JPH11220162A - Ledアレイヘッド - Google Patents

Ledアレイヘッド

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JPH11220162A
JPH11220162A JP1922498A JP1922498A JPH11220162A JP H11220162 A JPH11220162 A JP H11220162A JP 1922498 A JP1922498 A JP 1922498A JP 1922498 A JP1922498 A JP 1922498A JP H11220162 A JPH11220162 A JP H11220162A
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JP
Japan
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light
led
substrate
light emitting
shielding film
Prior art date
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Pending
Application number
JP1922498A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Osawa
康宏 大澤
Tetsuo Saito
哲郎 齋藤
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 突出構造のLED発光部の側面からの側面光
を抑制するための金属製の遮光膜を容易に形成できるよ
うにする。 【解決手段】 LED発光部2の側面2b自体を全周に
渡って順メサ形状に形成することで、側面2bに対して
金属製の遮光膜4を蒸着法やスパッタリング法などによ
り形成する際に、ヘッド基板1を斜めに傾けたりするこ
となく基板面垂直方向から直接的に推積させて形成する
ことができる。これにより、側面光を抑制するための構
造を容易に製造できる。また、遮光膜4の材料とLED
発光部2に対する個別電極5aの電極材料とが同じであ
れば、両者を同時に形成することもできる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、LEDアレイプリ
ンタ用の光源に用いられるLEDアレイヘッドに関す
る。
【0002】
【従来の技術】電子写真プロセスを利用したプリンタと
して、光源にLEDアレイヘッドを用いたLEDアレイ
プリンタはレーザラスタ方式のレーザプリンタに比べて
振動や熱による光学系の変形に強いという利点を持つ。
【0003】図4はこのようなLEDアレイプリンタの
基本構成の概略を示すもので、LEDアレイヘッド10
0から出射された光を等倍結像光学系101を介してド
ラム状の感光体102表面に集光させることにより感光
面を露光して静電潜像を形成する構成とされている。
【0004】このようなLEDアレイプリンタに用いら
れるLEDアレイヘッド100としては、例えば、図5
に示すように、ヘッド基板として安価なシリコン基板1
10に化合物半導体を成長させることで、シリコン基板
110表面に対して突出したLED発光部111をアレ
イ状に形成するようにしたものが提案されている(例え
ば、特開平9−45955号公報参照)。このようなL
EDアレイヘッド100において、シリコン基板110
上の個別電極112と共通電極113とに対して電気的
に接続された複数の半導体層からなる各LED発光部1
11からの発光は、紙面表裏方向に取り出され、例え
ば、前述の等倍結像光学系101を介して感光体102
上に結像される。
【0005】この際、シリコン基板110から突出形成
されたLED発光部111にあってその側面から基板面
内方向に対しても側面光として放射されるので、隣接す
るLED発光部111や個別電極112や共通電極11
3、或いは、個別電極112に対するボンディングワイ
ヤ(図示せず)等により反射されて、恰もそれらの各点
が発光点であるかの如く、感光体102に向けて望まし
くない雑音成分の発光パターンとして照射されてしま
う。このような雑音成分の発光パターンによる露光を受
