JPH06110400A - 光放出ポリマを有する一体形成可能なディスプレイ・ソ−ス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップ等に一体的に形成することが容
易なディスプレイ・ソ−スを提供すること。 【構成】 本発明による装置は、半導体ドライバ（１
２）と、そのドライバに結合して光放出素子と一体的に
形成される光放出ポリマ素子（１４）とを含む。１つま
たは複数の素子はディスプレイのピクセル内に含まれ
る。複数のピクセル（８４）はディスプレイ・ソ−スに
対して行および列方向に配置される。光放出素子はま
た、半導体集積回路の相互接続としても用いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は仮想イメ−ジ・ディスプ
レイのディスプイレイ・ソ−スに関し、特に、制御デバ
イス内に一体的に（ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ）形成される
ディスプレイ・ソ−スに関する。

【０００２】

【従来の技術】無線機，セルラ，コ−ドレス電話，ペ−
ジャ等の携帯用通信機，携帯用コンピュ−タ，パ−ソナ
ル通信機等を含む電子デバイスは、一般的なものになり
つつある。多くの場合、観察可能なメッセ−ジを利用者
に提供するため、デバイス上に表示ディスプレイを設け
る必要がある。そのような表示ディスプレイは比較的大
きな電力を必要とし、有効に表示を行うために十分に大
きな領域を必要とすることが問題となる。

【０００３】従来は、液晶ディスプレイを用いた表示デ
ィスプレイ，直接見ることができる発光ダイオ−ド等が
用いられていた。これらは非常に大きく複雑な表示を行
うことが可能であるが、デバイスのサイズは非常に大き
くなり、比較的大きな電力を必要とする。その結果ディ
スプレイを多くの携帯用デバイスに組み込むことが非常
に困難になる。

【０００４】例えば従来は、スキャニング・ミラ−（ｓ
ｃａｎｎｉｎｇ ｍｉｒｒｏｒ）を用いてＬＥＤイメ−
ジ・ソ−スから拡大された表示ディスプレイを形成して
いた。しかし、ＬＥＤイメ−ジ・ソ−スはその構成が複
雑であり、またこの構造ではイメ−ジを変化させる制御
手段はなく、そのイメ−ジは固定されたものとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、新規で改良
された一体化されたディスプレイ・ソ−スを提供するこ
とを目的とする。

【０００６】本発明は、半導体チップ等に一体化するこ
とが容易かつ安価である新規で改良された一体化された
ディスプレイ・ソ−スを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述した課題は、半導体
ドライバと、そのドライバに結合されて一体的に形成さ
れる光放出ポリマ素子とから構成されるディスプレイ・
ソ−ス・ピクセルを実現することによって解決され、さ
らなる利益が得られる。

【０００８】上述した課題はまた、表面を有する基板
と、基板上に形成され、外部行および列アドレス入力を
有する各ピクセルと共に行および列に配列された複数の
ピクセルとを含むディスプレイ・ソ−スを実現すること
によって解決され、さらなる利益が得られる。その複数
のピクセルの各ピクセルは、基板内に形成されて出力端
子を有する半導体ドライバと、基板の表面上に形成され
てドライバの出力端子に結合する入力端子を有する光放
出ポリマ素子とを含む。

【０００９】

【実施例】図１はディスプレイ・ソ−スに関する単独の
ピクセル１０の断面図である。ピクセル１０は、半導体
ドライバ１２および光放出ポリマ素子１４を含む。この
実施例では、ドライバ１２は簡単のため１つのトランジ
スタとして描かれている。そのドライバ１２のトランジ
スタは、良く知られた周知の方法で基板１６内に形成さ
れ、エミッタ１８，コレクタ２０およびベ−ス２２を含
む。金属パッド２４はコレクタ２０に電気的に結合し、
コレクタ２０に対して外部接続を形成する。金属パッド
２６はベ−ス２２に電気的に結合し、ベ−ス２２に対し
て外部接続を形成する。

【００１０】エミッタ１８は、良く知られた方法で形成
されるメタライゼ−ション層２８を有する。光放出ポリ
マ素子１４は、メタライゼ−ション層２８上を被覆する
よう堆積されたインジウムまたはカルシウムのような整
流金属（ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ ｍｅｔａｌ）の層３０
と、金属層３０上を被覆するよう堆積された半導体ポリ
マの層３２を含む。整流金属層３０および半導体ポリマ
層３２はダイオ−ドを形成し、そのダイオ−ドは適切に
電圧が印加されると矢印３４の方向に光を放出する。金
属層３６はオ−ミック・コンタクトを形成し、ピクセル
１０を作動させるポテンシャルを与える。その金属層３
６は半導体ポリマ層３２の周囲上を被覆する。金属層３
６は例えばインジウム／スズ酸化物であり、半導体ポリ
マ３２の上部表面全体を被覆し、電流の流れを改善し、
必要であればより多くの光を放出することが可能であ
る。

