JPH0531318B2 - - Google Patents

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JPH0531318B2
JPH0531318B2 JP5886584A JP5886584A JPH0531318B2 JP H0531318 B2 JPH0531318 B2 JP H0531318B2 JP 5886584 A JP5886584 A JP 5886584A JP 5886584 A JP5886584 A JP 5886584A JP H0531318 B2 JPH0531318 B2 JP H0531318B2
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JP
Japan
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light emitting
thyristor
display device
layer
emitting display
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JP5886584A
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English (en)
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JPS60201679A (ja
Inventor
Atsushi Ichihara
Haruo Tanaka
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Rohm Co Ltd
Original Assignee
Rohm Co Ltd
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Publication date
Application filed by Rohm Co Ltd filed Critical Rohm Co Ltd
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Publication of JPS60201679A publication Critical patent/JPS60201679A/ja
Publication of JPH0531318B2 publication Critical patent/JPH0531318B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L27/00Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate
    • H01L27/15Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission
    • H01L27/153Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars
    • H01L27/156Devices consisting of a plurality of semiconductor or other solid-state components formed in or on a common substrate including semiconductor components having potential barriers, specially adapted for light emission in a repetitive configuration, e.g. LED bars two-dimensional arrays

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は発光素子をマトリクス状に配列して
なるモノリシツク形の発光表示装置に関する。
(ロ) 従来技術 例えば、ドツトマトリクス等の多数の発光素子
により構成される発光表示装置は、いわゆるダイ
ナミツク駆動されるのが通常である。
しかしながら、素子数が余り多くなると、駆動
パルスのデユーテイ比が小さくなる結果、表示の
チラツキ、輝度の低下等を招くという問題があ
る。また、点燈を持続させるには、駆動パルスを
継続して与える必要があるため、この種のダイナ
ミツク駆動回路は、一般にその構成が複雑になる
という欠点がある。
一方、モノリシツク形の発光表示装置は、カメ
ラのフアインダ内のように狭い場所に実装される
のが普通である。そのため、発光表示装置のみな
らずその駆動回路も小型であることが要請され
る。
しかしながら、従来の発光表示装置のように、
駆動回路を個別に必要とするものである場合、発
光表示装置とその駆動回路を狭い場所に実装する
ことが困難であり、また、その実装作業も煩雑で
ある。
(ハ) 目的 この発明は、発光表示装置の素子数が多くなつ
ても、表示のチラツキや、輝度低下を生じない比
較的簡単な構成の発光表示装置を提供することを
目的としている。
さらに、この発明は、比較的狭い場所への実装
が容易に行い得る発光表示装置を提供することも
目的としている。
(ニ) 構成 この発明は、発光素子をマトリツクス状に配列
してなるモノリシツク形の発光表示装置であつ
て、前記発光素子は、発光機能を有するサイリス
タで構成されるものであり、各行のサイリスタの
カソードを連結して第1の信号線とするとともに
ゲートに逆流防止ダイオードを接続し、各列のサ
イリスタの各逆流防止ダイオードのアノードをそ
れぞれ連結接続して第2の信号線とし、かつサイ
リスタのアノードは電流制限用の抵抗層を介して
共通の電源に接続したことを特徴としている。
(ホ) 実施例 実施例 第1図はこの発明に係る第1の実施例に係る発
光表示装置の構成を示す回路図、第2図は第1の
実施例に係る発光表示装置の各素子の配列状態を
略示したレイアウト図、第3図は第1の実施例の
発光表示装置を構成する単位となる表示ユニツト
の断面を略示した断面図である。
第1図において、1は発光機能を有するサイリ
スタである。サイリスタ1は電流制限用の抵抗層
2を介して電源ライン+Vに接続される。各行に
配列されたサイリスタ1のカソードはそれぞれ連
結されて第1の信号線B1〜Bn(nは任意整数)
を形成している。
3はサイリスタ1のゲートに接続される電流逆
流防止用のダイオードである。各列に配列された
ダイオード3のアノードはそれぞれ連結されて第
2の信号線A1〜Anを形成している。
第2図において、第1図と同一部分は同一符合
で示している。
10はこの実施例に係る発光表示装置の一単位
を構成する表示ユニツトであり、斜線部分は各構
成素子を連結接続する配線層を示している。
次に、第3図により表示ユニツト10の構成を
詳細に説明しよう。
同図aは第2図に示した表示ユニツト10のA
−A断面の構造を略示した断面図であり、同図b
は同図aに示した表示ユニツト10の等価回路図
である。
21はGaAsからなる半絶縁基板である。
22a,22bはAl0.7Ga0.3Asからなる低不純
物濃度のP-層である。P-層22aにおいて、後
述する電源ライン4を構成するP+層23aとサ
イリスタ1との間に介在する部分は、電流制限用
の抵抗層2を形成している。
23a,23b,23cはAl0.3Ga0.7Asからな
る高不純物濃度のP+層である。P+層23aは、
第2図に示すように各列間に設けられ電源ライン
4を形成し、電源電極5で終端している。
24a,24bはAl0.7Ga0.3AsからなるN層で
ある。前記P+層23bおよびN層24aの接合
部分が発光部分である。また、P+層23cおよ
びN層24bは電流逆流防止用のダイオード3を
構成している。
25はAl0.7Ga0.3AsからなるP層であり、サイ
リスタ1のゲートを構成している。P層25とダ
イオード3のN層24bはAlあるいはAuなどか
らなる配線層27により接続される。
26はAl0.7Ga0.3AsからなるN層であり、サイ
リスタ1のカソードを形成している。
28は絶縁保護膜としての窒化膜である。
次に上述した構成を備えた発光表示装置の製造
方法を説明する。
半絶縁基板21上に、P-層22、P+層23、
N層24、P層25およびN層26がMBE
(Moleculor Beam Epitaxy)装置で連続的に
エピタキシヤル成長される。このとき、透過性
をあげるために、P+層23の上にある各層は
Al組成の多い膜にするのが望ましい。
電源ライン、サイリスタ1、ダイオード3な
どを電気的あるいは光学的に分離するためにそ
れぞれ所定深さまでメサエツチングを施す。
基板表面に窒化膜を気相成長させ、コンタク
トホールを形成する。
配線用の導体層を蒸着し、所定パターンの配
線層にホトエツチングする。
次に、前述した第1の実施例に係る発光表示装
置の動作を第1図をもとに説明する。なお、第4
図は本実施例の各部の動作波形図である。
例えば、信号線B1,B2,B3…Bnと順番
に走査して一行ごとに点灯したいサイリスタ1を
ONにしていく。つぎに信号線B1に戻つてきた
ときに、一行すべてのサイリスタ1をOFFにし、
点灯したいサイリスタ1をつけなおす。或いは発
光表示装置全部のサイリスタ1をOFFにしてか
らB1,B2,B3…Bnと順番に点灯したいサ
イリスタ1をONにしてもよい。
つぎに、信号線B1行をOFFにするときは、信
号線B1行に接続されているサイリスタ1の電流
をきる。即ち、第4図aに示すようなパルスを送
り信号線B1行を電源10と同じ電位+V(v)にす
る。
信号線(A1,B1)と(A3,B1)のサイ
リスタ1のみをONにし、信号線(A2,B1)
のサイリスタ1をOFFのままにしておく場合、
B1行を0(v)にして信号線A1,B3に各サイリ
スタ1がONになる電圧Vthの信号を送り、信号
線(A1,B1)のサイリスタ1と信号線(A
3,B1)のサイリスタ1をONにする。このと
き、信号線B2,B3…Bnが0(v)のままである
と、信号線(A1,B2)、(A3,B2)、(A
1,B3)、(A3,B3)のサイリスタ1もON
になつてしまうので不都合である。
そこで、信号線A1〜Anにゲートパルスを加
えるときに信号線B2,B3の電圧をサイリスタ
1がONにならない電圧V′(v)まで上げることで前
記不都合を防止している。但し、電圧V′はONの
サイリスタ1がOFFになるよりも小さい電圧に
予め設定される。
また、この信号線B2とB3に送るドライブパ
ルスはごく小さな電圧(例えば1(v)程度)であ
り、しかも短時間のみ印加されるので、すでに
ONになつているサイリスタ1{例えば、信号線
(A2,B3)}の光度変化は実使用上問題になら
ない。
別の実施例として、A1,A2…Anの信号線
にかかる電圧が予め負になるように(ダイオード
3にかかる電圧が逆方向になる)設定しておき、
一方信号線B1,B2…Bnを0(v)としておく。
しかして、信号線A1,A3に第4図bに示すよ
うな正のパルス電圧VAを加えて、これと同時に
信号線B1にのみ負のパルス電圧VBを加えるこ
とにより、信号線(A1,B1)、(A3,B1)
の各サイリスタ1をONにするということもでき
る。これにより上述の実施例と同様の駆動が行え
る。
但し、正のパルス電圧VAと負のパルス電圧
VBを加えた値がサイリスタ1をONとする電圧
Vthになるように設定しておいて、VA或いはVB
のみでサイリスタ1がONにならないように設定
しておく。
以上、説明したようにこの実施例に係る発光表
示装置によれば、比較的簡単な構成でもつて、い
わゆるスタテイツク駆動できるので、素子数がま
してもチラツキや輝度の低下を引き起こすことも
ない。また、発光機能を有するサイリスタなどを
同一基板内に形成しているため、実装面積が小さ
く、また、実装作業も容易となるという効果を奏
する。
実施例 第5図は第2の実施例に係る発光表示装置の素
子ユニツトの構成を略示した断面図である。同図
において第3図と同一部分は同一符合で示してい
る。
同図において、31はP+の導電性の基板であ
る。基板31の表面にはGaAsよりなる半絶縁性
の絶縁層32が形成される。また、基板31の裏
面には電源ラインが接続される電極33が形成さ
れる。
この実施例は、電源ラインに接続する導電性の
基板31を用いているため、第1の実施例で説明
したような、電源ラインとして各列間に設けられ
るP+層は不要になる。
実施例 第6図は第3の実施例に係る発光表示装置の素
子ユニツトの構成を略示した断面図である。同図
において第3図および第5図と同一部分は同一符
合で示している。
本実施例は導電性の基板31の表面にP-層2
2を形成し、さらに、絶縁層32を成長させてそ
の上にサイリスタ1およびダイオード3を形成し
ている。しかして、サイリスタ1のアノードであ
るP+層23bをP-層22を介在して基板31と
接続させることにより、電流制限用の抵抗2′を
縦方向に形成している。したがつて、本実施例に
よれば、実施例で述べた効果以外に下記する効
果がある。
即ち、第3図に示したような横方向の抵抗層2
および電源ラインとしてのP+層23aの如きは
不要であるから、素子ユニツトの面積を小さくで
きる。また、メサエツチングの深さは実施例、
および後述する実施例に比較して浅くでき
る。
実施例 第7図は第4の実施例に係る発光表示装置の素
子ユニツトの構成を略示した断面図である。同図
において第3図、第5図、第6図と同一部分は同
一符合で示している。
同図においてN層26bとその上に形成される
P層41とは逆流防止用のダイオード3′を構成
している。
したがつて、この実施例によれば、実施例で
述べた効果以外に下記する効果がある。
即ち、サイリスタ1とダイオード3′を分離す
るためのメサエツチングはP層25まででよいた
め、段差を小さくできる。したがつて、サイリス
タとダイオードを接続する配線層が断線すること
が少なくなるという効果をも奏する。
(ヘ) 効果 この発明に係る発光表示装置は、発光機能を有
するサイリスタなどを単位としてモノリシツクド
ツトマトリクスを形成しているから、比較的簡単
な構成でもつて、いわゆるスタテイツク駆動でき
る。したがつて、素子数が増えても、ダイナミツ
ク駆動の場合のように駆動パルスのデユーテイ比
を小さくする必要がないから、表示のチラツキや
輝度の低下を防止することができる。
また、この発明は発光機能をゆうするサイリス
タ、電流制限用の抵抗、ゲートダイオードを単一
の基板上に形成するものであるから、実装面積を
小さくすることができるとともに、実装作業も容
易になるという効果も奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る第1の実施例に係る発
光表示装置の構成を示す回路図、第2図は第1の
実施例に係る発光表示装置の各素子の配列状態を
略示したレイアウト図、第3図は第1の実施例の
発光表示装置を構成する単位となる発光素子の断
面を略示した断面図、第4図は本実施例の各部の
動作波形図、第5図は第2の実施例に係る発光表
示装置の素子ユニツトの構成を略示した断面図、
第6図は第3の実施例に係る発光表示装置の素子
ユニツトの構成を略示した断面図、第7図は第4
の実施例に係る発光表示装置の素子ユニツトの構
成を略示した断面図である。 1……サイリスタ、2……抵抗層、3……ダイ
オード。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 発光素子をマトリツクス状に配列してなるモ
    ノリシツク形の発光表示装置において、前記発光
    素子は、発光機能を有するサイリスタで構成され
    るものであり、各行のサイリスタのカソードを連
    結して第1の信号線とするとともにゲートに逆流
    防止ダイオードを接続し、各列のサイリスタの各
    逆流防止ダイオードのアノードをそれぞれ連結接
    続して第2の信号線とし、かつサイリスタのアノ
    ードは電流制限用の抵抗層を介して共通の電源に
    接続したことを特徴とする発光表示装置。
JP59058865A 1984-03-26 1984-03-26 発光表示装置 Granted JPS60201679A (ja)

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JP59058865A JPS60201679A (ja) 1984-03-26 1984-03-26 発光表示装置

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