WO2017073759A1 - 発光素子、受発光素子モジュールおよび光学式センサ - Google Patents

発光素子、受発光素子モジュールおよび光学式センサ Download PDF

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WO2017073759A1
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light emitting
active layers
electrodes
light
emitting element
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PCT/JP2016/082141
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岸本　達也
直樹 藤本
俊広 安崎
賢二 上原
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京セラ株式会社
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    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Definitions

  • the present invention relates to a light emitting element, a light emitting / receiving element module, and an optical sensor.
  • LED light emitting element
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-281426 proposes to use an anode electrode that is elongated in the upper surface of a light emitting element in order to improve unevenness of light emission (Patent Document). 1).
  • a light emitting device includes at least one first semiconductor layer having one conductivity type, a plurality of active layers stacked on the first semiconductor layer, and the plurality of active layers.
  • a plurality of second semiconductor layers which are stacked and have another conductivity type, and a plurality of electrodes connected to the first semiconductor layer and the second semiconductor layer are provided.
  • a part of the plurality of electrodes is opposed to each other across the plurality of active layers, and another part of the plurality of electrodes is located in a region between the parts.
  • FIG. 2 is a top view of the light emitting element shown in FIG. 1. It is a top view which shows the light emitting element concerning one Embodiment of this invention.
  • FIG. 4 is a top view showing a part of the light emitting element shown in FIG. It is a top view which shows the light emitting element concerning one Embodiment of this invention.
  • FIG. 6 is a top view showing a part of the light emitting element shown in FIG. It is a top view which shows the light emitting element concerning one Embodiment of this invention.
  • FIG. 8 is a top view illustrating a part of the light emitting device illustrated in FIG.
  • FIG. 7 It is sectional drawing when the light emitting element shown in FIG. 7 is cut
  • FIG. 13 is a top view showing a part of the light emitting element shown in FIG. It is sectional drawing when the light emitting / receiving element module concerning one Embodiment of this invention is cut
  • the light emitting element 1 can emit light when a current flows. As shown in FIG. 1, the light emitting element 1 includes a plurality of semiconductor layers 2 and a plurality of electrodes 3 electrically connected to the plurality of semiconductor layers 2. As a result, the light emitting element 1 can emit a part of the plurality of semiconductor layers 2 by applying a voltage to the plurality of semiconductor layers 2 using the plurality of electrodes 3.
  • FIG. 1 shows a part of a cross section when the light emitting element 1 in FIG. 2 is cut along the line II.
  • the light emitting element 1 is supported by the substrate 4.
  • the substrate 4 is, for example, a semiconductor substrate.
  • the material of the substrate 4 is, for example, silicon (Si) or gallium arsenide (GaAs).
  • the substrate 4 can be formed by, for example, slicing a silicon (Si) ingot into a wafer.
  • the substrate 4 in this example is a silicon (Si) substrate.
  • the plurality of semiconductor layers 2 of the light emitting element 1 are stacked on the substrate 4.
  • the plurality of semiconductor layers 2 are stacked on the buffer layer 5 stacked on the top surface of the substrate 4, the first semiconductor layer 6 stacked on the top surface of the buffer layer 5, and the top surface of the first semiconductor layer 6.
  • the active layer 7 has a second semiconductor layer 8 stacked on the upper surface of the active layer 7.
  • the first semiconductor layer 6 has one conductivity type, and the second semiconductor layer 8 has another conductivity type.
  • the planar shape of each of the plurality of semiconductor layers 2 may be a rectangular shape, for example.
  • the plurality of electrodes 3 of the light emitting element 1 include at least one first electrode 9 and at least one second electrode 10.
  • the first electrode 9 is connected to the first semiconductor layer 6, and the second electrode 10 is connected to the second semiconductor layer 8.
  • an insulating layer 11 may be disposed on the surfaces of the plurality of semiconductor layers 2 except for the connection portions with the plurality of electrodes 3 for the purpose of preventing a short circuit between the plurality of electrodes 3.
  • the insulating layer 11 may be disposed on the upper surface of the substrate 4.
  • the plurality of electrodes 3 may be, for example, gold (Au) or aluminum (Al).
  • the insulating layer 11 may be, for example, silicon nitride (SiN) or silicon dioxide (SiO 2 ).
  • one conductivity type is assumed to be n-type, and the other conductivity type is assumed to be p-type.
  • one conductivity type may be p-type and the other conductivity type may be n-type.
  • the buffer layer 5 can buffer the difference in lattice constant between the substrate 4 and the plurality of semiconductor layers 2. As a result, lattice defects or crystal defects in the entire semiconductor layer 2 can be reduced.
  • the buffer layer 5 may be, for example, gallium arsenide (GaAs).
  • the first semiconductor layer 6 includes a first contact layer 12 stacked on the upper surface of the buffer layer 5 and a first cladding layer 13 stacked on a part of the upper surface of the first contact layer 12. Yes.
  • the first electrode 9 of the present embodiment is a cathode electrode and is disposed on the other part of the upper surface of the first contact layer 12.
  • the active layer 7 is disposed on the upper surface of the first cladding layer 13.
  • the first contact layer 12 can reduce electrical contact resistance with the first electrode 9.
  • the first contact layer 12 may be formed by doping n-type impurities into gallium arsenide (GaAs).
  • the n-type impurity for gallium arsenide (GaAs) may be, for example, silicon (Si) or selenium (Se).
  • the first cladding layer 13 can confine holes in the active layer 7.
  • the first cladding layer 13 may be formed, for example, by doping an aluminum gallium arsenide (AlGaAs) with an n-type impurity.
  • AlGaAs aluminum gallium arsenide
  • the n-type impurity for aluminum gallium arsenide (AlGaAs) may be, for example, silicon (Si) or selenium (Se).
  • the active layer 7 can emit light when electrons and holes are concentrated and they are recombined.
  • the active layer 7 may be, for example, aluminum gallium arsenide (AlGaAs).
  • the second semiconductor layer 8 has a second cladding layer 14 stacked on the upper surface of the active layer 7 and a second contact layer 15 stacked on the upper surface of the second cladding layer 14.
  • the second electrode 10 of the present embodiment is an anode electrode and is disposed on the upper surface of the second contact layer 15.
  • the second cladding layer 14 can confine electrons in the active layer 7.
  • the second cladding layer 14 may be formed by doping p-type impurities into aluminum gallium arsenide (AlGaAs), for example.
  • the p-type impurity for aluminum gallium arsenide (AlGaAs) may be, for example, zinc (Zn) or magnesium (Mg).
  • the second contact layer 15 can reduce electrical contact resistance with the second electrode 10.
  • the second contact layer 15 may be formed, for example, by doping aluminum gallium arsenide (AlGaAs) with a p-type impurity.
  • AlGaAs aluminum gallium arsenide
  • the second contact layer 15 is set to have a higher carrier density than the second cladding layer 14 in order to reduce the contact resistance with the electrode.
  • the light emitting element 1 can be formed by the following method, for example. First, a plurality of semiconductor layers 2 are formed by sequentially epitaxially growing on the upper surface of the substrate 4 using, for example, a MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor Deposition) method. Next, the insulating layer 11 is formed on the surfaces of the plurality of semiconductor layers 2 by using, for example, a P-CVD (Plasma Chemical Vapor Deposition) method. Next, the plurality of electrodes 3 are formed on a part of the semiconductor layers of the plurality of semiconductor layers 2 using, for example, vapor deposition, sputtering, plating, or the like. The light emitting element 1 can be formed by the above method.
  • MOCVD Metal Organic Chemical Vapor Deposition
  • the light-emitting element 1 includes a plurality of first semiconductor layers 6 arranged in the first direction D ⁇ b> 1 and a plurality of layers stacked on the plurality of first semiconductor layers 6. Active layer 7 and a plurality of second semiconductor layers 8 stacked on the plurality of active layers 7.
  • the light emitting element 1 further includes a plurality of first electrodes 9, and the plurality of first electrodes 9 are disposed between the plurality of active layers 7.
  • a plurality of second electrodes 10 are arranged on the plurality of second semiconductor layers 8.
  • FIG. 2 shows a configuration excluding the insulating layer 11.
  • At least one second electrode 10 has a plurality of second electrodes 10 and is opposed to each other.
  • a plurality of active layers 7 are located in a region between the plurality of second electrodes 10.
  • the plurality of second electrodes 10 of the present embodiment are routed from one place and bent in the middle, and as a result, face each other.
  • the plurality of active layers 7 are located in a region where the plurality of second electrodes 10 face each other (region between the plurality of second electrodes 10).
  • the cause of uneven light emission is that current diffusion becomes non-uniform.
  • the light emission unevenness of the light emitting element is caused by the length of the anode electrode. Therefore, the current passes through the plurality of semiconductor layers toward the cathode electrode for the first time at the tip of the anode electrode, with priority given to the anode electrode having a lower electrical resistance than the p-type semiconductor layer, and only the corresponding part emits light. It is guessed.
  • the light-emitting element 1 of the present disclosure has the above-described configuration.
  • some of the plurality of electrodes 3 face each other across the plurality of active layers 7, and the other part of the plurality of electrodes (the plurality of first electrodes 9). Is located in a region between a part of the plurality of electrodes 3 (a plurality of second electrodes 10).
  • the plurality of active layers 7 and the first electrodes 9 are located in the facing region A where the plurality of second electrodes 10 are opposed to each other.
  • the light emitting element 1 unevenness of light emission as a whole of the single light emitting element 1 composed of the plurality of active layers 7 can be reduced. That is, by dividing the active layer 7 of the light-emitting element 1 and disposing the second electrode 10 in each of the divided active layers 7 (a plurality of active layers 7), each of the divided active layers 7 can be effectively used. Can emit light. As a result, light emission unevenness of the light emitting element 1 can be reduced.
