KR20110136691A - 발광 장치, 프린트 헤드 및 화상 형성 장치 - Google Patents

발광 장치, 프린트 헤드 및 화상 형성 장치 Download PDF

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후지제롯쿠스 가부시끼가이샤
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Abstract

발광 장치는, 각각이 복수의 신호 배선을 갖는 적어도 2층의 신호 배선층을 구비하고, 적어도 인접하는 2층의 신호 배선층에 있어서, 장변 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 신호 배선을 구비하는 회로 기판과, 각각이 복수의 발광 소자를 가짐과 함께, 상기 회로 기판의 표면 상에 장변 방향으로 열 형상으로 배열된 복수의 발광 칩을 구비한다.

Description

발광 장치, 프린트 헤드 및 화상 형성 장치{LIGHT-EMITTING DEVICE, PRINT HEAD AND IMAGE FORMING APPARATUS}
본 발명은 발광 장치, 프린트 헤드 및 화상 형성 장치에 관한 것이다.
전자 사진 방식을 채용한, 프린터나 복사기, 팩시밀리 등의 화상 형성 장치에서는, 대전된 감광체 위에, 화상 정보를 광 기록 수단에 의해 조사함으로써 정전 잠상을 얻은 후, 이 정전 잠상에 토너를 부가하여 가시화하고, 기록지 위에 전사하여 정착함으로써 화상 형성이 행해진다. 이러한 광 기록 수단으로서, 레이저를 이용하여, 주주사 방향으로 레이저 광을 주사시켜 노광하는 광 주사 방식 외에, 최근에는, 장치의 소형화의 요청을 받아 발광 소자로서의 발광 다이오드(ＬＥＤ:Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ)를 주주사 방향으로 복수, 배열해서 이루어지는, ＬＥＤ 프린트 헤드(ＬＰＨ:ＬＥＤ Ｐｒｉｎｔ Ｈｅａｄ)를 이용한 기록 장치가 채용되어 있다.
특허문헌 1에는, 표면에 있어서 빈 틈이 없는 패턴이 장변(長邊) 방향을 따라 형성되고, 이면에 있어서 동일한 폭 치수의 복수의 배선 패턴이 주로 장변 방향을 따라 형성된 긴 베어 보드(bare board)와, 상기 빈 틈이 없는 패턴 상에, 직선 형상 또는 지그재그 형상으로 고정된 복수의 ＬＥＤ 어레이 칩을 구비한 ＬＥＤ 기판 장치로서, 상기 복수의 배선 패턴은, 3개 이상의 복수의 세트로 나눠지고, 상기 세트 내에서 주로 상기 베어 보드의 단변(短邊) 방향으로 등간격으로 나열되어 있고, 적어도 상기 표면에 형성된 상기 빈 틈이 없는 패턴에 대응하는 상기 이면의 에어리어에 있어서의 상기 배선 패턴이 형성되어 있지 않은 부분에, 복수의 더미 패턴이 상기 베어 보드의 장변 방향을 따라 형성되고, 상기 더미 패턴의 폭 치수는 상기 배선 패턴의 폭 치수와 동일하고, 상기 더미 패턴은 상기 베어 보드의 단변 방향으로 상기 배선 패턴의 간격과 동일한 간격으로 형성된 것을 특징으로 하는 ＬＥＤ 기판 장치가 기재되어 있다.
일본국 특개2009-274449호 공보
그런데, 발광 소자를 탑재하는 프린트 기판 등의 기판(회로 기판)은, 열 팽창 특성이나 가열 후의 수축 특성이 상이한, 예를 들면 글래스 에폭시 기재(基材)와 동박(銅箔)으로 구성되어 있어, 발광 소자나 회로 소자 등을 탑재하는 공정에 있어서, 가열과 냉각이 반복됨으로써, 왜곡, 휘어짐, 구부러짐 등에 의해, 기판의 평면도가 악화된다. 또한, 발광 소자의 온, 오프 동작에 의해서도 가열과 냉각이 반복됨으로써도, 기판의 평면도가 악화된다. 기판의 평면도가 악화되면, 기판에 탑재된 발광 소자가 기울어져 광축(光軸)에 어긋남이 생기게 된다.
본 발명의 목적은, 가열과 냉각의 반복에 의한 기판의 변형에 의해 광학 소자가 기울어지는 것에 의한 광축의 어긋남을 억제한 발광 장치 등을 제공하는 것에 있다.
청구항 1에 기재된 발명은, 각각이 복수의 신호 배선을 갖는 적어도 2층의 신호 배선층을 구비하고, 적어도 인접하는 2층의 신호 배선층에서, 장변(長邊) 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 신호 배선을 구비하는 회로 기판과, 각각이 복수의 발광 소자를 가짐과 함께, 상기 회로 기판의 표면 상에 장변 방향으로 열(列) 형상으로 배열된 복수의 발광 칩을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치이다.
청구항 2에 기재된 발명은, 상기 회로 기판은, 상기 복수의 발광 칩이 배열된 부분에서, 당해 회로 기판의 장변 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 상기 신호 배선을 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 1에 기재된 발광 장치이다.
청구항 3에 기재된 발명은, 상기 회로 기판에서의 상기 적어도 2층의 신호 배선층의 각각이, 복수의 의사(擬似) 배선을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 청구항 1 또는 2에 기재된 발광 장치이다.
청구항 4에 기재된 발명은, 상기 적어도 2층의 신호 배선층의 각각에서의 상기 복수의 신호 배선 및 상기 복수의 의사 배선의, 상기 회로 기판의 장변 방향을 따라 설치된 부분이, 미리 정해진 반복 간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 청구항 3에 기재된 발광 장치이다.
청구항 5에 기재된 발명은, 각각이 복수의 신호 배선을 갖는 적어도 2층의 신호 배선층을 구비하고, 적어도 인접하는 2층의 신호 배선층에서, 장변 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 신호 배선을 구비하는 회로 기판과, 각각이 복수의 발광 소자를 가짐과 함께, 당해 회로 기판의 표면 상에 장변 방향으로 열 형상으로 배열된 복수의 발광 칩을 구비하며, 상(像) 유지체를 노광하는 노광 수단과, 상기 노광 수단으로부터 조사되는 광을 상기 상 유지체에 결상시키는 광학 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 프린트 헤드이다.
청구항 6에 기재된 발명은, 상 유지체를 대전하는 대전 수단과, 각각이 복수의 신호 배선을 갖는 적어도 2층의 신호 배선층을 구비하고, 적어도 인접하는 2층의 신호 배선층에서, 장변 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 신호 배선을 구비하는 회로 기판과, 각각이 복수의 발광 소자를 가짐과 함께, 당해 회로 기판의 표면 상에 장변 방향으로 열 형상으로 배열된 복수의 발광 칩을 구비하고, 상기 상 유지체를 노광하는 노광 수단과, 상기 노광 수단으로부터 조사되는 광을 상기 상 유지체 위에 결상시키는 광학 수단과, 상기 상 유지체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상 수단과, 상기 상 유지체에 현상된 화상을 피전사체에 전사하는 전사 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치이다.
청구항 1의 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 가열과 냉각이 반복되는 것에 의한 기판의 변형에 의한 발광 칩의 광축의 어긋남을 억제할 수 있다.
청구항 2의 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 가열과 냉각이 반복되는 것에 의한 기판의 변형에 의한 발광 칩의 광축의 어긋남을 더 억제할 수 있다.
청구항 3의 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 가열과 냉각이 반복되는 것에 의한 기판의 변형에 의한 발광 칩의 광축의 어긋남을 더 억제할 수 있다.
