【文章內(nèi)容簡介】
在 1990 年代初,東芝和 HP 又發(fā)表了耐久性更好的 InGaAlP 基板四元材料的高亮度 LED,因此順利的跨入汽車燈號(hào)市場,並且?guī)?dòng)高亮度 LED 進(jìn)入車用市場的高成長期。就 2020年來說,全世界所生產(chǎn)的轎車和輕型卡車,約有 40%都是使用高亮度 LED 來作為第三煞車燈。與傳統(tǒng)的白熾燈泡相比之下, LED 的啟動(dòng)時(shí)間更短、可靠度更高,以及更具彈性的造型設(shè)計(jì)能力,使得愈來愈多的新款車型大幅度採用高亮度 LED 來做為車內(nèi)外的照明或指示燈。 圖說: 2020 年全世界所生產(chǎn)的轎車和輕型卡車,約有 40%都是使用高亮度 LED 來作為第三煞車燈。 突破受限於高級(jí)車市場 因?yàn)樵?1990 年代末,第三煞車燈採用高亮度 LED 作為燈源開始,陸續(xù)出現(xiàn)主煞車燈、方向燈、照後鏡方向燈等,也開始採用高亮度 LED 作為燈源開始。不過,因?yàn)楦吡炼? LED的成本問題,所以初期只限於在超高級(jí)車上才會(huì)考慮採用 LED,所以在 2020 年以前全世界不到 4%的車款是採用高亮度 LED 作為主煞車燈、方向燈或照後鏡方向燈。不過因?yàn)楦吡炼? LED 擴(kuò)大而帶動(dòng)成本的降低之後,在 2020 年銷售的許多中級(jí)車也開始採用了 LED 作為主煞車燈、方向指示燈以及照後鏡方向燈。其中的一個(gè)例子是 2020 年的 MONTEGO MERCURY,首次發(fā)表了車頭部份使用 LED 作為照明裝飾 的設(shè)計(jì)。這對(duì)於 LED 業(yè)界與汽車界雙方來說,是一次歷史性的開發(fā)。隨後 2020 年的奧迪 A8 也在白天行駛燈上使用了6 個(gè) 1W 白光 Luxeon LED。相信在今後數(shù)年的時(shí)間內(nèi),包括白天的行駛燈和霧燈上使用白光 LED 的新車將會(huì)與來愈多。 圖說: 2020 年的奧迪 A8 也在白天行駛燈上使用了 6 個(gè) 1W 白光 Luxeon LED。(資料來源: mycar168) 不論到現(xiàn)在為止, LED 在汽車照明上取得了多少成果,終究高亮度白光 LED 還未能被汽車頭燈照明所採用,目前在市場上的白光 LED,由於流明輸出和效率低,被許多人認(rèn)為是迄今在頭燈的應(yīng)用上需要被克服的課題。但是近年來,由於大面積( 1x1mm) GaN 晶片和高度封裝技術(shù)陸續(xù)被發(fā)表出來,因此能夠生產(chǎn)出高亮度的白光 LED,並且在效率方面也獲得了一定程度的改善,所以帶給 LED 業(yè)界相當(dāng)大程度的信心度。不過對(duì)於汽車應(yīng)用來說,問題不僅僅只有效率和流明輸出方面,因?yàn)轭^燈的溫度上升,導(dǎo)致引擎室產(chǎn)生的熱管理問題,以及汽車用標(biāo)準(zhǔn)尚未明朗化,另外,相對(duì)應(yīng)的光學(xué)系統(tǒng)也不能說相當(dāng)成熟,所以整體來看,如果期望高亮度白光 LED 被廣泛應(yīng)用在車頭燈的話,其實(shí)仍有一段不算短的路要走。 圖說:相信在 今後數(shù)年的時(shí)間內(nèi),包括白天的行駛燈和霧燈上使用白光 LED 的新車將會(huì)愈來愈多。 阻礙車頭照明市場的主因 對(duì)於汽車來說,基本上還是基於安全性問題,在夜間行駛的情況下,為了確保有足夠的車距,因此全球各單位對(duì)於頭燈的性能,制定了各式各樣的標(biāo)準(zhǔn)。目前主要的標(biāo)準(zhǔn)包括ECE 歐洲規(guī)範(fàn)、以及美國聯(lián)邦汽車安全標(biāo)準(zhǔn)( FMVSS)這兩種國際標(biāo)準(zhǔn)。兩者都是為了提高汽車安全度,因而對(duì)於前方光照系統(tǒng)做了相當(dāng)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)囊?guī)定,並在 2020 年又修訂了更新的版本。 目前而言, LED 應(yīng)用在汽車頭燈最重要,同時(shí)也是最困難的課題,就是以每平方米的坎德拉( Candela)來測定亮度。汽車頭燈的標(biāo)準(zhǔn)不僅對(duì)於特定道路的流明有一定的規(guī)定,同時(shí)對(duì)於衡量坎德拉的「 Hot Spot」的強(qiáng)度也有相當(dāng)程度的要求。以目前汽車頭燈所使用的產(chǎn)生 1,000 流明鎢鹵素?zé)魹槔?,要達(dá)到這樣的要求,對(duì)於今天的白光 LED 亮度來說,還是一件相當(dāng)困難的挑戰(zhàn)。 乍看之下似乎是因?yàn)閴勖凸庑首璧K著高亮度白光 LED 在車用頭燈的應(yīng)用,然而主要的原因是在於款式和顧客吸引力。因?yàn)楫?dāng)採用了 LED 作為汽車的頭燈後,汽車造形設(shè)計(jì)者就無法進(jìn)行採用鹵素?zé)艏案邚?qiáng)度放電燈( HID)下的造型設(shè)計(jì),而必須放棄許多的造 型新概念,這在許多概念車的新設(shè)計(jì)上已經(jīng)可以被證實(shí)。 在目前,大多數(shù)汽車照明業(yè)者都已經(jīng)開始和汽車製造業(yè)者,共同開發(fā) LED 頭燈的計(jì)畫,這樣的計(jì)畫並不是從最近才開始,而是在數(shù)年前就已經(jīng)積極的進(jìn)行,並且是以生產(chǎn)為目標(biāo)來研發(fā),根據(jù)這樣的研究環(huán)境,業(yè)界預(yù)期使用 LED 頭燈的汽車