JPH118405A - 発光ダイオードアレイおよび発光ダイオード - Google Patents
発光ダイオードアレイおよび発光ダイオードInfo
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- JPH118405A JPH118405A JP16022597A JP16022597A JPH118405A JP H118405 A JPH118405 A JP H118405A JP 16022597 A JP16022597 A JP 16022597A JP 16022597 A JP16022597 A JP 16022597A JP H118405 A JPH118405 A JP H118405A
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-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/02—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies
- H01L33/20—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor bodies with a particular shape, e.g. curved or truncated substrate
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/58—Optical field-shaping elements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 発光効率を高める構造にすること。
【解決手段】 下地12上に、下地の上面12a と実質的に
平行な主発光面144 と、下地の上面に対して実質的に垂
直な副発光面を形成している側壁面146a,146b,146cおよ
び146dを有する発光部14を設け、発光部の副発光面から
出射した光を上方へ指向させるための反射ブロック16を
設ける。
平行な主発光面144 と、下地の上面に対して実質的に垂
直な副発光面を形成している側壁面146a,146b,146cおよ
び146dを有する発光部14を設け、発光部の副発光面から
出射した光を上方へ指向させるための反射ブロック16を
設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、発光ダイオード
アレイおよび発光ダイオードに関する。
アレイおよび発光ダイオードに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の発光素子アレイとしては、例えば
文献（トリケップスＷＳ６、ｐ．１２１〜１２６、１９
８５年）に開示された面発光型発光ダイオードアレイが
ある。この発光ダイオードアレイは、ＧａＡｓ基板上に
エピタキシャル層（ｎ−ＧａＡｓＰ層）を設け、さらに
エピタキシャル層の上面に、該エピタキシャル層の一部
を露出する窓を有する拡散マスクを設けてある。
文献（トリケップスＷＳ６、ｐ．１２１〜１２６、１９
８５年）に開示された面発光型発光ダイオードアレイが
ある。この発光ダイオードアレイは、ＧａＡｓ基板上に
エピタキシャル層（ｎ−ＧａＡｓＰ層）を設け、さらに
エピタキシャル層の上面に、該エピタキシャル層の一部
を露出する窓を有する拡散マスクを設けてある。
【０００３】また、拡散マスクの窓に露出しているエピ
タキシャル層の表面には、不純物を拡散させたｐ−Ｇａ
ＡｓＰ拡散領域が設けられている。一方、ｐ−ＧａＡｓ
Ｐ拡散領域を含む拡散マスクの上面には、ｐ−ＧａＡｓ
Ｐ拡散領域の一部と電気的に接続させかつ拡散マスクに
延在させてｐ電極が設けてある。一方、基板の裏面には
ｎ電極が設けてある。
タキシャル層の表面には、不純物を拡散させたｐ−Ｇａ
ＡｓＰ拡散領域が設けられている。一方、ｐ−ＧａＡｓ
Ｐ拡散領域を含む拡散マスクの上面には、ｐ−ＧａＡｓ
Ｐ拡散領域の一部と電気的に接続させかつ拡散マスクに
延在させてｐ電極が設けてある。一方、基板の裏面には
ｎ電極が設けてある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような発光ダイオ
ードアレイは、プリンタの印字用発光源として用いられ
ている。近年、プリンタは、特に高密度化、高速度化の
方向へ向かっており、これに伴い発光ダイオードアレイ
に対しても高密度化、高速度化の要求が高まってきてい
る。
ードアレイは、プリンタの印字用発光源として用いられ
ている。近年、プリンタは、特に高密度化、高速度化の
方向へ向かっており、これに伴い発光ダイオードアレイ
に対しても高密度化、高速度化の要求が高まってきてい
る。
【０００５】発光ダイオードアレイの高密度化、高速度
化を実現するためには、従来の発光ダイオードアレイの
発光効率を高める必要がある。しかしながら、従来の発
光ダイオードアレイには、以下に述べるような問題があ
った。
化を実現するためには、従来の発光ダイオードアレイの
発光効率を高める必要がある。しかしながら、従来の発
光ダイオードアレイには、以下に述べるような問題があ
った。
【０００６】プリンタの１ドット密度が２倍になる
と、例えば現在の３００ｄｐｉから６００ｄｐｉになる
と、それに比例して発光ダイオードアレイの１ヘッド当
たりの発光ダイオードの個数も増加する。このため、発
光ダイオードアレイ全体としての駆動電流が増大するの
で、プリンタを駆動させるための電源容量が大きくな
る。したがって、プリンタのコストアップに繋がる。
と、例えば現在の３００ｄｐｉから６００ｄｐｉになる
と、それに比例して発光ダイオードアレイの１ヘッド当
たりの発光ダイオードの個数も増加する。このため、発
光ダイオードアレイ全体としての駆動電流が増大するの
で、プリンタを駆動させるための電源容量が大きくな
る。したがって、プリンタのコストアップに繋がる。
【０００７】また、プリンタの印字速度を高速化する
には、１ドット当たりの発光ダイオードの点灯時間を短
縮する必要がある。したがって、印字に必要な露光エネ
ルギを十分確保して、良好な印字を得るためには、点灯
時間の短縮分だけ、発光ダイオードの発光出力（強度）
を増大させる必要がある。従来の発光ダイオードでは、
発光出力を増大させるには、各々の発光ダイオードに流
す電流値を大きくする必要があり、したがって、発光ダ
イオードアレイ全体に流れるトータル電流値も大きくな
る。このようなトータル電流値の増大は、発光ダイオー
ド特性の信頼性を劣化させるばかりでなく、発光ダイオ
ードにジュール熱が発生して温度上昇を来すことになり
好ましくない。
には、１ドット当たりの発光ダイオードの点灯時間を短
縮する必要がある。したがって、印字に必要な露光エネ
ルギを十分確保して、良好な印字を得るためには、点灯
時間の短縮分だけ、発光ダイオードの発光出力（強度）
を増大させる必要がある。従来の発光ダイオードでは、
発光出力を増大させるには、各々の発光ダイオードに流
す電流値を大きくする必要があり、したがって、発光ダ
イオードアレイ全体に流れるトータル電流値も大きくな
る。このようなトータル電流値の増大は、発光ダイオー
ド特性の信頼性を劣化させるばかりでなく、発光ダイオ
ードにジュール熱が発生して温度上昇を来すことになり
好ましくない。
【０００８】したがって、発光ダイオードの温度上昇を
低減させるためには、放熱手段などを設ける必要がある
ので、プリンタのコストアップに繋がる。
低減させるためには、放熱手段などを設ける必要がある
ので、プリンタのコストアップに繋がる。
【０００９】そこで、発光効率を高めるための構造を具
えた発光ダイオードアレイおよび発光ダイオードの出現
が望まれていた。
