(57)【要約】      （修正有）【課題】発光素子の斜面からの光の、電極における反射を防止する。【解決手段】少なくとも一導電型半導体層と逆導電型半導体層とが積層された発光素子が、複数個配列された発光素子列と、前記発光素子と離間して配置された、前記発光素子の配列方向に連続した電極層と、が基板上に設けられており、前記発光素子は、少なくとも前記電極層が設けられている側に、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面との境界部が少なくとも露出した斜面を有し、前記電極層の少なくとも一部が、遮光層によって覆われているＬＥＤアレイを提供する。【選択図】図１
2008153681.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一導電型半導体層と逆導電型半導体層とが積層された発光素子が、複数個配列された発光素子列と、
前記発光素子列と離間して配置された、前記発光素子の配列方向に連続した電極層と、が基板上に設けられており、
前記発光素子は、少なくとも前記電極層が設けられている側に、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面とを少なくとも含む斜面を有し、
前記電極層の少なくとも一部が、遮光層によって覆われていることを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項２】
前記斜面は、前記斜面から離間する方向に延ばした垂線が前記基板の基板面と交わらない方向に傾いていることを特徴とする請求項１記載のＬＥＤアレイ。
【請求項３】
前記遮光層は、前記斜面の、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面と前記境界部を少なくとも覆うことを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤアレイ。
【請求項４】
前記発光素子の表面には、少なくとも前記斜面を含む領域に、光透過性の電気的絶縁膜が設けられており、前記遮光層は前記電気的絶縁膜の表面を覆うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のＬＥＤアレイ。
【請求項５】
前記遮光層は、染料が合成樹脂材に含有されてなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤアレイ。
【請求項６】
前記合成樹脂材はポリイミドであることを特徴とする請求項５に記載のＬＥＤアレイ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はＬＥＤアレイに関し、特にページプリンタ用感光ドラムの露光用光源などに用いられるＬＥＤアレイに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ＬＥＤアレイの基本的な構成は、一導電型半導体層と逆導電型半導体層と電極とを順次積層してなる発光素子を複数個配列して成り、そして、この逆導電型半導体層の発光領域部分をＳｉＮxなどの光透過性の電気的絶縁膜にて被覆し、さらに、かかる逆導電型半導体層の発光領域以外の部分を光透過性の透明な合成樹脂層にて被覆している。
【０００３】
このような基本的な構成のＬＥＤアレイについて、その具体例を述べる。従来のＬＥＤアレイを図６と図７によって示す。図６はＬＥＤアレイの平面図であり、図７はその断面図である。
【０００４】
２１は単結晶基板であり、単結晶基板２１上において、２２は一導電型半導体層、２３は逆導電型半導体層、２４は個別電極、２５は共通電極、２６は窒化シリコン膜などから成る保護膜としての絶縁膜である。
【０００５】
単結晶基板２１上に、各発光素子ごとに一導電型半導体層２２と逆導電型半導体層２３とが順次積層して形成され、その積層において、一導電型半導体層２２の面積は逆導電型半導体層２３の面積に比べて大きくしている。
【０００６】
一導電型半導体層２２の上に絶縁膜２６を被覆しているが、その露出部に共通電極２５（２５ａ、２５ｂ）を接続して設けている。
【０００７】
また、逆導電型半導体層２３についても、その上に絶縁膜２６を被覆しているが、その露出部に個別電極２４を接続して設けている。
