白光发光二极管的制作方法
白光发光二极管的制作方法三——紫外线及紫光LED加荧光粉
白光发光二极管的制作方法(三)紫外线及紫光LED加荧光粉到现在为止，在紫外线LED上加荧光粉制作白光LED的人还很少，图1(a)是T.Nishida等人在350nm UV LED加三色（TBC：Three Basal Color）荧光粉所得的光谱，图1(b)是白光在CIE色度图中的坐标位置，旁边是标准光源A的位置，R a为86~89。
J.K.Park等人在波长400nm紫色或称n UV LED加Sr2SiO4：Eu2+荧光粉做成白光LED。
图2(a)是在410nm光激发时不同Eu含量Sr2SiO4在室温时的PL光谱，波峰在520~540nm之间，图2(b)是在20mA时在400nm波长LED加Sr2SiO4：Eu2+荧光粉以及在460nm LED加YAG：Ce荧光粉的光谱图，两者都产生白光，只是Sr2SiO4：Eu的激发所得波长为560nm，而YAG：Ce的激发所得波长则是550nm。
如果增加Sr2SiO4中的SiO2含量，波峰会移动变为长波长。
图3是不同Eu含量Sr2SiO4荧光粉加紫光LED所做成的白光在CIE中的坐标位置，由图可知是直线关系。
Y.Narukawa等人做成的400nm LED样品a 在不同电流时的光谱如图4(a)所示。
他们另做成的蓝光LED样品b的光谱如图4(b)所示，又在400nm LED加蓝色荧光粉做成的蓝光LED样品c的光谱如图4(c)所示。
比较图4(b)及(c)可见，用蓝色荧光粉加紫光做成的蓝光LED不受电流的影响比较稳定。
图5是样品a、b及c的光输出功率与电流的关系，在20mA 时样品a的400nm LED的光输出功率为12m W(3.2V)，样品b的蓝光LED的光输出功率为8.5m W（3.4V），而用荧光粉将400nm变成458nm的蓝光LED（样品c）的光输出功率为7.2mW(3.2V)，电光转换效率为69%。
图6 (a)是蓝光LED+YAG荧光粉做成的白光LED的光谱(样品d)，而图6 (b)则是用400nm激发蓝光+黄色荧光粉在20mA时的光谱（样品e），样品d的CCT约为5900K，R a约为84.9，V f约为2.4V，ηL约为24.6 lm/W，而样品e的CCT约为5800K，R a约为85.3，V f 约为3.2V，ηL约为26.1 lm/W，比样品d性能稍佳。
实现白光发光二极管的方法
实现白光发光二极管的方法1.引言1.1 概述白光发光二极管（White Light Emitting Diode, LED）已成为现代照明领域的重要技术之一。
通过发光二极管将电能转化为可见光，可以提供高效节能、长寿命和环保的照明解决方案。
相比传统照明技术，如白炽灯和荧光灯，白光发光二极管具有更高的能源利用率和更广的应用前景。
要实现白光发光二极管，我们需要解决一些关键的技术问题。
首先，我们需要找到一种发光材料，能够发出宽波长的光，以实现白光发光。
常用的方法是利用半导体材料的发光特性，结合荧光材料的发光转换机制，通过光电致发光技术将蓝色或紫色的发光转换为白光。
其次，我们需要设计合适的器件结构，使得光线能够高效地输出。
一种常用的方法是采用LED封装技术，将发光材料封装在透明的载体中，并通过优化结构、散热和光学设计等手段，提高光线的出射效率和均匀度。
此外，调控发光二极管的色温和色彩还是实现白光发光的重要挑战。
通过控制发光材料的配比和封装结构，可以实现不同色温的白光输出，满足不同照明场景的需求。
最后，白光发光二极管的可靠性和稳定性也是需要重视的问题。
通过优化材料的选择和封装工艺，提高器件的抗高温、抗潮湿和抗震动能力，可以保障LED的长期可靠性和稳定性。
综上所述，实现白光发光二极管是一个综合性的工程，需要在材料、器件结构、发光色彩和可靠性等方面进行深入研究和技术创新。
随着LED 技术的不断发展和进步，相信白光发光二极管将会在照明领域发挥越来越重要的作用。
文章结构部分的内容应该包括对整篇文章的大致内容进行概述和组织安排。
以下是文章结构部分的一个示例：1.2 文章结构本文将分为引言、正文和结论三个部分，以清晰地介绍实现白光发光二极管的方法。
在引言部分，我们将首先对本文的主题进行概述，即实现白光发光二极管的方法。
然后，我们将概括介绍本文的结构和目的，为读者提供一个全面的了解。
接下来是正文部分，我们将重点探讨两个要点。
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白光发光二极管的制作方法——蓝光LED加荧光粉
来源:电子元器件网
最简单的白光LED是在蓝光LED上加黄色荧光粉得到的，又称其为1-PC LED （Phosphor Converted LED），其基本构造如图1所示。
因为这种LED采用了环氧树脂封装，所以光易于放出，所用荧光粉主要成分是YAG：Ce，其化学组成是（Y1-a Gd a）
(Al1-b Ga b)O12：Ce3+，Gd(Gadolinum，钆)可以改变Ce3+晶体电场，使光的波长增3
加而发黄光，图2(a)是465nm蓝光LED在室温20mA时的电致发光（EL：Electroluminescence）光谱，图2(b)是蓝光LED激发YAG：Ce荧光粉所产生的光谱，产生555nm黄光，此黄光与蓝光混合而成白光。
图3是不同含量YAG：Ce荧光粉在色度图中的位置，图中并有蓝光LED与不同含量荧光粉所产生白光在图中的位置。
R.Mueller-Mach等人用理论计算出，当LED与荧光粉发光功率不同比例时，460nm蓝光LED加YAG：Ce荧光粉所产生白光的色温CCT值、演色性R a值及发光效率列在图4的插表中，图4是其光谱图。
