JP2000091644A - Light emitting diode element - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は発光ダイオード素子
に係り、特に光プリンタや複写機のヘッドに使用するL
ED(Light Emitting Diode)アレイに関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a light emitting diode element, and more particularly to a light emitting diode element used for an optical printer or a copier head.
It relates to an ED (Light Emitting Diode) array.
【0002】[0002]
【従来の技術】LEDアレイをヘッドに使用する光プリ
ンタは、レーザラスタ方式の光プリンタに比較して、振
動や熱による光学系の変形に強いというメリットがある
ため、従来から広く使用されている。この従来のLED
アレイを用いた光プリンタを、図10を用いて説明す
る。ここで、図10は光プリンタの書き込み系の感光ド
ラムと光学系を含んだ断面模式図である。図10に示さ
れるように、LEDがアレイ状に配置されているLED
光源40から発した光42は、等倍結像光学系44に入
射し、更にこの等倍結像光学系44を経由した光46は
感光ドラム48に集光され、その感光面を露光するよう
になっている。2. Description of the Related Art An optical printer using an LED array as a head has been widely used since it has a merit that it is more resistant to deformation of an optical system due to vibration and heat than an optical printer of a laser raster system. . This conventional LED
An optical printer using an array will be described with reference to FIG. Here, FIG. 10 is a schematic sectional view including a photosensitive drum and an optical system of a writing system of the optical printer. As shown in FIG. 10, LEDs in which LEDs are arranged in an array
The light 42 emitted from the light source 40 is incident on the same-magnification imaging optical system 44, and the light 46 passing through the same-magnification imaging optical system 44 is condensed on a photosensitive drum 48 to expose the photosensitive surface. It has become.
【0003】そして、こうした光プリンタに用いられる
LED光源として、安価な半導体基板上に化合物半導体
層を成長させ、半導体基板に対して突起状の発光部分を
もつLEDアレイが報告されている(特開平9−459
55号公報参照)。以下、このLEDアレイを、図11
及び図12を用いて説明する。ここで、図11はLED
アレイを示す平面図、図12はそのA−A線断面図であ
る。As an LED light source used in such an optical printer, there has been reported an LED array in which a compound semiconductor layer is grown on an inexpensive semiconductor substrate and which has a light emitting portion projecting from the semiconductor substrate (Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 9-208572). 9-449
No. 55). Hereinafter, this LED array is shown in FIG.
This will be described with reference to FIG. Here, FIG.
FIG. 12 is a plan view showing the array, and FIG. 12 is a sectional view taken along line AA.
【0004】例えばp型のSiやGaAsからなる半導
体基板50上に、n型GaAsからなる第一の半導体層
52が形成され、この第一の半導体層52上に、n型A
lGaAsからなる第二の半導体層54とp型AlGa
Asからなる第三の半導体層56とが順に積層されてい
る。そして、これら第二の半導体層54と第三の半導体
層56との界面部分で半導体接合部が形成されている。
即ち、第二の半導体層54及び第三の半導体層56によ
って発光領域層を形成している。For example, a first semiconductor layer 52 of n-type GaAs is formed on a semiconductor substrate 50 of p-type Si or GaAs, and an n-type A
a second semiconductor layer 54 of lGaAs and p-type AlGa
A third semiconductor layer 56 made of As is laminated in order. A semiconductor junction is formed at the interface between the second semiconductor layer 54 and the third semiconductor layer 56.
That is, the light emitting region layer is formed by the second semiconductor layer 54 and the third semiconductor layer 56.
【0005】また、これら第一、第二、第三の半導体層
52、54、56は島状に形成されており、例えば窒化
シリコン膜からなる保護膜58によって被覆されてい
る。また、第一の半導体層52は、一つおきに異なる共
通電極60a、60bに交互に接続されている。また、
第三の半導体層56には、外部回路と接続するための個
別電極62が接続されている。The first, second, and third semiconductor layers 52, 54, and 56 are formed in an island shape, and are covered with a protective film 58 made of, for example, a silicon nitride film. Further, the first semiconductor layers 52 are alternately connected to alternately different common electrodes 60a and 60b. Also,
An individual electrode 62 for connecting to an external circuit is connected to the third semiconductor layer 56.
【0006】こうして、共通電極60a、60bと個別
電極62の組み合わせを選択することにより、個々のL
EDを選択して発光させるようになっている。そして、
このLEDからの発光は、図11の紙面に垂直の方向へ
取り出され、ここでは図示しないが、上記図10に示す
のように集光レンズなどの等倍結像光学系によって感光
ドラムに結像される。Thus, by selecting a combination of the common electrodes 60a and 60b and the individual electrodes 62, each L
The ED is selected to emit light. And
The light emitted from the LED is extracted in a direction perpendicular to the plane of the paper of FIG. 11 and is not illustrated here, but is imaged on the photosensitive drum by an equal-magnification imaging optical system such as a condensing lens as shown in FIG. Is done.
【0007】しかし、上記の特開平9−45955号公
報に係るLEDアレイにおいては、個別電極62の電極
形状に依存した発光領域層への電流注入の不均一性が生
じ、この電流注入の不均一性が発光パターンの近接像ム
ラの原因となるという問題がある。即ち、積層された第
二の半導体層54と第三の半導体層56から形成される
発光領域層の中心に個別電極62が形成され、その周辺
において最も強く発光するため、近接像が下駄の歯状に
発光して、等倍結像光学系で結像させた場合に結像パタ
ーンが円からずれてしまい、LEDヘッド用のLEDア
レイとしては望ましくない。However, in the LED array according to the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-45555, non-uniformity of current injection into the light emitting region layer occurs depending on the electrode shape of the individual electrode 62. There is a problem that the property causes unevenness of the proximity pattern of the light emitting pattern. That is, the individual electrode 62 is formed at the center of the light emitting region layer formed by the stacked second semiconductor layer 54 and the third semiconductor layer 56 and emits the strongest light in the periphery thereof. When the light is emitted in the form of an image and an image is formed by an equal-magnification image forming optical system, the image forming pattern deviates from a circle, which is not desirable as an LED array for an LED head.
【0008】なお、上記図11及び図12に示したLE
Dアレイ以外にも、亜鉛拡散を利用したLEDアレイを
用いたLEDヘッドも販売されているが、この場合にお
いても、電極形状に依存した発光領域層への電流注入の
ムラ以外に、拡散フロントのムラや亜鉛の濃度ムラに依
存した発光パターンの近接像ムラが生じ、同じ問題を抱
えている。Note that the LE shown in FIGS.
In addition to the D array, an LED head using an LED array using zinc diffusion is also being sold. In this case as well, besides the unevenness of current injection into the light emitting region layer depending on the electrode shape, a diffusion front is also required. The proximity image unevenness of the light emitting pattern depending on the unevenness and the unevenness of the concentration of zinc occurs, and the same problem is caused.
