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，必須注意以下幾個問題：

　　(1) 三種LED芯片發出的光的主波長一般是：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范圍內經過實驗選擇最佳的主波長配比。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芯片發出的光的主波長和發光強度需要進行優化組合。根據所用的模式和材料多做幾次實驗，可得到最佳效果。

　　(2) 對于三種LED紅、綠、藍芯片的發光強度的比例，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;而且當點亮發熱后，三基色光的主波長漂移也不同。同時考慮這幾個因素，進行綜合的實驗來得到最好的效果，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出的光要傳播一定距離后，才可能發生交疊進而混色。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，也就是說中心區域以外的區域仍然沒有混合，并且發散角度比較大的光線在經過傳播后遠離中心，繼而造成發光效率降低。

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，是封裝高質量三基色白光LED的關鍵所在。只有通過特殊的封裝設計，才能解決這個問題，如圖2所示。采用這種結構后，三種光基本集中在一個區域進行混光，所以在制作三基色合成白光LED時，應該在熱沉上和模粒上實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器件中，熱量的散發會更加困難。因此在制作RGB三基色光混合成白光時，特別要注意散熱的問題。這三種芯片其溫度特性不一樣，溫度變化會引起色溫偏差。表1對幾種主要的白光LED制作效果進行了比較。

表1 幾種主要的白光LED制作效果