JPH04252084A - Ｌｅｄレンズアレイの製造方法 - Google Patents
Ｌｅｄレンズアレイの製造方法Info
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0012—Arrays characterised by the manufacturing method
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- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
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- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
-
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- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Computer Hardware Design (AREA)
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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
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明はＬＥＤレンズアレイの
製造方法、特に光プリンタに適用されるＬＥＤアレイヘ
ッドを構成するに好適なＬＥＤレンズアレイの製造方法
に関する。
製造方法、特に光プリンタに適用されるＬＥＤアレイヘ
ッドを構成するに好適なＬＥＤレンズアレイの製造方法
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から電子写真方式の光プリンタとし
てはレーザ光を光源とするものが知られているが、近年
ＬＥＤアレイヘッドを発光光源とする光プリンタが提案
されている。このような光プリンタにおいてはＬＥＤか
らの光を適宜変調して感光体上に結像させる発光装置を
用いる必要があるが、このために従来はＬＥＤにセルフ
ォックレンズや光ファイバアレイなどの光導波路を組み
合わせて用いる必要があった。
てはレーザ光を光源とするものが知られているが、近年
ＬＥＤアレイヘッドを発光光源とする光プリンタが提案
されている。このような光プリンタにおいてはＬＥＤか
らの光を適宜変調して感光体上に結像させる発光装置を
用いる必要があるが、このために従来はＬＥＤにセルフ
ォックレンズや光ファイバアレイなどの光導波路を組み
合わせて用いる必要があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、従来にお
いては、光カップリングの問題などから光損失が大きく
、光の取り出し効率が悪いという欠点があった。
いては、光カップリングの問題などから光損失が大きく
、光の取り出し効率が悪いという欠点があった。
【０００４】これに対して、光ＣＶＤ（ケミカルベーパ
ーデポジション）法や光重合などのプロセスを用いてＬ
ＥＤ上に直接レンズを形成することにより光の取り出し
効率を向上させる方式も知られているが、選択された位
置にレンズとなる素材を形成するためには集光された光
をその部分に露光する必要があるため、数千素子からな
るＬＥＤアレイの多数の領域にレンズを形成するために
は非常に時間がかかり、生産効率が悪いという解決すべ
き課題がある。また、露光のために光源となるＬＥＤア
レイヘッドを用いて数千個所を一度に露光するという方
法も考えられるが露光ピッチが生産する機種やロット毎
に異なる場合に適用できない等実用上の問題を生ずる。
ーデポジション）法や光重合などのプロセスを用いてＬ
ＥＤ上に直接レンズを形成することにより光の取り出し
効率を向上させる方式も知られているが、選択された位
置にレンズとなる素材を形成するためには集光された光
をその部分に露光する必要があるため、数千素子からな
るＬＥＤアレイの多数の領域にレンズを形成するために
は非常に時間がかかり、生産効率が悪いという解決すべ
き課題がある。また、露光のために光源となるＬＥＤア
レイヘッドを用いて数千個所を一度に露光するという方
法も考えられるが露光ピッチが生産する機種やロット毎
に異なる場合に適用できない等実用上の問題を生ずる。
【０００５】この発明は上記のような従来技術の課題を
解決するためになされたもので、ＬＥＤアレイを構成す
るＬＥＤの発光そのものを光源としてＬＥＤアレイに直
接レンズを形成することにより、生産性を高めると共に
光損失を低減させることを可能としたＬＥＤレンズアレ
イの製造方法を提供することにある。
解決するためになされたもので、ＬＥＤアレイを構成す
るＬＥＤの発光そのものを光源としてＬＥＤアレイに直
接レンズを形成することにより、生産性を高めると共に
光損失を低減させることを可能としたＬＥＤレンズアレ
イの製造方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、ＬＥＤアレイ上にＬＥＤからの光を集
光するレンズアレイを形成するＬＥＤレンズアレイの製
造方法であって、ＬＥＤ上に形成されたマスクを介して
ＬＥＤから出射した光を用いた光ＣＶＤ法により前記レ
