照明装置和照明方法

专利名称：照明装置和照明方法
技术领域：
本发明涉及照明装置，具体地说，涉及包括至少一个提供极高能效的固态 发光体的照明装置。本发明还涉及提供极高能效的照明方法，具体地说涉及包 括将电流提供给固态发光体的照明方法。
背景技术：
在美国，每年发的电量的一大部分(估计高达25%)都用于照明。因此， 一直需要提供能效更高的照明方式。众所周知，白炽光灯泡是极其低能效的光 源，它们消耗的电量的90%作为热量而不是光散发出去。荧光灯管比白炽光灯 泡更高效(高出大约十分之一 )但与固态发光体如发光二极管相比依然很低效。
此外，与固态发光体如发光二极管的通常使用寿命相比，白炽光灯泡具有 相对短的使用寿命，即通常大约只有750-1000小时。相比较而言，例如发光 二极管的使用寿命通常在50000到70000小时之间。荧光灯管具有比白炽光灯 泡更长的使用寿命(如10000-20000小时)，但是荧光灯管发出的光的显色性 要差些。
显色性通常采用显色指数(CRIRa)来衡量。CRIRa是一个照明系统的 显色相较于当由8个参考色彩照明时的基准辐射体的显色为如何的相对测量的修正平均值，即对被特定灯照射的物体的表面色移的相关测量。如果照明系 统照射的一组测试颜色的色度坐标与基准辐射体照射的相同测试颜色的坐标
相同，则CRIRa等于100。自然光具有较高的CRI (Ra大约为100)，白炽光 灯泡也具有相对接近的CRI (Ra大于95)，而荧光灯的CRI精度较低((Ra 通常为70-80)。几种类型的特定照明装置的CRIRa非常低(如汞蒸汽或钠灯 的Ra低至大约40或者甚至更低)。钠灯如用于照亮高速公路的话，司机响应 时间会随着CRI值的降低而显著降低(对于任何特定亮度，易辨认性会随较 低的CRIRa而降低)。
常规电灯组件面临另一问题，那就是需要定期替换照明装置(如灯泡等)。 在难以靠近的地方(如拱形天花、桥梁、高大建筑物、交通隧道)和/或更换 成本异常高的地方，这种问题尤为明显。常规电灯组件的使用寿命通常大约有 20年，对应于发光装置，其可使用至少约44， 000小时(按照每天使用6小 时计算为20年)。发光装置的使用寿命通常更短，因此需要定期更换。
为此， 一直努力发展可在各种应用中用固态发光体来替代白炽灯、荧光灯 以及其他发光装置的方式。此外，在已使用发光二极管(或其他固态发光体) 的地方， 一直努力提供如就能效方面、显色指数(CRI Ra)、对比度、功效 (lm/W)、成本和/或使用期限而言改善的发光二极管(或其他固态发光体)。
众所周知有各种各样的固态发光体。例如， 一类固态发光体是发光二极管。
发光二极管是众所周知的将电流转换成光的半导体装置。各种发光二极管 越来越多地用于不同领域，从而扩大了其使用范围。
更具体地说，发光二极管是半导体设备，当p-n节结构之间产生电势差时， 其可发光(如紫外光、可见光、红外光)。存在若干公知的方法制造发光二极 管及许多相关的结构，并且本发明可采用任何这种装置。例如，Sze的现代半 导体装置物理学(2d Ed.1981)中第12-14章以及Sze的现代半导体装置物理 学(1998)的第7章描述了各类光子学装置，其中包括发光二极管。(Chapters 12-14 of Sze， Physics of Semiconductor Devices, (2d Ed. 1981) and Chapter 7 of Sze, Modem Semiconductor Device Physics (1998 ))。
这里所用的表达"发光二极管"指基本半导体二极管结构(即芯片)。通
8常所知道的并且市场可购得的(例如)电子装置商店中售出的"LED"通常以
由若干部件组成的"封装"件出现。这些封装件通常包括如(但不限于)公开
号为4918487、 5631190以及5912477的美国专利中描述的那些基于半导体的 发光二极管、各种有线连接和封装了发光二极管的封装件。
众所周知，发光二极管通过激发电子穿过半导体有源(发光)层的导带和 价带之间的带隙而产生光。电子迁移产生具有取决于带隙的波长的光。因此， 发光二极管发出光的颜色(波长)取决于发光二极管有源层的半导体材料。
虽然发光二极管的发展在许多方面革新了照明产业，但是发光二极管的一 些特征依然面临挑战性，而另一些特征迄今还未完全开发出来。例如，任何特 定发光二极管的发光光谱通常集中在单波长附近(其取决于如发光二极管的组 成和结构)，这在一些应用中是理想的，但在另一些应用中是不理想的(如用 于提供照明，这种发光光谱具有更低的CRIRa)。
因为可视为白色的光必定是两种或两种以上的颜色(或波长)的光的混合， 还未研制出可产生白光的单个发光二极管结。已研制出具有分别由红色、绿色 和蓝色发光二极管形成的发光二极管像素的"白"发光二极管灯。另一种已生产 出的"白"LED灯包括(1)产生蓝色光的发光二极管和(2)由发光二极管发出 的光的激发而发出黄色光的发光材料(如磷光体)，由此蓝色光和黄色光在混 合的时候产生视作白光的光。
此外，原色混合得到非原色的混合原理。通常是本领域及其他领域技术人 员所公知的。通常，参考1931CIE色度图(1931年确定的原色国际标准)和 1976CIE色度图(与1931的图类似但做出修改，使得图上类似距离表示相似 的颜色感知区别)来将颜色定义为原色的加权和。
高效的白LED灯的CRIRa与白炽灯光源(Ra约为100)相比通常较低(范 围在65-75)。此外，LED的色温通常"更冷"(~5500K)，并且比白炽灯泡或 CCFL灯泡的色温(-2700K)更加不理想。LED中这些缺陷可通过附加其他 具有选定的饱和颜色的LED或发光物质(发光物质)而改善。如上所述，根 据本发明的光源可采用具有特定(x， y)色度坐标的光源的特定颜色"混合" (参见于2005年12月21日提交的、申请号60/752555、题为"照明装置和照明方法"(发明人Antony Paul Van deVen和Gerald H。 Negley)的美国专利， 其全部内容通过引用结合于此)。例如，其他所选择的饱和源的光可与不饱和 广谱源混合以提供一致的照明而不会出现任何变色区域；并且如果想要的话， 出于美观原因，在直接看到照明源或光圈的时候，单个发光体可制成不可见的 离散件或离散色区(discreetcolorareas)。
发光二极管因此可单独使用或任何组合使用，也可以与一个或多个发光材 料(如磷光体或闪烁体)和/或滤光器一起使用，来产生任何想要的颜色的光 (包括白色)。因此，为替代现有带有发光二极管光源的光源所作出的努力的 方面如以改善能效、CRIRa、光效(lm/W)和/或使用期限不限于任何特定 颜色或混合光的颜色。
与本发明有关的一些方面在1931CIE (Commission International de I'E clairage)色度图或1976CIE色度图中有所体现。图1显示了 1931CIE色度图。 图2显示了 1976色度图。图3显示了 1976色度图的放大的部分以便更详细地 显示黑体轨迹。本领域的技术人员均熟悉这些图，并且这些也很容易获得(如 通过在因特网上搜索"CIE色度图"便可获得)。
CIE色度图绘出了根据两个CIE参数x和y (在1931图中)或u，和v，(在 1976图中)的人对颜色的感知。有关CIE色度图的技术性描述可参见例如"自 然科学与技术百科全书"(vol.7230-231 (RobertAMeyersed.， 1987))。光谱色 分布在画出轮廓的边缘周围，其包括人眼可看到的所有色彩。边界线代表光谱 色的最大饱和度。如上所述，1976 CIE色度图与1931图类似，不同之处在于 1976图已经过修改使得这种图上的类似距离表示颜色上的类似可见区别。
