(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
配線基板と、前記配線基板上の所定の箇所に載置された複数の発光素子を備え、前記発光素子に対応した位置に開口径が１ｍｍ以下である光透過部を有し、前記発光素子側の反対面を接触面として露出させた板体を前記発光素子の射光方向に設け、前記板体の材質をステンレスとしたことを特徴とする発光装置。
【請求項２】
配線を施した板体と、前記板体上の所定の箇所に載置された複数の発光素子を備え、前記板体の前記複数の発光素子が載置された箇所に光透過部を有し、前記発光素子が載置された面の反対面を露出させた接触面とし、前記板体の材質をステンレスとしたことを特徴とする発光装置。
【請求項３】
光透過部の中心線上に発光素子の発光面の中心が略一致するように発光素子が載置されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項４】
発光素子が透明樹脂封止体で封止されたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項５】
前記透明樹脂封止体の封止上面形状を平坦面としたことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項６】
前記透明樹脂封止体の封止上面形状は同一高さの平坦面であることを特徴とする請求項５に記載の発光装置。
【請求項７】
透明樹脂封止体が型を用いた成形法により形成されたことを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項８】
型を用いた成形法がトランスファー成形法であることを特徴とする請求項７に記載の発光装置。
【請求項９】
配線基板上に、更に発光素子が載置される箇所がくり抜かれた基板を積層あるいは成型品を張り合わせたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１０】
発光素子が透明樹脂封止体で封止され、前記透明樹脂封止体が型を用いた成形法あるいは前記基板または前記成型品のくり抜かれた部分に透明樹脂を注入することにより形成されたことを特徴とする請求項９に記載の発光装置。
【請求項１１】
発光素子が透明樹脂封止体により封止され、かつ、発光素子に対応した位置に光透過部を有する板体は、発光素子を挟んで配線基板と対向して配置されており、その対向間隔は前記発光素子上の前記透明樹脂封止体の厚さと同等であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１２】
透明樹脂封止体は、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂であることを特徴とする請求項４に記載の発光装置。
【請求項１３】
前記発光素子は、透明基板と前記透明基板上に形成されたＰ型半導体領域とＮ型半導体領域と前記Ｐ型半導体領域に接続されたＰ電極及び前記Ｎ型半導体領域に接続されたＮ電極とを有し、前記Ｐ電極及びＮ電極は同一面側に形成され導電性接着剤またはマイクロバンプ方式により前記配線基板と電気的接続をされたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１４】
前記発光素子は、透明基板と前記透明基板上に形成されたＰ型半導体領域とＮ型半導体領域と前記Ｐ型半導体領域に接続されたＰ電極及び前記Ｎ型半導体領域に接続されたＮ電極とを有し、前記Ｐ電極及びＮ電極は同一面側に形成され導電性接着剤またはマイクロバンプ方式により前記配線を施した板体と電気的接続をされたことを特徴とする請求項２に記載の発光装置。
【請求項１５】
発光素子のＰ電極を除く発光部を含む端部に薄膜を形成し、前記発光素子のＰＮ接合面を配線基板に対し略垂直になるように発光素子が載置され、かつ導電性の接着剤により配線基板に電気的接続をされたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１６】
発光素子の電気的接続用金属細線の接続一次側が配線基板の導電パターン上であり、接続二次側が発光素子上面の電極側であることを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１７】
複数の発光素子の上面の位置を揃えるために、各々の発光素子の高さの違いにより配線基板上の発光素子が載置される箇所に段差を設けたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１８】
配線基板に窪み形状部を有し、前記窪み形状部の底面に発光素子を載置したことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項１９】
光透過部をケミカルエッチングにて形成したことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項２０】
光透過部をガラスまたは透明性樹脂にて封止したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項２１】
前記板体に対し前記発光素子の射光方向にガラスまたは透明性樹脂の別の板体またはシートを有したことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の発光装置。
【請求項２２】
板体の発光素子側に反射防止コート剤を塗布したことを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項２３】
発光素子は発光ダイオード素子であることを特徴とする請求項１または２に記載の発光装置。
【請求項２４】
発光ダイオード素子の発光色は、赤色と緑色と青色であることを特徴とする請求項２３に記載の発光装置。
【請求項２５】
赤色発光ダイオード素子の上面側電極を上面の周辺部に設けたことを特徴とする請求項２３に記載の発光装置。
【請求項２６】
発光ダイオード素子の底面あるいは側面を蒸着等の方法により遮光したことを特徴とする請求項２３に記載の発光装置。
【請求項２７】
発光素子は、絶縁性の透明基板と前記透明基板上に形成されたＰ型半導体領域とＮ型半導体領域とを有し、前記Ｐ型半導体領域とＮ型半導体領域とにそれぞれ電気的に接続される２つの局部を有し、かつ、前記発光素子の前記Ｐ型半導体領域−Ｎ型半導体領域相互の間に破壊電圧以下の所定電圧を受けたときに前記２つの局部間に電流が流れるように構成された静電気保護素子に接続されたことを特徴とする請求項１に記載の発光装置。
【請求項２８】
発光素子と静電気保護素子の電極間はマイクロバンプにより電気的に接続されたことを特徴とする請求項２７に記載の発光装置。
【請求項２９】
静電気保護素子が形成された一枚の基板上に複数の発光素子を接続したことを特徴とする請求項２７に記載の発光装置。
【請求項３０】
静電気保護素子は、前記発光素子の光を反射するための反射体を有したことを特徴とする請求項２７に記載の発光装置。
【請求項３１】
反射体が窪み形状であり、前記反射体の内部を樹脂にて封止したことを特徴とする請求項３０に記載の発光装置。
【請求項３２】
発光素子は、ＧａＮ系化合物半導体発光素子であり、透明基板をドーム状にしたことを特徴とする請求項１３，１４または請求項２７に記載の発光装置。
【請求項３３】
発光素子は、ＧａＮ系化合物半導体発光素子であり、透明基板をおわん状にしたことを特徴とする請求項１３，１４または請求項２７に記載の発光装置。
【請求項３４】
