CN101740558A - 发光元件头、发光元件芯片、图像形成设备和信号供给方法 - Google Patents

Abstract

公开了一种发光元件头、发光元件芯片、图像形成设备和信号供给方法。其中发光元件头提供有：多个发光元件芯片，在每一个发光元件芯片中都直线排列了发光元件；发光信号供给单元，其提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号中的每一个被共同提供给属于由多个发光元件芯片所分成的N组之一的发光元件芯片，其中N为2或大于2的整数；以及时钟信号供给单元，其提供第一时钟信号作为转印信号使得发光元件顺次发光，并且提供多个第二时钟信号用于设置发光元件准备发光，多个第二时钟信号彼此不同，多个第二时钟信号被提供给属于N组中之一的各个发光元件芯片，并且是在N组之间共同提供。

Description

发光元件头、发光元件芯片、图像形成设备和信号供给方法

技术领域

本发明涉及发光元件头、发光元件芯片、图像形成设备和信号供给方法。

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，根据图像信息使光学记录单元发光来在充电的光电导体上形成静电潜像。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定影到记录纸张上。作为这样的光学记录单元，除了在第一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发光元件头的光学记录单元。这种发光元件头包括排列在第一扫描方向上的大量发光元件芯片，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直线排列的发光元件(诸如发光二极管LED)构成。

包括大量发光元件阵列的这种发光元件头需要与发光元件芯片的数量一样多的用于发光元件的发光信号。因此，用于发光元件头的信号总线的数量随着发光元件芯片数量的增加而增加，这使得信号总线的布线变得复杂。另外，由于发光信号为发光元件提供电流，所以随着发光元件芯片数量的增加，需要更大数量的每个都具有大电流驱动能力的电流缓冲电路。

在日本专利申请公开No.2001-219596中，提出了一种技术，该技术按照时间顺序通过单个数据线路发送数据流来分别复用数据流，使得多个发光元件芯片发光。通过为每个发光元件芯片提供用于控制发光元件芯片在接收到发光信号时是否发光的发光使能端来实现这种复用。根据这一技术，通用移位寄存器IC的输出端连接到发光元件头中的各个发光元件芯片的发光使能端，并且在移位寄存器的移位操作的同时，发光元件头读取以时间顺序复用的数据流，使得各个发光元件芯片发光。因此，发光元件头仅需要一个发光信号总线和一个电流缓冲电路，通常每个发光元件芯片都需要这两者。

本发明的目的在于提供一种发光元件头，其在不为其中的发光元件芯片提供任何附加端子的情况下实现了复杂度降低的信号总线的布线。

发明内容

根据本发明的第一方面，提供了一种发光元件头，其包括：多个发光元件芯片，在多个发光元件芯片的每一个中直线排列了发光元件；发光信号供给单元，其提供发光信号来设置发光元件是否发光，每个发光信号都被共同提供给属于N组之一的发光元件芯片，多个发光元件芯片被分成N组，其中N为2或大于2的整数；以及时钟信号供给单元，其提供第一时钟信号作为转印信号以便使得发光元件顺次发光，并且提供多个第二时钟信号用于设置发光元件准备发光，多个第二时钟信号彼此不同，它们被提供给属于该N组之一的各个发光元件芯片，并且是在N组之间共同提供。

根据本发明的第二方面，在发光元件头的第一方面中，时钟信号供给单元提供第二时钟信号，针对共同提供给多个发光元件芯片的第一时钟信号，第二时钟信号中的每一个在一个周期中提供有多个时间段，提供这些时间段来设置发光元件准备发光，时间段的数量对应于属于N组中每一组的发光元件芯片的数量。

根据本发明的第三方面，在发光元件头的第二方面中，发光信号供给单元根据第二时钟信号的多个时间段来改变提供每个发光信号的定时。

根据本发明的第四方面，在发光元件头的第一方面中，每个发光元件芯片都包括：多个第一转印晶闸管，每个第一转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，第一时钟信号被提供给阳极和阴极中的任一个；多个第二转印晶闸管，每个第二转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，第二时钟信号中的一个提供给阳极和阴极中的任一个；二极管，每个二极管都连接在一个第一转印晶闸管中的栅极和与该第一转印晶闸管相邻的一个第二转印晶闸管的栅极之间，使得第一转印晶闸管和第二转印晶闸管沿阵列方向交替连接；以及作为发光元件的发光晶闸管，每个发光晶闸管都具有阳极端子、阴极端子和栅极端子，栅极端子连接到相应的一个第二转印晶闸管的栅极，发光信号中的一个被提供给阳极端子和阴极端子中的任一个。

根据本发明的第五方面，在发光元件头的第四方面中，发光信号每一个都具有：发光电压时间段，其中使得发光晶闸管中的一个发光的电压被施加到该发光晶闸管；以及保持电压时间段，其紧接着发光电压时间段，并且其中用于保持该发光晶闸管发光的电压被施加到该发光晶闸管。

根据本发明的第六方面，提供了一种发光元件芯片，包括：基板；第一时钟信号线，其提供第一时钟信号作为转印信号以使得发光元件顺次发光，第一时钟信号线连接到第一时钟信号端；第二时钟信号线，其提供第二时钟信号来设置发光元件准备发光，第二时钟信号线连接到第二时钟信号端；发光信号线，其提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号线连接到发光信号端；电源线，其提供电源电压，电源线连接到电源端；背面公共电极，其提供有基准电压；多个第一转印晶闸管，每一个第一转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，阳极和阴极中的任一个连接到第一时钟信号线，阳极和阴极中的另一个连接到背面公共电极，栅极通过电阻连接到电源线；多个第二转印晶闸管，每一个第二转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，阳极和阴极中的任一个连接到第二时钟信号线，阳极和阴极中的另一个连接到背面公共电极，栅极通过电阻连接到电源线；二极管，每一个二极管都连接在一个第一转印晶闸管的栅极和与该第一转印晶闸管相邻的一个第二转印晶闸管的栅极之间，使得第一转印晶闸管和第二转印晶闸管沿阵列方向交替连接；以及发光晶闸管，每一个发光晶闸管都具有阳极端子、阴极端子和栅极端子，栅极端子连接到相应的一个第二转印晶闸管的栅极，阳极端子和阴极端子中的任一个连接到发光信号线，阳极端子和阴极端子中的另一个连接到背面公共端子。

根据本发明的第七方面，在发光元件芯片的第六方面中，用于产生电压降的元件连接在每一个第二转印晶闸管的栅极与相对应的一个发光晶闸管的栅极端子之间。

根据本发明的第八方面，提供了一种图像形成设备，包括：充电单元，其对图像载体进行充电；曝光单元，其包括其上安装了多个发光元件芯片的发光元件头，发光元件芯片中的每一个都具有直线排列的发光元件，并且曝光单元使得已经被充电的图像载体曝光从而形成静电潜像；显影单元，其使得形成在图像载体上的静电潜像显影；以及转印单元，其把在图像载体上显影的图像转印到转印体上，曝光单元的发光元件头包括：发光信号供给单元，其提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号中的每一个共同被提供给属于N组之一的发光元件芯片，多个发光元件芯片被分成所述N组，其中N为2或大于2的整数；以及时钟信号供给单元，其提供第一时钟信号作为转印信号以使得发光元件顺次发光，并且提供多个第二时钟信号用于设置发光元件准备发光，多个第二时钟信号彼此不同，它们被提供给属于该N组之一的各个发光元件芯片，并且是在N组之间共同提供。

根据本发明的第九方面，提供了一种用于多个发光元件芯片的信号供给方法，在多个发光元件芯片的每一个中直线排列了发光元件，该信号供给方法包括步骤：提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号中的每一个共同被提供给属于N组之一的发光元件芯片，多个发光元件芯片被分成所述N组，其中N为2或大于2的整数；以及提供第一时钟信号作为转印信号使得发光元件顺次发光，并且提供多个第二时钟信号用于设置发光元件准备发光，多个第二时钟信号彼此不同，它们被提供给属于该N组之一的各个发光元件芯片，并且是在N组之间共同提供。

