(57)【要約】 【課題】  比較的コンパクトでありながら、発光不良等が少なく、動作信頼性が高い発光装置を提供する。【解決手段】    基板、発光部、基板および発光部の少なくとも一部を被覆する絶縁保護層を有する発光素子と、前記発光素子が載置された、導体部部を有する回路基板と、前記回路基板の上面から前記基板の側面にかけて被着され、回路基板と基板とを接合した接合部材と、接合部材の表面および絶縁保護層の表面を通り、前記導体部と前記発光素子とを電気的に接続した導体層とを備え、前記発光素子の前記基板は、前記側面の側の前記一方主面の周縁部に、前記一方主面および前記側面と繋がる傾斜部を有し、前記絶縁保護層が、前記基板の前記一方主面から前記傾斜部にかけて被覆されているとともに、前記接合部材が、前記回路基板の前記上面および前記基板の側面から前記傾斜部を被覆する前記絶縁保護層の表面にかけて被着されていることを特徴とする発光装置を提供する。【選択図】  図１
2012091442.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板、前記基板の一方主面の側に積層された複数の半導体層を有して構成された発光部、ならびに前記発光部の少なくとも一部および前記一方主面の少なくとも一部を被覆する絶縁保護層を有する発光素子と、
前記基板の他方主面に対向した上面および前記上面に設けられた導体部を有する、前記発光素子が載置された回路基板と、
前記回路基板の前記上面から前記基板の側面にかけて被着され、前記回路基板と前記基板とを接合した絶縁性の接合部材と、
前記接合部材の表面および前記絶縁保護層の表面を通り、前記導体部と前記発光素子とを電気的に接続した導体層とを備え、
前記発光素子の前記基板は、前記側面の側の前記一方主面の周縁部に、前記一方主面および前記側面と繋がる傾斜部を有し、
前記絶縁保護層が、前記基板の前記一方主面から前記傾斜部にかけて被覆されているとともに、前記接合部材が、前記回路基板の前記上面および前記基板の側面から前記傾斜部を被覆する前記絶縁保護層の表面にかけて被着されていることを特徴とする発光装置。
【請求項２】
前記基板は、前記一方主面を含む仮想平面と、前記側面を含む仮想平面とが略直交することを特徴とする請求項１記載の発光装置。
【請求項３】
前記傾斜部は、前記基板を異方性エッチング処理することで現れた結晶面を含んで構成されていることを特徴とする請求項１または２記載の発光装置。
【請求項４】
前記接合部材は、光硬化性樹脂材料が硬化したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の発光装置。
【請求項５】
前記発光部が前記基板上に複数設けられており、前記接合部材は複数の前記発光素子に対応する領域にわたって連続して配置されているとともに、前記導体層が複数の前記発光素子に対応する領域にわたって連続して配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発光装置。
【請求項６】
前記接合部材は、端部が前記傾斜部に対応する領域に位置していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の発光装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかに記載の発光装置の製造方法であって、
基板を準備し、前記基板上に前記発光部を形成する工程と、
前記基板の一方主面に、深さ方向に進むにつれて幅が狭い、内側面が傾斜した溝部を形成する工程と、
前記基板の前記一方主面および前記溝部の前記内側面を被覆する絶縁保護層を形成する工程と、
前記内側面の一部を残すように、前記溝部に沿って前記基板を切断することで、切断面からなる側面および前記側面に接続する前記内側面の一部からなる傾斜部を有する前記基板ならびに前記基板上に設けられた発光部を備える発光素子を得る工程と、
上面に配線パターンが設けられた回路基板を準備し、前記回路基板の上面に前記発光素子を載置する工程と、
前記回路基板の前記上面から前記基板の前記側面および前記基板の前記傾斜部を被覆する前記絶縁保護層の表面にかけて接合部材を被着させて、前記回路基板に前記発光素子を接合する工程と、
前記接合部材の表面および前記絶縁保護層の表面を通り、前記導体部と前記発光素子とを電気的に接続する導体層を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法
。
【請求項８】
前記発光素子を得る工程で、前記溝部に沿って前記基板をダイシングして切断することを特徴とする請求項７記載の発光装置の製造方法。
【請求項９】
前記溝部を形成する工程で、前記基板をウエットエッチングすることによって前記溝部を形成することを特徴とする請求項７または８記載の発光装置の製造方法。
【請求項１０】
前記ウエットエッチングは、異方性ウエットエッチングであることを特徴とする請求項９記載の発光装置の製造方法。
【請求項１１】
請求項１〜６のいずれかに記載の発光装置と、
前記発光装置の前記発光素子からの発光を透過して結像させるレンズと、
前記発光装置を前記レンズとを支持する支持部材と、を備える光プリンタヘッド。
【請求項１２】
請求項１１記載の光プリンタヘッドと、
前記光プリンタヘッドに画像信号を送る制御部と、
前記画像信号に応じて前記発光素子から発光された光が前記レンズを介して照射される感光体と、
前記発光素子からの光の照射に先がけて、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、
前記発光素子からの光が照射されることで前記電子写真感光体表面に形成された、前記画像信号に応じた静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、
前記トナー像を記録媒体表面に転写する転写部と、を備えて構成される画像形成システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発光装置、発光装置の製造方法、光プリンタヘッド、および画像形成システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、電子写真プリンタ等の露光手段として、ＬＥＤ素子等の発光素子が配置されてなる発光装置を備えて構成された光プリンタヘッドが用いられている。このような発光装置は、上面に複数個の発光素子と、これら発光素子に繋がる電極パッドと、を有する発光素子アレイチップが、複数個の回路配線を有する回路基板上に載置・固定されている。このような発光装置では、発光素子アレイチップの電極パッドと、回路基板の回路配線とが電気的に接続され、回路配線を介して電極パッドから所定の発光素子に電流が供給されて、所定の発光素子が発光する。
【０００３】
この電極パッドと回路配線との電気的な接続は、従来、ボンディングワイヤによってなされていた。近年、光プリンタヘッドの小型化の要求が高まっており、発光素子アレイチップにおける発光素子と電極パッドとの距離が近接化してきている。また、小型化の進展により、発光素子アレイチップにおける電気配線の高密度化・多層化も、進展してきている。このため、ボンディング作業時の衝撃や振動が、発光素子や電気配線に直接伝わり易くなり、発光素子の発光不良や、電気配線の断線等の故障も起こりやすくなってきている。また、電極パッドに形成されるボンディングワイヤのネイルヘッド部も、発光素子に近い位置に配置されることになり、ボンディングワイヤのネイルヘッド部での不要な光反射等も、生じやすくなってきている。
【０００４】
この様な問題に鑑み、ボンディングワイヤを用いずに発光素子まで電気配線を形成する手法が、例えば下記特許文献１等に提案されている。図９は、下記特許文献１記載の発光装置の概略断面図である。下記特許文献１では、発光素子アレイチップ１０２を構成する半導体基板である基板１０１の側面と、回路基板１０４の上面とで形成される角部に樹脂材１０６を配設するとともに、この樹脂材１０６の表面に導電層１０８を被覆させている。発光装置では、この導電層１０８によって、回路基板１０４上の回路配線と、基板１０１上に積層された複数の半導体層からなる発光部１１０とが電気的に接続されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２―２９２９２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１記載の発光装置では、基板１０１の周囲が、一方主面と略垂直な側面１１２のみによって囲まれている。この側面１１２には、基板１０１を構成する半導体が露出しており、側面１１２は、基板１０１上に形成された発光部１１０と電気的に接続している。
【０００７】
特許文献１に記載の発光装置では、発光部１１０が形成された一方主面の周縁が、この一方主面と略垂直な側面１１２のみによって囲まれており、一方主面のごく近くまで、基板１０４を構成する半導体が露出している。
【０００８】
このため、特許文献１記載の発光装置では、図９にＸで示すように、樹脂材１０６による側面１１２の被覆が不十分で、導電層１０８がこの側面１１２と接触した状態になり易い。導電層１０８がこの側面１１２と接触した状態では、側面１１２から発光部１１０へと電流が流れ、発光部１１０が所望のタイミング以外で発光したり、漏れ電流による電圧効果によって発光量が低下するなどの故障が生じてしまう。また逆に、このような側面１１２と導電層１０８との接触を避けるため、樹脂材１０６の量を多くし過ぎると、基板１０４の側面１１２から、基板１０４の一方主面に乗り上げるように樹脂材１０６が進行し、図９にＹで示すように、樹脂材１０６が電極配線を覆うことによる電気的な接続不良や、樹脂材１０６が発光部１１０を覆うことによる発光不良等を発生させるという問題がある。
【０００９】
このように、特許文献１記載の発光装置では、発光装置の動作不良が生じ易いといった課題があった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、基板、前記基板の一方主面の側に積層された複数の半導体層を有して構成された発光部、ならびに前記発光部の少なくとも一部および前記一方主面の少なくとも一部を被覆する絶縁保護層を有する発光素子と、前記基板の他方主面に対向した上面および前記上面に設けられた導体部を有する、前記発光素子が載置された回路基板と、前記回路基板の前記上面から前記基板の側面にかけて被着され、前記回路基板と前記基板とを接合した絶縁性の接合部材と、前記接合部材の表面および前記絶縁保護層の表面を通り、前記導体部と前記発光素子とを電気的に接続した導体層とを備え、前記発光素子の前記基板は、前記側面の側の前記一方主面の周縁部に、前記一方主面および前記側面と繋がる傾斜部を有し、前記絶縁保護層が、前記基板の前記一方主面から前記傾斜部にかけて被覆されているとともに、前記接合部材が、前記回路基板の前記上面および前記基板の側面から前記傾斜部を被覆する前記絶縁保護層の表面にかけて被着されていることを特徴とする発光装置を提供する。
【００１１】
また、基板を準備し、前記基板上に前記発光部を形成する工程と、前記基板の一方主面に、深さ方向に進むにつれて幅が狭い、内側面が傾斜した溝部を形成する工程と、前記基板の前記一方主面および前記溝部の前記内側面を被覆する絶縁保護層を形成する工程と、前記内側面の一部を残すように、前記溝部に沿って前記基板を切断することで、切断面からなる側面および前記側面に接続する前記内側面の一部からなる傾斜部を有する前記基板ならびに前記基板上に設けられた発光部を備える発光素子を得る工程と、上面に配線パターンが設けられた回路基板を準備し、前記回路基板の上面に前記発光素子を載置する工程と、前記回路基板の前記上面から前記基板の前記側面および前記基板の前記傾斜部を被覆する前記絶縁保護層の表面にかけて接合部材を被着させて、前記回路基板に前記発光素子を接合する工程と、前記接合部材の表面および前記絶縁保護層の表面を通り、前記導体部と前記発光素子とを電気的に接続する導体層を形成する工程とを有することを特徴とする発光装置の製造方法を、併せて提供する。
【００１２】
また、上述の発光装置と、前記発光装置の前記発光素子からの発光を透過して結像させるレンズと、前記発光装置を前記レンズとを支持する支持部材と、を備える光プリンタヘッドを、併せて提供する。
【００１３】
また、上述の光プリンタヘッドと、前記光プリンタヘッドに画像信号を送る制御部と、前記画像信号に応じて前記発光素子から発光された光が前記レンズを介して照射される感光体と、前記発光素子からの光の照射に先がけて、前記電子写真感光体の表面を帯電させる帯電部と、前記発光素子からの光が照射されることで前記電子写真感光体表面に形成された、前記画像信号に応じた静電潜像を現像してトナー像を形成する現像部と、前記トナ
ー像を記録媒体表面に転写する転写部と、を備えて構成される画像形成システムを、併せて提供する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の発光装置は、比較的コンパクトでありながら、発光不良等が少なく、動作信頼性が高い。本発明の発光装置の製造方法によれば、比較的コンパクトでありながら、発光不良が少なく動作信頼性の高い発光装置を製造することができる。本発明の光プリンタヘッド、および本発明の画像形成システムは、比較的コンパクトな構成としながら、画像形成動作信頼性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】（ａ）および（ｂ）は、本発明の発光装置の一実施形態について説明する図であり、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）は概略断面図である。
【図２】図１（ｂ）に示す一部を拡大して示す図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）は、図１に示す発光装置の製造方法について説明する概略断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図１に示す発光装置の製造方法について説明する概略断面図である。
【図５】本発明の発光装置の異なる実施形態について説明する概略断面図である。
【図６】本発明の発光装置の異なる実施形態について説明する概略断面である。
【図７】本発明の発光装置の一例を備えて構成される、本発明の光プリンタヘッドの一実施形態について説明する概略断面図である。
【図８】図７に示す光プリンタヘッドを備えて構成される、本発明の画像形成システムの一実施形態について説明する概略断面図である。
【図９】従来の発光装置の概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を添付図面に基づき詳細に説明する。
【００１７】
図１（ａ）および（ｂ）は、本発明の発光装置の一実施形態である発光装置１ついて説明する図であり、図１（ａ）は概略平面図、図１（ｂ）が概略断面図である。
図２は、図１（ｂ）に示す一部を拡大して示す図である。
【００１８】
発光装置１は、発光素子１０と、回路基板２０と、回路基板２０と発光素子１０とを接合する接合部材３０と、回路基板２０上の導体部２２と発光素子１０とを電気的に接続するための導体層４０と、を有して構成されている。
【００１９】
発光素子１０は、例えば高抵抗シリコン単結晶やＧａＡｓ等の単結晶からなる基板である基板１１と、基板１１の一方主面（図１（ｂ）中の上側の主面）に設けられた発光部１２と、基板１１の一方主面の側に設けられた、発光部１２と電気的に接続する導体配線１５と、発光部１２の少なくとも一部および導体配線１５を被覆する絶縁保護層１４と、を備える。
【００２０】
発光部１２は、一導電型半導体層１２ａと、逆導電型半導体層１２ｂとが積層されて構成されている。一導電型半導体層１２ａは、ガリウム砒素、アルミニウムガリウム砒素などで形成される。また、一導電型半導体層１２ａにはシリコンなどの一導電型半導体不純物を１×１０１６〜１０１７ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 程度含有している。逆導電型半導体層１２ｂは、アルミニウムガリウム砒素などから成り、亜鉛（Ｚｎ）などの逆導電型半導体不純物を１×１０１６〜１０２１ａｔｏｍｓ／ｃｍ３ 程度含有する。一導電型半導体層１
２ａと逆導電型半導体層１２ｂとの接合部分は、いわゆるＰＮ接合を形成している。一導
電型半導体層１２ａは、２．０〜４．０μｍ程度の厚みに形成され、逆導電型半導体層１２ｂは２．０〜３．０μｍ程度の厚みに形成されている。
【００２１】
本実施形態における絶縁保護層１４は、それぞれ例えばＳｉＮｘ膜やＳｉＯ２膜、ポリイミド等からなる第１の絶縁膜１４ａ、第２の絶縁膜１４ｂ、および第３の絶縁膜１４ｃが、積層されて構成されている。これら絶縁膜１４ａ、１４ｂ、１４ｃの材質等については特に限定されない。
【００２２】
また、導体配線１５は、第１の絶縁膜１４ａの表面に形成された接続配線１５ａと、第１の絶縁膜１４ａおよび接続配線１５ａを被覆する第２の絶縁膜１４ｂ上に形成された引き出し配線１５ｂと、を備えている。接続配線１５ａは、発光部１２の配列方向に沿って延在し、第２の絶縁膜１４ｂに設けられた開口を介して、引き出し配線１５ｂと接続している。引き出し配線１５ｂは、第１の絶縁膜１４ａに設けられた開口を介して、発光部１２とも接続している。接続配線１５ａ、引き出し配線１５ｂは、例えば公知のスパッタリング法によって形成された、金／クロム（Ａｕ／Ｃｒ）等の金属膜であり、厚み１μｍ程度に形成されている。引き出し配線１５ｂの表面には、第３の絶縁膜１４ｃが積層されている。
【００２３】
本実施形態の基板１１は、一方主面１１aと側面１１ｂと、一方主面１１ａおよび側面
１１ｂと繋がる傾斜部１８を有している。一方主面１１ａと側面１１ｂとは、一方主面１１ａを含む仮想平面と、側面１１ｂを含む仮想平面と、が垂直な関係にある。本実施形態の傾斜部１８は、ウエットエッチングによって表れた、特定の結晶方位をもつ結晶面によって構成されている。第３の絶縁膜１４ｃは、この傾斜部１８の表面を被覆している。すなわち、発光装置１では、傾斜部１８の最表面が、絶縁性とされている。
【００２４】
回路基板２０は、樹脂等のベース基板表面に、図示しない回路素子や電気配線が設けられた実装基板である。発光素子１０は、回路基板２０の上面２０ａに載置され、接合部材３０によって接合されている。接合部材３０は、硬化された樹脂材料によって構成されている。接合部材３０は、例えば、硬化された光硬化性樹脂材料からなる。
【００２５】
接合部材３０は、回路基板２０の上面２０ａから基板１１の側面１１ｂに被着され、回路基板２０と基板１１とを接合している。より詳しくは、この接合部材３０は、回路基板２０の上面２０ａおよび基板１１の側面１１ｂから、傾斜部１８を被覆する絶縁保護層１４（第３の絶縁膜１４ｃ）の表面にかけて被着されている。接合部材３０の上端は、基板１１の傾斜部１８に対応する領域に位置している。本実施形態では、基板１１の傾斜部１８と側面１１ｂとが、絶縁性の部材（絶縁保護層１４、接合部材３０）によって全体的に被覆されているとともに、回路基板２０の上面２０ａと、発光部１２が設けられている基板１１の一方主面とが、接合部材３０の表面、および傾斜部１８を被覆する絶縁保護層１４の表面で構成されたなだらかな斜面を介して連続している。
【００２６】
導体層４０は、この接合部材３０の表面、および傾斜部１８に設けられた絶縁保護層１４（第３の絶縁膜１４ｃ）の表面を通り、回路基板２０上の導体部２２と発光素子１０とを電気的に接続するように形成されている。導体層４０は、例えば、導電性ペーストを用いた公知の印刷法や、スパッタリング等を用いた公知の金属薄膜形成方法等によって形成することができる。本実施形態では、回路基板２０の上面２０ａと、発光部１２が設けられている基板１１の一方主面とが、上述のように、なだらかな斜面によって連続しており、印刷法やスパッタリング法で導体層４０を形成した際の断線の原因となる比較的大きな段差部が存在せず、電気配線の断線による発光不良等が抑制されている。
【００２７】
本実施形態では、基板１１が傾斜部１８を有し、この傾斜部１８の表面が絶縁保護層１
４で覆われているので、接合部材３０の端部が傾斜部１８の範囲内にあれば、導体層４０と基板１１との短絡が防止できる。接合部材３０を形成するにあたり、接合部材３０の前駆体である樹脂材料は粘性の高い状態であり、硬化後の端部の位置・形状を規定するのは、比較的困難である。本実施形態では、傾斜部１８の範囲内に接合部材３０の端部があれば、電気的な短絡による発光不良等を防止することが可能であり、樹脂材料の位置や形状等のバラツキによる発光不良を抑制することができる。
【００２８】
本実施形態では、接続配線１５ａや引き出し配線１５ｂ上に積層されるように配置された導電層４０によって、発光部１２と回路基板２０上の導体２２とが接合されている。多くの電気配線層が積層された本実施形態の発光装置１は、配線層と重ならない位置にボンディング用パッドを備えた従来の発光装置に比べて、充分にコンパクトな構成とされている。仮に、従来の発光装置において、接続配線や引き出し配線に積層するようにボンディング用パッドを設けた場合、ボンディング時の衝撃等で接続配線１５ａや引き出し配線１５ｂを傷つけ易く、断線等による発光不良が発生し易い、信頼性が著しく低い発光装置しか得ることはできなかった。本実施形態の発光装置では、接続配線１５ａや引き出し配線１５ｂと積層する導電層４０が、印刷や薄膜形成方法等、これら配線に与える衝撃が少ない手法によって形成されている。本実施形態の発光装置は、複数の配線が多層に積層されたコンパクトな構成でありながら、配線の不良や断線等が少なく、動作信頼性も高くなっている。
【００２９】
つぎに、発光装置１の製造方法について説明する。図３（ａ）〜（ｅ）および図４（ａ）〜（ｃ）は、発光装置１の製造方法について説明する概略断面図である。
【００３０】
まず、高抵抗シリコン単結晶からなる半導体基板５０上に、発光部１２、第１の絶縁膜１４ａ、第２の絶縁膜１４ｂ、および、接続配線１５ａ、引き出し配線１５ｂを形成する（図３（ａ））。
【００３１】
発光部１２は、一導電型半導体層１２ａ、逆導電型半導体層１２ｂをＭＯＣＶＤ法などで順次積層して形成する。これらの半導体層１２ａ、１２ｂの形成では、基板温度を４００〜５００℃に設定し、これによって２００〜２０００Åの厚みでもってアモルファス状のガリウム砒素膜を形成した後、基板温度を７００〜９００℃に上げて、所望の厚みの一導電型半導体層１２ａと逆導電型半導体層１２ｂとを形成する。この成膜において、原料ガスとしてはＴＭＧ（（ＣＨ３ ）３ Ｇａ）、ＴＥＧ（（Ｃ２ Ｈ５ ）３ Ｇａ）、アル
シン（ＡｓＨ３ ）、ＴＭＡ（（ＣＨ３ ）３ Ａｌ）、ＴＥＡ（（Ｃ２ Ｈ５ ）３ Ａｌ）などが用いられ、導電型を制御するためのガスとしては、シラン（ＳｉＨ４ ）、セレン
化水素（Ｈ２ Ｓｅ）、ＤＭＺ（（ＣＨ３ ）２ Ｚｎ）などが用いられ、キャリアガスと
しては、Ｈ２などが用いられる。つぎに、隣接する素子同志が電気的に分離されるように、半導体層１２ａ、１２ｂを島状にパターニングする。エッチングは、硫酸過酸化水素系のエッチング液を用いたウエットエッチングやＣＣｌ２ Ｆ２ ガスを用いたドライエッチングなどで行われる。しかる後、一導電型半導体層１２ａの一部が露出し、逆導電型半導体層１２ｂが一導電型半導体層１２ａよりも幅狭に形成されるように逆導電型半導体層１２ｂをエッチングする。このようなエッチングも硫酸過酸化水素系のエッチング液を用いたウェットエッチングやＣＣｌ２ Ｆ２ ガスを用いたドライエッチングなどで行なわれる。
【００３２】
つぎに、隣接する発光素子が基板上でも電気的に分離されるように、たとえばアルカリ性水溶液でエッチングする。この時、一導電型半導体層１２ａの一部が露出し、かつこの一導電型半導体層１２ａの隣接する領域部分が露出するように、そして、逆導電型半導体層１２ｂが一導電型半導体層１２ａよりも幅狭に形成されるように逆導電型半導体層１２ｂをエッチングした際に用いたパターンを残したままで行ない、これによって逆導電型半
導体層１２ｂを一切おかすことなく電気的に分離する。
【００３３】
つぎに、絶縁保護層１４と電気配線１５とからなる多層配線構造を形成する。この多層配線構造の形成では、シランガス（ＳｉＨ４）とアンモニアガス（ＮＨ３）を用いたプラズマＣＶＤ法によって、例えば窒化シリコンからなる第１の絶縁膜１４ａ、第２の絶縁膜１４ｂを形成するとともに、クロムと金を蒸着法やスパッタリング法で形成してパターニングすることで、接続配線１５ａ、引き出し配線１５ｂを形成する。これら絶縁膜と金属膜とからなる多層配線構造は、上述の各種成膜方法と、フォトリソグラフィー法によるパターニング手法を用いた公知の手法によって形成することができる。
【００３４】
次に、図３（ｂ）に示すように、図３（ａ）で形成した構造物を被覆するエッチングマスク層４２を形成する。エッチングマスク層４２としては、例えばプラズマＣＶＤ法によって成膜した窒化シリコン膜等であってもよく、レジスト膜やポリイミド膜等であってよい。エッチングマスク層４２は、後述するエッチング工程における、エッチングガスやエッチング薬液など、エッチング方法に応じた適切なマスク層を選択すればよい。エッチングマスク層４２は、発光部１２、絶縁保護層１４、導体配線１５等の構造物の全体を被覆し、発光部１２の間隙に開口部４２Ａが配置されている。
【００３５】