【０００８】
さらに図６に示すように、共通電極２５（２５ａ、２５ｂ）は隣接する各発光素子ごとに（島状半導体層２２、２３ごとに）異なる群に属するように２群に分けて接続して設けられ、隣接する発光素子（島状半導体層２２、２３）が同じ個別電極２４に接続されている。
【０００９】
この発光ダイオードアレイ構造では、個別電極２４と共通電極２５（２５ａ、２５ｂ）の組み合わせを選択して電流を流すことによって、各発光素子を選択的に発光させることができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
近年、ＬＥＤアレイに対し、発光素子の高密度化や、その小型化が市場のニーズであるが、しかしながら、前記のような構成のＬＥＤアレイにおいては、外部接続点である電極パッドの数をさらに減らしたり、外部回路との接続電極サイズをさらに小さくしたり、チップサイズをさらに小さくすることがむずかしくなっていた。
【００１１】
したがって、発光素子の高密度化や、ＬＥＤアレイの小型化という市場のニーズに十分に応えることができなくなっていた。
【００１２】
この課題を解消するために、マトリクス配線電極で層間絶縁膜を介して設ける多層電極構造のＬＥＤアレイが提案されている（特開平９−２７７５９２号公報および特開平１１−４０８４２号公報参照）。
【００１３】
しかしながら、かかる提案のＬＥＤアレイについても、各発光ダイオードの個別電極の形成と、それら発光ダイオードをグループに分け、各グループから重複無く１つずつ選択するためのマトリクス配線の形成を２回行い、しかも、それぞれを絶縁膜等を介することで電気的に分離する工程を経ることで、かかる多層電極構造により製造工程が複雑化し、これによって製造歩留まりが低下し、製造コストが大きくなるという課題がある。
【００１４】
かかる課題を解消するために、本発明者は特開２０００‐７６４３７号公報のＬＥＤアレイにおいて、マトリクス配線の形成を１回で行って、工程を簡略化する技術を提案した。
【００１５】
同公報によれば、各発光素子群ごとに、それら発光素子の各一方電極に対し共通に成した電極パッドを配設し、そして、発光素子群内における各発光素子の延在部における他方電極に至る電極間隔が異なるとともに、一方の発光素子群の発光素子電極間隔と他方の発光素子群の発光素子の電極間隔とを同じにして、双方の他方電極に対し共通に成した他の電極パッドを配設している。
【００１６】
このように複数の一方電極に対し共通に成した電極パッドを配設し、さらに複数の他方電極に対し共通に成した他の電極パッドを配設したことで、電極パッド数が少なくなり、その配設面積が小さくなり、これにより、発光素子の高密度化ならびにＬＥＤアレイの小型化が達成された。
【００１７】
また、上記構成のＬＥＤアレイによれば、特開平９−２７７５９２号公報や特開平1１−４０８４２号公報において提案されている多層電極構造のＬＥＤアレイと比べても、工程数が少なくなり、層間絶縁膜を介した多層電極構造を用いないことで、製造コストが小さくなり、発光素子の高密度化や小型化を達成したＬＥＤアレイが得られた。
【００１８】
しかしながら、特開２０００‐７６４３７号公報のＬＥＤアレイによれば、その上に絶縁膜を被覆するに当り、各発光素子の逆導電型半導体の上部に配した絶縁膜と、この以外に配した絶縁膜とを、同一材にて、同時に形成したことで、双方の光透過特性が同じになり、そのために、逆導電型半導体上部から発せられる発光が、迷光として隣接する発光体への反射を招き、その結果、ＬＥＤアレイのＭＴＦを低下させ、印画品質を低下させ、ＬＥＤヘッドの品質の安定化が図れなかった。
【００１９】
また、叙述した各ＬＥＤヘッドによれば、逆導電型半導体層の発光領域部分をＳｉＮｘなどの光透過性の電気的絶縁膜にて被覆し、さらに、かかる逆導電型半導体層の発光領域以外の部分を光透過性の透明な合成樹脂層にて被覆した構成であることで、光透過性の透明な合成樹脂層の内部に迷光が生じ、これによって発光の品質や信頼性が低下するという課題があった。
【００２０】
本発明の目的は、叙上に鑑みて完成されたものであり、その目的はかかる迷光を減少させたり、無くしたＬＥＤアレイを提供することにある。
【００２１】
