CN208547768U - 波长转换模块以及投影装置 - Google Patents
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Abstract
一种波长转换模块以及投影装置。波长转换模块包括一基板以及一波长转换层。波长转换层位于基板上，并具有多个第一孔洞。波长转换层包括一波长转换材料、一第一结合材料以及一第一填补胶材。波长转换材料散布于第一结合材料中。第一填补胶材用于填补至少部分多个第一孔洞。投影装置包括上述的波长转换模块、一激发光源、一光阀以及一投影镜头。本实用新型的波长转换模块具有良好的转换效率以及可靠度。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种光学模块以及包含上述光学构件的光学装置，且特别是有关于一种波长转换模块以及投影装置。
背景技术
近来以发光二极管(light-emitting diode,LED)和激光二极管(laser diode)等固态光源为主的投影装置渐渐在市场上占有一席之地。由于激光二极管具有高于约20％的发光效率，为了突破发光二极管的光源限制，因此渐渐发展了以激发光源激发荧光粉而产生投影机所需用的纯色光源。
然而，一般而言，现有荧光粉轮的制程是将荧光粉或反射材料混合硅胶(Silicone)涂布于荧光粉轮的基板上而分别构成荧光粉轮的波长转换层或反射层，但硅胶却有不耐高温的特性与劣化等问题，因此当雷射光长时间激发荧光粉轮时，硅胶无法耐高温而易导致劣化或烧损，将影响此种荧光粉轮的发光效率以及可靠度。另一方面，有另一种荧光粉轮的制程是以无机胶合材料(例如：玻璃胶或陶瓷材料)取代硅胶混合荧光粉或反射材料而构成荧光粉轮。以此制程形成的荧光粉轮具有较佳的导热率及耐热性，然而此种荧光粉轮在烧结或固化成型的过程中，会有一些结合剂、分散剂、添加剂等挥发到空气中，就在波长转换层或反射层中产生孔洞。这些孔洞的存在会使得波长转换层的转换效率变差以及劣化波长转换层或反射层的导热效果，进而影响荧光粉轮的可靠度与寿命。
“背景技术”部分只是用来帮助了解本实用新型内容，因此在“背景技术”部分所揭露的内容可能包含一些没有构成本领域技术人员所知道的已知技术。在“背景技术”部分所揭露的内容，不代表该内容或者本实用新型一个或多个实施例所要解决的问题，在本实用新型申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。
实用新型内容
本实用新型提供一种波长转换模块，具有良好的转换效率以及可靠度。
本实用新型提供一种投影装置，具有良好的光学品质以及可靠度。
本实用新型的其他目的和优点可以从本实用新型所揭露的技术特征中得到进一步的了解。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种波长转换模块。波长转换模块包括一基板以及一波长转换层。波长转换层位于基板上，并具有多个第一孔洞。波长转换层包括一波长转换材料、一第一结合材料以及一第一填补胶材。波长转换材料散布于第一结合材料中。第一填补胶材用于填补至少部分多个第一孔洞。
为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本实用新型的一实施例提出一种投影装置。投影装置包括上述的波长转换模块、一激发光源、一光阀以及一投影镜头。激发光源用于发出一激发光束，其中激发光束传递至波长转换模块，并经由波长转换模块转换为一照明光束。光阀位于照明光束的传递路径上且用于将照明光束转换成一影像光束。投影镜头位于影像光束的传递路径上且适于将影像光束转换成一投影光束。
基于上述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，波长转换模块借由第一结合材料与第一填补胶材的材质选择，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度。并且，波长转换模块亦可借由填补在孔洞中的第一填补胶材，而使波长转换层保持良好的转换效率。此外，使用了上述的波长转换模块以及投影装置，亦可因此具有良好的可靠度以及转换效率。
为让本实用新型的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1A是本实用新型一实施例的一种波长转换模块的剖视示意图。
图1B是图1A的波长转换模块的俯视图。
图2至图12是本实用新型各实施例的一种波长转换模块的剖视示意图。
图13A是本实用新型一实施例的一种波长转换模块的制作流程图。
图13B是图13A的一种波长转换层制程步骤的流程图。
图14A是本实用新型一实施例的另一种波长转换模块的制作流程图。
图14B是图14A的一种反射层制程步骤的流程图。
图15是本实用新型一实施例的一种投影装置的架构示意图。
