JPS60201679A

JPS60201679A - 発光表示装置

Info

Publication number: JPS60201679A
Application number: JP59058865A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Ichihara; 淳市原; Haruo Tanaka; 田中　治夫
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 1984-03-26
Filing date: 1984-03-26
Publication date: 1985-10-12
Also published as: JPH0531318B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は発光素子をマトリクス状に配列してなるモノ
リシック形の発光表示装置に関する。

（ロ）従来技術例えば、ドツトマトリクス等の多数の発光素子により構
成される発光表示装置は、いわゆるダイナミック駆動さ
れるのが通常である。

しかしながら、素子数が余り多くなると、駆動パルスの
デユーティ比が小さくなる結果、表示のチラッキ、輝度
の低下等を招くという問題がある。

また、点燈を持続させるには、駆動パルスを継続して与
える必要があるため、この種のグイナミソク駆動回路は
、一般にその構成が複雑になるという欠点がある。

一方、モノリシック形の発光表示装置は、カメラのファ
インダ内のように狭い場所に実装されるのが普通である
。そのため、発光表示装置のみならずその駆動回路も小
型であることが要請される。

しかしながら、従来の発光表示装置のように、駆動回路
を個別に必要とするものである場合、発光表示装置とそ
の駆動回路を狭い場所に実装することが困難であり、ま
た、その実装作業も煩雑である。

（ハ）目的この発明は、発光表示装置の素子数が多くなっても、表
示のチラッキや、輝度低下を生じない比較的簡単な構成
の発光表示装置を提供することを目的としている。

また、この発明の第２の発明は、比較的狭い場所への実
装が容易に行い得る発光表示装置を提供することも目的
としている。

（ニ）構成この発明に係る発光表示装置は、発光素子をマトリクス
状に配列してなるモノリシック形の発光表示装置であっ
て、前記発光素子は、電流制限用の抵抗層が接続され、且つ
、発光機能を有するサイリスクで構成されるものであり
、第１の方向に配列される各サイリスクの一方の電極側を
連結して第１の信号線とし、各サイリスクのゲートに逆流防止ダイオードを接続し、
前記第１の方向に直交する方向に配列されるサイリスク
の各逆流防止ダイオードの他方電極をそれぞれ連結接続
して第２の信号線としたことを特徴としている。

（ホ）実施例実施孤土第１図はこの発明に係る第１の実施例に係る発光表示装
置の構成を示す回路図、第２図は第１の実施例に係る発
光表示装置の各素子の配列状態を略示したレイアウト図
、第３図は第の１の実施例の発光表示装置を構成する単
位となる表示ユニットの断面を略示した断面図である。

第１図において、１は発光機能を有するサイリスタであ
る。サイリスク１は電流制限用の抵抗層２を介して電源
ライン十■に接続される。各行に配列されたサイリスタ
ｌのカソードはそれぞれ連結されて第１の信号線８１〜
Ｂｎ　（ｎは任意整数）を形成している。

３はサイリスタ１のゲートに接続される電流逆流防止用
のダイオードである。各列に配列されたダイオード３の
アノードはそれぞれ連結されて第２の信号線Ａｌ”Ａｎ
を形成している。

第２図において、第１図と同一部分は同一符合で示して
いる。

１０はこの実施例に係る発光表示装置の一単位を構成す
る表示ユニットであり、斜線部分は各構成素子を連結接
続する配線層を示している。

次に、第３図により表示ユニット１０の構成を詳細に説
明しよう。

同図（ａ）は第２図に示した表示ユニット１０のＡ−Ａ
断面の構造を略示した断面図であり、同図（ｂｌは同図
（ａ）に示した表示ユニット１０の等価回路図である。

２１はＧａＡｓからなる半絶縁基板である。

２２ａ　、２２ｂはＡ１ｏ７Ｇａｏ、ａＡＳからなる低
不純濃度のＰ一層である。Ｐ一層２２ａにおいて、後述
する電源ライン４を構成するＰ中層２３ａとサイリスタ
１との間に介在する部分は、電流制限用の抵抗層２を形
成している。

２３ａ　、　２３ｂ　、　２３ｃはＡ　ｌ　ａ、：＋Ｇ
ａ　ｏ、ｐへＳからなる高不純物濃度のＰ中層である。

Ｐ中層２３ａは、第２図に示すように各列間に設けられ
電源ライン４を形成し、電源電極５で終端している。

２４ａ　、２４ｂは八１　ｏ、；＋Ｇａ　ｏ、ａＡｓか
らなるＮ層である。

前記Ｐ中層２３ｂおよびＮ層２４ａの接合部分が発光部
分である。また、Ｐ中層２３ｃおよびＮ層２４ｂは電流
逆流防止用のダイオード３を構成している。

２５はＡ　Ｉ　ｏ、２Ｇａ　ｏ、ａ＾ＳからなるＰＮで
あり、サイリスタ１のゲートを構成している。ＰＮ２５
とダイオード３のＮ層２４ｂはＡＩあるいはＡｕなどか
らなる配線層２７により接続される２６は八ｌｏ、；＋Ｇａ（１，□＾ＳからなるＮ層であ
り、サイリスタ１のカソードを形成している。

２８は絶縁保護膜としての窒化膜である。

次に上述した構成を備えた発光表示装置の製造方法を説
明する。

■半絶縁基板２１上に、Ｐ一層２２、Ｐ中層２３、Ｎ層
２４．２層２５およびＮ層２６がＭ　Ｂ　Ｅ□ｊ（Ｉｌ
ｅｃｕｌｏｒ　Ｂｅａｍ　Ｅｐｔａｘｙ）装置で連続的
にエピタキシャル成長される。このとき、透過性をあげ
るために、Ｐ＋十層３の上にある各層はＡ１組成の多い
膜にするのが望ましい。

■電源ライン、サイリスタ１、ダイオード３などを電気
的あるいは光学的に分離するためにそれぞれ所定深さま
でメサエッチングを施す。

■基板表面に窒化膜を気相成長させ、コンタクトボール
を形成する。

■配線用の導体層を蒸着し、所定パターンの配線層にホ
トエツチングする。

次に・前述した第１の実施例に係る発光表示装置の動作
を第１図をもとに説明する。なお、第４図は本実施例の
各部の動作波形図である。

例えば、信号線Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３・・・Ｂｎと順番に走
査して一行ごとに点灯したいサイリスタ１をＯＮにして
いく。つぎに信号線Ｂ１に戻ってきたときに、−行すべ
てのサイリスタｌを叶Ｆにし、点灯したいサイリスタ１
をつけなおす。或いは発光表示装置全部のサイリスク４
０を叶ＦにしてからＢｌ、　Ｂ２、Ｂ３・・・Ｂｎと順
番に点灯したいサイリスタ１をＯＮにしてもよい。

つぎに、信号線Ｂ１行を叶Ｆにするときは、信号線Ｂ１
行に接続されているサイリスタ１の電流をきる。即ち、
第４図（ａ）に示すようなパルスを送り信号線Ｂ１行を
電源１０と同じ電位十Ｖ　（Ｖ）にする。

信号線（Ａｌ　、Ｂｌ）と（Ａ３　、Ｂｌ）のサイリス
タ４０のみをＯＮにし、信号線（Ａ２　、Ｂｌ）のサイ
リスク４０をＯＦＦのままにしておく場合、８１行を０
（ｖ）にして信号線へ１、Ａ３に各サイリスク４０がＯ
Ｎになる電圧■ｔｈの信号を送り、信号線（Ａｔ　、　
Ｂｌ）のサイリスタ１と信号線（Ａ３　、Ｂｌ）のサイ
リスタｌをＯＮにする。

このとき、信号線Ｂ２、Ｂ３・・・ＢｎがＯ（ｖ）のま
まであると、（言号線（八１　、Ｂ２）　、（八３　、
Ｂ２）　、（八１、Ｂ３）　、（Ａ３　、Ｂ３）のサイ
リスタｌもＯＮになってしまうので不都合である。

そこで、信号線Ａｌ−八〇にゲートパルスを加えるとき
に信号線Ｂ２、Ｂ３の電圧をサイリスタ４０がＯＮにな
らない電圧Ｖ　’　（Ｖｌまで上げることで前記不都合
を防止している。但し、電圧Ｖ“はＯＮのサイリスタ４
０が叶Ｆになるよりも小さい電圧に予め設定される。

また、この信号線Ｂ２と８３に送るドライブパルスはご
く小さな電圧（例えば１（ｖ）程度）であり、しかも短
時間のみ印加されるので、すでにＯＮになっているサイ
リスタ１　（例えば、信号線（４２、Ｂ３））の光度変
化は実使用上問題にならない。

別の実施例として、八１、Ａ２・・＾ｎの信号線にかか
る電圧が予め負になるように（ダイオード３にかかる電
圧が逆方向になる）設定しておき、一方信号線Ｂ１、Ｂ
２・・・Ｂｎを０（ｖ）としておく。しかして、信号線
Ａ１、八３に第４図（ｂ）に示すような正のノ々ルス電
圧ＶＡを加えて、これと同時に信号線Ｂ１にのみ負のパ
ルス電圧ＶＢを加えることにより、信号線（Ａ１　、Ｂ
ｌ）　、（Ａ３　、Ｂｌ）の各サイリスタ１をＯＮにす
るということもできる。これにより上述の実施例と同様
の駆動が行える。

但し、正のパルス電圧Ｖ＾と負のパルス電圧ＶＢを加え
た値がサイリスタ１をＯＮとする電圧ｖｔｈになるよう
に設定しておいて、Ｖ＾或いはＶＢのみでサイリスタ４
０がＯＮにならないように設定しておく。

以上、説明したようにこの実施例に係る発光表示装置に
よれば、比較的簡単な構成でもって、いわゆるスタティ
ック駆動できるので、素子数かましてもチラッキや輝度
の低下を引き起こすこともない。また、発光機能を有す
るサイリスクなどを同一基板内に形成しているため、実
装面積が小さくまた、実装作業も容易なるという効果を
奏する。

災胤桝ｌ第５図は第２の実施例に係る発光表示装置の素子ユニッ
トの構成を略示した断面図である。同図において第３図
と同一部分は同一符合で示している。

同図において、３１はＰ＋の導電性の基板である。

基板３１の表面にはＧａＡｓよりなる半絶縁性の絶縁層
３２が形成される。また、基板３１の裏面には電源ライ
ンに接続される電極３３が形成される。

この実施例は、電源ラインに接続する導電性の基板３１
を用いているため、第１の実施例で説明したような、電
源ラインとして各列間に設けられるＰ中層は不要になる
。

実４１舛１− 第６図は第３の実施例に係る発光表示装置の素子ユニッ
トの構成を略示した断面図である。同図において第３図
および第５図と同一部分は同一符合で示している。

本実施例は導電性の基板３１の表面にＰ−″層２２を形
成し、さらに、絶縁層３２を成長させてその上にサイリ
スタ１およびダイオード３を形成している。

しかして、サイリスタ１のアノードであるＰ＋十層３ｂ
をＰ一層２２を介在して基板３１と接続させることによ
り、電流制限用の抵抗２“を縦方向に形成している。し
たがって、本実施例によれば、実施例Ｉで述べた効果以
外に下記する効果がある。

即ち、第３図に示したような横方向の抵抗層２および電
源ラインとしてのＰ中層２３ａの如きは不要であるから
、素子ユニットの面積を小さくできる。また、メサエッ
チングの深さは実施例Ｉ、■および後述する実施例■に
比較して浅くできる。

実扁對星第７図は第４の実施例に係る発光表示装置の素子ユニッ
トの構成を略示した断面図である。同図において第３図
、第５図、第６回と同一部分は同一符合で示している。

同図においてＮ層２６ｂとその上に形成されるＰ層４１
とは逆流防止用のダイオード３“を構成している。

したがって、この実施例によれば、実施例■で述べた効
果以外に下記する効果がある。

即ち、サイリスタ１とダイオード３１を分離するための
メサエッチングはＰＪｔｊｉ２５まででよいため、段差
を小さくできる。したがって、サイリスクとダイオード
を接続する配線層が断線することが少なくなるという効
果をも奏する。

（へ）効果この発明に係る発光表示装置は、発光機能を有するサイ
リスクなどを単位としてモノリシックドツトマトリクス
を形成しているから、比較的簡単な構成でもって、いわ
ゆるスタティック駆動できる。したがって、素子数が増
えても、ダイナミック駆動の場合のように駆動パルスの
デユーティ比を小さくする必要がないから、表示のチラ
ッキや輝度の低下を防止することができる。

また、この発明は発光機能をゆうするサイリ久り、電流
制限用の抵抗、ゲートダイオードを単一の基板上に形成
するものであるから、実装面積を小さくすることができ
るとともに、実装作業も容易になるという効果も奏する
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る第１の実施例に係る発光表示装
置の構成を示す回路図、第２図は第１の実施例に係る発
光表示装置の各素子の配列状態を略示したレイアウト図
、第３図は第の１の実施例の発光表示装置を構成する単
位となる発光素子の断面を略示した断面図、第４図は本
実施例の各部の動作波形図、第５図は第２の実施例に係
る発光表示装置の素子ユニットの構成を略示した断面図
、第６図は第３の実施例に係る発光表示装置の素子ユニ
ットの構成を略示した断面図、第７図は第４の実施例に
係る発光表示装置の素子ユニットの構成を略示した断面
図である。 ■・・・サイリスク、２・・・抵抗層、３・・ダイオー
ド。特許出願人　ローム株式会社代理人　弁理士　大　西　孝　治第３図（ａ）（ｂ）第４図（ａ）（ｂ）第５図；：）・第７図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発光素子をマトリクス状に配列してなるモノリシ
ック形の発光表示装置において、前記発光素子は、電流
制限用の抵抗層が接続され、且つ、発光機能を有するサ
イリスクで構成されるものであり、第１の方向に配列される各サイリスクの一方の電極側を
連結して第１の信号線とし、各サイリスクのゲートに逆流防止ダイオードを接続し、
前記第１の方向に直交する方向に配列されるサイリスク
の各逆流防止ダイオードの他方電極をそれぞれ連結接続
して第２の信号線としたことを特徴とする発光表示装置
。