最簡單的白光LED是在藍(lán)光LED上加黃色熒光粉得到的，又稱其為1-PCLED(Phosphor Converted LED)，其基本構(gòu)造如圖1所示。因為這種LED采用了環(huán)氧樹脂封裝，所以光易于放出，所用熒光粉主要成分是YAG：Ce，其化學(xué)組成是(Y1-aGda)3(Al1-bGab)O12：Ce3+，Gd(Gadolinum，釓)可以改變Ce3+晶體電場，使光的波長增加而發(fā)黃光，圖2(a)是465nm藍(lán)光LED在室溫20mA時的電致發(fā)光(EL：Electroluminescence)光譜，圖2(b)是藍(lán)光LED激發(fā)YAG：Ce熒光粉所產(chǎn)生的光譜，產(chǎn)生555nm黃光，此黃光與藍(lán)光混合而成白光。圖3是不同含量YAG：Ce熒光粉在色度圖中的位置，圖中并有藍(lán)光LED與不同含量熒光粉所產(chǎn)生白光在圖中的位置。
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R.Mueller-Mach等人用理論計算出，當(dāng)LED與熒光粉發(fā)光功率不同比例時，460nm藍(lán)光LED加YAG：Ce熒光粉所產(chǎn)生白光的色溫CCT值、演色性Ra值及發(fā)光效率列在圖4的插表中，圖4是其光譜圖。當(dāng)色溫大于5000K時，Ra>80。圖5(a)是同一成分P7193熒光粉所產(chǎn)生白光的CCT分布圖及其Ra值，圖5(b)則是同一波長藍(lán)光LED但成分不同的YAG熒光粉所產(chǎn)生白光的CCT分布圖及其Ra值，由圖可知，Ra的值均在60~80范圍的值，似乎不太理想。{{分頁}}
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R.Mueller-Mach等人又用理論計算出，pn結(jié)溫度對1-pcLED的影響，其結(jié)果如圖6 (a)所示，圖6 (b)是實驗結(jié)果，兩者頗為相近，由圖可見，溫度上升時，色溫及Ra值均上升。
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M.R.Kramas等人發(fā)現(xiàn)，如果將熒光粉隨意放在LED芯片上，如圖7(a)所示發(fā)光均勻性不佳，所以改變方式如圖7(b)所示，將熒光粉均勻地涂在LED表面上，圖7(c)則比較兩者的CCT及Ra值，發(fā)現(xiàn)用圖7(b)方法者其CCT值變動甚少。圖8是Lumiled公司2002年發(fā)表的最佳白光結(jié)果，光輸出在350mA時大于40 lm。{{分頁}}
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YAG：Ce熒光粉因為缺少紅色，所以Ra值不高，G.O.Mueller等人加強(qiáng)YAG：Ce的紅色使Ra值>90，其光譜如圖9所示。
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因為一個熒光粉的Ra值較低，R.Mueller-Mach等人利用了兩種熒光粉，一種熒光粉產(chǎn)生綠光TG：Eu(SrGa2S4：Eu2+)，另一種熒光粉產(chǎn)生紅光SrS：Eu2+，圖10是此兩種熒光粉的激發(fā)及輻射光譜。圖11所示是TG：Eu熒光粉特性以及激發(fā)與輻射光譜。
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R.Mueller-Mach等人又用理論計算出，在藍(lán)光LED加以上兩種熒光粉后的、在不同B/G/R發(fā)光功率時的光譜，如圖12所示，圖中有插表，可見其Ra值大于90。圖13是藍(lán)光LED及TG：Eu與SrS：Eu熒光粉在CIE色度圖中的位置。圖14所示是實驗結(jié)果，圖14(a)是用不同R/G/B發(fā)光功率做成白光的光譜，Ra>85，CCT=3200~4400K，圖14(b)是2pcLED的Ra與CCT值的關(guān)系，大部分Ra大于80。{{分頁}}
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H.Wu等人用SrGaS4：Eu2+作藍(lán)色熒光粉、用Ga1-xSrxS：Eu2+作紅色熒光粉得到的白光LED的CCT約為5937K，Ra約為92.2，K約為15 lm/W。
