【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的实施例，一般涉及低热阻基片上的发光二极管(LED)。尤其是，本专利技术的实施例，涉及提供高亮度、高辐照度和高能量密度的高功率密度、高填充因子、微通道冷却的紫外(UV) LED灯头模块。
技术介绍
今天的UV LED仍然相对地低效(通常是，当按高电流密度操作时，操作在约15%的效率上)。这些低效导致大量废弃的热的产生，从而要求至少空气冷却而常常是液体冷却(如，热交换器和/或冷却器)以移除不需要的废弃的热，它是在半导体装置的P-n结内电到光转换过程的副产品。如果该热不按非常有效和高效方式被移除，该LED装置可以遭受效率损失、光输出的下降甚至灾难性失效。液体冷却的UV LED灯(或光引擎)目前被用于各种各样固化应用中；然而，现有的系统有若干限制。例如，虽然工业文献认识到高亮度/高辐照度阵列的需要性，但目前可用的UV LED灯提供次优的性能。现有的UV LED灯一般趋向于把LED按一串串的串联的LED，电连接在它们的LED阵列内，然后把这些串(常常与集成电阻器)并联在一起。这种串联并联方法的一个缺点是，散热器常常必须有非导电本性和/或必需是在LED下面的介电...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.01.27 US 61/336,979;2010.04.01 US 61/341,594;1.一种灯头模块,包括 光学宏反射器，包含有外表面的窗口 ； 发光二极管(LED)阵列，被放置在该光学反射器内，该阵列有高填充因子和高纵横比，可操作以便提供高辐照度输出光束图形，它在离开该光学反射器窗口的外表面至少1_的工件表面上具有的峰值辐照度大于25W/cm2 ;和 微通道冷却器组件，可操作以便在阵列中LED的p-n结之间维持在小于或等于摄氏80°的温度的大体上等温状态，该微通道冷却器组件还为该阵列提供公共阳极基片，其中通过把该阵列安装于微通道冷却器组件，使热高效电连接被形成在该阵列和该公共阳极基片之间。2.权利要求I的灯头模块，其中该阵列被直接安装于微通道冷却器组件。3.权利要求I的灯头模块，其中该微通道冷却器组件在p-n结之间维持在大体上小于或等于摄氏45°的温度的大体上等温状态。4.权利要求I的灯头模块，其中该LED被电并联。5.权利要求4的灯头模块，其中该LED中的至少之一是发射紫外光的LED。6.权利要求5的灯头模块，其中该阵列的宽度对长度的纵横比大体上在约1:2到1:100之间。7.权利要求6的灯头模块，其中该纵横比大约为1:68。8.权利要求5的灯头模块，其中该峰值辐照度大于或等于lOOW/cm2，而该工件表面离开该光学反射器窗口的外表面至少2_。9.权利要求I的灯头模块，其中没有显著数量的LED被串联。10.权利要求I的灯头模块，其中跨越并在阵列下面通过微通道冷却器的冷却剂流，被配置成沿大体上平行于该阵列的最短尺寸的方向。11.权利要求10的灯头模块，其中通过微通道冷却器的微通道的冷却剂流是大体上均衡的。12.权利要求I的灯头模块，还包括柔性电路(flex-circuit),被粘接于微通道冷却器，该柔性电路可操作以便单独地对LED或LED的组寻址。13.权利要求I的灯头模块，其中该微通道冷却器被夹紧在一个或多个阴极连接器和一个或多个阳极汇流体之间，以利于工厂可更换性。14.权利要求I的灯头模块，还包括 柔性电路，包含有图案的阴极层，以便独立地对阵列的一个或多个LED的多个组寻址； 导热的灯体，有相对的薄的外壁，并在其中形成深的和长的冷却剂流通道，与微通道冷却器液体连通； 集成的LED驱动器，被安装于该灯体外壁； 其中该深的和长的冷却剂流通道的作用是使通过微通道冷却器的冷却剂流均衡，并建立充足的表面面积以降低传热系数，维持该集成的LED驱动器的操作温度要求；和 其中该灯体的薄外壁，允许该灯头模块是窄的，它(i )降低该有图案的阴极层的长度要求，和(ii)降低冷却剂流通道中的冷却剂和该集成的LED驱动器之间的热阻。15.权利要求I的灯头模块，还包括 集成的LED驱动器；导热的形体；和 其中该集成的LED驱动器包括多个金属芯印刷电路板(MCPCB)，被安装在导热形体的相对侧，且其中该多个MCPCB是通过该导热形体被传导性冷却的。16.权利要求I的灯头模块，其中该光学宏反射器是现场可更换的。17.权利要求I的灯头模块，其中该光学宏反射器包括，各代表椭圆一部分的右边半个椭圆和左边半个椭圆，每一椭圆有两个焦点，其中右边半个椭圆的两个焦点有向预期的输出光束的中心线左方偏移的对应焦点，而左边半个椭圆的两个焦点有向该中心线右方偏移的对应焦点。18.—种灯头模块,包括 高纵横比单片地粘接的箔微通道冷却器基片层，有比宽度更大的长度； 高纵横比发光装置阵列层，有比宽度更大的长度，被安装于该微通道冷却器基片层，其中该微通道冷却器基片层对该发光装置阵列层起公共阳极作用，该发光装置阵列层有高填充因子并包括P-n结层； 柔性电路层，包含有图案的阴极电路材料层和薄的介电层，被安装于该微通道冷却器基片层，该阴极电路材料层与该微通道冷却器基片层被该薄的介电层分开，其中阴极电路材料层和薄的介电层按小于发光装置阵列层厚度的3x厚度组合；和 光学反射器层，用于引导被所述发光装置阵列层发射的光子，该光学反射器层至少是发光装置阵列层的厚度的25x，其中该厚度沿大体上垂直于p-n结层的方向被测量。19.权利要求18的灯头模块,其中该发光装置阵列层发射非相干光。20.权利要求18的灯头模块，其中该发光装置阵列层经由至少一根导线被连接于阴极电路材料层，该至少一根导线在连接于阴极电路材料层的连线中，终止在位于阴极电路材料层和光学反射器层的底表面之间的一点上。21.权利要求20的灯头模块，还包括光学反射器层和阴极电路材料层之间的垫片层，该垫片层的厚度至少是至少一根导线的直径。22.权利要求18的灯头模块，其中该光学反射器层包括宏反射器，它有入射孔径和出射孔径，该入射孔径至少如发光装置阵列层的宽度加上至少一根导线的2x直径的总和一样宽，但不大于3x该总和。23.权利要求18的灯头模块，其中该光学反射器层有中央截...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·S·达姆，M·琼吉瓦尔德，G·坎贝尔，
申请(专利权)人：熔合UV系统公司，
类型：
国别省市：
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