【００１１】本実施例では、半導体ポリマ層３２はポリ
２−メトキシ，５−（２’−エチル−ヘクソキシ（ｈｅ
ｘｏｘｙ））−１，４−フェニレン−ビレン（ｖｉｙｌ
ｅｎｅ）を含み、これはｐ型の材料であり、ダイオ−ド
を形成するためにインジウムと共に組み合わせられると
き、半導体ポリマ層３２を介して整流金属層３０から電
子を導通させる。他の半導体ポリマ材料を用いて、異な
るタイプのキャリアの流れを提供し、必要であれば異な
る方向に電流を提供することも可能である。また、イン
ジウム以外の材料を整流接合（ｒｅｃｔｉｆｙｉｎｇ
ｊｕｎｃｔｉｏｎ）に使用することも可能である。さら
に、他の半導体ポリマ材料を、異なる色の光を放出する
ために使用することも可能である。

【００１２】図２は、ディスプレイ・ソ−スのための別
のピクセル５０の断面図である。ピクセル５０は半導体
ドライバ５２および光放出ポリマ素子５４を含む。本実
施例では、ドライバ５２は簡単のため１つのトランジス
タとして描かれている。ドライバ５２のトランジスタは
良く知られた方法で基板５６内に形成され、エミッタ５
８，コレクタ６０およびベ−ス６２を含む。金属パッド
６６はベ−ス６２に電気的に結合され、ベ−ス６２の外
部接続を形成する。金属パッド６８は、エミッタ５８に
電気的に結合され、エミッタ５８の外部接続を形成す
る。

【００１３】本実施例では基板５６の背面にあるコレク
タ６０は、良く知られた方法で形成されるメタライゼ−
ション層７０を有する。半導体ポリマの層７２は、金属
層７０を被覆するように堆積され、それらの間でオ−ミ
ック・コンタクトを形成する。光放出ポリマ素子５４
は、インジウムまたはカルシウムなどの整流金属層７４
を含み、半導体ポリマ層７２を被覆するように堆積さ
れ、ダイオ−ドを形成する。そのダイオ−ドは、適切に
電圧が印加されると矢印７６の方向に光を放出する。整
流金属層７４は半導体ポリマ層７２の周囲に堆積され、
コンタクトをも形成し、ピクセル５０を作動させるポテ
ンシャルを提供する。

【００１４】図１の実施例は、整流金属層３０が基板２
０に隣接して配置され、光放出ポリマ素子１４からの光
の流れを減少させないという利点を有する。また、光に
対して透明であるインジウム／スズ酸化物と共に放出面
を完全に被覆することによって、より一様な電流分布が
実現される。一方、図２の実施例を構成することが容易
であるのは、光放出素子５４が金属パッド６６，６８に
よって遮蔽されないからである。すなわち、光放出ポリ
マ素子５４の放出面はいくらか大きなものとなり、整流
金属層７４によって被覆される領域を補う（ｏｆｆｓｅ
ｔ）。別の半導体ドライバを組み込んだ他のドライバを
用いて、単独の素子の中でこれらの利益を得ることが可
能であることは、当業者にとって明らかであろう。

【００１５】図３は、ディスプレイ・ソ−ス８０の平面
図を描いたものである。ディスプレイ・ソ−ス８０は、
行および列に配列された複数のピクセル８４であるディ
スプレイ８２を含む。ディスプレイ・ソ−ス８０はさら
に、ピクセル８４に電気的に結合されて複数の信号入力
端子８８を有する列デコ−ダ８６を含む。ディスプレイ
・ソ−ス８０はさらに、ピクセル８４に電気的に結合さ
れて複数の信号入力端子９２を有する行デコ−ダ９０を
含む。各ピクセル８４は、列および行デコ−ダ８６，９
０によって制御できるように結合したドライバ部と共
に、１つ若しくは複数の光放出ポリマ素子１０または５
０を含む。各ピクセルは少なくとも１つの光放出ポリマ
素子を含み、必要であれば付加的な輝度および／または
他の機能として含められる付加的な並列素子（ｐａｒａ
ｌｌｅｌ ｅｌｅｍｅｎｔ）を有する。良く知られた方
法で行および列を指定して特定のピクセル８４をアドレ
スすることによって、その特定のピクセル８４に電圧を
印加し、実像（ｒｅａｌ ｉｍａｇｅ）を形成する。デ
ィジタルまたはアナログ・デ−タは入力端子で受信さ
れ、デ−タ処理回路（図示されてはいない）で変換さ
れ、選択されたピクセル８４に電圧を印加できるような
信号になり、所定の実像を形成する。イメ−ジ・デ−タ
は入力端子８８，９２に与えられ、ディスプレイ８２は
所望のイメ−ジを形成し、そのイメ−ジはイメ−ジ・デ
−タに従って継続または変化する。

