JPS6022179A - Light emitting diode display - Google Patents

Light emitting diode display

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Publication number
JPS6022179A
JPS6022179A JP58129400A JP12940083A JPS6022179A JP S6022179 A JPS6022179 A JP S6022179A JP 58129400 A JP58129400 A JP 58129400A JP 12940083 A JP12940083 A JP 12940083A JP S6022179 A JPS6022179 A JP S6022179A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
strip
electrode
shaped
type
emitting diode
Prior art date
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Pending
Application number
JP58129400A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
荒木 知夫
邦和 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication of JPS6022179A publication Critical patent/JPS6022179A/en
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は高精細、大容量、低電圧な表示装置に関するも
のであシ、特にこれを安価に実現した発光ダイオード表
示装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Technical Field) The present invention relates to a high-definition, large-capacity, low-voltage display device, and particularly to a light-emitting diode display device that achieves this at low cost.

(従来技術) 従来の発光ダイオードを用いた表示装置は第1図に示す
とおり、絶縁基板11発光ダイオードチップ2、発光ダ
イオードチッゾ2の一方の端子と電気的に接続される縦
方向配線3、エポキシ樹脂等を硬化させた絶縁体4、発
光ダイオードチップのもう一方の端子と電気的に接続さ
れる横方向配線5で構成されている。
(Prior Art) As shown in FIG. 1, a conventional display device using light emitting diodes includes an insulating substrate 11, a light emitting diode chip 2, a vertical wiring 3 electrically connected to one terminal of the light emitting diode chip 2, It consists of an insulator 4 made of hardened epoxy resin or the like, and a horizontal wiring 5 electrically connected to the other terminal of the light emitting diode chip.

上述した従来技術の目的としたところは、それ以前の個
別の発光ダイオード素子を1素子毎に基板上に配列し、
2次元の大画面の表示装置を実現するものである。しか
しながら、表示素子である発光ダイオードを各々少なく
ともPN接合面を含む部分までは物理的に分離させるこ
とを前提としているために、マトリクスバネ′ルのため
の行列の配線プロセスは複雑となシ、価格も高価となる
ものであった。
The purpose of the above-mentioned conventional technology is to arrange the individual light emitting diode elements one by one on a substrate,
This realizes a two-dimensional large screen display device. However, since it is assumed that the light emitting diodes, which are display elements, are physically separated from each other up to at least the part including the PN junction surface, the process of wiring the rows and columns for the matrix spring is complicated and expensive. It was also expensive.

(発明の目的) 本発明の目的は、これらの欠点を除去するために、大面
積のPN接合からなる発光ダイオードの発光表面および
裏面上に互いに直交するように複数の平行帯状電極を設
け、裏面の平行帯状電極の中間に前記発光ダイオードの
基体と第2のPN接合を形成する複数の帯状薄膜層を、
更に当該帯状薄膜層上に帯状補助電極を設けてなる高精
細、大容量、並びに簡易な構成の発光ダイオード表示装
置を提供することを目的としたもので以下詳細に説明す
る。
(Object of the Invention) In order to eliminate these drawbacks, the object of the present invention is to provide a plurality of parallel band-shaped electrodes perpendicularly to each other on the light emitting surface and the back surface of a light emitting diode consisting of a large-area PN junction. a plurality of strip-shaped thin film layers forming a second PN junction with the base of the light emitting diode between the parallel strip-shaped electrodes;
Further, it is an object of the present invention to provide a light emitting diode display device with high definition, large capacity, and simple structure, which is formed by providing a strip-shaped auxiliary electrode on the strip-shaped thin film layer, and will be described in detail below.

(発明の実施例、) 第2図、第3図、第4図は本発明の第1の実施例を説明
するための図である。
(Embodiment of the Invention) FIGS. 2, 3, and 4 are diagrams for explaining a first embodiment of the present invention.

まず、g2図は本発明の第1の実施例の発光ダイオード
表示装置の発光ダイオードマI・リフスミ4ネルを示し
たものである。
First, Fig. g2 shows a light emitting diode display device according to the first embodiment of the present invention.

