JP4208891B2

JP4208891B2 - 半導体複合装置、ｌｅｄヘッド、及び画像形成装置

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Publication number: JP4208891B2
Application number: JP2006115319A
Authority: JP
Inventors: 友彦鷺森; 博之藤原; 光彦荻原; 貴人鈴木
Original assignee: 株式会社沖データ; 株式会社沖デジタルイメージング
Priority date: 2006-04-19
Filing date: 2006-04-19
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2026-04-19
Also published as: JP2007288027A; US8022418B2; US20070246718A1

Description

本発明は、ＬＥＤアレイなどの被駆動素子アレイ装置とこれを駆動する駆動装置とを複合させた半導体複合装置、これを用いたＬＥＤヘッド及び画像形成装置に関する。

従来、電子写真技術を用いたプリンタなどの画像形成装置には、発光ダイオード（ＬＥＤ）を複数配列させて製造したＬＥＤアレイチップを、更に多数個並べて実装した露光ヘッドを用いたものがある。近年、画像を扱うプリンタ等の装置では高い解像度が要求されている。この要求に対応するため、プリンタ１台に用いられる発光素子数も飛躍的に増加してきており、１本の露光ヘッドに用いられるＬＥＤアレイチップ、及び駆動装置（ドライバチップ）の総数も増えてきている。

以上の背景から、ＬＥＤアレイチップ、駆動装置の各々を個別に支持基板上に実装するのではなく、駆動装置が形成された半導体基板上の空き領域に、薄膜状のＬＥＤアレイチップを接着した半導体複合装置として予め製造しておき、更にこれを支持基板上に実装することにより、実質的な実装チップ数を減らすものがあった（例えば、特許文献１を参照）。この技術では、ＬＥＤアレイチップ上の各ＬＥＤ素子がＬＥＤアレイチップ底面に設けられた電極を介して共通に駆動装置と接続されている。

一方、１つのＬＥＤアレイチップに形成された複数のＬＥＤを時分割して駆動させるため、一つのＬＥＤの両極から他のＬＥＤと独立した電極を引出す場合がある。このような場合、発光領域の上方から引き出された一方の導電側（例えば、ｐ側）の電極及び他方の導電側（例えば、ｎ側）の電極を、共にＬＥＤアレイチップ表面に形成して、双方の電極は駆動装置とそれぞれ接続される。一般に、発光部に近い側の電極は、発光部の並び方向に一列に並び、それと離れて略並行に他方の電極が一列に並ぶよう配置していた。

特開２００４―１７９６４１号公報（第１９頁、図３９）

しかしながら上述の構造では、取り出し電極の配置が２列となるため、発光部の配列方向と略直角方向の幅を小さくできず、ＬＥＤアレイチップの面積を小さくすることが困難であるという問題があった。特に薄膜状のＬＥＤアレイチップは、ＧａＡｓ基板などの別基板上に形成されものを、エッチング技術を用いて別基板から剥離して用いるため、面積が大きいということはそれだけエッチングに時間がかかり、別基板からの剥離が困難になるといった問題があった。
本発明の目的は、以上の問題点を解消すべく、薄膜状のＬＥＤアレイチップをコンパクトに形成可能な半導体複合装置、これを用いたＬＥＤヘッド及び画像形成装置を提供することにある。

本発明による半導体複合装置は、
発光部が形成され、該発光部の第１導電側の接続を行うための第１導電側コンタクト層と、該発光部の第２導電側の接続を行うための第２導電側コンタクト層とが形成された半導体薄膜と、複数の前記半導体薄膜を配設し、それぞれの前記半導体薄膜の前記発光部を所定方向に一列配列させた基板とを備え、
前記半導体薄膜の表面に設けられた、前記第１導電側コンタクト層に前記第１導電側の電極を接続する電極コンタクト領域と、前記半導体薄膜の表面で前記第１電極コンタクト領域と異なる領域に設けられた、前記第２導電側コンタクト層に前記第２導電側の電極を接続する第２電極コンタクト領域とは、前記所定方向に配列された発光部の配列方向に、前記発光部と同列上に配設されることを特徴とする。

本発明によるＬＥＤヘッドは、
上記の半導体複合装置を複数備えたＬＥＤヘッドであって、前記複数の半導体複合装置を支持する支持体と、前記発光素子又は前記発光部からの光を導くレンズアレイとを備え、前記発光素子又は前記発光部がＬＥＤであることを特徴とする。

