JPH07281618A - 集積電気光学パッケージ - Google Patents
集積電気光学パッケージInfo
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- JPH07281618A JPH07281618A JP8204295A JP8204295A JPH07281618A JP H07281618 A JPH07281618 A JP H07281618A JP 8204295 A JP8204295 A JP 8204295A JP 8204295 A JP8204295 A JP 8204295A JP H07281618 A JPH07281618 A JP H07281618A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気回路構成内で光学部品とドライバ回路と
を電気的に接続するパッケージを提供する。 【構成】 光学的に透明な基板１０であって、その上に
形成され、協調して完全な実像を作成する発光装置１２
のアレイ２０をもつ基板１０を含む集積電気光学パッケ
ージ５０である。発光装置１２は、行と列に配置され、
基板１０の外端に隣接するパッド３３に接続される。取
付パッドを有するドライバ基板５５が基板１０上のパッ
ド３３にバンプ結合５８される。複数のドライバ回路５
７が、ドライバ基板５５上の端子を通じて発光装置１２
に接続される。レンズ６０が基板１０の発光装置１２の
アレイ２０上とその対向側とに装着され、実像を拡大し
て、容易に観察することのできる虚像を生成する。
を電気的に接続するパッケージを提供する。 【構成】 光学的に透明な基板１０であって、その上に
形成され、協調して完全な実像を作成する発光装置１２
のアレイ２０をもつ基板１０を含む集積電気光学パッケ
ージ５０である。発光装置１２は、行と列に配置され、
基板１０の外端に隣接するパッド３３に接続される。取
付パッドを有するドライバ基板５５が基板１０上のパッ
ド３３にバンプ結合５８される。複数のドライバ回路５
７が、ドライバ基板５５上の端子を通じて発光装置１２
に接続される。レンズ６０が基板１０の発光装置１２の
アレイ２０上とその対向側とに装着され、実像を拡大し
て、容易に観察することのできる虚像を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、協調的に接続された電
気部品および光学部品を含むパッケージに関し、さらに
詳しくは、電気回路構成内で光学部品とドライバ回路と
を電気的に接続するパッケージに関する。
気部品および光学部品を含むパッケージに関し、さらに
詳しくは、電気回路構成内で光学部品とドライバ回路と
を電気的に接続するパッケージに関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】一般
に、半導体基板または集積回路は、プリント回路板など
の上に載置され、基板を外部回路に接続するために認め
られている方法は、標準的なワイヤ・ボンド法を用いる
ことである。しかし、電気部品または装置の比較的大き
なアレイがその上に形成されている半導体を接続しよう
とする場合は、標準的なワイヤ・ボンド法は非常に困難
なことがある。たとえば、発光ダイオードの比較的大き
なアレイ（たとえば１０，０００すなわち１００ｘ１０
０より大きい）をＰのピッチ（中心から中心までの距
離）で基板上に形成しようとすると、基板周縁部上のボ
ンド・パッドは２Ｐのピッチを持つことになる。ボンド
・パッド間の距離をできるだけ大きくするために行と列
とを１つおきに周縁部の対向端に向かわせるので、この
ようになる。
に、半導体基板または集積回路は、プリント回路板など
の上に載置され、基板を外部回路に接続するために認め
られている方法は、標準的なワイヤ・ボンド法を用いる
ことである。しかし、電気部品または装置の比較的大き
なアレイがその上に形成されている半導体を接続しよう
とする場合は、標準的なワイヤ・ボンド法は非常に困難
なことがある。たとえば、発光ダイオードの比較的大き
なアレイ（たとえば１０，０００すなわち１００ｘ１０
０より大きい）をＰのピッチ（中心から中心までの距
離）で基板上に形成しようとすると、基板周縁部上のボ
ンド・パッドは２Ｐのピッチを持つことになる。ボンド
・パッド間の距離をできるだけ大きくするために行と列
とを１つおきに周縁部の対向端に向かわせるので、この
ようになる。
【０００３】現在のところ、４．８ミリ−インチのピッ
チを有するボンド・パッドからのワイヤ・ボンド相互接
続が、できる範囲の最良のものである。このため、１０
０ｘ１００の発光ダイオードを含む上記のアレイにおい
ては、半導体チップ周縁部のボンド・パッドは、周縁部
の各端に５０個のボンド・パッドを配置すると、４．８
ミリ−インチの最低ピッチを持つ。アレイにより多くの
装置を入れると、より多くのボンド・パッドが必要とな
り、追加されたボンド・パッドを入れるための周縁部の
寸法は、非常に大きな割合で増大する。すなわち、ボン
ディング・パッドの最低ピッチは４．８ミリ−インチで
あるので、アレイ内の装置のピッチは、基板の寸法に影
響を与えずに、２．４ミリ−インチ、すなわち約６１ミ
クロンにもなる。このために、装置を６１ミクロンより
小さく作成することができても、ボンディング・パッド
の最低ピッチのために、基板周縁部をそれ以上小さくす
ることができない。基板の寸法は、ワイヤ・ボンディン
グ技術の制約により厳しい制約を受けることがすぐにわ
かる。
チを有するボンド・パッドからのワイヤ・ボンド相互接
続が、できる範囲の最良のものである。このため、１０
０ｘ１００の発光ダイオードを含む上記のアレイにおい
ては、半導体チップ周縁部のボンド・パッドは、周縁部
の各端に５０個のボンド・パッドを配置すると、４．８
ミリ−インチの最低ピッチを持つ。アレイにより多くの
装置を入れると、より多くのボンド・パッドが必要とな
り、追加されたボンド・パッドを入れるための周縁部の
寸法は、非常に大きな割合で増大する。すなわち、ボン
ディング・パッドの最低ピッチは４．８ミリ−インチで
あるので、アレイ内の装置のピッチは、基板の寸法に影
響を与えずに、２．４ミリ−インチ、すなわち約６１ミ
クロンにもなる。このために、装置を６１ミクロンより
小さく作成することができても、ボンディング・パッド
の最低ピッチのために、基板周縁部をそれ以上小さくす
ることができない。基板の寸法は、ワイヤ・ボンディン
グ技術の制約により厳しい制約を受けることがすぐにわ
かる。
【０００４】さらに、単独の回路板上に基板とインター
フェース回路構成とを載置することが普通に行われてき
た。このとき起こる問題は、種々の部品を載置および接
続するためには大きな表面積が必要とされることであ
る。
フェース回路構成とを載置することが普通に行われてき
た。このとき起こる問題は、種々の部品を載置および接
続するためには大きな表面積が必要とされることであ
る。
【０００５】そのため、基板の寸法に関する制約を実質
的に軽減することができ、必要な表面積の量を少なくす
ることができる相互接続およびパッケージング構造と技
術が必要である。
的に軽減することができ、必要な表面積の量を少なくす
ることができる相互接続およびパッケージング構造と技
術が必要である。
【０００６】従って、本発明の目的は、電気的接続部に
よる寸法の制約を受けない集積電気光学パッケージを提
供することである。
よる寸法の制約を受けない集積電気光学パッケージを提
供することである。
【０００７】本発明の別の目的は、従来の集積パッケー
ジよりも実質的に小さい集積電気光学パッケージを提供
することである。
ジよりも実質的に小さい集積電気光学パッケージを提供
することである。
【０００８】本発明のさらに別の目的は、従来の集積パ
ッケージよりも実質的に多くの数の発光装置を含む集積
電気光学パッケージを提供することである。
ッケージよりも実質的に多くの数の発光装置を含む集積
電気光学パッケージを提供することである。
【０００９】本発明のさらに別の目的は、従来の集積パ
ッケージよりも実質的に多くの数の発光装置をもつ発光
装置のアレイを含む集積電気光学パッケージを提供する
ことである。
ッケージよりも実質的に多くの数の発光装置をもつ発光
装置のアレイを含む集積電気光学パッケージを提供する
ことである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】その中心部で主表面上に
形成されて、協調して完全な実像を生成する発光装置の
アレイを持つ主表面を有する光学的に透明な基板をもつ
集積電気光学パッケージにおいて、上記およびその他の
問題は実質的に解決され、上記およびその他の目的は実
現される。各々の発光装置は、発光装置を起動する第１
および第２電極を有する。光学的に透明な基板は、さら
に、その外縁に隣接する外部の接続／取付パッドをさら
に有し、主表面の中央部の外側では、発光装置の第１電
極が第１群の外部接続／取付パッドに接続され、発光装
置の第２電極は第２群の外部接続／取付パッドに接続さ
れる。ドライバ基板は主表面を有して、光学的に透明な
基板の主表面の中央部において実像と実質的に同一の広
がりをもつ中央部を規定する。ドライバ基板は、さらに
その中に形成された複数の電気導体を有し、これらの電
気導体のそれぞれは中央部の端部に隣接する取付パッド
からドライバ基板の主表面上の接続パッドまで延在す
る。光学的に透明な基板は、たとえば、それを貫通して
中央の光学的に透明な光路（ウィンドウ）を規定するガ
ラスその他の適切な透明材料で形成することができ、ウ
ィンドウの周りには電気導体がフレームとして形成され
る。光学的に透明な基板の主表面は、ドライバ基板の主
表面上に載置され、第１群および第２群の外部接続／取
付パッドはドライバ基板の取付パッドと電気的に接触す
る。複数のドライバおよびコントローラ回路が、ドライ
バ基板上に載置され、これらはデータ入力端子を有し、
さらに発光装置の第１および第２端子に接続された制御
信号出力端子を有して、発光装置を起動し、データ入力
端子に印加されたデータ信号により実像を生成する。
形成されて、協調して完全な実像を生成する発光装置の
アレイを持つ主表面を有する光学的に透明な基板をもつ
集積電気光学パッケージにおいて、上記およびその他の
問題は実質的に解決され、上記およびその他の目的は実
現される。各々の発光装置は、発光装置を起動する第１
および第２電極を有する。光学的に透明な基板は、さら
に、その外縁に隣接する外部の接続／取付パッドをさら
に有し、主表面の中央部の外側では、発光装置の第１電
極が第１群の外部接続／取付パッドに接続され、発光装
置の第２電極は第２群の外部接続／取付パッドに接続さ
れる。ドライバ基板は主表面を有して、光学的に透明な
基板の主表面の中央部において実像と実質的に同一の広
がりをもつ中央部を規定する。ドライバ基板は、さらに
その中に形成された複数の電気導体を有し、これらの電
気導体のそれぞれは中央部の端部に隣接する取付パッド
からドライバ基板の主表面上の接続パッドまで延在す
る。光学的に透明な基板は、たとえば、それを貫通して
中央の光学的に透明な光路（ウィンドウ）を規定するガ
ラスその他の適切な透明材料で形成することができ、ウ
ィンドウの周りには電気導体がフレームとして形成され
る。光学的に透明な基板の主表面は、ドライバ基板の主
表面上に載置され、第１群および第２群の外部接続／取
付パッドはドライバ基板の取付パッドと電気的に接触す
る。複数のドライバおよびコントローラ回路が、ドライ
バ基板上に載置され、これらはデータ入力端子を有し、
