[发明专利]发光元件芯片、曝光装置和图像形成设备

说明书

技术领域

本发明涉及发光元件芯片、曝光装置和图像形成设备。

背景技术

在诸如打印机、复印机或传真机的电子照相图像形成设备中， 在记录纸张上如下形成图像。首先，通过使光学记录单元发光来在均 匀充电的光导体上形成静电潜像，从而把图像信息传输到光导体上。 然后，通过用调色剂进行显影来使静电潜像可见。最后，将调色剂图 像转印并固定到记录纸张上。作为前述的光学记录单元，除了在快速 扫描方向上使用激光束进行激光扫描以执行曝光的光学扫描记录单 元以外，近年来已经在应用使用下述曝光装置的光学记录单元。这种 曝光装置包括大量排列在快速扫描方向上的发光元件芯片，并且每个 发光元件芯片都包括一个发光元件阵列，所述发光元件阵列由一维排 列的发光元件(如发光二极管LED)构成。

日本专利申请特许公开No.2004-207444提出了一种微缩发光元 件头的技术。在该技术中，将发光元件芯片(均包含LED作为发光 元件)构成为薄膜；把发光元件芯片焊接到基片上，该基片具有用于 控制发光元件阵列的集成电路；然后使发光元件阵列和集成电路互 连。

这里，在包括大量一维排列的自扫描型发光元件阵列的曝光装 置中(其中发光元件阵列由具有例如pnpn或者npnp结构的发光晶闸 管构成)，需要与用于发光元件阵列的发光信号一样多的排列的发光 元件芯片。于是，曝光装置具有如下问题，即信号线的数量随着发光 元件芯片的数量增加而增加，这会使信号线的布线复杂。

发明内容

本发明提供包含发光元件阵列的发光元件芯片，所述发光元件 阵列具有允许减小复杂度的信号线布线的结构。

根据本发明的第一方面，提供了一种发光元件芯片，其包括： 基片；发光部分，所述发光部分包括多个发光元件，每个发光元件均 具有层叠在基片上的第一导电类型的第一半导体层、层叠在第一半导 体层上的第二导电类型的第二半导体层、层叠在第二半导体层上的第 一导电类型的第三半导体层以及层叠在第三半导体层上的第二导电 类型的第四半导体层，其中第二导电类型是与第一导电类型不同的导 电类型；所述发光元件芯片还包括控制器，包括逻辑运算元件，其执 行逻辑运算操作来使发光部分的多个发光元件执行发光操作，逻辑运 算元件是通过将层叠在基片上的第一半导体层，层叠在第一半导体层 上的第二半导体层，层叠在第二半导体层上的第三半导体层以及层叠 在第三半导体层上第四半导体层中某几个顺次的层进行组合形成的。

根据本发明的第二方面，在发光元件芯片的第一方面中，发光 元件芯片还包括含有多个设置元件的设置部分，所述多个设置元件是 对应于多个发光元件而分别提供的，当设置元件导通时，每个设置元 件都使得发光元件中相应的一个准备好发光，并且每个设置元件都具 有层叠在基片上的第一半导体层、层叠在第一半导体层上的第二半导 体层、层叠在第二半导体层上的第三半导体层以及层叠在第三半导体 层上的第四半导体层。

根据本发明的第三方面，在发光元件芯片的第一方面和第二方 面的任意一个中，所述控制器包括NOT电路作为逻辑运算元件，所 述NOT电路包括：输入电极，信号输入到该输入电极；输出电极， 从该输出电极输出逻辑运算结果；基准电位电极，其被设置为具有基 准电位；以及直流电压电极，其提供直流电压以使第一半导体层和第 二半导体层的结正向偏置，其中第一半导体层连接到基准电位电极， 第二半导体层连接到直流电压电极，第三半导体层连接到输入电极， 第四半导体层连接到输出电极。

根据本发明的第四方面，在发光元件芯片的第三方面中，当第 一导电类型为p型时，空穴为载流子并且当第二导电类型为n型时， 电子为载流子，所述控制器包括NOR电路作为逻辑运算元件，所述 NOR电路由多个共用基准电位电极、直流电压电极和输出电极的 NOT电路构成，该NOR电路分别通过多个输入电极接收多个信号。

根据本发明的第五方面，在发光元件芯片的第三方面中，当第 一导电类型为n型时，电子为载流子并且当第二导电类型为p型时， 空穴为载流子，所述控制器包括NAND电路作为逻辑运算元件，所 述NAND电路由多个共用基准电位电极、直流电压电极和输出电极 的NOT电路构成，该NAND电路分别通过多个输入电极接收多个信 号。