第2図において401はN形のGaAsxPl−X(但
し0(x(’1)基板、4θ2はN形GaAsxP1−
x基板の片面に形成された一様なP形層、403はN形
層 aA sz P 1−x基板のもう1つの面にあっ
て所定の幅を有する帯状の平行な数多くのP形層、40
4はP形層402上に所定の幅を有する帯状アノード電
極、405はN形層401上に所定の幅を有する帯状カ
ソード電極、406は第2のP形層群406上に所定の
幅を有する補′助電極である。この発光ダイオードマト
リクスノやネルは、従来の第1図で示したように各画素
点となる発光ダイオード素子を物理的に独立して形成す
るものと異なシPN接合は1つの平面状であって、しか
も一般的な半導体製造設備だけを用いて所望のPN接合
402.403、電極404,405.406を各々一
括して形成することができる。このパネルの動作を説明
する前に、第3図で高速大電流動作時における電極i4
ターン依存性についてこのパネルの場合で説明する。
In Figure 2, 401 is an N-type GaAsxPl-X (0(x('1)) substrate, and 4θ2 is an N-type GaAsxP1-
x A uniform P-type layer formed on one side of the substrate, 403 is an N-type layer aA sz P 1-x A number of parallel strip-shaped P-type layers with a predetermined width on the other side of the substrate, 40
4 is a strip-shaped anode electrode having a predetermined width on the P-type layer 402, 405 is a strip-shaped cathode electrode having a predetermined width on the N-type layer 401, and 406 is a strip-shaped cathode electrode having a predetermined width on the second P-type layer group 406. It is an auxiliary electrode with This light-emitting diode matrix panel is different from the conventional one in which the light-emitting diode elements serving as each pixel point are formed physically independently as shown in FIG. Furthermore, desired PN junctions 402, 403 and electrodes 404, 405, 406 can be formed all at once using only general semiconductor manufacturing equipment. Before explaining the operation of this panel, we will explain the electrode i4 during high-speed, large-current operation in Figure 3.
Turn dependence will be explained using the case of this panel.

第3図において、帯状アノード電極404の任N形層4
01とP形層402との境界面であるPN接合に対し順
方向に電流制限抵抗(R1)及び通電時間を制御するス
イッチSを介して接続し、次にスイッチSを所定の短時
間の間だけ閉じた時に、得られる発光領域は、第5図の
中で■■で示した部分402である。このことは以下の
ことを意味する。
In FIG. 3, the arbitrary N-type layer 4 of the strip-shaped anode electrode 404
01 and the P-type layer 402 in the forward direction through a current limiting resistor (R1) and a switch S that controls the energization time, and then the switch S is connected for a predetermined short time. The light-emitting area obtained when the opening is closed is a portion 402 indicated by ■■ in FIG. This means the following.

(1)N形層401の厚さ約400μmに比べ約171
00倍程度の厚さを有するP形層402においては、帯
状アノード電極404間の分離が可能である。
(1) The thickness of the N-type layer 401 is approximately 171 μm compared to approximately 400 μm.
In the P-type layer 402 having a thickness of approximately 00 times, separation between the band-shaped anode electrodes 404 is possible.

(2)P形層402の厚さに比べ約100倍程度の厚さ
を有するN形層401においては帯状カソード電極40
5の分離は不可能である。
(2) In the N-type layer 401, which is about 100 times as thick as the P-type layer 402, the strip cathode electrode 40
Separation of 5 is not possible.

本表示装置の目的とする表示は、かかる場合に選択した
XとYの電極の交叉する交点においてのみ選択的に発光
して表示できるということであるので、このままでは目
的とする表示装置とはならない。第4図は本発明の第1
の実施例を示した図であシ第4図において第3の電極で
ある補助電極403の効果を中心にして本発明の第1の
実施例の動作を詳細に説明する。第4図に示す発光ダイ
オード表示装置は、第2図で説明した発光ダイオードマ
トリクスパネルの各部に加え、各帯状アノード電極40
4側のスイッチSX1 + SX2 r・・・SXn、
各帯状カソード電極405側のスイッチS Yl−s 
S Y2 s・・・SY 、電源E1、電流制限抵抗R
1%電源E2、電流制限抵抗R2、制御部408、制御
部408よりの制御に基づいてスイッチS X 1 *
 S x2・・・SXのオン、オフを行うXセレクタ4
09、制御部408よシの制御に基づいてスイッチSY
1 、SY2 t・・・SYmのオン、オフを行うYセ
レクタ410の各部からなる。
The intended display of this display device is that in such a case, the display can be performed by selectively emitting light only at the intersection where the selected X and Y electrodes intersect, so this display device cannot be used as is. . Figure 4 shows the first embodiment of the present invention.
4, the operation of the first embodiment of the present invention will be described in detail, focusing on the effect of the auxiliary electrode 403, which is the third electrode. The light emitting diode display device shown in FIG. 4 includes, in addition to each part of the light emitting diode matrix panel explained in FIG.
4 side switch SX1 + SX2 r...SXn,
Switch S Yl-s on each strip cathode electrode 405 side
S Y2 s...SY, power supply E1, current limiting resistor R
1% power source E2, current limiting resistor R2, control unit 408, switch S X 1 * based on control from the control unit 408
S x2...X selector 4 that turns SX on and off
09, switch SY based on the control of the control unit 408
1, SY2 t... Consists of each part of the Y selector 410 that turns on and off SYm.

第4図においては、第3図で示した外3部回路に加えて
、補助電極405の各線を共通線で結び電流制限抵抗R
2を介して電源E2のマイナス電圧を供給して、第2の
P形層403とN形層401との第2のPN接合411
に対して逆ノ4イアスをかける・このような電気的条件
のもとで、例えばスイッチ5X218Y3を短時間開じ
て、第1のP形層402とN形層4Qlとの間の第1の
PN接合412に対しI一方向電流を流す時の動作は、
第2のPN接合411の逆バイアス効果によシその近傍
のN形層401には空間電荷層(空乏層2:が発生し、
帯状カソード電極405の内の1つの選択された電極Y
よシ注入された電子○は、前記空乏層2の障壁を避ける
が如く図中矢印で示すように真上に向って移動する。そ
して最後は帯状アノード電極404の内の1つの選択さ
れた電極X近傍の第1のPN接合412を通って電極X
に到る。従って結果として、jI方向電流は、あたかも
電極Xと電極Yの交叉する部分に限って選択的に流れる
こととなり1.第4図中にPで示す部分だけが発光する
ことになる。
In FIG. 4, in addition to the external three-part circuit shown in FIG.
A negative voltage of the power source E2 is supplied through the second PN junction 411 between the second P-type layer 403 and the N-type layer 401.
Under such electrical conditions, for example, open the switch 5X218Y3 for a short time to connect the first P-type layer 402 and N-type layer 4Ql. The operation when flowing I unidirectional current to the PN junction 412 is as follows.
Due to the reverse bias effect of the second PN junction 411, a space charge layer (depletion layer 2:) is generated in the N-type layer 401 near the second PN junction 411.
One selected electrode Y of the strip cathode electrodes 405
The injected electrons ○ move directly upward as shown by arrows in the figure, avoiding the barrier of the depletion layer 2. Finally, the electrode X passes through the first PN junction 412 near one selected electrode
reach. Therefore, as a result, the current in the jI direction flows selectively only in the area where the electrodes X and Y intersect, and 1. Only the portion indicated by P in FIG. 4 will emit light.

、以上説明したように、多数の発光ダイオード素子を機
械的あるいは幾何学的に1つ1つ分離qたシして構成す
るのでなく、1つの大きな面積の発光ダイオードを作シ
表裏両主面に所定の単純なマトリクス電極線路を多数形
成することによシ、2次元的に多数の発光ダイオード素
子からなるマトリクス・母ネノー得ることができ、駆動
のための外部の電気的条件もただ1種類のほとんど電力
を必要としないPN接合への逆バイアス電源を用意する
だけで済み、簡単かつ低価格に大容量な発光ダイオード
表示装置を実現できるという利点がある。
As explained above, instead of constructing a large number of light emitting diode elements mechanically or geometrically separated one by one, one large area light emitting diode is constructed on both the front and back principal surfaces. By forming a large number of predetermined simple matrix electrode lines, it is possible to obtain a matrix consisting of a large number of light emitting diode elements two-dimensionally, and only one type of external electrical conditions are required for driving. It is sufficient to prepare a reverse bias power source for the PN junction, which requires almost no power, and there is an advantage that a large capacity light emitting diode display device can be easily realized at a low cost.

第1の実施例では、N形のGaAsxP4.−X(但し
O’(x(]、 )基板を用いたがこれをP形とし、N
層とP層の構成を全く逆とし、補助電極に与える電位は
プラスとして構成しても全く同一の効果を生じる。また
NあるいはP形基板としては、他の■−■族化合物半導
体、例えばGaAs*GaP、AtP、AAAsまたは
これらを含む混晶が適用されうる。
In the first embodiment, N-type GaAsxP4. -
Even if the configurations of the layer and the P layer are completely reversed and the potential applied to the auxiliary electrode is positive, exactly the same effect will be produced. Further, as the N- or P-type substrate, other ■-■ group compound semiconductors such as GaAs*GaP, AtP, AAAs, or mixed crystals containing these may be used.

