一種紅外發(fā)光二極管的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種紅外發(fā)光二極管，包括發(fā)光芯片、第一支腳、第二支腳、杯體、封裝體和金線，所述杯體的一端部為平面結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片固定于所述平面結(jié)構(gòu)上，所述發(fā)光芯片上方覆蓋有電磁屏蔽蓋，所述電磁屏蔽蓋的底部通過導(dǎo)電膠與所述平面結(jié)構(gòu)連接；所述封裝體為由硅質(zhì)體與玻璃體進行鍵合形成的密封腔體，所述玻璃體向密封腔體凸起形成球面微腔結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片與所述球面微腔結(jié)構(gòu)校正對準。本發(fā)明提供的紅外發(fā)光二極管發(fā)光均勻且聚光性能優(yōu)。
【專利說明】一種紅外發(fā)光二極管

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及二極管【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種紅外發(fā)光二極管，特別是指適用于大尺寸觸控顯示領(lǐng)域的紅外發(fā)光二極管。

【背景技術(shù)】
[0002]公知的，紅外發(fā)光二極管是一種能發(fā)出紅外線的二極管，由紅外輻射效率高的材料(常用砷化鎵GaAs)制成PN結(jié)，外加正向偏壓向PN結(jié)注入電流激發(fā)紅外光。在現(xiàn)有技術(shù)中，紅外線發(fā)射二極管由膠體、晶片、金線、第一支腳、第二支腳和杯體組成，杯體上端有一凹槽；第一支腳與杯體電連接，晶片通過銀膠燒結(jié)緊固于凹槽中，晶片的負電極通過杯體與第一支腳相連；晶片的正電極通過金線與第二支腳電連接；環(huán)氧樹脂制成的膠體套設(shè)于晶片、金線、杯體、第一支腳和第二支腳的上端。通電時，晶片發(fā)射出紅外線，并通過帶凹槽的杯體把紅外光集束透過膠體發(fā)射出去。發(fā)射出去的紅外光中心的亮度最強，然后向外圍逐漸減弱，可見，現(xiàn)有紅外線發(fā)射二極管存在光亮強度不均勻的缺陷。
[0003]另外，現(xiàn)有的紅外發(fā)光二級管常采用透明、或淺藍色或黑色的樹脂進行封裝，而紅外光波長較長，又被密封在較小區(qū)域的膠體內(nèi)，極易受封裝結(jié)構(gòu)的影響而導(dǎo)致靈敏度降低，尤其在大尺寸觸控顯示領(lǐng)域，上述狀況極易影響到紅外發(fā)光二極管發(fā)射信號的強弱。因此，需要研發(fā)具有紅外線聚焦功能的封裝結(jié)構(gòu)以改善上述不足。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足之處，提供一種發(fā)光均勻且聚光性能優(yōu)的紅外發(fā)光二級管。
[0005]本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的:
[0006]—種紅外發(fā)光二極管,包括發(fā)光芯片、第一支腳、第二支腳、杯體、封裝體和金線，所述杯體與所述第一支腳電連接，所述發(fā)光芯片通過所述金線電連接于所述第二支腳，所述封裝體至少覆蓋于所述發(fā)光芯片、金線和杯體上，其中，所述杯體的一端部為平面結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片固定于所述平面結(jié)構(gòu)上，所述發(fā)光芯片上方覆蓋有電磁屏蔽蓋，所述電磁屏蔽蓋的底部通過導(dǎo)電膠與所述平面結(jié)構(gòu)連接；所述封裝體為由硅質(zhì)體與玻璃體進行鍵合形成的密封腔體，所述玻璃體向密封腔體凸起形成球面微腔結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片與所述球面微腔結(jié)構(gòu)校正對準。