在1931图中，可以根据坐标来表示与图上一点的偏移，或者为了对感知 的色差的程度给出指示，也可采用麦克亚当椭圆来表示从图上一个点的偏移。 例如，定义为与1931图上的特定的坐标组定义出的特定色调(hue)相距10 个麦克亚当椭圆的多个位点的轨迹，由感知为与该特定色调相差相同程度的多 个色调组成(并且对于定义为与特定色调相距其它数量的麦克亚当椭圆的位点 轨迹，也是如此)。
由于1976图上的相似距离表示相似的感知色差，因此可以根据坐标u'和v，，如与该点的距离=(Au，2+Av，2) 1/2，来表示与1976图上一点的偏移，并且 由与特定色调相距相同距离的点的轨迹定义出的色调，由分别与该特定色调具 有相同程度感知差的多个色调组成。
如图1-3所示的色度坐标和CIE色度图在大量书籍以及其他出版物中有 详细的说明，如K.H. Butler所著的"荧光灯磷光体"的第98-第107页(宾夕 法尼亚州立大学于1980年出版Pennsylvania State University Press 1980)和G . Blasse等人所著的"发光材料"的第109-110页(Springer-Verlag 1994)， 这两 个文献通过引用结合于此。
沿黑体轨迹的色度坐标(即色点)遵循普朗克(Planck)公式E a) =A^5/ (e(B/T)-l)，其中E是发射强度，入是发射波长，T是黑体的颜色温度，而A 和B是常量。位于黑体轨迹上或其附近的色度坐标会给人体观察者产生令人 舒适的白光。1976CIE图包括沿黑体轨迹的温度列表。这些温度列表示出了引 起该温度上升的黑体辐射源的色彩轨迹。当受热物体开始遇热发出白炽光时， 它首先变为略带红色然后略带黄色，然后变白，并且最后变为带蓝绿色的。这 是因为与黑体辐射体的辐射峰值有关的波长随温度升高而逐渐变短导致的，符 合维恩位移定理(Wien Displacement Law)。法则。因此在黑体轨迹上或其附 近产生光的发光体可根据其色温来描述。
进一步如1976CIE图所示，标注A、 B、 C、 D和E分别表示由对应标识 为发光体A、 B、 C、 D和E的几个标准发光体产生的光。
各种发光材料(也称作发光物质(发光物质)或发光媒介(luminophoric media),如专利号6600175的美国专利所公开的，其全部内容通过引用结合于 此)是本领域技术人员众所周知并且可得的。例如，磷光体是一种在由辐射体 源激发下发出响应辐射体(如可见光)的发光材料。在多数情况下，响应辐射 体的波长与激发光源的波长不同。发光材料的其他例子包括闪烁体、日辉光带 以及在紫外光照射下发出可见光的油墨。
发光材料可分类为下迁移(down-converting)材料，即将光子迁移为更低 能量级(更长波长)的材料；以及上迁移材料，即将光子转换为更高能量级(更 短波长)的材料。在LED装置中包括发光材料是通过把发光材料增加到如上所述的清澈的
或透明的封装材料(如，基于环氧树脂、基于硅树脂、基于玻璃的材料，基于 金属氧化物等)中，例如通过混合或涂层工艺而完成的。
例如，美国专利6963166 (Yano'166)公开了一种常规的发光二极管灯， 其包括发光二极管芯片，用以覆盖发光二极管芯片的子弹形透明外壳，将功率 电流引入到发光二极管二极管芯片中的导线，以及杯状反射体，用以在一致的 方向上反射发光二极管芯片的发射光，其中采用第一树脂部分封装发光二极管 芯片，还采用第二树脂部分进行封装。根据Yano'166，所述第一树脂部分是 通过用树脂材料填充反光杯，接着将发光二极管芯片安装在反光杯的底部之 上，再将发光二极管的阴极和阳极用电线与所述导线进行电连接并固化的得到 的。根据Yano'166，磷光体分散在第一树脂部分中，以便用发光二极管芯片发 出的光A激发，被激发的磷光体产生荧光("光B")，其波长比光A要长，一 部分光A通过包括磷光体的第一树脂部分，因而成为光A和光B的混合光C， 其用作照明。
如上所述，已研究将"白色LED灯"(即感知为白色或接近白色的灯)作 为白色的白炽灯的可能替代品。白LED灯的代表性示例包括蓝发光二极管芯 片的封装件，其可由涂覆有磷光体的铟镓氮(InGaN)或镓氮(GaN)制成， 比如钇铝石榴石。在这种LED灯中，蓝发光二极管芯片发出波长约为450nm 的光，而磷光体在接收该发射时产生具有波长峰值约为550nm的黄色荧光。 例如，在一些设计中，发白光二极管灯是通过在发蓝光半导体的发光二极管的 输出表面上形成陶瓷磷光体层而制造的。发光二极管芯片发出的部份蓝光通过 磷光体射出，而从发光二极管芯片发出的一部分蓝光由磷光体吸收，受激发并 发出黄光。发光二极管发出的经由磷光体传送的一部分蓝光与磷光体发出的黄 光混合。观察者便可将蓝光和黄光的混合光感知为白光。另一种类型采用可与 磷光体材料结合起来的蓝色或紫色发光二极管芯片以产生红光或橙光以及绿 光或淡黄绿光线。在这种灯中，发光二极管芯片发出的部分蓝光或紫光激发磷 光体，使得该磷光体发出红光或橙光以及绿光或淡黄绿光线。这些光线与蓝光 或紫光线结合可产生白光。进一歩如上所述，在另一类LED灯中，发出紫外光的发光二极管芯片与 产生红(R)、绿(G)和蓝(B)光的磷光体材料相结合。在这种LED灯中， 从发光二极管芯片发出的紫外光激发磷光体，使得磷光体发出红、绿和蓝光， 它们在混合后，用人服可感知为白光。因而，可得到作为这些光线的混合光的 白光。
在用于替代其他光源如白炽灯泡的发光二极管中，LED封装件已用于常 规的灯具，其包括中空透镜和连接透镜的底盘，所述底盘具有常规插座外壳， 其带有电耦合到电源的一个或多个触点。例如，LED灯泡这样构成其包括 电路板，安装在电路板上的多个LED封装件，和附着在电路板上的接线柱， 该接线柱适于连接到灯具的插座外壳，由此所述多个LED可由电源点亮。
现有的白光LED光源相对高效但具有较低的显色指数，其对红色的显示特 别差，且对绿色的显示尤其差。这意味着与采用白炽灯或自然光照明相比，许 多事物，包括普通的人体肤色、食物品种、标签、绘画、海报、符号、服装、 室内装饰、植物、花、汽车等将显示出杂色或错误的颜色。通常，这种白LED 灯的色温大约为5000K,虽然这对商业生产或广告和印刷材料的照明来说是较 为理想的，但是对于普通照明来说，这样的温度是不适合的。
有时在用RGBLED灯照射时，有色物体并不显示其真实颜色。例如，在 采用白光灯照射时仅反射黄光因而看起来为黄色的物体，在采用由RGB LED 灯具的红光和绿光LED灯发出的看起来是黄色的光线照射时，其可能会表现 为不饱和且微带灰色。因此，这样的灯具被看作是不能提供极好的颜色复现， 在照射各种背景，如普通照明，特别是针对自然光源而言的情况下，更是如此。 此外，目前有的绿LED效率相对较低，因此也限制了这种灯的光效。
一些所谓的"暖白色"LED对于室内使用有更加可以接受的色温(通 常为2700K到3500K)，并且在许多情况下，许多(但不是所有)的这种暖白 色LED由良好的CRI Ra (如果混合了黄色和红色磷光体的话，其Ra可高达 95)，但它们的光效通常明显比标准的"冷白色"LED的要小。
使用具有多种色调的LED同样将必须使用具有各种效率的LED，包括具 有较低效率的一些LED，由此降低了这种系统的光率，并大大增加了用以控
13制许多不同类型的LED并保持光的颜色均衡的电路的复杂性和成本。
因此，需要一种高效的固态白光源，其结合了白LED灯的高效和长使用 寿命以及可接受的色温和良好的显色指数、良好的对比度、宽的色域和简单的 控制电路。
在包括磷光体的常规LED封装的情况下，大部分的激发光(即来自LED 的光)的(如在许多情况下多达20%至25%)从磷光体反射到(反向散射) 发光二极管芯片/封装中。反向散射到发光二极管芯片本身的反向散射光从芯 片出来的可能性极低，因此这种反向散射会导致能量的系统损耗。
此夕卜，磷光体的迁移光是全方向的，使得通常有50%的光直接回到LED 光源。
此外，如果发光元件太厚，和/或如果发光元件中的发光材料(如磷光体) 含量太大的话，还可能会出现"自吸收"现象。在封装层内的光发射留在封装 层内以便激发其他磷光体颗粒并最终被吸收或者另一种情况下被阻止离开该 装置时，便会出现自吸收，进而降低了性能(强度)和效率。此外，如果发光 材料(如磷光体)的颗粒太大的话，发光材料的颗粒可能会使激发源(LED 芯片)和磷光体产生的光产生不希望的散射。
一直需要以各种方式将具有更高能效、改善的显色指数(CRIRa)、改善 的光效(lm/W)、更低的成本和/或具有更长的使用寿命的发光二极管用在更广 泛的应用中。

发明内容
在本发明的第一方面中，提供了一种包括至少一个固态发光体的照明装 置，其在由第一瓦特数供电时，每瓦特电发出亮度至少为60流明的输出光。 在根据本发明第一方面的一些实施例中，输出光的亮度至少是300流明。 在根据本发明第一方面的一些实施例中，输出光的CRI Ra至少是90。 在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述照明装置在由第一瓦特数供 电时每瓦特电发出亮度至少为70流明的输出光。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述照明装置在用第一瓦特数供电时,每瓦特电发出亮度至少为80流明(在一些情况下，>85流明/瓦特)的 输出光。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述固态发光体是第一发光二极管。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述照明装置包括多个发光二极 管，所述多个发光二极管中包括第一发光二极管。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述照明装置还包括一个或多个 发光物质(lumiphor)。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，照明装置还包括至少一个电源 线，并且至少第一组发光二极管直接或可切换地电连接至电源线上，其中第一 组发光二极管的压降以及该电源线上任何其他元件的压降在标准电源插座电 压(outlet voltage)(如标准电源插座电压为110vAC)的1.3到1.5倍之间(如 在1.410禾B 1.420倍之间)。
在根据本发明第一方面的一些实施例中，第一组发光二极管中的发光二极 管串联在电源线上。
在本发明的第二方面中，提供了围栅，其包括封闭空间和至少一个根据本 发明的照明装置，其中如果照明装置被点亮的话，则照明装置将会照射至少一 部分围栅。
在本发明的第三方面中，提供了一种照明元件，其包括表面和至少一个根 据本发明的照明装置，其中如果所述照明装置被点亮的话，则所述照明装置将 会照射至少一部分所述表面。
在本发明的第四方面中，提供了一种照明方法，其包括在由第一瓦特数给 照明装置供电时，所述照明装置发出光效为每瓦特电至少60流明的输出光。 在根据本发明第四方面的一些实施例中，输出光的亮度至少为300流明。 在根据本发明第四方面的一些实施例中，将所述输出光感知为白光。 在根据本发明第四方面的一些实施例中，将所述输出光感知为非白光。 在根据本发明第四方面的一些实施例中，所述输出光的CRIRa至少为90。
在根据本发明第四方面的一些实施例中，所述照明装置在用第一瓦数功率
15供电时，发出光效为每瓦特电至少70流明的输出光。
在根据本发明第四方面的一些实施例中，所述照明装置在用第一瓦特数供
电时，每瓦特电发出亮度至少为80流明的输出光(在一些情况下，>85流明 /瓦特)。
在根据本发明第四方面的一些实施例中，固态发光体是第一发光二极管。 在一些这样的实施例中，所述照明装置包括多个发光二极管，所述多个发光二 极管中包括第一发光二极管。
在根据本发明第四方面的一些实施例中，所述照明装置还包括一个或多个 发光物质。在一些这样的实施例中，各个发光物质设在至少一个发光二极管的 内大约750pm处。
在根据本发明第四方面的一些实施例中，所述照明装置还包括至少一个电 源线，并且至少第一组发光二极管直接或可切换地电连接至所述电源线，第一 组发光二极管上以及电源线上其他任何元件上的压降在标准电源插座电压(如 标准电源插座电压为110vAC)的1.3到1.5倍之间(如在1.410和1.420倍之 间)。在一些这样的实施例中，第一组发光二极管的发光二极管设置成沿电源 线串联。
参照附图以及本发明的以下详细说明可以更全面地理解本发明。


图1显示了 1931CIE色度图； 图2显示了 1976色度图3显示了 1976色度图的放大部分，以便详细地显示出黑体轨迹； 图4描述了根据本发明的照明装置的第一实施例；
图5是沿图4中所示的V-V面的剖面图(并且未按图4相同比例绘制)； 图6是图4和图5中所示实施例中所采用的红LED 16a之一的截面图； 图7是图4和图5中所示实施例中所采用的淡绿-淡黄发光体16b之一的 截面图。具体实施例
如上所述，在本发明的第一方面中，提供了一种包括至少一个固态发光体 的照明装置，其在用第一瓦特数供电时，每瓦特电发出亮度至少为60流明的 输出光。在本发明第一方面的一些实施例中，输出光是暖白色的。
如这里所指的光效(单位为每瓦特流明数)意指相对于电源插座能量测得 的亮度，S卩，它是墙上插座效率的测量(有时相对于单个元件和/或成组的元 件的给定值)。即，如这里所用的"光效"意指从输入到照明装置的功率得到
的流明数(而非如从输入到LED的功率得到的流明数)，g卩，光效是基于照明 装置工作时消耗的总功率而确定的，而不仅仅是一个或多个元件(如单个LED) 内消耗的功率。
这里所用的表达"被点亮"在指发光二极管时含义是给发光二极管提供至 少一些电流以使发光二极管(及任何相关的发光物质)发出至少一些光。表达
"被点亮"包含以下情形发光二极管连续或间断地以一速率发出光，使得人
眼可将它感知为连续发光，或相同颜色或不同颜色的多个发光二极管间断和/ 或交替(时间上有重叠或没有重叠)发光使得人眼将它们感知为连续发光(以 及在发出不同颜色的情况下将它们感知为那些颜色的混合)。
这里所用的表达"激发"在指发光物质时含义是至少一些电磁辐射(如可
见光、紫外(UV)光或红外光)正接触发光物质，使得发光物质发出至少一
些光。表达"激发"包含以下情形发光物质连续或间断以一定速率发出光使
得人眼将其感知为连续发光，或相同颜色或不同颜色的多个发光物质间断和/ 或交替(时间上有重叠或没有重叠)发光使得人眼将它们感知为连续发光(以 及在发出不同颜色的情况下将它们感知为那些颜色的混合)。
如这里所用的术语"基本上"意指至少大约90%对应于上述特征。例如，
如这里所用的表达"基本上透明的"意指特征为基本上透明的结构允许通过至
少90 %的具有所涉及范围的波长的光。表达"基本上均匀地"意指任何两项 之间的间隔与相邻的这些项对之间平均间隔相差不超过10%。
根据本发明可采用任何需要的固态发光体或若干同态发光体。本领域的技 术人员知道并容易得到各种各样的这种发光体。这类发光体的示例包括各类发
