JPH0561420A - 画像形成装置 - Google Patents
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- JPH0561420A JPH0561420A JP31166891A JP31166891A JPH0561420A JP H0561420 A JPH0561420 A JP H0561420A JP 31166891 A JP31166891 A JP 31166891A JP 31166891 A JP31166891 A JP 31166891A JP H0561420 A JPH0561420 A JP H0561420A
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- 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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- Led Devices (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＬＥＤアレイの共通電極への外部接続を改善
し、ＬＥＤを均一な出力で発光させる。 【構成】 ＬＥＤアレイの共通電極の表面粗さを３μｍ
以下とし、共通電極への糊やほこり等の汚れの付着を防
止し、導電性接着剤との接触を容易にする。あるいは導
電性接着剤と共通電極の間にクリップ端子からなる強化
電極を設ける。
し、ＬＥＤを均一な出力で発光させる。 【構成】 ＬＥＤアレイの共通電極の表面粗さを３μｍ
以下とし、共通電極への糊やほこり等の汚れの付着を防
止し、導電性接着剤との接触を容易にする。あるいは導
電性接着剤と共通電極の間にクリップ端子からなる強化
電極を設ける。
Description
【０００１】
【発明の利用分野】この発明は、画像形成装置に関し、
特に用いるＬＥＤアレイの共通電極への接続に関する。
特に用いるＬＥＤアレイの共通電極への接続に関する。
【０００２】
【従来技術】従来の画像形成装置では、図５に示すよう
に、基板上に多層配線用の絶縁膜を設け、ここに導電性
接着剤によりＬＥＤアレイを固定している。図におい
て、２はガラスやセラミック等の基板、４はポリイミド
樹脂等の絶縁膜、６はアレイ選択用の電極、８は銀ペー
スト等の導電性接着剤である。０２はＬＥＤアレイで、
裏面には共通電極０４を設ける。従来例では、導電性接
着剤８の作用を重視するため、共通電極０４は酸化防止
膜程度の厚さしかない。一例を挙げると、共通電極０４
は厚さ０．１５μｍのＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ膜上に、厚さ
０．２５μｍのＡｕ電極を設けたものである。共通電極
０４のアレイ０２の長さ方向の抵抗値は、１．２５Ω程
度である。
に、基板上に多層配線用の絶縁膜を設け、ここに導電性
接着剤によりＬＥＤアレイを固定している。図におい
て、２はガラスやセラミック等の基板、４はポリイミド
樹脂等の絶縁膜、６はアレイ選択用の電極、８は銀ペー
スト等の導電性接着剤である。０２はＬＥＤアレイで、
裏面には共通電極０４を設ける。従来例では、導電性接
着剤８の作用を重視するため、共通電極０４は酸化防止
膜程度の厚さしかない。一例を挙げると、共通電極０４
は厚さ０．１５μｍのＡｕ−Ｇｅ−Ｎｉ膜上に、厚さ
０．２５μｍのＡｕ電極を設けたものである。共通電極
０４のアレイ０２の長さ方向の抵抗値は、１．２５Ω程
度である。
【０００３】ＬＥＤアレイ０２の搭載では、アレイ選択
用の電極６や絶縁膜４の上に、印刷やスタンピング等の
方法で導電性接着剤８を塗布した後、ＬＥＤアレイ０２
をダイマウンタで搭載する。この時、導電性接着剤８の
粘度は１３，０００ｃｐｓ（センチポアズ）程度であ
り、粘度がこれよりも低いと導電性接着剤８が流れだし
他の電極に短絡したりする等の事故が生じる。一方粘度
がこれよりも高いと、共通電極０４と導電性接着剤との
接触を得ることができない。これらのため導電性接着剤
の粘度は狭い範囲に限られ、通常は１３，０００ｃｐｓ
±３００ｃｐｓの範囲のものが用いられる。しかしなが
ら、このように高い粘度の導電性接着剤８を用いること
は、共通電極０４と導電性接着剤８との接触に種々の問
題をもたらす。
用の電極６や絶縁膜４の上に、印刷やスタンピング等の
方法で導電性接着剤８を塗布した後、ＬＥＤアレイ０２
をダイマウンタで搭載する。この時、導電性接着剤８の
粘度は１３，０００ｃｐｓ（センチポアズ）程度であ
り、粘度がこれよりも低いと導電性接着剤８が流れだし
他の電極に短絡したりする等の事故が生じる。一方粘度
がこれよりも高いと、共通電極０４と導電性接着剤との
接触を得ることができない。これらのため導電性接着剤
の粘度は狭い範囲に限られ、通常は１３，０００ｃｐｓ
±３００ｃｐｓの範囲のものが用いられる。しかしなが
ら、このように高い粘度の導電性接着剤８を用いること
は、共通電極０４と導電性接着剤８との接触に種々の問
題をもたらす。
【０００４】図５に示したように、アレイ０２の裏面の
共通電極０４と導電性接着剤８は完全にはコンタクトせ
ず、部分的にしか接触していない。これは共通電極０４
の表面の平坦度が低いため、汚れがたまりやすく、汚れ
が付着した部分には接着剤８が付着しないからである。
また導電性接着剤８は粘度が高いため、共通電極０４の
凹部には入り込まず、共通電極０４の表面平坦度が低い
と接触抵抗が増加する。更に保存の過程で導電性接着剤
８の粘度が変化すると、共通電極０４との接触性や接着
