DE3048288A1

DE3048288A1 - LED arrangement for markers and indicators - has semiconductor body on support plate covered by reflector with light emitting aperture for parallel light outlet

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

Abstract

The light line arrangement is intended for indication in tape recorders, radios, or for voltage indication. It consists of at least one light-emitting semi-conductor element with at least one semi-conductor substrate on a support plate. The semi-conductor substrate (3) is mounted on the support plate (1) near its edge (8). Over the semi-conductor substrate is mounted a reflector (5) with a light emitting aperture (6). The reflector is of such design that the light is emitted parallel to the plane of the support plate. Preferably a line of several semi-conductors are mounted in the above mentioned manner on the support plate. In such case the reflector has a light emitting aperture for each semi-conductor element. The apertures may be filled with a transparent plastics containing dispersion agents, the plastics simultaneously encasing the semi-conductor elements. The support plate is typically of insulating material.

Description

Anordnung aus wenigstens einem Arrangement of at least one

lichtemittierendem Halbleiterbauelement Die Erfindung betrifft eine Anordnung aus wenigstens einem lichtemittierendem Halbleiterbauelement mit mindestens einem auf einer Trägerplatte angeordneten Haibleite körpr. light-emitting semiconductor component The invention relates to a Arrangement of at least one light-emitting semiconductor component with at least a halide conductor arranged on a carrier plate 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.In electrical engineering, building blocks are often made up of rows light-emitting diodes are used with the help of a suitable control circuit for example, can be operated so that a certain size by a variable luminous point or by a luminous strip of variable extent is indicated. Such light lines are used, for example, for level control; display in tape or radio equipment or used as a voltage indicator. Furthermore, there are orders from luminescent components arranged in rows, for example in data processing required as a punch card reader. The distance between two light emitting diodes within the Line then corresponds to the grid size of punched cards. When known LED lines are the semiconductor body attached to a carrier plate and so with light guide bodies or reflectors covered that the light exit perpendicular to the plane of the carrier plate he follows. When installing an LED line in a front panel of a device, the relatively large space requirements of these known row arrangements perceived as disadvantageous, being particularly annoying that those located on the circuit board and to be connected Conductors run parallel to the plane of the front panel.

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.The invention is based on the object of a light-emitting semiconductor arrangement specify which requires little space and which can be easily integrated into device front panels can be installed. In an arrangement, this task is performed as described at the outset Type solved according to the invention in that the semiconductor body on the carrier plate. is arranged in the vicinity of an edge and that on the carrier plate above the semiconductor body a reflector body provided with a light exit opening is arranged which is designed so that the light is substantially parallel to the plane of the carrier plate exit.

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.In a preferred embodiment are on the carrier plate for Formation of an LED line several lines attached to one edge of the carrier plate Arranged semiconductor body. The reflector body then preferably has for each individual semiconductor body a separate light exit opening.

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.The inventive arrangement has the particular advantage that at their installation in device front panels in the plane perpendicular to the light exit opening there is little space required. The design of the reflector is with simple means achieved that the light in the plane of the extension direction of the Carrier plate emerges from the individual light exit openings.

Die Lichtaustrittsöffnungen werden vorzugsweise mit einem lichtdurchlässigen Kunststoff gefüllt, der zugleich den Halbleiterkörper umhüllt und vorzugsweise ein die Streuung des Lichts begünstigendes Mittel enthält.The light exit openings are preferably made with a translucent one Plastic filled, which at the same time envelops the semiconductor body and preferably a contains the scattering of the light promoting agent.

Die Erfindung und ihre weitere vorteilhafte Ausgestaltung wird im folgenden noch anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert.The invention and its further advantageous embodiment is shown in the following is explained in more detail using an exemplary embodiment.

Die Figur 1 zeigt in einer perspektivischen Darstellung den Trägerkörper mit den aufgebrachten Halbleiterbauelementen und den Reflektorkörper.FIG. 1 shows the carrier body in a perspective view with the applied semiconductor components and the reflector body.

In der Figur 2 ist ein Schnitt durch die fertig zusammenqebaute Leuchtzeile darqestellt.In the figure 2 is a section through the completely assembled light line shown.

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.According to FIG. 1, the carrier body consists of a thin, elongated one Plate made of insulating plastic or ceramic, for example. On one surface side of the plate there are those for the contacting Semiconductor components provided interconnects and pads, for example consist of copper. One provided as a connection surface for all semiconductor bodies relatively wide interconnect 7 extends along an edge 8 of the carrier plate. The semiconductor bodies 3, which are for example is luminescent diodes, attached to form contacts. Perpendicular to the channel 7 run parallel to one another one corresponding to the number of semiconductor bodies Number of interconnects 2, each with the second electrode of the assigned semiconductor body be electrically connected. This connection is made by means of thin contacting wires 4, extending from the semiconductor body to the adjacent end of the associated interconnect 2 extend, established. The connection interconnect 7 is also parallel to via a the interconnects 2 running interconnect 7a with that of the edge 8 geqenüberlage Connected to the edge of the carrier plate on which the LED line is controlled.

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.A reflector body 5 is placed on the carrier plate 1 in such a way that the semiconductor bodies 3 are covered by the reflector and those in the reflector body contained light exit openings 6 arranged in the plane of the carrier plate 1 are. As can be seen from the sectional representation in FIG. 2, is located With the reflector body in place, there is a semiconductor body 3 in each opening 6, whereby the wall of the opening surrounds the semiconductor body in such a way that that of the semiconductor body outgoing light is reflected on this wall and in a parallel plane exits to the surface of the carrier plate 1 from the light exit openings. the Light outlet openings can be round, square or rectangular Have cross-section and are preferably with a translucent at the same time the plastic 9 surrounding the semiconductor body is filled. For better light scattering can in this plastic / glass powder or other particles causing light scattering be brought in.

Der Reflektor besteht beispielsweise aus einer Mischunq von Epoxidharz mit ca. 50 Gewichtsprozent Titandioxyd.The reflector consists for example of a mixture of epoxy resin with approx. 50 percent by weight titanium dioxide.

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.This is a white, diffuse reflective material. In one embodiment, a support plate with the dimensions 77.5 x 20 x 1.5 mm 30 applied to each semiconductor body containing a luminescent diode. In this case, the reflector has 30 openings with, for example, a round cross-section of 2 mm in diameter at a grid spacing of 2.5 mm. The reflector body in this case has the external dimensions 77.5 x 12 x 4 mm, so that when installing the LED line in a front panel only a front plate cutout with the dimensions 77.5 x 4 mm was required and there was a space requirement of 22 m behind the front panel.

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.There is also the option of placing one or on the carrier plate to accommodate several integrated and the Ansteuerunq the LED row serving circuits. Furthermore, instead of a carrier plate made of insulating material, a self-supporting Metal strips can be used by punching or etching as required Channel pattern was structured. Supporting connecting webs between the individual Conductor tracks are then cut free after contacting the semiconductor components eliminated.

Claims

Claims 1) Arrangement of at least one light-emitting Semiconductor component with at least one semiconductor body arranged on a carrier plate, gekenneichnet characterized in that the semiconductor body (3) on the carrier plate (1) in is arranged in the vicinity of an edge (8), and that on the carrier plate above the semiconductor body a reflector body (5) provided with a light exit opening (6) is arranged is, which is designed so that the light is substantially parallel to the plane of the Carrier plate emerges.

2) Arrangement according to claim 1, characterized in that on the Carrier plate (1) several, linearly attached to an edge (8) of the carrier plate Semiconductor body (3) are arranged.

3) Arrangement according to claim 2, characterized in that the reflector body has a light exit opening for each semiconductor body.

4) Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the light exit openings (6) with a translucent, a scattering agent containing plastic (9) are filled, the plastic at the same time the semiconductor body (3) enveloped.

5) Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the carrier plate (1) consists of an insulator on which the semiconductor body (3) load-bearing surface side with metallic interconnects and contact areas (2, 7) is provided.

6) Arrangement according to one of claims 1 to 4, characterized in that that the carrier plate is structured from a pattern corresponding to the required interconnect pattern, self-supporting metal strip.

7) Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the reflector body (5) consists of a white, diffusely reflective material.

8) Arrangement according to claim 7, characterized in that the reflector body (5) consists of a mixture of epoxy resin with approx. 5 weight percent titanium dioxide.

9) Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that on the carrier plate provided with a plurality of luminescent diodes (3) (1) At the same time, at least one integrated one serving to control the luminescent diodes Semiconductor circuit is arranged.