当色温大于5000K时，R a>80。
图5(a)是同一成分P7193荧光粉所产生白光的CCT分布图及其R a值，图5(b)则是同一波长
蓝光LED但成分不同的YAG荧光粉所产生白光的CCT分布图及其R a值，由图可知，R a的值均在60~80范围的值，似乎不太理想。
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R.Mueller-Mach等人又用理论计算出，pn结温度对1-pc LED的影响，其结果如图6 (a)所示，图6 (b)是实验结果，两者颇为相近，由图可见，温度上升时，色温及R a值均上升。
M.R.Kramas等人发现，如果将荧光粉随意放在LED芯片上，如图7(a)所示发光均匀性不佳，所以改变方式如图7(b)所示，将荧光粉均匀地涂在LED表面上，图7(c)则比较两者的CCT及R a值，发现用图7(b)方法者其CCT值变动甚少。
图8是Lumiled 公司2002年发表的最佳白光结果，光输出在350mA时大于40 lm。
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YAG：Ce荧光粉因为缺少红色，所以R a值不高，G.O.Mueller等人加强YAG：Ce的红色使R a值>90，其光谱如图9所示。
因为一个荧光粉的R a值较低，R.Mueller-Mach等人利用了两种荧光粉，一种荧光粉产生绿光TG：Eu(SrGa2S4：Eu2+)，另一种荧光粉产生红光SrS：Eu2+，图10是此两种荧光粉的激发及辐射光谱。
图11所示是TG：Eu荧光粉特性以及激发与辐射光谱。
R.Mueller-Mach等人又用理论计算出，在蓝光LED加以上两种荧光粉后的、在不同B/G/R发光功率时的光谱，如图12所示，图中有插表，可见其R a值大于90。
图13是蓝光LED及TG：Eu与SrS：Eu荧光粉在CIE色度图中的位置。
图14所示是
实验结果，图14(a)是用不同R/G/B发光功率做成白光的光谱，R a>85，
CCT=3200~4400K，图14(b)是2pc LED的R a与CCT值的关系，大部分Ra大于80。
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H.Wu等人用SrGaS4：Eu2+作蓝色荧光粉、用Ga1-x Sr x S：Eu2+作红色荧光粉得到的白光LED的CCT约为5937K，R a约为92.2，K约为15 lm/W。
最近R.Mueller-Mach等人用6组两种荧光粉、用Ga1-x Sr x S：Eu2+作红色荧光粉得到CCT=3000K的白光，这6种组合的光谱如图15所示，图中附表是此6种组合
产生的白光在3000K时的R a及发光效率K值，并有详细的R1到R8值及平均值R a，另附有R9值以表示其红色的反应在32~86之间，红色似乎不够高。
因为1pc缺乏红色，所以R.Mueller-Mach等人在YAG：Ce荧光粉上加深红色荧光粉CaS：Eu2+改变其比例，得到如图16所示的不同色温的光谱，图中附表有R1到R8的值及R a平均值，以及R1至R14的R平均值，在CCT 2880K时R a约为91.9、R 约为88.9，CCT=3300K时R a约为93.2、R约为90.9，CCT=3800K时，R a约为94.4、R约为92.8。
Nichia公司的I.NiKi等人利用最新发展的蓝光LED（19.3mW@20mA，ηext~35.8%）与YAG荧光粉制成高功率白光LED，其光强度、发光效率与电流的关系如图17(a)所示，CCT=5470K，ηL=61.4 lm/W，在CIE色度图中的坐标是当0.333mA、0.346mA、20mA时4.22 lm(3.44V)，比白炽灯亮四倍，在低电流时ηL约为100 lm/W。
图
17(b)所示是R a值与色温CCT的关系，在色温高是R a尚可，但是在低色温时，R a因缺少红色而下降。
本想建议用有硫（S）的荧光粉以增加红色，但因有硫的材料不稳定故另行发展了新的荧光粉，图17(c)中比较了短YAG（黄光540nm）、长YAG（黄光570nm）及新的红色荧光粉(655nm)的PLE光谱，图17(d)是短YAG、长YAG、新的红色荧光粉受蓝光激发时的放射光谱。
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图18(a)中比较了高演色性白光LED与目前已商品化的白光LED的光谱，高演色性白光LED是在蓝光LED上加短YAG及新的红荧光粉而制成的。
由图可知，高演色性白光LED的红色部分增加。
图18(b)中比较此两种LED的演色性，可见高演色性白光LED
的R a值较高，图18(c)中则比较高功率及高演色性白光LED的光谱，这两种LED是比
较暖和的白光LED，高功率白光LED在20mA时1.49 lm，CCT约为2810K，ηL约
为23.1 lm/W，R a=72.5，高演色性白光LED在20mA时1.23 lm，CCT约为2830K，ηL约为18.9 lm/W，R a=87.5。
图18(d)中比较高及高演色性白光LED的R a值，高
演色性白光LED的R a值较高。
最近H.Y.Chou等人在蓝光LED上加YAG荧光粉得到的R a值约为70，然后再加上625nm红光LED或者617nm红橘光LED，将R a值提高到80以上，而CCT接近3500K。
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