JP2001339103A - Ｌｅｄアレイ、プリントヘッド及び電子写真プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不純物拡散による拡散領域を備えるＬＥＤア
レイにおいて、発光部の大きさのばらつきを抑制する。 【解決手段】 不純物拡散による拡散領域２６を備える
ＬＥＤアレイ１０において、層間絶縁膜２４により形成
される開口部２５の周辺での横方向の拡散の広がりによ
り不純物濃度が徐々に下がるため発光領域を明確に規定
できないが、拡散領域２６を被覆する遮光膜３０を設け
ることで、遮光膜３０の遮光膜開口部３１の大きさによ
り実際に発光光を発する発光部の大きさを精密に規定す
ることが可能となり、発光部の大きさのバラツキの少な
いＬＥＤアレイ１０を提供できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリン
タ、この電子写真プリンタにおける感光体の露光光源と
して用いられるプリントヘッド、及び、このプリントヘ
ッド等に用いられるＬＥＤアレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】ＳＯＨＯ（スモールオフィス＆ホームオ
フィス）向けの情報機器の発展により、各種紙情報の出
力のための装置であるプリンタの需要が増加している。
プリンタは、高解像度の画像や文字をモノクロ或いはカ
ラーで出力する必要がある。需要の増加とともに、これ
らの機器は、より高解像度で高速出力、コンパクト、安
価であることが要求されてきている。

【０００３】これらの要求を満たすプリンタの例とし
て、ＬＥＤアレイを露光光源に用いた電子写真プリンタ
（ＬＥＤアレイプリンタ）がある。従来用いられてきた
この種のＬＥＤアレイプリンタの構成例を概略断面模式
図により図９に示す。概略的には、ＬＥＤアレイ９１か
ら発した光９２は、等倍結像光学系９３を経由して、等
倍結像光学系９３の視野内に入射した光だけがドラム状
の感光体９４に集光しその感光面を露光する。これによ
り、帯電済みの感光体９４の表面に静電潜像が形成さ
れ、現像工程、転写工程を経ることにより、記録紙上に
画像が形成される。

【０００４】このようなＬＥＤアレイプリンタでは、Ｌ
ＥＤアレイ９１を光源としているため、半導体レーザを
光源に用いたラスタスキャン方式の書込み光学系を持つ
レーザラスタプリンタよりコンパクトに作りやすく、か
つ、各ＬＥＤアレイ９１が並列に書き込みを行うため、
高速出力化も比較的容易である。また、ＬＥＤアレイ９
１を用いたＬＥＤアレイプリンタは、レーザラスタプリ
ンタに比較して、振動や熱による光学系の変形に強いメ
リットもある。

【０００５】ところが、一般に、ＬＥＤアレイプリンタ
の画像はレーザラスタプリンタに比べて画質が劣ると言
われているが、その一因は、画像線幅のむらなどの結像
形状の変形に起因している。線幅のむらを生じる原因と
しては、ＬＥＤアレイが感光体の被照射面上に形成する
点像（ドット）のバラツキがある。このような点像のバ
ラツキを生じさせる原因として、ＬＥＤアレイにおける
各ＬＥＤの発光ドットの大きさのバラツキがある。

【０００６】この点に関し、ＬＥＤアレイの構造につい
ては特開平１１-１０２７号公報に示されるＬＥＤアレ
イ構造を参照して説明する。図１０ないし図１２は同公
報に示されるＬＥＤアレイ構造を示すもので、図１０は
そのＬＥＤアレイの平面図、図１１は図１０におけるＬ
ＥＤ１００部分を拡大して示す平面図、図１２は図１１
におけるＣ−Ｃ’間の断面図である。

【０００７】図１０〜図１２において、ＬＥＤアレイ１
０１は、ｐ側個別電極１０２を有する多数のＬＥＤ１０
０をｎ型基板１０３上に直線的に配列させて構成されて
いる。ＬＥＤ１００は、層間絶縁膜１０４を開口させて
形成した開口部１０５を有する。ここで、ｐ型不純物の
亜鉛（Ｚｎ）を層間絶縁膜１０４の開口部１０５に対応
するｎ型基板１０３の領域に拡散させることにより、ｐ
型拡散領域１０６が形成されている。このｐ型拡散領域
１０６とｎ型基板１０３とにより、発光現象を生じるｐ
ｎ接合部１０７が形成されている。ｐ側個別電極１０２
は、開口部１０５においてｐ型拡散領域１０６と接続さ
れている。ここで、ｐ側個別電極１０２は、ｐ型拡散領
域１０６との接続部１０５ａを含めて発光光を放射する
拡散領域表面部１０８の一部を被覆するように形成され
ている。ｎ側共通電極１０９は、ｎ型基板１０３の裏面
全面に形成されている。ｐ側個別電極１０２とｎ側共通
電極１０９との間に電流を流すことにより、ｐｎ接合部
１０７で発光現象を起こさせ、ｐ側個別電極１０２に被
覆されていない部分から発光光が外部に放射される。

