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发光装置和该发光装置的制造方法制造方法及图纸

技术编号:19637287 阅读:41 留言:0更新日期:2018-12-01 17:45
本发明专利技术公开了一种发光装置及其制造方法。该发光装置包括模压体,模压体具有金属引线和用于安装发光元件的平面,该发光装置还包括透镜,该透镜具有中央部分、环绕所述中央部分的边缘部分以及支撑所述中央部分和边缘部分的基座部分,所述中央部分具有一个圆顶状的上表面,所述边缘部分具有内上表面和外上表面,所述边缘部分的内上表面与中央部分的圆顶状上表面相连形成谷形凹槽,所述基座部分被附着到模压体上以形成密封发光元件的密封腔室。为了大规模生产该装置,先获取包括多个模压体的第一模压结构片,其中,模压体具有金属引线,然后将包括多个透镜的第二片模压结构片放置在所述第一片模压结构片的顶部上,接着,两模压结构片用粘结剂经热压工序形成粘合结构,以使每个模压体与相应的透镜形成密封发光元件的密封腔室,最后,切割所述粘合结构以产生单个发光装置。

Luminescent device and manufacturing method of the luminescent device

The invention discloses a luminous device and a manufacturing method thereof. The light emitting device includes a moulding body, which has a metal lead and a plane for mounting a light emitting element. The light emitting device also includes a lens, which has a central part, an edge part surrounding the central part, and a base part supporting the central part and the edge part. The central part has a circle. The top-shaped upper surface has an inner upper surface and an outer surface, the inner upper surface of the edge part is connected with the dome-shaped upper surface of the central part to form a valley groove, and the base part is attached to the moulding body to form a sealed chamber of the sealed luminescent element. In order to produce the device on a large scale, the first moulded structural sheet including multiple moulding bodies is obtained, in which the moulding body has metal lead, and then the second moulded structural sheet including multiple lenses is placed on the top of the first moulded structural sheet. Then, the binder for the two moulded structural sheets is formed by hot pressing process. A bonding structure is used to form a sealed chamber of a sealed luminescent element for each moulding body and the corresponding lens. Finally, the bonding structure is cut to generate a single luminescent device.

