KR0175717B1 - 서멀 프린트 헤드와, 그 제조 방법 및 서멀 프린트 헤드의 발열 조정 방법 - Google Patents

서멀 프린트 헤드와, 그 제조 방법 및 서멀 프린트 헤드의 발열 조정 방법 Download PDF

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사토 게니치로
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Abstract

다결정층(3)은 기판(1)의 표면상에 형성되고, 금속 전극층(5,6)은 그 위에 서로 대향하여 형성된다. 다결정 실리콘층은 금속 전극층으로부터 노출된 노출 영역(3C)을 포함하며, 이 노출 영역은 금속 전극층의 하부에서 쌍으로 연장하는 저저항 영역(3A) 및, 저저항 영역 사이에 배치된 고 시트 저항을 갖는 고저항 영역(3B)을 포함한다. 저저항 영역중 적어도 하나의 영역은 고저항 영역으로부터 발생되는 열을 조정할 수 있도록 트리밍된다.

Description

서멀 프린트 헤드와, 그 제조 방법 및 서멀 프린트 헤드의 발열 조정 방법
본 발명은 서멀 프린트 헤드(thermal print head)와, 그 제조 방법과, 서멀 프린트 헤드상에 발생된 열을 조정하는 방법에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 저항체(resistor)로 구성되는 발열부(heat generation part)를 다결정 실리콘(polycrystalline silicon)을 사용하여 형성한 서멀 프린트 헤드와, 그 제조 방법과, 발열부로부터 발생된 열을 조정하는 방법에 관한 것이다.
제7도는 종래의 박막형 서멀 프린트 헤드의 전반적인 형태를 도시한 사시도이고, 제8도는 이에 대한 단면도이고, 제9도는 IC와 발열부를 서로 접속시키는 패턴을 도시한 도면이고, 제10도는 발열부를 확대 도시한 단면도이다.
제7도 및 제8도를 참조하면, 발열부(20)는 절연 기판(21)의 단부상에 길이 방향을 따라 제공되며, 헤드를 구동시키는 IC(30)는 다른 단부상에 배치된다. 발열부(20)은 각각의 도트(dots)로 분리된다. 발열부(20) 및 IC(30)는 제9도에 도시된 바와 같이, 알루미늄 전극 패턴(aluminum electrode patterns)(31)에 의해 도트마다 서로 전기적으로 접속된다. 제9도의 빈 부분에서는 알루미늄 전극 패턴(31)의 도시가 생략되어 있다.
제10도에 도시된 바와같이, 발열부(20)는 절연 기판(21)의 표면상에 형성되어 열 저장층(heat storage layer)으로서 작용하는 글레이즈층(glaze layer)(22)을 포함하며, 다수의 띠-형태(a plurality of strip-shaped)의 저항층(23)은 이 글레이즈층(22)상에 서로 평행하게 형성된다. 이들 저항층(23)위에는 금속으로 구성된 공통 전극(24) 및 개별 전극(25)이 제공되며, 이들 전극(24,25)은 서로 마주하여 적층(stack)되어, 형성된다. 저항층으로 구성된 발열 영역(26)은 공통 전극(24) 및 개별 전극(25) 사이에 배치된다. 공통 전극(24)은 제7도에 도시된 은(Ag) 공통 전극(32)과 접속되고, 개별 전극(25)은 제9도에 도시된 알루미늄 전극 패턴(31)을 통해 IC(30)와 접속된다. IC(30)에 제어 신호가 공급되면, 전기 신호는 개별 전극(25)에 인가되어서, 발열부(20)는 에너지 공급(energization)에 의해 이미지(image) 형성을 위한 열 신호를 발생하게 된다. 보호막(protective film)(27)은 도포(covering) 및 보호를 위해 발열부(20)의 발열 영역(26), 공통 전극(24) 및 개별 전극(25)상에 형성된다.
