[其他]具有金屬反射腔的半導體平面發光器件

在審

• 申請號: 101985000004012
• 申請日: 1985-05-22
• 公開（公告）號: CN85104012B
• 公開（公告）日: 1987-12-02
• 發明（設計）人: 方志烈;許建中
• 申請（專利權）人: 復旦大學
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司
• 代理人: 陸飛

本發明屬于半導體發光顯示器件。其電路底板采用雙面銅箔板，正面鍍金。反射腔框架采用ＡＢＳ等塑料，表面鍍有優良導熱性能的金屬層，例如鍍鉻層。框架內側再鍍上銀層，構成金屬反射腔。從而提高了器件的散熱效率和反射效率。這樣就可以增加底板上安裝發光二極管管芯密度，提高了亮度。例如十管芯的器件亮度達到７５０尼特以上。器件點亮三十分鐘后亮度僅下降百分之十。本發明可廣泛應用于軍事、工業、交通等行業在高照度條件下的信息顯示。

本發明屬于半導體發光顯示器件。

在已有技術中，半導體平面發光器件采用具有高反射效率的ABS等塑料作為反射腔框架，用印刷電路板作為底板，反射腔框架與電路底板組成光學反射腔。底板（5mm×15mm）上一般安裝二只發光二極管管芯，每個管芯有兩個管腳，這種平面發光器件的亮度一般為50尼特（cd/m²）。（日本，National Technical Report Vol.28 No.1 P74-P82，LED Display DeVices，）。若為了提高亮度而增加管芯密度，一則因管腳太多而受到限制，其次，ABS等塑料是熱的不良導體，管芯密度增加使器件溫度上升，而管芯的發光效率隨器件溫度的上升而下降，致使器件在點亮三十分鐘后亮度下降百分之五十左右。

本發明希望對原有的半導體平面發光器件加以改進，使其既能增加管芯密度，又能減少由器件溫升而引起的管芯發光效率的下降幅度，有效地提高半導體平面發光器件的亮度。

本發明結構如圖1所示。反射腔框架1采用ABS等塑料3，框架表面是具有優良導熱性能的金屬鍍層4，例如鉻鍍層，管芯發出的熱量可通過鉻鍍層傳導到器件外部，從而可降低器件溫升。但是鉻對可見光反射效率較低。為此，再用真空鍍膜工藝在框架內側鍍上銀層5，使反射效率比ABS塑料還高。印刷電路底板2采用雙面銅箔板。背面銅箔6除電極周圍腐蝕去除外絕大部分保留，既可用于散熱，又可對透過底板的光起反射作用。銅箔板正面為金鍍層。其上可安裝十個到二十個發光二極管管芯7。管芯7分成兩組，每組管芯五個以上，串聯。兩組管芯之間并聯或串聯。引出兩個正極和兩個負極。導線間隔取最小值，約0.2mm，盡量保留較多的鍍金銅箔面積，以利散熱與增加光的反射面。為了保證鍍金屬層的反射腔框架與印刷電路底板之間優良電絕緣，在反射腔框架背面臺階上除去金屬鍍層后放置一塊與臺階同樣大小的電絕緣材料做成的襯墊8。例如用滌綸薄膜。器件由環氧樹脂和散射劑的混合物9封裝。本發明的其他制作工藝與一般平面發光器件的制作工藝相同。

圖2為電路底板（6mm×15mm）安裝十個管芯的示意圖。

本發明由于電路底板采用正面有金鍍層的雙面銅箔板，反射腔框架采用表面有金屬鍍層的ABS等塑料，其內側又有銀鍍層，構成金屬反射腔，大大提高了散熱效率和反射效率，從而可以增加管芯安裝密度，并能使器件點亮三十分鐘后亮度僅下降百分之十，實現了穩定的高亮度。本發明可廣泛應用于軍事、工業、交通等行業在室內或室外高照度條件下的信息顯示。

根據本發明制成的綠色十管芯發光器件（G1OV2S）亮度達到890-900尼特（cd/m²），紅色十管芯發光器件（OR1OV2S）亮度達到750尼特。器件的絕緣耐壓達500伏。器件點亮三十分鐘后亮度仍在670-800尼特左右，完全滿足在2000Lx-20000Lx高照度條件下的儀表顯示和字符顯示的需要。