けた部分にも潜像が形成され、現像後にはトナー像とし
て紙に転写されるので、出力画像上、線幅ムラなどの画
質劣化を引き起こす一因となる。
【0006】このようなことから、突出構造のLED発
光部から放射される望ましくない側面光の影響を除去す
る構造として、LED発光部の側面部分に遮光膜を設け
るようにしたものが、例えば、特開平6−252440
号公報により提案されている。図6によりその構造例を
簡単に説明する。図6は1つのLED発光部111のみ
を示すもので、シリコン基板110上に4層の半導体層
114a,114b,114c,114dを成長積層さ
せることにより突出した形状に形成されており、上面側
に形成した個別電極112とシリコン基板110下面側
に形成した共通電極113との間に電流を流すことによ
りLED発光部111が発光する。ここで、本来望まれ
る発光光は、LED発光部111の上面111aから取
り出される光であるが、LED発光部111の側面11
1bも発光するので、保護膜115を介して反射膜(遮
光膜)116を形成することにより側面光を抑制する、
という構造である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】このような遮光構造に
関して、反射膜116が光の一部を透過させる構造の場
合には、透過した光が微弱であっても感光体102面上
の露光パターンに悪影響を及ぼすので、反射膜116と
しては酸化物のような透明な材料ではなく薄膜であって
も遮光が十分である材料、具体的には、金属材料を用い
る必要がある。
【0008】ここに、金属反射膜を形成する方法として
は、蒸着法やスパッタリング法のように、成膜方向に異
方性を有する手法が普通である。よって、成膜すべきL
ED発光部111の側面111bが垂直であったり逆メ
サ形状のオーバハングがあると(図6の場合も、LED
発光部111のアレイ方向の側面形状はくの字状くびれ
形状或いは逆メサ形状となっている)、基板を傾けて推
積させる等の成膜工程を採らざるを得ず、LEDアレイ
ヘッドの製造工程が複雑化してしまう問題がある。
【0009】そこで、本発明は、突出構造のLED発光
部の側面からの側面光を抑制するための金属製の遮光膜
を容易に形成し得るLEDアレイヘッドを提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
ヘッド基板から突出させて複数個のLED発光部がアレ
イ状に形成され、各LED発光部の側面に対してその側
面から基板面内方向に放射される側面光を遮断させる遮
光膜を設けたLEDアレイヘッドにおいて、金属製の前
記遮光膜が形成される各LED発光部の側面全周が順メ
サ形状に形成されている。従って、LED発光部の側面
自体が全周に渡って順メサ形状に形成されているので、
側面に対して金属製の遮光膜を蒸着法やスパッタリング
法などにより形成する際に、基板を斜めに傾けたりする
ことなく基板面垂直方向から直接的に推積させて形成す
ることができ、側面光を抑制するための構造物の製造が
容易となる。特に、遮光膜の材料とLED発光部に対す
る電極材料とが同じ場合には、両者を同時に形成し得る
ことにもなる。
【0011】請求項2記載の発明は、ヘッド基板から突
出させて複数個のLED発光部がアレイ状に形成され、
各LED発光部の側面に対してその側面から基板面内方
向に放射される側面光を遮断させる遮光膜を設けたLE
Dアレイヘッドにおいて、金属製の前記遮光膜が形成さ
れる各LED発光部の側面全周が充填された埋込剤によ
り順メサ形状に形成されている。従って、LED発光部
の側面自体は垂直面や逆メサ形状であっても充填された
埋込剤により全周に渡って順メサ形状に形成されている
ので、側面に対して金属製の遮光膜を蒸着法やスパッタ
リング法などにより形成する際に、基板を斜めに傾けた
りすることなく基板面垂直方向から直接的に推積させて
形成することができ、側面光を抑制するための構造物の
製造が容易となる。特に、遮光膜の材料とLED発光部
に対する電極材料とが同じ場合には、両者を同時に形成
し得ることにもなる。
【0012】
【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1
に基づいて説明する。本実施の形態のLEDアレイヘッ
ドにおいては、ヘッド基板としてGaAs基板1が用い
られている。このようなGaAs基板1の表面には半導
体を成長させることにより複数個のLED発光部2が突
出構造としてアレイ状に形成されている(紙面、左右方
向がアレイ方向である)。このようなLED発光部2の
上面2aの一部及び側面2b上には絶縁膜として機能す
るSiO2 膜3が形成され、かつ、SiO2 膜3が形成
された側面2b部分には金製の遮光膜4が形成されてい
る。また、上面2aにてLED発光部2の一部に直接接
する部分には金製の個別電極5aが形成され、GaAs
基板1の裏面側には金製の共通電極5bが形成されてい
る。個別電極5aに対してはボンディングパッド及びボ
ンディングワイヤが電気的に接続されている。
【0013】このような構成の下、個別電極5a・共通
電極5b間に電流を流すと、LED発光部2が発光し、
上面2aからの発光光が感光体側に向けて放射される。
このとき、側面2bからの側面光の放射もあるが、側面
2bに対しては金製の遮光膜4が形成されているので反
射遮光され、側面光による悪影響が防止される。
【0014】ここに、本実施の形態においては、GaA
s基板1上に成長形成された矩形状のLED発光部2に
対して等方エッチングを施すことにより、その側面2b
が全周に渡って順メサ形状に形成されている(図2
(a)参照)。よって、このようなLED発光部2の側
面2b上に金製の遮光膜4を成膜形成する際に、GaA
s基板1面に垂直な方向から直接成膜することができる
ので、基板を斜めに傾けたりする必要はない。即ち、何
れも金製の個別電極5aと遮光膜4とを図2(b)に示
すように蒸着法とリフトオフ法とによりLED発光部2
の上面2aから側面2b及び基板面上にかけて形成す
る。このとき、LED発光部2の側面2bが基板面内方
向全周に渡って順メサ形状に形成されているので、3面
分の遮光膜4に段切れを生じたり影(オーバハング)に
なる部分が生ずることなく良好かつ簡単に成膜すること
ができる。ここに、残りの1面分の側面2bの遮光は、
個別電極5aによりなされる。特に、個別電極5aと遮
光膜4とを同時に蒸着形成することができるので、製造
方法が一層簡便なものとなる。
【0015】このように、本実施の形態によれば、各L
ED発光部2の側面2b自身を順メサ形状に形成したの
で、側面2b部分に対して金製の遮光膜4を形成するに
当り、GaAs基板1を傾けたりすることなくGaAs
基板1面に垂直な方向からの蒸着やスパッタリングによ
り直接成膜形成することができ、側面光を抑制するため
の構造を簡便な製造方法で形成できる。
【0016】本発明の第二の実施の形態を図3に基づい
て説明する。前記実施の形態で示した部分と同一部分は
同一符号を用いて示し、説明も省略する。本実施の形態
のLEDアレイヘッドでは、GaAs基板1上に突出形
成された各LED発光部2に対して異方性エッチングを
施すことにより側面形状が形成されている。この場合、
紙面表裏方向には順メサ形状とし個別電極5aに段切れ
が生じないようにLEDアレイヘッドのアレイ方向を選
択すると(図6に示した従来構造がこれに相当する)、
アレイ方向におけるLED発光部2の側面cは図3
(a)に示すような逆メサ形状(或いは、くの字状くび
れ形状)となる。このような基礎的な構造を前提とし
て、本実施の形態では、LED発光部2を含むGaAs
基板1の全面にCVD法により絶縁膜として機能するS
iO2 膜3が形成される(図3(a)参照)。このと
き、CVD法のケミカルな効果により、逆メサ形状の側
面2cであっても全面的にSiO2 膜3が均等に形成さ
れる。続いて、SiO2 膜3の表面にポリイミド6を塗
布することで、逆メサ形状部分に対してはこのポリイミ
ド6を順メサ形状となるように埋め込む(図3(b)参
照)。これにより、LED発光部2の側面2cに対応す
る部分はポリイミド6を埋込剤として順メサ形状の側面
6cが形成されたと等価となる。この後、RIE法でエ
ッチバックすることでLED発光部2の上面2a上のポ
リイミド6を除去する(図3(c)参照)。この後、何
れも金製の遮光膜4と個別電極5aとを同時に表面側に
蒸着することにより成膜形成し、最後にGaAs基板1
の裏面側に共通電極5bを成膜形成することにより(図
3(d)参照)、本実施の形態のLEDアレイヘッドが
完成する。このような金製の遮光膜4を形成する際、L