【0009】これに対して電流注入が均一になるように
工夫する構造を導入しているLEDの例が報告されてい
る(特開平4−229665号公報参照)。以下、この
LEDについて、図13を用いて説明する。ここで、図
13はLED示す概略断面図である。On the other hand, there has been reported an example of an LED in which a structure is devised so as to make current injection uniform (see Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-229665). Hereinafter, this LED will be described with reference to FIG. Here, FIG. 13 is a schematic sectional view showing an LED.
【0010】例えばn−GaAs基板70の一主面上
に、n−InGaAlPクラッド層72、InGaAl
P活性層74、及びp−InGaAlPクラッド層76
が順に積層され、ダブルヘテロ構造部(発光領域層)を
形成している。また、このダブルヘテロ構造部上には、
p−InGaPキャップ層78を介して、光取り出し側
電極程度の大きさのn−InGaAlP電流阻止層80
が形成されている。また、これらp−InGaPキャッ
プ層78及びn−InGaAlP電流阻止層80上に
は、n−InGaAlP活性層74よりもバンドギャッ
プの大きいp−GaAlAs電流拡散層82が形成され
ている。For example, an n-InGaAlP cladding layer 72 and an InGaAl
P active layer 74 and p-InGaAlP cladding layer 76
Are sequentially stacked to form a double heterostructure portion (light emitting region layer). Also, on this double heterostructure part,
An n-InGaAlP current blocking layer 80 of the size of a light extraction side electrode is interposed via a p-InGaP cap layer 78.
Are formed. On the p-InGaP cap layer 78 and the n-InGaAlP current blocking layer 80, a p-GaAlAs current diffusion layer 82 having a larger band gap than the n-InGaAlP active layer 74 is formed.
【0011】また、このp−GaAlAs電流拡散層8
2上には、n−InGaAlP電流阻止層80に対応さ
せた形状のp−GaAsコンタクト層84が形成され、
このp−GaAsコンタクト層84上には、Au−Zn
からなる光取り出し側電極としてのp側電極86が形成
されている。また、n−GaAs基板70の他の主面に
は、Au−Geからなるn側電極88が形成されてい
る。The p-GaAlAs current diffusion layer 8
2, a p-GaAs contact layer 84 having a shape corresponding to the n-InGaAlP current blocking layer 80 is formed.
Au-Zn is formed on the p-GaAs contact layer 84.
A p-side electrode 86 is formed as a light extraction side electrode. On the other main surface of the n-GaAs substrate 70, an n-side electrode 88 made of Au-Ge is formed.
【0012】こうして、p側電極86と発光領域層との
間にp−GaAlAs電流拡散層82が形成され、更に
p側電極86直下におけるp−GaAlAs電流拡散層
82と発光領域層との間にn−InGaAlP電流阻止
層80が形成されていることにより、p側電極86から
注入された電流は、p側電極86直下に集中することな
く、p−GaAlAs電流拡散層82において広がり、
更にn−InGaAlP電流阻止層80の存在によって
その周辺部にまで拡散して、発光領域層に注入される。
このため、広域における均一な発光が可能となる。Thus, the p-GaAlAs current diffusion layer 82 is formed between the p-side electrode 86 and the light-emitting region layer, and further between the p-GaAlAs current diffusion layer 82 and the light-emitting region layer immediately below the p-side electrode 86. Since the n-InGaAlP current blocking layer 80 is formed, the current injected from the p-side electrode 86 spreads in the p-GaAlAs current diffusion layer 82 without concentrating immediately below the p-side electrode 86,
Further, due to the presence of the n-InGaAlP current blocking layer 80, it is diffused to its peripheral portion and injected into the light emitting region layer.
For this reason, uniform light emission over a wide area is possible.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
特開平4−229665号公報に係るLEDにおいて
は、発光領域層への電流注入を広域に均一化することに
よって発光の均一性をある程度確保し、発光パターンを
均一化することが可能になっているものの、その製造工
程においてエピタキシャル成長が必要であることから、
Zn拡散を利用したLEDアレイにおいては利用するこ
とができないという問題がある。However, in the above-mentioned LED disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 4-229665, the uniformity of light emission is ensured to a certain extent by making the current injection into the light emitting region layer uniform over a wide area. Although it is possible to make the light emission pattern uniform, since epitaxial growth is necessary in the manufacturing process,
There is a problem that it cannot be used in an LED array using Zn diffusion.
【0014】そこで本発明は、上記問題点を鑑みてなさ
れたものであり、発光パターンの均一性を改善すると共
に、その製造工程においてZn拡散を利用することが可
能な発光ダイオード素子を提供することを目的とする。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a light emitting diode element which can improve the uniformity of a light emitting pattern and can utilize Zn diffusion in its manufacturing process. With the goal.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】上記課題は、以下の本発
明に係る発光ダイオード素子により達成される。即ち、
請求項1に係る発光ダイオード素子は、発光ダイオード
の発光部の上に、この発光部から放射された光を散乱さ
せる散乱体が設けられていることを特徴とする。The above object is achieved by the following light emitting diode device according to the present invention. That is,
The light emitting diode element according to claim 1 is characterized in that a scatterer that scatters light emitted from the light emitting unit is provided on the light emitting unit of the light emitting diode.
【0016】このように請求項1に係る発光ダイオード
素子においては、発光部から放射された光を散乱させる
散乱体が発光部の上に設けられていることにより、発光
部から不均一な発光パターンで放射された光であって
も、散乱体を通過する過程で散乱されるため、この発光
ダイオード素子の放射パターンが均一化されることにな
る。従って、この発光ダイオード素子をアレイ状に配置
して光プリンタのプリントヘッドに使用する場合、プリ
ントヘッドの感光面におけるビーム形状のバラツキや異
方性が抑制され、より高画質の像が形成される。As described above, in the light emitting diode device according to the first aspect, since the scatterer for scattering the light radiated from the light emitting unit is provided on the light emitting unit, the light emitting pattern is not uniform from the light emitting unit. Since the light emitted by the light-emitting diode element is scattered in the process of passing through the scatterer, the radiation pattern of the light-emitting diode element is made uniform. Therefore, when the light-emitting diode elements are arranged in an array and used in a print head of an optical printer, variations and anisotropy in the beam shape on the photosensitive surface of the print head are suppressed, and a higher quality image is formed. .
【0017】また、請求項2に係る発光ダイオード素子
は、上記請求項1記載の発光ダイオード素子において、
散乱体が概ね円錐形状又は円錐台形状をしていることを
特徴とする。According to a second aspect of the present invention, there is provided the light emitting diode element according to the first aspect,
The scatterer has a substantially conical or truncated cone shape.
