CN115702229A

CN115702229A - 嵌入式荧光体瓷砖

Info

Publication number: CN115702229A
Application number: CN202180042745.2A
Authority: CN
Inventors: R·A·M·希克梅特; T·范博梅尔
Original assignee: Signify Holding BV
Current assignee: Signify Holding BV
Priority date: 2020-06-16
Filing date: 2021-06-04
Publication date: 2023-02-14
Anticipated expiration: 2041-06-04
Also published as: EP4165143B1; CN115702229B; JP7503154B2; US20230229068A1; EP4165143A1; WO2021254794A1; JP2023529688A

Abstract

本发明提供了一种组件(2000)，该组件包括发光本体(200)、导热元件(400)和涂覆层(500)，其中：‑发光本体(200)包括发光材料(210)，其中发光本体(200)包括陶瓷发光本体，并且其中发光本体(200)包括外部表面(220)；‑导热元件(400)包括金属材料(410)；‑外部表面(220)的至少25％与导热元件(400)热接触；以及‑涂覆层(500)被配置在发光本体(200)与导热元件(400)之间。

Description

嵌入式荧光体瓷砖

技术领域

本发明涉及一种包括发光本体的组件以及一种这种组件的生产方法。进一步地，本发明涉及一种包括这种组件的照明器或灯具。

背景技术

陶瓷波长转换板和包括该陶瓷波长转换板的光源在本领域中是已知的。比如，US2013/0250544描述了一种波长转换板，包括：转换器，所述转换器包括能够将入射的初级光转换成次级光的第一陶瓷材料；反射器，该反射器耦合到所述转换器，所述反射器包括能够反射由所述转换器发射的次级光的第二陶瓷材料；以及接口，该接口位于所述转换器与所述反射器之间，其中所述第二陶瓷材料在所述接口的至少约50％上邻接所述第一陶瓷材料。

发明内容

虽然白色LED源可以给出例如高达约300lm/mm²的强度，但是静态磷光体转换激光白色源可以给出甚至高达约20.000lm/mm²的强度。Ce掺杂的石榴石(例如，YAG，LuAG)可以是最适合的发光转换器，由于石榴石基质具有非常高的化学稳定性，所以该Ce掺杂的石榴石可以用于使用蓝色激光进行泵浦。进一步地，在低Ce浓度(例如，低于0.5％)下，温度猝灭可能仅发生在约200℃以上。更进一步地，来自Ce的发射具有非常快的衰减时间，因此基本上可以避免光学饱和。假设例如反射模式操作，蓝色激光可以入射在磷光体上。在实施例中，这可以实现蓝光的几乎完全转换，从而发射经转换光。正是由于这个原因，所以建议使用稳定性和导热性相对较高的石榴石磷光体。然而，还可以应用其他磷光体。当使用极高功率密度时，热管理仍然是个问题。

高亮度光源可以用于诸如投影、舞台照明、聚光照明和汽车照明之类的应用中。为此目的，可以使用激光器-磷光体技术，其中激光器提供激光，并且远程磷光体将激光转换成经转换光。在实施例中，磷光体可以布置在散热器上或插入散热器中，以改善热管理，因此提高亮度。有机硅粘合剂通常用于在散热器与陶瓷磷光体之间提供良好的热接触。然而，在高强度下，硅酮可能降解。在特定实施例中，陶瓷磷光体可以与各种层(诸如铝层或银层)一起使用，以获得高反射率。然而，铝层和银层不易焊接。因此，在实施例中，可以沉积其他层(诸如镍层)，以便使陶瓷可焊接到例如铜散热器。在陶瓷磷光体的顶部上制造可焊接多层代价高昂，并且焊料层的热导率(60W/mK左右)和铜层(400W/mK)的热导率可能导致其具有额外的热阻。

因此，本发明的一个方面是提供一种备选光生成设备，其优选地进一步至少部分消除上文所描述的缺点中的一个或多个缺点。本发明的目的是克服或减轻现有技术的缺陷中的至少一个缺陷，或提供一种有用的备选方案。

在第一方面中，本发明提供一种组件，包括发光本体、导热元件和可选的涂覆层。发光本体包括发光材料。特别地，发光本体包括陶瓷发光本体。进一步地，发光本体包括外部表面。特别地，导热元件包括金属材料。进一步地，在特定实施例中，外部表面的至少25％与导热元件热接触。在又一特定实施例中，(可选的)涂覆层可以配置在发光本体与导热元件之间。因此，特别地，在实施例中，本发明提供了一种组件，该组件包括发光本体、导热元件和涂覆层，其中(a)发光本体包括发光材料，发光本体包括陶瓷发光本体，发光本体包括外部表面；(b)导热元件包括金属材料；(c)外部表面的至少25％与导热元件热接触；以及(d)涂覆层配置在发光本体与导热元件之间。特别地，导热元件包括超音速颗粒沉积金属材料。

这样，可以提供发光本体和导热材料的组件，由于发光本体与导热材料之间的良好热接触，所以该组件可以允许良好的散热。进一步地，这样，可以以相对容易的方式提供涂覆层和导热元件。代替使导热元件与发光本体的尺寸匹配，可以在发光本体的至少一部分周围产生导热元件。这可以允许共形形状，当诸如散热器之类的导热元件与发光本体物理接触时，该共形形状可能并非完全可能发生。又进一步地，本组件可以允许高强度辐射，因此也允许高强度发射。

如上文所指出的，该组件包括发光本体和导热元件以及可选的涂覆层。

特别地，发光本体包括发光材料。特别地，本文中的术语“发光材料”涉及无机发光材料，这些无机发光材料有时也被指示为磷光体。这些术语为本领域技术人员所已知。

在实施例中，可以施加量子点和/或有机染料，并且可以可选地将其嵌入透射基质中，如例如，聚合物(如PMMA或聚硅氧烷等)等。量子点是半导体材料的小晶体，这些小晶体的宽度或直径通常为仅几纳米。当被入射光激发时，量子点发射具有由晶体的尺寸和材料决定的颜色的光。因此，可以通过调整量子点的尺寸来产生特定颜色的光。发射在可见范围内的大多数已知量子点基于具有诸如硫化镉(CdS)和硫化锌(ZnS)之类的壳的硒化镉(CdSe)。还可以使用无镉量子点，诸如磷化铟(InP)和硫化铜铟(CuInS₂)和/或硫化银铟(AgInS₂)。量子点显示出非常窄的发射带，因此它们显示出饱和色。更进一步地，通过调整量子点的尺寸可以容易调谐发射颜色。在本发明中可以使用本领域已知的任何类型的量子点。然而，出于环境安全和关注的原因，优选使用无镉量子点或至少具有非常低镉含量的量子点。代替量子点或除了量子点之外，还可以使用其他量子限制结构。在本申请的上下文中，术语“量子限制结构”应当被理解为例如量子阱、量子点、量子棒、三脚架、四脚架或纳米线等。还可以使用有机磷光体。合适的有机磷光体材料的示例是基于二萘嵌苯衍生物的有机发光材料，例如，BASF以名称

销售的化合物。合适的化合物的示例包括但不限于

Red F305、

Orange F240、

Yellow F083和

F170。因此，量子限制结构也可以是转换器元件。有机发光材料(诸如前述染料，或更特别地其特定(功能)基团)因此还可以是转换器元件。元素(如(三价)Ce和二价Eu)在本领域中也指示为活化剂或活化剂元素或“掺杂剂”。因此，特别地，发光材料是或包括转换器元件。

如上文所指出的，特别地，光生成设备还包括发光材料，该发光材料被配置为将光源光的至少一部分转换成具有发射带的发光材料光，该发射带的波长在(a)绿色光谱波长范围和(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个波长范围中。

特别地，术语“发光材料”是指可以将第一辐射(特别地，(UV辐射和蓝色辐射中的一种或多种)转换成第二辐射的材料。一般而言，第一辐射和第二辐射具有不同的光谱功率分布。因此，代替术语“发光材料”，还可以应用术语“发光转换器”或“转换器”。一般而言，第二辐射具有在比第一辐射更大的波长处的光谱功率分布，在所谓的下转换中是这种情况。然而，在特定实施例中，第二辐射具有在比第一辐射更小的波长处的强度的光谱功率分布，在所谓的上转换中是这种情况。在实施例中，特别地，“发光材料”可以是指可以将辐射转换成例如可见光和/或红外光的材料。比如，在实施例中，发光材料可以能够将UV辐射和蓝色辐射中的一种或多种辐射转换成可见光。在特定实施例中，发光材料还可以将辐射转换成红外辐射(IR)。因此，在使用辐射激发时，发光材料发射辐射。一般而言，发光材料将是下转换器，即，较小波长的辐射被转换成具有较大波长的辐射(λ_ex<λ_em)，尽管在特定实施例中，发光材料可以包括下转换器发光材料，即，较大波长的辐射被转换成具有较小波长的辐射(λ_ex>λ_em)。在实施例中，术语“发光”可以是指磷光。在实施例中，术语“发光”还可以是指荧光。代替术语“发光”，还可以应用术语“发射”。因此，术语“第一辐射”和“第二辐射”可以分别是指激发辐射和发射(辐射)。同样，在实施例中，术语“发光材料”可以是指磷光和/或荧光。术语“发光材料”还可以是指多种不同的发光材料。本文中的术语“发光材料”还可以是指包括发光材料的材料，诸如包括发光材料的光透射主体。

特别地，发光材料被配置为将光源光的至少一部分转换成具有发射带的发光材料光，该发射带的波长在(a)绿色光谱波长范围和(b)黄色光谱波长范围中的一个或多个波长范围中，其中发光材料包括A₃B₅O₁₂:Ce型的(石榴石)发光材料，其中A包括以下各项中的一项或多项：Y、La、Gd、Tb和Lu，并且其中B包括以下各项中的一项或多项：Al、Ga、In和Sc。因此，发光材料光可以是例如绿光或黄光(或在特定实施例中，甚至是橙色光(这取决于石榴石的成分和铈浓度))。然而，其他实施例也是可能的，参见下文。在实施例中，A元素的0.05％至10％包括Ce，甚至更特别地，0.05％至5％，诸如0.1％至5％。特别地，在实施例中，A元素的0.1％至3％包括Ce，诸如高达2％，如选自0.1％至1.5％的范围，诸如至少高于0.5％。

特别地，发光材料包括转换材料或为转换材料。发光材料将来自光源的光(诸如光源光)转换成次级光(本文中为发光材料光)。发光材料可以包括转换光的有机基团、或转换光的分子、或转换光的无机基团等。这些基团(或分子)可以指示为转换器元件。如上文所指示的，石榴石型材料包括铈(Ce)以作为转换器元件。含铈石榴石在本领域中是公知的。