さらに発光装置の第１および第２端子に接続された制御
信号出力端子を有して、発光装置を起動し、データ入力
端子に印加されたデータ信号により実像を生成する。
【００１１】好適な実施例においては、光学的に透明な
基板の外部接続／取付パッドは、ドライバ基板の中央部
の端部に隣接する取付パッドにバンプ結合され、接続／
取付パッドの許容ピッチを実質的に小さくする。また、
ドライバ基板の主表面上の接続パッドは、行と列からな
るマトリクス内に配置され、実質的により多くの数の接
続パッドを実質的により小さい表面積内に作ることがで
きるようにする。
基板の外部接続／取付パッドは、ドライバ基板の中央部
の端部に隣接する取付パッドにバンプ結合され、接続／
取付パッドの許容ピッチを実質的に小さくする。また、
ドライバ基板の主表面上の接続パッドは、行と列からな
るマトリクス内に配置され、実質的により多くの数の接
続パッドを実質的により小さい表面積内に作ることがで
きるようにする。
【００１２】
【実施例】図１には、その上に発光装置のアレイ２０を
有する光学的に透明な基板１０の上面の大きく拡大した
図を示す。図を簡単にするために、光学的に透明な基板
１０の代表的な部分だけを完成させてある。光学的に透
明な基板１０は、複数の発光装置１２がその上に形成さ
れている主表面１１を有する。発光装置１２は、有機／
ポリマ電界発光素子または発光ダイオードである。本開
示を簡単にするために、以降は有機／ポリマという用語
を「有機」と短縮する。本実施例においては、各発光装
置１２が画素を規定し、発光装置１２は行と列に配置さ
れ、起動されると協調して主表面１１の中央部１３に完
全な実像を生成する。
有する光学的に透明な基板１０の上面の大きく拡大した
図を示す。図を簡単にするために、光学的に透明な基板
１０の代表的な部分だけを完成させてある。光学的に透
明な基板１０は、複数の発光装置１２がその上に形成さ
れている主表面１１を有する。発光装置１２は、有機／
ポリマ電界発光素子または発光ダイオードである。本開
示を簡単にするために、以降は有機／ポリマという用語
を「有機」と短縮する。本実施例においては、各発光装
置１２が画素を規定し、発光装置１２は行と列に配置さ
れ、起動されると協調して主表面１１の中央部１３に完
全な実像を生成する。
【００１３】特に図２には、本発明においてはガラスで
ある光学的に透明な基板１０上の単独の有機電界発光素
子１２の簡略化され大きく拡大された断面図を示す。有
機電界発光素子１２には、ダイオード、すなわち本実施
例においては素子１２の陽極として機能する導電性材料
の層が含まれる。有機層または複数の層１９／２０に
は、ポリマまたは低質量の有機化合物の１つ以上の層が
含まれる。層を形成する有機材料は、電気特性と発光特
性の組み合せに関して選択され、種々の組み合せの正孔
移送（hole transporting ），電子移送（electron tra
nsporting ）および発光材料を用いることができる。本
実施例においては、たとえば、層１９は正孔移送層であ
り、層２０は発光電子移送層である。導電性材料の第２
層２１は層１９／２０の上面に付着され、この特定の実
施例においては陰極として機能する。
ある光学的に透明な基板１０上の単独の有機電界発光素
子１２の簡略化され大きく拡大された断面図を示す。有
機電界発光素子１２には、ダイオード、すなわち本実施
例においては素子１２の陽極として機能する導電性材料
の層が含まれる。有機層または複数の層１９／２０に
は、ポリマまたは低質量の有機化合物の１つ以上の層が
含まれる。層を形成する有機材料は、電気特性と発光特
性の組み合せに関して選択され、種々の組み合せの正孔
移送（hole transporting ），電子移送（electron tra
nsporting ）および発光材料を用いることができる。本
実施例においては、たとえば、層１９は正孔移送層であ
り、層２０は発光電子移送層である。導電性材料の第２
層２１は層１９／２０の上面に付着され、この特定の実
施例においては陰極として機能する。
【００１４】一般に、それを貫通して発光を行うには、
陽極または陰極のいずれか一方を光学的に透明なものと
しなければならない。本実施例においては、導電層１８
は、光学的に透明なインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）
で形成される。用途によっては、非常に薄い金属膜をＩ
ＴＯの代わりの透明な導体として用いることができる。
また、必要とされる電位を小さくするために、陰極は、
一般に仕事関数の低い金属／導体または少なくとも一方
が低い仕事関数を有する金属／導体の組み合せで形成さ
れる。本実施例においては、陰極は高濃度にドーピング
されたダイアモンドなどの仕事関数の低い材料で形成さ
れるか、あるいは、セシウム，カルシウムなどを含む導
電材料とすることができる。発光装置１２の第１電極、
たとえば陽極は、導体１５により接続されて、画素の行
を規定し、発光装置１２の第２電極、たとえば陰極は、
導体１７により接続されて、画素の列を規定して、それ
により発光装置１２のアドレス可能なアレイ２０を形成
する。
陽極または陰極のいずれか一方を光学的に透明なものと
しなければならない。本実施例においては、導電層１８
は、光学的に透明なインジウム−スズ酸化物（ＩＴＯ）
で形成される。用途によっては、非常に薄い金属膜をＩ
ＴＯの代わりの透明な導体として用いることができる。
また、必要とされる電位を小さくするために、陰極は、
一般に仕事関数の低い金属／導体または少なくとも一方
が低い仕事関数を有する金属／導体の組み合せで形成さ
れる。本実施例においては、陰極は高濃度にドーピング
されたダイアモンドなどの仕事関数の低い材料で形成さ
れるか、あるいは、セシウム，カルシウムなどを含む導
電材料とすることができる。発光装置１２の第１電極、
たとえば陽極は、導体１５により接続されて、画素の行
を規定し、発光装置１２の第２電極、たとえば陰極は、
導体１７により接続されて、画素の列を規定して、それ
により発光装置１２のアドレス可能なアレイ２０を形成
する。
【００１５】上記の有機電界発光素子１２の有機層１９
／２０に用いることのできる材料の例のリストを以下に
示す。ポリマの単独層としては、ポリ（ｐ−フェニレン
ビニレン(p-phenylenevinylene) ）（ＰＰＶ）；ポリ
（ｐ−フェニレン(p-phenylene) ）（ＰＰＰ）；ポリ
［２−メトキシ，５−（２’−エチルヘキソキシ）１，
４−フェニレンビニレン(2-methyxy,5-(2'-ethylehexox
y)1,4-phenylenevinylene)］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）があげ
られる。正孔移送層または上記の単独層ポリマの１つと
低仕事関数金属の陰極との間の電子移送電界発光層とし
ては、８−ヒドロキシキノリン・アルミニウム(8-hydro
xquinoline aluminum ）（ＡＬＱ）があげられる。電子
移送材料としては、２−（４−第３ブチルフェニル）−
５−（ｐ−ビフェニリル）−１，３，４−オクサジアゾ
ル(2-(4-tert-butylphenyl)-5-)p-biphenylyl)-1,3,4-o
xadiazole)（ブチルＰＢＤ）があげられる。正孔移送材
料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニ
ル）アミノ］ビフェニル(4,4'-bis[N-phenyl-N-(3-meth
ylphenyl)amino]biphenyl)（ＴＰＤ）；１，１−ビス
（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）シクロヘキサン
(1,1-bis(4-di-p-tolyaminophenyl)cyclohexane があげ
られる。単独層または有機電荷移送層へのドーパントと
して用いられる蛍光物質としては、クマリン５４０(cou
marin 540)と種々の蛍光染料があげられる。低仕事関数
金属には、Ｍｇ：ＩｎおよびＭｇ：Ａｇがある。
／２０に用いることのできる材料の例のリストを以下に
示す。ポリマの単独層としては、ポリ（ｐ−フェニレン
ビニレン(p-phenylenevinylene) ）（ＰＰＶ）；ポリ
（ｐ−フェニレン(p-phenylene) ）（ＰＰＰ）；ポリ
［２−メトキシ，５−（２’−エチルヘキソキシ）１，
４−フェニレンビニレン(2-methyxy,5-(2'-ethylehexox
y)1,4-phenylenevinylene)］（ＭＥＨ−ＰＰＶ）があげ
られる。正孔移送層または上記の単独層ポリマの１つと
低仕事関数金属の陰極との間の電子移送電界発光層とし
ては、８−ヒドロキシキノリン・アルミニウム(8-hydro
xquinoline aluminum ）（ＡＬＱ）があげられる。電子
移送材料としては、２−（４−第３ブチルフェニル）−
５−（ｐ−ビフェニリル）−１，３，４−オクサジアゾ
ル(2-(4-tert-butylphenyl)-5-)p-biphenylyl)-1,3,4-o
xadiazole)（ブチルＰＢＤ）があげられる。正孔移送材
料としては、４，４’−ビス［Ｎ−（３−メチルフェニ
ル）アミノ］ビフェニル(4,4'-bis[N-phenyl-N-(3-meth
ylphenyl)amino]biphenyl)（ＴＰＤ）；１，１−ビス
（４−ジ−ｐ−トリアミノフェニル）シクロヘキサン
(1,1-bis(4-di-p-tolyaminophenyl)cyclohexane があげ
られる。単独層または有機電荷移送層へのドーパントと
して用いられる蛍光物質としては、クマリン５４０(cou
marin 540)と種々の蛍光染料があげられる。低仕事関数
金属には、Ｍｇ：ＩｎおよびＭｇ：Ａｇがある。
【００１６】発光装置１２は、光学的に透明な基板１０
上の主表面１１の中央部１３に、約２０ミクロン未満の
直径（Ｗ）に形成され、この直径は図示される実施例で
は約１０ミクロンである。また、ピッチＰすなわち発光
装置１２の中心間の間隔は、約３０ミクロン未満で、こ
の実施例では２０ミクロンである。
上の主表面１１の中央部１３に、約２０ミクロン未満の
直径（Ｗ）に形成され、この直径は図示される実施例で
は約１０ミクロンである。また、ピッチＰすなわち発光
装置１２の中心間の間隔は、約３０ミクロン未満で、こ
の実施例では２０ミクロンである。
【００１７】図３には、完成された光学的に透明な基板
１０の上面の拡大図が示される。最も簡単な実施例にお
いては、光学的に透明な基板１０は、ガラスなど光学的
に透明な材料の平坦な切片で形成され、その上に発光ダ
イオード１２のアレイ２０を有する少なくとも中央の部
分１３は、基板１０の澄んだ（光学的に透明な）部分に
なっている。中央部１３は、発光装置１２のアレイ２０
と実質的に同じ寸法なので、発光装置１２が協調して生
成する実像は完全にそれを通して見ることができる。複
数の電気導体３１が発光装置１２の行と列とを、主表面
１１上と基板１０の外周に配置された同様の数の接続パ
ッド３３と電気的に接続する。光学的に透明な基板１０
の周囲に電気導体３１と接続パッド３３とを完ぺきに配
分するために、電気導体３１は水平電気導体１５と垂直
導体１７とに交互に付着される。このように、隣接する
電気導体３１間に設けることのできる間隔は２Ｐ、ある
いはこの実施例では２０ミクロンになる。
１０の上面の拡大図が示される。最も簡単な実施例にお
いては、光学的に透明な基板１０は、ガラスなど光学的
に透明な材料の平坦な切片で形成され、その上に発光ダ
イオード１２のアレイ２０を有する少なくとも中央の部
分１３は、基板１０の澄んだ（光学的に透明な）部分に
なっている。中央部１３は、発光装置１２のアレイ２０
と実質的に同じ寸法なので、発光装置１２が協調して生
成する実像は完全にそれを通して見ることができる。複
数の電気導体３１が発光装置１２の行と列とを、主表面
１１上と基板１０の外周に配置された同様の数の接続パ
ッド３３と電気的に接続する。光学的に透明な基板１０
の周囲に電気導体３１と接続パッド３３とを完ぺきに配
分するために、電気導体３１は水平電気導体１５と垂直
導体１７とに交互に付着される。このように、隣接する
電気導体３１間に設けることのできる間隔は２Ｐ、ある
いはこの実施例では２０ミクロンになる。
【００１８】電気導体３１を扇形に広げることによっ
て、接続パッド３３を、それに対して容易に電気的接触
が図れるだけの大きさに構築することができる。たとえ
ば、発光装置１２のアレイ２０に４０，０００個（たと
えば２００ｘ２００）の装置が含まれ、各装置は直径１
０ミクロンで２０ミクロンのピッチＰを有するとする
と、光学的に透明な基板１０の中央部１３の面積は１辺
が０．２インチ未満となる。光学的に透明な基板１０
は、本実施例においては、１辺が約０．２インチで１辺
の外周が０．５インチの中央部１３を持つように構築さ
れる。これにより、ウィンドウ・フレーム基板２５の周
囲の各辺上の２００個の接続パッドは、約６０ミクロン
のピッチとすることができる。
て、接続パッド３３を、それに対して容易に電気的接触
が図れるだけの大きさに構築することができる。たとえ
ば、発光装置１２のアレイ２０に４０，０００個（たと
えば２００ｘ２００）の装置が含まれ、各装置は直径１
０ミクロンで２０ミクロンのピッチＰを有するとする
と、光学的に透明な基板１０の中央部１３の面積は１辺
が０．２インチ未満となる。光学的に透明な基板１０
は、本実施例においては、１辺が約０．２インチで１辺
の外周が０．５インチの中央部１３を持つように構築さ
れる。これにより、ウィンドウ・フレーム基板２５の周
囲の各辺上の２００個の接続パッドは、約６０ミクロン
のピッチとすることができる。
【００１９】図４には、光学的に透明な基板４０の他の
実施例の上面の、一部が切断されている大きな拡大図が
示されている。基板４０の部分が図５に示され、ここで
は光学的に透明な基板４０の部分がより詳細に示され
る。少なくとも中央が光学的に透明な部分４１は、図３
で説明されたようにその上に発光ダイオードのアレイを
収容するように配置され、複数の電気導体４３が、光学
的に透明な基板４０の主表面４２上に配置されて、中央
部４１の周辺から複数の接続パッド４５に接触するよう
に扇形に広がっている。接続パッド４５は、中央部４１
を囲む主表面４２の上で、行と列のマトリクスに配置さ
れている。一般に、接続パッド４５は、約２５ミリ−イ
ンチから５０ミリ−インチの範囲のピッチでマトリクス
内に配置され、電気導体４３が図示されるようにその間
に延在するための充分な空間を提供できるようにするこ
とを前提とする。たとえば、ピッチが４０ミリ−インチ
の接続パッド４５のマトリクスにより、５００個を超え
る接続パッド４３を、０．２インチｘ０．４インチの中
央通路４１を持つ１インチｘ１インチの基板上に置くこ
とができる。
実施例の上面の、一部が切断されている大きな拡大図が
示されている。基板４０の部分が図５に示され、ここで
は光学的に透明な基板４０の部分がより詳細に示され
る。少なくとも中央が光学的に透明な部分４１は、図３
で説明されたようにその上に発光ダイオードのアレイを
収容するように配置され、複数の電気導体４３が、光学
的に透明な基板４０の主表面４２上に配置されて、中央
部４１の周辺から複数の接続パッド４５に接触するよう
に扇形に広がっている。接続パッド４５は、中央部４１
を囲む主表面４２の上で、行と列のマトリクスに配置さ
れている。一般に、接続パッド４５は、約２５ミリ−イ
ンチから５０ミリ−インチの範囲のピッチでマトリクス
内に配置され、電気導体４３が図示されるようにその間
に延在するための充分な空間を提供できるようにするこ
とを前提とする。たとえば、ピッチが４０ミリ−インチ
の接続パッド４５のマトリクスにより、５００個を超え
る接続パッド４３を、０．２インチｘ０．４インチの中
央通路４１を持つ１インチｘ１インチの基板上に置くこ
とができる。
【００２０】光学的に透明な基板１０がガラスで形成さ
れた場合は、少なくとも電気導体３１と接続パッド３３
に関して、標準的な薄膜金属被覆を利用することがで
き、この場合、金属の層は、たとえばスパタリングによ
り付着される。典型的な金属被覆システムにおいては、
クロミウムの第１層がスパタリングにより塗布されて、
ガラス上の接着層として働く。銅の第２層がクロミウム
の上に塗布され、所望の導電を行い、金の層が銅の上に
塗布されて、更なる接続のためのバリアおよび接着層と
なる。金属被覆は、加算法または減算法のいずれでもよ
く、パターニングおよびエッチングを当技術では周知の
種々の方法のうち任意のもので実行して所望の最終構造
を作成することができる点を理解されたい。
れた場合は、少なくとも電気導体３１と接続パッド３３
に関して、標準的な薄膜金属被覆を利用することがで
き、この場合、金属の層は、たとえばスパタリングによ
り付着される。典型的な金属被覆システムにおいては、
クロミウムの第１層がスパタリングにより塗布されて、
ガラス上の接着層として働く。銅の第２層がクロミウム
の上に塗布され、所望の導電を行い、金の層が銅の上に
塗布されて、更なる接続のためのバリアおよび接着層と
なる。金属被覆は、加算法または減算法のいずれでもよ
く、パターニングおよびエッチングを当技術では周知の
種々の方法のうち任意のもので実行して所望の最終構造
を作成することができる点を理解されたい。
【００２１】電気導体の幅とパッドの寸法は、間隔と同
様に、特に基板の作成が困難になるようなものとなるこ
とが多い。しかし、ガラスは、４０ミクロンのピッチを
持つ１０ないし１５ミクロンの幅の電気導体を作成する
ことができる光学的に透明な基板材料の一例である。ま
た、発光ダイオード１２は、多くの通常の段階を利用し
て中央部１３内に形成される。
様に、特に基板の作成が困難になるようなものとなるこ
とが多い。しかし、ガラスは、４０ミクロンのピッチを
持つ１０ないし１５ミクロンの幅の電気導体を作成する
ことができる光学的に透明な基板材料の一例である。ま
た、発光ダイオード１２は、多くの通常の段階を利用し
て中央部１３内に形成される。
【００２２】電気光学パッケージ５０の部品の相対的位
置を示す等角分解図を図６に示す。図７には、完成され
た電気光学パッケージ５０内に組み込まれた図６の部品
の拡大図が、その一部を切断した状態で示される。光学
的に透明な基板１０に加えて、その上側主表面上に複数
のドライバおよび制御回路５７が載置された取付板また
はドライバ基板５５が含まれる。ドライバおよび制御回
路５７は、一般には、取付板５５の上側主表面の電気接
触部にワイヤ・ボンドまたはバンプ・ボンドされたより
小型の集積回路として形成される。取付板５５は、たと
えば、ＦＲ４などの便宜なプリント回路板で、Ｃ５ハン
ダ，ハンダ付け可能なメッキ金属などの接触材料のバン
プ５８または、その下側主表面に配置された接続ピン５
９のいずれかを有する。特定の用途においては、取付板
５５は、その上にすべてのドライバおよび相互接続部品
が集積されているドライバ基板または単独の半導体チッ
プでもよい。光学的に透明な基板１０上の接続パッド３
３のピッチが比較的大きいので（あるいは、大きくする
ことができるので）、ここには比較的大きなバンプ５８
またはピン５９を利用することができる。
置を示す等角分解図を図６に示す。図７には、完成され
た電気光学パッケージ５０内に組み込まれた図６の部品
の拡大図が、その一部を切断した状態で示される。光学
的に透明な基板１０に加えて、その上側主表面上に複数
のドライバおよび制御回路５７が載置された取付板また
はドライバ基板５５が含まれる。ドライバおよび制御回
路５７は、一般には、取付板５５の上側主表面の電気接
触部にワイヤ・ボンドまたはバンプ・ボンドされたより
小型の集積回路として形成される。取付板５５は、たと
えば、ＦＲ４などの便宜なプリント回路板で、Ｃ５ハン
ダ，ハンダ付け可能なメッキ金属などの接触材料のバン
プ５８または、その下側主表面に配置された接続ピン５
９のいずれかを有する。特定の用途においては、取付板
５５は、その上にすべてのドライバおよび相互接続部品
が集積されているドライバ基板または単独の半導体チッ
プでもよい。光学的に透明な基板１０上の接続パッド３
３のピッチが比較的大きいので（あるいは、大きくする
ことができるので）、ここには比較的大きなバンプ５８
またはピン５９を利用することができる。
【００２３】バンプ５８は、比較的良好な電気導体であ
り、少なくとも部分的に溶融して良好な物理的接続部を
形成するようにあらかじめ設定することのできる材料で
形成される。この目的に利用することのできる材料に
は、金，銅，および特に高温のハンダ，導電性エポキシ
などがある。最大８０ミクロンまでのバンプ高を、直径
２０ミクロンの正方形または円形の接続／取付パッド上
に形成することができる。より小さいピッチについて
は、直径５ミクロンでピッチが１０ミクロンの銅のバン
プが２０ミクロンのバンプ高で形成される。また、直径
１５ミクロンでピッチが３０ミクロンの金のバンプは、
３０ないし４５ミクロンの高さまで形成される。融和性
のある金属を用いると、組立手順、たとえば光学的に透
明な基板１０の接続パッド３３上の金被覆または金メッ
キを改善することもできる。
り、少なくとも部分的に溶融して良好な物理的接続部を
形成するようにあらかじめ設定することのできる材料で
形成される。この目的に利用することのできる材料に
は、金，銅，および特に高温のハンダ，導電性エポキシ
などがある。最大８０ミクロンまでのバンプ高を、直径
２０ミクロンの正方形または円形の接続／取付パッド上
に形成することができる。より小さいピッチについて
は、直径５ミクロンでピッチが１０ミクロンの銅のバン
プが２０ミクロンのバンプ高で形成される。また、直径
１５ミクロンでピッチが３０ミクロンの金のバンプは、
３０ないし４５ミクロンの高さまで形成される。融和性
のある金属を用いると、組立手順、たとえば光学的に透
明な基板１０の接続パッド３３上の金被覆または金メッ
キを改善することもできる。
【００２４】組立工程においては、光学的に透明な基板
１０は主表面１１が上向きで、光学的に透明な基板１０
が図７に示されるように適切に整合されると、接続パッ
ド３３がそれぞれ取付板５５上の個別のバンプ５８に接
触するように配置される。ある製造法においては、光学
的に透明な基板１０には、金の接続パッド３３が含ま
れ、取付板５５に熱圧縮結合される。光学的に透明な基
板１０が実質的に完成している図６に示される時点で、
パッケージの組立をそれ以上進める前に、光学的に透明
な基板１０を簡単に試験および／またはバーンインする
ことができる。中間的な試験の時点を設けることができ
るというこの能力は、パッケージング手順の実質的なコ
ストと時間の節約となりうる。
１０は主表面１１が上向きで、光学的に透明な基板１０
が図７に示されるように適切に整合されると、接続パッ
ド３３がそれぞれ取付板５５上の個別のバンプ５８に接
触するように配置される。ある製造法においては、光学
的に透明な基板１０には、金の接続パッド３３が含ま
れ、取付板５５に熱圧縮結合される。光学的に透明な基
板１０が実質的に完成している図６に示される時点で、
パッケージの組立をそれ以上進める前に、光学的に透明
な基板１０を簡単に試験および／またはバーンインする
ことができる。中間的な試験の時点を設けることができ
るというこの能力は、パッケージング手順の実質的なコ
ストと時間の節約となりうる。
【００２５】パッケージ５０に最後に追加される部品は
レンズ６０である。これは、取付板５５に対向して光学
的に透明な基板１０の中央部１３を覆うように作成され
る。レンズ６０は、光学的に透明な基板１０上の発光装
置１２のアレイ２０によって生成される実像を拡大する
ために設計される。この特定の実施例においては、レン
ズ６０は光学的に透明な基板１０の下側に、便宜な光学
的に透明なエポキシなどにより固定され、光学的に透明
な基板１０の中央部１３を簡単に覆うように作成され
る。取付板５５とその上に載置された光学的に透明な基
板１０との間の少なくとも割れ目部は光学的に透明な材
料６３で充填される。この材料は、支持台となりパッケ
ージ５０をより丈夫なパッケージにするための任意の便
宜な材料でよい。発光装置１２のアレイ２０の形成に利
用される材料に応じて、取付板５５内に空洞部６４が形
成されて、アレイ２０を収容し、アレイ２０の端部は、
取付板５５に充分に近く配置されてカプセル・ダムとし
て機能し、アレイ２０の上面と取付板５５との間の割れ
目は開いたまま、すなわち充填されない状態のままで残
る。このため、アレイ２０および取付板５５は、物理的
に付着されず、膨張係数が異なってもほとんど、あるい
は全然影響がない。
レンズ６０である。これは、取付板５５に対向して光学
的に透明な基板１０の中央部１３を覆うように作成され
る。レンズ６０は、光学的に透明な基板１０上の発光装
置１２のアレイ２０によって生成される実像を拡大する
ために設計される。この特定の実施例においては、レン
ズ６０は光学的に透明な基板１０の下側に、便宜な光学
的に透明なエポキシなどにより固定され、光学的に透明
な基板１０の中央部１３を簡単に覆うように作成され
る。取付板５５とその上に載置された光学的に透明な基
板１０との間の少なくとも割れ目部は光学的に透明な材
料６３で充填される。この材料は、支持台となりパッケ
ージ５０をより丈夫なパッケージにするための任意の便
宜な材料でよい。発光装置１２のアレイ２０の形成に利
用される材料に応じて、取付板５５内に空洞部６４が形
成されて、アレイ２０を収容し、アレイ２０の端部は、
取付板５５に充分に近く配置されてカプセル・ダムとし
て機能し、アレイ２０の上面と取付板５５との間の割れ
目は開いたまま、すなわち充填されない状態のままで残
る。このため、アレイ２０および取付板５５は、物理的
に付着されず、膨張係数が異なってもほとんど、あるい
は全然影響がない。
【００２６】最良の結果を得るためには、光学的に透明
な基板１０とレンズ６０は、実用に供するだけの近さを
もつ屈折率で構築すべきであることを理解頂きたい。た
とえば、光学的に透明な基板１０とレンズ６０の屈折率
が実質的に異なっていると、光はインターフェースの裏
側で反射されて、光学的に透明な基板１０内に入りやす
く、パッケージ５０の効率性が下がる。一般に、光学的
に透明な基板１０については約１．５の屈折率が適切で
あることがわかっている。
な基板１０とレンズ６０は、実用に供するだけの近さを
もつ屈折率で構築すべきであることを理解頂きたい。た
とえば、光学的に透明な基板１０とレンズ６０の屈折率
が実質的に異なっていると、光はインターフェースの裏
側で反射されて、光学的に透明な基板１０内に入りやす
く、パッケージ５０の効率性が下がる。一般に、光学的
に透明な基板１０については約１．５の屈折率が適切で
あることがわかっている。
【００２７】このように、基板１０のようなガラスなど
の光学的に透明な基板は、発光装置１２のアレイ２０を
環境から保護するという別の利点を有している。また、
取付板５５およびレンズ６０の膨張係数と同じ、あるい
は非常に近い膨張係数をもつガラスなどの透明な材料を
設けることができるので、この実施例により熱サイクル
の寿命を実質的に改善することができる。
の光学的に透明な基板は、発光装置１２のアレイ２０を
環境から保護するという別の利点を有している。また、
取付板５５およびレンズ６０の膨張係数と同じ、あるい
は非常に近い膨張係数をもつガラスなどの透明な材料を
設けることができるので、この実施例により熱サイクル
の寿命を実質的に改善することができる。
【００２８】半導体基板１０上の発光装置１２のアレイ
により生成される実像は、人間の目で適切に知覚する
（完全に理解する）には小さすぎて、快適に完全に見る
ためには少なくとも１０倍の倍率を必要とすることを理
解頂きたい。レンズ６０は、外部システムにより供給さ
れる追加の光学的倍率を持つ単独のレンズとすること
も、レンズ６０に完全な拡大系を入れることもできる。
さらに、レンズ６０はガラス，プラスチックまたはその
他の任意の材料から、また光学の熟練者には周知の方法
で作成することができる。また、用途によっては、レン
ズ６０を完全な外部拡大系とすることができ、パッケー
ジ５０の部分として物理的に付着しなくてもよい。レン
ズ６０に組み込むことのできる、あるいはそれに外部か
ら付属できる光学拡大系の例をいくつか、下記の図８な
いし図１０に示す。
により生成される実像は、人間の目で適切に知覚する
（完全に理解する）には小さすぎて、快適に完全に見る
ためには少なくとも１０倍の倍率を必要とすることを理
解頂きたい。レンズ６０は、外部システムにより供給さ
れる追加の光学的倍率を持つ単独のレンズとすること
も、レンズ６０に完全な拡大系を入れることもできる。
さらに、レンズ６０はガラス，プラスチックまたはその
他の任意の材料から、また光学の熟練者には周知の方法
で作成することができる。また、用途によっては、レン
ズ６０を完全な外部拡大系とすることができ、パッケー
ジ５０の部分として物理的に付着しなくてもよい。レン
ズ６０に組み込むことのできる、あるいはそれに外部か
ら付属できる光学拡大系の例をいくつか、下記の図８な
いし図１０に示す。
【００２９】図８には、小型虚像ディスプレイ６５を簡
単な概略図に示す。ディスプレイ６５には、上記の電気
光学パッケージ５０と同様の、領域６７に実像を設ける
画像生成装置６６が含まれる。固定光学系７０は、本実
施例では、光ファイバの可干渉束７１とレンズ系７３と
を有する。可干渉束７１は、装置６６の領域６７に隣接
して配置された第１表面７５と、可干渉束７１の対向端
に規定された第２表面７６とを有する。レンズ系７３を
代表する単独のレンズが可干渉束７１の表面７６に対し
て間隔を置いて配置され、可干渉束７１と協調して、レ
ンズ系７３によって全体が規定される観察アパーチャ７
８から間隔を置いた目７７によって見ることができる虚
像を作成する。
単な概略図に示す。ディスプレイ６５には、上記の電気
光学パッケージ５０と同様の、領域６７に実像を設ける
画像生成装置６６が含まれる。固定光学系７０は、本実
施例では、光ファイバの可干渉束７１とレンズ系７３と
を有する。可干渉束７１は、装置６６の領域６７に隣接
して配置された第１表面７５と、可干渉束７１の対向端
に規定された第２表面７６とを有する。レンズ系７３を
代表する単独のレンズが可干渉束７１の表面７６に対し
て間隔を置いて配置され、可干渉束７１と協調して、レ
ンズ系７３によって全体が規定される観察アパーチャ７
８から間隔を置いた目７７によって見ることができる虚
像を作成する。
【００３０】技術によって、光学的に透明な基板および
／または基板上の発光装置の寸法が小さくなるにつれ
て、より大きな倍率をもつ、より小型のレンズ系が必要
とされる。レンズの寸法を小さくして、なおかつ倍率を
大きくすると、視野を大幅に制限することになり、実質
的にアイ・リリーフ（eye relief）が小さくなり、レン
ズ系の作動距離を小さくする。
／または基板上の発光装置の寸法が小さくなるにつれ
て、より大きな倍率をもつ、より小型のレンズ系が必要
とされる。レンズの寸法を小さくして、なおかつ倍率を
大きくすると、視野を大幅に制限することになり、実質
的にアイ・リリーフ（eye relief）が小さくなり、レン
ズ系の作動距離を小さくする。
【００３１】可干渉束７１の表面７５は、装置６６の領
域６７に隣接して配置され、装置６６によって生成され
た実像を捕らえ、光ファイバによって像を表面７６に伝
える。可干渉束７１は、その長さ方向に先細りになって
いるので、表面７６の像は表面７５の実像よりも大き
い。本実施例の先細り状態は、表面７５の像の２倍の大
きさの像を表面７６に作り出すが、これは２倍の倍率に
等しい。所望の場合は、追加の倍率（先細り状態）を入
れることができることは、当業者には理解頂けよう。
域６７に隣接して配置され、装置６６によって生成され
た実像を捕らえ、光ファイバによって像を表面７６に伝
える。可干渉束７１は、その長さ方向に先細りになって
いるので、表面７６の像は表面７５の実像よりも大き
い。本実施例の先細り状態は、表面７５の像の２倍の大
きさの像を表面７６に作り出すが、これは２倍の倍率に
等しい。所望の場合は、追加の倍率（先細り状態）を入
れることができることは、当業者には理解頂けよう。
【００３２】単独のレンズにより概略的に示されるレン
ズ系７３が可干渉束７１の表面７６から間隔を置いて装
着され、表面７６からの像を受け取り、それを所定の追
加量だけ拡大する。本実施例においては、レンズ系７３
は、像をさらに１０倍（１０ｘ）拡大するので、装置６
６から得られる実像は合計２０倍に拡大される。もちろ
ん、所望の場合には、レンズ系を焦点と追加倍率に関し
て調整したり、ハウジング内に固定して簡素にすること
ができることを理解頂きたい。レンズ系７３（*1）によ
り、可干渉束７１から受け取られた像は、装置６６によ
り生成された実像よりもはるかに大きいので、レンズ系
は全倍率を提供することはなく、そのためにより大型に
小さい倍率で構築される。このように寸法が大きくなる
ために、レンズ系は、より大きな視野と、より大きな作
動距離とを有する。
ズ系７３が可干渉束７１の表面７６から間隔を置いて装
着され、表面７６からの像を受け取り、それを所定の追
加量だけ拡大する。本実施例においては、レンズ系７３
は、像をさらに１０倍（１０ｘ）拡大するので、装置６
６から得られる実像は合計２０倍に拡大される。もちろ
ん、所望の場合には、レンズ系を焦点と追加倍率に関し
て調整したり、ハウジング内に固定して簡素にすること
ができることを理解頂きたい。レンズ系７３（*1）によ
り、可干渉束７１から受け取られた像は、装置６６によ
り生成された実像よりもはるかに大きいので、レンズ系
は全倍率を提供することはなく、そのためにより大型に
小さい倍率で構築される。このように寸法が大きくなる
ために、レンズ系は、より大きな視野と、より大きな作
動距離とを有する。
【００３３】アイ・リリーフとは、目７７を観察アパー
チャ７８から離して配置して、なおかつ像を正しく見る
ことのできる距離である。この距離は、図８では「ｄ」
で表す。レンズ系７３の寸法のために、アイ・リリーフ
すなわち距離ｄは、快適に見ることのできる充分な距離
であり、本実施例では観察者が希望すれば通常の眼鏡を
かけることができるだけの大きさをもつ。アイ・リリー
フが改善されたために、オペレータは通常の矯正用レン
ズ（個人の眼鏡）をかけることができ、焦点合わせやそ
の他の調整機能の複雑性を少なくすることができるの
で、虚像ディスプレイ６５の構造を簡単にすることがで
きる。
