LED技术在汽车灯具中的应用

    1885年，德国工程师卡尔·本茨(Karl.Benz)研制出世界第一台汽油机为动力的三轮内燃机车，汽车由此诞生并迅速发展起来。但是，要在夜间或照明不足的区域行驶，就必须有照明灯具，由此在十九世纪80年代产生了第一盏汽车前照灯———老爷车悬挂式汽灯，并在1912年出现了第一款电气前照灯。早期汽车前照灯用的是钨丝白炽灯，昏黄的灯光只适合速度较慢的汽车。在车辆日益增多、车速不断提高的形势下，汽车前照灯又发展为亮度更高的卤钨前照灯、高强度气体放电前照灯，并出现近光灯、远光灯、前雾灯等多个灯种。同时，照明仅是瞻前已经不够，还需左顾右盼和免除后顾之忧，由此诞生如制动灯、转向灯、后雾灯等一系列灯种，为避免夜晚行车的追尾或转弯时的相撞起了关键性作用。　　　　作为汽车行驶必不可少的安全部件，汽车灯具在汽车主动安全方面的作用至关重要。据统计，夜晚或自然光线不足的情况下发生的交通事故占总事故的25%，并且50%的伤亡事故发生在夜间。在100多个ECE法规中，与车灯有关的法规就有近40个。我国目前汽车产品的70多项强制性检验中，与车灯有关的项目就占了近25个。　　　　因此，为提高行车安全，越来越多的新技术被逐渐应用到汽车灯具中，如侧转向灯的光纤传导技术、前照灯AFS技术等。当然，这其中也包括发光二极管技术(LightEmittingDiode，简称LED)在汽车灯具尤其是在汽车前照灯上的应用。近几年的汽车设计中，LED车灯的使用越来越多，给汽车外观增加现代感的同时，也为更多人所熟悉，并引领当今汽车灯具发展的潮流和方向。　　　　2LED技术在汽车灯具中的应用　　　　LED是一种场致发光光源，它是将电直接转化为光能的半导体器件。LED发光原理是在p-n结两端上加正向电压，则p区中空穴会流向n区;n区的电子会流向p区。随着电子空穴对的复合放出能量，其中一部分能量转化为热，另一部分能量转化为光。这种新一代固态冷光源于20世纪60年代问世，并在仪表、电信等信号指示上获得初步应用，形成了LED早期的应用市场，但由于其光强度、光衰减等性能指标问题还无法在汽车灯具中获得广泛应用。　　　　80年代后期伴随高亮度发光二级管技术的出现，LED在车外照明信号的应用成为可能。典型标志性事件为:1988年Nissan在280Z汽车上首次使用STANLEY生产的72只AlGaAs红色高亮度LED作为汽车高位制动灯。从此，LED正式进入汽车照明市场。　　　　90年代，LED的材料开发不断演进，Toshiba和Hewlett-Packard在1991年共同开发出以磷化铝镓铟(InGaAlP)制成的四元素高亮度LED。在技术上和批量生产上，为汽车灯具光源的LED化铺平了道路。　　　　进入*一世纪，LED技术突飞猛进，并逐渐取代白炽灯、真空荧光等传统光源被广泛组合应用到汽车仪表背光照明、操作开关、顶灯、阅读灯、门锁灯等车内照明上。另外，LED可靠性强、使用寿命长、色纯度高、响应速度快、体积小便于设计等优点得以突显，在汽车外部照明方面也得到越来越普遍的应用。特别是最近几年，LED车灯被广泛应用于转向信号灯、制动灯、位置灯、倒车灯、雾灯、牌照灯等灯具上，已经成为汽车潮流的新宠。　　　　目前，80%以上的欧系和日系汽车安装了LED高位制动灯。市场上几大汽车领导厂商也不断推出以LED为光源的新型汽车，像日系的Toyota、Mitsubishi、Honda、Nissan等厂商推出的Teana、Crown、Reiz，美系通用汽车旗下的Cadillac、Buick，以及德系车厂的Mercedes-Benz、BMW、AUDI等都已采用LED尾灯，并逐渐形成了LED汽车灯具的产业化。　　　　伴随LED模块技术的发展，高亮度输出LED模块也成功面世，如Lumileds研制的白色LuxeonLED模块、OSRAM的“OSTAR”白色LED模块，使得LED在汽车前照灯上的应用也成为可能，并引领了新一代前照灯技术的潮流。但由于高成本的限值，目前的LED前照灯主要应用在高级豪华车辆上。2004年，AudiA86.0L豪华车第一次使用Lumileds的6个白色LuxeonLED作为日间行车灯。　　　　2007年，日本丰田汽车推出了Lexus顶级混合动力车“LS600h”和“LS600hL”，成为全球首次配备使用全白光NichiaLED前照灯的量产车

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