【手続補正書】
【提出日】平成16年8月25日(2004.8.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】      明細書
【発明の名称】    発光素子、発光素子の製造方法、発光素子駆動用半導体集積回路、ＬＥＤアレイ、及び光書き込みヘッド
【特許請求の範囲】
【請求項１】  細長い第２の導電型の拡散領域が表面に形成された第１の導電型の半導体基板と、
前記第２の導電型の拡散領域の長手方向に沿って予め定めた一定間隔で前記第２の導電型の拡散領域に接続された複数の第１電極と、
前記半導体基板の裏面に設けられた第２の電極と、
を備えた発光素子。
【請求項２】  前記第２の導電型の拡散領域は、隣り合う電極のうちの１つの電極に予め定めた大きさの電流を流したときに、前記１つの電極からの電流が隣り合う他の電極の電流供給領域に到達しない比抵抗値を持つことを特徴とする請求項１に記載の発光素子。
【請求項３】  第１の導電型の半導体基板上に拡散防止膜を形成する拡散防止膜形成工程と、
該拡散防止膜形成工程において形成された拡散防止膜に、第１の導電型の半導体基板の表面が露出する深さの長尺状の溝部を形成する溝部形成工程と、
該溝部形成工程において形成された溝部の底面全面に第２の導電型の不純物をドーピングして細長い第２の導電型の拡散領域を形成する拡散領域形成工程と、
前記細長い第２の導電型の拡散領域の長辺に沿って予め定めた間隔で複数の電極を形成する電極形成工程と、
を含む発光素子の製造方法。
【請求項４】  前記拡散領域形成工程において、
隣り合う電極のうちの１つの電極に予め定めた大きさの電流を流したときに、前記１つの電極からの電流が隣り合う他の電極の電流供給領域に到達しない比抵抗値を持つ拡散領域となるように不純物をドーピングすることを特徴とする請求項３に記載の発光素子の製造方法。
【請求項５】  クロック信号に同期して入力された発光情報をクロック信号に同期してシフトさせる複数のシフトレジスタより構成されたシフトレジスタ回路部と、
該シフトレジスタ回路部でシフトされた発光情報が入力され、入力された発光情報を一時的に保持する複数のラッチ回路より構成されたラッチ回路部と、
一方に前記ラッチ回路部からの発光情報が入力されると共に他方に発光時間情報が入力され、入力された前記２つの情報の論理積を出力する複数のアンド回路から構成されたアンド回路部と、
一方が前記アンド回路部と接続され他方が電源と接続された複数の電流増幅回路から構成され、前記アンド回路部からの出力によりそれぞれの電流増幅回路のゲートを制御して前記発光情報に基づいた位置のゲートから増幅された電流を出力するドライバ回路部と、
入力側が前記ドライバ回路部と接続され、前記ドライバ回路部から供給された電流の大きさを予め定めた一定の大きさに制御して前記発光素子に供給すると共に、出力側がそれぞれ独立した複数の電極部を有する発光素子の電極部と接続され、前記発光素子からリークした電流が逆流するのを阻止する電流制御回路部と、を備えた発光素子駆動用半導体集積回路。
【請求項６】 請求項１又は請求項２に記載の発光素子を用いた光書き込みヘッド。
【請求項７】 細長い第２の導電型の拡散領域が表面に形成された第１の導電型の半導体基板と、
前記第２の導電型の拡散領域の長手方向に沿って予め定めた一定間隔で前記第２の導電型の拡散領域に接続された複数の第１電極と、
前記半導体基板の裏面に設けられた第２の電極と、
を備えたＬＥＤアレイ。
