(57)【要約】      （修正有）【課題】光が外部に放出される領域を略同一とすることが可能なＬＥＤアレイを提供する。【解決手段】複数の発光部１Ａ〜１Ｊを半導体基板上に配置したＬＥＤアレイであって、複数の発光部１Ａ〜１Ｊを、ＬＥＤアレイの一方の端部から他方の端部へＬＥＤアレイの長手方向と垂直な方向に交互に配置させ、奇数番目の発光部（１Ａ、１Ｃ、１Ｅ、１Ｇ、１Ｉ）の一端を電極（２Ａ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇ、２Ｉ）を介して一方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極（３Ａ、３Ｃ，３Ｅ、３Ｇ、３Ｉ）と接続させ、偶数番目の発光部（１Ｂ、１Ｄ、１Ｆ、１Ｈ、１Ｊ）の一端を電極（２Ｂ、２Ｄ，２Ｆ、２Ｈ、２Ｊ）を介して他方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極（３Ｂ、３Ｄ、３Ｆ、３Ｈ、３Ｊ）と接続させ、夫々の発光部（１Ａ〜１Ｊ）は、ダミー電極（３Ａ〜３Ｊ）が接続されている領域よりもドライバＩＣが接続されている領域の方を広くした。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の発光部を半導体基板上に配置したＬＥＤアレイであって、前記複数の発光部を互いに前記ＬＥＤアレイの長手方向と垂直な方向に交互に配置させたことを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項２】
複数の発光部を半導体基板上に配置したＬＥＤアレイであって、前記複数の発光部を、前記ＬＥＤアレイの一方の端部から他方の端部へ前記ＬＥＤアレイの長手方向と垂直な方向に交互に配置させ、
前記ＬＥＤアレイの一方の端部から他方の端部へ配置された前記発光部の内、奇数番目の発光部の一端を電極を介して一方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極と接続させ、偶数番目の発光部の一端を電極を介して他方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極と接続させ、
前記夫々の発光部は、前記ダミー電極が接続されている領域よりも前記ドライバＩＣが接続されている領域の方が接続領域が広いことを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項３】
請求項２に記載のＬＥＤアレイであり、前記ドライバＩＣと接続された電極及び前記ダミー電極は発光部上に形成され、前記ドライバＩＣと接続された電極と前記ダミー電極との間に、発光部からの光を外部に放出する領域を形成したことを特徴とするＬＥＤアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＬＥＤアレイに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在の印刷装置には、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）プリンタとレーザープリンタが存在する。特にＬＥＤプリンタでは基板上にＬＥＤを一列に配置したＬＥＤアレイが用いられる。このＬＥＤプリンタで印刷を行う際には、まず感光ドラムを帯電させた状態で、ＬＥＤアレイからの光をロッドレンズアレイを介して感光ドラム上に結像し、感光ドラム上に静電潜像を形成し、続いてトナーを付着することにより現像し、トナーを感光ドラムから用紙に転写することにより行われる。
【０００３】
このようなＬＥＤプリンタでは、印刷装置を小型化すること、更には装置を簡単な構造とすることが可能（即ち、信頼性を向上させることが可能である）といった多数のメリットが存在する。
【０００４】
