JP2021082762A - Semiconductor device, exposure device, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発光素子を有する半導体装置、露光装置、および画像形成装置に関する。 The present invention relates to a semiconductor device having a light emitting element, an exposure device, and an image forming device.
従来の画像形成装置は、像担持体を露光する露光装置に発光素子として発光サイリスタを用いた半導体装置を備え、像担持体に画像を形成するようにしている(例えば、特許文献1参照)。 In the conventional image forming apparatus, a semiconductor device using a light emitting thyristor as a light emitting element is provided in an exposure apparatus for exposing the image carrier so that an image is formed on the image carrier (see, for example, Patent Document 1).
しかしながら、従来の技術においては、発光素子としての発光サイリスタに接続される電極からの反射光によって光が乱れ、形成する画像の品位が低下してしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、発光素子が発する光の乱れを抑制し、画像品位の低下を抑制することを目的とする。
However, in the conventional technique, there is a problem that the light is disturbed by the reflected light from the electrode connected to the light emitting thyristor as the light emitting element, and the quality of the formed image is deteriorated.
An object of the present invention is to solve such a problem, and to suppress disturbance of light emitted by a light emitting element and to suppress deterioration of image quality.
そのため、本発明は、複数の配線層と、発光層とを有する発光素子を有し、前記発光素子は、前記発光層の上に前記配線層のゲート層とカソード層が積層された第1の部位と、前記発光層の上に前記ゲート層が積層され、前記カソード層が積層されていない第2の部位とを有し、前記第2の部位において前記発光層および前記ゲート層は、遮光部材で覆われていることを特徴とする。 Therefore, the present invention has a first light emitting element having a plurality of wiring layers and a light emitting layer, and the light emitting element is a first type in which a gate layer and a cathode layer of the wiring layer are laminated on the light emitting layer. It has a portion and a second portion in which the gate layer is laminated on the light emitting layer and the cathode layer is not laminated. In the second portion, the light emitting layer and the gate layer are light-shielding members. It is characterized by being covered with.
このようにした本発明は、発光素子が発する光の乱れを抑制し、画像品位の低下を抑制することができるという効果が得られる。 As described above, the present invention has the effect of suppressing the disturbance of the light emitted by the light emitting element and suppressing the deterioration of the image quality.
以下、図面を参照して本発明による半導体装置、露光装置、および画像形成装置の実施例を説明する。 Hereinafter, examples of the semiconductor device, the exposure device, and the image forming device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
本実施例の画像形成装置としてのプリンタを図1の第1の実施例におけるプリンタの構成を示す概略図に基づいて説明する。 The printer as the image forming apparatus of this embodiment will be described with reference to a schematic diagram showing the configuration of the printer in the first embodiment of FIG.
図1において、画像形成装置としてのプリンタ100は、画像データをもとに画像形成ユニットの感光体ドラム41に画像を形成し、色材としての顔料を含む樹脂からなるトナーにより、印刷媒体上に画像を形成するものである。
In FIG. 1, a
プリンタ100には、印刷媒体としての用紙101を貯留する給紙カセット60が装着され、用紙101を給紙カセット60から取り出す給紙ローラ61を備え、用紙101を給紙して図中矢印Yが示す媒体搬送方向へ搬送する搬送ローラ62、63が配置される。
本発明におけるプリンタ100は、カラー電子写真方式であり、プリンタ100内には画像形成ユニットとして、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の画像を形成する像担持体としての感光体ドラム41、その感光体ドラム41に形成された静電潜像をトナーにより現像し、トナー像を形成する現像器5と、その現像器5にトナーを供給するトナーカートリッジ51とが用紙101の搬送路に沿って並べて配置されている。
The
The
また、感光体ドラム41の表面に電荷を供給して帯電させる帯電ローラ42、光学ヘッドとしてのLED(Light Emitting Diode)ヘッド3が、感光体ドラム41の表面に対向するように配置され、LEDヘッド3は帯電ローラ42で帯電された感光体ドラム41の表面に画像データをもとに選択的に光を照射して静電画像を形成する。
Further, a
さらに、感光体ドラム41上に形成され、トナーにより静電潜像を可視化した像であるトナー像を用紙101上に転写する転写ローラ80が、転写部で用紙101を搬送する転写ベルト81を挟むように感光体ドラム41に対向して配置され、また用紙101が転写部を通過した後の感光体ドラム41の表面に残留したトナーを除去するクリーニングブレード43が感光体ドラム41の表面に接触して配置されている。
Further, a
転写部の下流には用紙101上に形成されたトナー像を熱および圧力で定着させる定着器9が配置され、その定着器9を通過した用紙101を搬送する搬送ローラ64、その搬送ローラ64により搬送され、画像が形成された用紙101を貯留する排出部7へ排出する排出ローラ65が配置される。
A
また、帯電ローラ42および転写ローラ80には電源により所定の電圧が印加される。そして、転写ベルト81、感光体ドラム41および各ローラはそれぞれモータと駆動を伝達するギアにより回転駆動される。さらに、現像器5、LEDヘッド3、定着器9、および各モータには、それぞれ電源および制御装置が接続されている。
Further, a predetermined voltage is applied to the
プリンタ100は、外部装置から印刷データを受信する外部インターフェースを有し、その外部インターフェースで受信した印刷データをもとに印刷媒体上に画像を形成する。
The
このように構成されたプリンタ100は、制御プログラムをメモリ等の記憶部に記憶し、その制御プログラムに基づいて全体を制御する制御手段および演算手段としての制御部を備えている。
The
図2は第1の実施例におけるLEDヘッドの構成を示す断面図であり、LEDヘッドの長手方向における断面図である。 FIG. 2 is a cross-sectional view showing the configuration of the LED head in the first embodiment, and is a cross-sectional view of the LED head in the longitudinal direction.
