DE7035173U - DISPLAY DEVICE WITH LIGHTED DISPLAY ELEMENTS USING SEMI-CONDUCTIVE ELEMENTS. - Google Patents
DISPLAY DEVICE WITH LIGHTED DISPLAY ELEMENTS USING SEMI-CONDUCTIVE ELEMENTS.Info
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Description
Anzeigevorrichtung mit Leuchtanzeigeelementen unter Tt> Wendung halbleitender Elemente Display device with illuminated display elements under Tt> turn semiconducting elements
Sie Erfindung bezieht sich auf eine Anzeigevorrichtung mit einer Hehrzahl von Leuchtanzeigeelementen unter Verwendung halbleitender Elemente und mit je einem, jedem Leuchtanzeigeelement zugeordneten logischen Kreis oder Steuerkreis unter Verwendung halbleitender Elemente.The invention relates to a display device using a plurality of luminous display elements semiconducting elements and each with a logic circuit or control circuit assigned to each light indicator element using semiconducting elements.
Bekannte derartige Anzeigevorrichtungen der genannten Art bestehen aus einem Substrat, z.B. aus Keramik, Leuchtanzeigeelementen wie Leuchtdioden, welche auf einem Seil des Substrats in einem solchen Huster angeordnet sind, daßKnown such display devices of the type mentioned consist of a substrate, e.g. made of ceramic, light-emitting display elements such as light-emitting diodes, which are on a rope of the substrate are arranged in such a cough that
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sie wahlweise vorbestimmte verschiedene Arten von Information ergeben^ und je einem logischen Kreis oder Steuerkreis für jedes Ieuchtanzeigeelement, welcher auf anderen Teilen des Substrate angeordnet ist, und dessen Ausgangeende jeweils elektrisch mit den zugehörigen Leuchtanzeigeelement zu verbinden ist, wodurch die vorbestimmten verschiedenen Arten von Information wahlweise anzeigbar sind. Die elektrische Verbindung der logisohen Kreise oder Steuerkreise mit den zugehörigen Leuchtanzeigeelementen wurde durch Metallisieren des Substrates mit einem geeigneten Metall wie z.B. Gold erreicht« Je größer daher die Anzahl der Arten der anzuzeigenden Information war, desto komplizierter wurde das'Muster für die Goldverdrahtung und desto größer wurde die entsprechende Anzeigevorrichtung.they optionally result in predetermined different types of information ^ and each have a logic circuit or control circuit for each luminous display element, which is arranged on other parts of the substrate, and whose output end is to be electrically connected to the associated luminous display element, whereby the predetermined different types of information can be optionally displayed. The electrical connection of the logical circles or control circuits with the associated luminous display elements was made by metallizing the substrate with a suitable metal such as gold. Therefore, the greater the number of types of information to be displayed, the more complicated the gold wiring pattern became and the larger the corresponding display device became.
Entsprechend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Anzeigevorrichtung der eingangs beschriebenen Art «u schaffen, bei welcher die gesamte Oberfläche eines zur Herstellung verwendeten HalH-eitersubstrats wirkeam ausgenützt werden kann, um die Gesamtabmessungen der Anzeigevorrichtung zu verringern.Accordingly, the invention is based on the object of creating a display device of the type described at the beginning, in which the entire surface of a semiconductor substrate used for production can effectively be used, to reduce the overall size of the display device.
Diese Aufgabe wird mit einer Anzeigevorrichtung der eggs beschriebenen Art dadurch gelöst, dafl erflndungsgemäß die Mehrzahl der logisohen Kreise oder Schaltkreise vollständig in oder auf einem Substrat aus halbleitendem Material angeordnet ist, die Mehrzahl von Leuchtanaeigeelementen fest auf dem Substrat in vorbestimmten Lagen derart angeordnet ist, daß vorbestimmte verschiedene Arten von Informationen ausgewählt anzeigbar sind, und die logischen Kreise oder Stauerkreise mit den entsprechenden Ausgangsanschlüssen unmittelbar mit den zugehörigen Leuchtanzeigeelementen elektrisch verbunden sind.This object is achieved with a display device of the type described by eggs in that, according to the invention, the majority of the logical circles or switching circuits are completely in or is arranged on a substrate made of semiconducting material, the plurality of Leuchtanaeigeelemente fixedly on the substrate is arranged in predetermined positions such that predetermined different types of information can be displayed in a selected manner, and the logic circuits or storage circuits with the corresponding output connections are directly electrically connected to the associated illuminated display elements.