最近R.Mueller-Mach等人用6組兩種熒光粉、用Ga1-xSrxS：Eu2+作紅色熒光粉得到CCT=3000K的白光，這6種組合的光譜如圖15所示，圖中附表是此6種組合產(chǎn)生的白光在3000K時的Ra及發(fā)光效率K值，并有詳細(xì)的R1到R8值及平均值Ra，另附有R9值以表示其紅色的反應(yīng)在32~86之間，紅色似乎不夠高。
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因為1pc缺乏紅色，所以R.Mueller-Mach等人在YAG：Ce熒光粉上加深紅色熒光粉CaS：Eu2+改變其比例，得到如圖16所示的不同色溫的光譜，圖中附表有R1到R8的值及Ra平均值，以及R1至R14的R平均值，在CCT 2880K時Ra約為91.9、R約為88.9， CCT=3300K時Ra約為93.2、R約為90.9，CCT=3800K時，Ra約為94.4、R約為92.8。
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Nichia公司的I.NiKi等人利用最新發(fā)展的藍(lán)光LED(19.3mW@20mA，ηext~35.8%)與YAG熒光粉制成高功率白光LED，其光強(qiáng)度、發(fā)光效率與電流的關(guān)系如圖17(a)所示，CCT=5470K，ηL
=61.4 lm/W，在CIE色度圖中的坐標(biāo)是當(dāng)0.333mA、0.346mA、20mA時4.22 lm(3.44V)，比白熾燈亮四倍，在低電流時ηL約為 100 lm/W。圖17(b)所示是Ra值與色溫CCT的關(guān)系，在色溫高是Ra尚可，但是在低色溫時，Ra因缺少紅色而下降。本想建議用有硫(S)的熒光粉以增加紅色，但因有硫的材料不穩(wěn)定故另行發(fā)展了新的熒光粉，圖17(c)中比較了短YAG(黃光 540nm)、長YAG(黃光570nm)及新的紅色熒光粉(655nm)的PLE光譜，圖17(d)是短YAG、長YAG、新的紅色熒光粉受藍(lán)光激發(fā)時的放射光譜。{{分頁}}
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圖18(a)中比較了高演色性白光LED與目前已商品化的白光LED的光譜，高演色性白光LED是在藍(lán)光LED上加短YAG及新的紅熒光粉而制成的。由圖可知，高演色性白光LED的紅色部分增加。圖18(b)中比較此兩種LED的演色性，可見高演色性白光LED的Ra值較高，圖18(c)中則比較高功率及高演色性白光LED的光譜，這兩種LED是比較暖和的白光LED，高功率白光LED在20mA時1.49 lm，CCT約為2810K，ηL約為23.1 lm/W，Ra=72.5，高演色性白光LED在20mA時1.23 lm，CCT約為2830K，ηL約為18.9 lm/W，Ra=87.5。圖18(d)中比較高及高演色性白光LED的Ra值，高演色性白光LED的Ra值較高。
最近H.Y.Chou等人在藍(lán)光LED上加YAG熒光粉得到的Ra值約為70，然后再加上625nm紅光LED或者617nm紅橘光LED，將Ra值提高到80以上，而CCT接近3500K。
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到現(xiàn)在為止，在紫外線LED上加熒光粉制作白光LED的人還很少，圖1(a)是T.Nishida等人在350nm UV LED加三色(TBC：Three Basal Color)熒光粉所得的光譜，圖1(b)是白光在CIE色度圖中的坐標(biāo)位置，旁邊是標(biāo)準(zhǔn)光源A的位置，Ra為86~89。
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J.K.Park等人在波長400nm紫色或稱n UV LED加Sr2SiO4：Eu2+熒光粉做成白光LED。圖2(a)是在410nm光激發(fā)時不同Eu含量Sr2SiO4在室溫時的PL光譜，波峰在520~540nm之間，圖2(b)是在20mA時在400nm波長LED加Sr2SiO4：Eu2+熒光粉以及在460nm LED加YAG：Ce熒光粉的光譜圖，兩者都產(chǎn)生白光，只是Sr2SiO4：Eu的激發(fā)所得波長為560nm，而YAG：Ce的激發(fā)所得波長則是550nm。如果增加Sr2SiO4中的SiO2含量，波峰會移動變?yōu)殚L波長。圖3是不同Eu含量Sr2SiO4熒光粉加紫光LED所做成的白光在CIE中的坐標(biāo)位置，由圖可知是直線關(guān)系。