次に、図３（ｃ）に示すように、半導体基板５０をエッチングし、エッチングマスク層４２の開口に対応した溝部５２を形成する。本工程では、深さ方向に進むにつれて幅が狭まっており、内側面５４が傾斜した溝部５２を形成する。エッチングは、公知のエッチングガスを用いたドライエッチング、公知のエッチング薬液を用いたウエットエッチング、いずれを用いてもよい。例えば、ＫＯＨ（水酸化カリウム）やＴＭＡＨ（テトラメチルアンモニウムヒドロキシド）水溶液を用いたシリコン異方性エッチングにより、単結晶基板５０の主面に対して所定の傾斜角をなす、シリコンの単結晶面の例えば（１１１）結晶面等の所定の結晶面が現れた、いわゆるＶ溝を形成することが好ましい。異方性ウエットエッチングにより、所定の結晶面が内側面に現れた溝（Ｖ溝）を形成した場合、内側面の角度およびエッチング深さが、単結晶基板５０全体にわたって略均一となり、作製した半導体素子における基板の傾斜面が略均一となるので好ましい。なお、溝部５２の形成は、例えば等方性ウエットエッチングを用いてもよい。等方性ウエットエッチングを行った場合も、エッチング液がマスク下部に侵入して生じるサイドエッチングにより、内側面が傾斜した溝部５２を形成することができる。溝部５２を形成した後、エッチングマスク層４２を除去する。
【００３６】
次に、図３（ｄ）に示すように、溝部５２が形成された半導体基板５０の表面に、所定形状の第３の絶縁膜１４ｃを成膜する。第３の絶縁膜１４ｃは、半導体基板５０の一方主面から溝部５２の内側面５４を被覆するように形成する。第３の絶縁膜１４ｃとしては、例えばプラズマＣＶＤ法によって形成されたシリコン窒化膜であってもよく、また、ポリイミド膜等、公知の成膜方法によって形成された膜であってもよい。第３の絶縁膜１４ｃは、半導体基板５０の全体を被覆された後、公知のフォトリソグラフィー法によって所定形状にパターニングし、一導電型半導体層１２ａの一部、引き出し電極１５ｂの一部が露出した開口を形成しておく。
【００３７】
次に、図３（ｅ）に示すように、内側面５４の一部を残すように、溝部５２に沿って半導体基板５０を切断することで、切断面からなる側面１１ｂと、側面１１ｂに接続する傾斜部１８とを有する基板１１と、基板１１上に設けられた発光部１２と、を備える発光素子１０を得る。この切断は、ダイシングブレードによって略垂直な切断面を得る、いわゆる公知のダイシング手法によって切断すればよい。
【００３８】
次に、図４（ａ）に示すように、上面に導体部２２を含む配線パターンが設けられた回
路基板２０を準備し、この回路基板２０の上面に発光素子１０を載置する。
【００３９】
次に、図４（ｂ）に示すように、回路基板２０の上面２０ａから基板１１の側面１１ｂ、および基板１１の傾斜部１８を被覆する第３の絶縁膜１４ｃの表面にかけて、接合部材３０の前駆体である光硬化性樹脂材料６０を配置する。光硬化性樹脂材料６０は粘性をもつ液体状であり、基板１１の側面１１ｂと回路基板２０の上面２０ａとでなす角部に配置した際、基板１１の側面１１ｂを濡れあがり、上端部が傾斜部１８に対応する部分に到達する。逆にいえば、上端部がこのような位置に到達するよう、光硬化性樹脂材料６０の粘度や配置位置、配置量等が調整されている。基板１１の側面１１ｂを濡れあがった光硬化性樹脂材料６０の表面は、なだらかなメニスカスを形成している。この光硬化性樹脂材料６０を光硬化させ、基板１１と回路基板２０とを接合する接合部材３０を形成する。回路基板２０の上面２０ａと、基板１１の一方主面とは、接合部材３０の表面、および傾斜部１８を被覆する絶縁保護層１４の表面で構成された、なだらかな斜面によって連続している。なお、接合部材３０としては、光硬化性樹脂材料に限定されず、例えば熱硬化性樹脂材料等であってもよく、特に限定されない。
【００４０】
次に、図４（ｃ）に示すように、例えば金属ペーストを用いた公知の印刷手法を用い、接合部材３０の表面および絶縁保護層１４（第３の絶縁膜１４ｃ）の表面を通り、引き出し電極１５ｃと発光素子１２とを電気的に接続する導体層４０を形成する。本実施形態では、回路基板２０の上面２０ａと、発光部１２が設けられている基板１１の一方主面とが、上述のように、なだらかな斜面によって連続しているので、印刷法やスパッタリング法で導体層４０を形成した際、段差部における断線等の不良が生じ難く、電気配線の断線による発光不良等が抑制されている。本実施形態の製造方法では、印刷や薄膜形成方法によって、断線等の不良も少ない導電層４０を形成することができる。本実施形態の製造方法では、複数の配線が多層に積層されたコンパクトな構成でありながら、配線の不良や断線等が少なく、動作信頼性も高い。
【００４１】
図５は本発明の発光装置の異なる実施形態について説明する概略断面図である。図５に示す実施形態では、接続配線１５ａを有さず、個々の発光素子１０に対して導電層４０が個別に配線されている点で、図１に示す実施形態と相違している。図６（ａ）も、本発明の発光装置の異なる実施形態について説明する概略断面図である。図６に示す実施形態は、接続配線１５ａおよび引き出し配線１５ｂの双方を有さず、導電層４０が発光部１２（逆導電型半導体層１２ｂ）に直接接合している点で、図１に示し実施形態と異なっている。本願第１発明において、導電層４０は、多層の電極層を備えた構成であることに限定されず、単層の電極層に接合されてもよく、発光部１２を構成する半導体層に直接接合されていてもよい。発光装置における配線の構成や、導電層と配線との接続状態等については、特に限定されない。
【００４２】
図７は、本発明の発光装置の一例を備えて構成される、本発明の光プリンタヘッドの一実施形態について説明する概略断面図である。本実施形態の光プリントヘッド７０は、発光装置１、ケース７２、ロッドレンズアレイ７６、およびベースプレート７８を有して構成されている。
【００４３】
ベースプレート７８は、一方向に延びた板状の部材であり、例えばアルミ等の金属など、発光装置１０の回路基板２０に比べて硬い部材からなる。
【００４４】
ベースプレート７８の一方主面には、例えば粘着テープや接着剤などによって、発光装置１の回路基板２０の下面（発光素子１０が載置されている面と反対側の面）が接合されている。ベースプレート７８には図示しない貫通孔が設けられており、この貫通孔を介して、回路基板２０に設けられたコネクタから、回路基板上に配置された制御用電子回路と
信号の入出力を行うことができる。
【００４５】
ケース７２は、ロッドレンズアレイ７６を保持するためのものであり、たとえば黒色樹脂を用いた樹脂成型により形成されている。ケース７２は、発光素子１０が接合されたベースプレート８０と接合して固定されている。すなわち、ケース７２も比較的硬い材料からなり、曲げ剛性が比較的高いベースプレート８０に対して固定されている。光プリンタヘッド７０では、ケース７２とベースプレート８０とで支持部材を構成し、この支持部材によって、ロッドレンズアレイ７６と発光素子２０とが支持されて、それぞれの相対位置が固定されている。
【００４６】
ロッドレンズアレイ７６は、複数のロッドレンズ７６Ａを有して構成されている。複数のロッドレンズ７６Ａは、一方向（図７において紙面と垂直な方向）に千鳥状に並ぶように配置されており、直径が、例えば０．３ｍｍ以上１．１ｍｍ以下、長さが４ｍｍ以上１７ｍｍ以下の円柱状とされている。発光装置１の各発光部１２から発せられた光は、ロッドレンズアレイ７６によって整形されて、後述する外部の電子写真感光体８１に照射・結像される。光プリンタヘッド７０では、上述の図示しないコネクタを介して制御手段から入力される画像信号によって、各発光部１２の点灯状態が個別に制御される。所定のタイミングで発光された各発光部１２からの光は、ロッドレンズアレイのいよって成形されて、上述の電子写真感光体８１に結像される。
【００４７】
図８は、図７に示す光プリンタヘッド７０を備えて構成される、本発明の画像形成システムの一実施形態について説明する概略断面図である。図８に示した画像形成システム８０は、光プリンタヘッド７０、電子写真感光体８１、帯電装置８２、現像装置８４、転写装置８５、定着装置８６、クリーニング装置８７、および除電装置８８を備えたものである。
【００４８】
電子写真感光体８１は、画像信号に基づいた静電潜像およびトナー像が形成されるものであり、図８の矢印Ａ方向に回転可能とされている。図７にも示されているように、電子写真感光体８１は、円筒状基体９０の外周面に、感光層９１を形成したものである。
【００４９】
円筒状基体９０は、少なくとも表面に導電性を有するものであり、たとえばアルミニウムなどにより形成されている。感光層９１は、アモルファスシリコンなどの無機半導体や有機半導体から成る光導電層を被着させた構造を有しており、光導電層に光プリンタヘッド７０からの光が照射されると、光導電層の比抵抗を急激に低下させて、光導電層に所定の潜像を形成するものである。感光層９１はまた、円筒状基体９０からのキャリアの注入を阻止するためのキャリア注入阻止層や電子写真感光体８１の表面を保護するための表面層を備えたものであってもよい。
【００５０】
帯電装置８２は、電子写真感光体８１の表面を、光導電層の種類に応じて、正極性または負極性に一様に帯電させるためのものである。電子写真感光体８１の帯電電位は、通常、２００〜１０００Ｖとされる。
【００５１】
光プリンタヘッド７０は、電子写真感光体８１の表面に静電潜像を形成するために、画像信号に応じて電子写真感光体８１の感光層９１の表面に光を照射するものである。光プリンタヘッド７０は、電子写真感光体８１に対して、所定の距離だけ離間するようにして略平行に配置されている。光プリンタヘッド７０では、画像形成システム８０の制御手段８９に、図示しないコネクタが接続されている。光プリンタヘッド７０は、画像形成システム８０の制御手段８９から送信される画像信号を、図示しないコネクタから受け取り、この画像信号に応じて光を出射する。本発明の光プリンタヘッドの一実施形態である光プリンタヘッド７０の構成については、後に詳述する。
【００５２】
制御手段８９は、画像形成システム８０全体の動作を制御する部位であり、例えば図示しないＣＰＵやメモリ等を有するコンピュータで構成されている。制御手段８９は、画像形成システム８０の外部から入力された画像信号を、光プリンタヘッド７０の駆動用信号に変換し、図示しないコネクタを介して光プリンタヘッド７０に出力する。なお、本明細書において、外部から入力される画像信号と、光プリントヘッド７０の駆動用信号とは、特に区別して記載せず、いずれも画像信号として記載している。制御手段８９は、外部から受け付けた操作指示および画像信号に応じて各部の動作を制御して、受け付けた画像信号に応じた画像を形成させる。
【００５３】
現像装置８４は、電子写真感光体１の静電潜像を現像してトナー像を形成するためのものである。この現像装置８４は、現像剤を保持しているとともに、現像スリーブ８５を備えている。
【００５４】
現像剤は、電子写真感光体８１の表面に形成されるトナー像を構成するためのものであり、現像装置８４において摩擦帯電させられる。現像剤としては、磁性キャリアと絶縁性トナーとから成る二成分系現像剤、あるいは磁性トナーから成る一成分系現像剤を使用することができる。
【００５５】
現像スリーブ８５は、電子写真感光体８１と現像スリーブ８５との間の現像領域に現像剤を搬送する役割を果すものである。現像装置８４においては、現像スリーブ８５により摩擦帯電したトナーが一定の穂長に調整された磁気ブラシの形で搬送され、電子写真感光８１と現像スリーブ８５との間の現像域において、このトナーによって静電潜像が現像されてトナー像が形成される。トナー像の帯電極性は、正規現像により画像形成が行われる場合には、電子写真感光体８１の表面の帯電極性と逆極性とされ、反転現像により画像形成が行われる場合には、電子写真感光体８１の表面の帯電極性と同極性とされる。
【００５６】
転写装置８５は、電子写真感光体１と転写装置５との間の転写領域に給紙された記録紙Ｐにトナー像を転写するためのものであり、転写用チャージャ９３および分離用チャージヤ９５を備えている。この転写装置８５では、転写用チャージャ９３において記録紙Ｐの背面（非記録面）がトナー像とは逆極性に帯電され、この帯電電荷とトナー像との静電引力によって、記録紙Ｐ上にトナー像が転写される。転写装置８５ではさらに、トナー像の転写と同時的に、分離用チャージャ９５において記録紙Ｐの背面が交流帯電させられ、記録紙Ｐが電子写真感光体１の表面から速やかに分離させられる。
【００５７】
なお、転写装置８５としては、電子写真感光体８１の回転に従動し、かつ電子写真感光体８１とは微小間隙（通常、０．５ｍｍ以下）を介して配置された転写ローラを用いることも可能である。この場合の転写ローラは、たとえば直流電源により、電子写真感光体８１上のトナー像を記録紙Ｐ上に引きつけるような転写電圧を印加するように構成される。このような転写ローラを用いる場合には、分離用チャージャ９５のような転写材分離装置は省略することもできる。
【００５８】
定着装置８６は、記録紙Ｐに転写されたトナー像を定着させるためのものであり、一対の定着ローラ９６，９７を備えている。この定着装置８６では、一対のローラ９６、９７の間に記録紙Ｐを通過させることにより、熱、圧力などによって記録紙Ｐに対してトナー像が定着させられる。画像形成システム８０では、このようにして、記録紙Ｐに画像が記録される。
【００５９】
クリーニング装置８７は、電子写真感光体８１の表面に残存するトナーを除去するためのものであり、クリーニングブレード８９を備えている。このクリーニング装置８７では
、クリーニングブレード８９によって、電子写真感光体８１の表面に残存するトナーが掻き取られて回収される。クリーニング装置８７において回収されたトナーは、現像装置８４内にリサイクルするようにしてもよい。
【００６０】
除電装置８８は、電子写真感光体８１の表面電荷を除去するためのものである。この除電装置８８は、たとえば光出射により、電子写真感光体８１の表面電荷を除去するように構成されている。クリーニング装置８７および除電装置８８の動作によって、電子写真感光体８１の表面の状態は、初期状態（すなわち、トナーが付着しておらず、かつ帯電していない状態）にリセットされ、帯電装置８２から定着装置８６における画像形成に再び送られる。画像形成システム８０では、このようにして、連続して供給される記録媒体Ｐに、画像を形成・記録する。
【００６１】
以上、本発明の発光装置、発光装置の製造方法、光プリンタヘッド、および画像形成システムについて説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良および変更を行ってもよいのはもちろんである。
【符号の説明】
【００６２】
１  発光装置
１０  発光素子
１１  基板
１１ａ  一方主面
１１ｂ  側面
１２  発光部
１２ａ  一導電型半導体層
１２ｂ  逆導電型半導体層
１４  絶縁保護層
１４ａ  第１の絶縁膜
１４ｂ  第２の絶縁膜
１４ｃ  第３の絶縁膜
１５  導体配線
１５ａ  接続配線
１５ｂ  引き出し配線
１８  傾斜部
２０  回路基板
２０ａ  上面
２２  導体部
３０  接合部材
４０  導体層
４２Ａ  開口部
５０  単結晶基板
５２  溝部
５４  内側面
６０  光硬化性樹脂材料
７０  光プリントヘッド
【図１】
2012091442.tif 000003
【図２】
2012091442.tif 000004
【図３】
2012091442.tif 000005
【図４】
2012091442.tif 000006
【図５】
2012091442.tif 000007
【図６】
2012091442.tif 000008
【図７】
2012091442.tif 000009
【図８】
2012091442.tif 000010
【図９】
2012091442.tif 000011