17光二极管(无机或有机的，包括聚合物发光二极管(PLED))、激光二极管、 薄膜电子发光装置、发光聚合体(LEP)，各种这些发光体是本领域众所周知 的(因此这里不必详细描述这些装置和/或制造出这种装置的那些材料)。
各个发光体互相可以彼此相同、不同或者可以为任何组合(即可以是一种 类型的多个固态发光体或者可以是两种或两种类型以上的一个或多个固态发 光体)。
如上所述，可釆用的一类固态发光体是LED。这种LED可从任何发光二 极管中选择(各种各样的发光二极管是本领域的技术人员容易获得并且众所周 知的，因此不必详细描述这些装置和/或制造出这种装置的那些材料)。例如， 有关发光二极管类型的例子包括无机发光二极管和有机发光一极管，各种这样 的发光二极管均是公知的。
这种LED的代表性示例(它们许多是本领域已知的)可包括引线框、发 光物质、封装区域等。
适合的LED的代表性示例在以下文献中有所描述
(1) 于2005年12月22日提交的、申请号为60/753138、题为"照明装置" (发明人GeraldH.Negley;代理备审案号931—003PRO)的美国专利申请，
其全部内容通过引用结合于此；
(2) 于2006年4月24日提交的、申请号为60/794379、题为"通过空间 上分离发光薄膜来移动LED中的光谱内容(spectral content)"(发明人Gerald H. Negley和Antony Paul van deVen;代理备审案号931—006PRO)的美国专 利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(3) 于2006年5月26日提交的、申请号60/808702、题为"照明装置" (发明人Gerald H. Negley和Antony Paul van de Ven;代理备审案号
931—009PRO)的关国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(4) 于2006年5月26日提交的、申请号60/808925、题为"固态发光装 置及其制造方法"(发明人Gerald H. Negley和Neal Hunter;代理备审案号 931 010PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；(5) 于2006年5月23 口提交的、申请号60/802697、题为"照明装置及 其制造方法"(发明人Gerald H. Negley;代理备审案号931—011PRO)的美 国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(6) 于2006年8月23 H提交的、申请号60/839453、题为"照明装置及 照明方法"(发明人Antony Paul van deVen和Gerald H.Negley;代理备审案 号931—034PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合亍此；
(7) 于2006年11月7日提交的、申请号60/857305、题为"照明装置及 照明方法"(发明人Antony Paul van de Ven和Gerald H. Negley;代理备审案 号931—027PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(8) 于2006年10月12日提交的、申请号60/851230、题为"照明装置及 其制造方法"(发明人Gerald H. Negley;代理备审案号931—041PRO)的美 国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
根据本发明的照明装置可包括任何需要数量的固态发光体。 如上所述，在根据本发明第一方面的一些实施例中，照明装置还包括一个 或多个发光物质。
如上所述，在根据本发明的一些实施例屮，照明装置还包括至少一个发光 物质(即包括至少一个发光材料的发光区域或发光元件)。这里所用的表达"发 光物质"指任何发光元件，即任何包括发光材料的元件。
如果要提供的话， 一个或多个发光物质可单独为任何发光物质，它们各种 类型均是本领域的技术人员所己知的。例如，发光物质中的一个或多个发光材 料可以是从磷光体、闪烁体、日辉光带以及在紫外光照射下发出可见光的油墨 等中选择的。 一个或多个发光材料可以是下迁移(down-converting)或上迁移 (up-converting),或者可包括这两种类型的组合。例如，第一发光物质可以包 括一个或多个下迁移的发光材料。
如果需要的话，一个或多个发光物质中的各个还可包括一个或多个高度透 射(如透明或大致透明或稍稍漫射)的胶合物(或主要由它们组成，或山它们 组成)，如由环氧树脂、硅树脂、玻璃、金属氧化物或任何其他适合的材料组 成(例如，在任何给定的发光物质包括一个或多个粘合剂， 一个或多个磷光体
19可分散在一个或多个粘合剂内)。通常发光物质越厚，磷光体的百分比重可能 越低。磷光体的百分比重的代表性示例包括从约3.3%比重到约20%比重，如 上所述虽然取决发光物质整体厚度，但磷光体的百分比重一般可以为任何值，
如从0.1%比重到100%比重(如对纯净磷光体进行热等静压处理而形成的发光
物质)。
其中具有发光物质的装置如果要用的话还包括一个或多个设在固态发光 体(如发光二极管)和发光物质之间的透明封装体(包括如一个或多个硅树脂 材料)。
所述一个或多个或其中每一个发光物质还可包括任何若干公知的添加剂， 如扩散体、散射体、着色剂等。
如上所述，在根据本发明第一方面的一些实施例中，所述照明装置还包括 至少一根电源线，并且至少第一组发光二极管直接或可切换地电连接至电源 线，第一组发光二极管的压降和该电源线上任何其他元件的压降在标准电源插
座电压的大约1.2至1.6倍之间，例如1.3至1.5倍之间(如1.410至1.420倍
之间)(如标准电源插座电压为110VAC)。
例如，在电源插座电压是110VAC，并且电源线连接至串联的多个蓝发光 二极管和一个电流调节器上的情况下，如果电流调节器的压降为7.6V且发光 二极管的压降为2.9V，那么在那条线上包括的发光二极管的合适数量将会是 51。
同样，在电源插座电压是110VAC，并且电源线连接至串联的多个蓝发光 二极管、多个红发光二极管和电流调节器上的情况下，如果电流调节器的压降 为7.6V，每个蓝发光二极管的压降为2.9V，且每个红发光二极管的压降为 2.0V,且蓝发光二极管数量与蓝发光二极管和红发光二极管的总数的比值范围 在大约0.4至大约0.6内是理想的，那条线上包括的各个发光二极管的合适数 量将是24个蓝发光二极管和47个红发光二极管。
此外，根据本发明的这一方面，在照明装置中可选地还包括一个或多个散 射元件(如散射层)。在发光物质中可包括散射元件，和/或可提供分开的散射 元件。各种各样的分开的散射元件以及组合照明和散射元件是本领域技术人员众所周知的，并且任何这样的元件均可应用于本发明的照明装置中。
在根据本发明的一些实施例中， 一个或多个发光二极管可与一个或多个发 光物质一起包括在封装中，并且封装中的一个或多个发光物质可与封装中的一
个或多个发光二极管隔开以获得改进的光提取效率，如于2005年12月22日 提交的、申请号为60/753138、题为"照明装置"(发明人GeraldH. Negley) 的美国专利申请中所描述的，其全部内容通过引用结合于此。
