JP2002064222A - Led array - Google Patents

Led array

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JP2002064222A
JP2002064222A JP2000251378A JP2000251378A JP2002064222A JP 2002064222 A JP2002064222 A JP 2002064222A JP 2000251378 A JP2000251378 A JP 2000251378A JP 2000251378 A JP2000251378 A JP 2000251378A JP 2002064222 A JP2002064222 A JP 2002064222A
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JP
Japan
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electrode
light emitting
emitting element
led array
light
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Application number
JP2000251378A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsunobu Kitada
勝信 北田
Tomoiku Honjiyou
智郁 本城
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Kyocera Corp
Original Assignee
Kyocera Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an LED array that can increase the density of a light- emitting diode, and can miniaturize the light-emitting diode. SOLUTION: In this LED array there are provided in line form, one- conductivity-type and opposite-conductivity-type semiconductor layers 2 and 3 and an individual electrode 4 are laminated successively on a single crystal substrate 1, a plurality of light-emitting devices, where a common electrode 5 and an insulating film 6 are provided in parallel are arranged on an extension part 7 where the one conductivity-type semiconductor layer 2 is withdrawn, and a plurality of groups 9 of light-emitting devices where an electrode pad 8 which are common to each individual electrode 4 of the light-emitting devices are provided. In this case, an electrode interval x reaching up to the common electrode 5 at the extension part 7 of each light-emitting device in the group 9 of light-emitting devices differs, and at the same time, the electrode interval x of the light-emitting device of one group 9 of light-emitting devices is made equal to that of the other group of light-emitting devices; and another electrode pad 10 common to both the common electrodes 5 is provided.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はLEDアレイに関
し、特にページプリンタ用感光ドラムの露光用光源など
に用いられるLED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 an LED array, and more particularly, to an LED array used as an exposure light source for a photosensitive drum for a page printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のLEDアレイを図5と図6によっ
て示す。図5はLEDアレイの平面図であり、図6はそ
の断面図である。
2. Description of the Related Art A conventional LED array is shown in FIGS. FIG. 5 is a plan view of the LED array, and FIG. 6 is a sectional view thereof.

【0003】21は単結晶基板であり、単結晶基板21
上において、22は一導電型半導体層、23は逆導電型
半導体層、24は個別電極、25は共通電極、26は窒
化シリコン膜などから成る保護膜としての絶縁膜であ
る。
[0003] Reference numeral 21 denotes a single crystal substrate.
In the above, 22 is a semiconductor layer of one conductivity type, 23 is a semiconductor layer of the opposite conductivity type, 24 is an individual electrode, 25 is a common electrode, and 26 is an insulating film as a protective film made of a silicon nitride film or the like.

【0004】単結晶基板21上に、各発光素子ごとに一
導電型半導体層22と逆導電型半導体層23とが順次積
層して形成され、その積層において、一導電型半導体層
22の面積は逆導電型半導体層23の面積に比べて大き
くしている。
On a single crystal substrate 21, a semiconductor layer 22 of one conductivity type and a semiconductor layer 23 of opposite conductivity type are sequentially formed for each light emitting element, and in the stack, the area of the semiconductor layer 22 of one conductivity type is reduced. The area is larger than the area of the opposite conductivity type semiconductor layer 23.

【0005】一導電型半導体層22の上に絶縁膜26を
被覆しているが、その露出部に共通電極25(25a、
25b)を接続して設けている。
[0005] The insulating film 26 is coated on the one conductivity type semiconductor layer 22, and the common electrode 25 (25 a, 25 a
25b).

【0006】また、逆導電型半導体層23についても、
その上に絶縁膜26を被覆しているが、その露出部に個
別電極24を接続して設けている。
[0006] The opposite conductivity type semiconductor layer 23 also
The insulating film 26 is coated thereon, and the individual electrodes 24 are connected to the exposed portions.

【0007】さらに図5に示すように、共通電極25
(25a、25b)は隣接する各発光素子ごとに(島状
半導体層22、23ごとに)異なる群に属するように2
群に分けて接続して設けられ、隣接する発光素子(島状
半導体層22、23)が同じ個別電極24に接続されて
いる。
[0007] Further, as shown in FIG.
(25a, 25b) are set to 2 so that they belong to different groups for each adjacent light emitting element (for each island-like semiconductor layer 22, 23).
Adjacent light emitting elements (island-shaped semiconductor layers 22 and 23) are connected to the same individual electrode 24.

【0008】この発光ダイオードアレイ構造では、個別
電極24と共通電極25(25a、25b)の組み合わ
せを選択して電流を流すことによって、各発光素子を選
択的に発光させることができる。
In this light emitting diode array structure, each light emitting element can selectively emit light by selecting a combination of the individual electrode 24 and the common electrode 25 (25a, 25b) and flowing a current.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】近年、LEDアレイに
対し、発光素子の高密度化や、その小型化が市場のニー
ズであるが、しかしながら、前記のような構成のLED
アレイにおいては、外部接続点である電極パッドの数を
さらに減らしたり、外部回路との接続電極サイズをさら
に小さくしたり、チップサイズをさらに小さくすること
がむずかしくなっていた。
In recent years, there has been a need in the market for light-emitting elements of high density and miniaturization of the LED array.
In the array, it has been difficult to further reduce the number of electrode pads, which are external connection points, to further reduce the size of connection electrodes to external circuits, and to further reduce the chip size.

【0010】したがって、発光素子の高密度化や、LE
Dアレイの小型化という市場のニーズに十分に応えるこ
とができなくなっていた。
[0010] Therefore, the density of the light emitting element is increased,
It has not been possible to sufficiently meet the needs of the market for miniaturization of D arrays.

