发明名称 面发光元件及自扫描型发光装置
摘要 本发明提供可以改善外部发光效率之面发光元件和使用有该面发光元件之自扫描型发光装置。为着要改善外部发光效率,使发光中心移动到上方没有遮光层之位置。因此,在上方没有遮光层之电极部份之与下侧之半导体层接合之部份设置绝缘层,形成不会有注入电流从该部份流动。另外,为着使发光光量变大,所以使电极之周边长度变大。在相同面积之电极之情况时,因为使周边长度变大,用来促成从电极注入之电流全体均一的扩大,藉以发出均一之光,所以发光光量变大。在面发光元件为PNPN构造之面发光闸流动体时,为着改善外部发光效率,所以构成注入电流之一部份不会回流到闸极电极之方式。经由使用此种面发光元件可以实现本发明之自扫描型发光装置。
申请公布号 TW357122 申请公布日期 1999.05.01
申请号 TW086100266 申请日期 1997.01.13
申请人 板硝子股份有限公司 发明人 大野诚治;大塚俊介;楠田幸久
分类号 B41J2/45;H01L23/00 主分类号 B41J2/45
代理机构 代理人 赖经臣 台北巿南京东路三段三四六号白宫企业大楼一一一二室
主权项 1.一种面发光元件,其特征是具备有:半导体层,含 有发 光层;电极,被设置成以一部份欧姆接触在上述半 导体层 之光射出面,用来将电流注入到上述之发光层;配 线,形 成覆盖在上述欧姆接触之电极部份之方式,连接到 上述之 电极;和绝缘层,被设在上述配线所覆盖之上述电 极部份 ,和上述半导体层之光射出面之间。2.一种面发光 元件,其特征是具备有:半导体层,含有发 光层;细长之电极,被设置成以中央部欧姆接触在 上述半 导体层之光射出面,用来将电流注入到上述之发光 层;第 1配线,连接到上述电极之一端;第2配线,连接到上 述电 极之另外一端;第1绝缘层,被设在上述第1配线所覆 盖之 上述电极部份和上述之光射出面之间;和第2绝缘 层,被 设在上述第2配线所覆盖之上述电极部份和上述之 光射出 面之间。3.一种面发光元件,其特征是具备有:半导 体层,含有发 光层;电极,被设置成欧姆接触在上述半导体层之 光射出 面,用来将电流注入到上述之发光层;配线,用来使 上述 电极之一部份之边连接到上述之电极;和绝缘层, 被设在 上述之电极和上述之光射出面之间,形成进入到上 述电极 之一部份之边以外之其余边之内侧。4.一种面发 光元件,其特征是具备有:半导体层,含有发 光层;电极,被设置成欧姆接触在上述半导体层之 光射出 面,用来将电流注入到上述之发光层;金属层,其一 部份 欧姆接触在上述之电极,和其另外之部份与上述之 光射出 面形成肖特基(Schottky)接触;和配线,以不覆盖上述 电 极之方式,连接到上述之金属层。5.如申请专利范 围第1.3或4项之面发光元件,其中上述 电极之至少一部份之周边形状是在平面上形成凹 凸形状。6.一种面发光二极体,其特征是由申请专 利范围第1-4项 之任何一项之面发光元件所形成。7.一种面发光 二极体,其特征是由申请专利范围第5项之 面发光元件所形成。8.一种面发光闸流体,其特征 是由申请专利范围第1-4项 之任何一项之面发光元件所形成。9.一种面发光 闸流体,其特征是由申请专利范围第5项之 面发光元件所形成。10.一种面发光闸流体,在第1 导电型之基板上顺序的积层 有第1导电型之第1半导体层,第2导电型之第2半导 体层, 第1导电型之第3半导体层,和第2导电型之第4半导 体层, 具备有被设在第4半导体层上之第1电极,被设在第3 半导 体层上之第2电极,和被设在上述基板之背面之第3 电极; 其特征是:上述第1.第2.第3半导体层在上述第1电极 区 域和上述第2电极区域之间具有缩颈部。11.一种面 发光闸流体,在第1导电型之基板上顺序的积层 有第1导电型之第1半导体层,第2导电型之第2半导 体层, 第1导电型之第3半导体层,和第2导电型之第4半导 体层, 具备有被设在第4半导体层上之第1电极,被设在第3 半导 体层上之第2电极,和被在上述基板之背面之第3电 极;其 特征是:上述之第3半导体层在上述第1电极区域和 上述第 2电极区域之间具有凹沟部。12.一种面发光闸流体 ,在第1导电型之基板上顺序的积层 第2导电型之第2半导体层,第1导电型之第3半导体 层,和 第2导电型之第4半导体层,具备有被设在第4半导体 层上 之第1电极,被设在第3半导体层上之第2电极,和被 设在 上述基板之背面之第3电极;其特征是:上述之第2, 第3 半导体层在上述第1电极区域和上述第2电极区域 之间具有 缩颈部。13.一种面发光闸流体,在第1导电型之基 板上顺序的积层 第2导电型之第2半导体层,第1导电型之第3半导体 层,和 第2导电型之第4半导体层,具备有被设在第4半导体 层上 之第1电极,被设在第3半导体层上之第2电极,和被 设在 上述基板之背面之第3电极;其特征是:上述之第3半 导体 层在上述第1电极区域和上述第2电极区域之间具 有凹沟部 。14.如申请专利范围第10-13项之任何一项之面发 光闸流 体,其中具有配线连接到上述之第1电极;使上述第1 电极 扩张到上述第4半导体层上之未被上述配线覆盖之 区域; 和在被上述配线覆盖之上述第1电极部份和上述第 4半导体 层之间设有绝缘层。15.如申请专利范围第10-13项 之任何一项之面发光闸流 体,其中上述之第1电极形成细长之形状;具备有:第 1配 线,连接到上述电极之一端;第2配线,连接到上述电 极 之另外一端;第1绝缘层,被设在上述第1配线所覆盖 之上 述电极之一端之部份和上述第4半导体层;和第2绝 缘层, 被设在上述第2配线所覆盖之上述电极之另外一端 之部份 和上述第4半导体层。16.如申请专利范围第10-13项 之任何一项之面发光闸流 体,其中具备有:配线,用来使上述第1电极之一部份 之 边连接到上述之第1电极;和绝缘层,被设在上述第1 电极 和上述第4半导体层之间,形成进入到上述电极之 一部份 之边以外之其余边之内侧。17.如申请专利范围第 10-13项之任何一项之面发光闸流 体,其中上述之第1电极与上述第4半导体层产生欧 姆接触 ;具备有:金属层,欧姆接触在上述之第1电极,和与 上 述之第4半导体层产生肖特基接触;和配线,连接到 上述 之金属层;上述之第1电极延伸到上述第4半导体层 上之未 被上述配线覆盖之区域;从上述之金属层经由上述 之第1 电极将电流注入上述之第4半导体层。18.如申请专 利范围第10-13项之任何一项之面发光闸流 体,其中上述第1电极之至少一部份之周边形状为 凹凸形 状。19.一种自扫描型发光装置,其构成是排列多个 发光元件 ,使其发光之开始电压依照射入该元件之光强度进 行变化 ,各个发光元件之发光射入到位于其近傍之至少为 一个之 发光元件,在用以控制各个发光元件之发光之电极 ,连接 有多根之配线,用来从外部施加电压或电流;其特 征是: 上述之发光元件是申请专利范围第8项之面发光闸 流体。20.一种自扫描型发光装置,其构成是排列多 个发光元件 ,使其发光之开始电压依照射入该元件之光强度进 行变化 ,各个发光元件之发光射入到位于其近傍之至少为 一个之 发光元件,在用以控制各个发光元件之发光之电极 ,连接 有多根之配线,用来从外部施加电压或电流;其特 征是: 上述之发光元件是申请专利范围第9项之面发光闸 流体。21.一种自扫描型发光装置,将具有发光动作 用之临界电 压或临界电流之控制电极之发光元件排列多个,经 由连接 用电阻或具有电单向性之电元件,将各个发光元件 之上述 控制电极连接到位于其近傍之至少为一个之发光 元件之控 制电极,在用以控制各个发光元件之发光之电极, 连接有 多根之配线,用来从外部施加电压或电流;其特征 是:上 述之发光元件是申请专利范围第8项之面发光闸流 体。22.一种自扫描型发光装置,将具有发光动作用 之临界电 压或临界电流之控制电极之发光元件排列多个,经 由连接 用电阻或具有电单向性之电元件,将各个发光元件 之上述 控制电极连接到位于其近傍之至少为一个之发光 元件之控 制电极,在用以控制各个发光元件之电极,连接有 多根之 配线,用来从外部施加电压或电流;其特征是:上述 之发 光元件是申请专利范围第9项之面发光闸流体。23. 一种自扫描型发光装置,其构成包含有:自扫描型 开 关元件阵列,将具有开关动作用之临界电压或临界 电流之 控制电极之开关元件排列多个,经由连接用电阻或 具有电 单向性之电元件,将各个开关元件之上述控制电极 连接到 位于其近傍之至少为一个之开关元件之控制电极, 和使用 电装置将电源线连接到各个开关元件,和将时钟信 号线连 接到各个开关元件;发光元件阵列,将具有临界电 压或临 界电流之控制电极之发光元件排列多个;利用电装 置使上 述发光元件阵列之各个控制电极与上述开关元件 之控制电 极产生连接,用来将发光用之电流施加到各个发光 元件; 其特征是:上述之发光元件是申请专利范围第8项 之面发 光闸流体。24.一种自扫描型发光装置,其构成包含 有:自扫描型开 关元件阵列,将具有开关动作之临界电压或临界电 流之控 制电极之开关元件排列多个,经由连接用电阻或具 有电单 向性之电元件,将各个开关元件之上述控制电极连 接到位 于其近傍之至少为一个之开关元件之控制电极,和 使用电 装置将电源线连接到各个开关元件,和将时钟信号 线连接 到各个开关元件;发光元件阵列,将具有临界电压 或临界 电流之控制电极之发光元件排列多个;利用电装置 使上述 发光元件阵列之各个控制电极与上述开关元件之 控制电极 产生连接,用来将发光用之电流施加到各个发光元 件;其 特征是:上述之发光元件是申请专利范围第9项之 面发光 闸流体。25.一种自扫描型发光装置,一种自扫描型 发光装置,其 构成是排列多个发光元件,使其发光之开始电压依 照射入 该元件之光强度进行变化,各个发光元件之发光射 入到位 于其近傍之至少为一个之发光元件,在用以控制各 个发光 元件之发光之电极,连接有多根之配线,用来从外 部施加 电压或电流;其特征是:上述之发光元件是申请专 利范围 第10-13项之任何一项之面发光闸流体。26.一种自 扫描型发光装置,将具有发光动作用之临界电 压或临界电流之控制电极之发光元件排列多个,经 由连接 用电阻或具有电单向性之电元件,将各个发光元件 之上述 控制电极连接到位于其近傍之至少为一个之发光 元件之控 制电极,在用以控制各个发光元件之发光之电极, 连接有 多根之配线,用来从外部施加电压或电流;其特征 是:上 述之发光元件是申请专利范围第10-13项之任何一 项之面 发光闸流体。27.一种自扫描型发光装置,构成包含 有:自扫描型开转 元件阵列,将具有开关动作用之临界电压或临界电 流之控 制电极之开关元件排列多个,经由连接用电阻或具 有电单 向性之电元件,将各个开关元件之上述控制电极连 接到位 于其近旁之至少为一个之开关元件之控制电极,和 使用电 装置将电源线连接到各个开关元件,和将时钟信号 线连接 到各个开关元件;发光元件阵列,将具有临界电压 或临界 电流之控制电极之发光元件排列多个;利用电装置 使上述 发光元件阵列之各个控制电极与上述开关元件之 控制电极 产生连接,用来将发光用之电流施加到各个发光元 件;其 特征是:上述之发光元件是申请专利范围第10-13项 之任 何一项之面发光闸流体。图式简单说明:第一图A 、第一 图B表示习知之面发光闸流体之构造。第二图A、 第二图B 表示本发明之实施例1之面发光闸流体之构造。第 三图A、 第三图B表示电极之位置偏移。第四图A、第四图B 表示本 发明之实施例2之面发光闸流体之构造。第五图表 示本发 明之实施例3之面发光闸流体之构造。第六图A、 第六图B 表示本发明之实施例4之面发光闸流体之构造。第 七图A、 第七图B、第七图C表示本发明之实施例5之面发光 闸流体 之电极形状。第八图A、第八图B表示本发明之实 施例6之 面发光闸流体之构造。第九图A、第九图B表示本 发明之实 施例7之面发光闸流体之构造。第十图是使用有本 发明之 发光闸流体之实施例8之自扫描型发光装置之等値 电路图 。第十一图是剖面图,用来表示本发明之实施例8 之自扫 描型发光装置之概略。第十二图是使用有本发明 之发光闸 流体之实施例9之自扫描型发光装置之等値电路图 。第十 三图是剖面图,用来表示实施例9之自扫描型发光 装置之 概略。第十四图是使用有本发明之发光闸流体之 实施例10 之自扫描型发光装置之等値电路图。第十五图是 剖面图, 用来表示实施例10之自扫描型发光装置之构造。 第十六图 是使用有本发明之发光闸流体之实施例11之自扫 描型发光 装置之等値电路图。第十七图是第十六图之自扫 描型发光 装置之开关元件电路之概略剖面图。第十八图是 使用有本 发明之发光闸流体之实施例12之自扫描型发光装 置之等値 电路图。第十九图表示光学印字机装置。第二十 图表示发 光元件模组和棒透镜阵列之组合。
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