本发明涉及一种发光部件、发光装置和图像形成装置。
背景技术：
在日本特开平1-238962号公报中记载有一种发光元件阵列，其将多个可从外部控制阈值电压或阈值电流的发光元件进行一维、二维或三维排列，将控制各发光元件的阈值电压或者阈值电流的电极相互电连接，并将从外部施加电压或电流的时钟线连接在各发光元件上。
在日本特开2009-286048号公报中记载有一种自扫描型光源头，其具备：基板；面发光型半导体激光器，其以阵列状配设在基板上；以及作为开关元件的晶闸管，其排列在基板上，使上述面发光型半导体激光器的发光有选择地导通/断开。
在日本特开2001-308385号公报中记载有一种自扫描型发光装置，其构成pnpnpn六层半导体结构的发光元件，在两端的p型第一层和n型第六层以及中央的p型第三层及n型第四层上设置电极，使pn层承担发光二极管功能，使pnpn四层承担晶闸管功能。
然而，例如，在具备发光部和驱动部的自扫描型发光元件阵列中，若发光部的发光元件由与用于驱动部的驱动的元件相同的半导体多层膜构成，则难以对发光元件的发光特性和用于驱动的元件的驱动特性独立地进行设定。因此，考虑到将用于驱动的元件与发光部的发光元件层叠而对发光元件的特性和用于驱动的元件的特性独立地进行设定。但是，若在用于驱动的元件上层叠发光元件，由于在半导体层生长时产生的结晶缺陷等，发光元件的特性有可能会劣化。
技术实现要素：
鉴于此，本发明的目的在于，提供一种发光部件等，与未在用于驱动的元件上层叠发光元件的情况相比，能够抑制发光元件的特性的劣化。
根据本发明的第一方面，提供一种发光部件，其具备：基板；发光元件，该发光元件设置在所述基板上；晶闸管，通过该晶闸管变为on状态，使所述发光元件发光或使该发光元件的发光量增加；以及光透射抑制层，该光透射抑制层以使所述发光元件与所述晶闸管层叠的方式设置于该发光元件和该晶闸管之间，抑制该晶闸管射出的光透射。
根据本发明的第二方面，所述发光元件射出的光与所述晶闸管射出的光的波长不同。
根据本发明的第三方面，所述光透射抑制层包含半导体层，该半导体层的带隙能量小于相当于所述晶闸管射出的光的带隙能量。
根据本发明的第四方面，所述发光元件及所述晶闸管分别通过层叠多个半导体层而构成，所述光透射抑制层具有与在所述发光元件侧相接的构成该发光元件的半导体层和在所述晶闸管侧相接的构成该晶闸管的半导体层中的任意一个半导体层相同的导电型，并包含与该任意一个半导体层相比杂质浓度高的半导体层。
根据本发明的第五方面，所述发光元件及所述晶闸管分别通过层叠多个半导体层而构成，所述光透射抑制层以保持在使所述发光元件侧相接的构成该发光元件的半导体层和在所述晶闸管侧相接的构成该晶闸管的半导体层直接接合的情况下的电流容易流通的方向的方式构成。
根据本发明的第六方面，所述发光元件、所述晶闸管及所述光透射抑制层分别通过层叠多个半导体层而构成，构成所述晶闸管的多个半导体层中与所述光透射抑制层相接的半导体层和构成该光透射抑制层的多个半导体层中与该晶闸管相接的层具有相同的导电型，构成所述发光元件的多个半导体层中与所述光透射抑制层相接的半导体层和构成该光透射抑制层的多个半导体层中与该发光元件相接的半导体层具有相同的导电型，所述光透射抑制层的所述多个半导体层中与所述晶闸管相接的半导体层的杂质浓度比所述晶闸管的所述多个半导体层中与所述光透射抑制层相接的半导体层的杂质浓度高，并且所述光透射抑制层的所述多个半导体层中与所述发光元件相接的半导体层的杂质浓度比所述发光元件的所述多个半导体层中与所述光透射抑制层相接的半导体层的杂质浓度高。
根据本发明的第七方面，所述晶闸管具备电压降低层，所述电压降低层降低该晶闸管的上升电压。
根据本发明的第八方面，所述电压降低层的带隙能量比构成所述晶闸管的其他半导体层的任一个的带隙能量小。
根据本发明的第九方面，提供一种发光部件，其具备：基板；多个发光元件，该多个发光元件设置在所述基板上；多个晶闸管，该多个晶闸管经由光透射抑制层分别层叠在所述多个发光元件上，通过该多个晶闸管变为on状态，使该发光元件发光或使该发光元件的发光量增加；多个传递元件，该多个传递元件经由所述光透射抑制层分别层叠在与多个所述发光元件具有相同层结构的下部元件上，通过该多个传递元件依次变为on状态，使所述晶闸管处于可依次向on状态转换的状态；以及连接配线，该连接配线设置成使得所述下部元件不作为发光元件进行动作。
根据本发明的第十方面，提供一种发光装置，其具备：多个根据第一方面的发光部件，该多个发光部件依次射出光；以及光学单元，该光学单元二维发射从所述发光部件射出的光。
根据本发明的第十一方面，提供一种图像形成装置，其具备：图像保持部件；充电单元，该充电单元对所述图像保持部件充电；根据第十方面所述的发光装置，该发光装置使通过所述充电单元充电的所述图像保持部件曝光；显影单元，该显影单元将通过所述发光装置曝光且形成于所述图像保持部件上的静电潜像显影；以及转印单元，该转印单元将显影在所述图像保持部件上的图像转印到被转印体上。
根据本发明的第十二方面，提供一种发光部件，其具备：发光元件，该发光元件设置在基板上；驱动元件，该驱动元件层叠在所述发光元件上，并驱动所述发光元件；以及光透射抑制层，该光透射抑制层层叠在所述发光元件与所述驱动元件之间，抑制所述驱动元件射出的光透射。
根据所述第一方面，与未在用于驱动的元件上层叠发光元件的情况相比，能够抑制发光元件的特性的劣化。
根据所述第二方面，与波长相同的情况相比，容易将发光元件的特性和驱动的晶闸管的特性分别设定。
根据所述第三方面，与不含带隙小的半导体层的情况相比，能够选择抑制透射的光的波长。
根据所述第四方面，与不含杂质浓度高的层的情况相比，抑制透射的光的波长依存性减小。
根据所述第五方面，与未保持电流容易流通的方向的情况相比，驱动电压降低。
根据所述第六方面，与相接的层彼此由不同的导电型构成的情况相比，驱动电压降低。
根据所述第七方面，与不具备电压降低层的情况相比，驱动的晶闸管的on状态下的功耗降低。
根据所述第八方面，与不以带隙能量设定电压降低层的情况相比，电压降低层的选定变得容易。
根据所述第九方面，与不具备连接配线的情况相比，可实现低功耗。
根据所述第十方面，与未在用于驱动的元件上层叠发光元件的情况相比，发光装置的性能提高。
根据所述第十一方面，与未在用于驱动的元件上层叠发光元件的情况相比，图像形成装置的性能提高。
根据所述第十二方面，与未在用于驱动的元件上层叠发光元件的情况相比，能够抑制发光元件的特性的劣化。
附图说明
图1是示出应用第一实施方式的图像形成装置的整体结构的一例的图；
图2是示出打印头的结构的一例的剖视图；
图3是发光装置的一例的俯视图；
图4是示出发光芯片的结构、发光装置的信号产生电路的结构及电路基板上的配线(导线)的结构的一例的图；
图5是说明搭载有第一实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光芯片的电路结构的等效电路图；
图6是第一实施方式的发光芯片的平面布局图和剖视图的一例，(a)是发光芯片的平面布局图，(b)是沿(a)的vib-vib线截取的剖视图；
图7是发光二极管与晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图8是说明光透射抑制层的图，(a)是光透射抑制层为单层的n型半导体层的情况，(b)是光透射抑制层为单层的p型半导体层的情况，(c)是光透射抑制层由多个n型半导体层构成的情况，(d)是光透射抑制层由多个p型半导体层构成的情况，以及(e)是光透射抑制层由n型半导体层和p型半导体层构成的情况；
图9是说明发光装置及发光芯片的动作的时序图；
图10是说明发光芯片的制造方法的图，(a)是半导体层叠体形成工序，(b)是形成n欧姆电极的n欧姆电极形成工序，(c)是半导体层叠体分离工序；
图11是说明发光芯片的制造方法的图，(d)是形成电流阻止部的电流阻止部形成工序，(e)是使p栅极层露出的露出p栅极层蚀刻工序，(f)是形成p欧姆电极的p欧姆电极形成工序；
图12是说明发光芯片的制造方法的图，(g)是形成保护层的保护层形成工序，(h)是配线及形成背面电极的配线等的形成工序；
图13是发光二极管与具备电压降低层的驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图14是说明晶闸管的结构和晶闸管的特性的图，(a)是不具备电压降低层的晶闸管的剖视图，(b)是具备电压降低层的晶闸管的剖视图，(c)是晶闸管特性；
图15是说明构成半导体层的材料的带隙能量的图。
图16是说明第一实施方式的发光芯片的变形例1-1的发光二极管与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图17是说明第一实施方式的发光芯片的变形例1-2的发光二极管与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图18是说明第一实施方式的发光芯片的变形例1-3的发光二极管与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图19是说明第一实施方式的发光芯片的变形例1-4的发光二极管与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图20是说明第一实施方式的发光芯片的变形例1-5的发光二极管与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图21是第二实施方式的发光芯片的垂直谐振腔表面发射激光器与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图22是说明第二实施方式的变形例2-1的垂直谐振腔表面发射激光器与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图23是说明第二实施方式的变形例2-2的垂直谐振腔表面发射激光器与驱动晶闸管层叠而成的岛的放大剖视图；
图24是说明搭载有第三实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光芯片的电路结构的等效电路图；
图25是第三实施方式的发光芯片的岛的剖视图；
图26是说明第三实施方式的发光芯片的动作的时序图；以及
图27是第三实施方式的发光芯片c的变形例3-1的岛的放大剖视图。
具体实施方式
以下，参考附图对本发明的实施方式进行详细说明。
此外，以下，将铝记为al等，使用元素符号进行记载。
[第一实施方式]
(图像形成装置1)
图1是示出应用第一实施方式的图像形成装置1的整体结构的一例的图。图1所示的图像形成装置1是通常称为串联式的图像形成设备。该图像形成装置1具备：图像形成处理部10，其对应各色的图像数据进行图像形成；图像输出控制部30，其控制图像形成处理部10；以及图像处理部40，该图像处理部40与例如个人计算机(pc)2或图像读取装置3连接，并对从pc2或图像读取装置3接收的图像数据进行预定图像处理。
图像形成处理部10具备隔着预定的间隔并排配置的图像形成单元11y、11m、11c、11k(在不进行区分的情况下，记载为图像形成单元11)。图像形成单元11具备：作为保持所形成的静电潜像和色调剂图像的图像保持部件的一例的感光鼓12；作为对感光鼓12的表面以预定的电位充电的充电单元的一例的充电器13；使通过充电器13充电的感光鼓12曝光的打印头14；以及作为使通过打印头14得到的静电潜像显影的显影单元的一例的显影器15。各图像形成单元11y、11m、11c、11k分别形成黄色(y)、品红色(m)、蓝绿色(c)、黑色(k)的色调剂图像。
另外，为了使在各图像形成单元11y、11m、11c、11k的感光鼓12形成的各色的色调剂图像多重转印到作为被转印体的一例的记录纸张25上，图像形成处理部10具备：传送该记录纸张25的纸张传送带21；驱动纸张传送带21的驱动辊22；作为将感光鼓12的色调剂图像转印到记录纸张25上的转印单元的一例的转印辊23；以及将色调剂图像定影到记录纸张25上的定影器24。
在该图像形成装置1中，图像形成处理部10基于从图像输出控制部30供应的各种控制信号进行图像形成动作。然后，在图像输出控制部30的控制下，对从pc2或图像读取装置3接收的图像数据通过图像处理部40实施图像处理后，供应至图像形成单元11。接着，例如在黑(k)色的图像形成单元11k中，感光鼓12在沿箭头a方向旋转的同时通过充电器13充电至预定的电位，并基于从图像处理部40供应的图像数据通过发光的打印头14被曝光。由此，在感光鼓12上形成关于黑(k)色图像的静电潜像。接着，在感光鼓12上形成的静电潜像通过显影器15被显影，从而在感光鼓12上形成黑(k)色的色调剂图像。在图像形成单元11y、11m、11c中，也分别形成黄色(y)、品红色(m)、蓝绿色(c)的各色色调剂图像。
由各图像形成单元11形成的感光鼓12上的各色色调剂图像通过施加在转印辊23上的转印电场被依次静电转印到随着沿箭头b方向移动的纸张传送带21的移动而供应的记录纸张25上，在记录纸张25上形成各色色调剂图形叠加而成的合成色调剂图像。
其后，静电转印有合成色调剂图像的记录纸张25被传送到定影器24。传送到定影器24的记录纸张25上的合成色调剂图像通过定影器24而接受利用热及压力的定影处理，从而被定影在记录纸张25上，且记录纸张25从图像形成装置1排出。
(打印头14)