(発明の効果) 本発明は、化合物半導体基板上に大面積のPN接合を平
面状に一括して形成し、行列方向にアノード・カソード
及び補助電極を一括して形成するだけで大容量、高輝度
、高信頼性、低電圧な表示装置を低価格に得ることがで
きるので、すべての電子機器の表示装置の分野に利用す
ることができる。
(Effects of the Invention) The present invention enables large capacity and high performance by forming a large-area PN junction in a plane on a compound semiconductor substrate and forming anodes, cathodes, and auxiliary electrodes in the matrix direction. Since a display device with high brightness, high reliability, and low voltage can be obtained at a low cost, it can be used in the field of display devices for all electronic devices.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は従°来の発光ダイオード表示装置の構成図、第
2図〜第4図は本発明の第1の実施例を説明するための
図である。 401 ・・・N形GaAS1−xPn(0<X〈1)
基板(N形層)、402・・・第1P形層、403・・
・第2のP形層、404・・・帯状アノード電極、40
5・・・帯状カソード電極、406・・・補助電極、4
0B・・・制御部、409・・・Xセレクタ、410・
・・Yセレクタ、SX、〜SXn、sy、〜SYm・・
・スイッチ、El + E2・・・電源、R1r R2
・・電流制限抵抗。 第1図 第2図 第3図
FIG. 1 is a block diagram of a conventional light emitting diode display device, and FIGS. 2 to 4 are diagrams for explaining a first embodiment of the present invention. 401...N-type GaAS1-xPn (0<X<1)
Substrate (N-type layer), 402...first P-type layer, 403...
- Second P-type layer, 404... strip-shaped anode electrode, 40
5... Strip cathode electrode, 406... Auxiliary electrode, 4
0B...Control unit, 409...X selector, 410.
・・Y selector, SX, ~SXn, sy, ~SYm...
・Switch, El + E2...Power supply, R1r R2
...Current limiting resistance. Figure 1 Figure 2 Figure 3

Claims (1)

【特許請求の範囲】 N形(またはP形)化合物半導体の基板と、当該基板の
一方の面金面に積層形成されたP形(またはN形)化合
物半導体の薄膜層と、当該薄膜層上に平行に形成される
複数の第1の帯状電極と、 前記基板の他方の面に前記第1の帯状電極と直交する方
向に平行に形成される複数の第2の帯状電極と、 隣接する前記第2の帯状電極の中間に形成される複数の
P形(またはN形)化合物半導体の帯状薄膜層と、 当該各帯状薄膜層上に形成される第3の帯状電極と、 前記第3の帯状電極にその負極(または正極)が接続さ
れ且つ前記第2の帯状電極にその正極(または負極)が
接続される第1の電源と1第2の電源と、発光させるべ
き位置に対応した第1の帯状電極に前記第2の電源の正
極(!りは負極)を接続させ且つ発光させるべき位置に
対応した第2の帯状電極に前記第2の電源の負極(また
は正極)を接続させる選択的スイッチ手段と、を有する
発光ダイオード表示装置。
[Claims] A substrate of an N-type (or P-type) compound semiconductor, a thin film layer of the P-type (or N-type) compound semiconductor laminated on one metal surface of the substrate, and a thin film layer on the thin film layer. a plurality of first strip-shaped electrodes formed in parallel to the substrate; a plurality of second strip-shaped electrodes formed on the other surface of the substrate in parallel in a direction perpendicular to the first strip-shaped electrodes; a plurality of strip-shaped thin film layers of P-type (or N-type) compound semiconductors formed between the second strip-shaped electrodes; a third strip-shaped electrode formed on each of the strip-shaped thin film layers; and the third strip-shaped electrodes. a first power source whose negative electrode (or positive electrode) is connected to the electrode and whose positive electrode (or negative electrode) is connected to the second strip-shaped electrode; Selectively connect the positive electrode (or negative electrode) of the second power source to the strip-shaped electrode, and connect the negative electrode (or positive electrode) of the second power source to the second strip-shaped electrode corresponding to the position where light is to be emitted. A light emitting diode display device comprising a switch means.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58158339A (en) * 1982-02-26 1983-09-20 アルファ・ランシア・インダストリアレ・ソチエタ・ペル・アチオニ Modular multicylinder internal combustion engine with supercharger
JPS59200037A (en) * 1983-04-26 1984-11-13 Daihatsu Motor Co Ltd Multicylinder internal-combustion engine

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