3 AC LED的發展及典型產品

　　韓國漢城半導體公司即今天的首爾半導體早在2005年已發明可以用交流電直接驅動使其發光的 AC LED，其次是美同III-N Technology，3N技術開發 MOCVD生長技術基礎的氮化鎵討底，可以增進照明和傳感器的應用 ，并降低成本和提高生產效率。對大大小小的硅發光二極管提供6英寸生產技術。3N發明的單芯片交流發光二極管(AC LED)，建立了全面的專利組合，以保護和改善技術，牢固地確立其專有的立場，是首屆一指的大規模商業化生產的交流發光二極管產品。臺灣工業技術研究院2008年也完成可產業化生產并有實際應用系統方案的AC LED產品，可直接插電于 60Hz或史高頻率的AC 110V交流電壓使其交流發光，應用于指示燈、霓虹燈、低瓦數照明燈，能有效解決現有 LED無法直接在交流電源下使用 ，造成產品應用成本較高的缺點。臺灣工研院的On Chip AC LED因此獲得素有美曰產業創新奧斯卡獎之稱的 2008年R&D 100 Award大獎。現在全世界只有美國、韓國  臺灣工研院有此技術，臺灣工研院開發出白光 、藍光及綠光 AC LED制程技術不僅與國際同步 ，也是全球領先者之一。

　　AC LED成熟的產品如首爾用于AC110V的AX3201、AX3211和用于220V的AX3221、AX3231。用于AC110V功率在3.3W～4W，工作電流40mA；用于AC220V功率在3.3W-4W，工作電流20mA（圖3）。LED晶粒直接封裝在銅鋁基板上。

圖3 首爾半導體的AC LED

　　液光固態照明股份有限公司研發的采用獨有的液體沉浸熱管理解決方案（LITMS）的功率為5W的AC LED燈泡，將AC LED采用玻璃封裝，無須使用電源轉換器，使得燈泡壽命不受限于轉換器，使用環保安全的配方液體，取代原來的金屬散熱片，而前向液冷360度散熱方式，也是AC LED的光線更加柔和，減小刺眼感。其外形圖如圖4所示。

圖4 液冷AC LED燈泡外形圖

　　AC LED不僅可以用在各種場合的照明，還可以用于液晶顯示屏的背光照明。其在照明上的一個典型應用原理圖如圖5所示，在AC LED兩端分別串入正溫度系數熱敏電阻PTC，和限流電阻R1、R2、R3，接上110V或220V交流即可進入照明工作。相對傳統的DC LED，無須降壓整流裝置，大大簡化了實際應用，提高了效率和可靠性。

　　AC LED剛剛起步，現階段仍有兩個缺點，一是發光效率并沒有DC LED高。二是AC LED有觸電的風險。因為AC LED直接連接高壓電網，如果采用金屬鰭片散熱，容易發生觸電危險，需要研究新的間接散熱方案，比如充液LED固態照明燈具等。

　　4 結語

　　目前AC LED在發光亮度、功率等方面還不夠理想，但AC LED的應用簡便、無需變壓轉換器和恒流源，以及低成本、高效率已顯現強大的生命力。AC LED的技術在飛躍發展，可以設想在不久的將來，高亮度、大功率、低成本的產品將大量面世，更綠色、更環保為我們這個世界提供光明。