なお、図中の矢印Yは媒体搬送方向(LEDヘッド3の短手方向)を示し、矢印ZはLEDヘッド3のレンズアレイ32の光軸方向を示し、矢印Xは矢印Yが示す媒体搬送方向および矢印Zが示す光軸方向と直交するLEDヘッド3の長手方向を示している。以下、矢印X、Y、Zは上述の方向と同様の方向を示している。
In the drawing, the arrow Y indicates the medium transport direction (the lateral direction of the LED head 3), the arrow Z indicates the optical axis direction of the
図2において、露光装置としてのLEDヘッド3は、像担持体としての感光体ドラム41を露光するものであり、ベース部材30と、LED発光回路31と、レンズアレイ32と、ホルダ33と、クランパ34a、34bとを有している。
In FIG. 2, the LED head 3 as an exposure device exposes a
ベース部材30は、有機高分子材料などを用いて射出成形されたものであり、LED発光回路31の基板311を固定するための部材である。
半導体装置としてのLED発光回路31は、基板311と、LEDアレイチップ312とを有している。
基板311は、LEDアレイチップ312を所定の基板上に一体化したユニットである。
The
The LED
The
LEDアレイチップ312は、駆動回路上に発光素子としてのLEDアレイを形成したものである。
レンズアレイ32は、柱状の光学レンズが、LEDアレイチップ312に対して感光体ドラム41側に配列され、LEDアレイチップ312のX方向に沿って多数配列された光学レンズ群である。
The
The
ホルダ33は、レンズアレイ32およびLED発光回路31を所定の位置に保持するものである。ホルダ33およびベース部材30のY方向における両端部には、クランパ34が挿入される開口部33a、33bが形成されている。
ホルダ33は、全体として、X方向に沿って形成された中空の四角柱から反Z方向側の側面を取り除いたような形状となっており、その断面が英大文字の「U」を上下に反転させて反Z方向側を開放させたような形状となっている。
The
As a whole, the
クランパ34a、34bは、それぞれベース部材30およびホルダ33に設けられた開口部33a、33bから挿入され、ベース部材30を介して、ホルダ33との間でLED発光回路31を一体的に挟持するバネ材である。
なお、LED発光回路31は、ホルダ33およびクランパ34によりZ方向の移動が規制され、またホルダ33のY方向の両端部に挟まれてY方向の移動が規制されている。
The
The LED
LEDヘッド3は、その製造時に、ホルダ33内にLED発光回路31およびベース部材30が重ねられた状態で挿入され、さらにクランパ34a、34bが取り付けられる。クランパ34a、34bは、何れも弾性を有する金属製であり、弾性力の作用により、ベース部材30を介してLED発光回路31のZ方向の面をホルダ33の支持部に当接させた状態で固定する。この結果、LED発光回路31に取り付けられたLEDアレイチップ312の発光素子と、ホルダ33との位置関係が定められる。
At the time of manufacture, the LED head 3 is inserted with the LED
このように構成されたLEDヘッド3は、LEDアレイチップ312が駆動回路により選択的に発光し、その光がレンズアレイ32により感光体ドラム41上で結像される。これにより、感光体ドラム41に像が形成される。
In the LED head 3 configured in this way, the
図3は第1の実施例におけるLED発光回路の構成を示す平面図である。
図3において、半導体装置としてのLED発光回路31は、基板311上に、集積回路領域311aと、半導体領域311bと、発光部312aと、アノード電極313aと、カソード電極313kと、ゲート電極313gと、コンタクトビア314と、配線315と、疑似電極316とが設けられている。
FIG. 3 is a plan view showing the configuration of the LED light emitting circuit in the first embodiment.