静電気保護素子の電極は発光素子の下方に漏れる光を上方に反射するように形成したことを特徴とする請求項２７に記載の発光装置。
【請求項３５】
静電気保護素子は、ダイオードであることを特徴とする請求項２７に記載の発光装置。
【請求項３６】
発光素子は、静電気保護素子を備え、前記発光素子に前記板体を接触させたことを特徴とする請求項２７に記載の発光装置。
【請求項３７】
請求項１または請求項２に記載の発光装置と前記板体の上に光に感応する記録紙を備え、前記発光素子からの光によって、前記記録紙に記録することを特徴とする記録装置。
【請求項３８】
発光素子の発光部から記録紙迄の距離を５ｍｍ以下に近接させたことを特徴とする請求項３７に記載の記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光装置、特に光プリンター、例えば光学露光方式のプリンターにおいて自己現像タイプのインスタントフィルムを記録紙として採用する光学露光方式のプリンターの画像書き込み用のデバイスに適した発光装置及びそれを用いた記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、電子スチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の普及に伴い、これらの装置から出力されるデジタル信号により、現像のための薬品処理等が不要でインスタントにカラー写真プリントを出力するプリンター、ビデオプリンターが個人向け市場で急成長している。
【０００３】
そのビデオプリンターにおける記録紙への書き込み方式には、現在昇華型熱転写方式と光学露光方式がある。主流になっているのが昇華型熱転写方式であるが、インクリボンを必要とする為にセットの小型化には限界があるほか、インクリボンのコストを含めると記録紙一枚当たりのランニングコストも高い。また、画像書き込み部は、ライン状の書き込み構造となるために、プリンターのコストも高くなる。
【０００４】
一方、光学露光方式は光の照射により記録紙が感光し現像する方式であるが、この記録紙は自己現像タイプのため、インクリボンが不要であり、セットの小型化が可能となるが、現在主流の記録紙は銀塩方式のインスタントフィルムであり、記録紙の一枚当たりのコストが昇華型同様高く、また記録紙製造の際に銀塩等の化学薬品処理を必要とした。
【０００５】
最近、色の３原色である赤色（以下Ｒ（Ｒｅｄ）という）、緑色（以下Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）という）、青色（以下Ｂ（Ｂｌｕｅ）という）それぞれの発光波長で感光する記録紙が開発され、注目を浴びている。その記録紙は、Ｒ・Ｇ・Ｂの何れかの光の波長の内、一つに感応する性質をもった感光性のマイクロカプセルが記録紙上に存在し、そのマイクロカプセルを露光させる現像方式で、銀塩方式に比べコストは約１／３である。
【０００６】
一方、発光ダイオード（以下ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）という）の中で高輝度の青色と緑色の素子が最近開発され、色の３原色Ｒ・Ｇ・Ｂが高輝度で揃うようになった。そしてこのＬＥＤは、前述のマイクロカプセルを露光させるための露光ビーム源として最も注目されている発光体であり、今後普及が期待される。
【０００７】
マイクロカプセルを露光させる現像方式においては、画像書き込みのためのデバイスに用いられる発光装置として、プリントヘッド部にＬＥＤヘッドが使用されているが、現在、構造としてはＬＥＤレンズ光学露光方式が提案されている。
【０００８】
以下この従来の画像書き込み用ＬＥＤヘッドについて、図面を参照しながら説明する。図２７は、このＬＥＤヘッドを使用したプリントヘッド部の要部を示す拡大縦断面側面図であり、このプリントヘッド部は、基本的にはプリント配線基板１、ＬＥＤ素子４、板体２に設けたアパーチャー９、球レンズ８で構成され、制御部（図示省略）からの印字情報に従い、３原色Ｒ・Ｇ・Ｂの対として配列されている各ＬＥＤ素子４を発光させ、球レンズ８により集光された光エネルギーをフライングスポットで順次記録紙３に照射してこれを感光させるようにしてある。
【０００９】
次にこれらの構成、動作について更に詳細に説明する。プリント配線基板１の所定の導電パターン（図示省略）にはＲ・Ｇ・Ｂの対として配列されている前記各ＬＥＤ素子４の一方の電極が導電性接着剤で取り付けられると共に、他方の電極はプリント配線基板１の他方の導電パターンに金属細線５で接続され、更に、このＬＥＤ素子４の直上には、アパーチャー９、球レンズ８が配置されている。このように構成されたＬＥＤヘッドの動作としては、まず、デジタル画像は画素単位に分解され、各画素はカラーマップに変換される。そしてカラーマップは画素毎に割り当てられたデジタル信号となり、送られてきたデジタル信号に従いＬＥＤ素子４が発光し、各ＬＥＤ素子４の直上に位置するアパーチャー９、球レンズ８を通して記録紙３上の画素に焦点を結び、その記録紙上の放射照度により、この記録紙３上のマイクロカプセルを露光し感光させる。このようにして順次フライングスポットで記録紙３を露光し感光させることで画像の書き込みが行われ、記録紙３上全ての画素の書き込みが行われる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、市場においてはプリンターの機能向上として、印刷時間（記録露光時間）の短縮化、セットの軽量小型化の要望があり、特に印刷時間の短縮化を達成するために、ＬＥＤ素子からの全放射束の利用効率を上げ、記録紙上の放射照度を高くする必要が生じている。
【００１１】
これに対して上記従来のＬＥＤヘッドにおいてはＬＥＤ素子から発する全放射束に対し、集光されるのはアパーチャーを通したレンズの開口部を通過した放射束のみであり、ＬＥＤ素子から発する全放射束に対して実際に記録紙上の放射照度は低い。その記録紙上の放射照度を高くするためにはレンズの開口部を大きく、すなわちレンズ径を大きくすることが最も有効であるが、レンズ径を大きくすると光路長も長くなり、また収差の問題が生じ、均一な鋭い光ビームが形成できなくなる。
【００１２】
従って、従来のＬＥＤヘッドにおいては、光の利用効率を今以上に高めることは期待できないため記録紙上の放射照度を上げるのは困難であり、印刷時間を短縮できない。また、従来の光学系はＬＥＤ素子から記録紙までの光路長が長いために、小型化が困難であるばかりでなく、焦点合わせに高度の組立精度と工数を要するため焦点調整が困難であった。更に各波長の違いによる色収差によりビーム径が変わりこれが解像度に影響するほか、ビーム径をＬＥＤ素子の発光サイズより小さくできないために、ＬＥＤ素子の発光サイズより小さい解像度の達成は困難である等多くの問題点があった。
【００１３】
また、ＬＥＤ素子の中には、素子材料の物理定数（例えば、誘電率ε）や素子構造に起因して、静電気に弱いものがあった。
【００１４】
本発明は、上記従来の問題点を解決するものであり、光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することで印刷時間を短縮できる小型軽量の発光装置及びそれを用いた記録装置を提供するとともに、静電破壊から発光素子を守る機能を発揮しうるサブマウント素子を用いてフリップチップ構造の小型軽量の発光装置及びそれを用いた記録装置を実現することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、レンズ光学系を使わず、ＬＥＤ素子発光部から記録紙迄の距離を近接させる方式とした。この方式は、ＬＥＤ素子の発光面から記録紙までの距離の２乗に反比例して記録紙上の放射照度が高くなる特性を利用するものであり、ＬＥＤ素子の発光面から記録紙までの距離を短くして、ＬＥＤ素子から発する全放射束を効率良く記録紙上に照射させようとするものである。
