JPH111027A - Ｌｅｄアレイおよびプリントヘッドならびに電子写真プリンタ - Google Patents
Ｌｅｄアレイおよびプリントヘッドならびに電子写真プリンタInfo
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- JPH111027A JPH111027A JP29555097A JP29555097A JPH111027A JP H111027 A JPH111027 A JP H111027A JP 29555097 A JP29555097 A JP 29555097A JP 29555097 A JP29555097 A JP 29555097A JP H111027 A JPH111027 A JP H111027A
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 放射光量が大きく、ｐ側電極の接続抵抗が小
さいＬＥＤを提供する。 【解決手段】 ＬＥＤ１０は、ｎ型半導体基板上に形成
した層間絶縁膜１２に開口部１６を設け、開口部１６に
対応する基板領域にｐ型拡散領域を形成し、ｐ拡散領域
に接続するｐ側電極１４を形成した構成である。このＬ
ＥＤ１０を直線的にピッチＰで配列してＬＥＤアレイを
構成する。解像度および放射光の均一度を両立できるよ
うに、ｐ型拡散領域の基板表面領域である拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0 を、０．４Ｐ≦Ｗ0 ≦０．５Ｐとする。
拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 、拡散領域表面部１７を
被覆するｐ側電極１４の領域である被覆部１７ａの面積
Ｓ2、およびｐ型拡散領域に接続するｐ側電極１４の領
域である接続部１６ａの面積Ｓ3 を、放射光量が大き
く、ｐ側電極１４の接続抵抗が小さくなるように、０．
２５Ｓ0 ≦Ｓ2 ≦０．５Ｓ0 、かつＳ3≧０．４Ｓ2 と
する。
さいＬＥＤを提供する。 【解決手段】 ＬＥＤ１０は、ｎ型半導体基板上に形成
した層間絶縁膜１２に開口部１６を設け、開口部１６に
対応する基板領域にｐ型拡散領域を形成し、ｐ拡散領域
に接続するｐ側電極１４を形成した構成である。このＬ
ＥＤ１０を直線的にピッチＰで配列してＬＥＤアレイを
構成する。解像度および放射光の均一度を両立できるよ
うに、ｐ型拡散領域の基板表面領域である拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0 を、０．４Ｐ≦Ｗ0 ≦０．５Ｐとする。
拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 、拡散領域表面部１７を
被覆するｐ側電極１４の領域である被覆部１７ａの面積
Ｓ2、およびｐ型拡散領域に接続するｐ側電極１４の領
域である接続部１６ａの面積Ｓ3 を、放射光量が大き
く、ｐ側電極１４の接続抵抗が小さくなるように、０．
２５Ｓ0 ≦Ｓ2 ≦０．５Ｓ0 、かつＳ3≧０．４Ｓ2 と
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真プリン
タ、および電子写真プリンタにおける感光ドラムの露光
光源として用いられるプリントヘッド、ならびにプリン
トヘッド等に用いられるＬＥＤアレイに関し、特に１２
００［ＤＰＩ］（［Dot／Inch ］）以上の超高密度のＬ
ＥＤアレイに関する。
タ、および電子写真プリンタにおける感光ドラムの露光
光源として用いられるプリントヘッド、ならびにプリン
トヘッド等に用いられるＬＥＤアレイに関し、特に１２
００［ＤＰＩ］（［Dot／Inch ］）以上の超高密度のＬ
ＥＤアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】図１９〜図２１は従来のＬＥＤアレイの
一例を示す構造図であり、図１９は従来のＬＥＤアレイ
の上面構造図、図２０は図１９におけるＬＥＤ５０の上
面構造図、図２１は図２０におけるＣ−Ｃ’間の断面構
造図である。図１９〜図２１において、ＬＥＤアレイ４
１は、個別のｐ側電極５４を有する多数のＬＥＤ５０を
直線的に配置した構成である。
一例を示す構造図であり、図１９は従来のＬＥＤアレイ
の上面構造図、図２０は図１９におけるＬＥＤ５０の上
面構造図、図２１は図２０におけるＣ−Ｃ’間の断面構
造図である。図１９〜図２１において、ＬＥＤアレイ４
１は、個別のｐ側電極５４を有する多数のＬＥＤ５０を
直線的に配置した構成である。
【０００３】ＬＥＤ５０は、層間絶縁膜５２を開口して
形成した開口部５６を有する。ここで、ｐ型不純物の亜
鉛（Ｚｎ）を層間絶縁膜５２の開口部５６に対応するｎ
型基板５１の領域に拡散させることにより、ｐ型拡散領
域５３が形成されており、このｐ型拡散領域５３と基板
５１により、発光現象を生じるｐｎ接合部６１が形成さ
れている。ｐ側電極５４は、開口部５６においてｐ型拡
散領域５３と接続している。ここでｐ側電極５４は、ｐ
型拡散領域５３との接続部５６ａを含めて発光光を放射
する拡散領域表面部５７の一部を被覆して形成されてい
る。共通のｎ側電極５５は、基板５１の裏面全面に形成
されている。ｐ側電極５４とｎ側電極５５の間に電流を
流すことにより、ｐｎ接合部６１で発光現象を起こさ
せ、ｐ側電極５４に被覆されていない部分から発光光が
外部に放射される。
形成した開口部５６を有する。ここで、ｐ型不純物の亜
鉛（Ｚｎ）を層間絶縁膜５２の開口部５６に対応するｎ
型基板５１の領域に拡散させることにより、ｐ型拡散領
域５３が形成されており、このｐ型拡散領域５３と基板
５１により、発光現象を生じるｐｎ接合部６１が形成さ
れている。ｐ側電極５４は、開口部５６においてｐ型拡
散領域５３と接続している。ここでｐ側電極５４は、ｐ
型拡散領域５３との接続部５６ａを含めて発光光を放射
する拡散領域表面部５７の一部を被覆して形成されてい
る。共通のｎ側電極５５は、基板５１の裏面全面に形成
されている。ｐ側電極５４とｎ側電極５５の間に電流を
流すことにより、ｐｎ接合部６１で発光現象を起こさ
せ、ｐ側電極５４に被覆されていない部分から発光光が
外部に放射される。
【０００４】ここで、例えば４００［ＤＰＩ］のＬＥＤ
アレイの場合、ＬＥＤのピッチは約６３［μｍ］であ
る。この場合、開口部５６は幅３０［μｍ］×長さ４０
［μｍ］程度である。また、ｐ型不純物は横方向にも拡
散するため、拡散領域表面部５７は幅４０［μｍ］×長
さ５０［μｍ］程度にとなる。接続部５６ａは接続抵抗
を低くするためにある程度の面積を有する必要があり、
接続部５６ａの面積は、例えば１５０［μｍ2 ］であ
る。この場合、ｐ側電極５４により被覆されるｐ型拡散
領域５３の領域である被覆部５７ａの面積が、拡散領域
表面部５７の面積に対して占める割合（以下、被覆率と
称する）は０．１程度である。
アレイの場合、ＬＥＤのピッチは約６３［μｍ］であ
る。この場合、開口部５６は幅３０［μｍ］×長さ４０
［μｍ］程度である。また、ｐ型不純物は横方向にも拡
散するため、拡散領域表面部５７は幅４０［μｍ］×長
さ５０［μｍ］程度にとなる。接続部５６ａは接続抵抗
を低くするためにある程度の面積を有する必要があり、
接続部５６ａの面積は、例えば１５０［μｍ2 ］であ
る。この場合、ｐ側電極５４により被覆されるｐ型拡散
領域５３の領域である被覆部５７ａの面積が、拡散領域
表面部５７の面積に対して占める割合（以下、被覆率と
称する）は０．１程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
成のＬＥＤアレイでは、ＬＥＤのピッチを１２００［Ｄ
ＰＩ］以上の超高密度にする場合、ｐ型拡散領域５３は
隣接するＬＥＤとの絶縁を確保するため、および隣接光
を分離するためにピッチに応じて微細に形成される。こ
れに従い、接続部５６ａの面積も小さくなる。接続部５
６ａの面積が小さくなると、接続抵抗が増加するという
問題があった。一方、ｐ側電極５４を接続部５６ａの面
積が大きくなるように形成すると、被覆率が増加してし
まい、放射光量が小さくなるという問題があった。
成のＬＥＤアレイでは、ＬＥＤのピッチを１２００［Ｄ
ＰＩ］以上の超高密度にする場合、ｐ型拡散領域５３は
隣接するＬＥＤとの絶縁を確保するため、および隣接光
を分離するためにピッチに応じて微細に形成される。こ
れに従い、接続部５６ａの面積も小さくなる。接続部５
６ａの面積が小さくなると、接続抵抗が増加するという
問題があった。一方、ｐ側電極５４を接続部５６ａの面
積が大きくなるように形成すると、被覆率が増加してし
まい、放射光量が小さくなるという問題があった。
【０００６】本発明は、このような従来の問題を解決す
るものであり、１２００［ＤＰＩ］以上の超高密度にお
いても、放射光量が大きく、かつｐ側電極の接続抵抗の
低いＬＥＤアレイを提供することを目的とする。
るものであり、１２００［ＤＰＩ］以上の超高密度にお
いても、放射光量が大きく、かつｐ側電極の接続抵抗の
低いＬＥＤアレイを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のＬＥＤアレイは、第１導電型の半導体基板
上に形成された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に形成さ
れた開口部と、前記半導体基板の前記開口部に対応した
領域に形成された第２導電型の拡散領域と、前記拡散領
域に接続する個別電極とにより構成されるＬＥＤを、所
定のピッチ寸法Ｐで直線的に配列してなるＬＥＤアレイ
において、前記拡散領域の基板表面領域である拡散領域
表面部のピッチ方向の幅寸法Ｗ0 が、０．４Ｐ≦Ｗ0 ≦
０．５Ｐを満たす、あるいは前記開口部のピッチ方向の
幅寸法Ｗ1 が、０．３Ｐ≦Ｗ1 ≦０．４Ｐを満たすこと
を特徴とする。
めに本発明のＬＥＤアレイは、第１導電型の半導体基板
上に形成された層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に形成さ
れた開口部と、前記半導体基板の前記開口部に対応した
領域に形成された第２導電型の拡散領域と、前記拡散領
域に接続する個別電極とにより構成されるＬＥＤを、所
定のピッチ寸法Ｐで直線的に配列してなるＬＥＤアレイ
において、前記拡散領域の基板表面領域である拡散領域
表面部のピッチ方向の幅寸法Ｗ0 が、０．４Ｐ≦Ｗ0 ≦
０．５Ｐを満たす、あるいは前記開口部のピッチ方向の
幅寸法Ｗ1 が、０．３Ｐ≦Ｗ1 ≦０．４Ｐを満たすこと
を特徴とする。
【０００８】
第１の実施形態 図１ないし図３は本発明の第１の実施形態のＬＥＤアレ
イ１を示す構造図であり、図１はＬＥＤアレイ１の上面
図、図２は図１におけるＬＥＤ１０の上面構造図、図３
は図２におけるＡ−Ａ’間の断面図である。図１〜図３
に示す第１の実施形態のＬＥＤアレイ１は、１２００
［ＤＰＩ］のＬＥＤアレイであるものとする。
イ１を示す構造図であり、図１はＬＥＤアレイ１の上面
図、図２は図１におけるＬＥＤ１０の上面構造図、図３
は図２におけるＡ−Ａ’間の断面図である。図１〜図３
に示す第１の実施形態のＬＥＤアレイ１は、１２００
［ＤＰＩ］のＬＥＤアレイであるものとする。
【０００９】図１ないし図３において、ＬＥＤアレイ１
は、ｎ型半導体基板１１上にＮ（Ｎは正の整数）個のＬ
ＥＤ１０−１〜１０−Ｎを１２００［ＤＰＩ］に相当す
るピッチ寸法Ｐで一直線に配置したものである。ＬＥＤ
１０は、ＬＥＤ１０−１〜１０−Ｎに共通であるｎ型半
導体基板１１と、個別に開口部１６が形成された層間絶
縁膜１２と、個別に形成されたｐ型拡散領域１３と、個
別に形成されたｐ側電極１４と、ＬＥＤ１０−１〜１０
−Ｎに共通に形成されたｎ側電極１５とにより構成され
ている。ｐ型拡散領域１３−１〜１３−Ｎは、半導体基
板１１上にピッチＰで直線状に形成されている。ここ
で、助数「−ｋ」（ｋは１からＮまでのいずれかの整
数）は、ｎ型半導体基板１１上における配列順序を表す
ものとする。例えばＬＥＤ１０−ｋと１０−（ｋ＋１）
とは隣合わせに配列されている。ｐ型拡散領域１３−ｋ
と１３−（ｋ＋１）とは、間隔Ｗd で半導体基板１１上
に形成されている。
は、ｎ型半導体基板１１上にＮ（Ｎは正の整数）個のＬ
ＥＤ１０−１〜１０−Ｎを１２００［ＤＰＩ］に相当す
るピッチ寸法Ｐで一直線に配置したものである。ＬＥＤ
１０は、ＬＥＤ１０−１〜１０−Ｎに共通であるｎ型半
導体基板１１と、個別に開口部１６が形成された層間絶
縁膜１２と、個別に形成されたｐ型拡散領域１３と、個
別に形成されたｐ側電極１４と、ＬＥＤ１０−１〜１０
−Ｎに共通に形成されたｎ側電極１５とにより構成され
ている。ｐ型拡散領域１３−１〜１３−Ｎは、半導体基
板１１上にピッチＰで直線状に形成されている。ここ
で、助数「−ｋ」（ｋは１からＮまでのいずれかの整
数）は、ｎ型半導体基板１１上における配列順序を表す
ものとする。例えばＬＥＤ１０−ｋと１０−（ｋ＋１）
とは隣合わせに配列されている。ｐ型拡散領域１３−ｋ