Die erfindungsgemäße Anzeigevorrichtung weist gegenüber bekannten Vorrichtungneine größere Zuverlässigkeit und einen hohen Leuohtwirkungsgrad auf und 1st in ihren internen Ver-The display device according to the invention has a greater reliability and a higher level of reliability than known devices high level of efficiency and is in their internal
blndungen einfach aufgebaut. Sie welet weiter eine verbesserte Elektrodenanordnung auf und ist mit einer verringerten Anzahl von Verfahrens eohr it ten verglichen mit gekannten Anzeigevorrichtungen herstellbar·Simple structure. It further welet an improved electrode arrangement and with a reduced number of procedures compared to ear it th known display devices can be produced
Vorzugsweise ist die erfindungegemäfle Anzeigevorrichtung so aufgebaut» deJ die Mehrzahl der leuohtanzeigeelemente vollständig auf einem einzigen, auf dem Substrat aus halb« leitendem Material angeordneten Anzeigeblook unter Verwendung halbleitender Elemente angeordnet ist·The display device according to the invention is preferred This is how the majority of the light indicator elements are structured is completely arranged on a single display look, arranged on the substrate made of semiconducting material, using semiconducting elements.
Eine zweokmäflige AusfUhrungtfform der Erfindung besteht darin, dag jeder derlogisohen Kreise oder Steuerkreise aus einem Transistor mit einem Kollektorbereich und einem hieran kontinuierlich aneohlieAenden Bereioh vom gleichen Leitfähigkeitstyp wie ä#r Kollertorbereich besteht, auf welchem das zugehörige Leuohtanzeigeelement angeordnet und damit das Leuohtanzeigeelement mit dem Kollektorbereich dee Transistors verbunden 1st.There is a two-dimensional embodiment of the invention in that each of the logical circles or control circles from a transistor with a collector area and a continuously connected area of the same to it Conductivity type as in the Kollertor area which the associated LED display element is arranged and thus the LED display element with the collector area dee transistor connected 1st.
Sas Leuohtanzeigelement kann vorteilhaft eine Leuchtdiode unter Verwendung halbleitender Elemente sein«The LED display element can advantageously be a light-emitting diode using semiconducting elements «
Ausffihrungebeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigenAusffihrungebebeispiele the invention are in the drawing and are described in more detail below. Show it
fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgefig. 1 is a perspective view of a erfindungsge mäß aufgebauten AusfÜhrun-gsform einer Anzeigevorrichtung,according to the constructed embodiment of a display device,
fig. 3 ein Ersatzschaltbild eines Teils der Vorrichtung nach ?lg. 1,fig. 3 shows an equivalent circuit diagram of part of the device after? lg. 1,
Pig. 4 eine schematische Draufsidht auf eine Modifikation der Erfindung»Pig. 4 is a schematic plan view of a modification the invention"
Pig· 5 eine Teildraufsieht in vergrößertem Maßstab eines Teils der in Fig« 4 gezeigten Vorrichtung,Pig 5 is a partial plan view of one on an enlarged scale Part of the device shown in Fig. 4,
Pig. 6 eine Schnittansicht längs der Linie VI-VI in Pig. 5, undPig. 6 is a sectional view along the line VI-VI in Pig. 5, and
Fig. 7 ein Ersatzschaltbild eines Teils der in Pig. 5 gezeigten Vorrichtung.Fig. 7 is an equivalent circuit diagram of part of the in Pig. 5 shown device.
In der Zeichnung sind einander entsprechende oder ähnliche TeILe mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.In the drawing are corresponding or similar Parts are denoted by the same reference numerals.
