第三章 LED 小客車產業環境分析
第三節 LED 性能演進及其對小客車市場應用的影響
LED 從 1961 年，美國德州儀器公司的 Robert Biard 與 Gary Pittman 首次發現砷化鎵(GaAs)及其他半導體合金的紅外線放射作用開始。接著隔 年，通用電氣公司的尼克．何倫亞克(Nick Holonyak Jr.)開發出第一種可 實際應用的可見光 LED(維基百科，2014)。從此 LED 便躍上人類生活舞台，
展開其多采多姿的多元應用新時代。
1993 年，受雇於日亞化學工業株式會社（Nichia Corporation，以下 簡稱日亞化）的藍光之父-中村修二（Shuji Nakamura）博士，成功滲入氮，
造出了具有商業應用價值的半導體材料-氮化鎵和氮化鎵銦（InGaN）藍光 LED(維基百科，2014)。
有了藍光 LED，搭配上黃色螢光粉，白光 LED 隨即面世，從此改變了
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而其光效在 18-22lm/W(維基百科，2014)。
2003 年 9 月，Cree 公司更製造了一款達 65lm/W 的白光 LED 商品，這 是當時市場上最亮的白光 LED。2005 年他們進一步展示了一款白光 LED 原 型，在一般標準測試電流 350mW 下，創下了每瓦 70lm 的記錄性光效。到了 2009 年 2 月，日亞化發表了光效高達 249lm/W 的 LED 實驗室數據。2012 年 4 月，Cree 公司再推出 254lm/W 的實驗室數據，光效再度刷新紀錄(維基百 科，2014)。下表 3，是整理後 LED 性能發展演進里程碑的簡表。
表 3 LED 性能演進里程碑簡表
年代 事 件 里 程 碑
1961 發現砷化鎵半導體的紅外線放射作用 1962 開發出第一種可見光(紅光)LED
1993 開發出以氮化鎵半導體放射出藍光的 LED。隨後以此藍 光 LED 搭配黃色螢光粉，造就白光 LED 問世
1999 功率 1W 的 LED 商品化
2002 功率 5W 的白光 LED 商品化，光效 18~22lm/W 2003 光效 65lm/W 白光 LED 商品化
2005 光效 70lm/W 白光 LED 商品化 2008 光效 100lm/W 以上白光 LED 商品化 2012 實驗室數據 LED 光效達 254lm/W (資料來源：本研究整理)
實用方面，精實新聞(2013/1/28)宣稱：繼市場喊出 2013 年下半年可 望進入 LED 照明世代後，學界也跟著回應，台科大教授暨照明學會常務理 事蕭弘清就表示，光效表現將是 LED 照明加速發展的重點。他指出，若 LED
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晶片光效可達 170lm/W 時，LED 照明光引擎模組系統光效約可達 125lm/W，
已經超過 T5 螢光燈的光效。因此若 LED 照明要成功發展，LED 晶片光效合 理門檻應在 170lm/W。
針對市場狀況，蕭弘清說，目前多數市場產品的量產水準在 100lm/W，
而全市場要將 170lm/W 產品做到量產水準估計還需半年以上的時間，如此 一來將可望脫離過度依賴背光板產業，進入穩定照明需求，進入真正的 LED 照明時代。
圖 10 為 LED 近年來的發展及應用軌跡，可以看出在光效突破 100lm/W 後，便大舉進入了車用照明高階領域的應用。
圖 10 LED 之發展及應用軌跡圖(資料來源：www.dcn.com.tw)
二、對小客車應用的影響
若以汽車頭燈來說，如前節所述汽車照明的發展已進入第四代，而歷 代所使用光源的光效、色溫，以及壽命，皆有大幅度的改善，分述如下。
(一)、鹵素燈時代：原本普遍使用的傳統鹵素燈泡，光效約在 23lm/W，
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色溫 3,000K，壽命約 2,000 小時。其中，各類燈之功率約如下：遠光燈 40~60W；
近光燈 35~55W；另外，在有霧、下雪、暴雨或塵埃彌漫等情況下，用來改 善車前道路照明的前霧燈約為 45~55W，光色為橙黃色；而用以警示尾隨車 輛保持安全間距的後霧燈，則為 21W 或 6W，光色為紅色。
(二)、HID 燈時代：光效則已提升近 90lm/W，不但節電、壽命長(約 10,000 小時)，而且光色為近太陽光的藍白光(參見表 4)，故給人眼的感覺 更為明亮。惟因整套裝置比起傳統鹵素燈泡要貴上數倍至數十倍不等，致 擴展應用有限，只最適於頭燈之應用而已。
表 4 色溫對照表
色溫 呈現顏色 備註
12,000K 藍色 藍色 8,000K 偏藍色 藍白色
6,000K 偏白色 目前 HID 車燈主流色溫 5,000K 白色 正午的陽光色
3,000K 黃色 一般白熾燈泡 2,000K 紅色 晚霞的紅色
*色溫單位為絕對溫度單位 K,代表在絕對溫度時所發出之光色。
(資料來源：本研究整理)
(三)、LED 燈時代：目前光效的量產實績已達白光 100lm/W，除了顯 著的節電效果外，壽命更長(約 40,000 小時)，光色也可依需要調配，再如 前述持續透過業界進一步針對封裝光型改善，使光源有效運用率更加提升 的話，應用層面將愈趨廣闊。因此，以 LED 光源取代現有車用所有光源，
將是指日可待。