JP2003031840A - 発光ダイオードアレイ - Google Patents
発光ダイオードアレイInfo
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- H01L27/15—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission
- H01L27/153—Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
Abstract
(57)【要約】
【課題】光取り出し効率を向上させる構造にすることに
より、高出力発光ダイオードアレイを提供する。 【解決手段】基板１上に複数の結晶層を積んだエピタキ
シャル層が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダ
イオード部１０を有し、その発光ダイオード部１０の発
光部表面１２ａが絶縁膜から成る保護膜（１１、１４）
で被覆された発光ダイオードアレイにおいて、前記複数
個の発光ダイオード部１０の発光部表面１２ａを被覆す
る保護膜（１１、１４）の厚さの総厚を１μｍより薄く
する。
より、高出力発光ダイオードアレイを提供する。 【解決手段】基板１上に複数の結晶層を積んだエピタキ
シャル層が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダ
イオード部１０を有し、その発光ダイオード部１０の発
光部表面１２ａが絶縁膜から成る保護膜（１１、１４）
で被覆された発光ダイオードアレイにおいて、前記複数
個の発光ダイオード部１０の発光部表面１２ａを被覆す
る保護膜（１１、１４）の厚さの総厚を１μｍより薄く
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光ダイオードア
レイに係り、特に電子写真方式のプリンタ光源に用いら
れる発光ダイオードアレイに関するものである。
レイに係り、特に電子写真方式のプリンタ光源に用いら
れる発光ダイオードアレイに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電子写真方式のプリンタの光源として
は、主にレーザ方式と発光ダイオードアレイ方式が用い
られている。特に発光ダイオードアレイ方式は、レーザ
方式のように光路長を長くとる必要がないため、プリン
タを小型化でき、大サイズの印刷が容易であるという特
長をもっている。
は、主にレーザ方式と発光ダイオードアレイ方式が用い
られている。特に発光ダイオードアレイ方式は、レーザ
方式のように光路長を長くとる必要がないため、プリン
タを小型化でき、大サイズの印刷が容易であるという特
長をもっている。
【０００３】さらに、最近はプリンタの小型化が進んで
おり、より高精細で高出力の発光ダイオードアレイが求
められるようになってきている。
おり、より高精細で高出力の発光ダイオードアレイが求
められるようになってきている。
【０００４】図３に従来の発光ダイオードアレイの上面
図を、また図４にそのＢ−Ｂ’部の断面構造図を示す。
図を、また図４にそのＢ−Ｂ’部の断面構造図を示す。
【０００５】図３に示すように従来の発光ダイオードア
レイは、チップ上に複数の発光ダイオード部１０が一列
に並んでいる。
レイは、チップ上に複数の発光ダイオード部１０が一列
に並んでいる。
【０００６】そして、その断面構造は、図４に示すよう
に、半絶縁性ＧａＡｓ基板１の上に、ｐ型ＧａＡｓ導電
層２、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層３、ｐ型
ＡｌＧａＡｓクラッド層４、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層
５、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層６、ｎ型ＧａＡｓキャ
ップ層７を順に設けたダブルヘテロ構造となっている。
に、半絶縁性ＧａＡｓ基板１の上に、ｐ型ＧａＡｓ導電
層２、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層３、ｐ型
ＡｌＧａＡｓクラッド層４、ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層
５、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層６、ｎ型ＧａＡｓキャ
ップ層７を順に設けたダブルヘテロ構造となっている。
【０００７】発光ダイオード部１０の素子分離は、ｎ型
ＧａＡｓキャップ層７から半絶縁性ＧａＡｓ基板１まで
メサエッチングすることにより行っている。
ＧａＡｓキャップ層７から半絶縁性ＧａＡｓ基板１まで
メサエッチングすることにより行っている。
【０００８】そして、発光ダイオードに電圧を印加する
ためのカソード用コンタクト電極８はｎ型ＧａＡｓキャ
ップ層９のメサ頂面に、またアノード用コンタクト電極
１５は、ｐ型ＧａＡｓ導電層２の上に金属を蒸着し合金
化することにより設けられている。これらの電極は、Ａ
ｕ配線１６により、各々、カソード用ボンディングパッ
ド１７、アノード用ボンディングパッド１８の部分まで
引き伸ばしてある。
ためのカソード用コンタクト電極８はｎ型ＧａＡｓキャ
