一种红外发光二极管的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种红外发光二极管，包括发光芯片、第一支脚、第二支脚、杯体、封装体和金线，所述杯体的一端部为平面结构，所述发光芯片固定于所述平面结构上，所述发光芯片上方覆盖有电磁屏蔽盖，所述电磁屏蔽盖的底部通过导电胶与所述平面结构连接；所述封装体为由硅质体与玻璃体进行键合形成的密封腔体，所述玻璃体向密封腔体凸起形成球面微腔结构，所述发光芯片与所述球面微腔结构校正对准。本发明提供的红外发光二极管发光均匀且聚光性能优。
【专利说明】一种红外发光二极管
【技术领域】
[0001]本发明涉及二极管【技术领域】，具体涉及一种红外发光二极管，特别是指适用于大尺寸触控显示领域的红外发光二极管。
【背景技术】
[0002]公知的，红外发光二极管是一种能发出红外线的二极管，由红外辐射效率高的材料(常用砷化镓GaAs)制成PN结，外加正向偏压向PN结注入电流激发红外光。在现有技术中，红外线发射二极管由胶体、晶片、金线、第一支脚、第二支脚和杯体组成，杯体上端有一凹槽；第一支脚与杯体电连接，晶片通过银胶烧结紧固于凹槽中，晶片的负电极通过杯体与第一支脚相连；晶片的正电极通过金线与第二支脚电连接；环氧树脂制成的胶体套设于晶片、金线、杯体、第一支脚和第二支脚的上端。通电时，晶片发射出红外线，并通过带凹槽的杯体把红外光集束透过胶体发射出去。发射出去的红外光中心的亮度最强，然后向外围逐渐减弱，可见，现有红外线发射二极管存在光亮强度不均匀的缺陷。
[0003]另外，现有的红外发光二级管常采用透明、或浅蓝色或黑色的树脂进行封装，而红外光波长较长，又被密封在较小区域的胶体内，极易受封装结构的影响而导致灵敏度降低，尤其在大尺寸触控显示领域，上述状况极易影响到红外发光二极管发射信号的强弱。因此，需要研发具有红外线聚焦功能的封装结构以改善上述不足。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是克服现有技术中的不足之处，提供一种发光均匀且聚光性能优的红外发光二级管。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:
[0006]—种红外发光二极管,包括发光芯片、第一支脚、第二支脚、杯体、封装体和金线，所述杯体与所述第一支脚电连接，所述发光芯片通过所述金线电连接于所述第二支脚，所述封装体至少覆盖于所述发光芯片、金线和杯体上，其中，所述杯体的一端部为平面结构，所述发光芯片固定于所述平面结构上，所述发光芯片上方覆盖有电磁屏蔽盖，所述电磁屏蔽盖的底部通过导电胶与所述平面结构连接；所述封装体为由硅质体与玻璃体进行键合形成的密封腔体，所述玻璃体向密封腔体凸起形成球面微腔结构，所述发光芯片与所述球面微腔结构校正对准。
[0007]进一步的，所述电磁屏蔽盖包括散热层与屏蔽层，所述的散热层设于屏蔽层上方，所述的散热层与屏蔽层之间设有通孔，所述的散热层设有防护边并向外凸出，所述的电磁屏蔽盖为铝质一体成形体；所述的散热层四周向上凸起，整个散热层呈槽状；所述的屏蔽层设有屏蔽区间，所述的屏蔽区间设有射频区间、数据处理区间与电源区间，所述的射频区间、数据处理区间与电源区间设置铝质一体成形的屏蔽墙；通过散热屏蔽盖的散热层将发光芯片工作时的热量散发出去，使晶片长期处于合适温度下工作，增长了晶片的寿命，而屏蔽层则可以屏蔽电路或电子元件的外界的电磁辐射。
[0008]更进一步地，所述玻璃体采用以下方法制成:
[0009]1、选用透光率>70%，折射率为1.2?1.4的玻璃基片，并对玻璃基片表面进行清洗；
[0010]2、配制含荧光粉的玻璃浆料，在玻璃浆料中添加有机液体，玻璃浆料组分包括低温玻璃粉、荧光粉、增强剂、粘合剂和分散剂；
[0011]3、在玻璃基片表面涂覆形成厚度均匀的玻璃浆料层，玻璃浆料层厚度在100微米至600微米之间；
[0012]4、将表面涂覆有玻璃浆料层的玻璃基片进行烧结，使浆料层玻璃化，形成透明且荧光粉均匀分布的荧光玻璃层，得到荧光玻璃片。
