DE3023126A1

DE3023126A1 - Halbleiter-leuchtanzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3023126A1
Application number: DE19803023126
Authority: DE
Inventors: Takeshi Biwa
Original assignee: Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1979-07-09
Filing date: 1980-06-20
Publication date: 1981-01-15
Also published as: US4390810A; JPS5611484A; DE3023126C2; JPS6048036B2

Description

TOKYO SHIBAURA DENKI KABUSHIKI KAISHA 80/8753

72 Horikawa-cho, Saiwai-ku,
Kawasaki-shi, Japan

Beschreibung

Die Erfindung betrifft eine Halbleiter-Leuchtanzeigevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Ein Beispiel des Aufbaus einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung dieser Art, die zum Schutz der Halbleiter-Leuchtelemente mit Harz abgedichtet ist, ist in Fig. 1 gezeigt.

Die Anzeigevorrichtung enthält eine Leuchtanordnung 16, die in einem Gehäuse 10 untergebracht ist. Ein bestimmter Teil einer Wand des Gehäuses 10 ist aus durchsichtigem Material gebildet und stellt einen Anzeigeteil 14 dar. An der dieser einen Wand gegenüber liegenden Seite besitzt das Gehäuse 10 eine Öffnung 12 nach außen. Die Leuchtanordnung 16 enthält einen Stamm bzw. einen Träger 18, eine Anzahl von Leuchtdioden, d.h. von Halbleiter-Leuchtelementen, und eine Anzahl von Anschlüssen 22, die mit den Leuchtdioden 20 verbunden sind. Der Träger 18 ist etwas kleiner als die Öffnung 12, damit er durch die Öffnung 12 in das Gehäuse 10 eingesetzt werden kann. Wie aus der Figur erkennbar, sind die Leuchtdioden 20 an einer Oberfläche bzw. Seite des Trägers 18 und die Anschlüsse 22 an der entgegengesetzten Oberfläche bzw. Seite des Trägers 18 angebracht. Ferner ist zwischen dem Träger 18 und dem Anzeigeteil 14 ein Reflektor 24 vorgesehen, der dazu dient, das von den Leuchtdioden 20 emittierte Licht zum Anzeigeteil 14 zu leiten.

Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, daß die Leuchtdioden 20 durch Feuchtigkeit, Wassertropfen, Gase etc. beschädigt wer-

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den können. Zur Verhinderung einer solchen Beschädigung wird flüssiges Harz 26, das später erhärtet, durch die öffnung 12 in das Gehäuse 10 eingegossen. Der Spalt zwischen dem Träger 18 und dem Gehäuse 10, der in Fig. 1 gezeigt ist, wird dabei mit dem Harz 26 gefüllt und nach Verfestigung des Harzes abgedichtet. Feuchtigkeit, Wassertropfen, Gase etc. können dann nicht mehr in das Gehäuse 10 eintreten und die Leuchtdioden 20 beschädigen.

Die beschriebene herkömmliche Vorrichtung besitzt jedoch einen schwerwiegenden Nachteil. Das den Spalt zwischen dem Träger 18 und dem Gehäuse 10 füllende flüssige Harz neigt dazu, bevor es fest wird, in das Gehäuse 10 zu fließen. Dieser Ilarzfluß tritt insbesondere an den vier Ecken des Spalts auf. In einigen Fällen erreicht dieses in das Gehäuse 10 fließende Harz den Anzeigeteil 14, so wie es in Fig. 2 dargestellt ist, und beeinträchtigt damit erheblich das Aussehen der hergestellten Anzeigevorrichtung. Natürlich stellt eine solchermaßen mit Harz verschmutzte Anzeigevorrichtung Ausschuß dar. Da etwa 1 bis 10 % der hergestellten Vorrichtungen mit Harz verschmutzt sind, ergibt sich bei dieser herkömmlichen Vorrichtung eine geringe Produktivität.

Der ilarzfluß kann verhindert werden, wenn man den Spalt zwischen dem Träger und dem Gehäuse sehr klein macht. Ist dieser Spalt jedoch zu klein, dann ist es schwierig oder in einigen Fällen gar unmöglich, den Träger in das Gehäuse einzusetzen. Es ist auch darauf hinzuweisen, daß der Träger 18 gestanzt wird, weshalb seine Ecken unvermeidlich in gewissem Maß abgerundet sind. Im Gegensatz dazu wird das Gehäuse 10 gegossen, so daß seine Ecken kaum gerundet sind. Daraus y.olq'c, daß der infrage stehende Spalt an den Ecken vergrößert

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ist und auch dann einen Harzfluß ermöglicht, wenn die Größe des Spalts an sich optimal ist, ausgenommen eben in den Ecken.

