JPS62196877A - 発光素子の輝度補償方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 １粟上Δ机皿分此 本発明は、発光素子の輝度をハードウェア的に補償する
方法に関する。

を太度皮貯 ここでは、例えば光プリンタの書込みヘッドとして用い
ている発光素子について説明する。前記書込みヘッドは
、６４〜２５６個の発光素子が集積化されたＬＥＤアレ
イチップを複数個組み合わせて構成したものが用いられ
ている。この書込みヘッドとしては全ての発光素子の輝
度がほぼ均一であることが要求される。ところで、ウェ
ハ内の各チップに関してはあまり輝度ばらつきがないが
、ウェハに内在する欠陥や製造工程の不均一性などに起
因して例えばＡウェハから取れたチップとＢウェハから
取れたチップとでは輝度がばらついてしまうのが現状で
ある。このような輝度ばらつきは書込みヘッドにおける
印字ドツト径の不揃いにつながるため、印字品質を向上
させるには前記チップの輝度ばらつきを補償させなけれ
ばならない。

この補償方法として例えばハードウェア的方法およびソ
フトウェア的方法の２つがあるが、ここでの従来技術と
しては前者の方法が通しているのでそれについて説明す
る。それは、各々の発光素子に素子毎に抵抗値の異なる
シリーズ抵抗を外付けして定電圧で駆動することである
。

、・・　　よ゛　−、ｒ占 ところで、上記補償方法では、外付は用の抵抗が多数必
要となる上にその取付作業も煩わしいという欠点を有す
る。

本発明は上記事情に鑑みて創案されたもので、極めて簡
単な作業で輝度を調整することができる発光素子の輝度
補償方法を提供することを目的としている。

ｄ′占を１ン１　るための 本発明は、ハードウェア的な補償方法であって、発光面
上に透光性被膜を被着させて輝度を調整するようにして
いる。しかも発光素子の輝度に応じて透光性被膜の膜厚
を可変して所望の輝度にさせるようにした。

皿 発光面上に被着させた透光性被膜の膜厚によって輝度が
設定される。そして、透光性被膜を付けると輝度は向上
する傾向にあるから、かかる補償方法は発光素子の輝度
を高める方向に調整されることとなる。

実見± 以下図面を参照して本発明の一実施例について説明する
。本実施例では発光素子を６４〜２５８個集禎して構成
するＬＥＤアレイチップの場合について説明し、第１図
にはＬＥＤアレイチップの１素子のみを示している。

第１図において、符号１０はＮ″″形ＧａＡｓＰのエピ
タキシャル層１１を有するＮ十形ＧａＡｓよりなる半導
体基板１０であって、エピタキシャル層１１の表面上に
はＳｉ３Ｎ４からなる絶縁膜２０が形成されている。

この絶縁膜２０の一部には開口窓２１が開けられていて
、この開口窓２１の下方のエピタキシャル層１１の表面
にはＰ形の不純物層３０が埋め込まれている。

符号４０はアルミニウムなどからなるＰ形電極であって
、開口窓２１の内周縁に沿って環状に形成されている。

このＰ形電極４０は不純物［３０にオーミック接続され
ている。一方、半導体基板１０の裏面全面には例えばＡ
ｕ−Ｇｅ−Ｎ　１−Ａｕなど多層構造のＮ形電極５０が
形成されている。

上記構成の発光素子において前記の両電極間に順方向の
電圧を印加すると、Ｐ形電極４０の開口部４Ｉから露出
している不純物層３０の表面が発光するから、ここを発
光面３１と称する。

ところで、一般的にＬＥＤアレイチップは、製造ライン
の同一ロット内のウェハにおいて、ひとつのウェハから
取れた各チップ間の輝度はあまりばらつかないのである
が、例えばＡウェハから取れたチップとＢウェハから取
れたチップとでは輝度がばらつくことがある。このため
、第２図に示すように各発光素子における発光面３１上
つまり不純物層３０の表面上に透光性被膜６０を被着さ
せて輝度を調整させるのである。但し、透光性被膜６０
を付けると輝度が高くなるとともに透光性被膜６０の膜
厚を可変すると輝度が変化するようになっている。この
ような透光性被膜６０としては例えば周知のスパッタリ
ング装置などで形成できるＰＳＧなどがある。

そこで、透光性被膜６０による輝度補償方法の手順とし
ては、まずウェハ状態にて各チップにおける発光素子の
輝度をプローブ装置などでもって順次測定してからチッ
プ毎に輝度のランク付けをする。同様に他のウェハにつ
いても輝度のランク付けを行う。そして、所望の輝度値
に基づいて透光性被膜６０の膜厚を下記する■、■式か
ら求める。

■、■式において、ｎは透光性被膜６０の屈折率、ｄは
膜厚、λは波数である。

輝度最大の場合、ｎｄ＝λ／４・・・■輝度最小の場合
、ｎｄ−λ／２・・・■この式から、透光性被膜６０の
膜厚をウェハ毎に算出し例えば第３図に一点鎖線で示す
ように帯状に透光性被膜６０をＬＥＤアレイチップ上に
被着する。但し、透光性被膜６０は全面に被着してもか
まわない。次に、各チップの輝度を再度プローブ装置な
どでもって順次測定してから各チップを輝度別にランク
分けする。

このように調整されたＬＥＤアレイチップを複数個組み
合わせて例えば光プリンタの書込みヘッドを作成した場
合には定電圧で駆動すればよく、こうすることによりチ
ップ間の輝度ばらつきが大幅に減少して印字ドツト径の
不揃いがほぼ解消できるようになる。よって、従来のハ
ードウェア的な補償方法のように煩雑な外部補正を行う
必要がなくなる。また、各チップにおける通電時間を制
御する必要がないから、各チップの各発光素子の劣化モ
ードが不均一になることはない。

なお、本発明は上記実施例で説明したＬＥＤアレイチッ
プなどにのみ通用されるものでなく、例えば半導体レー
ザなどにも適用可能である。

交所■遡来 本発明によれば、透光性被膜をその膜厚を可変して発光
面上に被着させるだけの極めて簡単な作業で輝度を調整
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例で説明する透光性被膜形成前
のＬＥＤアレイチップの１素子を示す縦断面図、第２図
は透光性被膜を被着した同ＬＥＤアレイチップの１素子
を示す縦断面図、第３図は透光性被膜を被着したＬＥＤ
アレイチップを略示した平面図である。 ３０・・・不純物層 ３１・・・発光面 ６０・・・透光性被膜。 特許出願人　　　　ローム株式会社 代理人　弁理士　　大　西　孝　治 ３１発２を面 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）発光面上に透光性被膜をその膜厚を可変して被着
   することで輝度を調整させることを特徴とする発光素子
   の輝度補償方法。