根据本发明的第一方面，有可能提供一种发光元件头，其中相比没有采用根据这一方面的结构的情况，实现了复杂度降低的信号总线的布线。

根据本发明的第二方面，有可能有助于时钟信号的设置，使得发光元件头中的信号总线的布线复杂度降低。

根据本发明的第三方面，有可能使得每组中的多个发光元件芯片同时发光。

根据本发明的第四方面，有可能使得在发光元件头中的信号总线的布线复杂度降低，而无需为发光元件芯片提供任何附加端子。

根据本发明的第五方面，有可能有助于对用于发光元件头的发光信号的电压进行设置。

根据本发明的第六方面，有可能提供具有少量端子的发光元件芯片，从而使得在发光元件头中的信号线的布线复杂度降低。

根据本发明的第七方面，有可能提供一种发光元件芯片，其使得在发光元件头中要被设置的发光信号电压成为易处理的电压。

根据本发明的第八方面，有可能提供相比没有采用根据这一方面的结构的情况成本更低的更小型的图像形成设备。

根据本发明的第九方面，有可能提供一种信号供给方法，其中相比没有采用根据这一方面的方法的情况实现了复杂度降低的信号总线的布线。

附图说明

将根据以下附图详细描述本发明的多个示例性实施例，其中：

图1示出了其中应用了示例性实施例的图像形成设备的整体结构；

图2示出了其中应用了示例性实施例的曝光装置的结构；

图3A是说明每个发光元件芯片的结构的示意图；

图3B是说明发光元件头的构造的示意图；

图4是发光元件头的局部放大图；

图5示出了示例性实施例中的使用自扫描发光元件阵列的每个发光元件芯片的等效电路；

图6是示例性中的使用自扫描发光元件阵列的每个发光元件芯片的俯视图；

图7A是图6中示出的发光元件芯片的放大后的俯视图；

图7B是沿图7A的VIIB-VIIB线截取的截面图；

图8A是用于说明属于发光元件头中的分组的发光元件芯片的驱动的时序图；

图8B是说明用于第二时钟信号的H电平和L电平的组合的表格；

图9A和图9B示出了驱动发光元件头的方法，其中发光元件芯片被分成多个组，每组由3个发光元件芯片构成；以及

图10A和图10B示出了减小发光元件头中的信号总线数量的效果。

具体实施方式

下文将参考附图来对本发明的示例性实施例进行详细描述。

图1示出了其中应用了示例性实施例的图像形成设备1的整体结构。

图1中示出的图像形成设备1通常被称为串联式图像形成设备，图像形成设备1包括图像处理系统10、图像输出控制器30和图像处理器40。图像处理系统10根据不同的色调数据集来形成图像。图像输出控制器30控制图像处理系统10。图像处理器40连接到诸如个人计算机(PC)2和图像读取设备3之类的装置，其对从上述装置接收到的图像数据执行预定图像处理。

图像处理系统10包括图像形成单元11。图像形成单元11由沿水平方向以一定间隔并行布置的多个引擎构成。具体地说，图像形成单元11由4个单元组成：黄色(Y)图像形成单元11Y、洋红(M)图像形成单元11M、青色(C)图像形成单元11C和黑色(K)图像形成单元11K。每个图像形成单元11都包括感光鼓12、充电装置13、曝光装置14和显影装置15。在作为图像载体(光电导体)示例的感光鼓12上，形成了静电潜像，由此形成了调色剂图像。作为充电单元示例的充电装置13对感光鼓12的外表面均匀充电。作为曝光单元示例的曝光装置14使得由充电装置13充电的感光鼓12曝光。作为显影单元示例的显影装置15将由曝光装置14形成的潜像显影。另外，图像处理系统10还包括纸张传送带21、驱动辊22和转印辊23。纸张传送带21传送记录纸张，使得分别在图像形成单元11Y、11M、11C和11K的感光鼓12上形成的彩色调色剂图像通过多层转印而转印到记录纸张上。驱动辊22驱动纸张传送带21。作为转印单元示例的每个转印辊23将形成在对应感光鼓12上的调色剂图像转印到记录纸张上。

图像处理器40对从PC 2和图像读取设备3输入的图像数据执行图像处理，并且将得到的数据通过接口(图中未示出)提供给图像形成单元11Y、11M、11C和11K。图像处理系统10根据由图像输出控制器30提供的同步信号等进行操作。例如，在黄色图像形成单元11Y中，根据从图像处理器40提供的图像信号，曝光装置14在由充电装置13充电的感光鼓12的外表面上形成静电潜像。随后，显影装置15从所形成的静电潜像来形成黄色调色剂图像。通过使用对应的转印辊23，黄色图像形成单元11Y将形成的黄色调色剂图像转印到在沿图1中箭头所示方向旋转的纸张传送带21上的记录纸张上。随后，洋红、青色和黑色调色剂图像分别形成在其专用的感光鼓12上。其后，通过使用对应的转印辊23，这些彩色调色剂图像通过多层转印被转印到在纸张传送带21上传送的记录纸张上。随后，记录纸张被传送到定影装置24，其加热并按压以将通过多层转印而转印到记录纸张上的调色剂图像定影。

图2示出了其中应用了示例性实施例的曝光装置14的结构。曝光装置14包括发光元件芯片51、印刷电路板52和棒形透镜阵列53。每个发光元件芯片51都包括直线排列的多个发光元件。印刷电路板52支撑发光元件芯片51。另外，对发光元件芯片51执行驱动控制的电路被安装在印刷电路板52上。棒形透镜阵列53为光学元件，其将由发光元件发射的光输出聚焦到感光鼓12上。印刷电路板52和棒形透镜阵列53由外壳54固定。在印刷电路板52上，排列了多个发光元件芯片51，使得与像素数数目一样多的发光元件排列在第一扫描方向上。例如，假定这样的情况，A3大小的记录纸张的较短边(297mm)被设置为第一扫描方向，其中分辨率为600dpi。在此情况下，在印刷电路板52上以42.3μm的间隔排列了7040个发光元件。注意，实际上，在示例性实施例中，考虑到边与边重合失调等情况，在印刷电路板52上排列了7680个发光元件。在下文，发光元件芯片51和印刷电路板52将被统称为发光元件头100。

图3A是用于说明每个发光元件芯片51的结构的示意图。发光元件芯片51包括基板105、发光元件阵列102、发光信号端101a、第一时钟信号端101b、第二时钟信号端101c和电源端101d。发光元件阵列102由沿矩形基板105的较长边以等间隔直线排列的发光元件构成。用于设置发光元件阵列102的发光元件是否发光的发光信号

被提供到发光信号端101a。作为转印信号以使得发光元件阵列102的发光元件顺次发光的第一时钟信号

被提供到第一时钟信号端101b。设置发光元件准备发光的第二时钟信号

被提供到第二时钟信号端101c。电源电压Vga被提供到电源端101d。

图3B是说明发光元件头100的构造的示意图。发光元件头100包括印刷电路板52、印刷电路板52上的多个发光元件芯片51、以及信号生成电路110。信号生成电路110作为时钟信号供给单元和发光信号供给单元的示例，为多个发光元件芯片51提供用于控制发光元件的发光操作的信号(控制信号)。例如，图3B示出了配备了8个发光元件芯片51(#1到#8)的发光元件头100。8个发光元件芯片51以锯齿形排列，其中发光元件芯片51的每相邻的两个彼此面对，使得发光元件在发光元件头100中以等间隔直线排列。

在本示例性实施例中，作为示例，8个发光元件芯片51被分成四组，每组由2个发光元件芯片51构成。具体地说，这四组为：发光元件芯片51的#1和#3组成的A组、#2和#4组成的B组、#5和#7组成的C组以及#6和#8组成的D组。这些发光元件芯片51具有相同的结构。