【0018】このように請求項2に係る発光ダイオード
素子においては、発光部から放射された光を散乱させる
散乱体が概ね円錐形状又は円錐台形状をしていることに
より、発光部からの放射光が散乱体を通過して外部に散
乱される際に、散乱体の円錐形状の側面又は円錐台形状
の上面及び側面を新たな光源とみなせることから、発光
ダイオード素子の基板に垂直な方向、即ち基板垂直方向
へ放射される光は、この円錐形状の側面又は円錐台形状
の上面及び側面からの発光の寄与の和となる。このた
め、平面構造の場合に比較して基板垂直方向への放射光
の割合が増加し、放射強度が高くなる。従って、この発
光ダイオード素子をアレイ状に配置して光プリンタのプ
リントヘッドに使用する場合、等倍結像光学系を介して
感光面に伝達される光量が増加し、即ち像面におけるビ
ーム光量が増加して、プリントヘッドの書き込み時間が
短縮され、より高速な印字が実現される。As described above, in the light emitting diode element according to the second aspect, since the scatterer that scatters the light emitted from the light emitting unit has a substantially conical or truncated cone shape, the radiated light from the light emitting unit is obtained. When the light passes through the scatterer and is scattered to the outside, the conical side surface or the truncated conical upper surface and the side surface of the scatterer can be regarded as a new light source, so that the direction perpendicular to the substrate of the light emitting diode element, that is, The light emitted in the vertical direction of the substrate is the sum of the contributions of light emission from the top and side surfaces of the conical side surface or the truncated cone shape. For this reason, the ratio of the emitted light in the direction perpendicular to the substrate increases as compared with the case of the planar structure, and the emission intensity increases. Therefore, when the light emitting diode elements are arranged in an array and used for a print head of an optical printer, the amount of light transmitted to the photosensitive surface via the same-magnification image forming optical system increases, that is, the light amount of the beam on the image surface decreases. As a result, the writing time of the print head is reduced, and higher-speed printing is realized.
【0019】また、請求項3に係る発光ダイオード素子
は、上記請求項1記載の発光ダイオード素子において、
散乱体が、内部に粒子が分散しているガラスからなるこ
とを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, there is provided a light emitting diode element according to the first aspect,
The scatterer is made of glass in which particles are dispersed.
【0020】このように請求項3に係る発光ダイオード
素子においては、散乱体として、内部に粒子が分散して
いるガラス、例えばオパールガラスを用いることによ
り、このガラス中に分散されている多数の粒子によって
発光部から放射された光が散乱されるため、それが不均
一な発光パターンで放射された光であっても容易に放射
パターンの均一化が達成される。なお、この場合には、
ガラス中に分散されている多数の粒子が新たな光源とし
て働くため、発光部からの光がオパールガラスを通過す
る長さが長いほど、不均一な発光パターンを均一化する
作用がより有効に発揮される。As described above, in the light-emitting diode device according to the third aspect, by using glass in which particles are dispersed, for example, opal glass, as the scatterer, a large number of particles dispersed in the glass are used. As a result, the light emitted from the light emitting unit is scattered, so that even if the light is emitted in a non-uniform light emission pattern, the radiation pattern can be easily made uniform. In this case,
Since many particles dispersed in the glass work as a new light source, the longer the light from the light-emitting part passes through the opal glass, the more effective it is to make the uneven light emission pattern uniform. Is done.
【0021】また、請求項4に係る発光ダイオード素子
は、上記請求項1記載の発光ダイオード素子において、
散乱体によって散乱される光を所定の方向に集光させる
光学系が設置されていることを特徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the light emitting diode element according to the first aspect, wherein
An optical system for condensing light scattered by the scatterer in a predetermined direction is provided.
【0022】このように請求項4に係る発光ダイオード
素子においては、散乱体によって散乱される光を所定の
方向に集光させる光学系が設置されていることにより、
散乱体において均一化された放射光のうち、所定の方
向、例えば発光ダイオード素子の基板垂直方向以外の無
駄になる光を有効活用することが可能になる。従って、
この発光ダイオード素子をアレイ状に配置して光プリン
タのプリントヘッドに使用する場合、この光学系がない
場合には等倍結像光学系の視野力から外れる光をも結合
して、散乱体からの放射光を効率よく利用することが可
能になるため、像面におけるビーム光量が増加して、プ
リントヘッドの書き込み時間が短縮され、より高速な印
字が実現される。As described above, in the light emitting diode element according to the fourth aspect, the optical system for condensing the light scattered by the scatterer in a predetermined direction is provided.
Of the radiated light that has been made uniform in the scatterer, it is possible to effectively use light that is wasted other than in a predetermined direction, for example, a direction perpendicular to the substrate of the light emitting diode element. Therefore,
When these light-emitting diode elements are arranged in an array and used in a print head of an optical printer, if this optical system is not provided, light that deviates from the visual field power of the unity-magnification image forming optical system is also combined and scattered. Since the emitted light can be used efficiently, the amount of beam on the image plane increases, the writing time of the print head is reduced, and higher-speed printing is realized.
【0023】また、請求項5に係る発光ダイオード素子
は、上記請求項4記載の発光ダイオード素子において、
散乱体によって散乱される光を所定の方向に集光させる
光学系が、散乱体の周囲に設けられた反射ミラーである
ことを特徴とする。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the light emitting diode element according to the fourth aspect, wherein
The optical system for condensing the light scattered by the scatterer in a predetermined direction is a reflection mirror provided around the scatterer.
【0024】このように請求項5に係る発光ダイオード
素子においては、散乱体の周囲に反射ミラーが設けられ
ていることにより、散乱体において均一化された放射光
のうち、所定の方向、例えば発光ダイオード素子の基板
垂直方向以外に放射される光をも基板垂直方向に曲げて
集光することが可能になるため、散乱体からの均一化さ
れた放射光の殆どが無駄になく有効活用される。従っ
て、上記請求項4記載の発光ダイオード素子における作
用を容易に奏することになる。As described above, in the light emitting diode device according to the fifth aspect, since the reflecting mirror is provided around the scatterer, a predetermined direction, for example, light emission, of the radiated light uniformed in the scatterer is provided. Since it is possible to bend and condense light emitted in a direction other than the substrate vertical direction of the diode element in the direction perpendicular to the substrate, most of the uniform light emitted from the scatterer is effectively used without waste. . Therefore, the function of the light emitting diode device according to the fourth aspect is easily achieved.
【0025】[0025]
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照しながら、
本発明の実施の形態を説明する。 (第1の実施形態)図1は本発明の第1の実施形態に係
るLEDプリントヘッド用のLEDアレイを示す概略断
面図であり、図2〜図5はぞれぞれ図1のLEDプリン
トヘッド用のLEDアレイの製造方法を説明するための
工程断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
An embodiment of the present invention will be described. (First Embodiment) FIG. 1 is a schematic sectional view showing an LED array for an LED print head according to a first embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 7 is a process cross-sectional view for describing the method for manufacturing the LED array for the head.
