JP3093439B2 - Semiconductor light emitting device - Google Patents

Semiconductor light emitting device

Info

Publication number
JP3093439B2
JP3093439B2 JP13080292A JP13080292A JP3093439B2 JP 3093439 B2 JP3093439 B2 JP 3093439B2 JP 13080292 A JP13080292 A JP 13080292A JP 13080292 A JP13080292 A JP 13080292A JP 3093439 B2 JP3093439 B2 JP 3093439B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light emitting
emitting diode
light
diode array
array chip
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP13080292A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH05327016A (en
Inventor
洋之 家地
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP13080292A priority Critical patent/JP3093439B2/en
Publication of JPH05327016A publication Critical patent/JPH05327016A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3093439B2 publication Critical patent/JP3093439B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dot-Matrix Printers And Others (AREA)
  • Printers Or Recording Devices Using Electromagnetic And Radiation Means (AREA)
  • Led Devices (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真方式による画
像形成装置や光プリンター等の光源として利用される半
導体発光装置に関し、特に、発光ドットが一直線上に並
ぶようにした発光ダイオードアレイを用いて感光体等へ
の光書込みを行なう半導体発光装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device used as a light source for an electrophotographic image forming apparatus or an optical printer, and more particularly to a light emitting diode array in which light emitting dots are arranged in a straight line. The present invention relates to a semiconductor light emitting device that performs optical writing on a photosensitive member or the like by using a light source.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、電子写真方式による画像形成装置
や光プリンタ等の光源等に利用するための発光ダイオー
ドアレイの研究が進められている。この発光ダイオード
アレイは自己発光型アレイ素子から成っており、画像信
号に応じて発光ダイオードアレイを発光させ、等倍結像
素子で感光体表面に静電潜像を形成し、前記電子写真方
式による現像、転写、定着の工程を経て印字・印刷を行
うものである。この従来の発光ダイオードアレイを用い
た光プリンタヘッドを構成する発光部基板は図9に示す
ように、放熱板を兼ねた基板102 上に、セラミック基板
等で構成される配線部材103,104,105 が貼り付けられ
ており、この配線部材103,104,105 には、それぞれ画
像信号や電源との接続を行うためのケーブル106,107が
接続されている。また、図中の108-1〜108-n(nは正の
整数)は発光ダイオードを一列に並べた発光ダイオード
アレイチップであり、109-1〜109-n及び110-1〜110-n
は、発光ダイオードアレイチップ108-1〜108-nを駆動す
るドライバ回路、即ち、ケーブル106,107より入力され
る画像信号のシリアルパラレル変換回路等を内蔵した発
光ダイオードドライブ集積回路である。
2. Description of the Related Art In recent years, research on a light emitting diode array for use as a light source of an electrophotographic image forming apparatus or an optical printer has been advanced. This light-emitting diode array is composed of a self-luminous array element, emits light from the light-emitting diode array in response to an image signal, forms an electrostatic latent image on the surface of the photoreceptor with the same-size imaging element, and uses the electrophotographic method. Printing and printing are performed through development, transfer, and fixing steps. As shown in FIG. 9, a light emitting unit substrate constituting an optical printer head using this conventional light emitting diode array has wiring members 103, 104, 105 formed of a ceramic substrate or the like on a substrate 102 also serving as a heat sink. Are attached to the wiring members 103, 104, and 105, and cables 106 and 107 for connection to image signals and a power supply are connected to the wiring members 103, 104, and 105, respectively. Also, 108-1 to 108-n (n is a positive integer) in the figure are light-emitting diode array chips in which light-emitting diodes are arranged in a line, and 109-1 to 109-n and 110-1 to 110-n
Is a driver circuit for driving the light-emitting diode array chips 108-1 to 108-n, that is, a light-emitting diode drive integrated circuit having a built-in serial-parallel conversion circuit for image signals input from the cables 106 and 107 and the like.

【0003】このような構成の発光部基板101 におい
て、ケーブル106,107より画像信号を一列分逐次、発光
ダイオードドライブ集積回路109-1〜109-n,110-1〜110
-nに入力し、一列分のデータをシフトした後、これを並
列に発光ダイオード駆動端子に出力し、これに従い各発
光ダイオードが点灯、消灯し、一列分の画像形成用の輝
点が発生する。また、発光ダイオードの発光部と感光ド
ラム面の結像点の関係については、図10に示すよう
に、発光ダイオードアレイを構成する各発光ダイオード
アレイチップ201-m 上の発光ダイオード201-m-p は、セ
ルフォックレンズアレイやRMLA(ルーフミラーレン
ズアレイ)等の等倍結像系202 によって感光ドラム203
上に結像される。このような発光ダイオードアレイを用
いた光プリンタヘッドは、可動部がなく構成部品も少な
いことから、小型化が可能となる。また、自己発光型で
消光比が高く、良好なコントラストが得られ、さらにチ
ップの接続により長尺化対応が可能となり、発光ダイオ
ードの高出力化により高速化にも対応可能となる等、種
々の利点がある。
In the light emitting unit substrate 101 having such a configuration, the image signals are sequentially transmitted from the cables 106 and 107 for one line to the light emitting diode drive integrated circuits 109-1 to 109-n and 110-1 to 110.
-n, shift one row of data, output it in parallel to the light emitting diode drive terminal, and then each light emitting diode is turned on and off according to it, and one row of image forming bright spots is generated . As for the relationship between the light emitting portion of the light emitting diode and the image forming point of the photosensitive drum surface, as shown in FIG. 10, the light emitting diode 201-mp on each light emitting diode array chip 201-m constituting the light emitting diode array is: The photosensitive drum 203 is provided by an equal-magnification imaging system 202 such as a selfoc lens array or an RMLA (roof mirror lens array).
Imaged on top. An optical printer head using such a light emitting diode array has no moving parts and has few components, and thus can be downsized. In addition, the self-emission type has a high extinction ratio, provides good contrast, and can be made longer by connecting the chip. There are advantages.