性が低下したりする。更に、特開平３−２３，９５９号
により指摘されているように、導電性接着剤８には無視
できない抵抗値がある。
共通電極０４と導電性接着剤８は完全にはコンタクトせ
ず、部分的にしか接触していない。これは共通電極０４
の表面の平坦度が低いため、汚れがたまりやすく、汚れ
が付着した部分には接着剤８が付着しないからである。
また導電性接着剤８は粘度が高いため、共通電極０４の
凹部には入り込まず、共通電極０４の表面平坦度が低い
と接触抵抗が増加する。更に保存の過程で導電性接着剤
８の粘度が変化すると、共通電極０４との接触性や接着
性が低下したりする。更に、特開平３−２３，９５９号
により指摘されているように、導電性接着剤８には無視
できない抵抗値がある。
【０００５】このような問題が画像形成装置の特性にど
のような影響を与えるかを、図３により説明する。ＬＥ
Ｄアレイ０２には、１アレイ毎に６４個のＬＥＤＤ1〜
Ｄnを搭載し、４０個のアレイ０２を並列に配置してバ
スライン１２から動作電流ｉ1〜ｉnを供給する。動作電
流ｉ1〜ｉnは個別電極を介して、各ＬＥＤ毎に供給し、
共通電極０４から導電性接着剤８，アレイ選択用の電極
６を介して、アレイ０２の全電流Ｉを取り出す。各ＬＥ
Ｄアレイ０２に接続したアレイ選択用の電極６には、ア
レイ選択用のトランジスタＴ1〜Ｔ40を接続し、時分割
駆動でアレイ０２を１個ずつ順に駆動する。図の１４，
１６は５ｍＡ×６４個の定電流電源で、２個並列に配置
して１０ｍＡ×６４個の定電流電源として用いる。Ｒ
1，Ｒ2は出力電流の決定用の外付け抵抗である。
のような影響を与えるかを、図３により説明する。ＬＥ
Ｄアレイ０２には、１アレイ毎に６４個のＬＥＤＤ1〜
Ｄnを搭載し、４０個のアレイ０２を並列に配置してバ
スライン１２から動作電流ｉ1〜ｉnを供給する。動作電
流ｉ1〜ｉnは個別電極を介して、各ＬＥＤ毎に供給し、
共通電極０４から導電性接着剤８，アレイ選択用の電極
６を介して、アレイ０２の全電流Ｉを取り出す。各ＬＥ
Ｄアレイ０２に接続したアレイ選択用の電極６には、ア
レイ選択用のトランジスタＴ1〜Ｔ40を接続し、時分割
駆動でアレイ０２を１個ずつ順に駆動する。図の１４，
１６は５ｍＡ×６４個の定電流電源で、２個並列に配置
して１０ｍＡ×６４個の定電流電源として用いる。Ｒ
1，Ｒ2は出力電流の決定用の外付け抵抗である。
【０００６】定電流電源１４，１６に加える回路電源Ｖ
DDは５Ｖで、バスライン１２での電圧降下が約０．５Ｖ
である。発光ダイオードＤ1〜Ｄnの順方向しきい値電圧
Ｖfは約１．９Ｖ、またトランジスタＴ1〜Ｔ40のコレク
タ・エミッタ間電圧は約１Ｖである。共通電極０４と導
電性接着剤８との合成抵抗ｒcは、接着剤８の接触状態
や保存状態、厚さ等により変化し、一般に０．２〜１．
５Ω程度となる。この状態で各ＬＥＤＤ1〜Ｄnに１０ｍ
Ａの動作電流を流すと、定電流電源１４，１６の出力電
圧Ｖoutは式(1)で表される。 Ｖout＝１＋１．９＋０．５＋０．０１×６４×ｒc ＝３．４＋０．６４×ｒc＝３．５３〜４．３６Ｖ (1)
DDは５Ｖで、バスライン１２での電圧降下が約０．５Ｖ
である。発光ダイオードＤ1〜Ｄnの順方向しきい値電圧
Ｖfは約１．９Ｖ、またトランジスタＴ1〜Ｔ40のコレク
タ・エミッタ間電圧は約１Ｖである。共通電極０４と導
電性接着剤８との合成抵抗ｒcは、接着剤８の接触状態
や保存状態、厚さ等により変化し、一般に０．２〜１．
５Ω程度となる。この状態で各ＬＥＤＤ1〜Ｄnに１０ｍ
Ａの動作電流を流すと、定電流電源１４，１６の出力電
圧Ｖoutは式(1)で表される。 Ｖout＝１＋１．９＋０．５＋０．０１×６４×ｒc ＝３．４＋０．６４×ｒc＝３．５３〜４．３６Ｖ (1)
【０００７】定電流電源１４，１６の外付け抵抗Ｒ1，
Ｒ2を選び、図４の特性曲線Ａを選択して、各５ｍＡの
出力電流を取り出す。すると出力Ｖoutの３．５３〜
４．３６Ｖの０．８３Ｖのばらつきは、約１．８ｍＡの
電流のばらつきをもたらす。目標値５ｍＡに対して１．
８ｍＡの電流ばらつきは極めて大きく、各ＬＥＤＤ1〜
Ｄnの輝度は著しくばらつくことになる。またこれらの
ばらつきは、導電性接着剤８の膜厚や保存状態、接触状
態のばらつきのため、アレイ０２毎にばらつくし、同じ
アレイ０２の中でも電極６に近い部分と遠い部分、ある
いは導電性接着剤８との接触状態の良い部分と悪い部分
とでばらつく。結局これらのため、画像形成装置の出力
は不均一となり、アレイ０２毎にも、またアレイ０２の
中でもばらつき、しかもばらつきには系統性が無い。こ
れらの問題を解決するには、共通電極０４と導電性接着
剤８との合成抵抗を小さく、かつ均一にすることが必要
である。
Ｒ2を選び、図４の特性曲線Ａを選択して、各５ｍＡの
出力電流を取り出す。すると出力Ｖoutの３．５３〜
４．３６Ｖの０．８３Ｖのばらつきは、約１．８ｍＡの
電流のばらつきをもたらす。目標値５ｍＡに対して１．
８ｍＡの電流ばらつきは極めて大きく、各ＬＥＤＤ1〜
Ｄnの輝度は著しくばらつくことになる。またこれらの
ばらつきは、導電性接着剤８の膜厚や保存状態、接触状
態のばらつきのため、アレイ０２毎にばらつくし、同じ
アレイ０２の中でも電極６に近い部分と遠い部分、ある
いは導電性接着剤８との接触状態の良い部分と悪い部分
とでばらつく。結局これらのため、画像形成装置の出力
は不均一となり、アレイ０２毎にも、またアレイ０２の
中でもばらつき、しかもばらつきには系統性が無い。こ
れらの問題を解決するには、共通電極０４と導電性接着
剤８との合成抵抗を小さく、かつ均一にすることが必要
である。
【０００８】
【発明の課題】この発明の課題は、ＬＥＤアレイの共通