因此，在特定实施例中，发光材料包括A₃B₅O₁₂:Ce型的发光材料，其中在实施例中，A包括以下各项中的一项或多项：Y、La、Gd、Tb和Lu，特别地，(至少)Y、Gd、Tb和Lu中的一种或多种，并且其中在实施例中，B包括以下各项中的一项或多项：Al、Ga、In和Sc。特别地，A可以包括以下各项中的一项或多项：Y、Gd和Lu，诸如特别地，Y和Lu中的一种或多种。特别地，B可以包括Al和Ga中的一种或多种，更特别地，至少Al，诸如基本上完全是Al。因此，特别合适的发光材料是含铈石榴石材料。特别地，石榴石的实施例包括A₃B₅O₁₂石榴石，其中A至少包括钇或镥，并且其中B至少包括铝。这种石榴石可以掺杂有铈(Ce)、镨(Pr)或铈和镨的组合；然而特别地，掺杂有Ce。特别地，B包括铝(Al)，然而，B也可以部分地包括镓(Ga)和/或钪(Sc)和/或铟(In)，特别地，高达大约20％的Al，更特别地，高达大约10％的Al(即，B离子基本上由90摩尔％或更多摩尔％的Al、和10摩尔％或更少摩尔％的Ga、Sc和In中的一种或多种组成)；特别地，B可以包括高达大约10％的镓。在另一变型中，B和O可以至少部分地被Si和N替代。特别地，元素A可以选自钇(Y)、钆(Gd)、铽(Tb)和镥(Lu)。进一步地，特别地，Gd和/或Tb的存在量仅最高达A的大约20％。在一个具体实施例中，石榴石发光材料包括(Y_1-xLu_x)₃B₅O₁₂:Ce，其中x等于或大于0且等于或小于1。术语“:Ce”指示发光材料中的金属离子的一部分(即，在石榴石中：“A”离子的一部分)被Ce取代。比如，在(Y_1-xLu_x)₃Al₅O₁₂:Ce的情况下，Y和/或Lu的一部分被Ce取代。这为本领域技术人员所已知。一般而言，Ce将取代A不超过10％；一般而言，Ce浓度在0.1％至4％的范围内，特别地，0.1％至2％(相对于A)。假设1％Ce和10％Y，完全正确的公式可能为(Y_0.1Lu_0.89Ce_0.01)₃Al₅O₁₂。如本领域技术人员已知的，石榴石中的Ce大体上或仅为三价状态。

在实施例中，发光材料(因此)包括A₃B₅O₁₂，其中在具体实施例中，最多10％的B-O可以被Si-n取代。

在具体实施例中，发光材料包括(Y_x1-x2-x3A'_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2B'_y2)₅O₁₂，其中x1+x2+x3＝1，其中x3>0，其中0<x2+x3≤0.2，其中y1+y2＝1，其中0≤y2≤0.2，其中A'包括选自由镧系元素组成的群组中的一种或多种元素，并且其中B'包括选自由Ga、In和Sc组成的群组中的一种或多种元素。在实施例中，x3选自0.001至0.1的范围。在本发明中，特别地，x1>0，诸如>0.2，如至少0.8。具有Y的石榴石可以提供合适的光谱功率分布。

在具体实施例中，最多10％的B-O可以被Si-n取代。本文中，B-O中的B是指Al、Ga、In和Sc中的一种或多种(并且O是指氧)；在具体实施例中，B-O可以是指Al-O。如上文所指示的，在具体实施例中，x3可以选自0.001至0.04的范围。特别地，这种发光材料可以具有合适的光谱分布(然而参见下文)，具有相对较高的效率，具有相对较高的热稳定性，并且允许高CRI(与光源光和第二光源光(和滤光器)组合)。因此，在具体实施例中，A可以选自由Lu和Gd组成的群组。可替代地或附加地，B可以包括Ga。因此，在实施例中，发光材料包括(Y_x1-x2-x3(Lu,Gd)_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2Ga_y2)₅O₁₂，其中Lu和/或Gd可能是可获得的。甚至更特别地，x3选自0.001至0.1的范围，其中0<x2+x3≤0.1，并且其中0≤y2≤0.1。进一步地，在具体实施例中，最多1％的B-O可以被Si-n取代。本文中，百分比是指摩尔数(如本领域已知的)；还参见例如EP3149108。在又其他具体实施例中，发光材料包括(Y_x1-x3Ce_x3)₃Al₅O₁₂，其中x1+x3＝1，并且其中0<x3≤0.2，诸如0.001至0.1。

在特定实施例中，光生成设备可以仅包括选自含铈石榴石型的发光材料。在甚至进一步的具体实施例中，光生成设备包括单一类型的发光材料，诸如(Y_x1-x2-x3A'_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2B'_y2)₅O₁₂。因此，在具体实施例中，光生成设备包括发光材料，其中至少重量的85％、甚至更特别地至少大约重量的90％、诸如还甚至更特别地至少大约重量的95％的发光材料包括(Y_x1-x2-x3A'_x2Ce_x3)₃(Al_y1-y2B'_y2)₅O₁₂。本文中，其中A'包括选自由镧系元素组成的群组中的一种或多种元素，并且其中B'包括选自由Ga、In和Sc组成的群组中的一种或多种元素，其中x1+x2+x3＝1，其中x3>0，其中0<x2+x3≤0.2，其中y1+y2＝1，其中0≤y2≤0.2。特别地，x3选自0.001至0.1的范围。注意，在实施例中，x2＝0。可替代地或附加地，在实施例中，y2＝0。

在具体实施例中，特别地，A可以包括至少Y，并且特别地，B可以包括至少Al。

石榴石型发光材料也可以使用备选公式A₃B'₂C"₃O₁₂进行描述。本文中，A可以包括以下各项中的一项或多项：(i)稀土离子，诸如选自Y³⁺、Lu³⁺、Gd³⁺、Tb³⁺、La³⁺的一种或多种稀土离子；以及(ii)二价阳离子，诸如Ca²⁺。本文中，B可以包括以下各项中的一项或多项：(i)三价阳离子，诸如Al³⁺、Ga³⁺、Sc³⁺、Sb³⁺和In³⁺；以及(ii)二价阳离子，诸如Mg²⁺和Mn²⁺中的一种或多种二价阳离子。本文中，C可以包括以下各项中的一项或多项：(i)三价阳离子，诸如Ga³⁺和Al³⁺中的一种或多种三价阳离子；(ii)二价阳离子，诸如Mn²⁺；以及(iii)四价阳离子，诸如Si⁴⁺和Ge⁴⁺中的一种或多种四价阳离子。通过这种离子，可以维持石榴石晶体结构。除所提及的置换之外的其他置换也是可能的。

可替代地或附加地，发光材料可以例如是M₂Si₅N₈:Eu²⁺和/或MAlSiN₃:Eu²⁺和/或Ca₂AlSi₃O₂N₅:Eu²⁺等，其中M包括以下各项中的一项或多项：Ba、Sr和Ca，特别地，在实施例中，至少包括Sr。在具体实施例中，第一发光材料可以包括选自由以下各项组成的群组中的一种或多种材料：(Ba,Sr,Ca)S:Eu、(Ba,Sr,Ca)AlSiN₃:Eu和(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu。在这些化合物中，铕(Eu)大体上或仅是二价的，并且取代所指示的二价阳离子中的一种或多种二价阳离子。一般而言，Eu的存在量将不大于阳离子的10％；相对于它所取代的一个或多个阳离子，它的存在范围特别地为大约0.5％至10％，更特别地，大约0.5％至5％。术语“:Eu”指示金属离子的一部分被Eu取代(在这些实施例中，被Eu²⁺取代)。比如，假设CaAlSiN₃:Eu中的Eu为2％，正确的分子式可能是(Ca_0.98Eu_0.02)AlSiN₃。一般而言，二价铕取代二价阳离子，诸如上述二价碱土阳离子，特别是，Ca、Sr或Ba。材料(Ba,Sr,Ca)S:Eu还可以指示为MS:Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的群组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括钙或锶、或钙和锶，更特别地，钙。本文中，引入Eu并且取代M(即，Ba、Sr和Ca中的一种或多种)的至少一部分。进一步地，材料(Ba,Sr,Ca)₂Si₅N₈:Eu也可以指示为M₂Si₅N₈:Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的群组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括Sr和/或Ba。在另一具体实施例中，M由Sr和/或Ba(不把Eu的存在考虑在内)组成，特别地，50％至100％，更特别地，50％至90％的Ba和50％至0％(特别地，50％至10％)的Sr，诸如Ba_1.5Sr_0.5Si₅N₈:Eu(即，75％Ba；25％Sr)。本文中，引入Eu并且取代M(即，Ba、Sr和Ca中的一种或多种)的至少一部分。同样，材料(Ba,Sr,Ca)AlSiN₃:Eu还可以指示为MAlSiN₃:Eu，其中M是选自由钡(Ba)、锶(Sr)和钙(Ca)组成的群组中的一种或多种元素；特别地，M在该化合物中包括钙或锶、或钙和锶，更特别地，钙。本文中，引入Eu并且取代M(即，Ba、Sr和Ca中的一种或多种)的至少一部分。如本领域技术人员已知的，上文所指示的发光材料中的Eu大体上或仅处于二价状态。因此，这种氮化物发光材料也可以是或包括转换器元件，本文中特别地，Eu²⁺。

特别地，发光材料可以是无机发光材料，诸如上文所描述的包括氧化物、氧氮化物或氮化物的三价铈或二价铕中的一种或多种。

特别地，发光本体包括陶瓷发光本体。因此，在特定实施例中，发光本体由陶瓷发光材料限定。因此，在特定实施例中，发光材料是可以提供陶瓷发光本体的发光材料。

上文所提及的材料中的许多材料(特别地，石榴石材料)可以作为陶瓷(陶瓷体或陶瓷板)提供。至少这适用于上文所描述的A₃B₅O₁₂:Ce，或其中备选公式被描述为A₃B'₂C"₃O₁₂。

陶瓷体在本领域中是已知的。特别地，陶瓷材料可以通过烧结工艺和/或热压工艺(可选地，随后在(轻微)氧化气氛中退火)获得。特别地，术语“陶瓷”涉及可通过在如下的条件下加热(多晶)粉末获得的无机材料：在降低的压力、大气压或高压下(诸如在10^-8至500MPa范围内，诸如特别地，至少0.5MPa，如特别地，至少1MPa，如1MPa至约500MPa，诸如至少5MPa，或诸如至少10MPa，特别地，在单轴或等静压力下，特别地，在等静压力下)、在至少500℃(特别地，至少800℃，诸如至少1000℃，如至少1400℃)的温度下。获得陶瓷的具体方法是热等静压(HIP)，而HIP工艺可以是烧结后HIP、胶囊HIP或组合烧结-HIP工艺，如在如上文所指示的温度和压力条件下。如此，可以使用通过这种方法获得的陶瓷，或可以对其进行进一步加工(如抛光)。特别地，陶瓷的密度为理论密度(即，单晶的密度)的至少90％(或较高，参见下文)，诸如至少95％，如在97％至100％的范围内。陶瓷仍可以是多晶的，但其中晶粒(压制颗粒或压制团聚颗粒)之间的体积减小或急剧减小。在诸如HIP之类的升高的压力下进行的加热可以例如在惰性气体(诸如包括N₂和氩(Ar)中的一种或多种)下执行。特别地，在升高的压力下进行加热之前是在选自1400℃至1900℃(诸如1500℃至1800℃)的温度下进行烧结工艺。这种烧结可以在降低的压力下(诸如在10^-2Pa或更低的压力下)执行。这种烧结可能已经导致理论密度量级为至少95％，甚至更特别地，至少99％的密度。在预烧结和加热两者之后，特别地，在诸如HIP之类的升高的压力下，光透射本体的密度可以接近单晶的密度。然而，差别在于：由于光透射本体是多晶体，所以在光透射本体中可获得晶界。这种晶界可以例如通过光学显微镜或SEM检测。因此，在本文中，特别地，光透射本体是指密度与(由相同材料制成的)单晶基本相同的烧结多晶。因此，这种本体对于可见光可以是高度透明的(除了被光吸收物质(诸如特别地，Ce³⁺)的吸收之外)。

在实施例中，本体具有侧向尺寸宽度或长度(W或L)或直径(D)以及厚度或高度(H)。在实施例中，(i)D≥H或(ii)和W≥H和/或L≥H。发光砖可以是透明的或光散射的。在实施例中，砖可以包括陶瓷发光材料。在特定实施例中，L≤10mm，诸如特别地，L≤5mm，更特别地，L≤3mm，最特别地，L≤2mm。在特定实施例中，W≤10mm，诸如特别地，W≤5mm，更特别地，W≤3mm，最特别地，W≤2mm。在特定实施例中，H≤10mm，诸如特别地，H≤5mm，更特别地，H≤3mm，最特别地，H≤2mm。在特定实施例中，D≤10mm，诸如特别地，D≤5mm，更特别地，D≤3mm，最特别地，D≤2mm。在具体实施例中，本体在实施例中可以具有50μm至1mm范围内的厚度。进一步地，本体可以具有100μm至10mm范围内的侧向尺寸(宽度/直径)。在又其他具体实施例中，(i)D>H或(ii)W>H并且W>H。特别地，侧向尺寸(如长度、宽度和直径)是高度的至少2倍，如至少5倍。本文中，发光本体的高度也使用H1指示。

