[发明专利]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

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有热管的光转换设备。本发明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。本发明尤其能够应用于用于室外和室内照明的照明设备。本发明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。

背景技术

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“Down Coversion”(降频转换))或更短(所谓的“Up Coversion”(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。

发明内容

本发明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“Loop Heat Pipe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。