图2是示出打印头14的结构的一例的剖视图。作为曝光单元的一例的打印头14具备：壳体61；作为发光单元的一例的发光装置65，其具备光源部63，该光源部63具备对感光鼓12进行曝光的多个发光元件(在第一实施方式中，是作为发光元件的一例的发光二极管led)；以及作为光学单元的一例的棒状透镜阵列64，其使从光源部63射出的光在感光鼓12的表面成像。
发光装置65具备上述的光源部63、以及搭载驱动光源部63的信号产生电路110(参照后述的图3)等的电路基板62。
壳体61例如由金属形成，支撑电路基板62及棒状透镜阵列64，且光源部63的发光元件的发光面被设定为棒状透镜阵列64的焦平面。另外，棒状透镜阵列64沿着感光鼓12的轴向(为主扫描方向，即后述的图3、图4(b)的x方向)配置。
(发光装置65)
图3是发光装置65的一例的俯视图。
在图3所例示的发光装置65中，光源部63构成为：在电路基板62上，40个作为发光部件的一例的发光芯片c1～c40(在不区分的情况下，记为发光芯片c)在主扫描方向即x方向上交错地配置成两列。发光芯片c1～c40的结构也可以相同。
在本说明书中，“～”是表示分别用编号来区分的多个结构要件的符号，是指包含记载于“～”之前和之后的编号及其间的编号所代表的结构要件。例如，发光芯片c1～c40包括从发光芯片c1按编号顺序一直到发光芯片c40。
此外，在第一实施方式中，作为发光芯片c的数量，总共使用了40个，但不限于此。
而且，发光装置65搭载有驱动光源部63的信号产生电路110。信号产生电路110例如由集成电路(ic)等构成。此外，发光装置65也可以不搭载信号产生电路110。此时，信号产生电路110被设置在发光装置65的外部，经由电缆等供应控制发光芯片c的控制信号等。在此，以发光装置65具备信号产生电路110进行说明。
关于发光芯片c的排列，稍后进行说明。
图4是示出发光芯片c的结构、发光装置65的信号产生电路110的结构及电路基板62上的配线(导线)的结构的一例的图。图4(a)表示发光芯片c的结构，图4(b)表示发光装置65的信号产生电路110的结构及电路基板62上的配线(导线)的结构。此外，在图4(b)中，示出发光芯片c1～c40中的发光芯片c1～c9部分。
首先，对图4(a)所示的发光芯片c的结构进行说明。
发光芯片c具备发光部102，发光部102构成为，包括多个发光元件(在第一实施方式中为发光二极管led1～led128(在不区分的情况下，记为发光二极管led))，该多个发光元件在表面形状为矩形的基板80的表面，在靠近长边的一边的一侧沿长边呈列状设置。进而，发光芯片c在基板80的表面的长边方向的两端部具备用于接收各种控制信号等的多个接合焊盘即端子(
此外，所谓“列状”并不限于如图4(a)所示将多个发光元件(在第一实施方式中为发光二极管led)配置在一条直线上的情况，也可以为将多个发光元件的各发光元件配置成相对于与列方向正交的方向具有彼此不同的偏移量的状态。例如，也可以将各发光元件配置成在与列方向正交的方向上有偏移量。另外，也可以在相邻的发光元件之间交替配置成锯齿状、或对于多个发光元件的每一个配置成锯齿状。
接着，利用图4(b)说明发光装置65的信号产生电路110的结构及电路基板62上的配线(导线)的结构。
如上所述，在发光装置65的电路基板62上搭载有信号产生电路110及发光芯片c1～c40，设置有连接信号产生电路110和发光芯片c1～c40的配线(导线)。
首先，对信号产生电路110的结构进行说明。
在信号产生电路110中，从图像输出控制部30及图像处理部40(参照图1)输入经图像处理的图像数据及各种控制信号。信号产生电路110基于这些图像数据及各种控制信号进行图像数据的排序或光量的校正等。
而且，信号产生电路110具备传递信号产生部120，该传递信号产生部120基于各种控制信号向发光芯片c1～c40发送第一传递信号
另外，信号产生电路110具备点亮信号产生部140，该点亮信号产生部140基于各种控制信号向发光芯片c1～c40分别发送点亮信号
再者，信号产生电路110具备：基准电位供应部160，其向发光芯片c1～c40供应成为电位基准的基准电位vsub；以及电源电位供应部170，其供应用于驱动发光芯片c1～c40的电源电位vga。
接着，对发光芯片c1～c40的排列进行说明。
奇数编号的发光芯片c1、c3、c5、…在各基板80的长边方向上隔开间隔排列成一列。偶数编号的发光芯片c2、c4、c6、…也同样地在各基板80的长边方向上隔开间隔排列成一列。而且，奇数编号的发光芯片c1、c3、c5、…和偶数编号的发光芯片c2、c4、c6、…以使设置在相邻的奇数编号和偶数编号的发光芯片c上的发光部102侧的长边相对的方式，呈彼此旋转180°的状态交错排列。而且，在发光芯片c之间也按照发光二极管led在主扫描方向(x方向)上以预定的间隔排列的方式设定位置。此外，在图4(b)的发光芯片c1～c40中，用箭头示出图4(a)所示的发光部102的发光二极管led的排列顺序(在第一实施方式中为发光二极管led1～led128的编号顺序)的方向。
对连接信号产生电路110与发光芯片c1～c40的配线(导线)进行说明。
在电路基板62上设置有电源线200a，其与设置于发光芯片c的基板80的背面的vsub端子即背面电极91(参照后述的图6)连接，供应基准电位vsub。
而且，在电路基板62上设置有供应用于驱动的电源电位vga的电源线200b。电源线200b连接信号产生电路110的电源电位供应部170和设置于发光芯片c上的vga端子。
在电路基板62上设置有用于从信号产生电路110的传递信号产生部120向发光芯片c1～c40的
再者，在电路基板62上设置有分别经由限流电阻ri从信号产生电路110的点亮信号产生部140向各发光芯片c1～c40的各
如以上说明，基准电位vsub、电源电位vga被共同地供应到电路基板62上的所有的发光芯片c1～c40。第一传递信号
(发光芯片c)
图5是说明搭载有第一实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled：self-scanninglightemittingdevice)的发光芯片c的电路结构的等效电路图。以下说明的各元件除端子(
在此，在与信号产生电路110的关系中，以发光芯片c1为例对发光芯片c进行说明。因此，在图5中，将发光芯片c记为发光芯片c1(c)。其他发光芯片c2～c40的结构与发光芯片c1相同。
发光芯片c1(c)具备由发光二极管led1～led128构成的发光部102(参照图4(a))。
而且，发光芯片c1(c)具备驱动晶闸管s1～s128(在不区分的情况下，记为驱动晶闸管s)。发光二极管led1～led128及驱动晶闸管s1～s128中，将相同编号的发光二极管led和驱动晶闸管s串联连接。
此外，如后述的图6(b)所示，在基板80上排列成列状的发光二极管led层叠在驱动晶闸管s上。因此，驱动晶闸管s1～s128也排列成列状。如后所述，驱动晶闸管s对发光二极管led的导通/断开进行设定(控制)，所以驱动晶闸管s是驱动发光二极管led的元件。此外，有时将驱动晶闸管s简记为晶闸管。
进而，发光芯片c1(c)具备与发光二极管led1～led128、驱动晶闸管s1～s128同样地排列成列状的传递晶闸管t1～t128(在不区分的情况下，记为传递晶闸管t)。
而且，发光芯片c1(c)具备与发光二极管led1～led128具有相同结构的下部二极管ud1～ud128(在不区分的情况下，记为下部二极管ud)。在下部二极管ud1～ud128及传递晶闸管t1～t128中，将相同编号的下部二极管ud和传递晶闸管t串联连接。
此外，如后述的图6(b)所示，传递晶闸管t层叠在下部二极管ud上，下部二极管ud呈列状排列在基板80上。因此，传递晶闸管t1～t128也呈列状排列。此外，下部二极管是下部元件的一例。
此外，作为传递元件的一例，使用传递晶闸管t进行了说明，但也可以为其他电路元件，只要为依次变为on状态的元件即可，例如可以使用移位寄存器或将多个晶体管组合而成的电路元件。
另外，发光芯片c1(c)中，将传递晶闸管t1～t128分别按编号顺序两个一起进行组对，在各对之间具备耦合二极管d1～d127(在不区分的情况下，记为耦合二极管d)。
进而，发光芯片c1(c)具备电源线电阻rg1～rg128(在不区分的情况下，记为电源线电阻rg)。
另外，发光芯片c1(c)具备一个启动二极管sd。而且具备限流电阻r1、r2，该限流电阻r1、r2是为了防止在后述的发送第一传递信号
在此，驱动部101由驱动晶闸管s1～s128、传递晶闸管t1～t128、下部二极管
在图5中，发光部102的发光二极管led1～led128、驱动部101的驱动晶闸管s1～s128、传递晶闸管t1～t128、下部二极管
而且，发光芯片c具备供应电源电位vga的电源线71、供应第一传递信号
在第一实施方式中，发光部102中的发光二极管led、驱动部101中的驱动晶闸管s、传递晶闸管t、下部二极管ud、电源线电阻rg分别为128个。此外，耦合二极管d的数量比传递晶闸管t的数量少1个，为127个。
发光二极管led等的数量并不限定于上述数量，只要为预定的个数即可。而且，传递晶闸管t的数量也可以比发光二极管led的数量多。
上述二极管(发光二极管led、下部二极管ud、耦合二极管d、启动二极管sd)是具备阳极端子(阳极)、阴极端子(阴极)的二端子半导体元件，晶闸管(驱动晶闸管s、传递晶闸管t)是具有阳极端子(阳极)、栅极端子(栅极)、阴极端子(阴极)这三个端子的半导体元件。
此外，如后所述，二极管(发光二极管led、下部二极管ud、耦合二极管d、启动二极管sd)、晶闸管(驱动晶闸管s、传递晶闸管t)、耦合二极管d及启动二极管sd有时不一定具备构成为电极的阳极端子、栅极端子、阴极端子。因此，下面，有时将阳极端子、栅极端子、阴极端子记为阳极、栅极、阴极。
接着，对发光芯片c1(c)中的各元件的电连接进行说明。
发光二极管led、下部二极管ud各自的阳极与发光芯片c1(c)的基板80连接(共阳极)。这些阳极经由设置在基板80的背面的vsub端子即背面电极91(参照后述的图6(b))与电源线200a(参照图4(b))连接。该电源线路200a从基准电位供应部160供应基准电位vsub。
而且，发光二极管led的各自的阴极与驱动晶闸管s的阳极连接。另外，下部二极管ud的各自的阴极与传递晶闸管t的阳极连接。
此外，该连接为使用p型基板80时的结构，在使用n型基板的情况下，极性相反，在使用未添加杂质的本征(i)型基板的情况下，在基板的设有驱动部101及发光部102的一侧，设置有与供应基准电位vsub的电源线200a连接的端子。
沿着传递晶闸管t的排列，奇数编号的传递晶闸管t1、t3、…的阴极与第一传递信号线72连接。而且，第一传递信号线72经由限流电阻r1与
另一方面，沿着传递晶闸管t的排列，偶数编号的传递晶闸管t2、t4、…的阴极与第二传递信号线73连接。而且，第二传递信号线73经由限流电阻r2与
驱动晶闸管s的各自的阴极与点亮信号线75连接。点亮信号线75与
传递晶闸管t1～t128各自的栅极gt1～gt128(在不区分的情况下，记为栅极gt)与相同编号的驱动晶闸管s1～s128的栅极gs1～gs128(在不区分的情况下，记为栅极gs)以一对一的方式连接。因此，栅极gt1～gt128和栅极gs1～gs128中，相同编号的栅极在电气上为相同电位。因此，例如标记为栅极gt1(栅极gs1)等，表示电位相同。
在将传递晶闸管t1～t128各自的栅极gt1～gt128按编号顺序两个一起组对而成的一对栅极gt之间，分别连接有耦合二极管d1～d127。即，耦合二极管d1～d127以分别被夹在栅极gt1～gt128各自之间的方式被串联连接。而且，以使电流从栅极gt1流向栅极gt2的方式连接耦合二极管d1。关于其他耦合二极管d2～d127也同样。
传递晶闸管t的栅极gt经由与各传递晶闸管t对应设置的电源线电阻rg与电源线71连接。电源线71与vga端子连接。在vga端子上连接有电源线200b(参照图4(b))，从电源电位供应部170供应电源电位vga。
而且，传递晶闸管t1的栅极gt1与启动二极管sd的阴极端子连接。另一方面，启动二极管sd的阳极与第二传递信号线73连接。
图6是第一实施方式的发光芯片c的平面布局图和剖视图的一例。图6(a)是发光芯片c的平面布局图，图6(b)是沿图6(a)的vib-vib线截取的剖视图。在此，未示出发光芯片c与信号产生电路110的连接关系，因而不需要以发光芯片c1为例。因此，记为发光芯片c。
在图6(a)中，示出了以发光二极管led1～led4、驱动晶闸管s1～s4、传递晶闸管t1～t4、下部二极管
在沿图6(a)的vib-vib线截取的剖视图即图6(b)中，从图中下方起示出了驱动晶闸管s1/发光二极管led1、传递晶闸管t1/下部二极管ud1、耦合二极管d1、电源线电阻rg1。此外，使驱动晶闸管s1与发光二极管led1层叠。同样地，传递晶闸管t1与下部二极管ud1层叠。
而且，在图6(a)、(b)的图中，用名称来标记主要的元件和端子。
此外，在基板80的表面，发光二极管led(发光二极管led1～led4)排列的方向为x方向，与x方向正交的方向为y方向。而且，将从基板80的背面朝向表面的方向设为z方向。
首先，利用图6(b)对发光芯片c的剖面结构进行说明。
在p型基板80(基板80)上，设置有构成发光二极管led和下部二极管ud的p型阳极层81(p阳极层81)、发光层82、n型阴极层83(n阴极层83)。
