JPH06151958A - Light emitting device - Google Patents

Light emitting device

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JPH06151958A
JPH06151958A JP29465392A JP29465392A JPH06151958A JP H06151958 A JPH06151958 A JP H06151958A JP 29465392 A JP29465392 A JP 29465392A JP 29465392 A JP29465392 A JP 29465392A JP H06151958 A JPH06151958 A JP H06151958A
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light emitting
light
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emitting element
current
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Application number
JP29465392A
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Japanese (ja)
Inventor
Masayuki Kuwabara
Shinobu Shinohara
Masaru Takahashi
雅之 桑原
しのぶ 篠原
勝 高橋
Original Assignee
Eastman Kodak Japan Kk
イーストマン・コダックジャパン株式会社
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Abstract

PURPOSE: To obtain a stable light emitting output by installing a resistor for light emitting output controller controlling light emitting output which is connected in parallel to an electrode at a position near the electrode formed on the surface of a second conductive type layer thereby controlling the fluctuation of light emitting output accompanying the temperature change in individual light emitting element.
CONSTITUTION: A light emitting diode 8 and a resistor 6 for light emitting output controller are combined in parallel on a light emitting element 10, and a constant current supply circuit 9 for supplying a constant current to the light emitting element 10 is connected to one end of said parallel circuit. When this parallel circuit is driven by a constant current, the resistance value of the resistor 6 for light emitting output controller rises together with temperature increase, and the proportion of a current flowing to the resistor 6 for light emitting output controller decreases. On the other hand, this circuit has a constant current drive, so that the proportion of the current flowing to the light emitting diode 8 increases. Therefore, the resistance value of the resistor 6 for light emitting output controller changes in response to the changes in the light emitting element 10 and ambient temperature and thus the proportion of a current flowing to the light emitting diode 8 is controlled and thus a predetermined light emitting output is always obtained.
COPYRIGHT: (C)1994,JPO&Japio

Description

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

【0001】 [0001]

【産業上の利用分野】本発明は発光装置、特に表面発光型の発光素子を有する発光装置に関するものである。 The present invention relates to relates to a light emitting device having a light emitting element of the light emitting device, in particular a surface-emitting type.

【0002】 [0002]

【従来の技術】小型・軽量である発光素子を有する発光装置は、様々な分野において広く活用されている。 BACKGROUND ART light emitting device having a light emitting element is small and lightweight, it is widely used in various fields. そして、近年においては、光照射によって情報を記録する光プリンタや光の反射強度を用いて画像やバーコードデータを読み取るイメージリーダ、あるいは光信号を利用した光通信機器において、発光装置が利用されている。 And, in recent years, an image reader reads an image and bar code data by using the reflection intensity of the optical printer and an optical recording information by light irradiation or in an optical communication device using the optical signal, the light emitting device is utilized there.

【0003】図7は従来から用いられているガリウム砒素リンを用いた発光素子の構造を示す断面模式図である。 [0003] FIG. 7 is a schematic cross-sectional view showing a structure of a light emitting device using gallium arsenide phosphide which has been conventionally used.

【0004】図7に示される発光素子において、テルルを含有するガリウム砒素リン半導体はN型半導体1を形成する。 [0004] In the light emitting element shown in FIG. 7, a gallium arsenide phosphide semiconductor containing tellurium form a N-type semiconductor 1. 前記N型半導体1に亜鉛が拡散されて、P型ガリウム砒素リン半導体2(以下P型半導体2という)が形成されている。 The N-type semiconductor 1 zinc is diffused into, P-type gallium arsenide phosphide semiconductor 2 (hereinafter referred to as P-type semiconductor 2) is formed. 前記N型半導体1に亜鉛を拡散する時、前記N型半導体1の上面を拡散窓を有する選択拡散膜5によってマスキングをして、前記拡散窓より拡散を行うので所望の範囲に前記P型半導体2を形成することができる。 When diffusing zinc into the N-type semiconductor 1, and masking an upper surface of the N-type semiconductor 1 by selective diffusion layer 5 having a diffusion window, the P-type semiconductor in a desired range since the diffusion from the diffusion window it is possible to form a 2.

【0005】そして前記P型半導体2の上面に正電極3 [0007] Positive electrode 3 on the upper surface of the P-type semiconductor 2
が設けられ、前記N型半導体1の裏面に負電極4が形成されている。 Is provided, the N-type negative electrode 4 on the rear surface of the semiconductor 1 is formed. そして、該発光素子の近傍に設けられ、発光素子に電流を供給する図示しない定電流供給回路より、順方向の電流がP型半導体2とN型半導体1の接合面に流れ、注入された多数キャリアが拡散することによって電気エネルギーが光エネルギーに変換されて光が射出される。 Then, provided in the vicinity of the light emitting element, a large number from the constant current supply circuit (not shown) for supplying a current to the light emitting element, a forward current flows to the junction surface of the P-type semiconductor 2 and the N-type semiconductor 1, which is injected electrical energy light is emitted is converted into light energy by carrier diffusion.

【0006】前述したような発光素子は、注入した電流の大部分は熱に変わり発光部から自己発熱する。 [0006] The light-emitting element as described above, most of the injected current is self-heating from the light emitting part converted into heat. この自己発熱、及び、該発光素子を含む光プリンタ等の装置全体から放出される熱による周囲環境温度の上昇により発光部の温度が上昇する。 The self-heating, and the temperature of the light emitting portion is increased by increasing the ambient temperature by heat emitted from the entire apparatus such as an optical printer comprising a light emitting element. 一般的な発光素子は、定電流が発光素子に流れた場合、図8に示すように温度上昇につれて発光出力が低下することが知られている。 General light emitting device, when the constant current flows to the light emitting element, light emission output is known to decrease as the temperature rises as shown in FIG. 従って、 Therefore,
発光素子の発光出力は自己発熱および、周囲環境温度の変化に伴う温度変化によって変動することとなる。 Emission output of the light emitting element is self-heating and, so that the variation due to temperature change with changes in ambient temperature.

【0007】この発光出力の温度変化による変動の存在は、光照射によって画像を記録する電子写真方式のLE The presence of the variation due to the temperature change of the light output, the electrophotographic method of recording an image by light irradiation LE
Dアレイプリンタ等では、高階調のプリント出力を得る時には重大な問題である。 In such D array printer, a serious problem in obtaining a print output of high gradation. つまり、動作中に温度変化が起きると、発光素子の発光出力が変動し、意図した階調が再現できず高品質なプリント出力が得られない。 That is, when a temperature change occurs during operation, the light output is varied in the light-emitting element, not a high-quality print output can not be reproduced intended gradation is obtained.

【0008】このような温度変化による発光出力の変動によって発生する印刷品質の劣化を補正する手段として、発光部近傍の温度を温度センサ等で検出し、検出した温度情報を発光素子駆動回路にフィードバックして、 [0008] feedback as a means for correcting the deterioration of print quality caused by the variation in light output due to such temperature changes, the temperature in the vicinity of the light emitting portion is detected by the temperature sensor or the like, the detected temperature information to the light-emitting element driving circuit do it,
電圧や電流の制御を行い発光出力を一定にする制御が行われている。 Control of the light emission output and controls the voltage or current constant is performed.

【0009】 [0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、温度変化を検出し、その温度情報に従った電圧や電流の制御を行って発光出力の制御を正確に行うためには、発光素子毎に温度センサを設ける必要が有る。 [SUMMARY OF THE INVENTION] However, to detect the temperature change, in order to accurately control the light output by performing a control of the voltage and current in accordance to its temperature information, the temperature sensor for each light-emitting element It needs to be provided there. しかし、前記LEDアレイプリンタ等に使用する発光素子は、複数の発光素子をライン状に配列した発光素子アレイであり、それぞれの発光素子に温度センサを設けることは、スペース面、コスト面において現実的でない。 However, the light emitting elements used in the LED array printer, etc. is a light emitting element array in which a plurality of light emitting elements linearly, providing a temperature sensor in each of the light emitting elements, the space plane, realistic in terms of cost not. 従って、多くの場合、発光素子アレイの両端、または数箇所に温度センサを配置して、発光素子アレイ全体の温度を検出して制御を行っていた。 Therefore, in many cases, both ends of the light emitting element array or a temperature sensor disposed in several locations, has been performed to detect and control the temperature of the whole light-emitting element array. 従って、温度センサ近傍の限られた発光素子に関する温度情報のみで、発光装置全体の制御を行うことになり、個々の発光素子の温度変化に対応した制御ができず、印刷斑等の印刷品質の劣化を完全に補正することができないという問題があった。 Thus, only the temperature information relates to a light emitting device with limited near the temperature sensor, will be controlling the whole light emitting device can not control corresponding to the temperature change of each light-emitting element, the print quality such as print plaques there is a problem that can not be completely corrected degradation.

【0010】そこで本発明は、個々の発光素子の温度変化に伴う発光出力の変動を制御し、所望する安定した発光出力を得ることができるシンプルで、安価な発光装置を提供することを目的とする。 [0010] The present invention includes a aims to control the variation in light output due to temperature changes of the individual light emitting elements, a simple, it is possible to obtain a desired stable luminous output, to provide an inexpensive light emitting device to.

