摘要: 作為汽車行駛必不可少的安全部件，汽車燈具在汽車主動安全方面的作用至關重要。80 年代后期伴隨高亮度發(fā)光二級管技術的出現(xiàn)，LED 在汽車外部照明的應用成為可能。LED 可靠性強、使用壽命長、色純度高、響應速度快、體積小便于設計等優(yōu)點，使其在車外照明方面得到越來越普遍的應用。進入*一世紀，LED 車燈已經(jīng)成為汽車潮流的新寵，被廣泛應用于轉(zhuǎn)向燈、制動燈等信號燈具上，并應用于前照燈，實現(xiàn)了與AFS 系統(tǒng)的結(jié)合。

　　1 引言

　　1885 年，德國工程師卡爾·本茨(Karl. Benz)研制出世界第一臺汽油機為動力的三輪內(nèi)燃機車，汽車由此誕生并迅速發(fā)展起來。但是，要在夜間或照明不足的區(qū)域行駛，就必須有照明燈具，由此在十九世紀80 年代產(chǎn)生了第一盞汽車前照燈———老爺車懸掛式汽燈，并在1912 年出現(xiàn)了第一款電氣前照燈。早期汽車前照燈用的是鎢絲白熾燈，昏黃的燈光只適合速度較慢的汽車。在車輛日益增多、車速不斷提高的形勢下，汽車前照燈又發(fā)展為亮度更高的鹵鎢前照燈、高強度氣體放電前照燈，并出現(xiàn)近光燈、遠光燈、前霧燈等多個燈種。同時，照明僅是瞻前已經(jīng)不夠，還需左顧右盼和免除后顧之憂，由此誕生如制動燈、轉(zhuǎn)向燈、后霧燈等一系列燈種，為避免夜晚行車的追尾或轉(zhuǎn)彎時的相撞起了關鍵性作用。

　　作為汽車行駛必不可少的安全部件，汽車燈具在汽車主動安全方面的作用至關重要。據(jù)統(tǒng)計，夜晚或自然光線不足的情況下發(fā)生的交通事故占總事故的25% ，并且50% 的傷亡事故發(fā)生在夜間。在100 多個ECE 法規(guī)中，與車燈有關的法規(guī)就有近40個。我國目前汽車產(chǎn)品的70 多項強制性檢驗中，與車燈有關的項目就占了近25 個。

　　因此，為提高行車安全，越來越多的新技術被逐漸應用到汽車燈具中，如側(cè)轉(zhuǎn)向燈的光纖傳導技術、前照燈AFS 技術等。當然，這其中也包括發(fā)光二極管技術( Light Emitting Diode，簡稱LED) 在汽車燈具尤其是在汽車前照燈上的應用。近幾年的汽車設計中，LED 車燈的使用越來越多，給汽車外觀增加現(xiàn)代感的同時，也為更多人所熟悉，并引領當今汽車燈具發(fā)展的潮流和方向。

　　2 LED 技術在汽車燈具中的應用

　　LED 是一種場致發(fā)光光源，它是將電直接轉(zhuǎn)化為光能的半導體器件。LED 發(fā)光原理是在p-n 結(jié)兩端上加正向電壓，則p 區(qū)中空穴會流向n 區(qū); n 區(qū)的電子會流向p 區(qū)。隨著電子空穴對的復合放出能量，其中一部分能量轉(zhuǎn)化為熱，另一部分能量轉(zhuǎn)化為光。這種新一代固態(tài)冷光源于20 世紀60 年代問世，并在儀表、電信等信號指示上獲得初步應用，形成了LED 早期的應用市場， 但由于其光強度、光衰減等性能指標問題還無法在汽車燈具中獲得廣泛應用。

　　80 年代后期伴隨高亮度發(fā)光二級管技術的出現(xiàn)，LED 在車外照明信號的應用成為可能。典型標志性事件為: 1988 年Nissan 在280Z 汽車上首次使用STANLEY 生產(chǎn)的72 只AlGaAs 紅色高亮度LED作為汽車高位制動燈。從此，LED 正式進入汽車照明市場。

　　90 年代，LED 的材料開發(fā)不斷演進，Toshiba 和Hewlett-Packard 在1991 年共同開發(fā)出以磷化鋁鎵銦(InGaAlP) 制成的四元素高亮度LED。在技術上和批量生產(chǎn)上，為汽車燈具光源的LED 化鋪平了道路。

　　進入*一世紀，LED 技術突飛猛進，并逐漸取代白熾燈、真空熒光等傳統(tǒng)光源被廣泛組合應用到汽車儀表背光照明、操作開關、頂燈、閱讀燈、門鎖燈等車內(nèi)照明上。另外，LED 可靠性強、使用壽命長、色純度高、響應速度快、體積小便于設計等優(yōu)點得以突顯，在汽車外部照明方面也得到越來越普遍的應用。特別是最近幾年，LED 車燈被廣泛應用于轉(zhuǎn)向信號燈、制動燈、位置燈、倒車燈、霧燈、牌照燈等燈具上，已經(jīng)成為汽車潮流的新寵。

　　目前，80% 以上的歐系和日系汽車安裝了LED 高位制動燈。市場上幾大汽車領導廠商也不斷推出以LED 為光源的新型汽車， 像日系的Toyota、Mitsubishi、Honda、Nissan 等廠商推出的Teana、Crown、Reiz，美系通用汽車旗下的Cadillac、Buick，以及德系車廠的Mercedes-Benz、BMW、AUDI 等都已采用LED 尾燈，并逐漸形成了LED 汽車燈具的產(chǎn)業(yè)化。

　　伴隨LED 模塊技術的發(fā)展， 高亮度輸出LED模塊也成功面世， 如Lumileds 研制的白色LuxeonLED 模塊、OSRAM 的“OSTAR” 白色LED 模塊，使得LED 在汽車前照燈上的應用也成為可能，并引領了新一代前照燈技術的潮流。但由于高成本的限值，目前的LED 前照燈主要應用在高級豪華車輛上。2004 年， Audi A8 6. 0L 豪華車第一次使用Lumileds 的6 個白色Luxeon LED 作為日間行車燈。

　　2007 年，日本豐田汽車推出了Lexus 頂級混合動力車“LS600h”和“LS600hL”，成為全球首次配備使用全白光Nichia LED 前照燈的量產(chǎn)車( 見圖1)。

圖1 Audi A8 日間行車燈( 左) 及豐田全白光Nichia LED 前照燈( 右)