ップ層９のメサ頂面に、またアノード用コンタクト電極
１５は、ｐ型ＧａＡｓ導電層２の上に金属を蒸着し合金
化することにより設けられている。これらの電極は、Ａ
ｕ配線１６により、各々、カソード用ボンディングパッ
ド１７、アノード用ボンディングパッド１８の部分まで
引き伸ばしてある。
【０００９】また、発光ダイオード部１０の活性層５で
発生した光は、ｎ型ＧａＡｓキャップ層９を透過するこ
とができないので、これをエッチングにより取り除き、
光取り出し部である発光部１２（発光部表面１２ａ）を
設けてある。この発光部表面１２ａ上にはＡｕ配線１６
との絶縁を目的とした保護膜であるＰＳＧ（PhosphoSil
icate Glass）絶縁膜１１及び保護ＰＳＧ膜１４と、よ
り緻密な保護膜であるＳｉＮ膜１９を設けている。
発生した光は、ｎ型ＧａＡｓキャップ層９を透過するこ
とができないので、これをエッチングにより取り除き、
光取り出し部である発光部１２（発光部表面１２ａ）を
設けてある。この発光部表面１２ａ上にはＡｕ配線１６
との絶縁を目的とした保護膜であるＰＳＧ（PhosphoSil
icate Glass）絶縁膜１１及び保護ＰＳＧ膜１４と、よ
り緻密な保護膜であるＳｉＮ膜１９を設けている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】ところで、この発光ダ
イオードアレイの構造は、発光部表面１２ａから取り出
される光が、ＰＳＧ絶縁膜１１と保護ＰＳＧ膜１４、保
護ＳｉＮ膜１９を介して発光している。
イオードアレイの構造は、発光部表面１２ａから取り出
される光が、ＰＳＧ絶縁膜１１と保護ＰＳＧ膜１４、保
護ＳｉＮ膜１９を介して発光している。
【００１１】しかしながら、これら保護膜内での反射・
屈折によって発光効率が劣化するという問題があった。
屈折によって発光効率が劣化するという問題があった。
【００１２】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、光取り出し効率を向上させる構造にすることによ
り、高出力発光ダイオードアレイを提供することにあ
る。
し、光取り出し効率を向上させる構造にすることによ
り、高出力発光ダイオードアレイを提供することにあ
る。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、次のように構成したものである。
め、本発明は、次のように構成したものである。
【００１４】請求項１の発明に係る発光ダイオードアレ
イは、基板上に複数の結晶層を積んだエピタキシャル層
が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイオード
部を有し、その発光ダイオード部の発光部表面が絶縁膜
から成る保護膜で被覆された発光ダイオードアレイにお
いて、前記複数個の発光ダイオード部の発光部表面を被
覆する前記保護膜の厚さの総厚を１μｍより薄くしたこ
とを特徴とする。
イは、基板上に複数の結晶層を積んだエピタキシャル層
が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイオード
部を有し、その発光ダイオード部の発光部表面が絶縁膜
から成る保護膜で被覆された発光ダイオードアレイにお
いて、前記複数個の発光ダイオード部の発光部表面を被
覆する前記保護膜の厚さの総厚を１μｍより薄くしたこ
とを特徴とする。
【００１５】ここで発光部表面上の保護膜は、単層の絶
縁膜又は複数層の絶縁膜として設けられているいずれの
場合でも良く、またその絶縁膜の種類も透光性を確保し
うる材料であればよい。
縁膜又は複数層の絶縁膜として設けられているいずれの
場合でも良く、またその絶縁膜の種類も透光性を確保し
うる材料であればよい。
【００１６】請求項２の発明は、請求項１記載の発光ダ
イオードアレイにおいて、前記発光部表面上の保護膜
が、エッチングにより総厚が１μｍ未満に薄層化されて
いることを特徴とする。
イオードアレイにおいて、前記発光部表面上の保護膜
が、エッチングにより総厚が１μｍ未満に薄層化されて
いることを特徴とする。
【００１７】請求項３の発明に係る発光ダイオードアレ
イは、基板上に複数の結晶層を積んだエピタキシャル層
が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイオード
部を有し、その発光ダイオード部の発光部表面が第１絶
縁膜及び第２絶縁膜から成る保護膜で被覆された発光ダ
イオードアレイにおいて、前記複数個の発光ダイオード
部の発光部表面を被覆する前記保護膜の厚さの総厚を１
μｍより薄くしたことを特徴とする。
イは、基板上に複数の結晶層を積んだエピタキシャル層
が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイオード
部を有し、その発光ダイオード部の発光部表面が第１絶
縁膜及び第２絶縁膜から成る保護膜で被覆された発光ダ
イオードアレイにおいて、前記複数個の発光ダイオード
部の発光部表面を被覆する前記保護膜の厚さの総厚を１
μｍより薄くしたことを特徴とする。
【００１８】本発明においては、第１絶縁膜及び第２絶
縁膜から成る保護膜の総厚が１μｍ以下であればよい。
従って、(1) 第１絶縁膜及び第２絶縁膜が共に存在し、
その第２絶縁膜の厚みが薄層化されている場合、(2) 第
