JPH06252440A - 半導体発光装置 - Google Patents
半導体発光装置Info
- Publication number
- JPH06252440A JPH06252440A JP6326693A JP6326693A JPH06252440A JP H06252440 A JPH06252440 A JP H06252440A JP 6326693 A JP6326693 A JP 6326693A JP 6326693 A JP6326693 A JP 6326693A JP H06252440 A JPH06252440 A JP H06252440A
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- Japan
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- led
- protective film
- light emitting
- emitting device
- refractive index
- Prior art date
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 基板１上にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤ５
の側面を覆う保護膜９により、各ＬＥＤ５から発する光
を反射させる。各ＬＥＤ５は、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶
により構成されるＮ型半導体３ｂとＰ型半導体３ｃとを
有する。各ＬＥＤ５の屈折率ｎLED は、３．４４≦ｎ
LED ≦３．６０の範囲に設定され、その保護膜９の屈折
率ｎは、ｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０の範囲に設定され
る。 【効果】 各ＬＥＤの側面から発する光の隣接するＬＥ
Ｄにおける反射を低減できるので、例えば電子写真用感
光ドラムの露光用光源として利用した場合には画像の滲
みを防止してシャープな画像を得ることができる。
の側面を覆う保護膜９により、各ＬＥＤ５から発する光
を反射させる。各ＬＥＤ５は、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶
により構成されるＮ型半導体３ｂとＰ型半導体３ｃとを
有する。各ＬＥＤ５の屈折率ｎLED は、３．４４≦ｎ
LED ≦３．６０の範囲に設定され、その保護膜９の屈折
率ｎは、ｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０の範囲に設定され
る。 【効果】 各ＬＥＤの側面から発する光の隣接するＬＥ
Ｄにおける反射を低減できるので、例えば電子写真用感
光ドラムの露光用光源として利用した場合には画像の滲
みを防止してシャープな画像を得ることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、基板上にＬＥＤアレイ
を備えた半導体発光装置に関し、例えばページプリンタ
の感光ドラムの露光用光源として用いられる。
を備えた半導体発光装置に関し、例えばページプリンタ
の感光ドラムの露光用光源として用いられる。
【０００２】
【従来の技術】図１０に示すように、基板１００上にＬ
ＥＤ１０１のアレイを備えた半導体発光装置を例えばペ
ージプリンタの感光ドラムの露光用光源として用い、各
ＬＥＤ１０１の図において上方側の発光面１０１ａから
図中実線矢印で示すように発する光によって、感光ドラ
ム上に各ＬＥＤ１０１に対応するドットを潜像として形
成することが提案されている。
ＥＤ１０１のアレイを備えた半導体発光装置を例えばペ
ージプリンタの感光ドラムの露光用光源として用い、各
ＬＥＤ１０１の図において上方側の発光面１０１ａから
図中実線矢印で示すように発する光によって、感光ドラ
ム上に各ＬＥＤ１０１に対応するドットを潜像として形
成することが提案されている。
【０００３】また、半導体発光装置の発光波長は受光側
素子や感光ドラムの特性等に応じ定められ、現実的には
６４０ｎｍ〜８４０ｎｍの範囲内において一定値である
ことが要求されている。その要求される波長範囲におい
て高精度で一定の発光波長を得る上で特に適した材料と
してアルミニウムガリウム砒素（ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ）
を用い、ＬＥＤを構成することが提案されている。すな
わち、図１１はＡｌXＧａ1-X Ａｓの発光波長λと、そ
のＡｌとＧａの組成比Ｘとの関係を示し、そのＸの値を
０．０４≦Ｘ≦０．４１の範囲内に設定することで、６
４０ｎｍ〜８４０ｎｍの範囲内において略一定の発光波
長のＬＥＤを形成できる。
素子や感光ドラムの特性等に応じ定められ、現実的には
６４０ｎｍ〜８４０ｎｍの範囲内において一定値である
ことが要求されている。その要求される波長範囲におい
て高精度で一定の発光波長を得る上で特に適した材料と
してアルミニウムガリウム砒素（ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ）
を用い、ＬＥＤを構成することが提案されている。すな
わち、図１１はＡｌXＧａ1-X Ａｓの発光波長λと、そ
のＡｌとＧａの組成比Ｘとの関係を示し、そのＸの値を
０．０４≦Ｘ≦０．４１の範囲内に設定することで、６
４０ｎｍ〜８４０ｎｍの範囲内において略一定の発光波
