JPH04270666A - 端面発光型ｅｌプリンタ及び製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、端面発光型ＥＬ素子を
基板上に連続的に形成したラインヘッドを備えた端面発
光型ＥＬプリンタ及び製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、実用化されているプリンタの一つ
にラインプリンタがある。例えば、電子写真方式のライ
ンプリンタは、感光ドラムの周面上に帯電器、ラインヘ
ッド、現像器、転写器等の装置を近接配置した構造とな
っており、帯電器の印加電圧で帯電した感光ドラムの周
面に、ラインヘッドに連設された発光素子の選択的な発
光で露光を行なって潜像を形成し、この潜像を現像器か
ら供給されるトナーで現像して転写器で印刷用紙に転写
するようになっている。

【０００３】そして、このようなラインヘッドの発光素
子としては一般的にＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎ
ｇ　　Ｄｉｏｄｅ）などが使用されているが、これは量
産した素子間に特性差が生じやすく、発光強度が均一な
ラインヘッドを製造することが困難である等の課題を有
している。そこで、現在ではラインヘッドの発光素子と
して端面発光型ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ　　Ｌｕｍｉｎｅ
ｓｃｅｎｃｅ）素子を使用することが考えられている。 この端面発光型ＥＬ素子とは、活性元素を含む硫化亜鉛
等からなる薄膜状の活性層を囲む誘電体層の上下面に平
板状の電極層を形成したもので、これらの電極層間に高
電圧の駆動パルスを印加することで上面が発光する従来
のＥＬに比して１００倍程の発光強度の極扁平な光を活
性層の端面から出射することができる。ここで、端面発
光型ＥＬ素子は、高電圧が印加されると活性層内に荷電
粒子のドリフトが生じ、電圧印加の終了後は活性層内に
電子と正孔との分布に不均一が生じて内部分極電界が形
成される。そして、この分極電界は駆動回路から印加さ
れる駆動パルスとは逆極性であり、同一極性の駆動パル
スを連続的に印加した場合や、直流バイアスを印加した
場合は端面発光型ＥＬ素子は発光しない。従って、端面
発光型ＥＬ素子を発光させるためには閾値電圧以上の正
負の駆動パルスを印加する必要があり、この駆動パルス
の電圧や周波数を上昇させることで発光量が増加するこ
とが確認されている。

【０００４】ここで、上述のような端面発光型ＥＬ素子
をラインヘッドの発光素子に利用した端面発光型ＥＬプ
リンタとしては、本出願人が特願平２−２７４５７０号
などに提案したものがある。この公報に開示された端面
発光型ＥＬプリンタ１は、図１０に例示するように、ラ
インヘッド２に連設されたｍ×ｎ個の端面発光型ＥＬ素
子３をｍ個の共通電極４とｎ個の個別電極５とでマトリ
クス配線し、これらの各電極４，５に高電圧パルスを出
力する共通駆動回路６と低電圧パルスを出力する個別駆
動回路７とを接続した構造となっている。そして、これ
らの駆動回路６，７が出力する駆動パルスの位相を同期
制御することでラインヘッドの端面発光型ＥＬ素子を選
択的に発光させるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにすること
で、高性能な端面発光型ＥＬプリンタ１を実施すること
ができる。ここで、このような端面発光型ＥＬプリンタ
１の印刷品質や印刷速度を向上させるためには、ライン
ヘッド２の端面発光型ＥＬ素子３の発光量を増加させる
必要があり、これを実現するためには前述のように駆動
パルスの周波数や電圧を向上させる必要がある。

【０００６】しかし、図１０に例示したように、ライン
ヘッド２を四個の共通電極４１〜４４とｎ個の個別電極
５１〜５ｎとでマトリクス配線されている場合、共通駆
動回路６が出力する約２００（Ｖ）の高電圧パルスの周
波数が約３０（ＫＨｚ）でも、図１１に例示するように
、各端面発光型ＥＬ素子３に印加される高電圧パルスの
周波数は１／４の約８（ＫＨｚ）となる。つまり、ライ
ンヘッド２をマトリクス配線すると共通駆動回路６が出
力する駆動パルスが数分の一の周波数となって端面発光
型ＥＬ素子３に印加されるので、端面発光型ＥＬ素子３
の発光量を確保するためには共通駆動回路６が高電圧の
駆動パルスを極めて高い周波数で出力する必要がある。 しかし、これでは共通駆動回路６や駆動電源及び放熱板
（共に図示せず）の容量が増加して装置の生産性や小型
軽量化が阻害されることになる。このため、端面発光型
ＥＬ素子３の発光量を増加させると共に共通駆動回路６
などの負担を低減する提案が要望されている。

