JP2003347583A - 光半導体発光装置 - Google Patents
光半導体発光装置Info
- Publication number
- JP2003347583A JP2003347583A JP2002149271A JP2002149271A JP2003347583A JP 2003347583 A JP2003347583 A JP 2003347583A JP 2002149271 A JP2002149271 A JP 2002149271A JP 2002149271 A JP2002149271 A JP 2002149271A JP 2003347583 A JP2003347583 A JP 2003347583A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- segment
- light
- segments
- light emitting
- layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Led Devices (AREA)
- Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低消費電力で高速・高効率・高解像度の発光
出力可能な光半導体発光装置と、高速・高品質の露光印
字を低消費電力で可能にするＬＥＤプリンターヘッド用
ＬＥＤモジュールを提供する。 【解決手段】 裏面にｎ側電極(6)を持つ半導体単結晶
から成るｎ−ＧａＡｓ基板(1)、その上に成長層として
形成されたｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)を有する。ｎ１−Ｇ
ａＡｓＰ層(21)にｎ型，ｐ型ドーパントを添加すること
により形成されたｐ１，ｎ２，ｐ２−ＧａＡｓＰ層(31,
22,32)で複数のセグメントＡ１，Ａ２，Ｂ１，…が構成
されている。セグメントＡ２，Ｂ１やＢ２，Ｃ１は直列
接続の接合構造を有し、セグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１に
は２層の発光層が直列接続の接合構造で構成されてい
る。
出力可能な光半導体発光装置と、高速・高品質の露光印
字を低消費電力で可能にするＬＥＤプリンターヘッド用
ＬＥＤモジュールを提供する。 【解決手段】 裏面にｎ側電極(6)を持つ半導体単結晶
から成るｎ−ＧａＡｓ基板(1)、その上に成長層として
形成されたｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)を有する。ｎ１−Ｇ
ａＡｓＰ層(21)にｎ型，ｐ型ドーパントを添加すること
により形成されたｐ１，ｎ２，ｐ２−ＧａＡｓＰ層(31,
22,32)で複数のセグメントＡ１，Ａ２，Ｂ１，…が構成
されている。セグメントＡ２，Ｂ１やＢ２，Ｃ１は直列
接続の接合構造を有し、セグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１に
は２層の発光層が直列接続の接合構造で構成されてい
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光半導体発光装置に
関するものであり、更に詳しくは、上方向(半導体接合
面に垂直な方向)に光を取り出す方式の光半導体発光装
置、例えば、印字，複写等のための感光体露光を発光出
力により行う発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting
Diode)装置、それを光源装置として搭載したＬＥＤプリ
ンターヘッド用ＬＥＤモジュールに関するものである。
関するものであり、更に詳しくは、上方向(半導体接合
面に垂直な方向)に光を取り出す方式の光半導体発光装
置、例えば、印字，複写等のための感光体露光を発光出
力により行う発光ダイオード(ＬＥＤ：Light Emitting
Diode)装置、それを光源装置として搭載したＬＥＤプリ
ンターヘッド用ＬＥＤモジュールに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図９に、従来より知られている光半導体
発光装置の一例を示す。この光半導体発光装置は、ｎ−
ＧａＡｓ(ガリウム・ヒ素)基板(1)上にｎ−ＧａＡｓＰ
(ガリウム・ヒ素・リン)層(2)を成長させた後、プレー
ナ拡散でｎ−ＧａＡｓＰ層(2)上部にｐ−ＧａＡｓＰ層
(3)を設けて、その拡散型ｐ−ｎ接合により発光層をド
ット状に構成した構造を有するものである。ｎ−ＧａＡ
ｓＰ層(2)の形成にはＴｅ等のｎ型ドーパントが用いら
れ、ｐ−ＧａＡｓＰ層(3)の形成にはＺｎ等のｐ型ドー
パントが用いられる。そして、ｎ−ＧａＡｓＰ層(2)上
にはカバー層(4)、ｐ−ＧａＡｓＰ層(3)上にはｐ側電極
(5)、ｎ−ＧａＡｓ基板(1)の裏面にはｎ側電極(6)が設
けられており、電極(5,6)間を導通させると該当個所の
ドットが発光するように構成されている。
発光装置の一例を示す。この光半導体発光装置は、ｎ−
ＧａＡｓ(ガリウム・ヒ素)基板(1)上にｎ−ＧａＡｓＰ
(ガリウム・ヒ素・リン)層(2)を成長させた後、プレー
ナ拡散でｎ−ＧａＡｓＰ層(2)上部にｐ−ＧａＡｓＰ層
(3)を設けて、その拡散型ｐ−ｎ接合により発光層をド
ット状に構成した構造を有するものである。ｎ−ＧａＡ
ｓＰ層(2)の形成にはＴｅ等のｎ型ドーパントが用いら
れ、ｐ−ＧａＡｓＰ層(3)の形成にはＺｎ等のｐ型ドー
パントが用いられる。そして、ｎ−ＧａＡｓＰ層(2)上
にはカバー層(4)、ｐ−ＧａＡｓＰ層(3)上にはｐ側電極
(5)、ｎ−ＧａＡｓ基板(1)の裏面にはｎ側電極(6)が設
けられており、電極(5,6)間を導通させると該当個所の
ドットが発光するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記ドット状の発光層
で発生した光は、上方だけでなく下方にも放出される。
下方に位置するｎ−ＧａＡｓ基板(1)は上方からの光を
吸収するため、光半導体発光装置が上方へ放出する光量
は発光量全体の半分以下になってしまう。したがって、
上記光半導体発光装置は光の取り出し効率の悪い構造と
いえる。また、発光層を構成するＧａＡｓＰは、ＧａＡ
ｓ基板(1)に対して大きな格子不整合はないが、転位密
度としては10６cm−２のレベルにあるため、結晶性によ
る光量バラツキ，順方向電圧(ＶＦ)のバラツキ等の問題
がある。
で発生した光は、上方だけでなく下方にも放出される。
下方に位置するｎ−ＧａＡｓ基板(1)は上方からの光を
吸収するため、光半導体発光装置が上方へ放出する光量
は発光量全体の半分以下になってしまう。したがって、
上記光半導体発光装置は光の取り出し効率の悪い構造と
いえる。また、発光層を構成するＧａＡｓＰは、ＧａＡ
ｓ基板(1)に対して大きな格子不整合はないが、転位密
度としては10６cm−２のレベルにあるため、結晶性によ
る光量バラツキ，順方向電圧(ＶＦ)のバラツキ等の問題
がある。
【０００４】また、上記光半導体発光装置を光プリンタ
ーヘッドに用いた場合、各セグメントが駆動比に１：１
に対応したスタティック駆動においては、印字を１ライ
ンで行うことができるため高速印字が可能である。しか
し、駆動電流が多く消費電力が大きくなるため、発熱の
ためにスピードを上げることができないという問題があ
る。
ーヘッドに用いた場合、各セグメントが駆動比に１：１
に対応したスタティック駆動においては、印字を１ライ
ンで行うことができるため高速印字が可能である。しか
し、駆動電流が多く消費電力が大きくなるため、発熱の
ためにスピードを上げることができないという問題があ
る。
【０００５】本発明はこのような状況に鑑みてなされた
ものであって、その目的は、低消費電力でありながら高
速・高効率・高解像度の発光出力が可能な光半導体発光
装置と、高速・高品質の露光印字を低消費電力で可能に
するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールを提供
することにある。
ものであって、その目的は、低消費電力でありながら高
速・高効率・高解像度の発光出力が可能な光半導体発光
装置と、高速・高品質の露光印字を低消費電力で可能に
するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールを提供
することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、第１の発明の光半導体発光装置は、裏面に電極を持
つ半導体単結晶基板とその上に形成された成長層とを有
し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添加すること
により形成された発光層で複数のセグメントが構成され
た光半導体発光装置であって、連続した複数のセグメン
トに直列接続の接合構造を有することを特徴とする。
め、第１の発明の光半導体発光装置は、裏面に電極を持
つ半導体単結晶基板とその上に形成された成長層とを有
し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添加すること
により形成された発光層で複数のセグメントが構成され
た光半導体発光装置であって、連続した複数のセグメン
トに直列接続の接合構造を有することを特徴とする。
【０００７】第２の発明の光半導体発光装置は、裏面に
電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成長
層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添加
することにより形成された発光層で複数のセグメントが
構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層が
直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有するこ
とを特徴とする。
電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成長
層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添加
することにより形成された発光層で複数のセグメントが
構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層が
直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有するこ
とを特徴とする。
【０００８】第３の発明の光半導体発光装置は、上記第
１又は第２の発明の構成において、複数のセグメントが
同時点灯するように構成されていることを特徴とする。
１又は第２の発明の構成において、複数のセグメントが
同時点灯するように構成されていることを特徴とする。
【０００９】第４の発明の光半導体発光装置は、上記第
１の発明の構成において、前記直列接続の接合構造を有
する連続した複数のセグメントにおいて、前記発光層の
数が異なることを特徴とする。
１の発明の構成において、前記直列接続の接合構造を有
する連続した複数のセグメントにおいて、前記発光層の
数が異なることを特徴とする。
【００１０】第５の発明の光半導体発光装置は、上記第
４の発明の構成において、連続した２つのセグメントを
前記直列接続の接合構造で有し、一方のセグメントが１
層の発光層で構成されており、他方のセグメントが２層
の発光層で構成されていることを特徴とする。
４の発明の構成において、連続した２つのセグメントを
前記直列接続の接合構造で有し、一方のセグメントが１
層の発光層で構成されており、他方のセグメントが２層
の発光層で構成されていることを特徴とする。
【００１１】第６の発明の光半導体発光装置は、上記第
５の発明の構成において、前記成長層にｐ型ドーパント
を添加することにより２つのセグメントに共通の第１の
拡散層を形成し、１つのセグメントはこの状態で他のセ