【００１６】
この目的を達成させるために本発明の発光装置は、配線基板と、配線基板上に載置された複数の発光素子を備えると共に、発光素子に対応した位置に光透過部を有する板体を発光素子の射光方向に設けた構造、または配線を施した板体と板体上に載置された複数の発光素子を備え、板体上の複数の発光素子が載置された箇所に光透過部を有した構造としたものである。そして、記録紙を可能な限り発光素子に近接させたものである。
【００１７】
この発明によれば、光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができ印刷時間を短縮できる小型軽量の発光装置及びそれを用いた記録装置が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、配線基板と、前記配線基板上の所定の箇所に載置された複数の発光素子を備え、前記発光素子に対応した位置に開口径が１ｍｍ以下である光透過部を有し、前記発光素子側の反対面を接触面として露出させた板体を前記発光素子の射光方向に設け、前記板体の材質をステンレスとした発光装置であり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明は、配線を施した板体と前記板体上の所定の箇所に載置された複数の発光素子を備え、前記板体の前記複数の発光素子が載置された箇所に光透過部を有し、前記発光素子が載置された面の反対面を露出させた接触面とし、前記板体の材質をステンレスとした発光装置であり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、光透過部の中心線上に発光素子の発光面の中心が略一致するように発光素子が載置された発光装置であり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２１】
請求項４〜８に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、発光素子が透明樹脂封止体で封止されたものであり、その封止上面形状を平坦面あるいは同一高さの平坦面としたものである。さらには型、例えばトランスファー方式、または選択付着により透明樹脂で封止された発光装置である。この構造により、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２２】
請求項９〜１０に記載の発明は、請求項１に記載の発光装置において、配線基板上に、更に発光素子が載置される箇所がくり抜かれた基板を積層あるいは成型品を張り合わせたものであり、発光素子を型を用いた成形あるいは前記基板または前記成型品のくり抜かれた部分に透明樹脂を注入することにより透明樹脂封止体を形成したものである。この構造により、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２３】
請求項１１に記載の発明は、請求項１に記載の発光装置において、発光素子が透明樹脂封止体により封止され、かつ、発光素子に対応した位置に光透過部を有する板体は、発光素子を挟んで配線基板と対向して配置されており、その対向間隔は前記発光素子上の前記透明樹脂封止体の厚さと同等としたものであり、発光素子からの光が空気層を通過せず光透過部へ入るので、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２４】
請求項１２に記載の発明は、請求項４に記載の発光装置において、透明樹脂封止体をエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂としたものであり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２５】
請求項１３，１４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、前記発光素子は、透明基板と前記透明基板上に形成されたＰ型半導体領域とＮ型半導体領域と前記Ｐ型半導体領域に接続されたＰ電極及び前記Ｎ型半導体領域に接続されたＮ電極とを有し、前記Ｐ電極及びＮ電極は同一面側に形成され導電性接着剤またはマイクロバンプ方式により前記配線基板または配線を施した板体と電気的接続をしたものであり、金属細線を必要としないので、発光素子の発光部から記録紙までの距離を更に近接でき、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２６】
請求項１５に記載の発明は、請求項１に記載の発光装置において、発光素子のＰ電極を除く発光部を含む端部に薄膜を形成し、前記発光素子のＰＮ接合面を配線基板に対し略垂直になるように発光素子が載置され、かつ導電性の接着剤により配線基板に電気的接続をされたものであり、金属細線を必要としないので、発光素子の発光部から記録紙までの距離を更に近接でき、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２７】
請求項１６に記載の発明は、請求項１に記載の発光装置において、発光素子の電気的接続用金属細線の接続一次側が配線基板の導電パターン上であり、接続二次側が発光素子上面の電極側としたもであり、配線基板上面からの金属細線のループ高さが更に低くなるので、発光素子の発光面から、記録紙までの距離が更に近接でき、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２８】
請求項１７に記載の発明は、請求項１に記載の発光装置において、複数の発光素子の上面の位置を揃えるために、各々の発光素子の高さの違いにより配線基板上の発光素子が載置される箇所に段差を設けたものであり、複数の発光素子の発光面から記録紙までの距離を一定にできるため更に近接することができ、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００２９】
請求項１８に記載の発明は、請求項１に記載の発光装置において、配線基板に窪み形状部を有し、前記窪み形状部の底面に発光素子を載置したものであり、発光素子側面からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射することができる。
【００３０】
請求項１９に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、板体の材質がステンレスであり、光透過部をケミカルエッチングにて形成したものであり、安価で高精度の板体を容易に作成できる。
【００３１】
請求項２０に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、板体の材質がステンレスであり、光透過部をガラスまたは透明性樹脂にて封止したものであり、板体の光透過部への異物の進入、光透過部の目づまり等を防止することができる。
【００３２】
請求項２１に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、板体の材質がステンレスであり、前記板体に対し前記発光素子の射光方向にガラスまたは透明性樹脂の別の板体またはシートを有したものであり、板体の光透過部への異物の進入、光透過部の目づまり等を防止することができる。