本発明の他の目的は、工程数を増やすこともなく、層間絶縁膜を介した多層電極構造を用いないで、製造コストを下げるとともに、発光素子の高密度化や小型化を達成したＬＥＤアレイを提供することにある。
【００２２】
本発明のさらに他の目的はＬＥＤアレイの外部接続工程であるワイヤーボンデ
ィングでの電気的ショート不良を発生させず、さらなる縮小化によるコスト低下
を達成するとともに、ＬＥＤアレイのＭＴＦを改善し、印画品質を向上させたＬ
ＥＤアレイを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明のＬＥＤアレイは、少なくとも一導電型半導体層と逆導電型半導体層とが積層された発光素子が、複数個配列された発光素子列と、前記発光素子列と離間して配置された、前記発光素子の配列方向に連続した電極層と、が基板上に設けられており、前記発光素子は、少なくとも前記電極層が設けられている側に、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面とを少なくとも含む斜面を有し、前記電極層の少なくとも一部が、遮光層によって覆われていることを特徴とする。なお、前記斜面は、前記斜面から離間する方向に延ばした垂線が前記基板の基板面と交わらない方向に傾いていることが好ましい。また、前記遮光層は、前記斜面の、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面と前記境界部を少なくとも覆うことが好ましい。また、前記発光素子の表面には、少なくとも前記斜面を含む領域に、光透過性の電気的絶縁膜が設けられており、前記遮光層は前記電気的絶縁膜の表面を覆うことが好ましい。また、前記遮光層は、染料が合成樹脂材に含有されてなることが好ましい。前記合成樹脂材はポリイミドであってもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明のＬＥＤアレイによれば、少なくとも逆導電型半導体層の発光領域の一部分を光透過性の電気的絶縁膜にて被覆し、さらに当該逆導電型半導体層の発光領域以外の部分を遮光性合成樹脂層にて被覆してなることで、迷光を減少させたり、無くし、これによってＭＴＦを向上させた高品質かつ高信頼性のＬＥＤアレイが得られた。
【００２５】
また、本発明のＬＥＤアレイにおいては、単結晶基板上に一導電型半導体層と逆導電型半導体層と一方電極とを順次積層し、この一導電型半導体層を引き出した延在部の上に他方電極と絶縁膜とを並設して成る発光素子を複数個配列し、さらにこれらの発光素子の各一方電極に対し共通に成した電極パッドを配設して成る発光素子群を、さらに複数個ライン状に配列せしめた構成において、発光素子群内における各発光素子の延在部における他方電極に至る電極間隔が異なるとともに、一方の発光素子群の発光素子の電極間隔と他方の発光素子群の発光素子の電極間隔とを同じにして、双方の他方電極に対し共通に成した他の電極パッドを配設して成ることで、電極パッド数が減少し、その配設面積が小さくなり、これにより、発光素子の高密度化、ならびにＬＥＤアレイの小型化が達成された。
【００２６】
また、従来の多層電極構造のＬＥＤアレイと比べても、工程数が少なくなり、層間絶縁膜を介した多層電極構造を用いないことで、製造コストが下がり、発光素子の高密度化や小型化を達成したＬＥＤアレイが得られた。
【００２７】
また、本発明のＬＥＤアレイでは樹脂膜を表面に形成すると同時に、少なくとも、外部回路との電極接続部および逆導電型半導体層上部以外を覆った構造としているため、絶縁膜をＬＥＤアレイの波長に応じた最適な光学的透過率に設計すると共に、樹脂膜においては、ＬＥＤアレイの波長に対して光学的透過率が最も低いのに設計することで、迷光を小さくしＭＴＦを向上させたＬＥＤアレイを実現できた。また、樹脂膜においては、染料を含有した不透明膜とした場合には一層の改善が図れ、ＭＴＦの向上した印画品質の高いＬＥＤヘッドを提供できた。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
本発明のＬＥＤアレイの基本構造は、上述したごとく、少なくとも逆導電型半導体層の発光領域の一部分を光透過性の電気的絶縁膜にて被覆し、さらに当該逆導電型半導体層の発光領域以外の部分を遮光性合成樹脂層にて被覆してなるものであって、本発明はこのような構成を含むＬＥＤアレイであり、その一例を以下、添付図面に基づき詳細に説明する。