【0011】この課題を解消するために、マトリクス配
線電極で層間絶縁膜を介して設ける多層電極構造のLE
Dアレイが提案されている(特開平9−277592
号、特開平11−40842号参照)。
In order to solve this problem, an LE of a multilayer electrode structure provided with a matrix wiring electrode via an interlayer insulating film is provided.
A D array has been proposed (JP-A-9-277592).
No., JP-A-11-40842).

【0012】しかしながら、かかる提案のLEDアレイ
についても、各発光ダイオードの個別電極の形成と、そ
れら発光ダイオードをグループに分け、各グループから
重複無く1つずつ選択する為のマトリクス配線の形成を
2回行い、またそれぞれを絶縁膜等を介することで電気
的に分離する工程とを含み、多層電極構造でしか構成出
来ないといった、工程の複雑化が容易に予想できる。
However, also in the LED array of this proposal, the formation of individual electrodes of each light emitting diode and the formation of matrix wiring for dividing the light emitting diodes into groups and selecting one from each group one by one without overlapping are performed twice. In addition, a complicated process can be easily anticipated, including a process of electrically separating each of the devices through an insulating film or the like, and being able to be constituted only by a multilayer electrode structure.

【0013】本発明は叙上に鑑みて完成されたものであ
り、その目的は工程数を増やすこともなく、層間絶縁膜
を介した多層電極構造を用いないで、製造コストを下げ
るとともに、発光素子の高密度化や小型化を達成したL
EDアレイを提供することにある。
The present invention has been completed in view of the above, and its object is to reduce the manufacturing cost without increasing the number of steps and using a multilayer electrode structure with an interlayer insulating film interposed therebetween. L that achieves high density and miniaturization of elements
An object of the present invention is to provide an ED array.

【0014】本発明の他の目的は、外部回路との接続点
において、その接続電極の面積をさらに小さくし、しか
も、その接続点数(電極パッド数)を減らすことで、発
光素子の高密度化や小型化を達成したLEDアレイを提
供することにある。
Another object of the present invention is to increase the density of the light emitting element by further reducing the area of the connection electrode at the connection point with the external circuit and reducing the number of connection points (the number of electrode pads). Another object of the present invention is to provide an LED array which has achieved miniaturization.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】本発明のLEDアレイ
は、単結晶基板上に一導電型半導体層と逆導電型半導体
層と一方電極とを順次積層し、この一導電型半導体層を
引き出した延在部の上に他方電極と絶縁膜とを並設して
成る発光素子を複数個配列し、さらにこれらの発光素子
の各一方電極に対し共通に成した電極パッドを配設して
成る発光素子群を、さらに複数個ライン状に配列せしめ
た構成において、発光素子群内における各発光素子の延
在部における他方電極に至る電極間隔が異なるととも
に、一方の発光素子群の発光素子の電極間隔と他方の発
光素子群の発光素子の電極間隔とを同じにして、双方の
他方電極に対し共通に成した他の電極パッドを配設して
成ることを特徴とする。
According to the LED array of the present invention, one conductivity type semiconductor layer, opposite conductivity type semiconductor layer and one electrode are sequentially laminated on a single crystal substrate, and this one conductivity type semiconductor layer is drawn out. A plurality of light emitting elements each having the other electrode and an insulating film arranged side by side on the extending portion, and an electrode pad commonly formed for each one electrode of the light emitting elements is arranged. In a configuration in which the element groups are further arranged in a plurality of lines, the electrode spacing to the other electrode in the extending portion of each light emitting element in the light emitting element group is different, and the electrode spacing of the light emitting elements of one light emitting element group is different. And the other electrode pads common to both the other electrodes are disposed with the same electrode spacing between the light emitting elements of the other light emitting element group.

【0016】本発明の他のLEDアレイは、このような
本発明のLEDアレイにおいて、さらに前記電極間隔を
同じにした各発光素子の他方電極を通電すべく、一導電
型半導体層の延在部に形成した絶縁膜をまたがるよう
に、接続線を発光素子の配列ラインと平行に形成したこ
とを特徴とする。
According to another LED array of the present invention, in the LED array of the present invention, the extended portion of the one-conductivity-type semiconductor layer is provided so that the other electrode of each light emitting element having the same electrode spacing is energized. The connection lines are formed in parallel with the arrangement lines of the light emitting elements so as to straddle the insulating film formed as described above.

【0017】また、本発明の他のLEDアレイは、この
ような本発明のLEDアレイにおいて、さらに一方の発
光素子群と他方の発光素子群に対し、発光素子群内にて
個々の電極間隔を配列順に長くするか、もしくは短くし
て違えることで、対称的な電極間隔パターンにしたこと
を特徴とする。
In another LED array according to the present invention, in the LED array according to the present invention, an interval between individual electrodes in one light emitting element group and another light emitting element group in the light emitting element group is further increased. It is characterized in that a symmetrical electrode spacing pattern is provided by lengthening or shortening the arrangement order and making a difference.

【作用】本発明のLEDアレイは、上記構成のように各
発光素子群ごとに、それら発光素子の各一方電極に対し
共通に成した電極パッドを配設し、そして、発光素子群
内における各発光素子の延在部における他方電極に至る
電極間隔が異なるとともに、一方の発光素子群の発光素
子の電極間隔と他方の発光素子群の発光素子の電極間隔
とを同じにして、双方の他方電極に対し共通に成した他
の電極パッドを配設している。
According to the LED array of the present invention, an electrode pad common to one electrode of each light-emitting element is provided for each light-emitting element group as described above. The electrode interval to the other electrode in the extending portion of the light emitting element is different, and the electrode interval of the light emitting element of one light emitting element group is the same as the electrode interval of the light emitting element of the other light emitting element group, and both other electrodes are Are provided with other electrode pads commonly used.

【0018】このように複数の一方電極に対し共通に成
した電極パッドを配設し、さらに複数の他方電極に対し
共通に成した他の電極パッドを配設したことで、電極パ
ッド数が少なくなり、その配設面積が小さくなり、これ
により、発光素子の高密度化、ならびにLEDアレイの
小型化が達成される。
By thus arranging the common electrode pad for a plurality of one electrodes and arranging another common electrode pad for a plurality of other electrodes, the number of electrode pads is reduced. As a result, the arrangement area of the LED array is reduced, and thereby, the density of the light emitting elements is increased and the size of the LED array is reduced.

【0019】また、特開平9−277592号や特開平
11−40842号にて提案されているような多層電極
構造のLEDアレイと比べても、工程数が少なくなり、
層間絶縁膜を介した多層電極構造を用いないことで、製
造コストが下がり、発光素子の高密度化や小型化を達成
したLEDアレイが得られる。
Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-277592 and Japanese Patent Application Laid-Open
The number of processes is smaller than that of the LED array having a multilayer electrode structure as proposed in JP 11-40842,
By not using a multilayer electrode structure with an interlayer insulating film interposed therebetween, manufacturing costs can be reduced, and an LED array in which a light-emitting element has a higher density and a smaller size can be obtained.

【0020】本発明のLEDアレイにおいては、さらに
前記電極間隔を同じにした各発光素子の他方電極を通電
すべく、一導電型半導体層の延在部に形成した絶縁膜を
またがるように、接続線を発光素子の配列ラインと平行
に形成している。したがって、従来のLEDアレイにお
いて、周知のとおり形成されていた絶縁膜以外に、配線
同士の電気的絶縁の為に不可欠な層間絶縁膜を形成する
こともなく、これによって製造コストが下がり、低コス
トなLEDアレイが提供される。
In the LED array of the present invention, the connection is made so as to straddle the insulating film formed on the extending portion of the one conductivity type semiconductor layer so that the other electrode of each light emitting element having the same electrode interval is energized. The lines are formed parallel to the arrangement lines of the light emitting elements. Therefore, in the conventional LED array, an interlayer insulating film indispensable for electrical insulation between wirings is not formed other than the insulating film formed as is well known, thereby lowering the manufacturing cost and lowering the cost. LED array is provided.

【0021】また、本発明のLEDアレイにおいては、
さらに一方の発光素子群と他方の発光素子群に対し、発
光素子群内にて個々の電極間隔を配列順に違えること
で、対称的な電極間隔パターンにしており、そのように
規則的なパターンにしたことで、LEDヘッド搭載時の
発光順番の信号処理を比較的容易にし、延いては搭載基
板の設計をも容易にすることが可能である。
Further, in the LED array of the present invention,
Further, for one light emitting element group and the other light emitting element group, by changing the arrangement of the individual electrodes in the light emitting element group in the arrangement order, a symmetrical electrode spacing pattern is obtained, and such a regular pattern is formed. By doing so, it is possible to relatively easily perform the signal processing of the light emission order when the LED head is mounted, and also to easily design the mounting substrate.

【0022】そして、その規則的パターンをLEDアレ
イに整然と設けることで、それ以外の領域に電極パッド
を設けることが設計上容易になる。対称的な電極間隔の
最も短い部分でのスペースが大きく取ることができる。
これにより、LEDアレイチップサイズの縮小化、並び
にLEDアレイを搭載する際のワイヤーボンディングパ
ッドを大きく取ることができる。延いては、LEDアレ
イのチップ縮小化、並びにLEDヘッド製造上の歩留り
を向上できる。
By providing the regular pattern on the LED array in an orderly manner, it becomes easier to design electrode pads in other areas. A large space can be taken at the shortest part of the symmetric electrode spacing.
As a result, the size of the LED array chip can be reduced, and the wire bonding pad for mounting the LED array can be increased. As a result, the chip size of the LED array can be reduced, and the yield in manufacturing the LED head can be improved.

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】以下、本発明を添付図面に基づき
詳細に説明する。図1〜図4は本発明のLEDアレイの
一実施形態を示す。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 4 show one embodiment of the LED array of the present invention.

【0024】図1はLEDアレイの要部拡大の平面図で
あり、図2は図1に示すV−V‘線による断面図、図3
は図1に示すh−h’線による断面図である。図2およ
び図3には、参照符号として、V、V‘、h、h’を明
示することでもって、その断面図の方向を示す。また、
図4は他のLEDアレイにおける要部平面図である。
FIG. 1 is an enlarged plan view of a main part of the LED array, FIG. 2 is a sectional view taken along line VV 'shown in FIG.
FIG. 2 is a sectional view taken along line hh ′ shown in FIG. 1. FIGS. 2 and 3 show the directions of the cross-sectional views by clearly indicating V, V ′, h, and h ′ as reference numerals. Also,
FIG. 4 is a plan view of a main part of another LED array.

【0025】1は単結晶基板であり、単結晶基板1上に
おいて、2は一導電型半導体層、3は逆導電型半導体
層、4は前記一方電極である個別電極、5は前記他方電
極である共通電極、6は窒化シリコン膜などから成る保
護膜としての絶縁膜である。
Reference numeral 1 denotes a single crystal substrate. On the single crystal substrate 1, reference numeral 2 denotes a semiconductor layer of one conductivity type, reference numeral 3 denotes a semiconductor layer of the opposite conductivity type, reference numeral 4 denotes an individual electrode serving as the one electrode, and reference numeral 5 denotes a counter electrode of the other electrode. A certain common electrode 6 is an insulating film as a protective film made of a silicon nitride film or the like.

【0026】単結晶基板1上に、各発光素子ごとに一導
電型半導体層2と逆導電型半導体層3とが順次積層して
形成され、その積層において、一導電型半導体層2の面
積は逆導電型半導体層3の面積に比べて大きくして、一
導電型半導体層2を引き出すことで、一導電型半導体層
2と同一材からなる延在部7を設けている。
On the single crystal substrate 1, a semiconductor layer 2 of one conductivity type and a semiconductor layer 3 of opposite conductivity type are sequentially formed for each light emitting element, and in the stack, the area of the semiconductor layer 2 of one conductivity type is By extending the one-conductivity-type semiconductor layer 2 so as to be larger than the area of the opposite-conductivity-type semiconductor layer 3, the extension part 7 made of the same material as the one-conductivity-type semiconductor layer 2 is provided.

【0027】また、図2に示されるように、一導電型半
導体層2の上に絶縁膜6を被覆しているが、その露出部
に共通電極5(5a、5b)を接続して設けてことで、
絶縁膜6と共通電極5とを延在部7の上で並設してい
る。
Further, as shown in FIG. 2, the insulating film 6 is coated on the one conductivity type semiconductor layer 2, but the common electrode 5 (5a, 5b) is connected and provided on the exposed portion. By that
The insulating film 6 and the common electrode 5 are juxtaposed on the extension 7.

【0028】さらに逆導電型半導体層3の上にも絶縁膜
6を被覆しているが、その露出部に個別電極4を接続し
て設けている。
Further, the insulating film 6 is also coated on the semiconductor layer 3 of the opposite conductivity type, and the individual electrode 4 is connected to the exposed portion.

【0029】単結晶基板1は半導体基板からなり、高抵
抗シリコン単結晶でもって構成した場合には、(10
0)面を<011>方向に2〜7°オフさせた基板など
が好適である。
The single crystal substrate 1 is composed of a semiconductor substrate, and when it is constituted by a high resistance silicon single crystal, (10
A substrate or the like having the 0) plane turned off by 2 to 7 ° in the <011> direction is preferable.

【0030】一導電型半導体層2は、バッファ層2a、
オーミックコンタクト層2bおよび電子注入層2cで構
成される。
The one conductivity type semiconductor layer 2 includes a buffer layer 2a,
It comprises an ohmic contact layer 2b and an electron injection layer 2c.

【0031】バッファ層2aとオーミックコンタクト層
2bはガリウム砒素などで形成され、電子の注入層2c
はアルミニウムガリウム砒素などで形成される。オーミ
ックコンタクト層2bにはシリコンなどの一導電型半導
体不純物を1×1016〜10 17atoms/cm3 程度
含有し、電子注入層2cにはシリコンなどの一導電型半
導体不純物を程度含有する。
Buffer layer 2a and ohmic contact layer
2b is formed of gallium arsenide or the like, and has an electron injection layer 2c.
Is formed of aluminum gallium arsenide or the like. Ohmi
One contact type semiconductor such as silicon
1 × 10 body impurities16-10 17atoms / cmThree degree
And the electron injection layer 2c contains one conductivity type half of silicon or the like.
Contains some conductive impurities.

【0032】バッファ層2aは単結晶基板1と半導体層
との格子定数の不整合に基づくミスフィット転位を防止
するために設けるものであり、半導体不純物を1×10
16〜1019atoms/cm3含有させる。
The buffer layer 2a is provided to prevent misfit dislocation due to mismatch of the lattice constant between the single crystal substrate 1 and the semiconductor layer.
16 to 10 19 atoms / cm 3 are contained.

【0033】バッファ層2aは2〜4μm程度の厚みに
形成され、オーミックコンタクト層2bは0.1〜3.
0μm程度の厚みに形成され、電子注入層2cは0.2
〜0.4μm程度の厚みに形成される。
The buffer layer 2a is formed to a thickness of about 2 to 4 μm, and the ohmic contact layer 2b is formed to a thickness of 0.1 to 3.
The electron injection layer 2c is formed to a thickness of about 0 μm.
It is formed to a thickness of about 0.4 μm.

【0034】逆導電型半導体層3は、発光層3a、クラ
ッド層3bおよび他のオーミックコンタクト層3cで構
成される。
The opposite conductivity type semiconductor layer 3 includes a light emitting layer 3a, a cladding layer 3b, and another ohmic contact layer 3c.

【0035】発光層3aとクラッド層3bはアルミニウ
ムガリウム砒素などから成り、オーミックコンタクト層
3cはガリウム砒素などから成る。
The light emitting layer 3a and the cladding layer 3b are made of aluminum gallium arsenide, and the ohmic contact layer 3c is made of gallium arsenide.

【0036】発光層3a、クラッド層3bおよびオーミ
ックコンタクト層3cは、電子の閉じ込め効果と光の取
り出し効果を考慮して、各層の間にてアルミニウム砒素
(AlAs)とガリウム砒素(GaAs)との混晶比を
異ならしめる。
The light emitting layer 3a, the cladding layer 3b, and the ohmic contact layer 3c are provided between the respective layers in consideration of the effect of confining electrons and the effect of extracting light, with a mixture of aluminum arsenide (AlAs) and gallium arsenide (GaAs). Different crystal ratios.

【0037】発光層3aとクラッド層3bは亜鉛(Z
n)などの逆導電型半導体不純物を1×1016〜1021
atoms/cm3 程度含有し、オーミックコンタクト
層3cは亜鉛などの逆導電型半導体不純物を1×1019
〜1021atoms/cm3 程度含有する。
The light emitting layer 3a and the cladding layer 3b are made of zinc (Z
n) or the like and 1 × 10 16 to 10 21
atoms / cm 3 , and the ohmic contact layer 3c contains 1 × 10 19 of a reverse conductivity type semiconductor impurity such as zinc.
About 10 21 atoms / cm 3 .

