CN110412816B - 波长转换模块、波长转换模块的形成方法及投影装置 - Google Patents

Abstract

一种波长转换模块、波长转换模块的形成方法及投影装置。波长转换模块具有多个光学区，且包括一基板以及多个波长转换单元。这些波长转换单元位于基板上，且分别对应这些光学区而设置，其中这些波长转换单元包括一第一波长转换单元与一第二波长转换单元，第一波长转换单元包括一第一波长转换材料与一第一掺杂材料，第二波长转换单元包括一第二波长转换材料与一第二掺杂材料，且第一波长转换材料与第二波长转换材料彼此不同，第一掺杂材料与第二掺杂材料彼此不同。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。藉由具有不同掺杂材料的波长转换单元，而具有低廉的成本以及良好的耐热性与发光效率。

Description

波长转换模块、波长转换模块的形成方法及投影装置

技术领域

本发明是有关于一种光学构件、其形成方法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、波长转换模块的形成方法及投影装置。

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光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，目前的激光投影机多采用同一制程来形成荧光粉轮上的不同波段的波长转换区。举例而言，现有一种荧光粉轮的制程是将荧光粉混合硅胶涂布于荧光粉轮的基板上而构成，但硅胶却有不耐高温而劣化的特性等问题，因此当激光光束在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将荧光粉混合玻璃粉末或陶瓷粉末以烧结的方式而形成，但此种制程的制造成本高昂，不利产业竞争。

“背景技术”段落只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”段落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”段落所揭露的内容，不代表该内容或者本发明一个或多个实施例所要解决的问题，在本发明申请前已被本领域技术人员所知晓或认知。

发明内容

本发明提供一种波长转换模块，其具有低成本以及良好的可靠度与光学品质。

本发明提供一种波长转换模块的形成方法，其具有低成本，且藉此形成的波长转换模块具有良好的可靠度与光学品质。

本发明提供一种投影装置，其具有低成本以及良好的可靠度。

本发明的其他目的和优点可以从本发明所揭露的技术特征中得到进一步的了解。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种波长转换模块。波长转换模块具有多个光学区，且波长转换模块包括基板以及多个波长转换单元。这些波长转换单元位于基板上，且分别对应这些光学区而设置。这些波长转换单元包括第一波长转换单元与第二波长转换单元。第一波长转换单元包括第一波长转换材料与第一掺杂材料，第二波长转换单元包括第二波长转换材料与第二掺杂材料。第一波长转换材料与第二波长转换材料彼此不同，第一掺杂材料与第二掺杂材料彼此不同。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种波长转换模块的形成方法，包括下列步骤。提供一基板，其中基板具有多个区域，这些区域包括一第一区域以及一第二区域。提供并贴合一第一波长转换层至基板的第一区域上，其中有一第一波长转换材料与一第一掺杂材料位于第一波长转换层中。形成一第二波长转换层于基板的第二区域上，其中有一第二波长转换材料与一第二掺杂材料位于第二波长转换层中，且第一波长转换材料与第二波长转换材料彼此不同，第一掺杂材料与第二掺杂材料彼此不同。

为达上述之一或部份或全部目的或是其他目的，本发明的一实施例提出一种投影装置。投影装置包括波长转换模块、激发光源、光阀以及投影镜头。波长转换模块具有多个光学区，且波长转换模块包括基板以及多个波长转换单元。这些波长转换单元位于基板上，且分别对应这些光学区而设置。这些波长转换单元包括第一波长转换单元与第二波长转换单元。第一波长转换单元包括第一波长转换材料与第一掺杂材料，第二波长转换单元包括第二波长转换材料与第二掺杂材料。第一波长转换材料与第二波长转换材料彼此不同，第一掺杂材料与第二掺杂材料彼此不同。激发光源用于发出激发光束，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影像光束。以及投影镜头，位于影像光束的传递路径上且用于将影像光束转换成投影光束。

