JPH01225377A - Ｌｅｄアレイ - Google Patents
ＬｅｄアレイInfo
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- JPH01225377A JPH01225377A JP63052325A JP5232588A JPH01225377A JP H01225377 A JPH01225377 A JP H01225377A JP 63052325 A JP63052325 A JP 63052325A JP 5232588 A JP5232588 A JP 5232588A JP H01225377 A JPH01225377 A JP H01225377A
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- Pending
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Landscapes
- Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
- Led Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、単位長当たりのＬＥＤドツトを高密度かつ高
輝度にしたＬＥＤアレイ、特にＬＥＤプリンタの光源に
最適なＬＥＤアレイに関する。
輝度にしたＬＥＤアレイ、特にＬＥＤプリンタの光源に
最適なＬＥＤアレイに関する。
プリンタはコンピュータの処理結果やデイスプレィ上の
文字、図形情報を紙に出力してハードコピーを作製する
装置で、大別すると、用紙−行分の印字を一回でできる
ラインプリンタと、タイプライタのように一字ずつ印字
するシリアルプリンタがあり、また、印字方式にはドラ
ムやベルトを機械的にたたいて印字するインパクト型と
、静電気、放電現象、インクなどを利用して印字するノ
ンインパクト型がある。
文字、図形情報を紙に出力してハードコピーを作製する
装置で、大別すると、用紙−行分の印字を一回でできる
ラインプリンタと、タイプライタのように一字ずつ印字
するシリアルプリンタがあり、また、印字方式にはドラ
ムやベルトを機械的にたたいて印字するインパクト型と
、静電気、放電現象、インクなどを利用して印字するノ
ンインパクト型がある。
最近はインパクト型プリンタに代わって騒音の少ないノ
ンインパクト型プリンタが急速に普及しつつある。ノン
インパクト型の中でレーザビームプリンタ、液晶シャッ
タプリンタ、ＬＥＤプリンタが特に脚光を浴びてその採
用数も増加しつつある。これら電子写真方式の中でＬＥ
Ｄ方式は中速機としての用途が当初意図されていたが、
レーザビームプリンタに比べて可動部のないこと、調整
誤差が少ないことなどから超高速プリンタの能力の可能
性が出てきた。ＬＥＤプリンタは光源となるヘッドが集
束性ロッドレンズアレイとＬＥＤアレイチップの採用に
より完全に固体化、電子走査化されており、小型で借問
性の高い電子写真方式プリンタとして知られている。
ンインパクト型プリンタが急速に普及しつつある。ノン
インパクト型の中でレーザビームプリンタ、液晶シャッ
タプリンタ、ＬＥＤプリンタが特に脚光を浴びてその採
用数も増加しつつある。これら電子写真方式の中でＬＥ
Ｄ方式は中速機としての用途が当初意図されていたが、
レーザビームプリンタに比べて可動部のないこと、調整
誤差が少ないことなどから超高速プリンタの能力の可能
性が出てきた。ＬＥＤプリンタは光源となるヘッドが集
束性ロッドレンズアレイとＬＥＤアレイチップの採用に
より完全に固体化、電子走査化されており、小型で借問
性の高い電子写真方式プリンタとして知られている。
ＬＥＤを光源として用いたＬＥＤプリンタは概して帯電
した感光体表面の所望の部分をＬＥＤを用いて放電させ
、電荷をもたせたトナーで現像、転写する方式を採って
いる。たとえばＡ４サイズ用のプリンタでは、このＡ４
サイズの長さに対応するＬＥＤドツトアレイを必要とし
、ＬＥＤの光は集束性ロッドレンズによって感光面に結
像させる。このＬＥＤ表示素子は第６図に示すように、
各１個ずつのＬＥＤを有する発光部３０を一定間隔を置
いて配置したものである０発光部３０は配線部３１に電
気的に接続されている。
した感光体表面の所望の部分をＬＥＤを用いて放電させ
、電荷をもたせたトナーで現像、転写する方式を採って
いる。たとえばＡ４サイズ用のプリンタでは、このＡ４
サイズの長さに対応するＬＥＤドツトアレイを必要とし
