Ефективність світлодіодів
Світлова ефективність світлодіодів COB за своєю суттю нижча, ніж у світлодіодів середньої потужності, які мають порожнини з високим ступенем відбивання для ефективного відведення світла. Внутрішня квантова ефективність (IQE) світлодіодів InGaN значною мірою залежить від матеріалу пластини. Велика невідповідність (13 відсотків) між структурою кристалічної решітки сапфіру та структурою InGaN створює високу щільність потокових дислокацій. Рекомбінація електронних носіїв (електронів і дірок), що відбувається в таких вузлах, переважно безвипромінювальна. Підкладки SiC мають суттєво низький GaN mism3). Таким чином, ймовірність генерації фотонів у світлодіодах GaN-on-SiC значно вища, ніж у світлодіодах GaN-on-Sipphire. Тим не менш, вирощування GaN або InGaN на сторонніх підкладках неминуче дає епітаксіальні дефекти та дислокації, які погіршують IQE. Світлодіоди, виготовлені на гомоепітаксіально вирощених підкладках GaN, є чудовим підходом до покращення внутрішньої квантової ефективності. Світлодіоди GaN-на-GaN не мають m-відповідності гратки та невідповідності КТР між підкладкою та шаром GaN n-типу, і тому не викликають безвипромінювальних рекомбінацій через потокові дислокації.
Втрата ефективності світлодіодів на рівні упаковки відбувається на шарі люмінофора. Широка ширина ліній випромінювання червоних і зелених смуг люмінофора спричиняє перетворення частини коротших хвиль у довгі з низькою спектральною ефективністю. Як правило, приблизно –25 відсотків синього світла, поглиненого широкосмуговим люмінофором, перетворюється на стоксове тепло. Рішення полягає в тому, щоб розробити люмінофори з вузькою FWHM (половина максимальної ширини) для червоної та зеленої смуг або використовувати квантові точки (КТ) як вузькосмугові понижуючі перетворювачі. Розсіювання світла та повне внутрішнє відбиття (TIR) є двома іншими основними причинами неефективності упаковки в підході порошку в полімері. Підтримка точного збігу показників заломлення між полімерною матрицею та люмінофорними частинками зменшить втрати світла, пов’язані з розсіюванням TIR. Для подальшого пом’якшення повного внутрішнього відбиття на герметизуючий матеріал можна нанести антиблікове покриття (ARC). Концепція віддаленого люмінофора розроблена для значного підвищення ефективності упаковки, одночасно забезпечуючи вражаюче оптимізоване виведення від рівномірного LES без пікселізації.
