JPH06297765A - ドライバic - Google Patents

ドライバic

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JPH06297765A
JPH06297765A JP5084915A JP8491593A JPH06297765A JP H06297765 A JPH06297765 A JP H06297765A JP 5084915 A JP5084915 A JP 5084915A JP 8491593 A JP8491593 A JP 8491593A JP H06297765 A JPH06297765 A JP H06297765A
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幸夫 中村
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博司 古谷
Takashi Ishizaki
隆司 石崎
Takeyuki Yanagibashi
健之 柳橋
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    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/435Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
    • B41J2/447Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
    • B41J2/45Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 負荷等へパラレルな駆動信号を出力するドラ
イバICを小型化し、コストを低減する。 【構成】 各ドライバへの電源ロスの量とそのばらつき
を小さくするために、複数の電極パット26を帯状の電
源電極N3上に配列し、かつドライバ25の列の長さを
均等割したピッチで配列し、その複数の電極パット26
から電源電圧VDDを入力する構成としている。さら
に、電源電極N3をロジック回路23とドライバ25の
間に帯状に配置している。そのため、ドライバIC20
Bの長さを変えること無く、ドライバIC20Bの幅を
狭くすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光ダイオード(以
下、LEDという)を用いたプリントヘッド等の負荷を
駆動するドライバIC(但し、ICはLSI,VLSI
等を含んだ集積回路)に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献;特開昭62−242558号公報 図2は、LEDアレイを用いた従来の光プリンタの要部
の概略を示す構成図である。このプリンタは、画素毎の
ビデオ画信号等の印字データDAに基づいた駆動信号で
発光するLEDプリントヘッド10と、集束性ロッドレ
ンズアレイ50と、感光ドラム60と、帯電器61と、
現像器62と、転写器63とを備えている。LEDプリ
ントヘッド10から発光された光は、集束性ロッドレン
ズアレイ60を経て、記録媒体(例えば図2の矢印方向
に回転しかつ帯電器61で帯電された感光ドラム)60
の表面を照射し、静電潜像を形成する。この静電潜像
は、感光ドラム60の回転により現像器62へ送られ、
静電潜像部にトナーが付着し現像され、転写器63によ
って用紙64へ転写され、印刷が行われる。
【0003】図3は、前記文献に記載された従来のLE
Dプリントヘッド10の概略の構成例を示す斜視図であ
る。このLEDプリントヘッド10は、パターン基板1
1と、一直線に並べられた複数の長方形のドライバIC
20Aと、一直線に並べられた複数のLEDアレイ40
とで構成されている。長方形のドライバIC20Aの一
方の長辺側端部には、ドライバIC20Aに印字データ
DAや、或いは他のクロック信号等の制御信号の入力用
電極N1と、電源電圧VDDを入力するための電源用電
極N2とが配置され、それらの入力用電極N1と電源電
極N2が、それぞれ金ワイヤ等のワイヤL1,L2によ
り配線基板11にワイヤボンドされている。ドライバI
C20Aの他方の長辺側端部には、LEDアレイ40へ
駆動信号を出力するための電極N3が配置されている。
各LEDアレイ40は、それぞれ入力用電極N4を持つ
複数のLED41を有し、前記各電極N3とそれぞれ金
