WO2013060357A1 - Lichtemittierendes bauteil - Google Patents

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WO2013060357A1 PCT/EP2011/068620 EP2011068620W WO2013060357A1 WO 2013060357 A1 WO2013060357 A1 WO 2013060357A1 EP 2011068620 W EP2011068620 W EP 2011068620W WO 2013060357 A1 WO2013060357 A1 WO 2013060357A1
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cooling liquid
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Klaus Stockwald
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Definitions

  • the invention relates to a light-emitting component with at least one light-emitting diode.
  • Light emitting parts with light-emitting diodes also generate heat out of light, in particular in the case of high light- ⁇ with light outputs from 1000 to 5000 lumens / cm ⁇ . Even if an attempt is made to dissipate the resulting heat as well as possible, the operating temperatures of high-performance light-emitting diodes and the light-emitting components provided with them are always above room temperature, for example at temperatures between 40 and 65 ° C. However, these still comparatively low temperatures are only partially feasible with increasing radiation power, because the associated heat development can be derived only conditionally. In particular, in the micro ⁇ electronic structures that are designed to generate light in the semiconductor chip, an excessive Temperaturerhö ⁇ hung must be avoided, so that the on-chip dopant profiles do not dissipate.
  • a light-emitting device ⁇ which comprises:
  • At least one absorbent element for absorbing and / or passing on cooling liquid
  • the absorbent element is formed and / or arranged in the housing so that it brings the cooling liquid to the at least one light-emitting diode.
  • a light emitting component is ⁇ propose measures, wherein the cooling device is no longer the back, but the first time on the front side, that is arranged in the direction of the light from ⁇ passage.
  • conventional cooling techniques such as the back extracting heat
  • the invention is based on the idea to use a cooling liquid which is locally evaporated in the immediate vicinity of the light emitting diode, by the heat generated by the light emitting diode itself. A somewhat larger distance from the light you the coolant to condense again, where the heat of vaporization ist ⁇ ben to the environment of the component.
  • the component according to the invention has a closed housing which is liquid-tight and in particular also hermetically sealed or vacuum-tight.
  • the housing may be partially or completely transparent or translucent. At least in the direction of the light exit, the housing is transparent or at least translucent, ie, transparent. translucent to provide an unobstructed light exit through the Ge ⁇ housing therethrough. It may be colorless there or (as a result of a phosphor) also be colored.
  • the inner ⁇ wall of the housing serves as Kondensationsoberflä- surface for condensing vapor of the cooling liquid.
  • the invention thus creates a cycle by a cooling liquid ⁇ ness which evaporates immediately at or adjacent to the light emitting diode and thereby dissipates heat of vaporization of the light emitting diode.
  • the cooling liquid condenses again; The housing transfers the heat to the outside air.
  • the heat dissipation from the light emitting diode is Wesent ⁇ Lich targeted.
  • the invention is further an absorbent element for
  • the absorbent element is a liquid conductor. It is used at any time and possibly also in any orientation of the component always cooling fluid to the
  • the absorbent element within the housing is designed and / or arranged such that it leads the cooling liquid to the at least one light-emitting diode.
  • the absorbent element can lead to a light emitting diode before ⁇ or end at her; in both cases, it is in the immediate vicinity of the light emitting diode and preferably also touches it.
  • the standing in contact with the LED part or portion of the absorbent member heats up on the boiling temperature of the cooling liquid, which emits the absorbed heat of vaporization to the gas volume and then to the housing.
  • the absorbent member for bringing the cooling liquid preferably contains such an absorbent material which absorbs the cooling liquid by capillary forces.
  • the Mate ⁇ rial of the absorbent element may include such as a porous material (for example, an open cell plastic foam), a Glasmaschinema ⁇ TERIAL, a cloth-like, felt-like or wicking Mate ⁇ rial, a fiber structure or fabric structure.
  • the material for absorbing the cooling liquid can form the al ⁇ lCloud component, but preferably the main component ⁇ part of the absorbent element or liquid conductor bil ⁇ the. Due to the capillary forces or the surface tension during the wetting of the absorbent material, part of the cooling liquid is absorbed by the absorbent element.
  • absorbent material is a glass fiber reinforced ⁇ sermaterial; about a bundle of glass fibers or a structural ⁇ structure of woven or pressed glass fibers.
  • a fiberglass material withstands high operating temperatures.
  • a suitable plastic material for example ⁇ an open-pored, porous foam body can be used.
  • the absorbent element may comprise a fabric, a felt or a fabric.
  • the absorbent element preferably comprises one or more wicks; Such wick-type individual lines or wicking lines serve to selectively direct the cooling liquid to different routes in a number of ways
  • the absorbent element may be a net-like or comb-like structure having a plurality of such wick-like individual lines.
  • the absorbent element may be a net-like or comb-like structure having a plurality of such wick-like individual lines.
  • light-emitting diodes and wick-like alternate with each other and thus alternately adjacent to each other.
  • the absorbent element can (instead of as a wick or plurality of wicks) also be formed as a flat material web or material layer, for example in the form of a flat fabric made of fabric, felt or some other absorbent material.
  • the flat material web allows a simple punching of recesses, in each of which LEDs or other upstanding elements can be arranged.
  • the absorbent element can thus be provided as a one-piece molding or as an integral molding element.
  • the material of the absorbent element is preferably white or colorless; it is also preferably transparent (as in the case of a glass fiber material).
  • phosphor in the form of fluorescent particles to convert the light emitted from the light-emitting diode light radiation in size ⁇ rer wavelength.
  • the absorbent element preferably has, on its surface, a material that is impervious to the coolant.
  • the impermeable material may, in particular, cover the circumference or the upper side (exposed in the housing) or the open outer sides of the absorbent element, similar to a skin.
  • the liquid transport inside the absorbent element can be channeled targeted. If, for example, the circumference of an elongated, wick-like absorbent element between the two outer ends is surrounded by the impermeable material, the liquid is transported r
  • the absorbent element has a first Be ⁇ rich, which comes close to the light emitting diode or past her ⁇ leads; In this first region, the cooling liquid evaporates from the exposed absorbent, porous material as soon as and as long as the light-emitting diode is heated to above the boiling temperature of the cooling liquid.
  • further ent ⁇ fernten region of the absorbent element further flow in the cooling liquid, which is then inside the suction ⁇ enabled element to the first region toward, that is transported towards the light emitting diode.
  • the housing having a reservoir for condensate ⁇ catalyzed coolant.
  • the majority of the cooling liquid collects, in particular after it is condensed on the Ge ⁇ housing wall.
  • the absorbent element - preferably ⁇ rich with its second Be - extends into the reservoir.
  • the second region of the absorbent element is guided, cleaned ⁇ formed and / or arranged so that it is always in contact with the cooling liquid in any spatial orientation of the housing.
  • the second region may be annular, helical or otherwise suitably guided, preformed or mounted to accommodate coolant at various locations on the housing.
  • the component may otherwise have a support for the light-emitting diode or for a plurality of light-emitting diodes. Opposite the carrier and the light-emitting diodes is a transparent or translucent housing wall of the housing, through which the light penetrates to the outside. In between, the light only passes through the housing interior, which is filled with gaseous cooling liquid or with coolant liquid gas.
  • the cooling liquid may be about an ether or other organic or inorganic liquid.
  • Insbeson ⁇ particular hydrofluoric ether of the structural formula C v F w -0-C x H y are ⁇ Sonders be suitable because they are non-toxic and non-flammable and can be safely used at elevated operating temperature.
  • fluorine in the structural formula another halogen such as chlorine or bromine can be used.
  • the cooling liquid should otherwise be chemically resistant and not react with the material of the absorbent element, with the built-in plastics, with the semiconductor chip or other parts within the housing.
  • the amount of cooling ⁇ liquid is chosen so that sufficient cooling liquid ⁇ ness is always present, even during operation of the light-emitting diode or light-emitting diodes in liquid form, ie le ⁇ diglich a part of the cooling liquid is present at any time as steam.
  • thedeflüs ⁇ stechnik can also contain several components, example ⁇ , a first liquid component evaporates serious or at an even higher boiling point and therefore primarily is used for liquid transport, whereas a second, more easily vaporizable liquid component most of the heat of the light-emitting diode absorbs as heat of vaporization and transported to the outer casing.
  • the closed casing of the light emitting component is liquid-tight and airtight, preferably vacuum-tight ⁇ .
  • a negative pressure prevails in the housing.
  • the cooling liquid at least a sub ⁇ substance is preferably chosen whose boiling point is between 40 and 300 ° C, preferably between 50 and 200 ° C, and that at the prevailing pressure in the housing interior (either atmospheric or vacuum).
  • the component contains a Konversi ⁇ onselement and that at least an absorbent Ele ⁇ ment up to the conversion element zoom ranges.
  • Conversion ⁇ elements are transparent or translucent discs,
  • the light of blue light-emitting diodes is converted by conversion into a more color-neutral, white light (the phosphor is then usually yellow to orange).
  • the conversion element itself is also heated; it can be cooled using the He-making ⁇ also to maintain its declining at a higher temperature Tempe ⁇ conversion property, thus protecting the phosphor.
  • the absorbent element (or one of several such elements) reaches up to the conversion element and dissipates heat from it by the local evaporation of cooling liquid in its immediate vicinity.
  • FIG. 1 shows a cross-sectional view of a light-emitting component
  • Figure 2A is a schematic plan view of the component
  • FIG. 1 according to a first embodiment
  • Figure 2B is a schematic plan view of the component
  • FIG. 1 according to a second embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic representation of the absorbent material
  • Figure 4 is an enlarged, partial cross-sectional view of
  • FIG. 1 A first figure.