基于上述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中，波长转换模块与投影装置将可藉由具有不同掺杂材料的波长转换单元，而具有低廉的成本以及良好的耐热性与发光效率。如此，将能在兼顾制造成本的同时，避免波长转换模块因无法承受高温而损毁的风险。如此一来，波长转换模块与投影装置便皆可具有低成本以及良好的光学品质与可靠度。另一方面，本发明的实施例的波长转换模块的形成方法藉由不同制程制作的波长转换单元来形成波长转换模块，而能降低成本，并使波长转换模块保有良好的光学品质与可靠度。

为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合所附图式作详细说明如下。

附图说明

图1A是本发明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是本发明一实施例的一种波长转换模块的形成方法的流程图。

图3A至图3C是本发明一实施例的一种波长转换模块的制作流程示意图。

图4是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。

图5A是图4的聚光透镜与波长转换模块在某一时刻的相对位置的示意图。

图5B是图4的聚光透镜与波长转换模块在另一时刻的相对位置的示意图。

图6是本发明一比较例的一种波长转换模块的剖视示意图。

图7是本发明一实施例的一种波长转换模块的剖视示意图。

具体实施方式

有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图的一优选实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。

图1A是本发明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100具有多个光学区Y、G，且波长转换模块100包括一基板110以及多个波长转换单元120。具体而言，如图1A所示，在本实施例中，这些波长转换单元120位于基板110上，且分别对应这些光学区Y、G而设置。这些波长转换单元120包括第一波长转换单元121与第二波长转换单元122。第一波长转换单元121包括第一波长转换材料WM1与第一掺杂材料DM1，第二波长转换单元122包括第二波长转换材料WM2与第二掺杂材料DM2。第一波长转换材料WM1与第二波长转换材料WM2彼此不同，第一掺杂材料DM1与第二掺杂材料DM2彼此不同，其中第一掺杂材料DM1与第二掺杂材料DM2例如是不同材料的粘结剂(Binder)。如此，波长转换模块100可藉由针对具有不同波长转换材料的波长转换单元120，对应地选择不同掺杂材料来制作，而可因应成本需求以及产品需求来形成波长转换模块100。

举例而言，由于硅胶(silicon)有不耐高温而劣化的特性，因此在具有相同波长转换材料的情况下，利用硅胶作为掺杂材料来制作的波长转换单元120，其对激发光束能量的承受能力会小于利用二氧化硅或陶瓷作为掺杂材料来制作的波长转换单元120。

进一步而言，若将藉由产生黄光光谱的荧光粉(黄色荧光粉)作为波长转换材料且利用硅胶作为掺杂材料来制作的波长转换单元120，其对激发光束能量的承受能力假设为100％。则同样以黄色荧光粉作为波长转换材料的波长转换单元120来说，当利用二氧化硅(例如为玻璃)作为掺杂材料来制作时，其对激发光束能量的相对承受能力会是落在150％至180％的范围内，而利用陶瓷(ceramic)作为掺杂材料来制作时，其对激发光束能量的相对承受能力会是落在180至250％的范围内。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本发明。

另一方面，由于产生绿光光谱的荧光粉(绿色荧光粉)对激光能量的承受能力较黄色荧光粉为佳，因此以绿色荧光粉作为波长转换材料来制作的波长转换单元120对激发光束能量的相对承受能力也会较佳。举例而言，若将藉由黄色荧光粉作为波长转换材料且利用硅胶作为掺杂材料来制作的波长转换单元120，其对激发光束能量的承受能力假设为100％。则，以绿色荧光粉作为波长转换材料且利用硅胶作为掺杂材料来制作的波长转换单元120，其对激发光束能量的相对承受能力会是落在130％至150％的范围内。另一方面，以绿色荧光粉作为波长转换材料的波长转换单元120，当利用二氧化硅作为掺杂材料来制作时，其对激发光束能量的相对承受能力则会是落在180％至200％的范围内，而利用陶瓷作为掺杂材料来制作时，其对激发光束能量的相对承受能力则会是落在200％至270％的范围内。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本发明。

然而，利用硅胶作为掺杂材料来制作的波长转换单元120却具有低廉的制作成本。因此，当对激发光束能量的承受能力需求不高时，利用硅胶作为掺杂材料来制作波长转换单元120将可降低制作成本，而有利于量产。

