摘要

　�。欤澹鋵�(duì)于消費(fèi)者而言并不陌生，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用于車上，依照不同的效能需求選擇適當(dāng)?shù)模欤澹洚a(chǎn)品，ｌｅｄ相較于傳統(tǒng)光源除了外型不同外，效能輸出與光型輸出亦大不相同，應(yīng)用于頭燈時(shí)將面臨光學(xué)設(shè)計(jì)與散熱設(shè)計(jì)等不同于傳統(tǒng)燈具之設(shè)計(jì)概念。然而也因其不同于傳統(tǒng)光源之特性，當(dāng)與車體成功整合克服技術(shù)難題后，將為車型開創(chuàng)嶄新的設(shè)計(jì)概念。

　　車上的ｌｅｄ

　�。欤澹湟呀�(jīng)廣泛的應(yīng)用于車內(nèi)的相關(guān)照明或指示用光源，由圖１可知，從車內(nèi)的儀表板燈、車頂燈、化妝燈、迎賓燈等，到車外的尾燈、前后轉(zhuǎn)向燈、倒車燈、第三剎車燈等都可見到ｌｅｄ的相關(guān)應(yīng)用。

　　圖１　車上的ｌｅｄ應(yīng)用

　　資料來源：ｔｏｙｏｔａ�。纾铮螅澹�

　　從ｌｅｄ的應(yīng)用歷史來看，早在１９９２年時(shí)已經(jīng)有ｌｅｄ應(yīng)用于第三剎車燈上的先例；而在２０００年時(shí)則進(jìn)一步的應(yīng)用于尾燈、轉(zhuǎn)向燈與剎車燈；到了２００２年ａｕｄｉ�。幔嘎氏葘ⅲ欤澹涔庠粗糜谇爸脽艟邇�(nèi)作為日行燈，開啟了設(shè)計(jì)師與工程師們?cè)谇爸脽艟叩南胂罂臻g。在之后的許多國際車展上都可以看到ｌｅｄ作為前照燈源的概念車，如圖２所示。

　　圖２　ｌｅｄ頭燈概念車

　　資料來源：ｄｅｔｒｏｉｔ�。幔酰簦铩。螅瑁铮�

　　ｌｅｄ先天上就具有體積小的優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用于前置燈具時(shí)更可縮小整組燈具的體積，進(jìn)一步讓出寶貴的引擎空間與其它相關(guān)設(shè)備，以現(xiàn)有的鹵素?zé)襞莼蚴欠烹娛綗襞菰O(shè)計(jì)的燈具總長(zhǎng)約３００ｍｍ，而在許多概念車的設(shè)計(jì)上，ｌｅｄ燈具只有１２５ｍｍ長(zhǎng)。而藉由體積小的優(yōu)勢(shì)，更可以配合設(shè)計(jì)多款不同的造型設(shè)計(jì)，進(jìn)而為車體造型創(chuàng)造不同的視覺觀感，跳脫傳統(tǒng)燈具的圓形設(shè)計(jì)。

　　不同需求的ｌｅｄ封裝應(yīng)用

　　隨著應(yīng)用層面的不同，車廠也選用不同的ｌｅｄ光源封裝對(duì)應(yīng)不同的環(huán)境要求，依需求亮度不同可簡(jiǎn)單分為指示用、照明用與投射用三種不同需求。指示用光源可見于第三剎車燈、尾燈組（尾燈、剎車燈、轉(zhuǎn)向燈等）、側(cè)燈等，其光源輸出流明值低，所需功率低，約在７０ｍｗ￣２００ｍｗ，產(chǎn)生的熱量對(duì)于封裝體影響較小，因此在封裝上會(huì)忽略此熱量造成的影響，而直接利用樹脂類材料包覆整體以進(jìn)行封裝，而因?yàn)闃渲臒醾鲗?dǎo)系數(shù)低（ｗ／ｍｋ），所以其相關(guān)熱阻會(huì)因散熱不易而升高至５０￣２００ｋ／ｗ；而照明用光源其封裝功率會(huì)相對(duì)提高，除了可應(yīng)用于指示用光源類的產(chǎn)品之外，亦可用于亮度要求較高的日行燈、霧燈、前方向燈等，但也因?yàn)閾p耗功率增加（功率約在１￣５ｗ），散熱部分不能如指示光源般不考慮散熱問題，除了樹脂類材料封裝外尚需利用金屬塊將熱導(dǎo)出以維持出光效率，其熱阻維持在１５ｋ／ｗ以下；而投射用光源則是光源封裝亮度需求最高者，其應(yīng)用產(chǎn)品以前照系統(tǒng)（遠(yuǎn)燈、近燈、霧燈等）為主，其單體封裝需在４ｗ以上，而在熱阻上需小于５ｋ／ｗ，以確保在引擎室的高溫下能維持散熱能力，并保持光源輸出效率在可用的范圍內(nèi)。

　　不同的應(yīng)用層面，其總亮度需求也隨之不同，以內(nèi)部照明而言大約需要８０流明的亮度，一般選用表面黏著型（ｓｍｔ）的封裝，單體封裝約２流明輸出，效率可達(dá)１５￣２０ｌｍ／ｗ。以第三剎車燈而言大約需要３０ｌｍ的亮度，一般選用炮彈型的封裝結(jié)構(gòu)（φ＝５ｍｍ），單體封裝亮度約４流明，效率可達(dá)２０￣４０ｌｍ／ｗ。

　　而尾燈組對(duì)于亮度需求約３００￣５００ｌｍ，一般選用１ｗ的ｓｍｔ封裝結(jié)構(gòu)，單體封裝亮度約１０￣２０ｌｍ，效率可達(dá)１５￣４０ｌｍ／ｗ。以上都是已經(jīng)應(yīng)用于車體的光源，而目前ｌｅｄ廠與車廠正積極合作，試著將ｌｅｄ導(dǎo)入前照系統(tǒng)（頭燈、霧燈）中，其中車廠對(duì)于頭燈的亮度需求約２０００流明的白光，ｌｅｄ廠目前則應(yīng)用高瓦數(shù)的ｓｍｔ�。欤澹浞庋b架構(gòu)，每單體封裝可輸出１００￣２００ｌｍ，效率預(yù)期提高至５０￣１００ｌｍ／ｗ。

　　目前使用于車上的燈源可區(qū)分為白熾燈泡、鹵素?zé)襞�、氣體放電式燈泡與ｌｅｄ光源，其比較如圖４所示。

　�。欤澹湓陬^燈的設(shè)計(jì)

　　開始著手設(shè)計(jì)頭燈之前，應(yīng)先考慮法規(guī)上的相關(guān)規(guī)定，包括光型亮度，環(huán)境測(cè)試，亮度衰減等需求，進(jìn)一步考慮相關(guān)光學(xué)設(shè)計(jì)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)，耐熱設(shè)計(jì)與電控設(shè)計(jì)等細(xì)節(jié)，對(duì)于ｌｅｄ而言，光學(xué)設(shè)計(jì)的考慮除了反射罩設(shè)計(jì)之外，尚需考慮ｌｅｄ本身的出光光型，不同的封裝型態(tài)將產(chǎn)生不同的光型輸出，進(jìn)一步將影響反射罩或成像透競(jìng)的要求，與傳統(tǒng)頭燈設(shè)計(jì)需考慮不同燈泡（ｈ１、ｈ４、ｈ７、ｈ１１等）類似。在傳