  • Figure 5 is a rotated by 90 ° cross-sectional view to FIG.
  • Figure 6 is an alternative to Figure 5 cross-sectional view
  • FIG. 7 shows a light-emitting component according to a further disclosed embodiment.
  • FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of an embodiment of a light-emitting component 25 which has a plurality of light-emitting diodes 10, preferably of high-performance light-emitting diodes.
  • the LEDs 10 are arranged together on a support 23, for example, a metal core board or other good heat-conducting carrier component, which preferably (not shown) pass down through the (otherwise closed) housing.
  • the realized by the semiconductor chip light-emitting diodes 10 emit light predominantly in the opposite direction from (in Fi gur ⁇ 1 upwards) or in any case in a substantially into it indicating solid angle range.
  • conversion layers can also be arranged directly on the light-emitting diodes 10 or the optoelectronic semiconductor chips forming them.
  • the light-emitting component is also conceivable without Konversionsele ⁇ ment or conversion layer; then it is over the
  • LEDs arranged at least one transparent or translucent housing wall 22.
  • FIG. 1 shows an embodiment of a light-emitting component 25 which has a self-cooling system for dissipating the heat away from the light-emitting diodes 10.
  • a closed housing 20 around the LEDs 10, which is liquid-tight and gas-tight, in particular vacuum-tight.
  • the housing interior is not evacuated, son ⁇ countries it is a cooling liquid which is present partially in liquid form 1 and partially as a vapor or gas la.
  • the gas atmosphere 1a formed from the cooling liquid together with the condensed liquid liquid 1 present in liquid form forms a two-phase component for cooling the at least one light-emitting diode 10.
  • an absorbent member 2 or a plurality of absorbent members 2 made of an absorbent material 5 is disposed in the closed case 20. This serves for absorbing the condensed cooling liquid 1 and for bringing this cooling liquid 1 to the heated during operation Light-emitting diodes 10. The quickly becoming hot during operation
  • Light-emitting diodes 10 develop heat, which they deliver to the surrounding areas of the absorbent element 2, from which then evaporates cooling liquid. No power is required for this cooling system.
  • the sucking of the coolant and its transport inside and along the absorbent elements 2 takes place in particular by capillary forces in the absorbent material 5.
  • the saugfähi gene elements 2, as here as wicks or wicking or cord-like individual lines or alternatively as eintei lige, sheet-like material web (approximately in Shape of a mat, a cloth or other layer layer, preferably je ⁇ each provided with recesses) may be formed.
  • the at least one bibulous element 2 is disposed within the housing 20 so as to extend from the light emitting diodes and their immediate surroundings to more remote housing areas, typically to the lateral edge of the housing interior.
  • the coolant is chosen so that its boiling point is exceeded at the LEDs.
  • the cooling liquid evaporates from those regions 2a of the at least one absorbent element 2 which are arranged directly next to or at least in direct proximity to the light emitting diodes 10 (as indicated in FIG. 1 by the rightmost light emitting diode 10).
  • vaporized in Figure 1 in the middle first region 2 a of the liquid line 2 cooling liquid in the inner atmosphere of the closed housing 20 and thereby carries with it the heat of evaporation, whereby the Leuchtdio the 10 are cooled.
  • this creates a tendency to dry out of the absorbent elements 2 where they reach the light-emitting diodes 10 or lead past them.
  • the middle region of an absorbent element 2 forms the first region 2a, which serves for heat removal from the light-emitting diodes by local evaporation of cooling liquid.
  • the peripheral edge of the housing is also out ⁇ forms as a reservoir 15 for a sufficient amount of coolant.
  • the reservoir 15 thus serves as a steam chamber or condensation chamber, more precisely as a vapor condensate chamber for a two-phase mixture of gaseous and liquid coolant.
  • the inner wall 21 is circular or annular in shape and is contacted by the second portions 2b of the absorbent members 2.
  • the outer surface of CLOSED ⁇ Senen housing 20, in particular of the reservoir 15 or of the circumferential housing edge 24 may be more complex than shown in Figure 1; so can set there cooling fins, which lead laterally or radially outward.
  • the housing 20 Towards the top the housing 20 has, however, a transparent or translucent Gezza ⁇ sewand 22, if the housing is not already wholly or predominantly transparent (ie, at least the egg for the NEN light emitting diode 10 emitted light translucent) or ransluzent (translucent or partially transparent). If the housing wall 22 at the same time as a conversion element 18; 19, it is designed as such or provided with an additional conversion layer.
  • the Kunststoffflä ⁇ surfaces of the housing wall 22 to other housing parts are vacuum-tight and liquid-tight.
  • a sol ⁇ che cooling liquid is used, as described above in this application ⁇ tion.
  • hydrofluoroethers are suitable.
  • the absorbent material 5 for the or the absorbent elements 2 for example, the materials mentioned in this application can be used, in particular porous materials such as open-cell Schaumbuchstof ⁇ Fe, or glass fiber materials (such as bundles, pressed or woven layers of glass fibers or glass fiber pieces).
  • Figure 2A is a schematic plan view of the component 25 of Figure 1, but at a level below the housing wall 22.
  • the outer edge portion 16 of the housing 20, which also serves as a reservoir 15 for storing the condensate in the cooling liquid 1 and also for discharging the condensation ⁇ heat to the outside to the environment, is formed deeper than the central region of the housing 20, in which a two-dimensional arrangement of a plurality of light-emitting diodes 10, preferably high-performance light emitting diodes, is arranged on the carrier 23.
  • the light-emitting diodes 10 are arranged at a distance from each other; in their spaces 11 extend absorbent elements 2, for example, individual individual wicks-like lines 7 for the cooling liquid or portions of a sheet of material 3 from the absorbent material 5.
  • the along the lateral directions x, y extending wick lines can cross each other or cross over. Alternatively, they can be directly connected to each other and merge.
  • FIG. 2B shows an alternative embodiment with a flat material web 3, which covers the entire central housing bottom, for example the carrier 23. Only the light-emitting diodes 10 and possibly further upstanding elements such as ESD protection circuits, varistors, bonding wires, solder joints or auxiliary circuits protrude through corresponding recesses 4 in the material web 3. Here it is sufficient to have a single, coherent absorbent element 2 of absorbent material. Provide 5 even if the component has several Leuchtdio ⁇ the.
  • the reservoir 15 optionally additionally present is the further absorbent element 2 'of Figure 1; it also provides for highly tilted housing position (oriented in the horizontal direction of symmetry axis of the housing) ensures that un ⁇ dependent always somewhat condensed coolant is of the azimuthal orientation in the circumferential direction in contact with the outer, second regions 2b of the at least one absorbent member 2 (either the wick-type individual leads 7 from FIG. 2A or the one-part sheet-like material layer 3 from FIG. 2B).
  • an absorbent element 2 has a flächi ⁇ ge
  • continuous web of material 3 is provided with recesses (in the range of at least the light-emitting diode 10)
  • this preferably takes the vast housing base surface, even outside of the carrier 23 a, in particular a large ⁇ part of the 15.
  • the reservoir can saumerti ⁇ gen geometries of the absorbent element 2 or the plurality of such absorbent elements 2 only schematically and simplified illustrated without regard to completeness; suitable geometries and dimensions result from the respective design of the housing, from the arrangement of the LEDs and other requirements for the operation of the light-emitting component.
  • Figure 3 shows purely schematically an enlarged section of the absorbent material 5, from which the at least one absorbent element 2 is formed.
  • This has a GeWiS ⁇ se height or thickness d which is chosen for example in accordance with the Hö ⁇ height of the light emitting diode chips above the metallic carrier 23rd
  • a cuboid section of the Gur 3 shown material area are indicated by circular piercing ⁇ points, which correspond to each exemplary cross- sections of individual fibers of the absorbent material.
  • the individual fibers may have, for example, a diameter between 5 and 25 ⁇ m and, for example
  • the absorbent material 5 formed from them can accordingly be a plastic, a glass material, a wick material or even a material mixture.
  • the absorbent material 5 may be a (interspersed) ceramic material.
  • the absorbent material 5 or the absorbent element 2 formed therefrom completely sucks up with coolant, even into those areas. which are not surrounded by condensed cooling liquid 1. This leaves the absorbent
  • the layer thickness or height of the absorbent liquid conductor can for example be between 25 and 1000 ⁇ , but also be smaller, depending on the height of the LED chips.
  • a layer of material 6 which is impermeable to the coolant is indicated (shown in dashed lines).
  • This impermeable material 6 may be partially, in particular in sections on 29ie ⁇ which length sections of the wicking material 5 formed wick-shaped individual lines 7 or alternatively on surface areas (such as topsides, side surfaces and / or non- terodor) of the sheet-like material web 3 may be arranged.
  • the impermeable material 6 thus forms a skin on the surface of the inner absorbent member 2; As a result, a more targeted influencing of the capillary flow in the interior of the absorbent element 2 can be achieved, as becomes clear from FIG. 4.
  • FIG. 4 shows a schematic cross-sectional view of a single, non-woven single line 7, which forms one of the absorbent elements 2. In the middle, first region 2 a, it passes over the metallic carrier 23 and between several rows of light-emitting diodes 10. In the sectional view of FIG. 4, three are shown by way of example behind the plane of the drawing, i. behind the single line 7 arranged
  • Single cables 7 protrude. Their distances from one another can vary as in FIG. Where the single-line 7 and the absorbent element 2 ⁇ leads to the LEDs 10 by, its surface is also outside porous, so that cooling liquid can evaporate and exit there.
  • FIG. 4 all sections of the absorbent element 2 that are open-pored on the outside of their surface (and thus gas-permeable to evaporating cooling liquid) are shown hatched. These regions are, for example, the sections adjacent to the light-emitting diodes 10 within the central, first region 2 a of the absorbent element 2 above the metallic support 23.
  • the outer open-pore sections also include the outer, second regions 2 b of the absorbent element 2 for sucking each new condensed cooling liquid in the outer edge region 16 and the reservoir 15, that are to be arranged close to the edge of the housing.
  • the sections of the absorbent element 2 shown in FIG. 4 without hatching are provided with one for the cooling fluid impermeable material 6 covered, which prevents that there cooling liquid can pass.
  • the impermeable material 6 forms a skin on these surface areas of the absorbent material 5 and causes the coolant transport, which is to lead through the absorbent element through ⁇ all the way to the light-emitting diodes 10, is channeled targeted and thus a strong down to the light ⁇ directed the capillary flow in the absorbent element 2 is formed.
  • the externally open-pored sections of the absorbent element 2 can also be realized by providing the skin of the impermeable material 6 with perforations or other openings to at least partially expose the actual absorbent material 5 of the absorbent element 2, be it a wick-type individual line 7 or a flat material web 3.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional view of the arrangement from FIG. 4, but rotated by 90 ° and viewed along the side of FIG.
  • the capillary flow flow is channeled in the absorbent element 2 and the ther ⁇ mix circuit improved in the housing 20 of the light emitting construction ⁇ partly 25th
  • the sections of the absorbent elements 2 formed in FIG. 5 on the right with a skin made of the impermeable material 6 should not be located directly next to the light-emitting diodes 10, where vaporization is desired, but should be arranged on the line sections unshaded in FIG.
  • the absorbent elements 2 can also lead past only one side of each having a light-emitting diode 10 as a single ⁇ lines. If a skin of the impermeable material 6 is applied to the surface of the absorbent elements in regions, the arrangement of the surface sections to be sealed in this way depends on where the absorbent element 2 should be able to exchange cooling liquid with the environment and where not. At least in the region immediately adjacent to or past the light-emitting diodes, the absorbent material 5 should be predominantly free of impermeable material itself (on its entire circumference, ie also and especially on the side remote from the light-emitting diode and on the top side); this Abschnit ⁇ te lie within the first portion 2a of the absorbent element 2.
  • the second portion 2b is to be located within the Re ⁇ servoirs should (as far as possible, preferably completely), or in any case a large surface area porous and thus free of impermeable material. This allows it to absorb the coolant from all sides and at all positions.
  • FIG. 7 shows an alternative embodiment of a component , in which, in contrast to FIG. 1, in addition, a conversion element 18, here as a remote phosphor element 19, is also shown formed, cooled by wick-type individual lines 7.
  • the conversion element 18 heats up by the Encrypt ⁇ lung higher-energy light in low-energy light, whereby too high a temperature, the effectiveness of the
  • two wicking individual lines 7 are the right and left Detection ⁇ bar, the Hérange ⁇ leads up to the top of the conversion element 18 are.
  • an annular circumferential further wick line or another absorbent member 2 ' which cools the outer periphery or the edge portion of, for example, circular disc-shaped conversion element 12 in the same manner, namely, by pre-guiding of each fresh cooling liquid 1 and by local evaporation from the porous surface of the absorbent member 2 '.
  • the thickness of the housing ⁇ sewandung at least in the upper region of the outer periphery is shown here greatly thickened; These thickenings provide cooling fins or other form elements which absorb the heat in the In ⁇ nern of the reservoir 15 and the entire housing interior and derived to the environment.
  • the inner wall 21 of the housing may be mirrored or provided with a white coating of high re-emission and then forms a reflector.
  • the additional absorbent member 2 'to the conversion element 19 and an absorbent element 2' comprise ', the covering as flat, the (all or most) face of the Konversionsele ⁇ ments 19 porous layer 2'' is trained.
  • Such optional porous layer 2 ' may be applied to or on the inside of the conversion element 19 inserted, and allows a cooling of the conversion element to be ⁇ ner entire inner surface'. In practice, it is mainly the middle area of the conversion element that should be cooled, where the impinging heat generation by the practitionerlie ⁇ ing light emitting diodes is greatest and therefore a particularly large amount of cooling liquid evaporates from the porous layer 2 ''.
  • cooling liquid then flows in the direction of the hotter center region.
  • the annular wick of the further absorbent element 2 ' can reach the porous layer 2''and touch it, whereby a constant supply of cooling liquid is ensured.
  • the porous layer 2 '' may in particular hold a different material or a different main component ent ⁇ as the annular wicking (more) absorbent element 2 'and / or the other bibulous elements 2.
  • the porous layer 2'' may further comprise an absorbent, ie the cooling liquid-conducting layer which is provided with a phosphorus coating of the conversion element 19 or is in contact with such a phosphor coating.

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Abstract

Es wird ein lichtemittierendes Bauteil (25) bereitgestellt mit: mindestens einer Leuchtdiode (10), einem geschlossenen Gehäuse (20), das die mindestens eine Leuchtdiode (10) umgibt, einer Kühlflüssigkeit (1) im Innern des Gehäuses (20), die elektrisch isolierend, farblos, transparent und durch lokale Temperaturerhöhung verdampfbar ist, und mindestens einem saugfähigen Element (2) zum Aufsaugen und/oder Weiterleiten von Kühlflüssigkeit (1), wobei das saugfähige Element (2) in dem Gehäuse (20) so ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass es die Kühlflüssigkeit (1) an die mindestens eine Leuchtdiode (10) heranführt.

Description

Beschreibung
Lichtemittierendes Bauteil
Die Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauteil mit mindestens einer Leuchtdiode.
Lichtemittierende Bauteile mit Leuchtdioden erzeugen außer Licht auch Wärme, insbesondere im Falle von Hochleistungs¬ leuchtdioden mit Lichtleistungen von 1000 bis 5000 Lumen/cm^. Auch wenn versucht wird, die entstehende Wärme so gut wie möglich abzuleiten, liegen die Betriebstemperaturen von Hochleistungsleuchtdioden und den mit ihnen versehenen lichtemittierenden Bauteilen stets oberhalb der Raumtemperatur, beispielsweise bei Temperaturen zwischen 40 und 65 °C. Diese noch vergleichsweise niedrigen Temperaturen sind jedoch mit zunehmender Strahlungsleistung nur noch bedingt realisierbar, weil die damit einhergehende Hitzeentwicklung nur noch bedingt abgeleitet werden kann. Insbesondere in den mikro¬ elektronischen Strukturen, die zur Lichterzeugung im Halbleiterchip ausgebildet sind, muss eine zu starke Temperaturerhö¬ hung vermieden werden, damit die chipinternen Dotierstoffprofile nicht zerfließen.
Herkömmlich wird versucht, die Hitze eines lichtemittierenden Bauteils etwa durch metallische Kühlrippen an die Umgebungs¬ luft abzuleiten; ferner werden Ventilatoren eingesetzt. Der Abtransport der Wärme erfolgt dabei herkömmlich auf der Rück¬ seite der Leuchtdiode bzw. des lichtemittierenden Bauteils, da auf der Vorderseite das Licht austreten soll.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein lichtemittierendes Bauteil bereitzustellen, das eine leistungsfähigere Ableitung der erzeugten Wärme ermöglicht. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein licht¬ emittierendes Bauteil, das Folgendes aufweist:
- mindestens eine Leuchtdiode,
- ein geschlossenes Gehäuse, das die mindestens eine Leucht¬ diode umgibt,
- eine Kühlflüssigkeit im Inneren des Gehäuses, die elekt¬ risch isolierend, farblos, transparent und durch lokale Temperaturerhöhung verdampfbar ist, und
- mindestens ein saugfähiges Element zum Aufsaugen und/oder Weiterleiten von Kühlflüssigkeit,
wobei das saugfähige Element in dem Gehäuse so ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass es die Kühlflüssigkeit an die mindestens eine Leuchtdiode heranführt.
Erfindungsgemäß wird ein lichtemittierendes Bauteil vorge¬ schlagen, bei dem die Kühleinrichtung nicht mehr rückseitig, sondern erstmals vorderseitig, d.h. in Richtung des Lichtaus¬ tritts angeordnet ist. Ungeachtet herkömmlicher Kühltechniken (wie etwa dem rückseitigen Abführen von Wärme) , mit denen die Erfindung durchaus kombiniert werden kann, eröffnet die Er¬ findung neue Wege zur Kühlung lichtemittierender Bauteile. Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine Kühlflüssigkeit einzusetzen, die in unmittelbarer Nähe der Leuchtdiode lokal verdampft wird, und zwar durch die von der Leuchtdiode selbst erzeugte Wärme. In etwas größerem Abstand von der Leuchtdiode hingegen soll die Kühlflüssigkeit wieder kondensieren und dort die Verdampfungswärme an die Umgebung des Bauteils abge¬ ben. Das erfindungsgemäße Bauteil besitzt zu diesem Zweck ein geschlossenes Gehäuse, das flüssigkeitsdicht und insbesondere auch luftdicht bzw. vakuumdicht verschlossen ist. Das Gehäuse kann teilweise oder auch vollständig transparent oder trans- luzent sein. Zumindest in Richtung des Lichtaustritts ist das Gehäuse transparent oder zumindest transluzent, d.h. durch- scheinend, um einen ungehinderten Lichtaustritt durch das Ge¬ häuse hindurch zu ermöglichen. Es kann dort farblos oder (etwa infolge eines Leuchtstoffs) auch farbig sein. Die Innen¬ wandung des Gehäuses dient zugleich als Kondensationsoberflä- che zum Kondensieren von Dampf der Kühlflüssigkeit. Erfindungsgemäß entsteht somit ein Kreislauf durch Kühlflüssig¬ keit, die unmittelbar an oder neben der Leuchtdiode verdampft und dadurch Verdampfungswärme von der Leuchtdiode abführt. An der Innenfläche des Gehäuses kondensiert die Kühlflüssigkeit wieder; das Gehäuse gibt die Wärme an die Außenluft ab. Durch diese Verteilung der Wärme mit Hilfe der verdampfbaren Kühlflüssigkeit wird die Wärmeabfuhr von der Leuchtdiode wesent¬ lich zielgerichteter. Erfindungsgemäß ist weiterhin ein saugfähiges Element zum
Aufsaugen und/oder Weiterleiten der Kühlflüssigkeit vorgesehen. Das saugfähige Element ist ein Flüssigkeitsleiter. Er dient dazu, zu jedem Zeitpunkt und möglichst auch in jeder Orientierung des Bauteils stets Kühlflüssigkeit an die
Leuchtdiode oder die Mehrzahl von Leuchtdioden heranzuführen und dadurch den Nachschub an verdampfbarer Kühlflüssigkeit sicherzustellen. Hierzu ist das saugfähige Element innerhalb des Gehäuses so ausgebildet und/oder angeordnet, dass es die Kühlflüssigkeit an die mindestens eine Leuchtdiode heran- führt. Das saugfähige Element kann an einer Leuchtdiode vor¬ beiführen oder an ihr enden; in beiden Fällen befindet es sich in der unmittelbaren Nähe der Leuchtdiode und berührt sie vorzugsweise auch. Der in Kontakt mit der Leuchtdiode stehende Teil oder Abschnitt des saugfähigen Elements erhitzt sich dadurch über die Siedetemperatur der Kühlflüssigkeit, welche die aufgenommene Verdampfungswärme an das Gasvolumen und danach an das Gehäuse abgibt. Das saugfähige Element zum Heranführen der Kühlflüssigkeit enthält vorzugsweise ein solches saugfähiges Material, das die Kühlflüssigkeit durch Kapillarkräfte aufsaugt. Das Mate¬ rial des saugfähigen Elements kann etwa ein poröses Material (z.B. einen offenporigen Schaumkunststoff), ein Glasfaserma¬ terial, ein stoffartiges, filzartiges oder dochtartiges Mate¬ rial, eine Faserstruktur oder eine Gewebestruktur umfassen. Das Material zum Aufsaugen der Kühlflüssigkeit kann den al¬ leinigen Bestandteil, vorzugsweise jedoch den Hauptbestand¬ teil des saugfähigen Elements bzw. Flüssigkeitsleiters bil¬ den. Durch die Kapillarkräfte bzw. die Oberflächenspannung bei der Benetzung des saugfähigen Materials wird ein Teil der Kühlflüssigkeit durch das saugfähige Element aufgesaugt. Da¬ durch eignet sich das saugfähige Element zum Transport der Kühlflüssigkeit in Richtung der Leuchtdiode, in deren Nähe die Kühlflüssigkeit aus dem saugfähigen Element verdampft.
Als saugfähiges Material besonders geeignet ist ein Glasfa¬ sermaterial; etwa ein Bündel aus Glasfasern oder eine Struk¬ tur aus gewebten oder gepressten Glasfasern. Solch ein Glasfasermaterial übersteht auch hohe Betriebstemperaturen. Alternativ kann ein geeignetes Kunststoffmaterial, beispiels¬ weise ein offenporiger, poröser Schaumkörper verwendet werden. Ebenso kann das saugfähige Element einen Stoff, einen Filz oder ein Gewebe umfassen. Das saugfähige Element umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Dochte; solche dochtartigen Einzelleitungen oder Dochtleitungen dienen dazu, die Kühlflüssigkeit auf mehreren Wegen gezielt an verschiedene
Leuchtdioden oder Bereiche einer Leuchtdiode heranzuführen. Das saugfähige Element kann insbesondere eine netzartige oder kammartige Struktur mit einer Mehrzahl solcher dochtartiger Einzelleitungen sein. In einer Anordnung mehrerer Leuchtdioden können beispielsweise Leuchtdioden und dochtartige Ein- zelleitungen einander abwechseln und somit alternierend aneinander angrenzen.
Das saugfähige Element kann (statt als Docht oder Mehrzahl von Dochten) auch als flächige Materialbahn oder Materiallage ausgebildet sein, etwa in Form eines flächigen Gewebes aus Stoff, Filz oder einem sonstigen saugfähigen Material. Die flächige Materialbahn ermöglicht ein einfaches Ausstanzen von Aussparungen, in denen jeweils Leuchtdioden oder andere emporstehende Elemente angeordnet werden können. Das saugfähige Element lässt sich somit als einteiliger Formkörper bzw. als einstückiges Formelement bereitstellen.
Das Material des saugfähigen Elements ist vorzugsweise weiß bzw. farblos; es ist vorzugsweise auch transparent (wie etwa im Falle eines Glasfasermaterials) . Jedoch kann in dem Mate¬ rial des saugfähigen Elements auch zusätzlich Leuchtstoff enthalten sein (etwa in Form von Leuchtstoffpartikeln) , um die von der Leuchtdiode emittierte Strahlung in Licht größe¬ rer Wellenlänge zu konvertieren.
Vorzugsweise besitzt das saugfähige Element bereichsweise auf seiner Oberfläche ein für die Kühlflüssigkeit undurchlässiges Material. Somit kann die Kühlflüssigkeit nur dort, wo das un¬ durchlässige Material ausgespart ist und das saugfähige Mate¬ rial freiliegt, in das saugfähige Element eindringen. Das un¬ durchlässige Material kann insbesondere den Umfang oder die (im Gehäuse freiliegenden) Oberseite bzw. die offenen Außenseiten des saugfähigen Elements bedecken, ähnlich wie eine Haut. So lässt sich der Flüssigkeitstransport im Innern des saugfähigen Elements gezielter kanalisieren. Wird etwa der Umfang eines länglichen, dochtartig geformten saugfähigen Elements zwischen beiden äußeren Enden mit dem undurchlässigen Material umgeben, so erfolgt der Flüssigkeitstransport r
6 vom einen zum anderen Ende des saugfähigen Elements. Zusätzlich zu den Aussparungen des undurchlässigen Materials an beiden Dochtenden sollten auch noch Aussparungen entlang der Länge des saugfähigen Elements vorgesehen sein, um auch auf unterschiedlichen Teilabschnitten seiner Länge (im Falle eines Dochtes) oder seiner Oberseite oder Grundfläche (im Falle einer flächigen Materiallage) einen Flüssigkeitseintritt durch Aufsaugen zu ermöglichen. Vorzugsweise besitzt das saugfähige Element einen ersten Be¬ reich, der an die Leuchtdiode heranreicht oder an ihr vorbei¬ führt; in diesem ersten Bereich verdampft die Kühlflüssigkeit aus dem offenliegenden saugfähigen, porösen Material, sobald und solange die Leuchtdiode bis über die Siedetemperatur der Kühlflüssigkeit aufgeheizt ist. An einem zweiten, weiter ent¬ fernten Bereich des saugfähigen Elements kann hingegen weitere Kühlflüssigkeit nachströmen, die dann im Innern des saug¬ fähigen Elements zum ersten Bereich hin, d.h. zur Leuchtdiode hin transportiert wird.
Vorzugsweise besitzt das Gehäuse ein Reservoir für konden¬ sierte Kühlflüssigkeit. Dort sammelt sich der überwiegende Teil der Kühlflüssigkeit, insbesondere nachdem sie an der Ge¬ häusewandung kondensiert ist. Zusätzlich ist vorgesehen, dass das saugfähige Element - vorzugsweise mit seinem zweiten Be¬ reich - in das Reservoir hineinreicht. Vorzugsweise ist der zweite Bereich des saugfähigen Elements so geführt, ausge¬ formt und/oder angeordnet, dass er in jeder beliebigen räumlichen Orientierung des Gehäuses stets in Kontakt mit der Kühlflüssigkeit steht. Beispielsweise kann der zweite Bereich ringförmig, spiralförmig oder in sonstiger Weise geeignet geführt, vorgeformt oder angebracht sein, um Kühlflüssigkeit an verschiedenen Stellen des Gehäuses aufnehmen zu können. Das Bauteil kann ansonsten einen Träger für die Leuchtdiode oder für eine Mehrzahl von Leuchtdioden besitzen. Gegenüberliegend zum Träger und den Leuchtdioden befindet sich eine transparente oder transluzente Gehäusewand des Gehäuses, durch die das Licht nach außen dringt. Dazwischen durchquert das Licht lediglichdas Gehäuseinnere, das mit gasförmiger Kühlflüssigkeit bzw. mit Kühlflüssigkeitsgas gefüllt ist.
Die Kühlflüssigkeit kann etwa ein Äther oder eine sonstige organische oder auch anorganische Flüssigkeit sein. Insbeson¬ dere Hydrofluoräther der Strukturformel CvFw-0-CxHy sind be¬ sonders geeignet, da sie untoxisch und nicht entflammbar sind und sich gefahrlos bei erhöhter Betriebstemperatur einsetzen lassen. Anstelle von Fluor kann in der Strukturformel auch ein anderes Halogen wie Chlor oder Brom eingesetzt werden. Die Kühlflüssigkeit sollte ansonsten chemisch beständig sein und nicht mit dem Material des saugfähigen Elements, mit den verbauten Kunststoffen, mit dem Halbleiterchip oder sonstigen Teilen innerhalb des Gehäuses reagieren. Die Menge der Kühl¬ flüssigkeit wird so gewählt, dass auch während des Betriebs der Leuchtdiode bzw. Leuchtdioden stets genügend Kühlflüssig¬ keit in flüssiger Form vorliegt, d.h. zu jedem Zeitpunkt le¬ diglich ein Teil der Kühlflüssigkeit als Dampf vorliegt.
Statt einer einzigen chemischen Komponente kann die Kühlflüs¬ sigkeit auch mehrere Komponenten enthalten, wobei beispiels¬ weise eine erste Flüssigkeitskomponente schwerer bzw. bei noch höherer Siedetemperatur verdampft und somit vorrangig zum Flüssigkeitstransport dient, wohingegen eine zweite, leichter verdampfbare Flüssigkeitskomponente den Großteil der Hitze der Leuchtdiode als Verdampfungswärme aufnimmt und zum Außengehäuse transportiert. Somit können zwei oder mehr Sub¬ stanzen mit unterschiedlich hohem Siedepunkt miteinander gemischt werden. Das geschlossene Gehäuse des lichtemittierenden Bauteils ist flüssigkeitsdicht und auch luftdicht, vorzugsweise vakuum¬ dicht. Vorzugsweise herrscht in dem Gehäuse ein Unterdruck. Als Kühlflüssigkeit wird vorzugsweise mindestens eine Sub¬ stanz gewählt, deren Siedepunkt zwischen 40 und 300 °C, vorzugsweise zwischen 50 und 200 °C liegt, und zwar bei dem im Gehäuseinneren herrschenden Druck (sei es Normaldruck oder Unterdruck) .
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass das Bauteil ein Konversi¬ onselement enthält und dass mindestens ein saugfähiges Ele¬ ment bis an das Konversionselement heranreicht. Konversions¬ elemente sind transparente oder transluzente Scheiben,
Schichten, Beschichtungen, Linsen oder sonstige vor einer Leuchtdiode oder Leuchtdiodenanordnung zu positionierende Elemente, die das Licht teilweise absorbieren und in nieder¬ energetisches Licht umwandeln. So wird beispielsweise das Licht blauer Leuchtdioden durch Konversion in ein farbneutraleres, weißes Licht umgewandelt (der Leuchtstoff ist dann in der Regel gelb bis orange) . Durch die Fluoreszenz des im Kon¬ versionselement enthaltenen Leuchtstoffs wird auch das Kon¬ versionselement selbst aufgeheizt; es kann mithilfe der Er¬ findung ebenfalls gekühlt werden, um seine bei höherer Tempe¬ ratur abnehmende Konversionseigenschaft aufrechtzuerhalten und damit den Leuchtstoff zu schonen. Hierzu ist vorgesehen, dass das saugfähige Element (oder eines von mehreren solchen Elementen) bis an das Konversionselement heranreicht und von ihm durch das lokale Verdampfen von Kühlflüssigkeit in seiner unmittelbaren Nähe Wärme ableitet.
Einige Aus führungs formen werden nachstehend exemplarisch mit Bezug auf die Figuren beschrieben. Es zeigen: Figur 1 eine Querschnittsansicht eines lichtemittierenden Bauteils ,
Figur 2A eine schematische Draufsicht auf das Bauteil aus
Figur 1 gemäß einer ersten Ausführungsform,
Figur 2B eine schematische Draufsicht auf das Bauteil aus
Figur 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform,
Figur 3 eine schematische Darstellung des saugfähigen Materials,
Figur 4 eine vergrößerte, teilweise Querschnittansicht zu
Figur 1,
Figur 5 eine um 90° gedrehte Querschnittansicht zu Figur
4,
Figur 6 eine zu Figur 5 alternative Querschnittansicht und
Figur 7 ein lichtemittierendes Bauteil gemäß einer weite- reren Aus führungsform.
Figur 1 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Aus¬ führungsform eines lichtemittierenden Bauteils 25, das eine Mehrzahl von Leuchtdioden 10, vorzugsweise von Hochleistungsleuchtdioden aufweist. Die Leuchtdioden 10 sind gemeinsam auf einem Träger 23, beispielsweise einer Metallkernplatine oder einem sonstigen gut wärmeleitenden Trägerbauteil angeordnet, die vorzugsweise (nicht dargestellt) nach unten auch durch das (ansonsten geschlossene) Gehäuse hindurchführen. Die durch Halbleiterchips realisierten Leuchtdioden 10 strahlen Licht überwiegend in die entgegengesetzte Richtung ab (in Fi¬ gur 1 nach oben) oder jedenfalls in einen im Wesentlichen dorthin weisenden Raumwinkelbereich hinein. Beabstandet zu den Leuchtdioden 10 befindet sich ein Konversionselement 18, beispielsweise ein Remote-Phosphor-Element 19. Damit lässt sich beispielsweise blaues Licht von blau emittierenden
Leuchtdioden 10 in niederenergetischeres Licht umwandeln und so ein farbneutrales Licht gewinnen. Anstelle des beabstande- ten Konversionselements 18 können auch Konversionsschichten unmittelbar auf den Leuchtdioden 10 bzw. den sie bildenden optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet sein. Ferner ist das lichtemittierende Bauteil auch ohne Konversionsele¬ ment oder Konversionsschicht denkbar; dann ist über den
Leuchtdioden zumindest eine transparente oder transluzente Gehäusewand 22 angeordnet.
Figur 1 zeigt eine Aus führungs form eines lichtemittierenden Bauteils 25, welches ein selbstkühlendes System zum Ableiten der Wärme weg von den Leuchtdioden 10 aufweist. Hierzu befindet sich um die Leuchtdioden 10 herum ein geschlossenes Gehäuse 20, das flüssigkeitsdicht und gasdicht, insbesondere vakuumdicht ist. Gegenüber der äußeren Atmosphäre herrscht im Innern des geschlossenen Gehäuses 20 vorzugsweise ein Unterdruck. Allerdings ist das Gehäuseinnere nicht evakuiert, son¬ dern darin befindet sich eine Kühlflüssigkeit, die teilweise in flüssiger Form 1 und teilweise als Dampf bzw. Gas la vorliegt. Die aus der Kühlflüssigkeit gebildete Gasatmosphäre la bildet zusammen mit der kondensierten, in flüssiger Form vorliegenden Kühlflüssigkeit 1 eine Zwei-Phasen-Komponente zur Kühlung der mindestens einen Leuchtdiode 10.
Außerdem ist in dem geschlossenen Gehäuse 20 ein saugfähiges Element 2 oder eine Mehrzahl saugfähiger Elemente 2 aus einem saugfähigen Material 5 angeordnet. Dieses dient zum Aufsaugen der kondensierten Kühlflüssigkeit 1 und zum Heranführen dieser Kühlflüssigkeit 1 an die während des Betriebs erhitzten Leuchtdioden 10. Die beim Betrieb rasch heiß werdenden
Leuchtdioden 10 entwickeln Wärme, die sie an die umgebenden Bereiche der saugfähigen Elemtente 2 abgeben, aus denen dann Kühlflüssigkeit verdampft. Für dieses Kühlsystem ist keine Stromzufuhr erforderlich.
Das Aufsaugen des Kühlmittels und sein Transport innerhalb und entlang der saugfähigen Elemente 2 erfolgt insbesondere durch Kapillarkräfte im saugfähigen Material 5. Die saugfähi gen Elemente 2 können wie hier als Dochte bzw. dochtartige oder schnurartige Einzelleitungen oder alternativ als eintei lige, flächige Materialbahn (etwa in Form einer Matte, eines Tuches oder einer sonstigen Schichtenlage, vorzugsweise je¬ weils mit Aussparungen versehen) ausgebildet sein. Das mindestens eine saugfähige Element 2 ist innerhalb des Gehäuses 20 so angeordnet, dass es sich von den Leuchtdioden und ihre unmittelbaren Umgebung bis zu entfernteren Gehäusebereichen, typischerweise bis zum seitlichen Rand des Gehäuseinnern erstreckt .
Die Kühlflüssigkeit ist so gewählt, dass ihr Siedepunkt an den Leuchtdioden überschritten wird. Dadurch verdampft die Kühlflüssigkeit aus denjenigen Bereichen 2a des mindestens einen saugfähigen Elements 2, welche unmittelbar neben oder jedenfalls in direkter Nähe zu den Leuchtdioden 10 angeordne sind (wie in Figur 1 anhand der ganz rechten Leuchtdiode 10 angedeutet ist) . Insgesamt verdampft in Figur 1 im mittleren ersten Bereich 2a der Flüssigkeitsleitung 2 Kühlflüssigkeit in die innere Atmosphäre des geschlossenen Gehäuses 20 und führt dabei die Verdampfungswärme mit, wodurch die Leuchtdio den 10 gekühlt werden. Gleichzeitig entsteht dadurch eine Tendenz zum Austrocknen der saugfähigen Elemente 2 dort, wo sie an die Leuchtdioden 10 heranreichen oder an ihnen vorbei führen. Infolge der Kapillarkräfte saugt ein solcher Bereich jedoch weitere Kühlflüssigkeit aus solchen zweiten Bereichen 2b des saugfähigen Elements 2 an, die seitlich weiter außen gelegen und somit weiter von den Leuchtdioden 10 entfernt sind. Dadurch entsteht im Innern der saugfähigen Elemente 2 (von denen in Figur 1 eines der Länge nach im Querschnitt dargestellt ist) ein kontrollierter Flüssigkeitsstrom von den äußeren Enden der saugfähigen Elemente in Richtung ihrer Mitte, wie in Figur 1 durch Pfeile angedeutet ist.