【0026】本実施形態に係るLEDプリントヘッド用
のLEDアレイは、請求項1、2、3に対応するもので
あり、LEDアレイの各々のLEDに円錐台形状の散乱
体を組み込んだものである。即ち、図1に示されるよう
に、本実施形態に係るLEDプリントヘッド用のLED
アレイにおいては、GaAsP基板10表面に直径10
μmのZn拡散領域12がアレイ状に配置されて形成さ
れている。そして、これらGaAsP基板10とZn拡
散領域12とのpn接合部を発光部とするLEDが形成
されている。なお、Zn拡散領域12のピッチは、60
0dpi相当の42.5μmである。そして、これらの
Zn拡散領域12上に、厚さ7μmの円錐台形状のオパ
ール板からなる散乱体14が形成されている点に本実施
形態の特徴がある。なお、このオパール板からなる散乱
体14内部には、光を反射する多数の粒子が分散してい
る。An LED array for an LED print head according to this embodiment corresponds to the first, second, and third aspects, and has a truncated cone-shaped scatterer incorporated in each LED of the LED array. . That is, as shown in FIG. 1, the LED for the LED print head according to the present embodiment
In the array, the surface of the GaAsP substrate 10 has a diameter of 10 mm.
The μm Zn diffusion regions 12 are formed in an array. Then, an LED having a pn junction between the GaAsP substrate 10 and the Zn diffusion region 12 as a light emitting portion is formed. The pitch of the Zn diffusion region 12 is 60
It is 42.5 μm corresponding to 0 dpi. The present embodiment is characterized in that a scatterer 14 made of a 7 μm-thick truncated cone-shaped opal plate is formed on these Zn diffusion regions 12. A large number of light-reflecting particles are dispersed inside the scatterer 14 made of the opal plate.
【0027】また、図示はしないが、GaAsP基板1
0の垂直方向には、等倍結像光学系、更には感光ドラム
が設置されている。そして、GaAsP基板10とZn
拡散領域12とのpn接合部(発光部)から放射された
光は、等倍結像光学系を経由して感光ドラムに集光さ
れ、その感光面に微小な点像を形成するようになってい
る。Although not shown, the GaAsP substrate 1
In the vertical direction of 0, a 1: 1 imaging optical system and a photosensitive drum are provided. Then, the GaAsP substrate 10 and Zn
Light emitted from a pn junction (light emitting portion) with the diffusion region 12 is condensed on a photosensitive drum via an equal-magnification imaging optical system, and a minute point image is formed on the photosensitive surface. ing.
【0028】次に、図1のLEDプリントヘッド用のL
EDアレイの製造方法を、図2〜図5を用いて説明す
る。先ず、GaAsP基板10表面に、直径10μmの
Zn拡散領域12をアレイ状に配置して形成する。こう
して、これらGaAsP基板10とZn拡散領域12と
のpn接合部からなるLEDを形成する。なお、Zn拡
散領域12のピッチは、600dpi相当の42.5μ
mとする(図2参照)。Next, L for the LED print head shown in FIG.
A method of manufacturing the ED array will be described with reference to FIGS. First, Zn diffusion regions 12 having a diameter of 10 μm are formed in an array on the surface of a GaAsP substrate 10. Thus, an LED comprising a pn junction between the GaAsP substrate 10 and the Zn diffusion region 12 is formed. The pitch of the Zn diffusion region 12 is 42.5 μm corresponding to 600 dpi.
m (see FIG. 2).
【0029】次いで、GaAsP基板10上に、透明接
着剤を用いて、光を反射する多数の粒子が内部に分散し
ている厚さ7μmのオパール板14aを貼り合わせる
(図3参照)。Next, a 7 μm-thick opal plate 14a in which a large number of light-reflecting particles are dispersed is bonded to the GaAsP substrate 10 using a transparent adhesive (see FIG. 3).
【0030】次いで、オパール板14a上に、フォトレ
ジストを厚さ2μmに塗布した後、フォトリソグラフィ
技術によりZn拡散領域12に合わせてパターニングす
る。こうして、エッチングマスクとなる円錐台形状のフ
ォトレジスト16を形成する(図4参照)。Next, after a photoresist is applied to a thickness of 2 μm on the opal plate 14a, it is patterned by the photolithography technique in accordance with the Zn diffusion region 12. Thus, a truncated cone-shaped photoresist 16 serving as an etching mask is formed (see FIG. 4).
【0031】最後に、フォトレジスト16に対するオパ
ール板14aのエッチングレートが3倍になるエッチン
グ条件において、フォトレジスト16をマスクにオパー
ル板14aを選択的にエッチングして、フォトレジスト
16の円錐台形状をオパール板14aに転写し、Zn拡
散領域12上に円錐台形状のオパール板からなる散乱体
14を形成する。このとき、散乱体14の円錐台形状の
底面の直径が10μmとなるようにして、Zn拡散領域
12の大きさに一致させる。こうして、図1に示すLE
Dアレイを作製する(図5参照)。Finally, under the etching conditions in which the etching rate of the opal plate 14a with respect to the photoresist 16 is tripled, the opal plate 14a is selectively etched using the photoresist 16 as a mask, so that the truncated cone of the photoresist 16 is formed. The light is transferred to an opal plate 14a, and a scatterer 14 made of an opal plate having a truncated cone shape is formed on the Zn diffusion region 12. At this time, the diameter of the bottom surface of the scatterer 14 in the shape of a truncated cone is set to 10 μm so as to match the size of the Zn diffusion region 12. Thus, the LE shown in FIG.
A D array is prepared (see FIG. 5).
【0032】以上のように本実施形態に係るLEDアレ
イによれば、LEDを構成するZn拡散領域12上に円
錐台形状のオパール板からなる散乱体14が形成されて
いることにより、GaAsP基板10とZn拡散領域1
2とのpn接合部(発光部)からはZn拡散領域12の
Zn濃度に依存した不均一な発光パターンで光が放射さ
れる場合であっても、散乱体14を通過する過程で散乱
されるため、不均一な発光パターンの光量むらを均一化
することができる。従って、プリントヘッドの感光面に
おけるビーム形状のバラツキや異方性を抑制して、より
高画質の像を形成することができる。As described above, according to the LED array of the present embodiment, the scatterer 14 made of a truncated cone-shaped opal plate is formed on the Zn diffusion region 12 constituting the LED, so that the GaAsP substrate 10 And Zn diffusion region 1
Even when light is emitted from a pn junction (light emitting portion) with a non-uniform emission pattern depending on the Zn concentration of the Zn diffusion region 12, the light is scattered in the process of passing through the scatterer. Therefore, it is possible to make the light amount unevenness of the non-uniform light emission pattern uniform. Accordingly, it is possible to form a higher quality image by suppressing the variation and anisotropy of the beam shape on the photosensitive surface of the print head.