In Pig. 1 und 2 der Zeichnung ist eine Anordnung gezeigt, welche ein Substrat 1 eines p+ -Halbleitermaterials aufweist, das mit einem p-Störstoff hoch dotiert ist, und weiter eine p-Halbleiterschicht oder einen p-Bereich 2, welcher auf einer Oberfläche des Substrats 1 z.B. durch ein epitaxiaies Ziehverfahren aufgebracht ist. Das Material für das Substrat 1 und den p-Bereich 2 kann halbleitendes Silizium (Si), Germanium (Ge), Verbindungen aus der Gruppe HI-IV usw. sein. HieraufIn Pig. 1 and 2 of the drawing, an arrangement is shown which comprises a substrate 1 of a p + -semiconductor material which is highly doped with a p-type impurity, and further a p-semiconductor layer or a p-region 2, which is on a surface of the substrate 1 is applied, for example, by an epitaxial drawing process. The material for the substrate 1 and the p-region 2 can be semiconducting silicon (Si), germanium (Ge), compounds from the group HI-IV and so on. On that
werden eine Vielzahl von diskreten n-Bereichen 3a, b, a multitude of discrete n-regions 3a, b,
g gleichzeitig in den p-Bereich 2 in einem vorbestimmten Muster abhängig von den verschiedenen Arten der anzuzeigenden Information eindiffundiert. In Pig. 1 z.B. sind die Bereiche 3a, b ..,g in einem Muster angeordnet, daß die Ziffern, von O "bis 9 wahlweise angezeigt werden können. Ss versteht sich, daß das Muster nicht hierauf beschränkt ist und wahlweise eine Anzahl von Buchstaben oder Zahlen oder dergleichen anzeigen kann.g simultaneously to the p-area 2 in a predetermined pattern depending on the various kinds of information to be displayed diffused. In Pig. 1, for example, the areas 3a, b .., g are arranged in a pattern that the digits, from 0 "to 9 can optionally be displayed. It goes without saying that the pattern is not limited to this, and optionally a number of letters or numbers or the like.
Sie Anordnung umfaßt weiter eine Vielzahl diskreter n*Bereiche 31a, b . .,g und eine Vielzahl diskreter η-Bereiche 32a, b ..,g, welche gleichzeitig in den p-Bereich 2 in den entsprechenden Mustern bestimmt durch das Muster für die n-Ber ei ehe 3a* b,..,g eindiffundiert sind. Jeder der n-Bereiche 3a, b,.jg ist mit dem zugehörigen η-Bereich 32a, b, ... oder g über den entsprechen-The arrangement further comprises a plurality of discrete n * regions 31a, b. ., g and a multitude of discrete η-regions 32a, b .., g, which at the same time in the p-area 2 in the corresponding patterns determined by the pattern for the n-area before 3a * b, .., g are diffused. Each of the n regions 3a, b, .jg is with the associated η range 32a, b, ... or g via the corresponding
den n^Bereich 31a, b, ... oder wie in Pig. 1 gezeigt verbunden. In anderen Worten sind die a-Bereiche 31a, b, ..yg Portsätze der zugehörigen n-Bereiche 32a, "b, ..jg und haben 7orbestimmte Widerstandswerte zu einem Zweck, der im folgenden klar werden wird.the n ^ area 31a, b, ... or as in Pig. 1 shown connected. In other words, the a areas 31a, b, ..yg are port sets of the associated n-areas 32a, "b, ..jg and have 7or certain Resistance values for a purpose which will become clear below.
Die n-Bereiche 3, 31 und 32 können auf bekannte Weise gleichzeitig in dem p-Bereich 2 ausgebildet werden. The n regions 3, 31 and 32 can be formed simultaneously in the p region 2 in a known manner.
Dann werden gleichzeitig p-Bereiche 4a, b, ..,g in die zugehörigen n-Bereiche 32, b,..,g und hierauf n^-Bereiche 5a, b ••jS gleichzeitig in die entsprechenden p-Bereiche 4a, b, *.;g diffundiert, um eine Vielzahl von Transistoren auszubilden, in diesem Falle npn-Transistoren. Then p-areas 4a, b, .., g are simultaneously transferred into the associated n-areas 32, b, .., g and then n ^ areas 5a, b •• jS simultaneously into the corresponding p-areas 4a, b , * .; g diffuses to form a plurality of transistors, in this case npn transistors.
