서론 : Southern University of Science and Technology의 Chen Shuming과 다른 사람들은 투명 전도성 인듐 아연 산화 아연을 중간 전극으로 사용하여 연결된 양자점 도트 광 방출 다이오드를 개발했습니다. 다이오드는 각각 20.09% 및 21.15%의 외부 양자 효율로 양성 및 음성 교대 전류 사이클에서 작동 할 수 있습니다. 또한 여러 시리즈 연결 장치를 연결함으로써 패널은 복잡한 백엔드 회로가 필요없이 가구 AC 전원에 의해 직접 구동 될 수 있습니다. 220 V/50 Hz의 드라이브에서 빨간색 플러그 앤 플레이 패널의 전력 효율은 15.70 LM W-1이며 조절 가능한 밝기는 최대 25834 CD M-2에 도달 할 수 있습니다.
LED (Light Emitting Diodes)는 고효율, 긴 수명, 고형 상태 및 환경 안전 장점으로 인해 주류 조명 기술이되어 에너지 효율성 및 환경 지속 가능성에 대한 전 세계 수요를 충족시킵니다. 반도체 PN 다이오드로서 LED는 저전압 직류 (DC) 소스의 구동에서만 작동 할 수 있습니다. 단방향 및 연속 전하 주입으로 인해 전하 및 줄 난방이 장치 내에 축적되어 LED의 작동 안정성이 줄어 듭니다. 또한, 글로벌 전원 공급 장치는 주로 고전압 교대 전류를 기반으로하며 LED 조명과 같은 많은 가구는 고전압 교대 전류를 직접 사용할 수 없습니다. 따라서, LED가 가계 전기에 의해 구동되면, 고전압 AC 전력을 저전압 DC 전력으로 변환하기위한 추가 AC-DC 컨버터가 중개자로서 필요하다. 일반적인 AC-DC 컨버터에는 메인 전압을 줄이기위한 변압기와 AC 입력을 교정하기위한 정류기 회로가 포함됩니다 (그림 1A 참조). 대부분의 AC-DC 컨버터의 변환 효율은 90%이상에 도달 할 수 있지만 전환 과정에서 여전히 에너지 손실이 있습니다. 또한 LED의 밝기를 조정하기 위해 DC 전원 공급 장치를 조절하고 LED에 이상적인 전류를 제공하는 데 전용 주행 회로를 사용해야합니다 (보충 그림 1B 참조).
드라이버 회로의 신뢰성은 LED 조명의 내구성에 영향을 미칩니다. 따라서 AC-DC 컨버터 및 DC 드라이버를 도입하면 추가 비용이 발생할뿐만 아니라 (총 LED 램프 비용의 약 17%를 차지함) 전력 소비를 증가시키고 LED 램프의 내구성을 줄입니다. 따라서, 복잡한 백엔드 전자 장치가 필요없이 50Hz/60Hz의 가정용 110 V/220 V 전압에 의해 직접 구동 될 수있는 LED 또는 전기 발광 (EL) 장치를 개발하는 것이 매우 바람직하다.
지난 수십 년 동안, AC-EL (AC-EL) 장치가 입증되었습니다. 전형적인 AC 전자 밸러스트는 2 개의 절연 층 사이에 샌드위치 된 형광 분말 방출 층으로 구성됩니다 (그림 2A). 단열층을 사용하면 외부 전하 운반체의 주입을 방지하므로 장치를 통해 직류가 흐르지 않습니다. 이 장치는 커패시터의 기능을 가지며, 높은 AC 전기장의 구동 아래에서 내부적으로 생성 된 전자는 캡처 지점에서 방출 층으로 터널을 터널 할 수 있습니다. 충분한 운동 에너지를 얻은 후, 전자는 발광 센터와 충돌하여 흥분을 생성하고 빛을 방출합니다. 전극 외부에서 전자를 주입 할 수 없기 때문에, 이들 장치의 밝기와 효율은 상당히 낮아서 조명 및 디스플레이의 필드에서의 응용을 제한한다.
성능을 향상시키기 위해 사람들은 단일 절연 층으로 AC 전자 밸러스트를 설계했습니다 (보충 그림 2b 참조). 이 구조에서, AC 드라이브의 양의 절반 사이클 동안, 전하 캐리어는 외부 전극으로부터 방출 층에 직접 주입된다; 내부적으로 생성 된 다른 유형의 전하 캐리어와의 재조합에 의해 효율적인 광 방출이 관찰 될 수있다. 그러나, AC 드라이브의 음의 절반 사이클 동안, 주입 된 전하 운반체는 장치에서 방출되므로 빛을 방출하지 않을 것이다. 드라이브의 절반 사이클 동안 만 광 방출이 발생한다는 사실에 따라,이 AC 장치의 효율은 DC 장치의 효율보다 낮다. 또한, 장치의 커패시턴스 특성으로 인해, 두 AC 장치의 전기 발광 성능은 주파수 의존적이며, 최적의 성능은 일반적으로 여러 킬로 헤르츠의 고주파수에서 달성되므로 저주파 (50 Hertz/60 Hertz)에서 표준 가정용 AC 전력과 호환하기가 어렵습니다.
최근에 누군가는 50Hz/60Hz의 주파수에서 작동 할 수있는 AC 전자 장치를 제안했습니다. 이 장치는 두 개의 병렬 DC 장치로 구성됩니다 (그림 2C 참조). 두 장치의 상부 전극을 전기적으로 단락시키고 하단 코플라나 전극을 AC 전원에 연결함으로써 두 장치를 번갈아 켜질 수 있습니다. 회로 관점에서,이 AC-DC 장치는 순방향 장치와 역 장치를 직렬로 연결하여 얻습니다. 전방 장치가 켜지면 리버스 장치가 꺼져 저항 역할을합니다. 저항의 존재로 인해, 전기 발광 효율은 비교적 낮다. 또한 AC 광 방출 장치는 저전압에서만 작동 할 수 있으며 110 V/220 V 표준 가정용 전기와 직접 결합 할 수 없습니다. 보충 그림 3 및 보충 표 1에 표시된 바와 같이, 높은 AC 전압에 의해 구동되는보고 된 AC-DC 전력 장치의 성능 (밝기 및 전력 효율)은 DC 장치의 것보다 낮다. 지금까지 110V/220 V, 50Hz/60Hz에서 가계 전기에 의해 직접 구동 될 수있는 AC-DC 전력 장치는 없으며 효율이 높고 수명이 길다.
Southern University of Science and Technology의 Chen Shuming과 그의 팀은 중간 전극으로서 투명 전도성 인듐 아연 산화물을 사용하여 연결된 양자점 도트 광 방출 다이오드를 개발했습니다. 다이오드는 각각 20.09% 및 21.15%의 외부 양자 효율로 양성 및 음성 교대 전류 사이클에서 작동 할 수 있습니다. 또한, 여러 시리즈 연결 장치를 연결함으로써 패널은 복잡한 백엔드 회로가 필요하지 않고 가구 AC 전원에 의해 직접 구동 될 수 있으며, 220 V/50 Hz의 드라이브에서 빨간색 플러그 및 플레이 패널의 전력 효율은 15.70 LM W-1이며 조절 가능한 밝기는 최대 25834 CD M-2에 도달 할 수 있습니다. 개발 된 플러그 앤 플레이 Quantum Dot LED 패널은 가정용 AC 전기에 의해 직접 전원을 공급할 수있는 경제적이고 작고 효율적이며 안정적인 고형 상태 광원을 생산할 수 있습니다.
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후 시간 : 1 월 14-2025 년