  • the light emitting element 1 of the present embodiment has two second semiconductor layers 8 and has two active layers 7 corresponding to the two second semiconductor layers 8. .
  • the active layer 7 is divided into two.
  • the area that is effectively utilized out of the total area of the plurality of active layers 7 can be approximately double that of the case where the active layer 7 is not divided, and the ratio of the dark part of the light-emitting element 1 is reduced, and the light emission unevenness is reduced. can do.
  • light emission unevenness means that light emission appears uneven when the light emission surface of the light emitting element 1 is viewed. For example, a part of the light emission surface of the light emitting element 1 emits light compared to other parts. It means having a dark part with low intensity. “Improving light emission unevenness” means that the above-described dark portion ratio is reduced and light emission approaches uniformly.
  • the first electrode 9 is disposed between the plurality of active layers 7.
  • the current density in the center part of the light emitting element 1 can be enlarged, and the emitted light intensity of a center part can be improved. Accordingly, light is not emitted between the plurality of active layers 7, but light emission unevenness of the entire light emitting element 1 can be reduced by improving light emission intensity in a region including between the plurality of active layers 7.
  • the plurality of first electrodes 9 are straight in the region between the plurality of active layers 7. As a result, the current diffusion between the first electrode 9 and the second electrode 10 can be easily made uniform, and light emission unevenness can be reduced.
  • the plurality of second electrodes 10 further includes a plurality of main portions 10 a extending along the extending direction of the first electrode 9, and extends from the plurality of main portions 10 a toward the first electrode 9. And a plurality of extending portions 10b.
  • the current density can be increased between the tips of the plurality of extending portions 10 b and the first electrode 9.
  • the 2nd electrode 10 has the main part 10a and the extension part 10b, a part of several electrode 3 which opposes on both sides of several active layer 7 is one end part of several main part 10a. Point to each other.
  • the plurality of main parts 10 a may be arranged on the substrate 4.
  • the plurality of main portions 10 a may not be connected to the plurality of semiconductor layers 2.
  • the regions of the plurality of second electrodes 10 located on the plurality of second semiconductor layers 8 can be reduced, and the light emission unevenness of the light emitting element 1 can be reduced.
  • the plurality of main portions 10 a may be disposed on the upper surface of the substrate 4 via the insulating layer 11.
  • each of the plurality of extending portions 10b may be smaller than the width of each of the plurality of main portions 10a.
  • the first electrode pad 16 and the second electrode pad 17 are disposed on the substrate 4.
  • the first electrode 9 is connected to the first electrode pad 16, and the plurality of second electrodes 10 are connected to the second electrode pad 17 and are electrically connected.
  • the plurality of electrodes 3 may include a plurality of first electrodes 9 or a plurality of second electrodes 10, and all or a plurality of second electrodes of the plurality of first electrodes 9. All of 10 may be connected to the first electrode pad 16 or the second electrode pad 17.
  • a plurality of active layers 7 can be operated at the same time, and the plurality of active layers 7 can easily function as one light emitting element 1.
  • the plurality of active layers 7 are connected in parallel. That is, the increase in junction temperature can be reduced, and the applied current can be increased. Thereby, the light emitting element 1 which has high light emission intensity can be provided.
  • a plurality of first electrode pads 16 or a plurality of second electrode pads 17 may be disposed on the upper surface of the substrate 4.
  • the plurality of electrodes 3 include the plurality of first electrodes 9 or the plurality of second electrodes 10, and the plurality of first electrodes 9 or the plurality of second electrodes 10 are respectively connected to the plurality of first electrodes.
  • the pad 16 or the plurality of second electrode pads 17 may be connected to each other.
  • each of the plurality of first electrodes 9 or the plurality of second electrodes 10 may be electrically independent.
  • some of the active layers 7 among the plurality of active layers 7 can be illuminated, or the plurality of active layers 7 can be illuminated sequentially. Therefore, the light emitting element 1 can be used properly according to the application.
  • the insulating layer 11 When the insulating layer 11 is disposed on the upper surface of the substrate 4, the first electrode pad 16, the second electrode pad 17, and the plurality of electrodes 3 disposed on the upper surface of the substrate 4 are connected to the substrate 4. An insulating layer 11 may be interposed therebetween.
  • the first electrode pad 16 and the second electrode pad 17 are, for example, AuNi in which gold (Au) or aluminum (Al) is combined with nickel (Ni), chromium (Cr), or titanium (Ti) as an adhesion layer.
  • AuCr, AuTi, AlCr alloy or the like may be used.
  • Second Embodiment 3 and 4 are top views of the light emitting device 1A of the second embodiment.
  • FIG. 3 shows a configuration excluding the insulating layer 11.
  • 4 shows the arrangement of the plurality of active layers 7 from the light emitting element 1A shown in FIG. 3 to the second semiconductor layer 8, the first electrode 9A, the plurality of second electrodes 10, and the first electrode pad.
  • the configuration excluding 16 and the second electrode pad 17 is shown.
  • the light emitting element 1A is different from the other embodiments in that it includes one first semiconductor layer 6A and one first electrode 9A.
  • the plurality of active layers 7 share the first electrode 9A with each other. More specifically, one buffer layer 5 ⁇ / b> A and one first contact layer 12 ⁇ / b> A common to the plurality of active layers 7 are provided on the substrate 4.
  • the light emitting element 1A can bring the plurality of active layers 7 close to each other by having the above-described configuration. As a result, it is possible to reduce a decrease in light emission intensity at the central portion of the light emitting element 1A.
  • the plurality of extending portions 10b of the plurality of second electrodes 10 may be positioned symmetrically about the first electrode 9A. As a result, light emission unevenness of the light emitting element 1A can be reduced.
  • FIG. 5 and 6 are top views of the light emitting device 1B according to the third embodiment.
  • FIG. 5 shows a configuration excluding the insulating layer 11.
  • 6 shows the arrangement of the plurality of active layers 7B, from the light emitting element 1B shown in FIG. 5 to the second semiconductor layer 8, the plurality of first electrodes 9, the plurality of second electrodes 10B, and the first electrode.
  • the configuration excluding the pad 16 and the second electrode pad 17 is shown.
  • the light emitting element 1B includes a plurality of first active layers 71B in which a plurality of active layers 7B are arranged in the first direction D1, and a second direction D2 perpendicular to the first direction D1 with respect to the plurality of first active layers 71B. It differs from other embodiment by the point which has several 2nd active layer 72B arrange
  • the plurality of second active layers 72B are arranged in the first direction D1. In other words, the light emitting element 1B has a plurality of active layers 7B arranged in a matrix.
  • the light emitting element 1B has a plurality of first electrodes 9 and a plurality of second electrodes 10B as the plurality of electrodes 3B.
  • the plurality of first electrodes 9 may be disposed on the central portion side of the structure formed by an assembly of the plurality of active layers 7B.
  • the plurality of second electrodes 10B only need to be arranged outside the structure. As a result, it is possible to provide the light-emitting element 1B in which the occurrence of unevenness in light emission is reduced and the decrease in the light emission intensity at the center of the element is suppressed even when the light-emitting area is increased.
  • the plurality of second electrodes 10B have a plurality of extending portions 10Bb corresponding to the number of the plurality of active layers 7B.
  • One first electrode may be arranged instead of the plurality of first electrodes 9.
  • the distance between the plurality of first active layers 71B is larger than the distance between the plurality of first active layers 71B and the plurality of second active layers 72B. As a result, the non-light emitting region of the light emitting element 1B can be reduced, and uneven light emission can be reduced.
  • the plurality of first electrodes 9 may not be disposed between the plurality of first active layers 71B and the plurality of second active layers 72B. As a result, the distance between the plurality of first active layers 71B and the plurality of second active layers 72B can be effectively reduced.
  • the plurality of first electrodes 9 may intersect with virtual lines extending from the tips of the plurality of extending portions 10Bb of the plurality of second electrodes 10B in the longitudinal direction of the plurality of extending portions 10Bb. As a result, light emission unevenness of the light emitting element 1B can be reduced.
  • two rows are arranged along the second direction, but three or more rows may be arranged.
  • FIG. 7 shows a configuration excluding the substrate 4 and the insulating layer 11.
  • 8 shows the arrangement of the plurality of active layers 7C from the light emitting element 1C shown in FIG. 7 to the second semiconductor layer 8C, the first electrode 9C, the plurality of second electrodes 10C, and the first electrode pads.
  • the configuration excluding 16 and the second electrode pad 17 is shown.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view of the light emitting element 1C shown in FIG. 7 cut along the line IX-IX in FIG.
  • each light emitting element 1C has a plurality of active layers 7C each having a triangular shape. Further, the plurality of active layers 7C are arranged so that their sides face each other in a top view, and the plurality of active layers 7C as a whole form a rhombus.
  • the plurality of second semiconductor layers 8C also have a triangular planar shape.
  • the plurality of first semiconductor layers 6C also have a triangular planar shape. Note that these planar shapes need not be limited to triangles.
  • the plurality of electrodes 3C include a plurality of first electrodes 9C and second electrodes 10C.
  • the plurality of first electrodes 9C are arranged to surround the periphery of the plurality of active layers 7C.
  • the second electrode 10C includes a main portion 10Ca disposed between the plurality of active layers 7C and an extending portion 10Cb extending from the top of each of the plurality of second semiconductor layers 8C. is doing.
  • FIG. 10 and 11 are top views of the light emitting device 1D of the fifth embodiment.
  • FIG. 10 shows a configuration excluding the substrate 4 and the insulating layer 11.
  • FIG. 11 shows the arrangement of the plurality of active layers 7D from the light emitting element 1D shown in FIG. The configuration excluding 16 and the second electrode pad 17 is shown.
