JPH05190897A - Led array light source device - Google Patents

Led array light source device

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Publication number
JPH05190897A
JPH05190897A JP17682592A JP17682592A JPH05190897A JP H05190897 A JPH05190897 A JP H05190897A JP 17682592 A JP17682592 A JP 17682592A JP 17682592 A JP17682592 A JP 17682592A JP H05190897 A JPH05190897 A JP H05190897A
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JP
Japan
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led
leds
source device
light source
light
Prior art date
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Application number
JP17682592A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Junichi Azumi
純一 安住
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Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Research Institute of General Electronics Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】LEDアレイ光源装置における光漏話を防止す
る。 【構成】同一の基板1上に、端面発光型のLED2−
1,2−2,..2−i,..を、光射出面2aに平行
な方向へ1列に配列し、個々のLED2−i間を分離溝
11により電気的かつ空間的に分離し、各LED2−i
の、配列方向に交わる側面部に絶縁膜4を介して反射膜
5を形成する。
(57) [Abstract] [Purpose] To prevent light crosstalk in an LED array light source device. [Structure] Edge emitting LEDs 2- on the same substrate 1
1, 2-2 ,. . 2-i ,. . Are arranged in one row in a direction parallel to the light emitting surface 2a, and the individual LEDs 2-i are electrically and spatially separated by the separation groove 11 to form each LED 2-i.
The reflective film 5 is formed on the side surface portion intersecting with the arrangement direction via the insulating film 4.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明はLEDアレイ光源装置
に関する。この光源装置は、電子写真方式の光プリンタ
ーの書き込み装置等に利用できる。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an LED array light source device. This light source device can be used as a writing device of an electrophotographic optical printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】同一基板上に、端面発光型のLEDを複
数個、光射出面に平行な方向へ1列に配列し、個々のL
ED間を分離溝により電気的かつ空間的に分離した構成
のLEDアレイ光源装置が知られている(特開昭60−
32373号公報)。このLEDアレイ光源装置は微小
なLEDを高密度に配列できるため、600dpi以上
の高ドット密度も可能である。
2. Description of the Related Art A plurality of edge emitting LEDs are arranged in a row in a direction parallel to a light emitting surface on a single substrate, and each LED is
There is known an LED array light source device in which EDs are electrically and spatially separated by a separation groove (Japanese Patent Laid-Open No. 60-
32373). Since this LED array light source device can arrange minute LEDs at a high density, a high dot density of 600 dpi or more is also possible.

【0003】かかるLEDアレイ光源装置の個々のLE
Dを画像信号に従って点滅させ、発光パターンの像を等
倍結像系で感光体上に結像させることにより、所望の画
像をドットパターンとして書き込むことができる。
Individual LEs of such an LED array light source device
A desired image can be written as a dot pattern by blinking D according to an image signal and forming an image of a light emission pattern on a photoconductor by an equal-magnification imaging system.

【0004】ところで、上記従来のLEDアレイ光源装
置には以下の如き問題があった。即ち、一つのLEDを
発光させると、光は光射出面(本来、光を取り出そうと
する面、上記書き込みの場合においては等倍結像系によ
り感光体面と結像関係におかれる)から射出するのみな
らず、LED相互を電気的・空間的に分離する分離溝の
部分でも射出し、一部は隣接するLEDの発光層を通じ
て、この隣接LEDの光射出面からも射出するのであ
る。この現象は「光漏話」と呼ばれている。
By the way, the conventional LED array light source device has the following problems. That is, when one LED is caused to emit light, the light is emitted from the light emitting surface (the surface from which light is originally to be extracted, which is in an image forming relationship with the photoconductor surface by the same-magnification image forming system in the case of the above writing). Not only the light is emitted also at the separation groove portion that electrically and spatially separates the LEDs from each other, and a part is also emitted from the light emitting surface of the adjacent LED through the light emitting layer of the adjacent LED. This phenomenon is called "light crosstalk."

【0005】光漏話があると、LEDアレイ光源装置の
発光パターンを等倍結像系で感光体上に結像した場合
に、分離溝からの光や、分離溝を介して隣接LEDの光
射出面から射出する光が迷光として作用し、本来のドッ
ト像をぼやけさせ、ドットの分解能、即ちMTFを低下
させ、書き込み記録される画像の像質を低下させる。
When there is light crosstalk, when the light emission pattern of the LED array light source device is imaged on the photoconductor by the same-magnification imaging system, the light from the separation groove or the light emitted from the adjacent LED through the separation groove is emitted. The light emitted from the surface acts as stray light, blurs the original dot image, reduces the dot resolution, that is, MTF, and deteriorates the image quality of the image to be written and recorded.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】この発明は上述した事
情に鑑みてなされたものであって、上記光漏話の問題を
完全に解決できる新規なLEDアレイ光源装置の提供を
目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a novel LED array light source device capable of completely solving the above-mentioned problem of optical crosstalk.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】この発明のLEDアレイ
光源装置は、端面発光型のLEDを複数個、同一基板上
に1列以上に配列してなる。LEDの配列方向は、前述
した光射出面、即ち光を取り出そうとする面に対して平
行な方向である。
The LED array light source device of the present invention comprises a plurality of edge-emitting LEDs arranged in one or more rows on the same substrate. The array direction of the LEDs is a direction parallel to the above-mentioned light emission surface, that is, the surface from which light is to be extracted.

【0008】配列されたLED相互の間は、分離溝によ
り電気的・空間的に分離される。そして、配列方向に交
わるLED側面部(隣接するLEDとの関係では、隣接
LEDに対向する側面部)には絶縁膜を介して反射膜が
形成される。
The arranged LEDs are electrically and spatially separated from each other by a separation groove. Then, a reflective film is formed on the LED side surface portion (the side surface portion facing the adjacent LED in the relationship with the adjacent LED) that intersects in the array direction via an insulating film.

【0009】端面発光型のLEDの個々は、ダブルヘテ
ロ接合を含むように構成しても良いし(請求項2)、シ
ングルヘテロ接合もしくはホモ接合あるいは拡散による
P−N接合を含むように構成しても良い(請求項3)。
Each of the edge emitting LEDs may be configured to include a double heterojunction (claim 2), a single heterojunction or a homojunction, or a P-N junction by diffusion. May be used (claim 3).

【0010】請求項2のように、ダブルヘテロ接合を有
する場合のLEDの構造としては、「共通の第1導電型
(N型もしくはP型)GaAs基板上に、第1導電型G
aAsバッファ層、第1導電型AlxGa1-xAsクラッ
ド層、発光層であるAlyGa1-yAs(x>y)活性
層、第2導電型(P型もしくはN型)AlxGa1-xAs
クラッド層、第2導電型GaAsキャップ層を設けた構
造」が可能である(請求項4)。
According to a second aspect of the present invention, an LED having a double heterojunction has a structure of "a common first conductivity type (N-type or P-type) GaAs substrate and a first conductivity type G
aAs buffer layer, first conductivity type Al x Ga 1-x As cladding layer, light emitting layer Al y Ga 1-y As (x> y) active layer, second conductivity type (P-type or N-type) Al x Ga 1-x As
A structure in which a clad layer and a GaAs cap layer of the second conductivity type are provided "is possible (claim 4).

【0011】かかる構造では、分離溝はキャップ層側か
ら少なくともバッファ層に到る深さに形成される。
In such a structure, the separation groove is formed at a depth reaching at least the buffer layer from the cap layer side.

【0012】[0012]

【作用】端面発光型のLEDの発光層で発生する光は自
然発光で、指向性を持たないから、分離溝の方へも伝搬
するが、この発明のLEDアレイ光源装置では、個々の
LEDの、配列方向に交わる側面部に絶縁膜を介して反
射膜が形成されるので、個々のLEDから隣接するLE
Dへの光の漏洩が無い。
In the LED array light source device of the present invention, the light generated in the light emitting layer of the edge emitting type LED is spontaneously emitted and has no directivity and therefore propagates toward the separation groove. Since the reflective film is formed on the side surface portion intersecting with the array direction via the insulating film, the LEs adjacent to each LED are adjacent to each other.
There is no light leakage to D.

【0013】[0013]

【実施例】以下、具体的な実施例を説明する。EXAMPLES Specific examples will be described below.

【0014】図1は、この発明を実施したLEDアレイ
光源装置の1実施例を示している。同図(A)は、装置
の一部を斜視図で示しており、(B)は簡略化した平面
図を示している。
FIG. 1 shows an embodiment of an LED array light source device embodying the present invention. FIG. 1A shows a part of the device in a perspective view, and FIG. 1B shows a simplified plan view.

【0015】図1(B)を参照すると、符号1は基板、
符号2−1,2−2,...,2−i,..,2−nは
端面発光型のLED、符号3はボンディングパッド、符
号11は分離溝をそれぞれ示している。
Referring to FIG. 1B, reference numeral 1 is a substrate,
Reference numerals 2-1, 2-2 ,. . . , 2-i ,. . , 2-n are edge emitting LEDs, reference numeral 3 is a bonding pad, and reference numeral 11 is a separation groove.

【0016】図に示すように、基板1の表面に平行な直
交2方向をX,Z方向とすると、複数のLED2−iは
Z方向に配列しており、個々のLEDは分離溝11によ
り電気的・空間的に分離されている。図1(B)におい
て、図面に直交する方向をY方向とすると、個々のLE
D2−iの「光射出面」2aはZ−Y面に平行であり、
従ってLED2−iの配列方向(Z方向)は光射出面に
平行である。個々のLEDは互いに同一の構造である。
As shown in the figure, when two orthogonal directions parallel to the surface of the substrate 1 are defined as X and Z directions, a plurality of LEDs 2-i are arranged in the Z direction, and the individual LEDs are electrically separated by a separation groove 11. It is spatially and spatially separated. In FIG. 1B, assuming that the direction orthogonal to the drawing is the Y direction, each LE
The "light emission surface" 2a of D2-i is parallel to the Z-Y plane,
Therefore, the array direction (Z direction) of the LEDs 2-i is parallel to the light exit surface. The individual LEDs have the same structure as each other.

【0017】図1(A)は、同図(B)に示すLED配
列において配列端部にある3つのLED2−1,2−
2,2−3を示している。前述のように、これらLED
2−1,2−2,2−3は互いに同一の構造を有し、装
置全体では、これらと同じLEDがZ方向へ1列に配列
されている訳である。
FIG. 1A shows three LEDs 2-1 and 2-2 at the end of the array in the LED array shown in FIG.
2 and 2-3 are shown. As mentioned above, these LEDs
2-1, 2-2 and 2-3 have the same structure, and the same LEDs as these are arranged in one row in the Z direction in the entire device.

【0018】以下、個々のLEDの構造を、図1(A)
のLED2−1を例にとって説明する。符号1で示す基
板はn−GaAsの基板であり、この上にn−GaAs
のバッファ層21、n−AlxGa1-xAs(x=0.
4)のクラッド層22、AlyGa1-yAs(y=0.
2)の活性層23、p−AlxGa1-xAs(x=0.
4)のクラッド層24、p−GaAsのキャップ層25
が、Y方向へ上記順序に積層され、ダブルヘテロ接合を
含んでいる。上記活性層23は発光層である。
Hereinafter, the structure of each LED is shown in FIG.
The LED 2-1 will be described as an example. The substrate indicated by reference numeral 1 is an n-GaAs substrate, on which n-GaAs is formed.
Of the buffer layer 21, n-Al x Ga 1 -x As (x = 0.
4) clad layer 22, Al y Ga 1-y As (y = 0.
2) active layer 23, p-Al x Ga 1-x As (x = 0.
4) Cladding layer 24, p-GaAs cap layer 25
Are stacked in the above order in the Y direction and include a double heterojunction. The active layer 23 is a light emitting layer.

【0019】キャップ層25の上には、p側オーミック
電極27が形成され、基板1の裏面側にはn側オーミッ
ク電極28が全LEDの共通電極として設けられてい
る。この実施例において、上記p側オーミック電極27
はAu−Zn/Auで、n側オーミック電極28はAu
−Ge/Ni/Auでそれぞれ形成されている。
A p-side ohmic electrode 27 is formed on the cap layer 25, and an n-side ohmic electrode 28 is provided on the back surface side of the substrate 1 as a common electrode for all LEDs. In this embodiment, the p-side ohmic electrode 27 is used.
Is Au-Zn / Au, and the n-side ohmic electrode 28 is Au.
-Ge / Ni / Au, respectively.

【0020】図1(A)において各LEDの手前側に現
れた端面が光射出面2aであり、Z−Y平面に平行で、
基板1の手前側の端縁部から10μmの位置に位置して
いる。従って、各LEDからの光はX方向の負の側へ取
り出されることになる。
In FIG. 1 (A), the end surface of each LED that appears on the front side is the light exit surface 2a, which is parallel to the Z-Y plane,
It is located 10 μm from the front edge of the substrate 1. Therefore, the light from each LED is extracted to the negative side in the X direction.

【0021】基板1の表面側において、各LEDの光射
出面2aよりもX方向の正の側は、各LEDを含めて絶
縁膜4で覆われている。従って絶縁膜4は、各LEDの
「光射出面を除く部分」を覆うように形成されている。
そして各LEDの頂部では、この絶縁膜4の一部が除去
されて窓開けされ、窓開けされた部分ではp側オーミッ
ク電極27が露呈している。絶縁膜4はSiO2の膜で
あるが、SiN,Al23等の膜を用いることもでき
る。
On the front surface side of the substrate 1, the positive side in the X direction with respect to the light emitting surface 2a of each LED is covered with the insulating film 4 including each LED. Therefore, the insulating film 4 is formed so as to cover the “portion excluding the light emission surface” of each LED.
At the top of each LED, a part of the insulating film 4 is removed and a window is opened, and the p-side ohmic electrode 27 is exposed at the opened portion. The insulating film 4 is a SiO 2 film, but a film of SiN, Al 2 O 3 or the like can also be used.

【0022】各LED頂部の、絶縁膜4に窓開けした部
分にはボンディングパッド3(図1(B)参照)のリー
ド電極3−1,3−2,3−3,...が対応するLE
Dの露呈したp側オーミック電極に接続されている。配
線用のボンディングパッド3は絶縁膜4との密着性に優
れたCr:150Å程度とステップカバレージが良く容
易にボンディング可能なAu:3000Å程度からなる
Cr/Auにより構成されている。
The lead electrodes 3-1, 3-2, 3-3, ... Of the bonding pad 3 (see FIG. 1 (B)) are formed in the windows of the insulating film 4 at the top of each LED. . . Corresponding LE
It is connected to the exposed p-side ohmic electrode of D. The bonding pad 3 for wiring is made of Cr / Au, which has a good adhesion to the insulating film 4 and is about Cr: 150Å and Au: about 3000Å which has good step coverage and can be easily bonded.

【0023】そして、各LEDの配列方向に交わる側面
部には反射膜5が形成されている。この例では反射膜5
は抵抗加熱真空蒸着法によりAuを3000Å程度に成
膜して形成されている。反射膜5としては、他にAl等
の金属による膜や誘電体多層膜等、高い反射率を有する
膜を利用できる。
A reflective film 5 is formed on the side surface portion which intersects the arrangement direction of each LED. In this example, the reflective film 5
Is formed by depositing Au to a thickness of about 3000 Å by a resistance heating vacuum deposition method. As the reflection film 5, a film having a high reflectance such as a film made of a metal such as Al or a dielectric multilayer film can be used.

【0024】以上が、この実施例のLEDアレイ光源装
置の構造であるが、このような装置を作成するには、例
えば以下のようにすれば良い。
The above is the structure of the LED array light source device of this embodiment. To make such a device, for example, the following may be performed.