【０００８】ここで、ｐ型不純物の亜鉛（Ｚｎ）を層間
絶縁膜１０４の開口部１０５に対応するｎ型基板１０３
の領域に拡散させる工程を詳しく説明する。Ｚｎを拡散
させる場合、開口部１０５においてはＺｎがｎ型基板１
０３中に拡散するが、拡散マスクが形成されている領域
においては、Ｚｎは拡散しないので、ｎ型基板１０３の
開口部１０５に対応する部分に選択的にｐ型拡散領域１
０６が形成される。このｐ型拡散領域１０６の基板表面
の領域を拡散領域表面部１０８と称する。Ｚｎは深さ方
向だけでなく横方向にも拡散するので、拡散領域表面部
１０８の面積は開口部１０５の面積よりも大きくなるこ
とが知られている。この横方向への拡散は、一般に、縦
方向の拡散より深く進行する。原因としては、ｎ型基板
１０３と層間絶縁膜１０４との界面の状態に敏感であ
り、プロセスのわずかな変動で横方向の拡散の広がりが
変動することが知られている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ＬＥＤアレイプリンタ
におけるプリントヘッドのＬＥＤアレイにおいて発光領
域の大きさがばらつくことは、印刷出力の主走査方向の
印字ムラ（縦筋）を引き起こし、印字品質を劣化させる
ことは明らかである。そして、上述のように、不純物拡
散で発光領域を形成するＬＥＤアレイにおいては、上述
のような横方向拡散の異常な進行により発光部が大きく
なることにより、ＬＥＤの発光領域の大きさのムラが起
きやすいことは明らかである。

【００１０】このように不純物拡散で発光領域を形成す
るＬＥＤアレイを用いたプリントヘッドでは画像品質の
低下を引き起こしやすい。かといって、Ｚｎ固相拡散法
を用いることにより、拡散深さが浅く、かつ、表面のシ
ート抵抗が低い（表面Ｚｎ濃度が高い）ｐ型拡散領域を
形成でき、発光効率の高いＬＥＤを製造できるので、Ｌ
ＥＤアレイを製造する上で不純物拡散を用いることは避
け難い。

【００１１】そこで、本発明は、不純物拡散による拡散
領域を備えるＬＥＤアレイにおいて、発光部の大きさの
ばらつきを抑制することを目的とする。

【００１２】また、本発明は、発光部の大きさのばらつ
きが抑制されたＬＥＤアレイを用いることにより、ドッ
トの均一性が高く、濃度むらが軽減されて高画質の画像
を形成することができるプリントヘッド及び電子写真プ
リンタを提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
第１導電型の半導体基板上に形成された層間絶縁膜と、
この層間絶縁膜に形成された開口部と、前記半導体基板
の前記開口部に対応した領域に形成された第２導電型の
拡散領域と、この拡散領域に接続された個別電極とによ
り構成される多数のＬＥＤを、前記半導体基板上に所定
のピッチ寸法で直線的に配列させたＬＥＤアレイにおい
て、前記拡散領域上にこの拡散領域を被覆するように形
成された遮光膜と、前記遮光膜の前記開口部に対応した
領域に前記拡散領域の範囲内に収まる所定の大きさで形
成された遮光膜開口部と、を備える。

【００１４】従って、不純物拡散による拡散領域を備え
るＬＥＤアレイにおいて、遮光膜の遮光膜開口部の大き
さにより実際に発光光を発する発光部の大きさを精密に
規定することが可能となり、発光部の大きさのバラツキ
の少ないＬＥＤアレイを提供できる。

【００１５】請求項２記載の発明は、第１導電型の半導
体基板上に形成された層間絶縁膜と、この層間絶縁膜に
形成された開口部と、前記半導体基板の前記開口部に対
応した領域に形成された第２導電型の拡散領域と、この
拡散領域に接続された個別電極とにより構成される多数
のＬＥＤを、前記半導体基板上に所定のピッチ寸法で直
線的に配列させたＬＥＤアレイにおいて、前記拡散領域
上にこの拡散領域を被覆するように形成された遮光膜
と、前記遮光膜の前記開口部に対応した領域に前記開口
部の範囲内に収まる所定の大きさで形成された遮光膜開
口部と、を備える。

