JP2003017739A

JP2003017739A - 発光ダイオードアレイ

Info

Publication number: JP2003017739A
Application number: JP2002065599A
Authority: JP
Inventors: Hiroki Yamamoto; 裕記山本; Susumu Nishimura; 晋西村
Original assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Tottori Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Tokyo Sanyo Electric Co Ltd; Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2002-03-11
Publication date: 2003-01-17
Anticipated expiration: 2022-03-11
Also published as: JP4128015B2

Abstract

(57)【要約】【課題】高輝度の発光ダイオードアレイを提供するこ
と。【解決手段】基板２上に、第1導電型の第1のクラッド
層４、活性層５およびエネルギーバンドギャップが前記
活性層より大きい第2導電型の第２のクラッド層６を順
次積層した発光ダイオードアレイにおいて、第1導電型
の不純物選択拡散領域１１を、発光領域１０を囲むよう
に前記第２のクラッド層６の表面から前記第１のクラッ
ド層４に到達させて、発光領域１０を区画するための領
域１１Ａを形成するとともに、前記基板２と活性層５の
間に反射層３を配置した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光ドラムなどへ
の書き込み用光源として利用される発光ダイオードアレ
イ、特に単一の半導体基板上に複数の発光領域を形成し
たモノリシック型の発光ダイオードアレイに関する。

【０００２】

【従来の技術】感光ドラムなどの書き込み用光源として
利用されるモノリシック型の発光ダイオードアレイは、
図１４に示すように、ｎ型ＧａＡｓ基板１００上にｎ型
ＧａＡｓＰ層２００を設け、その表面部にｐ型不純物拡
散領域３００を形成した構成であった。従来の発光ダイ
オードアレイは、発光領域にｐ型不純物拡散領域３００
を用いているため、発生した光がこのｐ型不純物拡散領
域３によって吸収される。また、発生した光は、ＧａＡ
ｓ基板１００よっても吸収される。そのため、高輝度の
ものが得られず、高速印字に対応して感光ドラムを高速
で回転させる際に、感光ドラムへの十分な書き込み光量
を確保することが困難であった。

【０００３】そこで、例えば特開平６−１５１９５３号
公報に示されるように、ＧａＡｓＰよりも高い外部量子
効率が得られるＧａＡｌＡｓを発光ダイオードアレイの
材料に用いることが提案されている。しかしながら、Ｇ
ａＡｓ基板を用いると、発生した光の一部はこのＧａＡ
ｓ基板よっても吸収されるので、上記と同様に高輝度化
を達成することができなかった。

【０００４】また、特開２０００−３１２０２７号公報
に示されるように、高輝度化のために反射層を配置する
とともに、発光領域を構成するｐｎ接合を活性層の中央
部に設けるように不純物の選択拡散を行なう提案も行な
われているが、不純物の拡散処理が不正確であると拡散
が活性層を突き抜けてしまうことが有り、この様な場合
は所望の発光を行なうことができないという問題があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、高輝
度の発光ダイオードアレイを提供することを主な課題と
する。また、製造しやすい発光ダイオードアレイを提供
することを課題の１つとする。また、時分割駆動に適し
た高輝度の発光ダイオードアレイを提供することを課題
の１つとする。また、発光ダイオードアレイの小型化を
図ることを課題の１つとする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明の発光ダイオード
アレイは、請求項１に記載のように、基板上に、第1導
電型の第1のクラッド層、活性層およびエネルギーバン
ドギャップが前記活性層より大きい第2導電型の第２の
クラッド層を順次積層した発光ダイオードアレイにおい
て、第1導電型の不純物選択拡散領域を、発光領域を囲
むように前記第２のクラッド層の表面から前記第１のク
ラッド層に到達させて、発光領域を区画するための領域
を形成するとともに、前記基板と活性層の間に反射層を
配置したことを特徴とする。