양호한 프린트 이미지를 획득하기 위해서는, 프린트 매체(printed medium)가 발열 영역(26)과 접촉하여, 서멀 프린트 헤드로 이동하게 되면, 일반적으로 열 신호는 발열 영역(26)으로부터 압압이동 상태에 있는 프린트 매체에 전송되어야 한다. 따라서, 발열 영역(26)과 프린트 매체 사이의 밀착성은 중요하다. 이러한 상황하에서, 발열 영역에 대한 프린트 매체의 밀착성을 향상시키기 위해 서멀 프린트 헤드의 구조는 여러 가지로 제안되었다.
예를들면, 일본 특허 공고 평성 제7-10601호(1995)에는 공통 및 개별 전극이 다층 구조의 금속선에 의해 형성되고, 이로 인해 발열 영역에 인접한 전극 부분의 두께가 감소되도록 하는 서멀 프린트 헤드가 개시되어 있다. 이 서멀 프린트 헤드에서, 발열 영역에 대한 프린트 매체의 접착성을 향상시키기 위해, 발열 영역에 형성되는 보호막은 발열 영역으로부터 일정 크기로 에칭(etching)하므로써 제거되며, 이로인해 이 영역상의 보호막의 편탄성(flatness)이 달성된다.
한편, 최근의 반도체 기술의 개발에서, 발열 저항체가 일정 양의 불순물을 함유하는 다결정 실리콘으로 형성되도록 하는 서멀 프린트 헤드가 또한 제안되었다. 예를들면, 일본 특허 공고 평성 제5-14618(1993)에는 다결정 실리콘으로 구성되는 저항층과, 이 저항층상에 서로 대향하여 형성되는 공통 전극 및 개별 전극을 포함하는 서멀 프린트 헤드가 개시되어 있으며, 이 기술에서 다결정 실리콘에는 세라믹(ceramic) 기판상에 형성된 글레이즈 층상의 불순물 소자가 도핑(doping)되어 있다.
이러한 가공 기술의 진전과 함께 서멀 프린트 헤드의 응용 분야는 점차 확대되고 있고, 특히 최근에는 고화질 칼라 이미지를 형성할 수 있는 칼라 프린터(color printer)에 대한 응용의 수요가 크게 증가되고 있다.
그 용도상, 소위 고체 프린팅(solid printing)은 이러한 칼라 프린터용 헤드에서 비교적 빈번히 사용된다. 따라서, 단색(흑백) 프린팅용 일반 헤드에 비해 칼라 프린터용 헤드의 경우, 발열 영역에 대한 프린트 매체의 더욱 양호한 접착성이 요구되고, 공통 및 개별 전극에 전기 에너지가 충분하게 공급되어야 한다. 그러나, 전술한 일본 특허 공고 평성 제7-10601호(1995)에 개시된 헤드 구조에서는, 에칭에 의해 발열 영역으로부터의 보호막을 제거하여 보호막 표면의 편탄성을 달성하므로써, 프린트 매체에 대한 접착성이 향상된다. 따라서, 부가적인 에칭 단계가 요구되며, 이에 따라 단계는 복잡하게 되고, 보호막의 두께는 고르지 못한 에칭으로 인해 편차가 있을 수 있다.
한편, 일본 특허 공고 평성 제5-14618호(1993)에 개시된 불순물로 도핑되는 다결정 실리콘으로 형성된 저항층으로 구성된 서멀 프린트 헤드에서도, 공통 전극과 개별 전극간의 발열 영역의 부분은 제10도에 도시된 구조와 유사하게 오목하게 형성되므로, 프린트 매체는 발열 영역에 대한 충분한 접착성을 달성할 수 없게 된다.
또한, 칼라 프린터에서, 칼라 불규칙성(color irregularity)이 예를들어 64 또는 128 등급(gradations)의 경우에서 다소 불명확할지라도, 높은 등급인 256 등급 또는 이와 유사한 등급의 경우에서는 발열부의 각각의 도트에서의 열 값(heating values)의 분산으로 인해 칼라 불규칙성은 바람직하지 않을 수 있다.