Die im Bereich der Leuchtdioden 10 verdampfte Kühlflüssigkeit diffundiert im Gehäuseinneren zur Innenwandung 21 des Gehäuses 20, die kühler ist als die wärmeerzeugenden Leuchtdioden 10. So kondensiert verdampfte Kühlflüssigkeit an der inneren Gehäusewandung 21 insbesondere an den Gehäusebereichen, die besonders weit von den Leuchtdioden entfernt und daher kühler sind. Insbesondere am (etwa ringförmig oder quadratisch umlaufenden) Gehäuserand 24 sammelt sich kondensierte Kühlflüs¬ sigkeit, die dort wiederum von den äußeren, zweiten Bereichen 2b der saugfähigen Elemente 2 angesaugt wird und in diese eindringt. Somit entsteht ein Kreislauf, bei dem Kühlflüssig- keitsgas von den Leuchtdioden 10 Wärme abführt und an weiter entfernte Bereiche der Gehäusewandung, etwa an dessen Gehäu¬ serand 24 abgibt. Durch dieses Kühlsystem ist die Betriebs¬ temperatur der Leuchtdioden 10 stärker absenkbar als bei herkömmlichen Kühltechniken, die nur eine unterseitige bzw.
rückseitige Kühlung unterhalb des metallischen Trägers 23 (etwa durch von dort aus nach unten wegführende Kühlrippen und einen Ventilator) vorsehen. Somit werden erfindungsgemäß auch höhere optische Leistungsdichten ermöglicht, wodurch die chipinternen Dotierstoffprofile der Halbleiterchips der
Leuchtdioden vor einem Zerfließen geschützt werden, was die Effizienz und Lebensdauer der Leuchtdioden erhöht. In Figur 1 sind weitere vorteilhafte Details des lichtemit¬ tierenden Bauteils 25 erkennbar. So ist etwa die innere Ge¬ häusewandung 21 am umlaufenden Gehäuserand 24 kreisförmig oder jedenfalls derart geformt, dass sich die saugfähigen Elemente 2 an die Gehäusewandung 21 von innen anschmiegen. Dies hat den Vorteil, dass bei jeder beliebigen Orientierung des Bauteils 25 bzw. des Gehäuses 20 stets irgendein Ab¬ schnitt des zweiten Bereichs 2b des saugfähigen Elements 2 in Kontakt mit flüssiger, kondensierter Kühlflüssigkeit 1 befin- de. Dadurch ist sichergestellt, dass der Nachschub an konden¬ siertem Kühlmittel für das saugfähige Element (bzw. für die dadurch gebildete Flüssigkeitsleitung) nicht versiegen kann. Der mittlere Bereich eines saugfähigen Elements 2 bildet den ersten Bereich 2a, der zur Wärmeabfuhr von den Leuchtdioden durch lokales Verdampfen von Kühlflüssigkeit dient. Die äuße¬ ren Bereiche der saugfähigen Elemente 2 hingegen bilden zweite Bereiche 2b, die zur Aufnahme jeweils neuer Kühlflüssig¬ keit bestimmt sind. Gemäß Figur 1 ist der umlaufende Rand des Gehäuses zudem als Reservoir 15 für eine ausreichende Menge an Kühlmittel ausge¬ bildet. Das Reservoir 15 dient somit als Dampfkammer oder Kondensationskammer, genauer als Dampf-Kondensat-Kammer für ein Zwei-Phasen-Gemisch aus gasförmigem und flüssigem Kühl- mittel. Hier ist die Innenwandung 21 kreisförmig oder ringförmig ausgebildet und wird durch die zweiten Bereiche 2b der saugfähigen Elemente 2 berührt. Die Außenfläche des geschlos¬ senen Gehäuses 20, insbesondere des Reservoirs 15 bzw. des umlaufenden Gehäuserandes 24 kann komplexer sein als in Figur 1 dargestellt; so können dort Kühlrippen ansetzen, die seitlich bzw. radial nach außen führen. Nach oben hin besitzt das Gehäuse 20 jedoch eine transparente oder transluzente Gehäu¬ sewand 22, sofern das Gehäuse nicht ohnehin vollständig oder überwiegend transparent (d.h. für das von der mindestens ei- nen Leuchtdiode 10 abgegebene Licht lichtdurchlässig) oder ransluzent (durchscheinend bzw. teildurchlässig) ist. Sofern die Gehäusewand 22 zugleich als Konversionselement 18; 19 dienen soll, ist sie als ein solches ausgebildet oder mit ei- ner zusätzlichen Konversionsschicht versehen. Die Kontaktflä¬ chen der Gehäusewand 22 zu sonstigen Gehäuseteilen sind vakuumdicht und flüssigkeitsdicht. Etwas seitlich innerhalb die¬ ser Kontaktflächen sind in Figur 1 Querschnitte eines weite¬ ren, ringförmig umlaufenden saugfähigen Elements 2' darge- stellt, das ebenfalls unabhängig von der Orientierung des Gehäuses in Umfangsrichtung, d.h. in azimutaler Richtung zu jedem Zeitpunkt in Kontakt mit Kühlmittel steht. Dieses weite¬ re, in Figur 1 beabstandet dargestellte saugfähige Element 2' kann eine Verlängerung bzw. einen entfernten Teilabschnitt eines oder mehrerer saugfähiger Elemente 2 bilden, die zwischen die Leuchtdioden 10 hindurchführen, und ist daher mit ihnen verbunden (in Figur 1 nicht dargestellt), was einen ununterbrochenen Flüssigkeitstransport auch von dort aus zu den Leuchtdioden sicherstellt.
Als Flüssigkeit für das lichterzeugende Bauteil aus Figur 1 oder aus nachfolgenden Figuren wird beispielsweise eine sol¬ che Kühlflüssigkeit verwendet, wie sie oben in dieser Anmel¬ dung beschrieben ist. Insbesondere eignen sich Hydrofluor- Äther. Ferner wird insbesondere der Druck, vorzugsweise Un¬ terdruck, im Gehäuse so eingestellt, dass der Siedepunkt der Kühlflüssigkeit 1 zwischen 40 und 300 °C, vorzugsweise zwi¬ schen 50 und 200 °C liegt. Als saugfähiges Material 5 für das oder die saugfähigen Elemente 2 können beispielsweise die in dieser Anmeldung genannten Materialien verwendet werden, insbesondere poröse Materialien wie offenporige Schaumkunststof¬ fe, oder Glasfasermaterialien (etwa Bündel, gepresste oder gewebte Lagen aus Glasfasern oder Glasfaserstücken) . Ebenso können Stoffe, Filze, Gewebe, Dochte oder flächige Material- lagen oder sonstige aus Fäden oder Fasern gebildete Materia¬ lien oder auch Keramiken als saugfähiges Material 5 für die saugfähigen Elemente 2 eingesetzt werden. Aus ihnen können insbesondere Faserstrukturen oder Gewebestrukturen hergestellt werden. Ferner sind die Kühlflüssigkeit und das saug¬ fähige Material so gewählt, dass sie nicht miteinander rea¬ gieren .
Figur 2A zeigt eine schematische Draufsicht auf das Bauteil 25 aus Figur 1, jedoch in einer Höhe unterhalb der Gehäusewand 22. Der äußere Randbereich 16 des Gehäuses 20, der zugleich als Reservoir 15 zum Bevorraten des Kondensats an Kühlflüssigkeit 1 dient sowie zum Abgeben der Kondensations¬ wärme nach außen an die Umgebung, ist tiefer ausgebildet als der mittlere Bereich des Gehäuses 20, in dem eine zweidimensionale Anordnung mehrerer Leuchtdioden 10, vorzugsweise Hochleistungsleuchtdioden, auf dem Träger 23 angeordnet ist. Die Leuchtdioden 10 sind beabstandet voneinander angeordnet; in ihren Zwischenräumen 11 verlaufen saugfähige Elemente 2, beispielsweise einzelne dochtartige Einzelleitungen 7 für die Kühlflüssigkeit oder Teilgebiete einer flächigen Materialbahn 3 aus dem saugfähigen Material 5. Die entlang der lateralen Richtungen x, y verlaufenden Dochtleitungen können einander kreuzen bzw. überkreuzen. Alternativ können sie direkt miteinander verbunden sein und ineinander übergehen.
Figur 2B zeigt eine alternative Aus führungs form mit einer flächigen Materialbahn 3, die den gesamten mittleren Gehäuseboden, etwa den Träger 23 überdeckt. Nur die Leuchtdioden 10 und ggfs. weitere emporstehende Elemente wie ESD-Schutzschal- tungen, Varistoren, Bonddrähte, Lötverbindungen oder Hilfsschaltungen ragen durch entsprechende Aussparungen 4 in der Materialbahn 3 empor. Hier ist es ausreichend, ein einziges, zusammenhängendes saugfähiges Element 2 aus saugfähigem Mate- rial 5 vorzusehen, selbst wenn das Bauteil mehrere Leuchtdio¬ den aufweist. In den Figuren 2A und 2B nicht dargestellt, aber oberhalb der Zeichenebene über dem äußeren Randbereich 16, d.h. dem Reservoir 15 optional zusätzlich vorhanden ist das weitere saugfähige Element 2' aus Figur 1; es stellt auch bei hochgekippter Gehäuseposition (mit in horizontaler Richtung weisender Symmetrieachse des Gehäuses) sicher, dass un¬ abhängig von der azimutalen Orientierung in Umfangsrichtung stets etwas kondensierte Kühlflüssigkeit in Kontakt mit den äußeren, zweiten Bereichen 2b des wenigstens einen saugfähigen Element 2 steht (entweder der dochtartigen Einzelleitungen 7 aus Figur 2A oder der einteiligen flächigen Materiallage 3 aus Figur 2B) .