【0004】ところで、このような光プリントヘッドに
用いられる発光ダイオードアレイとしては、基板面と平
行な面内に四角形等の発光部を所定方向に多数配列した
面発光型発光ダイオードアレイや、基板面と垂直な端面
から、所定方向に多数配列した光出力が得られる端面発
光型発光ダイオード等がある。先ず、面発光型発光ダイ
オードアレイの基本的な構造としては、例えば図11に
示すものが報告されており(昭和55年電通学会予稿集
1-211頁)、この面発光型発光ダイオードアレイでは、
発光部120 より得られる光出力の強度を発光面内で均一
化するために、発光部120 の両端若しくは周囲に電極12
1 が形成されている。しかしこの構造では、光出力が取
り出される発光部120 と電極121 とが同一面上に存在す
るため、単位素子当たりに要する幅は発光部120 の幅と
素子分離領域の幅及び電極121 の幅を必要な範囲で合計
したものとなる。面発光型発光ダイオードの場合には、
通常、発光部120 の幅は40μm程度が必要であり、素子
分離領域の幅は20μm程度が必要であるから、単位素子
当たりに要する幅は最低限60μmが必要になるため、電
極121 の幅を考慮した場合には、もはや、800 dpi(21.1
5μm pitch)以上のような発光ダイオードアレイチッ
プ内で高密度な発光部を形成することは素子分離領域の
幅が微小になってしまうために実現は極めて困難であ
る。このことは、現状で400dpi(63.5μm pitch)が主
流になっている原因の一つである。
A light emitting diode array used in such an optical print head is, for example, a surface emitting type light emitting diode array in which a large number of light emitting portions such as squares are arranged in a predetermined direction in a plane parallel to a substrate surface, or a substrate surface. Edge-emitting light-emitting diodes that can provide a large number of light outputs arranged in a predetermined direction from an end surface perpendicular to the end surface. First, as a basic structure of a surface-emitting light emitting diode array, for example, a structure shown in FIG. 11 is reported (Preliminary Proceedings of the Dentsu Society of Japan, 1980, pp. 1-211).
In order to make the intensity of the light output obtained from the light emitting unit 120 uniform within the light emitting surface, electrodes 12 are provided at both ends or around the light emitting unit 120.
1 is formed. However, in this structure, the light emitting portion 120 from which light output is taken out and the electrode 121 are on the same plane, so the width required per unit element is the width of the light emitting portion 120, the width of the element isolation region, and the width of the electrode 121. It is the sum in the necessary range. In the case of a surface-emitting light emitting diode,
Normally, the width of the light emitting section 120 is required to be about 40 μm, and the width of the element isolation region is required to be about 20 μm. Therefore, the minimum width required per unit element is required to be 60 μm. When considered, it is no longer 800 dpi (21.1
It is extremely difficult to form a high-density light-emitting portion in a light-emitting diode array chip having a pitch of 5 μm pitch or more because the width of an element isolation region becomes small. This is one of the reasons why 400 dpi (63.5 μm pitch) is currently the mainstream.

【0005】次に、端面発光型発光ダイオードアレイと
しては、例えば図12に示すようなものがあり(特開昭
60−32373号公報)、この例では、基板上の積層
構造内に複数の発光部122 が形成されており、これらの
発光部122 はその基板面と平行な面内にその端面に対し
て垂直な方向に形成された分離溝123 により、隣接する
端面発光型発光ダイオード間が電気的且つ空間的に分離
されている。このような端面発光型発光ダイオードアレ
イでは、光出力が取り出される発光部122 と電極124,1
25とが同一面上に存在せず、単位素子当たりに要する幅
は、発光部122 の幅と素子分離溝領域の幅だけを合計し
たものになるため、例えば、前述の800dpi以上のような
高密度な発光部122 の形成は原理的には素子分離領域の
最小幅で決定されるため、素子の実現に関しては現状の
技術を用いて充分可能である。従って、高密度光プリン
ター用光源として用いる発光ダイオードアレイとして
は、端面発光型発光ダイオードアレイが面発光型発光ダ
イオードアレイよりも適していると言える。また、端面
発光型・面発光型共に発光ダイオードアレイチップ内の
各発光ダイオードの光出力のばらつきに関しては、最近
の化合物半導体の結晶成長技術の進歩により改善され
(基板面内において結晶成長構造の層厚の均一性や膜の
電気的特性あるいは光学的特性の均一性が良好なものと
なり)、チップ内の発光ダイオードアレイの各発光ダイ
オードの光出力のばらつきを±5%以内にすることが充
分可能となった。
Next, as an edge emitting type light emitting diode array, for example, there is one as shown in FIG. 12 (Japanese Patent Laid-Open No. 60-32373). In this example, a plurality of light emitting diodes are arranged in a laminated structure on a substrate. These light emitting portions 122 are electrically connected between adjacent edge emitting light emitting diodes by separating grooves 123 formed in a direction parallel to the end surface in a plane parallel to the substrate surface. And spatially separated. In such an edge-emitting light-emitting diode array, the light-emitting section 122 from which light output is taken out and the electrodes 124, 1
25 are not present on the same plane, and the width required per unit element is the sum of only the width of the light emitting portion 122 and the width of the element isolation groove region. Since the formation of the light emitting portion 122 having a high density is determined in principle by the minimum width of the element isolation region, it is possible to sufficiently realize the element by using the current technology. Therefore, it can be said that an edge emitting light emitting diode array is more suitable as a light emitting diode array used as a light source for a high density optical printer than a surface emitting light emitting diode array. In addition, the variation in the light output of each light emitting diode in the light emitting diode array chip for both the edge emitting type and the surface emitting type has been improved by the recent progress of the crystal growth technology of the compound semiconductor (the layer having the crystal growth structure in the substrate plane). Good uniformity of thickness and uniformity of electrical and optical characteristics of the film), and it is possible to keep the variation of the light output of each light emitting diode in the light emitting diode array within the chip within ± 5%. It became.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の発光ダイオードアレイを用いた半導体発光装置にお
いては、該発光ダイオードアレイを構成する化合物半導
体結晶成長層の電気的或いは光学的特性を引き出すため
の電極形成手段や素子の放熱手段、配列精度を含む実装
のばらつき等により、特に焦点距離条件等を有する等倍
結像素子と発光ダイオードアレイチップ列とを組み合わ
せた場合には、図10に示したような発光ダイオード発
光部とドラム面結像点の関係になっているために、感光
ドラム203上に結像される光出力強度に不均一性が生じ
てしまい(その値は、〜±50%にも達する)、光プリン
ター光源に用いた場合、印字ドットの大きさや印字濃度
に大きな差がでてしまうという問題点を有している。特
に、従来の端面発光型発光ダイオードアレイを用いた光
プリンター光源においては、図12に示したような発光
ダイオードアレイチップを多数個一直線上に並べて発光
ダイオードアレイヘッドを作製する必要がある。このた
め、発光ダイオードアレイチップのつなぎ技術如何によ
っては、例え発光ダイオードアレイチップ内の各発光ダ
イオードの光出力の均一性が図れたとしても、発光ダイ
オードアレイヘッドからの光出力(焦点距離条件等を有
する等倍結像素子通過後の光出力)で光出力の均一性を
欠いてしまったり、ドラム面結像点で疑似的に発光ダイ
オードのドット抜けを生じさせてしまったりすることに
なってしまう。
However, in the above-described conventional semiconductor light emitting device using the light emitting diode array, an electrode for extracting the electrical or optical characteristics of the compound semiconductor crystal growth layer constituting the light emitting diode array. As shown in FIG. 10, when the same-magnification imaging element having a focal length condition and the like and the light-emitting diode array chip row are combined due to variations in the mounting means including the forming means and the heat radiating means of the element, and the arrangement accuracy, etc. Because of the relationship between the light emitting diode light emitting portion and the image forming point on the drum surface, the light output intensity formed on the photosensitive drum 203 has non-uniformity (the value is up to ± 50%). However, when used as an optical printer light source, there is a problem that a large difference occurs in the size of a printing dot and printing density. In particular, in a conventional light printer light source using an edge-emitting light emitting diode array, it is necessary to manufacture a light emitting diode array head by arranging a large number of light emitting diode array chips as shown in FIG. For this reason, depending on the connection technology of the light emitting diode array chips, even if the light output of each light emitting diode in the light emitting diode array chip can be made uniform, the light output from the light emitting diode array head (focal length condition, etc. (Light output after passing through the same magnification imaging element), the light output lacks uniformity, or the light-emitting diode dot missing occurs at the imaging point on the drum surface. .

