1 引言

　　近年来，半导体光源正以新型固体光源的角色逐步进入照明领域。由于半导体照明具有高效、节能、环保、使用寿命长、响应速度快、耐振动、易维护等显著优点，所以在国际上被公认为最有可能进入通用照明领域的新型固态冷光源。随着价格的不断降低，发光亮度的不断提高，半导体光源在照明领域中展现了广泛的应用前景。业界普遍认为，半导体灯取代传统的白炽灯和荧光灯是大势所趋[1]。半导体发光二极管(LED)被认为是最有可能进入普通照明领域的一种绿色照明光源。按固体发光物理学原理，LED 发光效率能接近100 %，并具有工作电压低、耗电量小、发光效率高、响应时间极短、光色纯、抗冲击、性能稳定可靠及成本低等优点[2~4]，因此被誉为21世纪新光源，有望成为继白炽灯、荧光灯、高强度气体放电灯之后的第四代光源。

　　实现白光的技术途径主要有3 条: 一是采用成品红、绿、蓝三基色LED 直接复合出射白光或是采用红、绿、蓝三基色LED 芯片组合生成白光，如图1(a)所示;二是用发紫外光的LED 芯片和可被紫外光有效激发而发射红、绿、蓝三基色荧光粉结合组成白光LED，如图1(b)所示。此外，还可选用两基色，甚至四基色、五基色荧光粉;三是通过荧光粉转换的方法实现白光，目前蓝光LED 芯片结合黄色荧光粉再转换成白光LED 的技术占有主导地位[5]，如图1(c)所示。对于这种实现白光的方法，大多数是将荧光粉和环氧树脂混合均匀直接涂敷在芯片上。所以在各种白光LED 组合中，第三类即在LED 芯片表面涂敷YAG 黄色荧光粉应用最为广泛。

　　2 YAG 荧光粉实现白光原理及优缺点

　　当今使用最多的蓝光LED 是以发黄光系列的钇铝石榴石(YAG)为主。这种方法的优点是：白光LED发光管结构简单,制作工艺相对容易,工艺比较成熟。但是它存在以下缺点：1)发光效率还不够高;2)存在能量损耗;3)荧光粉与封装材料老化会导致色温漂移;4)不容易实现低色温;5)还存在空间色度均匀性等问题。为了改善以上某些缺点并同时有效地提高效率，便有了不同封装材料和封装结构的产生和发展。

　　3 灌封胶材料的研究

　　传统封装是采用环氧树脂进行封装。温度升高及蓝光和紫外线照射会使环氧树脂的透明度严重下降。当器件在125 益附近或高于此温度时，将发生明显的膨胀或收缩，致使芯片电板与引线受到额外的压力，而发生过度疲劳乃至脱落损坏。此外，当环氧处于较高温度时，封装环氧会逐渐变形、发黄，影响透光性能。在135 益耀145 益范围内还会引起树脂严重退化，影响LED的寿命[6]。

　　目前普遍采用硅胶进行封装。硅胶的透光性好，价格更便宜，但固化过程的内应力较小。硅胶更粘稠，抗沉淀能力更好，与荧光粉混合更均匀，可以作为配粉胶使用。经过光衰实验的结果得出，用硅胶配粉的白光LED 的寿命明显比环氧树脂的长很多。GE Toshiba的InvisiSi1[7]具有高达1.53的折射率，在300~800 nm波段的光透率达95%。在对硅胶LED 和环氧树脂LED的各项性能进行评价后认为，选择合适的硅胶代替环氧树脂进行封装可以有效地提高光效。