[發明專利]波長轉換裝置

在審

• 申請號: 201410240975.1
• 申請日: 2014-05-30
• 公開（公告）號: CN104676491A
• 公開（公告）日: 2015-06-03
• 發明（設計）人: 華健豪;張克蘇;周彥伊;陳琪;陳照勗;劉孟翰
• 申請（專利權）人: 臺達電子工業股份有限公司
• 主分類號: F21V7/22
• 分類號: F21V7/22;B32B15/20
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 王芝艷;鄒宗亮

技術領域

本發明關于一種波長轉換裝置，尤指一種應用于投影機光波長轉換的波長轉換裝置。

背景技術

近年來，高階投影機的顯示光源為突破傳統燈泡的能源效率極限，目前多采用固態發光元件搭配例如螢光粉色輪(Phosphor?wheel)等波長轉換裝置作為顯示光源，其中三原色光系通過固態發光元件本身發出以及經波長轉換裝置激發轉換而發出。

鑒于使用者對高階投影機需求不斷提升，高流明表現已逐漸成為投影機發展重點。在高流明投影機中，由于利用較高能量的固態發光元件，例如激光，作為螢光粉的激發光源，故導致波長轉換裝置于轉換入射激發光波長時往往產生較高的操作溫度。然因現有技術多采用銀作為波長轉換裝置的亮面鋁基板上的反射鍍膜，其材料特性于高溫下穩定性不佳，高溫操作超過一定時數后會發生反射率衰退，導致產品壽命與信賴性不良。請參閱圖1的溫度老化測試，其顯示以銀作為反射層的亮面鋁基板于180℃下的工作時數-相對反射率對應圖。如圖1所示，當采用銀作為波長轉換裝置的反射鍍膜時，在溫度為180℃的環境下烘烤約1250小時后，該反射鍍膜的反射率逐漸衰退，于工作約2000小時后反射率相較于自身的原始反射率僅余80％，甚至在烘烤約3000小時后，其反射率已低于自身原始反射率的40％，將嚴重影響波長轉換裝置的轉換效率。

請參閱圖2及圖3，其分別顯示銀反射鍍膜于180℃下工作0小時于高倍率顯微鏡下的影像示意圖，以及銀反射鍍膜于180℃下工作1250小時于高倍率顯微鏡下的影像示意圖。如圖2及圖3所示，由于銀作為反射鍍膜在工作0小時，即未開始工作時，具有極高的反射率，約為97％至98％，故于顯微鏡下對燈光幾乎為全反射，示意圖則以一白畫面顯示；而相對于在180℃的環境下工作1250小時之后，由于銀原子本身的遷移性、延展性較高，故部分銀原子流動滲入至下方亮面鋁基板表層經氧極處理的多孔隙結構，且亦有部分銀原子與氧分子產生氧化反應形成氧化銀，故于高倍率顯微鏡下的影像呈部分黑點，該反射鍍膜的反射率勢必因而降低。

另請參閱圖4，其顯示銀反射鍍膜于250℃下工作155小時于高倍率顯微鏡下的影像示意圖。如圖4所示，若操作溫度再行提高，例如將烘烤溫度由180℃提高至250℃，觀察其表面變化后發現，上述銀原子的反應加劇，僅約155小時，該銀反射鍍膜光澤度衰退，而在高倍率顯微鏡下的影像呈大量黑點或黑區塊，大幅降低該反射鍍膜的反射率，進而導致波長轉換裝置的轉換效率不佳，連帶使得投影機的亮度表現及色彩影像品質降低。

因此，實有必要發展一種得以解決前述現有技術問題，且于各種工作溫度及工作時數下皆具有良好轉換效率的波長轉換裝置，進而增進其產業上的實用性。

發明內容

本發明的主要目的為提供一種波長轉換裝置，以解決現有波長轉換裝置的反射鍍膜于高溫環境下工作一定時數產生的反射率衰退現象，以及反射率衰退造成波長轉換裝置的轉換效率不佳等問題。

本發明的另一目的為提供一種波長轉換裝置，通過反射層于不同工作溫度下分別以第一金屬材料及第二金屬材料形成，可有效避免反射層的反射率衰退并使反射率最佳化，進而達到提升波長轉換裝置的轉換效率的效果。

本發明的另一目的為提供一種波長轉換裝置，通過材料的選擇，反射層可于高溫環境下工作超過3000小時仍具有相較自身原始反射率95％以上的反射率。

為達上述目的，本發明的一較佳實施方式為提供一種波長轉換裝置，包括：一基板；以及一反射層，設置于該基板上，其中當該反射層的工作溫度大于等于130℃時，該反射層以一第一金屬材料形成，且當該反射層的工作溫度小于130℃時，該反射層以一第二金屬材料形成；其中，該第二金屬材料于室溫下的反射率大于該第一金屬材料于室溫下的反射率。

于一些實施例中，該基板為表面陽極氧化處理的一亮面鋁基板，且該反射層以真空鍍膜形成于該基板上。

于一些實施例中，該第一金屬材料為鋁或鋁合金。

于一些實施例中，該第二金屬材料為銀或銀合金。

于一些實施例中，于該第一金屬材料上方，可選擇再鍍覆至少一層以上的氧化物介電層，用以保護或調變該第一金屬材料的反射頻譜。

于一些實施例中，于該第二金屬材料上方，可選擇再鍍覆至少一層以上的氧化物介電層，用以保護或調變該第二金屬材料的反射頻譜。

于一些實施例中，該基板的厚度為0.4至4毫米。

于一些實施例中，該反射層的直徑為50至150毫米。

于一些實施例中，該反射層的反射率于工作1250小時后相較原始反射率大于98％。