グメントにｎ型ドーパントを形成することにより第２の
拡散層形成し、その上にｐ型ドーパントを添加すること
により第３の拡散層を形成したことを特徴とするその上
にｎ型ドーパントを添加することにより一方のセグメン
トを構成する第２の拡散層を形成し、その上にｐ型ドー
パントを添加することにより他方のセグメントを構成す
る第３の拡散層を形成したことを特徴とする。
５の発明の構成において、前記成長層にｐ型ドーパント
を添加することにより２つのセグメントに共通の第１の
拡散層を形成し、１つのセグメントはこの状態で他のセ
グメントにｎ型ドーパントを形成することにより第２の
拡散層形成し、その上にｐ型ドーパントを添加すること
により第３の拡散層を形成したことを特徴とするその上
にｎ型ドーパントを添加することにより一方のセグメン
トを構成する第２の拡散層を形成し、その上にｐ型ドー
パントを添加することにより他方のセグメントを構成す
る第３の拡散層を形成したことを特徴とする。
【００１２】第７の発明のＬＥＤモジュールは、上記第
１又は第２の発明の光半導体発光装置をＬＥＤ装置とし
て有するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールで
あって、ＬＥＤ端子とそのＬＥＤ端子数の整数倍の端子
能力を持つＩＣ出力端子とが、前記ＩＣ出力端子を整数
個とばして接続された構造を有することを特徴とする。
１又は第２の発明の光半導体発光装置をＬＥＤ装置とし
て有するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールで
あって、ＬＥＤ端子とそのＬＥＤ端子数の整数倍の端子
能力を持つＩＣ出力端子とが、前記ＩＣ出力端子を整数
個とばして接続された構造を有することを特徴とする。
【００１３】第８の発明のＬＥＤモジュールは、上記第
１又は第２の発明の光半導体発光装置をＬＥＤ装置とし
て有するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールで
あって、ＬＥＤ端子とそのＬＥＤ端子数の整数倍の端子
能力を持つＩＣ出力端子とが、前記ＩＣ出力端子を整数
個とばして接続されており、１つのＬＥＤ端子で(整数
＋１)個のセグメントが点灯するように構成されている
ことを特徴とする。
１又は第２の発明の光半導体発光装置をＬＥＤ装置とし
て有するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールで
あって、ＬＥＤ端子とそのＬＥＤ端子数の整数倍の端子
能力を持つＩＣ出力端子とが、前記ＩＣ出力端子を整数
個とばして接続されており、１つのＬＥＤ端子で(整数
＋１)個のセグメントが点灯するように構成されている
ことを特徴とする。
【００１４】第９の発明のＬＥＤモジュールは、上記第
１又は第２の発明の光半導体発光装置をＬＥＤ装置とし
て有するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールで
あって、発光出力１００％のセグメントと発光出力０％
のセグメントとの間のセグメントの発光出力が、０％と
１００％との間の中間発光出力であることを特徴とす
る。
１又は第２の発明の光半導体発光装置をＬＥＤ装置とし
て有するＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールで
あって、発光出力１００％のセグメントと発光出力０％
のセグメントとの間のセグメントの発光出力が、０％と
１００％との間の中間発光出力であることを特徴とす
る。
【００１５】第１０の発明のＬＥＤモジュールは、上記
第９の発明の構成において、前記中間発光出力が略５０
％であることを特徴とする。
第９の発明の構成において、前記中間発光出力が略５０
％であることを特徴とする。
【００１６】第１１の発明のＬＥＤモジュールは、複数
個の連続したセグメントを有し、そのセグメントからの
発光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッ
ド用ＬＥＤモジュールであって、前記複数個の連続した
セグメントを１方向について順に第１，第２，第３のセ
グメントとすると、前記第１，第３のセグメントが直列
接続の接合構造で構成された２層の発光層から成り、前
記第２のセグメントが１層の発光層から成り、前記第
１，第２のセグメントが共通電極に接続されており、そ
の共通電極での導通を行った場合、前記第３のセグメン
トが発光しないときには、前記第１のセグメントが１０
０％、前記第２のセグメントが略５０％の発光出力を行
い、前記第３のセグメントが発光するときには、前記第
２のセグメントの発光出力を１００％にする発光を前記
第３のセグメントが行うようにしたことを特徴とする。
個の連続したセグメントを有し、そのセグメントからの
発光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッ
ド用ＬＥＤモジュールであって、前記複数個の連続した
セグメントを１方向について順に第１，第２，第３のセ
グメントとすると、前記第１，第３のセグメントが直列
接続の接合構造で構成された２層の発光層から成り、前
記第２のセグメントが１層の発光層から成り、前記第
１，第２のセグメントが共通電極に接続されており、そ
の共通電極での導通を行った場合、前記第３のセグメン
トが発光しないときには、前記第１のセグメントが１０
０％、前記第２のセグメントが略５０％の発光出力を行
い、前記第３のセグメントが発光するときには、前記第
２のセグメントの発光出力を１００％にする発光を前記
第３のセグメントが行うようにしたことを特徴とする。
【００１７】第１２の発明のＬＥＤモジュールは、複数
個の連続したセグメントを有し、そのセグメントからの
発光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッ
ド用ＬＥＤモジュールであって、１つのセグメントが１
００％の発光出力を行う第１部分と５０％の発光出力を
行う第２部分とを有し、隣り合ったセグメントの第２部
分が互いにオーバーラップするように位置することを特
徴とする。
個の連続したセグメントを有し、そのセグメントからの
発光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッ
ド用ＬＥＤモジュールであって、１つのセグメントが１
００％の発光出力を行う第１部分と５０％の発光出力を
行う第２部分とを有し、隣り合ったセグメントの第２部
分が互いにオーバーラップするように位置することを特
徴とする。
【００１８】第１３の発明のＬＥＤモジュールは、複数
個の連続したセグメントを有し、そのセグメントからの
発光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッ
ド用ＬＥＤモジュールであって、前記複数個の連続した
セグメントを１方向について順に第１，第２，第３，第
４，第５のセグメントとすると、前記第５のセグメント
が発光しないときには、前記第１〜第３のセグメントが
１００％、前記第４のセグメントが略５０％の発光出力
を行い、前記第５のセグメントが発光するときには、前
記第４のセグメントの発光出力を１００％にする発光を
前記第５のセグメントが行うようにしたことを特徴とす
る。
個の連続したセグメントを有し、そのセグメントからの
発光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッ
ド用ＬＥＤモジュールであって、前記複数個の連続した
セグメントを１方向について順に第１，第２，第３，第
４，第５のセグメントとすると、前記第５のセグメント
が発光しないときには、前記第１〜第３のセグメントが
１００％、前記第４のセグメントが略５０％の発光出力
を行い、前記第５のセグメントが発光するときには、前
記第４のセグメントの発光出力を１００％にする発光を
前記第５のセグメントが行うようにしたことを特徴とす
る。
【００１９】第１４の発明のＬＥＤモジュールは、裏面
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層２層で複数のセグメ
ントが構成された光半導体発光装置をＬＥＤ装置として
備え、前記セグメントからの発光出力により感光体露光
を行うＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールであ
って、前記発光層２層を直列接続の接合構造で構成し、
前記発光層２層のうち、一方を構成する接合面の深さを
２〜３μｍにして発光波長を略６５０ｎｍとし、他方の
発光波長を感光体の受光波長に合わせたことを特徴とす
る。
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層２層で複数のセグメ
ントが構成された光半導体発光装置をＬＥＤ装置として
備え、前記セグメントからの発光出力により感光体露光
を行うＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールであ
って、前記発光層２層を直列接続の接合構造で構成し、
前記発光層２層のうち、一方を構成する接合面の深さを
２〜３μｍにして発光波長を略６５０ｎｍとし、他方の
発光波長を感光体の受光波長に合わせたことを特徴とす
る。
【００２０】第１５の発明のＬＥＤモジュールは、裏面
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層２層で複数のセグメ
ントが構成された光半導体発光装置をＬＥＤ装置として
備え、前記セグメントからの発光出力により感光体露光
を行うＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールであ
って、前記発光層２層を直列接続の接合構造で構成し、
前記発光層２層のうち、一方の発光波長を感光体の受光
波長下限に合わせ、他方の発光波長を感光体の受光波長
上限に合わせたことを特徴とする。
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層２層で複数のセグメ
ントが構成された光半導体発光装置をＬＥＤ装置として
備え、前記セグメントからの発光出力により感光体露光
を行うＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールであ
って、前記発光層２層を直列接続の接合構造で構成し、
前記発光層２層のうち、一方の発光波長を感光体の受光
波長下限に合わせ、他方の発光波長を感光体の受光波長
上限に合わせたことを特徴とする。
【００２１】第１６の発明の光半導体発光装置は、裏面
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層で複数のセグメント
が構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層
が直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有して
おり、そのセグメントとその隣のセグメントとに拡散層
が共通の発光層が用いられていることを特徴とする。
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層で複数のセグメント
が構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層
が直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有して
おり、そのセグメントとその隣のセグメントとに拡散層
が共通の発光層が用いられていることを特徴とする。
【００２２】第１７の発明の光半導体発光装置は、裏面
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層で複数のセグメント
が構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層