長のＬＥＤを形成できる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来、各ＬＥＤ１０１
の発する光が空気中に出る際に反射するのを防止するた
め、各ＬＥＤ１０１の発光面１０１ａと側面１０１ｂと
を反射防止膜として機能する保護膜によって覆い、光の
利用効率の向上を図っていた。すなわち、ＬＥＤ１０１
の屈折率をｎLED 、保護膜の屈折率をｎ、保護膜の厚さ
をｄ、ＬＥＤ１０１の発光波長をλ、ｍを整数として、
反射率が極小になるようにｎ＝ｎLED 1/2、ｎｄ＝（２
ｍ＋１）λ／４とされていた。具体的には、ＬＥＤ材料
としてＡｌX Ｇａ1-X Ａｓを用いる場合、６４０ｎｍ〜
８４０ｎｍの発光波長におけるＡｌとＧａの組成比Ｘに
対し、ＬＥＤの屈折率ｎLED は３．４４〜３．６０とな
ることから、保護膜の屈折率ｎは１．９０〜１．８５と
されていた。
の発する光が空気中に出る際に反射するのを防止するた
め、各ＬＥＤ１０１の発光面１０１ａと側面１０１ｂと
を反射防止膜として機能する保護膜によって覆い、光の
利用効率の向上を図っていた。すなわち、ＬＥＤ１０１
の屈折率をｎLED 、保護膜の屈折率をｎ、保護膜の厚さ
をｄ、ＬＥＤ１０１の発光波長をλ、ｍを整数として、
反射率が極小になるようにｎ＝ｎLED 1/2、ｎｄ＝（２
ｍ＋１）λ／４とされていた。具体的には、ＬＥＤ材料
としてＡｌX Ｇａ1-X Ａｓを用いる場合、６４０ｎｍ〜
８４０ｎｍの発光波長におけるＡｌとＧａの組成比Ｘに
対し、ＬＥＤの屈折率ｎLED は３．４４〜３．６０とな
ることから、保護膜の屈折率ｎは１．９０〜１．８５と
されていた。
【０００５】しかし、各ＬＥＤ１０１は発光面１０１ａ
からだけでなく側面１０１ｂからも図中破線矢印で示す
ように光を発するため、その光は隣接するＬＥＤ１０１
の側面１０１ｂにおいて反射する。そのため、例えば図
において中央のＬＥＤ１０１のみしか発光していない場
合でも、その両隣のＬＥＤ１０１の端部までもが発光し
たように見え、感光ドラム上に潜像として形成されるド
ットの輪郭が不明瞭になって電子写真画像の滲みの原因
になる。
からだけでなく側面１０１ｂからも図中破線矢印で示す
ように光を発するため、その光は隣接するＬＥＤ１０１
の側面１０１ｂにおいて反射する。そのため、例えば図
において中央のＬＥＤ１０１のみしか発光していない場
合でも、その両隣のＬＥＤ１０１の端部までもが発光し
たように見え、感光ドラム上に潜像として形成されるド
ットの輪郭が不明瞭になって電子写真画像の滲みの原因
になる。
【０００６】本発明は、上記従来技術の問題を解決する
ことのできる半導体発光装置を提供することを目的とす
る。
ことのできる半導体発光装置を提供することを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本件第１発明の半導体発
光装置は、基板上にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤはＡ
ｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶により構成されるＮ型半導体層と
Ｐ型半導体層とを有し、各ＬＥＤの屈折率ｎLED は、
３．４４≦ｎLED ≦３．６０の範囲に設定され、各ＬＥ
Ｄの少なくとも側面は、そのＬＥＤの発する光の一部を
透過すると共に一部を反射する保護膜によって覆われ、
その保護膜の屈折率ｎは、ｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０
の範囲に設定されていることを特徴とする。その保護膜
の屈折率をｎ、保護膜の膜厚をｄ、ＬＥＤの発光波長を
λ、ｍを整数として、ｎｄ＝ｍλ／２とするのが好まし
い。
光装置は、基板上にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤはＡ
ｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶により構成されるＮ型半導体層と
Ｐ型半導体層とを有し、各ＬＥＤの屈折率ｎLED は、
３．４４≦ｎLED ≦３．６０の範囲に設定され、各ＬＥ
Ｄの少なくとも側面は、そのＬＥＤの発する光の一部を
透過すると共に一部を反射する保護膜によって覆われ、
その保護膜の屈折率ｎは、ｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０
の範囲に設定されていることを特徴とする。その保護膜
の屈折率をｎ、保護膜の膜厚をｄ、ＬＥＤの発光波長を
λ、ｍを整数として、ｎｄ＝ｍλ／２とするのが好まし
い。
【０００８】本件第２発明の半導体発光装置は、基板上
にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤの発光面と側面とが最
適な反射防止膜として構成された第１保護膜によって覆
われ、各ＬＥＤの側面を覆う第１保護膜はＬＥＤの発す
る光の少なくとも一部を反射する第２保護膜によって覆
われていることを特徴とする。
にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤの発光面と側面とが最
適な反射防止膜として構成された第１保護膜によって覆
われ、各ＬＥＤの側面を覆う第１保護膜はＬＥＤの発す
る光の少なくとも一部を反射する第２保護膜によって覆
われていることを特徴とする。
【０００９】本件第３発明の半導体発光装置は、基板上
にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤの側面はＬＥＤの発す
る光の少なくとも一部を反射する保護膜によって覆われ
ていることを特徴とする。
にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤの側面はＬＥＤの発す
る光の少なくとも一部を反射する保護膜によって覆われ
ていることを特徴とする。
【００１０】
【作用】本件第１発明の構成によれば、各ＬＥＤをＡｌ
X Ｇａ1-X Ａｓ結晶により構成する場合に、各ＬＥＤの
側面から発する光の一部を保護膜により反射させ、隣接
するＬＥＤにおいて反射する光を少なくすることができ
る。すなわち、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶により構成され
るＬＥＤにおいては、ＬＥＤの発光波長を６４０ｎｍ〜
８４０ｎｍの範囲にするためには、ＡｌとＧａとの組成
比を定めるＸの値を０．０４≦Ｘ≦０．４１の範囲にす
る必要があり、その組成範囲ではＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結
晶により構成されるＬＥＤの屈折率ｎLED は３．４４≦
ｎLED ≦３．６０の範囲になる。よって、保護膜の屈折
率ｎをｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０の範囲に設定する
と、保護膜は最適な反射防止膜として機能することはな
いので、各ＬＥＤの側面から発する光の一部は保護膜に
より反射させられる。これにより、各ＬＥＤの側面から
出て隣接するＬＥＤにおいて反射する光を低減できる。
その保護膜の膜厚ｄをｎｄ＝ｍλ／２となるよう設定す
ることにより、保護膜による光の反射率を可及的大きく
し、各ＬＥＤの側面から発する光を保護膜により効果的
に反射させることができる。
X Ｇａ1-X Ａｓ結晶により構成する場合に、各ＬＥＤの
側面から発する光の一部を保護膜により反射させ、隣接
するＬＥＤにおいて反射する光を少なくすることができ
る。すなわち、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶により構成され
るＬＥＤにおいては、ＬＥＤの発光波長を６４０ｎｍ〜
８４０ｎｍの範囲にするためには、ＡｌとＧａとの組成
比を定めるＸの値を０．０４≦Ｘ≦０．４１の範囲にす
る必要があり、その組成範囲ではＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結
晶により構成されるＬＥＤの屈折率ｎLED は３．４４≦
ｎLED ≦３．６０の範囲になる。よって、保護膜の屈折
率ｎをｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０の範囲に設定する
と、保護膜は最適な反射防止膜として機能することはな
いので、各ＬＥＤの側面から発する光の一部は保護膜に
より反射させられる。これにより、各ＬＥＤの側面から
出て隣接するＬＥＤにおいて反射する光を低減できる。
その保護膜の膜厚ｄをｎｄ＝ｍλ／２となるよう設定す
ることにより、保護膜による光の反射率を可及的大きく
し、各ＬＥＤの側面から発する光を保護膜により効果的
に反射させることができる。
【００１１】本件第２発明の構成によれば、各ＬＥＤの
発光面から発せられた光は、反射防止膜として構成され
た第１保護膜を透過して空気中に出ることになるので、
光の利用効率を向上できる。また、各ＬＥＤの側面から
出た光の少なくとも一部は、第２保護膜により反射させ
ることができる。これにより、各ＬＥＤの側面から出て
隣接するＬＥＤにおいて反射する光を低減できる。その
第２保護膜として光を透過しないものを用いてもよい。
発光面から発せられた光は、反射防止膜として構成され
た第１保護膜を透過して空気中に出ることになるので、
光の利用効率を向上できる。また、各ＬＥＤの側面から
出た光の少なくとも一部は、第２保護膜により反射させ
ることができる。これにより、各ＬＥＤの側面から出て
隣接するＬＥＤにおいて反射する光を低減できる。その
第２保護膜として光を透過しないものを用いてもよい。
【００１２】本件第３発明の構成によれば、ＬＥＤの側
面から出た光の少なくとも一部を保護膜により反射させ
ることができる。これにより、各ＬＥＤの側面から出て
隣接するＬＥＤにおいて反射する光を低減できる。その
保護膜としてＬＥＤの発する光の一部を透過すると共に
一部を反射するものを用いる場合は、ＬＥＤの発光面も
保護膜により覆ってもよい。また、その保護膜としてＬ
ＥＤの発する光を透過しないものを用いる場合は、各Ｌ
ＥＤの発光面は保護膜により覆うことなく露出させる。
面から出た光の少なくとも一部を保護膜により反射させ
ることができる。これにより、各ＬＥＤの側面から出て
隣接するＬＥＤにおいて反射する光を低減できる。その
保護膜としてＬＥＤの発する光の一部を透過すると共に
一部を反射するものを用いる場合は、ＬＥＤの発光面も
保護膜により覆ってもよい。また、その保護膜としてＬ
ＥＤの発する光を透過しないものを用いる場合は、各Ｌ
ＥＤの発光面は保護膜により覆うことなく露出させる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して本件第１発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【００１４】図２に示す半導体発光装置４は、シリコン
基板１の一方の主面に列をなして形成された複数のメサ
形状のＬＥＤ５のアレイを備えている。
基板１の一方の主面に列をなして形成された複数のメサ
形状のＬＥＤ５のアレイを備えている。
【００１５】その半導体発光装置４を製造するには、ま
ず、図３に示すようにドナーをドープされたシリコン
（Ｓｉ）基板１の一方の主面１ａと他方の主面１ｂの全
面に、酸化シリコン膜２ａ、２ｂを熱酸化法により形成
する。例えば、シリコン基板１を１１００℃〜１１５０
℃の酸素（Ｏ2 ）雰囲気中において約６０分間酸化処理
することで、厚さ１５００Å〜１００００Åの酸化シリ
コン膜２ａ、２ｂを形成する。
ず、図３に示すようにドナーをドープされたシリコン
（Ｓｉ）基板１の一方の主面１ａと他方の主面１ｂの全
面に、酸化シリコン膜２ａ、２ｂを熱酸化法により形成
する。例えば、シリコン基板１を１１００℃〜１１５０
℃の酸素（Ｏ2 ）雰囲気中において約６０分間酸化処理
することで、厚さ１５００Å〜１００００Åの酸化シリ
コン膜２ａ、２ｂを形成する。
【００１６】次に、図４に示すようにシリコン基板１の
一方の主面１ａに形成された酸化シリコン膜２ａの一部
をフォトリソグラフィーにより帯状に除去することで、
その一方の主面１ａに形成された酸化シリコン膜２ａを
絶縁マスクとする。
一方の主面１ａに形成された酸化シリコン膜２ａの一部
をフォトリソグラフィーにより帯状に除去することで、
その一方の主面１ａに形成された酸化シリコン膜２ａを
絶縁マスクとする。
【００１７】次に、そのマスク２ａにより選択された帯
状のシリコン基板部分に、図５に示すように半導体結晶
を、例えば有機金属気相エピタキシー（ＭＯＣＶＤ）や
分子線エピタキシー（ＭＢＥ）を用い成長させてエピタ
キシャル層３を形成する。そのエピタキシャル層３は、
例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウム砒素リン
（ＧａＡｓＰ）、ガリウムリン（ＧａＰ）等の成長層で
あるバッファー層３ａと、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓの成長層
であるＮ形半導体層３ｂ、Ｐ形半導体層３ｃおよび高濃
度に不純物をドープされたＰ+ 形半導体層３ｄとで構成
されている。そのＮ型半導体３ｂとＰ型半導体３ｃとを
構成するＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶のＡｌとＧａとの組成
比を定めるＸの値は、０．０４≦Ｘ≦０．４１の範囲と
され、これによりＬＥＤ５の発光波長λは６４０≦λ≦
８４０の範囲とされる。そのＡｌXＧａ1-X Ａｓの組成
範囲ではＬＥＤ５の屈折率ｎLED は３．６０≧ｎLED ≧
３．４４の範囲になる。
状のシリコン基板部分に、図５に示すように半導体結晶
を、例えば有機金属気相エピタキシー（ＭＯＣＶＤ）や
分子線エピタキシー（ＭＢＥ）を用い成長させてエピタ
キシャル層３を形成する。そのエピタキシャル層３は、
例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）、ガリウム砒素リン
（ＧａＡｓＰ）、ガリウムリン（ＧａＰ）等の成長層で
あるバッファー層３ａと、ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓの成長層
であるＮ形半導体層３ｂ、Ｐ形半導体層３ｃおよび高濃
度に不純物をドープされたＰ+ 形半導体層３ｄとで構成
されている。そのＮ型半導体３ｂとＰ型半導体３ｃとを
構成するＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶のＡｌとＧａとの組成
比を定めるＸの値は、０．０４≦Ｘ≦０．４１の範囲と
され、これによりＬＥＤ５の発光波長λは６４０≦λ≦
８４０の範囲とされる。そのＡｌXＧａ1-X Ａｓの組成
範囲ではＬＥＤ５の屈折率ｎLED は３．６０≧ｎLED ≧
３．４４の範囲になる。
【００１８】次に、その帯状に成長したエピタキシャル
層３を図６に示すように、ＬＥＤ５になる部分を残して
除去するためエッチングを行なう。なお、面方位により
エッチングレートが相違することに基づき、互いに対抗
する各ＬＥＤ５の上部側面は逆メサ部５′となってい
る。
層３を図６に示すように、ＬＥＤ５になる部分を残して
除去するためエッチングを行なう。なお、面方位により
エッチングレートが相違することに基づき、互いに対抗
する各ＬＥＤ５の上部側面は逆メサ部５′となってい
る。
【００１９】次に、図１に示すようにＬＥＤ５の発光面
５ａと側面５ｂとを、ＬＥＤ５の発する光の一部を透過
すると共に一部を反射する保護膜９により覆う。その保
護膜９の屈折率ｎは、最適な反射防止膜として機能する
ことがないように、ｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０の範囲
に設定される。保護膜９の材料としては、窒化珪素（Ｓ
ｉＮX ）、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）等を用いることができ
る。例えばＳｉＮX の保護膜９は、シラン（ＳｉＨ4 ）
とアンモニア（ＮＨ3 ）とからプラズマＣＶＤにより形
成することができ、そのＳｉＨ4 とＮＨ3 との比を変化
させることで保護膜９の屈折率ｎを約１．５〜約２．０
の範囲で制御することができ、ＳｉＨ4の割合を大きく
すると屈折率ｎは大きくなり、ＳｉＨ4 の割合を小さく
すると屈折率ｎは小さくなる。なお、ＳｉＨ4 の割合が
