目前,公共用电多以交流电的方式提供。而传统LED皆须以直流电作为驱动,因此在使用时,必须附带整流变压器进行AC/DC转换,才能确保LED的正常运作。然而,在AC/DC转换的过程中,有高达15~30%的电力耗损,另外,驱动电源寿命只有2万小时,但直流电驱动的LED产品的寿命却长达5-10万小时,而交流驱动LED的研究及其产业化对LED照明应用具有革命性的意义,因为它将摆脱驱动电源寿命的瓶颈,应用成本将显著降低。
11月7日,第十一届中国国际半导体照明展览会暨论坛(SSLCHINA2014)之“芯片、器件、封装与模组技术(Ⅱ)”技术分会在广州广交会威斯汀酒店举行,会上,中科院半导体研究所博士田婷分享了“关于交流LED的光电特性研究”。
中科院半导体研究所 田婷 博士
田婷表示,通过研究交流发光二极管( AC LED)的光电特性以及失效机制发现,交流驱动下的AC LED相对于直流驱动下的AC LED,光输出功率下降了17.8%,这主要是因为交流电压小于LED驱动电压的时候,LED是不发光的。如果要维持有效的输入功率不变,就需要提高AC LED的驱动电流,然而,大电流会引起严重的LED效率下降现象,最终导致AC LED的光输出功率的下降。
“此外,我们还研究了AC LED的失效机制。在大电流应力驱动下,我们发现AC LED呈现了和传统DC LED相同的光功率变化趋势。随着老化的进行,AC LED的光功率先上升后下降。AC LED的失效主要发生在整流分支的LED连接处,这是整流分支上大的电流密度以及互连电极侧壁上潜在的一些泄露通道所致。”田婷说。
田婷表示,对交流光电特性以及可靠性的研究,可以对交流LED的设计以及未来应用进行一个可依据的指导。