具有热管的光转换设备和具有光转换设备的半导体发光设备制造技术

本发明专利技术涉及一种光转换设备(2)，其具有回环式热管(4，5‑10，14，15)，回环式热管的蒸发器具有至少一个发光材料体(6)。半导体发光设备(1)具有至少一个光转换设备(2)和至少一个半导体光源(3)，其中可由至少一个半导体光源(3)放射的初级光(P)能够射到至少一个发光材料体(6)上，使得至少一个发光材料体(6)将射入其上的初级光(P)至少部分地转换成次级光(S)。本发明专利技术尤其能够应用于车辆照明设备、尤其前灯，并且应用于投影仪、例如银幕投影仪和电影院投影仪。

Light conversion device having a heat pipe and semiconductor light emitting device having an optical conversion device

The invention relates to an optical conversion device (2), which has a loop heat pipe (4, 5 10, 14, 15), the evaporator loop heat pipe has at least one light emitting material (6). A semiconductor light emitting device (1) having at least one light conversion device (2) and at least one semiconductor light source (3), which is composed of at least one semiconductor light source (3) primary light radiation (P) can reach at least one light emitting material body (6), the at least one light emitting material the body (6) into the primary light on the (P) at least partially converted into secondary light (S). The invention can be especially applied to vehicle lighting equipment, especially headlight, and is applied to projectors, such as screen projectors and cinema projectors.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有热管的光转换设备和具有光转换设备的半导体发光设备
本专利技术涉及一种具有热管的光转换设备。本专利技术还涉及一种半导体发光设备，其具有至少一个光转换设备和至少一个半导体光源，其中可由至少一个半导体光源放射的初级光能够射到至少一个发光材料体上，使得至少一个发光材料体将射入其上的初级光至少部分地能够转换成次级光。本专利技术尤其能够应用于用于室外和室内照明的照明设备。本专利技术尤其能够应用于车辆照明设备、尤其前灯，并且应用于投影仪、例如银幕投影仪和电影院投影仪。
技术介绍
用于进行波长转换的发光材料能够将入射的初级光至少部分地转换或变换成不同波长的次级光。在存在多种发光材料的情况下，所述发光材料可以产生波长彼此不同的次级光。次级光的波长可以比初级光的波长更长(所谓的“DownCoversion”(降频转换))或更短(所谓的“UpCoversion”(升频转换))。例如，可以借助于发光材料将蓝色的初级光转换成绿色的、黄色的、橙色的或红色的次级光。在仅部分地进行波长变换或波长转换时，由发光材料体放射由次级光和未转换的初级光构成的混合光，所述混合光能够用作为有效光。波长转换产生降低转换效率的热量。此外，通过热量引起次级光的波长移动(所谓的“斯托克斯位移”)。因此寻求将发光材料保持为冷。US2011/0280033A1公开一种前灯，所述前灯包括：用于发射激光束的激光二极管；发光的部段，用于当其借助由激光二极管发射的激光束照射时发光；和冷却装置，用于在利用液体的情况下冷却发光的设备。借助该布置可行的是：防止发光部段的温度提高并且由此提供长寿命的光源，其中所述发光部段用激发光照射。
技术实现思路
本专利技术的目的是至少部分地克服现有技术的缺点，并且尤其提供基于热管冷却半导体发光设备的尤其用户友好的可能性。所述目的根据独立权利要求的特征来实现。尤其能够从从属权利要求中得出优选的实施方式。所述目的通过一种光转换设备来实现，其具有回环式热管，所述回环式热管的蒸发器具有至少一个光材料体。该光转换设备或变换设备具有的优点是：通过将发光材料体集成到回环式热管中提供尤其紧凑和简单构成的可能性，在重量小的情况下实现在长距离之上的可靠的运行。此外，该回环式热管能够运输具有低温度差的大量的热量。这实现在温度(即在回环式热管中引导的工作介质或冷却剂的蒸发温度)几乎恒定的情况下有效地冷却至少一个发光材料体。因此，又在色温和色坐标实际恒定的情况下实现由发光材料体有效地产生极其高的光通量和实现长的寿命。该能力尤其有利的是，即，能够克服重力进行工作。回环式热管不需要机械移动的部件并且实际上能够无噪声地运行。回环式热管(也称作为“LoopHeatPipe环路热管”，LHP)是连续回环或连续管式的二相热传递系统，在所述回环或管中工作介质或“冷却剂”在蒸汽形式的状态下还有在液态状态下总是沿相同方向流动。热量由工作介质通过液态工作介质的蒸发在蒸发器或汽化器处(在此因此在至少一个发光材料体处)吸收。该热量取自至少一个发光材料体，所述发光材料体因此被冷却。蒸发的工作介质在回环中运输至液化器或冷凝器，以便在那里再次冷凝出来。通过冷凝出来而液化的工作介质随后又流动至蒸发器。该循环消耗工作介质的蒸发潜热或者冷凝潜热，这允许以少量工作介质和可忽略的温度落差传输相对大的热量。发光材料体能够将入射到其上的、预设的第一光谱范围的光(下面在不限制一般性的情况下称作为“初级光”)至少部分地转换成预设的第二光谱范围的光(下面在不限制一般性的情况下称作为“次级光”)，尤其将第一波长或颜色的初级光(例如蓝色光或UV光)转换成第二波长或颜色的次级光(例如转换成绿色光、红色光、橙色光和/或黄色光)。在仅部分地进行波长转换或波长变换的情况下，由发光材料体放射由次级光和未转换的初级光构成的混合光，所述混合光能够用作为有效光。例如，可以产生由蓝色的、未转换的初级光和黄色的次级光构成的混合光构成的白色有效光。然而，全转换也是可行的，其中不再存在有效光或仅存在可忽略份额的有效光。转换度例如与发光材料体的厚度和/或由变换活性的颗粒的浓度或掺杂相关。一个设计方案是：至少一个发光材料体是多孔陶瓷发光材料体。所述发光材料体尤其良好地适合于蒸发贴靠在其上的和/或进入其中的液态的工作介质。大的内表面引起强和均匀的蒸发进而也引起发光材料体的冷却。此外，所述发光材料由于其陶瓷特性是机械稳定的而且相对于高温和相对于通常的工作介质是结实的。陶瓷的发光材料体例如可以用稀土掺杂。陶瓷的发光材料体可以具有一种或多种陶瓷发光材料，例如通过所述陶瓷的发光材料体以不同的陶瓷的发光材料粉末组成、例如烧结的方式或者借助不同的掺杂材料掺杂的方式。在存在多种发光材料的情况下，能够由初级光产生不同光谱成分的次级光分量，例如绿色、黄色、橙色和/或红色的次级光。橙色的次级光例如可以用于为有效光提供较暖的色调，例如所谓的“暖白色”。在存在多种发光材料的情况下，至少一种发光材料可以适合于：再次对次级光进行波长转换，例如将绿色的次级光转换成红色的次级光。这种由次级光再次波长转换的光也可以称作为“三级光”。替选地，至少一个发光材料体可以是具有基础材料或基体材料(例如硅树脂或环氧树脂)的多孔体，在所述多孔体中嵌入发光材料作为填充材料。特别地，基础材料或基体材料可以是多孔的。发光材料例如能够作为粉末存在。这种发光材料具有的优点是：能够尤其简单地也存在多种不同的发光材料或粉末。又一设计方案是：至少一个发光材料体设置在多孔的灯芯(英语“wick”)中或设置在毛细灯芯结构上，尤其引入灯芯中。灯芯或灯芯结构借助于毛细作用将液态介质引导至至少一个发光材料体。灯芯尤其借助背离至少一个发光材料体的或与至少一个发光材料体间隔开的端部区域与液态的工作介质形成接触。至少一个热的发光材料体在工作介质蒸发时产生抽吸作用或在灯芯中产生负压，由此拉动液态的工作介质。该抽吸作用或负压充分地提供力，借助所述力能够使工作介质循环经过回环，更确切地说甚至能够克服重力作用。替选于或除了多孔灯芯之外，可以为光转换设备使用泵，以便能够维持在全部空间方向或斜度上在回环中循环工作介质。至少一个发光材料体可以引入多孔的灯芯中，这实现灯芯和至少一个发光材料体之间的尤其大面积的过渡。灯芯可以是陶瓷灯芯，因为所述陶瓷灯芯能够尤其小孔地构成进而能够引起尤其强的毛细作用。所述陶瓷灯芯由于其陶瓷性质还是机械稳定的并且相对于高温和相对于大多工作介质是结实的。发光材料体可以单独地制造并且随后与灯芯连接，例如嵌入其中或装入其中。对于陶瓷灯芯和至少一个陶瓷的发光材料体的情况而言，陶瓷的基本材料可以是相同的。于是，灯芯和至少一个发光材料体可以尤其一体或者由多孔陶瓷的一个件支承。这得到如下优点：能够取消单独制造的部件的结合。这种一体的多孔陶瓷体例如能够局部地掺杂(例如用稀土掺杂)，以便实现至少一个发光材料体或用作为发光材料体的发光材料区域。另一设计方案是：灯芯是透光的(透明或半透明)。由此，至少一个发光材料体能够穿过灯芯借助初级光照射。因此能够放弃灯芯中的、用于透射初级辐射的透射开口。替选地，灯芯能够具有到至少一个发光材料体的一个或多个透射开口或通道。再一设计方案是：灯芯在其表面的处于至少一个发光材料体之外的至少一个部分上设计为是反本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光转换设备(2)，具有回环式热管(4，5‑10，14，15)，所述回环式热管的蒸发器具有至少一个发光材料体(6)。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.09.23 DE 102014219207.21.一种光转换设备(2)，具有回环式热管(4，5-10，14，15)，所述回环式热管的蒸发器具有至少一个发光材料体(6)。2.根据权利要求1所述的光转换设备(2)，其中至少一个所述发光材料体(6)是多孔陶瓷发光材料体。3.根据上述权利要求中任一项所述的光转换设备(2)，其中至少一个所述发光材料体(6)引入到多孔陶瓷的灯芯(9)中。4.根据权利要求3所述的光转换设备(2)，其中所述灯芯(9)是透光的。5.根据权利要求4所述的光转换设备(2)，其中所述灯芯(9)在所述灯芯的表面的处于至少一个所述发光材料体(6)之外的至少一个部分(17)上设计为是反射性的(19)。6.根据上述权利要求中任一项所述的光转换设备(2)，其中至少一个所述发光材料体(6)由透光的腔室(11)包围，所述腔室具有用于工作介质(M，Md)的引导至所述回环式热管(4)的冷凝器(5)的出口(15)。7.根据权利要求6结合权利要求3至5中任一项所述的光转换设备(2)，其中所述灯芯(9)导入到所述腔室(11)中。8.根据权利要求6或7所述的光转换设备(2)，其中所述腔室(11)具有至少一个透光的窗口(16)。9.根据权利要求6至8中任一项结合权利要求3至5中任一项所述的光转换设备(2)，其中所述腔室(11)具有底部侧的接口部件(12)，所述灯芯(9)引导穿过所述接口部件，所述接口部件具有所述出口(15)并且所述接口部件由透光的覆盖件(13)拱形覆盖。10.根据权利要求9所述的光转换设备...

【专利技术属性】
技术研发人员：法尔杭·卡西米·阿夫沙尔，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE