波長轉換模塊與應用其的光源模塊制造技術

本公開提供一種波長轉換模塊與應用其的光源模塊。該波長轉換模塊包含波長轉換單元。波長轉換單元至少由熒光材料構成，并為桿狀的實心結構。桿狀的波長轉換單元的相對兩端面分別為入光面與出光面。波長轉換單元可受具第一波段的第一光束激發，并于激發后提供具第二波段的第二光束。本公開可具有更佳的散熱效率與光耦合效率。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及光學領域，具體涉及一種波長轉換模塊與應用其的光源模塊。
技術介紹
近年來，光學投影機已經被應用于許多領域之中，其中光學投影機的應用范圍也日漸擴大，例如從消費性產品到高科技設備。各種的光學投影機也廣泛應用于學校、家庭和商業場合，以將信號源所提供的顯示圖案放大，并顯示在投影屏幕上。當前光學投影機所使用的光源，例如高壓汞蒸氣燈、鎢鹵燈和金屬鹵燈，其為消耗高功率且具有短的使用周期。此外，上述的光源也具有較大的體積，且會于使用時產生高熱量。隨著光學投影機的發展，為了降低因功率消耗所產生的高熱量以及為了降低光學投影機的尺寸，固態發光元件也被應用于光學投影機作為光源，以取代上述的高功率光源。對此，如何使光源模塊中的固態發光元件能有更好的光學效率，以使光學投影機可具有更高流明的輸出，已成為當前重要的研發課題之一。
技術實現思路
本專利技術的一實施方式提供一種波長轉換模塊，其具有由熒光材料構成并為桿狀實心結構的波長轉換單元。通過桿狀實心結構的波長轉換單元，波長轉換模塊可具有更佳的散熱效率與光耦合效率。再者，波長轉換單元的入光面/出光面的形狀或尺寸可被設計以對應于導光模塊，以使波長轉換單元對導光元件的光耦合效率可進一步受到提升。本專利技術的一實施方式提供一種波長轉換模塊，包含波長轉換單元。波長轉換單元至少由熒光材料構成，并為桿狀的實心結構。桿狀的波長轉換單元的相對兩端面分別為入光面與出光面。于部分實施方式中，波長轉換單元由熒光材料通過燒結而形成。于部分實施方式中，波長轉換單元為熒光粉晶材。熒光粉晶材包含熒光粉單晶塊材與熒光粉多晶塊材。于部分實施方式中，波長轉換單元為熒光粉復合材。熒光粉復合材由陶瓷與熒光材料通過燒結而形成。于部分實施方式中，入光面與該出光面的面積不相同。于部分實施方式中，波長轉換單元的截面積自入光面與出光面之中的面積較小一者至面積較大一者漸增。于部分實施方式中，波長轉換單元的入光面與出光面的其中至少一者具有至少一微結構，其中微結構用以降低入射至其上的光束的反射率。于部分實施方式中，波長轉換單元受具有第一波段的第一光束激發后產生具有第二波段的第二光束。波長轉換模塊還包含第一光學單元，設置于入光面。第一光學單元為抗反射光學膜(anti-reflectioncoating)或二色分光片(dichroicbeamsplitter)，并用以使第一光束穿透且使第二光束反射。于部分實施方式中，波長轉換單元受具有第一波段的第一光束激發后產生具有第二波段的第二光束。波長轉換模塊還包含第二光學單元，設置于出光面。第二光學單元為抗反射光學膜或二色分光片，并用以使第一光束反射且使第二光束穿透。于部分實施方式中，波長轉換模塊還包含反射單元。反射單元設置于波長轉換單元的位于入光面與出光面之間的表面上。本專利技術的一實施方式提供一種光源模塊，包含波長轉換模塊、激發光源、導光模塊與分光色輪。激發光源用以激發波長轉換單元。導光模塊用以接收并導引激發光源與波長轉換單元所提供的光束。分光色輪用以通過導光模塊接收來自波長轉換單元的光束。附圖說明圖1A繪示根據本專利技術第一實施方式的光源模塊的配置示意圖。圖1B繪示圖1A的光源模塊的波長轉換模塊的側視示意圖。圖1C至圖1E分別繪示圖1B的波長轉換單元的入光面或出光面的示意圖。圖2繪示根據本專利技術第二實施方式的光源模塊的波長轉換模塊的側視示意圖。圖3繪示根據本專利技術第三實施方式的光源模塊的波長轉換模塊的側視示意圖。圖4繪示根據本專利技術第四實施方式的光源模塊的波長轉換模塊的側視示意圖。圖5繪示根據本專利技術第五實施方式的光源模塊的波長轉換模塊的側視示意圖。圖6繪示根據本專利技術第六實施方式的光源模塊的波長轉換模塊的側視示意圖。圖7A與圖7B繪示根據本專利技術第七實施方式的光源模塊的波長轉換模塊于多個實施例的示意圖。附圖標記說明：100光源模塊102激發光源104導光模塊105a第一導光元件105b第二導光元件106分光色輪108波長轉換模塊110波長轉換單元112入光面114出光面116微結構118第一光學單元120第二光學單元122反射單元130散熱單元132散熱片134風扇A點L1第一光束L2、L2a、L2b第二光束具體實施方式以下將以附圖公開本專利技術的多個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一并說明。