(57)【要約】【課題】駆動制御が容易で、高解像度を実現でき、安価な発光ダイオードアレイ装置を提供すること。【解決手段】基板１０１上に複数の発光部１０３を一列に形成し、前記発光部１０３の間をジグザグ状に通過するリッジ１０２を形成し、リッジ１０２によって前記複数の発光部１０３を分離したことを特徴とする。隣り合う発光部２つずつに対して、それぞれ１つの個別電極を設けたことを特徴とする。個別電極用のワイヤーボンディングパッドおよび共通電極用のワイヤーボンディングパッドを、発光部の列に対して片側に設けたことを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数の発光部を一列に形成し、前記発光部の間をジグザグ状に通過するリッジを形成し、リッジによって前記複数の発光部を分離したことを特徴とする発光ダイオードアレイ装置。
【請求項２】
隣り合う発光部２つずつに対して、それぞれ１つの個別電極を設けたことを特徴とする請求項１に記載の発光ダイオードアレイ装置。
【請求項３】
個別電極用のワイヤーボンディングパッドおよび共通電極用のワイヤーボンディングパッドを、発光部の列に対して片側に設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の発光ダイオードアレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光ダイオードアレイ装置に関し、特に、電子写真式プリンタの光源などに用いられ、複数の発光領域が直線状に並べられた発光ダイオードアレイ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、情報処理量の増大に伴い、高速で高解像の電子写真式プリンタの需要が高く、光源として複数の発光領域を直線状に並設した発光ダイオードアレイ装置が用いられている。
【０００３】
図５は従来の発光ダイオードアレイ装置を示す模式図である。このうち、図５（ａ）は、平面図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＩ−Ｉ線における断面図である。発光ダイオードアレイ装置５００において、５０１は矩形のｐ型ＧａＡｓ基板であり、ｐ型ＧａＡｓ基板５０１上にｐ型ＧａＡｌＡｓ層５０２が形成されている。ｐ型ＧａＡｌＡｓ層５０２上の中央部の長手方向には複数個のｎ型ＧａＡｌＡｓ層５０３が設けられており、ｐ型ＧａＡｌＡｓ層５０２とｎ型ＧａＡｌＡｓ層５０３とのｐｎ接合により発光領域５０８が形成されている。
【０００４】
ｎ型ＧａＡｌＡｓ層５０３上にはｎ型ＧａＡｓ層５０４が形成されており、ｎ型ＧａＡｓ層５０４上を除く表面には絶縁層５０５が形成されている。各ｎ型ＧａＡｓ層５０４上には個別電極５０６が配設されており、個別電極５０６はｐ型ＧａＡｌＡｓ層５０２の幅方向の相反する一端部へ交互に引き出されている。またｐ型ＧａＡｓ基板５０１の下面には共通電極５０７が配設されている。
【０００５】
発光ダイオードアレイ装置５００は、個別電極５０６と共通電極５０７への通電により発光領域５０８（ｐｎ接合面）にて発光する。この光は各ｎ型ＧａＡｌＡｓ層５０３を通って外部へ出射される。従来では、このような発光ダイオードアレイ装置により、高速で高解像の電子写真式プリンタを提供可能となっていた。
【０００６】
また、図６は、従来の発光ダイオードアレイ装置の他の構成例を示した模式図である。この装置は、リッジ６０１により発光部６０８が分離され、一方向に発光部６０８が並設された構成となっている。発光領域が複数列設けられ、列毎の発光を独立におこなうことにより、大幅な面積増大を伴うことなく高解像度化または濃淡の階調化を図ることが可能となる。このような従来技術として、たとえば、特許文献１が挙げられる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平６−１６３９８０号公報「発光ダイオードアレイ装置」
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の技術では以下の問題点があった。
【０００９】
図５に示した発光ダイオードアレイ装置では、両側に個別電極用のワイヤーボンディングパッドが設けられているため、発光部の面積に対するパッドの面積が大きく、ウエハから取り出せるアレイが少なくなり、製品コストが高くなるという問題点があった。
【００１０】
一方、図６に示した装置は、構造上、高解像度を実現し易いので、解像度を図５に示した発光ダイオードアレイ装置と同じにすると、ワイヤーボンディングパッドの面積を図５の装置のパッドと略同じにしつつ発光部の列の片側のみに配置することができ、上述した製品コスト高は回避できる。
【００１１】
しかしながら、発光ダイオードアレイ装置は、装置短手方向（発光部列に垂直な方向）が副走査方向となり使用される。したがって、発光部の列の巾の距離だけ感光体ドラムや紙が通過する時間をずらして発光部列の電流制御をおこなわなくてはならないため、印加電圧の制御や装置を駆動する駆動部の設計が困難となるという問題点があった。
【００１２】
本発明は上記に鑑みてなされたものであって、駆動制御が容易で、高解像度を実現でき、安価な発光ダイオードアレイ装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発光ダイオードアレイ装置は、基板上に複数の発光部を一列に形成し、前記発光部の間をジグザグ状に通過するリッジを形成し、前記リッジによって前記複数の発光部を分離したことを特徴とする。
【００１４】
すなわち、請求項１にかかる発明は、発光部を小さくして集積度を向上させても、個別に発光制御でき、副走査方向に広がりのない発光部が構築可能となる。
【００１５】
また、請求項２に記載の発光ダイオードアレイ装置は、請求項１に記載の発光ダイオードアレイ装置において、隣り合う発光部２つずつに対して、それぞれ１つの個別電極を設けたことを特徴とする。
【００１６】
すなわち、請求項２にかかる発明は、個別電極の巾を発光部２つ分の長さとすることができ、加工プロセスを簡便化できる。また、個別電極の他端部であるワイヤーボンディングパッドの巾も広くでき、駆動ＩＣチップとのワイヤー接合が容易となる。
【００１７】
また、請求項３に記載の発光ダイオードアレイ装置は、請求項１または２に記載の発光ダイオードアレイ装置において、個別電極用のワイヤーボンディングパッドおよび共通電極用のワイヤーボンディングパッドを、発光部の列に対して片側に設けたことを特徴とする。
【００１８】
すなわち、請求項３にかかる発明は、同程度の解像度の装置に比べて、ワイヤーボンディングパッドの巾を維持ししたままパッドを発光部の片側によせることができるため、装置巾をせまくすることができ、ウエハから取りだせる装置数（アレイ数）が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明を適応した発光ダイオードアレイ装置の模式図である。このうち、図１（ａ）は平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、図１（ｃ）は、図１（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。なお、発光ダイオードアレイ装置は非常に細長い構成であるが、図１（ａ）では説明の便宜上短くしてある。
【００２１】
発光ダイオードアレイ装置１００は、絶縁性の基板１０１の表面に、基板の一部を上に突出させたリッジ１０２を有している。リッジ１０２は、基板１０１の長手方向と同方向にジグザグ状に延びている。リッジ１０２は、矩形（コの字形）を互い違いに組み合わせて数字の「５」（漢字の「己」）という字形を連続させた平面形状を持つジグザグ形状としている。リッジ１０２は、半円を互い違いに組み合わせた波線形状や、Ｖ字を互い違いに組み合わせた波線形状などによって構成しても良い。
【００２２】
リッジ１０２の両側には、半導体層を積層して、複数の発光部１０３を形成している。基板１０１上には、型の異なる半導体層（ＡｌＧａＡｓ層）を積層させ、その間に活性層（発光領域）を形成し、最上層には個別電極１０４を設けている。また、基板１０１の短手方向端部には、別途ＧａＡｓ層を設けその上部に共通電極１０５（共通電極１０６）を設けている。また、それぞれの個別電極１０４の端部には駆動ＩＣ（図示せず）と結線させるためのワイヤーボンディングパッド（ＷＢパッド）１０７が設けられている。同様に、共通電極１０５（共通電極１０６）の端部にもＷＢパッド１０８（ＷＢパッド１０９）が設けられている。
【００２３】
図１（ａ）に示したように、発光ダイオードアレイ装置１００では、一列に並んだ発光部１０３が、リッジ１０２により共通電極１０５側に属するもの（第１のグループ）と共通電極１０６側に属するもの（第２のグループ）とに電気的に分離されている。第１のグループ、例えば奇数番目に位置する発光部１０３は、共通電極１０５に共通に接続され、第２のグループ、例えば偶数番目に位置する発光部１０３は、共通電極１０６に共通に接続される。共通電極１０５，１０６に与える電位を交互に切り替えることによって、第１のグループ、第２のグループを交互に選択することができる。
【００２４】
共通電極１０５，１０６によって選択されたグループに属する発光部１０２は、個別電極１０４に所定の駆動電流を与えることによって、選択的に発光する。すなわち、個別電極１０４に所定の駆動電流を与えると、個別電極１０４に接続さされた２つの発光部１０３の内、共通電極１０５，１０６によって選択された一方の発光部のみが点灯する。
【００２５】
ここで、リッジ１０２が発光部１０３の間を通るようにジグザグ状に基板１０１の長手方向に連なって形成されているので、発光部を小さくして集積度を向上させても、個別に発光制御でき、副走査方向に広がりのない発光部１０３を作出可能となる。特に、隣り合う発光部、すなわち、別のグループに属する発光部（１０３）２つに１つの個別電極１０４が掛け渡されているので、個別電極１０４やＷＢパッド１０７の巾を発光部（１０３）２つ分の巾とすることでができ、加工プロセスが簡便化され、また、駆動ＩＣチップとのワイヤー接合も容易となる。また、同程度の解像度の装置に比べて、ＷＢパッド１０７の巾を維持ししたままＷＢパッド１０７を発光部１０３の列の片側によせることができるため、装置巾をせまくすることができ、ウエハから取りだせる装置数が向上する。
【００２６】
したがって、発光ダイオードアレイ装置１００は、発光部１０３が複数列でないので駆動制御が容易となり、高解像度を実現しつつ、装置巾をせまくできるので安価に提供できる。
【００２７】
図２は、本発明を適応した発光ダイオードアレイ装置の他の構成例を示した図である。図示したように、共通電極１０５のＷＢパッド１０８が、発光部１０３の列の途中を通して個別電極１０４のＷＢパッド１０７間に設けられている。このようにして、複数のＷＢパッド１０８を設けることにより、電位のムラが解消され、より均質な発光が可能となる。なお、図１に示したパッド配置と、図２に示したパッド配置を組み合わせた構成としてもよい。
【００２８】
上記の実施形態は、ＷＢパッド１０７、１０８、１０９を発光部１０３の列に対して片方の側に配置したが、高集積化により、ＷＢパッド１０７、１０８、１０９の領域を発光部１０３の片側に確保できない場合には、ＷＢパッドを両側に設けても良いが、たとえば図３に示したように、その面積を必要最小限として、ウエハを効率的に使用すればコストダウンにつながる。
【００２９】
発光ダイオードアレイ装置１００の作出にあたっては、まず、フォトリソグラフおよびエッチングにより、基板１０１上にリッジ１０２をジグザグ状に設け、その後にレジストを除去する。
【００３０】
つぎに、共通電極１０５および共通電極１０６とのコンタクト用のＧａＡｓ層を形成するために用いるマスク（ＳｉＯ２）を成膜し、フォトリソグラフおよびエッチング後、ＧａＡｓ層をエピタキシャル成長させ、続いて、ＳｉＯ２膜を除去する（ステップＡ）。これによって、共通電極１０５および共通電極１０６とのコンタクト用のＧａＡｓ層が基板１０１上に形成される。
【００３１】
この後、ＭＯＣＶＤによりＡｌＧａＡｓ半導体層を積層形成し、活性層を含む例えば
ｐ型とｎ型の半導体層を形成する。つぎに、この半導体層をフォトリソグラフ、エッチングを行うことにより、発光部１０３を形成する。
【００３２】
つぎに、電極絶縁用の絶縁膜をＣＶＤなどによって形成し、この絶縁膜に、電極コンタクトホールを作成するために、フォトリソグラフ、エッチングをおこなう。つぎに、個別電極形成用の金属を蒸着後、予め形成しておいたレジストをリフトオフにより剥がすことによって個別電極１０４が形成される。同様な作業により共通電極１０５および共通電極１０６も形成できる。
【００３３】
なお、ここで示した作出方法では、エピタキシャル成長が二回必要であるため、上述したステップＡを省略しても良い。この方法では、共通電極１０５および１０６の下のＧａＡｓ層をなくし、ＡｌＧａＡｓ層でオーミックをとる構造により実現できる。したがって、形成される発光ダイオードアレイ装置は、図１（ｂ）と同様の断面構造として図４に示したようになる。なお、図では個別電極１０４の引き出しを逆メサとしたが、図１に示したごとく順メサとしても良い。順メサの方が、電極を蒸着させやすい。
【００３４】
以上説明した半導体層の構成は一例であり、種々の積層パターンを用いることができる。たとえば、基板−ｐ型ＡｌＧａＡｓ層−ｎ型ＡｌＧａＡｓ層の構成に加えて、この両層間に活性層をさらに形成してダブルヘテロ構造として出力を向上させても良いし、ｐ型とｎ型を入れ替えて積層させても良い。また、材料としてもＡｌＧａＡｓのみならず、ＡｌＧａＩｎＰやそれ以外の半導体を用いても良い。
【００３５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、駆動制御が容易で、高解像度を実現でき、安価な発光ダイオードアレイ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適応した発光ダイオードアレイ装置の模式図である。
【図２】本発明を適応した発光ダイオードアレイ装置の他の構成例を示した図である。
【図３】本発明を、適応した発光ダイオードアレイ装置の他の構成例を示した図である。
【図４】エピタキシャル成長させる回数を減らす発光ダイオードアレイ装置の成層断面図である。
【図５】従来の発光ダイオードアレイ装置を示す模式図である。
【図６】従来の発光ダイオードアレイ装置を示す模式図である。
【符号の説明】
１００　　発光ダイオードアレイ装置
１０１　　基板
１０２　　リッジ
１０３　　発光部
１０４　　個別電極
１０５，１０６　　共通電極
１０７，１０８，１０９　　ワイヤーボンディングパッド（ＷＢパッド）
【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】
2004111699.tif 000007
【図６】
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