JP2004079750A - Light emitting device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子を2次元状に複数配設してなる発光装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
発光ダイオードは、コントラストおよび視野角が大きく長寿命であること等から、2次元状に配列させた表示装置、あるいはプリンター等の光源として用いられている。例えば、発色する色が異なった少なくとも第1〜第3の感熱発色層が積層され、下層の感熱発色層ほど感熱度が低く、また表面側にある最上層の第1の感熱発色層とその下の第2の感熱発色層に対しては、それぞれ特有な波長域の紫外線による定着性が付与されたカラー感熱記録紙を用い、フルカラープリントが得られるようにしたカラー感熱プリンタがある。このカラー感熱プリンタでは、カラー感熱記録紙を往復搬送する間に、サーマルヘッドを圧接させて各感熱発色層に熱記録を行い、各感熱発色層への熱記録後に、発光ダイオードをマトリックス状に配設してなる発光装置を光源として使用された定着器を用いて紫外線を照射し、下層の感熱発色層への熱記録時に上層の感熱発色層が発色しないように定着している。
【0003】
上記のようなプリンターに用いられる青から紫外域の発光ダイオードは、発光効率(光出力/電流)およびエネルギー変換効率(光出力/投入電力)が未だ低いため、高密度で実装すると、素子の発熱により素子温度が上昇し、さらに発光効率が低下するという問題がある。このため、如何に発光した光を所望の方向に出力させるか、つまり、発光ダイオードからの発光光の利用効率を上げるかが、上記のような装置においても、一般的な用途である表示用あるいは照明用の発光ダイオードにおいても重要な課題である。
【0004】
このような問題を解決するために、チップの周囲に反射鏡を備えた発光ダイオードあるいはそのような発光ダイオードを用いた表示装置が多く提案されている。例えば、多数の凹面鏡と電気的導出配線が形成された基板上に発光ダイオードを一括して接着させて下部電極との接続を一括して完了させ、その後、発光ダイオードの上部電極への電気的導出配線を一括して完成させて高精度に作製された発光ダイオード式表示装置が提案されている。(例えば、特許文献1参照)
また、発光ダイオードチップが設置された基板に、チップ孔とワイヤ孔を備えた光反射ケースが固着された構造の発光ダイオードが提案されており、発光ダイオードチップと光反射ケースの反射面との距離を小さくすることを可能とし、輝度密度の向上を図ることができることが記載されている。(例えば、特許文献2参照)
また、発光ダイオードチップをマトリックス状に配列したフレキシブル基板の上面に、発光ダイオードチップに対応した透孔を穿設すると共に、光の反射を良好なものとするために白色系の顔料を含有させたシリコンゴム製の絶縁枠を接合し、前記透孔には透光性を有するシリコンゴムを充填した発光ダイオード表示装置が提案されている。(例えば、特許文献3参照)
【0005】
【特許文献1】
特開平7−287535号
【0006】
【特許文献2】
特開平8−32118号
【0007】
【特許文献3】
特開平6−301342号
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような反射鏡を有する発光装置においては、放熱向上させるべき基板と、より精度良く成型しやすい材料により構成したい反射鏡部分とは自ずと要求される特性が異なっているため、基板と反射鏡を分離した構造とした場合、基板と反射鏡とのズレにより発光反射パターンが変形し、結果として輝度ムラあるいは照度ムラを生じる。さらに、一般的なプリント基板等に高密度で実装し高輝度発光させると、発光ダイオードからの発熱が大きく、モジュール基板側への放熱ができずに、チップ温度が上昇し、発熱効率が低下し、結果的にモジュールとしての輝度が低下するという問題が生じる。
【0009】
本発明は上記事情に鑑みて、輝度ムラ、あるいは照度ムラが低減された信頼性の高い発光装置を提供することを目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明の発光装置は、電気的導出配線が形成された基板上に前記配線に導通された複数の発光素子が固設され、
