CN111077667B - 波长转换模块、波长转换模块的形成方法以及投影装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种波长转换模块及其形成方法、以及投影装置。波长转换模块包括基板以及波长转换层。基板具有粗糙表面，且粗糙表面包括两个第一区域及第二区域，第二区域在基板的径向上位于两个第一区域之间。波长转换层位于基板上，且包括波长转换材料、结合材料及多个漫反射粒子。波长转换材料散布于结合材料中。多个漫反射粒子位于基板的粗糙表面上，且位于波长转换材料与基板之间，其中第二区域范围内的漫反射粒子的密集度大于各第一区域范围内的漫反射粒子的密集度，如此之波长转换模块可达成符合需求的反射率、导热效率、或可靠度。

Description

波长转换模块、波长转换模块的形成方法以及投影装置
技术领域
本发明是有关于一种光学模块、其形成方法以及包括上述光学模块的光学装置，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光光源激发荧光粉而产生投影机所需光源的技术。
然而，现有荧光粉轮的反射层的制作方法主要涉及真空镀膜或混合胶涂布，但其在制作成本、材料选择、厚度等方面有所权衡，进而导致发光效率、导热系数、或可靠度受较大限制。
“背景技术”部分只是用来帮助了解本发明内容，因此在“背景技术”部分所揭露的内容可能包括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，不代表所述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及一种投影装置，具有良好的转换效率、可靠度、或光学品质。
本发明提供一种波长转换模块的形成方法，其形成具有良好转换效率、及可靠度的波长转换模块。
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。
为达上述的一个或部分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。波长转换模块包括基板以及波长转换层。基板具有粗糙表面，且粗糙表面包括两个第一区域以及第二区域，其中第二区域在自基板的径向方向上位于两个第一区域之间。波长转换层位于基板上，且包括波长转换材料、结合材料以及多个漫反射粒子。波长转换材料散布于结合材料中。漫反射粒子位于基板的粗糙表面上，且这些漫反射粒子位于波长转换材料与基板之间，其中第二区域范围内的漫反射粒子的密集度大于各第一区域范围内的漫反射粒子的密集度。
为达上述的一个或部分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。投影装置包括上述的波长转换模块、激发光源、光阀以及投影镜头。激发光源用于发出激发光束，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。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。
包括为达上述的一个或部分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。于基板上形成粗糙表面，其中粗糙表面包括两个第一区域以及第二区域，且第二区域在自基板的径向方向上位于两个第一区域之间。涂布多个漫反射粒子于基板的粗糙表面上，其中第二区域范围内之这些漫反射粒子的体积百分比浓度大于或等于各第一区域范围内之这些漫反射粒子的体积百分比浓度。涂布波长转换材料与结合材料于基板上，以形成波长转换层，其中这些漫反射粒子位于波长转换材料与基板之间。
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，波长转换模块借由基板的粗糙表面的配置来控制用于波长转换层的漫反射粒子于基板上的不同区域的密集度，而可兼顾波长转换层的反射率、耐热性、可靠度、及成本考量。并且，波长转换模块亦可借由设置粗糙表面的两个第一区域及第二区域的表面粗糙度，而使波长转换模块的波长转换层具有良好的转换效率以及与基板的良好附着性，借此可提升波长转换模块的可靠度。另一方面，在本发明的实施例中，投影装置借由使激光光斑位于漫反射粒子密集度较高而结合材料较少的区域上，借此可避免结合材料因不耐高温而致的劣化或/与烧毁的风险，进而可因此兼顾良好的光学品质及可靠度。此外，本发明的实施例的波长转换模块的形成方法借由形成基板的粗糙表面，以控制波长转换层的漫反射粒子于基板上的不同区域的密集度，而使波长转换模块具有良好的可靠度以及转换效率。
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，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
图1是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。
图2A是图1的一种波长转换模块的俯视示意图。
图2B是图2A的波长转换模块的剖视图。
图2C是图2B的波长转换模块的局部放大图。
图3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4A至图4D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5A至图5C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6是本发明一实施例的另一种投影装置的架构示意图。
图7是图6的另一种波长转换模块的俯视示意图。
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较佳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，仅是参考附图方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本发明。
荧光粉轮的反射层的制程是有两种方法，一种使用真空镀膜方式镀制银膜、铝膜、介电质膜或其混合堆叠于散热基板上，另外一种为将漫反射粒子混合有机或无机胶后，使用印刷、喷涂与点胶等制程涂布在散热基板上，而形成反射层。在制作的过程中，需考量反射层的厚度、漫反射粒子的浓度、及低导热系数混合胶的用量，从而达成符合需求的反射率、导热效率及可靠度。
图1是本发明一实施例的一种投影装置的架构示意图。图2A是图1的一种波长转换模块的俯视示意图。图2B是图2A的波长转换模块的剖视图。图2C是图2B的波长转换模块的局部放大图。请参照图1至图2C，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250以及一投影镜头260。举例而言，在本实施例中，光阀250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250亦可以是穿透式液晶面板或其他光束调变器。
举例而言，如图1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)，但本发明不局限于此。
具体而言，如图1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可以是分色元件(Dichroic mirror)、部分穿透部分反射元件、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例如可让蓝色波长光束穿透，而对其他颜色波长(如红色波长、绿色波长、黄色波长等)的光束提供反射作用。也就是说，分光单元220可让蓝色波长的激发光束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。
如图1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，并且，如图2A至图2B所示，在本实施例中，波长转换模块100包括至少一波长转换区WR以及光学区(如图2A中之符号TR所示)，其可为使照射于其上的光束穿透的光通过区TR。但在其他实施例中，光学区TR可以是让激发光束反射的光反射区。举例而言，如图1至图2B所示，波长转换模块100的至少一波长转换区WR用于将激发光束50转换为至少一波长转换光束60，波长转换模块100的光通过区TR用于使激发光束50通过而传递至后续光学元件。
更具体而言，如图2A至图2C所示，波长转换模块100包括一基板110以及一波长转换层120。基板110具有一轴心O，轴心O位于基板110的中心。波长转换层120位于基板110上，且对应至少一波长转换区WR而设置，且包括波长转换材料WM、结合材料BM以及多个漫反射粒子RM。举例而言，在本实施例中，基板110的材质可为铝，而漫反射粒子RM可为白色散射粒子，其材质可为二氧化钛(TiO2)、二氧化硅(SiO2)、氧化铝(Al2O3)、氮化硼(BN)、或二氧化锆(ZrO2)，但本发明不局限于此。接合材料BM例如可为有机胶或无机胶，例如可为硅胶。
进一步而言，如图2C所示，在本实施例中，基板110具有一粗糙表面R110。粗糙表面R110包括两个第一区域R111以及一第二区域R112，其中第二区域R112在基板110的径向方向R上位于两个第一区域R111之间。波长转换材料WM散布于结合材料BM中，其中波长转换材料WM例如可用于吸收蓝光激光光束，且发出波长与蓝光激光光束不同的转换光束(其他颜色波长光束)。举例而言，波长转换材料可为被激发出色光的荧光粉粒子。多个漫反射粒子RM位于基板110的粗糙表面R110上，且漫反射粒子RM位于波长转换材料WM与基板110之间。
具体而言，如图2C所示，在本实施例中，第二区域R112范围内的漫反射粒子RM的密集度大于各第一区域R111范围内的漫反射粒子RM的密集度。举例而言，在本实施例中，上述漫反射粒子RM的密集度是指这些漫反射粒子RM的体积百分比浓度，且第二区域R112范围内的漫反射粒子RM的体积百分比浓度介于约60％与约100％之间。换言之，如图2C所示，在本实施例中，上述第二区域R112范围内的各漫反射粒子RM之间的粒子间隙小于两个第一区域R111范围内的各漫反射粒子RM之间的粒子间隙。如此，当激发光束50照射于波长转换模块100的第二区域R112范围内时，将较易被反射，而使波长转换模块100具有良好的反射率。如此，由于第二区域R112范围内的漫反射粒子RM的密集度大于各第一区域R111范围内的漫反射粒子RM的密集度，故位于上述的第二区域R112范围内的结合材料BM较少，如此可降低起因于结合材料BM不耐高温而发生劣化及/或烧毁的风险。因此，位于上述的第二区域R112范围内的波长转换层120可承受较大的激光能量。
在进一步的实施例中，如图2C所示，在本实施例中，粗糙表面R110的第二区域R112的表面粗糙度(Ra)可大于两个第一区域R111的表面粗糙度。举例而言，第二区域R112的轮廓最大高度(Rz)大于两个第一区域R111的轮廓最大高度。举例而言，在本实施例中，粗糙表面R110的第二区域R112的表面粗糙度(Ra)的范围介于约10微米与约100微米之间。第二区域R112的轮廓最大高度(Rz)约小于0.1毫米。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。又，粗糙表面R110的第二区域R112的表面粗糙度(Ra)可小于或等于两个第一区域R111的表面粗糙度，其中两个第一区域R111的表面粗糙度可相同或不同，但本发明不局限于此。两个第一区域R111的表面粗糙度可较平缓、松散或趋于平滑。可选地，两个第一区域R111其中至少一者可呈粗糙状态，在此实施例中，可在涂布于两个第一区域R111范围内的波长转换材料WM及结合材料BM与散热基板110之间良好的结合强度，进而增加波长转换模块100的可靠度，但本发明不局限于此。
在本实施例中，波长转换模块100还包括一氧化物陶瓷层140，位于基板110的粗糙表面R110上。举例而言，在本实施例中，氧化物陶瓷层140的材质可为氧化铝或氧化钛，其可具有漫反射外界光线的功能。进一步而言，如图2C所示，在本实施例中，氧化物陶瓷层140与漫反射粒子RM共同形成一反射层RL，且反射层RL包括两个第一反射区域R121以及一第二反射区域R122。两个第一反射区域R121分别位于两个第一区域R111上方。第二反射区域R122位于第二区域R112上方，其中各第一反射区域R121的厚度小于第二反射区域R122的厚度。举例而言，在本实施例中，各第一反射区域R121的厚度小于0.05毫米，且第二反射区域R122的厚度介于0.02毫米至0.15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。
如此，如图1与图2C所示，在本实施例中，当激发光束50被传递至波长转换模块100时，激发光束50可于波长转换模块100上形成一光斑SP，且当激发光束50照射于波长转换模块100时，将借由反射层RL加以反射，而使波长转换模块100具有良好的反射率。并且，如图2C所示，在本实施例中，由于位于上述的第二区域R112范围内的波长转换层120能承受较大的激光能量，可依据入射的光斑SP的能量密度分布设置波长转换模块100的第一区域R111与第二区域R112在波长转换层120中所占的区域位置以及其宽度比例，而使照射于第二区域R112上的光斑SP的部分的能量密度大于照射于各第一区域R111上的光斑SP的部分的能量密度。如此一来，借由使激光光斑SP位于漫反射粒子RM密集度较高而低导热系数结合材料BM较少的区域上，可避免投影装置200因结合材料BM不耐高温而发生劣化及/或烧毁，从而可达成良好的光学品质及可靠度。
如此一来，在本实施例中，借由设置位于波长转换模块100的基板110的粗糙表面R110的不同区域范围内的不同密集度，可兼顾波长转换层120的反射率、耐热性、可靠度及成本上的考量。并且，亦可借由设置波长转换模块100的基板110的粗糙表面R110的不同区域的不同程度的表面粗糙度，可进一步使波长转换模块100的波长转换层120与基板110具有的良好附着性。如此，可在提升波长转换模块100的反射率、导热率、转换效率的同时，仍可保持良好的可靠度及较低的成本。
另一方面，如图2A至图2B所示，在本实施例中，波长转换模块100的光学区(在图2A中标示为TR)可包括一镂空区域(未标号)及对应所述镂空区域而配置的散光片130。其中，所述散光片(diffuser)130系用以使激发光束发散形成蓝色波长光，降低激发光束50形成的激光散斑(laser speckle)。也就是说，在本实施例中，波长转换模块100为穿透式波长转换模块100，而光学区(在图2A中标示为TR)用于使激发光束50穿透。然而，本发明并不局限于此，在其他实施例中，光学区可为光反射区。
如此，请再次参照图1以及图2A至图2B，在本实施例中，波长转换模块100还包括一第一驱动装置MR，用于使光学区(在图2A中标示为TR)与至少一波长转换区WR在不同时间中进入激发光束50的照射范围内，从而使所述激发光束50例如选择性地通过或被转换为至少一波长转换光束60。如图1所示，在本实施例中，举例而言，当波长转换模块100的光学区(在图2A中标示为TR)进入激发光束50的照射范围时，激发光束50可穿透波长转换模块100，再经由光传递模块LT传递至滤光模块230上，但本发明并不局限于此。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WR转换为至少一波长转换光束60。之后，如图1所示，来自波长转换模块100的至少一波长转换光束60则可被导引至分光单元220，而经反射至后续的滤光模块230上。
具体而言，如图1所示，投影装置200还包括上述滤光模块230，滤光模块230位于激发光束50与波长转换光束60的传递路径上，并具有滤光区(未绘示)与透光区(未绘示)。滤光模块230还包括一第二驱动装置(未绘示)，用于使滤光区(未绘示)在不同时间中对应地进入波长转换光束60的照射范围内，以例如分别形成红色波长色光与绿色波长色光。另一方面，透光区(未绘示)在不同时间中亦可对应地进入被传递至滤光模块230的激发光束50的照射范围内，以形成蓝色波长色光。如此，即可使激发光束50与波长转换光束60依时序地被转换成具有多种不同颜色波长的照明光束70。
另一方面，如图1所示，在本实施例中，投影装置200还包括一光均匀化元件240，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240包括一积分柱，但本发明不局限于此。更详细而言，如图1所示，当照明光束70经由照明系统传递至光均匀化元件240时，光均匀化元件240可使照明光束70均匀化，并使其传递至光阀250。
接着，如图1所示，光阀250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260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250上后，光阀250依序将照明光束70转换成不同颜色波长的影像光束80传递至投影镜头260，因此，光阀250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3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4A至图4D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3与图4A，首先，提供一基板110’。接着，请参照图3与图4B，执行步骤S120，于基板110’上形成一粗糙表面R110。举例而言，于基板110’上形成粗糙表面R110的方法包括化学蚀刻、喷砂、研磨或等离子电解氧化制程。详细而言，以等离子电解氧化制程为例，执行步骤S120的方法可为将基板110置于电解液中，并通过强大电压使其表面产生高压电弧火花而改变表层结构而形成粗糙表面R110。并且，借此制程所形成的粗糙表面R110上可具有一氧化物陶瓷层140。如此，即可形成如图4B所示的基板110。
接着，请参照图3与图4C，执行步骤S130，涂布多个漫反射粒子RM于基板110的粗糙表面R110上，其中第二区域R112范围内的漫反射粒子RM的体积百分比浓度大于或等于各第一区域R111范围内的漫反射粒子RM的体积百分比浓度。举例而言，在本实施例中，涂布这些漫反射粒子RM于基板110的粗糙表面R110上的方法包括利用酒精或分散溶剂混合漫反射粒子RM，并透过点胶、喷涂或印刷等制程将这些漫反射粒子RM涂布于基板110的粗糙表面R110上。
更详细而言，在本实施例中，利用印刷制程涂布漫反射粒子RM时，可将印刷制程所采用的网版设计为对应粗糙表面R110的第二区域R112的范围的区域具有较大的孔隙，而对应粗糙表面R110的两个第一区域R111的范围的区域具有较小的孔隙，以使第二区域R112范围内的漫反射粒子RM的密集度大于各第一区域R111范围内的漫反射粒子RM的密集度。另一方面，利用点胶制程涂布漫反射粒子RM时，可将点胶制程所采用的路径设计为对应粗糙表面R110的第二区域R112的范围的区域具有较慢的涂布速度，而对应粗糙表面R110的两个第一区域R111的范围的区域具有较快的涂布速度，以使第二区域R112范围内的漫反射粒子RM的密集度大于各第一区域R111范围内的漫反射粒子RM的密集度。此外，利用喷涂制程涂布漫反射粒子RM时，则可对喷涂治具进行遮喷设计，使得第二区域R112范围内的漫反射粒子RM的密集度大于各第一区域R111范围内的漫反射粒子RM的密集度。如此一来，当步骤S130完成后，将可使不同浓度或厚度的漫反射粒子RM被涂布在基板110的粗糙表面R110上，而形成反射层RL。
接着，请参照图3与图4D，执行步骤S140，涂布一波长转换材料WM与一结合材料BM于基板110上，以形成一波长转换层120，其中这些漫反射粒子RM位于波长转换材料WM与基板110之间。举例而言，如图4D所示，在本实施例中，形成波长转换层120的方法包括将波长转换材料WM与结合材料BM2形成混合物后，再涂布于基板110上。接着，再固化波长转换材料WM与结合材料BM。如此，即可形成图2A至图2C的波长转换模块100的结构。
图5A至图5C是本发明一实施例的另一种波长转换模块的制作流程示意图。图5A至图5C的波长转换模块的制作流程与图4B至图4D的波长转换模块的制作流程示意图类似，并可借由图3的波长转换模块的形成方法来形成，而差异如下所述。
如图5A所示，在本实施例中，基板510的粗糙表面R510包括多个凹凸结构CS。进一步而言，在本实施例中，分布于两个第一区域R511范围内的凹凸结构CS具有一第一平均深度D1，且分布于第二区域R512范围内的凹凸结构CS具有一第二平均深度D2，其中第二平均深度D2大于或等于第一平均深度D1。举例而言，在本实施例中，第二平均深度D2小于0.1毫米。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。
如此一来，如图5A与图5C所示，在完成步骤S120与S130后，第二区域R512范围内的漫反射粒子RM的密集度亦可大于各第一区域R511范围内的漫反射粒子RM的密集度，而可形成如图5C所示的波长转换模块500。如此，由于图5C的波长转换模块500与图2C的波长转换模块100相似，而能达到相同的功能，因此波长转换模块500能达到与前述的波长转换模块100类似的效果与优点，在此不再赘述。并且，当波长转换模块500应用至前述投影装置200时，亦能使投影装置200达到类似的效果与优点，在此不再赘述。
另一方面，在图1的实施例中，投影装置200虽以包括穿透式波长转换模块100为例示，但本发明不局限于此。在其他的实施例中，投影装置200亦可采用反射式的波长转换模块，任何所属领域中具有通常知识者在参照本发明之后，当可对其光路作适当的更动，而使其达到与前述投影装置200类似的效果与优点，惟其仍应属于本发明的范畴内。以下将另举部分实施例作为说明。
图6是本发明一实施例的另一种投影装置的架构示意图。在本实施例中，投影装置400采用的是波长转换模块100A，波长转换模块100A为反射式波长转换模块，且波长转换模块100A与波长转换模块100、500类似，差异仅在于波长转换模块100A的基板110不具有镂空区域，而为具有一完整圆面的基板710。换言之，波长转换模块100A的光学区(在图2A中标示为TR)亦可为在对应波长转换模块100、500的光学区(在图2A中标示为TR)的位置设置反射区(未绘示)以反射激发光束50。
具体而言，如图6所示，在本实施例中，当波长转换模块100A的反射区进入激发光束50的照射范围时，激发光束50可被波长转换模块100A的反射区反射，接着来自波长转换模块100A的激发光束50则可被导引至分光单元220，而被反射至后续的滤光模块230上。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WR转换为至少一波长转换光束60。之后，如图6所示，来自波长转换模块100A的至少一波长转换光束60则可被导引至分光单元220，而被反射至后续的滤光模块230上。之后，滤光模块230的滤光区(未绘示)在不同时间中对应地进入波长转换光束60的照射范围内，以例如分别形成红色波长色光与绿色波长色光。另一方面，滤光模块230的透光区(未绘示)在不同时间中亦可对应地进入被传递至滤光模块230的激发光束50的照射范围内，以形成蓝色波长色光，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400所采用的波长转换模块100A与图5C的波长转换模块500或图2C的波长转换模块100相似，而能达到相同的功能，因此投影装置400能达到与前述的投影装置200类似的效果与优点，在此不再赘述。
图7是图6的一种波长转换模块的俯视示意图。图7的波长转换模块700与图2C的波长转换模块100类似，差异如下所述。波长转换模块700的基板710不具有镂空区域，而为具有一完整圆面的基板110，换言之，波长转换模块700的光学区(在图2A中标示为TR)亦可为反射区或其他光学区。此外，波长转换模块700的波长转换层720具有一环状轮廓，而激发光束50所形成的光斑SP可同时照射于波长转换层720以及环绕波长转换层720的周围。具体而言，在环绕波长转换层720的周围可设置散光片130，而使激发光束50通过时，则能形成蓝光，并消除激光散斑现象，并被进一步传递至其他光学构件之处，从而可用于应用至投影装置400中。
如此，由于图7的波长转换模块700与图5C的波长转换模块500或图2C的波长转换模块100相似，而能达到相同的功能，因此波长转换模块700能达到与前述的波长转换模块100类似的效果与优点，在此不再赘述。并且，当波长转换模块700应用至前述投影装置400时，亦能使投影装置400达到类似的效果与优点，在此不再赘述。
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，波长转换模块借由基板的粗糙表面的配置来控制波长转换层的漫反射粒子于基板上的不同区域的密集度，而可兼顾波长转换层的反射率、耐热性、可靠度及成本上的考量。并且，波长转换模块亦可借由控制粗糙表面的两个第一区域以及一第二区域的表面粗糙度，而使波长转换模块的波长转换层具有良好的转换效率以及对基板的良好附着性，而亦可提升波长转换模块的可靠度。另一方面，在本发明的实施例中，投影装置借由使激光光斑位于漫反射粒子密集度较高而具有较少结合材料的区域上，而可避免结合材料因不耐高温而致的劣化或与烧毁的风险，进而可因此兼顾良好的光学品质以及可靠度。此外，本发明的实施例的波长转换模块的形成方法借由形成基板的粗糙表面，来控制波长转换层的漫反射粒子于基板上的不同区域的密集度，而能使波长转换模块能兼顾良好的可靠度以及转换效率。
惟以上所述者，仅为本发明的较佳实施例而已，当不能以此限定本发明实施的范围，即所有依本发明权利要求书及发明内容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：波长转换光束
70：照明光束
80：影像光束
90：投影光束
100、500、100A、700：波长转换模块
110、110’、510、710：基板
R110、R510：粗糙表面
120、720：波长转换层
130：散光片
140：氧化物陶瓷层
200、400：投影装置
210：激发光源
220：分光单元
230：滤光模块
240：光均匀化元件
250：光阀
260：投影镜头
BM：结合材料
CS：凹凸结构
D1：第一平均深度
D2：第二平均深度
E：边缘
LT：光传递模块
MR：第一驱动装置
O：轴心
R：径向方向
R111：第一区域
R112：第二区域
R121：第一反射区域
R122：第二反射区域
RL：反射层
RM：漫反射粒子
S110、S120、S130：步骤
SP：光斑
TR：光学区
WM：波长转换材料
WR：波长转换区。

Claims (24)

1.一种波长转换模块，其特征在于，所述波长转换模块包括基板以及波长转换层，其中：
所述基板具有粗糙表面，且所述粗糙表面包括两个第一区域以及第二区域，其中所述第二区域在所述基板的径向方向上位于所述两个第一区域之间；以及
所述波长转换层位于所述基板上，从而覆盖住所述两个第一区域和所述第二区域，且包括波长转换材料、结合材料以及多个漫反射粒子，其中：
所述波长转换材料散布于所述结合材料中；以及
所述多个漫反射粒子位于所述基板的所述粗糙表面上，且所述多个漫反射粒子位于所述波长转换材料与所述基板之间，其中所述第二区域范围内的所述多个漫反射粒子的密集度大于各所述第一区域范围内的所述多个漫反射粒子的密集度。
2.根据权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述多个漫反射粒子的密集度是指所述多个漫反射粒子的体积百分比浓度，且所述第二区域范围内的所述多个漫反射粒子的体积百分比浓度介于60％至100％之间。
3.根据权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述第二区域的表面粗糙度(Ra)大于所述两个第一区域的表面粗糙度。
4.根据权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述第二区域的表面粗糙度(Ra)小于或等于所述两个第一区域的表面粗糙度。
5.根据权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述粗糙表面的所述第二区域的表面粗糙度(Ra)的范围介于10微米至100微米之间。
6.根据权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，位于所述第二区域范围内的各所述漫反射粒子之间的粒子间隙小于位于所述两个第一区域范围内的各所述漫反射粒子之间的粒子间隙。
7.根据权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，所述基板的所述粗糙表面包括多个凹凸结构。
8.根据权利要求7所述的波长转换模块，其特征在于，分布于所述两个第一区域范围内的所述多个 凹凸结构具有第一平均深度，且分布于所述第二区域范围内的所述多个 凹凸结构具有第二平均深度，其中所述第二平均深度大于或等于所述第一平均深度。
9.根据权利要求1所述的波长转换模块，其特征在于，还包括：
氧化物陶瓷层，位于所述基板的所述粗糙表面上。
10.根据权利要求9所述的波长转换模块，其特征在于，所述氧化物陶瓷层与所述多个漫反射粒子共同形成反射层，且所述反射层包括：
两个第一反射区域，分别位于所述两个第一区域上；以及
第二反射区域，位于所述第二区域上，其中各所述第一反射区域的厚度小于所述第二反射区域的厚度。
11.根据权利要求10所述的波长转换模块，其特征在于，各所述第一反射区域的厚度小于0.05毫米，且所述第二反射区域的厚度介于0.02毫米至0.15毫米之间。
12.根据权利要求9所述的波长转换模块，其特征在于，所述氧化物陶瓷层的材质包括氧化铝或氧化钛。
13.一种波长转换模块的制造方法，其特征在于，所述制造方法包括：
于基板上形成粗糙表面，其中所述粗糙表面包括两个第一区域以及第二区域，且所述第二区域在所述基板的径向方向上位于所述两个第一区域之间；
涂布多个漫反射粒子于所述基板的所述粗糙表面上，其中所述第二区域范围内的所述多个漫反射粒子的体积百分比浓度大于或等于各所述第一区域范围内的所述多个漫反射粒子的体积百分比浓度；以及
涂布波长转换材料与结合材料于所述基板上，从而覆盖住所述两个第一区域和所述第二区域，以形成波长转换层，其中所述多个漫反射粒子位于所述波长转换材料与所述基板之间。
14.根据权利要求13所述的波长转换模块的制造方法，其特征在于，于所述基板上形成所述粗糙表面的方法包括化学蚀刻、喷砂、研磨或等离子电解氧化制程。
15.根据权利要求13所述的波长转换模块的制造方法，其特征在于，涂布所述多个漫反射粒子于所述基板的所述粗糙表面上的方法包括点胶、喷涂或印刷制程。
16.一种投影装置，其特征在于，所述投影装置包括波长转换模块、激发光源、光阀以及投影镜头，其中：
所述波长转换模块包括基板以及波长转换层，其中：
所述基板具有粗糙表面，且所述粗糙表面包括两个第一区域以及第二区域，其中所述第二区域在所述基板的径向方向上位于所述两个第一区域之间；以及
所述波长转换层位于所述基板上，从而覆盖住所述两个第一区域和所述第二区域，且包括波长转换材料、结合材料以及多个漫反射粒子，其中：
所述波长转换材料散布于所述结合材料中；以及
所述多个漫反射粒子位于所述基板的所述粗糙表面上，且所述多个漫反射粒子位于所述波长转换材料与所述基板之间，其中所述第二区域范围内的所述多个漫反射粒子的体积百分比浓度大于或等于各所述第一区域范围内的所述多个漫反射粒子的体积百分比浓度；
所述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；
所述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
所述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。
17.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，当所述激发光束被传递至所述波长转换模块时，所述激发光束于所述波长转换模块上形成光斑，且照射于所述第二区域上的所述光斑的部分的能量密度大于照射于各所述第一区域上的所述光斑的部分的能量密度。
18.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，所述第二区域范围内的所述多个漫反射粒子的体积百分比浓度介于60％至100％之间。
19.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，所述第二区域的表面粗糙度(Ra)大于所述两个第一区域的表面粗糙度。
20.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，所述第二区域的表面粗糙度(Ra)小于或等于所述两个第一区域的表面粗糙度。
21.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，所述粗糙表面的所述第二区域的表面粗糙度(Ra)的范围介于10微米至100微米之间。
22.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，位于所述第二区域范围内的各所述漫反射粒子之间的粒子间隙小于位于所述两个第一区域范围内的各所述漫反射粒子之间的粒子间隙。
23.根据权利要求16所述的投影装置，其特征在于，所述投影装置还包括：
氧化物陶瓷层，位于所述基板的所述粗糙表面上。
24.根据权利要求23所述的投影装置，其特征在于，所述氧化物陶瓷层的材质包括氧化铝或氧化钛。
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