【００１６】従って、不純物拡散による拡散領域を備え
るＬＥＤアレイにおいて、遮光膜の遮光膜開口部の大き
さにより実際に発光光を発する発光部の大きさを精密に
規定することが可能となり、発光部の大きさのバラツキ
の少ないＬＥＤアレイを提供できる。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１又は２記
載のＬＥＤアレイにおいて、前記遮光膜は、導電性材料
により形成され、前記個別電極を兼用する。

【００１８】従って、請求項１又は２記載のＬＥＤアレ
イを実現する上で、遮光膜と個別電極との兼用により、
作製工程を簡略させることができる。

【００１９】請求項４記載の発明は、請求項１又は２記
載のＬＥＤアレイにおいて、前記遮光膜は、導電性材料
により形成され、前記層間絶縁膜と前記遮光膜との間に
前記開口部を被覆するように形成された第２の層間絶縁
膜を備える。

【００２０】従って、請求項１又は２記載のＬＥＤアレ
イを実現する上で、第２の層間絶縁膜を介在させること
により、遮光膜として遮光性能の高い金属膜が使えるの
で遮光膜を薄くすることができる。

【００２１】請求項５記載の発明は、請求項１又は２記
載のＬＥＤアレイにおいて、前記遮光膜は、絶縁性材料
により前記層間絶縁膜と前記個別電極との間に形成され
ている。

【００２２】従って、請求項１又は２記載のＬＥＤアレ
イを実現する上で、遮光膜が絶縁性材料により形成され
ているので、発光部全体を覆うようにＬＥＤアレイ内に
帯状に遮光膜を形成することができ、光の漏れなどを極
力減らすことを簡単に実現できる。

【００２３】請求項６記載の発明は、請求項１又は２記
載のＬＥＤアレイにおいて、前記遮光膜は、絶縁性材料
により前記個別電極上に形成されている。

【００２４】従って、請求項１又は２記載のＬＥＤアレ
イを実現する上で、遮光膜が絶縁性材料により個別電極
上に形成されているので、発光部全体を覆うようにＬＥ
Ｄアレイ内に帯状に遮光膜を形成することができ、光の
漏れなどを極力減らすことを簡単に実現できる。

【００２５】請求項７記載の発明は、請求項１又は２記
載のＬＥＤアレイにおいて、前記個別電極上にこの個別
電極を被覆するように形成された第２の層間絶縁膜を備
え、前記遮光膜は、導電性材料により前記第２の層間絶
縁膜上に形成されている。

【００２６】従って、請求項１又は２記載のＬＥＤアレ
イを実現する上で、第２の層間絶縁膜を介在させること
により、遮光膜として遮光性能の高い金属膜が使えるの
で遮光膜を薄くすることができる上に、発光部全体を覆
うようにＬＥＤアレイ内に帯状に遮光膜を形成すること
ができ、光の漏れなどを極力減らすことを簡単に実現で
きる。

【００２７】請求項８記載の発明のプリントヘッドは、
配線基板と、この配線基板上に直線的に配列された請求
項１ないし７の何れか一に記載のＬＥＤアレイと、前記
配線基板上に搭載されて前記ＬＥＤアレイの各ＬＥＤの
発光動作を制御する駆動ＩＣと、前記ＬＥＤアレイの各
ＬＥＤから出射される光を被照射面上に集光させるレン
ズと、を備える。

【００２８】従って、請求項１ないし７の何れか一に記
載の発光部の大きさのばらつきが抑制されたＬＥＤアレ
イを用いることにより、ドットの均一性が高く、濃度む
らが軽減されて高画質の画像を形成できるプリントヘッ
ドを提供できる。

【００２９】請求項９記載の発明の電子写真プリンタ
は、請求項８記載のプリントヘッドと、このプリントヘ
ッドにより集光照射される光により被照射面に位置する
表面に静電潜像が形成される感光体と、この感光体上に
形成された静電潜像を現像して可視像化する現像装置
と、この現像装置により現像された可視像を記録媒体上
に転写する転写装置と、を備える。

【００３０】従って、発光部の大きさのばらつきが抑制
されたＬＥＤアレイを用いることにより、ドットの均一
性が高く、濃度むらが軽減されて高画質の画像を形成で
きる電子写真プリンタを提供できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図１
ないし図５に基づいて説明する。本実施の形態は、電子
写真プリンタであるＬＥＤアレイプリンタへの適用例を
示す。図１はこのＬＥＤアレイプリンタの画像形成部の
概略構成例を示す。この画像形成部は、ドラム状の感光
体１、帯電装置２、プリントヘッドとしてのＬＥＤアレ
イヘッド３、現像装置４、転写装置５、クリーニング装
置６、除電装置７等を備え、通常の電子写真プロセスで
ある帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電のプ
ロセスを行い、矢印方向に搬送される記録媒体である記
録紙８上に画像を形成する。

【００３２】ＬＥＤアレイヘッド３については、ＰＣ板
（配線基板）９上に複数個（又は、１個）のＬＥＤアレ
イ１０のチップを主走査方向に直線的に配列させ、か
つ、ＰＣ板９上にＬＥＤアレイ１０における各ＬＥＤの
発光動作を画像情報等に基づき制御する複数個の駆動Ｉ
Ｃ１１を搭載するとともに、ＬＥＤアレイ１０と感光体
１の表面である被照射面との間に位置させて等倍結像光
学系を構成するロッド状レンズによるレンズ１２を一体
化させることにより構成されている。

【００３３】これにより、各ＬＥＤアレイ１０における
各ＬＥＤ（後述する）を画像情報等に応じて適宜発光さ
せると、その光がレンズ１２により感光体１の被照射面
に位置する表面上に集光照射される。この時、感光体１
は帯電装置２により一様帯電隅でるので、ＬＥＤアレイ
ヘッド３による光書込みに従い、感光体１の表面に静電
潜像が形成される。この静電潜像は現像装置４において
トナーにより現像されてトナー像として可視像化され、
転写装置５により記録紙８上に転写され、印刷画像が得
られる。

【００３４】このようなＬＥＤアレイプリンタないしは
ＬＥＤアレイヘッド３に用いられるＬＥＤアレイ１０の
構成を図２ないし図４を参照して詳細に説明する。図２
はＬＥＤアレイ１０の概略平面図、図３はその一部を拡
大して各部の大きさ・位置関係を示す平面図、図４はそ
の一部の断面構造図である。

【００３５】本実施の形態のＬＥＤアレイ１０は、概略
的には、図２に示すように、ｐ側の個別電極２１を有す
る多数のＬＥＤ２２をｎ型（＝第１の導電型）の半導体
基板２３上に所定のピッチ寸法で直線的に配列させるこ
とにより構成されている。

【００３６】ここに、各ＬＥＤ２２の構造について、図
４を参照して説明する。各ＬＥＤ２２は、基本的には、
ｎ型の半導体基板２３上に形成された層間絶縁膜２４を
開口させて形成した矩形状の開口部２５を有する。ここ
で、ｐ型不純物の亜鉛（Ｚｎ）を層間絶縁膜２４の開口
部２５に対応するｎ型の半導体基板２３の領域に拡散さ
せることにより、ｐ型（＝第２導電型）の拡散領域２６
が形成されている。このｐ型の拡散領域２６とｎ型の半
導体基板２３とにより、発光現象を生じるｐｎ接合部２
７が形成されている。ｐ側の個別電極２１は、開口部２
５においてｐ型の拡散領域２６と接続されている。ここ
で、ｐ側の個別電極２１は、ｐ型の拡散領域２６との接
続部２６ａを含めて発光光を放射する拡散領域表面部２
８の一部を被覆するように形成されている。ｎ側の共通
電極２９は、ｎ型の半導体基板２３の裏面全面に形成さ
れている。

【００３７】さらに、本実施の形態にあっては、このよ
うなＬＥＤアレイ１０に関して、ｐ型の拡散領域２６を
全面的に被覆するようにアレイ方向に沿わせた帯状の遮
光膜３０が個別電極２１上に設けられている。絶縁性材
料によるこの遮光膜３０には、各開口部２５に対応する
領域に所定の大きさの矩形状の遮光膜開口部３１が形成
されている。図３では、これらの遮光膜３０及び遮光膜
開口部３１を仮想線で示している。

【００３８】このようなＬＥＤアレイ２２の製造工程に
ついて説明する。本実施の形態では、Ｚｎ固相拡散法に
よりＬＥＤアレイ２２のＬＥＤ１０におけるｐ型の拡散
領域２６を形成するものとする。

【００３９】第１工程 まず、ｎ型のＧａＡｓΡエピタキシャル層が形成された
ＧａＡｓ基板（ｎ型の半導体基板２３）の表面に絶縁膜
としてアルミ窒化膜（ＡｌＮ膜）をスパッタリング法に
より膜厚約２０００［Å］に成膜し、この絶縁膜をパタ
ーニングして開口部２５および選択拡散用マスクを形成
する。このＡｌＮ膜は開口部２５の形成が済んだｎ型の
半導体基板２３の表面に、スパッタリング法によりＺｎ
Ｏ−ＳｉＯ₂混合膜をＺｎ拡散源膜として成膜し、さら
にその上にＣＶＤ法によりシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）
をアニーリングキャップ膜として成膜する。ここで、Ｚ
ｎＯ−ＳｉＯ₂混合膜の膜厚は約１０００［Å］であ
り、ＳｉＮ膜の膜厚は約１０００［Å］である。

【００４０】第２工程 アニーリングキャップ膜の形成が済んだｎ型の半導体基
板２３に高温アニールを施し、Ｚｎ拡散源膜からｎ型の
半導体基板２３中にＺｎを拡散させる。開口部２５にお
いてはＺｎがｎ型の半導体基板２３中に拡散するが、拡
散マスクが形成されている領域においては、Ｚｎは拡散
しないので、ｎ型の半導体基板２３の開口部２５に対応
する部分に選択的にｐ型の拡散領域２６が形成される。

【００４１】この場合の高温アニールの条件は、例え
ば、アニール温度７００［℃］、アニール時間＝２時間
とした。このようなアニール条件により拡散深さが１
［μｍ］、表面Ｚｎ濃度が１０²⁰［ｃｍ^-3］のｐ型の拡
散領域２６が形成される。

【００４２】このようにＺｎ固相拡散法を用いることに
より、拡散深さが浅く、かつ、表面のシート抵抗が低い
（表面Ｚｎ濃度が高い）ｐ型の拡散領域２６を形成でき
るので、発光効率の高いＬＥＤ２２を製造できる。な
お、アニーリングキャップ膜は、Ｚｎがアニール雰囲気
中に拡散してしまうのを防止する。

【００４３】もっとも、Ｚｎは深さ方向だけでなく横方
向にも拡散するので、拡散領域表面部２８の面積は開口
部２５の面積よりも大きくなる。

【００４４】第３工程 ｐ型の拡散領域２６の形成が済んだｎ型の半導体基板２
３において、その表面に形成されている拡散源膜及びア
ニールキャップ膜を、例えば、ウエットエッチング法に
より全面的に除去し、選択拡散用マスクのみを残す。エ
ッチング液としては、選択拡散用マスクがエッチングさ
れないもの、例えば、バッファードフッ酸を用いる。な
お、残された選択拡散用マスクは、そのまま層間絶縁膜
２４として用いられる。また、残された選択拡散用マス
ク上にさらに絶縁膜を積層し、この積層膜を層間絶縁膜
２４として用いてもよい。

【００４５】第４工程 拡散源膜及びアニールキャップ膜の除去が済んだｎ型の
半導体基板２３の表面に、ｐ側の個別電極２１となる導
電性膜を成膜し、この導電性膜をパターニングしてｐ側
の個別電極２１を形成する。ｐ側の個別電極２１は、そ
の一部が開口部２５および拡散領域表面部２８にオーバ
ーラップするように形成される。開口部２５において、
ｐ側の個別電極２１はｐ型の拡散領域２６にオーミック
接続することになる。従って、この場合の導電性膜とし
ては、ｐ型の拡散領域２６にオーミック接続できるも
の、例えば、Ａｌ膜が用いられる。

【００４６】ここで、開口部２５において、ｐ側の個別
電極２１とｐ型の拡散領域２６との接続領域を接続部２
６ａと称し、拡散領域表面部２８において、ｐ側の個別
電極２１に被覆された部分を被覆部２８ａと称し、ｐ側
の個別電極２１に被覆されない部分を発光部２８ｂと称
する。

【００４７】ＬＥＤ２２が動作したときには、ｐ型の拡
散領域２６とｎ型の半導体基板２３との界面（ｐｎ接合
部２７）において発光現象が起こる。発光部２８ｂにお
いてはこの発光光は外部に放出されるが、被覆部２８ａ
においてはこの発光光はｐ側の個別電極２１に遮断さ
れ、外部に放射されない。なお、層間絶縁膜２４はこの
発光光を透過させる。

【００４８】発光部２８ｂ及びｐ側の個別電極２１が形
成されたｎ型の半導体基板２３の表面に、ｐ側の個別電
極２１のボンディングパッド部を除き、かつ、ｐ型の拡
散領域２６を覆うように帯状にポリイミドの絶縁性有色
不透明膜を遮光膜３０として塗布する。膜厚は約５００
０［Å］である。このポリイミド膜（遮光膜３０）のう
ち、ｐ側の拡散領域２６用の層間絶縁膜２４の開口部２
５に対応する領域部分を除去することにより、遮光膜開
口部３１を矩形状に形成する。即ち、この遮光膜開口部
３１は、ｐ側の拡散領域２６との関係では、この拡散領
域２６の範囲内に収まる所定の大きさ（図示例では、小
さめであるが同一形状となる同等の大きさであってもよ
い）とされ、開口部２５との関係では、この開口部２５
の範囲内に収まる所定の大きさ（図示例では、小さめで
あるが同一形状となる同等の大きさであってもよい）と
されている。