根据由图像形成设备1中的图像处理器40提供的图像信号(图中未示出)和图像输出控制器30提供的同步信号等(图中未示出)，信号生成电路110生成控制信号来对发光元件芯片51中的发光元件的发光操作进行控制。控制信号是：使得发光元件通过自扫描顺次发光的作为转印信号的第一时钟信号用于设置发光元件准备发光的第二时钟信号

以及用于设置发光元件是否基于单个发光元件发光的发光信号

在此示例中，使用了彼此不同的两个第二时钟信号

即第2_1时钟信号

和第2_2时钟信号

同时，使用了4个发光信号

即第一发光信号

第二发光信号

第三发光信号

和第四发光信号

信号生成电路110通过第一时钟信号总线205把第一时钟信号

共同地提供给所有发光元件芯片51的第一时钟信号端101b。

信号生成电路110通过第2_1时钟信号总线206把第2_1时钟信号

提供给属于彼此不同的组的发光元件芯片51 #2、#3、#6和#7的第二时钟信号端101c。同时，信号生成电路110通过第2_2时钟信号总线207把第2_2时钟信号

提供给属于彼此不同的组的发光元件芯片51#1、#4、#5和#8的第二时钟信号端101c。

换言之，信号生成电路110为属于同一组的各个发光元件芯片51提供彼此不同的第二时钟信号

同时把第二时钟信号

中的一个共同地提供给分别属于彼此不同的组的发光元件芯片51。

信号生成电路110通过第一发光信号总线201把第一发光信号

提供给属于B组的发光元件芯片51的#2和#4的发光信号端101a，而通过第二发光信号总线202把第二发光信号

提供给属于D组的发光元件芯片51的#6和#8的发光信号端101a。信号生成电路110通过第三发光信号总线203把第三发光信号

提供给属于A组的发光元件芯片51的#1和#3的发光信号端101a，而通过第四发光信号总线204把第四发光信号

提供给属于C组的发光元件芯片51的#5和#7的发光信号端101a。

换言之，信号生成电路110把发光信号

中的一个共同提供给每组中的发光元件芯片51。

另外，信号生成电路110通过电源总线208把电源电压Vga提供给所有发光元件芯片51的电源端101d。而且，信号生成电路110通过基准电压总线209把基准电压Vsub提供给分别形成在所有发光元件芯片51的基板105背面上的背面公共电极81。

在本示例性实施例中的发光元件头100中，不包括电源总线208和基准电压总线209在内的信号总线的总数为7，即，用于提供第一时钟信号第2_1时钟信号

第2_2时钟信号

以及第一发光信号

到第四发光信号

的信号总线。

相反，在不进行分组来驱动8个发光元件芯片51的情况下，单个第二时钟信号

可以共用于发光元件芯片51，但是需要分别用于8个发光元件芯片51的发光信号

因此，在此情况下，信号总线的总数为10，即，用于提供第一时钟信号

第二时钟信号

以及用于各个发光元件芯片51的8个发光信号的信号总线。

换言之，通过驱动发光元件头100中的成组的多个发光元件芯片51，增加了用于第二时钟信号

的信号总线数量，但是减小了用于发光信号的信号总线数量。因此，减小了信号总线的总数。

另外，由于第一时钟信号

第二时钟信号

和发光信号提供了用于驱动发光元件芯片51的电流，所以需要在信号生成电路110中提供每个都具有大电流驱动能力的电流缓冲电路。然而，信号总线数量的减小还减小了电流缓冲电路的数量。

信号生成电路110可以是例如专用集成电路(ASIC)的LSI。

图4是集中在包括在发光元件头100中的发光元件芯片51的分组之一上的局部放大图。具体地说，图4示出了图3B中示出的B组(发光元件芯片51的#2和#4)。在发光元件阵列102中，作为发光元件的发光晶闸管L1，L2，L3…依此顺序直线排列。属于B组的发光元件芯片51的#2和#4与包括信号总线的线路之间的连接如图3B所示。

电源电压Vga被共同提供给所有发光元件芯片51而不考虑分组情况。第一时钟信号

被共同提供给所有发光元件芯片51也不考虑分组情况。第一发光信号

被共同提供给属于B组的发光元件芯片51(#2和#4)。同时，不同的第二时钟信号

(第2_1时钟信号和第2_2时钟信号

)分别提供给属于B组的发光元件芯片51的#2和#4。

换言之，为每一组共同提供了发光信号

中的一个同时为每一组提供互不相同的第二时钟信号

图5示出了示例性实施例中的使用自扫描发光元件阵列的每个发光元件芯片51的等效电路。发光元件芯片51的自扫描发光元件阵列包括基板105、发光元件阵列102和转印元件阵列103。发光元件阵列102是发光晶闸管L1，L2，L3...的一维阵列，每一个发光晶闸管都是具有阳极端子、阴极端子和栅极端子的三端发光元件。转印元件阵列103是第一转印晶闸管T1，T3，T5...和第二转印晶闸管T2，T4，T6...的一维阵列，第一转印晶闸管和第二转印晶闸管中的每一个都是具有阳极、阴极和栅极的三端转印元件。具体地说，第一转印晶闸管T1，T3，T5...是使得发光晶闸管L1，L2，L3...顺次发光的三端转印元件，而第二转印晶闸管T2，T4，T6...是被顺次接通来设置发光晶闸管L1，L2，L3...准备发光的三端转印元件。在图5示出的转印元件阵列103中，第一转印晶闸管T1，T3，T5...是由虚线103a围起来的奇数编号的晶闸管，而第二转印晶闸管T2，T4，T6...是由虚线103b围起来的偶数编号的晶闸管。

具体地说，图5示出了等效电路的主要部分，包括在发光元件阵列102中的每一个都具有pnpn结构的4个发光晶闸管L1，L2，...，L4；以及在转印元件阵列103中的每一个都具有pnpn结构的4个第一转印晶闸管T1，T3，...，T7和4个第二转印晶闸管T2，T4，...，T8。

本示例性实施例的自扫描发光元件阵列中的发光晶闸管的数量是第一转印晶闸管和第二转印晶闸管的总数的一半。

第一转印晶闸管T1，T3，...，T7的栅极G1，G3，...，G7通过连接二极管D1，D3，...，D7分别连接到第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的栅极G2，G4，...，G8。具体地说，各个第一转印晶闸管T1，T3，...，T7的栅极G1，G3，...，G7中的每一个连接到各个第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的栅极G2，G4，...，G8中的相邻的一个栅极。另外，第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的栅极G2，G4，...，G8通过连接二极管D2，D4，...，D8分别连接到第一转印晶闸管T3，T5，...，T9(尽管图中未示出T9)的栅极G3，G5，...，G9(尽管图中未示出G9)。具体地说，各个第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的栅极G2，G4，...，G8的每一个栅极连接到各个第一转印晶闸管T3，T5，...，T9的栅极G3，G5，...，G9中的相邻一个栅极。注意，每个连接二极管都是使得电流在其中沿一个方向流动的二极管。

连接二极管D1的连接方位被设置成使得电流从栅极G1流向栅极G2。其他连接二极管D2，D3，...，D8采用相同的方式连接。

另外，第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的栅极G2，G4，...，G8通过耦合二极管Dc1，Dc2，...，Dc4和电阻Rp对分别连接到发光晶闸管L1，L2，...，L4的栅极Gc1，Gc2，...，Gc4。这里，每个耦合二极管都是使得电流在其中沿一个方向流动的二极管。耦合二极管Dc1的连接方位被设置成使得电流从栅极G2流向栅极Gc1。其他耦合二极管Dc2，Dc3和Dc4采用相同的方式连接。