【０００７】そして、端面発光型ＥＬ素子３は構造的に
コンデンサとして作用するので、複数個の端面発光型Ｅ
Ｌ素子３が一個の個別電極５に接続されるマトリクス配
線では、ある端面発光型ＥＬ素子３に残留した電荷が個
別電極５を介して他の端面発光型ＥＬ素子３に移動する
ことがある。この場合、共通電極４から供給される高電
圧パルスと個別電極５から供給される低電圧パルスとの
同期で駆動されている各端面発光型ＥＬ素子３は、個別
電極５から微小な電荷が入力されても発光の尾引き等の
誤動作を生じるので、その印刷品質が低下することにな
る。

【０００８】さらに、上述のようにマトリクス配線され
たラインヘッド２の端面発光型ＥＬ素子３は、各ブロッ
ク内で順次駆動されることになるので、形成されるライ
ンは各ブロック毎に段差が生じたものとなる。例えば、
本出願人が上記公報に開示した端面発光型ＥＬプリンタ
１では、端面発光型ＥＬ素子３の出射光が扁平であるこ
とを利用し、これを一画素領域内に複数回出力すること
で白抜けを防止すると共にライン縁部の段差を低減する
ことを提案したが、これでもライン縁部の段差は微小な
がらも生じることになる。

【０００９】上述のような課題を解決する手段としては
、共通電極４を一個にして各端面発光型ＥＬ素子３毎に
個別電極５を接続したダイレクト配線とすることが考え
られるが、これは個別駆動回路７を形成するＩＣ（Ｉｎ
ｔｅｇｒａｔｅｄ　　Ｃｉｒｃｕｉｔ）の出力端子が不
足して実施困難である。例えば、端面発光型ＥＬ素子３
と同数の出力端子を備えたＩＣを専用部品として基板上
に製作することも可能であるが、ＩＣは特性的にシリコ
ン基板上にしか製作できず、シリコン基板には長尺状の
端面発光型ＥＬ素子３の製作は困難である。従って、こ
の場合は各駆動回路６，７とラインヘッド２とを互いに
異なる基板上に製作してワイヤボンディング等で接続す
る必要があり、端面発光型ＥＬプリンタ１の生産性が低
下すると共に小型軽量化も阻害されることになる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
活性層を囲む誘電体層の外面に相対向する電極層が位置
する端面発光型ＥＬ素子を基板上に連続的に形成したラ
インヘッドを設け、このラインヘッドの各端面発光型Ｅ
Ｌ素子に高電圧パルスを出力する共通駆動回路と低電圧
パルスを出力する個別駆動回路とを各々接続した端面発
光型ＥＬプリンタにおいて、ラインヘッドの基板上に端
面発光型ＥＬ素子と共に多結晶シリコンからなる個別駆
動回路を形成した。

【００１１】請求項２記載の発明は、ラインヘッドの各
端面発光型ＥＬ素子と同数の個別駆動回路を各々少なく
ともシフトレジスタとラッチ回路と高電圧用トランジス
タとで形成し、これらの個別駆動回路を個別電極を介し
て端面発光型ＥＬ素子に各々接続すると共に全端面発光
型ＥＬ素子に一個の共通電極を介して一個の共通駆動回
路を接続した。

【００１２】請求項３記載の発明は、個別駆動回路の高
電圧用トランジスタのソース／活性層間と活性層／ドレ
イン間とに活性層と同一組成のゲートオフセット層を形
成した。

