JPH01195068A - 光プリントヘッド - Google Patents
光プリントヘッドInfo
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- JPH01195068A JPH01195068A JP63019741A JP1974188A JPH01195068A JP H01195068 A JPH01195068 A JP H01195068A JP 63019741 A JP63019741 A JP 63019741A JP 1974188 A JP1974188 A JP 1974188A JP H01195068 A JPH01195068 A JP H01195068A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/435—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material
- B41J2/447—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources
- B41J2/45—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of radiation to a printing material or impression-transfer material using arrays of radiation sources using light-emitting diode [LED] or laser arrays
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
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- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
イ）産業上の利用分野
本発明はいわゆる端面発光型の発光ダイオードを用いた
光プリントヘッドに関する。
光プリントヘッドに関する。
口）従来の技術
近年発光ダイオードを用いた光プリンドパ＼ツドのうち
、比較的印写精度（ドツト密度）が低いかわりに光出力
の大きいものとして、特開昭６０−１．３５２７９号公
報に示される様な端面発光型の発光ダイオードを用いる
ものがある。これは基板面と略平行なＰ Ｎ接合を有す
る発光ダイオードの１側面を光放出面として整列許せた
ものである。
、比較的印写精度（ドツト密度）が低いかわりに光出力
の大きいものとして、特開昭６０−１．３５２７９号公
報に示される様な端面発光型の発光ダイオードを用いる
ものがある。これは基板面と略平行なＰ Ｎ接合を有す
る発光ダイオードの１側面を光放出面として整列許せた
ものである。
ところがこのような発光グイ月−・ドにおいては光出力
がＰＮ接合近傍でのみ強くなり印写ドツトとして好まし
くない。即ち、印写ドツトとしては例えは四角形とか円
形とか、印写品位を高めるための所定の形状が用いられ
る。そして発光ダイオ−１゛がモ７ノリンック型の時は
発光クイオーどの１表面にノオトリソグシフィー法等に
より１ζツトの形状に対応する形の発光領域（光放出領
域）を形成１（７、短焦点しンスアＬ、イ（集束ロッド
レンズアレイ）でもってその光像を感光面に投影させて
所望の形状の印写ドラ］・とする。それに対し端面発光
型の発光ダイオードでは、ＰＮ接合が隣接する素子間で
同一高さに位置し、かつＰＮ接合からの光は所望の感光
面功向のみでなく隣接素子方向−・も放出され、ＰＮ接
合近傍では結晶が光透過性を有するので、１素子のみの
点灯に対してハレーションｑを生Ｉ７第３図（ａ＞斜線
部に示すように中央がふくれた様な発光形状となる。さ
らに光強度は第４図〈ａ）に示す様にＰＮ接合近傍が強
く、化合物半導体の結晶の分光特性により多少差かある
かＰＮ接合力）ら遠ざかるに従って光強度は低下する６
特に化合物半導体にあっては、不純物高濃度層（Ｎ＋、
Ｐ” ）や電極のオーミックアロイ部分において光吸収
が著しく、エピタキシャル成長層は基板厚みに比へ薄い
ので図の如＜ＰＮ接合を境に上下方向で光強度分布に差
が生しる。
がＰＮ接合近傍でのみ強くなり印写ドツトとして好まし
くない。即ち、印写ドツトとしては例えは四角形とか円