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Y.Narukawa等人做成的400nm LED樣品a 在不同電流時的光譜如圖4(a)所示。他們另做成的藍(lán)光LED樣品b的光譜如圖4(b)所示，又在400nm LED加藍(lán)色熒光粉做成的藍(lán)光LED樣品c的光譜如圖4(c)所示。比較圖4(b)及(c)可見，用藍(lán)色熒光粉加紫光做成的藍(lán)光LED不受電流的影響比較穩(wěn)定。圖5是樣品a、b及c的光輸出功率與電流的關(guān)系，在20mA時樣品a的400nm LED的光輸出功率為12m W(3.2V)，樣品b的藍(lán)光LED的光輸出功率為8.5m W(3.4V)，而用熒光粉將400nm變成458nm的藍(lán)光LED(樣品c)的光輸出功率為7.2mW(3.2V)，電光轉(zhuǎn)換效率為69%。{{分頁}}
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圖6 (a)是藍(lán)光LED+YAG熒光粉做成的白光LED的光譜(樣品d)，而圖6 (b)則是用400nm激發(fā)藍(lán)光+黃色熒光粉在20mA時的光譜(樣品e)，樣品d的CCT約為5900K，Ra約為84.9，Vf約為2.4V，ηL約為24.6 lm/W，而樣品e的CCT約為5800K，Ra約為85.3，Vf約為3.2V，ηL約為26.1 lm/W，比樣品d性能稍佳。圖7(a)中比較了樣品d及e的光強(qiáng)度、發(fā)光效率與電流的關(guān)系，樣品e的發(fā)光效率在高電流時較高而且較穩(wěn)定，而樣品d的發(fā)光效率則隨電流的增加而下降，圖7(b)是樣品d及e在色度圖中x及y的位置，樣品d的位置隨電流的增加而改變，但樣品e則幾乎不變，可見用以400nm激發(fā)藍(lán)色熒光粉所產(chǎn)生的藍(lán)光LED加黃色熒光粉做成的LED比較穩(wěn)定。
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下面是紫光LED加三色熒光粉所做成的白光LED的結(jié)果。{{分頁}}
Y.Sato等人是最早約1996年宣布用380nm n-UV LED激發(fā)ZnCdS：Ag(紅色)、ZnS：CuAl(綠色)以及ZnS：Ag(藍(lán)色)熒光粉得到如圖8(a)所示的光譜，其所制成白光在CIE色度圖中的位置是圖8(b)中的d點。
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J.Wagner 等人用394nm LED激發(fā)紅、藍(lán)、綠三色熒光粉得到如圖9所示的光譜，其白光在CIE色度圖中的坐標(biāo)是圖10中空心方塊之處。此LED在20mA 時輸入功率為1.12m W，白光LED光輸出功率為0.28m W，CCT約為4000~4300K 之間，Ra=78。
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J.K.Sheu等人也用400nm LED激發(fā)藍(lán)、綠、紅三色熒光粉，其中藍(lán)色是BaMgAl14O23：Ru熒光粉，綠色是SrGa2S4：Ru熒光粉，紅色是Y2O3：Ru熒光粉，由Nantex公司供給。圖11 (a)是400 LED激發(fā)在20mA時得到的光譜，波長是450nm、500nm及600nm，圖11(b)則是所得白光LED在不同電流時的光譜，CCT約為5900K，Ra約為75，20mA時發(fā)光效率為10 lm/W。
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GELcore的E.Radkov等人用405nm LED分別激發(fā)(SrEu)5(PO4)3、(Sr，Eu)4Al14O25及(Ca，Eu，Mn)5(PO4)3Cl分別得到藍(lán)光、藍(lán)綠光及橙黃光，其光譜如圖12(a)所示，圖12(b)是白光LED的光譜，Ra=75.3。RadKov又用3.5MgO