【００２９】
図１〜図５は本発明のＬＥＤアレイの一実施形態を示す。図１はＬＥＤアレイの要部拡大の平面図であり、図２は図１に示すＶ−Ｖ‘線による断面図、図３は図１に示すｈ−ｈ’線による断面図、図４は各発光素子の上面図である。図２および図３には、参照符号として、Ｖ、Ｖ‘、ｈ、ｈ’を明示することでもって、その断面図の方向を示す。また、図５は他のＬＥＤアレイにおける要部平面図である。
【００３０】
１は単結晶基板であり、この単結晶基板１上において、２は一導電型半導体層、３は逆導電型半導体層、４は前記一方電極である個別電極、５は前記他方電極である共通電極、６および１２は有機樹脂膜などから成る保護膜としての絶縁膜である。
【００３１】
また、８および１０（１０ａ，１０ｂ）は外部接続用の電極パッドである。
【００３２】
単結晶基板１上に、各発光素子ごとに一導電型半導体層２と逆導電型半導体層３とが順次積層して形成され、その積層において、一導電型半導体層２の面積は逆導電型半導体層３の面積に比べて大きくして、一導電型半導体層２を引き出すことで、一導電型半導体層２と同一材からなる延在部７を設けている。
【００３３】
また、図２に示されるように、一導電型半導体層２の上に前記光透過性の電気的絶縁膜であるポリイミド合成樹脂などの有機材もしくは窒化シリコン（ＳｉＮｘ）や酸化シリコン（ＳｉＯ2）などの無機材からなる絶縁膜６を被覆しているが、その露出部に共通電極５（５ａ、５ｂ）を接続して設けることで、絶縁膜６と共通電極５とを延在部７の上で並設している。
【００３４】
さらに逆導電型半導体層３の発光領域Ａの一部分を絶縁膜６にて被覆し、その露出部に個別電極４を接続して設けている。また、前記遮光性合成樹脂層である保護膜１２は逆導電型半導体層３の上ならびに外部接続用の電極パッド８、１０を、それぞれ一部露出した形で覆われている。
【００３５】
この保護膜１２については、逆導電型半導体層３の発光領域Ａ以外の部分を被覆してなる。
【００３６】
つぎに各部材を詳述する。
【００３７】
単結晶基板１は半導体基板からなり、高抵抗シリコン単結晶でもって構成した場合には、（１００）面を＜０１１＞方向に２〜７°オフさせた基板などが好適である。
【００３８】
一導電型半導体層２は、バッファ層２ａ、オーミックコンタクト層２ｂおよび電子注入層２ｃで構成される。
【００３９】
バッファ層２ａとオーミックコンタクト層２ｂはガリウム砒素などで形成され、電子の注入層２ｃはアルミニウムガリウム砒素などで形成される。オーミックコンタクト層２ｂにはシリコンなどの一導電型半導体不純物を１×１０17〜１０19ａｔｏｍｓ（原子）／ｃｍ3 程度含有し、電子注入層２ｃにはシリコンなどの一導電型半導体不純物を程度含有する。
【００４０】
バッファ層２ａは単結晶基板１と半導体層との格子定数の不整合に基づくミスフィット転位を防止するために設けるものであり、半導体不純物を１×１０16〜１０19ａｔｏｍｓ／ｃｍ3含有させる。
【００４１】
バッファ層２ａは２〜４μｍ程度の厚みに形成され、オーミックコンタクト層２ｂは０．１〜３．０μｍ程度の厚みに形成され、電子注入層２ｃは０．２〜０．４μｍ程度の厚みに形成される。
【００４２】
逆導電型半導体層３は、発光層３ａ、クラッド層３ｂおよび他のオーミックコンタクト層３ｃで構成される。
【００４３】
発光層３ａとクラッド層３ｂはアルミニウムガリウム砒素などから成り、オーミックコンタクト層３ｃはガリウム砒素などから成る。
【００４４】
発光層３ａ、クラッド層３ｂおよびオーミックコンタクト層３ｃは、電子の閉じ込め効果と光の取り出し効果を考慮して、各層の間にてアルミニウム砒素（ＡｌＡｓ）とガリウム砒素（ＧａＡｓ）との混晶比を異ならしめる。
【００４５】
発光層３ａとクラッド層３ｂは亜鉛（Ｚｎ）などの逆導電型半導体不純物を１×１０16〜１０21ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 程度含有し、オーミックコンタクト層３ｃは亜鉛などの逆導電型半導体不純物を１×１０19〜１０21ａｔｏｍｓ／ｃｍ3 程度含有する。
【００４６】
発光層３ａとクラッド層３ｂは０．２〜０．４μｍ程度の厚みに形成され、オーミックコンタクト層３ｃの膜厚ｄについては、膜厚ｄ＞（０．１５μｍ−オーミックコンタクト層膜厚）程度の厚みに形成される。
