はじめに：南部科学技術大学のチェン・シューミングやその他は、透明な導電性インジウム酸化亜鉛酸化物を中間電極として使用することにより、一連の量子ドット光発光ダイオードを開発しました。ダイオードは、それぞれ20.09％と21.15％の外部量子効率で、正と負の交互の通信サイクルの下で動作できます。さらに、複数のシリーズ接続デバイスを接続することにより、パネルは、複雑なバックエンド回路を必要とせずに家庭用AC電源によって直接駆動できます。 220 V/50 Hzのドライブでは、赤いプラグとプレイパネルの電力効率は15.70 LM W-1であり、調整可能な輝度は最大25834 CD M-2に達することができます。
光発光ダイオード（LED）は、エネルギー効率と環境の持続可能性に対する世界的な需要を満たしているため、高効率、長寿命、固体、環境の安全性の利点により、主流の照明技術になりました。半導体PNダイオードとして、LEDは低電圧直接電流（DC）ソースの駆動の下でのみ動作できます。単方向および連続的な電荷注入により、デバイス内に電荷とジュール加熱が蓄積し、それによりLEDの運用安定性が低下します。さらに、グローバル電源は主に高電圧交互の電流に基づいており、LEDライトなどの多くの家電製品は、高電圧交互電流を直接使用することはできません。したがって、LEDが家庭用電力によって駆動される場合、高電圧AC電力を低電圧DC電力に変換するために、仲介者として追加のAC-DCコンバーターが必要です。典型的なAC-DCコンバーターには、主電圧を減らすための変圧器と、AC入力を整流するための整流器回路が含まれています（図1Aを参照）。ほとんどのAC-DCコンバーターの変換効率は90％以上に達する可能性がありますが、変換プロセス中はまだエネルギー損失があります。さらに、LEDの輝度を調整するには、DC電源を調節し、LEDの理想的な電流を提供するために専用の駆動回路を使用する必要があります（補足図1Bを参照）。
ドライバー回路の信頼性は、LEDライトの耐久性に影響します。したがって、AC-DCコンバーターとDCドライバーを導入すると、追加コストが発生するだけでなく（LEDランプの総コストの約17％を占める）、消費電力を増加させ、LEDランプの耐久性を低下させます。したがって、複雑なバックエンド電子デバイスを必要とせずに、家庭用110 V/220 Vの50 Hz/60 Hzの電圧によって直接駆動できるLEDまたはエレクトロルミネセント（EL）デバイスの開発が非常に望ましいです。
過去数十年で、いくつかのAC駆動型エレクトロルミネセント（AC-EL）デバイスが実証されています。典型的なAC電子バラストは、2つの絶縁層の間に挟まれた蛍光粉末放出層で構成されています（図2A）。断熱層を使用すると、外部電荷キャリアの注入が妨げられるため、デバイスを通る直接電流はありません。デバイスにはコンデンサの機能があり、高AC電界の駆動の下で、内部で生成された電子は、キャプチャポイントから発光層までトンネルできます。十分な運動エネルギーを取得した後、電子は発光中心と衝突し、励起子を生成し、光を発します。電極の外側から電子を注入できないため、これらのデバイスの輝度と効率は大幅に低く、照明とディスプレイのフィールドでのアプリケーションが制限されます。
パフォーマンスを向上させるために、人々は単一の断熱層でAC電子バラストを設計しました（補足図2bを参照）。この構造では、AC駆動の正の半サイクルの間に、電荷キャリアが外部電極から発光層に直接注入されます。効率的な光放出は、内部で生成された別のタイプの電荷キャリアと組換えによって観察できます。ただし、AC駆動の負の半サイクル中に、注入された電荷キャリアはデバイスから放出されるため、軽量は放出されません。走行の半サイクル中に光排出が発生するという事実は、このACデバイスの効率がDCデバイスの効率よりも低いという事実です。さらに、デバイスの静電容量特性により、両方のACデバイスのエレクトロルミネセンス性能は周波数依存性であり、通常、数キロハーツの高周波数で最適なパフォーマンスが達成され、低周波数（50 HERTZ/60 HERTZ）の標準的な家庭用電力と互換性があることを困難にします。
最近、誰かが50 Hz/60 Hzの周波数で動作できるAC電子デバイスを提案しました。このデバイスは、2つの並列DCデバイスで構成されています（図2Cを参照）。 2つのデバイスの上部電極を電気的に短絡させ、底部のコプラナー電極をAC電源に接続することにより、2つのデバイスを交互にオンにすることができます。回路の観点から見ると、このAC-DCデバイスは、順方向デバイスとリバースデバイスを直列に接続することにより取得されます。 フォワードデバイスがオンになると、逆デバイスがオフになり、抵抗器として機能します。耐性の存在により、エレクトロルミネッセンス効率は比較的低いです。さらに、AC光発光デバイスは低電圧でのみ動作し、110 V/220 Vの標準家庭用電力と直接組み合わせることはできません。補足図3および補足表1に示すように、高AC電圧によって駆動される報告されたAC-DC電源デバイスのパフォーマンス（輝度と電力効率）は、DCデバイスのパフォーマンスよりも低いです。これまでのところ、110 V/220 V、50 Hz/60 Hzの家庭用電力によって直接駆動できるAC-DCパワーデバイスはなく、高効率と長寿命を持っています。
Southern University of Science and TechnologyのChen Shumingと彼のチームは、中間電極として透明な導電性インディウム酸化亜鉛亜鉛亜鉛を使用して、透明な導電性インジウム亜鉛を使用して、一連の量子ドット発光ダイオードを開発しました。ダイオードは、それぞれ20.09％と21.15％の外部量子効率で、正と負の交互の通信サイクルの下で動作できます。さらに、複数のシリーズ接続デバイスを接続することにより、複雑なバックエンド回路を必要とせずにパネルを家庭用AC電力によって直接駆動できます。220V/50 Hzのドライブの下で、赤いプラグとプレイパネルの電力効率は15.70 LM W-1であり、調整可能な明るさは最大25834 CD M-2に達する可能性があります。開発されたプラグアンドプレイの量子ドットLEDパネルは、家庭用AC電力によって直接駆動できる経済的でコンパクト、効率的で安定した固体光源を生成できます。
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投稿時間：1月14日 - 2025年