摘要

　　ｌｅｄ对于消费者而言并不陌生，已经广泛的应用于车上，依照不同的效能需求选择适当的ｌｅｄ产品，ｌｅｄ相较于传统光源除了外型不同外，效能输出与光型输出亦大不相同，应用于头灯时将面临光学设计与散热设计等不同于传统灯具之设计概念。然而也因其不同于传统光源之特性，当与车体成功整合克服技术难题后，将为车型开创崭新的设计概念。

　　车上的ｌｅｄ

　　ｌｅｄ已经广泛的应用于车内的相关照明或指示用光源，由图１可知，从车内的仪表板灯、车顶灯、化妆灯、迎宾灯等，到车外的尾灯、前后转向灯、倒车灯、第三刹车灯等都可见到ｌｅｄ的相关应用。

　　图１　车上的ｌｅｄ应用

　　资料来源：ｔｏｙｏｔａ　ｇｏｓｅｉ

　　从ｌｅｄ的应用历史来看，早在１９９２年时已经有ｌｅｄ应用于第三刹车灯上的先例；而在２０００年时则进一步的应用于尾灯、转向灯与刹车灯；到了２００２年ａｕｄｉ　ａ８率先将ｌｅｄ光源置于前置灯具内作为日行灯，开启了设计师与工程师们在前置灯具的想象空间。在之后的许多国际车展上都可以看到ｌｅｄ作为前照灯源的概念车，如图２所示。

　　图２　ｌｅｄ头灯概念车

　　资料来源：ｄｅｔｒｏｉｔ　ａｕｔｏ　ｓｈｏｗ

　　ｌｅｄ先天上就具有体积小的优势，应用于前置灯具时更可缩小整组灯具的体积，进一步让出宝贵的引擎空间与其它相关设备，以现有的卤素灯泡或是放电式灯泡设计的灯具总长约３００ｍｍ，而在许多概念车的设计上，ｌｅｄ灯具只有１２５ｍｍ长。而藉由体积小的优势，更可以配合设计多款不同的造型设计，进而为车体造型创造不同的视觉观感，跳脱传统灯具的圆形设计。

　　不同需求的ｌｅｄ封装应用

　　随着应用层面的不同，车厂也选用不同的ｌｅｄ光源封装对应不同的环境要求，依需求亮度不同可简单分为指示用、照明用与投射用三种不同需求。指示用光源可见于第三刹车灯、尾灯组（尾灯、刹车灯、转向灯等）、侧灯等，其光源输出流明值低，所需功率低，约在７０ｍｗ￣２００ｍｗ，产生的热量对于封装体影响较小，因此在封装上会忽略此热量造成的影响，而直接利用树脂类材料包覆整体以进行封装，而因为树脂的热传导系数低（ｗ／ｍｋ），所以其相关热阻会因散热不易而升高至５０￣２００ｋ／ｗ；而照明用光源其封装功率会相对提高，除了可应用于指示用光源类的产品之外，亦可用于亮度要求较高的日行灯、雾灯、前方向灯等，但也因为损耗功率增加（功率约在１￣５ｗ），散热部分不能如指示光源般不考虑散热问题，除了树脂类材料封装外尚需利用金属块将热导出以维持出光效率，其热阻维持在１５ｋ／ｗ以下；而投射用光源则是光源封装亮度需求最高者，其应用产品以前照系统（远灯、近灯、雾灯等）为主，其单体封装需在４ｗ以上，而在热阻上需小于５ｋ／ｗ，以确保在引擎室的高温下能维持散热能力，并保持光源输出效率在可用的范围内。

　　不同的应用层面，其总亮度需求也随之不同，以内部照明而言大约需要８０流明的亮度，一般选用表面黏着型（ｓｍｔ）的封装，单体封装约２流明输出，效率可达１５￣２０ｌｍ／ｗ。以第三刹车灯而言大约需要３０ｌｍ的亮度，一般选用炮弹型的封装结构（φ＝５ｍｍ），单体封装亮度约４流明，效率可达２０￣４０ｌｍ／ｗ。

　　而尾灯组对于亮度需求约３００￣５００ｌｍ，一般选用１ｗ的ｓｍｔ封装结构，单体封装亮度约１０￣２０ｌｍ，效率可达１５￣４０ｌｍ／ｗ。以上都是已经应用于车体的光源，而目前ｌｅｄ厂与车厂正积极合作，试着将ｌｅｄ导入前照系统（头灯、雾灯）中，其中车厂对于头灯的亮度需求约２０００流明的白光，ｌｅｄ厂目前则应用高瓦数的ｓｍｔ　ｌｅｄ封装架构，每单体封装可输出１００￣２００ｌｍ，效率预期提高至５０￣１００ｌｍ／ｗ。

　　目前使用于车上的灯源可区分为白炽灯泡、卤素灯泡、气体放电式灯泡与ｌｅｄ光源，其比较如图４所示。

　　ｌｅｄ在头灯的设计

　　开始着手设计头灯之前，应先考虑法规上的相关规定，包括光型亮度，环境测试，亮度衰减等需求，进一步考虑相关光学设计，机构设计，耐热设计与电控设计等细节，对于ｌｅｄ而言，光学设计的考虑除了反射罩设计之外，尚需考虑ｌｅｄ本身的出光光型，不同的封装型态将产生不同的光型输出，进一步将影响反射罩或成像透竞的要求，与传统头灯设计需考虑不同灯泡（ｈ１、ｈ４、ｈ７、ｈ１１等）类似。在传