Eficiencia LED
La eficiencia luminosa de los LED COB es inherentemente menor que la de los LED de potencia media que tienen cavidades altamente reflectantes para facilitar la extracción eficiente de la luz. La eficiencia cuántica interna (IQE) de los LED InGaN depende en gran medida del material de la oblea. El gran desajuste (13 por ciento) entre la estructura de red cristalina del zafiro y la del InGaN crea una alta densidad de dislocaciones de hilos. La recombinación de portadores electrónicos (electrones y huecos) que ocurre en tales sitios es principalmente no radiativa. Los sustratos de SiC tienen un mism3 de GaN sustancialmente bajo. Como tal, la probabilidad de generación de fotones en los LED de GaN sobre SiC es intrínsecamente mayor que en los LED de GaN sobre zafiro. Sin embargo, el crecimiento de GaN o InGaN en sustratos extraños produce inevitablemente defectos epitaxiales y dislocaciones que comprometen el IQE. Los LED fabricados en sustratos de GaN cultivados homoepitaxialmente son un enfoque superior para mejorar la eficiencia cuántica interna. Los LED GaN-on-GaN no tienen desajustes de red ni desajustes de CTE entre el sustrato y la capa de GaN de tipo n y, por lo tanto, no inducen recombinaciones no radiativas debido a dislocaciones de hilos.
La pérdida de eficiencia a nivel de paquete de los LED se produce en la capa de fósforo. Los amplios anchos de línea de emisión de las bandas de fósforo rojo y verde hacen que la conversión de una parte de las longitudes de onda más cortas en longitudes de onda más largas tenga lugar con una eficacia espectral pobre. Por lo general, alrededor del -25 por ciento de la luz azul absorbida por el fósforo de banda ancha se convierte en calor de Stokes. La solución es formular fósforos con un FWHM estrecho (ancho total medio máximo) para las bandas roja y verde o usar puntos cuánticos (QD) como convertidores descendentes de banda estrecha. La dispersión de la luz y la reflexión interna total (TIR) son otros dos factores importantes que contribuyen a la ineficiencia del paquete en el enfoque de polvo en polímero. Mantener una estrecha coincidencia del índice de refracción entre la matriz polimérica y las partículas de fósforo reducirá la pérdida de luz relacionada con la dispersión TIR. Se puede aplicar un revestimiento antirreflectante (ARC) al encapsulante para mitigar aún más la reflexión interna total. El concepto de fósforo remoto se desarrolló para producir ganancias significativas en la eficiencia del paquete al tiempo que proporciona una salida espectacularmente optimizada a partir de un LES uniforme y sin pixelaciones.
