JPS59109088A - Solid video display unit - Google Patents

Solid video display unit

Info

Publication number
JPS59109088A
JPS59109088A JP57219439A JP21943982A JPS59109088A JP S59109088 A JPS59109088 A JP S59109088A JP 57219439 A JP57219439 A JP 57219439A JP 21943982 A JP21943982 A JP 21943982A JP S59109088 A JPS59109088 A JP S59109088A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
region
electro
display device
image display
solid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP57219439A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH058434B2 (en
Inventor
隆博 山田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57219439A priority Critical patent/JPS59109088A/en
Priority to US06/515,277 priority patent/US4654685A/en
Publication of JPS59109088A publication Critical patent/JPS59109088A/en
Publication of JPH058434B2 publication Critical patent/JPH058434B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Led Devices (AREA)
  • Transforming Electric Information Into Light Information (AREA)
  • Video Image Reproduction Devices For Color Tv Systems (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Control Of El Displays (AREA)

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】 産業上の利用分野 本発明は、高解像度のカラー映像表示が可能な固体映像
表示装置に関するものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a solid-state image display device capable of displaying high-resolution color images.

従来例の構成とその問題点 近缶、CRT (Cathode Ray Tube 
:陰極線管)にかわる固体の映像表示デバイスの開発が
進められて米ている。こうした映像表示用の発光素子と
して低電圧駆動が可能で高集積化が容易、7LED(L
ight Emitting Diode :56光ダ
イオード)が注目されている。
Cathode Ray Tube (Cathode Ray Tube)
Development of solid-state video display devices to replace cathode ray tubes is currently underway. As a light-emitting element for displaying images, 7 LEDs (L
light emitting diode (56 photodiode) is attracting attention.

1ず、第1図にLEDの基本構造図aとエネルギーバン
ド図すを示す。
First, FIG. 1 shows the basic structure diagram a and the energy band diagram of an LED.

第1図aにおいては、GaAsのp領域101を中には
さんでGa1−XAIXAS (D p領域102とG
a 、 −yAlyAS (7) n領域103の二重
へテロ構造(2つのへテロ接合104,105から成っ
ている)から成るLEDの断面構造を示している。ここ
で、電源Eによす11@バイアスされ=ト、p−nへテ
ロ接合1o6を通して注入された電子はGLASのp領
域101で正孔と再結合し、GaAsのバンドギャップ
エネルギーに相当する波長で発光する。この時、第1図
すから分る様に、注入された電子はへテロ接合104の
電子に対する電位障壁のためにGa 1−XAIXAS
  のp領域102へは拡散でさず、GaAs のp領
域のみで発光する。
In FIG. 1a, Ga1-XAIXAS (D p region 102 and G
a, -yAlyAS (7) shows the cross-sectional structure of an LED consisting of a double heterostructure of n-region 103 (consisting of two heterojunctions 104, 105). Here, the electrons injected through the p-n heterojunction 1o6 recombine with holes in the p-region 101 of the GLAS, and the electrons are biased by the power source E and have a wavelength corresponding to the bandgap energy of GaAs. It emits light. At this time, as can be seen from FIG. 1, the injected electrons are exposed to Ga 1-
The light is not diffused into the p-region 102 of GaAs, and the light is emitted only from the p-region of GaAs.

この様なLEDを半導体基板表面に2次元に配列すると
2次元画像を白黒で映像表示することが可能となぁか、
カラー映像表示しようとするとカラー映像の各々の1画
素毎に三原色のR(赤)。
If such LEDs are arranged two-dimensionally on the surface of a semiconductor substrate, it will be possible to display a two-dimensional image in black and white.
When trying to display a color image, the three primary colors R (red) are applied to each pixel of the color image.

G(緑)、B(青)で発光する3個の発光素子が必要で
ある。このため、白黒の映像表示に得られた解像度をカ
ラーの映像表示でも得ようとすると発光素子の個数を3
倍に増さねばならないという問題点が生じる。
Three light emitting elements that emit light in G (green) and B (blue) are required. Therefore, if you try to obtain the same resolution for black and white video display as color video display, the number of light emitting elements must be 3.
The problem arises that it has to be doubled.

発明の目的 本発明は、上記のような従来の問題点を解消するもので
、1画素領域に対応して複数の電光変換部(発光素子領
域)を形成した3次元構造にすることにより容易に高解
像度のカラー映像表示を実現すにとのできる固体映像表
示装置を提供することを目的とする。
OBJECT OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems of the conventional art, and can easily be realized by creating a three-dimensional structure in which a plurality of electro-optical conversion parts (light-emitting element regions) are formed corresponding to one pixel region. An object of the present invention is to provide a solid-state video display device capable of realizing high-resolution color video display.

発明の構成 本発明の固体映像表示装置は、■、基板に垂直な方向(
厚み方向)に層状に形成した電光変換部と、■、各層の
電光変換部を走食す6ために基板内に埋めこ1れた複数
の抵抗性メート電極(Re5istiue Gate電
極、以下、RG電極と略記する)とにより構成したもの
で、高解像度のカラー映像表示を可能にしたものであ6
゜ 実施例 本発明の詳細な説明する前に、本発明の基本構成部分に
ついてその動作原理を説明する。
Structure of the Invention The solid-state image display device of the present invention is characterized in that: (i) the direction perpendicular to the substrate (
(1) A plurality of resistive gate electrodes (hereinafter referred to as RG electrodes) embedded in the substrate to etch the electro-optic converter in each layer (thickness direction); (abbreviated)), which enables high-resolution color image display.
Embodiments Before describing the present invention in detail, the operating principles of the basic components of the present invention will be explained.

葦ず、電光変換部について検討する。Let's consider the electric light conversion section.