【００１３】請求項４記載の発明は、ラインヘッドの各
端面発光型ＥＬ素子の一方の電極層と個別電極とを一体
的に形成した。

【００１４】請求項５記載の発明は、一枚の金属薄膜で
ラインヘッドの各端面発光型ＥＬ素子の一方の電極層と
共通電極とを一体的に形成した。

【００１５】請求項６記載の発明は、一個の共通電極と
複数の個別電極との間に位置する複数の端面発光型ＥＬ
素子の誘電体層を一枚の薄膜で一体的に形成した。

【００１６】請求項７記載の発明は、ガラス基板上に減
圧化学気相成長法で非晶質シリコン薄膜からなる第一層
を形成してシリコンイオンを注入し、この第一層を窒素
雰囲気中の熱処理で多結晶化して島状にエッチングし、
第二層として熱酸化膜を形成してから第三層として導電
性の多結晶シリコン膜からなるゲート電極を形成し、こ
の上からイオン注入法で不純物を第一層に添加してソー
ス／ドレイン層を形成し、第四層として層間絶縁膜を形
成してからコンタクトホールを形成し、第五層として金
属薄膜でソース／ドレイン電極とを形成することで個別
駆動回路を形成し、この個別駆動回路のソース／ドレイ
ン電極と共にガラス基板上に形成した金属膜を所定形状
にエッチングして個別電極と端面発光型ＥＬ素子の電極
層とを形成し、この電極層上に誘電体層を形成してから
硫化亜鉛にマンガンを添加した活性層を形成し、この上
に誘電体層を形成してから金属薄膜で共通電極を形成す
るようにした。

【００１７】

【作用】請求項１記載の発明は、ラインヘッドの基板上
に端面発光型ＥＬ素子と共に多結晶シリコンからなる個
別駆動回路を形成したことで、端面発光型ＥＬ素子のラ
インヘッドと個別駆動回路とを一枚の基板上に共通に形
成することができる。

【００１８】請求項２記載の発明は、ラインヘッドの各
端面発光型ＥＬ素子と同数の個別駆動回路を各々少なく
ともシフトレジスタとラッチ回路と高電圧用トランジス
タとで形成し、これらの個別駆動回路を個別電極を介し
て端面発光型ＥＬ素子に各々接続すると共に全端面発光
型ＥＬ素子に一個の共通電極を介して一個の共通駆動回
路を接続したことにより、多数の端面発光型ＥＬ素子か
らなるラインヘッドを複数の共通電極と個別電極とでマ
トリクス配線することを要しないので、共通駆動回路が
出力する高電圧パルスの周波数が数分の一となることが
なく、共通駆動回路の駆動パルスの周波数を上昇させる
ことなく端面発光型ＥＬ素子の発光量を向上させるがで
き、また、各々コンデンサとして作用する複数個の端面
発光型ＥＬ素子が各々一個の個別電極に個々に接続され
、ある端面発光型ＥＬ素子に残留した電荷が個別電極を
介して他の端面発光型ＥＬ素子に移動するようなことが
ないので、発光の尾引き等の誤動作が発生することもな
く、さらに、ダイレクト配線されたラインヘッドは各端
面発光型ＥＬ素子を同時に発光させることができるので
、段差が無いラインを形成することができる。

【００１９】請求項３記載の発明は、個別駆動回路の高
電圧用トランジスタのソース／活性層間と活性層／ドレ
イン間とに活性層と同一組成のゲートオフセット層を形
成したことにより、これらの電極間に高電圧が印加され
ても短絡が発生することが防止される。

【００２０】請求項４記載の発明は、ラインヘッドの各
端面発光型ＥＬ素子の一方の電極層と個別電極とを一体
的に形成したことにより、端面発光型ＥＬ素子と個別電
極とが専用のプリント配線やワイヤボンディングなどを
要することなく結線される。

【００２１】請求項５記載の発明は、一枚の金属薄膜で
ラインヘッドの各端面発光型ＥＬ素子の一方の電極層と
共通電極とを一体的に形成したことにより、端面発光型
ＥＬ素子と共通電極とが専用のプリント配線やワイヤボ
ンディングなどを要することなく結線される。

【００２２】請求項６記載の発明は、一個の共通電極と
複数の個別電極との間に位置する複数の端面発光型ＥＬ
素子の誘電体層を、一枚の薄膜で一体的に形成したこと
により、この誘電体層で共通電極と個別電極とが確実に
絶縁されて短絡の発生が防止される。

【００２３】請求項７記載の発明は、ガラス基板上に減
圧化学気相成長法で非晶質シリコン薄膜からなる第一層
を形成してシリコンイオンを注入し、この第一層を窒素
雰囲気中の熱処理で多結晶化して島状にエッチングし、
第二層として熱酸化膜を形成してから第三層として導電
性の多結晶シリコン膜からなるゲート電極を形成し、こ
の上からイオン注入法で不純物を第一層に添加してソー
ス／ドレイン層を形成し、第四層として層間絶縁膜を形
成してからコンタクトホールを形成し、第五層として金
属薄膜でソース／ドレイン電極とを形成することで個別
駆動回路を形成し、この個別駆動回路のソース／ドレイ
ン電極と共にガラス基板上に形成した金属膜を所定形状
にエッチングして個別電極と端面発光型ＥＬ素子の電極
層とを形成し、この電極層上に誘電体層を形成してから
硫化亜鉛にマンガンを添加した活性層を形成し、この上
に誘電体層を形成してから金属薄膜で共通電極を形成す
るようにしたことにより、多結晶シリコンからなる個別
駆動回路と端面発光型ＥＬ素子からなるラインヘッドと
を一枚のガラス基板上に製作することができる。

【００２４】

【実施例】本発明の端面発光型ＥＬプリンタ及び製造方
法を図１ないし図９に基づいて説明する。まず、この端
面発光型ＥＬプリンタ８では、図８に例示するように、
ラインヘッド２に連設された端面発光型ＥＬ素子３が各
々個別電極９に接続されると共に一個の共通電極１０に
接続されたダイレクト配線となっており、この共通電極
１０に接続された共通駆動回路１１の電圧供給トランジ
スタ１２も一個となっている。そして、前記個別電極９
に各々接続された個別駆動回路１３は、図６及び図７に
例示するように、Ｄ−ＦＦ（Ｆｌｉｐ　　Ｆｌｏｐ）か
らなるシフトレジスタ１４、やはりＤ−ＦＦからなるラ
ッチ回路１５、各種の論理ゲートからなるセレクタ回路
１６、排他的論理和１７、高電圧用トランジスタ１８等
を順次接続した構造となっている。なお、これらの論理
回路１４〜１７等の動作は、本出願人が特開平２−２７
４５７０号公報に開示した端面発光型ＥＬプリンタと同
様である。また、この個別駆動回路１３でシフトレジス
タ１４とラッチ回路１５とのＤ−ＦＦが二段に形成され
ているのは中間調表現を可能とするためであり、セレク
タ回路１６は画素の白黒を選択するよう動作する。そし
て、この端面発光型ＥＬプリンタ８では、上述のような
回路部１４〜１８を薄膜形成したガラス基板の一種であ
る石英基板１９上に端面発光型ＥＬ素子３を薄膜形成す
ることで、一個の石英基板１９上にラインヘッド２と個
別駆動回路１３とを共に形成するようになっている。

【００２５】そこで、この個別駆動回路１３の製作工程
の一例を、図１ないし図５を参考に以下に詳述する。な
お、ここでは高電圧用トランジスタ１８用のＴＦＴ（Ｔ
ｈｉｎＦｉｌｍ　　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を図１及び
図３に例示すると共に、これ以外の論理回路１４〜１７
用のＴＦＴを図４及び図５に例示し、共通する製作工程
は特に断ることなく説明する。

【００２６】まず、ナトリウム等の不純物が極めて少な
い石英基板１９を硫酸と過酸化水素水との混合液で洗浄
し、その表面にＳｉＨ４を原料ガスとした減圧化学気相
成長法であるＬＰ−ＣＶＤ（Ｌｏｗ　　Ｐｒｅｓｓｕｒ
ｅ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｖａｐｏｒ　　Ｄｅｐｏｓｉ
ｔｉｏｎ）法でアモルファス状態のＳｉ薄膜を２０００
（Å）まで堆積させ、これをＳｉのＩ／Ｉ（Ｉｏｎ／Ｉ
ｍｐｌａｎａｔｉｏｎ）でアモルファス化を促進させて
核の発生を低減する。そして、この石英基板を６００度
の窒素雰囲気中で７０時間放置して結晶成長でＳｉ薄膜
を多結晶シリコンとし、これを所定形状にエッチングし
てＴＦＴの活性層２０を形成する。

【００２７】つぎに、この上に膜厚８００（Å）のゲー
ト酸化膜２３を９００度のスチーム酸化で形成し、この
上にＬＰ−ＣＶＤ法でゲート電極となる５０００（Å）
の多結晶シリコン膜を堆積させ、これをエッチングして
ゲート電極となるゲート多結晶シリコン膜を形成する。 つぎに、ソース／ドレイン層にＩ／Ｉを行なってＰ＋層
２１とＮ＋層２２とを形成するが、この工程は論理回路
１４〜１７を形成するＴＦＴと高電圧用トランジスタ１
８を形成するＴＦＴとでは異なっている。

【００２８】論理回路１４〜１７用のＴＦＴは、全てＣ
ＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　　ＭｅｔａｌＯ
ｘｉｄｅ　　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）型とし、ゲ
ート多結晶シリコン膜をマスクとしたセルフアライメン
トでＰ−ｔｙｐｅとＮ−ｔｙｐｅを作成する。そこで、
最初にＰ−ｔｙｐｅを作成するためにＮ−ｔｙｐｅ側を
レジストでマスクし、Ｂ（ボロン）で５×１０１５／ｃ
ｍ２のＩ／Ｉを行なう。つぎに、Ｎ−ｔｙｐｅを作成す
るためにＰ−ｔｙｐｅ側をレジストでマスクし、Ｐ（リ
ン）で１×１０１６／ｃｍ２のＩ／Ｉを行なう。このよ
うにすることで、Ｐ＋とＮ＋との多結晶シリコン膜のゲ
ート電極２４，２５が形成される。

【００２９】また、高電圧用トランジスタ１８のＴＦＴ
では、エッチング工程で活性層２０の両側にゲート多結
晶シリコン膜を残留させておき、ここにＰとＢとが共に
打ち込まれないようにして活性層２０と組成が同一のゲ
ートオフセット層２６を形成する。ここで、このゲート
オフセット層２６は、高電圧用トランジスタ１８のソー
ス／活性層間と活性層／ドレイン間との抵抗として作用
し、これらの部位間に２０（Ｖ）等の高電圧が印加され
ても短絡が発生することを防止するようになっている。 そして、論理回路１４〜１７のＴＦＴと同様にゲート多
結晶シリコン膜をマスクとしたセルフアライメントでＰ
−ｔｙｐｅとＮ−ｔｙｐｅとを作成し、不要なゲート多
結晶シリコン膜を所定形状にエッチングしてゲート電極
２７を形成する。

【００３０】つぎに、８００度のＬＰ−ＣＶＤ法でＳｉ
４＋Ｎ２Ｏの原料ガスから４０００（Å）のＨＴＯを堆
積して層間絶縁膜２８を形成する。なお、これは成膜と
同時にＰとＢとの活性化も兼用している。さらに、ＲＩ
Ｅ（Ｒｅａｃｔｉｖｅ　　Ｉｏｎ　　Ｅｔｃｈｉｎｇ）
によるドライエッチングかウエットエッチングでソース
／ドレインのコンタクトホールを形成し、Ａｌをスパッ
タリングしてソース／ドレイン電極２９，３０と個別電
極９及び端面発光型ＥＬ素子３の一方の電極層３１を一
体的に形成する。この時、良好なオーミック接触を実現
するために４００度でシンターを行なう。

【００３１】ここで、上述のようにして完成したＴＦＴ
の活性層２０内には、ＴＦＴ動作で電界効果によって誘
起されたキャリアをトラップしてＴＦＴの特性を劣化さ
せる結晶粒界が存在している。そして、このような結晶
粒界は未結合の状態になっており、ＨやＦ等のように一
個の価電子を持つ元素で終端させることで減少するので
、ここでは完成したＴＦＴに水素プラズマや水素イオン
を注入して結晶粒界を終端させる。さらに、このように
して形成したＴＦＴにＰＥ−ＣＶＤ法（ＰｌａｓｍａＥ
ｎｈａｎｃｅｄ−Ｃｈｅｍｉｃａｌ　　Ｖａｐｏｒ　　
Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）でＳｉＯ２を堆積させて膜厚４
０００（Å）の保護膜３２を形成することで、多結晶シ
リコン膜からなる個別駆動回路１３の製作が完了する。

【００３２】つぎに、上述のようにして製作した個別駆
動回路１３と共通の石英基板１９上に端面発光型ＥＬ素
子３のラインヘッド２を製作する工程を以下に詳述する
。まず、上述したように個別駆動回路１３の高電圧用ト
ランジスタ１８のソース電極２９や個別電極９と一体的
に形成された電極層３１の上に、ＰＥ−ＣＶＤ法で誘電
体層３３を堆積させ、この上に活性化元素であるマンガ
ンを添加した硫化亜鉛を電子ビーム蒸着法で堆積させて
活性層３４を形成する。そして、これらの誘電体層３３
と活性層３４とをＲＩＥで素子分離させ、この上に電極
層間の層間絶縁膜としても作用する誘電体層３５を電子
ビーム蒸着法やＰＥ−ＣＶＤ法で堆積させる。そこで、
この誘電体層３５上にスパッタリングとパターニングと
で共通電極１０と電極層３６とを一枚の金属薄膜で一体
的に形成し、この上にＰＥ−ＣＶＤ法でＳｉＯ２からな
る膜厚４０００（Å）の保護膜３２をパッシベーション
することでラインヘッド２が個別駆動回路１３と同一の
石英基板１９上に製作される。

