JP5195071B2 - 発光装置および電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、有機ＥＬ（Electroluminescence）素子などの発光素子を利用した発光装置の構造に関する。

発光素子に供給される電気エネルギ（例えば電流）を発光素子からの出射光の光量に応じて補正する技術が従来から提案されている。例えば特許文献１には、発光素子に重なるように形成された受光素子で発光素子からの出射光を受光し、発光素子に供給される駆動電流の電流量を受光素子の受光量に応じて補正する技術が開示されている。
特開２００７−２９０３２９号公報

しかし、特許文献１のように発光素子の直下に受光素子を形成した構成では、発光素子からの出射光が受光素子を透過するときに反射や吸収が発生し、外部に出射される光量が減少する。すなわち、発光素子からの出射光の利用効率が低下するという問題がある。受光素子に起因した光量の減少を補填するために発光素子の光量（駆動電流の電流量）を増加させると、発光素子の劣化が促進されて寿命が短くなる。以上の事情に鑑みて、本発明は、発光素子からの出射光を検出する受光素子に起因して出射光の利用効率が低下することを抑制するという課題の解決を目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明に係る発光装置は、基板の面上に形成された発光素子と、基板の面上のうち発光素子に重なる領域以外の領域に形成されて発光素子からの出射光を検出する受光素子とを具備する。以上の構成においては、基板に垂直な方向からみて発光素子と重なり合わないように受光素子が形成されるから、発光素子と受光素子とが重なり合う特許文献１の構成と比較して、発光素子からの出射光の利用効率を向上することが可能である。なお、受光層を覆う絶縁層（例えば図４の絶縁層Ｌ1や絶縁層Ｌ2）と基板とを透過して発光素子からの出射光の一部が出射するボトムエミッション型の発光装置に本発明は特に好適である。

本発明の好適な態様において、受光素子は、導電型が異なる第１領域と第２領域とを有する受光層を含み、第１領域は第２領域と発光素子との間に位置する。例えば、受光素子は、第１領域がＮ型半導体およびＰ型半導体の一方で形成されるとともに第２領域がＮ型半導体およびＰ型半導体の他方で形成されたＰＮ型またはＰＩＮ型のダイオードである。

以上の構成の具体例に係る発光装置は、第１領域に導通する第１検出電極と、第２領域に導通する第２検出電極とを具備し、第１領域のうち第１検出電極に重なる部分の面積は、第２領域のうち第２検出電極に重なる部分の面積よりも小さい。以上の構成によれば、第２領域からみて発光素子側の第１領域において第１検出電極に覆われる面積が少ないから、第１領域に入射する光量を多く確保できるという利点がある。

さらに好適な態様において、第１領域のシート抵抗は第２領域のシート抵抗よりも低い。以上の態様においては、第１領域に入射する光量の確保のために第１領域のうち第１検出電極に重なる部分の面積を削減した構成にも拘わらず、第１領域から第１検出電極に至る経路の抵抗が抑制されるという利点がある。一方、第２領域については第２検出電極に重なる部分の面積が充分に確保されるから、第２領域のシート抵抗が第１領域のシート抵抗よりも高いにも拘わらず、第２領域から第２検出電極に至る経路の抵抗は抑制される。すなわち、受光素子に入射する光量の確保と受光素子に信号を入出力する経路の低抵抗化とを両立することが可能となる。

本発明の第１の態様において、受光層は、発光素子から受光素子に向かう第１方向に交差する第２方向に第１領域と第２領域とが延在する単一の膜体である。以上の態様においては、第１領域および第２領域が第２方向に連続に延在するから、例えば受光層が複数に分断された構成と比較して、受光層に入射する光量を多く確保できるという利点がある。なお、第１の態様の具体例は第１実施形態として後述される。

第１の態様に係る発光装置は、例えば、第１領域の一部に重なる部分（例えば図３の部分ｐ1）が第１領域に導通する第１検出電極と、第２領域に重なるとともに第２方向に延在する部分（例えば図３の部分ｐ2）が第２領域に導通する第２検出電極とを具備する。以上の態様においては、第１検出電極が第１領域の一部の重なるとともに第２検出電極が第２方向に延在して第２領域に重なるから、第１領域に入射する光量を確保しながら、第２領域から第２検出電極に至る経路の抵抗を低減することが可能である。

本発明の第２の態様において、受光層は、発光素子から受光素子に向かう第１方向（例えば図面におけるＹ方向）に交差する第２方向に相互に間隔をあけて配列するとともに各々が第１領域と第２領域とを有する複数の単位部を含み、各単位部の第１領域は相互に導通し、各単位部の第２領域は相互に導通する。以上の態様においては、受光層が複数の単位部に分断されるから、受光層が単一の膜体である構成と比較して、発光装置の製造工程にて受光層が静電気に起因して破壊される可能性が低減されるという利点がある。なお、第２の態様の具体例は第２実施形態として後述される。

第２の態様に係る発光装置は、例えば、相隣接する各単位部の間隔を跨ぐように当該間隔毎に相互に離間して形成され、第１領域の一部に重なる部分が第１領域に導通する複数の導通用電極（例えば図５の導通用電極５４）と、複数の単位部の各第２領域にわたって連続するように第２方向に延在する部分（例えば図５の部分ｐ2）が各第２領域に導通する第２検出電極とを具備する。以上の態様においては、各単位部の第１領域を導通させる複数の導通用電極が相互に離間して形成されるとともに第２検出電極が第２方向に延在して各単位部の第２領域に重なるから、第１領域に入射する光量を確保しながら、第２領域から第２検出電極に至る経路の抵抗を低減することが可能である。