一般に、p−n接合LE\D(7)分光感度特性R(λ
)I/′i、但し、 Eg二全発光領域半導体材料のバンドギャップエネルギ
ー h/l η(λ):有効量子効率 ■(λG−入)−1(λ≦λG) −〇  (λ〉λc、) とV=。Egl> Egz の半導体のへテロ接合に(
1)式を適用すると、次式の様になる。
Generally, p-n junction LE\D(7) spectral sensitivity characteristic R(λ
)I/'i, However, Bandgap energy h/l of Eg2 full emission region semiconductor material η(λ): Effective quantum efficiency ■(λG-included)-1(λ≦λG) −〇 (λ〉λc, ) and V=. In the semiconductor heterojunction of Egl> Egz (
1) Applying the formula, it becomes as follows.

但し、 U(λG1−λ)=1  (λ≦λc+  )=0  
(λ〉λc、1) U(λG2−λ)=1  (λ≦λG2 )=○  (
λ〉λG2 ) 従って・Eg+ > 8g2の場合はλc+<λG2で
あるから、U(λG1−λCZ)三〇となる。この事は
、Eglを有す6半導体は8g2を有する半導体内で発
光した光に7寸して透明になる事を表わす。これを、一
般に窓効果と称する。これは、発光色として、R(赤、
ン、(R)≠600〜7001m)、G(緑、λ(C)
−j600〜600nm)、B (青、λ(B)≠4o
○〜500nm)を、基板厚み方向に配置する場合に、
表面から青発光領域、緑発光領域、赤発光領域とすべさ
Cとを意味している。
However, U(λG1-λ)=1 (λ≦λc+)=0
(λ>λc, 1) U(λG2−λ)=1 (λ≦λG2 )=○ (
λ>λG2) Therefore, in the case of ・Eg+>8g2, λc+<λG2, so U(λG1−λCZ) is 30. This means that the 6 semiconductor having Egl becomes transparent by 7 dimensions to the light emitted within the semiconductor having 8g2. This is generally called the window effect. This is R (red,
(R)≠600~7001m), G (green, λ(C)
-j600~600nm), B (blue, λ(B)≠4o
○~500nm) in the substrate thickness direction,
From the surface, it means a blue light emitting region, a green light emitting region, a red light emitting region and a surface C.

次に、電光変換部の走査手段として用いる抵抗性ゲート
(RG)電極について検討する。
Next, a resistive gate (RG) electrode used as a scanning means of the electro-optic converter will be considered.

抵抗性ゲート電極の基本構成は第2図aに示す。The basic structure of a resistive gate electrode is shown in FIG. 2a.

p基板201上に形成されたn−領域202の上に絶縁
物203を介してRe電極204が形成され、その両端
の端子X−Y間に電圧Eが印加されろと第2図すに示す
様zn−領域202のポテンシャル分布が得られる。こ
の時、n−領域202の空乏化電位ψをψ−ψ0とする
と、Aで示された範囲が空乏化する領域に対応ず/S。
A Re electrode 204 is formed on an n-region 202 formed on a p-substrate 201 via an insulator 203, and a voltage E is applied between terminals X and Y at both ends, as shown in FIG. The potential distribution of the zn-region 202 is obtained. At this time, if the depletion potential ψ of the n-region 202 is set to ψ-ψ0, the range indicated by A does not correspond to the depletion region /S.

この様なRe電極を用いて走査機能を実現するには、第
3図iaK示すように、最低2本のRe電極があればよ
い。
In order to realize the scanning function using such Re electrodes, it is sufficient to have at least two Re electrodes, as shown in FIG. 3 iaK.

第3図a、  bは、それぞれRe電極の上面図と断面
図を表わし、第3図Cはそのポテンシャル分布を表わす
FIGS. 3a and 3b show a top view and a cross-sectional view of the Re electrode, respectively, and FIG. 3C shows its potential distribution.

p基板301上に形成されたn−領域302の上に絶縁
物303を介してRe電極304及び305が形成され
ろ。Re電極304の両端の端子B−C間に電圧E1を
印加すると、そのポテンシャル分布はψ1となり、R(
、電極306あ両端の端子り−E間に電圧E2を印加す
ると、そのポテンシャル分布はψ2となる。
Re electrodes 304 and 305 are formed on an n-region 302 formed on a p-substrate 301 with an insulator 303 in between. When voltage E1 is applied between terminals B and C at both ends of Re electrode 304, the potential distribution becomes ψ1, and R(
When a voltage E2 is applied between terminals -E at both ends of the electrode 306A, the potential distribution becomes ψ2.

この時、ぎ領域302の空乏化電位をψ−ψ0とすると
Re電極304に対してはFで示された範囲が空乏化領
域となり、Re電極305に対してはGで示された範囲
が空乏化領域となる。
At this time, if the depletion potential of the gi region 302 is ψ-ψ0, the range indicated by F becomes the depletion region for the Re electrode 304, and the range indicated by G becomes the depletion region for the Re electrode 305. It becomes an area of transformation.

この結果、Re電極304,305に直角な方向(第3
図すのn−領域302で紙面に垂直な方向)でn−領域
302をみると、Hで示される範囲に・2つのRe電極
304,306を横切るチャネルが形成され60 この様なチャネルを例えば右側に走査させるには、鋸歯
状波R1とR2をそれぞれB −1端子間とD−E端子
間に容量を介して供給すればよい。
As a result, the direction perpendicular to the Re electrodes 304 and 305 (the third
If you look at the n-region 302 in the direction perpendicular to the plane of the drawing (in the direction perpendicular to the plane of the drawing), a channel is formed in the range indicated by H that crosses the two Re electrodes 304 and 306. To scan to the right, sawtooth waves R1 and R2 may be supplied between the B-1 terminal and the D-E terminal via capacitors, respectively.