発光素子からの光を取り出す複数の第1の孔を備え、該第1の孔の側面が前記発光素子から該発光素子の周囲に放射された光を発光素子の光取り出し方向に反射させる反射鏡となっている光反射ケースが、基板上に、第1の孔の1つに前記発光素子の1つが臨むように接着されてなる発光装置であって、
基板および光反射ケースに、基板と光反射ケースとの位置合わせを行うためのアライメントマークが設けられていることを特徴とするものである。
【0011】
基板に設けられたアライメントマークは、電気的導出配線を形成する工程において該配線と同材質で同時に形成されたものであることが望ましい。
【0012】
光反射ケースが不透明な材料からなる場合、光反射ケースに形成されたアライメントマークが、該光反射ケースを基板上に載置したとき、基板に形成されたアライメントマークの上方からの視認を可能にする矩形状の第2の孔であり、基板に形成されたアライメントマークが、位置合わせ時に第2の孔に臨む位置に設けられ、第2の孔の内側において、該第2の孔の4辺と平行になる4辺を持った形状を有するものであることが望ましい。
【0013】
光反射ケース上に、少なくとも第1の孔を塞ぐように、発光素子からの光を取り出す窓が設けられていることが望ましい。前記窓としては、上下面に発光光の波長に対して無反射コーティングが施されたガラス、サファイアあるいは石英が望ましい。
【0014】
上記の発光装置が、熱記録が行われた感熱記録紙に定着光を照射して記録データの定着を行う定着器の光源として用いられてもよい。
【0015】
【発明の効果】
本発明の発光装置によれば、電気的導出配線が形成された基板上に前記配線に導通された複数の発光素子が固設され、発光素子からの光を取り出す複数の第1の孔を備え、該第1の孔の側面が前記発光素子から該発光素子の周囲に放射された光を発光素子の光取り出し方向に反射させる反射鏡となっている光反射ケースが、基板上に、第1の孔の1つに前記発光素子の1つが臨むように接着されてなる発光装置であって、基板および光反射ケースに、基板と光反射ケースとの位置合わせを行うためのアライメントマークが設けられていることにより、発光素子が固設された基板と光反射ケースが高精度で位置合わせが行われ、発光素子からの放射光を効率良く光取り出し方向に反射させることができるため、発光光の利用効率を上げることができる。これにより、発光装置において輝度ムラあるいは照度ムラを解消することができる。
【0016】
基板に設けられたアライメントマークが、電気的導出配線を形成する工程において該配線と同材質で同時に形成されたものであることにより、アライメントマークを形成する工程を別に設ける必要が無く、また、電気的導出配線とアライメントマークの位置ずれを防止することができる。
【0017】
光反射ケースが不透明な材料からなる場合、光反射ケースに形成されたアライメントマークが、該光反射ケースを基板上に載置したとき、基板に形成されたアライメントマークの上方からの視認を可能にする矩形状の第2の孔であり、基板に形成されたアライメントマークが、位置合わせ時に第2の孔に望む位置に設けられ、第2の孔の内側において、該第2の孔の4辺と平行になる4辺を持った形状を有するものであることにより、容易に位置合わせを行うことができる。
【0018】
光反射ケース上に、少なくとも第1の孔を塞ぐように発光素子からの光を取り出す窓が設けられていることにより、良好な経時信頼性を得ることができる。特に発光光が短波長域である場合、窓の代わりに樹脂等を充填した場合に生じる樹脂の劣化等による品質低下を防止することができる。
【0019】
上記の発光装置を、熱記録が行われた感熱記録紙に定着光を照射して記録データの定着を行う定着器の光源として用いることにより、発光効率が良く、良好な輝度および照度を有する光源とすることができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を用いて詳細に説明する。
【0021】
本発明の一実施の形態による、2次元状に発光ダイオードが配列された発光装置について説明する。その発光装置の、発光ダイオードが固設された基板および光反射ケースの斜視図を図1に示す。基板と光反射ケースが接着された状態の1つの発光ダイオードについての断面図を図2(a)に示し、図2(b)の一部拡大図を図2(b)に示す。
【0022】