In Pig. 2 ist zu erkennen, daß ein PiIm 6 aus einem beliebigen geeigneten elektrisch isolierenden Material wie Silisiumdloxyd (JSLO2) auf der ausgesetzten Oberfläche der p-Bereiche einschließlich der verschiedenen Bereiche 3* 31, 32, 4 und 5 angeordnet und ein Anschluß 7 für die Spannungsversorgung in einem vorbestimmten Muster auf dem isolierenden Film 6 aufgebracht ist. In dem dargestellten Beispiel hat der Anschluß 7 die Form eines Rechtecks mit vergrößerten Teilbereichen an vorbestimmten Stellen, und alle diffundierten Bereiche liegen innerhalb des Rechtecks. Wie in Pig« 1 gezeigt, wo der isolierende PiIm 6 ale durchsichtig dargestellt ist, sind eine Vielzahl Eingangsanschlüsse 8a, b, .«jg an vorbestimmten Stellen des Filme 6 angeordnet, unter weibhem sich keine diffundierten Bereiche befinden, und weisen Verbindungen au den zugehörigen p-Bereiohen 4a, b, .., g als Basisbereiche der Transistoren auf. Diese internen Verbindungen sind auf dem PiIm 6 angeordnet, obwohl sie in Pig. 2 mit Ausnahme der internen. Verbindung für den Eingangeansohluß 8b nicht gezeigt sind, wd ehe Ihrerseits mit 8b gekennzeichnet ist. Ebenso ist in Fig. 2 der in dem η-Bereich auegebildete Transistor zum Zwecke der vereinfachten Darstellung weggelassen. Die n+-Bereiohe 5a, b, . vg als Emit* terbereiche sind mit dem p-Bereich 2 und von hier mit dem In Pig. 2 it can be seen that a PiIm 6 made of any suitable electrically insulating material such as silicon oxide (JSLO 2 ) is arranged on the exposed surface of the p-regions including the various regions 3 * 31, 32, 4 and 5 and a connection 7 for the Power supply is applied to the insulating film 6 in a predetermined pattern. In the example shown, the connection 7 has the shape of a rectangle with enlarged partial areas at predetermined locations, and all diffused areas lie within the rectangle. As shown in Figure 1, where the insulating sheet 6 is shown all transparent, a plurality of input terminals 8a, b, jg are arranged at predetermined positions of the film 6, among which there are no diffused areas, and have connections to the associated therewith p-regions 4a, b, .., g as base regions of the transistors . These internal connections are arranged on the PiIm 6, although they are in Pig. 2 with the exception of the internal. Connection for the input port 8b are not shown before you are marked with 8b. Likewise, in FIG. 2, the transistor formed in the η region has been omitted for the purpose of simplifying the illustration. The n + regions 5a, b,. v g as emitter areas are with the p area 2 and from here with the
Substrat 1 vom p+-Typ durch ~j.e entsprechenden internen Verbindungen 9a, b, ..,g verbunden, welche auf dem Film 6 angeordnet sind und deren jeweils beide Enden durch d**n !Film 6 in die zugehörigen Basis-bereiche und der p-Bere:»ch 2 ragen, wie es beispielsweise mit der Verbindung 9a ?on dem Transistor 5a-4a-32a in Fig. 2 gezeigt ist.Substrate 1 of the p + -type connected by respective internal connections 9a, b, ..., g, which are arranged on the film 6 and the two ends of which are connected by the d ** n! Film 6 into the associated base regions and the p-region: »ch 2 protrude, as shown for example with the connection 9a? on the transistor 5a-4a-32a in FIG.
Me kontinuierlich anschließenden η-Bereiche 3a, b, ..,g welche als Fortsetzungen der n-Bereiche 32a, b, ..*g als Kollektorbereiche der zugehörigen Transistoren betrachtet werden, weisen auf ihnen angeordnete langgestreckt β Leuchtdioden 10a, b, ..,g unter Verwendung halbleitender Elemente auf, deren Formen einander im wesentlichen gleich sind. Die Ausbildung der Leuchtdioden kann dadurch erfolgen, daß zuerste die Bereiche 3» 32, 4 und 5 in dem p-Bereich z.B. aus Germanium ausgebildet werden und dann epitaxial ein geeignetes Halbleitermaterial für die Leuchtdioden, z.B. eine Verbindung der Gruppe IH-V wie GaAs oder Al Ga., gA.8 oder eine Verbindung der Gruppe H-VI mit z.B. η-Leitfähigkeit gezogen wird. Hierauf wird die epitaxial gezogene Schicht in einem vorbestimmten Huster durch bekannte Verfahren abgeätzt, worauf p-Diffusionsbereiche in den nicht geätzten Teilen der Schicht ausgebildet werden.Me continuously adjoining η-areas 3a, b, .., g which are regarded as continuations of the n-areas 32a, b, .. * g as collector areas of the associated transistors, have elongated β light-emitting diodes 10a, b, arranged on them. .., g using semiconducting elements on their shapes are essentially equal to each other. The formation of the light-emitting diodes can take place in that first the areas 3 »32, 4 and 5 in the p-region can be formed from germanium, for example and then epitaxially a suitable semiconductor material for the light emitting diodes, e.g., a group IH-V compound such as GaAs or Al Ga., gA.8 or a compound of group H-VI with e.g. η conductivity is drawn. The epitaxially grown layer is then grown in a predetermined cough by known methods Method etched away, whereupon p-diffusion regions are formed in the non-etched parts of the layer.
