JP2000114604A - 発光素子アレイおよびその製造方法 - Google Patents
発光素子アレイおよびその製造方法Info
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- JP2000114604A JP2000114604A JP10278744A JP27874498A JP2000114604A JP 2000114604 A JP2000114604 A JP 2000114604A JP 10278744 A JP10278744 A JP 10278744A JP 27874498 A JP27874498 A JP 27874498A JP 2000114604 A JP2000114604 A JP 2000114604A
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
- H01L2224/48091—Arched
Landscapes
- Led Device Packages (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】発光間隔を高精度に設定するとともに、高輝度
化を可能にする。 【解決手段】LEDアレイ10は、基板12とLEDチ
ップ14とを備え、この基板12には、前記LEDチッ
プ14を一つずつ収容するための複数の穴部18が設け
られている。各LEDチップ14から発生される光の発
光間隔は、各穴部18同士の間隔により決定され、前記
LEDチップ14のボンディング精度を高く維持する必
要がない。
化を可能にする。 【解決手段】LEDアレイ10は、基板12とLEDチ
ップ14とを備え、この基板12には、前記LEDチッ
プ14を一つずつ収容するための複数の穴部18が設け
られている。各LEDチップ14から発生される光の発
光間隔は、各穴部18同士の間隔により決定され、前記
LEDチップ14のボンディング精度を高く維持する必
要がない。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、基板に複数の発光
素子を配置して構成される発光素子アレイおよびその製
造方法に関する。
素子を配置して構成される発光素子アレイおよびその製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】一般的に、画像読み取り用スキャナや画
像出力(記録)用プリンタの光源として、SLDまたは
LED(以下、単にLEDという)等の発光素子を、直
線状および/またはマトリックス状に複数個配列させた
発光素子アレイが採用されている。
像出力(記録)用プリンタの光源として、SLDまたは
LED(以下、単にLEDという)等の発光素子を、直
線状および/またはマトリックス状に複数個配列させた
発光素子アレイが採用されている。
【0003】この種のLED式発光素子アレイでは、L
EDの光量のばらつきや配列間隔のばらつきが、直接、
すじや濃度むらになってプリント品質の低下が惹起され
てしまう。このため、プリント品質を向上させるべく、
光量が均一な複数のLEDチップを基板上に等間隔で高
精度に配列する必要がある。その際、配列精度は、マイ
クロメータのオーダが要求されており、この配列精度を
数マイクロメータ以下のオーダにすることができれば、
プリンタ自体の安価化および安定化が可能になる。ま
た、プリント時間の短縮を図るべく、プリント速度を早
くするためには、高輝度であることが望ましい。
EDの光量のばらつきや配列間隔のばらつきが、直接、
すじや濃度むらになってプリント品質の低下が惹起され
てしまう。このため、プリント品質を向上させるべく、
光量が均一な複数のLEDチップを基板上に等間隔で高
精度に配列する必要がある。その際、配列精度は、マイ
クロメータのオーダが要求されており、この配列精度を
数マイクロメータ以下のオーダにすることができれば、
プリンタ自体の安価化および安定化が可能になる。ま
た、プリント時間の短縮を図るべく、プリント速度を早
くするためには、高輝度であることが望ましい。
【0004】そこで、従来から、半導体製造プロセスに
おいて、シリコン基板上に、直接、発光素子を一定間隔
で構成する方法が知られている(例えば、特開平9−4
5958号公報および特開平6−31075号公報参
照)。しかしながら、上記の従来の方法では、各LED
チップの発光強度のばらつきが大きくなって光量補正が
困難になるとともに、前記LEDチップの数が多くなる
に従って得率が低下するという問題がある。さらに、モ
ノリシックLEDアレイでは、PNジャンクション全面
で発光する光のうち、前面に向かう光しか有効に使えな
いため、高強度を得ることが難しく、しかも、エネルギ
効率が悪いという不具合がある。
おいて、シリコン基板上に、直接、発光素子を一定間隔
で構成する方法が知られている(例えば、特開平9−4
5958号公報および特開平6−31075号公報参
照)。しかしながら、上記の従来の方法では、各LED
チップの発光強度のばらつきが大きくなって光量補正が
困難になるとともに、前記LEDチップの数が多くなる
に従って得率が低下するという問題がある。さらに、モ
ノリシックLEDアレイでは、PNジャンクション全面
で発光する光のうち、前面に向かう光しか有効に使えな
いため、高強度を得ることが難しく、しかも、エネルギ
効率が悪いという不具合がある。
【0005】一方、LEDチップを一個ずつプリント基
板上に一定間隔でボンディングする方法が、例えば、特