【0038】発光層3aとクラッド層3bは0.2〜
0.4μm程度の厚みに形成され、オーミックコンタク
ト層3cの膜厚dについては、膜厚d>(0.15μm
−オーミックコンタクト層膜厚)程度の厚みに形成され
る。
The light emitting layer 3a and the cladding layer 3b have a thickness of 0.2 to
The thickness d of the ohmic contact layer 3c is about 0.4 μm, and the thickness d> (0.15 μm
-Ohmic contact layer thickness).

【0039】また、絶縁膜6は、たとえば窒化シリコン
などから成り、厚み2000Å程度に形成される。
The insulating film 6 is made of, for example, silicon nitride and has a thickness of about 2000.degree.

【0040】個別電極4と共通電極5(5a、5b、5
c、5d)は金/クロム(Au/Cr)などから成り、
厚み1μm程度に形成される。
The individual electrode 4 and the common electrode 5 (5a, 5b, 5
c, 5d) are made of gold / chrome (Au / Cr) or the like,
It is formed to a thickness of about 1 μm.

【0041】各発光素子は、上記のような構成である
が、つぎに図1と図3にて各発光素子に対する電極構造
を示す。
Each light emitting element has the above-described configuration. Next, FIGS. 1 and 3 show the electrode structure for each light emitting element.

【0042】これら各発光素子の個別電極4に対し共通
に成した電極パッド8を配設し、個々の電極パッド8に
対応した発光素子群9を設け、さらに前記一方の発光素
子群と他方の発光素子群とを交互に配列することで、複
数個の発光素子群9をライン状に配列している。
An electrode pad 8 common to the individual electrodes 4 of each of these light emitting elements is provided, a light emitting element group 9 corresponding to each electrode pad 8 is provided, and the one light emitting element group and the other light emitting element group are provided. By alternately arranging the light emitting element groups, a plurality of light emitting element groups 9 are arranged in a line.

【0043】また、発光素子群9内における各発光素子
の延在部7における共通電極5(5a、5b、5c、5
d)に至る電極間隔xが異なるとともに、一方の発光素
子群9の発光素子の電極間隔と、他方の発光素子群9の
発光素子の電極間隔とを同じにして、双方の他方電極に
対し共通に成した他の電極パッド10を配設している。
Further, the common electrode 5 (5a, 5b, 5c, 5c) in the extending portion 7 of each light emitting element in the light emitting element group 9
The electrode spacing x leading to d) is different, and the electrode spacing of the light emitting elements of one light emitting element group 9 is the same as the electrode spacing of the light emitting elements of the other light emitting element group 9, so that both electrodes are common. Another electrode pad 10 is provided.

【0044】そして、電極間隔xを同じにした各発光素
子の共通電極5を通電させるために、延在部7の上の絶
縁膜6をまたがるように、接続線11(11a、11
b、11c、11d)を発光素子の配列ラインと平行に
形成している。
Then, in order to energize the common electrode 5 of each light emitting element having the same electrode spacing x, the connection lines 11 (11 a, 11 a, 11
b, 11c, 11d) are formed in parallel with the arrangement lines of the light emitting elements.

【0045】さらに一方の発光素子群と他方の発光素子
群としての隣接する発光素子群9、9に対し、発光素子
群9内にて個々の電極間隔xを配列順に長くするか、も
しくは短くして違えることで、対称的な電極間隔パター
ンにしている。
Further, with respect to one of the light emitting element groups and the adjacent light emitting element groups 9 as the other light emitting element group, the distance x between the individual electrodes in the light emitting element group 9 is increased or shortened in the arrangement order. In this case, a symmetrical electrode spacing pattern is obtained.

【0046】つぎに図4にて、電極間隔xを4とおりに
違えて、128bit(ビット)LEDアレイを示す。
Next, FIG. 4 shows a 128-bit (bit) LED array with four different electrode intervals x.

【0047】電極間隔xがもっとも短いものをX11と
して、そこを端部の発光素子として、順次、X21、X
31、X41とし、…X4n、X3n、X2n、X1n、…と
している。
The electrode having the shortest electrode interval x is defined as X11, and this is defined as the light emitting element at the end.
31, X41,..., X4n, X3n, X2n, X1n,.

【0048】128bitを4種類で32グループ(3
2個の発光素子群9)に分けることで、n=1〜32で
ある。
The 128 bits are divided into four groups of 32 groups (3
By dividing into two light emitting element groups 9), n = 1 to 32.

【0049】各発光素子群9をグループG1、G2、…
Gmとすると、グループG1における電極間隔X11の
発光素子と、グループG2における電極間隔X12の発
光素子とを、接続線11aでもって接続し、グループG
mにおける電極間隔X1nの発光素子と接続している。
Each light emitting element group 9 is divided into groups G1, G2,.
Assuming that Gm is Gm, the light emitting elements having the electrode spacing X11 in the group G1 and the light emitting elements having the electrode spacing X12 in the group G2 are connected by the connection line 11a.
m is connected to the light emitting element at the electrode interval X1n.

【0050】グループG1における電極間隔X21の発
光素子と、グループG2における電極間隔X22の発光
素子と、…グループGmにおける電極間隔X2nの発光
素子とを、接続線11bでもって接続している。
The light emitting elements having the electrode spacing X21 in the group G1, the light emitting elements having the electrode spacing X22 in the group G2, and the light emitting elements having the electrode spacing X2n in the group Gm are connected by the connection line 11b.

【0051】同様に、グループG1における電極間隔X
31の発光素子と、グループG2における電極間隔X3
2の発光素子と、…グループGmにおける電極間隔X3
nの発光素子とを、接続線11cでもって接続してい
る。
Similarly, the electrode interval X in the group G1
31 light emitting elements and the electrode spacing X3 in group G2
2 light-emitting elements and the electrode spacing X3 in the group Gm
The n light-emitting elements are connected by a connection line 11c.