Der Harzfluß kann sicherlich durch entsprechende Wahl der Eigenschaften des Harzes, wie der Viskosität, der thixotropen Eigenschaft und der Verfestigungszeit verhindert werden. Ein zur Verhinderung des Harzflusses in das Gehäuse besonders geeignetes Harz kann jedoch bezüglich der zufriedenstellenden Ausfüllung des Spaltes versagen und es damit unmöglich machen, daß der Eintritt von Feuchtigkeit etc. in das Gehäuse verhindert wird.

Es ist auch möglich, zur Verhinderung des Harzflusses in das Gehäuse 10 ein Doppelgußverfahren anzuwenden. Bei diesem Doppelgußverfahren wird eine geringe Harzmenge in den .

Umfangsteil· des Trägers 18 eingespritzt. Nachdem dieses Harz ausgehärtet ist, wird in einer weiteren Harzeinspritzung die gesamte Zone des Spalts zwischen dem Träger 18 und dem. Gehäuse 10 versorgt. Dieses Verfahren erfordert einen zusätzlichen Harzeinspritzschritt, was zu einer längeren Herstellungszeit und damit zu einer geringen Produktivität führt.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Halbleiter-Leuchtanzeigevorrichtung zu schaffen, bei der kein Dichtharz zum Anzeigeteil fließen kann und die daher mit hoher Produktivität herstellbar ist.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im Anspruch t gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekonnzeichnet.

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Die Erfindung wird nachstehend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer herkömmlichen Anzeigevorrichtung,

Fig. 2 eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung

von Fig. 1,

Fig. 3 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Anzeigevorrichtung,

Fig, 4A eine perspektivische Ansicht des Gehäuses der Vorrichtung von Fig. 3,

Fig. 4B eine Querschnittsansicht längs der Linie B-B von Fig. 4A,

Fig. 5A eine perspektivische Ansicht des Gehäuses einer anderen Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 5B eine Draufsicht auf das in Fig. 5A gezeigte Gehäuse ,

Fig. 6A eine perspektivische Ansicht des Gehäuses einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung,

Fig. 6B eine Draufsicht auf das in Fig. 6A gezeigte Gehäuse ,

Fig. 7A eine perspektivische Ansicht des Gehäuses noch

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einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung und

Fig. 7B eine Draufsicht auf das in Fig. 7A gezeigte Gehäuse.

Fig. 3 zeigt eine Halbleiter-Leuchtanzeigevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Ähnlich wie bei der in Fig. 1 gezeigten Anzeigevorrichtung enthält auch die Anzeigevorrichtung von Fig. 3 eine Leuchtanordnung 42, die in einem Gehäuse 28 untergebracht ist. Ein bestimmter Teil einer Wand des Gehäuses 28 ist aus einem durchsichtigen Material gebildet und stellt einen Anzeigeteil 32 dar. Auf der dieser Wand entgegengesetzten Seite besitzt das Gehäuse 28 eine Öffnung 30 nach außen. Wie deutlich aus den Fig. 4A und 4B ersichtlich, ist innerhalb des Gehäuses 28 ein Paar Trennwände 34 in einer solchen Weise angeordnet, daß sie zusammen mit Wänden des Gehäuses 28 ein Paar Harzwannen 40 bilden. Jede der Trennwände 34 ist im Abstand von und parallel zu einer Seitenwand 36 des Gehäuses 28 angeordnet und an der oben erwähnten einen Wand, d.h. dem Boden des Gehäuses, befestigt. Die vordere und hintere Stirnfläche der Trennwände stößt gegen die vordere bzw. die hintere Wand 38 des Gehäuses. Mit anderen Worten wird also so eine Harzwanne 40 von der Trennwand 34, der Seitenwand 36, der Vorderwand und der Rückwand 38 und dem Boden des Gehäuses 28 eingeschlossen. Nebenbei bemerkt ist die Seitenwand 36 im allgemeinen kürzer als die Vorder- oder Rückwand 38.

