波长转换模块与应用其的光源模块制造技术

本公开提供一种波长转换模块与应用其的光源模块。该波长转换模块包含波长转换单元。波长转换单元至少由荧光材料构成，并为杆状的实心结构。杆状的波长转换单元的相对两端面分别为入光面与出光面。波长转换单元可受具第一波段的第一光束激发，并于激发后提供具第二波段的第二光束。本公开可具有更佳的散热效率与光耦合效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学领域，具体涉及一种波长转换模块与应用其的光源模块。
技术介绍
近年来，光学投影机已经被应用于许多领域之中，其中光学投影机的应用范围也日渐扩大，例如从消费性产品到高科技设备。各种的光学投影机也广泛应用于学校、家庭和商业场合，以将信号源所提供的显示图案放大，并显示在投影屏幕上。当前光学投影机所使用的光源，例如高压汞蒸气灯、钨卤灯和金属卤灯，其为消耗高功率且具有短的使用周期。此外，上述的光源也具有较大的体积，且会于使用时产生高热量。随着光学投影机的发展，为了降低因功率消耗所产生的高热量以及为了降低光学投影机的尺寸，固态发光元件也被应用于光学投影机作为光源，以取代上述的高功率光源。对此，如何使光源模块中的固态发光元件能有更好的光学效率，以使光学投影机可具有更高流明的输出，已成为当前重要的研发课题之一。
技术实现思路
本专利技术的一实施方式提供一种波长转换模块，其具有由荧光材料构成并为杆状实心结构的波长转换单元。通过杆状实心结构的波长转换单元，波长转换模块可具有更佳的散热效率与光耦合效率。再者，波长转换单元的入光面/出光面的形状或尺寸可被设计以对应于导光模块，以使波长转换单元对导光元件的光耦合效率可进一步受到提升。本专利技术的一实施方式提供一种波长转换模块，包含波长转换单元。波长转换单元至少由荧光材料构成，并为杆状的实心结构。杆状的波长转换单元的相对两端面分别为入光面与出光面。于部分实施方式中，波长转换单元由荧光材料通过烧结而形成。于部分实施方式中，波长转换单元为荧光粉晶材。荧光粉晶材包含荧光粉单晶块材与荧光粉多晶块材。于部分实施方式中，波长转换单元为荧光粉复合材。荧光粉复合材由陶瓷与荧光材料通过烧结而形成。于部分实施方式中，入光面与该出光面的面积不相同。于部分实施方式中，波长转换单元的截面积自入光面与出光面之中的面积较小一者至面积较大一者渐增。于部分实施方式中，波长转换单元的入光面与出光面的其中至少一者具有至少一微结构，其中微结构用以降低入射至其上的光束的反射率。于部分实施方式中，波长转换单元受具有第一波段的第一光束激发后产生具有第二波段的第二光束。波长转换模块还包含第一光学单元，设置于入光面。第一光学单元为抗反射光学膜(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。于部分实施方式中，波长转换单元受具有第一波段的第一光束激发后产生具有第二波段的第二光束。波长转换模块还包含第二光学单元，设置于出光面。第二光学单元为抗反射光学膜或二色分光片，并用以使第一光束反射且使第二光束穿透。于部分实施方式中，波长转换模块还包含反射单元。反射单元设置于波长转换单元的位于入光面与出光面之间的表面上。本专利技术的一实施方式提供一种光源模块，包含波长转换模块、激发光源、导光模块与分光色轮。激发光源用以激发波长转换单元。导光模块用以接收并导引激发光源与波长转换单元所提供的光束。分光色轮用以通过导光模块接收来自波长转换单元的光束。附图说明图1A绘示根据本专利技术第一实施方式的光源模块的配置示意图。图1B绘示图1A的光源模块的波长转换模块的侧视示意图。图1C至图1E分别绘示图1B的波长转换单元的入光面或出光面的示意图。图2绘示根据本专利技术第二实施方式的光源模块的波长转换模块的侧视示意图。图3绘示根据本专利技术第三实施方式的光源模块的波长转换模块的侧视示意图。图4绘示根据本专利技术第四实施方式的光源模块的波长转换模块的侧视示意图。图5绘示根据本专利技术第五实施方式的光源模块的波长转换模块的侧视示意图。图6绘示根据本专利技术第六实施方式的光源模块的波长转换模块的侧视示意图。图7A与图7B绘示根据本专利技术第七实施方式的光源模块的波长转换模块于多个实施例的示意图。附图标记说明：100光源模块102激发光源104导光模块105a第一导光元件105b第二导光元件106分光色轮108波长转换模块110波长转换单元112入光面114出光面116微结构118第一光学单元120第二光学单元122反射单元130散热单元132散热片134风扇A点L1第一光束L2、L2a、L2b第二光束具体实施方式以下将以附图公开本专利技术的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本专利技术。