ンズアレイを形成することを特徴とする。
に、この発明は、ＬＥＤアレイ上にＬＥＤからの光を集
光するレンズアレイを形成するＬＥＤレンズアレイの製
造方法であって、ＬＥＤ上に形成されたマスクを介して
ＬＥＤから出射した光を用いた光ＣＶＤ法により前記レ
ンズアレイを形成することを特徴とする。
【０００７】
【作用】このように、本発明はＬＥＤを発光させ、この
ＬＥＤからの光自体を用いて光ＣＶＤ法によりレンズア
レイを形成するものであり、他に露光手段を設けて露光
する必要がなく、効率的にレンズアレイを形成すること
ができる。
ＬＥＤからの光自体を用いて光ＣＶＤ法によりレンズア
レイを形成するものであり、他に露光手段を設けて露光
する必要がなく、効率的にレンズアレイを形成すること
ができる。
【０００８】
【実施例】以下、図面を参照しながらこの発明の実施例
を説明する。
を説明する。
【０００９】図１はこの発明の一実施例により製造され
たＬＥＤアレイの断面図である。図において、１はＬＥ
Ｄアレイを構成するＬＥＤの１エレメント、２は電極、
３はｐ層、４はｎ層、５はｐ層３とｎ層４からなるｐｎ
ジャンクション上に配されるマスク、６はマスク５上に
形成された保護層、７は保護層６上に形成されたレンズ
である。
たＬＥＤアレイの断面図である。図において、１はＬＥ
Ｄアレイを構成するＬＥＤの１エレメント、２は電極、
３はｐ層、４はｎ層、５はｐ層３とｎ層４からなるｐｎ
ジャンクション上に配されるマスク、６はマスク５上に
形成された保護層、７は保護層６上に形成されたレンズ
である。
【００１０】ここで、レンズ７は各ＬＥＤエレメント１
毎に形成されてレンズアレイを構成し、ＬＥＤからの光
を集光して光損失を低減する機能を有している。以下、
このレンズを製造する工程を詳細に説明する。
毎に形成されてレンズアレイを構成し、ＬＥＤからの光
を集光して光損失を低減する機能を有している。以下、
このレンズを製造する工程を詳細に説明する。
【００１１】図２には図１に示されたＬＥＤアレイの製
造フローチャートが示されており、まず、Ｓ１０１にて
図示しない基板上にｎ層４が公知の方法により形成され
る。次に、Ｓ１０２にてこのｎ層４上にマスク５を積層
し、Ｓ１０３にてこのマスク５の開口部から不純物を拡
散せしめｐ層３が形成される。このｐ層３とｎ層４との
界面にｐｎジャンクションが形成され、この界面近傍に
キャリアが注入され発光が行われることとなる。
造フローチャートが示されており、まず、Ｓ１０１にて
図示しない基板上にｎ層４が公知の方法により形成され
る。次に、Ｓ１０２にてこのｎ層４上にマスク５を積層
し、Ｓ１０３にてこのマスク５の開口部から不純物を拡
散せしめｐ層３が形成される。このｐ層３とｎ層４との
界面にｐｎジャンクションが形成され、この界面近傍に
キャリアが注入され発光が行われることとなる。
【００１２】ｐｎジャンクションを構成するｐ層３が形
成された後、Ｓ１０４にてこのｐ層３上に蒸着等により
電極２を形成する。なお、図示していないが、基板の下
にも電極が同時に形成される。
成された後、Ｓ１０４にてこのｐ層３上に蒸着等により
電極２を形成する。なお、図示していないが、基板の下
にも電極が同時に形成される。
【００１３】そして、電極２上に保護層６が形成された
後、電極に所定の順方向バイアスを印加することにより
全てのＬＥＤを発光させ、この光を利用してＳ１０６に
てレンズアレイが形成される。
後、電極に所定の順方向バイアスを印加することにより
全てのＬＥＤを発光させ、この光を利用してＳ１０６に
てレンズアレイが形成される。
【００１４】すなわち、電極に順方向バイアスを印加す
るとｐｎジャンクションから保護層６を通じて光が出射
するが、ｐｎジヤンクションの周辺領域ではマスク５が
あるため出射光の強度は弱くなる。一方、ｐｎジャンク
ションの中央部は何等遮る層がないのでその強度は周辺
部に比べて強くなる。従って、マスク５を介して出射す
る光は中央部が最も強く、周辺部に向かうに従って弱く
なるプロファイルを示すことになる。そこで、本実施例
においては、このような光出力プロファイルを巧みに利
用し、このＬＥＤからの光により光ＣＶＤ又は光重合法
を生じせしめ、凸レンズ７を形成するのである。
るとｐｎジャンクションから保護層６を通じて光が出射
するが、ｐｎジヤンクションの周辺領域ではマスク５が
あるため出射光の強度は弱くなる。一方、ｐｎジャンク
ションの中央部は何等遮る層がないのでその強度は周辺
部に比べて強くなる。従って、マスク５を介して出射す
る光は中央部が最も強く、周辺部に向かうに従って弱く
なるプロファイルを示すことになる。そこで、本実施例
においては、このような光出力プロファイルを巧みに利
用し、このＬＥＤからの光により光ＣＶＤ又は光重合法
を生じせしめ、凸レンズ７を形成するのである。
【００１５】周知のごとく、光ＣＶＤ法は光エネルギー
を気体分子の励起、分解等に利用して化学反応を促進さ
せ薄膜を堆積させる方法であり、このＬＥＤからの光に
より光ＣＶＤを生じさせると、光の強度分布に応じて選
択的に膜が堆積されることになり、結局中央部が厚く周
辺部が薄くなる凸状レンズが形成されることになる。周
知の如く、光重合法は光エネルギーを液体分子の励起、
分解等に利用して化学反応を促進させ高分子樹脂などを
硬化させる方法であり、このＬＥＤからの光により光重
合を生じさせると、光強度分布に応じて選択的に樹脂が
