DE3048288A1

DE3048288A1 - Anordnung aus wenigstens einem lichtemittierendem halbleiterbauelement

Info

Publication number: DE3048288A1
Application number: DE19803048288
Authority: DE
Inventors: Klaus Dipl.-Phys. Dr. 7101 Untergruppenbach Gillessen
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1980-12-20
Filing date: 1980-12-20
Publication date: 1982-07-29

Description

Anordnung aus wenigstens einem
lichtemittierendem Halbleiterbauelement Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus wenigstens einem lichtemittierendem Halbleiterbauelement mit mindestens einem auf einer Trägerplatte angeordneten Haibleite körpr.
In der Elektrotechnik werden vielfach Bausteine aus zeilenförmig angeordneten lichtemittierenden Dioden verwendet, die mit Hilfe einer geeigneten Ansteuerschaltung beispielsweise so betrieben werden können, daß eine bestimmte Größe durch einen variablen Leuchtpunkt oder durch ein Leuchtband variabler Ausdehnung angezeigt wird. DerartigeLeuchtzeilen werden beispielsweise zur Aussteuerung;anzeige in Tonband- oder Rundfunkgeräten oder als Spannungsanzeige benutzt. Ferner werden Anordnungen aus zeilenförmig angeordneten Lumineszenzbauelementenebeispielsweise in der Datenverarbeitung als Lochkartenleser benötigt. Der Abstand zwischen zwei Leuchtdioden innerhalb der Zeile entspricht dann dem Rastermaß von Lochkarten. Bei bekannten LED-Zeilen werden die Halbleiterkörper auf einer Trägerplatte befestigt und so mit Lichtleitkörpern oder Reflektoren bedeckt, daß der Lichtaustritt senkrecht zur Ebene der Trägerplatte erfolgt. Beim Einbau einer LED-Zeile in eine Frontplatte eines Gerätes wird der relativ große Platzbedarf dieser bekannten Zeilenanordnungen als nachteilig empfunden, wobei insbesondere stört, daß die auf der Leiterplatte befindlichen und anzuschließenden Leitbahnen parallel zur Frontplattenebene verlaufen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine lichtemittierende Halbleiteranordnung anzugeben, die mit einem geringen Platzbedarf auskommt und die sich leicht in Gerätefrontplatten einbauen läßt. Diese Aufgabe wird bei einer Anordnung der eingangs beschriebenen Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Halbleiterkörper auf der Trägerplatte. in-der Nähe einer Kante angeordnet ist und daß auf der Trägerplatte über dem Halbleiterkörper ein mit einer Lichtaustrittsöffnung versehener Reflektorkörper angeordnet ist, der so ausgebildet ist, daß das Licht im wesentlichen parallel zur Ebene der Trägerplatte austritt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform sind auf der Trägerplatte zur Bildung einer LED-Zeile mehrere zeilenförmig an einer Kante der Trägerplatte befestigte Halbleiterkörper angeordnet. Der Reflektorkörper hat dann vorzugsweise für jeden einzelnen Halbleiterkörper eine gesonderte Lichtaustrittsijffnung.
Die erfindunysgemäße Anordnung hat insbesondere den Vorteil, daß bei ihrem Einbau in Gerätefrontplatten in der Ebene senkrecht zur Lichtaustrittsöffnung ein geringer Platzbedarf besteht. Durch die Ausgestaltung des Reflektors wird mit einfachen Mitteln erreicht, daß das Licht in der Ebene der Ausdehnungsrichtung der Trägerplatte aus den einzelnen Lichtaustrittsöffnungen austritt.
Die Lichtaustrittsöffnungen werden vorzugsweise mit einem lichtdurchlässigen Kunststoff gefüllt, der zugleich den Halbleiterkörper umhüllt und vorzugsweise ein die Streuung des Lichts begünstigendes Mittel enthält.
Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird im folgenden noch anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.
Die Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Trägerkörper mit den aufgebrachten Halbleiterbauelementen und den Reflektorkörper.
In der Figur 2 ist ein Schnitt durch die fertig zusammenqebaute Leuchtzeile darqestellt.
Der Trägerkörper besteht gemäß der Figur 1 au einer dünnen langestreckten Platte, die beispielsweise aus isolierendem Kunststoff oder aus Keramik besteht. Auf einer Oberflächenseite der Platte befinden sich die für die Kontaktierunq der Halbleiterbauelemente vorqeehenen Leitbahnen und Anschlußflächen, die beispielsweise aus Kupfer bestehen. Eine als Anschlußfläche für alle Halbleiterkörper vorgesehene relativ breite Leitbahn 7 erstreckt sich entlang einer Kante 8 der Träqerplatte. Auf diese Leitbahn 7 wurden die Halbleiterkörper 3, bei denen es sich beispielsweise um Lumineszenzdioden handelt, kontaktbildend befestiqt. Senkrecht zur Leitbahn 7 verlaufen parallel zueinander eine der Anzahl der Halbleiterkörper entsprechende Zahl von Leitbahnen 2, die jeweils mit der zweiten Elektrode des zuqeordneten Halbleiterkörpers elektrisch leitend verbunden werden. Diese Verbindung wird mittels dünner Kontaktierungsdrähte 4, die sich vom Halbleiterkörper zum benachbarten Ende der zugehörigen Leitbahn 2 erstrecken, herqestellt. Auch die Anschlußleitbahn 7 ist über eine parallel zu den Leitbahnen 2 verlaufende Leitbahn 7a mit der der Kante 8 geqenüberliegenden Kante der Trägerplatte verbunden, an der die Ansteuerunq derLED-Zeile erfolgt.
Auf die Trägerplatte 1 wird ein Reflektorkörper 5 so aufqesetzt, daß die Halbleiterkörper 3 vom Reflektor überdeckt werden und die im Reflektorkörper enthaltenen Lichtaustrittsöffnungen 6 in der Ebene der Trägerplatte 1 angeordnet sind. Wie der Schnittdarstellunq in der Fiqur 2 entnommen werden kann, befindet sich bei aufgesetztem Reflektorkörper in jeder Öffnung 6 ein Halbleiterkörper 3, wobei die Wandung der Öffnunq den ilalbleiterkörper so umqibt, daß das vom Halbleiterkörper ausgehende Licht an dieser Wandunq reflektiert wird und in einer Ebene parallel zur Oberfläche der Trägerplatte 1 aus den Lichtaustrittsöffnungen austritt. Die Lichtaustrittsoffnunen können einen runden oder auch einen quadratischen oder rechteckigen Querschnitt aufweisen und werden vorzugsweise mit einem lichtdurchlässigen zugleich die Halbleiterkörper umhüllenden Kunststoff 9 gefüllt. Zur besseren Lichtstreuunq kann in diesen Kunststoff/Glaspulver oder andere eine Lichtstreuunq bewirkende Partikel eingebracht sein.
Der Reflektor besteht beispielsweise aus einer Mischunq von Epoxidharz mit ca. 50 Gewichtsprozent Titandioxyd.
Hierbei handelt es sich um ein weißes diffus reflektierendes Material. Bei einem Ausführunqsbeispiel wurden auf eine Trägerplatte mit den Maßen 77,5 x 20 x 1,5 mm 30 je eine Lumineszenzdiode enthaltende Halbleiterkörper aufgebracht. Der Reflektor weist in diesem Fall 30 Öffnungen mit beispielsweise rundem Querschnitt von 2 mm Durchmesser in einem Rasterabstand von 2,5 mm auf. Der Reflektorkörper hat in diesem Fall die Außenabmessungen 77,5 x 12 x 4 mm, so daß beim Einbau der LED-Zeile in eine Frontplatte nur ein Froniplattonauschnitt mit den Maßen 77,5 x 4 mm benötigt wurde und hinter der Frontplatte ein Raumbedarf von 22 m bestand.
Es besteht auch die ATöqlichkeit, auf der Trägerplatte einen oder mehrere integrierte und der Ansteuerunq der LED-Zeile dienende Schaltkreise unterzubringen. Ferner kann anstelle einer Trägerplatte aus isolierendem Werkstoff ein selbsttragender Metallstreifen verwendet werden, der durch Stanzen oder Ätzen entsprechend dem erforderlichen Leitbahnmuster strukturiert wurde. Stützende Verbindungsstege zwischen den einzelnen Leitbahnen werden dann nach der Kontaktierunq der Halbleiterhauelemente durch Freischneiden beseitigt.

Claims

Patentansprüche 1) Anordnung aus wenigstens einem lichtemittierenden Halbeiterbauelement mit mindestens einem auf einer Trägerplatte angeordneten Halbleiterkörper, dadurch gekenneichnet, daß der Halbleiterkörper (3) auf der Trägerplatte (1) in der Nähe einer Kante (8) angeordnet ist, und daß auf der Trägerpiatte über dem Halbleiterkörper ein mit einer Lichtaustrittsöffnung (6) versehener Reflektorkörper (5) angeordnet ist, der so ausgebildet ist, daß das Licht im wesentlichen parallel zur Ebene der Trägerplatte austritt.
2) Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Trägerplatte (1) mehrere, zeilenförmig an einer Kante (8) der Trägerplatte befestigte Halbleiterkörper (3) angeordnet sind.
3) Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektorkörper für jeden Halbleiterkörper eine Lichtaustrittsöffnung aufweist.
4) Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtaustrittsöffnungen (6) mit einem lichtdurchlässigen, ein Streumittel enthaltenden Kunststoff (9) gefüllt sind, wobei der Kunststoff zugleich die Halbleiterkörper (3) umhüllt.
5) Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte (1) aus einem Isolator besteht, der an seiner die Halbleiterkörper (3) tragenden Oberflächenseite mit metallischen Leitbahnen und Kontaktierungsflächen (2, 7) versehen ist.
6) Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trägerplatte aus einem entsprechend dem erforderlichen Leitbahnmuster strukturierten, selbsttragenden Metallstreifen besteht.
7) Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektorkörper (5) aus einem weißen, diffus reflektierenden Material besteht.
8) Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektorkörper (5) aus einer Mischung aus Epoxidharz mit ca. 5 Gewichtsprozent Titandioxyd besteht.
9) Anordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß auf der mit einer Vielzahl von Lumineszenzdioden (3) versehenen Trägerplatte (1) zugleich wenigstens ein der Ansteuerung der Lumineszenzdioden dienender integrierter Halbleiter-Schaltkreis angeordnet ist.