发光装置、打印头以及图像形成装置的制作方法

专利名称：发光装置、打印头以及图像形成装置的制作方法
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。
技术背景
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勻充 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6LED))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 在不均勻度较小的情况下进行图像形成。


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3是打印头中的电路板和发光部分的俯视图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5是用于对作为自扫描发光元件阵列6LED)芯片的发光芯片的等效电路进行 说明的视图6A是发光芯片的平面布局；
图6B是图6A的截面图7是用于对发光芯片的操作的概要进行说明的视图8是用于对发光芯片的操作进行说明的时序图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IOA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IOB是示出图IOA所示的点亮信号线的等效电路的视图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、IlC和IlK 形成。各个图像形成单元11Y、11M、IlC和IlK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7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的表面均勻地充电至预定 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、IlC和IlK具有大致相同的构造。 图像形成单元11Y、11M、IlC和IlK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M。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、IlC和IlK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M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IlK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、IlM和IlC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M。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M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幻等，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Cl 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Cl 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Cl C60排列成锯齿形图案，其中发光芯片Cl 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Cl C60，则它们可以被描 述为发光芯片C (Cl 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Li，L2，L3...形成的发光晶闸管阵列(发光元件阵列)， 发光晶闸管Li，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Li，L2, L3... ο
应当注意到，如果不区别发光晶闸管Li，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Cl、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Cl 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Cl 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ΦΙ(ΦΙ1 Φ130)发送到发光芯片C (Cl 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Φ 1和第二转移信号Φ 2发送到发光芯片Cl 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Φιη(Φιη1 Φιη60)。
在电路板62上设置有电源线104。电源线104与发光芯片C (Cl 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(Cl 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Φ 1和第二转移信号Φ 2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(Cl C60)的Φ 1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Φιη(Φιη1 Φιη60)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Cl C60的Φιη端子(参见稍后将说明的图5)连接。也就是说，存储信号 Φιη(Φιη1 Φιη60)被分别发送到发光芯片C (Cl 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ΦΙ(ΦΙ1 Φ130)发送到相应的发光芯片C (Cl 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ΦΙ端子(参见稍后将说明的图幻连接，ΦΙ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Cl和C2的ΦΙ端子并联连接，并且向发光芯片Cl和C2的ΦΙ端子共同提供点亮信 号ΦΙ1。类似地，点亮信号线109_2与发光芯片C3和C4的ΦΙ端子并联接连，并且向 发光芯片C3和C4的ΦΙ端子共同提供点亮信号ΦΙ2。其余具有相似的构造。这样，点 亮信号ΦΙ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Φ 1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Φιη(Φιη1 Φιη60)分别单独发 送到发光芯片C(Cl C60)。将各个点亮信号ΦΙ(ΦΙ1 ΦΙ30)共同发送到发光芯片 C(Cl 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(Cl ~ 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6LED)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Cl为例进行说明。这里，使用发光芯片Cl (C)的记法以表示其他的发光芯片C2 C60与发光芯片Cl具有相同的构造。
发光芯片Cl(C)包括设置在基板80上的由排成一行的转移晶闸管Tl，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Ml，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Li，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Cl (C)包括耦合二极管Del，Dc2, Dc3.. 这些耦合二极管连接分别由转移晶闸管Tl，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Cl(C)包括连接二极管Dml，Dm2，Dm3...。
另外，发光芯片Cl(C)包括电源线电阻Rtl，Rt2, Rt3...,电源线电阻Rml， Rm2, Rm3...以及电阻 Rnl，Rn2, Rn3...。
此外，发光芯片Cl (C)包括一个启动二极管Ds。发光芯片Cl (C)包括限流电 阻Rl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Tl T8、存储晶闸管Ml M8以及 发光晶闸管Ll 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Cl (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Cl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Tl，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Rl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Φ 1。
同时，偶数编号的转移晶闸管Τ2，Τ4，Τ6...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 Φ 2的输入端子的Φ 2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Φιη(在发光芯片C 1的情况下是Φιη )的输入端子的Φιη端子连 接。Φιη端子与存储信号线108(参见图4:在发光芯片Cl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Φιη(参见图4 在发光芯片Cl的情况下是 存储信号Φ ml)。
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ΦΙ(在发光芯片Cl的情况下是点亮信号ΦΙ1)的输入端子的ΦΙ端子连接。ΦΙ端子与点亮信号线109(参见图4 在发光芯片Cl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ΦΙ(参见图4:在发光芯片Cl的 情况下是点亮信号ΦII)。
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Tl，Τ2，Τ3...的栅极端子Gtl，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Del S卩，使得耦合二极管Dcl的方向等同于从栅极端 子Gtl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Tl的栅极端子Gtl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Cl (C)的转移晶闸管Tl T4、存储晶闸管Ml M4 以及发光晶闸管Ll 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Tl、连接二极管Dml、存储晶闸管Ml 以及发光晶闸管Ll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Cl (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 ρ型半导体层81、第二 η型半导体层82、第三ρ型半导体层83和第 四η型半导体层84依次层叠在作为ρ型半导体的基板80上构造而成。
此外，通过依次蚀刻第一 ρ型半导体层81、第二 η型半导体层82、第三ρ型半 导体层83和第四η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6Α和6Β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6Α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6Β中省略示出配线。
如图6Α所示，发光晶闸管Ll和存储晶闸管Ml形成在第一岛141中，电阻 Rnl形成在第二岛142中，电源线电阻Rtl和Rml形成在第三岛143中，并且耦合二极 管Del、连接二极管Dml和转移晶闸管Tl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，科…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Rl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Ll具有被设定为阳极端子的 基板80、被设定为阴极端子的η型欧姆电极121以及被设定为栅极端子Gll的ρ型欧姆电 极131。这里，η型欧姆电极121形成在第四η型半导体层84的区域111中，而ρ型欧 姆电极131形成在通过蚀刻去除第四η型半导体层84而暴露的第三ρ型半导体层83上。 当发光晶闸管Ll处于导通(ON)状态时，第四η型半导体层84的区域111的除了形成η 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Ml包括被设定为阳极端子的基板80、 被设定为阴极端子的η型欧姆电极122以及被设定为栅极端子Gml的ρ型欧姆电极131。 这里，η型欧姆电极122形成在第四η型半导体层84的区域112中。应当注意到，ρ型 欧姆电极131共用于发光晶闸管Ll的栅极端子G11。
尽管图6Β没有示出，但形成在第二岛142中的电阻Rnl形成在两个ρ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η型半导体层84 而暴露的第三ρ型半导体层83上。电阻Rnl包括作为电阻层的第三ρ型半导体层83。
类似于电阻Rnl，形成在第三岛143中的电源线电阻Rtl和Rml共同具有形成在 第三ρ型半导体层83上且位于中央的ρ型欧姆电极，并且形成在两个ρ型欧姆电极(一 个是ρ型欧姆电极132，而另一个没有附图标记)之间，上述ρ型欧姆电极夹在这两个ρ 型欧姆电极将之间。电源线电阻Rtl和Rml包括作为电阻层的第三ρ型半导体层83。
如图6Β所示，形成在第四岛144中的转移晶闸管Tl包括被设定为阳极端子的 基板80、被设定为阴极端子的η型欧姆电极124以及被设定为栅极端子Gtl的ρ型欧姆电 极133。这里，η型欧姆电极IM形成在第四η型半导体层84的区域114中，而ρ型欧 姆电极133形成在通过蚀刻去除第四η型半导体层84而暴露的第三ρ型半导体层83上。
类似地，形成在第四岛144中的连接二极管Dml包括被设定为阴极端子的η型 欧姆电极123和被设定为阳极端子的ρ型欧姆电极133，该η型欧姆电极123位于第四η 型半导体层84的区域113中，该ρ型欧姆电极133位于第三ρ型半导体层83上。
尽管在图6Β中未示出，但耦合二极管Dcl类似于连接二极管Dml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η型欧姆电极125 和被设定为阳极端子的ρ型欧姆电极135，该η型欧姆电极125设置在第四η型半导体层 84上，该ρ型欧姆电极135位于通过去除第四η型半导体层84而暴露的第三ρ型半导体 层83上。
与形成在第二岛142中的电阻Rnl和形成在第三岛143中的电源线电阻Rtl和 Rml相类似地构造形成在第六岛146中的限流电阻Rl和形成在第七岛147中的限流电阻 R2。限流电阻Rl和R2包括被设定为电阻层的第三ρ型半导体层83。
将对图6Α中的元件之间的连接关系进行说明。在图6Α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Ll的阴极端子的η型欧姆电极121与点 亮信号线75连接。点亮信号线75与ΦΙ端子连接。
作为设置在第一岛141中的存储晶闸管Ml的阴极端子的η型欧姆电极122与第二岛142中的电阻Rnl的一个端子连接。电阻Rnl的另一个端子与存储信号线74连接。 存储信号线74与Φ m端子连接。
作为发光晶闸管Ll的栅极端子Gll和存储晶闸管Ml的栅极端子Gml的P型欧 姆电极131与作为第三岛143中的电源线电阻Rml的一个端子的ρ型欧姆电极132连接。 电源线电阻Rml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，ρ型欧姆电极132与作为第四岛144中的连接二极管Dml的阴极端子的η 型欧姆电极123连接。
在第四岛144中，作为转移晶闸管Tl的栅极端子Gtl、连接二极管Dml的阳极 端子以及耦合二极管Dcl的阳极端子的ρ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η型欧姆电极125连接。
η型欧姆电极125与设置在第三岛143中的电源线电阻Rtl的一个端子连接。电 源线电阻Rtl的另一个端子共用于电源线电阻Rml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Tl的阴极端子的η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Rl与Φ1端子连接。 类似地，作为转移晶闸管Τ2的阴极端子的η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ρ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Τ、存储晶闸管Μ、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6LED)芯片的发光芯片 C (Cl 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ρ型半导体的基板80与第一 ρ型 半导体层81，但可以通过使作为ρ型半导体的基板80也用作第一 ρ型半导体层81而省略 第一 ρ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 Φ 1和第二转移信号Φ 2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Cl的操作，则识别为发光部分63的操作。在下 文中，以发光芯片Cl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Cl(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Cl (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Ll L8进行点亮控制，这八个发光晶闸管Ll L8示为从发光芯片Cl (C) 的左端开始的块#八。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 1 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#八，#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Cl (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χ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Ll L8的点亮控 制。在时间点χ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)...中分别进行对块泥，#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Τ。
在图8中的时段Τ(#Α)中，假定进行图像数据“11111111”的打印，并且因此 使块#Α中的所有八个发光晶闸管Ll L8点亮。同样在时段Τ(#Β)中，假定进行图像 数据“11111111”的打印，并且因此使块#Β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ΦιηΙ(Φιη)之外，驱动信号具有在诸如时 段Τ(#Α)，Τ(#Β)...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χ的时段T (#Α)进行说明。另外，将对点亮信号ΦΙΙ(ΦΙ)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Cl (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Φ 1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tl中的波形从时间点i到 时间点ν重复三次。此后，保持“L”的电位直到时段T(#A)的结束时间点χ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15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tl 中的波形从时间点i到时间点ν重复三次。此后，保持“H”的电位直到时段T(#A)的 结束时间点χ为止。
这里，在相互比较第一转移信号Φ 1和第二转移信号Φ 2的情况下，在从时间点 c至时间点ρ的时段中，第一转移信号Φ 1和第二转移信号Φ 2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Φ 1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Φ 1和第二转移信号Φ 2同时具有“H”电位的时段。
存储信号ΦιηΙ(Φιη)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ΦιηΙ(Φιη)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ΦιηΙ(Φιη)的电位在时间点i从“S”变 成 “L”。
存储信号ΦιηΙ(Φιη)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tl是时段t2的两倍。
然后，存储信号Φιη ( Φιη)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ν为止。进一步保持“H”的电位直到时段T(#A)的 结束时间点χ为止。
应当注意到，如稍后所述，存储信号ΦιηΙ(Φιη)的波形对应于图像数据 “11111111” 。
存储信号ΦιηΙ(Φιη)、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ΦιηΙ(Φιη)在只有第一转移信号Φ 1和第二转移信号Φ 2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Φ 1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Φ 2具有“L”电位的从时间点f至时间点 g的时段中，存储信号ΦιηΙ(Φιη)的电位是“L”。
点亮信号ΦΙΙ(ΦΙ)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ΦΙΙ(ΦΙ)在时间点c具有“H”的电位，并且点亮信号ΦΙΙ(ΦΙ)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χ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ΦιηΙ(Φιη)之外，时段T (#Β)...中的驱动信号与时段T (#Α)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Cl (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 OV( “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ρ型半导体层和η型半导体层构成，该ρ型半导体层和η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Cl (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 (OV)，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Φ 1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Φιη(Φιη1 Φιη60)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ΦΙ(ΦΙ1 ΦΙ30)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Φ 1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Φ 2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Φιη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ΦΙ端子而变成“H”。
在下文中，由于发光芯片Cl C60并行操作，因此以发光芯片Cl为例对发光 芯片C的操作进行说明。
将与转移晶闸管Τ、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Τ、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Τ、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Gtl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Gtl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”(OV)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 Tl的阀值电压变成通过从栅极端子Gtl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Tl的转移晶闸管T2的栅极端子Gt2通过耦合 二极管Dcl而与栅极端子Gtl连接，因此栅极端子Gt2的电位变成通过从栅极端子Gtl的 电位(-1.5V)减去耦合二极管Dcl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Ml的栅极端子Gml (还有发光晶闸管Ll的栅极端子Gll) 通过连接二极管Dml而与栅极端子Gtl连接，因此栅极端子Gml的电位变成通过从栅极 端子Gtl的电位(-1.5V)减去连接二极管Dml的扩散电位Vd(1.5V)而得到的-3V。因 此，存储晶闸管Ml (还有发光晶闸管Li)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Φ 1的电位从“H”(OV)变成“L”(-3.3V)。然 后，具有-3V阀值电压的转移晶闸管Tl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Τ2具有-4.5V的阀 值电压。然而，由于第一转移信号Φ 1的电位是“H” (0V),因此转移晶闸管Τ2不导ο
当转移晶闸管Tl导通时，栅极端子Gtl的电位变成作为阳极端子的电位的 “H”(0V)。然后，转移晶闸管Tl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Dcl变成正向偏置，并且栅极端子GC的电位变成通过从栅 极端子Gtl的电位(OV)减去耦合二极管Dcl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Tl导通并且栅极端子Gtl的电位变成“H”(OV)时，连接二极 管Dml变成正向偏置。由此，栅极端子Gml (还有栅极端子Gll)的电位变成-1.5V， 并且存储晶闸管Ml (还有发光晶闸管Li)的阀值电压变成-3V。然而，由于存储信号 ΦιηΙ(Φιη)和点亮信号ΦΙΙ(ΦΙ)的电位是0V( “H”)，因此存储晶闸管Ml和发光晶 闸管Ll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Tl处于ON状态。
(操作开始)
在时间点c，存储信号ΦιηΙ(Φιη)的电位从“H”(OV)变成“L”(-3.3V)。由此，具有-3V阀值电压的存储晶闸管Ml导通。
当存储晶闸管Ml导通时，类似于转移晶闸管Tl的情况，栅极端子Gml (栅极 端子Gll)的电位变成“H”(0V)。由此，发光晶闸管Ll的阀值电压变成-1.5V。然 而，由于点亮信号ΦΙΙ(ΦΙ)的电位是“H”(0V)，因此发光晶闸管Ll不导通。这样， 发光晶闸管Ll不点亮(不发光)。
因此，紧接着时间点c之后，转移晶闸管Tl和存储晶闸管Ml保持在ON状态。
应当注意到，存储晶闸管Ml的阴极端子的电位变成通过从“H”(OV)减去扩 散电位Vd(1.5V)而得到的-1.5V。然而，存储晶闸管Ml通过电阻Rnl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ΦιηΙ(Φιη)的电位从“L”变成“S”，并且第二转移信 号Φ 2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) 0
相应地，如果存储信号ΦιηΙ(Φιη)的电位从“L”变成“S”，则处于ON状态的存储晶闸管Ml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”(OV)。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(G12)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Tl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ΦιηΙ(Φιη)的电位是“S”，因此存储晶闸管Μ2也不导 通。类似地，由于点亮信号ΦΙΙ(ΦΙ)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Tl和T2以及存储晶闸管Ml保持在ON状 态。在时间点e，第一转移信号Φ 1的电位从“L”变成“H”。由此，转移晶闸管 Tl的阴极端子和阳极端子的电位均变成“H”，于是转移晶闸管Tl关断。此时，由于转移晶闸管Tl的栅极端子Gtl通过电源线电阻Rtl而与电源线71连 接，栅极端子Gtl的电位变成作为电源电位Vga的-3.3V。同时，栅极端子Gt2具有OV的 电位。相应地，耦合二极管Dcl进入反向偏置状态，于是栅极端子Gt2的电位“H” (OV) 不会影响栅极端子Gtl。具体地，具有“H” (OV)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” (OV)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Ml保持在ON状态。接下来，当存储信号ΦιηΙ(Φιη)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+Μ2ση，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Ml之外，存储晶闸管Μ2 进入ON状态。由此，栅极端子Gm2的电位变成“H”(OV)，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ΦΙΙ(ΦΙ)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Tl以及存储晶闸管Ml和M2保持在 ON状态。在时间点g，存储信号ΦιηΙ(Φιη)的电位从“L”变成“S”，并且第一转移信 号Φ 1的电位从“H”变成“L”。即使当存储信号ΦιηΙ(Φιη)的电位从“L”变成“S”时，处于ON状态的存 储晶闸管Ml和Μ2也保持在ON状态。同时，当第一转移信号Φ 1的电位从“H”变成“L”时，具有-3V阀值电压 的转移晶闸管Τ3导通。然后，栅极端子Gt3的电位变成“H”(OV)，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ΦιηΙ(Φιη)的电位是“S”，因此存储晶闸管Μ3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Ml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Ml和M2保持在ON状 态。当存储信号ΦιηΙ(Φιη)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G13)的电位变成“H”(OV)，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ΦΙΙ(ΦΙ)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Ml、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Ml 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Ml M8保持在 ON状态。发光晶闸管Ll L8的阀值电压是-1.5V。当点亮信号ΦΙΚΦΙ)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Ll 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ΦΙ1受到电流驱动，则即使在没有电阻的情况 下发光晶闸管Ll 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 ΦΙΚΦΙ)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Ml M8以及发光晶闸管 Ll L8处于点亮(ON)状态。接下来，在时间点u，存储信号ΦιηΙ(Φιη)的电位从“L”变成“H”。然后，所有保持在ON状态的存储晶闸管Ml 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Ll 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Φ 1的电位从“H”变成“L”(-3.3V)，
具有-3V阀值电压的转移晶闸管Τ9导通。相应地，紧接着时间点u之后，转移晶闸管Τ8和Τ9以及发光晶闸管Ll L8 处于点亮(ON)状态。当点亮信号ΦΙΙ(ΦΙ)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Ll 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χ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Ll 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 ΦιηΙ(Φιη)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ΦΙΙ(ΦΙ)的电位“Le”导通。如上所述，在第一示例性实施例中，为了使块#八中的八个发光晶闸管Ll L8 在时段T(#A)中同时点亮，使存储晶闸管Ml M8导通以记忆与发光晶闸管Ll L8的 位置(编号)相关的信息。然后，使发光晶闸管Ll 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Φ 1和第二转移信号Φ 2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Φιη(Φιη1 Φιη60)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ΦΙ(ΦΙ1 ΦΙ30)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ΦΙ的电流。在第一示例性实施例中，在两个发光芯片C (Cl C60)之间共享各个点亮信号 ΦΙ。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
22一样，并且存储信号Φιη和点亮信号ΦΙ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9Α是第一示例性实施例的点亮信号线75的平面布局。图9Β是示出图9Α所 示的点亮信号线75的等效电路的视图。图9Α示出了包括发光芯片Cl (C)的发光晶闸管Ll L13和点亮信号线75的部 分。尽管在图6Α中示为直线，但点亮信号线75在图9Α中示为具有宽度的图案。应当注意到，在图9Α中，点亮信号线75设置在如图6Α和6Β所示的发光晶闸 管L与存储晶闸管M之间。在图9Α中没有示出存储晶闸管Μ。在图9Α和9Β中，利用相同的附图标记表示与图6Α和6Β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75Α，75Β...。属于块#Α，#Β...的发光晶闸管L的阴极端子分别与块配线75Α，75Β...连接。 各个块配线75Α，75Β...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9Α所示，属于块#Α的发光晶闸管Ll L8的阴极端子通过块配线 75Α彼此连接，类似地，属于块#Β的发光晶闸管L9 L16的阴极端子通过块配线75Β 彼此连接。这同样适用于其他的块#(，#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ΦΙ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IOA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 IOB是示出图IOA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IOB所示，例如，从ΦΙ端子到发光晶闸管Ll的阳极端子的线 路的电阻值(Rw+Rp)不同于从ΦΙ端子到发光晶闸管L8的阳极端子的线路的电阻值 (Rw+7XRal+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Ll 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ΦΙ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Ll L8意欲同时点亮的情况下，从图IOB所示的等 效电路(分布定数电路)可以预测，即使当提供SXIa的电流以使得八个发光晶闸管L点 亮时，电流也不会均勻地流到各发光晶闸管Ll L8，导致发光晶闸管Ll 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Ll 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Ll的阳极端子到ΦΙ端子的线路的电阻值与从发光晶闸管L8的阳极端子到ΦΙ端 子的线路的电阻值相同。同时，从发光晶闸管Ll的阳极端子到ΦΙ端子的线路的电阻值 与从发光晶闸管L4的阳极端子到ΦΙ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IOA所示的情况(发光晶闸管Ll与L8之间的差异)相比，电 阻值的该差异(发光晶闸管Ll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#八中的发光晶闸管Ll L8同时点亮。图11中的竖直轴表示流到各个发 光晶闸管Ll 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 IOA和IOB中所示的情况(无分支点亮信号线)。如果将Al用作点亮信号线75的材料，则电阻率是2.75 X 10_8 Ω · m。主配线 750和块配线75A分别具有1 μ m的膜厚和14.5 μ m的宽度。如果发光晶闸管L之间的 节距是21.17 μ m，则寄生电阻Ral是0.04 Ω。另一方面，处于ON状态的发光晶闸管L 的寄生电阻Rp是20 Ω。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 X IOmA = SOmA的电流，以便使得八个发光 晶闸管Ll L8同时点亮。无论使发光晶闸管Ll 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IOA和IOB所 示的情况(无分支点亮信号线)下使得发光晶闸管Ll L8同时点亮时，如图11所示， 电流随着发光晶闸管编号从Ll向L8增加而降低。具体地，在发光晶闸管Ll与L8之间 电流存在5.5%的差异。结果，发光晶闸管Ll L8具有不同的光量。这是因为，从图 IOB中可以理解到，随着发光晶闸管编号从Ll向L8增加，从发光晶闸管L的阳极端子到 ΦΙ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Ll 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 像的不均勻度。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Ll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 Ll 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Ll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9Α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IOA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 9Α的一段分支点亮信号线75中的主配线750和块配线75Α，75Β...各自的宽度缩减1/2。 结果，在发光晶闸管Ll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S卩，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 ρ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12Α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12Β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12Α和12Β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#(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ΦΙ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9Α和9Β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12Β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75Α，75Β...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 (—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#八的发光晶闸管Ll L8划分成属于子块 #A1的发光晶闸管Ll L4和属于子块#A2的发光晶闸管L5 L8。这同样适用于块
#B，.. ο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#入1的发光晶闸管Ll 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ΦΙ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Re。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、Re、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ΦΙ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
已图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Ll L8同时点亮。图15中的竖直轴表示流到各个发光晶闸管Ll 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#八1的两端的各个发光晶闸管Ll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间管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Ll 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 Ll L9的η型欧姆电极(例如，发光晶闸管Ll的η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Ll L8的阴极端子的第一配线层86构成块配线75Α。然后， 块配线75Α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75Α1，75Α2...、块配线75Α，75Β...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75Α1，75Α2...、块配线
2975A，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间管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 ρ型半导体层81、第二 η型半导体层82、 第三P型半导体层83和第四η型半导体层84依次层叠在作为ρ型半导体的基板80上。 然而，可以通过使作为ρ型半导体的基板80也用作第一 ρ型半导体层81而省略第一 ρ型 半导体层81。可替代地，可以使用通过将η型半导体层、ρ型半导体层、η型半导体层和ρ型 半导体层依次层叠在作为η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。
权利要求
1.一种发光装置，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。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中，属于各个块的发光元件的数量是偶数。
3.根据权利要求1所述的发光装置，其中，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。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其中，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。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的发光装置，其中，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。
6.根据权利要求1所述的发光装置，其中，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。
7.根据权利要求6所述的发光装置，其中，属于各个子块的发光元件的数量是偶数。
8.根据权利要求6所述的发光装置，其中，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。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的发光装置，其中，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。
10.根据权利要求6至8中任一项所述的发光装置，其中，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。
11.一种打印头，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， 并且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。
12.根据权利要求11所述的打印头，其中，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。
13.—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， 并且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。
全文摘要
本发明公开了一种发光装置、打印头以及图像形成装置，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。
文档编号G03G15/00GK102019766SQ20101019953
公开日2011年4月20日 申请日期2010年6月10日 优先权日2009年9月18日
发明者大野诚治 申请人:富士施乐株式会社