【００４７】
また、絶縁膜６は、たとえば窒化シリコンなどから成り、厚み２０００Å程度に形成される。
【００４８】
個別電極４と共通電極５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）は金／クロム（Ａｕ／Ｃｒ）などから成り、厚み１μｍ程度に形成される。
【００４９】
各発光素子は、上記のような構成であるが、つぎに図１と図３にて各発光素子に対する電極構造を示す。
【００５０】
これら各発光素子の個別電極４に対し共通に成した電極パッド８を配設し、個々の電極パッド８に対応した発光素子群９を設け、さらに前記一方の発光素子群と他方の発光素子群とを交互に配列することで、複数個の発光素子群９をライン状に配列している。
【００５１】
また、発光素子群９内における各発光素子の延在部７における共通電極５（５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄ）に至る電極間隔ｘが異なるとともに、一方の発光素子群９の発光素子の電極間隔と、他方の発光素子群９の発光素子の電極間隔とを同じにして、双方の他方電極に対し共通に成した他の電極パッド１０を配設している。
【００５２】
そして、電極間隔ｘを同じにした各発光素子の共通電極５を通電させるために、延在部７の上の絶縁膜６をまたがるように、接続線１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄ）を発光素子の配列ラインと平行に形成している。
【００５３】
さらに一方の発光素子群と他方の発光素子群としての隣接する発光素子群９、９に対し、発光素子群９内にて個々の電極間隔ｘを配列順に長くするか、もしくは短くして違えることで、対称的な電極間隔パターンにしている。
【００５４】
つぎに図５にて、電極間隔ｘを４とおりに違えて、１２８ｂｉｔ（ビット）ＬＥＤアレイを示す。
【００５５】
電極間隔ｘがもっとも短いものをＸ１1として、そこを端部の発光素子として、順次、Ｘ２1、Ｘ３1、Ｘ４1とし、…Ｘ４n、Ｘ３n、Ｘ２n、Ｘ１n、…としている。
【００５６】
１２８ｂｉｔを４種類で３２グループ（３２個の発光素子群９）に分けることで、ｎ＝１〜３２である。
【００５７】
各発光素子群９をグループＧ１、Ｇ２、…Ｇｍとすると、グループＧ１における電極間隔Ｘ１1の発光素子と、グループＧ２における電極間隔Ｘ１２の発光素子とを、接続線１１aでもって接続し、グループＧｍにおける電極間隔Ｘ１ｎの発光素子と接続している。
【００５８】
グループＧ１における電極間隔Ｘ２１の発光素子と、グループＧ２における電極間隔Ｘ２２の発光素子と、…グループＧｍにおける電極間隔Ｘ２ｎの発光素子とを、接続線１１ｂでもって接続している。
【００５９】
同様に、グループＧ１における電極間隔Ｘ３１の発光素子と、グループＧ２における電極間隔Ｘ３２の発光素子と、…グループＧｍにおける電極間隔Ｘ３ｎの発光素子とを、接続線１１ｃでもって接続している。
【００６０】
グループＧ１における電極間隔Ｘ４１の発光素子と、グループＧ２における電極間隔Ｘ４２の発光素子と、…グループＧｍにおける電極間隔Ｘ４ｎの発光素子とを、接続線１１ｄでもって接続している。
【００６１】
そして、各発光素子群に設けた電極パッド８と、他のグループされた電極パッド１０とに対し、双方間に選択的に電圧を印加することで、所定の発光素子に電流を流すことができ、その素子を発光せしめる。
【００６２】
かくして本発明のＬＥＤアレイによれば、各発光素子群９（グループＧ１、Ｇ２、…Ｇｍ…）ごとに、共通に成した電極パッド８を配設し、そして、発光素子群９（グループＧ１、Ｇ２、…Ｇｍ…）内における各発光素子の電極間隔ｘが異なるとともに、一方の発光素子群の発光素子の電極間隔ｘと他方の発光素子群の発光素子の電極間隔ｘとを同じにして、双方の共通電極５に対し共通に成した電極パッド１０を配設したことで、電極パッド数が少なくなり、その配設面積が小さくなり、これにより、発光素子の高密度化、ならびにＬＥＤアレイの小型化が達成される。
【００６３】
また、本発明においては、保護膜１２を表面に形成すると同時に、少なくとも、外部回路との接続用電極パッド８、１２の一部ならびに逆導電型半導体層３の発光領域Ａの一部分を絶縁膜６にて被覆し、その露出部に個別電極４を接続して設けている。