  • the light emitting element 1D includes a plurality of first active layers along a plurality of first active layers 71D in which a plurality of active layers 7D are arranged in the first direction D1 and a second direction D2 orthogonal to the first direction D1. It is different from the other embodiments in that it has a plurality of second active layers 72D arranged so as to sandwich 71D.
  • the plurality of electrodes 3D include a plurality of first electrodes 9D and a plurality of second electrodes 10D.
  • the plurality of first electrodes 9D and the plurality of second electrodes 10D are arranged so as to sandwich the plurality of first active layers 71D.
  • the plurality of first active layers 7D can be arranged with high density.
  • FIG. 12 shows a configuration excluding the substrate 4 and the insulating layer 11.
  • 13 shows the arrangement of the plurality of active layers 7 from the light emitting element 1E shown in FIG. 12 to the second semiconductor layer 8, the first electrode 9E, the plurality of second electrodes 10E, and the first electrode pad.
  • the configuration excluding 16 and the second electrode pad 17 is shown.
  • the plurality of electrodes 3E includes a plurality of first electrodes 9E and a plurality of second electrodes 10E.
  • One of the plurality of first electrodes 9E and one of the plurality of second electrodes 10E sandwich the plurality of active layers 7E.
  • another implementation is that the other one of the plurality of first electrodes 9E and the other one of the plurality of second electrodes 10E are disposed between the plurality of active layers 7.
  • the light emitting element 1E is in a region between a part of the plurality of electrodes 3E (one of the plurality of first electrodes 9E and one of the plurality of second power countries 10E). It has a plurality of active layers 7 and another part of the plurality of electrodes 3E (the other one of the plurality of first electrodes 9E and the other one of the plurality of second electric countries 10E).
  • FIG. 14 shows an outline of the light emitting / receiving element module 18.
  • the light emitting / receiving element module 18 includes the light emitting element 1, the light receiving element 19, and the wiring board 20 on which the light emitting element 1 and the light receiving element 19 are mounted.
  • the light emitting / receiving element module 18 can sense the irradiated object by irradiating the irradiated object (not shown) with light from the light emitting element 1 and receiving the reflected light from the irradiated object with the light receiving element 19. it can. Therefore, as described later, the light emitting / receiving element module 18 is incorporated in an image forming apparatus such as a copier or a printer, and detects position information, distance information, density information, or the like of an irradiated object such as toner or media. can do.
  • the light receiving element 19 is formed on the substrate 4 supporting the light emitting element 1.
  • the substrate 4 according to the present embodiment is made of one conductivity type semiconductor material.
  • an n-type silicon (Si) substrate is used as the substrate 4, for example, an n-type silicon (Si) substrate is used. That is, the substrate 4 is a silicon (Si) substrate doped with n-type impurities.
  • the n-type impurity for the silicon (Si) substrate is, for example, phosphorus (P) or nitrogen (N).
  • the light receiving element 19 is formed by providing a semiconductor region 21 of another conductivity type in a region away from the light emitting element 1 on the upper surface of the substrate 4. That is, the pn junction is formed by forming the semiconductor region 21 of another conductivity type on the substrate 4 of one conductivity type, and the light emitting element 19 is configured.
  • the other conductivity type semiconductor region 21 can be formed by doping the substrate 4 with p-type impurities. Since the substrate 4 of this example is a silicon (Si) substrate, examples of p-type impurities include boron (B), zinc (Zn), and magnesium (Mg).
  • the planar shape of the semiconductor region 21 is, for example, a polygonal shape or a circular shape. Desirably, as shown in FIG. 17, the semiconductor region 21 may be circular. Particularly desirably, the semiconductor region 21 may be a perfect circle.
  • the planar shape of the semiconductor region 21 refers to the shape of the outer edge of the semiconductor region 21 when the upper surface of the substrate 4 is viewed.
  • a waveform in which an output waveform of a current value of the light receiving element 19 is set in advance. May be registered.
  • the planar shape of the semiconductor region 21 is a polygonal shape, the position of the corner in the planar shape of the semiconductor region 21 may be shifted due to manufacturing variations.
  • the registration mark may be deviated. .
  • the planar shape of the semiconductor region 21 is a circular shape (particularly a perfect circle), the axis extending in the normal direction of the substrate 4 from the central portion of the semiconductor region 21 as compared with the rectangular shape. It is possible to reduce the manufacturing variation in the rotation direction when using as the rotation axis. Therefore, the registration accuracy can be improved.
  • the size of the light receiving element 19 may be smaller than the irradiated object. That is, the plane area of the light receiving element 19 is smaller than the plane area of the irradiated object.
  • the size of the registration mark is generally 2 mm or more and 15 mm or less
  • the size of one side of the light receiving element 19 is For example, it is set to 0.5 mm or more and 10 mm or less.
  • the planar shape of the light emitting element 1 may be circular, and the following light passing part 26 may be circular. Further, the diameter in the case where the light emitting element 1 or the light passing portion 26 is circular is set to a size approximately equal to one side of the light receiving element.
  • the area of the upper surface of the active layer 7 located on the light receiving element 19 side is smaller than the area of the upper surface of the other active layer 7. Also good.
  • the light emitting element 1B shown in FIG. 6 will be described as an example.
  • the area of the upper surface of the second active layer 72B located on the light receiving element 19 side is smaller than the area of the upper surface of the first active layer 71A located on the opposite side. May be.
  • the light emitted from the second active layer 72B (hereinafter referred to as a plurality of third active layers 7X) positioned on the light receiving element 19 side and the first active layer 71A (
  • the optical path length is different from the light emitted from the plurality of fourth active layers 7Y)
  • the irradiation area when reaching the irradiation object is different.
  • a difference between the output waveform at the rise and the output waveform at the fall of the current value of the light receiving element 19 is likely to occur, and for example, the registration accuracy is likely to be lowered.
  • the area of the spot on the irradiated object can be made closer, for example, the accuracy of registration can be improved.
  • magnification K
  • projection distance L
  • incident angle ⁇
  • the irradiation area (A 1 ) of light emitted from the plurality of fourth active layers 7Y is, for example, the area of the upper surface of each of the plurality of fourth active layers 7Y being A 0, and the magnification at the irradiated object is K,
  • the projection distance is L and the incident angle is ⁇ , it can be expressed by the following mathematical formula.
  • the difference between the irradiation area (A 2 ) of light emitted from the plurality of third active layers 7X and the irradiation area (A 1 ) of light emitted from the plurality of fourth active layers 7Y can be expressed by the following mathematical formula. .
  • the irradiation area (A 2 ) of light emitted from the plurality of third active layers 7X is larger than the irradiation area (A 2 ) of light emitted from the plurality of fourth active layers 7Y by the amount of the above formula (3).
  • the area of the upper surface of each of the layers 7X is the amount of the following equation (4) obtained by dividing the magnification of the irradiated object (K) by the equation (3) from the area of the upper surface of each of the plurality of fourth active layers 7. Only need to be small.
  • the area of the upper surface of each of the plurality of third active layers 7X or the area of the upper surface of each of the plurality of fourth active layers 7 is set to, for example, 9 ⁇ 10 ⁇ 10 m 2 or more and 2.5 ⁇ 10 ⁇ 5 m 2 or less. Is done.
  • the area of the spot light is set to, for example, 2.25 ⁇ 10 ⁇ 8 m 2 or more and 4 ⁇ 10 ⁇ 6 m 2 or less.
  • the area of the upper surface of each of the plurality of third active layers 7X is set to be 0.1 times or more and 0.99 times or less of the area of each upper surface of the plurality of fourth active layers 7.
  • the second active layer 72B located on the light receiving element 19 side is expressed as “a plurality of third active layers 7X”.
  • the plurality of third active layers 7X “Means” the active layer 7 located on the light receiving element 19 side among the plurality of active layers 7 ". That is, the plurality of third active layers 7X may include only the plurality of first active layers 71A, may include the plurality of second active layers 72B, and may include the first active layer 71A and the second active layer 72B. It may be.
  • the plurality of fourth active layers 7Y are also interpreted in the same manner as the plurality of third active layers 7X.
  • the distance between the plurality of third active layers 7X and the distance between the plurality of fourth active layers 7Y be approximately the same. It becomes easy to make the light quantity distribution in the center of the light emitting element 1B uniform.
  • the plurality of fourth active layers 7Y may have a size along a third direction D3 of a later-described transporter 32 smaller than a size along a fourth direction D4 orthogonal to the third direction D3.
  • the wiring board 20 is formed in a rectangular shape, for example.
  • a resin substrate or a ceramic substrate can be used as the wiring substrate 20, for example.
  • the wiring board 20 according to the present embodiment is a resin board.
  • the wiring board 20 can be formed by a conventionally known method.
  • the light emitting / receiving element module 18 further includes a light shield 22 and a lens member 23.
  • the light blocking body 22 has a function of blocking stray light so that the light receiving element 19 does not receive unintended light (stray light) from the outside, for example.
  • the lens member 23 has a function of guiding light from the light emitting element 1 to the irradiated object and guiding reflected light from the irradiated object to the light receiving element 19.
  • the light shield 22 is arranged so as to cover a frame-like wall portion 24 surrounding the light emitting element 1 and the light receiving element 19 and an area provided on the inner surface of the wall portion 24 and surrounded by the wall portion 24. And a lid portion 25.
  • the light emitting element 1 and the light receiving element 19 are accommodated in a region surrounded by the inner surface of the wall portion 24 and the lower surface of the lid portion 25.
  • the light shield 22 has a plurality of light passage portions 26 through which the light from the light emitting element 1 passes.
  • the light passage part 26 concerning this embodiment is formed of the some hole.
  • the material of the light shield 22 is, for example, a resin material such as polypropylene resin (PP), polyamide resin (PA), polycarbonate resin (PC), or liquid crystal polymer, or a metal material such as aluminum (Al) or titanium (Ti). .
  • the light shield 22 is formed by, for example, injection molding.
  • the lens member 23 has a lens part 27 through which light passes and a support part 28 that supports the lens part 27.
  • the lens member 23 is fitted in a region surrounded by the inner surface of the wall portion 24 of the light shielding body 22 and the upper surface of the lid portion 25 via the support portion 28.
  • the lens member 23 is formed of a translucent material.
  • the material of the lens member 23 is, for example, a resin material such as silicone resin, epoxy resin, or polycarbonate resin, or sapphire and inorganic glass.
  • the lens member 23 is formed by, for example, injection molding.
  • the lens unit 27 has a function of collecting and guiding the light emitted from the light emitting element 1 and the reflected light from the irradiated object.
  • the lens unit 27 includes a first lens 29 that condenses the light emitted from the light emitting element 1 and a second lens 30 that condenses the reflected light from the irradiated object.
  • Each of the first lens 29 and the second lens 30 according to the present embodiment is, for example, a convex lens, a spherical lens, or an aspheric lens.
  • the support portion 28 has a function of holding the lens portion 27.
  • the support part 28 is formed in a plate shape, for example.
  • the support portion 28 may be formed integrally with the lens portion 27 to hold the lens portion 27, and the first lens 29 and the second lens 30 of the lens portion 27 are fitted into the support portion 28.
  • the lens unit 27 may be held by
  • FIG. 15 shows an outline of the optical sensor 31.
  • the optical sensor 31 includes the light emitting / receiving element module 18 and a pedestal that faces the light emitting / receiving element module 18.
  • the pedestal part supports the irradiated object.
  • the optical sensor 31 may have a pedestal as an irradiated object.
  • the transporter 32 is provided as a pedestal portion will be described.
  • the transporter 32 has a function of transporting an object placed on the surface. Further, the surface (conveying surface) on which the object of the transporter 32 is placed faces the light emitting portion of the light receiving and emitting element module 18.
  • the optical sensor 31 is mounted on, for example, an image forming apparatus such as a copying machine and a printer, a conveying apparatus such as a belt conveyor and a roller conveyor, an FA (Factory Automation) device, a scanner, or the like, and a moving object 33
  • the position information of (irradiation object) is detected.
  • the moving object 33 is a print sheet or the like when the image forming apparatus is taken as an example, and a transported object or the like when the transport device is taken as an example.
  • the transport device 32 is a transfer belt when an image forming apparatus is taken as an example, and a transport belt when a transport device is taken as an example.
  • the above-mentioned “may have a pedestal as an object to be irradiated” refers to a case where the surface state or the like of the transporter 32 itself is detected.
  • the 1st direction D1 concerning this embodiment corresponds with the 3rd direction D3
  • the 2nd direction D2 is orthogonal to the 3rd direction D3.
  • the light emitting / receiving element module 18 has two active layers 7 arranged along the first direction D1.
  • FIG. 16 is a graph showing an outline of fluctuations in the output value (current value) of the light receiving element 19 when the moving object 33 passes.
  • the moving object 33 moves in the positive direction of the X axis in FIG. 15, and the horizontal axis of the graph in FIG. 16 corresponds to the X axis in FIG.
  • the output of the light receiving element 19 starts to rise after the moving object 33 reaches the first active layer 7 (point P1 in FIG. 16).
  • the inclination of the output increase of the light receiving element 19 is temporarily reduced.
  • the inclination of the output increase of the light receiving element 19 becomes large again.
  • the first electrode 9 is disposed between the plurality of active layers 7 and becomes a slight dark portion of the light emitting element 1. Therefore, the inclination of the output value of the light receiving element 19 when the moving object 33 passes between the plurality of active layers 7 is the output value of the light receiving element 19 when the moving object passes through each of the plurality of active layers 7. It becomes smaller than the slope of. In other words, if the slope of an output value of the light receiving element 19 is smaller than before and after, the moving object has passed between the plurality of active layers 7.
  • the optical sensor 1 can grasp the position of the moving object 33 in small increments.
  • the recognition position accuracy of 33 can be improved.
  • the optical sensor 1 according to the present embodiment is mounted on an image forming apparatus, it is useful for color alignment in color matching.
  • the light-emitting element 1 of the optical sensor 1 may include a plurality of first active layers 71A and a plurality of second active layers 72B.
  • the moving object 33 having an oblique shape with respect to the second direction D2 passes over the plurality of active layers 7, and includes the plurality of first active layers 71A and the plurality of second active layers 72B.
  • the plurality of first active layers 71A are the two first active layers 71A
  • the plurality of second active layers 72B are the two second active layers 72B.
  • outputs corresponding to the plurality of first active layers 71A (hereinafter referred to as first outputs) or outputs corresponding to the plurality of second active layers 72B (hereinafter referred to as second outputs).
  • first outputs or outputs corresponding to the plurality of second active layers 72B
  • second outputs are the same as the fluctuations in the output value described in FIG. If there is a difference between the first output and the second output, for example, if the second output is smaller than the first output, the moving object 33 has a plurality of first active layers 72B before the plurality of second active layers 72B. This means that it has reached the active layer 71A. On the other hand, for example, when the first main force is smaller than the second output, the moving object 33 has reached the plurality of second active layers 72B before the plurality of first active layers 71A.
  • the optical sensor 1 includes the plurality of first active layers 71A and the plurality of second active layers 72B, thereby providing a fourth direction D4 (second direction in this example) orthogonal to the third direction D3.
  • a change in (same as D2) can also be detected.
  • the moving object 33 is intentionally arranged so as not to pass over the plurality of second active layers 72B, and it is confirmed that the second output is 0. It can also be applied to control.
  • the optical sensor 1 may have a plurality of light receiving elements 19. As a result, for example, by comparing the first output and the second output with the output of one light receiving element 19, the light receiving elements 19 corresponding to the first output and the second output respectively can One output and the second output can be seen intermittently. Therefore, the recognition position accuracy of the optical sensor 1 can be improved.
  • the light emission order of the plurality of active layers 7 may be clockwise or counterclockwise.
  • the light emitting element, the light emitting / receiving element module, and the optical sensor according to the present invention are not limited to the above-described embodiments, and various modifications and improvements can be made without departing from the gist of the present invention. .
  • the configurations described in the respective embodiments can be combined as appropriate.
  • the optical sensor 1 is not limited to the image forming apparatus.
  • the optical sensor 1 is applicable as long as it reflects light when reflected, and may be used, for example, for measuring the surface roughness of a metal molded body or a tablet.
  • the irradiated object is a metal molded body or a tablet.

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Abstract

本開示の発光素子は、一導電型を有した、少なくとも１つの第１半導体層と、前記第１半導体層上に積層された複数の活性層と、前記複数の活性層上に積層され、他導電型を有した、複数の第２半導体層と、前記第１半導体層および前記第２半導体層に接続された複数の電極とを備えている。そして、前記複数の電極の一部は、前記複数の活性層を挟んで、互いに対向しており、前記複数の電極の他の一部は、前記一部の間の領域に位置している。

Description

発光素子、受発光素子モジュールおよび光学式センサ
　本発明は、発光素子、受発光素子モジュールおよび光学式センサに関する。
　従来、カソード電極およびアノード電極が、発光部の上面と発光部から水平方向にずらした位置に配置された水平型構造の発光素子（Light Emitting Diode；ＬＥＤ）が知られている。
　このような水平型構造のＬＥＤにおいて、例えば、特開２００７－２８１４２６号公報には、発光ムラを改善させるために発光素子の上面において細長く延伸するアノード電極を用いることが提案されている（特許文献１）。
　本発明の実施形態に係る発光素子は、一導電型を有した、少なくとも１つの第１半導体層と、前記第１半導体層上に積層された複数の活性層と、前記複数の活性層上に積層され、他導電型を有した、複数の第２半導体層と、前記第１半導体層および前記第２半導体層に接続された複数の電極とを備えている。そして、前記複数の電極の一部は、前記複数の活性層を挟んで、互いに対向しており、前記複数の電極の他の一部は、前記一部の間の領域に位置している。
本発明の一実施形態にかかる発光素子を上下方向に切断したときの断面図である。 図１に示した発光素子の上面図である。 本発明の一実施形態にかかる発光素子を示す上面図である。 図３に示した発光素子の一部を排除して示した上面図である。 本発明の一実施形態にかかる発光素子を示す上面図である。 図５に示した発光素子の一部を排除して示した上面図である。 本発明の一実施形態にかかる発光素子を示す上面図である。 図７に示した発光素子の一部を排除して示した上面図である。 図７に示した発光素子を上下方向に切断したときの断面図である。 本発明の一実施形態にかかる発光素子を示す上面図である。 図１０に示した発光素子の一部を排除して示した上面図である。 本発明の一実施形態にかかる発光素子を示す上面図である。 図１２に示した発光素子の一部を排除して示した上面図である。 本発明の一実施形態にかかる受発光素子モジュールを上下方向に切断したときの断面図である。 本発明の一実施形態にかかる光学式センサを上下方向に切断したときの断面図である。 図１５に示した光学式センサにおける受光素子の出力の一例を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係る受発光素子モジュールを模式的にしめした上面図である。 本発明の一実施形態に係る発光素子についての説明図である。
　以下、本発明の一実施形態にかかる発光素子、受発光素子モジュールおよび光学式センサについて、図面を参照しつつ説明する。なお、図面では直交座標系（Ｘ，Ｙ，Ｚ）を定義し、以下の説明ではＺ軸方向の正側を上方とする。また、本明細書において、「上方」は、発光素子の光の出射方向である。
　＜発光素子＞
　＜第１の実施形態＞
　発光素子１は、電流が流れることによって発光することができる。発光素子１は、図１に示すように、複数の半導体層２と、複数の半導体層２に電気的に接続している複数の電極３とを有している。その結果、発光素子１は、複数の電極３を使用して複数の半導体層２に電圧を印加することによって、複数の半導体層２の一部を発光させることができる。
　なお、図１は、図２における発光素子１をＩ－Ｉ線で切断したときの断面の一部を示している。
　発光素子１は、基板４に支持されている。基板４は、例えば、半導体基板である。基板４の材料は、例えば、ケイ素（Ｓｉ）またはガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等である。基板４は、例えば、シリコン（Ｓｉ）のインゴットをウェハ状にスライスして形成することができる。本例の基板４は、シリコン（Ｓｉ）基板である。
　発光素子１の複数の半導体層２は、基板４上に積層されている。複数の半導体層２は、基板４の上面に積層されているバッファ層５と、バッファ層５の上面に積層されている第１半導体層６と、第１半導体層６の上面に積層されている活性層７と、活性層７の上面に積層されている第２半導体層８とを有している。第１半導体層６は一導電型を有しており、第２半導体層８は他導電型を有している。複数の半導体層２のそれぞれの層の平面形状は、例えば矩形状であればよい。
　また、発光素子１の複数の電極３は、少なくとも１つの第１電極９と、少なくとも１つの第２電極１０とを有している。本実施形態の発光素子１では、第１電極９は第１半導体層６に接続しており、第２電極１０は第２半導体層８に接続している。なお、複数の半導体層２の表面には、複数の電極３同士の短絡を防止する目的で、複数の電極３との接続箇所を除いて絶縁層１１が配されていてもよい。また、絶縁層１１は、基板４の上面に配されていてもよい。
　複数の電極３は、例えば、金（Ａｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）等であればよい。絶縁層１１は、例えば、窒化ケイ素（ＳｉＮ）または二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）等であればよい。
　なお、以下の説明では、一導電型をｎ型として、他導電型をｐ型として説明する。しかし、本開示の発光素子において、一導電型はｐ型であり、他導電型はｎ型であってもよい。
　バッファ層５は、基板４と複数の半導体層２との間において、両者の格子定数の差を緩衝することができる。その結果、複数の半導体層２全体の格子欠陥または結晶欠陥を少なくすることができる。バッファ層５は、例えば、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）等であればよい。
　第１半導体層６は、バッファ層５の上面に積層されている第１コンタクト層１２と、第１コンタクト層１２の上面の一部に積層されている第１クラッド層１３と、を有している。なお、本実施形態の第１電極９は、カソード電極であり、第１コンタクト層１２の上面の他部に配されている。また、活性層７は、第１クラッド層１３の上面に配されている。
　第１コンタクト層１２は、第１電極９との電気的な接触抵抗を低減することができる。第１コンタクト層１２は、例えば、ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）にｎ型の不純物をドーピングして形成されていればよい。ガリウムヒ素（ＧａＡｓ）に対するｎ型の不純物としては、例えば、シリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）等であればよい。
　第１クラッド層１３は、活性層７に正孔を閉じ込めることができる。第１クラッド層１３は、例えば、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）にｎ型の不純物をドーピングして形成されていればよい。アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）に対するｎ型の不純物は、例えば、シリコン（Ｓｉ）またはセレン（Ｓｅ）等であればよい。
　活性層７は、電子や正孔が集中して、両者が再結合することによって、発光することができる。活性層７は、例えば、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）等であればよい。
　第２半導体層８は、活性層７の上面に積層されている第２クラッド層１４と、第２クラッド層１４の上面に積層されている第２コンタクト層１５とを有している。なお、本実施形態の第２電極１０は、アノード電極であり、第２コンタクト層１５の上面に配されている。
　第２クラッド層１４は、活性層７に電子を閉じ込めることができる。第２クラッド層１４は、例えば、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）にｐ型の不純物をドーピングして形成されていればよい。アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）に対するｐ型の不純物は、例えば、亜鉛（Ｚｎ）またはマグネシウム（Ｍｇ）等であればよい。
　第２コンタクト層１５は、第２電極１０との電気的な接触抵抗を低減することができる。第２コンタクト層１５は、例えば、アルミニウムガリウムヒ素（ＡｌＧａＡｓ）にｐ型の不純物をドーピングして形成されていればよい。なお、第２コンタクト層１５は、電極との接触抵抗を低減するために、第２クラッド層１４よりもキャリア密度が高く設定されている。
　発光素子１は、例えば、以下の方法によって形成することができる。まず、複数の半導体層２を、例えば、ＭＯＣＶＤ（Metal Organic Chemical Vapor Deposition）法を利用して、基板４の上面に順次エピタキシャル成長させることによって形成する。次いで、絶縁層１１を、例えば、Ｐ－ＣＶＤ（Plasma Chemical Vapor Deposition）法を利用して、複数の半導体層２の表面に形成する。次いで、複数の電極３を、例えば、蒸着法、スパッタ法またはめっき法などを利用して、複数の半導体層２の一部の半導体層上に形成する。以上の方法によって、発光素子１を形成することができる。
　本実施形態にかかる発光素子１は、図２に示すように、第１方向Ｄ１に沿って並んでいる複数の第１半導体層６と、複数の第１半導体層６上に積層されている複数の活性層７と、複数の活性層７上に積層されている複数の第２半導体層８とを有している。そして、発光素子１は、複数の第１電極９をさらに有しており、複数の第１電極９は、複数の活性層７同士の間に配置されている。また、複数の第２半導体層８上には、複数の第２電極１０が配置されている。
　なお、図２において複数の活性層７は示されていないが、複数の活性層７は、第１方向Ｄ１に沿って並んでいる複数の第１半導体層６上に積層されているため、第１方向Ｄ１に沿って並んでいることになる。また、説明の便宜上、図２では、絶縁層１１を除いた形態を示している。
　また、少なくとも１つの第２電極１０が、複数の第２電極１０を有しており、互いに対向している。そして、複数の第２電極１０の間の領域に複数の活性層７が位置している。具体的には、本実施形態の複数の第２電極１０は、一か所から引き回れて途中で折曲がり、その結果、互いに対向している。そして、複数の第２電極１０が互いに対向している領域（複数の第２電極１０の間の領域）に複数の活性層７が位置している。
　ここで、従来、水平型構造の発光素子において、発光ムラの発生原因は電流拡散が不均一になるためと考えられる。具体的には、発光素子の発光ムラはアノード電極の長さに起因するものであると推察される。そのため、電流は、ｐ型半導体層よりも電気抵抗が低いアノード電極を優先して通り、アノード電極の先端で初めてカソード電極に向けて複数の半導体層を流れ、該当部のみが発光しているものと推察される。
　これに対して、本開示の発光素子１は、上記のような構成を有する。言い換えれば、複数の電極３の一部（複数の第２電極１０）が、複数の活性層７を挟んで互いに対向しており、複数の電極の他の一部（複数の第１電極９）が、複数の電極３の一部（複数の第２電極１０）の間の領域に位置している。具体的には、複数の第２電極１０同士が対向している対向領域Ａの中に、複数の活性層７および第１電極９が位置している。
　これによって、発光素子１では、複数の活性層７で構成される１つの発光素子１全体としての発光ムラを低減することができる。すなわち、発光素子１の活性層７を分割して、分割した活性層７（複数の活性層７）のそれぞれに第２電極１０を配置することによって、分割した活性層７のそれぞれを効果的に発光させることができる。その結果、発光素子１の発光ムラを低減することができる。
　なお、具体的には、本実施形態の発光素子１は、２つの第２半導体層８を有しており、２つの第２半導体層８に対応して２つの活性層７を有している。言い換えれば、活性層７を２つに分割している。この場合、複数の活性層７の総面積のうち有効に活用される面積は、分割しない場合に比べ約２倍とすることができ、発光素子１の暗部の割合を低減し、発光ムラを低減することができる。
　なお、「発光ムラ」とは、発光素子１の光の出射面を見たときに発光が不均一に見えることであり、例えば、発光素子１の出射面の一部が他部に比べて発光強度が低い暗部を有することを指す。「発光ムラを改善する」とは、前述の暗部の割合を低減させ、発光が均一に近付くことをいう。
　さらに、発光素子１では、第１電極９を複数の活性層７の間に配置している。このような構成とすることにより、発光素子１の中央部での電流密度を大きくして、中央部の発光強度を向上させることができる。したがって、複数の活性層７同士の間は発光しないが、複数の活性層７同士の間を含む領域の発光強度を向上させることで、発光素子１全体の発光ムラを低減することができる。
　複数の第１電極９は、複数の活性層７の間の領域においては一直線状である。その結果、第１電極９と第２電極１０との間の電流拡散を均一にしやすくなり、発光ムラを低減することができる。
　複数の第２電極１０は、上面視したときに、さらに、第１電極９の伸長方向に沿って伸びている複数の主部１０ａと、複数の主部１０ａから第１電極９に向かって伸びている複数の延在部１０ｂとを有していてもよい。その結果、複数の延在部１０ｂのそれぞれの先端と第１電極９との間で電流密度を大きくすることができる。なお、第２電極１０が主部１０ａと延在部１０ｂとを有しているとき、複数の活性層７を挟んで対向した複数の電極３の一部は、複数の主部１０ａの一端部同士を指す。
　複数の主部１０ａは、基板４上に配されていてもよい。すなわち、複数の主部１０ａは、複数の半導体層２には接続していなくてもよい。その結果、複数の第２半導体層８上に位置する複数の第２電極１０の領域を小さくすることができ、発光素子１の発光ムラを低減することができる。なお、基板４の上面に絶縁層１１が配されている場合には、複数の主部１０ａは、絶縁層１１を介して基板４の上面に配されていればよい。
　複数の延在部１０ｂのそれぞれの幅は、複数の主部１０ａのそれぞれの幅はよりも小さくてもよい。その結果、第２半導体層８上に位置する第２電極１０の領域を小さくすることができ、発光素子１の発光ムラを低減することができる。
　基板４上には、第１電極パッド１６および第２電極パッド１７が配置されている。第１電極パッド１６には第１電極９が接続されており、第２電極パッド１７には複数の第２電極１０が接続されて、それぞれ導通している。
　なお、本開示の発光素子では、複数の電極３が、複数の第１電極９または複数の第２電極１０を有していてもよく、複数の第１電極９の全てまたは複数の第２電極１０の全てが、第１電極パッド１６または第２電極パッド１７に接続されてもよい。その結果、複数の活性層７を同時に動作させることが可能となり、複数の活性層７を１つの発光素子１として機能させることが容易になる。
　また、上記のように、第１電極パッド１６および第２電極パッド１７ならびに第１電極９および第２電極１０を接続することにより、複数の活性層７は並列接続される。すなわち、ジャンクション温度の上昇を低減することができ、印加電流を高めることが可能となる。これにより、高い発光強度を有する発光素子１を提供することができる。
　一方、基板４の上面には、複数の第１電極パッド１６または複数の第２電極パッド１７が配置されていてもよい。このとき、複数の電極３が、複数の第１電極９または複数の第２電極１０を有しており、複数の第１電極９または複数の第２電極１０のそれぞれを、複数の第１電極パッド１６または複数の第２電極パッド１７のそれぞれに接続してもよい。言い換えれば、複数の第１電極９または複数の第２電極１０のそれぞれは、電気的に独立していてもよい。その結果、複数の活性層７のうち一部の活性層７を光らせたり、複数の活性層７を順次光らせたりすることができる。したがって、用途に応じて、発光素子１を使い分けることが可能になる。
　なお、基板４の上面に絶縁層１１が配されている場合には、基板４の上面に配された、第１電極パッド１６、第２電極パッド１７および複数の電極３は、基板４との間に絶縁層１１を介していてもよい。
　第１電極パッド１６および第２電極パッド１７は、例えば、金（Ａｕ）またはアルミニウム（Ａｌ）と、密着層であるニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）またはチタン（Ｔｉ）と、を組み合わせたＡｕＮｉ、ＡｕＣｒ、ＡｕＴｉまたはＡｌＣｒ合金等であればよい。
　＜第２実施形態＞
　図３、４に、第２実施形態の発光素子１Ａの上面図を示す。なお、説明の便宜上、図３では、絶縁層１１を除いた構成を示している。また、図４は、複数の活性層７の配置を示すために、図３に示した発光素子１Ａから、第２半導体層８、第１電極９Ａ、複数の第２電極１０、第１電極パッド１６および第２電極パッド１７を除いた構成を示している。
　発光素子１Ａは、１つの第１半導体層６Ａと、１つの第１電極９Ａと、を有する点で、他の実施形態と異なる。発光素子１Ａにおいて、複数の活性層７は互いの第１電極９Ａを共通としている。より具体的には、基板４上に複数の活性層７同士で共通の１つのバッファ層５Ａおよび１つの第１コンタクト層１２Ａを設けている。
　発光素子１Ａは、上記の構成を有することによって、複数の活性層７同士を近づけることができる。その結果、発光素子１Ａの中央部における発光強度の低下を低減することができる。
　また、この場合、複数の第２電極１０の複数の延在部１０ｂは、第１電極９Ａを軸として線対称に位置していてもよい。その結果、発光素子１Ａの発光ムラを低減することができる。
　＜第３実施形態＞
　図５、６に、第３実施形態に係る発光素子１Ｂの上面図を示す。なお、説明の便宜上、図５では、絶縁層１１を除いた構成を示している。また、図６は、複数の活性層７Ｂの配置を示すために、図５に示した発光素子１Ｂから第２半導体層８、複数の第１電極９、複数の第２電極１０Ｂ、第１電極パッド１６および第２電極パッド１７を除いた構成を示している。
　発光素子１Ｂは、複数の活性層７Ｂが、第１方向Ｄ１に並んでいる複数の第１活性層７１Ｂと、複数の第１活性層７１Ｂに対して第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って配置されている複数の第２活性層７２Ｂを有している点で、他の実施形態と異なる。なお、複数の第２活性層７２Ｂ同士は、第１方向Ｄ１に並んでいる。言い換えれば、発光素子１Ｂは、複数の活性層７Ｂをマトリックス状に配列している。
　そして、発光素子１Ｂは、複数の電極３Ｂとして、複数の第１電極９および複数の第２電極１０Ｂを有している。複数の第１電極９は、複数の活性層７Ｂの集合体でなる構造体の中央部側に配されていればよい。複数の第２電極１０Ｂは、を前記構造体の外側に配されていればよい。その結果、発光面積が大型化した場合であっても発光ムラの発生を低減し、かつ素子中央部における発光強度の低下を抑制した発光素子１Ｂを提供することができる。なお、複数の第２電極１０Ｂは、複数の活性層７Ｂの数に対応して、複数の延在部１０Ｂｂを有している。また、複数の第１電極９の代わりに１つの第１電極が配されていてもよい。
　また、複数の第１活性層７１Ｂ同士の間の距離は、複数の第１活性層７１Ｂと複数の第２活性層７２Ｂとの距離よりも大きい。その結果、発光素子１Ｂの非発光領域を小さくすることができ、発光ムラを低減することができる。
　また、複数の第１活性層７１Ｂと複数の第２活性層７２Ｂとの間に複数の第１電極９が配されていなくてもよい。その結果、複数の第１活性層７１Ｂと複数の第２活性層７２Ｂとの間の距離を効果的に小さくすることができる。
　また、複数の第１電極９は、複数の第２電極１０Ｂの複数の延在部１０Ｂｂの先端から複数の延在部１０Ｂｂの長手方向に伸びる仮想直線と交わっていてもよい。その結果、発光素子１Ｂの発光ムラを低減することができる。
　なお、この例では、第２方向に沿って２列配置したものを示したが、３列以上配置してもよい。
　＜第４実施形態＞
　図７，８、９に、第４実施形態の発光素子１Ｃの上面図を示す。なお、説明の便宜上、図７では、基板４、絶縁層１１を除いた構成を示している。また、図８は、複数の活性層７Ｃの配置を示すために、図７に示した発光素子１Ｃから、第２半導体層８Ｃ、第１電極９Ｃ、複数の第２電極１０Ｃ、第１電極パッド１６および第２電極パッド１７を除いた構成を示している。また、図９は、図７に示した発光素子１Ｃを、図７のＩＸ－ＩＸ線で切断したときの断面図を示している。
　発光素子１Ｃは、それぞれの平面形状が三角形である複数の活性層７Ｃを有している点で、他の実施形態と異なる。また、複数の活性層７Ｃは、上面視において、互いの辺同士を対向させるように、配置されており、複数の活性層７Ｃ全体では、菱型を形成している。なお、本実施形態では、複数の第２半導体層８Ｃも三角形の平面形状を有している。また、本実施形態では、複数の第１半導体層６Ｃも三角形の平面形状を有している。なお、これらの平面形状は、特に三角形に限定される必要はない。
　また、発光素子１Ｃでは、複数の電極３Ｃが、複数の第１電極９Ｃと第２電極１０Ｃを有している。複数の第１電極９Ｃは、複数の活性層７Ｃの周囲を囲むように配されている。第２電極１０Ｃは、複数の活性層７Ｃ同士の間に配されている主部１０Ｃａと、複数の第２半導体層８Ｃそれぞれの頂点部からに内部に延在した延在部１０Ｃｂと、を有している。
　＜第５実施形態＞
　図１０、１１に、第５実施形態の発光素子１Ｄの上面図を示す。なお、説明の便宜上、図１０では、基板４、絶縁層１１を除いた構成を示している。また、図１１は、複数の活性層７Ｄの配置を示すために、図１０に示した発光素子１Ｄから、第２半導体層８、第１電極９Ｄ、複数の第２電極１０Ｄ、第１電極パッド１６および第２電極パッド１７を除いた構成を示している。
　発光素子１Ｄは、複数の活性層７Ｄが、第１方向Ｄ１に並んでいる複数の第１活性層７１Ｄと、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って、複数の第１活性層７１Ｄを挟むように配置されている複数の第２活性層７２Ｄを有している点で、他の実施形態と異なる。
　また、発光素子１Ｄでは、複数の電極３Ｄは、複数の第１電極９Ｄおよび複数の第２電極１０Ｄを有している。複数の第１電極９Ｄおよび複数の第２電極１０Ｄは、複数の第１活性層７１Ｄを挟むように配されている。その結果、複数の第１活性層７Ｄを高密度に配置することができる。
　＜第６実施形態＞
　図１２、１３に、第６実施形態の発光素子１Ｅの上面図を示す。なお、説明の便宜上、図１２では、基板４、絶縁層１１を除いた構成を示している。また、図１３は、複数の活性層７の配置を示すために、図１２に示した発光素子１Ｅから、第２半導体層８、第１電極９Ｅ、複数の第２電極１０Ｅ、第１電極パッド１６および第２電極パッド１７を除いた構成を示している。
　発光素子１Ｅでは、複数の電極３Ｅが、複数の第１電極９Ｅおよび複数の第２電極１０Ｅを有している。複数の第１電極９Ｅのうちの１つと、複数の第２電極１０Ｅのうちの１つは、複数の活性層７Ｅを挟んでいる。さらに、複数の活性層７同士の間には、複数の第１電極９Ｅのうちの他の１つと、複数の第２電極１０Ｅのうちの他の１つが配置されている点で、他の実施形態と異なる。すなわち、発光素子１Ｅは、他の実施形態とは異なり、複数の電極３Ｅの一部（複数の第１電極９Ｅの１つおよび複数の第２電国１０Ｅの１つ）の間の領域に、複数の活性層７と、複数の電極３Ｅの他の一部（複数の第１電極９Ｅの他の１つおよび複数の第２電国１０Ｅの他の１つ）とを有している。
　＜受発光素子モジュール＞
　図１４に、受発光素子モジュール１８の概要を示す。
　受発光素子モジュール１８は、上記の発光素子１と、受光素子１９と、発光素子１および受光素子１９が実装されている配線基板２０とを有している。受発光素子モジュール１８は、発光素子１から被照射物（図示せず）に光を照射し、被照射物での反射光を受光素子１９で受光することによって、被照射物をセンシングすることができる。よって、受発光素子モジュール１８は、後述するように、例えば、コピー機またはプリンタなどの画像形成装置に組み込まれて、トナーやメディアなどの被照射物の位置情報、距離情報または濃度情報などを検出することができる。
　受光素子１９は、発光素子１を支持している基板４上に形成されている。具体的には、本実施形態にかかる基板４は、一導電型の半導体材料からなる。基板４は、例えばｎ型のシリコン（Ｓｉ）基板を使用している。すなわち、基板４は、シリコン（Ｓｉ）基板にｎ型の不純物をドーピングしている。シリコン（Ｓｉ）基板に対するｎ型の不純物は、例えばリン（Ｐ）または窒素（Ｎ）等である。
　そして、受光素子１９は、基板４の上面のうち発光素子１から離れた領域において、他導電型の半導体領域２１を設けることによって形成されている。すなわち、一導電型の基板４に対して他導電型の半導体領域２１を形成することによってｐｎ接合を形成し、発光素子１９を構成している。他導電型の半導体領域２１は、基板４にｐ型の不純物をドーピングすることによって形成することができる。本例の基板４は、シリコン（Ｓｉ）基板であることから、ｐ型の不純物としては、例えば、ホウ素（Ｂ）、亜鉛（Ｚｎ）またはマグネシウム（Ｍｇ）等である。
　半導体領域２１の平面形状は、例えば、多角形状または円形状である。また、望ましくは、図１７に示したように、半導体領域２１は、円形状であってもよい。特に望ましくは、半導体領域２１は、真円状であってもよい。なお、半導体領域２１の平面形状とは、基板４の上面を視たときの半導体領域２１の外縁の形状を指す。
　ここで、例えば本実施形態に係る受発光素子モジュール１８を後述する光学式センサ３１として画像形成装置に搭載し、レジストレーションに使用する場合、受光素子１９の電流値の出力波形を予め設定した波形と比較することで、レジストレーションすることがある。このとき、例えば半導体領域２１の平面形状が多角形状であると、製造上のばらつきによって、半導体領域２１の平面形状における角の位置がずれることがある。その結果、レジストマークが正しい位置に印刷されている場合でも、受光素子１９の電流値の出力波形が規定の波形からずれるため、レジストレーションの結果、かえってレジストマークがずれてしまう可能性があった。
　これに対して、半導体領域２１の平面形状を円形状（特に真円状）にすれば、矩形状である場合と比較して、半導体領域２１の中央部から基板４の法線方向に伸びる軸を回転軸としたときの回転方向における製造上のばらつきを低減できる。したがって、レジストレーションの精度を向上させることができる。
　受光素子１９の大きさは、被照射物よりも小さくてもよい。すなわち、受光素子１９の平面の面積は、被照射物の平面の面積よりも小さい。なお、例えば、例えば本実施形態に係る受発光素子モジュール１８がレジストレーションに用いられる場合、一般的にレジストマークの大きさが２ｍｍ以上１５ｍｍ以下であることから、受光素子１９の一辺の大きさは、例えば、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下に設定される。
　なお、受光素子１９の代わりに、発光素子１平面形状を円形状にしてもよく、下記の光通過部２６を円形状にしてもよい。また、発光素子１または光通過部２６が円形状である場合の直径は、上記の受光素子の一辺と同程度の大きさに設定される。
　複数の活性層７において、隣り合う活性層７同士を比較したときに、受光素子１９側に位置している活性層７の上面の面積は、他方の活性層７の上面の面積よりも小さくてもよい。図６に示した発光素子１Ｂを例に説明すれば、受光素子１９側に位置する第２活性層７２Ｂの上面の面積は、反対側に位置する第１活性層７１Ａの上面の面積よりも小さくてもよい。
　ここで、図１８に示すように、受光素子１９側に位置する第２活性層７２Ｂ（以下、複数の第３活性層７Ｘという）の発する光と、反対側に位置する第１活性層７１Ａ（以下、複数の第４活性層７Ｙという）の発する光とは、光路長が異なるため、被照射物に到達したときの照射面積が異なる。その結果、受光素子１９の電流値における立ち上がり時の出力波形と立ち下がり時の出力波形とに差異が生じやすく、例えばレジストレーションの精度が低下しやすくなる。
　したがって、複数の活性層７を上述の構成にすることによって、被照射物でのスポットの面積を近づけることができ、例えばレジストレーションの精度を向上させることができる。
　具体的に、以下に説明する。
　複数の第３活性層７Ｘの発する光の照射面積（Ａ２）は、図１８に示すように、例えば複数の第３活性層７Ｘのそれぞれの上面の面積をＡ０とし、被照射物での拡大倍率をＫ、投射距離をＬ、入射角をθとしたとき、下記の数式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000001
　また、複数の第４活性層７Ｙの発する光の照射面積（Ａ１）は、例えば複数の第４活性層７Ｙのそれぞれの上面の面積をＡ０とし、被照射物での拡大倍率をＫ、投射距離をＬ、入射角をθとしたとき、下記の数式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000002
　そして、複数の第３活性層７Ｘの発する光の照射面積（Ａ２）と複数の第４活性層７Ｙの発する光の照射面積（Ａ１）との差は、下記の数式で表すことができる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000003
　すなわち、複数の第３活性層７Ｘの発する光の照射面積（Ａ２）は、上記の数式（３）の分、複数の第４活性層７Ｙの発する光の照射面積（Ａ２）よりも大きくなることから、複数の第３活性層７Ｘの発する光の照射面積（Ａ２）または複数の第４活性層７Ｙの発する光の照射面積（Ａ２）を近づけるためには、複数の第３活性層７Ｘのそれぞれの上面の面積を複数の第４活性層７のそれぞれの上面の面積から、数式（３）に被照射物での拡大倍率（Ｋ）を除した下記の数式（４）の分だけ小さくする必要がある。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
　複数の第３活性層７Ｘのそれぞれの上面の面積または複数の第４活性層７のそれぞれの上面の面積は、例えば９×１０－１０ｍ２以上２．５×１０－５ｍ２以下に設定される。また、スポット光の面積は、例えば２．２５×１０－８ｍ２以上４×１０－６ｍ２以下に設定される。また、複数の第３活性層７Ｘのそれぞれの上面の面積は、複数の第４活性層７のそれぞれの上面の面積の０．１倍以上０．９９倍以下に設定される。
　なお、上記の説明では、「受光素子１９側に位置する第２活性層７２Ｂ」を「複数の第３活性層７Ｘ」と表現しているが、本明細書において「複数の第３活性層７Ｘ」は、「複数の活性層７のうち受光素子１９側に位置している活性層７」を意味している。すなわち、複数の第３活性層７Ｘは、複数の第１活性層７１Ａのみからなってもよく、複数の第２活性層７２Ｂからなってもよく、第１活性層７１Ａおよび第２活性層７２Ｂからなってもよい。また、複数の第４活性層７Ｙも、複数の第３活性層７Ｘと同様に解釈されるものである。