以下将描述作为使得电势下降的元件的耦合二极管Dc1，Dc2，...，Dc4和电阻Rp。

第一转印晶闸管T1，T3，...，T7的阴极连接到第一时钟信号线72。第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的阴极连接到第二时钟信号线73。

换言之，第一转印晶闸管T1，T3，...，T7不同于第二转印晶闸管T2，T4，...，T8之处在于，每个第一转印晶闸管的阴极连接到第一时钟信号线72而每个第二转印晶闸管的阴极连接到第二时钟信号线73。

发光晶闸管L1，L2，...，L4的阴极端子连接到发光信号线74。

启动二极管Ds的一端连接到第一转印晶闸管T1的栅极G1，而启动二极管Ds的另一端连接到第二时钟信号线73。启动二极管Ds的连接方位被设置成使得电流从第二时钟信号线73流向栅极G1。

发光晶闸管L1，L2，...，L4的阳极端子以及第一转印晶闸管T1，T3，...，T7和第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的阳极连接到基板105的背面公共电极81，从而被提供有基准电压Vsub(这里假定为0V)。

第一转印晶闸管T1，T3，...，T7和第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的栅极G1，G2，...，G8通过负载电阻R分别连接到电源线71，从而被提供有电源电压Vga(这里假定为-3.3V)。

发光信号线74、第一时钟信号线72和第二时钟信号线73通过负载电阻分别连接到发光信号端101a、第一时钟信号端101b和第二时钟信号端101c。电压线71连接到电源端101d。

图6是示例性实施例中的使用自扫描发光元件阵列的每个发光元件芯片51的俯视图。图6示出的发光元件芯片51的主要部分包括基板105、发光晶闸管L1，L2，...，L4，第一转印晶闸管T1，T3，...，T7和第二转印晶闸管T2，T4，...，T8。根据图5，图6示出了包括4个发光晶闸管L 1，L2，...，L4、4个第一转印晶闸管T1，T3，...，T7和4个第二转印晶闸管T2，T4，...，T8的主要部分。

发光晶闸管L1形成为独立的岛。第一转印晶闸管T1形成为包括连接二极管D 1的岛，并且该岛表示为T1(D1)。第二转印晶闸管T2形成为包括连接二极管D2和耦合二极管Dc1的岛，并且该岛表示为T2(D2，Dc1)。其他发光晶闸管、第一转印晶闸管和第二转印晶闸管等以相同的方式形成。

发光信号线74、第一时钟信号线72和第二时钟信号线73通过负载电阻分别连接到发光信号端101、第一时钟信号端101b和第二时钟信号端101c。电源线71连接到电源端101d。

图7A是包括图6示出的发光元件芯片51的由虚线围起来的发光晶闸管L4的部分的放大俯视图。图7B是沿图7A的VIIB-VIIB线截取的截面图。在图7B的截面图中，未示出电源线71和诸如第一时钟信号线72之类的信号线。

如图7B所示，发光元件芯片51形成pnpn结构，其中在基板105上顺次堆叠了p型第一半导体层82、n型第二半导体层83、p型第三半导体层84和n型第四半导体层85。在基板105的背面，形成了背面公共电极81。

在第一岛140中，形成了发光晶闸管L4，其中背面公共电极81、欧姆电极120和欧姆电极130分别被用作阳极端子、阴极端子和栅极端子(Gc4)。这里，欧姆电极120形成在n型第四半导体层85的区域111上，而欧姆电极130形成在蚀刻掉n型第四半导体层85之后的p型第三半导体层84上。

在第二岛141中，形成了第二转印晶闸管T8，其中背面公共电极81、欧姆电极122和欧姆电极131分别被用作阳极端子、阴极端子和栅极端子(G8)。这里，欧姆电极122形成在n型第四半导体层85的区域113上，而欧姆电极131形成在蚀刻掉n型第四半导体层85之后的p型第三半导体层84上。另外，在第二岛141中，连接二极管D8形成在欧姆电极123和欧姆电极131之间，而耦合二极管Dc4形成在欧姆电极121和欧姆电极131之间。这里，欧姆电极121和123分别形成在n型第四半导体层85的区域112和114上。连接二极管D8和耦合二极管Dc4使用形成在p型第三半导体层84和n型第四半导体层85之间的pn结。

在第三岛142中，负载电阻R形成在欧姆电极132和133之间，耦合电极132和133形成在蚀刻掉n型第四半导体层85之后的p型第三半导体层84上。负载电阻R使用p型第三半导体层84。

注意，由于电阻Rp使用半导体层和布线所引起的寄生电阻，所以图7A和图7B没有示出电阻Rp。

如图7A所示，负载电阻R的欧姆电极132连接到作为第二转印晶闸管T8的栅极(G8)的欧姆电极131，该欧姆电极131连接到连接二极管D7。连接二极管D8的欧姆电极123连接到与连接二极管D8相邻的第一转印晶闸管T9(图中未示出)的栅极。耦合二极管Dc4的欧姆电极121连接到作为发光晶闸管L4的栅极(Gc4)的欧姆电极130。

第三岛142的欧姆电极133、第二岛141的欧姆电极122和第一岛140的欧姆电极120分别连接到电源线71、第二时钟信号线73和发光信号线74。

对于第一转印晶闸管T7和连接二极管D7也是如此，因此省略对其的描述。

注意，基板105可以是由p型半导体制成的，如果基板105还起到p型第一半导体层82的作用，那么可以不必要形成p型第一半导体层82。

另外，尽管第一岛140到第三岛142形成为图7A中的单独的岛，但是第一岛140到第三岛142也可以共用一些层。而且，第二转印晶闸管T8、连接二极管D8、耦合二极管Dc4等可以单独形成。

图8A是用于说明属于发光元件头100中的B组的发光元件芯片51(#2和#4)的驱动的时序图。发光元件芯片51具有如上所述的相同结构。

如参考图4所述，属于B组的发光元件芯片51的#2和#4的第一时钟信号端101b被提供有第一时钟信号

共同用在所有发光元件芯片51中。发光元件芯片51的#2和#4的第二时钟信号端101c被提供有彼此不同的第2_1时钟信号

和第2_2时钟信号

发光元件芯片51的#2和#4的发光信号端101a被提供有单个第一发光信号

首先，参考图5和图8A，将对属于B组的发光元件芯片51的#2的操作，即发光元件芯片51之一的一个操作进行描述。

首先，将对转印元件阵列103的转印操作如何启动进行描述。

在初始阶段，所有第一转印晶闸管T1，T3，...，T7、第二转印晶闸管T2，T4，...，T8以及发光晶闸管L1，L2，...，L4截止。另外，第一时钟信号和第2_1时钟信号

被设为H电平，即，被设为例如基准电压Vsub＝0V。此时，每个栅极G1，G2，...，G8的电势均被设为电源电压Vga＝-3.3V(L电平)。

在该初始阶段，启动二极管Ds正向偏置，第一转印晶闸管T1的栅极G1的电势从L电平变成一数值，该数值是通过从第2_1时钟信号

的H电平减去启动二极管Ds的pn结的正向阈值电压(扩散电势)Vd得到的。此时，由于根据发光元件芯片51特性而认为pn结的正向阈值电压Vd为1.4V，所以第一转印晶闸管T1的栅极G1的电势变成-1.4V。

通常，用于使得第一转印晶闸管、第二转印晶闸管和发光晶闸管中的任何一个导通的导通电压Von被表示为Von＜Vg-Vd，其中Vg表示晶闸管的栅极的电势。由于Vd表示pn结的正向阈值电压(扩散电势)，所以第一转印晶闸管T1的导通电压Von为-2Vd＝-2.8V。