따라서, 본 발명의 주 목적은 전기 에너지가 발열 영역에 충분하게 공급되도록 하면서, 발열 영역에 대한 프린트 매체의 접착성을 향상시키는 서멀 프린트 헤드 및 그 제조 방법을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 각 도트의 열 값을 동차적으로(homogeneously) 조정할 수 있는 열 발생 조정 방법을 제공하는 데 있다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 서멀 프린트 헤드의 주요 부분을 도시한 단면도.
제2도는 제1도에 도시된 서멀 프린트 헤드의 주요 부분을 도시한 부분 평면도.
제3(a)-3(e)도는 본 발명에 따른 서멀 프린트 헤드를 제조하는 방법을 도시한 도면.
제4(a)-4(b)도는 본 발명에서 트리밍된 부분을 도시한 부분 평면도.
제5(a)-5(c)도는 본 발명에 따른 서멀 프린트 헤드에 대한 트리밍 방법을 나타내기 위해 적용된 도면.
제6도는 제5(b)도에 도시된 트리밍에 의한 저항값을 도시한 도면.
제7도는 종래의 박막형 서멀 프린트 헤드의 전반적인 형태를 도시한 사시도.
제8도는 제7도에 도시된 서멀 프린트 헤드의 단면도.
제9도는 IC 및 발열 부분을 서로 접속시키는 패턴을 도시한 도면.
제10도는 발열 부분을 도시한 확대 단면도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 기판 2 : 글레이즈층
3 : 다결정 실리콘층 3A : 저저항 영역
3B : 고정항 영역 3C : 노출 영역
4 : 저항 필름 5 : 공통 전극
6 : 개별전극 7 : 보호 필름
본 발명의 관점에 따른 서멀 프린트 헤드에서, 불순물을 함유한 다결정 실리콘층은 기판의 표면상에 형성되고, 금속 전극층은 다결정 실리콘층상에 서로 대향하여 형성되고, 실리콘층은 금속 전극층으로부터 노출되는 노출 영역을 포함하며, 이 노출 영역은 금속 전극층의 하부에서 쌍으로 확장하는 저저항 영역과, 저저항 영역 사이에 배치되는 고 시트 저항(high sheet resistance)을 갖는 고저항 영역을 포함한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 발열 영역으로서 작용하는 고저항 영역은 마주하는 금속 전극의 다결정 실리콘층에 부분적으로 형성되며, 이로 인해 고저항 영역상에 제공되는 보호막의 표면은 실질적으로 균일하게 되며, 프린트 매체는 고저항 영역과 양호한 상태로 접착하게 된다. 이 경우, 전력은 저저항 영역을 통해 고저항 영역에 인접하면서 이와 합체되는 다결정 실리콘층으로부터 고저항 영역으로 인가된다.
본 발명의 더욱 바람직한 실시예에서, 열을 발생하는 발열 영역으로서 작용하는 전기 저항체를 형성해서 저저항 영역 사이에 이미지가 형성되도록 하기 위해, 저저항 영역은 불순물 소자를 함유하고, 고저항 영역은 저저항 영역보다 낮은 농도의 불순물 소자를 함유한다.
더욱 바람직하게, 다결정 실리콘층은 기판의 표면에 대한 돌출부(protruding portion)를 포함하므로, 노출 영역이 이 돌출부상에 형성된다. 또한, 다결정 실리콘층은 금속 전극층을 따라 보호막으로 도포된다.
저저항 영역에는 트리밍된 영역(trimmed region)이 제공되며, 이로 인해 발열 영역내의 열 발생을 용이하게 조정할 수 있게 된다.
본 발명의 다른 관점에 따른 서멀 프린트 헤드의 제조 방법에서, 다결정 실리콘층은 기판의 표면상에 형성되고, 불순물은 저저항 영역이 형성되도록 이 다결정 실리콘층에 선택적으로 주입되고, 고 시트 저항을 갖는 고저항 영역은 불순물의 마스크(mask)를 통해 저저항 영역상에 형성되며, 금속 전극층은 저저항 영역의 표면상에 고저항 영역이 전체적으로 또한 저저항 영역이 부분적으로 노출되는 노출 영역을 남기고 형성된다.