本発明の第３の態様において、受光層は、発光素子から受光素子に向かう第１方向に交差する第２方向に沿って連続に延在する第１領域と、第２方向に相互に間隔をあけて配列する複数の第２領域とを含み、各単位部の第２領域は相互に導通する。以上の態様においては、第１領域が第２方向に連続に延在するから、例えば第１領域が複数に分断された構成と比較して、受光層（第１領域）に入射する光量を多く確保できるという利点がある。また、第３の態様においては第２領域が複数に分断されるから、第２領域が連続に形成された構成と比較して、発光装置の製造工程にて受光層が静電気に起因して破壊される可能性が低減されるという利点がある。なお、第３の態様の具体例は第３実施形態として後述される。

第３の態様に係る発光装置は、例えば、第１領域の一部に重なる部分（例えば図６の部分ｐ1）が第１領域に導通する第１検出電極と、複数の単位部の各第２領域にわたって連続するように第２方向に延在する部分（例えば図６の部分ｐ2）が各第２領域に導通する第２検出電極とを具備する。以上の態様においては、第１検出電極が第１領域の一部の重なるとともに第２検出電極が第２方向に延在して各第２領域に重なるから、第１領域に入射する光量を確保しながら、各第２領域から第２検出電極に至る経路の抵抗を低減することが可能である。

本発明の好適な態様に係る発光装置は、基板の面上に形成されて発光素子の駆動に使用されるトランジスタを具備し、受光素子は、トランジスタの半導体層と同層から形成される。以上の態様においては、受光素子とトランジスタの半導体層とが同層から形成されるから、両者が個別に形成される場合と比較して発光装置の製造工程が簡素化されるという利点がある。

本発明の好適な態様に係る発光装置は、基板の面上において発光素子を挟んで受光素子とは反対側に形成された反射層（例えば図７や図１０や図１１における反射層５６２または反射層５６４）を具備する。以上の態様においては、受光素子とは反対側に進行する発光素子からの出射光を反射層にて受光素子側に反射することが可能である。したがって、受光素子に入射する光量を多く確保できるという利点がある。

本発明に係る発光装置は各種の電子機器に利用される。本発明に係る電子機器の典型例は、以上の各態様に係る発光装置を感光体ドラムなどの像担持体の露光に利用した電子写真方式の画像形成装置である。画像形成装置は、露光によって潜像が形成される像担持体（例えば感光体ドラム）と、像担持体を露光する本発明の発光装置と、像担持体の潜像に対する現像剤（例えばトナー）の付加によって顕像を形成する現像器とを含む。

もっとも、本発明に係る発光装置の用途は像担持体の露光に限定されない。例えば、スキャナなどの画像読取装置においては、本発明に係る発光装置を原稿の照明に利用することが可能である。画像読取装置は、以上の各態様に係る発光装置と、発光装置から出射して読取対象（原稿）で反射した光を電気信号に変換する受光装置（例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）素子などの受光素子）とを具備する。さらに、発光素子がマトリクス状に配列された発光装置は、パーソナルコンピュータや携帯電話機など各種の電子機器の表示装置としても利用される。

＜Ａ：第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る発光装置を露光装置（光ヘッド）として利用した電子写真方式の画像形成装置の部分的な構造を示す斜視図である。図１に示すように、画像形成装置は、発光装置１００と感光体ドラム７０と集束性レンズアレイ８０とを具備する。発光装置１００は、Ｘ方向（主走査方向）に沿って多数の発光素子Ｅが形成された長尺状の基板１０を含む。感光体ドラム７０は、Ｘ方向の回転軸に支持された円柱体であり、外周面を基板１０に対向させた状態で回転する。発光装置１００と感光体ドラム７０との間隙に配置された集束性レンズアレイ８０は、各発光素子Ｅからの出射光を感光体ドラム７０の外周面に結像させる。以上の露光によって感光体ドラム７０の外周面には所望の画像に応じた潜像（静電潜像）が形成される。

図２は、発光装置１００の電気的な構成を示すブロック図である。図２に示すように、基板１０の面上（感光体ドラム７０とは反対側の表面上）には駆動回路２２と複数の単位回路Ｕとが配置される。複数の単位回路ＵはＸ方向に配列する。各単位回路Ｕは、発光素子Ｅと画素回路Ｇと受光素子Ｒとを含む。発光素子Ｅは、相互に対向する陽極と陰極との間に有機ＥＬ材料の発光層を介在させた有機ＥＬ素子である。なお、複数の発光素子Ｅの配列の態様は任意である。例えば複数の発光素子Ｅを２列の千鳥状に配列した構成も採用される。

画素回路Ｇは、発光素子Ｅを駆動するための回路であり、基板１０の面上に形成された複数のトランジスタを含んで構成される。例えば、図２の画素回路Ｇは駆動トランジスタＴDRを含む。駆動トランジスタＴDRは、自身のゲートの電位に応じて駆動電流ＩDRの電流量を制御する。発光素子Ｅは、駆動トランジスタＴDRから供給される駆動電流ＩDRの電流量に応じた光量（輝度）で発光する。各単位回路Ｕの受光素子Ｒは、当該単位回路Ｕ内の発光素子Ｅからの出射光を受光し、受光量に応じた検出信号ＳRを出力する。