进一步地，发光本体包括外部表面。在该表面的至少一部分上，可以提供涂覆层(也参见下文)。

该组件还包括导热元件。特别地，导热元件包括导热材料。特别地，导热材料的热导率可能为至少大约20W/m/K，如至少大约30W/m/K，诸如至少大约100W/m/K，如特别地至少大约200W/m/K。在又一特定实施例中，特别地，导热材料的热导率可能为至少大约10W/m/K。在实施例中，导热材料可以包括以下各项中的一项或多项：铜、铝、银、金、碳化硅、氮化铝、氮化硼、铝碳化硅、氧化铍、碳化硅复合物、铝碳化硅、铜钨合金、铜钼碳化物、碳、金刚石和石墨。可替代地或附加地，导热材料可以包括氧化铝或由氧化铝组成。

然而，本文中，特别地，导热元件包括金属材料。比如，金属材料可以包括以下各项中的一项或多项：铜、铝、银、金和金属合金。金属合金可以包括以下各项中的一项或多项：铜钨合金、铝合金、钛合金等。

导热元件可以是散热器或可以与散热器热接触。

散热器在本领域中是已知的。特别地，术语“散热器”(或散热器)可以是将由诸如电子设备或机械设备之类的设备所生成的热量传递到流体(冷却)介质(通常是空气或液体冷却剂)的无源热交换器。因此，热量(至少部分)从设备耗散。特别地，散热器被设计为使其与围绕它的流体冷却介质接触的表面积最大。因此，特别地，散热器可以包括多个翅片。比如，散热器可以是具有多个在其上延伸的翅片的本体。特别地，散热器包括(更特别地由其组成)导热材料。术语“散热器”也可以是指多个(不同的)散热器。

如果一个元件可以通过热处理而交换能量，则可以认为它与另一元件热接触。因此，元件可以热耦合。在实施例中，热接触可以通过物理接触来实现。在实施例中，热接触可以经由诸如导热胶(或导热粘合剂)之类的导热材料实现。当两个元件相对于彼此布置的距离为等于或小于大约10μm时，也可以在两个元件之间实现热接触，尽管较远的距离(诸如高达100μm)是可能的。距离越短，热接触就越好。特别地，距离为10μm或更小，诸如5μm或更小。该距离可以是相应元件的两个相应表面之间的距离。该距离可以是平均距离。比如，两个元件可以在一个或多个位置处(诸如多个位置处)物理接触，但是在一个或多个位置处(特别地，多个其他位置处)，元件不会物理接触。例如，当一个或两个元件具有粗糙表面时，就是这种情况。因此，在实施例中，两个元件之间的平均距离可以是10μm或更小(尽管较远的平均距离可能是可能的，诸如高达100μm)。在实施例中，两个元件的两个表面可以利用一个或多个定距支座(distance holder)而被保持一定距离。

特别地，外部表面的至少25％与导热元件热接触。本文中，特别地，术语“热接触”可以指示发光本体的外部表面与导热元件直接接触(或“物理接触”)，或发光本体的外部表面的一部分和导热元件将可选的涂覆层夹在中间。进一步地，特别地，涂覆层也具有导热性。

如上文所指示的，涂覆层可以配置在发光本体与导热元件之间。特别地，涂覆层覆盖外部表面的一部分。特别地，涂覆层的至少一部分与导热元件接触。

特别地，涂覆层和导热元件与发光本体共形。比如，这可以通过使用沉积技术来获得。

在实施例中，可以通过CVD(化学气相沉积)和PVD(物理气相沉积)中的一种或多种提供涂覆层。可选地，在实施例中，可以通过湿化学沉积技术(如溶胶-凝胶涂覆)提供涂覆层。注意，在实施例中，涂覆层可以包括多层，其中两层或更多层可以经由不同的沉积技术沉积，或一层或多层可以经由相同沉积技术沉积，或所有层可以通过相同的沉积技术沉积。

在实施例中，(此外)可以经由沉积技术提供导热元件。特别地，可以经由超音速颗粒沉积提供导热元件。因此，在实施例中，导热元件包括超音速颗粒沉积金属材料。

超音速颗粒沉积在本领域中是已知的。

例如，Victor Champagne Jr.等人在2018年的《飞机维护与维修》中的“超音速颗粒沉积介绍(Introduction to Supersonic Particle Deposition)”中描述了超音速颗粒沉积(SPD)或‘冷喷涂(cold spray，CS)’是一种材料固结工艺，由此金属、陶瓷和/或聚合物的微米大小的颗粒通过适配有De Laval火箭喷嘴的喷枪使用经加热的高压气体(即，氦气或氮气)加速，使得颗粒以超音速速度离开并且在冲击合适表面时固结，以借助于弹道碰撞形成涂层或近净成形部分。所利用的颗粒通常为直径范围为约5μm至100μm的市售粉末形式，并且通过注入高速气流中以300m/s至1500m/s的速度加速。<5μm的颗粒没有足够的动量离开气流并且冲击衬底。因此，不能以这种方式使用冷喷涂来沉积纳米颗粒。相反，使用可行尺寸范围内的团聚纳米颗粒或纳米结构粉末，并且已经显示CS产生纳米结构涂层以及纳米结构块状材料。经由使经预热的加压气体膨胀通过会聚-发散的de Laval火箭喷管生成高速气流。加压气体膨胀到超音速速度，伴随有压力和温度减小。可以从加压粉末进料器通过单独管线或在与气流相同的管线中携带的颗粒在喷嘴的喉部之前或喉部的下游注入到喷嘴中。颗粒随后被主喷嘴气流加速并且在离开喷嘴后冲击到衬底上。如果在冲击时达到加速颗粒的临界冲击速度，则固体颗粒变形并且与衬底形成胶结。适当速度对于最佳颗粒固结和涂层密度很有必要，并且包括气体条件、颗粒特点和喷嘴几何形状在内的几个重要的CS过程参数影响颗粒速度。已经很好地确立，冲击颗粒必须超过‘临界速度’以沉积，否则它们可能从衬底弹回。临界速度的幅度可以通过使用经验关系来估计，该经验关系通常取决于颗粒材料特点，诸如密度、极限强度、屈服和熔点以及颗粒温度。随着过程的继续，颗粒继续冲击衬底并且与下面的固结材料形成胶结，从而产生具有非常小的孔隙率和高粘合和内聚胶结强度的粘附的均匀沉积物。由于温度通常远低于原料粉末的熔化温度，所以术语‘冷喷涂’用于描述该过程。当经加热的气流通过de Laval火箭喷管膨胀时，它显著冷却。由于在冷喷涂期间气流的温度总是低于颗粒材料的熔点，所以所得固结材料以固态形成。由于受冲击颗粒对衬底的粘附以及随后的CS沉积层的内聚在低温下以固态实现，所以冷喷涂材料的特点在许多方面是相当独特的。当试图维持起始原料粉末的微观结构、晶粒尺寸和元素组成时，与冷喷涂过程相关联的低温是理想的。纳米结构粉末就是这种情况，因为晶粒生长和相变的风险最小或不存在。另外，避免了颗粒氧化、以及在固结期间发生的有害拉伸应力和伴随的与传统热喷涂过程相关联的热收缩。已经开发了冷喷涂过程来沉积多种工程材料，如图3所示，包括钢、钛、铝、镍、锌、锡、铜、黄铜、铬镍铁合金、金属陶瓷、聚合物和/或这些材料的组合、以及更多具有接近理论密度的材料。本文中，特别地，SPD用于沉积金属。由此获得的金属层可以具有诸如散热器之类的导热元件的功能。因此，导热元件包括超音速颗粒沉积金属材料。此外，还参见https://www.sciencedirect.com/topics/engineering/supersonic-particle-deposition/pdf。

当使用SPD时，金属颗粒可能冲击在(经涂覆的)发光本体上，随后冲击在(经涂覆的)发光本体上的前体SPD材料上。受冲击的颗粒可能会变形。受冲击的颗粒基本限定导热元件。由于SPD的方法，所以导热元件可能具有一定孔隙率。当涂覆较厚层时，总孔隙率可能小于约5％，诸如大约2％或更小，或甚至大约1％或更小。与例如经由现有技术的金属形成过程(如经由熔化)制造时的相同本体的理论密度相比较，可能根据导热本体的密度导出孔隙率。因此，当制造导热层的横截面时，本领域技术人员可以确定是否使用SPD，或例如金属层是否例如经由熔化或其他技术制造。孔隙率越低，热管理可能就越好。

在本发明的实施例中，孔隙率也可以高于例如大约2％，或甚至高于大约10％。由于存在非常好的热接触(特别地，由于使用金属)，所以孔隙率可能更高，同时仍然维持良好的导热功能。进一步地，较高的孔隙率也意味着对发光本体(或涂覆层)的影响较小。因此，可以防止或减少裂纹的形成。这允许具有高导热率的重量较轻的导热元件。因此，超音速颗粒沉积金属材料的孔隙率选自5％至30％的范围，诸如在实施例中选自5％至25％的范围，特别地，如5％至20％，诸如10％至20％，诸如高达约15％。

如下文所进一步说明的，涂覆层可以具有保护功能。然而，可能期望首先使用较小颗粒开始SPD，该较小颗粒可能对由较小颗粒形成的SPD材料的冲击较小，较小颗粒之后是较大颗粒。较小冲击可以减少裂纹形成，并且较低孔隙率可以提供较好的热管理。这样，可以生成多层导热元件。

因此，在实施例中，导热元件可以包括多层，该多层包括金属材料，其中多层的第一层具有第一厚度(d1)和第一孔隙率p1，其中多层的第二层具有第二厚度(d2)和第二孔隙率p2，其中第一层被配置为比第二层靠近发光本体。

特别地，在实施例中，d1≥1mm，d2≥1mm。

在实施例中，d1<d2。比如，在实施例中，靠近发光本体的孔隙率较大的层可以比远离发光本体的孔隙率较小的层薄。这可能导致更轻质的导热本体和良好的热管理。

在备选实施例中，d2<d1。比如，在实施例中，靠近发光本体的孔隙率较大的层可以比远离发光本体的孔隙率较小的层更厚。这可能导致甚至更轻质的导热本体以及仍然相对良好的热管理。

进一步地，在实施例中，p1<p2，诸如p1≤2*p2。

然而，在其他实施例中，可以选取具有更靠近发光本体的较大孔隙率和更远离发光本体的较小孔隙率。因此，在又其他实施例中，p2<p1，诸如p2≤2×*p1。

在又其他实施例中，可以通过选取以下各项中的一项或多项来降低孔隙率：(a)变形较少的颗粒和变形较多的颗粒；以及(b)较小的颗粒和较大的颗粒。因此，在实施例中，导热材料可以基于不同金属和/或不同尺寸的金属颗粒的组合。比如，在实施例中，例如，Cu颗粒和Al颗粒可以用于产生导热层。Al可以不太硬，因此更容易产生低孔隙率，通过Cu可以提供最佳的热管理性能。然而，对于更高的孔隙率，可以应用不同粒度分布的Cu。对于较低的孔隙率，例如，可以应用具有相对较小的尺寸分布的Cu颗粒，但特别地，具有相对较大的颗粒。