[0007]進一步的，所述電磁屏蔽蓋包括散熱層與屏蔽層，所述的散熱層設(shè)于屏蔽層上方，所述的散熱層與屏蔽層之間設(shè)有通孔，所述的散熱層設(shè)有防護邊并向外凸出，所述的電磁屏蔽蓋為鋁質(zhì)一體成形體；所述的散熱層四周向上凸起，整個散熱層呈槽狀；所述的屏蔽層設(shè)有屏蔽區(qū)間，所述的屏蔽區(qū)間設(shè)有射頻區(qū)間、數(shù)據(jù)處理區(qū)間與電源區(qū)間，所述的射頻區(qū)間、數(shù)據(jù)處理區(qū)間與電源區(qū)間設(shè)置鋁質(zhì)一體成形的屏蔽墻；通過散熱屏蔽蓋的散熱層將發(fā)光芯片工作時的熱量散發(fā)出去，使晶片長期處于合適溫度下工作，增長了晶片的壽命，而屏蔽層則可以屏蔽電路或電子元件的外界的電磁輻射。
[0008]更進一步地，所述玻璃體采用以下方法制成:
[0009]1、選用透光率>70%，折射率為1.2?1.4的玻璃基片，并對玻璃基片表面進行清洗；
[0010]2、配制含熒光粉的玻璃漿料，在玻璃漿料中添加有機液體，玻璃漿料組分包括低溫玻璃粉、熒光粉、增強劑、粘合劑和分散劑；
[0011]3、在玻璃基片表面涂覆形成厚度均勻的玻璃漿料層，玻璃漿料層厚度在100微米至600微米之間；
[0012]4、將表面涂覆有玻璃漿料層的玻璃基片進行燒結(jié)，使?jié){料層玻璃化，形成透明且熒光粉均勻分布的熒光玻璃層，得到熒光玻璃片。
[0013]更進一步地，在配制所述的玻璃漿料中，所添加的有機液體為乙基卡必醇，所述玻璃漿料的組分至少還包括B203、Gd203和Tb4O7，其中，優(yōu)選的，所述的玻璃漿料配方按質(zhì)量百分比計包括:
[0014]低溫玻璃粉，65%;
[0015]熒光粉，2%；
[0016]增強劑，4%；
[0017]粘合劑，3%;
[0018]分散劑，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，發(fā)明人對玻璃漿料的配方進行了特別考量，以提高玻璃體的透明性及發(fā)光效率。具體來說:
[0025]通過產(chǎn)生敏化過程，提高玻璃體的透明性及發(fā)光效率。其中，Tb4O7作為綠色輻射的發(fā)光中心和敏化中心；Gd203作為敏化劑，在兩最近鄰的鋱離子之間進行能量傳遞；B203，增加鋱離子的非輻射躍遷幾率，降低鋱離子間交叉弛豫的幾率以及因其而引起的的能量損失，從而增強鋱離子的發(fā)光效率。而乙基卡必醇作為具有的高沸點染料溶劑，提高了熒光粉的溶解效率，從而通過保證熒光粉溶解的均勻性進一步提高了玻璃體的透明性及發(fā)光效率。
[0026]更進一步地，所述紅外發(fā)光二極管還包括圍繞在發(fā)光芯片周圍的棱鏡，所述棱鏡傾斜設(shè)置在所述杯體的平面結(jié)構(gòu)上，所述棱鏡的底端與發(fā)光芯片的底端緊密接觸，所述棱鏡被電磁屏蔽蓋覆蓋，棱鏡的表面設(shè)置有透光膜，所述透光膜上均勻貼附有多個紅色熒光粉覆蓋塊。
[0027]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0028](I)本發(fā)明通過將杯體的一端部設(shè)計為平面結(jié)構(gòu)，提高了發(fā)光的均勻性。
[0029](2)本發(fā)明通過利用硅質(zhì)體與玻璃體進行鍵合形成的密封腔體替代傳統(tǒng)的膠體提高了聚光性能。
[0030](3)本發(fā)明通過在發(fā)光芯片上方覆蓋電磁屏蔽蓋，降低電磁輻射干擾并提高了散熱性能。
[0031](4)本發(fā)明在玻璃體制作工藝上，制作方法簡單，且制成的玻璃有利于提高聚光性倉泛。