えた発光ダイオードアレイおよび発光ダイオードの出現
が望まれていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】このため、この発明によ
れば、下地に複数の発光部を設けてなる面発光型発光ダ
イオードアレイにおいて、下地上に、この下地の上面と
実質的に平行な主発光面と下地の上面に対して実質的に
垂直な副発光面を形成している側壁面とを有する発光部
を設け、この発光部の副発光面から出射した光を上方へ
指向させるための光案内手段を設けたことを特徴とす
る。
れば、下地に複数の発光部を設けてなる面発光型発光ダ
イオードアレイにおいて、下地上に、この下地の上面と
実質的に平行な主発光面と下地の上面に対して実質的に
垂直な副発光面を形成している側壁面とを有する発光部
を設け、この発光部の副発光面から出射した光を上方へ
指向させるための光案内手段を設けたことを特徴とす
る。
【００１１】このように、この発明では、主発光面の他
に、発光部に副発光面を設け、この副発光面から出射し
た光を上方の目標に指向させるための光案内手段を設け
てあるので、目標領域には主発光面から出射する光と副
発光面から出射された光とが加算された光量で光を上方
の目標へ指向させることができる。このため、従来に比
べ、副発光面から出射した光が加算された分、発光ダイ
オードアレイの発光効率を高めることができる。
に、発光部に副発光面を設け、この副発光面から出射し
た光を上方の目標に指向させるための光案内手段を設け
てあるので、目標領域には主発光面から出射する光と副
発光面から出射された光とが加算された光量で光を上方
の目標へ指向させることができる。このため、従来に比
べ、副発光面から出射した光が加算された分、発光ダイ
オードアレイの発光効率を高めることができる。
【００１２】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、光案内手段を反射手段とするのが良い。そして、反
射手段を、発光部の副発光面に対向する位置に設けられ
た傾斜壁を有する反射部材とするのが良い。
は、光案内手段を反射手段とするのが良い。そして、反
射手段を、発光部の副発光面に対向する位置に設けられ
た傾斜壁を有する反射部材とするのが良い。
【００１３】このように、光案内手段を傾斜壁を有する
反射部材とすると、発光ダイオードアレイの全体構造が
簡単になる。また、反射部材の傾斜壁を反射面として利
用すれば、傾斜壁の傾きの角度を適切に設定することに
より、発光部の副発光面から出射した光を上方の目標に
向けて指向させることが可能となる。
反射部材とすると、発光ダイオードアレイの全体構造が
簡単になる。また、反射部材の傾斜壁を反射面として利
用すれば、傾斜壁の傾きの角度を適切に設定することに
より、発光部の副発光面から出射した光を上方の目標に
向けて指向させることが可能となる。
【００１４】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、発光部を円柱状の形状とし、発光部と対向する反射
部材の傾斜壁側を発光部と同心円を有する形状としてあ
るのが良い。
は、発光部を円柱状の形状とし、発光部と対向する反射
部材の傾斜壁側を発光部と同心円を有する形状としてあ
るのが良い。
【００１５】このような構成にすることにより、副発光
面から出射した光を３６０度の方向から傾斜壁に反射さ
せて上方へ指向させることが可能となる。
面から出射した光を３６０度の方向から傾斜壁に反射さ
せて上方へ指向させることが可能となる。
【００１６】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、発光部の副発光面に隣接する溝を設け、この溝の、
副発光面と対向する壁を傾斜壁とし、この傾斜壁を反射
手段とするのが良い。
は、発光部の副発光面に隣接する溝を設け、この溝の、
副発光面と対向する壁を傾斜壁とし、この傾斜壁を反射
手段とするのが良い。
【００１７】このように、この発明では、副発光面に隣
接する溝を設け、当該副発光面と対向する壁を傾斜壁と
してあるので、この副発光面と傾斜壁間での実質的な光
の損失はなく、また、副発光面から出射した光を傾斜壁
で効率良く反射させて上方の目標に向けて指向させるこ
とができる。
接する溝を設け、当該副発光面と対向する壁を傾斜壁と
してあるので、この副発光面と傾斜壁間での実質的な光
の損失はなく、また、副発光面から出射した光を傾斜壁
で効率良く反射させて上方の目標に向けて指向させるこ
とができる。
【００１８】また、この発明の実施に当たり、好ましく
は、傾斜壁の傾斜角度を、下地の上面に対して４０〜５
０度の範囲内の角度とするのが良い。
は、傾斜壁の傾斜角度を、下地の上面に対して４０〜５
０度の範囲内の角度とするのが良い。
【００１９】このような構成にすると、発光部の副発光
面から出射した光を反射部材の傾斜壁で反射させて、効
率良く上方の目標に向けて指向させることができる。
面から出射した光を反射部材の傾斜壁で反射させて、効
率良く上方の目標に向けて指向させることができる。
【００２０】また、この発明では、好ましくは、溝の、
一方の壁を形成すると共に、少なくとも発光部の副発光
面を形成している側壁上に反射防止膜を設け、かつ傾斜
壁上に反射膜を設けてあるのが良い。
一方の壁を形成すると共に、少なくとも発光部の副発光
面を形成している側壁上に反射防止膜を設け、かつ傾斜
壁上に反射膜を設けてあるのが良い。
【００２１】このような構成にすると、副発光面を形成
している側壁面には反射防止膜が形成されているので、
副発光面側では、発光した光が副発光面で実質的に反射
されずに副発光面から傾斜壁側へ出射される。また、溝
の傾斜壁には反射膜を設けているので、この出射光を、
反射膜に反射させて効率良く上方の目標に向けて指向さ
せることができる。
している側壁面には反射防止膜が形成されているので、
副発光面側では、発光した光が副発光面で実質的に反射
されずに副発光面から傾斜壁側へ出射される。また、溝
の傾斜壁には反射膜を設けているので、この出射光を、
反射膜に反射させて効率良く上方の目標に向けて指向さ
せることができる。
【００２２】また、この発明の発光ダイオードによれ
ば、下地上に、この下地の上面と実質的に平行な主発光
面と下地の上面に対して実質的に垂直な副発光面を形成
している側壁面とを有する発光部を設け、この発光部の
副発光面から出射した光を上方へ指向させるための光案
内手段を設けたことを特徴とする。
ば、下地上に、この下地の上面と実質的に平行な主発光
面と下地の上面に対して実質的に垂直な副発光面を形成
している側壁面とを有する発光部を設け、この発光部の
副発光面から出射した光を上方へ指向させるための光案
内手段を設けたことを特徴とする。
【００２３】この場合も、上述した発光ダイオードアレ
イのときと同様に主発光面の他に、発光部の副発光面か
ら出射した光を側壁壁によって反射させて上方の目標へ
指向させてることができる。したがって、発光部の主発
光面からの出射光と発光部の副発光面から出射された光
とが加算された光量で光が出射されるため、従来に比
べ、発光強度が増大する。
イのときと同様に主発光面の他に、発光部の副発光面か
ら出射した光を側壁壁によって反射させて上方の目標へ
指向させてることができる。したがって、発光部の主発
光面からの出射光と発光部の副発光面から出射された光
とが加算された光量で光が出射されるため、従来に比
べ、発光強度が増大する。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、図を参照して、この発明の
発光ダイオードアレイの実施の形態につき説明する。な
お、図１〜図４は、この発明が理解できる程度に各構成
成分の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示してあ