【００３５】
請求項２２に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、板体の発光素子側に反射防止コート剤を塗布したものであり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる。
【００３６】
請求項２３、請求項２４に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置において、発光素子は発光ダイオード素子であり、その発光素子の発光色は赤色と緑色と青色としたものであり、カラーの印刷が可能となる。
【００３７】
請求項２５に記載の発明は、請求項２３に記載の発光装置において、赤色発光ダイオード素子の上面側電極を上面電極の周辺部に設けたものであり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる。
【００３８】
請求項２６に記載の発明は、請求項２３に記載の発光装置において、発光ダイオード素子の底面あるいは側面を蒸着等の方法により遮光したものであり、発光素子直上の放射束が増加し、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる。
【００３９】
請求項２７に記載の発明は、発光素子が、絶縁性の透明基板と前記透明基板上に形成されたＰ型半導体領域とＮ型半導体領域とを有し、前記Ｐ型半導体領域とＮ型半導体領域とにそれぞれ電気的に接続される２つの局部を有し、かつ、前記発光素子の前記Ｐ型半導体領域−Ｎ型半導体領域相互の間に破壊電圧以下の所定電圧を受けたときに前記２つの局部間に電流が流れるように構成された静電気保護素子に接続されたものである。これにより、発光素子のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域との間に並列に静電気保護素子が接続されている構造となる。そして発光素子のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域との間に、静電気等によって破壊電圧以上の高い電圧が印加されても、静電気保護素子の２つの局部間にバイパス電流が流れるので、発光素子は破壊されることなく確実に保護され、静電気に強い発光装置が得られる。
【００４０】
請求項２８に記載の発明は、請求項２７に記載の発光装置において、発光素子と静電気保護素子の電極間はマイクロバンプにより電気的に接続された発光装置である。これによって、量産性に優れ、生産歩留まり、信頼性に有利な発光装置が得られる。
【００４１】
請求項２９に記載の発明は、請求項２７に記載の発光装置において、静電気保護素子が形成された一枚の基板上に複数の発光素子を接続したものである。これによって、コストダウンが図られ、また省スペースに実装可能な発光装置が得られる。
【００４２】
請求項３０、請求項３１に記載の発明は、請求項２７に記載の発光装置において、静電気保護素子は、前記発光素子の光を反射するための反射体を有し、さらに反射体が窪み形状であり、前記反射体内部に樹脂を封止したものである。これによって、発光素子直上の放射束が増加し、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる発光装置が得られる。
【００４３】
請求項３２、請求項３３に記載の発明は、発光素子がＧａＮ系化合物半導体発光素子であり、透明基板をドーム状、またはおわん型にした発光装置である。これによって、発光素子直上の放射束が増加し、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる発光装置が得られる。
【００４４】
請求項３４に記載の発明は、請求項２７に記載の発光装置において、静電気保護素子の電極は発光素子の下方に漏れる光を上方に反射するように形成した発光装置である。すなわち、静電気保護素子の電極を発光素子の発光領域と平面的にみてほぼ同じ領域に形成し、発光領域から出射された光を上方に反射するよう構成することができる。これによって、発光素子直上の放射束が増加し、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる発光装置が得られる。
【００４５】
請求項３５に記載の発明は、請求項２７に記載の発光装置において、静電気保護素子は、ダイオードである発光装置である。これによって、安価に静電気に強い発光装置が得られる。
【００４６】
請求項３６に記載の発明は、請求項２７に記載の発光装置において、静電気保護素子を備え、発光素子に板体を接触させた発光装置である。これによって、発光素子直上の放射束が増加し、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる発光装置が得られる。
【００４７】
請求項３７に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発光装置と前記板体の上に光に感応する記録紙を備え、発光素子からの光によって記録紙に記録するものであり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射でき、印刷時間を短縮できる。このため、印刷時間が従来と同じでよければ、発光素子数を削減できコストダウンができる。更に、小型、軽量の記録装置が得られる。
【００４８】
請求項３８に記載の発明は、請求項３７に記載の記録装置において、発光素子の発光部から記録紙迄の距離を５ｍｍ以下に近接させたものであり、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙をより高い放射照度で照射できる。
【００４９】
（実施の形態１）
図１は、本発明の発光装置の実施の形態におけるプリントヘッド部に装着された発光装置であるＬＥＤヘッドの外観斜視図、図２は図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図である。
【００５０】
図１、図２において、１はプリント配線基板、３は記録紙、４はＬＥＤ素子、５は金属細線、６は透明樹脂封止体、７は光透過部７ｐを備えた板体、１０は導電パターンである。
【００５１】
ＬＥＤ素子４は、プリント配線基板１の所定箇所に図１に示すように配置され、導電性接着剤等でこれに取り付けられる。プリント配線基板１にはＬＥＤ素子４を電気的に接続し発光させるために導電パターン１０で配線が施されている。ＲのＬＥＤ素子４の場合は、導電性接着剤で取り付けられると同時に電気的な接続が行われ、一方、ＬＥＤ素子４の他方の電極は導電パターン１０と金属細線５により接続され、電気的な接続が行われる。また、Ｇ、ＢのＬＥＤ素子４の場合には、これらはプリント配線基板１に接着剤で取り付けられ、ＬＥＤ素子４の２つの電極はプリント配線基板１の導電パターン１０に各々が金属細線５により電気的接続が行われる。また、発光色はＲ（ピーク発光波長６００〜７００ｎｍ）、Ｇ（ピーク発光波長５００〜６００ｎｍ）、及びＢ（ピーク発光波長４００〜５００ｎｍ）を有する。
【００５２】