開平5−21849号公報や特開平8−156320号
公報に開示されている。これらの技術では、例えば、図
20に示すように、基板2上に複数のLEDチップ3が
一定方向に向かって等間隔に配列されることにより、L
EDアレイ4が構成されている。
板上に一定間隔でボンディングする方法が、例えば、特
開平5−21849号公報や特開平8−156320号
公報に開示されている。これらの技術では、例えば、図
20に示すように、基板2上に複数のLEDチップ3が
一定方向に向かって等間隔に配列されることにより、L
EDアレイ4が構成されている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、LED
チップ3は外径精度が悪い上に、このLEDチップ3の
外径形状と発光中心とがずれている場合が多い。これに
より、上記のLEDアレイ4では各LEDチップ3同士
の発光中心間隔を高精度に保つためには、構造が複雑で
かつ高価な光学的処理によって前記発光中心を認識する
必要があり、極めて不経済であるという問題が指摘され
ている。しかも、この種の光学的処理の精度が悪いとい
う問題がある。
チップ3は外径精度が悪い上に、このLEDチップ3の
外径形状と発光中心とがずれている場合が多い。これに
より、上記のLEDアレイ4では各LEDチップ3同士
の発光中心間隔を高精度に保つためには、構造が複雑で
かつ高価な光学的処理によって前記発光中心を認識する
必要があり、極めて不経済であるという問題が指摘され
ている。しかも、この種の光学的処理の精度が悪いとい
う問題がある。
【0007】さらに、LEDチップ3は、一辺が0.2
5mm〜0.4mmと相当に小さいものがあり、この種
のLEDチップ3を基板2上に高精度にかつ安定してボ
ンディングすることは極めて困難なものとなっている。
さらにまた、図21に示すように、LEDチップ3のP
Nジャンクション5から導出される光は、上下方向およ
び水平方向の全方向に向かって出力されるものの、特
に、図21中、水平方向の強度がもっとも強いという性
質を有している。これにより、LEDチップ3から照射
される光を有効に使用することができないという問題が
指摘されている。
5mm〜0.4mmと相当に小さいものがあり、この種
のLEDチップ3を基板2上に高精度にかつ安定してボ
ンディングすることは極めて困難なものとなっている。
さらにまた、図21に示すように、LEDチップ3のP
Nジャンクション5から導出される光は、上下方向およ
び水平方向の全方向に向かって出力されるものの、特
に、図21中、水平方向の強度がもっとも強いという性
質を有している。これにより、LEDチップ3から照射
される光を有効に使用することができないという問題が
指摘されている。
【0008】本発明はこの種の問題を解決するものであ
り、各発光素子の発光間隔を高精度に維持するととも
に、高輝度および均一光量を有することが可能な発光素
子アレイおよびその製造方法を提供することを目的とす
る。
り、各発光素子の発光間隔を高精度に維持するととも
に、高輝度および均一光量を有することが可能な発光素
子アレイおよびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明に係る発光素子ア
レイおよびその製造方法では、基板に複数の穴部が設け
られ、各穴部毎に発光素子が一つずつ収容されている。
これにより、発光素子同士の発光間隔が穴部同士の間隔
精度で決まるため、各発光素子を高精度にボンディング
する必要がなく、発光間隔精度を良好に維持することが
できる。
レイおよびその製造方法では、基板に複数の穴部が設け
られ、各穴部毎に発光素子が一つずつ収容されている。
これにより、発光素子同士の発光間隔が穴部同士の間隔
精度で決まるため、各発光素子を高精度にボンディング
する必要がなく、発光間隔精度を良好に維持することが
できる。
【0010】ここで、穴部が発光素子を周回する略放物
面を有しており、前記発光素子から導出される光は、こ
の略放物面で反射して前記穴部から外部に確実に照射さ
れる。従って、発光素子から発生する光を有効に使用す
ることが可能になる。特に、略放物面に鏡面処理が施さ
れることにより、高輝度および高強度の光を得ることが
できる。
面を有しており、前記発光素子から導出される光は、こ
の略放物面で反射して前記穴部から外部に確実に照射さ
れる。従って、発光素子から発生する光を有効に使用す
ることが可能になる。特に、略放物面に鏡面処理が施さ
れることにより、高輝度および高強度の光を得ることが
できる。
【0011】また、発光素子が略放物面の焦点位置に対
応して配置されるため、この発光素子から発生される光
の有効利用が一層確実に遂行される。さらに、基板の表
面あるいは穴部からこの基板の裏面に向かって駆動電流
供給用配線が設けられることにより、前記基板の表面配
線を不要にすることができ、例えば、密着露光方式にも
活用することが可能になる。
応して配置されるため、この発光素子から発生される光
の有効利用が一層確実に遂行される。さらに、基板の表
面あるいは穴部からこの基板の裏面に向かって駆動電流
供給用配線が設けられることにより、前記基板の表面配
線を不要にすることができ、例えば、密着露光方式にも
活用することが可能になる。
【0012】さらにまた、基板を穴部が形成される板材
と発光素子が実装される底板とに分割構成し、この板材
とこの底板とが一体的に固定される。これにより、底板
に板材を固定した後に発光素子を実装する手順の他、こ