【００４９】第５工程 ｎ型の半導体基板２３の裏面を研磨し、この研磨された
半導体基板２３の裏面全面に、ｎ側の共通電極２９とな
る導電性膜を成膜する。この導電性膜としては、例えば
スパッタリング法により成膜されるＡｕ合金膜が用いら
れる。

【００５０】以上の第１ないし第５工程により、本実施
の形態のＬＥＤアレイ１０が製造される。

【００５１】このようにして作製された本実施の形態に
よるＬＥＤアレイ１０の特性について説明する。まず、
本実施の形態による遮光膜３０及び遮光膜開口部３１を
持たない、従来型のＬＥＤアレイのＬＥＤに電流を流
し、発光させた場合の発光部の様子を図５（ａ）の写真
に示す。図５（ａ）に見られるように従来型の不純物拡
散型ＬＥＤアレイでは発光部の周囲の境界が不明瞭であ
る。これは、層間絶縁膜により形成される開口部（拡散
窓）の周辺での横方向の拡散の広がりにより不純物濃度
が徐々に下がるため明確な発光領域が規定できないから
である。また、このように横方向の拡散の進行により発
光部の大きさが規定されるために、従来の技術の欄で述
べたように、横方向の異常拡散などにより拡散が異常に
進行した場合は発光部の大きさが大きくなる。実際に従
来型の不純物拡散型ＬＥＤアレイでは２μｍ程度の横方
向の拡散の広がりの幅が確認されたものである。両側へ
の広がりを考慮すると、４μｍの発光部の大きさの誤差
が生ずることになる。

【００５２】一方、本実施の形態による遮光膜３０及び
遮光膜開口部３１を備えたＬＥＤアレイ１０のＬＥＤ２
２に電流を流し、発光させた場合の発光部２８ｂの様子
を図５（ｂ）の写真に示す。層間絶縁膜２４により形成
される開口部（拡散窓）２５の大きさは上記の従来例の
場合と同じとした。本実施の形態のＬＥＤアレイ１０に
よれば、発光部２８ｂの大きさが、遮光膜３０に形成し
た遮光膜開口部３１の大きさで規定され、横方向の拡散
の広がりの影響を受けない。つまり、発光部２８ｂは遮
光膜開口部３１の作製寸法誤差で決まることとなり、そ
の寸法誤差は１μｍ以下に抑えることができる。また、
写真からも分かるように、発光部２８ｂの境界が従来の
ＬＥＤアレイの場合に比べて明瞭になっている。このよ
うに、本実施の形態のＬＥＤアレイ１０によれば、各Ｌ
ＥＤ２２（各ドット）の大きさが揃っており、ドットの
バラツキが少なくなる。

【００５３】このようなＬＥＤアレイ１０を搭載したＬ
ＥＤアレイヘッド３を用いてＬＥＤアレイプリンタによ
り画像の出力を行ったところ、従来見られていた主走査
方向の濃度のムラ（縦筋）が大幅に軽減され、画質が向
上したものである。

【００５４】なお、本実施の形態では、ｐ側の個別電極
２１上に遮光膜３０を形成するようにしたが、層間絶縁
膜２４とｐ側の個別電極２１との間に遮光膜３０を形成
するようにしてもよい。この場合、ｐ側の個別電極２１
は遮光膜３０の遮光膜開口部３１及び開口部２５を通じ
てｐ側の拡散領域２６に接続される。

【００５５】本発明の第二の実施の形態を図６及び図７
に基づいて説明する。第一の実施の形態で示した部分と
同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する（以
降の実施の形態でも同様とする）。

【００５６】本実施の形態では、ｐ側の個別電極３２に
遮光機能を持たせるとともに、ｐ型の拡散領域２６（拡
散領域表面部２８を含む）を全面的に被覆するように形
成することで、遮光膜の機能を兼用させ、かつ、拡散領
域２６に対応する領域を所定の大きさで開口させた遮光
膜開口部３３が矩形状に形成されている。即ち、この遮
光膜開口部３３は、ｐ側の拡散領域２６との関係では、
この拡散領域２６の範囲内に収まる所定の大きさとさ
れ、開口部２５との関係では、この開口部２５の範囲内
に収まる所定の大きさとされている。

【００５７】このような構成によっても、第一の実施の
形態の場合と同様の効果が得られる。特に、ｐ側の個別
電極３２が遮光膜を兼用するため、遮光膜を別個独自に
形成する必要がなく、製造工程を簡略化させることがで
きる。