また図２に示すように、ＬＥＤ素子４に対応した位置に開口径が１ｍｍ以下の光透過部７ｐを有した板体７をＬＥＤ素子４の射光方向に設ける。この際に、光透過部７ｐの中心をＬＥＤ素子４の中心とほぼ一致するように設けることより光の利用効率が高くなる。板体７はステンレス、ガラスまたは透明性樹脂で構成される。光透過部７ｐの開口径は従来の光学レンズ集光方式では３〜４ｍｍを必要としたが、本発明の形態では０．５ｍｍとしたが実用的には１ｍｍ以下であればよい。それは、開口径が光学的な解像度に相当し、その光学的解像度として１ｍｍを越えると所望の印字が不可能となるからである。板体７の上には光に感応する記録紙３が配置され、ＬＥＤ素子４から発した光は、射光方向に設けた板体７により不要な光が遮光され、光透過部７ｐを通過した光により記録紙３が感光される。
【００５３】
さらに本実施の形態ではＬＥＤ素子４、導電パターン１０の一部分、及び金属細線５は、プリント配線基板１の主面上で、ＬＥＤ素子４の保護と光の利用効率を高くするために、例えばトランスファー成形法により樹脂封止される。また複数のＬＥＤ素子４の透明樹脂封止体６と板体７が接する封止上面形状は同一高さの平坦面とした。樹脂としてはトランスファー成形用のエポキシ樹脂を使用している。このトランスファー成形は、より高精度な薄型成形が可能となるのでＬＥＤ素子４から記録紙３までの距離を近接できた。
【００５４】
成形法としては、基板を生産性向上の為に複数個の基板を連ねた集合構成とし、それを同一金型上でさらに複数個並べ１回のプレス、樹脂注入によりそれらを同時に多数個形成する方法とした。成形用樹脂注入のためのトランスファー金型のランナー構造としては、トランスファー金型の樹脂注入口、プランジャーからそれぞれの前記集合基板の方へランナーが分岐し、さらに集合基板内でそれぞれのキャビティへ分岐する構成とした。キャビティ構造としては、ＬＥＤ素子各々について独立したキャビティとなるように構成した。
【００５５】
なお、成形法としてトランスファー成形法について説明したが、型枠を用いてその中に樹脂を注入して封止体を形成する注型法等を用いて行ってもよい。
【００５６】
以上のように本実施の形態によれば、プリント基板の所定箇所に取り付けた複数のＬＥＤ素子４に対応した位置に開口径が１ｍｍ以下の光透過部７ｐを有した板体７を設けることにより、解像度が優れた、発光素子からの光の利用効率が高く、記録紙３をより高い放射照度で照射することができる。さらには封止上面形状が平坦面で同一高さの薄型に成形した透明樹脂封止体６で覆うので、板体７を安定した状態で透明樹脂封止体６上に設けることができ、ＬＥＤ素子４の発光面から記録紙３までの距離を近接することができる。これにより、光透過部７ｐを通った光の放射束が増加し、記録紙３に放射する照度を上げることができる。
【００５７】
（実施の形態２）
図３は、本発明の実施の形態２における図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図である。
【００５８】
図１、図３において、１はプリント配線基板、４はＬＥＤ素子で、金属細線５、透明樹脂封止体６により構成される。７は光透過部７ｐを備えた板体で、その材質及び光透過部７ｐの開口径は実施の形態１のものと同じとした。３は記録紙、１０は導電パターン、１１はレジスト層である。
【００５９】
ＬＥＤ素子４は、プリント配線基板１の所定箇所に図１に示すように配置され、実施の形態１と同じように取り付けられ、電気的接続が行われる。また、発光色はＲ（ピーク発光波長６００〜７００ｎｍ）、Ｇ（ピーク発光波長５００〜６００ｎｍ）、及びＢ（ピーク発光波長４００〜５００ｎｍ）を有する。
【００６０】
ＬＥＤ素子４、それが電気的に接続された導電パターン１０、及び金属細線５は、プリント配線基板１の主面上で透明樹脂封止体６によって封止され、保護されている。透明樹脂封止体６は、プリント配線基板１の主面上で、ＬＥＤ素子４及びそれらが金属細線５で接続された導電パターン１０に透明樹脂材料を選択的に付着させ、その粘性流動を阻止した状態で硬化させたものである。これによって、透明樹脂封止体６はほぼ半球形状をしている。
【００６１】
透明樹脂材料を選択的に付着させるための方法としては、ディスペンサーによる滴下法があるが、他にロールを使用した印刷法やスクリーン印刷法がある。
【００６２】
透明樹脂封止体６が所定の付着箇所から流出する事を阻止するための導電パターン１０は、配線用導電体の一部を兼用してもよく、無論、流出阻止のためのみに配線用導電体形成時に同時に形成したものを使用してもよい。図３に示すように、この導電体上にレジスト層１１を形成して積層構造体とすると、その流出を効果的に阻止できる。そのレジスト層１１は、ＬＥＤ素子４の発する光を効率的に取り出すために光反射の良好な、例えば白色であることが望ましい。無論、レジスト層１１のみで樹脂流出阻止用の構造体を作ることもできる。また、樹脂流動阻止枠は逆にレジスト抜きにしても樹脂の流動阻止に効果がある。
【００６３】
以上は、選択的に付着させる方法としたが、無論全面に付着させてもよい。その方法として、ＬＥＤ素子４を金属細線５にて電気的接続をしたプリント配線基板１を樹脂液に浸漬し、ＬＥＤ素子４表面に樹脂を付着させるデイッピング法、あるいはスプレー装置等によりＬＥＤ素子４表面へ噴霧し、保護する方法がある。
【００６４】
このとき、板体７を透明樹脂封止体６に密着させ、板体７とプリント配線基板１の間隔を透明樹脂封止体６の厚さと同等にするとＬＥＤ素子４から発光した光を空気層を通さず光透過部７ｐに入射可能となるので、光透過部通過光の放射束が増加する。
【００６５】
また、透明樹脂封止体６は、ＬＥＤ素子４からの光取り出し効率を上げる為にスネルの法則によりＬＥＤ素子４の屈折率３．５に近いものがよく、またＬＥＤ素子４から発した光の利用効率を上げる為に、樹脂の内部で光が直進し光の吸収や屈折や乱反射がない光透過率の高い光学グレードの樹脂であることが必要で、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂とした。
【００６６】
以上のように本実施の形態によれば、プリント配線基板１の所定箇所に取り付けた複数のＬＥＤ素子４に透明樹脂封止体６を滴下法等により薄型に塗布するので、ＬＥＤ素子４の発光面から記録紙３までの距離を短くすることができ、光透過部通過光の放射束が増加し、記録紙３上の放射照度を上げることができる。
【００６７】
（実施の形態３）
図４（ａ）、（ｂ）は、図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図である。
【００６８】
図１、図４（ａ）、（ｂ）において、１はプリント配線基板、４はＬＥＤ素子で、金属細線５、透明樹脂封止体６により構成される。７は光透過部７ｐを備えた板体、３は記録紙、１０は導電パターン、１２は基板または成型品である。なお、板体７、光透過部７ｐの開口径は、実施の形態１及び２で説明したものと同じである。
【００６９】
ＬＥＤ素子４は、プリント配線基板１の所定箇所に図１に示すように配置され、実施の形態１と同じように取り付けられ、電気的接続が行われる。また、発光色も実施の形態１と同じである。
【００７０】
図４（ａ）は、トランスファー成形法により封止する場合で、プリント配線基板１には、ＬＥＤ素子４が配置される箇所を約２ｍｍの径でくり抜いた基板１２を、真空圧接により積層してある。この場合の基板１２の厚みは、ｔ＝０．２ｍｍとし、透明樹脂封止体６は、トランスファー成形用エポキシ樹脂とした。
【００７１】
一方、図４（ｂ）は透明樹脂を注入により封止する場合で、基板１２の厚みはｔ＝０．５ｍｍとし、透明樹脂封止体６は、注型用の樹脂で光学特性グレード樹脂が望ましい。基板１２の材質は樹脂封止時、耐熱性が要求されるため基板１２の色はＬＥＤの側面光の反射効果も利用するために白色とした。また、透明樹脂封止体６は、ＬＥＤ素子４からの光取り出し効率を上げる為にスネルの法則によりＬＥＤ素子４の屈折率３．５に近いものがよく、またＬＥＤ素子４から発した光の利用効率を上げる為に、樹脂の内部で光が直進し光の吸収や屈折や乱反射がない光透過率の高い光学グレードの樹脂であることが必要で、エポキシ樹脂またはシリコーン樹脂とした。
【００７２】
また、基板１２の替わりに、樹脂成型品を接着やネジ取り付け等の機械的取り付けにより前述のような使用をしてもよい。
【００７３】
また、プリント配線基板１に積層構成が容易なセラミックを採用すると前述のような構成が容易に可能である。
【００７４】
このように、基板あるいは樹脂成型品を張り合わせることで、ＬＥＤ素子４間の遮光効果を持たせることができ、ＬＥＤ素子４間相互の色干渉対策となり、印字品質が向上する。
【００７５】
以上のように本実施の形態によれば、プリント配線基板１上に更に発光素子が載置される箇所をくり抜いた基板を積層あるいは樹脂成型品を張り合わせ、型を用いた成形法あるいは樹脂注入により透明樹脂封止体６を形成するので、ＬＥＤ素子４の発光面から記録紙３までの距離を短くすることができ、光透過部通過光の放射束が増加し、記録紙上の放射照度を上げることができる。
【００７６】
（実施の形態４）
図５（ａ）は、図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図、図５（ｂ）、（ｃ）は配線を施した板体７に直接載置した発光装置の一部省略拡大縦断側面図、図６は図５に示すＬＥＤ素子４の側面図である。
【００７７】
図１、図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）において、１はプリント配線基板、４はＬＥＤ素子、６は透明樹脂封止体、７は光透過部７ｐを備えた板体、３は記録紙、１０は導電パターン、１３はマイクロバンプである。
【００７８】
ＬＥＤ素子４は、プリント配線基板１の所定箇所に図１に示すように配置され、図６に示すようなＬＥＤ素子４を、導電性接着剤またはマイクロバンプ方式により、各導電パターン１０の所定箇所に図５（ａ）に示すようにプリント配線基板１に電気的接続されている。これにより、電気的接続に金属細線を使用しないので、光透過部７ｐを有する板体７をＬＥＤ素子４の発光面にさらに近接する事ができる。また、図５（ｂ）に示すようにＬＥＤ素子４を光透過部７ｐを有する板体７に直接導電性接着剤またはマイクロバンプ方式により電気的接続をして載置してもよい。無論、図５（ｃ）のように金属細線５にて電気的接続も可能である。
【００７９】
また、透明樹脂封止体６、板体７及び光透過部７ｐの開口径は、前記実施の形態１〜３に用いたものと同じでよい。
【００８０】
以上のように本実施の形態によれば、ＬＥＤ素子４を直接導電性接着剤またはマイクロバンプ方式により配線基板または配線を施した板体７に電気的接続されるので、ＬＥＤ素子４の発光面から記録紙３までの距離を短くすることができ、光透過部通過光の放射束が増加し、記録紙３上の放射照度を上げることができる。
【００８１】
（実施の形態５）
図７は、図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図である。
【００８２】
図１、図７において、１はプリント配線基板、４はＬＥＤ素子、６は樹脂封止体、７は光透過部７ｐを備えた板体、３は記録紙、１０は導電パターン、１４は導電性接着剤である。なお、板体７、光透過部７ｐの開口径は、実施の形態１で説明したものと同じである。
【００８３】
ＬＥＤ素子４は、プリント配線基板１の所定箇所に図１に示すように配置され、金属細線を不要としＬＥＤ素子発光面から記録紙３までの距離を短くする為に、図８に示すように通常使用の状態に対し横転させてある。このＬＥＤ素子４は、横転させたときにＰ型半導体領域とＮ型半導体領域との導電パターン上でのショートを防ぐ為に薄膜を形成してある。例えば、ここでは酸化膜１５をＰ電極１８を除いた発光部１７を含むＰ型半導体領域を覆うように端部に設けている。そして、図７に示すようにＬＥＤ素子４と導電パターン１０を導電性接着剤１４にて電気的接続をしている。
【００８４】
これにより、電気的接続に金属細線を使用しなくて済むので、光透過部７ｐを有する板体７をＬＥＤ素子４の発光面にさらに近接できる。
【００８５】
また、透明樹脂封止体は、前記実施の形態１〜３のいずれを使用しても実施可能である。
【００８６】
以上のように本実施の形態によれば、導電性接着剤１４によりＬＥＤ素子４が配線基板に電気的接続されるので、ＬＥＤ素子４の発光面から記録紙３までの距離を短くすることができ、光透過部通過光の放射束が増加し、記録紙３上の放射照度を上げることができる。
【００８７】
以上本実施の形態１〜５のプリント配線基板１は、定尺シートをワークサイズに切断し、生産性向上と材料歩留まり向上、コストダウンのために多数個取りの構成として、それぞれの製品の配線回路パターンの導電体を同時に形成し、製造工程最後に所定の寸法に分割したものである。
【００８８】
（実施の形態６）
図９は、ＬＥＤ素子４の電気的接続用金属細線５の接続一次側をプリント配線基板１の導電パターン１０上とし、接続二次側をＬＥＤ素子４の上面電極側であることを示したものである。これにより、金属細線５のプリント配線基板１上からのループ高さが低くなり、板体７をさらにＬＥＤ素子４の発光面に近接させることができ、光透過部通過光の放射束が増加し、記録紙３上の放射照度を上げることができる。なお、図示していない板体７は、実施の形態１で説明したものと同じでよい。
【００８９】
（実施の形態７）
図１０は、ＬＥＤ素子４の側面と底面に例えば蒸着で遮光膜１６を形成したものである。これによりＬＥＤ素子４直上の放射束が増加し、ＬＥＤ素子から発する光を有効利用することができる。
【００９０】
（実施の形態８）
図１１は、ＬＥＤ素子４の高さが違う場合で、板体は一番高いＬＥＤ素子４に合わせる必要があるが、高さの低い素子は、発光面から板体までの距離が離れるためにＬＥＤ素子４から発する全放射束を有効利用できない。そこで、図１１は、ＬＥＤ素子４の上面位置高さを揃えるために、ＬＥＤ素子４が載置される箇所をＬＥＤ素子４の高さの違いによりプリント配線基板１上に段差を設けたことを示したものである。これにより各ＬＥＤ素子４から発する光を有効利用することができる。なお、図示していない板体７は実施の形態１で説明したものと同じでよい。
【００９１】
（実施の形態９）
図１２は、ＬＥＤ素子４から発する側面方向の全放射束の利用効率を上げるためにプリント配線基板１に窪み形状部１９を形成したものである。配線基板１の材質は例えばアルミニウム基板とし、金型のスタンピングによって絞り加工を施し窪み形状部１９を形成した。
【００９２】
（実施の形態１０）
図１３は、板体７を示したものであるが、例えば材質をステンレスとした。これはケミカルエッチングにより容易に寸法精度の高い光透過部７ｐを形成できる。また、光透過部７ｐの形状は円とした。
【００９３】
（実施の形態１１）
図１４は、板体７の光透過部７ｐをガラスまたは透明性樹脂２０で封止したものである。これによりＬＥＤヘッドの板体７の光透過部７ｐへの異物の進入、板体７の光透過部７ｐの目づまり等を防止することが可能である。
【００９４】
（実施の形態１２）
図１５は、板体７のＬＥＤ射光方向（記録紙配置側）に材質がガラスまたは透明性樹脂の別の板体またはシート２１を配置したものである。これによりＬＥＤヘッドの板体７の光透過部７ｐへの異物の進入、板体７の光透過部７ｐの目づまり等を防止することが可能である。
【００９５】
（実施の形態１３）