本発明による画像形成装置は、
像担持体と、帯電された前記像担持体の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を現像する現像部とを有し、記録媒体上に前記現像部により現像された画像を形成する画像形成装置であって、前記露光部として、上記ＬＥＤヘッドを用いたことを特徴とする。

本発明によれば、半導体素子を形成する半導体薄膜の、半導体素子の配列方向と直交する幅方向において、電極形成のための領域を別途確保する必要がないため、幅方向のスペース効率に優れた半導体複合装置、これを用いたＬＥＤヘッド及び画憎形成装置を提供できる。

実施の形態１．
図１は、本発明による半導体複合装置の実施の形態１の要部構成を模式的に示す平面図である。図２は、図１に示す半導体複合装置１００を、Ａ−Ａ線で切る断面を概略的に示す要部断面図であり、図３は、図１に示す半導体複合装置１００を、Ｂ−Ｂ線で切る断面を概略的に示す要部断面図であり、図４は、図１に示す半導体複合装置１００を、Ｃ−Ｃ線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。尚、図１では簡単のため、後述する層間絶縁膜１０５，１０７及び平坦化材料層１１１を省略し、各層間絶縁膜に形成された開口部のみを点線で示している。

図２の断面図に示すように、半導体複合装置１００は、その駆動回路基板として、例えばＳｉなどの基板１０１、基板１０１内及びその上に形成された、駆動集積回路及び多層配線層を有する集積回路／多層配線層領域１０２の層を有する。集積回路／配線層領域１０２の表面は、接続パッド１０３（図３）及び接続領域パッド１０４（図４）が形成された部分や、後述するように所定領域に開口を有する層間絶縁膜１０５などによって覆われている。

層間絶縁膜１０５上には、半導体複合装置１００の短手方向（矢印Ｘ方向、図１）の一端側において、長手方向（矢印Ｙ方向、図１参照）に延在する反射層１１０が形成され、反射層１１０を覆うように半導体薄膜をボンディングするための平坦化材料層１１１が形成されている（図３，４参照）。平坦化材料層１１１の平坦化された表面上には、発光素子を構成するためのエピタキシャル半導体積層構造をもつ半導体薄膜２０が接着により配設されている。

集積回路／多層配線層領域１０２の集積回路は、例えば被駆動素子としての発光素子を駆動する駆動回路を含み、接続パッド１０３は、これらの集積回路への電源の供給及び駆動信号の入／出力のためのパッド、半導体薄膜に設けられた発光素子と駆動集積回路との接続パッド、或いは発光素子のｎ側電極との接続のための接続パッドである。

半導体薄膜２０は、最下層から順に、例えばｎ型ＧａＡｓで形成されたボンディング層２１ａ、例えばｎ型Ａｌ_ｔＧａ_１−ｔＡｓで形成された導通層２１ｂ、例えばｎ型ＧａＡｓ層で形成されたｎ側コンタクト層２１ｃ、例えばｎ型Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓで形成された下側クラッド層２２ａ、例えばｎ型Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓで形成されたｎ型活性層２２ｂ、例えばｐ型Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓで形成された上クラッド層２２ｃ、そして例えばｐ型ＧａＡｓ層で形成されたｐ側コンタクト層２２ｄが積層する構造となっている。

このうち、下側クラッド層２２ａ〜ｐ側コンタクト層２２ｄの上部構造２２は、図１に示すように、ボンディング層２１ａ〜ｎ側コンタクト層２１ｃの下部構造２１上にあって、下部構造２１自体は複数の島状部分に素子分離され、各島が長手方向に直線状に配列されるように形成される。各上部構造２２のｎ型活性層２２ｂが発光部となり、以後、各島状部の積層構造を含む発光に係る部分を発光素子（半導体素子）３０と称す。更に下部構造２１は、各々が分離された一つの上部構造２２を有し、互いに電気的に独立するように素子分離されている。尚、発光素子３０は、例えばＬＥＤ（ＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）とすることができる。

以上のように構成された本実施の形態の半導体複合装置は、例えば、第１導電型及び第２導電型の半導体層を積層し、半導体層構造形成の際にあらかじめｐｎ接合を含む構造とした半導体薄膜を平坦化材料層１１１上にボンディングし、その後にメサエッチングによって素子分離することによって発光素子３０を形成している。尚、ここでは簡単のため、メサエッチングによって素子分離される前後の半導体薄膜を区別することなく共に同符号２０を付して説明している。

反射層１１０は、発光素子３０の発光部からウエハの裏面方向へ出射された光を上面方向に反射するための反射層であり、例えば、Ｔｉ、Ｔｉ／ＰｔＡｕ、ＴｉＡｌ、Ｃｒ／Ａｕ、ＮｉＡｌ、ＡｇやＡｇを含む合金などのＡｕ系、Ａｌ系、Ａｇ系の金属材料層である。

図１及び図４に示すように、接続領域パッド１０４は、集積回路／多層配線層領域１０２に、反射層１１０に沿って、分離された複数（ここでは４つ）の半導体薄膜２０毎に形成され、適宜集積回路と接続されている。半導体複合装置１００の短手方向中央領域には、層間絶縁膜層１０５上において長手方向に延在する複数の共通配線１０６が並列に形成されている。半導体薄膜２０及び共通配線１０６は、後述する所定部に開口を有する層間絶縁膜層１０７によって覆われている。

各下部構造２１のｎ側コンタクト層２１ｃ上には、層間絶縁膜層１０７に形成された開口部１０７ｂを介してｎ側コンタクト層２１ｃとオーミックコンタクトをとる第１導電側（ここではｎ側）電極１１５が形成されている。第１導電側電極１１５は、例えばＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕで形成され、図１に示すように、この第１導電側電極１１５がコンタクトをとる第１導電側コンタクト領域は長手方向に直線状に配列された発光素子３０と同列上に配設されている。

第２導電側（ここではｐ側）電極１２１は、層間絶縁膜層１０７に形成された開口部１０７ａ介して、上部構造２２のｐ側コンタクト層２２ｄとオーミックコンタクトをとり、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕで形成される。第２導電側配線１２３は、図１に示すように４つ毎にグループ化された同クループ内の各発光素子３０に形成された４つの第２導電側電極１２１と、対応して配設された接続領域パッド１０４とを層間絶縁膜層１０７に形成された開口部１０７ｃを介して電気的に接続する。第１導電側配線１２２，１２４は、層間絶縁膜層１０７に形成された開口部１０７ｄを介して各第１導電側電極１１５と所定の共通配線１０６間を電気的に接続し、例えばＴｉ／Ｐｔ／Ａｕで形成されている。このうち第１導電側配線１２４は、所定の共通配線１０６と、層間絶縁膜層１０７に形成された開口部１０７ｅを介して対応する接続パッド１０３とを接続している。

従って、ここでは第１導電側（ｎ側）電極１１５が個別電極として、第２導電側（ｐ側）電極１２１がブロック（グループ）毎の共通電極として動作する。接続パッド１０３上には、図３に示すように層間絶縁膜１０７に形成された開口部１０７ｅを介して接続部材１２５が形成され、この接続部材１２５に必要に応じて第１導電側電極１１５や、外部回路に接続される図示しない接続ワイヤ等が電気的に接続される。

図１，３，４に示すように、半導体薄膜２０の発光素子３０と接続部材１２５間の略全領域には、遮光層１３０が形成されている。遮光層１３０は、発光素子の発光部から出射された光が、例えば、接続部材１２５に設けられた接続ワイヤやメタル・ボール（図示せず）に到達して反射され、反射位置に光スポットが出現するのを防止する。例えば、半導体複合装置１００が、後述するように、画像形成装置のＬＥＤヘッドの光源として使用される場合、反射位置に出現した光スポットがノイズとして作用するため、このような用途で使用される場合には、遮光層１３０によって、反射による光スポットを極力防止することが望ましい。

遮光層１３０は、例えば有機材料膜を使うことができる。例えば、ポリイミドなどの、熱によって硬化する有機材料、或いは光によって硬化する有機材料などを使うことができる。遮光層１３０は、発光部から出射される光が反射体へ至って反射され、ノイズとなる反射光スポットが出現するのを防止するものであるから、発光部に対する注目すべき反射構造体の、幾何学的な配置、距離に応じて、その高さや形成領域を設計すればよい。

例えば、遮光層を発光領域に近接させることによって遮光層の高さを低くできる。例えば、発光領域端から１０μｍ以下に接近させることによって、その高さを１０μｍ以下とすることができる。また遮光層を厚くした場合には、遮光層の大きな膜応力が半導体薄膜に影響を与える場合がある。その影響を回避するため、図１に示すように遮光層１３０の発光部側端部と、各半導体薄膜２０の遮光層１３０側端部とが、重ならないように形成することが望ましい。尚、ここで発光領域とは、発光素子の発光部を平面図で表した領域に相当する。

以上説明したように、発光素子３０の配列方向に発光領域と第１導電側コンタクト領域（第１導電側電極１１５が接続される領域）を配置することにより、半導体薄膜の半導体複合装置１００の短手方向の幅Ｆ（図３）を必要最小限に狭く設定することが可能となる。また、半導体薄膜２０の遮光層側の側部は、端部ぎりぎりまで発光部領域を形成することが可能となるため、遮光層端部を発光領域に近接して形成する観点からも有利となる。

