LED-effektivitet
Lyseffektiviteten til COB-lysdioder er iboende lavere enn lyseffekten til mellomstore lysdioder som har svært reflekterende hulrom for å lette effektiv lysutvinning. Den interne kvanteeffektiviteten (IQE) til InGaN LED-er avhenger i stor grad av wafermaterialet. Det store misforholdet (13 prosent) mellom krystallgitterstrukturen til safir og den til InGaN skaper en høy tetthet av gjengedislokasjoner. Rekombinasjon av elektroniske bærere (elektroner og hull) som forekommer på slike steder er primært ikke-strålende. SiC-substrater har en vesentlig lav GaN mism3). Som sådan er sannsynligheten for fotongenerering i GaN-on-SiC LED-er i seg selv høyere enn i GaN-on-Sapphire LED. Ikke desto mindre gir dyrking av GaN eller InGaN på fremmede underlag uunngåelig epitaksiale defekter og dislokasjoner som alle kompromitterer IQE. Lysdioder produsert på homoepitaksialt dyrkede GaN-substrater er en overlegen tilnærming til å forbedre intern kvanteeffektivitet. GaN-on-GaN LED-er har ingen gitter-m istilpasning og CTE-mismatch mellom substratet og n-type GaN-laget, og induserer derfor ingen ikke-strålende rekombinasjoner på grunn av gjengedislokasjoner.
Effektivitetstapet på pakkenivå for LED-er skjer ved fosforlaget. Brede emisjonslinjebredder av de røde og grønne fosforbåndene fører til at konverteringen av en del av de kortere bølgelengdene til lengre bølgelengder finner sted med dårlig spektral effektivitet. Vanligvis omdannes omtrent –25 prosent av det blå lyset som absorberes av bredbåndsfosforen til Stokes-varme. Løsningen er å formulere fosfor med en smal FWHM (full bredde halv maksimum) for de røde og grønne båndene eller å bruke kvanteprikker (QDs) som smalbånds nedkonverterere. Lysspredning og total intern refleksjon (TIR) er to andre viktige bidragsytere til pakkeineffektivitet i pulver-i-polymer-tilnærmingen. Å opprettholde en tett brytningsindeksmatch mellom polymermatrisen og fosforpartikler og vil redusere sprednings-TIR-relatert lystapet. Et antirefleksjonsbelegg (ARC) kan påføres innkapslingsmidlet for ytterligere å dempe den totale indre refleksjonen. Det eksterne fosforkonseptet er utviklet for å gi betydelige gevinster i pakkeeffektivitet samtidig som det gir en spektakulært optimalisert utgang fra en ensartet, piksileringsfri LES.