【００１６】ディスプレイ・ソ−ス８０は１つのディス
プレイおよびデコ−ダとして描かれているが、デ−タ処
理回路を含む他のイメ−ジ・ソ−スを同一のまたは別の
チップ上に含ませることが可能である。デ−タ処理回路
は、一般に論理スイッチ回路配置を含み、それらのいく
つかは各ピクセル８４を制御するためにデコ−ダ８６，
９０に組み込まれている。デ−タ処理回路は、さらに加
えてまたは論理スイッチ・アレイの代わりにマイクロプ
ロセッサまたは同様な回路を含み、入力信号を処理し
て、ディスプレイ８２上に所望の実像を形成する。図３
において、ディスプレイ８２およびデコ−ダ８６，９０
は非常に拡大されて描かれていることは、当業者にとっ
て明らかであろう。イメ−ジ発生装置全体を含む半導体
チップの実際のサイズは、各辺が数ミリ・メ−トルのオ
−ダ−であり、各ピクセル８４は一辺が１０ミクロン程
度の小さなオ−ダ−である。

【００１７】図４は携帯用電子デバイスを示し、本実施
例では小型仮想ディスプレイ１１２と共に手持用（ｈａ
ｎｄ ｈｅｌｄ）マイクロホン１１１を有する携帯用通
信機１１０である。携帯用通信機１１０は、セルラ，コ
−ドレス電話，双方向無線通信機，ペ−ジャ等の良く知
られた携帯用通信機の１つである。本実施例では説明の
ため、携帯用通信機１１０は双方向携帯用警備無線機
（ｐｏｌｉｃｅ ｒａｄｉｏ）であり、一般に警察官が
業務または護衛で持ち運ぶものである。携帯用通信機１
１０は呼を行うための制御パネル１１５を含み、必要で
あれば受信した番号または送信する番号を表示する標準
的なディスプレイ１１６を含む。ディスプレイ１１６は
そのディスプレイに更に加えてまたはその代わりとして
スピ−カを含む。手持用マイクロホン１１１はプッシュ
・トゥ・ト−ク（ＰＴＴ：Ｐｕｓｈｔｏ ｔａｌｋ）ス
イッチ１１７および音声抽出装置（ｖｏｉｃｅ ｐｉｃ
ｋｕｐ）１１８を有する。

【００１８】図５は手持用マイクロホン１１１の５−５
断面図の概略である。小型仮想ディスプレイ１１２はイ
メ−ジ発生装置１２１を含み、そのイメ−ジ・ソ−スを
固定された光学系１２０に提供し、その結果アパ−チャ
１２２を介して操作者が見ることのできる仮想イメ−ジ
を提供する。本実施例では、イメ−ジ発生装置はタイミ
ング（ｔｉｍｉｎｇ）とともにディスプレイ・ソ−ス８
０，論理スイッチ・アレイを１つの半導体チップ上に含
む。固定された光学系１２０は、イメ−ジ発生装置から
イメ−ジ・ソ−ス全体を、可動部分（ｍｏｖｉｎｇ ｐ
ａｒｔ）を用いることなく拡大するように構成され、ア
パ−チャ１２２を介した観察可能な仮想イメ−ジは、全
フレ−ムすなわち画像となり、非常に大きく再生され、
操作者が容易に認識できるものとなる。

【００１９】イメ−ジ発生装置１２１の非常に小さなイ
メ−ジ・ソ−スから仮想イメ−ジを形成するので、固定
された光学系１２０は比較的小さなものとなり、手持用
マイクロホン１１１に余分なスペ−スを必要としない。
光学系１２０は、フォ−カス，ズ−ム・レンズ等の可動
部分を用いることなく形成される。さらに、イメ−ジ発
生装置１２１は非常に低消費電力で実像を形成し、その
結果携帯用通信機１１０に対してほとんど電力を必要と
しない。

【００２０】電子デバイスにおける仮想イメ−ジ・ディ
スプレイを使用することについての更なる情報は、同じ
譲受人に譲渡されているシリアル番号０７／７６７，１
７８の１９９１年９月３０日に出願されている”Ｒｃｅ
ｉｖｅｒ ｗｉｔｈ Ｍｉｎｉａｔｕｒｅ Ｖｉｒｔｕ
ａｌ Ｉｍａｇｅ Ｄｉｓｐｌａｙ”に開示されてい
る。