２絶縁膜が存在せず、第１絶縁膜のみが存在する場合、
(3) 第２絶縁膜が存在せず、第１絶縁膜の厚みが薄層化
されている場合、(4) 第１絶縁膜及び第２絶縁膜が共に
存在しない場合の４つの形態を含む。
縁膜から成る保護膜の総厚が１μｍ以下であればよい。
従って、(1) 第１絶縁膜及び第２絶縁膜が共に存在し、
その第２絶縁膜の厚みが薄層化されている場合、(2) 第
２絶縁膜が存在せず、第１絶縁膜のみが存在する場合、
(3) 第２絶縁膜が存在せず、第１絶縁膜の厚みが薄層化
されている場合、(4) 第１絶縁膜及び第２絶縁膜が共に
存在しない場合の４つの形態を含む。
【００１９】請求項４の発明は、請求項３記載の発光ダ
イオードアレイにおいて、前記発光部表面上の保護膜の
うち、第２絶縁膜についてはその厚さの全部がエッチン
グにより除去され、また前記第１絶縁膜についてはその
厚さの一部もしくは全部がエッチングにより除去され又
は全部が除去されないで残されていることを特徴とす
る。
イオードアレイにおいて、前記発光部表面上の保護膜の
うち、第２絶縁膜についてはその厚さの全部がエッチン
グにより除去され、また前記第１絶縁膜についてはその
厚さの一部もしくは全部がエッチングにより除去され又
は全部が除去されないで残されていることを特徴とす
る。
【００２０】これは上記の四形態のうちの(2) (3) (4)
を特定したものである。
を特定したものである。
【００２１】請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれ
かに記載の発光ダイオードアレイにおいて、前記保護膜
が更に他の保護膜で覆われていることを特徴とする。
かに記載の発光ダイオードアレイにおいて、前記保護膜
が更に他の保護膜で覆われていることを特徴とする。
【００２２】例えば、保護膜がＰＳＧ絶縁膜及び保護Ｐ
ＳＧ膜から成る場合、その上を更に他の保護膜としてＳ
ｉＮ膜で覆うものであり、これにより水分等の侵入を防
止するものである。＜発明の要点＞上記課題を解決する
ために、本発明は、基板に複数の結晶層を積んだエピタ
キシャル層が形成され、メサエッチング溝により分割さ
れた複数個の発光ダイオード部を有する発光ダイオード
アレイにおいて、発光部表面に被覆形成される保護膜を
エッチングにより薄層化して発光効率を向上させたもの
である。
ＳＧ膜から成る場合、その上を更に他の保護膜としてＳ
ｉＮ膜で覆うものであり、これにより水分等の侵入を防
止するものである。＜発明の要点＞上記課題を解決する
ために、本発明は、基板に複数の結晶層を積んだエピタ
キシャル層が形成され、メサエッチング溝により分割さ
れた複数個の発光ダイオード部を有する発光ダイオード
アレイにおいて、発光部表面に被覆形成される保護膜を
エッチングにより薄層化して発光効率を向上させたもの
である。
【００２３】上記構造によれば活性層からの発光を保護
膜の反射・屈折による減衰を抑制でき、光出力を大幅に
向上させることができる。
膜の反射・屈折による減衰を抑制でき、光出力を大幅に
向上させることができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】次に、本発明の好適一実施の形態
を添付図に基づいて詳述する。
を添付図に基づいて詳述する。
【００２５】図１に本発明にかかる発光ダイオードアレ
イの上面図を、また図２にその発光ダイオードアレイの
Ａ−Ａ’部の断面構造を示す。
イの上面図を、また図２にその発光ダイオードアレイの
Ａ−Ａ’部の断面構造を示す。
【００２６】この発光ダイオードアレイは、半絶縁性Ｇ
ａＡｓ基板１上に複数の結晶層を積んだエピタキシャル
層が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイオー
ド部１０を有し、その発光ダイオード部１０の発光部表
面１２ａが、ＰＳＧ絶縁膜１１（第１絶縁膜）及び保護
ＰＳＧ膜１４（第２絶縁膜）から成る保護膜で被覆さ
れ、更に他の保護膜である保護ＳｉＮ膜１９で被覆され
た発光ダイオードアレイにおいて、上記複数個の発光ダ
イオード部１０の発光部表面１２ａを被覆するＰＳＧ絶
縁膜１１及び保護ＰＳＧ膜１４から成る保護膜につき、
その厚さの総厚を、エッチングにより１μｍ以下とし、
その上を保護ＳｉＮ膜１９で覆ったものである。
ａＡｓ基板１上に複数の結晶層を積んだエピタキシャル
層が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイオー
ド部１０を有し、その発光ダイオード部１０の発光部表
面１２ａが、ＰＳＧ絶縁膜１１（第１絶縁膜）及び保護
ＰＳＧ膜１４（第２絶縁膜）から成る保護膜で被覆さ
れ、更に他の保護膜である保護ＳｉＮ膜１９で被覆され
た発光ダイオードアレイにおいて、上記複数個の発光ダ
イオード部１０の発光部表面１２ａを被覆するＰＳＧ絶
縁膜１１及び保護ＰＳＧ膜１４から成る保護膜につき、
その厚さの総厚を、エッチングにより１μｍ以下とし、
その上を保護ＳｉＮ膜１９で覆ったものである。
【００２７】この発光ダイオードアレイは、図１及び図
２に示すように、従来の構造と比較して、発光部１２上
に光取り出し窓２０を設け、保護膜（ＰＳＧ絶縁膜１１
及び保護ＰＳＧ膜１４）を薄層化したほかは変わりはな
い。
２に示すように、従来の構造と比較して、発光部１２上
に光取り出し窓２０を設け、保護膜（ＰＳＧ絶縁膜１１
