JPH0195071A - 光プリンタ用発光ダイオードアレイ - Google Patents
光プリンタ用発光ダイオードアレイInfo
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- JPH0195071A JPH0195071A JP62253999A JP25399987A JPH0195071A JP H0195071 A JPH0195071 A JP H0195071A JP 62253999 A JP62253999 A JP 62253999A JP 25399987 A JP25399987 A JP 25399987A JP H0195071 A JPH0195071 A JP H0195071A
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- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 claims abstract description 9
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Health & Medical Sciences (AREA)
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- 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】
（イ）産業上の利用分野
本発明は気相エピタキシャル半導体基板を用いた元プリ
ンタ用発光ダイオードアレイに関する。
ンタ用発光ダイオードアレイに関する。
（ロ）従来の技術
従来より光プリンタに用いる発光ダイオードアレイは、
特開昭６ｌ−２３７４８３Ｊｉｊ公報や特開昭６１−２
５８４８１１公報に示されるように、半導体ウェハから
切９出されたモノリシック形の発光ダイオードアレイを
用いている。これは第４図に示す様にサブストレイ）
１０１上に気相エピタキシャルｆＩＣ長された成長層（
１１）を設け、その成長層（Ｉｌｌの表面に選択拡散等
により発光＠域０２）を設け、１素子あたりの長さが４
〜ｌＱｍｍｌｃなるようにダイシング、スクライプ、レ
ーザ切断等により切りだしたものである。
特開昭６ｌ−２３７４８３Ｊｉｊ公報や特開昭６１−２
５８４８１１公報に示されるように、半導体ウェハから
切９出されたモノリシック形の発光ダイオードアレイを
用いている。これは第４図に示す様にサブストレイ）
１０１上に気相エピタキシャルｆＩＣ長された成長層（
１１）を設け、その成長層（Ｉｌｌの表面に選択拡散等
により発光＠域０２）を設け、１素子あたりの長さが４
〜ｌＱｍｍｌｃなるようにダイシング、スクライプ、レ
ーザ切断等により切りだしたものである。
このような発光ダイオードアレイ（素子）を１列に並べ
てもしくは光学的手段を用いて、発光領域が光プリンタ
の主走査長になるように整列させて用いる場合が多い。
てもしくは光学的手段を用いて、発光領域が光プリンタ
の主走査長になるように整列させて用いる場合が多い。
ところが第５図に示す様に１素子内で発光領域の輝度変
化があり、発光ダイオードアレイの配列によっては素子
間（継目）での輝度変化量が著しく大きくなる。これは
印写濃度差、あるいは感光体との組合せＫよって印写ド
ツトの大きさの差となってあられれるので、印写品位を
劣化させ不都合である。
化があり、発光ダイオードアレイの配列によっては素子
間（継目）での輝度変化量が著しく大きくなる。これは
印写濃度差、あるいは感光体との組合せＫよって印写ド
ツトの大きさの差となってあられれるので、印写品位を
劣化させ不都合である。
このような輝度の不均一性をあらためるために発光領域
毎に駆動電流の大きさを制御する方法があるが、電流制
限手段の調整が煩雑になったり、点灯制御に時間がかか
って印写速度が低速になったりするので好ましくない。
毎に駆動電流の大きさを制御する方法があるが、電流制
限手段の調整が煩雑になったり、点灯制御に時間がかか
って印写速度が低速になったりするので好ましくない。
（ハ）発明が解決しようとする問題点
そζで上述した輝度の不均一性の原因について検討した
ところ、気相エピタキシャルの成長層に関係がある事が
わかった。これを説明すると、発光特性はいうまでもな
く成長層と拡散等の領域の結晶性等に依存して定まり、
これらの状態や特性が均一であれば発光特性も同様に均
一になる。
ところ、気相エピタキシャルの成長層に関係がある事が
わかった。これを説明すると、発光特性はいうまでもな
く成長層と拡散等の領域の結晶性等に依存して定まり、
これらの状態や特性が均一であれば発光特性も同様に均
一になる。
ところが拡散・選択エピタキシャル等の領域は飲μｍの
ＩＩ御が可能であって、均一化制御は比較的容易である
が、成長層は化合物半導体の混晶比の制御も含まれるの
で薄い層にすることができない。
ＩＩ御が可能であって、均一化制御は比較的容易である
が、成長層は化合物半導体の混晶比の制御も含まれるの
で薄い層にすることができない。
そこでこのような成長層は６０μｍ以上の層となるが、
第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように気相エピタキシ
ャル成長の反応ガス（ｐ）の流れ方向、流速および流量
によって成長層（６１）の厚みや結晶性が影響をうける
。一般に結晶性が悪くなると発光特性が著しく低下する
