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白光LED具有高效节能、绿色环保、体积小和寿命长等优点被誉为继白炽灯、荧光灯、气体放电灯之后的第四代照明光源。 目前，市场上广泛销售的白光LED是单蓝光芯片激发YaAl5O12：Ce3+(YAG：Ce)荧光粉产生黄光与部分没有被吸收的蓝光耦合成白光发射，通过改变YAG：Ce荧光粉的化学组成和调节荧光粉层的厚度，来调节白光LED的色温和显色性。这种白光封装方式在高色温情况下，光效和显色性较高，但是在低色温下，显色性就不太理想。特别是在色温低于5500K时，显色指数一般低于70。 本文采用了双蓝光有源区芯片激发YAG：Ce荧光粉的方法来提高白光LED发射光谱的宽度，从而提高白光LED的显色性。主要围绕发光效率高、光谱稳定的双蓝光芯片的设计，以及其激发YAG：Ce荧光粉的白光LED的封装技术进行研究，以期获得高流明效率、高显色性白光LED的制备技术。具体内容如下： (1)使用Crosslight APSYS软件对LED外延片结构进行模拟设计，以求得到高效率和光谱稳定的双蓝光单芯片结构。并利用MOCVD系统在同一蓝宝石衬底上生长发蓝紫光和蓝光混合量子阱结构的双蓝光波长LED。具体方案如下： ①含有p-AlGaN电子阻挡层的InGaN/GaN混合多量子阱双蓝光LED； ②含有反对称n-AlGaN层的InGaN/GaN混合多量子阱双蓝光LED； ③含有应力补偿型InGaN-AlGaN/GaN量子阱结构的双蓝光LED。 (2)使用掩膜、光刻、ICP刻蚀、电子束蒸发等芯片制作工艺将生长的外延片加工成300×300μm2的LED芯片，并对所制备的双蓝光波长LED的光电特性进行测试与分析。 (3)将所制备的双蓝光波长芯片与YAG：Ce荧光粉封装成白光LED，并对这种白光LED的光谱、流明效率、光功率、显色指数和色温等特性进行测试。 结果表明：传统的p-AlGaN双蓝光LED的光谱严重依赖于电流的变化，而n-AlGaN双蓝光LED的光谱在整个电流范围内都比较稳定，使用应力补偿型InGaN-AlGaN/GaN量子阱结构也可以获得稳定的双蓝光光谱。此外，基于这种n-AlGaN双蓝光发射芯片来激发YAG：Ce荧光粉实现了高显色性的白光LED。在注入电流为20mA时，基于双蓝光波长的白光LED的显色指数为91，而且在4500K～8500K的相关色温变化范围内，相对应的显色指数一直高于88。 本文围绕基于双蓝光芯片激发YAG：Ce荧光粉的高显色性白光LED的相关芯片设计与封装技术问题进行研究，探索有效实现光谱稳定、高效率、成本低、制作简单的双蓝光芯片，并实现低色温、高显色性的白光LED制备技术，对于克服传统基于单蓝光芯片激发YAG：Ce荧光粉封装的白光LED在低色温下低显色性缺陷具有一定的现实意义。