駆動回路２２には、画像形成装置が形成すべき画像の各画素の階調を指定する画像データＤが供給される。駆動回路２２は、画像データＤに応じた光量で各発光素子Ｅが発光するように各画素回路Ｇを制御する。さらに詳述すると、駆動回路２２は、各画素回路Ｇの駆動トランジスタＴDRのゲートの電位を画像データＤに応じて設定する。

基板１０には回路基板１５が接続される。回路基板１５には補正回路２４と制御回路２６とが実装される。補正回路２４および制御回路２６は、各受光素子Ｒから供給される検出信号ＳRに基づいて各発光素子Ｅの光量を補正する。さらに詳述すると、補正回路２４は、各受光素子Ｒから供給される検出信号ＳRに応じて各発光素子Ｅ毎に補正値Ａを決定する。制御回路２６は、各発光素子Ｅの光量を指定する画像データＤを当該発光素子Ｅの補正値Ａに基づいて補正する。各単位回路Ｕにおける駆動トランジスタＴDRのゲートの電位が補正後の画像データＤに応じて制御されることで、各発光素子Ｅの出射光は受光素子Ｒの受光量に応じた光量に補正される。各発光素子Ｅの補正値Ａは、画像データＤが同じ階調を指定した各画素に対応する複数の発光素子Ｅの光量が均一化されるように設定される。

図３は、単位回路Ｕの平面図であり、図４は、図３におけるIV−IV線の断面図である。図３および図４に示すように、基板１０に垂直な方向からみると、発光素子Ｅと駆動トランジスタＴDR（画素回路Ｇ）とはＹ方向に配列し、受光素子Ｒは発光素子Ｅと駆動トランジスタＴDRとの間に配置される。

駆動トランジスタＴDRは、半導体層３２とゲート電極３４とを含むＰチャネル型の薄膜トランジスタである。図４に示すように半導体層３２は光透過性の絶縁層Ｌ0で覆われる。ゲート電極３４は、絶縁層Ｌ0の面上に形成されて半導体層３２のチャネル領域に対向する。なお、駆動トランジスタＴDRの導電型は任意である。

受光素子Ｒは受光層４０を含む。半導体層３２と受光層４０とは、単一の膜体を選択的に除去することで共通の工程で一括的に形成（以下では単に「同層から形成」という）される。本形態の半導体層３２および受光層４０は、非晶質のシリコンをレーザの照射（レーザアニール）で結晶化したポリシリコンの膜体である。受光層４０は、半導体層３２とともに絶縁層Ｌ0で覆われる。

受光層４０は、発光素子Ｅから受光素子Ｒに向かうＹ方向に交差（直交）するＸ方向に沿って連続に延在するように長尺状に形成される。図３および図４に示すように、受光層４０は、基板１０に平行な面内に配置された第１領域４１と第２領域４２と真性領域４４とを含む。第１領域４１と第２領域４２と真性領域４４とはＸ方向に延在する。図３のように基板１０に垂直な方向からみると、第２領域４２は、第１領域４１を挟んで発光素子Ｅとは反対側に位置する。

第１領域４１と第２領域４２とは、相異なる導電型の半導体で形成された領域である。すなわち、第１領域４１はＰ型半導体およびＮ型半導体の一方で形成され、第２領域４２はＰ型半導体およびＮ型半導体の他方で形成される。発光素子Ｅ側に位置する第１領域４１は第２領域４２と比較してシート抵抗（抵抗率）が低い。真性領域４４は、第１領域４１と第２領域４２との間に位置する真性半導体の領域である。以上の構成の受光層４０は、真性領域４４に照射される光量に応じた電流量の検出信号ＳRを生成するＰＩＮ（Ｐ-Intrinsic-Ｎ）型のダイオードとして機能する。

図４に示すように、ゲート電極３４が形成された絶縁層Ｌ0の表面には光透過性の絶縁層Ｌ1が全面にわたって形成される。図３に示すように、絶縁層Ｌ1の面上には駆動トランジスタＴDRのソース電極３６およびドレイン電極３８が光反射性の導電材料（例えばアルミニウムや銀）で形成される。ソース電極３６は、絶縁層Ｌ1および絶縁層Ｌ0を貫通する導通孔Ｈ1aを介して半導体層３２のソース領域に導通する。同様に、ドレイン電極３８は、絶縁層Ｌ1および絶縁層Ｌ0を貫通する導通孔Ｈ1bを介して半導体層３２のドレイン領域に導通する。

図３に示すように、絶縁層Ｌ1の面上には第１検出電極５１および第２検出電極５２が駆動トランジスタＴDRのソース電極３６やドレイン電極３８と同層から形成される。第１検出電極５１および第２検出電極５２は、受光素子Ｒが生成した検出信号ＳRの伝送に使用される光反射性の電極（配線）である。

第１検出電極５１は、受光層４０の第１領域４１のうちＸ方向の端部に重なる部分ｐ1からＹ方向に延在する。したがって、第１領域４１の大部分（一方の端部を除いた部分）は第１検出電極５１と重なり合わない。部分ｐ1は、絶縁層Ｌ1と絶縁層Ｌ0とを貫通する導通孔Ｈ2aを介して受光層４０の第１領域４１に導通する。