本実施の形態による発光装置は、図1に示すように、交互に形成されたp側導出配線15とn側導出配線16と、アライメントマーク19とが設けられたアルミニウム基板11上に、380nm帯の発光ダイオード12が、該発光ダイオード12のp側電極13とn側電極14とが形成された面を上方にして、p側電極13をワイヤ17によってp側導出配線15に、n側電極14がワイヤ18によってn側導出配線16に接続されて、マトリックス状に固設されており、この発光ダイオード12を備えたアルミニウム基板11上に、前記発光ダイオード12を臨む第1の孔22と基板11上に設けられたアライメントマーク19を臨む第2の孔23とが設けられたシリコン基板21上にガラス板24を備えてなる光反射ケース25が、第1の孔22の1つに発光ダイオード12が1つ臨むように接着されてなるものである。ガラス板24の上下面には発光ダイオードから発せされる光の波長に対して無反射コーティングが施されている。第1の孔22の側面にはアルミ膜20が施されており、第1の孔22の側面が、発光ダイオード12の周囲から放射された光を光取り出し方向に反射させる反射鏡となっている。
【0023】
発光ダイオード12は、380nmのUV光を発する、サファイア基板上にGaN系の半導体を積層してなり、p側電極とn側電極とが積層方向上方の面に形成されてなる発光ダイオードである。そして、発光ダイオード12は、電極の位置が導出配線を挟んで互いに対称的になるように配置され、導出配線を挟んで隣り合う発光ダイオードはn側およびp側の一方の導出配線を共有している。このため、本実施の形態による発光装置は、縦一列毎にON/EFF制御がなされるものである。
【0024】
次に、一発光領域の詳細について説明する。
図2(a)に示すように、アルミニウム基板11には絶縁層26が設けられており、その上にp側導出配線15およびn側導出配線16が形成されている。このアルミニウム基板11上に発光ダイオード12がハンダ27により接着され、光反射ケース25がハンダ28により接着されている。
【0025】
図2(b)に図2(a)の領域30の拡大図を示す。図2(b)に示すように、アルミニウム基板11の発光ダイオード接着面にはNi30がメッキされている。メッキされたNi30の厚さは、アルミニウムと比較して熱伝導率が低いので、できるだけ薄い方が良い。しかし、薄すぎると接着に使用するハンダ金属、例えば、錫鉛が接着時にメッキされたNiを通過して、基板11内部に拡散してしまうので、例えば1〜2μm程度が望ましい。クリーム半田を用いる場合にも、経時におけるチップ剥がれ等の不良を防ぐ観点からメッキを施す方がよい。
【0026】
また、p側導出配線15は、図2(b)に示すように、アルミニウム基板11上に絶縁層26を介して、密着性を高めるためのNi膜34(厚さ0.5〜5μm程度)、銅33(厚さ0.05〜2μm程度)、ワイヤとの接着を容易にするためのNi膜32(厚さ0.5〜5μm程度)およびAu膜31をこの順に積層してなるものである。
【0027】
アルミニウム基板11の代わりに、アルミナ、窒化アルミニウム等のセラミック基板、あるいはMC(メタルコア)基板、高耐熱銅製メタルコア基板、アルミ琺瑯基板等の金属製基板を用いることができる。
【0028】
発光ダイオードのサファイア基板1底面には発光光を上部に反射するために、Ni35およびAu36がこの順に形成されている。高反射率膜としては上記金属膜に限らず誘電体多層膜からなる高反射層を形成してもよい、高反射金属膜としては、例えば、クロム、ニッケル、チタンあるいはタンタルを0.005〜1μm、その上に、金、銀あるいは白金を0.05〜3μm程度この順に積層してなるものが望ましい。最上層に用いられる金属はアルミニウム基板11と発光ダイオード12との接着に用いるハンダとのぬれ性および接着強度等を考慮して選択することが望ましいが、素子からの発熱を素子底面全体へ均一化するためにサファイア基板より熱伝導性の良い金属、例えば金が好適である。
【0029】
アルミニウム基板11上に形成されたアライメントマーク19は、p側導出配線15およびn側導出配線16と同材質からなるものであり、p側導出配線15とn側導出配線16とが形成されるリソグラフィ工程において同時に形成されてなるものである。これにより導出配線とアライメントマークとの位置ズレを防止することができ、また、アライメントマーク作製工程を省くことができる。
【0030】
次に、上記光反射ケース25の作製方法について説明する。
【0031】
シリコン単結晶基板11表面に、フォトリソグラフィ工程により、反射鏡となる第1の孔22とアライメント用の第2の孔23を形成する。レジストだけでは、シリコンとレジストとの密着が低下し、隙間に不均一に入り込んだエッチング液により縦筋の入った斜面になったりするので、エッチング液に対して十分な選択比を持つ金属マスクを用いた方がよい。この場合は、シリコン基板状にタンタルやクロム等の金属マスクを作製し、その上でフォトリソグラフィ工程により所望のレジスト形状の窓をあける。このレジストをマスクとして、塩素系あるいはフッ素系のリアクティブイオンエッチングなどの異方性ドライエッチングにより、金属膜をエッチング除去する。次に、シリコンに異方性を有する、KOH水溶液によるウェットエッチングあるいはドライエッチングにより、傾斜した反射鏡面を形成する。(100)シリコンを使用した場合、自動的に反射面の基板に対する角度は54.74となる。その後、Siを背面から、研磨あるいはサンドブラスト法により薄くして第1の孔22および第2の孔23を形成する。
【0032】
次に、反射鏡表面側からスパッタ法等により380nmの光に対して反射率の大きな金属、例えばアルミニウム、金、銀等の金属膜を形成する。さらに、380nmを中心として少なくとも±10nmの範囲において、反射率が低くなるように無反射コートが施されているガラス板24をシリコン基板21に接着する。ガラス板に限らず、サファイアあるいは石英等を用いることもできる。本実施の形態では、光反射ケースの基板としてシリコンを用いているため、異方性エッチングにより自動的に一定の面が現われ容易に反射面を作製することができる。
【0033】
通常発光素子の窓材として、光の波長が400nm以上の場合、エポキシ樹脂を第1の孔22にポッティングし、熱硬化させたものが用いられる。一方、400nmより短い波長においては、エポキシ樹脂はUV光の照射により劣化するためシリコーン樹脂を用いる。しかし、シリコーン樹脂は硬化に時間がかかり、生産性が低下するという問題がある。本実施の形態では、アルミ膜20からなる反射鏡と無反射コーティングされたガラス板24とによって光を外部に効率良く取り出しているため、上記のような樹脂等からなる窓材の劣化による光出力の低下を大幅に抑制することが可能となっている。
【0034】
次に、発光装置の実装方法について図1および図3を用いて説明する。
図3は発光ダイオード12が固設されたアルミニウム基板11と光反射ケース25とを接着する場合、アルミニウム基板11に形成されたアライメントマーク19を光反射ケース25の第2の孔23上面から見た図である。
【0035】
図1に示すように、p側導出配線15とn側導出配線16とアライメントマーク19が形成された基板11上に、発光ダイオード12をハンダにより接着する。発光ダイオード12はp側電極13およびn側電極14の形状からp側導出配線15およびn側導出配線16までの距離をアライメント装置に認識させて、アルミニウム基板11上の所定の位置に固設する。次に、p側電極13をワイヤ17によりp側導出配線15に接続し、n側電極14をn側導出配線16にワイヤ18により接続する。
【0036】
次に、光反射ケース25を発光ダイオード12が固設されたアルミニウム基板11上に載置し、第2の孔23から基板11に形成されたアライメントマーク19を覗いて位置合わせを行う。このとき、図3に示すように、アルミニウム基板11に形成されたアライメントマーク19は十字であり、光反射ケース25に形成された第2の孔23は正四角形であるので、第2の孔23の4辺と十字の4辺とが平行であって、且つそれぞれの隙間a、b、cおよびdが等しくなるように、基板11と光反射ケース25とを位置合わせしてハンダにより接着する。これにより、x、y方向および回転方向のズレを防止することができ、高精度に位置合わせが行われるため、発光光の輝度ムラおよび照度ムラが抑制された信頼性の高い発光装置を得ることができる。
【0037】
次に、本発明の第2の実施の形態による発光装置について説明する。その断面図を図4に示す。なお、図には一発光領域の断面図についてのみ記載している。
【0038】
本実施の形態による発光装置は、発光ダイオード42のp側電極43およびn側電極44が、それぞれp側導出配線15およびn側導出配線16にハンダ27により接着されているものであって、その他の態様は上記第1の実施の形態と同様である。上記実施の形態と同要素には同符号を付し説明を省略する。発光ダイオード42はp側電極43がコンタクト層上全面に形成されているものである。また、n側電極44とハンダ27との間に電極段差を解消するため金メッキ37が施されている。
【0039】
本実施の形態による発光装置は、電極側、つまり発光層に近い側をアルミニウム基板11に接着しているため、効率良く放熱を行うことができる。またさらに、図5に示すように、アルミニウム基板11にヒートシンク39をシリコングリース等の熱電導性接着剤38を用いて設けることにより、さらに放熱を良くすることができ、高い信頼性と電気的特性を得ることができる。
【0040】
上記第1および第2の実施の形態による発光装置の光反射ケースにおいて、基板21をシリコンからなるものとしたが、プラスチック等の透明な材料からなるものとしてもよい。その場合、光反射ケースに設けるアライメントマークは、上記実施の形態のような第2の孔であってもよく、あるいは光反射ケースの、発光ダイオードが固設された基板への接着面にエッチング等で設けてもよい。そのエッチング等で設けたアライメントマークの一例を図6に示す。図6に示すように、光反射ケース25の基板21に、発光ダイオード12が固設されるアルミニウム基板11上に形成された十字のアライメントマーク19より拡大された十字のアライメントマーク45をエッチングにより設ければ、アライメントマーク19と45との隙間a、b、cおよびdが等しくなるように、また8箇所ある隙間eにおいて、2つの辺が平行になるように位置合わせを行うことにより高精度に位置合わせを行うことが可能である。
【0041】
また、光反射ケース25に形成する反射鏡の形状については、基板21にシリコンを用いたため、異方性エッチングにより特定の面が現れ、矩形状の孔となったが、他の材料を用いた場合は、矩形状に限らず円形あるいは楕円形の孔であってもよい。
【0042】
また、発光ダイオード12のアルミニウム基板11への接着には、発光ダイオード12からの放射光による劣化を考慮するとハンダを用いて封止することが望ましいが、接着位置が発光ダイオードから放射される光の光路上でないため有機系の接着剤を用いてもよい。また、光反射ケース25におけるシリコン基板21とガラス板24とを接着する場合も、同様の理由により有機系接着剤を用いてもよい。
【0043】
次に、本発明の発光装置をカラー感熱プリンターの定着器の光源として用いた場合の一実施形態について説明する。その発光装置の概略平面図を図7に示す。
【0044】
図7に示すように、複数の発光ダイオード12が紙の幅に亘って主走査方向Xに、p側電極13およびn側電極14が電気的導出配線55にワイヤ56によって直列接続されており、これが副走査方向Yに必要な光量が得られるだけ複数行配置されてなるものである。これらの発光ダイオードの上部には、前述のような反射鏡となる孔を備えた光反射ケース(不図示)が接着されている。
【0045】
このような光源を有する定着器を用いて、副走査方向Yに移動する熱記録が行われた感熱記録紙51に、光を照射して記録データの定着を行う。主走査方向の3行で1度の書き込み領域に光を照射した後、発光停止させ、副走査方向Yに感熱紙を移動させ、次回書き込み領域に光を照射する。これまで、定着器用光源として蛍光管を用いた場合には、次回書き込み領域を定着しないように感熱記録紙と連動して光を当てないようなシャッター等を設置していた。本発明のように、スポット径が小さい発光ダイオードを用いた発光装置をプリンター装置の定着用光源として用いれば、鮮明な画像を得ることができ、装置の小型化が可能であり、また機械的な駆動部分の故障による信頼性低下を回避することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態による発光装置を示す斜視図
【図2】発光装置の一発光領域を示す断面図
【図3】アルミニウム基板に形成されたアライメントマークを光反射ケース上方から見た図
【図4】本発明の第2の実施の形態による発光装置の一発光領域を示す断面図
【図5】第2の実施の形態による発光装置にヒートシンクを備えた断面図
【図6】他の形態のアライメントマークを示す平面図
【図7】本発明の発光装置を定着器の光源として用いる場合の一実施形態を示す平面図
【符号の説明】
11 アルミニウム基板
12 発光ダイオード
13 p側電極
14 n側電極
15 p側導出配線
16 n側導出配線
17,18 ワイヤ
19 アライメントマーク
20 アルミ膜
21 シリコン基板
22 第1の孔
23 第2の孔
24 ガラス板
25 光反射ケース[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a light emitting device in which a plurality of light emitting elements are arranged two-dimensionally.
[0002]
[Prior art]
A light emitting diode is used as a light source for a display device or a printer arranged two-dimensionally because of its large contrast and viewing angle and long life. For example, at least first to third thermosensitive coloring layers having different colors to be developed are laminated, and the lower thermosensitive coloring layer has a lower thermosensitivity, and the uppermost first thermosensitive coloring layer on the surface side and the lower layer. For the second heat-sensitive color developing layer, there is a color heat-sensitive printer using a color heat-sensitive recording paper to which fixing property by ultraviolet rays in a specific wavelength range is imparted so that a full-color print can be obtained. In this color thermal printer, while the color thermal recording paper is reciprocally conveyed, the thermal head is pressed against each other to perform thermal recording on each thermal coloring layer, and after the thermal recording on each thermal coloring layer, the light emitting diodes are arranged in a matrix. The light emitting device provided is irradiated with ultraviolet rays using a fixing device that is used as a light source, and is fixed so that the upper thermal coloring layer does not develop color during thermal recording on the lower thermal coloring layer.
[0003]
Blue to ultraviolet light emitting diodes used in printers as described above have low luminous efficiency (light output / current) and energy conversion efficiency (light output / input power). As a result, there is a problem that the element temperature rises and the light emission efficiency further decreases. For this reason, how to output the emitted light in a desired direction, that is, whether to improve the utilization efficiency of the emitted light from the light emitting diode, is also a general purpose for display or This is also an important issue for light-emitting diodes for illumination.
[0004]
In order to solve such a problem, many light emitting diodes having a reflecting mirror around the chip or display devices using such light emitting diodes have been proposed. For example, a light emitting diode is bonded together on a substrate on which a large number of concave mirrors and electrical lead-out wirings are formed to complete the connection with the lower electrode, and then the electrical derivation to the upper electrode of the light emitting diode is performed. A light emitting diode type display device has been proposed in which wiring is completed in a lump and manufactured with high accuracy. (For example, see Patent Document 1)
In addition, a light emitting diode having a structure in which a light reflecting case having a chip hole and a wire hole is fixed to a substrate on which the light emitting diode chip is installed has been proposed, and the distance between the light emitting diode chip and the reflecting surface of the light reflecting case is proposed. It is described that the luminance can be reduced and the luminance density can be improved. (For example, see Patent Document 2)
In addition, through holes corresponding to the light-emitting diode chips are formed on the upper surface of the flexible substrate in which the light-emitting diode chips are arranged in a matrix, and a white pigment is included to improve light reflection. There has been proposed a light-emitting diode display device in which an insulating frame made of silicon rubber is joined and the through hole is filled with translucent silicon rubber. (For example, see Patent Document 3)
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-7-287535 [0006]
[Patent Document 2]
JP-A-8-32118
[Patent Document 3]
JP-A-6-301342
[Problems to be solved by the invention]
In the light-emitting device having the above-described reflecting mirror, the substrate and the reflecting mirror are different from each other because required characteristics are different between the substrate to be improved in heat dissipation and the reflecting mirror portion that is desired to be formed with a material that can be easily molded with higher accuracy. When the structure is separated, the light-emitting / reflecting pattern is deformed due to the deviation between the substrate and the reflecting mirror, resulting in luminance unevenness or illuminance unevenness. In addition, when mounted on a general printed circuit board at high density and emits light with high brightness, heat generated from the light emitting diode is large, and heat cannot be dissipated to the module substrate, leading to an increase in chip temperature and a decrease in heat generation efficiency. As a result, there arises a problem that luminance as a module is lowered.
[0009]
In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a highly reliable light-emitting device with reduced luminance unevenness or illumination unevenness.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the light emitting device of the present invention, a plurality of light emitting elements connected to the wiring are fixedly provided on a substrate on which an electrical lead-out wiring is formed,
A reflecting mirror that includes a plurality of first holes for extracting light from the light emitting element, and a side surface of the first hole reflects light emitted from the light emitting element to the periphery of the light emitting element in a light extraction direction of the light emitting element The light reflecting case is a light emitting device that is bonded on a substrate so that one of the light emitting elements faces one of the first holes,
The substrate and the light reflecting case are provided with alignment marks for aligning the substrate and the light reflecting case.
[0011]
The alignment mark provided on the substrate is desirably formed simultaneously with the same material as the wiring in the step of forming the electrical lead-out wiring.
[0012]
When the light reflecting case is made of an opaque material, the alignment mark formed on the light reflecting case can be viewed from above the alignment mark formed on the substrate when the light reflecting case is placed on the substrate. A rectangular second hole, and an alignment mark formed on the substrate is provided at a position facing the second hole at the time of alignment, and the four sides of the second hole are located inside the second hole. It is desirable to have a shape having four sides that are parallel to each other.
[0013]
It is desirable that a window for extracting light from the light emitting element is provided on the light reflecting case so as to close at least the first hole. As the window, glass, sapphire, or quartz having an anti-reflection coating on the upper and lower surfaces of the wavelength of emitted light is desirable.
[0014]
The light-emitting device described above may be used as a light source of a fixing unit that fixes recording data by irradiating fixing light onto a thermal recording paper on which thermal recording has been performed.
[0015]
【The invention's effect】
According to the light-emitting device of the present invention, a plurality of light-emitting elements connected to the wiring are fixed on a substrate on which an electrical lead-out wiring is formed, and a plurality of first holes for taking out light from the light-emitting elements are provided. A light reflecting case in which a side surface of the first hole is a reflecting mirror that reflects light emitted from the light emitting element to the periphery of the light emitting element in a light extraction direction of the light emitting element is formed on the substrate. A light-emitting device in which one of the light-emitting elements is bonded to one of the holes, and an alignment mark for aligning the substrate and the light reflecting case is provided on the substrate and the light reflecting case. As a result, the substrate on which the light emitting element is fixed and the light reflecting case are aligned with high accuracy, and the emitted light from the light emitting element can be efficiently reflected in the light extraction direction. To improve efficiency Kill. Thereby, luminance unevenness or illuminance unevenness can be eliminated in the light emitting device.
[0016]
Since the alignment mark provided on the substrate is formed simultaneously with the same material as the wiring in the step of forming the electrical lead-out wiring, there is no need to provide a separate step of forming the alignment mark. The positional deviation between the target lead-out wiring and the alignment mark can be prevented.
[0017]
When the light reflecting case is made of an opaque material, the alignment mark formed on the light reflecting case can be viewed from above the alignment mark formed on the substrate when the light reflecting case is placed on the substrate. A second hole having a rectangular shape, and an alignment mark formed on the substrate is provided at a position desired for the second hole at the time of alignment, and the four sides of the second hole are formed inside the second hole. Can be easily aligned by having a shape with four sides parallel to each other.
[0018]
By providing a window for extracting light from the light emitting element so as to close at least the first hole on the light reflecting case, it is possible to obtain good reliability over time. In particular, when the emitted light is in a short wavelength region, it is possible to prevent a deterioration in quality due to deterioration of the resin that occurs when a resin or the like is filled instead of the window.
[0019]
By using the above light emitting device as a light source of a fixing device for fixing recording data by irradiating fixing light to heat-sensitive recording paper on which thermal recording has been performed, a light source having good luminous efficiency and good luminance and illuminance It can be.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0021]
A light emitting device in which light emitting diodes are two-dimensionally arranged according to an embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 shows a perspective view of the substrate and the light reflecting case on which the light emitting diode is fixed, of the light emitting device. A sectional view of one light emitting diode in a state where the substrate and the light reflection case are bonded is shown in FIG. 2A, and a partially enlarged view of FIG. 2B is shown in FIG.
[0022]
As shown in FIG. 1, the light emitting device according to the present embodiment has a 380 nm band on an
[0023]
The light-emitting
[0024]
Next, details of one light emitting region will be described.
As shown in FIG. 2A, an insulating
[0025]
FIG. 2B shows an enlarged view of the
[0026]
Further, as shown in FIG. 2B, the p-side lead-
[0027]
Instead of the
[0028]
[0029]
The
[0030]
Next, a method for producing the
[0031]
A
[0032]
Next, a metal film having a high reflectivity with respect to light of 380 nm, for example, aluminum, gold, silver, or the like is formed from the reflecting mirror surface side by sputtering or the like. Further, a
[0033]
As a window material of a normal light emitting element, when the wavelength of light is 400 nm or more, an epoxy resin is potted in the
[0034]
Next, a method for mounting the light emitting device will be described with reference to FIGS.
FIG. 3 shows the
[0035]
As shown in FIG. 1, the
[0036]
Next, the
[0037]
Next, a light emitting device according to a second embodiment of the invention will be described. A cross-sectional view thereof is shown in FIG. In the figure, only a sectional view of one light emitting region is shown.
[0038]
In the light emitting device according to the present embodiment, the p-
[0039]
In the light emitting device according to the present embodiment, since the electrode side, that is, the side close to the light emitting layer is bonded to the
[0040]
In the light reflecting case of the light emitting device according to the first and second embodiments, the
[0041]
Moreover, about the shape of the reflecting mirror formed in the
[0042]
In addition, for bonding the
[0043]
Next, an embodiment in which the light emitting device of the present invention is used as a light source of a fixing device of a color thermal printer will be described. A schematic plan view of the light emitting device is shown in FIG.
[0044]
As shown in FIG. 7, the plurality of
[0045]
Using the fixing device having such a light source, the recording data is fixed by irradiating light onto the
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing a light emitting device according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a light emitting region of the light emitting device. FIG. 4 is a cross-sectional view showing one light emitting region of the light emitting device according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a cross sectional view of the light emitting device according to the second embodiment provided with a heat sink. 6 is a plan view showing another form of alignment mark. FIG. 7 is a plan view showing an embodiment in which the light emitting device of the present invention is used as a light source of a fixing device.
11
Claims (5)
前記発光素子からの光を取り出す複数の第1の孔を備え、該第1の孔の側面が前記発光素子から該発光素子の周囲に放射された光を前記発光素子の光取り出し方向に反射させる反射鏡となっている光反射ケースが、前記基板上に、前記第1の孔の1つに前記発光素子の1つが臨むように接着されてなる発光装置であって、
前記基板および前記光反射ケースに、前記基板と前記光反射ケースとの位置合わせを行うためのアライメントマークが設けられていることを特徴とする発光装置。A plurality of light-emitting elements connected to the wiring are fixed on the substrate on which the electrical lead-out wiring is formed,
A plurality of first holes for extracting light from the light emitting element are provided, and a side surface of the first hole reflects light emitted from the light emitting element to the periphery of the light emitting element in a light extraction direction of the light emitting element. A light reflecting case, which is a reflecting mirror, is a light emitting device in which one of the light emitting elements is adhered to one of the first holes on the substrate,
An alignment mark for aligning the substrate and the light reflecting case is provided on the substrate and the light reflecting case.
前記基板に形成されたアライメントマークが、位置合わせ時に前記第2の孔に臨む位置に設けられ、前記第2の孔の内側において、該第2の孔の4辺と平行になる4辺を持った形状を有するものであることを特徴とする請求項1または2記載の発光装置。The light reflecting case is made of an opaque material, and the alignment mark formed on the light reflecting case is visible from above the alignment mark formed on the substrate when the light reflecting case is placed on the substrate. A rectangular second hole that enables
An alignment mark formed on the substrate is provided at a position facing the second hole during alignment, and has four sides parallel to the four sides of the second hole inside the second hole. The light-emitting device according to claim 1, wherein the light-emitting device has a different shape.
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