而且，在n阴极层83上设置有光透射抑制层84。
进而，在光透射抑制层84上，依次设置有驱动晶闸管s、传递晶闸管t、耦合二极管d1、构成电源线电阻rg1的p型阳极层85(p阳极层85)、n型栅极层86(n栅极层86)、p型栅极层87(p栅极层87)、以及n型阴极层88(n阴极层88)。
如后所述，在驱动晶闸管s和传递晶闸管t发光的情况下，光透射抑制层84降低从驱动晶闸管s和传递晶闸管t射出的光的强度(光量)，抑制向发光二极管led侧透射。
此外，在下文中，使用括号内的标记。在其他情况下也同样。
而且，这些岛和电源线71、第一传递信号线72、第二传递信号线73、点亮信号线75等配线经由设置在保护层90上的通孔(在图6(a)中用○表示)进行连接。在以下的说明中，省略对保护层90及通孔的说明。
另外，如图6(b)所示，在基板80的背面设置有成为vsub端子的背面电极91。
而且，如图6(b)所示，在发光芯片c中设置有保护层90，该保护层90由透光性绝缘材料构成，透光性绝缘材料设置成覆盖这些岛的上表面和侧面。
在图6(b)中，用箭头示出发光二极管led射出光的方向(光出射方向)。在此，是与基板80的背面正交的方向。在图6(b)中，作为一例为-z方向。即，从发光二极管led射出的光透射基板80而从基板80的背面射出。此外，在发光二极管led射出的光透射的基板80的背面上未设置背面电极91。
p阳极层81、发光层82、n阴极层83n、光透射抑制层84、p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88分别为半导体层，通过外延生长单片层叠。
而且，通过蚀刻(台面蚀刻)去除岛间的半导体层，以使其成为相互分离的多个岛(island)(后述的岛301、302、303、…)。另外，p阳极层81也可以兼作基板80。
在此，p阳极层81、n阴极层83的标记与构成发光二极管led、下部二极管ud的情况下的功能(作用)相对应。即，p阳极层81充当阳极，n阴极层83充当阴极。
p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88的标记与构成驱动晶闸管s及传递晶闸管t时的功能(作用)相对应。即，p阳极层85充当阳极、n栅极层86及p栅极层87充当栅极、n阴极层88充当阴极。
此外，在构成耦合二极管d、电源线电阻rg的情况下，如后所述具有不同的功能。
如以下说明，多个岛包括不具备p阳极层81、发光层82、n阴极层83、光透射抑制层84、p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88的多个层中的层的一部分的情况。例如，岛301、302不具备n阴极层88的一部分。
接着，利用图6(a)对发光芯片c的平面布局进行说明。
在岛301上设置有发光二极管led1及驱动晶闸管s1。在岛302上设置有下部二极管ud1、传递晶闸管t1及耦合二极管d1。在岛303上设置有电源线电阻rg1。在岛304上设置有启动二极管sd。在岛305上设置有限流电阻r1，而在岛306上设置有限流电阻r2。
而且，在发光芯片c上，并列形成有多个与岛301、302、303同样的岛。在这些岛中，发光二极管led2、led3、led4、…、驱动晶闸管s2、s3、s4、…、传递晶闸管t2、t3、t4、…、下部二极管ud2、ud3、ud4、…、耦合二极管d2、d3、d4、…等与岛301、302、303同样地设置。
在此，利用图6(a)、图6(b)对岛301～岛306进行详细说明。
如图6(a)所示，设置在岛301上的发光二极管led1由p阳极层81、发光层82、n阴极层83构成。驱动晶闸管s1由经由层叠在发光二极管led1的n阴极层83上的光透射抑制层84层叠而成的p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88构成。
如图6(b)中的涂黑部分所示，发光二极管led的p阳极层81中包含限制电流的电流狭窄层(后述的图7中的电流狭窄层81b)。电流狭窄层设置成使得流过发光二极管led的电流流过发光二极管led的中央部。即，由于台面蚀刻，发光二极管led的周边部缺陷多。由此，容易发生非辐射复合。因此，设置电流狭窄层，以使发光二极管led的中央部变成电流容易流通的电流通过部(区域)α、周边部成为电流难以流通的电流阻止部(区域)β。如图6(a)的发光二极管led1所示，虚线内侧为电流通过部α、虚线外侧为电流阻止部β。此外，电流阻止部β无需完全阻止电流的流动，只要使电流集中在电流通过部α即可。即，电流阻止部β只要通过电流通过部α使得电流难以流通即可。
若设置电流狭窄层，则能够抑制非辐射复合所消耗的电力，所以功耗降低且光取出效率提高。此外，光取出效率是指每单位电力能够取出的光量。
如后所述，通过氧化形成电流阻止部β时，距岛301、302的周围是等距离的区域成为电流阻止部β。但是，在图6(a)中，仅在岛301中示意性地标记出电流阻止部β。即，对图6(a)中的岛301的+y方向侧的电流阻断部β的宽度与-y方向侧及±x方向侧的电流阻止部β的宽度不同地标记，并非距岛301周围是等距离。
此外，关于电流狭窄层将在后面描述。
而且，驱动晶闸管s将设置在n阴极层88的区域311上的n型欧姆电极321(n欧姆电极321)作为阴极端子。另外，驱动晶闸管s将设置在去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p型欧姆电极331(p欧姆电极331)作为栅极gs1的端子。
与发光二极管led同样地，设置在岛302上的下部二极管ud1由p阳极层81、发光层82、n阴极层83构成。与驱动晶闸管s1同样地，传递晶闸管t1由经由层叠在下部二极管ud1的n阴极层83上的光透射抑制层84层叠而成的p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、以及n阴极层88构成。
而且，设置在n阴极层88的区域313上的n欧姆电极323用作阴极端子。进而，将设置于去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极332作为栅极gt1的端子。
同样地，设置于岛302上的耦合二极管d1由p栅极层87、n阴极层88构成。而且，将设置于n阴极层88的区域314上的n欧姆电极324作为阴极端子。进而，将设置于去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极332作为阳极端子。在此，耦合二极管d1的阳极端子与栅极gt1相同。
设置于岛303上的电源线电阻rg1由p栅极层87构成。即，设置于去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极333与p欧姆电极334之间的p栅极层87成为电源线电阻rg1。
设置于岛304上的启动二极管sd由p栅极层87、n阴极层88构成。即，启动二极管sd将设置于n阴极层88的区域315上的n欧姆电极325作为阴极端子。进而，将设置于去除n阴极层88而露出的p栅极层87上的p欧姆电极335作为阳极端子。
设置于岛305上的限流电阻r1、设置于岛306上的限流电阻r2与设置于岛303上的电源线电阻rg1同样地设置，分别将两个p欧姆电极(无符号)间的p栅极层87作为电阻。
在图6(a)中，对各元件间的连接关系进行说明。
点亮信号线75具备主干部75a和多个分支部75b。主干部75a以在驱动晶闸管s/发光二极管led的列方向延伸的方式设置。分支部75b从主干部75a分支出来，与设置在岛301上的驱动晶闸管s1的阴极端子即n欧姆电极321连接。点亮信号线75与岛301同样地也与设置在岛上的其他驱动晶闸管s的阴极端子连接。点亮信号线75与
第一传递信号线72与设置在岛302上的传递晶闸管t1的阴极端子即n欧姆电极323连接。第一传递信号线72还与设置在与岛302同样的岛上的其他奇数编号的传递晶闸管t的阴极端子连接。第一传递信号线72经由设置于岛305上的限流电阻r1与
另一方面，第二传递信号线73与设置在没有附带符号的岛上的偶数编号的传递晶闸管t的阴极端子即n欧姆电极(无符号)连接。第二传递信号线73经由设置在岛306上的限流电阻r2与
电源线71与设置在岛303上的电源线电阻rg1的一端子即p欧姆电极334连接。电源线71还与设置于与岛303同样的岛上的其他电源线电阻rg的一端子连接。电源线71与vga端子连接。
而且，设置在岛301上的驱动晶闸管s1的栅极gs1的端子即p欧姆电极331通过连接配线76与设置在岛302上的传递晶闸管t1的栅极gt1的端子即p欧姆电极332连接。设置在与岛301同样的岛上的驱动晶闸管s的栅极gs的端子通过与连接配线76同样的连接配线，与设置在与岛302同样的岛上的传递晶闸管t的栅极gt的端子连接。
而且，p欧姆电极332通过连接配线77与设置在岛303上的电源线电阻rg1的另一端子即p欧姆电极333连接。设置在与岛302同样的岛上的p欧姆电极332同样的p欧姆电极通过与连接配线77同样的连接配线，与设置在与岛303同样的岛上的与电源线电阻rg的另一端子即p欧姆电极333同样的p欧姆电极连接。
设置在岛302上的耦合二极管d1的阴极端子即n欧姆电极324通过连接配线79与相邻的设置在与岛302同样的岛上的传递晶闸管t2的栅极gt2的端子即p型欧姆电极(无符号)连接。设置在与岛302同样的岛上的耦合二极管d的阴极端子通过与连接配线79同样的连接配线，与设置在与相邻的岛302同样的岛上的传递晶闸管t的栅极gt(栅极gs)的端子连接。
岛302的栅极gt1的端子即p欧姆电极332通过连接配线78与设置在岛304上的启动二极管sd的阴极端子即n欧姆电极325连接。启动二极管sd的阳极端子即p欧姆电极335与第二传递信号线73连接。
此外，上述的连接及结构为使用p型基板80时的连接及结构，在使用n型基板的情况下，极性相反。另外，在使用i型基板的情况下，在基板的设置有驱动部101及发光部102的一侧设有与供应基准电位vsub的电源线200a连接的端子。而且，连接及结构与使用p型基板的情况、使用n型基板的情况中的任一情况都相同。
(发光二极管led与驱动晶闸管s的层叠结构)
图7是发光二极管led1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。图7是沿图6(a)的vib-vib线截取的剖视图，但为从图6(b)的相反侧(-x方向)看到的剖视图。此外，省略保护层90，并省略在岛301上设置有点亮信号线75的区域。以后所示的剖视图也同样。
如上所述，驱动晶闸管s1经由光透射抑制层84层叠在发光二极管led1上。即，发光二极管led1与驱动晶闸管s1串联连接。此外，“发光二极管led1上”并非仅指与发光二极管led1直接接触的状态，还包括不直接接触而位于上方的状态。另外，“基板上”等类似的表述也同样。
如图7所示，发光二极管led由在p型基板80上使p阳极层81、发光层82、n阴极层83依次外延生长而成的半导体层叠体构成。此外，发光层82为阱(well)层与势垒(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。此外，发光层82也可以为未添加杂质的本征(i)型的层(i层)。另外，发光层82可以为量子阱结构以外，例如也可以为量子线(quantumwire)或量子箱(量子点(quantumdot))。
p阳极层81构成为包含电流狭窄层81b。即，p阳极层81由下侧p阳极层81a、电流狭窄层81b、上侧p阳极层81c构成。电流狭窄层81b由电流通过部α和电流阻止部β构成。如图7所示，电流通过部α设置于发光二极管led的中央部，电流阻止部β设置于发光二极管led的周边部。即，电流狭窄层81b的部分成为电流阻止部β，未设置有电流狭窄层81b的部分成为电流通过部α。
此外，p阳极层81中的电流阻止部β也可以通过将氢离子(h+)注入(离子注入)p阳极层81而形成。即，也可以在形成不包含电流狭窄层81b的p阳极层81(下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c)之后，通过向设为电流阻止部β的部分注入h+，形成电流阻止部β。
而且，也可以将电流狭窄层设置在n阴极层83上。
而且，在n阴极层83上外延生长有光透射抑制层84。光透射抑制层84也是半导体层。此外，稍后将描述光透射抑制层84。
驱动晶闸管s由在光透射抑制层84上使p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88依次外延生长而成的半导体层叠体构成。
这些半导体层例如通过有机金属气相生长法(mocvd：metalorganicchemicalvapordeposition)、分子束外延法(mbe：molecularbeamepitaxy)等进行层叠，形成半导体层叠体。
n欧姆电极321例如为包含容易与n阴极层88等n型半导体层取得欧姆接触的ge的au(auge)等。
p欧姆电极331例如为包含容易与p栅极层87等p型半导体层取得欧姆接触的zn的au(auzn)等。
背面电极91与p欧姆电极331同样，例如为auzn。