硬化されることになり、硬化されていない部分の樹脂を
除去することによって、中央部が厚く周辺部が薄くなる
凸状レンズが形成されることになる。
を気体分子の励起、分解等に利用して化学反応を促進さ
せ薄膜を堆積させる方法であり、このＬＥＤからの光に
より光ＣＶＤを生じさせると、光の強度分布に応じて選
択的に膜が堆積されることになり、結局中央部が厚く周
辺部が薄くなる凸状レンズが形成されることになる。周
知の如く、光重合法は光エネルギーを液体分子の励起、
分解等に利用して化学反応を促進させ高分子樹脂などを
硬化させる方法であり、このＬＥＤからの光により光重
合を生じさせると、光強度分布に応じて選択的に樹脂が
硬化されることになり、硬化されていない部分の樹脂を
除去することによって、中央部が厚く周辺部が薄くなる
凸状レンズが形成されることになる。
【００１６】なお、上記実施例では光源として拡散型の
ＬＥＤを用いた場合を例示したが、光源が他の型のＬＥ
Ｄやレーザダイオードであっても同様に適用可能である
。また、この発明により製造されたＬＥＤアレイは光プ
リンタに限らず他の装置、例えば光コンピュータ用のＬ
ＥＤアレイにも適用可能なことはもちろんである。
ＬＥＤを用いた場合を例示したが、光源が他の型のＬＥ
Ｄやレーザダイオードであっても同様に適用可能である
。また、この発明により製造されたＬＥＤアレイは光プ
リンタに限らず他の装置、例えば光コンピュータ用のＬ
ＥＤアレイにも適用可能なことはもちろんである。
【００１７】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
ＬＥＤ等の発光体からの光を集光させるためのレンズを
発光体自身から導出させる光により形成することにより
、多数の発光体を列状またはマトリックス状に配置した
発光体アレイの各発光体毎にレンズを形成する場合の生
産効率を大幅に向上することが可能となり、また発光体
上に直接レンズを形成するために光取り出し効率を向上
させることができる。
ＬＥＤ等の発光体からの光を集光させるためのレンズを
発光体自身から導出させる光により形成することにより
、多数の発光体を列状またはマトリックス状に配置した
発光体アレイの各発光体毎にレンズを形成する場合の生
産効率を大幅に向上することが可能となり、また発光体
上に直接レンズを形成するために光取り出し効率を向上
させることができる。
【図１】この発明の一実施例に係るＬＥＤアレイの断面
図である。
図である。
【図２】同実施例のフローチャート図である。
１ ＬＥＤ
２ 電極
３ ｐ層
４ ｎ層
５ マスク
６ 保護層
７ レンズ
Claims (1)
- 【請求項１】ＬＥＤアレイ上にＬＥＤからの光を集光す
るレンズアレイを形成するＬＥＤレンズアレイの製造方
法であって、ＬＥＤ上に形成されたマスクを介してＬＥ
Ｄから出射した光を用いた光ＣＶＤ法又は光重合法によ
り前記レンズアレイを形成することを特徴とするＬＥＤ
レンズアレイの製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008750A JPH04252084A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Ｌｅｄレンズアレイの製造方法 |
| US07/818,632 US5301063A (en) | 1991-01-28 | 1992-01-06 | Method of producing LED lens array |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008750A JPH04252084A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Ｌｅｄレンズアレイの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04252084A true JPH04252084A (ja) | 1992-09-08 |
Family
ID=11701608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3008750A Pending JPH04252084A (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | Ｌｅｄレンズアレイの製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5301063A (ja) |
| JP (1) | JPH04252084A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003298106A (ja) * | 2002-03-22 | 2003-10-17 | Lumileds Lighting Us Llc | 発光素子に自己整合及び自己露光フォトレジストパターンを作製する方法 |
| JP2006041415A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 発光素子の製造方法 |
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| US5475417A (en) * | 1991-10-25 | 1995-12-12 | Rohm Co., Ltd. | LED array printhead and method of adjusting light luminance of same |