【0007】すなわち、発光ダイオードアレイチップの
つなぎ精度が出せない場合には、図10に示したように
発光ダイオード発光部とドラム面結像点の関係について
は、発光ダイオードアレイを構成する各発光ダイオード
アレイチップ201-m 上の発光ダイオード201-m-p とセル
フォックレンズアレイやRMLA(ルーフミラーレンズ
アレイ)等の等倍結像系202 との位置関係によって感光
ドラム203 上に結像される像が規定されるために、それ
ぞれ、X軸(主走査方向)に対してはチップ配列精度ミ
スにより発光ダイオードアレイチップの列方向のつなぎ
部分で疑似的なドット抜けが生じ、Y軸(光出射方向)
に対しては等倍結像系202 (レンズアレイ)に対する焦
点深度ズレによりレンズアレイ通過後の光出力の不均一
性が生じ、Z軸(副走査方向)に対してはレンズアレイ
に対する光軸ズレによりレンズアレイ通過後の光出力の
不均一性が生じることになってしまう。従って、端面発
光型発光ダイオードアレイチップ自体の光出力が均一で
あったとしても、発光ダイオードアレイヘッド作製時の
発光ダイオードアレイチップのつなぎ技術の精度如何に
よっては、不均一な光出力になってしまい、印字ドット
の大きさや印字濃度に大きな差が出てしまうことが度々
であった。
That is, when the connection accuracy of the light emitting diode array chips cannot be obtained, as shown in FIG. 10, the relationship between the light emitting diode light emitting portion and the image forming point on the drum surface is determined by each light emitting diode constituting the light emitting diode array. The image formed on the photosensitive drum 203 is defined by the positional relationship between the light-emitting diode 201-mp on the array chip 201-m and the same-magnification imaging system 202 such as a selfoc lens array or RMLA (roof mirror lens array). Therefore, a false dot missing occurs at a joint in the column direction of the light emitting diode array chip due to a chip arrangement error with respect to the X axis (main scanning direction), and the Y axis (light emitting direction).
In contrast, the non-uniformity of the light output after passing through the lens array occurs due to the focal depth shift with respect to the unit magnification imaging system 202 (lens array), and the optical axis shift with respect to the lens array with respect to the Z axis (sub-scanning direction). This causes non-uniformity of light output after passing through the lens array. Therefore, even if the light output of the edge emitting type light emitting diode array chip itself is uniform, the light output may become non-uniform depending on the accuracy of the connecting technique of the light emitting diode array chips at the time of manufacturing the light emitting diode array head. Often, large differences occur in the size of print dots and print density.

【0008】上記問題を解決するための初歩的な手段と
しては、図8に示すように、発光ダイオードアレイチッ
プ内の端の発光ダイオードとそれに並んで隣接する発光
ダイオードアレイチップ内の端の発光ダイオードとの距
離が規定されたドットピッチ:a(例えば800dpi:21.1
5μm pitch)になるようにアレイチップのつなぎ技術に
より精度良く並べて発光ダイオードアレイヘッドを作製
すればよい。ところが、実際にはそう簡単にはいかな
い。すなわち、現状技術レベルで最先端の発光素子搭載
位置精度が、(いずれも面発光型発光ダイオードアレイ
ヘッドの場合に)隣接チップ間発光部精度は±7.5μm
(X軸:主走査方向)、発光ダイオードアレイチップ列
全体直線性は±10μm(Y軸:副走査方向)が実現され
ているものの、Z軸(光出射方向)の精度と同様に完成
した技術が存在していない。従って、アレイチップのつ
なぎ技術に依存して精度よく並べようとしても実際には
困難である。ここで、実際には隣接チップ間発光部が重
なってしまうことになるのでマイナスの精度というのは
存在しないから、隣接チップ間発光部精度は15μm(X
軸)、一方の発光ダイオードアレイチップ列全体直線性
は20μm(Y軸)、Z軸方向に関しては不問の精度で並
べることになる。従って、アレイチップのつなぎ技術に
よって精度良く並べて発光ダイオードアレイヘッドを作
製することができたとしても、ドラム面結像点で疑似的
に発光ダイオードのドット抜けを生じさせてしまったり
(X軸)、印字ドットの大きさや印字濃度に大きな差が
出てしまったり(Y軸)するなどして印字品質の低下を
招いていた。このことは、高密度光プリンターヘッドを
実現する上で大きな支障になっており、本質的にプリン
ターヘッドの構成が発光ダイオードアレイ、駆動用集積
回路、レンズアレーから成っている限りにおいて現状の
実装技術レベルでは対応できないことになっている。
As a rudimentary means for solving the above problem, as shown in FIG. 8, a light emitting diode at an end in a light emitting diode array chip and a light emitting diode at an end in a light emitting diode array chip adjacent to the light emitting diode chip are arranged. Dot pitch: a (for example, 800 dpi: 21.1)
The light emitting diode array head may be manufactured by precisely arranging the light emitting diode array heads so as to have a pitch of 5 μm by an array chip connecting technique. However, it is not so easy in practice. In other words, the state-of-the-art light emitting element mounting position accuracy at the state of the art, and the accuracy of the light emitting part between adjacent chips is ± 7.5 μm (in the case of all surface emitting light emitting diode array heads)
Although the X-axis (main scanning direction) and the linearity of the entire light emitting diode array chip are ± 10 μm (Y-axis: sub-scanning direction), the technology is completed in the same manner as the Z-axis (light emission direction). Does not exist. Therefore, it is actually difficult to accurately arrange them depending on the connection technique of the array chips. Here, since the light emitting portions between adjacent chips are actually overlapped with each other, there is no negative accuracy. Therefore, the light emitting portion accuracy between adjacent chips is 15 μm (X
Axis), the linearity of one of the light-emitting diode array chip rows is 20 μm (Y-axis), and they are arranged with no problem in the Z-axis direction. Therefore, even if a light emitting diode array head can be manufactured by arranging the light emitting diodes with high precision by the connection technique of the array chips, dots of the light emitting diode may be simulated at the image forming point on the drum surface (X axis). A large difference in the size of the printing dots and the printing density occurs (Y axis), and the printing quality is reduced. This is a major obstacle to realizing high-density optical printer heads, and as long as the configuration of the printer head consists essentially of a light-emitting diode array, a driving integrated circuit, and a lens array, the current mounting technology It is not possible to respond at the level.

【0009】本発明は以上の点に鑑み、光プリンター光
源等に用いる際に、基本的に発光ダイオードアレイヘッ
ドをレンズアレーを用いないで構成でき、且つアレイチ
ップのつなぎ技術に負担を掛けずに作製でき、感光体ド
ラム面上の光出力を均一にすることのできる発光ダイオ
ードアレイチップを備えた半導体発光装置を提供するこ
とを目的とする。
In view of the above, the present invention allows a light-emitting diode array head to be basically constructed without using a lens array when used in an optical printer light source or the like, and does not impose a burden on array chip connection technology. It is an object of the present invention to provide a semiconductor light emitting device provided with a light emitting diode array chip which can be manufactured and can make light output on a photosensitive drum surface uniform.