【００２１】

【発明の効果】以上により改良された光放出ポリマ素子
は開示され、半導体デバイスを同一素子内に組み込むこ
とが可能になる。光放出ポリマ素子は半導体素子内で別
々に用いることが可能であり、その回路内の異なる部分
の間で信号を伝達し、または半導体チップ内外に信号を
伝達することが可能になる。さらに、光放出ポリマ素子
を用いる改良されたディスプレイ・ソ−スは開示され、
より簡単に構成することが可能になり、様々な携帯用電
子デバイスに対して１つの半導体チップ上に含めること
が容易になる。さらに、ディスプレイ・ソ−スを制御
し、継続または変化するイメ−ジを含む任意の所望のイ
メ−ジを提供することも可能である。また、異なる半導
体ポリマを光放出半導体素子に組み込んで、異なる色を
放出させることも可能である。異なる色の光放出素子を
各ピクセルに組み込むことによって、色彩を有するイメ
−ジを形成することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を用いた１つのピクセルの断面図であ
る。

【図２】本発明を用いた他のピクセルの断面図である。

【図３】図１および図２と同様な複数のピクセルを用い
たディスプレイ・ソ−スの平面図である。

【図４】図３のディスプレイ・ソ−スを用いた電子デバ
イスの斜視図である。

【図５】図４の線５−５で示される部分の断面図であ
る。

【符号の説明】

１０ ピクセル １２ 半導体ドライバ １４ 光放出ポリマ素子 １６ 基板 １８ エミッタ ２０ コレクタ ２２ ベ−ス ２４，２６ 金属パッド ２８ メタライゼ−ション層 ３０ 整流金属層 ３２ 半導体ポリマ層 ３６ メタル ５０ ピクセル ５２ 半導体ドライバ ５４ 光放出ポリマ ５６ 基板 ５８ エミッタ ６０ コレクタ ６２ ベ−ス ６６，６８ 金属パッド ７０ メタライゼ−ション層 ７２ 半導体ポリマ層 ７４ 整流金属層 １１０ 携帯用通信機 １１１ マイクロホン １１２ 小型仮想ディスプレイ １１５ 制御パネル １１６ ディスプレイ １１７ プッシュ・トゥ・ト−ク・スイッチ １１８ ボイス・ピック・アップ １２０ 光学系 １２１ イメ−ジ発生装置 １２２ アパ−チャ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 半導体ドライバ（１２）と、前記ドライ
   バに結合してそれらと共に一体的に形成される光放出ポ
   リマ素子（１４）とから構成される光放出素子。
2. 【請求項２】 表面を有する基板（１６）；前記基板内
   に形成され、結合端子（２８）を有する半導体ドライバ
   （１２）；および前記基板の前記表面上に形成され、前
   記ドライバの前記結合端子に結合する結合端子（３０）
   を有する光放出ポリマ素子（１４）；から構成されるこ
   とを特徴とするディスプレイ・ソ−ス・ピクセル。
3. 【請求項３】 表面を有する基板（１６）；および前記
   基板上に形成され、外部行および列アドレス入力（９
   ２，８８）を有する各ピクセルと共に行および列に配列
   された複数のピクセル（８４）であって、前記複数のピ
   クセルの各ピクセルは、前記基板内に形成されて結合端
   子（２８）を有する前記半導体ドライバ（１２）と、前
   記基板の前記表面上に形成されて前記ドライバの前記結
   合端子に結合する結合端子（３０）を有する光放出ポリ
   マ素子（１４）とを含む複数のピクセル（８４）；から
   構成されることを特徴とするディスプレイ・ソ−ス。
4. 【請求項４】 携帯用電子デバイス（１１０）；および
   視界アパ−チャ（１２２）を有する小型仮想イメ−ジ・
   ディスプレイ（１１２）であって、前記ディスプレイは
   前記電子デバイスに実施可能に（ｏｐｅｒａｂｌｙ）結
   合され、イメ−ジ・ソ−スを提供するイメ−ジ発生装置
   （１２１）と、前記視界アパ−チャを介して前記イメ−
   ジ・ソ−スから観察可能な仮想イメ−ジを生成する固定
   された光学系（１２０）とを含み、前記イメ−ジ発生装
   置は表面を有する基板と、前記基板上に形成され、外部
   行および列アドレス入力（９２，８８）を有する各ピク
   セルと共に行および列に配列された複数のピクセル（８
   ４）とを含み、前記複数のピクセルの各ピクセルは前記
   基板内に形成されて結合端子（２８）を有する半導体ド
   ライバ（１２）と、前記基板の前記表面上に形成され、
   前記ドライバの結合端子に結合する結合端子（３０）を
   有する光放出ポリマ素子（１４）とを含む小型仮想イメ
   −ジ・ディスプレイ（１１２）；から構成されることを
   特徴とする表示ディスプレイを有する携帯用電子デバイ
   ス。