一种红外辐射LED发光元件制造技术

一种红外辐射LED发光元件，包括：支架结构；挡板结构，与支架结构之外围相连接；红外辐射LED芯片，设置于支架结构之上；封装胶，覆盖于红外辐射LED芯片之外围；透镜，形成于封装胶之上；所述挡板结构的内、外表面包括吸收面或不反射面，或者是所述挡板结构的内、外表面环绕光吸收层或不反射层。

【技术实现步骤摘要】
一种红外辐射LED发光元件
本技术涉及一种发光元件，尤其是涉及一种红外辐射LED发光元件。
技术介绍
红外辐射LED发光元件，逐渐应用在移动通信市场、安防市场中的虹膜识别、夜视补光等，该部分市场应用的特点要求LED发光元件要有较小的发光角度、微小的体积和较低的成本。目前制作小发光角度（θ1/2≤±25°，θ1/2是指发光强度值为轴向强度值一半的方向与发光轴线/法线的夹角）LED且有偏角光源组件的制作方案，多采用LED外加透镜等方法，但是该方法组件体积很大，无法在小型化设备中应用，且透镜用料较多，成本较高。现有一种方法是：将LED封装体内植入高精度聚光反射腔，另外配置透镜的结构，虽然也能实现小角度和相对小型化，但其反射腔模具昂贵，LED发光元件的封装工艺繁复，导致制作成本居高不下，而且受反射腔的结构限制，若想缩小LED发光元件的发光角度，在相同效率和芯片尺寸前提下，需要提高反射腔的高度，从而导致LED发光元件的高度变大，其应用受限。目前，有欧美厂商使用这种类似结构制作的红外辐射LED，其尺寸达到3.5×3.5×2.4mm（长×宽×高），发光角度θ1/2≤±10°。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本技术提供一种红外辐射LED发光元件。根据本技术的第一方面，一种红外辐射LED发光元件，包括：支架结构；挡板结构，与支架结构之外围相连接；红外辐射LED芯片，设置于支架结构之上；封装胶，覆盖于红外辐射LED芯片之外围；透镜，形成于封装胶之上；所述透镜具有朝向封装胶的第一表面以及远离封装胶的第二表面，所述第一表面包括第一子表面、位于第一子表面两侧的第二子表面，以及位于第二子表面外围的第三子表面，其中第一子表面纵截面呈曲面状，第二子表面纵截面呈梯形状或近似梯形状，第三子表面纵截面呈平面状。进一步地，定义：位于所述第二子表面纵截面的上表面最宽处与所述挡板结构的上表面内边缘处之间的间距为A，则0<A≤0.3mm。进一步地，定义：所述LED芯片的水平尺寸为L，位于所述第二子表面纵截面的上表面最宽处与所述第二表面的中心法线之间的间距为B，则3.3L≤B≤4.3L。进一步地，定义：所述LED芯片的上表面与所述封装胶的上表面最高点之间的间距为C，则0.1≤C≤0.5mm。进一步地，定义：所述第一子表面的下表面最低点与所述封装胶的上表面最高点之间的间距为D，则D>0。进一步地，定义：所述LED芯片的水平尺寸为L，所述LED芯片的上表面与所述挡板结构的上表面之间的间距为E，则E≥0.7L。进一步地，所述第一子表面包括第一入射面，所述第二子表面包括第二入射面以及反射面，所述第二表面包括出射面。进一步地，所述第二表面纵截面呈阶梯形状或平面状。进一步地，所述LED芯片的折射率介于1.6~3.5。进一步地，所述封装胶的折射率介于1.3~1.6。进一步地，所述透镜的折射率介于1.3~1.7。进一步地，所述支架结构与所述挡板结构为一体成型或非一体成型。根据本技术的第二方面，一种红外辐射LED发光元件，包括：支架结构；挡板结构，与支架结构之外围相连接；红外辐射LED芯片，设置于支架结构之上；封装胶，覆盖于红外辐射LED芯片之外围；透镜，形成于封装胶之上；所述挡板结构的内、外表面包括吸收面或不反射面，或者是所述挡板结构的内、外表面环绕光吸收层或不反射层。进一步地，所述光吸收面或光吸收层具有大于70%的吸光效率。进一步地，所述不反射面或不反射层具有不超过15%的反射效率。进一步地，所述光吸收面或光吸收层或不反射面或不反射层的材料颜色主要为黑色。进一步地，所述光吸收面或光吸收层或不反射面或不反射层为黑色EMC或黑色PPA或黑色PCT或黑色SMC。进一步地，所述挡板结构与所述透镜接触的表面粗糙度Sa1大于所述挡板结构的内、外表面的粗糙度Sa2。进一步地，所述粗糙度Sa1的取值范围：3μm≤Sa1≤15μm。进一步地，所述粗糙度Sa2的取值范围：1μm≤Sa2≤10μm。进一步地，所述透镜具有朝向封装胶的第一表面以及远离封装胶的第二表面，所述第一表面包括第一子表面、位于第一子表面两侧的第二子表面，以及位于第二子表面外围的第三子表面，其中第一子表面纵截面呈曲面状，第二子表面纵截面呈梯形状或近似梯形状，第三子表面纵截面呈平面状。进一步地，所述第二表面纵截面呈阶梯形状或平面状。进一步地，所述封装胶的上表面呈凸起状或平面状。进一步地，所述支架结构与所述挡板结构为一体成型或非一体成型。与现有技术相比，本技术可以在微小体积下得到了明显高于现有结构的发光效率，并实现较小的发光角（θ1/2≤±25°），包括如下优点：（1）于红外辐射LED芯片上形成封装胶，并于封装胶上方形成透镜，透镜具有聚光及偏折出光光轴的作用；（2）透镜位于红外辐射LED芯片斜上方的入射面使经由封装胶射出的大角度的光进入透镜内部时向大角度偏折，缩小了发光元件的纵向距离，透镜上表面的阶梯状结构可以使出射光发生偏折，获得有偏角的光分布特性；（3）增强挡板结构与透镜接触的表面粗糙度，有利于消除和减弱杂散光，避免在该发光元件使用过程中对相邻其它元件的光干扰，有利于透镜密封工艺的稳定性，在透镜密封过程中，不易打滑，使得其透镜位置固定相对准确，并有利于提高生产作业效率。本技术的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。附图说明下面参照附图结合实施例对本技术作进一步的说明。图1是实施例1所述的红外辐射LED发光元件剖视示意图。图2是图1的主要部件尺寸参数示意图。图3是实施例1所述的红外辐射LED发光元件光路示意图。图4是实施例2所述的红外辐射LED发光元件剖视示意图。图5是实施例3所述的红外辐射LED发光元件剖视示意图。图中部件符号说明：10：支架结构；20：挡板结构；201：内表面；202：外表面；30：红外辐射LED芯片；40：封装胶；50：透镜；51：第一表面；52：第二表面；511：第一子表面；512：第二子表面；513：第三子表面；S1、S2：入射面；S3：反射面；S4：出射面；A：位于第二子表面纵截面的上表面最宽处与挡板结构的上表面内边缘处之间的间距；B：位于第二子表面纵截面的上表面最宽处与第二表面的中心法线之间的间距；C：LED芯片的上表面与封装胶的上表面最高点之间的间距；D：LED芯片的上表面与挡板结构的上表面之间的间距；E：LED芯片的上表面与挡板结构的上表面之间的间距；L：LED芯片的水平尺寸。具体实施方式下面结合具体实施例来对本技术进行详细的说明。实施例1如图1和2所示，本实施例提供一种红外辐射LED发光元件，包括：支架结构10；挡板结构20，与支架结构11之外围相连接；红外辐射LED芯片30，设置于支架结构11之上；金线，用于连接红外辐射LED芯片30和支架结构11上的电路（图中未示出）；封装胶40，覆盖于红外辐射LED芯片之外围；透镜50，形成于封装胶40之上，从而形成独立的红外辐射工作单元，此工作单元无需外加其他光学器件即可实现小角度、可控偏转角的光辐射输出。进一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种红外辐射LED发光元件，包括：支架结构；挡板结构，与支架结构之外围相连接；红外辐射LED芯片，设置于支架结构之上；封装胶，覆盖于红外辐射LED芯片之外围；透镜，形成于封装胶之上；其特征在于：所述挡板结构的内、外表面包括光吸收面或不反射面，或者是所述挡板结构的内、外表面环绕光吸收层或不反射层。

【技术特征摘要】
1.一种红外辐射LED发光元件，包括：支架结构；挡板结构，与支架结构之外围相连接；红外辐射LED芯片，设置于支架结构之上；封装胶，覆盖于红外辐射LED芯片之外围；透镜，形成于封装胶之上；其特征在于：所述挡板结构的内、外表面包括光吸收面或不反射面，或者是所述挡板结构的内、外表面环绕光吸收层或不反射层。2.根据权利要求1所述的一种红外辐射LED发光元件，其特征在于：所述光吸收面或光吸收层具有大于70%的吸光效率。3.根据权利要求1所述的一种红外辐射LED发光元件，其特征在于：所述不反射面或不反射层具有不超过15%的反射效率。4.根据权利要求1所述的一种红外辐射LED发光元件，其特征在于：所述光吸收面或光吸收层或不反射面或不反射层的材料颜色主要为黑色。5.根据权利要求1所述的一种红外辐射LED发光元件，其特征在于：所述光吸收面或光吸收层或不反射面或不反射层为黑色EMC或黑色PPA或黑色PCT或黑色SMC。6.根据权利要求1所述的一种红外辐射LED发光元...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兴龙，廖启维，徐宸科，黄永特，
申请(专利权)人：厦门市三安光电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：福建,35