【0025】基板1の裏面側にn側オーミック電極を形
成し、表面側には、バッファ層21、クラッド層22、
活性層23、クラッド層24、キャップ層25およびp
側オーミック電極27となるべき各層を順次積層形成す
る。次いで、塩素ガスを用いるドライエッチング法でL
EDの光射出面およびこれと平行な後端面を形成すると
ともに基板表面部に達する分離溝11を形成し、電気的
・空間的に分離したLEDが光射出面に平行な方向へ分
離溝を介して配列した状態を実現する。
An n-side ohmic electrode is formed on the back side of the substrate 1, and a buffer layer 21, a cladding layer 22,
Active layer 23, cladding layer 24, cap layer 25 and p
Each layer to be the side ohmic electrode 27 is sequentially laminated. Next, dry etching using chlorine gas
A light emitting surface of the ED and a rear end surface parallel to the light emitting surface are formed, and a separation groove 11 reaching the surface portion of the substrate is formed, and the electrically and spatially separated LEDs pass through the separation groove in a direction parallel to the light emitting surface. Realize the state of being arranged.

【0026】この状態で、基板1の表面側に絶縁膜4を
形成する。絶縁膜4は、例えばプラズマCVDにより4
000Å程度の厚さに形成する。そしてLED配列の上
部および分離溝部分に反射膜5を一様に形成し、LED
頂部の反射膜部分を除去し、さらにLEDの光射出面よ
り前側の部分とLED頂部の窓開け部分の絶縁膜を除去
し、最後にボンディングパッド3を形成すればよい。
In this state, the insulating film 4 is formed on the front surface side of the substrate 1. The insulating film 4 is formed by plasma CVD, for example.
Form to a thickness of about 000Å. Then, the reflection film 5 is uniformly formed on the upper portion of the LED array and the separation groove portion,
The reflective film portion on the top may be removed, the insulating film on the front side of the light emitting surface of the LED and the window opening portion on the LED top may be removed, and finally the bonding pad 3 may be formed.

【0027】電極27,28間に順方向バイアスをかけ
ると、活性層23で発光が生ずる。この発光は自然発光
によるもので指向性がなく、発光層中のあらゆる方向へ
放射されるが、配列方向に交わるLED側面部は反射膜
5を形成されているので、光は結局、光射出面から射出
することになる。
When a forward bias is applied between the electrodes 27 and 28, the active layer 23 emits light. This light emission is due to natural light emission and has no directivity, and is emitted in all directions in the light emitting layer. However, since the side surface of the LED that intersects the array direction is formed with the reflection film 5, the light eventually comes out. Will be ejected from.

【0028】図2(C)はLED2−1,2−
2,..,2−i,..2−nの配列状況を示してい
る。上述の反射膜5が無い場合には、任意のLED2−
iで発生した光は光射出面2aのみならず側面部2bか
らも放射され、隣接するLEDの光射出面からも放射さ
れるので(光漏話)、LEDアレイ光源装置の発光部
(光射出面の配列面)における発光パターン(ニアフィ
ールドパターン)は、図2(A)に示すような双峰状の
光強度分布の連なりとなる。符号aは光強度分布の重な
り領域を示す。このように、反射膜が無い場合は個々の
LEDの発光パターンがぼやけたものとなるので、書き
込まれた画像はMTFの低いものとなる。
FIG. 2C shows LEDs 2-1 and 2-.
2 ,. . , 2-i ,. . 2-n shows the arrangement status. When the above-mentioned reflective film 5 is not provided, any LED2-
The light generated by i is emitted not only from the light emitting surface 2a but also from the side surface portion 2b and is also emitted from the light emitting surface of the adjacent LED (light crosstalk). Therefore, the light emitting portion (light emitting surface) of the LED array light source device The light emission pattern (near field pattern) on the (arrangement surface of) is a series of bimodal light intensity distributions as shown in FIG. Reference sign a indicates an overlapping region of the light intensity distribution. As described above, when the reflective film is not provided, the light emission pattern of each LED is blurred, so that the written image has a low MTF.

【0029】これに対し、この発明のLEDアレイ光源
装置では、光はLED側面部2bから殆ど漏れださない
ため、発光パターンは図2(B)に示すように、個々の
LEDによる発光パターンが単峰状で互いに良好に分離
したものとなる。従って、MTFの高い画像の書き込み
が可能である。
On the other hand, in the LED array light source device of the present invention, since light hardly leaks from the LED side surface portion 2b, the light emission pattern is the light emission pattern of each LED as shown in FIG. 2B. They are unimodal and well separated from each other. Therefore, it is possible to write an image having a high MTF.

【0030】図3には、別の実施例を示す。繁雑を避け
るため、混同の虞れが無いと想われるものに就いては、
図1におけると同一の符号を用いた。図3(A)は、装
置の一部を斜視図で示しており、同図(B)は上記
(A)図におけるA−A断面を端面図として示してい
る。簡略化された平面図は、図1(B)と同様である。
FIG. 3 shows another embodiment. In order to avoid complications, if you think that there is no fear of confusion,
The same reference numerals as in FIG. 1 were used. FIG. 3 (A) shows a part of the apparatus in a perspective view, and FIG. 3 (B) shows an AA cross section in the above (A) figure as an end view. The simplified plan view is similar to that in FIG.

【0031】図3に示す実施例が、図1の実施例と異な
っている第1の点は、基板1の表面側が、各LEDを含
めて、絶縁膜4により覆われていることである。この被
覆構造のため、各LED2−1,2−2,..等は、そ
の光射出面も絶縁膜4で覆われており(図3(A))、
個々のLEDを発光させるとき、光は、光射出面を覆う
絶縁膜4を介して、X軸の負の側へ射出することにな
る。絶縁膜4は図1の実施例と同様、SiO2の膜であ
るが、SiN,Al23等の膜を用いることもできる。
The first difference between the embodiment shown in FIG. 3 and the embodiment shown in FIG. 1 is that the surface side of the substrate 1 including each LED is covered with an insulating film 4. Due to this coating structure, each of the LEDs 2-1, 2-2 ,. . Etc., the light emitting surface thereof is also covered with the insulating film 4 (FIG. 3 (A)),
When each LED is caused to emit light, the light is emitted to the negative side of the X axis via the insulating film 4 covering the light emitting surface. The insulating film 4 is a film of SiO 2 as in the embodiment of FIG. 1, but a film of SiN, Al 2 O 3 or the like can also be used.

【0032】勿論、各LED2−1,2−2,...等
は図のZ方向へ配列され、個々のLEDは分離溝11に
より電気的・空間的に分離されている。個々のLEDの
「光射出面」はZ−Y面に平行であり、従ってLEDの
配列方向(Z方向)は光射出面に平行である。
Of course, each of the LEDs 2-1, 2-2 ,. . . Etc. are arranged in the Z direction in the figure, and the individual LEDs are electrically and spatially separated by the separation groove 11. The “light emitting surface” of each LED is parallel to the Z-Y plane, and thus the LED array direction (Z direction) is parallel to the light emitting surface.

【0033】個々のLEDは互いに同一の構造でダブル
ヘテロ接合を含む。図3(B)に示すように、基板1、
バッファ層21、クラッド層22、活性層(発光層)2
3、クラッド層24、キャップ層25は、Y方向へ上記
順序に積層されるが、これらは、図1の実施例に即して
説明したものと同じものである。
The individual LEDs have the same structure as each other and include a double heterojunction. As shown in FIG. 3B, the substrate 1,
Buffer layer 21, clad layer 22, active layer (light emitting layer) 2
3, the clad layer 24, and the cap layer 25 are laminated in the above-mentioned order in the Y direction, but these are the same as those described in connection with the embodiment of FIG.

【0034】キャップ層25の上にp側オーミック電極
27が形成され、基板1の裏面側にはn側オーミック電
極28が全LEDの共通電極として設けられている点
も、図1の実施例と同様である。p側オーミック電極2
7は図1の実施例におけると同じくAu−Zn/Auで
形成され、n側オーミック電極28は、この実施例にお
いてAu−Ge/Ni/Auで形成されている。
The p-side ohmic electrode 27 is formed on the cap layer 25, and the n-side ohmic electrode 28 is provided on the back surface side of the substrate 1 as a common electrode for all LEDs, which is different from the embodiment shown in FIG. It is the same. p-side ohmic electrode 2
7 is made of Au—Zn / Au as in the embodiment of FIG. 1, and the n-side ohmic electrode 28 is made of Au—Ge / Ni / Au in this embodiment.

【0035】図3(A)において、各LEDの、絶縁膜
4で被覆された光射出面は、Z−Y平面に平行で、基板
1の手前側の端縁部から10μmの位置に位置してい
る。
In FIG. 3A, the light emission surface of each LED covered with the insulating film 4 is parallel to the Z-Y plane and is located at a position 10 μm from the front edge of the substrate 1. ing.

【0036】各LEDの頂部では、絶縁膜4の一部が除
去されて窓開けされ、窓開けされた部分に露呈するp側
オーミック電極27には、ボンディングパッドのリード
電極3−1,3−2,3−3,...が接続されてい
る。ボンディングパッドは、図1の実施例と同様に形成
されている。
At the top of each LED, a part of the insulating film 4 is removed to open a window, and the p-side ohmic electrode 27 exposed at the opened part has lead electrodes 3-1 and 3- of the bonding pad. 2,3-3 ,. . . Are connected. The bonding pad is formed as in the embodiment of FIG.

【0037】各LEDの配列方向に交わる側面部には反
射膜5が、図1の実施例におけると同様、抵抗加熱真空
蒸着法によりAuを3000Å程度に成膜して形成され
ている。反射膜5としては、他にAl等の金属による膜
や誘電体多層膜等、高い反射率を有する膜を利用でき
る。
A reflective film 5 is formed on the side surface intersecting with the arrangement direction of each LED by depositing Au to a thickness of about 3000 Å by the resistance heating vacuum deposition method as in the embodiment of FIG. As the reflection film 5, a film having a high reflectance such as a film made of a metal such as Al or a dielectric multilayer film can be used.

【0038】この実施例が、図1に示す実施例と異なる
第2の点は、反射膜5が、各LEDの光射出方向(X方
向)の長さよりも短く形成されている点である。反射膜
5は、理想的には、図1の実施例におけるように、各L
EDのX方向の長さいっぱいに形成するのが良いが、L
EDアレイ光源装置の作製工程において、LEDと反射
膜5とのアライメントを行う際、LEDのX方向の長さ
と、反射膜5のX方向の長さとを異ならせておくことに
より、反射膜5を容易に形成できるようになる。
The second difference of this embodiment from the embodiment shown in FIG. 1 is that the reflection film 5 is formed shorter than the length of each LED in the light emission direction (X direction). The reflection film 5 is ideally provided for each L as in the embodiment of FIG.
It is better to form the full length of the ED in the X direction, but L
In the process of manufacturing the ED array light source device, when the LED and the reflective film 5 are aligned, the length of the LED in the X direction and the length of the reflective film 5 in the X direction are made different from each other, so that the reflective film 5 is formed. It can be easily formed.