電極への接続部への抵抗を小さくし、画像形成装置の印
画品質を向上させることに有る。
電極への接続部への抵抗を小さくし、画像形成装置の印
画品質を向上させることに有る。
【０００９】
【発明の構成】この発明の画像形成装置は、ＬＥＤアレ
イの裏面に共通電極を設けると共に、この共通電極と基
板に設けた電極とを導電性接着剤により接続固定したも
のにおいて、前記共通電極の表面粗さを３μｍ以下とし
たことを特徴とする。
イの裏面に共通電極を設けると共に、この共通電極と基
板に設けた電極とを導電性接着剤により接続固定したも
のにおいて、前記共通電極の表面粗さを３μｍ以下とし
たことを特徴とする。
【００１０】この発明の画像形成装置はまた、ＬＥＤア
レイの裏面に共通電極を設けると共に、この共通電極を
基板に設けた電極に接続固定した画像形成装置におい
て、前記共通電極と該基板電極との間に金属板を配設
し、この金属板を介して前記共通電極を基板電極に接続
固定したことを特徴とする。なおここで金属板を低融点
ガラスや接着剤等で基板に直接固定すれば、基板電極を
特に設ける必要がなくなる。
レイの裏面に共通電極を設けると共に、この共通電極を
基板に設けた電極に接続固定した画像形成装置におい
て、前記共通電極と該基板電極との間に金属板を配設
し、この金属板を介して前記共通電極を基板電極に接続
固定したことを特徴とする。なおここで金属板を低融点
ガラスや接着剤等で基板に直接固定すれば、基板電極を
特に設ける必要がなくなる。
【００１１】
【発明の作用】ＬＥＤアレイはＧａ−Ａｓ等の基板をス
ライスし、基板の表面にエピタキシャル成長や不純物注
入等で、ＬＥＤを形成して製造する。この時、基板の表
面のＬＥＤ形成部側の面は平坦度が極めて重要なため、
スライス後に完全な鏡面が得られるように表面研磨を施
してある。しかし基板の裏面の共通電極側の面は、研磨
が不完全で表面には数μｍ程度の凹凸が残っている。共
通電極の厚さは、基板裏面の凹凸の程度よりも薄いた
め、共通電極の表面に基板裏面の凹凸がそのまま表れ
る。共通電極に凹凸があると、ダイシング時の糊等の汚
れが付着し易いし、用いる導電性接着剤が高粘度なため
凹凸の凹部には入り込み難く、共通電極と導電性接着剤
との合成抵抗が増加し、かつばらつくことになる。図２
に、共通電極の表面粗さと、共通電極と導電性接着剤と
の合成抵抗の関係を示す。表面粗さが３μｍを境に、抵
抗値が増加しかつばらつきも激増する。そこで共通電極
の表面粗さを３μｍ以下とすれば、共通電極と導電性接
着剤間の接触を改善し、低抵抗でばらつきの小さい接触
が得られる。
ライスし、基板の表面にエピタキシャル成長や不純物注
入等で、ＬＥＤを形成して製造する。この時、基板の表
面のＬＥＤ形成部側の面は平坦度が極めて重要なため、
スライス後に完全な鏡面が得られるように表面研磨を施
してある。しかし基板の裏面の共通電極側の面は、研磨
が不完全で表面には数μｍ程度の凹凸が残っている。共
通電極の厚さは、基板裏面の凹凸の程度よりも薄いた
め、共通電極の表面に基板裏面の凹凸がそのまま表れ
る。共通電極に凹凸があると、ダイシング時の糊等の汚
れが付着し易いし、用いる導電性接着剤が高粘度なため
凹凸の凹部には入り込み難く、共通電極と導電性接着剤
との合成抵抗が増加し、かつばらつくことになる。図２
に、共通電極の表面粗さと、共通電極と導電性接着剤と
の合成抵抗の関係を示す。表面粗さが３μｍを境に、抵
抗値が増加しかつばらつきも激増する。そこで共通電極
の表面粗さを３μｍ以下とすれば、共通電極と導電性接
着剤間の接触を改善し、低抵抗でばらつきの小さい接触
が得られる。
【００１２】共通電極の凹凸を解消して導電性接着剤と
の接触を改善することに代えて、金属板を用いて抵抗を
小さくしても良い。例えば導電性接着剤上に金属板を固
定し、金属板と共通電極とを導電性接着剤で接続しても
良い。このようにすれば電流の大部分は低抵抗の金属板
を流れ、共通電極が高抵抗でも、導電性接着剤が高抵抗
でも、ＬＥＤを均一に発光させることができる。金属板
と共通電極との接続には、例えば半田や錫と、金との合
金形成反応を用いても良い。金属板の表面を例えば錫や
半田でメッキしておく。共通電極は主として金からな
り、低温で錫や半田と反応して両者の結合ができる。同
様に基板上の電極と金属板との接続にも、半田付けや、
金と錫や半田との合金形成反応を利用し得る。例えば基
板上の電極に金属板を半田付けすれば、基板上の電極
（以下基板電極）と金属板との接続に、導電性接着剤は
不要となる。基板上の電極が金で表面をコートしてある
場合には、半田付けに代えて金と半田や錫の低融点合金
形成反応を用い得る。
の接触を改善することに代えて、金属板を用いて抵抗を
小さくしても良い。例えば導電性接着剤上に金属板を固
定し、金属板と共通電極とを導電性接着剤で接続しても
良い。このようにすれば電流の大部分は低抵抗の金属板
を流れ、共通電極が高抵抗でも、導電性接着剤が高抵抗
でも、ＬＥＤを均一に発光させることができる。金属板
と共通電極との接続には、例えば半田や錫と、金との合
金形成反応を用いても良い。金属板の表面を例えば錫や
半田でメッキしておく。共通電極は主として金からな
り、低温で錫や半田と反応して両者の結合ができる。同
様に基板上の電極と金属板との接続にも、半田付けや、
金と錫や半田との合金形成反応を利用し得る。例えば基
板上の電極に金属板を半田付けすれば、基板上の電極
（以下基板電極）と金属板との接続に、導電性接着剤は
不要となる。基板上の電極が金で表面をコートしてある
場合には、半田付けに代えて金と半田や錫の低融点合金
形成反応を用い得る。
【００１３】金属板を基板から外部に引出し、共通電極
