(57)【要約】【課題】中心電極構造の発光ダイオードアレイにおける発光面の端の方の電流密度を上げて発光効率を高くすること。【解決手段】発光面１の中央にオーミックコンタクト層２を設けてその両側の発光面１を光らせる中心電極型の発光ダイオード部を有する発光ダイオードアレイにおいて、そのオーミックコンタクト層２を、発光面の中央を通る基幹部２ａと、この基幹部２ａからボンディング電極を引き出す方向と交差する方向に延在する枝部２ｂとで構成し、このオーミックコンタクト層２上にその基幹部２ａ及び枝部２ｂの形状に倣ってオーミック電極３を設けた構成とする。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光面の中央にオーミックコンタクト層を設けてその両側の発光面を光らせる中心電極型の発光ダイオード部を有する発光ダイオードアレイにおいて、
上記オーミックコンタクト層を、発光面の中央を通る基幹部と、この基幹部からボンディング電極を引き出す方向と交差する方向に延在する枝部とで構成し、
このオーミックコンタクト層上にその基幹部及び枝部の形状に倣ってオーミック電極を設けたことを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項２】
請求項１記載の発光ダイオードアレイにおいて、
上記オーミックコンタクト層の基幹部が一直線状に設けられていることを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項３】
請求項１又は２記載の発光ダイオードアレイにおいて、
上記オーミックコンタクト層の枝部が、ボンディング電極を引き出す方向と反対側の発光面の端で、直角に基幹部から伸びていることを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項４】
請求項１又は２記載の発光ダイオードアレイにおいて、
上記オーミックコンタクト層の枝部が、ボンディング電極を引き出す方向の側及びこれと反対側の発光面の端で、それぞれ直角に基幹部から伸びていることを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【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に係り、さらに詳しくは電子写真方式のプリンタの光源などに用いられる微細構造に好適な発光ダイオードアレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、発光ダイオードアレイの発光ダイオード部のような微細構造の発光ダイオードは、平面的に見ると、発光面（光取出し領域）内の周辺部に電極を設けた周辺電極型と、発光面の中心部に電極を設けた中心電極型の２通りに分類される。
【０００３】
周辺電極型発光ダイオードは、電極が発光面内の周辺部にあるため、注入した電流を発光面の全域に均等に拡げることは非常に困難となる。その結果、取り出す光も電極から離れた領域程、出力の低下が生じるため、発光面内での光出力に不均一が生じるとともに、高い出力を出すことができない。それに対し、中心電極型発光ダイオードは、電極が光取出し領域の中央部にあるため、周辺電極型発光ダイオードの欠点をカバーできる。この中心電極型発光ダイオードの一つとして、発光面の中央にオーミックコンタクト層を設けてその両側の発光面を光らせる構造のものがある。
【０００４】
図３に、従来の発光ダイオードアレイにおける、上記構造の中心電極型発光ダイオード部の上面を、また図４にその電極部を取り出して示す。図３において、１は発光面、２はオーミックコンタクト層、３はオーミック電極、４は配線電極である。オーミックコンタクト層２とオーミック電極３は実際には配線電極４の下に形成されているが、図では判り易くするために上に見えるようにしてある。
【０００５】
図３から分かるように、この中心電極型発光ダイオード部は、発光面１の中央に直線状に走るオーミックコンタクト層２を設けると共に、そのオーミックコンタクト層２の上にオーミック電極３を設け、オーミックコンタクト層２の両側の発光面１を光らせるようにした構造となっている。
【０００６】
上記構造の発光ダイオードアレイは次のようにして製作される。すなわち、基板の上に、ＭＯＣＶＤ（有機金属化学気相成長）法によりバッファ層、活性層、クラッド層を形成し、さらに続けてオーミックコンタクト層２を形成する。次いで、このエピタキシャルウェハをエッチングすることによりオーミックコンタクト層２、発光面１を所定の形状に加工する。この場合オーミックコンタクト層２は縦長の長方形状である（図４）。この上に保護膜、オーミック電極３を形成した後に配線電極４を被せる。この構造は中心電極構造と呼ばれており、中心電極型の代表的な電極構造の１つである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の中心電極構造は、発光面１の中央にオーミックコンタクト層２を縦長の長方形状に設けたものであるため、次のような課題がある。