JPH07325546A - 集積光電子パッケージ - Google Patents

集積光電子パッケージ

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JPH07325546A
JPH07325546A JP8452695A JP8452695A JPH07325546A JP H07325546 A JPH07325546 A JP H07325546A JP 8452695 A JP8452695 A JP 8452695A JP 8452695 A JP8452695 A JP 8452695A JP H07325546 A JPH07325546 A JP H07325546A
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semiconductor chip
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ロナルド・ジェイ・ネルソン
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  • Led Devices (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
  • Optical Integrated Circuits (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 半導体チップを含み、その上部に発光デバイ
スの大型アレーが形成され、このアレーが共に動作して
完全な実像を生成する、集積光電子パッケージが提供さ
れる。 【構成】 この発光デバイス１２は、行および列状に配
置され、半導体チップ１０の外側端部に隣接するパッド
２０に接続される。窓枠基板２５は、チップ１０によっ
て生成される実像と同一の広がりを有する中心開口部２
７および実装パッド３０を有し、チップ１０上のパッド
２０とバンプ接合される。複数の駆動回路５７は、窓枠
基板２５の上の端子３３を介して、発光デバイス１２と
接続される。レンズは、基板２５の開口部２７の上で、
チップ１０と反対の側に取り付けられ、実像を拡大して
見やすい虚像を作る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は共に動作するように接続
された電気部材および光学部材を含むパッケージに関
し、さらに詳しくは、電気回路内で光学部材と半導体チ
ップ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】一般に、半導体チップまたは集積回路
は、プリント回路板などの上に実装され、チップを外部
回路に接続するのに受け入れられている方法は、標準の
ワイヤ・ボンド技術を使用することである。しかしなが
ら、電気部材またはデバイスの比較的大型のアレーが上
部に形成された半導体チップを接続する場合には、標準
のワイヤ・ボンド技術では極めて難しくなる可能性があ
る。たとえば、発光ダイオード（たとえば１０，０００
または１００×１００以上）の比較的大型のアレーが、
ピッチ（中心間距離）Ｐで半導体チップ上に形成される
場合、半導体チップの外周に位置する接合パッドは２Ｐ
のピッチを有することになる。このようになるのは、接
合パッド間の距離をできるだけ大きくするために、接合
パッドが１行おきおよび１列おきに外周の反対端部に存
在するからである。
【０００３】現時点では、接合パッドからピッチ４．８
ミリインチのワイヤ・ボンド相互接続が、実現可能な最
良のものである。このため、前述の１００×１００の発
光ダイオードのアレーでは、半導体チップの外周にある
接合パッドは、最低ピッチが４．８ミリインチとなり、
外周の各端部に沿って５０個の接合パッドが配置され
る。アレー内に含めるデバイスの数が多くなるにつれ
て、必要となる接合パッドの数も多くなり、増えた接合
パッドを収容する外周の大きさは一層増大する。すなわ
ち、接合パッドの最低ピッチが４．８ミリインチである
ので、アレー内のデバイスのピッチは２．４ミリイン
チ、すなわち約６１ミクロンの大きさまでなら、チップ
のサイズに影響を与えない。このため、たとえ、デバイ
スを６１ミクロンより小さく製造できても、接合パッド
のこの最低ピッチでは、チップの外周を小さくすること
ができない。半導体チップのサイズが、ワイヤ・ボンデ
ィング技術上の制約によって制限されることはすぐにも
分かる。
【０００４】また半導体チップおよびインタフェース回
路は、１つの基板上に実装するのが通例になっている。
ここに生じる問題は、各種の部材を実装し接続するの
に、広い表面積が必要なことである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このため、半導体チッ
プのサイズに関する制約を大幅に減らすことができて、
所要の表面積も減らせるような、相互接続／パッケージ
ングの構造および技術に対する必要性が存在する。
【０００６】したがって、本発明の目的は、電気接続に
よってサイズが制限されない集積光電子パッケージを提
供することである。
【０００７】本発明のもう１つの目的は、従来の集積パ
ッケージよりも実質的に小さい集積光電子パッケージを
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数の発光デバイスを含む集積
光電子パッケージを提供することである。
【０００９】本発明のさらなる目的は、発光デバイスの
アレーを含み、従来の集積パッケージよりも実質的に多
数のデバイスを有する集積光電子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】上記およびその他の問題
を実質的に解決し、また上記およびその他の目的を実現
するのが、集積光電子パッケージであって、このパッケ
ージは、半導体チップを含み、この半導体チップは主表
面を有して、発光デバイスのアレーがこの主表面の中央
部分の上に形成され、このアレーが共に動作して完全な
実像を生成する。各発光デバイスは、発光デバイスを活
動化する第１および第２の電極を有する。半導体チップ
はまた、その外側端部に隣接し、主表面の中央部分の外
側にあたる位置に、外部接続／実装パッドを有し、発光
デバイスの第１電極は、第１の複数の外部接続／実装パ
ッドと接続され、発光デバイスの第２電極は、第２の複
数の外部接続／実装パッドと接続される。窓枠基板は主
表面を有し、半導体チップの主表面の中央部分の実像と
同一の広がりを実質的に有する中央透過光路を確定す
る。窓枠基板はまた、内部に形成された複数の導線を有
し、各導線は、中央光路の端部に隣接する実装パッドか
ら、窓枠基板の主表面上の接続パッドへと伸びる。窓枠
基板は、たとえば、ガラスもしくはその他の適切な透明
材料で形成して、導線を窓の周囲の枠として形成するこ
とによって、窓を確定することもできれば、或いは、不
透明材料またはその他の材料を使って形成し、その中に
開口部を設けて、中央透過光路を確定することもでき
る。半導体チップの主表面は、窓枠基板の主表面の上に
実装され、第１および第２の複数の外部接続／実装パッ
ドは、窓枠基板の実装パッドと電気的に接触し、半導体
チップの主表面の中央部分の実像は、窓枠基板の主表面
内の中央光路に対して軸方向に位置合わせされ、この光
路と実質的に同一の広がりを有する。複数の駆動回路お
よび制御回路はデータ入力端子、さらには制御信号出力
端子を有し、これらの回路は、発光デバイスの第１およ
び第２端子と接続されて、発光デバイスを活動化して、