及び保護ＰＳＧ膜１４）を薄層化したほかは変わりはな
い。
【００２８】詳述するに、図１に示すように、発光ダイ
オードアレイは、半絶縁性ＧａＡｓ基板１上に、電圧の
印加により発光するメサ型の発光ダイオード部１０が形
成され、その発光ダイオード部１０のメサ頂面には、発
光ダイオード部１０で発光した光を外部に取り出すため
の多数の発光部１２が、メサエッチング溝１３によりそ
れぞれが絶縁されて一列に並んで設けられている。
オードアレイは、半絶縁性ＧａＡｓ基板１上に、電圧の
印加により発光するメサ型の発光ダイオード部１０が形
成され、その発光ダイオード部１０のメサ頂面には、発
光ダイオード部１０で発光した光を外部に取り出すため
の多数の発光部１２が、メサエッチング溝１３によりそ
れぞれが絶縁されて一列に並んで設けられている。
【００２９】さらに、それら発光部１２の列に沿って、
一方のメサ溝面には、発光ダイオード部に電圧を印加す
るためのアノード用コンタクト電極１５が形成されてお
り、他方のメサ頂面には、各発光部１２ごとにカソード
用コンタクト電極８が形成されている。
一方のメサ溝面には、発光ダイオード部に電圧を印加す
るためのアノード用コンタクト電極１５が形成されてお
り、他方のメサ頂面には、各発光部１２ごとにカソード
用コンタクト電極８が形成されている。
【００３０】さらに、カソード用コンタクト電極８は、
それぞれＡｕ配線１６により外部素子と接続するための
カソード用ボンディングパッド１７と電気的に接続され
ている。
それぞれＡｕ配線１６により外部素子と接続するための
カソード用ボンディングパッド１７と電気的に接続され
ている。
【００３１】図２に発光ダイオードアレイの構造断面図
を示す。
を示す。
【００３２】この発光ダイオードアレイの発光ダイオー
ド部１０は、図２に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ基板
１上に、ｐ型ＧａＡｓ導電層２、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッ
チングストッパ層３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層４、
ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層５、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層６、ｎ型ＧａＡｓキャップ層７が順に積層されて構成
されると共に、メサエッチング溝１３によりメサ型に形
成されている。
ド部１０は、図２に示すように、半絶縁性ＧａＡｓ基板
１上に、ｐ型ＧａＡｓ導電層２、ｐ型ＡｌＧａＡｓエッ
チングストッパ層３、ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層４、
ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層５、ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド
層６、ｎ型ＧａＡｓキャップ層７が順に積層されて構成
されると共に、メサエッチング溝１３によりメサ型に形
成されている。
【００３３】また、上述したように、カソード用コンタ
クト電極８は、発光ダイオード部１０のメサ頂面に形成
されており、アノード用コンタクト電極１５は、発光ダ
イオード部１０のメサ溝面であるｐ型ＧａＡｓ導電層２
上に形成されている。
クト電極８は、発光ダイオード部１０のメサ頂面に形成
されており、アノード用コンタクト電極１５は、発光ダ
イオード部１０のメサ溝面であるｐ型ＧａＡｓ導電層２
上に形成されている。
【００３４】次にこの発光ダイオードアレイの製造方法
を作用と共に説明する。
を作用と共に説明する。
【００３５】半絶縁性ＧａＡｓ基板１の（１００）表面
上に、ＭＯＶＰＥ法によりキャリア濃度４×１０19cm-3
のｐ型ＧａＡｓ導電層２を１μｍ、キャリア濃度３×１
０19cm-3のｐ型ＡｌＧａＡｓ層３を０．５μｍ、キャリ
ア濃度３×１０18cm-3ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層４を
１μｍ、キャリア濃度１×１０18cm-3のｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ活性層５を１μｍ、キャリア濃度２×１０18cm-3のｎ
型ＡｌＧａＡｓクラッド層６を３μｍ、キャリア濃度１
×１０18cm-3のｎ型ＧａＡｓキャップ層７を０．５μ
ｍ、順次成長させる。
上に、ＭＯＶＰＥ法によりキャリア濃度４×１０19cm-3
のｐ型ＧａＡｓ導電層２を１μｍ、キャリア濃度３×１
０19cm-3のｐ型ＡｌＧａＡｓ層３を０．５μｍ、キャリ
ア濃度３×１０18cm-3ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層４を
１μｍ、キャリア濃度１×１０18cm-3のｐ型ＡｌＧａＡ
ｓ活性層５を１μｍ、キャリア濃度２×１０18cm-3のｎ
型ＡｌＧａＡｓクラッド層６を３μｍ、キャリア濃度１
×１０18cm-3のｎ型ＧａＡｓキャップ層７を０．５μ
ｍ、順次成長させる。
【００３６】最上層であるｎ型ＧａＡｓキャップ層７
は、カソード用コンタクト電極８を形成するキャップ層
