كفاءة LED
تعد كفاءة الإضاءة لمصابيح LED COB أقل بطبيعتها من تلك الخاصة بمصابيح LED متوسطة الطاقة التي تحتوي على تجاويف عاكسة للغاية لتسهيل استخراج الضوء بكفاءة. تعتمد كفاءة الكم الداخلية (IQE) لمصابيح InGaN LED إلى حد كبير على مادة الرقاقة. إن عدم التطابق الكبير (13 بالمائة) بين البنية الشبكية البلورية من الياقوت وبنية InGaN يخلق كثافة عالية من خلع الخيوط. إعادة تركيب الحاملات الإلكترونية (الإلكترونات والثقوب) التي تحدث في مثل هذه المواقع غير مشعة في المقام الأول. تحتوي ركائز SiC على نسبة منخفضة جدًا من GaN3). على هذا النحو ، فإن احتمال توليد الفوتون في مصابيح GaN-on-SiC LED أعلى جوهريًا من تلك الموجودة في GaN-on-Sapphire LEDs. ومع ذلك ، فإن نمو GaN أو InGaN على ركائز أجنبية يؤدي حتمًا إلى حدوث عيوب في الفوق والاضطرابات التي تؤدي جميعها إلى المساس بـ IQE. تُعد مصابيح LED المُصنَّعة على ركائز GaN المزروعة بشكل متجانس أسلوبًا متميزًا لتحسين كفاءة الكم الداخلية. لا تحتوي مصابيح GaN-on-GaN LEDs على تطابق شبكي m وعدم تطابق CTE بين الركيزة وطبقة GaN من النوع n ، وبالتالي لا تحث على إعادة التركيب غير الإشعاعي بسبب خلع الخيوط.
يحدث فقدان الكفاءة على مستوى الحزمة لمصابيح LED في طبقة الفوسفور. تتسبب الخطوط العريضة للانبعاثات في نطاقي الفوسفور الأحمر والأخضر في تحويل جزء من الأطوال الموجية الأقصر إلى أطوال موجية أطول عند كفاءة طيفية رديئة. عادة ، يتم تحويل حوالي -25 بالمائة من الضوء الأزرق الذي يمتصه الفوسفور عريض النطاق إلى حرارة ستوكس. الحل هو صياغة الفوسفور باستخدام FWHM ضيق (نصف العرض الكامل نصف الحد الأقصى) للنطاقات الحمراء والخضراء أو استخدام النقاط الكمومية (QDs) كمحولات ضيقة النطاق. يعد تشتت الضوء والانعكاس الداخلي الكلي (TIR) من المساهمين الرئيسيين الآخرين في عدم كفاءة الحزمة في نهج المسحوق في البوليمر. الحفاظ على تطابق معامل الانكسار الوثيق بين مصفوفة البوليمر وجزيئات الفوسفور وسيقلل من فقدان الضوء المرتبط بـ TIR. يمكن تطبيق طلاء مضاد للانعكاس (ARC) على المادة المغلفة لزيادة التخفيف من الانعكاس الداخلي الكلي. تم تطوير مفهوم الفوسفور عن بعد لتحقيق مكاسب كبيرة في كفاءات الحزمة مع توفير مخرجات مُحسّنة بشكل مذهل من LES موحدة وخالية من البيكسل.
