[發明專利]高光功率密度LED光源模塊

在審

• 申請號: 201410818531.1
• 申請日: 2014-12-24
• 公開（公告）號: CN104534421A
• 公開（公告）日: 2015-04-22
• 發明（設計）人: 盧鵬志;楊華;鄭懷文;薛斌;李璟;王國宏;王軍喜;李晉閩
• 申請（專利權）人: 中國科學院半導體研究所
• 主分類號: F21V23/00
• 分類號: F21V23/00;F21V29/51;F21V7/22;F21Y101/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

技術領域

本發明涉及到一種高光功率密度的LED光源模塊，屬于LED照明，LED投影等領域。

背景技術

LED(light?emitting?diode)，即發光二極管，作為新型高效固體光源，具有長壽命、節能、綠色環保等顯著優點，是人類照明史上繼白熾燈、熒光燈之后的又一次飛躍，被認為是第3代的照明新技術，其經濟和社會意義巨大。

隨著半導體技術的不斷發展，LED科技發展迅速，LED在發光強度、峰值波長、半波帶寬等參數性能上有很大提高。現階段單個LED的光功率越來越高；峰值波長越來越穩定，半波帶寬更窄，單色性能好；方向性好；覆蓋波長從紫外到紅外，幾乎可以找到任意波長的單色LED，驅動電路易于控制，使用壽命長，價格低廉，這些特性為LED應用于光醫學、光生物學、光化學催化、光通信等領域提供了技術基礎。雖然單個LED的光通量目前可以達到5-20個流明，但是畢竟輸出光功率有限。采用多顆LED排列成大面積的發光板，在一定程度上可以提高輸出光功率，但是由于發光板的面積過大，無法在較小的照射面積獲得高的光功率密度，在實際應用中容易受到限制。另外，多顆LED排列在一起產生的散熱問題也會大大降低總光輸出功率，穩定性和使用壽命。還有外加的聚光器對光的吸收也會降低總光輸出功率，這些因素都制約了LED在光醫學、光生物學、光化學催化、光通信等領域的應用。

發明內容

本發明的目的在于，提供一種高光功率密度LED光源模塊，該高光功率密度LED光源模塊具有輸出光功率高，光斑面積小且光斑亮度均勻，使用壽命長的特點。

本發明提供一種高光功率密度LED光源模塊，包括：

一基板，該基板的中間有一凹槽；

多個LED發光芯片，該多個LED發光芯片制作在基板上的凹槽內，組成LED發光芯片陣列；

一遠程熒光粉層，該遠程熒光粉層制作在基板凹槽的上方；

一散熱器，該散熱器為一槽體，該散熱器固定在基板的下方，該散熱器與基板之間形成一個密封的空腔，空腔內部注有相變散熱的液體，用于散發多個LED發光芯片的熱能。

本發明的有益效果是，在所述的高光功率密度LED光源模塊中，采用了高導熱性材料制成基板，并整體采用散熱器，使LED點亮后產生的熱量能夠高效散出，改善散熱性能，提高了高光功率密度LED光源模塊的可靠性，減小光衰。所使用的聚光器的表面鍍有高反射率的金屬膜或光學膜，起到減小光吸收率，提高光反射率的作用，將多顆LED發光芯片發出的光匯聚到同一照射平面上，形成高光功率密度的均勻光斑。該結構適合應用在光醫學、光生物學、光化學催化、光通信等領域。

附圖說明

為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明，其中：

圖1是本發明高光功率密度LED光源模塊一實施例的結構示意圖；

具體實施方式

請參閱圖1所示，本發明提供一種高光功率密度LED光源模塊，包括：

一基板1，該基板1的材料為銅、鋁或氮化鋁陶瓷。這些材料都為易實現電路加工的高導熱率材料。該基板1的中間有一凹槽；該凹槽深度2-5mm，低于基板厚度，凹槽表面制作有電路層，用于芯片的電路連接。

多個LED發光芯片2，該多個LED發光芯片2制作在基板1上的凹槽內，組成LED發光芯片陣列；所述多個LED發光芯片2是由多個大尺寸大功率LED芯片經過串聯、并聯或串并聯結合而成，單個大尺寸大功率LED發光芯片2的尺寸大于2mm*2mm，單個LED發光芯片2的工作功率大于5W，LED發光芯片2是正裝，垂直或者倒裝結構芯片。LED發光芯片2的數量為四個以上，是同一種單波長大尺寸大功率LED芯片或是多種波長大尺寸大功率LED芯片組合。置放在基板1凹槽內的多個LED發光芯片2，是通過金絲壓焊、倒裝焊接或者共晶焊接的方法實現與基板1表面電路的電連接。