Sofern gemäß Figur 2B als saugfähiges Element 2 eine flächi¬ ge, zusammenhängende Materialbahn 3 (mit Aussparungen im Bereich zumindest der Leuchtdioden 10) vorgesehen wird, nimmt diese vorzugsweise die überwiegende Gehäusegrundfläche, auch außerhalb des Trägers 23 ein, insbesondere auch einen Gro߬ teil des Reservoirs 15. Ansonsten können hier die vielfälti¬ gen Geometrien des saugfähigen Elements 2 oder der Mehrzahl solcher saugfähiger Elemente 2 nur schematisch vereinfacht und ohne Rücksicht auf Vollständigkeit dargestellt werden; geeignete Geometrien und Abmessungen ergeben sich aus der jeweiligen Bauform des Gehäuses, aus der Anordnung der Leuchtdioden und aus sonstigen Erfordernissen zum Betrieb des lichtemittierenden Bauteils.
Figur 3 zeigt rein schematisch einen vergrößerten Ausschnitt des saugfähigen Materials 5, aus dem das mindestens eine saugfähige Element 2 gebildet ist. Dieses besitzt eine gewis¬ se Höhe oder Dicke d, die beispielsweise entsprechend der Hö¬ he der Leuchtdiodenchips oberhalb des metallischen Trägers 23 gewählt ist. In einem quaderförmigen Teilabschnitt des in Fi- gur 3 dargestellten Materialbereichs sind kreisförmige Durch¬ stoßpunkte angedeutet, die jeweils exemplarisch den Quer¬ schnitten einzelner Fasern des saugfähigen Materials entsprechen. Die einzelnen Fasern können beispielsweise einen Durch- messer zwischen 5 und 25 μπι besitzen und beispielsweise
Kunststofffasern, Glasfasern, Stofffasern, Filzfasern oder sonstige natürliche oder synthetische Fasern sein. Das aus ihnen gebildete saugfähige Material 5 kann dementsprechend ein Kunststoff, ein Glasmaterial, ein Dochtmaterial oder auch ein Materialgemisch sein. Alternativ kann das saugfähige Material 5 ein (mit Hohlräumen durchsetztes) Keramikmaterial sein .
Durch eine Vielzahl von Hohlräumen im Innern des saugfähigen Materials 5 und durch die Kapillarkräfte beim Benetzen der Fasern durch die Kühlflüssigkeit saugt sich das saugfähige Material 5 bzw. das daraus gebildete saugfähige Element 2 vollständig mit Kühlflüssigkeit voll, und zwar auch bis in diejenigen Bereiche hinein, die nicht von kondensierter Kühl- flüssigkeit 1 umgeben sind. Dadurch bleibt der saugfähige
Flüssigkeitsleiter 2 in seinem gesamten Volumen mit Kühlflüssigkeit getränkt, sodass aus seinen Teilabschnitten, die an die Leuchtdioden 10 heranführen, stets neue, weitere Kühlflüssigkeit verdampfen kann. Die Schichtdicke bzw. Höhe des saugfähigen Flüssigkeitsleiters kann beispielsweise zwischen 25 und 1000 μπι liegen, aber auch kleiner sein, je nach Aufbauhöhe der Leuchtdiodenchips. In Figur 3 ist ferner oberhalb des saugfähigen, porösen Materials 5 eine Schicht aus einem für die Kühlflüssigkeit undurchlässigen Material 6 angedeutet (gestrichelt dargestellt) . Dieses undurchlässige Material 6 kann bereichsweise, insbesondere abschnittweise auf verschie¬ denen Längenabschnitten der aus dem saugfähigen Material 5 gebildeten dochtartigen Einzelleitungen 7 oder alternativ auf Flächenbereichen (wie Oberseiten, Seitenflächen und/oder Un- terseiten) der flächigen Materialbahn 3 angeordnet sein. Das undurchlässige Material 6 bildet somit eine Haut auf der Oberfläche des innen saugfähigen Elements 2; dadurch ist eine gezieltere Beeinflussung der Kapillarströmung im Innern des saugfähigen Elements 2 erreichbar, wie anhand der Figur 4 deutlich wird.
Figur 4 zeigt eine schematische Querschnittsansicht einer einzelnen, dochtartigen Einzelleitung 7, die eines der saug- fähigen Elemente 2 bildet. Im mittleren, ersten Bereich 2a führt sie über den metallischen Träger 23 hinweg und zwischen mehrere Reihen von Leuchtdioden 10 hindurch. In der Schnittansicht der Figur 4 sind exemplarisch drei hinter der Zeichenebene, d.h. hinter der Einzelleitung 7 angeordnete
Leuchtdioden 10 dargestellt, die nach oben etwas über die
Einzelleitungen 7 hinausragen. Ihre Abstände voneinander können wie in Figur 4 variieren. Dort, wo die Einzelleitung 7 bzw. das saugfähige Element 2 an den Leuchtdioden 10 vorbei¬ führt, ist seine Oberfläche auch außen offenporig, sodass Kühlflüssigkeit dort verdampfen und austreten kann. In Figur 4 sind alle Abschnitte des saugfähigen Elements 2, die außen auf ihrer Oberfläche offenporig (und somit gasdurchlässig für verdampfende Kühlflüssigkeit) sind, schraffiert dargestellt. Diese Bereiche sind z.B. die zu den Leuchtdioden 10 benach- barten Abschnitte innerhalb des mittleren, ersten Bereichs 2a des saugfähigen Elements 2 über dem metallischen Träger 23. Zu den außen offenporigen Abschnitten gehören weiterhin auch die äußeren, zweiten Bereiche 2b des saugfähigen Elements 2, die zum Aufsaugen jeweils neuer kondensierter Kühlflüssigkeit im äußeren Randbereich 16 bzw. dem Reservoir 15, d.h. nahe am Gehäuserand anzuordnen sind.
Die in Figur 4 ohne Schraffur dargestellten Abschnitte des saugfähigen Elements 2 sind mit einem für die Kühlflüssigkeit undurchlässigen Material 6 bedeckt, welches verhindert, dass dort Kühlflüssigkeit hindurchtreten kann. Das undurchlässige Material 6 bildet eine Haut auf diesen Oberflächenbereichen des saugfähigen Materials 5 und bewirkt, dass der Kühlmittel- transport, der insgesamt durch das saugfähige Element hin¬ durch bis hin zu den Leuchtdioden 10 führen soll, gezielter kanalisiert wird und somit ein starker, hin zu den Leuchtdio¬ den gerichteter Kapillarstrom im saugfähigen Element 2 entsteht .
Die außen offenporigen Abschnitte des saugfähigen Elements 2 können auch dadurch realisiert werden, dass die Haut aus dem undurchlässigen Material 6 mit Perforationen oder sonstigen Öffnungen versehen wird, um zumindest stellenweise das ei- gentliche, saugfähige Material 5 des saugfähigen Elements 2 freizulegen, sei es bei einer dochtartigen Einzelleitung 7 oder einer flächigen Materialbahn 3.
Figur 5 zeigt eine Querschnittsansicht der Anordnung aus Fi- gur 4, jedoch um 90° verdreht und mit Blick entlang der
Längsrichtung einer dochtartigen Einzelleitung 7. Diese führt (parallel zu weiteren Einzelleitungen) zwischen zwei Leuchtdioden 10 hindurch und füllt somit deren Zwischenraum aus. Die Enden der Einzelleitung 7 befinden sich in Figur 5 ober- halb und unterhalb der Zeichenebene. Der Querschnitt der Ein¬ zelleitung 7 kann kreisförmig, quadratisch oder rechteckig (wie in Figur 6) , oval oder in sonstiger Weise gewählt werden. Der Umfang der Einzelleitung kann auch, wie am Beispiel des in Figur 5 im rechten Einzelleiters dargestellt, von ei- nem für die Kühlflüssigkeit undurchlässigen Material 6 umge¬ ben sein; dort kann das saugfähige Material 5 die Kühlflüs¬ sigkeit 1 nur in Längsrichtung, d.h. in Richtung des Verlaufs der Einzelleitung 1 insgesamt weiterleiten, jedoch nicht durch seine lokale Oberfläche hindurch Kühlflüssigkeit auf- nehmen oder abgeben. Dadurch wird der kapillare Strömungs- fluss in dem saugfähigen Element 2 kanalisiert und der ther¬ mische Kreislauf in dem Gehäuse 20 des lichterzeugenden Bau¬ teils 25 verbessert. Die in Figur 5 rechts angedeuteten, mit einer Haut aus dem undurchlässigen Material 6, gebildeten Abschnitte der saugfähigen Elemente 2 sollten jedoch nicht unmittelbar neben den Leuchtdioden 10, wo ein Verdampfen erwünscht ist, sondern an den in Figur 4 unschraffierten Leitungsabschnitten angeordnet sein.