图16是本实用新型一实施例的另一种投影装置的架构示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图之一较佳实施例的详细说明中，将可清楚地呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型。
图1A是本实用新型一实施例的一种波长转换模块的剖视示意图。图1B是图1A的波长转换模块的俯视图。请参照图1A与图1B，本实施例的波长转换模块100A具有至少一波长转换光学区WR与一光通过区TR，且波长转换模块100A包括一基板110以及一波长转换层120。具体而言，如图1A所示，在本实施例中，波长转换层120位于基板110上，且对应一波长转换光学区WR而设置。在本实施例中，基板110的材质可为铝或氮化铝等具有良好的导热率与耐热性的材料。
更具体而言，如图1A所示，在本实施例中，波长转换层120具有多个第一孔洞CA1，且包括一波长转换材料WM、一第一结合材料BM1以及一第一填补胶材FM1。波长转换材料WM散布于第一结合材料BM1中。第一填补胶材FM1用于填补至少部分多个第一孔洞 CA1。
举例而言，在本实施例中，波长转换材料WM例如为荧光粉，第一结合材料BM1为无机胶合材料，其材质可包含二氧化硅、硅酸盐类、磷酸盐类或纳米级二氧化硅等材料，而第一结合材料BM1具有良好的导热率。如此，借此形成的波长转换层120可具有良好的导热率、耐热性以及可靠度，而能承受较大的激光能量。
具体而言，由于借由此种第一结合材料BM1而形成波长转换层 120的过程时，第一孔洞CA1亦会随之在波长转换层120中产生，而位于波长转换层120中，因此须利用第一填补胶材FM1填补。具体而言，如图1A所示，在本实施例中，第一填补胶材FM1位于波长转换层120中，且填补了这些第一孔洞CA1的一部分，而可降低在波长转换层120中第一孔洞CA1所占的体积比例。举例而言，在本实施例中，未被第一填补胶材FM1填补的多个孔洞占波长转换层120的体积百分比则可降为3％以下。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本实用新型。
举例而言，在本实施例中，第一填补胶材FM1为无机胶合材料。如此，在减少波长转换层120中的第一孔洞CA1所占的体积比例的同时，亦可同时保有良好的导热率与耐热性，而能承受较大的激光能量。并且，在本实施例中，亦可依制程或产品需求，来对应地选择第一填补胶材FM1与第一结合材料BM1的材质。举例而言，在本实施例中，第一填补胶材FM1的材质与第一结合材料BM1的材质可视制程及构件上的相容性来选择相同的材质或不同的材质，以尽量减少在波长转换层120中的第一孔洞CA1所占的体积比例，而形成较为致密的结构，以增加波长转换模块的可靠度。
另一方面，如图1A所示，在本实施例中，波长转换模块还包括一反射层130，位于基板110与波长转换层120之间。具体而言，如图1A所示，反射层130具有多个第二孔洞CA2，且包括一散射材料 RM、一第二结合材料BM2、以及一第二填补胶材FM2。散射材料RM 均匀散布于第二结合材料BM2中，且第二填补胶材FM2用于填补至少部分多个第二孔洞CA2。
举例而言，在本实施例中，第二结合材料BM2亦为无机胶合材料，其材质可包含二氧化硅、硅酸盐类、磷酸盐类或纳米级二氧化硅等材料，而具有良好的导热率。此外，散射材料RM的材质可为二氧化钛 (TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氮化硼(BN)、二氧化锆(ZrO2) 等。如此，借此形成的反射层130可具有良好的导热率、耐热性以及可靠度，而能承受较大的激光能量。
然而，由于借由此种第二结合材料BM2混合散射材料RM而形成反射层130的过程时，第二孔洞CA2亦会随之产生，因此须利用第二填补胶材FM2填补。具体而言，如图1A所示，在本实施例中，第二填补胶材FM2填补了这些第二孔洞CA2的一部分，而可降低在反射层130中第二孔洞CA2所占的体积比例。举例而言，在本实施例中，未被第二填补胶材FM2填补的多个孔洞占反射层130的体积百分比亦可降为3％以下。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本实用新型。
举例而言，在本实施例中，第二填补胶材FM2为无机胶合材料。如此，在减少反射层130中的第二孔洞CA2所占的体积比例的同时，亦可同时保有良好的导热率与耐热性，而能承受较大的雷射能量。并且，在本实施例中，亦可依制程或产品需求，来对应地选择第二填补胶材FM2与第二结合材料BM2的材质。举例而言，在本实施例中，第二填补胶材FM2的材质与第二结合材料BM2的材质可视制程及构件上的相容性来选择相同的材质或不同的材质，以尽量减少在反射层 130中的第二孔洞CA2所占的体积比例，而形成较为致密的结构，以增加波长转换模块的可靠度。
此外，如图1A所示，在本实施例中，波长转换模块还可选择性地包括一导热胶层140，位于反射层130与基板110之间。当形成反射层130的制程过程中的固化温度大于300℃时，则可先进行反射层 130的制作，再借由导热胶层140将反射层130贴附于基板110上。此外，本实施例的导热胶层140虽然以位于反射层130与基板110之间为例示，但本实用新型不局限于此。在其他的实施例中，若形成波长转换层120的制程过程中的固化温度亦大于300℃时，也可先进行波长转换层120的制作，再借由另一导热胶层(未绘示)将波长转换层120贴附于反射层130上，此一导热胶层则会位于波长转换层120 与反射层130之间，且为透光材质，其他细节可参照图5B的实施例的说明，在此不予赘述。
如此，波长转换模块100A借由第一结合材料BM1、第二结合材料BM2、第一填补胶材FM1与第二填补胶材FM2的材质选择，而可提升波长转换模块100A的导热率、耐热性以及可靠度。并且，波长转换模块100A亦可借由填补在第一孔洞CA1中的第一填补胶材 FM1，而使波长转换层120保持良好的转换效率。
图2是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。请参照图 2，图2的波长转换模块100B与图1A的波长转换模块100A类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块100B的第一填补胶材 FM1为有机胶合材料，且第二填补胶材FM2也为有机胶合材料。举例而言，第一填补胶材FM1与第二填补胶材FM2的材质可为硅胶。如此，由于有机胶合材料的固含量较大，在固化后能填满较多部分的孔洞，因而减少在波长转换层120中的第一孔洞CA1以及在反射层130 中的第二孔洞CA2所占的体积比例，而形成更为致密的结构，而能增加波长转换模块的结构强度以及可靠度，并最佳化波长转换模块的转换效率。
并且，波长转换模块亦可借由选择第一结合材料BM1与第二结合材料BM2的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图3是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。图3的波长转换模块100C与图1A的波长转换模块100A类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块100C的第一填补胶材FM1为有机胶合材料，而第二填补胶材FM2为无机胶合材料。如此，借由第一填补胶材FM1为有机胶合材料的材质选择，则能减少在波长转换层120 中的第一孔洞CA1所占的体积比例，而形成更为致密的结构，而能增加波长转换模块的结构强度以及可靠度，并最佳化波长转换模块的转换效率。
并且，借由第二填补胶材FM2为无机胶合材料的材质选择，则能在减少反射层130中的第二孔洞CA2所占的体积比例的同时，亦可同时保有良好的导热率与耐热性，而能承受较大的激光能量。并且，在本实施例中，亦可依制程或产品需求，来对应地选择第二填补胶材FM2 与第二结合材料BM2的材质，以期能最小化在反射层130中的第二孔洞CA2所占的体积比例，来最佳化波长转换模块的可靠度。
并且，波长转换模块亦可借由选择第一结合材料BM1与第二结合材料BM2的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图4是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。图4的波长转换模块100D与图1A的波长转换模块100A类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块100D的第一填补胶材FM1为无机胶合材料，第二填补胶材FM2为有机胶合材料。如此，在减少波长转换层120中的第一孔洞CA1所占的体积比例的同时，由于第一填补胶材FM1为具有良好导热率与耐热性的无机胶合材料，因此亦可同时保有良好的导热率与耐热性，而能承受较大的激光能量。并且，在本实施例中，亦可依制程或产品需求，来对应地选择第一填补胶材FM1与第一结合材料BM1的材质，以尽量减少在波长转换层120中的第一孔洞CA1所占的体积比例，而形成较为致密的结构，以增加波长转换模块的可靠度。
并且，借由第二填补胶材FM2为有机胶合材料的材质选择，则能减少在反射层130中的第二孔洞CA2所占的体积比例，而形成更为致密的结构，而能增加波长转换模块的结构强度以及可靠度，并最佳化波长转换模块的转换效率。
并且，波长转换模块亦可借由选择第一结合材料BM1与第二结合材料BM2的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图5A是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。图5A的波长转换模块200A与图1A的波长转换模块100A类似，而差异如下所述。在本实施例中，反射层230为基板110的表面上镀有具备保护层或介电质层的金属层，其材质可为银或铝。由于反射层230的厚度极薄，因此具有良好的导热率与耐热性，而能承受更大的激光能量，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度。因此，波长转换模块200A的反射层230不需要配置散射材料、填补胶材等。