因此，针对具有不同波长转换材料的波长转换单元120，波长转换模块100可对应地选择不同掺杂材料来制作，以兼顾成本以及产品品质的需求。举例而言，如图1A所示，在本实施例中，当第一波长转换材料WM1包含黄色荧光粉时，第一掺杂材料DM1可选择为包含陶瓷或二氧化硅，以使第一波长转换单元121具有良好的发光效率、耐热性以及可靠度。而当第二波长转换材料WM2包含绿色荧光粉时，第二掺杂材料DM2可选择包含硅胶的材质，以使第二波长转换单元122具有低廉制作成本，并且仍保有良好的发光效率、耐热性以及可靠度。但是在其他实施例中，第二掺杂材料DM2可选择包含陶瓷或二氧化硅，只要第一波长转换材料WM1与第二波长转换材料WM2不同，第一掺杂材料DM1与第二掺杂材料DM2不同，也可达到上述相同的功效。

如此一来，针对具有不同波长转换材料的波长转换单元120，波长转换模块100将可对应地选择不同掺杂材料来制作波长转换单元120，以保有低廉的成本以及良好的耐热性与发光效率。如此，将可在兼顾制造成本的同时，避免波长转换模块100因无法承受高温而损毁的风险。如此一来，波长转换模块100便可具有低成本以及良好的光学品质与可靠度。

以下将搭配图2至图3C来针对波长转换模块100的制作流程进行进一步地解说。

图2是本发明一实施例的一种波长转换模块的形成方法的流程图。图3A至图3C是本发明一实施例的一种波长转换模块的制作流程示意图。请参照图2与图3A，首先，执行步骤S110，提供一基板110。具体而言，如图3A所示，在本实施例中，基板110具有相对的一第一表面111、一第二表面112以及多个区域R，这些区域R包括一第一区域R1以及一第二区域R2。

更具体而言，如图3A所示，在基板110的第一区域R1上设有一第一散热基材121c，其中第一散热基材121c位于基板110的第二表面112上。另一方面，第二区域R2上设有一第二散热基材122c，其中第二散热基材122c位于基板110的第一表面111上。举例而言，在本实施例中，基板110例如是一散热基板，其材质可与第一散热基材121c以及第二散热基材122c相同。举例而言，在本实施例中，基板110、第一散热基材121c以及第二散热基材122c的材质包括金属材质，例如是铝，而可提供良好的散热效果。此外，在本实施例中，可藉由冲压或模造等制程，而使基板110、第一散热基材121c以及第二散热基材122c形成一体成形的结构，但本发明不以此为限。在另一实施例中，第一散热基材121c以及第二散热基材122c亦可藉由接着剂、热压成型、焊接等制程，而贴合于基板110上。

进一步而言，如图3A所示，在基板110的第一区域R1上亦设有一第一反射层121b，第一反射层121b位于基板110的第一表面111上，也就是说，基板110位于第一散热基材121c与第一反射层121b之间。另一方面，第二区域R2上亦设有一第二反射层122b，第二反射层122b位于第二散热基材122c上。举例而言，在本实施例中，第一反射层121b与第二反射层122b的制作方式可为分别在第二散热基材122c与基板110的表面上镀有具备介电值层的金属层，其材质可为银或铝；或是，亦可将白色散射粒子混合硅胶或其他接着剂(例如二氧化硅)后，形成于第二散热基材122c与基板110的表面上，其中白色散射粒子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)，以形成白色漫反射层。

如此，在本实施例中，如图3A所示，基板110上的第一反射层121b会具有一第一反射平面RS1，第二反射层122b具有一第二反射平面RS2，且第一反射平面RS1、第二反射平面RS2与基板110的第一表面111彼此不共平面，藉此可有利于形成之后的波长转换模块100的结构。