| KR100209752B1 (ko) * | 1996-05-16 | 1999-07-15 | 구본준 | 마이크로 렌즈 패턴용 마스크 |
| US6043481A (en) * | 1997-04-30 | 2000-03-28 | Hewlett-Packard Company | Optoelectronic array device having a light transmissive spacer layer with a ridged pattern and method of making same |
| DE60230599D1 (de) * | 2001-03-02 | 2009-02-12 | Innovative Solutions & Support Inc | Bildanzeigegenerator für ein head-up-display |
| US6485160B1 (en) | 2001-06-25 | 2002-11-26 | Gelcore Llc | Led flashlight with lens |
| JP2004072004A (ja) * | 2002-08-09 | 2004-03-04 | Keiji Tanaka | マイクロレンズ付発光素子およびその形成方法 |
| US20060105483A1 (en) * | 2004-11-18 | 2006-05-18 | Leatherdale Catherine A | Encapsulated light emitting diodes and methods of making |
| DE102008021658A1 (de) | 2008-04-30 | 2009-11-05 | Ledon Lighting Jennersdorf Gmbh | Lichtemittierende Vorrichtung mit Volumenstrukturierung |
| KR100963743B1 (ko) * | 2009-06-23 | 2010-06-14 | 한국광기술원 | 파장변환물질층을 구비하는 발광 다이오드 및 이의 제조방법 |
| ITPN20100009A1 (it) | 2010-02-11 | 2011-08-12 | Franco Corazza | "porta-lampada con trasparente a lente integrata" |
| ITPN20100005U1 (it) | 2010-02-19 | 2011-08-20 | Franco Corazza | "porta-lampada a led con supporto perfezionato" |
| WO2012162503A1 (en) * | 2011-05-26 | 2012-11-29 | Rogers Scientific, Inc. | Continuous low irradiance photodynamic therapy illumination system |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3981023A (en) * | 1974-09-16 | 1976-09-14 | Northern Electric Company Limited | Integral lens light emitting diode |
| US4667092A (en) * | 1982-12-28 | 1987-05-19 | Nec Corporation | Solid-state image device with resin lens and resin contact layer |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP3008750A patent/JPH04252084A/ja active Pending
-
1992
- 1992-01-06 US US07/818,632 patent/US5301063A/en not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP4589604B2 (ja) * | 2002-03-22 | 2010-12-01 | フィリップス ルミレッズ ライティング カンパニー リミテッド ライアビリティ カンパニー | 発光素子に自己整合及び自己露光フォトレジストパターンを作製する方法 |
| JP2006041415A (ja) * | 2004-07-30 | 2006-02-09 | Matsushita Electric Works Ltd | 発光素子の製造方法 |
| JP4635507B2 (ja) * | 2004-07-30 | 2011-02-23 | パナソニック電工株式会社 | 発光素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5301063A (en) | 1994-04-05 |
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