の底板に予め前記発光素子を実装した後、前記板材を固
定する手順を行うことができ、作業性の向上が容易に図
られる。
と発光素子が実装される底板とに分割構成し、この板材
とこの底板とが一体的に固定される。これにより、底板
に板材を固定した後に発光素子を実装する手順の他、こ
の底板に予め前記発光素子を実装した後、前記板材を固
定する手順を行うことができ、作業性の向上が容易に図
られる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の第1の実施形態
に係る発光素子アレイであるLEDアレイ10の概略斜
視説明図である。LEDアレイ10は、基板12と、こ
の基板12に等間隔ずつ離間して配置される複数のLE
Dチップ(発光素子)14とを備える。
に係る発光素子アレイであるLEDアレイ10の概略斜
視説明図である。LEDアレイ10は、基板12と、こ
の基板12に等間隔ずつ離間して配置される複数のLE
Dチップ(発光素子)14とを備える。
【0014】基板12は、銅やアルミニウム等の金属の
他、シリコンウエハやガラス等の材料により構成されて
おり、前記基板12の表面16側には、所定の深さにか
つ互いに等間隔離間して複数の穴部18が設けられてい
る。各穴部18は、LEDチップ14が配置される底面
20と、前記LEDチップ14を周回する略放物面22
とを有するとともに、前記略放物面22に鏡面処理部2
4が設けられる。この鏡面処理部24は、略放物面22
に銀、アルミニウムまたはクロム等の金属を蒸着あるい
はメッキ処理することにより形成されている。LEDチ
ップ14は、略放物面22の焦点位置に対応して底面2
0に配置されている(図2参照)。
他、シリコンウエハやガラス等の材料により構成されて
おり、前記基板12の表面16側には、所定の深さにか
つ互いに等間隔離間して複数の穴部18が設けられてい
る。各穴部18は、LEDチップ14が配置される底面
20と、前記LEDチップ14を周回する略放物面22
とを有するとともに、前記略放物面22に鏡面処理部2
4が設けられる。この鏡面処理部24は、略放物面22
に銀、アルミニウムまたはクロム等の金属を蒸着あるい
はメッキ処理することにより形成されている。LEDチ
ップ14は、略放物面22の焦点位置に対応して底面2
0に配置されている(図2参照)。
【0015】基板12には、穴部18の開口26に対応
してマイクロレンズ28が配置される。マイクロレンズ
28を、それぞれ単独で接着剤により基板12の表面1
6に固定するようにしてもよいが、第1の実施形態で
は、複数の前記マイクロレンズ28を一体的に構成した
マイクロレンズアレイ30を、前記表面16に接着剤等
により固定している。
してマイクロレンズ28が配置される。マイクロレンズ
28を、それぞれ単独で接着剤により基板12の表面1
6に固定するようにしてもよいが、第1の実施形態で
は、複数の前記マイクロレンズ28を一体的に構成した
マイクロレンズアレイ30を、前記表面16に接着剤等
により固定している。
【0016】図2に示すように、各穴部18を構成する
底面20に貫通穴32が形成され、この貫通穴32に絶
縁材34を介してリード(駆動電流供給用配線)36が
施される。このリード36の一端とLEDチップ14と
がワイヤ38によりボンディングされる一方、前記リー
ド36の他端が基板12の裏面側に導出されて配線され
ている。
底面20に貫通穴32が形成され、この貫通穴32に絶
縁材34を介してリード(駆動電流供給用配線)36が
施される。このリード36の一端とLEDチップ14と
がワイヤ38によりボンディングされる一方、前記リー
ド36の他端が基板12の裏面側に導出されて配線され
ている。
【0017】図3は、LEDアレイ10を組み込むプリ
ント装置40の概略構成説明図である。プリント装置4
0は、ロール状に巻回された感光材料Fに画像を露光記
録するための露光部42と、露光後の前記感光材料Fに
現像処理を施す現像部44と、現像後の前記感光材料F
を集積する集積部46とを備える。
ント装置40の概略構成説明図である。プリント装置4
0は、ロール状に巻回された感光材料Fに画像を露光記
録するための露光部42と、露光後の前記感光材料Fに
現像処理を施す現像部44と、現像後の前記感光材料F
を集積する集積部46とを備える。
【0018】露光部42は、感光材料Fを繰り出して水
平方向(矢印A方向)に搬送する搬送系48を有すると
ともに、この搬送系48を構成するニップローラ対50
同士の間に位置してLED露光ヘッド52、54および
56が配設される。LED露光ヘッド52、54および
56は、感光材料Fにカラー画像を露光記録するため
に、それぞれR、GおよびBの三原色に対応して設定さ
れている。
平方向(矢印A方向)に搬送する搬送系48を有すると
ともに、この搬送系48を構成するニップローラ対50
同士の間に位置してLED露光ヘッド52、54および
56が配設される。LED露光ヘッド52、54および
56は、感光材料Fにカラー画像を露光記録するため
に、それぞれR、GおよびBの三原色に対応して設定さ
れている。
【0019】図4に示すように、LED露光ヘッド5
2、54および56は、それぞれLEDアレイ10とセ
ルフォックレンズアレイ58とを備えており、感光材料
F上に集光させるように構成されている。プリント装置
40には、画像処理装置60および画像入力装置62が
接続されており、感光材料F上に所定の画像が記録再生
される。
2、54および56は、それぞれLEDアレイ10とセ
ルフォックレンズアレイ58とを備えており、感光材料