[0013]更进一步地，在配制所述的玻璃浆料中，所添加的有机液体为乙基卡必醇，所述玻璃浆料的组分至少还包括B203、Gd203和Tb4O7，其中，优选的，所述的玻璃浆料配方按质量百分比计包括:
[0014]低温玻璃粉，65%;
[0015]荧光粉，2%；
[0016]增强剂，4%；
[0017]粘合剂，3%;
[0018]分散剂，2.5%;
[0019]乙基卡必醇，8%;
[0020]B2O3, 1%;
[0021]Gd203,1% ；
[0022]Tb4O7,4.5% ；
[0023]其他，9%。
[0024]在上述方案中，发明人对玻璃浆料的配方进行了特别考量，以提高玻璃体的透明性及发光效率。具体来说:
[0025]通过产生敏化过程，提高玻璃体的透明性及发光效率。其中，Tb4O7作为绿色辐射的发光中心和敏化中心；Gd203作为敏化剂，在两最近邻的铽离子之间进行能量传递；B203，增加铽离子的非辐射跃迁几率，降低铽离子间交叉弛豫的几率以及因其而引起的的能量损失，从而增强铽离子的发光效率。而乙基卡必醇作为具有的高沸点染料溶剂，提高了荧光粉的溶解效率，从而通过保证荧光粉溶解的均匀性进一步提高了玻璃体的透明性及发光效率。
[0026]更进一步地，所述红外发光二极管还包括围绕在发光芯片周围的棱镜，所述棱镜倾斜设置在所述杯体的平面结构上，所述棱镜的底端与发光芯片的底端紧密接触，所述棱镜被电磁屏蔽盖覆盖，棱镜的表面设置有透光膜，所述透光膜上均匀贴附有多个红色荧光粉覆盖块。
[0027]本发明相比现有技术具有以下优点及有益效果:
[0028](I)本发明通过将杯体的一端部设计为平面结构，提高了发光的均匀性。
[0029](2)本发明通过利用硅质体与玻璃体进行键合形成的密封腔体替代传统的胶体提高了聚光性能。
[0030](3)本发明通过在发光芯片上方覆盖电磁屏蔽盖，降低电磁辐射干扰并提高了散热性能。
[0031](4)本发明在玻璃体制作工艺上，制作方法简单，且制成的玻璃有利于提高聚光性倉泛。
[0032](5)本发明通过在发光芯片周围设置包含红色荧光粉覆盖块的棱镜，降低了发光芯片边缘区域的光源损耗提高了发光品质。
【专利附图】
【附图说明】
[0033]图1为本发明红外发光二极管结构示意图。
【具体实施方式】
[0034]下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明创造的实施方式不限于此。
[0035]如图1所示，一种红外发光二极管，包括发光芯片10、第一支脚40、第二支脚60、杯体20、封装体70和金线50，所述杯体20与所述第一支脚60电连接，所述发光芯片10通过所述金线50电连接于所述第二支脚60，所述封装体70至少覆盖于所述发光芯片10、金线50和杯体20上，其中，所述杯体20的一端部为平面结构，所述发光芯片10固定于所述平面结构上，所述发光芯片10上方覆盖有电磁屏蔽盖(图中未显示)，所述电磁屏蔽盖的底部通过导电胶与所述平面结构连接；所述封装体为由硅质体与玻璃体进行键合形成的密封腔体，所述玻璃体向密封腔体凸起形成球面微腔结构，所述发光芯片与所述球面微腔结构校正对准。
[0036]另外，图中未显示的，所述红外发光二极管还包括围绕在发光芯片周围的棱镜，所述棱镜倾斜设置在所述杯体的平面结构上，所述棱镜的底端与发光芯片的底端紧密接触，所述棱镜被电磁屏蔽盖覆盖，棱镜的表面设置有透光膜，所述透光膜上均匀贴附有多个红色荧光粉覆盖块；
[0037]电磁屏蔽盖包括散热层与屏蔽层，所述的散热层设于屏蔽层上方，所述的散热层与屏蔽层之间设有通孔，所述的散热层设有防护边并向外凸出，所述的电磁屏蔽盖为铝质一体成形体；所述的散热层四周向上凸起，整个散热层呈槽状；所述的屏蔽层设有屏蔽区间，所述的屏蔽区间设有射频区间、数据处理区间与电源区间，所述的射频区间、数据处理区间与电源区间设置铝质一体成形的屏蔽墙。
[0038]在玻璃体制作工艺上，包括以下步骤:
[0039]1、选用透光率>70%，折射率为1.2?1.4的玻璃基片，并对玻璃基片表面进行清洗；
