目前,公共用電多以交流電的方式提供。而傳統LED皆須以直流電作為驅動,因此在使用時,必須附帶整流變壓器進行AC/DC轉換,才能確保LED的正常運作。然而,在AC/DC轉換的過程中,有高達15~30%的電力耗損,另外,驅動電源壽命只有2萬小時,但直流電驅動的LED產品的壽命卻長達5-10萬小時,而交流驅動LED的研究及其產業化對LED照明應用具有革命性的意義,因為它將擺脫驅動電源壽命的瓶頸,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,通過研究交流發光二極管( AC LED)的光電特性以及失效機制發現,交流驅動下的AC LED相對于直流驅動下的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驅動電壓的時候,LED是不發光的。如果要維持有效的輸入功率不變,就需要提高AC LED的驅動電流,然而,大電流會引起嚴重的LED效率下降現象,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。在大電流應力驅動下,我們發現AC LED呈現了和傳統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的指導。