JPH0468796B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本発明は特に微小な発光部分をもつモノリシツ
ク型の発光ダイオード素子に係り、光プリンタに
用いるに適した発光ダイオード素子に関する。

(ロ) 従来の技術 従来より、発光ダイオード素子を透明樹脂等で
覆う事により素子から放出された光の屈折率を改
善させて光取出効率を向上させる事が行なわれて
きたが、実開昭51−103355号公報に示される様な
単一の化合物半導体に複数の発光領域を有するい
わゆるモノリシツク型の発光ダイオード素子にお
いては、第１図に示すように金属細線２５，２５
…等で配線を施こした後発光ダイオード全体を透
明樹脂２４で覆つていた。これはモノリシツク型
では数字表示をするものが多く、表示自体が２mm
以上と比較的大きく、発光領域２３，２３…も表
示形態に応じて分散配置され金属細線２５，２５
…等の配線密度も低く、それら密度に対する透明
樹脂２４の厚さが充分薄ければ樹脂硬化等におい
て特に問題を生じることはなかつた。

しかし光プリンタ等に用いるモノリシツク型の
発光ダイオード素子においては発光領域が小さく
かつ密集しているので、電極表面保護の目的も含
め化合物半導体２０の全体あるいは特開昭49−
107683号公報の如く発光領域と電極の全体を透明
樹脂等の透明被膜で覆うと、金属細線等の配線材
に光が反射してみかけ上の光源が増加又は拡大し
たり、配線材の密度が高いので配線材にストレス
が加わり、剥離、隣接細線との接触等の不良が生
じやすい。また上述の公報の如く樹脂を厚くし小
さい発光部の中央で発光接合と樹脂表面の距離が
広がると凸レンズ効果により光導出部の形状が歪
んで光プリンタ感光面に投影されるので不都合で
ある。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の欠点を改め、光源の増加や形状
が変形するような拡大等がなく、配線に対する作
業性や信頼性を向上できる発光ダイオード素子を
提供するものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本発明は光導出部が密集したアレイにおいて、
電極の発光部への給電部（オーミツク部）と配線
部とを離れた位置に設け、被膜を前記光導出部の
整列方向に沿つて略帯状に設け、かつ、各々の光
導出部上方で発光接合と透光性の被膜表面とが略
平行になるようにしたものである。

(ホ) 作用 これによつて、光導出部の光は近くの部材等で
反射したり不所望に拡散することなく高効率に歪
みなく放出され、さらに配線作業も煩雑でなくな
る。

(ヘ) 実施例 本発明は第３図に示すようないわゆる発光ダイ
オードアレイにおける透光性の被膜に関するが、
まず第２図の製造工程図を参照し乍ら発光ダイオ
ードアレイの１発光領域の構成を説明する。

まず第２図ａに示すように、化合物半導体の表
層部に選択拡散法等で部分的にPN接合（発光接
合）１を形成する。化合物半導体の表層部がＮ型
GaAsP等であればPN接合１で区切られたＰ型領
域は前述した発光領域１ａとなる。そしてPN接
合１を電流が通るように裏面電極と、発光部分１
ａ毎に個別に設けられる電極２を設ける。この電
極２は発光部分１ａの表面周縁でオーミツクコン
タクトがとられているが、この電極２によつて略
正方形の光導出部３を形成している。PN接合１
は中央部で表面に平行となる深皿状に形成され、
周囲に電極２が形成されるので、光導出部３では
PN接合１は図のように化合物半導体表面と平行
になる。このような化合物半導体の表面に、同図
ｂに示すように光硬化性の薄膜状透明樹脂４１を
被着させ、光導出部３を中心にスポツト光を照射
して樹脂を硬化させ（同図ｃ参照）、樹脂除去剤
を用いて未硬化樹脂を除去する。これにより同図
ｄに示すように光導出部３を覆う樹脂からなる透
光性の被膜４を具備した発光ダイオード素子を得
る。この時透光性の被膜４は光導出部３の上方
（光導出部３として化合物半導体の表面に露出し
ている真上部分、例えば図で図番３の括弧を付し
てある領域）でPN接合１と略平行な表面を形成
するようにする。特に光導出部３の有効光導出面
となる中心部ではPN接合１と透光性の被膜４表
面は平行になるようにしておく。そして第２図ｅ
に示すようにこのような電極２のうち透光性の被
膜４に覆われていない、露出した電極部分を配線
部２ａとして、その配線部２ａにワイヤボンド法
等で金属細線５を配線接続する。