と１３−（ｋ＋１）とは、間隔Ｗd で半導体基板１１上
に形成されている。
【００１０】次に、図１ないし図３に示すＬＥＤアレイ
１の製造工程について簡単に説明する。図４はＬＥＤア
レイ１の製造工程の一例を説明する断面構造図である。
図４に示す製造工程においては、Ｚｎ固相拡散法により
ＬＥＤアレイ１のＬＥＤ１０におけるｐ型拡散領域１３
を形成する。
１の製造工程について簡単に説明する。図４はＬＥＤア
レイ１の製造工程の一例を説明する断面構造図である。
図４に示す製造工程においては、Ｚｎ固相拡散法により
ＬＥＤアレイ１のＬＥＤ１０におけるｐ型拡散領域１３
を形成する。
【００１１】まず図４（ａ）に示すように、ｎ型半導体
基板１１の表面に選択拡散用マスク３２となる絶縁膜を
成膜し、この絶縁膜をパターニングして開口部１６およ
び選択拡散用マスク３２を形成する。ｎ型半導体基板１
１としては、例えば表面にｎ型のＧａＡｓΡエピタキシ
ャル層が形成されたＧａＡｓ基板を用いる。上記の絶縁
膜（選択拡散用マスク３２）としては、例えばアルミ窒
化膜（ＡｌＮ膜）を用いる。このＡｌＮ膜はスパッタ法
により成膜され、その膜厚は例えば約２０００［Å］で
ある。
基板１１の表面に選択拡散用マスク３２となる絶縁膜を
成膜し、この絶縁膜をパターニングして開口部１６およ
び選択拡散用マスク３２を形成する。ｎ型半導体基板１
１としては、例えば表面にｎ型のＧａＡｓΡエピタキシ
ャル層が形成されたＧａＡｓ基板を用いる。上記の絶縁
膜（選択拡散用マスク３２）としては、例えばアルミ窒
化膜（ＡｌＮ膜）を用いる。このＡｌＮ膜はスパッタ法
により成膜され、その膜厚は例えば約２０００［Å］で
ある。
【００１２】次に図４（ｂ）に示すように、開口部１６
の形成が済んだｎ型半導体基板１１の表面に、Ｚｎ拡散
源膜３４を成膜し、さらにその上にアニーリングキャッ
プ膜３５を成膜する。Ｚｎ拡散源膜３４としては、例え
ばＺｎＯ−ＳｉＯ2 混合膜を成膜する。このＺｎＯ−Ｓ
ｉＯ2 混合膜は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化シリコン
（ＳｉＯ2 ）とを１：１に混合した膜であり、スパッタ
技術により成膜される。アニーリングキャップ膜３５と
しては、例えばＣＶＤ技術により成膜されるシリコン窒
化膜（ＳｉＮ膜）を用いる。上記のＺｎＯ−ＳｉＯ2 混
合膜の膜厚は例えば約１０００［Å］であり、また上記
のＳｉＮ膜の膜厚は例えば約１０００［Å］である。
の形成が済んだｎ型半導体基板１１の表面に、Ｚｎ拡散
源膜３４を成膜し、さらにその上にアニーリングキャッ
プ膜３５を成膜する。Ｚｎ拡散源膜３４としては、例え
ばＺｎＯ−ＳｉＯ2 混合膜を成膜する。このＺｎＯ−Ｓ
ｉＯ2 混合膜は、酸化亜鉛（ＺｎＯ）と酸化シリコン
（ＳｉＯ2 ）とを１：１に混合した膜であり、スパッタ
技術により成膜される。アニーリングキャップ膜３５と
しては、例えばＣＶＤ技術により成膜されるシリコン窒
化膜（ＳｉＮ膜）を用いる。上記のＺｎＯ−ＳｉＯ2 混
合膜の膜厚は例えば約１０００［Å］であり、また上記
のＳｉＮ膜の膜厚は例えば約１０００［Å］である。
【００１３】次に、アニーリングキャップ膜３５の形成
が済んだｎ型半導体基板１１に高温アニールを施し、Ｚ
ｎ拡散源膜３４からｎ型半導体基板１１中にＺｎを拡散
させる。開口部１６においてはＺｎがｎ型半導体基板１
１中に拡散するが、拡散マスク１２が形成されている領
域においては、Ｚｎは拡散しないので、ｎ型半導体基板
１１の開口部１６に対応する部分に選択的にｐ型拡散領
域１３が形成される。上記の高温アニールの条件は、例
えばアニール温度７００［℃］、アニール時間２時間で
ある。このアニール条件により拡散深さが１［μｍ］、
表面Ｚｎ濃度が１０20［ｃｍ-3］のｐ型拡散領域１３が
形成される。このようにＺｎ固相拡散法を用いることに
より、拡散深さが浅く、かつ表面のシート抵抗が低い
（表面Ｚｎ濃度が高い）ｐ型拡散領域１３を形成できる
ので、発光効率の高いＬＥＤ１０が製造できる。なお、
アニーリングキャップ膜３５は、Ｚｎがアニール雰囲気
中に拡散してしまうのを防止する。
が済んだｎ型半導体基板１１に高温アニールを施し、Ｚ
ｎ拡散源膜３４からｎ型半導体基板１１中にＺｎを拡散
させる。開口部１６においてはＺｎがｎ型半導体基板１
１中に拡散するが、拡散マスク１２が形成されている領
域においては、Ｚｎは拡散しないので、ｎ型半導体基板
１１の開口部１６に対応する部分に選択的にｐ型拡散領
域１３が形成される。上記の高温アニールの条件は、例
えばアニール温度７００［℃］、アニール時間２時間で
ある。このアニール条件により拡散深さが１［μｍ］、
表面Ｚｎ濃度が１０20［ｃｍ-3］のｐ型拡散領域１３が
形成される。このようにＺｎ固相拡散法を用いることに
より、拡散深さが浅く、かつ表面のシート抵抗が低い
（表面Ｚｎ濃度が高い）ｐ型拡散領域１３を形成できる
ので、発光効率の高いＬＥＤ１０が製造できる。なお、
アニーリングキャップ膜３５は、Ｚｎがアニール雰囲気
中に拡散してしまうのを防止する。
【００１４】ここで、ｐ型拡散領域１３の基板表面の領
域を拡散領域表面部１７と称する。Ｚｎは深さ方向だけ
でなく横方向にも拡散するので、拡散領域表面部１７の
面積は開口部１６の面積よりも大きくなる。
域を拡散領域表面部１７と称する。Ｚｎは深さ方向だけ
でなく横方向にも拡散するので、拡散領域表面部１７の
面積は開口部１６の面積よりも大きくなる。
【００１５】次に図４（ｃ）に示すように、ｐ型拡散領
域１３の形成が済んだｎ型半導体基板１１において、そ
の表面に形成されている拡散源膜３４およびアニールキ
ャップ膜３５を例えばウエットエッチング法により全面
的に除去し、選択拡散用マスク３２のみを残す。エッチ
ング液としては、選択拡散用マスク３２がエッチングさ
れないもの、例えばバッファードフッ酸を用いる。な
お、残された選択拡散用マスク３２は、そのまま層間絶
縁膜１２として用いられる。また残された選択拡散用マ
スク３２上にさらに絶縁膜を積層し、この積層膜を層間
絶縁膜１２として用いても良い。
域１３の形成が済んだｎ型半導体基板１１において、そ
の表面に形成されている拡散源膜３４およびアニールキ
ャップ膜３５を例えばウエットエッチング法により全面
的に除去し、選択拡散用マスク３２のみを残す。エッチ
ング液としては、選択拡散用マスク３２がエッチングさ
れないもの、例えばバッファードフッ酸を用いる。な
お、残された選択拡散用マスク３２は、そのまま層間絶
縁膜１２として用いられる。また残された選択拡散用マ
スク３２上にさらに絶縁膜を積層し、この積層膜を層間
絶縁膜１２として用いても良い。
【００１６】次に図４（ｄ）に示すように、拡散源膜３
４およびアニールキャップ膜３５の除去が済んだｎ型半
導体基板１１の表面に、ｐ側電極１４となる導電性膜を
成膜し、この導電性膜をパターニングしてｐ側電極１４
を形成する。ｐ側電極１４は、その一部が開口部１６お
よび拡散領域表面部１７にオーバーラップするように形
成されている。開口部１６において、ｐ側電極１４はｐ
型拡散領域１３にオーミック接続している。従って上記
の導電性膜としては、ｐ型拡散領域１３にオーミック接
続できるもの、例えばＡｌ膜を用いる。
４およびアニールキャップ膜３５の除去が済んだｎ型半
導体基板１１の表面に、ｐ側電極１４となる導電性膜を
成膜し、この導電性膜をパターニングしてｐ側電極１４
を形成する。ｐ側電極１４は、その一部が開口部１６お
よび拡散領域表面部１７にオーバーラップするように形
成されている。開口部１６において、ｐ側電極１４はｐ
型拡散領域１３にオーミック接続している。従って上記
の導電性膜としては、ｐ型拡散領域１３にオーミック接
続できるもの、例えばＡｌ膜を用いる。
【００１７】ここで、開口部１６において、ｐ側電極１
４とｐ型拡散領域１３との接続領域を接続部１６ａと称
する。また、拡散領域表面部１７において、ｐ側電極１
４に被覆された部分を被覆部１７ａと称し、ｐ側電極１
４に被覆されない部分を発光部１７ｂと称する。ＬＥＤ
１０が動作したときには、ｐ型拡散領域１３とｎ型半導
体基板１１との界面３１において発光現象が起こる。発
光部１７ｂにおいては上記の発光光は外部に放出される
が、被覆部１７ａにおいては上記の発光光はｐ側電極１
４に遮断され、外部に放射されない。なお、層間絶縁膜
１２は上記の発光光を透過させる。
４とｐ型拡散領域１３との接続領域を接続部１６ａと称
する。また、拡散領域表面部１７において、ｐ側電極１
４に被覆された部分を被覆部１７ａと称し、ｐ側電極１
４に被覆されない部分を発光部１７ｂと称する。ＬＥＤ
１０が動作したときには、ｐ型拡散領域１３とｎ型半導
体基板１１との界面３１において発光現象が起こる。発
光部１７ｂにおいては上記の発光光は外部に放出される
が、被覆部１７ａにおいては上記の発光光はｐ側電極１
４に遮断され、外部に放射されない。なお、層間絶縁膜
１２は上記の発光光を透過させる。
【００１８】そして図４（ｅ）に示すように、ｎ型半導
体基板１１の裏面を研磨し、この研磨されたｎ型半導体
基板１１の裏面全面に、ｎ側電極１５となる導電性膜を
成膜する。この導電性膜としては、例えばスパッタ法に
より成膜されるＡｕ合金膜を用いる。以上によりＬＥＤ
アレイ１が製造される。
体基板１１の裏面を研磨し、この研磨されたｎ型半導体
基板１１の裏面全面に、ｎ側電極１５となる導電性膜を
成膜する。この導電性膜としては、例えばスパッタ法に
より成膜されるＡｕ合金膜を用いる。以上によりＬＥＤ
アレイ１が製造される。
【００１９】次に、図２および図３に示すＬＥＤ１０の
各部の寸法について説明する。上述したように、１２０
０［ＤＰＩ］に相当するピッチＰは約２１［μｍ］であ
る。従ってＬＥＤ１０は、約２１［μｍ］のピッチＰで
ｎ型半導体基板１１上に配置されている。以下の説明に
おいて、ＬＥＤ１０の配列方向（ピッチ方向）の寸法を
幅寸法とし、配列方向に直交する方向の寸法を長さ寸法
とする。また、ＬＥＤ１０の配列方向を幅方向と称し、
配列方向に直交する方向を長さ方向と称する。
各部の寸法について説明する。上述したように、１２０
０［ＤＰＩ］に相当するピッチＰは約２１［μｍ］であ
る。従ってＬＥＤ１０は、約２１［μｍ］のピッチＰで
ｎ型半導体基板１１上に配置されている。以下の説明に
おいて、ＬＥＤ１０の配列方向（ピッチ方向）の寸法を
幅寸法とし、配列方向に直交する方向の寸法を長さ寸法
とする。また、ＬＥＤ１０の配列方向を幅方向と称し、
配列方向に直交する方向を長さ方向と称する。
【００２０】ＬＥＤ１０は、ｐ側電極１４の幅寸法Ｗ2
が、拡散領域表面部１７の幅寸法Ｗ0 および開口部１６
の幅寸法Ｗ1 より大きく、被覆部１７ａの幅寸法が上記
のＷ0 に一致し、また接続部１６ａの幅寸法が上記のＷ
1 に一致する構造である。ｐ側電極１４は、長方形の拡
散領域表面部１７のピッチ方向の１辺を完全に被覆する
形状である。
が、拡散領域表面部１７の幅寸法Ｗ0 および開口部１６
の幅寸法Ｗ1 より大きく、被覆部１７ａの幅寸法が上記
のＷ0 に一致し、また接続部１６ａの幅寸法が上記のＷ
1 に一致する構造である。ｐ側電極１４は、長方形の拡
散領域表面部１７のピッチ方向の１辺を完全に被覆する
形状である。
【００２１】まず、各部の幅寸法、特に拡散領域表面部
１７の幅寸法Ｗ0 および開口部１６の幅寸法Ｗ1 につい
て説明する。ＬＥＤアレイ１は、レンズなどとともにプ
リントヘッドを構成し、このプリントヘッドは、感光ド
ラムなどとともに電子写真プリンタを構成する。電子写
真プリンタの解像度と光源均一度とは、レンズの特性、
ＬＥＤアレイ１における拡散領域表面部１７の間隔Ｗd
、等により決まる。ここで、解像度を示す指標とし
て、光学系の性能評価法であるＭＴＦを用いる。ＬＥＤ
アレイ１のＬＥＤ集積密度は１２００［ＤＰＩ］なの
で、拡散領域表面部１７のピッチＰは上述のように約２
１［μｍ］であり、ピッチＰが決まっているので、拡散
領域表面部１７の間隔Ｗd を決めるには、拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0を決めれば良い。拡散領域表面部１７の
幅Ｗ0 は、ＬＥＤアレイ１を用いて構成される電子写真
プリンタの解像度（この例ではＭＴＦで示している）と
光源均一度とを両立できるような値に設定される。
１７の幅寸法Ｗ0 および開口部１６の幅寸法Ｗ1 につい
て説明する。ＬＥＤアレイ１は、レンズなどとともにプ
リントヘッドを構成し、このプリントヘッドは、感光ド
ラムなどとともに電子写真プリンタを構成する。電子写
真プリンタの解像度と光源均一度とは、レンズの特性、
ＬＥＤアレイ１における拡散領域表面部１７の間隔Ｗd
、等により決まる。ここで、解像度を示す指標とし
て、光学系の性能評価法であるＭＴＦを用いる。ＬＥＤ
アレイ１のＬＥＤ集積密度は１２００［ＤＰＩ］なの
で、拡散領域表面部１７のピッチＰは上述のように約２
１［μｍ］であり、ピッチＰが決まっているので、拡散
領域表面部１７の間隔Ｗd を決めるには、拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0を決めれば良い。拡散領域表面部１７の
幅Ｗ0 は、ＬＥＤアレイ１を用いて構成される電子写真
プリンタの解像度（この例ではＭＴＦで示している）と
光源均一度とを両立できるような値に設定される。
【００２２】図５は電子写真プリンタのＭＴＦと光源均
一度とを説明する図であり、プリントヘッドにより感光
ドラムを露光したときの、感光ドラム表面における光強
度分布を示す図である。（ａ）はＬＥＤアレイ１のＬＥ
Ｄ１０を１つおきに発光させたときの光強度分布であ
り、（ｂ）はＬＥＤ１０を全て発光させたときの光強度
分布である。図５において、感光ドラムの座標ｘ（ｋ−
２）、ｘ（ｋ−１）、ｘ（ｋ）、ｘ（ｋ＋１）、ｘ（ｋ
＋２）は、主走査方向の座標であり、それぞれＬＥＤ１
０−（ｋ−２）、１０−（ｋ−１）、１０−ｋ、１０−
（ｋ＋１）、１０−（ｋ＋２）からの放射光のスポット
中心に対応している。また光強度は正規化して示してあ
る。
一度とを説明する図であり、プリントヘッドにより感光
ドラムを露光したときの、感光ドラム表面における光強
度分布を示す図である。（ａ）はＬＥＤアレイ１のＬＥ
Ｄ１０を１つおきに発光させたときの光強度分布であ
り、（ｂ）はＬＥＤ１０を全て発光させたときの光強度
分布である。図５において、感光ドラムの座標ｘ（ｋ−
２）、ｘ（ｋ−１）、ｘ（ｋ）、ｘ（ｋ＋１）、ｘ（ｋ
＋２）は、主走査方向の座標であり、それぞれＬＥＤ１
０−（ｋ−２）、１０−（ｋ−１）、１０−ｋ、１０−
（ｋ＋１）、１０−（ｋ＋２）からの放射光のスポット
中心に対応している。また光強度は正規化して示してあ
る。
【００２３】図５（ａ）においては、ＬＥＤ１０−（ｋ
−２）、１０−ｋ、１０−（ｋ＋２）は発光しており、
ＬＥＤ１０−（ｋ−１）、１０−（ｋ＋１）は発光して
いない。Ａ、Ｂ、ＣはそれぞれＬＥＤ１０−（ｋ−
２）、１０−ｋ、１０−（ｋ＋２）からの放出光の強度
分布特性を示し、特性Ａ、Ｃ、Ｂを総合したものはプリ
ントヘッドからの露光光の強度分布を示す。この場合
は、座標ｘ（ｋ−２）、ｘ（ｋ）、ｘ（ｋ＋２）の光強
度が１で、座標ｘ（ｋ−１）、ｘ（ｋ＋１）の光強度が
０であれば理想的であり、電子写真プリンタは１２００
［ＤＰＩ］を完全に解像できることになる（ただし、上
記の解像度は感光ドラムの材料にも依存する）。拡散領
域表面部１７の幅Ｗ0 が広くなるほど、特性Ａ、Ｃ、Ｂ
の幅が広がり、特性Ａ、Ｃ、Ｂが重なり合うと、ｘ（ｋ
−１）、ｘ（ｋ＋１）における光強度が０でなくなり、
電子写真プリンタの解像度が低下する。すなわちＭＴＦ
の値が小さくなる。
−２）、１０−ｋ、１０−（ｋ＋２）は発光しており、
ＬＥＤ１０−（ｋ−１）、１０−（ｋ＋１）は発光して
いない。Ａ、Ｂ、ＣはそれぞれＬＥＤ１０−（ｋ−
２）、１０−ｋ、１０−（ｋ＋２）からの放出光の強度
分布特性を示し、特性Ａ、Ｃ、Ｂを総合したものはプリ
ントヘッドからの露光光の強度分布を示す。この場合
は、座標ｘ（ｋ−２）、ｘ（ｋ）、ｘ（ｋ＋２）の光強
度が１で、座標ｘ（ｋ−１）、ｘ（ｋ＋１）の光強度が
０であれば理想的であり、電子写真プリンタは１２００
［ＤＰＩ］を完全に解像できることになる（ただし、上
記の解像度は感光ドラムの材料にも依存する）。拡散領
域表面部１７の幅Ｗ0 が広くなるほど、特性Ａ、Ｃ、Ｂ
の幅が広がり、特性Ａ、Ｃ、Ｂが重なり合うと、ｘ（ｋ
−１）、ｘ（ｋ＋１）における光強度が０でなくなり、
電子写真プリンタの解像度が低下する。すなわちＭＴＦ
の値が小さくなる。
【００２４】図５（ｂ）において、Ｅ、Ｆ、Ｇはそれぞ
れＬＥＤ１０−（ｋ−１）、１０−ｋ、１０−（ｋ＋
１）からの放出光の強度分布特性を示し、Ｈはプリント
ヘッドからの露光光の強度分布（特性Ｅ、Ｆ、Ｇ等を総
合したもの）を示す。この場合は、特性Ｈが座標にかか
わらず一定であれば、電子写真プリンタの光源均一度は
理想的である（ただし、上記の光源均一度は感光ドラム
の材料にも依存する）。拡散領域表面部１７の幅Ｗ0 が
狭くなるほど、特性Ｅ、Ｆ、Ｇの幅が狭くなり特性Ｈに
凹凸ができ、光源均一度が低下する。このように、電子
写真プリンタのＭＴＦと光源均一度とは、拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0 という観点からは互いに相反する関係に
ある。
れＬＥＤ１０−（ｋ−１）、１０−ｋ、１０−（ｋ＋
１）からの放出光の強度分布特性を示し、Ｈはプリント
ヘッドからの露光光の強度分布（特性Ｅ、Ｆ、Ｇ等を総
合したもの）を示す。この場合は、特性Ｈが座標にかか
わらず一定であれば、電子写真プリンタの光源均一度は
理想的である（ただし、上記の光源均一度は感光ドラム
の材料にも依存する）。拡散領域表面部１７の幅Ｗ0 が
狭くなるほど、特性Ｅ、Ｆ、Ｇの幅が狭くなり特性Ｈに
凹凸ができ、光源均一度が低下する。このように、電子
写真プリンタのＭＴＦと光源均一度とは、拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0 という観点からは互いに相反する関係に
ある。
【００２５】図６はＬＥＤアレイ１における拡散領域表
面部１７の幅Ｗ0 とＬＥＤアレイ１を用いた電子写真プ
リンタのＭＴＦとの関係、および拡散領域表面部１７の
幅Ｗ0 と電子写真プリンタの光源均一度との関係を示す
図である。図６において、ＭＴＦおよび光源均一度はそ
れぞれ正規化して示してあり、また横軸は拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0 ではなく、Ｗ0 ／Ｐである。またＩはＭ
ＴＦ特性を示し、Ｊは光源均一度特性を示す。図６に示
す特性Ｉ、Ｊは、ピッチＰの値が変わっても、変わらな
いと考えて良い。また特性Ｉ、Ｊは、レンズの特性にも
依存するが、レンズ特性に大きく左右されることはない
と考えて良い。図６から、ＭＴＦはＷ0／Ｐが大きくな
るに従い、減少する。電子写真プリンタの解像度は、上
述したように、ＭＴＦが小さくなるほど低下する。解像
度が小さくなると、印刷にボケなどを生じ、印刷品質が
劣化する。感光ドラムや現像剤などの材料にも依存する
が、発明者らの実験データによると、ＭＦＴ値が０．４
以上ある場合は印刷のボケは判別しにくい。従って、図
６のＭＴＦ特性から、０．４以上のＭＴＦ値を得るため
には、Ｗ0 ／Ｐを０．５以下にすれば良い。また図６か
ら、光源均一度はＷ0 ／Ｐが大きくなるに従い、大きく
なり、Ｗ0 ／Ｐが０．５付近でほぼ飽和する。電子写真
プリンタにおいては、光源均一度が低下すると、印刷に
ムラなどが生じ、印刷品質が劣化する。感光ドラムや現
像剤などの材料にも依存するが、発明者らの実験データ
によると、光源均一度が０．４以上ある場合は印刷のム
ラは判別しにくい。従って、図６の光源均一度特性か
ら、０．４以上の光源均一度を得るためには、Ｗ0 ／Ｐ
を０．４以上にすれば良い。以上説明したように、電子
写真プリンタの印刷品質の観点から、拡散領域表面部１
７の幅Ｗ0 が次式、 ０．４Ｐ≦Ｗ0 ≦０．５Ｐ （１） を満足していれば、電子写真プリンタのＭＴＦと光源均
一度とを両立することができると考えられる。
面部１７の幅Ｗ0 とＬＥＤアレイ１を用いた電子写真プ
リンタのＭＴＦとの関係、および拡散領域表面部１７の
幅Ｗ0 と電子写真プリンタの光源均一度との関係を示す
図である。図６において、ＭＴＦおよび光源均一度はそ
れぞれ正規化して示してあり、また横軸は拡散領域表面
部１７の幅Ｗ0 ではなく、Ｗ0 ／Ｐである。またＩはＭ
ＴＦ特性を示し、Ｊは光源均一度特性を示す。図６に示
す特性Ｉ、Ｊは、ピッチＰの値が変わっても、変わらな
いと考えて良い。また特性Ｉ、Ｊは、レンズの特性にも
依存するが、レンズ特性に大きく左右されることはない
と考えて良い。図６から、ＭＴＦはＷ0／Ｐが大きくな
るに従い、減少する。電子写真プリンタの解像度は、上
述したように、ＭＴＦが小さくなるほど低下する。解像
度が小さくなると、印刷にボケなどを生じ、印刷品質が
劣化する。感光ドラムや現像剤などの材料にも依存する
が、発明者らの実験データによると、ＭＦＴ値が０．４
以上ある場合は印刷のボケは判別しにくい。従って、図
６のＭＴＦ特性から、０．４以上のＭＴＦ値を得るため
には、Ｗ0 ／Ｐを０．５以下にすれば良い。また図６か
ら、光源均一度はＷ0 ／Ｐが大きくなるに従い、大きく
なり、Ｗ0 ／Ｐが０．５付近でほぼ飽和する。電子写真
プリンタにおいては、光源均一度が低下すると、印刷に
ムラなどが生じ、印刷品質が劣化する。感光ドラムや現
像剤などの材料にも依存するが、発明者らの実験データ
によると、光源均一度が０．４以上ある場合は印刷のム
ラは判別しにくい。従って、図６の光源均一度特性か
ら、０．４以上の光源均一度を得るためには、Ｗ0 ／Ｐ
を０．４以上にすれば良い。以上説明したように、電子
写真プリンタの印刷品質の観点から、拡散領域表面部１
７の幅Ｗ0 が次式、 ０．４Ｐ≦Ｗ0 ≦０．５Ｐ （１） を満足していれば、電子写真プリンタのＭＴＦと光源均
一度とを両立することができると考えられる。
【００２６】ＬＥＤアレイ１のピッチＰは約２１［μ
ｍ］であるので、拡散領域表面部１７の幅Ｗ0 は、
（１）式を参照して、例えば１０［μｍ］（＝４．７
Ｐ）とする。ちなみにこのとき、拡散領域表面部１７の
間隔Ｗd は１１［μｍ］となる。なお、拡散領域表面部
１７の幅Ｗ0 （あるいは拡散領域表面部１７の間隔Ｗd
）は、拡散領域表面部１７−ｋのｐ型拡散領域１３−
ｋと、このｐ型拡散領域１３−ｋに隣接するｐ型拡散領
域１３−（ｋ−１）および１３−（ｋ＋１）との絶縁を
保つことができる値でなければならない。上記のＷ0 ＝
１０［μｍ］は、隣接拡散領域との絶縁を確保すること
ができる値である。
ｍ］であるので、拡散領域表面部１７の幅Ｗ0 は、
（１）式を参照して、例えば１０［μｍ］（＝４．７
Ｐ）とする。ちなみにこのとき、拡散領域表面部１７の
間隔Ｗd は１１［μｍ］となる。なお、拡散領域表面部
１７の幅Ｗ0 （あるいは拡散領域表面部１７の間隔Ｗd
）は、拡散領域表面部１７−ｋのｐ型拡散領域１３−
ｋと、このｐ型拡散領域１３−ｋに隣接するｐ型拡散領
域１３−（ｋ−１）および１３−（ｋ＋１）との絶縁を
保つことができる値でなければならない。上記のＷ0 ＝
１０［μｍ］は、隣接拡散領域との絶縁を確保すること
ができる値である。
【００２７】また、開口部１６の幅Ｗ1 は、ｐ型拡散領
域１３形成時の横方向拡散寸法ｘsを用いて表記する
と、 Ｗ1 ＝Ｗ0 −２ｘs （２） である。図４において説明したように、ｐ型拡散領域１
３の拡散深さ寸法ｘj を１［μｍ］としたときには、横
拡散寸法ｘs はｘj と同程度であり、約１［μｍ］とな
る。従って、開口部１６の幅Ｗ1 は、（２）式から８
［μｍ］となる。（１）、（２）式から開口部１６の幅
Ｗ1 とピッチＰとの関係は、次式、 ０．４Ｐ−２ｘs ≦Ｗ1 ≦０．５Ｐ−２ｘs （３） となる。ここでは、Ｐは約２１［μｍ］、２ｘs ＝２
［μｍ］なので、２ｘs ＝０．１Ｐであり、これを
（３）に代入すると、次式、 ０．３Ｐ≦Ｗ1 ≦０．４Ｐ （４） となる。すなわち、開口部１６の幅Ｗ1 は、（３）また
は（４）を満足するように設定すれば良い。また、ｐ側
電極１４の幅寸法Ｗ2 は、フォトリソ工程におけるマス
ク合わせ誤差を考慮して、拡散領域表面部１７の幅寸法
Ｗ0 より大きな値に設定すれば良い。
域１３形成時の横方向拡散寸法ｘsを用いて表記する
と、 Ｗ1 ＝Ｗ0 −２ｘs （２） である。図４において説明したように、ｐ型拡散領域１
３の拡散深さ寸法ｘj を１［μｍ］としたときには、横
拡散寸法ｘs はｘj と同程度であり、約１［μｍ］とな
る。従って、開口部１６の幅Ｗ1 は、（２）式から８
［μｍ］となる。（１）、（２）式から開口部１６の幅
Ｗ1 とピッチＰとの関係は、次式、 ０．４Ｐ−２ｘs ≦Ｗ1 ≦０．５Ｐ−２ｘs （３） となる。ここでは、Ｐは約２１［μｍ］、２ｘs ＝２
［μｍ］なので、２ｘs ＝０．１Ｐであり、これを
（３）に代入すると、次式、 ０．３Ｐ≦Ｗ1 ≦０．４Ｐ （４） となる。すなわち、開口部１６の幅Ｗ1 は、（３）また
は（４）を満足するように設定すれば良い。また、ｐ側
電極１４の幅寸法Ｗ2 は、フォトリソ工程におけるマス
ク合わせ誤差を考慮して、拡散領域表面部１７の幅寸法
Ｗ0 より大きな値に設定すれば良い。
【００２８】次に、各部の長さ寸法および面積、すなわ
ち拡散領域表面部１７の長さ寸法Ｌ0 および面積Ｓ0 、
開口部１６の面積Ｓ1 、発光部１７ｂの長さ寸法Ｌe 、
被覆部１７ａの長さ寸法Ｌ2 および面積Ｓ2 、接続部１
６ａの面積Ｓ3 について説明する。
ち拡散領域表面部１７の長さ寸法Ｌ0 および面積Ｓ0 、
開口部１６の面積Ｓ1 、発光部１７ｂの長さ寸法Ｌe 、
被覆部１７ａの長さ寸法Ｌ2 および面積Ｓ2 、接続部１
６ａの面積Ｓ3 について説明する。
【００２９】ここで、面積を決めるには、拡散領域表面
部１７の面積Ｓ0 および開口部１６の面積Ｓ1 を固定し
て考える場合と、発光部１７ｂの面積Ｓe を固定して考
える場合とがあるが、ともに被覆部１７ａの面積Ｓ2
（以下、単に被覆面積Ｓ2 と称する）が拡散領域表面部
１７の面積Ｓ0 に対して占める割合である被覆率（Ｓ2
／Ｓ0 ）は、接続部１６ａの面積Ｓ3 （以下、単に接続
面積Ｓ3 と称する）を大きくするほど増加し、また接続
抵抗は接続面積Ｓ3 を小さくするほど増加する。被覆率
が大きくなるほど、接合面３１で発生した光の外部への
放射効率が減少し、ＬＥＤ１０の放射光量が低下する。
これは、被覆部１７ａの下で発生した光は、ｐ側電極１
４に遮光されて外部に放出されないからである。また、
ＬＥＤ１０の駆動電圧（ｐ側電極１４とｎ側電極の間に
加える電圧）は、通常一定であるので、接続抵抗が大き
くなると光電変換効率が低下し、ＬＥＤ１０の放射光強
度が低下する。
部１７の面積Ｓ0 および開口部１６の面積Ｓ1 を固定し
て考える場合と、発光部１７ｂの面積Ｓe を固定して考
える場合とがあるが、ともに被覆部１７ａの面積Ｓ2
（以下、単に被覆面積Ｓ2 と称する）が拡散領域表面部
１７の面積Ｓ0 に対して占める割合である被覆率（Ｓ2
／Ｓ0 ）は、接続部１６ａの面積Ｓ3 （以下、単に接続
面積Ｓ3 と称する）を大きくするほど増加し、また接続
抵抗は接続面積Ｓ3 を小さくするほど増加する。被覆率
が大きくなるほど、接合面３１で発生した光の外部への
放射効率が減少し、ＬＥＤ１０の放射光量が低下する。
これは、被覆部１７ａの下で発生した光は、ｐ側電極１
４に遮光されて外部に放出されないからである。また、
ＬＥＤ１０の駆動電圧（ｐ側電極１４とｎ側電極の間に
加える電圧）は、通常一定であるので、接続抵抗が大き
くなると光電変換効率が低下し、ＬＥＤ１０の放射光強
度が低下する。
【００３０】拡散領域表面部１７の面積が一定の場合に
おいて、図７は接続面積と接続抵抗との関係の一例を示
す図であり、図８は接続面積と被覆率との関係の一例を
示す図であり、図９は被覆率とＬＥＤの放射光量との関
係の一例を示す図である。なお、図７〜図９における縦
軸は正規化して示してある。図７および図８において、
接続抵抗は、接続面積がある値以下となると急激に増加
し始め、被覆率は接続面積の増加とともに直線的に増加
する。従って接続抵抗は、被覆率がある値以下になると
急激に増加し始める。また図９において、ＬＥＤの放射
光量は、被覆率の増加とともに直線的に減少する。図１
０は上記の被覆率と接続抵抗との関係、および被覆率と
放射光量との関係の一例を示す図である。なお、図１０
における縦軸はそれぞれ正規化して示してある。図１０
において、被覆率が０．２５より小さくなると、接続抵
抗が急激に大きくなる。ＬＥＤ１０の駆動電圧は定電圧
なので、被覆率が０．２５より小さくなると、ｐ型拡散
領域１３とｎ型基板１１との間に加わる電圧が小さくな
り、放射光強度が急激に低下する（ただし、被覆率も小
さくなるので、放射光量は頭打ちとなる）。また、被覆
率を大きくするほど、放射光量が低下する。放射光量が
低下すると、電子写真プリンタにおいて感光ドラムへの
露光エネルギーが低下するため、印刷濃度が低下し、印
刷品質を劣化させる。図１０より、被覆率が０．５の場
合の光量は０．８（相対値）であり、被覆率０．２５の
場合の光量０．９（相対値）と比較すると、約１０
［％］の低下である。これは駆動条件により補正できる
範囲であり、被覆率を０．５より小さくすれば印刷品質
の劣化は生じない。従って、図１０において、接続抵抗
が小さくかつ放射光量が大きい領域は、被覆率が０．２
５〜０．５の領域である。
おいて、図７は接続面積と接続抵抗との関係の一例を示
す図であり、図８は接続面積と被覆率との関係の一例を
示す図であり、図９は被覆率とＬＥＤの放射光量との関
係の一例を示す図である。なお、図７〜図９における縦
軸は正規化して示してある。図７および図８において、
接続抵抗は、接続面積がある値以下となると急激に増加
し始め、被覆率は接続面積の増加とともに直線的に増加
する。従って接続抵抗は、被覆率がある値以下になると
急激に増加し始める。また図９において、ＬＥＤの放射
光量は、被覆率の増加とともに直線的に減少する。図１
０は上記の被覆率と接続抵抗との関係、および被覆率と
放射光量との関係の一例を示す図である。なお、図１０
における縦軸はそれぞれ正規化して示してある。図１０
において、被覆率が０．２５より小さくなると、接続抵
抗が急激に大きくなる。ＬＥＤ１０の駆動電圧は定電圧
なので、被覆率が０．２５より小さくなると、ｐ型拡散
領域１３とｎ型基板１１との間に加わる電圧が小さくな
り、放射光強度が急激に低下する（ただし、被覆率も小
さくなるので、放射光量は頭打ちとなる）。また、被覆
率を大きくするほど、放射光量が低下する。放射光量が
低下すると、電子写真プリンタにおいて感光ドラムへの
露光エネルギーが低下するため、印刷濃度が低下し、印
刷品質を劣化させる。図１０より、被覆率が０．５の場
合の光量は０．８（相対値）であり、被覆率０．２５の
場合の光量０．９（相対値）と比較すると、約１０
［％］の低下である。これは駆動条件により補正できる
範囲であり、被覆率を０．５より小さくすれば印刷品質
の劣化は生じない。従って、図１０において、接続抵抗
が小さくかつ放射光量が大きい領域は、被覆率が０．２
５〜０．５の領域である。
【００３１】図１０から、次式、 ０．２５Ｓ0 ≦Ｓ2 ≦０．５Ｓ0 （５） を満足するように拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 および
被覆部１７ａの面積Ｓ2を決めれば良い。ここでは、発
光部１７ｂの面積Ｓe を決めてから、（５）式により拡
散領域表面部１７の面積Ｓ0 および被覆面積Ｓ2 を決め
ることとする。
被覆部１７ａの面積Ｓ2を決めれば良い。ここでは、発
光部１７ｂの面積Ｓe を決めてから、（５）式により拡
散領域表面部１７の面積Ｓ0 および被覆面積Ｓ2 を決め
ることとする。
【００３２】発光部１７ｂの長さＬe は、例えば発光部
１７ｂからの放出光が真円に近い良好な発光スポット形
状となるように、拡散領域表面部１７の幅Ｗ0 と同じ１
０［μｍ］にする。従って、発光部１７ｂの面積Ｓe は
１００［μｍ2 ］となる。被覆部１７ａの長さＬ2 を、
例えば５［μｍ］とすると、拡散領域表面部１７の長さ
Ｌ0 は１５［μｍ］となり、被覆面積Ｓ2 は５０［μｍ
2 ］、拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 は１５０［μｍ］
となる。このとき、Ｓ2 ＝０．３Ｓ0 となり、（５）式
を満足する。
１７ｂからの放出光が真円に近い良好な発光スポット形
状となるように、拡散領域表面部１７の幅Ｗ0 と同じ１
０［μｍ］にする。従って、発光部１７ｂの面積Ｓe は
１００［μｍ2 ］となる。被覆部１７ａの長さＬ2 を、
例えば５［μｍ］とすると、拡散領域表面部１７の長さ
Ｌ0 は１５［μｍ］となり、被覆面積Ｓ2 は５０［μｍ
2 ］、拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 は１５０［μｍ］
となる。このとき、Ｓ2 ＝０．３Ｓ0 となり、（５）式
を満足する。
【００３３】また、前述したようにｐ型拡散領域１３の
横拡散寸法ｘs は１［μｍ］であるので、開口部１６の
面積Ｓ1 は８［μｍ］×１３［μｍ］＝１０４［μ
ｍ2 ］、接続面積Ｓ3 は８［μｍ］×４［μｍ］＝３２
［μｍ2 ］となる。
横拡散寸法ｘs は１［μｍ］であるので、開口部１６の
面積Ｓ1 は８［μｍ］×１３［μｍ］＝１０４［μ
ｍ2 ］、接続面積Ｓ3 は８［μｍ］×４［μｍ］＝３２
［μｍ2 ］となる。
【００３４】ここで、被覆部１７ａの面積Ｓ2 ＝５０
［μｍ2 ］と接続面積Ｓ3 ＝３２［μｍ2 ］なので、Ｓ
2 ＝１．６Ｓ3 となる。被覆面積Ｓ2 に対して、接続面
積Ｓ3が占める割合が大きいほど、同じ被覆面積Ｓ2 に
対して、接続抵抗が小さくなる分だけＬＥＤの放射光量
が大きくなる。従って、（５）式の条件に加えて、 Ｓ3≧０．４Ｓ2 （６） という条件をさらに設ける。式（６）は、ＬＥＤ１０に
おけるＳ2 とＳ3 の関係から０．２Ｓ2 分のマージンを
付加して設定したものである。
［μｍ2 ］と接続面積Ｓ3 ＝３２［μｍ2 ］なので、Ｓ
2 ＝１．６Ｓ3 となる。被覆面積Ｓ2 に対して、接続面
積Ｓ3が占める割合が大きいほど、同じ被覆面積Ｓ2 に
対して、接続抵抗が小さくなる分だけＬＥＤの放射光量
が大きくなる。従って、（５）式の条件に加えて、 Ｓ3≧０．４Ｓ2 （６） という条件をさらに設ける。式（６）は、ＬＥＤ１０に
おけるＳ2 とＳ3 の関係から０．２Ｓ2 分のマージンを
付加して設定したものである。
【００３５】また、ＬＥＤ１０におけるＳ2 ＝０．３Ｓ
0 という関係と（６）式とを用いて、拡散領域表面部１
７の面積Ｓ0 と接続面積Ｓ3 からなる条件を導くと、 Ｓ3≧０．１Ｓ0 （７） となる。
0 という関係と（６）式とを用いて、拡散領域表面部１
７の面積Ｓ0 と接続面積Ｓ3 からなる条件を導くと、 Ｓ3≧０．１Ｓ0 （７） となる。
【００３６】さらに、被覆面積Ｓ2 ＝５０［μｍ2 ］、
開口部１６の面積Ｓ1 ＝１０４［μｍ2 ］なので、Ｓ2
＝０．５Ｓ1 である。これと（６）式とを用い、開口部
１６の面積Ｓ1 と接続面積Ｓ3 からなる条件を導くと、 Ｓ3≧０．２Ｓ1 （８） となる。以上により、（５）式と（６）式、（５）式と
（７）式、または（５）式と（８）式を満足するように
拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 、被覆面積Ｓ2 、接続面
積Ｓ3 を決めれば良い。
開口部１６の面積Ｓ1 ＝１０４［μｍ2 ］なので、Ｓ2
＝０．５Ｓ1 である。これと（６）式とを用い、開口部
１６の面積Ｓ1 と接続面積Ｓ3 からなる条件を導くと、 Ｓ3≧０．２Ｓ1 （８） となる。以上により、（５）式と（６）式、（５）式と
（７）式、または（５）式と（８）式を満足するように
拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 、被覆面積Ｓ2 、接続面
積Ｓ3 を決めれば良い。
【００３７】なお、ｐ型拡散領域１３の拡散深さｘj
は、浅過ぎると表面抵抗が増加し、深過ぎると接合部３
１で発生した光が外部に放出される割合が低下するの
で、これらの点を考慮して決める。Ｚｎ固相拡散法によ
りｐ型拡散領域１３を形成する場合には、拡散深さｘj
が１［μｍ］で表面抵抗を充分に低くすることができ
る。
は、浅過ぎると表面抵抗が増加し、深過ぎると接合部３
１で発生した光が外部に放出される割合が低下するの
で、これらの点を考慮して決める。Ｚｎ固相拡散法によ
りｐ型拡散領域１３を形成する場合には、拡散深さｘj
が１［μｍ］で表面抵抗を充分に低くすることができ
る。
【００３８】このように第１の実施形態によれば、ピッ
チＰと拡散領域表面部１７の幅Ｗ0との関係、あるいは
ピッチＰと開口部１６の幅Ｗ1 の関係が、（１）式また
は（４）式を満足するようにＬＥＤ１０を配列し、さら
に、拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 と被覆面積Ｓ2 との
関係が（５）式を満足し、かつ接続面積Ｓ3 とＳ2 との
関係、Ｓ3 とＳ0 との関係、Ｓ3 と開口部１６の面積Ｓ
1 との関係のいずれかが、（６）式、（７）式、または
（８）式を満足するようにＬＥＤ１０を構成することに
より、超高密度のピッチに応じて発光部を微細に形成す
るにもかかわらず、被覆率を小さくすることにより放射
光量の増大を図り、かつ接続面積を大きくすることによ
り接続抵抗の減少を図ることができる。さらに第１の実
施形態のＬＥＤアレイを用いて電子写真プリンタを構成
すれば、解像度ＭＴＦが高く光源均一度が良好な電子写
真プリンタを実現できる。
チＰと拡散領域表面部１７の幅Ｗ0との関係、あるいは
ピッチＰと開口部１６の幅Ｗ1 の関係が、（１）式また
は（４）式を満足するようにＬＥＤ１０を配列し、さら
に、拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 と被覆面積Ｓ2 との
関係が（５）式を満足し、かつ接続面積Ｓ3 とＳ2 との
関係、Ｓ3 とＳ0 との関係、Ｓ3 と開口部１６の面積Ｓ
1 との関係のいずれかが、（６）式、（７）式、または
（８）式を満足するようにＬＥＤ１０を構成することに
より、超高密度のピッチに応じて発光部を微細に形成す
るにもかかわらず、被覆率を小さくすることにより放射
光量の増大を図り、かつ接続面積を大きくすることによ
り接続抵抗の減少を図ることができる。さらに第１の実
施形態のＬＥＤアレイを用いて電子写真プリンタを構成
すれば、解像度ＭＴＦが高く光源均一度が良好な電子写
真プリンタを実現できる。
【００３９】なお、上記第１の実施形態のＬＥＤアレイ
の製造工程は、図４に示した工程に限定されるものでは
なく、また絶縁膜材料や電極材料等も、図４に示した材
料に限定されるものではない。また、ｐ側電極１４およ
び拡散領域表面部１７の形状は、図１ないし図３に示し
たものに限定されるものではなく、（５）式と、（６）
〜（８）式のいずれかの式とを満足する範囲で任意であ
る。
の製造工程は、図４に示した工程に限定されるものでは
なく、また絶縁膜材料や電極材料等も、図４に示した材
料に限定されるものではない。また、ｐ側電極１４およ
び拡散領域表面部１７の形状は、図１ないし図３に示し
たものに限定されるものではなく、（５）式と、（６）
〜（８）式のいずれかの式とを満足する範囲で任意であ
る。
【００４０】第２の実施形態 図１１および図１２は本発明の第２の実施形態のＬＥＤ
アレイにおけるＬＥＤの構造図であり、図１１は第２の
実施形態のＬＥＤアレイにおけるＬＥＤの上面構造図、
図１２は図１１におけるＢ−Ｂ’間の断面構造図であ
る。この第２の実施形態のＬＥＤアレイは、１２００
［ＤＰＩ］のＬＥＤアレイであるものとする。
アレイにおけるＬＥＤの構造図であり、図１１は第２の
実施形態のＬＥＤアレイにおけるＬＥＤの上面構造図、
図１２は図１１におけるＢ−Ｂ’間の断面構造図であ
る。この第２の実施形態のＬＥＤアレイは、１２００
［ＤＰＩ］のＬＥＤアレイであるものとする。
【００４１】第２の実施形態のＬＥＤアレイは、ｎ型半
導体基板１１上に、図１１および図１２に示す構造のＮ
（Ｎは正の整数）個のＬＥＤ２０（２０−１〜２０−
Ｎ）を所定の間隔で直線的に配置したものである。ＬＥ
Ｄ２０−１〜２０−Ｎは、１２００［ＤＰＩ］に相当す
るピッチ寸法Ｐでｎ型半導体基板１１上に配置されてい
る。
導体基板１１上に、図１１および図１２に示す構造のＮ
（Ｎは正の整数）個のＬＥＤ２０（２０−１〜２０−
Ｎ）を所定の間隔で直線的に配置したものである。ＬＥ
Ｄ２０−１〜２０−Ｎは、１２００［ＤＰＩ］に相当す
るピッチ寸法Ｐでｎ型半導体基板１１上に配置されてい
る。
【００４２】ＬＥＤ２０は、ＬＥＤ２０−１〜２０−Ｎ
に共通であるｎ型半導体基板１１と、個別に開口部１６
が形成された層間絶縁膜１２と、個別に形成されたｐ型
拡散領域１３と、個別に形成されたｐ側電極２４と、Ｌ
ＥＤ２０−１〜２０−Ｎに共通に形成されたｎ側電極１
５とにより構成されている。なお、図１１および図１２
において、図１ないし図３と同じものについては、同じ
番号を付してある。すなわち、第２の実施形態における
ＬＥＤ２０は、上記第１の実施形態におけるＬＥＤ１０
に対して、ｐ側電極の形状が異なる構成であり、また第
２の実施形態のＬＥＤアレイは、上記第１の実施形態の
ＬＥＤアレイに対して、拡散領域表面部１７を直線状で
はなく、一直線に配列した構成である。なお、第２の実
施形態のＬＥＤアレイは、例えば上記第１の実施形態の
ＬＥＤアレイと同様に、図４に示した製造工程により製
造される。
に共通であるｎ型半導体基板１１と、個別に開口部１６
が形成された層間絶縁膜１２と、個別に形成されたｐ型
拡散領域１３と、個別に形成されたｐ側電極２４と、Ｌ
ＥＤ２０−１〜２０−Ｎに共通に形成されたｎ側電極１
５とにより構成されている。なお、図１１および図１２
において、図１ないし図３と同じものについては、同じ
番号を付してある。すなわち、第２の実施形態における
ＬＥＤ２０は、上記第１の実施形態におけるＬＥＤ１０
に対して、ｐ側電極の形状が異なる構成であり、また第
２の実施形態のＬＥＤアレイは、上記第１の実施形態の
ＬＥＤアレイに対して、拡散領域表面部１７を直線状で
はなく、一直線に配列した構成である。なお、第２の実
施形態のＬＥＤアレイは、例えば上記第１の実施形態の
ＬＥＤアレイと同様に、図４に示した製造工程により製
造される。
【００４３】次に、図１１および図１２に示すＬＥＤ２
０の各部の寸法について説明する。ピッチＰは上記第１
の実施形態と同じ約２１［μｍ］であり、また拡散領域
表面部１７、開口部１６の寸法および面積も上記第１の
実施形態と同じである。
０の各部の寸法について説明する。ピッチＰは上記第１
の実施形態と同じ約２１［μｍ］であり、また拡散領域
表面部１７、開口部１６の寸法および面積も上記第１の
実施形態と同じである。
【００４４】ＬＥＤ２０は、ｐ側電極２４の幅寸法Ｗ4
が開口部の幅Ｗ1 より狭く、ｐ側電極２４が開口部１６
および拡散領域表面部１７を長さ方向に貫いて形成され
た構造である。従って、被覆部２７ａは、拡散領域表面
部１７を長さ方向に貫いて、拡散領域表面部１７の中央
部に形成され、発光部２７ｂは被覆部２７ａの幅方向の
両側に形成されている。また、発光部２７ｂの長さおよ
び被覆部の長さはともに拡散領域表面部１７の長さＬ0
（＝１５［μｍ］）に等しく、被覆部の幅はｐ側電極２
４の幅Ｗ4 に等しい。なお、発光部２７ｂの長さをやみ
くもに大きくすると、電子写真プリンタにおける副走査
方向の解像度（その指標としてこの例ではＭＴＦを用い
ている）を低下させることとなるので、この点を考慮す
る必要がある。
が開口部の幅Ｗ1 より狭く、ｐ側電極２４が開口部１６
および拡散領域表面部１７を長さ方向に貫いて形成され
た構造である。従って、被覆部２７ａは、拡散領域表面
部１７を長さ方向に貫いて、拡散領域表面部１７の中央
部に形成され、発光部２７ｂは被覆部２７ａの幅方向の
両側に形成されている。また、発光部２７ｂの長さおよ
び被覆部の長さはともに拡散領域表面部１７の長さＬ0
（＝１５［μｍ］）に等しく、被覆部の幅はｐ側電極２
４の幅Ｗ4 に等しい。なお、発光部２７ｂの長さをやみ
くもに大きくすると、電子写真プリンタにおける副走査
方向の解像度（その指標としてこの例ではＭＴＦを用い
ている）を低下させることとなるので、この点を考慮す
る必要がある。
【００４５】ｐ側電極２４の幅Ｗ4 は、例えば４［μ
ｍ］に形成する。被覆部２７ａの長さは、上述したよう
に１５［μｍ］であり、被覆部２７ａの幅はＷ4 なの
で、被覆部２７ａの面積（被覆面積）Ｓ2 は６０［μｍ
2 ］となる。拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 は１５０
［μｍ2 ］であるので、Ｓ2 ＝０．４Ｓ0 である。この
Ｓ2とＳ0 の関係は（５）式の条件を満たす。なお、発
光部２７ｂの面積Ｓe は９０［μｍ2 ］となる。
ｍ］に形成する。被覆部２７ａの長さは、上述したよう
に１５［μｍ］であり、被覆部２７ａの幅はＷ4 なの
で、被覆部２７ａの面積（被覆面積）Ｓ2 は６０［μｍ
2 ］となる。拡散領域表面部１７の面積Ｓ0 は１５０
［μｍ2 ］であるので、Ｓ2 ＝０．４Ｓ0 である。この
Ｓ2とＳ0 の関係は（５）式の条件を満たす。なお、発
光部２７ｂの面積Ｓe は９０［μｍ2 ］となる。
【００４６】接続部２６ａの長さは開口部１６の長さと
同じ１３［μｍ］なので、接続部２６ａの面積（接続面
積）Ｓ3 は５２［μｍ2 ］となる。拡散領域表面部１７
の面積Ｓ0 ＝１５０［μｍ2 ］、被覆面積Ｓ2 ＝６０
［μｍ2 ］、開口部１６の面積Ｓ1 ＝１０４［μｍ2 ］
なので、Ｓ3 ＝０．９Ｓ2 ＝０．３Ｓ0 ＝０．５Ｓ1 と
なる。このＳ3 とＳ2 、Ｓ0 、Ｓ1 との関係は（６）
式、（７）式、（８）式の条件を満たす。
同じ１３［μｍ］なので、接続部２６ａの面積（接続面
積）Ｓ3 は５２［μｍ2 ］となる。拡散領域表面部１７
の面積Ｓ0 ＝１５０［μｍ2 ］、被覆面積Ｓ2 ＝６０
［μｍ2 ］、開口部１６の面積Ｓ1 ＝１０４［μｍ2 ］
なので、Ｓ3 ＝０．９Ｓ2 ＝０．３Ｓ0 ＝０．５Ｓ1 と
なる。このＳ3 とＳ2 、Ｓ0 、Ｓ1 との関係は（６）
式、（７）式、（８）式の条件を満たす。
【００４７】ＬＥＤ２０は、上記第１の実施形態におけ
るＬＥＤ１０に比べて、被覆面積Ｓ2 に対して接続面積
Ｓ3 の占める割合が大きくなっている。すなわち、同じ
被覆面積Ｓ2 に対してＬＥＤ２０のほうが、ＬＥＤ１０
よりも接続面積Ｓ3 を大きくすることができる。
るＬＥＤ１０に比べて、被覆面積Ｓ2 に対して接続面積
Ｓ3 の占める割合が大きくなっている。すなわち、同じ
被覆面積Ｓ2 に対してＬＥＤ２０のほうが、ＬＥＤ１０
よりも接続面積Ｓ3 を大きくすることができる。
【００４８】このように第２実施形態によれば、ｐ側電
極２４の幅を開口部１６の幅より狭く形成し、ｐ側電極
２４が開口部１６および拡散領域表面部１７を貫くよう
な構成にしたことにより、被覆面積を増加させることな
く、上記第１の実施形態よりも接続面積を大きくするこ
とができるため、さらに放射光量を大きくし、接続抵抗
を小さくすることができる。
極２４の幅を開口部１６の幅より狭く形成し、ｐ側電極
２４が開口部１６および拡散領域表面部１７を貫くよう
な構成にしたことにより、被覆面積を増加させることな
く、上記第１の実施形態よりも接続面積を大きくするこ
とができるため、さらに放射光量を大きくし、接続抵抗
を小さくすることができる。
【００４９】なお、上記第２の実施形態においては、拡
散領域表面部１７を長さ方向に貫くようにｐ側電極を形
成したが、ｐ側電極の形状はこれに限定されるものでは
なく、例えば図１３に示すような形状としても良い。図
１３（ａ）においては、ｐ側電極２４ａを、拡散領域表
面部１７および開口部１６の幅方向の１辺を部分的に被
覆するように形成している。図１３（ｂ）においては、
ｐ側電極２４ｂを、拡散領域表面部１７および開口部１
６の長さ方向の１辺を部分的に被覆するように形成して
いる。また、図１３（ｃ）においては、開口部１６に含
まれず、拡散領域表面部１７に含まれる領域においてｐ
側電極２４ｃの幅を狭くすることにより、接続部に含ま
れず被覆部に含まれる部分の面積を小さくしている。
散領域表面部１７を長さ方向に貫くようにｐ側電極を形
成したが、ｐ側電極の形状はこれに限定されるものでは
なく、例えば図１３に示すような形状としても良い。図
１３（ａ）においては、ｐ側電極２４ａを、拡散領域表
面部１７および開口部１６の幅方向の１辺を部分的に被
覆するように形成している。図１３（ｂ）においては、
ｐ側電極２４ｂを、拡散領域表面部１７および開口部１
６の長さ方向の１辺を部分的に被覆するように形成して
いる。また、図１３（ｃ）においては、開口部１６に含
まれず、拡散領域表面部１７に含まれる領域においてｐ
側電極２４ｃの幅を狭くすることにより、接続部に含ま
れず被覆部に含まれる部分の面積を小さくしている。
【００５０】第３の実施形態 図１４ないし図１６は本発明の第３の実施形態のＬＥＤ
アレイ７を示す構造図であり、図１４はＬＥＤアレイ７
全体を示す上面構造図、図１５は図１４におけるＬＥＤ
配列の端に位置する配列端ＬＥＤ８０を拡大して示した
上面構造図、図１６は図１５におけるＤ−Ｄ’間の断面
構造図である。この第３の実施形態のＬＥＤアレイ７
は、１２００［ＤＰＩ］のＬＥＤアレイであるものとす
る。なお、図１４ないし図１６において、図１ないし図
３と同じものについては、同じ番号を付してある。
アレイ７を示す構造図であり、図１４はＬＥＤアレイ７
全体を示す上面構造図、図１５は図１４におけるＬＥＤ
配列の端に位置する配列端ＬＥＤ８０を拡大して示した
上面構造図、図１６は図１５におけるＤ−Ｄ’間の断面
構造図である。この第３の実施形態のＬＥＤアレイ７
は、１２００［ＤＰＩ］のＬＥＤアレイであるものとす
る。なお、図１４ないし図１６において、図１ないし図
３と同じものについては、同じ番号を付してある。
【００５１】第３の実施形態のＬＥＤアレイ７は、ｎ型
半導体基板１１上にＮ（Ｎは正の整数）個のＬＥＤ７０
（７０−１〜７０−Ｎ）を１２００［ＤＰＩ］に相当す
るピッチ寸法Ｐで直線的に配列したものである。図１４
においては、ＬＥＤ７０−１およびＬＥＤ７０−Ｎが配
列端ＬＥＤ８０（８０ａ、８０ｂ）に相当する。
半導体基板１１上にＮ（Ｎは正の整数）個のＬＥＤ７０
（７０−１〜７０−Ｎ）を１２００［ＤＰＩ］に相当す
るピッチ寸法Ｐで直線的に配列したものである。図１４
においては、ＬＥＤ７０−１およびＬＥＤ７０−Ｎが配
列端ＬＥＤ８０（８０ａ、８０ｂ）に相当する。
【００５２】ＬＥＤアレイは、例えば図４に示した製造
工程によりｎ型半導体ウエハに複数個（例えば１０００
個）形成されたあと、例えば一般的なダイシング法によ
り所望のチップサイズに切り出される。上記のチップに
切り出されたＬＥＤアレイすなわち共通のｎ型半導体基
板上にＬＥＤを複数配列形成してなるＬＥＤアレイを特
にＬＥＤアレイチップと称し、複数のＬＥＤチップを直
線的に配置してなるＬＥＤアレイや複数のＬＥＤアレイ
チップを直線的に配置してなるＬＥＤアレイと区別する
場合もある。図１４に示すＬＥＤアレイ７はＬＥＤアレ
イチップである。図１４において、長辺側アレイ端７１
は、ＬＥＤの配列に水平な方向のチップ端であり、また
短辺側アレイ端７２はＬＥＤの配列に垂直な方向のチッ
プ端である。また、配列延長側アレイ端８１（８１ａ、
８１ｂ）は、ＬＥＤの配列の延長方向にあるチップ端で
あり、短辺側アレイ端７２がこれに相当する。なお、以
下の説明において配列延長側アレイ端８１を単にアレイ
端８１と称する。
工程によりｎ型半導体ウエハに複数個（例えば１０００
個）形成されたあと、例えば一般的なダイシング法によ
