Eficiência LED
A eficiência luminosa dos LEDs COB é inerentemente menor do que a dos LEDs de potência média, que possuem cavidades altamente reflexivas para facilitar a extração de luz eficiente. A eficiência quântica interna (IQE) dos LEDs InGaN depende em grande parte do material do wafer. A grande incompatibilidade (13%) entre a estrutura cristalina da safira e a do InGaN cria uma alta densidade de deslocamentos de rosca. A recombinação de portadores eletrônicos (elétrons e lacunas) que ocorre nesses locais é principalmente não radiativa. Substratos de SiC têm um GaN mism3 substancialmente baixo). Como tal, a probabilidade de geração de fótons em LEDs GaN-on-SiC é intrinsecamente maior do que nos LEDs GaN-on-Sapphire. No entanto, o crescimento de GaN ou InGaN em substratos estranhos inevitavelmente produz defeitos e luxações epitaxiais que comprometem o IQE. Os LEDs fabricados em substratos de GaN cultivados homoepitaxialmente são uma abordagem superior para melhorar a eficiência quântica interna. Os LEDs GaN-on-GaN não têm incompatibilidade m de rede e incompatibilidade CTE entre o substrato e a camada GaN do tipo n e, portanto, não induzem recombinações não radiativas devido a deslocamentos de rosca.
A perda de eficiência no nível do pacote dos LEDs ocorre na camada de fósforo. Grandes larguras de linha de emissão das bandas de fósforo vermelho e verde fazem com que a conversão de uma parte dos comprimentos de onda mais curtos em comprimentos de onda mais longos ocorra com uma eficiência espectral pobre. Normalmente, cerca de -25% da luz azul absorvida pelo fósforo de banda larga é convertida em calor Stokes. A solução é formular fósforos com um FWHM estreito (largura total meio máximo) para as bandas vermelha e verde ou usar pontos quânticos (QDs) como conversores descendentes de banda estreita. A dispersão de luz e a reflexão interna total (TIR) são outros dois grandes contribuintes para a ineficiência do pacote na abordagem de pó em polímero. A manutenção de uma correspondência de índice de refração próxima entre a matriz de polímero e as partículas de fósforo reduzirá a perda de luz relacionada à TIR por dispersão. Um revestimento antirreflexo (ARC) pode ser aplicado ao encapsulante para mitigar ainda mais a reflexão interna total. O conceito de fósforo remoto é desenvolvido para produzir ganhos significativos em eficiências de pacote, ao mesmo tempo em que fornece uma saída espetacularmente otimizada a partir de um LES uniforme e livre de pixilation.
