JP2017152516A - Optical element chip, optical print head, image forming apparatus, and method for manufacturing optical element chip - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光学素子を備えた光学素子チップおよびその製造方法、並びに、光学素子チップを用いた光プリントヘッドおよび画像形成装置に関する。 The present invention relates to an optical element chip including an optical element, a manufacturing method thereof, an optical print head using the optical element chip, and an image forming apparatus.
従来より、基板上にＬＥＤとレンズとを設けたＬＥＤアレイチップ（光学素子チップ）が知られている。ＬＥＤアレイチップの製造工程では、複数のＬＥＤを配列した基板の表面に材料層（ドライフィルムレジストなど）を形成し、フォトリソグラフィによって材料層をパターニングすることにより、各ＬＥＤ上にレンズを形成する。 Conventionally, an LED array chip (optical element chip) in which an LED and a lens are provided on a substrate is known. In the LED array chip manufacturing process, a material layer (such as a dry film resist) is formed on the surface of a substrate on which a plurality of LEDs are arranged, and a lens is formed on each LED by patterning the material layer by photolithography.
また、レンズの側面からの迷光を防止するため、隣り合うレンズの間にブラックレジストなどの遮光材料を充填する（例えば、特許文献１参照）。 Further, in order to prevent stray light from the side surface of the lens, a light shielding material such as a black resist is filled between adjacent lenses (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、ＬＥＤを高密度に配列した高精細ＬＥＤアレイチップでは、列の端に配置されたＬＥＤから基板の端部（チップ端部）までの距離が短い。そのため、列の端に配置されたＬＥＤ上のレンズのチップ端部側に遮光材料を形成することが難しく、当該レンズの側面から迷光が発生して印刷品質を低下させる可能性がある。 However, in a high-definition LED array chip in which LEDs are arranged at high density, the distance from the LED arranged at the end of the column to the end of the substrate (chip end) is short. Therefore, it is difficult to form a light-shielding material on the chip end side of the lens on the LED arranged at the end of the row, and stray light may be generated from the side surface of the lens, which may reduce the print quality.
本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、光学素子チップにおいてレンズ要素の側面からの迷光を防止することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object thereof is to prevent stray light from the side surface of a lens element in an optical element chip.
本発明の光学素子チップは、基板と、基板に配列された複数の光学素子と、複数の光学素子上に配置された複数のレンズ要素と、基板に設けられ、複数のレンズ要素を外周側から囲む遮光壁とを備える。遮光壁は、基板の端部から突出している。 An optical element chip according to the present invention is provided on a substrate, a plurality of optical elements arranged on the substrate, a plurality of lens elements arranged on the plurality of optical elements, and the plurality of lens elements from the outer peripheral side. A surrounding light shielding wall. The light shielding wall protrudes from the end of the substrate.
本発明の光学素子チップは、また、基板と、基板に配列された複数の光学素子と、複数の光学素子上に配置された複数のレンズ要素と、基板に設けられ、複数のレンズ要素を外周側から囲む遮光壁とを備える。レンズ要素は、基板に遮光壁を形成してから、遮光壁の開口部内に形成されたものである。 The optical element chip of the present invention is also provided on a substrate, a plurality of optical elements arranged on the substrate, a plurality of lens elements arranged on the plurality of optical elements, and a plurality of lens elements arranged on the outer periphery. And a light-shielding wall surrounding from the side. The lens element is formed in the opening of the light shielding wall after the light shielding wall is formed on the substrate.
本発明の光プリントヘッドは、上記の光学素子チップを備えている。 The optical print head of the present invention includes the optical element chip described above.
本発明の画像形成装置は、上記の光プリントヘッドを備えている。 An image forming apparatus of the present invention includes the optical print head described above.
本発明の光学素子チップの製造方法は、主面に複数の光学素子を配列した基板を用意する工程と、基板に溝を形成する工程と、基板に、光学素子を覆うように第１の材料層を形成する工程と、第１の材料層に開口部を形成することにより、遮光壁を形成する工程と、遮光壁を覆うように第２の材料層を形成し、第２の材料層の一部を開口部に入り込ませる工程と、第２の材料層をパターニングしてレンズ要素を形成する工程とを有する。 The optical element chip manufacturing method of the present invention includes a step of preparing a substrate having a plurality of optical elements arranged on a main surface, a step of forming a groove in the substrate, and a first material so as to cover the optical element on the substrate. A step of forming a layer, a step of forming a light shielding wall by forming an opening in the first material layer, a second material layer is formed so as to cover the light shielding wall, A step of partially entering the opening and a step of patterning the second material layer to form a lens element.
本発明によれば、光学素子を高密度に配列した光学素子チップにおいても、レンズ要素の側面に遮光壁を設け、迷光の発生を抑制することができる。そのため、光学素子チップを例えば画像形成装置に用いた場合には、印刷品質を向上させることができる。 According to the present invention, even in an optical element chip in which optical elements are arranged at high density, a light shielding wall can be provided on the side surface of the lens element to suppress the generation of stray light. Therefore, when the optical element chip is used in, for example, an image forming apparatus, the print quality can be improved.
第１の実施の形態．
＜発光デバイスの構成＞
図１（Ａ）および（Ｂ）は、本発明の第１の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０（光学素子チップ）を有する発光デバイス１（光学素子装置）の断面図および平面図である。発光デバイス１は、複数のＬＥＤアレイチップ１０を、ベース部材５１上に配列し、例えば接着により固定したものである。なお、図１では、ベース部材５１上に２つのＬＥＤアレイチップ１０を配列しているが、ＬＥＤアレイチップ１０の数は２つ以上であればよい。
First embodiment.