然而，應了解到，這些實務上的細節不應用以限制本專利技術。也就是說，在本專利技術部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化附圖起見，一些現有慣用的結構與元件在附圖中將以簡單示意的方式繪示。有鑒于光學投影機的光源模塊中的固態發光元件會有散熱效率以及光耦合效率不佳的問題，因此，本專利技術的一實施方式提供一種波長轉換模塊，其具有由熒光材料構成并為桿狀實心結構的波長轉換單元。通過桿狀實心結構的波長轉換單元，波長轉換模塊可具有更佳的散熱效率與光耦合效率。請參照圖1A與圖1B，圖1A繪示根據本專利技術第一實施方式的光源模塊100的配置示意圖，圖1B繪示圖1A的光源模塊100的波長轉換模塊108的側視示意圖。光源模塊100包含波長轉換模塊108、激發光源102、導光模塊104與分光色輪106。波長轉換模塊108包含波長轉換單元110。激發光源102用以激發波長轉換單元110，其中激發光源102發射具有第一波段的第一光束L1。波長轉換單元110可被第一光束L1激發，并于被激發后產生具有第二波段的第二光束L2。導光模塊104包含第一導光元件105a與第二導光元件105b。第一導光元件105a用以接收激發光源102所提供的第一光束L1，并將第一光束L1導引至波長轉換單元110。第二導光元件105b用以接收波長轉換單元110所提供的第二光束L2，并將第二光束L2導引至分光色輪106。分光色輪106用以通過導光模塊104的第二導光元件105b接收來自波長轉換單元110的光束，并將光束射出。波長轉換單元110至少由熒光材料構成，并為桿狀的實心結構。桿狀的波長轉換單元110的相對兩端面分別為入光面112與出光面114，而波長轉換單元110于入光面112與出光面114之間的表面可視為其側表面。通過波長轉換單元110的桿狀結構，當激發光源102所提供的第一光束L1穿過入光面112進入波長轉換單元110之后，波長轉換單元110即可被第一光束L1激發并產生第二光束L2。由于波長轉換單元110的激發是通過將第一光束L1導入至其中而完成，因此，第一光束L1可以不用被聚焦為光斑或光點的形式，使得第一光束L1可具有較低的能量密度。也因此，由第一光束L1攜入至波長轉換單元110內的熱量不會集中囤積于部分區域，藉以使波長轉換單元110的熒光材料不會因熱量囤積而降低其發光效率。波長轉換單元110可由熒光材料通過燒結而形成。熒光材料包含YAG、TAG、LuAG的石榴石(garnet)結構的熒光粉，或是，熒光材料也包含硅氧化物(Silicate)熒光粉或氮化物(Nitride)熒光粉。再者，由于波長轉換單元110是由熒光材料通過燒結而形成，因此波長轉換單元110可以具有較佳的熱傳導系數。換言之，于波長轉換單元110運作期間，囤積于波長轉換單元110內的熱量可以被傳導至波長轉換單元110的側表面散出。于部分實施方式中，本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種波長轉換模塊，包含：一波長轉換單元，至少由熒光材料構成，并為桿狀的實心結構，其中桿狀的該波長轉換單元的相對兩端面分別為一入光面與一出光面。

【技術特征摘要】
1.一種波長轉換模塊，包含：一波長轉換單元，至少由熒光材料構成，并為桿狀的實心結構，其中桿狀的該波長轉換單元的相對兩端面分別為一入光面與一出光面。2.如權利要求1所述的波長轉換模塊，其中該波長轉換單元由熒光材料通過燒結而形成。3.如權利要求1所述的波長轉換模塊，其中該波長轉換單元為一熒光粉晶材，該熒光粉晶材包含熒光粉單晶塊材與熒光粉多晶塊材。4.如權利要求1所述的波長轉換模塊，其中該波長轉換單元為一熒光粉復合材，該熒光粉復合材由陶瓷與熒光材料通過燒結而形成。5.如權利要求1所述的波長轉換模塊，其中該入光面與該出光面的面積不相同。6.如權利要求5所述的波長轉換模塊，其中該波長轉換單元的截面積自該入光面與該出光面之中的面積較小一者至面積較大一者漸增。7.如權利要求1所述的波長轉換模塊，其中該波長轉換單元的該入光面與該出光面的其中至少一者具有至少一微結構，該微結構用以降低入射至其上的光束的反射率。8.如權利要求1所述的波長轉換模塊...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張克蘇，周彥伊，陳琪，呂俊賢，
申請(專利權)人：臺達電子工業股份有限公司，
類型：發明
國別省市：中國臺灣;71