处于 ON 状态的发光晶闸管 L 的寄生电阻 Rp 是 20Ω。
另外,假定流到处于点亮 (ON) 状态的一个发光晶闸管 L( 一个发光点 ) 的电流 是 10mA,从基板 80 的背面共用电极提供 8×10mA = 80mA 的电流,以便使得八个发光 晶闸管 L1 ~ L8 同时点亮。
无论使发光晶闸管 L1 ~ L8 之中的哪个发光晶闸管点亮,用于使发光晶闸管 L 分别单独点亮的电流是 10mA。 然而,当在未采用第一示例性实施例的图 10A 和 10B 所 示的情况 ( 无分支点亮信号线 ) 下使得发光晶闸管 L1 ~ L8 同时点亮时,如图 11 所示, 电流随着发光晶闸管编号从 L1 向 L8 增加而降低。 具体地,在发光晶闸管 L1 与 L8 之间 电流存在 5.5%的差异。 结果,发光晶闸管 L1 ~ L8 具有不同的光量。 这是因为,从图 10B 中可以理解到,随着发光晶闸管编号从 L1 向 L8 增加,从发光晶闸管 L 的阳极端子到 φI 端子的线路的电阻值增加。
此外,由于同时驱动八个发光晶闸管 L1 ~ L8,因此不可能为每个发光晶闸管 L调节电流和点亮时段,从而使得难以单独调节光量。 另外,在分别包括八个发光晶闸管 L 的块之间周期性地出现光量的变化,因此易于明显地观察到由图像形成装置 1 形成的图 像的不均匀度。
在另一方面,图 9A 和 9B 所示的第一示例性实施例 ( 一段分支点亮信号线 ) 中, 流到发光晶闸管 L 的电流随着发光晶闸管编号从 L1 向 L4 增加而增加。 对称地,流到发 光晶闸管 L 的电流随着发光晶闸管编号从 L5 向 L8 增加而减少。 换句话说,发光晶闸管 L1 ~ L8 之间的电流分布倾向于具有符号 Λ 的形状。
在发光晶闸管 L1 与 L4 之间电流差异是 1.2%。 这表明在一段分支点亮信号线 75 中的电流差异是无分支点亮信号线 75 中的电流差异的 1/5。 相应地,第一示例性实施 例能够抑制光量的变化。
从图 9A 中可以理解到,第一示例性实施例的一段分支点亮信号线 75 需要两倍于 图 10A 的无分支点亮信号线 75 的宽度。 为了使点亮信号线 75 不具有增加的宽度,将图 9A 的一段分支点亮信号线 75 中的主配线 750 和块配线 75A,75B... 各自的宽度缩减 1/2。 结果,在发光晶闸管 L1 与 L4 之间电流的差异是 2.4%。 即使在此情况下,在一段分支点 亮信号线 75 中观察到的电流差异是在无分支点亮信号线 75 中观察到的电流差异的 1/2。
以此方式,即使当一段分支点亮信号线 75 与无分支点亮信号线 75 具有相同的宽 度时,与无分支点亮信号线 75 的情况相比,在一段分支点亮信号线 75 中流到各个发光晶 闸管 L 的电流之间的差异小。 因此,可以抑制光量的变化。
( 基板的寄生电阻的影响 )
现在,考虑基板 80 的电阻 ( 寄生电阻 ) 的影响。
到目前为止进行的说明已处理这样的情况 :即,基板 80 的电阻小因而不影响被 同时点亮的发光晶闸管 L 之间的电流 ( 光量 ) 的差异。
然而,当基板 80 或第一 p 型半导体层 81 具有高电阻时,基板 80 等的寄生电阻 会影响被同时点亮的发光晶闸管 L 之间的电流 ( 光量 ) 的差异。
图 12A 是示出在第一示例性实施例中考虑基板 80 的寄生电阻的影响的点亮信号 线的等效电路的视图。 图 12B 是示出在未采用第一示例性实施例的情况下考虑基板 80 的 寄生电阻的影响的点亮信号线的等效电路的视图。
如图 12A 和 12B 中的点划线所围绕的部分所示,基板 80 在每相邻两个发光晶闸 管 L 的阳极端子之间具有寄生电阻 Rd,并且在每个阳极端子与设置在基板 80 的背面的背 面共用电极之间具有寄生电阻 Rs。
图 13 是示出在第一示例性实施例 ( 一段分支点亮信号线 ) 中在考虑基板 80 的寄 生电阻的影响的情况下流到各个发光晶闸管 L 的电流的曲线图。 图 13 中的水平轴表示发 光晶闸管 L 的编号。 这里,使得块 #C 中的发光晶闸管 L17 ~ L24 同时点亮。 图 13 中 的竖直轴表示流到各个发光晶闸管 L17 ~ L24 的电流与流到发光晶闸管 L17 的电流之比。 应当注意到,图 13 还示出了未采用第一示例性实施例的情况 ( 无分支点亮信号线 )。
图 13 示出了给出 “11111111” 和 “11110000” 作为图像数据的情况。 换句话 说,当图像数据是 “11111111”时,所有的发光晶闸管 L17 ~ L24 点亮。 另一方面,当 图像数据是 “11110000” 时,发光晶闸管 L17 ~ L20 点亮,而发光晶闸管 L21 ~ L24 保 持熄灭。首先,将说明在无分支点亮信号线 75 中图像数据是 “11111111” 的情况。
在基板 80 的寄生电阻影响可忽略的上述情况下,如图 11 所示,流到发光晶闸管 L 的电流随着发光晶闸管 L 的编号增加而减少。 另一方面,如图 13 所示,流到发光晶闸 管 L 的电流倾向于随着发光晶闸管的编号从 L17 向 L21 增加而减少,相反倾向于随着发 光晶闸管的编号从 L21 向 L24 增加而增加。 以此方式,被同时点亮的多个发光晶闸管 L 之间的电流分布倾向于形成字母 U 的形状。
电流分布之所以形成 U 字形的可能原因如下。
流到发光晶闸管 L 的电流采取背面共用电极、基板 80 的寄生电阻 Rs、 Rd 然后 到发光晶闸管 L 的路径。 此后,在通过发光晶闸管 L 的寄生电阻 Rp 之后,电流行进到点 亮信号线 75。 然后,电流在通过点亮信号线 75 的寄生电阻 Ral、 Rw、 Rb 之后流到 φI 端子。
当相邻布置的多个发光晶闸管 L 处于 ON 状态时,流到处于 ON 状态的发光晶闸 管 L 的阵列的中央部分的基板 80 中的电流的密度高于流到周边部分的基板 80 中的电流的 密度。 出于此原因,在中央部分比周边部分观察到更多的由于基板 80 的寄生电阻而导致 的电位下降。 换句话说,中央部分处于如同基板 80 的寄生电阻大的状态。 因此,认为 流到中央部分的发光晶闸管 L 的电流小 ( 呈 U 字形 )。
发光晶闸管 L21 接收到最小的电流,并且定位为从中央向稍大编号侧偏移。 这 是由于下述两个影响的叠加 :在图 11 所示的无分支点亮信号线 75 中,其中流到发光晶闸 管 L 的电流随着发光晶闸管 L 的编号增加而减少的点亮信号线 75 的寄生电阻的影响 ( 向 右下倾斜的趋势 ) ;以及上述基板 80 的寄生电阻的影响 ( 呈 U 字形的趋势 )。 出于此原 因,接收到最小电流的发光晶闸管 L 的位置从中央向稍大编号侧偏移。
在接收到最大电流的发光晶闸管 L17 与接收到最小电流的发光晶闸管 L21 之间存 在 15%的电流差异 ( 电流分布的宽度 )。
另一方面,在图 9A 和 9B 所示的第一示例性实施例的一段分支点亮信号线 75 的 情况下,电流差异 ( 电流分布的宽度 ) 是 7%。 这是因为,一段分支点亮信号线 75 的寄 生电阻的上述影响 ( 呈 Λ 形的趋势 ) 与基板 80 的寄生电阻的上述影响 ( 呈 U 字形的趋 势 ) 彼此叠加而抵消 ( 补偿 )。
出于上面陈述的原因,在第一示例性实施例的一段分支点亮信号线 75 中,电流 分布的宽度是无分支点亮信号线 75 中的电流分布宽度的 1/2。
在无分支点亮信号线 75 中,当图像数据是 “11110000” 时,在被同时点亮的发 光晶闸管 L17 ~ L20 之中,最小的电流流到定位为从中央朝向稍大编号侧偏移的发光晶闸 管 L19。 这种趋势也适用于图像数据 “11111111” 的情况。 由于从图 12B 中可以理解 到点亮信号线 75 不具有分支,在八个点的同时点亮与四个点的同时点亮之间不存在趋势 的差异。
反之,在一段分支点亮信号线 75 中,发光晶闸管 L20 接收到的电流大于发光晶 闸管 L17 接收到的电流。 这一现象的可能原因如下。 具体地,基板 80 的寄生电阻的影 响造成电流分布形成其中流到发光晶闸管 L18 或 L19 的电流最小的 U 字形的趋势。 换句 话说,在由于基板 80 的寄生电阻而导致具有 U 字形的电流分布中,对称轴是 “1” 的阵 列的重心。另一方面,如图 11 所示,点亮信号线 75 的寄生电阻的影响造成电流分布的数值 从发光晶闸管 L17 向发光晶闸管 L20 而增加的趋势。 换句话说,在由于点亮信号线 75 的 寄生电阻而导致具有 Λ 形的电流分布中,对称轴位于设置在各个块配线 75A,75B... 的中 点处的连接点 S 处。
因此,应当认为,基板 80 的寄生电阻的影响 ( 呈 U 字形的趋势 ) 与一段分支点 亮信号线 75 的寄生电阻的影响 ( 呈 Λ 形的趋势 ) 之间由于对称轴的位置不同而不能够彼 此抵消 ( 补偿 ),导致发光晶闸管 L20 强烈地受到基板 80 的寄生电阻的影响 ( 呈 U 字形 的趋势 )。
以此方式,根据图像数据,在一段分支点亮信号线 75 中比在无分支点亮信号线 75 中观察到更多的电流的差异。
然而,考虑对由图像形成装置 1 形成的图像的质量的影响,比较所有图像数据 组合中具有最大电流分布的一个图像数据组合足矣。
在无分支点亮信号线 75 中,当图像数据是 “11111111” 时,电流分布具有最大 的宽度。 在接收到最大电流的发光晶闸管 L 17 与接收到最小电流的发光晶闸管 L21 之间 存在 15%的电流差异。 另一方面,在一段分支点亮信号线 75 中,当图像数据是 “11111111”、或 “11110000” 或 “00001111” 时,认为电流分布具有最大宽度。
原因如下。 应当注意到,由于块配线 ( 块 #C 中的块配线 75C) 相对于连接点 S( 一段分支点 ) 而言具有对称结构,因此这里仅需要考虑 “11110000” 与 “00001111” 中之一。
(1) 由于基板 80 的寄生电阻的影响而导致的具有 U 字形的电流分布的对称轴穿 过 “1” 的阵列的重心,并且由于点亮信号线 75 的寄生电阻的影响而导致的具有 Λ 形的 电流分布的对称轴穿过一段分支的连接点 S。
(2) 在 “11111111” 的情况下,基板 80 的寄生电阻最强地影响电流分布,相应 地电流分布形成 U 字形。 然而,由于 U 字形电流分布与 Λ 形电流分布就对称轴而言彼 此一致,因此存在最大的补偿效果。
(3) 在 “11110000” 的情况下, U 字形电流分布的对称轴位于发光晶闸管 L18 与发光晶闸管 L19 之间,因而相对于位于发光晶闸管 L20 与发光晶闸管 L21 之间的 Λ 形 电流分布的对称轴发生偏移。 因此,存在小的补偿效果,以使得点亮信号线 75 的寄生电 阻的影响最大而造成大的影响。
由于上述原因,可通过以如下方式选择点亮信号线 75 的寄生电阻来获得最小的 电流分布宽度。 具体地,在基板 80 的寄生电阻固定的情况下,待选择的寄生电阻是使得 针对图像数据 “11111111” 而获得的电流分布的宽度与针对图像数据 “11110000” 而获 得的电流分布的宽度相同的寄生电阻。
在上述实例的情况下,将八个发光点 ( 发光晶闸管 L) 设定为一个块,并且从具 有一段分支的块的中央 ( 重心 ) 提供电流。 然而,发光点的数量不受限制。 具体地,可 以选择点亮信号线 75 的寄生电阻以使得第一差异 ( 电流分布宽度 ) 可以等于第二差异 ( 电 流分布宽度 ),第一差异是当同时点亮块中的所有发光点时流到各个发光晶闸管 L 的电流 的最大值与最小值之间的差异,第二差异是当仅从块的一端或另一端到中央所包括的发
光点 ( 第一半 ( 右半部分 ) 或第二半 ( 左半部分 ) 中的发光点 ) 全部点亮时流到各个发光 晶闸管 L 的电流的最大值与最小值之间的差异。 应当注意到,当属于一个块的发光点的 数量是奇数时,第一半 ( 右半部分 ) 或第二半 ( 左半部分 ) 均可包括中心发光点。 应当 注意到,第一差异与第二差异之间的差异不一定是 0,而是根据图像质量仅仅小即可。
< 第二示例性实施例 >
图 14A 是第二示例性实施例的点亮信号线 75 的平面布局。 图 14B 是示出图 14A 所示的点亮信号线 75 的等效电路的视图。 利用相同的附图标记表示与第一示例性实施例 中相同的部分,并且省略其详细说明。
在第二示例性实施例中,将属于块 #A 的发光晶闸管 L1 ~ L8 划分成属于子块 #A1 的发光晶闸管 L1 ~ L4 和属于子块 #A2 的发光晶闸管 L5 ~ L8。 这同样适用于块 #B, #C...。
点亮信号线 75 包括主配线 750、子块配线 75A1,75A2,75B1,75B2... 以及连接 主配线 750 与子块配线 75A1,75A2,75B1,75B2... 的块配线 75A,75B...。
属于子块 #A1 的发光晶闸管 L1 ~ L4 的阴极端子与子块配线 75A1 连接,并且 属于子块 #A2 的发光晶闸管 L5 ~ L8 的阴极端子与子块配线 75A2 连接。 各个子块配线 75A1 和 75A2 在设置在中点的连接点 S 处与块配线 75A 连接。
这同样适用于子块 #B1, #B2...。
此外,各个块配线 75A,75B... 在设置在中点的连接点 S 处与主配线 750 连接。
换句话说,点亮信号线 75 具有以主配线 750 作为主干、以块配线 75A,75B... 作 为分支并且进一步以子块配线 75A1,75A2,75B1,75B2... 作为分支的树形结构。
图 14A 所示的点亮信号线 75 具有两段分支,因此这里称为二段分支点亮信号线 75。
将图 14A 所示的点亮信号线 75 表示为图 14B 所示的等效电路。 例如,在这种近 似的电路中,主配线 750 靠近 φI 端子具有寄生电阻 Rw,并且在块配线 75A 与块配线 75B 之间具有寄生电阻 Rc。 在近似电路中,块配线 75A 在子块配线 75A1 与主配线 750 以及 子块配线 75A2 与主配线 750 之间具有寄生电阻 Rb。 这同样适用于块配线 75B...。 在近 似电路中,子块配线 75A1 在每相邻两个发光晶闸管 L 之间具有寄生电阻 Ral。 相应地, 发光晶闸管 L 和提供点亮信号的点亮信号线 75 可以近似为由寄生电阻 Rw、Rb、Rc、Rp 以及 Ral 的分布形成的分布定数电路 ( 图 14B)。
从图 14B 中可以理解到,在第二示例性实施例中,在发光晶闸管 L 之间从发光 晶闸管 L 的阳极端子到 φI 端子的线路的电阻值的差异小于上述第一示例性实施例中的差 异。
图 15 是示出在第二示例性实施例 ( 二段分支点亮信号线 75) 中流到各个发光晶 闸管 L 的电流的曲线图。 图 15 中的水平轴表示发光晶闸管 L 的编号。 这里,使得块 #A 中的发光晶闸管 L1 ~ L8 同时点亮。 图 15 中的竖直轴表示流到各个发光晶闸管 L1 ~ L8 的电流的值。 应当注意到,图 15 还示出了未采用第二示例性实施例的情况 ( 无分支点亮 信号线 )。
在假定不存在基板 80 等的寄生电阻的影响的情况下,以与第一示例性实施例中 图 11 中的情况相同的方式获得数值。在第二示例性实施例的二段分支点亮信号线 75 中,与位于子块 #A1 的中央的发 光晶闸管 L2 和 L3 相比,位于子块 #A1 的两端的各个发光晶闸管 L1 和 L4 接收到较小的 电流。 这同样适用于子块 #A2。 二段分支点亮信号线 75 在一个块中的发光晶闸管 L 之 间具有 0.2%的电流差异 ( 电流分布的宽度 )。 这是无分支点亮信号线 75 中一个块中的发 光晶闸管 L 之间的电流差异的 1/30。 因此,可以抑制一个块中发光晶闸管 L 之间的光量 的变化。
在第二示例性实施例中,四个发光晶闸管 L 属于各个子块 #A1,#A2...。 此外, 各个子块可以划分成分别具有两个发光晶闸管 L 的两个块。 在此情况下,点亮信号线 75 具有三段分支,因此为三段分支点亮信号线 75。
在这种三段分支点亮信号线 75 中,点亮块 #A 中的所有发光晶闸管 L1 ~ L8 而 观察到的发光晶闸管 L 之间的电流差异 ( 电流分布的宽度 ) 与使得发光晶闸管 L 分别单独 点亮的情况中所观察到的发光晶闸管 L 之间的电流差异几乎相同。
在第二示例性实施例中,将所有的块划分成子块 ;然而,可以仅将一部分块划 分成子块。 另外,属于一个子块的发光晶闸管 L 的数量可以在各子块之间不同。 应当注 意到,当属于一个子块的发光晶闸管 L 的数量是偶数时,与属于一个子块的发光晶闸管 L 的数量是奇数时相比,流到各个发光晶闸管 L 的电流在块中的各发光晶闸管 L 之间的差异 较小。
可以认为,基板 80 的寄生电阻的影响类似于第一示例性实施例中基板 80 的寄生 电阻的影响。
< 第三示例性实施例 >
图 16 是第三示例性实施例的点亮信号线 75 的截面图。
在第三示例性实施例中,图 9A 和 9B 所示的二段分支点亮信号线 75 的配线层形 成为多层。 应当注意到,在平面布局中构造图 9A 中的二段分支点亮信号线 75。
利用相同的附图标记表示与图 6B、9A 和 9B 中相同的部分,并且省略其详细说 明。
在图 16 中,设置有第一绝缘层 85,该第一绝缘层 85 具有对应于各个发光晶闸管 L1 ~ L9 的 n 型欧姆电极 ( 例如,发光晶闸管 L1 的 n 型欧姆电极 121) 的开口。 然后, 在第一绝缘层 85 上形成第一配线层 86,在第一配线层 86 上形成第二绝缘层 87,并且在 第二绝缘层 87 上形成第二配线层 88。
