集成式荧光检测器用光源及其组装方法技术

本发明专利技术公开一种集成式荧光检测器用光源及其组装方法，所述光源包括：LED发光器件，包括LED芯片以及与之相连的电极；包含LED发光器件的封装体I；与封装体I相匹配的封装体II；所述封装体I和封装体II配合形成腔体，所述腔体设置于LED发光器件发光光路上；所述腔体中设有滤光片。本发明专利技术将滤光片与发光二极管集成化封装，形成一体式结构，可有效降低滤光片受灰尘及潮湿干扰的几率，并免除了传统方式中设计加工固定零件将二者组合的冗繁过程；同时结构简单、体积小巧、使用方便，抗震性能强，尤其适用于采用固定波长的荧光检测仪器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开一种，所述光源包括：LED发光器件，包括LED芯片以及与之相连的电极；包含LED发光器件的封装体I；与封装体I相匹配的封装体II；所述封装体I和封装体II配合形成腔体，所述腔体设置于LED发光器件发光光路上；所述腔体中设有滤光片。本专利技术将滤光片与发光二极管集成化封装，形成一体式结构，可有效降低滤光片受灰尘及潮湿干扰的几率，并免除了传统方式中设计加工固定零件将二者组合的冗繁过程；同时结构简单、体积小巧、使用方便，抗震性能强，尤其适用于采用固定波长的荧光检测仪器。【专利说明】
本专利技术涉及荧光检测器用光源元件，特别是一种基于发光二极管的小型集成式光源装置。
技术介绍
荧光检测是目前灵敏度最高的检测技术之一，同时具有很高的选择性和响应的稳定性，近年来在痕量生物物质和环境污染物检测方面得到了广泛的应用。激发光源是荧光检测设备中的关键部件。传统的光源如气体放电灯和激光等，都存在体积大、能耗高、寿命短等缺点。近年来发光二极管(Light Emitting Diode, LED)的进步,使得LED成为突光检测的新型激发光源，从而促进了仪器整体的微型化，并保持实用灵敏度与小型甚至常规尺寸的检测器相当。多数荧光染料的激发谱带宽度都在几十纳米到上百纳米，相对于激光的窄线谱带，LED的高斯分布式激发谱带更适合染料分子的激发。然而，延展过长的LED谱带尾端与染料分子的荧光光谱往往产生了一定程度的重叠，从而给整体荧光检测器带来较高的噪声和背景水平。因此，对于LED这一类宽光谱光源，需结合光源光谱与荧光染料的光谱特性，选择合适的激发滤光片，以便使得需求的光谱可以充分透过，重叠部分的光谱可被有效截止，即谱带交叉(crosstalk)最小化。我们在前期工作中发现，在LED后增加带通型激发滤光片，相对于无激发滤光片结构，可使荧光检测器的信噪比提高4倍(Talanta, 2006, 69:996-1000.)。在已知商品化的LED中，并无专为荧光检测器设计的产品，因此现有技术中，荧光检测器中的LED与滤光片的耦合通常是:购买商品化LED和滤光片后，再另行设计加工固定装置，来实现二者之间的同轴耦合固定。对于终端用户来说，该方式存在的缺点显而易见:首先，需设计图纸及机械加工，消耗人力物力；其次，固定装置为分体式零件，在和LED及滤光片组装后，滤光片仍然会与外界空气有物理接触，从而导致灰尘以及潮气的入侵，影响滤光片的长时间使用寿命；另外，分体式固定多采用螺旋压紧或者过盈配合，降低了仪器整体的抗震能力。将LED和滤光片以组装元件的方式应用，应当可以解决上述的问题。本领域技术人员了解，LED封胶是LED的生产过程中的最后一道工序，LED封胶的作用是保护芯片正常工作、并输出可见光。如果能把滤光片与LED共同封装，使二者形成一体式元件，应当是能够有效的解决上述问题的最便捷经济的手段。灌胶封装是LED封胶最常用的手段之一，传统的LED灌胶封装主要经以下步骤实现:1、在LED成型模腔内涂抹脱模剂，然后注入液态树脂；2、插入组装好的发光芯片组，包括与之相连的电极；3、放入烘箱高温固化，包括前固化和后固化，前固化是指密封树脂的固化，一般固化条件在135°C，1小时，后固化是为了让树脂充分固化，同时对LED进行热老化，后固化对于提高树脂与芯片组的粘接强度非常重要，一般条件为120°C，4小时；4，将LED从模腔中脱出即成型。然而，由于滤光片本身的材质及结构特点，使其不能适应LED的灌胶封装过程中的高温(100°C高温将会对其镀膜产生破坏)，因此不能使用传统的LED发光芯片组灌封方法来同时灌封LED发光芯片与滤光片的组合元件。需要在节省程序的原则下开发新的灌封方法制作一体式的光源元件。
技术实现思路
本专利技术的目的之一在于提供一种集成式荧光检测器用光源，本专利技术所述的集成式荧光检测器用光源，包括:LED发光器件，包括LED芯片以及与之相连的电极；包含LED发光器件的封装体I ;与封装体I相匹配的封装体II ；所述封装体I和封装体II配合形成腔体，所述腔体设置于LED发光器件发光光路上； 所述腔体中设有滤光片。上述专利技术的【具体实施方式】中，所述的滤光片优选带通型滤光片。所述的封装体I和封装体II的材质优选为环氧树脂。【具体实施方式】中，滤光片优选使用与LED发光器件同轴排布的圆形滤光片，前者幅面足够接收LED发光器件所发出的光线。在一般使用的产品中，滤光片与发光器件的距离为0.5?Imm,滤光片的直径应当比LED发光器件的最大径处大5?10mm。本专利技术另一目的在于提供上述集成式荧光检测器用光源的组装方法，所述方面包括如下步骤:a.制备与封装体I外形相匹配的模具I，在模具I模腔内涂抹脱模剂，然后注入液态树脂，并插入预先组装的LED发光器件，固化后脱模即得包含LED发光器件的封装体I ;b.制备与封装体II外形相匹配的模具II，在模具II模腔内涂抹脱模剂，然后注入液态树脂，固化后脱模即得封装体II;封装体I和封装体II可配合形成密闭腔体；c.将与腔体相匹配的滤光片嵌入腔体后，组合封装体I和封装体II使其固定连接。遵从加工工艺趋于简化的原则，【具体实施方式】中，仅在模具设计时考虑在封装体I的表面设置腔体，容易理解，所述腔体应当设置在LED发光器件所发出的光线穿透的封装体I表面。相应地，这种情况下，封装体II所发挥的是“盖子”作用，其通过点胶方式与封装体I密封结合后形成密闭腔体，该密闭腔体中容纳预先嵌入的滤光片本专利技术的集成式荧光检测器用光源采用集成化设计，将滤光片和LED的发光芯片组封装在环氧树脂外套中，使得滤光片与外界空气无物理接触，从而降低了滤光片受灰尘及潮湿干扰的几率，提高了使用寿命；集成化设计确保装置具有更强的抗震性能，并且结构简单、体积小巧、使用方便，便于安装拆卸及更换光路和故障检修，有效节省人力物力，尤其适用于采用固定波长的荧光检测仪器。本专利技术所使用封装方法在传统LED封装方法的基础上仅稍作调整，免除了传统方式中设计加工固定零件将二者组合的冗繁过程，符合程序节省的基本原则，经济便捷，易于操作。【专利附图】【附图说明】通过下面结合附图进行的对实施例的描述，本专利技术的上述和/或其它目的和优点将会变得更加清楚。本专利技术附图5幅，图1为本专利技术的集成式荧光检测器用光源的结构示意图；图2是本专利技术的集成式荧光检测器的组装方法中所使用的模具组合，包括模具I和模具II;图3是本专利技术集成式荧光检测器的组装方法中所制得的包含LED发光器件的封装体I结构示意图；图4为图3的俯视示意图；图5是将本专利技术所述的集成式荧光检测器用光源应用于荧光检测器，分析黄曲霉毒素所获得的高效液相色谱图，201为黄曲霉毒素G2, 202为黄曲霉毒素Gl, 203为黄曲霉毒素B2，204为黄曲霉毒素BI。图中:101.LED发光器件；102.封装体I ；103.滤光片；104.封装体II ；105.腔体；106.模具I ；107.模具II ；108.封装线。【具体实施方式】现将详细参照本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中，相同的标号始终指的是相同的部件。以下将通过参照附图来说明所述实施例，以便解释本专利技术。实施例1.集成式荧光检测器用光源及其组装如附图1，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种集成式荧光检测器用光源，包括：LED发光器件(101)，包括LED芯片以及与之相连的电极；包含LED发光器件(101)的封装体I(102)；与封装体I(102)相匹配的封装体II(104)；所述封装体I(102)和封装体II(104)配合形成腔体(105)，所述腔体(105)设置于LED发光器件(101)发光光路上；所述腔体(105)中设有滤光片(103)。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐静，熊艳，李铭巾，曹际娟，
申请(专利权)人：徐静，熊艳，李铭巾，曹际娟，
类型：发明
国别省市：辽宁;21