청구항 4의 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 가열과 냉각이 반복되는 것에 의한 기판의 변형을 억제하는 신호 배선을 더 용이하게 설계할 수 있다.
청구항 5의 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 광의 손실이나 강도의 편차를 더 적게 할 수 있다.
청구항 6의 발명에 의하면, 본 구성을 갖지 않을 경우에 비해, 화질의 열화를 더 억제할 수 있다.
도 1은 제 1 실시형태가 적용되는 화상 형성 장치의 전체 구성의 일례를 나타낸 도면.
도 2는 프린트 헤드의 구성을 나타낸 단면도.
도 3은 발광 장치의 평면 레이아웃을 설명하기 위한 도면.
도 4는 발광부를 상세하게 설명하기 위한 도면.
도 5는 제 1 실시형태가 적용되는 발광 장치의 단면 구조를 설명하기 위한 도면.
도 6은 제 1 신호 배선층을 설명하는 평면도.
도 7은 제 2 신호 배선층을 설명하는 평면도.
도 8은 제 1 도체층을 설명하는 평면도.
도 9는 제 2 도체층을 설명하는 평면도.
도 10은 제 1 실시형태에 있어서, 제조시 및 동작시에 있어서의 가열과 냉각의 반복에 의한 회로 기판의 변형이 억제되는 것을 설명하는 도면.
도 11은 제 1 실시형태를 적용하지 않을 경우의, 제조시 및 동작시에 있어서의 가열과 냉각의 반복에 의한 회로 기판의 변형을 설명하는 도면.
도 12는 신호 배선층이 3층 또는 4층일 경우의 발광 장치의 일례를 나타낸 도면.
도 13은 제 2 실시형태가 적용되는 제 1 신호 배선층을 설명하는 평면도.
도 14는 제 2 실시형태가 적용되는 제 2 신호 배선층을 설명하는 평면도.
도 15는 제 3 실시형태가 적용되는 발광 장치의 단면 구조를 설명하기 위한 도면.
도 16은 제 4 실시형태가 적용되는 발광 장치의 단면 구조를 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 실시형태에 대해서 상세하게 설명한다.
<제 1 실시형태>
도 1은 제 1 실시형태가 적용되는 화상 형성 장치(1)의 전체 구성의 일례를 나타낸 도면이다. 도 1에 나타낸 화상 형성 장치(1)는, 일반적으로 탠덤형이라고 불리는 화상 형성 장치이다. 이 화상 형성 장치(1)는, 각 색의 화상 데이터에 대응해서 화상 형성을 행하는 화상 형성 프로세스부(10), 화상 형성 프로세스부(10)를 제어하는 화상 출력 제어부(30), 예를 들면 퍼스널컴퓨터(ＰＣ)(2)나 화상 판독 장치(3)에 접속되어, 이들로부터 수신된 화상 데이터에 대하여 미리 정해진 화상 처리를 실시하는 화상 처리부(40)를 구비하고 있다.
화상 형성 프로세스부(10)는, 미리 정해진 간격을 두고 병렬적으로 배치되는 복수의 엔진을 포함하는 화상 형성 유닛(11)을 구비하고 있다. 이 화상 형성 유닛(11)은 4개의 화상 형성 유닛(11Y, 11M, 11C, 11K)으로 구성되어 있다. 화상 형성 유닛(11Y, 11M, 11C, 11K)은, 각각 정전 잠상을 형성해서 토너 상(像)을 유지하는 상 유지체의 일례로서의 감광체 드럼(12), 감광체 드럼(12)의 표면을 미리 정해진 전위로 대전하는 대전 수단의 일례로서의 대전기(13), 대전기(13)에 의해 대전된 감광체 드럼(12)을 노광하는 프린트 헤드(14), 프린트 헤드(14)에 의해 얻어진 정전 잠상을 현상하는 현상 수단의 일례로서의 현상기(15)를 구비하고 있다. 화상 형성 유닛(11Y, 11M, 11C, 11K)은 각각이 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C), 흑(黑)(K)의 토너 상을 형성한다.
또한, 화상 형성 프로세스부(10)는, 각 화상 형성 유닛(11Y, 11M, 11C, 11K)의 감광체 드럼(12)에서 형성된 각 색의 토너 상을 피전사체의 일례로서의 기록 용지(25)에 다중 전사시키기 위해서, 이 기록 용지(25)를 반송하는 용지 반송 벨트(21)와, 용지 반송 벨트(21)를 구동시키는 롤인 구동 롤(22)과, 감광체 드럼(12)의 토너 상을 기록 용지(25)에 전사시키는 전사 수단의 일례로서의 전사 롤(23)과, 기록 용지(25)에 토너 상을 정착시키는 정착기(24)를 구비하고 있다.
이 화상 형성 장치(1)에 있어서, 화상 형성 프로세스부(10)는, 화상 출력 제어부(30)로부터 공급되는 각종의 제어 신호에 의거하여 화상 형성 동작을 행한다. 그리고, 화상 출력 제어부(30)에 의한 제어 하에서, 퍼스널컴퓨터(ＰＣ)(2)나 화상 판독 장치(3)로부터 수신된 화상 데이터는, 화상 처리부(40)에 의해 화상 처리가 실시되어, 화상 형성 유닛(11)에 공급된다. 그리고, 예를 들면 흑(K)색의 화상 형성 유닛(11K)에서는, 감광체 드럼(12)이 화살표 A 방향으로 회전하면서, 대전기(13)에 의해 미리 정해진 전위로 대전되고, 화상 처리부(40)로부터 공급된 화상 데이터에 의거하여 발광하는 프린트 헤드(14)에 의해 노광된다. 이에 따라, 감광체 드럼(12) 위에는, 흑(K)색 화상에 관한 정전 잠상이 형성된다. 그리고, 감광체 드럼(12) 위에 형성된 정전 잠상은 현상기(15)에 의해 현상되어, 감광체 드럼(12) 위에는 흑(K)색의 토너 상이 형성된다. 화상 형성 유닛(11Y, 11M, 11C)에 있어서도, 각각 옐로우(Y), 마젠타(M), 시안(C)의 각 색 토너 상이 형성된다.
각 화상 형성 유닛(11)에 의해 형성된 감광체 드럼(12) 위의 각 색 토너 상은, 화살표 B 방향으로 이동하는 용지 반송 벨트(21)의 이동에 따라 공급된 기록 용지(25)에, 전사 롤(23)에 인가된 전사 전계에 의해, 순차적으로 정전 전사되어, 기록 용지(25) 상에 각 색 토너가 중첩된 합성 토너 상이 형성된다.
그 후, 합성 토너 상이 정전 전사된 기록 용지(25)는 정착기(24)까지 반송된다. 정착기(24)에 반송된 기록 용지(25) 위의 합성 토너 상은, 정착기(24)에 의해 열 및 압력에 의한 정착 처리를 받아서 기록 용지(25) 위에 정착되고, 화상 형성 장치(1)로부터 배출된다.
도 2는 프린트 헤드(14)의 구성을 나타낸 단면도이다. 이 프린트 헤드(14)는 하우징(61), 감광체 드럼(12)을 노광하는 복수의 발광 소자를 구비한 발광부(63)를 포함하는 노광 수단의 일례로서의 발광 장치(65), 발광부(63)로부터 출사된 광을 감광체 드럼(12) 표면에 결상시키는 광학 수단의 일례로서의 로드 렌즈 어레이(rod lens array)(64)를 구비하고 있다.