并且，波长转换模块200A亦可借由选择波长转换层120的第一填补胶材FM1与第一结合材料BM1的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图5B是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。图5B的波长转换模块200B与图5A的波长转换模块200A类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块包括一导热胶层240，位于反射层230与波长转换层120之间。举例而言，在本实施例中，当形成波长转换层120的制程过程中的固化温度亦大于300℃时，可先进行波长转换层120的制作，再借由导热胶层240将波长转换层120贴附于反射层230上。如此一来，导热胶层240则会位于波长转换层120与反射层230之间，且导热胶层240的材质可选择为透光材质，而使经由波长转换层120中产生的转换光束能穿透导热胶层240，而被反射层230反射后，由波长转换层120的出光面出光。
在本实施例中，波长转换模块200B亦可借由选择第一填补胶材 FM1与第一结合材料BM1的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图6是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。图6的波长转换模块200C与图5A的波长转换模块200A类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块200C的第一填补胶材FM1为有机胶合材料。如此，借由第一填补胶材FM1为有机胶合材料的材质选择，则能减少在波长转换层120中的第一孔洞CA1所占的体积比例，而形成更为致密的结构，而能增加波长转换模块的结构强度以及可靠度，并最佳化波长转换模块的转换效率。
并且，波长转换模块200C亦可借由选择第一结合材料BM1的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图7与图8是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。图 7的波长转换模块200D、图8的波长转换模块200E与图5的波长转换模块200A类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块 200D、波长转换模块200E的至少部分第一填补胶材FM1与第一结合材料BM1不同。
具体而言，如图7与图8所示，波长转换层120具有彼此相对的一第一表面121与一第二表面122，其中第一表面121朝向基板110。波长转换层120中的第一孔洞CA1包括多个表面孔洞CAS以及多个中心孔洞CAC，多个表面孔洞CAS邻近于第一表面121与第二表面 122，中心孔洞CAC相对于多个表面孔洞CAS不与第一表面121与第二表面122相邻，即中心孔洞CAC散布于波长转换层120中邻近于第一表面121的表面孔洞CAS与邻近于第二表面122的表面孔洞CAS 之间。并且，如图7与图8所示，第一填补胶材FM1包括用于填补多个表面孔洞CAS的一表面填补胶材FMS与用于填补多个中心孔洞 CAC的一中心填补胶材FMC。
在这些实施例中，表面填补胶材FMS与中心填补胶材FMC可选择性地为不同材质。具体而言，表面填补胶材FMS为无机胶合材料及有机胶合材料之其一，且中心填补胶材FMC为无机胶合材料及有机胶合材料之另一。举例而言，在图7的实施例中，表面填补胶材FMS为无机胶合材料，而中心填补胶材FMC为有机胶合材料。在图8的实施例中，表面填补胶材FMS为有机胶合材料，而中心填补胶材FMC为无机胶合材料。
借此，即可依制程或产品需求，来对应地选择位于波长转换层120 中的不同位置的第一填补胶材FM1的材质。举例而言，由于在填补第一填补胶材FM1的制程中，会需要考量如：粒子粒径、接触表面性质以及分子亲水性的诸多因素，因此表面填补胶材FMS的材质与中心填补胶材FMC的材质可视制程及构件上的相容性来选择能最有效的渗透或填入第一孔洞CA1的材质，有时可选择为无机胶合材料，而有时可选择为有机胶合材料，以尽量减少在波长转换层120中的第一孔洞 CA1所占的体积比例，而形成最为致密的结构，以最佳化波长转换模块的可靠度，并最佳化波长转换模块的转换效率。
并且，波长转换模块亦可借由选择第一结合材料BM1的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图9是本实用新型的一种波长转换模块的剖视示意图。图9的波长转换模块300A与图1A的波长转换模块100A或是图5B的波长转换模块200B类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块 300A不包括反射层130或反射层230，且基板110为透明材质。举例而言，基板110的材质可为玻璃。此外，波长转换模块300A亦可视需求选择性地形成导热胶层240，导热胶层240位于基板110与波长转换层120之间。关于导热胶层240的其他细节可参照图5B的实施例的说明，在此不予赘述。
如此，波长转换模块300A即可形成为一穿透式波长转换模块，而使经由波长转换层120中产生的转换光束能依序穿透导热胶层240 及基板110。并且，由于波长转换模块300A亦可借由选择第一填补胶材FM1与第一结合材料BM1的材质为无机胶合材料，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而达到与前述的波长转换模块类似的效果，在此就不予赘述。
图10至图12是本实用新型各实施例的一种波长转换模块的剖视示意图。图10至图12的波长转换模块300B、波长转换模块300C以及波长转换模块300D分别与图2的波长转换模块100B、图7的波长转换模块200D以及图8的波长转换模块200E类似，而差异如下所述。在本实施例中，波长转换模块300B、波长转换模块300C以及波长转换模块300D皆不包括反射层130或反射层230，且基板110为透明材质。此外，波长转换模块300B、波长转换模块300C以及波长转换模块300D亦可视需求选择是否形成导热胶层240，导热胶层240位于所述基板110与所述波长转换层120之间。关于导热胶层240的其他细节可参照图5B的实施例的说明，在此不予赘述。
如此，波长转换模块300B、波长转换模块300C以及波长转换模块300D即可形成为穿透式的波长转换模块。并且，由于波长转换模块300B、波长转换模块300C以及波长转换模块300D亦可借由第一填补胶材FM1与第一结合材料BM1的材质选择，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度，而分别达到与前述的波长转换模块100B、波长转换模块200D以及波长转换模块200E类似的效果，在此就不予赘述。
以下将搭配图13A至图14B来针对波长转换模块100A至波长转换模块200E的制作流程进行进一步地解说。
图13A是本实用新型一实施例的一种波长转换模块的制作流程图。图13B是图13A的一种波长转换层制程步骤的流程图。请参照图 13A，首先，执行步骤S110，提供一基板110。接着，执行步骤S120，形成一波长转换层120于基板110上，且波长转换层120借由一波长转换层制程步骤形成。
举例而言，如图13B所示，波长转换层制程步骤可包括下列步骤 S121、S122、S123、S124。首先，执行步骤S121，提供一波长转换材料WM与一第一结合材料BM1，其中波长转换材料WM散布于第一结合材料BM1中。接着，执行步骤S122，以一第一固化温度固化波长转换材料WM与第一结合材料BM1，形成多个第一孔洞CA1，其中多个第一孔洞CA1于散布于第一结合材料BM1中。接着，执行步骤S123，提供一第一填补胶材FM1并使第一填补胶材FM1填充于至少部分多个第一孔洞CA1中。举例而言，填补第一填补胶材FM1于第一孔洞CA1中的方法包括浸泡、高压喷射、高压施压或真空除气等制程。如此，第一填补胶材FM1将可渗透入部分的第一孔洞CA1中。接着，执行步骤S124，以一第二固化温度固化第一填补胶材FM1，以形成波长转换层120。
值得注意的是，当步骤S122中的第一固化温度或步骤S124中的第二固化温度大于300℃时，可先藉由波长转换层制程步骤(即执行步骤S121至步骤S124)形成波长转换层120后，再借由导热胶层240将波长转换层120贴附于基板110上。如此，即可形成类似图9至图10的波长转换模块300A以及波长转换模块300B的结构。
另一方面，当步骤S122中的第一固化温度或步骤S124中的第二固化温度不大于300℃时，则可选择直接于基板110上实行波长转换层制程步骤，且步骤S121中的提供波长转换材料WM与第一结合材料BM1的方法包括涂布波长转换材料WM与第一结合材料BM1于基板110上。举例而言，可将波长转换材料WM与第一结合材料BM1 形成混合物后，再涂布于基板110上，并继续执行步骤S122至步骤 S124的制程，如此，即可形成类似图11至图12的波长转换模块300C 以及波长转换模块300D的结构。
图14A是本实用新型一实施例的另一种波长转换模块的制作流程图。图14B是图14A的一种反射层制程步骤的流程图。图14A的波长转换模块的制作流程与图13A的波长转换模块的制作流程类似，而差异如下所述。在本实施例中，在执行形成波长转换层120的步骤S120 之前，会先执行步骤S130，而形成一反射层130或反射层230于基板上，其中反射层130或反射层230位于基板110与波长转换层120之间。