第２検出電極５２は部分ｐ2を含む。部分ｐ2は、基板１０に垂直な方向からみて受光層４０の第２領域４２の全域に重なるようにＸ方向に延在する。部分ｐ2は、絶縁層Ｌ1と絶縁層Ｌ0とを貫通する複数の導通孔Ｈ2bを介して受光層４０の第２領域４２に導通する。図３から理解されるように、第１領域４１のうち第１検出電極５１（部分ｐ1）に重なる部分の面積は、第２領域４２のうち第２検出電極５２（部分ｐ2）に重なる部分の面積よりも小さい。以上の構成において、受光層４０を経由して第１検出電極５１と第２検出電極５２とに流れる電流が検出信号ＳRとして外部（補正回路２４）に出力される。

図４に示すように、絶縁層Ｌ1の表面には、光透過性の絶縁層Ｌ2が全面にわたって形成される。絶縁層Ｌ2は、例えば、珪素酸化物や珪素窒化物などの無機層と、駆動トランジスタＴDRや受光素子Ｒを反映した絶縁層Ｌ2の表面の段差を低減する平坦化層との積層（図示略）で構成される。

絶縁層Ｌ2の表面には、発光素子Ｅの陽極として機能する第１電極６２（図３では外形が便宜的に破線で図示されている）が形成される。第１電極６２の形成には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などの光透過性の導電材料が使用される。図３のように基板１０に垂直な方向からみると、第１電極６２は、受光素子Ｒと駆動トランジスタＴDRとの間隙から、受光素子Ｒからみて駆動トランジスタＴDRとは反対側の領域に連続するように形成される。したがって、受光素子Ｒと第１電極６２とは重なり合う。図３および図４に示すように、第１電極６２は、絶縁層Ｌ2を貫通する導通孔Ｈ3を介して駆動トランジスタＴDRのドレイン電極３８に導通する。導通孔Ｈ3は、基板１０に垂直な方向からみて駆動トランジスタＴDR（半導体層３２）と受光素子Ｒ（受光層４０）との間隙に位置する。

図４に示すように、第１電極６２が形成された絶縁層Ｌ2の表面には素子規定層（バンク層）６４が形成される。素子規定層６４は、図３および図４に示すように、発光素子Ｅの外形に相当する形状（略円形）に開口部６４２が形成された絶縁性の膜体である。第１電極６２は、開口部６４２の内側に位置する部分（すなわち開口部６４２を介して素子規定層６４から露出する部分）を含む。図３のように基板１０に垂直な方向からみると、開口部６４２は、受光素子Ｒの受光層４０と重ならない位置および形状に形成される。

図４に示すように、素子規定層６４および第１電極６２を覆うように発光層６６が形成される。発光層６６は、複数の単位回路Ｕ（発光素子Ｅ）にわたって連続するように基板１０の全域に形成される。発光層６６の形成にはスピンコート法などの成膜技術が好適に利用される。また、図４に示すように発光層６６の表面には第２電極６８が形成される。第２電極６８は、複数の単位回路Ｕ（発光素子Ｅ）にわたって連続に形成されて各発光素子Ｅの陰極として機能する。第２電極６８の形成には、光反射性の導電材料（例えばアルミニウムや銀）が使用される。

図３および図４に示すように、第１電極６２と発光層６６と第２電極６８との積層のうち素子規定層６４の開口部６４２の内側の部分が発光素子Ｅとして機能する。開口部６４２は素子規定層６４のうち受光層４０と重ならない領域に形成されるから、図３のように基板１０に垂直な方向からみると、受光素子Ｒの受光層４０と発光素子Ｅとは重なり合わない。すなわち、受光素子Ｒは、基板１０の面上のうち発光素子Ｅに重なる領域以外の領域に形成される。

発光素子Ｅ（発光層６６）からの出射光の一部は、第２電極６８での反射後にまたは発光層６６から直接的に第１電極６２に到達し、第１電極６２と絶縁層（Ｌ2，Ｌ1，Ｌ0）と基板１０とを透過して外部（感光体ドラム７０側）に出射する。すなわち、本形態の発光装置１００はボトムエミッション型である。一方、発光素子Ｅからの出射光の他の一部は、図３に矢印で図示したように、第２電極６８における反射後にまたは発光層６６から直接的に受光素子Ｒ側に進行するとともに受光層４０に到達および入射して検出信号ＳRの生成に利用される。

以上の形態においては、発光素子Ｅと重なり合わないように受光素子Ｒが形成されるから、外部（感光体ドラム７０側）に出射する発光素子Ｅからの出射光は受光素子Ｒを経由しない。したがって、発光素子Ｅと受光素子Ｒとが重なり合う特許文献１の構成（すなわち発光素子Ｅからの出射光が受光素子Ｒを透過してから外部に出射する構成）と比較して、発光素子Ｅからの出射光の利用効率を向上することが可能である。そして、出射光の利用効率を上昇させることで、発光素子Ｅに所期の光量を出射させる（所期の輝度で発光させる）ために必要な駆動電流ＩDRの電流量が低減されるから、発光素子Ｅの経時的な劣化が抑制されて長寿命化が実現されるという利点がある。