形とか、印写品位を高めるための所定の形状が用いられ
る。そして発光ダイオ−１゛がモ７ノリンック型の時は
発光クイオーどの１表面にノオトリソグシフィー法等に
より１ζツトの形状に対応する形の発光領域（光放出領
域）を形成１（７、短焦点しンスアＬ、イ（集束ロッド
レンズアレイ）でもってその光像を感光面に投影させて
所望の形状の印写ドラ］・とする。それに対し端面発光
型の発光ダイオードでは、ＰＮ接合が隣接する素子間で
同一高さに位置し、かつＰＮ接合からの光は所望の感光
面功向のみでなく隣接素子方向−・も放出され、ＰＮ接
合近傍では結晶が光透過性を有するので、１素子のみの
点灯に対してハレーションｑを生Ｉ７第３図（ａ＞斜線
部に示すように中央がふくれた様な発光形状となる。さ
らに光強度は第４図〈ａ）に示す様にＰＮ接合近傍が強
く、化合物半導体の結晶の分光特性により多少差かある
かＰＮ接合力）ら遠ざかるに従って光強度は低下する６
特に化合物半導体にあっては、不純物高濃度層（Ｎ＋、
Ｐ” ）や電極のオーミックアロイ部分において光吸収
が著しく、エピタキシャル成長層は基板厚みに比へ薄い
ので図の如＜ＰＮ接合を境に上下方向で光強度分布に差
が生しる。
従ってこの様な光を短焦点レンズアレイ′で結像させる
と素子の配列方向に対し王長軸を南する長楕円形の印写
ドツトとなり、しかイ）その輪郭は短軸方向に不揃いで
あるから、印写品位を＋ｔｌね好ましくない。印写ドツ
トの形状を補正するレンズは印写ドツト密度に対応すル
０２〜１．０ｉｎピッチで各々の素子に対応する曲率等
を整形しなげＦ（けならないので、高度な加工技術を必
要とする上に高価であって好ましくない。
と素子の配列方向に対し王長軸を南する長楕円形の印写
ドツトとなり、しかイ）その輪郭は短軸方向に不揃いで
あるから、印写品位を＋ｔｌね好ましくない。印写ドツ
トの形状を補正するレンズは印写ドツト密度に対応すル
０２〜１．０ｉｎピッチで各々の素子に対応する曲率等
を整形しなげＦ（けならないので、高度な加工技術を必
要とする上に高価であって好ましくない。
ハ）発明が解決しようとする課題
本発明は上述の点を考慮してなされたもので、端面発光
型の発光ダイオードの光放出特性を整えることにより印
写品位を高めることのでさる印写ドツトを投影できる光
プリントヘッドを提供するものである。
型の発光ダイオードの光放出特性を整えることにより印
写品位を高めることのでさる印写ドツトを投影できる光
プリントヘッドを提供するものである。
二〉 課題を解決するだめの手段
本発明は発光ダイオードをドツト単位の素子に分離′す
るにＰＮ接合より深い巾広の溝とそれに統くより巾の狭
い溝とでもって分離し、または／および光放出面におい
てＰ Ｎ接合近傍に段部を設（）るものである。
るにＰＮ接合より深い巾広の溝とそれに統くより巾の狭
い溝とでもって分離し、または／および光放出面におい
てＰ Ｎ接合近傍に段部を設（）るものである。
ホ）作用
これによって発光形態は発光１子のみの略四角形となり
、また光強度はＰＮ接合の上下刃向に略均−に分布する
ので、短焦点レンズアレイを用いても略四角形で１１分
布の整った印写ＩＪフット投影できる。
、また光強度はＰＮ接合の上下刃向に略均−に分布する
ので、短焦点レンズアレイを用いても略四角形で１１分
布の整った印写ＩＪフット投影できる。
へ〉 実施例
第１図は本発明実施例の光プリント・＼ラドの斜視図で
、（１）は２′ｌＪｔ性ノリコン板等からなる基台で、
配線パターノ付放熱基板（２）等に固着しである。（３
）（す基台（１）上に導電性接着剤等で載置固着きれた
発光ダイオードで、基台く１）の載置面に略平行なＰＮ
接合（３Ｊ）を本し、光放出面である１側面（３ａ）を
露出させてかつその面が各々の素子で１平面内に収まる
ように整列配置されている。この発光ダイオード（３）
はＰＮ接合（３Ｊ）より深い位置までは巾広く、それよ
り深く基台（１）までは前記ｄ］より狭い溝（４）によ
って複数個に分離されている。またこの発光ダ、１′オ
ード（３）は１側面（３ａ）においてＰＮ接合（３Ｊ）
近傍に段部（３ｂ）が設けてある。そして発光ダイオー
Ｆ（３）の上面に設けた電極（３ｅ）にはワイヤボンド
法等により配線材（５）で配線が施しである。この光プ
リントヘッドの光放出特性は整っているので、発光ダイ
オード（３）の光放出面である１側面（３ａ）に対向し
−Ｃ％焦点レンズアレイ（図示せず）を配置すれは略四
角形の印写ドツトを感光面等に投影す゛ることができる
。この場合、配線材（５）はその影を印写ドツト内に投
影しない様に短焦点レンズアレイの焦点深度外に位置さ
せるへきであるが、光放出面側では配線材（５）の長さ
が長くなるので短絡事故等を生じやすい。従って配線材
（５〉は図の如く光放出面の反対側に向って配線パター
ン付放熱基板（２）に配線を施こすのが好ましい。
、（１）は２′ｌＪｔ性ノリコン板等からなる基台で、
配線パターノ付放熱基板（２）等に固着しである。（３
）（す基台（１）上に導電性接着剤等で載置固着きれた
発光ダイオードで、基台く１）の載置面に略平行なＰＮ
接合（３Ｊ）を本し、光放出面である１側面（３ａ）を
露出させてかつその面が各々の素子で１平面内に収まる
ように整列配置されている。この発光ダイオード（３）
はＰＮ接合（３Ｊ）より深い位置までは巾広く、それよ
り深く基台（１）までは前記ｄ］より狭い溝（４）によ
って複数個に分離されている。またこの発光ダ、１′オ
ード（３）は１側面（３ａ）においてＰＮ接合（３Ｊ）
近傍に段部（３ｂ）が設けてある。そして発光ダイオー
Ｆ（３）の上面に設けた電極（３ｅ）にはワイヤボンド
法等により配線材（５）で配線が施しである。この光プ
リントヘッドの光放出特性は整っているので、発光ダイ
オード（３）の光放出面である１側面（３ａ）に対向し
−Ｃ％焦点レンズアレイ（図示せず）を配置すれは略四
角形の印写ドツトを感光面等に投影す゛ることができる
。この場合、配線材（５）はその影を印写ドツト内に投
影しない様に短焦点レンズアレイの焦点深度外に位置さ
せるへきであるが、光放出面側では配線材（５）の長さ
が長くなるので短絡事故等を生じやすい。従って配線材
（５〉は図の如く光放出面の反対側に向って配線パター
ン付放熱基板（２）に配線を施こすのが好ましい。
上述の構成について、製造方法を含めより詳細に説明す
る。まず化合物半導体に液相エピタキシャル法等により
発光接合であるＰＮ接合を形成し、表裏面に電極を設（
）る。ついで裏面を基台に貼付して基台と共に切断し第
２図（ａ）に示す様に基台（１）と発光ダイオード（３
）と０ＭＭ体からなる棒状体を形成する。必要に応して
この時の切断で発光ダイオ−Ｌ゛に段部を設けておいで
もよいが次の工程で設け−Ｃもよい。次いで、ドツトピ
ッチに対応ｒる間隔で、巾広てＰＮ接合（３Ｊンより深
い溝（４ａ）をハーフクィス等で設（づエツチング液に
浸漬する。このエンナ）・グ工程はダイシング等でＰＮ
接合（３Ｊ）が受けたストレス等を除去する為、即ち発
光を安定さセかっ切屑等による洩れ電流路を除くための
重要な工程であるが、溝を充分深くするとエツチング液
により導電性接着剤等の貼イ」剤が溶出し、発光素子剥
離等を生じるので、」一連のｉ５０＜ １１広の溝（４
ａ）を設けた段階でエツチングするのが好ましい。また
前述した段部が棒状体形成時に設けでない場合には、溝
（４ａ）形成の時、エツチング前に形成しておくとよい
。エツチングが終了すると細い刃巾（例えば２５〜３０
ＩＪｍ）のダイシング刃を用いて第２図（ｃ）の如く溝
（４ａ）（例えは巾５０〜１０１００ｕの中央部から深
い溝（４ｂ）を設ける。この溝（４ｂ〉は、発光ダイオ
ードがＧａＡρＡｓ＋ＧａＡｓＰ／ＧａＡｓの如く基板
の光吸収性が比較的強い場合は基台（１）に至ら＞Ｚい
様に設けてもよいが、発光ダイオードがＧａＰやＧａＡ
ｓＰ／ＧａＰの如・く、発光光に対し一〇結晶が透明な
場合には溝（４ｂ）が基台（１）にも至る様に設けない
と、化合物半導体結晶接続部で隣接素子への光洩れを生
じる事になり不都合である。この後基台（１）を放熱基
板（２）等の所定の位置に固着し配線を施こし短焦点し
〉ズアレイの位置決めを行う。
る。まず化合物半導体に液相エピタキシャル法等により
発光接合であるＰＮ接合を形成し、表裏面に電極を設（
）る。ついで裏面を基台に貼付して基台と共に切断し第
２図（ａ）に示す様に基台（１）と発光ダイオード（３
）と０ＭＭ体からなる棒状体を形成する。必要に応して
この時の切断で発光ダイオ−Ｌ゛に段部を設けておいで
もよいが次の工程で設け−Ｃもよい。次いで、ドツトピ
ッチに対応ｒる間隔で、巾広てＰＮ接合（３Ｊンより深
い溝（４ａ）をハーフクィス等で設（づエツチング液に
浸漬する。このエンナ）・グ工程はダイシング等でＰＮ
接合（３Ｊ）が受けたストレス等を除去する為、即ち発
光を安定さセかっ切屑等による洩れ電流路を除くための
重要な工程であるが、溝を充分深くするとエツチング液
により導電性接着剤等の貼イ」剤が溶出し、発光素子剥
離等を生じるので、」一連のｉ５０＜ １１広の溝（４
ａ）を設けた段階でエツチングするのが好ましい。また
前述した段部が棒状体形成時に設けでない場合には、溝
（４ａ）形成の時、エツチング前に形成しておくとよい
。エツチングが終了すると細い刃巾（例えば２５〜３０
ＩＪｍ）のダイシング刃を用いて第２図（ｃ）の如く溝
（４ａ）（例えは巾５０〜１０１００ｕの中央部から深
い溝（４ｂ）を設ける。この溝（４ｂ〉は、発光ダイオ
ードがＧａＡρＡｓ＋ＧａＡｓＰ／ＧａＡｓの如く基板
の光吸収性が比較的強い場合は基台（１）に至ら＞Ｚい
様に設けてもよいが、発光ダイオードがＧａＰやＧａＡ
ｓＰ／ＧａＰの如・く、発光光に対し一〇結晶が透明な
場合には溝（４ｂ）が基台（１）にも至る様に設けない
と、化合物半導体結晶接続部で隣接素子への光洩れを生
じる事になり不都合である。この後基台（１）を放熱基
板（２）等の所定の位置に固着し配線を施こし短焦点し
〉ズアレイの位置決めを行う。
上述の工程において、化合物４Ｌ導体は一般に脆いので
、積層体を切断等すると欠けたり不所望に割れやすい。
、積層体を切断等すると欠けたり不所望に割れやすい。
しかし基台にシリコンの如き比較的やわらかい半導体を
用いると欠けや損傷はほとんと生じない。
用いると欠けや損傷はほとんと生じない。
この様な光プリントヘッドにおいて、光放出面からみた
光分布は第３図（ｂ）の斜線部の如く、ＰＮ接合（３Ｊ
）近傍で多少光が広がるものの従来の如く隣接素子内で
も光っているかの如くには広＝７− からない。これは彫に隣接素子との間隔が広がったとい
う事のみでなく、結晶と空気等他の物質との界面におい
て光屈折率差があるのに対し、結晶内での光伝播（ごお
いて基台側に元溜めともいえる広がりがあるので、表面
側光放出が素子全体に拡かったものと考えられる。この
効果は特に結晶が発光光に対し透明なＧ ａ Ｐ等に対
し極めて太きい。
光分布は第３図（ｂ）の斜線部の如く、ＰＮ接合（３Ｊ
）近傍で多少光が広がるものの従来の如く隣接素子内で
も光っているかの如くには広＝７− からない。これは彫に隣接素子との間隔が広がったとい
う事のみでなく、結晶と空気等他の物質との界面におい
て光屈折率差があるのに対し、結晶内での光伝播（ごお
いて基台側に元溜めともいえる広がりがあるので、表面
側光放出が素子全体に拡かったものと考えられる。この
効果は特に結晶が発光光に対し透明なＧ ａ Ｐ等に対
し極めて太きい。
１：た光放出面での光強度は第４図（ｂ）に示す様にＰ
Ｎ接合（３Ｊ）からの上下の分布が均一化きれる。これ
は結晶内部ＰＮ接合近傍から発した光が結晶外に出る時
、段部（３ｂ）において臨界角との関係において全反射
するものが少なくなるから、および端縁部ＰＮ接合が結
晶界面に広い面積で近接するからと考えられる。この効
果は特に混晶比や不純物濃度によって光吸収性の影響を
受けや１いＧａＡｆＡｓ等において大きい、 尚上述の例に加え、光出力を増加させるには第５図の如
く光放出面（１３ａ）の反対側の面（１３ｃ）にＰＮ接
合＜１３Ｊ）より充分深い段部もしくは傾斜部を設け、
その段部もしくは傾斜部に光反射膜もしくは反射電極（
１３ｅ）を設けるとよい。
Ｎ接合（３Ｊ）からの上下の分布が均一化きれる。これ
は結晶内部ＰＮ接合近傍から発した光が結晶外に出る時
、段部（３ｂ）において臨界角との関係において全反射
するものが少なくなるから、および端縁部ＰＮ接合が結
晶界面に広い面積で近接するからと考えられる。この効
果は特に混晶比や不純物濃度によって光吸収性の影響を
受けや１いＧａＡｆＡｓ等において大きい、 尚上述の例に加え、光出力を増加させるには第５図の如
く光放出面（１３ａ）の反対側の面（１３ｃ）にＰＮ接
合＜１３Ｊ）より充分深い段部もしくは傾斜部を設け、
その段部もしくは傾斜部に光反射膜もしくは反射電極（
１３ｅ）を設けるとよい。
）・）発明の効果
以上の如くにより１素子分の発光形状または／および光
強度分布という発光形態が整うので、その光像を投影す
ることで所望の印写ド・／トによる高い印写品位を維持
することができる。
強度分布という発光形態が整うので、その光像を投影す
ることで所望の印写ド・／トによる高い印写品位を維持
することができる。
第１図は本発明実施例の光プリントヘッドの斜視図、第
２図（ａ）（ｂ）（ｃ）はその要部製造工程図、第３図
（ａ＞と第４図（ａ）は従来例の光学特性の説明図、第
３図（ｂ）と第４図（ｂ）は実施例の光学特性の説明図
、第５図は他の実施例に係る発光ダイオードの側面図で
ある。 （１）・・・基台 （３）・・・発光ダイオ一ド （３
ａ）・・・（光放出面である）１側面 （３Ｊ）・・・
ＰＮ接合（３ｂ〉・・・段部 （４）・・・溝 山願人 ＝洋電機株式会社 外１名 代理人 弁理士 西野卓嗣（外１名）
２図（ａ）（ｂ）（ｃ）はその要部製造工程図、第３図
（ａ＞と第４図（ａ）は従来例の光学特性の説明図、第
３図（ｂ）と第４図（ｂ）は実施例の光学特性の説明図
、第５図は他の実施例に係る発光ダイオードの側面図で
ある。 （１）・・・基台 （３）・・・発光ダイオ一ド （３
ａ）・・・（光放出面である）１側面 （３Ｊ）・・・
ＰＮ接合（３ｂ〉・・・段部 （４）・・・溝 山願人 ＝洋電機株式会社 外１名 代理人 弁理士 西野卓嗣（外１名）
Claims (3)
- （１）基台と、基台に略平行なＰＮ接合を有し光放出面
である１側面を露出させて前記基台上に載置固着された
発光ダイオードとを具備した光プリントヘッドにおいて
、前記発光ダイオードは上面側からＰＮ接合より深い位
置までは巾広く、それより深く基台までは前記巾より狭
い溝によって複数個に分離されている事を特徴とする光
プリントヘッド。 - （２）基台と、基台に略平行なＰＮ接合を有し光放出面
である１側面を露出させて前記基台上に整列固着された
複数の発光ダイオードとを具備した光プリントヘッドに
おいて、前記発光ダイオードは前記光放出面である１側
面のＰＮ接合近傍に段部が設けてある事を特徴とする光
プリントヘッド。 - （３）前記発光ダイオードは上面側から光放出面の反対
側に向って配線が施こされ、前記発光ダイオードの光放
出面である１側面に対向して短焦点レンズアレイが配置
されでいる事を特徴とする請求項第１項又は第２項記載
の光プリントヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63019741A JPH01195068A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 光プリントヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63019741A JPH01195068A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 光プリントヘッド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01195068A true JPH01195068A (ja) | 1989-08-04 |
Family
ID=12007760
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63019741A Pending JPH01195068A (ja) | 1988-01-29 | 1988-01-29 | 光プリントヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01195068A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1515367A2 (en) * | 2003-09-11 | 2005-03-16 | Oki Data Corporation | Semiconductor device and method of manufacturing the same |
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| CN107731676A (zh) * | 2017-09-20 | 2018-02-23 | 南昌大学 | 一种AlGaInP薄膜LED芯片切割道的制备方法 |
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-
1988
- 1988-01-29 JP JP63019741A patent/JPH01195068A/ja active Pending
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