[发明专利]发光元件阵列和成像装置

说明书

技术领域

[0001]本发明涉及发光元件阵列和成像装置，特别地涉及具有高的光输出强度并且使用时分驱动操作的发光元件阵列，以及使用该发光元件阵列的成像装置。

背景技术

[0002]几千个发光二极管排列于其中的发光元件阵列用于电子照相印刷机的曝光光源。例如，通过在由GaAs等制成的化合物半导体衬底上形成每个包括几个AlGaAs层的元件结构，并且将它形成为阵列状态来生产阵列(日本专利第3185049号)。

[0003]当发光元件阵列用于印刷机时，根据期望的印刷分辨率确定元件大小和元件间隔是必要的。例如，在600dpi的情况下，减小元件大小到至少40μm的平方或更小并且减小元件间隔到大约40μm是必要的。在1200dpi的情况下，元件大小和元件间隔分别要求为一半。当发光元件阵列用作印刷机光源时，个别地驱动发光元件是必要的。实际上，时分驱动方法用作减少发光元件的电极的必要数目、驱动IC芯片的必要数目、以及丝焊的导线的必要数目的驱动方法，从而抑制成本的增加(日本专利3340626号)。

[0004]金属反射层提供在发光元件部分下面以提高提取效率，从而增加光输出强度(日本专利申请公开2005-197296号)。当光输出强度变高时，可以执行高速印刷。而且，光输出强度以小的电流值达到期望的强度，使得可以实现具有小的由发热引起的不利影响，例如较差的设备特性、较差的设备使用寿命或者较大的发光区域偏移的高清晰度印刷机光源。

[0005]到目前为止，当金属反射层提供在发光元件部分下面时，行进到衬底一侧的光可以在金属反射层上反射并且可以从元件表面提取，从而增加光输出强度。通常，金属层具有高导电性，使得使用通过积极地利用金属层的导电性在垂直方向上容易执行电流注入的方法。

[0006]当排列多个发光元件以产生阵列时，例如，考虑形成单个n侧电极作为公共电极并且形成与所有发光元件相对应的p侧电极以驱动发光元件的方法。这是通常称作静态驱动方法的基础驱动方法。但是，例如，当要在A4大小的情况下实现1200dpi的分辨率时，元件数目是一万或更多，并且元件密度变得非常高。因此，没有独立地放置p侧电极的空间，从而导致难以执行用于与驱动IC芯片的连接的丝焊的问题。

[0007]即使在大约600dpi的分辨率的情况下，需要5000或更多元件以实现A4大小从而需要5000或更多驱动IC芯片以及用于丝焊的5000或更多导线。因此，减少这些数目的方法对于成本减少是期望的。

[0008]为了解决上面的问题，使用时分驱动。这也称作动态驱动。根据该驱动，虽然发光元件以时分来驱动，但驱动所有元件所必需的电极的数目可以减少。在该情况下，电极布线是矩阵布线。在矩阵布线中，不提供单个公共电极，而是形成多个公共电极(例如n侧电极)，假设为包括多个发光元件的每个分块形成每个公共电极。另一方面，为所有元件独立地布置具有另一种导电型的电极(例如p侧电极)不是必需的。当要提供的p侧电极的数目等于包括在形成有公共电极的分块中的所有元件的数目时，所有元件可以基础地驱动。在该情况下，p侧电极不仅与一个分块中的一个元件连接，而且与包括在不同于该一个分块的其他分块中的其他元件连接。也就是，多个元件通过使用一个p侧电极而驱动。

[0009]图11是说明时分驱动的说明图。发光元件(发光元件部分)L1-L9被划分成三个分块。第一分块包括三个发光元件L1-L3，第二分块包括三个发光元件L4-L6，以及第三分块包括三个发光元件L7-L9。n侧电极11-1，11-2和11-3为包括在各自分块中的发光元件而提供。p侧电极17-1，17-2和17-3为位于每个分块中的相同排列位置的发光元件而提供。在包括发光元件L1-L3的第一分块中，当n侧电极11-1由一个开关选择并且维持在接地(GND)电势时，由另一个开关从17-1至17-3中选择p侧电极中的一个以提供电流到光将从其中发出的目标发光元件。类似地，在包括发光元件L4-L6的第二分块中，当选择n侧电极11-2时，由另一个开关从17-1至17-3中选择p侧电极中的一个。类似地，在包括发光元件L7-L9的第三分块中，当选择n侧电极11-3时，由另一个开关从17-1至17-3中选择p侧电极中的一个。时分驱动由上述操作执行。