白光LED是最被人们寄予厚望的一种产品，希望它能成为取代传统光源的新型绿色照明光 源，世界各国为此投入大量的人力物力，我国也不例外。大家知道，人眼所看到的白光是由多种 颜色光混合而成的，至少需要两种色光混合，如蓝光和黄光或红、绿、黄3种光，但都离不开蓝 光。只有人们成功开发了氮化物半导体LHD,出现了蓝色LED之后，白光LED才成为可能。
蓝光LED加黄色荧光粉YAG
日本日亚公司在研制成功蓝光LED之后，接下来开发了 InGaN/YAG白光LED。InGaN 是高亮度的蓝色、蓝绿色LED材料，禁带宽度为1.95〜3.40eV,光谱能量分布在紫外光 (365nm)到红光（635nm)区域。将钇铝石撺石（YAG)荧 光粉涂覆在InGaN LED芯片上，再封装起来就构成白光 LED。InGaN芯片发出蓝光，其峰值波长为;lP=465nm,谱线 宽度为30mn。受蓝光激发后YAG粉发出黄绿光，其峰值波 长;lp=550mn。蓝光和黄绿光混合后，其光谱包括了从蓝色到 红色的全可见光波长，人眼看到的就是白光。白光LED的结 构示意图如图1-13所示。
蓝光LED的芯片安装在碗形反射腔中，上面涂覆以混有 YAG粉的树脂薄层（厚度为200〜500叫)，蓝光LED发出 的蓝光，一部分被荧光粉吸收，激励它发出黄光，另一部分与黄光混合，得到白光。日亚公 司研制的白光LED,其光效为色温为6 500K,响应时间为120ns。通过调节YAG 粉的化学组分和荧光粉层的厚度，可以获得色温为3 500〜10 000K的各种光色的LED。随 着InGaN蓝光晶粒发光效率的提高，以及YAG粉合成技术的逐渐成熟，这己成为目前制 造白光LED的一种比较成熟的方法。目前在移动电话、数码相机、数字摄像机、游戏机等 消费类电子产品中，都配备了彩色显示屏，其背光照明就用到白光LED。
这种方法的缺点是蓝光LED的光效不髙，用蓝光去激发荧光粉产生黄光存在能S损耗, 所以这种白光LED整体光效不高，不如下面提到的用紫外光LED激发三基色荧光粉。其次, 由于465nm的蓝光也是组成白光光谱的一部分，参与白光的配色，所以蓝光晶粒的发光波长、 发光强度如有波动，对形成的光谱会有很大的影响，使不同的LED发出的白光不能完全一样, 产生颜色偏差。在同一个LED中，荧光粉涂禝层厚度不均勻，也会造成各处的发光颜色不一 致，如中央部分涂层较薄，看起来颜色会显得较蓝（较白），而旁边的区域粉层涂得较厚， 看起来会显得较黄，相关色温相差100K以上，人眼能够明显区分出来，即出现了空间色度 不均勻的情况。再次，随着荧光粉和封装材料的老化，会出现色温漂移、光衰和寿命降低。 最后，由于是由两波长混合出来的白光，所以它的显色性较差，札仅为70〜80,且光谱中 红光较弱，发出的光色温偏白，用于室内照明时，没有通常白炽灯所发出的暖色光，人们 不太习惯。 .
为了提高显色指数，还可以用蓝光LED发出的蓝光去激发三基色粉。三基色光源的最 佳组合波长为450nm、540nm、610nm,这一组合可以用AlInGaNLED发出的蓝光去激发 绿光和橙黄光两种荧光粉来实现，例如用蓝光LED的蓝光去激发SrGa2S4: En2+粉，将其 转换为535nm的绿光，同时用蓝光去激发SrS4: Eu2+粉，将其转换为615nm的红光。这样 可以得到较好的白光光谱，’有较好的光视效果和显色指数，其光谱图如图1-16所示，它有 3个峰值，各自对应于R、G、B三基色的峰值波长。这种白光LED的显色指数可以提高到 接近90左右。
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