解析白光LED调配及LED散热陶瓷

    现今的光学效应可以光学3原色原理来说明，当白光通过菱镜后被折射出多种颜色的过渡色谱，在可见光400~800um范围内，颜色可分成红、橙、黄、绿、青、蓝、紫的可见光谱。而人的眼睛就像一个3色接收器，对红(620um)、绿(555um)、蓝(470um)3种颜色特别敏感，而其他颜色可以通过红、绿、蓝3色按照不同的比例调配而成，同样绝大多数单色光也可以分解成红绿蓝3种原色。　　　　由3原色原理可知，红、绿、蓝3种原色是相互独立的，任何一种原色都不能由其他颜色合成，而3原色则可按照不同的比例相加合成混色称为相加混色。由图1可知，其规律为：红+绿=黄、红+蓝=紫、蓝+绿=青、红+蓝+绿=白，所以白色的太阳光可经水气折射出炫丽彩虹的色彩。　　　　经由上述原理可了解，白光LED也可借由此方式混合出来，因此通常有3种方式来调配白光LED。　　　　方法1为多晶片混光技术，分别把红、蓝、绿3晶片或蓝光、黄光双晶片固定于同一封装体内部，再经由调整各晶片的电流大小，调整各晶片的出光量来控制混光比例，以达到混成白光的目标。其中又以红、蓝、绿多晶片混光技术呈现的色彩饱合度及演色性(ColorRendition)最佳，但还须克服晶片光衰程度、热源过度集中产生散热封装等问题。若有任何一晶片提早失效，就无法得到所需白光的光源。　　　　方法2是以紫外光LED激发均匀混合之蓝色、绿色、红色萤光粉，使其激发出一定比例之3原色进行混光而输出白色。三波长白光发光二极体具有高演色性优点，但却有发光效率不足及混光不均的缺点。　　　　方法3在蓝光LED的周围=充混有黄光YAG(YttriumAluminumGarnet)萤光粉的胶，并使用波长为400~530nm的蓝光LED，发出光线激发黄光YAG萤光粉产生黄色光，但同时也与原本的蓝光混合，进而形成蓝黄混合之二波长的白光。　　　　第3种方式因方法简单且成本低廉，所以现在多以此种方式进行封装，但是此种LED会有色温偏高与不均匀及红色光谱较弱，造成演色性较差。　　　　由于蓝光LED激发黄色萤光粉的白光LED会有上述这些问题，因此开始有技术导入以解决此问题，而控制萤光胶的均匀性则可由两方面著手。首先探讨胶体调配技术，可由真空搅拌法均匀混合萤光粉于光学胶内，以提升光的散布均匀度。此外，也可改善萤光粉之均匀披覆技术，现今有许多披覆方式，首先是以喷嘴喷洒萤光粉于晶片之上，但会面临喷洒不均的问题需解决。另外还可使用萤光胶贴布贴于晶片之上，此方式可解决萤光胶厚度及分布的问题，但会有贴合对位及金线断裂的问题需解决。上述所提的两项技术，须使用较高精度的机台与技术，因此导入门槛较高，对于有心踏入封装领域的业者，考量到机台成本与技术门槛问题，多数还是以最为简单的点胶技术进行封装，但点胶会面临到涂布厚度不均及分布范围不同。

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