CN101617411A - 照明装置及照明方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种照明装置(10)，包括固态发光体(11)和滤光器(12)。固态发光体(11)发射的光中至少有一部分到达滤光器(12)，且其中至少有一部分光将通过滤光器(12)。同时，该照明装置进一步包括发光材料(luminophoric material)(13)，发光材料(13)吸收至少一些所述第一部分光，并接着发出光，这些发光材料(13)发出的光至少有一部分直接射向滤光器(12)并被其反射。本发明还涉及照明方法，包括点亮上述装置的固态发光体(11)。另外，还涉及照明装置，包括固态发光体(11)、发光材料(13)和滤光构件(12)；所述滤光构件(12)允许所述固态发光体(11)发出的光的至少一部分通过，并反射在所述发光材料(13)被激发后发出的第二部分光。

Description

照明装置及照明方法
相关申请的交叉引用
本申请要求申请日为2006年11月30日、申请号为60/861,830的美国临时专利申请的优先权，并在此将该美国临时专利申请的全文引用入本申请中。
技术领域
本发明涉及一种照明装置，更具体地说，涉及一种包括一个或多个固态发光体的照明装置。在某些方面，本发明涉及一种包括一个或多个LED芯片和一种或多种发光材料(luminescent material)的照明装置。本发明还涉及照明方法。
背景技术
在美国，每年有很大比例的(有人估计大约有25％)电量被用于照明。因此，需要提供高能效的照明。众所周知地，白炽灯泡是非常低能效的光源——其消耗的电能中大约90％作为热量散发而不是转换成光能。荧光灯泡虽然比白炽灯泡能效高(乘以系数10)，但是与固态发光体相比(如发光二极管)，其能效依然较低。此外，与固态发光体的正常使用寿命相比，白炽灯泡的使用寿命相对较短，也就是，一般约为750-1000小时。与其相比，发光二极管的使用寿命一般为50,000-70,000小时。与白炽灯泡相比，荧光灯泡具有较长的使用寿命(例如，10,000-20,000小时)，但是其颜色再现效果较差。一般采用显色指数(CRI Ra)来衡量颜色再现。
CRI Ra是关于一个照明系统的显色与基准辐射体在由8个基准色彩照明时的显色相差程度如何的相对测量的修正平均值，即，它是物体在受到特定灯照射时表面色移的相对测量值。如果照明系统照射的一组测试颜色的颜色坐标与基准辐射体照射的相同测试色的坐标相同，则CRI Ra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CRI Ra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，司机响应时间会因为较低的CRI Ra而明显减少(对于任何特定亮度，易辨认性会随较低的CRI Ra而降低)。几种类型的特定照明装置的CRI Ra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，司机响应时间会因为较低的CRI Ra而明显减少(对于任何特定亮度，易辨认性会随较低的CRI Ra而降低)。传统灯具面临的另一问题是需要定期更换照明装置(例如灯泡等)。当接近灯具非常困难(举例来说，位于拱形天花板、桥、高大建筑、交通隧道)和/或更换费用相当高时，这个问题变得尤为突出。传统灯具的使用寿命一般约为20年，对应的发光器件至少要使用约44,000小时(基于20年中每天使用6小时)。一般发光器件的使用寿命非常短，这样使得对其需要进行周期性更换。
因此，由于这样或是那样的原因，一直在努力发展可使用固态发光体代替白炽灯、荧光灯和其他发光器件并得到广泛应用的方法。另外，对于已经在使用的发光二极管(或其他固态发光体)，一直在努力改进其能率、显色指数(CRIRa)、对比度、光效(1m/W)和/或服务周期。
