高亮度发光二极管（HB LED）由于具有体积小、高亮度、高色彩纯度、寿命长、省电、设计容易等优点，近年来已被车厂大量导入于车用照明，整体市场后势潜力将相当可观。现就在台北举办的“高亮度LED车用照明技术与市场发展研讨会”中，将HB LED市场商机、封装技术以及系统设计等不同议题提供市场策略上的分析和探讨。　

HB LED近年来已被车厂大量导入于车用指示灯、小范围照明、尾灯模块以及后视镜方向灯组，由于美观抢眼的LED灯组设计，更能吸引消费者的目光，因此也成为车头灯市场下一阶段的发展目标。随着HB LED在封装以及车灯系统设计技术上的不断改良，也促使HB LED在车用市场的发展更加蓬勃。以下是部分厂商就HB LED在车用市场应用和发展的部分表述。

车厂采用HB LED作为指示或照明灯源的比例有逐年上升的趋势，包括Ford、Mitsubishi、Honda、BMW、Cadillac、Mazda等出厂的车款都已经采用HB-LED在仪表板、锁匙孔照明、第三煞车灯、后照镜照明、车尾灯等作为车用照明。

根据iSuppi资料显示，每年汽车的出货量大约有6,000万台，而HB LED在车尾灯的采用比例已经相当高，2004年HB LED在车尾灯市场的出货量已达2.6亿件，仪表板已成为车内照明的主力市场，预计2010年超高亮度（Ultra High Brightness, UHB）LED在车头灯的产值可达1.4亿美元。可见车头灯将成为下一阶段车用照明的主力战场，先被使用在高端的汽车市场，目前只有车头灯的应用仍在测试研发阶段，市场估计在2007年会有正式的车款面世。

HB LED在车用照明市场已成大势所趋，未来LED亦将被导入头灯模块。LED车头灯模块在被大量商品化以前还有很多技术瓶颈，诸如LED的发光效率、LED封装体耐热能力、LED封装体的散热设计、头灯模块的散热设计及成本等议题有待克服。而LED的封装设计对于发光效率以及散热能力也占有很大的影响因素，须考虑光学效能、散热管理、抗化学性以及光学设计等要素。因此在芯片的种类、粘芯片（Die Attach）方式以及材料的选择适合与否成为设计上的关键。在散热设计上，则须采用高性能塑料材料如聚醚醚酮（Polyetheretherketone, Peek）、聚对苯二甲酸丁二醇酯（Polybutylene Terephthalate Resin, PBT）、聚醚醯亚胺（Polyetherimide, PEI）、聚醚堸（Polyethersulfone, PES）等应用于汽车车灯部。

通过热的仿真实验得出晶圆的封装，必须是具备176×176mm的铝金属材料，才能解决散热的问题，但是事实上，在有限的车头灯空间里面是很难达成的，因此须要通过热管、风扇、车体的特别散热解决方案，而日前在日本的汽车大展中Osram以及Toyota Gosei便已经展示出成功的车头灯模块样本。

汽车光源依功能区分，可分为照明（Illumination）及信号功能（Signage），用以指示车辆的状态；若依使用领域则可分为车内光源系统与车外光源系统。目前LED在车内光源系统中，已可见于仪表灯、阅读灯、车门灯及车内圆顶灯等应用；至于车外光源系统的应用，则包括第三煞车灯、尾灯、雾灯/日行灯，以及转向照明灯，其中又以第三煞车灯的使用具代表性。

由于HB LED对于提高汽车驾驶安全性有明显助益，使得HB LED CHMSL市场占有率逐年成长，至2004年，HB LED在CHMSL的市占率己达40％，就个别市场装置率分析，欧洲与日本为使用HB LED CHMSL普遍的地区。虽然欧洲市场迟至1997年才开始规定新车须加装CHMSL，但由于欧洲对HB LED的推广甚为积极，2004年HB LED CHMSL的市占率已高达80％以上。至于日本市场占有率亦有40％左右的表现；而美国市场虽然在CHMSL使用及LED应用上领先全球，但由于对LED的安规标准制订缓慢，及各车厂因成本原因未大力推广，使其HB LED CHMSL的市占仅有20％左右。另一方面，HB LED应用在尾灯方面的成果，则以日本市场为丰硕，截至2004年，应用比例已达12％。不过，整体而言，应用情形仍未成熟，比例均未突破4％。

除CHMSL与尾灯外，HB LED于车外光源系统的终极目标仍在头灯的应用。HB LED要达到这个目标，必须要克服车灯系统对光输出密度、均匀性及成本的严格要求。以均匀性而言，传统的LED芯片筛选过程中，并不能完全保证波长及亮度的均匀性，同时每一颗HB LED芯片的衰减程度不一也会影响发光的均匀。目前看来，使用高功率的LED芯片，是不错的解决之道。然而，使用高功率LED在设计上仍有诸多议题必须面对，如专利问题、散热问题、电流分布不均，以及由于LED芯片内部全反射所造成的内部光子损失，与高电流密度导致LED芯片内部量子效率下降等。这些问题目前均已有相关的技术方案可以解决。如LED芯片内部全反射所造成的内部光子损失的问题，可透过在芯片表面制作沟渠的方式，来增加侧向光的出光面积，不过必须注意沟渠的宽高比，以免牺牲太多发光区域或是因沟渠过小而无效果。另外，在散热问题方面，则可借由覆晶式芯片封装与AuSn共晶黏着技术来解决。由于采用覆晶式封装时，导热基板距离LED芯片散热区域近，因此散热效果较好，发光亮度的衰减也较其它封装技术改善许多。

综观HB LED在车用照明系统的发展已有初步成果，但在头灯应用上仍将面对散热及HB LED发光效率等问题，因此，如何避开国外大厂的专利，率先提出可行的解决方案，将是全球业者掌握HB LED车用市场的重要关键。

车用LED的下一波应用趋势将是HB LED车用头灯，全球各大车厂目前积极投入大量研发资金，并且根据市场预估2007年高端车种将推出第一款HB LED车用头灯。该技术应用之所以备受市场瞩目，其主要原因在于HB LED车用头灯具备几项优点，分别为封装尺寸小型化，因此可大幅减低车子前端的深度，使得整体设计更为弹性化，相较于一般灯泡，HB LED使用效能大幅提高以及生命期长久，预计可达十万小时寿命、节省能源特性，十分符合环保的需求，上述HB LED优异之处正是诱使全球车用HB LED相关业者相继投入市场研发的因素。

由于HB LED车用头灯仍有诸多技术及设计瓶颈尚待克服，例如光学设计（Optical）、耐热设计部份（Thermal）、电力管理（Electrical）以及整体构造（Archtecture）等方面。以耐热设计问题来说，传统车用头灯则是采用卤素灯泡，使用功率采用被动式设计，以形成散热自然对流的机制，此外，目前车用前灯玻璃嵌槽大多使用聚碳酸酯（PC）或是压克力材质，其耐热度效能非常良好以及具备高抗冲击强度，因此获得大多数厂商所采用。而且，一般车灯所产生流明（lm）不会随着热上升而改变其数值，但是HB LED发热量极高，造成整体车头灯系统无法形成散热对流，是现今各家厂商极力改善的重点之一。目前中国台湾工研院光电所则在于HB LED封装技术上，研发推出金属陶瓷封装新兴技术，以改善HB LED传统封装技术因为发热量过高，而必须另外添加风扇或者散热片的缺点，并达到开孔散热对流的效能。另外，HB LED车头灯除了散热问题需要解决之外，如何防止尘埃以及防潮试验，也是设计时必须考虑的条件因素，部分厂商提出运用具备防水透气特性的薄膜材料（Gore Tex），以达到防尘透气的机制。

目前欧洲以及日本等国针对高强度气体放电灯（HID）和HB LED汽车灯用设备应用立法规定适路性照明系统（Adaptive Front Lighting System, AFS），该设计主要在于补足汽车行进间转弯时所造成死角或者路面反射不足等问题，上述问题皆可经由适路性照明系统规定在于照明角度整体设计的调整，以达到佳照明效益，并防止交通事故的发生几率。可以预期的是，未来HB LED车头灯的适路性照明系统规定将成为HB LED车头灯设计时的另一项研发重点考虑。