Dann werden relativ kleine Elektroden 11a, b, ,.,g an den p-Diffusionsbereichen der resultierenden Leuchtdioden 10a, b ..,g angebracht, und Stüoke eines dünnen metallischen Drahtes 12a, b, ..yg z.B. aus Gold verbinden die Elektroden 11a, b, .., g mit den zugehörigen vergrößerten Teilbereichen des Anschlusses 7wie in Piß. 1 gezeigt. Auf diese Weise ist ein Leuchtanzeigeelement fertiggestellt.Then relatively small electrodes 11a, b, ., G are attached to the p-diffusion regions of the resulting light-emitting diodes 10a, b .., g, and pieces of a thin metallic wire 12a, b, ..yg, for example made of gold, connect the electrodes 11a , b, .., g with the associated enlarged partial areas of the connection 7 as in Piß. 1 shown. In this way, a luminous display element is completed.
Lediglich zum Zwecke der übersichtlichen Darstellung zeigt Flg. 2 die Elektroden 11a, b, ·., g nioht· Die Leuchtdiode kann vorzugsweise durch eine geeignete Schutzschicht wie den FiIi 6 geschützt sein, obwohl dies nioht dargestellt ist.Shows only for the purpose of clear presentation Flg. 2 the electrodes 11a, b, ·., G nioht · The light-emitting diode can preferably by a suitable protective layer such as the FiIi 6, although this is not shown.
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In Ίθγ dargestellten Anordnung ist jede der Leuchtdioden 1C "shtrisch mit dem zugehörigen Transistor 9-4-32 in der Wc verbunden, wie es als Beispiel für die Leuchtdiode 1ut nd den zugehörigen Transistor in Fig. 3 gezeigt ist. Im einzelnen besteht der Transistor aus dem p-Bereich 4a als Basisbereich, welcher mit dem Eingangsanschluß 8a verbunden ist, dem n-Emitterbereich, welcher über die interne Verbindung a mit einem Funkt mit Bezugspotential, in diesem falle dem Substrat 1 vom p+-Typ verbunden ist, und dem n-Bereich32 als Kollektorbereich, welcher über einen vom η-Bereich 31a dargestellten Wideretand mit der Kathodenelektrode der Leuchtdiode 10a verbunden ist, deren Anodenelektrode ihrerseits über die Elektrode 11a mit der positiven Seite einer Gleichstromquelle 13 verbunden ist, welche über den Anschluß 7 und das Substrat 1 vom n+-Typ verbindbar ist.In the arrangement shown in Ίθγ, each of the light-emitting diodes 1C ″ is connected shtrically to the associated transistor 9-4-32 in the toilet, as is shown as an example for the light-emitting diode 1ut and the associated transistor in FIG the p-region 4a as the base region, which is connected to the input connection 8a, the n-emitter region, which is connected via the internal connection a to a point with reference potential, in this case the substrate 1 of the p + -type, and the n -Area 32 as a collector area, which is connected to the cathode electrode of the light-emitting diode 10a via a resistor represented by the η-area 31a, the anode electrode of which is in turn connected via the electrode 11a to the positive side of a direct current source 13 which is connected via the connection 7 and the substrate 1 of the n + -type is connectable.
Wenn dem Eingangsanschluß 8a ein Eingangssignal zugeführt wird wird der transistor 9a?4a-32a leitend und bewirkt einen Stromfluß durch die Leuchtdiode 10a, wodurch die Leuchtdiode Licht abgibt.When an input signal is fed to the input terminal 8a, the transistor 9a-4a-32a becomes conductive and causes a current to flow through the light-emitting diode 10a, which causes the light-emitting diode to light gives away.
Ss ist daher zu erkennen, daß in der Anordnung nach Pig. 1 das Anlegen von Eingangssignalen an einige ausgewählte der Eingangsanschlüsse 8a, b, ··; g die mit diesen verbundenen Transistoren leitend macht, worauf die zugehörigen Leuchtdiode Licht abgeben können. Wenn z.B. Eingangesignale an die Eingang anschlüsse 8a, b, ··, f gelegt werden, geben die zugehörigen Leuchtdioden 10a, b, . v f Licht ab und es wird die Ziffer rt0' angezeigt. Wenn andererseits Eingangssignale an die Eingangsanschlüsse 8a und f gelegt werden, geben die zugehörigen Leucl dioden 10a und f Licht ab und zeigen die Ziffer "1" an.It can therefore be seen that in the arrangement according to Pig. 1 the application of input signals to some selected ones of the input connections 8a, b, ··; g makes the transistors connected to these conductive, whereupon the associated light-emitting diode can emit light. If, for example, input signals are applied to the input connections 8a, b, ··, f, the associated light-emitting diodes 10a, b,. v f Lights off and the number rt 0 'is displayed. On the other hand, when input signals are applied to the input terminals 8a and f, the associated Leucl diodes 10a and f emit light and display the number "1".
In der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung ist eine Mehrzahl, in diesem Pail sieben, Leüchtanzeigeelemente oder Leuchtdiode] auf dom Substrat aus halbleitendem Material in einem vorbestii ten Muster angeordnet, um wahlweise verschiedene vorbestimmteIn the arrangement shown in Figs. 1 and 2, a plurality, seven in this Pail, light indicator elements or light-emitting diode] on the substrate made of semiconducting material in a predetermined th patterns arranged to selectively different predetermined
Arten von Information anzuzeigen, und die zugehörigen Steueroase einschließlich der entsprechenden Transistoren und Widerstände zur Speisung der Leuchtdioden sind in den Teilen des Substrates angeordnet, welche nicht von den Leuchtdioden belegt sind. Das Substrat kann daher wirksam ausgenutzt werden, ohne verfügbare Teile des Substrates zu vergeuden, woraus sich eine kleine Anzeigevorrichtung ergibt. Wenn das erforderliche Muster für die Leuchtanzeigeelemente vorweg bestimmt worden ist, ist es erforderlich» eine minimale Anzahl von Elektroden zur Verwendung bei der Verdrahtung anzuordnen, was zur Vereinfachung P- des Aufbaus führt· Zusätzlich ist die Anzeigevorrichtung aufDisplay types of information, and the associated control haven including the corresponding transistors and resistors for supplying the light-emitting diodes are arranged in the parts of the substrate which are not occupied by the light-emitting diodes. The substrate can therefore be effectively used without wasting available parts of the substrate, resulting in a small display device. If the required pattern has been determined for the indicator elements in advance, it is necessary to "a minimum number of electrodes to be arranged for use in the wiring, leading to simplification of the structure P- leads · In addition, the display device
W einem Substrat aus halbleitsndem Material statt auf einem vorherW a substrate made of semiconducting material instead of a previous one
hergestellten elektrisch isolierenden Substrat, wie z.B. Keramik angeordnet. Dies führt sowohl zu einer Zunahme der Zuverlässigkeit als auch des Leuchtwirkungsgrades der Anzeigevorrichtung, weil das Substrat aus halbleitendem Material dem "keramischen Substrat in der Wärmeleitfähigkeit überlegen ist.manufactured electrically insulating substrate such as ceramic. This leads to both an increase in reliability as well as the luminous efficiency of the display device, because the substrate made of semiconducting material is the "ceramic Substrate is superior in thermal conductivity.