더 바람직하게, 아치형의 단면(arcuate section)을 갖는 글레이즈층은 기판의 표면상에 형성되어, 다결정 실리콘층이 이 글레이즈 층상에 형성되고, 보호막이 노출영역 및 금속 전극층상에 형성된다.
본 발명의 또다른 관점에 따른 발열 조정 방법에서, 저저항 영역은 고저항 영역으로부터 발생된 열을 조정하기 위해 트리밍된다.
따라서, 본 발명에 따르면, 본 발명을 예를들어 256 등급을 갖는 고-단계(high-gradient)의 칼라 프린터에 적용하여도, 칼라 불규칙성을 방지하기 위해 각 도트의 열값(heating values)을 일정하게 구현하는 것이 가능하다.
본 발명의 전술한 목적과 그밖의 다른 목적, 특징, 특성 및 장점들은 본 발명의 상세한 설명과 함께 첨부된 도면을 참조하면 더욱 명백하게 이해될 것이다.
제1도 내지 제6도를 참조하면, 본 발며에 따른 서멀 프린트 헤드가 상세히 도시되어 있다.
발열 조정 장치에 적용가능한 본 발명에 따른 서멀 프린트 헤드는 예를 들어, 세라믹으로 제조된 기판(1)과, 기판의 긴면을 따라 기판(1)의 표면에 아치형 단면의 윤곽으로 형성되는 글레이즈층(2)과, 글레이즈층(2)의 볼록면으로부터 기판(1)의 표면쪽으로 연장되도록 서로 평행하게 형성된 다수의 띠-형태의 다결정 실리콘층(3), 금속 전극층, 즉 다결정 실리콘층(3)이 글레이즈층(2)상에 부분적으로 노출되도록 하기 위해 서로 마주하여 형성되는 공통 전극(5) 및 개별 전극(6)과, 공통 및 개별 전극(5,6) 및 이들 전극(5,6)으로부터 노출된 다결정 실리콘층의 표면부를 도포하기 위해 형성된 보호막(7)으로 구성된다.
각각의 다결정 실리콘층(3)은 돌출된 부분상에 공통 전극(5) 및 각 개별 전극(6)으로부터 노출된 노출 영역(3C)을 갖고 있다. 이 노출 영역(3C)은 공통 및 개별전극(5,6)의 하부로부터 연장되는 저저항 영역(3A)과, 저저항 영역(3A)보다 높은 시트저항을 가지며, 저저항 영역(3A) 사이에 배치되는 고저항 영역(3B)으로 구성된다. 저저항 영역(3A)은 불순물을 함유하고, 공통 및 개별 전극(5,6)은 각각 서로 마주하여 배치되도록 저저항 영역의 상부 표면상에 적층되며, 고저항 영역(3B)은 열을 발생시키는 발열 도트로서 작용하는 전기 저항체를 형성해서 저저항 영역(3A)사이에 이미지가 형성되도록 저저항 영역(3A)보다 낮은 농도를 갖는 불순물을 함유한다. 제2도에 도시된 바와 같이, 저저항 영역(3A), 고저항 영역(3B) 및 각 도트의 개별 전극(6)은 각각 서로 분리되지만, 공통 전극(5)은 모든 인접 도트와 공통적이다.
저저항 영역(3A) 및 고저항 영역(3B)에 함유되거나 첨가된 불순물은 반도체 기술과 관련하여 잘 알려진 P -형 도전형의 붕소(B)로 구성될 수 있다. 붕소가 불순물로서 사용될 경우, 이하 기술되는 바와 같이, 다결정 실리콘층(3)이 약 0.5㎛의 두께로 형성될 때, 이 영역을 1017/㎤ 불순물 농도로 형성시키므로써 저항값이 약 1.4 내지 6㏀/ㅁ인 각각의 고저항 영역(3B)을 제공할 수 있다. 한편, 다결정 실리콘층(3) 형성 후, 이 영역을 3×1018내지 2×1019/㎤의 범위를 갖는 불순물 농도로 형성시키므로써 각 저저항 영역(3A)이 약 140 내지 600Ω/ㅁ, 즉 고저항 영역(3B)의 약 1/10인 시트 저항으로 제공되도록 할 수 있다.
이 구조로 인하여, 고저항 영역(3B)은 서로 마주하여 형성된 공통 및 개별 전극(5,6) 사이의 노출 영역(3C)상에 부분적으로 형성되며, 이로 인해 보호막(7)은 실질적으로 고저항 영역(3B)상에 위치한 표면부분상에 균일하게 형성되거나 혹은 고저항 영역(3B)으로부터 떨어진 부분에서 불균일하게 형성된다. 따라서, 프린트 매체는 양호한 상태로 고저항 영역(3B)과 접착할 수 있게 된다.
고저항 영역(3B)에는, 보다 높은 농도의 불순물이 도핑되고, 고저항 영역(3B)과 인접하여 일체로 형성된 저저항 영역(3A)을 통해 전원이 공급된다.
전술한 설명에서 다결정 실리콘층(3)은 기판(1)상에 돌출부를 갖고 있지만, 본 발명은 볼록한 다결정 실리콘층(3) 대신에 기판상에서 직접 형성되거나 편평한 글레이즈층을 통해 다결정 실리콘층을 편평하게 형성한 헤드에 대해서도 적용가능한 것을 물론이다. 전술한 서멀 프린트 헤드의 제조 방법은 제3(a)도 내지 제3(e)도를 참조하여 이하 기술하기로 한다.
먼저, 아치형의 단면 윤곽을 갖는 글레이즈층(2)은 제3(a)에 도시된 바와 같이 기판(1)의 긴측면을 따라 연장되도록 세라믹 기판(1)의 표면상에 형성된다.
그후, 붕소를 불순물로서 함유하는 P-형 다결정 실리콘막(13)은 제3(b)도에 도시된 바와 같이, 약 0.5㎛의 균일한 두께로 기판(1)의 표면 및 글레이즈층(2)상에 적층/형성된다. 이 경우, 붕소 농도는 1017/㎤의 차수(order)로 선택되며, 이로 인해 다결정 실리콘막(3)에 약 1.4 내지 6㏀/ㅁ의 시트 저항이 제공된다. 이러한 P -형 다결정 실리콘막(3)은 약 550 내지 750℃의 온도 조건에서 기판(1)상에 SiH4및 B2H6의 가스를 반응시키는 저압(low pressure) CVD에 의해 형성될 수 있다.
다결정 실리콘막(3)의 형성 후, 저항층(4)은 제3(c)도에 도시된 바와 같이 글레이즈층(2)상에 제공된 다결정 실리콘막(3)상에 약 100㎛의 폭으로 패턴-형성되고, 그후 붕소는 저항층(4)의 마스크(mask)를 통해 다결정 실리콘막(3)에 불순물로서 이온-주입되고, 이어서 이들 영역사이에 정의된 고-농도로 도핑된 영역 및 저-농도로 도핑된 영역을 형성하기 위해 어닐링된다(annealed). 이온 주입에 의한 불순물 농도가 약 3×1016내지 2×1019㎤의 범위로 설정되면, 고농도로 도핑된 영역은 약 140 내지 600Ω/ㅁ의 시트 저항을 갖는다.
그후, 레지스트막(4)이 제거되고, 다결정 실리콘막(3)은 다른 패터닝 마스크를 통해 포토리소그래피(photolithography)에 의해 부분적으로 에칭/제거되며, 이로 인해 서로 평행하게 배치된 저저항 영역(3A) 및 고저항 영역(3B)에 의해 형성된 다수의 띠-형태의 다결정 실리콘층이 패턴-형성된다. 공통 전극(5)은 다결정 실리콘층의 단일 단부에 공통으로 접속되도록 형성되며, 개별 전극(6)은 후술하는 단계에서 구동용 IC(도시되지 않음)와 전기적으로 접속된다.