【技术实现步骤摘要】
发光装置和该发光装置的制造方法
本专利技术涉及一种发光装置和制造这种发光装置的方法。
技术介绍
现在,虹膜生物识别被认为是脸部、指纹和虹膜三种最重要的生物识别技术之一。美国军方正在利用虹膜识别来帮助防止恐怖主义。全球有一些国家正在创建将包括以上三种生物识别技术的身份识别计划。图1为一种虹膜识别系统的示意图。如图所示,一个典型的虹膜识别系统包括三个主要部件:光源,摄像单元和数据处理单元。自然光常常反射虹膜,造成眩光,以致阻碍虹膜的部分视野。为了避免这种眩光,虹膜识别系统中的光源通常使用对人眼不可见的红外光作为照明。摄像单元则使用红外相机拍摄清晰而详细的虹膜图像并将该图像发送至数据处理单元进行处理和识别。如今,虹膜识别系统被制作成小型独立装置或者被嵌入到各种消费类电子产品中,如手机,平板电脑,个人电脑,笔记本电脑或网络摄像头。因此,虹膜识别系统的尺寸被做得越来越小。作为解决方案的一部分,红外发光二极管(或红外LED)已被广泛用于制造光源。这种基于IRLED的光源通常还包括用于安装IRLED的基板和用于会聚由IRLED发出光的透镜。目前,基于IRLED的光源的虹膜识别系统已经上市,但是这些虹膜识别系统昂贵且难以制造。这些虹膜识别系统的制造流程需要先将一块基板切割成多个独立的基板,接着在各个独立的基板上安装LED,然后将支撑结构件固定在各个独立的基板上,最后将透镜固定于支撑结构件。支撑结构件及透镜在固定在以上各个独立的基板之前,需要分别模压并切割成单个件。这种制造流程很复杂,很难大规模生产。专利权人为伊希卡瓦(Ichikawa)等人的美国第8,530,250号专利公开了一种具有树脂封装的LED器件的批量制造方法。根据该公开的方法,其先将热固性树脂(例如,环氧树脂、改性环氧树脂、有机硅树脂、改性有机硅树脂、丙烯酸酯树脂和聚氨酯树脂等热固性树脂)与引线框架一起模压形成树脂模压体,LED安装在树脂模压体的凹部内并通过密封件进行密封,并将该树脂模压体切割单个的LED器件。但是,这种LED器件没有聚光透镜,因此不能用作虹膜识别系统的光源。此外,该已公开器件的LED已经被环氧树脂或类似聚合物制成的密封件覆盖了,由类似材料制成的透镜将不能有效聚焦从LED发出的光。
技术实现思路
在本专利技术的一个实施例中,提供了一种发光装置,该发光装置包括模压体,模压体具有金属引线和用于安装发光元件的平面,该发光装置还包括透镜,该透镜具有中央部分、环绕所述中央部分的边缘部分以及支撑所述中央部分和边缘部分的基座部分,所述中央部分具有一个圆顶状的上表面,所述边缘部分具有内上表面和外上表面,所述边缘部分的内上表面与中央部分的圆顶状上表面相连形成谷形凹槽,所述基座部分被附着到模压体上以形成密封发光元件的密封腔室,所述外上表面的横截面线可以是直线或曲线,在任何一种情况下,由与所述边缘部分的外上表面相切的任意平面和中央部分的中轴线所形成的任意夹角在0-45°之间。在一个实施例中,所述密封腔室是真空腔室或包含空气或特殊气体(例如,氮气、氩气、惰性气体)。所述密封腔室具有与周围材料不同的光学折射率,对于获得期望的光束角度是必需的,同时,所述密封腔室还有助于保护发光元件使其不受大规模生产切割过程中产生的灰尘污染。用于本专利技术的发光元件可以是产生任意光波的IR(红外)LED或LED。所述发光元件可以是水平、垂直或倒装芯片。另外,发光元件还可以是CSP(芯片级封装)芯片、白光芯片、VCSEL(垂直谐振腔表面发光激光)芯片或SLED(超级发光二极管)芯片。或者,发光元件也可能是一个模组阵列。另外,提供了一种制造发光装置的方法,该方法包括获取包括多个模压体的第一模压结构片,模压体具有金属引线;将包括多个透镜的第二片模压结构片放置在所述第一片模压结构片的顶部上;将所述第一模压结构片与所述第二模压结构片粘合以形成粘合结构,使每个模压体与相应的透镜形成密封发光元件的密封腔室;以及,切割所述粘合结构以产生发光装置。如上所述,所述密封腔室有助于保护发光元件免受切割过程中产生的灰尘污染。附图说明被视为是本专利技术的主题在说明书结尾处的权利要求中被特别指出并清楚地要求保护。从以下结合附图的详细描述中,本专利技术的主题和其他特征以及优点将变得显而易见。图1是虹膜识别系统的示意图。图2是本专利技术一实施例提供的发光装置的三维示意图。图3是图2所示实施例的分解图。图4A是图2所示实施例的横截面图。图4B是图4A所示发光装置的可选实施例的横截面图。图4C是图4A所示发光装置另一可选实施例的横截面图。图5是本专利技术另一实施例提供的发光装置的三维示意图。图6是图5所示实施例的分解图。图7是图5所示实施例的横截面图。图8是一实施例提供的发光装置的聚光效果的二维示意图,为了简洁,仅示出了透镜和发光元件。图9是另一实施例提供的发光装置的聚光效果的二维示意图,为了简洁,仅示出了透镜和发光元件。图10是又一实施例提供的发光装置的聚光效果的二维示意图,为了简洁,仅示出了透镜和发光元件。图11A-B是一系列透视图,示出了本专利技术发光装置的制造方法。图12A-B是一系列截面图,示出了图11A-B所示的制造方法。图13是图11A-B和图12A-B所示制造方法所用热压机器的截面图。具体实施方式图2是本专利技术一实施例提供的发光装置的三维示意图。图3是图2所示实施例的分解图。图4A是图2所示实施例的横截面图。如这些图所示,所述发光装置200包括模压体201和透镜202。所述模压体201具有用以形成凹部的凸起边缘。所述凹部的底部为金属引线203和平面205,金属引线203延伸到模压体201的外边缘。发光元件204(例如,发光二极管)被安装在所述平面205上并且被电线键合到金属引线203以接收电力。所述透镜202包括中央部分206、环绕所述中央部分206的边缘部分207以及支撑所述中央部分206和边缘部分207的基座部分208。所述中央部分206是关于其中轴线206a为轴对称的圆顶状结构,所述中央部分206具有一个圆顶状的上表面209。所述边缘部分207具有内上表面210和外上表面211。所述边缘部分207的内上表面210与中央部分206的圆顶状上表面209相连形成谷形凹槽。在一个实施例中,所述外上表面211的横截面线211c是直线。该线211c与所述中央部分206的中轴线206a形成夹角θ。为使从所述发光元件204发出的光达到理想的聚光效果,所述边缘部分207被制造成确保所述夹角θ在0-45°之间的形状。在另一个实施例中,该线211c可以是曲线,其中由与所述边缘部分207的外上表面211相切的任意平面和中轴线206a所形成的任意夹角也应该在0-45°之间,从而达到同样理想的聚光效果。类似地,所述内上表面210的横截面线也可以是直线或曲线。另外,所述基座部分208的底部被附着到模压体201上,从而形成密封发光元件204的密封腔室212。所述密封腔室212可以是真空腔室或含有空气、氮气、氩气或如惰性气体的某些特殊气体。在一个实施例中,所述模压体201由环氧树脂模塑料、硅胶模塑料或陶瓷经模压制成。在模压过程中,所述金属引线203作为模压体201的一部分一体成型。所述透镜202由硅胶、树脂或环氧树脂模压而成。以下将详细探讨所述发光装置200本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种发光装置的制造方法,该方法包括:获取包括多个模压体的第一模压结构片,所述模压体具有金属引线;将包括多个透镜的第二片模压结构片放置在所述第一片模压结构片的顶部上;将所述第一模压结构片与所述第二模压结构片粘合以形成粘合结构,使每个模压体与相应的透镜形成密封发光元件的密封腔室;以及切割所述粘合结构以产生发光装置。