ワイヤ等のワイヤL3でワイヤボンドされている。そし
て、各LED41がドライバIC20Aからの駆動信号
によってそれぞれ点滅動作をする。ドライバIC20A
とLEDアレイ40は、パターン基板11上に固定さ
れ、LEDアレイ40から、集束性ロッドレンズアレイ
50を介して光を出力する。
【0004】ここで、例えばドット密度が300ドット
/インチとすると、1ドットの画素を構成する各LED
41は、84.6μmのピッチで並び、通常64〜12
8個程度、モノリシックにLED41を集積したLED
アレイ40が用いられる。LED41が64個集積され
たLEDアレイ40で、印字幅がA4の印刷を行う場
合、LEDアレイ40は、40チップ用いられる。ま
た、ドライバIC20Aは、LEDアレイ40と同じ集
積度であり、同様に40チップで形成されている。図4
は、図3中のドライバIC20Aの平面拡大図である。
このドライバIC20Aは、入力用電極N1側から出力
用電極N3へ向けて、シフトレジスタ21と、ラッチ回
路22と、ロジック回路のAND回路23と、AND回
路23の出力を伝送する配線24と、及びドライバ25
とが順に接続されている。これらシフトレジスタ21、
ラッチ回路22、AND回路23、配線24、及びドラ
イバ25は、ドライバIC20Aの長手方向に上記と同
順で配列され、それぞれの回路には、図示しない結線に
より入力用電極N1からの入力信号が供給される構成と
なっている。配線24の材質は、ポリシリコンであり、
図示しない例えば酸化シリコン(SiO2)等の絶縁層を
介して、アルミ(Al)等の材質の電源用電極N2と多
層配線されている。電源用電極N2は、電源電圧VDD
を各ビットのドライバ25に供給しているが、各ビット
に対する配線抵抗のばらつきを小さくしかつ電圧ドロッ
プを最小とするために、ドライバIC20Aの長辺の中
央部に配置され、その電源用電極N2の電極幅も広くさ
れている。さらに、配線24は、各ビット毎の配線長が
等しくなるように配線されている。
【0005】なお、図4中のWはドライバIC20Aの
幅、ZはドライバIC20Aの短辺方向でのシフトレジ
スタ21、ラッチ回路22、及びAND回路23が占め
る幅、Aはドライバ25の1ビット当たり幅、Bは前記
シフトレジスタ21、ラッチ回路22、AND回路23
の1ビット当たりの幅をそれぞれ示している。
【0006】図5は、図3、図4中のプリントヘッド1
0の構成ブロック図である。図5では、LEDアレイ4
0−1〜40−nに接続されたドライバIC20A−1
〜20A−nのn個のドライバICチップが示され、各
ドライバIC20A−1〜20A−nは、印字データD
Aとクロック信号CKを入力する各シフトレジスタ21
−1〜21−nと、ロード信号LDをそれぞれ入力する
各ラッチ回路22−1〜22−nと、ストローブ信号S
TBをそれぞれ入力する各AND回路23−1〜23−
nと、電源電圧VDDが印加されたドライバ25−1〜
25−nとで、構成されている。
【0007】図5を用いて、LEDの発光動作を説明す
る。印字データDAは、クロック信号CKのタイミング
に合わせて順次画素データとして各シフトレジスタ21
−1〜21−nに格納される。この画素データが全ドッ
ト前記シフトレジスタ21−1〜21−nに格納された
後、画素データは、各ラッチ回路22−1〜22−nへ
出力される。各ラッチ回路22−1〜22−nにおい
て、画素データがロード信号LDに同期して各AND回
路23−1〜23−nへ出力され、各AND回路23−
1〜23−nにおいて、該画素データが、LEDの発光
時間或いは消光時間を制御するストローブ信号STBと
論理積がとられた後、配線24を介してドライバ25へ
出力される。ドライバ25には電源電圧VDDが印加さ
れており、電源電圧VDDと前記各AND回路23−1
〜23−nの出力によって、例えば5mAの駆動電流が
生成されてLEDアレイ40−1〜40−nにそれぞれ
出力される。そのため、印字データDAに基づき、それ
ぞれのLED41が発光或いは消光して各ドットを印字
する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ドライバIC21Aにおいては、次のような課題があっ
た。 (1)電源電圧VDDが、長方形のドライバIC20A
内の入力用電極N1の配置された同一長辺から、電源用
電極N2を介して供給される構造となっているため、電
源用電極N2の電極幅を広くする必要がある。 (2)前記(1)のため、シフトレジスタ21、ラッチ