그후, 금속 전극층으로서 작용하는 공통 및 개별 전극(5,6)은 제3(d)도에 도시된 바와 같이 전체적인 고저항 영역(3B) 및 이와 인접한 저저항 영역(3A)의 부분을 노출시키기 위해 저저항 영역(3A)의 표면상에 알루미늄과 같은 전도성 금속에 의해 패턴-형성된다.
이러한 공통 및 개별 전극(5,6)의 형성 후, 구동용 IC(도시되지 않음)를 기판(1)상에 탑재하고, 와이어 본딩(wire bonding) 등의 필요한 프로세싱을 수행하고, 금속 전극층(5,6) 및 이들 층(5,6)으로부터 노출된 노출 영역(3C)을 덮도록 보호막(7)이 형성되며, 이로 인해 본 발명에 따른 서멀 프린트 헤드가 획득된다.
전술한 방식으로 획득된 서멀 프린트 헤드에서, 저저항 영역은 공통 및 개별 전극으로부터 부분적으로 노출되며, 이로 인해 열 발생은 각각의 발열 도트에서 용이하게 조정될 수 있다.
노출 영역(3C)의 전형적인 평면도 및 단면도를 도시하는 제4(a)도 및 제4(b)도를 참조하면 이해되듯이, 노출된 저저항 영역(3A)중 하나는 부분(portion)(8)에서 트리밍되며, 이로 인해 각각의 고저항 영역(3B)를 통해 전력 소비가 일정하게 열 발생을 조정할 수 있다. 저저항 영역(3A)의 이러한 트리밍이 공통 및 개별 전극(5,6)의 형성 후, 보호막(7)의 형성 전에 실행될 수 있고, 또, 저저항 영역(3A)은 보호막(7)의 형성후 보호막(7)을 통해 트리밍될수도 있다. 이러한 트리밍은 저저항 영역(3A)을 레이저 빔으로 조사하고(irradiating), 트리밍된 홈(groove)을 형성하므로써 용이하게 실행될 수 있다. 제4(a)도 및 제4(b)에서는 설명을 용이하게 하기 위해 다결정 실리콘층을 평면으로 도시한다.
이러한 열 발생 조정은 헤드에서 노출 영역중 최대 저항값을 나타내는 노출 영역(3C)의 고저항 영역(3B)에 의한 전력 소비에 나머지 노출 영역(3C)의 고저항 영역(3B)에 의한 전력 소비가 일치되도록 실행될 수 있다. 더 구체적으로 설명하면, 각각의 노출 영역(3C)의 저항값은 RT=(RL1+RH+RL12)로 나타낼 수 있으며, 여기서 RL1, RH및 RL12각각은 공통 전극(5)에 근접한 저저항 영역(3A)의 저항값과, 고정항 영역(3B)의 저항값과 개별 전극(6)에 근접한 저저항 영역(3A)의 저항값을 나타내는 것으로 가정한 경우이다.
헤드의 노출된 영역중 최대 저항값 RTmax을 1200Ω으로 가정하면, 각 영역의 저항값은 제5(a)도에 각각 도시한 바와같이 RL1=100Ω, RH=1000Ω 및 RL12=100Ω이고, 금속 전극층(5,6)사이에 인가된 전압은 10V이고, 이 노출 영역(3C)에는 약 8.333mA의 전류가 흐르며, 따라서 고저항 영역(3B)에서의 전력 소비는 0.0694W가 된다.
헤드의 임의의 노출 영역 및 각 저항 영역의 저항값을 제5(b)도에 도시된 바와 같이 각각 RT=1140Ω, RL1=95Ω, RH=950Ω 및 RL12=95Ω으로 가정하면, 이 노출 영역의 고저항 영역의 전력 소비가 0.0694W가 되도록 8.547mA의 전류가 제공될 수 있다. 이는 공통 전극에 근접한 저저항 영역중 하나의 저항값 RL1을 레이저 트리밍에 의해 95Ω에서 약 125Ω으로 증가시키므로써 실행될 수 있다.
