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高階白光照明應用問題:
雷射車燈及雷射投影機是這十年來高階照明應用的趨勢,初期利用藍光LD加上使用Ce:YAG螢光陶瓷(車燈)或著LD照射在螢光粉壓合的色輪片上(投影機)來產生白光。隨著雷射光瓦的提升,電光效能轉換所產生的熱讓溫度上升造成螢光物質的量子轉換效率變差,即所謂thermal quenching進而造成光衰。如圖(一),螢光單晶與螢光玻璃,螢光陶瓷的放光強度隨溫度變化的比較。很明顯的單晶藉由較高的導熱係數於高溫下工作有較低的thermal quenching表現。
(圖一)
因此,螢光單晶體似乎成了以LD為光引擎在車頭燈與高流明(>20000流明)投影機應用的主要選項。然而螢光單晶體卻無法在既有的光學設計的架構下直接將原螢光物質置換掉。重新光學設計是必要的,但卻也增加了廠商的成本與設計上的風險。
新的解決方案—抗熱型螢光粉:
臺灣應用晶體已成功開發出有別於傳統的螢光粉,抗熱型螢光粉(圖二)。在高於200°C的工作條件下,其放光強度高於傳統螢光粉最多20%(圖三)。這意味在原始光學設計不提升散熱裝置的設計或成本下,抗熱型螢光粉有較好的QE與放光強度。這使得以LD為光引擎的照明裝置能以較簡單且具成本效益的設計成功的取代LED為光引擎的照明或投影機設計。
(圖二)
(圖三)