换句话说,第一配线层 86 和第二配线层 88 形成为在它们之间夹着第二绝缘层 87 的多层。
连接发光晶闸管 L1 ~ L8 的阴极端子的第一配线层 86 构成块配线 75A。 然后, 块配线 75A 在设置在发光晶闸管 L4 与 L5 之间的中点的连接点 S( 开口 ) 处与第二配线层 88 所构成的主配线 750 连接。
以此方式,可以使用多个配线层形成分支点亮信号线 75。 应当注意到,为了形 成第二示例性实施例中所述的二段分支点亮信号线 75,作为多层配线,可以采用具有三 层的结构,其中,将子块配线 75A1,75A2...、块配线 75A,75B... 以及主配线 750 分配给 各个层。
可替代地,可以设置两个配线层,其中,将子块配线 75A1,75A2...、块配线75A,75B... 以及主配线 750 中的任两组分配给两个配线层中之一,并且将其余一组分配 给配线层中的另一个。
在第一和第三示例性实施例中,各个块配线 75A,75B... 在设置在中点的连接点 S 处与主配线 750 连接。 然而,连接点 S 不一定位于中点,而是可以设置在任何位置, 只要在块中的各发光晶闸管 L 之间电流 ( 光量 ) 差异落在预定范围内即可。 相应地,连 接点 S 不需要设置在各个块配线 75A,75B... 的中点处,连接点 S 的位置可以根据主配线 750 和块配线 75A,75B... 的布局而改变。
这同样适用于第二示例性实施例中的子块配线。
此外,尽管在第一至第三示例性实施例中一个块包括八个发光晶闸管 L,但发光 晶闸管 L 的数量不限于八个。 一个块可以包括多于八个的发光晶闸管 L 或少于八个的发 光晶闸管 L。 此外,属于一个块的发光晶闸管 L 的数量可以在块与块之间不同。
此外,尽管在第一至第三示例性实施例中向发光晶闸管 L 的电力的供给采用电 流驱动,但也可以采用电压驱动以替代电流驱动。 在此情况下,可以在发光晶闸管 L 的 阴极端子与点亮信号线 75 之间设置电阻。
在第一至第三示例性实施例中,对图 5 所示的自扫描发光器件阵列 (SLED) 进行 了说明。 然而,显然可以采用能够使得多个发光晶闸管 L 同时点亮的不同构造的自扫描 发光器件阵列 (SLED)。
在第一至第三示例性实施例中,第一 p 型半导体层 81、第二 n 型半导体层 82、 第三 p 型半导体层 83 和第四 n 型半导体层 84 依次层叠在作为 p 型半导体的基板 80 上。 然而,可以通过使作为 p 型半导体的基板 80 也用作第一 p 型半导体层 81 而省略第一 p 型 半导体层 81。
可替代地,可以使用通过将 n 型半导体层、 p 型半导体层、 n 型半导体层和 p 型 半导体层依次层叠在作为 n 型半导体的基板上而构造的阴极共用式晶闸管。
应当注意到,本发明中的发光装置的用途不限于用于电子照相型图像形成单元 的曝光装置。 本发明中的发光装置还可以用于除了电子照相记录之外的光学写入、显 示、照明、光学通信等。
出于解释和说明的目的提供了本发明的示例性实施例的前述说明。 其本意并不 是穷举或将本发明限制为所公开的确切形式。 显然,对于本技术领域的技术人员可以进 行许多修改和变型。 选择和说明该示例性实施例是为了更好地解释本发明的原理及其实 际应用,因此使得本技术领域的其他技术人员能够理解本发明所适用的各种实施例并预 见到适合于特定应用的各种修改。 目的在于通过所附权利要求及其等同内容限定本发明 的范围。