此外，在上述中，在p栅极层87设置p欧姆电极331，将其作为驱动晶闸管s1的栅极gs，但也可以在n栅极层86设置n欧姆电极而将其作为驱动晶闸管s1的栅极gs。
＜晶闸管＞
在此，对晶闸管(传递晶闸管t、驱动晶闸管s)的基本动作进行说明。如上所述，晶闸管为具有阳极端子(阳极)、阴极端子(阴极)、栅极端子(栅极)这三个端子的半导体元件，例如通过在基板80上层叠gaas、gaalas、alas等形成的p型半导体层(p阳极层85、p栅极层87)、n型半导体层(n栅极层86、n阴极层88)而构成。即，晶闸管构成pnpn结构。在此，作为一例，将由p型半导体层和n型半导体层构成的pn结的正向电位(扩散电位)vd设为1.5v进行说明。
以下，作为一例，将向vsub端子即背面电极91(参照图5、图6)供应的基准电位vsub作为高电平的电位(以下记为“h”)设为0v、将向vga端子供应的电源电位vga作为低电平电位(以下记为“l”)设为-5v进行说明。因此，有时标记为(“h”(0v)、“l”(-5v)。
首先，对晶闸管单体的动作进行说明。在此，将晶闸管的阳极设为0v。
当阴极被施加低于阈值电压的电位(绝对值大的负电位)时，阳极与阴极之间不流通电流的off状态的晶闸管转换为on状态(导通)。在此，晶闸管的阈值电压为从栅极的电位减去pn结的正向电位vd(1.5v)而得到的值。
当变为on状态时，晶闸管的栅极成为与阳极的电位接近的电位。在此，因为阳极是0v，所以使栅极成为0v。另外，on状态的晶闸管的阴极成为与从阳极的电位减去pn结的正向电位vd(1.5v)而得到的电位接近的电位。在此，由于阳极是0v，所以on状态的晶闸管的阴极成为接近-1.5v的电位(绝对值大于1.5v的负电位)。此外，阴极的电位根据与向on状态的晶闸管供应电流的电源的关系来设定。
当阴极成为比保持on状态所需要电位(接近上述-1.5v的电位)高的电位(绝对值小的负电位、0v或正电位)时，on状态的晶闸管转换为off状态(断开)。
另一方面，当on状态的晶闸管的阴极持续地被施加比保持on状态所需的电位低的电位(绝对值大的负电位)且被供应可保持on状态的电流(保持电流)时，晶闸管保持on状态。
接下来，对发光二极管led与驱动晶闸管s层叠的状态下的动作进行说明。发光二极管led与驱动晶闸管s通过层叠而串联连接。而且，在图7所示的驱动晶闸管s1和发光二极管led1中，驱动晶闸管s1的n阴极层88经由n欧姆电极321与点亮信号线
即，点亮信号
如上所述，在处于off状态的驱动晶闸管s的阈值电压小于-3.3v的绝对值的情况下，驱动晶闸管s导通。这样一来，电流流过串联连接的发光二极管led和驱动晶闸管s，从而发光二极管led点亮(发光)。另一方面，在驱动晶闸管s的阈值电压大于-3.3v的绝对值的情况下，驱动晶闸管s不导通，保持off状态。因此，发光二极管led也保持不点亮(不发光)的off状态。
此外，当驱动晶闸管s导通时，由于限流电阻ri(参照图5)，施加到串联连接的发光二极管led和驱动晶闸管s的电压绝对值减小。但是，若施加到驱动晶闸管s的电压是保持驱动晶闸管s的on状态的电压，则驱动晶闸管s保持on状态。由此，发光二极管led也继续点亮(发光)。
如后所述，当连接的传递晶闸管t导通而变为on状态时，驱动晶闸管s变为可向on状态转换的状态。而且，如后所述，当点亮信号
此外，上述所示电压仅为一例，电压会根据发光二极管led的发光波长或光量而变化。此时，只要调整点亮信号
在以上描述中，以层叠的发光二极管led和驱动晶闸管s进行了说明，但在层叠的下部二极管ud和传递晶闸管t也同样。此外，不利用下部二极管ud射出的光。因此，为了抑制从下部二极管ud透射基板80而射出光，在设置有下部二极管ud的基板80的整个背面上设置有背面电极91。
此外，晶闸管由gaas等半导体构成，所以在on状态下，在n栅极层86与p栅极层87之间有时会发光。晶闸管射出的光的量由阴极的面积及流过阴极和阳极之间的电流来决定。
因为驱动晶闸管s层叠在发光二极管led上，所以从驱动晶闸管s射出的光有可能会透射发光二极管led而照射到感光鼓12。即，驱动晶闸管s射出的光与发光二极管led射出的光重叠。
由于发光二极管led与驱动晶闸管s的半导体层叠体的结构不同，所以从驱动晶闸管s射出的光与从发光二极管led射出的光具有不同的波长域或宽度。即，驱动晶闸管s的发光光谱与发光二极管led的发光光谱不同。
因此，若驱动晶闸管s射出的光混入，会使发光二极管led的发光光谱紊乱。例如，由于发光二极管led的发光光谱比驱动晶闸管s的发光光谱窄，所以在打印头14等中容易设计光学系统。但是，若驱动晶闸管s的发光光谱混入到发光二极管led的发光光谱中，可能不会获得该优点，并且可能会对形成的图像的画质等带来不利影响。
因此，在第一实施方式中，在发光二极管led和驱动晶闸管s之间设置有光透射抑制层84。光透射抑制层84降低从驱动晶闸管s射出的光的强度(光量)，抑制向发光二极管led侧透射。此外，光透射抑制层84无需100％减小驱动晶闸管s射出的光。即，只要光透射抑制层84是将驱动晶闸管s射出的光的强度(光量)降低到即使驱动晶闸管s射出的光照射到感光鼓12也不会对形成的图像的画质等带来不利影响的层即可。
此外，光透射抑制层84也可以是透射从发光二极管led射出的光的层。即，当发光二极管led的发光光谱与驱动晶闸管s的发光光谱不同时，透射特性可根据波长而不同。
＜光透射抑制层84＞
图8是说明光透射抑制层84的图。图8(a)是光透射抑制层84为单层的n型半导体层84a的情况，图8(b)是光透射抑制层84为单层的p型半导体层84b的情况，图8(c)是光透射抑制层84由多个n型半导体层84c、84d构成的情况，图8(d)是光透射抑制层84由多个p型半导体层84e、84f构成的情况，以及图8(e)是光透射抑制层84由n型半导体层84g和p型半导体层84h构成的情况。
光透射抑制层84例如由构成光透射抑制层84的半导体层(n型半导体层84a、84c、84d、84g、p型半导体层84b、84e、84f、84h)的至少一层的带隙比相当于驱动晶闸管s射出的光的波长的带隙小或相同的半导体层构成。
通过如上设置，驱动晶闸管s射出的光被带隙比相当于光透射抑制层84中的驱动晶闸管s射出的光的带隙小或相同的半导体层吸收。即，由带隙比相当于驱动晶闸管s射出的光的波长的带隙小或相同的半导体层构成的光透射抑制层84通过吸收从驱动晶闸管s射出的光而降低强度(光量)，抑制从驱动晶闸管s射出的光透射。此外，通过以带隙能量设定光透射抑制层84，光透射抑制层84的设定变得容易。
此外，驱动晶闸管s射出的光的波长由驱动晶闸管s中的n栅极层86及p栅极层87的带隙决定。
因此，例如，在由algaas构成驱动晶闸管s的n栅极层86及p栅极层87的情况下，将光透射抑制层84(n型半导体层84a、84c、84d、84g、p型半导体层84b、84e、84f、84h的至少一层)设为gaas或ingaas即可。
另外，例如，在由gaas构成驱动晶闸管s的n栅极层86及p栅极层87的情况下，将光透射抑制层84(n型半导体层84a、84c、84d、84g、p型半导体层84b、84e、84f、84h的至少一层)设为ingaas或inganas即可。
进而，例如，在由ingaas构成驱动晶闸管s的n栅极层86及p栅极层87的情况下，将光透射抑制层84(n型半导体层84a、84c、84d、84g、p型半导体层84b、84e、84f、84h的至少一层)设为ingaas或inganas即可。
此外，在光透射抑制层84中吸收驱动晶闸管s射出的光的半导体层(n型半导体层84a、84c、84d、84g、p型半导体层84b、84e、84f、84h的至少一层)的厚度按光的吸收量设定即可，例如为数nm至数百nm。
带隙能量小的半导体层与带隙能量大的半导体层相比，电流更容易流通。因此，通过在为反向的结(反向结)的发光二极管led的n阴极层83与驱动晶闸管s的p阳极层85之间设置包含带隙能量小的半导体层的光透射抑制层84，在使发光二极管led点亮时，能够降低对发光二极管led与驱动晶闸管s的串联连接施加的电压(上升电压)。
此外，光透射抑制层84也可以由具有金属特性的iii-v族材料构成。例如，作为inn与inas的化合物的innas在inn的组成比x为约0.1～约0.8的范围，带隙能量变为负值，具有金属特性。
另外，例如，innsb在inn的组成比x为约0.2～约0.75的范围，带隙能量变为负值，具有金属特性。
这种具有金属特性的iii-v族材料吸收驱动晶闸管s射出的光，并且，发光二极管led与驱动晶闸管s之间的电阻因金属的导电性而减小。由具有金属特性的iii-v族材料构成的光透射抑制层84通过吸收从驱动晶闸管s射出的光而降低强度(光量)，抑制从驱动晶闸管s射出的光透射。进而，在使发光二极管led点亮时，能够进一步降低对发光二极管led与驱动晶闸管s的串联连接施加的电压(上升电压)。
另外，光透射抑制层84(n型半导体层84a、84c、84d、84g、p型半导体层84b、84e、84f、84h的至少一层)也可以为在发光二极管led侧与光透射抑制层84相接的n阴极层83和在驱动晶闸管s侧与光透射抑制层84相接的p阳极层85中的任意一个相比杂质浓度高的层。在此，“相接”不仅是指直接相接的状态，而且还包含与介有比光透射抑制层84足够薄的i型的薄膜层的情况等在动作上直接相接的情况实质上同等的状态。
当半导体层的杂质浓度变高时，在半导体层内能够自由移动的电子及空穴(自由载流子)的数量增加，容易吸收光(自由载流子吸收)。该情况下，与半导体层的带隙无关而吸收光。即，吸收的光的波长依存性小。
例如，产生自由载流子吸收的杂质浓度为1×1018/cm3以上。在光透射抑制层84中吸收驱动晶闸管s射出的光的半导体层(n型半导体层84a、84c、84d、84g、p型半导体层84b、84e、84f、84h中的至少一层)的厚度按光的吸收量设定即可，例如为数nm至数百nm。
即，由杂质浓度高的半导体层构成的光透射抑制层84通过吸收从驱动晶闸管s射出的光而降低强度(光量)，抑制从驱动晶闸管s射出的光透射。
杂质浓度高的半导体层与杂质浓度低的半导体层相比，电阻小，电流容易流通。因此，通过在为反向结的发光二极管led的n阴极层83与驱动晶闸管s的p阳极层85之间设置包含杂质浓度高的半导体层的光透射抑制层84，在使发光二极管led点亮时，能够降低对发光二极管led与驱动晶闸管s的串联连接施加的电压(上升电压)。
如图8(a)～(e)所示，光透射抑制层84在发光二极管led侧与发光二极管led的n阴极层83相接(相邻)，在驱动晶闸管s侧与驱动晶闸管s的p阳极层85相接(相邻)。
在光透射抑制层84为单层的情况下，如图8(a)、(b)所示，光透射抑制层84为与发光二极管led的n阴极层83相同的导电型的n型、或与驱动晶闸管s的p阳极层85相同的导电型的p型即可。另外，在光透射抑制层84为相同的导电型的多个层的情况下，如图8(c)、(d)所示，光透射抑制层84为与发光二极管led的n阴极层83相同的导电型的n型、或与驱动晶闸管s的p阳极层85相同的导电型的p型即可。
另外，在光透射抑制层84由n型和p型这二层构成的情况下，如图8(e)所示，光透射抑制层84的发光二极管led的n阴极层83侧可以为n型，驱动晶闸管s的p阳极层85侧可以为p型。通过如图8(e)所示来构成，与图8(a)～(d)的结构相比，能够进一步降低上升电压。
即，光透射抑制层84可以如下方式构成：在与相邻的构成发光二极管led的层(n阴极层83)和构成驱动晶闸管s的层(p阳极层85)直接相接(直接接合)时相同的方向上保持电流流通的接合。即，光透射抑制层84可以如下方式构成：对于相邻的构成发光二极管led的层(n阴极层83)和构成驱动晶闸管s的层(p阳极层85)直接相接(直接接合的情况)的情况，变为反向结的界面的数量不增加。
若在发光二极管led的n阴极层83和驱动晶闸管s的p阳极层85之间变为反向结的界面增加，则电流的流动被阻碍，或在使发光二极管led点亮时，对发光二极管led与驱动晶闸管s的串联连接施加的电压(上升电压)变高。
换言之，在光透射抑制层84由多个层构成的情况下，优选的是，构成发光二极管led的层(n阴极层83)和构成光透射抑制层84的多个层中与构成发光二极管led的层(n阴极层83)相接的层具有相同的导电型，并且，构成驱动晶闸管s的层(p阳极层85)和构成光透射抑制层84的多个层中与构成驱动晶闸管s的层(p阳极层85)相接的层具有相同的导电型。另外，只要满足该条件，光透射抑制层84不限于二层，也可以由与n阴极层83或p阳极层85相比杂质浓度高的三层或四层半导体层构成。通过提高杂质浓度，即使反向结增加，也能够抑制上升电压变高的情况。
上述中所说明的光透射抑制层84通过吸收光降低从驱动晶闸管s射出的光的强度(光量)，抑制从驱动晶闸管s射出的光透射。光透射抑制层84可以通过反射光来抑制从驱动晶闸管s射出的光透射。此时，光透射抑制层84反射从驱动晶闸管s射出的光，但也可以透射从发光二极管led射出的光。
此外，在驱动晶闸管s向z方向射出的光影响发光二极管led的发光光谱的情况下，使驱动晶闸管s1上的n欧姆电极321和与其他驱动晶闸管s的同样的n欧姆电极变大，屏蔽从驱动晶闸管s射出的光即可。另外，在传递晶闸管t向z方向射出的光影响发光二极管led的发光光谱的情况下，使传递晶闸管t1上的n欧姆电极323和与其他传递晶闸管t的同样的n欧姆电极变大，屏蔽从传递晶闸管t射出的光即可。此外，传递晶闸管t向-z方向射出的光被设置在基板80的背面的背面电极91屏蔽。
(发光装置65的动作)
接着，对发光装置65的动作进行说明。
如上所述，发光装置65具备发光芯片c1～c40(参照图3、4)。
因为发光芯片c1～c40被并行驱动，所以只要说明发光芯片c1的动作即可。
＜时序图＞
图9是说明发光装置65及发光芯片c的动作的时序图。
图9中示出了对发光芯片c1的发光二极管led1～led5这五个发光二极管led的点亮(振荡)或不点亮进行控制(记为点亮控制)的部分的时序图。此外，在图9中，使发光芯片c1的发光二极管led1、led2、led3、led5点亮，将发光二极管led4熄灭(不点亮)。
在图9中，设定为时刻从时刻a到时刻k按照字母顺序经过。发光二极管led1在期间t(1)进行点亮或不点亮的控制(点亮控制)，发光二极管led2在期间t(2)进行点亮或不点亮的控制(点亮控制)，发光二极管led3在期间t(3)进行点亮或不点亮的控制(点亮控制)，发光二极管led4在期间t(4)进行点亮或不点亮的控制(点亮控制)。以下，同样地对编号为5以上的发光二极管led进行点亮控制。
在此，将期间t(1)、t(2)、t(3)、…设为相同长度的期间，在不对彼此进行区分时称为期间t。
向
以下，有时将“h”(0v)及“l”(-5v)省略为“h”和“l”。
第一传递信号
第二传递信号
若对第一传递信号
如后所述，第一传递信号
接着，对发送到发光芯片c1的
在此，在对发光芯片c1的发光二极管led1进行点亮控制期间t(1)中，说明点亮信号
参照图4、图5，按照图9所示的时序图说明发光装置65及发光芯片c1的动作。此外，以下，对点亮控制发光二极管led1、led2的期间t(1)、t(2)进行说明。
(1)时刻a
＜发光装置65＞
在时刻a，发光装置65的信号产生电路110的基准电位供应部160将基准电位vsub设定为“h”(0v)。电源电位供应部170将电源电位vga设定为“l”(-5v)。这样一来，发光装置65的电路基板62上的电源线200a变为基准电位vsub的“h”(0v)，发光芯片c1～c40各自的vsub端子变为“h”。同样地，电源线200b变为电源电位vga的“l”(-5v)，发光芯片c1～c40各自的vga端子变为“l”(参照图4)。由此，发光芯片c1～c40各自的电源线71变为“l”(参照图5)。
而且，信号产生电路110的传递信号产生部120将第一传递信号
进而，信号产生电路110的点亮信号产生部140将点亮信号
＜发光芯片c1＞
驱动晶闸管s的阳极(p阳极层85)经由光透射抑制层84与发光二极管led的阴极(n阴极层83)连接，发光二极管led的阳极(p阳极层81)与设定为“h”的vsub端子连接。
传递晶闸管t的阳极(p阳极层85)经由光透射抑制层84与下部二极管ud的阴极(n阴极层83)连接，下部二极管ud的阳极(p阳极层81)与设定为“h”的vsub端子连接。
奇数编号的传递晶闸管t1、t3、t5、…各自的阴极与第一传递信号线72连接，被设定为“h”(0v)。偶数编号的传递晶闸管t2、t4、t6、…各自的阴极与第二传递信号线73连接，被设定为“h”。因此，由于传输晶闸管t的阳极和阴极均变为“h”，所以传输晶闸管t处于off状态。另外，下部二极管ud的阳极和阴极也均变为“h”，处于off状态。
驱动晶闸管s的阴极端子与“h”(0v)的点亮信号线75连接。因此，驱动晶闸管s的阳极和阴极也均变为“h”，处于off状态。另外，发光二极管led的阳极和阴极也均变为“h”，处于off状态。
如上所述，栅极gt1与启动二极管sd的阴极连接。栅极gt1经由电源线电阻rg1与电源电位vga(“l”(-5v))的电源线71连接。而且，启动二极管sd的阳极端子与第二传递信号线73连接，经由限流电阻r2与“h”(0v)的
此外，栅极gt为栅极gs，所以栅极gs的电位与栅极gt的电位相同。因此，传递晶闸管t、驱动晶闸管s的阈值电压成为从栅极gt、gs的电位减去pn结的正向电位vd(1.5v)而得到的值。即，传递晶闸管t1、驱动晶闸管s1的阈值电压为-3v，传递晶闸管t2、驱动晶闸管s2的阈值电压为-4.5v，传递晶闸管t3、驱动晶闸管s3的阈值电压为-6v、编号为4以上的传递晶闸管t、驱动晶闸管s的阈值电压为-6.5v。
(2)时刻b
在图9所示的时刻b，第一传递信号
当第一传递信号
此外，传递晶闸管t3的阈值电压为-6v，编号为5以上的奇数编号的传递晶闸管t的阈值电压为-6.5v。施加到传递晶闸管t3和编号为5以上的奇数编号的传递晶闸管t的电压为-3.2v加上施加到发光二极管led的电压1.7v而得的-1.5v，所以传递晶闸管t3和编号为5以上的奇数编号的传递晶闸管t不导通。
另一方面，偶数编号的传递晶闸管t的第二传递信号
当传递晶闸管t1导通时，栅极gt1/gs1的电位变为传递晶闸管t1的阳极的电位即“h”(0v)。而且，栅极gt2(栅极gs2)的电位变为-1.5v，栅极gt3(栅极gs3)的电位变为-3v，栅极gt4(栅极gs4)的电位变为-4.5v，编号为5以上的栅极gt(栅极gs)的电位变为“l”。
由此，驱动晶闸管s1的阈值电压变为-1.5v，传递晶闸管t2、驱动晶闸管s2的阈值电压变为-3v，传递晶闸管t3、驱动晶闸管s3的阈值电压变为-4.5v，传递晶闸管t4、驱动晶闸管s4的阈值电压变为-6v，编号为5以上的传递晶闸管t、驱动晶闸管s的阈值电压变为-6.5v。
但是，由于第一传递信号线72通过on状态的传递晶闸管t1而变为-1.5v，所以off状态的奇数编号的传递晶闸管t不导通。第二传递信号线73为“h”(0v)，所以偶数编号的传递晶闸管t不导通。由于点亮信号线75为“h”(0v)，所以任何一个发光二极管led都不点亮。
在紧接着时刻b之后(在此，是指由在时刻b的信号的电位变化而使晶闸管等产生变化后，变成稳定状态时。其他情况也同样。)，传递晶闸管t1、下部二极管ud1处于on状态，其他传递晶闸管t、下部二极管ud、驱动晶闸管s、发光二极管led处于off状态。
(3)时刻c
在时刻c，点亮信号
当点亮信号
在紧接着时刻c之后，传递晶闸管t1、下部二极管ud1、驱动晶闸管s1处于on状态，发光二极管led1点亮(发光)。
(4)时刻d
在时刻d，点亮信号
当点亮信号
在紧接着时刻d之后，传递晶闸管t1处于on状态。
(5)时刻e
在时刻e，第二传递信号
当第二传递信号
由此，栅极端子gt2(栅极端子gs2)的电位变为“h”(0v)，栅极gt3(栅极gs3)的电位变为-1.5v，栅极gt4(栅极gs4)的电位变为-3v、栅极gt5(栅极gs5)的电位变为-4.5v。而且，编号为6以上的栅极gt(栅极gs)的电位变为-5v。
在紧接着时刻e之后，传递晶闸管t1、t2、下部二极管ud1、ud2处于on状态。
(6)时刻f
在时刻f，第一传递信号
当第一传递信号
这样一来，栅极gt1(栅极gs1)的电位经由电源线电阻rg1朝向电源线71的电源电位vga(“l”(-5v))变化。由此，耦合二极管d1变为在电流不流通的方向上施加了电位的状态(反向偏置)。因此，栅极gt2(栅极gs2)为“h”(0v)的影响不会波及到栅极gt1(栅极gs1)。即，具有用反向偏置的耦合二极管d连接的栅极gt的传递晶闸管t的阈值电压变为-6.5v，即使第一传递信号
在紧接着时刻f之后，传递晶闸管t2、下部二极管ud2处于on状态。
(7)其他时刻
在时刻g，当点亮信号
而且，在时刻h，当点亮信号
进而，在时刻i，当第一传递信号
以后，重复进行至此说明的动作。
此外，在不使发光二极管led点亮(发光)而保持熄灭(不点亮)时，只要如图9的从对发光二极管led4进行点亮控制的期间t(4)中的时刻i到时刻k所示的点亮信号
如以上说明，传递晶闸管t的栅极端子gt通过耦合二极管d而相互连接。从而，当栅极gt的电位变化时，经由正向偏置的耦合二极管d与电位发生了变化的栅极gt连接的栅极gt的电位发生变化。而且，具有电位发生了变化的栅极的传递晶闸管t的阈值电压发生变化。当阈值电压高于-3.3v(绝对值小的负值)时，传递晶闸管t在第一传递信号
而且，栅极gs与on状态的传递晶闸管t的栅极gt连接的驱动晶闸管s由于阈值电压为-1.5v，所以当点亮信号
即，通过传递晶闸管t变为on状态，指定作为点亮控制对象的发光二极管led，“l”(-5v)的点亮信号
此外，“h”(0v)的点亮信号
通过如上设置，根据图像数据设定点亮信号
(发光芯片c的制造方法)
对发光芯片c的制造方法进行说明。
图10、图11、图12是说明发光芯片c的制造方法的图。图10(a)是半导体层叠体形成工序，图10(b)是形成n欧姆电极(n欧姆电极321、323、324等)的n欧姆电极形成工序，图10(c)是半导体层叠体分离工序，图11(d)是形成电流阻止部β的电流阻止部形成工序，图11(e)是使p栅极层87露出的露出p栅极层蚀刻工序，图11(f)是形成p欧姆电极(p欧姆电极331、332等)的p欧姆电极形成工序，图12(g)是形成保护层90的保护层形成工序，图12(h)是配线(电源线71、第一传递信号线72、第二传递信号线73、点亮信号线75等)及形成背面电极91的配线等的形成工序。
在图10、图11、图12中，使用图7所示的岛301、302的剖视图进行说明。这些岛是沿图6(a)的vib-vib线截取的剖视图，但为从图6(b)的相反侧(-x方向)看到的剖视图。此外，关于其他的岛也同样。另外，标记杂质的导电型(p、n)。
以下，依次进行说明。
在图10(a)所示的半导体层叠体形成工序中，使p阳极层81、发光层82、n阴极层83、光透射抑制层84、p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88在p型基板80上依次外延生长，以形成半导体层叠体。
在此，以p型gaas为例对基板80进行说明，但基板80也可以为n型gaas、未添加杂质的本征(i)型的gaas。另外，还可以为inp、gan、inas、由其他iii-v族、ii-vi材料构成的半导体基板、蓝宝石、si、ge等。在变更基板的材料的情况下，在基板上单片层叠的材料使用与基板的晶格常数大致匹配(包括应变结构、应变缓和层、变质生长)的材料。作为一例，在inas基板上使用inas、inassb、gainassb等，在inp基板上使用inp、ingaasp等，在gan基板上或蓝宝石基板上使用gan、algan、ingan，在si基板上使用si、sige、gap等。其中，晶体生长后向其他支撑基板上粘贴的情况下，半导体材料与支撑基板无需大致晶格匹配。
p阳极层81通过依次层叠下侧p阳极层81a、电流狭窄层81b、上侧p阳极层81c而构成。
p阳极层81的下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c例如为杂质浓度1×1018/cm3的p型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。此外，也可以为gainp等。
电流狭窄层81b例如为alas或al的组成比高的p型algaas。只要通过al被氧化而形成al2o3，电阻变高，进行电流路径限制即可。
发光层82为阱(well)层与势垒(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如为gaas、algaas、ingaas、gaasp、algainp、gainasp、gainp等，势垒层为algaas、gaas、gainp、gainasp等。此外，发光层82也可以为量子线(quantumwire)或量子箱(量子点(quantumdot))。
n阴极层83例如为杂质浓度1×1018/cm3的n型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。此外，也可以为gainp等。
光透射抑制层84由添加有高浓度的n型杂质的n++层84a和添加有高浓度的n型杂质的p++层84b的结(参照图8(e))构成。n++层84a和p++层84b例如为杂质浓度1×1020/cm3的高浓度。此外，通常的结的杂质浓度在1017/cm3～1018/cm3的范围。n++层84a与p++层84b的组合(以下，记为n++层84a/p++层84b)例如为n++gainp/p++gaas、n++gainp/p++algaas、n++gaas/p++gaas、n++algaas/p++algaas、n++ingaas/p++ingaas、n++gainasp/p++gainasp、n++gaassb/p++gaassb。此外，也可以将组合相互变更。
p阳极层85例如为杂质浓度1×1018/cm3的p型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。此外，也可以为gainp等。
n栅极层86例如为杂质浓度1×1017/cm3的n型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。此外，也可以为gainp等。
p栅极层87例如为杂质浓度1×1017/cm3的p型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。此外，也可以为gainp等。
n阴极层88例如为杂质浓度1×1018/cm3的n型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。此外，也可以为gainp等。