导热元件(无论是否包括多层)的总厚度可以例如高达10mm，或甚至高达20mm，或甚至更大。

当然，可以使用现成的导热元件，诸如散热器，并且使导热元件和发光本体热接触，诸如物理接触或通过胶粘或通过其他附接方法。还可以将发光本体布置在准备好的导热元件的空腔中。然而，在这样的实施例中，(本体之间的)共形性可能较小。通过本发明的方法，接触可能非常紧密，并且可以基本上在被配置为彼此抵靠的整个表面部分上，更特别地，涂覆在彼此上。

在实施例中，发光本体可以具有盘状或立方体状或棒状。特别地，外部表面的至少15％与导热元件热接触。更特别地，可以选取发光本体的尺寸和/或导热元件的配置，使得外部表面的至少20％(诸如至少25％)与导热元件热接触。

在实施例中，发光本体可以具有n个面，其中n至少为3，诸如在盘的情况下，为3，在立方体或棒的情况下，为6。特别地，至少单面的至少80％直接与导热层接触或经由涂覆层间接与导热层接触。更特别地，在实施例中，单个面的至少80％和n-2个其他面的至少50％可以直接与导热层接触或经由涂覆层间接与导热层接触。在其他具体实施例中，n-2(甚至更特别地，n-1)个面直接与导热层接触或经由涂覆层间接与导热层接触。如上文所指示的，接触可以是物理接触和/或化学胶结和/或范德华胶结和/或粘合剂胶结。

如上文所指示的，在实施例中，外部表面的至少25％可以与导热元件热接触。在实施例中，外部表面的25％至95％与导热元件接触。在其他实施例中，外部表面的25％至95％与涂覆层接触，并且其大部分，基本上全部与导热元件接触。因此，外部表面的25％至95％被导热元件包围。比如，在特定实施例中，边缘的至少一部分也可以与导热元件热耦合。因此，发光本体的一个或多个面的至少一部分(特别地，两个或多个面的至少各部分)可以与导热元件热接触。

在实施例中，发光本体具有第一面和第二面。这两个面可以限定高度。因此，第一面和第二面可以限定发光本体的高度(H1)。进一步地，这两个面可以限定边缘或侧面。边缘和两个面可以限定发光本体的外部面。发光本体可以包括一个或多个侧面，例如，取决于发光本体具有盘状形状还是矩形板状形状还是其他形状。特别地，发光本体可以设置为砖。

第一面也可以指示为“第一主面”。第二面也可以指示为“第二主面”。第一面和第二面可以一起限定发光本体的外部表面的至少50％，诸如至少70％，如特别地，至少80％。根据上述可以得出，第一面和第二面可以被配置为彼此相对，并且一般而言，彼此平行。

因此，在实施例中，整个第二面可以指向导热元件，而整个第一面不指向导热元件。该实施例可以用于反射模式，或可选地，在特定实施例中，用于平行于第二面的透射模式(还参见下文)。进一步地，该实施例可以允许与导热元件进行良好热接触。

在备选实施例中，除了一个或多个针孔之外，整个第二面可以指向导热元件，并且整个第一面不指向导热元件。特别地，该实施例可以用于透射模式，其中光经由一个或多个针孔进入本体。然而，该实施例还可以用于反射模式，或可选地，在特定实施例中，用于平行于第二面的透射模式(还参见下文)。进一步地，该实施例可以允许与导热元件进行良好热接触。

在备选实施例中，整个第二面可以指向导热元件，并且整个第一面的一部分可以指向导热元件。该实施例可以用于反射模式，或可选地在特定实施例中用于平行于第二面的透射模式(还参见下文)。进一步地，该实施例可以允许与导热元件进行甚至更好的良好热接触。

在备选实施例中，除了一个或多个针孔之外，整个第二面可以指向导热元件，并且整个第一面的一部分可以指向导热元件。特别地，该实施例可以用于透射模式，其中光经由一个或多个针孔进入本体。然而，该实施例也可以用于反射模式，或可选地，在特定实施例中，用于平行于第二面的透射模式(还参见下文)。进一步地，该实施例可以允许与导热元件进行甚至更好的良好热接触。

进一步地，在实施例中，边缘的至少一部分可以指向导热元件。

特别地，短语“指向导热元件”和类似短语可以指示指向导热元件的所指示的面、或其至少一部分与导热元件之间存在热接触。更特别地，指向导热元件的所指示的面或其至少一部分与导热元件之间存在接触，或指向导热元件的所指示的面或其至少一部分和导热元件将涂覆层夹在中间。在本文中，术语“将……夹在中间”可以特别地指示如下的元件：将另一元件夹在中间的元件、或两者均在另一元件的与该元件接触的另一侧处的元件，反之亦然，被夹在中间的元件与将将被夹在中间的元件夹在中间的两个元件接触。在本文中，特别地，术语“接触”是指物理接触和/或化学胶结和/或范德华胶结和/或粘合剂胶结。如上文所指示的，在具体实施例中，n-2(甚至更特别地，n-1)个面直接与导热层接触、或经由涂覆层间接与导热层接触。涂覆层和SPD层在本领域中是已知的，因为它们与衬底的胶结是已知的。

为了进行甚至更好的热接触，由导热元件包围发光本体可以大于大约40％，诸如大约50％或更高。然而，包围不会是100％，因为在本文中，应当预期使用光照射发光本体，并且允许发光材料光从组件逸出(此外，还参见下文)。因此，在实施例中，超过40％(诸如甚至超过50％，并且高达95％)的外部表面可以被导热元件包围，诸如选自50％至80％的范围，诸如甚至选自55％至80％的范围。

特别地，导热元件可以具有比发光本体大的体积。这可以允许热量从发光本体良好耗散到导热元件。因此，导热元件也可以指示为导热本体。在特定实施例中，发光本体可以具有第一体积V1，导热元件具有第二体积V2，特别地，V2≥2*V1。甚至更特别地，V2≥10*V1。比如，在实施例中，V2≥20*V1。进一步地，在具体实施例中，5≤V2/V1≤1.10⁶，诸如10≤V2/V1≤1.10⁵，诸如在实施例中10≤V2/V1≤1.10³。

涂覆层可以具有选自由以下各项组成的群组中的一种或多种功能：(i)反射光；(ii)鉴于SPD过程，保护发光本体；以及(iii)粘附SPD材料。进一步地，特别地，涂覆层可以具有在发光本体上提供良好接触的特性和/或以这种方式提供。在实施例中，这可以通过例如铝或银的沉积过程(诸如CVD和PVD中的一种或多种)来获得。这种材料还可以对诸如可见光之类的光具有相对较高的反射。进一步地，如上文所指示的，涂覆层也可以包括多层。这可以例如促进如上文所指示的两个或更多个功能的结合。然而，在实施例中，单层也可以具有多于一种功能。比如，上文所提及的铝层或银层不仅可以具有反射功能，而且还可以具有保护功能。

因此，在实施例中，涂覆层可以包括反射层，其中反射层包括铝和银中的一种或多种，其中特别地，反射层与发光本体接触。特别地，对于选自UV波长范围和可见波长范围中的一个或多个波长范围的一个或多个波长，反射层在垂直辐射下具有至少50％，特别地，至少65％，诸如甚至更特别地，至少80％的反射。更特别地，在选自可见波长范围的一个或多个波长的垂直辐射下，反射层具有至少50％，特别地，至少65％，诸如甚至更特别地，至少80％的反射。

该反射率相对于垂直照射确定。然而，这并不意味着辐射必须是垂直的。它仅用于确定反射率。在具体实施例中，在使用光源光和发光材料光中的一种或多种光进行垂直照射下，光源光和发光材料光中的一种或多种光的反射可以为至少85％，诸如至少90％，甚至更特别地，至少95％，甚至更特别地，至少99％。特别地，这些值至少适用于光源光，并且可选地还适用于发光材料光。进一步地，在实施例中，反射层的反射率可以使得在操作期间照射反射镜的光源光的至少80％，甚至更特别地，至少90％，还甚至更特别地，至少95％被反射(回到发光本体中)。关于光源光和发光材料光，还参见下文。术语“可见”、“可见光”或“可见发射”和类似术语是指具有大约380nm至780nm范围内的一个或多个波长的光。在本文中，UV特别地指选自200nm至380nm的范围的波长。

反射层可以相对较薄，诸如例如，在范围20nm至1000nm，如例如，50nm至1000nm内。反射层也可以相对较厚，这可以例如允许反射功能和保护功能。因此，涂覆层可以包括强度足以承受颗粒轰击(在SPD过程期间)的层。

因此，在实施例中，涂覆层可以具有选自1μm至1000μm的范围的厚度(d3、d4)。在特定实施例中，涂覆层可以包括铝层(510、520)。在备选实施例或附加实施例中，涂覆层可以包括银层。特别地，当涂覆层还包括保护功能时，涂覆层的体积可能相当大。因此，在实施例中，发光本体具有第一体积V1，涂覆层具有第三体积V3，其中V3≥0.1×V1，诸如V3≥0.5×V1，如在具体实施例中，V3≥1×V1。在特定实施例中，1<V3/V1≤10。

在实施例中，涂覆层可以包括粘附层。一般而言，这种粘附层可以在反射层的顶部上或在保护层的顶部上。因此，在实施例中，涂覆层包括粘附层。特别地，粘附层可以与导热元件接触。进一步地，在特定实施例中，粘附层可以具有选自50nm至1000nm的范围的粘附层厚度(d5)。特别地，在实施例中，粘附层包括铬。

假设存在反射层，这种层特别地可以直接配置在发光本体上。假设存在分开的保护层，这种层可以直接配置在反射层上，或发光本体上没有直接配置反射层。假设存在分开的粘附层，一般而言，这种层可以是用于SPD过程的衬底。进一步地，当仅存在反射层时，这种粘附层可以直接配置在反射层上，或当(也)存在保护层时，这种粘附层可以配置在保护层上。特别地，涂覆层的所有层可以通过CVD和PVD中的一种或多种提供，诸如特别地，PVD。进一步地，特别地，涂覆层基本上仅包括一个或多个金属层(尽管可以不排除一些氧化物形成)。然而，基本上，在实施例中，涂覆层可以是金属的。

发光材料可以用于生成发光材料光。发光材料特别地可以被配置为将光源的光源光的至少一部分转换成发光材料光。由于发光材料的照射和转换过程，所以可能生成热量。这可以至少部分经由导热元件耗散。因此，在具体实施例中，组件还可以包括被配置为生成光源光的光源，其中光源被配置为使用光源光照射发光本体，其中发光材料被配置为将光源光的至少一部分转换成发光材料光。

术语“光源”可以是指半导体发光设备，诸如发光二极管(LED)、谐振腔发光二极管(RCLED)、垂直腔激光二极管(VCSEL)、边缘发射激光器等等。术语“光源”还可以是指有机发光二极管，诸如无源矩阵(PMOLED)或有源矩阵(AMOLED)。在特定实施例中，光源包括固态光源(诸如LED或激光二极管)。在一个实施例中，光源包括LED(发光二极管)。术语LED也可以是指多个LED。进一步地，在实施例中，术语“光源”还可以是指所谓的板上芯片(COB)光源。术语“COB”特别地是指半导体芯片形式的LED芯片，它既不被封装也不被连接，而是直接安装在诸如PCB之类的衬底上。因此，可以在同一衬底上配置多个半导体光源。在实施例中，COB是被配置为在一起作为单个照明模块的多LED芯片。术语“光源”还可以涉及多个(基本上相同的(或不同的))光源，诸如2个至2000个固态光源。在实施例中，光源可以包括一个或多个微光学元件(微透镜阵列)，其位于单个固态光源(诸如LED)的下游，或位于多个固态光源(即，由多个LED共享)的下游。在实施例中，光源可以包括具有片上光学器件的LED。在实施例中，光源包括像素化的单个LED(具有或不具有光学器件)(在实施例中，提供片上射束导向)。术语“激光器光源”特别地是指激光器。这种激光器特别地可以被配置为生成具有UV、可见光或红外中的一个或多个波长的激光器光源光，特别地，具有选自200nm指2000nm(诸如300nm至1500nm)的光谱波长范围的波长。术语“激光器”特别地是指通过基于电磁辐射的受激发射的光学放大过程来发射光的设备。特别地，在实施例中，术语“激光器”可以是指固态激光器。

