關鍵材料快訊專欄(10)─ICT產業研究：「四大慘業」LED 、以材料革新做轉機

軟陶瓷散熱漆運用實景比較圖

經濟日報3月26日報導，被稱為「四大慘業」的面板、DRAM、太陽能與LED，初步估計去年總虧損逾2,500億元，創歷史新高，相當於四座台北101大樓的興建成本。其中以面板廠虧損逾1,300億元，受創最重；DRAM虧損超過千億元；太陽能虧損逾百億元，也破歷史記錄，以LED虧損最輕，損失主要集中上游。

LED在2012年第2季卻有商機復甦的動能形成中，今年4月德國法蘭克福 Light +Building 2012國際照明展、將會以LED省碳節能為展出重電。6月份的台北光電展LED產業則以照明功能為主軸。至於上海國際新光源照明展(Green Lighting Shanghai)是以產業論壇形式，專注於LED封裝新技術發展趨勢。2012年4~6月國內外將有3大照明節能展熱鬧登場，這也顯示出出LED產業將跳脫「四大慘業」，有機會逆轉翻牌。

LED產業在過去兩年由充滿期待到成長變成遲滯，主要的癥結點不外乎歐洲金融風暴導致產業鼓勵與補助政策轉趨保守，標準規範有待建立全球一致標準，磊晶的生產與封裝成本，光能的效率，燈具成品的散熱材料成本與技術，這些都是有待克服的癥結點。但是2012年，標準規範與功率成本，都有令人興奮的好成績。

面對LED路燈光衰問題

政策與市場的落差，除了LED標準尚未全然規範可供廠商遵循外，另一個潛伏的技術問題就是「LED路燈嚴重光衰」，導致安裝不到一年的LED路燈無法通過使用單位認證驗收。前述的LED標準規範統一制定問題，已有可能在近期內擬訂定案，至於「LED路燈嚴重光衰」就需要從LED散熱技術的根本來解決。

溫度其實就是LED路燈光衰的關鍵問題，偏偏LED路燈就卡在這個環節。LED路燈由於發光功率大於家用燈具，因此廠商在散熱基板鰭片、散熱模組的設計上費盡苦心，組裝完畢需在燈具散熱模組外面，加烤漆保護以防氣候侵蝕。不料這個外部保護的噴漆卻把散熱模組的熱度又封了回去，造成散熱不良導致LED磊晶光衰。

LED路燈是在戶外使用，有環境氣候的干擾因素，所以多半的廠商是將LED路燈散熱器外殼以陽極處理保護，或是加噴烤漆，以避免酸鹼物質的侵蝕。陽極處理的壽命不長，時日稍久還是會氧化變色，如果要拆下重工，不但耗時耗工也會增加維護成本；烤漆保護成本較低，保護的功效也好，但是一般烤漆沒有散熱功能，漆體本身會形成阻隔作用，等於是加大LED路燈散熱器的熱阻抗，不但沒有幫助，反而因為把熱能封鎖在散熱器內，讓LED磊晶發光功率降低，最後就導致嚴重光衰。以上一直在LED燈具業界存在的嚴重困擾，幾乎是目前公共工程LED路燈無法順利通過採購單位驗收的主因。

LED燈具散熱技術大突破

在LED燈具的外部散熱材料上，台灣廠商冠品化學研發噴塗式LED軟陶瓷散熱漆，可將LED燈具散熱模組迅速降溫，未經軟陶瓷散熱漆噴塗的燈具，開燈一定時間後約攝氏71.5度，經過噴塗軟陶瓷散熱漆的燈具溫度則為65.1度，相差約6.4度。這種噴塗式軟陶瓷散熱漆可直接噴塗於LED燈具外部，施工操作簡便，可適應各種形狀的散熱結構，也可調整成不同色彩，因應景觀設計的需求。噴塗式散熱漆內的軟陶瓷粒子，是經過奈米化處理，粒子細微不僅易於噴槍操作，也讓同一塗佈面積上的導熱粒子又多又密集，溫度揮發透散的面積變大，讓LED燈具的熱能迅速的傳導出去。在戶外使用的LED路燈、景觀燈、或是LED廣告看板、也都會面臨風吹雨打、酸雨鳥糞、空氣粉塵、黑煙排放…等等的酸鹼侵害。所以這種噴塗式軟陶瓷散熱漆一定要具備抗酸鹼的特性，目前的抗酸鹼值幅度在PH 3 ~ 11，可以有效保護LED戶外燈具外觀不被侵蝕。

LED燈具的成本結構隨著封裝技術、載板設計、散熱模組結構的精進發展，品質不斷的提升，成本也隨著技術發展及市場需求而下降。但是台灣廠商長於製程與設計，在材料基礎研發上著墨較少。所以在解決技術問題或降低成本等議題上，比較偏向採購思維或是生管思維。但是美日廠商在第一時間點，會從應用材料上去思考，從創新的角度去降低成本，提升品質及增加獲利。台灣LED產業的產值高居全球前二名，在全球暖化節能減碳的共同議題下，實有機不可失的產業優勢。台商如能掌握現階段的優質生產技術，先進的製程，再加以材料的研發改進，極有可能在繼電腦產業之後，成為LED應用領域的龍頭。(記者徐漢高採訪整理)