【0033】また、散乱体14において散乱された光
は、図1中に矢印で示されるように、その一部が散乱体
14の円錐台形状の上面から概ねGaAsP基板10に
垂直な方向に放射される。また、散乱体14の円錐台形
状の側面も新たな光源とみなせることから、図1中に矢
印で示されるように、散乱体14の円錐台形状の側面か
らも光が放射されることになり、この側面からの発光の
一部分も基板垂直方向に寄与する。このため、Zn拡散
領域12表面から得られる発光に対してのみならず、単
に散乱体14の円錐台形状の上面だけから得られる発光
に対しても、より高い光量がGaAsP基板10の垂直
方向に得ることができる。このことをGaAsP基板1
0の垂直方向に設置された等倍光学系から見ると、LE
Dからの放射光の放射角が中央に集中して見えるため、
LEDヘッド全体のLEDから等倍結像光学系を介して
感光面に至る光の利用効率は結果として高くなる。従っ
て、像面におけるビーム光量が増加して、プリントヘッ
ドの書き込み時間を短縮し、より高速な印字を実現する
ことが可能になり、LEDヘッド用のLEDアレイとし
て望ましい。The light scattered by the scatterer 14 is partially radiated from the truncated cone-shaped upper surface of the scatterer 14 in a direction substantially perpendicular to the GaAsP substrate 10 as shown by an arrow in FIG. Is done. Further, since the frusto-conical side surface of the scatterer 14 can be regarded as a new light source, light is also emitted from the frusto-conical side surface of the scatterer 14 as shown by an arrow in FIG. A part of the light emitted from this side also contributes in the direction perpendicular to the substrate. For this reason, not only for light emission obtained from the surface of the Zn diffusion region 12 but also for light emission obtained only from the upper surface of the scatterer 14 only in the shape of a truncated cone, a higher amount of light is emitted in the vertical direction of the GaAsP substrate 10. Obtainable. This is shown in the GaAsP substrate 1
When viewed from the 1 × optical system installed in the vertical direction of 0, LE
Since the emission angle of the emitted light from D appears to be concentrated in the center,
As a result, the utilization efficiency of light from the LEDs of the entire LED head to the photosensitive surface via the same-magnification imaging optical system is increased. Therefore, the light quantity of the beam on the image plane increases, the writing time of the print head can be shortened, and higher-speed printing can be realized, which is desirable as an LED array for an LED head.
【0034】なお、上記の第1の実施形態においては、
GaAsP基板10表面にアレイ状に配置されているZ
n拡散領域12上に、円錐台形状のオパール板からなる
散乱体14が形成されているが、この円錐台形状の散乱
体14の代わりに、円錐形状の散乱体を用いてもよい。[0034] In the first embodiment,
Z arranged in an array on the surface of the GaAsP substrate 10
Although the scatterer 14 made of a truncated cone-shaped opal plate is formed on the n-diffusion region 12, a scatterer having a cone shape may be used instead of the scatterer 14 having a truncated cone shape.
【0035】この場合においても、Zn拡散領域12の
Zn濃度に依存した不均一な発光パターンの光量むらを
均一化することができるため、プリントヘッドの感光面
におけるビーム形状のバラツキや異方性を抑制して、よ
り高画質の像を形成することができる。また、新たな光
源とみなせる散乱体の円錐形状の側面からの発光の一部
分が基板垂直方向に寄与すると共にこの側面の全表面積
はZn拡散領域12の全表面積よりも広いため、Zn拡
散領域12表面から得られる発光に対して、より高い光
量がGaAsP基板10の垂直方向に得られる。従っ
て、像面におけるビーム光量が増加して、プリントヘッ
ドの書き込み時間を短縮し、より高速な印字を実現する
ことが可能になる。Also in this case, since the unevenness of the light amount of the non-uniform light emission pattern depending on the Zn concentration of the Zn diffusion region 12 can be made uniform, the variation and anisotropy of the beam shape on the photosensitive surface of the print head can be reduced. Suppression can form a higher quality image. Also, a part of the light emitted from the conical side surface of the scatterer, which can be regarded as a new light source, contributes in the direction perpendicular to the substrate, and the total surface area of this side surface is larger than the total surface area of the Zn diffusion region 12. A higher amount of light is obtained in the vertical direction of the GaAsP substrate 10 than the light emission obtained from Therefore, the beam light amount on the image plane increases, so that the writing time of the print head can be shortened, and higher-speed printing can be realized.
【0036】(第2の実施形態)図6は本発明の第2の
実施形態に係るLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
を示す概略断面図であり、図7〜図9はぞれぞれ図6の
LEDプリントヘッド用のLEDアレイの製造方法を説
明するための工程断面図である。(Second Embodiment) FIG. 6 is a schematic sectional view showing an LED array for an LED print head according to a second embodiment of the present invention, and FIGS. FIG. 6 is a process cross-sectional view for describing the method for manufacturing the LED array for the LED print head of FIG.
【0037】本実施形態に係るLEDプリントヘッド用
のLEDアレイは、請求項1、3、4、5に対応するも
のであり、LEDアレイの各々のLEDに組み込んだ散
乱体の周囲に、散乱体によって散乱される光を所定の方
向に集光させる光学系としての反射ミラーを設けたもの
である。An LED array for an LED print head according to the present embodiment corresponds to claims 1, 3, 4, and 5, and a scatterer is provided around a scatterer incorporated in each LED of the LED array. A reflection mirror is provided as an optical system for condensing light scattered by the light in a predetermined direction.
【0038】即ち、図6に示されるように、本実施形態
に係るLEDプリントヘッド用のLEDアレイにおいて
は、GaAsP基板20表面に直径10μmのZn拡散
領域22がアレイ状に配置されて形成されている。そし
て、これらGaAsP基板20とZn拡散領域22との
pn接合部を発光部とするLEDが形成されている。な
お、Zn拡散領域22のピッチは、600dpi相当の
42.5μmである。そして、これらのZn拡散領域2
2上に、厚さ7μmの円筒形状のオパール板からなる散
乱体24が形成されていると共に、この散乱体24の周
囲に、反射ミラー26が形成されている点に本実施形態
の特徴がある。That is, as shown in FIG. 6, in the LED array for the LED print head according to this embodiment, Zn diffusion regions 22 having a diameter of 10 μm are formed in an array on the surface of the GaAsP substrate 20. I have. Then, an LED having a pn junction between the GaAsP substrate 20 and the Zn diffusion region 22 as a light emitting portion is formed. Note that the pitch of the Zn diffusion region 22 is 42.5 μm corresponding to 600 dpi. And these Zn diffusion regions 2
This embodiment is characterized in that a scatterer 24 made of a cylindrical opal plate having a thickness of 7 μm is formed on the scatterer 2 and a reflection mirror 26 is formed around the scatterer 24. .
【0039】なお、この反射ミラー26は、GaAsP
基板20上に形成され、円筒形状の散乱体24上面を露
出させる逆円錐台形状の開口部をもつポリイミド層28
と、このポリイミド層26の逆円錐台形状の開口部の内
壁面に形成されたAl膜30とから構成される。また、
このオパール板からなる散乱体24内部には、光を反射
する多数の粒子が分散している。また、図示はしない
が、GaAsP基板20の垂直方向には、等倍結像光学
系、更には感光ドラムが設置されている。そして、Ga
AsP基板20とZn拡散領域22とのpn接合部(発
光部)から放射された光は、等倍結像光学系を経由して
感光ドラムに集光され、その感光面に微小な点像を形成
するようになっている。The reflection mirror 26 is made of GaAsP.