第３図は前述した光プリンタに用いる場合の本
発明実施例の発光ダイオード（アレイ）素子の斜
視図である。光導出部１３，１３…は印写ドツト
に対応するもので、１列に整列して設けられ、
各々給電用の電極１２，１２…が光導出部１３，
１３の整列方向と略直交する方向に延びるよう設
けてある。そして、透光性の被膜１４は整列した
光導出部１３，１３…を覆うように整列方向に沿
つて帯状に設けてある。これによつて電極１２，
１２のほとんどの部分は露出されるが、露出した
電極部分の端部側を配線部１２ａ，１２ａ…とし
て金属細線１５，１５…をワイヤボンドする。

このような透光性の被膜１４は例えばスクリー
ン印刷のメツシユに用いる線条にシリコン樹脂を
含浸させ、シリコン樹脂の粘度を上げて発光ダイ
オード素子を当接させるとかCVD（化学気相成
長）法等を用いてシリコン系の膜を被着させる等
で得ることができるが、いずれも凸レンズ効果が
生じない様に、粘度調整等によりあるいは充分に
薄膜化して、第２図ｃ，ｄに示した様に光導出部
（少なくともその中央部付近）では発光接合と透
光性の被膜の表面との両者が平行になる様にす
る。具体的には、具体的に説明すると、光導出部
３の大きさが50×50μｍで12ドツト／mmに配置さ
れ、その上に帯状の透光性の被膜１４を厚さ0.1μ
ｍと2μｍに、また対比例として厚さ10μｍで発光
素子（アレイ）全体を覆う透光性の被膜１４をそ
れぞれロツト毎に設け、さらに電極１２が厚さ
1μｍと4μｍの場合において、金属細線１５とし
てボールボンド法を用い、感光体にレンズアレイ
を介して結像させ、その像を観察した。被膜１４
が光導出部の近傍にしかないときには、被膜の厚
みや電極の厚みに係わらず、ワイヤボンド成功率
が95％を越え、また光導出部の形状はほぼそのま
まの形で少許り拡大されて投影された。一方被膜
１４が電極の端部まで覆つている場合には、被膜
硬化により金属細線の剥離が発生し、発生しなか
つたものでも、200μｍ離れた金属細線による光
反射で光点増加が認められ、透光性の被膜１４の
中央が盛り上がつたものでは４角形の光導出部１
３の長辺部分が丸みを帯びて感光体に投影され
た。

(ト) 発明の効果 以上の如くにより、被膜は配線材を覆わないの
で光の反射や光点の増加はなく、また短絡事故等
は生じない。また光導出部からの光取出率は被膜
により屈折率調整されているので高効率である上
に、凸レンズ効果は生じないから投射光の歪みが
ない。従つて光プリンタに用いると明瞭な印写ド
ツトを得る。また配線領域は被膜がない為ワイヤ
ボンド工程と被膜付工程は前後してもよく、製造
しやすい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の発光ダイオード素子の斜視図、
第２図ａ〜ｅは本発明に係る１発光領域分の発光
ダイオード素子の製造工程を示し、同図ａ〜ｄは
断面図、同図ｅは斜視図である。また第３図は本
発明実施例の発光ダイオード素子の斜視図であ
る。 １……PN接合、２，１２，１２……電極、
３，１３，１３……光導出部、４，１４……透光
性の被膜、５，１５……金属細線。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 表層部に整列して設けられた複数の発光接合
   を有した化合物半導体と、該化合物半導体の表面
   の所定領域を発光接合に対応させて光導出部と
   し、該光導出部を残して設けられ光導出部から離
   れた位置に配線部を有した発光接合に給電をする
   電極と、前記配線部を露出させると共に少なくと
   も光導出部を覆うように化合物半導体表面に設け
   られた透光性の被膜とを具備し、 前記被膜は前記光導出部の整列方向に沿つて略
   帯状に設けられ、かつ、各々の前記光導出部上方
   で前記発光接合と略平行な表面を有している事を
   特徴とする発光ダイオード素子。