因此，在实施例中，光源包括激光器光源。在实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以是指以下各项中的一项或多项：铈掺杂锂锶(或钙)氟化铝(Ce:LiSAF、Ce:LiCAF)、铬掺杂金绿宝石(紫翠玉)激光器、铬ZnSe(Cr:ZnSe)激光器、二价钐掺杂氟化钙(Sm:CaF₂)激光器、Er:YAG激光器、铒掺杂和铒-镱共掺杂玻璃激光器、F-Center激光器、钬YAG(Ho:YAG)激光器、Nd:YAG激光器、NdCrYAG激光器、掺钕氧硼酸钇钙Nd:YCa₄O(BO₃)₃或Nd:YCOB、掺钕钒酸钇(Nd:YVO₄)激光器、钕玻璃(Nd:玻璃)激光器、钕YLF(Nd:YLF)固态激光器、掺钷147磷酸盐玻璃(147Pm³⁺:玻璃)固态激光器、红宝石激光器(Al₂O₃:Cr³⁺)、铥YAG(Tm:YAG)激光器、钛蓝宝石(Ti:蓝宝石；Al₂O₃:Ti³⁺)激光器、三价铀掺杂氟化钙(U:CaF₂)固态激光器、掺镱玻璃激光器(棒、板/芯片、以及光纤)、镱YAG(Yb:YAG)激光器、Yb₂O₃(玻璃或铈)激光器等。在实施例中，术语“激光器”或“固态激光器”可以是指半导体激光二极管中的一个或多个，诸如GaN、InGaN、AlGalnP、AlGaAs、InGaAsP、铅盐、垂直腔表面发射激光器(VCSEL)、量子级联激光器、混合硅激光器等。

激光器可以与上转换器组合，以便达到更短的(激光器)波长。比如，通过一些(三价)稀土离子，可以获得上转换；或通过非线性晶体，可以获得上转换。可替代地，激光器可以与诸如染料激光器之类的下转换器组合，以达到更长的(激光器)波长。

正如从下文中可以得出的，术语“激光器光源”也可以是指多个(不同或相同的)激光器光源。在特定实施例中，术语“激光器光源”可以是指多个N个(相同的)激光器光源。在实施例中，N＝2或更多。在特定实施例中，N可以至少为5，诸如特别地，至少为8。这样，可以获得更高的亮度。在实施例中，激光器光源可以被布置在激光器组中(也参见上文)。在实施例中，激光器组可以包括散热器和/或光学器件，例如，用于准直激光器光的透镜。

激光器光源被配置为生成激光器光源光(或“激光器光”)。光源光可以基本上由激光器光源光组成。光源光还可以包括：两个或更多个(不同的或相同的)激光器光源的激光器光源光。比如，可以将两个或更多个(不同的或相同的)激光器光源的激光器光源光耦合到光导中，以提供如下的单个光束，其包括两个或更多个(不同的或相同的)激光器光源的激光器光源光。在特定实施例中，光源光因此特别地是经准直的光源光。在又进一步的实施例中，光源光特别地是(经准直的)激光器光源光。短语“不同的光源”或“多个不同的光源”以及类似短语在实施例中可以是指：选自至少两个不同箱(bin)的多个固态光源。同样地，短语“相同的光源”或“多个相同的光源”以及类似短语在实施例中可以是指选自相同箱的多个固态光源。

光源特别地被配置为生成具有光轴(O)、(光束形状)和光谱功率分布的光源光。在实施例中，光源光可以包括一个或多个频带，其具有对于激光器而言已知的带宽。在特定实施例中，一个或多个频带可以是一个或多个相对尖锐的线，诸如在RT处具有在小于20nm的范围内的半峰全宽(FWHM)，诸如等于或小于10nm。因此，光源光具有可以包括一个或多个(窄)频带的光谱功率分布(作为波长的函数的在能量标度上的强度)。

(光源光的)光束可以是光源光的经聚焦光束或经准直光束。术语“聚焦”可以特别地是指会聚到小斑点。该小斑点可以在分立转换器区域处，或(稍微)在其上游或(稍微)在其下游。特别地，聚焦和/或准直可以使得：在离散转换器区域处(在侧面处)的光束的横截面形状(垂直于光轴)基本上不大于离散转换器区域(光源光照射离散转换器区域)的横截面形状(垂直于光轴)。可以使用一个或多个光学器件(如(聚焦)透镜)执行聚焦。特别地，可以应用两个透镜来聚焦激光器光源光。可以使用一个或多个(其他)光学器件(诸如准直元件，诸如透镜和/或抛物面镜)来执行准直。在实施例中，光源光的光束可以是相对高度准直的，诸如在实施例中，<2°(FWHM)，更特别地，<1°(FWHM)，最特别地，<0.5°(FWHM)。因此，<2°(FWHM)可以被认为是经(高度)准直的光源光。光学器件可以用来提供(高)准直(另见上文)。

在实施例中，激光器光源可以布置在激光器组中。在实施例中，激光器组可以包括用来准直激光器光的散热和/或光学器件，例如，透镜。激光器组可以例如包括至少10个(诸如至少20个)激光器光源。

光源被配置为生成光源光。特别地，选择光源以提供能够激发发光材料的光源光。例如，在实施例中，光源光可以是蓝光，因为蓝光可以激发若干种可能的石榴石型材料。然而，除了蓝色之外的其他波长也是可能的。例如，在实施例中，光源光可以是紫外光或绿光。被配置为生成光谱上不同的光源光的不同光源也是可能的。

特别地，如上文所指示的，光源是第一激光器光源。因此，光源光可以是第一激光器光源光。

光源光是光源(在操作光源期间)所生成的光。

包括光源的组件也可以被指示为“光生成设备”(或“照明设备”)。

本文中，特别地，在实施例中，光源功能性地被耦合到导热材料(导热本体)，更特别地，被物理耦合到导热材料。比如，导热元件可以为光源提供支撑件。可替代地，物理地或化学地，支撑件可以被耦合到导热材料，光源可以布置到该导热材料上。因此，光源特别地是组件的一部分。这样，来自光源的热量也可以通过导热材料耗散。

特别地，在本文中，光源包括激光器光源。特别地，激光器光源是固态激光器光源。进一步地，特别地，光源光可以基本上由激光器光源生成的光(激光器光)组成。因此，在实施例中，光源是激光器光源。

上文提供了发光材料的示例。特别地，在实施例中，发光材料可以包括A₃B₅O₁₂:Ce型的发光材料，其中A包括以下各项中的一项或多项：Y、La、Gd、Tb和Lu，并且其中B包括以下各项中的一项或多项：Al、Ga、In和Sc。甚至更特别地，发光材料因此可以是包括发光材料的陶瓷本体。

发光材料配置在光源的下游。因此，发光材料和光源可以被辐射地耦合。术语“上游”和“下游”涉及相对于来自光生成设备(本文中特别地光源)的光的传播的物品或特征的布置，其中相对于来自光生成设备的光束内的第一位置，光束内更靠近光生成设备的第二位置是“上游”，并且光束内更远离光生成设备的第三位置是“下游”。

特别地，术语“辐射地耦合”或“光学地耦合”可以意指：(i)光生成元件(诸如光源)以及(ii)另一物品或材料是彼此相关联的，以使得由光生成元件发射的辐射的至少一部分被物品或材料接收。换言之，物品或材料被配置为与光生成元件具有光接收关系。光生成元件的辐射的至少一部分将被物品或材料接收。这在实施例中可以是直接的，诸如与光生成元件(的光发射表面)物理接触的物品或材料。这在实施例中可以经由介质，如空气、气体或液体或固体光导材料。在实施例中，一个或多个光学器件(如透镜、反射器、滤光器)也可以被配置在光生成元件和物品或材料之间的光路中。下文对光源和发光本体布置的其他实施例进行进一步描述。

在实施例中，组件可以包括多个光源，其中两个或更多个光源可以是不同的，和/或其中两个或更多个光源是相同的。

光源和发光本体可以可选地与光学器件组合配置为透射模式或反射模式。在透射模式下，光源光可以传播通过发光本体并且光源光将逃逸，可能没有反射器。在透射模式下，可以在相对侧处配置反射器，使得光源光被反射回到发光本体中。进一步地，在反射模式下，从发光本体逃逸的发光材料光的至少一部分(特别地，至少大体部分，更特别地，基本上全部)可以从也被光源(光)(直接)照射的面逃逸。

照射可以在垂直照射下进行，使得例如光源光的光轴基本垂直于发光本体的面。照射也可以在非垂直角度下，诸如光源光的光轴与发光本体的面的角度选自例如大于30°但小于90°的范围。为此，可以应用第二突出部分(也参见下文)。

依据实施例，诸如照射角度、发光材料对光源光的吸收、发光材料对光源光的反射等，光源光的一部分可以不被吸收，而是可以被透射和/或反射。由于光源光可能相对较强(例如，光源可以包括激光器光源)，所以可能期望阻止这种光从组件逸出，特别地，期望阻止沿着与发光材料光相同的路径从组件逸出，因为这可能潜在地是危险的。因此，可以提供束流捕集器。

通过本发明，还可以制造具有束流捕集器功能的导热本体。为此，例如，可以由导热材料形成突起。这可以在导热材料的SPD生产期间进行，诸如通过使用模具(也参见下文)。这样，例如，在发光本体处反射的激光可以击中束流捕集器。在实施例中，束流捕集器可以涂覆有光吸收材料，诸如黑色涂层。

因此，在实施例中，导热元件可以包括第一突出部分，该第一突出部分可以特别地被配置为用于光源光的一部分的束流捕集器。可替代地或附加地，在实施例中，导热元件可以包括被配置为光源支撑件的第二突出部分。这种第二突出部分可以是倾斜部分。因此，在实施例中，光源可以被配置为使得光源光的光轴与发光本体的面成选自例如大于30°但小于90°的角度。

在又一方面中，本发明还提供了一种组件的生产方法，该组件包括发光本体、导热元件和(可选地)涂覆层，其中方法包括：(a)提供发光本体，该发光本体包括发光材料，其中发光本体包括外部表面；(b)沉积阶段，包括：(b1)向外部表面的一部分提供(可选的)涂覆层；以及(b2)通过超音速颗粒沉积，向(可选的)涂覆层或外部表面的一部分提供包括金属材料的导热元件。

如上文所指示的，在实施例中，可以通过选取以下各项中的一项或多项来降低孔隙率：(a)变形较少的颗粒和变形较多的颗粒；以及(b)较小的颗粒和较大的颗粒。因此，在实施例中，导热材料可以基于不同金属和/或不同尺寸的金属颗粒的组合。因此，当生产导热元件时，可以应用两种或更多种类型的颗粒，它们在粒度分布和材料中的一种或多种方面可能彼此不同。当然，使用两种或更多种类型的颗粒(这些颗粒在粒度分布和材料中的一种或多种方面可能彼此不同)还可以用于提供具有较高孔隙率的导热元件或用于产生导热多层。比如，在不同的层中，不同金属的组成可能不同，或粒度分布不同。

在具体实施例中，该方法(还)可以包括：向25％至95％的外部表面提供涂覆层。

特别地，在实施例中，该方法(还)可以包括：通过提供以下各项中的一项或多项向外部表面提供涂覆层：(i)反射层和(ii)粘附层。

特别地，在实施例中，反射层可以包括铝和银中的一种或多种。进一步地，可以通过在(发光本体的)外部表面上(气相)沉积反射层来提供反射层。这可以包括在外部表面上沉积一种或多种前体，可选地，对由此获得的材料进行处理，从而产生反射层。

特别地，在实施例中，粘附层可以例如包括铬。进一步地，通过将粘附层(蒸气)沉积在反射层上或外部表面上或可选的保护层上，可以提供粘附层。这可以包括：在反射层上或在外部表面上或在可选的保护层上沉积一种或多种前体，并且可选地对由此获得的材料进行处理，从而产生粘附层。

特别地，导热元件(包括金属材料)通过超音速颗粒沉积而被设在粘附层上。

可以通过屏蔽发光本体的一个或多个部分来执行超音速颗粒沉积，使得这些部分不具有导热材料。在实施例中，这也可能暗示在发光本体上提供涂覆层，同时屏蔽其一个或多个部分，使得这些部分不具有涂覆层。比如，这样，面的一部分可以设有(涂覆层和)导热材料。可替代地或附加地，这样，面的总数的一部分也可以设有(涂覆层和)导热材料。模具例如可以是金属本体、金属碳化物本体、金属氮化物本体或陶瓷本体，尽管其他材料也是可能的。

因此，在实施例中，该方法(还)可以包括：(i)使用模具元件屏蔽(发光本体的)外部表面的一部分，同时使外部表面的一部分可接近；(ii)执行沉积阶段；以及(iii)移除模具元件。这样，可以提供导热体和发光本体的组件，其中前者可以基本上与发光本体的一个或多个面和/或一个或多个面部分共形，诸如与发光本体的外部表面的25％至95％共形。这种导热本体还可以例如包括集成在导热本体中的束流捕集器。

下文对一些其他实施例进行描述。

在实施例中，发光材料由(光透射)本体构成或作为(光透射)本体提供。在实施例中，发光材料由(光透射)层构成或作为(光透射)层提供。本体可能(相对)较薄，并且在实施例中，可以是(薄)层。特别地，在实施例中，发光材料由陶瓷本体构成。陶瓷本体允许光透射率相对较高，也参见下文。因此，在特定实施例中，发光本体可以包括陶瓷本体。特别地，在实施例中，发光本体是陶瓷本体。

特别地，可以通过发光本体透射光源光，并且该光源光在发光本体中被反射镜反射回。这样，光源光的至少一部分沿反射镜的方向行进至少一次，并且随后沿再次远离反射镜的方向行进发光本体的厚度(或高度)的至少一部分而返回。因此，代替单个光路，如在正常传输中，光路可以(例如，沿相反方向)传播两次。因此，对于单个厚度，可以提供两倍大的有效厚度。

为此，发光本体对于也用于生成发光材料光的光源光可以是至少部分透射的。进一步地，特别地，发光本体还可以至少部分透射发光材料光。进一步地，为此，发光本体可以对光源光和/或发光材料光，特别是至少光源光，甚至更特别是至少两者具有相对较小的散射。下文对其他实施例进行描述。因此，发光本体可以具有低散射，对于光源光可以是相对透明的，即使发光材料光部分应当被吸收，对于发光材料光特别地也可以是相对透明的(因为发光材料光特别地应当再次从发光本体逸出)。由于发光本体也可以被设计为将热量传递到导热体，诸如散热器，所以发光本体可以相对细长且相对较薄。

因此，可以选择转换器元件(诸如Ce)在发光本体中的浓度，使得发光本体对于光源光是相对透明的，即使部分应该被吸收，但是对于发光材料光特别地也是相对透明的。

注意，在本发明中，可以通过如下的方式来控制转换器元素(诸如Ce)的浓度：通过控制主体材料中的转换器元件量(诸如YAG型材料中的Ce或氮化物型材料中的Eu)，而且还可以通过控制发光本体中的发光材料和导热材料的(重量)比例。

如上文所指示的，在实施例中，发光本体可以包括铈。更特别地，发光材料可以包括铈。在具体实施例中，Ce相对于(石榴石型材料中的)A为0.2％至1.5％，诸如0.3％至1.2％，甚至更特别地，0.4％至1％。本文中，A是指本文中所描述的石榴石材料中的A元素。因此，在实施例中，发光材料可以包括(A_1-xCe_x)₃B₅O₁₂；其中x选自0.002至0.015的范围，诸如0.003至0.012，特别地，0.004至0.01，其中A包括以下各项中的一项或多项：Y³⁺、Lu³⁺、Gd³⁺和Tb³⁺(和可选的La³⁺)。

除了一个或多个感兴趣波长的高透射之外，一个或多个波长的散射也可能特别地低。因此，仅考虑散射效应的感兴趣波长的平均自由路径(因此不考虑可能吸收(考虑到高透射，其无论如何应该是低的)可以是至少本体的特征长度的0.5倍，诸如至少是本体的特征长度，如至少是本体的特征长度的两倍。特别地，感兴趣波长可以是发光材料的发光的最大发射的波长。特别地，术语“平均自由路径”光线在经历将改变其传播方向的散射事件之前将行进的平均距离。特别地，感兴趣波长可以包括发光材料的发光的最大发射的波长和光源光的最大峰值。在实施例中，仅考虑散射效应，选自380nm至780nm的范围的可见光的平均自由路径可以是本体的特征长度的至少0.5倍。

光源被特别地选择来激发发光材料。因此，光源光可以具有相对接近发光材料(光)的激发最大值的峰值波长，诸如在大约20nm内，如在大约10nm内。

特别地，在实施例中，高度(H1)选自30μm至250μm的范围。甚至更特别地，高度可以选自50μm至200μm的范围，诸如特别地，50μm至190μm。在更具体实施例中，高度可以选自60μm至180μm的范围。当发光本体具有长度和宽度时，如在(非正方形)矩形实施例中，长度和宽度的比例可能选自1:5至5:1(诸如1:2至2:1)的范围。

在实施例中，第一面和第二面可以是经抛光面。在实施例中，RMS粗糙度可以等于或小于20nm，甚至更特别地，等于或小于10nm。特别地，RMS粗糙度可以等于或小于约5nm。

在实施例中，组件可以包括两种或更多种不同类型的光源，特别地，激光器光源。一种类型的光源(第一光源)可以用于生成发光材料光，并且照射发光本体。然而，在实施例中，可以使用其他类型的光源(第二光源)来提供其他类型的光，这种类型的光与发光材料光以及可选的第一光源光一起可以在一个或多个操作模式下提供白光。第二光源也可以照射发光本体。发光本体和/或发光本体的下游的反射材料(相对于第二光源)可以被反射。

特别地，该光生成设备(然后)还可以包括光学元件，该光学元件被配置为组合发光材料光、以及一个或多个第二光源中的一个或多个第二光源的第二光源光，并且在处于第一操作模式的实施例中，设备光是白色设备光。例如，光学元件可以是二向色光束组合器。

在实施例中，白色设备光的显色指数(CRI)为至少80，诸如至少85，如至少90。进一步地，在实施例中，白色设备光的相关色温(CCT)可能选自1800K至8000K(诸如2000K至6500K)的范围，如比如，2700K至3000K的范围。

在实施例中，(从发光本体逸出的)白色设备光的流明当量可以选自290lm/W至370lm/W的范围，诸如300lm/W至360lm/W。在实施例中，光生成设备被配置为：提供具有从发光本体的辐射出射面发射的功率的发光的光，该发光的光的功率密度为4W/mm²，特别地，至少7W/mm²，更特别地，至少9W/mm²，甚至更特别地，至少13W/mm²。因此，在处于光生成设备的操作模式的实施例中，光生成设备被配置为：以至少4W/mm²的功率密度从发光转换器的辐射出射表面(或辐射出射面)生成发光材料光。在又一特定实施例中，照明设备可以被配置为：提供与蓝色激光和/或红色激光结合的发光的光，该蓝色激光和/或红色激光从与提供亮度为至少2000lm/mm²，更特别地，至少3000lm/mm²，甚至更特别地，至少6000lm/mm²的白光的发光的光相同的表面出来。在本文中，“lm”是指流明。

在特定实施例中，一个或多个第二光源可以提供与发光材料光一起可以(在一个或多个操作模式下)提供白光的光源光。一个或多个第二光源可以例如包括蓝色光源光，并且可选地包括橙色光源光和红色光源光中的一个或多个光源光。在特定实施例中，一个或多个第二光源中的一个或多个光源被配置为生成红色光源光。甚至更特别地，一个或多个第二光源中的一个或多个第二光源是被配置为生成红色(激光器)光源光的激光器光源。

进一步地，在特定实施例中，光生成设备可以包括被配置为控制一个或多个光源的控制系统。在特定实施例中，控制系统被配置为：控制设备光的一个或多个光学特性，特别地，在其他实施例中，依据用户界面、传感器信号和定时器控制设备光的一个或多个光学特性。在特定实施例中，一个或多个光学特性包括相关色温和显色指数。

系统或装置或设备可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”或“可操作模式”中执行动作。同样，在方法中，可以在“模式”或“操作模式”或“操作的模式”中执行动作或阶段或步骤。术语“模式”也可以被指示为“控制模式”。这不排除该系统或装置或设备也可以适用于提供另一控制模式或多个其他控制模式。同样，这不排除在执行模式之前和/或在执行模式之后可以执行一个或多个其他模式。然而，在实施例中，控制系统可以是可用的，其适用于至少提供控制模式。如果其他模式可用，则对这些模式的选择特别地可以经由用户界面来执行，但是其他选项也是可能的，如依据传感器信号或(时序)方案来执行模式。操作模式在实施例中还可以是指只能在单一操作模式下(即，“接通”，没有其他可调谐性)操作的系统、装置或设备。因此，在实施例中，控制系统可以依据用户界面的输入信号、(传感器的)传感器信号和定时器中的一个或多个来进行控制。术语“定时器”可以是指时钟和/或预定时序方案。另见下文。特别地，可以存在多个操作模式，诸如至少两个、如至少三个、诸如至少五个、如至少8个、诸如至少16个。操作模式之间的改变可以是逐步的或无级的。控制可以是模拟的或数字的。术语“控制”和类似术语特别地至少是指确定行为或监督元件的运行。因此，在本文中的“控制”和类似术语可以例如是指对元件施加行为(确定行为或监督元件的运行)等，诸如例如测量、显示、致动、打开、转移、改变温度等。除此之外，术语“控制”和类似术语还可以包括监测。因此，术语“控制”和类似术语可以包括对元件施加行为以及对元件施加行为并且监测元件。对元件的控制可以通过控制系统来完成，该控制系统也可以被指示为“控制器”。因此，控制系统和元件可以至少暂时地或永久地在功能上耦合。元件可以包括控制系统。在实施例中，控制系统和元件物理上可以不耦合。控制可以经由有线和/或无线控制来完成。术语“控制系统”也可以是指多个不同的控制系统，特别地，这些控制系统在功能上是耦合的，例如，一个控制系统可以是主控制系统，而一个或多个其他控制系统可以是从控制系统。控制系统可以包括用户界面或者可以在功能上耦合到用户界面。控制系统还可以被配置为接收和执行来自远程控制的指令。在实施例中，控制系统可以经由设备上的App(诸如便携式设备，如智能电话或iPhone、平板计算机等)来进行控制。因此，设备不必耦合到照明系统，而是可以(暂时)在功能上耦合到照明系统。因此，在实施例中，控制系统可以(也)被配置为由远程设备上的App来控制。在这样的实施例中，照明系统的控制系统可以是从控制系统或从模式中的控制。例如，照明系统可以用代码来标识，特别是用于相应照明系统的唯一代码。照明系统的控制系统可以被配置为由外部控制系统控制，该外部控制系统基于(由具有光学传感器(例如，QR码阅读器)的用户界面输入的)代码的知识来访问照明系统。诸如基于蓝牙、WIFI、LiFi、ZigBee、BLE或WiMAX或其他无线技术，照明系统还可以包括用于与其他系统或设备通信的部件。

本发明可以借助于包括若干不同元件的硬件以及借助于经适当编程的计算机来实现。在设备权利要求、或装置权利要求或系统权利要求中，列举了若干部件，这些部件中的若干个部件可以由同一个硬件项来体现。在相互不同的从属权利要求中列举了某些措施这一事实并没有指示这些措施的组合不能被有利地使用。本发明还提供了一种控制系统，该控制系统可以控制设备、装置或系统，或可以执行本文所描述的方法或过程。又进一步地，本发明还提供一种计算机程序产品，当在功能上耦合到设备、装置或系统或由其包括的计算机上运行时，控制此类设备、装置或系统的一个或多个可控元件。

在特定实施例中，光生成设备可以包括被配置为控制(第一)光源和(可选的)第二光源的控制系统。这可以允许控制相关色温和/或显色指数和/或设备光的色点。因此，在特定实施例中，光生成设备还可以包括控制系统，其中控制系统被配置为：通过控制光源和第二光源，来控制设备光的相关色温和显色指数中的一个或多个。

本文中的术语“白光”是本领域技术人员已知的。它特别地涉及具有在大约1800K与20000K之间(诸如在2700K与20000K之间)的相关色温(CCT)的光，以用于特别地在范围大约2700K至6500K内的一般照明。

术语“光”和“辐射”在本文中可互换使用，除非从上下文清楚术语“光”仅指可见光。因此，术语“光”和“辐射”可以是指UV辐射、可见光和IR辐射。在特定实施例中，特别地，对于照明应用，术语“光”和“辐射”是指可见光。

(进一步)将设备光整形为设备光光束可能是所期望的。可替代地或附加地，(进一步)使设备光均匀化(成为均匀化的设备光)可能是所期望的。为此，可以使用光学元件。因此，在实施例中，光生成设备还可以包括光学元件，该光学元件被配置为对设备光进行光束整形和/或被配置为使设备光均匀化。特别地，光学元件被配置在第一发光材料的下游。此外，光学元件被配置在一个或多个第一光源的下游、和第二光源的下游。光学元件特别地可以包括准直器，该准直器用来将光束转换(“准直”)为具有期望角分布的光束。进一步地，光学元件特别地包括具有辐射入口窗口的光透射本体。因此，光学元件可以是被配置为准直来自发光本体的转换器辐射的透光材料本体。在特定实施例中，光学元件包括复合抛物面状准直器，诸如CPC(复合抛物面聚光器)。大质量准直器(诸如大质量CPC)特别地可以用作光提取器并且用于准直(发射)辐射。可替代地，其中一个还可以包括在棒的鼻部上具有光学接触(n>1.00)的圆顶或中空准直器，诸如CPC，以会聚(发射)辐射。

术语“光学元件”还可以是指多个(不同的)光学元件。

下文，对一些其他实施例进行描述。

第一面和边缘面以及第二面和边缘面可以分别被配置为基本垂直。

本体具有光导或波导特性(由于发光材料光(以及可选地，光源光)的透射率相对较高)。对于发光波长，本体的透射可以是至少80％/cm，诸如至少90％/cm，甚至更特别地，至少95％/cm，诸如至少98％/cm，诸如至少99％/cm。这暗示例如一块1cm³的立方体形光透射本体，在具有选定发光波长(诸如与光透射本体的发光材料的发光的发射最大值相对应的波长)的辐射的垂直照射下，将具有至少95％的透射。因此，发光本体在本文中也被指示为“光透射本体”，因为该本体对于发光材料光是透光的。在本文中，透射的值特别地是指不考虑(例如，与空气的)界面处的菲涅耳损耗的透射。因此，术语“透射”特别地是指内部透射。例如通过测量具有不同宽度(在该宽度上测量透射)的两个或更多个本体的透射率，可以确定内部透射。然后，基于这样的测量，可以确定菲涅耳反射损耗的贡献和(因此的)内部透射。因此，特别地，本文中所指示的用于透射的值忽略了菲涅耳损耗。在实施例中，可以将抗反射涂层施加到发光本体，诸如以便(在光耦入(incoupling)过程期间)抑制菲涅耳反射损耗。

可以通过如下的方式来确定透射：在垂直辐射下向光透射本体提供具有第一强度的特定波长处的光、并且将在透射通过材料之后测量的该波长的光的强度与在该特定波长提供给材料的光的第一强度相关(另见《化学与物理CRC手册》E-208和E-406，第69版，第1088页至第1989页)。

在实施例中，在光生成设备的操作模式下，光生成设备被配置为以至少4W/mm²的功率密度从设备的辐射出射表面(或辐射出射面)生成发光材料光。

在又其他具体实施例中，导热材料由氧化铝组成，发光本体是陶瓷本体，其中高度(H)选自50μm至190μm的范围，发光本体包括相对于发光本体的总重量的5wt％至40wt％的导热材料和60wt％至95wt％的发光材料，并且相对于A，0.4％至1％的Ce是可获得的。

在又另一方面中，本发明还提供一种灯具或照明器，包括如本文中所限定的光生成设备。该灯具还可以包括壳体、光学元件、百叶窗等。在又另一方面中，本发明还提供一种投影设备，包括如本文中所限定的光生成设备。特别地，投影设备或“投影仪”或“图像投影仪”可以是将图像(或移动图像)投影到诸如例如投影屏幕之类的表面上的光学设备。投影设备可以包括一个或多个光生成设备，诸如本文中所描述的光生成设备。

照明设备(或照明器)可以是如下各项的一部分或可以应用于以下各项中：办公照明系统、家庭应用系统、商店照明系统、家庭照明系统、重点照明系统、聚光灯系统、剧院照明系统、光纤应用系统、投影系统、自发光显示系统、像素化显示系统、分段显示系统、警告标志系统、医疗照明应用系统、指示标志系统、装饰照明系统、便携式系统、汽车应用、(户外)道路照明系统、城市照明系统、温室照明系统、园艺照明、数字投影或LCD背光等。

附图说明

现在，仅通过示例参考所附示意图来对本发明的实施例进行描述，其中对应的附图标记指示对应部分，并且其中：

图1a至图1b示意性地描绘了一些方面；

图2a至图2b示意性地描绘了一些实施例；

图3a至图3b示意性地描绘了一些其他方面；以及

图4示意性地示出了一些应用。示意图不必按比例绘制。

具体实施方式

图1a示意性地描绘了包括发光本体200、导热元件400和可选的涂覆层500的组件2000的一些实施例。变型I包括这种涂覆层500，并且通过示例，变型II不包括这种涂覆层。发光本体200包括发光材料210。特别地，发光本体200包括陶瓷发光本体。发光本体200包括外部表面220，即，外部面或表面。发光本体200可以具有可以限定高度H1的第一面221和第二面222。附图标记223指示侧面。可以存在一个或多个侧面223，如盘状发光本体200的情况下的一个侧面223、和立方体或棒状或板状发光本体200的情况下的四个侧面223。第二面222指向导热元件400。导热元件400包括金属材料410。特别地，外部表面220的至少25％与导热元件400热接触。进一步地，如变型I所示，涂覆层500可以配置在发光本体200与导热元件400之间。

如所示意性地描绘的，(可选的)涂覆层500和导热元件400与发光本体200共形。

特别地，在实施例中(例如，还参见图3)，导热元件400包括超音速颗粒沉积金属材料410。

在实施例中，外部表面220的25％至95％被导热元件400围绕。

图1b还示意性地示出了一些变型。本文中，导热元件400或导热体的可能孔隙度的方面以两种可能变型示出。变型I可以具有孔隙率的基本均匀分布；变型II可以具有孔隙率的非均匀分布，从而在该变型中产生两层。

在实施例中，超音速颗粒沉积金属材料410的孔隙率选自10％至20％的范围。这些孔以非常示意性的方式指示。附图标记417是指孔。

参考图1b中的变型II，导热元件400可以包括多层，该多层包括金属材料410。多层410的第一层411可以具有第一厚度d1和第一孔隙率p1。多层410的第二层412可以具有第二厚度d2和第二孔隙率p2。在实施例中，第一层411可以被配置为比第二层412靠近发光本体200。在实施例中，d1≥1mm和/或d2≥1mm。进一步地，在具体实施例中，p1<p2。

图2a示意性地描绘了一些变型，其中外部表面220的超过50％且高达95％被导热元件400包围。

在实施例中，发光本体200具有第一体积V1，其中导热元件400具有第二体积V2，其中V2≥2*V1，特别地，其中V2≥10*V1。

如上文所指示的，发光本体200具有第一面221和第二面222，其中第一面221和第二面222限定发光本体200的高度H1。

在图2a中的变型I中，整个第二面222指向导热元件400，而整个第一面221不指向导热元件400。在图2a的变型II中，除了一个或多个针孔405之外，整个第二面222指向导热元件400，而整个第一面221不指向导热元件400。在图2a的变型III中，整个第二面222指向导热元件400，而整个第一面221的一部分指向导热元件400。在图2a的变型IV中，除了一个或多个针孔405之外，整个第二面222指向导热元件400，而整个第一面221的一部分指向导热元件400。

图2a还示出了光生成设备1000的实施例，该光生成设备1000包括组件2000和光源100，该光源100被配置为生成光源光101，该光源光101可以至少部分被转换成发光材料光211。这种光生成设备1000可以提供设备光1001，其包括至少发光材料光211和可选的光源光101。因此，图2a示意性地描绘了组件2000的实施例，该组件还包括被配置为生成光源光101的光源100。特别地，光源100包括激光器光源，诸如激光器二极管，虽然光源100也可以是LED。光源100被配置为使用光源光101照射发光本体200，其中发光材料210被配置为将光源光101的至少一部分转换成发光材料光211。在特定实施例中，发光材料210包括A₃B₅O₁₂:Ce型的发光材料，其中A包括以下各项中的一项或多项：Y、La、Gd、Tb和Lu，并且其中B包括以下各项中的一项或多项：Al、Ga、In和Sc。在实施例中，可以经由针孔405提供光源光101。例如，变型IV包括多于一个针孔405。进一步地，作为示例，一些变型包括涂覆层500，而一些变型不包括涂覆层500。然而，特别地，一般而言，可以施加涂覆层500。

图2b示意性地描绘了涂覆层的一些实施例。

在图2b的变型I中，涂覆层500可以包括反射层510。反射层510可以包括铝和银中的一种或多种。特别地，反射层510与发光本体200接触。在实施例中，在选自UV波长范围和可见波长范围中的一个或多个波长范围的一个或多个波长的垂直辐射下，反射层510可以具有至少50％(特别地，至少80％)的反射。反射层510可以具有厚度d3。

在图2b的变型II中，涂覆层500包括反射层510和保护层520。保护层可以例如是铝(或银)。厚度d4可以选自1μm至1000μm或更小的范围。

因此，当使用相对较厚的反射层510时，可以有效地获得具有反射特性的保护层。在图2b的变型III中，涂覆层500可以包括相对较厚的反射层510，诸如具有选自1μm至1000μm的范围的厚度d3、d4。反射层510可以例如包括Al。

在图2b的变型IV中，涂覆层500包括粘附层530。粘附层530可以促进SPD层400的粘附。在实施例中，粘附层530可以包括铬。在实施例中，粘附层530与导热元件400接触。进一步地，在实施例中，粘附层具有例如选自50nm至1000nm的范围的粘附层厚度d5。

在图2b的变型VI中，粘附层530直接沉积在(厚)反射层510上。

图3a示意性地描绘了包括发光本体200、导热元件400和涂覆层的组件2000的生产方法的实施例。为了清楚起见，未描绘涂覆层，但是这种涂覆层可以配置在发光本体与导热元件400之间。因此，在附图中的第二阶段之后和附图中的第三阶段之前，可以提供这种涂覆层。如上文所指示的，可以例如通过CVD和PVD中的一种或多种(特别地，PVD)来提供涂覆层。进一步地，在实施例中，涂覆层可以包括多层，其中两层或更多层可以使用独立选择的沉积方法提供。

该方法可以包括：(i)提供模具600和发光本体200并且将后者配置在正确位置中；以及(ii)沉积阶段(还参见下文)。因此，该方法可以包括：提供发光本体200，该发光本体200包括发光材料210，其中发光本体200包括外部表面220。进一步地，该方法可以包括沉积阶段，该沉积阶段包括：(a)可选地向外部表面220的一部分提供涂覆层；以及(b)通过超音速颗粒沉积向(发光本体200上的)涂覆层500或发光本体200提供导热元件400，该导热元件400包括金属材料410。

在实施例中，方法还可以包括：(a)通过提供以下各项中的一项或多项来向外部表面220的25％至95％提供涂覆层500：(a1)反射层510，其中反射层510包括铝和银中的一种或多种，并且其中通过在(发光本体200的)外部表面220上(气相)沉积反射层510来提供反射层510；(aii)粘附层530，其中粘附层530包括铬，并且其中通过(气相)沉积提供粘附层530，并且其中(包括金属材料410的)导热元件400通过超音速颗粒沉积而被提供在粘附层530上。

涂覆层500(以及导热元件400)可以覆盖外部表面220的25％至95％，特别地，40％至90％，诸如50％至85％，甚至更特别地，60％至80％。覆盖度越高，热管理就越好。进一步地，过高的覆盖率可能不利于效率，因为发光的光可能不容易从发光本体耦合出来。进一步地，可以被照射的区域也不应太小。

如图3a中所示意性所描绘的，该方法因此(还)可以包括：(a)使用模具元件600来屏蔽(发光本体200的)外部表面220的一部分，同时让外部表面220的一部分可接近；(b)执行沉积阶段；以及(c)移除模具元件600。

图3a中也示出了所制造的组件2000。还有效地示出了选取模具600以允许为光源和束流捕集器提供一个或多个支撑件。因此，示出了一种变型，其中导热元件400包括第一突出部分450，该第一突出部分450被配置为用于光源光101的一部分的束流捕集器。图3a还示意性地描绘了第二突出部分460的实施例，该第二突出部分460特别地可以是倾斜部分。因此，在实施例中，光源可以被配置为使得光源光的光轴与面(本文中是发光本体的第一面)成一定角度，该角度选自例如大于30°但小于90°的范围。

图3b示意性地描绘了具有两个光源的实施例。特别地，它们可以被配置为生成具有不同光谱功率分布的光源光101。

图4示意性地描绘了包括如上所述的光生成设备1000的灯具2的实施例。附图标记301指示用户界面，该用户界面可以在功能上与照明系统1000所包括的控制系统(未示出)耦合，或在功能上与照明系统1000耦合。图4还示意性地描绘了包括光生成设备1000的灯具1的实施例。附图标记3表示投影仪设备或投影仪系统，该投影仪设备或投影仪系统可以用于诸如在墙处投影图像。

术语“多个”是指两个或更多个。

本领域技术人员将理解本文中的术语“大体上”或“基本上”和类似术语。术语“大体上”或“基本上”还可以包括具有“整体”、“完全”、“全部”等的实施例。因此，在实施例中，形容词实质上或基本上也可以被移除。在适用的情况下，术语“大体上”或术语“基本上”还可以涉及90％或更高，诸如95％或更高，特别地，99％或更高，甚至更特别地，99.5％或更高，包括100％在内。

术语“包括”还包括其中术语“包括”意指“由……组成”的实施例。

术语“和/或”特别地涉及在“和/或”之前和之后提及的项中的一个或多个项。例如，短语“项1和/或项2”和类似短语可以涉及项1和项2中的一个或多个项。术语“包括”在一个实施例中可以是指“由...组成”，但是在另一实施例中也可以是指“包含至少所定义的物种和可选的一个或多个其他物种”。

更进一步地，说明书中和权利要求中的术语第一、第二、第三等被用于在相似的元件之间进行区分，而不一定用于描述顺序或时间次序。应当理解，如此使用的术语在适当情况下是可互换的，并且本文中所描述的本发明的实施例能够以除了本文中所描述或图示之外的其他顺序来操作。

设备、装置或系统可以在本文中特别地在操作期间进行描述。如本领域技术人员将清楚的，本发明不限于操作方法或操作时的设备、装置或系统。

应当指出，上文所提及的实施例说明了本发明而非限制本发明，并且本领域技术人员将能够在不脱离所附权利要求的范围的情况下设计许多备选实施例。

在权利要求中，放置在括号之间的任何附图标记不应被解释为限制权利要求。

动词“包括”及其变化的使用不排除权利要求中所陈述的元件或步骤之外的元件或步骤的存在。除非上下文另有明确要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等要在包容性的含义而非排他性或穷举性的含义上(也就是说，在“包括但不限于”的含义上)来进行解释。

一个元件之前的冠词“一”或“一个”不排除多个这样的元件的存在。

本发明还适用于包括在说明书中描述和/或在附图中示出的表征特征中的一个或多个表征特征的设备、装置或系统。本发明还涉及一种方法或过程，包括在说明书中描述和/或在附图中示出的表征特征中的一个或多个表征特征。

可以组合本专利中讨论的各个方面以提供附加优点。进一步地，本领域技术人员将理解实施例可以进行组合，并且也可以组合多于两个的实施例。更进一步地，某些特征可以构成一个或多个分案申请的基础。

因此，在其他实施例中，本发明提供了一种发光材料本体，特别地，具有砖形状的发光材料本体、附接到发光材料本体的一部分的反射层、附接到反射层的粘附层、以及附接到粘附层的散热器，其中散热器由SPD制成。代替术语“SPD”，还可以应用术语“SPC”超音速粉末涂覆层。

Claims

1.一种组件(2000)，包括发光本体(200)、导热元件(400)和涂覆层(500)，其中

-所述发光本体(200)包括发光材料(210)，其中所述发光本体(200)包括陶瓷发光本体，并且其中所述发光本体(200)包括外部表面(220)；

-所述导热元件(400)包括金属材料(410)；

-所述外部表面(220)的至少25％与所述导热元件(400)热接触；

-其中所述涂覆层(500)被配置在所述发光本体(200)与所述导热元件(400)之间；

-其中所述涂覆层(500)和所述导热元件(400)与所述发光本体(200)共形；

-其中所述导热元件(400)包括超音速颗粒沉积金属材料(410)；

-其中所述外部表面(220)的25％至95％被所述导热元件(400)包围；

-其中所述超音速颗粒沉积金属材料(410)的孔隙率选自5％至30％的范围。

2.根据权利要求1所述的组件(2000)，其中所述超音速颗粒沉积金属材料(410)的孔隙率选自5％至20％的范围。

3.根据权利要求1所述的组件(2000)，其中所述导热元件(400)能够包括多层，所述多层包括所述金属材料，其中所述多层的第一层具有第一厚度(d1)和第一孔隙率(p1)，其中所述多层的第二层具有第二厚度(d2)和第二孔隙率(p2)，其中所述第一层被配置为比所述第二层更靠近所述发光本体，并且其中p1<p2或p2<p1。

4.根据前述权利要求中任一项所述的组件(2000)，其中导热元件(400)包括多层，所述多层包括所述金属材料(410)，其中所述多层(410)的第一层(411)具有第一厚度(d1)和第一孔隙率p1，其中所述多层(410)的第二层(412)具有第二厚度(d2)和第二孔隙率p2，其中所述第一层(411)被配置为比所述第二层(412)更靠近所述发光本体(200)，其中d1<d2并且其中p1<p2。

5.根据前述权利要求中任一项所述的组件(2000)，其中所述发光本体(200)包括陶瓷发光本体，并且其中所述外部表面(220)的50％以上且高达95％被所述导热元件(400)包围。

6.根据前述权利要求中任一项所述的组件(2000)，其中所述发光本体(200)具有第一体积V1，其中所述导热元件(400)具有第二体积V2，其中V2≥10*V1。

7.根据前述权利要求中任一项所述的组件(2000)，其中所述发光本体(200)具有第一面(221)和第二面(222)，其中所述第一面(221)和所述第二面(222)限定所述发光本体(200)的高度(H1)，其中

-整个所述第二面(222)指向所述导热元件(400)，而整个所述第一面(221)不指向所述导热元件(400)；或

-除了一个或多个针孔(405)之外，整个所述第二面(222)指向所述导热元件(400)，而整个所述第一面(221)不指向所述导热元件(400)；或

-整个所述第二面(222)指向所述导热元件(400)，而整个所述第一面(221)的一部分指向所述导热元件(400)；或

-除了一个或多个针孔(405)之外，整个所述第二面(222)指向所述导热元件(400)，而整个所述第一面(221)的一部分指向所述导热元件(400)。

8.根据前述权利要求中任一项所述的组件(2000)，其中所述涂覆层(500)包括反射层(510)，其中所述反射层(510)与所述发光本体(200)接触，并且其中在选自UV波长范围和可见光波长范围中的一者或多者的一个或多个波长的垂直照射下，所述反射层(510)的反射率为至少80％。

9.根据权利要求8所述的组件(2000)，其中所述涂覆层(500)的厚度(d3、d4)选自1μm至1000μm的范围。

10.根据前述权利要求8至9中任一项所述的组件(2000)，其中所述涂覆层(500)包括粘附层(530)，其中所述粘附层(530)与所述导热元件(400)接触。

11.根据前述权利要求中任一项所述的组件(2000)，还包括光源(100)，所述光源(100)被配置为生成光源光(101)，其中所述光源(100)包括激光器光源(10)，其中所述光源(100)被配置为使用所述光源光(101)照射所述发光本体(200)，其中所述发光材料(210)被配置为将所述光源光(101)的至少一部分转换成发光材料光(211)；并且其中所述发光材料(210)包括A₃B₅O₁₂:Ce型的发光材料，其中A包括以下各项中的一项或多项：Y、La、Gd、Tb和Lu，并且其中B包括以下各项中的一项或多项：Al、Ga、In和Sc。

12.根据权利要求11所述的组件(2000)，其中所述导热元件(400)包括以下各项中的一项或多项：(i)第一突出部分(450)和(ii)第二突出部分(460)，所述第一突出部分(450)被配置为用于一部分所述光源灯(101)的束流捕集器，并且所述第二突出部分(460)被配置为光源支撑件。

13.一种生产组件(2000)的方法，所述组件(2000)包括发光本体(200)、导热元件(400)和涂覆层(500)，其中所述方法包括：

-提供发光本体(200)，所述发光本体(200)包括发光材料(210)，其中所述发光本体(200)包括外部表面(220)；

-沉积阶段，包括：

-向所述外部表面(220)的一部分提供所述涂覆层(500)；

-通过超音速颗粒沉积，向所述涂覆层(500)提供包括金属材料(410)的所述导热元件(400)。

14.根据权利要求13所述的方法，包括：

-使用模具元件(600)来屏蔽所述外部表面(220)的一部分，同时使所述外部表面(220)的一部分能够被接近；

-执行所述沉积阶段；以及

-移除所述模具元件(600)。

15.一种灯具(1)或照明器(2)或投影仪系统(3)，包括根据前述权利要求1至12中任一项所述的组件(1000)或能够根据前述权利要求13至14中任一项获得的组件(1000)。