F上に集光させるように構成されている。プリント装置
40には、画像処理装置60および画像入力装置62が
接続されており、感光材料F上に所定の画像が記録再生
される。
【0020】図5は、本発明の第1の実施形態に係るL
EDアレイ10が組み込まれるスキャナ装置70の概略
構成説明図である。スキャナ装置70は、読み取り用の
原稿72を載置するガラステーブル74を備え、このガ
ラステーブル74の下方側には、矢印B方向に移動自在
なスキャニングテーブル76が配置されている。
EDアレイ10が組み込まれるスキャナ装置70の概略
構成説明図である。スキャナ装置70は、読み取り用の
原稿72を載置するガラステーブル74を備え、このガ
ラステーブル74の下方側には、矢印B方向に移動自在
なスキャニングテーブル76が配置されている。
【0021】スキャニングテーブル76には、LEDア
レイ10R 、10G および10B がそれぞれの傾斜角度
を異にして配置されるとともに、各LEDアレイ1
0R 、10G および10B から照射された光が原稿72
で反射されて受光素子アレイ78に導入される。LED
アレイ10R 、10G および10B は、それぞれ、R、
GおよびBの三原色に対応して設定されている。受光素
子アレイ78に受光信号処理装置80が接続され、この
受光信号処理装置80に画像情報記憶装置82が接続さ
れている。
レイ10R 、10G および10B がそれぞれの傾斜角度
を異にして配置されるとともに、各LEDアレイ1
0R 、10G および10B から照射された光が原稿72
で反射されて受光素子アレイ78に導入される。LED
アレイ10R 、10G および10B は、それぞれ、R、
GおよびBの三原色に対応して設定されている。受光素
子アレイ78に受光信号処理装置80が接続され、この
受光信号処理装置80に画像情報記憶装置82が接続さ
れている。
【0022】このように構成されるLEDアレイ10を
製造する方法について、以下に説明する。
製造する方法について、以下に説明する。
【0023】先ず、図6に示すように、基板12を構成
する基板素材12aが用意される。この基板素材12a
の表面16aには、等間隔ずつ離間して複数の穴部18
が所定の深さまでエッチング処理あるいは機械加工等に
よって形成される(図7参照)。次いで、穴部18を構
成する略放物面22には、銀、アルミニウムまたはクロ
ム等の金属がコーティングされ、鏡面処理部24が形成
される(図8参照)。
する基板素材12aが用意される。この基板素材12a
の表面16aには、等間隔ずつ離間して複数の穴部18
が所定の深さまでエッチング処理あるいは機械加工等に
よって形成される(図7参照)。次いで、穴部18を構
成する略放物面22には、銀、アルミニウムまたはクロ
ム等の金属がコーティングされ、鏡面処理部24が形成
される(図8参照)。
【0024】さらに、図9に示すように、穴部18を構
成する底面20には、LEDチップ14が略放物面22
の焦点位置に対応して実装される。ここで、穴部18の
底面20には、予め銀ペーストおよび導電性接着剤が設
けられており、LEDチップ14がこの底面20に固定
される。そして、図10に示すように、基板12の表面
16には、複数のマイクロレンズ28を一体的に構成し
たマイクロレンズアレイ30が固定され、LEDアレイ
10が製造されることになる。
成する底面20には、LEDチップ14が略放物面22
の焦点位置に対応して実装される。ここで、穴部18の
底面20には、予め銀ペーストおよび導電性接着剤が設
けられており、LEDチップ14がこの底面20に固定
される。そして、図10に示すように、基板12の表面
16には、複数のマイクロレンズ28を一体的に構成し
たマイクロレンズアレイ30が固定され、LEDアレイ
10が製造されることになる。
【0025】なお、基板12の裏面側に配線を施す際に
は、図2に示すように、予めリード36が絶縁材34を
介して貫通穴32に装着されており、LEDチップ14
を底面20に固定する際、ワイヤ38を介してこのリー
ド36と前記LEDチップ14とをボンディングする処
理が行われる。
は、図2に示すように、予めリード36が絶縁材34を
介して貫通穴32に装着されており、LEDチップ14
を底面20に固定する際、ワイヤ38を介してこのリー
ド36と前記LEDチップ14とをボンディングする処
理が行われる。
【0026】このように構成されるLEDアレイ10で
は、図11に示すように、LEDチップ14のPNジャ
ンクション面14aで発生した光が、穴部18の略放物
面22に設けられた鏡面処理部24で反射されるため、
略全ての光がこの穴部18の開口26から外部に放射さ
れる。このため、LEDチップ14から発生する光を有
効に使用することができ、高輝度および高強度の光をL
EDアレイ10から照射することが可能になるという効
果が得られる。
は、図11に示すように、LEDチップ14のPNジャ
ンクション面14aで発生した光が、穴部18の略放物
面22に設けられた鏡面処理部24で反射されるため、
略全ての光がこの穴部18の開口26から外部に放射さ
れる。このため、LEDチップ14から発生する光を有
効に使用することができ、高輝度および高強度の光をL
EDアレイ10から照射することが可能になるという効
果が得られる。
【0027】従って、プリント装置40では、露光部4
2で矢印A方向に繰り出されている感光材料FにLED
露光ヘッド52、54および56から光の照射を行え
ば、この感光材料Fには、所望のカラー画像を高品質か