举例而言，形成反射层230于基板110上的方法包括涂布一反射材料于基板110上或于形成一反射镀膜于基板110上。如此，即可形成类似图5A的波长转换模块200A至图8的波长转换模块200E的结构。或是，亦可如图14B所示，借由一反射层制程步骤形成图1A的波长转换模块100A至图4的波长转换模块100D中的反射层130。
举例而言，如图14B所示，反射层制程步骤可包括下列步骤S131、 S132、S133、S134。首先，执行步骤S131，提供一散射材料RM与一第二结合材料BM2，其中散射材料RM均匀散布于第二结合材料BM2 中。接着，执行步骤S132，固化散射材料RM与第二结合材料BM2，形成多个第二孔洞CA2，其中多个第二孔洞CA2散布于第二结合材料 BM2中。接着，执行步骤S133，提供一第二填补胶材FM2，并使第二填补胶材FM2填充于至少部分多个第二孔洞CA2中。举例而言，填补第二填补胶材FM2于第二孔洞CA2中的方法包括浸泡、高压喷射、高压施压或真空除气等制程。接着，执行步骤S134，固化第二填补胶材FM2，以形成反射层。
值得注意的是，当步骤S132或步骤S134中的固化温度大于300 ℃时，亦可先借由反射层制程步骤(即执行步骤S131至步骤S134)形成反射层130后，再借由一导热胶层140将反射层130贴附于基板100 上。如此，即可形成类似图1A的至图4的波长转换模块100A至波长转换模块100D的结构。
另一方面，当步骤S132或步骤S134中的固化温度不大于300℃时，反射层130亦可选择于基板110上直接形成。此时步骤S131中的提供一散射材料RM与一第二结合材料BM2的方法可包括于基板上涂布波长转换材料WM与第一结合材料BM1的混合物。之后，再继续执行步骤S132至步骤S134的制程。如此，即可形成类似图1A至图4 的波长转换模块100A至波长转换模块100D，却不包括导热胶层140 的结构。此外，此一直接于基板110上形成反射层130的制程制作成本较为低廉，因此有利于量产及商业竞争。
如此，即可形成前述图1A至图12的波长转换模块100A至波长转换模块300D。在这些实施例中，借由添加第一填补胶材FM1的制程所形成的波长转换模块100A至波长转换模块300D，能使波长转换模块100A至波长转换模块300D皆具有良好的可靠度以及转换效率。
图15是本实用新型一实施例的一种投影装置的架构示意图。请分别参照图1A至图8以及图15，投影装置400包括一激发光源410、一分光单元420、一前述的波长转换模块100(即是图1A至图8中的波长转换模块100A、100B、100C、100D、200A、200B、200C、200D 与200E的任一者)、一光阀450以及一投影镜头460。在本实施例中，波长转换模块100A、100B、100C、100D、200A、200B、200C、200D 与200E的结构已在前文中详述，在此就不予赘述。在本实施例中，光阀450例如为一数字微镜元件(digital micro-mirror device,DMD) 或是一硅基液晶面板(liquid-crystal-on-silicon panel,LCOS panel)。然而，在其他实施例中，光阀450亦可以是穿透式液晶面板或其他光束调变器。
如图15所示，在本实施例中，激发光源410用于发出一激发光束 50。在本实施例中，激发光源410为激光光源，而激发光束50为蓝色激发光束。举例而言，激发光源410可包括多个排成阵列的蓝色激光二极管(未绘示)，但本实用新型不局限于此。
具体而言，如图15所示，在本实施例中，分光单元420配置于激发光束50的传递路径上，且位于激发光源410与波长转换模块100 之间。具体而言，分光单元420可以是部分穿透部分反射元件、分色元件、偏振分光元件或其他各种可将光束分离的元件。举例而言，在本实施例中，分光单元420例如可让蓝色光束穿透，而对其他颜色(如红色、绿色、黄色等)的光束提供反射作用。也就是说，分光单元420 可让蓝色的激发光束50穿透，如此一来，激发光束50可穿透分光单元420并入射至波长转换模块100。
举例而言，如图1A、图1B与图15所示，波长转换模块100位于激发光束50的传递路径上，且波长转换模块100的至少一波长转换光学区WR用于将激发光束50转换为至少一转换光束60，波长转换模块100的光通过区TR适于使激发光束50通过而传递至后续的光传递模块LT，再传递回分光单元420。此外波长转换模块100还包括一第一致动器(未绘示)，适于使光通过区TR与至少一波长转换光学区 WR在不同时间中进入激发光束50的照射范围内，而选择性地使该激发光束50通过或被转换为至少一转换光束60。之后，如图15所示，来自波长转换模块100的激发光束50与至少一转换光束60则可被导引至分光单元420，而被反射至后续的滤光模块430上。
举例而言，如图15所示，投影装置400还包括一滤光模块430，滤光模块430位于激发光束50与转换光束60的传递路径上，并具有滤光光学区(未绘示)与透光区(未绘示)。滤光模块430还包括一第二致动器(未绘示)，适于使滤光光学区(未绘示)在不同时间中对应地进入转换光束60的照射范围内，以分别形成红色光束与绿色光束。另一方面，滤光模块430的透光区(未绘示)在不同时间中亦会对应地进入激发光束50的照射范围内，以形成蓝色光束。如此，即可使激发光束50与转换光束60依时序地形成具有多种不同颜色的照明光束 70。
另一方面，如图15所示，在本实施例中，投影装置400还包括一光均匀化元件440，光均匀化元件440位于照明光束70的传递路径上。在本实施例中，光均匀化元件440包括一积分柱(Integration Rod)，但本实用新型不局限于此。更详细而言，如图15所示，当来自滤光模块 430的照明光束70传递至光均匀化元件440时，光均匀化元件440可使照明光束70均匀化，并使其传递至光阀450。
接着，如图15所示，光阀450位于照明光束70的传递路径上，且用于将照明光束70转换成一影像光束80。投影镜头460位于影像光束80的传递路径上且用于将影像光束80转换成一投影光束90，以将投影光束90投射至一屏幕(未绘示)上，以形成影像画面。由于照明光束70会聚在光阀450上后，光阀450依序将照明光束70转换成不同颜色的影像光束80传递至投影镜头460，因此，经由投影镜头460 投射出的投影光束90所形成的影像画面便能够成为彩色画面。
如此一来，投影装置400借由采用了具有良好的可靠度以及转换效率的波长转换模块100(即是图1A至图8中的波长转换模块100A、 100B、100C、100D、200A、200B、200C、200D与200E的任一者)，亦可因此具有良好的可靠度以及转换效率。
在前述的实施例中，投影装置400虽以包含反射式波长转换模块100A、100B、100C、100D、200A、200B、200C、200D与200E的任一者为例示，但本实用新型不局限于此。在其他的实施例中，波长转换模块亦可为穿透式波长转换模块，任何所属领域中具有通常知识者在参照本实用新型之后，当可对其光路作适当的更动，惟其仍应属于本实用新型的范畴内。以下将另举部分实施例作为说明。
图16是本实用新型一实施例的另一种投影装置的架构示意图。请参照图16，本实施例的投影装置500与图15的投影装置400类似，而两者的差异如下所述。在本实施例中，投影装置500采用的是波长转换模块300(即是图9至图12中的波长转换模块300A、300B、300C、300D中的任一者)，而不具有反射层的结构，且基板为透明材质。也就是说，波长转换模块300为穿透式波长转换模块，而用于使激发光束50穿透。
具体而言，如图16所示，在本实施例中，当波长转换模块300 的光通过区TR进入激发光束50的照射范围时，激发光束50穿透波长转换模块300。另一方面，在本实施例中，当至少一波长转换区WR 进入激发光束50的照射范围时，激发光束50被至少一波长转换区 WM转换为至少一转换光束60，且至少一转换光束60穿透波长转换模块300。之后，来自波长转换模块300的至少一转换光束60及激发光束50则可被导引滤光模块430上。滤光模块430再分别将激发光束 50与至少一转换光束60分别形成红色光束与绿色光束与蓝色光束，并借此形成之后的照明光束70与影像光束80。
如此一来，投影装置500借由采用了具有良好的可靠度以及转换效率的波长转换模块300(即是图9至图12中的波长转换模块300A、 300B、300C、300D中的任一者)，亦可因此具有良好的可靠度以及转换效率。
综上所述，本实用新型的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本实用新型的实施例中，波长转换模块借由第一结合材料与第一填补胶材的材质选择，而可提升波长转换模块的导热率、耐热性以及可靠度。并且，波长转换模块亦可借由填补在孔洞中的第一填补胶材，而使波长转换层保持良好的转换效率。此外，使用了上述的波长转换模块以及投影装置，亦可因此具有良好的可靠度以及转换效率。本实用新型的实施例的波长转换模块的形成方法借由添加第一填补胶材的制程所形成的波长转换模块，能使波长转换模块具有良好的可靠度以及转换效率。
惟以上所述者，仅为本实用新型之较佳实施例而已，当不能以此限定本实用新型实施之范围，即所有依本实用新型权利要求书及实用新型内容所作之简单的等效变化与修改，皆仍属本实用新型专利涵盖之范围内。另外本实用新型的任一实施例或权利要求不须达成本实用新型所揭露之全部目的或优点或特点。此外，摘要和题目仅是用来辅助专利文件搜索之用，并非用来限制本实用新型之权利范围。此外，本说明书或权利要求书中提及的“第一”、“第二”等用语仅用以命名元件(element)的名称或区别不同实施例或范围，而并非用来限制元件数量上的上限或下限。
附图标记说明：
50：激发光束
60：转换光束
70：照明光束
80：影像光束
90：投影光束
100、100A、100B、100C、100D、200A、200B、200C、200D、 200E、300、300A、300B、300C、300D：波长转换模块
110：基板
120：波长转换层
121：第一表面
122：第二表面
130、230：反射层
140、240：导热胶层
400、500：投影装置
410：激发光源
420：分光单元
430：滤光模块
440：光均匀化元件
450：光阀
460：投影镜头
BM1：第一结合材料
BM2：第二结合材料
CA1：第一孔洞
CA2：第二孔洞
CAC：中心孔洞
CAS：表面孔洞
FM1：第一填补胶材
FM2：第二填补胶材
FMC：中心填补胶材
FMS：表面填补胶材
LT：光传递模块
RM：散射材料
TR：光通过区
WM：波长转换材料
WR：波长转换光学区。
Claims (15)
1.一种波长转换模块，其特征在于，包括：基板以及波长转换层；所述波长转换层位于所述基板上，并具有多个第一孔洞，且包括：波长转换材料、第一结合材料以及第一填补胶材；其中，
所述波长转换材料散布于所述第一结合材料中；以及
所述第一填补胶材用于填补至少部分所述多个第一孔洞。
2.如权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，未被所述第一填补胶材填补的所述多个孔洞占所述波长转换层的体积百分比为3％以下。
3.如权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，还包括反射层，位于所述基板与所述波长转换层之间。
4.如权利要求3所述的波长转换模块，其特征在于，所述反射层具有多个第二孔洞，且包括：
散射材料；
第二结合材料，其中所述散射材料均匀散布于所述第二结合材料中；以及
第二填补胶材，用于填补至少部分所述多个第二孔洞。
5.如权利要求4所述的波长转换模块，其特征在于，所述第二填补胶材为无机胶合材料。
6.如权利要求4所述的波长转换模块，其特征在于，所述第二填补胶材为有机胶合材料。
7.如权利要求3所述的波长转换模块，其特征在于，还包括导热胶层，位于所述反射层与所述基板之间。
8.如权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，至少部分所述第一填补胶材与所述第一结合材料不同。
9.如权利要求8所述的波长转换模块，其特征在于，所述波长转换层具有彼此相对的第一表面与第二表面，所述第一孔洞包括多个表面孔洞以及多个中心孔洞，所述多个表面孔洞邻近于所述第一表面与所述第二表面，所述中心孔洞相对于所述多个表面孔洞不与所述第一表面与所述第二表面相邻，所述第一填补胶材包括用于填补所述多个表面孔洞的表面填补胶材与用于填补所述多个中心孔洞的中心填补胶材，且所述表面填补胶材与所述中心填补胶材不同。
10.如权利要求9所述的波长转换模块，其特征在于，所述表面填补胶材为无机胶合材料及有机胶合材料之其一，且所述中心填补胶材为无机胶合材料及有机胶合材料之另一。
11.如权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述第一结合材料为无机胶合材料。
12.如权利要求11所述的波长转换模块，其特征在于，所述第一填补胶材为无机胶合材料。
13.如权利要求11所述的波长转换模块，其特征在于，所述第一填补胶材为有机胶合材料。
14.如权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，还包括导热胶层，位于所述基板与所述波长转换层之间。
15.一种投影装置，其特征在于，包括：
如权利要求1中所述的波长转换模块；
激发光源，用于发出激发光束，其中所述激发光束传递至所述波长转换模块，并经由所述波长转换模块转换为照明光束；
光阀，位于所述照明光束的传递路径上且用于将所述照明光束转换成影像光束；以及
投影镜头，位于所述影像光束的传递路径上且用于将所述影像光束转换成投影光束。
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|---|---|---|---|---|
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| CN114442409A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 中强光电股份有限公司 | 波长转换模块以及投影装置 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN112748565A (zh) * | 2019-10-30 | 2021-05-04 | 中强光电股份有限公司 | 波长转换元件、投影装置及波长转换元件的制作方法 |
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| CN114442409A (zh) * | 2020-10-30 | 2022-05-06 | 中强光电股份有限公司 | 波长转换模块以及投影装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |