JPH07183571A - Semiconductor light-emitting device - Google Patents

Semiconductor light-emitting device

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JPH07183571A
JPH07183571A JP32403893A JP32403893A JPH07183571A JP H07183571 A JPH07183571 A JP H07183571A JP 32403893 A JP32403893 A JP 32403893A JP 32403893 A JP32403893 A JP 32403893A JP H07183571 A JPH07183571 A JP H07183571A
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light
edge
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Abstract

PURPOSE:To obtain the semiconductor light-emitting device which can realize a high-quality printing operation or the like without lowering an MTF by a method wherein, when the semiconductor light-emitting device is used as a light source for an optical. printer or the like, the stray light of light from the edge of an edge-luminous light-emitting diode array is reduced as fas as possible. CONSTITUTION:In a semiconductor light-emitting device, a plurality of edge- luminous light-emitting diodes are arranged on the same substrate 301 in one or more rowws in a direction parallel to a light-radiating face, and an edge- luminous light-emitting diode array 302 in which the individual light-emitting diodes have been isolated by isolation grooves is formed. In the semiconductor light-emitting device, a light-shielding member 304 which is used to control the directivity of radiated light from the edge of every light-emitting diode is formed on a discrete electrode 305 for every light-emitting diode.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は光プリンタやデジタル複
写装置等の書き込み用光源などに用いられる半導体発光
装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a semiconductor light emitting device used as a writing light source for an optical printer or a digital copying machine.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真による印字方式を採用した光プ
リンタ等の光源等への応用を目的として、発光ダイオー
ドアレイを用いた半導体発光装置の研究が行われてい
る。ここで、光プリンタにおいては、光源用の発光ダイ
オードアレイが自己発光型アレイ素子からなり、画像信
号に応じて発光ダイオードアレイを発光させてその光を
等倍結像素子で感光体面上に結像することにより静電潜
像を形成し、この静電潜像を現像剤で現像した後に転写
紙等に転写して電子写真方式による印字印刷を行ってい
る。
2. Description of the Related Art A semiconductor light emitting device using a light emitting diode array has been studied for the purpose of application to a light source of an optical printer or the like adopting an electrophotographic printing method. Here, in an optical printer, a light emitting diode array for a light source is composed of a self-emission type array element, and the light emitting diode array is caused to emit light in accordance with an image signal, and the light is imaged on a surface of a photoconductor by an equal magnification imaging element. By doing so, an electrostatic latent image is formed, and the electrostatic latent image is developed with a developer and then transferred to a transfer paper or the like to perform printing by electrophotography.

【0003】発光ダイオードアレイは、可動部がなくて
構成部品が少ないことから、このような光プリンタのプ
リントヘッドに用いると、プリントヘッドの小型化が可
能になる。また、発光ダイオードアレイは、自己発光型
で消光比が高くて良好なコントラストが得られ、さら
に、発光ダイオードアレイチップの接続により長尺化対
応が可能となり、発光ダイオードの高出力化により高速
化にも対応可能となる等の種々の利益を得ることができ
る。発光ダイオードアレイとしては、基板面と平行な面
内に四角形等の発光部を所定方向に多数配列した面発光
型発光ダイオードアレイや、基板面と垂直な端面から所
定方向に多数配列した光出力が得られる端面発光型発光
ダイオードアレイ等がある。
Since the light emitting diode array has no moving parts and has a small number of constituent parts, when used in a print head of such an optical printer, the print head can be downsized. In addition, the LED array is self-luminous and has a high extinction ratio and good contrast can be obtained.Furthermore, by connecting the LED array chip, it is possible to support longer lengths, and the higher output of the light emitting diode enables higher speed. It is possible to obtain various benefits such as being able to deal with. As the light emitting diode array, there are a surface emitting light emitting diode array in which a large number of light emitting portions such as squares are arranged in a predetermined direction in a plane parallel to the substrate surface, and a plurality of light outputs arranged in a predetermined direction from an end face perpendicular to the substrate surface. There are edge emitting type light emitting diode arrays and the like obtained.

【0004】先ず、面発光型発光ダイオードアレイの基
本的な構造としては、例えば図5に示すようなものが報
告されている(昭和55年度電子通信学会通信部門全国
大会予稿集、第1−211頁参照)。このような面発光
型発光ダイオードアレイでは、多くの場合、その発光部
501より得られる光出力の強度を発光面内で均一化す
るために、発光部の両端若しくは周囲に電極511が形
成されている。この面発光型発光ダイオードアレイで
は、光出力が取り出される発光部501と電極511と
が同一面上に存在するため、単位素子当りに要する幅は
発光部501の幅と電極511の幅、及び素子分離領域
の幅を合計したものとなり、例えば600dpi(dots
per inch)以上のような高密度に発光部501を形成す
ることは、極めて困難である。
First, as a basic structure of a surface emitting type light emitting diode array, for example, a structure as shown in FIG. 5 has been reported (Proceedings of the National Conference of the Institute of Electronics and Communication Engineers, Communications Division, 1980, No. 1-211). See page). In such a surface emitting light emitting diode array, in many cases, in order to make the intensity of the light output obtained from the light emitting portion 501 uniform within the light emitting surface, electrodes 511 are formed at both ends or around the light emitting portion. There is. In this surface-emitting light-emitting diode array, since the light emitting section 501 from which the light output is taken out and the electrode 511 are on the same plane, the width required per unit element is the width of the light emitting section 501 and the width of the electrode 511, and the element. It is the total width of the separation areas. For example, 600 dpi (dots
It is extremely difficult to form the light emitting portion 501 with high density such as per inch or more.

【0005】次に、端面発光型発光ダイオードアレイで
は、例えば図6に示すようなものが特開昭60ー323
73号公報に記載されている。この端面発光型発光ダイ
オードアレイでは、基板635上の積層構造内に複数の
発光部601が形成されており、これらの発光部601
は、基板635面と平行な面内に、その端面に対して垂
直な方向に形成された分離溝602により電気的且つ空
間的に分離されている。
Next, as an edge emitting type light emitting diode array, for example, one as shown in FIG. 6 is disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 60-323.
No. 73 publication. In this edge emitting type light emitting diode array, a plurality of light emitting portions 601 are formed in a laminated structure on a substrate 635, and these light emitting portions 601 are formed.
Are electrically and spatially separated by a separation groove 602 formed in a plane parallel to the surface of the substrate 635 in a direction perpendicular to the end face thereof.

【0006】このような端面発光型発光ダイオードアレ
イでは、光出力が取り出される発光部601と電極61
1,612とが同一面上に存在せず、単位素子当りに要
する幅は発光部601の幅と素子分離領域の幅を合計し
たものとなり、例えば600dpi以上のような高密度
の発光部601の形成も原理的に可能である。このた
め、高密度光プリンタに用いられる発光ダイオードアレ
イとしては、端面発光型発光ダイオードアレイが適して
いると言える。
In such an edge emitting type light emitting diode array, the light emitting portion 601 and the electrode 61 from which the light output is taken out.
1, 612 do not exist on the same surface, and the width required for each unit element is the sum of the width of the light emitting portion 601 and the width of the element isolation region. For example, the high density of the light emitting portion 601 is 600 dpi or more. Formation is possible in principle. Therefore, it can be said that the edge emitting type light emitting diode array is suitable as the light emitting diode array used in the high density optical printer.

【0007】ところで、高密度光プリンタ用光源の高速
駆動を実現するためには、複数個の発光ダイオードアレ
イを列方向に隣接して並べて分割駆動するようにした半
導体発光装置が知られている。このように複数個の発光
ダイオードアレイが列方向に隣接して並べられている半
導体発光装置のうち、端面発光型発光ダイオードアレイ
を用いたものとして図6に示すようなへき開を用いて光
出射端面625を形成したもの以外に、光出射端面をエ
ッチング技術を用いて形成して光出射端面から離れたと
ころをダイシングまたはスクライブを用いて発光ダイオ
ードアレイを切り出すものを図7に示す。この半導体発
光装置では、基板742上の積層構造内に複数の発光部
701が形成されており、これらの発光部701は基板
742面と平行な面内に、その端面に対して垂直な方向
に形成された分離溝702により電気的且つ空間的に分
離され、光出射端面が光出射端面から離れたところに形
成されて光出射端面の前方にテラス741が形成されて
いる。ここに、発光端面のスクライブによる損傷を防ぐ
ために採った台地のことをテラスと呼んでいる。
By the way, in order to realize high speed driving of a light source for a high density optical printer, a semiconductor light emitting device is known in which a plurality of light emitting diode arrays are arranged adjacent to each other in a column direction and dividedly driven. Of the semiconductor light emitting devices in which a plurality of light emitting diode arrays are arranged adjacent to each other in the column direction, the edge emitting type light emitting diode array is used as a light emitting end face by cleavage as shown in FIG. In addition to the structure in which 625 is formed, FIG. 7 shows a structure in which a light emitting end face is formed by using an etching technique and a portion apart from the light emitting end face is cut out to form a light emitting diode array by dicing or scribing. In this semiconductor light emitting device, a plurality of light emitting portions 701 are formed in a laminated structure on a substrate 742, and these light emitting portions 701 are in a plane parallel to the surface of the substrate 742 and in a direction perpendicular to the end face thereof. It is electrically and spatially separated by the formed separation groove 702, and the light emitting end face is formed at a position apart from the light emitting end face, and a terrace 741 is formed in front of the light emitting end face. Here, the terrace taken to prevent damage due to the scribe of the light emitting end surface is called a terrace.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】ところで、図6,図7
に示すような構造の半導体発光装置をベース基板上に実
装し、これを光プリンタ用光源として用いる場合、図8
に示すように発光ダイオード801の発光部と感光ドラ
ム803面結像点の関係は、発光ダイオード801から
の光が等倍結像素子802を介して感光ドラム803の
面上に結像される訳であるが、このような光学系におい
ては、レンズの角度Θ(=arctan(φ/2s):
φはレンズの有効口径、sは物距離)は重要である。す
なわち、等倍結像素子802の開口数(N.A.=ns
inΘ:nは媒質の屈折率)はMTF(レンズの空間周
波数)等を考慮して決まっているので、発光ダイオード
801の端面からの光束の角度θがΘより大きい場合に
は、等倍結像素子802に入射できない光により光利用
効率が低下する。また、等倍結像素子802に入射でき
なかった光は、迷光となり、MTFを下げることにな
る。
[Problems to be Solved by the Invention]
When a semiconductor light emitting device having a structure as shown in FIG. 8 is mounted on a base substrate and is used as a light source for an optical printer, FIG.
As shown in, the relationship between the light emitting portion of the light emitting diode 801 and the image forming point on the surface of the photosensitive drum 803 is that the light from the light emitting diode 801 is imaged on the surface of the photosensitive drum 803 via the equal-magnification image forming element 802. However, in such an optical system, the lens angle Θ (= arctan (φ / 2s):
φ is the effective aperture of the lens, and s is the object distance). That is, the numerical aperture (NA = ns) of the unity-magnification imaging element 802.
Since in Θ: n is the refractive index of the medium, the MTF (spatial frequency of the lens) and the like are taken into consideration. The light utilization efficiency decreases due to the light that cannot be incident on the child 802. Further, the light that could not be incident on the same-magnification imaging element 802 becomes stray light, which lowers the MTF.

【0009】このような中で、上記問題点を解決するた
めの手段の1つとして光束の角度θを小さくするための
努力がなされている。一般的に、端面発光型発光ダイオ
ードアレイにおいては、光出射端面から奥の発光は光出
力にあまり寄与せず、むしろ光出射端面近傍の発光が光
出力に主に寄与することから、光出射端面に垂直な方向
の光束の角度θは面発光型発光ダイオードアレイに比較
して小さいことが知られている。
Under such circumstances, efforts have been made to reduce the angle θ of the light beam as one means for solving the above problems. Generally, in an edge-emitting LED array, the light emission from the light emitting end face to the back does not contribute much to the light output, but rather the light emission near the light emitting end face mainly contributes to the light output. It is known that the angle θ of the light flux in the direction perpendicular to is smaller than that of the surface emitting light emitting diode array.

【0010】本発明の発明者の実験では、光束の角度θ
は、面発光型発光ダイオードアレイが2θ≒120°で
あるのに対して端面発光型発光ダイオードアレイでは2
θ=30°〜100°の範囲(ダブルヘテロ接合型の場
合)になっており、本発明の発明者はこの範囲で所望の
光束の角度を有する素子を作製することが可能であるこ
とを確認している。しかし、発光ダイオード801の端
面からの光束の角度が等倍結像素子802の開口数より
大きい場合には、上述のように光利用率が低下するだけ
でなく、発光ダイオード801の端面からの光が所望の
等倍結像素子802の位置以外のところに迷光として入
り込み、MTFを下げるようになってしまう。
In the experiments conducted by the inventor of the present invention, the angle θ of the light beam
Is 2θ≈120 ° in the surface emitting light emitting diode array, whereas it is 2 in the edge emitting light emitting diode array.
It is in the range of θ = 30 ° to 100 ° (in the case of the double heterojunction type), and the inventor of the present invention confirmed that it is possible to produce an element having a desired luminous flux angle in this range. is doing. However, when the angle of the light flux from the end face of the light emitting diode 801 is larger than the numerical aperture of the equal-magnification imaging element 802, not only the light utilization rate decreases as described above, but also the light from the end face of the light emitting diode 801 decreases. Will enter as stray light at a position other than the desired position of the unity-magnification imaging element 802, and the MTF will be lowered.

【0011】本発明は、上記欠点を改善し、光プリンタ
等の光源として用いられた場合に端面発光型発光ダイオ
ードアレイの端面からの光の迷光を極力少なくすること
で、MTFを下げることなく高品位印字等を実現するこ
とができる半導体発光装置を提供することを目的とす
る。
The present invention solves the above drawbacks and minimizes stray light from the end faces of the edge emitting type light emitting diode array when used as a light source for an optical printer or the like. An object of the present invention is to provide a semiconductor light emitting device that can realize quality printing and the like.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明は、同一基板上に複数個の端面
発光型発光ダイオードを光出射面に平行な方向へ一列以
上に配列し、各発光ダイオードの間を分離溝により電気
的かつ空間的に分離した端面発光型発光ダイオードアレ
イを有する半導体発光装置において、前記発光ダイオー
ドの個別電極上に、前記発光ダイオード端面からの出射
光の指向性を制御するための遮光部材を設けたものであ
る。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 arranges a plurality of edge emitting light emitting diodes on the same substrate in a direction parallel to the light emitting surface in one or more rows. In a semiconductor light emitting device having an edge emitting type light emitting diode array in which each light emitting diode is electrically and spatially separated by a separation groove, a direction of light emitted from the end face of the light emitting diode is directed onto an individual electrode of the light emitting diode. A light shielding member for controlling the property is provided.

【0013】請求項2記載の発明は、同一のベース基板
上に複数個の端面発光型発光ダイオードを光出射面に平
行な方向へ一列以上に配列し、各発光ダイオードの間を
分離溝により電気的かつ空間的に分離した端面発光型発
光ダイオードアレイを有する半導体発光装置において、
前記発光ダイオードの個別電極側をヒートシンクとなる
前記ベース基板上にジャンクションダウンにて実装し、
前記ベース基板にて前記発光ダイオード端面からの出射
光の指向性を制御するようにしたものである。
According to a second aspect of the present invention, a plurality of edge emitting type light emitting diodes are arranged on the same base substrate in a direction parallel to the light emitting surface in a line or more, and the light emitting diodes are electrically separated by a separating groove. In a semiconductor light emitting device having an edge emitting light emitting diode array that is physically and spatially separated,
The individual electrode side of the light emitting diode is mounted by junction down on the base substrate to be a heat sink,
The base substrate controls the directivity of light emitted from the end face of the light emitting diode.