チャ７８から離して配置して、なおかつ像を正しく見る
ことのできる距離である。この距離は、図８では「ｄ」
で表す。レンズ系７３の寸法のために、アイ・リリーフ
すなわち距離ｄは、快適に見ることのできる充分な距離
であり、本実施例では観察者が希望すれば通常の眼鏡を
かけることができるだけの大きさをもつ。アイ・リリー
フが改善されたために、オペレータは通常の矯正用レン
ズ（個人の眼鏡）をかけることができ、焦点合わせやそ
の他の調整機能の複雑性を少なくすることができるの
で、虚像ディスプレイ６５の構造を簡単にすることがで
きる。
【００３４】図９には、別の小型虚像ディスプレイ８０
が、簡略図に示される。導波虚像ディスプレイ８０にお
いては、上記の電気光学パッケージ５０と類似の像生成
装置８１は、そこに実像を提供する光学導波管８２の入
口に固定される。導波管８２は、通常は、対向する辺８
３，８４と８５，５６が等しい長さで平行であるが、隣
接辺と垂直ではない平行四辺形（側面から見て）に形成
される。辺８３が入口を規定し、装置８１の実像からの
光線を、４辺すべてにより規定される光路に通常沿って
いる隣接辺８５上の所定の領域に向ける。３個の回折レ
ンズ８７，８８，８９が隣接辺８５，８４，８６に沿っ
て３つの所定の領域にそれぞれ配置され、拡大された虚
像は、辺８６の出口で見ることができる。この特定の実
施例では、寸法全体が多少小さくなり、導波管内の材料
の量が減らされたために重量と利用される材料とが少な
くなっているディスプレイを示す。
が、簡略図に示される。導波虚像ディスプレイ８０にお
いては、上記の電気光学パッケージ５０と類似の像生成
装置８１は、そこに実像を提供する光学導波管８２の入
口に固定される。導波管８２は、通常は、対向する辺８
３，８４と８５，５６が等しい長さで平行であるが、隣
接辺と垂直ではない平行四辺形（側面から見て）に形成
される。辺８３が入口を規定し、装置８１の実像からの
光線を、４辺すべてにより規定される光路に通常沿って
いる隣接辺８５上の所定の領域に向ける。３個の回折レ
ンズ８７，８８，８９が隣接辺８５，８４，８６に沿っ
て３つの所定の領域にそれぞれ配置され、拡大された虚
像は、辺８６の出口で見ることができる。この特定の実
施例では、寸法全体が多少小さくなり、導波管内の材料
の量が減らされたために重量と利用される材料とが少な
くなっているディスプレイを示す。
【００３５】図１０には、別の特定の小型虚像ディスプ
レイ９０が簡略図に示される。導波虚像ディスプレイ９
０においては、側面から見て全体が三角形の光学導波管
９１が利用される。上記の電気光学パッケージ５０と類
似の、実像を生成する像生成装置９２は、光学導波管９
１の第１辺９３に固定され、光路に沿って進む光線を第
２辺９５に固定された回折レンズ９４に向けて直接的に
放出する。光線はレンズ９４から、第３辺９７上に置か
れた回折レンズ９６に反射される。次にレンズ９６がこ
の光線を反射して、辺９３内の光学導波管９１の出口に
固定された最終回折レンズ９８を通過させる。レンズ９
８は、ディスプレイ９０の観察アパーチャを規定する。
この特定の実施例において、ディスプレイ９０の辺は互
いに角度をつけて配置されているので、光線は入口と出
口に対してそれぞれ垂直に出入りする。
レイ９０が簡略図に示される。導波虚像ディスプレイ９
０においては、側面から見て全体が三角形の光学導波管
９１が利用される。上記の電気光学パッケージ５０と類
似の、実像を生成する像生成装置９２は、光学導波管９
１の第１辺９３に固定され、光路に沿って進む光線を第
２辺９５に固定された回折レンズ９４に向けて直接的に
放出する。光線はレンズ９４から、第３辺９７上に置か
れた回折レンズ９６に反射される。次にレンズ９６がこ
の光線を反射して、辺９３内の光学導波管９１の出口に
固定された最終回折レンズ９８を通過させる。レンズ９
８は、ディスプレイ９０の観察アパーチャを規定する。
この特定の実施例において、ディスプレイ９０の辺は互
いに角度をつけて配置されているので、光線は入口と出
口に対してそれぞれ垂直に出入りする。
【００３６】図１１は、中に小型虚像ディスプレイ１０
２を装着した手持ち式マイクロフォン１０１を有する携
帯用通信受信機１００を示す。もちろん、携帯用通信受
信機１００は、セルラまたはコードレス電話，双方向無
線機，ページャなどの周知の携帯用受信機のうち任意の
ものでよいことが理解頂けよう。本実施例においては、
説明だけのために、携帯用通信受信機１００は、勤務中
の警察官やガードマンが通常携帯する種類の携帯用双方
向警察無線とする。携帯用通信受信機１００には、呼を
起こすための制御パネル１０５と、所望の場合は呼び出
されている番号または呼び出している番号を表示する標
準の視覚ディスプレイ１０６とが含まれる。あるいは、
１０６には、視覚ディスプレイに加えて、あるいはその
代わりに、スピーカが含まれる。手持ち式マイクロフォ
ン１０１は、プッシュ−トゥ−トーク・スイッチ１０７
および音声受信機１０８を有する。
２を装着した手持ち式マイクロフォン１０１を有する携
帯用通信受信機１００を示す。もちろん、携帯用通信受
信機１００は、セルラまたはコードレス電話，双方向無
線機，ページャなどの周知の携帯用受信機のうち任意の
ものでよいことが理解頂けよう。本実施例においては、
説明だけのために、携帯用通信受信機１００は、勤務中
の警察官やガードマンが通常携帯する種類の携帯用双方
向警察無線とする。携帯用通信受信機１００には、呼を
起こすための制御パネル１０５と、所望の場合は呼び出
されている番号または呼び出している番号を表示する標
準の視覚ディスプレイ１０６とが含まれる。あるいは、
１０６には、視覚ディスプレイに加えて、あるいはその
代わりに、スピーカが含まれる。手持ち式マイクロフォ
ン１０１は、プッシュ−トゥ−トーク・スイッチ１０７
および音声受信機１０８を有する。
【００３７】図１２には、直線１２−１２から見た手持
ち式マイクロフォン１０１の簡略化された断面図が示さ
れる。小型虚像ディスプレイ１０２には、上述のパッケ
ージ５０と類似の電気光学パッケージが含まれ、これは
固定された光学系１２０に実像を提供する像生成装置１
２１を有する。光学系１２０は、アパーチャ１２２を通
じてオペレータが見ることのできる虚像を生成する。固
定光学系１２０は、移動部品を利用せずに、像生成装置
１２１からの実像全体を拡大するように構築されるの
で、アパーチャ１２２から見ることのできる虚像は完全
なフレームまたはピクチャで、非常に大きく（通常は印
刷されたページの寸法）に見え、オペレータが容易に視
認することができる。電気光学パッケージ全体は比較的
小型で、手持ち式マイクロフォン１０１に、さらに空間
的な必要条件を追加することは事実上ない。光学系１２
０は、焦点，ズーム・レンズなどの光学部品以外の移動
部品を使わずに構築される。さらに、装置１２１は、実
像を生成するためにほとんど電力を必要としないので、
携帯用通信受信機１００の電力要件は、ほとんど増えな
い。
ち式マイクロフォン１０１の簡略化された断面図が示さ
れる。小型虚像ディスプレイ１０２には、上述のパッケ
ージ５０と類似の電気光学パッケージが含まれ、これは
固定された光学系１２０に実像を提供する像生成装置１
２１を有する。光学系１２０は、アパーチャ１２２を通
じてオペレータが見ることのできる虚像を生成する。固
定光学系１２０は、移動部品を利用せずに、像生成装置
１２１からの実像全体を拡大するように構築されるの
で、アパーチャ１２２から見ることのできる虚像は完全
なフレームまたはピクチャで、非常に大きく（通常は印
刷されたページの寸法）に見え、オペレータが容易に視
認することができる。電気光学パッケージ全体は比較的
小型で、手持ち式マイクロフォン１０１に、さらに空間
的な必要条件を追加することは事実上ない。光学系１２
０は、焦点，ズーム・レンズなどの光学部品以外の移動
部品を使わずに構築される。さらに、装置１２１は、実
像を生成するためにほとんど電力を必要としないので、
携帯用通信受信機１００の電力要件は、ほとんど増えな
い。
【００３８】図１３および図１４には、第２実施例が図
示されている。ここでは、図１１および図１２に関して
説明されたものと同様の部品には、ダッシュ記号がつい
た同じ番号が振られており、異なる実施例であることを
示している。本実施例においては、携帯用通信受信機１
００’は、手持ち式マイクロフォン内ではなく、その本
体に組み込まれた小型虚像ディスプレイ１０２’を有す
る。手持ち式マイクロフォンはオプションであり、この
実施例は、手持ち式マイクロフォンが利用されないか、
使用できないか、あるいは送信を行わないページャなど
で用いられる場合に望ましい。小型虚像ディスプレイ１
０２’は、基本的には図１１および図１２の小型虚像デ
ィスプレイ１０２と同様のもので、受信機１００’に対
して寸法，重量または消費電力をほとんど追加しないも
のである。
示されている。ここでは、図１１および図１２に関して
説明されたものと同様の部品には、ダッシュ記号がつい
た同じ番号が振られており、異なる実施例であることを
示している。本実施例においては、携帯用通信受信機１
００’は、手持ち式マイクロフォン内ではなく、その本
体に組み込まれた小型虚像ディスプレイ１０２’を有す
る。手持ち式マイクロフォンはオプションであり、この
実施例は、手持ち式マイクロフォンが利用されないか、
使用できないか、あるいは送信を行わないページャなど
で用いられる場合に望ましい。小型虚像ディスプレイ１
０２’は、基本的には図１１および図１２の小型虚像デ
ィスプレイ１０２と同様のもので、受信機１００’に対
して寸法，重量または消費電力をほとんど追加しないも
のである。
【００３９】図１５は、図１１および図１２に関して説
明された小型虚像ディスプレイ１０２の観察アパーチャ
１２２を見ているオペレータが見る典型的な視界１２５
を示す、手持ち式マイクロフォン１０１の等角図であ
る。たとえば、視界１２５は、オペレータ（警察官）が
入ろうとしている建物の平面図であるかも知れない。動
作中、平面図は警察署で記録されており、警察官が助け
を要請したときに、警察署はすでに記録されている平面
図を表すビデオを送信するだけでよい。同様に、小型虚
像ディスプレイ１０２を利用して、行方不明者や指名手
配された犯人の写真，地図，極端に長いメッセージなど
を送信することもできる。耳で聞く代わりに、ディスプ
レイ１０２上にメッセージが表れる無音の受信機動作な
ど多くのその他の変形が可能である。
明された小型虚像ディスプレイ１０２の観察アパーチャ
１２２を見ているオペレータが見る典型的な視界１２５
を示す、手持ち式マイクロフォン１０１の等角図であ
る。たとえば、視界１２５は、オペレータ（警察官）が
入ろうとしている建物の平面図であるかも知れない。動
作中、平面図は警察署で記録されており、警察官が助け
を要請したときに、警察署はすでに記録されている平面
図を表すビデオを送信するだけでよい。同様に、小型虚
像ディスプレイ１０２を利用して、行方不明者や指名手
配された犯人の写真，地図，極端に長いメッセージなど
を送信することもできる。耳で聞く代わりに、ディスプ
レイ１０２上にメッセージが表れる無音の受信機動作な
ど多くのその他の変形が可能である。
【００４０】用途によっては、光学的に透明な基板１０
（図１）上の発光装置１２および電気導体１５，１７を
非常に小さく、ミクロンまたはミクロン以下にさえし
て、ピッチＰを電気導体３１および接続パッド３３がそ
こに動作可能に便宜に接続できないほど小さくすること
もできる。このような用途では、接続パッド３３間の間
隔は、発光ダイオード１２をプッシュ−プル・アレイに
形成することにより大きくすることができる。これにつ
いては、以下に図１６ないし図１９で説明する。図１６
には、発光ダイオードのプッシュ−プル・アレイ２１０
が図示される。アレイ２１０には、単独の基板上に形成
され、５行ｘ４列に配置された２０個の発光ダイオード
が含まれる。図を簡便にするために２０個のダイオード
だけが図示されているが、これらは上記のより大きなア
レイを代表していることを理解されたい。２１２から２
１６までの接続導体の行が基板上に配置され、それぞれ
がダイオードの行に対応する。また、２２０から２２３
までの接続導体の列が基板上に配置され、それぞれがダ
イオードの列に対応する。接続導体は、ダイオードのそ
れぞれの陽極および陰極に結合され、アドレス可能なア
レイ２１０となり、ダイオードの列はすべて１つおきに
逆に接続されている。このように、１つおきの列内のす
べてのダイオードは、列導体すなわち導体２２０，２２
２に接続された陰極を有し、残りの列のダイオードはす
べて、列導体すなわち導体２２１，２２３に接続された
陽極を有する。同様に各行においても、１つおきのダイ
オードの陽極は行導体に接続され、残りのダイオードの
陰極が行導体に接続される。アレイ２１０は、ＬＥＤデ
ィスプレイ用に設計されているので、ダイオードの列は
１つおきに逆に接続されるが、この理由は以下に説明す
る。もちろん、多くの用途において、ダイオードの行を
１つおきに逆にするほうが便利な場合もあるので、ここ
では「行」と「列」という用語は交換可能なものとして
用いられることを理解されたい。
（図１）上の発光装置１２および電気導体１５，１７を
非常に小さく、ミクロンまたはミクロン以下にさえし
て、ピッチＰを電気導体３１および接続パッド３３がそ
こに動作可能に便宜に接続できないほど小さくすること
もできる。このような用途では、接続パッド３３間の間
隔は、発光ダイオード１２をプッシュ−プル・アレイに
形成することにより大きくすることができる。これにつ
いては、以下に図１６ないし図１９で説明する。図１６
には、発光ダイオードのプッシュ−プル・アレイ２１０
が図示される。アレイ２１０には、単独の基板上に形成
され、５行ｘ４列に配置された２０個の発光ダイオード
が含まれる。図を簡便にするために２０個のダイオード
だけが図示されているが、これらは上記のより大きなア
レイを代表していることを理解されたい。２１２から２
１６までの接続導体の行が基板上に配置され、それぞれ
がダイオードの行に対応する。また、２２０から２２３
までの接続導体の列が基板上に配置され、それぞれがダ
イオードの列に対応する。接続導体は、ダイオードのそ
れぞれの陽極および陰極に結合され、アドレス可能なア
レイ２１０となり、ダイオードの列はすべて１つおきに
逆に接続されている。このように、１つおきの列内のす
べてのダイオードは、列導体すなわち導体２２０，２２
２に接続された陰極を有し、残りの列のダイオードはす
べて、列導体すなわち導体２２１，２２３に接続された
陽極を有する。同様に各行においても、１つおきのダイ
オードの陽極は行導体に接続され、残りのダイオードの
陰極が行導体に接続される。アレイ２１０は、ＬＥＤデ
ィスプレイ用に設計されているので、ダイオードの列は
１つおきに逆に接続されるが、この理由は以下に説明す
る。もちろん、多くの用途において、ダイオードの行を
１つおきに逆にするほうが便利な場合もあるので、ここ
では「行」と「列」という用語は交換可能なものとして
用いられることを理解されたい。
【００４１】ＬＥＤ像生成アレイがダイオードを内部で
逆に結合させ、なおかつ許容できるピッチを保持する光
学的に透明な基板上に製造されるので、ＬＥＤ像生成ア
レイに用いられるような逆に接続されたＬＥＤが便利で
ある。この実施例を用いると、ＬＥＤアレイについて追
加の装置を必要とせず、アレイの製造中に追加の作業を
ほとんど必要としない効率的な内部相互接続部を得るこ
とができる。その他の実施例もあるが、製造することが
困難な装置や余分なスペースをとる装置をさらに必要と
する。
逆に結合させ、なおかつ許容できるピッチを保持する光
学的に透明な基板上に製造されるので、ＬＥＤ像生成ア
レイに用いられるような逆に接続されたＬＥＤが便利で
ある。この実施例を用いると、ＬＥＤアレイについて追
加の装置を必要とせず、アレイの製造中に追加の作業を
ほとんど必要としない効率的な内部相互接続部を得るこ
とができる。その他の実施例もあるが、製造することが
困難な装置や余分なスペースをとる装置をさらに必要と
する。
【００４２】行導体２１２ないし２１６のそれぞれは、
それに接続された接続／取付パッドを有する。列導体は
１つおきにそれぞれ、隣接するその間の列導体に接続さ
れて、列導体の対２２０，２２１と２２２，２２３とを
形成する。列導体の各対は、それに接続された１つの接
続／取付パッドを有する。プッシュ−プル・アレイ２１
０においては、４つの列２２０〜２２３のすべてに対し
て２つの接続／取付パッドしかない。このように、簡略
化されたプッシュ−プル・アレイ２１０においては、外
部接続／取付パッドの数は、従来の９からわずか７まで
減っている。プッシュ−プル・アレイ２１０を１２８行
ｘ２４０列に拡大すると、合計１２８ｘ２４０／２＝２
４８個の外部接続になることは、当業者には明白であ
る。このように、外部接続の合計数を１２０個分も減ら
している。
それに接続された接続／取付パッドを有する。列導体は
１つおきにそれぞれ、隣接するその間の列導体に接続さ
れて、列導体の対２２０，２２１と２２２，２２３とを
形成する。列導体の各対は、それに接続された１つの接
続／取付パッドを有する。プッシュ−プル・アレイ２１
０においては、４つの列２２０〜２２３のすべてに対し
て２つの接続／取付パッドしかない。このように、簡略
化されたプッシュ−プル・アレイ２１０においては、外
部接続／取付パッドの数は、従来の９からわずか７まで
減っている。プッシュ−プル・アレイ２１０を１２８行
ｘ２４０列に拡大すると、合計１２８ｘ２４０／２＝２
４８個の外部接続になることは、当業者には明白であ
る。このように、外部接続の合計数を１２０個分も減ら
している。
【００４３】図１７には、プッシュ−プル・アレイ２１
０と共に利用されるように設計された列駆動回路２３０
が示される。列駆動回路２３０には、カウンタ２３１と
複数の論理回路２３２とが含まれるが、ここでは１つし
か図示されない。各論理回路２３２には、第１論理ゲー
ト２３３，１対の論理ゲート２３４，２３５およびＰチ
ャネル，Ｎチャネル相補型ドライバ２３６，２３７が含
まれる。本実施例においては、カウンタ２３１は９ビッ
ト・カウンタで、たとえば簡単なリップル・カウンタで
よい。また、各論理回路２３内では、第１論理ゲート２
３３は８入力のＮＡＮＤゲートであり、論理ゲート２３
４，２３５は２入力のＮＯＲゲートである。相補型ドラ
イバ２３６，２３７は、電源ＶDDと、ここでは接地であ
る基準電圧との間に直列に接続されたＰチャネルおよび
ＮチャネルのＦＥＴである。
０と共に利用されるように設計された列駆動回路２３０
が示される。列駆動回路２３０には、カウンタ２３１と
複数の論理回路２３２とが含まれるが、ここでは１つし
か図示されない。各論理回路２３２には、第１論理ゲー
ト２３３，１対の論理ゲート２３４，２３５およびＰチ
ャネル，Ｎチャネル相補型ドライバ２３６，２３７が含
まれる。本実施例においては、カウンタ２３１は９ビッ
ト・カウンタで、たとえば簡単なリップル・カウンタで
よい。また、各論理回路２３内では、第１論理ゲート２
３３は８入力のＮＡＮＤゲートであり、論理ゲート２３
４，２３５は２入力のＮＯＲゲートである。相補型ドラ
イバ２３６，２３７は、電源ＶDDと、ここでは接地であ
る基準電圧との間に直列に接続されたＰチャネルおよび
ＮチャネルのＦＥＴである。
【００４４】カウンタ２３１の第１ビット出力は、極性
ビットとして用いられ、各論理回路２３２において、ゲ
ート２３５の１つの入力端子に直接印加され、さらにイ
ンバータを通じてゲート２３４の１つの入力端子に印加
される。カウンタ２３１の次の８つの出力ビットは、各
論理回路２３２内で、ゲート２３３の８つの入力端子に
印加される。８個の入力端子は、ただ１つの組み合せの
出力ビットだけが、各論理回路２３２内で出力を生成す
ることができるように符号化される。各ゲート２３３に
対する符号化された接続は、たとえば第１論理回路内で
すべての入力を反転するなど種々の方法で実現すること
ができる。この方法で、第１論理回路のゲート２３３
は、カウンタ２３１が出力００００００００を生成する
たびに出力を生成する。同様に、次の論理回路のゲート
３３は、カウンタ２３１から出力０００００００１が出
力されるのに応答して出力を生成するように符号化さ
れ、以下同様に符号化される。
ビットとして用いられ、各論理回路２３２において、ゲ
ート２３５の１つの入力端子に直接印加され、さらにイ
ンバータを通じてゲート２３４の１つの入力端子に印加
される。カウンタ２３１の次の８つの出力ビットは、各
論理回路２３２内で、ゲート２３３の８つの入力端子に
印加される。８個の入力端子は、ただ１つの組み合せの
出力ビットだけが、各論理回路２３２内で出力を生成す
ることができるように符号化される。各ゲート２３３に
対する符号化された接続は、たとえば第１論理回路内で
すべての入力を反転するなど種々の方法で実現すること
ができる。この方法で、第１論理回路のゲート２３３
は、カウンタ２３１が出力００００００００を生成する
たびに出力を生成する。同様に、次の論理回路のゲート
３３は、カウンタ２３１から出力０００００００１が出
力されるのに応答して出力を生成するように符号化さ
れ、以下同様に符号化される。
【００４５】ゲート２３３の出力端子は、ゲート２３
４，２３５のそれぞれの第２入力端子に直接接続され
る。ゲート２３４の出力端子は反転されて、ドライバ２
３６の制御ゲートに結合され、ゲート２３５の出力端子
は、ドライバ２３７の制御ゲートに直接結合される。ド
ライバ２３６，２３７の接合点、すなわち出力端子２３
８は、プッシュ−プル・アレイ２１０の列２２０，２２
１の接続／取付パッドに接続される。本実施例において
は、カウンタ２３１の第１（最下位）出力ビットは、交
互にゲート２３５（０出力ビット）を選択し、次のクロ
ック・パルスでゲート２３４（１出力ビット）を選択す
る。さらに、その他の８個の出力ビットは、第１ビット
のこの切り替えの間は一定のままであるので、カウンタ
２３１に印加された最初の２つのクロック・パルスで
は、まずドライバ２３７が出力端子２３８を接地するよ
うに起動され、次にドライバ２３６がＶDDを出力端子２
３８に印加するように起動される。このように、プッシ
ュ−プル・アレイ２１０の列２２０は第１クロック・パ
ルスでアドレスされ、列２２１は第２クロック・パルス
でアドレスされる。カウンタ２３１の８個の出力ビット
が複数の論理回路２３３をアドレスするために利用され
るので、２５６個もの論理回路を個別にアドレスするこ
とができる。
４，２３５のそれぞれの第２入力端子に直接接続され
る。ゲート２３４の出力端子は反転されて、ドライバ２
３６の制御ゲートに結合され、ゲート２３５の出力端子
は、ドライバ２３７の制御ゲートに直接結合される。ド
ライバ２３６，２３７の接合点、すなわち出力端子２３
８は、プッシュ−プル・アレイ２１０の列２２０，２２
１の接続／取付パッドに接続される。本実施例において
は、カウンタ２３１の第１（最下位）出力ビットは、交
互にゲート２３５（０出力ビット）を選択し、次のクロ
ック・パルスでゲート２３４（１出力ビット）を選択す
る。さらに、その他の８個の出力ビットは、第１ビット
のこの切り替えの間は一定のままであるので、カウンタ
２３１に印加された最初の２つのクロック・パルスで
は、まずドライバ２３７が出力端子２３８を接地するよ
うに起動され、次にドライバ２３６がＶDDを出力端子２
３８に印加するように起動される。このように、プッシ
ュ−プル・アレイ２１０の列２２０は第１クロック・パ
ルスでアドレスされ、列２２１は第２クロック・パルス
でアドレスされる。カウンタ２３１の８個の出力ビット
が複数の論理回路２３３をアドレスするために利用され
るので、２５６個もの論理回路を個別にアドレスするこ
とができる。
【００４６】図１８は、単独の行駆動回路２４０を示
す。各行接続／取付パッドに対して同様の行駆動回路２
４０が設けられる。各行駆動回路２４０には、１対の２
個の入力端子ゲート２４１，２４２と、２個のＰチャネ
ル・ドライバ２４３，２４４と、２個のＮチャネル・ド
ライバ２４５，２４６とが含まれる。Ｐチャネル・ドラ
イバ２４３，２４４は、電源ＶDDと出力端子２４７との
間に直列に接続される。Ｎチャネル・ドライバ２４５，
２４６は、出力端子２４５と、本実施例においては接地
である基準電位との間に直列に接続される。Ｐチャネル
・ドライバ２４３およびＮチャネル・ドライバ２４６
は、定電流源として機能し、その制御ゲートに印加され
たバイアス電圧により起動される。ゲート２４１の出力
端子はＰチャネル・ドライバ２４４の制御ゲートに接続
され、ゲート２４２の出力端子は、Ｎチャネル・ドライ
バ２４５の制御ゲートに接続される。ゲート２４１，２
４２のそれぞれの１個の入力端子は、データ入力端子２
４８に接続される。ゲート２４１の第２入力端子は、イ
ンバータを通じてカウンタ２３１の第１（最下位）出力
ビット端子に接続され、ゲート２４２の第２入力端子
は、カウンタ２３１の第１出力ビット端子に直接接続さ
れる。
す。各行接続／取付パッドに対して同様の行駆動回路２
４０が設けられる。各行駆動回路２４０には、１対の２
個の入力端子ゲート２４１，２４２と、２個のＰチャネ
ル・ドライバ２４３，２４４と、２個のＮチャネル・ド
ライバ２４５，２４６とが含まれる。Ｐチャネル・ドラ
イバ２４３，２４４は、電源ＶDDと出力端子２４７との
間に直列に接続される。Ｎチャネル・ドライバ２４５，
２４６は、出力端子２４５と、本実施例においては接地
である基準電位との間に直列に接続される。Ｐチャネル
・ドライバ２４３およびＮチャネル・ドライバ２４６
は、定電流源として機能し、その制御ゲートに印加され
たバイアス電圧により起動される。ゲート２４１の出力
端子はＰチャネル・ドライバ２４４の制御ゲートに接続
され、ゲート２４２の出力端子は、Ｎチャネル・ドライ
バ２４５の制御ゲートに接続される。ゲート２４１，２
４２のそれぞれの１個の入力端子は、データ入力端子２
４８に接続される。ゲート２４１の第２入力端子は、イ
ンバータを通じてカウンタ２３１の第１（最下位）出力
ビット端子に接続され、ゲート２４２の第２入力端子
は、カウンタ２３１の第１出力ビット端子に直接接続さ
れる。
【００４７】本実施例においては、端子２４８上のデー
タは、１と０の数列で構成され、これらは特定のＬＥＤ
を起動するか否かを示す。しかし、間の列２２１，２２
３のダイオードは逆に接続されているので、これらのダ
イオードを起動させるためには、間の列２２１，２２３
に印加される電位より低い電位を行に印加することが必
要である。また、ダイオードが逆に接続されていない１
つおきの列については、ダイオードを起動するためには
選択された行に正の電位を印加しなければならない。こ
のように、カウンタ２３１の第１出力によって１つおき
の列２２０または２２２が選択されると、カウンタ２３
１の同じ出力ビットにより行ドライバ回路のゲート２４
１，２４２はＰチャネル・ドライバ２４４を選択する。
このとき電流データ・ビットが１であると、ドライバ２
４４がオンになる。同様に、カウンタ２３１の第１出力
ビットにより、間の列２２１または２２３が選択される
と、カウンタ２３１の同じ出力ビットにより、行ドライ
バ回路のゲート２４１，２４２はＮチャネル・ドライバ
２４５を選択する。電流データ・ビットが１であると、
ドライバ２４５がオンになる。
タは、１と０の数列で構成され、これらは特定のＬＥＤ
を起動するか否かを示す。しかし、間の列２２１，２２
３のダイオードは逆に接続されているので、これらのダ
イオードを起動させるためには、間の列２２１，２２３
に印加される電位より低い電位を行に印加することが必
要である。また、ダイオードが逆に接続されていない１
つおきの列については、ダイオードを起動するためには
選択された行に正の電位を印加しなければならない。こ
のように、カウンタ２３１の第１出力によって１つおき
の列２２０または２２２が選択されると、カウンタ２３
１の同じ出力ビットにより行ドライバ回路のゲート２４
１，２４２はＰチャネル・ドライバ２４４を選択する。
このとき電流データ・ビットが１であると、ドライバ２
４４がオンになる。同様に、カウンタ２３１の第１出力
ビットにより、間の列２２１または２２３が選択される
と、カウンタ２３１の同じ出力ビットにより、行ドライ
バ回路のゲート２４１，２４２はＮチャネル・ドライバ
２４５を選択する。電流データ・ビットが１であると、
ドライバ２４５がオンになる。
【００４８】図１９は、電子通信装置２４９を示し、完
全なディスプレイを提供するための図１６のアレイの完
全な駆動回路２５０の簡略化されたブロック図である。
通信装置２４９は、送受信しようとするメッセージを表
示するためのディスプレイを内蔵する任意の装置で、た
とえば双方向無線機またはページャである。駆動回路２
５０は、カウンタ２３１と、複数の論理回路２３２と、
複数の行駆動回路２４０と、外部インターフェースから
ビデオ・データを受信するために接続されたランダム・
アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２５２とを有する。カウン
タ２３１は、極性ビットと８ビット・アドレスとを複数
の論理回路２３２のそれぞれに供給する。これにより、
それぞれの列が順次にアドレスされる。カウンタ２３１
もまた、極性ビットを複数の行ドライバ２４０のそれぞ
れに供給し、ＲＡＭ２５２をクロックして、論理回路２
３２と行ドライバ２４０とに供給されるアドレス入力お
よび極性ビットと同期して、データ・ビットが複数の行
ドライバ２４０に供給されるようにする。
全なディスプレイを提供するための図１６のアレイの完
全な駆動回路２５０の簡略化されたブロック図である。
通信装置２４９は、送受信しようとするメッセージを表
示するためのディスプレイを内蔵する任意の装置で、た
とえば双方向無線機またはページャである。駆動回路２
５０は、カウンタ２３１と、複数の論理回路２３２と、
複数の行駆動回路２４０と、外部インターフェースから
ビデオ・データを受信するために接続されたランダム・
アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２５２とを有する。カウン
タ２３１は、極性ビットと８ビット・アドレスとを複数
の論理回路２３２のそれぞれに供給する。これにより、
それぞれの列が順次にアドレスされる。カウンタ２３１
もまた、極性ビットを複数の行ドライバ２４０のそれぞ
れに供給し、ＲＡＭ２５２をクロックして、論理回路２
３２と行ドライバ２４０とに供給されるアドレス入力お
よび極性ビットと同期して、データ・ビットが複数の行
ドライバ２４０に供給されるようにする。
【００４９】アレイ内の列をアドレスするために必要と
される接続／取付パッドの数は、半分に減る。さらに、
間の列に対する接続の反転は、アレイの製造中に内部で
行われるので、余分な空間は必要とされず、追加の処理
段階も事実上必要とされない。また、内部接続は、アレ
イ上に追加の装置を必要としない。プッシュ−プル・ア
レイは、複雑な駆動回路，駆動回路内の追加のバス線ま
たは高価な外部回路構成を必要としない。開示される駆
動回路には、駆動回路の簡便性が示される。ＣＭＯＳ回
路の速度と便宜性とを有する特定の駆動回路が開示され
ているが、異なる導電型を利用するその他の駆動回路な
どを用いることができることを理解されたい。さらに、
図１７ないし図１９に関して説明されたすべての駆動回
路は、図６および図７に図示されるドライバおよび制御
回路５７内に入る、あるいは入れることができることを
理解されたい。
される接続／取付パッドの数は、半分に減る。さらに、
間の列に対する接続の反転は、アレイの製造中に内部で
行われるので、余分な空間は必要とされず、追加の処理
段階も事実上必要とされない。また、内部接続は、アレ
イ上に追加の装置を必要としない。プッシュ−プル・ア
レイは、複雑な駆動回路，駆動回路内の追加のバス線ま
たは高価な外部回路構成を必要としない。開示される駆
動回路には、駆動回路の簡便性が示される。ＣＭＯＳ回
路の速度と便宜性とを有する特定の駆動回路が開示され
ているが、異なる導電型を利用するその他の駆動回路な
どを用いることができることを理解されたい。さらに、
図１７ないし図１９に関して説明されたすべての駆動回
路は、図６および図７に図示されるドライバおよび制御
回路５７内に入る、あるいは入れることができることを
理解されたい。
【００５０】以上、本発明は、電気接続部により寸法の
制約を受けず、従来の集積パッケージと同じ機能を果し
て、それよりも実質的に小型の集積電気光学パッケージ
を説明および教示する。また、本発明は、従来の集積パ
ッケージよりも実質的に多数の装置を持つ発光装置のア
レイを含む集積電気光学パッケージを説明および教示す
る。さらに、半導体チップの寸法の制約を実質的に削減
することができ、必要とされる表面積の量を減らすこと
のできる相互接続およびパッケージング構造とその技術
に対する必要性が、本発明により実質的に軽減または排
除される。
制約を受けず、従来の集積パッケージと同じ機能を果し
て、それよりも実質的に小型の集積電気光学パッケージ
を説明および教示する。また、本発明は、従来の集積パ
ッケージよりも実質的に多数の装置を持つ発光装置のア
レイを含む集積電気光学パッケージを説明および教示す
る。さらに、半導体チップの寸法の制約を実質的に削減
することができ、必要とされる表面積の量を減らすこと
のできる相互接続およびパッケージング構造とその技術
に対する必要性が、本発明により実質的に軽減または排
除される。
【図１】光学的に透明な基板上に形成された発光装置の
アレイの上面を大きく拡大した図である。
アレイの上面を大きく拡大した図である。
【図２】ガラス基板上の単独の有機電界発光素子の簡略
化された断面図である。
化された断面図である。
【図３】電気接続部を含む図１の光学的に透明な基板の
上面を大きく拡大した図である。
上面を大きく拡大した図である。
【図４】一部を切断した状態の、光学的に透明な基板の
別の実施例の上面を大きく拡大した図である。
別の実施例の上面を大きく拡大した図である。
【図５】図４の部分を大きく拡大した図で、その部分を
詳細に示す。
詳細に示す。
【図６】本発明による電気光学パッケージの部品の相対
的位置を示す分解等角図である。
的位置を示す分解等角図である。
【図７】その一部が切断された状態の、完全なパッケー
ジに組み立てられた図５の部品の拡大図である。
ジに組み立てられた図５の部品の拡大図である。
【図８】図７のパッケージを内蔵する小型虚像ディスプ
レイの簡略化された概略図である。
レイの簡略化された概略図である。