尚、ここでは半導体薄膜内の発光素子３０を構成する材料（半導体薄膜の材料）として、例えばＡｌＧａＡｓ系の化合物半導体材料を挙げて説明したが、適宜、他の半導体材料、例えば、ＩｎＰ、ＧａＡｓＰ、ＧａＩｎＡｓＰ、ＡｌＧａＡｓＰや、ＧａＮ、ＡｌＧａＮ、ＩｎＧａＮなどの窒化物化合物半導体に代えることができる。また、本実施の形態では、発光領域を１列に配列した形態で説明したが、配列形態や配列数は適宜変形が可能である。また、４つの発光素子を１ブロック（グループ）として、マトリクス駆動ができる配線形態（駆動形態）を示したが、１ブロックの発光素子数や１チップに備えるブロック数は適宜変更が可能である。また、マトリクス駆動ではなく、スタティック駆動など適宜駆動方式の変更が可能である。

更に、本実施の形態では、Ｓｉ基板上に集積した具体的な形態を説明したが、必ずしもＳｉ基板である必要はなく、また、Ｓｉ基板上に備えた駆動集積回路と発光素子との集積化形態に限定されない。例えば、Ｓｉ基板の代わりに、ガラス基板上に集積回路（例えば、ポリＳｉを母材とした集積回路）と発光素子アレイの集積化形態であってもよい。その他、セラッミク基板、金属基板、有機物基板であってもよい。また、発光素子の代わりに受光素子などのセンサー素子を配設した形態であってもよい。

更に、本実施の形態では第１導電側電極１１５の材料と第１導電側配線１２２，１２４の材料を別の材料とした具体例について説明したが、第１導電側電極１１５と発光素子の第１導電側コンタクト層の間で低抵抗コンタクト又はオーミックコンタクトを形成できる材料であって、第１導電側配線が、その下地絶縁膜との間で密着性が得られる材料であれば、同一の材料としてもよい。

以上のように、本実施の形態の半導体複合装置によれば、駆動回路基板（駆動集積回路ウエハ）上に発光素子を有する半導体薄膜を設けた構成において、複数の発光素子を配列した配列方向に、発光領域表面（第２導電型）とは逆導電型（第１導電型）の電極コンタクト領域を配置するようにしたので、使用する半導体薄膜の材料幅を小さくすることができる。

実施の形態２．
図５は、本発明による半導体複合装置の実施の形態２の要部構成を模式的に示す平面図である。

本実施の形態の半導体複合装置２００が前記した実施の形態１の半導体複合装置１００と主に異なる点は、隣接する一対の発光素子の各第１導電側（ここではｎ側）電極１１５が、隣接して互いに対向する位置に配置されている点である。従って、本実施の形態の半導体複合装置２００が前記した実施の形態１の半導体複合装置と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いてここでの詳細な説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

図５に示すように、半導体複合装置２００では、隣接する一対の発光素子３０に対応する各第１導電側電極１１５が互いに対向する位置に配置されるように、第１導電側コンタクト領域（第１導電側電極１１５が形成される領域）が形成されているため、各発光素子の発光領域（ここでは半導体薄膜２０の上部構造２２の領域）間には、２つの第１導電側電極１１５が形成される領域と、第１導電側電極が形成されない領域が交互に存在する。更に、本実施の形態の半導体複合装置２００では、発光素子３０の配列方向（矢印Ｙ方向）の両端部に、第１導電側電極１１５が存在しない領域が位置するように形成するものである。

図６は、以上のように形成された半導体複合装置２００を、支持基板（図示せず）上に直列配置した際の、隣接する２つの半導体複合装置２００の要部を模式的に示す構成図である。

同図に示すように、隣接する２つの半導体複合装置２００の一方の右端部（図面上）２００ａと他方の左端部（図面上）２００ｂは、実装スペースＷ_１を介して配置されている。発光素子の発光領域を、例えば６００ｄｐｉ以上とする狭いピッチ（４２．３μｍ以下）で配列して画像形成装置のＬＥＤヘッドを形成するような場合には、隣接チップの最端部の発光領域のピッチも同等のピッチで配列されていることが望ましい。

