DE3017892C2 - Anzeigevorrichtung mit matrixartig verdrahteten lichtemittierenden Dioden - Google Patents

Anzeigevorrichtung mit matrixartig verdrahteten lichtemittierenden Dioden

Info

Publication number
DE3017892C2
DE3017892C2 DE3017892A DE3017892A DE3017892C2 DE 3017892 C2 DE3017892 C2 DE 3017892C2 DE 3017892 A DE3017892 A DE 3017892A DE 3017892 A DE3017892 A DE 3017892A DE 3017892 C2 DE3017892 C2 DE 3017892C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light
emitting diodes
metal layers
display device
substrate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
DE3017892A
Other languages
English (en)
Other versions
DE3017892A1 (de
Inventor
Osamu Inagi Tokyo Ichikawa
Tetsuo Tokyo Sadamasa
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tokyo Shibaura Electric Co Ltd filed Critical Tokyo Shibaura Electric Co Ltd
Publication of DE3017892A1 publication Critical patent/DE3017892A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE3017892C2 publication Critical patent/DE3017892C2/de
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • G—PHYSICS
    • G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
    • G09F9/00—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements
    • G09F9/30—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements
    • G09F9/33—Indicating arrangements for variable information in which the information is built-up on a support by selection or combination of individual elements in which the desired character or characters are formed by combining individual elements being semiconductor devices, e.g. diodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484—Connecting portions
    • H01L2224/4847—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48472—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area also being a wedge bond, i.e. wedge-to-wedge
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/095—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00 with a principal constituent of the material being a combination of two or more materials provided in the groups H01L2924/013 - H01L2924/0715
    • H01L2924/097—Glass-ceramics, e.g. devitrified glass
    • H01L2924/09701—Low temperature co-fired ceramic [LTCC]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Description