以上述べた様な電光変換部と走査手段としての複数のR
(、電極とで構成される本発明の一実施例の固体映像表
示装置を図面を用いて説明する。
The electro-optical converter as described above and a plurality of R as scanning means
(A solid-state image display device according to an embodiment of the present invention, which is configured with electrodes and electrodes, will be described with reference to the drawings.

1ず、第4図に本発明の第1の実施例の固体映像表示装
置の基本画素領域に対応する部分を示し、その素子構造
及び動作を説明する。
First, FIG. 4 shows a portion corresponding to a basic pixel area of a solid-state video display device according to a first embodiment of the present invention, and its element structure and operation will be explained.

第4図aはその上面図、第4図すはaのx−x’断面図
、第4図CはaのY−Y’断面図を示す。
FIG. 4a shows a top view thereof, FIG. 4A shows a sectional view taken along the line XX', and FIG. 4C shows a sectional view taken along the YY' line of FIG. 4A.

この基本画素領域はY −Y’力方向連続となる部分(
例え:、in+領域など)が存在するので、固体映像表
示素子はY−Y’力方向作られた複数画素相当のユニッ
トをx−x’力方向並べることに裏って構成される。
This basic pixel area is a continuous part in the Y-Y' force direction (
(eg, in+ region), the solid-state image display element is constructed by arranging units corresponding to a plurality of pixels in the Y-Y' force direction and arranging them in the XX' force direction.

第4図の構成は、p基板401上に絶縁物402でx−
x’力方向分離されたn領域4o3(これは信号伝送線
として用いる9と、n領域403の上に形成されたp領
域404(このp領域404内に、上下に埋め込1れた
n型R(、電極405゜406がY −Y’力方向連続
して存在する。これは走査手段として用いる)と、この
p領域404の上に絶縁物407でx−、x’力方向よ
びY−Y’力方向もに分離されて形成されたn領域40
8及びp領域4o9(このp領域409が発光領域とな
る)と1.p領域409の上に形成されたp領域410
とにJ:!ll形成されている。この構成で、n領域4
03とp領域410の間にバイアス電圧E、が印加され
る。また、n領域403がらp領域4101での部分を
R区間と呼ぶ。なお、ERoun頌廿401とn領域4
03に逆バイアスを与えるための電圧である。
The configuration in FIG. 4 has an insulator 402 on a p-substrate 401
An n region 4o3 (this is used as a signal transmission line) separated in the x' force direction and a p region 404 formed on the n region 403 (n type R (electrodes 405 and 406 are present continuously in the Y-Y' force direction, which is used as a scanning means), and an insulator 407 is placed on top of this p region 404 to separate the x-, x' force directions and the Y- n region 40 formed separately in the Y' force direction
8 and p region 4o9 (this p region 409 becomes a light emitting region) and 1. p region 410 formed on p region 409
Toni J:! ll is formed. With this configuration, n area 4
A bias voltage E is applied between 03 and p region 410. Further, the portion between the n region 403 and the p region 4101 is called an R section. In addition, ERoun 401 and n area 4
This is a voltage for applying a reverse bias to 03.

更に、p領域410の上にn領域411及びp領域41
2が形成され、p領域412の上に絶縁物413でx 
−x’力方向分離されたn領域414(これは信号伝送
線として用いる)が形成される。
Further, an n region 411 and a p region 41 are formed on the p region 410.
2 is formed, and an insulator 413 is formed on the p region 412.
An n-region 414 (used as a signal transmission line) separated in the -x' force direction is formed.

n領域411とp領域412とはp領域410とn領域
414とを分離するために設けたもので、その機能はp
領域410とn領域411との間の逆バイア人町圧ER
O’及びp領域412とn領域414との間の逆バイア
ス電圧EGOで実現している。
N region 411 and p region 412 are provided to separate p region 410 and n region 414, and their function is to
Reverse Bahian town pressure ER between area 410 and n area 411
This is realized by a reverse bias voltage EGO between O' and p region 412 and n region 414.

更に、n領域414の上には、p領域415(このp領
域415内に、上下に埋めこ壕れたn型R(、電@A4
16,417がY −Y’力方向連続して存在する。こ
れは走査手段として用いる)と、p領域415の上に絶
縁物418でx −x’力方向よびY−Y’力方向もに
分離されて形成され7vn領域419及びp領域42.
0(このp領域420が発光領域とな−る)と、p領域
420の上に形成されたn領域421とで形成され、n
領域414とn領域421の間にバイアス電圧E、が印
加される。
Further, on the n region 414, a p region 415 (an n-type R buried vertically in this p region 415) is formed.
16,417 exist continuously in the Y-Y' force direction. (this is used as a scanning means), a 7vn region 419 and a p region 42.
0 (this p region 420 becomes a light emitting region) and an n region 421 formed on the p region 420.
A bias voltage E is applied between region 414 and n region 421.

また、n領域414からn領域421葦での部分をG区
間と呼ぶ。
Moreover, the part from the n area 414 to the n area 421 reed is called the G section.

更に、n領域421の−F、に、n領域422.及びn
領域423が形成され、n領域423の上に絶縁物42
4でx−x’力方向分離されたn領域425(これは信
号伝送線として用いる)が形成される。
Furthermore, -F of the n area 421, the n area 422. and n
A region 423 is formed, and an insulator 42 is formed on the n region 423.
4, an n region 425 (used as a signal transmission line) separated in the x-x' force direction is formed.

n領域422とn領域423とは、n領域421とn領
域425とを分離するために設けたもので、その機能は
、n領域421とn領域422との間の逆バイアス電圧
Ear;及びn領域423とn領域425との間の逆バ
イアス電圧EBoで実現している。
N-region 422 and n-region 423 are provided to separate n-region 421 and n-region 425, and their functions are to reverse bias voltage Ear between n-region 421 and n-region 422; This is realized by a reverse bias voltage EBo between the region 423 and the n region 425.