In FIG. 3, the LED
基板311は、発光部312aの光軸方向(Z方向)と直交する配列方向(X方向)に複数の発光部312aが配列されたものである。
集積回路領域311aは、基板311上に形成されたものであり、半導体領域311bが固着されたものである。
The
The
半導体領域311b上には、周知の半導体プロセスによって、ウェハ上に多数の発光サイリスタチップが形成されている。
発光部312aは、発光サイリスタチップとしてのLED発光素子を形成し、半導体領域311b上のX方向に複数配列され、カソード電極313kおよびゲート電極313gの端子を有するものである。この発光部312aは、ゲートからカソードへゲート電流を流し、アノードからカソード間を導通させることにより発光する。
On the
The
また、発光部312aは、カソード電極313kと接続されるカソードコンタクト部312bと、ゲート電極313gと接続されるゲートコンタクト部312cとを有している。
Further, the
第1の部位としてのカソードコンタクト部312bは、図6に示すように、発光層321eの上に配線層のゲート層としてn型ゲート層321bおよびp型ゲート層321cと、カソード層としてn型カソード層321dとが積層されたものである。
As shown in FIG. 6, the
第2の部位としてのゲートコンタクト部312cは、図6に示すように、発光層321eの上に配線層のゲート層としてn型ゲート層321bおよびp型ゲート層321cが積層され、n型カソード層321dが積層されていないものである。
In the
カソードコンタクト部312bとゲートコンタクト部312cは、光軸方向(Z方向)の上方からみて媒体搬送方向(Y方向)に並べられるように配置されている。
本実施例では、カソードコンタクト部312bのX方向の長さL1と、ゲートコンタクト部312cのX方向の長さL3との関係は、L1>L3となっている。
The
In this embodiment, the relationship between the length L1 of the
カソード電極313kは、光軸方向における発光部312aのカソードコンタクト部312bの上方に配置された端子メタルである。
The
ゲート電極313gは、光軸方向における発光部312aのゲートコンタクト部312cの上方に配置された端子メタルである。
アノード電極313aは、発光部312aのカソードコンタクト部312bおよびゲートコンタクト部312cのX方向における側方に配置された端子メタルである。
The
The
なお、アノード電極313aは、それぞれの発光部312aで共通のため、それぞれの発光部312aにおいて形成されていない。
Since the
コンタクトビア314は、駆動回路に接続された端子(ビアホール)である。
配線315は、カソード電極313kおよびゲート電極313gの各端子と、各コンタクトビア314とを接続するものである。
The contact via 314 is a terminal (via hole) connected to the drive circuit.
The
疑似電極316は、駆動回路に接続されていない端子であり、発光部312aのカソードコンタクト部312bおよびゲートコンタクト部312cのX方向における側方に配置されたものである。
The
印刷画像の高精細化に伴い、発光部312aの微細化が求められているが、十分な光量を得るためには、可能な限り発光部312aの大きさを大きくすることが望ましい。
また、個々の発光部312aに、カソード電極313kおよびゲート電極313gの端子が形成され、主に発光するのはカソードコンタクト部312bの近傍である。
With the increase in definition of printed images, miniaturization of the
Further, the terminals of the
しかしながら、ゲートコンタクト部312cの周囲も若干ながら発光するため、そのままの発光部312aの形状でレンズアレイ32(図2参照)を形成すると、ゲートコンタクト部312cが発光する光により印刷画像に悪影響を及ぼし、画像品位が低下してしまう。
However, since the periphery of the
したがって、ゲートコンタクト部312cでゲート電極313gを接触させ、かつゲートコンタクト部312cの周囲において発光の影響(光の漏れ)をなくすためにはゲートコンタクト部312c全体を遮光性のあるゲート電極313g(端子メタル)で覆うことによって光の漏れをなくし、印刷画像品位の改善を行うことができる。
Therefore, in order to bring the
また、本実施例では、発光部312aを大きくすることから、カソードコンタクト部312bとゲートコンタクト部312cとのサイズの関係は、発光部312aのカソードコンタクト部312bの大きさ(カソードコンタクト部312bのX方向の長さ)をL1、ゲートコンタクト部312cのゲート電極313g(端子メタル)の大きさ(ゲートコンタクト部312cのゲート電極313g(端子メタル)のX方向の長さ)をL2とすると、L1>L2になっている。即ち、発光部312aのX方向におけるカソードコンタクト部312bの長さL1よりゲート電極313g(端子メタル)のX方向の長さL2が短くなっている。
Further, in this embodiment, since the
図4は第1の実施例におけるLED発光回路の構成を示す断面図であり、図3におけるLED発光回路31のカソードコンタクト部312bのAA´断面図である。
また、図6は第1の実施例におけるLED発光回路の構成を示す断面図であり、図3におけるLED発光回路31のCC´断面図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of the LED light emitting circuit in the first embodiment, and is a cross-sectional view taken along the line AA'of the