【０００７】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
２に記載のように、基板上に、第1導電型の第1のクラッ
ド層、活性層およびバンドギャップエネルギーが前記活
性層より大きい第2導電型の第２のクラッド層を順次積
層した発光ダイオードアレイにおいて、第1導電型の不
純物選択拡散領域を、前記第２のクラッド層の表面から
前記第１のクラッド層に到達させて、発光領域を囲むよ
うに区画するための第1の領域及びこの第1の領域と平面
的に離れた第2の領域を形成し、前記第2の領域に接続し
た第1導電型の電極と前記発光領域に接続した第2導電型
の電極を同一方向の面に配置したことを特徴とする。

【０００８】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
３に記載のように、基板上に、第1導電型の第1のクラッ
ド層、活性層およびエネルギーバンドギャップが前記活
性層より大きい第2導電型の第２のクラッド層を順次積
層した発光ダイオードアレイにおいて、前記基板と活性
層の間に反射層を形成するとともに、第1導電型の不純
物選択拡散領域を、前記第２のクラッド層の表面から前
記第１のクラッド層に到達させて、発光領域を区画する
ための第1の領域及びこの第1の領域と平面的に離れた第
2の領域を形成し、前記第1の領域と前記反射層との間に
キャリア移動領域を確保し、前記第2の領域に接続した
第1導電型の電極と前記発光領域に接続した第2の導電型
の電極を同一方向の面に配置したことを特徴とする。

【０００９】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
４に記載のように、基板上に、第1導電型の第1のクラッ
ド層、多重量子井戸型の活性層およびエネルギーバンド
ギャップが前記活性層より大きい第2導電型の第２のク
ラッド層を順次積層した発光ダイオードアレイにおい
て、第1導電型の不純物選択拡散領域を、発光領域を囲
むように前記第２のクラッド層の表面から前記第１のク
ラッド層に到達させて、発光領域を区画するための領域
を形成したことを特徴とする。

【００１０】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
５に記載のように、別々のグループに属する複数個の前
記発光領域を１つの独立した半導体ブロックに配置し、
この半導体ブロックを前記基板の長手方向に複数配置し
たことを特徴とする。

【００１１】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
６に記載のように、前記半導体ブロック内の前記別々の
グループに属する発光領域数を選択するための複数の共
通配線と、前記半導体ブロックを選択するための複数の
個別配線を備えたことを特徴とする。

【００１２】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
７に記載のように、前記複数の共通配線を多層配線とし
たことを特徴とする。

【００１３】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
８に記載のように、前記多層配線の主パターンを前記半
導体ブロック状を囲む溝を避けて配置したことを特徴と
する。

【００１４】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
９に記載のように、前記複数の共通配線と前記複数の個
別配線を多層配線としたことを特徴とする。

【００１５】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
１０に記載のように、前記複数の共通配線と前記複数の
個別配線に接続したパッド電極を一列に配置したことを
特徴とする。

【００１６】本発明の発光ダイオードアレイは、請求項
１１に記載のように、前記ブロック内に位置する前記個
別配線の一端は、前記ブロック内の発光領域の配列長さ
範囲に亘る長さを有していることを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態について図
面を参照して説明する。図１から図3は本発明の発光ダ
イオードアレイの第1の実施形態を示し、図1は要部の平
面図、図2は図1のＡ１−Ａ２断面図、図3は図1のＢ１−
Ｂ２断面図である。

【００１８】発光ダイオードアレイ１は、絶縁性あるい
は半絶縁性の基板２を有している。半絶縁性基板の場合
は、ｎ型の半導体基板を用いるのが好ましい。この基板
２上に、反射層３、第1クラッド層４、活性層５、第2ク
ラッド層を順次エピタキシャル成長して積層させ、この
積層基板の一方の面の上に絶縁膜７を介してｐ型（第１
導電型）電極８とｎ型（第２導電型）電極９を配置して
いる。基板２は、不純物を添加した半導体基板を用いる
こともできるが、この例では、不純物を添加していない
（アンドープの）厚さが３００〜６００μｍのＧａＡｓ
基板を用いている。

【００１９】反射層３は、例えばブラッグ反射層によっ
て構成され、この例では波長が７４０ｎｍの光を９８％
前後反射することができるように、厚さが６１ｎｍのＡ
ｌＡｓ層と厚さが５４ｎｍのＡｌ_0.4Ｇａ_0.6Ａｓ層から
なる組を２０組積層して構成している。基板２とこの反
射層３の間には、必要に応じてバッファ層を設けること
ができ、例えばこの実施形態では、厚さが０．１μｍで
アンドープのＧａＡｓ層をバッファ層として用いること
ができる。

【００２０】第１クラッド層４は、ヘテロ接合構造を形
成するために活性層５よりもバンドギャップエネルギー
が大きいｐ型（第１導電型）の半導体層を用いることが
でき、この例では、厚さが１μｍ、キャリア濃度（ｃｍ
^-3）が１０¹⁷オーダーのＡｌ _0.55Ｇａ_0.45Ａｓ層を用い
ている。

【００２１】活性層５は、一層の量子井戸構造（ＳＱ
Ｗ）によって構成することもできるが、この例では、発
光波長の設定が容易であるとともに、高い外部量子効率
が得られる多重量子井戸構造（ＭＱＷ）を用いている。
このＭＱＷ活性層は、アンドープのＡｌ_0.15Ｇａ_0.85Ａ
ｓからなる井戸層をアンドープのＡｌ_0.3Ｇａ_0.7Ａｓか
らなる障壁層が挟む構造を繰り返して積層した構造で、
この例では、中心波長が７４０ｎｍの発光波長が得られ
るように、厚さが８ｎｍの井戸層を４層、厚さが８ｎｍ
の障壁層を５層設けた構造としている。ＭＱＷ活性層
は、その積層数を変更することができ、上記の井戸層を
５０層、障壁層を５１層設けた構造としても良い。

【００２２】第２クラッド層６は、ヘテロ接合構造を形
成するために活性層５よりもバンドギャップエネルギー
が大きいｎ型（第２導電型）の半導体層を用いることが
でき、この例では、厚さが１μｍ、キャリア濃度（ｃｍ
^-3）が１０¹⁷オーダーのＡｌ _0.6Ｇａ_0.4Ａｓ層を用いて
いる。第２クラッド層６のバンドギャップエネルギー
は、第１クラッド層４のそれと相違させているが、同じ
バンドギャップエネルギーに設定することもできる。

【００２３】活性層５と第１クラッド層４の間、もしく
は活性層５と第２クラッド層６の間の一方もしくは両方
には、それらのバンドギャップエネルギーの中間のバン
ドギャップエネルギーを持つガイド層を必要に応じて配
置することができる。このガイド層としては、例えば厚
さが０．１μｍのアンドープのＡｌ_0.5Ｇａ_0.5Ａｓ層を
用いることができる。ここで、第１、第２のクラッド層
４，６やそれに隣接して配置されるガイド層のＡｌ混晶
比が活性層５のＡｌ混晶比より高く設定されたダブルヘ
テロ構造を備えているため、活性層５に注入されるキャ
リアを有効にその中に閉じ込めることができ、キャリア
の再結合効率を高めることができるとともに、活性層５
で発生した光を外部に有効に放出することができる。

【００２４】第２クラッド層６の上には、その上に配置
されるｎ電極９とのコンタクト性を高めるためのコンタ
クト層を形成することができる。このコンタクト層は、
厚さが０．２μｍ、キャリア濃度（ｃｍ^-3）が１０¹⁸オ
ーダーのｎ型ＧａＡｓ層を用いることができる。

【００２５】上記の各エピタキシャル成長層は、薄膜作
成が容易な分子線エピタキシー法（ＭＢＥ）や有機金属
化学気相成長法（ＭＯＣＶＤ）等を用いることが望まし
いが、薄膜作成を必要としない場合には。液層エピタキ
シー法（ＬＰＥ）を用いることもできる。

