一般照明是LED产业业者十分看好的终极应用,届时需求将十分可观,不过以现阶段LED所能达到的效率来看,落实应该还有相当的一段时间,在一般照明之前,特殊照明的使用便会一件一件的发生,包括建筑照明和飞机灯逐渐有市场,路灯、矿工灯、隧道灯等,将会在未来慢慢看到。

　　为什么一般照明的市场还要等好几年?LED价格太高、效率不够、衰减问题、寿命问题都令人质疑,而且LED用作照明的方式正处于新生儿的阶段,系统技术更是不成熟;此外,由于没有人使用过,因此也没人能够证明LED照明能像现在既有灯泡或灯管,持续使用好几年,也增加一个新技术推展到市场的困难度。

　　LED上游业者认为,路灯会是今年愈来愈热的领域,中国大陆由于电力缺乏,尤其有广大的需求,2007年很有机会是LED路灯元年;因此本期「CTO技术观」专访现在台湾厂商中,在LED路灯领域脚步较快的阳杰科技指导教授黄秉钧;台湾已有部分厂商提供原型产品或小量出货,阳杰也已进入量产阶段,阳杰董事长林美东表示,中国大陆有10几个城市都表达高度兴趣,中国大陆可望是市场最早崛起的地区。

　　黄秉钧教授擅长的是散热处理技术,LED系统技术开发上,散热往往是最难突破的关键点,举个现在当红的LCD背光源应用为例,厂商多半就是认为LED效率还不够,致使颗数太多,散热问题难以突破,导致商品化困难。

　　事实上,大家对LED质疑的光衰减、寿命问题,就是因为散热处理不佳所造成的;黄秉钧引进LHP散热技术,并以16个月的实际操作,证明因有效散热,致使衰减问题几乎没有发生,因而推估使用可达5万小时。

　　使用寿命问题解决,符合市场期待之一,接下来就是最令人关切的价格问题,黄秉钧对此也精算过,即便一支LED路灯的价格至少要3万元,相较现行的高压钠灯的8,0009,000元高得多,然而由LED省电至少3成的后续电费成本估算,使用3年后两者成本便相等,后续使用LED灯较高压钠灯省下更多的电费,使得两者成本愈拉愈远。

　　事实上,前一波油价飙涨,已经提醒世人,因为新兴国家的大量需求,能源危机随时有可能再度引爆,节能和绿色产业已是未来长期明星,投入也是对地球的一大贡献。基于此立场,也促使投资阳杰的江陵集团董事长林美东对于黄秉钧教授的节能研发长期支持。

　　阳杰科技的成立

　　市场上对阳杰的名字很陌生,公司的规模也不大,除了LED界以外恐怕鲜有人知;它是台大新能源中心育成的第一家公司,2005年由江陵机电独立出来,LED路灯系统是公司投入开发的第一项产品。

　　黄秉钧为何会开发起都没有人做过的LED路灯呢?他在台大机械系教书30年,散热和能源是长期的研究领域,1999年时注意到太空技术领域有一项新技术回路热管LHP由俄罗斯科学院提出来,但是价格高达15万美元,他认为该技术一来应该可以商品化应用到各种需要散热的领域,二来价格实在不需要这么贵,量产之后应该可以降至10美元,加上他本身和乌克兰关系就很好,遂进行技术合作移转。

　　图说：LHP是内含液体的封闭循环管,首先在热源处因高温而使液体生成水蒸气,随后流经冷凝管,水蒸气因而凝结为水,凝结后的液体又经由毛细现象作用再流回热源端,液体就是如此周而复始地在LHP中进行降温。至于毛细现象,主要是因管内有含微气孔的物质作用而发生。(资料来源：黄秉钧教授)

　　2003年商品化技术成熟了,应用面成为一个问题,便积极寻找应用领域,包括LED散热和太阳能传热都成为后续研发方向。不过20042005年,以当时的LED上游端技术来说,还未能达到省电的目的,但是在系统开发的研究中,已经可以发现散热会是技术瓶颈。

　　直至今日,在LED各项应用的技术开发中,都可以发现散热始终是业者最头痛的问题。所以似乎可以简单来说,LHP技术的确发挥功效,阳杰也找到适合的应用方向。

　　2005年底,黄秉钧结合灯具光学、再照明工程光学等不同领域的技术,开发出高亮度LED路灯系统,并且把自家外面路灯换成LED灯,进行实际测试。

　　图说：在上游晶粒和下游Lamp封装之后,系统技术内容还有很多,包括二次光学、驱动电源、照明工程、灯具散热等。(资料来源：黄秉钧教授)

　　图说：黄秉钧教授在温州街自宅外实地实测自己开发的LED路灯,16个月以来,光衰问题没有发生,因而推估使用寿命可达5万小时。(资料来源：黄秉钧教授)

　　LED灯较高压钠灯省电35成

　　与现行路灯相较,LED路灯究竟有没有足够的优势,吸引人进行汰换?以黄秉钧在2006年底技术最新进展来看,使用的是Cree的晶粒,亿光和光宝的高亮度LED封装,发光效率可以超过72 lm/W。LED灯具全光束,在150W之下亮度可以超过8,000流明;150W为符合国际规范的标准。

　　图说：黄秉钧教授在全新的LED路灯领域开垦,技术发展已经符合国际规范。(资料来源：黄秉钧教授)

　　现在的高压钠灯其实太亮了,路灯比家里的灯还要亮,有一张流传甚广的夜晚地球图片,可以看到因路灯而光芒四射好像繁星点点,其实规范标准只需要150W的电力,但传统照明厂商提供到400W,非常费电。

　　如果以钠灯400瓦的亮度来看,LED灯必须300瓦,也超出标准规范甚多。而且这种钠灯1年光衰高达6成;相对而言,LED 10年光衰3成,差别甚大。

　　LED灯的省电功效明显,依黄秉钧的最新估算,若是比较射达目标路面的每单位光束耗电量,若同为新品,高压钠灯为0.035W/lm,而LED为0.023W/lm,省电35.4%。

　　若同为寿命期性能的比较,同样以射达目标路面的每单位光束耗电量来看,高压钠灯为0.071W/lm,LED为0.033W/lm,省电更高达53.5%。

　　很多人会认为一支LED较现行路灯贵太多,但若把眼光放长远,考量电费支出,长期来看LED较省电。

　　若以一盏LED路灯3万元的成本价来看,较高压钠灯8,0009,000元似乎贵得多,但若考量后续电费支出的差别,大约3年后两者总体费用相同,这还不计维修费用;因此使用3年以上,LED灯就显得更为划算。

　　传统散热技术较LHP重510倍

　　现在一般使用的LED路灯散热技术,多为导热板方式,是一片5mm厚的铜板,实际上算是均温板,把热源均温掉;也有加装散热片来散热,但是重量甚重,大约是LHP技术的510倍。

　　重量在路灯系统上甚为重要,因为路灯高有9米,若太重危险性就增加,尤其遇到台风、地震都可能产生意外。LHP重0.1公斤,阳杰开发出的系统,100W路灯重6公斤,150W路灯则重8公斤。

　　使用传统散热技术不仅太重,而且因为为铜材质,太硬无法摺;路灯系统必须做外观设计,影响就很大,则又是另外一个问题。

　　现在许多厂商对阳杰开发出的散热方式表示高度兴趣,希望能提供散热模块,不过路灯系统牵涉到灯具造型,千变万化,没有办法以模块来提供;未来进入一般照明领域,造型较为固定时,或许会朝散热模块来开发。