図１６は、板体７の材質をガラスまたは透明性樹脂としたものである。遮光膜１６をガラスまたは透明性樹脂の表面または内部に形成し、光透過部７ｐを形成した。また、光透過部７ｐ以外を不透明材料を使用して遮光しても実施可能である。これによりＬＥＤヘッドの板体７の光透過部７ｐへの異物の進入、板体７の光透過部７ｐの目づまり等を防止することが可能である。
【００９６】
（実施の形態１４）
図１７（ａ）は、板体７の光透過部７ｐをファイバー２２で構成したものである。図１７（ｂ）は、板体７全面をファイバー２２で構成したものである。図中ファイバー２２は一部分のみ記載しているが全面をファイバー２２で構成してある。このファイバー２２は、通常の光ファイバーの構成と同様にコアとクラッドより構成され、配線基板（図示省略）に対し垂直方向へ配置してある。
【００９７】
また、このファイバー２２は、径の細いファイバー、例えば径が２５〜５０μｍ程度のファイバーを同一方向へ束ねて熱溶着し直方体状の形状に加工したものを、ファイバーに垂直な方向に所望の厚さで切断し、破断面を鏡面仕上げしたものである。
【００９８】
図１７（ｃ）に示すようにファイバー２２により、ＬＥＤ素子４（図示省略）から発する全方位の光に対し、ファイバー２２の中で光軸となす角がある値以下、つまり開口角以内の光は捕捉され、ファイバー２２内に導かれコア２４内を全反射を繰り返し伝搬する。そして、ファイバー２２内ではほとんど減衰することなく伝搬するので、板体７での伝送ロスは極めて少ない。その出射光は、平行光に近くビーム状の光源となり、その光線は記録紙３（図示省略）の浮き位置変動に対し減衰がほとんどなく距離特性が優れる。したがって、このファイバー２２を内蔵した板体７を使用すると記録紙３上を効率よく照射でき照射特性を飛躍的に向上できる。
【００９９】
また、ファイバー２２に捕捉されない光は、板体７内で迷光となり光透過部７ｐ以外の露光に関係の無い不必要な光となり光漏れとなるが、この記録紙３上の照射ビーム光以外の板体７上の光漏れを完全に防ぐために、図１８（ａ）のように光透過部７ｐ以外を遮光膜１６で遮光したり、図１８（ｂ）のように前述の図１３のような光透過部７ｐを形成した板体７と組み合わせることもできる。また、光透過部７ｐ以外を不透明材料を使用して遮光しても実施可能である。
【０１００】
（実施の形態１５）
図１９は、実施の形態１２、１３に記載の板体７のＬＥＤ素子発光側に反射防止コート２３を塗布したものである。これにより、ＬＥＤ素子４から発した光を効率よく板体７へ取り込むことができる。
【０１０１】
（実施の形態１６）
図２０（ａ）、（ｂ）は、ＬＥＤ素子４の実施の形態を示したものである。ＬＥＤ素子４は、３原色（Ｒ・Ｇ・Ｂ）の対として配列され、例えば、ＲはＧａＡｌＡｓの素子を使用した。通常この素子の金属細線５と接続用の電極は中心部に位置するために、光透過部７ｐがＬＥＤ素子４へ近接すると、電極と光透過部７ｐの中心位置が重なり、電極の影響を受けて、光透過部７ｐへ入射する光の効率を下げてしまう。そこで、図２０（ａ）に示すように電極を素子中心部よりずらし、光透過部７ｐの真下に発光面がくるようにした。また、図２０（ｂ）に示すようにＧとＢは、発光面がＬＥＤ素子４のセンターに位置し、光透過部７ｐの下部に発光面がくるので、光透過部７ｐへ入射する光の効率を下げてしまうことはない。
【０１０２】
（実施の形態１７）
図２１は、ＬＥＤ素子４として例えばＧａＮ系ＬＥＤ素子を用い、静電気保護素子としてダイオード素子２５を接続したものを示したものである。また、１はプリント配線基板、３は記録紙、５は金属細線、７は光透過部７ｐを備えた板体、１４は導電性接着剤である。
【０１０３】
ダイオード素子２５は、ＬＥＤ素子４のＰ型半導体領域とＮ型半導体領域とにそれぞれ電気的に接続される２つの局部を有し、ＬＥＤ素子４のＰ型半導体領域−Ｎ型半導体領域相互の間にＬＥＤ素子４の破壊電圧以下の所定電圧を受けたときに前記２つの局部間に電流が流れるように構成され、ＬＥＤ素子４のＰ、Ｎ電極をそれぞれダイオード素子２５のＮ、Ｐ電極に接続した。このダイオード素子２５とＬＥＤ素子４の電極間はマイクロバンプ１３により電気的に接続され、重なり合った状態である。ダイオード素子２５は導電性接着剤１４によりプリント配線基板１に取り付けられる。ダイオード素子２５の一方の電極はプリント配線基板１に取り付けられた時点で電気的に接続され、他方の電極は金属細線５によりプリント配線基板１に電気的に接続される。また、ＬＥＤ素子４は板体７に接触させている。
【０１０４】
ＬＥＤ素子４は、基板が透明であるので、発光部から発した光は基板を透過し、板体７の光透過部７ｐを通過する。また、ＬＥＤ素子４の下方に漏れた光は、ダイオード素子２５上面にＬＥＤ素子４の発光領域と平面的にみてほぼ同じ領域に形成した電極により反射し、ＬＥＤ素子４を透過し板体７の光透過部７ｐを通過する。
【０１０５】
この様にして構成されたＬＥＤヘッドにおいて、ＬＥＤ素子４は板体７に接触しているので、ＬＥＤ素子４の発光面から記録紙３までの距離をさらに短くすることができ、ＬＥＤ素子４から発した光は、直接板体７の光透過部７ｐを通過する光と、ダイオード素子２５で反射して板体７を通過する光により光透過部７ｐ通過光の放射束が増加し、記録紙３上の放射照度を上げることができる。また、ダイオード素子２５により、静電気に強い発光装置が得られる。
【０１０６】
（実施の形態１８）
図２２は、実施の形態１７に記載の発光装置において、一枚の基板、例えばシリコン基板に形成された一つのダイオード素子２５上に複数のＬＥＤ素子４を接続したものである。これによって、複数のＬＥＤ素子４を使用しようとした場合、共通のダイオード素子２５を使用するのでダイオード素子２５のダイシング回数が減り、金属細線５も共通した１つに削減できる。また、省スペースに実装も可能となる。
【０１０７】
ダイオード素子２５は一枚の基板上に複数設けたものを用いてもよい。
（実施の形態１９）
図２３は、実施の形態１７に記載の発光装置において、ダイオード素子２５が、発光素子の光を反射するための反射体として窪み形状部２６を有した発光素子を示したものである。また、ダイオード素子２５の反射体内部を樹脂封止体６にて封止した発光素子を示したものである。
【０１０８】
この様な構成により、ＬＥＤ素子４から発した光のうち、側面へ発した光も窪み形状部２６にて反射し、板体７の光透過部７ｐを通過する。また、樹脂にて窪み形状部２６内部のダイオード素子部分を高反射樹脂にて封止する事により、反射率が増加するので、記録紙３上の放射照度を上げることができる。
【０１０９】
（実施の形態２０）
図２４は、実施の形態１７に記載の発光装置において、ＬＥＤ素子４の透明基板２７がドーム状または、おわん状を示したものである。
【０１１０】
この様な構成により、ＬＥＤ素子４から発した光は、透明基板２７のドーム状またはおわん状形状により板体の光透過部（図示省略）へ光が集光するので、板体の光透過部通過光の放射束が増加し、記録紙上の放射照度を上げることができる。
【０１１１】
（実施の形態２１）
図２６は、発光素子としてＬＥＤ素子４の発光部１７から記録紙３迄の放射照度と距離の関係を示したものである。ここで、発光部１７とは、Ｐ電極とＮ電極のジャンクション部を指す。ＬＥＤ素子の発光部１７から記録紙３迄の距離が５ｍｍ以下になれば、放射照度が格段に向上することが確認できた。そこで、本発光装置を用いた記録装置は、図２５のようにＬＥＤ素子の発光部１７から記録紙３迄の距離が５ｍｍ以下となるよう近接させる方式とした。なお、光透過部を有する板体の図示は省略してある。
【０１１２】