【0039】この実施例のLEDアレイ光源装置を作成
するには、例えば以下のようにすれば良い。基板1の表
面側に、バッファ層21、クラッド層22、活性層2
3、クラッド層24、キャップ層25およびp側オーミ
ック電極27となるべき各層を順次積層形成し、次い
で、塩素ガスを用いるドライエッチング法でLEDの光
射出面およびこれと平行な後端面を形成するとともに基
板表面部に達する分離溝11を形成し、電気的・空間的
に分離したLEDが光射出面に平行な方向へ分離溝を介
して配列した状態を実現する。
The LED array light source device of this embodiment can be manufactured, for example, as follows. The buffer layer 21, the clad layer 22, and the active layer 2 are provided on the front surface side of the substrate 1.
3, the clad layer 24, the cap layer 25, and the respective layers to be the p-side ohmic electrode 27 are sequentially laminated, and then the light emitting surface of the LED and the rear end surface parallel thereto are formed by a dry etching method using chlorine gas. At the same time, the separation groove 11 that reaches the surface portion of the substrate is formed, and a state in which the electrically and spatially separated LEDs are arranged in the direction parallel to the light emission surface via the separation groove is realized.

【0040】この状態で、基板1の表面側に絶縁膜4
を、例えばプラズマCVDにより4000Å程度の厚さ
に形成し、LED配列の上部および分離溝部分に反射膜
5を一様に形成したのちLED頂部の反射膜部分を除去
し、LED頂部の窓開け部分の絶縁膜を除去し、ボンデ
ィングパッドを形成して、各リード電極3−1,3−
2,...を、対応するLED2−1,2−2..のP
型オーミック電極27と接続し、最後に基板1の裏面に
n型オーミック電極を形成すればよい。
In this state, the insulating film 4 is formed on the front surface side of the substrate 1.
Is formed, for example, by plasma CVD to a thickness of about 4000Å, the reflective film 5 is uniformly formed on the upper part of the LED array and the separation groove part, and then the reflective film part on the LED top is removed to form a window opening part on the LED top. Of the lead electrodes 3-1, 3-
2 ,. . . To the corresponding LEDs 2-1, 2-2. . Of P
The n-type ohmic electrode may be formed on the back surface of the substrate 1 by connecting to the type ohmic electrode 27.

【0041】電極27,28間に順方向バイアスをかけ
て、活性層23で発光が生じさせると、光は発光層中の
あらゆる方向へ放射されるが、配列方向に交わるLED
側面部は反射膜5を形成されているので、絶縁膜4を介
して光射出面から射出することになる。
When forward bias is applied between the electrodes 27 and 28 to cause light emission in the active layer 23, the light is emitted in all directions in the light emitting layer, but the LEDs intersect in the array direction.
Since the reflection film 5 is formed on the side surface, the light is emitted from the light emission surface via the insulating film 4.

【0042】図3の実施例を図1の実施例と比較する
と、絶縁膜4を形成後、LEDの発光端面側の部分で絶
縁膜の除去を行う必要がないので、製造がより簡単にな
る。
Comparing the embodiment of FIG. 3 with the embodiment of FIG. 1, since it is not necessary to remove the insulating film at the light emitting end face side of the LED after the insulating film 4 is formed, the manufacturing becomes simpler. ..

【0043】図4,5には他の実施例を示す。繁雑を避
けるため、混同の虞れが無いと想われるものに就いて
は、図1,2におけると同一の符号を用いた。図4
(A)は、装置の一部を斜視図で示しており、同図
(B)は上記(A)図におけるB−B断面を端面図とし
て示している。図5は、この実施例のLED光源装置の
簡略化された平面図を示している。
4 and 5 show another embodiment. In order to avoid complication, the same reference numerals as those in FIGS. 1 and 2 are used for those which are considered not to be confused. Figure 4
(A) shows a part of the device in a perspective view, and (B) shows the BB cross section in the above (A) view as an end view. FIG. 5 shows a simplified plan view of the LED light source device of this embodiment.

【0044】図4,5の実施例は図3に示す実施例の変
形例であり、図3の実施例と異なっている点は、図示の
ように、ボンディングパッド3A(図5)の、リード電
極3A−1,3A−2,3A−3,....の各LED
に接続される先端部分が面積的な広がりを持ち、各LE
Dの上部面とLED配列方向の側面部とを覆うように形
成され、上記側面部において反射膜を兼ねている点のみ
である。勿論、リード電極の独立性を確保するために、
反射膜を兼ねたリード電極部分は、個々のLEDを空間
的・電気的に分離する分離溝11の部分で互いに分離し
ていなければならない。ボンディングパッド3Aは一般
に金属膜(この実施例においては、前記の2実施例と同
様に、Cr:150Å程度とAu:3000Å程度から
なるCr/Auにより薄膜として構成されている)で形
成され、高い反射率を有するので反射膜として有効に利
用できるのである。
The embodiment shown in FIGS. 4 and 5 is a modification of the embodiment shown in FIG. 3, and is different from the embodiment shown in FIG. 3 in that the lead of the bonding pad 3A (FIG. 5) is shown in the figure. Electrodes 3A-1, 3A-2, 3A-3 ,. . . . Each LED
The tip part connected to has an area spread, and each LE
The only difference is that it is formed so as to cover the upper surface of D and the side surface portion in the LED array direction, and the side surface portion also serves as a reflection film. Of course, to ensure the independence of the lead electrodes,
The lead electrode portion that also serves as the reflection film must be separated from each other at the separation groove 11 that spatially and electrically separates the individual LEDs. The bonding pad 3A is generally formed of a metal film (in this embodiment, as in the above-described two embodiments, formed as a thin film of Cr / Au composed of about Cr: 150Å and Au: 3000Å) and is high. Since it has a reflectance, it can be effectively used as a reflective film.

