JPH0441258A - サーマルプリンタヘッド - 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】 〔技術分野〕 本発明は、ファクシミリ、ワープロ等のサーマルプリン
タヘッドに関する。

〔従来技術〕

サーマルプリンタヘッドは印字を行う発熱部とそれを駆
動するドライバーＩＣからなっており、電流を流すこと
によって発熱し印字を行う。

前記、ドライバーＩＣはＣＭＯ５あるいはＢｉ−ＣＭＯ
５のチップであり、これらはワイヤーボンディングによ
って接続されている。

前記のようなサーマルプリンタヘッドは、高解像度化や
ドツト数の増加に対してワイヤボンディング等の実装上
の制限が与えられ、サーマルプリンタヘッドの小型化、
低価格化を困難にしている。

そのため、基板に石英を用い、駆動回路をポリシリコン
薄膜トランジスタで構成し、かつ。

その作製工程でポリシリコンを発熱体として形成するこ
とにより、ＩＣチップを使用せず、同一基板上に駆動回
路と発熱体を一体化することが、多数提案されてきてい
る。

たとえば、特開昭６２−２０４９６４号では、発熱抵抗
体を選択的に通電し発熱させるのをドライバー素子の駆
動で行ない、このドライバー素子をＭＯＳＦＥＴで、他
の回路をＣＭＯ５で構成し、これらのソース・ドレイン
活性層の多結晶シリコンの膜厚を８００Å以下とするこ
とを開示している。

しかしながら、前記従来例においては以下の点でまだ充
分ではなかった６ 発熱体１ビツトをオンさせる時の電流値は数ｍＡ〜数＋
ｍＡ必要であり、ドライバートランジスタにその電流駆
動能力が要求される。

ＭＯＳトランジスタでドライバートランジスタを作成す
ると、ウェハで作成されたものでも、Ｗ／Ｌが数十〜数
百必要となり、ましてポリシリコン薄膜トランジスタで
は確実に数百以上必要となり、かなり面積を占めること
になる。又、そこまでＷが大きくなるとオフ時のリーク
電流も大きくなり、問題が生じてくる。

〔目　　的〕

本発明の目的は、ドライバー薄膜トランジスタをＭＯＳ
トランジスタではなく、大電流駆動能力のあるバイポー
ラトランジスタにして面積を小さく、かつリーク電流も
おさえることができるサーマルプリンタヘッドを提供す
るにある。

〔構　　成〕

本発明の一つは、結縁基板上に、発熱抵抗体と、発熱抵
抗体をドライブするバイポーラ薄膜トランジスタと、Ｍ
ＯＳ型薄膜トランジスタからなる駆動回路により構成さ
れたことを特徴とするサーマルプリンタヘッドに関する
。

本発明のもう一つは、請求項１のサーマルプリンタヘッ
ドにおいて、バイポーラ薄膜トランジスタの半導体基板
が単結晶化されていることを特徴とするサーマルプリン
タヘッドに関する。

本発明における絶縁基板としては、石英ガラス、パイレ
ックスガラス、グレーズドセラミックなどを用いること
ができる。

前記絶縁基板上に形成され発熱抵抗体をドライブするバ
イポーラ薄膜トランジスタ及び他の回路の０ＭＯ５薄膜
トランジスタは公知の手段で形成できる。

前記バイポーラ薄膜トランジスタにおけるエミッタ・コ
レクタ・ベース部の半導体基板（活性層）は単結晶化さ
れていることが好ましい。

前記単結晶化には、たとえば半導体基板としてアモルフ
ァスシリコンまたはポリシリコンを用いる場合には、こ
れらを堆積後、公知のレーザーアニール処理を用いると
よい。

以下、本発明の具体的な実施例について図面を参照しな
がら説明する。

第１図は、本発明サーマルプリンタヘッドの回路構成例
の一例を示すものである。

この回路構成例においては１画信号はデータ信号として
信号端子１よりシフトレジスタ回路２に入力される。信
号端子３より入力されるクロック信号に従ってシフトレ
ジスタ回路２に１ライン分のデータが入力されると、信
号端子４よりラッチパルスとして入力されるストローブ
信号により、全データはラッチ回路５に並列転送され保
持される。ラッチ回路５に保持されたデータは、信号端
子６より入力され印字タイミング等を決定するイネーブ
ル信号の指示に従ってゲート回路７を介してドライバー
素子８を駆動し、発熱抵抗体９に選択的に通電し発熱さ
せる。