발광 장치(65)는, 발광부(63), 발광부(63)를 구동하기 위한 신호를 발생하는 신호 발생 회로(M)(후술하는 도 3의 (b) 참조) 등을 탑재하는 회로 기판(62)을 구비하고 있다.
하우징(61)은, 예를 들면 금속으로 형성되며, 회로 기판(62) 및 로드 렌즈 어레이(64)를 지지하고, 발광부(63)의 발광 소자에 있어서의 발광 점(點)의 상(像)이, 로드 렌즈 어레이(64)의 초점 면에 형성되도록 설정되어 있다. 또한, 로드 렌즈 어레이(64)는 감광체 드럼(12)의 축 방향(주주사 방향)을 따라 배치되어 있다.
도 3은 발광 장치(65)의 평면 레이아웃을 설명하기 위한 도면이다. 도 3의 (a)는 발광 장치(65)의 표면도, 도 3의 (b)는 발광 장치(65)의 이면도이다.
도 3의 (a)에 나타낸 바와 같이, 회로 기판(62)은 주주사 방향인 Ｘ 방향으로 길다. 이 회로 기판(62)의 한쪽 면인 표면(62a) 상에, 발광부(63)가 구성되어 있다. 발광부(63)는, 예를 들면 40개의 발광 칩(S1 ~ S40)을, 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향(주주사 방향)을 따라 일차원적으로 배열해서 구성되어 있다. 그리고, 발광 칩(S1 ~ S40)은, 평면 형상이 가늘고 긴 직사각형이며, 회로 기판(62)의 부주사 방향인 Ｙ 방향의 C-C 선으로 나타낸 중심선을 사이에 두고, 각각의 장변의 일부가 마주보도록, 2열로 지그재그 형상으로 배치되어 있다. 발광 칩(S)의 평면 형상은, 예를 들면 길이 1㎜, 폭 150㎛이다.
이하에 있어서, 발광 칩(S1 ~ S40)을 각각 구별하지 않고 설명할 때는, 발광 칩(S)으로 표기한다.
또한, 단변 방향인 Ｙ 방향(부주사 방향)은, 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향(주주사 방향)에 교차하는 방향을 말한다. X 방향(주주사 방향)은 감광체 드럼(12)의 축 방향이고, Y 방향(부주사 방향)은 감광체 드럼(12)의 회전 방향이다.
한편, 도 3의 (b)에 나타낸 바와 같이, 회로 기판(62)의 다른 쪽의 면인 이면(62b)에는, 집적 회로 등에 의해 구성되며, 발광부(63)를 구동하는 신호를 송신하는 신호 발생 회로(M)와, 화상 출력 제어부(30)로부터의 제어 신호 및 화상 처리부(40)로부터의 화상 데이터를 발광 장치(65)에 공급하는 배선의 접속을 위한 커넥터(ＣＯＮ)를 구비하고 있다. 신호 발생 회로(M) 및 커넥터(ＣＯＮ)도, 회로 기판(62)의 이면(62b)에, 회로 기판(62)의 단변 방향의 중심선(C-C 선) 상에 배치되어 있다.
도 3의 (a)와 도 3의 (b)는 표리(表裏)의 관계에 있으므로, Y 방향이 반대가 된다.
또한, 회로 기판(62)의 표면(62a), 이면(62b)에, 상기한 것 이외의 전기적인 부품, 예를 들면 콘덴서, 저항 등이 탑재되어도 된다.
도 4는 발광부(63)를 상세하게 설명하기 위한 도면이다. 여기에서는, 발광 칩(S1 ~ S3) 부분을 나타내고 있다.
각 발광 칩(S)에는, 예를 들면 128개의 발광 소자(L1 ~ L128)가, 발광 칩(S)의 표면에, 장변을 따라 설치되어 있다. 또한, 발광 소자(L1 ~ L128)를 각각 구별하지 않을 때는 발광 소자(L)로 표기한다.
또한, 각 발광 칩(S)은, 예를 들면 신호 발생 회로(M)로부터 신호가 공급되는 T1 단자, T2 단자, T3 단자 및 접지(ＧＮＤ) 전위가 공급되는 ＧＮＤ 단자를 구비하고 있다. 또한, 각 발광 칩(S)은 이면으로부터 전원(Ｖｃｃ) 전위가 공급된다.
그리고, 발광부(63)는, 발광 칩(S)이 하나를 두고 방향을 180° 바꿈과 함께, 발광 칩(S)의 발광 소자(L)가 설치된 측의 장변이 마주보도록, 지그재그 형상으로 배열되어 있다. 이 때, 인접하는 발광 칩(Ｓ)간에 있어서의 발광 소자(L)의 발광 점의 Ｘ 방향의 거리(p2), 예를 들면 발광 칩(S1)의 발광 소자(L128)의 발광 점과 발광 칩(S2)의 발광 소자(L128)의 발광 점의 거리(p2)가, 발광 칩(S1) 내의 발광 소자(L)의 피치(p1)로 되도록, 인접하는 발광 칩(S)(예를 들면, 발광 칩(S1과 S2))의 위치가 설정되어 있다.
또한, 발광 칩(S1 ~ S40)은 지그재그 형상 대신에, 직선 형상으로 배열되어도 된다.
여기에서는, 예로서, 발광 칩(S)은 신호가 송신되는 T1 단자, T2 단자, T3 단자 및 ＧＮＤ 단자를 구비한다고 했지만, 발광 칩(S)의 발광 소자(L)의 점등 제어에 필요한 신호가 공급되는 단자 구성이면, 어떠한 단자 구성이어도 된다. 본딩 패드(304b)(후술하는 도 5 참조)는 단자 구성에 대응해서 설치되면 된다.
도 5는 발광 장치(65)의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는, 도 3에 나타낸 V-V 선에서의 단면 구조를 나타내고 있다. V-V 선은 발광 칩(S3 및 S4)의 각각의 장변이 마주보고 있는 부분에 설정되어 있다. 따라서, 도 5는 발광 칩(S3, S4)이 설치된 부분의 회로 기판(62)의 단면을 나타내고 있다.
여기에서는, 도면의 우측 방향이 Y 방향, 도면의 상측 방향, 즉 회로 기판(62)의 두께 방향(회로 기판(62)의 이면(62b)으로부터 표면(62a)을 향하는 방향)이 Z 방향이다. 그리고, 회로 기판(62)의 표면(62a) 상에 발광 칩(S3 및 S4)이 나열되어 탑재되어 있다.
도 5에 의해, 회로 기판(62)의 구성을 설명한다.
회로 기판(62)은, 두께 방향(Z)의 중앙부에 전기적인 절연 재료로 구성되는 제 1 절연층(401)을 구비하고 있다. 그리고, 제 1 절연층(401)의 하면(도면에 있어서 하측의 면을 나타냄)측에, 제 1 절연층(401)에 접하며, 도전 재료로 구성되고, 신호 배선(301a) 및 의사(擬似) 배선(301b)을 구성하는, 신호 배선층의 일례로서의 제 1 신호 배선층(301)을 구비하고 있다. 또한, 제 1 신호 배선층(301)의 하면측에, 제 1 신호 배선층(301)에 접하며, 전기적인 절연 재료로 구성되는 제 2 절연층(402)을 구비하고 있다. 또한, 제 2 절연층(402)의 하면측에, 제 2 절연층(402)에 접하며, 도전 재료로 구성되고, 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)을 구성하는, 신호 배선층의 일례로서의 제 2 신호 배선층(302)을 구비하고 있다.