と外部との接続端子としても良い。この場合基板電極の
意味は、金属板を基板に固定することにある。単に金属
板を基板に固定するだけであれば基板電極は不要で、金
属板をダイマウンタ等を用いて、低融点ガラスや接着剤
（絶縁性の）により直接基板に固定しても良い。
と外部との接続端子としても良い。この場合基板電極の
意味は、金属板を基板に固定することにある。単に金属
板を基板に固定するだけであれば基板電極は不要で、金
属板をダイマウンタ等を用いて、低融点ガラスや接着剤
（絶縁性の）により直接基板に固定しても良い。
【００１４】金属板を外部に引き出す場合の電流は、共
通電極から金属板を介して外部へ直接電流が流れ、従来
の基板電極や導電性接着剤は設けなくても良い。金属板
を直接基板に固定し、基板電極や導電性接着剤を用いな
い場合、絶縁膜の構成が簡単になり、導電性接着剤とＬ
ＥＤのデータバスラインの短絡等の恐れが解消する等の
効果が得られる。
通電極から金属板を介して外部へ直接電流が流れ、従来
の基板電極や導電性接着剤は設けなくても良い。金属板
を直接基板に固定し、基板電極や導電性接着剤を用いな
い場合、絶縁膜の構成が簡単になり、導電性接着剤とＬ
ＥＤのデータバスラインの短絡等の恐れが解消する等の
効果が得られる。
【００１５】
【００１６】
【実施例１】図１に実施例の画像形成装置の要部を示
す。図において、２はガラスやセラミック等の基板、４
はポリイミド樹脂等の絶縁膜、６はＬＥＤアレイの選択
用の電極、８は銀ペースト等の導電性接着剤である。導
電性接着剤８の材質は任意で、銀ペーストの他に例えば
異方導電性接着剤等も用い得、粘度は１３，０００ｃｐ
ｓ±３００ｃｐｓ程度のものが好ましい。２０はＬＥＤ
アレイ、Ｄ１〜ＤｎはＬＥＤで、２２はＬＥＤアレイ２
０の裏面に設けた共通電極である。共通電極２２は、従
来例のものと同様に例えば０．１５μｍ厚のＡｕ−Ｇｅ
−Ｎｉの下地上に０．２５μｍ厚のＡｕ電極を積層した
ものとする。ＬＥＤアレイ２０は例えば４０個のアレイ
を基板２上に搭載し、各アレイ２０には６４個のＬＥＤ
を搭載する。更に絶縁膜４の下部に、個別のＬＥＤＤ１
〜Ｄｎとワイヤボンドするための個別電極を設ける。
す。図において、２はガラスやセラミック等の基板、４
はポリイミド樹脂等の絶縁膜、６はＬＥＤアレイの選択
用の電極、８は銀ペースト等の導電性接着剤である。導
電性接着剤８の材質は任意で、銀ペーストの他に例えば
異方導電性接着剤等も用い得、粘度は１３，０００ｃｐ
ｓ±３００ｃｐｓ程度のものが好ましい。２０はＬＥＤ
アレイ、Ｄ１〜ＤｎはＬＥＤで、２２はＬＥＤアレイ２
０の裏面に設けた共通電極である。共通電極２２は、従
来例のものと同様に例えば０．１５μｍ厚のＡｕ−Ｇｅ
−Ｎｉの下地上に０．２５μｍ厚のＡｕ電極を積層した
ものとする。ＬＥＤアレイ２０は例えば４０個のアレイ
を基板２上に搭載し、各アレイ２０には６４個のＬＥＤ
を搭載する。更に絶縁膜４の下部に、個別のＬＥＤＤ１
〜Ｄｎとワイヤボンドするための個別電極を設ける。
【００１７】図２に、共通電極２２の表面粗さと、共通
電極２２と導電性接着剤８の合成抵抗ｒｃの関係を示
す。表面粗さは、表面粗さ計で測定した表面粗さの最大
値とする。また合成抵抗ｒｃは、アレイ選択用の電極６
と共通電極２２との間で実際に測定する、あるいは図４
の電流電圧特性から、ＬＥＤＤ１〜Ｄｎに流れる電流ｉ
ｎと定電流電源１４，１６の出力電圧Ｖｏｕｔを用いて
算出して、求めるものとする。抵抗のばらつきは、ロッ
トや保存状態の異なる導電性接着剤８を用いた際の抵抗
値のばらつきの範囲を示した。図から明らかなように、
共通電極部の合成抵抗値ｒｃは表面粗さ３μｍを境に激
増し、ばらつきも３μｍを境に激増する。合成抵抗ｒｃ
の平均値は、表面粗さが３μｍでは０．５Ωであるが、
表面粗さが４μｍでは約１Ω、５μｍでは約２Ωと、表
面粗さ３μｍを境に激増する。同様に合成抵抗の最大値
は、表面粗さが２．５μｍで約０．６Ω、３μｍで約
０．６５Ωであるが、４μｍでは１．５Ωと急増し、５
μｍでは約３Ωに達する。図２から明らかなように、共
通電極２２の表面粗さを３μｍ以下とすれば、共通電極
２２と導電性接着剤８との合成抵抗は小さく、かつばら
つきもほとんど問題とならず、この部分の抵抗による出
力のばらつきを防止することができる。
電極２２と導電性接着剤８の合成抵抗ｒｃの関係を示
す。表面粗さは、表面粗さ計で測定した表面粗さの最大
値とする。また合成抵抗ｒｃは、アレイ選択用の電極６
と共通電極２２との間で実際に測定する、あるいは図４
の電流電圧特性から、ＬＥＤＤ１〜Ｄｎに流れる電流ｉ
ｎと定電流電源１４，１６の出力電圧Ｖｏｕｔを用いて
算出して、求めるものとする。抵抗のばらつきは、ロッ
トや保存状態の異なる導電性接着剤８を用いた際の抵抗
値のばらつきの範囲を示した。図から明らかなように、
共通電極部の合成抵抗値ｒｃは表面粗さ３μｍを境に激
増し、ばらつきも３μｍを境に激増する。合成抵抗ｒｃ
の平均値は、表面粗さが３μｍでは０．５Ωであるが、
表面粗さが４μｍでは約１Ω、５μｍでは約２Ωと、表
面粗さ３μｍを境に激増する。同様に合成抵抗の最大値
は、表面粗さが２．５μｍで約０．６Ω、３μｍで約
０．６５Ωであるが、４μｍでは１．５Ωと急増し、５
μｍでは約３Ωに達する。図２から明らかなように、共
通電極２２の表面粗さを３μｍ以下とすれば、共通電極
２２と導電性接着剤８との合成抵抗は小さく、かつばら
つきもほとんど問題とならず、この部分の抵抗による出
力のばらつきを防止することができる。
【００１８】表面粗さの効果を式(1)により、出力電圧
Ｖｏｕｔや出力電流ｉｎに換算すると、表面粗さが４μ
ｍでは合成抵抗ｒｃの最大値は１．５Ωで、この部分の