り所望のチップサイズに切り出される。上記のチップに
切り出されたＬＥＤアレイすなわち共通のｎ型半導体基
板上にＬＥＤを複数配列形成してなるＬＥＤアレイを特
にＬＥＤアレイチップと称し、複数のＬＥＤチップを直
線的に配置してなるＬＥＤアレイや複数のＬＥＤアレイ
チップを直線的に配置してなるＬＥＤアレイと区別する
場合もある。図１４に示すＬＥＤアレイ７はＬＥＤアレ
イチップである。図１４において、長辺側アレイ端７１
は、ＬＥＤの配列に水平な方向のチップ端であり、また
短辺側アレイ端７２はＬＥＤの配列に垂直な方向のチッ
プ端である。また、配列延長側アレイ端８１（８１ａ、
８１ｂ）は、ＬＥＤの配列の延長方向にあるチップ端で
あり、短辺側アレイ端７２がこれに相当する。なお、以
下の説明において配列延長側アレイ端８１を単にアレイ
端８１と称する。
【００５３】ＬＥＤ７０は、全てのＬＥＤ７０−１〜７
０−Ｎに共通であるｎ型半導体基板１１と、個別に開口
部１６が形成された層間絶縁膜１２と、個別に形成され
たｐ型拡散領域１３と、個別に形成されたｐ側電極１４
と、ＬＥＤ７０に共通に形成されたｎ側電極１５とによ
り構成されている。すなわち、ＬＥＤ７０は上記第１の
実施形態におけるＬＥＤ１０と同様の構成であり、第３
実施形態のＬＥＤアレイ７は、配列端ＬＥＤ８０（ＬＥ
Ｄ７０−１、７０−Ｎ）とアレイ端８１（短辺側アレイ
端７２）の周辺構造に特徴を有するものである。
０−Ｎに共通であるｎ型半導体基板１１と、個別に開口
部１６が形成された層間絶縁膜１２と、個別に形成され
たｐ型拡散領域１３と、個別に形成されたｐ側電極１４
と、ＬＥＤ７０に共通に形成されたｎ側電極１５とによ
り構成されている。すなわち、ＬＥＤ７０は上記第１の
実施形態におけるＬＥＤ１０と同様の構成であり、第３
実施形態のＬＥＤアレイ７は、配列端ＬＥＤ８０（ＬＥ
Ｄ７０−１、７０−Ｎ）とアレイ端８１（短辺側アレイ
端７２）の周辺構造に特徴を有するものである。
【００５４】次に、図１５および図１６に示す、配列端
ＬＥＤ８０の中心からアレイ端８１までの寸法Ｗ10につ
いて以下に説明する。なお、ＬＥＤアレイ７において、
ＬＥＤ７０−１〜７０−Ｎのピッチ寸法Ｐは上記第１の
実施形態と同じ約２１［μｍ］であり、またＬＥＤ７０
の寸法および面積、すなわち拡散領域表面部１７、開口
部１６、ｐ側電極１４の寸法および面積も上記第１の実
施形態と同じである。また、ピッチ寸法Ｐが約２１［μ
ｍ］なので、例えばＬＥＤ７０の個数Ｎが２５６の場合
には、ＬＥＤアレイ７の長辺寸法は約５［ｍｍ］（約２
１［μｍ］×２５６）である。
ＬＥＤ８０の中心からアレイ端８１までの寸法Ｗ10につ
いて以下に説明する。なお、ＬＥＤアレイ７において、
ＬＥＤ７０−１〜７０−Ｎのピッチ寸法Ｐは上記第１の
実施形態と同じ約２１［μｍ］であり、またＬＥＤ７０
の寸法および面積、すなわち拡散領域表面部１７、開口
部１６、ｐ側電極１４の寸法および面積も上記第１の実
施形態と同じである。また、ピッチ寸法Ｐが約２１［μ
ｍ］なので、例えばＬＥＤ７０の個数Ｎが２５６の場合
には、ＬＥＤアレイ７の長辺寸法は約５［ｍｍ］（約２
１［μｍ］×２５６）である。
【００５５】ここで、図１４ないし図１６に示すＬＥＤ
アレイ７（ＬＥＤアレイチップ）を電子写真プリンタの
プリントヘッドに用いる場合について図１７を用いて説
明する。図１７はＬＥＤアレイ７を一直線に配列したプ
リントヘッドの概略構造を示す上面図であり、（ａ）は
プリントヘッド全体の上面図、（ｂ）は隣接するＬＥＤ
アレイ７の配列端ＬＥＤ８０およびアレイ端８１周辺の
拡大上面図である。
アレイ７（ＬＥＤアレイチップ）を電子写真プリンタの
プリントヘッドに用いる場合について図１７を用いて説
明する。図１７はＬＥＤアレイ７を一直線に配列したプ
リントヘッドの概略構造を示す上面図であり、（ａ）は
プリントヘッド全体の上面図、（ｂ）は隣接するＬＥＤ
アレイ７の配列端ＬＥＤ８０およびアレイ端８１周辺の
拡大上面図である。
【００５６】図１７のプリントヘッドは、配線基板９０
と、配線基板９０上に一列に配列されたＭ個（Ｍは２以
上の整数）のＬＥＤアレイ７−１〜７−Ｍと、ＬＥＤア
レイ７の発光動作を制御するための図示しない駆動ＩＣ
と、ＬＥＤアレイ７からの光を感光ドラム（図示しな
い）上に集束するための図示しないレンズから構成され
る。図１７（ｂ）において、配列端ＬＥＤ８０ａおよび
アレイ端８１ａは、ＬＥＤアレイ７の左側の配列端ＬＥ
Ｄ８０およびアレイ端８１を示し、また配列端ＬＥＤ８
０ｂおよびアレイ端８１ｂは、ＬＥＤアレイ７の右側の
配列端ＬＥＤ８０およびアレイ端８１を示す。また、ア
レイ間ピッチ寸法Ｐｃｈは、隣接するＬＥＤアレイ７−
（ｈ−１）と７−ｈ（ｈは２からＭまでの任意の整数）
において、ＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）の配列端ＬＥＤ
８０ｂとＬＥＤアレイ７−ｈの配列端ＬＥＤ８０ａのピ
ッチ寸法である。また、以下の説明においては、ＬＥＤ
アレイ７内のＬＥＤ７０のピッチ寸法Ｐをアレイ内ピッ
チ寸法と称する。
と、配線基板９０上に一列に配列されたＭ個（Ｍは２以
上の整数）のＬＥＤアレイ７−１〜７−Ｍと、ＬＥＤア
レイ７の発光動作を制御するための図示しない駆動ＩＣ
と、ＬＥＤアレイ７からの光を感光ドラム（図示しな
い）上に集束するための図示しないレンズから構成され
る。図１７（ｂ）において、配列端ＬＥＤ８０ａおよび
アレイ端８１ａは、ＬＥＤアレイ７の左側の配列端ＬＥ
Ｄ８０およびアレイ端８１を示し、また配列端ＬＥＤ８
０ｂおよびアレイ端８１ｂは、ＬＥＤアレイ７の右側の
配列端ＬＥＤ８０およびアレイ端８１を示す。また、ア
レイ間ピッチ寸法Ｐｃｈは、隣接するＬＥＤアレイ７−
（ｈ−１）と７−ｈ（ｈは２からＭまでの任意の整数）
において、ＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）の配列端ＬＥＤ
８０ｂとＬＥＤアレイ７−ｈの配列端ＬＥＤ８０ａのピ
ッチ寸法である。また、以下の説明においては、ＬＥＤ
アレイ７内のＬＥＤ７０のピッチ寸法Ｐをアレイ内ピッ
チ寸法と称する。
【００５７】図１７（ａ）に示すように、ＬＥＤアレイ
７は、用紙の幅寸法Ｙと同じ長さの光源となるように、
配線基板９０上に一列に配列されている。例えば、Ａ４
サイズ用紙に対応させるとき、Ａ４用紙の幅寸法Ｙ（横
幅）は約２１０［ｍｍ］であり、ＬＥＤアレイ７の長さ
（長辺寸法）を上記のように約５［ｍｍ］とすると、約
４０個のＬＥＤアレイ７を配列すれば良い。このとき、
図１７（ｂ）に示すアレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈも、アレ
イ内ピッチ寸法Ｐと同じ程度にする必要がある。
７は、用紙の幅寸法Ｙと同じ長さの光源となるように、
配線基板９０上に一列に配列されている。例えば、Ａ４
サイズ用紙に対応させるとき、Ａ４用紙の幅寸法Ｙ（横
幅）は約２１０［ｍｍ］であり、ＬＥＤアレイ７の長さ
（長辺寸法）を上記のように約５［ｍｍ］とすると、約
４０個のＬＥＤアレイ７を配列すれば良い。このとき、
図１７（ｂ）に示すアレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈも、アレ
イ内ピッチ寸法Ｐと同じ程度にする必要がある。
【００５８】この理由を図１８を用いて説明する。図１
８は図１７に示すプリントヘッドにおけるアレイ間ピッ
チ寸法Ｐｃｈと放出光の強度分布との関係を示す図であ
り、隣接するＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）と７−ｈにお
いて、ＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）のＬＥＤ７０−（Ｎ
−１）と配列端ＬＥＤ８０ｂ（ＬＥＤ７０−Ｎ）、およ
びＬＥＤアレイ７−ｈの配列端ＬＥＤ８０ａ（ＬＥＤ７
０−１）とＬＥＤ７０−２を全て発光させたときの光強
度分布である。図１８（ａ）はアレイ間ピッチ寸法Ｐｃ
ｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐより大きい場合であり、各Ｌ
ＥＤの光強度を総合した総合光強度分布をＱに示す。図
１８（ｂ）はアレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈがアレイ内ピッ
チ寸法Ｐより小さい場合であり、各ＬＥＤの光強度を総
合した総合光強度分布をＲに示す。
８は図１７に示すプリントヘッドにおけるアレイ間ピッ
チ寸法Ｐｃｈと放出光の強度分布との関係を示す図であ
り、隣接するＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）と７−ｈにお
いて、ＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）のＬＥＤ７０−（Ｎ
−１）と配列端ＬＥＤ８０ｂ（ＬＥＤ７０−Ｎ）、およ
びＬＥＤアレイ７−ｈの配列端ＬＥＤ８０ａ（ＬＥＤ７
０−１）とＬＥＤ７０−２を全て発光させたときの光強
度分布である。図１８（ａ）はアレイ間ピッチ寸法Ｐｃ
ｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐより大きい場合であり、各Ｌ
ＥＤの光強度を総合した総合光強度分布をＱに示す。図
１８（ｂ）はアレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈがアレイ内ピッ
チ寸法Ｐより小さい場合であり、各ＬＥＤの光強度を総
合した総合光強度分布をＲに示す。
【００５９】図１８（ａ）に示したように、アレイ間ピ
ッチ寸法Ｐｃｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐより大きくなる
と、配列端ＬＥＤ８０間の光強度分布の重なり度合いが
低下するため、ピッチ寸法ＰのＬＥＤアレイ内部の総合
光強度と比較して、ピッチ寸法ＰｃｈのＬＥＤアレイ間
の総合光強度は低くなる。アレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈが
広がるほどＬＥＤアレイ間の総合光強度は低くなる。プ
リントヘッドにおいて総合光強度分布Ｑが低下した部分
は、印刷において濃度の低下を引き起こし、印字品質を
劣化させる。感光ドラムや現像剤の材料にも依存する
が、発明者らの実験データによると、アレイ間ピッチ寸
法Ｐｃｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐに対し、１．４Ｐを越
えると、印刷において濃度の低下が認識されるため、ア
レイ間ピッチ寸法Ｐｃｈを１．４Ｐ以下にする必要があ
る。
ッチ寸法Ｐｃｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐより大きくなる
と、配列端ＬＥＤ８０間の光強度分布の重なり度合いが
低下するため、ピッチ寸法ＰのＬＥＤアレイ内部の総合
光強度と比較して、ピッチ寸法ＰｃｈのＬＥＤアレイ間
の総合光強度は低くなる。アレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈが
広がるほどＬＥＤアレイ間の総合光強度は低くなる。プ
リントヘッドにおいて総合光強度分布Ｑが低下した部分
は、印刷において濃度の低下を引き起こし、印字品質を
劣化させる。感光ドラムや現像剤の材料にも依存する
が、発明者らの実験データによると、アレイ間ピッチ寸
法Ｐｃｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐに対し、１．４Ｐを越
えると、印刷において濃度の低下が認識されるため、ア
レイ間ピッチ寸法Ｐｃｈを１．４Ｐ以下にする必要があ
る。
【００６０】また、図１８（ｂ）に示したように、アレ
イ間ピッチ寸法Ｐｃｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐより小さ
くなると、配列端ＬＥＤ８０間の光強度分布の重なり度
合いが増加するため、ピッチ寸法ＰのＬＥＤアレイ内部
と比較して、ピッチ寸法ＰｃｈのＬＥＤアレイ間の総合
光強度は高くなる。アレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈが狭くな
るほどＬＥＤアレイ間の光強度は高くなる。プリントヘ
ッドにおいて総合光強度分布Ｒが増加した部分は、印刷
において濃度の増加を引き起こし印字品質を劣化させ
る。感光ドラムや現像剤の材料にも依存するが、発明者
らの実験データによると、アレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈが
アレイ内ピッチ寸法Ｐに対し、０．６Ｐに満たなくなる
と、印刷において濃度の増加が認識されるため、アレイ
間ピッチ寸法Ｐｃｈを０．６Ｐ以上にする必要がある。
イ間ピッチ寸法Ｐｃｈがアレイ内ピッチ寸法Ｐより小さ
くなると、配列端ＬＥＤ８０間の光強度分布の重なり度
合いが増加するため、ピッチ寸法ＰのＬＥＤアレイ内部
と比較して、ピッチ寸法ＰｃｈのＬＥＤアレイ間の総合
光強度は高くなる。アレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈが狭くな
るほどＬＥＤアレイ間の光強度は高くなる。プリントヘ
ッドにおいて総合光強度分布Ｒが増加した部分は、印刷
において濃度の増加を引き起こし印字品質を劣化させ
る。感光ドラムや現像剤の材料にも依存するが、発明者
らの実験データによると、アレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈが
アレイ内ピッチ寸法Ｐに対し、０．６Ｐに満たなくなる
と、印刷において濃度の増加が認識されるため、アレイ
間ピッチ寸法Ｐｃｈを０．６Ｐ以上にする必要がある。
【００６１】すなわち、ＬＥＤアレイ７を一列に配列し
たプリントヘッドにおいて、ＬＥＤアレイ間ピッチ寸法
Ｐｃｈが、次式、 ０．６Ｐ≦Ｐｃｈ≦１．４Ｐ （９） を満足すれば、ＬＥＤアレイ間において印刷の濃度の低
下および増加がなく、良好な印刷品質を得ることができ
る。
たプリントヘッドにおいて、ＬＥＤアレイ間ピッチ寸法
Ｐｃｈが、次式、 ０．６Ｐ≦Ｐｃｈ≦１．４Ｐ （９） を満足すれば、ＬＥＤアレイ間において印刷の濃度の低
下および増加がなく、良好な印刷品質を得ることができ
る。
【００６２】アレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈは、隣接する２
個のＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）および７−ｈにおける
隣接する配列端ＬＥＤ８０ｂと配列端ＬＥＤ８０ａのピ
ッチ寸法であり、図１５および図１６に示す配列端ＬＥ
Ｄ８０の中心から配列延長側アレイ端８１までの寸法Ｗ
10との関係は、Ｐｃｈ≧２Ｗ10となる。ここで、プリン
トヘッドにおいてＬＥＤアレイを一列に配置する場合、
上記（９）式を満足するように配置すれば良いが、この
際、ＬＥＤアレイ７（ＬＥＤアレイチップ）同士を密接
させて配置すると、衝撃などによりアレイ端（チップ
端）が破損し、最悪の場合、破損が配列端ＬＥＤ８０の
ｐ型拡散領域１３にまで及び、放射光量の低下などの不
良が発生する。従って、図１７（ｂ）に示すように、Ｌ
ＥＤアレイ７間に隙間Ｇｃｈを設けて配列する必要があ
る。隙間Ｇｃｈは、ＬＥＤアレイ７同士が接触して破損
しない程度の寸法であれば良く、通常は２［μｍ］以上
であれば充分である。約２１［μｍ］のアレイ内ピッチ
寸法Ｐに対し、２［μｍ］＝０．１Ｐなので、次式、 Ｐｃｈ≧２Ｗ10＋０．１Ｐ （１０） の関係が成り立つ。従って、（９）式および（１０）式
の関係から、 ０．２５Ｐ≦Ｗ10≦０．６５Ｐ （１１） が得られる。
個のＬＥＤアレイ７−（ｈ−１）および７−ｈにおける
隣接する配列端ＬＥＤ８０ｂと配列端ＬＥＤ８０ａのピ
ッチ寸法であり、図１５および図１６に示す配列端ＬＥ
Ｄ８０の中心から配列延長側アレイ端８１までの寸法Ｗ
10との関係は、Ｐｃｈ≧２Ｗ10となる。ここで、プリン
トヘッドにおいてＬＥＤアレイを一列に配置する場合、
上記（９）式を満足するように配置すれば良いが、この
際、ＬＥＤアレイ７（ＬＥＤアレイチップ）同士を密接
させて配置すると、衝撃などによりアレイ端（チップ
端）が破損し、最悪の場合、破損が配列端ＬＥＤ８０の
ｐ型拡散領域１３にまで及び、放射光量の低下などの不
良が発生する。従って、図１７（ｂ）に示すように、Ｌ
ＥＤアレイ７間に隙間Ｇｃｈを設けて配列する必要があ
る。隙間Ｇｃｈは、ＬＥＤアレイ７同士が接触して破損
しない程度の寸法であれば良く、通常は２［μｍ］以上
であれば充分である。約２１［μｍ］のアレイ内ピッチ
寸法Ｐに対し、２［μｍ］＝０．１Ｐなので、次式、 Ｐｃｈ≧２Ｗ10＋０．１Ｐ （１０） の関係が成り立つ。従って、（９）式および（１０）式
の関係から、 ０．２５Ｐ≦Ｗ10≦０．６５Ｐ （１１） が得られる。
【００６３】ただし、配列端ＬＥＤ８０の中心からアレ
イ端８１まで寸法Ｗ10の下限については、（１１）式の
他に、拡散領域表面部１７の寸法によっても制限され
る。アレイ端８１が配列端ＬＥＤ８０のｐ型拡散領域１
３の内側に入った場合（ｐ型拡散領域１３の一部が削り
落とされた場合）、放射光量の低下などの特性不良を生
ずるため、アレイ端８１は配列端ＬＥＤ８０のｐ型拡散
領域１３の外側に位置する必要がある。なお、ＬＥＤア
レイ７は、ｐ側電極１４の幅Ｗ2 が拡散領域表面部１７
の幅Ｗ0 より大きい構成となっているが、アレイ端８１
がｐ側電極１４の内側に入り、ｐ側電極１４の一部を削
り落とした場合においても、ｐ型拡散領域１３の内側ま
で入っていなければ、配列端ＬＥＤ８０の特性低下は生
じない。拡散領域表面部１７のアレイ端８１側の縁部か
らアレイ端８１までの寸法Ｗ11および拡散領域表面部１
７の幅Ｗ0 を用いると、配列端ＬＥＤ８０の中心からア
レイ端８１までの寸法Ｗ10は、Ｗ10＝Ｗ0 ／２＋Ｗ11で
ある。アレイ端８１が、配列端ＬＥＤ８０のｐ型拡散領
域１３の内側に入った場合をＷ11＜０、拡散領域表面部
１７の上記の縁部と一致した場合をＷ11＝０、ｐ型拡散
領域１３の外側にある場合をＷ11＞０とすると、配列端
ＬＥＤ８０の特性低下が生じないためのＷ11の下限は、
上記のように拡散領域表面部１７の縁部とアレイ端８１
が一致する場合のＷ11＝０であるから、 Ｗ10≧Ｗ0 ／２ （１２） でなければならない。ここで、Ｗ0 の上限は、（１）式
により０．５Ｐであるから、 Ｗ10≧Ｗ0 ／２＝０．２５Ｐ （１３） である。この（１３）式と（１１）式とを比較すると判
るように、（１１）式を満足するＬＥＤアレイ７は（１
３）式も満足する。
イ端８１まで寸法Ｗ10の下限については、（１１）式の
他に、拡散領域表面部１７の寸法によっても制限され
る。アレイ端８１が配列端ＬＥＤ８０のｐ型拡散領域１
３の内側に入った場合（ｐ型拡散領域１３の一部が削り
落とされた場合）、放射光量の低下などの特性不良を生
ずるため、アレイ端８１は配列端ＬＥＤ８０のｐ型拡散
領域１３の外側に位置する必要がある。なお、ＬＥＤア
レイ７は、ｐ側電極１４の幅Ｗ2 が拡散領域表面部１７
の幅Ｗ0 より大きい構成となっているが、アレイ端８１
がｐ側電極１４の内側に入り、ｐ側電極１４の一部を削
り落とした場合においても、ｐ型拡散領域１３の内側ま
で入っていなければ、配列端ＬＥＤ８０の特性低下は生
じない。拡散領域表面部１７のアレイ端８１側の縁部か
らアレイ端８１までの寸法Ｗ11および拡散領域表面部１
７の幅Ｗ0 を用いると、配列端ＬＥＤ８０の中心からア
レイ端８１までの寸法Ｗ10は、Ｗ10＝Ｗ0 ／２＋Ｗ11で
ある。アレイ端８１が、配列端ＬＥＤ８０のｐ型拡散領
域１３の内側に入った場合をＷ11＜０、拡散領域表面部
１７の上記の縁部と一致した場合をＷ11＝０、ｐ型拡散
領域１３の外側にある場合をＷ11＞０とすると、配列端
ＬＥＤ８０の特性低下が生じないためのＷ11の下限は、
上記のように拡散領域表面部１７の縁部とアレイ端８１
が一致する場合のＷ11＝０であるから、 Ｗ10≧Ｗ0 ／２ （１２） でなければならない。ここで、Ｗ0 の上限は、（１）式
により０．５Ｐであるから、 Ｗ10≧Ｗ0 ／２＝０．２５Ｐ （１３） である。この（１３）式と（１１）式とを比較すると判
るように、（１１）式を満足するＬＥＤアレイ７は（１
３）式も満足する。
【００６４】１２００［ＤＰＩ］のＬＥＤアレイのアレ
イ内ピッチ寸法Ｐは約２１［μｍ］であるので、配列端
ＬＥＤ８０の中心からアレイ端８１までの寸法Ｗ10を、
（１１）式により、５［μｍ］≦Ｗ11≦１４［μｍ］の
範囲で構成すれば良い。
イ内ピッチ寸法Ｐは約２１［μｍ］であるので、配列端
ＬＥＤ８０の中心からアレイ端８１までの寸法Ｗ10を、
（１１）式により、５［μｍ］≦Ｗ11≦１４［μｍ］の
範囲で構成すれば良い。
【００６５】このように第３の実施形態によれば、配列
端ＬＥＤ８０からアレイ端８１までの寸法Ｗ10とピッチ
Ｐとの関係が、（１１）式を満足するようにＬＥＤ７０
を配列形成することにより、この第３の実施形態のＬＥ
Ｄアレイ７を用いてプリントヘッドを構成し、このプリ
ントヘッドを用いて電子写真プリンタを構成すれば、Ｌ
ＥＤアレイ間においても濃度が均一な良好な印刷品質を
提供できる電子写真プリンタを実現できる。
端ＬＥＤ８０からアレイ端８１までの寸法Ｗ10とピッチ
Ｐとの関係が、（１１）式を満足するようにＬＥＤ７０
を配列形成することにより、この第３の実施形態のＬＥ
Ｄアレイ７を用いてプリントヘッドを構成し、このプリ
ントヘッドを用いて電子写真プリンタを構成すれば、Ｌ
ＥＤアレイ間においても濃度が均一な良好な印刷品質を
提供できる電子写真プリンタを実現できる。
【００６６】なお、第３の実施形態におけるＬＥＤ７０
の構造は、上記第２の実施形態と同様の構造でも良い。
すなわち、第３の実施形態のＬＥＤアレイ７におけるＬ
ＥＤ７０の構造は任意であり、配列端ＬＥＤ８０からア
レイ端８１までの寸法Ｗ10が（１１）式を満足すれば良
い。
の構造は、上記第２の実施形態と同様の構造でも良い。
すなわち、第３の実施形態のＬＥＤアレイ７におけるＬ
ＥＤ７０の構造は任意であり、配列端ＬＥＤ８０からア
レイ端８１までの寸法Ｗ10が（１１）式を満足すれば良
い。
【００６７】
【発明の効果】以上説明したように本発明のＬＥＤアレ
イによれば、超高密度のピッチに応じて発光部を微細に
形成するにもかかわらず、被覆率を小さくすることによ
り放射光量の増大を図り、かつ接続面積を大きくするこ
とにより接続抵抗の減少を図ることができるという効果
がある。
イによれば、超高密度のピッチに応じて発光部を微細に
形成するにもかかわらず、被覆率を小さくすることによ
り放射光量の増大を図り、かつ接続面積を大きくするこ
とにより接続抵抗の減少を図ることができるという効果
がある。
【００６８】また、上記のＬＥＤアレイを用いて構成し
たプリントヘッドおよび電子写真プリンタによれば、解
像度（その指標として上記実施の形態ではＭＴＦを用い
ている）が高く、光源均一度が良好な電子写真プリンタ
を実現できるという効果がある。
たプリントヘッドおよび電子写真プリンタによれば、解
像度（その指標として上記実施の形態ではＭＴＦを用い
ている）が高く、光源均一度が良好な電子写真プリンタ
を実現できるという効果がある。
【図１】本発明の第１の実施形態のＬＥＤアレイの上面
構造図である。
構造図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のＬＥＤアレイにおけ
るＬＥＤの上面構造図である。
るＬＥＤの上面構造図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ’間の断面構造図である。
【図４】本発明のＬＥＤアレイの製造工程の一例を説明
する断面構造図である。
する断面構造図である。
【図５】ＬＥＤアレイを用いた電子写真プリンタにおけ
る解像度（ＭＴＦ）と光源均一性を説明する図である。
る解像度（ＭＴＦ）と光源均一性を説明する図である。
【図６】ＬＥＤアレイを用いた電子写真プリンタにおけ
る解像度（ＭＴＦ）特性と光源均一性特性の一例を示す
図である。
る解像度（ＭＴＦ）特性と光源均一性特性の一例を示す
図である。
【図７】ＬＥＤにおける接続面積と接続抵抗の関係の一
例を示す図である。
例を示す図である。
【図８】ＬＥＤにおける接続面積と被覆率の関係の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図９】ＬＥＤにおける被覆率と放射光量の関係の一例
を示す図である。
を示す図である。
【図１０】ＬＥＤにおける被覆率と光量および接続抵抗
との関係の一例を示す図である。
との関係の一例を示す図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態のＬＥＤアレイにお
けるＬＥＤの上面構造図である。
けるＬＥＤの上面構造図である。
【図１２】図１１におけるＢ−Ｂ’間の断面構造図であ
る。
る。
【図１３】本発明の第２の実施形態のＬＥＤアレイにお
ける別のＬＥＤの上面構造図である。
ける別のＬＥＤの上面構造図である。
【図１４】本発明の第３の実施形態のＬＥＤアレイの上
面構造図である。
面構造図である。
【図１５】本発明の第３の実施形態のＬＥＤアレイにお
けるＬＥＤの上面構造図である。
けるＬＥＤの上面構造図である。
【図１６】図１５におけるＤ−Ｄ’間の断面構造図であ
る。
る。
【図１７】本発明の第３の実施形態のＬＥＤアレイを一
直線に配列したプリントヘッドの概略構造を示す上面図
である。
直線に配列したプリントヘッドの概略構造を示す上面図
である。
【図１８】図１７に示すプリントヘッドにおけるアレイ
間ピッチ寸法と放出光の強度分布との関係の一例を示す
図である。
間ピッチ寸法と放出光の強度分布との関係の一例を示す
図である。
【図１９】従来のＬＥＤアレイの上面構造図である。
【図２０】従来のＬＥＤアレイにおけるＬＥＤの上面構
造図である。
造図である。
【図２１】図２０におけるＣ−Ｃ’間の断面構造図であ
る。
る。
１，７ ＬＥＤアレイ、 １０，２０，７０ ＬＥＤ、
１１ ｎ型半導体基板、 １２ 層間絶縁膜、 １３
ｐ型拡散領域、 １４，２４，２４ａ，２４ｂ，２４
ｃ ｐ側電極（個別電極）、 １６ 開口部、 １６
ａ，２６ａ 接続部、 １７ 拡散領域表面部、 １７
ａ，２７ａ 被覆部、 ８０ 配列端ＬＥＤ、 ８１
配列延長側アレイ端、 ９０ 配線基板。
１１ ｎ型半導体基板、 １２ 層間絶縁膜、 １３
ｐ型拡散領域、 １４，２４，２４ａ，２４ｂ，２４
ｃ ｐ側電極（個別電極）、 １６ 開口部、 １６
ａ，２６ａ 接続部、 １７ 拡散領域表面部、 １７
ａ，２７ａ 被覆部、 ８０ 配列端ＬＥＤ、 ８１
配列延長側アレイ端、 ９０ 配線基板。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浜野 広 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電気 工業株式会社内
Claims (15)
- 【請求項１】 第１導電型の半導体基板上に形成された
層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に形成された開口部と、
前記半導体基板の前記開口部に対応した領域に形成され
た第２導電型の拡散領域と、前記拡散領域に接続する個
別電極とにより構成されるＬＥＤを、所定のピッチ寸法
Ｐで直線的に配列してなるＬＥＤアレイにおいて、 前記拡散領域の基板表面領域である拡散領域表面部のピ
ッチ方向の幅寸法Ｗ0が、 ０．４Ｐ≦Ｗ0 ≦０．５Ｐ を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項２】 第１導電型の半導体基板上に形成された
層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に形成された開口部と、
前記半導体基板の前記開口部に対応した領域に形成され
た第２導電型の拡散領域と、前記拡散領域に接続する個
別電極とにより構成されるＬＥＤを、所定のピッチ寸法
Ｐで直線的に配列してなるＬＥＤアレイにおいて、 前記開口部のピッチ方向の幅寸法Ｗ1 が、 ０．３Ｐ≦Ｗ1 ≦０．４Ｐ を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項３】 第１導電型の半導体基板上に形成された
層間絶縁膜と、前記層間絶縁膜に形成された開口部と、
前記半導体基板の前記開口部に対応した領域に形成され
た第２導電型の拡散領域と、前記拡散領域に接続する個
別電極とにより構成されるＬＥＤを、所定のピッチ寸法
Ｐで直線的に配列してなるＬＥＤアレイにおいて、 前記個別電極が前記拡散領域の基板表面領域である拡散
領域表面部を被覆する領域である被覆部の面積Ｓ2 が、
前記拡散領域表面部の面積Ｓ0 に対し、 ０．２５Ｓ0 ≦Ｓ2 ≦０．５Ｓ0 を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項４】 請求項１または２に記載のＬＥＤアレイ
において、 さらに、前記個別電極が前記拡散領域の基板表面領域で
ある拡散領域表面部を被覆する領域である被覆部の面積
Ｓ2 が、前記拡散領域表面部の面積Ｓ0 に対し、 ０．２５Ｓ0 ≦Ｓ2 ≦０．５Ｓ0 を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項５】 請求項３または４に記載のＬＥＤアレイ
において、 さらに、前記個別電極が前記開口部内において前記拡散
領域と接続されている領域である接続部の面積Ｓ3 が、
前記被覆部の面積Ｓ2 に対し、 Ｓ3 ≧０．４Ｓ2 を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項６】 請求項３または４に記載のＬＥＤアレイ
において、 さらに、前記個別電極が前記開口部内において前記拡散
領域と接続されている領域である接続部の面積Ｓ3 が、
前記拡散領域表面部の面積Ｓ0 に対し、 Ｓ3 ≧０．１Ｓ0 を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項７】 請求項３または４に記載のＬＥＤアレイ
において、 さらに、前記個別電極が前記開口部内において前記拡散
領域と接続されている領域である接続部の面積Ｓ3 が、
前記開口部の面積Ｓ1 に対し、 Ｓ3 ≧０．２Ｓ1 を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項８】 半導体基板上にＬＥＤを所定のピッチ寸
法Ｐで直線的に配列形成してなるＬＥＤアレイにおい
て、 前記配列の端に位置する配列端ＬＥＤの中心からこの配
列端ＬＥＤに隣接する配列延長側アレイ端までのピッチ
方向の寸法Ｗ10が、 ０．２５Ｐ≦Ｗ10≦０．６５Ｐ を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項９】 請求項１ないし７のいずれかに記載のＬ
ＥＤアレイにおいて、 前記配列の端に位置する配列端ＬＥＤの中心からこの配
列端ＬＥＤに隣接する配列延長側アレイ端までのピッチ
方向の寸法Ｗ10が、 ０．２５Ｐ≦Ｗ10≦０．６５Ｐ を満たすことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項１０】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
ＬＥＤアレイにおいて、 前記個別電極が、 前記拡散領域の基板表面領域である拡散領域表面部のピ
ッチ方向の１辺を完全に被覆するように形成されている
ことを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項１１】 請求項１ないし９のいずれかに記載の
ＬＥＤアレイにおいて、 前記個別電極が、 前記拡散領域の基板表面領域である拡散領域表面部の１
辺もしくは２辺を部分的に被覆するように形成されてい
ることを特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれかに記載
のＬＥＤアレイにおいて、 前記ＬＥＤが、 １２００［ＤＰＩ］以上のピッチで形成されていること
を特徴とするＬＥＤアレイ。 - 【請求項１３】 配線基板と、前記配線基板上に一直線
に配列された複数個のＬＥＤアレイチップと、前記ＬＥ
Ｄアレイチップの発光動作を制御するための駆動ＩＣ
と、前記ＬＥＤアレイチップからの光を感光ドラム上に
集束するためのレンズから構成されるプリントヘッドに
おいて、 前記ＬＥＤアレイチップとして、請求項１ないし１２の
いずれかに記載のＬＥＤアレイを用いたことを特徴とす
るプリントヘッド。 - 【請求項１４】 請求項１３記載のプリントヘッドにお
いて、 第１のＬＥＤアレイチップに形成された第１の配列端Ｌ
ＥＤと、前記第１のＬＥＤアレイチップに隣接する第２
のＬＥＤアレイチップに形成され、前記第１の配列端Ｌ
ＥＤに隣接する第２の配列端ＬＥＤとのピッチ寸法であ
るアレイ間ピッチ寸法Ｐｃｈが、前記ピッチ寸法Ｐに対
し、 ０．６Ｐ≦Ｐｃｈ≦１．４Ｐ を満たすことを特徴とするプリントヘッド。 - 【請求項１５】 プリントヘッドと、前記プリントヘッ
ドからの光により表面に静電潜像が形成される感光ドラ
ムと、前記静電潜像を現像する現像器と、前記現像され
た静電潜像を用紙に転写する転写器とを備え、前記プリ
ントヘッドをＬＥＤアレイを用いて構成した電子写真プ
リンタにおいて、 前記ＬＥＤアレイとして、請求項１ないし１２のいずれ
かに記載のＬＥＤアレイを用いたことを特徴とする電子
写真プリンタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29555097A JPH111027A (ja) | 1997-04-14 | 1997-10-28 | Ｌｅｄアレイおよびプリントヘッドならびに電子写真プリンタ |
| EP98106373A EP0872892A3 (en) | 1997-04-14 | 1998-04-07 | LED array and printer for an electrophotographic printer with said LED array |
| US09/057,611 US6064418A (en) | 1997-04-14 | 1998-04-09 | Led array, print head, and electrophotographic printer |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9572697 | 1997-04-14 | ||
| JP9-95726 | 1997-04-14 | ||
| JP29555097A JPH111027A (ja) | 1997-04-14 | 1997-10-28 | Ｌｅｄアレイおよびプリントヘッドならびに電子写真プリンタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH111027A true JPH111027A (ja) | 1999-01-06 |
Family
ID=26436920
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29555097A Pending JPH111027A (ja) | 1997-04-14 | 1997-10-28 | Ｌｅｄアレイおよびプリントヘッドならびに電子写真プリンタ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6064418A (ja) |
| EP (1) | EP0872892A3 (ja) |
| JP (1) | JPH111027A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008030481A (ja) * | 2000-12-27 | 2008-02-14 | Senshin Capital Llc | 統合型有機発光ダイオードプリントヘッド |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP3906653B2 (ja) | 2000-07-18 | 2007-04-18 | ソニー株式会社 | 画像表示装置及びその製造方法 |
| US6624839B2 (en) | 2000-12-20 | 2003-09-23 | Polaroid Corporation | Integral organic light emitting diode printhead utilizing color filters |
| US6763167B2 (en) | 2000-12-20 | 2004-07-13 | Polaroid Corporation | Integral organic light emitting diode fiber optic printhead |
| US6525758B2 (en) | 2000-12-28 | 2003-02-25 | Polaroid Corporation | Integral organic light emitting diode fiber optic printhead utilizing color filters |
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1997
- 1997-10-28 JP JP29555097A patent/JPH111027A/ja active Pending
-
1998
- 1998-04-07 EP EP98106373A patent/EP0872892A3/en not_active Withdrawn
- 1998-04-09 US US09/057,611 patent/US6064418A/en not_active Expired - Lifetime
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| JP2008030481A (ja) * | 2000-12-27 | 2008-02-14 | Senshin Capital Llc | 統合型有機発光ダイオードプリントヘッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6064418A (en) | 2000-05-16 |
| EP0872892A3 (en) | 2000-07-05 |
| EP0872892A2 (en) | 1998-10-21 |
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