すなわち、発光面１を流れる電流密度はオーミックコンタクト層２の近傍が最も高いので、発光面１の面内ではオーミックコンタクト層２の両脇が最も強く光って、オーミックコンタクト層２の反対側の端の方は光が弱い。このため高出力発光ダイオードを得ることが難しくなり、また発光スポットの形状にも問題が生じる。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、中心電極構造の発光ダイオードアレイにおいて、その発光面の端の方の電流密度を上げて発光効率を高くすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、次のように構成したものである。
【００１０】
請求項１の発明に係る発光ダイオードアレイは、発光面の中央にオーミックコンタクト層を設けてその両側の発光面を光らせる中心電極型の発光ダイオード部を有する発光ダイオードアレイにおいて、上記オーミックコンタクト層を、発光面の中央を通る基幹部と、この基幹部からボンディング電極を引き出す方向と交差する方向に延在する枝部とで構成し、このオーミックコンタクト層上にその基幹部及び枝部の形状に倣ってオーミック電極を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１記載の発光ダイオードアレイにおいて、上記オーミックコンタクト層の基幹部が一直線状に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載の発光ダイオードアレイにおいて、上記オーミックコンタクト層の枝部が、ボンディング電極を引き出す方向と反対側の発光面の端で、直角に基幹部から伸びていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１又は２記載の発光ダイオードアレイにおいて、上記オーミックコンタクト層の枝部が、ボンディング電極を引き出す方向の側及びこれと反対側の発光面の端で、それぞれ直角に基幹部から伸びていることを特徴とする。
【００１４】
＜発明の要点＞
本発明は、オーミックコンタクト層を横方向にも伸ばして電流が発光面内でより広がるようにして発光面の端の電流密度を上げて光出力が高くなるようにするものである。オーミックコンタクト層の寸法は目的とする発光サイズや順方向電圧Ｖｆなどの諸特性を考慮して最適に設計される。
【００１５】
本発明におけるオーミックコンタクト層の形状としては、その基幹部のいかなる部分から枝部がどのような形状で伸びているかによって種々の形態がある。すなわち、オーミックコンタクト層の枝部は基幹部の端部又は中間部から伸びていてもよいし、また枝部は基幹部に対し直角又は斜めに伸びていてもよい。
【００１６】
代表的な例として、基幹部の端部から枝部が直角に伸びているオーミックコンタクト層の形態があるが、これには次の二つが含まれる。第一は、オーミックコンタクト層の枝部が、ボンディング電極を引き出す方向と反対側の発光面の端で、直角に基幹部から伸びている形態である（請求項３）。第二は、オーミックコンタクト層の枝部が、ボンディング電極を引き出す方向の側及びこれと反対側の発光面の端で、それぞれ直角に基幹部から伸びている形態であり（請求項４）、具体的には、（１）一端がＴ字状で他端がＬ字状、（２）一端がＴ字状で他端が左右逆Ｌ字状、（３）一端がＴ字状で他端が上下逆Ｔ字状（全体が９０度回転Ｈ形状）、（４）一端が上下逆、且つ左右逆Ｌ字状で他端が左右逆Ｌ字状（全体がコ字状）、（５）一端が上下逆、且つ左右逆Ｌ字状で他端がＬ字状などの形状を採ることができる。
【００１７】
これらのいずれの形態においても、オーミックコンタクト層を横方向にも伸ばした結果となることから、電流が発光面内でより広がり、発光面の端の電流密度が高まるため、高出力の発光ダイオード部を構成することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて説明する。
【００１９】
図１は本発明の発光ダイオードアレイの一実施形態に係る中心電極構造の発光ダイオード部の構成を示した上面図、図２はその一部のオーミックコンタクト層及びオーミック電極の部分を抜き出して示した図である。図１において、１は発光面、２はオーミックコンタクト層、３はオーミック電極、４は配線電極である。オーミックコンタクト層２とオーミック電極３は実際には配線電極４の下に形成されているが、図では判り易くするために上に見えるようにしてある。
【００２０】
図１から分かるように、この中心電極型発光ダイオード部は、従来の図３と同様に、発光面１の中央に直線状に走るオーミックコンタクト層２を設けると共に、そのオーミックコンタクト層２の上にオーミック電極３を設けて、オーミックコンタクト層２の両側の発光面１を光らせるようにした構造となっている。
【００２１】
しかし従来の図４の場合とは異なり、オーミックコンタクト層２は、発光面１の中央を通る一直線状（縦長の長方形状）の基幹部２ａと、この基幹部２ａからボンディング電極を引き出す方向５の側及びこれと反対側の発光面の端で、それぞれ直角に基幹部２ａから伸びている枝部２ｂとで構成されている。また、このオーミックコンタクト層２上には、オーミック電極３が、基幹部２ａ及び枝部２ｂの形状に倣って設けられている。
【００２２】
この実施例の場合、オーミックコンタクト層２は、図１に示すように、発光面１の両端から横方向にオーミックコンタクト層２を伸ばしてＨを縦にしたような形状（Ｈを９０度回転した縦Ｈ形状）に形成されている。それにともないオーミック電極３も、オーミックコンタクト層２に合わせて同様の９０度回転Ｈ形状に形成されている。このオーミックコンタクト層２とオーミック電極３の部分のみを示したのが図２である。従来の中心電極構造を示した図４と比べて形状が大きく変わっている。
【００２３】
このようにオーミックコンタクト層２を横方向にも長く伸ばして９０度回転Ｈ形状に形成したことにより、光取り出しに有効な電極長が長くなって、発光面１の端の方を流れる電流密度が従来よりも大きくなり、発光効率を向上させることができた。具体的には、従来の中心電極構造の発光ダイオードアレイと比較して１０％光出力が向上した。この構成の発光ダイオードアレイは、特に微細構造の電子写真方式のプリンタなどの光源用として適する。
【００２４】
上記実施形態では、オーミックコンタクト層２の枝部２ｂが、ボンディング電極を引き出す方向５の側及びこれと反対側の発光面の端で、それぞれ直角に基幹部２ａから伸びている形態としたが、オーミックコンタクト層２の枝部２ｂが、ボンディング電極を引き出す方向５と反対側の発光面の端（図１の上端）でのみ、直角に基幹部２ａから伸びている形態とすることもできる。すなわち、発光面１の上端にだけ、基幹部２ａから延在させて枝部２ｂを設け、オーミックコンタクト層２及びその上のオーミック電極３を横に伸ばして全体をＴ字型に形成しても、光出力の向上度合いが少なくなるものの、同様に光出力を向上させる作用効果を得ることができる。
【００２５】
また、上記実施形態では、オーミックコンタクト層２の基幹部２ａを一直線状に設けているが、必ずしも直線的である必要はない。また、この基幹部２ａから枝部２ｂを直角に延在させているが、それ以外の任意の角度で延在させることもできる。
【００２６】
さらにまた、オーミックコンタクト層２を、その基幹部２ａの上端と下端に枝部２ｂを直角に延在させた形態とする場合おいても、上記のようにＨ型以外の形態を採ることもできる。具体的には、（１）一端がＴ字状で他端がＬ字状、（２）一端がＴ字状で他端が左右逆Ｌ字状、（３）一端がＴ字状で他端が上下逆Ｔ字状（全体が９０度回転Ｈ形状）、（４）一端が上下逆、且つ左右逆Ｌ字状で他端が左右逆Ｌ字状（全体がコ字状）、（５）一端が上下逆、且つ左右逆Ｌ字状で他端がＬ字状などである。
【００２７】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、発光面の中央にオーミックコンタクト層を設けてその両側の発光面を光らせる中心電極型の発光ダイオード部を有する発光ダイオードアレイにおいて、そのオーミックコンタクト層を、発光面の中央を通る基幹部と、この基幹部からボンディング電極を引き出す方向と交差する方向に延在する枝部とで構成し、このオーミックコンタクト層上にその基幹部及び枝部の形状に倣ってオーミック電極を設けた構成とするものである。従って、本発明の発光ダイオードアレイによれば、オーミックコンタクト層が発光面の横方向にも伸ばされて、光取り出しに有効な電極長が長くなることから、発光面の端の方を流れる電流密度が従来よりも大きくなり、発光効率を向上させ、高出力でかつ出力の均一な発光ダイオードアレイを得ることができる。従って、電子写真方式のプリンタなどの光源用として適した発光ダイオードアレイが提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の発光ダイオードアレイの一実施形態に係る発光ダイオード部の構成を示した上面図である。
【図２】図１のオーミックコンタクト層及びオーミック電極の部分を抜き出して示した図である。
【図３】従来の発光タイオードアレイの発光ダイオード部の構成を示した上面図である。
【図４】図３のオーミックコンタクト層及びオーミック電極の部分を抜き出して示した図である。
【符号の説明】
１　発光面
２　オーミックコンタクト層
２ａ　基幹部
２ｂ　枝部
３　オーミック電極
４　配線電極
５　ボンディング電極を引き出す方向
【図１】
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【図２】
2004014676.tif 000004
【図３】
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【図４】
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