このように構成されたＬＥＤヘッドの基本動作、印刷原理は前記従来のものと同様である。つまり、デジタル画像は画素単位に分解され、各画素はカラーマップに変換される。そしてカラーマップは、画素毎に割り当てられたＬＥＤ素子４が発光し、各ＬＥＤ素子４直上に位置する板体７の光透過部７ｐを通して記録紙３上の画素を照射し、その放射パワーの光のエネルギーにより、マイクロカプセルを露光させることで感光させる。そしてフライングスポットで順次に記録紙３上を露光し、記録紙３上全ての画素の露光が完了すると記録紙３が現像される。
【０１１３】
本実施の形態の主眼点は如何にしてＬＥＤ素子４の光の利用効率を高くするかにあるが、図２６に示すように、本発明である近接方式の記録装置は、記録紙上の放射照度が、従来のレンズ光学系に対し約２．５倍となることが確認できた。
【０１１４】
よって露光時間が短くなり、印刷時間の短縮が実現できた。また、印刷時間を従来と同等に設定すると記録紙上の必要な露光量は一定なのでＬＥＤ素子４の員数を削減でき、コストダウンが図れる。
【０１１５】
また、ＬＥＤヘッドの厚みが従来構造の約２０ｍｍから約２ｍｍと約１／１０となり、軽量化・小型化も実現することができた。また、光透過部径を変えることで簡単に所望の解像度を設定でき、また、ＬＥＤ素子４のＲ・Ｇ・Ｂそれぞれの波長の違いに起因する色収差によるスポット径の変化がなくなり、解像度を各波長間で一定にでき、印画品質を向上させることも可能となった。
【０１１６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ＬＥＤ素子から記録紙までの距離を接近させる近接方式としたので、ＬＥＤ全放射束に対し光透過部通過放射束による記録紙上の放射照度を上げることができる。
【０１１７】
したがって、記録紙に対する露光時間を短縮でき、市場の要望である印刷時間を短縮することができる。また、記録装置として記録紙の露光時間を同等と設定すれば、記録紙上への放射照度が高いため従来のものに比べＬＥＤ素子の員数を削減することができるので、コストダウンが図れる。
【０１１８】
また、レンズ光学系のような長い光路長を必要とせず、また、レンズを使用しないことによる軽量化・小型化、部品点数の削減によるコストダウンも達成できる。さらにレンズ系の焦点合わせ調整や高い組立精度を必要としないので組立工数を削減することも可能となる。
【０１１９】
また、光透過部径を変えることで簡単に所望の解像度を設定できる。また、ＬＥＤ素子のＲ・Ｇ・Ｂそれぞれの波長の違いに起因する色収差によるスポット径の変化がなくなり、解像度を各波長間で一定にでき、印画品質を向上させることも可能となる。
【０１２０】
また、発光素子に対して、静電気保護素子を接続させておく構造としたので、静電気等による破壊を防止する機能を持った信頼性の高い発光装置及びそれを用いた記録装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光装置の一実施の形態におけるプリントヘッド部に装着された発光装置の外観斜視図
【図２】本発明の実施の形態１における図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図
【図３】本発明の実施の形態２における図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態３における図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図
（ｂ）本発明の実施の形態３における図１のＸーＸ’線に沿う別の実施例の一部省略拡大縦断側面図
【図５】（ａ）本発明の実施の形態４における図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図
（ｂ）本発明の実施の形態４における図１のＸーＸ’線に沿う別の実施例の一部省略拡大縦断側面図
（ｃ）本発明の実施の形態４における図１のＸーＸ’線に沿う別の実施例の一部省略拡大縦断側面図
【図６】本発明の実施の形態４におけるＬＥＤヘッドに用いられるＬＥＤ素子の側面図
【図７】本発明の実施の形態５における図１のＸーＸ’線に沿う一部省略拡大縦断側面図
【図８】本発明の実施の形態５におけるＬＥＤヘッドに用いられるＬＥＤ素子の拡大断面図
【図９】本発明の実施の形態６における金属細線の接続を説明する図
【図１０】本発明の実施の形態７におけるＬＥＤヘッドに用いられるＬＥＤ素子の概略斜視図
【図１１】本発明の実施の形態８におけるＬＥＤヘッドに用いられるプリント配線基板、ＬＥＤ素子の拡大断面図
【図１２】本発明の実施の形態９におけるＬＥＤヘッドに用いられるプリント配線基板、ＬＥＤ素子の拡大断面図
【図１３】本発明の実施の形態１０におけるＬＥＤヘッドに用いられる板体の拡大斜視図
【図１４】本発明の実施の形態１１におけるＬＥＤヘッドに用いられる板体の拡大斜視図
【図１５】本発明の実施の形態１２におけるＬＥＤヘッドに用いられる板体の拡大斜視図
【図１６】本発明の実施の形態１３におけるＬＥＤヘッドに用いられる板体の拡大斜視図
【図１７】（ａ）本発明の実施の形態１４におけるＬＥＤヘッドに用いられる板体の拡大斜視図
（ｂ）本発明の実施の形態１４におけるＬＥＤヘッドに用いられる別の実施例の板体の拡大斜視図
（ｃ）本発明の実施の形態１４における板体を説明する図
【図１８】（ａ）本発明の実施の形態１４におけるＬＥＤヘッドに用いられる板体の別の実施例の拡大斜視図
（ｂ）本発明の実施の形態１４におけるＬＥＤヘッドに用いられる板体の別の実施例の拡大斜視図
【図１９】本発明の実施の形態１５におけるＬＥＤヘッドに用いられる発光装置の要部断面図
【図２０】（ａ）本発明の実施の形態１６におけるＬＥＤヘッドに用いられるＬＥＤ素子の概略斜視図
（ｂ）本発明の実施の形態１６におけるＬＥＤヘッドに用いられる別のＬＥＤ素子の概略斜視図
【図２１】本発明の実施の形態１７におけるＬＥＤヘッドに用いられる、ＬＥＤ素子の拡大断面図
【図２２】本発明の実施の形態１８におけるＬＥＤヘッドに用いられる、ＬＥＤ素子の拡大断面図
【図２３】本発明の実施の形態１９におけるＬＥＤヘッドに用いられる、ＬＥＤ素子の拡大断面図
【図２４】（ａ）本発明の実施の形態２０におけるＬＥＤヘッドに用いられる、ＬＥＤ素子の概略側面図
（ｂ）本発明の実施の形態２０におけるＬＥＤヘッドに用いられる、別のＬＥＤ素子の概略側面図
【図２５】本発明の実施の形態２１における記録装置のＬＥＤ素子と記録紙の位置を説明する図
【図２６】従来の発光装置と本発明の発光装置の記録紙上の放射照度と距離の関係を示す図
【図２７】従来の発光装置の一例を示すプリントヘッド部の要部拡大縦断側面図
【符号の説明】
１  プリント配線基板
２  板体
３  記録紙
４  ＬＥＤ素子
５  金属細線
６  透明樹脂封止体
７  板体
７ｐ  光透過部
８  球レンズ
９  アパーチャー
１０  導電パターン
１１  レジスト層
１２  基板または樹脂成型品
１３  マイクロバンプ
１４  導電性接着剤
１５  酸化膜
１６  遮光膜
１７  発光部
１８  Ｐ電極
１９、２６  窪み形状部
２０  ガラスまたは透明性樹脂
２１  ガラスまたは透明性樹脂の板体またはシート
２２  ファイバー
２３  反射防止コート
２４  コア
２５  ダイオード素子
２７  透明基板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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