【0014】請求項3記載の発明は、請求項1または2
記載の半導体発光装置において、前記端面発光型発光ダ
イオードが各々ダブルヘテロ接合を含んでいるものであ
る。
The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2.
In the semiconductor light emitting device described above, the edge emitting type light emitting diodes each include a double heterojunction.

【0015】請求項4記載の発明は、請求項1または2
記載の半導体発光装置において、前記端面発光型発光ダ
イオードが各々シングルヘテロ接合もしくはホモ接合あ
るいは拡散によるP−N接合を含んでいるものである。
The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2.
In the semiconductor light emitting device described above, the edge emitting light emitting diodes each include a single heterojunction, a homojunction, or a diffusion P-N junction.

【0016】請求項5記載の発明は、請求項1または2
記載の半導体発光装置において、前記ベース基板と前記
端面発光型発光ダイオードの出射光に対してスリットと
なり得る領域に、前記端面発光型発光ダイオードから発
する光の波長に対して反射を抑制するように反射防止膜
を設けたものである。
The invention according to claim 5 is the invention according to claim 1 or 2.
In the semiconductor light emitting device described above, the base substrate and the edge emitting light emitting diode are reflected in a region that can be a slit for emitted light so as to suppress reflection with respect to a wavelength of light emitted from the edge emitting light emitting diode. A protective film is provided.

【0017】請求項6記載の発明は、請求項2記載の半
導体発光装置において、前記発光ダイオードの個別電極
側を前記ベース基板上にバンプによる面実装でマウント
したものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the second aspect, the individual electrode side of the light emitting diode is mounted on the base substrate by surface mounting by bumps.

【0018】請求項7記載の発明は、請求項2記載の半
導体発光装置において、前記発光ダイオードの個別電極
側を前記ベース基板上に異方導電性接着剤もしくは異方
導電性膜による面実装でマウントしたものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the second aspect, the individual electrode side of the light emitting diode is surface-mounted on the base substrate by an anisotropic conductive adhesive or an anisotropic conductive film. It is mounted.

【0019】[0019]

【作用】請求項1〜4記載の発明では、発光ダイオード
端面からの出射光の指向性が遮光部材またはベース基板
により制御される。
According to the present invention, the directivity of the light emitted from the end face of the light emitting diode is controlled by the light shielding member or the base substrate.

【0020】請求項5記載の発明では、請求項1または
2記載の半導体発光装置において、ベース基板と端面発
光型発光ダイオードの出射光に対してスリットとなり得
る領域は、端面発光型発光ダイオードから発する光が反
射防止膜により反射しにくくなる。このため、スリット
となり得る領域からの反射光や散乱光による迷光が減少
し、発光パターン(遠視野像)のバラツキ、不安定性が
除去される。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the first or second aspect, the region which can serve as a slit for the emitted light of the base substrate and the edge emitting light emitting diode is emitted from the edge emitting light emitting diode. Light is less likely to be reflected by the antireflection film. Therefore, stray light due to reflected light or scattered light from the area that can be a slit is reduced, and variations and instability of the light emission pattern (far field image) are removed.

【0021】請求項6記載の発明では、請求項2記載の
半導体発光装置において、発光ダイオードの個別電極側
をベース基板上にバンプによる面実装でマウントしたこ
とにより、発光ダイオードアレイの高密度微細化が実装
上容易になる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the second aspect, the individual electrode side of the light emitting diode is mounted on the base substrate by surface mounting with bumps, so that the light emitting diode array is miniaturized and miniaturized. Is easy to implement.

【0022】請求項7記載の発明では、請求項2記載の
半導体発光装置において、発光ダイオードの個別電極側
をベース基板上に異方導電性接着剤もしくは異方導電性
膜による面実装でマウントしたことにより、発光ダイオ
ードアレイの高密度微細化が実装上容易になる。
According to a seventh aspect of the invention, in the semiconductor light emitting device according to the second aspect, the individual electrode side of the light emitting diode is mounted on the base substrate by surface mounting with an anisotropic conductive adhesive or an anisotropic conductive film. This facilitates high-density miniaturization of the light emitting diode array in terms of mounting.

【0023】[0023]

【実施例】本発明の実施例は複数個の端面発光型発光ダ
イオードを同一基板上に一列以上に配列したものであ
り、発光ダイオードの配列方向は光出射面、即ち光を取
り出そうとする面に対して平行な方向である。この複数
個の発光ダイオードの相互間は、分離溝により電気的且
つ空間的に分離される。個々の端面発光型発光ダイオー
ドはダブルヘテロ接合を含むように構成してもよいし、
シングルヘテロ接合もしくはホモ接合あるいは拡散によ
るP−N接合を含むように構成してもよい。ダブルヘテ
ロ接合では、クラッド層と活性層の屈折率及び活性層の
厚さ等を制御することで、光出射面からの光束の角度を
他の接合よりも小さく制御でき、光利用率を上げること
ができる。
The embodiment of the present invention is one in which a plurality of edge emitting type light emitting diodes are arranged in one or more rows on the same substrate, and the direction of arrangement of the light emitting diodes is a light emitting surface, that is, a surface from which light is to be extracted. It is parallel to the direction. The plurality of light emitting diodes are electrically and spatially separated from each other by the separation groove. Each edge emitting LED may be configured to include a double heterojunction,
It may be configured to include a single heterojunction, a homojunction, or a P-N junction by diffusion. In the double heterojunction, by controlling the refractive index of the cladding layer and active layer, the thickness of the active layer, etc., the angle of the light flux from the light emitting surface can be controlled to be smaller than in other junctions, and the light utilization rate can be increased. You can

【0024】ダブルヘテロ接合を有する場合の発光ダイ
オード構造としては、「共通の第1導電型(N型もしく
はP型)GaAsからなる基板上に、第1導電型GaA
sからなるバッファ層、第1導電型AlxGa1-xAsか
らなる第1のクラッド層、発光層となるAlyGa1-y
s(x>y)なる活性層、第2導電型(P型若しくはN
型)AlxGa1-xAsからなる第2のクラッド層、第2
導電型GaAsからなるキャップ層を設けた構造」が可
能である。
As the light emitting diode structure having the double heterojunction, "a first conductivity type GaA is formed on a common first conductivity type (N-type or P-type) GaAs substrate.
s buffer layer, first conductivity type Al x Ga 1-x As first clad layer, and light emitting layer Al y Ga 1-y A
s (x> y) active layer, second conductivity type (P type or N
Type) second cladding layer made of Al x Ga 1-x As, second
A structure having a cap layer made of conductivity type GaAs "is possible.

【0025】かかる発光ダイオード構造では、分離溝は
キャップ層側から少なくとも第1のクラッド層に到る深
さに形成される。このような端面発光型発光ダイオード
アレイの端面からの光出射の指向性を制御するために
は、発光ダイオードアレイの各発光ダイオード上部に形
成されている個別電極上へ、各個別電極同志が電気的に
接触しないように少なくとも表面が絶縁性を示す遮光板
を設けるジャンクションアップ、即ち半導体基板側をヒ
ートシンクであるベース基板上に固定した構造にしても
よいし、発光ダイオードアレイの各発光ダイオード上部
に形成されている個別電極をヒートシンクであるベース
基板側に固着する面実装を用いたジャンクションダウン
構造としてもよい。
In such a light emitting diode structure, the separation groove is formed at a depth from the cap layer side to at least the first cladding layer. In order to control the directivity of light emission from the end face of such an edge-emitting LED array, each individual electrode is electrically connected to the individual electrode formed on the upper part of each LED of the LED array. A light-shielding plate having at least an insulating surface so that it does not come into contact with the junction junction up, that is, the semiconductor substrate side may be fixed on a base substrate that is a heat sink, or it may be formed on each light emitting diode of the light emitting diode array. A junction down structure using surface mounting may be used in which the formed individual electrodes are fixed to the side of the base substrate that is the heat sink.

