[實用新型]采用多層熒光板的高功率密度發光裝置

有效

• 申請號: 201922233668.1
• 申請日: 2019-12-13
• 公開（公告）號: CN211040568U
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 韓秋漪;錢坤;荊忠;張善端
• 申請（專利權）人: 復旦大學;上海邁芯光電科技有限公司
• 主分類號: F21S2/00
• 分類號: F21S2/00;F21V29/56;F21V29/70;F21V31/00;F21V7/22;F21V19/00;F21V9/30;F21Y115/10
• 代理公司: 上?？剖⒅R產權代理有限公司 31225
• 代理人: 應小波

本實用新型涉及一種采用多層熒光板的高功率密度發光裝置，包括：發光腔；熒光板，多層疊加后固定在發光腔內；紫外LED光源模塊，貼在發光腔底部；水冷散熱機構，分別與發光腔和紫外LED光源模塊發熱部位接觸。與現有技術相比，本實用新型具有發光強度高、結構緊湊等優點。

技術領域

本實用新型涉及半導體照明應用領域，尤其是涉及一種采用多層熒光板的高功率密度發光裝置。

背景技術

由于熒光粉的光譜半寬遠大于LED半導體芯片的半寬，因此白光LED裝置基本上都是采用藍光LED芯片加黃光(或紅橙光)熒光粉的方式來實現的。近年來隨著對白光性能品質的要求不斷提高，紫外LED加三基色熒光粉的技術組合也得到了越來越多的關注，它可以提高照明的顯色性與穩定性。

當前LED發光裝置最常用的封裝方式，是采用點膠等方式直接將熒光粉涂抹到芯片表面。由于熒光粉與芯片近距離接觸，因此熒光粉會受到LED芯片結溫影響而發生熱猝滅現象，從而最終影響LED器件的光效、色品質和使用壽命等重要參數。

隨著近年來半導體封裝技術的發展，LED在照明領域的應用越來越廣泛，不僅逐漸替代了傳統光源在家居、工廠、商場、道路等普通照明領域的市場，而且也不斷地開拓在特種領域的應用。LED發光裝置的功率密度也在不斷提升。目前用于紫外光固化生產領域的紫外LED光源模塊，其功率密度可以達到200W/cm²以上。采用該種光源模塊配合熒光粉，可以制備出體積小、亮度高的白光光源，可用于諸如太陽模擬器等應用中。然而如此高功率密度的LED光源，勢必會帶來大量的熱量，從而進一步加劇熒光粉的熱積聚效應。Schneider等人(M.Schneider,B.Leyrer,B.Osswald,et al,“Blue and white light emitting highpower density LED modules,”IEEE,Electronic ComponentsTechnology Conference,1287(2015))制備的高功率密度白光LED裝置，當光源模塊的功率密度為4.9W/cm²時，其熒光板中心位置的溫度達到了200℃以上，邊沿位置溫度為60℃。如此大的溫度差將導致熒光板的破裂，影響壽命和性能。因此，在高功率密度的LED發光裝置中，有必要對熒光材料進行散熱，以保證整體器件的性能穩定。

經過檢索，中國專利公開號CN110107823A公開了一種高光效、散熱好的LED燈，其LED燈珠包括發光芯片、熒光板，燈罩包括連接板、與所述連接板連接的多個散熱器，該文獻將散熱器放置在燈罩上，且采用滲透有熒光粉的透明熒光板，在保證了產品高光效，將燈罩和基板設計成可通氣的結構，促進了LED燈內的熱空氣與外面的空氣流通，采用半導體散熱模塊來給管道散熱；但是這種模式的散熱效果不太理想，尤其是對熒光板的散熱，其通過空氣來進行散熱，無法滿足高功率密度的LED發光散熱需求，同時對基板采用半導體散熱模塊進行散熱，成本較高。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種發光強度高、結構緊湊的采用多層熒光板的高功率密度發光裝置。

本實用新型的目的可以通過以下技術方案來實現：

根據本實用新型的一個方面，提供了一種采用多層熒光板的高功率密度發光裝置，包括：

發光腔；

熒光板，多層疊加后固定在發光腔內；

紫外LED光源模塊，貼在發光腔底部；

水冷散熱機構，分別與發光腔和紫外LED光源模塊發熱部位接觸，用于同時帶走熒光板所產生的熱量和紫外LED光源模塊所產生的熱量，避免高強度光源引起的熒光層失效或燒焦問題。