例如，在图8A的时间点a处，第一时钟信号

的电势被设为小于-2.8V，或者被设为电源电压Vga＝-3.3V(L电平)。从而，第一转印晶闸管T1导通，由此转印元件阵列103的转印操作启动。

注意，只有在初始阶段，第一时钟信号

和第二时钟信号

两者才都处于H电平。

当第一转印晶闸管T1导通时，栅极G1的电势升高到0V的H电平。该电势升高的影响通过正向偏置的连接二极管D1传输到栅极G2。由此，栅极G2的电势被设为-Vd＝-1.4V，第二转印晶闸管T2的导通电压Von变为-2.8V。

在时间点b处，第2_1时钟信号

被设为小于-2.8V的L电平。因此，第二转印晶闸管T2导通，由此栅极G2的电势升高到0V的H电平。栅极G2的电势升高的影响通过正向偏置的连接二极管D2被传输到栅极G3。由此，栅极G3的电势被设为-Vd＝-1.4V，因此第一转印晶闸管的导通电压Von变成-2.8V。

在时间点d处，第2_1时钟信号被设为H电平。因此，第二转印晶闸管T2截止，由此栅极G2的电势下降到-3.3V的L电平。这进而把栅极G3的电势设置回到-3.3V。结果，第一转印晶闸管T3的导通电压Von变成-4.7V。

注意，在时间点d处，第一时钟信号

仍然被设为L电平，从而使得第一转印晶闸管T1保持导通。

为了通过使得第一转印晶闸管T1、第二转印晶闸管T2、第一转印晶闸管T3、...、第二转印晶闸管T8顺次导通来继续转印操作，在使得第一转印晶闸管T1和第二转印晶闸管T2导通之后使得第一转印晶闸管T3导通是必要的。

然而，实际上，如上所述，在时间点d处，第二转印晶闸管T2截止。因此，为了使得第一转印晶闸管T3导通，第2_1时钟信号

在时间点g处被设为L电平以使得第二转印晶闸管T2再次导通。由此，如上所述，第一转印晶闸管T3的导通电压Von变成-2.8V。其后，在时间点h处，第一时钟信号

被设为H电平，从而使得第一转印晶闸管T1截止。其后，在时间点i处，第一时钟信号

被设置回到L电平，使得第一转印晶闸管T3导通。随后，在时间点j处，第2_1时钟信号被设为H电平，使得第二转印晶闸管T2截止。依此方式，转印操作从第二转印晶闸管T2转移到第一转印晶闸管T3。

通过在第2_1时钟信号

从H电平变为L电平时从时间点k返回到时间点b，从而重复时间段T，操作从第一转印晶闸管T1和第二转印晶闸管T2转移到第一转印晶闸管T3和第二转印晶闸管T4，并且进一步转移到后续的第一转印晶闸管和第二转印晶闸管。

如上所述，在本示例性实施例中的自扫描发光元件阵列的操作中，第二转印晶闸管T2从导通变成截止，随后进一步导通，而第一转印晶闸管T1保持导通。

在下文将描述发光元件阵列102的操作。

在第一转印晶闸管T1导通时，最靠近第一转印晶闸管T1的发光晶闸管L1的栅极端子Gc1的电势变成-2Vd+δ，其中δ表示由对应电阻Rp引起的电压降。这里，该电压降以及连接二极管D1和耦合二极管Dc1的各自的正向阈值电压引起了上述电势变化。由于发光元件芯片51的特性可以假定δ为-0.8V，所以发光晶闸管L1的栅极端子Gc1的电势为-3.6V。因此，发光晶闸管L1的导通电压Von变成-3Vd+δ＝-5V。此时，随后的每一个发光晶闸管L2，L3，...，的导通电压Von变成小于-5V。

随后，在第一转印晶闸管T1导通的同时第二转印晶闸管T2也导通时，发光晶闸管L1的导通电压Von升高到-2Vd+δ＝-3.6V。同时，发光晶闸管L2的导通电压Von变成-4Vd+δ＝-6.4V。这里，发光晶闸管L2是发光晶闸管L1之后其次最靠近第一转印晶闸管T1的发光晶闸管。

此时，第一发光信号从H电平(0V)变成电压处于-3.6V和-5V之间的状态。当只有第一转印晶闸管T1导通时，包括发光晶闸管L1在内的发光晶闸管中没有一个发光。相反，当第一转印晶闸管T1导通的同时第二转印晶闸管T2也导通时，只有发光晶闸管L1发光。

在下文，仅使得发光晶闸管L1发光的电压可以称为发光电压S，与其对应的电平可以称为S电平。

注意，当第一转印晶闸管T3导通时，栅极G3的电势升高到0V的H电平。然而，由于连接二极管D2在此情况下为反向偏置，该电势升高的影响并没有传送到栅极G2。因此，栅极G2的电势保持为-3.3V，从而发光晶闸管L1的导通电压Von变成-6.9V。结果，发光电压S并没有使得发光晶闸管L1发光。

如上所述，如果通过将第一时钟信号

从H电平变成L电平来使得第一转印晶闸管T1，T3，...，T7中任一个导通，并且如果随后通过将第2_1时钟信号从H电平变成L电平使得第二转印晶闸管T2，T4，...，T8中相邻的一个导通，那么发光晶闸管L1，L2，...，L4中的对应一个被设为准备发光。

换言之，第一时钟信号

作为转印信号使得发光晶闸管L1，L2，...，L4顺次发光，而每个第二时钟信号

作为用于设置发光晶闸管L1，L2，...，L4准备发光的信号。

如上所述，使得本示例性实施例中的发光晶闸管L1，L2，...，L4发光需要发光电压S具有负值，其绝对值高于-3.6V的绝对值。然而，一旦引起发光，则发光晶闸管L1，L2，...，L4中的每一个都允许以具有负值的电压(保持电压)U持续发光，该负值的绝对值小于发光电压S的绝对值。保持电压U例如可以设为电源电压Vga＝-3.3V。

注意，仅利用保持电压U不会使得没有发光的发光晶闸管L1，L2，...，L4中的任何一个开始发光。

接下来将描述属于B组的发光元件芯片51的#4的操作。如从图8A明显看出，属于B组的发光元件芯片51的#2和#4的不同之处在于，发光元件芯片51中的#2和#4分别提供有第2_1时钟信号和第2_2时钟信号然而，如上所述，由于发光元件芯片51的#2和#4具有相同结构，所以发光元件芯片51的#4的操作与发光元件芯片51的#2的先前操作相同。因此，同样在发光元件芯片51的#4中，如果通过将第一时钟信号

从H电平变成L电平使得第一转印晶闸管T1，T3，...，T7中的任一个导通，以及如果随后通过将第2_2时钟信号

从H电平变成L电平使得相邻的一个第二转印晶闸管T2，T4，...，T8导通，那么发光晶闸管L1，L2，...，L4中的对应一个被设成准备发光。

在下文，将以B组作为示例描述驱动分组中的发光元件芯片51的操作。首先，将描述第2_1时钟信号

和第2_2时钟信号

之间的差别。

图8B是说明用于第2_1时钟信号

和第2_2时钟信号

的H电平和L电平的组合的表格。对于第2_1时钟信号和第2_2时钟信号来说，存在四种可能的H电平和L电平组合。这四种组合分别指定为时间段t1到t4。具体地说，

时间段t1(从图8A所示的时间点b到时间点c)：

为L，

为H；

时间段t2(从图8A所示的时间点c到时间点d)：

为L，为L；

时间段t3(从图8A所示的时间点d到时间点e)：

为H，

为L；

时间段t4(从图8A所示的时间点e到时间点f)：

为H，

为H。

换言之，用于第一时钟信号

的每个周期的时间段T还包括用于第二时钟信号的多个时间段。具体地说，诸如时间段t1到t4的多个时间段被提供用于设置各个发光晶闸管L1，L2，...，L4准备发光。

结果，在时间段t1到t4中，第2_1时钟信号

以“LLHH”模式改变，而第2_2时钟信号

以“HLLH”模式改变，如图8A所示。在时间段t4之后，两个信号都被设成H电平。换言之，针对H电平时间段和L电平时间段，第2_1时钟信号

不同于第2_2时钟信号

如上所述，如果通过将第一时钟信号

从H电平变成L电平使得第一转印晶闸管T1，T3，...，T7中任一个导通，并且如果随后通过将第2_1时钟信号

或第2_2时钟信号

设置成L电平使得相邻的一个第二转印晶闸管T2，T4，...，T8导通，那么发光晶闸管L1，L2，...，L4中的对应一个被设为准备发光。如果在发光晶闸管L1，L2，...，L4中的任何一个准备发光的同时第一发光信号

从H电平变成S电平，那么该发光晶闸管发光。

这里，如图8A所示，假定第一发光信号

具有包括发光电压时间段ts和保持电压时间段tu的信号波形。这里，在发光电压时间段ts中提供发光电压S，而在保持电压时间段tu中提供用于保持发光状态的保持电压U。注意，保持电压U将正在发光的发光晶闸管L1，L2，...，L4之一保持为发光状态，但是如果发光晶闸管没有发光，保持电压U并不会使得发光晶闸管L1，L2，...，L4中任一个开始发光。

在本示例性实施例中，设置以下四种发光信号波形，其中发光电压时间段ts分别包括在时间段t1到t4中：

第一发光信号波形

发光电压时间段ts包括在时间段t1中；

第二发光信号波形

发光电压时间段ts包括在时间段t2中；

第三发光信号波形发光电压时间段ts包括在时间段t3中；

第四发光信号波形

发光电压时间段ts包括在时间段t4中。

这里，发光电压时间段ts需要包括在时间段t1到t4中任一个内，并且不能延伸跨越时间段t1到t4之间的任一边界。注意，稍后将描述的保持电压时间段tu可以延伸跨越时间段t1到t4之间的任一边界。

在下文，将描述利用发光信号波形使得发光元件芯片51的#2和#4的发光晶闸管L1分别发光的情况。

在时间段t1到t4中，提供给发光元件芯片51的#2和#4的第一时钟信号

被设为L电平，从而第一转印晶闸管T1保持导通。

首先，将描述使用第一发光信号波形

作为第一发光信号

的情况。

在用于提供第2_1时钟信号的时间段t1中，被设为L电平的第2_1时钟信号被提供给发光元件芯片51的#2。这使得其中的第二转印晶闸管T2导通，从而设置对应的发光晶闸管T1准备发光。在这个时间段t1中，第一发光信号波形

下降到发光电压S，从而发光元件芯片51的#2的发光晶闸管L1发光。

在时间点d处，第2_1时钟信号

变成H电平，使得第二转印晶闸管T2截止。不过，在第一发光信号波形

的保持电压时间段tu期间，通过保持电压U保持发光晶闸管L1发光。

同时，在时间段t1中，被设成H电平的第2_2时钟信号

被提供给发光元件芯片51的#4，使得其中的第二转印晶闸管T2保持截止。因此，在时间段t1中，即使第一发光信号波形

下降到发光电压S，对应的发光晶闸管L1依旧不发光。

在时间点c处，第2_2时钟信号

变成L电平，使得第二转印晶闸管T2导通。然而，在第二转印晶闸管T2保持导通的时间段t2和t3中，第一发光信号波形

被设为保持电压U，从而不允许发光晶闸管L1发光，以继续保持不发光。

接下来将描述使用第二发光信号波形

作为第一发光信号的情况。

在时间段t1中，被设为L电平的第2_1时钟信号

被提供给发光元件芯片51的#2。这使得其中的第二转印晶闸管T2导通，从而设置对应的发光晶闸管L1准备发光。然而，在时间段t1中，第二发光信号波形

为H电平，由此发光晶闸管L1不发光。

在时间段t2中，第2_1时钟信号

保持在L电平。因此，第二转印晶闸管T2保持导通状态，从而对应的发光晶闸管L1准备发光。在这个时间段t2中，第二发光信号波形

下降到S电平，由此发光晶闸管L1发光。

在时间点d处，第2_1时钟信号

变成H电平，使得第二转印晶闸管T2截止。不过，在第二发光信号波形

的保持电压时间段tu期间通过保持电压U使得发光晶闸管L1保持发光状态。

同时，在时间段t1中，被设为H电平的第2_2时钟信号被提供给发光元件芯片51的#4，使得其中的第二转印晶闸管T2截止。因此，在时间段t1中，对应的发光晶闸管L 1继续保持不发光。

在时间点c处，第2_2时钟信号

变成L电平，使得第二转印晶闸管T2导通。因此，对应的发光晶闸管L1被设为准备发光。因此，在时间段t2中，第二发光信号波形

下降到S电平，由此发光晶闸管L1发光。

在时间点e处，第2_2时钟信号

变成H电平，使得第二转印晶闸管T2截止。不过，在第二发光信号波形

的保持电压时间段tu期间通过保持电压U使得发光晶闸管L1保持发光状态。

接下来将描述使用第三发光信号波形作为第一发光信号

的情况。

在时间段t1和t2中，被设为L电平的第2_1时钟信号

被提供给发光元件芯片51的#2。这使得其中的第二转印晶闸管T2导通，从而设置对应的发光晶闸管L1准备发光。然而，在时间段t1和t2中，第三发光信号波形为H电平，由此发光晶闸管L1不发光。

在时间点d处，第2_1时钟信号变成H电平，使得第二转印晶闸管T2截止。因此，发光晶闸管L1不准备发光。由此，在时间段t3中，即使第三发光信号波形

下降到S电平，发光晶闸管L1仍继续保持不发光。另外，在时间段t4期间，第二转印晶闸管T2保持截止，由此发光晶闸管L1并未被设成准备发光。

同时，在时间段t1中，被设成H电平的第2_2时钟信号

提供给发光元件芯片51的#4，使得其中的第二转印晶闸管T2保持截止。因此，对应的发光晶闸管L1并未设为准备发光，从而继续保持不发光。

在时间点c处，第2_2时钟信号

变成L电平，使得第二转印晶闸管T2导通。因此，在时间段t2和t3中发光晶闸管L1被设成准备发光。在时间段t2中，第三发光信号波形

为H电平，使得发光晶闸管L1不发光。然而，在时间段t3中，第三发光信号波形

下降到S电平，由此发光晶闸管L1发光。

在时间点e处，第2_2时钟信号

变成H电平，使得第二转印晶闸管T2截止。不过，在第三发光信号波形

的保持电压时间段tu期间通过保持电压U使得发光晶闸管L1保持发光。

最后，将描述使用第四发光信号波形

作为第一发光信号

的情况。

在时间点t1和t2中，被设为L电平的第2_1时钟信号

被提供给发光元件芯片51的#2。这使得其中的第二转印晶闸管T2导通，从而设置对应的发光晶闸管L1准备发光。然而，在时间段t1和t2中，第四发光信号波形

为H电平，由此发光晶闸管L1不发光。

在时间点d处，第2_1时钟信号

变成H电平。因此，在时间段t3和t4中，第二转印晶闸管T2截止，由此发光晶闸管L1并未被设成准备发光，从而继续保持不发光。

同时，在时间段t1中，被设成H电平的第2_2时钟信号

被提供给发光元件芯片51的#4，使得其中的第二转印晶闸管T2保持截止。因此，对应的发光晶闸管L1并未被设为准备发光，从而继续保持不发光。

在时间点c处，第2_2时钟信号变成L电平，使得第二转印晶闸管T2导通。因此，在时间段t2和t3中发光晶闸管L1被设成准备发光。然而，在时间段t2和t3中，第四发光信号波形

为H电平，使得发光晶闸管L1继续保持不发光。

在时间点e处，第2_2时钟信号

变成H电平，使得第二转印晶闸管T2截止。因此，发光晶闸管L1并未被设成准备发光。由此，即使第四发光信号波形

下降到S电平，发光晶闸管L1仍继续保持不发光。

根据上述描述进行概括，其中发光元件芯片51的#2和#4中发光晶闸管L1分别发光和不发光的组合根据发光信号波形而变化，如下所述。

第一发光信号波形

#2的L1发光，而#4的L1不发光；

第二发光信号波形

#2的L1和#4的L1都发光；

第三发光信号波形#2的L1不发光，而#4的L1发光；

第四发光信号波形

#2的L1和#4的L1都不发光。

如上所述，通过使用第一发光信号波形

到第四发光信号波形

(其中提供发光电压时间段ts的定时从时间段t1变成时间段t4)，可以根据属于一组的多个发光元件芯片51的发光晶闸管L1分别发光和不发光的任意组合来进行控制。而且，重复这一操作允许对属于一组的每个发光元件芯片51的发光晶闸管L2，L3，...的顺次控制。

注意，在使得属于一组的所有发光元件芯片51都不发光的情况下(等同于前述利用第四发光信号波形

的情况)，可以不必使用第四发光信号波形

相反，可以使用被设为H电平而无需提供发光电压时间段ts和保持电压时间段tu的发光信号波形。

注意，发光晶闸管L1的发光期被定义为发光电压时间段ts和保持电压时间段tu的总时间段，从而可以适当地设置。然而，保持电压时间段tu的结束时间点可以被设置成下一个发光晶闸管L2开始操作时的时间点k之前的一个点。

在下文，将描述发光元件头100的操作。

尽管是针对B组给出上述描述，但是对于其他分组，即A、C和D组来说也是如此。如参考图3所述，仅需要分别针对不同的组使用不同的发光信号(第二发光信号

到第四发光信号

)，同时针对每个不同的组使用相同的第二时钟信号

(第2_1时钟信号和第2_2时钟信号)。

上文已经描述了发光元件头100，其中发光元件芯片51被分成多个组，每组由2个发光元件芯片51构成。

图9A和图9B示出了驱动发光元件头100的方法，其中发光元件芯片51被分成多个组，每组由3个发光元件芯片构成，例如像图3B的#2、#4和6#的分组。

如图9A所示，彼此不同的3个第二时钟信号

即第2_1时钟信号

第2_2时钟信号

和第2_3时钟信号

用于属于一个分组的各个发光元件芯片51，而共同使用第一发光信号

如图9B所示，第2_1时钟信号

第2_2时钟信号

和第2_3时钟信号

分别具有如下波形，这些波形是通过把用于这些信号的H电平和L电平的8个可能的时间组合分别分配给8个时间段(时间段t1到t8)而获得的。另外，如图9A所示，从对应于各个时间段t1到t8而分别具有不同的提供发光电压时间段ts定时的8个发光信号波形

到

中选择出一个发光信号波形，并且随后将其用作第一发光信号

由此，可以根据发光和不发光的任意组合来对3个发光元件芯片51中的每一个发光元件芯片的发光晶闸管L1，L2，...，L3进行顺次控制。

注意，在使得属于分组之一的所有发光元件芯片51都不发光的情况下(等同于采用发光信号波形

的情况)，可以不必使用发光信号波形

相反，可以使用被设成H电平而无需提供发光电压时间段ts和保持电压时间段tu的发光信号波形。

对于整个发光元件头100来说，仅需要分别针对不同的组使用不同的发光信号

(第二发光信号

第三发光信号

...)，同时针对每一个不同组使用相同的第二时钟信号

(第2_1时钟信号

第2_2时钟信号

和第2_3时钟信号

)。

而且，发光元件芯片51可以分成多个组，每个组由4个或更多个发光元件芯片51构成，并且可以采用任意数量的分组。

图10A和图10B示出了减小发光元件头100中的信号总线数量的效果。这里，将在以下假设情况下进行描述：排列了M×N个发光元件芯片51，其中M和N都是2或2以上的整数。图10A示出了通过把发光元件芯片51分成N个组来驱动发光元件芯片51的情况，其中每个组由M个发光元件芯片51构成。图10B示出了基于单个芯片来驱动M×N发光元件芯片51的情况。在驱动发光元件芯片51所需的总线中，图10A和图10B中并未示出共同用于所有发光元件芯片51的总线，即第一时钟信号总线、电源总线和基准电压总线。

首先，描述了驱动形成图10A所示分组的发光元件芯片51的情况。

发光元件芯片51的#11到#1M构成了第一组。

属于第一组的发光元件芯片51的#11到#1M被提供有不同的第二时钟信号

即分别为第2_1时钟信号

到第2_M时钟信号具体地说，这些时钟信号每一个都提供有2M个时间段以便在不同的定时中提供发光电压时间段ts。

第一发光信号

共同用于第一组中。

在发光元件头100中，分别针对不同的分组使用了N个不同的发光信号

(第一发光信号

到第N发光信号

)，同时针对每一个不同分组使用了相同的M个第二时钟信号

即第2_1时钟信号

到第2_M时钟信号

因此，所需的发光信号总线数和所需的第二时钟信号总线数分别为N和M，由此包括第一时钟信号总线在内所需的信号总线总数为M+N+1。

其次，如图10B所示，将描述基于单个芯片来驱动发光元件芯片51的情况。

针对所有发光元件芯片51共同使用单个第二时钟信号

然而，分别针对发光元件芯片51使用了M×N个不同的发光信号即第一发光信号到第M×N发光信号

因此，所需的发光信号总线数为M×N，由此包括第一时钟信号和第二时钟信号在内所需的信号总线总数为M×N+2。

由此，通过驱动分组中的M×N个发光元件芯片51而减小的信号总线数为M×N-(M+N)+1。

在8个发光元件芯片被分成每组由图3B所示的2个芯片构成的多个组的情况下，属于每一组的发光元件芯片51的数量M为2，不同组的数量N为4，从而信号总线数为7。同时，在基于单个芯片驱动8个发光元件芯片51的情况下，信号总线数为10。由此，分组使得信号总线减小了3条。

在16个发光元件芯片51被分成每组都由2个芯片构成的多个组的情况下，属于每一组的发光元件芯片51的数量M为2，不同组的数量N为8，从而信号总线数为11。同时，在基于单个芯片驱动16个发光元件芯片51的情况下，信号总线数为18。由此，分组使得信号总线减小了7条。

在114个发光元件芯片51被分成每组都由2个芯片构成的多个组的情况下，属于每一组的发光元件芯片51的数量M为2，不同组的数量N为57，从而信号总线数为60。同时，在基于单个芯片驱动114个发光元件芯片51的情况下，信号总线数为116。由此，分组使得信号总线减小了56条。

因此，发光元件芯片51的数量越多，分组对减小信号总线数的作用越大。

对于属于每一组的发光元件芯片51的数量和分组数量的其他任意组合来说可以获得类似的计算结果。

注意，提供图10A和图10B为了示出减小信号总线数的效果，由此M×N个发光元件芯片51在此并没有采用锯齿形排列。然而，M×N个发光元件芯片51可以采用如图3B所示的锯齿形排列，并且可以根据图10A所示的连接关系来提供信号总线。

每一组中的发光元件芯片51的数量在此被设为M。然而，在不同组中属于一个组的发光元件芯片51的数量可以变化。可替换地，属于每一组中的发光元件芯片51的数量可以小于M。

如参考图5所述，在本示例性实施例中的自扫描发光元件阵列中，用于发光元件L1，L2，...的发光电压S为负电压，其绝对值大于-3.6V的绝对值。另外，已经描述了-3.3V的电源电压Vga可以用作保持电压U。因此，可以不必提供用于供应发光电压S的电源。相反，可以采用过冲电路来从电源电压Vga生成发光电压S。注意，可以使用诸如使用在电容器中积累的电荷的所谓电荷泵电路之类的电路作为过冲电路。