【００２６】発光ダイオードアレイ１には、一方の面に
複数の発光領域１０が整列して配置されている。この例
では平面四角形状の発光領域１０が一列に配置されてい
るが、千鳥状やマトリックス状に配置することができ
る。この発光領域１０は、図1に破線ハッチングで示す
ように、第１のクラッド層４と同じ導電型であるｐ型
（第1導電型）の不純物を発光領域１０の周囲を囲むよ
うに選択的に拡散させて、不純物選択拡散領域１１を形
成することによって構成される。この不純物選択拡散領
域１１は、図２、図３に示すように、第２のクラッド層
６の表面から活性層５を貫通して第１のクラッド層４に
到達する深さに形成している。不純物選択拡散領域１１
は、発光領域１０を区画するための領域を形成するため
の第１の領域１１Ａと、分離領域１２を介在してこの第
1の領域１１Ａと平面的に離れて位置する第2の領域１１
Ｂを有している。第１の領域１１Ａは、高抵抗の反射層
３を通る電流通路が形成されるのを防ぐように、反射層
３の手前で拡散停止するような設定のもとに形成してい
る。その結果、第１の領域１１Ａと反射層３の間にキャ
リア移動用の領域１３が確保されている。第２の領域１
１Ｂは、第１のクラッド層４をｐ型電極８に接続するた
めのｐ型領域を形成するもので、前記第１の領域１１Ａ
と別に形成することもできるが、製造工程を簡素化する
ために領域１１Ａと同時に形成される。そして第２の領
域１１Ｂは、発光領域１０の配列長さ範囲に亘って帯状
に配置形成している。

【００２７】絶縁膜７は、窒化シリコンや酸化シリコン
などの絶縁性の膜で形成され、ｐ電極８が第２の領域１
１Ｂにコンタクトするためのコンタクトホールと、ｎ電
極９が発光領域１０にコンタクトするためのコンタクト
ホールを有している。

【００２８】ｐ電極８やｎ電極９は金を主成分とし、そ
れにチタンやその他の金属を含有させた電極で構成して
いるが、それ以外の金属電極で構成することもできる。
そして、ｐ電極８は、第２領域１１Ｂと同様に発光領域
１０の配列範囲に亘って帯状に配置形成しているが、そ
れ以外の形状とすることもできる。ｎ電極９は、発光領
域１０に幅が狭い一端９Ａを延長させ、ワイヤボンド等
の配線接続を行なうに適した面積を有する幅が広い他端
９Ｂを発光領域１０を挟んでｐ電極８と反対側に配置し
ている。パッド電極として機能するこの幅が広い他端９
Ｂは、発光領域１０を基準にｐ電極８と同じ側に配置す
ることもできる。

【００２９】発光領域１０は、活性層５を通過する部分
以外に、第２クラッド層６が第１領域１１Ａに接する部
分にｐｎ接合が形成されるが、この部分の電位障壁の方
が活性層５における障壁に比べて高いので、電流は活性
層５を優先的に通過するように流れる。また、ｐ電極を
ｎ電極と反対の面に設けた場合は電流が高抵抗の反射層
３を通過することになるが、ｐ電極８をｎ電極９と同じ
側の面に配置し、第１の領域１１Ａと反射層３の間にキ
ャリア移動用の領域１３を確保しているので、反射層３
を通過しない電流通路を確保することができ、この発光
ダイオードの駆動電圧を低く抑えることができる。

【００３０】そして、活性層５に注入されたキャリアの
再結合によって発生した光は、第１、第２のクラッド層
４，６が光学的に透明なので、第２のクラッド層６を介
して上部の窓から外部に放出されるととともに、第１の
クラッド層４に進んだ光も反射層３によって有効に反射
され上部の窓から外部に放出される。

【００３１】次に図４〜６に示す第２の実施形態につい
て説明する。上記の実施形態は、不純物選択拡散領域１
１の内、発光領域１０を個々に区画するための第１の領
域１１Ａを、複数の発光領域１０を含むように連続した
形態としていたが、この実施形態は、発光領域１０を個
々に区画するための第１の領域１１Ａを発光領域１０毎
に個々に独立した形態とした点に特徴を有している。そ
れ以外の形態は先の実施形態と同じにすることができ
る。第１の領域１１Ａを発光領域１０毎に個々に分離す
ることにより、第２のクラッド層６とそれに隣接する第
１の領域１１Ａとの間に形成されるｐｎ接合の電位障壁
が低くて第１の領域１１Ａを通じて電流が漏れる可能性
が高い場合においても、発光領域１０の間に複数の電位
障壁が形成されるので、電流の漏れを有効に防止するこ
とができる。