また、受光素子Ｒの受光層４０において第２領域４２よりも発光素子Ｅ側の第１領域４１が第１検出電極５１（部分ｐ1）に覆われる面積は、第２領域４２が第２検出電極５２（部分ｐ2）に覆われる面積よりも小さい。すなわち、第２領域４２は全体が第２検出電極５２に覆われるのに対し、第１領域４１のうち第１検出電極５１（部分ｐ1）に覆われる部分は第１領域４１の一部に過ぎない。したがって、第１検出電極５１が第１領域４１の全体を覆う構成（すなわち第１検出電極５１を第２検出電極５２と同様の形状とした構成）と比較すると、受光素子Ｒに向かう発光素子Ｅからの出射光のうち受光層４０に入射する光量を多く確保できるという利点がある。

さらに、第２検出電極５２は第２領域４２の全体を覆うように形成されるから、第２検出電極５２が第２領域４２の端部のみを覆う構成（すなわち第２検出電極５２を第１検出電極５１と同様の形状とした構成）と比較して、第２領域４２から第２検出電極５２を経由して外部（補正回路２４）に至る経路の抵抗を低減できるという利点がある。一方、第１領域４１は第２領域４２よりもシート抵抗が低いから、第１領域４１の一部のみが第１検出電極５１に導通するとは言っても、第１領域４１が第２領域４２よりも高抵抗である構成と比較すると、第１領域４１から第１検出電極５１を経由して外部に至る経路の抵抗は低減される。また、光反射性の第２検出電極５２が第２領域４２の全体を覆うように形成されるから、受光素子Ｒに入射しなかった発光素子Ｅからの出射光が第２検出電極５２にて反射して受光素子Ｒに入射する可能性が増加するという利点もある。以上のように本形態によれば、検出信号ＳRが伝送される経路の低抵抗化と受光層４０に入射する光量の確保とを両立することが可能である。

＜Ｂ：第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態について説明する。なお、以下の各形態において第１実施形態と共通する要素については、以上と同じ符号を付して各々の詳細な説明を適宜に省略する。

図５は、第２実施形態に係る発光装置１００における単位回路Ｕ（発光素子Ｅ，駆動トランジスタＴDR，受光素子Ｒ）の平面図である。図５に示すように、受光層４０は、相互に間隔をあけてＸ方向に配列する複数（図５においては３個）の単位部Ｃで構成される。各単位部Ｃは、駆動トランジスタＴDRの半導体層３２と同層から形成された略矩形状の膜体である。各単位部Ｃは、導電型が異なる第１領域４１および第２領域４２と両領域の間の真性領域４４とで構成されてＰＩＮ型のダイオードとして機能する。第１領域４１が第２領域４２からみて発光素子Ｅ側に位置する点や、第１領域４１のシート抵抗（抵抗率）が第２領域４２のシート抵抗よりも低い点は第１実施形態と同様である。

第１検出電極５１は、第１実施形態と同様の形状であり、ひとつの単位部Ｃにおける第１領域４１の端部に導通する部分ｐ1を含む。また、相隣接する各単位部Ｃの間隔毎に導通用電極５４が形成される。各導通用電極５４は、相隣接する各単位部Ｃの間隔を跨ぐように相互に離間して形成される。各導通用電極５４の両端部は、各単位部Ｃの第１領域４１に重なる導通孔Ｈ2cを介して各第１領域４１に導通する。したがって、複数の単位部Ｃの第１領域４１は相互に導通する。

一方、第２検出電極５２は、第１実施形態と同様の形状であり、複数の単位部Ｃの各第２領域４２にわたって連続するようにＸ方向に延在するとともに各単位部Ｃの第２領域４２の全体を覆う部分ｐ2を含む。第２検出電極５２は、絶縁層Ｌ1および絶縁層Ｌ0を貫通する複数の導通孔Ｈ2bを介して各単位部Ｃの第２領域４２に導通する。したがって、複数の単位部Ｃの第２領域４２は相互に導通する。

複数の単位部Ｃの各々を並列に経由して第１検出電極５１と第２検出電極５２とに流れる電流が検出信号ＳRとして出力される。第１実施形態と同様に、第１領域４１のうち第１検出電極５１または導通用電極５４に重なる部分の面積を複数の単位部Ｃについて合計した面積は、第２領域４２のうち第２検出電極５２に重なる部分の面積を複数の単位部Ｃについて合計した面積と比較して小さい。

以上の形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。なお、第１実施形態のように受光層４０を一体に形成した場合、受光層４０の形成後の各工程（例えば第１検出電極５１や第２検出電極５２を形成する工程）で発生する静電気に起因して受光層４０が電気的に破壊される場合がある。本形態においては、受光層４０が複数の単位部Ｃに分断されるから、静電気に起因して受光層４０の全体が破壊される可能性が低減される。したがって、第１実施形態と比較して発光装置１００の歩留まりが向上するという利点がある。

＜Ｃ：第３実施形態＞
図６は、本発明の第３実施形態に係る発光装置１００における単位回路Ｕの平面図である。図６に示すように、受光層４０は、Ｘ方向に連続に延在する単一の第１領域４１と、相互に間隔をあけてＸ方向に配列する複数の第２領域４２および複数の真性領域４４とで構成される。

第１領域４１と第２領域４２とは導電型が異なる。各第２領域４２は、第１領域４１を挟んで発光素子Ｅとは反対側に位置し、各真性領域４４は第１領域４１と各第２領域４２との間に介在する。すなわち、本形態の受光素子Ｒは、第１領域４１と真性領域４４と第２領域４２とで構成される複数のＰＩＮダイオードの各々の第１領域４１を連結した構造である。第１領域４１のシート抵抗（抵抗率）が第２領域４２のシート抵抗よりも低い点は第１実施形態と同様である。

第１検出電極５１は、第１実施形態と同様の形状であり、第１領域４１の端部に導通する部分ｐ1を含む。したがって、第１領域４１の大部分（一方の端部を除いた部分）は第１検出電極５１と重なり合わない。一方、第２検出電極５２は、第２実施形態と同様の形状であり、複数の第２領域４２にわたって連続するようにＸ方向に延在するとともに複数の導通孔Ｈ2bを介して各第２領域４２に導通する部分ｐ2を含む。第１実施形態と同様に、第１領域４１のうち第１検出電極５１に重なる部分の面積は、第２領域４２のうち第２検出電極５２に重なる部分の面積を複数の第２領域４２について合計した面積と比較して小さい。

以上の形態においても第１実施形態と同様の効果が実現される。また、本形態においては、受光層４０のうち第１検出電極５１（部分ｐ1）に覆われる部分は第１領域４１の一部に過ぎないから、各第１領域４１が導通用電極５４で覆われる第２実施形態と比較して、受光層４０に入射する光量を多く確保できるという利点がある。また、第２領域４２は複数に分断されるから、第２領域４２が一体に形成された第１実施形態と比較して、静電気による受光層４０の破壊の可能性が低減されるという利点がある。すなわち、本形態によれば、受光層４０に入射する光量の確保と受光層４０が破壊される可能性の低減とを両立することが可能である。

＜Ｄ：第４実施形態＞
図７は、本発明の第４実施形態に係る発光装置１００における単位回路Ｕの平面図であり、図８は、図７におけるVIII−VIII線の断面図である。図７および図８に示すように、基板１０に垂直な方向からみて発光素子Ｅを挟んで受光素子Ｒとは反対側には反射層５６２および反射層５６４が形成される。反射層５６２は、駆動トランジスタＴDRのゲート電極３４と同層から形成された光反射性の膜体であり、反射層５６４は、駆動トランジスタＴDRのソース電極３６やドレイン電極３８と同層から形成された光反射性の膜体である。図７に示すように反射層５６２および反射層５６４はＸ方向に延在する。

以上の形態においては、受光素子Ｒとは反対側に進行する発光素子Ｅからの出射光が反射層５６２および反射層５６４の表面や端面にて受光素子Ｒ側に反射される。したがって、反射層５６２および反射層５６４が形成されない構成（すなわち受光素子Ｒとは反対側への出射光が受光素子Ｒに到達しない構成）と比較して、受光素子Ｒに入射する光量を多く確保できるという利点がある。なお、図７および図８においては第１実施形態の発光装置１００に反射層５６２および反射層５６４を追加した構成を例示したが、第２実施形態や第３実施形態においても同様に反射層５６２や反射層５６４が追加される。

＜Ｅ：変形例＞
以上の各形態には以下に例示するような様々な変形が加えられる。なお、以下の例示から２以上の態様を任意に選択して組合わせてもよい。

（１）変形例１
以上の各形態においてはＰＩＮ型のフォトダイオードを受光素子Ｒとして利用したが、受光素子Ｒの構成（種類）は任意に変更される。例えば、ＰＮ型のダイオード（以上の各形態における真性領域４４を省略した構成）やフォトトランジスタを受光素子Ｒとして利用した形態も好適である。

（２）変形例２
以上の各形態においては１個の発光素子Ｅ毎に１個の受光素子Ｒを配置したが、受光素子Ｒの個数（発光素子Ｅとの個数比）は任意に変更される。例えば、図９に示すように、複数（図９においては３個）の発光素子Ｅを単位として１個の受光素子Ｒを配置した構成も採用される。受光素子Ｒは、図９のように複数の発光素子Ｅからの出射光を受光してもよいし、１個の発光素子Ｅからの出射光のみを受光してもよい。

（３）変形例３
第４実施形態における反射層（５６２，５６４）の形状は適宜に変更される。例えば、図１０や図１１に示すように、基板１０に垂直な方向からみて発光素子Ｅ側が凹状となる折線状（図１０）または曲線状（図１１）の形状に反射層５６２および反射層５６４を形成した構成も好適である。図１０や図１１の構成によれば、発光素子Ｅからの出射光が効率的に受光素子Ｒに集光されるという利点がある。

また、図１２に示すように、絶縁層Ｌ1に形成されたひとつまたは複数の孔Ｈ4の内部に浸入するように反射層５６４を形成した構成も好適である。以上の構成によれば、反射層５６４のうち孔Ｈ4の内周面を覆う部分においても発光素子Ｅからの出射光が反射するから、受光素子Ｒに入射する光量を増加させることが可能である。なお、図１２の構成は反射層５６２についても同様に適用される。