Further, FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of the LED light emitting circuit in the first embodiment, and is a CC'cross-sectional view of the LED
図4および図6において、基板311の半導体領域311b(図3参照)の平坦化膜320上には、p型アノード層321a、発光層321e、n型ゲート層321b、p型ゲート層321c、およびn型カソード層321dが光軸方向(Z方向)において、この順に積層されている。
In FIGS. 4 and 6, the p-
p型アノード層321aは、光軸方向(Z方向)において発光層321eの基板311側に配置され、またそれぞれの発光層321eは、共通したひとつのp型アノード層321aに接続されて配置されている。
また、n型カソード層321dの上面には、カソード電極313kが配置されている。
さらに、p型アノード層321a、発光層321e、n型ゲート層321b、p型ゲート層321c、およびn型カソード層321dの側面と、カソード電極313kを除きn型カソード層321dの上面は、絶縁層317で被膜されている。
The p-
Further, a
Further, the side surfaces of the p-
このp型アノード層321a、発光層321e、n型ゲート層321b、p型ゲート層321c、およびn型カソード層321dにより発光部312aを形成している。
即ち、発光素子としての発光部312aは、複数の配線層としてのp型アノード層321a、n型ゲート層321b、p型ゲート層321c、およびn型カソード層321dと、発光層321eとを有している。
The
That is, the
アノード電極313aは、光反射部材で形成され、配線層のp型アノード層321aと接続されたものである。
疑似電極316は、光反射部材で形成され、p型アノード層321aと絶縁層を介して接触するように配置されているが、p型アノード層321aとは接続されていないものである。
The
The
なお、発光部312aのカソードコンタクト部312bの長さ(カソードコンタクト部312bのX方向の長さ)L1は、p型アノード層321aがZ方向に突出する基底部のX方向の長さである。
The length L1 of the
図5は第1の実施例におけるLED発光回路の構成を示す断面図であり、図3におけるLED発光回路31のゲートコンタクト部312cのBB´断面図である。
図5および図6において、基板311の半導体領域311b(図3参照)の平坦化膜320上には、p型アノード層321a、発光層321e、n型ゲート層321b、およびp型ゲート層321cが、この順に積層されている。
FIG. 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the LED light emitting circuit in the first embodiment, and is a BB'cross-sectional view of the
In FIGS. 5 and 6, a p-
また、p型ゲート層321cの上面には、ゲート電極313gが配置されている。
Further, a
したがって、ゲートコンタクト部312cにおいて、発光層321e、n型ゲート層321b、およびp型ゲート層321cの上方は、遮光部材としてのゲート電極313g(端子メタル)で覆われている。
Therefore, in the
さらに、p型アノード層321a、発光層321e、n型ゲート層321b、およびp型ゲート層321cの側面、並びにゲート電極313gを除きp型ゲート層321cの上面は、絶縁層317で被膜されている。
Further, the upper surface of the p-
なお、ゲートコンタクト部312cのゲート電極313g(端子メタル)の長さ(ゲートコンタクト部312cのゲート電極313g(端子メタル)のX方向の長さ)L2は、ゲート電極313gのX方向の長さである。また、ゲートコンタクト部312cのX方向の長さL3は、発光層321eのX方向の長さである。
The length of the
上述したp型(p型アノード層321aおよびp型ゲート層321c)の不純物としてCもしくはZn、またn型(n型ゲート層321bおよびn型カソード層321d)の不純物としてSiがドープされている。
C or Zn is doped as an impurity of the p-type (p-
また、アノード層(p型アノード層321a)、両ゲート層(n型ゲート層321bおよびp型ゲート層321c)、カソード層(n型カソード層321d)はAlGaAsで形成されている。アノード層とカソード層はゲート層と比較してAl組成比が高く、この場合、Al組成比が大きくなるにつれて、バンドギャップも大きくなる。
なお、p型アノード層321aと発光層321eとの間、およびp型ゲート層321cとn型カソード層321dとの間のエッチングストップ層はInGaPで形成されている。
The anode layer (p-
The etching stop layer between the p-
例えば、リン酸、過酸化水素水、水の混合液等でn型カソード層321dおよびp型ゲート層321cの途中までエッチングを行う。
For example, etching is performed halfway between the n-
InGaPは、この混合液ではAlGaAsの100分の1程度のエッチング速度のため、エッチングストップ層でエッチングを止めることが可能となる。そのため、InGaP層は10〜50nm程度で良い。
InGaP面でエッチングをストップさせた後、例えば塩酸でエッチングストップ層の除去を行い、ゲート電極を形成する。
InGaP has an etching rate of about 1/100 that of AlGaAs in this mixed solution, so that etching can be stopped by the etching stop layer. Therefore, the InGaP layer may be about 10 to 50 nm.