【0010】[0010]

【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、少なくとも発光ダイオードの発光層と、
該発光層を発光させるための電極を含む積層構造よりな
り、積層端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイ
オードを、等間隔に設けた複数の第一分離溝により各層
を電気的・空間的に分離して形成してなる発光ダイオー
ドアレイにより構成した半導体発光装置において、発光
ダイオードアレイチップ上の両端の発光ダイオードがス
ネルの法則に従って光出射端面が16°以下の角度にカッ
トされているために、他の発光ダイオードと異なった形
状であることを特徴とする。
To achieve the above object, the present invention provides at least a light emitting layer of a light emitting diode,
The light-emitting layer has a laminated structure including electrodes for emitting light, and an edge-emitting light-emitting diode in which light output is obtained from the laminated end face is electrically and spatially separated by a plurality of first separation grooves provided at equal intervals. In a semiconductor light emitting device composed of a light emitting diode array formed separately, the light emitting diodes at both ends on a light emitting diode array chip are cut at an angle of 16 ° or less according to Snell's law. , And has a shape different from other light emitting diodes.

【0011】[0011]

【作用】本発明の半導体発光装置では、光指向性を有す
る端面発光型発光ダイオードアレイを光源に用い、且
つ、発光ダイオードアレイチップ上の両端の発光ダイオ
ードの形状が他の発光ダイオードと異なっているような
発光ダイオードアレイチップ形状にすることによって、
ドラム面結像点での発光ダイオードのドット抜けを防止
でき印字品質の高品質化が図れる。また、アレイチップ
のつなぎ実装をする際に、隣接チップ間発光部精度(X
軸)に対する実装マージンを大きく採ることができるた
め、発光ダイオードアレイヘッド作製時の歩留まりを向
上させることができる。また、光指向性を有する端面発
光型発光ダイオードに関しては、素子構造に活性層と光
閉じ込め層であるクラッド層から成る所謂ダブルヘテロ
接合構造を用い、活性層の厚さdは、0.01μm<d<0.
1μm の範囲に設定し、活性層とクラッド層のエネルギ
ーギャップ差ΔEは、0.1eV<ΔE<0.3eVに設定し、
活性層に対称に配置することで実現できる。一方、発光
ダイオードアレイチップ上の両端の発光ダイオードの形
状は、発光ダイオードの活性層の材料固有の屈折率nを
考慮したスネルの法則に従う臨界角よりも小さい角度で
チップの外側方向(長手方向)にそれぞれ傾けた面を持
つ光出射端面を形成することで実現できる。
In the semiconductor light emitting device of the present invention, an edge emitting light emitting diode array having light directivity is used as a light source, and the shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip is different from other light emitting diodes. By making such a light emitting diode array chip shape,
The dot omission of the light emitting diode at the drum surface imaging point can be prevented, and the printing quality can be improved. In addition, when the array chips are connected and mounted, the accuracy of the light emitting portion between adjacent chips (X
Since a large mounting margin with respect to (axis) can be taken, the yield at the time of manufacturing the light emitting diode array head can be improved. Further, as for the edge emitting light emitting diode having light directivity, a so-called double hetero junction structure comprising an active layer and a cladding layer which is a light confinement layer is used for the element structure, and the thickness d of the active layer is 0.01 μm <d. <0.
The energy gap difference ΔE between the active layer and the cladding layer is set to 0.1 eV <ΔE <0.3 eV,
This can be realized by symmetrically arranging the active layers. On the other hand, the shape of the light-emitting diodes at both ends on the light-emitting diode array chip is smaller than the critical angle according to Snell's law in consideration of the refractive index n inherent in the material of the active layer of the light-emitting diode in the outward direction (longitudinal direction) of the chip. This can be realized by forming a light emitting end surface having a surface inclined to each other.

【0012】このように、本発明の半導体発光装置で
は、ドラム面結像点で疑似的に発光ダイオードのドット
抜けを生じさせないようにする手段を発光ダイオードア
レイチップのつなぎ実装技術によらない方法によって達
成することができる。これにより、ドット抜けが無い均
一な高品質画像を実現できる。また、発光ダイオードア
レイヘッドをレンズアレーを用いないで達成できるた
め、アレイヘッド作製時の簡素化が図れ歩留まりが向上
する。
As described above, in the semiconductor light emitting device of the present invention, the means for preventing the false omission of the light emitting diode at the image forming point on the drum surface is provided by a method which does not depend on the technology for connecting and mounting the light emitting diode array chips. Can be achieved. As a result, a uniform high-quality image with no missing dots can be realized. Further, since the light-emitting diode array head can be achieved without using a lens array, simplification in manufacturing the array head can be achieved, and the yield is improved.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。 [実施例1]図1は本発明の一実施例を示す図であって
半導体発光装置を構成する発光ダイオードアレイチップ
の平面図、図2は図1に示す発光ダイオードアレイチッ
プの積層構造の断面図、図3は図1に示す発光ダイオー
ドアレイチップの発光ダイオードアレイ部分の斜視図で
ある。図1に示す発光ダイオードアレイチップにおい
て、端面発光型発光ダイオードアレイ2(2-1〜2-256)
はドット密度600dpi相当であり、n型GaAs基板1上
に 256素子形成されている。この発光ダイオードアレイ
2の積層構造は、図2に示すように、基板1の上にMO
VPE法により作製した、n型GaAsバッファー層2
1、エネルギーギャップ:1.92eVのn型Al0.4Ga
0.6Asクラッド層22、発光層であるエネルギーギャッ
プ:1.67eVのAl0.2Ga0.8As活性層23、エネルギ
ーギャップ:1.92eVのp型Al0.4Ga0.6Asクラッ
ド層24、p型GaAsキャップ層25、そして亜鉛を高濃
度にドーピングしたp+ 型GaAsコンタクト層26の複
数の層からなる積層構造により形成されている。Al
0.2Ga0.8As活性層23の厚さ:dは0.05μmである。
また、活性層とクラッド層のエネルギーギャップ差:Δ
Eは0.25eVである。尚、本積層構造はいわゆるダブル
ヘテロ構造を含んでいるため、光出力の遠視野像で俯角
と仰角の光束の角度θは等しい。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. [Embodiment 1] FIG. 1 is a view showing one embodiment of the present invention, and is a plan view of a light-emitting diode array chip constituting a semiconductor light-emitting device. FIG. 2 is a cross-sectional view of a laminated structure of the light-emitting diode array chip shown in FIG. FIG. 3 is a perspective view of a light emitting diode array portion of the light emitting diode array chip shown in FIG. In the light emitting diode array chip shown in FIG. 1, an edge emitting light emitting diode array 2 (2-1 to 2-256)
Is equivalent to a dot density of 600 dpi, and 256 elements are formed on the n-type GaAs substrate 1. As shown in FIG. 2, the stacked structure of this light emitting diode array 2
N-type GaAs buffer layer 2 prepared by VPE method
1. Energy gap: 1.92 eV n-type Al 0.4 Ga
A 0.6 As cladding layer 22, an Al 0.2 Ga 0.8 As active layer 23 having an energy gap of 1.67 eV as a light emitting layer, a p-type Al 0.4 Ga 0.6 As cladding layer 24 having an energy gap of 1.92 eV, a p-type GaAs cap layer 25, and It is formed of a stacked structure composed of a plurality of layers of a p + -type GaAs contact layer 26 doped with zinc at a high concentration. Al
The thickness d of the 0.2 Ga 0.8 As active layer 23 is 0.05 μm.
Further, the energy gap difference between the active layer and the cladding layer: Δ
E is 0.25 eV. In addition, since the present laminated structure includes a so-called double heterostructure, the angle θ of the luminous flux at the depression angle and the angle of elevation at the far-field image of the light output are equal.

【0014】この積層構造の表面、すなわちコンタクト
層26上面から基板1の表面まで及びアレー方向に対して
直角に該基板1に達する第一分離溝11(図3参照)が塩
素系ガスを用いたドライエッチング法によって形成され
ており、この第一分離溝11によって、発光ダイオードア
レイ2内の各発光ダイオード(2-1〜2-256)が電気的に
分離されている。各発光ダイオード(2-1〜2-256)の光
出射端面2aは、基板面に対して垂直に、かつアレイ方向
に平行で、基板1の辺1aに近接した位置に配置されてい
る。このようにして、発光ダイオードアレイ2が形成さ
れ、この時同時に本発明による他の発光ダイオードと異
なる発光ダイオードアレイチップ上の両端の発光ダイオ
ード(2-1,2-256)が形成される。
The first separation groove 11 (see FIG. 3) reaching the substrate 1 perpendicularly to the array direction from the surface of the laminated structure, that is, from the upper surface of the contact layer 26 to the surface of the substrate 1, uses a chlorine-based gas. The light-emitting diodes (2-1 to 2-256) in the light-emitting diode array 2 are electrically separated by the first separation groove 11 by a dry etching method. The light emitting end face 2a of each light emitting diode (2-1 to 2-256) is arranged at a position perpendicular to the substrate surface and parallel to the array direction and close to the side 1a of the substrate 1. Thus, the light emitting diode array 2 is formed, and at the same time, the light emitting diodes (2-1, 2-256) at both ends on the light emitting diode array chip different from the other light emitting diodes according to the present invention are formed.

【0015】この発光ダイオードアレイ2の各発光ダイ
オード(2-1〜2-256)のコンタクト層26上には、図2、
図3に示すように、それぞれAu−Zn/Auからなる
p型電極27が形成され、また基板1の裏面にはAu−G
e/Ni/Auからなるn型電極28が形成されている。
p型電極27は、図1、図3に示すように、端面発光型発
光ダイオードアレイ2の光出射端面2aとは反対側の該端
面発光型発光ダイオードアレイ2の後方に配置された配
線用ボンディングパッド3(3-1〜3-256)に電気的に接
続されている。このボンディングパッド3(3-1〜3-25
6)及び配線は、GaAs基板1上にPE−CVD等に
より堆積されたSiO2 等の絶縁膜31を介して形成され
ており、これによりボンディングによるダメージから素
子を保護し、発光効率の劣化を防いでいる。この配線用
ボンディングパッド3(3-1〜3-256)は、光出射方向に
4段に配列されており、高密度実装が可能になってい
る。尚、発光ダイオードアレイチップは、配線用ボンデ
ィングパッド3から図示しないドライバー回路チップと
ワイヤーボンディングにより接続される。尚、図3は発
光ダイオードの複数の層からなる積層構造を参照しやす
くするために、各発光ダイオード(2-1〜2-256)部の絶
縁膜31は図の上では剥離して示してある。このようにし
て形成した発光ダイオードアレイの近視野像(N.F.
P)を図4に示す。各発光ダイオードの近視野像は35μ
m×6μm程度の大きさで前述の光指向性を有している
ことが判る。
As shown in FIG. 2, on the contact layer 26 of each light emitting diode (2-1 to 2-256) of the light emitting diode array 2,
As shown in FIG. 3, a p-type electrode 27 made of Au—Zn / Au is formed, and Au—G
An n-type electrode 28 made of e / Ni / Au is formed.
As shown in FIG. 1 and FIG. 3, the p-type electrode 27 is a bonding wire for wiring arranged on the side opposite to the light emitting end face 2a of the end face light emitting diode array 2 and behind the end face light emitting diode array 2. It is electrically connected to the pads 3 (3-1 to 3-256). This bonding pad 3 (3-1 to 3-25
6) and the wiring are formed on the GaAs substrate 1 via an insulating film 31 such as SiO 2 deposited by PE-CVD or the like, thereby protecting the element from damage due to bonding and preventing deterioration in luminous efficiency. I'm preventing. The wiring bonding pads 3 (3-1 to 3-256) are arranged in four stages in the light emitting direction, so that high-density mounting is possible. The light emitting diode array chip is connected from the wiring bonding pad 3 to a driver circuit chip (not shown) by wire bonding. In FIG. 3, the insulating film 31 of each light emitting diode (2-1 to 2-256) is separated and shown in the figure for easy reference of the laminated structure including a plurality of layers of the light emitting diode. is there. The near-field image (N.F.
P) is shown in FIG. 35μ near-field image of each light emitting diode
It can be seen that the light directivity is about mx 6 µm.

【0016】さて、発光ダイオードアレイチップ上の両
端の発光ダイオードの形状は、前述の発光ダイオードの
活性層の材料固有の屈折率nを考慮したスネルの法則に
従う臨界角よりも小さい角度で光出射端面がカットされ
て形成されている。以下、両端の発光ダイオードの形状
に関して実施例の図面を参照して説明する。すなわち、
図5(便宜上、2-256 の発光ダイオードで説明するもの
の、逆サイドの2-1 は図1に示すように2-256 とは対称
になっているのみで、本発明の適用に関しては同様であ
る)に示すように屈折率n1 の活性層及び屈折率n2
媒質(例えば空気)の境界面上に立てた法線と発光ダイ
オード内部からの発光の透過光及び発光ダイオード端面
からの出射光との角度、すなわち、透過角ψ1 及び出射
光ψ2 との間には、スネルの法則により次式の関係が成
り立つ。 n1sinψ1=n2sinψ2 ・・・(1) また、全反射が生じる臨界角θc は次式で与えられる。 θc=sin~1(n2/n1) ・・・(2)
The shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip is smaller than the critical angle in accordance with Snell's law in consideration of the refractive index n inherent in the material of the active layer of the light emitting diode. Are cut and formed. Hereinafter, the shapes of the light emitting diodes at both ends will be described with reference to the drawings of the embodiments. That is,
FIG. 5 (for the sake of convenience, explanation will be made with 2-256 light emitting diodes, but the opposite side 2-1 is only symmetrical with 2-256 as shown in FIG. 1, and the same applies to the application of the present invention. As shown in (a), the normal line on the boundary between the active layer having the refractive index n 1 and the medium (for example, air) having the refractive index n 2 , the transmitted light of the light emitted from the inside of the light emitting diode, and the emission from the end face of the light emitting diode. angle between Shako, i.e., between the transmission angle [psi 1 and outgoing light [psi 2, the following relationship holds according to Snell's law. n 1 sinψ 1 = n 2 sinψ 2 ··· (1) The critical angle theta c the total reflection occurs is given by the following equation. θ c = sin ~ 1 (n 2 / n 1 ) (2)

【0017】ここで、Al0.2Ga0.8As活性層23の屈
折率n1:3.54、媒質(空気)の屈折率n2:1であるの
で、臨界角θc=16.4°である。従って、光出射端面の
カット角は臨界角θc よりも小さくする必要がある。表
1に本発明によるψ1 とψ2の関係を示す。
Since the refractive index n 1 of the Al 0.2 Ga 0.8 As active layer 23 is 3.54 and the refractive index n 2 of the medium (air) is 1, the critical angle θ c is 16.4 °. Accordingly, the cut angle of the light emitting facet has to be smaller than the critical angle theta c. Table 1 according to the present invention [psi 1 and shows the [psi 2 relationship.

【表1】 [Table 1]

【0018】従って、ψ1 を16°にした場合には境界面
上に立てた法線に77.4°の角度にも光が出射されるため
に図6に示すような光出射強度プロファイルになる。因
に、光出射端面から3mm離れた位置での光ビームの広
がり巾は80μm程度でありレンズレスで十分に対応でき
る素子である。このため、隣接する発光ダイオードアレ
イチップのそれぞれの端の発光ダイオードとの光出射強
度プロファイルの相乗作用で本発明の目的が達成され
る。本発明による素子の駆動は、3ビット点灯を基本と
するが、端ビットの形状を台形状にすることにより、1
ビット点灯も可能であることは言うまでもない。従っ
て、塩素系ガスを用いたドライエッチングにより発光ダ
イオードアレイ内の各発光ダイオード(2-1〜2-256)を
電気的に分離する際に、発光ダイオードアレイチップ上
の両端の発光ダイオードの形状が本発明に基づいて16°
以下にカットできるように設計したドライエッチングマ
スクを用いてやれば良い。
[0018] Therefore, when [psi 1 to 16 ° becomes the light emitting intensity profile as shown in FIG. 6 for the light is emitted in an angle of 77.4 ° to the normal to on the boundary surface. Incidentally, the spread width of the light beam at a position 3 mm away from the light emitting end face is about 80 μm, which is a device that can be sufficiently used without a lens. Therefore, the object of the present invention is achieved by the synergistic action of the light emission intensity profile with the light emitting diode at each end of the adjacent light emitting diode array chip. The driving of the element according to the present invention is basically based on 3-bit lighting.
It goes without saying that bit lighting is also possible. Therefore, when each light emitting diode (2-1 to 2-256) in the light emitting diode array is electrically separated by dry etching using a chlorine-based gas, the shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip is changed. 16 ° according to the invention
What is necessary is just to use the dry etching mask designed so that it can cut below.

【0019】さて、上述のように塩素系ガスを用いたド
ライエッチング法によって各発光ダイオードアレイが形
成される訳である。この時に前述の発光ダイオードアレ
イチップ上の両端の発光ダイオードの形状は他の発光ダ
イオードと比較して光出射端面が異なっているのと同時
に、他の発光ダイオードよりも発光ダイオードの幅と素
子長を調整して、むしろ電流注入領域の面積を他の発光
ダイオードよりも小さくしてアレイチップ上の総ての発
光ダイオードに対する注入電流を一定に保ちつつ、発光
ダイオードアレイチップ上の両端の発光ダイオードの注
入電流密度が大きくなるようにして他の発光ダイオード
よりも高い光出力が得られるように形成する。
Now, as described above, each light emitting diode array is formed by the dry etching method using a chlorine-based gas. At this time, the shape of the light emitting diode at both ends on the above-mentioned light emitting diode array chip is different from the other light emitting diodes in the light emitting end face, and at the same time, the width and the element length of the light emitting diode are smaller than the other light emitting diodes. By adjusting, rather than making the area of the current injection area smaller than that of the other light emitting diodes, and keeping the injection current for all the light emitting diodes on the array chip constant, the light emitting diode injection at both ends on the light emitting diode array chip The light emitting diode is formed so as to obtain a higher light output than other light emitting diodes by increasing the current density.

【0020】次に、本発明による半導体発光装置の別の
実施例として、発光ダイオードアレイチップ上の両端の
発光ダイオードの形状について図7(2-256 の発光ダイ
オードに関して説明しているが、対称形状にして2-1 に
対しても適用可能である)を参照して説明する。 [実施例2]本実施例では、図1に示す発光ダイオード
アレイチップにおいて、本発明による他の発光ダイオー
ドと異なる発光ダイオードアレイチップ上の両端の発光
ダイオードの形状が、図7(1)に示すように、前述の
発光ダイオードの活性層の材料固有の屈折率nを考慮し
たスネルの法則に従う臨界角よりも小さい角度で光出射
端面が概ね直線になるように凹型にカットされて形成さ
れている。
Next, as another embodiment of the semiconductor light emitting device according to the present invention, the shapes of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip will be described with reference to FIG. It is also applicable to 2-1). Embodiment 2 In this embodiment, in the light emitting diode array chip shown in FIG. 1, the shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip different from other light emitting diodes according to the present invention is shown in FIG. As described above, the light emitting diode is formed into a concave shape so that the light emitting end face becomes substantially straight at an angle smaller than the critical angle according to Snell's law in consideration of the refractive index n inherent to the material of the active layer of the light emitting diode. .

【0021】[実施例3]本実施例では、図1に示す発
光ダイオードアレイチップにおいて、本発明による他の
発光ダイオードと異なる発光ダイオードアレイチップ上
の両端の発光ダイオードの形状が、図7(2)のように
前述の発光ダイオードの活性層の材料固有の屈折率nを
考慮したスネルの法則に従う臨界角よりも小さい角度で
光出射端面が概ね直線になるように凸型にカットされて
形成されている。
Embodiment 3 In this embodiment, in the light emitting diode array chip shown in FIG. 1, the shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip different from other light emitting diodes according to the present invention is shown in FIG. ), The light emitting diode is formed by being cut into a convex shape so that the light emitting end face becomes substantially straight at an angle smaller than the critical angle according to Snell's law in consideration of the refractive index n inherent to the material of the active layer of the light emitting diode. ing.

【0022】[実施例4]本実施例では、図1に示す発
光ダイオードアレイチップにおいて、本発明による他の
発光ダイオードと異なる発光ダイオードアレイチップ上
の両端の発光ダイオードの形状が、図7(3)のように
前述の発光ダイオードの活性層の材料固有の屈折率nを
考慮したスネルの法則に従う臨界角よりも小さい角度で
光出射端面がカットされて且つ台形状に形成されてい
る。
Embodiment 4 In this embodiment, in the light emitting diode array chip shown in FIG. 1, the shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip different from the other light emitting diodes according to the present invention is shown in FIG. ), The light emitting end face is cut and formed in a trapezoidal shape at an angle smaller than a critical angle according to Snell's law in consideration of the refractive index n inherent to the material of the active layer of the light emitting diode.

【0023】[実施例5]本実施例では、図1に示す発
光ダイオードアレイチップにおいて、本発明による他の
発光ダイオードと異なる発光ダイオードアレイチップ上
の両端の発光ダイオードの形状が、図7(4)のように
前述の発光ダイオードの活性層の材料固有の屈折率nを
考慮したスネルの法則に従う臨界角よりも小さい角度で
光出射端面が概ね直線になるように凹型にカットされて
且つ台形状に形成されている。
Embodiment 5 In this embodiment, in the light emitting diode array chip shown in FIG. 1, the shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip different from the other light emitting diodes according to the present invention is shown in FIG. ), The light emitting end face is cut into a concave shape so as to be substantially straight at an angle smaller than the critical angle according to Snell's law in consideration of the refractive index n inherent in the material of the active layer of the light emitting diode, and has a trapezoidal shape. Is formed.

【0024】[実施例6]本実施例では、図1に示す発
光ダイオードアレイチップにおいて、本発明による他の
発光ダイオードと異なる発光ダイオードアレイチップ上
の両端の発光ダイオードの形状が、図7(5)のように
前述の発光ダイオードの活性層の材料固有の屈折率nを
考慮したスネルの法則に従う臨界角よりも小さい角度で
光出射端面が概ね直線になるように凸型にカットされて
且つ台形状に形成されている。
Embodiment 6 In this embodiment, in the light emitting diode array chip shown in FIG. 1, the shape of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip different from the other light emitting diodes according to the present invention is shown in FIG. ), The light emitting end face is cut into a convex shape so that the light emitting end face becomes substantially straight at an angle smaller than the critical angle according to Snell's law in consideration of the refractive index n inherent to the material of the active layer of the light emitting diode. It is formed in a shape.

【0025】以上のようにして構成された端面発光型発
光ダイオードアレイ2は、膜特性の均一性に優れたMO
VPE法により作製されているため、同一の発光ダイオ
ードアレイチップ内においては、光出力のばらつきが±
5%以下になっている。尚、本発明による半導体発光装
置の発光部である発光ダイオードアレイチップ上の端面
発光型発光ダイオードアレイ2においては、n型をp
型、p型をn型として構成しても良い。さらに、発光ダ
イオードアレイチップ上の端面発光型発光ダイオードア
レイ2の光出射端面と、端面発光型発光ダイオードアレ
イ2の各発光ダイオードを素子分離している第一分離溝
11は、基板1面に垂直に形成されているが、必ずしも垂
直である必要はなく、略垂直な面、もしくは活性層23と
平行でない面であれば良い。また、該第一分離溝11は、
積層構造表面より基板1に達するように形成されている
が、本質的には、隣接端面発光型発光ダイオードの活性
層23間を電気的に分離すれば良いことから、溝の底部が
必ずしも基板1まで達している必要はなく、活性層23を
通りクラッド層22に達していれば充分機能するものであ
る。
The edge emitting light emitting diode array 2 configured as described above has an MO having excellent uniformity of film characteristics.
Since the light emitting diode array is manufactured by the VPE method, the variation of the light output is within ± within the same light emitting diode array chip.
It is less than 5%. In the edge emitting light emitting diode array 2 on the light emitting diode array chip which is the light emitting portion of the semiconductor light emitting device according to the present invention, the n type is p
The type and the p-type may be configured as the n-type. Further, a light-emitting end face of the edge-emitting light-emitting diode array 2 on the light-emitting diode array chip and a first separation groove for separating each light-emitting diode of the edge-emitting light-emitting diode array 2 from each other.
Although 11 is formed perpendicular to the surface of the substrate 1, it is not necessarily required to be perpendicular, and may be any surface that is substantially perpendicular or not parallel to the active layer 23. Also, the first separation groove 11,
Although the groove is formed so as to reach the substrate 1 from the surface of the laminated structure, the bottom of the groove is not necessarily formed on the substrate 1 because the active layers 23 of the adjacent edge emitting light emitting diodes only have to be electrically separated. It does not need to reach, and it will function sufficiently if it reaches the cladding layer 22 through the active layer 23.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、半導体
発光装置を構成する端面発光型の発光ダイオードアレイ
チップの両端の発光ダイオードの形状をスネルの法則に
従って形成したことによって、図6に示すような発光ダ
イオードの光出射強度プロファイルが実現できるため、
発光ダイオードアレイヘッドを作製する際に、発光ダイ
オードアレイのX軸(主走査方向)に対しての配列精度
ミスによる発光ダイオードアレイチップの列方向のつな
ぎ部分での疑似的なドット抜けを防ぐことができる。こ
れにより、ドット抜けの無い均一な高品質画像を実現す
ることができる。また、光指向性を高めた端面発光型発
光ダイオード素子構造を採用しているために、レンズア
レーを用いずに発光ダイオードアレイヘッドを実現で
き、アレイヘッドの作製時に簡素化が図れ、実装時の歩
留まりが向上する。
As described above, the present invention is shown in FIG. 6 by forming the light emitting diodes at both ends of an edge emitting type light emitting diode array chip constituting a semiconductor light emitting device in accordance with Snell's law. Because such a light emitting diode light emission intensity profile can be realized,
When manufacturing a light-emitting diode array head, it is possible to prevent false dot omission at a connection portion in the column direction of the light-emitting diode array chip due to an alignment error with respect to the X-axis (main scanning direction) of the light-emitting diode array. it can. As a result, a uniform high-quality image without missing dots can be realized. In addition, the adoption of an edge-emitting light-emitting diode element structure with improved light directivity enables the realization of a light-emitting diode array head without using a lens array, which simplifies the fabrication of the array head and reduces the The yield is improved.

【0027】また、本発明では、両端の発光ダイオード
の形状が他の発光ダイオードと比較して注入電流密度が
大きくなるように注入電流領域の面積を小さくして構成
しているため、他の発光ダイオードよりも高い光出力が
得られる。これにより、両端の発光ダイオードの形状を
最適化してやれば、光強度の分配において本来必要とさ
れる他の発光ダイオードと同等の光出力を定位置に実現
できるのと同時に、隣接する発光ダイオードアレイチッ
プのそれぞれの端の発光ダイオードからの光出射強度プ
ロファイルが足し合わされた光強度で光が出射されるた
め、疑似的なドット抜けを防ぐ効果が更に向上する。ま
た、本発明はレンズアレーを用いない発光ダイオードア
レイヘッドへの応用が好ましいが、従来のレンズアレー
を用いた発光ダイオードアレイヘッドに対して応用する
こともできる。
Further, in the present invention, the light emitting diodes at both ends are formed with a small area of the injection current region so that the injection current density is higher than those of the other light emitting diodes. Higher light output than a diode is obtained. By optimizing the shape of the light emitting diodes at both ends, the same light output as that of other light emitting diodes originally required for light intensity distribution can be realized at a fixed position, and at the same time, adjacent light emitting diode array chips Since the light is emitted with the light intensity obtained by adding the light emission intensity profiles from the light emitting diodes at the respective ends, the effect of preventing false dot omission is further improved. The present invention is preferably applied to a light-emitting diode array head that does not use a lens array, but can also be applied to a conventional light-emitting diode array head that uses a lens array.

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

【図1】本発明の一実施例を示す図であって半導体発光
装置を構成する発光ダイオードアレイチップの平面図で
ある。
FIG. 1 is a view showing one embodiment of the present invention, and is a plan view of a light emitting diode array chip constituting a semiconductor light emitting device.

【図2】図1に示す発光ダイオードアレイチップの積層
構造の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of a stacked structure of the light emitting diode array chip shown in FIG.

【図3】図1に示す発光ダイオードアレイチップの発光
ダイオードアレイ部分の斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view of a light emitting diode array portion of the light emitting diode array chip shown in FIG.

【図4】図1に示す半導体発光装置の近視野像を示す図
である。
FIG. 4 is a diagram showing a near-field image of the semiconductor light emitting device shown in FIG.

【図5】本発明による半導体発光装置の発光ダイオード
アレイチップ上の両端の発光ダイオードの形状を定める
際の基本となる考え方の原理を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing the principle of a basic idea when determining the shapes of the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip of the semiconductor light emitting device according to the present invention.

【図6】本発明の基本となる考え方の原理により作製し
た半導体発光装置の光強度プロファイルを示す図であ
る。
FIG. 6 is a diagram showing a light intensity profile of a semiconductor light emitting device manufactured according to the principle of the basic concept of the present invention.

【図7】(1)〜(5)はそれぞれ本発明の別の実施例
を示す図であって、半導体発光装置の発光ダイオードア
レイチップ上の両端の発光ダイオードの形状例を示す平
面図である。
FIGS. 7 (1) to (5) are diagrams showing another embodiment of the present invention, and are plan views showing examples of shapes of light emitting diodes at both ends on a light emitting diode array chip of a semiconductor light emitting device. .

【図8】従来のつなぎ技術により配列した発光ダイオー
ドアレイチップを示す斜視図である。
FIG. 8 is a perspective view showing a light emitting diode array chip arranged by a conventional connection technique.

【図9】従来の発光ダイオードアレイを用いた光プリン
タヘッドを構成する発光部基板を示す斜視図である。
FIG. 9 is a perspective view showing a light emitting unit substrate constituting an optical printer head using a conventional light emitting diode array.

【図10】発光ダイオードアレイの発光部と感光体面の
結像点との関係を示す図である。
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a light emitting unit of a light emitting diode array and an image forming point on a photoconductor surface.

【図11】従来の面発光型発光ダイオードアレイを示す
平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing a conventional surface-emitting light emitting diode array.

【図12】従来の端面発光型発光ダイオードアレイを示
す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing a conventional edge emitting light emitting diode array.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・n型GaAs基板 2・・・端面発光型発光ダイオードアレイ 2-1〜2-256・・・発光ダイオード 2a・・・光出射端面 3(3-1〜3-256)・・・配線用ボンディングパッド 7・・・出射光 11・・・第一分離溝 21・・・n型GaAsバッファー層 22・・・n型Al0.4Ga0.6Asクラッド層 23・・・Al0.2Ga0.8As活性層(発光層) 24・・・p型Al0.4Ga0.6Asクラッド層 25・・・p型GaAsキャップ層 26・・・p+ GaAsコンタクト層 27・・・p型電極 28・・・n型電極 31・・・絶縁膜DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... n-type GaAs substrate 2 ... Edge emission type light emitting diode array 2-1 to 2-256 ... Light emitting diode 2a ... Light emission end face 3 (3-1 to 3-256) ... Wiring bonding pad 7 ・ ・ ・ Emitted light 11 ・ ・ ・ First separation groove 21 ・ ・ ・ n-type GaAs buffer layer 22 ・ ・ ・ n-type Al 0.4 Ga 0.6 As clad layer 23 ・ ・ ・ Al 0.2 Ga 0.8 As activity Layer (light-emitting layer) 24 ... p-type Al 0.4 Ga 0.6 As clad layer 25 ... p-type GaAs cap layer 26 ... p + GaAs contact layer 27 ... p-type electrode 28 ... n-type electrode 31 ・ ・ ・ Insulating film

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−54484(JP,A) 特開 平1−195068(JP,A) 特開 平4−10582(JP,A) 特開 平3−94481(JP,A) 特開 平5−42718(JP,A) 特開 平4−107890(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 33/00 B41J 2/44 - 2/455 Continuation of front page (56) References JP-A-60-54484 (JP, A) JP-A-1-195068 (JP, A) JP-A-4-10582 (JP, A) JP-A-3-94481 (JP) , A) JP-A-5-42718 (JP, A) JP-A-4-107890 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 33/00 B41J 2/44- 2/455

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】少なくとも発光ダイオードの発光層と、該
発光層を発光させるための電極を含む積層構造よりな
り、積層端面より光出力が得られる端面発光型発光ダイ
オードを、等間隔に設けた複数の第一分離溝により各層
を電気的・空間的に分離して形成してなる発光ダイオー
ドアレイにより構成した半導体発光装置において、 発光ダイオードアレイチップ上の両端の発光ダイオード
がスネルの法則に従って光出射端面が16°以下の角度に
カットされているために、他の発光ダイオードと異なっ
た形状であることを特徴とする半導体発光装置。
1. A light emitting diode comprising: a light emitting diode having at least a light emitting layer and an electrode for causing the light emitting layer to emit light; In the semiconductor light emitting device comprising a light emitting diode array formed by electrically and spatially separating each layer by the first separation groove, the light emitting diodes at both ends on the light emitting diode array chip are light emitting end faces according to Snell's law. The semiconductor light emitting device has a shape different from that of other light emitting diodes because the light emitting diode is cut at an angle of 16 ° or less.
JP13080292A 1992-05-22 1992-05-22 Semiconductor light emitting device Expired - Fee Related JP3093439B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13080292A JP3093439B2 (en) 1992-05-22 1992-05-22 Semiconductor light emitting device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP13080292A JP3093439B2 (en) 1992-05-22 1992-05-22 Semiconductor light emitting device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH05327016A JPH05327016A (en) 1993-12-10
JP3093439B2 true JP3093439B2 (en) 2000-10-03

Family

ID=15043055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP13080292A Expired - Fee Related JP3093439B2 (en) 1992-05-22 1992-05-22 Semiconductor light emitting device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3093439B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009173001A (en) * 2007-12-28 2009-08-06 Seiko Epson Corp Method for controlling line head, method for forming image and image forming apparatus
JP5663931B2 (en) * 2010-04-05 2015-02-04 セイコーエプソン株式会社 Optical head and electronic equipment

Also Published As

Publication number Publication date
JPH05327016A (en) 1993-12-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7688875B2 (en) Vertical cavity surface emitting laser array and method for manufacturing, and image forming apparatus using vertical cavity surface emitting laser array
US5294815A (en) Semiconductor light emitting device with terraced structure
US5357536A (en) Method and apparatus for the positioning of laser diodes
US20100129946A1 (en) Surface emitting laser array, production process thereof, and image forming apparatus having surface emitting laser array
JP3452982B2 (en) LED print head, LED array chip, and method of manufacturing the LED array chip
KR100738110B1 (en) Seniconductor laser diode array
EP0844707B1 (en) Multiple beam light source device and multiple beam scanning optical apparatus using the device
JP3093439B2 (en) Semiconductor light emitting device
US7106770B2 (en) Multilaser device for receiving a plurality of back beams by a common sensor
JP3197916B2 (en) Optical printer light source
US5305342A (en) Multibeam semiconductor laser array
JPH0542718A (en) Semiconductor light emitting device
US5990494A (en) Optoelectro transducer array, and light-emitting device array and fabrication process thereof
JP3999287B2 (en) Semiconductor light emitting device
JP3654745B2 (en) Semiconductor light emitting device
JP3229403B2 (en) Semiconductor light emitting device
JPH0531955A (en) Semiconductor light emitting device
JP3236401B2 (en) Optical printer light source
JPH05136459A (en) Semiconductor light emitting device
JP3205049B2 (en) Light source for optical printer
JP2004066543A (en) Semiconductor laser array light source
JP3171740B2 (en) Semiconductor light emitting device
JP4479357B2 (en) Light emitting element with lens, light emitting element array with lens, self-scanning light emitting element array, writing head and optical printer
JP3364517B2 (en) Semiconductor light emitting device
JPH05347429A (en) Semiconductor light-emitting device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070728

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (prs date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080728

Year of fee payment: 8

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees