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,因此在使用時,必須附帶整流變壓器進行AC/DC轉(zhuǎn)換,才能確保LED的正常運作。然而,在AC/DC轉(zhuǎn)換的過程中,有高達15~30%的電力耗損,另外,驅(qū)動電源壽命只有2萬小時,但直流電驅(qū)動的LED產(chǎn)品的壽命卻長達5-10萬小時,而交流驅(qū)動LED的研究及其產(chǎn)業(yè)化對LED照明應用具有革命性的意義,因為它將擺脫驅(qū)動電源壽命的瓶頸,應用成本將顯著降低。
11月7日,第十一屆中國國際半導體照明展覽會暨論壇(SSLCHINA2014)之“芯片、器件、封裝與模組技術(Ⅱ)”技術分會在廣州廣交會威斯汀酒店舉行,會上,中科院半導體研究所博士田婷分享了“關于交流LED的光電特性研究”。
中科院半導體研究所 田婷 博士
田婷表示,通過研究交流發(fā)光二極管( AC LED)的光電特性以及失效機制發(fā)現(xiàn),交流驅(qū)動下的AC LED相對于直流驅(qū)動下的AC LED,光輸出功率下降了17.8%,這主要是因為交流電壓小于LED驅(qū)動電壓的時候,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)動電流,然而,大電流會引起嚴重的LED效率下降現(xiàn)象,最終導致AC LED的光輸出功率的下降。
“此外,我們還研究了AC LED的失效機制。在大電流應力驅(qū)動下,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。隨著老化的進行,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。”田婷說。
田婷表示,對交流光電特性以及可靠性的研究,可以對交流LED的設計以及未來應用進行一個可依據(jù)的指導。