このＬＥＤプリンタで使用するＬＥＤアレイに関する技術は公開特許公報において数多く公開されており、例えは特許文献１では、基板上に複数の発光部を等間隔に配置し、更に発光部の中心からＬＥＤチップの端部にまで電極が延在するように発光部上に電極を配置した構造が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平９−２６３００４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、引用文献１に記載の技術では、発光部上に電極を形成するために発光部からの光が電極でさえぎられ、輝度の高い光を得ることができないといった問題や、通常発光部上に電極を形成する際にフォトエッチング処理により形成するため、マスクパターンがずれると発光部上の電極が占める領域が発光部によってばらつき、その結果、発光部によって発光輝度が異なるといった問題が生じる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願発明はこのような問題を解決するためのものであり、請求項１に記載の発明は、複数の発光部を半導体基板上に配置したＬＥＤアレイであって、前記複数の発光部を互いに前記ＬＥＤアレイの長手方向と垂直な方向に交互に配置させたことを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、複数の発光部を半導体基板上に配置したＬＥＤアレイであって、前記複数の発光部を、前記ＬＥＤアレイの一方の端部から他方の端部へ前記ＬＥＤアレイの長手方向と垂直な方向に交互に配置させ、前記ＬＥＤアレイの一方の端部から他方の端部へ配置された前記発光部の内、奇数番目の発光部の一端を電極を介して一方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極と接続させ、偶数番目の発光部の一端を電極を介して他方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極と接続させ、前記夫々の発光部は、前記ダミー電極が接続されている領域よりも前記ドライバＩＣが接続されている領域の方が接続領域が広いことを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＬＥＤアレイであり、前記ドライバＩＣと接続された電極及び前記ダミー電極は発光部上に形成され、前記ドライバＩＣと接続された電極と前記ダミー電極との間に、発光部からの光を外部に放出する領域を形成したことを特徴とするＬＥＤアレイ。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、発光部から外部に光が放出される領域が各々の発光部で略均一であるために、場所により印字のムラが生じるといった問題を回避することが可能である。
請求項１に記載の発明では、複数の発光部を互いにＬＥＤアレイの長手方向と垂直な方向に交互に配置させたため、電極と発光部とが重ならない領域を略均一にすることが可能である。
請求項２に記載の発明では、ＬＥＤアレイの一方の端部から他方の端部へ配置された発光部の内、奇数番目の発光部の一端を電極を介して一方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極と接続させ、偶数番目の発光部の一端を電極を介して他方のドライバＩＣと接続させると共に他端をダミー電極と接続させ、夫々の発光部は、ダミー電極が接続されている領域よりもドライバＩＣが接続されている領域の方が接続領域が広い構造となっている。このため、ドライバＩＣから発光部へ多くのキャリアを注入することが可能であると共に、電極と発光部とが重ならない領域を略均一にすることが可能である。
請求項３に記載の発明では、ドライバＩＣと接続された電極及びダミー電極は発光部上に形成され、ドライバＩＣと接続された電極とダミー電極との間に、発光部からの光を外部に放出する領域を形成した構造である。このため、電極と発光部とが重ならない領域を略均一にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明を適用してなる実施例装置であるＬＥＤアレイの上面図である。
【図２】図１の領域Ａの拡大図である。
【図３】図２の領域Ｂの拡大図である。
【図４】本実施例装置の製造工程を示す図である。
【図５】本実施例装置の製造工程を示す図である。
【図６】本実施例装置のＦ−Ｆ‘線部分断面図である。
【図７】図２の領域Ｃの拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本発明を適用してなる実施例装置であるＬＥＤアレイの上面図である。複数の発光部１は複数の電極２に接続されており、電極２と図示せぬドライバＩＣとがワイヤボンディングにより電気的に接続される。
図２は、図１のＡ部分を拡大した図である。図２において、複数の発光部１Ａ〜１Ｊ（説明するまでもなく、実際には更に複数の発光部が存在するが、本実施例装置の説明の便宜上、図１の発光部１中、図２の１Ａ〜１Ｊのみを説明する。又、発光部１Ａ〜１Ｊは図２中斜線の部分である。）が、図２中Ｘ方向（ＬＥＤアレイの長手方向）に基板上に一列に配置されており、更に複数の発光部１Ａ〜１Ｊは、図２中Ｙ方向（ＬＥＤアレイの長手方向に対し垂直な方向）に交互にずれた配置となっている。尚、このように交互にずれた配置となっているのは、発光部１Ａ〜１Ｊを夫々後述する電極２Ａ〜２Ｊと接続する領域をできるだけ多くとるためであり、この発光部１Ａ〜１Ｊと電極２Ａ〜２Ｊが接続する領域を多くとることにより多数のキャリアを発光部へ送ること（発光部へ送る電流値を高くすること）が可能となる。
又、複数の発光部１Ａ〜１Ｊは夫々複数の電極２Ａ〜２Ｊ（説明するまでもなく、実際には更に複数の電極が存在するが、本実施例装置の説明の便宜上、図１の電極２中、図２の２Ａ〜２Ｊのみを説明する）が接続されている。
【００１１】
更に、複数の電極２Ａ〜２Ｊは夫々ドライバＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ）（図示せず）と接続されており、電極２Ａ、２Ｃ、２Ｅ、２Ｇ、２Ｉは一方のドライバＩＣ（図示せず）と電気的に接続されており、電極２Ｂ、２Ｄ、２Ｆ、２Ｈ、２Ｊは他方のドライバＩＣ（図示せず）と電気的に接続されている。これら２つのドライバＩＣからの信号により、発光部１Ａ〜１Ｊを発光制御することが可能である。
【００１２】
尚、図２中、ダミー電極３Ａ〜３Ｊ（説明するまでもなく、実際には更に複数のダミー電極が存在するが、本実施例装置の説明の便宜上、図２の３Ａ〜３Ｊのみを説明する）は、使用しない電極であり、それ故、ダミー電極と称している。
【００１３】
図３は図２の領域Ｂの拡大図である。例えば解像度１２００ｄｐｉのＬＥＤアレイの場合、図３において、ダミー電極３Ａは、縦幅ａ（１０μｍ）、横幅ｂ（１６μｍ）となっている。又、発光部１Ａは縦幅ｃ（２０μｍ）、横幅ｄ（８μｍ）となっている。尚、発光部１Ａの領域Ｄ及びＥ上には電極が存在するため、光が外部に放出されるのは、縦幅ｅ（１１μｍ）、横幅ｆ（８μｍ）の領域Ｆからとなる。尚、他の発光部１Ｂ〜１Ｊ近傍も同様な構成となっている。
【００１４】
このように、本実施例装置では、従来技術のように発光部の中心から端部に延在するように発光部上に電極を配置した構成ではなく、発光部１Ａ〜１Ｊの両端に電極２Ａ〜２Ｊを配置した構成となっており、更に夫々の発光部１Ａ〜１Ｊは略同一の四角形の形状となっているため、発光部１Ａ〜１Ｊからの光をできるだけ遮ることなく外部へ放出することが可能であるだけでなく、マスクパターンのずれにより発光部上の電極が占める領域が発光部に応じて異なり、これにより発光部からの光の輝度が発光部によって異なるといった事態をできるだけ回避することが可能である。
又、発光部１Ａ〜１Ｊを交互にずらした構成とすることにより、発光部１Ａ〜１Ｊと電極２Ａ〜２Ｊとの接続面積を多くとることが可能であるため、できるだけ多くの電流をドライバＩＣから発光部１Ａ〜１Ｊへ供給することが可能であり、これにより、高輝度なＬＥＤアレイを実現することが可能となる。
次に本実施例装置の製造方法について説明する。図４〜図５は本実施例装置の製造工程を示す図である。
まず、図４の（Ａ）において、ＧａＡｓ基板上でＧａＡｓＰをエピタキシャル成長させ（この形成された基板をＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ基板１０と称す）、更にその上に例えばＳｉ３Ｎ４からなる選択拡散ＣＶＤ膜１１を形成する。この膜は後述するＺｎを部分的に拡散する為の膜である。その後フォトエッチングにてレジストパターンを形成しドライエッチングによりＺｎを選択拡散するための選択拡散窓１３を形成する（図４の（Ｂ））。
続いて、図４の（Ｂ）において、選択拡散窓１３に熱拡散によりＺｎを拡散し、ｐ層１４を形成する。尚、このＰ層１４が図２における発光部１Ａ〜１Ｊに対応しており、実際にはＮ型のＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ１０層とｐ層１４のＰＮ接合部分が発光するのであるが、便宜上、このｐ層１４を発光部と称している。
続く図４の（Ｃ）において、レジスト１２を除去した後に第２絶縁ＣＶＤ膜１５を形成する。この第２絶縁ＣＶＤ膜１５は、選択拡散ＣＶＤ膜１１上に形成された保護膜である。続いて、ケミカルエッチングでパターニングすることにより、不要な第２絶縁ＣＶＤ膜１５を除去し、電極コンタクト窓１６を形成する。
続く図４の（Ｄ）において、アルミ蒸着を行うことにより、アルミ電極（ｐ型電極１７）を形成する。尚、このとき形成されるｐ型電極１７が、図２における電極２Ａ〜２Ｉに対応している。
続く図５の（Ｅ）において、アルミ電極であるｐ型電極１７とｐ層１４とを熱処理し、オーミック接続特性を得た後に、アルミ電極表面保護のための第３ＣＶＤ膜１８を形成し、続いてワイヤーボンディングパッド用の窓（ワイヤーボンディングパッド１９を開けるために、フォトリソ工程により第３ＣＶＤ膜１８に穴をあける。
続く図５の（Ｆ）において、ウエハ裏面を研磨することによりラッピング除去を行う。その後、図５の（Ｇ）において、ｎ型電極２０となる金合金をウエハ裏面に蒸着させ、金合金とＧａＡｓのｎ型層を熱処理で合金化し、オーミック接続特性を得る。
以上の手順により、本実施例装置を形成することが可能である。
図６は、図３のＦ−Ｆ‘線の断面図である。ｎ型電極２０上に、ＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ１０、ｐ層１４、選択拡散ＣＶＤ膜１１、第２絶縁ＣＶＤ膜１５、ｐ型電極１７、第３ＣＶＤ膜１８が順に積層された構造となる。
尚、図２に戻り、本実施例装置の端部では、ＬＥＤアレイの端部に存在する発光部１Ｋのみ、ウエハをカットする面（図２中Ｇ−Ｇ‘）の方向に部分的に凸形状となっている。即ち、発光部１Ｋの電極で隠れていない領域のみ、ウエハをカットする面の方向に部分的に凸形状となっている。
これは、他の発光部１Ａ〜１Ｊのように発光部を四角形にすると、ウエハをカットした断面（側面）から光が漏れ、その結果ＬＥＤアレイの端部からの光だけぼやけた光がロッドレンズアレイに照射され、正常な印字動作を行うことができないといった問題が生じるため、このような問題を回避するために図２に示す構造となっている。
具体的に説明すると、図７は、図２の領域Ｃの拡大図であるが、図７において、発光部１Ｋの光が外部に送出される領域は、縦幅１１μｍ、横幅８μｍとなっているが、電極２で隠れている部分の発光部１ｋの横幅は５μｍと、他の発光部１Ａ〜１Ｊに比べて約３μｍ短くなっている。
このため、電極２で隠れた部分の発光部１ｋから送出される光は、横幅８μｍの発光部とした場合に比べてＬＥＤアレイの側面から漏れにくく、更に、発光部１ｋから外部に光が送出される領域は横幅ｇ（８μｍ）、縦幅ｈ（１１μｍ）と、他の発光部１Ａ〜１Ｊと変わらないため、夫々の発光部１Ａ〜１Ｊからロッドレンズアレイに送出される光の輝度は略均一となる。
尚、このような発光部１Ｋの形状は、発光部をパターングする際に、発光部１Ｋの形状を他の発光部１Ａ〜１Ｊと異ならせることにより実現することが可能である。
【産業上の利用可能性】
【００１５】
本発明は、印刷装置等に搭載されるＬＥＤアレイに適応可能である。
【符号の説明】
【００１６】
１          発光部
１Ａ〜１Ｊ  発光部
２          電極
２Ａ〜２Ｊ  電極
３Ａ〜３Ｊ  ダミー電極
１０  ＧａＡｓＰ／ＧａＡｓ基板
１１  選択拡散ＣＶＤ膜
１２  レジスト
１３  選択拡散部
１４  ｐ層
１５  第２絶縁ＣＶＤ膜
１６  電極コンタクト窓
１７  ｐ型電極
１８  第３ＣＶＤ膜
１９  ワイヤーボンディングパッド
２０  ｎ型電極
【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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