小さくなり過ぎると保護膜９の絶縁性能が低下し、一
方、ＳｉＨ4 の割合が大きくなると絶縁性能が向上する
ので、屈折率ｎは可及的大きくするのが好ましい。これ
により、各ＬＥＤ５の側面から発する光の一部を保護膜
９により反射させることができる。
５ａと側面５ｂとを、ＬＥＤ５の発する光の一部を透過
すると共に一部を反射する保護膜９により覆う。その保
護膜９の屈折率ｎは、最適な反射防止膜として機能する
ことがないように、ｎ＜１．８５、ｎ＞１．９０の範囲
に設定される。保護膜９の材料としては、窒化珪素（Ｓ
ｉＮX ）、酸化珪素（ＳｉＯ2 ）等を用いることができ
る。例えばＳｉＮX の保護膜９は、シラン（ＳｉＨ4 ）
とアンモニア（ＮＨ3 ）とからプラズマＣＶＤにより形
成することができ、そのＳｉＨ4 とＮＨ3 との比を変化
させることで保護膜９の屈折率ｎを約１．５〜約２．０
の範囲で制御することができ、ＳｉＨ4の割合を大きく
すると屈折率ｎは大きくなり、ＳｉＨ4 の割合を小さく
すると屈折率ｎは小さくなる。なお、ＳｉＨ4 の割合が
小さくなり過ぎると保護膜９の絶縁性能が低下し、一
方、ＳｉＨ4 の割合が大きくなると絶縁性能が向上する
ので、屈折率ｎは可及的大きくするのが好ましい。これ
により、各ＬＥＤ５の側面から発する光の一部を保護膜
９により反射させることができる。
【００２０】その保護膜９の膜厚ｄをｎｄ＝ｍλ／２と
なるよう設定することにより、保護膜９による光の反射
率を可及的大きくできるので、各ＬＥＤ９の側面から発
する光を効果的に反射させることができる。
なるよう設定することにより、保護膜９による光の反射
率を可及的大きくできるので、各ＬＥＤ９の側面から発
する光を効果的に反射させることができる。
【００２１】次に、各ＬＥＤ５の発光面５ａを覆う保護
膜９の一部をエッチングにより除去し、Ｐ+ 型半導体層
３ｄに一方の電極６ａを接続する。しかる後に、基板１
の他方の主面１ｂを覆う酸化シリコン膜２ｂを除去し、
その他方の主面１ｂに他方の電極６ｂを接続する。
膜９の一部をエッチングにより除去し、Ｐ+ 型半導体層
３ｄに一方の電極６ａを接続する。しかる後に、基板１
の他方の主面１ｂを覆う酸化シリコン膜２ｂを除去し、
その他方の主面１ｂに他方の電極６ｂを接続する。
【００２２】なお、上記構成では保護膜９により各ＬＥ
Ｄ５の側面５ｂだけでなく発光面５ａも覆っているの
で、その発光面５ａから出る光の一部は保護膜９により
反射させられ光の利用効率は低下するが、一部は保護膜
９を透過するため必要な発光強度は得ることができる。
また、ＬＥＤ５の発光面５ａを覆う保護膜９を全て除去
し、側面５ｂのみを保護膜９により覆うようにしてもよ
く、この場合、発光面５ａから出る光の一部は空気中に
出る際に反射するので光の利用効率は低下するが、必要
な発光強度は得ることができる。
Ｄ５の側面５ｂだけでなく発光面５ａも覆っているの
で、その発光面５ａから出る光の一部は保護膜９により
反射させられ光の利用効率は低下するが、一部は保護膜
９を透過するため必要な発光強度は得ることができる。
また、ＬＥＤ５の発光面５ａを覆う保護膜９を全て除去
し、側面５ｂのみを保護膜９により覆うようにしてもよ
く、この場合、発光面５ａから出る光の一部は空気中に
出る際に反射するので光の利用効率は低下するが、必要
な発光強度は得ることができる。
【００２３】上記構成によれば、図７において矢印で示
すように、各ＬＥＤ５の側面５ｂから発する光の一部は
保護膜９により反射させられるため、隣接するＬＥＤ５
において反射することはない。
すように、各ＬＥＤ５の側面５ｂから発する光の一部は
保護膜９により反射させられるため、隣接するＬＥＤ５
において反射することはない。
【００２４】以下、本件第２発明の実施例を説明する。
なお、上記実施例と同様部分は同一符号で示し相違点を
説明する。
なお、上記実施例と同様部分は同一符号で示し相違点を
説明する。
【００２５】図８に示す半導体発光装置は、基板１上に
上記実施例と同様にして形成されたＬＥＤ５のアレイを
備える。各ＬＥＤ５のＮ形半導体層３ｂとＰ形半導体層
３ｃとを構成する材料はＡｌX Ｇａ1-X Ａｓに限定され
ず、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムガリ
ウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、ガリウム砒素リン（ＧａＡ
ｓＰ）等により構成できる。
上記実施例と同様にして形成されたＬＥＤ５のアレイを
備える。各ＬＥＤ５のＮ形半導体層３ｂとＰ形半導体層
３ｃとを構成する材料はＡｌX Ｇａ1-X Ａｓに限定され
ず、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムガリ
ウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、ガリウム砒素リン（ＧａＡ
ｓＰ）等により構成できる。
【００２６】各ＬＥＤ５の発光面５ａと側面５ｂとは第
１保護膜３０によって覆われ、各ＬＥＤ５の側面５ｂを
覆う第１保護膜３０は第２保護膜３１によって覆われて
いる。その第１保護膜３０は、例えばプラズマＣＶＤに
よりＬＥＤ５全体を覆うように成膜される。その第２保
護膜３１は、第１保護膜３０全体を覆うように成膜され
た後に、発光面５ａを覆う第１保護膜３０を覆う部分を
エッチング等により除去することで形成される。
１保護膜３０によって覆われ、各ＬＥＤ５の側面５ｂを
覆う第１保護膜３０は第２保護膜３１によって覆われて