【0011】 [0011]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を解決するため、第1として、第1導電型基板と、不純物注入によって前記第1導電型基板の一部に形成された第2導電型層と、前記第1導電型基板と前記第2導電型層の各表面に形成された一対の電極間に電流を供給する電流供給回路と、を含み、前記電流供給回路によって前記電極間に順方向に電流を流して前記第1導電型基板と前記第2導電型層の接合面において発光させる発光素子を有する発光装置において、前記第2導電型層の表面に形成された電極の近傍位置に該電極に並列に接続され、前記発光素子および周囲温度の変化にしたがって抵抗値を増減し該発光素子に流れる電流を制御して発光出力を制御する発光出力制御用抵抗体を有し、該発光出力制御用抵抗体および発光 The present invention SUMMARY OF] In order to solve the above problems, a first, a first conductive type substrate, second formed in a part of the first conductivity type substrate by impurity implantation a conductive layer includes a current supply circuit for supplying current between a pair of electrodes formed on the surfaces of the second conductivity type layer and the first conductive type substrate, between said electrodes by said current supply circuit near the forward direction in the light-emitting device having a light-emitting element to emit light at the joint surface of the said first conductivity type substrate by applying a current second conductivity type layer, wherein formed on the surface of the second conductivity type layer electrode is connected in parallel to the electrode in position, a light-emitting output control resistor for controlling the control to emit light output increases or decreases by the current flowing to the light emitting element the resistance value in accordance with the change of the light emitting element and the ambient temperature, emitting light output control resistor and emission 子全体を定電流で駆動することを特徴とするものであり、第2として、前記発光出力制御用抵抗体が前記電流供給回路の内部に設けられ、前記第2 And characterized in that to drive the entire child at a constant current, as the second, the light emission output control resistor is provided in the interior of the current supply circuit, the second
導電型層の表面に形成された電極と並列に接続されることを特徴とするものであり、第3として、前記発光出力制御用抵抗体が前記発光素子と前記電流供給回路の間に設けられ、前記第2導電型層の表面に形成された電極と並列に接続されることを特徴とするものである。 And characterized in that formed on the surface of the conductive layer and the electrode are connected in parallel, the third, the light emission output control resistor is provided between the current supply circuit and the light emitting element , it is characterized in that connected in parallel with the formed on the surface of the second conductivity type layer electrode.

【0012】 [0012]

【作用】本発明の発光装置においては、該発光装置を定電流駆動した場合、各発光素子の第2導電型層の表面、 [Action] In the light emitting device of the present invention, when a constant current driving the light emitting device, a surface of the second conductivity type layer of each light-emitting element,
またはその近傍に形成された電極と並列に接続された発光出力制御用抵抗体の抵抗値が発光素子の自己発熱および周囲温度の変動に応じて変化する。 Or resistance of the connected light emitting output control resistor in parallel with the electrode formed in the vicinity thereof changes according to the self-heating and variation in the ambient temperature of the light emitting element. つまり、発光素子の温度が上昇すると、前記発光出力制御用抵抗体の抵抗値が温度に応じて上昇し、供給された定電流のうち、前記発光出力制御用抵抗体に流れ込む電流量が減少する。 That is, when the temperature of the light emitting element is increased, the resistance value of the light emission output control resistor increases with the temperature, of the supplied constant current, the amount of current flowing to the light emitting output control resistor is reduced .
逆に前記発光素子に流れ込む電流量は増加する。 Amount of current flowing to the light emitting element in the reverse increases. 従って、温度変化による発光出力制御用抵抗体の抵抗の増減量に応じて前記発光素子に流れ込む電流量が増減し、温度によって変化する発光出力を補正し、温度変化に応じて発光出力を制御する。 Therefore, the amount of current flowing to the light emitting element is increased or decreased according to increase or decrease the amount of resistance of the light emission output control resistor due to temperature change, and corrects the light emission output that varies with the temperature, controlling the light emission output according to the temperature change .

【0013】 [0013]

【実施例】本発明の第1実施例を図面を利用して説明する。 The first embodiment of the embodiment of the present invention will be described by using the drawings.

【0014】本発明に基づく発光装置の発光素子において、図1の断面模式図、図2の平面模式図に示すように、テルルを含有するガリウム砒素リン半導体はN型半導体1を形成し、このN型半導体1に亜鉛が拡散され、 [0014] In the light-emitting element of the light-emitting device according to the present invention, schematic cross-sectional view of FIG. 1, as shown in schematic plan view of FIG. 2, a gallium arsenide phosphide semiconductor containing tellurium form a N-type semiconductor 1, the zinc is diffused in the N-type semiconductor 1,
P型ガリウム砒素リン半導体2(以下P型半導体2という)が形成されている。 P-type gallium arsenide phosphide semiconductor 2 (hereinafter referred to as P-type semiconductor 2) is formed. なお、前記N型半導体1に亜鉛を拡散する時、前記N型半導体1の上面を拡散窓を有する選択拡散膜5によってマスキングをして、前記拡散窓より拡散を行うことにより所望の範囲に前記P型半導体2を形成することができる。 Incidentally, when the diffusing zinc into the N-type semiconductor 1, and masking an upper surface of the N-type semiconductor 1 by selective diffusion layer 5 having a diffusion window, said in a desired range by performing diffusion from the diffusion window it is possible to form the P-type semiconductor 2. また、前記P型半導体2の上面に正電極3が形成され、前記N型半導体1の裏面に負電極4が形成されている。 Also, the positive electrode 3 is formed on the upper surface of the P-type semiconductor 2, the N-type negative electrode 4 on the rear surface of the semiconductor 1 is formed.

【0015】本発明の特徴とするところは、発光出力制御用抵抗体6が前記選択拡散膜5の上面に前記正電極3 [0015] It is a feature of the present invention, the light emission output control resistor 6 to the upper surface of the selective diffusion layer 5 positive electrode 3
と並列接続する状態で設けられているところである。 It is where is provided in a state of parallel connected.

【0016】発光素子駆動電流は図示しない定電流供給回路よりパッド7a、7bを通して前記発光出力制御用抵抗体6と前記正電極3に供給される。 The light emitting element driving current is supplied a constant current supply circuit from the pad 7a which is not shown, the light emitting output control resistor 6 through 7b to the positive electrode 3. この時、正電極3に供給された電流は、順方向にP型半導体2とN型半導体1の接合面に流れ、注入された多数キャリアが拡散することによって電気エネルギーが光エネルギーに変換されて光が射出される。 At this time, the current supplied to the positive electrode 3 flows to the junction surface of the P-type semiconductor 2 and the N-type semiconductor 1 in the forward direction, the electric energy by the injected majority carriers to diffuse is converted into light energy light is emitted.

【0017】上述のように形成された発光出力制御用抵抗体を有する発光素子の動作状態について説明する。 [0017] In operation state of the light-emitting element having the formed light output control resistor, as described above. 図3に本発明に係る発光装置の第1実施例の等価回路を示す。 Figure 3 shows an equivalent circuit of the first embodiment of a light emitting device according to the present invention. 発光ダイオード8と発光出力制御用抵抗体6は発光素子10上で並列に組み込まれ、この回路の一端に発光素子10に定電流を供給する定電流供給回路9が接続されている。 Light emitting diode 8 and the light emission output control resistor 6 is incorporated in parallel on the light emitting element 10, a constant current supply circuit 9 supplies a constant current to the light emitting element 10 to one end of the circuit is connected. 発光素子の温度が自己発熱および周囲温度の変化によって上昇した場合、図8で示した通り、前記発光ダイオード8は、温度上昇とともに発光出力が低下する温度特性をもっている。 If the temperature of the light emitting element is increased by self-heating and changes in ambient temperature, as the light emitting diode 8 shown in FIG. 8, the light emitting output as the temperature rises has a temperature characteristic to deteriorate. 一方、発光ダイオード8と並列に接続された発光出力制御用抵抗体6は温度上昇とともに抵抗値が増加する温度特性を持つ。 On the other hand, the light emitting diode 8 and the light emission output control resistor 6 connected in parallel with the temperature characteristic of the resistance value with increasing temperature increases. この発光ダイオード8と発光出力制御用抵抗体6の並列回路を定電流で駆動した場合、温度上昇と共に発光出力制御用抵抗体6 If this was the light emitting diode 8 parallel circuit of the light emission output control resistor 6 is driven with a constant current, light emission output control resistor as the temperature rises 6
の抵抗値が上昇し、該発光出力制御用抵抗体6に流れ込む電流の割合が減少する。 The resistance value increases, the percentage of current flowing to the light emitting output control resistor 6 decreases. 一方、この回路は、定電流駆動であるから、発光ダイオード8に流れ込む電流の割合は増加する。 On the other hand, this circuit, since a constant current drive, the ratio of the current flowing to the light emitting diode 8 is increased.

【0018】従って、発光素子10および周囲温度の変化に対して、発光出力発光出力制御用抵抗体6の抵抗値が変化して、発光ダイオード8に流れ込む電流の割合を制御するので、常に所定の発光出力を得ることができる。 [0018] Therefore, with respect to the change of the light emitting element 10 and the ambient temperature, light output emission output the resistance value of the control resistor 6 is changed, and controls the rate of current flowing to the light emitting diode 8, always a predetermined light emission can be obtained output.

【0019】次に、前記発光出力制御用抵抗体6の選定方法について説明する。 Next, a description method for selecting the emission output control resistor 6.

【0020】前述したように発光素子の発光出力Lは、 The light output L of the light emitting element as described above,
該発光素子に流れ込む電流I 2に比例すると共に、周囲温度Tに従って変化する。 Together it is proportional to the current I 2 flowing to the light emitting element changes according to the ambient temperature T. さらに、該発光素子に流れ込む電流I 2は周囲温度Tに従って変化する。 Further, the current I 2 flowing to the light emitting element changes according to the ambient temperature T. つまり、周囲温度Tによる発光出力の変化をL 0 、その時の温度を変数とする関数をg(T) 、電流I 2の変化について温度を変数とした時の関数をh(T) とすると、以下の3式を得る。 That, L 0 changes in light output due to ambient temperature T, g (T) a function whose variable is the temperature at that time, when the function when the temperature as a variable for changes in current I 2 and h (T), obtain the following three equations.

【0021】 L=L 02 (式1) L 0 =g(T) (式2) I 2 =h(T) =L/g(T) (式3) また、図3に示すように、発光出力制御用抵抗体6と発光ダイオード8を並列に接続し定電流Iで駆動すると、 [0021] L = L 0 I 2 (Equation 1) L 0 = g (T ) ( Equation 2) I 2 = h (T ) = L / g (T) ( Equation 3) In addition, as shown in FIG. 3 When the light emitting diode 8 and the light emission output control resistor 6 is driven by connecting in parallel a constant current I,
発光出力制御用抵抗体6に流れ込む電流をI 1 、発光ダイオード8に流れ込む電流をI 2とした場合その関係は、 I=I 1 +I 2 (式4) となる。 The current flowing into the light emitting output control resistor 6 I 1, that relationship when a current flowing into the light emitting diode 8 and the I 2 becomes I = I 1 + I 2 (Equation 4). この時、発光出力制御用抵抗体6の抵抗値R In this case, the resistance value R of the light emission output control resistor 6
は、固有抵抗値をR 0 、温度係数をmとすると、 R=R 0 (1+mT) (式5) また、この時、流れる電流I 1は、回路に印加される電圧をVとすると、 I 1 =V/R=V/{R 0 (1+mT)} (式6) となる。 Is the resistivity R 0, when the temperature coefficient is m, R = R 0 (1 + mT) and (Equation 5), when the current I 1 flowing through, when the voltage applied to the circuit and V, I 1 = V / R = V / {R 0 (1 + mT)} becomes (equation 6). また、発光ダイオード8の両端の電圧はVであるから該発光ダイオード8に流れる電流をI 2 、周囲温度Tとすると、両端の電圧を示すVの関数は V=f(I 2 ,T) (式7) で与えられる。 Also, I 2 the current flowing to the light emitting diode 8 from voltage across a V light-emitting diodes 8, when the ambient temperature T, is a function of V indicating the voltage across V = f (I 2, T ) ( It is given by Eq. 7). 以上(式1)〜(式7)より、 L=g(T) {I−f(h(T) ,T)/R 0 (1+mT)} (式8) が得られ、発光出力を周囲温度Tによって表すことができる。 From the above formulas (1) to (7), L = g (T ) {I-f (h (T), T) / R 0 (1 + mT)} ( Equation 8) is obtained, the ambient temperature emission output it can be represented by T.

【0022】次に、(式8)を用いて、周囲温度を変化させた場合の発光出力の変化についてシミュレーションを行う。 Next, we carried out, the simulation of the change in light output in the case of changing ambient temperature using equation (8).

【0023】例えば、ガリウム砒素リン半導体を用いた発光素子において、前記関数g(T)および関数f(h(T) [0023] For example, in a light-emitting element using a gallium arsenide phosphide semiconductor, wherein the function g (T) and the function f (h (T)
,T)は、実測したデータより導き出すことができる。 , T) can be derived from the actually measured data.

【0024】 g(T) =2.88 10 -4 exp(-0.0062T) f(h(T) ,T)=f(I 2 ,T)=(7.7 10 -5 I 2 -0.0022)T+(0.016 I 2 +1.60) これらのデータを用いて式(3)及び(8)より、発光ダイオードの発光出力を自己発熱量を含む周囲温度に関してほぼ一定にするI、R 0 、mの値の組み合わせをシュミレーションにより得る。 [0024] g (T) = 2.88 10 -4 exp (-0.0062T) f (h (T), T) = f (I 2, T) = (7.7 10 -5 I 2 -0.0022) T + (0.016 I 2 Tasu1.60) from the equation using these data (3) and (8), I for the emission output of the light emitting diodes substantially constant with respect to ambient temperatures, including self-heating value, simulate the combination of the values of R 0, m get by. 例えば、前記ガリウム砒素リン半導体を用いた発光素子の場合は、光出力−周囲温度グラフがほぼ水平になるI、R 0 、mの値を選択することができる。 For example, in the case of a light emitting device using the gallium arsenide phosphide semiconductor light output - I to ambient temperature graph is substantially horizontal, it is possible to select the value of R 0, m. この場合、0℃〜80℃までの温度範囲において光出力の温度変化は0.1%/℃以下におさえられる。 In this case, the temperature change of the light output in the temperature range up to 0 ° C. to 80 ° C. is reduced to less than 0.1% / ° C..

【0025】I=9(mA) R 0 =310(Ω) m=0.027(/℃) ここで、前記のR 0とmの値の抵抗は金属酸化物の焼結体(サーミスタの材料)を用いることによって容易に入手することができる。 [0025] I = 9 (mA) R 0 = 310 (Ω) m = 0.027 (/ ℃) where the resistance value of said R 0 and m is a sintered body of metal oxide (material of the thermistor) readily available by the use.

【0026】また、ダブルヘテロ型のアルミニウムガリウム砒素半導体を用いた発光素子では、前記関数g(T) [0026] In the light emitting device using an aluminum gallium arsenide semiconductor double heterostructure, wherein the function g (T)
および関数f(h(T) ,T)は、実測したデータより導き出すことができる。 And the function f (h (T), T) can be derived from the actually measured data.

【0027】 g(T) =1.17 10 3 exp(-0.0064T) f(h(T) ,T)=f(I 2 ,T)=(-0.0024 I 2 -0.0033)T+(0.34 I 2 +1.51) これらのデータを用いて、前記ガリウム砒素リン半導体と同様に、式(3)、及び(8)により、発光ダイオードの発光出力を自己発熱量を含む周囲温度に関してほぼ一定にするI、R 0 、mの値の組み合わせをシミュレーションにより得る。 [0027] g (T) = 1.17 10 3 exp (-0.0064T) f (h (T), T) = f (I 2, T) = (- 0.0024 I 2 -0.0033) T + (0.34 I 2 +1.51 ) using these data, similarly to the gallium arsenide phosphide semiconductor, the equation (3), and (8), I for the emission output of the light emitting diodes substantially constant with respect to ambient temperatures, including self-heating value, R 0 , obtained by simulation combination of values ​​of m. 例えば、前記アルミニウムガリウム砒素半導体を用いた発光素子の場合は、光出力−周囲温度グラフがほぼ水平になるI、R 0 、mの値を選択することができる。 For example, in the case of the light emitting device using the aluminum gallium arsenide semiconductors, optical output - I to ambient temperature graph is substantially horizontal, it is possible to select the value of R 0, m. この場合、0℃〜80℃までの温度範囲において光出力の温度変化は0.1%/℃以下におさえられる。 In this case, the temperature change of the light output in the temperature range up to 0 ° C. to 80 ° C. is reduced to less than 0.1% / ° C..