、ＬＥＤの光は集束性ロッドレンズによって感光面に結
像させる。このＬＥＤ表示素子は第６図に示すように、
各１個ずつのＬＥＤを有する発光部３０を一定間隔を置
いて配置したものである０発光部３０は配線部３１に電
気的に接続されている。
このように特に高速印字に適しているＬＥＤプリンタの
キーデバイスであるＬＥＤヘッドを中心にしてＬＥＤプ
リンタの小型化、高速化及び高印字品質化に対して、ま
ず小型化が達成できたのはＬＥＤアレイチップを高精度
に１列に配列するための技術が確立されたことによる。
キーデバイスであるＬＥＤヘッドを中心にしてＬＥＤプ
リンタの小型化、高速化及び高印字品質化に対して、ま
ず小型化が達成できたのはＬＥＤアレイチップを高精度
に１列に配列するための技術が確立されたことによる。
現段蝙では４００ ドツト／インチの解像度のヘッドま
では１列配列が実用化されており、より高解像度化も技
術的には可能であるが、４８０ドツト／インチ程度が１
列配列方式の現状技術での実用化の限界と考えられてい
る。さらに、高速化のためにＬＥＤ自体の高効率化によ
り高出力を得る検討も行われている。すなわち、従来の
このＬＥＤ材料であるＧａＰＡｓホモ接合ＬＥＤに代え
てＡｌＧａＡｓシングルへテロ接合ＬＥＤを用いるもの
であり、０．６Ｗ／ｄの高出力のものが得られている。
では１列配列が実用化されており、より高解像度化も技
術的には可能であるが、４８０ドツト／インチ程度が１
列配列方式の現状技術での実用化の限界と考えられてい
る。さらに、高速化のためにＬＥＤ自体の高効率化によ
り高出力を得る検討も行われている。すなわち、従来の
このＬＥＤ材料であるＧａＰＡｓホモ接合ＬＥＤに代え
てＡｌＧａＡｓシングルへテロ接合ＬＥＤを用いるもの
であり、０．６Ｗ／ｄの高出力のものが得られている。
また高印字品質化では４００ ドツト／インチの高密度
化が実用されている。
化が実用されている。
このように、これからのプリンタの主流になると目され
ているノンインパクト型ＬＥＤプリンタの一層の小型化
、高速化、高印字品質化に向けての開発が試行されてい
る。このうち特に高印字品質化にはＬＥＤアレイの高密
度化並びに高輝度化の実現が欠かせない要件であるが、
現状ではせいぜい４００ドツト／インチが限度である。
ているノンインパクト型ＬＥＤプリンタの一層の小型化
、高速化、高印字品質化に向けての開発が試行されてい
る。このうち特に高印字品質化にはＬＥＤアレイの高密
度化並びに高輝度化の実現が欠かせない要件であるが、
現状ではせいぜい４００ドツト／インチが限度である。
また高輝度化は前述したようにＧａＰＡｓに代えてＡｌ
ＧａＡｓを用い、シングルへテロさらにはダブルヘテロ
構造にすることにより対処することが望ましいが、現段
階ではまだダブルヘテロ構造のＬＥＤアレイは提供され
ておらず、高輝度化を狙ったＡｌＧａＡｓとシングルへ
テロ構造との組み合わせによる約２０７７Ｗ／ドツトの
ものが最高である。
ＧａＡｓを用い、シングルへテロさらにはダブルヘテロ
構造にすることにより対処することが望ましいが、現段
階ではまだダブルヘテロ構造のＬＥＤアレイは提供され
ておらず、高輝度化を狙ったＡｌＧａＡｓとシングルへ
テロ構造との組み合わせによる約２０７７Ｗ／ドツトの
ものが最高である。
従って本発明の目的は、以上の問題点を鑑みて、より一
層の高密度で高輝度のＬＥＤアレイ、特にＬＥＤプリン
タの光源としてその高印字品質化を可能にするＬＥＤア
レイを提供することにある。
層の高密度で高輝度のＬＥＤアレイ、特にＬＥＤプリン
タの光源としてその高印字品質化を可能にするＬＥＤア
レイを提供することにある。
前記目的を達成するＬＥＤアレイは、基板上に活性層を
含む結晶層を設け、少な（とも活性層まで結晶層を多数
に寸断する溝を形成してＬＥＤドツトアレイを作製し、
ＬＥＤドツト間の溝の幅が２０．１−以下であり、基板
及び各ＬＥＤドツトに電極を設けたことを特徴とするも
のである。
含む結晶層を設け、少な（とも活性層まで結晶層を多数
に寸断する溝を形成してＬＥＤドツトアレイを作製し、
ＬＥＤドツト間の溝の幅が２０．１−以下であり、基板
及び各ＬＥＤドツトに電極を設けたことを特徴とするも
のである。
本発明のＬＥＤアレイは、互いに分離された発光点数で
あるＬＥＤドツトを形成している溝の幅が２０−以下で
あることにより、少なくとも４００ドツト／インチの精
細度は優に達成可能で、溝の幅を最小限（たとえば２−
程度）にすれば６００ドツト／インチも実現することが
できる。
あるＬＥＤドツトを形成している溝の幅が２０−以下で
あることにより、少なくとも４００ドツト／インチの精
細度は優に達成可能で、溝の幅を最小限（たとえば２−
程度）にすれば６００ドツト／インチも実現することが
できる。
また活性層の半導体材料として＾ｌＧａ１ｌａを選択す
れば、ＧａＰＡａに比較して高出力が得られ、シングル
へテロさらにはダブルヘテロ構造を採ればより高輝度、
たとえばＡｌＧａＡｓとダブルヘテロ構造との併用によ
り少なくとも約６０μＷ／ドツトが期待できる。
れば、ＧａＰＡａに比較して高出力が得られ、シングル
へテロさらにはダブルヘテロ構造を採ればより高輝度、
たとえばＡｌＧａＡｓとダブルヘテロ構造との併用によ
り少なくとも約６０μＷ／ドツトが期待できる。
なお、本発明のＬＥＤアレイに使用する半導体材料には
特に制限はなく、ＧａＡｓ、 ＧａＰＡｓ 、ＡｌＧａ
Ａｓ、ＧａＰ 、 Ｇａ１ｎＰなど各々の材料の特性を
活かして用いればよい。
特に制限はなく、ＧａＡｓ、 ＧａＰＡｓ 、ＡｌＧａ
Ａｓ、ＧａＰ 、 Ｇａ１ｎＰなど各々の材料の特性を
活かして用いればよい。
以下、本発明のＬＥＤアレ４を図面に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図はその実施例を示す、このＬＥＤアレイは、Ｐ型
ＧａＡｓ基板Ｂと、基板Ｂ上に順にエピタキシャル成長
させたｐ型＾ｌＧａＡｓクラッド層１．Ｐ型＾ｌＧａＡ
ｓ活性層２及びｎ型Ａ］ＧａＡｓクラッド層３からなる
ダブルヘテロ構造の多数のＬＥＤドツトＰ（図面では一
部だけを示す）と、クラッド層３に設けたｎ側電極Ｅ１
と、基板Ｂに設けたｐ側電極Ｅ２とを有する０図からも
明らかな如く、各ＬＥＤドツトＰは溝５によって互いに
分離されており、溝５はＬＥＤドツトＰの活性層２を寸
断し、これにより多数の独立した発光点数であるＬＥＤ
ドツトアレイが形成されている。なお、より高密度化が
必要な場合はｐ型ＧａＡｓ基板Ｂを取り除いた構造とし
てもよい。
ＧａＡｓ基板Ｂと、基板Ｂ上に順にエピタキシャル成長
させたｐ型＾ｌＧａＡｓクラッド層１．Ｐ型＾ｌＧａＡ
ｓ活性層２及びｎ型Ａ］ＧａＡｓクラッド層３からなる
ダブルヘテロ構造の多数のＬＥＤドツトＰ（図面では一
部だけを示す）と、クラッド層３に設けたｎ側電極Ｅ１
と、基板Ｂに設けたｐ側電極Ｅ２とを有する０図からも
明らかな如く、各ＬＥＤドツトＰは溝５によって互いに
分離されており、溝５はＬＥＤドツトＰの活性層２を寸
断し、これにより多数の独立した発光点数であるＬＥＤ
ドツトアレイが形成されている。なお、より高密度化が
必要な場合はｐ型ＧａＡｓ基板Ｂを取り除いた構造とし
てもよい。
かかる構造のＬＥＤアレイの高密度発光パターンを第２
図に示す、各ＬＥＤドツトＰは四角柱状を呈し、電極Ｅ
１はＬＥＤドツトＰの頂部すなわちクラッド層３の上部
を略縦断する細長いものであり、各ＬＥＤドツトＰに交
互に達するように配置されている。
図に示す、各ＬＥＤドツトＰは四角柱状を呈し、電極Ｅ
１はＬＥＤドツトＰの頂部すなわちクラッド層３の上部
を略縦断する細長いものであり、各ＬＥＤドツトＰに交
互に達するように配置されている。
ここにおいて、たとえば溝５の輻Ｗは５ｐｓ、ＬＥＤド
ツトＰの大きさはａ −４ＱＰａ、 ｌ） ｘ５Ｑ−程
度であり、この場合にはＬＥＤアレイを約５６４ドツト
／インチまで高密度化することができる。さらに発光パ
ターンの精度にも依るが幅Ｗを２Ｐ程度にまですること
は可能であり、６０４ドツト／インチを達成できる。
ツトＰの大きさはａ −４ＱＰａ、 ｌ） ｘ５Ｑ−程
度であり、この場合にはＬＥＤアレイを約５６４ドツト
／インチまで高密度化することができる。さらに発光パ
ターンの精度にも依るが幅Ｗを２Ｐ程度にまですること
は可能であり、６０４ドツト／インチを達成できる。
上記実施例では、ＡｌＧａＡｓとダブルヘテロ構造と相
まワでかなりの高出力（少なくとも６０ｔＩＷ／ドツト
）が簡単に得られ、しかもプリンタの印字速度は光出力
に比例するので高速印字が達成可能となる。
まワでかなりの高出力（少なくとも６０ｔＩＷ／ドツト
）が簡単に得られ、しかもプリンタの印字速度は光出力
に比例するので高速印字が達成可能となる。
本発明のＬＥＤアレイの発光パターンの別例を第３図に
、並びにその発光パターンを有するＬＥＤアレイの断面
を第４図に示す、各ＬＥＤドツトＰが溝５によって互い
に分離され、ｎ側電極Ｅ１がＬＥＤドツトＰの上部の周
囲に設けられている。
、並びにその発光パターンを有するＬＥＤアレイの断面
を第４図に示す、各ＬＥＤドツトＰが溝５によって互い
に分離され、ｎ側電極Ｅ１がＬＥＤドツトＰの上部の周
囲に設けられている。
基板Ｂ及びＬＥＤドッ）Ｐを構成する半導体材料は第１
図に示したものと同一である。このＬＥＤアレイの寸法
例を挙げると、ＬＥＤドツトＰの大きさは横×縦−４０
Ｘ ６０Ｐ、溝５の幅１０ ｐ−、電極Ｅ１のＬＥＤド
ツトＰ上での幅５ｐｓ、α−９０Ｐ１β−１１０−で、
約４３０ドツト／インチの精細度となる。
図に示したものと同一である。このＬＥＤアレイの寸法
例を挙げると、ＬＥＤドツトＰの大きさは横×縦−４０
Ｘ ６０Ｐ、溝５の幅１０ ｐ−、電極Ｅ１のＬＥＤド
ツトＰ上での幅５ｐｓ、α−９０Ｐ１β−１１０−で、
約４３０ドツト／インチの精細度となる。
なお、上記実施例に示したものに限らず本発明のＬＥＤ
アレイの製造方法には特に限定はなく、常套手段で行え
ばよいが、ＬＥＤアレイの製造工程で特に重要であるＬ
ＥＤドツトアレイの作製時に基板上の結晶層を多数に独
立分離する溝を形成する際のエツチング方法としては、
特に塩素と水素または塩素と金属水素化物ガスよりなる
混合ガスを用いるエツチング方法を採ることが好ましい
（特願昭６２−６２２１６号、特願昭６２−７４９９０
号、特願昭６２−７４９９１号参照）、これらに開示の
エツチング方法によれば、異方性のエツチング速度を各
種化合物半導体材料により異なることなく等速的に大き
くすることができる。従って、均一な狭い幅の溝を容易
かつ高速に形成でき、より一層の高密度化ＬＥＤアレイ
を得るには有用なエツチング技術である。ちなみに、通
常の湿式エツチングではこのような高密度の溝を形成す
るのは困難である。
アレイの製造方法には特に限定はなく、常套手段で行え
ばよいが、ＬＥＤアレイの製造工程で特に重要であるＬ
ＥＤドツトアレイの作製時に基板上の結晶層を多数に独
立分離する溝を形成する際のエツチング方法としては、
特に塩素と水素または塩素と金属水素化物ガスよりなる
混合ガスを用いるエツチング方法を採ることが好ましい
（特願昭６２−６２２１６号、特願昭６２−７４９９０
号、特願昭６２−７４９９１号参照）、これらに開示の
エツチング方法によれば、異方性のエツチング速度を各
種化合物半導体材料により異なることなく等速的に大き
くすることができる。従って、均一な狭い幅の溝を容易
かつ高速に形成でき、より一層の高密度化ＬＥＤアレイ
を得るには有用なエツチング技術である。ちなみに、通
常の湿式エツチングではこのような高密度の溝を形成す
るのは困難である。
本発明のＬＥＤアレイは、以上説明したように構成され
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
ているので、以下に記載されるような効果を奏する。
基板上に設けられた活性層を含む結晶層を該結晶層の少
なくとも活性層まで多数に寸断する溝の幅が２０Ｐ以下
であることにより、高精細度のＬＥＤドツトが簡単に得
られ、発光パターンの精度によっては６００ドツト／イ
ンチ程度までの高密度化を実現することができる。また
半導体材料として＾ｌＧａＡｓなどを使用し、シングル
へテロさらにはダブルヘテロ構造を採用すればかなりの
高出力（たとえばＡｌＧａＡｓとダブルヘテロ構造の組
み合わせでは１００μＷ／ドツト程度）が可能どなる。
なくとも活性層まで多数に寸断する溝の幅が２０Ｐ以下
であることにより、高精細度のＬＥＤドツトが簡単に得
られ、発光パターンの精度によっては６００ドツト／イ
ンチ程度までの高密度化を実現することができる。また
半導体材料として＾ｌＧａＡｓなどを使用し、シングル
へテロさらにはダブルヘテロ構造を採用すればかなりの
高出力（たとえばＡｌＧａＡｓとダブルヘテロ構造の組
み合わせでは１００μＷ／ドツト程度）が可能どなる。
従って、本発明のＬＥＤアレイをプリンタの光源として
用いれば高密度かつ高輝度特性により特に高品質な印字
が得られ、付随的に印字の高速化を達成することもでき
る。
用いれば高密度かつ高輝度特性により特に高品質な印字
が得られ、付随的に印字の高速化を達成することもでき
る。
第１図は本発明のＬＥＤアレイの一実施例の略断面図、
第２図は第１図のアレイの発光パターンを示す略平面図
、第３図は発光パターンの別例を示す略平面図、第４図
は第３図の発光パターンを有するＬＥＤアレイの略断面
図、第５図はプリンタ用のＬＥＤアレイの発光パターン
例を示す略図である。 Ｂ ：ｐ型Ｇａ＾３基板 １ ：ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２
：ｐ型＾ｌＧａＡｓ活性層３
：ｎ型ＡｌＧａ＾３クラッド層５ ：溝 ｐ ： ＬＥＤドツト Ｅｌ、Ｅ２ ：電極 第２図 筒３図 第５図
第２図は第１図のアレイの発光パターンを示す略平面図
、第３図は発光パターンの別例を示す略平面図、第４図
は第３図の発光パターンを有するＬＥＤアレイの略断面
図、第５図はプリンタ用のＬＥＤアレイの発光パターン
例を示す略図である。 Ｂ ：ｐ型Ｇａ＾３基板 １ ：ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層２
：ｐ型＾ｌＧａＡｓ活性層３
：ｎ型ＡｌＧａ＾３クラッド層５ ：溝 ｐ ： ＬＥＤドツト Ｅｌ、Ｅ２ ：電極 第２図 筒３図 第５図
Claims (2)
- （１）基板上に活性層を含む結晶層を設け、少なくとも
活性層まで結晶層を多数に寸断する溝を形成してＬＥＤ
ドットアレイを作製し、ＬＥＤドット間の溝の幅が２０
μｍ以下であり、基板及び各ＬＥＤドットに電極を設け
たことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - （２）前記結晶層がダブルヘテロ構造を有し、前記ＬＥ
ＤアレイがＬＥＤプリンタの光源であることを特徴とす
る請求項（１）記載のＬＥＤアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63052325A JPH01225377A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Ｌｅｄアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63052325A JPH01225377A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Ｌｅｄアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01225377A true JPH01225377A (ja) | 1989-09-08 |
Family
ID=12911639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63052325A Pending JPH01225377A (ja) | 1988-03-04 | 1988-03-04 | Ｌｅｄアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01225377A (ja) |
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6635503B2 (en) | 2002-01-28 | 2003-10-21 | Cree, Inc. | Cluster packaging of light emitting diodes |
| US6791119B2 (en) | 2001-02-01 | 2004-09-14 | Cree, Inc. | Light emitting diodes including modifications for light extraction |
| US6794684B2 (en) | 2001-02-01 | 2004-09-21 | Cree, Inc. | Reflective ohmic contacts for silicon carbide including a layer consisting essentially of nickel, methods of fabricating same, and light emitting devices including the same |
| US7037742B2 (en) | 2001-07-23 | 2006-05-02 | Cree, Inc. | Methods of fabricating light emitting devices using mesa regions and passivation layers |
| KR100597166B1 (ko) * | 2005-05-03 | 2006-07-04 | 삼성전기주식회사 | 플립 칩 발광다이오드 및 그 제조방법 |
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