　複数の第３活性層７Ｘ同士の間の距離と、複数の第４活性層７Ｙ同士の間の距離は、同程度である事が望ましい。発光素子１Ｂの中央部における光量分布を均一にしやすくなる。
　複数の第４活性層７Ｙは、後述する搬送器３２の第３方向Ｄ３に沿った大きさが、第３方向Ｄ３に直交する第４方向Ｄ４に沿った大きさよりも小さくてもよい。その結果、例えば、レジストレーションを行なう場合、レジストマークが発光素子１を通過する時間が長くなり、レジストレーションの精度を向上させることができる。
　配線基板２０は、例えば矩形状に形成される。配線基板２０は、例えば樹脂基板またはセラミック基板を使用することができる。本実施形態にかかる配線基板２０は、樹脂基板である。なお、配線基板２０は、従来周知の方法によって形成することができる。
　また、受発光素子モジュール１８は、遮光体２２と、レンズ部材２３をさらに有している。遮光体２２は、例えば、受光素子１９が外部から意図しない光（迷光）を受光しないように、迷光を遮断する機能を有している。また、レンズ部材２３は、発光素子１からの光を被照射物に誘導したり、被照射物での反射光を受光素子１９に誘導したりする機能を有している。
　具体的には、遮光体２２は、発光素子１および受光素子１９を取り囲んだ枠状の壁部２４と、壁部２４の内面に設けられて壁部２４で囲んだ領域を覆うように配された蓋部２５とを有している。言い換えれば、壁部２４の内面と蓋部２５の下面とに囲まれる領域に、発光素子１および受光素子１９が収容されている。また、遮光体２２は、発光素子１の光が通過する複数の光通過部２６を有している。なお、本実施形態にかかる光通過部２６は、複数の穴によって形成されている。
　遮光体２２の材料は、例えば、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、ポリアミド樹脂（ＰＡ）、ポリカーボネイト樹脂（ＰＣ）または液晶ポリマーなどの樹脂材料、あるいはアルミニウム（Ａｌ）、チタン（Ｔｉ）等の金属材料である。遮光体２２は、例えば射出形成などにより形成される。
　また、レンズ部材２３は、光が通過するレンズ部２７と、レンズ部２７を支持する支持部２８とを有している。そして、例えば、レンズ部材２３は、支持部２８を介して、遮光体２２の壁部２４の内面と蓋部２５の上面とに囲まれる領域にはめ込まれている。
　レンズ部材２３は、透光性の材料で形成される。レンズ部材２３の材料は、例えば、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂またはポリカーボネイト樹脂等の樹脂材料、あるいはサファイアおよび無機ガラスなどである。レンズ部材２３は、例えば射出形成などにより形成される。
　レンズ部２７は、発光素子１の出射光および被照射物での反射光を集光し誘導する機能を有する。レンズ部２７は、発光素子１の出射光を集光する第１レンズ２９と、被照射物からの反射光を集光する第２レンズ３０とを有している。本実施形態にかかる第１レンズ２９および第２レンズ３０のそれぞれは、例えば凸レンズ、球面レンズまたは非球面レンズなどである。
　支持部２８は、レンズ部２７を保持する機能を有する。支持部２８は、例えば板状に形成される。支持部２８は、レンズ部２７と一体的に形成されることによって、レンズ部２７を保持してもよいし、支持部２８にレンズ部２７の第１レンズ２９および第２レンズ３０がはめ込まれることによってレンズ部２７を保持してもよい。
　＜光学式センサ＞
　図１５に、光学式センサ３１の概要を示す。
　本実施形態にかかる光学式センサ３１は、上記の受発光素子モジュール１８と、受発光素子モジュール１８に対向している台座部とを有している。台座部は、被照射物を支持するものである。また、光学式センサ３１は、被照射物としての台座部を有していてもよい。本実施形態の光学式センサ３１では、台座部として搬送器３２を有している例を説明する。搬送器３２とは、表面に載置される物体を運ぶ機能を有している。また、搬送器３２の物体が載置される表面（搬送面）は、受発光素子モジュール１８の発光部に対向している。
　本実施形態にかかる光学式センサ３１は、例えば、コピー機およびプリンタ等の画像形成装置、ベルトコンベアおよびローラコンベア等の搬送装置、ＦＡ(Factory Automation)機器あるいはスキャナなどに搭載されて、移動物体３３（被照射物）の位置情報を検知するものである。移動物体３３とは、画像形成装置を例にすれば印刷用紙などであり、搬送装置を例にすれば搬送物などである。また、搬送器３２とは、画像形成装置を例にすれば転写ベルト、搬送装置を例にすれば搬送用ベルトである。なお、上記の「被照射物としての台座部を有していてもよい。」とは、搬送器３２自体の表面状態等を検出する場合等である。
　受発光素子モジュール１８の複数の活性層７の配列方向である第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２は、搬送器３２の搬送方向Ｄ３（以下、第３方向Ｄ３という）に交わっている。なお、本実施形態にかかる第１方向Ｄ１は第３方向Ｄ３と一致しており、第２方向Ｄ２は第３方向Ｄ３に直交している。
　ここで、例えば、搬送器３２上で第３方向に沿って運ばれる移動物体３３が受発光素子モジュール１８上を通過する場合の受光素子１９の出力の変動を考える。なお、ここでの説明では、受発光素子モジュール１８は、第１方向Ｄ１に沿って並んでいる２つの活性層７を有しているものと仮定する。
　図１６に、移動物体３３の通過時における受光素子１９の出力値(電流値)の変動の概略をグラフで示す。なお、以下の説明では、移動物体３３は、図１５のＸ軸の正方向に移動するものとし、図１６におけるグラフの横軸は図１５のＸ軸に対応するものとする。
　上記の場合、受光素子１９の出力は、まず、移動物体３３が１つ目の活性層７（図１６における地点Ｐ１）に差し掛かってから、上昇し始める。次に、移動物体３３が１つ目の活性層７と２つ目の活性層７との間（図１６における地点Ｐ２）に差し掛かると、受光素子１９の出力上昇の傾きは、一旦低減する。そして、移動物体３３が２つ目の活性層７（図１６における地点Ｐ３）に差し掛かってから、受光素子１９の出力上昇の傾きは、再び大きくなる。
　すなわち、複数の活性層７同士の間は第１電極９が配されていて発光素子１の若干の暗部になる。そのため、複数の活性層７同士の間を移動物体３３が通過するときの受光素子１９の出力値の傾きは、移動物体が複数の活性層７のそれぞれを通過するときの受光素子１９の出力値の傾きに比べて小さくなる。言い換えると、受光素子１９のある出力値の傾きが前後に比較して小さくなっていれば、移動物体が複数の活性層７の間を通過していることになる。
　したがって、光学式センサ１の発光素子が複数の活性層７を有していることによって、光学式センサ１は、移動物体３３の位置を小刻みに把握することができ、光学式センサ１による移動物体３３の認識位置精度を向上させることができる。例えば、本実施形態にかかる光学式センサ１が画像形成装置に搭載される場合、色合わせにおける各色位置合わせに役立つ。
　光学式センサ１の発光素子１は、複数の第１活性層７１Ａと複数の第２活性層７２Ｂとを有していてもよい。ここで、第２方向Ｄ２に対して斜めの形状を有している移動物体３３が複数の活性層７上を通過し、且つ複数の第１活性層７１Ａと複数の第２活性層７２Ｂとを交互に発光させた場合の受光素子１９の出力変動を考える。なお、ここでの説明では、受発光素子モジュール１８は、複数の第１活性層７１Ａが２つの第１活性層７１Ａであり、複数の第２活性層７２Ｂが２つの第２活性層７２Ｂである場合を説明する。
　上記の場合、受光素子１９の出力うち、複数の第１活性層７１Ａに対応する出力（以下、第１出力という）、または複数の第２活性層７２Ｂに対応する出力（以下、第２出力という）のそれぞれは、図１６に説明した出力値の変動と同様になる。そして、第１出力と第２出力に違いが生じた場合、例えば、第２出力が第１出力よりも小さいと、移動物体３３は、複数の第２活性層７２Ｂよりも先に複数の第１活性層７１Ａ上に差し掛かったことになる。また、一方で、例えば、第１主力が第２出力よりも小さいと、移動物体３３は、複数の第１活性層７１Ａよりも先に複数の第２活性層７２Ｂ上に差し掛かったことになる。
　したがって、光学式センサ１は、複数の第１活性層７１Ａと複数の第２活性層７２Ｂとを有していることによって、第３方向Ｄ３に直交する第４方向Ｄ４（本例では第２方向Ｄ２と同じ）における変化も検知することができる。
　また、上記の場合、例えば、故意に移動物体３３を複数の第２活性層７２Ｂ上を通過させないように配置して、第２出力が０であることを確認することによって、第４方向における位置制御に応用することもできる。
　光学式センサ１は複数の受光素子１９を有していてもよい。その結果、例えば、第１出力と第２出力とを１つの受光素子１９の出力とする場合と比較して、第１出力および第２出力のそれぞれに対応する受光素子１９とすることで、第１出力および第２出力を断続的にみることができる。したがって、光学式センサ１の認識位置精度を向上させることができる。
　光学式センサ１が、２つの第１活性層７１Ａと２つの第２活性層７２Ｂとを有している場合、複数の活性層７の発光順序を時計回りまたは反時計回りにしてもよい。
　なお、本発明にかかる発光素子、受発光素子モジュールおよび光学式センサは、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良などが可能である。また、それぞれの実施形態に記載した構成は、適宜組み合わせることが可能である。
　例えば、上記の光学式センサ１の例では、画像形成装置での例を説明しているが、上記の光学式センサ１は、画像形成装置には限られない。光学式センサ１は、光を当てて反射してくるものであれば適用可能であり、例えば、金属成形体または錠剤等の表面粗さの測定に使用されてもよい。この場合、被照射物は、金属成形体または錠剤等である。

Claims (9)

  1. 　一導電型を有した、少なくとも１つの第１半導体層と、
    　前記第１半導体層上に積層された複数の活性層と、
    　前記複数の活性層上に積層され、他導電型を有した、複数の第２半導体層と、
    　前記第１半導体層および前記第２半導体層に接続された複数の電極とを備え、
    　前記複数の電極の一部は、前記複数の活性層を挟んで、互いに対向しており、
    　前記複数の電極の他の一部は、前記一部の間の領域に位置している、発光素子。
  2. 　前記複数の活性層は、第１方向に並んでおり、
    　前記複数の電極は、前記複数の活性層同士の間に配され、且つ前記第１半導体層上に配されている少なくとも１つの第１電極と、前記複数の第２半導体層上に配されている複数の第２電極と、をさらに有している、請求項１に記載の発光素子。
  3. 　前記少なくとも１つの第１電極は、一直線状であり、
    　前記複数の第２電極は、前記少なくとも１つの第１電極の伸長方向に沿って伸びている複数の主部と、前記複数の主部から前記第１電極に向かって伸びている延在部とを有している、請求項２に記載の発光素子。
  4. 　前記複数の活性層を複数の第１活性層としたときに、
    　前記複数の第１活性層のそれぞれに対して、前記第１方向と交わる第２方向に並んでいる複数の第２活性層をさらに有している、請求項２または３に記載の発光素子。
  5. 　前記複数の第１活性層同士の間の距離は、前記複数の第１活性層と前記複数の第２活性層との距離よりも大きい、請求項４に記載の発光素子。
  6. 　前記複数の第２電極は、それぞれ電気的に独立している、請求項２～５のいずれかに記載の発光素子。
  7. 　請求項１～６のいずれかに記載の発光素子と、
    　少なくとも１つの受光素子と、を有している、受発光素子モジュール。
  8. 　請求項７に記載の受発光素子モジュールと、
    　前記受発光素子モジュールの発光部に対向するように位置している台座部とを備える、光学式センサ。
  9. 　前記台座部として搬送器を有しており、
    　前記搬送器の搬送面が前記受発光素子モジュールの発光部に対向するように位置しており、
    　前記受発光素子モジュールは、前記搬送器の搬送方向と前記第１方向に直交する第２方向が交わるように配されている、請求項８に記載の光学式センサ。
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