LED-effektivitet
Ljuseffektiviteten hos COB-lysdioder är i sig lägre än för medelstora lysdioder som har högreflekterande hålrum för att underlätta effektiv ljusextraktion. Den interna kvanteffektiviteten (IQE) hos InGaN lysdioder beror till stor del på wafermaterialet. Den stora oöverensstämmelsen (13 procent) mellan kristallgitterstrukturen hos safir och den hos InGaN skapar en hög täthet av gängdislokationer. Rekombination av elektroniska bärare (elektroner och hål) som sker på sådana platser är i första hand icke-strålande. SiC-substrat har en väsentligt låg GaN-mism3). Som sådan är sannolikheten för fotongenerering i GaN-on-SiC lysdioder väsentligt högre än i GaN-on-Sapphire lysdioder. Ändå ger odling av GaN eller InGaN på främmande substrat oundvikligen epitaxiella defekter och dislokationer som alla äventyrar IQE. Lysdioder tillverkade på homoepitaxiellt odlade GaN-substrat är en överlägsen metod för att förbättra intern kvanteffektivitet. GaN-på-GaN-lysdioder har ingen gitter-m ismatch och CTE-felanpassning mellan substratet och n-typ GaN-skiktet, och inducerar därför inga icke-strålande rekombinationer på grund av gängdislokationer.
Effektivitetsförlusten på förpackningsnivå för lysdioder inträffar vid fosforskiktet. Breda emissionslinjebredder för de röda och gröna fosforbanden gör att omvandlingen av en del av de kortare våglängderna till längre våglängder sker med en dålig spektral effektivitet. Vanligtvis omvandlas cirka –25 procent av det blå ljuset som absorberas av den bredbandiga fosforn till Stokes-värme. Lösningen är att formulera fosforer med en smal FWHM (full width half maximum) för de röda och gröna banden eller att använda quantum dots (QDs) som smalbandiga nedkonverterare. Ljusspridning och total intern reflektion (TIR) är två andra stora bidragsgivare till paketeringsineffektivitet i pulver-i-polymer-metoden. Att upprätthålla en nära brytningsindexmatchning mellan polymermatrisen och fosforpartiklar och kommer att minska den spridnings-TIR-relaterade ljusförlusten. En antireflexbeläggning (ARC) kan appliceras på inkapslingsmedlet för att ytterligare mildra den totala inre reflektionen. Det fjärranslutna fosforkonceptet är utvecklat för att ge betydande vinster i förpackningseffektivitet samtidigt som det ger en spektakulärt optimerad utgång från en enhetlig, pixilationsfri LES.