【0028】I=0.9(mA) R 0 =3140 (Ω) m=0.03(/℃) 前記のR 0とmの値の抵抗は金属酸化物の焼結体(サーミスタの材料)を用いることによって容易に入手することができる。 [0028] By using the I = 0.9 (mA) sintered R 0 = 3140 (Ω) m = 0.03 (/ ℃) resistance metal oxide values of said R 0 and m (material of the thermistor) it can be easily obtained.

【0029】従って、図4に示すように、発光部、および周囲温度の温度変化に対しても常に所定の発光出力が得られる。 [0029] Therefore, as shown in FIG. 4, always predetermined light output can be obtained even with respect to the temperature change of the light emitting portion, and the ambient temperature. また、発光出力制御用抵抗体6の抵抗値の温度に対する変化率は抵抗体の材質、形状で調節できる。 Further, the rate of change with respect to temperature of the resistance value of the light emission output control resistor 6 of the material of the resistor can be adjusted in shape.
特に、発光出力制御用抵抗体6をトリミングによって短絡し、抵抗値の微調整ができる短絡パスを有する形状にすることによって、更に良好な発光出力制御が可能となる。 In particular, short-circuiting the light emission output control resistor 6 by trimming, by a shape having a short-circuit path, which can finely adjust the resistance value, it is possible to better light emission output control. また、前記発光出力制御用抵抗体6は発光素子10 Further, the light emission output control resistor 6 is emitting element 10
の表面、すなわち発光部近傍に設けられているので、発光部の温度変化に素早く反応し、常に所定の発光出力制御を行うことができる。 Surface, that is provided near the light emitting unit to quickly react to a change in temperature of the light emitting portion can always perform predetermined light emission output control.

【0030】次に、第2実施例の等価回路を図5、第3 Next, FIG. 5 is an equivalent circuit of the second embodiment, third
実施例の等価回路を図6に示す。 The equivalent circuit of the embodiment shown in FIG. 第2実施例は前記発光出力制御用抵抗体6を定電流供給回路9内部に設けたものであり、第3実施例は前記発光出力制御用抵抗体6を定電流供給回路9と発光素子10の間に設けたものである。 The second embodiment is intended to provided the light emitting output control resistor 6 to the internal constant-current supply circuit 9, a third embodiment the constant current supply circuit the light emitting output control resistor 6 is 9 and the light emitting element 10 in which it provided between the. いずれの場合も発熱量の多い発光素子10近傍や定電流供給回路9近傍に設けることが可能であり前述第1 It is possible to both cases provided to more light emitting element 10 near and constant current supplying circuit 9 near calorific value above first
実施例と同様な効果を得ることができる。 It is possible to obtain the same effect as in the embodiments.

【0031】なお、前記実施例においては、N型半導体上にP型半導体を形成した発光素子で説明したが、P型半導体上にN型半導体を形成した発光素子でも同様の構成を有する発光素子を作ることができる。 [0031] In the above embodiments, N-type has been described in the light-emitting element formed of the P-type semiconductor on a semiconductor light emitting device having the same configuration with the light emitting element formed of the N-type semiconductor on a P-type semiconductor it can make. また拡散型の発光素子でなく、不純物を添加したエピタキシャル成長で接合部を作製してもよい。 The rather diffuse-emitting element may be fabricated joints epitaxial growth with the addition of impurities.

【0032】さらに、前記発光ダイオードの接合部も1 Furthermore, also the junction of the light emitting diode 1
つのPN接合に限らず、シングルヘテロ、ダブルヘテロ、量子構造でも良い。 One of not only the PN junction, single hetero, double hetero, or a quantum structure. また、発光素子は発光ダイオードに限らずレーザーダイオードでも良い。 The light emitting element may be a laser diode is not limited to light emitting diodes. また、簡単のため、前記実施例では1個の発光ダイオードを示しているが、2つ以上を組み合わせた発光ダイオードアレイはレーザーダイオードアレイでも良い。 Also, for simplicity, the embodiment is shown one light emitting diode in the example, the light emitting diode array which is a combination of two or more may be a laser diode array. また、本実施例では定電流駆動において、温度上昇に対して発光出力が低下する発光素子と、抵抗値が上昇する抵抗体の組み合わせを示したが、シリコンカーバイトを用いた発光ダイオードのように温度上昇に対して発光出力が上昇し、抵抗値が低下する抵抗体の組み合わせでも良い。 Further, the constant current driving in this embodiment, a light emitting element emitting output to the temperature rise is reduced, the resistance value shows a combination of the resistors increases, as a light emitting diode using silicon carbide and light emission output increases with temperature rise, the resistance value may be a combination of resistors to be reduced. また、前記実施例においては、N型半導体として、テルルを含有したガリウム砒素リン半導体を用いた場合について説明したが、スズ、セレン、硫黄、ゲルマニュウム、シリコン等を含有したガリウム砒素リン半導体でもよい。 Further, in the above embodiment, as an N-type semiconductor, it has been described using a gallium arsenide phosphide semiconductors containing tellurium, tin, selenium, sulfur, germanium, or the like may be gallium arsenide phosphide semiconductor containing silicon. また、 Also,
P半導体として、亜鉛を含有したガリウム砒素リン半導体を用いた場合について説明したが、マグネシウム、マンガン、ガドニウム等を含有したガリウム砒素リン半導体でもよい。 As P semiconductor, it has been described using a gallium arsenide phosphide semiconductor containing zinc, magnesium, manganese, gallium arsenide phosphide semiconductor containing a like gadolinium.

