JPH03190287A - 発光ダイオードアレイ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は、複数個の発光領域を直線状に並設した発光ダ
イオードアレイに関し、特に、高速で高解像低騒音の電
子写真プリンタの光書込み用光源として、好適な発光ダ
イオードアレイに関する。

（ロ）従来技術 従来の発光ダイオードアレイは、ＧａＡｓ基板上にキャ
リアタイプの異なるＧａＡｓＰの層を、ＶＰＥ法及び拡
散法により形成し、電極プロセスを経て作製されている
が、その放射強度は、最近のプリンタの高速化の要求を
満たすには不十分である。

そこで、ＧａＡｓＰにかわって、より高い外部量子効率
か得られ、結晶成長も液相成長法（ＬＰＥ法）により容
易に行えるＧａＡｌＡｓが高出力発光ダイオードアレイ
用発光層材料として使われるようになった。

この種のＧａＡｌＡｓ発光ダイオードアレイとしては、
文献ｒ　ＬＬＡ　　（Ｌｉｎｅａｒ　ＬＥＤ　Ａｒｒａ
ｙ）の開発」日立電線　Ｎｏ、　５　（１９８５−１２
）に掲載されている。

この素子の構造は、ＧａＡｌＡｓのシングルへテロ構造
の接合を液相成長法で形成し、発光点間の分離はメサ構
造になっている。

ところで、従来の電極パターンは、解像度の低い２４０
　ドツト／インチや３００　ドツト／インチの発光ダイ
オードアレイでは、直線状に並んだ発光領域の片側のみ
に、駆動用ＩＣと接続するためのワイヤボンド用電極部
分を含む、電極パターンが形成されている。このワイヤ
ボンディングを行うためには、直径約１１０〜１３０ｕ
ｍ以上の面積が必要であることから、ワイヤボンド領域
は２列、あるいは３列で設けられていることが多い。

さらに、解像度の高い４００　ドツト／インチ、６００
　ドツト／インチの発光ダイオードアレイでは、第５図
および第６図に示すように、基板ｌの発光領域１０の片
側だけでは足りず、発光領域ＩＯの両側にワイヤボンド
領域２７を設けなければならなくなっている。

ところで、第６図の発光領域の拡大図に示すように、Ｇ
ａＡｌＡｓのメサ形状発光領域１０を有する発光ダイオ
ードアレイにおいては、発光領域の２辺の順メサＡ、Ａ
を通る電極パターン７．７が形成されることになる。

尚、この図において、Ｂは逆メサ部分を示す。

両方の順メサ部分Ａ、Ａに電極金属を十分付着させるた
めには、蒸着源は基板１の真下ではなく、順メサＡのあ
る方向にずらした位置に置かれ、そこから蒸着が行われ
る方法が取られる。

従って、両方の順メサＡ、Ａに電極７を形成するために
は、２つの蒸着源が必要である。

一方、電極パターンの形成においては、オーバーハング
を有するレジストパターンを形成した後、電極金属（ｐ
タイプなら、Ｃｒ、　Ａｕの積層、ｎタイプならＣｒ、
　Ｓｎ、　Ａｕの積層）の蒸着を行い、不要部分の金属
をレジストと共に除去するといういわゆるリフトオフ法
が用いられる。なぜなら、エツチング法では、電極パタ
ーンの細い部分でエッチャントにより断線や剥離が発生
するためである。　このリフトオフ法では、基板表面か
らオーバーハングの高さ以下に電極の厚みを押えなけれ
ばならない、オーバーハングが高すぎると、蒸着は斜め
から行われるので、レジストの壁面にも電極材料が付着
してしまい、レジストを除去出来なくなるとか、壁面に
付着した部分がパリとして残り、後々電極間ショートの
原因になるなどの問題が発生するからである。このため
、オーバーハングの高さはあまり高く出来ず、従って、
電極の厚みもあまり厚くできない。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 上述したように、メサ形状の発光領域を有する高解像発
光ダイオードアレイでは２方向から電極の蒸着が行なわ
れるため、基板の平面な部分では、２方向からの蒸着材
料の飛来により電極が形成されるが、順メサの段差部分
では、片一方から飛来した蒸着材料のみが堆積する。従
って、順メサ部分の電極の厚みは、平面な部分の約半分
になってしまう。

一方、発光ダイオードアレイの高出力化を行なうために
２層目のＧａＡｌＡｓ層を厚くじ、電流が発光領域全体
に広がるようにするという方法が効果的であるが、その
ために順メサの段差はより大きなものとなってしまう０
段差が大きくなると、断線のない電極蒸着は難しさを増
す。

