[其他]交流發光二極管指示燈

無效

• 申請號: 86202512
• 申請日: 1986-04-22
• 公開（公告）號: CN86202512U
• 公開（公告）日: 1986-10-01
• 發明（設計）人: 孫體忠
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海冶金研究所
• 主分類號: H01L33/00
• 分類號: H01L33/00
• 代理公司: 中國科學院上海專利事務所
• 代理人: 季良赳,沈德新

本實用新型是一種交流發光二極管指示燈，屬于結型半導體電發光器件。

半導體發光二極管功耗低、壽命長、可靠性高、耐沖擊振動，近年來出現了各種大直徑發光二極管指示燈，已有可能部分替代白熾光源，用于各種儀表設備上。我們早先提出的發明專利申請(申請號85103944)提出了一種直徑大于或等于7.6mm的多色發光二極管指示燈，就是一例。由于發光二極管本身的P-N結發光特性，這些發光二極管都在直流電壓下工作，在很多交流供電的儀表設備上要另外設置整流穩壓裝置，這就增加了設備投資，而在有些不便設置或沒有整流裝置的應用領域，就不能使用，或者使電能利用率損失一半。

為了克服上述缺點，本實用新型用偶數個發光二極管管芯按裝在同一管座上，使每一對管芯的極性相反，交流驅動的正半周和負半周，都有一個管芯發光，同時，控制交流電壓峰值，使不超過P-N結反向擊穿電壓，從而得到交流發光二極管指示燈，滿足交流儀表設備及廣告、顯示裝置的需要。

本實用新型使用我們顯示早先的專利申請號(申請號85100503)中提出的發光器件反射腔，即硅反射腔，很容易實現將偶數個發光二極管管芯裝在同一管座上并使每一對管芯的極性相反。硅反射腔是利用硅單晶的各向異性腐蝕特性，應用半導體平面器件的工藝方法制造的。將硅片拋光、氧化(或沉積氮化硅或二氧化硅)、光刻后，用各向異性腐蝕液腐蝕出倒錐形的反射腔，再蒸鍍An、Ag或Al等反射鍍層作為反射鏡面，得到硅反射腔。用粘接劑把反射腔安裝在管座，特別是大于、等于7.6mm的管座上，每個反射腔安裝一個發光二極管管芯。發光管管芯可以是二個、四個、六個或更多個偶數管芯，可以是同一種顏色(例如紅色或綠色)，也可以按裝不同顏色的發光管管芯以產生其它顏色。反射腔可以是只能安裝一個管芯的單一反射腔，也可以是安裝二個、三個或更多管芯的集成反射腔。管芯及反射腔的具體數量視對亮度的要求及管殼的尺寸而定。最后用熱壓或超聲鍵合電極引線，再用環氧樹脂封裝。注意鍵合引線時，務使每一對管芯的極性相反，以使交流驅動時，二個管芯交替發光。

本實用新型具有半導體發光二極管的一般特性，由于使用硅反射腔技術，提高了發光管的光亮度，且可方便地安裝多個管芯在管座上，可制成大直徑(≥7.6mm)指示燈。它的亮度高，視角大，開關狀態反差明顯。同時，可直接用低壓交流電驅動，交流工作電壓2V左右，工作電流一般20mA。其功耗比同亮度的白熾燈低一個數量級。由于可方便地安裝發不同顏色光的發光二極管管芯，易于顯示不同的顏色。本實用新型的交流發光二極管指示燈，可替代帶不同顏色燈罩的白熾燈，作為交流儀表設備的指示燈，也可用于各種廣告、顯示裝置中。

附圖中〔1〕是管座，〔2〕是管座引線腳，〔3?〕是單一硅反射腔，〔4〕是集成硅反射腔，〔5〕是發光管管芯，〔6〕為電極引線，〔7〕是環氧樹脂，〔8〕是粘接劑，〔9〕是導電膠。

硅反射腔的具體制作工藝是：用一中阻〔100〕晶向硅單晶(例如電阻率1-10歐姆厘米)進行常規的切片、磨片、拋光工藝，得到一鏡面拋光的(100)硅片，其厚度以能保證足夠的機械強度為準(如300μm)。硅片經清潔處理、熱氧化(或沉積氮化硅或沉積二氧化硅)、光刻出長方形或正方形的窗孔，窗孔邊長1-1.5mm，并使其一邊與〔110〕晶向平行(或垂直)，用氫氧化鉀水溶液(44克KOH加100ml水)在室溫——80℃范圍內腐蝕窗孔，腐蝕深度比發光二極管管芯略厚。對腐蝕窗孔的硅片清潔處理后，蒸鍍一層金屬(An、Ag或Al等)作為反射鍍層，然后劃片，形成有良好鏡面反光特性的硅反射腔。依光刻圖形的不同，反射腔可以是單一的，如圖1與2中的〔3〕，它只有一個腐蝕窗孔，安裝一個發光管管芯，也可以是集成的，可以有2、3或4個腐蝕窗孔，安裝2、3或4個管芯，圖3中〔4〕為可安裝二個管芯的集成硅反射腔。

圖1和2可作為單一反射腔的交流發光二極管指示燈的實施例。圖1為剖視圖，圖2是封裝前的頂視圖。將二個單一硅反射腔〔3〕用粘接劑〔8〕對稱粘接在管座〔1〕上，本例的管座尺寸是7.6mm)，二個發光二極管管芯〔5〕用導電膠〔9〕裝入二個反射腔中，超聲或熱壓鍵合電極引線〔6〕，用環氧樹脂〔7〕封裝。當二個發光二極管管芯〔5〕是同一種顏色發光管，則為該顏色的交流發光二極管指示燈。若二個管芯〔5〕是發不同顏色光的，則視交流驅動的頻率，頻率低，可交替顯示二種顏色，若頻率高，則為顯示混合色的交流發光二極管指示燈。

圖3是有集成反射腔〔4〕的實施例，本例中的二個集成反射腔對稱排列，每一集成反射腔內裝二個極性相同的管芯〔5〕，二個集成反射腔的管芯極性相反。與上一實施例一樣，當四個管芯〔5〕是同一種顏色發光管管芯時，則為該顏色的交流發光二極管指示燈，如同一集成反射腔的二個管芯是不同顏色時，則為二種顏色混合色的交流發光二極管指示燈。若二種發不同顏色光的管芯分別對稱安裝在二個集成反射腔中，則同上一實施例一樣，當驅動頻率高時，顯示混合色，頻率低時，則交替顯示二種顏色。