After the etching is stopped on the InGaP surface, the etching stop layer is removed with hydrochloric acid, for example, to form a gate electrode.
次に、上記の混合液でp型アノード層321aまでのエッチングを行い、アノード電極313a、疑似電極316、およびn型カソード層321dの上面にカソード電極313kを形成することにより、発光サイリスタの発光素子を形成する。
Next, the p-
その後、p型アノード層321a、発光層321e、n型ゲート層321b、p型ゲート層321c、およびn型カソード層321dを、ポリイミド等の絶縁膜317で被膜する。なお、絶縁膜317は、光を透過する。
Then, the p-
図3、図4および図5に示すように、X方向において隣り合う発光部312aの間には、アノード電極313aと疑似電極316とが交互に配置されている。
また、図4および図5に示すように、疑似電極316における断面は、アノード電極313aの端子メタル(例えば、金、金の合金、アルミニウム等で形成された端子メタル)の断面と形状は同様であり、絶縁膜317上にも形成されている。
As shown in FIGS. 3, 4 and 5,
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, the cross section of the
アノード電極313aは、X方向においてそれぞれの発光部312aの一側方に、発光層321eと対向して配置されている。本実施例では、アノード電極313aは、カソードコンタクト部312bおよびゲートコンタクト部312cの一側方に配置されている。
また、アノード電極313aは、Z方向においてp型アノード層321aから基板311に対して発光層321eより発光面312dに近い位置まで形成されている。
The
Further, the
さらに、アノード電極313aは、発光層321eと対向する対向面313bとp型アノード層321aの面(X方向)とが成す角θが90度未満(より好ましくは30度から60度の範囲)となるように形成されている。
Further, the
疑似電極316は、X方向においてアノード電極313aが配置されていないそれぞれの発光部312aの他側方に、発光層321eと対向して配置されている。本実施例では、疑似電極316は、カソードコンタクト部312bおよびゲートコンタクト部312cの他側方に配置されている。
The
また、疑似電極316は、Z方向においてp型アノード層321aから基板311に対して発光層321eより発光面312dに近い位置まで形成されている。
さらに、疑似電極316は、発光層321eと対向する対向面316bとp型アノード層321aの面(X方向)とが成す角θが90度未満(より好ましくは30度から60度の範囲)となるように形成されている。
Further, the
Further, the
上述した構成の作用について説明する。 The operation of the above-described configuration will be described.
まず、プリンタの動作を図1に基づいて説明する。 First, the operation of the printer will be described with reference to FIG.