이하에서는, 신호 배선(301a, 302a)을 각각 구별하지 않고 설명할 때는 신호 배선으로, 의사 배선(301b, 302b)을 각각 구별하지 않고 설명할 때는 의사 배선으로 표기한다.
여기에서는, 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)을 구성하는 제 1 신호 배선층(301)과 같이, 하나의 도전 재료의 층으로 이루어지는 신호 배선과 의사 배선을 포함하는 층을 신호 배선층으로 표기한다.
여기에서, 신호 배선(신호 배선(301a, 302a))은, 각 발광 칩(S)에 각종의 전기적인 신호를 송신하는 배선이다. 신호는, 신호 발생 회로(M) 또는 커넥터(ＣＯＮ)로부터, 신호 배선(301a, 302a)을 통해, 각 발광 칩(S)에 설치된 T1 단자, T2 단자, T3 단자에 송신된다.
이에 대하여, 의사 배선(의사 배선(301b, 302b))은, 전기적인 신호를 송신하는 것을 목적으로 하는 것이 아니라, 신호 배선(301a, 302a)의 사이에 부가적으로 설치된 배선이다. 또한, 의사 배선(301b, 302b)의 전위는 ＧＮＤ 전위로 고정되어도 된다.
한편, 제 1 절연층(401)의 상면(도면에 있어서 상측의 면을 나타냄)측에, 제 1 절연층(401)에 접하며, 도전 재료로 구성되는 제 1 도체층(303)을 구비하고 있다. 제 1 도체층(303)의 상면측에, 제 1 도체층(303)에 접하며, 절연 재료로 구성되는 제 3 절연층(403)을 구비하고 있다. 또한, 제 3 절연층(403)의 상면측에, 제 3 절연층(403)에 접하며, 도전 재료로 구성되는 제 2 도체층(304)을 구비하고 있다.
여기에서는, 예를 들면 제 1 도체층(303)은 ＧＮＤ 전위를 공급하는 전원 배선(303a)을 구성하고 있다.
제 2 도체층(304)은, 발광 칩(S1 ~ S40)에 공통으로, Ｖｃｃ 전위를 공급하는 전원 배선(304a) 및 발광 칩(S1 ~ S40)에 설치된 T1 단자, T2 단자, T3 단자, ＧＮＤ 단자와, 본딩 와이어(311)에 의해 접속되는 본딩 패드(304b)를 구성하고 있다.
그리고, 도 5에 나타낸 바와 같이, 전원 배선(304a) 상에, 발광 칩(S1 ~ S40)(도 5에서는 발광 칩(S3과 S4)을 나타내고 있음)의 이면이, 도전성을 갖는 접착제(308)에 의해 고정되어 있다. 그리고, 발광 칩(S3, S4)은 이면으로부터 Ｖｃｃ 전위가 공급된다.
한편, 발광 칩(S3, S4)의 ＧＮＤ 단자는, 본딩 와이어(311)에 의해, ＧＮＤ 전위로 설정된 본딩 패드(304b)에 접속되어, ＧＮＤ 전위가 공급된다.
발광 칩(S3, S4)의 T1 단자, T2 단자, T3 단자는, 본딩 와이어(311)에 의해, 각각에 설정된 본딩 패드(304b)에 접속되어, 신호가 송신된다.
발광 칩(S)의 발광 소자(L)로부터의 광의 방출 방향(E)(화살표 E에 의해 나타낸 방향)은, 발광 칩(S)의 표면에 대하여 수직인 방향이다.
또한, 발광 장치(65)의 회로 기판(62)에 탑재되는 신호 발생 회로(M)는, 화상 출력 제어부(30) 및 화상 처리부(40)(도 1 참조)로부터, 화상 처리된 화상 데이터 및 각종의 제어 신호가 공급된다. 그리고, 신호 발생 회로(M)는, 이들 화상 데이터 및 각종의 제어 신호에 의거하여, 화상 데이터의 재배치나 발광 강도의 보정 등을 행한다.
그리고, 신호 발생 회로(M)는, 각 발광 칩(S)(S1 ~ S40)에 대하여, 발광 소자(L)의 점등을 제어하는 신호를 송신한다.
발광 칩(S)의 발광 소자로서는, 종래 공지의 발광 다이오드, 발광 사이리스터 등을 사용할 수 있다. 또한, 발광 칩(S)의 발광 소자로서는, 유기 일렉트로루미네선스(electroluminescence) 소자나 무기 일렉트로루미네선스 소자를 이용해도 된다. 따라서, 발광 칩(S)의 발광 소자에 관한 설명을 생략한다.
다음으로, 제 1 신호 배선층(301) 및 제 2 신호 배선층(302)에 대해서 더 상세하게 설명한다.
도 3의 (a) 및 도 3의 (b)에서 나타낸 바와 같이, 발광 장치(65)는, 복수의 발광 칩(S1 ~ S40)을 열 형상으로 나열하여 구성되어 있다. 신호 발생 회로(M) 또는 커넥터(ＣＯＮ)로부터 열 형상으로 나열된 발광 칩(S1 ~ S40)에 신호가 송신되기 위해서는, 신호 배선(301a 및 302a)의 일부는, 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향을 따라 설치되게 된다. 그래서, 도 5에서는, 신호 배선(301a 및 302a)의 회로 기판(62)의 장변 방향을 따라 설치된 부분에 있어서, 회로 기판(62)의 장변 방향과 교차하는 방향, 여기에서는 단변 방향인 Ｙ 방향(폭 방향)의 단면을 나타내고 있다. 그리고, 신호 배선(301a 및 302a) 사이에 설치된 의사 배선(301b 및 302b)도, 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향을 따라 설치되게 된다. 따라서, 도 5에서는, 의사 배선(301b 및 302b)에 관해서도 회로 기판(62)의 장변 방향을 따라 설치된 부분에 있어서, 회로 기판(62)의 장변 방향과 교차하는 방향, 여기에서는 단변 방향인 Ｙ 방향(폭 방향)에서의 단면을 나타내고 있다.
여기에서는, 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)은, 배선 피치(lp)로 설치되어 있다. 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)은 배선 피치(lp)로 설치되어 있다.
그리고, 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 폭 방향의 중심(C1)의 위치(중심 위치(C1))와, 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 폭 방향의 중심(C2)의 위치(중심 위치(C2))가, 회로 기판(62)의 장변 방향과 교차하는 방향, 예를 들면 단변 방향인 Ｙ 방향에 있어서, 겹치지 않도록 어긋나게 설치되어 있다.
예를 들면, 배선 피치(lp)를 200㎛로 하고, 신호 배선(301a), 의사 배선(301b), 신호 배선(302a), 의사 배선(302b)의 배선 폭(l)을 100㎛로 한다. 즉, 배선(라인) 폭(l)과 간극 폭(s)은 각각 100㎛이며, 비는 1:1이다.
이 때, 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)의 거리를 100㎛로 하면, 도 5에 나타낸 바와 같이, Y 방향에 있어서, 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)은, 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b) 사이에 위치한다. 즉, 신호 배선(301a) 또는 의사 배선(301b)의 끝과, 신호 배선(302a) 또는 의사 배선(302b)의 끝의 거리(d0)는 0으로 된다.
다음으로, 회로 기판(62)을 구성하는 제 1 신호 배선층(301), 제 2 신호 배선층(302), 제 1 도체층(303), 제 2 도체층(304)을 개별적으로 설명한다.