发光二极管是众所周知的半导体器件，其可将电流转换成光。多种发光二极管被用于不断增加的不同领域以达到更大范围的目的。更具体地说，发光二极管是在p-n节结构之间产生电势差时发光(紫外线、可见光或红外线)的半导体器件。已经有多种制造发光二极管的方法并具有多种相关结构，并且本发明可采用这些器件。例如，《半导体器件物理学》(Physicsof Semiconductor Devices，1981年第2版)的第12-14章和《现代半导体器件物理学》(Modern Semiconductor Device Physics，1998年)的第7章中介绍了各种光子器件，包括发光二极管。
在此，术语“发光二极管”是指基本的半导体二极管结构(也就是，芯片)。已获得普遍承认并且在商业上出售(例如在电子器件商店中出售)的“LED”通常表现为由多个部件组成的“封装”器件。这些封装器件一般包括有基于半导体的发光二极管，例如但不限于美国专利4,918,487、5,631,190和5,912,477中所公开的各种发光二极管，以及引线连接和封装该发光二极管的封装体。众所周知地，发光二极管通过激发电子穿过半导体有源(发光)层的导带(conduction band)和价带(valence band)之间的带隙(band gap)来发光。电子跃迁产生的光线的波长取决于带隙。因此，发光二极管发出的光线的颜色(波长)取决于发光二极管的有源层的半导体材料。虽然发光二极管的发展以各种方式革新了整个照明工业，发光二极管的某些特征已经显现出来并对现有技术发出挑战，但是某些特征并没有完全开发出来。例如，任何特定发光二极管的发光光谱一般集中在单个波长(由发光二极管的组成和结构决定)，这比较适合某些应用，但是却不适合另外一些应用(举例来说，用于提供照明，这样的发光光谱提供非常低的CRI Ra)。
因为人类可感知的白光必须是两种或两种以上颜色(波长)的光线的混合，并不可能改进单个发光二极管结点以使之发出白光。现已制造出具有由各个红、绿和蓝光二极管形成的发光二极管像素的“白”光二极管灯。其他已生产出的“白”光二极管包括：(1)生成蓝光的发光二极管和(2)受发光二极管发出的光线激发生成黄光的发光材料(举例来说，磷光体)，当蓝光和黄光混合时，可生成人类可感知的白光。
CIE 1931色度图(在1931年建立的原色国际标准)和CIE 1976色度图(类似于1931色度图但对其进行如下更改：色度图中相似的距离表示相似的颜色感知区别)提供可用于将颜色定义成原色加权和的有用参考。因此，可单独使用或以任何组合来使用发光二极管，也可选择性地将其与一种或多种发光材料(举例来说，磷光体和闪烁物质)和/或滤波器共同使用以生成具有任意的可感知颜色的光线(包括白色)。因此，现在正在努力的领域是使用发光二极管光源取代现有的光源，例如，以改进能效、显色指数(CRI)、光效(1m/W)和/或服务周期，但并不限于特定颜色的光或特定颜色混合的光。
本发明的各个方面可在1931CIE(国际照明委员会)色度图或1976CIE色度图上表示出来。图1示出了1931CIE色度图。图2示出了1976CIE色度图。图3示出了1976CIE色度图的放大部分以更详细地显示黑体轨迹。本领域技术人员都熟悉这些图，并且这些图都是很容易得到的(例如，可通过在因特网上检索CIE色度图获得)。
CIE色度图以两个CIE参数x和y(在1931图的例子中)或u，和v，(在1976图的例子中)的形式绘制出了人类颜色感知。例如，对于CIE色度图的技术描述，可参见“物理科学和技术百科全书”卷7，230-231，罗伯特等著，1987(″Encyclopedia of Physical Science and Technology″，vol.7，230-231，Robert AMeyers ed.，1987)。光谱色分布在轮廓空间的边缘周围，其包括所有人眼可感知的所有颜色。边界线表示光谱色的最大饱和度。如上所知，1976CIE色度图与1931CIE色度图类似，其区别在于1976色度图中相似的距离表示相似的感知色差。