A polyimide layer 28 formed on the substrate 20 and having an opening in the shape of an inverted truncated cone exposing the top surface of the cylindrical scatterer 24.
And an Al film 30 formed on the inner wall surface of the inverted frustoconical opening of the polyimide layer 26. Also,
Many particles that reflect light are dispersed inside the scatterer 24 made of the opal plate. Although not shown, an equal-magnification imaging optical system and a photosensitive drum are provided in the vertical direction of the GaAsP substrate 20. And Ga
Light emitted from a pn junction (light emitting portion) between the AsP substrate 20 and the Zn diffusion region 22 is condensed on a photosensitive drum via an equal-magnification imaging optical system, and a minute point image is formed on the photosensitive surface. Is formed.
【0040】次に、図6のLEDプリントヘッド用のL
EDアレイの製造方法を、図7〜図9を用いて説明す
る。先ず、GaAsP基板20表面に、直径10μmの
Zn拡散領域22をアレイ状に配置して形成する。こう
して、これらGaAsP基板20とZn拡散領域22と
のpn接合部からなるLEDを形成する。なお、Zn拡
散領域22のピッチは、600dpi相当の42.5μ
mとする。Next, L for the LED print head shown in FIG.
A method of manufacturing the ED array will be described with reference to FIGS. First, Zn diffusion regions 22 having a diameter of 10 μm are formed in an array on the surface of a GaAsP substrate 20. Thus, an LED comprising a pn junction between the GaAsP substrate 20 and the Zn diffusion region 22 is formed. The pitch of the Zn diffusion region 22 is 42.5 μm corresponding to 600 dpi.
m.
【0041】続いて、GaAsP基板20上に、透明接
着剤を用いて、光を反射する多数の粒子が内部に分散し
ている厚さ7μmのオパール板を貼り合わせた後、フォ
トリソグラフィ技術によりZn拡散領域22に合わせて
パターニングしたフォトレジスト(図示せず)をマスク
にオパール板を選択的に異方性エッチングして、Zn拡
散領域22上に円筒形状のオパール板からなる散乱体2
4を形成する。このとき、散乱体24の円筒形状の底面
の直径が10μmとなるようにして、Zn拡散領域22
の大きさに一致させる(図7参照)。Subsequently, a 7 μm-thick opal plate in which a large number of light-reflecting particles are dispersed is adhered on the GaAsP substrate 20 using a transparent adhesive, and then Zn is applied by photolithography. The opal plate is selectively anisotropically etched using a photoresist (not shown) patterned in accordance with the diffusion region 22 as a mask, and a scatterer 2 made of a cylindrical opal plate is formed on the Zn diffusion region 22.
4 is formed. At this time, the diameter of the bottom surface of the cylindrical shape of the scatterer 24 is set to 10 μm so that the Zn diffusion region 22 is formed.
(See FIG. 7).
【0042】次いで、基体全面に厚さ35μmのポリイ
ミド層28を堆積する。続いて、フォトリソグラフィ技
術により所定の形状にパターニングしたフォトレジスト
(図示せず)をマスクにポリイミド層28を選択的にエ
ッチングして、円筒形状の散乱体24の上面を露出させ
る逆円錐台形状の開口部32を形成する。このとき、こ
の逆円錐台形状の開口部32の底面の直径が10μmと
なるようにして、円筒形状の散乱体24の上面の大きさ
に一致させると共に、逆円錐台形状の開口部32の上面
の直径は26μmとなるようにする(図8参照)。Next, a polyimide layer 28 having a thickness of 35 μm is deposited on the entire surface of the substrate. Subsequently, the polyimide layer 28 is selectively etched using a photoresist (not shown) patterned into a predetermined shape by a photolithography technique as a mask, thereby exposing the upper surface of the cylindrical scatterer 24. An opening 32 is formed. At this time, the diameter of the bottom surface of the inverted frustoconical opening 32 is set to 10 μm so as to match the size of the upper surface of the cylindrical scatterer 24 and the upper surface of the inverted frustoconical opening 32. Has a diameter of 26 μm (see FIG. 8).
【0043】最後に、逆円錐台形状の開口部32を含む
基体全面に厚さ500nmのAl膜30を蒸着した後、
逆円錐台形状の開口部32内の散乱体24上面上のAl
膜30を選択的にエッチング除去する。こうして、ポリ
イミド層28に形成された円筒形状の散乱体24上面を
露出させる逆円錐台形状の開口部32と、この逆円錐台
形状の開口部32の内壁面に形成されたAl膜30とに
より、散乱体24上面を取り巻く反射ミラー26を形成
し、図6に示すLEDアレイを作製する(図9参照)。Finally, after depositing an Al film 30 having a thickness of 500 nm on the entire surface of the substrate including the opening portion 32 having an inverted truncated cone shape,
Al on the upper surface of the scatterer 24 in the opening 32 having an inverted truncated cone shape
The film 30 is selectively removed by etching. Thus, the inverted frustoconical opening 32 exposing the upper surface of the cylindrical scatterer 24 formed on the polyimide layer 28 and the Al film 30 formed on the inner wall surface of the inverted frustoconical opening 32 Then, the reflection mirror 26 surrounding the upper surface of the scatterer 24 is formed, and the LED array shown in FIG. 6 is manufactured (see FIG. 9).
【0044】以上のように本実施形態に係るLEDアレ
イによれば、LEDを構成するZn拡散領域22上に円
筒状のオパール板からなる散乱体24が形成されている
ことにより、上記第1の実施形態の場合と同様に、Ga
AsP基板20とZn拡散領域22とのpn接合部(発
光部)からはZn拡散領域22のZn濃度に依存した発
した不均一な発光パターンで光が放射される場合であっ
ても、散乱体24を通過する過程において散乱されるた
め、不均一な発光パターンの光量むらを均一化すること
ができる。従って、この発光ダイオード素子をアレイ状
に配置して光プリンタのプリントヘッドに使用する場合
に、プリントヘッドの感光面におけるビーム形状のバラ
ツキや異方性を抑制して、より高画質の像を形成するこ
とができる。As described above, according to the LED array according to the present embodiment, since the scatterer 24 made of a cylindrical opal plate is formed on the Zn diffusion region 22 constituting the LED, As in the case of the embodiment, Ga
Even when light is emitted from the pn junction (light emitting portion) between the AsP substrate 20 and the Zn diffusion region 22 in a non-uniform light emission pattern depending on the Zn concentration in the Zn diffusion region 22, the scatterer Since the light is scattered in the process of passing through the light source 24, it is possible to make the light amount unevenness of the non-uniform light emission pattern uniform. Therefore, when the light emitting diode elements are arranged in an array and used for a print head of an optical printer, a variation and anisotropy of the beam shape on the photosensitive surface of the print head are suppressed, and a higher quality image is formed. can do.