【００６４】
絶縁膜６については、反射を防止するように膜厚ｄを設定するとよい。
【００６５】
このための条件は、下記のようにするとよい。
【００６６】
N1：絶縁膜６の屈折率、ｄ：絶縁膜６の膜厚、ｍ：整数、λ：発光素子の発光波長、N2：一導電型半導体層２と逆導電型半導体層３を成すＧａＡｓ材の屈折率において、反射防止の条件は、（N1）d＝（1/4+m/2）λ、さらには（N1）＝√（N2）にするとよい。
【００６７】
また、保護膜１２については、遮光性とするために染料をポリイミドなどの合成樹脂材に含有させるとよく、このような染料として、黒色顔料を含有させるとよく、たとえば二硫化モリブデン、黒鉛、およびアセチレンブラック、ケッチェンブラック、ファーネスブラックなどのカーボンブラック類、マグネタイト酸化コバルト、酸化銅、酸化クロム等の金属酸化物類ならびに酸化銅-酸化クロム−酸化鉄などの複合金属酸化物類、チタンブラツクなどがある。
【００６８】
このような絶縁膜６と保護膜１２とを被覆し、ＬＥＤアレイの波長に応じた最適な光学的透過率に設計するとともに、保護膜１２においては、ＬＥＤアレイの波長に対して光学的透過率をもっとも低いものに設計することで、迷光を小さくし、その結果、ＭＴＦを向上させたＬＥＤアレイを実現できる。
【００６９】
たとえば、絶縁膜６をＳｉＮｘ膜にてなし、保護膜１２を有機樹脂膜にて設け、ＬＥＤの波長を７４０ｎｍとした場合、最適な透過率は１００％となる。一方、絶縁膜６については、光透過性が１００％に近くなるように、その厚みと屈折率を設計する。たとえば、ＳｉＮｘ（屈折率＝１．８８）からなる絶縁膜６の膜厚を約３１００Ａにするとよい。
【００７０】
また、本例のＬＥＤアレイによれば、上記構成のように各発光素子群ごとに、それら発光素子の各一方電極に対し共通に成した電極パッドを配設し、そして、発光素子群内における各発光素子の延在部における他方電極に至る電極間隔が異なるとともに、一方の発光素子群の発光素子の電極間隔と他方の発光素子群の発光素子の電極間隔とを同じにして、双方の他方電極に対し共通に成した他の電極パッドを配設している。
【００７１】
このように複数の一方電極に対し共通に成した電極パッドを配設し、さらに複数の他方電極に対し共通に成した他の電極パッドを配設したことで、電極パッド数が少なくなり、その配設面積が小さくなり、これにより、発光素子の高密度化、ならびにＬＥＤアレイの小型化が達成される。
【００７２】
また、特開平９−２７７５９２号や特開平1１−４０８４２号にて提案されているような多層電極構造のＬＥＤアレイと比べても、工程数が少なくなり、層間絶縁膜を介した多層電極構造を用いないことで、製造コストが下がり、発光素子の高密度化や小型化を達成したＬＥＤアレイが得られる。さらに前記電極間隔を同じにした各発光素子の他方電極を通電すべく、一導電型半導体層の延在部に形成した絶縁膜をまたがるように、接続線を発光素子の配列ラインと平行に形成している。したがって、従来のＬＥＤアレイにおいて、周知のとおり形成されていた絶縁膜以外に、配線同士の電気的絶縁の為に不可欠な層間絶縁膜を形成することもなく、これによって製造コストが下がり、低コストなＬＥＤアレイが提供される。さらに一方の発光素子群と他方の発光素子群に対し、発光素子群内にて個々の電極間隔を配列順に違えることで、対称的な電極間隔パターンにしており、そのように規則的なパターンにしたことで、ＬＥＤヘッド搭載時の発光順番の信号処理を比較的容易にし、延いては搭載基板の設計をも容易にできる。そして、その規則的パターンをＬＥＤアレイに整然と設けることで、それ以外の領域に電極パッドを設けることが設計上容易になる。対称的な電極間隔の最も短い部分でのスペースが大きく取ることが可能となる。これにより、ＬＥＤアレイチップサイズの縮小化、ならびに、ＬＥＤアレイを搭載する際のワイヤーボンディングパッドを大きく取ることが可能となる。延いては、ＬＥＤアレイのチップ縮小化、ならびにＬＥＤヘッド製造上の歩留りを向上できる。また、上記のＬＥＤアレイでは樹脂膜を表面に形成すると同時に、少なくとも、外部回路との電極接続部および逆導電型半導体層上部以外を覆った構造としているため、絶縁膜をＬＥＤアレイの波長に応じた最適な光学的透過率に設計すると共に、樹脂膜においては、ＬＥＤアレイの波長に対して光学的透過率が最も低いのに設計することで、迷光を小さくしＭＴＦを向上させたＬＥＤアレイを実現できた。また、樹脂膜においては、染料を含有した不透明膜とした場合には一層の改善が図れ、ＭＴＦの向上した印画品質の高いＬＥＤヘッドを提供できる。