該発熱抵抗体を発熱させる前記ドライバー素子として１
本発明ではバイポーラ薄膜トランジスタを用い、他の回
路としてＣＭＯ５ＭＯＳトランジスタる。

第２図は、本発明サーマルプリンタヘッドの一例の断面
図である。＃！縁基板２１としては、石英ガラス、パイ
レックスガラス、グレーズドセラミックなどが使用でき
る。

発熱抵抗体２２の抵抗を３にΩに設定した場合には１発
熱抵抗体２２を、駆動回路を構成するＭＯＳ型薄膜トラ
ンジスタ２３の活性層２４と同一の多結晶シリコンを利
用してもよい。また発熱抵抗体２２をもっと低抵抗、た
とえば１．３にΩに設定する場合にはＭＯ５型薄膜トラ
ンジスタ２３のゲート電極２５を利用してもよい。また
、ゲート電極２５には活性層２４と同じくポリシリコン
を用いてもよい。

次に、バイポーラ薄膜トランジスタ２６における半導体
基板２７としてポリシリコンを用いる場合には、ＭＯ３
型トランジスタ２３のポリシリコンとは別工程でポリシ
リコンを堆積してもよく、またプロセスと膜厚の選択に
よってはゲート電極２５のポリシリコンを使用すること
も可能である。

前記半導体基板２７としては、前記ポリシリコンのほか
にはアモルファスシリコンを用いることができる。

半導体基板２７として堆積したポリシリコンまたはアモ
ルファスシリコンはアルゴンレーザー等によってレーザ
ーアニール処理して再結晶化させることが好ましい。

前記レーザーアニール処理は公知の方法で行なうことが
でき、また半導体基板２７を選択的に行なうようにして
もよい。

前記処理により単結晶化した半導体基板２７は、不純物
注入工程で、エミッタ２８、コレクタ２９、ベース３０
が形成される。第２図のバイポーラトランジスタ２６は
ラテラル構造のものである。

なお、第２図では、駆動回路を構成するＭ○Ｓ型トラン
ジスタ２３はドライバートランジスタ２６をスイッチン
グする１つのトランジスタしか示していないが、実際は
シフトレジスタ等の回路をＣＭＯＳトランジスタで構成
する。

また、ＣＭＯＳトランジスタにおいては、活性層２４の
ポリシリコンの熱酸化膜をゲート絶縁膜３１とし、その
上にゲート電極２５のポリシリコンを形成する。ｐｃｈ
、　ｎｃｈはそれぞれ、ボロン、リンのイオン注入で作
成することができる。

電極３２は発熱抵抗体２２からＭＯＳ型トランジスタ２
３まで共通で、たとえばＡ　Ｑ−５ｉを使用するとよい
。３３は眉間絶縁膜、３４はパッシベーション膜である
。

〔効　　果〕

本発明サーマルプリンタヘッドにおいては、同一基板上
に発熱体、ドライバートランジスタ、駆動回路を形成し
、ドライバートランジスタをバイポーラ薄膜トランジス
タで構成しているので、小面積で充分なドライバー特性
を発揮することができる。また、ドライバー用のバイポ
ーラ薄膜トランジスタにおいて、レーザーアニル再結晶
化した半導体基板を用いたものは、−層良好なドライバ
ー特性を発揮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明サーマルプリンタヘッドの回路構成例
の一例を示す回路図、第２図は、本発明サーマルプリン
タヘッドの一例の断面図である。 ８・・ドライバ素子　　９，２２・・発熱抵抗体２１・
・・絶縁基板 ２３・・・ＭＯ５型薄膜トランジスタ ２４・活性層　　　　　２５・・ゲート電極２６・・・
バイポーラ薄膜トランジスタ２７・・半導体基板　　　
２８・・・エミッタ２９・・・コレクタ　　　　３０・
・・ベース３１・・・ゲート絶縁膜　　３２・・電　極
３３・・・層間絶縁膜 ３４・・パッシベーション膜 第１図 第２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、絶縁基板上に、発熱抵抗体と、発熱抵抗体をドライ
   ブするバイポーラ薄膜トランジスタと、ＭＯＳ型薄膜ト
   ランジスタからなる駆動回路により構成されたことを特
   徴とするサーマルプリンタヘッド。 ２、請求項１のサーマルプリンタヘッドにおいて、バイ
   ポーラ薄膜トランジスタの半導体基板が単結晶化されて
   いることを特徴とするサーマルプリンタヘッド。