Эффективность светодиодов
Световая отдача COB-светодиодов по своей природе ниже, чем у светодиодов средней мощности, которые имеют полости с высокой отражающей способностью для облегчения эффективного отвода света. Внутренняя квантовая эффективность (IQE) светодиодов InGaN во многом зависит от материала пластины. Большое несоответствие (13%) структуры кристаллической решетки сапфира и InGaN создает высокую плотность прорастающих дислокаций. Рекомбинация электронных носителей (электронов и дырок), происходящая на таких узлах, носит преимущественно безызлучательный характер. Подложки SiC имеют существенно низкий расход GaN3). Таким образом, вероятность генерации фотонов в светодиодах GaN-на-SiC выше, чем в светодиодах GaN-на-сапфире. Тем не менее, выращивание GaN или InGaN на чужеродных подложках неизбежно приводит к эпитаксиальным дефектам и дислокациям, которые нарушают ВКЭ. Светодиоды, изготовленные на гомоэпитаксиально выращенных подложках GaN, представляют собой превосходный подход к повышению внутренней квантовой эффективности. Светодиоды GaN-on-GaN не имеют несоответствия m решетки и несоответствия КТР между подложкой и слоем GaN n-типа и, следовательно, не вызывают безызлучательных рекомбинаций из-за пронизывающих дислокаций.
Потеря эффективности светодиодов на уровне упаковки происходит на слое люминофора. Широкие ширины линий излучения красной и зеленой полос люминофора приводят к тому, что преобразование части более коротких длин волн в более длинные происходит с низкой спектральной эффективностью. Как правило, около -25 процентов синего света, поглощаемого широкополосным люминофором, преобразуется в стоксово тепло. Решение состоит в том, чтобы сформулировать люминофоры с узкой FWHM (половина максимальной ширины) для красной и зеленой полос или использовать квантовые точки (КТ) в качестве узкополосных понижающих преобразователей. Рассеяние света и полное внутреннее отражение (ПВО) являются двумя другими основными причинами неэффективности упаковки в подходе «порошок в полимере». Поддержание близкого соответствия показателей преломления между полимерной матрицей и частицами люминофора уменьшит потери света, связанные с рассеянием TIR. На герметик может быть нанесено просветляющее покрытие (ARC) для дальнейшего уменьшения полного внутреннего отражения. Концепция удаленного люминофора разработана для значительного повышения эффективности упаковки, обеспечивая при этом впечатляюще оптимизированный выходной сигнал от однородного LES без пикселизации.