【００７３】
つぎに上述のようなＬＥＤアレイの製造方法を説明する。
【００７４】
まず、高抵抗シリコン単結晶基板１上に、一導電型半導体層２、逆導電型半導体層３をＭＯＣＶＤ法などで順次積層して形成する。
【００７５】
まず、これらの半導体層２、３を形成する場合、基板温度を４００〜５００℃に設定し、これによって２００〜２０００Åの厚みでもってアモルファス状のガリウム砒素膜を形成した後、基板温度を７００〜９００℃に上げて所望とおりの厚みの一導電型半導体層２と逆導電型半導体層３とを形成する。
【００７６】
この成膜において、原料ガスとしてはＴＭＧ（（ＣＨ3 ）3 Ｇａ）、ＴＥＧ（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ｇａ）、アルシン（ＡｓＨ3 ）、ＴＭＡ（（ＣＨ3 ）3 Ａｌ）、ＴＥＡ（（Ｃ2 Ｈ5 ）3 Ａｌ）などが用いられ、導電型を制御するためのガスとしては、シラン（ＳｉＨ4 ）、セレン化水素（Ｈ2 Ｓｅ）、ＤＭＺ（（ＣＨ3 ）2 Ｚｎ）などが用いられ、キャリアガスとしては、Ｈ2などが用いられる。
【００７７】
つぎに、隣接する素子同志が電気的に分離されるように、半導体層２、３が島状にパターニングされる。そのためのエッチングは、硫酸過酸化水素系のエッチング液を用いたウエットエッチングやＣＣｌ2 Ｆ2 ガスを用いたドライエッチングなどで行われる。
【００７８】
しかる後に、一導電型半導体層２の一端部側に延在部７を設け、この延在部７の上にその一部が露出し、かつこの一導電型半導体層２の隣接する領域部分が露出するようにエッチングする。また、逆導電型半導体層３が一導電型半導体層２よりも幅狭に形成されるように逆導電型半導体層３をエッチングする。
【００７９】
このようなエッチングも硫酸過酸化水素系のエッチング液を用いたウェットエッチングやＣＣｌ2 Ｆ2 ガスを用いたドライエッチングなどで行なわれる。
【００８０】
つぎに、隣接する発光素子が基板上でも電気的に分離されるように、たとえばアルカリ性水溶液でエッチングする。この時、一導電型半導体層２の延在部７の一部が露出し、かつこの一導電型半導体層２の隣接する領域部分が露出するように、そして、逆導電型半導体層３が一導電型半導体層２よりも幅狭に形成されるように逆導電型半導体層３をエッチングした際に用いたパターンを残したままで行ない、これによって逆導電型半導体層３を一切おかすことなく電気的に分離する。
【００８１】
つぎに有機系樹脂をスピンコート法で形成した絶縁膜６を形成する。絶縁膜はプラズマＣＶＤ法で、シランガス（ＳｉＨ4 ）とアンモニアガス（ＮＨ3 ）を用いて窒化シリコンから成る物でも良い。
【００８２】
クロムと金を蒸着法やスパッタリング法で形成してパターニングすることで電極パッド９、１０および接続線１１を形成する。最後に有機系樹脂をスピンコート法で形成した保護膜１２を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００８３】
【図１】本発明のＬＥＤアレイの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１に示すＶ−Ｖ‘線による断面図である。
【図３】図１に示すｈ−ｈ’線による断面図である。
【図４】本発明のＬＥＤアレイの一実施形態を示す平面図である。
【図５】従来のＬＥＤアレイの一実施形態を示す平面図である。
【図６】従来のＬＥＤアレイを示す断面図である。
【図７】従来のＬＥＤアレイを一実施形態を示す平面図である。
【符号の説明】
【００８４】
１・・・単結晶基板
２・・・一導電型半導体層
３・・・逆導電型半導体層
４・・・個別電極
５・・・共通電極
６・・・絶縁膜
７・・・延在部
８・・・電極パッド
９・・・発光素子群
１０・・・電極パッド
１１・・・接続線
ｘ・・・電極間隔
Ａ・・・発光領域
【図１】
2008153681.tif 000003
【図２】