【0052】グループG1における電極間隔X41の発
光素子と、グループG2における電極間隔X42の発光
素子と、…グループGmにおける電極間隔X4nの発光
素子とを、接続線11dでもって接続している。
The light-emitting elements having the electrode spacing X41 in the group G1, the light-emitting elements having the electrode spacing X42 in the group G2, and the light-emitting elements having the electrode spacing X4n in the group Gm are connected by a connection line 11d.

【0053】そして、各発光素子群に設けた電極パッド
8と、他のグループされた電極パッド10とに対し、双
方間に選択的に電圧を印加することで、所定の発光素子
に電流を流すことができ、その素子を発光せしめる。
Then, a current is caused to flow through a predetermined light emitting element by selectively applying a voltage between the electrode pads 8 provided in each light emitting element group and the other group of electrode pads 10. And cause the device to emit light.

【0054】かくして本発明のLEDアレイによれば、
各発光素子群9(グループG1、G2、…Gm…)ごと
に、共通に成した電極パッド8を配設し、そして、発光
素子群9(グループG1、G2、…Gm…)内における
各発光素子の電極間隔xが異なるとともに、一方の発光
素子群の発光素子の電極間隔xと他方の発光素子群の発
光素子の電極間隔xとを同じにして、双方の共通電極5
に対し共通に成した電極パッド10を配設したことで、
電極パッド数が少なくなり、その配設面積が小さくな
り、これにより、発光素子の高密度化、ならびにLED
アレイの小型化が達成された。
Thus, according to the LED array of the present invention,
A common electrode pad 8 is provided for each light emitting element group 9 (groups G1, G2,... Gm...), And each light emission in the light emitting element group 9 (groups G1, G2,. The electrode spacing x of the light emitting elements of one light emitting element group and the electrode spacing x of the light emitting elements of the other light emitting element group are made the same while the electrode spacing x of the element is different.
By arranging the common electrode pad 10 for
The number of electrode pads is reduced, and the area for arranging the electrodes is reduced.
Array miniaturization has been achieved.

【0055】また、本発明においては、さらに電極間隔
xを同じにした各発光素子の共通電極5を通電するため
に、延在部7上の絶縁膜6をまたがるように、接続線1
1を発光素子の配列ラインと平行に形成したことで、別
の絶縁膜を形成することもなく、これによって製造コス
トを下がり、低コストなLEDアレイが提供された。
Further, in the present invention, in order to energize the common electrode 5 of each light emitting element having the same electrode spacing x, the connection line 1 is extended across the insulating film 6 on the extending portion 7.
By forming 1 in parallel with the arrangement line of the light emitting elements, there was no need to form another insulating film, thereby reducing the manufacturing cost and providing a low-cost LED array.

【0056】しかも、本発明においては、さらに一方の
発光素子群と他方の発光素子群に対し、発光素子群内に
て個々の電極間隔xを配列順に違えることで、対称的な
電極間隔パターンにしており、そのように規則的にパタ
ーンしたことで、容易な設計となり、製造上簡略化され
る。そして、その規則的パターンをLEDアレイに整然
と設けることで、それ以外の領域に電極パッドを設ける
ことが設計上容易になる。たとえば、図4に示すよう
に、接続線11cに接続した電極パッド10aについて
は、分断した接続線11dの間に設けることで、その面
積を広くすることができる。
Further, in the present invention, the symmetrical electrode spacing pattern is obtained by changing the individual electrode spacings x in the light emitting element group in one light emitting element group and the other light emitting element group. Such a regular pattern facilitates design and simplifies manufacturing. Then, by providing the regular pattern on the LED array in an orderly manner, it becomes easy to design the electrode pads in other areas. For example, as shown in FIG. 4, the area of the electrode pad 10a connected to the connection line 11c can be increased by providing it between the divided connection lines 11d.

【0057】つぎに上述のようなLEDアレイの製造方
法を説明する。まず、高抵抗シリコン単結晶基板1上
に、一導電型半導体層2、逆導電型半導体層3をMOC
VD法などで順次積層して形成する。
Next, a method for manufacturing the above-described LED array will be described. First, a one-conductivity-type semiconductor layer 2 and a reverse-conductivity-type semiconductor layer 3 are formed on a high-resistance silicon single crystal substrate 1 by MOC.
It is formed by sequentially laminating by a VD method or the like.

【0058】まず、これらの半導体層2、3を形成する
場合、基板温度を400〜500℃に設定し、これによ
って200〜2000Åの厚みでもってアモルファス状
のガリウム砒素膜を形成した後、基板温度を700〜9
00℃に上げて所望とおりの厚みの一導電型半導体層2
と逆導電型半導体層3とを形成する。
First, when forming these semiconductor layers 2 and 3, the substrate temperature is set at 400 to 500 ° C., thereby forming an amorphous gallium arsenide film having a thickness of 200 to 2000 ° C. From 700 to 9
One-conductivity-type semiconductor layer 2 having a desired thickness raised to 00 ° C.
And the opposite conductivity type semiconductor layer 3 are formed.

【0059】この成膜において、原料ガスとしてはTM
G((CH33 Ga)、TEG((C253
a)、アルシン(AsH3 )、TMA((CH33
l)、TEA((C253 Al)などが用いられ、
導電型を制御するためのガスとしては、シラン(SiH
4 )、セレン化水素(H2 Se)、DMZ((CH3
2 Zn)などが用いられ、キャリアガスとしては、H2
などが用いられる。
In this film formation, the source gas is TM
G ((CHThree )Three Ga), TEG ((CTwo HFive )Three G
a), arsine (AsH)Three ), TMA ((CHThree )Three A
l), TEA ((CTwo HFive )Three Al) is used,
As the gas for controlling the conductivity type, silane (SiH
Four ), Hydrogen selenide (HTwo Se), DMZ ((CHThree )
Two Zn) or the like, and H 2 is used as a carrier gas.Two
Are used.

【0060】つぎに、隣接する素子同志が電気的に分離
されるように、半導体層2、3が島状にパターニングさ
れる。そのためのエッチングは、硫酸過酸化水素系のエ
ッチング液を用いたウエットエッチングやCCl22
ガスを用いたドライエッチングなどで行われる。
Next, the semiconductor layers 2 and 3 are patterned in an island shape so that adjacent elements are electrically separated from each other. For this purpose, wet etching using a sulfuric acid-hydrogen peroxide-based etchant or CCl 2 F 2
This is performed by dry etching using gas or the like.

【0061】しかる後に、一導電型半導体層2の一端部
側に延在部7を設け、この延在部7の上にその一部が露
出し、かつこの一導電型半導体層2の隣接する領域部分
が露出するようにエッチングする。また、逆導電型半導
体層3が一導電型半導体層2よりも幅狭に形成されるよ
うに逆導電型半導体層3をエッチングする。
Thereafter, an extension 7 is provided on one end side of the one conductivity type semiconductor layer 2, a part of the extension 7 is exposed on the extension 7, and is adjacent to the one conductivity type semiconductor layer 2. Etching is performed so that a region portion is exposed. The opposite conductivity type semiconductor layer 3 is etched so that the opposite conductivity type semiconductor layer 3 is formed narrower than the one conductivity type semiconductor layer 2.

【0062】このようなエッチングも硫酸過酸化水素系
のエッチング液を用いたウェットエッチングやCCl2
F2 ガスを用いたドライエッチングなどで行なわれる。
Such etching is also performed by wet etching using a sulfuric acid / hydrogen peroxide-based etchant or by using CCl 2
This is performed by dry etching using F2 gas.

【0063】つぎに、隣接する発光素子が基板上でも電
気的に分離されるように、たとえばアルカリ性水溶液で
エッチングする。この時、一導電型半導体層2の延在部
7の一部が露出し、かつこの一導電型半導体層2の隣接
する領域部分が露出するように、そして、逆導電型半導
体層3が一導電型半導体層2よりも幅狭に形成されるよ
うに逆導電型半導体層3をエッチングした際に用いたパ
ターンを残したままで行ない、これによって逆導電型半
導体層3を一切おかすことなく電気的に分離する。
Next, etching is performed with, for example, an alkaline aqueous solution so that adjacent light emitting elements are electrically separated from each other even on the substrate. At this time, a part of the extension portion 7 of the one conductivity type semiconductor layer 2 is exposed, and a region adjacent to the one conductivity type semiconductor layer 2 is exposed. This is performed while leaving the pattern used when etching the opposite conductivity type semiconductor layer 3 so as to be formed narrower than the conductivity type semiconductor layer 2, thereby electrically connecting the opposite conductivity type semiconductor layer 3 without any damage. To separate.

【0064】つぎにプラズマCVD法で、シランガス
(SiH4 )とアンモニアガス(NH 3 )を用いて窒化
シリコンから成る絶縁膜6を形成してパターニングす
る。
Next, a silane gas is
(SiHFour ) And ammonia gas (NH Three ) Using nitridation
Forming and patterning an insulating film 6 made of silicon
You.

【0065】最後に、クロムと金を蒸着法やスパッタリ
ング法で形成してパターニングすることで電極パッド
9、10および接続線11を形成する。
Finally, chromium and gold are formed by vapor deposition or sputtering and patterned to form electrode pads 9 and 10 and connection lines 11.

【0066】[0066]

【発明の効果】以上のとおり、本発明のLEDアレイに
よれば、単結晶基板上に一導電型半導体層と逆導電型半
導体層と一方電極とを順次積層し、この一導電型半導体
層を引き出した延在部の上に他方電極と絶縁膜とを並設
して成る発光素子を複数個配列し、さらにこれらの発光
素子の各一方電極に対し共通に成した電極パッドを配設
して成る発光素子群を、さらに複数個ライン状に配列せ
しめた構成において、発光素子群内における各発光素子
の延在部における他方電極に至る電極間隔が異なるとと
もに、一方の発光素子群の発光素子の電極間隔と他方の
発光素子群の発光素子の電極間隔とを同じにして、双方
の他方電極に対し共通に成した他の電極パッドを配設し
て成ることで、電極パッド数が減少し、その配設面積が
小さくなり、これにより、発光素子の高密度化、ならび
にLEDアレイの小型化が達成された。
As described above, according to the LED array of the present invention, one conductivity type semiconductor layer, opposite conductivity type semiconductor layer and one electrode are sequentially laminated on a single crystal substrate, and this one conductivity type semiconductor layer is formed. A plurality of light emitting elements having the other electrode and the insulating film arranged side by side are arranged on the extended portion drawn out, and an electrode pad commonly formed for each one electrode of these light emitting elements is arranged. In a configuration in which a plurality of light emitting element groups are further arranged in a line shape, the electrode spacing to the other electrode in the extending portion of each light emitting element in the light emitting element group is different, and the light emitting element of one light emitting element group is By setting the electrode interval and the electrode interval of the light emitting element of the other light emitting element group to be the same and arranging another electrode pad common to both other electrodes, the number of electrode pads is reduced, The installation area is reduced, More, density of light-emitting elements, as well as downsizing of the LED array was achieved.

【0067】また、従来の多層電極構造のLEDアレイ
と比べても、工程数が少なくなり、層間絶縁膜を介した
多層電極構造を用いないことで、製造コストを下がり、
発光素子の高密度化や小型化を達成したLEDアレイが
得られた。
Also, as compared with the conventional LED array having a multilayer electrode structure, the number of steps is reduced, and the manufacturing cost is reduced by not using a multilayer electrode structure with an interlayer insulating film interposed therebetween.
An LED array in which the density and the size of the light-emitting element were achieved was obtained.

【0068】また、本発明のLEDアレイにおいては、
さらに前記電極間隔を同じにした各発光素子の他方電極
を通電すべく、一導電型半導体層の延在部に形成した絶
縁膜をまたがるように、接続線を発光素子の配列ライン
と平行に形成したことで、さらに別の絶縁膜を形成する
こともなく、これによって製造コストを下がり、低コス
トなLEDアレイが提供された。
In the LED array of the present invention,
Further, a connection line is formed in parallel with the array line of the light emitting elements so as to cross the insulating film formed on the extending portion of the one conductivity type semiconductor layer so as to supply current to the other electrode of each light emitting element having the same electrode interval. As a result, no additional insulating film was formed, thereby reducing the manufacturing cost and providing a low-cost LED array.

【0069】また、本発明のLEDアレイにおいては、
さらに一方の発光素子群と他方の発光素子群に対し、発
光素子群内にて個々の電極間隔を配列順に違えること
で、対称的な電極間隔パターンにしており、そのように
規則的にパターンしたことで、容易な設計となり、製造
上簡略化され、そして、その規則的パターンをLEDア
レイに整然と設けることで、それ以外の領域に電極パッ
ドを設けることが設計上容易になった。
In the LED array of the present invention,
Further, for one light emitting element group and the other light emitting element group, by changing the arrangement order of the individual electrodes in the light emitting element group, a symmetrical electrode spacing pattern is formed, and the pattern is regularly formed as such. As a result, the design becomes easy, the manufacturing is simplified, and by regularly providing the regular pattern on the LED array, it becomes easy in design to provide the electrode pads in other areas.

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

【図1】本発明のLEDアレイの一実施形態を示す平面
図である。
FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of an LED array of the present invention.

【図2】図1に示すV−V‘線による断面図である。FIG. 2 is a sectional view taken along line VV ′ shown in FIG.

【図3】図1に示すh−h’線による断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along the line h-h 'shown in FIG.

【図4】本発明のLEDアレイの一実施形態を示す平面
図である。
FIG. 4 is a plan view showing an embodiment of the LED array of the present invention.

【図5】従来のLEDアレイの一実施形態を示す平面図
である。
FIG. 5 is a plan view showing one embodiment of a conventional LED array.

【図6】従来のLEDアレイを示す断面図である。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional LED array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・単結晶基板 2・・・一導電型半導体層 3・・・逆導電型半導体層 4・・・個別電極 5・・・共通電極 6・・・絶縁膜 7・・・延在部 8・・・電極パッド 9・・・発光素子群 10・・・電極パッド 11・・・接続線 x・・・電極間隔 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Single crystal substrate 2 ... One conductivity type semiconductor layer 3 ... Reverse conductivity type semiconductor layer 4 ... Individual electrode 5 ... Common electrode 6 ... Insulating film 7 ... Extension part 8 ... Electrode pad 9 ... Light emitting element group 10 ... Electrode pad 11 ... Connection line x ... Electrode spacing

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】単結晶基板上に一導電型半導体層と逆導電
型半導体層と一方電極とを順次積層し、この一導電型半
導体層を引き出した延在部の上に他方電極と絶縁膜とを
並設して成る発光素子を複数個配列し、さらにこれらの
発光素子の各一方電極に対し共通に成した電極パッドを
配設して成る発光素子群を、さらに複数個ライン状に配
列せしめたLEDアレイであって、前記発光素子群内に
おける各発光素子の延在部における他方電極に至る電極
間隔が異なるとともに、一方の発光素子群の発光素子の
電極間隔と他方の発光素子群の発光素子の電極間隔とを
同じにして、双方の他方電極に対し共通に成した他の電
極パッドを配設して成るLEDアレイ。
1. A semiconductor device according to claim 1, wherein a semiconductor layer of one conductivity type, a semiconductor layer of the opposite conductivity type, and one electrode are sequentially laminated on a single crystal substrate, and the other electrode and an insulating film are formed on an extending portion from which the semiconductor layer of one conductivity type is extended. A plurality of light emitting elements are arranged in parallel, and a plurality of light emitting element groups each having an electrode pad formed in common with one electrode of each of these light emitting elements are arranged in a line. In the LED array, the electrode spacing to the other electrode in the extending portion of each light emitting element in the light emitting element group is different, and the electrode spacing of the light emitting element of one light emitting element group and the electrode spacing of the other light emitting element group are different. An LED array comprising the same electrode spacing as the light emitting element and another electrode pad commonly provided for both other electrodes.
【請求項2】前記電極間隔を同じにした各発光素子の他
方電極を通電すべく、一導電型半導体層の延在部に形成
した絶縁膜をまたがるように、接続線を発光素子の配列
ラインと平行に形成したことを特徴とする請求項1記載
のLEDアレイ。
2. A light-emitting element array line, wherein a connection line extends across an insulating film formed on an extended portion of a one-conductivity-type semiconductor layer so that the other electrode of each light-emitting element having the same electrode spacing is energized. The LED array according to claim 1, wherein the LED array is formed in parallel with the LED array.
【請求項3】一方の発光素子群と他方の発光素子群に対
し、発光素子群内にて個々の電極間隔を配列順に長くす
るか、もしくは短くして違えることで、対称的な電極間
隔パターンにしたことを特徴とする請求項1または請求
項2記載のLEDアレイ。
3. A symmetrical electrode spacing pattern in which one electrode spacing and another light emitting element group have different electrode spacings in the light emitting element group by lengthening or shortening the arrangement order. The LED array according to claim 1 or 2, wherein
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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