更に、n領域425の上に形成されたn領域426(こ
のn領域426内に上下に埋めこ1れftn型RG電極
427+428がY−Y’力方向連続して存在する。こ
れは走査手段として用いる)と、n領域426の上に絶
縁物429でx−x’力方向よびY −Y’力方向もに
分離されて形成されたn領域430及びn領域431(
このn領域431が発光領域となる)と、n領域431
の上に形成され7jp領域432とで形成され、n領域
425とn領域432との間にバイアス電圧EB が印
加される。′!た、n領域425からn領域432″i
での部分をB区間と呼ぶ。
Furthermore, an n region 426 formed on the n region 425 (embedded vertically within this n region 426, ftn type RG electrodes 427+428 exist continuously in the Y-Y' force direction.This is used as a scanning means. n region 430 and n region 431 (
This n area 431 becomes a light emitting area) and n area 431
A bias voltage EB is applied between the n region 425 and the n region 432. ′! In addition, from the n area 425 to the n area 432''i
The part at is called the B section.

最後に、n領域432の上に保護用としての透明ガラス
433を形成して、単位画素の基本構造が構成される。
Finally, a protective transparent glass 433 is formed on the n-region 432 to form the basic structure of the unit pixel.

第4図のような単位画素は、厚み方向にB区間。A unit pixel as shown in Fig. 4 is in section B in the thickness direction.

G区間、R区間から成り立っているが、これは、カラー
映像表示の場合の三原色B、  G、  Hに対応して
いる。例えば、B区間の発光波長として400〜soo
nm、G区間の発光波長として500〜6oOnm、R
区間の発光波長として60o〜7Q。
It consists of a G section and an R section, which correspond to the three primary colors B, G, and H in the case of color video display. For example, the emission wavelength in section B is 400~soo
nm, the emission wavelength in the G section is 500 to 6oOnm, R
The emission wavelength of the section is 60o~7Q.

nm を割当てる場合、第1図の様な構造のLEDでは
、発光波長の幅が狭いので、この制限を緩オ目するため
に、第6図に示す様な混合勾配(compositio
nal grading )といつ構造を利用する方が
よい。これは、清浄なヘテロ接合界面を得る為にも役立
つ。第6図に示している様に、−n+基板501とV領
域502とがInPで、n領域603がInzGal 
−XASYPI−Yである時、混合勾配とはn領域50
4,505の様に、In)(Ga I −xAsyP 
j−yで表わされる領域で、InPと接する所ではX=
y=Qで、InxGa1 XASYpj−yと接する所
でux=X+y=Yとなる様に、モル比の勾配で作られ
ている。
When assigning nm, the width of the emission wavelength is narrow in the LED with the structure shown in Fig.
nal grading) and when it is better to use the structure. This also helps to obtain a clean heterojunction interface. As shown in FIG. 6, the -n+ substrate 501 and the V region 502 are made of InP, and the n region 603 is made of InzGal.
-XASYPI-Y, the mixing gradient is n region 50
4,505, In)(GaI-xAsyP
In the region represented by j-y, where it touches InP, X=
It is made with a gradient of molar ratio so that y=Q and ux=X+y=Y at the place where it touches InxGa1XASYpj-y.

勾配の作り方は、パラメータx、yを連続的に変化させ
るか、微少ステップ状に変化させるとよい。
The gradient can be created by changing the parameters x and y continuously or in small steps.

この結果を第1図のn領域101に適用するとEgが徐
々に変化するので、発光波長の幅を犬さくすることが6
丁能となる。
When this result is applied to the n-region 101 in FIG. 1, Eg changes gradually, so it is possible to narrow the width of the emission wavelength by 6
Becomes Ding Noh.

これを、第4図の発光領域であるp領域4o9゜420
.431に適用することで、必要な発光波長の幅が設定
できる。
This is the p region 4o9°420 which is the light emitting region in FIG.
.. By applying this to 431, the necessary width of the emission wavelength can be set.

第4図の構造の詳細な説明をする前に、動作説明を行な
う。lR区間に於いて、RG電極405及び406にn
領域404を空乏化させるに十分な電圧が印加されると
、電荷の転送チャネル434がn領域404内に形成さ
れる。この結果、n領域403から電子が転送チャネル
434を経由してn領域408に到達し、n領域409
で正孔と再結合して発光する。
Before giving a detailed explanation of the structure shown in FIG. 4, the operation will be explained. In the lR section, n is applied to the RG electrodes 405 and 406.
When a voltage sufficient to deplete region 404 is applied, a charge transfer channel 434 is formed in n-region 404 . As a result, electrons from the n-region 403 reach the n-region 408 via the transfer channel 434, and the electrons reach the n-region 409.
It recombines with holes and emits light.

同様に、G区間に於いてRG電極416及び417にn
領域416を空乏化させるに十分な電圧が印加されると
、電荷の転送チャネル436がn領域415内に形成さ
れる。この結果、n領域414から電子が転送チャネル
435を経由してn領域419に到達し、n領域420
でiih孔と再結合して発光する。
Similarly, in the G section, n is applied to RG electrodes 416 and 417.
When a voltage sufficient to deplete region 416 is applied, a charge transfer channel 436 is formed in n-region 415 . As a result, electrons from the n-region 414 reach the n-region 419 via the transfer channel 435, and the electrons reach the n-region 420.
It recombines with the iih hole and emits light.

同様に、B区間に於いてRG電極427及び428にn
領域426を空乏化させるに十分な電圧が印加されると
、電荷の転送チャネル436がn領域426内に形成さ
れる。この結果、n領域425から電子が転送チャネル
436を経由してn領域430に到達し、n領域431
で正孔と再結合して発光する。以上の動作は、R区間、
G区間、B区間で、独立に行なえる。
Similarly, in the B section, the RG electrodes 427 and 428 are
When a voltage sufficient to deplete region 426 is applied, a charge transfer channel 436 is formed within n-region 426 . As a result, electrons from the n-region 425 reach the n-region 430 via the transfer channel 436, and the electrons reach the n-region 431.
It recombines with holes and emits light. The above operation is performed in the R section,
It can be performed independently in G section and B section.

次に、第4図の構造に関する詳細な説明に入る。Next, a detailed explanation regarding the structure of FIG. 4 will be given.

第4図のR,G、Bの各区間での発光波長はすでに示し
たが、再記する。
Although the emission wavelengths in each section of R, G, and B in FIG. 4 have already been shown, they will be described again.

発光波長幅は、すでに述べた混合勾配で実現できるので
、ここでは、各領域を形成する半導体を決めろために、
各区間に代表的な波長を考える。
Since the emission wavelength width can be realized by the mixing gradient mentioned above, here, in order to determine the semiconductor that forms each region,
Consider typical wavelengths for each section.

そこで、次のような代表波長λ但)、λ(G)、λ(B
)を考える。
Therefore, the following representative wavelengths λ(B), λ(G), λ(B
)think of.

第6図は、l1l−V族の多元化合物のE、と格子定数
の関係を示す図である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between E and lattice constant of a multi-element compound of the l1l-V group.

この第6図から、上記λ但)、λ(G)、λ(B)に対
応する化合物半導体で格子定数を揃えることが可能であ
る。格子定数が揃う程、界面特性が向上し、素子特性そ
のものも理想的になる。
From this FIG. 6, it is possible to make the lattice constants uniform in compound semiconductors corresponding to the above-mentioned λ(G) and λ(B). The more uniform the lattice constants are, the better the interface properties will be, and the more ideal the device properties will be.

例えば、λ(B)にはALP)(Sb+−x、λ((−
)には(、ayAl + −yAs 、λ(R)にはG
ay’ A11−y’As (y’:) y )を用い
ればよい。ここで、λ(B)に対応するのはp領域43
1、λ(G)に対応するのはp領域420、λG)に対
応するのはp領域409である。B区間の他の領域はA
IPx’Sb1−x’ (x’ (x )で構成する。
For example, λ(B) has ALP)(Sb+-x, λ((-
) is (, ayAl + -yAs, λ(R) is G
ay'A11-y'As(y':) y ) may be used. Here, the p region 43 corresponds to λ(B).
1, the p region 420 corresponds to λ(G), and the p region 409 corresponds to λG). Other areas in section B are A
IPx'Sb1-x' (consisting of x' (x)).

G区間の他の領域はGazAll −2As (Z <
 ’! )で構成する。R区間の他の領域はGayAl
 、 −yAs  で構成する。実際の製造には、M 
B E (Mo1ecular BeamEpitax
y ) 法によるエピタキシャル結晶成長技術を用いれ
ばよい。
The other regions of the G section are GazAll -2As (Z <
'! ). Other areas in R section are GayAl
, -yAs. For actual manufacturing, M
B E (Mo1ecular Beam Epitax
y) epitaxial crystal growth technology may be used.

なお、上述の様な化合物半導体を用いてEgの設定が可
能であるが、不純物ドーピングにより若干の袖市が11
[能である。
Although it is possible to set Eg using the above-mentioned compound semiconductor, there is a slight deviation due to impurity doping.
[It is Noh.

例えば、上述しりAIPxSb4.、x及びGayAl
 + −yASなどをn型にするにはLi、 Ss、 
Teなどが用いられ、p型にするにはZn、Cdなどが
用いられる。
For example, the above-mentioned AIPxSb4. , x and GayAl
+ - To make yAS etc. n-type, Li, Ss,
Te, etc. are used, and Zn, Cd, etc. are used to make it p-type.

この時、不純物ドーピングが高くなると、第7図に示す
ように、縮退ドーピング、又は不純物テイルbという状
態を実現し得る。縮退ドーピングは鴫を太キくシ、不純
物テイルは1Kgを小さくする補正として利用できるっ これ葦でm −v族の多元化合物を用いた構成を考えて
米たが、1l−Vl族の多元化合物の使用も可能である
At this time, when the impurity doping becomes high, a state of degenerate doping or impurity tail b can be realized as shown in FIG. Degenerate doping can be used as a correction to make the doping thicker and the impurity tail smaller by 1Kg.I was considering a configuration using a multi-component compound of the m-v group, but it is possible to use a multi-component compound of the 1l-Vl group. It is also possible to use

第8図は、I−VI族の多元化合物のEg と格子定数
との関係を示すものである。
FIG. 8 shows the relationship between Eg and lattice constant of I-VI group multicomponents.

第8□□□から、λ(B)にはZnzCd 1−xSy
Te 、−y、λ(G)にはZnx’(3d1−x’s
y’T6+−y’ (x’(x、  ’!’<’! )
、λ(R)にはZnzCd 1−2Te  を用いれば
よい。但し、モル比勾配に伴ない結晶構造が閃亜鉛鉱型
がらウルツ鉱型に変わるため、混合勾配によって作る方
が重重しい。
From the 8th □□□, λ(B) contains ZnzCd 1-xSy
Znx'(3d1-x's
y'T6+-y'(x'(x,'!'<'! )
, ZnzCd 1-2Te may be used for λ(R). However, as the crystal structure changes from zincblende to wurtzite as the molar ratio gradient increases, it is heavier to make using a mixing gradient.

次に、第9図に示した等価回路を説明する。・第9図a
は、第4図すと同じ(逆バイアス電源は省略している)
で、バイアス電圧(例えばEB)に信号電圧(例えばe
B)を重畳している。第9図すは、第9Naに対応する
等価回路である。
Next, the equivalent circuit shown in FIG. 9 will be explained.・Figure 9a
is the same as in Figure 4 (reverse bias power supply is omitted)
Then, the bias voltage (e.g. EB) and the signal voltage (e.g. e
B) is superimposed. FIG. 9 is an equivalent circuit corresponding to the 9th Na.

第9図すにおいて、発光ダイオードDB1ばp領域43
2+  p領域431+  n領域430に対応し、発
光ダイオードDC,1はp領域421+  p領域42
0・ n領域419に対応し、発光ダイオードDR1は
p領域410.p領域409.n領域408に対応する
In FIG. 9, the light emitting diode DB1 p region 43
2+ corresponds to p region 431 + n region 430, and light emitting diode DC,1 has p region 421 + p region 42
0.corresponding to the n region 419, the light emitting diode DR1 corresponds to the p region 410. p region 409. Corresponds to n area 408.

寸り、RG電QGB1.GB’1はそれぞれ、n+領域
428,427に対しし、RG電極eG1゜GG’1は
それぞれn+領域417,416に対応し、R(、電1
GR1,GR’1はそれぞれn+、領域ゝ4o6゜40
5に対応する。
Dimensions, RG Electric QGB1. GB′1 corresponds to n+ regions 428, 427, respectively, RG electrode eG1゜GG′1 corresponds to n+ regions 417, 416, respectively, and R(, electrode 1
GR1 and GR'1 are each n+, area ゜4o6゜40
Corresponds to 5.

更に、信号線LB1はn領域425に対応し、信号線L
G1ばn領域414に対応し、信号線LR1ばn領域4
03に対応する。
Further, the signal line LB1 corresponds to the n region 425, and the signal line L
Corresponding to the G1ban region 414, the signal line LR1ban region 4
Corresponds to 03.

第9図すの等仙1回路を用いて横1戎した固体映像表示
装置の実姉例を第1o図に示す。
FIG. 1o shows an actual example of a solid-state image display device with one horizontal strip using one circuit of FIG. 9.

第10図において、第9図の単位画素が水平方向Km列
、垂直方向にn行の行列配置されている。
In FIG. 10, the unit pixels of FIG. 9 are arranged in a matrix of Km columns in the horizontal direction and n rows in the vertical direction.

RG電極GB1.GB’1は水平方向に並ぶm個の発光
ダイオードDB11からDB1mを走査するのに用いら
れる。RG電極GG1.GG’1は水平方向に並ぶm個
の発光ダイオードDG11がらDGlmを走査するのに
用いられる。同様に、RG電極GRl、GR′1は水平
方向に並ぶm (li>1の発光ダイオードDR11か
らDHlmを走査するのに用いられる。
RG electrode GB1. GB'1 is used to scan m light emitting diodes DB11 to DB1m arranged in the horizontal direction. RG electrode GG1. GG'1 is used to scan DGlm from m light emitting diodes DG11 arranged in the horizontal direction. Similarly, the RG electrodes GRl and GR'1 are used to scan the light emitting diodes DR11 to DHlm arranged in the horizontal direction m (li>1).

なお、R(、電極GB1.GG1.GR1は端子A1・
A1′に共通接続され、RC!電極GB’1.CG’1
゜GR′1は端子B1+ B1/に共通接続される。
Note that R(, electrode GB1.GG1.GR1 is connected to terminal A1.
Commonly connected to A1', RC! Electrode GB'1. CG'1
゜GR'1 is commonly connected to terminals B1+B1/.

更に、端子A1. A1’間に電圧F1が印加され、容
量を介して鋸歯状波Flatが印加されると共に、端子
B、、B1’間に電圧E2が印加され、容量を介して鋸
歯状波RO2が印加されて水平方向に走査され、発光ダ
イオードDB11からDB1mは信号線LB1に供給さ
れる信号電圧”B1で発光する。同様に、発光ダイオー
ドDG11からDGllnは信号線LG1に供給される
信号電圧ea1で発光し、発光ダイオードDR11から
DR*mは信号線LR1に供給される信号電圧”INで
発光する。
Furthermore, terminal A1. A voltage F1 is applied between A1' and a sawtooth wave Flat is applied through the capacitor, and a voltage E2 is applied between terminals B and B1' and a sawtooth wave RO2 is applied through the capacitor. The light emitting diodes DB11 to DB1m are scanned in the horizontal direction and emit light at the signal voltage "B1" supplied to the signal line LB1.Similarly, the light emitting diodes DG11 to DGlln emit light at the signal voltage ea1 supplied to the signal line LG1. The light emitting diodes DR11 to DR*m emit light with the signal voltage "IN" supplied to the signal line LR1.

これをn行に並ぶRG電極(A+ r A1’ ) 〜
(An +An’  )及び(B1.B1′)〜(Bn
、Bn′)に同時に実施すれば、全ての信号線(LB1
〜LBn)・(LG1〜LGn)、(LR1〜LRn)
から同時並列に発光ダイオードを発光させられる。
These are arranged in n rows of RG electrodes (A+ r A1') ~
(An +An') and (B1.B1') ~ (Bn
, Bn') at the same time, all signal lines (LB1
~LBn)・(LG1~LGn), (LR1~LRn)
The light emitting diodes can be made to emit light simultaneously in parallel.

以上の様に、本装置によれば、1画素領域の電光変換部
から色再現に必要な複数の色発光が可能な2次元の固体
映像表示装置が実現できる。
As described above, according to the present device, it is possible to realize a two-dimensional solid-state image display device capable of emitting light of a plurality of colors necessary for color reproduction from an electro-optical conversion section in one pixel area.

″また、本装置は厚み方向に3個の電光変換部を設けた
実椎例で説明したが、用途に応じて厚み方向の電光変換
部の個数を増して発光波長を細かく分けて□、割り当て
てもよい。
``In addition, this device has been explained using an actual example in which three electro-optic converters are provided in the thickness direction, but depending on the application, the number of electro-optic converters in the thickness direction can be increased to finely divide the emission wavelengths and allocate them. It's okay.

さらに、厚み方向に並ぶ電光変換部の発光波長を変えず
に、3次元映像表示素子として用いてもよいことは勿論
である。
Furthermore, it goes without saying that it may be used as a three-dimensional image display element without changing the emission wavelengths of the electro-optic converters arranged in the thickness direction.

発明の効果 このように、本発明の固体映像表示装置はカラー映像表
示のための1画素を基板の厚み方向に形成された複数の
電光変換部を有する3次元構造としたもので、1画素部
分だけで複数の色発光表示が可能となる。この結果、次
のような効果が得られる。
Effects of the Invention As described above, the solid-state image display device of the present invention has a three-dimensional structure in which one pixel for displaying color images has a plurality of electro-optic converters formed in the thickness direction of the substrate. This makes it possible to display multiple colors of light. As a result, the following effects can be obtained.

■ 2次元構造の映像表示装置に比べて高解像度のカラ
ー映像表示が可能となる。
■ It is possible to display color images with higher resolution than with two-dimensional structured image display devices.

■ 3次元構造であるが゛ら3次元の映像表示装置とし
ても使用可能である。
■ Although it has a three-dimensional structure, it can also be used as a three-dimensional image display device.

■ また、電光変換部の走査手段として、RG電極の絹
合わゼを用いているため、水平走査に高周波のクロック
パルスが不要となり駆動方法が簡単である。
(2) In addition, since a combination of RG electrodes is used as the scanning means of the electro-optical conversion section, a high-frequency clock pulse is not required for horizontal scanning, and the driving method is simple.

■ 同様に、各行を並列に同時走査が可能なため、高速
処理システムの表示装置として使用できる。
(2) Similarly, since each row can be scanned simultaneously in parallel, it can be used as a display device for high-speed processing systems.

以−計の’F微は、従来の映像表示装置では得られll
/−1もので、実用的効果が大なるものである。
The following 'F' cannot be obtained with conventional video display devices.
/-1, which has great practical effects.

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

第1図a、  bは従来の化合物半導体を用いた発光ダ
イオードの断mi図およびエネルギーバンド図、第2図
a、  t)は基本的な抵抗性ゲート電極の断面図およ
びポテンシャル分布図、第3図a+  1)+  Cけ
2本の抵抗性ゲート電極を用いた走査回路の上面図、断
面図およびポテンシャル分布図、第4図a+  J  
Oは本発明の一実施例における固体映像表示装置を構成
する単位画業部の上面図、x−x’析部面図Y−Y’’
面図、第5図は混合勾配をもっヘテロ接合の断面図、第
6図はn+−v族化合物半導体に対するバンドギャップ
エネルギーと格子定数の関係を表わす特性図、第γ図a
、  りは高不純物の状態でバンドギャップエネルギー
が変化スることを示す縮退ド−ピング特性図および不純
物テイル特性図、第8図はll−Vl族化合物半導体に
対するバンドギャップエネルギーと格子定数の関係を表
わす特性図、第9図a、  bは同装置の単位画素構造
図および等価回路図、第10図は第2図の単位画素を行
列配置し°て構成した固体映像表示装置の平面図である
。 431.420,409・・・・・・発光領域であるp
Q′目−i、 426. 414. 403−(、Tj
号線であるn領域、4281427.4171 416
,406゜405・・・・・・抵抗性ゲート電極である
n+領領域代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほ
か1名第 2 図 第 3 図 第4図 (α)        Y B Fh −EG; ”R。 第5図 第6図 鍔j定秋[A1−會 第 8 N 梧1一定数び〕 第9図 (O−)
Figures 1a and b are cross-sectional views and energy band diagrams of a light-emitting diode using a conventional compound semiconductor; Figures 2a and t) are cross-sectional views and potential distribution diagrams of a basic resistive gate electrode; Figure a+ 1)+ Top view, cross-sectional view, and potential distribution diagram of a scanning circuit using two resistive gate electrodes, Figure 4 a+ J
O is a top view of a unit display unit constituting a solid-state image display device in an embodiment of the present invention;
Figure 5 is a cross-sectional view of a heterojunction with a mixing gradient, Figure 6 is a characteristic diagram showing the relationship between band gap energy and lattice constant for n+-V group compound semiconductors, Figure γ is a
Figure 8 shows the relationship between bandgap energy and lattice constant for II-Vl group compound semiconductors. 9a and 9b are a unit pixel structure diagram and an equivalent circuit diagram of the same device, and FIG. 10 is a plan view of a solid-state image display device constructed by arranging the unit pixels of FIG. 2 in rows and columns. . 431.420,409...p which is a light emitting region
Q'th-i, 426. 414. 403-(,Tj
Line n area, 4281427.4171 416
, 406゜405... Name of the agent for the n+ region which is the resistive gate electrode Patent attorney Toshio Nakao and one other person Figure 2 Figure 3 Figure 4 (α) Y B Fh -EG; "R. Figure 5 Figure 6 Tsuba j Teiaki [A1-kaidai 8 N Go 1 fixed number] Figure 9 (O-)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 (1)半導体基板表面に行列状に割り当てられた画素領
域を前記基板に垂J?方向(厚み方向)K形成された複
数の電光変換部と前記電光変換部に対応する走査手段と
信号伝送手段とにより構成したことを特徴とする固体映
像表示装置、。 営)電光変換部を多元化合物半導体で形成し、かつ厚み
方向に並ぶ電光変換部に対応する多元化合物半導体のバ
ンドギャップエネルギーを異なら一+!:るよつにした
ことを特徴とする特πF請求の範囲第1項記載の固体映
像表示装置。 (3)走査手段を、電光変換部と電光変換部の各々に対
応する信号伝送手段との間の基板内部の厚み方向に形成
される信号電荷の転送チャネルに清って上下に分離して
埋め込み、かつ、上記電光変換部を基板表面と平行に走
査する方向に連続する複数の抵抗性ゲート電極で構成1
2斤ことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の同体
映像表示装置。 (4)抵抗性ゲート電極を上記電光変換部を構成する半
ノn体(2不」のバンドギャップエイ・ルギーの値よジ
太さい値を有する半導体材料で形成したことを特徴とす
る特許請求の範囲第3項記載の固体映像表示装置。 (5)信号伝送手段を、電光変換部を走査する方向に連
続する信号線で構成したことを特徴とする特許請求の範
囲第1項記載の固体映像表示装置。 (6)信号線を電光変換部を構成する半導体材料のバン
ドギャップエネルギーの1直より犬合い値を有する半心
体拐料で形成しfcことを特徴とする特許請求の範囲第
5項記載の同体映像表示装置。
[Claims] (1) Pixel areas allocated in rows and columns on the surface of a semiconductor substrate are arranged vertically on the substrate. A solid-state video display device comprising a plurality of electro-optical converters formed in a direction (thickness direction) K, scanning means corresponding to the electro-optical converters, and signal transmission means. Business) If the electro-optic converter is formed of a multi-component compound semiconductor, and the band gap energies of the multi-component compound semiconductors corresponding to the electro-optic converters arranged in the thickness direction are different, 1+! The solid-state image display device according to claim 1, characterized in that: (3) The scanning means is embedded in a signal charge transfer channel formed in the thickness direction inside the substrate between the electro-optical conversion section and the signal transmission means corresponding to each of the electro-optical conversion sections, separated into upper and lower parts. , and the electro-optical conversion section is composed of a plurality of resistive gate electrodes that are continuous in a scanning direction parallel to the substrate surface 1
The all-in-one image display device according to claim 1, characterized in that it weighs 2 loaves. (4) A patent claim characterized in that the resistive gate electrode is formed of a semiconductor material having a bandgap value larger than the value of the bandgap energy of the semi-non-n body (2-n body) constituting the electro-optical conversion section. (5) The solid-state image display device according to claim 1, wherein the signal transmission means is constituted by a signal line continuous in the direction of scanning the electro-optic converter. Video display device. (6) The signal line is formed of a semi-central material having a value that matches the bandgap energy of the semiconductor material constituting the electro-optical conversion section. The same-body image display device according to item 5.
JP57219439A 1982-07-19 1982-12-14 Solid video display unit Granted JPS59109088A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57219439A JPS59109088A (en) 1982-12-14 1982-12-14 Solid video display unit
US06/515,277 US4654685A (en) 1982-07-19 1983-07-19 Solid-state photoelectrical image transducer which operates without color filters both as an imager and as a visual display

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP57219439A JPS59109088A (en) 1982-12-14 1982-12-14 Solid video display unit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59109088A true JPS59109088A (en) 1984-06-23
JPH058434B2 JPH058434B2 (en) 1993-02-02

Family

ID=16735419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP57219439A Granted JPS59109088A (en) 1982-07-19 1982-12-14 Solid video display unit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS59109088A (en)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5212554A (en) * 1975-07-21 1977-01-31 Nec Corp Vertical type current converter circuit
JPS55162276U (en) * 1979-05-08 1980-11-21

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5212554A (en) * 1975-07-21 1977-01-31 Nec Corp Vertical type current converter circuit
JPS55162276U (en) * 1979-05-08 1980-11-21

Also Published As

Publication number Publication date
JPH058434B2 (en) 1993-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US12191418B2 (en) Monolithic integration of different light emitting structures on a same substrate
DE69419451T2 (en) Color display / color detector
CN110034132A (en) A kind of array substrate, display panel and display device
CN113644086B (en) A kind of preparation method of display panel and display panel
CN109037266B (en) Multicolor LED chip and preparation method, pixel LED unit, display panel and preparation method
CN106025029A (en) Micro light-emitting diode structure, pixel unit thereof and light-emitting diode display panel
US12040346B2 (en) Full-color display module with ultra-wide color gamut
JPH11503879A (en) Multicolor light emitting diode, method of manufacturing the same, and multicolor display device incorporating the LED
CN108987424A (en) Micro-L ED display panel and manufacturing method thereof
US12598843B2 (en) Micro light-emitting diode display device
US12364062B2 (en) Display device using micro LED
CN116013917B (en) An integrated Micro-LED display device and the display panel it comprises
EP4425583A1 (en) Display device using semiconductor light-emitting element
CN113675324B (en) Micro light emitting diode display device
US12477879B2 (en) Wafer-level full-color display device and method for manufacturing the same
CN116190404A (en) White light emitting device and display device
JPS59109088A (en) Solid video display unit
CN116190361A (en) White light emitting device and color display device
US4633134A (en) Color fluorescent display device having anode conductors in zig-zag pattern
US20240120327A1 (en) Solid-state light-emitting device and production method thereof, and display device
CN108230927A (en) Virtual LED display module and 3 times of frequency displaying methods based on three vitta shape LED chips
JPS6187381A (en) semiconductor equipment
KR20230089924A (en) Light emitting diode(LED) display device
CN207883229U (en) Virtual LED display module based on three vitta shape LED chips
CN207883230U (en) Virtual LED display module based on three vitta shape LED chips