接着，如图2与图3B所示，执行步骤S120，提供并贴合一第一波长转换层121a至基板110的第一区域R1上，其中有一第一波长转换材料WM1与一第一掺杂材料DM1位于第一波长转换层121a中。一般而言，由于黄色荧光粉对激发光束能量的承受能力较弱，因而容易因热效应导致转换效率加速衰减而使得转化效率变差。因此，在本实施例中，当第一波长转换材料WM1包含黄色荧光粉时，第一掺杂材料DM1可选择为包含陶瓷或二氧化硅。更具体而言，在本实施例中，第一波长转换层121a是藉由第一波长转换材料WM1混合第一掺杂材料DM1烧结而成。换言之，在本实施例中，第一波长转换层121a是藉由例如荧光玻璃体(Phosphor inGlass,PIG)制程或荧光陶瓷体(Phosphor in Ceramic,PIC)制程而形成。

如此，即可形成具有良好的发光效率、耐热性以及可靠度的第一波长转换单元121。具体而言，如图3B所示，在本实施例中，第一波长转换单元121包括第一波长转换层121a、第一反射层121b以及第一散热基材121c，其中第一反射层121b位于第一波长转换层121a与基板110的第一表面111之间。

接着，如图2与图3C所示，执行步骤S130，形成一第二波长转换层122a于基板110的第二区域R2上，其中有一第二波长转换材料WM2与一第二掺杂材料DM2位于第二波长转换层122a中。举例而言，由于绿色荧光粉对激发光束能量的承受能力较黄色荧光粉为佳，因此当第二波长转换材料WM2包含绿色荧光粉时，第二掺杂材料DM2可选择包含硅胶的材质。更具体而言，在本实施例中，形成第二波长转换层122a的方法例如是先将混合第二波长转换材料WM2于第二掺杂材料DM2的溶液涂布于基板110的第二区域R2上。接着，再固化第二波长转换层122a。换言之，在本实施例中，第二波长转换层122a是藉由荧光硅胶体(Phosphor inSilicone,PIS)制程而形成。

如此，即可形成具有低廉制作成本的第二波长转换单元122，且第二波长转换单元122仍保有良好的发光效率、耐热性以及可靠度。具体而言，如图3C所示，在本实施例中，第二波长转换单元122包括第二波长转换层122a、第二反射层122b以及第二散热基材122c，其中第二反射层122b位于第二波长转换层122a与第二散热基材122c之间。

如此一来，即可形成图1A所示的波长转换模块100。藉此，波长转换模块100将能藉由不同制程制作的波长转换单元120来形成，而能降低波长转换模块100的制造成本，并保有良好的光学品质与可靠度。

在本实施例中，虽是以先执行图2的步骤S120后再执行步骤S130为例示，即在执行提供并贴合第一波长转换层121a的步骤之后，形成第二波长转换层122a，但本发明不以此为限。在另一实施例中，亦可先执行图2的步骤S130后再执行步骤S120，即在形成第二波长转换层122a的步骤之后，提供并贴合第一波长转换层121a。本领域技术人员当可依据实际需求来调整波长转换模块100的制作流程顺序，也可形成类似的波长转换模块100，在此就不予赘述。

图4是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。请参照图4，投影装置200包括一激发光源210、一分光单元220、一波长转换模块100、一光阀260以及一投影镜头270。在本实施例中，波长转换模块100的结构以及形成方法已在前文中详述，在此就不予赘述。在本实施例中，光阀260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260亦可以是穿透式液晶面板或其他光束调变器。

如图4所示，在本实施例中，激发光源210用于发出一激发光束50。在本实施例中，激发光源210为激光光源，而激发光束50为蓝光激光光束。举例而言，激发光源210可包括多个排成阵列的蓝光激光二极管(未绘示)，但本发明不以此为限。

具体而言，如图4所示，在本实施例中，分光单元220配置于激发光束50的传递路径上，且位于激发光源210与波长转换模块100之间。具体而言，分光单元220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220的激光穿透区BT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220的激光穿透区BT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220并入射至波长转换模块100。此外，如图4所示，在本实施例中，投影装置200还包括一聚光透镜230。聚光透镜230位于激发光源210与波长转换模块100之间，而可将激发光束50会聚于波长转换模块100的波长转换单元120上。

以下将搭配图5A与图5B，针对波长转换模块100转换激发光束50的过程进行进一步地解说。

图5A是图4的聚光透镜与波长转换模块在某一时刻的相对位置的示意图。图5B是图4的聚光透镜与波长转换模块在另一时刻的相对位置的示意图。具体而言，如图4、图5A与图5B所示，在本实施例中，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包括一第一致动器(电机，motor)MR，用于使这些光学区Y、G在不同时间中进入该激发光束50的照射范围内，并藉由波长转换模块100的波长转换单元120，而将该激发光束50转换为不同的转换光束60Y、60G。举例而言，如图4与图5A所示，当光学区Y进入该激发光束50的照射范围内时，激发光束50被光学区Y的第一波长转换单元121转换为转换光束60Y。如图4与图5B所示，当光学区G进入激发光束50的照射范围内时，激发光束50被光学区G的第二波长转换单元122转换为转换光束60G。

具体而言，如图5A与图5B所示，在本实施例中，第一波长转换单元121具有一第一出光面LS1，第二波长转换单元122具有一第二出光面LS2。由于第一波长转换单元121与第二波长转换单元122分别由不同的制程所制作，因此第一波长转换单元121的第一出光面LS1与第二波长转换单元122的第二出光面LS2具有不同的粗糙度。如此一来，当光学区Y、G进入激发光束50的照射范围内时，第一出光面LS1与第二出光面LS2需与聚光透镜230保持不同的垂直距离，以使波长转换模块100能达到较佳的转换光效率进而增加亮度。

举例而言，如图5A所示，当第一波长转换单元121进入激发光束50的照射范围内时，第一出光面LS1与聚光透镜230之间具有一第一垂直距离H1，如图5B所示，当第二波长转换单元122进入激发光束50的照射范围内时，第二出光面LS2与聚光透镜230之间具有一第二垂直距离H2，且如图5A与图5B所示，第一垂直距离H1的值与第二垂直距离H2的值是不同的。在本实施例中，第一垂直距离H1的值与第二垂直距离H2的值之间的差大体上不大于2毫米(mm)。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本发明。

更详细而言，在本实施例中，由于第一波长转换材料WM1是选择包含黄色荧光粉的材料，因此第一波长转换单元121是选择以包含陶瓷或二氧化硅的第一掺杂材料DM1来形成，在此情况下，第一出光面LS1的表面会比第二出光面LS2来的光滑，出光的发散角也会较小。因此，在本实施例中，第一垂直距离H1会大于第二垂直距离H2，以达到较好的收光效果，而达到较佳的亮度。

图6是本发明一比较例的一种波长转换模块的剖视示意图。请参照图6，图6的波长转换模块100’与图1A的波长转换模块100类似，而差异如下所述。波长转换模块100’的波长转换单元120’皆采用掺杂材料为硅胶的材质，且波长转换单元120’的出光面LS至基板110的最小距离D彼此相同。如此，当图6的波长转换模块100’应用于图4的投影装置200时，波长转换单元120’的出光面LS会与聚光透镜230保持相同的垂直距离，若再以此时的发光亮度为基准，本实施例的图1A的波长转换模块100应用在投影装置200时，投影装置200的发光亮度可提升5％至10％。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本发明。

另一方面，举例而言，如图1A、图5A与图5B所示，在本实施例中，可藉由在波长转换模块100的基板110的第一表面111上设置第二散热基材122c的结构，以使第一垂直距离H1会大于第二垂直距离H2。具体而言，如图1A、图5A与图5B所示，藉由第二散热基材122c的设置，第一波长转换单元121的第一出光面LS1至基板110的最小距离与第二波长转换单元122的第二出光面LS2至基板110的最小距离D1、D2彼此不同。举例而言，在本实施例中，第一波长转换单元121与第二波长转换单元122的厚度差异为0毫米至0.2毫米之间，第一反射层121b与第二反射层122b的厚度差异为0毫米至0.2毫米之间，基板110、第二散热基材122c的厚度分别约为0.5毫米至1.0毫米之间。如此，即可使第一波长转换单元121的第一出光面LS1至基板110的最小距离D1与第二波长转换单元122的第二出光面LS2至基板110的最小距离D2之间具有一差值，差值大体上不大于2毫米，而可使得第一垂直距离H1会大于第二垂直距离H2。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本发明。

