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技術 発光ダイオードアレイおよび発光ダイオード

出願人 沖電気工業株式会社
発明者 小泉真澄登正治小椋茂樹藤原博之
出願日 1997年6月17日 (23年0ヶ月経過) 出願番号 1997-160225
公開日 1999年1月12日 (21年5ヶ月経過) 公開番号 1999-008405
状態 未査定
技術分野 発光ダイオード LED素子(パッケージ以外)
主要キーワード 外周縁付近 トータル電流 最適角度 反射ブロック 発光ダイオード単体 P拡散領域 面発光型発光ダイオード 臨界角度
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年1月12日)のものです。
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図面 (6)

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。

概要

背景

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、1985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。

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、不純物拡散させたp−GaAsP拡散領域が設けられている。一方、p−GaAsP拡散領域を含む拡散マスクの上面には、p−GaAsP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。

概要

発光効率を高める構造にすること。

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。

目的

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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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。

技術分野

0001

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。

背景技術

0002

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、1985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、不純物拡散させたp−GaAsP拡散領域が設けられている。一方、p−GaAsP拡散領域を含む拡散マスクの上面には、p−GaAsP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。

発明が解決しようとする課題

0004

このような発光ダイオードアレイは、プリンタ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。

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。

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。

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。

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。

課題を解決するための手段

0010

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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40〜50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。

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。

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。

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。

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。

発明を実施するための最良の形態

0024

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。

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。

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,146c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。

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。

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)141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146dと称する。

0030

発光部14のp−GaAsP拡散領域142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。

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。

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,146b,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,161b,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146a,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14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,146b,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。

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。

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。

0038

発光部のp拡散領域142の上面およびGaAs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,146c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,161b,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。

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。

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,152c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151d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。

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142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144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152a,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,151c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。

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。

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。

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260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242とによって構成されている。

0052

そして、p拡散領域242は、n−GaAsP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。

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。

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。

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。

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240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。

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。

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r2B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。

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。

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152a,152b,152cおよび152dと傾斜壁151a,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152a,152b,152cおよび152dと傾斜壁151a,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,152b,152cおよび152dにのみに反射防止膜32を形成しても良い。

0065

一方、反射膜34は、傾斜壁151a,151b,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,152c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。

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,152b,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。

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。

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。

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。

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。

発明の効果

0074

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。

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。

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。

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。

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。

図面の簡単な説明

0079

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。
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。
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。
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。
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。

--

0080

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

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