つ迅速に形成することができる。
2で矢印A方向に繰り出されている感光材料FにLED
露光ヘッド52、54および56から光の照射を行え
ば、この感光材料Fには、所望のカラー画像を高品質か
つ迅速に形成することができる。
【0028】一方、スキャナ装置70では、スキャニン
グテーブル76を介して矢印B方向に移動しながら、各
LEDアレイ10R 、10G および10B から原稿72
に所望の光を照射することにより、この原稿72に把持
されているカラー画像情報を受光素子アレイ78に確実
に導入することができる。これにより、画像情報記憶装
置82には、受光信号処理装置80を介して原稿72に
把持されているカラー画像を高品質かつ正確に記憶する
ことが可能になる。
グテーブル76を介して矢印B方向に移動しながら、各
LEDアレイ10R 、10G および10B から原稿72
に所望の光を照射することにより、この原稿72に把持
されているカラー画像情報を受光素子アレイ78に確実
に導入することができる。これにより、画像情報記憶装
置82には、受光信号処理装置80を介して原稿72に
把持されているカラー画像を高品質かつ正確に記憶する
ことが可能になる。
【0029】さらに、第1の実施形態では、図12に示
すように、LEDチップ14の中心が穴部18の中心か
ら距離Hだけずれていても、前記LEDチップ14から
発生する光を鏡面処理部24で反射させて確実に外部へ
と導出することができる。すなわち、各LEDチップ1
4から発生される光同士の間隔は、各穴部18同士の間
隔精度で決定されることになり、底面20での前記LE
Dチップ14のボンディング位置を高精度に設定する必
要がない。このため、LEDチップ14のボンディング
作業が簡素化し、特に、寸法の小さいLEDチップ14
のボンディング作業が一挙に簡素化するという効果が得
られる。
すように、LEDチップ14の中心が穴部18の中心か
ら距離Hだけずれていても、前記LEDチップ14から
発生する光を鏡面処理部24で反射させて確実に外部へ
と導出することができる。すなわち、各LEDチップ1
4から発生される光同士の間隔は、各穴部18同士の間
隔精度で決定されることになり、底面20での前記LE
Dチップ14のボンディング位置を高精度に設定する必
要がない。このため、LEDチップ14のボンディング
作業が簡素化し、特に、寸法の小さいLEDチップ14
のボンディング作業が一挙に簡素化するという効果が得
られる。
【0030】このように、第1の実施形態では、LED
チップ14の高精度なボンディングが不要になり、簡単
な作業および構成で、発光間隔精度に優れるLEDアレ
イ10を得ることができるとともに、高輝度および高強
度な光を確実に発生させることが可能になる。しかも、
予め性能検査によって輝度の揃ったLEDチップ14を
用いることができ、光量の均等なLEDアレイ10を製
造することにより、光量保証制御装置等が不要になって
プリント装置40やスキャナ装置70全体を安価かつ小
型に構成することが可能になるという利点が得られる。
チップ14の高精度なボンディングが不要になり、簡単
な作業および構成で、発光間隔精度に優れるLEDアレ
イ10を得ることができるとともに、高輝度および高強
度な光を確実に発生させることが可能になる。しかも、
予め性能検査によって輝度の揃ったLEDチップ14を
用いることができ、光量の均等なLEDアレイ10を製
造することにより、光量保証制御装置等が不要になって
プリント装置40やスキャナ装置70全体を安価かつ小
型に構成することが可能になるという利点が得られる。
【0031】また、図2に示すように、LEDアレイ1
0の表面配線が不要になることにより、密着露光方式に
採用することもできる。その際、各マイクロレンズ28
が用紙とLEDアレイ10との密着を防ぎ、LEDアレ
イ10をスムーズに走行させることが可能になる。さら
にまた、例えば、A3版用の長尺なLED露光ヘッド5
2、54および56等にも容易に適用することができ
る。
0の表面配線が不要になることにより、密着露光方式に
採用することもできる。その際、各マイクロレンズ28
が用紙とLEDアレイ10との密着を防ぎ、LEDアレ
イ10をスムーズに走行させることが可能になる。さら
にまた、例えば、A3版用の長尺なLED露光ヘッド5
2、54および56等にも容易に適用することができ
る。
【0032】なお、マイクロレンズ28は、必要に応じ
て用いればよく、装置側の光学系の設計等によってこの
マイクロレンズ28を不要にすることができる。ここ
で、マイクロレンズアレイ30を基板12に固定する
際、窒素置換された雰囲気中で前記マイクロレンズアレ
イ30の接合を行えば、湿気等によるLEDチップ14
の劣化を防止することが可能である。また、鏡面処理部
24が略放物面22に設けられているが、用途によって
は放物面に近い曲面乃至平面で構成してもよい。
て用いればよく、装置側の光学系の設計等によってこの
マイクロレンズ28を不要にすることができる。ここ
で、マイクロレンズアレイ30を基板12に固定する
際、窒素置換された雰囲気中で前記マイクロレンズアレ
イ30の接合を行えば、湿気等によるLEDチップ14
の劣化を防止することが可能である。また、鏡面処理部
24が略放物面22に設けられているが、用途によって
は放物面に近い曲面乃至平面で構成してもよい。
【0033】図13は、本発明の第2の実施形態に係る
LEDアレイ90の概略説明図である。なお、第1の実
施形態に係るLEDアレイ10と同一の構成要素は同一