【0026】面実装を用いたジャンクションダウン構造
を形成するためには、各発光ダイオード上部に形成され
ている個別電極同志が電気的に接触しないように発光ダ
イオードアレイをベース基板上へ実装しなくてはならな
い。その実装方法としては次の2つの方法がある。第1
の方法では、はじめに発光ダイオードアレイを固着搭載
するヒートシンクであるベース基板上へ、各発光ダイオ
ードを制御して個別に動作させるためのドライバーから
各発光ダイオードまでつなぐメタルを形成し、このメタ
ルと各発光ダイオードの個別電極を電気的に導通させる
ために窓のあいた絶縁膜を介してメッキ法によりバンプ
を形成する。上記メタルと各発光ダイオードの個別電極
は、バンプを通してのみ導通するようにし、そのほかの
領域は上記絶縁膜で電気的に導通しないようにする。こ
のようにバンプを用いて上記ベース基板上へ発光ダイオ
ードを搭載する第1の方法を用いてもよい。
In order to form a junction down structure using surface mounting, it is necessary to mount the light emitting diode array on the base substrate so that the individual electrodes formed above each light emitting diode do not come into electrical contact with each other. Don't There are the following two methods for implementing the method. First
In this method, first, on the base substrate, which is a heat sink on which the light emitting diode array is fixedly mounted, a metal for connecting each light emitting diode from the driver for controlling each light emitting diode to operate individually is formed. Bumps are formed by a plating method through an insulating film having a window to electrically connect the individual electrodes of the diode. The metal and the individual electrodes of each light emitting diode are electrically connected only through the bumps, and the other regions are electrically disconnected by the insulating film. As described above, the first method of mounting the light emitting diode on the base substrate by using the bump may be used.

【0027】また、第2の方法では、発光ダイオードア
レイを固着搭載するヒートシンクであるベース基板上
へ、各発光ダイオードを制御して個別に動作させるため
のドライバーから各発光ダイオードまでつなぐメタルを
形成し、そのメタルと個別電極のみを電気的に導通させ
るために窓を開けた絶縁膜を介して異方導電性接着剤に
て発光ダイオードアレイを固着する。異方導電性接着剤
は導電性粉末をホットメタルタイプまたは熱硬化タイプ
の樹脂中に分散させたものであり、異方導電性接着剤内
部での導電性粉末はお互いに接触しないようになってい
るために、隣接する発光ダイオードの個別電極同志は導
通せず、面で接触している個別電極と、これに対応する
ドライバーへつなぐメタルとのみ導通するようになる。
このように異方導電性接着剤を用いて上記ベース基板上
へ発光ダイオードを搭載する第2の方法を用いてもよ
い。なお、異方導電性接着剤は異方導電性膜に形成して
もよい。
In the second method, a metal for connecting each light emitting diode to a driver for controlling each light emitting diode to individually operate is formed on a base substrate which is a heat sink on which the light emitting diode array is fixedly mounted. The light emitting diode array is fixed with an anisotropic conductive adhesive through an insulating film having a window opened to electrically connect only the metal and the individual electrode. The anisotropic conductive adhesive is made by dispersing conductive powder in a hot metal type or thermosetting type resin, so that the conductive powder inside the anisotropic conductive adhesive does not come into contact with each other. Therefore, the individual electrodes of the adjacent light emitting diodes are not electrically connected to each other, and only the individual electrodes that are in contact with each other and the metal connected to the corresponding driver are electrically connected.
As described above, the second method of mounting the light emitting diode on the base substrate by using the anisotropic conductive adhesive may be used. The anisotropic conductive adhesive may be formed on the anisotropic conductive film.

【0028】このように、端面発光型発光ダイオードア
レイの端面からの光出射の指向性を制御するために遮光
板を設けたり、ジャンクションダウンにてバンプや異方
導電性接着剤による面実装をほどこすことで、等倍結像
素子の開口数よりも光束の角度を小さく制御でき、発光
ダイオードからの光が所望の度倍結像素子の位置以外の
ところに迷光として入り込んでMTFを下げるようなこ
とは少なくなる。さらに、発光ダイオードアレイの端面
からの射出光に対してスリットとなり得る発光ダイオー
ドから発する光の波長に対して反射を抑制するように反
射防止膜を設けることにより、発光ダイオードアレイの
端面からの出射光のスリットとなり得る領域からの反射
光や散乱光による迷光の減少や、発光パターン(遠視野
像)のバラツキ,不安定性を取り除くことができ、さら
なるMTFの上昇が可能となる。
As described above, a light shielding plate is provided to control the directivity of light emission from the end surface of the edge emitting type light emitting diode array, or surface mounting using bumps or anisotropic conductive adhesive is performed by junction down. By rubbing, the angle of the light flux can be controlled to be smaller than the numerical aperture of the equal-magnification imaging element, and the light from the light-emitting diode enters as stray light at a position other than the position of the desired multiple-magnification imaging element to lower the MTF. Things will be less. Furthermore, by providing an antireflection film so as to suppress the reflection of the wavelength of the light emitted from the light emitting diode which can be a slit for the light emitted from the end face of the light emitting diode array, the light emitted from the end face of the light emitting diode array is provided. It is possible to reduce stray light due to reflected light or scattered light from a region that can be a slit, and to eliminate variations and instability in the light emission pattern (far-field image), and further increase the MTF.

【0029】次に、本発明の実施例に用いられる端面発
光型発光ダイオードアレイの構造及び作製プロセスにつ
いて説明する。図2(a)(b)に示すように例えばN
型GaAsからなる基板100にMBE(Molecular B
eam Epitaxy)法、LPE(Liquid Phase Epitaxy)
法、クロライドVPE(Vapor Phase Epitaxy)法、あ
るいはMOCVD(Metal Organic Chemical Vapor
Deposition)法等の結晶成長法を用いてn−GaAsか
らなるバッファ層101、n−Al0.4Ga0.6Asから
なるクラッド層102、発光層であるAl0.2Ga0.8
sからなる活性層103、p−Al0.4Ga0.6Asから
なるクラッド層104、p−GaAsからなるキャップ
層105を順次に積層する。これらの層はダブルヘテロ
接合を含んでいる。
Next, the structure and manufacturing process of the edge emitting light emitting diode array used in the embodiments of the present invention will be described. As shown in FIGS. 2A and 2B, for example, N
MBE (Molecular B)
eam Epitaxy method, LPE (Liquid Phase Epitaxy)
Method, chloride VPE (Vapor Phase Epitaxy) method, or MOCVD (Metal Organic Chemical Vapor)
Buffer layer 101 made of n-GaAs, a clad layer 102 made of n-Al 0.4 Ga 0.6 As, and a light emitting layer of Al 0.2 Ga 0.8 A by using a crystal growth method such as a deposition method.
An active layer 103 made of s, a cladding layer 104 made of p-Al 0.4 Ga 0.6 As, and a cap layer 105 made of p-GaAs are sequentially laminated. These layers contain double heterojunctions.