도 6은 제 1 신호 배선층(301)을 설명하는 평면도이다. 도 6은 회로 기판(62)을 이면(도 5의 하측)에서 본 도면이다.
신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)이, 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향을 따라 설치되어 있다. 또한, 신호 배선(301a)의 일부는, 제 2 신호 배선층(302) 상에 설치된 신호 발생 회로(M)에 접속되기 위해서, 회로 기판(62)의 단변 방향인 Ｙ 방향을 따라 설치된 부분을 갖고 있다. 한편, 의사 배선(301b)은 신호 발생 회로(M)에 접속되어 있지 않다.
그리고, 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)은 배선 피치(lp)로 설치되어 있다.
도 7은 제 2 신호 배선층(302)을 설명하는 평면도이다. 도 7은 회로 기판(62)을 이면(도 5의 하측)에서 본 도면이다.
신호 배선(302a)과 의사 배선(302b)이, 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향을 따라 설치되어 있다. 또한, 신호 배선(302a)의 일부는, 신호 발생 회로(M)에 접속되기 위해서, 회로 기판(62)의 단변 방향인 Ｙ 방향을 따라 설치된 부분을 갖고 있다. 한편, 의사 배선(302b)은 신호 발생 회로(M)에 접속되어 있지 않다.
그리고, 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향을 따라 설치된 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 부분은, 배선 피치(lp)로 설치되어 있음과 함께, 회로 기판(62)의 단변 방향인 Ｙ 방향(폭 방향)의 중심 위치(C2)가, 회로 기판(62)의 Ｘ 방향을 따라 설치된 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 부분의 Ｙ 방향(폭 방향)의 중심 위치(C1)(도 5, 6 참조)에 겹치지 않도록, 어긋나게 설치되어 있다.
도 8은 제 1 도체층(303)을 설명하는 평면도이다. 도 8은 회로 기판(62)을 이면(도 5의 하측)에서 본 도면이다.
제 1 도체층(303)에는, ＧＮＤ 전위로 설정되는 전원 배선(303a)이 설치되어 있다. 전원 배선(303a)은, 회로 기판(62)의 주위에 설정된 배선 금지 영역을 제외하고, 회로 기판(62)의 전체 면에, 소위 빈 틈이 없이 설치되어 있다. 이렇게 함으로써, ＧＮＤ 전위에 의해, 신호 배선(301a, 302a)에 송신되는 제어 신호의 전위 레벨의 변동을 적게 하여, 발광 장치(65)의 오동작을 억제한다.
도 9는 제 2 도체층(304)을 설명하는 평면도이다. 도 9는 회로 기판(62)을 표면(도 5의 상측)에서 본 도면이다. 도 9에서는, 발광 칩(S1 ~ S5) 및 본딩 와이어(311)를 아울러 나타내고 있다.
제 2 도체층(304)에는, Ｖｃｃ 전위를 공급하는 전원 배선(304a)과 본딩 패드(304b)가 설치되어 있다.
전원 배선(304a)은, 발광 칩(S1 ~ S40)의 하부에 연속하며, 소위 빈 틈이 없이 설치되어 있다. 즉, 발광 칩(S1 ~ S40)의 이면이, 전원 배선(304a) 상에 붙어 있다.
그리고, 발광 칩(S1 ~ S40)은, 이면으로부터 Ｖｃｃ 전위가 공급되도록 되어 있다. 또한, Ｖｃｃ 전위는, 발광 칩(S1 ~ S40)의 표면에 설치된 단자로부터 본딩 와이어(311)에 의해 공급되어도 된다.
전원 배선(304a)의 Ｙ 방향의 폭은, 발광 칩(S1 ~ S40)을 지그재그 형상으로 배열할 수 있는 폭이면 된다. 또한, 전원 배선(304a)의 Ｘ 방향의 길이는, 발광 칩(S1 ~ S40)을 배열할 수 있는 길이이면 된다.
다음으로, 회로 기판(62)의 제조 방법을 설명한다.
예를 들면, 글래스 에폭시 기재로 구성되는 제 1 절연층(401)의 양면에 동박을 붙이고, 한 쪽의 면의 동박을 제 1 신호 배선층(301)으로서, 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)으로 가공한다. 다른 쪽의 면의 동박을 제 1 도체층(303)으로서, 전원 배선(303a)으로 가공한다.
또한, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a)과 제 2 도체층(304)의 본딩 패드(304b)를 접속하는 비어가 설치될 경우가 있다. 또한, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a)과 제 2 도체층(304)의 본딩 패드(304b)를 접속하는 비어가 설치될 경우가 있다. 또한, 신호의 송신을 위해, 신호 배선을 우회시키기 위해서, 비어가 설치될 경우도 있다.
이들 비어는, 레이저 가공 또는 포토리소그래피에 의해, 제 1 신호 배선층(301), 제 1 절연층(401), 제 1 도체층(303)을 관통하는 개구(스루홀)를 설치하고, 그 개구의 주위, 또는 개구를 메우도록 도체가 형성된다. 이 때, 신호 배선(301a)이 전원 배선(303a)과 접속되지 않도록, 개구의 주위의 제 1 도체층(303)을 제거해 두게 된다.
다음으로, 한 면에 동박을 설치한, 글래스 섬유에 반경화의 열경화성 수지(예를 들면, 에폭시)를 함침시킨 프리프레그(prepreg)를, 제 1 신호 배선층(301)측에 적층하고, 가압 오토클레이브(autoclave)에 넣고, 가압함과 함께, 가열하여, 반경화의 열경화성 수지를 경화시킨다. 열경화성 수지가 경화해서 제 2 절연층(402)으로 되고, 동박이 제 2 신호 배선층(302)으로 된다.
다음으로, 한 면에 동박을 설치한, 글래스 섬유에 반경화의 열경화성 수지(에폭시)를 함침시킨 프리프레그를, 제 1 도체층(303)측에 적층하고, 가압 오토클레이브에 넣고, 가압함과 함께, 가열하여, 반경화의 열경화성 수지를 경화시킨다. 열경화성 수지가 경화해서 제 3 절연층(403)으로 되고, 동박이 제 2 도체층(304)으로 된다.
그 후, 제 2 신호 배선층(302)을 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)으로 가공하고, 제 2 도체층(304)을 전원 배선(304a) 및 본딩 패드(304b)로 가공한다.
또한, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a)과 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a)을 접속하는 비어, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a)과 제 2 도체층(304)의 본딩 패드(304b)를 접속하는 비어가, 제 2 절연층(402)에 설치될 경우가 있다.
또한, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a)과 제 2 도체층(304)의 본딩 패드(304b)를 접속하는 비어, 제 1 도체층(303)의 전원 배선(303a)과 제 2 도체층(304)의 본딩 패드(304b)를 접속하는 비어가, 제 3 절연층(403)에 설치될 경우가 있다.
전술한 바와 같이, 제 2 절연층(402)에 설치되는 비어는, 제 2 신호 배선층(302)과 제 2 절연층(402)에, 레이저 가공 또는 포토리소그래피에 의해, 개구를 마련하고, 그 개구의 주위에, 또는 개구를 메우도록 도체를 형성하면 된다.
제 3 절연층(403)에 설치되는 비어는, 제 2 도체층(304)과 제 3 절연층(403)에, 레이저 가공 또는 포토리소그래피에 의해, 개구를 설치하고, 그 개구의 주위, 또는 개구를 메우도록 도체를 형성하면 된다.
그리고, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a)과 제 2 도체층(304)의 본딩 패드(304b)는, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a)을 통해 접속된다.