【0045】個々のLEDは互いに同一の構造でダブル
ヘテロ接合を含み、図4(B)に示すようにY方向へ順
次積層される、基板1、バッファ層21、クラッド層2
2、活性層(発光層)23、クラッド層24、キャップ
層25は、図1の実施例に即して説明したものと同じも
のであり、キャップ層25の上に形成されるp側オーミ
ック電極27および基板1の裏面側に形成されるn側オ
ーミック電極28は、図3の実施例に即して説明したの
と同じものである。
The individual LEDs have the same structure as each other and include a double heterojunction, and are sequentially laminated in the Y direction as shown in FIG. 4 (B). The substrate 1, the buffer layer 21, and the cladding layer 2 are laminated.
2, the active layer (light emitting layer) 23, the cladding layer 24, and the cap layer 25 are the same as those described in the embodiment of FIG. 1, and the p-side ohmic electrode formed on the cap layer 25. 27 and the n-side ohmic electrode 28 formed on the back surface side of the substrate 1 are the same as those described with reference to the embodiment of FIG.

【0046】図4(A)において、各LEDの、絶縁膜
4で被覆された光射出面は、Z−Y平面に平行で、基板
1の手前側の端縁部から10μmの位置に位置してい
る。
In FIG. 4 (A), the light emitting surface of each LED covered with the insulating film 4 is parallel to the Z-Y plane and is located at a position 10 μm from the front edge of the substrate 1. ing.

【0047】各LEDの頂部では絶縁膜4の一部が除去
されて窓開けされ、ボンディングパッドのリード電極3
A−1,3A−2,..の先端部分は、窓開けされた部
分に露呈するp側オーミック電極27とともに、各LE
Dの上部面と側面とを覆うのである。
At the top of each LED, a part of the insulating film 4 is removed and a window is opened to form the lead electrode 3 of the bonding pad.
A-1, 3A-2 ,. . The tip portion of each LE together with the p-side ohmic electrode 27 exposed in the portion where the window is opened.
It covers the upper and side surfaces of D.

【0048】この実施例のLEDアレイ光源装置を作成
するには、例えば以下のようにすれば良い。基板1の表
面側に、バッファ層21、クラッド層22、活性層2
3、クラッド層24、キャップ層25およびp側オーミ
ック電極27となるべき各層を順次積層形成し、次い
で、塩素ガスを用いるドライエッチング法でLEDの光
射出面およびこれと平行な後端面を形成するとともに基
板表面部に達する分離溝11を形成し、電気的・空間的
に分離したLEDが光射出面に平行な方向へ分離溝を介
して配列した状態を実現する。
To manufacture the LED array light source device of this embodiment, for example, the following may be carried out. The buffer layer 21, the clad layer 22, and the active layer 2 are provided on the front surface side of the substrate 1.
3, the clad layer 24, the cap layer 25, and the respective layers to be the p-side ohmic electrode 27 are sequentially laminated, and then the light emitting surface of the LED and the rear end surface parallel thereto are formed by a dry etching method using chlorine gas. At the same time, the separation groove 11 that reaches the surface portion of the substrate is formed, and a state in which the electrically and spatially separated LEDs are arranged in the direction parallel to the light emission surface via the separation groove is realized.

【0049】この状態で、基板1の表面側に絶縁膜4
を、例えばプラズマCVDにより4000Å程度の厚さ
に形成し、LED頂部の窓開け部分の絶縁膜を除去し、
ボンディングパッドを形成して、各リード電極3−1,
3−2,...の先端部により対応するLED2−1,
2−2...の上部面と側面部とを覆い、P型オーミッ
ク電極27と接続するとともに反射面を兼ねる部分を形
成し、各リード電極を分離溝11の部分で除去し、最後
に基板1の裏面にn型オーミック電極を形成すればよ
い。ボンディングパッドのリード電極部分が反射膜を兼
ねるので、専用の反射膜を形成する必要がなく、LED
アレイ光源装置製造の工程が、上記図3の実施例よりも
更に簡略化される。
In this state, the insulating film 4 is formed on the front surface side of the substrate 1.
Is formed to a thickness of about 4000Å by plasma CVD, for example, and the insulating film on the window opening part on the LED top is removed.
Bonding pads are formed, and each lead electrode 3-1 and
3-2 .. . . Corresponding to the tip of the LED2-1,
2-2. . . To cover the upper surface and the side surface of the substrate, to form a portion which is connected to the P-type ohmic electrode 27 and also serves as a reflection surface, each lead electrode is removed at the separation groove 11, and finally the back surface of the substrate 1 is n-type. An ohmic electrode may be formed. Since the lead electrode portion of the bonding pad also serves as a reflective film, there is no need to form a dedicated reflective film, and the LED
The manufacturing process of the array light source device is further simplified as compared with the embodiment of FIG.

【0050】電極27,28間に順方向バイアスをかけ
て、活性層23で発光が生じさせると、光は発光層中の
あらゆる方向へ放射されるが、配列方向に交わるLED
側面部は反射膜を兼ねたリード電極膜を形成されている
ので、絶縁膜4を介して光射出面から射出することにな
る。
When forward bias is applied between the electrodes 27 and 28 to cause light emission in the active layer 23, light is emitted in all directions in the light emitting layer, but the LEDs intersect in the array direction.
Since the side surface portion is formed with the lead electrode film which also serves as the reflection film, the light is emitted from the light emitting surface through the insulating film 4.

【0051】なお、上記各実施例ではLEDの配列が1
列である場合を説明したが、上記と同様のLED配列を
2列以上形成し、その1列の発光状態をフォトセンサー
でモニターし、LEDの経時的な発光状態の変動を補償
するようにしてもよい。また、上記各実施例では、第1
導電型をN型、第2導電型をP型として説明したが、逆
の場合も勿論可能である。
In each of the above-mentioned embodiments, the LED array is one.
Although the case of a row is described, two or more rows of LED arrays similar to the above are formed, and the light emitting state of one row is monitored by a photosensor so as to compensate for the temporal change of the light emitting state of the LEDs. Good. In each of the above embodiments, the first
Although the conductivity type is described as N-type and the second conductivity type is described as P-type, the opposite case is of course possible.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上のように、この発明によれば新規な
LEDアレイ光源装置を提供できる。この光源装置は上
記の如き構成となっているから、LEDアレイ光源装置
を書き込み装置として用いる電子プリンター等におい
て、従来から問題であった光漏話を完全に防止し、高密
度記録の場合にもドット間の分解能の高い良好な画像を
書き込むことができる。
As described above, according to the present invention, a novel LED array light source device can be provided. Since this light source device is configured as described above, in an electronic printer or the like that uses the LED array light source device as a writing device, light crosstalk, which has been a problem in the past, can be completely prevented, and even in the case of high density recording, dot An excellent image with high resolution can be written.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の1実施例を説明するための図であ
る。
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the present invention.

【図2】上記実施例の効果を説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining the effect of the above embodiment.

【図3】別実施例を説明するための図である。FIG. 3 is a diagram for explaining another embodiment.

【図4】他の実施例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining another embodiment.

【図5】図4に示す実施例のLEDアレイ光源装置の簡
略化した平面図である。
5 is a simplified plan view of the LED array light source device of the embodiment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 基板 2−i LED 2a 光射出面 4 絶縁膜 5 反射膜 11 分離溝 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Substrate 2-i LED 2a Light emission surface 4 Insulating film 5 Reflective film 11 Separation groove

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】同一基板上に、端面発光型のLEDを複数
個、光射出面に平行な方向へ1列以上に配列し、個々の
LED間を分離溝により電気的かつ空間的に分離し、各
LEDの、配列方向に交わる側面部に絶縁膜を介して反
射膜を形成したことを特徴とする、LEDアレイ光源装
置。
1. A plurality of edge emitting LEDs are arranged on the same substrate in one or more rows in a direction parallel to a light emitting surface, and individual LEDs are electrically and spatially separated by a separating groove. An LED array light source device, wherein a reflective film is formed on a side surface portion of each LED intersecting with the array direction via an insulating film.
【請求項2】請求項1において、 端面発光型のLEDの個々が、ダブルヘテロ接合を含ん
でいることを特徴とする、LEDアレイ光源装置。
2. The LED array light source device according to claim 1, wherein each of the edge-emitting LEDs includes a double heterojunction.
【請求項3】請求項1において、 端面発光型のLEDの個々が、シングルヘテロ接合もし
くはホモ接合あるいは拡散によるP−N接合を含んでい
ることを特徴とするLEDアレイ光源装置。
3. The LED array light source device according to claim 1, wherein each of the edge-emitting LEDs includes a single heterojunction, a homojunction, or a diffusion P-N junction.
【請求項4】請求項2において、 端面発光型のLEDの個々が、 共通の第1導電型(N型もしくはP型)GaAs基板上
に、第1導電型GaAsバッファ層、第1導電型Alx
Ga1-xAsクラッド層、発光層であるAlyGa1-y
s(x>y)活性層、第2導電型(P型もしくはN型)
AlxGa1-xAsクラッド層、第2導電型GaAsキャ
ップ層を設けた構造を有することを特徴とする、LED
アレイ光源装置。
4. The edge emitting type LEDs according to claim 2, wherein each of the edge emitting type LEDs has a common first conductivity type (N type or P type) GaAs substrate, a first conductivity type GaAs buffer layer, and a first conductivity type Al. x
Ga 1-x As clad layer, light emitting layer of Al y Ga 1-y A
s (x> y) active layer, second conductivity type (P type or N type)
An LED having a structure in which an Al x Ga 1-x As clad layer and a GaAs cap layer of the second conductivity type are provided.
Array light source device.
JP17682592A 1991-07-26 1992-07-03 Led array light source device Pending JPH05190897A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008041839A (en) * 2006-08-03 2008-02-21 Hitachi Cable Ltd Semiconductor light emitting device
US8502239B2 (en) 2003-05-13 2013-08-06 Bridgelux, Inc. High power allngan based multi-chip light emitting diode

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