【図９】図７のパッケージを内蔵する他の小型虚像ディ
スプレイの、図８と同様の、別の簡略化された概略図で
ある。
スプレイの、図８と同様の、別の簡略化された概略図で
ある。
【図１０】図７のパッケージを内蔵する他の小型虚像デ
ィスプレイの、図８と同様の、別の簡略化された概略図
である。
ィスプレイの、図８と同様の、別の簡略化された概略図
である。
【図１１】図８の小型虚像ディスプレイを内蔵する携帯
用通信受信機の等角図である。
用通信受信機の等角図である。
【図１２】図１１の直線１２−１２から全体を見た場合
の簡略化された図である。
の簡略化された図である。
【図１３】図８の小型虚像ディスプレイを内蔵する別の
携帯用通信受信機の等角図である。
携帯用通信受信機の等角図である。
【図１４】図１３の直線１４−１４から全体を見た場合
の簡略化された図である。
の簡略化された図である。
【図１５】図１１の携帯用通信受信機のオペレータから
見た典型的な視界を示す等角図である。
見た典型的な視界を示す等角図である。
【図１６】発光ダイオードのプッシュ−プル・アレイの
概略図である。
概略図である。
【図１７】図１６のアレイの駆動回路の一部のブロック
図である。
図である。
【図１８】図１６のアレイの駆動回路の別の部分のブロ
ック図である。
ック図である。
【図１９】電子装置に組み込まれた図１６のアレイと図
１７および図１８のドライバとを示す。
１７および図１８のドライバとを示す。
１０ 光学的に透明な基板 １１ 主表面 ２０ アレイ ３１ 導体 ３３ 接続パッド ５０ 電気光学パッケージ ５５ 取付板 ５７ ドライバおよび制御回路 ５８ バンプ ５９ 接続ピン ６０ レンズ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス・ビー・ハーベイ，ザ・サード アメリカ合衆国アリゾナ州スコッツデー ル、ノース・80ス・ウェイ8919
Claims (5)
- 【請求項１】 基板上に形成され、協調して完全な実像
を生成する発光装置（１２）のアレイ（２０）を有する
光学的に透明な基板（１０）であって、発光装置（１
２）が行と列に配置されて、実像の全画素を規定し、光
学的に透明な基板（１０）の外端に隣接する接続パッド
（３３）に動作可能に接続される光学的に透明な基板
（１０）；光学的に透明な基板（１０）により生成され
る実像と実質的に同じ広がりを持つ中央領域（６４）と
中央領域（６４）を囲む表面上に形成される取付パッド
を規定するドライバ基板（５５）であって、光学的に透
明な基板（１０）上の接続パッド（３３）がドライバ基
板（５５）の取付パッドにバンプ結合（５８）されるド
ライバ基板（５５）；ドライバ基板（５５）上に配置さ
れ、ドライバ基板（５５）上の取付パッドを通じて発光
装置（１２）のアレイ（２０）と光学的に透明な基板
（１０）上の接続パッド（３３）とに接続された複数の
ドライバ回路（５７）；および光学的に透明な基板（１
０）に対して完全な実像の上と発光装置（１２）のアレ
イ（２０）に対向する光学的に透明な基板（１０）の側
に載置されて、完全な実像を受信および拡大し、容易に
観察することのできる虚像を生成するレンズ系（６
０）；によって構成されることを特徴とする集積電気光
学パッケージ（５０）。 - 【請求項２】 主表面（１１）上の中央部（１３）に形
成され、協調して完全な実像を生成する発光装置（１
２）のアレイ（２０）をもつ主表面（１１）を有する光
学的に透明な基板（１０）であって、発光装置（１２）
のそれぞれが発光装置（１２）を起動する第１および第
２電極（１８，２１）を有し、基板（１０）が、その外
端に隣接する外部接続パッド（３３）をさらに有し、主
表面（１１）の中央部（１３）の外側では発光装置（１
２）の第１電極（１８）が第１の複数の外部接続パッド
（３３）に接続され、発光装置（１２）の第２電極（２
１）が第２の複数の外部接続パッド（３３）に接続され
る光学的に透明な基板（１０）；第１および第２の対向
する主表面を有し、光学的に透明な基板（１０）の主表
面（１１）の中央部（１３）に実像と実質的に同じ広が
りを持つ中央領域（６４）を第１主表面内に規定するド
ライバ基板（５５）であって、ドライバ基板（５５）
は、それぞれが第１主表面上の中央領域（６４）の端部
に隣接する取付パッドからドライバ基板（５５）の第２
主表面上の接続パッドまで延在する、その中に形成され
た複数の電気導体をさらに有し、光学的に透明な基板
（１０）の主表面（１１）が、光学的に透明な基板（１
０）の第１および第２群の外部接続パッド（３３）がド
ライバ基板（５５）の取付パッドと電気的に接触するよ
うにドライバ基板（５５）の第１主表面上に載置される
ドライバ基板（５５）；およびドライバ基板（５５）の
第２主表面上に載置され、データ入力端子を有し、発光
装置（１２）の第１および第２端子（１８，２１）に、
ドライバ基板（５５）の第２主表面上の接続パッドを通
じて接続された制御信号出力端子と、複数の電気導体
と、ドライバ基板（５５）の第１主表面上の取付パッド
と、光学的に透明な基板（１０）上の接続パッド（３
３）とをさらに有して、データ入力端子に印加されたデ
ータ信号に応じて発光装置（１２）を起動させ実像を生
成する複数のドライバおよびコントローラ回路（５
７）；によって構成されることを特徴とする集積電気光
学パッケージ（５０）。 - 【請求項３】 主表面（１１）上に形成された複数の発
光装置（１２）をもつ主表面（１１）を有する光学的に
透明な基板（１０）であって、発光装置（１２）のそれ
ぞれが発光装置（１２）を起動する第１および第２電極
（１８，２１）を有し、発光装置（１２）は、行と列に
配置される画素を規定し、起動されると協調して主表面
（１１）の中央部（１３）に完全な実像を生成し、光学
的に透明な基板（１０）はその外端に隣接する外部接続
パッド（３３）をさらに有し、主表面（１１）の中央部
の外側では発光装置（１２）の第１電極（１８）が画素
の行を規定する第１群の外部接続パッド（３３）に接続
され、発光装置（１２）の第２電極（２１）が画素の列
を規定する第２群の外部接続パッド（３３）に接続され
る光学的に透明な基板（１０）；データ入力端子を有
し、発光装置（１２）を起動する発光装置（１２）の第
１および第２電極（１８，２１）に接続された制御信号
出力端子とをさらに有して、データ入力端子に印加され
たデータ信号に応じて実像を生成する複数のドライバお
よびコントローラ回路（５７）；および第１および第２
の対向する主表面を有し、第１主表面上には第１電気接
続パッドが、第２主表面上には第２電気接続パッドがあ
り、第１および第２電気接続パッド間の取付板（５５）
内には電気接続部が形成される取付板（５５）であっ
て、光学的に透明な基板（１０）が取付板（５５）の第
１主表面上に載置され、第１電気接続パッドが光学的に
透明な基板（１０）上の第１および第２群の外部接続パ
ッド（３３）と電気的接触状態にあり、複数のドライバ
およびコントローラ回路（５７）が取付板（５５）の第
２側に載置されて、制御信号出力端子が第２電気接続パ
ッドと電気的に接触する取付板（５５）；によって構成
されることを特徴とする集積電気光学パッケージ（５
０）。 - 【請求項４】 視覚ディスプレイを有する携帯用電子装
置（１００）であって：データ出力端子を有する携帯用
電子装置（１００）；観察アパーチャ（１２２）を有す
る小型虚像ディスプレイ（１０２）であって、ディスプ
レイ（１０２）は受信機（１００）に動作可能に付着さ
れて、主表面（１１）上に形成された複数の発光装置
（１２）を持つ主表面（１１）を有する光学的に透明な
基板（１０）を含み、発光装置（１２）のそれぞれは、
発光装置（１２）を起動する第１および第２電極（１
８，２１）を有し、発光装置（１２）は行と列に配置さ
れた複数の画素を規定し、起動されると協調して主表面
（１１）の中央部（１３）に完全な実像を生成し、光学
的に透明な基板（１０）は、その外端部に隣接する外部
接続パッド（３３）をさらに有し、主表面（１１）の中
央部（１３）の外側では発光装置（１２）の第１電極
（１８）が画素の行を規定する第１群の外部接続パッド
（３３）に接続され、発光装置（１２）の第２電極（２
１）が画素の列を規定する第２群の外部接続パッド（３
３）に接続されるディスプレイ（１０２）；電子装置の
データ出力端子に接続されたデータ入力端子を有し、発
光装置（１２）を起動する発光装置（１２）の第１およ
び第２端子（１８，２１）に接続された制御信号出力端
子をさらに有して、データ入力端子に印加されたデータ
信号に応じて実像を生成する複数のドライバおよびコン
トローラ回路（５７）；第１および第２の対向する主表
面を有する取付板（５５）であって、第１主表面上には
第１電気接続パッドが、第２主表面上には第２電気接続
パッドが、また第１および第２の電気接続パッド間の取
付板内に電気接続部が形成されており、取付板（５５）
の第１主表面上には光学的に透明な基板（１０）が載置
され、第１電気接続パッドが光学的に透明な基板（１
０）上の第１および第２群の外部接続パッド（３３）と
電気的に接触し、複数のドライバおよびコントローラ回
路（５７）が取付板（５５）の第２側に載置されて、制
御信号出力端子が第２電気接続パッドと電気的に接触し
ている取付板（５５）；および電子装置（１００）内に
装着され、光学的に透明な基板（１０）の中央部（１
３）と軸方向に整合されて、アパーチャ（１２２）を規
定し、発光装置（１２）のアレイ（２０）により生成さ
れた実像から、電子装置（１００）のオペレータが容易
に観察することのできる虚像を提供する光学系（６
０）；によって構成されることを特徴とする携帯用電子
装置（１００）。 - 【請求項５】 電気光学パッケージ（５０）を作成する
方法であって：光学的に透明な基板（１０）の主表面
（１１）上に複数の発光装置（１２）を形成する段階で
あって、発光装置（１２）のそれぞれは、発光装置（１
２）を起動する第１および第２電極（１８，２１）を有
し、発光装置（１２）は行と列に配置された複数の画素
を規定し、起動されると協調して主表面（１１）の中央
部（１３）に完全な実像を生成し、光学的に透明な基板
（１０）にはその外端に隣接する外部接続パッド（３
３）がさらに形成され、主表面（１１）の中央部（１
３）の外側では発光装置（１２）の第１電極（１８）が
画素の行を規定する第１群の外部接続パッド（３３）に
接続され、発光装置（１２）の第２電極（２１）は画素
の列を規定する第２群の外部接続パッド（３３）に接続
される段階；データ入力端子を有し、発光装置（１２）
の第１および第２端子（１８，２１）に接続された制御
信号出力端子をさらに有して、データ入力端子に印加さ
れたデータ信号に応じて発光装置（１２）を起動し実像
を生成する複数のドライバおよびコントローラ回路（５
７）を形成する段階；第１および第２の対向する主表面
をもつ取付板（５５）を形成し、第１主表面上に第１電
気接続パッドを、第２主表面上に第２電気接続パッド
を、第１および第２電気接続パッド間の取付板内に電気
接続部を形成する段階；第１電気接続パッドが第１およ
び第２群の外部接続パッド（３３）と電気的接触をもつ
ように取付板（５５）の第１主表面上に光学的に透明な
基板（１０）を載置する段階；および制御信号出力端子
が第２電気接続パッドと電気的に接触するように取付板
（５５）の第２側に複数のドライバおよびコントローラ
回路（５７）を載置する段階；によって構成されること
を特徴とする方法。
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