상술한 바와 같이, 회로 기판(62)은, 제조 공정에 있어서, 가열과 냉각이 반복되어서 제조된다.
또한, 본 실시형태에서는, 회로 기판(62)으로서, 글래스 에폭시 기재를 이용했지만, 콤퍼짓(composite) 기재, 종이 페놀 기재여도 된다. 그리고, 회로 기판(62)에는, 글래스 에폭시 기재를 이용한 동장(銅張;copper-clad) 적층 기판을 사용할 수 있다.
이하에서는, 제 1 실시형태에 있어서, 제조시 및 동작시에 있어서의 가열과 냉각의 반복에 의한 회로 기판(62)의 변형이 억제되는 것을 설명한다.
도 10은, 제 1 실시형태에 있어서, 제조시 및 동작시에 있어서의 가열과 냉각의 반복에 의한 회로 기판(62)의 변형이 억제되는 것을 설명하는 도면이다.
회로 기판(62)의 변형은, 제 1 절연층(401), 제 2 절연층(402), 제 3 절연층(403)을 구성하는 전기적인 절연 재료와, 제 1 신호 배선층(301), 제 2 신호 배선층(302), 제 1 도체층(303), 제 2 도체층(304)의 도전 재료에서, 열 팽창 계수 및 가열 후의 수축 특성이 상이한 것에 의한다. 즉, 도전 재료는, 절연 재료에 비해, 열 팽창 계수가 크다. 또한, 절연 재료 및 도전 재료는，가열 후에 함께 냉각해도 원래의 상태로 되돌아오지 않는다.
도 10에 나타낸 바와 같이, 제 1 신호 배선층(301)에는, 신호 배선(301a)과 의사 배선(301b)이, 제 2 신호 배선층(302)에는, 신호 배선(302a)과 의사 배선(302b)이 설치되어 있다.
그러면, 회로 기판(62)의 제조시 및 발광 장치(65)의 동작시에 있어서 가열되면, 도전 재료로 구성된 신호 배선(301a, 302a), 의사 배선(301b, 302b)이 Y 방향으로 늘어난다. 그러나, 제 1 절연층(401), 제 2 절연층(402)을 구성하는 절연 재료는, 도전 재료에 비해, 열 팽창 계수가 작기 때문에, 신호 배선(301a, 302a), 의사 배선(301b, 302b)의 신장을 추종해서 늘어나지 않는다. 따라서, 회로 기판(62)의 신호 배선(301a, 302a), 의사 배선(301b, 302b)의 부분이 화살표 F로 나타낸 바와 같이, 회로 기판(62)의 제 1 신호 배선층(301), 제 2 신호 배선층(302)이 설치된 측(도면 중에 있어서 하측)으로, 부풀어 오르도록 변형된다.
그리고, 화살표 F에 의해 나타낸 변형은, 냉각되어, 수축해도 원래로 돌아가지 않는다. 이 때문에, 회로 기판(62)은, 신호 배선(301a, 302a), 의사 배선(301b, 302b)이 설치된 각각의 부분의 화살표 F로 나타낸 변형에 의거하여, 화살표 G로 나타내는 바와 같이 변형하게 된다. 또한, 화살표 G는 화살표 F의 변형을 이은 포락선이다.
그러나, 제 1 실시형태에서는, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)가, 어긋나게 설치되어 있으므로, 화살표 F의 변형이 누적되지 않고, 분산된다. 따라서, 화살표 G의 변형이 억제된다. 이에 따라, 회로 기판(62) 상에 배열된 발광 칩(S)의 기울어짐이 억제되어, 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E)의 어긋남이 억제된다.
도 11은, 제 1 실시형태를 적용하지 않을 경우의, 제조시 및 동작시에 있어서의 가열과 냉각의 반복에 의한 회로 기판(62)의 변형을 설명하는 도면이다.
도 11에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시형태를 적용하지 않을 경우에는, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)가 회로 기판(62)의 단변 방향인 Ｙ 방향에 있어서, 겹쳐 설치되어 있다.
따라서, 화살표 F의 변형이 누적된 화살표 H의 변형은, 제 1 실시형태를 적용한 경우의 화살표 G의 변형에 비해, 커지게 된다. 이 때문에, 발광 칩(S)이 기울어져, 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E)이 어긋나게 된다.
도 10에 있어서 설명한 바와 같이, 제 1 실시형태에서는, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)를 어긋나게 함으로써, 회로 기판(62)의 변형(F)이 누적되는 것이 억제되어 있다. 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 어긋남량은, 도 10에서 나타낸 바와 같이, 배선 피치(lp)의 1/2로 하는 것이 바람직하다. 그러나, 회로 기판(62)의 변형(G)이 억제되면, 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 어긋남량은, 배선 피치(lp)의 1/2가 아니어도 된다.
또한, 제 1 실시형태에서는, 배선 밀도가 균일해지도록, 의사 배선(301b, 302b)을 설치하고 있다. 이렇게 함으로써, 회로 기판(62)에 있어서, 변형(F)을 균등하게 발생시킬 수 있다. 따라서, 회로 기판(62)에는, 의사 배선(301b, 302b)을 설치하는 것이 바람직하다. 그러나, 회로 기판(62)의 변형(G)이 억제되면, 의사 배선(301b, 302b)을 설치하지 않아도 된다.
또한, 배선 피치(lp)를 고정했지만, 가변이어도 된다. 배선 폭(l)은 작을 수록, 변형(F)이 작게 억제된다. 그러나, 배선 폭(l) 및 간극 폭(s)은, 회로 기판(62)의 제조에 있어서, 제조의 용이함이나 수율 등에 의해 설정되면 되고, 상기한 값이 아니어도 된다.
또한, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)는, 모든 신호 배선 및 의사 배선에 있어서, 어긋나지 않아도 되고, 발광 칩(S)이 경사져서, 광축이 어긋나는 것을 억제할 수 있으면 된다. 따라서, 회로 기판(62)의 발광 칩(S)이 탑재된 부분에 있어서, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)가 어긋나 있어도 된다.
또한, 도 5 및 도 10에서는, 신호 배선층으로서 제 1 신호 배선층(301)과 제 2 신호 배선층(302)의 2층일 경우를 나타냈지만, 신호 배선층이 3층 이상이어도 된다.
도 12는 신호 배선층이 3층 또는 4층일 경우의 발광 장치(65)의 일례를 나타낸 도면이다. 도 12의 (a)는 신호 배선층이 3층일 경우의 발광 장치(65)의 일례를, 도 12의 (b)는 신호 배선층이 4층일 경우의 발광 장치(65)의 일례를 나타내고 있다.
도 12의 (a)에 나타낸 신호 배선층이 3층일 경우에는, 제 2 신호 배선층(302)의 하방(도 12의 (a)에 있어서 하측)에, 제 2 신호 배선층(302)에 접하여, 제 4 절연층(404)이 설치되고, 또한 제 4 절연층(404)의 하방에, 제 4 절연층(404)에 접하여, 제 3 신호 배선층(305)이 설치되어 있다. 그리고, 제 3 신호 배선층(305)은 신호 배선(305a)과 의사 배선(305b)으로 구성되어 있다.
제 3 신호 배선층(305)의 신호 배선(305a) 및 의사 배선(305b)의 중심 위치(C3)는, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1) 및 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)의 모두와 어긋나게 설치되어 있다.
이렇게 함으로써, 제조시 및 동작시에 있어서의 가열과 냉각의 반복에 의한 회로 기판(62)의 변형을 억제하여, 발광 칩(S)의 기울어짐을 억제해서, 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E)의 어긋남을 억제하고 있다.