【0030】次に、図2(c)(d)に示すようにp−
GaAsからなるキャップ層105の上にフォトリソ工
程を用いてエッチング用マスク106を形成する。な
お、エッチングマスクとしては、レジスト(ポジタイ
プ,ネガタイプ)、SiO2などの誘電体膜、Crなど
の金属薄膜等を用いることができる。次に、図2(e)
(f)に示すように塩素ガスを用いるドライエッチング
法により、少なくともn−Al0.4Ga0.6Asからなる
クラッド層102に達する微細幅分離溝107と、活性
層103から発する光を取り出す光出射端面108を形
成する。また、この時、同時に発光ダイオードの光出射
端面108前方の基板形状を図1に示すようなテラス1
09形状に形成する。なお、ドライエッチングの代りに
ウエットエッチング法を用いてもかまわない。また、へ
き開法を用いる場合は、テラス109を形成しなくても
よい。
Next, as shown in FIGS. 2C and 2D, p-
An etching mask 106 is formed on the cap layer 105 made of GaAs using a photolithography process. As the etching mask, a resist (positive type, negative type), a dielectric film such as SiO 2 or a metal thin film such as Cr can be used. Next, FIG. 2 (e)
As shown in (f), a fine width separation groove 107 reaching at least the cladding layer 102 made of n-Al 0.4 Ga 0.6 As and a light emitting end surface 108 for extracting light emitted from the active layer 103 by a dry etching method using chlorine gas. To form. At this time, at the same time, the shape of the substrate in front of the light emitting end face 108 of the light emitting diode is changed to the terrace 1 shown in FIG.
It is formed into a 09 shape. A wet etching method may be used instead of dry etching. Further, when the cleavage method is used, the terrace 109 may not be formed.

【0031】次に、図2(g)(h)に示すようにEB
蒸着やプラズマCVD法により、SiO2,SiN等の
絶縁膜110を形成し、さらに、この絶縁膜110にフ
ォトリソ、エッチング工程を経てキャップ層105とp
側オーミック電極が電気的にコンタクトをとれるような
窓111を開ける。
Next, as shown in FIGS. 2 (g) and (h), EB
An insulating film 110 made of SiO 2 , SiN, or the like is formed by vapor deposition or plasma CVD, and the insulating film 110 is further subjected to photolithography and etching processes to form a cap layer 105 and a p-layer.
A window 111 is opened so that the side ohmic electrode can be electrically contacted.

【0032】次に、図1(i)(j)に示すように絶縁
膜110の窓部111にp側オーミック電極112とし
てAu−Zn/Au等を蒸着した後に、リフトオフ法に
よりキャップ層105に位置を整合してキャップ層10
5上部にp側オーミック電極112を形成する。そし
て、最後にn型GaAsからなる基板100の裏面側、
すなわち、結晶成長がされていない面にn型オーミック
電極113を蒸着形成する。
Next, as shown in FIGS. 1I and 1J, Au-Zn / Au or the like is vapor-deposited as the p-side ohmic electrode 112 on the window portion 111 of the insulating film 110, and then the cap layer 105 is formed on the cap layer 105 by the lift-off method. Align the position and cap layer 10
A p-side ohmic electrode 112 is formed on the upper part of the layer 5. Finally, on the back surface side of the substrate 100 made of n-type GaAs,
That is, the n-type ohmic electrode 113 is formed by vapor deposition on the surface on which no crystal growth has occurred.

【0033】なお、以上の発光ダイオードアレイの積層
構造及び作製プロセスはほんの一例であり、本発明は端
面発光型発光ダイオードアレイであれば積層構造及び作
製プロセスが上述と異なっていても構わない。また、発
光ダイオードの発光層をつかさどる接合方式は上述した
ダイブルヘテロ接合以外にシングルヘテロ接合もしくは
ホモ接合あるいは拡散によるP−N接合を用いても構わ
ない。
The laminated structure and the manufacturing process of the light emitting diode array described above are merely examples, and the laminated structure and the manufacturing process may be different from those described above as long as it is an edge emitting type light emitting diode array. Further, as the junction method for controlling the light emitting layer of the light emitting diode, a single hetero junction, a homo junction, or a P-N junction by diffusion may be used other than the above-mentioned diable hetero junction.

【0034】図1は本発明の第1実施例を示す。この第
1実施例は端面発光型発光ダイオードアレイ端面からの
出射光の指向性の制御に遮光板を用いた場合の実施例を
示す。第1実施例では、図1(a)に示すように熱伝導
性の良いベース基板301に、端面発光型発光ダイオー
ドアレイ302−1〜302−nをジャンクションアッ
プし、すなわち端面発光型発光ダイオードアレイ302
−1〜302−nをその基板側をベース基板301側に
して光出射方向303に対して垂直に一列にダイボンデ
ィングし、端面発光型発光ダイオードアレイ302−1
〜302−nの各発光ダイオードの個別電極上に光束の
指向性を制御するための遮光板304を搭載してある。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention. The first embodiment shows an embodiment in which a light shielding plate is used to control the directivity of light emitted from the end surface of the edge emitting type light emitting diode array. In the first embodiment, as shown in FIG. 1A, the edge emitting light emitting diode arrays 302-1 to 302-n are junction-up to a base substrate 301 having good thermal conductivity, that is, the edge emitting light emitting diode array. 302
-1 to 302-n are die-bonded in a line perpendicular to the light emitting direction 303 with the substrate side thereof as the base substrate 301 side, to form an edge emitting light emitting diode array 302-1.
A light-shielding plate 304 for controlling the directivity of the luminous flux is mounted on the individual electrodes of the respective light-emitting diodes No. 302-n.

【0035】図1(b)は図1(a)のA−A線断面図
であり、端面発光型発光ダイオードアレイ302−1〜
302−nは、上述したものであり、共通電極306
と、基板100,バッファ層101及びクラッド層10
2からなるN側半導体343と、活性層342(10
3)と、クラッド層104及びキャップ層105からな
るP側半導体341と、個別電極305(112)とか
らなる。
FIG. 1B is a sectional view taken along the line AA of FIG. 1A and shows an edge emitting type light emitting diode array 302-1.
302-n is as described above, and the common electrode 306
And the substrate 100, the buffer layer 101, and the cladding layer 10.
2 and the N-side semiconductor 343 and the active layer 342 (10
3), a P-side semiconductor 341 including the clad layer 104 and the cap layer 105, and an individual electrode 305 (112).

【0036】この端面発光型発光ダイオードアレイ30
2−1〜302−nは、図1(e)(f)に示す工程
で、素子分離と同時に形成した発光ダイオードの光出射
端面前方のテラス311と光取り出し方向における光出
射端面からの遮光板304の突出し部の長さを制御し、
発光ダイオードの光出射端面からの光束351を発光ダ
イオードの光出射端面前方にある等倍結像素子の開口径
よりも小さくなるようにしている。
This edge emitting type light emitting diode array 30
2-1 to 302-n are terraces 311 in front of the light emitting end face of the light emitting diode formed at the same time as the element isolation and the light shielding plate from the light emitting end face in the light extraction direction in the steps shown in FIGS. Control the length of the protrusion of 304,
The light beam 351 from the light emitting end surface of the light emitting diode is made smaller than the aperture diameter of the equal-magnification imaging element in front of the light emitting end surface of the light emitting diode.

【0037】ここで、遮光板304は個別電極305上
に設けており、各発光ダイオードの個別電極同志が電気
的に接触しないようにするために、少なくとも遮光板3
04の表面を絶縁性材料を用いて構成している。すなわ
ち、発光ダイオードの光出射端面から発した光は、スリ
ットとなり得る発光ダイオードの光出射端面前方のテラ
ス311と遮光板304により、等倍結像素子の開口径
よりも大きな成分の光が遮断され、不要な光を極力少な
くすることができる。さらに、上記スリットとなり得る
発光ダイオードの光出射端面前方のテラス311と遮光
板304には反射防止膜312が設けられ、発光ダイオ
ードの光出射端面から発した光に対してスリットとなり
得る領域からの反射光や散乱光による迷光が反射防止膜
312により減少して発光パターン(遠視野像)のバラ
ツキ,不安定性が除去される。
Here, the light shield plate 304 is provided on the individual electrode 305, and at least the light shield plate 3 is provided in order to prevent the individual electrodes of the respective light emitting diodes from electrically contacting each other.
The surface of 04 is made of an insulating material. That is, the light emitted from the light emitting end surface of the light emitting diode is blocked by the terrace 311 and the light blocking plate 304 in front of the light emitting end surface of the light emitting diode, which can serve as a slit, of light having a component larger than the aperture diameter of the equal-magnification imaging element. It is possible to reduce unnecessary light as much as possible. Further, an antireflection film 312 is provided on the terrace 311 and the light shielding plate 304 in front of the light emitting end surface of the light emitting diode that can be the slit, and the light emitted from the light emitting end surface of the light emitting diode is reflected from the area that can be the slit. Stray light due to light or scattered light is reduced by the antireflection film 312, and variations and instability of the light emission pattern (far field image) are removed.

【0038】また、ベース基板301は発光ダイオード
アレイ302−1〜302−nを動作させるためのドラ
イバーと電気的に接続される金属331,332が絶縁
層335を介して形成してあり、各発光ダイオードの個
別電極305がそれぞれワイヤボンディング360によ
り各金属332に接続されて共通電極306が金属33
1に接続される。したがって、各発光ダイオードに流れ
る電流は各々ドライバーから金属332、ワイヤボンデ
ィング360、個別電極305、P側半導体341、活
性層342、N側半導体343、共通電極306へ流
れ、さらに金属331からドライバーまで流れる。
Further, the base substrate 301 is formed with metal 331, 332 electrically connected to a driver for operating the light emitting diode arrays 302-1 to 302-n through an insulating layer 335, and each light emission is performed. The individual electrode 305 of the diode is connected to each metal 332 by wire bonding 360, and the common electrode 306 is connected to the metal 33.
Connected to 1. Therefore, the current flowing in each light emitting diode flows from the driver to the metal 332, the wire bonding 360, the individual electrode 305, the P-side semiconductor 341, the active layer 342, the N-side semiconductor 343, the common electrode 306, and further from the metal 331 to the driver. .

【0039】図3は本発明の第2実施例を示す。この第
2実施例は端面発光型発光ダイオードアレイをベース基
板上にバンプにて実装して端面発光型発光ダイオード端
面からの射出光の指向性の制御をベース基板と、素子分
離の際に形成した発光端面前方のテラスにて行った場合
の実施例である。第2実施例では、熱伝導性が良くて少
なくとも表面が絶縁層335により絶縁性を示すベース
基板301上に発光ダイオードアレイ302−1〜30
2−nの各発光ダイオードの個別電極と整合する位置に
メッキを用いてバンプ321を形成する。このバンプ3
21はAu等の金属を用いる。絶縁層335はバンプ3
21が形成される位置にバンプ321と金属331とを
電気的に導通させるための窓が設けてある。
FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the edge emitting light emitting diode array is mounted on the base substrate by bumps to control the directivity of light emitted from the edge of the edge emitting light emitting diode when the element is separated from the base substrate. This is an example in the case of performing on the terrace in front of the light emitting end face. In the second embodiment, the light emitting diode arrays 302-1 to 30-2 are mounted on the base substrate 301 which has good thermal conductivity and at least the surface of which is insulated by the insulating layer 335.
The bumps 321 are formed by plating at positions matching the individual electrodes of the 2-n light emitting diodes. This bump 3
21 is a metal such as Au. Insulation layer 335 is bump 3
A window for electrically connecting the bump 321 and the metal 331 is provided at a position where 21 is formed.

【0040】ベース基板301は端面発光型発光ダイオ
ードアレイ302−1〜302−nを動作させるための
ドライバーと電気的に接続される金属331,332が
絶縁層335を介して形成してあり、端面発光型発光ダ
イオードアレイ302−1〜302−nは上述したもの
である。ベース基板301上に形成されたバンプ321
の上には各発光ダイオードの位置を整合させて端面発光
型発光ダイオードアレイ302−1〜302−nをジャ
ンクションダウンし、すなわち、端面発光型発光ダイオ
ードアレイ302−1〜302−nをその各発光ダイオ
ードの個別電極305をベース基板301上のバンプ3
21側として光出射方向303に対して垂直方向に列を
なすように一列に搭載する。各発光ダイオードの共通電
極306がワイヤボンディング360により金属332
に接続される。
The base substrate 301 has metal 331 and 332 electrically connected to a driver for operating the edge emitting light emitting diode arrays 302-1 to 302-n via an insulating layer 335. The light emitting type light emitting diode arrays 302-1 to 302-n are as described above. Bumps 321 formed on the base substrate 301
The edge emitting type light emitting diode arrays 302-1 to 302-n are subjected to junction down by aligning the position of each light emitting diode, that is, the edge emitting type light emitting diode arrays 302-1 to 302-n are made to emit light. The individual electrode 305 of the diode is connected to the bump 3 on the base substrate 301.
On the 21st side, they are mounted in a line so as to form a line in a direction perpendicular to the light emission direction 303. The common electrode 306 of each light emitting diode is connected to the metal 332 by the wire bonding 360.
Connected to.

【0041】ここで、各発光ダイオードに流れる電流は
各々ドライバーからベース基板301上の金属331、
バンプ321、個別電極305、P側半導体341、活
性層342、N側半導体343、共通電極306へ流
れ、さらにワイヤボンディング360、金属331を介
してドライバーまで流れる。
Here, the currents flowing in the respective light emitting diodes are respectively from the driver to the metal 331 on the base substrate 301,
It flows to the bump 321, the individual electrode 305, the P-side semiconductor 341, the active layer 342, the N-side semiconductor 343, the common electrode 306, and further to the driver through the wire bonding 360 and the metal 331.

【0042】端面発光型発光ダイオードアレイ302−
1〜302−nは、図1(e)(f)に示す工程で、素
子分離と同時に形成した発光ダイオードの光出射端面前
方のテラス311と光取り出し方向におけるベース基板
301の光出射端面からの突出し部の長さを制御し、発
光ダイオードの光出射端面からの光束351を発光ダイ
オードの光出射端面前方にある等倍結像素子の開口径よ
りも小さくなるようにしている。すなわち、発光ダイオ
ードの光出射端面から発した光は、スリットとなり得る
発光ダイオードの光出射端面前方のテラス311とベー
ス基板301からの突出し部とにより、等倍結像素子の
開口径よりも大きな成分の光が遮断され、不要な光が極
力少なくなる。
Edge emitting type light emitting diode array 302-
1 to 302-n are the steps shown in FIGS. 1E and 1F, from the terrace 311 in front of the light emitting end face of the light emitting diode formed at the same time as the element isolation and from the light emitting end face of the base substrate 301 in the light extraction direction. The length of the protruding portion is controlled so that the light flux 351 from the light emitting end surface of the light emitting diode is smaller than the aperture diameter of the unity-magnification imaging element in front of the light emitting end surface of the light emitting diode. That is, the light emitted from the light emitting end surface of the light emitting diode has a component larger than the aperture diameter of the equal-magnification imaging element due to the terrace 311 in front of the light emitting end surface of the light emitting diode that can be a slit and the protruding portion from the base substrate 301. Light is blocked and unnecessary light is reduced as much as possible.

【0043】さらに、上記スリットとなり得る光出射端
面前方のテラス311とベース基板301からの突出し
部には反射防止膜312が設けられ、発光ダイオードの
光出射端面から発した光に対してスリットとなり得る領
域からの反射光や散乱光による迷光が反射防止膜312
により減少して発光パターン(遠視野像)のバラツキ,
不安定性が除去される。
Further, an antireflection film 312 is provided on the terrace 311 in front of the light emitting end face which can be the slit and the projecting portion from the base substrate 301, and can serve as a slit for the light emitted from the light emitting end face of the light emitting diode. Stray light due to reflected light or scattered light from the area is applied to the antireflection film 312.
Variation in the light emission pattern (far-field image) due to
Instability is eliminated.

【0044】本発明の第3実施例では、第2実施例にお
いて、バンプ321を用いた所に異方導電性接着剤を用
いて同様な効果を得ている。ここで用いた異方導電性接
着剤は導電性粉末をホットメルタイプまたは熱硬化タイ
プの樹脂中に分散させたものであり、フィルム状のもの
とペースト状のものがある。ここでは、異方導電性接着
剤は、フィルム状のものでもペースト状のものでも使用
することができ、特にフィルム状のものを異方導電性膜
と称する。
In the third embodiment of the present invention, a similar effect is obtained by using the anisotropic conductive adhesive in place of the bump 321 in the second embodiment. The anisotropic conductive adhesive used here is one in which conductive powder is dispersed in a hot mel type or thermosetting type resin, and there are a film type and a paste type. Here, the anisotropic conductive adhesive may be used in the form of a film or a paste, and the film-like one is called an anisotropic conductive film.

【0045】図4は上記実施例において、ベース基板3
01の表面にドライバーと電気的に接続されるメタル3
31と各発光ダイオードの個別電極305との接続の様
子を模式的に示す。図4(a)(b)は上記第2実施例
の場合であり、図4(c)(d)は異方導電性接着剤3
25を用いた第3実施例の場合である。異方導電性接着
剤を用いた第3実施例では、バンプ321を用いた第2
実施例と同様に図2(e)(f)の工程で分離溝307
と同時に形成した、発光ダイオードの光出射端面前方の
テラス311と、光取り出し方向におけるベース基板3
01の光出射端面からの突出し部の長さを制御して発光
ダイオードの光出射端面からの光束351を発光ダイオ
ードの光出射端面前方にある等倍結像素子の開口径より
も小さくする効果が第2実施例と同様に得られる。
FIG. 4 shows the base substrate 3 in the above embodiment.
Metal 3 that is electrically connected to the driver on the surface of 01
31 schematically shows how the light emitting diode 31 and the individual electrode 305 of each light emitting diode are connected. 4A and 4B show the case of the second embodiment, and FIGS. 4C and 4D show the anisotropic conductive adhesive 3
This is the case of the third embodiment using No. 25. In the third embodiment using the anisotropic conductive adhesive, the second bump using the bump 321 is used.
Similar to the embodiment, the separation groove 307 is formed in the steps of FIGS.
A terrace 311 formed at the same time, which is in front of the light emitting end face of the light emitting diode, and the base substrate 3 in the light extraction direction.
The effect of controlling the length of the protruding portion of 01 from the light emitting end surface of the light emitting diode to make the light flux 351 from the light emitting end surface of the light emitting diode smaller than the aperture diameter of the equal-magnification imaging element in front of the light emitting end surface of the light emitting diode. It is obtained as in the second embodiment.

【0046】異方導電性接着剤325を用いて形成した
第3実施例では、バンプ321を用いた第2実施例と比
べて発光ダイオードアレイ302−1〜302−nとベ
ース基板301が密着しているため、発光ダイオードで
発生する熱を熱伝導性の良いベース基板301にて放熱
しやすくなり、発光ダイオードの発光効率を上げること
ができる。バンプ321を用いて発光ダイオードの発光
効率を上げることは、バンプ321によりできたベース
基板301と発光ダイオードアレイ302−1〜302
−nとの間の空間に絶縁性を有し、且つ、放熱性の良い
樹脂等を流し込むことで可能となる。
In the third embodiment formed using the anisotropic conductive adhesive 325, the light emitting diode arrays 302-1 to 302-n and the base substrate 301 are more closely attached than in the second embodiment using the bump 321. Therefore, the heat generated in the light emitting diode is easily radiated by the base substrate 301 having good thermal conductivity, and the light emitting efficiency of the light emitting diode can be improved. Increasing the luminous efficiency of the light emitting diodes by using the bumps 321 is achieved by using the base substrate 301 and the light emitting diode arrays 302-1 to 302 formed by the bumps 321.
This can be achieved by pouring a resin or the like having an insulating property and good heat dissipation property into the space between -n.

【0047】[0047]

【発明の効果】以上のように請求項1記載の発明によれ
ば、同一基板上に複数個の端面発光型発光ダイオードを
光出射面に平行な方向へ一列以上に配列し、各発光ダイ
オードの間を分離溝により電気的かつ空間的に分離した
端面発光型発光ダイオードアレイを有する半導体発光装
置において、前記発光ダイオードの個別電極上に、前記
発光ダイオード端面からの出射光の指向性を制御するた
めの遮光部材を設けたので、光プリンタ等の光源として
用いられた場合に端面発光型発光ダイオードアレイの端
面からの光の迷光を極力少なくすることができ、MTF
を下げることなく高品位印字等を実現することができ
る。
As described above, according to the invention described in claim 1, a plurality of edge emitting type light emitting diodes are arranged on the same substrate in a direction parallel to the light emitting surface in one or more rows, and In a semiconductor light emitting device having an edge emitting light emitting diode array in which the spaces are electrically and spatially separated by a separation groove, in order to control the directivity of light emitted from the end face of the light emitting diode on the individual electrode of the light emitting diode. Since the light-shielding member is provided, the stray light of the light from the end surface of the edge-emitting LED array can be minimized when it is used as a light source for an optical printer or the like.
It is possible to realize high-quality printing without lowering the print quality.

【0048】請求項2記載の発明によれば、同一のベー
ス基板上に複数個の端面発光型発光ダイオードを光出射
面に平行な方向へ一列以上に配列し、各発光ダイオード
の間を分離溝により電気的かつ空間的に分離した端面発
光型発光ダイオードアレイを有する半導体発光装置にお
いて、前記発光ダイオードの個別電極側をヒートシンク
となる前記ベース基板上にジャンクションダウンにて実
装し、前記ベース基板にて前記発光ダイオード端面から
の出射光の指向性を制御するようにしたので、光プリン
タ等の光源として用いられた場合に端面発光型発光ダイ
オードアレイの端面からの光の迷光を極力少なくするこ
とができ、MTFを下げることなく高品位印字等を実現
することができる。
According to the second aspect of the present invention, a plurality of edge emitting type light emitting diodes are arranged on the same base substrate in a line parallel to the light emitting surface, and the light emitting diodes are separated from each other by a separating groove. In a semiconductor light emitting device having an edge emitting type light emitting diode array that is electrically and spatially separated by, the individual electrode side of the light emitting diode is mounted by junction down on the base substrate that serves as a heat sink, and the base substrate is used. Since the directivity of the light emitted from the end face of the light emitting diode is controlled, the stray light of the light from the end face of the edge emitting type light emitting diode array can be minimized when used as a light source for an optical printer or the like. , High quality printing and the like can be realized without lowering the MTF.

【0049】請求項3記載の発明によれば、請求項1ま
たは2記載の半導体発光装置において、前記端面発光型
発光ダイオードが各々ダブルヘテロ接合を含んでいるの
で、請求項1または2記載の発明と同様な効果が得られ
る。
According to a third aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the first or second aspect, the edge emitting type light emitting diodes each include a double heterojunction. Therefore, the invention according to the first or second aspect. The same effect as can be obtained.

【0050】請求項4記載の発明によれば、請求項1ま
たは2記載の半導体発光装置において、前記端面発光型
発光ダイオードが各々シングルヘテロ接合もしくはホモ
接合あるいは拡散によるP−N接合を含んでいるので、
請求項1または2記載の発明と同様な効果が得られる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the first or second aspect, each of the edge emitting type light emitting diodes includes a single heterojunction, a homojunction, or a diffusion P-N junction. So
The same effect as the invention according to claim 1 or 2 can be obtained.

【0051】請求項5記載の発明によれば、請求項1ま
たは2記載の半導体発光装置において、前記ベース基板
と前記端面発光型発光ダイオードの出射光に対してスリ
ットとなり得る領域に、前記端面発光型発光ダイオード
から発する光の波長に対して反射を抑制するように反射
防止膜を設けたので、発光ダイオードの光出射端面から
発した光に対してスリットとなり得る領域からの反射光
や散乱光による迷光を反射防止膜により減少させること
ができ、発光パターン(遠視野像)のバラツキ,不安定
性を除去することが可能となる。
According to a fifth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the first or second aspect, the edge emission is provided in a region which can serve as a slit for the light emitted from the base substrate and the edge emitting light emitting diode. Since the antireflection film is provided to suppress the reflection of the wavelength of the light emitted from the light emitting diode, the light emitted from the light emitting end face of the light emitting diode may be reflected by light or scattered light from a region that can be a slit. Stray light can be reduced by the antireflection film, and variations and instability of the light emission pattern (far field image) can be removed.

【0052】請求項6記載の発明によれば、請求項2記
載の半導体発光装置において、前記発光ダイオードの個
別電極側を前記ベース基板上にバンプによる面実装でマ
ウントしたので、発光ダイオードアレイの高密度微細化
が実装上容易になる。
According to a sixth aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the second aspect, since the individual electrode side of the light emitting diode is mounted on the base substrate by surface mounting with bumps, the height of the light emitting diode array is increased. The miniaturization of the density becomes easy in mounting.

【0053】請求項7記載の発明によれば、請求項2記
載の半導体発光装置において、前記発光ダイオードの個
別電極側を前記ベース基板上に異方導電性接着剤もしく
は異方導電性膜による面実装でマウントしたので、発光
ダイオードアレイの高密度微細化が実装上容易になる。
According to a seventh aspect of the present invention, in the semiconductor light emitting device according to the second aspect, the individual electrode side of the light emitting diode is provided on the base substrate with an anisotropic conductive adhesive or an anisotropic conductive film. Since it is mounted by mounting, it is easy to mount the light emitting diode array in high density.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例を示す正面図及びそのA−
A線断面図である。
FIG. 1 is a front view showing the first embodiment of the present invention and its A-
It is an A line sectional view.

【図2】同第1実施例の作製プロセスを説明するための
図である。
FIG. 2 is a drawing for explaining the manufacturing process of the first embodiment.

【図3】本発明の第2実施例を示す正面図及びそのA−
A線断面図である。
FIG. 3 is a front view showing the second embodiment of the present invention and its A-
It is an A line sectional view.

【図4】同第2実施例及び本発明の第3実施例の接続関
係を模式的に示す図である。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a connection relationship between the second embodiment and the third embodiment of the present invention.

【図5】従来の半導体発光装置を示す平面図である。FIG. 5 is a plan view showing a conventional semiconductor light emitting device.

【図6】従来の他の半導体発光装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 6 is a perspective view showing another conventional semiconductor light emitting device.

【図7】従来の他の半導体発光装置を示す斜視図であ
る。
FIG. 7 is a perspective view showing another conventional semiconductor light emitting device.

【図8】光プリンタの一部を示す側面図である。FIG. 8 is a side view showing a part of the optical printer.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

301 ベース基板 302−1〜302−n 発光ダイオードアレイ 304 遮光板 305 個別電極 306 共通電極 312 反射防止膜 321 バンプ 325 異方導電性接着剤 331,332 金属 335 絶縁膜 360 ワイヤボンディング 301 base substrate 302-1 to 302-n light emitting diode array 304 light shielding plate 305 individual electrode 306 common electrode 312 antireflection film 321 bump 325 anisotropic conductive adhesive 331, 332 metal 335 insulating film 360 wire bonding

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】同一基板上に複数個の端面発光型発光ダイ
オードを光出射面に平行な方向へ一列以上に配列し、各
発光ダイオードの間を分離溝により電気的かつ空間的に
分離した端面発光型発光ダイオードアレイを有する半導
体発光装置において、前記発光ダイオードの個別電極上
に、前記発光ダイオード端面からの出射光の指向性を制
御するための遮光部材を設けたことを特徴とする半導体
発光装置。
1. An end face in which a plurality of end face light emitting type light emitting diodes are arranged on the same substrate in one or more rows in a direction parallel to a light emitting face, and the respective light emitting diodes are electrically and spatially separated by a separating groove. A semiconductor light emitting device having a light emitting type light emitting diode array, characterized in that a light shielding member for controlling directivity of light emitted from the end face of the light emitting diode is provided on an individual electrode of the light emitting diode. .
【請求項2】同一のベース基板上に複数個の端面発光型
発光ダイオードを光出射面に平行な方向へ一列以上に配
列し、各発光ダイオードの間を分離溝により電気的かつ
空間的に分離した端面発光型発光ダイオードアレイを有
する半導体発光装置において、前記発光ダイオードの個
別電極側をヒートシンクとなる前記ベース基板上にジャ
ンクションダウンにて実装し、前記ベース基板にて前記
発光ダイオード端面からの出射光の指向性を制御するよ
うにしたことを特徴とする半導体発光装置。
2. A plurality of edge emitting light emitting diodes are arranged on the same base substrate in one or more rows in a direction parallel to a light emitting surface, and each light emitting diode is electrically and spatially separated by a separating groove. In the semiconductor light emitting device having the edge emitting type light emitting diode array, the individual electrode side of the light emitting diode is mounted on the base substrate serving as a heat sink by a junction down, and the light emitted from the end face of the light emitting diode on the base substrate. A semiconductor light-emitting device characterized in that the directivity of the device is controlled.
【請求項3】請求項1または2記載の半導体発光装置に
おいて、前記端面発光型発光ダイオードが各々ダブルヘ
テロ接合を含んでいることを特徴とする半導体発光装
置。
3. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein each of the edge emitting type light emitting diodes includes a double heterojunction.
【請求項4】請求項1または2記載の半導体発光装置に
おいて、前記端面発光型発光ダイオードが各々シングル
ヘテロ接合もしくはホモ接合あるいは拡散によるP−N
接合を含んでいることを特徴とする半導体発光装置。
4. The semiconductor light emitting device according to claim 1 or 2, wherein said edge emitting type light emitting diode is a single heterojunction or homojunction or a P-N by diffusion.
A semiconductor light-emitting device comprising a junction.
【請求項5】請求項1または2記載の半導体発光装置に
おいて、前記ベース基板と前記端面発光型発光ダイオー
ドの出射光に対してスリットとなり得る領域に、前記端
面発光型発光ダイオードから発する光の波長に対して反
射を抑制するように反射防止膜を設けたことを特徴とす
る半導体発光装置。
5. The semiconductor light emitting device according to claim 1, wherein a wavelength of light emitted from the edge emitting light emitting diode is provided in a region which can be a slit for light emitted from the base substrate and the edge emitting light emitting diode. A semiconductor light emitting device, characterized in that an antireflection film is provided so as to suppress reflection.
【請求項6】請求項2記載の半導体発光装置において、
前記発光ダイオードの個別電極側を前記ベース基板上に
バンプによる面実装でマウントしたことを特徴とする半
導体発光装置。
6. The semiconductor light emitting device according to claim 2,
A semiconductor light emitting device in which the individual electrode side of the light emitting diode is mounted on the base substrate by surface mounting with bumps.
【請求項7】請求項2記載の半導体発光装置において、
前記発光ダイオードの個別電極側を前記ベース基板上に
異方導電性接着剤もしくは異方導電性膜による面実装で
マウントしたことを特徴とする半導体発光装置。
7. The semiconductor light emitting device according to claim 2, wherein
A semiconductor light emitting device, wherein the individual electrode side of the light emitting diode is mounted on the base substrate by surface mounting with an anisotropic conductive adhesive or an anisotropic conductive film.
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