【0033】さらに、本実施例においてはP型半導体及びN型半導体としてガリウム砒素リンを用いたが、ガリウム砒素、アルミニウム砒素リン、ガリウム・リン、インジュウム・ガリウム・リン等の他の化合物半導体を用いることも可能である。 Furthermore, although in the present embodiment using a gallium arsenide phosphide as P-type semiconductor and N-type semiconductor, is used gallium arsenide, aluminum arsenide phosphide, gallium phosphide, other compound semiconductors such as indium-gallium-phosphide it is also possible.

【0034】また、前記実施例においては、不純物を拡散してP型半導体を形成する方法で説明したが、不純物を拡散させる方法は前記方法に限られず、例えば、イオン打ち込み法でP型半導体を形成してもよい。 Further, in the above embodiment has been described in a way to form a P-type semiconductor by diffusing impurities, the method of diffusing the impurity is not limited to the method, for example, a P-type semiconductor by ion implantation it may be formed.

【0035】また、上述の実施例では、PN接合を有する発光素子を用いて本発明を説明したが、本発明はPN Further, in the above embodiment, the present invention has been described using the light emitting device having a PN junction, the present invention is PN
接合に限定されるものではなく、例えば、PIN接合、 Is not limited to the joint, for example, PIN junction,
MIS接合、ショットキー接合にも用いることができる。 MIS junction, can also be used for the Schottky junction.

【0036】 [0036]

【発明の効果】本発明に基づく発光素子によれば、発光素子の自己発熱、および該発光素子を有する光プリンタ等の装置全体の発熱により、周囲温度が急激に変化した場合でも発光素子の発光部に供給する電流を発光素子および周囲温度の変化に応じて制御できるので常に所定の発光出力を得ることができる。 According to the light emitting elements based on the present invention, self-heating of the light-emitting element, and the heating of the entire device such as an optical printer having a light emitting element, light emission of the light emitting element even when the ambient temperature changes rapidly since the current supplied to parts can be controlled according to the change of the light emitting element and the ambient temperature can be always obtain a predetermined light output.

【0037】従って、本発明の発光素子を光プリンタ等の露光光源として用いた場合には、該光プリンタ運転中の周囲温度の変化に関係なく所定の発光出力が得られるので、意図した階調を再現することができ、高品質なプリント出力を得ることができる。 [0037] Therefore, when using a light-emitting element of the present invention as an exposure light source such as an optical printer, since a predetermined light output regardless of the change in ambient temperature during the optical printer driver is obtained, gradation intended it can be can be reproduced to obtain a high-quality print output. つまり、印刷斑等の無い高い印刷品質を得ることができる。 In other words, it is possible to obtain a high printing quality without printing spots like. また、抵抗体のみで発光出力制御が可能なので、安価であり、発光装置の小型化が可能である。 Further, since only the resistor capable emission output control, it is inexpensive, it is possible to miniaturize the light emitting device.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明に基づく発光装置の発光素子の第1実施例を説明する断面模式図である。 1 is a cross-sectional schematic view illustrating a first embodiment of a light emitting element of the light emitting device according to the present invention.

【図2】本発明に基づく発光装置の発光素子の第1実施例を説明する平面模式図である。 2 is a schematic plan view illustrating a first embodiment of a light emitting element of the light emitting device according to the present invention.

【図3】本発明に基づく発光装置の発光素子の第1実施例を説明する等価回路である。 3 is an equivalent circuit for explaining a first embodiment of the light emitting elements of the light emitting device according to the present invention.

【図4】本発明に基づく発光装置の発光素子を定電流で駆動した場合の発光出力−周囲温度特性を示した特性図である。 [4] emission when the light emitting element is driven at a constant current output of the light emitting device according to the present invention - is a characteristic diagram showing the ambient temperature characteristics.

【図5】本発明に基づく発光装置の発光素子の第2実施例を説明する等価回路である。 Figure 5 is an equivalent circuit for explaining a second embodiment of the light emitting elements of the light emitting device according to the present invention.

【図6】本発明に基づく発光装置の発光素子の第3実施例を説明する等価回路である。 6 is an equivalent circuit for explaining a third embodiment of the light emitting elements of the light emitting device according to the present invention.

【図7】従来の発光装置の発光素子を説明する断面模式図である。 7 is a schematic sectional view illustrating a light emitting element of a conventional light emitting device.

【図8】従来の発光装置の発光素子を定電流で駆動した場合の発光出力−周囲温度特性を示した特性図である。 [Figure 8] emission when the light-emitting device was driven at a constant current of a conventional light emitting device output - is a characteristic diagram showing the ambient temperature characteristics.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 N型半導体(第1導電型基板) 2 P型半導体(第2導電型層) 3 正電極 4 負電極 5 選択拡散膜 6 発光出力制御用抵抗体 9 定電流駆動回路 1 N-type semiconductor (first conductivity type substrate) 2 P-type semiconductor (second conductivity type layer) 3 positive electrode 4 negative electrode 5 selective diffusion layer 6 emission output control resistor 9 constant current driving circuit

Claims (3)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 第1導電型基板と、不純物注入によって前記第1導電型基板の一部に形成された第2導電型層と、 前記第1導電型基板と前記第2導電型層の各表面に形成された一対の電極間に電流を供給する電流供給回路と、 And 1. A first conductivity type substrate, a second conductivity type layer formed on a part of the first conductivity type substrate by impurity implantation, each said first conductivity type substrate of the second conductivity type layer a current supply circuit for supplying current between a pair of electrodes formed on the surface,
    を含み、 前記電流供給回路によって前記電極間に順方向に電流を流して前記第1導電型基板と前記第2導電型層の接合面において発光させる発光素子を有する発光装置において、 前記第2導電型層の表面に形成された電極の近傍位置に該電極に並列に接続され、前記発光素子および周囲温度の変化にしたがって抵抗値を増減し該発光素子に流れる電流を制御して発光出力を制御する発光出力制御用抵抗体を有し、 該発光出力制御用抵抗体および発光素子全体を定電流で駆動することを特徴とする発光装置。 It includes, in the light-emitting device having a light-emitting element to emit light at the joint surface of the current first conductivity type substrate by flowing a current in the forward direction between the electrodes by supplying circuit and the second conductive layer, the second conductive is connected in the vicinity of the formed on the surface of the mold layer electrode in parallel to the electrode, controls the light emission output by controlling the current flowing to the increased or decreased light emitting element the resistance value in accordance with the change of the light emitting element and the ambient temperature a light-emitting output control resistor to, light emitting device and drives the light emitting output control resistor and the whole light-emitting element at a constant current.
  2. 【請求項2】 第1導電型基板と、不純物注入によって前記第1導電型基板の一部に形成された第2導電型層と、 前記第1導電型基板と前記第2導電型層の各表面に形成された一対の電極間に電流を供給する電流供給回路と、 2. A first conductivity type substrate, a second conductivity type layer formed on a part of the first conductivity type substrate by impurity implantation, each said first conductivity type substrate of the second conductivity type layer a current supply circuit for supplying current between a pair of electrodes formed on the surface,
    を含み、 前記電流供給回路によって前記電極間に順方向に電流を流して前記第1導電型基板と前記第2導電型層の接合面において発光させる発光素子を有する発光装置において、 前記電流供給回路の内部に設けられ、前記第2導電型層の表面に形成された電極と並列に接続され、前記発光素子および周囲温度の変化にしたがって抵抗値を増減し該発光素子に流れる電流を制御して発光出力を制御する発光出力制御用抵抗体を有し、 該発光出力制御用抵抗体および発光素子全体を定電流で駆動することを特徴とする発光装置。 Hints, in the light-emitting device having a light-emitting element to emit light at the joint surface of the current the said first conductivity type substrate by flowing a current in the forward direction between the electrodes by supplying circuit second conductivity type layer, the current supply circuit provided the inside, the second conductive type layer electrode formed on the surface of which are connected in parallel, by controlling the current flowing to the increased or decreased light emitting element the resistance value in accordance with the change of the light emitting element and the ambient temperature light emitting device and drives a light-emitting output control resistor for controlling the light emission output, the light emitting output control resistor and the entire light-emitting element at a constant current.
  3. 【請求項3】 第1導電型基板と、不純物注入によって前記第1導電型基板の一部に形成された第2導電型層と、 前記第1導電型基板と前記第2導電型層の各表面に形成された一対の電極間に電流を供給する電流供給回路と、 3. A first conductivity type substrate, a second conductivity type layer formed on a part of the first conductivity type substrate by impurity implantation, each said first conductivity type substrate of the second conductivity type layer a current supply circuit for supplying current between a pair of electrodes formed on the surface,
    を含み、 前記電流供給回路によって前記電極間に順方向に電流を流して前記第1導電型基板と前記第2導電型層の接合面において発光させる発光素子を有する発光装置において、 前記発光素子と前記電流供給回路の間に設けられ、前記第2導電型層の表面に形成された電極と並列に接続され、前記発光素子および周囲温度の変化にしたがって抵抗値を増減し該発光素子に流れる電流を制御して発光出力を制御する発光出力制御用抵抗体を有し、 該発光出力制御用抵抗体および発光素子全体を定電流で駆動することを特徴とする発光装置。 In hints, light emitting device having a light emitting element to emit light at the joint surface of the current the said first conductivity type substrate by flowing a current in the forward direction between the electrodes by supplying circuit second conductivity type layer, and said light emitting element wherein provided between the current supply circuit, wherein a second conductivity type layer electrode formed on the surface of the connected in parallel, the light emitting element and to increase or decrease the resistance value in accordance with changes in the ambient temperature current flowing to the light emitting element by controlling a luminous output control resistor for controlling the light emission output, the light emitting device and drives the light emitting output control resistor and the whole light-emitting element at a constant current.
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