또한, 인접하는 신호 배선층, 즉 제 1 신호 배선층(301)과 제 2 신호 배선층(302)에 있어서의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)와, 또는 제 2 신호 배선층(302)과 제 3 신호 배선층(305)에 있어서의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)와 신호 배선(305a) 및 의사 배선(305b)의 중심 위치(C3)가 어긋나 있고, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와 제 3 신호 배선층(305)의 신호 배선(305a) 및 의사 배선(305b)의 중심 위치(C3)가 겹쳐서 설치되어 있어도 된다. 즉, 변형(F)이 누적되지 않도록 설치되어 있으면 된다.
도 12의 (b)에 나타낸 신호 배선층이 4층일 경우에는, 도 12의 (a)에 나타낸, 신호 배선층이 3층일 경우의, 제 3 신호 배선층(305)의 하방(도 12의 (b)에 있어서 하측)에, 제 3 신호 배선층(305)에 접하여, 제 5 절연층(405)이 더 설치되고, 또한 제 5 절연층(405)의 하방에, 제 5 절연층(405)에 접하여, 제 4 신호 배선층(306)이 설치되어 있다. 그리고, 제 4 신호 배선층(306)은 신호 배선(306a)과 의사 배선(306b)으로 구성되어 있다.
그리고, 제 3 신호 배선층(305)의 신호 배선(305a) 및 의사 배선(305b)의 중심 위치(C3)는, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)에, 제 4 신호 배선층(306)의 신호 배선(306a) 및 의사 배선(306b)의 중심 위치(C4)는, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)에 설치되어 있다.
이렇게 함으로써, 제조시 및 동작시에 있어서의 가열과 냉각의 반복에 의한 회로 기판(62)의 변형을 억제하여, 발광 장치(65)의 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E), 즉 광축의 어긋남이 억제된다.
이상 설명한 발광 장치(65)를 사용한 프린트 헤드(14)에 있어서, 발광 장치(65)에 있어서의 발광 칩(S)의 광축의 어긋남이 억제되므로, 로드 렌즈 어레이(64)에서의 광의 손실이나 강도의 편차가 억제된다. 따라서, 프린트 헤드(14)를 이용한 화상 형성 장치(1)에 있어서, 화질의 열화가 적은 화상 형성을 할 수 있다.
<제 2 실시형태>
제 2 실시형태에서는, 발광 장치(65)의 회로 기판(62)에 있어서의 제 1 신호 배선층(301) 및 제 2 신호 배선층(302)의 구성이, 제 1 실시형태와 상이하다. 제 1 실시형태에서는, 회로 기판(62)의 발광 칩(S)의 이면 부분의 제 1 신호 배선층(301)에 의사 배선(301b)을, 제 2 신호 배선층(302)에 의사 배선(302b)을 설치하고 있었다. 제 2 실시형태에서는, 회로 기판(62)의 전체 면에 있어서, 제 1 신호 배선층(301)에 의사 배선(301b)을, 제 2 신호 배선층(302)에 의사 배선(302b)을 설치하고 있다.
도 13은 제 2 실시형태가 적용되는 제 1 신호 배선층(301)을 설명하는 평면도이다. 도 6에 나타낸 제 1 실시형태에 있어서의 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)을 둘러싸도록, 의사 배선(301b)이 더 설치되어 있다. 의사 배선(301b)은 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향을 따라 설치되어 있다.
도 14는 제 2 실시형태가 적용되는 제 2 신호 배선층(302)을 설명하는 평면도이다. 도 7에 나타낸 제 1 실시형태에 있어서의 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)을 둘러싸도록, 의사 배선(302b)이 더 설치되어 있다. 의사 배선(302b)은 회로 기판(62)의 장변 방향인 Ｘ 방향을 따라 설치되어 있다.
이 회로 기판(62)은 제 1 실시형태에서 설명한 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
제 2 실시형태에 있어서도, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)가, 어긋나게 설치되어 있으므로(도 5 참조), 회로 기판(62)의 전체 면에 있어서, 화살표 F(도 10 참조)의 변형이 누적되지 않고, 분산된다. 따라서, 회로 기판(62)의 전체 면에 있어서, 화살표 G(도 10 참조)의 변형이 억제되어, 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E)(도 10 참조), 즉 광축의 어긋남이 억제된다.
이상 설명한 발광 장치(65)를 사용한 프린트 헤드(14)에 있어서, 발광 장치(65)에 있어서의 발광 칩(S)의 광축의 어긋남이 억제되므로, 로드 렌즈 어레이(64)에서의 광의 손실이나 강도의 편차가 억제된다. 따라서, 프린트 헤드(14)를 이용한 화상 형성 장치(1)에 있어서, 화질의 열화가 적은 화상 형성을 할 수 있다.
<제 3 실시형태>
제 3 실시형태에서는, 발광 장치(65)의 회로 기판(62)에 있어서의 제 1 신호 배선층(301) 및 제 2 신호 배선층(302)의 구성이, 제 1 실시형태와 상이하다. 제 1 실시형태에서는, 회로 기판(62)의 제 1 신호 배선층(301)에 있어서의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 배선(라인) 폭(l)과 간극 폭(s)의 비, 제 2 신호 배선층(302)에 있어서의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 배선(라인) 폭(l)과 간극 폭(s)의 비가, 모두 1(1:1)이었다.
도 15는 제 3 실시형태가 적용되는 발광 장치(65)의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
제 3 실시형태에서는, 배선 폭(l)과 간극 폭(s)의 비가 1보다 크다(배선 폭(l)>간극 폭(s)). 예를 들면, 배선 피치(lp)를 200㎛로 하고, 배선 폭(l)을 125㎛, 간극 폭(s)을 75㎛로 하고 있다.
또한, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 Ｙ 방향의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 Ｙ 방향의 중심 위치(C2)는, 어긋나게 설치되어 있다.
이 경우, 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 어긋남이, 배선 피치(lp)의 1/2이어도, 제 1 신호 배선층(301)에 있어서의 신호 배선(301a) 또는 의사 배선(301b)과, 제 2 신호 배선층(302)에 있어서의 신호 배선(302a) 또는 의사 배선(302b)은, 끝 부분에서 거리(폭)(d1)에 있어서 겹치게 된다.
또한, 제 1 신호 배선층(301)에 있어서의 신호 배선(301a) 또는 의사 배선(301b)과, 제 2 신호 배선층(302)에 있어서의 신호 배선(302a) 또는 의사 배선(302b)이 겹치는 거리(폭)(d1)는, 상기한 25㎛가 아니어도 된다.
이 회로 기판(62)은 제 1 실시형태에서 설명한 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
제 3 실시형태에 있어서도, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)는, 어긋나게 설치되어 있으므로, 회로 기판(62)에 있어서, 화살표 F(도 10 참조)의 변형이 누적되지 않고, 분산된다. 따라서, 회로 기판(62)의 변형이 억제되어, 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E), 즉 광축의 어긋남을 억제할 수 있다.
이상 설명한 발광 장치(65)를 사용한 프린트 헤드(14)에 있어서, 발광 장치(65)에 있어서의 발광 칩(S)의 광축의 어긋남이 억제되므로, 로드 렌즈 어레이(64)에서의 광의 손실이나 강도의 편차가 억제된다. 따라서, 프린트 헤드(14)를 이용한 화상 형성 장치(1)에 있어서, 화질의 열화가 적은 화상 형성을 할 수 있다.