【００３２】上記各実施形態は、半導体材料としてＡｌ
ＧａＡｓを用いる場合を例示したが、本発明はこれ以外
の半導体を材料とすることもでき、その他のＩＩＩ―Ｖ
族系化合物半導体、例えば、ＡｌＧａＩｎＰ、ＧａＩｎ
Ｐ，ＧａＩｎＡｓＰのような三元系混晶や四元系混晶の
場合、あるいは、ＩＩ―Ｖ族系化合物半導体にも本発明
を適用することができる。

【００３３】また、不純物選択拡散領域１１の形成は、
亜鉛（Ｚｎ）を不純物として用いて行なうのが一般的で
あるが、これ以外の不純物、例えばマグネシウム（Ｍ
ｇ），ベリリウム（Ｂｅ）やその他の不純物を利用する
ことができる。特に、この不純物拡散は、図１４に示す
従来例のように、発光層としてのｐｎ接合の形成に用い
るのではなく、発光領域１０を区画するために利用され
るので、拡散深さの制御が多少悪くても発光領域１０の
特性に与える影響は少なくて済む。特に、活性層５とし
て多重量子井戸構造を採用する場合のように、活性層に
拡散した不純物が光出力の低下原因になる場合は、それ
を抑制することができる点で上記のように発光領域の周
囲に不純物拡散を拡散する方式を採用することが好まし
い。

【００３４】また、上記実施形態の発光ダイオードアレ
イ１は、複数の発光領域１０に共通の電極として１つの
電極８のみを設けた１ブロック構造の例を示したが．複
数の発光領域１０に共通の電極８を複数設けた複数ブロ
ック構造を採用することもできる。複数ブロック化のた
めには、例えば、図7、図8に第3の実施形態として示す
ように、発光ダイオードアレイ１の長手方向と直交する
方向に反射層３あるいは基板２に達する分離用の溝１４
を形成することによって、発光ダイオードアレイ１の長
手方向に複数の独立した半導体ブロック１５を配置する
構造を採用することができる。各ブロックには、図１や
図４に示す場合と同様に、複数の発光領域１０と、それ
に接続した電極８，９を配置することができる。分離用
の溝を形成する以外にもその他の構造、例えば不純物拡
散によって形成した分離構造などを採用して１つのアレ
イに複数の独立した半導体ブロックを配置することもで
きる。

【００３５】このような複数ブロック構造は、時分割駆
動によってアレイの点灯を制御する光プリントヘッド用
の発光ダイオードアレイに好適である。

【００３６】次に、複数ブロック構造を備える別の実施
形態（第4の実施形態）を、図９〜図１３を参照して説
明する。この実施形態の発光ダイオードアレイ１は、先
の実施形態におけるアレイを製造する際に用いる積層基
板（半導体ウエハ）と同じ物を利用して製造している。
したがって、先の実施形態で示した構成と同一の部分に
は、同一の符号を付してその説明を省略する。

【００３７】発光ダイオードアレイ１は、絶縁性あるい
は半絶縁性の基板２上に、反射層３、第1クラッド層
４、活性層５、第2クラッド層６、必要に応じてコンタ
クト層等を順次エピタキシャル成長して積層させたもの
を積層基板（半導体ウエハ）として利用し、それに種々
の加工が施される。

【００３８】以下、発光ダイオードアレイ１の製造方法
を交えてその構造を説明する。まず、積層基板に選択
的に不純物を拡散する処理が行なわれる。これによっ
て、発光領域１０、不純物選択拡散領域１１が積層基板
に形成される。発光領域１０は、アレイ1の長手方向に
等ピッチで配置される。ここで、不純物拡散は、発光領
域１０の活性層５を避けて行われる。

【００３９】次に、複数の半導体ブロック１５を形成す
るためのエッチング処理が行われる。このエッチング処
理は、半導体ブロック１５を囲む溝１６が基板２に達す
るまで行われる。この処理によって、半導体ブロック１
５は、他の半導体ブロックと電気的に独立した状態を維
持することができる。この独立した１つの半導体ブロッ
ク１５には、別々のグループに属する複数個、この例で
は第１のグループと第２のグループに属する２個の前記
発光領域１０が配置される。そして半導体ブロック１５
は、前記基板２の長手方向に複数配置される。半導体ブ
ロック１５の列は、発光ダイオードアレイ１の一方の側
に偏って配列されている。発光ダイオードアレイ１の他
方の側には、半導体ブロック１５の高さと同等の高さ位
置にパッド電極１７が配列される。

【００４０】半導体層の選択的エッチング処理の後に、
積層基板（半導体ウエハ）を覆うように絶縁膜７と同様
の絶縁膜７ａが形成され、第１グループ選択用の第１の
共通配線１８を接続するためのコンタクトホールが選択
的に形成される。次に、第１グループ選択用の第１の共
通配線１８が選択的に形成される。

【００４１】同様にして、絶縁膜７と同様の絶縁膜７ｂ
が形成され、第２グループ選択用の第２の共通配線１９
を接続するためのコンタクトホールが選択的に形成され
る。このコンタクトホールは、絶縁膜７ａ，７ｂを貫通
するように形成される。次に、第２グループ選択用の第
２の共通配線１９が選択的に形成される。

【００４２】各共通配線１８，１９は、アレイ１の長さ
方向にそって延びる幅広の主パターン１８ａ，１９ａ
に、複数の接続用の副パターン１８ｂ，１８ｃ，１９
ｂ，１９ｃが枝別れした状態で形成されている。多層配
線の主パターン１８ａ，１９ａは、半導体ブロック１５
を囲む溝１６を避けて、積層基板の平坦面に配置されて
いるので、断線の発生を避けることができる。発光領域
接続用の副パターン１８ｂ，１９ｂとパッド電極接続用
の副パターン１８ｃ，１９ｃは反対向きに延びている。
パッド電極接続用の副パターン１８ｃ，１９ｃは、溝１
６を垂直に横切るように延びている。

【００４３】各共通配線１８，１９は、その主、副パタ
ーンが絶縁膜７ｂを介して積層された多層配線の形態で
設けられている。主パターン１８ａ，１９ａは、平面的
に見て半導体ブロック１５の列とバッド電極１７の列の
間に位置している。

【００４４】これらを覆うように、絶縁膜７と同様の絶
縁膜７ｃが形成される。絶縁膜７ａ，７ｂ，７ｃには、
半導体ブロック１５の不純物選択拡散領域１１の内の第
２の領域１１Ｂに接続するためのコンタクトホールと、
共通配線のパッド電極接続用の副パターン１８ｃ，１９
ｃに接続するためのコンタクトホールが選択的に形成さ
れる。

【００４５】次にｐ電極８やパッド電極１７が選択的に
形成される。このｐ電極は、前記複数の半導体ブロック
１５を個別に選択するための個別配線２０として用いら
れる。個別配線２０の一端は、半導体ブロック１５の発
光領域１０の間隔部分を通ってダイオードアレイ１の一
方の側に位置する。複数の発光領域１０に均一な電流が
流れるようにするために、個別配線２０の一端はＴ字形
状をしている。このＴ字部分２１は、１つのブロック１
５内に配置された複数の発光領域１０の配列方向に亘る
長さ、すなわち、ブロック１５の１つの辺と同等の長さ
を有している。

【００４６】個別配線２０は、溝１６を垂直に横切った
後、他端がパッド電極１７ａ方向に傾斜角度をもって延
びている。この傾斜角度は、アレイ１の中央と端とでは
相違している。

【００４７】パッド電極１７は、ｐ電極８（個別配線２
０）を形成した後に別個に形成することもできるが、こ
の例では、ｐ電極８と同時に形成している。個別配線２
０に接続されたパッド電極１７ａの両側に共通配線用の
パッド電極１７ｂ１，ｂ２を配置しているが、片方の側
のみに配置しても良い。パッド電極１７はアレイ１の長
手方向に沿って一列に整列している。半導体ブロック１
５とその選択用のパッド電極１７ａの個数は同じである
が、共通配線用のパッド電極１７ｂ１，ｂ２が余分に存
在するので、パッド電極１７の配列ピッチは、半導体ブ
ロック１５の配列ピッチよりも若干狭くなっている。

【００４８】上記構成において、パッド電極１７ａに複
数のブロックの希望のものを選択するための信号が選択
的に与えられる。パッド電極１７ｂ１，ｂ２に複数のグ
ループ、この例では2つのグループの1つを選択するため
の信号が選択的に与えられる。これらの信号は、パッド
電極に例えばワイヤボンド配線を行なうことによって与
えられる。所定のパッド電極１７ａに選択信号が与えら
れた状態で、第１グループ選択用のパッド電極１７ｂ１
に選択信号が与えられると、半導体ブロックの１つの発
光領域１０、この例では、図１０における右側の発光領
域１０に電流が供給されてその領域が点灯状態となる。
一方、パッド電極１７ｂ１に代わって、第２グループ選
択用のパッド電極１７ｂ２に選択信号が与えられると、
半導体ブロックの１つの発光領域１０、この例では、図
１０における左側の発光領域１０に電流が供給されてそ
の領域が点灯状態となる。

【００４９】上記第3、第4の実施形態において、半導体
ブロック構造とその配線構造に注目する場合は、そのブ
ロック構造に影響を与えない範囲で前記積層基板等の構
造を多少変更しても差し支えない。例えば、反射層３を
省略することもできる。また、半導体ブロック１５内の
発光領域１０の数を２以上に増加させることもできる。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、ヘテロ構造、反射構
造、反射層を迂回する電極配置等の採用によって高輝度
の発光ダイオードアレイを提供することができる。

【００５１】また、不純物の選択的拡散を発光領域を区
画するために発光領域の周囲に行なっているので、拡散
によって発光領域を形成する場合に比べて、拡散制御が
容易になり、製造しやすい発光ダイオードアレイを提供
することができる。

【００５２】また、発光領域を区画するための拡散と同
時に第１クラッド層と電極との接続用の拡散を行なうこ
とにより、製造工程を簡略化することができる。

【００５３】また、不純物選択拡散領域の発光領域を区
画するための領域を各々独立させることにより、拡散層
を通じた電流の漏れを防止することができる。

【００５４】また、別々のグループに属する複数個の前
記発光領域を１つの独立した半導体ブロックに配置し、
この半導体ブロックを前記基板の長手方向に複数配置し
たことにより、時分割駆動に適した構造とすることがで
きる。

【００５５】また、半導体ブロック内の別々のグループ
に属する発光領域を選択するための複数の共通配線と、
半導体ブロックを選択するための複数の個別配線を備え
たことにより、配線数の削減を行なってアレイサイズを
小さくすることができる。

【００５６】また、複数の共通配線を多層配線としたこ
とにより、アレイサイズを小さくすることができる。

【００５７】また、複数の共通配線と前記複数の個別配
線を多層配線としたことにより、アレイサイズを小さく
することができる。

【００５８】また、複数の共通配線と前記複数の個別配
線に接続したパッド電極を一列に配置したことにより、
ワイヤボンドなどの配線作業性を高めることができる。

【００５９】また、ブロック内に位置する個別配線の一
端は、前記ブロック内の発光領域の配列長さ範囲に亘る
長さを有していることにより、電流の流れをを均一化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態の要部平面図である。

