以往的彩色LED都是用于显示灯和指示灯.要把LED用于照明,就要制造出白光LED.只有白光的LED才能做成各种照明灯具.下图就是用小功率LED做的台灯.
电灯泡是先有了白色灯泡,然后把灯泡外壳玻璃做成彩色的,就有了彩色灯泡.
LED发展过程与电灯泡的发展过程不同.人们先做成了各种颜色的彩色LED.可是要做白光的LED,可就没那么容易了。
白光就是有各种颜色光组成的,平常的太阳光,日光灯都属于白光。但是要做成发出白光的LED,可不象电灯泡让钨丝发白光那么简单。虽然红色LED是上世纪60年代就做成了。可是白光LED却姗姗来迟,直到1998年才研制成功。
要做成白光LED,人们应用的是光学互补色的原理。大家知道,太阳光可以分解成赤橙黄绿青兰紫七色。当然,我们也可以用七彩颜色的LED合成白光。可是这样做太困难了。
红色绿色蓝色叫做三原色,当用三原色的光混合时就成了白色光。基于三原色原理。用红绿蓝三基色的LED可以直接封装成白光LED.这种方法混合物成的白光,主要缺点是混光困难.使用者在光源前面可以看到不同颜色的光.
用互补的两种颜色的光,例如蓝色光和黄色光,也能混合成白光。目前,LED实现白光的方法有多种,其中技术相对简单的主流方法是在GaN基蓝光LED芯片上涂一层黄色荧光粉,一部分蓝光激发荧光粉产生黄绿光,与直接透过荧光粉的蓝光混合产生白光。目前已实现批量生产。
这种用蓝光和黄光混合的LED是将GaN芯片和钇铝石榴石(YAG)封装在一起做成。GaN芯片发蓝光(λp=465nm,Wd=30nm),高温烧结制成的含Ce3+的YAG荧光粉受此蓝光激发后发出黄色光,峰值550nm。蓝光LED基片安装在碗形反射腔中,覆盖以混有YAG的树脂薄层,约200-500nm。LED基片发出的蓝光部分被荧光粉吸收,另一部分蓝光与荧光粉发出的黄光混合,可以得到得白光。现在,对于InGaN/YAG白色LED,通过改变YAG荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度,可以获得色温3500-10000K的各色白光。