淺談白光LED螢光粉配比

螢光粉在LED製造過程起著至關重要的作用。使用綠色螢光粉配合黃色螢光粉和藍色LED晶片,可獲得高亮度白光LED;若使用綠色螢光粉配合藍光LED晶片,可以直接獲得綠光;若使用綠色螢光粉配合黃色螢光粉與藍色LED晶片,可以獲得冷色調白光;綠色螢光粉也可配合紅色螢光粉與藍色LED晶片而獲得白光。白光LED的顯色指數(CRI)與藍光晶片、YAG螢光粉、相關色溫等有關,其中最重要的是YAG粉,不同色溫區的LED,用的粉及藍光晶片不一樣。目標色溫越低的管子用的粉發射峰值要越長,晶片的峰值也要長,低於4000K色溫,還要另外加入發紅光的粉,以彌補紅成分的不足,達到提高顯色指數的目的,在保持的晶片及粉不變的條件下,色溫越高顯色指數越高。

在生產中總結出來的經驗來看,藍光與YAG的最佳匹配關係如下:
YAG發射峰值/nm 藍光峰值波長/nm
530±5 450-455
540±5 455-460
550±5 460-465
555±5 465-470
這樣做出的白光比較白,一般晶片廠家提供的都是主波長,峰值波長要用專門儀器測試,測出來的值一般都比主波長短5nm左右。螢光粉與晶片波長決定了色座標中一條直線,確定了螢光粉與晶片波長。只要增加減少配比都可以調節色座標在此一條直線上位置。

常見的LED晶粒如下:
材料 波長 材料 波長
InGaN 475-485nm InGaN 525nm
InGaN 465-475nm InGaN 505nm
InGaN 455-465nm InGaN 515nm
InGaAlP 620-640nm GaAlAs/GaAs 660nm
InGaAlP 610-620nm GaAlAs/GaAlAs 660nm
InGaAlP 600-610nm GaP 700nm
InGaAlP 592-600nm GaP 570-575nm
InGaAlP 580-593nm GaP 565-570nm
InGaAlP 567-577nm GaP 550-565nm
InGaAlP 550-565nm PY---GaAlAs 585nm
由於螢光粉目前有無機類和有機類螢光粉。若不添加有機類螢光粉之情況,YAG螢光粉和AB膠之比例一般為1:6 ~ 10(重量比)。至於AB膠應為 6 ~10g之間的多少數量,必須視藍色晶片的功率大小做調整。晶片功率大者,在螢光粉數量固定不變下,AB膠數量應較為少(例如1:6)。反之,功率小者AB膠數量應較為多(例如:1:10)。

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