也就是说，在本专利技术部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些现有惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。有鉴于光学投影机的光源模块中的固态发光元件会有散热效率以及光耦合效率不佳的问题，因此，本专利技术的一实施方式提供一种波长转换模块，其具有由荧光材料构成并为杆状实心结构的波长转换单元。通过杆状实心结构的波长转换单元，波长转换模块可具有更佳的散热效率与光耦合效率。请参照图1A与图1B，图1A绘示根据本专利技术第一实施方式的光源模块100的配置示意图，图1B绘示图1A的光源模块100的波长转换模块108的侧视示意图。光源模块100包含波长转换模块108、激发光源102、导光模块104与分光色轮106。波长转换模块108包含波长转换单元110。激发光源102用以激发波长转换单元110，其中激发光源102发射具有第一波段的第一光束L1。波长转换单元110可被第一光束L1激发，并于被激发后产生具有第二波段的第二光束L2。导光模块104包含第一导光元件105a与第二导光元件105b。第一导光元件105a用以接收激发光源102所提供的第一光束L1，并将第一光束L1导引至波长转换单元110。第二导光元件105b用以接收波长转换单元110所提供的第二光束L2，并将第二光束L2导引至分光色轮106。分光色轮106用以通过导光模块104的第二导光元件105b接收来自波长转换单元110的光束，并将光束射出。波长转换单元110至少由荧光材料构成，并为杆状的实心结构。杆状的波长转换单元110的相对两端面分别为入光面112与出光面114，而波长转换单元110于入光面112与出光面114之间的表面可视为其侧表面。通过波长转换单元110的杆状结构，当激发光源102所提供的第一光束L1穿过入光面112进入波长转换单元110之后，波长转换单元110即可被第一光束L1激发并产生第二光束L2。由于波长转换单元110的激发是通过将第一光束L1导入至其中而完成，因此，第一光束L1可以不用被聚焦为光斑或光点的形式，使得第一光束L1可具有较低的能量密度。也因此，由第一光束L1携入至波长转换单元110内的热量不会集中囤积于部分区域，藉以使波长转换单元110的荧光材料不会因热量囤积而降低其发光效率。波长转换单元110可由荧光材料通过烧结而形成。荧光材料包含YAG、TAG、LuAG的石榴石(garnet)结构的荧光粉，或是，荧光材料也包含硅氧化物(Silicate)荧光粉或氮化物(Nitride)荧光粉。再者，由于波长转换单元110是由荧光材料通过烧结而形成，因此波长转换单元110可以具有较佳的热传导系数。换言之，于波长转换单元110运作期间，囤积于波长转换单元110内的热量可以被传导至波长转换单元110的侧表面散出。于部分实施方式中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种波长转换模块，包含：一波长转换单元，至少由荧光材料构成，并为杆状的实心结构，其中杆状的该波长转换单元的相对两端面分别为一入光面与一出光面。

【技术特征摘要】
1.一种波长转换模块，包含：一波长转换单元，至少由荧光材料构成，并为杆状的实心结构，其中杆状的该波长转换单元的相对两端面分别为一入光面与一出光面。2.如权利要求1所述的波长转换模块，其中该波长转换单元由荧光材料通过烧结而形成。3.如权利要求1所述的波长转换模块，其中该波长转换单元为一荧光粉晶材，该荧光粉晶材包含荧光粉单晶块材与荧光粉多晶块材。4.如权利要求1所述的波长转换模块，其中该波长转换单元为一荧光粉复合材，该荧光粉复合材由陶瓷与荧光材料通过烧结而形成。5.如权利要求1所述的波长转换模块，其中该入光面与该出光面的面积不相同。6.如权利要求5所述的波长转换模块，其中该波长转换单元的截面积自该入光面与该出光面之中的面积较小一者至面积较大一者渐增。7.如权利要求1所述的波长转换模块，其中该波长转换单元的该入光面与该出光面的其中至少一者具有至少一微结构，该微结构用以降低入射至其上的光束的反射率。8.如权利要求1所述的波长转换模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：张克苏，周彦伊，陈琪，吕俊贤，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71