（４）変形例４
画素回路Ｇの構成は任意である。さらに具体的には、駆動トランジスタＴDRの位置は適宜に変更される。例えば、駆動トランジスタＴDRを発光素子Ｅに対して並列に配置した構成も好適である。また、受光素子Ｅの受光層４０と同工程で形成される半導体層を含むトランジスタは駆動トランジスタＴDRに限定されない。例えば、駆動トランジスタＴDRのゲートと駆動回路２２の出力端（データ線）との導通を制御する選択トランジスタを画素回路Ｇが含む構成において、受光素子Ｅの受光層４０は選択トランジスタの半導体層と同層から形成される。すなわち、基板１０の面上に形成されて発光素子Ｅの駆動に使用されるトランジスタ（例えば駆動トランジスタＴDRや選択トランジスタ）の半導体層と同層から受光素子Ｒ（受光層４０）を形成した構成が本発明においては好適である。

（５）変形例５
以上の各形態において同層から形成された各要素を個別に形成してもよい。例えば、受光素子Ｒの受光層４０は、駆動トランジスタＴDRの半導体層３２とは別個の工程で形成され、第１検出電極５１または第２検出電極５２や第２実施形態の導通用電極５４は、駆動トランジスタＴDRのソース電極３６やドレイン電極３８とは別個の工程で形成される。また、第４実施形態の反射層５６２や反射層５６４は、駆動トランジスタＴDRのゲート電極３４やソース電極３６とは別個の工程で形成される。もっとも、発光装置１００の各要素が同層から形成される構成においては、各々が独立に形成される場合と比較して発光装置１００の製造工程が簡素化されるという利点がある。

（６）変形例６
発光素子Ｅの構成は適宜に変更される。例えば、図４に例示した発光層６６は複数の単位回路Ｕにわたって連続するが、各単位回路Ｕの発光層６６を相互に離間させた構成も好適である。また、有機ＥＬ素子は発光素子の例示であり、無機ＥＬ素子やＬＥＤ（Light Emitting Diode）素子などの発光素子を具備する発光装置にも以上の各形態と同様に本発明が適用される。本発明における発光素子は、電気エネルギの供給（電界の印加や電流の供給）によって発光する電気光学素子である。

＜Ｆ：応用例＞
次に、以上の各形態に係る発光装置１００を利用した電子機器（画像形成装置）の具体的な形態を説明する。

図１３は、画像形成装置の構成を示す断面図である。画像形成装置は、タンデム型のフルカラー画像形成装置であり、以上に例示した何れかの形態に係る４個の発光装置１００（１００K，１００C，１００M，１００Y）と、各発光装置１００に対応する４個の感光体ドラム７０（７０K，７０C，７０M，７０Y）とを具備する。図１に示したように、ひとつの発光装置１００は、当該発光装置１００に対応した感光体ドラム７０の被露光面７０A（外周面）と対向するように配置される。なお、各符号の添字「K」「C」「M」「Y」は、黒（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各顕像の形成に利用されることを意味している。

図１３に示すように、駆動ローラ７１１と従動ローラ７１２とには無端の中間転写ベルト７２が巻回される。４個の感光体ドラム７０は、相互に所定の間隔をあけて中間転写ベルト７２の周囲に配置される。各感光体ドラム７０は、中間転写ベルト７２の駆動に同期して回転する。

各感光体ドラム７０の周囲には、発光装置１００のほかにコロナ帯電器７３１（７３１K，７３１C，７３１M，７３１Y）と現像器７３２（７３２K，７３２C，７３２M，７３２Y）とが配置される。コロナ帯電器７３１は、これに対応する感光体ドラム７０の被露光面７０Aを一様に帯電させる。この帯電した被露光面７０Aを各発光装置１００が露光することで静電潜像が形成される。各現像器７３２は、静電潜像に現像材（トナー）を付着させることで感光体ドラム７０に顕像（可視像）を形成する。

以上のように感光体ドラム７０に形成された各色（黒・シアン・マゼンタ・イエロー）の顕像が中間転写ベルト７２の表面に順次に転写（一次転写）されることでフルカラーの顕像が形成される。中間転写ベルト７２の内側には４個の一次転写コロトロン（転写器）７４（７４K，７４C，７４M，７４Y）が配置される。各一次転写コロトロン７４は、これに対応する感光体ドラム７０から顕像を静電的に吸引することによって、感光体ドラム７０と一次転写コロトロン７４との間隙を通過する中間転写ベルト７２に顕像を転写する。

シート（記録材）７５は、ピックアップローラ７６１によって給紙カセット７６２から１枚ずつ給送され、中間転写ベルト７２と二次転写ローラ７７との間のニップに搬送される。中間転写ベルト７２の表面に形成されたフルカラーの顕像は、二次転写ローラ７７によってシート７５の片面に転写（二次転写）され、定着ローラ対７８を通過することでシート７５に定着される。排紙ローラ対７９は、以上の工程を経て顕像が定着されたシート７５を排出する。

以上に例示した画像形成装置は有機ＥＬ素子を光源（露光手段）として利用しているので、レーザ走査光学系を利用した構成よりも装置が小型化される。なお、以上に例示した以外の構成の画像形成装置にも発光装置１００を適用することができる。例えば、ロータリ現像式の画像形成装置や、中間転写ベルトを使用せずに感光体ドラム７０からシートに対して直接的に顕像を転写するタイプの画像形成装置、あるいはモノクロの画像を形成する画像形成装置にも発光装置１００を利用することが可能である。

なお、発光装置１００の用途は像担持体（感光体ドラム７０）の露光に限定されない。例えば、発光装置１００は、原稿などの読取対象に光を照射する照明装置として画像読取装置に採用される。この種の画像読取装置としては、スキャナ、複写機やファクシミリの読取部分、バーコードリーダ、あるいはＱＲコード（登録商標）のような二次元画像コードを読む二次元画像コードリーダがある。

また、発光素子Ｅがマトリクス状に配列された発光装置は、各種の電子機器の表示装置としても利用される。本発明が適用される電子機器としては、例えば、可搬型のパーソナルコンピュータ、携帯電話機、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assistants）、デジタルスチルカメラ、テレビ、ビデオカメラ、カーナビゲーション装置、ページャ、電子手帳、電子ペーパー、電卓、ワードプロセッサ、ワークステーション、テレビ電話、ＰＯＳ端末、プリンタ、スキャナ、複写機、ビデオプレーヤ、タッチパネルを備えた機器などがある。

画像形成装置の部分的な構造を示す斜視図である。 本発明の第１実施形態に係る発光装置のブロック図である。 発光装置におけるひとつの単位回路の平面図である。 図３におけるIV−IV線の断面図である。 本発明の第２実施形態に係る発光装置における単位回路の平面図である。 本発明の第３実施形態に係る発光装置における単位回路の平面図である。 本発明の第４実施形態に係る発光装置における単位回路の平面図である。 図７におけるVIII−VIII線の断面図である。 変形例に係る発光装置の模式図である。 変形例に係る単位回路の平面図である。 変形例に係る単位回路の平面図である。 変形例に係る発光装置の断面図である。 電子機器の具体例（画像形成装置）を示す概念図である。

符号の説明

１００……発光装置、１０……基板、Ｕ……単位回路、Ｅ……発光素子、Ｒ……受光素子、Ｇ……画素回路、ＴDR……駆動トランジスタ、３２……半導体層、３４……ゲート電極、４０……受光層、４１……第１領域、４２……第２領域、４４……真性領域、Ｃ……単位部、５１……第１検出電極、５２……第２検出電極、５４……導通用電極、６２……第１電極、６４……素子規定層、６６……発光層、６８……第２電極、７０……感光体ドラム、８０……集束性レンズアレイ。

Claims (11)

1. 基板の面上に形成された発光素子と、
   前記基板の面上のうち前記発光素子に重なる領域以外の領域に形成されて前記発光素子からの出射光を検出し、導電型が異なる第１領域と第２領域とを有する受光層を含む受光素子と、
   前記受光素子を覆う絶縁層と、
   前記第１領域に導通する第１検出電極と、
   前記第２領域に導通する第２検出電極と、
   を具備し、
   前記発光素子は、前記絶縁層の面上に形成され、
   前記発光素子からの出射光の一部は前記絶縁層および前記基板を透過して出射し、
   前記第１領域は前記第２領域と前記発光素子との間に位置し、
   前記第１領域のうち前記第１検出電極に重なる部分の面積は、前記第２領域のうち前記第２検出電極に重なる部分の面積よりも小さい
   発光装置。
2. 前記第１領域のシート抵抗は前記第２領域のシート抵抗よりも低い
   請求項１の発光装置
3. 前記受光層は、前記発光素子から前記受光素子に向かう第１方向に交差する第２方向に前記第１領域と前記第２領域とが延在する単一の膜体である
   請求項１の発光装置。
4. 前記第１検出電極の前記第１領域の一部に重なる部分が前記第１領域に導通し、
   前記第２検出電極の前記第２領域に重なるとともに前記第２方向に延在する部分が前記第２領域に導通する請求項３の発光装置。
5. 前記受光層は、前記発光素子から前記受光素子に向かう第１方向に交差する第２方向に相互に間隔をあけて配列するとともに各々が前記第１領域と前記第２領域とを有する複数の単位部を含み、
   前記各単位部の前記第１領域は相互に導通し、
   前記各単位部の前記第２領域は相互に導通する
   請求項１の発光装置。
6. 相隣接する前記各単位部の間隔を跨ぐように当該間隔毎に相互に離間して形成され、前記第１領域の一部に重なる部分が前記第１領域に導通する複数の導通用電極と、
   を具備し、
   前記複数の単位部の前記各第２領域にわたって連続するように、前記第２検出電極の前記第２方向に延在する部分が前記各第２領域に導通する
   請求項５の発光装置。
7. 前記受光層は、前記発光素子から前記受光素子に向かう第１方向に交差する第２方向に沿って連続に延在する前記第１領域と、前記第２方向に相互に間隔をあけて配列する複数の前記第２領域とを含み、
   前記各単位部の前記第２領域は相互に導通する
   請求項１の発光装置。
8. 前記第１検出電極の前記第１領域の一部に重なる部分が前記第１領域に導通し、
   前記複数の単位部の前記各第２領域にわたって連続するように、前記第２検出電極の前記第２方向に延在する部分が前記各第２領域に導通する請求項７の発光装置。
9. 前記基板の面上に形成されて前記発光素子の駆動に使用されるトランジスタを具備し、
   前記受光素子は、前記トランジスタの半導体層と同層から形成される
   請求項１から請求項８の何れかの発光装置。
10. 前記基板の面上において前記発光素子を挟んで前記受光素子とは反対側に形成された反射層を具備する
    請求項１から請求項９の何れかの発光装置。
11. 請求項１から請求項１０の何れかの発光装置を具備する電子機器。

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