在本示例性实施例中，提供耦合二极管Dc1，Dc2，...，Dc4作为用于产生电压降的元件。然而，可以不必提供耦合二极管。在没有提供耦合二极管Dc1，Dc2，...，Dc4的情况下，在第一转印晶闸管T1导通而第二转印晶闸管T2截止的情况下，发光晶闸管L1的导通电压Von为-3.6V。同时，在第一转印晶闸管T1和第二转印晶闸管T2两者都导通的情况下，发光晶闸管L1的导通电压Von为-2.2V。因此，可以使用如下参数来驱动发光元件头100：设为电压在-2.2V和-3.6V之间的发光电压S；以及设为负电压的保持电压U，其绝对值小于发光电压S的绝对值。

而且，在本示例性实施例中，发光晶闸管L1，L2，...，L4的栅极端子Gc1，Gc2，...，Gc4可以通过负载电阻R分别连接到预定电源。根据这种结构，通过将除了被设为准备发光的那些发光晶闸管之外的发光晶闸管栅极的电势下拉至电源电压，可以防止被设为准备发光的那些发光晶闸管之外的发光晶闸管由于误操作而发光。

在本发明的示例性实施例中，已经描述了第一转印晶闸管和第二转印晶闸管中的每一个都是三端晶闸管(其阳极被提供有基准电压Vsub)的情况，还描述了发光晶闸管中的每一个都是三端晶闸管(其阳极端子被提供有基准电压Vsub)的情况。然而，如果改变了电路极性，可以采用替代的情况。具体地说，第一转印晶闸管和第二转印晶闸管中的每一个都可以是在其阴极提供了基准电压Vsub的三端晶闸管，发光晶闸管中的每一个都可以是在其阴极端子提供了基准电压Vsub的三端晶闸管。

在本发明的示例性实施例中，发光元件芯片51由GaAs基半导体构成，但是发光元件芯片51的材料并不限于此。例如，发光元件芯片可以由诸如GaP之类的其他的复合半导体构成，其很难通过离子注入成为p型半导体或n型半导体。

为了图示说明和描述提供了对本发明的示例性实施例的上述描述。并非意在穷尽本发明或者把本发明限制于所公开的确切形式。明显的是，许多修改和变型对于本领域技术人员来说是显而易见的。选择并描述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，从而使得本领域技术人员能够理解适合于设想到的特定用途的各种实施例以及各种变型的本发明。本发明的范围意在由所附权利要求及其等同物来限定。

Claims (9)

1.一种发光元件头，其包括：

多个发光元件芯片，在每一个发光元件芯片中都直线排列了发光元件；

发光信号供给单元，其提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号中的每一个被共同提供给属于由多个发光元件芯片所分成的N组之一的发光元件芯片，其中N为2或大于2的整数；以及

时钟信号供给单元，其提供第一时钟信号作为转印信号以使得发光元件顺次发光，并且提供多个第二时钟信号用于设置发光元件准备发光，多个第二时钟信号彼此不同，多个第二时钟信号被提供给属于该N组之一的各个发光元件芯片，并且是在N组之间共同提供。

2.根据权利要求1的发光元件头，其中时钟信号供给单元提供多个第二时钟信号，针对共同提供给多个发光元件芯片的第一时钟信号，第二时钟信号中的每一个都在一个周期中提供有多个时间段，提供这些时间段用来设置发光元件准备发光，时间段的数量对应于属于N组中每一组的发光元件芯片的数量。

3.根据权利要求2的发光元件头，其中发光信号供给单元根据第二时钟信号的多个时间段来改变提供每一个发光信号的定时。

4.根据权利要求1的发光元件头，其中，发光元件芯片每一个都包括：

多个第一转印晶闸管，每个第一转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，第一时钟信号被提供给阳极和阴极中的任一个；

多个第二转印晶闸管，每个第二转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，多个第二时钟信号中的一个被提供给阳极和阴极中的任一个；

二极管，每个二极管都连接在一个第一转印晶闸管的栅极和与该第一转印晶闸管中相邻的一个第二转印晶闸管的栅极之间，使得第一转印晶闸管和第二转印晶闸管沿阵列方向交替连接；以及

作为发光元件的发光晶闸管，发光晶闸管中的每一个都具有阳极端子、阴极端子和栅极端子，栅极端子连接到相应的一个第二转印晶闸管的栅极，发光信号中的一个被提供给阳极端子和阴极端子中的任一个。

5.根据权利要求4的发光元件头，其中，每个发光信号都具有：

发光电压时间段，其中使得一个发光晶闸管发光的电压被施加到该发光晶闸管；以及

保持电压时间段，其紧接着发光电压时间段，并且其中用于保持该发光晶闸管发光的电压被施加到该发光晶闸管。

6.一种发光元件芯片，包括：

基板；

第一时钟信号线，其提供第一时钟信号作为转印信号以使得发光元件顺次发光，第一时钟信号线连接到第一时钟信号端；

第二时钟信号线，其提供第二时钟信号来设置发光元件准备发光，第二时钟信号线连接到第二时钟信号端；

发光信号线，其提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号线连接到发光信号端；

电源线，其提供电源电压，电源线连接到电源端；

背面公共电极，其提供有基准电压；

多个第一转印晶闸管，每个第一转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，阳极和阴极中的任一个连接到第一时钟信号线，阳极和阴极中的另一个连接到背面公共电极，栅极通过电阻连接到电源线；

多个第二转印晶闸管，每个第二转印晶闸管都具有阳极、阴极和栅极，阳极和阴极中的任一个连接到第二时钟信号线，阳极和阴极中的另一个连接到背面公共电极，栅极通过电阻连接到电源线；

二极管，每一个二极管都连接在一个第一转印晶闸管的栅极和与该第一转印晶闸管相邻的一个第二转印晶闸管的栅极之间，使得第一转印晶闸管和第二转印晶闸管沿阵列方向交替连接；以及

发光晶闸管，每一个发光晶闸管都具有阳极端子、阴极端子和栅极端子，栅极端子连接到相应的一个第二转印晶闸管的栅极，阳极端子和阴极端子中的任一个连接到发光信号线，阳极端子和阴极端子中的另一个连接到背面公共端子。

7.根据权利要求6的发光元件芯片，其中，用于产生电压降的元件连接在每个第二转印晶闸管的栅极和相应的一个发光晶闸管的栅极端子之间。

8.一种图像形成设备，包括：

充电单元，其对图像载体进行充电；

曝光单元，其包括其上安装了多个发光元件芯片的发光元件头，每一个发光元件芯片都具有直线排列的发光元件，并且曝光单元使得已经充电的图像载体曝光从而形成静电潜像；

显影单元，其使得形成在图像载体上的静电潜像显影；以及

转印单元，其把在图像载体上显影的图像转印到转印体上，

曝光单元的发光元件头包括：

发光信号供给单元，其提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号中的每一个被共同提供给属于由多个发光元件芯片所分成的N组之一的发光元件芯片，其中N为2或大于2的整数；以及

时钟信号供给单元，其提供第一时钟信号作为转印信号以使得发光元件顺次发光，并且提供多个第二时钟信号用于设置发光元件准备发光，多个第二时钟信号彼此不同，多个第二时钟信号被提供给属于该N组之一的各个发光元件芯片，并且是在N组之间共同提供。

9.一种用于多个发光元件芯片的信号供给方法，在多个发光元件芯片的每一个中直线排列了发光元件，所述信号供给方法包括以下步骤：

提供发光信号来设置发光元件是否发光，发光信号中的每一个被共同提供给属于由多个发光元件芯片所分成的N组之一的发光元件芯片，其中N为2或大于2的整数；以及

提供第一时钟信号作为转印信号以使得发光元件顺次发光，并且提供多个第二时钟信号用于设置发光元件准备发光，多个第二时钟信号彼此不同，多个第二时钟信号被提供给属于该N组之一的各个发光元件芯片，并且是在N组之间共同提供。

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