【００５８】本発明の第三の実施の形態を図８に基づい
て説明する。本実施の形態では、層間絶縁膜２４の表面
をｐ側の個別電極２１部分及びｐ側の拡散領域２６部分
を含めて全面的に被覆するように第２の層間絶縁膜３４
が形成され、この第２の層間絶縁膜３４上に金属等の導
電性材料による遮光膜３５が形成されている。遮光膜３
０に相当する遮光膜３５にも、遮光膜開口部３１に相当
する遮光膜開口部３６が形成されている。第２の層間絶
縁膜３４は発光光が透過する特性を有する。

【００５９】作製工程としては、従来型の不純物拡散型
のＬＥＤアレイを形成した後、その表面に第２の層間絶
縁膜３４を形成し、その後、金属による遮光３５膜を成
膜した後、遮光膜開口部３６を形成することにより作製
される。

【００６０】本実施の形態においては、第２の層間絶縁
膜３４を介在させることにより、遮光膜３５として遮光
性能の高い金属膜が使えるので遮光膜３５を薄くするこ
とができる上に、ｐ側の個別電極２１とは絶縁されてい
るので図３に示した場合と同様に発光部全体を覆うよう
にＬＥＤアレイ１０内に帯状に遮光膜３５を形成するこ
とができるので光の漏れなどを極力減らすことを簡単に
実現できる。

【００６１】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、不純物拡
散による拡散領域を備えるＬＥＤアレイにおいて、遮光
膜の遮光膜開口部の大きさにより実際に発光光を発する
発光部の大きさを精密に規定することが可能となり、発
光部の大きさのバラツキの少ないＬＥＤアレイを提供す
ることができる。

【００６２】請求項２記載の発明によれば、不純物拡散
による拡散領域を備えるＬＥＤアレイにおいて、遮光膜
の遮光膜開口部の大きさにより実際に発光光を発する発
光部の大きさを精密に規定することが可能となり、発光
部の大きさのバラツキの少ないＬＥＤアレイを提供する
ことができる。

【００６３】請求項３記載の発明によれば、請求項１又
は２記載のＬＥＤアレイを実現する上で、遮光膜と個別
電極との兼用により、作製工程を簡略させることができ
る。

【００６４】請求項４記載の発明によれば、請求項１又
は２記載のＬＥＤアレイを実現する上で、第２の層間絶
縁膜を介在させることにより、遮光膜として遮光性能の
高い金属膜が使えるので遮光膜を薄くすることができ
る。

【００６５】請求項５記載の発明によれば、請求項１又
は２記載のＬＥＤアレイを実現する上で、遮光膜が絶縁
性材料により形成することにより、発光部全体を覆うよ
うにＬＥＤアレイ内に帯状に遮光膜を形成することがで
き、光の漏れなどを極力減らすことを簡単に実現でき
る。

【００６６】請求項６記載の発明によれば、請求項１又
は２記載のＬＥＤアレイを実現する上で、遮光膜が絶縁
性材料により個別電極上に形成することにより、発光部
全体を覆うようにＬＥＤアレイ内に帯状に遮光膜を形成
することができ、光の漏れなどを極力減らすことを簡単
に実現できる。

【００６７】請求項７記載の発明によれば、請求項１又
は２記載のＬＥＤアレイを実現する上で、第２の層間絶
縁膜を介在させることにより、遮光膜として遮光性能の
高い金属膜が使えるので遮光膜を薄くすることができる
上に、発光部全体を覆うようにＬＥＤアレイ内に帯状に
遮光膜を形成することができ、光の漏れなどを極力減ら
すことを簡単に実現できる。

【００６８】請求項８記載の発明のプリントヘッドによ
れば、請求項１ないし７の何れか一に記載の発光部の大
きさのばらつきが抑制されたＬＥＤアレイを用いること
により、ドットの均一性が高く、濃度むらが軽減されて
高画質の画像を形成できるプリントヘッドを提供するこ
とができる。

【００６９】請求項９記載の発明の電子写真プリンタに
よれば、発光部の大きさのばらつきが抑制されたＬＥＤ
アレイを用いることにより、ドットの均一性が高く、濃
度むらが軽減されて高画質の画像を形成できる電子写真
プリンタを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施の形態のＬＥＤアレイプリ
ンタの画像形成部を示す概略構成図である。

【図２】ＬＥＤアレイを示す概略平面図である。

【図３】その一部を拡大して大きさ関係を示す平面図で
ある。

【図４】その一部を示す断面構造図である。

【図５】従来例と本実施の形態の場合との発光部の発光
の様子を拡大して示す写真である。

【図６】本発明の第二の実施の形態のＬＥＤアレイの一
部を拡大して大きさ関係を示す平面図である。

【図７】その一部を示す断面構造図である。

【図８】本発明の第三の実施の形態のＬＥＤアレイの一
部を示す断面構造図である。

【図９】一般的なＬＥＤアレイプリンタの構成例を示す
概略断面模式図である。

【図１０】従来のＬＥＤアレイ構造を示す平面図であ
る。

【図１１】その一部を拡大して示す平面図である。

【図１２】そのＣ−Ｃ’間の断面図である。

【符号の説明】

１ 感光体 ３ プリントヘッド ４ 現像装置 ５ 転写装置 ９ 配線基板 １０ ＬＥＤアレイ １１ 駆動ＩＣ １２ レンズ ２１ 個別電極 ２２ ＬＥＤ ２３ 第１導電型の半導体基板 ２４ 層間絶縁膜 ２５ 開口部 ２６ 第２導電型の拡散領域 ３０ 遮光膜 ３１ 遮光膜開口部 ３２ 個別電極、遮光膜 ３３ 遮光膜開口部 ３４ 第２の層間絶縁膜 ３５ 遮光膜 ３６ 遮光膜開口部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１導電型の半導体基板上に形成された
   層間絶縁膜と、この層間絶縁膜に形成された開口部と、
   前記半導体基板の前記開口部に対応した領域に形成され
   た第２導電型の拡散領域と、この拡散領域に接続された
   個別電極とにより構成される多数のＬＥＤを、前記半導
   体基板上に所定のピッチ寸法で直線的に配列させたＬＥ
   Ｄアレイにおいて、 前記拡散領域上にこの拡散領域を被覆するように形成さ
   れた遮光膜と、 前記遮光膜の前記開口部に対応した領域に前記拡散領域
   の範囲内に収まる所定の大きさで形成された遮光膜開口
   部と、を備えることを特徴とするＬＥＤアレイ。
2. 【請求項２】 第１導電型の半導体基板上に形成された
   層間絶縁膜と、この層間絶縁膜に形成された開口部と、
   前記半導体基板の前記開口部に対応した領域に形成され
   た第２導電型の拡散領域と、この拡散領域に接続された
   個別電極とにより構成される多数のＬＥＤを、前記半導
   体基板上に所定のピッチ寸法で直線的に配列させたＬＥ
   Ｄアレイにおいて、 前記拡散領域上にこの拡散領域を被覆するように形成さ
   れた遮光膜と、 前記遮光膜の前記開口部に対応した領域に前記開口部の
   範囲内に収まる所定の大きさで形成された遮光膜開口部
   と、を備えることを特徴とするＬＥＤアレイ。
3. 【請求項３】 前記遮光膜は、導電性材料により形成さ
   れ、前記個別電極を兼用することを特徴とする請求項１
   又は２記載のＬＥＤアレイ。
4. 【請求項４】 前記遮光膜は、導電性材料により形成さ
   れ、前記層間絶縁膜と前記遮光膜との間に前記開口部を
   被覆するように形成された第２の層間絶縁膜を備えるこ
   とを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤアレイ。
5. 【請求項５】 前記遮光膜は、絶縁性材料により前記層
   間絶縁膜と前記個別電極との間に形成されていることを
   特徴とする請求項１又は２記載のＬＥＤアレイ。
6. 【請求項６】 前記遮光膜は、絶縁性材料により前記個
   別電極上に形成されていることを特徴とする請求項１又
   は２記載のＬＥＤアレイ。
7. 【請求項７】 前記個別電極上にこの個別電極を被覆す
   るように形成された第２の層間絶縁膜を備え、前記遮光
   膜は、導電性材料により前記第２の層間絶縁膜上に形成
   されていることを特徴とする請求項１又は２記載のＬＥ
   Ｄアレイ。
8. 【請求項８】 配線基板と、 この配線基板上に直線的に配列された請求項１ないし７
   の何れか一に記載のＬＥＤアレイと、 前記配線基板上に搭載されて前記ＬＥＤアレイの各ＬＥ
   Ｄの発光動作を制御する駆動ＩＣと、 前記ＬＥＤアレイの各ＬＥＤから出射される光を被照射
   面上に集光させるレンズと、を備えるプリントヘッド。
9. 【請求項９】 請求項８記載のプリントヘッドと、 このプリントヘッドにより集光照射される光により被照
   射面に位置する表面に静電潜像が形成される感光体と、 この感光体上に形成された静電潜像を現像して可視像化
   する現像装置と、 この現像装置により現像された可視像を記録媒体上に転
   写する転写装置と、を備える電子写真プリンタ。