CN112666780B - 波长转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种波长转换装置，包括第一导热板、波长转换层以及第二导热板。第一导热板具有一第一面以及一第二面，其中第一面与第二面彼此相对。波长转换层设置于第一导热板的第一面，组配进行一波长转换。第二导热板设置于第一导热板的第二面，其中第二导热板的热导系数大于第一导热板的热导系数，且第一导热板与第二导热板组配传导波长转换层于波长转换产生的热量。由于至少两个导热板的热导系数沿散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。

Description

波长转换装置
技术领域
本发明涉及一种波长转换装置，尤其涉及一种具有异质复合基板的波长转换装置。
背景技术
波长转换装置利用例如雷射光源激发荧光体以获得预定的色光，现已广泛应用于照明光源、投影显示等领域。以投影显示为例，利用雷射光源入射至荧光色轮上，即可产生所需显示色彩。
而于投影显示应用中，波长转换装置可区分为反射式与穿透式。以反射式波长转换装置为例，其结构主要包括基板、反射层以及荧光层，反射层设置于于基板与荧光层之间，荧光层受光源激发后，即可产生预定的单色或多色光，同时通过反射层反射。然而，荧光层受光源激发时会伴随热量产生，当激发光源的激发功率逐渐增大时，产生的热量也随之增加。然而习知反射式波长转换装置仅通过单一基板直接连接散热装置，但受限于单一基板与散热装置之间的热阻的生成，于高功率激发光的条件下，无法及时逸散荧光层受激发光源激发而产生的热量，使荧光层持续于高温下运作而劣化，进而造成反射式波长转换装置的出光率锐减。另外，穿透式波长转换装置的结构则包括有透光基板以及荧光层，同样受限于透光基板与散热装置之间的高热阻，于高功率激发光的条件下，同样无法及时逸散荧光层受激发光源激发而产生的热量，易使荧光层持续于高温下运作而劣化。
有鉴于此，实有必要提供一种波长转换装置，提升导热效率，以解决习知技艺所面对的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种波长转换装置。波长转换装置包括至少一具低热导系数的第一导热板以及一具高热导系数的第二导热板，形成异质复合基板。通过将波长转换层设置于具低热导系数的第一导热板的第一面，具高热导系数的第二导热板连接至第一导热板的第二面。由于至少两个导热板的热导系数沿散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。
本发明的另一目的在于提供一种波长转换装置。波长转换装置可例如应用于反射式波长转换装置或穿透式波长转换装置。其中于反射式波长转换装置，波长转换层设置于第一导热板的反射面上，于第一导热板的反射面的第二面则依序设置有第二导热板以及第三导热板。其中至少三个导热板的热导系数自反射面沿散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。
本发明的再一目的在于提供一种波长转换装置。其中波长转换装置例如应用于一投影机的荧光色轮，波长转换层直接提供至少一转换区例如呈环状设置。于反射式波长转换应用时，波长转换层设置于多个导热板架构的反射面上，多个导热板自反射面沿散热途径递增热导系数，有利于最小化散热途径的热阻。此外，多个导热板之间可通过黏合层连接，其中黏合层包含至少两个黏合区，于空间上对应于转换区的黏合区，其热导系数不小于另一黏合区，以确保散热途径的优化，以使转换区于波长转换时产生的热量，可有效率的沿散热途径逸散，提升散热效率，避免转换效能劣化。
为达前述目的，本发明遂提供一种波长转换装置，包括第一导热板、波长转换层以及第二导热板。第一导热板具有一第一面以及一第二面，其中第一面与第二面彼此相反。波长转换层设置于第一导热板的第一面，组配进行一波长转换。第二导热板设置于第一导热板的第二面，其中第二导热板的热导系数大于第一导热板的热导系数，且第一导热板与第二导热板组配传导波长转换层于波长转换产生的热量。
于一实施例中，波长转换装置还包括一第三导热板，连接第二导热板，第三导热板的热导系数大于第二导热板的热导系数，其中第一导热板的第一面包括一反射面，波长转换层具有至少一转换区，于空间上对应于反射面。
于一实施例中，波长转换装置还包括一第一黏合层，设置于第一导热板与第二导热板之间，且包括至少一第一黏合区以及至少一第二黏合区，其中至少一第一黏合区于空间上对应于至少一转换区，且第一黏合区的热导系数不小于第二黏合区的热导系数。
于一实施例中，波长转换层于第一导热板的垂直投影区域与第一黏合区于第一导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
于一实施例中，波长转换装置还包括一第二黏合层，设置于第二导热板与第三导热板之间，且包括至少一第三黏合区以及至少一第四黏合区，其中至少一第三黏合区于空间上对应于第一黏合区，且第三黏合区的热导系数不小于第四黏合区的热导系数。
于一实施例中，第一黏合区于第二导热板的垂直投影区域与第三黏合区于第二导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
于一实施例中，第一黏合区与第三黏合区由一导热材料所构成，导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混合黏合胶所构成的群组中至少一者。
于一实施例中，第二黏合区与第四黏合区由一黏合胶所构成。
于一实施例中，波长转换装置为一荧光色轮，波长转换层呈一环状。
为达前述目的，本发明另提供一种波长转换装置，包括第一导热板、波长转换层、至少一第二导热板以及至少一第一黏合层。第一导热板具有一第一面以及一第二面，其中第一面与第二面彼此相反。波长转换层设置于第一导热板的第一面，具有至少一转换区，组配进行一波长转换。至少一第二导热板设置于第一导热板的第二面，其中第二导热板的热导系数大于第一导热板的热导系数，且第一导热板与第二导热板组配传导波长转换层于波长转换产生的热量。至少一第一黏合层设置于第一导热板与第二导热板之间，且包括至少一第一黏合区以及至少一第二黏合区，其中至少一第一黏合区于空间上对应于至少一转换区，且第一黏合区的热导系数不小于第二黏合区的热导系数。
于一实施例中，波长转换装置还包括一第三导热板，连接第二导热板，第三导热板的热导系数大于第二导热板的热导系数，其中第一导热板的第一面包括一反射面，波长转换层具有至少一转换区，于空间上对应于反射面。
于一实施例中，波长转换装置还包括一第二黏合层，设置于第二导热板与第三导热板之间，且包括至少一第三黏合区以及至少一第四黏合区，其中至少一第三黏合区于空间上对应于第一黏合区，且第三黏合区的热导系数不小于第四黏合区的热导系数。
于一实施例中，波长转换层于第一导热板的垂直投影区域与第一黏合区于第一导热板的垂直投影区域至少部份重叠，且第一黏合区于第二导热板的垂直投影区域与第三黏合区于第二导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
于一实施例中，第一黏合区与第三黏合区由一导热材料所构成，导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混和黏合胶所构成的群组中至少一者。
于一实施例中，第二黏合区与第四黏合区由一黏合胶所构成。
于一实施例中，第一黏合区与第二黏合区分别形成一外环圈以及一内环圈。
为达前述目的，本发明再提供一种波长转换装置，包括第一导热板、波长转换层、第二导热板以及第三导热板。第一导热板，具有一第一面以及一第二面，其中第一面与第二面彼此相反，且第一面为一反射面。波长转换层设置于第一导热板的第一面，组配进行一波长转换。第二导热板设置于第一导热板的第二面，其中第二导热板的热导系数大于第一导热板的热导系数。第三导热板连接至第二导热板，其中第三导热板的热导系数大于第二导热板的热导系数，且第一导热板、第二导热板与第三导热板组配传导波长转换层于波长转换产生的热量。
于一实施例中，波长转换装置还包括一驱动元件，连接至第一导热板、第二导热板以及第三导热板中的一者，组配驱动波长转换装置环绕一中心转轴转动。
于一实施例中，波长转换层呈一环状，中心转轴贯穿环状的中心。
于一实施例中，波长转换装置还包括第一黏合层以及第二黏合层。第一黏合层设置于第一导热板与第二导热板之间，且包括至少一第一黏合区以及至少一第二黏合区，其中至少一第一黏合区于空间上对应于至少一转换区，且第一黏合区的热导系数不小于第二黏合区的热导系数。第二黏合层设置于第二导热板与第三导热板之间，且包括至少一第三黏合区以及至少一第四黏合区，其中至少一第三黏合区于空间上对应于第一黏合区，且第三黏合区的热导系数不小于第四黏合区的热导系数。
于一实施例中，波长转换层于第一导热板的垂直投影区域与第一黏合区于第一导热板的垂直投影区域至少部份重叠，且第一黏合区于第二导热板的垂直投影区域与第三黏合区于第二导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
于一实施例中，第一黏合区与第三黏合区由一导热材料所构成，导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混和黏合胶所构成的群组中至少一者，其中第二黏合区与第四黏合区由一黏合胶所构成。
附图说明
图1为揭示本发明第一较佳实施例的波长转换装置的立体结构图。
图2为揭示图1的波长转换装置的侧视图。
图3为揭示本发明第二较佳实施例的波长转换装置的侧视图。
图4为揭示本发明第三较佳实施例的波长转换装置的侧视图。
图5为揭示本发明第四较佳实施例的波长转换装置的侧视图。
图6为比较本发明第一示范例与第二示范例相较于比较例的输出照度关系图。
图7为揭示本发明第五较佳实施例的波长转换装置的剖面结构图。
图8为揭示图7中P1区域的截面图。
图9为揭示本发明第六较佳实施例的波长转换装置的剖面结构图。
图10为揭示图9中P2区域的截面图。
图11为揭示本发明第七较佳实施例的波长转换装置的剖面结构图。
图12为揭示图11中P3区域的截面图。
其中，附图标记：
1、1a、1b、1c、1d、1e、1f：波长转换装置
10：第一导热板
11：第一面
12：第二面
20：波长转换层
21：转换区
30：第二导热板
40：第三导热板
50：第一黏合层
51：第一黏合区
52：第二黏合区
60：第四导热板
70：第二黏合层
71：第三黏合区
72：第四黏合区
80：驱动元件
C：中心转轴
L：雷射光
r：径向
x、y、z：轴
具体实施方式
体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上当作说明之用，而非用于限制本发明。
图1为揭示本发明第一较佳实施例的波长转换装置的立体结构图。图2为揭示图1的波长转换装置的侧视图。于本实施例中，波长转换装置1包括第一导热板10、波长转换层20以及第二导热板30。第一导热板10具有一第一面11以及一第二面12，其中第一面11相反于第二面12，且彼此间隔距离为第一导热板10的厚度。波长转换层20设置于第一导热板10的第一面11，具有至少一转换区21，组配于接受例如一雷射光L激发时进行一波长转换。第二导热板30设置于第一导热10板的第二面12，其中第二导热板30的热导系数大于第一导热板10的热导系数。于本实施例中，波长转换层20的热导系数范围介于0.3W/(m·K)至30W/(m·K)，第一导热板10的热导系数范围介于30W/(m·K)至240W/(m·K)，第二导热板30的热导系数范围介于170W/(m·K)至5300W/(m·K)。且波长转换层20、第一导热板10与第二导热板30于xy平面上的垂直投影区域至少部份重叠。于至少一转换区21受雷射光L激发时，波长转换产生的热量可自第一面11沿例如垂直方向(z轴)，依序通过第一导热板10以及第二导热板30的散热途径传递。由于第二导热板30的热导系数大于第一导热板10的热导系数，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。于本实施例中，第一导热板10以及第二导热板30可分别例如是氧化铝材料以及氮化铝材料所构成。波长转换层20则可例如是由钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet，简称YAG)材料所构成。本发明并不以此为限。
图3为揭示本发明第二较佳实施例的波长转换装置的侧视图。于本实施例中，波长转换装置1a与图1以及图2所示波长转换装置1相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，波长转换装置1a包括第一导热板10、波长转换层20、第二导热板30以及第三导热板40。第一导热板10具有一第一面11以及一第二面12，其中第一面11相反于第二面12，且彼此间隔距离为第一导热板10的厚度。波长转换层20设置于第一导热板10的第一面11，具有至少一转换区21，组配于接受例如一雷射光L激发时进行一波长转换。第二导热板30设置于第一导热10板的第二面12，其中第二导热板30的热导系数大于第一导热板10的热导系数。第三导热板40连接第二导热板30，且第三导热板40的热导系数大于第二导热板30的热导系数。第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40组配传导波长转换层20于波长转换产生的热量。
于本实施例中，波长转换装置1a可例如应用于反射式波长转换装置或穿透式波长转换装置。以波长转换装置1a应用于反射式波长转换装置为例，第一导热板10的第一面11为一反射面，波长转换层20设置于第一导热板10的第一面11上，并由第一面11将光线进行反射。第一导热板10的第二面12则依序设置有第二导热板30以及第三导热板40。波长转换层20的至少一转换区21、第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40于xy平面上的垂直投影区域至少部份重叠。其中第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40的热导系数自第一面11沿例如垂直方向(z轴)的散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。另一方面，若以波长转换装置1a应用于穿透式波长转换装置为例，其中第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40具透光性，且第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40的热导系数自第一面11沿例如垂直方向(z轴)的散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。于其他实施例中，第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40中的一者还可省略。本发明不受限于此。
图4为揭示本发明第三较佳实施例的波长转换装置的侧视图。于本实施例中，波长转换装置1b与图3所示波长转换装置1a相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，波长转换装置1b例如应用于反射式波长转换装置，第一导热板10例如是由例如由二氧化钛(TiO2)与硅氧聚合物(Silicone)构成于第二导热板30上，以使第一面11形成一反射面。于其他实施例中，第一导热板10可例如由二氧化钛混合玻璃粉或二氧化钛混合氧化铝粉经高温烧结所构成，第二导热板30则可使用陶瓷基板如氮化铝陶瓷基板，本发明并不以此为限。于本实施例中，波长转换装置1b还包括第一黏合层50。第一黏合层50设置于第二导热板30与第三导热板40之间，且第一黏合层50包括至少一第一黏合区51以及至少一第二黏合区52。其中至少一第一黏合区51于空间上对应于波长转换层20的至少一转换区21，且第一黏合区51的热导系数不小于第二黏合区52的热导系数。于本实施例中，波长转换层20的至少一转换区21于第一导热板10的垂直投影区域与第一黏合区51于第一导热板10或第二导热板30的垂直投影区域至少部份重叠。其中第一黏合区51由一导热材料所构成，导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混和黏结胶所构成的群组中至少一者。第二黏合区52由例如是硅胶、环氧树脂或其他黏合胶所构成，或是与第一黏合区51为相同的导热材料。本发明并不以此为限。
于本实施例中，第二导热板30以及第三导热板40之间还通过第一黏合层50连接，形成兼具良好附着和热传导的异质复合基板。其中第一黏合层50的第一黏合区51，具有高热导系数，且于空间上对应于至少一转换区21。由于波长转换层20的至少一转换区21、第一导热板10、第二导热板30、第一黏合区51、第三导热板40于xy平面上的垂直投影区域至少部份重叠，可确保例如沿z轴方向的散热途径达优化，以使转换区21于波长转换时产生的热量，可有效率的沿散热途径逸散，提升散热效率。另一方面，第一黏合层50的第二黏合区52，具有高黏合力，可确保第二导热板30以及第三导热板40之间的连接，同时避免于散热途径上形成热阻。借此，波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可自第一面11沿例如垂直方向(z轴)，经由第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40而排出，有效提升散热效率。
图5为揭示本发明第四较佳实施例的波长转换装置的侧视图。于本实施例中，波长转换装置1c图4所示波长转换装置1b相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，波长转换装置1c还包括第四导热板60以及第二黏合层70。第二黏合层70设置于第三导热板40与第四导热板60之间，且包括至少一第三黏合区71以及至少一第四黏合区72，其中至少一第三黏合区71于空间上对应于第一黏合区51，且第三黏合区71的热导系数不小于第四黏合区72的热导系数。于本实施例中，波长转换层20的至少一转换区21于第二导热板30的垂直投影区域与第一黏合区51于第二导热板30的垂直投影区域至少部份重叠。且第一黏合区51于第三导热板40的垂直投影区域与第三黏合区71于第三导热板40的垂直投影区域至少部份重叠。其中第一黏合区51与第三黏合区71由一导热材料所构成，导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混和黏结胶所构成的群组中至少一者。第二黏合区52与第四黏合区72则由例如是硅胶、环氧树脂或其他黏合胶所构成。本发明并不以此为限。
于本实施例中，第二导热板30、第三导热板40以及第四导热板60之间还分别通过第一黏合层50以及第二黏合层70连接。其中第一黏合层50的第一黏合区51以及第二黏合层70的第三黏合区71，具有高热导系数，且于空间上对应于至少一转换区21，可确保散热途径的优化，以使转换区21于波长转换时产生的热量，可有效率的沿散热途径逸散，提升散热效率。另一方面，第一黏合层50的第二黏合区52以及第二黏合层70的第四黏合区72，具有高黏合力，可确保第二导热板30与第三导热板40之间的连接以及第三导热板40与第四导热板60之间的连接，同时避免于散热途径上形成热阻。借此，波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可自第一面11沿例如垂直方向(z轴)，经由第一导热板10、第二导热板30、第三导热板40以及第四导热板60而排出，有效提升散热效率。要补充说明的是，雷射光L通常会以汇聚为一光斑的形式激发波长转换层20的转换区21，而上述光斑的照射面积即为主要热量的产生区域，而通常光斑的照射面积会小于转换区21的面积，因此上述的热量传递路径除了自热量产生区域沿垂直方向(z轴)以外，在各导热板及各黏合层上也会沿平面方向(x轴-y轴)进行传递，因此达到良好的散热。
需说明的是，于反射式波长转换装置的应用中，除了提供反射面的第一导热板10之外，波长转换装置1b至少包括有第二导热板30以及第三导热板40。于一第一示范例中，如波长转换装置1b的第二导热板30例如是一氮化铝板，厚度0.5mm。第一导热板10例如由一二氧化钛(TiO2)混合玻璃粉、纤维素以及单丁醚，经涂布、脱泡、干燥及高温烧结后，可形成于第二导热板30的表面。波长转换层20例如由钇铝石榴石(yttrium aluminium garnet，简称YAG)混合玻璃粉、纤维素以及单丁醚，经涂布、脱泡、干燥及高温烧结后，即可形成第一导热板10的第一面11上。第三导热板40例如是铝板，厚度0.7mm，以第一黏合层50贴合至第二导热板30。其中第一黏合区51可例如是一银膏，第二黏合区52则例如是一硅胶。于一第二示范例中，如波长转换装置1c的第四导热板60为一铜板，厚度0.7mm，以第二黏合层70贴合至第一示范例中第三导热板40。其中第三黏合区71可例如是一银膏，第四黏合区72则例如是一硅胶。
图6为比较本发明第一示范例与第二示范例相较于比较例的输出照度关系图。其中比较例未设置第三导热板40、第一黏合层50、第四导热板60、以及第二黏合层70。相较于比较例，由于第一示范例以及第二示范例中的波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可自第一面11沿例如垂直方向(z轴)，经由第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40排出，或再经第四导热板60而排出，具有较佳的散热效果，可避免转换效能劣化。
值得注意的是，于反射式波长转换装置的应用中，第一导热板10提供反射面，承载第一导热板10的第二导热板30可视实际应用选用构成材料。于一实施例中，当第一导热板10需通过烧结形成时，第二导热板30可例如是氧化铝基板或氮化铝基板，第三导热板40及第四导热板60可例如是铝板及铜板，借以优化散热途径。又于另一实施例中，为形成高反射率的第一导热板10，第一导热板10可例如是一高反射率的铝板，第二导热板30则可例如是铜板。由于第二导热板30的热导系数大于第一导热板10的热导系数，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。
图7为揭示本发明第五较佳实施例的波长转换装置的剖面结构图。图8为揭示图7中P1区域的截面图。于本实施例中，波长转换装置1d与图3所示波长转换装置1a相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，波长转换装置1d可例如但不限于应用于一投影机的荧光色轮。波长转换装置1d架构为一圆盘体，且还包括一驱动元件80，例如连接至第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40中的一者，组配驱动波长转换装置1d环绕一中心转轴C转动。需说明的是，本发明波长转换装置1d于实际应用时并不受限于静态使用或动态使用。于本实施中，第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40中的一者可通过例如一黏结胶或一栓锁元件接至例如马达转轴的驱动元件80。波长转换装置1d可受例如马达的驱动元件80驱动产生运动，例如环绕一中心转轴C转动。于其他实施中，驱动元件80还可省略，于后不再赘述。于本实施例中，波长转换层20呈一环状，中心转轴C贯穿环状的中心。其中第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40的热导系数自第一面11沿例如垂直方向(z轴)的散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可沿例如z轴方向的散热途径逸散，提升散热效率。另一方面，若以波长转换装置1d应用于穿透式波长转换装置为例，其中第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40具透光性，且第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40的热导系数自第一面11沿例如垂直方向(z轴)的散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。于其他实施例中，第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40中的一者还可省略。本发明不受限于此。
图9为揭示本发明第六较佳实施例的波长转换装置的剖面结构图。图10为揭示图9中P2区域的截面图。于本实施例中，波长转换装置1e与图7以及图8所示波长转换装置1d相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，波长转换装置1e同样架构为一圆盘体，且还例如是应用于反射式波长转换装置。第一导热板10例如是由例如由二氧化钛(TiO2)与硅氧聚合物(Silicone)构成于第二导热板30上，以使例如环状的第一面11形成一反射面。于其他实施例中，第一导热板10可例如由二氧化钛混合玻璃粉或二氧化钛混合氧化铝粉经烧结后构成，第二导热板30则为氮化铝陶瓷基板，本发明并不以此为限。于本实施例中，波长转换装置1e还包括第一黏合层50。第一黏合层50设置于第二导热板30与第三导热板40之间，且第一黏合层50包括至少一第一黏合区51以及至少一第二黏合区52。其中至少一第一黏合区51于空间上对应于波长转换层20的至少一转换区21，且第一黏合区51的热导系数不小于第二黏合区52的热导系数。于本实施例中，第一黏合区51与第二黏合区52分别形成一外环圈以及一内环圈。换言之，波长转换层20的至少一转换区21于第一导热板10的垂直投影区域与第一黏合区51于第一导热板10或第二导热板30的垂直投影区域至少部份重叠。其中第一黏合区51由一导热材料所构成，导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混合黏合胶所构成的群组中至少一者。第二黏合区52由例如是硅胶、环氧树脂或其他黏合胶所构成。本发明并不以此为限。
于本实施例中，第二导热板30以及第三导热板40之间还通过第一黏合层50连接。其中第一黏合层50的第一黏合区51，具有高热导系数，且于空间上对应于至少一转换区21，邻设外周缘，可确保散热途径的优化，以使转换区21于波长转换时产生的热量，可有效率的沿散热途径逸散，提升散热效率。另一方面，第一黏合层50的第二黏合区52，具有高黏合力，邻设中心转轴C，可确保第二导热板30以及第三导热板40之间的连接，同时避免于散热途径上形成热阻。邻设于中心转轴C的第二黏合区52还可一并整合驱动元件80连接至第二导热板30以及第三导热板40。借此，波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可自第一面11沿例如垂直方向(z轴)，经由第一导热板10、第二导热板30以及第三导热板40架构的外环圈结构而排出，有效提升散热效率。
图11为揭示本发明第七较佳实施例的波长转换装置的剖面结构图。图12为揭示图11中P3区域的截面图。于本实施例中，波长转换装置1f与图9以及图10所示波长转换装置1e相似，且相同的元件标号代表相同的元件、结构与功能，于此不再赘述。于本实施例中，于本实施例中，波长转换装置1f同样架构为一圆盘体，且还包括第四导热板60以及第二黏合层70。第二黏合层70设置于第三导热板40与第四导热板60之间，且包括至少一第三黏合区71以及至少一第四黏合区72，其中至少一第三黏合区71于空间上对应于第一黏合区51，且第三黏合区71的热导系数不小于第四黏合区72的热导系数。于本实施例中，第三黏合区71于空间上对应于第一黏合区51，且形成一外环圈。第四黏合区72于空间上则对应于与第二黏合区52，且形成一内环圈。波长转换层20的至少一转换区21于第二导热板30的垂直投影区域与第一黏合区51于第二导热板30的垂直投影区域至少部份重叠。且第一黏合区51于第三导热板40的垂直投影区域与第三黏合区71于第三导热板40的垂直投影区域至少部份重叠。其中第一黏合区51与第三黏合区71由一导热材料所构成，导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混合黏合胶所构成的群组中至少一者。第二黏合区52与第四黏合区72则由例如是硅胶、环氧树脂或其他黏合胶所构成。本发明并不以此为限。
于本实施例中，第二导热板30、第三导热板40以及第四导热板60之间还分别通过第一黏合层50以及第二黏合层70连接。其中第一黏合层50的第一黏合区51以及第二黏合层70的第三黏合区71具有高热导系数，且于空间上对应于至少一转换区21，邻设外周缘，可确保散热途径的优化，以使转换区21于波长转换时产生的热量，可有效率的沿散热途径逸散，提升散热效率。另一方面，第一黏合层50的第二黏合区52以及第二黏合层70的第四黏合区72，具有高黏合力，邻设中心转轴C，可确保第二导热板30与第三导热板40之间的连接以及第三导热板40与第四导热板60之间的连接，同时有助于整合驱动元件80连接至第二导热板30、第三导热板40以及第四导热板60。借此，波长转换层20的至少一转换区21在波长转换时产生的热量，可自第一面11沿例如垂直方向(z轴)，经由第一导热板10、第二导热板30、第三导热板40以及第四导热板60架构的外环圈结构而排出，有效提升散热效率。
综上所述，本发明提供一种波长转换装置。波长转换装置包括至少一具较低热导系数的第一导热板以及一具较高热导系数的第二导热板，形成异质复合基板。通过将波长转换层设置于具较低热导系数的第一导热板的第一面，具较高热导系数的第二导热板连接至第一导热板的第二面。由于至少两个导热板的热导系数沿散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。另外，波长转换装置可例如应用于反射式波长转换装置或穿透式波长转换装置。其中于反射式波长转换装置，波长转换层设置于第一导热板的反射面上，于第一导热板的反射面的第二面则依序设置有第二导热板以及第三导热板。其中至少三个导热板的热导系数自反射面沿散热途径递增，有利于最小化散热途径的热阻，以使波长转换层在波长转换时产生的热量，可沿散热途径逸散，提升散热效率。其中波长转换装置例如应用于一投影机的荧光色轮，波长转换层直接提供至少一转换区例如呈环状设置。于反射式波长转换应用时，波长转换层设置于多个导热板架构的反射面上，多个导热板自反射面沿散热途径递增热导系数，有利于最小化散热途径的热阻。此外，多个导热板之间可通过黏合层连接，其中黏合层包含至少两个黏合区，于空间上对应于转换区的黏合区，其热导系数不小于另一黏合区，而且各黏合层的热导系数不小于各导热板的热导系数，以确保散热途径的优化，并且不因黏合层而产生热阻抗，以使转换区于波长转换时产生的热量，可有效率的沿散热途径逸散，提升散热效率，避免转换效能劣化。
本发明得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附权利要求书所欲保护者。

Claims (20)

1.一种波长转换装置，其特征在于，包括：
一第一导热板，具有一第一面以及一第二面，其中该第一面与该第二面彼此相反；
一波长转换层，设置于该第一导热板的该第一面，组配进行一波长转换；
一第二导热板，设置于该第一导热板的该第二面上，其中该第二导热板的热导系数大于该第一导热板的热导系数，且该第一导热板与该第二导热板组配传导该波长转换层于该波长转换产生的热量；以及
一第三导热板，连接该第二导热板，该第三导热板的热导系数大于该第二导热板的热导系数，其中该第一导热板的该第一面包括一反射面，该波长转换层具有至少一转换区，于空间上对应于该反射面；
该波长转换层的该至少一转换区、该第一导热板、该第二导热板以及该第三导热板的垂直投影区域部份重叠，该第一导热板、该第二导热板以及该第三导热板的热导系数自该第一面沿垂直方向的散热途径递增。
2.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，还包括一第一黏合层，设置于该第一导热板与该第二导热板之间，且包括至少一第一黏合区以及至少一第二黏合区，其中该至少一第一黏合区于空间上对应于该至少一转换区，且该第一黏合区的热导系数不小于该第二黏合区的热导系数。
3.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，该波长转换层于该第一导热板的垂直投影区域与该第一黏合区于该第一导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
4.根据权利要求2所述的波长转换装置，其特征在于，还包括一第二黏合层，设置于该第二导热板与该第三导热板之间，且包括至少一第三黏合区以及至少一第四黏合区，其中该至少一第三黏合区于空间上对应于该第一黏合区，且该第三黏合区的热导系数不小于该第四黏合区的热导系数。
5.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，该第一黏合区于该第二导热板的垂直投影区域与该第三黏合区于该第二导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
6.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，该第一黏合区与该第三黏合区由一导热材料所构成，该导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混合黏合胶所构成的群组中至少一者。
7.根据权利要求4所述的波长转换装置，其特征在于，该第二黏合区与该第四黏合区由一黏合胶所构成。
8.根据权利要求1所述的波长转换装置，其特征在于，该波长转换装置为一荧光色轮，该波长转换层呈一环状。
9.一种波长转换装置，其特征在于，包括：
一第一导热板，具有一第一面以及一第二面，其中该第一面与该第二面彼此相反；
一波长转换层，设置于该第一导热板的该第一面，具有至少一转换区，组配进行一波长转换；
至少一第二导热板，设置于该第一导热板的该第二面上，其中该第二导热板的热导系数大于该第一导热板的热导系数，且该第一导热板与该第二导热板组配传导该波长转换层于该波长转换产生的热量；
至少一第一黏合层，设置于该第一导热板与该第二导热板之间，且包括至少一第一黏合区以及至少一第二黏合区，其中该至少一第一黏合区于空间上对应于该至少一转换区，且该第一黏合区的热导系数不小于该第二黏合区的热导系数；以及
一第三导热板，连接该第二导热板，该第三导热板的热导系数大于该第二导热板的热导系数，其中该第一导热板的该第一面包括一反射面，该波长转换层具有至少一转换区，于空间上对应于该反射面；
该波长转换层的该至少一转换区、该第一导热板、该第二导热板以及该第三导热板的垂直投影区域部份重叠，该第一导热板、该第二导热板以及该第三导热板的热导系数自该第一面沿垂直方向的散热途径递增。
10.根据权利要求9所述的波长转换装置，其特征在于，还包括一第二黏合层，设置于该第二导热板与该第三导热板之间，且包括至少一第三黏合区以及至少一第四黏合区，其中该至少一第三黏合区于空间上对应于该第一黏合区，且该第三黏合区的热导系数不小于该第四黏合区的热导系数。
11.根据权利要求10所述的波长转换装置，其特征在于，该波长转换层于该第一导热板的垂直投影区域与该第一黏合区于该第一导热板的垂直投影区域至少部份重叠，且该第一黏合区于该第二导热板的垂直投影区域与该第三黏合区于该第二导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
12.根据权利要求10所述的波长转换装置，其特征在于，该第一黏合区与该第三黏合区由一导热材料所构成，该导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混合黏合胶所构成的群组中至少一者。
13.根据权利要求10所述的波长转换装置，其特征在于，该第二黏合区与该第四黏合区由一黏合胶所构成。
14.根据权利要求9所述的波长转换装置，其特征在于，该第一黏合区与该第二黏合区分别形成一外环圈以及一内环圈。
15.一种波长转换装置，其特征在于，包括：
一第一导热板，具有一第一面以及一第二面，其中该第一面与该第二面彼此相反，且该第一面为一反射面；
一波长转换层，设置于该第一导热板的该第一面，组配进行一波长转换，该波长转换层具有至少一转换区，于空间上对应于该反射面；以及
一第二导热板，设置于该第一导热板的该第二面上，其中该第二导热板的热导系数大于该第一导热板的热导系数；以及
一第三导热板，连接至该第二导热板，其中该第三导热板的热导系数大于该第二导热板的热导系数，该波长转换层的该至少一转换区、该第一导热板、该第二导热板以及该第三导热板的垂直投影区域部份重叠，该第一导热板、该第二导热板以及该第三导热板的热导系数自该第一面沿垂直方向的散热途径递增。
16.根据权利要求15所述的波长转换装置，其特征在于，还包括一驱动元件，连接至该第一导热板、该第二导热板以及该第三导热板中的一者，组配驱动该波长转换装置环绕一中心转轴转动。
17.根据权利要求16所述的波长转换装置，其特征在于，该波长转换层呈一环状，该中心转轴贯穿该环状的中心。
18.根据权利要求15所述的波长转换装置，其特征在于，还包括：
一第一黏合层，设置于该第一导热板与该第二导热板之间，且包括至少一第一黏合区以及至少一第二黏合区，其中该至少一第一黏合区于空间上对应于该至少一转换区，且该第一黏合区的热导系数不小于该第二黏合区的热导系数；以及
一第二黏合层，设置于该第二导热板与该第三导热板之间，且包括至少一第三黏合区以及至少一第四黏合区，其中该至少一第三黏合区于空间上对应于该第一黏合区，且该第三黏合区的热导系数不小于该第四黏合区的热导系数。
19.根据权利要求18所述的波长转换装置，其特征在于，该波长转换层于该第一导热板的垂直投影区域与该第一黏合区于该第一导热板的垂直投影区域至少部份重叠，且该第一黏合区于该第二导热板的垂直投影区域与该第三黏合区于该第二导热板的垂直投影区域至少部份重叠。
20.根据权利要求18所述的波长转换装置，其特征在于，该第一黏合区与该第三黏合区由一导热材料所构成，该导热材料选自由银、铜、钻石粉以及石墨烯混合黏合胶所构成的群组中至少一者，其中该第二黏合区与该第四黏合区由一黏合胶所构成。
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