在根据本发明的一些实施例中，可提供两个或两个以上发光物质，如以下 文献中所描述的相互间隔开的两个或两个以上的发光物质于2006年1月23 日提交的、题为"通过空间上分离发光薄膜来移动LED中的光谱内容(spectral content)"(发明人Gerald H. Negley和Antony Paul van de Ven)、申请号为 60/761310的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
可选择固态发光体和任何发光物质以便产生任何希望的混合光。 以下文献描述了提供所需混合光的这种元件的合适组合的代表性示例
(1) 于2005年12月21日提交的、申请号为60/752555、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Antony Paul Van deVen和Gerald H. Negley)的美国专 利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(2) 于2005年12月21日提交的、申请号为60/752556、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Antony Paul Van deVen和Gerald H.Negle)的美国专 利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(3) 于2006年4月20日提交的、申请号为60/793524、题为"照明装置 和照明方法"(发明人AntonyPaulvandeVen和Gerald H. Negley)的美国专 利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(4) 于2006年4月20日提交的、申请号为60/793518、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Antony Paul van deVen和Gerald H. Negley)的美国专 利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(5) 于2006年4月20日提交的、申请号为60/793530、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Gerald H. Negley和Antony Paul vandeVen)的美国专 利申请，其全部内容通过引用结合于此；
21(6) 于2006年4月20日提交的、申请号为11/566440、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Antony Paul vande Ven和Gerald H. Negley;代理备审 案号931—035NP)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(7) 于2006年7月12日提交的、申请号为60/868986、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Antony Paul van deVen和Gerald H.Negley;代理备审 案号931—053PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(8) 于2006年11月7日提交的、申请号为60/857305、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Antony Paul vande Ven和Gerald H.Negley;代理备审 案号931—027PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；以及
(9) 于2007年2月22日提交的、申请号为60/891148、题为"照明装置 和照明方法、滤光器和滤光方法"(发明人Antony Paul van de Ven;代理备 审案号931—057PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
如这里所用的表达"感知为白色"表明正常人的视觉将光(即具有被"感 知为白色"的特征的光)感知为白色。
同样，如这里所用的表达"感知为非白色"意指正常人的视觉将光(即其特 征为"感知为白色"的光)感知为不是白色的(包括如米白色和除白色以外其 他的颜色)。
本发明的照明装置可以按任何需要的方式布置、安装以及供电，并可安装 在任何需要的外壳或元件上。熟练的技工熟悉各类布置、安装方案、供电设备、 外壳和元件，并且可结合本发明应用这种设置、方案、设备、外壳和元件。本 发明的照明装置可以电连接(或有选择地电连接)在任何需要的电源上，本领 域的技术人员熟悉这种电源的各种类型。
以下文献描述了照明装置的布置、用于安装照明装置的方案、用于给照明 装置供电的设备、照明装置的外壳、照明装置的固定设备和用于照明装置的电 源的代表性示例，它们均适用于本发明的照明装置
(1)于2005年12月21日提交的、申请号为60/752753、题为"照明装置" (发明人Gerald H. Negley、 Antony Paul van de Ven和Neal Hunter)的美国 专利申请，其全部内容通过引用结合于此；(2) 亍2006年5月5日提交的、申请号为60/798446、题为"照明装置" (发明人Antony Paul van deVen)(代理备审案号931—008)的美国专利申
请，其全部内容通过引用结合于此；
(3) 于2006年1月25日提交的、申请号为60/761879、题为"带冷却的 照明装置"的美国专利申请(发明人Thomas Coleman， Gerald H. Negley和 Antony Paul Van deVen)(代理备审案号931—007)，其全部内容通过引用结 合于此；
(4) 于2006年5月31日提交的、申请号为60/809461、题为"具有颜色 控制的照明装置及照明方法"(发明人Antony Paul van de Ven)(代理人 备审案号931—015)，其全部内容通过引用结合于此；
(5) 于2006年5月31日提交的、申请号为60/809595、题为"照明装置 和照明方法"(发明人Gerald H. Negley;代理备审案号931—018)的美国专 利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(6) 于2006年9月18日提交的、申请号为60/845429、题为"照明装置、 照明组件、灯具及其使用方法"(发明人Antony Paul van de Ven;代理备审 案号931一019PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(7) 于2006年9月21日提交的、申请号为60/846222、题为"照明组件 及其安装方法和代替光的方法"(发明人Antony Paul van de Ven和Gerald H. Negley;代理备审案号931—021PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用 结合于此。
这里所用的表达"照明装置"除了它要能发光之外不具有任何限制性。即 照明装置可以是照射-一定面积或容积(如房间、游泳池、仓库、方向灯 (indicator)、路面、车辆、路面标记、广告牌、大船、小艇、航行器、运动场、 树、窗户、院子等)的装置、方向照明装置、或照射围栅的一个装置或一系列 装置，或用于边缘照明或背面照明的装置(如背光广告、标志、LCD显示)， 或任何其他发光装置。
本发明还涉及受到照射的围栅(其容积可受到均匀或不均匀的照射)，包 括封闭空间和至少一个根据本发明的照明装置，其中照明装置(均匀或不均匀
23地)照射至少所述围栅的一部分。
本发明还涉及受到照射的表面，包括表面和根据本发明的至少一个照明装 置，其中照明装置照射至少所述表面的一部分。
本发明还涉及受到照射的区域，包括从由以下项构成的组中选择的至少一
个区域游泳池、房间、仓库、方向灯(indicator)、路面、车辆、路面标记、
广告牌、大船、小艇、航行器、运动场、树、窗户、路灯柱，在它们之中或之 上安装了至少一个如这里所述的照明装置。
根据本发明的装置还可包括一个或多个长使用寿命的制冷装置(如有很长
使用寿命的风扇)。这种长期制冷装置可包括像"中国式风扇(Chinese fan)" 使空气流动的压电或磁阻材料(如MR、 GMR和/或HMR材料)。在根据本 发明对装置进行制冷时，通常，只要有足够量的空气打破边界层便可使得温度 从10度降到15度。由此，在这种情况下通常不需要强风或大流体流速(大型 CFM)(由此不需要常规的风扇)。
在根据本发明的一些实施例中，可采用如以下文献中所描述的任何特征如 电路于2006年1月25日提交的、申请号为60/761879、题为"带冷却的照 明装置"的美国专利申请(发明人Thomas Coleman,GeraldH. Negley和Antony Paul Van de Ven)，其全部内容通过引用结合于此。
根据本发明的装置还可包括次级光学器件以进一步改变发射光的发射性 质。这种次级光学器件是本领域那些技术人员熟悉的，因此这里不必详细描述， 如果需要的话可采用任何类型的次级光学器件。
根据本发明的设备可进一步包括传感器或充电设备或照相机等。例如，本 领域技术人员熟悉并已经在使用可检测一个或多个事件的设备(举例来说，运 动检测器，其可探测物体或人的运动)，以及响应所述检测，该设备触发光线 照射和安全照相机的激活等。作为典型实施例，根据本发明的一种设备可包括 有根据本发明的照明装置和运动传感器，并可这样构建(1)当光线照射时， 如果运动传感器探测到运动，激活安全照相机记录探测到运动的位置或其附近 的可视化数据(visual data);或(2)如果运动传感器探测到运动，发出光线 为探测到运动的位置或其附近照明，并激活安全照相机记录探测到运动的位置或其附近的可视化数据等。
图4是根据本发明的第一方面的照明装置的第一实施例的示意图。
参照图4，其中显示了一种照明装置，其包括热传导元件(heat spreading dement) 11 (由铝构成)、绝缘区域12 (通过对铝热传导元件的表面进行阳极 电镀处理而在其上形成)、高反射表面13 (通过刨光铝热传导元件的表面而在 其上形成)、由铜构成的导电迹线(conductive trace) 14、由镀银的铜(或镀银 的低碳钢)构成的引线框15、封装的LED 16a,16b (以下将更详细地说明)、 具有漫反射光的散射表面的反射锥体17 (MCPET⑧生产、并由日本公司 Furukawa经销)和漫反射元件18 (漫反射元件18完成光散射功能)。
热传导元件11的厚度大约为10mm。
反射锥体17的厚度大约为lmm。
漫反射元件18大约为0.2mm厚，并由玻璃(或塑料)制成。
图4所示的装置还包括导电迹线14下的绝缘元件28。绝缘元件28大约
为250|im厚，并由T-Lam 的T-pregTM(参见网址www. ewh. Ieee .org soc/ cpmt
presentations /cpmt0412 .pdf)审U成。
如图4所示的装置包括三个串联的LED发光体串。
连接至第一串LED发光体的是电流调节器、47个红LED 16a (图6中更 详细地显示)和21个淡绿-淡黄发光体16b (每个包括蓝LED和宽光谱发光物 质)(图7中更详细地显示)。
连接至第二串LED发光体的是电流调节器、0个红LED和51个淡绿-淡 黄发光体16b (如上所示)。
连接至第三串LED发光体的是电流调节器、0个红LED和51个淡绿-淡 黄发光体16b (如上所示)。
各个红LED 16a上的压降大约为2V。
各个蓝LED上的压降大约为3V。
各个电流调节器上的压降大约为7V。
将流经第一串LED发光体的电流调节至大约20mA。
将流经第二串LED发光体的电流调节至大约20mA。将流经第三串LED发光体的电流调节至大约20mA。
漫反射元件18设在距离热传导元件11大约2英寸的位置处。漫反射元件 18附着于反射锥体17的顶部区域。绝缘元件28也附着于反射锥体17的底部 区域。
热传导元件ll用于传播热量，充当散热片，将热量从LED中散失出去。 类似地，反射锥体17用作散热片。此外，反射锥体17包括脊19以提高其反 射特性。
图5是沿图4中的平面V-V的剖面图(且未按与图4相同比例绘制)。 如图5所示，各个红LED 16a由五个或六个淡绿-淡黄发光体16b包围， 即红LED 16a和淡绿-淡黄发光体16b通常横向设置成排并且彼此基本上均匀 地隔开，每排与下一相邻排(在经线方向上)的横向偏移距离是横向相邻的发 光二极管之间距离的一半，其中在多数位置中，两个淡绿-淡黄发光体16b设 在每个红LED 16a与同排中相邻的最近的红LED 16a之间，且每排中的红LED 16a与下一相邻排(在纵向上)中最近的红LED16a的偏移距离是横向隔开的 相邻发光二极管之间距离的1.5倍。每排中每个相邻LED之间间隔大约为 6mm。
图6是图4和图5所示实施例中采用的红LED 16a的截面图。 参照图6，各个红LED 16a包括红发光二极管芯片21 (由台湾Epistar供 应、尺寸为14密耳X14密耳，其包括AlInGaP且亮度不少于600mcd)，引线 框15具有反射表面22、铜线23和封闭区域24。反射表面22由银制成。封闭 区域24由环氧树脂(HysolOS4000)制成。红LED 16a几乎是饱和的，即它 们的纯度至少为85%，术语"纯度"的含义是本领域的技术人员众所周知的， 且用以计算纯度的过程是本领域的技术人员公知的。红LED 16a发出光的主 波长范围在大约612nm至大约625nm。
图7是图4和图5中所示的实施例所采用的淡绿-淡黄发光体16b之一 的截面图。
参照图7，每个淡绿-淡黄发光体16b包括蓝发光二极管芯片31 (即科锐 XT LED (C460XT290)晶片，峰值波长范围在约450ran至约465nrn之间且光功率大于24mW)、具有反射表面32的引线框15、铜线33、封闭区域34和宽 光谱发光物质35。反射表面32由银制成。封闭区域34由环氧树脂(Hysol OS 400)或GE/东芝硅胶(Toshiba Invisil) 5332制成。发光物质35包括由 QMK58/F-U1 YAG:Ce构成的发光材料其是通过将磷光体(Teck-UK)分散 在由环氧树脂(HysolOS400)或东芝硅胶(ToshibaInvisil) 5332制成的胶合 物中制成的。发光材料装入胶合物中，装载量的范围是胶合物和发光材料的总 重量的约10%至约12%。发光材料颗粒的颗粒大小范围在约1.6pm至约8.6pm 之间，平均颗粒大小范围在约4nm至约5pm之间。发光物质35与芯片31隔 开一段距离，其范围在从约100jom至约750^m (例如从约500,至约5(Vm， 如约75(^m)之间。蓝光芯片31发出峰值波长范围在从450nm至约465nm之 间的光。
发光物质35发出的组合的光(即包括蓝光芯片31发出的经过发光物质的 蓝光和发光材料在受蓝光芯片31发出的光激发发出的光的混合光)，对应于 1931CIE色度图上颜色坐标为x， y的点，所述坐标用于定义1931CIE色度图 上由第一线段、第二线段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的一 点，所述第一线段将第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三 点，所述第三线段将第三点连接至第四点，所述第四线段连接将第四点连接至 第五点，且所述第五线段将第五点连接至第一点，所述第一点的x， y坐标为 0.32， 0.40，所述第二点的x， y坐标为0.36， 0.48，所述第三点的x， y坐标 为0.43， 0.45，所述第四点的x， y坐标为0.42， 0.42，且所述第五点的x， y 坐标为0.36， 0.38，具体的示例包括对于2850K的光该点的x， y颜色坐标 为0.3706， 0.4370;和对于3400K的光，该点的x， y颜色坐标为0.3550， 0.4089。
图8-图11显示了根据本发明照明装置的第二实施例。图8是第二实施例 的照明装置的部分切掉的视图。图9是照明装置的剖面图，其中其形状与图8 所示的装置稍有不同，但是下述说明同样可以应用之。
参照图9，照明装置包括光引擎外壳(light engine housing) 41。该装置还 包括第一装配夹(mounting clip) 42、第二装配夹43和第三装配夹44 (装配 夹44在图9中不可见)。
27光引擎外壳41包括可由爱迪生式插座(Edison socket)容纳的螺纹电连接区 域(screw thread electrical connection region) 46。
光引擎外壳41包括上壳59和下壳60。下壳60的内部包括(见图8)(向 内)由MCPET⑧(聚乙烯对苯二酸盐制成的泡沫薄片)制成的反射锥体58。
该装置包括光引擎，该光引擎包括多个LED 68、镇流器69、电路板70 和热传输区域71 。热传输区域包括具有分散的SiC颗粒的环氧树脂。各个LED 68包括一对导电支架，其延伸通过电路板70 (并且其焊接在电路板70上的导 电区域处)并进入热传输区域71中。
镇流器69的第一区域电连接至电连接区域46，镇流器69的第二区域电连 接至光引擎。镇流器69包括电路，在将第一电压功率提供给第一镇流器的第 一区域时，该电路输出第二电压功率给将其提供给光引擎。 本发明的照明装置还包括光漫反射体79。
光引擎外壳的外表面具有多个散热片80 (图10中更容易看见)以协助光 引擎外壳的热量散失。
照明装置包括多串(如三串)LED发光体串。
连接至第一串LED发光体的是电流调节器和多个(如六个)淡绿-淡黄发 光体。各个淡绿-淡黄发光体包括蓝LED和发光物质，发光物质包括掺有Ce、 Pr禾口/或Gd的YAG。
连接至第二串LED发光体的是电流调节器和具有不同比例关系的红LED 和淡绿-淡黄发光体，如零个红LED和多个(如六个)淡绿-淡黄发光体。
连接至第三串LED发光体的是电流调节器和具有不同比例的红LED和淡 绿-淡黄发光体，如多个(如三十个)红LED和零个淡绿-淡黄发光体。
三串LED电连接至公共电源线，借此它们可被同时驱动。利用每串LED 上的电流调节器，可调节提供给每串LED的电流。
各个LED发光体包括安装在由镀银的铜制成的反射杯上的LED芯片。各 个红LED发出的光具有基本上相同的主波长。
至少一些淡绿-淡黄LED各自由红发光体包围。
图ll是上壳的透视图，上壳包括其中设有镇流器(未显示)的凹穴81。
28这里所述的照明装置中的任意两个或两个以上的结构部分可集成。这里所 述的照明装置中的任意结构部分均可在两个或两个以上部分中提供(根据需要 它们可结合在一起)。同样，任何两个或两个以上的功能可同时执行，和/或任 何功能可按一系列步骤执行。
权利要求
1、一种照明装置，其特征在于，所述照明装置包括至少一个固态发光体，所述照明装置在用第一瓦特数供电时发出光效至少为每瓦特电60流明的输出光。
2、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述输出光的亮度至少 为300流明。
3、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述输出光的亮度至少 为500流明。
4、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述输出光感知为白色。
5、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述输出光感知为非白色。
6、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述输出光的CRI Ra 至少为90。
7、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置在用所述 第一瓦特数供电时发出光效至少为每瓦特电70流明的输出光。
8、 如权利要求7所述的照明装置，其特征在于，所述输出光的亮度至少 为300流明。
9、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置在用所述 第一瓦特数供电发出光效至少为每瓦特电80流明的输出光。
10、 如权利要求9所述的照明装置，其特征在于，所述输出光的亮度至少 为300流明。
11、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述固态发光体是第一 发光二极管。
12、 如权利要求l所述的照明装置l，其特征在于，所述照明装置包括多 个发光二极管，所述多个发光二极管包括所述第一发光二极管。
13、 如权利要求12所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括 多个发光物质。
14、 如权利要求13所述的照明装置，其特征在于，各个所述发光物质设 在至少一个所述发光二极管内约75(Vm处。
15、 如权利要求12所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括 至少一个电源线，至少第一组所述发光二极管直接或可切换地电连接至所述电 源线，所述第一组发光二极管和所述电源线上任何其他元件的压降位于是标准 电源插座电压的1.3至1.5倍之间。
16、 如权利要求15所述的照明装置，其特征在于，所述标准电源插座电 压是110VAC。
17、 如权利要求15所述的照明装置，其特征在于，所述第一组发光二极 管和所述电源线上任何其他元件上的压降位于所述标准电源插座电压的1.410 至1.420倍之间。
18、 如权利要求15所述的照明装置，其特征在于，所述第一组发光二极 管中的所述发光二极管设置成沿所述电源线串联。
19、 如权利要求15所述的照明装置，其特征在于，所述第一组发光二极 管包括多个所述发光二极管。
20、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于所述照明装置还包括至少 一个发光物质。
21、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，如果所述照明装置由所 述第一瓦特数供电，由可发出主波长处于600nm至700nm范围之外的光的所 述至少一个固态发光体发出的、离开所述照明装置的所有光的混合光将会具有 x， y颜色坐标，所述颜色坐标定义了 1931CIE色度图上由第一线段、第二线 段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的点，所述第一线段将第一 点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将第三 点连接至第四点，所述第四线段连接将第四点连接至第五点，且所述第五线段 将第五点连接至第一点，所述第一点的x， y坐标为0.32， 0.40，所述第二点 的x， y坐标为0.36， 0.48，所述第三点的x， y坐标为0.43， 0.45，第四点的 x， y坐标为0.42， 0.42，且第五点的x， y坐标为0.36， 0.38。
22、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括至少一个发光物质，且如果所述照明装置由所述第一瓦特数供电，由可发出主波长处于600nm至700nm范围之外的光的所述至少一个固态发光体发出的、离 开所述照明装置的所有光和由可发出主波长处于600nm至700nm范围之外的 光的所述至少一个发光物质发出的、离开所述照明装置的所有光的混合光将会 具有x， y颜色坐标，所述颜色坐标定义了 1931CIE色度图上由第一线段、第 二线段、第三线段、第四线段和第五线段围成的区域内的点，所述第一线段将 第一点连接至第二点，所述第二线段将第二点连接至第三点，所述第三线段将 第三点连接至第四点，所述第四线段连接将第四点连接至第五点，且所述第五 线段将第五点连接至第一点，所述第一点的x， y坐标为0.32， 0.40，所述第 二点的x， y坐标为0.36， 0.48，所述第三点的x， y坐标为0.43， 0.45，第四 点的x， y坐标为0.42， 0.42，且第五点的x， y坐标为0.36， 0.38。
23、 一种围栅，其特征在于，所述围栅包括封闭空间和至少一个如权利要 求1-22任一项所述的照明装置，如果所述照明装置被点亮时，则所述照明装 置将会照射至少一部分所述围栅。
24、 一种照明元件，其特征在于，所述照明元件包括表面和至少一个如权 利要求1-22任一项所述的照明装置，如果所述照明装置被点亮时，则所述照 明装置将会照射至少一部分所述表面。
25、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置在用所述 第一瓦特数供电时，发出光效至少为每瓦特电85流明的输出光。
26、 如权利要求25所述的照明装置，其特征在于，所述输出光的亮度至 少为300流明。
27、 如权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述输出光被感知为暖 白色。
28、 一种照明方法，其特征在于，所述方法包括用第一瓦特数给照明装置 供电，所述照明装置发出光效至少为每瓦特电60流明的输出光。
29、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述输出光的亮度至少为 300流明。
30、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述输出光的亮度至少为500流明。
31、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述输出光被感知为白色。
32、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述输出光被感知为非白色。
33、 如权利要求28所述的方法，其特征在于所述输出光的CRIRa至少为90。
34、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述照明装置在用所述第 一瓦特数供电时，发出光效至少为每瓦特电70流明的输出光。
35、 如权利要求34所述的方法，其特征在于所述输出光的亮度至少为300 流明。
36、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述照明装置在用所述第 一瓦特数供电时，发出光效至少为每瓦特电80流明的输出光。
37、 如权利要求36所述的方法，其特征在于所述输出光的亮度至少为300 流明。
38、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述固态发光体是第一发 光二极管。
39、 如权利要求38所述的方法，其特征在于，所述照明装置包括多个发 光二极管，所述多个发光二极管包括所述第一发光二极管。
40、 方法如所述权利要求39，其特征在于，所述照明装置还包括多个发 光物质。
41、 如权利要求40所述的方法，其特征在于，各个所述发光物质设在至 少一个所述发光二极管内大约750)im处。
42、 如权利要求39所述的方法，其特征在于，所述照明装置还包括至少 一个电源线，至少第一组所述发光二极管直接或可切换地电连接至所述电源 线，所述第一组发光二极管以及沿所述电源线上的任何其他元件的压降在1.3 至1.5倍所述供电电压之间。
43、 如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述供电电压是110VAC。
44、 方法如权利要求42所述，其特征在于，所述第一组发光二极管以及沿所述电源线上的任何其他元件的压降在1.410至1.420倍所述供电电压之间。
45、 如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述第一组发光二极管中 的发光二极管串联在所述电源线上。
46、 如权利要求42所述的方法，其特征在于，所述第一组发光二极管包 括多个所述发光二极管。
47、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述照明装置还包括至少 一个发光物质。
48、 如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述照明装置在用所述第 一瓦特数供电时，发出光效至少为每瓦特电85流明的输出光。
49、 如权利要求48所述的方法，其特征在于，所述输出光的亮度至少为 300流明。
50、 如权利要求48所述的方法，其特征在于，所述输出光被感知为暖白色 。
全文摘要
本发明提供了一种照明装置，其发出光效至少为每瓦特60流明的光。所述照明装置包括至少一个固态发光体，一个或多个发光二极管，并可选地还包括一个或多个发光物质。在一些实施例中，输出光的亮度至少为300流明。在一些实施例中，输出光的CRI Ra至少为90，此外，本发明还提供了一种照明方法，其包括给照明装置供电，使其发出光效至少为每瓦特60流明的光。
文档编号F21V9/00GK101589268SQ200780019700
公开日2009年11月25日 申请日期2007年5月30日 优先权日2006年5月31日
发明者安东尼·保罗·范德温, 托马斯·G.·科尔曼, 杰拉尔德·H.·尼格利 申请人:科锐Led照明科技公司