るにすぎない。
発光ダイオードアレイの実施の形態につき説明する。な
お、図１〜図４は、この発明が理解できる程度に各構成
成分の形状、大きさおよび配置関係を概略的に示してあ
るにすぎない。
【００２５】［第１の実施の形態］図１の（Ａ）および
（Ｂ）を参照して、この発明の第１の実施の形態の発光
ダイオード（ＬＥＤともいう。）アレイの主要構造につ
き説明する。なお、図１の（Ａ）は、ＬＥＤアレイを構
成する１つのＬＥＤ要部平面図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）図中のＸ−Ｘ線に沿って切断した位置での断面切
口を示す図である。
（Ｂ）を参照して、この発明の第１の実施の形態の発光
ダイオード（ＬＥＤともいう。）アレイの主要構造につ
き説明する。なお、図１の（Ａ）は、ＬＥＤアレイを構
成する１つのＬＥＤ要部平面図であり、（Ｂ）は、
（Ａ）図中のＸ−Ｘ線に沿って切断した位置での断面切
口を示す図である。
【００２６】第１の実施の形態では、下地１２上に、こ
の下地１２の上面１２ａと実質的に平行な発光面１４４
と、下地１２の上面１２ａに対して実質的に垂直な副発
光面を形成する側壁面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃお
よび１４６ｄとを有する発光部１４を設けてある。さら
に、発光部１４の副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６
ｃおよび１４６ｄ（ここでは副発光面は側壁面と実質的
に同じとなる。）から出射した光を上方へ指向させるた
めの光案内手段（反射ブロック）１６を設けてある。な
お、実際には発光部１４が下地１２上に複数個配列され
ているが、ここでは、図示の便宜上発光部１４を１個の
み配設した例を示している。
の下地１２の上面１２ａと実質的に平行な発光面１４４
と、下地１２の上面１２ａに対して実質的に垂直な副発
光面を形成する側壁面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃお
よび１４６ｄとを有する発光部１４を設けてある。さら
に、発光部１４の副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６
ｃおよび１４６ｄ（ここでは副発光面は側壁面と実質的
に同じとなる。）から出射した光を上方へ指向させるた
めの光案内手段（反射ブロック）１６を設けてある。な
お、実際には発光部１４が下地１２上に複数個配列され
ているが、ここでは、図示の便宜上発光部１４を１個の
み配設した例を示している。
【００２７】この第１の実施の形態では、発光部１４を
下地上に設けた島状の構造体としてある。また、発光部
の形状を四角形状とする。
下地上に設けた島状の構造体としてある。また、発光部
の形状を四角形状とする。
【００２８】下地１２として、従来と同様なＧａＡｓ基
板（以下、基板と称する）を用いる。
板（以下、基板と称する）を用いる。
【００２９】また、発光部１４は、基板１２上に設けら
れたエピタキシャル層（ここではｎ−ＧａＡｓＰ層）１
４１とｐ−ＧａＡｓＰ拡散領域（ｐ拡散領域ともいう）
１４２とにより構成されている。そして、ここでは、ｐ
拡散領域１４２を含むｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の上面を
主発光面１４４と称し、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の側面
を副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６
ｄと称する。
れたエピタキシャル層（ここではｎ−ＧａＡｓＰ層）１
４１とｐ−ＧａＡｓＰ拡散領域（ｐ拡散領域ともいう）
１４２とにより構成されている。そして、ここでは、ｐ
拡散領域１４２を含むｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の上面を
主発光面１４４と称し、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の側面
を副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６
ｄと称する。
【００３０】発光部１４のｐ−ＧａＡｓＰ拡散領域１４
２は、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の上面からその内部の所
定の深さまで不純物を拡散させてある。そして、このｐ
拡散領域１４２は、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の中心部か
ら外周縁付近まで形成されている。なお、ここでは、ｐ
拡散領域１４２を発光部の外周縁付近まで形成した例に
つき説明したが、ｐ拡散領域１４２を、発光部１４の外
周縁まで形成しても良い。
２は、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の上面からその内部の所
定の深さまで不純物を拡散させてある。そして、このｐ
拡散領域１４２は、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１の中心部か
ら外周縁付近まで形成されている。なお、ここでは、ｐ
拡散領域１４２を発光部の外周縁付近まで形成した例に
つき説明したが、ｐ拡散領域１４２を、発光部１４の外
周縁まで形成しても良い。
【００３１】そして、発光部１４の上面は、基板１２の
上面１２ａに対して実質的に平行な面としてあり、副発
光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄは基
板１２の上面１２ａに対して実質的に垂直な面としてあ
る。
上面１２ａに対して実質的に平行な面としてあり、副発
光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄは基
板１２の上面１２ａに対して実質的に垂直な面としてあ
る。
【００３２】また、発光部１４の上面、すなわち主発光
面１４４上には、枠状（額縁状）の拡散マスク１８を設
けてある。この拡散マスク１８は、例えばＳｉＯ2 膜に
よって形成されており、ｐ拡散領域１４２を形成すると
きに使用したものである。
面１４４上には、枠状（額縁状）の拡散マスク１８を設
けてある。この拡散マスク１８は、例えばＳｉＯ2 膜に
よって形成されており、ｐ拡散領域１４２を形成すると
きに使用したものである。
【００３３】光案内手段１６として、傾斜壁１６１ａ，
１６１ｂ，１６１ｃおよび１６１ｄを有する反射部材
（ここでは反射ブロック）１６を用いる。そして、反射
ブロック１６の傾斜壁１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃお
よび１６１ｄは、発光部１４の副発光面１４６ａ，１４
６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄに対向する位置にそれぞ
れ設けられている。なお、ここでは、反射ブロック１６
を、例えば、Ｃｌ2 ガスなどを用いたドライエッチング
などにより、略４５°の傾斜に傾斜壁１６１ａ，１６１
ｂ，１６１ｃおよび１６１ｄを形成できる。
１６１ｂ，１６１ｃおよび１６１ｄを有する反射部材
（ここでは反射ブロック）１６を用いる。そして、反射
ブロック１６の傾斜壁１６１ａ，１６１ｂ，１６１ｃお
よび１６１ｄは、発光部１４の副発光面１４６ａ，１４
６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄに対向する位置にそれぞ
れ設けられている。なお、ここでは、反射ブロック１６
を、例えば、Ｃｌ2 ガスなどを用いたドライエッチング
などにより、略４５°の傾斜に傾斜壁１６１ａ，１６１
ｂ，１６１ｃおよび１６１ｄを形成できる。
【００３４】また、傾斜壁の裾部１６２は、副発光面１
４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄの下部縁
（図示せず）に隣接させて設けてある。また、傾斜壁の
頂部１６３は、発光部１４と離間させかつ当該発光部１
４の上面とほぼ同一の高さにしてある。なお、ここで
は、傾斜壁の裾部１６２を副発光面１４６ａ，１４６
ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄの下部縁に隣接させて設け
た例につき述べたが、裾部１６２と下部縁とを離間させ
てあっても良い。また、ここでは、反射ブロック１６の
材料を、例えばＧａＡｓＰとする。
４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄの下部縁
（図示せず）に隣接させて設けてある。また、傾斜壁の
頂部１６３は、発光部１４と離間させかつ当該発光部１
４の上面とほぼ同一の高さにしてある。なお、ここで
は、傾斜壁の裾部１６２を副発光面１４６ａ，１４６
ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄの下部縁に隣接させて設け
た例につき述べたが、裾部１６２と下部縁とを離間させ
てあっても良い。また、ここでは、反射ブロック１６の
材料を、例えばＧａＡｓＰとする。
【００３５】また、第１の実施の形態では、傾斜壁の傾
斜角度θを、基板１２の上面１２ａに対して約４５度と
する。なお、ここでは、傾斜壁の最適角度を４５度とし
たが、傾斜角度を４０〜５０度の角度範囲に設定しても
良い。このような傾斜角度に設定することにより、副発
光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄから
出射した光を最も効率良く傾斜壁１６１ａ，１６１ｂ，
１６１ｃおよび１６１ｄで反射させて上方の目標へ指向
させることができる。
斜角度θを、基板１２の上面１２ａに対して約４５度と
する。なお、ここでは、傾斜壁の最適角度を４５度とし
たが、傾斜角度を４０〜５０度の角度範囲に設定しても
良い。このような傾斜角度に設定することにより、副発
光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄから
出射した光を最も効率良く傾斜壁１６１ａ，１６１ｂ，
１６１ｃおよび１６１ｄで反射させて上方の目標へ指向
させることができる。
【００３６】このような構造のＬＥＤを多数直線的に配
列してＬＥＤアレイを構成している。
列してＬＥＤアレイを構成している。
【００３７】［第１の実施の形態の動作の説明］次に、
図１の（Ａ）および（Ｂ）を参照して、第１の実施の形
態の発光ダイオードアレイを構成する１つの発光ダイオ
ードの動作方法につき説明する。
図１の（Ａ）および（Ｂ）を参照して、第１の実施の形
態の発光ダイオードアレイを構成する１つの発光ダイオ
ードの動作方法につき説明する。
【００３８】発光部のｐ拡散領域１４２の上面およびＧ
ａＡｓ基板１２の下面に形成されているｐ電極およびｎ
電極（いずれも図示せず）間に所定の電圧を印加する。
このため、発光部１４のｐｎ接合部に電流が流れて主発
光面１４４と副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃお
よび１４６ｄとから光を出射する。
ａＡｓ基板１２の下面に形成されているｐ電極およびｎ
電極（いずれも図示せず）間に所定の電圧を印加する。
このため、発光部１４のｐｎ接合部に電流が流れて主発
光面１４４と副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃお
よび１４６ｄとから光を出射する。
【００３９】なお、ここでは、主発光面１４４から出射
した光をＬ1 とし、副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４
６ｃおよび１４６ｄから出射した光をＬ2 とする。
した光をＬ1 とし、副発光面１４６ａ，１４６ｂ，１４
６ｃおよび１４６ｄから出射した光をＬ2 とする。
【００４０】第１の実施の形態では、発光部１４の周囲
に反射ブロック１６を設けてあるので、主発光面１４４
から出射した光Ｌ1 を上方へ出射すると共に、副発光面
１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄから出射
した光Ｌ2 を、反射ブロック１６の傾斜壁１６１ａ，１
６１ｂ，１６１ｃおよび１６１ｄで反射させて、上方へ
指向させる。
に反射ブロック１６を設けてあるので、主発光面１４４
から出射した光Ｌ1 を上方へ出射すると共に、副発光面
１４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃおよび１４６ｄから出射
した光Ｌ2 を、反射ブロック１６の傾斜壁１６１ａ，１
６１ｂ，１６１ｃおよび１６１ｄで反射させて、上方へ
指向させる。
【００４１】［第２の実施の形態］図２の（Ａ）および
（Ｂ）を参照して、この発明の第２の実施の形態の発光
ダイオードアレイにつき説明する。なお、図２の（Ａ）
は、第２の実施の形態の発光ダイオードアレイを構成す
る１つの発光ダイオードの構造を説明するための要部平
面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）図のＸーＸ線に沿って切
断した位置での断面切口を示す図である。
（Ｂ）を参照して、この発明の第２の実施の形態の発光
ダイオードアレイにつき説明する。なお、図２の（Ａ）
は、第２の実施の形態の発光ダイオードアレイを構成す
る１つの発光ダイオードの構造を説明するための要部平
面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）図のＸーＸ線に沿って切
断した位置での断面切口を示す図である。
【００４２】第２の実施の形態では、反射手段として、
反射ブロックを用いる代わりにエピタキシャル層（ｎ−
ＧａＡｓＰ層）１４１に形成した溝１５を設けてある。
反射ブロックを用いる代わりにエピタキシャル層（ｎ−
ＧａＡｓＰ層）１４１に形成した溝１５を設けてある。
【００４３】この溝１５は、発光部１４に隣接した基板
１２に対して実質的に垂直な面１５２ａ，１５２ｂ，１
５２ｃおよび１５２ｄを副発光面として使用し、この副
発光面１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄに
対向する面１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃおよび１５１
ｄを傾斜壁として使用している。
１２に対して実質的に垂直な面１５２ａ，１５２ｂ，１
５２ｃおよび１５２ｄを副発光面として使用し、この副
発光面１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄに
対向する面１５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃおよび１５１
ｄを傾斜壁として使用している。
【００４４】また、発光部１４０は、第１の実施の形態
と同様な形状、すなわち、島状の構造体としてある。
と同様な形状、すなわち、島状の構造体としてある。
【００４５】また、この発光部１４０は、基板１２上に
設けられたｎ−ＧａＡｓＰ層１４１ａとｐ拡散領域１４
２とにより構成されている。そして、ｐ拡散領域１４２
を含むｎ−ＧａＡｓＰ層１４１ａの上面を主発光面１４
４と称し、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１ａの側面を副発光面
１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄと称す
る。なお、発光部１４０の形状を、四角形状とする。そ
の他の構成成分は、第１の実施の形態と同様な構成なの
で、ここでは詳細な説明を省略する。
設けられたｎ−ＧａＡｓＰ層１４１ａとｐ拡散領域１４
２とにより構成されている。そして、ｐ拡散領域１４２
を含むｎ−ＧａＡｓＰ層１４１ａの上面を主発光面１４
４と称し、ｎ−ＧａＡｓＰ層１４１ａの側面を副発光面
１５２ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄと称す
る。なお、発光部１４０の形状を、四角形状とする。そ
の他の構成成分は、第１の実施の形態と同様な構成なの
で、ここでは詳細な説明を省略する。
【００４６】発光部１４０に隣接させてｎ−ＧａＡｓＰ
層１４１に溝１５を設けることにより、副発光面１５２
ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄから発光した光
Ｌ2を、溝１５を経て傾斜壁１５１ａ，１５１ｂ，１５
１ｃおよび１５１ｄに反射させ、上方の目標へ指向させ
ることができる。
層１４１に溝１５を設けることにより、副発光面１５２
ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄから発光した光
Ｌ2を、溝１５を経て傾斜壁１５１ａ，１５１ｂ，１５
１ｃおよび１５１ｄに反射させ、上方の目標へ指向させ
ることができる。
【００４７】このような構造の発光ダイオードを多数直
線的に配列して発光ダイオードアレイを形成している。
線的に配列して発光ダイオードアレイを形成している。
【００４８】したがって、発光ダイオードアレイの発光
光量が従来に比べ、副発光面から出射される光量分が加
算されるので、発光ダイオードアレイの発光強度は高く
なる。
光量が従来に比べ、副発光面から出射される光量分が加
算されるので、発光ダイオードアレイの発光強度は高く
なる。
【００４９】［第３の実施の形態］次に、図３の（Ａ）
および（Ｂ）を参照して、この発明の第３の実施の形態
の発光ダイオードアレイの構造につき説明する。図３の
（Ａ）は、第３の実施の形態の発光ダイオードアレイを
構成する１つの発光ダイオードの構造を説明するための
要部平面図であり、図３の（Ｂ）は、（Ａ）図のＸ−Ｘ
線に沿って切断した位置での断面切口を示す図である。
および（Ｂ）を参照して、この発明の第３の実施の形態
の発光ダイオードアレイの構造につき説明する。図３の
（Ａ）は、第３の実施の形態の発光ダイオードアレイを
構成する１つの発光ダイオードの構造を説明するための
要部平面図であり、図３の（Ｂ）は、（Ａ）図のＸ−Ｘ
線に沿って切断した位置での断面切口を示す図である。
【００５０】第２の実施の形態の発光ダイオードは、発
光部２４０を円柱状の形状とし、発光部２４０に対向さ
せて反射部材（ここでは反射ブロック）２６の傾斜壁２
６０側を発光部２４０と同心円を有する形状としてあ
る。
光部２４０を円柱状の形状とし、発光部２４０に対向さ
せて反射部材（ここでは反射ブロック）２６の傾斜壁２
６０側を発光部２４０と同心円を有する形状としてあ
る。
【００５１】この発光部２４０は、基板２２上に設けら
れた円柱状のｎ−ＧａＡｓＰ層２４１とｐ拡散領域２４
２とによって構成されている。
れた円柱状のｎ−ＧａＡｓＰ層２４１とｐ拡散領域２４
２とによって構成されている。
【００５２】そして、ｐ拡散領域２４２は、ｎ−ＧａＡ
ｓＰ層２４１の中心部から外周縁付近まで形成されかつ
ｎ−ＧａＡｓＰ層２４１の上面から内部に向かって所定
の深さまで形成されている。
ｓＰ層２４１の中心部から外周縁付近まで形成されかつ
ｎ−ＧａＡｓＰ層２４１の上面から内部に向かって所定
の深さまで形成されている。
【００５３】また、発光部２４０の主発光面２４４は、
基板２２の上面に対して実質的に平行な面とする。副発
光面２４６は、基板２２の上面に対して実質的に垂直な
面とする。
基板２２の上面に対して実質的に平行な面とする。副発
光面２４６は、基板２２の上面に対して実質的に垂直な
面とする。
【００５４】また、ｎ−ＧａＡｓＰ層２４１の上面に
は、開口部を有する円形状の拡散マスク２７が設けられ
ている。なお、ここでは、拡散マスク２７の材質を例え
ばＳｉＯ2 とする。
は、開口部を有する円形状の拡散マスク２７が設けられ
ている。なお、ここでは、拡散マスク２７の材質を例え
ばＳｉＯ2 とする。
【００５５】また、発光部２４０の副発光面２４６に対
向する位置には傾斜壁を有する反射部材（反射ブロッ
ク）２６が設けてある。
向する位置には傾斜壁を有する反射部材（反射ブロッ
ク）２６が設けてある。
【００５６】なお、第３の実施の形態では、反射手段と
して、反射ブロックを用いた例につき説明したが、反射
ブロックの代わりに傾斜壁を有する溝（図示せず）を用
いても良い。
して、反射ブロックを用いた例につき説明したが、反射
ブロックの代わりに傾斜壁を有する溝（図示せず）を用
いても良い。
【００５７】なお、上述した第１および第２の実施の形
態では、図示しなかったが、実際の発光ダイオードアレ
イを構成する各発光ダイオードには、ｐ電極２８とｎ電
極３０とが設けられている。ｐ電極２８は、発光部２４
０のｐ拡散領域および拡散マスク２４２および２７と反
射ブロック２６の上面とに橋絡させて設けてある。一
方、ｎ電極３０は、基板２２の裏面に設けてある。
態では、図示しなかったが、実際の発光ダイオードアレ
イを構成する各発光ダイオードには、ｐ電極２８とｎ電
極３０とが設けられている。ｐ電極２８は、発光部２４
０のｐ拡散領域および拡散マスク２４２および２７と反
射ブロック２６の上面とに橋絡させて設けてある。一
方、ｎ電極３０は、基板２２の裏面に設けてある。
【００５８】第３の実施の形態の動作説明は、既に説明
した第１の実施の形態と同様なのでその詳細な説明を省
略する。
した第１の実施の形態と同様なのでその詳細な説明を省
略する。
【００５９】図４を参照して、第１および第３の実施の
形態の副発光面からの出射光量につき説明する。なお、
図４は、第１および第３の実施の形態の副発光面からの
出射光量を比較するための説明図である。
形態の副発光面からの出射光量につき説明する。なお、
図４は、第１および第３の実施の形態の副発光面からの
出射光量を比較するための説明図である。
【００６０】発光部の任意の点Ａから出射した光ｒ1 A
は、第１および第３の実施の形態とも、光量の差はな
く、出射端面に対して略垂直に入射する。このため、出
射端面から出射光ｒ1Bとして出射させることができる。
然るに、発光部の任意の点Ａから出射した光ｒ2Aは、第
１の実施の形態では発光部１４が四角形の形状をしてい
るので、出射した光ｒ2Aと出射端面との関係が臨界角度
（全反射が開始するときの入射角度をいう。）よりも大
きい場合は、光ｒ2Aは、発光部１４の端面に反射してｒ
2Bへ向かう。したがって、発光部１４の出射端面から取
り出せないことになる。
は、第１および第３の実施の形態とも、光量の差はな
く、出射端面に対して略垂直に入射する。このため、出
射端面から出射光ｒ1Bとして出射させることができる。
然るに、発光部の任意の点Ａから出射した光ｒ2Aは、第
１の実施の形態では発光部１４が四角形の形状をしてい
るので、出射した光ｒ2Aと出射端面との関係が臨界角度
（全反射が開始するときの入射角度をいう。）よりも大
きい場合は、光ｒ2Aは、発光部１４の端面に反射してｒ
2Bへ向かう。したがって、発光部１４の出射端面から取
り出せないことになる。
【００６１】これに対して、第３の実施の形態では、発
光部２４０の形状を円形状にしてあるので、出射した光
ｒ2Aと出射端面との関係は光ｒ2Aが臨界角度以内で出射
端面に入射することになるので、発光部２４０の出射端
面からは光ｒ2Cが出射する。したがって、出射光ｒ2Cは
反射面に到達して上方へ取り出されるため、第３の実施
の形態では、任意の点Ａから３６０度の範囲の出射光を
副発光面から取る出すことが可能となる。したがって、
副発光面から傾斜壁２６０を介して得られる上方の光量
を大きくできるという利点がある。
光部２４０の形状を円形状にしてあるので、出射した光
ｒ2Aと出射端面との関係は光ｒ2Aが臨界角度以内で出射
端面に入射することになるので、発光部２４０の出射端
面からは光ｒ2Cが出射する。したがって、出射光ｒ2Cは
反射面に到達して上方へ取り出されるため、第３の実施
の形態では、任意の点Ａから３６０度の範囲の出射光を
副発光面から取る出すことが可能となる。したがって、
副発光面から傾斜壁２６０を介して得られる上方の光量
を大きくできるという利点がある。
【００６２】［第４の実施の形態］図５を参照して、こ
の発明の第４の実施の形態の発光ダイオードアレイの構
造につき説明する。なお、図５の（Ａ）は、第４の実施
の形態のＬＥＤアレイを構成している１つのＬＥＤの構
造を説明するための要部平面図であり、図５の（Ｂ）
は、（Ａ）図のＸ−Ｘ線に沿って切断した位置での断面
切口を示す図である。
の発明の第４の実施の形態の発光ダイオードアレイの構
造につき説明する。なお、図５の（Ａ）は、第４の実施
の形態のＬＥＤアレイを構成している１つのＬＥＤの構
造を説明するための要部平面図であり、図５の（Ｂ）
は、（Ａ）図のＸ−Ｘ線に沿って切断した位置での断面
切口を示す図である。
【００６３】第４の実施の形態では、発光部１４０およ
び溝１５は、上述した第２の実施の形態の構成と同一構
成としてある。第２の実施の形態と異なる点は、溝１５
に反射防止膜３２と反射膜３４とを設けた点である。す
なわち、反射防止膜３２は、溝１５の副発光面１５２
ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄと傾斜壁１５１
ａ，１５１ｂ，１５１ｃおよび１５１ｄを覆って設けて
ある。
び溝１５は、上述した第２の実施の形態の構成と同一構
成としてある。第２の実施の形態と異なる点は、溝１５
に反射防止膜３２と反射膜３４とを設けた点である。す
なわち、反射防止膜３２は、溝１５の副発光面１５２
ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄと傾斜壁１５１
ａ，１５１ｂ，１５１ｃおよび１５１ｄを覆って設けて
ある。
【００６４】この実施の形態例では、副発光面１５２
ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄと傾斜壁１５１
ａ，１５１ｂ，１５１ｃおよび１５１ｄの両方の面に反
射防止膜３２を形成してあるが、副発光面１５２ａ，１
５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄにのみに反射防止膜３
２を形成しても良い。
ａ，１５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄと傾斜壁１５１
ａ，１５１ｂ，１５１ｃおよび１５１ｄの両方の面に反
射防止膜３２を形成してあるが、副発光面１５２ａ，１
５２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄにのみに反射防止膜３
２を形成しても良い。
【００６５】一方、反射膜３４は、傾斜壁１５１ａ，１
５１ｂ，１５１ｃおよび１５１ｄの反射防止膜３２上に
設けてある。なお、反射膜３４を反射防止膜３２の上面
に設けた例につき説明したが、反射膜３４を直接傾斜壁
上に設けても良い。なお、反射防止膜３２の材料とし
て、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を用いる。ま
た、反射膜３４の材料として、例えば金（Ａｕ），銀
（Ａｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）などを用いる。
５１ｂ，１５１ｃおよび１５１ｄの反射防止膜３２上に
設けてある。なお、反射膜３４を反射防止膜３２の上面
に設けた例につき説明したが、反射膜３４を直接傾斜壁
上に設けても良い。なお、反射防止膜３２の材料とし
て、例えばシリコン窒化膜（ＳｉＮ膜）を用いる。ま
た、反射膜３４の材料として、例えば金（Ａｕ），銀
（Ａｇ）またはアルミニウム（Ａｌ）などを用いる。
【００６６】溝１５内に反射防止膜３２を形成した場
合、発光部１４の副発光面１５２ａ，１５２ｂ，１５２
ｃおよび１５２ｄの反射を低減させるためには、次の
（１）および（２）式を満足するように各種パラメータ
を設定するのが良い。
合、発光部１４の副発光面１５２ａ，１５２ｂ，１５２
ｃおよび１５２ｄの反射を低減させるためには、次の
（１）および（２）式を満足するように各種パラメータ
を設定するのが良い。
【００６７】 Ｎ1 ×ｄ＝（λ0 ／４）×（２ｍ＋１）・・・・（１） Ｎ1 ＝√（Ｎ2 ×Ｎs ）・・・・（２） ここで、ｍは１，２，３・・の整数、Ｎ1 はＳｉＮ膜の
屈折率、Ｎ2 は出射媒質の屈折率（ここでは空気の屈折
率、Ｎ2 ＝１）、Ｎs は発光するｎ−ＧａＡｓＰ層の屈
折率、ｄは反射防止膜（ＳｉＮ膜）の膜厚、λ0 は出射
光の波長とする。
屈折率、Ｎ2 は出射媒質の屈折率（ここでは空気の屈折
率、Ｎ2 ＝１）、Ｎs は発光するｎ−ＧａＡｓＰ層の屈
折率、ｄは反射防止膜（ＳｉＮ膜）の膜厚、λ0 は出射
光の波長とする。
【００６８】第４の実施の形態では、発光部１４０をｎ
−ＧａＡｓＰ層１４１ａで形成し、発光波長λ0 をλ0
＝７４０ｎｍ、およびＳｉＮ膜の膜厚ｄを約２７０ｎｍ
とする。また、ＳｉＮ膜の屈折率Ｎ1 を約１．８７（た
だし、ｎ−ＧａＡｓＰ層の屈折率Ｎs を３．５とした場
合）とした。このようなパラメータを設定した反射防止
膜３２を形成することにより、副発光面１５２ａ，１５
２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄでの反射をほぼゼロにす
ることができる。
−ＧａＡｓＰ層１４１ａで形成し、発光波長λ0 をλ0
＝７４０ｎｍ、およびＳｉＮ膜の膜厚ｄを約２７０ｎｍ
とする。また、ＳｉＮ膜の屈折率Ｎ1 を約１．８７（た
だし、ｎ−ＧａＡｓＰ層の屈折率Ｎs を３．５とした場
合）とした。このようなパラメータを設定した反射防止
膜３２を形成することにより、副発光面１５２ａ，１５
２ｂ，１５２ｃおよび１５２ｄでの反射をほぼゼロにす
ることができる。
【００６９】また、反射膜３４の材料として金（Ａｕ）
を用いた場合、発光波長を７４０ｎｍ付近では、９５％
以上の反射率が得られる。また、アルミニウム（Ａｌ）
を用いた場合でも、約９０％程度の反射率が得られる。
を用いた場合、発光波長を７４０ｎｍ付近では、９５％
以上の反射率が得られる。また、アルミニウム（Ａｌ）
を用いた場合でも、約９０％程度の反射率が得られる。
【００７０】このような構造の発光ダイオードを多数直
線的に配列して発光ダイオードアレイを形成している。
線的に配列して発光ダイオードアレイを形成している。
【００７１】したがって、第４の実施の形態では、第１
および第２の実施の形態の発光ダイオードアレイに比べ
て、さらに発光出力を増大させることが可能となる。
および第２の実施の形態の発光ダイオードアレイに比べ
て、さらに発光出力を増大させることが可能となる。
【００７２】上述した第１、第２、第３および第４の実
施の形態では、発光材料として、ＧａＡｓＰを用いたホ
モ接合型ＬＥＤにつき説明したが、ＧａＡｓＰの代わり
に、ＡｌＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓＰなどを用いたホ
モ接合型ＬＥＤ、シングルヘテロ接合型或いはダブルヘ
テロ接合型ＬＥＤに対しても適用できることはいうまで
もない。
施の形態では、発光材料として、ＧａＡｓＰを用いたホ
モ接合型ＬＥＤにつき説明したが、ＧａＡｓＰの代わり
に、ＡｌＧａＡｓまたはＩｎＧａＡｓＰなどを用いたホ
モ接合型ＬＥＤ、シングルヘテロ接合型或いはダブルヘ
テロ接合型ＬＥＤに対しても適用できることはいうまで
もない。
【００７３】また、上述した第１、第２、第３および第
４の実施の形態では、ＬＥＤアレイとして用いた例につ
き説明したが、ＬＥＤアレイの代わりに、発光ダイオー
ド単体としても使用できる。発光ダイオードは、ＬＥＤ
アレイの発光ダイオードと同一構成としてあるので、こ
こでは、詳細な説明を省略する。
４の実施の形態では、ＬＥＤアレイとして用いた例につ
き説明したが、ＬＥＤアレイの代わりに、発光ダイオー
ド単体としても使用できる。発光ダイオードは、ＬＥＤ
アレイの発光ダイオードと同一構成としてあるので、こ
こでは、詳細な説明を省略する。
【００７４】
【発明の効果】上述した説明から明らかなように、この
発明の発光ダイオードアレイおよび発光ダイオードによ
れば、下地上に、下地の上面と実質的に平行な主発光面
と、下地の上面に対して実質的に垂直な副発光面を形成
している側壁面を有する発光部を設け、この発光部の副
発光面から出射した光を上方へ指向させるための光案内
手段を設けてある。
発明の発光ダイオードアレイおよび発光ダイオードによ
れば、下地上に、下地の上面と実質的に平行な主発光面
と、下地の上面に対して実質的に垂直な副発光面を形成
している側壁面を有する発光部を設け、この発光部の副
発光面から出射した光を上方へ指向させるための光案内
手段を設けてある。
【００７５】このような構成にすることにより、発光部
側の主発光面から出射する光と、発光部側の副発光面か
ら出射した光が傾斜壁に反射して上方の目標に向けて指
向された光とが加算されて発光光量となるため、従来に
比べ、発光強度を高めることができる。
側の主発光面から出射する光と、発光部側の副発光面か
ら出射した光が傾斜壁に反射して上方の目標に向けて指
向された光とが加算されて発光光量となるため、従来に
比べ、発光強度を高めることができる。
【００７６】また、この発明の発光ダイオードアレイお
よび発光ダイオードによれば、個々の発光ダイオード装
置の発光光量を増加することができるため、従来のよう
な発光ダイオードを高出力で駆動させるための電源装置
が不要となる。したがって、発光ダイオードアレイをプ
リンタに応用した場合、プリンタの低コスト化を図るこ
とができる。
よび発光ダイオードによれば、個々の発光ダイオード装
置の発光光量を増加することができるため、従来のよう
な発光ダイオードを高出力で駆動させるための電源装置
が不要となる。したがって、発光ダイオードアレイをプ
リンタに応用した場合、プリンタの低コスト化を図るこ
とができる。
【００７７】また、各々の発光ダイオードに流れる電流
を増大する必要がなくなるので、発光ダイオードの放熱
手段を設ける必要がなくなる。したがって、発光ダイオ
ードアレイの小型化および低コスト化を図ることができ
る。
を増大する必要がなくなるので、発光ダイオードの放熱
手段を設ける必要がなくなる。したがって、発光ダイオ
ードアレイの小型化および低コスト化を図ることができ
る。
【００７８】また、この発明では、少なくとも副発光面
を形成している側壁面上に反射防止膜を設けかつ傾斜壁
上に反射膜を設けているので、副発光面での出射光の反
射を抑制し、副発光面から出射された光を反射膜で効率
良く反射させて上方の目標に向けて指向させることがで
きる。
を形成している側壁面上に反射防止膜を設けかつ傾斜壁
上に反射膜を設けているので、副発光面での出射光の反
射を抑制し、副発光面から出射された光を反射膜で効率
良く反射させて上方の目標に向けて指向させることがで
きる。
【図１】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第１の実施の形
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第２の実施の形
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
【図３】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第３の実施の形
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
【図４】第１および第３の実施の形態の副発光面からの
光量を比較するための図である。
光量を比較するための図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｂ）は、この発明の第４の実施の形
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
態のＬＥＤアレイの主要構造を説明するために供する要
部平面図および断面図である。
１２、２２：ＧａＡｓ基板 １４、１４０、２４０：発光部 １４１、２４１：ｎ−ＧａＡｓＰ層 １４２、２４２：ｐ−ＧａＡｓＰ拡散領域 １４４、２４４：主発光面 １４６ａ，１４６ｂ，１４６ｃ，１４６ｄ、１５２ａ、
１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ：副発光面 １５：溝 １６：反射ブロック １５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ，１６１ａ，
１６１ｂ，１６１ｃ，１６１ｄ：傾斜壁 １８、２７：拡散マスク ３２：反射防止膜 ３４：反射膜
１５２ｂ、１５２ｃ、１５２ｄ：副発光面 １５：溝 １６：反射ブロック １５１ａ，１５１ｂ，１５１ｃ，１５１ｄ，１６１ａ，
１６１ｂ，１６１ｃ，１６１ｄ：傾斜壁 １８、２７：拡散マスク ３２：反射防止膜 ３４：反射膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤原 博之 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 (8)
- 【請求項１】 下地に複数の発光部を設けてなる面発光
型発光ダイオードアレイにおいて、 下地上に、該下地の上面と実質的に平行な主発光面と、
該下地の上面に対して実質的に垂直な副発光面を形成し
ている側壁面とを有する発光部を設け、 該発光部の副発光面から出射した光を上方へ指向させる
ための光案内手段を設けたことを特徴とする発光ダイオ
ードアレイ。 - 【請求項２】 請求項１に記載の発光ダイオードアレイ
において、前記光案内手段を反射手段としたことを特徴
とする発光ダイオードアレイ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の発光ダイオードアレイ
において、前記反射手段を、前記発光部の副発光面に対
向する位置に設けられた傾斜壁を有する反射部材とした
ことを特徴とする発光ダイオードアレイ。 - 【請求項４】 請求項３に記載の発光ダイオードアレイ
において、前記発光部を円柱状の形状とし、前記発光部
と対向する前記反射部材の傾斜壁側を前記発光部と同心
円を有する形状としたことを特徴とする発光ダイオード
アレイ。 - 【請求項５】 請求項３に記載の発光ダイオードアレイ
において、前記傾斜壁の傾斜角度を、前記下地の上面に
対して４０〜５０度の範囲内の角度とすることを特徴と
する発光ダイオードアレイ。 - 【請求項６】 請求項２に記載の発光ダイオードアレイ
において、前記発光部の副発光面に隣接する溝であっ
て、該副発光面に対向する傾斜壁を有する当該溝を設
け、該傾斜壁を前記反射手段とすることを特徴とする発
光ダイオードアレイ。 - 【請求項７】 請求項６に記載の発光ダイオードアレイ
において、前記溝の、少なくとも前記副発光面を形成し
ている側壁面上に反射防止膜を設けかつ前記傾斜壁上に
反射膜を設けたことを特徴とする発光ダイオードアレ
イ。 - 【請求項８】 下地に発光部を設けてなる発光ダイオー
ドにおいて、 下地上に、該下地の上面と実質的に平行な主発光面と該
下地の上面に対して実質的に垂直な副発光面を形成して
いる側壁面とを有する発光部を設け、 該発光部の副発光面から出射した光を上方へ指向させる
ための光案内手段を設けたことを特徴とする発光ダイオ
ード。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16022597A JPH118405A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 発光ダイオードアレイおよび発光ダイオード |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16022597A JPH118405A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 発光ダイオードアレイおよび発光ダイオード |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH118405A true JPH118405A (ja) | 1999-01-12 |
Family
ID=15710423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16022597A Withdrawn JPH118405A (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 発光ダイオードアレイおよび発光ダイオード |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH118405A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9012938B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-04-21 | Cree, Inc. | High reflective substrate of light emitting devices with improved light output |
| US9035439B2 (en) | 2006-03-28 | 2015-05-19 | Cree Huizhou Solid State Lighting Company Limited | Apparatus, system and method for use in mounting electronic elements |
| US9070850B2 (en) | 2007-10-31 | 2015-06-30 | Cree, Inc. | Light emitting diode package and method for fabricating same |
| US9601670B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-03-21 | Cree, Inc. | Method to form primary optic with variable shapes and/or geometries without a substrate |
| US9711703B2 (en) | 2007-02-12 | 2017-07-18 | Cree Huizhou Opto Limited | Apparatus, system and method for use in mounting electronic elements |
| US9722158B2 (en) | 2009-01-14 | 2017-08-01 | Cree Huizhou Solid State Lighting Company Limited | Aligned multiple emitter package |
| US10622522B2 (en) | 2014-09-05 | 2020-04-14 | Theodore Lowes | LED packages with chips having insulated surfaces |
-
1997
- 1997-06-17 JP JP16022597A patent/JPH118405A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9035439B2 (en) | 2006-03-28 | 2015-05-19 | Cree Huizhou Solid State Lighting Company Limited | Apparatus, system and method for use in mounting electronic elements |
| US9711703B2 (en) | 2007-02-12 | 2017-07-18 | Cree Huizhou Opto Limited | Apparatus, system and method for use in mounting electronic elements |
| US9070850B2 (en) | 2007-10-31 | 2015-06-30 | Cree, Inc. | Light emitting diode package and method for fabricating same |
| US10892383B2 (en) | 2007-10-31 | 2021-01-12 | Cree, Inc. | Light emitting diode package and method for fabricating same |
| US11791442B2 (en) | 2007-10-31 | 2023-10-17 | Creeled, Inc. | Light emitting diode package and method for fabricating same |
| US9722158B2 (en) | 2009-01-14 | 2017-08-01 | Cree Huizhou Solid State Lighting Company Limited | Aligned multiple emitter package |
| US9012938B2 (en) | 2010-04-09 | 2015-04-21 | Cree, Inc. | High reflective substrate of light emitting devices with improved light output |
| US9601670B2 (en) | 2014-07-11 | 2017-03-21 | Cree, Inc. | Method to form primary optic with variable shapes and/or geometries without a substrate |
| US10622522B2 (en) | 2014-09-05 | 2020-04-14 | Theodore Lowes | LED packages with chips having insulated surfaces |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040907 |