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螢光晶體助陣 雷射車燈普及邁開關鍵一步

文‧黃繼寬 發布日期:2018/01/26 關鍵字:台灣應用晶體台灣彩光德州儀器雷射照明

雷射車燈與雷射投影機是近10年來高功率照明的主要應用,但與藍光雷射二極體(LD)搭配使用的螢光粉末,在使用一段時間之後,會因為熱的影響而造成量子轉換效率變差,進而造成光衰,卻是一大問題。在高溫狀態下也能維持良好量子轉換效率的Ce:YAG螢光晶體,遂成為備受期待的新解決方案。

台灣應用晶體總經理林謂昌表示,跟傳統的螢光粉相比,Ce:YAG螢光晶體最出色的優勢在於耐高溫。在低溫狀態下,不管是螢光粉或螢光晶體,都可以有很好的量子轉換效率,但在車燈或投影機應用中,耐高溫是一個很重要的特性。當溫度上升到攝氏300度時,螢光晶體的量子轉換效率還可以維持在0.95以上,但螢光粉的轉換效率卻只剩下不到0.8,差距可達20%之多。

對於長期在高溫狀態下運作的車燈或投影機來說,改用螢光晶體可以帶來非常顯著的優勢,除了晶體本身比粉末耐熱外,晶體的導熱係數也比粉末好,因此散熱機構的設計可以更簡單,而且終端產品的光衰退情況也可明顯改善。

以投影機光學模組起家的台灣彩光,近來就導入台灣應用晶體所提供的長晶設備,發展出採用Ce:YAG晶體的光學引擎,並搭配德州儀器(TI)的DLP技術,成功打進知名車廠的雷射車燈零組件供應鏈。

台灣彩光總經理張永朋表示,雷射光源無法直接應用在照明上,必須要搭配螢光粉末或螢光晶體才行,但雷射光源對於許多長距離照明(又稱投影式照明)來說,是很理想的光源。

因此,如何解決螢光物質衰退的問題,是發展投影式照明一個很大的技術瓶頸。Ce:YAG螢光晶體具有很優秀的特性,因此該公司在評估之後,決定導入台灣應用晶體的長晶設備,自行生產螢光晶體這項光引擎的關鍵被動元件。

至於在車燈應用上,由於彩光跟德州儀器有很長期的合作關係,因此在德州儀器的引薦下,彩光已經成功打入某家國際車廠的雷射車燈零組件供應鏈,相關產品很快就會進入量產。

不過,雷射照明其實不只可以用在車燈或投影機上,任何需要長距離照明的應用,都有雷射照明可以發揮的空間。張永朋透露,台灣本土的某家專業級無人機業者,就對於在警消用的專業無人機上搭載探照燈,有很高的興趣。

對警消而言,若能在無人機上搭載探照燈,對於嚇阻犯罪、夜間搜救等任務,都可帶來很大的幫助。然而,目前的探照燈重量跟耗電量都太高,很難安裝在無人機上。以雷射照明為基礎的新一代探照燈,則可望解決這個問題。

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