Die Leuchtanordnung 42 umfaßt einen Träger 44, eine Anzahl von Leuchtdioden 46, d.h. von Halbleiter-Leuchtelementen, die auf einer Seite des Trägers 44 angebracht sind, und

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eine Anzahl von Anschlüssen 48, die auf der anderen Seite des Trägers angebracht und mit den Leuchtdioden 46 verbunden sind. Der Träger 44, der die Form einer dünnen Platte besitzt, ist etwa kleiner als die Öffnung 30 des Gehäuses 28, damit er durch die Öffnung 30 in das Gehäuse eingesetzt werden kann. Die Leuchtdioden 46 sind mittels einer Silberpaste am Träger 44 befestigt und elektrisch mit den Anschlüssen 48 verbunden, d.h. die Leuchtdioden sind über Leitungsdrähte 50 und mit einem bestimmten Muster versehene Metallschichten, die im Träger 44 ausgebildet sind, mit den Anschlüssen 48 verbunden. Die Leucht·- dioden 46 sind nebenbei bemerkt aus einem GaP oder GaAsP-Halbleitermaterial gebildet und in 7-Segment-Form angeordnet.

Ein Lichtstreufilm 52, der beispielsweise aus Polyester besteht, ist auf der Innenfläche des Anzeigeteils 32 des Gehäuses 28 ausgebildet. Zwischen dem Lichtstreufilm 52 und dem Träger 44 ist ferner ein Reflektor 54 angeordnet, der dazu dient, das von den Leuchtdioden emittierte Licht zum Anzeigeteil 32 zu leiten. Der Reflektor 54 ist aus einem weißen Kunststoffmaterial, etwa aus Polycarbonat oder ACS hergestellt und mit Löchern 56 versehen, die in einer 7-Segment-Form angeordnet sind und in denen sich die Leuchtdioden 46 befinden. Die Außenfläche des Anzeigeteils 32 ist im Randbereich zur Verringerung der Durchlässigkeit aufgerauht.

Wie zuvor beschrieben, i.sL der Träger 44 etwas kleiner als die Öffnung 30 des Gehäuses 28, so daß längs den Innenflächen der Wände des Gehäuses 28 ein Spalt 58 gebildet wird. Flüssiges Harz 60, das später fest wird, wird in das Gehäuse 28 eingespritzt, urn den Spalt 58 zu füllen und abzudichten. Es ist möglich, entweder ein warm erhärtendes

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oder ein kalt erhärtendes Harz zur Abdichtung des Spalts 58 einzusetzen. Im Fall der Verwendung eines warm erhärtenden Harzes muß im Hinblick auf die Wärmewiderstandsfähigkeit des den Reflektor 54 bildenden Kunststoffmaterials ein Harz mit einer Erhärtungstemperatur von beispielsweise 100 C oder weniger ausgewählt werden. Im Harzeinspritzschritt kann das Harz möglicherweise durch den Spalt 58, insbesondere im Bereich seiner Ecken, in Richtung auf den Anzeigeteil 32 des Gehäuses 28 fließen. Dieses fließende Harz kann jedoch den Anzeigeteil 32 nicht erreichen, da es in den Harzwannen 40 aufgefangen wird.

Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein Paar Trennwände 34 zur Bildung eines Paares von Harzwannen 40 verwendet, die die vier Ecken des Gehäuses 28 überdecken.

Es kann aber auch eine Trennwand 34 so vorgesehen sein, daß sich eine Harzwanne 40 entlang den Innenflächen der Wände des Gehäuses erstreckt, wie dies in den Fig. 5A und 5B gezeigt ist. Es ist ferner möglich, die Trennwände 34 in einer solchen Weise anzuordnen, daß gemäß Darstellung in den Fig. 6A, 6B, 7A und 7B Harzwannen 40 an den vier Ecken des Gehäuses gebildet werden. Bei der Ausführungsform der Fig. 6A und 6B besitzt jede Harzwanne 40 einen dreieckförmigen Querschnitt, während jede Harzwanne 40 der Ausführungsform der Fig. 7A und 7B einen quadratischen Querschnitt aufweist. Tatsächlich fließt das Harz speziell durch die Eckbereiche des Spalts 58, da diese unvermeidlich breiter als die anderen Teile sind. Daher reicht es praktisch aus, die Harzwanne in einer Weise auszubilden, daß der Harzfluß allein durch die Eckbereiche des Spalts aufgefangen wird.

Wie voranstehend im einzelnen beschrieben, umfaßt die Halbleiter-Leuchtanzeigevorrichtung gemäß der Erfindung eine

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Harzwanne oder einen Harzauffangbehälter, der dazu dient, das in Richtung auf den Anzeigeteil durch den Spalt zwischen der Leuchtanordnung und dem Gehäuse während des Abdichtens des Spalts mit Harz fließende Harz aufzufangen. Dadurch wird das fließende Harz vollkommen daran gehindert, den Anzeigeteil zu erreichen, wodurch es unmöglich wird, daß der Anzeigeteil mit Harz verschmutzt wird. Es ist darauf hinzuweisen, daß der infrage stehende Spalt durch eine einzige Harzeinspritzung abgedichtet werden kann, d.h. daß eine ausreichende Harzmenge in einem einzigen Vorgang eingespritzt werden kann, da die Harzwanne eine Verschmutzung des Anzeigeteils durch das Harz verhindert. Daher kann das Harz in kurzer Zeit leicht eingespritzt werden, was eine hohe Produktivität bei der Herstellung der erf induiigsgemäßen Anzeigevorrichtung erlaubt.

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Claims

BLUiViBACH - vVÜC-.E:-: < DcK'Oi£N · KRÄMER PATENTANWÄLTE IN MÜNCHEN UND V/IESBADEN Pa!entccr,sult RadeckaslraSc 43 8C00 München 60 Telefon (03?) 833603/335604 Telex 05-212313 Telegramme Patenlconsull PatorT.ccnsiilt Sor.fiGPberger Straße 43 62C0 Wiesbaden Telefon (00121) 562943/561793 Telex 0i-*36237 Telegramme Paientccnsuil 20. Juni 1980 TOKYO SHIBAURA DENKI KABUSHIKI KAISHA 80/8753 Korikawa-cho, Saiwai-ku, HO/sa Kawasaki-shi, Japan Halbleiter-Leuchtanzeigevorrichtung Patentansprüche

1. / Halbleiter-Leuchtanzeigevorrichtung, umfassend

ein Gehäuse, in dessen einer Wand ein Anzeigeteil ausgebildet ist und das auf der dem Anzeigeteil gegenüber liegenden Seite eine Öffnung aufweist, wobei der Anzeigeteil aus einem durchsichtigen Material besteht,

eine in dem Gehäuse untergebrachte Leuchtanordnung, die wenigstens ein Halbleiter-Leuchtelement aufweist,

einen Reflektor, der zwischen der Leuchtanordnung und dem Anzeigeteil des Gehäuses angeordnet ist, um das vom Halbleiter-Leuchtelement emittierte Licht zum Anzeigeteil zu leiten,

und eine den Spalt zwischen der Leuchtanordnung und dem Gehäuse nahe der Öffnung zum Schutz des Halb-

n: R. Kramer Dipl.-Ing. ■ W. Weser Dipl.-Phys. Dr. rer. nat. ■ E. Hoffmann Dipl.-Ing. t'.O. Kiu;"v;c.;i Dipl.-Ing. · P. Snrijs η Prof. Dr. jur. Dipl.-Ing., Pat.-Ass., Pat.-Anw. bis 1979 · G. Zwirner Dipl.-Ing. Dipl.-W.-Ing.

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ORIGINAL INSPECTED

leiter-Leuchtelements vor äußeren Einflüssen abdichtende Harzschicht,

dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (28) eine Harzwanne (40) aufweist, die Harz, das bei der Abdichtung des Spalts (58) mit Harz durch den Spalt in Richtung auf den Anzeigeteil (32) fließt, speichert und dadurch verhindert, daß das fließende Harz den Anzeigeteil erreicht.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (28) mit Trennmitteln (34) versehen ist, die zusammen mit Wänden (36, 38) des Gehäuses die Harzwanne bzw. -v/annen (40) bilden.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel (34) Trennwände sind, die an der Innenfläche der Wand des Gehäuses (28) , in der der Anzeigeteil (32) ausgebildet ist, angebracht sind und den Anzeigeteil umgeben.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (28) einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist und daß die von den Trennwänden (34) und den Wänden (36, 38) des Gehäuses (28) gebildete Harzwanne (40) die vier Eckbereiche des Gehäuses überdeckt .

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel (34) von zv/ei Trennwänden gebildet sind, die je an der Bildung einer einzigen Harzwanne (40), die zwei Eckbereiche des Gehäuses (28) überdeckt, beteiligt sind.

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6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Trennmittel (34) von vier Trennwänden gebildet sind, die je an der Bildung einer einzigen Harzwanne (40), die einen Eckbereich des Gehäuses (28) überdeckt, beteiligt sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzwanne (40), die von der Trennwand (34) und Wänden (36, 38) des Gehäuses begrenzt ist, einen dreieckförmigen Querschnitt besitzt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Harzwanne (40), die von der Trennwand (34) und Wänden (36, 38) des Gehäuses (28) begrenzt ist, einen rechteckförmigen Querschnitt aufweist.

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