【００３３】このようにすることで、この端面発光型Ｅ
Ｌプリンタ８は、個別駆動回路１３をＩＣでなく多結晶
シリコンで形成することで、端面発光型ＥＬ素子３のラ
インヘッド２と個別駆動回路１３とを一枚の石英基板１
９上に共通に形成することができ、その生産性が極めて
良好で機器の小型軽量化にも寄与することができる。し
かも、このように個別駆動回路１３を薄膜で専用に形成
することで、図８に例示するように、共通電極１０を一
個にして各端面発光型ＥＬ素子３毎に個別電極９を接続
したダイレクト配線を実現することができる。従って、
この端面発光型ＥＬプリンタ８では、図９に例示するよ
うに、共通駆動回路１１が出力する高電圧パルスは分散
されることなく各端面発光型ＥＬ素子３に供給され、図
１１に例示したように、各々複数の共通電極４と個別電
極５とでラインヘッド２をマトリクス配線した場合のよ
うに、共通駆動回路１１が出力する高電圧パルスの周波
数が数分の一となることがないので、共通駆動回路１１
の駆動パルスの周波数を上昇させることなく端面発光型
ＥＬ素子３の発光量を向上させることができ、共通駆動
回路１１や駆動電源及び放熱板等の容量が増加すること
がないので機器の小型軽量化にも寄与することができる
。

【００３４】また、各々コンデンサとして作用する複数
個の端面発光型ＥＬ素子３が一個の個別電極５に接続さ
れるマトリクス配線では、ある端面発光型ＥＬ素子３に
残留した電荷が個別電極５を介して他の端面発光型ＥＬ
素子３に移動し、発光の尾引き等の誤動作が発生して印
刷品質が低下することがあったが、このような課題も各
端面発光型ＥＬ素子３が個々に個別電極５に接続される
ダイレクト配線では発生しない。

【００３５】さらに、マトリクス配線されたラインヘッ
ド２の発光動作は各ブロック毎に走査されるので、形成
されるラインにはブロック毎に段差が生じたものとなる
が、ダイレクト配線されたラインヘッド２は各端面発光
型ＥＬ素子３を同時に発光させて段差が無いラインを形
成することができる。

【００３６】しかも、この端面発光型ＥＬプリンタ８で
は、端面発光型ＥＬ素子３の一方の電極層３１と個別電
極９とを一体的に形成すると共に、他方の電極層３６と
共通電極１０とを一枚の金属薄膜で一体的に形成するこ
とで、各配線にワイヤボンディングなどを要することが
なく、その構造が単純で生産性が良好である。ここで、
図２に例示したように、共通電極１０を一枚の金属薄膜
で形成すると、これが端面発光型ＥＬ素子３間の間隙に
垂れるなどして個別電極９と短絡する懸念がある。そこ
で、個別電極９の上や共通電極１０の下に位置する誘電
体層３３，３５の少なくとも一方を一枚の薄膜で一体的
に形成することで、各電極９，１０を確実に絶縁してラ
インヘッド２の歩留りを向上させることも可能である。

【００３７】

【発明の効果】請求項１記載の発明は、活性層を囲む誘
電体層の外面に相対向する電極層が位置する端面発光型
ＥＬ素子を基板上に連続的に形成したラインヘッドを設
け、このラインヘッドの各端面発光型ＥＬ素子に高電圧
パルスを出力する共通駆動回路と低電圧パルスを出力す
る個別駆動回路とを各々接続した端面発光型ＥＬプリン
タにおいて、ラインヘッドの基板上に端面発光型ＥＬ素
子と共に多結晶シリコンからなる個別駆動回路を形成し
たことにより、端面発光型ＥＬ素子のラインヘッドと個
別駆動回路とを一枚の基板上に共通に形成することがで
きるので、端面発光型ＥＬプリンタの生産性の向上や小
型軽量化に寄与することができる等の効果を有するもの
である。

【００３８】請求項２記載の発明は、ラインヘッドの各
端面発光型ＥＬ素子と同数の個別駆動回路を各々少なく
ともシフトレジスタとラッチ回路と高電圧用トランジス
タとで形成し、これらの個別駆動回路を個別電極を介し
て端面発光型ＥＬ素子に各々接続すると共に全端面発光
型ＥＬ素子に一個の共通電極を介して一個の共通駆動回
路を接続したことにより、多数の端面発光型ＥＬ素子か
らなるラインヘッドを複数の共通電極と個別電極とでマ
トリクス配線することを要しないので、共通駆動回路が
出力する高電圧パルスの周波数が数分の一となることが
なく、共通駆動回路の駆動パルスの周波数を上昇させる
ことなく端面発光型ＥＬ素子の発光量を向上させるがで
き、発光量の向上を実現するために共通駆動回路や駆動
電源及び放熱板等の容量を増加させる必要がないので、
機器の小型軽量化にも寄与することができ、また、各々
コンデンサとして作用する複数個の端面発光型ＥＬ素子
が各々一個の個別電極に個々に接続され、ある端面発光
型ＥＬ素子に残留した電荷が個別電極を介して他の端面
発光型ＥＬ素子に移動することがないので、発光の尾引
き等の誤動作が発生して印刷品質が低下することもなく
、さらに、ダイレクト配線されたラインヘッドは各端面
発光型ＥＬ素子を同時に発光させることができるので、
段差が無いラインを形成することができ、極めて高品質
な画像形成を実現することができる等の効果を有するも
のである。

【００３９】請求項３記載の発明は、個別駆動回路の高
電圧用トランジスタのソース／活性層間と活性層／ドレ
イン間とに活性層と同一組成のゲートオフセット層を形
成したことにより、これらの電極間に高電圧が印加され
ても短絡が発生することがないので、駆動に高電圧が必
要な端面発光型ＥＬ素子の動作を良好に制御することか
できる等の効果を有するものである。

【００４０】請求項４記載の発明は、ラインヘッドの各
端面発光型ＥＬ素子の一方の電極層と個別電極とを一体
的に形成したことにより、端面発光型ＥＬ素子と個別電
極とが専用のプリント配線やワイヤボンディングなどを
要することなく結線されるので、端面発光型ＥＬプリン
タの生産性向上に寄与することができる等の効果を有す
るものである。

【００４１】請求項５記載の発明は、一枚の金属薄膜で
ラインヘッドの各端面発光型ＥＬ素子の一方の電極層と
共通電極とを一体的に形成したことにより、端面発光型
ＥＬ素子と共通電極とが専用のプリント配線やワイヤボ
ンディングなどを要することなく結線されるので、端面
発光型ＥＬプリンタの生産性向上に寄与することができ
る等の効果を有するものである。

【００４２】請求項６記載の発明は、一個の共通電極と
複数の個別電極との間に位置する複数の端面発光型ＥＬ
素子の誘電体層を、一枚の薄膜で一体的に形成したこと
により、この誘電体層で共通電極と個別電極とが確実に
絶縁されて短絡が防止されるので、端面発光型ＥＬ素子
のラインヘッドの歩留りの向上に寄与することができる
等の効果を有するものである。

【００４３】請求項７記載の発明は、ガラス基板上に減
圧化学気相成長法で非晶質シリコン薄膜からなる第一層
を形成してシリコンイオンを注入し、この第一層を窒素
雰囲気中の熱処理で多結晶化して島状にエッチングし、
第二層として熱酸化膜を形成してから第三層として導電
性の多結晶シリコン膜からなるゲート電極を形成し、こ
の上からイオン注入法で不純物を第一層に添加してソー
ス／ドレイン層を形成し、第四層として層間絶縁膜を形
成してからコンタクトホールを形成し、第五層として金
属薄膜でソース／ドレイン電極とを形成することで個別
駆動回路を形成し、この個別駆動回路のソース／ドレイ
ン電極と共にガラス基板上に形成した金属膜を所定形状
にエッチングして個別電極と端面発光型ＥＬ素子の電極
層とを形成し、この電極層上に誘電体層を形成してから
硫化亜鉛にマンガンを添加した活性層を形成し、この上
に誘電体層を形成してから金属薄膜で共通電極を形成す
るようにしたことにより、多結晶シリコンからなる個別
駆動回路と端面発光型ＥＬ素子からなるラインヘッドと
を一枚のガラス基板上に製作することができ、生産性が
良好で印刷品質が良好な端面発光型ＥＬプリンタを簡易
に実現することができる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】端面発光型ＥＬプリンタの実施例を示すブロッ
ク図である。

【図２】ラインヘッドの正面図である。

【図３】ラインヘッドと高電圧用トランジスタとの縦断
側面図である。

【図４】個別駆動回路の要部の平面図である。

【図５】縦断側面図である。

【図６】個別駆動回路のブロック図である。

【図７】個別駆動回路の回路図である。

【図８】ラインヘッドと共通駆動回路との回路図である
。

【図９】タイムチャートである。

【図１０】従来例を示す端面発光型ＥＬプリンタの回路
図である。

【図１１】タイムチャートである。

【符号の説明】

２　　　　　　　　　　　　　　　　ラインヘッド３　
　　　　　　　　　　　　　　　端面発光型ＥＬ素子８
　　　　　　　　　　　　　　　　端面発光型ＥＬプリ
ンタ９　　　　　　　　　　　　　　　　個別電極１０
　　　　　　　　　　　　　　共通電極１１　　　　　
　　　　　　　　　共通駆動回路１３　　　　　　　　
　　　　　　個別駆動回路１４　　　　　　　　　　　
　　　シフトレジスタ１５　　　　　　　　　　　　　
　ラッチ回路１８　　　　　　　　　　　　　　高電圧
用トランジスタ１９　　　　　　　　　　　　　　基板
２０　　　　　　　　　　　　　　活性層２４，２５，
２７　　ゲート電極 ２６　　　　　　　　　　　　　　ゲートオフセット層
２９，３０　　　　　　　　ソース／ドレイン電極３１
，３６　　　　　　　　電極層 ３３，３５　　　　　　　　誘電体層

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　活性層を囲む誘電体層の外面に相対向
   する電極層が位置する端面発光型ＥＬ素子を基板上に連
   続的に形成したラインヘッドを設け、このラインヘッド
   の各端面発光型ＥＬ素子に高電圧パルスを出力する共通
   駆動回路と低電圧パルスを出力する個別駆動回路とを各
   々接続した端面発光型ＥＬプリンタにおいて、前記ライ
   ンヘッドの基板上に端面発光型ＥＬ素子と共に多結晶シ
   リコンからなる個別駆動回路を形成したことを特徴とす
   る端面発光型ＥＬプリンタ。
2. 【請求項２】　　ラインヘッドの各端面発光型ＥＬ素子
   と同数の個別駆動回路を各々少なくともシフトレジスタ
   とラッチ回路と高電圧用トランジスタとで形成し、これ
   らの個別駆動回路を個別電極を介して前記端面発光型Ｅ
   Ｌ素子に各々接続すると共に全端面発光型ＥＬ素子に一
   個の共通電極を介して一個の共通駆動回路を接続したこ
   とを特徴とする請求項１記載の端面発光型ＥＬプリンタ
   。
3. 【請求項３】　　個別駆動回路の高電圧用トランジスタ
   のソース／活性層間と活性層／ドレイン間とに前記活性
   層と同一組成のゲートオフセット層を形成したことを特
   徴とする請求項２記載の端面発光型ＥＬプリンタ。
4. 【請求項４】　　ラインヘッドの各端面発光型ＥＬ素子
   の一方の電極層と個別電極とを各々一体的に形成したこ
   とを特徴とする請求項２記載の端面発光型ＥＬプリンタ
   。
5. 【請求項５】　　一枚の金属薄膜でラインヘッドの各端
   面発光型ＥＬ素子の一方の電極層と共通電極とを一体的
   に形成したことを特徴とする請求項２記載の端面発光型
   ＥＬプリンタ。
6. 【請求項６】　　一個の共通電極と複数の個別電極との
   間に位置する複数の端面発光型ＥＬ素子の誘電体層を一
   枚の薄膜で一体的に形成したことを特徴とする請求項５
   記載の端面発光型ＥＬプリンタ。
7. 【請求項７】　　ガラス基板上に減圧化学気相成長法で
   非晶質シリコン薄膜からなる第一層を形成してシリコン
   イオンを注入し、この第一層を窒素雰囲気中の熱処理で
   多結晶化して島状にエッチングし、第二層として熱酸化
   膜を形成してから第三層として導電性の多結晶シリコン
   膜からなるゲート電極を形成し、この上からイオン注入
   法で不純物を第一層に添加してソース／ドレイン層を形
   成し、第四層として層間絶縁膜を形成してからコンタク
   トホールを形成し、第五層として金属薄膜でソース／ド
   レイン電極とを形成することで個別駆動回路を形成し、
   この個別駆動回路の前記ソース／ドレイン電極と共に前
   記ガラス基板上に形成した金属膜を所定形状にエッチン
   グして個別電極と端面発光型ＥＬ素子の電極層とを形成
   し、この電極層上に誘電体層を形成してから硫化亜鉛に
   マンガンを添加した活性層を形成し、この上に誘電体層
   を形成してから金属薄膜で共通電極を形成するようにし
   たことを特徴とする端面発光型ＥＬプリンタの製造方法
   。