[实用新型]一种新型穿孔插入式发光二极管的封装结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及LED发光二极管的封装结构，更具体地，涉及采用穿孔插入式封装的LED发光二极管的新型结构。

背景技术

穿孔插入式封装是LED发光二极管最常见的一种封装形式。其基本方法是将LED芯片固定在引线框架上，焊好电极引线后用环氧树脂包封成一定的透明形状，并将框架引线引出的两个金属脚露在包封体外，成为外形似炮弹状、顶部为半球形、两根金属引脚从底部伸出的单个LED器件。使用时将其两根引脚从印制板的正面穿孔插入，并在印制板背面与金属箔孔焊接固定。其横截面形状常见有圆形和椭圆形之分，常见圆形规格有直径为Φ3、Φ5等(参见图1(A))，俗称圆头灯。目前受工艺制作限制，保留微小间隙的两金属引脚的宽距通常在2.5mm以上，因此这种圆头灯的直径无法做得比Φ3更小。

用这种穿孔插入式封装的LED发光管制作全彩色显示屏，存在像素之间点间距过大的缺陷。即使以目前最小规格的直径Φ3的红绿蓝三个LED组成一个全彩像素为例，纵然将LED作无缝隙紧密排列，其像素之间的最小点间距至少也要在6mm以上；如果考虑具体实现时其它因素对空间的占据需要，点间距要在8mm以上。由此直接导致显示屏的像素密度无法进一步提高，极大限制了其在室内显示屏领域的应用。

作为上述封装结构的改进，同属穿孔插入式封装的方形平头LED发光二极管封装后外形不再呈炮弹状，而为扁平状长方体，俗称方灯(参见图1(B)和图2)。其封装体高度11和宽度12与上述圆头灯LED基本无异，横截面呈长方形，其厚度13与宽度12相比差异明显。当红绿蓝三个方灯LED沿厚度方向并排紧贴拼装为显示屏的一个全彩色像素时，方灯LED的宽度方向即显示屏的水平视认方向(图3中9所示)，方灯LED的厚度方向即显示屏的垂直视认方向(图3中10所示)。由于方灯厚度比最小的圆头灯直径要小一倍左右，这使得制作全彩屏时像素点之间的距离大大缩小，从而为制作三拼一的LED全彩屏，缩小此类全彩屏的像素点间距、提高显示屏的分辨率开辟了广阔空间。

用方灯LED制作的全彩显示屏效果和表贴式LED显示屏相近而价格优势明显，受到市场欢迎。但它的顶部出光面呈平项状，因而存在以下缺陷：

其一，平顶式的封装结构中其光线以90°或更大的半功率宽投射角从出光面射出，这在显示屏应用中并不合理。通常为满足显示屏视认者的要求，显示屏的水平视角应大于垂直视角，或者说垂直方向不需要像水平方向那样的大视角。平顶式的封装结构未能调整光线的出射角度，造成光线在水平方向和垂直方向均有很大的分布，显然忽略了显示屏在水平和垂直方向的不同视认需要，势必导致其向垂直方向发出的光线有相当一部分不能充分利用而被白白浪费，降低了光效。

其二，平顶式封装结构构成的像素组成显示屏后，因其表面呈平面状而产生镜面反光效应，当显示屏不工作时屏面会因外来光线照射出现不规则的反光斑驳现象，造成人眼视觉不适。

本实用新型内容

本实用新型的目的在于对现有LED发光管的封装结构进行改进，针对显示屏的水平视角和垂直视角的不同视认要求，改变方灯LED发光管的项部出光面的形状，结合适当确定LED芯片所在碗部到顶部出光面的距离，将显示屏垂直方向上原来较为发散的光线作调整聚合，从而提高发光管在视认范围内的光强；由于亮度得到加强，因此在此基础上还可以进一步考虑扩大显示屏的水平视角，从而使其更适用于显示屏应用领域。

本实用新型一种新型穿孔插入式发光二极管的封装结构，以现有方灯LED发光二极管的封装结构为基础，包括设有内凹形碗部、LED芯片用固晶工艺置于碗部中的第一支架，与第一支架紧密相邻但保持一微小间隙的第二支架，该LED芯片的阳极用金属导线与第二支架作电性连接，用有机树脂将上述支架和芯片等包封成类似方灯的具有高宽厚的扁平状体，其横截面为厚宽差异明显的扁长方形，仅将第一支架和第二支架的延伸金属引脚裸露在封装体外，其特征在于：该封装体的顶部出光面是光滑曲面或数个光滑曲面的组合曲面。

上述新型穿孔插入式发光二极管的封装结构，其特征在于：顶部出光面的光滑曲面是以方灯封装体的宽度为其高度的凸状的圆柱面、椭圆柱面或其它凸状柱形曲面。

上述新型穿孔插入式发光二极管的封装结构，其特征在于：顶部出光面的光滑曲面是以方灯封装体的厚度为其高度的凸状的圆柱面、椭圆柱面或其它凸状柱形曲面。

上述新型穿孔插入式发光二极管的封装结构，其特征在于：项部出光面的光滑曲面是沿方灯封装体的宽度和厚度方向都呈曲率变化的凸形曲面。