【0045】また、散乱体24において散乱される光
は、その散乱体24の円筒形状の上面を新たな光源とみ
なせることから、図6中に矢印で示されるように、その
一部が散乱体24の円筒形状の上面から概ねGaAsP
基板20に垂直な方向に放射される。同時に、この円筒
状の散乱体24の周囲には、光を所定の方向に集光させ
る光学系としての反射ミラー26が設けられていること
により、散乱体24の円筒形状の上面からGaAsP基
板20に対して斜め方向に放射される光であっても、図
6中に矢印で示されるように、反射ミラー26によって
反射されて、概ねGaAsP基板10に垂直な方向に向
かうことになる。このため、反射ミラー26がなければ
等倍結像系に入射しない光までも無駄なく有効活用する
ことが可能になり、GaAsP基板20の垂直方向によ
り高い光量を得ることができる。従って、像面における
ビーム光量が増加して、プリントヘッドの書き込み時間
を短縮し、より高速な印字を実現することができる。The light scattered by the scatterer 24 can be regarded as a new light source on the cylindrical upper surface of the scatterer 24, and a part of the light is scattered as shown by an arrow in FIG. 24 from the top of the cylindrical shape
Radiated in a direction perpendicular to the substrate 20. At the same time, a reflection mirror 26 as an optical system for condensing light in a predetermined direction is provided around the cylindrical scatterer 24, so that the GaAsP substrate 20 Even if the light is emitted in an oblique direction, the light is reflected by the reflection mirror 26 and travels in a direction substantially perpendicular to the GaAsP substrate 10 as indicated by an arrow in FIG. For this reason, even without the reflection mirror 26, even light that does not enter the unit-magnification imaging system can be effectively used without waste, and a higher amount of light can be obtained in the vertical direction of the GaAsP substrate 20. Accordingly, the beam light amount on the image plane increases, so that the writing time of the print head can be shortened, and higher-speed printing can be realized.
【0046】[0046]
【発明の効果】以上、詳細に説明した通り、本発明に係
る発光ダイオード素子によれば、次のような効果を奏す
ることができる。即ち、請求項1に係る発光ダイオード
素子によれば、発光部から放射された光を散乱させる散
乱体が発光部の上に設けられていることにより、発光ダ
イオード素子の放射パターンが均一化されるため、この
発光ダイオード素子をアレイ状に配置して光プリンタの
プリントヘッドに使用する場合に、プリントヘッドの感
光面におけるビーム形状のバラツキや異方性を抑制し
て、より高画質の像を形成することが可能になる。As described above, according to the light emitting diode device of the present invention, the following effects can be obtained. That is, according to the light emitting diode element of the first aspect, the scatterer that scatters the light emitted from the light emitting section is provided on the light emitting section, so that the radiation pattern of the light emitting diode element is made uniform. Therefore, when these light-emitting diode elements are arranged in an array and used in a print head of an optical printer, variations in beam shape and anisotropy on the photosensitive surface of the print head are suppressed, and a higher-quality image is formed. It becomes possible to do.
【0047】また、請求項2に係る発光ダイオード素子
によれば、発光部から放射された光を散乱させる散乱体
が概ね円錐形状又は円錐台形状をしていることにより、
発光部からの放射光が散乱体を通過して外部に散乱され
る際に、基板垂直方向へ放射される光は円錐形状の側面
又は円錐台形状の上面及び側面からの発光の寄与の和と
なるため、平面構造の場合に比較して基板垂直方向への
放射光の割合が増加し、放射強度が高くなる。従って、
この発光ダイオード素子をアレイ状に配置して光プリン
タのプリントヘッドに使用する場合、等倍結像光学系を
介して感光面に伝達される光量が増加し、即ち像面にお
けるビーム光量が増加して、プリントヘッドの書き込み
時間を短縮す、より高速な印字を実現することができ
る。According to the light emitting diode element of the second aspect, the scatterer for scattering the light radiated from the light emitting portion has a substantially conical or truncated cone shape.
When the light emitted from the light emitting section is scattered outside through the scatterer, the light emitted in the vertical direction of the substrate is the sum of the contributions of light emission from the conical side surface or the truncated conical upper surface and the side surface. Therefore, the ratio of the emitted light in the direction perpendicular to the substrate increases as compared with the case of the planar structure, and the emission intensity increases. Therefore,
When the light-emitting diode elements are arranged in an array and used for a print head of an optical printer, the amount of light transmitted to the photosensitive surface via the same-magnification imaging optical system increases, that is, the amount of beam on the image surface increases. Thus, it is possible to shorten the writing time of the print head and realize higher-speed printing.
【0048】また、請求項3に係る発光ダイオード素子
によれば、発光部から放射された光を散乱させる散乱体
として、内部に粒子が分散しているガラス、例えばオパ
ールガラスを用いることにより、このガラス中に分散さ
れている多数の粒子によって発光部から放射された光が
散乱されるため、それが不均一な発光パターンで放射さ
れた光であっても容易に放射パターンの均一化を達成す
ることができる。According to the light emitting diode element of the third aspect, glass having particles dispersed therein, for example, opal glass, is used as the scatterer for scattering the light emitted from the light emitting portion. Since the light emitted from the light-emitting part is scattered by a large number of particles dispersed in the glass, even if the light is emitted in a non-uniform light-emitting pattern, the radiation pattern can be easily uniformized. be able to.
【0049】また、請求項4に係る発光ダイオード素子
によれば、散乱体によって散乱される光を所定の方向に
集光させる光学系が設置されていることにより、散乱体
において均一化された放射光のうち、所定の方向、例え
ば発光ダイオード素子の基板垂直方向以外の無駄になる
光を有効活用することが可能になる。従って、この発光
ダイオード素子をアレイ状に配置して光プリンタのプリ
ントヘッドに使用する場合、等倍結像光学系の視野力か
ら外れた光も結合して、散乱体からの放射光を効率よく
利用することが可能になるため、像面におけるビーム光
量が増加して、プリントヘッドの書き込み時間を短縮
し、より高速な印字を実現することができる。According to the light emitting diode element of the fourth aspect, since the optical system for condensing the light scattered by the scatterer in a predetermined direction is provided, radiation uniformized in the scatterer is provided. Of the light, it is possible to effectively use wasted light other than light in a predetermined direction, for example, a direction perpendicular to the substrate of the light emitting diode element. Therefore, when the light-emitting diode elements are arranged in an array and used in a print head of an optical printer, light deviating from the visual field power of the unity-magnification imaging optical system is also combined, and the radiated light from the scatterer is efficiently emitted. Since it can be used, the light amount of the beam on the image plane increases, the writing time of the print head can be shortened, and higher-speed printing can be realized.
【0050】また、請求項5に係る発光ダイオード素子
によれば、散乱体によって散乱される光を所定の方向に
集光させる光学系として、散乱体の周囲に反射ミラーが
設けられていることにより、散乱体において均一化され
た放射光のうち、所定の方向、例えば発光ダイオード素
子の基板垂直方向以外に放射される光をも基板垂直方向
に曲げることが可能になるため、散乱体からの均一化さ
れた放射光の殆どを無駄になく有効活用することが可能
になる。従って、上記請求項4に係る発光ダイオード素
子による効果を容易に奏することができる。According to the light emitting diode element of the fifth aspect, as the optical system for condensing the light scattered by the scatterer in a predetermined direction, the reflection mirror is provided around the scatterer. Of the scattered light uniformized in the scatterer, light radiated in a predetermined direction, for example, in a direction other than the substrate vertical direction of the light emitting diode element, can be bent in the substrate vertical direction. Most of the converted radiation can be effectively used without waste. Therefore, the effect of the light emitting diode device according to claim 4 can be easily achieved.