另一方面，由于波长转换模块100会随着时间旋转，因此如图1A、图5A与图5B所示，可藉由在波长转换模块100的基板110的第二表面112上设置第一散热基材121c的结构，以保持波长转换模块100的质量平衡，而可稳定旋转。在本实施例中，第一散热基材121c的厚度例如约为0.5毫米至1.0毫米之间。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本发明。

接着，请再参照图4，在依序形成了转换光束60Y、60G后，来自波长转换模块100的转换光束60Y、60G以及激发光束50则可经由聚光透镜230的收集后被导引至分光单元220的反光区RR上，而被引导至后续的光学元件上。

举例而言，如图4所示，投影装置200还包括一滤光模块240，滤光模块240位于激发光束50与转换光束60Y、60G的传递路径上，并具有滤光区与透光区(未绘示)。滤光模块240还包括一第二致动器(未绘示)，用于使滤光区在不同时间中对应地进入转换光束60Y、60G的照射范围内，以分别形成红色色光与绿色色光。另一方面，透光区在不同时间中亦会对应地进入激发光束50的照射范围内，以形成蓝色色光。如此，即可使激发光束50依时序地被转换成具有多种不同颜色的照明光束70。

另一方面，如图4所示，在本实施例中，投影装置200还包括一光均匀化元件250，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250包括一积分柱，但本发明不以此为限。更详细而言，如图4所示，当照明光束70经由照明系统传递至光均匀化元件250时，光均匀化元件250可使照明光束70均匀化，并使其传递至光阀260。光阀260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270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，以将影像光束80投影至一屏幕(未绘示)上，以形成影像画面。由于照明光束70会聚在光阀260上后，光阀260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270，因此，光阀260所转换出的影像光束80所被投影出的影像画面便能够成为彩色画面。

图7是本发明一实施例的另一种波长转换模块的剖视示意图。请参照图7，图7的波长转换模块700与图1A的波长转换模块100类似，而差异如下所述。在本实施例中，在波长转换模块700的基板710上并不设有第一散热基材121c与第二散热基材122c的结构，换言之，第一波长转换单元721的第一出光面LS1至基板710的最小距离D1与第二波长转换单元722的第二出光面LS2至基板710的最小距离D2彼此相同。如此，当图7的波长转换模块700被应用至图4的投影装置200中，第一波长转换单元721的第一出光面LS1与第二波长转换单元722的第二出光面LS2与聚光透镜230的第一垂直距离H1会与第二垂直距离H2相同。

具体而言，在本实施例中，波长转换模块700由于是采用不同制程来分别形成第一波长转换单元721与第二波长转换单元722，因此相较于图6的波长转换模块100’，波长转换模块700被应用至图4的投影装置200时，亦可使投影装置200的发光亮度提升2％至5％，而达到与波长转换模块100类似的作用，在此就不予赘述。应注意的是，此处的数值范围皆仅是作为例示说明之用，其并非用以限定本发明。

综上所述，本发明的实施例至少具有以下其中一个优点或功效。在本发明的实施例中，波长转换模块与投影装置将可藉由具有不同掺杂材料的波长转换单元，而具有低廉的成本以及良好的耐热性与发光效率。如此，将能在兼顾制造成本的同时，避免波长转换模块因无法承受高温而损毁的风险。如此一来，波长转换模块与投影装置便皆可具有低成本以及良好的光学品质与可靠度。另一方面，本发明的实施例的波长转换模块的形成方法藉由不同制程制作的波长转换单元来形成波长转换模块，而能降低成本，并使波长转换模块保有良好的光学品质与可靠度。

以上所述，仅为本发明的优选实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即大凡依本发明权利要求书及说明书所作的简单的等效变化与修改，皆仍属本发明专利涵盖的范围内。另外本发明的任一实施例或权利要求不须达成本发明所揭露的全部目的或优点或特点。此外，摘要部分和发明名称仅是用来辅助专利文件检索之用，并非用来限制本发明的权利范围。此外，本说明书或申请专利范围权利要求中提及的“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

50：激发光束

60Y、60G：转换光束

70：照明光束

80：影像光束

90：投影光束

100、100’、700：波长转换模块

110、710：基板

111：第一表面

112：第二表面

120、120’：波长转换单元

121、721：第一波长转换单元

121a：第一波长转换层

121b：第一反射层

121c：第一散热基材

122、722：第二波长转换单元

122a：第二波长转换层

122b：第二反射层

122c：第二散热基材

200：投影装置

210：激发光源

220：分光单元

230：聚光透镜

240：滤光模块

250：光均匀化元件

260：光阀

270：投影镜头

BT：激光穿透区

D、D1、D2：距离

DM1：第一掺杂材料

DM2：第二掺杂材料

G、Y：光学区

H1：第一垂直距离

H2：第二垂直距离

LS1：第一出光面

LS2：第二出光面

MR：第一致动器

R：区域

R1：第一区域

R2：第二区域

RR：反光区

RS1：第一反射平面

RS2：第二反射平面

S110、S120、S130：步骤

WM1：第一波长转换材料

WM2：第二波长转换材料

Claims (19)

1.一种波长转换模块，其特征在于，所述波长转换模块具有多个光学区，且包括：

基板；以及

多个波长转换单元，位于所述基板上，且分别对应所述多个光学区而设置，其中所述多个波长转换单元包括第一波长转换单元与第二波长转换单元，所述第一波长转换单元包括第一波长转换材料与第一掺杂材料，所述第二波长转换单元包括第二波长转换材料与第二掺杂材料，且所述第一波长转换材料与所述第二波长转换材料彼此不同，所述第一掺杂材料与所述第二掺杂材料彼此不同，所述第一波长转换材料包含黄色荧光粉，所述第一掺杂材料包含陶瓷或二氧化硅，以及所述第二波长转换材料包含绿色荧光粉，所述第二掺杂材料包含硅胶。

2.如权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述第一波长转换单元具有第一出光面，所述第二波长转换单元具有第二出光面，且所述第一出光面至所述基板的最小距离与所述第二出光面至所述基板的最小距离彼此不同。

3.如权利要求2所述的波长转换模块，其特征在于，所述第一出光面至所述基板的最小距离与所述第二出光面至所述基板的最小距离之间具有差值，所述差值不大于2毫米。

4.如权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述基板具有相对的第一表面以及第二表面，且所述第一波长转换单元还包括：

第一波长转换层，其中所述第一波长转换材料与所述第一掺杂材料位于所述第一波长转换层中；

第一反射层，位于所述第一波长转换层与所述基板的所述第一表面之间；以及

第一散热基材，其中所述基板位于所述第一散热基材与所述第一反射层之间；

所述第二波长转换单元还包括：

第二波长转换层，其中所述第二波长转换材料与所述第二掺杂材料位于所述第二波长转换层中；

第二反射层，位于所述第二波长转换层与所述基板的所述第一表面之间；以及

第二散热基材，位于所述第二反射层与所述基板的所述第一表面之间。

5.如权利要求4所述的波长转换模块，其特征在于，所述第一散热基材位于所述第二表面上，所述第二散热基材位于所述第一表面上。

6.如权利要求4所述的波长转换模块，其特征在于，所述第一反射层具有第一反射平面，所述第二反射层具有第二反射平面，且所述第一反射平面、所述第二反射平面与所述基板的所述第一表面彼此不共平面。

7.一种波长转换模块的形成方法，包括：

提供基板，其中所述基板具有多个区域，所述多个区域包括第一区域以及第二区域；

提供并贴合第一波长转换层至所述基板的所述第一区域上，其中有第一波长转换材料与第一掺杂材料位于所述第一波长转换层中；以及

形成第二波长转换层于所述基板的所述第二区域上，其中有第二波长转换材料与第二掺杂材料位于所述第二波长转换层中，且所述第一波长转换材料与所述第二波长转换材料彼此不同，所述第一掺杂材料与所述第二掺杂材料彼此不同，所述第一波长转换材料包含黄色荧光粉，所述第一掺杂材料包含陶瓷或二氧化硅，以及所述第二波长转换材料包含绿色荧光粉，所述第二掺杂材料包含硅胶。

8.如权利要求7所述的波长转换模块的形成方法，其特征在于，在提供并贴合所述第一波长转换层的步骤之后，形成所述第二波长转换层。

9.如权利要求7所述的波长转换模块的形成方法，其特征在于，在形成所述第二波长转换层的步骤之后，提供并贴合所述第一波长转换层。

10.如权利要求7所述的波长转换模块的形成方法，其特征在于，所述第一波长转换层是藉由所述第一波长转换材料混合于所述第一掺杂材料中烧结而成。

11.如权利要求7所述的波长转换模块的形成方法，其特征在于，形成所述第二波长转换层的方法，包括：

涂布混合所述第二波长转换材料于所述第二掺杂材料的溶液于所述基板的所述第二区域上；以及

固化所述第二波长转换层。

12.一种投影装置，其特征在于，包括：

波长转换模块，具有多个光学区，且所述波长转换模块包括：

基板；以及

多个波长转换单元，位于所述基板上，且分别对应所述多个光学区而设置，其中所述多个波长转换单元包括第一波长转换单元与第二波长转换单元，所述第一波长转换单元包括第一波长转换材料与第一掺杂材料，所述第二波长转换单元包括第二波长转换材料与第二掺杂材料，且所述第一波长转换材料与所述第二波长转换材料彼此不同，所述第一掺杂材料与所述第二掺杂材料彼此不同，所述第一波长转换材料包含黄色荧光粉，所述第一掺杂材料包含陶瓷或二氧化硅，以及所述第二波长转换材料包含绿色荧光粉，所述第二掺杂材料包含硅胶；

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。

13.如权利要求12所述的投影装置，还包括：

聚光透镜，位于所述激发光源与所述波长转换模块之间。

14.如权利要求13所述的投影装置，其特征在于，所述第一波长转换单元具有第一出光面，所述第二波长转换单元具有第二出光面，当所述第一波长转换单元进入所述激发光束的照射范围内时，所述第一出光面与所述聚光透镜之间具有第一垂直距离，当所述第二波长转换单元进入所述激发光束的照射范围内时，所述第二出光面与所述聚光透镜之间具有第二垂直距离，且所述第一垂直距离的值与所述第二垂直距离的值不同。

15.如权利要求14所述的投影装置，其特征在于，所述第一垂直距离的值与所述第二垂直距离的值之间的差不大于2毫米。

16.如权利要求14所述的投影装置，其特征在于，所述第一垂直距离大于所述第二垂直距离。

17.如权利要求12所述的投影装置，其特征在于，所述基板具有相对的第一表面以及第二表面，且所述第一波长转换单元还包括：

第一波长转换层，其中所述第一波长转换材料与所述第一掺杂材料位于所述第一波长转换层中；

第一反射层，位于所述第一波长转换层与所述基板的所述第一表面之间；以及

第一散热基材，其中所述基板位于所述第一散热基材与所述第一反射层之间；

所述第二波长转换单元还包括：

第二波长转换层，其中所述第二波长转换材料与所述第二掺杂材料位于所述第二波长转换层中；

第二反射层，位于所述第二波长转换层与所述基板的所述第一表面之间；以及

第二散热基材，位于所述第二反射层与所述基板的所述第一表面之间。

18.如权利要求17所述的投影装置，其特征在于，所述第一散热基材位于所述第二表面上，所述第二散热基材位于所述第一表面上。

19.如权利要求17所述的投影装置，其特征在于，所述第一反射层具有第一反射平面，所述第二反射层具有第二反射平面，且所述第一反射平面、所述第二反射平面与所述基板的所述第一表面彼此不共平面。

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