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DE3117571A1 - Lumineszenz-halbleiterbauelement - Google Patents

Lumineszenz-halbleiterbauelement

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DE3117571A1
DE3117571A1 DE19813117571 DE3117571A DE3117571A1 DE 3117571 A1 DE3117571 A1 DE 3117571A1 DE 19813117571 DE19813117571 DE 19813117571 DE 3117571 A DE3117571 A DE 3117571A DE 3117571 A1 DE3117571 A1 DE 3117571A1
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luminescence
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Jörg Dipl.-Phys. Dr. 7101 Flein Angerstein
Werner Dipl.-Phys. Dr. 7102 Weinsberg Schairer
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Telefunken Electronic GmbH
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Description

Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b.H. Theodor-Stern-Kai 1, 6000 Prankfurt 70
Heilbronn, den 16.04.81 Z13-HN-Ma/lü - HN 80/27
Lumineszenz-Halbleiterbauelement
Die Erfindung betrixft ein Lumineszenz-Halbleiterbauelement mit einem aus lichtdurchlässigem Kunststoff bestehenden, den Halbleiterkörper enthaltenden Gehäusekörper.
Üblicherweise werden die Kunststoffe für Gehäuse von Lumineszenz-Halbleiterbauelementen mit organischen Farbstoffen eingefärbt, um insbesondere unter Tageslichtverhältnissen das Leuchten des Halbleiterbauelementes besser sichtbar zu machen bzw. die Ablesbarkeit zu erhöhen. Als Streumaterial wird zusätzlich zumeist Glaspulver oder andere feste Streumaterialien wie Titanoxid, Zinksulfid oder CaCO., zugesetzt. Die Zusetzung von Glaspulver ist beispielsweise aus der DE-PS 22 27 322 bekannt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Herstellung von Lumineszenz-Halbleiterbauelementen dadurch weiter zu vereinfachen, daß bestimmte Bauelementeigenschaften, die bisher durch verschiedene Maßnahmen erzielt wurden, durch eine Einzelmaßnahme herbeigeführt werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß bei einem Lumineszenz-Halbleiterbauelement mit einem Kunststoffgehäusekörper dem Kunststoff Teilchen beigemischt sind, die gleichzeitig die Streueigenschaften und die Filtercharakteristik für das vom Halbleiterkörper ausgesendete und den Gehäusekörper verlassende Licht bestimmen.
Somit werden die bisher c trennten Maßnahmen der Gehäusekörpereinfärbung und der Beimischung von Streupartikeln erfindungsgemäß dadurch zusammengefaßt, daß dem GehäusekÖrper Teilchen beigefügt werden, die sowohl definierte Eigen-
schäften bezüglich der Streuung des Lichtes als auch der Lichtfilterung herbeiführen. Dadurch wird das Herstellungsverfahren der Lumineszenz-Halbleiterbauelemente vereinfacht und die reproduzierbare Herstellung von Bauelementen mit gleichbleibenden Eigenschaften verbessert.
Der Kunststoff des Gehäusekörpers besteht beispielsweise aus glasklarem Epoxydharz, dem Teilchen aus eingefärbtem Glaspulver beigemischt werden. Wenn man eine hohe Transmission erzielen will, muß der Brechungsindex des Kunststoffmaterials möglichst weitgehend mit dem des Teilchenmaterials übereinstimmen. Wird dagegen eine erhöhte Streuung des Lichtes im Gehäuse gewünscht, so wird das Material des Gehäusekunststoffes und das der beigemischten Teilchen unterschiedliche Brechungsindices aufweisen.
Die beigemischten Teilchen bestehen beispielsweise aus gemahlenem Filterglas, wobei die Korngröße vorzugsweise kleiner als 50 um ist. Dem gießfähigen Kunststoff v/erden bis zu etwa 20 Vol. % die Streuung und die Filtercharakteristik beeinflussende Teilchen beigemischt.
Die Erfindung und ihre Ausgestaltung soll nachfolgend noch anhand eines Ausführungsbeispieles näher erläutert werden.
In der Fig. 1 ist ein Einzellumineszenz-Halbleiterbauelement dargestellt, das aus einem Kunststoffgehäuse 1 und zwei aus dem Kunststoffgehäuse herausführenden elektrischen Zuleitungen 3 und 4 besteht. Auf einer Zuleitung 3 ist im Inneren des Gehäusekörpers das Halbleiterbauelement 5 elektrisch leitend aufgesetzt. Die zweite Anschlußelektrode der Halbleiterleuchtdiode ist über einen Anschlußdraht 6 mit der zweiten Zuleitungsstrebe 4 elektrische leitend verbunden.
Der Gehäusekörper besteht beispielsweise aus Epoxydharz mit einem Brechungsindex n, = 1,5. Es kommen auch andere im Handel erhältliche gießfähige Kunststoffe in Betracht, die vorzugsweise glasklar sind und einen Brechungsindex in der Größe zwischen 1,45 bis 1,6 aufweisen.
Im Kunststoffkörper 1 befinden sich beigemischte Teilchen 2, die die Transmission bzw. die Filtercharakteristik und die Streueigenschaft des vom Halbleiterkörper 5 abgegebenen Lichtes bestimmen. Diese Teilchen 2 bestehen beispielsweise aus gemahlenem Filterglas. In Betracht kommt beispielsweise ein rotes Filterglas, das im Handel unter der Bezeichnung RG 630 erhältlich ist. Der Gehäusekörper 1 enthält vorzugsweise 2-4 Vol. % beigemischte Teilchen, die eine Korngröße von ca. 1 μπι aufweisen.
Der Brechungsindex des verwendeten Glases oder anderer beigemischter Teilchen kann je nach dem gewünschten Streueffekt mehr oder weniger gut dem Brechungsindex des verwendeten Kunststoffes angepaßt werden. Die verwendbaren Gläser haben vorzugsweise Brechungsindices zwischen 1,3 und 2. Wenn der Brechungsindex des /erwendeten Teilchenmaterials identisch oder nahezu identisch mit dem des verwendeten Kunststoffes ist, erhält man eine sehr geringe Streuung des abgestrahlten Lichtes und damit eine besonders gute Transmission. Je mehr die Brechungsindices voneinander abweichen, desto mehr wird das Licht im Kunststoffkörper gestreut, sodaß die Lichtquelle für den Betrachter diffus wirkt.
In der Figur 2 ist der Verlauf der Transmission über der Wellenlänge für ein Rotfilterglas und für einen Kunststoffgehäusekörper dargestellt, bei dem in den Kunststoffkörper Teilchen aus gemahlenem Rotfilterglas eingebettet sind. Die Kurve a) zeigt den Verlauf der Transmission über der Wellenlänge für reines Rotfilterglas mit der Handelsbezeichnung RG 63O. Bei diesem Glas handelt es sich um ein Kantenfilter, da praktisch alle Wellenlängen unter 630 nm eliminiert werden. Bei ca. 630 nm steigt die Transmission steil von 0 auf ca. 85 % an.
Die Kurve b) zeige den Verlauf der Transmission über der Wellenlänge eines Kunsts_>jffkörpers aus Epoxydharz mit der Handelsbezeichnung OS 1600, dem ca. 2 Vol. % gemahlenes Rotfilterglas der Type RG 630 beigemischt wurde. Wie aus dem Kurvenverlauf ersichtlich, wird die Transmission zwar
in ihrem Maximum auf knapp über 70 % reduziert, doch wird ansonsten der gleiche, für ein Kantenfilter charakteristische Funktionsverlauf erzielt. Die beigemischten Teilchen bestimmen somit sowohl die Filtereigenschaften als auch die Streuung des abgestrahlten Lichtes. Veränderungen dieser Eigenschaften sind durch die Änderung der Korngröße der beigemischten Teilchen, der Art des Glases und des Mischungsverhältnisses möglich.
Die erfindungsgemäße Zusammensetzung von Gehäusekörpern für Lumineszenz-Halbleiterbauelemente kann somit insbesondere zur Herstellung steilflankiger Filter für Detektoren, für Bandfilter oder für Kantenfilter Verwendung finden. Die erfindungsgemäße Gehäuseausgestaltung kann ferner bei Halbleiterleuchtelementen in diskreter oder integrierter Form,beispielsweise für Ziffern- oder Buchstabenanzeigen, gewählt werden.
Leerseite

Claims (8)

  1. Licentia Patent-Verwaltungs-G.m.b.H. Theodor-Stern-Kai 1, 60OO Frankfurt 70
    Heilbronn, den 16.04.81 Zl3-HN-Ma/lü - HN 80/27
    Patentansprüche
    Lumineszenz- Halbleiterbauelement mit einem aus lichtdurchlässigem Kunststoff bestehenden, den Halbleiterkörper enthaltenden Gehäusekörper, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff Teilchen beigemischt sind, die gleichzeitig die Streueigenschaften und die Filtercharakteristik für das vom Halbleiterkörper ausgesendete und den Gehäusekörper verlassende Licht bestimmen.
  2. 2) Lumineszenz- Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus einem glasklaren Epoxydharz besteht.
  3. 3) Lumineszenz- Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beigemischten Teilchen aus eingefärbtem Glaspulver bestehen.
  4. 4) Lumineszenz- Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung einer hohen Transmission der Brechungsindex des Kunststoffmaterials möglichst weitgehend mit dem des Teilchenmaterials übereinstimmt.
  5. 5) Lumineszenz- Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen aus gemahlenem Filterglas bestehen.
  6. 6) Lumineszenz- Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Korngröße der beigemischten Teilchen kleiner als 50 um ist.
  7. 7) Lumineszenz.-Halbleiterbauelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kunststoff bis zu 20 Vol.% Teilchen beigemischt sind.
  8. 8) Verwendung des Kunststoffgehäuses mit beigemischten Teilchen als Kantenfilter.
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