高亮度led技术与应用趋势(5)白光led头灯技术发展与目前研究现况

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1、高亮度LED技術與應用趨勢(5)白光LED頭燈技術發展與目前硏究現況細數當前國際汽車廠裔'例如：BMW、Mercedes-Benz、Audi、Lexus等--級車廠，相繼推岀各類型新款汽車，藉以吸引消費者。其中最富變化性、最引人注目的傻是炫光奪目的白光LED車燈款式。過去，曾經有人將LED稱爲第4代汽車照明光源，這是因爲LED頭燈除了一次性投入較高之外，在壽命、亮度、低耗電方面，都是傳統白熾燈、鹵素燈等照明設備無法相比擬的競爭優勢。■汽車頭燈必須要興起才能帶動車用LED産業過去10年中，高亮度的LED陸續被應用在汽車、卡車及大型遊覽車的內外車燈等領域。根據EyesplyJ

2、apan市場調査指出，在2004年大約有30%的新車款以LED作爲車尾燈(reartaillamp)或CMHSL(CenterHigh-MountStopLamps)，大部份新出廠汽車及大型交逼工具已開始使用LED當作方向指示燈及第三煞車辨識燈。在此趨勢發展下，車用LED在2003年的市場規模超過2億美元，2004年比2003年成長24.2%*市煬規模約爲2.36億美元，2005年比2004年成長19.1%＞市塲規模則超過了3億美元。隨著採用LED的新車款逐年擴張，許多專家•致認爲往後數年中，仍可望維持二位數的成長率，預估2008年時市塲規模將突破4.5億美元。倘若白光L

3、ED汽車頭燈若能順利開發出新的產品及技術，汽車用LED市塲規模將持纜擴大，各方預測也將提早發生。-般來說，汽車頭燈屬於車外使用的LED穫類，其技術特性指標跟手持式等消費設備所使用的白光LED類似，不過，對LED發光角度、色差、亮度、閥値電題、電流等光學、電學性能的一•致性和可靠性要求更高。目前LED在車外的主要應用在於制動燈、前方轉向燈、後方轉向燈、左右兩側轉向燈、後方霧燈和倒車燈方面，而在頭燈還處在硏究開發階段，雖然已有部分先進廠裔已有展出樣品頭燈，但還沒有達到裔業化批量生産的程度，其主要原因，包括：單個白光LED元件的亮度不足，而頭燈所使用的LED尙有•易衰減、價格過

4、高等問題存在°■白光LED如何因應車上特殊要求？長期以來，車上所使用的頭燈是以白熾燈、鹵素頭燈或氛氣頭燈(HighInten-sityDischargeheadlamps；HID)作爲主發光源，並參照汽車燈的光學、電學及形狀爲主要標準，這些標準也在這2年經由LED廠、汽車廠商及汽車協會大力推廣下逐步而緩慢地改變。笹有汽車裔電氣專家表示'汽車廠其賁很樂見「以白光LED光源來代替白熾燈的LED汽車頭燈」，不過，在設計上必須要參照傳統頭燈的發光源標準來設計，但LED光源的基點屬於陣列式，因此白光LED頭燈而言，則是•項全新的思路。其技術路線必須要應用白光LED光源的單色性，不加

5、濾色片直接選用不同波長的多個高效led元件設計成分，才能滿足汽車頭燈具設計及加工的待殊性。反射型與投射型LED發光源3D模型模擬A、反射型LED為發光源的3D模型B、投射型LED為發光源的3D模型▲反射型與投射型led發光源3D模型模擬圖。（資料來源：財團法人車輛硏究中心）對LED元件的主要有*3頊要求，分別爲：LED必須具有高效、大功率、高可靠性（・40°C〜125°C）；另外，就是符合電學、光學參數穩定性、一•致性的高要求，譬如，在同一批元件的閥値愛赵不-•致性必須要小於0.1V；最後，則是LED元件在直流電點亮後，其使用壽命必須超過1,000小時，發光強度衰減値要小

6、於20%。對於白光LED頭燈在配線板及元件加工也有3填待點：…、車上的配線板形；

7、犬較爲不規則，因此，必須要具有良好的導熱、導電功能三維陣列結構；二、具有耐高溫、耐衝擊振動和電流超戟等；三、設計有•優良恆電流及恆愛鬆等控制電路。■白光LED須突破瓶頸汽車頭燈才有前景未來汽車頭燈開發的開發演進過程中，LED光源必須符合先進汽車照明設計，然而造型、體積與效率爲當前主要設計LED頭燈的當前之務，如何將此目標做最佳化的設計，將會是未來LED車燈設計上，應再尋求突破的主要工作。雖然目前距離白洸LED頭燈裔品化仍有段距離，可是國外車燈大廠仍不斷堆出新型之LED頭燈雛型，有鑑於此，諸多

8、傳統的車燈廠商莫不加緊腳步，開發白光LED頭燈，未來配合高亮度LED陸續推出，才能在最快的時間內掌握LED頭燈産品的開發時機。不過，相較於目前汽車廠所使用的hid或鹵素燈，在成本上白光LED償格還是高出許多，而在規範上所要求的法規亮度，必須使用多組的白光LED才能達到亮度需求。未來LED汽車頭前燈必須突破的重點造型設計LED頭燈的造形設計需更爲新穎，使設計出的鋁雛形模型在加工製造後更符合未來感。縮小尺寸LED的面光源與傅統窈絲燈泡有所不同・必須縮小光學元件體積尺寸・因此對於加工精度要求必須更爲嚴格•另一方面更能雄保分析模擬結果