【請求項８】 請求項７に記載のＬＥＤアレイを用いた光書き込みヘッド。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子、発光素子の製造方法及び発光素子駆動用半導体集積回路に関し、特に、光プリンタの光源として使用するＬＥＤアレイ、ＬＥＤアレイの製造方法及びＬＥＤアレイの駆動に好適な駆動用半導体集積回路に関するものである。また、本発明は、これら発光素子又はＬＥＤアレイを用いた光書き込みヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、光プリンタの光源として使用する発光素子であるＬＥＤアレイは、特開昭５６−３０７７６号公報に開示されたような方法で製造される。図６を参照しながら以下に簡単に説明すると、まず、ｎ型ＧａＡｓ基板５０上に、拡散防止膜としてＡｌ2 Ｏ3 膜５２を形成し、このＡｌ2 Ｏ3 膜５２にライン状に等間隔に配置された複数の微小な開口部５４をホトリソグラフィ技術により形成する。その後、Ａｌ2 Ｏ3 膜５２の表面にＳｉＯ2 膜５６を形成してから、ＳｉＯ2 膜５６を通して開口部底面５４ａのｎ型ＧａＡｓ基板５０の表面にＺｎなどの不純物を気相拡散法によりドーピングしてＰ型の拡散領域５８を形成する。このＰ型拡散領域５８のそれぞれに電極６０を形成することによりＬＥＤアレイが得られる。このような方法で製造されたＬＥＤアレイは、図６に示すように、開口部底面５４ａのそれぞれに微小なｐ型拡散領域５８が形成された構成となる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、更に高い解像度の要求から２４００ドット／インチ以上の発光領域を有するＬＥＤアレイが要求されている。２４００ドット／インチ以上の発光領域を有するＬＥＤアレイを得るためには、拡散防止膜にできるだけ微小な開口を約５．６μｍ以下の間隔でライン状に形成しなければならない。
【０００４】
しかしながら、開口部底面の領域にＺｎなどの不純物を良好にドーピングするためには拡散防止膜に形成する開口部の開口寸法を約５μｍ角以上としなければならないという制限があり、最小でも開口寸法５μｍ角程度の開口を５．６μｍ以下の間隔で形成するためには、始めに３μｍ角程度の開口を形成せねばならず、３μｍ角程度の寸法の開口を精度よく形成するのは非常に難しいという難点がある。
【０００５】
さらに、最小でも開口寸法５μｍ角程度の開口を５．６μｍ以下の間隔で形成し、それぞれの開口を介して開口の底面に不純物を拡散させると、不純物の拡散中に隣り合う開口の底面に形成されるｐ型拡散領域が連結してしまうという難点もある。連結した領域の不純物濃度は低いために比抵抗が小さくなるので連結したｐ型拡散領域は電気的に接続されてしまうこととなる。そのため、一方のｐ型拡散領域を発光させるとそのｐ型拡散領域に連結するすべてのｐ型拡散領域が発光してしまい、解像度が悪くなる。
【０００６】
以上のことから、本発明は、微少な発光領域を比較的容易に形成できる発光素子を提供することを第１の目的としている。また、例えば、２４００ドット／インチ以上等のように、微少な発光領域を多数備えた高解像度の発光素子を提供することを第２の目的としている。さらに、比較的簡単な方法で発光素子を製造することを第３の目的としている。また、高解像度の発光素子を比較的簡単な方法で製造することを第４の目的としている。また、この発光素子を用いた光書き込みヘッドを提供することを第５の目的としている。また、例えば、微少な発光領域を比較的容易に形成できるＬＥＤアレイを提供することを第６の目的としている。また、このＬＥＤアレイを用いた光書き込みヘッドを提供することを第７の目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために、請求項１の発明の発光素子は細長い第２の導電型の拡散領域が表面に形成された第１の導電型の半導体基板と、前記細長い第２の導電型の拡散領域に接続され、前記細長い第２の導電型の拡散領域の長手方向に沿って予め定めた一定間隔で配置された複数の第１電極と、前記半導体基板の裏面に設けられた第２の電極と、を備えている。
【０００８】
このような構成とすることにより、第１電極同士の間隔を狭めることが容易であるので発光領域の間隔が狭い高解像度のＬＥＤアレイが容易に得られる。また、電極の１つ１つに対応させて形成した拡散領域に電極を設けるのではなく、１つの細長い第２の導電型の拡散領域に複数の第１電極を並列して設ける構成であるため、設ける電極の数も比較的自由に変えることができる。すなわち、電極間の間隔を比較的自由に設定できるので、電極から電流が供給されたときに発光する発光領域の間隔を自由に設定できるという利点もある。
【０００９】
また、上記第１の目的と第２の目的とを達成するために、請求項２の発明は、請求項１に記載の発光素子において、前記第２の導電型の拡散領域は、隣り合う電極のうちの１つの電極に予め定めた大きさの電流を流したときに、前記１つの電極からの電流が隣り合う他の電極の電流供給領域に到達しない比抵抗値を持つものとしている。
【００１０】
このような構成とすることにより、予め定めた大きさの電流を電極に供給すれば、発光領域同士が電気的に接続しないで目的とする位置の電極直下の発光領域のみを確実に発光させることが可能であり、解像度の高い発光素子とすることができる。
【００１１】
さらに、上記第３の目的を達成するために、請求項３の発明の発光素子の製造方法は、請求項１又は請求項２に記載の発光素子を製造するための方法であり、第１の導電型の半導体基板上に拡散防止膜を形成する拡散防止膜形成工程と、該拡散防止膜形成工程において形成された拡散防止膜に、第１の導電型の半導体基板の表面が露出する深さの長尺状の溝部を形成する溝部形成工程と、該溝部形成工程において形成された溝部の底面全面に第２の導電型の不純物をドーピングして細長い第２の導電型の拡散領域を形成する拡散領域形成工程と、前記細長い第２の導電型の拡散領域の長辺に沿って予め定めた間隔で複数の電極を形成する電極形成工程と、を含んでいる。
【００１２】
このような方法とすることにより比較的容易に、かつ、精度よく請求項１又は請求項２に記載の発光素子を製造することが可能である。
【００１３】
また、上記第３の目的と第４の目的とを達成するために、請求項４の発明は、請求項３に記載の発光素子の製造方法において、前記拡散領域形成工程において、隣り合う電極のうちの１つの電極に予め定めた大きさの電流を流したときに、前記１つの電極からの電流が隣り合う他の電極の電流供給領域に到達しない比抵抗値を持つ拡散領域となるように不純物のドーピング量を調整して不純物をドーピングしている。
【００１４】
上記第２の目的を達成するために、請求項５の発明では、発光素子駆動用半導体集積回路が、クロック信号に同期して入力された発光情報をクロック信号に同期してシフトさせる複数のシフトレジスタより構成されたシフトレジスタ回路部と、該シフトレジスタ回路部でシフトされた発光情報が入力され、入力された発光情報を一時的に保持する複数のラッチ回路より構成されたラッチ回路部と、一方に前記ラッチ回路部からの発光情報が入力されると共に他方に発光時間情報が入力され、入力された前記２つの情報の論理積を出力する複数のアンド回路から構成されたアンド回路部と、一方が前記アンド回路部と接続され他方が電源と接続された複数の電流増幅回路から構成され、前記アンド回路部からの出力によりそれぞれの電流増幅回路のゲートを制御して前記発光情報に基づいた位置のゲートから増幅された電流を出力するドライバ回路部と、入力側が前記ドライバ回路部と接続され、前記ドライバ回路部から供給された電流の大きさを予め定めた一定の大きさに制御して前記発光素子に供給すると共に、出力側がそれぞれ独立した複数の電極部を有する発光素子の電極部と接続され、前記発光素子からリークした電流が逆流するのを阻止する電流制御回路部と、を備えている。
【００１５】
このような構成とすることにより、発光素子に適した大きさの電流を供給でき、高解像度の発光素子の動作を確実にすることができる。また、発光素子からのリーク電流が発光素子駆動用半導体回路に流れても電流制御回路部がリーク電流を阻止するため、発光素子駆動用半導体回路内を電流が逆流して発光素子駆動用半導体回路自身が破壊される恐れもない。
【００１６】
また、上記第５の目的を達成するために、請求項６の発明の光書き込みヘッドは、請求項１又は請求項２の発明の発光素子を用いる。
【００１７】
上記第６の目的を達成するために、請求項７の発明のＬＥＤアレイは細長い第２の導電型の拡散領域が表面に形成された第１の導電型の半導体基板と、前記細長い第２の導電型の拡散領域に接続され、前記細長い第２の導電型の拡散領域の長手方向に沿って予め定めた一定間隔で配置された複数の第１電極と、前記半導体基板の裏面に設けられた第２の電極と、を備えている。
【００１８】
このような構成とすることにより、第１電極同士の間隔を狭めることが容易であるので発光領域の間隔が狭い高解像度のＬＥＤアレイが容易に得られる。また、電極の１つ１つに対応させて形成した拡散領域に電極を設けるのではなく、１つの細長い第２の導電型の拡散領域に複数の第１電極を並列して設ける構成であるため、設ける電極の数も比較的自由に変えることができる。すなわち、電極間の間隔を比較的自由に設定できるので、電極から電流が供給されたときに発光する発光領域の間隔を自由に設定できるという利点もある。
【００１９】
また、上記第７の目的を達成するために、請求項８の発明の光書き込みヘッドは、請求項７の発明のＬＥＤアレイを用いる。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図１から図５を参照して説明する。
【００２１】
（第１の実施形態）
（１）ＬＥＤアレイの構成
図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、本第１の実施形態のＬＥＤアレイ１０は、ＧａＡｓ0.8 Ｐ0.2 の組成でエピタキシャル成長により形成した細長いｎ型ＧａＡｓ基板１２上に、長方形の開口２１を有しｎ型ＧａＡｓ基板１２の表面に達する深さの溝が形成された拡散防止用のＡｌ2 Ｏ3 膜２０と、溝の底面全面にわたってＺｎがドーピングされて形成された細長いＰ型拡散領域１４と、Ｐ型拡散領域１４の長手方向に沿って５μｍの間隔Ｌで複数配置され、それぞれ透明な材料であるＩＴＯ（Indium tin oxide）より構成された幅５μｍの複数の電極部１６と、それぞれの電極部１６とそれぞれ接続する電極パッド１８と、ｎ型ＧａＡｓ基板１２の裏面側に設けられたｎ側Ａｌ電極２４とを備えている。
【００２２】
Ｐ型拡散領域１４は、縦５μｍ×横５４００μｍ程度の細長い矩形領域であり、拡散濃度が１０18個・ｃｍ3 程度、拡散深さｄが２μｍ程度となるようにＺｎをドーピングして形成されたものであり、比抵抗が０．１Ωｃｍ程度となるように調整されている。
【００２３】
このような構成のＬＥＤアレイ１０の電流−電圧特性を調べると、図３に示すように、電圧降下の影響で一定の値（ここでは１．５Ｖ）に電圧値が達するまで電流は流れないことがわかる。
【００２４】
ここで、１つの電極がＰ型拡散領域１４に及ぼす電圧は一定の範囲内で一様ではなく、１つの電極からその電極に隣り合う電極に向かって離れる方向における電圧は電圧降下により下がるため、図３に示すように、電圧等価曲線３０はほぼ半楕円形となる。従って、１つの電極から拡散深さｄと同じ距離ｌ（この場合は２μｍ）だけその電極１６ｂに隣り合う他の電極１６ａ、１６ｂに向かって離れた位置での電圧値は、拡散深さｄ位置での電圧値よりも低いものとなる（電圧降下）。第１の実施形態の構成では、電極１６ｂから拡散深さｄと同じ距離ｌである２μｍ隣り合う他の電極１６ａ、１６ｂに向かって離れた位置での電圧値は、電圧降下により拡散深さｄ位置での電圧値よりも０．６Ｖ下がっている。
【００２５】
図２に示したように、Ｐ型拡散領域１４の長手方向に沿って５μｍ間隔で形成された電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃのうち、電極１６ｂに５ｍＡの電流を供給した場合、電極１６ｂ直下のｎ型ＧａＡｓ基板１２とＰ型拡散領域１４との境であるＰＮ接合界面でＰ型拡散領域１４から正孔が注入されて発光が生じる。
【００２６】
このとき、電極１６ｂから拡散深さと同じ距離ｌだけ隣りの電極１６ｃに向かって離れた位置での電圧は、電圧降下により０．６Ｖ下がるため、図３のＬＥＤアレイ１０の電流−電圧特性曲線において５ｍＡの電流を供給したときの電圧値Ｖ０よりも０．６Ｖ下がった値である電圧値Ｖ１となる。上記電流−電圧特性曲線よりこの電圧値Ｖ１では電圧降下の影響で電流は流れないので、電極１６ｂに隣り合う２つ電極１６ａ、１６ｂに向かう向きには電流は流れないこととなる。
【００２７】
なお、本実施形態ではＰ型拡散領域１４を、比抵抗が０．１Ωｃｍ程度、拡散深さｄが２μｍ程度となるように構成したがＰ型拡散領域１４の比抵抗は、隣り合う電極のうちの１つの電極に予め定めた大きさの電流を流したときに、電圧降下によって、１つの電極からの電流が隣り合う他の電極の電流供給領域に到達しない値であればよく、限定的なものではない。
【００２８】
Ｐ型拡散領域の比抵抗の値ρは、比抵抗ρから断面積Ｓが一様な等質導線の長さＬの部分の抵抗Ｒを求める式、すなわち、Ｒ＝（Ｌ／Ｓ）・ρ…（１）式とオームの法則、すなわち、ＩＲ＝Ｅ…（２）式から導き出すことができる。
【００２９】
すなわち、図３に示すようなＬＥＤアレイの電流−電圧特性曲線に基づいて供給する電流の大きさＩ0 に対する許容できる電圧降下Ｅ0 を算出する。この２つの値を（２）式に代入して抵抗値Ｒ0 を求めると、Ｒ0 ＝Ｅ0 ／Ｉ0 となる。少なくともこの抵抗値Ｒ0 以上の抵抗値となるように拡散領域を調整すれば、隣り合う電極から電流が供給されたときに発光する発光領域（以後、ドットと称す。）同士が電気的に接続されない。
【００３０】
また、上記（１）式に、発光領域の面積Ｓ1 と、隣り合う電極間の距離Ｌ1 と、（２）式から導き出された抵抗値Ｒ0 とを代入すると比抵抗の値ρ1 は、以下のように表される。
【００３１】
Ｒ0 ＝Ｅ0 ／Ｉ0 ＝（Ｌ1 ／Ｓ1 ）・ρ1 
ρ1 ＝Ｅ0 ・Ｓ1 ／Ｉ0 ・Ｌ1 …（３）式
したがって、隣り合うドット間のＰ型拡散領域の比抵抗ρ1 が｛Ｅ0 ・Ｓ1 ／Ｉ0 ・Ｌ1 ｝Ωｃｍ以上であれば、隣り合うドット同士が電気的に接続されないので目的とするドットのみを発光させることが可能である。また、比抵抗がρ1 の場合、１ドットの拡散深さの限界ｄ1 は、（１）式よりｄ1 ＝（Ｒ0 ／Ｓ1 ）・ρ1 となる。
【００３２】
従って、比抵抗がρ1 の場合、１ドットの拡散深さの限界ｄ1 は｛（Ｒ0 ／Ｓ1 ）・ρ1 ｝Ωｃｍとなるので、比抵抗が｛（Ｒ0 ／Ｓ1 ）・ρ1 ｝Ωｃｍ以内であれば、電圧降下があってもドットとして発光することがわかる。