電圧降下は０．９６Ｖ（１．５Ω×０．６４Ａ＝０．９
６Ｖ）で、出力電圧Ｖｏｕｔは４．３６Ｖ（３．４＋
０．９６＝４．３６）、電流ｉｎは約４ｍＡ（目標値５
ｍＡ）となる。これに対して表面粗さを３μｍとする
と、合成抵抗ｒｃの最大値は約０．６５Ω、平均値は
０．５Ωで抵抗値のばらつきが小さい。また０．６５Ω
の合成抵抗による電圧降下は０．４２Ｖで、出力電圧Ｖ
ｏｕｔは３．８２Ｖ、電流ｉｎは５ｍＡとなる。従って
共通電極２２の表面粗さを３μｍ以下とすることによ
り、ＬＥＤＤ１〜Ｄｎの発光電流を目標値に揃え、ばら
つきを抑えることができる。この結果、画像形成装置の
印画品質が向上する。
Ｖｏｕｔや出力電流ｉｎに換算すると、表面粗さが４μ
ｍでは合成抵抗ｒｃの最大値は１．５Ωで、この部分の
電圧降下は０．９６Ｖ（１．５Ω×０．６４Ａ＝０．９
６Ｖ）で、出力電圧Ｖｏｕｔは４．３６Ｖ（３．４＋
０．９６＝４．３６）、電流ｉｎは約４ｍＡ（目標値５
ｍＡ）となる。これに対して表面粗さを３μｍとする
と、合成抵抗ｒｃの最大値は約０．６５Ω、平均値は
０．５Ωで抵抗値のばらつきが小さい。また０．６５Ω
の合成抵抗による電圧降下は０．４２Ｖで、出力電圧Ｖ
ｏｕｔは３．８２Ｖ、電流ｉｎは５ｍＡとなる。従って
共通電極２２の表面粗さを３μｍ以下とすることによ
り、ＬＥＤＤ１〜Ｄｎの発光電流を目標値に揃え、ばら
つきを抑えることができる。この結果、画像形成装置の
印画品質が向上する。
【００１９】表面粗さにより、共通電極２２と導電性接
着剤８との合成抵抗ｒｃが変化するのは、表面の粗さが
大きいとダイシング時等に糊やほこり等の異物が付着し
易いこと、導電性接着剤８の粘性が高いため共通電極の
凹凸の内部まで導電性接着剤８が入り込まないこと等に
よる。
着剤８との合成抵抗ｒｃが変化するのは、表面の粗さが
大きいとダイシング時等に糊やほこり等の異物が付着し
易いこと、導電性接着剤８の粘性が高いため共通電極の
凹凸の内部まで導電性接着剤８が入り込まないこと等に
よる。
【００２０】図６に、ダイシング時の糊の付着機構を示
す。図において３０はＧａ−Ａｓ基板で、共通電極２２
側を粘着紙３２に貼付け、ダイシングした後に、粘着紙
３２をたわめる等により、ＬＥＤアレイ２０を分離す
る。粘着紙３２に用いた糊は、共通電極２２の凹凸に入
り込んで付着する。
す。図において３０はＧａ−Ａｓ基板で、共通電極２２
側を粘着紙３２に貼付け、ダイシングした後に、粘着紙
３２をたわめる等により、ＬＥＤアレイ２０を分離す
る。粘着紙３２に用いた糊は、共通電極２２の凹凸に入
り込んで付着する。
【００２１】共通電極２２の表面粗さを３μｍ以下とす
るには、Ｇａ−Ａｓ基板のスライス時に、ＬＥＤＤ１〜
Ｄｎの面だけでなく、共通電極２２の形成面を研磨すれ
ば良い。
るには、Ｇａ−Ａｓ基板のスライス時に、ＬＥＤＤ１〜
Ｄｎの面だけでなく、共通電極２２の形成面を研磨すれ
ば良い。
【００２２】
【実施例２】図７〜図１２に第２の実施例を示す。なお
実施例１と同じ符号は同じものを表し、実施例１に関す
る記載は、特に断わらない限りこの実施例にも当てはま
る。この実施例では図７に示すように、アレイ選択用電
極６上に金属板からなる強化電極４０を接続固定し、強
化電極４０上にＬＥＤアレイ２０の共通電極２２を接続
固定する。強化電極４０の材質には、４２合金、ステン
レスその他リードフレームやクリップ端子の材質として
用い得るものが好ましい。強化電極４０は取り付け時に
はリードフレーム状をなし、リード部４２と底部のフレ
ーム部を残して有る。リード部４２は、ハウジングへの
基板２の取り付け後に、図示しないハウジング裏面の基
板に半田付けする。この結果、共通電極２２は強化電極
４０を介して、裏面の図示しない基板と接続される。
実施例１と同じ符号は同じものを表し、実施例１に関す
る記載は、特に断わらない限りこの実施例にも当てはま
る。この実施例では図７に示すように、アレイ選択用電
極６上に金属板からなる強化電極４０を接続固定し、強
化電極４０上にＬＥＤアレイ２０の共通電極２２を接続
固定する。強化電極４０の材質には、４２合金、ステン
レスその他リードフレームやクリップ端子の材質として
用い得るものが好ましい。強化電極４０は取り付け時に
はリードフレーム状をなし、リード部４２と底部のフレ
ーム部を残して有る。リード部４２は、ハウジングへの
基板２の取り付け後に、図示しないハウジング裏面の基
板に半田付けする。この結果、共通電極２２は強化電極
４０を介して、裏面の図示しない基板と接続される。
【００２３】強化電極４０には、好ましくは表面に２０
〜５０μｍ程度の厚さに、半田メッキあるいは錫メッキ
を施す。強化電極４０は、基板２の端部付近で、アレイ
選択用電極６に半田付けする。ガラス基板２へのアレイ
選択用電極６の付着強度は低く、ガラス基板２は熱衝撃
に弱いので、半田付け時の加熱は基板２の横方向から行
い、リード部４２の半田を溶融させて半田付け部４４ま
で昇らせ、半田付け部４４でアレイ選択用電極６に半田
付けする。ここでリード部４２と基板２との間には隙間
が有り、このため基板２は半田付け時の熱から保護され
る。４６はリード部４２に設けた折り返し部で、ここに
折り返しを設けることにより基板２の側面位置で溶融し
た半田を昇らせ、半田溜めを形成する。この結果、基板
２の側面位置で溶融した半田は折り返し部４６に溜り、
ここから半田付け部４４へ流れ込んで半田付けが行われ
る。アレイ選択用電極６の表面は通常金で被覆してあ
り、半田や錫は２００℃程度で金と反応して合金を形成
する。そこで半田付けに変えて金と半田や錫の合金形成
で、強化電極４０をアレイ選択用電極６に接続しても良
い。このような合金形成には、例えば超音波熱圧着を用
いれば良い。４８はＬＥＤアレイ２０の個別のＬＥＤへ
のデータバスで、５０はＬＥＤとのボンディング線であ
る。
〜５０μｍ程度の厚さに、半田メッキあるいは錫メッキ
を施す。強化電極４０は、基板２の端部付近で、アレイ
選択用電極６に半田付けする。ガラス基板２へのアレイ
選択用電極６の付着強度は低く、ガラス基板２は熱衝撃
に弱いので、半田付け時の加熱は基板２の横方向から行
い、リード部４２の半田を溶融させて半田付け部４４ま
で昇らせ、半田付け部４４でアレイ選択用電極６に半田
付けする。ここでリード部４２と基板２との間には隙間
が有り、このため基板２は半田付け時の熱から保護され
る。４６はリード部４２に設けた折り返し部で、ここに
折り返しを設けることにより基板２の側面位置で溶融し
た半田を昇らせ、半田溜めを形成する。この結果、基板
２の側面位置で溶融した半田は折り返し部４６に溜り、
ここから半田付け部４４へ流れ込んで半田付けが行われ
る。アレイ選択用電極６の表面は通常金で被覆してあ
り、半田や錫は２００℃程度で金と反応して合金を形成
する。そこで半田付けに変えて金と半田や錫の合金形成
で、強化電極４０をアレイ選択用電極６に接続しても良
い。このような合金形成には、例えば超音波熱圧着を用
いれば良い。４８はＬＥＤアレイ２０の個別のＬＥＤへ
のデータバスで、５０はＬＥＤとのボンディング線であ
る。
【００２４】図８〜図１０に、第２の実施例の組立工程
を示す。最初に図８のように、基板２上にアレイ選択用
電極６とポリイミド樹脂等の絶縁膜４を設けて置く。絶
縁膜４はデータバス４８と共通電極２２や導電性接着剤
８の絶縁用である。絶縁膜４はアレイ選択用電極６を設
ける部分で途切れ、他の部分ではＬＥＤアレイ２０の底
面の下地となるように設けてある。次に図９に示すよう
に、強化電極４０を取り付ける。強化電極４０は、アレ
イ選択用電極６を絶縁膜４から引出し広がった部分で、
半田付けあるいは金と半田や錫の合金形成で接続する。
強化電極４０の面積はここではＬＥＤアレイ２０と同じ
面積としたが、面積は任意であり、長手方向に沿ってＬ
ＥＤアレイ２０の全長に渡るものであれば良い。この後
図１０に示すように、強化電極４０上にＬＥＤアレイ２
０を接続する。
を示す。最初に図８のように、基板２上にアレイ選択用
電極６とポリイミド樹脂等の絶縁膜４を設けて置く。絶
縁膜４はデータバス４８と共通電極２２や導電性接着剤
８の絶縁用である。絶縁膜４はアレイ選択用電極６を設
ける部分で途切れ、他の部分ではＬＥＤアレイ２０の底
面の下地となるように設けてある。次に図９に示すよう
に、強化電極４０を取り付ける。強化電極４０は、アレ
イ選択用電極６を絶縁膜４から引出し広がった部分で、
半田付けあるいは金と半田や錫の合金形成で接続する。
強化電極４０の面積はここではＬＥＤアレイ２０と同じ
面積としたが、面積は任意であり、長手方向に沿ってＬ
ＥＤアレイ２０の全長に渡るものであれば良い。この後
図１０に示すように、強化電極４０上にＬＥＤアレイ２
０を接続する。
【００２５】強化電極４０とアレイ選択用電極６や共通
電極２２の接続は、導電性接着剤８や半田付け、金と錫
や半田の反応等で行う。図１１に、導電性接着剤８によ
る接続を行ったものを示す。図１１では、強化電極４０
の表裏両面に導電性接着剤８を用い、アレイ選択用電極
６との接続や共通電極２２との接続の双方に、導電性接
着剤８を用いた。アレイ選択用電極６と強化電極４０と
の間の導電性接着剤８は、アレイ選択用電極６と絶縁膜
４の段差を埋め、絶縁膜４上に強化電極４０を固定する
ためのものである。また共通電極２２との間の導電性接
着剤８は、共通電極２２を強化電極４０に接続固定する
ためのものである。なお共通電極２２との接続に導電性
接着剤８を用いる場合、実施例１に示したように、共通
電極２２の表面粗さを３μｍ以下とすることが好まし
い。
電極２２の接続は、導電性接着剤８や半田付け、金と錫
や半田の反応等で行う。図１１に、導電性接着剤８によ
る接続を行ったものを示す。図１１では、強化電極４０
の表裏両面に導電性接着剤８を用い、アレイ選択用電極
６との接続や共通電極２２との接続の双方に、導電性接
着剤８を用いた。アレイ選択用電極６と強化電極４０と
の間の導電性接着剤８は、アレイ選択用電極６と絶縁膜
４の段差を埋め、絶縁膜４上に強化電極４０を固定する
ためのものである。また共通電極２２との間の導電性接
着剤８は、共通電極２２を強化電極４０に接続固定する
ためのものである。なお共通電極２２との接続に導電性
接着剤８を用いる場合、実施例１に示したように、共通
電極２２の表面粗さを３μｍ以下とすることが好まし
い。
【００２６】図１１で示したように、導電性接着剤８の
役割は、アレイ選択用電極６と強化電極４０の結合と、
強化電極４０と共通電極２２との接続である。アレイ選
択用電極６と強化電極４０は半田付けで結合したので、
導電性接着剤８の導電性は重要ではない。そこで絶縁性
の接着剤で、例えばアクリル接着剤やエポキシ接着剤
で、強化電極４０を絶縁膜４に固定しても良い。このよ
うな変形例を、図１２に示す。図において、５２はエポ
キシ等の絶縁性接着剤で、これにより強化電極４０を絶
縁膜４に固定する。また共通電極２２と強化電極４０と
は、共通電極２２表面の金と、強化電極４０表面の半田
や錫を加熱と超音波振動等で反応させ、２００℃程度で
金と錫や半田との反応で接続した。
役割は、アレイ選択用電極６と強化電極４０の結合と、
強化電極４０と共通電極２２との接続である。アレイ選
択用電極６と強化電極４０は半田付けで結合したので、
導電性接着剤８の導電性は重要ではない。そこで絶縁性
の接着剤で、例えばアクリル接着剤やエポキシ接着剤
で、強化電極４０を絶縁膜４に固定しても良い。このよ
うな変形例を、図１２に示す。図において、５２はエポ
キシ等の絶縁性接着剤で、これにより強化電極４０を絶
縁膜４に固定する。また共通電極２２と強化電極４０と
は、共通電極２２表面の金と、強化電極４０表面の半田
や錫を加熱と超音波振動等で反応させ、２００℃程度で
金と錫や半田との反応で接続した。
【００２７】実施例２の特徴を以下に示す。 1) 共通電極２２からの電流は、低抵抗の強化電極４０
を流れる。この結果共通電極２２や導電性接着剤８の抵
抗の影響を受けず、ＬＥＤを均一に発光させることがで
きる。 2) 強化電極４０により、共通電極２２を外部に接続で
きる。このためＬＥＤアレイ２０を制御回路を搭載した
基板に、強化電極４０で直接接続できる。 3) 強化電極４０は半田付け部４４で、アレイ選択用電
極６に強固に固定されている。このため導電性接着剤８
の接着強度が低くても良く、また外部接続電極としての
強度を備えている。 4) 半田付けは、折り返し部４６に半田溜めを形成する
ことにより、ガラス基板２の横方向からできる。このた
め半田付け時のアレイ選択用電極６の損傷が無く、また
クリーム半田の印刷も不要である。更にガラス基板２へ
の熱衝撃も小さい。 5) 共通電極２２と強化電極４０とを導電性接着剤８で
結合する場合は、共通電極２２の表面粗さを３μｍ以下
にし、接触不良を防止することが好ましい。 6) 強化電極４０は、共通電極２２に金と半田や錫の反
応で直接接続できる。この結果、共通電極２２を強化電
極４０に確実に接続できる。また強化電極４０の絶縁膜
４への固定は絶縁性接着剤５２でも良い。
を流れる。この結果共通電極２２や導電性接着剤８の抵
抗の影響を受けず、ＬＥＤを均一に発光させることがで
きる。 2) 強化電極４０により、共通電極２２を外部に接続で
きる。このためＬＥＤアレイ２０を制御回路を搭載した
基板に、強化電極４０で直接接続できる。 3) 強化電極４０は半田付け部４４で、アレイ選択用電
極６に強固に固定されている。このため導電性接着剤８
の接着強度が低くても良く、また外部接続電極としての
強度を備えている。 4) 半田付けは、折り返し部４６に半田溜めを形成する
ことにより、ガラス基板２の横方向からできる。このた
め半田付け時のアレイ選択用電極６の損傷が無く、また
クリーム半田の印刷も不要である。更にガラス基板２へ
の熱衝撃も小さい。 5) 共通電極２２と強化電極４０とを導電性接着剤８で
結合する場合は、共通電極２２の表面粗さを３μｍ以下
にし、接触不良を防止することが好ましい。 6) 強化電極４０は、共通電極２２に金と半田や錫の反
応で直接接続できる。この結果、共通電極２２を強化電
極４０に確実に接続できる。また強化電極４０の絶縁膜
４への固定は絶縁性接着剤５２でも良い。
【００２８】
【実施例３】実施例２で示したように、アレイ選択用電
極６の役割は強化電極４０を基板２に固定することであ
り、電流の経路としての意味は小さい。そこで基板２に
強化電極４０を、低融点ガラスや絶縁性接着剤等により
直接固定しても良い。このような実施例を、図１３，図
１４に示す。例えばダイマウンタ等により、図示しない
低融点ガラスや接着剤を用いて、強化電極４０を基板２
に固定する。そして強化電極４０上にＬＥＤアレイ２０
を搭載し、錫や半田と共通電極２２の金との反応で、両
者を接続する。このようにすれば、実施例２の効果に加
え、以下の効果が得られる。 1) アレイ選択用電極６が不要となる。この結果、基板
２への薄膜配線工程が単純となる。 2) アレイ選択用電極６が無くなるため、絶縁膜４が簡
単な形状となり、データバス４８と共通電極２２や導電
性接着剤８の短絡が無くなる。
極６の役割は強化電極４０を基板２に固定することであ
り、電流の経路としての意味は小さい。そこで基板２に
強化電極４０を、低融点ガラスや絶縁性接着剤等により
直接固定しても良い。このような実施例を、図１３，図
１４に示す。例えばダイマウンタ等により、図示しない
低融点ガラスや接着剤を用いて、強化電極４０を基板２
に固定する。そして強化電極４０上にＬＥＤアレイ２０
を搭載し、錫や半田と共通電極２２の金との反応で、両
者を接続する。このようにすれば、実施例２の効果に加
え、以下の効果が得られる。 1) アレイ選択用電極６が不要となる。この結果、基板
２への薄膜配線工程が単純となる。 2) アレイ選択用電極６が無くなるため、絶縁膜４が簡
単な形状となり、データバス４８と共通電極２２や導電
性接着剤８の短絡が無くなる。
【００２９】
【発明の効果】この発明では、従来見過ごされてきたＬ
ＥＤアレイ裏面の共通電極の表面粗さを３μｍ以下にす
ることにより、共通電極や導線接着剤の合成抵抗を小さ
く、かつばらつきを小さくし、ＬＥＤの発光出力を目標
値に沿って均一にする。この結果、画像形成装置の印画
品質が向上する。
ＥＤアレイ裏面の共通電極の表面粗さを３μｍ以下にす
ることにより、共通電極や導線接着剤の合成抵抗を小さ
く、かつばらつきを小さくし、ＬＥＤの発光出力を目標
値に沿って均一にする。この結果、画像形成装置の印画
品質が向上する。
【００３０】またこの発明では、金属板を介して共通電
極を基板の電極に接続し、低抵抗の金属板を利用してＬ
ＥＤを均一に発光させる。ここで金属板を直接基板に固
定すれば、基板上の電極が不要となり基板設計が容易に
なる。
極を基板の電極に接続し、低抵抗の金属板を利用してＬ
ＥＤを均一に発光させる。ここで金属板を直接基板に固
定すれば、基板上の電極が不要となり基板設計が容易に
なる。
【図１】 実施例の要部断面図
【図２】 共通電極部の合成抵抗と共通電極の表面粗
さとの関係を表す特性図
さとの関係を表す特性図
【図３】 ＬＥＤプリンタヘッドの回路図
【図４】 ＬＥＤプリンタヘッドに用いる定電流電源
の特性図
の特性図
【図５】 従来例の要部断面図
【図６】 共通電極へののりの付着を示すＬＥＤアレ
イの製造工程図
イの製造工程図
【図７】 第２の実施例の横手方向断面図
【図８】 第２の実施例の、強化電極取り付け前の状
態を示す平面図
態を示す平面図
【図９】 第２の実施例の、強化電極取り付け後の状
態をを示す平面図
態をを示す平面図
【図１０】 第２の実施例の、ＬＥＤアレイ接続後の状
態を示す平面図
態を示す平面図
【図１１】 導電性接着剤を用いた、第２の実施例の長
手方向断面図
手方向断面図
【図１２】 半田と金の結合を用いた、第２の実施例の
長手方向断面図
長手方向断面図
【図１３】 第３の実施例の平面図
【図１４】 第３の実施例の断面図
２ 基板 ４ 絶縁膜 ６ アレイ選択用電極 ８ 導電性接着剤 ２０ ＬＥＤアレイ ２２ 共通電極 ４０ 強化電極 ４２ リード部 ４４ 半田付け部 ４６ 折り返し部 ４８ データバス ５２ 絶縁性接着剤
Claims (3)
- 【請求項１】 ＬＥＤアレイの裏面に共通電極を設ける
と共に、この共通電極と基板に設けた電極とを導電性接
着剤により接続固定した画像形成装置において、 前記共通電極の表面粗さを３μｍ以下としたことを特徴
とする画像形成装置。 - 【請求項２】 ＬＥＤアレイの裏面に共通電極を設ける
と共に、この共通電極を基板に設けた電極に接続固定し
た画像形成装置において、 前記共通電極と該基板電極との間に金属板を配設し、こ
の金属板を介して前記共通電極を基板電極に接続固定し
たことを特徴とする画像形成装置。 - 【請求項３】 ＬＥＤアレイの裏面に共通電極を設ける
と共に、該ＬＥＤアレイを基板上に固定した画像形成装
置において、 該基板上に金属板を固定し、この金属板に前記ＬＥＤア
レイの共通電極を接続固定したことを特徴とする、画像
形成装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18524891 | 1991-06-29 | ||
| JP3-185248 | 1991-06-29 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0561420A true JPH0561420A (ja) | 1993-03-12 |
| JP2892534B2 JP2892534B2 (ja) | 1999-05-17 |
Family
ID=16167488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31166891A Expired - Fee Related JP2892534B2 (ja) | 1991-06-29 | 1991-10-29 | 画像形成装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2892534B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006339541A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Citizen Electronics Co Ltd | チップ型ｌｅｄ |
| US7286147B2 (en) | 2003-11-05 | 2007-10-23 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
| JP2008288231A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光装置 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP31166891A patent/JP2892534B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7286147B2 (en) | 2003-11-05 | 2007-10-23 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
| US7499067B2 (en) | 2003-11-05 | 2009-03-03 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
| US7948509B2 (en) | 2003-11-05 | 2011-05-24 | Seiko Epson Corporation | Line head and image forming device using the same |
| JP2006339541A (ja) * | 2005-06-03 | 2006-12-14 | Citizen Electronics Co Ltd | チップ型ｌｅｄ |
| JP4733434B2 (ja) * | 2005-06-03 | 2011-07-27 | シチズン電子株式会社 | チップ型ｌｅｄ |
| JP2008288231A (ja) * | 2007-05-15 | 2008-11-27 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2892534B2 (ja) | 1999-05-17 |
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