文 献 综 述

1引言

白光LED作为一种新型全固态照明光源，深受人们的重视。由于其具有众多的优点，广阔的应用前景和潜在的市场，它被视为21世纪的绿色照明光源，以获得各国政府的大力支持，并寄予厚望。有人认为，白光LED将像爱迪生发明白炽灯一样，将引起照明工业的一场革命，并带来一大批相关产业的飞速发展。但是当前白光LED的水平，无论在性能还是在制造成本上与普通照明光源尚存在一定的差距，为使白光LED进入普通照明市场，尚需要进一步努力^[1,2]。

2白光LED的发展

从20世纪60年代第一只发光二极管问世以来，LED经历了40多年的发展。早期所用的材料GaAsP发红光（λp=650nm），在驱动电流20mA时，光通量只有千分之几流明，发光效率只有0.1lm/W，只能做指示灯。20世纪70年代，随着材料研究不断深入，LED产生绿光（λp=555nm）、黄光（λp=590nm）和橙红光（λp=610nm），光效提高到1lm/W，可用于显示领域。80年代以后，出现了GaAlAs的LED，同时封装技术也逐步提高，红、黄色LED光效可达10lm/W。90年代初，发红光、黄光的GaAlInP的发绿光、蓝光的GaInN的两种新材料开发成功，使LED光效得到大幅度提高。1993年日本日亚化学公司率先在发蓝光的氮化镓LED技术上突破并很快产业化，进而于1996年实现白光发光二极管（white light emitting diodes，简称白光LED），1998年推向市场，为照明产业提供了一种新光源^[3]。

3白光LED的技术方案

目前实现照明用白光LED主要有如下三种方案，且各有其优缺点。

（1）蓝光LED和YAG荧光粉合成白光

白光LED是由蓝光LED芯片和可被蓝光有效激发的发黄光的YAG:Ce荧光粉组合，其中蓝光LED的一部分蓝光被荧光粉吸收，激发荧光粉发射黄光，而剩余的蓝光和黄光混合调控他们的强度比，即可得到各种室温的白光^[4,5]。

此种组合方式是目前最常用的白光LED制作方式，其优点是此种组合制作简单，在所有白光LED的组合方式中成本最低而效率最高，大部分白光LED都以此种方式制成。目前实验室的白光LED已突破100lm/W，与日光灯的发光效率属于同一水准，而一般白色LED商品的发光效率为30~50lm/W，为传统灯泡的2~3倍^[6]。这种白光LED的效率同时受蓝光LED和荧光粉两者的影响。

（2）紫外LED激发红、绿、蓝荧光粉合成白光

白光LED可由紫外LED与多种颜色的荧光粉组合而成，其原理与三基色荧光灯相似。采用紫外LED激发红、绿、蓝三基色光，通过调整三色荧光粉的配比可以形成白光。由于紫外光子的能量较蓝光高，可激发的荧光粉选择性增加，同时，无论哪种颜色的荧光粉效率大都随激发光源波长的缩短而增加，尤其是红色荧光粉^[7,8]。