[0032](5)本發(fā)明通過在發(fā)光芯片周圍設(shè)置包含紅色熒光粉覆蓋塊的棱鏡，降低了發(fā)光芯片邊緣區(qū)域的光源損耗提高了發(fā)光品質(zhì)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明紅外發(fā)光二極管結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0034]下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明創(chuàng)造的實施方式不限于此。
[0035]如圖1所示，一種紅外發(fā)光二極管，包括發(fā)光芯片10、第一支腳40、第二支腳60、杯體20、封裝體70和金線50，所述杯體20與所述第一支腳60電連接，所述發(fā)光芯片10通過所述金線50電連接于所述第二支腳60，所述封裝體70至少覆蓋于所述發(fā)光芯片10、金線50和杯體20上，其中，所述杯體20的一端部為平面結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片10固定于所述平面結(jié)構(gòu)上，所述發(fā)光芯片10上方覆蓋有電磁屏蔽蓋(圖中未顯示)，所述電磁屏蔽蓋的底部通過導(dǎo)電膠與所述平面結(jié)構(gòu)連接；所述封裝體為由硅質(zhì)體與玻璃體進行鍵合形成的密封腔體，所述玻璃體向密封腔體凸起形成球面微腔結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片與所述球面微腔結(jié)構(gòu)校正對準。
[0036]另外，圖中未顯示的，所述紅外發(fā)光二極管還包括圍繞在發(fā)光芯片周圍的棱鏡，所述棱鏡傾斜設(shè)置在所述杯體的平面結(jié)構(gòu)上，所述棱鏡的底端與發(fā)光芯片的底端緊密接觸，所述棱鏡被電磁屏蔽蓋覆蓋，棱鏡的表面設(shè)置有透光膜，所述透光膜上均勻貼附有多個紅色熒光粉覆蓋塊；
[0037]電磁屏蔽蓋包括散熱層與屏蔽層，所述的散熱層設(shè)于屏蔽層上方，所述的散熱層與屏蔽層之間設(shè)有通孔，所述的散熱層設(shè)有防護邊并向外凸出，所述的電磁屏蔽蓋為鋁質(zhì)一體成形體；所述的散熱層四周向上凸起，整個散熱層呈槽狀；所述的屏蔽層設(shè)有屏蔽區(qū)間，所述的屏蔽區(qū)間設(shè)有射頻區(qū)間、數(shù)據(jù)處理區(qū)間與電源區(qū)間，所述的射頻區(qū)間、數(shù)據(jù)處理區(qū)間與電源區(qū)間設(shè)置鋁質(zhì)一體成形的屏蔽墻。
[0038]在玻璃體制作工藝上，包括以下步驟:
[0039]1、選用透光率>70%，折射率為1.2?1.4的玻璃基片，并對玻璃基片表面進行清洗；
[0040]2、配制含熒光粉的玻璃漿料，在玻璃漿料中添加有機液體，玻璃漿料組分包括低溫玻璃粉、熒光粉、增強劑、粘合劑和分散劑；
[0041]3、在玻璃基片表面涂覆形成厚度均勻的玻璃漿料層，玻璃漿料層厚度在100微米至600微米之間；
[0042]4、將表面涂覆有玻璃漿料層的玻璃基片進行燒結(jié)，使?jié){料層玻璃化，形成透明且熒光粉均勻分布的熒光玻璃層，得到熒光玻璃片。
[0043]在配制所述的玻璃漿料中，所添加的有機液體為乙基卡必醇，玻璃漿料的組分至少還包括B203、Gd203和Tb4O7，其中，玻璃漿料配方按質(zhì)量百分比計包括:
[0044]低溫玻璃粉，65% ；
[0045]熒光粉，2%；
[0046]增強劑，4%；
[0047]粘合劑，3%；
[0048]分散劑，2.5%;
[0049]乙基卡必醇，8%;
[0050]B2O3, 1%;
[0051]Gd203,1% ；
[0052]Tb4O7,4.5% ；
[0053]其他，9%。