【技术特征摘要】
2017.05.07 US US15/588,6881.一种发光装置的制造方法,该方法包括:获取包括多个模压体的第一模压结构片,所述模压体具有金属引线;将包括多个透镜的第二片模压结构片放置在所述第一片模压结构片的顶部上;将所述第一模压结构片与所述第二模压结构片粘合以形成粘合结构,使每个模压体与相应的透镜形成密封发光元件的密封腔室;以及切割所述粘合结构以产生发光装置。2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述粘合步骤包括:在所述第一模压结构片与第二模压结构片之间施加粘合剂;去除所述第一模压结构片与第二模压结构片之间的空气;以及施加热力和压力以形成具有密封腔室的所述粘合结构。3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,还包括在放置步骤之前安装至少一个发光元件到每个模压体上。4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一模压结构片由环氧树脂模塑料、硅模塑料或陶瓷模压而成。5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第二模压结构片由硅胶、树脂或环氧树脂模压而成。6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,每个密封腔室由模压体及相应的透镜形成。7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,每个产生的发光装置具有一密封腔室。8.一种发光装置,包括:模压体,所述模压体具有金属引线和用于安装发光元件的平面;以及透镜,所述透镜包括中央部分、环绕所述中央部分的边缘部分以及支撑所述中央部分和边缘部分的基座部分,其中,所述中央部分具有一个圆顶状的上表面,所述边缘部分具有内上表面和外上表面,所述边缘部分的内上表面与中央部分的圆顶状上表面相连形成谷形凹槽,所述基座部分被附着到模压体上以形成密封发光元件的密封腔室,由与所述边缘部分的外上表面相切的任意平面和中央部分的中轴线所形成的任意夹角在0-45°之间。9.如权利要求8所述的发光装置,其特征在于,所述模压体具有凸起边缘,所述凸起边缘与透镜的基座部分结合,以形成所述密封...

【专利技术属性】
技术研发人员:汪洋
申请(专利权)人:汪洋
类型:发明
国别省市:美国,US

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