제 3 실시형태에 있어서, 제 2 실시형태에 나타낸 바와 같이, 회로 기판(62)의 전체 면에 의사 배선(301b, 302b)을 설치해도 된다.
또한, 신호 배선층 수를 3 이상으로 해도 된다.
<제 4 실시형태>
제 4 실시형태에서는, 발광 장치(65)의 회로 기판(62)에 있어서의 제 1 신호 배선층(301) 및 제 2 신호 배선층(302)의 구성이, 제 1 실시형태와 상이하다. 제 1 실시형태에서는, 회로 기판(62)의 제 1 신호 배선층(301)에 있어서의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 배선(라인) 폭(l)과 간극 폭(s)의 비, 제 2 신호 배선층(302)에 있어서의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 배선 폭(l)과 간극 폭(s)의 비가, 모두 1(1:1)이었다.
도 16은 제 4 실시형태가 적용되는 발광 장치(65)의 단면 구조를 설명하기 위한 도면이다.
제 4 실시형태에서는, 배선 폭(l)과 간극 폭(s)의 비를 1보다 작게(배선 폭(l)<간극 폭(s)) 하고 있다. 예를 들면, 배선 피치(lp)를 200㎛으로 하고, 배선 폭(l)을 75㎛, 간극 폭(s)을 125㎛로 하고 있다.
또한, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)는, 어긋나게 설치되어 있다.
이 경우, 예를 들면, 중심 위치(C1)와 중심 위치(C2)의 어긋남이, 배선 피치(lp)의 1/2이어도, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 또는 의사 배선(301b)과, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 또는 의사 배선(302b)은, Y 방향에서의 끝 부분이 거리(d2)만큼 떨어지게 된다.
또한, 제 1 신호 배선층(301)에 있어서의 신호 배선(301a) 또는 의사 배선(301b)과, 제 2 신호 배선층(302)에 있어서의 신호 배선(302a) 또는 의사 배선(302b)의 거리(d2)는, 상기의 25㎛가 아니어도 된다.
이 회로 기판(62)은 제 1 실시형태에서 설명한 제조 방법에 의해 제조할 수 있다.
제 4 실시형태에 있어서도, 제 1 신호 배선층(301)의 신호 배선(301a) 및 의사 배선(301b)의 중심 위치(C1)와, 제 2 신호 배선층(302)의 신호 배선(302a) 및 의사 배선(302b)의 중심 위치(C2)는, 어긋나게 설치되어 있으므로, 회로 기판(62)에 있어서, 화살표 F(도 10 참조)의 변형이 누적되지 않고, 분산된다. 따라서, 회로 기판(62)의 변형이 억제되어, 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E)이 기우는 것이 억제된다. 따라서, 회로 기판(62)에 있어서, 화살표 G(도 10 참조)의 변형이 억제되어, 발광 칩(S)으로부터의 광의 방사 방향(E)(도 10 참조), 즉 광축의 어긋남을 억제할 수 있다.
이상 설명한 발광 장치(65)를 사용한 프린트 헤드(14)에 있어서, 발광 장치(65)에 있어서의 발광 칩(S)의 광축의 어긋남이 억제되므로, 로드 렌즈 어레이(64)에서의 광의 손실이나 강도의 편차가 억제된다. 따라서, 프린트 헤드(14)를 이용한 화상 형성 장치(1)에 있어서, 화질의 열화가 적은 화상 형성을 할 수 있다.
제 4 실시형태에 있어서, 제 2 실시형태에 나타낸 바와 같이, 회로 기판(62)의 전체 면에 의사 배선(301b, 302b)을 설치해도 된다.
또한, 신호 배선층을 3층 이상으로 해도 된다.
또한, 제 3 실시형태 및 제 4 실시형태에서는, 제 1 신호 배선층(301) 및 제 2 신호 배선층(302)에 있어서의 신호 배선 및 의사 배선의 배선 폭(l) 및 간극 폭(s)을 동일하게 했지만, 신호 배선층마다 다른 값으로 해도 된다.
1…화상 형성 장치 10…화상 형성 프로세스부
11…화상 형성 유닛 12…감광체 드럼
13…대전기 14…프린트 헤드
15…현상기 23…전사 롤
30…화상 출력 제어부 40…화상 처리부
62…회로 기판 63…발광부
64…로드 렌즈 어레이 65…발광 장치
308…접착제 311…본딩 와이어
S1 ~ S40…발광 칩 301…제 1 신호 배선층
301a…신호 배선 301b…의사 배선
302…제 2 신호 배선층 302a…신호 배선
302b…의사 배선 303…제 1 도체층
303a…전원 배선 304…제 2 도체층
304a…전원 배선 304b…본딩 패드
305…제 3 신호 배선층 305a…신호 배선
305b…의사 배선 306…제 4 신호 배선층
306a…신호 배선 306b…의사 배선
L1 ~ L128…발광 소자 M…신호 발생 회로

Claims (6)

  1. 각각이 복수의 신호 배선을 갖는 적어도 2층의 신호 배선층을 구비하고, 적어도 인접하는 2층의 신호 배선층에서, 장변(長邊) 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 신호 배선을 구비하는 회로 기판과,
    각각이 복수의 발광 소자를 가짐과 함께, 상기 회로 기판의 표면 상에 장변 방향으로 열(列) 형상으로 배열된 복수의 발광 칩
    을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 회로 기판은, 상기 복수의 발광 칩이 배열된 부분에서, 당해 회로 기판의 장변 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 상기 신호 배선을 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 회로 기판에서의 상기 적어도 2층의 신호 배선층의 각각이, 복수의 의사(擬似) 배선을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 적어도 2층의 신호 배선층의 각각에서의 상기 복수의 신호 배선 및 상기 복수의 의사 배선의, 상기 회로 기판의 장변 방향을 따라 설치된 부분이, 미리 정해진 반복 간격으로 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 발광 장치.
  5. 각각이 복수의 신호 배선을 갖는 적어도 2층의 신호 배선층을 구비하고, 적어도 인접하는 2층의 신호 배선층에서, 장변 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 신호 배선을 구비하는 회로 기판과, 각각이 복수의 발광 소자를 가짐과 함께, 당해 회로 기판의 표면 상에 장변 방향으로 열 형상으로 배열된 복수의 발광 칩을 구비하며, 상(像) 유지체를 노광하는 노광 수단과,
    상기 노광 수단으로부터 조사되는 광을 상기 상 유지체에 결상시키는 광학 수단
    을 구비한 것을 특징으로 하는 프린트 헤드.
  6. 상 유지체를 대전하는 대전 수단과,
    각각이 복수의 신호 배선을 갖는 적어도 2층의 신호 배선층을 구비하고, 적어도 인접하는 2층의 신호 배선층에서, 장변 방향을 따라 설치된 부분에서 당해 장변 방향에 교차하는 방향의 중심 위치가 서로 어긋나게 설치되어 있는 신호 배선을 구비하는 회로 기판과, 각각이 복수의 발광 소자를 가짐과 함께, 당해 회로 기판의 표면 상에 장변 방향으로 열 형상으로 배열된 복수의 발광 칩을 구비하고, 상기 상 유지체를 노광하는 노광 수단과,
    상기 노광 수단으로부터 조사되는 광을 상기 상 유지체 위에 결상시키는 광학 수단과,
    상기 상 유지체에 형성된 정전 잠상을 현상하는 현상 수단과,
    상기 상 유지체에 현상된 화상을 피전사체에 전사하는 전사 수단
    을 구비한 것을 특징으로 하는 화상 형성 장치.
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