ので結晶性を良くしようとすると同図に示したいずれか
の成長方法が選ばれ、図の如く成長層（６１）の厚みが
ウェハ内で変化することになる。このような成長層（６
１）の厚みの変化は不純物濃度差や欠陥数にも影響し、
それによって発光特性も影に＃全うけることが確認でき
た。
第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように気相エピタキシ
ャル成長の反応ガス（ｐ）の流れ方向、流速および流量
によって成長層（６１）の厚みや結晶性が影響をうける
。一般に結晶性が悪くなると発光特性が著しく低下する
ので結晶性を良くしようとすると同図に示したいずれか
の成長方法が選ばれ、図の如く成長層（６１）の厚みが
ウェハ内で変化することになる。このような成長層（６
１）の厚みの変化は不純物濃度差や欠陥数にも影響し、
それによって発光特性も影に＃全うけることが確認でき
た。
本発明は上述の点に基づいて１素子内の輝度不均一性を
あらためようとするものである。
あらためようとするものである。
に）問題点を解決するための手段
本発明は上述の成長層と発光特性との関係および、輝度
は電流密度に略比例することに着目してなされたもので
、前記発光＠域の面積を前１犯成長層の厚みの変化に対
応して漸次もしくけ段階的に開化させたものである。
は電流密度に略比例することに着目してなされたもので
、前記発光＠域の面積を前１犯成長層の厚みの変化に対
応して漸次もしくけ段階的に開化させたものである。
（ホ）作 用
これによりウェハ内で平均化された発光特性を得ること
ができるから、これを切り出すことによって得られる発
光ダイオードアレイにおいても略均−な輝度の発光部整
列体を得ることができる。
ができるから、これを切り出すことによって得られる発
光ダイオードアレイにおいても略均−な輝度の発光部整
列体を得ることができる。
（へ）実施例
第１図は本発明実施例の光プリンタ用発光ダイオードア
レイの平面図で、ＧａＡｓ上にＧａＡｓＰが気相エピタ
キシャル成長された成長層ｉｌｌの表面に選択拡散法に
より発光頭＊（２１が形成され、その発光＠域（２）に
オーミック接触された１！櫃し個別電４ ） ｔ３＋が
設けられている。
レイの平面図で、ＧａＡｓ上にＧａＡｓＰが気相エピタ
キシャル成長された成長層ｉｌｌの表面に選択拡散法に
より発光頭＊（２１が形成され、その発光＠域（２）に
オーミック接触された１！櫃し個別電４ ） ｔ３＋が
設けられている。
ここにおいて発光＠ ＊ ｆ２１は、大きさの一定した
、印写ドツトに対応する角形の露出耶加と電極（３）の
下に位置するオーミック部囚からなり、オーミック部固
は、図の右側から左側に回って成長層１１）の厚みに略
反比例する様に漸次大面債となっている。
、印写ドツトに対応する角形の露出耶加と電極（３）の
下に位置するオーミック部囚からなり、オーミック部固
は、図の右側から左側に回って成長層１１）の厚みに略
反比例する様に漸次大面債となっている。
例えば光プリンタの解凍度が１２ドツ） ／ ｍ ｍ
。
。
１列配置６４発光領域の発光ダイオード°ｒレイで成長
層ｎ７の厚みが２０μｍ変化している素子を例にとると
発光領域（２）の露出ｓ２】）はいずれも５０×６０μ
ｍの大きさであるが、オーミック部翰は厚い方（図の右
側）で６００μｍ２、薄い方で１２００μｍ としであ
る。発光領域（２）の面積が大きくなると単位面積あた
りの電流密度が小さくなり、輝度は電Ｒ，密度に依存す
るから、輝度が低下する。
層ｎ７の厚みが２０μｍ変化している素子を例にとると
発光領域（２）の露出ｓ２】）はいずれも５０×６０μ
ｍの大きさであるが、オーミック部翰は厚い方（図の右
側）で６００μｍ２、薄い方で１２００μｍ としであ
る。発光領域（２）の面積が大きくなると単位面積あた
りの電流密度が小さくなり、輝度は電Ｒ，密度に依存す
るから、輝度が低下する。
上述した大きさで素子の両端の輝度差は面積比から１０
４減少（若しくは増加）することになるが成長層条件に
より６４個の発光領域の各々は全体で±３９６以内の輝
度ばらつきとなった。
４減少（若しくは増加）することになるが成長層条件に
より６４個の発光領域の各々は全体で±３９６以内の輝
度ばらつきとなった。
尚輝度が高いとドツトが大きく投影される光学系や感光
面を用いる光プリンタには、第２図に示すように高輝度
の方は小さい発光ｗ４域露出部（剖、低輝度の方には大
きい発光領域露出部（２３１としてもよい。また発光領
域のｌｆｉ績を漸次変化させるかわりに段階的に、例え
ばｎ個毎に）ｌずつという形で変化させてもよい。
面を用いる光プリンタには、第２図に示すように高輝度
の方は小さい発光ｗ４域露出部（剖、低輝度の方には大
きい発光領域露出部（２３１としてもよい。また発光領
域のｌｆｉ績を漸次変化させるかわりに段階的に、例え
ばｎ個毎に）ｌずつという形で変化させてもよい。
これらの実施例においては、第３図に示すように、気相
エピタキシャル成長層の層厚が厚くなるに１芝って輝度
低下が認められる傾向があるので、これを利用したもの
である。このように気相エピタキシャル成長の同一の装
置、成長プロセスにあるクエへの特性を調べておけば、
各ウェハの厚みの分布を確認するのみで拡散マスク等の
セットを行う′ことができ、この作業は煩雑なものでは
なくなる。
エピタキシャル成長層の層厚が厚くなるに１芝って輝度
低下が認められる傾向があるので、これを利用したもの
である。このように気相エピタキシャル成長の同一の装
置、成長プロセスにあるクエへの特性を調べておけば、