【図1】本発明の第1の実施形態に係るLEDプリント
ヘッド用のLEDアレイを示す概略断面図である。FIG. 1 is a schematic sectional view showing an LED array for an LED print head according to a first embodiment of the present invention.
【図2】図1のLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
の製造方法を説明するための工程断面図(その1)であ
る。FIG. 2 is a process cross-sectional view (part 1) for describing the method for manufacturing the LED array for the LED print head in FIG.
【図3】図1のLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
の製造方法を説明するための工程断面図(その2)であ
る。FIG. 3 is a process sectional view (part 2) for describing the method for manufacturing the LED array for the LED print head in FIG.
【図4】図1のLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
の製造方法を説明するための工程断面図(その3)であ
る。FIG. 4 is a process sectional view (part 3) for describing the method for manufacturing the LED array for the LED print head in FIG.
【図5】図1のLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
の製造方法を説明するための工程断面図(その4)であ
る。FIG. 5 is a process sectional view (part 4) for explaining the method for manufacturing the LED array for the LED print head in FIG.
【図6】本発明の第2の実施形態に係るLEDプリント
ヘッド用のLEDアレイを示す概略断面図である。FIG. 6 is a schematic sectional view showing an LED array for an LED print head according to a second embodiment of the present invention.
【図7】図6のLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
の製造方法を説明するための工程断面図(その1)であ
る。FIG. 7 is a process sectional view (part 1) for describing the method for manufacturing the LED array for the LED print head in FIG.
【図8】図6のLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
の製造方法を説明するための工程断面図(その2)であ
る。FIG. 8 is a process sectional view (part 2) for describing the method for manufacturing the LED array for the LED print head in FIG.
【図9】図6のLEDプリントヘッド用のLEDアレイ
の製造方法を説明するための工程断面図(その3)であ
る。FIG. 9 is a process sectional view (part 3) for describing the method for manufacturing the LED array for the LED print head in FIG.
【図10】従来の光プリンタの書き込み系の感光ドラム
と光学系を含んだ断面模式図である。FIG. 10 is a schematic cross-sectional view including a photosensitive drum and an optical system of a writing system of a conventional optical printer.
【図11】従来のLEDアレイを示す平面図である。FIG. 11 is a plan view showing a conventional LED array.
【図12】図11のLEDアレイのA−A線断面図であ
る。FIG. 12 is a sectional view taken along line AA of the LED array of FIG. 11;
【図13】従来のLED示す概略断面図である。FIG. 13 is a schematic sectional view showing a conventional LED.
10 GaAsP基板 12 Zn拡散領域 14 円錐台形状のオパール板からなる散乱体 14a オパール板 16 フォトレジスト 20 GaAsP基板 22 Zn拡散領域 24 円筒形状のオパール板からなる散乱体 26 反射ミラー 28 ポリイミド層 30 Al膜 32 逆円錐台形状の開口部 40 LED光源 42 LED光源から発した光 44 等倍結像光学系 46 等倍結像光学系を経由した光 48 感光ドラム 50 半導体基板 52 n型GaAsからなる第一の半導体層 54 n型AlGaAsからなる第二の半導体層 56 p型AlGaAsからなる第三の半導体層 58 保護膜 60a、60b 共通電極 62 個別電極 70 n−GaAs基板 72 n−InGaAlPクラッド層 74 InGaAlP活性層 76 p−InGaAlPクラッド層 78 p−InGaPキャップ層 80 n−InGaAlP電流阻止層 82 p−GaAlAs電流拡散層 84 p−GaAsコンタクト層 86 p側電極 88 n側電極 Reference Signs List 10 GaAsP substrate 12 Zn diffusion region 14 Scattering body made of truncated cone-shaped opal plate 14a Opal plate 16 Photoresist 20 GaAsP substrate 22 Zn diffusion region 24 Scattering body made of cylindrical opal plate 26 Reflection mirror 28 Polyimide layer 30 Al film 32 Inverted truncated cone-shaped opening 40 LED light source 42 Light emitted from LED light source 44 1 × imaging optical system 46 Light passing through 1 × imaging optical system 48 Photosensitive drum 50 Semiconductor substrate 52 First made of n-type GaAs Semiconductor layer 54 n-type AlGaAs second semiconductor layer 56 p-type AlGaAs third semiconductor layer 58 protective film 60a, 60b common electrode 62 individual electrode 70 n-GaAs substrate 72 n-InGaAlP cladding layer 74 InGaAlP activity Layer 76 p-InGaAlP cladding Layer 78 p-InGaP cap layer 80 n-InGaAlP current blocking layer 82 p-GaAlAs current diffusion layer 84 p-GaAs contact layer 86 p-side electrode 88 n-side electrode
Claims (5)
光部から放射された光を散乱させる散乱体が設けられて
いることを特徴とする発光ダイオード素子。1. A light-emitting diode element, wherein a scatterer for scattering light emitted from the light-emitting part is provided on a light-emitting part of the light-emitting diode.
いて、 前記散乱体が、概ね円錐形状又は円錐台形状をしている
ことを特徴とする発光ダイオード素子。2. The light emitting diode device according to claim 1, wherein the scatterer has a substantially conical shape or a truncated cone shape.
いて、 前記散乱体が、内部に粒子が分散しているガラスからな
ることを特徴とする発光ダイオード素子。3. The light emitting diode device according to claim 1, wherein said scatterer is made of glass having particles dispersed therein.
いて、 前記散乱体によって散乱される光を所定の方向に集光さ
せる光学系が設置されていることを特徴とする発光ダイ
オード素子。4. The light-emitting diode device according to claim 1, further comprising an optical system for condensing light scattered by the scatterer in a predetermined direction.
いて、 前記光学系が、前記散乱体の周囲に設けられた反射ミラ
ーであることを特徴とする発光ダイオード素子。5. The light emitting diode device according to claim 4, wherein said optical system is a reflection mirror provided around said scatterer.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27436598A JP2000091644A (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Light emitting diode element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27436598A JP2000091644A (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Light emitting diode element |
Publications (1)
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---|---|
JP2000091644A true JP2000091644A (en) | 2000-03-31 |
Family
ID=17540653
Family Applications (1)
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JP27436598A Pending JP2000091644A (en) | 1998-09-09 | 1998-09-09 | Light emitting diode element |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000091644A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016001639A (en) * | 2014-06-11 | 2016-01-07 | 旭化成株式会社 | Light emitting diode and light emitting diode manufacturing method |
-
1998
- 1998-09-09 JP JP27436598A patent/JP2000091644A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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