Gemäß Figur 6 können die saugfähigen Elemente 2 als Einzel¬ leitungen auch lediglich einseitig an jeweils einer Leuchtdiode 10 vorbeiführen. Sofern auf die Oberfläche der saugfähigen Elemente bereichsweise einer Haut aus dem undurchlässigen Material 6 aufgebracht wird, hängt die Anordnung der auf die¬ se Weise zu versiegelnden Oberflächenabschnitte davon ab, wo das betreffende saugfähige Element 2 Kühlflüssigkeit mit der Umgebung austauschen können soll und wo nicht. Zumindest im Bereich unmittelbar angrenzend an oder vorbeiführend an den Leuchtdioden sollte das saugfähige Material 5 überwiegend frei von undurchlässigem Material selbst sein (auf seinem gesamten Umfang; d.h. auch und gerade auf der von der Leuchtdiode abgewandten Seite und auf der Oberseite) ; diese Abschnit¬ te liegen innerhalb des ersten Bereichs 2a des saugfähigen Elements 2. Auch der zweite Bereich 2b, der innerhalb des Re¬ servoirs anzuordnen ist, sollte (weitestgehend, vorzugsweise vollständig) oder jedenfalls großflächig offenporig und somit frei von undurchlässigem Material sein. Dadurch kann er die Kühlflüssigkeit von allen Seiten und an allen Positionen aufnehmen .
Figur 7 zeigt eine alternative Aus führungs form eines Bau¬ teils, bei dem im Gegensatz zu Figur 1 zusätzlich auch ein Konversionselement 18, hier als Remote-Phosphor-Element 19 ausgebildet, durch dochtartige Einzelleitungen 7 gekühlt wird. Das Konversionselement 18 heizt sich durch die Umwand¬ lung höherenergetischen Lichts in niederenergetisches Licht auf, wobei eine zu hohe Temperatur die Wirksamkeit des
Leuchtstoffs in ihm schädigen kann. Gemäß Figur 7 jedoch sind rechts und links zwei dochtartige Einzelleitungen 7 erkenn¬ bar, die bis nach oben an das Konversionselement 18 herange¬ führt sind. Zudem ist entlang seines Außenumfangs auf der Un¬ terseite eine ringförmig umlaufende weitere Dochtleitung bzw. ein weiteres saugfähiges Element 2' angeordnet, welches den Außenumfang bzw. den Randbereich des beispielsweise kreisscheibenförmigen Konversionselements 12 auf dieselbe Weise kühlt, nämlich durch Heranführen von jeweils frischer Kühlflüssigkeit 1 und durch lokales Verdampfen aus der porösen Oberfläche des saugfähigen Elements 2'. Die Dicke der Gehäu¬ sewandung zumindest im oberen Bereich des Außenumfangs ist hier stark verdickt dargestellt; diese Verdickungen stellen Kühlrippen oder sonstige Formelemente, die die Hitze im In¬ nern des Reservoirs 15 sowie des gesamten Gehäuseinneren aufnehmen und an die Umgebung ableiten. Die Innenwandung 21 des Gehäuses kann verspiegelt oder mit einer weißen Beschichtung hoher Reemission versehen sein und bildet dann einen Reflektor .
Gemäß einer Weiterbildung des Bauteils in Figur 7 kann das weitere saugfähige Element 2' an dem Konversionselement 19 auch ein saugfähiges Element 2'' umfassen, das als flächige, die (gesamte oder überwiegende) Fläche des Konversionsele¬ ments 19 bedeckende poröse Schicht 2'' ausgebildet ist. Eine solche, optionale poröse Schicht 2'' kann auf der Innenseite des Konversionselements 19 aufgebracht oder eingelassen sein und ermöglicht eine Kühlung des Konversionselements auf sei¬ ner gesamten Innenfläche. In der Praxis dürfte hauptsächlich der mittlere Bereich der Konversionselements gekühlt werden, wo die auftreffende Wärmeentwicklung durch die gegenüberlie¬ genden Leuchtdioden am größten ist und daher besonders viel Kühlflüssigkeit aus der porösen Schicht 2'' verdampft. Von einem umgebenden Außenbereich des Konversionselements 19 bzw. seiner porösen Schicht 2'' strömt dann Kühlflüssigkeit in Richtung des heißeren Mittenbereichs nach. Am Außenrand kann zusätzlich der ringförmige Docht des weiteren saugfähigen Elements 2 ' an die poröse Schicht 2 ' ' heranreichen und diese berühren, wodurch ein ständiger Nachschub an Kühlflüssigkeit sichergestellt ist. Die poröse Schicht 2'' kann insbesondere ein anderes Material oder einen anderen Hauptbestandteil ent¬ halten als das ringförmige dochtartige (weitere) saugfähige Element 2 ' und/oder die sonstigen saugfähigen Elemente 2. Die poröse Schicht 2'' kann ferner eine saugfähige, d.h. die Kühlflüssigkeit leitende Schicht sein, die mit einer Phos- phorbeschichtung des Konversionselements 19 versehen ist oder in Kontakt mit einer solchen Phosphorbeschichtung steht.

Claims

Patentansprüche
1. Lichtemittierendes Bauteil (25) mit:
- mindestens einer Leuchtdiode (10),
- einem geschlossenen Gehäuse (20), das die mindestens eine Leuchtdiode (10) umgibt,
- einer Kühlflüssigkeit (1) im Innern des Gehäuses (20), die elektrisch isolierend, farblos, transparent und durch lokale Temperaturerhöhung verdampfbar ist, und
- mindestens einem saugfähigen Element (2) zum Aufsaugen und/oder Weiterleiten von Kühlflüssigkeit (1),
wobei das saugfähige Element (2) in dem Gehäuse (20) so ausgebildet und/oder angeordnet ist, dass es die Kühl¬ flüssigkeit (1) an die mindestens eine Leuchtdiode (10) heranführt .
2. Bauteil nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
das saugfähige Element (2) ein saugfähiges Material (5) enthält, wobei das saugfähige Material (5) ein poröses Material, einen offenporigen Schaumkunststoff, ein Glas¬ fasermaterial, ein stoffartiges, filzartiges oder docht¬ artiges Material, eine Faserstruktur oder eine Gewebe¬ struktur umfasst.
3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
das saugfähige Element (2) als flächige Materialbahn (3) ausgebildet ist.
4. Bauteil nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, dass die flächige Materialbahn (3) vorgeformte, beispielswei¬ se ausgestanzte Aussparungen (4) aufweist, in denen eine oder mehrere Leuchtdioden (10) angeordnet sind.
Bauteil nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
das saugfähige Element (2) eine oder mehrere saugfähige Einzelleitungen (7) aus dem saugfähigen Material (5) um- fasst .
Bauteil nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
das saugfähige Element (2) als netzartige oder kammarti¬ ge Struktur mit einer Mehrzahl saugfähiger Einzelleitungen (7) ausgebildet ist, die durch Zwischenräume (11) zwischen benachbarten Leuchtdioden (10) hindurchführen.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
das saugfähige Element (2) auf Teilen seiner Oberfläche mit einem für die Kühlflüssigkeit (2) undurchlässigen Material (6) bedeckt oder umgeben ist, wodurch das undurchlässige Material (6) den Transport der Kühlflüssig¬ keit (1) im Innern des saugfähigen Elements (2) zur Leuchtdiode (10) hin kanalisiert.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, dass
das saugfähige Element (2) mindestens einen ersten Be¬ reich (2a) aufweist, der an die Leuchtdiode (10) heran¬ reicht oder dieser zugewandt ist, wodurch Kühlflüssig¬ keit (1) durch von der Leuchtdiode (10) abgegebene Wärme aus dem ersten Bereich (2a) des saugfähigen Elements (2) verdampft .
Bauteil nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
das saugfähige Element (2) mindestens einen zweiten Be¬ reich (2b) aufweist, der von der Leuchtdiode (10) weiter entfernt ist als der erste Bereich (2a) .
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (20) ein Reservoir (15) für an der Gehäusewandung (21) kondensierte Kühlflüssigkeit (1) aufweist und dass das saugfähige Element (2) zumindest teilweise in das Reservoir (21) hineinreicht.
Bauteil nach Anspruch 9 oder 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der zweite Bereich (2b) des saugfähigen Elements (2) innerhalb des Gehäuses (20) so geführt, ausgeformt
und/oder angeordnet ist, dass der zweite Bereich (2b) in jeder beliebigen Orientierung des Gehäuses (20) stets mit kondensierter flüssiger Kühlflüssigkeit (2) in Kontakt steht.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Mehrzahl von Leuchtdioden (10) und von saugfähigen Elementen (2) gemeinsam auf einem Träger (23) angeordnet sind, wobei der Träger einer gegenüberliegenden, transparenten oder transluzenten Gehäusewand (22), die zum Lichtaustritt dient, zugewandt ist.
Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlflüssigkeit (1) ein Äther oder eine andere orga¬ nische Flüssigkeit, beispielsweise ein Hydrofluor-Äther der Strukturformel CvFw-0-CxHy ist .
14. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Gehäuse (20) ein vakuumdichtes Gehäuse ist, in wel¬ chem ein Druck, insbesondere ein Unterdruck herrscht, bei dem die Kühlflüssigkeit (1) einen Siedepunkt be¬ sitzt, der zwischen 40 °C und 300 °C, vorzugsweise zwi¬ schen 50 °C und 200 °C liegt.
15. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Bauteil ein Konversionselement (19) aufweist und dass mindestens ein saugfähiges Element (2; 2'; 2'') an das Konversionselement (19) heranreicht.
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