JPS62238673A - プリンタ用発光ダイオ−ドアレイ - 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】 イ》　産業上の利用分野 本発明は光プリンターヘッドに好適なプリンタ用発光ダ
イオードアレイに関する。

口）従来の技術 近年光プリンタヘッドとして発光ダイオード（アレイ）
を用いる事が盛んに行なわれているが、そのほとんどは
選択拡散によって表面に発光層を形成しているので，光
が平面部から垂直方向に出ることになる．こｎは発光ダ
イオードの載＠，配線等を考えるとヘッドの巾が広ぐな
ることになるが、光プリンタでは感光体の周囲に帯１器
，現像器，転写器，除電器等多くの部品が配置さ几るの
で，ヘッドが広い巾を卑官するのは好ましくない。

そこで例えば特開昭６０−３２３７２号公報等において
は横方向に光を取り出す発光ダイオードアレイが提案さ
几ている．横方向に’ｆｆｉを取り出すにはｗＸ４図（
ａ）の如（化合物半導体の端縁に拡散領域−を設けるか
，第５因（ａ）の如く発光層（転）を端面から露出させ
ることである。ところがこれらの方法ではプリンタの印
写品位を左右するドットシェイブが型くずれを生じる。

即ち第４図（ａ）の構造では同図（１））の如く光強度
が拡散領ｔｉ１．（至）の所のみかつ均一に分布する（
特性曲線（イ））必要があるが、深さ方向の拡散領域の
境界形状が制御できない上べ電極（財）の下方又はその
近傍（オーミックのとり方で電極直下の０．０１〜α１
μ社光吸収を生じる事がある）Ｋ於ては光が強くなるの
で特性曲線（ロ）の如く場所によって光強度が異なり、
こｎＶＣより本来四角形であるべきドットシエイプが毛
筆書体の如く一辺で濃く、対向辺で淡くかつ輪郭が不明
瞭となる。第５図においても同様にシングルへテロ又は
ダブルへテロにおいて理想的な光強度分布（／つに対し
発光層−ではエピタキシャル層が積層さｎ、ａ上側が強
く基台側で弱い特性曲線（ロ）を示す、こｎらは印写品
位を劣悪化させ好ましくない。

ハ）　発明が解決しようとする問題点 本発明は上述の点を考慮してなさτＬ友もので印写品位
の高いドットシエイプを形成できるプリンタ用発光ダイ
オードアレイを提供するものである。

二）　問題点を解決するための手段 本発明は、斯るＧａＡｔＡｓ又はＧａＡｓＰ系発光ダイ
オードにおいて発光領域以外では半導体結晶が放出光に
対して不透明である事に着目してなさｎ＊もので、発光
領域の下部に段部がくるように切欠部を設けたものであ
る。

ホ）作　用 これにより１発光領域が拡散による時は下部が段部で遮
光されると共に底面のＰｎ接合面積が広くなるので、光
が強くなると共に光放出端縁が明瞭になる。また発光領
域が活性層の場合、活性層下部の低輝度部分は光が吸収
され、光の強いところだけでドットシエイプがつくらｎ
るので端縁が明瞭になる。

へ）実施例 ！１図は本発明実施例のプリンタ用発光ダイオードアレ
イの斜視図で、（１１は化合物半導体の基板で、ＧａＡ
４台（１１）上にＧａＡｓ覆［４（１２１と（ｉ（ｚＡ
ｓＰ層α（至）を設けたもので、そのｌ端縁には階段状
の切欠部（２１ヲ有している。　＋３１１３ト１−ｊこ
の基板ｆｉｌのＧａＡｓＰ／ｆｉ′ａ：ＩＫ選択拡散法
で設けらｔ′Ｌｔ発光領域で、切欠部（２１の段部（断
面り字状の角部分）（かかるように投けられ、かつ−列
に整列してＲ１１である。＋４１ｔ４）−・はこれらの
発光領域ｆ３１１３１−・にオーミック接触がとらル供
電できる工うになさｎな電極（個別−６）で、絶縁被腐
（ｆｉ＋を介して基板ＩＨ上に設けである。

ｆ８）は基板の裏面に設けられた裏面電極（共通電極）
である。

斯る発光ダイオードアレイについて、１２６（ａ）乃至
（ｅ）を参照し乍ら製造方法を含め工Ｑ具体的に説明す
る。まず気相エピタキシャル収長の終了したＮ型の基板
（１）に第２図［ａ）に示す工うに拡散マスク（７）ｔ
７Ｈ７＋を投は亜５ＩＩＩを拡散する。第２図（四に示
すター１７グし、アルミ二りムを蒸着して加煕オーミッ
ク化し、′４極（４１を形成する。まｔ金を主体とする
裏面電極１６１も設ける。そして絶縁コートをし。

表面をスパッタリングしたあと、フン酸と過酸化水素水
と水とを混合したエツチング液にエフ、拡散層ｔ３ｒｔ
ａｒの一画部を削ぎ落すようにエツチングし。

深さ５μ一度の溝（８］を投ける（同図（〜参照）、然
る後溝（８１の略中央部でスクライプをするなどして素
子を分割する。

上述の例において溝（３）の形成は切欠部＋２１０形収
と実質的に同じであり、グイシングツ−等を用いても出
来るが、そのような機械的切削は結晶に歪を発生させや
すく１発光輝度低下や寿命を短かくさせやすいので好ま
しくない、一方前述したエツチングで框、溝（８１を深
くすると溝１１Ｉ１１面がきｎいな平面にならなくなる
ので、深さは２５μｍどまりとなるが、深さ３０μｍと
いった深い選択拡散も困難なので事実上問題がない、好
ましくは溝（８）は５〜２０μ助深さであり、拡散層（
３）の底面に至らないよう接設ければよい。

第３図は本発明の他の実施例のプリンタ用発−光ダイオ
ードアレイの斜視図である。　ｔ２１］はＧａＡｓ上に
ＧａＡムｓｊ＠を液相エピタキシャル戎長させた化合物
、１．工。ヵよＴｓＰｎｍ＆い。、ゆア。。。、。、４
′り人ｔＯ，５ＳＡｓ層であｐ、少数キャリヤの拡散長
に相当する層で発光し、その光を放出する層を発光領域
（至）として模式的に３示している（この例はシングル
へテロ発光ダイオードであるがダブルへテロ発光ダイオ
ードの場合は活性層をこｒＬＫあてる）、（財）（財）
・−はこの基板−に設は九階段状の切欠部で１表面から
Ｐｎ接合□□□の下側、少数キャリヤの拡ゑ 散長工９も少し長い距１ｌ１１疋の深さで設けである。

（２９１＠−・は発光ダイオードを個Ａに分離するｔめ
の溝でｓ　Ｐｎ接合−を切断するように設けであるが。

選択拡散により、もしくは溝上選択拡散の両方により分
断してもよ（、これにより発光ダイオードアレイが得ら
れる。（２）（財）−・は基板Ｌ２１）のＮ　−ＧａＡ
ｔＡｓ層上に設けられた電Ｍ（個別電極）で、翰は基板
ｔ２１１のＰ−ＧａＡ　ｅ基台に投けられた裏面電極（
共通型＆）である。

尚上述の例において１発光領域Ｔｅｌ　＋３１−・−の
上側における輪郭を明瞭にするｔめには電極＋４１［４
１−・（至）ｆｆ１４１−ｅ光放出端面から少しａｎ、
ｅところでオーミック接触するよう配置すれば工い。

ト）発明の効果 以上の如く、化合物半導体の側面から光を取り出す時１
発光領域の下側を切欠部にエリ規制するので元放出部の
輪郭が明瞭になる。そして第１図の例では発光領域の底
辺のＰｎ接合面積が上方エフ広いので下側の輝度が上が
９．第３図の例では強発光領域からの光のみ取り扱うの
で、いずれもドツト内の輝度が均一化する。これに工っ
で光プリンタのドットシエイプが明瞭になり、印写品位
が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例のプリンタ用発光ダイオードアレ
イの斜視図で、第２図（ａ）乃至（ｅ）ｆｌそのアレイ
の製法を説明する工程−，第３図は本発明の他の実施例
のプリンタ用発光ダイオードアレイの斜視図、第４図（
ａ）、第５図（ａ）は従来の発光ダイオードアレイの断
面図、第４１９（ｂ）第５図（ｂ）は輝度特性図である
。 ｆｉｌ（２１１−（化合物半導体の）基板、（２Ｊ固い
・・・切欠部、　＋３１１３１−（Ｊ−発光領域、　＋
４１＋４１・・・１２４１（２４１−・電植、（６１（
イ）・・・裏面電極、翰（イ）−・溝。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人弁理士西野卓Ｍ（外１名） 第１図 第２図 第４図 （ＣＩ）　　　　　　　　（ｂ） 第５図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）１端縁に露出した階段状の切欠部を有した化合物半
   導体の基板と、基板の切欠部に各々段部を含むように整
   列して設けられた複数の発光領域と、その発光領域の各
   々に供電するよう基板上に設けられた複数の個別電極と
   を具備した事を特徴ととするプリンタ用発光ダイオード
   アレイ。 ２）前記発光領域は前記切欠部に設けられた選択拡散層
   からなる事を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載
   のプリンタ用発光ダイオードアレイ。 ３）前記発光領域は基板の底面に略平行に設けられ溝も
   しくはモノリシック分離層で分断された層状の発光領域
   である事を特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載の
   プリンタ用発光ダイオードアレイ。