回路22、及びAND回路23の1ビット当たりの幅B
が狭くなり、ドライバIC20Aの短辺方向でのシフト
レジスタ21、ラッチ回路22、及びAND回路23が
占める幅Zを広くする必要がある。 (3)前記(1)の結果、ビット幅Aとビット幅Bが異
なり、AND回路23とドライバ25とを接続する配線
24が扇状となる。そのため、それぞれの配線24は直
線でなく、配線長を等しくするように迂回配線しなけれ
ばならない。したがって、ドライバIC21Aの幅Wが
大きくなり、チップのコストが高くなっていた。 本発明は前記従来技術が持っていた課題として、ドライ
バICのチップの幅Wが大きい、チップのコストを低減
できないという点について解決をしたドライバICを提
供するものである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するために、基板上に配列されデータ信号或いはスト
ローブ信号を入力する複数の入力用電極と、前記複数の
入力用電極と対向して前記基板上に配列され、負荷を駆
動する駆動信号を出力する複数の出力用電極と、前記基
板上の入力用電極と出力用電極との間に配列され、該入
力用電極からのデータ信号及びストローブ信号の論理を
求める複数のロジック回路と、前記基板上に形成され電
源電圧或いは電源電流を供給する電源電極と、前記ロジ
ック回路と出力用電極の間に配列され、前記電源電圧或
いは電源電流により動作し、前記ロジック回路の出力を
駆動して前記出力用電極へ出力する複数のドライバとを
前記基板上に集積し、前記電源電圧或いは電源電流を前
記複数のドライバの近傍から入力するドライバICとし
ている。即ち、前記電源電極を、前記複数のロジック回
路と前記複数のドライバ回路との間に配列され、それら
のロジック回路及びドライバ回路と等しい長さの帯状の
導体と、前記ドライバを均等割りしたピッチで前記導体
上に形成され、外部から前記電源電圧或いは電源電流を
入力する複数の電極パットで、構成したドライバICと
している。
【0010】
【作用】本発明によれば、以上のようにドライバICを
構成したので、各入力用電極から入力されたデータ信号
及びストローブ信号は、各ロジック回路において論理を
求められる。各ロジック回路の出力は、電源電極から入
力された電源電圧または電源電流で動作する各ドライバ
で駆動され、駆動信号として各出力用電極を介し外部の
負荷へ出力される。その電源電極は、前記複数のロジッ
ク回路と前記複数のドライバ回路の間に帯状に配置さ
れ、外部らの前記電源電圧または電源電流は、前記複数
のドライバを均等割りしたピッチで前記電源電極上に配
列された複数の電源パットから入力される。そのため、
電源電圧または電源電流は、ドライバの近傍から給電さ
れ、前記複数のロジック回路と前記複数のドライバ回路
とは、同じピッチで並べることが可能となる。従って、
前記課題を解決できるのである。
【0011】
【実施例】図1は、本発明の実施例のドライバICの構
成例を示す平面図である。このドライバIC20Bは、
従来の図4と回路構成要素が同じであり、従来のドライ
バIC20Aと同様の機能を果たすものである。長方形
のドライバIC20Bの一方の長辺側端部には、印字デ
ータDA、クロック信号CK、ロード信号LD、或いは
ストローブ信号STBをそれぞれ入力する入力用電極N
1が配列され、他方の長辺側端部には駆動信号を出力す
る出力用電極N3が配列されている。このドライバIC
20Bは、図4と同様に、入力用電極N1側から出力用
電極N3へ向けて、シフトレジスタ21と、ラッチ回路
22と、ロジック回路のAND回路23と、AND回路
23の出力を伝送する配線24と、及びドライバ25と
が順に接続されている。これらシフトレジスタ21、ラ
ッチ回路22、AND回路23、配線24、及びドライ
バ25は、ドライバIC20Bの長手方向に上記と同順
で配列され、それぞれの回路には、図示しない結線によ
り入力用電極N1からの入力信号が供給される構成とな
っている。
【0012】ここで、図1中のWはドライバIC20B
の幅、ZはドライバIC20Bの短辺方向でのシフトレ
ジスタ21、ラッチ回路22,AND回路23が占める
幅、Aはドライバ25の1ビット当たり幅、Bは前記シ
フトレジスタ21、ラッチ回路22、AND回路23の
1ビット当たりの幅をそれぞれ示している。このドライ
バIC20Bにおいて、各ビット当たり幅A,Bは等し
く、各配線24は平行に且つ直線でAND回路23とド
ライバ25間を接続している。各AND回路23とドラ
イバ25の間には、該AND回路23とドライバ25の