以上のことから、メサ発光領域を有する高解像、高出力
ＧａＡｌＡｓ発光グイオードアレイの電極パターン形成
においては、その段差部分で、電極の厚みが極めて薄く
なっており、そのために断線が発生しやすく、発光ダイ
オードアレイの歩留りに大きな影響をおよぼしている。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたも
ので、歩留りの良い発光ダイオードアレイを提供するこ
とをその課題とする。

（ニ）課題を解決するための手段 本発明の発光ダイオードアレイは、発光領域の並設方向
と垂直に交差する辺を順メサ、残る辺を逆メサになるよ
うに発光領域が形成され、順メサの内の１辺の側からの
み電極が引き出されてなることを特徴とする。

（ホ）作用 本発明の電極は、発光領域の順メサの一辺から引き出さ
れているため、電極形成の蒸着は、一方向だけから行な
えるので、平面な部分と、メサ部分で、同じ厚さの電極
を形成でき、電極の断線を未然に防止し、その発生率を
低減することができる。

（へ）実施例 以下、本発明の一実施例を第１図および第２図に従い説
明する。

第１図は本発明による発光領域部分の拡大平面図、第２
図は発光ダイオードアレイの要部断面図である。

先ず、第２図に従い発光ダイオードアレイの構造につき
説明する。ｎ型ＧａＡｓ基板１上にＬＰＥ法により、第
１層のｎ型ＧａＡｌＡｓ　３とこの層とはキャノアタイ
ブの異なる第２層のｐ型ＧａＡｌＡｓ４が順次積層形成
され、更に、この上に、オーミックコンタクトをとるた
めのＧａＡｓ層５を成長後、ＧａＡｓ層５が電極と接触
する部分だけ残してエツチングにより除去される。そし
て、光の取り出し部分となる第２層ＧａＡｌＡｓ４表面
を露出し、次に、その第２層のＧａＡｓ層４部分を中心
として、エツチングにより各発光領域１０が形成される
。そして、この発光領域１０の並設方向に対して、交差
する方向の２辺が順メサＡ、Ａに、そして、残りの２辺
が逆メサＢ、Ｂになるように形成されている。最後に上
部電極７とオーミックをとる部分以外の表面全面に絶縁
膜６を付けた後、電極パターンが形成される。

また、基板１の裏面にも電極２が形成されている。

さて、第１図の平面図に示すように、本発明においては
、順メサＡの１辺の側、本実施例においては、左側面の
側からのみ電極７が引き出されている。すなわち、発光
領域１０の左側から中央部に向かって、並設方向に引き
出し用の電極１７が伸び中央部で並設方向へ交差するよ
うに形成されている。

従って、電極形成の蒸着は、一方向だけから行なえるの
で、電極７の厚さは、平面な部分もメサ部分も４０００
〜５０００人程度の同じ厚さ程度極が形成される。また
、発光領域１０から引き出されている電極の幅は１０μ
ｍ前後である。このため、電極の断線を未然に防止し、
その発生率を低減することがでる。

第３図は本発明の他の実施例を示す平面図であり、この
実施例においては、発光領域１０の左側面側の順メサＡ
部分から斜め方向に引き出し用の電極１７を形成したも
のである。

第４図は本発明の異なる実施例を示す平面図であり、こ
の実施例においては、発光領域ｌＯに突出した領域が形
成され、この領域の発光領域１０の並設方向と直行する
方向が順メサＡ、並設方向が逆メサＢとなる。そして、
この順メサの一側面側から引き出し用電極１７が形成さ
れている。

（ト）発明の詳細 な説明したように、本発明はメサ形状を有する発光ダイ
オードアレイにおいて、電極の厚さを平面部分もメサ部
分も同じ厚さに形成できるため、電極の断線の発生を防
止し、歩留りを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の一実施例に関し、第１図
は発光領域部分の拡大平面図、第２図は要部断面図であ
る。 第３図および第４図は夫々本発明の異なる実施例を示す
発光領域の拡大平面図である。 第５図は従来の発光ダイオードアレイの平面図、第６図
は従来の発光領域の拡大平面図である。 １・・・基板、７・・・電極、ｌＯ・・・発光領域、１
７・・・引き出し用電極、Ａ・・・順メサ、Ｂ・・・逆
メサ。 第 ３ 図 ！、４ノ 図 第 ス 第 図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）メサ形状の発光領域を複数個直線状に並設してな
   る発光ダイオードアレイにおいて、 前記発光領域の並設方向と垂直に交差する辺を順メサ、
   残る並設方向の辺を逆メサになるように発光領域が形成
   され、前記順メサの内１辺の側からのみ電極が引き出さ
   れてなる発光ダイオードアレイ。