【図２】図１のＡ１−Ａ２断面図である。

【図３】図１のＢ１−Ｂ２断面図である。

【図４】本発明の他の実施形態の要部平面図である。

【図５】図４のＣ１−Ｃ２断面図である。

【図６】図４のＤ１−Ｄ２断面図である。

【図７】本発明の他の実施形態の要部平面図である。

【図８】図７のＥ１−Ｅ２断面図である。

【図９】本発明の他の実施形態の要部平面図である。

【図１０】図９の要部拡大平面図である。

【図１１】図１０のＦ１−Ｆ２断面図である。

【図１２】図１０のＧ１−Ｇ２断面図である。

【図１３】図１０のＨ１−Ｈ２断面図である。

【図１４】従来例を示す要部断面図である。

【符号の説明】

１発光ダイオードアレイ３反射層４第１クラッド層５活性層６第２クラッド層８ｐ型電極９ｎ型電極１０発光領域１１不純物選択拡散領域１１Ａ第１領域１１Ｂ第２領域

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西村晋鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地鳥取三洋電機株式会社内Ｆターム(参考） 2C162 AE28 AE47 AF04 AF60 AH06 AH27 AH30 FA04 FA17 FA23 5F041 AA03 AA21 AA42 AA47 CA04 CA05 CA10 CA12 CA35 CA36 CA49 CA53 CA57 CA72 CA74 CA75 CA91 CA92 CA93 CB03 CB04 CB05 CB15 CB22 CB23 CB24 CB25 CB36 FF13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に、第1導電型の第1のクラッド
層、活性層およびエネルギーバンドギャップが前記活性
層より大きい第2導電型の第２のクラッド層を順次積層
した発光ダイオードアレイにおいて、第1導電型の不純
物選択拡散領域を、発光領域を囲むように前記第２のク
ラッド層の表面から前記第１のクラッド層に到達させ
て、発光領域を区画するための領域を形成するととも
に、前記基板と活性層の間に反射層を配置したことを特
徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項２】基板上に、第1導電型の第1のクラッド
層、活性層およびバンドギャップエネルギーが前記活性
層より大きい第2導電型の第２のクラッド層を順次積層
した発光ダイオードアレイにおいて、第1導電型の不純
物選択拡散領域を、前記第２のクラッド層の表面から前
記第１のクラッド層に到達させて、発光領域を囲むよう
に区画するための第1の領域及びこの第1の領域と平面的
に離れた第2の領域を形成し、前記第2の領域に接続した
第1導電型の電極と前記発光領域に接続した第2導電型の
電極を同一方向の面に配置したことを特徴とする発光ダ
イオードアレイ。
【請求項３】基板上に、第1導電型の第1のクラッド
層、活性層およびエネルギーバンドギャップが前記活性
層より大きい第2導電型の第２のクラッド層を順次積層
した発光ダイオードアレイにおいて、前記基板と活性層
の間に反射層を形成するとともに、第1導電型の不純物
選択拡散領域を、前記第２のクラッド層の表面から前記
第１のクラッド層に到達させて、発光領域を区画するた
めの第1の領域及びこの第1の領域と平面的に離れた第2
の領域を形成し、前記第1の領域と前記反射層との間に
キャリア移動領域を確保し、前記第2の領域に接続した
第1導電型の電極と前記発光領域に接続した第2の導電型
の電極を同一方向の面に配置したことを特徴とする発光
ダイオードアレイ。
【請求項４】基板上に、第1導電型の第1のクラッド
層、多重量子井戸型の活性層およびエネルギーバンドギ
ャップが前記活性層より大きい第2導電型の第２のクラ
ッド層を順次積層した発光ダイオードアレイにおいて、
第1導電型の不純物選択拡散領域を、発光領域を囲むよ
うに前記第２のクラッド層の表面から前記第１のクラッ
ド層に到達させて、発光領域を区画するための領域を形
成したことを特徴とする発光ダイオードアレイ。
【請求項５】別々のグループに属する複数個の前記発
光領域を１つの独立した半導体ブロックに配置し、この
半導体ブロックを前記基板の長手方向に複数配置したこ
とを特徴とする請求項４に記載の発光ダイオードアレ
イ。
【請求項６】前記半導体ブロック内の前記別々のグル
ープに属する発光領域数を選択するための複数の共通配
線と、前記半導体ブロックを選択するための複数の個別
配線を備えたことを特徴とする請求項５に記載の発光ダ
イオードアレイ。
【請求項７】前記複数の共通配線を多層配線としたこ
とを特徴とする請求項６に記載の発光ダイオードアレ
イ。
【請求項８】前記多層配線の主パターンを前記半導体
ブロック状を囲む溝を避けて配置したことを特徴とする
請求項７に記載の発光ダイオードアレイ。
【請求項９】前記複数の共通配線と前記複数の個別配
線を多層配線としたことを特徴とする請求項６に記載の
発光ダイオードアレイ。
【請求項１０】前記複数の共通配線と前記複数の個別
配線に接続したパッド電極を一列に配置したことを特徴
とする請求項６に記載の発光ダイオードアレイ。
【請求項１１】前記ブロック内に位置する前記個別配
線の一端は、前記ブロック内の発光領域の配列長さ範囲
に亘る長さを有していることを特徴とする請求項６に記
載の発光ダイオードアレイ。