2008153681.tif 000004
【図３】
2008153681.tif 000005
【図４】
2008153681.tif 000006
【図５】
2008153681.tif 000007
【図６】
2008153681.tif 000008
【図７】
2008153681.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成20年2月13日(2008.2.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも一導電型半導体層と逆導電型半導体層とが積層された発光素子が、複数個配列された発光素子列と、
前記発光素子列と離間して配置された、前記発光素子の配列方向に連続した電極層と、が基板上に設けられており、
前記発光素子は、少なくとも前記電極層が設けられている側に、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面とを少なくとも含む側面を有し、
前記電極層の少なくとも一部が、遮光層によって覆われていることを特徴とするＬＥＤアレイ。
【請求項２】
前記側面と前記基板の主面とのなす角が９０度より大きいことを特徴とする請求項１記載のＬＥＤアレイ。
【請求項３】
前記基板上には、前記電極層を介して前記発光素子と電気的に接続した電極パッドが設けられており、
前記電極を覆う前記遮光層が、前記電極パッドと前記発光素子列との間隙に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載のＬＥＤアレイ。
【請求項４】
前記電極パッドが、前記発光素子列に沿って複数設けられていることを特徴とする請求項３記載のＬＥＤアレイ。
【請求項５】
前記遮光層は、前記側面の、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面と前記境界部を少なくとも覆うことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のＬＥＤアレイ。
【請求項６】
前記発光素子の表面には、少なくとも前記側面を含む領域に、光透過性の電気的絶縁膜が設けられており、前記遮光層は前記電気的絶縁膜の表面を覆うことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のＬＥＤアレイ。
【請求項７】
前記遮光層は、染料が合成樹脂材に含有されてなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のＬＥＤアレイ。
【請求項８】
前記合成樹脂材はポリイミドであることを特徴とする請求項７に記載のＬＥＤアレイ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
本発明のＬＥＤアレイは、少なくとも一導電型半導体層と逆導電型半導体層とが積層された発光素子が、複数個配列された発光素子列と、前記発光素子列と離間して配置された、前記発光素子の配列方向に連続した電極層と、が基板上に設けられており、前記発光素子は、少なくとも前記電極層が設けられている側に、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面とを少なくとも含む側面を有し、前記電極層の少なくとも一部が、遮光層によって覆われていることを特徴とする。なお、前記側面と前記基板の主面とのなす角が９０度より大きいことが好ましい。また、前記基板上には、前記電極層を介して前記発光素子と電気的に接続した電極パッドが設けられており、前記電極を覆う前記遮光層が、前記電極パッドと前記発光素子列との間隙に設けられていることが好ましい。また、前記電極パッドが、前記発光素子列に沿って複数設けられていることが好ましい。また、前記遮光層は、前記側面の、前記一導電型半導体層の端面と前記逆導電型半導体層の端面と前記境界部を少なくとも覆うことが好ましい。また、前記発光素子の表面には、少なくとも前記側面を含む領域に、光透過性の電気的絶縁膜が設けられており、前記遮光層は前記電気的絶縁膜の表面を覆うことが好ましい。また、前記遮光層は、染料が合成樹脂材に含有されてなることが好ましい。前記合成樹脂材はポリイミドであってもよい。