プリンタ100の感光体ドラム41表面は、電源装置により電圧が印加された帯電ローラ42により帯電される。続いて、感光体ドラム41が回転することによって帯電された感光体ドラム41表面がLEDヘッド3の付近に到達するとLEDヘッド3によって露光され、感光体ドラム41表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は現像器5により現像され、感光体ドラム41の表面にトナー像が形成される。
The surface of the
一方、給紙カセット60にセットされた用紙101が給紙ローラ61によって給紙カセット60から取り出され、搬送ローラ62、63により、転写ローラ80および転写ベルト81の付近に搬送される。
On the other hand, the
感光体ドラム41が回転することにより、現像によって得られた感光体ドラム41表面上のトナー像が転写ローラ80および転写ベルト81の付近に到達すると電源装置により電圧が印加されている転写ローラ80および転写ベルト81によって、感光体ドラム41表面上のトナー像は用紙101上に転写される。
When the toner image on the surface of the
続いて、表面にトナー像が形成された用紙101は、転写ベルト81の回転により定着器9へ搬送され、用紙101上のトナー像はその定着器9により加圧されながら加熱されることにより溶解し、用紙101上に固定される。トナー像が固定された用紙101は、搬送ローラ64および排出ローラ65により排出部7に排出されてプリンタ100の動作が終了する。
Subsequently, the
次に、図2に示すLEDヘッド3のLED発光回路31の作用を図3、図4および図5に基づいて説明する。
Next, the operation of the LED
図4に示すように、LED発光回路31の発光部312aにおいて、カソード電極313k付近の発光層321eが発する光であって、n型ゲート層321b、p型ゲート層321c、n型カソード層321d、およびカソードコンタクト部312bを透過し、Z方向に進む光RZkは、カソードコンタクト部312bの発光面312dから出射し、図2に示す感光体ドラム41の表面を露光する光となる。
As shown in FIG. 4, in the
また、発光層321eが発する光であって、絶縁膜317を透過し、アノード電極313a側の反X方向に進む光RXk1は、アノード電極313aの対向面313bで反射し、基板311の方向へ反射して進む光RXk1´となる。
Further, the light RXk1 emitted by the
さらに、発光層321eが発する光であって、絶縁膜317を透過し、疑似電極316側のX方向に進む光RXk2は、疑似電極316の対向面316bで反射し、基板311の方向へ反射して進む光RXk2´となる。
Further, the light RXk2 emitted by the
一方、図5に示すように、LED発光回路31の発光部312aにおいて、ゲート電極313g付近の発光層321eが発する光であって、n型ゲート層321bおよびp型ゲート層321cを透過し、Z方向に進む光RZgは、ゲート電極313gで反射し、発光部312a内に閉じ込められる。
On the other hand, as shown in FIG. 5, in the
また、発光層321eが発する光であって、絶縁膜317を透過し、アノード電極313a側の反X方向に進む光RXg1は、アノード電極313aの対向面313bで反射し、基板311の方向へ反射して進む光RXg1´となる。
Further, the light RXg1 emitted by the
さらに、発光層321eが発する光であって、絶縁膜317を透過し、疑似電極316側のX方向に進む光RXg2は、疑似電極316の対向面316bで反射し、基板311の方向へ反射して進む光RXg2´となる。
Further, the light RXg2 emitted by the
このように、アノード電極313aおよび疑似電極316を発光層321eよりn型カソード層321dに近く、高い位置まで形成し、またアノード電極313aの対向面313bおよび疑似電極316の対向面316bと、発光層321eの配列方向(X方向)とが成す角θを90度未満にすることで発光層321eから発せられる光を発光部312a内に閉じ込めることができる。
In this way, the
複数の発光部312aが配列されたX方向(配列方向)において、発光部312aの一方の隣にアノード電極313aのみが配置されている場合、発光部312aから発光された光がアノード電極313aで反射し、発光部312aを基準としてX方向の左右で光量が不均一なってしまっていた。
When only the
本実施例では、複数の発光部312aが配列されたX方向(配列方向)において、発光部312aの隣(一側方)にアノード電極313aを配置し、また発光部312aを挟んでアノード電極313aの反対側(他側方)に駆動回路に接続しない疑似電極316を配置したことにより、発光部312aから発光された光量を、発光部312aを基準としてX方向の左右で均一にすることができる。
In this embodiment, in the X direction (arrangement direction) in which a plurality of light emitting
したがって、発光部312aが発する光の乱れを抑制し、画像品位の低下を抑制することができる。
Therefore, it is possible to suppress the disturbance of the light emitted by the
また、ゲート電極313gの付近からの発光についてもゲート電極313gにコンタクトの端子を覆うことにより、ゲート電極313g付近から漏れる光を低減させることができる。
Further, regarding light emission from the vicinity of the
以上説明したように、第1の実施例では、発光素子が発する光の乱れを抑制し、画像品位の低下を抑制することができるという効果が得られる。 As described above, in the first embodiment, it is possible to obtain the effect of suppressing the disturbance of the light emitted by the light emitting element and suppressing the deterioration of the image quality.
第2の実施例の構成は、図3に示す発光部312aのX方向の長さL1よりゲート電極313g(端子メタル)のX方向の長さL2を長くした構成としている。その第2の実施例の構成を図7の第2の実施例におけるLED発光回路の構成を示す平面図、および図8の第2の実施例におけるLED発光回路の構成を示す断面図を用いて説明する。図8は、図7におけるLED発光回路31のDD´断面図である。
The configuration of the second embodiment is such that the length L2 of the
なお、上述した第1の実施例と同様の部分は、同一の符号を付してその説明を省略する。 The same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
図7に示すように、第2の実施例では、カソードコンタクト部312bのX方向の長さL1と、ゲートコンタクト部312cのX方向の長さL3との関係は、L1=L3となっている。
As shown in FIG. 7, in the second embodiment, the relationship between the length L1 of the
この場合、発光部312aのX方向におけるカソードコンタクト部312bの長さL1よりゲート電極313g(端子メタル)のX方向の長さL2を長くする。
このように、L1<L2とした場合であっても、疑似電極316を用いることができる。
In this case, the length L2 of the
In this way, the
ただし、隣接する発光部312aのゲート電極313gの距離の関係から疑似電極316の面積を小さくしなければならないため、疑似電極316は隣接する発光部312aのゲートコンタクト部312cの側方には配置せず、カソードコンタクト部312bの側方に配置するようにしている。なお、疑似電極316は、カソードコンタクト部312bの他側方に配置されることは第1の実施例と同様である。
However, since the area of the
また、図8に示すように、ゲート電極313g付近の発光について、ゲートコンタクト部312cをゲート電極313g(端子メタル)で覆うことにより、上面および横から漏れる光を低減させることができる。
Further, as shown in FIG. 8, for light emission in the vicinity of the
上述した構成の作用について説明する。 The operation of the above-described configuration will be described.
LED発光回路の作用を図7および図8に基づいて説明する。 The operation of the LED light emitting circuit will be described with reference to FIGS. 7 and 8.
図8に示すように、LED発光回路31の発光部312aにおいて、ゲート電極313g付近の発光層321eが発する光であって、Z方向に進む光RZgは、ゲート電極313g(端子メタル)で閉じ込められる。
As shown in FIG. 8, in the
また、ゲート電極313g付近の発光層321eが発する光であって、絶縁膜317を透過し、アノード電極313a側の反X方向に進む光RXg1は、ゲート電極313g(端子メタル)で反射し、基板311の方向へ反射して進む光RXg1´となる。
Further, the light RXg1 emitted by the
さらに、ゲート電極313g付近の発光層321eが発する光であって、絶縁膜317を透過し、疑似電極316側のX方向に進む光RXg2は、ゲート電極313g(端子メタル)で反射し、基板311の方向へ反射して進む光RXg2´となる。
Further, the light RXg2 emitted by the
このように、ゲートコンタクト部312cをゲート電極313g(端子メタル)で覆うことにより、発光層321eから発せられる光を発光部312a内に閉じ込めることができる。
なお、カソード電極313k付近の発光層321eが発する光は、第1の実施例と同様に進む。
By covering the
The light emitted by the
以上説明したように、第2の実施例では、発光部312aのX方向におけるカソードコンタクト部312bの長さL1よりゲート電極313g(端子メタル)のX方向の長さL2を長くした場合であっても、ゲート電極313g付近の発光について、ゲートコンタクト部312cをゲート電極313g(端子メタル)で覆うことにより、第1の実施例と同様の効果が得られる。
As described above, in the second embodiment, the length L2 of the
なお、第1の実施例および第2の実施例では、pnpn構造のpゲート発光サイリスタとしたが、それに限られるものでなく、nゲート発光サイリスタとしても良い。また、npnp構造のnゲート発光サイリスタまたはpゲート発光サイリスタとしても良い。
さらに、画像形成装置をプリンタとして説明したが、複写機、ファクシミリ装置、または複合機(MFP)等としても良い。
In the first embodiment and the second embodiment, the p-gate light emitting thyristor having a pnpn structure is used, but the present invention is not limited to this, and an n gate light emitting thyristor may be used. Further, an n-gate light emitting thyristor having an npnp structure or a p-gate light emitting thyristor may be used.
Further, although the image forming apparatus has been described as a printer, it may be a copying machine, a facsimile machine, a multifunction device (MFP), or the like.
3 LEDヘッド
5 現像器
7 排出部
9 定着器
30 ベース部材
31 LED発光回路
32 レンズアレイ
33 ホルダ
34a、34b クランパ
41 感光体ドラム
42 帯電ローラ
43 クリーニングブレード
51 トナーカートリッジ
60 給紙カセット
61 給紙ローラ
62、63、64 搬送ローラ
65 排出ローラ
100 プリンタ
311 基板
311a 集積回路領域
311b 半導体領域
312 LEDアレイチップ
313a アノード電極
313k カソード電極
313g ゲート電極
314 コンタクトビア
315 配線
316 疑似電極
321a p型アノード層
321e 発光層
321b n型ゲート層
321c p型ゲート層
321d n型カソード層
3
Claims (10)
前記発光素子は、
前記発光層の上に前記配線層のゲート層とカソード層が積層された第1の部位と、
前記発光層の上に前記ゲート層が積層され、前記カソード層が積層されていない第2の部位とを有し、
前記第2の部位において前記発光層および前記ゲート層は、遮光部材で覆われていることを特徴とする半導体装置。 It has a light emitting element having a plurality of wiring layers and a light emitting layer,
The light emitting element is
A first portion in which the gate layer and the cathode layer of the wiring layer are laminated on the light emitting layer, and
It has a second portion in which the gate layer is laminated on the light emitting layer and the cathode layer is not laminated.
