[发明专利]反射式色轮

说明书

一种反射式色轮包含基板、反射元件以及波长转换元件。基板由玻璃、金属、陶瓷或半导体材料所制成，反射元件设置于基板上并包含连续相材料及多个第一子纳米颗粒。波长转换元件设置于反射元件上，其中反射元件配置以将波长转换元件传递而来之光线反射离开波长转换元件。其中多个第一子纳米颗粒的折射率高于该连续相材料的折射率且折射率之间的差值大于等于0.5，第一子纳米颗粒的粒径为50纳米至500纳米，且第一子纳米颗粒在反射元件中的浓度为30wt％至95wt％。

本申请是申请日为：2016年01月8日；申请号为：201610013911.7；发明名称为：波长转换装置的发明申请的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种反射式色轮，特别涉及一种波长转换装置，一种色轮装置。

背景技术

一般传统反射式萤光粉色轮，是在一基板上镀覆一高反射层，再于此高反射层上涂布萤光粉，藉以利用此反射层将受激光激发萤光粉的出光反射至前方出光。上述高反射层一般多采用金属反射层、多层介电层(Dielectric Multi-layer)反射膜、或金属/介电复合层(Metal/Dielectric Multi-layer)反射膜等光学反射层结构设计。

然而，反射式萤光粉色轮的性能受基板反射率的影响甚大。因此，在设计上述高反射层时，往往需考虑入射光的角度与波长。采用多层介电层的反射结构设计，需挑战全角度入射及全可见光波段的反射频谱设计，导致膜层数大幅增加，镀膜制程繁琐耗时，膜层信赖性下降且成本大幅提高。由此可知，多层介电层反射膜往往受入射光条件的影响甚大。虽然金属反射层较无入射角度考量，但其容易氧化、腐蚀，因此稳定度并不佳。

再者，萤光粉是以胶材混涂于高反射层表面上，使得萤光粉出光光子从折射率约为1.4至1.5的胶体环境入射至高反射层，不同于一般空气(n＝1)的环境设计。受布鲁斯特角效应(Brewster Angle Effect)影响，大角度的入射光将有部分偏极化光穿透高反射层至底部基板吸收，使得萤光粉色轮的出光量下降。

发明内容

有鉴于此，本发明的一目的在于提出一种可适用于全入射角度以及全波长频谱的反射要求的波长转换装置。

为了达到上述目的，依据本发明的一实施方式，一种波长转换装置包含基板、反射元件以及波长转换元件。反射元件设置于基板上，并包含连续相材料以及多个纳米颗粒。纳米颗粒分布于连续相材料内。连续相材料的折射率与纳米颗粒的折射率相异。波长转换元件设置于反射元件上。反射元件配置以将波长转换元件传递而来的光线反射离开波长转换元件。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的连续相材料为一有机介质材料或一无机介质材料。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的有机介质材料为丙烯酸树脂、硅胶或玻璃类橡胶。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的有机介质材料的折射率为1.3至1.55。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的无机介质材料为透明的氧化物基玻璃。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的无机介质材料包含硅、磷、硼、铋、铝、锆、锌、碱金族元素以及碱土族元素中的至少其一的组合的氧化物。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的无机介质材料的折射率为1.4至1.6。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的波长转换元件包含无机介质材料。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的反射元件的厚度为10微米至3毫米。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的反射元件的厚度进一步为30微米至500微米。

于本发明的一或多个实施方式中，上述的纳米颗粒的材料包含二氧化硅、气泡、钽氧化物、钛氧化物、氟化镁以及硫酸钡中的至少其一。