の一部９のみ残してウエットエッチングにより除去す
る。
は、カソード用コンタクト電極８を形成するキャップ層
の一部９のみ残してウエットエッチングにより除去す
る。
【００３７】そして、各ダイオード部１０を電気的に分
離するためにウエットエッチングによりメサエッチング
溝１３を形成する。なお、エッチング溝１３の深さはＧ
ａＡｓ基板１が露出する７．０μｍとする。
離するためにウエットエッチングによりメサエッチング
溝１３を形成する。なお、エッチング溝１３の深さはＧ
ａＡｓ基板１が露出する７．０μｍとする。
【００３８】さらに、全表面を覆うようにＣＶＤ法によ
りＰＳＧ絶縁膜１１（第１絶縁膜）を０．５μｍ成長さ
せる。
りＰＳＧ絶縁膜１１（第１絶縁膜）を０．５μｍ成長さ
せる。
【００３９】そして、カソード用コンタクト電極８部分
のＰＳＧ膜１１をフッ酸により、アノード用コンタクト
電極１５を形成する部分のＰＳＧ膜をＣＨＦ33／Ｏ22な
どのガスを用いたドライエッチングで除去する。カソー
ド用コンタクト電極８は、ｎ型ＧａＡｓキャップ層９の
上にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕを蒸着、アロイすることによ
り形成する。アノード用コンタクト電極１５は、メサエ
ッチング溝の底に露出しているｐ型ＧａＡｓ導電層２の
上にＡｕＺｎ／Ｎｉ／Ａｕを蒸着、アロイすることによ
り形成する。これらの電極はＡｕ配線１６によりカソー
ド用ボンディングパッド１７、アノード用ボンディング
パッド１８の部分まで引き出す。
のＰＳＧ膜１１をフッ酸により、アノード用コンタクト
電極１５を形成する部分のＰＳＧ膜をＣＨＦ33／Ｏ22な
どのガスを用いたドライエッチングで除去する。カソー
ド用コンタクト電極８は、ｎ型ＧａＡｓキャップ層９の
上にＡｕＧｅ／Ｎｉ／Ａｕを蒸着、アロイすることによ
り形成する。アノード用コンタクト電極１５は、メサエ
ッチング溝の底に露出しているｐ型ＧａＡｓ導電層２の
上にＡｕＺｎ／Ｎｉ／Ａｕを蒸着、アロイすることによ
り形成する。これらの電極はＡｕ配線１６によりカソー
ド用ボンディングパッド１７、アノード用ボンディング
パッド１８の部分まで引き出す。
【００４０】次に、これらの表面全面を保護膜であるＰ
ＳＧ膜１４（第２絶縁膜）を０．５μｍ被覆する。
ＳＧ膜１４（第２絶縁膜）を０．５μｍ被覆する。
【００４１】ここで発光面上のＰＳＧ膜は、ＰＳＧ絶縁
膜１１（第１絶縁膜）の０．５μｍとＰＳＧ膜１４（第
２絶縁膜）の０．５μｍを重ね合わせたものになり、総
厚で１μｍとなるが、このままでは、これらの保護膜内
での反射・屈折によって光取り出し効率が低いという問
題がある。
膜１１（第１絶縁膜）の０．５μｍとＰＳＧ膜１４（第
２絶縁膜）の０．５μｍを重ね合わせたものになり、総
厚で１μｍとなるが、このままでは、これらの保護膜内
での反射・屈折によって光取り出し効率が低いという問
題がある。
【００４２】そこで、本発明に従い、ＰＳＧ絶縁膜１１
及び保護ＰＳＧ膜１４から成る保護膜につき、その一部
または全部をＣＨＦ3／Ｏ2などのガス系を用いたドライ
エッチングで除去して、当該保護膜の厚さの総厚を１μ
ｍより薄くした構成とし、以て光取り出し窓２０を形成
する。
及び保護ＰＳＧ膜１４から成る保護膜につき、その一部
または全部をＣＨＦ3／Ｏ2などのガス系を用いたドライ
エッチングで除去して、当該保護膜の厚さの総厚を１μ
ｍより薄くした構成とし、以て光取り出し窓２０を形成
する。
【００４３】この実施形態の場合、第２絶縁膜たる保護
ＰＳＧ膜１４はその全厚みをエッチングにより除去する
と共に、更に第１絶縁膜たるＰＳＧ絶縁膜１１について
もその全厚みの一部をエッチングにより除去し、ＰＳＧ
絶縁膜１１を０．２５μｍ以下の厚さとして残した形態
としている。
ＰＳＧ膜１４はその全厚みをエッチングにより除去する
と共に、更に第１絶縁膜たるＰＳＧ絶縁膜１１について
もその全厚みの一部をエッチングにより除去し、ＰＳＧ
絶縁膜１１を０．２５μｍ以下の厚さとして残した形態
としている。
【００４４】さらに、水分等の浸入を防ぐ目的で、より
緻密な膜であるＳｉＮ膜１９を表面全面に被覆する。最
後に各ボンディングパッド１７、１８上の保護膜は除去
し、電気配線が可能な状態として、発光ダイオードアレ
イを製造する。
緻密な膜であるＳｉＮ膜１９を表面全面に被覆する。最
後に各ボンディングパッド１７、１８上の保護膜は除去
し、電気配線が可能な状態として、発光ダイオードアレ
イを製造する。
【００４５】このようにして製造された発光ダイオード
アレイは、保護膜の反射・屈折を最小限に抑制できるの
で外部発光効率が向上し、従来の約１．５倍の光出力を
得ることができる。
アレイは、保護膜の反射・屈折を最小限に抑制できるの
で外部発光効率が向上し、従来の約１．５倍の光出力を
得ることができる。
【００４６】本実施の形態の場合、第２絶縁膜たる保護
ＰＳＧ膜１４の全厚みをエッチングにより除去すると共
に、第１絶縁膜たるＰＳＧ絶縁膜１１の全厚みの一部を
エッチングにより除去した形態とした。しかし、本発明
はこの形態に限定されるものではなく、例えば、(i) 第
２絶縁膜たる保護ＰＳＧ膜１４の厚みの一部までエッチ
ングにより除去した形態や、(ii) 第２絶縁膜たる保護
ＰＳＧ膜１４の厚みの全部までをエッチングにより除去
した形態や、又は(iii) 第２絶縁膜たる保護ＰＳＧ膜１