の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
LEDアレイ90の概略説明図である。なお、第1の実
施形態に係るLEDアレイ10と同一の構成要素は同一
の参照符号を付して、その詳細な説明は省略する。
【0034】LEDアレイ90は、基板92を備えると
ともに、この基板92は、穴部18が形成される板材9
4と、LEDチップ14が実装される底板96とを有す
る。板材94と底板96とは、接着剤あるいはねじ止め
等により一体的に固定されている。
ともに、この基板92は、穴部18が形成される板材9
4と、LEDチップ14が実装される底板96とを有す
る。板材94と底板96とは、接着剤あるいはねじ止め
等により一体的に固定されている。
【0035】このように構成されるLEDアレイ90を
製造する作業について、以下に説明する。
製造する作業について、以下に説明する。
【0036】先ず、図14に示すように、板材素材94
aが用意される。この板材素材94aは、底板96と同
様に、銅やアルミニウム等の金属あるいはシリコンウエ
ハやガラス等の材料で構成されている。板材素材94a
には、等間隔ずつ離間して穴部18に相当する貫通孔9
8が形成され(図15参照)、この貫通孔98が形成さ
れた板材94が底板96上に接着剤やねじ止め等によっ
て固定される(図16参照)。これにより、板材94と
底板96との間に穴部18が形成されるとともに、基板
92が構成される。
aが用意される。この板材素材94aは、底板96と同
様に、銅やアルミニウム等の金属あるいはシリコンウエ
ハやガラス等の材料で構成されている。板材素材94a
には、等間隔ずつ離間して穴部18に相当する貫通孔9
8が形成され(図15参照)、この貫通孔98が形成さ
れた板材94が底板96上に接着剤やねじ止め等によっ
て固定される(図16参照)。これにより、板材94と
底板96との間に穴部18が形成されるとともに、基板
92が構成される。
【0037】次に、図17に示すように、穴部18を構
成する略放物面22に銀、アルミニウムまたはクロム等
の金属がコーティングされて鏡面処理部24が形成され
た後、底板96の上面である底面20にLEDチップ1
4が銀ペーストおよび導電性接着剤を介して実装される
(図18参照)。さらに、窒素雰囲気中において、マイ
クロレンズアレイ30が板材94の表面に固定されてL
EDアレイ90が製造される(図19参照)。
成する略放物面22に銀、アルミニウムまたはクロム等
の金属がコーティングされて鏡面処理部24が形成され
た後、底板96の上面である底面20にLEDチップ1
4が銀ペーストおよび導電性接着剤を介して実装される
(図18参照)。さらに、窒素雰囲気中において、マイ
クロレンズアレイ30が板材94の表面に固定されてL
EDアレイ90が製造される(図19参照)。
【0038】なお、図14〜図19に示す手順の他、予
め、底板96にLEDチップ14をボンディングしてお
き、板材素材94aに穴加工を施した後、鏡面処理によ
って鏡面処理部24が設けられた板材94を、前記LE
Dチップ14がボンディングされた前記底板96上に接
着剤またはねじ止め等によって固定してもよい。
め、底板96にLEDチップ14をボンディングしてお
き、板材素材94aに穴加工を施した後、鏡面処理によ
って鏡面処理部24が設けられた板材94を、前記LE
Dチップ14がボンディングされた前記底板96上に接
着剤またはねじ止め等によって固定してもよい。
【0039】このように、第2の実施形態では、基板9
2を板材94と底板96とに分割するため、必要に応じ
て作業手順を入れ換えることができ、作業の自由度が向
上するという効果が得られる。しかも、LEDチップ1
4のボンディング精度を高く維持する必要がなく、LE
Dアレイ90の製造作業が一挙に簡素化される等、第1
の実施形態と同様の効果が得られる。
2を板材94と底板96とに分割するため、必要に応じ
て作業手順を入れ換えることができ、作業の自由度が向
上するという効果が得られる。しかも、LEDチップ1
4のボンディング精度を高く維持する必要がなく、LE
Dアレイ90の製造作業が一挙に簡素化される等、第1
の実施形態と同様の効果が得られる。
【0040】なお、第1および第2の実施形態では、マ
イクロレンズ28を用いているが、このマイクロレンズ
28に代替して平面ガラス等を用いることも可能であ
る。
イクロレンズ28を用いているが、このマイクロレンズ
28に代替して平面ガラス等を用いることも可能であ
る。
【0041】また、第2の実施形態では、板材94を絶
縁材で構成し、あるいは、底板96の表面(底面20に
相当する)を絶縁処理しておき、この底板96のボンデ
ィング面に予め配線パターンを形成することができる。
これにより、深い位置でのワイヤボンディング作業が不
要になり、生産性の向上が図られる。
縁材で構成し、あるいは、底板96の表面(底面20に
相当する)を絶縁処理しておき、この底板96のボンデ
ィング面に予め配線パターンを形成することができる。
これにより、深い位置でのワイヤボンディング作業が不
要になり、生産性の向上が図られる。
【0042】
【発明の効果】本発明に係る発光素子アレイおよびその
製造方法では、基板に複数の穴部を設けておき、この穴
部毎に発光素子を一つずつ収容している。このため、穴
部同士の間隔に対応して発光間隔が決定されるため、発
光素子を高精度にボンディングする必要がなく、発光間
隔精度に優れた発光素子アレイを、簡単な工程で確実に
製造することができる。
製造方法では、基板に複数の穴部を設けておき、この穴
部毎に発光素子を一つずつ収容している。このため、穴
部同士の間隔に対応して発光間隔が決定されるため、発
光素子を高精度にボンディングする必要がなく、発光間
隔精度に優れた発光素子アレイを、簡単な工程で確実に
製造することができる。
【図1】本発明の第1の実施形態に係るLEDアレイの
概略斜視説明図である。
概略斜視説明図である。
【図2】前記LEDアレイの一部断面説明図である。
【図3】前記LEDアレイを組み込むプリント装置の概
略構成説明図である。
略構成説明図である。
【図4】前記プリント装置に組み込まれたLED露光ヘ
ッドの説明図である。
ッドの説明図である。
【図5】前記LEDアレイが組み込まれるスキャナ装置
の概略構成説明図である。
の概略構成説明図である。
【図6】前記LEDアレイを構成する基板を製造するた
めの基板素材の正面図である。
めの基板素材の正面図である。
【図7】前記基板素材を穴加工する際の説明図である。
【図8】前記穴加工により得られた略放物面に鏡面処理
を施す際の説明図である。
を施す際の説明図である。
【図9】前記基板にLEDチップを実装する際の説明図
である。
である。
【図10】前記基板にマイクロレンズアレイを固定する
際の説明図である。
際の説明図である。
【図11】前記穴部内での前記LEDチップの発光状態
説明図である。
説明図である。
【図12】前記穴部内で前記LEDチップの中心がずれ
た場合の発光状態説明図である。
た場合の発光状態説明図である。
【図13】本発明の第2の実施形態に係る発光素子アレ
イの概略斜視説明図である。
イの概略斜視説明図である。
【図14】前記発光素子アレイを構成する基板の一方の
要素である板材を製造する板材素材の正面説明図であ
る。
要素である板材を製造する板材素材の正面説明図であ
る。
【図15】前記板材素材に穴加工を施す際の断面説明図
である。
である。
【図16】前記板材を前記基板の他方の要素である底板
に固着した状態の説明図である。
に固着した状態の説明図である。
【図17】前記穴加工により得られた略放物面に鏡面処
理を施す際の説明図である。
理を施す際の説明図である。
【図18】前記底板上にLEDチップを実装する際の説
明図である。
明図である。
【図19】前記板材上に前記マイクロレンズアレイを固
定する際の説明図である。
定する際の説明図である。
【図20】従来技術に係るLEDアレイの斜視説明図で
ある。
ある。
【図21】図20に示すLEDアレイを構成するLED
チップの動作説明図である。
チップの動作説明図である。
10、10R 、10G 、10B 、90…LEDアレイ 12、92…基板 14…LEDチッ
プ 16…表面 18…穴部 20…底面 22…略放物面 24…鏡面処理部 26…開口 28…マイクロレンズ 30…マイクロレ
ンズアレイ 36…リード 40…プリント装
置 42…露光部 52、54、56
…LED露光ヘッド 58…セルフォックレンズアレイ 60…画像処理装
置 62…画像入力装置 70…スキャナ装
置 74…ガラステーブル 80…受光信号処
理装置 82…画像情報記憶装置 94…板材 96…底板
プ 16…表面 18…穴部 20…底面 22…略放物面 24…鏡面処理部 26…開口 28…マイクロレンズ 30…マイクロレ
ンズアレイ 36…リード 40…プリント装
置 42…露光部 52、54、56
…LED露光ヘッド 58…セルフォックレンズアレイ 60…画像処理装
置 62…画像入力装置 70…スキャナ装
置 74…ガラステーブル 80…受光信号処
理装置 82…画像情報記憶装置 94…板材 96…底板
Claims (9)
- 【請求項1】基板に複数の発光素子を配置して構成され
る発光素子アレイであって、 前記基板は、前記発光素子を一つずつ収容するための複
数の穴部を設けることを特徴とする発光素子アレイ。 - 【請求項2】請求項1記載の発光素子アレイにおいて、
前記穴部は、前記発光素子が配置される底面と、 前記発光素子を周回する略放物面と、 を有することを特徴とする発光素子アレイ。 - 【請求項3】請求項2記載の発光素子アレイにおいて、
前記略放物面には、鏡面処理が施されていることを特徴
とする発光素子アレイ。 - 【請求項4】請求項2または3記載の発光素子アレイに
おいて、前記発光素子は、前記略放物面の焦点位置に対
応して前記底面に配置されることを特徴とする発光素子
アレイ。 - 【請求項5】請求項1記載の発光素子アレイにおいて、
前記基板の表面あるいは前記穴部から該基板の裏面に向
かって駆動電流供給用配線が設けられることを特徴とす
る発光素子アレイ。 - 【請求項6】請求項1記載の発光素子アレイにおいて、
前記基板は、前記穴部が形成された板材と、 前記発光素子が実装される底板と、 を備え、 前記板材と前記底板とが一体的に固定されることを特徴
とする発光素子アレイ。 - 【請求項7】基板に複数の発光素子を配置して発光素子
アレイを製造する方法であって、 前記基板の表面から所定の深さに複数の穴部を設ける工
程と、 前記穴部の各底面毎に前記発光素子を一つずつ実装する
工程と、 を有することを特徴とする発光素子アレイの製造方法。 - 【請求項8】基板に複数の発光素子を配置して発光素子
アレイを製造する方法であって、前記基板を構成する板
材に複数の穴部を設ける工程と、 前記基板を構成する底板と前記板材とを一体的に固定す
る工程と、 前記底板と前記板材とを固定する前、あるいは固定した
後、前記底板に前記穴部に対応して前記発光素子を実装