In Fig. 4 bis 6, in welchen gleiche Bezugszeichen den in Pig. und 2 gezeigten Teilen entsprechende oder ähnliche Teile bezeichnen, ist eine Modifikation der Erfindung dargestellt. In dieser modifizierten Anordnung hat der epitaxiale p-Sereich 2 anstatt der n-Bereiche 3» wie es in Fig. 1 und 2 gezeigt ist, einen zentral eindiffundierten einzigen p-Bereich 40 mit einer Fläche und einem Profil, welche ausreichen, eine Mehrzahl von Leuchtanzeigeelementen auf dem p-Bereich 40 auszubilden. Der Anzeigeblock 50 umfaßt einen n-Bereich 51, welcher als epitaxial gezogenes halbleitendes Galliumsenid (GaAs) auf dem p-Bereich 40 ausgebildet ist, und eine Mehrzahl von p-Bereichen 52, von denen lediglich einer in Fig. 6 als in den n-Bereich 50 eindiffundiert dargestellt ist, in einem vorbestimmten Muster, um eine Mehrzahl von Leuchtdioden 10a, b, .., g wie in Fig. 1 und 2 gezeigt zu ergeben. Der elektrisch isolierende Film 6 ist auf der Oberfläche des Anzeigeblocks 50 mit Ausnahme von Bereichen angebracht, in welchen eine Elektrode mit jeder Leuchtdiode 10 auf dem p-Bereich 52 verbunden ist.In Figs. 4 to 6, in which like numerals are used in Pig. and 2 denote corresponding or similar parts, a modification of the invention is shown. In this modified arrangement, the p-epitaxial region has 2 instead of the n-regions 3 »as shown in Fig. 1 and 2, a single p-region 40 diffused in the center with an area and a profile which suffice a plurality of Form light-emitting display elements on the p-region 40. The display block 50 includes an n region 51, which is said to be epitaxial Drawn semiconducting gallium senide (GaAs) on the p-region 40 is formed, and a plurality of p-regions 52, of only one of which diffuses into the n region 50 in FIG. 6 is shown in a predetermined pattern to a plurality of light emitting diodes 10a, b, .., g as in FIG and 2 shown to result. The electrically insulating film 6 is on the surface of the display block 50 except for Areas attached in which an electrode is connected to each light emitting diode 10 on the p-region 52.
Auf den bilateralen Teil des p-Bereiches 2 und außerhalb des p-Bereichs 4-0 ist eine Vielzahl von als gestrichelte Blöcke dargestellten Steuerkreisen 20, b, . .,g, jeweils eiüer- für- jede Leuchtdiode IC, angeordnet*Die steuerfreie» 2o umfassen jeweils einen Widerstand aus dem n-Bereich 31 und einen Transistor bestehend aus dem n+-Bereich 5 als Emitterbereich, welcher mit der Elektrode 11 auf der entsprechenden Leuchtdiode 10 über die Emitterelektrode oder Verbindung 9 und eine Leitung 15« welche beispielsweise aus dünnem Golddraht gebildet ist, verbunden ist, aus dem p-Bereich 4 als Basisbereich, welcher wie in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Anordnung mit dem Eingangeanschluß 8 verbunden ist, und aus dem n-Bereich 32 als Kollektorbereich, welcher mit dem. Widerständabereich oder n-Bereich 31 verbunden ist. Sonst 1st die Anordnung im wesentliche gleich der in Pig. I und 2 gezeigten.A plurality of control circuits 20, b,. ., g, each egg for each light-emitting diode IC, arranged * The tax-free »2o each comprise a resistor from the n-area 31 and a transistor consisting of the n + -area 5 as the emitter area, which with the electrode 11 on the corresponding light-emitting diode 10 via the emitter electrode or connection 9 and a line 15 ″ which is formed, for example, from thin gold wire, from the p-region 4 as the base region, which, as in the arrangement shown in FIGS is connected, and from the n-area 32 as a collector area, which is connected to the. Resistance range or n range 31 is connected. Otherwise the arrangement is essentially the same as that in Pig. I and 2 shown.
Bis Leuchtdioden 10 sind daher jeweils zwischen die Emitterelektroden oder Verbindungen 9 auf dem zugehörigen Transistor und einen Punkt mit Bezig spotential oder das Substrat 1 vom n+-Typ wie in Fig. 7gezeigt geschaltet, wo die Leuchtdiode 10a und der zugehörige Steuerkreis als Beispiel dargestellt sind. Der in Fig. 7 gezeigte Kreis ist von des in 'ig. 3 gezeigten lediglich bezüglich der Lage der Leuchtdiode 10a relativ zu dem Transistor verschieden. In beiden Figuren wurden gleiche Bezugszeichen zur Bezeichnung einander entsprechender Teile verwendet.Up to light-emitting diodes 10 are therefore connected between the emitter electrodes or connections 9 on the associated transistor and a point with Bezig potential or the substrate 1 of the n + type as shown in FIG. 7, where the light-emitting diode 10a and the associated control circuit are shown as an example . The circle shown in Fig. 7 is from the in 'ig. 3 only differ with regard to the position of the light-emitting diode 10a relative to the transistor. In both figures, the same reference numerals have been used to designate parts that correspond to one another.
Die !Delle, welche den Steuerfreie 20 bilden, und die Elektroden oder Anschlüsse 7 und 8 sind in der Weise wie im Zusammenhang mit Fig. 1 und 2 oben beschrieben und entsprechend den Hustern, wie sie durch das Muster der Leuchtdiode 10 vorbestimmt sind, aufgebaut. Der p=Bereich 40 wird vorzugsweise in dem epitaxiäten p-Bereich 2 gleichzeitig mit der Bildung des p-Bereiches 4 der Transistoren ausgebildet.The dent which forms the control free 20 and the electrodes or ports 7 and 8 are in the manner as related with Fig. 1 and 2 described above and corresponding to the coughs, as they are predetermined by the pattern of the light emitting diode 10, built up. The p = region 40 is preferably in the epitaxial p-region 2 is formed simultaneously with the formation of the p-region 4 of the transistors.
In der in Fig. 4 bis 6 gezeigten Anordnung wird der Anzeigeblock 50 vorweg in seiner vorbestimmten Lage auf dem Substrat aus halbleitendem Material angeordnet und weist eine MehrzahlIn the arrangement shown in FIGS. 4 to 6, the display block 50 is beforehand in its predetermined position on the substrate arranged from semiconducting material and has a plurality
703517322.2.73 - 10 -703517322.2.73 - 10 -
- 10 -- 10 -
Leuchtanzeigeelemente oder Leuchtdioden 10 in einem vorbestimmten Huster auf ihm angeordnet auf. Hierdurch können die Leuohtdioden leicht in einem vorbestimmten Verhältnis angeordnet werden.Illuminated display elements or light emitting diodes 10 arranged in a predetermined cough on it. This allows the Leuoht diodes can easily be arranged in a predetermined ratio.
Mit auf einem einzigen, auf dem Substrat aus halbleitendem Material angeordneten Block ausgebildeten Le uoht anzeigeelement en können die Leuchtanzeigeelemente auf dem Substrat in einer kleinen fläche und auf einfache Weise angeordnet werden, um wahlweise vorbestimmte verschiedene Arten von Information zu eigeben.With light display elements formed on a single block made of semiconducting material on the substrate the luminous display elements can be arranged on the substrate in a small area and in a simple manner optionally predetermined different types of information enter.
Wenn der Kollektorbereioh des Transistors, der ei»η Seil jedes Steuerkreisee bildet, ausgedehnt wird, und diefeugehörige Leuchtdiode au#Lea ausgedehnten Teil des Kollektorbereichs des Transistors angeordnet ist, kann die Elektrode auf der Leuchtdiode als Kollektorelektrode dieses Transistors verwendet werden, woraus sioh ergibt, daß der Elektrodenaufbau einfaoh ausgebildet werden kann, wae su einer Verringerung in der Anzahl der Herstellungssohritte fuhrt.If the collector area of the transistor, the ei »η rope each Forms control circuits, is expanded, and the associated light-emitting diode is arranged on the extended part of the collector area of the transistor, the electrode on the light-emitting diode be used as the collector electrode of this transistor, from which it can be seen that the electrode structure can be easily formed, resulting in a reduction in the number the manufacturing step leads.
Wie bereits erwähnt vergrößert die Erfindung sowohl die Zuverlässigkeit als auohdra Leuchtwirkungsgrad, weil das früher verwendete elektrisch isolierende Substrat durch das Substrat aus halbleitendem M&terlal ersetzt ist, welches eine bessere Wärmeleitfähigkeit aufweist.As already mentioned, the invention increases both the reliability and also the lighting efficiency, because that earlier The electrically insulating substrate used is replaced by the substrate made of semiconducting M & terlal, which is a better one Has thermal conductivity.
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