４の厚みの全部をエッチングにより除去すると共に第１
絶縁膜たるＰＳＧ絶縁膜１１の厚みの全部までも除去し
た形態とすることもできる。
ＰＳＧ膜１４の全厚みをエッチングにより除去すると共
に、第１絶縁膜たるＰＳＧ絶縁膜１１の全厚みの一部を
エッチングにより除去した形態とした。しかし、本発明
はこの形態に限定されるものではなく、例えば、(i) 第
２絶縁膜たる保護ＰＳＧ膜１４の厚みの一部までエッチ
ングにより除去した形態や、(ii) 第２絶縁膜たる保護
ＰＳＧ膜１４の厚みの全部までをエッチングにより除去
した形態や、又は(iii) 第２絶縁膜たる保護ＰＳＧ膜１
４の厚みの全部をエッチングにより除去すると共に第１
絶縁膜たるＰＳＧ絶縁膜１１の厚みの全部までも除去し
た形態とすることもできる。
【００４７】また本実施の形態では、保護膜として、Ｐ
ＳＧ、ＳｉＮを例にとって述べたが、他の保護膜を用い
てもよい。
ＳＧ、ＳｉＮを例にとって述べたが、他の保護膜を用い
てもよい。
【００４８】さらにまた、本実施の形態では、結晶構造
として半絶縁性ＧａＡｓ基板１の上にｐ型の結晶を下に
したｐ型、ｎ型の順の発光ダイオード用結晶構造を例に
して説明したが、半絶縁性ＧａＡｓ基板１の上にｎ型の
結晶を下にした、ｎ型、ｐ型の順の発光ダイオード用結
晶構造においても適用することができ、ダイオードの極
性が変わるだけで、同様に外部発光効率を向上させる効
果を得ることができる。
として半絶縁性ＧａＡｓ基板１の上にｐ型の結晶を下に
したｐ型、ｎ型の順の発光ダイオード用結晶構造を例に
して説明したが、半絶縁性ＧａＡｓ基板１の上にｎ型の
結晶を下にした、ｎ型、ｐ型の順の発光ダイオード用結
晶構造においても適用することができ、ダイオードの極
性が変わるだけで、同様に外部発光効率を向上させる効
果を得ることができる。
【００４９】また、本実施の形態では、基板に半絶縁性
ＧａＡｓ基板を用いたが、導電性の基板であっても、そ
の上にアンドープＧａＡｓなどの高抵抗層を設けるか、
ｐ−ｎ−ｐまたはｎ−ｐ−ｎとなる構造にすれば、電気
的に絶縁できるので、同様に適用することが可能であ
る。
ＧａＡｓ基板を用いたが、導電性の基板であっても、そ
の上にアンドープＧａＡｓなどの高抵抗層を設けるか、
ｐ−ｎ−ｐまたはｎ−ｐ−ｎとなる構造にすれば、電気
的に絶縁できるので、同様に適用することが可能であ
る。
【００５０】
【発明の効果】以上要するに本発明によれば、発光ダイ
オード部の発光部表面が絶縁膜から成る保護膜で被覆さ
れた発光ダイオードアレイにおいて、その発光部表面を
被覆する保護膜の厚さの総厚を１μｍより薄くしたの
で、従来の発光部表面上に１μｍ以上の厚さで保護層を
形成した構成の発光ダイオードアレイに較べ、光取り出
し効率の高い、高出力の発光ダイオードアレイを提供す
ることができる。
オード部の発光部表面が絶縁膜から成る保護膜で被覆さ
れた発光ダイオードアレイにおいて、その発光部表面を
被覆する保護膜の厚さの総厚を１μｍより薄くしたの
で、従来の発光部表面上に１μｍ以上の厚さで保護層を
形成した構成の発光ダイオードアレイに較べ、光取り出
し効率の高い、高出力の発光ダイオードアレイを提供す
ることができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す発光ダイオードアレ
イの上面図である。
イの上面図である。
【図２】本発明の一実施形態を示す発光ダイオードアレ
イの構造断面図である。
イの構造断面図である。
【図３】従来の発光ダイオードアレイの上面図である。
【図４】従来の発光ダイオードアレイの構造断面図であ
る。
る。
１ 半絶縁性ＧａＡｓ基板
２ ｐ型ＧａＡｓ導電層
３ ｐ型ＡｌＧａＡｓエッチングストッパ層
４ ｐ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
５ ｐ型ＡｌＧａＡｓ活性層
６ ｎ型ＡｌＧａＡｓクラッド層
７ ｎ型ＧａＡｓキャップ層
８ カソード用コンタクト電極
９ カソード電極を形成するために残したｎ型ＧａＡｓ
キャップ層 １０ 発光ダイオード部 １１ ＰＳＧ絶縁膜（第１絶縁膜） １２ 発光部 １２ａ 発光部表面 １３ メサエッチング溝 １４ 保護ＰＳＧ膜（第２絶縁膜） １５ アノード用コンタクト電極 １６ Ａｕ配線 １９ 保護ＳｉＮ膜 ２０ 光取り出し窓
キャップ層 １０ 発光ダイオード部 １１ ＰＳＧ絶縁膜（第１絶縁膜） １２ 発光部 １２ａ 発光部表面 １３ メサエッチング溝 １４ 保護ＰＳＧ膜（第２絶縁膜） １５ アノード用コンタクト電極 １６ Ａｕ配線 １９ 保護ＳｉＮ膜 ２０ 光取り出し窓
Claims (5)
- 【請求項１】基板上に複数の結晶層を積んだエピタキシ
ャル層が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイ
オード部を有し、その発光ダイオード部の発光部表面が
絶縁膜から成る保護膜で被覆された発光ダイオードアレ
イにおいて、 前記複数個の発光ダイオード部の発光部表面を被覆する
前記保護膜の厚さの総厚を１μｍより薄くしたことを特
徴とする発光ダイオードアレイ。 - 【請求項２】前記発光部表面上の保護膜はエッチングに
より総厚が１μｍ未満に薄層化されていることを特徴と
する請求項１記載の発光ダイオードアレイ。 - 【請求項３】基板上に複数の結晶層を積んだエピタキシ
ャル層が形成され、絶縁・分割された複数個の発光ダイ
オード部を有し、その発光ダイオード部の発光部表面が
第１絶縁膜及び第２絶縁膜から成る保護膜で被覆された
発光ダイオードアレイにおいて、 前記複数個の発光ダイオード部の発光部表面を被覆する
前記保護膜の厚さの総厚を１μｍより薄くしたことを特
徴とする発光ダイオードアレイ。 - 【請求項４】前記発光部表面上の保護膜のうち、第２絶
縁膜についてはその厚さの全部がエッチングにより除去
され、また前記第１絶縁膜についてはその厚さの一部も
しくは全部がエッチングにより除去され又は全部が除去
されないで残されていることを特徴とする請求項３記載
の発光ダイオードアレイ。 - 【請求項５】前記保護膜が更に他の保護膜で覆われてい
ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の発
光ダイオードアレイ。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210464A JP2003031840A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 発光ダイオードアレイ |
| TW091113814A TW560060B (en) | 2001-07-11 | 2002-06-24 | Light-emitting diode array |
| US10/185,258 US20030010989A1 (en) | 2001-07-11 | 2002-06-28 | Light-emitting diode array |
| KR1020020039566A KR20030007061A (ko) | 2001-07-11 | 2002-07-09 | 발광 다이오드 어레이 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001210464A JP2003031840A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 発光ダイオードアレイ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003031840A true JP2003031840A (ja) | 2003-01-31 |
Family
ID=19045936
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001210464A Pending JP2003031840A (ja) | 2001-07-11 | 2001-07-11 | 発光ダイオードアレイ |
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|---|---|
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| JP (1) | JP2003031840A (ja) |
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| TW (1) | TW560060B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005310937A (ja) * | 2004-04-20 | 2005-11-04 | Hitachi Cable Ltd | 発光ダイオードアレイ |
| JP2006518546A (ja) * | 2003-02-05 | 2006-08-10 | ユニバーシティ オブ ストラスクライド | 半導体発光素子アレイ |
| US7504772B2 (en) | 2003-03-07 | 2009-03-17 | Hitachi Cable, Ltd. | Light-emitting diode array |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005022654A2 (en) * | 2003-08-28 | 2005-03-10 | Matsushita Electric Industrial Co.,Ltd. | Semiconductor light emitting device, light emitting module, lighting apparatus, display element and manufacturing method of semiconductor light emitting device |
| NL1027961C2 (nl) * | 2005-01-05 | 2006-07-06 | Lemnis Lighting Ip Gmbh | Elektrische schakeling, gebruik van een halfgeleidercomponent en werkwijze voor het vervaardigen van een halfgeleidercomponent. |
| US20060208265A1 (en) * | 2005-03-17 | 2006-09-21 | Hitachi Cable, Ltd. | Light emitting diode and light emitting diode array |