列に平行に且つ同じ長さで、帯状のアルミの電源用電極
N2が設けられている。帯状のアルミの電源用電極N2
は、外部から電源電圧VDDを供給するための複数(例
えば、図1では3個)の電極パット26を有している。
この3個の電極パット26は、帯状の電源用電極N2の
長さを3等分したピッチで該電源用電極N2のそれぞれ
配列され、これら3個の電極パット26を介して電源電
圧VDDが、各ドライバ25に印加されるようになって
いる。
【0013】図6は図1のH部分の拡大図であり、図7
は図6中のI−I線断面図である。ドライバIC20B
は基板SBS上に、C−MOSトランジスタ等で構成さ
れており、図6のトランジスタ27は、ドライバ25の
1ビットのトランジスタである。ドライバIC20Bの
各回路及び各配線は、絶縁層28〜30で電気的に保護
され、その絶縁層28〜30の材質は酸化シリコン(S
iO2)等の絶縁材である。電源用電極N2及び出力用電
極N3は、アルミ等の導体で形成され、配線24は、ポ
リシリコン等で形成されている。ドライバ25は、例え
ば図示のように、Nチャネルのトランジスタで構成され
ている。このトランジスタは、シリコンのN型基板にリ
ン或いはほう素をイオン注入して形成されたソース及び
ドレイン領域と、ゲート電極とで構成されている。ドラ
イバ25のゲート電極には、配線24が接続され、ソー
ス及びドレイン電極には、それぞれ電源用電極N2及び
出力用電極N3とアルミ等の導体で接続されている。電
源用電極N2と配線24とは、絶縁層28,29を介し
て多層配線されている。また、電源用電極N2及び出力
用電極N3の上部には、絶縁層30が形成され、電極パ
ット26となる部分に、開口部が設けられている。
【0014】図8は、図1のドライバIC20Bを用い
たLEDプリントヘッド10の概略の構成例を示す斜視
図である。このLEDプリントヘッド10は、パターン
基板11と、一直線に並べられた複数のドライバIC2
0Bと、一直線に並べられた複数のLEDアレイ40と
で構成されている。ドライバIC20Bの入力用電極N
1と、電源用電極N2が、それぞれ配線基板11と金ワ
イヤ等のワイヤL1,L2によりワイヤボンドされ、ド
ライバIC20Bの出力用各電極N3がLEDアレイ4
0の入力電極N4に対をなし、金ワイヤ等のワイヤL3
でワイヤボンドされている。ドライバIC20BとLE
Dアレイ40は、パターン基板11上に固定され、LE
Dアレイ40から、集束性ロッドレンズアレイ50を介
して光を出力する。
【0015】本実施例のドライバIC20Bは、図5に
示す従来のドライバIC20Aと同一構成のため、図5
と同様の動作をする。即ち、印字データDAは、クロッ
ク信号CKのタイミングに合わせて順次画素データとし
て各シフトレジスタ21−1〜21−nに格納される。
この画素データが全ドット前記シフトレジスタ21−1
〜21−nに格納された後、画素データは、各ラッチ回
路22−1〜22−nへそれぞれ出力される。各ラッチ
回路22−1〜22−nにおいて、画素データがロード
信号LDに同期して各AND回路23−1〜23−nへ
それぞれ出力され、各AND回路23−1〜23−nに
おいて、該画素データが、LEDの発光時間或いは消光
時間を制御するストローブ信号STBと論理積がとられ
た後、配線24を介してドライバ25へそれぞれ出力さ
れる。ドライバ25には、電源電圧VDDが印加されて
おり、電源電圧VDDと前記各AND回路23−1〜2
3−nの出力によって、例えば5mAの駆動電流が生成
されてLEDアレイ40−1〜40−nにそれぞれ出力
される。そのため、印字データDAに基づき、それぞれ
のLED41が発光或いは消光して各ドットを印字す
る。
【0016】以上のように、本実施例では次のような利
点を生ずる。 (a)電源電圧VDDがドライバ25の近傍から供給さ
れかつドライバ25を均等割りしたピッチで供給される
ので、電源用電極N2の幅を従来より小さくすることが
できる。 (b)入力用電極N1の配置されたドライバIC20B
の長辺に面積的なゆとりができたので、シフトレジスタ
21、ラッチ回路22、及びAND回路23の1ビット
当たりの幅Bを広げることが可能となり、ドライバIC
20Aの短辺方向でのシフトレジスタ21、ラッチ回路
22、及びAND回路23が占める幅Zを従来より小さ
くできる。 (c)1ビット当たりの各回路の幅A,Bが等しくな
り、各ビットにおけるAND回路23とドライバ25の
距離を等しくすることができる。そのため、不要な迂回