[0040]2、配制含荧光粉的玻璃浆料，在玻璃浆料中添加有机液体，玻璃浆料组分包括低温玻璃粉、荧光粉、增强剂、粘合剂和分散剂；
[0041]3、在玻璃基片表面涂覆形成厚度均匀的玻璃浆料层，玻璃浆料层厚度在100微米至600微米之间；
[0042]4、将表面涂覆有玻璃浆料层的玻璃基片进行烧结，使浆料层玻璃化，形成透明且荧光粉均匀分布的荧光玻璃层，得到荧光玻璃片。
[0043]在配制所述的玻璃浆料中，所添加的有机液体为乙基卡必醇，玻璃浆料的组分至少还包括B203、Gd203和Tb4O7，其中，玻璃浆料配方按质量百分比计包括:
[0044]低温玻璃粉，65% ；
[0045]荧光粉，2%；
[0046]增强剂，4%；
[0047]粘合剂，3%；
[0048]分散剂，2.5%;
[0049]乙基卡必醇，8%;
[0050]B2O3, 1%;
[0051]Gd203,1% ；
[0052]Tb4O7,4.5% ；
[0053]其他，9%。
[0054]以上所述实施例仅表达了发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
【权利要求】
1.一种红外发光二极管，其特征在于:包括发光芯片、第一支脚、第二支脚、杯体、封装体和金线，所述杯体与所述第一支脚电连接，所述发光芯片通过所述金线电连接于所述第二支脚，所述封装体至少覆盖于所述发光芯片、金线和杯体上，其中，所述杯体的一端部为平面结构，所述发光芯片固定于所述平面结构上，所述发光芯片上方覆盖有电磁屏蔽盖，所述电磁屏蔽盖的底部通过导电胶与所述平面结构连接；所述封装体为由硅质体与玻璃体进行键合形成的密封腔体，所述玻璃体向密封腔体凸起形成球面微腔结构，所述发光芯片与所述球面微腔结构校正对准。
2.根据权利要求1所述的红外发光二极管，其特征在于:所述电磁屏蔽盖包括散热层与屏蔽层，所述的散热层设于屏蔽层上方，所述的散热层与屏蔽层之间设有通孔，所述的散热层设有防护边并向外凸出，所述的电磁屏蔽盖为铝质一体成形体；所述的散热层四周向上凸起，整个散热层呈槽状；所述的屏蔽层设有屏蔽区间，所述的屏蔽区间设有射频区间、数据处理区间与电源区间，所述的射频区间、数据处理区间与电源区间设置铝质一体成形的屏蔽墙。
3.根据权利要求2所述的红外发光二极管，其特征在于:所述玻璃体采用以下方法制成: 1)选用透光率>70%，折射率为1.2~1.4的玻璃基片，并对玻璃基片表面进行清洗； 2)配制含荧光粉的玻璃浆料，在玻璃浆料中添加有机液体，玻璃浆料组分包括低温玻璃粉、荧光粉、增强剂、粘合剂和分散剂； 3)在玻璃基片表面涂覆形成厚度均匀的玻璃浆料层，玻璃浆料层厚度在100微米至600微米之间； 4)将表面涂覆有玻璃浆料层的玻璃基片进行烧结，使浆料层玻璃化，形成透明且荧光粉均匀分布的荧光玻璃层，得到荧光玻璃片。
4.根据权利要求3所述的红外发光二极管，其特征在于:在配制所述的玻璃浆料中，所添加的有机液体为乙基卡必醇，所述玻璃浆料的组分至少还包括B203、Gd203和Tb4O7，其中，所述的玻璃浆料配方按质量百分比计包括: 低温玻璃粉，65% ； 荧光粉，2% ； 增强剂，4% ； 粘合剂，3% ； 分散剂，2.5% ； 乙基卡必醇，8% ；
B2O3,1 % ；
Gd203,1% ；
Tb4O7,4.5% ； 其他，9%。
5.根据权利要求4所述的红外发光二极管，其特征在于:所述红外发光二极管还包括围绕在发光芯片周围的棱镜，所述棱镜倾斜设置在所述杯体的平面结构上，所述棱镜的底端与发光芯片的底端紧密接触，所述棱镜被电磁屏蔽盖覆盖，棱镜的表面设置有透光膜，所述透光膜上均匀贴附有多个红色荧光粉覆盖块。
【文档编号】H01L33/50GK104078552SQ201410216057
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年5月21日 优先权日:2014年5月21日
【发明者】施光典 申请人:深圳莱特光电有限公司