这些半导体层例如通过金属有机化学气相沉积法(mocvd)、分子束外延法(mbe)等层叠形成半导体层叠体。
在图10(b)所示的n欧姆电极形成工序中，首先，在n阴极层88上形成n欧姆电极321、323、324等。
n欧姆电极(n欧姆电极321、323、324等)例如为包含容易与n阴极层88等n型半导体层取得欧姆接触的ge的au(auge)等。
而且，n欧姆电极(n欧姆电极321、323、324等)例如通过剥离(lift-off)法等形成。
在图10(c)所示的半导体层叠体分离工序中，依次蚀刻n阴极层88、p栅极层87、n栅极层86、p阳极层85、光透射抑制层84、n阴极层83、发光层82、p阳极层81，且分离成岛301、302等岛。该蚀刻可以通过使用硫酸系蚀刻液(以重量比计，硫酸∶过氧化氢水∶水＝1∶10∶300)等的湿法蚀刻来进行，也可以例如通过使用氯化硼等的各向异性干法蚀刻(rie)来进行。在该半导体层叠体分离工序中的蚀刻有时称为台面蚀刻或后蚀刻。
在下一个如图11(d)所示的电流阻止部形成工序中，通过半导体层叠体分离工序，从侧面氧化侧面露出的电流狭窄层81b，形成阻止电流的电流阻止部β。未被氧化而残留的部分成为电流通过部α。
电流狭窄层81b的氧化例如是通过在300～400℃下的水蒸气氧化使为alas、algaas等的电流狭窄层81b的al氧化。此时，氧化从露出的侧面进行，在岛301、302等岛的周围形成al的氧化物即al2o3构成的电流阻止部β。电流狭窄层81b未被氧化的部分成为电流通过部α。此外，在图11(e)至图12(i)中，为了便于图示，在岛301中，记载为电流阻止部β与岛的侧面的距离不同。由于氧化以与岛301、302等岛的侧面相同的距离进行，所以与形成的电流阻止部β的岛的侧面的距离变为相同。
此外，替代使用alas等al组成比大的半导体层，也可以通过将氢离子(h+)注入到gaas、algaas等半导体层中来形成电流阻止部β(h+离子注入)。即，也可以不使用电流狭窄层81b，通过不对下侧p阳极层81a和上侧p阳极层81c进行分割而形成一体化的p阳极层81，并将h+注入到成为电流阻止部β的部分，使杂质失活来形成电阻高的电流阻止部β。
在图11(e)所示的露出p栅极层蚀刻工序中，蚀刻n阴极层88以使p栅极层87露出。
该蚀刻可以通过使用硫酸系蚀刻液(以重量比计，硫酸∶过氧化氢水∶水＝1∶10∶300)等的湿法蚀刻来进行，也可以例如通过使用氯化硼的各向异性干法蚀刻来进行。
在图11(f)所示的p欧姆电极形成工序中，在p栅极层87上形成p欧姆电极331、332等。
p欧姆电极(p欧姆电极331、332等)例如为包含容易与p栅极层87等p型半导体层取得欧姆接触的zn的au(auzn)等。
而且，p欧姆电极(p欧姆电极331、332等)例如通过剥离法等形成。
在图12(g)所示的保护层形成工序中，以利用例如sio2、sion、sin等绝缘材料覆盖岛301、302等的表面的方式形成保护层90。
而且，在n欧姆电极(n欧姆电极321、323、324等)和p欧姆电极(p欧姆电极331、332等)上的保护层90设置通孔(开口)。
在图12(h)所示的配线等的形成工序中，经由设置在保护层90的通孔，形成连接n欧姆电极(n欧姆电极321、323、324等)和p欧姆电极(p欧姆电极331、332等)的配线(电源线71、第一传递信号线72、第二传递信号线73、点亮信号线75等)和背面电极91。
配线和背面电极91是au、al等。
如以上说明，在第一实施方式的发光芯片c中，使发光二极管led与驱动晶闸管s层叠。由此，发光芯片c变为通过传递晶闸管t和驱动晶闸管s依次点亮发光二极管led的自扫描型。由此，在发光芯片c中设置的端子数减少，发光芯片c和发光装置65变为小型。
有时不在驱动晶闸管s的下方设置发光二极管led，而是将驱动晶闸管s用作发光晶闸管(发光元件)。即，不设置构成发光二极管led、下部二极管ud的p阳极层81、发光层82、n阴极层83。
在这种情况下，不能分别(独立)设定驱动特性和发光特性。因此，难以实现驱动的高速化、光的高输出化、高效率化、低功耗化、低成本化等。
与此相反，在第一实施方式中，通过发光二极管led进行发光，通过传递晶闸管t和驱动晶闸管s进行传递，将发光和传递分离。驱动晶闸管s无需发光。因此，可将发光二极管led作为量子阱结构而提高发光特性等，同时可提高传递晶闸管t及驱动晶闸管s的驱动特性等。即，可分别(独立)设定发光部102的发光二极管led与驱动部101的传递晶闸管t及驱动晶闸管s。由此，容易实现驱动的高速化、光的高输出化、高效率化、低功耗化、低成本化等。
另外，在第一实施方式中，将发光二极管led与驱动晶闸管s经由光透射抑制层84进行层叠。在这种情况下，发光二极管led的n阴极层83与驱动晶闸管s的p阳极层85若直接层叠，则两层接合部会变为反向偏置。但是，如上所述，因为光透射抑制层84容易流通电流，所以通过经由光透射抑制层84层叠发光二极管led和驱动晶闸管s，电流会变得容易流通。
此外，若不设置光透射抑制层84，为了在发光二极管led与驱动晶闸管s的串联连接中流通电流，会施加击穿反向偏置的结的电压以上的电压。即，驱动电压变高。
即，通过将发光二极管led和驱动晶闸管s经由光透射抑制层84进行层叠，与不经由光透射抑制层84的情况相比，驱动电压被抑制得较低。
另外，即使驱动晶闸管s发光，光透射抑制层84也将驱动晶闸管s射出的光的强度(光量)降低至不对图像形成造成影响的程度。因此，驱动晶闸管s也可以发光。
此外，设置于发光二极管led的p阳极层81的电流狭窄层81b也可以设置于发光二极管led的n阴极层83。
另外，与gaas、inp等相比，用作光透射抑制层84的材料难以生长，并且质量差。因此，在光透射抑制层84内部容易发生结晶缺陷，在其上生长的例如gaas等的半导体内结晶缺陷增长。例如，由于ingaas层相对于gaas基板或inp基板的晶格常数、ingan层相对于gan基板的晶格常数不同，所以容易产生应变且发生结晶缺陷。
进而，在光透射抑制层84为杂质浓度高的半导体层的情况下，例如，当光透射抑制层84的杂质浓度为1019/cm3时，比其他层的杂质浓度
此外，如光透射抑制层84那样，为了使杂质浓度高于其他层，必须在低温下生长。即，必须改变生长条件(温度、增长速度、比率)。因此，设置在光透射抑制层84上的半导体层会偏离最佳生长条件。
其结果是，设置在光透射抑制层84上的半导体层会包含许多结晶缺陷。
特别是，发光二极管led等发光元件的发光特性容易受到半导体层中所含的结晶缺陷的影响。另一方面，晶闸管(驱动晶闸管s、传递晶闸管t)可以导通，以能够向发光二极管led或下部二极管ud供应电流。即，晶闸管(驱动晶闸管s、传递晶闸管t)不易受到结晶缺陷的影响。
因此，在第一实施例中，将发光二极管led、下部二极管ud设置在基板80上，并且经由光透射抑制层84在其上设置驱动晶闸管s、传递晶闸管t。由此，抑制发光二极管led、下部二极管ud，特别是发光二极管led发生结晶缺陷，从而发光特性不易受到结晶缺陷的影响。
＜电压降低层89＞
在上述的发光芯片c中，经由光透射抑制层84，在发光二极管led、下部二极管ud上层叠了驱动晶闸管s、传递晶闸管t。因此，电源电位vga、第一传递信号
因此，为了使用于电源电位vga、第一传递信号
图13是发光二极管led1与具备电压降低层89的驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。图13是在图7(a)中添加了电压降低层89的图。因此，与图7(a)相同的部分标注相同的符号并省略说明，对不同的部分进行说明。
在此，电压降低层89设置在驱动晶闸管s的p阳极层85与n栅极层86之间。此外，传递晶闸管t也同样。
电压降低层89可以是作为p阳极层85的一部分而与p阳极层85相同的杂质浓度的p型，也可以是作为n栅极层86的一部分而与n栅极层86相同的杂质浓度的n型。另外，电压降低层89也可以是i型的层。
以下，将驱动晶闸管s或传递晶闸管t的电压降低层89的作用一般化而作为晶闸管来进行说明。
图14是说明晶闸管结构和晶闸管特性的图。图14(a)是不具备电压降低层89的晶闸管的剖视图，图14(b)是具备电压降低层89的晶闸管的剖视图，图14(c)是晶闸管特性。图14(a)、(b)例如相当于未在发光二极管led上层叠的驱动晶闸管s1的剖面。因此，驱动晶闸管s1中的符号用括号示出。而且，将背面电极91设置在p阳极层85的背面。
图14(a)所示的晶闸管不具备电压降低层89。图14(b)所示的晶闸管在p阳极层85和n栅极层86之间具备电压降低层89。
晶闸管中的上升电压(参照图14(c)的vr、vr′)由构成晶闸管的半导体层中最小的带隙的带隙能量来决定。此外，晶闸管中的上升电压是指将晶闸管的on状态下的电流外推到电压轴时的电压。
如图14(c)所示，具备与p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88相比带隙能量小的层的即电压降低层89的晶闸管的上升电压vr′低于不具备电压降低层89的晶闸管的上升电压vr。进而，作为一例，电压降低层89是具有比发光层82的带隙小的带隙的层。
晶闸管(驱动晶闸管s、传递晶闸管t)不用作发光元件，而仅充当驱动诸如发光二极管led等的发光元件的驱动部101的一部分。因此，与实际发光的发光元件的发光波长无关地决定带隙。这样一来，通过设置具有比发光层82的带隙小的带隙的电压降低层89，可降低晶闸管的上升电压vr。由此，在晶闸管和发光元件处于on状态下，施加到晶闸管和发光元件的电压也减小。
图15是说明构成半导体层的材料的带隙能量的图。
gaas的晶格常数约为
另外，inp的晶格常数约为
另外，gan的晶格常数因生长表面而异，但a面为
而且，对于gaas、inp和gan，晶闸管的上升电压变小的带隙能量为在图15中用网点表示的范围的材料。即，当使用网点表示的范围的材料作为构成晶闸管的层时，晶闸管的上升电压vr变为网点所示区域的材料的带隙能量。
例如，gaas的带隙能量约为1.43ev。因此，若不使用电压降低层89，则晶闸管的上升电压vr变成约为1.43v。但是，通过将网点所示范围的材料设为构成晶闸管的层或包含该材料，晶闸管的上升电压vr可设定为大于0v且小于1.43v(0v＜vr＜1.43v)。
由此，降低晶闸管处于on状态时的功耗。
作为网点所示范围的材料，有相对于gaas带隙能量为约0.67ev的ge。另外，有相对于inp带隙能量为约0.36ev的inas。另外，对于gaas基板或inp基板，在gaas与inp的化合物、inn与insb的化合物、inn与inas的化合物等中，可使用带隙能量小的材料。特别是，以gainnas为基底的混合化合物适合。其中可包含al、ga、as、p、sb等。相对于gan，ganp可为电压降低层89。另外，也可以导入(1)通过变质生长等形成的inn层、ingan层、(2)由inn、ingan、innas、innsb构成的量子点、(3)相当于gan的晶格常数(a面)的二倍的inassb层等作为电压降低层89。其中也可以包含al、ga、n、as、p、sb等。
在此，虽然对晶闸管的上升电压vr、vr′进行了说明，但晶闸管保持on状态的最小电压即保持电压vh、vh′或对处于on状态的晶闸管施加的电压也同样(参照图14(c))。
另一方面，晶闸管的开关电压vs(参照图14(c))由变为反向偏置的半导体层的耗尽层决定。因此，电压降低层89对晶闸管的开关电压vs造成的影响小。
即，电压降低层89在保持晶闸管的开关电压vs的同时，使上升电压下降(使上升电压vr低于上升电压vr′)。由此，使施加到处于on状态的晶闸管的电压下降，从而降低功耗。通过调整p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88的材料或杂质浓度等，可将晶闸管的开关电压vs设定为任意值。但是，开关电压vs根据电压降低层89的插入位置而变化。
另外，在图13中，示出了设置一个电压降低层89的例子，但也可以设置多个电压降低层89。例如，当在p阳极层85和n栅极层86之间、以及在p栅极层87和n阴极层88之间分别设置电压降低层89时，可以在n栅极层86内设置一个，在p栅极层87内设置另一个。或者，从p阳极层85、n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88中选择两层或三层，分别设置在各个层内。这些电压降低层的导电型可以与设置有电压降低层的阳极层、阴极层、栅极层组合，也可以是i型。
此外，与gaas、inp等相比，用作电压降低层89的材料难以生长，并且质量差。因此，在电压降低层89内部容易发生结晶缺陷，在其上生长的例如gaas等的半导体内结晶缺陷增长。
如上所述，发光二极管led等发光元件的发光特性容易受到半导体层中所含的结晶缺陷的影响。另一方面，晶闸管(驱动晶闸管s、传递晶闸管t)可以导通，以能够向发光二极管led或下部二极管ud供应电流。因此，只要包含电压降低层89的晶闸管不被用作发光层，而是用于降低电压，在构成晶闸管的半导体层中也可以包含结晶缺陷。
因此，可以与光透射抑制层84同样地，将发光二极管led、下部二极管ud设置在基板80上，并且在其上设置包含电压降低层89的驱动晶闸管s、传递晶闸管t。由此，抑制在发光二极管led、下部二极管ud，特别是在发光二极管led发生结晶缺陷，从而使发光特性变得不易受到结晶缺陷的影响。另外，可单片层叠驱动晶闸管s或传递晶闸管t。