配線を省略して配線24を最短距離の直線とすることが
できる。 これらの利点のために、ドライバICのチップ幅Wを従
来よりも狭くすることができる。
【0017】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
種々の変形が可能である。その変形例としては、例えば
次のようなものがある。 (A)ドライバ25を構成するMOSトランジスタは、
バイポーラトランジスタ等の他のトランジスタで構成し
ても上記実施例と、同様の機能を果たす。 (B)AND回路23は、トランスファゲート等を用い
て構成してもよい。 (C)AND回路23は、用途に応じて種々のロジック
回路で構成してもよい。 (D)負荷の種類応じて、ドライバICの出力である駆
動信号を駆動電圧とする構成としてもよい。 (E)シフトレジスタ21とラッチ回路22は、使用目
的により、変更が可能である。また、それらを省略した
回路構成としてもよい。
【0018】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、電源電極が、複数のロジック回路と複数のドライ
バ回路の間に帯状に配置され、外部からの電源電圧また
は電源電流が、複数のドライバの列をの均等割りしたピ
ッチで前記電源電極上に配列された複数の電極パットか
ら入力される。即ち、電源電圧または電源電流が、ドラ
イバの近傍から給電され、電源電極の電極幅を従来より
も狭くすることが可能となる。そして、例えば、複数の
ドライバを近接させた構成のドライバICにおいても、
それぞれのロジック回路を前記各ドライバと同じピッチ
で配列することができるので、ドライバICの長さ或い
は幅を変えること無く、ドライバICの幅或いは長さを
減じることが可能となる。また、前述のように、それぞ
れのロジック回路を各ドライバと同じピッチで配列され
た構成のドライバICでは、各ロジック回路と各ドライ
バ間の配線を直線状に形成することができる。したがっ
て、ドライバICを小型化でき、チップのコストを低減
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例のトライバICの平面図であ
る。
【図2】従来のLEDプリンタの概略を説明する構成図
である。
【図3】図2中のLEDプリントヘッドの概略図であ
る。
【図4】図3中のドライバICの平面拡大図である。
【図5】図3、図4中のプリンタヘッドの構成ブロック
図である。
【図6】図1のH部分の拡大図である。
【図7】図6のI−I線断面図である。
【図8】図1のドライバICを用いたLEDプリントヘ
ッドの概略図である。
【符号の説明】
N1 入力用電極 N2 電源電極 N3 出力用電極 23 ロジック回路(AND回路) 25 ドライバ 26 電極パット SBS 基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01L 33/00 L 7376−4M H04N 1/036 A 8721−5C (72)発明者 柳橋 健之 東京都港区虎ノ門1丁目7番12号 沖電気 工業株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板上に配列されデータ信号或いはスト
    ローブ信号を入力する複数の入力用電極と、 前記複数の入力用電極と対向して前記基板上に配列さ
    れ、負荷を駆動する駆動信号を出力する複数の出力用電
    極と、 前記基板上の入力用電極と出力用電極との間に配列さ
    れ、該入力用電極からのデータ信号及びストローブ信号
    の論理を求める複数のロジック回路と、 前記基板上に形成され電源電圧或いは電源電流を供給す
    る電源電極と、 前記ロジック回路と出力用電極の間に配列され、前記電
    源電圧或いは電源電流により動作し、前記ロジック回路
    の出力を駆動して前記出力用電極へ出力する複数のドラ
    イバとが、 前記基板上に集積化されたドライバICにおいて、 前記電源電極を、前記複数のロジック回路と前記複数の
    ドライバ回路との間に配列され、それらのロジック回路
    及びドライバ回路と等しい長さの帯状の導体と、前記ド
    ライバを均等割りしたピッチで前記導体上に形成され、
    外部から前記電源電圧或いは電源電流を入力する複数の
    電極パットで、 構成したことを特徴とするドライバIC。
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