いる。その第１保護膜３０は、例えばプラズマＣＶＤに
よりＬＥＤ５全体を覆うように成膜される。その第２保
護膜３１は、第１保護膜３０全体を覆うように成膜され
た後に、発光面５ａを覆う第１保護膜３０を覆う部分を
エッチング等により除去することで形成される。
【００２７】その第１保護膜３０は、ＬＥＤ５から出た
光が空気により反射させられるのを防止する最適な反射
防止膜として構成されている。すなわち、ＬＥＤ５の屈
折率をｎLED 、第１保護膜３０の屈折率をｎ1 、第１保
護膜３０の厚さをｄ1 、ＬＥＤ５の発光波長をλ、ｍを
整数として、ｎ1 ＝ｎLED 1/2 、ｎ1 ｄ1 ＝（２ｍ＋
１）λ／４とされる。例えば、Ｎ型半導体３ｂとＰ型半
導体３ｃとをＡｌX Ｇａ 1-X Ａｓ結晶により構成する場
合、第１保護膜３０の屈折率ｎ1 は１．８５〜１．９０
の範囲とされ、具体的には、ＬＥＤ５の発光波長を７２
０ｎｍとする場合、ＬＥＤ５の屈折率ｎLED は３．４５
になり、第１保護膜３０の屈折率ｎ1 は１．８５７とさ
れる。
光が空気により反射させられるのを防止する最適な反射
防止膜として構成されている。すなわち、ＬＥＤ５の屈
折率をｎLED 、第１保護膜３０の屈折率をｎ1 、第１保
護膜３０の厚さをｄ1 、ＬＥＤ５の発光波長をλ、ｍを
整数として、ｎ1 ＝ｎLED 1/2 、ｎ1 ｄ1 ＝（２ｍ＋
１）λ／４とされる。例えば、Ｎ型半導体３ｂとＰ型半
導体３ｃとをＡｌX Ｇａ 1-X Ａｓ結晶により構成する場
合、第１保護膜３０の屈折率ｎ1 は１．８５〜１．９０
の範囲とされ、具体的には、ＬＥＤ５の発光波長を７２
０ｎｍとする場合、ＬＥＤ５の屈折率ｎLED は３．４５
になり、第１保護膜３０の屈折率ｎ1 は１．８５７とさ
れる。
【００２８】その第２保護膜３１は、ＬＥＤ５の発する
光の少なくとも一部を反射するものとされている。すな
わち、第２保護膜３１の材料は、ＬＥＤ５の発する光の
一部を透過すると共に一部を反射するＳｉＮX 、ＳｉＯ
2 等や、ＬＥＤ５の発する光を殆ど透過しないＣｒＯX
や金属等を用いる。ＬＥＤ５の発する光の一部を透過す
ると共に一部を反射する材料を用いる場合は、第２保護
膜３１の屈折率ｎ2 がｎ1 1/2 に一致しないようにし、
第２保護膜３１の厚さをｄ2 としてｎ2 ｄ2 ＝（２ｍ＋
１）λ／４の関係が成立しないようにする。例えば、Ｌ
ＥＤ５をＡｌXＧａ1-X Ａｓにより構成し、第１保護膜
３０の屈折率ｎ1 を１．８５〜１．９０とする場合、第
２保護膜３１の屈折率ｎ2 は、ｎ2 ＜１．３６１、ｎ2
＞１．３７７の範囲に設定する。好ましくは、屈折率ｎ
2 を可及的に大きくし、かつ、ｎ2 ｄ2 ＝ｍλ／２の関
係が成立するよう膜厚ｄ2 を設定する。これにより、Ｌ
ＥＤ５の側面５ｂから出る光を第２保護膜３１により効
果的に反射させることができる。
光の少なくとも一部を反射するものとされている。すな
わち、第２保護膜３１の材料は、ＬＥＤ５の発する光の
一部を透過すると共に一部を反射するＳｉＮX 、ＳｉＯ
2 等や、ＬＥＤ５の発する光を殆ど透過しないＣｒＯX
や金属等を用いる。ＬＥＤ５の発する光の一部を透過す
ると共に一部を反射する材料を用いる場合は、第２保護
膜３１の屈折率ｎ2 がｎ1 1/2 に一致しないようにし、
第２保護膜３１の厚さをｄ2 としてｎ2 ｄ2 ＝（２ｍ＋
１）λ／４の関係が成立しないようにする。例えば、Ｌ
ＥＤ５をＡｌXＧａ1-X Ａｓにより構成し、第１保護膜
３０の屈折率ｎ1 を１．８５〜１．９０とする場合、第
２保護膜３１の屈折率ｎ2 は、ｎ2 ＜１．３６１、ｎ2
＞１．３７７の範囲に設定する。好ましくは、屈折率ｎ
2 を可及的に大きくし、かつ、ｎ2 ｄ2 ＝ｍλ／２の関
係が成立するよう膜厚ｄ2 を設定する。これにより、Ｌ
ＥＤ５の側面５ｂから出る光を第２保護膜３１により効
果的に反射させることができる。
【００２９】また、第２保護膜３１の材料として光を透
過しないものを用いる場合、その材料を一方の電極６ａ
と同一とし、第２保護膜３１の成膜と同時に一方の電極
６ａを形成することで工数を低減できる。
過しないものを用いる場合、その材料を一方の電極６ａ
と同一とし、第２保護膜３１の成膜と同時に一方の電極
６ａを形成することで工数を低減できる。
【００３０】上記構成によれば、各ＬＥＤ５の発光面５
ａから発せられた光は、反射防止膜として構成された第
１保護膜３０を透過して反射することなく空気中に出る
ことになるので、光の利用効率を向上できる。また、各
ＬＥＤ５の側面５ｂから発せられた光の少なくとも一部
は第２保護膜３１により反射させることができるので、
隣接するＬＥＤ５において反射するのを防止できる。
ａから発せられた光は、反射防止膜として構成された第
１保護膜３０を透過して反射することなく空気中に出る
ことになるので、光の利用効率を向上できる。また、各
ＬＥＤ５の側面５ｂから発せられた光の少なくとも一部
は第２保護膜３１により反射させることができるので、
隣接するＬＥＤ５において反射するのを防止できる。
【００３１】以下、本件第３発明の実施例を説明する。
なお、上記実施例と同様部分は同一符号で示し相違点を
説明する。
なお、上記実施例と同様部分は同一符号で示し相違点を
説明する。
【００３２】図９に示す半導体発光装置は、基板１上に
上記実施例と同様にして形成されたＬＥＤ５のアレイを
備える。各ＬＥＤ５のＮ形半導体層３ｂとＰ形半導体層
３ｃとを構成する材料はＡｌX Ｇａ1-X Ａｓに限定され
ず、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムガリ
ウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、ガリウム砒素リン（ＧａＡ
ｓＰ）等により構成できる。
上記実施例と同様にして形成されたＬＥＤ５のアレイを
備える。各ＬＥＤ５のＮ形半導体層３ｂとＰ形半導体層
３ｃとを構成する材料はＡｌX Ｇａ1-X Ａｓに限定され
ず、例えばガリウム砒素（ＧａＡｓ）、インジウムガリ
ウム砒素（ＩｎＧａＡｓ）、ガリウム砒素リン（ＧａＡ
ｓＰ）等により構成できる。
【００３３】各ＬＥＤ５の側面５ｂは保護膜４０によっ
て覆われている。この保護膜４０は、例えばプラズマＣ
ＶＤによりＬＥＤ５全体を覆うように成膜され、成膜さ
れた後に発光面５ａを覆う部分をエッチング等により除
去することで形成される。
て覆われている。この保護膜４０は、例えばプラズマＣ
ＶＤによりＬＥＤ５全体を覆うように成膜され、成膜さ
れた後に発光面５ａを覆う部分をエッチング等により除
去することで形成される。
【００３４】その保護膜４０は、ＬＥＤ５の発する光の
少なくとも一部を反射するものとされている。すなわ
ち、その保護膜４０の材料は、ＬＥＤ５の発する光の一
部を透過すると共に一部を反射するＳｉＮX 、ＳｉＯ2
等や、ＬＥＤ５の発する光を殆ど透過しないＣｒＯX や
金属等を用いる。ＬＥＤ５の発する光の一部を透過する
と共に一部を反射する材料を用いる場合、保護膜４０の
屈折率ｎとｎLED 1/2 との差を可及的に大きくしたり、
保護膜４０の厚さをｄとしてｎｄ＝（２ｍ＋１）λ／４
の関係が成立しないようにし、好ましくは、屈折率ｎを
可及的に大きくし、かつ、反射率が可及的に大きくなる
ようｎｄ＝ｍλ／２の関係が成立するよう膜厚ｄを設定
する。
少なくとも一部を反射するものとされている。すなわ
ち、その保護膜４０の材料は、ＬＥＤ５の発する光の一
部を透過すると共に一部を反射するＳｉＮX 、ＳｉＯ2
等や、ＬＥＤ５の発する光を殆ど透過しないＣｒＯX や
金属等を用いる。ＬＥＤ５の発する光の一部を透過する
と共に一部を反射する材料を用いる場合、保護膜４０の
屈折率ｎとｎLED 1/2 との差を可及的に大きくしたり、
保護膜４０の厚さをｄとしてｎｄ＝（２ｍ＋１）λ／４
の関係が成立しないようにし、好ましくは、屈折率ｎを
可及的に大きくし、かつ、反射率が可及的に大きくなる
ようｎｄ＝ｍλ／２の関係が成立するよう膜厚ｄを設定
する。
【００３５】なお、保護膜４０の材料としてＬＥＤ５の
発する光の一部を透過すると共に一部を反射するものを
用いる場合、ＬＥＤ５の発光面５ａは一方の電極６ａと
の接続部を除きその保護膜４０により覆うようにしても
よい。
発する光の一部を透過すると共に一部を反射するものを
用いる場合、ＬＥＤ５の発光面５ａは一方の電極６ａと
の接続部を除きその保護膜４０により覆うようにしても
よい。
【００３６】上記構成によれば、各ＬＥＤ５の側面５ｂ
から発せられた光の少なくとも一部は保護膜４０により
反射させることができるので、隣接するＬＥＤ５におい
て反射するのを防止できる。
から発せられた光の少なくとも一部は保護膜４０により
反射させることができるので、隣接するＬＥＤ５におい
て反射するのを防止できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明の半導体発光装置によれば、各Ｌ
ＥＤの側面から発する光の隣接するＬＥＤにおける反射
を低減できるので、例えば電子写真用感光ドラムの露光
用光源として利用した場合には画像の滲みを防止してシ
ャープな画像を得ることができる。
ＥＤの側面から発する光の隣接するＬＥＤにおける反射
を低減できるので、例えば電子写真用感光ドラムの露光
用光源として利用した場合には画像の滲みを防止してシ
ャープな画像を得ることができる。
【図１】本件第１発明の実施例の半導体発光装置の構成
説明図
説明図
【図２】本発明の実施例の半導体発光装置の斜視図
【図３】本発明の実施例の半導体発光装置の製造工程の
説明図
説明図
【図４】本発明の実施例の半導体発光装置の製造用絶縁
マスクの平面図
マスクの平面図
【図５】本発明の実施例の半導体発光装置の製造途中で
の断面図
の断面図
【図６】本発明の実施例の半導体発光装置のエッチング
工程の説明図
工程の説明図
【図７】本発明の実施例の半導体発光装置の作用説明図
【図８】本件第２発明の半導体発光装置の構成説明図
【図９】本件第３発明の半導体発光装置の構成説明図
【図１０】従来の半導体発光装置の構成説明図
【図１１】ＡｌX Ｇａ1-X Ａｓの組成と発光波長との関
係を示す図
係を示す図
１ 基板 ３ｂ Ｎ型半導体層 ３ｃ Ｐ型半導体層 ５ ＬＥＤ ９ 保護膜 ３０ 第１保護膜 ３１ 第２保護膜 ４０ 保護膜
Claims (4)
- 【請求項１】 基板上にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤ
はＡｌX Ｇａ1-X Ａｓ結晶により構成されるＮ型半導体
層とＰ型半導体層とを有し、各ＬＥＤの屈折率ｎ
LED は、３．４４≦ｎLED ≦３．６０の範囲に設定さ
れ、各ＬＥＤの少なくとも側面は、そのＬＥＤの発する
光の一部を透過すると共に一部を反射する保護膜によっ
て覆われ、その保護膜の屈折率ｎは、ｎ＜１．８５、ｎ
＞１．９０の範囲に設定されている半導体発光装置。 - 【請求項２】 保護膜の屈折率をｎ、保護膜の膜厚を
ｄ、ＬＥＤの発光波長をλ、ｍを整数として、ｎｄ＝ｍ
λ／２とされている請求項１に記載の半導体発光装置。 - 【請求項３】 基板上にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤ
の発光面と側面とが最適な反射防止膜として構成された
第１保護膜によって覆われ、各ＬＥＤの側面を覆う第１
保護膜はＬＥＤの発する光の少なくとも一部を反射する
第２保護膜によって覆われている半導体発光装置。 - 【請求項４】 基板上にＬＥＤアレイを備え、各ＬＥＤ
の側面はＬＥＤの発する光の少なくとも一部を反射する
保護膜によって覆われている半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326693A JPH06252440A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6326693A JPH06252440A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06252440A true JPH06252440A (ja) | 1994-09-09 |
Family
ID=13224320
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6326693A Pending JPH06252440A (ja) | 1993-02-26 | 1993-02-26 | 半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06252440A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002016282A (ja) * | 2000-06-28 | 2002-01-18 | Nichia Chem Ind Ltd | 窒化物半導体素子 |
| WO2003100872A1 (en) * | 2002-05-27 | 2003-12-04 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device |
| JP2005310937A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Hitachi Cable Ltd | 発光ダイオードアレイ |
| EP1677366A3 (en) * | 2004-12-31 | 2007-04-11 | LG Electronics Inc. | High output light emitting diode and method for fabricating the same |
| KR100941202B1 (ko) * | 2003-03-14 | 2010-02-10 | 엘지전자 주식회사 | 반도체 발광 소자 제조 방법 |
| JP2010194928A (ja) * | 2009-02-26 | 2010-09-09 | Kyocera Corp | 光プリンタヘッド、画像形成装置および光プリンタヘッドの駆動方法 |
| JP2011077242A (ja) * | 2009-09-30 | 2011-04-14 | Kyocera Corp | 発光素子アレイ、及びこれを備える光プリントヘッド |
| CN102163675A (zh) * | 2010-02-01 | 2011-08-24 | Lg伊诺特有限公司 | 发光器件 |
| CN115498088A (zh) * | 2022-11-16 | 2022-12-20 | 镭昱光电科技(苏州)有限公司 | 微型发光二极管及制备方法 |
-
1993
- 1993-02-26 JP JP6326693A patent/JPH06252440A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US7042012B2 (en) | 2002-05-27 | 2006-05-09 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Semiconductor light-emitting device |
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| US7939841B2 (en) | 2004-12-31 | 2011-05-10 | Lg Electronics Inc. | High output light emitting diode and method for fabricating the same |
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| US8071973B2 (en) * | 2010-02-01 | 2011-12-06 | LH Innotek., Ltd. | Light emitting device having a lateral passivation layer |
| US8148734B2 (en) | 2010-02-01 | 2012-04-03 | Lg Innotek Co., Ltd. | Light emitting device having a lateral passivation layer |
| CN115498088A (zh) * | 2022-11-16 | 2022-12-20 | 镭昱光电科技(苏州)有限公司 | 微型发光二极管及制备方法 |
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