波长转换模块与照明系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种光学模块与光学系统，且特别涉及一种波长转换模块与照明系统。
【背景技术】
[0002]近年来固态照明光源如发光二极管(light-emitting d1de, LED)、激光二极管(Laser d1de)等的发展蓬勃，因而逐渐应用于各式电子设备的照明应用中，以取代传统光源，如汞灯、荧光灯等。固态照明光源相较于传统光源具有发光效率高、体积小、色彩饱和度高以及不含汞等优点。
[0003]在投影机的系统中也逐渐导入固态光源作为照明光源。在投影装置中使发光光源(如发光二极管或激光二极管)均匀地投射出红、蓝、绿三原色光的主要技术有下列两种:第一种方式是利用固态光源投射出一白光，并使白光通过具有红、蓝、绿三色滤光片的色轮，从而以个别产生相对应的红、蓝、绿三时序光的方式进行合光输出。第二种方式则为利用固态光源发出蓝色激发光，以激发涂布在旋转盘上的荧光粉以产生红色、蓝色、绿色等光或黄色光，并借着将蓝色、红色、绿色等光或黄光进行合光后输出。
[0004]日本专利特开平7-37511号公报提出在等离子显示器面板的排列间距中的表面增加凹凸结构。日本专利特开平2005-277331号公报利用凹状的反射开口结构内侧涂布荧光粉层，以提高从荧光粉层激发出的光利用效率。中国专利第101936505号提出一种荧光轮，其利用一反射面涂布上荧光粉层。中国专利第102073115A号提出一种反射式荧光粉色轮。中国专利第203223862U号揭露一种具有微结构光学薄膜的LED照明装置。中国专利第101651177B号揭露一种具有两层胶体封装的发光二极管。
[0005]“【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所属技术领域的技术人员所知道的公知技术。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所属技术领域的技术人员所知晓或认知。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种波长转换模块，具有良好的集光效果。
[0007]本发明提供一种照明系统，具有良好的光效率。
[0008]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。
[0009]为达上述之一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，其包括一反射基板、一带状波长转换层及一微结构层。带状波长转换层配置于反射基板上，且包括一透光基材及掺杂于透光基材中的波长转换材料。微结构层配置于带状波长转换层上，且包括多个微结构。这些微结构以最密堆积的方式排列于微结构层的表面，且波长转换模块满足n2-0.3 ^ nl ^ n2+0.3，其中nl为透光基材的折射率，且n2为微结构层的折射率。
[0010]本发明的一实施例提出一种照明系统，包括上述波长转换模块及激发光源。激发光源用以发出激发光束，其中来自激发光源的激发光束经由微结构层传递至带状波长转换层。
[0011]在本发明的一实施例中，每一微结构符合P/4兰h兰P/2，其中h为微结构于垂直反射基板的方向上的高度，且P为微结构于平行反射基板的方向上的节距(pitch)。
[0012]在本发明的一实施例中，带状波长转换层为环状波长转换层。
[0013]在本发明的一实施例中，波长转换材料为荧光材料。
[0014]在本发明的一实施例中，波长转换模块还包括反射杯结构，其配置于反射基板上，其中带状波长转换层配置于反射杯结构中。
[0015]在本发明的一实施例中，反射杯结构包括第一环状反射结构及第二环状反射结构。第一环状反射结构配置于环状波长转换层的内侧，且第二环状反射结构配置于环状波长转换层的外侧。
[0016]在本发明的一实施例中，第一环状反射结构具有第一反射面，第一反射面相对于反射基板倾斜，且朝向环状波长转换层的外侧。第二环状反射结构具有第二反射面，第二反射面相对于反射基板倾斜，且朝向环状波长转换层的内侧。
[0017]在本发明的一实施例中，波长转换模块还包括致动器，用以带动反射基板旋转。
[0018]在本发明的一实施例中，当反射基板旋转时，带状波长转换层上的不同位置在不同时间中进入激发光束的照射范围内。
[0019]在本发明的一实施例中，微结构层与透光基材为一体成型。
[0020]在本发明的一实施例中，这些微结构配置于微结构层的背对带状波长转换层的表面，且这些微结构包括具有球的一部分的形状的结构、具有弧状凹面的结构、三角锥状结构、四面体状结构或其组合。
[0021 ] 在本发明的一实施例中，激发光源为激光光源。
[0022]基于上述，在本发明的实施例的波长转换模块与照明系统中，由于微结构层配置于带状波长转换层上，且这些微结构以最密堆积的方式排列于微结构层的表面，因此除了可降低来自带状波长转换层的光被全反射而无法自波长转换模块出光的机率，且可藉由微结构使自波长转换模块出光的光束的发散角降低。如此一来，波长转换模块便可具有良好的集光效果，而使用此波长转换模块的照明系统可具有良好的光效率。
[0023]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】
[0024]图1A为本发明的一实施例的照明系统的示意图。
[0025]图1B为图1A中的波长转换模块的正视图。
[0026]图1C为图1A中的波长转换模块的剖面示意图。
[0027]图1D为图1B中的微结构层的局部正视图。
[0028]图2A为图1A的波长转换模块在将微结构层移除后的发光强度分布图。
[0029]图2B为图1A的波长转换模块的发光强度分布图。
[0030]图3A为本发明的另一实施例的波长转换模块的示意图。
[0031]图3B为图3A的波长转换模块的正视图。
[0032]图4为本发明的又一实施例的波长转换模块的剖面示意图。
[0033]图5为本发明的另一实施例的波长转换模块的剖面示意图。
[0034]图6为本发明的再一实施例的波长转换模块的剖面示意图。
【具体实施方式】
[0035]有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式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。
[0036]图1A为本发明的一实施例的照明系统的示意图，图1B为图1A中的波长转换模块的正视图，图1C为图1A中的波长转换模块的剖面示意图，而图1D为图1B中的微结构层的局部正视图。请参照图1A至图1D，本实施例的照明系统100包括一波长转换模块200及一激发光源110，且波长转换模块200包括一反射基板210、一带状波长转换层220及一微结构层230。带状波长转换层220配置于反射基板210上，且包括一透光基材222及掺杂于透光基材222中的波长转换材料224。在本实施例中，反射基板210例如是金属基板，而此金属基板的朝向透光基材220的表面则藉由表面抛光处理而形成反射面，或者是在此表面上镀上一层反射膜以形成反射面。在一实施例中，金属基板的材质例如为铝，而反射膜的材质例如为银。此外，在本实施例中，透光基材222的材质例如为透明的胶材，例如使用胶材的折射率为1.5的材质，而波长转换材料224为荧光材料，例如为荧光粉(phosphor)。
[0037]微结构层230配置于带状波长转换层220上，且包括多个微结构232。这些微结构232以最密堆积的方式排列于微结构层230的表面，亦即是堆积成六方最密堆积(hexagonal closed packing)中的一层，如图1D所绘示。在本实施例中，这些微结构232配置于微结构层230的背对带状波长转换层220的表面，如图1C所绘示，且这些微结构232包括具有球的一部分的形状的结构、具有弧状凹面的结构、三角锥状结构、四面体状结构或其组合，其中具有球的一部分的形状定义为可为半球、1