[其他]具有金属反射腔的半导体平面发光器件

说明书

本发明属于半导体发光显示器件。

在已有技术中，半导体平面发光器件采用具有高反射效率的ABS等塑料作为反射腔框架，用印刷电路板作为底板，反射腔框架与电路底板组成光学反射腔。底板（5mm×15mm）上一般安装二只发光二极管管芯，每个管芯有两个管脚，这种平面发光器件的亮度一般为50尼特（cd/m²）。（日本，NationalTechnicalReportVol.28No.1P74-P82，LEDDisplayDeVices，）。若为了提高亮度而增加管芯密度，一则因管脚太多而受到限制，其次，ABS等塑料是热的不良导体，管芯密度增加使器件温度上升，而管芯的发光效率随器件温度的上升而下降，致使器件在点亮三十分钟后亮度下降百分之五十左右。

本发明希望对原有的半导体平面发光器件加以改进，使其既能增加管芯密度，又能减少由器件温升而引起的管芯发光效率的下降幅度，有效地提高半导体平面发光器件的亮度。

本发明结构如图1所示。反射腔框架1采用ABS等塑料3，框架表面是具有优良导热性能的金属镀层4，例如铬镀层，管芯发出的热量可通过铬镀层传导到器件外部，从而可降低器件温升。但是铬对可见光反射效率较低。为此，再用真空镀膜工艺在框架内侧镀上银层5，使反射效率比ABS塑料还高。印刷电路底板2采用双面铜箔板。背面铜箔6除电极周围腐蚀去除外绝大部分保留，既可用于散热，又可对透过底板的光起反射作用。铜箔板正面为金镀层。其上可安装十个到二十个发光二极管管芯7。管芯7分成两组，每组管芯五个以上，串联。两组管芯之间并联或串联。引出两个正极和两个负极。导线间隔取最小值，约0.2mm，尽量保留较多的镀金铜箔面积，以利散热与增加光的反射面。为了保证镀金属层的反射腔框架与印刷电路底板之间优良电绝缘，在反射腔框架背面台阶上除去金属镀层后放置一块与台阶同样大小的电绝缘材料做成的衬垫8。例如用涤纶薄膜。器件由环氧树脂和散射剂的混合物9封装。本发明的其他制作工艺与一般平面发光器件的制作工艺相同。

图2为电路底板（6mm×15mm）安装十个管芯的示意图。

本发明由于电路底板采用正面有金镀层的双面铜箔板，反射腔框架采用表面有金属镀层的ABS等塑料，其内侧又有银镀层，构成金属反射腔，大大提高了散热效率和反射效率，从而可以增加管芯安装密度，并能使器件点亮三十分钟后亮度仅下降百分之十，实现了稳定的高亮度。本发明可广泛应用于军事、工业、交通等行业在室内或室外高照度条件下的信息显示。

根据本发明制成的绿色十管芯发光器件（G1OV2S）亮度达到890-900尼特（cd/m²），红色十管芯发光器件（OR1OV2S）亮度达到750尼特。器件的绝缘耐压达500伏。器件点亮三十分钟后亮度仍在670-800尼特左右，完全满足在2000Lx-20000Lx高照度条件下的仪表显示和字符显示的需要。