전술한 트리밍으로부터 야기된 저저항 영역(3A)의 저항값 변화는 제6도를 참조하여 이하 기술하기로 한다. 저저항 영역이 중앙을 가로지르는 부분(P1)으로부터 아래방향으로 트리밍되어, 트리밍된 부분이 수직 중심부 왼쪽 부분(P2)으로 굽어져서, 부분(P1및 P2) 사이의 전체 영역이 트리밍될 때, 영역 R1및 R2이 각각 약 95Ω 및 약 47.5Ω의 저항값을 나타낸다. 따라서, 전체 저항값 R1+ R2은 142.5Ω, 즉 트리밍전의 저항값 95Ω의 약 1.5배가 된다. 따라서, 각 저저항 영역의 저항값은 최대 1.5배까지 증가될 수 있다. 고저항 영역을 통해 흐르는 전류의 값을 더 감소시킬 필요가 있는 경우, 다른 쪽의 저저항 영역에 대해서도(최대 1.5배까지 상승되는)적절한 저항값에 의해 또한 트리밍될 수 있다.
한편, 다른 노출 영역(3C)에서의 각각의 저항값을 제5(c)도에 도시된 바와 같이, 각각 RT=1080Ω, RL1=90Ω, RH=900Ω 및 RL12=90Ω으로 가정하면, 이 노출 영역의 고저항 영역의 전력 소비가 0.0694W가 되도록 8.78mA의 전류가 공급될 수 있다. 그러나, 이 경우 저저항 영역중 하나만 트리밍될 경우, 저항값은 불충분하다. 따라서, 이 경우 저항 값 RL1및 RL2가 전체적으로 59Ω만큼 증가되도록 저저항 영역 모두가 트리밍된다.
헤드의 나머지 노출 영역이 또한 전술한 방식으로 트리밍되면, 고저항 영역 이외의 저저항 영역에서 트리밍된 홈을 형성하므로써,즉 발열 도트로 작용하는 고저항 영역의 저항값을 변화시키지 않고 각 고저항 영역의 전력 소비를 일정하게 조정하는 것이 가능하다.
전술한 설명에서 저저항 영역 및 고저항 영역은 다결정 실리콘층에 의해 형성되지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 예를 들어 고저항 영역에 대해 약 1/10의 시트 저항을 갖도록 형성된 저저항 영역을 갖는 헤드에도 적용가능하다.
본 발명은 실시예에 의해 비록 상세하게 기술되고 예시되었지만, 본 발명은 이것으로 한정되지 아니하며, 본 발명의 정신 및 범주는 첨부된 특허청구의 범위로 정의됨을 명백하게 이해하여야 한다.
본 발명에 의하면 전기 에너지가 발열 영역에 충분하게 공급되도록 하면서, 발열 영역에 대한 프린트 매체의 접착성을 향상시킬 수 있다.

Claims (12)

  1. 서멀 프린트 헤드(thermal print head)에 있어서, 상기 서멀 프린트 헤드는 기판(a substrate)(1)과 불순물(an impurity)을 함유하고, 상기 기판의 표면상에 형성되는 다결정 실리콘층(a polycrystalline silicon layer)(3)과 상기 다결정층상에 서로 대향하여 형성되는 급속 전극층(metal electrode layers)(5,6)을 포함하되, 상기 다결정 실리콘층은 상기 금속 전극층으로부터 노출된 노출 영역(an exposed region)(3C)을 포함하며, 상기 노출 영역은 상기 금속 전극층의 하부에서 쌍(a pair)으로 연장하는 저저항 영역(low resistance regions)(3A) 및 상기 저저항 영역 쌍 사이에 배치된 고 시트 저항(a high sheet resistance)을 갖는 고저항 영역(a high resistance region)(3B)을 포함하는 서멀 프린트 헤드.
  2. 제1항에 있어서, 상기 저저항 영역은 불순물(an impurity)을 함유하고, 상기 고저항 영역은 열을 발생하는 발열 영역(a heat generation region)으로 작용하는 전기 저항체(an electrical resistor)를 형성해서 상기 저저항 영역 사이에 이미지(an image)가 형성되도록, 상기 저저항 영역보다 낮은 농도의 상기 불순물을 함유하는 서멀 프린트 헤드.
  3. 제1항에 있어서, 상기 다결정 실리콘층은 상기 기판의 상기 표면에 대해 돌출부(a protruding portion)(2)를 포함하고, 상기 노출 영역(3C)은 상기 돌출부상에 제공되는 서멀 프린트 헤드.
  4. 제1항에 있어서, 상기 전극층을 따라 상기 다결정 실리콘츠을 피복하기 위한 보호층(a protective layer)(7)을 더 포함하는 서멀 프린트 헤드.
  5. 제1항에 있어서, 상기 저저항 영역은 트리밍된 영역(a trimmed region)을 포함하는 서멀 프린트 헤드.
  6. 제1항에 있어서, 다수의 상기 다결정 실리콘층 및 다수의 상기 금속 전극층은 규칙적인 간격으로 배열되고, 상기 대향하는 금속 전극층은 공통 전극(a common electrode)(5) 및 개별 전극(individual electrodes)(6)에 의해 형성되는 서멀 프린트 헤드.
  7. 서멀 프린트 헤드를 제조하는 방법에 있어서, 상기 방법은 기판(1)의 표면상에 다결정 실리콘층(3)을 형성하는 제1단계와 불순물을 상기 다결정 실리콘층에 선택적으로 주입해서, 저저항 영역(3A)을 형성하는 제2단계와 상기 불순물의 마스크(a mask)를 통해 상기 저저항 영역상에 고 시트 저항을 갖는 고저항 영역(3B)을 형성하는 제3단계와 상기 저저항 영역의 표면상에 상기 고저항 영역이 전체적으로 또한 상기 저저항 영역이 부분적으로 노출되는 노출 영역을 남겨서 금속 전극층을 적층시키는 제4단계를 포함하는 서멀 프린트 헤드 제조 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 제1단계는 상기 기판의 상기 표면상에 아치형의 단면(an arcuate section)을 갖는 글레이즈층(a glaze layer)(2)을 형성하며, 상기 글레이즈 층상에 상기 다결정 실리콘층을 형성하는 단계를 포함하는 서멀 프린트 헤드 제조 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 노출 영역 및 상기 금속 전극층상에 보호막(a protective film)(7)을 형성하는 단계를 더 포함하는 서멀 프린트 헤드 제조 방법.
  10. 서멀 프린트 헤드의 발열(heat generation)을 조정하는 방법에 있어서, 상기 서멀 프린트 헤드는 불순물을 함유하며, 기판(1)의 표면상에 형성되는 다결정 실리콘층(3)과 상기 다결정 실리콘층상에 서로 대향하여 대칭적으로 형성되는 금속 전극층(5,6)과 상기 금속 전극층으로부터 노출되는 상기 다결정 실리콘층의 노출 영역(3C)과 상기 금속 전극층의 하부로부터 연장하는 상기 노출 영역의 저저항 영역(3A) 및 고 시트 저항을 가지며 상기 저저항 영역 사이에 배치된 고저항 영역(3B)을 포함하되, 상기 방법은 상기 저항 영역중 적어도 하나의 영역을 트리밍하므로써 상기 고저항 영역으로부터 발생된 열을 조정하는데 적용되는 서멀 프린트 헤드의 발열 조정 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 저저항 영역중 적어도 하나의 영역은 상기 고저항 영역의 전력 소비가 일정하도록 트리밍되는 서멀 프린트 헤드의 발열 조정 방법.
  12. 제11항에 있어서, 적어도 하나의 상기 저저항 영역은 레이저 빔(a laser beam)으로 조사되어서(irradiated), 트리밍된 홈(a trimmed groove)이 그 속에 형성되도록 하는 서멀 프린트 헤드의 발열 조정 방법.
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