制作RGB三基色合成的白光LED中的注意事項

對于制作RGB三基色合成的白光LED，必須注意以下幾個(gè)問(wèn)題：

　　(1) 三種LED芯片發(fā)出的光的主波長(cháng)一般是：紅光為615~620mm，綠光為 530~540mm，藍光為460~470nm。要達到最佳光效，可在這三種光的主波長(cháng)范圍內經(jīng)過(guò)實(shí)驗選擇最佳的主波長(cháng)配比。如果為了提高顯色指數，可采用藍光(460nm)、綠光(525nm)、黃光(580nm)、紅光(635nm)組合，這種光的主波長(cháng)配比可得到最佳的顯色指數(達95以上)，光效可達35~40lm/W，最低色溫可做到2700K。為了兼顧出光效率和顯色指數，三種LED芯片發(fā)出的光的主波長(cháng)和發(fā)光強度需要進(jìn)行優(yōu)化組合。根據所用的模式和材料多做幾次實(shí)驗，可得到最佳效果。

　　(2) 對于三種LED紅、綠、藍芯片的發(fā)光強度的比例，一般選擇為3(紅)：6(綠)：1(藍)，但是要考慮到不同芯片光衰不一樣;而且當點(diǎn)亮發(fā)熱后，三基色光的主波長(cháng)漂移也不同。同時(shí)考慮這幾個(gè)因素，進(jìn)行綜合的實(shí)驗來(lái)得到最好的效果，所以上述的只作為參考的比例，而不是固定的結論。

　　(3) 如果將三種LED芯片簡(jiǎn)單地排列封裝在一起，那么這樣不能使三種LED的顏色光很好地混合成白光。圖1給出了RGB三色混合的示意圖，只有A區是三種顏色都有的區域，所以只有A區才是白光，其他區域都不是白光。RGB三種芯片發(fā)出的光能量主要分布在以光源光軸為中心的一定角度之內，因此不同位置上由不同芯片發(fā)出的光要傳播一定距離后，才可能發(fā)生交疊進(jìn)而混色。然而即使在傳播一定距離后，仍然只有中心區域才出現白光，也就是說(shuō)中心區域以外的區域仍然沒(méi)有混合，并且發(fā)散角度比較大的光線(xiàn)在經(jīng)過(guò)傳播后遠離中心，繼而造成發(fā)光效率降低。

圖1 RGB三基色的混合

　　因此，如何在較短傳播距離內高效地混光，是封裝高質(zhì)量三基色白光LED的關(guān)鍵所在。只有通過(guò)特殊的封裝設計，才能解決這個(gè)問(wèn)題，如圖2所示。采用這種結構后，三種光基本集中在一個(gè)區域進(jìn)行混光，所以在制作三基色合成白光LED時(shí)，應該在熱沉上和模粒上實(shí)現一些特殊的結構設計，從而使三種基色光能在集中的區域混合產(chǎn)生有效的白光。

圖2 三基色光混合的特殊結構設計

(4) 多芯片集中封裝在一個(gè)器件中，熱量的散發(fā)會(huì )更加困難。因此在制作RGB三基色光混合成白光時(shí)，特別要注意散熱的問(wèn)題。這三種芯片其溫度特性不一樣，溫度變化會(huì )引起色溫偏差。表1對幾種主要的白光LED制作效果進(jìn)行了比較。

表1 幾種主要的白光LED制作效果