する工程と、 を有することを特徴とする発光素子アレイの製造方法。 - 【請求項9】請求項7または8記載の製造方法におい
て、前記発光素子を周回する前記穴部の略放物面に鏡面
処理を施す工程を有することを特徴とする発光素子アレ
イの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10278744A JP2000114604A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 発光素子アレイおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10278744A JP2000114604A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 発光素子アレイおよびその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000114604A true JP2000114604A (ja) | 2000-04-21 |
Family
ID=17601606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10278744A Pending JP2000114604A (ja) | 1998-09-30 | 1998-09-30 | 発光素子アレイおよびその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000114604A (ja) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003037294A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード |
JP2004311791A (ja) * | 2003-04-08 | 2004-11-04 | Sharp Corp | 照明装置、バックライト装置および表示装置 |
KR100599013B1 (ko) | 2005-06-30 | 2006-07-12 | 서울옵토디바이스주식회사 | 복수개의 발광셀들을 갖는 발광소자 및 그것을 제조하는방법 |
KR100631521B1 (ko) | 2004-04-17 | 2006-10-11 | 엘지전자 주식회사 | 발광 장치 와 그의 제조방법 |
KR100733840B1 (ko) | 2006-04-10 | 2007-07-04 | 주식회사 래도 | 발광 다이오드 칩 모듈의 투광장치 |
JP2010068001A (ja) * | 2001-03-06 | 2010-03-25 | Digital Optics Corp | 集積電気光学モジュール |
RU2479165C2 (ru) * | 2011-06-07 | 2013-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛиПС-О" | Устройство освещения |
JP2021090052A (ja) * | 2019-12-05 | 2021-06-10 | オプティツ インコーポレイテッド | モノリシック多焦点光源デバイス |
-
1998
- 1998-09-30 JP JP10278744A patent/JP2000114604A/ja active Pending
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010068001A (ja) * | 2001-03-06 | 2010-03-25 | Digital Optics Corp | 集積電気光学モジュール |
JP2003037294A (ja) * | 2001-07-25 | 2003-02-07 | Citizen Electronics Co Ltd | 発光ダイオード |
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KR100631521B1 (ko) | 2004-04-17 | 2006-10-11 | 엘지전자 주식회사 | 발광 장치 와 그의 제조방법 |
KR100599013B1 (ko) | 2005-06-30 | 2006-07-12 | 서울옵토디바이스주식회사 | 복수개의 발광셀들을 갖는 발광소자 및 그것을 제조하는방법 |
KR100733840B1 (ko) | 2006-04-10 | 2007-07-04 | 주식회사 래도 | 발광 다이오드 칩 모듈의 투광장치 |
RU2479165C2 (ru) * | 2011-06-07 | 2013-04-10 | Общество с ограниченной ответственностью "ЭЛиПС-О" | Устройство освещения |
JP2021090052A (ja) * | 2019-12-05 | 2021-06-10 | オプティツ インコーポレイテッド | モノリシック多焦点光源デバイス |
US11408589B2 (en) | 2019-12-05 | 2022-08-09 | Optiz, Inc. | Monolithic multi-focus light source device |
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