[0054]以上所述實施例僅表達了發(fā)明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發(fā)明專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發(fā)明的保護范圍。因此，本發(fā)明專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種紅外發(fā)光二極管，其特征在于:包括發(fā)光芯片、第一支腳、第二支腳、杯體、封裝體和金線，所述杯體與所述第一支腳電連接，所述發(fā)光芯片通過所述金線電連接于所述第二支腳，所述封裝體至少覆蓋于所述發(fā)光芯片、金線和杯體上，其中，所述杯體的一端部為平面結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片固定于所述平面結(jié)構(gòu)上，所述發(fā)光芯片上方覆蓋有電磁屏蔽蓋，所述電磁屏蔽蓋的底部通過導(dǎo)電膠與所述平面結(jié)構(gòu)連接；所述封裝體為由硅質(zhì)體與玻璃體進行鍵合形成的密封腔體，所述玻璃體向密封腔體凸起形成球面微腔結(jié)構(gòu)，所述發(fā)光芯片與所述球面微腔結(jié)構(gòu)校正對準。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的紅外發(fā)光二極管，其特征在于:所述電磁屏蔽蓋包括散熱層與屏蔽層，所述的散熱層設(shè)于屏蔽層上方，所述的散熱層與屏蔽層之間設(shè)有通孔，所述的散熱層設(shè)有防護邊并向外凸出，所述的電磁屏蔽蓋為鋁質(zhì)一體成形體；所述的散熱層四周向上凸起，整個散熱層呈槽狀；所述的屏蔽層設(shè)有屏蔽區(qū)間，所述的屏蔽區(qū)間設(shè)有射頻區(qū)間、數(shù)據(jù)處理區(qū)間與電源區(qū)間，所述的射頻區(qū)間、數(shù)據(jù)處理區(qū)間與電源區(qū)間設(shè)置鋁質(zhì)一體成形的屏蔽墻。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的紅外發(fā)光二極管，其特征在于:所述玻璃體采用以下方法制成: 1)選用透光率>70%，折射率為1.2~1.4的玻璃基片，并對玻璃基片表面進行清洗； 2)配制含熒光粉的玻璃漿料，在玻璃漿料中添加有機液體，玻璃漿料組分包括低溫玻璃粉、熒光粉、增強劑、粘合劑和分散劑； 3)在玻璃基片表面涂覆形成厚度均勻的玻璃漿料層，玻璃漿料層厚度在100微米至600微米之間； 4)將表面涂覆有玻璃漿料層的玻璃基片進行燒結(jié)，使?jié){料層玻璃化，形成透明且熒光粉均勻分布的熒光玻璃層，得到熒光玻璃片。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的紅外發(fā)光二極管，其特征在于:在配制所述的玻璃漿料中，所添加的有機液體為乙基卡必醇，所述玻璃漿料的組分至少還包括B203、Gd203和Tb4O7，其中，所述的玻璃漿料配方按質(zhì)量百分比計包括: 低溫玻璃粉，65% ； 熒光粉，2% ； 增強劑，4% ； 粘合劑，3% ； 分散劑，2.5% ； 乙基卡必醇，8% ；
B2O3,1 % ；
Gd203,1% ；
Tb4O7,4.5% ； 其他，9%。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的紅外發(fā)光二極管，其特征在于:所述紅外發(fā)光二極管還包括圍繞在發(fā)光芯片周圍的棱鏡，所述棱鏡傾斜設(shè)置在所述杯體的平面結(jié)構(gòu)上，所述棱鏡的底端與發(fā)光芯片的底端緊密接觸，所述棱鏡被電磁屏蔽蓋覆蓋，棱鏡的表面設(shè)置有透光膜，所述透光膜上均勻貼附有多個紅色熒光粉覆蓋塊。
【文檔編號】H01L33/50GK104078552SQ201410216057
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年5月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月21日
【發(fā)明者】施光典 申請人:深圳萊特光電有限公司