市場現況趨勢

汽車照明的演進快速，從早期的鎢絲燈泡，演化至現今市面上最流行的高電 壓放電（HID）、發光二極體（LED）等，為的就是要提供更充足的行車以及車體 內部照明。隨著 LED 價格下跌以及技術逐漸成熟，省能、光彩艷麗、體積小的 照明源也逐漸受到汽車設計師喜愛，並廣泛用在車室設計中。設計廠對 LED 的 發展充滿信心，根據去年 9 月法蘭克福車展調查分析，汽車內部外部的 LED 照 明應用在 2014 年市值將達 10 億美元，也揭櫫未來汽車頭燈的發展趨勢。根據 iSuppi 資料顯示，每年汽車的出貨量大約有 6,000 萬台，而 HB LED 在車尾燈的 採用比例已經相當高，2004 年 HB LED 在車尾燈市場的出貨量已達 2.6 億件，儀 表板已成為車內照明的主力市場，預計 2010 年超高亮度(Ultra High Brightness, UHB)LED 在車頭燈的產值可達 1.4 億美元。可見車頭燈將成為下一階段車用照明 的主力戰場，最先被使用在高階的汽車市場，

表 3-2 汽車照明未來發展趨勢

頭燈 LED HID 傳統鎢絲燈泡

尾燈 LED 傳統鎢絲燈泡

霧燈 傳統鎢絲燈泡

儀錶指示燈 LED

車內照明 鎢絲燈泡、LED

資料來源: 拓墣產業研究所；本研究整理

鎢絲燈泡

有品質、體積小

就汽車照明三大產品線來看，鎢絲燈泡具有品質、光源穩定、燈泡總成體積 小、價格便宜的優點，就算是 LED 大行其道，鎢絲燈泡還是會繼續存在。以霧 燈而言，車廠需體積、發熱小，以及穿透力較強的低色溫光源，因此鎢絲燈泡仍 是最好的選擇。

鎢絲燈泡的技術發展朝向體積小、高亮度、壽命長，組裝更便利，甚至底座 防水措施的產品。除了頭燈外，為因應目前許多車型均使用透明燈罩，以營造前 衛感，Osram 就推出名為 Daidem 的燈泡，發亮時由於玻璃內層鍍一層特殊材質，

吸收其他不需要的頻率光源，因此可依需要發出紅或黃色光源，此產品大多運用 於尾燈部分，而目前許多高單價歐系車型便是使用此類型燈泡。

HID

亮度強、省電、壽命長

與鎢絲發光的原理不同，HID 是利用高電壓（約 23,000 伏特）激發燈泡內的 氙氣，使其電子游離，並產生電弧發光。由於HID 體積與傳統頭燈無異（安定器 不包含在內）、亮度強（高達3,200 流明）、省電、壽命長（高達 3,000 小時），目 前市場占有率迅速提升，給予傳統燈泡造成極大的衝擊。 但由於 HID 頭燈製造 環境較嚴苛，甚至重要部位須於無塵室組裝，成本較鎢絲燈泡貴上許多，不過其 優點，目前尚未有任何實際市售產品可以取代，在頭燈市場上仍是主力之一。

HID 車頭燈可改善汽車駕駛的能見距離，提高駕駛安全性。不過，需要專門的啟 輝器來驅動。啟輝器需3 個關鍵元件（即薄膜電容器、脈衝變壓器、開關火花隙）

才能實現驅動所需的高壓脈衝。由於HID 車頭燈會產生高溫和汽車行駛會產生振 動，因此，要求這3 種電子元件具有很高的溫度穩定性和機械強度。

HID 在性能上有傳統車燈無可比擬的優勢，儘管用到提高瓦數等改裝措施，

鹵素燈或充氙燈都難以接近4,000K 的色溫，而市場主流的 HID 產品，就分為色 溫4,350K 和 6,000K 的產品。燈光照射出來接近正午日光的色溫，亮度是傳統車 燈的3 倍以上，駕駛員的接受度及舒適度最高，用於夜間照明，可有效地減少駕 駛員的視覺疲勞，安全性自然提高。因為沒有燈絲，HID 的使用壽命與整車的生 命周期相當，且幾乎不需要維護。

雖然HID 頭燈比鹵素頭燈貴 10 多倍，但後者需要頻繁的維護甚至更換，折 合起來的費用已經超過HID 頭燈的價格，且高色溫、高亮度的燈組耗電量僅為鹵 素燈的一半。 目前在歐洲對氙氣燈的需求以每年 13％的速度增長，日本中、高 檔車甚至一些平價車種也都原廠安裝氙氣大燈，在香港這種車燈更為普及。HID 頭燈取代傳統車燈是大勢所趨。

LED

搶占二分之一照明比例

由於 LED 亮度足、壽命長，超白光的色溫更可提升車輛的酷炫度，因此成 為各大車廠競相採用的新技術。LED 頭燈是以 3 個晶片為一組，納入同一燈泡組

（體積約與現行家用60 瓦燈泡相近），如此便可發出 300 流明的亮度，若須達到 傳統鎢絲燈泡的1,500 流明的水準，則需 4 個以上相同的頭泡組才能達到。

再者，燈泡組在組合上須經嚴密的計算與設置，才能達到要求的投射光型，

以目前量產汽車燈具的製造技術而言無法聚焦成形。由於 LED 頭燈需要大量的 散熱系統，以防止過熱而燒燬，為了解決此問題，Osram 目前則是將大量的散熱 鰭片裝設於燈泡組之後，但由於體積過於龐大，無法順利納入燈具內，而這正是 LED 在研發上所遇到的瓶頸。

而根據市場調查公司 IMSResearch 最近發表的一份報告，做為汽車白熾燈 泡、鹵素燈及氙氣燈的替代品，LED 將扮演更重要角色。IMSResearch 預測，外 部照明方面的應用，將推動2010 年汽車 LED 市場從 2006 年的 6.5 億美元上升到 13 億美元。

目前 LED 主要用於汽車內部，充當如儀錶盤和顯示器背光，以及各種指示 燈。IMS Research 的分析師 Jamie Fox 表示，在白天駕駛照明（DRL，是一種在 汽車發動時自動打開的附加照明系統，它不能照亮街道，但可以使汽車容易被發 現，從而降低交通事故機率）等應用的推動下，預計2013 年來自外部燈泡的 LED 銷售額占總體LED 的比例將從三分之一上升到二分之一以上。

LED 尾燈主要由高亮度 LED 及其驅動器組成，目前生產高亮度 LED 和驅動 器的供應商主要有Lumileds、Cree、Nichia、歐姆龍、Avago、IR、TI、Maxim、

Linear、OnSemi、Fairchild 和 NSC。

高亮度發光二極體（HB LED）由於具體積小、高亮度、高色彩純度、壽命 長、省電、設計容易等優點，近年來已被車廠大量導入於車用照明，整體市場後 勢潛力可觀。隨著HB LED 在封裝以及車燈系統設計技術上的不斷改良，也促使 HB LED 在車用市場的發展更加蓬勃。

由於HB LED 對提高汽車駕駛安全性有明顯助益，使得 HB LED 市場占有率 逐年成長，至2004 年，HB LED 的市占率已達 40％。就個別市場裝置率來分析，

歐洲與日本為使用HB LED 最普遍的地區。但整體而言，應用情形仍未成熟，比 率均未突破4％。HB LED 於車外光源系統的終極目標仍在頭燈的應用。HB LED 要達到這個目標，必須要克服車燈系統對光輸出密度、均勻性及成本的嚴格要求。

億光電子表示，HB LED 在車用照明市場已成大勢所趨，未來 LED 亦將被導入頭 燈模組。LED 車頭燈模組在被大量商品化以前還有很多技術瓶頸，諸如 LED 的 發光效率、LED 封裝體耐熱能力、LED 封裝體的散熱設計、頭燈模組的散熱設計 及成本等議題有待克服。而 LED 的封裝設計對於發光效率以及散熱能力也占有 很大的影響因素，須考慮光學效能、散熱管理、抗化學性以及光學設計等要素。

通過熱的仿真實驗得出晶圓的封裝，必須是具備有 176×176mm 的鋁金屬材料，

才能夠解決散熱的問題，但是事實上，在有限的車頭燈空間裡面，是很難達成的，

因此，須要通過熱管、風扇、車體的特別散熱解決方案，而且日前在日本的汽車 大展當中Osram 及 Toyota Gosei 便已經展示出成功的車頭燈模組樣本。