目前,公共用電多以交流電的方式提供。而傳統(tǒng)LED皆須以直流電作為驅(qū)動(dòng),因此在使用時(shí),必須附帶整流變壓器進(jìn)行AC/DC轉(zhuǎn)換,才能確保LED的正常運(yùn)作。然而,在AC/DC轉(zhuǎn)換的過(guò)程中,有高達(dá)15~30%的電力耗損,另外,驅(qū)動(dòng)電源壽命只有2萬(wàn)小時(shí),但直流電驅(qū)動(dòng)的LED產(chǎn)品的壽命卻長(zhǎng)達(dá)5-10萬(wàn)小時(shí),而交流驅(qū)動(dòng)LED的研究及其產(chǎn)業(yè)化對(duì)LED照明應(yīng)用具有革命性的意義,因?yàn)樗鼘[脫驅(qū)動(dòng)電源壽命的瓶頸,應(yīng)用成本將顯著降低。
11月7日,第十一屆中國(guó)國(guó)際半導(dǎo)體照明展覽會(huì)暨論壇(SSLCHINA2014)之“芯片、器件、封裝與模組技術(shù)(Ⅱ)”技術(shù)分會(huì)在廣州廣交會(huì)威斯汀酒店舉行,會(huì)上,中科院半導(dǎo)體研究所博士田婷分享了“關(guān)于交流LED的光電特性研究”。
中科院半導(dǎo)體研究所 田婷 博士
田婷表示,通過(guò)研究交流發(fā)光二極管( AC LED)的光電特性以及失效機(jī)制發(fā)現(xiàn),交流驅(qū)動(dòng)下的AC LED相對(duì)于直流驅(qū)動(dòng)下的AC LED,光輸出功率下降了17.8%,這主要是因?yàn)榻涣麟妷盒∮贚ED驅(qū)動(dòng)電壓的時(shí)候,LED是不發(fā)光的。如果要維持有效的輸入功率不變,就需要提高AC LED的驅(qū)動(dòng)電流,然而,大電流會(huì)引起嚴(yán)重的LED效率下降現(xiàn)象,最終導(dǎo)致AC LED的光輸出功率的下降。
“此外,我們還研究了AC LED的失效機(jī)制。在大電流應(yīng)力驅(qū)動(dòng)下,我們發(fā)現(xiàn)AC LED呈現(xiàn)了和傳統(tǒng)DC LED相同的光功率變化趨勢(shì)。隨著老化的進(jìn)行,AC LED的光功率先上升后下降。AC LED的失效主要發(fā)生在整流分支的LED連接處,這是整流分支上大的電流密度以及互連電極側(cè)壁上潛在的一些泄露通道所致?!碧镦谜f(shuō)。
田婷表示,對(duì)交流光電特性以及可靠性的研究,可以對(duì)交流LED的設(shè)計(jì)以及未來(lái)應(yīng)用進(jìn)行一個(gè)可依據(jù)的指導(dǎo)。