专利石墨烯纳米碳散热技术实现LED无鳍片化

因为LED光源在发光的过程当中，会产生高热，因此LED使用大量的散热鳍片，尤其是功率在20W以上的LED灯具，各种形状的散热鳍片都可以很清楚看见，散热鳍片变成大功率LED的特色，可是却也是美观的杀手。

近几年来，石墨烯等纳米碳材料在散热上的运用，开始被重视与大量采用，其实早在多年前，就已有人成功开发运用石墨烯纳米碳材的散热技术，并且真正将石墨烯纳米碳覆膜取代散热鳍片，实现LED无散热鳍片化，并于2013年申请多篇专利：US 9170015 B2，他就是卢鸿智，台湾大学光电工程博士。

卢鸿智博士表示，很多从事纳米散热的相关业者，运用石墨烯纳米碳材做散热，往往都是对客户的要求来者不拒，但最后常常发现喷涂上去降温效果不显著，其最大的原因在于，石墨烯纳米碳材运用的是热辐射，热辐射要发挥得好，先决条件是机构件的热流设计也要好，如果客户委托的机构件设计不良，没有经过筛选直接喷涂，是不会有降温效果的。

因此，卢鸿智对客户的委托，都经过他亲自筛选，机构件合格的才喷涂，不合格的就退件，不合格率往往超过合格率;因为他下过的苦功与经验的累积，已经练就像古物鉴定专家一样，一眼就能判定优劣。

因为LED光源的热，必须良好的传导到石墨烯纳米碳材喷涂的膜层，如此散热效果才会好，而产品的机构件就决定了石墨烯纳米碳材是否有效的关键;这往往是许多同业忽略的关键因素。

因为每家公司都有他们自己的工业设计，所以一般都是不愿意去更动机构件，因此卢鸿智博士研发石墨烯LED光引擎，热不须透过机构件，因此机构件可以使用任何材料、任何设计，都对散热没有影响，直接解决客户的问题。

图一是不同石墨烯纳米碳材的散热能力比较图，使用石墨烯纳米碳材的LED灯，其光源温度(红色线)明显低于未喷涂的LED(黑色线);至于纳米碳材料本身差异影响并不大，例如纳米碳球、纳米碳管、或类钻碳等;不过卢鸿智博士表示还是可以进一步提升，透过特定比例配方混和不同石墨烯纳米碳材料，可以进一步降低(蓝色线)。

图一，不同石墨烯纳米碳材料的散热能力比较图

图二是20W石墨烯LED光引擎，配合20W LED的应用范围，采用PLCC型LED光源，直接插电使用就可以让光源温度保持在安全的80˚C标准内，外部机构件可以由业者任意发挥。

图二，20W石墨烯LED光引擎

图三是100W石墨烯LED光引擎，配合大功率灯具使用场所，采用COB型LED光源，在载板背后喷涂石墨烯纳米碳薄膜，就可以不须散热鳍片，让光源温度保持在安全的80˚C标准内，因此可以让灯具设计者任意发挥创意，而不用担心机构件影响散热。

图三，100W石墨烯LED光引擎

图四是石墨烯LED艺术灯之【王冠】，卢鸿智博士将石墨烯LED光引擎直接运用在艺术灯上，因为没有了散热鳍片影响美观，而且光引擎已可直接散热，因此机构件可以使用不能散热的艺术灯罩，也不会有任何影响，可以将LED艺术灯化，带来LED灯的新革命。

图四，石墨烯LED艺术灯之【王冠】