OLED及各项新技术在汽车灯具中的应用.doc

OLED在汽车室内照明中的应用巴斯夫与飞利浦日前在OLED（有机发光二极管）技术研发方面取得突破性进展，成功将产品整合到汽车车顶中。这种OLED灯关闭时呈透明状，乘客可将车外风景一览无遗；灯开启时，又仅将光线投射于车内。车顶用OLED照明方案是巴斯夫与飞利浦在OLED模块研发领域长期合作的结晶。OLED技术能源效率高，同时也赋予了设计师更大的创意空间。其厚度仅为1.8毫米，并可呈透明状。OLED的整个表面以漫射光照明，与点光源相比更加柔和，高反差阴影更少。透明OLED照明方案不仅创造了全新的设计空间，也带来了汽车工程上的新途径。OLED透明夹心板结构可与同样透明的太阳能电池结合使用。2010年1月，“TOPAS2012”联合项目正式启动，标志着OLED2015计划迈入第二阶段。TOPAS是指“用于照明系统的千流明有机磷光设备”。在这一项目中，包括巴斯夫和飞利浦在内的联合体成员将致力于开发创新材料、部件架构以及高效有机发光二极管照明解决方案的生产设备。巴斯夫新业责任有限公司有机发光二极管和有机光伏部门负责人Felix G？rth博士介绍说：“这样一来，白天太阳能电池在发电的同时也赋予了驾驶者以独一无二的通透感；而到了晚上，高效OLED灯又可为车内提供柔和、温馨的照明。”飞利浦OLED照明部门总经理Dietrich Bertram认为，“本项目不但证实了OLED带来的无穷可能，也充分展示了飞利浦Lumiblade OLED技术在打造创新照明应用、提高生活品质方面的巨大潜力。”自2006年起巴斯夫和飞利浦就在德意志联邦教育与研究部（BMBF）发起OLED2015计划旗下保持着密切的合作关系。飞利浦研发、生产的OLED采用了包括染料在内的巴斯夫有机化学材料。在双方的共同努力下，这项新型透明OLED车顶照明技术终于变为现实。奥迪未来照明技术：智能尾灯/激光灯/OLED2011年12月05日08:52慧聪汽车电子网智能尾灯（Intelligent rear lights）奥迪除了将LED发光二极管作为光源引入尾灯总成外，未来还将推出被称为“智能尾灯”的新技术。目前现有的车辆尾灯照明亮度保持不变，对于环境变化的适应能力非常有限。奥迪智能尾灯则可通过车内外传感器检测环境亮度的变化，从而调整尾灯亮度。例如当外界环境处于大雾笼罩下时，现有的尾灯所能警示的范围将大大减小，这就很容易导致追尾事故的发生。而应用智能尾灯技术后，系统将在此种条件下自动提高尾灯亮度，让其照射范围加大，起到更好的警示作用，尽可能降低事故的发生概率。激光后雾灯（Laser rear fog light）激光后雾灯同样是为了提高尾灯性能而研发的一项全新技术。工程师将一个激光发生器安置于现有尾灯总成内部，雾天行驶时激光发生器将会投射出扇形激光光束，在车辆后方划定出安全距离。由于激光光束穿透力较强，为避免对后车驾驶者的视线造成负面影响，因此设计师将光束倾斜投向车尾下方，当光束接触路面后将形成一条红线用于警示后车。这条线的宽度取决于后车与前车的车距，例如，从30米远的距离看上去，这条线与车辆同宽，就像一个“停止”线，明确警示后车保持安全车距。这种设计相对于传统高亮度雾灯对于后车的影响更小，但安全性更高。目前此项技术已经完全满足量产条件，只需等到法规允许后便可投放市场。OLED技术（OLED technology）OLED技术是奥迪在车辆照明领域开拓创新的又一例证。OLED是“有机发光二极管”（Organic Light Emitting Diode）的缩写。与目前使用的由半导体晶体组成的LED不同，OLED是由有机材料制成的。 这种材料在初始状态下只是一种在绝对平坦的平面上（例如高度抛光的显示屏玻璃）延展得很薄的糊状物，其涂层厚度仅仅不到0.01毫米。通电后，糊状物的分子发出光子，OLED平面因此被点亮。通过调整电量输入的分布，照明效果既可以是均匀的，也可产生明暗效果，甚至是动态效果。OLED平面只能微微弯曲，因此其在车身表面的应用受到一定限制。但另一方面，OLED技术非常适用于车内或尾灯。奥迪工程师们打造了由数个直立的OLED平面前后排列构成的实验单元，实现了引人入胜的三维效果。由于OLED材料只能承受80摄氏度的温度，因此OLED灯的热管理尤为重要。奥迪致力于采用OLED技术设计外部车灯，这种车灯既智能，又富有吸引力。例如，你可以设想这样一个场景，灯光对走向车辆的驾驶者作出反应，追随他或她的动作，突出车辆主要轮廓或车门把手。当驾驶者进入车辆，OLED照明完全激活。宝马i8激光大灯有望量产亮度是LED千倍2011年12月19日08:58慧聪汽车电子网随着科技的进步，LED光源以其节能高亮的特性已经慢慢的从家电指示灯开始普及到汽车领域，近年来LED转向灯，日间行驶灯，刹车灯纷纷亮相。奥迪汽车则率先在量产车上装备了LED大灯。而宝马汽车则另辟蹊径，在宝马i8概念车上发布了激光大灯，日前有消息称宝马正在将这款激光大灯量产化。全新的宝马激光大灯将通过3个激光二极管发射10微米宽度的激光刀黄磷镜头上再反射到路面。激光大灯相比于LED光源拥有着巨大的优势，在能耗仅仅为LED光源的一半的前提下，激光大灯的亮度将是LED大灯的1000倍，而激光二极管的尺寸也以百倍的倍率小于LED发光二极管。这也就意味着未来宝马车型的大灯内部结构可以更加随意的进行造型来满足更为夸张和运动的动感。激光大灯首次亮相是在今年的法兰克福车展上搭载于宝马i8概念车上，相信随着量产化研发的升入，在不久之后的宝马新车上就将看到这一高科技的产物。汽车大灯奔驰CLS全LED大灯详解2011年10月28日09:30慧聪汽车电子网自从汽车诞生以来，汽车的大灯就一直是必不可少的部分，虽然汽车的技术上百年来日新月异，但是大灯的技术进步确不大。现在大多数车型仍然在使用普通的卤素大灯，好一点的车型会使用氙气大灯。最多是在灯组的构造上做一些创新，利用透镜、反射灯光学原理来提高灯光的效率，但是灯组本身技术创新不足。2008年，奥迪首先在这一代的A4上使用了LED示宽灯，首先开启了LED大灯时代。之后很多厂商都开始跟进，都开始采用LED示宽灯，现在欧洲甚至开始立法规定，为了行驶安全，所有在售车型都必须装配LED示宽灯。但是，所有厂家包括奥迪都只停留在了LED示宽灯这一步，并没有进一步创新。现在，奔驰首先发明了全LED大灯，并且首先应用与第二代CLS上。由于LED光源具有：光强高、能耗低、寿命长、价格便宜等优点，相信卤素大灯和氙气大灯很快就会被淘汰，大部分车型都会开始使用全LED大灯（当然这取决于其他厂家的技术创新速度，以及与奔驰的专利是否冲突）。奔驰CLS全LED大灯简介奔驰CLS车头大灯点击此处查看全部新闻图片奔驰CLS车头大灯点击此处查看全部新闻图片下面就为大家详细介绍第二代奔驰CLS上装配的全LED大灯，相信通过本篇文章，您肯定会喜欢上这项技术。所谓全LED大灯，指的就是前大灯所有的光源均采用LED。比如奔驰CLS的大灯就采用了总共71颗LED，近光灯16个，远光灯8个，转向灯13个，示宽灯22个，弯道辅助灯2个，其他10个。尤其是22个LED组成的示宽灯，虽然这不是奔驰首创的，但是奔驰把他发展创新了。相信以后LED示宽灯的造型将成为一款车型又一个重要特征。比如看到下面造型的LED示宽灯，无论白天或者黑天，都会很容易辨别出这是一款奔驰CLS。奔驰CLS车头大灯点击此处查看全部新闻图片这款全LED大灯的色温在5400K左右，点亮效果更接近普通日光，照明效果看起来更自然。同时耗能要比普通氙灯要低，使用寿命能够达到终身免更换（当然，外力造成的破坏除外）。奔驰CLS车头大灯点击此处查看全部新闻图片照明范围也更加广泛，从下图中的正常模式可以看出，除了正常的前方照明之外，右侧更大范围被照亮，这是因为驾驶员在驾驶的时候，车辆右侧的路况会更加复杂（当然，这指的是左舵车）。同时也具备了弯道模式，比如在向左转弯时，会自动开启弯道灯，同时大灯角度向左转动，以更好地减少转弯盲区。（这不是什么新技术，现在很多车型有都采用）奔驰CLS车头大灯点击此处查看全部新闻图片下面这项技术则是新CLS的特有技术：相信大家在夜间开车的时候，肯定遇到过让对面来车远光灯晃到的情况。不过，如果所有车型都采用下边这项技术，相信这种事情就不会发生了。如下图，黄框圈住的地方模拟的是对面来车的灯光，当来车由远及近的时候，远光灯会根据对面来车的距离，自动调整灯光的高度，车辆越近，灯光位置越低。会车完成后，灯光会自动调回原来的位置。怎么样，看完了介绍，您是不是有点心动了呢？全LED大灯几乎所有的特性都超越了现有的氙气大灯，而且成本更低（当然，现在这项技术还为普及，厂家肯定会拿这项技术作为卖点，虽然成本低，但价格肯定不便宜）。奔驰CLS车头大灯点击此处查看全部新闻图片 所以，全LED大灯没有理由不取代传统的大灯，这只是时间问题，相信不会太久。如果您现在想要体会全LED大灯的魅力，只能选择奔驰CLS350，售价为96.8万元。（来自：万车网）汽车技术解析：LED照明智能控制解决方案2011/6/7/9:16来源：慧聪汽车电子网能量效率更高、功能更强的新型LED固态发光（SSL）产品的发展很快，被认为是照明市场上的主要革命性进步。在许多垂直应用中，如信号灯、汽车、LCDTV背光，LED已经毫无争议地成为传统光源的替代产品。但对于范围更广的通用照明，LED还没有被广泛接受。固态发光产品的成本和效率无疑将继续快速改进，力争被市场接受。通用照明中的固态发光产品阻碍LED向通用照明转移的原因一是传统市场的容量太大，二是市场的惯性所致。要满足后者的兼容性恐怕是最大的挑战。热管理、电压转换和色彩管理是需要解决的基本问题。随着越来越多的业内人士开始认识到这些问题，需要采用智能的数字控制方法来经济有效地解决各种各样的挑战，然后才能享受新技术所带来的好处。LED照明节能明显如果在建筑物上采用LED照明，可以节约48%的照明用电。一盏白炽灯的发光效率一般是1015lm/W，荧光灯的效率可达70100lm/W，氙气灯的效率为80120lm/W，目前的商用LED的效率为80lm/W，有些实验产品已经达到了131lm/W，而LED的最大理论光效是200lm/W。白色并不是色彩LED的最大问题是发光的频带很窄，这样光的颜色很单一，可以达到高效率，并且不会发热。如果光的颜色正是我们所要的当然最好了，但在一般的照明中，我们需要的都是白光。换句话说，我们需要的是按照一定比例混合起来的多种颜色，来模仿经过地球大气过滤后的阳光的频谱。可以通过在LED的蓝色或紫外光源上涂上一层含磷材料，来获得白光。所有的LED厂商都在对含磷材料的成份、厚度、位置进行广泛的研究。LED厂商们接连不断地公布新的研究成果，称新器件的效率比以往任何产品的效率都高。此外，光源的质量也在不断提高。我们眼睛所看到的光的质量可以用相关色彩温度（CCT）来衡量，这是与所感觉到的灯的颜色最匹配的黑体的温度。恰当地混合各种颜色获得白光LED的另一种方法是按照正确的比例将红、绿、蓝（RGB）三种颜色混合起来，不但能获得白光，而且还能获得所需的色温。图1是这种方法的应用电路，用1个8引脚的8位MCU来控制三色RGBLED。只需简单的算法，就可以对3个发光管的相对光强进行控制，可以达到6位的分辨率（64个光强等级），对控制颜色输出和相关颜色温度来说是足够的了。该电路采用了PIC12HV615闪存MCU、分压电阻、复位电路、A/D转换器，振荡器提供8MHz的时钟，构成了一个简单的单芯片解决方案。在生产时，还可以利用这种闪存器件的在电路可编程特性进行颜色校准。LED的寿命图1所示的电路适用于很多应用，但有一个很重要的缺点是效率低。这是一个线性解决方案，电能都消耗在镇流器电阻上了。此外，在整个产品生命周期内还可能出现更多的问题。图1可进行颜色校准的白光LED系统 点击此处查看全部新闻图片LED的一个主要优点是极长的使用寿命，这也带来一个严重的问题，即偏色。LED可以使用50000小时以上，其发光强度会从标称值逐步下降到70%左右（白炽灯在使用大约1500小时以后会突然失效）。遗憾的是，在这50000小时内，一个白光LED的相关色彩温度（CCT）将会发生变化，当荧光粉老化的时候，CCT会向更高的温度漂移，即向蓝色漂移。当三种颜色的发光体按照不同的曲线老化时，RGB的LED也会出现类似的问题。通过使用微控制器，加上预测算法或闭环控制系统，将会开发出几种技术来补偿由于器件老化所带来的影响。有些生长商已经生产出了彩色光敏元件，再配合简单的PID算法就可以一次性地彻底解决色彩漂移问题，当然采用这种元件会增加一些成本。由于色彩漂移的过程非常缓慢，就不需要很高的计算性能，甚至低成本的8位MCU就能满足要求。LED并不是冷的LED通用照明中的另一个很大的挑战是热量控制问题。正如前文所述，高功率的LED在很窄的一个频带内向外产生电磁辐射时不会浪费能量，但仍然会产生热量，热量会通过传导而不是辐射的方式散发出来，这一点类似于白炽灯。LED的发热问题给设计通用照明系统提出了很大的限制。为一个给定功率的白炽灯设计的照明系统很难适应同样功率的LED，因为热传导的路径是非常有限的。功率转换和控制当整个LED产业界都把关注的重点放在如何实现最大的LED发光效率时，驱动/控制电路的效率问题也必须受到同样的重视。LED是低电压器件（Vf为34V），工作电压与市电完全不匹配，为实现最高的效率和保持持续的光输出，LED需要精确的电流控制和开关模式的功率转换。为解决这个问题，必须采用一些恒流驱动技术。不但需要隔离、功率因数校正，在有些情况下还需要进行两级处理。输入电压先被降低到一个中间电压，并采用功率因数校正和高电压隔离，第二级解决LED对电流和热控制的需求。图2是采用了升压转换器（MCP1630）的恒流配置方案，由8位MCU提供灵活的时钟信号，电流设定点可由编程设定，以适应不同的LED模块、调光功能，并利用外置的传感器提供闭环的温度控制。 图2采用MCU和恒流驱动器的智能LED解决方案。图2采用MCU和恒流驱动器的智能LED解决方案 点击此处查看全部新闻图片基于MCU的解决方案具有极大的灵活性。当LED的温度接近临界门限时，向LED输出的功率会逐步减小，而不是突然关闭系统或简单地发出警报。尤其是在LED是分别由不同公司设计，并且无法保证正确的热设计的情况下，这种功能尤为关键。 智能的驱动设计也意味着MCU的内置串行外设可以支持简单的通信协议，例如DMX-512或DALI。在进行更高级的系统集成时，还会需要以太网或ZigBee连接，从而设计出全新的能源管理系统。（文章来源：OFweek半导体照明网）2012年LED车灯发展前景及技术难题探讨2012年01月02日09:15慧聪汽车电子网奥迪A8l w12 LED前大灯 点击此处查看全部新闻图片 汽车光源在照明领域中占据着举足轻重的地位，其产量约占整个照明光源总产量10%左右。如果把一辆车的照明全部换成LED,大约需用掉400600颗LED.其实，早在10年前，LED就迈上了进军汽车领域的征程。目前，LED在整车内外部照明光源的比重已经超过了80%.环保加耐用LED车前灯初露端倪汽车头灯对于LED来说，一直是一块难啃的骨头。因为照明距离和亮度的问题，LED甚少用于头灯照明。通过使用高效率的驱动器可有效应对散热问题“毫无疑问，大部分汽车前灯仍然是白炽灯。”凌力尔特公司电源产品产品市场总监TonyArmstrong坦率地说，“不过，这种优势从现在开始会受到来自高强度放电（HID）灯和高亮度（HB）LED前灯的压力。”HID灯在上世纪90年代末期率先被作为汽车前灯使用。不过，这种灯的生产和制造非常昂贵，因此它们的使用一直仅限于高端汽车。“目前大约15%的新车配备的是HID.”安森美半导体汽车产品营销工程师PaulDecloedt估计。但由于HID光输出太强，对接近的汽车、行人构成刺眼的风险。此外，HID启动瞬间需要3.5万伏的高压，可能会干扰车内音响等电器。据试用过氙气灯的车主表示，氙气灯在雨雪雾天气下的穿透力比较差。PaulDecloedt表示：“也没觉得和卤素灯差多少。”因此，TonyArmstrong更看好HBLED,他认为HBLED将取代HID在车前灯的应用。他说：“HBLED前灯在下一个10年将出现极高的增长率。”LED远光灯和前光灯的主要瓶颈在于热管理不难发现，LED前灯大多出现在高档车，尤其是跑车更为多见。PaulDecloedt认为：“使用LED前照灯可以在车辆造型方面获得更多的变化。”由于LED前灯比白炽灯、HID更紧凑，汽车整体设计也可以更具流线性。PaulDecloedt进一步指出，“紧凑”不仅仅是LED灯本身尺寸更小，还在于光学部件和电子电路也随着采用LED而相应地瘦身。此外，LED还有其它许多优势，如瞬间导通、不需要预热、更易于控制亮度等。另外，不要忘记LED闯入照明界的杀手锏-长寿命。由于LED使用寿命长，消除了更换头灯“灯泡”的问题。汽车界节能环保风盛吹，LED的出现恰好符合了绿色高效的环境要求。“LED是绿色光源，光谱中单色性好，没有多余红外、紫外等光谱，不含有害物质汞，辐射也很少。”深圳世强电讯有限公司资深应用工程师刘伟表示，LED光源具有更高的流明，而且LED是固态照明光源，与HID灯不同，没有石英玻璃等易损可动的部件，具有出色的抗震性，故障也极低，几乎可以免维修。LED头灯亮度仍有争议在标配LED头灯的LexusRX450h论坛上，正在热议RX450h的LED头灯。“即使打在前方音色车的保险杆上，切线下也是很淡的蓝色光型，连我的头灯余光辨识度都好过它了。”一位路遇RX450h的网友如此描述LED头灯的实际效果。而另一位RX450h车主驳斥道，“只要是开RX450h的车主一定很清楚，LED头灯超亮，很聚焦，虽然旁边看起来好像不太亮。LED比HID光源还要集中，尤其是红绿灯停下来照前面的车子保险杆下沿非常亮，开山路很安全很光亮。”该车主原先为双B拥趸（BMW,Benz），自此对Lexus大为改观。为比较LED头灯和HID的性能，更有好事者找来两辆原厂搭载HID和LED前灯的车型在傍晚17:30测试。在距离水泥墙20m外的测试结果显示，LED头灯比HID更亮，但稍微退后些LED就不如HID头灯了。LED消耗每单位电能产生的光输出确实比白炽灯高，但单个LED来比，LED的光输出优势就不那么突出了。为了获得足够的亮度，就必须采用LED模块照明的方式。“一个LED模块没能为远光和近光功能提供足够的光。因此，你须要为每个近光和远光功能使用多个LED模块。”PaulDecloedt指出，由于汽车前灯是光束应用，每个LED模块需要一个光学组件（透镜或反光镜）。“这是LED近光灯和远光灯价格仍然较贵的一项主要原因。”此外，由于LED模块化照明的特性也导致汽车法规难以界定采用多个模块的LED头灯是否损坏。LED头灯散热问题棘手。另外，上述测试进行5分钟之后，LED头灯的温度非常烫手。这又暴露了LED另一个弊端：散热。PaulDecloedt说，LED远光灯和前光灯的主要瓶颈在于热管理。LED发热后不仅亮度会降低，而更重要的是，其使用寿命可能会大幅缩短。TonyArmstrong为汽车制造商算了一笔LED前灯系统的功率帐。每个前灯系统都包括为所有照明需求而优化的5个LED灯，即近光灯、远光灯、转向辅助灯、昼行车灯和转向信号指示灯。标准前灯一般会需要35W至50W的功率，远光灯通常需要与标准前灯相同或比其稍高一点的功率，而转向辅助灯、昼行车灯和转向信号指示灯需要较少的功率。总计，整个前灯系统可能消耗超过200W的电功率，这可能导致一个巨大的热功耗问题。“这对LED车前灯有致命的影响，因为LED灯的输出和工作寿命会随高温而快速劣化。”TonyArmstrong强调。散热是最直接的方式。不过，TonyArmstrong提醒头灯设计者，传统的散热装置将引入另一些问题，包括散热材料导致的成本和系统总重量