各ウェハの厚みの分布を確認するのみで拡散マスク等の
セットを行う′ことができ、この作業は煩雑なものでは
なくなる。
（ト）発明の効果
以上の如くにより、気相成長によって表面のあれや結晶
性をよくし、そのかわりに発光特性に対する成長層の均
一性が損なわれた場合であっても、整列された発光＠域
を有する発光ダイオードアレイの輝度分布を均一化し、
もって主走査長の光プリンタヘッド等複攻の発光ダイオ
ードアレイを用いる時でも継目等での急激な輝度変化を
なくすることができる。
性をよくし、そのかわりに発光特性に対する成長層の均
一性が損なわれた場合であっても、整列された発光＠域
を有する発光ダイオードアレイの輝度分布を均一化し、
もって主走査長の光プリンタヘッド等複攻の発光ダイオ
ードアレイを用いる時でも継目等での急激な輝度変化を
なくすることができる。
第１図は本発明実施例の光プリンタ用発光ダイオードア
レイの平面図、第２図は他の実施例の平面図、＠３図は
成長層の厚み（層厚）と輝度との特性図、！’ｒ４図は
発光ダイオードアレイの斜視図、第５図は従来の発光ダ
イオードアレイを用いた光プリンタヘッドの位置と輝度
の特性図、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）−気相エピタキシ
ャル成長の反応ガスと成長層の説明図である。 ｎＢ・・・成長層、 （２）・・・発光＠域、 ７１列
・・・（発光頭載の）露出部、 翰１２炉・・（発光鎖
酸の）オーミック部、 （３）・・・電極。 第３図 ｍ
レイの平面図、第２図は他の実施例の平面図、＠３図は
成長層の厚み（層厚）と輝度との特性図、！’ｒ４図は
発光ダイオードアレイの斜視図、第５図は従来の発光ダ
イオードアレイを用いた光プリンタヘッドの位置と輝度
の特性図、第６図（ａ）（ｂ）（ｃ）−気相エピタキシ
ャル成長の反応ガスと成長層の説明図である。 ｎＢ・・・成長層、 （２）・・・発光＠域、 ７１列
・・・（発光頭載の）露出部、 翰１２炉・・（発光鎖
酸の）オーミック部、 （３）・・・電極。 第３図 ｍ
Claims (1)
- （１）気相エピタキシャル成長された成長層を有した化
合物半導体の基板と、該基板の成長層の表面に整列して
設けられた複数の発光領域と、該発光領域にオーミック
接触された電極とを具備した光プリンタ用発光ダイオー
ドアレイにおいて、前記発光領域は前記成長層の厚みの
変化に対応して漸次若しくは段階的に面積が変化してい
る事を特徴とする光プリンタ用発光ダイオードアレイ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25399987A JP2840240B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 光プリンタ用発光ダイオードアレイ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25399987A JP2840240B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 光プリンタ用発光ダイオードアレイ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0195071A true JPH0195071A (ja) | 1989-04-13 |
| JP2840240B2 JP2840240B2 (ja) | 1998-12-24 |
Family
ID=17258856
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25399987A Expired - Lifetime JP2840240B2 (ja) | 1987-10-08 | 1987-10-08 | 光プリンタ用発光ダイオードアレイ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2840240B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02273256A (ja) * | 1989-04-14 | 1990-11-07 | Rohm Co Ltd | 光プリントヘッド |
| US6800372B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-10-05 | Daicel-Degussa Ltd. | Composite and process for producing the same |
-
1987
- 1987-10-08 JP JP25399987A patent/JP2840240B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02273256A (ja) * | 1989-04-14 | 1990-11-07 | Rohm Co Ltd | 光プリントヘッド |
| US6800372B2 (en) | 2001-01-16 | 2004-10-05 | Daicel-Degussa Ltd. | Composite and process for producing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2840240B2 (ja) | 1998-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |