KR920002912Y1 - 반도체 발광소자 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

반도체 발광소자

제1도는 종래의 반도체 발광소자의 실시예로서,

제1a도는 반도체 발광소자의 사시도.

제1b도는 제1도의 단면도.

제1c도는 제1도의 길이방향에 대한 단면도.

제2도는 본 고안의 일실시예로서,

제2a도는 본 고안의 발광체 발광소자의 사시도.

제2b도는 제2도의 단면도.

제2c도는 제2도의 길이방향에 대한 단면도.

제3도는 종래의 반도체 발광소자의 특성을 나타낸 상태도.

제4도는 본 고안의 반도체 발광소자의 특성을 나타낸 상태도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 칩 2 : 에폭시수지

3, 4 : 반도체 영역 5 : 투과영역

6 : 무반사막(보호막) 7 : 발광정

3-1, 3-2 : 반도체 영역 배열부

본 고안은 LED 프린터등에서 사용되는 반도체 발광소자에 관한 것으로, 발광부의 배열위에 에폭시등의 물질을 도포시켜 방사광의 형상이 조절되게 한 것이다.

LED 프린터등에서 사용되고 있는 종래의 반도체 발공소자는 대개 제1도와 같은 구성을 이루고 있기 때문에 인쇄되어지는 형상이 광신호로써 출력되어 드럼위에 전사될 때에 드럼의 반경및 속도에 따라 전사되는 원래 형상의 가로선 및 세로선의 비가 다르게 인쇄되는 단점이 생기는 것이었다.

본 고안은 이와같은 문제점을 해결하기 위하여 인쇄되는 형상이 광신호로써 출력될때에 드럼의 반경 및 회전 속도에 따라 반형되는 가로선 및 세로선의 비가 일정하게 유지할수 있는 반도체 발광소자를 제공하고자 하는 것이다.

특히, 인쇄를 위하여 발광소자에 입력되는 발광점의 형상은 기존의 시스템과 동일하게 사용하면서 출력되는 발광점의 형상이 변형되어 드럼위에 전사될 때에 원래의 형상에 대한 가로선 및 세로선의 인쇄모양을 동일하게 얻고자 하는데 그 목적이 있는 것으로 반도체 발광소자의 투과 영역 상부에 블록렌즈 역할을 할수 있는 물질을 몰딩 처리시켜 원하는 방사각을 갖도록 구성시켜된 것이다.

이를 첨부도면에 의하여 종래의 기술과 대비하여 설명하면 다음과 같다.

제1도는 종래의 반도체 발광소자의 일래를 나타내고 있는 것으로 제1a도와 같은 칩(1)속에는 서로 다른 반도체가 접합되어있다. 즉, 내부에는 반도체영역(3)과 타입이 다른 반도체 영역(4) 사이에는 반도체 영역 배열부(3-1), (3-2), (3-3)들이 일정간격으로 내재되어 각 접합에서 발생된 빛은 반도체 투과층(5)을 통하여 보호막이나 무반사막(6)으로 방사되어 발산되는 발광보호막이나 점이 드럼에 전사되어 인쇄되도록 되어 있으나, 이와같은 반도체 발광소자의 경우에 보호막(6)이 제1도와 같은 평면구조를 가지고 있는 경우 반도체 표면에서의 임개각은 증가되더라도 빛의 형상과 관계되는 방사각은 변함이 없게 된다.

따라서 이러한 발광반도체의 배열장치가 프린터에 사용될때 드럼의 반경 및 드럼속도에 따라서 드럼위에 전사되는 점의 모양이 달라진다.

즉, 제3도의 제3a도와 같은 발광점(7) 모양을 가지는 경우 프린터 드럼의 진행 방향으로 Δ만큼 길어진 점 모양의 제3c도와 같은 형상이 되어 인쇄된 자양의 세로줄과 가로줄의 휘도연결의 유무등에 따르는 난점이 발생 된다.

그러나 본 고안은 가로 및 세로 방향의 방사각이 동일한 빔이 반도체 발광소자의 에폭시로 도포된 수지를 통하여 가로 및 세로방향의 방사각이 조절되게 하여 제4c도와 같이 인쇄되는 자양의 모양을 임의로 조절하는 동시에 가로방향 및 세로방향의 인쇄되는 모양이 균일하게 유지할 수 있게 한 것으로 제2도와 같은 구성을 갖고 있다.

즉, 제2도는 이 고안의 일실시예로서 제2a도와 같이 칩(1)으로 형성된 사각체 반도체 발광소자의 투과층(5)의 상부에 반원통형의 에폭시수지(2)를 몰딩 처리시켜 지향성을 가지게 하여 보호막의 역할을 하는 동시에 빛의 지향각을 발광소자 배열방향 및 그 수직방향에 대하여서 투과되는 광이 변화될수 있도록 구성시킨 것으로 배열의 수직방향에 대하여 볼록렌즈의 구조를 가지게 된다. 여기서 서로 다른 반도체 영역(3), (4)은 각각 P형 및 N형 반도체를 나타낸다.

이때, 상기 반도체는 통상적인 발광다이오드의 제조에 사용되는 GaAs 또는 InP의 화합물 반도체이다.

이와같이 구성된 이 고안에서 반도체 발광소자의 칩(1)은 반도체 발광소자의 칩(1)은 반도체 영역(3)의 반도체 영역 배열부(3-1), (3-2)…와 타입이 다른 반도체 영역(4)과의 접합부분에서 발광하며, 이때의 광은 반도체 영역 배열부(3-1), (3-2), …를 통하여 방사될 뿐아니라 기판을 투과하여 방사되는 경우 칩(1)의 반도체 투과 영역(5)의 반경이 R인 경우 상기 접합에서 나온 광은 투과 영역(5)을 통한후, 에폭시 수지(2)를 통하여 출력되게 된다.

이때에 에폭시수지(2)의 몰딩은 통상적인 발광다이오드의 공정과 동일한 방법으로 지그(ZIG)를 써서 형성시킨다.

따라서 이와같은 에폭시 수지(2)를 통과한 광은 입사시에는 원형(입사광 제3a도의 7)이지만 에폭시수지가 볼록렌즈의 역할을 하게되어 제4a도와 같은 광이 출력되어 드럼에 전사하게 되는 것으로 드럼의 반경 및 회전 속도에 의하여 제4c도와 같은 출력이 전사되어 원래의 입력되는 발광점의 가로 및 세로 방향과 동일한 자양을 얻을 수가 있다.

이때 전사되는 패턴의 형태조절은(제4c도) 배열의 수직방향으로 몰딩되는 에폭시의 곡율반경을 조절함으로써 변화되고 투과영역(5)의 반도체의 굴절율인 2∼4와 공기의 굴절율인 1사이의 굴절율, 즉 1과 4사이의 굴절율을 갖는 에폭시수지를 쓸때에는 프라스텔 손실이 감소되 광출력을 증가시킬수가 있는 것이다.

이상에서와 같이 이 고안은 반도체 발광소자의 상부에 에폭시수지를 반원통형으로 몰딩시켜 볼록렌즈와 같은 역할을 하여 방출되는 광의 형상을 변형시킬수가 있어, 드럼에 전사될때에 원래의 발광점과 같은 형상으로 인자시킬수가 있는 것으로, 에폭시수지의 골율 반경을 조절함으로써 광의 방사각을 임의로 조절할 수 있으며 반도체의 굴절율과 공기 굴절율 사이의 값을 가지는 수지로 몰딩하는 경우, 프라스넬 손실을 최소로 할 수 있어 광출력을 크게 높일수가 있는 것이다.

Claims (3)

1. 서로다른 반도체 영역(3), (4) 및 투과층(5)을 가진 반도체 발광소자에 있어서, 투과층(5)의 상부에 굴절율을 가지는 에폭시수지(2)를 몰딩시켜 처리된 반도체 발광소자.
2. 제1항에 있어서, 반도체 굴절율 및 공기 굴절율 사이에 있는 에폭시수지(2)의 굴절율은 1과 4사이에서 형성되는 반도체 발광소자.
3. 제1항에 있어서, 에폭수수지(2)대신에 일정 골율반경을 가지는 글라스재질의 원통형 볼록렌즈를 투과층(5) 상부에 부착한 반도체 발광소자.