この場合には、最端部の発光領域とチップ端部間のスペースＷ_２が狭いことが望ましい。本実施の形態２の半導体複合装置２００では、最端発光領域とチップ端部の間に第１導電側電極１１５がなく、少なくとも最端部の発光領域に対しては、チップ端と反対側に第１導電側電極１１５及び第１導電側配線１２２，１２４が配置されるため、スペースＷ_２を狭くすることが可能となる。

以上のように、本実施の形態の半導体複合装置によれば、発光部配列方向に第１導電側電極を設けた半導体複合装置において、少なくともチップ端部の発光素子に対しては、発光領域に対してチップ端と反対側に第１導電側電極を設けるようにしたので、発光領域ピッチが小さい場合においても、複数のチップを配列する実装形態においても、最端の発光領域間ピッチを狭いピッチとすることができる。

実施の形態３．
図７は、本発明による半導体複合装置の実施の形態３の要部構成を模式的に示す平面図であり、図８は、図７に示す半導体複合装置３００を、Ｄ−Ｄ線で切る断面を模式的に示す要部断面図である。尚、図７では簡単のため、後述する層間絶縁膜１０５，１０７及び平坦化材料層１１１を省略し、各層間絶縁膜に形成された開口部のみを点線で示している。

本実施の形態の半導体複合装置３００が前記した実施の形態２の半導体複合装置２００と主に異なる点は、前記した実施の形態２の半導体複合装置では、半導体薄膜層を素子分離して発光部を形成したのに対して、本実施の形態では不純物を選択的にドーピング、例えば不純物の選択拡散によって発光部を形成している点である。従って、本実施の形態の半導体複合装置３００が前記した実施の形態２の半導体複合装置と共通する部分には同符号を付して、或いは図面を省いてここでの詳細な説明を省略し、異なる点を重点的に説明する。

図８の断面図に示すように、半導体複合装置３００は、平坦化材料層１１１の平坦化された表面上に発光素子を形成するための半導体薄膜３２０が接着により配設されている。半導体薄膜３２０は第１導電型（ここではｎ型）の半導体層で、最下層から順に、ＧａＡｓボンディング層３２１、Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ下側クラッド層３２２、Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓ活性層３２３、Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ上クラッド層３２４、ＧａＡｓ上コンタクト層３２５が積層する構造となっている。この半導体薄膜３２０には、第２導電型（ここではｐ型）の不純物を選択拡散した拡散領域３２６が形成され、各半導体層内における第２導電型領域３２６ａ〜３２６ｃを形成している。拡散領域のフロントは活性層内にあり、活性層内で発光領域を形成している。またここでは、この発光領域での発光に拘わる部分が、発光素子３３０（半導体素子）であるＬＥＤに相当する。

上記ｘ、ｙ、ｚは、ｙ＜ｘ、ｚの関係を満たしている。またここでは、第２導電側電極１２１は、層間絶縁膜層１０７に形成された開口部１０７ｆを介して、発光素子３３０のｐ側コンタクト層３２６ｃとオーミックコンタクトをとり、第１導電側電極１１５は、層間絶縁膜層１０７に形成された開口部１０７ｇ介して、第１導電側（ここではｎ側）コンタクト層３２５とオーミックコンタクトをとっている。

尚上記実施の形態では、ｐ側コンタクト層３２６ｃとオーミックコンタクトを形成する第２導電側電極１２１を、例えば、Ｔｉ／Ｐｔ／Ａｕ等のメタルで形成する例を示したが、例えばインジウム錫酸化膜（ＩＴＯ）又は酸化亜鉛（ＺｎＯ）で形成される透明電極としてもよい。

また、上記実施形態の説明では、発光素子３０を備えた半導体薄膜を、駆動回路領域上に設けているが、必ずしも駆動回路上に設けなくてもよい。例えば、駆動回路領域に隣接した駆動回路が無い領域に、半導体薄膜を設けることもできる。更に駆動回路を備えていない基板上に設けてもよい。

以上のように、本実施の形態の半導体複合装置によれば、発光部を第２導電型の不純物を選択拡散して形成する形態において、前記した実施の形態２の半導体複合装置と同様に、隣接する一対の発光素子３３０に対応する各第１導電側電極１１５が互いに対向する位置に配置されるように、第１導電側コンタクト領域（第１導電側電極１１５が形成される領域）が形成されているため、実施の形態２の半導体複合装置と同様の効果を得ることが出来る。

実施の形態４．
図９は、本発明のＬＥＤヘッドに基づく実施の形態４のＬＥＤプリントヘッド１２００を示す図である。

同図に示すように、ベース部材１２０１上には、ＬＥＤユニット１２０２が搭載されている。このＬＥＤユニット１２０２は、実施の形態１乃至３の何れかの半導体複合装置が実装基板上に搭載されたものである。図１０は、このＬＥＤユニット１２０２の一構成例を示す平面配置図で、実装基板１２０２ｅ上には、前記した各実施の形態で説明した、発光部と駆動部を複合した半導体複合装置が、発光部ユニット１２０２ａとして長手方向に沿って複数配設されている。実装基板１２０２ｅ上には、その他に、電子部品が配置されて配線が形成されている電子部品実装、配線及び接続のためのエリア１２０２ｂ、１２０２ｃ、及び外部から制御信号や電源などを供給するためのコネクタ１２０２ｄ等が設けられている。

発光部ユニット１２０２ａの発光部の上方には、発部から出射された光を集光する光学素子としてのロッドレンズアレイ１２０３が配設されている。このロッドレンズアレイ１２０３は、柱状の光学レンズを発光部ユニット１２０２ａの直線状に配列された発光部（例えば、図６における半導体層３１２の配列）に沿って多数配列したもので、光学素子ホルダに相当するレンズホルダ１２０４によって所定位置に保持されている。

このレンズホルダ１２０４は、同図に示すように、ベース部材１２０１及びＬＥＤユニット１２０２を覆うように形成されている。そして、ベース部材１２０１、ＬＥＤユニット１２０２、及びレンズホルダ１２０４は、ベース部材１２０１及びレンズホルダ１２０４に形成された開口部１２０１ａ，１２０４ａを介して配設されるクランパ１２０５によって一体的に挟持されている。従って、ＬＥＤユニット１２０２で発生した光はロッドレンズアレイ１２０３を通して、所定の外部部材に照射される、このＬＥＤプリントヘッド１２００は、例えば電子写真プリンタや電子写真コピー装置等の露光装置として用いられる。

以上のように、本実施の形態のＬＥＤヘッドによれば、ＬＥＤユニット１２０２として、前記した実施形態１乃至３の各実施の形態で示した半導体複合装置の何れかが使用されるため、高品質で信頼性の高いＬＥＤヘッドを提供することができる。

実施の形態５．
図１１は、本発明の画像形成装置に基づく実施の形態５の画像形成装置１３００の要部構成を模式的に示す要部構成図である。

同図に示すように、画像形成装置１３００内には、イエロー、マゼンダ、シアン、ブラックの各色の画像を、各々に形成する四つのプロセスユニット１３０１〜１３０４が記録媒体１３０５の搬送経路１３２０に沿ってその上流側から順に配置されている。これらのプロセスユニット１３０１〜１３０４の内部構成は共通しているため、例えばシアンのプロセスユニット１３０３を例にとり、これらの内部構成を説明する。

プロセスユニット１３０３には、像担持体として感光ドラム１３０３ａが矢印方向に回転可能に配置され、この感光体ドラム１３０３ａの周囲にはその回転方向上流側から順に、感光ドラム１３０３ａの表面に電気供給して帯電させる帯電装置１３０３ｂ、帯電された感光体ドラム１３０３ａの表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光装置３１０３ｃが配設される。更に、静電潜像が形成された感光体ドラム１３０３ａの表面に、所定色（シアン）のトナーを付着させて顕像を発生させる現像装置１３０３ｄ、及び感光体ドラム１３０３ａの表面に残留したトナーを除去するクリーニング装置１３０３ｅが配設される。尚、これら各装置に用いられているドラム又はローラは、図示しない駆動源及びギアによって回転させられる。

また、画像形成装置１３００は、その下部に、紙等の記録媒体１３０５を堆積した状態で収納する用紙カセット１３０６を装着し、その上方には記録媒体１３０５を１枚ずつ分離させて搬送するためのホッピングローラ１３０７を配設している。更に、記録媒体１３０５の搬送方向における、このホッピングローラ１３０７の下流側には、ピンチローラ１３０８，１３０９と共に記録媒体１３０５を挟持することによって、記録媒体１３０５の斜行を修正し、プロセスユニット１３０１〜１３０４に搬送するレジストローラ１３１０，１３１１を配設している。これ等のホッピングローラ１３０７及びレジストローラ１３１０，１３１１は、図示しない駆動源及びギアによって連動回転する。

プロセスユニット１３０１〜１３０４の各感光体ドラムに対向する位置には、それぞれ半導電性のゴム等によって形成された転写ローラ１３１２が配設されている。そして、感光体ドラム１３０１ａ〜１３０４ａ上のトナーを記録媒体１３０５に付着させるために、感光体ドラム１３０１ａ〜１３０４ａの表面とこれらの各転写ローラ１３１２の表面との間に所定の電位差が生じるように構成されている。

定着装置３１３は、加熱ローラとバックアップローラとを有し、記録媒体１３０５上に転写されたトナーを加圧、加熱することによって定着させる。また、排出ローラ１３１４，１３１５は、定着装置１３１３から排出された記録媒体１３０５を、排出部のピンチローラ１３１６，１３１７と共に挟持し、記録媒体スタッカ部１３１８に搬送する。尚、排出ローラ１３１４，１３１５は、図示されない駆動源及びギアによって連動回転する。ここで使用される露光装置１３０３ｃとしては、実施形態４で説明したＬＥＤプリントヘッド１２００が用いられる。

次に、前記構成の画像形成装置の動作について説明する。
まず、用紙カセット１３０６に堆積した状態で収納されている記録媒体１３０５がホッピングローラ１３０７によって、上から１枚ずつ分離されて搬送される。続いて、この記録媒体１３０５は、レジストローラ１３１０，１３１１及びピンチローラ１３０８，１３０９に挟持されて、プロセスユニット１３０１の感光ドラム１３０１ａ及び転写ローラ１３１２に搬送される。その後、記録媒体１３０５は、感光体ドラム１３０１ａ及び転写ローラ１２１２に挟持され、その記録画面にトナー画像が転写されると同時に感光体ドラム１３０１ａの回転によって搬送される。

同様にして、記録媒体１３０５は、順次プロセスユニット１３０２〜１３０４を通過し、その通過過程で、各露光装置１３０１ｃ〜１３０４ｃにより形成された静電潜像を、現像装置１３０１ｄ〜１３０４ｄによって現像した各色のトナー像がその記録画面に順次転写され重ね合わせられる。そして、その記録面上に各色のトナー像が重ね合わせられた後、定着装置１３１３によってトナー像が定着された記録媒体１３０５は、排出ローラ１３１４，１３１５及びピンチローラ１３１６，１３１７に挟持されて、画像形成装置１３００の外部の記録媒体スタッカ部１３１８に排出される。以上の過程を経て、カラー画像が記録媒体１３０５上に形成される。

以上のように、本実施の形態の画像形成装置によれば、前記した実施の形態４で説明したＬＥＤプリントヘッドを採用するため、小型で、信頼性の高い画像形成装置を提供することができる。

また、前記した特許請求の範囲、及び実施の形態において、「上」、「下」と言った言葉を使用したが、これらは便宜上であって、各装置を配置する状態における絶対的な位置関係を限定するものではない。

本発明による半導体複合装置の実施の形態１の要部構成を模式的に示す平面図である。図１に示す半導体複合装置を、Ａ−Ａ線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。図１に示す半導体複合装置を、Ｂ−Ｂ線で切る断面を概略的に示す要部断面図である。図１に示す半導体複合装置を、Ｃ−Ｃ線で切る断面を概略的に示す要部断面図であ本発明による半導体複合装置の実施の形態２の要部構成を模式的に示す平面図である。実施の形態２の半導体複合装置を、支持基板上に直列配置した際の、隣接する２つの半導体複合装置の要部を模式的に示す構成図である。本発明による半導体複合装置の実施の形態３の要部構成を模式的に示す平面図である。図７に示す半導体複合装置を、Ｄ−Ｄ線で切る断面を模式的に示す要部断面図である。本発明のＬＥＤヘッドに基づく実施の形態４のＬＥＤプリントヘッドを示す図である。実施の形態４のＬＥＤユニットの一構成例を示す平面配置図である。本発明の画像形成装置に基づく実施の形態５の画像形成装置の要部構成を模式的に示す要部構成図である。

符号の説明

２０半導体薄膜、２１下部構造、２１ａボンディング層、２１ｂ導通層、２１ｃｎ側コンタクト層、２２上部構造、２２ａ下側クラッド層、２２ｂｎ型活性層、２２ｃ上クラッド層、２２ｄｐ側コンタクト層、３０発光素子、１００半導体複合装置、１０１基板、１０２集積回路／多層配線層領域、１０３接続パッド、１０４接続領域パッド、１０５層間絶縁膜、１０６共通配線、１０７層間絶縁膜層、１０７ａ，１０７ｂ，１０７ｃ，１０７ｄ開口部、１１０反射層、１１１平坦化材料層、１１５第１導電側電極、１２１第２導電側電極、１２２，１２４第１導電側配線、１２３第２導電側配線、１２５接続部材、１３０遮光層、２００半導体複合装置、２００ａ，２００ｂ端部、３００半導体複合装置、３２０半導体薄膜、３２１ＧａＡｓボンディング層、３２２Ａｌ_ｚＧａ_１−ｚＡｓ下側クラッド層、３２３Ａｌ_ｙＧａ_１−ｙＡｓ活性層、３２４Ａｌ_ｘＧａ_１−ｘＡｓ上クラッド層、３２５ＧａＡｓ上コンタクト層、３２６拡散領域、３２６ａ，３２６ｂ，３２６ｃ第２導電型領域、３３０発光素子、１２００ＬＥＤプリントヘッド、１２０１ベース部材、１２０２ＬＥＤユニット、１２０２ａ発光部ユニット、１２０３ロッドレンズアレイ、１２０４レンズホルダ、１２０５クランパ、１３００画像形成装置、１３０１，１３０２，１３０３，１３０４プロセスユニット、１３０１ａ〜１３０４ａ感光体ドラム、１３０３ｂ帯電装置、１３０３ｃ露光装置、１３０３ｄ現像装置、１３０３ｅクリーニング装置、１３０５記録媒体、１３０６用紙カセット、１３０７ホッピングローラ、１３０８，１３０９ピンチローラ、１３１０，１３１１レジストローラ、１３１２転写ローラ、１３１３定着装置、１３１４，１３１５排出ローラ、１３１６，１３１７ピンチローラ、１３１８記録媒体スタッカ部。

Claims

発光部が形成され、該発光部の第１導電側の接続を行うための第１導電側コンタクト層と、該発光部の第２導電側の接続を行うための第２導電側コンタクト層とが形成された半導体薄膜と、
複数の前記半導体薄膜を配設し、それぞれの前記半導体薄膜の前記発光部を所定方向に一列配列させた基板と
を備え、
前記半導体薄膜の表面に設けられた、前記第１導電側コンタクト層に前記第１導電側の電極を接続する第１電極コンタクト領域と、前記半導体薄膜の表面で前記第１電極コンタクト領域と異なる領域に設けられた、前記第２導電側コンタクト層に前記第２導電側の電極を接続する第２電極コンタクト領域とは、前記所定方向に配列された発光部の配列方向に、前記発光部と同列上に配設されることを特徴とする半導体複合装置。
前記基板は、前記半導体薄膜に形成された前記発光部を駆動するための駆動回路が配設されたものであり、
前記第１導電側コンタクト層と、前記第２導電側コンタクト層は、配線により前記駆動回路と電気的に接続されたことを特徴とする請求項１記載の半導体複合装置。
隣接して配置される一対の前記発光部の各々に対応して形成された各前記第１導電側コンタクト層の電極形成位置が、互いに対向するように配置されたことを特徴とする請求項１記載の半導体複合装置。
それぞれの前記半導体薄膜上の、前記発光部と前記第１導電側コンタクト層の電極形成位置との位置関係が全て同じであることを特徴とする請求項１記載の半導体複合装置。
前記発光部に近接して遮光層が設けられ、前記遮光層の高さが発光部の高さより高いことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の半導体複合装置。
前記基板には、前記遮光層の、前記発光部とは反対側において外部に接続される接続部材が配設され、前記遮光層が前記発光部近傍から前記接続部材近傍まで延在していることを特徴とする請求項５記載の半導体複合装置。
前記遮光層は、前記半導体薄膜と重ならないように形成されることを特徴とする請求項５又は６記載の半導体複合装置。
前記遮光層は、層間絶縁膜を介して前記基板上に形成された配線層を覆うことを特徴とする請求項５，６，７の何れかに記載の半導体複合装置。
前記発光部を選択拡散により形成したことを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の半導体複合装置。
前記半導体薄膜は、エピタキシャル半導体積層構造を持つことを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の半導体複合装置。
前記基板上に反射層を備え、該反射層上に平坦化層を備え、該平坦化層上に前記複数の半導体薄膜を配設したことを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の半導体複合装置。
請求項１乃至１１の何れかの半導体複合装置を複数備えたＬＥＤヘッドであって、
前記複数の半導体複合装置を支持する支持体と、
前記発光部からの光を導くレンズアレイと
を備え、
前記発光素子がＬＥＤであることを特徴とするＬＥＤヘッド。
像担持体と、
帯電された前記像担持体の表面に選択的に光を照射して静電潜像を形成する露光部と、前記静電潜像を現像する現像部とを有し、記録媒体上に前記現像部により現像された画像を形成する画像形成装置であって、
前記露光部として、請求項１２記載のＬＥＤヘッドを用いたことを特徴とする画像形成装置。