A semiconductor device characterized in that, in the second portion, the light emitting layer and the gate layer are covered with a light-shielding member.
さらに、
前記発光素子の光軸方向と直交する方向に複数の前記発光素子が配列された基板と、
光反射部材で形成され、前記配線層のアノード層と接続されたアノード電極と、
光反射部材で形成された疑似電極と、
を有し、
前記アノード電極は、前記発光素子の配列方向においてそれぞれの前記発光素子の一側方に、前記発光層と対向して配置され、
前記疑似電極は、前記発光素子の配列方向において前記アノード電極が配置されていないそれぞれの前記発光素子の他側方に、前記発光層と対向して配置されていることを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 1,
further,
A substrate in which a plurality of the light emitting elements are arranged in a direction orthogonal to the optical axis direction of the light emitting element, and
An anode electrode formed of a light reflecting member and connected to the anode layer of the wiring layer,
Pseudo-electrodes made of light-reflecting members and
Have,
The anode electrodes are arranged on one side of each of the light emitting elements in the arrangement direction of the light emitting elements so as to face the light emitting layer.
A semiconductor device characterized in that the pseudo electrode is arranged on the other side of each of the light emitting elements in which the anode electrode is not arranged in the arrangement direction of the light emitting element so as to face the light emitting layer.
前記アノード層は、光軸方向において前記発光層の前記基板側に配置され、
それぞれの前記発光素子の発光層は、共通したひとつの前記アノード層に接続されて配置され、
前記アノード電極および前記疑似電極は、
光軸方向において前記アノード層から前記基板に対して前記発光層より発光面に近い位置まで形成され、
さらに、前記発光素子の配列方向と、前記発光層と対向する対向面とが成す角が90度未満となるように形成されていることを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 2,
The anode layer is arranged on the substrate side of the light emitting layer in the optical axis direction.
The light emitting layer of each of the light emitting elements is arranged so as to be connected to one common anode layer.
The anode electrode and the pseudo electrode
It is formed from the anode layer to the substrate at a position closer to the light emitting surface than the light emitting layer in the optical axis direction.
Further, the semiconductor device is characterized in that the angle formed by the arrangement direction of the light emitting elements and the facing surface facing the light emitting layer is less than 90 degrees.
前記遮光部材の前記配列方向の長さは、前記第1の部位の前記配列方向の長さより短いことを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 2 or 3.
A semiconductor device characterized in that the length of the light-shielding member in the arrangement direction is shorter than the length of the first portion in the arrangement direction.
前記アノード電極は、前記発光素子の配列方向において前記第1の部位および前記第2の部位の一側方に配置され、
前記疑似電極は、前記発光素子の配列方向において前記アノード電極が配置されていない前記第1の部位および前記第2の部位の他側方に配置されていることを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 4,
The anode electrodes are arranged on one side of the first portion and the second portion in the arrangement direction of the light emitting element.
A semiconductor device characterized in that the pseudo electrode is arranged on the other side of the first portion and the second portion where the anode electrode is not arranged in the arrangement direction of the light emitting element.
前記遮光部材の前記配列方向の長さは、前記第1の部位の前記配列方向の長さより長いことを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 2 or 3.
A semiconductor device characterized in that the length of the light-shielding member in the arrangement direction is longer than the length of the first portion in the arrangement direction.
前記アノード電極は、前記発光素子の配列方向において前記第1の部位の一側方に配置され、
前記疑似電極は、前記発光素子の配列方向において前記アノード電極が配置されていない前記第1の部位の他側方に配置されていることを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to claim 6,
The anode electrode is arranged on one side of the first portion in the arrangement direction of the light emitting element.
A semiconductor device characterized in that the pseudo electrode is arranged on the other side of the first portion where the anode electrode is not arranged in the arrangement direction of the light emitting element.
前記遮光部材は、ゲート電極であることを特徴とする半導体装置。 In the semiconductor device according to any one of claims 1 to 6.
The light-shielding member is a semiconductor device characterized by being a gate electrode.
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載の半導体装置を有することを特徴とする露光装置。 An exposure apparatus that exposes an image carrier.
An exposure apparatus comprising the semiconductor device according to any one of claims 1 to 8.
請求項9に記載の露光装置を有することを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus that forms an image on an image carrier.
An image forming apparatus comprising the exposure apparatus according to claim 9.
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