が直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有して
おり、そのセグメントとその隣のセグメントとに拡散層
が共通の第１の発光層と拡散層が個別の第２の発光層と
が用いられていることを特徴とする。
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層で複数のセグメント
が構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層
が直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有して
おり、そのセグメントとその隣のセグメントとに拡散層
が共通の第１の発光層と拡散層が個別の第２の発光層と
が用いられていることを特徴とする。
【００２３】第１８の発明の光半導体発光装置は、裏面
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層で複数のセグメント
が構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層
が直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有して
おり、そのセグメントとその隣のセグメントとに用いら
れている発光層が個別の拡散層のみで構成されているこ
とを特徴とする。
に電極を持つ半導体単結晶基板とその上に形成された成
長層とを有し、その成長層にｎ型，ｐ型ドーパントを添
加することにより形成された発光層で複数のセグメント
が構成された光半導体発光装置であって、複数の発光層
が直列接続の接合構造で構成されたセグメントを有して
おり、そのセグメントとその隣のセグメントとに用いら
れている発光層が個別の拡散層のみで構成されているこ
とを特徴とする。
【００２４】第１９の発明の光半導体発光装置は、上記
第２，第３，第１６又は第１７の発明の構成において、
連続した２つのセグメントが共通電極で同時点灯するよ
うに構成されていることを特徴とする。
第２，第３，第１６又は第１７の発明の構成において、
連続した２つのセグメントが共通電極で同時点灯するよ
うに構成されていることを特徴とする。
【００２５】第２０の発明の光半導体発光装置は、上記
第１９の発明の構成において、前記２つのセグメントを
構成する発光層の下方に絶縁層が設けられており、その
絶縁層が２つのセグメント間に電流拡散用のくぼみ部を
有することを特徴とする。
第１９の発明の構成において、前記２つのセグメントを
構成する発光層の下方に絶縁層が設けられており、その
絶縁層が２つのセグメント間に電流拡散用のくぼみ部を
有することを特徴とする。
【００２６】第２１の発明の光半導体発光装置は、上記
第１９又は第２０の発明の構成において、前記２つのセ
グメントを構成する発光層の下方に絶縁層が設けられて
おり、その絶縁層がチップ切断部近辺まで延びるととも
に切断部近辺の各セグメント中央に電流集中用のくぼみ
部を有することを特徴とする。
第１９又は第２０の発明の構成において、前記２つのセ
グメントを構成する発光層の下方に絶縁層が設けられて
おり、その絶縁層がチップ切断部近辺まで延びるととも
に切断部近辺の各セグメント中央に電流集中用のくぼみ
部を有することを特徴とする。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施した光半導体
発光装置を、図面を参照しつつ説明する。まず、光半導
体発光装置に採用する高解像化技術を説明する。図６
(i)に３００dpi対応のセグメント構成(Ａ，Ｂ，Ｃ，…)
を示し、図６(ii)に６００dpi対応のセグメント構成(Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，…)を示
す。また、図６(iii)に３００dpi対応のセグメント構成
(i)を全点灯(Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１，Ｄ＝１，…)さ
せたときの発光出力波形を示し、図６(iv)に６００dpi
対応のセグメント構成(ii)を全点灯(Ａ１＝１，Ａ２＝
１，Ｂ１＝１，Ｂ２＝１，Ｃ１＝１，Ｃ２＝１，Ｄ１＝
１，…)させたときの発光出力波形を示す(１：発光出力
１００％，０：発光出力０％)。
発光装置を、図面を参照しつつ説明する。まず、光半導
体発光装置に採用する高解像化技術を説明する。図６
(i)に３００dpi対応のセグメント構成(Ａ，Ｂ，Ｃ，…)
を示し、図６(ii)に６００dpi対応のセグメント構成(Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，Ｄ１，…)を示
す。また、図６(iii)に３００dpi対応のセグメント構成
(i)を全点灯(Ａ＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１，Ｄ＝１，…)さ
せたときの発光出力波形を示し、図６(iv)に６００dpi
対応のセグメント構成(ii)を全点灯(Ａ１＝１，Ａ２＝
１，Ｂ１＝１，Ｂ２＝１，Ｃ１＝１，Ｃ２＝１，Ｄ１＝
１，…)させたときの発光出力波形を示す(１：発光出力
１００％，０：発光出力０％)。
【００２８】３００dpi対応のセグメント構成(i)におけ
る発光出力を、例えば、Ａ＝１，Ｂ＝０とする。この３
００dpiの情報を６００dpi対応のセグメント構成(ii)で
発光出力する場合、セグメントＡに相当するセグメント
ペアＡ１，Ａ２について、(Ａ１，Ａ２)＝(１，１)，
(１，０)の２通りの発光出力が考えられる。つまり、３
００dpi対応のセグメント構成(i)で行われる発光出力Ａ
＝１の印字に対し、６００dpi対応のセグメント構成(i
i)ではＡ２＝１とＡ２＝０とに情報を区別することがで
きる。したがって、０＜Ａ２＜１の中間発光出力を可能
にすれば、解像度を擬似的に向上させることが可能にな
る。
る発光出力を、例えば、Ａ＝１，Ｂ＝０とする。この３
００dpiの情報を６００dpi対応のセグメント構成(ii)で
発光出力する場合、セグメントＡに相当するセグメント
ペアＡ１，Ａ２について、(Ａ１，Ａ２)＝(１，１)，
(１，０)の２通りの発光出力が考えられる。つまり、３
００dpi対応のセグメント構成(i)で行われる発光出力Ａ
＝１の印字に対し、６００dpi対応のセグメント構成(i
i)ではＡ２＝１とＡ２＝０とに情報を区別することがで
きる。したがって、０＜Ａ２＜１の中間発光出力を可能
にすれば、解像度を擬似的に向上させることが可能にな
る。
【００２９】本発明に係る光半導体発光装置はこの点に
着目したものであって、３００dpiの情報を３００〜６
００dpiの中間解像度で発光出力することが可能なＬＥ
Ｄプリンターヘッド用のＬＥＤモジュールを構成するも
のである。例えば、３００dpiの情報が全点灯の場合(Ａ
＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１，Ｄ＝１，…)、その発光出力波
形は図６(iv)に示すようにＡ１＝１，Ａ２＝１，Ｂ１＝
１，Ｂ２＝１，Ｃ１＝１，Ｃ２＝１，Ｄ１＝１，…とな
るが、ここでセグメントＢのみが発光出力ゼロになった
場合(Ａ＝１，Ｂ＝０，Ｃ＝１，Ｄ＝１，…)、図６(v)
に示すように発光出力波形をＡ１＝１，Ａ２＝０．５，
Ｂ１＝０，Ｂ２＝０．５，Ｃ１＝１，Ｃ２＝１，Ｄ１＝
１，…とするものである。
着目したものであって、３００dpiの情報を３００〜６
００dpiの中間解像度で発光出力することが可能なＬＥ
Ｄプリンターヘッド用のＬＥＤモジュールを構成するも
のである。例えば、３００dpiの情報が全点灯の場合(Ａ
＝１，Ｂ＝１，Ｃ＝１，Ｄ＝１，…)、その発光出力波
形は図６(iv)に示すようにＡ１＝１，Ａ２＝１，Ｂ１＝
１，Ｂ２＝１，Ｃ１＝１，Ｃ２＝１，Ｄ１＝１，…とな
るが、ここでセグメントＢのみが発光出力ゼロになった
場合(Ａ＝１，Ｂ＝０，Ｃ＝１，Ｄ＝１，…)、図６(v)
に示すように発光出力波形をＡ１＝１，Ａ２＝０．５，
Ｂ１＝０，Ｂ２＝０．５，Ｃ１＝１，Ｃ２＝１，Ｄ１＝
１，…とするものである。
【００３０】図１に、上記発光出力波形[図６(v)]を実
現するための光半導体発光装置の第１の実施の形態を示
す。この光半導体発光装置は、ＬＥＤプリンターヘッド
用ＬＥＤモジュールに光源装置として用いられるＬＥＤ
装置である。半導体単結晶から成るｎ−ＧａＡｓ基板
(1)上には、導電層(7)がストライプ状又はラウンド状に
形成されている。その上には、導電層(7)と同一形状の
絶縁層(8)が重ねて形成されている。そしてその上に
は、ｎ−ＧａＡｓ基板(1)とは格子定数の異なった単結
晶から成るｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)が、成長層として形
成されている。
現するための光半導体発光装置の第１の実施の形態を示
す。この光半導体発光装置は、ＬＥＤプリンターヘッド
用ＬＥＤモジュールに光源装置として用いられるＬＥＤ
装置である。半導体単結晶から成るｎ−ＧａＡｓ基板
(1)上には、導電層(7)がストライプ状又はラウンド状に
形成されている。その上には、導電層(7)と同一形状の
絶縁層(8)が重ねて形成されている。そしてその上に
は、ｎ−ＧａＡｓ基板(1)とは格子定数の異なった単結
晶から成るｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)が、成長層として形
成されている。
【００３１】導電層(7)と絶縁層(8)は、６００dpi対応
の各セグメント[図６(ii)中のＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ
２，…]の対応位置に形成されている。導電層(7)の材料
としては、Ａｌ(アルミニウム)単結晶，ＡｌＡｓ単結晶
等の単結晶材料；ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ反射層等の導電材
料が挙げられ、絶縁層(8)の材料としては、ＳｉＯ２，
Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁材料が挙げられる。また、ｎ１−Ｇ
ａＡｓＰ層(21)の形成にはＴｅ等のｎ型ドーパントが用
いられる。
の各セグメント[図６(ii)中のＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ
２，…]の対応位置に形成されている。導電層(7)の材料
としては、Ａｌ(アルミニウム)単結晶，ＡｌＡｓ単結晶
等の単結晶材料；ＡｌＡｓ／ＧａＡｓ反射層等の導電材
料が挙げられ、絶縁層(8)の材料としては、ＳｉＯ２，
Ｓｉ３Ｎ４等の絶縁材料が挙げられる。また、ｎ１−Ｇ
ａＡｓＰ層(21)の形成にはＴｅ等のｎ型ドーパントが用
いられる。
【００３２】成長させたｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)の上部
には、ＳｉＯ２等の材料から成るマスクを介した第１〜
第３のプレーナ拡散により、以下の３種類の拡散層が形
成されている。
には、ＳｉＯ２等の材料から成るマスクを介した第１〜
第３のプレーナ拡散により、以下の３種類の拡散層が形
成されている。
【００３３】第１の拡散層はｐ１−ＧａＡｓＰ層(31)で
あり、Ｚｎ等のｐ型ドーパントを用いた第１のプレーナ
拡散でｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)の上部に設けられてい
る。このｐ１−ＧａＡｓＰ層(31)は、セグメントＡ１に
ついては単独で形成されており、他のセグメントＡ２，
Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，…については２つのセグメント毎に
形成されている。そして、その拡散型ｐ−ｎ接合により
第１の発光層がドット状に構成されている。
あり、Ｚｎ等のｐ型ドーパントを用いた第１のプレーナ
拡散でｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)の上部に設けられてい
る。このｐ１−ＧａＡｓＰ層(31)は、セグメントＡ１に
ついては単独で形成されており、他のセグメントＡ２，
Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，…については２つのセグメント毎に
形成されている。そして、その拡散型ｐ−ｎ接合により
第１の発光層がドット状に構成されている。
【００３４】第２の拡散層はｎ２-ＧａＡｓＰ層（２
２）であり、Ｔｅ等のｎ型ドーパントを用いた第２のプ
レーナ拡散で２つのセグメントの間より他方のセグメン
トｐ１−ＧａＡｓＰ層（３１）の上部に設けられてい
る。このｎ２−ＧａＡｓＰ層（２２）は、セグメントペ
ア（Ａ１、Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；・・・）のうちの片側の
セグメント（Ａ１、Ｂ１，Ｃ１、・・・）毎に形成され
ている。
２）であり、Ｔｅ等のｎ型ドーパントを用いた第２のプ
レーナ拡散で２つのセグメントの間より他方のセグメン
トｐ１−ＧａＡｓＰ層（３１）の上部に設けられてい
る。このｎ２−ＧａＡｓＰ層（２２）は、セグメントペ
ア（Ａ１、Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；・・・）のうちの片側の
セグメント（Ａ１、Ｂ１，Ｃ１、・・・）毎に形成され
ている。
【００３５】第３の拡散層はｐ２−ＧａＡｓＰ層(32)で
あり、Ｚｎ等のｐ型ドーパントを用いた第３のプレーナ
拡散でｎ２−ＧａＡｓＰ層(22)の上部に設けられてい
る。このｐ２−ＧａＡｓＰ層(32)は、セグメントペア
(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)のうちの片側のセグメン
ト(Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，…)毎に形成されている。そし
て、その拡散型ｐ−ｎ接合により第２の発光層がドット
状に構成されている。
あり、Ｚｎ等のｐ型ドーパントを用いた第３のプレーナ
拡散でｎ２−ＧａＡｓＰ層(22)の上部に設けられてい
る。このｐ２−ＧａＡｓＰ層(32)は、セグメントペア
(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)のうちの片側のセグメン
ト(Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，…)毎に形成されている。そし
て、その拡散型ｐ−ｎ接合により第２の発光層がドット
状に構成されている。
【００３６】上記第１〜第３の拡散層(31,22,32)が形成
されたｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)の上面には、カバー層
(4)とｐ側電極(5A,5B,5C,…)が設けられており、ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板(1)の裏面にはｎ側電極(6)が設けられてい
る。ｐ側電極(5A,5B,5C,…)はセグメントペア(Ａ１，Ａ
２；Ｂ１，Ｂ２；…)のそれぞれに対して共通に設けら
れており、電極(5A,5B,5C,…;6)間を導通させると、前
記第１，第２の発光層により該当個所のドットを面発光
させること(つまり接合面に垂直な方向に発光させるこ
と)ができる。それにより得られる発光出力波形を以下
に説明する。
されたｎ１−ＧａＡｓＰ層(21)の上面には、カバー層
(4)とｐ側電極(5A,5B,5C,…)が設けられており、ｎ−Ｇ
ａＡｓ基板(1)の裏面にはｎ側電極(6)が設けられてい
る。ｐ側電極(5A,5B,5C,…)はセグメントペア(Ａ１，Ａ
２；Ｂ１，Ｂ２；…)のそれぞれに対して共通に設けら
れており、電極(5A,5B,5C,…;6)間を導通させると、前
記第１，第２の発光層により該当個所のドットを面発光
させること(つまり接合面に垂直な方向に発光させるこ
と)ができる。それにより得られる発光出力波形を以下
に説明する。
【００３７】例えば、連続した３つのセグメントＡ１，
Ａ２，Ｂ１に注目すると、セグメントＡ１，Ｂ１は直列
接続の接合構造で構成された２層の発光層から成り、セ
グメントＡ２は１層の発光層から成る。セグメントＡ
１，Ａ２は共通電極(5A)に接続されており、その共通電
極(5A)での導通を行った場合、セグメントＢ１が発光し
ないときには、セグメントＡ１が１００％、セグメント
Ａ２が略５０％の発光出力を行い、セグメントＢ１が発
光するときには、セグメントＡ２の発光出力を１００％
にする発光をセグメントＢ１が行う。同様に、連続した
５つのセグメントＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１に注目
すると、セグメントＣ１が発光しないときには、セグメ
ントＡ１，Ａ２，Ｂ１が１００％、セグメントＢ２が略
５０％の発光出力を行い、セグメントＣ１が発光すると
きには、セグメントＢ２の発光出力を１００％にする発
光をセグメントＣ１が行う。
Ａ２，Ｂ１に注目すると、セグメントＡ１，Ｂ１は直列
接続の接合構造で構成された２層の発光層から成り、セ
グメントＡ２は１層の発光層から成る。セグメントＡ
１，Ａ２は共通電極(5A)に接続されており、その共通電
極(5A)での導通を行った場合、セグメントＢ１が発光し
ないときには、セグメントＡ１が１００％、セグメント
Ａ２が略５０％の発光出力を行い、セグメントＢ１が発
光するときには、セグメントＡ２の発光出力を１００％
にする発光をセグメントＢ１が行う。同様に、連続した
５つのセグメントＡ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１に注目
すると、セグメントＣ１が発光しないときには、セグメ
ントＡ１，Ａ２，Ｂ１が１００％、セグメントＢ２が略
５０％の発光出力を行い、セグメントＣ１が発光すると
きには、セグメントＢ２の発光出力を１００％にする発
光をセグメントＣ１が行う。
【００３８】したがって、全ｐ側電極(5A,5B,5C,…)と
ｎ側電極(6)とを導通させた場合には、第１，第２の発
光層によりセグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１，…が発光し、
第１の発光層によりセグメントＡ２，Ｂ２，Ｃ２，…が
発光して、全セグメントが同時点灯することになる。こ
のとき得られる発光出力波形は(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ
２，Ｃ１，…)＝(１，１，１，１，１，…)である。
ｎ側電極(6)とを導通させた場合には、第１，第２の発
光層によりセグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１，…が発光し、
第１の発光層によりセグメントＡ２，Ｂ２，Ｃ２，…が
発光して、全セグメントが同時点灯することになる。こ
のとき得られる発光出力波形は(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ
２，Ｃ１，…)＝(１，１，１，１，１，…)である。
【００３９】セグメントペアＡ１，Ａ２に共通のｐ側電
極(5A)のみとｎ側電極(6)とを導通させた場合、セグメ
ントＡ１とＡ２とは並列接続の接合構造で構成されてい
るので、第１，第２の発光層によりセグメントＡ１が発
光し、第１の発光層によりセグメントＡ２が発光する。
したがって、(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，…)＝
(１，０．５，０，０，０，…)の発光出力波形が得られ
る。
極(5A)のみとｎ側電極(6)とを導通させた場合、セグメ
ントＡ１とＡ２とは並列接続の接合構造で構成されてい
るので、第１，第２の発光層によりセグメントＡ１が発
光し、第１の発光層によりセグメントＡ２が発光する。
したがって、(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，…)＝
(１，０．５，０，０，０，…)の発光出力波形が得られ
る。
【００４０】セグメントペアＢ１，Ｂ２に共通のｐ側電
極(5B)のみとｎ側電極(6)とを導通させた場合、セグメ
ントＡ２とＢ１とは直列接続の接合構造で構成されてお
り、それとセグメントＢ２とは並列接続の接合構造で構
成されているので、第１の発光層によりセグメントＡ
２，Ｂ２が発光し、第１，第２の発光層によりセグメン
トＢ１が発光する。したがって、(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，
Ｂ２，Ｃ１，…)＝(０，０．５，１，０．５，０，…)
の発光出力波形が得られる。
極(5B)のみとｎ側電極(6)とを導通させた場合、セグメ
ントＡ２とＢ１とは直列接続の接合構造で構成されてお
り、それとセグメントＢ２とは並列接続の接合構造で構
成されているので、第１の発光層によりセグメントＡ
２，Ｂ２が発光し、第１，第２の発光層によりセグメン
トＢ１が発光する。したがって、(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，
Ｂ２，Ｃ１，…)＝(０，０．５，１，０．５，０，…)
の発光出力波形が得られる。
【００４１】セグメントペアＣ１，Ｃ２(不図示)に共通
のｐ側電極(5C)のみとｎ側電極(6)とを導通させた場
合、セグメントＢ２とＣ１とは直列接続の接合構造で構
成されており、それとセグメントＣ２(不図示)とは並列
接続の接合構造で構成されているので、第１の発光層に
よりセグメントＢ２，Ｃ２が発光し、第１，第２の発光
層によりセグメントＣ１が発光する。したがって、(Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，…)＝(０，０，０，０．
５，１，…)の発光出力波形が得られる。
のｐ側電極(5C)のみとｎ側電極(6)とを導通させた場
合、セグメントＢ２とＣ１とは直列接続の接合構造で構
成されており、それとセグメントＣ２(不図示)とは並列
接続の接合構造で構成されているので、第１の発光層に
よりセグメントＢ２，Ｃ２が発光し、第１，第２の発光
層によりセグメントＣ１が発光する。したがって、(Ａ
１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，…)＝(０，０，０，０．
５，１，…)の発光出力波形が得られる。
【００４２】セグメントペアＢ１，Ｂ２に共通のｐ側電
極(5B)以外[すなわちｐ側電極(5A,5C,…)]とｎ側電極
(6)とを導通させた場合、セグメントＡ１とＡ２とは並
列接続の接合構造で構成されているので、第１，第２の
発光層によりセグメントＡ１が発光し、第１の発光層に
よりセグメントＡ２が発光する。また、セグメントＢ２
とＣ１とは直列接続の接合構造で構成されており、それ
とセグメントＣ２(不図示)とは並列接続の接合構造で構
成されているので、第１の発光層によりセグメントＢ
２，Ｃ２が発光し、第１，第２の発光層によりセグメン
トＣ１が発光する。したがって、(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，
Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，…)＝(１，０．５，０，０．５，
１，１，…)の前記発光出力波形[図６(v)]が得られる。
極(5B)以外[すなわちｐ側電極(5A,5C,…)]とｎ側電極
(6)とを導通させた場合、セグメントＡ１とＡ２とは並
列接続の接合構造で構成されているので、第１，第２の
発光層によりセグメントＡ１が発光し、第１の発光層に
よりセグメントＡ２が発光する。また、セグメントＢ２
とＣ１とは直列接続の接合構造で構成されており、それ
とセグメントＣ２(不図示)とは並列接続の接合構造で構
成されているので、第１の発光層によりセグメントＢ
２，Ｃ２が発光し、第１，第２の発光層によりセグメン
トＣ１が発光する。したがって、(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，
Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２，…)＝(１，０．５，０，０．５，
１，１，…)の前記発光出力波形[図６(v)]が得られる。
【００４３】上記のように共通の拡散層｛ｐ１−ＧａＡ
ｓＰ（３１）｝で構成される２つのセグメント(Ａ２，
Ｂ１；Ｂ２，Ｃ１；…)には、互いに異なったｐ側電極
(5A,5B,5C,…)が設けられているため、セグメント(Ａ
１，Ｂ１，Ｃ１，…)を構成している２層の発光層の直
列接続の接合構造と、連続したセグメント(Ａ２，Ｂ
１；Ｂ２，Ｃ１；…)の直列接続の接合構造とにより、
０と１との間の０．５の発光出力が得られる。つまり、
発光出力１００％のセグメントと発光出力０％のセグメ
ントとの間のセグメントの発光出力が、０％と１００％
との間の中間発光出力５０％となるため、３００dpiの
情報を３００〜６００dpiの中間解像度で発光出力する
ことが可能となる。また、図６(i)の３００dpiでＡ＝１
の場合と同一の光量とするならば、各発光層での電流は
１／２でよいことになる。
ｓＰ（３１）｝で構成される２つのセグメント(Ａ２，
Ｂ１；Ｂ２，Ｃ１；…)には、互いに異なったｐ側電極
(5A,5B,5C,…)が設けられているため、セグメント(Ａ
１，Ｂ１，Ｃ１，…)を構成している２層の発光層の直
列接続の接合構造と、連続したセグメント(Ａ２，Ｂ
１；Ｂ２，Ｃ１；…)の直列接続の接合構造とにより、
０と１との間の０．５の発光出力が得られる。つまり、
発光出力１００％のセグメントと発光出力０％のセグメ
ントとの間のセグメントの発光出力が、０％と１００％
との間の中間発光出力５０％となるため、３００dpiの
情報を３００〜６００dpiの中間解像度で発光出力する
ことが可能となる。また、図６(i)の３００dpiでＡ＝１
の場合と同一の光量とするならば、各発光層での電流は
１／２でよいことになる。
【００４４】図２に、光半導体発光装置の第２の実施の
形態を示す。この光半導体発光装置は、第１，第２の拡
散層[ｐ１−ＧａＡｓＰ層(31)，ｎ２−ＧａＡｓＰ層(2
2)]を各セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)
で共通とし、第３の拡散層[ｐ２−ＧａＡｓＰ層(32)]の
みを各セグメント(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，…)で個別
に形成した構成になっている。この実施の形態の場合、
各セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)のうち
の一方の面積を他方の面積の半分にすることにより、得
られる発光出力０，１間の０．５で、３００dpiの情報
を３００〜６００dpiの中間解像度で発光出力すること
が可能である。また、各セグメント(Ａ１，Ａ２，Ｂ
１，Ｂ２，…)が発光層を２層持つとともに、その第
１，第２の発光層が直列接続の接合構造で構成されてい
るため、同一光量であれば電流は１／２となる。
形態を示す。この光半導体発光装置は、第１，第２の拡
散層[ｐ１−ＧａＡｓＰ層(31)，ｎ２−ＧａＡｓＰ層(2
2)]を各セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)
で共通とし、第３の拡散層[ｐ２−ＧａＡｓＰ層(32)]の
みを各セグメント(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，…)で個別
に形成した構成になっている。この実施の形態の場合、
各セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)のうち
の一方の面積を他方の面積の半分にすることにより、得
られる発光出力０，１間の０．５で、３００dpiの情報
を３００〜６００dpiの中間解像度で発光出力すること
が可能である。また、各セグメント(Ａ１，Ａ２，Ｂ
１，Ｂ２，…)が発光層を２層持つとともに、その第
１，第２の発光層が直列接続の接合構造で構成されてい
るため、同一光量であれば電流は１／２となる。
【００４５】図３に、光半導体発光装置の第３の実施の
形態を示す。この光半導体発光装置は、第１〜第３の拡
散層[ｐ１−，ｎ２−，ｐ２−ＧａＡｓＰ層(31,22,32)]
を各セグメント(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，…)で個別に
形成した構成になっている。このように隣り合ったセグ
メントに用いられている発光層が個別の拡散層のみで構
成されている場合でも、第２の実施の形態(図２)と同
様、各セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)の
うちの一方の面積を他方の面積の半分にすることによ
り、得られる発光出力０，１間の０．５で、３００dpi
の情報を３００〜６００dpiの中間解像度で発光出力す
ることが可能である。また、各セグメント(Ａ１，Ａ
２，Ｂ１，Ｂ２，…)が発光層を２層持つとともに、そ
の第１，第２の発光層が直列接続の接合構造で構成され
ているため、同一光量であれば電流は１／２となる。
形態を示す。この光半導体発光装置は、第１〜第３の拡
散層[ｐ１−，ｎ２−，ｐ２−ＧａＡｓＰ層(31,22,32)]
を各セグメント(Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，…)で個別に
形成した構成になっている。このように隣り合ったセグ
メントに用いられている発光層が個別の拡散層のみで構
成されている場合でも、第２の実施の形態(図２)と同
様、各セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)の
うちの一方の面積を他方の面積の半分にすることによ
り、得られる発光出力０，１間の０．５で、３００dpi
の情報を３００〜６００dpiの中間解像度で発光出力す
ることが可能である。また、各セグメント(Ａ１，Ａ
２，Ｂ１，Ｂ２，…)が発光層を２層持つとともに、そ
の第１，第２の発光層が直列接続の接合構造で構成され
ているため、同一光量であれば電流は１／２となる。
【００４６】第１〜第３の実施の形態(図１〜図３)で
は、例えば、ドット状の発光層で発生した上方からの光
が、ＳｉＯ２(屈折率1.4)から成る絶縁層(8)を通り、Ａ
ｌ単結晶から成る導電層(7)で反射されて、上方向へ放
出される。また、ＧａＡｓＰ層(21,31,22,32)の屈折率
が3.55であることを考慮すると、導電層(7)が上方への
光反射層としても作用するだけでなく、上方からの光は
絶縁層(8)によっても反射される。したがって導電層(7)
と絶縁層(8)により、ｎ−ＧａＡｓ基板(1)での光の吸収
量が減少して光の取り出し効率が向上する。その結果、
光半導体発光装置が上方へ放出する光量は増大すること
になる。
は、例えば、ドット状の発光層で発生した上方からの光
が、ＳｉＯ２(屈折率1.4)から成る絶縁層(8)を通り、Ａ
ｌ単結晶から成る導電層(7)で反射されて、上方向へ放
出される。また、ＧａＡｓＰ層(21,31,22,32)の屈折率
が3.55であることを考慮すると、導電層(7)が上方への
光反射層としても作用するだけでなく、上方からの光は
絶縁層(8)によっても反射される。したがって導電層(7)
と絶縁層(8)により、ｎ−ＧａＡｓ基板(1)での光の吸収
量が減少して光の取り出し効率が向上する。その結果、
光半導体発光装置が上方へ放出する光量は増大すること
になる。
【００４７】各光半導体発光装置(図１〜図３)は、Ｓｉ
Ｏ２から成る絶縁層(8)上にもｎ−ＧａＡｓＰ層(2)を結
晶成長させた構造になっている。このため、従来例(図
９)ではｎ−ＧａＡｓ基板(1)からｎ−ＧａＡｓＰ層(2)
へ全面的に伝わっていた転位が、導電層(7)及び絶縁層
(8)によって部分的にマスクされて[上方への伝播は絶縁
層(8)の開口部のみとなる。]、上方へ伝播する転位は従
来例(図９)に比べて約1/3となる。また、絶縁層(8)上で
はＧａＡｓＰが横方向成長するため、格子不整合による
転位がより一層軽減されて約1/33となる。その結果、絶
縁層(8)の上方に位置する発光層においては、転位密度
が10３cm−２レベルになる。つまり転位密度は、10６cm
−２×1/3(露出面積の割合)×1/20(ＧａＡｓ露出部分横
方向成長)×1/20〜1/33(絶縁層上部横方向成長)≒10３c
m−２となり、従来例(図９)に比べて1/1000に結晶性が
改善される。このため、発光量の安定化，発光出力の向
上，順方向電圧(ＶＦ)の低下等が達成される。
Ｏ２から成る絶縁層(8)上にもｎ−ＧａＡｓＰ層(2)を結
晶成長させた構造になっている。このため、従来例(図
９)ではｎ−ＧａＡｓ基板(1)からｎ−ＧａＡｓＰ層(2)
へ全面的に伝わっていた転位が、導電層(7)及び絶縁層
(8)によって部分的にマスクされて[上方への伝播は絶縁
層(8)の開口部のみとなる。]、上方へ伝播する転位は従
来例(図９)に比べて約1/3となる。また、絶縁層(8)上で
はＧａＡｓＰが横方向成長するため、格子不整合による
転位がより一層軽減されて約1/33となる。その結果、絶
縁層(8)の上方に位置する発光層においては、転位密度
が10３cm−２レベルになる。つまり転位密度は、10６cm
−２×1/3(露出面積の割合)×1/20(ＧａＡｓ露出部分横
方向成長)×1/20〜1/33(絶縁層上部横方向成長)≒10３c
m−２となり、従来例(図９)に比べて1/1000に結晶性が
改善される。このため、発光量の安定化，発光出力の向
上，順方向電圧(ＶＦ)の低下等が達成される。
【００４８】また、絶縁層(8)は電流拡散層としても働
くため、発光の画一化と電流流路の形状同一化により順
方向電圧(ＶＦ)が安定化するという効果も得られる。さ
らに、導電層(7)上部が絶縁層(8)であるため、電流密度
が集中して高くなることもなく、発光層全体に電流が流
れるため、発光層の結晶性の向上ともあわせて発光量が
増加し、従来例(図９)に比べて大幅な高出力化・低ＶＦ
化を達成することができる。
くため、発光の画一化と電流流路の形状同一化により順
方向電圧(ＶＦ)が安定化するという効果も得られる。さ
らに、導電層(7)上部が絶縁層(8)であるため、電流密度
が集中して高くなることもなく、発光層全体に電流が流
れるため、発光層の結晶性の向上ともあわせて発光量が
増加し、従来例(図９)に比べて大幅な高出力化・低ＶＦ
化を達成することができる。
【００４９】上記のように絶縁層(8)は、結晶成長時
の下方の基板からの上方向への転位防止，横方向成長
による結晶性の改善，上方向からの光の反射層，Ｖ
Ｆ安定化のための電流拡散層，ビーム形状等のコント
ロール機能等、その素子構造が簡単であるにもかかわら
ず多くの機能をあわせ持っている。
の下方の基板からの上方向への転位防止，横方向成長
による結晶性の改善，上方向からの光の反射層，Ｖ
Ｆ安定化のための電流拡散層，ビーム形状等のコント
ロール機能等、その素子構造が簡単であるにもかかわら
ず多くの機能をあわせ持っている。
【００５０】また、第１〜第３の実施の形態(図１〜図
３)において、絶縁層(8)から第１，第２の発光層を構成
するｐ１，ｐ２−ＧａＡｓＰ層(31,32)までの距離Ｌ
１，Ｌ２を最適化することにより、また絶縁層(8)の幅
Ｗを最適化することにより、ドット状発光層の発光分布
をコントロールして、感光体(プリンタードラム等)に当
たるビーム形状を最適化することができる。
３)において、絶縁層(8)から第１，第２の発光層を構成
するｐ１，ｐ２−ＧａＡｓＰ層(31,32)までの距離Ｌ
１，Ｌ２を最適化することにより、また絶縁層(8)の幅
Ｗを最適化することにより、ドット状発光層の発光分布
をコントロールして、感光体(プリンタードラム等)に当
たるビーム形状を最適化することができる。
【００５１】各光半導体発光装置(図１〜図３)での発光
波長は、ｐ型ドーパント(Ｚｎ等)の濃度，拡散深さ(す
なわちｐ−ｎ接合面の深さ)等によってコントロールす
ることができる。例えば、第１，第２の発光層のうち、
一方のｐ−ｎ接合面の深さを２〜３μｍにして発光波長
を略６５０ｎｍとすることによりＧａＡｓＰとしての発
光ピークに合わせ、他方の発光波長を感光体(プリンタ
ードラム等)の感度ピーク(受光波長)に合わせる。感光
体の感度に対してフラットな特性の光源とするために
は、第１，第２の発光層のうち、一方の発光波長を感光
体の感度下限(受光波長下限)に合わせ、他方の発光波長
を感光体の感度上限(受光波長上限)に合わせてもよい。
また、第１，第２の発光層のうち、一方の発光波長をセ
ルフォックレンズ(ＳＬＦ)のピークに合わせ、他方の発
光波長を感光体の感度ピークに合わせてもよい。このよ
うな発光波長のコントロールにより、ＬＥＤプリンター
ヘッド用の光半導体発光装置として高印字品質のための
最適化を達成することができる。
波長は、ｐ型ドーパント(Ｚｎ等)の濃度，拡散深さ(す
なわちｐ−ｎ接合面の深さ)等によってコントロールす
ることができる。例えば、第１，第２の発光層のうち、
一方のｐ−ｎ接合面の深さを２〜３μｍにして発光波長
を略６５０ｎｍとすることによりＧａＡｓＰとしての発
光ピークに合わせ、他方の発光波長を感光体(プリンタ
ードラム等)の感度ピーク(受光波長)に合わせる。感光
体の感度に対してフラットな特性の光源とするために
は、第１，第２の発光層のうち、一方の発光波長を感光
体の感度下限(受光波長下限)に合わせ、他方の発光波長
を感光体の感度上限(受光波長上限)に合わせてもよい。
また、第１，第２の発光層のうち、一方の発光波長をセ
ルフォックレンズ(ＳＬＦ)のピークに合わせ、他方の発
光波長を感光体の感度ピークに合わせてもよい。このよ
うな発光波長のコントロールにより、ＬＥＤプリンター
ヘッド用の光半導体発光装置として高印字品質のための
最適化を達成することができる。
【００５２】図６(i)の３００dpiでＡ＝１の場合、６０
０dpi用のＩＣ(Integrated Circuit)を使用し、例えば
第２，第３の実施の形態(図２，図３)において(Ａ１，
Ａ２)＝(１，０．５)として、セグメントＡ１の信号で
セグメントＡ１，Ａ２の同時点灯を行うようにしてもよ
い。この場合、第２，第３の実施の形態に係るＬＥＤ装
置とＩＣとの接続をセグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ
１，…のみについて行い、セグメントＡ２，Ｂ２，Ｃ
２，…については行わない。ＩＣはスタティック用であ
るが、セグメントＡ２，Ｂ２，Ｃ２，…については信号
入力時にＬＥＤが点灯しないため、６００dpiの発光は
１／２デューティとなり、３００dpiの発光に比べて電
流は１／２となる。このようにＬＥＤ端子とそのＬＥＤ
端子数の整数倍の端子能力を持つＩＣ出力端子とが、Ｉ
Ｃ出力端子を整数個とばして接続された構造としてもよ
く、さらに、１つのＬＥＤ端子で(整数＋１)個のセグメ
ントが点灯するように構成してもよい。
０dpi用のＩＣ(Integrated Circuit)を使用し、例えば
第２，第３の実施の形態(図２，図３)において(Ａ１，
Ａ２)＝(１，０．５)として、セグメントＡ１の信号で
セグメントＡ１，Ａ２の同時点灯を行うようにしてもよ
い。この場合、第２，第３の実施の形態に係るＬＥＤ装
置とＩＣとの接続をセグメントＡ１，Ｂ１，Ｃ１，Ｄ
１，…のみについて行い、セグメントＡ２，Ｂ２，Ｃ
２，…については行わない。ＩＣはスタティック用であ
るが、セグメントＡ２，Ｂ２，Ｃ２，…については信号
入力時にＬＥＤが点灯しないため、６００dpiの発光は
１／２デューティとなり、３００dpiの発光に比べて電
流は１／２となる。このようにＬＥＤ端子とそのＬＥＤ
端子数の整数倍の端子能力を持つＩＣ出力端子とが、Ｉ
Ｃ出力端子を整数個とばして接続された構造としてもよ
く、さらに、１つのＬＥＤ端子で(整数＋１)個のセグメ
ントが点灯するように構成してもよい。
【００５３】前述したように直列接続の接合構造により
電流が１／２となり、接続数２倍のＩＣを使用すること
により１／２デューティ化が達成され、さらに絶縁層
(8)による高結晶化，ＶＦ低下，ＶＦ安定化，反射等に
より、各実施の形態(図１〜図３)で得られる発光出力は
従来例(図９)の略２．５倍となる。したがって、消費電
流は1/2×1/2×1/2.5＝1/10となり、約１／１０の低消
費電流化を達成することができる。例えば、従来例(図
９)において１セグメント１０ｍＡ，Ｖｃｃ５Ｖとする
と、消費電力＝１０ｍＡ×５Ｖ＝５０ｍＷとなる。これ
に対し第１〜第３の実施の形態(図１〜図３)では、１０
ｍＡ×１／１０＝１ｍＡとなるため、消費電力(＝５ｍ
Ｗ)も１／１０になる。したがって、露光出力のスピー
ドアップを行っても発熱が防止され、スタティック駆動
の持つ１ラインでの高速印刷が可能となる。また高解像
度化技術により、３００dpiでありながら４００〜５０
０dpiの印字品質が、波長コントロール，ドット形状・
ビーム形状のコントロールともあわせて可能となる。
電流が１／２となり、接続数２倍のＩＣを使用すること
により１／２デューティ化が達成され、さらに絶縁層
(8)による高結晶化，ＶＦ低下，ＶＦ安定化，反射等に
より、各実施の形態(図１〜図３)で得られる発光出力は
従来例(図９)の略２．５倍となる。したがって、消費電
流は1/2×1/2×1/2.5＝1/10となり、約１／１０の低消
費電流化を達成することができる。例えば、従来例(図
９)において１セグメント１０ｍＡ，Ｖｃｃ５Ｖとする
と、消費電力＝１０ｍＡ×５Ｖ＝５０ｍＷとなる。これ
に対し第１〜第３の実施の形態(図１〜図３)では、１０
ｍＡ×１／１０＝１ｍＡとなるため、消費電力(＝５ｍ
Ｗ)も１／１０になる。したがって、露光出力のスピー
ドアップを行っても発熱が防止され、スタティック駆動
の持つ１ラインでの高速印刷が可能となる。また高解像
度化技術により、３００dpiでありながら４００〜５０
０dpiの印字品質が、波長コントロール，ドット形状・
ビーム形状のコントロールともあわせて可能となる。
【００５４】第１〜第３の実施の形態(図１〜図３)にお
いて、セグメントの形状，面積，数等を変更してもよ
い。例えば、セグメントＡに相当するセグメントグルー
プとしてＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を構成する。図６(i)
の３００dpiの発光出力に１２００dpi用のＩＣを使用し
た場合、３００dpiのＡ＝１は(Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ
４)＝(１，１，１，１)，(１，１，１，０)，(１，１，
０，０)，(１，１，０，１)，(１，０，１，１)，(１，
０，１，０)，(１，０，０，１)と同等になる。このた
め、先頭セグメントＡ１＝１としセグメントＡ２〜Ａ４
＝０．５又は０．６としてもよいし、(Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４)＝(１，１，０．５，０．５)としてもよい。
あるいは機器の印字性能に合わせて「１」，「０」間の
中間信号としてもよい。これは、第２，第３の実施の形
態(図２，図３)の発光装置構造において、発光面積を変
えることにより容易に実現することができる。
いて、セグメントの形状，面積，数等を変更してもよ
い。例えば、セグメントＡに相当するセグメントグルー
プとしてＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を構成する。図６(i)
の３００dpiの発光出力に１２００dpi用のＩＣを使用し
た場合、３００dpiのＡ＝１は(Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ
４)＝(１，１，１，１)，(１，１，１，０)，(１，１，
０，０)，(１，１，０，１)，(１，０，１，１)，(１，
０，１，０)，(１，０，０，１)と同等になる。このた
め、先頭セグメントＡ１＝１としセグメントＡ２〜Ａ４
＝０．５又は０．６としてもよいし、(Ａ１，Ａ２，Ａ
３，Ａ４)＝(１，１，０．５，０．５)としてもよい。
あるいは機器の印字性能に合わせて「１」，「０」間の
中間信号としてもよい。これは、第２，第３の実施の形
態(図２，図３)の発光装置構造において、発光面積を変
えることにより容易に実現することができる。
【００５５】図７，図８に、高解像化技術のための第
２，第３のセグメント構成(ii)とその発光出力波形(iv,
v)等を図６と同様に示す。第２，第３のセグメント構成
(ii)では、連続した２つのセグメント、つまりセグメン
トペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)が共通電極で同時
点灯するように構成されている。そして、１つのセグメ
ントが１００％の発光出力を行う第１部分α１と５０％
の発光出力を行う第２部分α２とを有しており、隣り合
ったセグメントの第２部分α２が互いにオーバーラップ
するように位置している。このように各セグメントペア
(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)のうちの一方(Ａ２，Ｂ
２，Ｃ２，…)の面積を他方(Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，…)の
面積の半分にすることにより、得られる発光出力０，１
間の０．５で、３００dpiの情報を３００〜６００dpiの
中間解像度で発光出力することが可能である。
２，第３のセグメント構成(ii)とその発光出力波形(iv,
v)等を図６と同様に示す。第２，第３のセグメント構成
(ii)では、連続した２つのセグメント、つまりセグメン
トペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)が共通電極で同時
点灯するように構成されている。そして、１つのセグメ
ントが１００％の発光出力を行う第１部分α１と５０％
の発光出力を行う第２部分α２とを有しており、隣り合
ったセグメントの第２部分α２が互いにオーバーラップ
するように位置している。このように各セグメントペア
(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２；…)のうちの一方(Ａ２，Ｂ
２，Ｃ２，…)の面積を他方(Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，…)の
面積の半分にすることにより、得られる発光出力０，１
間の０．５で、３００dpiの情報を３００〜６００dpiの
中間解像度で発光出力することが可能である。
【００５６】図４に、光半導体発光装置の第４の実施の
形態を示す。図４において、(i)は断面構造、(ii)は平
面構造、9aは電流集中用のくぼみ部、10はセグメント形
状を示している。この光半導体発光装置では、連続した
２つのセグメント、つまりセグメントペア(Ａ１，Ａ
２；Ｂ１，Ｂ２)が共通電極(5A,5B,…)で同時点灯する
ように構成されており、また、セグメントペア(Ａ１，
Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)を構成する発光層の下方に絶縁層(8)
が設けられている。その絶縁層(8)は、チップ切断部近
辺まで延びるとともに、切断部近辺の各セグメント中央
に電流集中用のくぼみ部(9a)を有する構成になってい
る。
形態を示す。図４において、(i)は断面構造、(ii)は平
面構造、9aは電流集中用のくぼみ部、10はセグメント形
状を示している。この光半導体発光装置では、連続した
２つのセグメント、つまりセグメントペア(Ａ１，Ａ
２；Ｂ１，Ｂ２)が共通電極(5A,5B,…)で同時点灯する
ように構成されており、また、セグメントペア(Ａ１，
Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)を構成する発光層の下方に絶縁層(8)
が設けられている。その絶縁層(8)は、チップ切断部近
辺まで延びるとともに、切断部近辺の各セグメント中央
に電流集中用のくぼみ部(9a)を有する構成になってい
る。
【００５７】この構成によると、上方の発光層からの光
が絶縁層(8)によって抑えられるため、横方向への光漏
れを防止することが可能である。絶縁層(8)にはくぼみ
部(9a)が設けられているため、セグメントＡ１，Ｂ２等
での導通が可能である。
が絶縁層(8)によって抑えられるため、横方向への光漏
れを防止することが可能である。絶縁層(8)にはくぼみ
部(9a)が設けられているため、セグメントＡ１，Ｂ２等
での導通が可能である。
【００５８】図５に、光半導体発光装置の第５の実施の
形態を示す。図５において、(i)は断面構造、(ii)は平
面構造、9aは電流集中用のくぼみ部、9bは電流拡散用の
くぼみ部、10はセグメント形状を示している。この光半
導体発光装置では、連続した２つのセグメント、つまり
セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)が共通電極(5
A,5B,…)で同時点灯するように構成されており、また、
セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)を構成する発
光層の下方に絶縁層(8)が設けられている。その絶縁層
(8)は、チップ切断部近辺まで延びるとともに、切断部
近辺の各セグメント中央に電流集中用のくぼみ部(9a)を
有し、２つのセグメント間に電流拡散用のくぼみ部(9b)
を有して連結した構成になっている。
形態を示す。図５において、(i)は断面構造、(ii)は平
面構造、9aは電流集中用のくぼみ部、9bは電流拡散用の
くぼみ部、10はセグメント形状を示している。この光半
導体発光装置では、連続した２つのセグメント、つまり
セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)が共通電極(5
A,5B,…)で同時点灯するように構成されており、また、
セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)を構成する発
光層の下方に絶縁層(8)が設けられている。その絶縁層
(8)は、チップ切断部近辺まで延びるとともに、切断部
近辺の各セグメント中央に電流集中用のくぼみ部(9a)を
有し、２つのセグメント間に電流拡散用のくぼみ部(9b)
を有して連結した構成になっている。
【００５９】この構成によると、各セグメントペア(Ａ
１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)に共通の第１の発光層部分の結
晶性を、横方向成長により向上させることができる。ま
た、セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)の間の連
結部分においても、絶縁層(8)で光を反射して取り出す
ことができる。セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ
２)は同時点灯するためクロストークの問題はなく、連
結部分にくぼみ部(9b)が形成されているため電流供給に
ついても問題はない。
１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)に共通の第１の発光層部分の結
晶性を、横方向成長により向上させることができる。ま
た、セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ２)の間の連
結部分においても、絶縁層(8)で光を反射して取り出す
ことができる。セグメントペア(Ａ１，Ａ２；Ｂ１，Ｂ
２)は同時点灯するためクロストークの問題はなく、連
結部分にくぼみ部(9b)が形成されているため電流供給に
ついても問題はない。
【００６０】第４，第５の実施の形態(図４，図５)にお
いて、セグメントの形状，面積，数等を変更してもよ
い。例えば、セグメントＡに相当するセグメントグルー
プとしてＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を構成する。図６(i)
の３００dpiの発光出力に１２００dpi用のＩＣを使用し
た場合、セグメントＡ１でセグメントＡ１〜Ａ４の点灯
を行うためにセグメントＡ２〜Ａ４についてはＩＣと接
続しない。これによって１／４デューティの点灯を実現
することができ、また不要端子をなくしてＩＣの小型化
を達成することができる。
いて、セグメントの形状，面積，数等を変更してもよ
い。例えば、セグメントＡに相当するセグメントグルー
プとしてＡ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４を構成する。図６(i)
の３００dpiの発光出力に１２００dpi用のＩＣを使用し
た場合、セグメントＡ１でセグメントＡ１〜Ａ４の点灯
を行うためにセグメントＡ２〜Ａ４についてはＩＣと接
続しない。これによって１／４デューティの点灯を実現
することができ、また不要端子をなくしてＩＣの小型化
を達成することができる。
【００６１】各実施の形態の光半導体発光装置を用いる
と、消費電力を１／１０にすることができるため発熱を
抑えることができる。したがって、上述した光半導体発
光装置をＬＥＤプリンターヘッドのＬＥＤモジュールに
光源装置として搭載すれば高速印刷が可能となり、１ラ
イン印刷のスタティックタイプＬＥＤプリンターヘッド
のメリットを十分に活かした感光体露光が可能となる。
また、発光層の２層構成により、感光体(プリンタード
ラム等)やセルフォックレンズ(ＳＬＦ)特性に合わせた
波長管理，絶縁層による反射，高結晶化，ビーム形状・
ドット形状のコントロール等による高印字品質を実現す
ることができ、発光層のドットコントロール及び高解像
度技術による１ランク上の解像度を得ることができる。
と、消費電力を１／１０にすることができるため発熱を
抑えることができる。したがって、上述した光半導体発
光装置をＬＥＤプリンターヘッドのＬＥＤモジュールに
光源装置として搭載すれば高速印刷が可能となり、１ラ
イン印刷のスタティックタイプＬＥＤプリンターヘッド
のメリットを十分に活かした感光体露光が可能となる。
また、発光層の２層構成により、感光体(プリンタード
ラム等)やセルフォックレンズ(ＳＬＦ)特性に合わせた
波長管理，絶縁層による反射，高結晶化，ビーム形状・
ドット形状のコントロール等による高印字品質を実現す
ることができ、発光層のドットコントロール及び高解像
度技術による１ランク上の解像度を得ることができる。
【００６２】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、低
消費電力でありながら高速・高効率・高解像度の発光出
力が可能な光半導体発光装置を実現することができる。
また、本発明に係る光半導体発光装置はＬＥＤプリンタ
ーヘッド用の光半導体発光装置として最適であり、本発
明に係るＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールに
より、高速・高品質の露光印字を低消費電力で達成する
ことが可能である。
消費電力でありながら高速・高効率・高解像度の発光出
力が可能な光半導体発光装置を実現することができる。
また、本発明に係る光半導体発光装置はＬＥＤプリンタ
ーヘッド用の光半導体発光装置として最適であり、本発
明に係るＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールに
より、高速・高品質の露光印字を低消費電力で達成する
ことが可能である。
【図１】 光半導体発光装置の第１の実施の形態を示す
断面図。
断面図。
【図２】 光半導体発光装置の第２の実施の形態を示す
断面図。
断面図。
【図３】 光半導体発光装置の第３の実施の形態を示す
断面図。
断面図。
【図４】 光半導体発光装置の第４の実施の形態を示す
断面図。
断面図。
【図５】 光半導体発光装置の第５の実施の形態を示す
断面図。
断面図。
【図６】 第１のセグメント構成とその発光出力波形を
示す図。
示す図。
【図７】 第２のセグメント構成とその発光出力波形を
示す図。
示す図。
【図８】 第３のセグメント構成とその発光出力波形を
示す図。
示す図。
【図９】 光半導体発光装置の従来例を示す断面図。
1 …ｎ−ＧａＡｓ基板(半導体単結晶基板)
21 …ｎ１−ＧａＡｓＰ層(成長層)
31 …ｐ１−ＧａＡｓＰ層(成長層，第１の拡散層)
22 …ｎ２−ＧａＡｓＰ層(成長層，第２の拡散層)
32 …ｐ２−ＧａＡｓＰ層(成長層，第３の拡散層)
4 …カバー層
5A,5B,5C …ｐ側電極
6 …ｎ側電極
7 …導電層
8 …絶縁層
9a,9b …くぼみ部
10 …セグメント形状
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２ …セグメント
α１…第１部分
α２…第２部分
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 高須 広海
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 AF01 FA04 FA17
FA23
5F041 AA03 AA04 AA14 AA24 AA40
CA02 CA10 CA12 CA35 CA38
CA72 CA93 CB15 CB36 DB07
FF13
Claims (21)
- 【請求項１】 裏面に電極を持つ半導体単結晶基板とそ
の上に形成された成長層とを有し、その成長層にｎ型，
ｐ型ドーパントを添加することにより形成された発光層
で複数のセグメントが構成された光半導体発光装置であ
って、連続した複数のセグメントに直列接続の接合構造
を有することを特徴とする光半導体発光装置。 - 【請求項２】 裏面に電極を持つ半導体単結晶基板とそ
の上に形成された成長層とを有し、その成長層にｎ型，
ｐ型ドーパントを添加することにより形成された発光層
で複数のセグメントが構成された光半導体発光装置であ
って、複数の発光層が直列接続の接合構造で構成された
セグメントを有することを特徴とする光半導体発光装
置。 - 【請求項３】 複数のセグメントが同時点灯するように
構成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の
光半導体発光装置。 - 【請求項４】 前記直列接続の接合構造を有する連続し
た複数のセグメントにおいて、前記発光層の数が異なる
ことを特徴とする請求項１記載の光半導体発光装置。 - 【請求項５】 連続した２つのセグメントを前記直列接
続の接合構造で有し、一方のセグメントが１層の発光層
で構成されており、他方のセグメントが２層の発光層で
構成されていることを特徴とする請求項４記載の光半導
体発光装置。 - 【請求項６】 前記成長層にｐ型ドーパントを添加する
ことにより２つのセグメントに共通の第１の拡散層を形
成し、１つのセグメントはこの状態で他のセグメントに
ｎ型ドーパントを添加することにより第２の拡散層を形
成し、その上にｐ型ドーパントを添加することにより第
３の拡散層を形成したことを特徴とする請求項５記載の
光半導体発光装置。 - 【請求項７】 請求項１又は２記載の光半導体発光装置
をＬＥＤ装置として有するＬＥＤプリンターヘッド用Ｌ
ＥＤモジュールであって、ＬＥＤ端子とそのＬＥＤ端子
数の整数倍の端子能力を持つＩＣ出力端子とが、前記Ｉ
Ｃ出力端子を整数個とばして接続された構造を有するこ
とを特徴とするＬＥＤモジュール。 - 【請求項８】 請求項１又は２記載の光半導体発光装置
をＬＥＤ装置として有するＬＥＤプリンターヘッド用Ｌ
ＥＤモジュールであって、ＬＥＤ端子とそのＬＥＤ端子
数の整数倍の端子能力を持つＩＣ出力端子とが、前記Ｉ
Ｃ出力端子を整数個とばして接続されており、１つのＬ
ＥＤ端子で(整数＋１)個のセグメントが点灯するように
構成されていることを特徴とするＬＥＤモジュール。 - 【請求項９】 請求項１又は２記載の光半導体発光装置
をＬＥＤ装置として有するＬＥＤプリンターヘッド用Ｌ
ＥＤモジュールであって、発光出力１００％のセグメン
トと発光出力０％のセグメントとの間のセグメントの発
光出力が、０％と１００％との間の中間発光出力である
ことを特徴とするＬＥＤモジュール。 - 【請求項１０】 前記中間発光出力が略５０％であるこ
とを特徴とする請求項９記載のＬＥＤモジュール。 - 【請求項１１】 複数個の連続したセグメントを有し、
そのセグメントからの発光出力により感光体露光を行う
ＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールであって、
前記複数個の連続したセグメントを１方向について順に
第１，第２，第３のセグメントとすると、前記第１，第
３のセグメントが直列接続の接合構造で構成された２層
の発光層から成り、前記第２のセグメントが１層の発光
層から成り、前記第１，第２のセグメントが共通電極に
接続されており、その共通電極での導通を行った場合、
前記第３のセグメントが発光しないときには、前記第１
のセグメントが１００％、前記第２のセグメントが略５
０％の発光出力を行い、前記第３のセグメントが発光す
るときには、前記第２のセグメントの発光出力を１００
％にする発光を前記第３のセグメントが行うようにした
ことを特徴とするＬＥＤモジュール。 - 【請求項１２】 複数個の連続したセグメントを有し、
そのセグメントからの発光出力により感光体露光を行う
ＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールであって、
１つのセグメントが１００％の発光出力を行う第１部分
と５０％の発光出力を行う第２部分とを有し、隣り合っ
たセグメントの第２部分が互いにオーバーラップするよ
うに位置することを特徴とするＬＥＤモジュール。 - 【請求項１３】 複数個の連続したセグメントを有し、
そのセグメントからの発光出力により感光体露光を行う
ＬＥＤプリンターヘッド用ＬＥＤモジュールであって、
前記複数個の連続したセグメントを１方向について順に
第１，第２，第３，第４，第５のセグメントとすると、
前記第５のセグメントが発光しないときには、前記第１
〜第３のセグメントが１００％、前記第４のセグメント
が略５０％の発光出力を行い、前記第５のセグメントが
発光するときには、前記第４のセグメントの発光出力を
１００％にする発光を前記第５のセグメントが行うよう
にしたことを特徴とするＬＥＤモジュール。 - 【請求項１４】 裏面に電極を持つ半導体単結晶基板と
その上に形成された成長層とを有し、その成長層にｎ
型，ｐ型ドーパントを添加することにより形成された発
光層２層で複数のセグメントが構成された光半導体発光
装置をＬＥＤ装置として備え、前記セグメントからの発
光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッド
用ＬＥＤモジュールであって、前記発光層２層を直列接
続の接合構造で構成し、前記発光層２層のうち、一方を
構成する接合面の深さを２〜３μｍにして発光波長を略
６５０ｎｍとし、他方の発光波長を感光体の受光波長に
合わせたことを特徴とするＬＥＤモジュール。 - 【請求項１５】 裏面に電極を持つ半導体単結晶基板と
その上に形成された成長層とを有し、その成長層にｎ
型，ｐ型ドーパントを添加することにより形成された発
光層２層で複数のセグメントが構成された光半導体発光
装置をＬＥＤ装置として備え、前記セグメントからの発
光出力により感光体露光を行うＬＥＤプリンターヘッド
用ＬＥＤモジュールであって、前記発光層２層を直列接
続の接合構造で構成し、前記発光層２層のうち、一方の
発光波長を感光体の受光波長下限に合わせ、他方の発光
波長を感光体の受光波長上限に合わせたことを特徴とす
るＬＥＤモジュール。 - 【請求項１６】 裏面に電極を持つ半導体単結晶基板と
その上に形成された成長層とを有し、その成長層にｎ
型，ｐ型ドーパントを添加することにより形成された発
光層で複数のセグメントが構成された光半導体発光装置
であって、複数の発光層が直列接続の接合構造で構成さ
れたセグメントを有しており、そのセグメントとその隣
のセグメントとに拡散層が共通の発光層が用いられてい
ることを特徴とする光半導体発光装置。 - 【請求項１７】 裏面に電極を持つ半導体単結晶基板と
その上に形成された成長層とを有し、その成長層にｎ
型，ｐ型ドーパントを添加することにより形成された発
光層で複数のセグメントが構成された光半導体発光装置
であって、複数の発光層が直列接続の接合構造で構成さ
れたセグメントを有しており、そのセグメントとその隣
のセグメントとに拡散層が共通の第１の発光層と拡散層
が個別の第２の発光層とが用いられていることを特徴と
する光半導体発光装置。 - 【請求項１８】 裏面に電極を持つ半導体単結晶基板と
その上に形成された成長層とを有し、その成長層にｎ
型，ｐ型ドーパントを添加することにより形成された発
光層で複数のセグメントが構成された光半導体発光装置
であって、複数の発光層が直列接続の接合構造で構成さ
れたセグメントを有しており、そのセグメントとその隣
のセグメントとに用いられている発光層が個別の拡散層
のみで構成されていることを特徴とする光半導体発光装
置。 - 【請求項１９】 連続した２つのセグメントが共通電極
で同時点灯するように構成されていることを特徴とする
請求項２，３，１６又は１７記載の光半導体発光装置。 - 【請求項２０】 前記２つのセグメントを構成する発光
層の下方に絶縁層が設けられており、その絶縁層が２つ
のセグメント間に電流拡散用のくぼみ部を有することを
特徴とする請求項１９記載の光半導体発光装置。 - 【請求項２１】 前記２つのセグメントを構成する発光
層の下方に絶縁層が設けられており、その絶縁層がチッ
プ切断部近辺まで延びるとともに切断部近辺の各セグメ
ント中央に電流集中用のくぼみ部を有することを特徴と
する請求項１９又は２０記載の光半導体発光装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149271A JP2003347583A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 光半導体発光装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002149271A JP2003347583A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 光半導体発光装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003347583A true JP2003347583A (ja) | 2003-12-05 |
Family
ID=29767496
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002149271A Pending JP2003347583A (ja) | 2002-05-23 | 2002-05-23 | 光半導体発光装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003347583A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7855425B2 (en) | 2007-03-09 | 2010-12-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US8188497B2 (en) | 2007-02-02 | 2012-05-29 | Sanyo Semiconductor Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
-
2002
- 2002-05-23 JP JP2002149271A patent/JP2003347583A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8188497B2 (en) | 2007-02-02 | 2012-05-29 | Sanyo Semiconductor Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
| US7855425B2 (en) | 2007-03-09 | 2010-12-21 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10471734B2 (en) | Light emitting component, print head and image forming apparatus | |
| CN108428715B (zh) | 发光部件、发光装置和图像形成装置 | |
| US5132751A (en) | Light-emitting diode array with projections | |
| JP6245319B1 (ja) | 発光部品、プリントヘッド、画像形成装置及び半導体積層基板 | |
| JPH07202263A (ja) | 端面発光型発光ダイオード、アレイ状光源、側面受光型受光素子、受発光素子、端面発光型発光ダイオードアレイ状光源 | |
| JP6332535B2 (ja) | 積層構造体、発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| US20010002139A1 (en) | Image exposure apparatus and image forming apparatus with it | |
| JP2019057652A (ja) | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| JPH09283801A (ja) | 面発光サイリスタおよび自己走査型発光装置 | |
| JP2021153136A (ja) | 発光部品 | |
| JP4068172B2 (ja) | 面発光サイリスタおよび自己走査型発光装置 | |
| JP6222388B1 (ja) | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 | |
| JP2003347583A (ja) | 光半導体発光装置 | |
| JP2019057653A (ja) | 発光部品、プリントヘッド、画像形成装置及び発光部品の製造方法 | |
| JPH04225577A (ja) | 発光ダイオード | |
| JP2002072119A (ja) | 光ビーム走査装置 | |
| JP2002111058A (ja) | 発光ダイオードおよび露光システム | |
| CN111095701A (zh) | 发光部件、打印头、图像形成装置以及光照射装置 | |
| JP3854073B2 (ja) | Ｌｅｄアレイおよびｌｅｄヘッド | |
| JP2004103839A (ja) | 半導体マルチビームレーザ装置及び画像形成装置 | |
| JP2000277806A (ja) | 発光ダイオードアレイ | |
| US6781157B2 (en) | Light emitting device and process for producing the same | |
| JP4578195B2 (ja) | 発光装置および画像記録装置 | |
| JP3969182B2 (ja) | 半導体発光素子 | |
| JP7021484B2 (ja) | 発光部品、プリントヘッド及び画像形成装置 |