【００３３】
また、拡散技術上、拡散深さを制御できる深さの限界はおよそｄ2 であり、この深さの限界から逆に（１）式を用いて比抵抗の上限をρ2 を計算すると、ρ2 ＝Ｒ0 ・Ｓ1 ／ｄ2 となる。
【００３４】
すなわち、隣り合うドット間のＰ型拡散領域の比抵抗ρが｛Ｒ0 ・Ｓ1 ／ｄ2 ｝Ωｃｍ以下であれば、隣り合うドット同士が電気的に接続されない。
【００３５】
以上のことから隣り合うドット間のＰ型拡散領域の比抵抗ρ1 が｛Ｅ0 ・Ｓ1 ／Ｉ0 ・Ｌ1 ｝Ωｃｍ以上｛Ｒ0 ・Ｓ1 ／ｄ2 ｝Ωｃｍ以下であれば、隣り合うドット同士が電気的に接続されないので目的とする位置の電極に電流を供給すれば、目的とする位置のドットのみが発光することとなる。
【００３６】
ここで、本実施形態の場合を例に挙げて説明する。まず、本実施形態の場合、供給する電流の大きさＩ0 は５ｍＡであり、図３から、５ｍＡの電流を供給したときの電圧値Ｖ０に対し、ほぼ０．２Ｖ低い電圧値までは電流が流れないことがわかる。したがって、許容できる電圧降下Ｅは０．２Ｖである。
【００３７】
また、発光領域は５μｍ角であることから、Ｓ1 は（５×１０-4）2 ｃｍ2 であり、隣り合う電極間の距離も５μｍであるので、Ｌ1 ＝（５×１０-4）ｃｍである。
【００３８】
以上の４つの値を（３）式に代入すると、比抵抗ρ1 は、０．０２Ωｃｍとなる。すなわち、隣り合うドット間のＰ型拡散領域の比抵抗ρが０．０２Ωｃｍ以上であれば、隣り合うドット同士が電気的に接続されないので目的とするドットのみを発光させることが可能である。
【００３９】
また、比抵抗ρが０．０２Ωｃｍの場合、１ドットの拡散深さの限界は、（１）式より、ｄ1 ＝５×１０-8ｃｍ＝５μｍとなる。従って、比抵抗ρ1 が０．０２Ωｃｍの場合、１ドットの拡散深さの限界は５μｍとなるので、５μｍ以内であれば、電圧降下があってもドットとして発光することがわかる。
【００４０】
また、拡散技術上、拡散深さｄ2 を制御できる深さの限界はおよそ０．２μｍであり、この深さの限界から逆に上述した（３）式を用いて比抵抗の上限を計算すると、ρ2 ＝０．５Ωｃｍとなる。
【００４１】
以上のことから、隣り合うドット間のＰ型拡散領域の比抵抗ρが０．０２Ωｃｍ以上０．５Ωｃｍ以下程度であれば、隣り合うドット同士が電気的に接続されないので目的とする位置の電極に電流を供給すれば、目的とする位置のドットのみを発光させることが可能である。
【００４２】
（２）ＬＥＤアレイの製造方法
上述した実施形態のＬＥＤアレイの製造方法について、図４を参照して説明する。まず、ＧａＡｓ0.8 Ｐ0.2 の組成でエピタキシャル成長により形成した細長いｎ型ＧａＡｓ基板１２上に、膜厚２μｍのＡｌ2 Ｏ3 膜２０を形成する（図４（ａ）参照) 。その後、フォトリソグラフィ技術とエッチング技術とを用いてＡｌ2 Ｏ3 膜２０に縦５μｍ×横５４００μｍ×深さ２μｍの細長い開口を有する溝２６を形成する（図４（ｂ）参照) 。
【００４３】
さらに、全面に低濃度拡散用のＳｉＯ2 膜２２を形成した後（図４（ｃ）参照) 、気相拡散法によりＳｉＯ2 膜２２を介して溝２６の底面全面にＺｎを拡散させＰ型拡散領域１４を形成する（図４（ｄ）参照) 。
【００４４】
その後、ＳｉＯ2 膜２２を除去してから（図４（ｅ）参照) 、ＩＴＯによりＰ型拡散領域１４と接続するようにＰ側電極１６を図１に示すようにパターンニングした後、Ａｌによりｎ型ＧａＡｓ基板１２の裏面側にｎ側電極２４を形成して（図４（ｆ）参照) ＬＥＤアレイを得る。
【００４５】
なお、本実施形態では、半導体基板としてＧａＡｓ0.8 Ｐ0.2 の組成でエピタキシャル成長により形成したｎ型ＧａＡｓ基板を用いているが、ＧａＡｓ基板の組成はこれに限らず、どのような組成であってもよい。また、半導体基板の材質もＧａＡｓに限らず、目的に応じて適宜選択することができる。
【００４６】
さらに、半導体基板にＺｎをドーピングしてＰ型拡散領域しているが、Ｐ型拡散領域を形成できる不純物であればＺｎに限らず、Ｓｉ、炭素などの他の物質を用いることもできる。
【００４７】
また、Ｐ側歩電極としてＩＴＯを使用しているが、透明な材質の導電物質であればどのようなものを用いても良い。同様に、ｎ側電極としてＡｌを使用しているが、例えば、ＣｕやＡｕなどの様に、電極の役目を果たす材質のものであればどのようなものを用いても良い。
【００４８】
（第２の実施形態）
上記構成のＬＥＤアレイは、発光情報に基づき所望のタイミングでそれぞれの電極に電流を供給する発光素子駆動用半導体回路に接続されて光書き込みヘッド等として使用されるが、第２の実施形態では上記構成のＬＥＤアレイを制御するために好適な発光素子駆動用半導体回路が上記構成のＬＥＤアレイに接続された構成の光書き込みヘッドについて説明する。
【００４９】
図５のブロック図に示すように、上記構成のＬＥＤアレイを制御するために好適な発光素子駆動用半導体回路であるドライバＩＣ４０は、必要なドット数と同じ数（以後、便宜的にｍ個とする。）のシフトレジスタ回路により構成されたシフトレジスタ回路部４２と、ｍ個のラッチ回路により構成されたラッチ回路部４４と、ｍ個のアンド回路から構成されたアンド回路部４６と、ｍ個の電流増幅回路から構成されたドライバ回路部４８と、ｍ個の抵抗２８ａとそれぞれの抵抗２８ａに結線されたｍ個のダイオード２８ｂとから成る電流阻止回路部２８とを備えている。
【００５０】
シフトレジスタ回路部４２は、ドライバＩＣ４０の外部から発光情報であるＤＡＴＡ信号と、そのＤＡＴＡ信号を個々のシフトレジスタ回路に格納するために必要なクロック信号ＣＬＫとが結線されている。
【００５１】
シフトレジスタ回路部４２を構成するｍ個のシフトレジスタ回路の個々の出力はそれぞれラッチ回路部４４を構成するｍ個のラッチ回路に個別に結線されており、これらｍ個のラッチ回路にはさらに上記シフトレジスタ回路部４２の各々のシフトレジスタ回路に格納された発光情報ＤＡＴＡを取り込む信号ＬＯＡＤが結線されている。
【００５２】
ラッチ回路部４４を構成するｍ個のラッチ回路の個々の出力は、それぞれアンド回路部４６を構成するｍ個のアンド回路の一方の入力側に個別に結線されており、これらｍ個のアンド回路の他方の入力側には、外部から発光時間情報であるｍ個のＳＴＢ信号が各々のアンド回路に結線されている。
【００５３】
アンド回路部４６を構成するｍ個のアンド回路の個々の出力は、それぞれドライバ回路部４８を構成するｍ個の電流増幅回路のゲートに結線されており、これらｍ個の電流増幅回路のソース電極には電源ＶＤＤが供給されている。ドライバ回路部４８を構成するｍ個の電流増幅回路の出力は、それぞれ電流制御回路部を構成する抵抗２８ａとダイオード２８ｂとを介してＬＥＤアレイ１０に結線されている。
【００５４】
このような構成のドライバＩＣ４０において、発光情報であるＤＡＴＡ信号がクロック信号ＣＬＫに同期してシフトレジスタ回路部４２に入力すると、ＤＡＴＡ信号はｍ個のシフトレジスタ回路により格納される。
【００５５】
ｍ個のシフトレジスタ回路に入力されたＤＡＴＡ信号は、ＬＯＡＤによりｍ個のラッチ回路に各々取り込まれる。ｍ個のラッチ回路の出力はｍ個のアンド回路の一方側に入力する。ｍ個のアンド回路の他方側にはそれぞれ発光時間情報であるＳＴＢ信号が１〜ｍ個のアンド回路のそれぞれに順次重なることのないタイミングで入力される。
【００５６】
ｍ個のアンド回路のそれぞれにおいて論理積として入力されたＤＡＴＡ信号は、それぞれ対応するｍ個の電流増幅回路のゲートを制御する。このゲートの制御によりｍ個の電流増幅回路が順次動作する。ｍ個の電流増幅回路の動作により供給された電流は、抵抗２８ａとダイオード２８ｂとより予め定めた一定の電流値に調整された後、ＬＥＤアレイの対応する電極に供給される。従って、ＤＡＴＡ信号に基づいてＬＥＤアレイのＡｌ電極に電流が供給されることとなる。
【００５７】
このように、抵抗２８ａとダイオード２８ｂとを介してＬＥＤアレイの対応する電極に電流を供給する構成としたことより、電極に供給する電流の大きさを必要な大きさ以上にならないように制御できるので必要以上に大きな電流が流れ込んで隣り合うドットを光らせるなどの恐れがない。従って、発光素子の持つ解像度を損なうことなく装置に組み込むことができる。また、仮に隣り合う電極同士が電気的に接続して電流がリークしたとしてもダイオード２８ｂが電流を遮断するので、電流がドライバＩＣ内を逆流するのが阻止され、電流の逆流によりドライバＩＣを破壊する恐れもない。
【００５８】
なお、第２の実施形態では、前述したＬＥＤアレイを制御するために好適な発光素子駆動用半導体回路として上記構成のドライバＩＣ４０を挙げているが、このドライバＩＣ４０は、他の構成の発光素子にも適用できる。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１の発明によれば、微少な発光領域を比較的容易に形成できる発光素子が得られる、という効果を達成する。
【００６０】
また請求項２の発明によれば、上記請求項１の効果に加え、微少な発光領域を多数備えた高解像度の発光素子が得られる、という効果を達成する。
【００６１】
さらに、請求項３の発明によれば、請求項１の発明の発光素子を容易に形成できる、という効果を達成する。
【００６２】
請求項４の発明によれば、高解像度の発光素子を比較的簡単な方法で製造できる、という効果を達成する。
【００６３】
また、請求項５の発明によれば、目的とする位置の発光領域のみを発光させることができるので、発光素子の持つ解像度を損なうことなく装置に組み込むことができる、という効果が得られる。
【００６４】
請求項６の発明によれば、請求項１又は請求項２の発明の発光素子を用いた光書き込みヘッドが得られる、という効果を達成する。
【００６５】
請求項７の発明によれば、微少な発光領域を比較的容易に形成できるＬＥＤアレイが得られる、という効果を達成する。
【００６６】
請求項８の発明によれば、請求項７の発明のＬＥＤアレイを用いた光書き込みヘッドが得られる、という効果を達成する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
（ａ）は本発明の第１の実施形態のＬＥＤアレイの概略構成を示す上面図であり、（ｂ）は図１（ａ）のＡＡ線断面図である。
【図２】
図１（ｂ）の一部分の拡大した部分拡大図である。
【図３】
本発明の第１の実施形態のＬＥＤアレイの電流−電圧特性曲線を示す線図である。
【図４】
図１（ａ）のＢＢ線断面における製造工程図である。
【図５】
本発明の第２の実施形態を示しており、第１の実施形態のＬＥＤアレイにドライバＩＣを接続した状態を示す回路図である。
【図６】
（ａ）は従来のＬＥＤアレイの概略構成を示す上面図であり、（ｂ）は図６（ａ）のＣＣ線断面の一部拡大図である。
【符号の説明】
１０      ＬＥＤアレイ
１２      ｎ型ＧａＡｓ基板
１４      Ｐ型拡散領域
１６      電極部
１８      電極パッド
２０      Ａｌ2 Ｏ3 膜
２１      開口
２４      ｎ側Ａｌ電極