ED発光部2の側面2c自身は逆メサ形状であるがこの
部分にポリイミド6が埋め込まれて順メサ形状の側面6
cが形成されているので、実質的に前記実施の形態の場
合と同様に、遮光膜4に段切れを生じたり影(オーバハ
ング)になる部分が生ずることなく良好かつ簡単に成膜
することができる。また、本実施の形態の場合も、個別
電極5aと遮光膜4とを同時に蒸着形成することができ
るので、製造方法が一層簡便なものとなる。
【0017】このように、本実施の形態によれば、各L
ED発光部2の側面2c自身は逆メサ形状であるがポリ
イミド6を埋め込むことで順メサ形状の側面6cを形成
しているので、側面6c部分に対して金製の遮光膜4を
形成するに当り、GaAs基板1を傾けたりすることな
くGaAs基板1面に垂直な方向からの蒸着やスパッタ
リングにより直接成膜形成することができ、側面光を抑
制するための構造を簡便な製造方法で形成できる。
【0018】なお、本実施の形態は、LED発光部2の
側面2cが逆メサ形状に形成されている場合への適用例
として説明したが、垂直面形状の場合にも同様に適用す
ることができる。
【0019】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、LED発
光部の側面自体を全周に渡って順メサ形状に形成したの
で、側面に対して金属製の遮光膜を蒸着法やスパッタリ
ング法などにより形成する際に、基板を斜めに傾けたり
することなく基板面垂直方向から直接的に推積させて形
成することができ、側面光を抑制するための構造を容易
に製造することができ、さらには、遮光膜の材料とLE
D発光部に対する電極材料とが同じ場合には、両者を同
時に形成することもできる。
【0020】請求項2記載の発明によれば、LED発光
部の側面自体は垂直面や逆メサ形状であっても充填され
た埋込剤により全周に渡って順メサ形状となるように形
成したので、側面に対して金属製の遮光膜を蒸着法やス
パッタリング法などにより形成する際に、基板を斜めに
傾けたりすることなく基板面垂直方向から直接的に推積
させて形成することができ、側面光を抑制するための構
造を容易に製造することができ、さらには、遮光膜の材
料とLED発光部に対する電極材料とが同じ場合には、
両者を同時に形成することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一の実施の形態を示す概略断面図で
ある。
【図2】LED発光部、遮光膜及び個別電極の製造工程
を順に示す平面図である。
【図3】本発明の第二の実施の形態のLEDアレイヘッ
ドをその製造工程順に示す概略断面図である。
【図4】一般的なLEDアレイプリンタの基本構成を示
す概略側面図である。
【図5】従来のLEDアレイヘッドの構成例を示す平面
図である。
【図6】従来の遮光膜構造を示す断面図である。
【符号の説明】
1 ヘッド基板 2 LED発光部 2b 順メサ形状の側面 4 遮光膜 6 埋込剤 6c 順メサ形状の側面

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ヘッド基板から突出させて複数個のLE
    D発光部がアレイ状に形成され、各LED発光部の側面
    に対してその側面から基板面内方向に放射される側面光
    を遮断させる遮光膜を設けたLEDアレイヘッドにおい
    て、金属製の前記遮光膜が形成される各LED発光部の
    側面全周が順メサ形状に形成されていることを特徴とす
    るLEDアレイヘッド。
  2. 【請求項2】 ヘッド基板から突出させて複数個のLE
    D発光部がアレイ状に形成され、各LED発光部の側面
    に対してその側面から基板面内方向に放射される側面光
    を遮断させる遮光膜を設けたLEDアレイヘッドにおい
    て、金属製の前記遮光膜が形成される各LED発光部の
    側面全周が充填された埋込剤により順メサ形状に形成さ
    れていることを特徴とするLEDアレイヘッド。
JP1922498A 1998-01-30 1998-01-30 Ledアレイヘッド Pending JPH11220162A (ja)

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