<Configuration of light emitting device>
1A and 1B are a cross-sectional view and a plan view of a light emitting device 1 (optical element device) having the LED array chip 10 (optical element chip) according to the first embodiment of the present invention. The
図２（Ａ）および（Ｂ）は、第１の実施の形態のＬＥＤアレイチップ（光学素子チップ）１０を示す断面図および平面図である。ここでは、２つのＬＥＤアレイチップ１０を示している。ＬＥＤアレイチップ１０は、基板１５と、基板１５上に配列された複数の光学素子としてのＬＥＤ（発光ダイオード）１１と、ＬＥＤ１１を覆うように形成されたレンズ要素としてのマイクロレンズ１２と、マイクロレンズ１２の周囲に形成された遮光壁１３とを有している。
2A and 2B are a cross-sectional view and a plan view showing the LED array chip (optical element chip) 10 according to the first embodiment. Here, two
基板１５は、例えばＳｉ、ＧａＡｓ、ＧａＰ、ＩｎＰ、ＧａＮまたはＺｎＯなどの半導体基板で構成することができる。また、基板１５は、ＡｌＮ若しくはＡｌ２０３などのセラミック基板、ガラス基板、またはガラスエポキシ基板で構成してもよい。また、基板１５は、Ｃｕ若しくはＡ１などの金属基板、またはプラスチック基板で構成してもよい。
The
ここでは、基板１５は、一方向（図中左右方向）に長い形状を有している。ＬＥＤ１１は、基板１５の長手方向に一列に配列されている。基板１５の長さは、例えば９ｍｍである。１つの基板１５に、例えば２６個のＬＥＤ１１が配列される。但し、基板１５のサイズおよびＬＥＤ１１の数は、上記の例に限られず、任意に設定することができる。
Here, the board |
以下では、基板１５の長手方向（ＬＥＤ１１の配列方向）を、Ｘ方向とする。基板１５の表面（主面１５ａ）に平行で、且つＸ方向に直交する方向（幅方向）を、Ｙ方向とする。Ｘ方向およびＹ方向に直交する方向（基板１５の主面１５ａに直交する方向）を、Ｚ方向とする。
Below, let the longitudinal direction (arrangement direction of LED11) of the board |
ベース部材５１（図１（Ｂ））上では、複数のＬＥＤアレイチップ１０がＸ方向に配列されている。隣り合うＬＥＤアレイチップ１０の基板１５のＸ方向の端部（端縁）１５ｅは、例えば７μｍの隙間Ｇを挟んで互いに対向している。なお、基板１５の端部１５ｅは、チップ端とも称する。
On the base member 51 (FIG. 1B), a plurality of
ＬＥＤ１１は、例えば、図示しない成長基板（例えばＳｉ、ＧａＡｓ、ＳｉＣまたはＧａＮ）上に成長させたエピタキシャルフィルムを、成長基板から分離して基板１５の主面１５ａに接合したものである。エピタキシャルフィルムの厚さは、例えば数μｍである。基板１５上に配列されたＬＥＤ１１の列は、ＬＥＤアレイ（光学素子アレイ）とも称する。
The
マイクロレンズ１２は、ＬＥＤ１１毎に設けられており、各ＬＥＤ１１の出射側を覆うように形成されている。ここでは、マイクロレンズ１２は、Ｚ方向を軸とする円筒状の側面（外周面）１２ａを有し、且つ、上方（基板１５と反対側の面）に半球状の凸面１２ｂを有している。
The
なお、ここでは１つのマイクロレンズ１２が１つのＬＥＤ１１を覆っているが、１つのマイクロレンズ１２が複数（例えば２つ）のＬＥＤ１１を覆うように構成してもよい。基板１５上に配列されたマイクロレンズ１２の列は、マイクロレンズアレイ（またはレンズアレイ）とも称する。
Here, one
マイクロレンズ１２は、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミドまたはアミドイミドなどを主成分とする材料で構成される。このマイクロレンズ１２は、半球状の凸面１２ｂの屈折作用により、ＬＥＤ１１から出射された光を集光する作用を有する。
The
遮光壁１３は、基板１５上に、各マイクロレンズ１２を外周側から囲むように形成されている。遮光壁１３は、マイクロレンズ１２の側面１２ａに接する内周面を有する略円筒状の開口部１３ａを有している。遮光壁１３は、例えばエポキシ樹脂を主成分とするドライフィルムレジストで形成されている。
The
ここでは、遮光壁１３は、基板１５上のＬＥＤ１１の配列方向、すなわちＸ方向に長く形成されている。また、遮光壁１３のＸ方向の端部１３ｅは、基板１５の端部（チップ端）１５ｅよりも、所定の突出量Ａだけ突出している。突出量Ａは、例えば１μｍである。
Here, the
また、図１（Ｂ）に示すようにベース部材５１上に固定された状態で、隣り合うＬＥＤアレイチップ１０の遮光壁１３の端部１３ｅの間隔Ｃ（すなわち上述したチップ端１５ｅの間隔Ｇ−突出量Ａ×２）は、例えば５μｍである。
Further, as shown in FIG. 1B, in the state of being fixed on the
ここでは、遮光壁１３は、基板１５の主面１５ａのＹ方向中央部に形成されているが、Ｙ方向中央部に限らず、例えばＹ方向端部に形成されていてもよい。
Here, the
遮光壁１３は、ＬＥＤ１１から発せられてマイクロレンズ１２の側面から出射される光を遮光する。この遮光壁１３は、あるＬＥＤ１１上のマイクロレンズ１２の側面から出射されて隣のマイクロレンズ１２に侵入する光（すなわち迷光）を抑制する。
The
＜発光デバイスの製造方法＞
次に、本実施の形態の発光デバイス１の製造方法について説明する。図３（Ａ）および（Ｂ）は、ＬＥＤ１１が配列された基板１５を示す断面図および平面図である。図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、基板１５は、分離（切断）される前の状態であり、その主面１５ａに素子形成領域１５ｂと溝形成領域１５ｃとを有している。
<Method for manufacturing light-emitting device>
Next, a method for manufacturing the
基板１５の主面１５ａの素子形成領域１５ｂに、１または複数（ここでは複数）のＬＥＤ１１を配列する。ＬＥＤ１１は、例えば、図示しない成長基板（ウエハ）上に成長させたエピタキシャルフィルム（ＬＥＤエピタキシャルフィルム）を、成長基板から分離して基板１５の主面１５ａに接合したものである。ＬＥＤ１１と基板１５とは、例えば分子間力により接合される。
One or a plurality of (here, a plurality of)
各ＬＥＤ１１は、上面視で正方形であり、１辺の長さは、例えば１０μｍである。また、ＬＥＤ１１の配列ピッチ（隣り合うＬＥＤ１１の中心間のＸ方向距離）は、例えば２１μｍであり、これは１２００ｄｐｉに相当する。
Each
図４（Ａ）および（Ｂ）は、基板１５の溝形成工程を説明するための断面図および平面図である。図４（Ａ）および（Ｂ）に示すように、例えばダイシングブレードを用いて、基板１５の溝形成領域１５ｃを主面１５ａ側からダイシングする。
FIGS. 4A and 4B are a cross-sectional view and a plan view for explaining a groove forming step of the
ダイシング深さＤは、基板１５の最終厚みＴ（図２（Ａ））よりも深く、且つ、基板１５の裏面１５ｇに到達しない程度（すなわち基板１５を完全に分割しない程度）の深さである。これにより、基板１５には、溝１５ｄが形成される。溝１５ｄにより、溝１５ｄの両側の２つのＬＥＤアレイチップ１０が電気的に分割される。溝１５ｄのＸ方向両側の壁面は、上述したチップ端１５ｅを構成する。なお、溝１５ｄの幅（Ｘ方向の長さ）は、例えば０．０１〜０．２ｍｍ程度であるが、各図面では、構成を分かり易くするため、溝１５ｄの幅を広く示している。
The dicing depth D is deeper than the final thickness T (FIG. 2A) of the
ここでは、ＬＥＤアレイチップ１０のＬＥＤ１１のうち、溝１５ｄに最も近い（すなわち列の端に配置された）ＬＥＤ１１を端部ＬＥＤ１１１とする。端部ＬＥＤ１１１の側面からチップ端１５ｅまでの距離Ｂは、例えば２μｍとする。
Here, among the
なお、溝１５ｄの形成は、ダイシングブレードによるダイシングに限らず、例えば塩素系ガスまたはフッ素系ガスを用いたドライエッチングを用いてもよい。
The formation of the
図５は、遮光壁材料層１６の形成工程を説明するための断面図である。図５に示すように、基板１５の主面１５ａに、ＬＥＤ１１を覆うように、テンティング可能なドライフィルムレジストである遮光壁材料層１６（第１の材料層）を、テンティング状態でラミネートする。テンティングとは、基板１５の溝１５ｄを、テントを張るように覆うことを言う。
FIG. 5 is a cross-sectional view for explaining a process of forming the light shielding
遮光壁材料層１６を構成するドライフィルムレジストは、例えばエポキシ樹脂などで構成される。遮光壁材料層１６の厚さは、例えば１０μｍとする。また、ここで用いるドライフィルムレジストは、ネガ型とする。
The dry film resist constituting the light shielding
図６は、遮光壁材料層１６の露光工程を説明するための断面図である。図６に示すように、フォトマスク１７を用いて、遮光壁材料層１６を露光する。フォトマスク１７は、遮光壁１３（図２（Ｂ））の形成位置に対応した位置に開口部（パターン）を有している。露光には、紫外線露光装置を用いる。また、光源としては、超高圧水銀灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプまたは遠紫外線灯などを用いる。
FIG. 6 is a cross-sectional view for explaining an exposure process of the light shielding
遮光壁材料層１６において、フォトマスク１７を介して露光された部分は、硬化し、後述する現像液に溶出しないものとなる。また、必要に応じて、露光後にベークを行って、遮光壁材料層１６の露光部分の硬化を促進させてもよい。
In the light shielding
図７（Ａ）および（Ｂ）は、遮光壁材料層１６の現像工程を説明するための断面図および平面図である。現像液（アルカリ水溶液または溶剤）を用いて、遮光壁材料層１６の未硬化部分を溶出させる。これにより、図７（Ａ）および（Ｂ）に示すように、開口部１３ａを有する遮光壁１３が形成され、それ以外の遮光壁材料層１６は除去される。開口部１３ａは、ＬＥＤ１１を囲むように形成される。必要に応じて後乾燥としてポストベーク（熱焼成）を行い、遮光壁１３の硬化を促進させてもよい。
FIGS. 7A and 7B are a cross-sectional view and a plan view for explaining the developing process of the light shielding
硬化後の遮光壁１３のＸ方向の端部１３ｅは、チップ端１５ｅよりも溝１５ｄ側に、例えば１μｍせり出すように形成する。また、遮光壁１３の開口部１３ａの内周面は、ＬＥＤ１１からの最小距離が０．５μｍ程度となるように形成する。開口部１３ａの形状は、ここでは略円筒状であるが、これに限定されるものではない。以上のように、遮光壁１３は、フォトリソグラフィによって形成される。
The
図８は、レンズ材料層１８の形成工程を説明するための断面図である。図８に示すように、基板１５の主面１５ａに、ＬＥＤ１１および遮光壁１３を覆うように、テンティング可能なドライフィルムレジストであるレンズ材料層１８（第２の材料層）を、テンティング状態でラミネートする。
FIG. 8 is a cross-sectional view for explaining a process of forming the
レンズ材料層１８を構成するドライフィルムレジストは、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂、シリコーン樹脂、ポリイミドまたはアミドイミドなどを主成分とする材料で形成されるが、ＬＥＤ１１が出射する光に対する透過率が高い材料が好ましい。また、経年変化による、ＬＥＤ１１が出射する光に対する透過率の低下が少ない材料が好ましい。レンズ材料層１８の厚さは、例えば２０μｍとする。また、ここで用いるドライフィルムレジストは、ネガ型とする。
The dry film resist constituting the
図９は、レンズ材料層１８の露光工程を説明するための断面図である。図９に示すように、フォトマスク１９を用いて、レンズ材料層１８を露光する。フォトマスク１９は、基板１５上のマイクロレンズ１２（図２（Ｂ））の形成位置に対応した位置に開口部（パターン）を有している。露光には、紫外線露光装置を用いる。また、光源としては、超高圧水銀灯、高圧水銀ランプ、メタルハライドランプまたは遠紫外線灯などを用いる。
FIG. 9 is a cross-sectional view for explaining the exposure process of the
レンズ材料層１８において、フォトマスク１９を介して露光された部分は、硬化し、後述する現像液に溶出しないものとなる。紫外線露光装置の露光条件は、所望のレンズ形状が得られるように適宜設定する。必要に応じて、露光後にベークを行って、レンズ材料層１８の露光部分の硬化を促進させてもよい。
In the
図１０は、レンズ材料層１８の現像工程を説明するための断面図である。現像液（アルカリ水溶液または溶剤）を用いて、レンズ材料層１８の未硬化部分を溶出させる。これにより、図１０に示すように、マイクロレンズ１２が形成され、それ以外のレンズ材料層１８は除去される。必要に応じてポストベーク（熱焼成）を行い、マイクロレンズ１２の硬化を促進させてもよい。以上のように、マイクロレンズ１２は、フォトリソグラフィによって形成される。
FIG. 10 is a cross-sectional view for explaining the developing process of the
図１１は、基板１５を分離する工程を説明するための断面図である。基板１５の主面１５ａ側に保護用の粘着テープ２０を貼り付け、基板１５を裏面１５ｇ側から研磨する。基板１５を、目標のチップ厚さＴ（図２（Ａ））になるまで研磨することにより、個々のＬＥＤアレイチップ１０に分離する。
FIG. 11 is a cross-sectional view for explaining a process of separating the
これにより、図２（Ａ）に示したように、基板１５上にＬＥＤ１１、マイクロレンズ１２および遮光壁１３が形成されたＬＥＤアレイチップ１０（光学素子チップ）が製造される。
Thereby, as shown in FIG. 2A, the LED array chip 10 (optical element chip) in which the
その後、各ＬＥＤアレイチップ１０を、図１（Ｂ）に示すように、ベース部材５１上に配列し、接着により固定する。これにより、発光デバイス１（光学素子装置）が製造される。上述したように、隣り合うＬＥＤアレイチップ１０のチップ端１５ｅの間隔Ｇは、例えば７μｍであり、遮光壁１３の端部１３ｅ同士の間隔Ｃは、例えば５μｍである。
Thereafter, as shown in FIG. 1B, the LED array chips 10 are arranged on the
上記の例では、遮光壁材料層１６およびレンズ材料層１８として、テンティング可能なネガ型ドライフィルムレジストを用いたが、テンティング可能なポジ型のドライフィルムレジストを用いてもよい。
In the above example, the tenting negative dry film resist is used as the light shielding
＜第１の実施の形態の効果＞
本発明の第１の実施の形態では、基板１５上に遮光壁１３を形成したのち、遮光壁１３の開口部１３ａにマイクロレンズ１２を形成するため、ＬＥＤ１１を高密度に集積した場合であっても、マイクロレンズ１２の側面に遮光壁１３を形成することができる。
<Effect of the first embodiment>
In the first embodiment of the present invention, after the
また、遮光壁１３の端部１３ｅがチップ端１５ｅから突出しているため、列の端に配置されたＬＥＤ１１１とチップ端１５ｅとの間隔が狭い場合であっても、当該ＬＥＤ１１１の側面に遮光壁１３を形成することができる。従って、マイクロレンズ１２の側面からの迷光を遮光壁１３で遮光することができる。そのため、発光デバイス１を画像形成装置１００（図２４参照）の光プリントヘッドに用いた場合には、印刷品質を向上することができる。
Further, since the
また、マイクロレンズ１２を形成する前に遮光壁１３を形成するため、遮光壁１３を任意の形状および高さに形成することができる。
Further, since the
遮光壁１３の開口部１３ａにマイクロレンズ１２を形成するため、マイクロレンズ１２（オンチップレンズ）の側面すなわち外周面を、遮光壁１３の開口部１３ａの内周面で支える構成が得られる。
Since the
また、遮光壁１３を形成する前に基板１５上にマイクロレンズ１２を形成すると、マイクロレンズ１２を周囲から支えるものがないため、マイクロレンズ１２の光軸方向の長さが長い場合には、マイクロレンズ１２の倒れや傾きが生じる可能性がある。これに対し、本実施の形態では、遮光壁１３を形成した後に遮光壁１３の開口部１３ａにマイクロレンズ１２を形成するため、マイクロレンズ１２を周囲から支えることができ、倒れおよび傾きを防止することができる。
Further, if the
また、遮光壁１３を形成した後に遮光壁１３の開口部１３ａにマイクロレンズ１２を形成するため、例えば図１２に一例を示すように、遮光壁１３の開口部１３ａの内径Ｄ２よりも最大外径Ｄ１が大きいマイクロレンズ１２を形成することも可能であり、光を有効に利用することができる。図１２に示した形状のマイクロレンズ１２は、図９に示した露光工程における露光条件を適宜設定することにより形成可能である。このように、マイクロレンズ１２の種々の形状に対応することができる。
Since the
また、基板１５に溝１５ｄを形成した後に遮光壁１３を形成するため、例えば、ダイシングによる遮光壁１３の欠け（チッピング）若しくは飛び、またはドライエッチングによる遮光壁１３の損傷を防止することができる。
In addition, since the
また、基板１５に溝１５ｄを形成した後に遮光壁１３を形成するため、簡単な工程で、遮光壁１３をチップ端１５ｅから突出した形状に形成することができる。
Further, since the
変形例．
図１３（Ａ）および（Ｂ）は、第１の実施の形態の変形例のＬＥＤアレイチップ１０Ａを示す断面図および平面図である。上記の第１の実施の形態では、遮光壁１３の端部１３ｅがチップ端１５ｅから突出する構成について説明したが、この変形例では、図１３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、遮光壁１３の端部１３ｅとチップ端１５ｅとが一致している。
Modified example.
FIGS. 13A and 13B are a cross-sectional view and a plan view showing an
このようなＬＥＤアレイチップ１０Ａを製造する場合、図６を参照して説明した遮光壁材料層１６の露光工程において、使用するフォトマスク１７のパターンを変更し、図１４（Ａ）に示すように、遮光壁１３の端部１３ｅを、基板１５の溝１５ｄの壁面と一致させる。
When manufacturing such an
その後、図１４（Ｂ）に示すように、基板１５上の遮光壁１３を覆うようにレンズ材料層１８を形成し、その後、第１の実施の形態と同様にフォトマスク１９を介して露光し、マイクロレンズ１２を形成する。そして、基板１５を裏面１５ｇ側から研磨することにより、図１３（Ａ）および（Ｂ）に示したように、遮光壁１３の端部１３ｅとチップ端１５ｅとが一致したＬＥＤアレイチップ１０Ａが得られる。
Thereafter, as shown in FIG. 14B, a
第２の実施の形態．
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。図１５（Ａ）および（Ｂ）は、第２の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０Ｂを示す断面図および平面図である。上記の第１の実施の形態では、遮光壁１３の長手方向（Ｘ方向）の端部１３ｅが、チップ端１５ｅから突出していたが、この第２の実施の形態では、図１５（Ａ）および（Ｂ）に示すように、遮光壁２３の幅方向（Ｙ方向）の端部２３ｆが、基板１５のＹ方向の端部（チップ端）１５ｆから突出している。
Second embodiment.
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIGS. 15A and 15B are a cross-sectional view and a plan view showing the
図１６（Ａ）および（Ｂ）は、第２の実施の形態で用いる基板１５を示す断面図および平面図である。第２の実施の形態では、基板１５上の溝形成領域１５ｃの片側に、溝形成領域１５ｃに沿って複数のＬＥＤ１１をＹ方向に配列する。
16A and 16B are a cross-sectional view and a plan view showing the
図１７（Ａ）〜（Ｄ）は、第２の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０Ｂの製造方法を説明するための工程毎の断面図である。図１７（Ａ）に示すように、基板１５の主面１５ａに、ＬＥＤ１１を覆うように遮光壁材料層１６（ドライフィルムレジスト）をテンティング状態でラミネートする。遮光壁材料層１６は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
FIGS. 17A to 17D are cross-sectional views for each step for explaining the method of manufacturing the
その後、フォトマスク１７を介して遮光壁材料層１６を露光する。フォトマスク１７は、基板１５上の遮光壁２３の形成位置に対応した位置に開口部を有している。遮光壁材料層１６において、フォトマスク１７を介して露光された部分は、硬化する。
Thereafter, the light shielding
次に、現像液（アルカリ水溶液または溶剤）を用いて、遮光壁材料層１６の未硬化部分を溶出させる。これにより、図１７（Ｂ）に示すように、開口部２３ａを有する遮光壁２３が形成され、それ以外の遮光壁材料層１６は除去される。このとき、遮光壁２３のＹ方向の端部２３ｆは、チップ端１５ｆよりも溝１５ｄ側に、例えば１μｍせり出している。
Next, the uncured portion of the light shielding
その後、図１７（Ｃ）に示すように、基板１５の主面１５ａに、ＬＥＤ１１および遮光壁２３を覆うように、テンティング可能なレンズ材料層１８（ドライフィルムレジスト）を、テンティング状態でラミネートする。レンズ材料層１８は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
Thereafter, as shown in FIG. 17C, a lens material layer 18 (dry film resist) that can be tented is laminated on the
次に、フォトマスク１９を介してレンズ材料層１８を露光する。フォトマスク１９は、基板１５上のマイクロレンズ１２の形成位置に対応した位置に開口部を有している。
Next, the
その後、現像液（アルカリ水溶液または溶剤）を用いて、レンズ材料層１８の未硬化部分を溶出させる。これにより、図１７（Ｄ）に示すように、遮光壁２３の開口部２３ａにマイクロレンズ１２が形成され、それ以外のレンズ材料層１８は除去される。
Thereafter, the uncured portion of the
その後、基板１５を裏面１５ｇ側から研磨することにより、図１５（Ａ）および（Ｂ）に示したように、遮光壁２３のＹ方向の端部２３ｆがチップ端１５ｆから突出したＬＥＤアレイチップ１０Ｂが得られる。
Thereafter, by polishing the
図１８は、ベース部材５１（図１）上に複数のＬＥＤアレイチップ１０Ｂを配列した発光デバイスの構成例を示す図である。第２の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０Ｂは、図１８に示すように千鳥状に配列することができる。上記の通り、ＬＥＤアレイチップ１０Ｂは遮光壁２３のＹ方向の端部２３ｆがチップ端１５ｆから突出した形状を有しているため、各ＬＥＤアレイチップ１０ＢをＹ方向に密に配置することができる。
FIG. 18 is a diagram illustrating a configuration example of a light emitting device in which a plurality of LED array chips 10B are arranged on the base member 51 (FIG. 1). The
本発明の第２の実施の形態によれば、遮光壁２３の幅方向（Ｙ方向）の端部２３ｆがチップ端１５ｆから突出しているため、ＬＥＤ１１とチップ端１５ｆとの間隔が狭い場合であっても、ＬＥＤ１１の側面に遮光壁２３を形成することができる。従って、マイクロレンズ１２の側面からの迷光を遮光壁２３で遮光することができる。
According to the second embodiment of the present invention, since the
また、各ＬＥＤ１１を基板１５のＹ方向の端部（チップ端）１５ｆの近傍に配置することができるため、複数のＬＥＤアレイチップ１０Ｂを千鳥状に配置した場合（図１８参照）に、各ＬＥＤアレイチップ１０ＢのＬＥＤ１１をＹ方向に密に配置することができる。
Further, since each
第３の実施の形態．
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。図１９は、第３の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０Ｃを示す平面図である。この第３の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０Ｃは、遮光壁３３に溝部（第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃ）を形成したものである。
Third embodiment.
Next, a third embodiment of the present invention will be described. FIG. 19 is a plan view showing an
遮光壁３３は、第１の実施の形態の遮光壁１３と同様に、基板１５上のＬＥＤ１１に対応する位置に開口部３３ａを有している。遮光壁３３は、さらに、開口部３３ａのＹ方向両側に設けられてＸ方向に延在する一対の第１の溝部３３ｂと、各第１の溝部３３ｂと開口部３３ａとを連通する複数の第２の溝部３３ｃとを有している。第１の溝部３３ｂは、いずれも遮光壁３３のＸ方向の両端部３３ｅに達している。
The
すなわち、第３の実施の形態の遮光壁３３では、開口部３３ａの内部と遮光壁３３の外部とが、第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃによって連通している。
That is, in the
また、第２の溝部３３ｃが直線状に延在して遮光壁３３のＹ方向の端部に到達するように構成した場合、ＬＥＤ１１の光が第２の溝部３３ｃから遮光壁３３の外部に漏れる可能性がある。この第３の実施の形態では、第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃを介して開口部３３ａの内部と遮光壁３３の外部とを連通しているため、ＬＥＤ１１の光が遮光壁３３の外部に漏れることが防止される。
Further, when the
遮光壁３３は、第１の実施の形態の遮光壁１３と同様、Ｘ方向の端部３３ｅがチップ端１５ｅから突出している。但し、第２の実施の形態で説明したように遮光壁３３のＹ方向の端部３３ｆがチップ端１５ｆから突出する構成を採用してもよい。
As in the
第３の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０Ｃの他の構成、およびＬＥＤアレイチップ１０Ｃを用いた発光デバイスの構成は、第１の実施の形態のＬＥＤアレイチップ１０および発光デバイス１と同様である。
Other configurations of the
第３の実施の形態の製造工程は、遮光壁３３を形成する工程が、第１の実施の形態と異なる。図２０は、第３の実施の形態における遮光壁３３の形成工程を説明するための断面図である。第１の実施の形態で説明したように、基板１５の主面１５ａに溝１５ｄを形成したのち、ＬＥＤ１１を覆うように、遮光壁材料層１６（ドライフィルムレジスト）をラミネートする。遮光壁材料層１６は、第１の実施の形態で説明したとおりである。
The manufacturing process of the third embodiment is different from the first embodiment in the process of forming the
この遮光壁材料層１６を、フォトマスク２７を介して露光する。このフォトマスク２７は、遮光壁３３の開口部３３ａ、第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃを除く部分に対応する開口部が形成されている。遮光壁材料層１６において、フォトマスク２７を介して露光された部分は、硬化する。
The light shielding
その後、現像を行って遮光壁材料層１６の未硬化部分を除去する。これにより、基板１５上に、開口部３３ａ、第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃを有する遮光壁３３が形成される。
Thereafter, development is performed to remove an uncured portion of the light shielding
その後、第１の実施の形態と同様に、基板１５の主面１５ａにＬＥＤ１１と遮光壁３３とを覆うようにレンズ材料層１８（図８）をラミネートし、露光および現像工程を経て、遮光壁３３の開口部３３ａ内にマイクロレンズ１２を形成する。そして、基板１５を裏面１５ｇ側から研磨して切断することにより、ＬＥＤアレイチップ１０を得る。
Thereafter, as in the first embodiment, the lens material layer 18 (FIG. 8) is laminated on the
本発明の第３の実施の形態によれば、遮光壁３３の開口部３３ａが第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃを介して外部と連通しているため、レンズ材料層１８をラミネートする際に、開口部３３ａ内の空気が第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃを経て遮光壁３３の外部に排出される。そのため、マイクロレンズ１２内における空気の混入を防止することができる。
According to the third embodiment of the present invention, since the
第１の変形例．
図２１は、第３の実施の形態の第１の変形例におけるＬＥＤアレイチップ１０Ｄを示す平面図である。第１の変形例におけるＬＥＤアレイチップ１０Ｄでは、遮光壁３３Ａが、開口部３３ａ、第１の溝部３３ｂおよび第２の溝部３３ｃに加えて、さらに、第３の溝部３３ｄを有している。
First modification.
FIG. 21 is a plan view showing an
第３の溝部３３ｄは、一対の第１の溝部３３ｂのＹ方向両側に配置され、各第１の溝部３３ｂから遮光壁３３ＡのＹ方向の端部３３ｆまで延在している。すなわち、開口部３３ａの内部と遮光壁３３Ａの外部とが、第１の溝部３３ｂ、第２の溝部３３ｃおよび第３の溝部３３ｄによって連通されている。ここでは、第３の溝部３３ｄは、Ｘ方向において、隣り合う第２の溝部３３ｃの中間に配置されているが、このような配置に限定されるものではなく、第２の溝部３３ｃと第３の溝部３３ｄとがＸ方向において互いにずれた位置に配置されていればよい。
The
この第１の変形例では、第３の溝部３３ｄによって、遮光壁３３Ａが長手方向（Ｘ方向）に複数に分割されている。遮光壁３３Ａを構成する樹脂（ドライフィルムレジスト）は、硬化時に収縮する場合があり、遮光壁３３Ａが収縮すると、遮光壁３３Ａの中央側に向かう応力が発生し、基板１５の反りを生じる可能性がある。しかしながら、この第１の変形例では、遮光壁３３Ａが第３の溝部３３ｄによって長手方向に複数に分割されているため、遮光壁３３Ａの収縮による応力が分散され、基板１５の反りを防止することができる。
In the first modification, the
また、第２の溝部３３ｃと第３の溝部３３ｄとが一直線上に並んでいると、ＬＥＤ１１の光が第２の溝部３３ｃと第３の溝部３３ｄを通って外部に漏れる可能性がある。しかしながら、この第１の変形例では、第２の溝部３３ｃと第３の溝部３３ｄとがＸ方向において互いにずれた位置に形成されているため、ＬＥＤ１１の光が遮光壁３３Ａの外部に漏れることが防止される。
Further, if the
なお、図２１に示した例では、遮光壁３３ＡのＸ方向の端部３３ｅがチップ端１５ｅから突出しているが、第２の実施の形態で説明したように遮光壁３３のＹ方向の端部３３ｆがチップ端１５ｆから突出する構成を採用してもよい。
In the example shown in FIG. 21, the
第２の変形例．
図２２は、第３の実施の形態の第２の変形例におけるＬＥＤアレイチップ１０Ｅを示す平面図である。第２の変形例におけるＬＥＤアレイチップ１０Ｅは、遮光壁４３に溝部（第１の溝部４３ｂおよび第２の溝部４３ｃ）を形成したものである。
Second modification.
FIG. 22 is a plan view showing an
遮光壁４３は、第１の実施の形態の遮光壁１３と同様に、基板１５上のＬＥＤ１１に対応する位置に開口部４３ａを有している。遮光壁４３は、さらに、Ｘ方向に隣り合う２つの開口部４３ａに対して、１つの第１の溝部４３ｂと、２つの第２の溝部４３ｃとが設けられている。
The
第１の溝部４３ｂは、遮光壁４３のＹ方向の端部４３ｆから遮光壁４３の内部にＹ方向に延在している。第１の溝部４３ｂの終端と、その第１の溝部４３ｂのＸ方向両側の２つの開口部４３ａとの間には、Ｙ方向に対して傾斜した方向に延在する一対の第２の溝部４３ｃが形成されている。
The
すなわち、第２の変形例の遮光壁４３では、開口部４３ａの内部と遮光壁４３の外部とが、第１の溝部４３ｂおよび第２の溝部４３ｃによって連通している。
That is, in the
また、この第２の変形例では、互いに傾斜している第１の溝部４３ｂおよび第２の溝部４３ｃを介して、開口部４３ａの内部と遮光壁４３の外部とを連通している。そのため、ＬＥＤ１１の光が遮光壁４３の外部に漏れることが防止される。
In the second modification, the inside of the
また、遮光壁４３は、第２の実施の形態の遮光壁２３と同様、Ｙ方向の端部４３ｆがチップ端１５ｆから突出している。但し、第１の実施の形態で説明したように遮光壁４３のＸ方向の端部４３ｅがチップ端１５ｅから突出する構成を採用してもよい。
Further, in the
この第２の変形例によれば、上述した第３の実施の形態と同様、レンズ材料層１８をラミネートする際に、開口部４３ａ内の空気を溝部４３ｂ，４３ｃを介して外部に排出することができる。そのため、マイクロレンズ１２内における空気の混入を防止することができる。また、溝部４３ｂ，４３ｃの長さも比較的短くて済む。
According to the second modification, as in the third embodiment described above, when the
なお、第３の実施の形態と、その第１の変形例および第２の変形例では、遮光壁３３（３３Ａ，４３）に形成する溝の構成例について説明したが、上記の構成例に限らず、開口部３３ａ（３３Ａ，４３ａ）内の空気を外部に排出することができ、また、ＬＥＤ１１の光を遮光壁３３（３３Ａ，４３）の外部に漏れないように遮る形状を有する溝部であればよい。
In the third embodiment and the first and second modified examples thereof, the configuration example of the groove formed in the light shielding wall 33 (33A, 43) has been described. However, the configuration example is not limited thereto. The groove portion has a shape capable of discharging the air in the
＜光プリントヘッドの構成＞
次に、各実施の形態の発光デバイス１を適用した光プリントヘッド（光学ヘッド）４０について説明する。図２３は、各実施の形態で説明した発光デバイスを適用した光プリントヘッド５０を示す模式図である。
<Configuration of optical print head>
Next, an optical print head (optical head) 40 to which the
光プリントヘッド５０は、ベース部材５１と、ベース部材５１に固定されたＬＥＤアレイチップ１０と、ＬＥＤアレイチップ１０の出射側（図中上側）に配置されたロッドレンズアレイ５２と、ロッドレンズアレイ５２を支持するホルダ５３とを有する。ベース部材５１は、図中下側から支持部材５４によって支えられており、ホルダ５３と支持部材５４とは、クランパ５５によって一体に保持されている。
The
ベース部材５１には、ＬＥＤアレイチップ１０に加えて、ＬＥＤアレイチップ１０の各ＬＥＤ１１（図１）を発光させるためのＩＣチップ（図示せず）が実装されている。ロッドレンズアレイ５２は、屈折率分布型の柱状のレンズ要素（ロッドレンズ）を多数配列したものである。ＬＥＤアレイチップ１０のＬＥＤ１１から出射された光は、マイクロレンズ１２によって集光作用を受け、ロッドレンズアレイ５２のロッドレンズによって結像面（例えば感光体ドラムの表面）に正立等倍像を形成する。
In addition to the
光プリントヘッド５０は、図２４に示す電子写真方式の画像形成装置１００（プリンタ、複写機、ファクシミリ装置など）の露光装置として用いられる。なお、各実施の形態の発光デバイス１が適用される光プリントヘッドの構成は、図２３に示された構成には限定されない。また、ＬＥＤ１１の代わりに受光素子を用いることで、読取ヘッドを構成することもできる。
The
＜画像形成装置＞
次に、各実施の形態の発光デバイス１を適用した光プリントヘッド５０を備えた画像形成装置１００について説明する。
<Image forming apparatus>
Next, the
図２４は、画像形成装置１００の構成を示す図である。画像形成装置１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）およびブラック（Ｋ）の画像を形成するプロセスユニット（画像形成ユニット）６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋを備えたタンデム型のカラープリンタである。プロセスユニット６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送路に沿って上流側から下流側（ここでは右側から左側）に配列されている。
FIG. 24 is a diagram illustrating a configuration of the
プロセスユニット６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋの各感光体ドラム６１（後述）の上側には、光学ヘッドとしての光プリントヘッド５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ（露光装置）が配置されている。光プリントヘッド５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋは、各色の画像データに従い、感光体ドラム６１の表面を露光して静電潜像を形成する。
Optical print heads 50Y, 50M, 50C, and 50K (exposure devices) as optical heads are disposed above the respective photosensitive drums 61 (described later) of the
画像形成装置１００の下部には、記録媒体Ｐ（例えば印刷用紙）を収容する媒体収容部としての媒体カセット７０と、媒体カセット７０に収容された記録媒体Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出すホッピングローラ７１とが備えられている。媒体カセット７０から送り出された記録媒体Ｐの搬送路に沿って、記録媒体Ｐをスキューを矯正しながら搬送するレジストローラ対７２と、当該記録媒体Ｐをプロセスユニット６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋに搬送する搬送ローラ対７３とが配設されている。
Below the
プロセスユニット６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋは、使用するトナーを除いて共通の構成を有しているため、以下では「プロセスユニット６０」として説明する。また、光プリントヘッド５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋは、「光プリントヘッド５０」として説明する。
Since the
プロセスユニット６０は、静電潜像担持体としての感光体ドラム６１と、帯電部材としての帯電ローラ６２と、現像剤担持体としての現像ローラ６３と、現像剤供給部材としての供給ローラ６４と、現像剤規制部材としての現像ブレード６５と、現像剤収容体としてのトナーカートリッジ６６と、クリーニング部材としてのクリーニングブレード６７とを備えている。
The
感光体ドラム６１は、金属製の円筒部材の表面に感光層（電荷発生層および電荷輸送層）を積層したものである。感光体ドラム６１は、図示しない駆動源とギア列とからなる駆動機構によって、図中時計周りに回転する。
The
帯電ローラ６２は、感光体ドラム６１に接触するように配置され、感光体ドラム６１に追従して回転する。帯電ローラ６２は、帯電電圧を付与され、感光体ドラム６１の表面を一様に帯電させる。現像ローラ６３は、感光体ドラム６１に接触するように配置され、感光体ドラム６１と反対方向に回転する。現像ローラ６３は、現像電圧を付与され、感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像にトナー（現像剤）を付着させて現像し、トナー像（現像剤像）を形成する。
The charging
供給ローラ６４は、現像ローラ６３に対向するように配置され、現像ローラ６３と同方向に回転する。供給ローラ６４は、供給電圧を付与され、トナーカートリッジ６６から補給されたトナーを現像ローラ６３に供給する。現像ブレード６５は、金属製の長尺状の板部材を屈曲させたものであり、その屈曲部分を現像ローラ６３の表面に押し当てている。現像ブレード６５は、現像ローラ６３の表面のトナー層の厚さを規制する。
The
トナーカートリッジ６６は、プロセスユニット６０に着脱可能に取り付けられ、トナーを収容している。トナーカートリッジ６６は、現像ローラ６３および供給ローラ６４にトナーを補給する。クリーニングブレード６７は、転写後に感光体ドラム６１の表面に残留したトナーを除去する。
The
各プロセスユニット６０の下側には、感光体ドラム６１に対向するように、転写部材としての転写ローラ６８が配置されている。転写ローラ６８は、転写電圧を付与され、感光体ドラム６１の表面のトナー像を、感光体ドラム６１と転写ローラ６８との間を通過する記録媒体Ｐに転写する。
A
記録媒体Ｐの搬送方向においてプロセスユニット６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋの下流側（図中左側）には、定着ユニット７４が配置されている。定着ユニット７４は、記録媒体Ｐに転写されたトナー像を熱および圧力により記録媒体Ｐに定着させる定着ローラ７５および加圧ローラ７６を備えている。
A fixing
また、記録媒体Ｐの搬送方向において定着ユニット７４の下流側には、定着が完了した記録媒体Ｐを画像形成装置１００外に排出するための排出ローラ対７７，７８が設けられている。また、画像形成装置１００の上部には、排出された記録媒体Ｐを載置するスタッカ７９が設けられている。
Further, on the downstream side of the fixing
なお、画像形成装置１００には、両面印刷モードにおいて、表面へのトナー像の転写および定着が完了した記録媒体Ｐを、表裏を反転させてレジストローラ対７２まで搬送する両面印刷ユニット６９（図２４に破線で示す）が設けられている。この両面印刷ユニット６９については、説明を省略する。
In the
このように構成された画像形成装置１００の光プリントヘッド５０として、各実施の形態の発光デバイス１を適用した光プリントヘッド５０（図２３）を用いることができる。
As the
画像形成装置１００の基本的な動作は、以下の通りである。画像形成装置１００は、パーソナルコンピュータなどの上位装置から印刷コマンドおよび印刷データを受信すると、画像形成動作を実行する。まず、ホッピングローラ７１が回転し、媒体カセット７０に収容された記録媒体Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出す。搬送路に送り出された記録媒体Ｐは、レジストローラ対７２および搬送ローラ対７３によって、プロセスユニット６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋに搬送される。
The basic operation of the
各プロセスユニット６０では、感光体ドラム６１の表面が帯電ローラ６２によって一様に帯電したのち、光プリントヘッド５０によって感光体ドラム６１の表面が露光され、静電潜像が形成される。また、トナーカートリッジ６６から供給されたトナーは、供給ローラ６４によって現像ローラ６３に供給され、現像ブレード６５によって現像ローラ６３の表面に均一な厚さのトナー像が形成される。感光体ドラム６１の表面に形成された静電潜像は、現像ローラ６３によって現像されてトナー像となる。感光体ドラム６１の表面に形成されたトナー像は、感光体ドラム６１と転写ローラ６８との間を通過する記録媒体Ｐに転写される。記録媒体Ｐがプロセスユニット６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋを通過することにより、記録媒体Ｐの表面に、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックのトナー像が転写される。
In each
トナー像が転写された記録媒体Ｐは、定着ユニット７４に搬送され、定着ローラ７５および加圧ローラ７６によって熱および圧力が加えられ、トナー像が記録媒体Ｐに定着する。トナー像が定着した記録媒体Ｐは、排出ローラ対７７，７８によって、画像形成装置１００の外部に排出され、スタッカ７９に積載される。これにより画像形成動作が完了する。
The recording medium P to which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing
なお、ここでは、画像形成装置１００の一例として、光プリントヘッド５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋを備えたタンデム型のカラープリンタについて説明したが、本発明は、タンデム型以外のカラープリンタまたはモノクロプリンタにも適用することができる。また、プリンタに限らず、複写機、ファクシミリ装置、またはプリンタおよび複写機の機能を有する複合機に適用することもできる。
Here, as an example of the
また、上記の各実施の形態では、光学素子としてＬＥＤ（発光素子）を用いたＬＥＤアレイチップについて説明したが、光学素子として受光素子を用いてもよい。この場合、基板上に受光素子を配列し、その受光素子を覆うようにマイクロレンズ（レンズ要素）を設け、マイクロレンズの周囲に遮光壁を設けることにより、ラインセンサを構成することができる。 In each of the above embodiments, an LED array chip using LEDs (light emitting elements) as optical elements has been described, but a light receiving element may be used as an optical element. In this case, a line sensor can be configured by arranging light receiving elements on a substrate, providing a microlens (lens element) so as to cover the light receiving element, and providing a light shielding wall around the microlens.
１ 発光デバイス（光学素子装置）、 １０，１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ ＬＥＤアレイチップ（光学素子チップ）、 １１ ＬＥＤ（光学素子）、 １１１ 端部のＬＥＤ（光学素子）、 １２ マイクロレンズ（レンズ要素）、 １２ａ 側面、 １２ｂ 凸面、 １３ 遮光壁、 １３ａ 開口部、 １３ｅ，１３ｆ 端部、 １５ 基板、 １５ａ 主面、 １５ｂ 素子形成領域、 １５ｃ 溝形成領域、 １５ｄ 溝部、 １５ｅ，１５ｆ 端部、 １５ｇ 裏面、 １６ 遮光壁材料層（第１の材料層）、 １７，２７ フォトマスク、 １８ レンズ材料層（第２の材料層）、 １９ フォトマスク、 ２３ 遮光壁、 ２３ａ 開口部、 ２３ｂ 第１の溝部、 ２３ｃ 第２の溝部、 ２３ｆ 端部、 ３３，３３Ａ 遮光壁、 ３３ａ 開口部、 ３３ｂ 第１の溝部、 ３３ｃ 第２の溝部、 ３３ｄ 第３の溝部、 ４３ 遮光壁、 ４３ａ 開口部、 ４３ｂ 第１の溝部、 ４３ｃ 第２の溝部、 ４３ｅ，４３ｆ 端部、 ５０，５０Ｙ，５０Ｍ，５０Ｃ，５０Ｋ 光プリントヘッド（光学ヘッド）、 ５１ ベース部材、 ５２ ロッドレンズアレイ、 ５３ ホルダ、 ５４ 支持部材、 ５５ クランパ、 ６０，６０Ｙ，６０Ｍ，６０Ｃ，６０Ｋ プロセスユニット（画像形成ユニット）、 ６１ 感光体ドラム（像担持体）、 ６２ 帯電ローラ（帯電部材）、 ６３ 現像ローラ（現像剤担持体）、 ６４ 供給ローラ（供給部材）、 ６５ 現像ブレード（現像剤規制部材）、 ６６ トナーカートリッジ（現像剤補給部材）、 ６８ 帯電ローラ（帯電部材）、 ７０ 媒体カセット（媒体収容部）、 ７４ 定着ユニット、 １００ 画像形成装置、 Ｐ 記録媒体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Light emitting device (optical element apparatus) 10, 10, A, 10B, 10C, 10D, 10E LED array chip (optical element chip), 11 LED (optical element), 111 End LED (optical element), 12 Micro lens ( Lens element), 12a side surface, 12b convex surface, 13 light shielding wall, 13a opening, 13e, 13f end, 15 substrate, 15a main surface, 15b element forming region, 15c groove forming region, 15d groove, 15e, 15f end, 15g Back surface, 16 Light-shielding wall material layer (first material layer), 17, 27 Photomask, 18 Lens material layer (second material layer), 19 Photomask, 23 Light-shielding wall, 23a Opening, 23b First Groove portion, 23c second groove portion, 23f end portion, 33, 33A light shielding wall, 33a opening 33b 1st groove part, 33c 2nd groove part, 33d 3rd groove part, 43 light-shielding wall, 43a opening part, 43b 1st groove part, 43c 2nd groove part, 43e, 43f end part, 50, 50Y, 50M , 50C, 50K optical print head (optical head), 51 base member, 52 rod lens array, 53 holder, 54 support member, 55 clamper, 60, 60Y, 60M, 60C, 60K process unit (image forming unit), 61 photosensitive Body drum (image carrier), 62 charging roller (charging member), 63 developing roller (developer carrier), 64 supply roller (supply member), 65 developing blade (developer regulating member), 66 toner cartridge (developer) Replenishment member), 68 charging roller (charging member), 70 medium cassette (medium Accommodating portion), 74 fixing unit, 100 image forming apparatus, P recording medium.
Claims (17)
前記基板に配列された複数の光学素子と、
前記複数の光学素子上に配置された複数のレンズ要素と、
前記基板に設けられ、前記複数のレンズ要素を外周側から囲む遮光壁と
を備え、
前記遮光壁は、前記基板の端部から突出していること
を特徴とする光学素子チップ。 A substrate,
A plurality of optical elements arranged on the substrate;
A plurality of lens elements disposed on the plurality of optical elements;
A light shielding wall provided on the substrate and surrounding the plurality of lens elements from the outer peripheral side,
The optical element chip, wherein the light shielding wall protrudes from an end of the substrate.
前記遮光壁の前記配列方向における端部が、前記基板の端部から突出していること
を特徴とする請求項１に記載の光学素子チップ。 A plurality of the optical elements are arranged in a predetermined arrangement direction on the substrate,
The optical element chip according to claim 1, wherein an end portion of the light shielding wall in the arrangement direction protrudes from an end portion of the substrate.
前記遮光壁の前記配列方向に直交する方向における端部が、前記基板の端部から突出していること
を特徴とする請求項１に記載の光学素子チップ。 A plurality of the optical elements are arranged in a predetermined arrangement direction on the substrate,
The optical element chip according to claim 1, wherein an end portion of the light shielding wall in a direction orthogonal to the arrangement direction protrudes from an end portion of the substrate.
前記開口部内に、前記レンズ要素が形成されていること
を特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の光学素子チップ。 The light shielding wall has an opening surrounding the optical element,
The optical element chip according to any one of claims 1 to 3, wherein the lens element is formed in the opening.
前記溝部は、前記遮光壁の長手方向に延在する第１の溝部と、前記開口部から前記第１の溝部まで延在する第２の溝部とを有することを特徴とする請求項５に記載の光学素子チップ。 The light shielding wall is long in one direction,
The said groove part has the 1st groove part extended in the longitudinal direction of the said light-shielding wall, and the 2nd groove part extended from the said opening part to the said 1st groove part, The Claim 6 characterized by the above-mentioned. Optical element chip.
前記溝部は、前記開口部から、前記遮光壁の長手方向に対して傾斜する方向に延在し、前記遮光壁の幅方向端部まで延在していることを特徴とする請求項５に記載の光学素子チップ。 The light shielding wall is long in one direction,
The said groove part is extended in the direction inclined with respect to the longitudinal direction of the said light shielding wall from the said opening part, and is extended to the width direction edge part of the said light shielding wall. Optical element chip.
前記基板に配列された複数の光学素子と、
前記複数の光学素子上に配置された複数のレンズ要素と、
前記基板に設けられ、前記複数のレンズ要素を外周側から囲む遮光壁と
を備え、
前記レンズ要素は、前記基板に前記遮光壁を形成してから、前記遮光壁の開口部内に形成されたものであること
を特徴とする光学素子チップ。 A substrate,
A plurality of optical elements arranged on the substrate;
A plurality of lens elements disposed on the plurality of optical elements;
A light shielding wall provided on the substrate and surrounding the plurality of lens elements from the outer peripheral side,
The optical element chip, wherein the lens element is formed in the opening of the light shielding wall after the light shielding wall is formed on the substrate.
前記基板に溝を形成する工程と、
前記基板に、前記光学素子を覆うように第１の材料層を形成する工程と、
前記第１の材料層に開口部を形成することにより、遮光壁を形成する工程と、
前記遮光壁を覆うように第２の材料層を形成し、前記第２の材料層の一部を前記開口部に入り込ませる工程と、
前記第２の材料層をパターニングしてレンズ要素を形成する工程と
を有することを特徴とする光学素子チップの製造方法。 Preparing a substrate having a plurality of optical elements arranged on the surface;
Forming a groove in the substrate;
Forming a first material layer on the substrate so as to cover the optical element;
Forming a light shielding wall by forming an opening in the first material layer;
Forming a second material layer so as to cover the light shielding wall, and allowing a part of the second material layer to enter the opening;
And a step of patterning the second material layer to form a lens element.
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