データ入力端子に入力されるデータ信号に従って、実像
を生成する。
【００１１】好適な実施例では、半導体チップの外部接
続／実装パッドは、窓枠基板内の中央開口部の端部に隣
接する実装パッドとバンプ接合され、接続／実装パッド
の許容ピッチを実質的に逓減する。また、窓枠基板の主
表面上の接続パッドは、行と列から成るマトリックス状
に配置されて、実質的により狭い表面積に実質的により
多数の接続パッドが入るようにする。
【００１２】
【実施例】具体的に図１を参照して、上部に発光デバイ
スのアレーを有する半導体チップ１０の高倍率の拡大上
面図が示される。図を簡略化するため、半導体チップ１
０の代表的部分のみ完全な形で示す。半導体チップ１０
は、複数の発光デバイス１２が上部に形成された主表面
１１を有する。この実施例では、発光デバイス１２は発
光ダイオードであるが、各種のデバイス（発光ダイオー
ド，表面発光レーザー，電界放出デバイスなどを含むが
これらに限定されない）を利用できると理解されたい。
この実施例では、各発光デバイス１２が画素を確定して
おり、発光デバイス１２は行および列状に配置され、活
動化されると、共に動作して、主表面１１の中央部分１
３において完全な実像を生成する。各発光デバイス１２
は、第１および第２の電極（図示せず）を有して活性化
電位を与え、各発光デバイス１２の第１電極は、複数の
水平導線１５の内の１つと付着され、各発光デバイス１
２の第２電極は、複数の垂直導線１７の内の１つに付着
される。半導体チップ１０はまた、その外側端部に隣接
し、主表面１１の中央部分１３の外側にあたる位置に、
外部接続／実装パッド２０を有する。発光デバイス１２
の第１電極は、導線１５によって、第１の複数の外部接
続／実装パッド２０と接続されて、画素の行を確定し、
また発光デバイス１２の第２電極は、導線１７によって
第２の複数の外部接続／実装パッド２０と接続されて、
画素の列を確定する。
【００１３】発光デバイス１２は、半導体チップ１０上
の主表面１１の領域内に、直径（Ｗ）約２０ミクロン未
満（図に示す実施例では、直径約１０ミクロン）で形成
される。また、ピッチＰ、すなわち、発光デバイス１２
の中心間間隔は、約３０ミクロン未満であり、本実施例
では２０ミクロンである。半導体チップ１０の周囲に外
部接続／実装パッド２０をくまなく分布させるため、接
続／実装パッド２０は、１つおきの水平導線１５および
１つおきの垂直導線１７に付着される。このため、隣り
合う接続／実装パッド２０間の間隔は２Ｐ、すなわち、
この具体的実施例では２０ミクロンである。
【００１４】具体的に図２を参照して、窓枠基板２５の
拡大上面図が示される。基板２５をここで「窓枠」と称
するのは、中央透過光路すなわち窓が確定された主表面
２６を有するからである。最も単純な実施例では、窓枠
基板２５は、ガラスなどの平板な透過性材料の一片によ
って形成されて、中央光路２７は、単純に基板２５の何
もない部分にする。（ここで詳細に説明する）若干異な
る実施例では、窓枠基板は（不透明でもよい）、中央開
口部を有するように形成されており、開口部が中央光路
２７として機能する。中央光路２７は、半導体チップ１
０の中央部分１３と実質的に同じサイズであって、半導
体チップ１０が窓枠基板２５上のレジスタ内に配置され
るときに、発光デバイス１２が共に動作して生成する実
像が光路を通して完全に見えるようにする。複数の実装
パッド３０は、中央光路２７の周囲に配置されて、半導
体チップ１０が適正に位置合わせされたときに、各パッ
ドが、半導体チップ１０上の別個の接続／実装パッド２
０と接触するようにする。複数の導線３１は、実装パッ
ド３０と、基板２５の主表面２６の上部で、外周に沿っ
て配置される同様の複数の接続パッド３３とを、電気的
に接続する。
【００１５】実装パッド３０のピッチは、半導体チップ
１０の上の接続／実装パッド２０の２Ｐの間隔と等しく
し、各実装パッド３０をＰの大きさにしても、電気的問
題を生じないようにする。また、導線３１を扇状に伸ば
すことにより、接続パッド３３は、電気接続を容易に設
けられるほど十分な大きさに作れる。たとえば、発光デ
バイス１２のアレーが、４０，０００個のデバイス
（例：２００×２００）を含み、各デバイスが、直径１
０ミクロンの領域を含み、ピッチＰが２０ミクロンの場
合には、半導体チップ１０の中央部分１３の領域は、１
辺が０．２インチ未満になる。この具体的実施例で、窓
枠基板２５は、１辺が約０．２インチの中央光路２７、
および１辺が０．５インチの外周を有するように作られ
る。このため、窓枠基板２５の各辺の上に位置する２０
０個の接続パッドは、約６０ミクロンのピッチが得られ
る。
【００１６】具体的に図３を参照して、窓枠基板４０の
別の実施例について、拡大切り欠き上面図が示される。
基板４０の一部は、基板４０の各部を詳細に示した、図
４の高倍率の拡大図に示す。この実施例では、中央透過
光路４１は、図２と関連づけて配置され、複数の導線４
３は、基板４０の主表面４２の上に配置され、中央光路
４１の周囲から扇状に広がって複数の接続パッド４と接
触する。接続パッド４５は、主表面４２上で中央光路４
１の周囲に、行と列から成るマトリックス状に配置され
る。一般に、接続パッド４５は、マトリックス内で、約
２５ミリインチから５０ミリインチの範囲のピッチで配
置されて、導線４３が図に示すように伸びるのに十分な
スペースを得られるように予め見込んでおく。たとえ
ば、ピッチ４０ミリインチの接続パッド４５のマトリッ
クスでは、０．２インチ×０．４インチの中央光路４１
を有する１インチ×１インチの基板上に、５００以上の
接続パッド４３を配置できる。
【００１７】多くの用途で、導線の幅およびパッドのサ
イズは、間隔とともに、製造、特に窓枠基板２５の製造
において、困難にぶつかる部分であろう。しかしなが
ら、ピッチ４０ミクロンで１０から１５ミクロン幅の導
線を上に作ることができ、しかも方形の開口部を収容で
きる基板材料の例には、ガラス；研磨アルミナ磁器；研
磨アルミナ磁器またはアルミナ窒化物で、ポリイミドま
たはＢＣＢなどの薄い有機誘電材の１つの層を有し、薄
膜パターンがその上に作られたもの；異方性エッチング
が可能なシリコンが含まれる。
【００１８】窓枠基板２５がガラスで形成される場合に
は、標準の薄膜メタライゼーションを利用でき、この場
合、金属層は、たとえばスパッタリングによって蒸着さ
れる。通常のメタライゼーション・システムでは、第１
のクロム層は、スパッタリングによって塗布されて、ガ
ラス上の粘着層として機能する。第２の銅層は、クロム
の上に塗布されて所望の導体を設け、金層が銅層の上に
塗布されて、障壁、およびバンプもしくは以後の接続の
ための粘着層を設ける。メタライゼーションは、アディ
ティブ法またはサブトラクティブ法のいずれでも可能で
あり、パターン形成およびエッチングが、技術上周知の
各種の方法のいずれかによって実施されて、所望の最終
構造を設ける。
【００１９】また、窓枠基板２５がガラスで形成される
例では、ガラスは、半導体チップ１０の熱膨張係数とほ
ぼ同じ係数を有するように選択して、半導体チップ１０
が窓枠基板２５にしっかりと接合されるときに、周囲温
度の変化によって、実質的に同じ量の膨張または収縮が
生じて、半導体チップ１０に損傷を与えないようにす
る。むろん、膨張／収縮にごくわずかな違いを生じるよ
うな熱膨張係数のごくわずかな食い違いは、半導体チッ
プ１０と窓枠基板２５との間の変化の程度が、構造体の
動作温度範囲にわたり、半導体チップ１０に損傷を与え
るほど大きくないのなら、許容できると理解されたい。
【００２０】図１および図２の（または図３の）部材
と、光電子パッケージ５０に含まれる付加部材の相対位
置を示す分解組立斜視図を、図５に示す。完全な光電子
パッケージ５０に組み立てられた図５の部材の拡大切り
欠き図を図６に示す。組立工程では、半導体チップ１０
は逆さにして、主表面１３を下にし、接続／実装パッド
２０は、半導体チップ１０が適正に位置合わせされると
きに、窓枠基板２５上の別個の実装パッド３０とそれぞ
れ接触するように配置される。半導体チップ１０は、接
続／実装パッド２０の上に蒸着された接触材料から成る
バンプ５６（図６参照）を有して、半導体チップ１０を
基板２５と電気的および物理的に接続する。バンプ５６
は、比較的良好な導体であり、少なくとも部分的に溶融
され、整形されて良好な物理的接続を形成できる材料に
よって形成される。この目的に利用できる材料は、金，
銅，半田および特殊高温半田，導電エポキシなどを含
む。高さ８０ミクロンまでのバンプが、直径２０ミクロ
ンの方形または円形の接続／実装パッドの上に形成でき
る。より少ないピッチでは、直径５ミクロンの銅バンプ
が、ピッチ１０ミクロンで、２０ミクロンのバンプ高さ
に形成された。また、直径１５ミクロンの金のバンプが
３０ミクロンのピッチで、３０から４５ミクロンの高さ
に形成された。いくつかの適合金属は、組立手順（例：
基板２５の実装パッド３０に対する金のメタライゼーシ
ョンまたは金メッキ）を改良できる。
【００２１】ある製造技術では、半導体チップ１０は、
金バンプを含み、窓枠基板２５に対して熱圧着される。
図５に示すような、半導体チップ１０が基板２５と接合
される時点では、半導体チップ１０は、パッケージをさ
らに組み立てる前に、容易に試験もしくはバーンを実施
できる。このように中間試験ポイントを提供できるため
に、パッケージング手順においてコストと時間を実質的
に節減できる。
【００２２】図１の半導体チップ１０および図２の窓枠
基板２５の他に、パッケージ５０の具体的実施例は、上
部主表面の上に複数の駆動／制御回路５７が実装された
実装基板５５を含む。駆動／制御回路５７は一般に、よ
り小型の集積回路として形成され、この回路は、実装基
板５５の上部主表面上にある電気接点とワイヤ・ボンデ
ィングまたはバンプ接合される。実装基板５５は、たと
えば、ＦＲ４など、適切なプリント回路板とし、Ｃ５半
田などの接点材料，半田可能なメッキ金属などから成る
バンプ５８、または接続ピン５９を有する。接続パッド
３３のピッチは比較的大きくなる（または大きくでき
る）ので、この時点では、比較的大きなバンプまたはピ
ンを利用できる。
【００２３】パッケージ５０内の最終付加部材は、レン
ズ６０であり、これは、窓枠基板２５内の中央光路の上
に、半導体基板１０と反対の側に載るように作られる。
レンズ６０は、半導体基板１０上の発光デバイス１２の
アレーによって生成される実像を拡大するように設計さ
れる。この具体的実施例では、レンズ６０は、適切な透
明エポキシなどによって窓枠基板２５の下側に付着され
て、窓枠基板２５の中央光路２７の上に単に載るように
作られる。窓枠基板２５とその上に実装される半導体チ
ップ１０との間の隙間は少なくとも、透過性材料６２に
よって充填される。また、窓枠基板２５と実装基板５５
との間の隙間は、封入材料６３によって充填され、この
材料は、サポートを提供し、パッケージ５０をより強靭
なパッケージにするのに適する材料ならいずれでも可能
である。ここでは、半導体チップ１０の端部が、封入材
をせき止める働きをするほど、実装基板５５の十分近く
にあって、封入材のダムの働きをして、半導体チップ１
０の上部表面と実装基板５５との間の隙間が、オープン
または未充填状態になっていることに注意されたい。こ
のため、半導体チップ１０と実装基板５５とは、物理的
に付着しておらず、熱膨張係数が異なってもほとんど影
響を与えない。パッケージ５０内の全部の隙間を、同一
の透過性材料６２によって封入する方が適する場合もあ
れば、隙間を異なる封入材料で埋める方が適し、費用も
安い場合もある。
【００２４】いずれのケースでも、最適な結果を得るた
め、透過性材料６２，窓枠基板２５およびレンズ６０の
ガラスは、全部合わせて実際に近い屈折率となるように
作られるべきだと理解されたい。たとえば、透過性材料
６２と、窓枠基板２５のガラスの屈折率が実質的に異な
る場合には、光が、インタフェース部分で半導体チップ
１０の方に反射して、パッケージ５０の効率が減少する
傾向がある。同様に、窓枠基板２５とレンズ６０との間
のインターフェースは、実用可能または許容可能な程度
に変化を小さくすべきである。一般に、窓枠基板２５で
は約１．５の屈折率が許容可能と認められている。
【００２５】このため、基板２５のように、ガラス等の
窓枠基板では、半導体チップの環境保護を付加するとい
う利点が加わる。また、ガラス等のような透過性材料
は、半導体チップの熱膨張係数と同一または近似の熱膨
張係数を有するように提供できるので、この実施例によ
って熱サイクル寿命の実質的向上が達成される。
【００２６】別の実施例において、完全な光電子パッケ
ージ５０’に組み立てられた図５の部材の拡大図（図６
と同様）を図７に示す。図７の実施例において、図６と
関連し、これと類似する部分には同様の番号が付され、
異なる実施例であることを示すためにプライム記号が付
される。この実施例では、窓枠基板２５’は、中央透過
光路となる中央開口部を有する形で形成され、レンズ６
０’は、中央開口部に少なくとも一部がフィットするよ
うに作られる。また、透過性材料６２’は、半導体チッ
プ１０’とレンズ６０’との間の隙間を充填するのに利
用され、レンズ６０’を適正位置に固定する。
【００２７】半導体チップ１０上の発光デバイス１２の
アレーによって生成される実像は、小さすぎて人間の目
では正しく捉えられないので、見やすい完全なビューを
得るには、一般に、少なくとも１０倍の拡大が必要であ
る。レンズ６０は単一レンズにして、外部システムによ
ってさらに光学的拡大を提供するようにでき、或いは、
レンズ６０に完全な拡大システムを含めることもでき
る。また、レンズ６０はガラス，プラスチックまたは当
業者に周知のその他の材料もしくは方法で製造できる。
また一部の用途では、レンズ６０は、完全な外部拡大シ
ステムにすることができ、パッケージ５０の一部として
物理的に付着されなくてもよい。レンズ６０に組み込め
る、または外部に適用できる光学的拡大システムの数例
を以下に説明する図８から図１０に示す。
【００２８】図８を参照して、小型虚像表示装置６５
が、簡略化された概略図に示される。表示装置６５は、
領域６７に実像を生成する像生成装置６６を含み、この
装置は、上記の光電子パッケージ５０と似通っている。
固定光学系７０は、この具体的実施例では、光ファイバ
ーおよびレンズ系７３のコヒーレント・バンドル（cohe
rent bundle ）７１を含む。バンドル７１は、装置６６
の領域６７に隣接して配置される第１表面７５、および
バンドル７１の反対側に確定される第２表面７６を有す
る。レンズ系７３を表す単一レンズは、バンドル７１の
表面７６から間隔を開けて配置され、バンドル７１と共
に動作して、レンズ系７３によって一般に確定されるビ
ューイング開口部７８から間隔を空けて、眼７７が捉え
られる虚像を作る。
【００２９】半導体技術によって、半導体チップおよび
／またはチップ上の発光デバイスが小型化されるに伴
い、倍率の拡大およびレンズ系の小型化が必要になる。
レンズを小型化する一方で、拡大倍率を上げると、その
結果、視界が大幅に制限され、射出ひとみ距離（eye re
lief）が実質的に逓減され、レンズ系の作動距離が短く
なる。
【００３０】バンドル７１の表面７５は、装置６６の領
域６７に隣接して配置されて、装置６６によって生成さ
れる実像を取り出して、光ファイバーにより、表面７６
に像を転送するようにする。バンドル７１は、その長さ
全体に渡って勾配が付けられ、表面７６の像が表面７５
の実像よりも大きくなるようにする。この実施例の勾配
によって、表面７６には、表面７５の像の２倍の大きさ
の像が生成され、これは、倍率２に相当する。当業者
は、必要に応じ、さらに拡大（勾配）を盛り込めること
を理解しよう。
【００３１】単一レンズによって概略的に表されるレン
ズ系７３は、バンドル７１の表面７６から間隔を開けて
取り付けられ、表面７６から像を受け取って、これを予
め確定された追加倍率で拡大するようにする。本実施例
では、レンズ系７３は、像をさらに１０倍（１０×）拡
大して、装置６６からの実像が、合計２０倍に拡大され
るようにする。無論、レンズ系は、必要に応じて焦点合
わせおよび追加拡大の調整を可能にすることもできれ
ば、或いは筐体内に固定してシンプルにすることもでき
ると理解されたい。レンズ系７３がバンドル７１から受
け取る像は、装置６６が生成する実像より大幅に大きい
ので、レンズ系は、全部の拡大を行わず、そのため、よ
り大きく作られ、倍率が少なくなる。このようにサイズ
が大きくなるので、レンズ系は視界が大きくなり、動作
距離が大きくなる。 射出ひとみ距離は、眼７７をビュ
ーイング開口部７８に近づけて、依然正しく像が見える
距離をいい、この距離を図７では「ｄ」で示す。レンズ
系７３のサイズによって、射出ひとみ距離すなわち距離
ｄは、見やすさを提供するのに十分な距離になってお
り、本実施例では、見る人が、必要に応じて通常の眼鏡
を装用できるくらいゆとりを持たせている。射出ひとみ
距離が改善されたため、オペレータは通常の視力矯正レ
ンズ（眼鏡）を装用でき、焦点合わせおよび他の調整機
能の複雑性を減らすことができ、そのため、虚像表示装
置６５の構造を単純化する。
【００３２】図９を参照して、別の小型虚像表示装置８
０が、簡略化された概略図に示される。導波管虚像表示
装置８０では、像生成装置８１（前述の光電子パッケー
ジ５０と似通っている）は、光導波管８２の入り口に固
定されて、そこに実像を生じる。導波管８２は、一般
に、対辺８３，８４と８５，８６は等しく平行だが、隣
りあう辺が直角を成さない平行四辺形の形状に形成され
る。辺８３は、入り口を確定し、装置８１の実像からの
光線を、（４つの辺全部によって確定される）光路長に
沿って、隣接する辺８５の予め確定された領域に導く。
３つの回析レンズ８７，８８，８９は、隣合う辺８５，
８４，８６のそれぞれに沿って、予め確定された３つの
領域に配置され、拡大された虚像は、辺８６の出口で見
ることができる。この具体的実施例が示す表示装置は、
全体のサイズが若干小さくなっており、導波管内の材料
の量が逓減され、重量および利用する材料が逓減され
る。
【００３３】図１０を参照して、別の小型虚像表示装置
９０が、簡略化された概略図に示される。導波管虚像表
示装置９０では、側面が全体に三角形の光導波管が利用
される。実像を生じる像生成装置９２は、前述の光電子
パッケージ５０に似通っており、光導波管９１の第１辺
９３に固定されて、光線を発し、光線は、光路長に沿っ
て、第２辺９５に固定された回析レンズ９４に直接向か
う。光線は、レンズ９４で反射して、第３辺９７の上に
取り付けられた回析レンズ９６に向かう。レンズ９６は
ついで、光導波管９１の辺９３の出口に固定された最終
回析レンズ９８を介して、光線を反射し、レンズ９８
は、表示装置９０のビューイング開口部を確定する。こ
の具体的な実施例において、表示装置の辺は、互いに直
角を成すように配置されて、光線が入り口と出口のとこ
ろでそれぞれ垂直に入射・反射するようにする。
【００３４】図１１は、小型虚像表示装置１０２が内部
に取り付けられたハンドヘルド・マイクロホン１０１を
有する携帯通信受信機１００を示す。無論、携帯通信受
信機１００は、セルラ・フォンまたはコードレス電話，
双方向無線，ページャなど周知の携帯通信受信機のいず
れでも可能であると理解されよう。本実施例では、説明
目的に限り、携帯通信受信機１００を携帯双方向警察無
線としており、一般に、職務中の警官もしくは警備員が
携行するタイプのものである。携帯通信受信機１００
は、発呼する制御パネル１０５、および呼び出した番号
もしくは呼出中の番号を必要に応じて表示する標準表示
装置１０６を含む。また、１０６は、表示装置の他に、
もしくはこれに代えてスピーカを含む。ハンドヘルド・
マイクロホン１０１は、プッシュ・ツー・トーク（push
-to-talk）スイッチ１０７およびヴォイス・ピックアッ
プ（voice pick-up ）１０８を含む。
【００３５】図１２を参照して、線１１- １１から見
た、ハンドヘルド・マイクロホン１０１の簡略化した断
面図を示す。小型虚像表示装置１０２は、実像を固定光
学系１２０に与える像生成装置１２１を有する、前述の
パッケージ５０に似た光電子パッケージを含み、これ
は、開口部１２２を通してオペレータが見ることができ
る虚像を作る。固定光学系１２０は、像生成装置１２１
からの実像全体を可動部材を利用せずに、拡大するよう
に作られ、開口部１２２を通して見える虚像が完全なフ
レームまたは像になり、これが極めて大きく（一般に印
刷ページのサイズ）見えて、オペレータが容易に視認で
きるようにする。光電子パッケージ全体は比較的小さ
く、ハンドヘルド・マイクロホン１１に対するスペース
条件を事実上追加しない。光学系１２０は、焦点合わ
せ、ズーム・レンズなどの光学機能以外には、可動部材
を持たない構造を有する。また装置１２１は、実像を生
成するのにほとんど電力を必要とせず、そのため、携帯
通信受信機１００の電力条件はほとんど追加されない。
【００３６】具体的に図１３および図１４を参照して、
第２実施例が示され、この図では、図１１および図１２
に関連し、これに類似する部材には同様の番号が付さ
れ、異なる実施例であることを示すために、番号にはプ
ライム記号が付される。この実施例では、携帯通信受信
機１００’は、ハンドヘルド・マイクロホンの内部にで
はなく本体に、小型虚像表示装置１０２’を含む。ハン
ドヘルド・マイクロホンはオプションであり、この具体
的実施例は、ハンドヘルド・マイクロホンを利用しない
もしくは利用できない場合か、またはページャなど送信
できない装置で利用するのが望ましい。小型虚像表示装
置１０２’は、基本的に図１１および図１２の小型虚像
表示装置１０２と似通っており、受信機１００’のサイ
ズ，重量または電力消費量はほとんど追加されない。
【００３７】図１５は、小型虚像表示装置１０２のビュ
ーイング開口部１２２をオペレータが覗いた場合に見え
る典型的なビュー１２５を示し、この図は、図１１およ
び図１２と関連している。ビュー１２５には、たとえ
ば、オペレータ（警官）が入力しようとする建物の間取
り図が考えられる。操作上、間取り図は、警察署のファ
イルにあり、警察官から支援が要請されると、警察署
は、以前記録された間取り図を示す映像を単に伝送すれ
ばよい。同様に、小型虚像表示装置１０２は、失踪者ま
たは指名手配中の犯人，地図，極めて長いメッセージな
どを伝送するのに利用されよう。メッセージが可聴では
なくて表示装置１０２上に示されるような、無声受信機
動作など他の多くの変形が可能である。
【００３８】いくつかの用途では、半導体チップ１０上
の発光デバイス１２および導線１５，１７は、極小のミ
クロンもしくはサブミロン単位のサイズにできるが、ピ
ッチＰは、実用可能な外部接続／実装パッド２０を形成
するのには小さすぎる。このような用途では、接続／実
装パッド２０間の間隔は、発光デバイスを、以下に説明
する図１６から図１９に関連して述べるプッシュプル・
アレーに形成すれば、増大できる。
【００３９】具体的に図１６を参照して、発光ダイオー
ドのプッシュプル・アレー２１０が示される。アレー２
１０は、１つの基板上に形成され、５つの行と４つの列
に配列される２０個の発光ダイオードを含む。簡略化す
るため、２０個のダイオードだけ示すが、それらは前述
の大型アレーを代表するものであることを理解された
い。番号２１２から２１６の接続導線の行は、基板上に
配置されて、１つずつ、ダイオードの行に相当し、番号
２２０から２２３の接続導線の列は、基板上に配置され
て、１つずつ、ダイオードの列と相当する。この接続導
線は、ダイオードのそれぞれの陽極および陰極と結合さ
れて、アドレス可能アレー２１０を提供し、ダイオード
は１つおきの列ですべて逆に接続される。このため、１
つおきの列内のすべてのダイオードは、陰極が、列導
線、すなわち導線２２０，２２２と接続され、残りの交
互列内のダイオードはすべて、陽極が、列導線、すなわ
ち導線２２１，２２３と接続される。同様に、各行で
も、１つおきのダイオードの陽極が、行導線と接続さ
れ、残りの交互のダイオードは陰極が行導線と接続され
る。アレー２１０は、ＬＥＤ表示装置向けに設計されて
おり、そのため、ダイオードの交互列は、ここで明かに
する理由から逆に接続される。無論、多くの用途では、
ダイオードの交互行を逆に接続する方が適しており、そ
のため、「行」と「列」という語は、一般に取り替え可
能な形で使用されることを理解されたい。
【００４０】ＬＥＤイメージング・アレーに適用される
逆接続ＬＥＤが実現可能なのは、ＬＥＤイメージング・
アレーが、ガリウム砒素基板上に作られ、ダイオード
は、許容可能なピッチを維持しつつ、内部で逆に接合さ
れるからである。この実施例の結果、効率的な内部相互
接続が得られ、これは、ＬＥＤアレー上でのデバイスの
追加を必要とせず、アレーの製造中、ほとんど追加の作
業を行う必要がない。他の実施例も存在するが、製造が
困難でスペースの追加を要するようなデバイスを追加す
る必要がある。
【００４１】行導線２１２から２１６にはそれぞれ、接
続／実装パッドが接続される。１つおきの列導線はそれ
ぞれ、隣接する交互の列導線と接続されて、列導線２２
０，２２１と２２２，２２３の対を形成する。列導線の
各対には、１つの接続／実装パッドが接続される。プッ
シュプル・アレー２１０では、４つの列２２０から２２
３全部に対し２つの接続／実装パッドしかない。このた
め、簡略化されたプッシュプル・アレー２１０では、外
部接続／実装パッドの数は、従来の９つからわずか７つ
に減っている。当業者には、プッシュプル・アレー２１
０を１２８の行と２４０の列に拡大すれば、その結果、
合計外部接続数が、トータルで１２８×２４０／２＝２
４８になることは明かであろう。このため、外部接続の
総数は、１２０だけ減少する。
【００４２】具体的に図１７を参照して、列駆動回路２
３０が示され、この回路は、プッシュプル・アレー２１
０と共に利用されるように設計される。列駆動回路２３
０は、カウンタ２３１，および複数の論理回路２３２
（その１つを図に示す）を含む。論理回路２３２はそれ
ぞれ、第１論理ゲート２３３，１対の論理ゲート２３
４，２３５，およびＰ形，Ｎ形の相補ドライバ２３６，
２３７を含む。この具体的実施例において、カウンタ２
３１は９ビット・カウンタであり、これはたとえば、単
純なリプル・カウンタでもよい。また各論理回路２３２
内で、第１論理ゲート２３３は、８入力ＮＡＮＤゲート
であり、論理ゲート２３４，２３５は、２入力ＮＯＲゲ
ートである。相補形ドライバ２３６，２３７は、電源Ｖ
DDと基準電圧との間に直列接続されたＰ形およびＮ形Ｆ
ＥＴであり、この例では接地される。
【００４３】カウンタ２３１の第１ビット出力は、極性
ビットとして使用されて、各論理回路２３２内では、ゲ
ート２３５の１つの入力端子に直接入力され、またイン
バータを介して、ゲート２３４の１つの入力端子に入力
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入力端子に入力
される。８入力端子は、出力ビットの１つの特定の組み
合わせだけが、各論理回路２３２内で、ゲート２３３に
出力を生じさせるように符号化される。各ゲート２３３
との接続の符号化は、たとえば第１論理回路内のすべて
の入力を反転するなど、種々の方法で達成できる。この
ようにして、第１論理回路のゲート２３３は、カウンタ
２３１が出力００００００００を発生するたびに１つの
出力を発生する。同様に、次の論理回路のゲート２３３
は、カウンタ２３１からの出力０００００００１に応答
して出力が発生するように符号化される。
【００４４】ゲート２３３の出力端子は、ゲート２３
４，２３５それぞれの第２入力端子と直接接続される。
ゲート２３４の出力端子は反転されて、ドライバ２３６
の制御ゲートに入力され、ゲート２３５の出力端子は、
ドライバ２３７の制御ゲートに直接入力される。ドライ
バ２３６，２３７の接合部は、出力端子２３８であり、
プッシュプル・アレー２１０の列２２０，２２１の接続
／実装パッドと接続される。この具体的実施例では、カ
ウンタ２３１の第１出力ビット（最下位）はゲート２３
５（０出力ビット）と、（次のクロック・パルスで）ゲ
ート２３４（１出力ビット）とを交互に選択する。また
残りの８出力ビットは、第１ビットのこのように切り替
わる間ずっと、一定を保ち、カウンタ２３１に入力され
た最初の２つのクロック・パルスでは、最初に、ドライ
バ２３７が活動化されて、出力端子２３８を接地し、つ
いでドライバ２３６が活動化されて、出力端子２３８に
ＶDDを入力するようにする。このため、プッシュプル・
アレー２１０の列２２０は、第１クロック・パルスでア
ドレス指定され、列２２１は、第２クロック・パルスで
アドレス指定される。カウンタ２３１の８出力ビット
は、複数の論理回路２３３をアドレス指定するのに利用
されるので、２５６もの論理回路が個々にアドレス指定
できる。
【００４５】具体的に図１８を参照して、１つの行駆動
回路２４０が示される。行接続／実装パッドそれぞれに
対し、同様の行駆動回路２４０が設けられる。行駆動回
路２４０はそれぞれ、一対の２入力端子ゲート２４１，
２４２，２つのＰ形ドライバ２４３，２４４および２つ
のＮ形ドライバ２４５，２４６を含む。Ｐ形ドライバ２
４３，２４４は、電源ＶDDと出力端子２４７との間に、
直列に接続される。Ｎ形ドライバ２４５，２４６は、出
力端子２４５と基準電位との間に直列に接続され、この
実施例では接地される。Ｐ形ドライバ２４３およびＮ形
ドライバ２４６は、定電流源として働き、制御ゲートに
入力されたバイアス電圧によって活動化される。ゲート
２４１の出力端子は、Ｐ形ドライバ２４４の制御ゲート
と接続され、ゲート２４２の出力端子は、Ｎ形ドライバ
２４５の制御ゲートと接続される。ゲート２４１，２４
２それぞれの１つの入力端子は、データ入力端子２４８
と接続される。ゲート２４１の第２入力端子は、インバ
ータを介してカウンタ２３１の第１（最下位）出力ビッ
ト端子と接続され、ゲート２４２の第２入力端子は、カ
ウンタ２３１の第１出力ビット端子と直接接続される。
【００４６】この実施例では、端子２４８のデータは、
個々のＬＥＤを活動化するか否かを示す一連の１と０に
よって構成される。しかしながら、交互列２２１，２２
３内のダイオードは逆に接続されるので、交互列２２
１，２２３に加えられる電位より低い電位を行に与え
て、これらのダイオードを活動化する必要がある。ま
た、ダイオードが逆に接続されていない交互列の場合、
選択した行に正の電位を与えて、ダイオードを活動化し
なければならない。このため、交互列２２０，２２２
が、カウンタ２３１の第１出力ビットによって選択され
るとき、カウンタ２３１の同一出力ビットによって、行
駆動回路のゲート２４１，２４２は、Ｐ形ドライバ２４
４を選択し、このドライバは、現在のデータビットが１
の場合にオンになる。同様に、交互列２２１，２２３
が、カウンタ２３１の第１出力ビットによって選択され
るとき、カウンタ２３１の同一出力ビットによって、行
駆動回路のゲート２４１，２４２は、Ｎ形ドライバ２４
５を選択し、このドライバは、現在のデータ・ビットが
１の場合にオンになる。
【００４７】図１９は電子通信装置２４９を示し、図１
６のアレーを完全な表示装置にするための完全な駆動回
路２５０の簡略ブロック図を含む。通信装置２４９は、
送信および／または受信するメッセージを表示する表示
装置を含む任意の装置、たとえば、双方向無線またはペ
ージャである。駆動回路２５０は、カウンタ２３１，複
数の論理回路２３２，複数の行駆動回路２４０，および
外部インタフェースから像データを受け取るために接続
されたランダム・アクセス・メモリ（ＲＡＭ）２５２を
含む。カウンタ２３１は、極性ビットおよび８ビット・
アドレスを、前述の複数の論理回路２３２のそれぞれに
与える。このため、各列は順次アドレス指定される。カ
ウンタ２３１はまた、複数の行ドライバ２４０のそれぞ
れに極性ビットを与え、ＲＡＭ２５２をクロック（cloc
k ）して、データ・ビットは、論理回路２３２および行
ドライバ２４０に与えられるアドレス入力および極性ビ
ットと同期されて、複数の行ドライバ２４０に与えられ
るようにする。
【００４８】アレー内の列をアドレス指定するのに必要
な接続／実装パッドの数は半減する。また、交互列との
接続を逆にすることは内部的に達成され、その一方で、
追加スペースが不要で、追加の加工工程も事実上不要と
なる形でアレーを製造する。また内部接続は、アレー上
でのデバイスの追加を必要としない。プッシュプル・ア
レーは、複雑な駆動回路の追加，または駆動回路内の母
線の追加，または高価な外部回路を必要としない。駆動
回路の単純さは、開示した駆動回路を見れば分かる。Ｃ
ＭＯＳ回路の速度と利便性を組み込んだ具体的な駆動回
路を開示したが、種々の導電率を利用する他の駆動回路
も考案できることを理解されたい。また、図１７から図
１９を参照して説明したすべての駆動回路は、図５およ
び図６に示す駆動／制御回路５７に含まれる、もしくは
含められる。
【００４９】このため本発明が教示するのは、集積光電
子パッケージであって、このパッケージは、電気接続に
よってサイズが制限されず、また同一機能を実行する従
来の集積パッケージより実質的に小さい。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デバイ
スを有する発光デバイスのアレーを含む、集積光電子パ
ッケージを教示する。また、半導体チップのサイズに関
する制限を実質的に減らすことができて、所要表面積も
実質的に減らせる相互接続およびパッケージング構造お
よび技術に対する必要性が、本発明によって実質的に逓
減もしくは排除される。
【図面の簡単な説明】
【図１】発光デバイスのアレーを有する半導体チップを
高倍率で拡大した上面図である。
【図２】窓枠基板の拡大上面図である。
【図３】窓枠基板の別の実施例に関する高倍率の拡大切
り欠き上面図である。
【図４】図３の一部をより詳細に示した高倍率の拡大図
である。
【図５】図１および図２の部材の相対位置を示す分解組
立斜視図である。
【図６】完全なパッケージに組み立てられた図５の部材
の、拡大切り欠き図である。
【図７】異なる実施例において、完全なパッケージに組
み立てられた図５の部材の、拡大切り欠き図である。
【図８】図６または図７のパッケージを組み込んだ小型
虚像表示装置を簡略化して示す概略図である。
【図９】図６または図７を組み込んだ他の小型虚像表示
装置（図８と同様）を簡略化して示したさらなる概略図
である。
【図１０】図６または図７を組み込んだ他の小型虚像表
示装置（図８と同様）を簡略化して示したさらなる概略
図である。
【図１１】図８の小型虚像表示装置を組み込んだ携帯通
信受信機の斜視図である。
【図１２】図１１を線１２- １２から見た全体的な簡略
図である。
【図１３】図８の小型虚像表示装置を組み込んだ別の携
帯通信受信機の斜視図である。
【図１４】図１３を線１４- １４から見た全体的な簡略
図である。
【図１５】図１１の携帯通信受信機のオペレータから見
た典型的なビューを示す透視図である。
【図１６】発光ダイオードのプッシュプル・アレーの概
略図である。
【図１７】図１６のアレーの駆動回路の一部のブロック
図である。
【図１８】図１６のアレーの駆動回路の別の部分を示
す。
【図１９】図１６のアレーおよび電子装置に組み込んだ
図１７および図１８のドライバを示す。
【符号の説明】
１０ 半導体チップ １１ 主表面 １２ 発光デバイス １３ 中央部分 １５ 水平導線 １７ 垂直導線 ２０ 外部接続／実装パッド ２５ 窓枠基板 ２６ 主表面 ２７ 中央光路 ３０ 実装パッド ３１ 導線 ３３ 接続パッド ４０ 窓枠基板 ４１ 中央光路 ４２ 主表面 ４３ 導線 ４５ 接続パッド ５０ 光電子パッケージ ５５ 実装基板 ５６，５８ バンプ ５７ 制御回路 ５９ 接続ピン ６０ レンズ ６２ 透過性材料 ６３ 封入材料 ６５ 小型虚像表示装置 ６６ 像生成装置 ６７ 領域 ７０ 固定光学系 ７１ コヒーレント・バンドル ７３ レンズ系 ７５ 第１表面 ７６ 第２表面 ７７ 眼 ７８ ビューイング開口部 ８０ 導波管虚像表示装置 ８１ 像生成装置 ８２ 光導波管 ８３，８４，８５，８６ 辺 ８７，８８，８９ 回析レンズ ９０ 小型虚像表示装置 ９１ 光導波管 ９２ 像生成装置 ９３ 第１辺 ９４，９６，９８ 回析レンズ ９５ 第２辺 ９７ 第３辺 １００ 携帯通信受信機 １０１ ハンドヘルド・マイクロホン １０２ 小型虚像表示装置 １０５ 制御パネル １０６ 虚像表示装置 １０７ プッシュ・ツー・トーク・スイッチ １０８ ヴォイス・ピックアップ １２０ 固定光学系 １２１ 像生成装置 １２２ ビューイング開口部 １２５ ビュー ２１０ 発光ダイオードのプッシュプル・アレー ２１２，２１３，２１４，２１５，２１６ 行導線 ２２０，２２１，２２２，２２３ 列導線 ２３０ 列駆動回路 ２３１ ９ビット・カウンタ ２３２ 論理回路，列ドライバ（図１９） ２３３ 第１論理ゲート ２３４，２３５ 論理ゲート ２３６ Ｐ形ドライバ ２３７ Ｎ形ドライバ ２３８ 出力端子 ２４０ 行駆動回路 ２４１，２４２ ２入力ゲート ２４３，２４４ Ｐ形ドライバ ２４５，２４６ Ｎ形ドライバ ２４７ 出力端子 ２４８ データ入力端子 ２４９ 通信装置 ２５０ 駆動回路 ２５２ ＲＡＭ
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 33/00 Ｌ Ｍ Ｎ Ｊ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 集積光電子パッケージであって：発光デ
    バイス（１２）のアレーが上部に形成され、これが共に
    動作して完全な実像を生成する半導体チップ（１０）で
    あって、前記発光デバイス（１２）は、行および列状に
    配置されて前記実像のすべての画素を確定し、前記半導
    体チップ（１０）の外側端部に隣接する接続／実装パッ
    ド（２０）に動作可能な形で接続される、半導体チップ
    （１０）；前記半導体チップによって生成される前記実
    像と実質的に同一の広がりを有する中央透過光路（２
    ７）、および前記中央光路（２７）の周囲の表面（２
    ６）の上に形成される実装パッド（３０）を確定する窓
    枠基板（２５）であって、前記チップ（１０）上の前記
    接続／実装パッド（２０）は、前記基板（２５）上の前
    記実装パッド（３０）とバンプ接合される窓枠基板（２
    ５）；前記窓枠基板（２５）上の端子（３３）および前
    記実装パッド（３０）を介して、前記発光デバイス（１
    ２）と接続される複数の駆動回路（５７）；および、 前記基板（２５）の、前記中央光路の上で、前記半導体
    チップ（１０）と反対の側に取り付けられて、前記実像
    を受け取って拡大し、容易に見ることができる虚像を作
    るレンズ系（６０）；によって構成されることを特徴と
    する集積光電子パッケージ。
  2. 【請求項２】 集積光電子パッケージであって：主表面
    （１１）を有し、前記主表面（１１）の中央部分（１
    ３）の上に、発光デバイス（１２）のアレーが形成され
    て、これが共に動作して完全な実像を生成する半導体チ
    ップ（１０）であって、前記発光デバイス（１２）はそ
    れぞれ、前記発光デバイス（１２）を活動化する第１お
    よび第２電極を有し、前記半導体チップ（１０）はさら
    に、その外側端部に隣接し、前記主表面（１１）の前記
    中央部分（１３）の外側にあたる位置に、外部接続／実
    装パッド（２０）を有して、前記発光デバイス（１２）
    の前記第１電極が、第１の複数の前記外部接続／実装パ
    ッド（２０）と接続され、前記発光デバイス（１２）の
    前記第２電極が、第２の複数の前記外部接続／実装パッ
    ド（２０）と接続される、半導体チップ（１０）；主表
    面（２６）を有し、前記半導体チップ（１０）の前記主
    表面（１１）の前記中央部分（１３）における前記実像
    と実質的に同一の広がりを有する中央透過光路２７を確
    定する窓枠基板（２５）であって、前記窓枠基板２５は
    さらに、内部に形成された複数の導線（３１）を有し、
    前記導線はそれぞれ、前記中央光路２７の端部に隣接す
    る実装パッド（２０）から、前記窓枠基板（２５）の前
    記主表面（２６）上の接続パッド（３３）へと伸び、前
    記半導体チップ（１０）の前記主表面（１１）は、前記
    窓枠基板（２５）の前記主表面（２６）の上に実装され
    て、前記第１および第２の複数の外部接続／実装パッド
    ２０は、前記窓枠基板（２５）の前記実装パッド（３
    ０）と電気的に接触し、前記半導体チップ（１０）の前
    記主表面（１１）の前記中央部分（１３）における前記
    実像は、前記窓枠基板（２５）の前記主表面（２６）内
    の前記中央光路（２７）と軸方向に位置合わせされて、
    前記光路と同一の広がりを有する、窓枠基板（２５）；
    および、 データ入力端子を有し、さらに前記発光デバイス（１
    ２）の前記第１および第２端子と接続される制御信号出
    力端子を有して、前記発光デバイス（１２）を活動化し
    て、前記データ入力端子に入力されるデータ信号に従っ
    て実像を生成する、複数の駆動回路および制御回路（５
    ７）；によって構成されることを特徴とする集積光電子
    パッケージ。
  3. 【請求項３】 集積光電子パッケージであって：主表面
    （１１）を有し、前記主表面（１１）の上に複数の発光
    デバイス（１２）が形成された半導体チップ（１０）で
    あって、前記発光デバイス（１２）はそれぞれ、前記発
    光デバイス（１２）を活動化する第１および第２電極を
    有し、前記発光デバイス（１２）は、行および列状に配
    置され、活動化されたときに、共に動作して前記主表面
    （１１）の中央部分（１３）に完全な実像を生成する複
    数の画素を確定し、前記半導体チップ（１０）はさら
    に、その外側端部に隣接し、前記主表面（１１）の前記
    中央部分（１３）の外側にあたる位置に、外部接続／実
    装パッド（２０）を有して、前記発光デバイス（１２）
    の前記第１電極は、第１の複数の前記外部接続／実装パ
    ッド（２０）と接続されて画素の行を確定し、前記発光
    デバイス（１２）の前記第２電極は、第２の複数の前記
    外部接続／実装パッド（２０）と接続されて画素の列を
    確定する、半導体チップ；主表面（２６）を有し、前記
    半導体チップ（１０）の前記主表面（１１）の前記中央
    部分（１３）における前記実像と実質的に同一の広がり
    を有する中央透過光路（２７）を確定する窓枠基板（２
    ５）であって、前記窓枠基板（２５）はさらに、内部に
    形成された複数の導線（１３）を有し、前記各導線は、
    前記中央光路（２７）の端部に隣接する実装パッド（３
    ０）から、前記窓枠基板（２５）の前記主表面（２６）
    上の接続パッド（３３）へと伸び、前記半導体チップ
    （１０）の前記主表面（１１）は、前記窓枠基板（２
    ５）の前記主表面（２６）の上に実装されて、前記第１
    および第２の複数の外部接続／実装パッド（２０）は、
    前記窓枠基板（２５）の前記実装パッド（３０）と電気
    的に接触し、前記半導体チップ（１０）の前記主表面
    （１１）の前記中央部分（１３）における前記実像は、
    前記窓枠基板（２５）の前記主表面（２６）内の前記中
    央光路（２７）と軸方向に位置合わせされ、前記光路と
    同一の広がりを有する、窓枠基板（２５）；データ入力
    端子を有し、さらに前記発光デバイス（１２）の前記第
    １および第２端子と接続されるように対応した制御信号
    端子を有して、前記発光デバイス（１２）を活動化し
    て、前記データ入力端子に入力されるデータ信号に従っ
    て実像を生成する、複数の駆動回路および制御回路（５
    ７）；および、 向かい合う第１および第２の主表面を有する実装基板
    （５５）であって、前記第１主表面の上の第１電気接続
    パッド、前記第２主表面の上の第２電気接続パッド、前
    記実装基板内の前記第１および第２電気接続パッド間に
    形成された電気接続を有し、前記複数の駆動回路および
    制御回路（５７）は、前記実装基板（５５）の前記第１
    表面の上に実装され、前記制御信号出力端子は、前記第
    １電気接続パッドと電気的に接触し、前記窓枠基板（２
    ５）は、前記実装基板（５５）の前記第２主表面の上に
    実装されて、前記第２電気接続パッドは、前記第１およ
    び第２の複数の外部接続／実装パッド３３と電気的に接
    触する、実装基板（５５）；によって構成されることを
    特徴とする集積光電子パッケージ。
  4. 【請求項４】 視覚表示装置を有する携帯電子装置であ
    って：データ出力端子を有する携帯電子装置（１０
    ０）；およびビューイング開口部（１２２）を有する小
    型虚像表示装置（１０２）であって、前記表示装置（１
    ０２）は、動作可能な形で前記電子装置（１００）に付
    着され、また主表面（１１）を有する半導体チップ（１
    ０）であって、前記主表面（１１）の上に複数の発光デ
    バイス（１２）が形成された半導体チップ（１０）を含
    み、前記発光デバイス（１２）はそれぞれ、前記発光デ
    バイス（１２）を活動化する第１および第２電極を有
    し、前記発光デバイス（１２）は、行および列状に配置
    され、活動化されたときに、共に動作して前記主表面
    （１１）の中央部分（１３）に完全な実像を生成する複
    数の画素を確定し、前記半導体チップ（１０）はさら
    に、その外側に隣接して、および前記主表面（１１）の
    前記中央部分（１３）の外側に、外部接続／実装パッド
    （２０）を有し、前記発光デバイス（１２）の前記第１
    電極は、第１の複数の前記外部接続／実装パッド（２
    ０）に接続されて画素の行を確定し、前記発光デバイス
    （１２）の前記第２電極は、第２の複数の前記外部接続
    ／実装パッド（２０）と接続されて画素の列を確定す
    る、小型虚像表示装置；主表面（２６）を有し、前記半
    導体チップ（１０）の前記主表面（１１）の前記中央部
    分（１３）における前記実像と実質的に同一の広がりを
    有する中央透過光路（２７）を確定する窓枠基板（２
    ５）であって、前記窓枠基板（２５）はさらに、内部に
    形成された複数の導線を有し、前記各導線は、前記中央
    光路（２７）の端部に隣接する実装パッド（３０）か
    ら、前記窓枠基板（２５）の前記主表面（２６）上の接
    続パッド（３３）へと伸び、前記半導体チップ（１０）
    の前記主表面（１１）は、前記窓枠基板（２５）の前記
    主表面（２６）の上に実装され、前記第１および第２の
    複数の外部接続／実装パッド（２０）は、前記窓枠基板
    （２５）の前記実装パッド（３０）と電気的に接触し、
    前記半導体チップ（１０）の前記主表面（１１）の前記
    中央部分（１３）における前記実像は、前記窓枠基板
    （２５）の前記主表面（２５）内の前記中央光路（２
    ７）と軸方向に位置合わせされ、前記中央光路と同一の
    広がりを有する、窓枠基板（２５）；前記電子装置の前
    記データ出力端子と接続されるデータ入力端子を有し、
    さらに前記発光デバイス（１２）の前記第１および第２
    端子と接続されるのに対応した制御信号出力端子を有し
    て、前記発光デバイス（１２）を活動化して、前記デー
    タ入力端子に入力されるデータ信号に従って実像を生成
    する、複数の駆動回路および制御回路（５７）；およ
    び、 向かい合う第１および第２の主表面を有する実装基板
    （５５）であって、前記第１主表面上の第１電気接続パ
    ッド，前記第２主表面上の第２電気接続パッド、および
    前記実装基板内の前記第１および第２電気接続パッド間
    に形成される電気接続を有し、前記複数の駆動回路およ
    び制御回路（５７）は、前記実装基板（５５）の前記第
    １表面の上に実装されて、前記制御信号出力端子は、前
    記第１電気接続パッドと電気的に接触し、前記窓枠基板
    （２５）は、前記実装基板（５５）の前記第２主表面の
    上に実装され、前記第２電気接続パッドは、前記第１お
    よび第２の複数の外部接続／実装パッドと電気的に接触
    する、実装基板（５５）；および、 前記電子装置（１００）内に実装され、前記窓枠基板
    （２５）内の前記中央光路（２７）と軸方向に位置合わ
    せされて、前記開口部（１２２）を確定し、前記発光デ
    バイス（１２）の前記アレーによって生成される前記実
    像から虚像を提供する光学系（６０）であって、前記実
    像は、前記電子装置（１００）のオペレータが容易に見
    ることができる光学系（６０）；によって構成されるこ
    とを特徴とする携帯電子装置。
  5. 【請求項５】 光電子パッケージを製造する方法であっ
    て：半導体チップ（１０）の主表面（１１）の上に複数
    の発光デバイス（１２）を形成する段階であって、前記
    発光デバイス（１２）はそれぞれ、前記発光デバイス
    （１２）を活動化する第１および第２電極を有し、前記
    発光デバイス（１２）は、行および列状に配置され、活
    動化されたときに、共に動作して前記主表面（１１）の
    中央部分（１３）に完全な実像を生成する複数の画素を
    確定する段階であって、前記半導体チップ（１０）はさ
    らに、その外側端部に隣接し、前記主表面（１１）の前
    記中央部分（１３）の外側にあたる位置に、外部接続／
    実装パッド（２０）を有するように形成され、前記発光
    デバイス（１２）の前記第１電極は、第１の複数の前記
    外部接続／実装パッド（２０）と接続されて画素の行を
    確定し、前記発光デバイス（１２）の前記第２電極は、
    第２の複数の前記外部接続／実装パッド（２０）と接続
    されて画素の列を確定する段階；主表面（２６）を有し
    て、前記半導体チップ（１０）の前記主表面（１１）の
    前記中央部分（１３）における実像と実質的に同一の広
    がりを有する中央透過光路（２７）を確定する窓枠基板
    （２５）を形成し、前記窓枠基板（２５）内に複数の導
    線（３１）を、前記中央光路（２７）の端部に隣接して
    複数の実装パッド（３０）を、および前記窓枠基板（２
    ５）の前記主表面（２６）の上に複数の接続パッド（３
    ３）を形成して、各導線（３１）が、接続パッド（３
    ３）を実装パッド（３０）と接続する段階；前記半導体
    チップ（１０）の前記主表面（１１）を、前記窓枠基板
    （２５）の前記主表面（２６）の上に実装して、前記半
    導体チップ（１０）の前記第１および第２の複数の外部
    接続／実装パッド（２０）が、前記窓枠基板（２５）の
    前記実装パッド（３０）と電気的に接触し、前記半導体
    チップ（１０）の前記主表面（１１）の前記中央部分
    （１３）における前記実像が、前記窓枠基板（２５）の
    前記主表面（２６）内の前記中央光路（２７）と軸方向
    に位置合わせされる段階；データ入力端子を有し、さら
    に前記発光デバイス（１２）の前記第１および第２端子
    と接続されるように対応した制御信号出力端子を有する
    複数の駆動回路および制御回路を形成して、前記発光デ
    バイス（１２）を活動化して、前記データ入力端子に入
    力されるデータ信号に従って実像を生成する段階；向か
    い合う第１および第２の主表面を有する実装基板（５
    ５）を形成し、前記第１主表面の上に第１電気接続パッ
    ドを形成し、前記第２主表面の上に第２電気接続パッド
    を形成し、前記実装基板（５５）内の前記第１および第
    ２電気接続パッド間に電気接続を形成する段階；前記実
    装基板（５５）の前記第１表面の上に、複数の駆動回路
    および制御回路（５７）を実装し、前記制御信号出力端
    子は、前記第１電気接続パッドと電気的に接触する段
    階；および、 前記窓枠基板（２５）を前記実装基板（５５）の前記第
    ２主表面の上に実装して、前記第２電気接続パッドは、
    前記第１および第２の複数の外部接続／実装パッド（３
    ３）と電気的に接触する段階；によって構成されること
    を特徴とする製造方法。
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