gekennzeichnetdurchdie Merkmale:
g) die ersten Isoliersubstrate (33, 40) stehen sich paarweise mit denjenigen Kanten gegenüber, an denen die ersten langgestreckten Metallschichten (34, 41) enden, und sind auf einem zweiten Isoliersubstrat (31) angeordnet, das auf seiner den ersten Isoliersubstraten (33, 30) zugewandten Oberfläche in der ersten Richtung sich erstreckende Leiterzüge aus dritten langgestreckten Metallschichten (32) aufweist, und
h) die einander entsprechenden ersten langgestreckten Metallschichten (34; 41) jedes Paares von ersten Isoliersubstraten (33,40) sind an den von den einander gegenüberstehenden Kanten abgewandten Kanten durch ein Verbindungselement (47; 48) jeweils mit einer der dritten langgestreckten Metallschichten (32) leitend verbunden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Metallschichten (34, 41) jeweils mindestens einen unter einem rechten Winkel zu ihrer Längserstreckung verlaufenden Fortsatz aufweisen, auf welchem die beireffende Diode (37a-37t/; 44a-44d)montiert ist.
3. Abgeänderte Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle einzelner lichtemittierender Dioden jeweils mindestens zwei lichtemittierende Dioden (55, 55b), die Licht verschiedener Farben emittieren, und das
entsprechende Vielfache der Anzahl an zweiten Metallschichten (53) vorgesehen sind (F i g, 5),
4, Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwei lichtemittierende Dioden (55a, 55b) dicht nebeneinander kantenparallel gegeneinander seitlich versetzt angeordnet sind,
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden lichtemittierenden Dioden (55a, 55b) mit einer Versatzlänge entsprechend 10—110% der Länge einer Kante jeder IicL'emittierender Diode gegeneinander versetzt sind.
Die Erfindung betrifft eine Anzeigevorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
Eine derartige Anzeigevorrichtung ist aus der Zeitschrift »IEEE Transactions on Electron Devices«
μ 1971, Bd. ED-18, Nr. 9, Seiten 633—637 bekannt. Zur Herstellung dieser bekannten Anzeigevorrichtung werden als Ausgangsmaterial polierte Scheiben aus einem η-leitenden Kristall verwendet Auf jede dieser Scheiben werden zwei Epitaxialschichten aus der flüssigen
2=· Phase aufgetragen. Die erste Epitaxialschicht ist η-leitend, während die zweite Epitaxialschicht p-Ieitend ist, wodurch ein rotes Leuchten erzielt wird. Anschließend werden die Scheiben geläppt und poliert Schließlich werden Metallkontakte auf beiden Seiten
jo der Scheiben aufgebracht Die dadurch erhaltenen Diodenchips werden sodann eutektisch mit einem metallisierten Diodenmodulsubstrat verbunden. Die Rückseite jedes Diodenchips kann auch mit Siliziumdioxid versehen werden, das als ein Isolator wirkt,
J5 wodurch die Substfäiieiief üiiicf ueii Chips verlaufen
können.
Aus der Zeitschrift »IBM Technical Disclosure Bulletin» Bd. 16, 1973, Nr. 3, Seite 1014 ist eine Anzeigevorrichtung mit lichtemittierenden Dioden (Leuchtdioden) bekannt, bei der auf «inem Substrat eine metallisierte Schicht aufgetragen ist, auf der wiederum abschnittsweise Keramikschichten angeordnet sind. Auf diesen Keramikschichten sind zur Bildung einer matrixartigen Anordnung Metallschichten ausgebildet, auf denen lichtemittierende Dioden angeordnet sind. Die oberen freiliegenden Flächen dieser lichtemittierenden Dioden sind über elektrische Leitungsverbindungen mit der ersten metallisierten Schicht verbunden und zwar im Bereich der Zwischenräume zwischen den einzelnen keramischen Schichten.
Aus der DE-OS 27 31 717 ist eine optische Sichta nzeigeeinrichtung bekannt, bei der jeder Baustein eine Vielzahl von lichtemittierenden Dioden aufweist die von einem gemeinsamen isolierenden Unterteil aufge nommen und so angeordnet sind, daß sie wenigstens eine Gruppierung von lichtemittierenden Dioden bilden. Die lichtemittierenden Dioden sind über die eine Oberfläche in einem gleichförmigen Abstand von Mitte zu Mitte zwischen den Dioden von Paaren benachbarter Dioden verteilt angeordnet und jeder Baustein kann eine Zwischenverbindung in Form einer Durchführung oder Bohrung zwischen einer Steuerschaltung auf der Rückseite des Bausteins und einem Anschlußdraht aufweisen.
Schließlich ist aus der Zeitschrift »Conference Record of 1978 Biennial Display Research Conference«, S. 20—21, eine Anzeigevorrichtung in Modulbauweise und auf der Grundlage von Leuchtdioden bekannt, bei
der die Anschlüsse der einzelnen Leuchtdioden, die in Matrixform auf einer reflektierenden Glasschicht angeordnet sind, über Drähte mit Leiterbahnen verbunden sind, die auf einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind, wobei die reflektierende Glasschicht auf dem Halbleitersubstrat angeordnet ist.
In jüngster Zeit ist bei Anzeigevorrichtungen der vorliegenden Art eine Tendenz zu einer Vergrößerung der Abmessungen (Wiedergabefläche) zu beobachten, weil sich die Mente der wiederzugebenden Informatio- nt nen im Zuge der Entwicklung von Meßgeräten und elektronischen Rechnern vergrößert hat Für die Vergrößerung der Abmessungen von Anzeigevorrichtungen stehen zwei Möglichkeiten zur Verfügung:
Einmal die Anbringung einer Vielzahl von Leuchtdi- ι s öden auf einem großflächigen Substrat, und zum anderen das elektrische Zusammenschalten einer Anzahl vergleichsweise kleiner Substrate, die jeweils eine Anzahl von Leuchtdioden tragen. Die zuerst genannte Möglichkeit wurde jedoch bisher nicht realisiert, weil sie komplizierte Ansteu-ersysteme bedingt und mit einer Minderung des Fertigungsaiisbringens verbunden ist.
F i g. 1 veranschaulicht ein typisches Beispiel fSr die zweitgenannte Möglichkeit. Dabei sind beispielsweise zwei Substrate mit Hilfe von Leitungsdrähten miteinander verbunden. Insbesondere sind dabei waagerecht verlaufende, parallele Leiterzüge 12 in regelmäßigen Abständen auf einem ersten Substrat 11 ausgebildet Jeder Leiterzug 12 weist vergleichsweise breite oder jo erweiterte Bereiche 12a auf, an denen Leuchtdioden 13 mit nach unten gerichteter Kathodenseite montiert sind. Die auf zwei benachbarten Leiterzügen angeordneten Leuchtdioden 1? sind durch Steppkontaktiening an. der Anodenseite mittels Leitungsdrähten 14 elektrisch r> miteinander verbunden.
Ein zweites Substrat 15 ist mit Leiterzügen 16 versehen, die im wesentlichen den Leiterzügen 12 des ersten Substrats 11 entsprechen und auf denen Leuchtdioden 17 angeordnet sind, die mit Hilfe von w Leitungsdrähte» 18 miteinander verbunden sind. Das zweite Substrat 15 ist dicht neben dem ersten Substrat 11 so angeordnet, daß beide Substrate gegenüber einer Achse A-A, die senkrecht zu den Leiterzügen 12 und 16 verläuft, symmetrisch angeordnet sind. An den einander -n zugewandten Enden der Leiterzüge auf den Substraten U und 15 sind Anschlußstreifen \2b bzw. 166 vorgesehen, an denen die Leiterzüge 12 bzw. 16 mit Hilfe von Golddrähten 19 miteinander verbunden sind.
Bei einer solchen Anzeigevorrichtung müssen die '" Anschlußstreifen Mb und 160 für den Leitungsanschluß einen Durchmesser von 0,2 mm oder mehr besitzen. In Hinblick auf die Leistung der derzeit verfügbaren Anschlußmaschinen muß zudem ein gewisser Abstand (normalerweise 0,5 mm) zwischen jedem Anschlußstrei- ">'> fen Mb oder 16b und der nächsten Leuchtdiode 13 bzw. 17 vorhanden sein. Unter Berücksichtigung der Anschluß- oder Verbindungsgenauigkeit an den aneinander angrenzenden Abschnitten der Substrate ist darüber hinus ein Zwischenraum von 1,5 mm oder mehr zwischen den Leuchtdioden 13 und 17 erforderlich. Bei einem derart großen Abstand wird jedoch ein diesem Zwischenraum entsprechender Teil eines Wiedergabemusters für das menschliche Auge undeutlich bzw. unscharf.
Weiterhin ist diese zweitgenannte Möglichkeit nicht auf die Verbindung zwischen Substraten mit doppellagiger Matrixverdrahtungskoiotruktion anwendbar. Ein solches Substrat besitzt gemftß Fig,2 üblicherweise Zeilen-Leiterzüge 22 auf einem Keramiksubstrat 21, eine auf diesen Leerzügen ausgebildete Isolierschicht
23 mit öffnungen und (j'e) einen Spalten-Leiterzug 24 auf der Isolierschicht 23, An den (nach außen) freiliegenden Bereichen der Zeilen-Leiterzüge 22 sind Leuchtdioden 25 montiert die an ihrer Anodenseite mittels Leitungsdrähten 26 mit den Spalten-Leiterzügen
24 verbunden sind. Bei diesem doppellagigen Verdrahtungssubstrat sind gemäß Fig.2 die Zeilen-Leiterzüge 22 am Endabschnitt unter die Isolierschicht 23 eingelassen. Infolgedessen ist es unmöglich, ein solches Substrat auf die F i g. 1 gezeigte Weise mit Hilfe von Leitungsdrähten mit einem anderen Substrat zu verbinden.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe besteht darin, für die Anzeigevorrichtung mit matrixartig verdrahteten lichtemittierenden Dioden gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 einen Aufbau anzugeben, bei dem Paa/e von Substraten fertigungstechnisch sicherer und mit verkleinertem Abstari der Leuchtdioden zu größeren Biidwiedergabefiächen zusammengefügt werden können.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus dem Kennzeichnungsteil des Anspruches 1.
Im Gegf-iisatz zu den bekannten Ausführungen etwa gemäß der genannten Zeitschrift »IEEE Transactions on Electron Devices« wird durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Anzeigevorrichtung ein vollkommen homogener Abstand von Chip zu Chip gewährleistet.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen unter Hinweis auf die Zeichnung näher erläutert Es zeigt
F i g. 1 eine Teilaufsicht auf eine bisherige Anzeigevorrichtung mit miteinander verbundenen Substraten,
F i g. 2 eine Teilschnittansicht einer bisherigen Ani<eigevorrichtung mit doppellagiger Verdrahtung,
Fig.3 eine Schnittansicht einer Anzeigevorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung,
Fig.4 eine Teilaufsicht auf eine Anzeigevorrichtung gemäß einer anderen Ausführungsform mit Merkmalen nach der Erfindung und
F i g. 5 eine in vergrößertem Maßstab gehaltene Teilaufsicht auf eine Abwandlung der zweiten Metallschichten bei der Anzeigevorrichtung nach F i g. 4.
Die Fig. 1 und 2 sind eingangs bereits erläutert worden.
Die Anzeigevorrichtung gemäß Fig.3 weist zwei miteinander verbundene Substrate 33 und 40 auf. Auf einem einzigen, großflächigen isolierenden Substrat 31, z. B. e.ine-.i Glas-Epoxy-Substrat (F i g. 3), sind mehrere langgestreckte, aus z. B. Lötmetall bestehende Metallschichten 32 vorgesehen, die in praktisch gleichbleibenden Abständen parallel zueinander waagerecht verlaufen. Auf den Metalbchichten 32 sind die als Isolierschichten dienenden Keramik-Substrate 33 und 40, z. B. in Form von Aluminiumoxid-Substraten, mit lichtemittierenden Elementen dicht nebeneinander, jedoch mit einem gegenseitigen Abstand in Längsrichtung der Metallschichten 32 angeordnet.
Auf dem einen Aluminiumoxid-Substrat 33 sind mehrere langgestreckte Metallschichten in Form von Leiterzügen 34 vorgesehen, die durch Aufdrucken von z. B. Goldpaste und Brennen derselben bei einer Temperatur von 900—HO0C ausgebildet sind und die
sich mit gleichen gegenseitigen Abständen waagerecht parallel zueinander erstrecken. Die Metallschichten in Form der Leiterzüge 34 sind dabei in Positionen entsprechend den Metallschichten 32 auf dem Isoliersubstrat 31 angeordnet. Weiterhin ist eine Isolierschicht 35 vorgesehen, die durch Aufdrucken und Brennen einer Keramikpaste auf der Gesamtoberfläche jedes Leiterzugs 34 hergestellt ist, jedoch unter Freilassung eines Endabschnitts jedes Leiterzugs 34 an der von dem Ende, an welchem das Substrat 33 an das Substrat 40 anschließt, abgcwandtcn Seite sowie vorbestimmter Abschnitte auf den Leitcr/.Ugcn 34. Auf der Isolierschicht 35 sind langgestreckte, z. B. aus Gold hergestellte Metallschichten bzw. Leiierzüge 36a.36έ>. 36cund 36c/ vorgesehen, die unter einem rechten Winkel zur Längserstreckung der Leiterzüge 34 verlaufen. Die unteren Leiterzüge 34 und die oberen Leiterzüge 36a—36t/ bilden somit eine doppellagige Matrixverdrahtungsanordnung.
Die Kathoden und die Lichtquellen bildenden lichtemittierenden Dioden bzw. Leuchtdioden 37a—37c sind an den vorbestimmten, unbedeckten Bereichen der Leiterzüge 34 auf dem Aluminiumoxid-Substrat 33 mittels einer Metallpaste niedrigen Schmelzpunkts, wie .Silberpaste, befestigt. Diese Leuchtdioden können beispielsweise dadurch hergestellt worden sein, daß ein p-Typ-Einkristall von Galliumphosphid auf einem n-Typ-Einkristall von Galliumphosphid nach einem Flüssigphasen-Aufwachsverfahren gebildet und der p-Einkristall zu Pellets geschnitten wird. An den n-Typ- und p-Typ-Schichten entstehen dabei eine Kathode bzw. eine Anode. Jede Leuchtdiode wird bei Anlegung einer Spannung zwischen Anode und Kathode zur Lichtemission angeregt.
Die Anoden der Leuchtdioden 37a—37c sind in Längsrichtung der Leiterzüge 34 mit Hilfe von Golddrähten 38 mit einem Durchmesser von z. B. 30 μπι mit den benachbarten bzw. zugeordneten Leiterzügen 36a—36 c/ verbunden.
Ebenso wie das Substrat 33 ist auch das Aluminiumoxid-Substrat 40 mit langgestreckten Metallschichten bzw. Leiterzügen 41, einer auf diesen ausgebildeten Isolierschicht 42. auf letzterer vorgesehenen, langgestreckten Metallschichten bzw. Leiterzügen 43a—43c/ sowie auf den unbedeckten Bereichen der Leiterzüge 41 angeordneten Leuchtdioden 44a—44c versehen, deren Anoden mit Hilfe von Golddrähten 45 mit den jeweiligen Leiterzügen 43a—43c/verbunden sind.
Die Isolierschicht 35 ist auch an dem Endabschnitt des Substrats 33 vorhanden, an welchem letzteres dem Substrat 40 zugewandt ist, während am benachbarten Ende des Substrats 40 eine Leuchtdiode 44a angeordnet ist. Bei der Ausbildung dieser Metallschichten bzw. Leiterzüge werden weiterhin 100 μπι dicke Eingangs/ Ausgangskontakte 39 und 46 auf den Leiterzügen 34 bzw. 41 an den von den gegenüberstehenden Seiten der Substrate 33 und 40 abgewandten Endabschnitten ausgebildet. Die Leiterzüge 34 sind dabei im wesentlichen auf die betreffenden Leiterzüge 41 ausgerichtet. Gemäß F i g. 3 sind weiterhin die Metallschichten 32 auf dem Isoliersubstrat 31 an beiden Enden freiliegend.
Gemäß einem der Merkmale der Erfindung sind die Metallschichten bzw. Leiterzüge 34 und 41 bei der beschriebenen Anordnung an den Eingangs/Ausgangskontakten 39 bzw. 46 mit den betreffenden unbedeckten Abschnitten der zugeordneten Metallschichten 32 mittels flexibler Leiter (lead frames: zur Erläuterung siehe Fachbuch von Hans Delfs: Hybridschaltungen,
Stuttgart 1973. Berliner Union S. /1)47 bzw.48 mit einer Breite von z.B. 200 μ m und einer Dicke von 20 μπι verbunden.
Die Leiterzüge 34 und 41 auf den Substraten 33 und 40 sind somit durch die Leiterplatten 47 bzw. 48 und die Metallschichten 32 auf dem Isoliersubstrat 31 zusam mengeschaltet.
Bei der beschriebenen Anzeigevorrichtung mit Merkmalen nach der Erfindung sind die Substrate folglich an ihren benachbarten Enden nicht mittels Drähten miteinander verbunden, so daß die bei der bisherigen An/i ^'vorrichtung gemäß F-' i g. 1 auftretenden Probleme \ermieden werden. Tatsächlich kann erfindungsgemä'ß der Mitten- oder TeilungsabMand der Leuchtdioden auf etwa 0.8 mm verringert werden, so daß eine bessere Auflösung b/w. Wiedergabedeutlichkeit des dargestellten Musters o. dgl. gewährleistet wird Außerdem ist dabei die Fuge zwischen den Substraten jj und 40 kaurr; -.!ch'.bar. Weiterhin können bc' Hirtor Anzeigevorrichtung mehrere Substratoaare mit mehrlagiger Verdrahtungsanordnung gebildet werden. Darüber hinaus wird das Fertigungsausbringen verbessert, weil die Substrate, im Gegensatz zur bisherigen Anzeigevorrichtung, nicht durch Drähte miteinander verbunden sind.
Obgleich bei der beschriebenen Ausführungsform nur zwei Substrate 33 und 40 vorgesehen sind, können meh; »re derartige Substratpaare unter einem rechten Winkel zur Längserstreckung der Metallschichten 32 angeordnet werden, so daß sich eine weiter vergrößerte Anzeigevorrichtung ergibt.
Die Anordnung der Leuchtdioden auf den Substraten 33 und 40 ist nicht auf die beschriebene Ausfiihrungsform beschränkt, vielmehr kann eine mehrfarbige Anzeigevorrichtung dadurch gebildet werden, daß mehrere. Licht unterschiedlicher Farben emittierende Leuchtdioden dicht nebeneinander angeordnet werden. Dabei sollten zwei Leuchtdioden. die jeweils eine Lichtquelleneinheit bilden, vorzugsweise gemäß F i g. 4 gegeneinander versetzt sein. Zu diesem Zweck sind gemäß Fig. 4 den Metallschichten bzw. Leiterzügen 34 bzw. 41 gemäß F i g. 3 entsprechende Leiterzüge 51 auf einem dem Substrat 33 bzw. 40 entsprechenden Substrat gebildet. Eine der Isolierschicht 35 gemäß F i g. 3 äquivalente Isolierschicht 52 bedeckt die Leiterzüge 51 und das Substrat, und auf der Isolierschicht 52 sind Metallschichten bzw. Leiterzüge 53 ausgebildet, welche den Leiterzügen 36a—36c/bzw. 43a—43c/gemäß F i g. 3 äquivalent sind.
Weiterhin sind eine rotes Licht (Wellenlänge etwa 650—700 nm) emittierende Leuchtdiode, z. 3. eine Galliumphosphid-Leuchtdiode 55a mit Zn und O als Leuchtzentrum, und eine grünes Licht (Wellenlänge etwa 555—570 nm) emittierende Leuchtdiode, z. B. eine Galliumphosphid-Leuchtdiode 55/j mit N als Leuchtzentium, nebeneinander, parallel zueinander und gegeneinander versetzt uaf jeweils einer gemeinsamen, rechtekkigen Metallschicht 54 aus z. B. Silberpaste angeordnet, die an der einen Seite mit dem betreffenden Leiterzug 51 verbunden ist Die Leuchtdioden 55a und 556 sind an ihren Anoden mit Hilfe von Golddrähten 56 an den jeweils nächstgelegenen Leiterzug 53 angeschlossen. Die Versatzbreite zwischen den jeweiligen, gegenüberstehenden Leuchtdioden 55a und 556 beträgt vorzugsweise etwa 10—110% der Länge ihrer einander zugewandten Seiten.
Gemäß Fig.4 können insbesondere die Strecken B und A zwischen geraden Linien, welche durch die
jeweiligen Mittelpunkte der kurzen bzw. langen Seiten einer Metallschicht 54 verlaufen, und entsprechenden Linien auf der benachbarten Metallschicht 54 jeweils mit z. B. 1,27 mn gleich lang sein, während die Letichtdioden 55a und 556 selbst Quader mit einer Seitenlänge von 0,3 mm sein können. Weiterhin kann dabei der Abstand C /wischen den Leuchtdioden 55a und 51V^ auf einer gemeinsamen Metallschicht 54 auf z. B. 20— 50 μιπ verringert sein, und die Leuchtdiode 556 kann mit einer Versatzbreite D von 30—330 μιη in Richtung auf die von der als Bezugslinie dienenden Seite 57 der Leuchtdiode 55<i versetz! sein.
Bei der Anzeigevorrichtung mit der beschriebenen Leuchtdiodenanordnung wird das von ilen eine Leuchteinheil bildenden Leuchtdioden 55;j und 55£> auf jeder gemeinsamen Metallschicht 54 ausgestrahlte Licht durch Abschirmung oder Absorption durch die Wände der Leuchtdioden weniger stark gedämpft, wobei auch Beeinträchtigungen zwischen den in lotrechter Richtung aneinander angrenzenden und Licht unterschiedlicher Farbe emittierenden Leuchtdioden herabgesetzt werden, so daß die Unterscheidbai keit oder Auflösung der Farbtöne ohne Beeinträchtigung der Gesamthelligkeit verbessert wird.
Bei der Ausführungsform nach Fig.4 können weiterhin die Metallschichten 51 und 54 in der in F i g. 5 dargestellten Konfiguration zusammengefaßt werden Dabei können die Leuchtdioden einfach auf gemeinsamen Metallschichten 54' montiert werden, die einstückig mit Metallschichten 51' ausgebildet sind.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (1)

  1. Patentansprüche;
    t, Anzeige/qrrjchtung mit matrixartig verdrahteten lichtemittierenden Dioden auf wenigstens zwei ersten Isoliersubstraten (33; 40) mit folgenden Merkmalen:
    a) auf den ersten Isoliersubstraten (33; 40) sind jeweils mehrere sich in einer ersten Richtung erstreckende Leiterzüge in Form erster langgestreckten Metallschichten (34; 41) ausgebildet,
    b) auf den ersten langgestreckten Metallschichten (34; 41) sind jeweils in gleichen Abständen lichtemittierende Dioden (37a....; 44a,...) mit ihrem einen Anschluß leitend befestigt,
    c) auf den ersten langgestreckten Metallschichten (34; 41) ist jeweils eine Isolierschicht (35; 42) ausgebildet,
    d) auf der Isolierschicht (35; 42) sind jeweils senkrecht zur ersten Richtung sich erstreckende Leiterväge in Form zweiter langgestreckter Metatischichten (36a,...; 43a,...) ausgebildet,
    e) die lichtemittierenden Dioden (37a,...; 44a,...) sind jeweils mit ihrem zweiten Anschluß leitend mit den zweiten Metallschichten (36a,...; 43a, ...) derart verbunden, daß sich eine matrixartige Verdrahtung der Dioden (37a, ...; 44a, ...) ergibt,
    f) die ersten Isoliersubstrate (33, 40) sind zur Bildung einer einzigen Wiedergabefläche kantenparallel einander dicht gegenüberstehend angeordnet, wobei jeweils die einander entsprechenden langgestreckten Metallschichten (34, 36a, ...; 41, 43a, ...), Jie an den einander gegenüberstehenden Kanten enden, leitend miteinander verbunden sinu,
DE3017892A 1979-05-11 1980-05-09 Anzeigevorrichtung mit matrixartig verdrahteten lichtemittierenden Dioden Expired DE3017892C2 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP54056950A JPS604991B2 (ja) 1979-05-11 1979-05-11 ディスプレイ装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE3017892A1 DE3017892A1 (de) 1980-11-13
DE3017892C2 true DE3017892C2 (de) 1983-07-07

Family

ID=13041821

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE3017892A Expired DE3017892C2 (de) 1979-05-11 1980-05-09 Anzeigevorrichtung mit matrixartig verdrahteten lichtemittierenden Dioden

Country Status (3)

Country Link
US (1) US4322735A (de)
JP (1) JPS604991B2 (de)
DE (1) DE3017892C2 (de)

Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS575083A (en) * 1980-06-13 1982-01-11 Tokyo Shibaura Electric Co Display unit
US4728999A (en) * 1980-06-25 1988-03-01 Pitney Bowes Inc. Light emitting diode assembly
DE3106376A1 (de) * 1981-02-20 1982-09-09 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Halbleiteranordnung mit aus blech ausgeschnittenen anschlussleitern
US4518982A (en) * 1981-02-27 1985-05-21 Motorola, Inc. High current package with multi-level leads
JPS61269456A (ja) * 1985-05-17 1986-11-28 Alps Electric Co Ltd 光学素子の配置構造
JPH0777261B2 (ja) * 1989-07-10 1995-08-16 三菱電機株式会社 固体撮像装置及びその組立方法
US5317194A (en) * 1989-10-17 1994-05-31 Kabushiki Kaisha Toshiba Resin-sealed semiconductor device having intermediate silicon thermal dissipation means and embedded heat sink
DE9411065U1 (de) * 1994-07-07 1994-10-27 Abler, Gerhard, 90475 Nürnberg Leuchtkörper für Werbe-, Anzeige- und ähnliche Sichtflächen
CN100344002C (zh) * 2001-08-20 2007-10-17 昭和电工株式会社 多色发光灯和光源
US20050199899A1 (en) * 2004-03-11 2005-09-15 Ming-Der Lin Package array and package unit of flip chip LED
US9070850B2 (en) 2007-10-31 2015-06-30 Cree, Inc. Light emitting diode package and method for fabricating same
US9793247B2 (en) 2005-01-10 2017-10-17 Cree, Inc. Solid state lighting component
US8669572B2 (en) 2005-06-10 2014-03-11 Cree, Inc. Power lamp package
US7675145B2 (en) * 2006-03-28 2010-03-09 Cree Hong Kong Limited Apparatus, system and method for use in mounting electronic elements
US9335006B2 (en) 2006-04-18 2016-05-10 Cree, Inc. Saturated yellow phosphor converted LED and blue converted red LED
US8748915B2 (en) 2006-04-24 2014-06-10 Cree Hong Kong Limited Emitter package with angled or vertical LED
US8735920B2 (en) * 2006-07-31 2014-05-27 Cree, Inc. Light emitting diode package with optical element
US10295147B2 (en) * 2006-11-09 2019-05-21 Cree, Inc. LED array and method for fabricating same
US9711703B2 (en) * 2007-02-12 2017-07-18 Cree Huizhou Opto Limited Apparatus, system and method for use in mounting electronic elements
CN101388161A (zh) * 2007-09-14 2009-03-18 科锐香港有限公司 Led表面安装装置和并入有此装置的led显示器
US10256385B2 (en) 2007-10-31 2019-04-09 Cree, Inc. Light emitting die (LED) packages and related methods
US8866169B2 (en) * 2007-10-31 2014-10-21 Cree, Inc. LED package with increased feature sizes
KR101554055B1 (ko) * 2008-05-13 2015-09-17 지멘스 악티엔게젤샤프트 Ｌｅｄ 장치
AT506709B1 (de) * 2008-05-30 2009-11-15 Kuster Martin Leuchtmittel
US9425172B2 (en) 2008-10-24 2016-08-23 Cree, Inc. Light emitter array
US8791471B2 (en) * 2008-11-07 2014-07-29 Cree Hong Kong Limited Multi-chip light emitting diode modules
US20110037083A1 (en) * 2009-01-14 2011-02-17 Alex Chi Keung Chan Led package with contrasting face
US8368112B2 (en) 2009-01-14 2013-02-05 Cree Huizhou Opto Limited Aligned multiple emitter package
TWI479641B (zh) * 2010-09-20 2015-04-01 英特明光能股份有限公司 發光元件及其製作方法
US9899329B2 (en) 2010-11-23 2018-02-20 X-Celeprint Limited Interconnection structures and methods for transfer-printed integrated circuit elements with improved interconnection alignment tolerance
US9786811B2 (en) 2011-02-04 2017-10-10 Cree, Inc. Tilted emission LED array
US8934259B2 (en) 2011-06-08 2015-01-13 Semprius, Inc. Substrates with transferable chiplets
US10842016B2 (en) 2011-07-06 2020-11-17 Cree, Inc. Compact optically efficient solid state light source with integrated thermal management
US8564004B2 (en) 2011-11-29 2013-10-22 Cree, Inc. Complex primary optics with intermediate elements
US10128426B1 (en) * 2013-11-11 2018-11-13 Andrey Zykin LS core LED connector system and manufacturing method
US9601670B2 (en) 2014-07-11 2017-03-21 Cree, Inc. Method to form primary optic with variable shapes and/or geometries without a substrate
US10622522B2 (en) 2014-09-05 2020-04-14 Theodore Lowes LED packages with chips having insulated surfaces
US9799719B2 (en) 2014-09-25 2017-10-24 X-Celeprint Limited Active-matrix touchscreen
US20160093600A1 (en) * 2014-09-25 2016-03-31 X-Celeprint Limited Compound micro-assembly strategies and devices
US10217730B2 (en) 2016-02-25 2019-02-26 X-Celeprint Limited Efficiently micro-transfer printing micro-scale devices onto large-format substrates
EP4303486A3 (de) 2016-10-24 2024-03-13 Invuity, Inc. Leuchtelement
EP3542394A1 (de) 2016-11-15 2019-09-25 X-Celeprint Limited Mikrotransferbedruckbare flip-chip-strukturen und verfahren
US10395966B2 (en) 2016-11-15 2019-08-27 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US10600671B2 (en) 2016-11-15 2020-03-24 X-Celeprint Limited Micro-transfer-printable flip-chip structures and methods
US11024608B2 (en) 2017-03-28 2021-06-01 X Display Company Technology Limited Structures and methods for electrical connection of micro-devices and substrates

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3932927A (en) * 1973-03-05 1976-01-20 Motorola, Inc. Scannable light emitting diode array and method
US3936694A (en) * 1973-12-28 1976-02-03 Sony Corporation Display structure having light emitting diodes
US4011575A (en) * 1974-07-26 1977-03-08 Litton Systems, Inc. Light emitting diode array having a plurality of conductive paths for each light emitting diode
GB1522145A (en) * 1974-11-06 1978-08-23 Marconi Co Ltd Light emissive diode displays
CA1082378A (en) * 1976-08-05 1980-07-22 Thomas A. Brown Abuttable light-emitting device modules for graphic display assemblies
JPS54102886A (en) * 1978-01-31 1979-08-13 Futaba Denshi Kogyo Kk Light emitting diode indicator
US4213141A (en) * 1978-05-12 1980-07-15 Solid State Scientific Inc. Hybrid transistor

Also Published As

Publication number Publication date
JPS604991B2 (ja) 1985-02-07
JPS55149979A (en) 1980-11-21
US4322735A (en) 1982-03-30
DE3017892A1 (de) 1980-11-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3017892C2 (de) Anzeigevorrichtung mit matrixartig verdrahteten lichtemittierenden Dioden
EP1328976B1 (de) Led-modul
DE3923633C2 (de) Verfahren zur Herstellung eines Leuchtdioden-Matrixkopfes
DE3686990T2 (de) Verfahren zum herstellen einer halbleiteranordnung wobei ein filmtraegerband angewendet wird.
DE2554398C3 (de) Kontaktierung einer Lumineszenzdiode
DE19603444C2 (de) LED-Vorrichtung mit mindestens zwei LEDs
DE2542518A1 (de) Stromversorgungssystem fuer hochintegrierte halbleiterschaltungen
DE112011101327T5 (de) Licht aussendende Vorrichtung
DE2548122A1 (de) Verfahren zum herstellen eines einheitlichen bauelementes aus einem halbleiterplaettchen und einem substrat
DE102015116855A1 (de) Optoelektronisches Bauelement mit einem Leiterrahmen mit einer Versteifungsstruktur
DE3117923C2 (de)
DE2129808C2 (de) Anzeigevorrichtung, die ein Mosaik von elektrolumineszierenden Halbleiterbausteinen enthält
DE2262412B2 (de) Abtastbares und lichtemittierendes Diodenfeld und Verfahren zu dessen Herstellung
DE69029936T2 (de) Diodenmatrixtrennung
DE2725265A1 (de) Halbleiter-leuchtanzeigevorrichtung
DE69031314T2 (de) Plasma-Anzeigevorrichtung
DE102021200044A1 (de) Anschlussträger, optoelektronische vorrichtung und verfahren zum herstellen eines anschlussträgers
WO2021069378A1 (de) Anzeigevorrichtung und anzeigeeinheit
DE2461624A1 (de) Anzeigevorrichtung
DE69514606T2 (de) Elektronenquelle mit redundanten Leitern
DE2641540C2 (de) Lumineszenzdiodenzeile zur Erzeugung eines sehr feinen Rasters von Lichtpunkten
DE7239485U (de) Monolithische lichtanzeige mit einem matrixfeld lichtemittierender halbleiterdioden
DE19905526A1 (de) LED-Herstellverfahren
DE3731787C2 (de) Anordnung von mehreren IC&#39;s auf einem Bandstreifen aus Isoliermaterial
DE2453578A1 (de) Verfahren zum feststellen von vollstaendig durchgehenden bohrungen in einer auf einem halbleitersubstrat angebrachten isolierschicht

Legal Events

Date Code Title Description
OAP Request for examination filed
OD Request for examination
8128 New person/name/address of the agent

Representative=s name: HENKEL, G., DR.PHIL. FEILER, L., DR.RER.NAT. HAENZ

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
8327 Change in the person/name/address of the patent owner

Owner name: KABUSHIKI KAISHA TOSHIBA, KAWASAKI, KANAGAWA, JP

8339 Ceased/non-payment of the annual fee