| JP2008544540A (ja) * | 2005-06-22 | 2008-12-04 | ソウル オプト デバイス カンパニー リミテッド | 発光素子及びその製造方法 |
| KR100599012B1 (ko) | 2005-06-29 | 2006-07-12 | 서울옵토디바이스주식회사 | 열전도성 기판을 갖는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는방법 |
| US7863630B2 (en) | 2005-07-05 | 2011-01-04 | Showa Denko K.K. | Light-emitting diode and method for fabrication thereof |
| US7473939B2 (en) * | 2006-01-06 | 2009-01-06 | Formosa Epitaxy Incorporation | Light-emitting diode structure with transparent window covering layer of multiple films |
| JP4255480B2 (ja) * | 2006-04-26 | 2009-04-15 | 株式会社沖データ | 半導体複合装置、ｌｅｄヘッド、及び画像形成装置 |
| KR20100076083A (ko) * | 2008-12-17 | 2010-07-06 | 서울반도체 주식회사 | 복수개의 발광셀들을 갖는 발광 다이오드 및 그것을 제조하는 방법 |
| JP2010245365A (ja) * | 2009-04-08 | 2010-10-28 | Sony Corp | 半導体発光素子組立体の製造方法、半導体発光素子、電子機器、及び、画像表示装置 |
| TWI397989B (zh) * | 2009-12-07 | 2013-06-01 | Epistar Corp | 發光二極體陣列 |
| JP2011233783A (ja) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 半導体発光素子、半導体発光素子の保護膜及びその作製方法 |
| US9070851B2 (en) | 2010-09-24 | 2015-06-30 | Seoul Semiconductor Co., Ltd. | Wafer-level light emitting diode package and method of fabricating the same |
| CN205944139U (zh) | 2016-03-30 | 2017-02-08 | 首尔伟傲世有限公司 | 紫外线发光二极管封装件以及包含此的发光二极管模块 |
| DE102017111123A1 (de) | 2017-05-22 | 2018-11-22 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR890004987B1 (ko) * | 1987-08-26 | 1989-12-02 | 삼성전자 주식회사 | 선택적 에피택셜 성장을 이용한 광소자 어레이의 제조방법 |
| US5861636A (en) * | 1995-04-11 | 1999-01-19 | Nec Corporation | Surface emitting visible light emiting diode having ring-shaped electrode |
| KR100252953B1 (ko) * | 1997-07-31 | 2000-04-15 | 구자홍 | 유기 전계 발광 소자 |
| JPH11312824A (ja) * | 1998-04-27 | 1999-11-09 | Kyocera Corp | 半導体発光装置 |
| JP2001102626A (ja) * | 1999-07-28 | 2001-04-13 | Canon Inc | Ｌｅｄチップ、ｌｅｄアレイチップ、ｌｅｄアレイヘッド及び画像形成装置 |
-
2001
- 2001-07-11 JP JP2001210464A patent/JP2003031840A/ja active Pending
-
2002
- 2002-06-24 TW TW091113814A patent/TW560060B/zh not_active IP Right Cessation
- 2002-06-28 US US10/185,258 patent/US20030010989A1/en not_active Abandoned
- 2002-07-09 KR KR1020020039566A patent/KR20030007061A/ko not_active Application Discontinuation
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Also Published As
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| TW560060B (en) | 2003-11-01 |
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