此外，虽然将电流狭窄层设置在发光二极管led的p阳极层81，但可以将其设置在发光二极管led的n阴极层83、驱动晶闸管s的p阳极层85、以及n阴极层88。
以下，对第一实施方式的发光芯片c的变形例进行说明。在以下所示的变形例中，以发光芯片c的岛301中的发光二极管led1与驱动晶闸管s1层叠而成的部分进行说明，其他的发光二极管led与驱动晶闸管s层叠而成的部分及下部二极管ud与传递晶闸管t层叠而成的部分也同样。其他结构与至此说明的发光芯片c相同，因此，省略相同的部分的说明，对不同的部分进行说明。
(第一实施方式的发光芯片c的变形例1-1)
图16是说明第一实施方式的发光芯片c的变形例1-1的发光二极管led1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
在变形例1-1中，电流狭窄层(在变形例1-1中为电流狭窄层85b)不是设于p阳极层81而是设于p阳极层85。即，p阳极层85由下侧p阳极层85a、电流狭窄层85b、上侧p阳极层85c构成。其他结构与第一实施方式的发光芯片c相同。
此外，通过改变图10、图11、图12所示的第一实施方式的发光芯片c的制造方法来制造变形例1-1的发光芯片c。即，可以将p阳极层85a作为p阳极层85a、电流狭窄层85b、上侧p阳极层85c，从侧面氧化电流狭窄层85b。在这种结构的情况下，无需蚀刻到发光二极管led，所以具有段差变小，处理变得容易，散热性提高，激光特性得到改善的优点。
(第一实施方式的发光芯片c的变形例1-2)
图17是说明第一实施方式的发光芯片c的变形例1-2的发光二极管led1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
在变形例1-2中，替代电流狭窄层81b，在与电流通过部α相应的部分设置光透射抑制层84。其他结构与第一实施方式的发光芯片c相同。
如上所述，光透射抑制层84电流容易流通。但是，没有光透射抑制层84的n阴极层83与p阳极层85的结在不发生击穿的反向偏置状态下电流难以流通。
因此，若在与电流通过部α相应的部分设置光透射抑制层84，则使得在发光二极管led中流通的电流被集中在中央部。
此外，通过改变图10、图11、图12所示的第一实施方式的发光芯片c的制造方法来制造变形例1-2的发光芯片c。即，在图10(a)中，在基板80上依次层叠p阳极层81、发光层82、n阴极层83、光透射抑制层84。之后，去除成为电流阻止部β的部分的光透射抑制层84，使成为电流通过部α的部分的光透射抑制层84残留。之后，以将残留的光透射抑制层84的周围埋上的方式层叠p阳极层85。接着，依次层叠n栅极层86、p栅极层87、n阴极层88。此外，也可以替代p阳极层85而用n阴极层83将残留的光透射抑制层84的周围埋上。
变形例1-2的发光芯片c可以在使用难以应用水蒸气氧化的半导体材料的情况下应用。
(第一实施方式的发光芯片c的变形例1-3)
图18是说明第一实施方式的发光芯片c的变形例1-3的发光二极管led1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
在变形例1-3中，将n阴极层83作为分布布拉格反射层(dbr：distributedbraggreflector)(以下，记为dbr层)。dbr层通过多层层叠设有折射率差的半导体层而构成。而且，dbr层以反射发光二极管led射出的光的方式构成。其他结构与第一实施方式的发光芯片c相同。
若在光透射抑制层84使用带隙能量比发光二极管led的发光波长的带隙能量小的半导体材料，则到达光透射抑制层84的光被带端吸收而损失。因此，在变形例1-3中，在发光层82和光透射抑制层84之间设置dbr层，在与dbr层中产生的驻波的波节相应的位置设有光透射抑制层84。通过如上设置，可大幅度地抑制光透射抑制层84使用的半导体材料的带端吸收。
dbr层由例如al0.9ga0.1as的高al组成比的低折射率层与例如al0.2ga0.8as的低al组成比的高折射率层的组合构成。低折射率层及高折射率层各自的膜厚(光路长)例如设定为中心波长的0.25(1/4)。此外，低折射率层与高折射率层的al组成比可以在0～1的范围变更。
因此，通过在图10、图11、图12所示的第一实施方式的发光芯片c的制造方法中将n阴极层83改变为dbr层来制造变形例1-3的发光芯片c。
(第一实施方式的发光芯片c的变形例1-4)
图19是说明第一实施方式的发光芯片c的变形例1-4的发光二极管led1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
在变形例1-4中，发光层82夹在两个dbr层之间。即，p阳极层81和n阴极层83作为dbr层来构成。p阳极层81包含电流狭窄层81b。即，在p阳极层81中，下侧p阳极层81a、电流狭窄层81b、上侧p阳极层81c依次层叠，下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c作为dbr层来构成。
此外，有时将下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c、n阴极层83记为下侧p阳极(dbr)层81a、上侧p阳极(dbr)层81c、n阴极(dbr)层83。
dbr层的结构与变形例1-3相同。此外，p阳极(dbr)层81的电流狭窄层81b的膜厚(光路长)根据所采用的结构来决定。在重视取出效率或工艺重现性的情况下，可设定为构成dbr层的低折射率层和高折射率层的膜厚(光路长)的整数倍，例如设定为中心波长的0.75(3/4)。此外，在奇数倍的情况下，可使电流狭窄层81b被高折射率层与高折射率层夹持。另外，在偶数倍的情况下，可使电流狭窄层81b被高折射率层与低折射率层夹持。即，以抑制dbr层引起的折射率周期的紊乱的方式来设置电流狭窄层81b即可。反之，在希望降低被氧化的部分的影响(折射率或应变)的情况下，电流狭窄层81b的膜厚优选为数十nm，可将电流狭窄层81b插入到在dbr层内确立的驻波的波节部分。
p阳极(dbr)层81和n阴极(dbr)层83以反射发光二极管led的发光层82射出的光的方式构成。即，p阳极(dbr)层81和n阴极(dbr)层83构成谐振器(空腔)，发光层82射出的光通过谐振而增强并输出。即，在变形例1-4中，在谐振型的发光二极管led上层叠有驱动晶闸管s。
通过部分地改变第一实施方式中图10、图11、图12所示的制造方法来制造变形例1-4的发光芯片c。即，在图10(a)的半导体层叠体形成工序中，将p阳极层81的下侧p阳极层81a、上侧p阳极层81c、以及n阴极层83形成为dbr层即可。
(第一实施方式的发光芯片c的变形例1-5)
图20是说明第一实施方式的发光芯片c的变形例1-5的发光二极管led1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
在变形例1-5中，将图19所示的发光芯片c的n阴极层(dbr)层83设为不作为dbr层的n阴极层83，替代的是，将n阴极层88作为dbr层。因此，将n阴极层88标记为n阴极(dbr)层88。其他结构与根据第一实施例的发光芯片c相同。
在变形例1-5中，p阳极(dbr)层81和n阴极(dbr)层88构成谐振器(空腔)，发光层82射出的光通过谐振而增强并输出。此外，该结构可应用于发光层82射出的光透射光透射抑制层84的情况。
通过部分地改变第一实施方式中图10、图11、图12所示的制造方法来制造变形例1-5的发光芯片c。即，在图10(a)的半导体层叠体形成工序中，将p阳极(dbr)层81及n阴极(dbr)层88形成为dbr层即可。
由于在第一实施方式的发光芯片c及各变形例的发光芯片中设置有光透射抑制层84，所以能够降低从驱动晶闸管s射出的光的强度(光量)，并能够抑制驱动晶闸管s的发光光谱混入到发光二极管led的发光光谱中。
另外，由于将电流阻止部β设置在发光二极管led的周边部中，所以电流集中在电流通过部α。由此，能够抑制非辐射复合中消耗的电力，功耗降低且光取出效率提高。
此外，在使用通过氧化形成的电流狭窄层的情况下，可将电流狭窄层设置在发光二极管led的n阴极层83、驱动晶闸管s的p阳极层85、n阴极层88。另外，与变形例1-2(图17)同样地，可以用光透射抑制层84替代通过氧化形成的电流狭窄层。
另外，也可以将电压降低层89添加到驱动晶闸管s和传递晶闸管t中。
此外，在第一实施例的发光芯片c及各变形例的发光芯片c中，也可以将发光二极管led的p阳极层81和n阴极层83作为包层，并且由设为包层的p阳极层81和n阴极层83夹持发光层82而使其激光振荡。在这种情况下，发光二极管led变为激光二极管ld。而且，激光二极管ld在与基板80的表面平行的方向上射出光。
[第二实施方式]
在第一实施例的发光芯片c中，将发光元件作为发光二极管led。在第二实施例的发光芯片c中，将发光元件作为垂直腔表面发射激光器vcsel(verticalcavitysurfaceemittinglaser)。
除了发光芯片c中的垂直腔表面发射激光器vcsel(包括下部二极管ud)与驱动晶闸管s(包括传递晶闸管t)层叠而成的结构以外的结构与第一实施方式相同，将发光二极管led(发光二极管led1～led128)替代为垂直腔面发射激光器vcsel(垂直腔面发射激光器vcsel1～vcsel128)即可。因此，省略相同的部分的说明，对不同的部分进行说明。
图21是第二实施方式的发光芯片c的垂直谐振腔表面发射激光器vcsel与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
基本的结构与图19所示的第一实施方式的发光芯片c的变形例1-4相同，所以省略说明。
垂直腔表面发射激光器vcsel在被两个dbr层(p阳极(dbr)层81和n阴极(dbr)层83)夹持的发光层82中，使光谐振而引起激光振荡。发光层82和两个dbr层(p阳极(dbr)层81和n阴极(dbr)层83)的反射率例如达到99％以上时发生激光振荡。
以下，对第二实施方式的发光芯片c的变形例进行说明。在以下所示的变形例中，以发光芯片c的岛301中的垂直腔表面发射激光器vcsel1与驱动晶闸管s1层叠而成的部分进行说明，其他的垂直腔表面发射激光器vcsel与驱动晶闸管s层叠而成的部分及下部二极管ud与传递晶闸管t层叠而成的部分也相同。其他结构与至此说明的发光芯片c相同，因此，省略相同的部分的说明，对不同的部分进行说明。
(第二实施方式的发光芯片c的变形例2-1)
图22是说明第二实施方式的发光芯片c的变形例2-1的垂直谐振腔表面发射激光器vcsel1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
变形例2-1的基本的结构与图20所示的第一实施方式的发光芯片c的变形例1-5相同，所以省略说明。
垂直腔表面发射激光器vcsel在被两个dbr层(p阳极(dbr)层81和n阴极(dbr)层88)夹持的发光层82中，使光谐振而引起激光振荡。此外，该结构可应用于发光层82射出的光透射光透射抑制层84的情况。
(第二实施方式的发光芯片c的变形例2-2)
图23是说明第二实施方式的发光芯片c的变形例2-2的垂直谐振腔表面发射激光器vcsel1与驱动晶闸管s1层叠而成的岛301的放大剖视图。
变形例2-2的基本的结构与图17所示的第一实施方式的发光芯片c的变形例1-2相同，将p阳极层81和p阳极层85作为dbr层。其他结构与变形例1-2相同，所以省略说明。
垂直腔表面发射激光器vcsel在夹着发光层82和n阴极层83的两个dbr层(p阳极(dbr)层81和p阳极(dbr)层85)中，使光谐振而引起激光振荡。此外，该结构可应用于发光层82射出的光透射光透射抑制层84的情况。
另外，由于在变形例2-2中不使用通过氧化形成的电流狭窄层，所以容易应用于难以应用水蒸气氧化的inp、gan、蓝宝石等基板上的半导体材料。
由于在第二实施方式的发光芯片c及各变形例的发光芯片中设置有光透射抑制层84，所以能够降低从驱动晶闸管s射出的光的强度(光量)，抑制驱动晶闸管s的发光光谱混入到垂直腔表面发射激光器vcsel的发光光谱中。
另外，由于将电流阻止部β设置在垂直腔表面发射激光器vcsel的周边部中，所以电流集中在电流通过部α。由此，能够抑制非辐射复合中消耗的电力，功耗降低且光取出效率提高。
此外，在使用通过氧化形成的电流狭窄层的情况下，可将电流狭窄层设置在垂直腔表面发射激光器vcsel的n阴极层83、驱动晶闸管s的p阳极层85、n阴极层88。
另外，也可以将电压降低层89添加到驱动晶闸管s和传递晶闸管t中。
[第三实施方式]
在第一实施方式和第二实施方式中，传递晶闸管t构成在下部二极管ud上方，且下部二极管ud与传递晶闸管t串联连接。因此，供应给传递晶闸管t的第一传递信号
在第三实施方式中，传递晶闸管t构成为不与下部二极管ud串联连接。因此，供应给传递晶闸管t的第一转移信号
此外，除了发光芯片c的结构以外，与第一实施方式相同。因此，省略相同的部分的说明，对不同的部分进行说明。
图24是说明搭载有第三实施方式的自扫描型发光元件阵列(sled)的发光芯片c的电路结构的等效电路图。
发光芯片c1(c)具备由发光二极管led1～led128构成的发光部102(参照图4(a))。另外，发光芯片c1(c)具备由驱动晶闸管s1～s128、传递晶闸管t1～t128、耦合二极管d1～d127、电源线电阻rg1～rg128、启动二极管sd、以及限流电阻r1、r2构成的驱动部101。
即，如图24所示，在等效电路图中，第三实施方式的发光芯片c不具备图5所示的第一实施方式的发光芯片c所具备的下部二极管ud1～ud128。
图25是第三实施方式的发光芯片c的岛301、302的剖视图。
第三实施方式的发光芯片c的平面布局与图6(a)所示的第一实施方式的发光芯片c的平面布局相同。因此，省略说明。
图25所示的第三实施方式的发光芯片c的岛301、302的剖视图是沿图6(a)的vib-vib线截取的剖面，但为从图6(b)的相反侧(-x方向)看到的剖视图。
如图25所示，在第三实施方式的发光芯片c中，在岛302中，传递晶闸管t1的p阳极层85和p型基板80由包含容易与p型半导体层取得欧姆接触的zn的au(auzn)等的连接配线74连接。
由此，将传递晶闸管t1的p阳极层85设定为被供应给基板80的背面电极91的基准电位vsub(“h”(0v))。
而且，在传递晶闸管t1下方的下部二极管ud1中，通过连接配线74使p阳极层81、发光层82和n阴极层83的侧面短路(short)。由此，即使存在下部二极管ud1，该下部二极管ud1也不进行动作。此外，岛302的整个侧面可以被保护层90覆盖。
另外，连接配线74可以是至少使发光层82短路的任何结构。例如，也可以为将连接配线74的一端连接到n阴极层83的结构。电流由于经由n阴极层83和光透射抑制层84从连接配线74流到传递晶闸管t，所以电流不流过下部二极管ud(从n阴极层83到发光层82、p阳极层81)，在下部二极管ud不消耗功率。这在将连接配线74连接到光透射抑制层84的一部分的情况下也同样。另外，也可以是将连接配线74的另一端连接到p阳极层81而不直接连接到基板上的结构。
图26是说明第三实施方式的发光芯片c的动作的时序图。
在说明图9所示的第一实施方式的发光芯片c的动作的时序图中，第一传递信号
用于进行动作的第一传递信号
(第三实施方式的发光芯片c的变形例3-1)
以下，对第三实施方式的发光芯片c的变形例3-1进行说明。在以下所示的变形例中，图25所示的第三实施方式的发光芯片c的岛301、302不同。其他结构与至此说明的发光芯片c相同，因此，对不同的部分进行说明，省略相同的部分的说明。
图27是第三实施方式的发光芯片c的变形例3-1的发光芯片c的岛301、302的放大剖视图。在变形例3-1中，连接配线74′设置在岛302的y方向的端部。通过这样设置，能够如第三实施例的发光芯片c(图25)那样抑制连接配线74与连接配线76发生短路的可能性。此外，连接配线74′设置在y方向的端部的状态是连接配线74′与连接配线76夹持保护层90而不重叠的例子。即，连接配线74′可设置在与连接配线76夹持保护层90而不重叠的位置(岛302的-x方向侧或x方向侧)。即，在图6(a)所示的发光芯片c的平面布局等中，可将连接配线74′设置在间隙部分。
特别是，在图6(a)的平面布局图中，在第一传递信号线72或第二传递信号线73附近，或者，在第一传递信号线72或第二传递信号线73的下部，仅使这些信号线通过，其下方的半导体区域并未被活用。因此，期望在第一传递信号线72或第二传递信号线73附近，或者，在第一传递信号线72或第二传递信号线73的下部设置连接配线74或连接配线74′，无需增加芯片尺寸或改变电路结构。例如，为在以下之处设置连接配线74或连接配线74′的结构：对于奇数编号的传递晶闸管t1、t3、...，在传递晶闸管t1、t3、...与第二传递信号线73之间或在第二传递信号线73的下部；对于偶数编号的传递晶闸管t2、t4、...，在传递晶闸管t2、t4、...与第一传递信号线72之间或第一传递信号线72的下部。
可以将第三实施方式的发光芯片c的结构应用于第一实施方式和第二实施方式的发光芯片c。
在第一实施方式至第三实施方式中，作为发光元件，对发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔表面发射激光器vcsel进行了说明，但也可以为其他发光元件。例如，发光元件可以是除具备阳极端子和阴极端子以外，还具备对激光振荡的on/off或激光强度进行控制的控制端子的激光晶体管。另外，除组合了发光元件和晶闸管而成的发光部件以外，还可以应用光透射抑制层。例如，在发光元件和驱动发光元件的发光晶体管之间，可以设置抑制从发光晶体管射出的光透射的光透射抑制层。即，可以为具备设置在基板上的发光元件、层叠在发光元件上方并驱动发光元件的驱动元件、以及层叠在发光元件和驱动元件之间并抑制驱动元件射出的光透射的光透射抑制层的发光部件。而且，该发光部件可以与其他电路组合，或将多个该发光部件组合而作为新的发光部件。
第一实施方式至第三实施方式的自扫描发光元件阵列(sled)由具备发光元件(发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔表面发射激光器vcsel)的发光部102和具备驱动晶闸管s、下部二极管ud、传递晶闸管t等的驱动部101构成，但在驱动部101中，也可以具备用于在驱动晶闸管s与传递晶闸管t之间等进行控制的晶闸管等。进而，也可以包含二极管、电阻等其他部件。
另外，虽然传递晶闸管t之间通过耦合二极管d连接，但也可以通过能够传递电阻等电位变化的部件连接。
另外，也可以不使用发光元件(发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔面发射激光器vcsel)和驱动晶闸管s，而将下部二极管ud作为发光元件(发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔面发射激光器vcsel)，并将点亮信号
在第一实施方式至第三实施方式中，也可以将发光元件(发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔表面发射激光器vcsel)、驱动晶闸管s、下部二极管ud、传递晶闸管t的导电型颠倒过来，同时变更电路的极性。即，可以将共阳极设为共阴极，也可以将共阴极设为共阳极。
此外，为了抑制发光元件(发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔表面发射激光器vcsel)导通时的发光延迟或缓和振荡，可以预先在发光元件中注入阈值电流以上的微小电流而稍微使其呈发光状态或振荡状态。即，也可以按下述方式构成：从驱动晶闸管s导通前开始稍微使发光元件发光，在驱动晶闸管s导通时，使发光元件的发光量增加而达到预定的光量。作为这样的结构，例如可以在发光元件(发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔表面发射激光器vcsel)的阳极层形成电极，在该电极上连接电压源或电流源，从驱动晶闸管s导通前开始，从该电压源或电流源向发光元件注入微弱的电流即可。
另外，各实施方式中的作为传递晶闸管t及驱动晶闸管s的结构也可以为pnpn四层结构以外的结构，只要是具有各实施方式中的传递晶闸管t及驱动晶闸管s的功能的结构即可。例如，也可以为具有晶闸管特性的pinin结构、pipin结构、npip结构或pnin结构等。该情况下，只要pinin结构的被p层和n层夹持的i层、n层、i层、pnin结构的被p层和n层夹持的n层、i层中的任一层为栅极层，并将设置于栅极层上的p欧姆电极332作为栅极gt(栅极gs)的端子即可。或者，只要nipip结构的被n层和p层夹持的i层、p层、i层、npip结构的被n层和p层夹持的p层、i层中的任一层为栅极层，并将设置于栅极层上的p欧姆电极332作为栅极gt(栅极gs)的端子即可。
进而，各实施方式中的构成晶闸管的多个半导体层与构成发光元件的多个半导体层经由构成光透射抑制层的半导体层层叠而成的半导体结构也可以在自扫描发光元件阵列(sled)以外的用途中使用。例如，可以由一个发光元件(发光二极管led、激光二极管ld、垂直腔表面发射激光器vcsel等)和层叠在其上的驱动晶闸管s构成，作为通过来自外部的电信号或光信号等的输入点亮的单体发光部件来使用。在这种情况下，发光元件构成发光部102，驱动晶闸管s构成驱动部101。
以上，主要对将p型gaas作为基板80的例子进行了说明。接下来，对在使用其他基板的情况下的各半导体层(在图10(a)的半导体层叠体形成工序中形成的半导体层叠体)的例子进行说明。
首先，使用gan基板时的半导体层叠体的一例如下。
p阳极层81例如为杂质浓度1×1018/cm3的p型的al0.9gan。al组成比可以在0～1的范围变更。
由于在gan基板上难以使用氧化狭窄层作为电流狭窄层，所以将光透射抑制层用作电流狭窄层的图17、图23为理想的结构。或者使用将离子注入作为电流限制方法也是有效的。
发光层82为阱(well)层与势垒(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如为gan、ingan、algan等，势垒层为algan、gan等。此外，发光层82也可以为量子线(quantumwire)或量子箱(量子点(quantumdot))。
n阴极层83例如为杂质浓度1×1018/cm3的n型的al0.9gan。al组成比可以在0～1的范围变更。
在光透射抑制层84由添加有高浓度的n型杂质的n++层84a和添加有高浓度的n型杂质的p++层84b构成的情况下(参照图10(a))，可以使n++层84a和p++层84b的组合(以下，记为n++层84a/p++层84b)例如为n++gan/p++gan、n++gainn/p++gainn、n++algan/p++algan。此外，也可以将组合相互变更。
p阳极层85例如为杂质浓度1×1018/cm3的p型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。
n栅极层86例如为杂质浓度1×1017/cm3的n型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。
p栅极层87例如为杂质浓度1×1017/cm3的p型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。
n阴极层88例如为杂质浓度1×1018/cm3的n型al0.9gaas。al组成比可以在0～1的范围变更。
接着，以下示出使用inp基板时的半导体层叠体的一例。
p阳极层81例如为杂质浓度1×1018/cm3的p型的ingaasp。ga组成比可以在0～1的范围变更。
由于在inp基板上难以使用氧化狭窄层作为电流狭窄层，所以将光透射抑制层用作电流狭窄层的图17、图23为理想的结构。或者使用将离子注入作为电流限制方法也是有效的。
发光层82为阱(well)层与势垒(barrier)层交替层叠而成的量子阱结构。阱层例如为inas、ingaasp、algainas、gainaspsb等，势垒层为inp、inasp、ingaasp、algainasp等。此外，发光层82也可以为量子线(quantumwire)或量子箱(量子点(quantumdot))。
n阴极层83例如为杂质浓度1×1018/cm3的n型的ingaasp。ga组成比可以在0～1的范围变更。
在光透射抑制层84由添加有高浓度的n型杂质的n++层84a和添加有高浓度的n型杂质的p++层84b构成的情况下(参照图10(a))，可以使n++层84a和p++层84b的组合(以下，记为n++层84a/p++层84b)例如为n++inp/p++inp、n++inasp/p++inasp、n++ingaasp/p++ingaasp、n++ingaaspsb/p++ingaaspsb。此外，也可以将组合相互变更。
p阳极层85例如为杂质浓度1×1018/cm3的p型ingaasp。ga组成比可以在0～1的范围变更。
n栅极层86例如为杂质浓度1×1017/cm3的n型ingaasp。ga组成比可以在0～1的范围变更。
p栅极层87例如为杂质浓度1×1017/cm3的p型ingaasp。ga组成比可以在0～1的范围变更。
n阴极层88例如为杂质浓度1×1018/cm3的n型ingaasp。ga组成比可以在0～1的范围变更。
这些半导体层例如通过金属有机化学气相沉积法(mocvd)、分子束外延法(mbe)等层叠形成半导体层叠体。
另外，以上说明的实施方式也可以应用于由有机材料制成的p型、n型和i型层。
在各实施方式中，对将发光芯片应用于打印头及应用于使用打印头的图像形成装置的情况进行了说明，但也可以将发光芯片应用于其他发光装置。例如，也可以应用于用于投影仪或3d打印机的发光装置、或用于识别物体的形状或测量距离的发光装置。在应用于这种用途的情况下，可使从发光芯片呈列状射出的光在与该列相交的方向上反射。即，可以通过使在主扫描方向上以排列状态从发光芯片射出的光在与该列相交的副扫描方向上反射来二维发射光。此外，作为反射部，可使用多角镜或mems反射镜等。另外，当从发光芯片射出的光是二维光时，可以仅经由透镜等光学系统射出而不使用反射部。
进而，也可以将各实施方式分别与其他实施方式组合使用。而且，在不脱离本发明的精神的前提下可以进行各种修改。