在1931图中，可采用坐标来表示从图上一个点的偏移，或者为了对感知的色差的程度给出指示，可采用麦克亚当椭圆(MacAdam ellipses)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，从1976图上一点的偏移可以坐标u，和v，的形式表示，举例来说，到该点的距离＝(Δu’2+Δv’2)1/2，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。
很多书籍和出版物中详细地解释了图1-3中示出的色度坐标和CIE色度图，如巴勒特的《荧光灯磷光体》的98-107页，宾西法尼亚州大学出版社，1980(K.H.Butler，″Fluorescent Lamp Phosphors″，The Pennsylvania StateUniversity Press 1980)，布勒斯等的《发光材料》的109-110页，施普林格，1994(G.Blasse et al.，″Luminescent Materials″，Springer-Verlag 1994)，在此全文引用以作参考。
沿黑体轨迹的色度坐标(也就是，色点)遵循普朗克(Planck)公式E(λ)＝Aλ-5/(e(B/T)-1)，其中E是发射强度，λ是发射波长，T是黑体的颜色温度，A和B是常数。位于黑体轨迹上或附近的色度坐标发出适合人类观察者的白光。1976CIE图包括沿着黑体轨迹的温度列表。该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。当受热物体开始发出可见光时，其首先发出红光，然后是黄光，接着是白光，最后是蓝光。会发生这种情况是因为与黑体辐射源的辐射峰值相关的波长会随着温度的升高而变短，这符合维恩位移定理(Wien Displacement Law)。这样，可采用色温的形式来描述可发出位于黑体轨迹上或附近光线的发光体。
对本领域技术人员来说，已知存在多种可用发光材料。例如，磷光体就是一种发光材料，当其受到激发光源的激发时，可发出对应光线(例如，可见光)。在多数情况中，对应光线的波长不同于激发光的波长。发光材料的其他例子包括闪烁物质、日辉光带(day glow tape)和在紫外线的激发下发出可见光的油墨。本申请所使用的表述“发光荧光体(lumiphor)”，指的是任何发光元件，即任何具有发光材料的元件。
发光材料可分类成下迁移(down-converting)材料，也就是将光子迁移到较低能级(更长的波长)的材料，或上迁移材料，也就是将光子迁移到较高能级(更短的波长)的材料。通过向纯净或透明的封装材料(例如，基于环氧树脂、硅树脂、玻璃或金属氧化物的材料)中加入前述的发光材料来使得LED器件内包含发光材料，例如通过涂覆或混合工艺。
例如，传统的发光二极管灯泡的典型实施例可包括发光二极管芯片、用以罩着该发光二极管芯片的子弹形透明壳体、提供电流给该发光二极管芯片的引线、以及用于将发光二极管芯片发出的光线反射到同一方向的杯形反射器，其中采用第一树脂部件封装该发光二极管芯片，然后用第二树脂部件进一步封装该第一树脂部件。可这样获得第一树脂部件：采用树脂材料填满杯形反射器，并在将发光二极管芯片安装到所述杯形反射器的底部上后使其凝固，然后通过金属线将该发光二极管芯片的阴极和阳极电连接到引线。将发光材料沉积在所述第一树脂部件内，这样在受到发光二极管芯片发出的光线A激发后，受激发的发光材料可发出荧光(光线B，光线B的波长比光线A更长)。光线A的一部分穿透包含磷光体的第一树脂部件，最后可获得光线A和B的混合光线C，用于照明。
从如上内容可知，“白光LED”(也就是，可被感知成白色或近似白色的光线)可作为白炽灯的潜在替代品。白光LED灯的典型实施例包括由氮化铟镓(InGaN)或氮化镓(GaN)制成的蓝光二极管芯片的封装件，涂覆有磷光体，比如钇铝石榴石(YAG)。在这样一个LED灯中，蓝光二极管芯片可生成波长约为450nm的发射光线，在接收到该发射光线后，磷光体生成波峰为约550nm的黄色荧光。例如，在某些设计中，可这样制作白光二极管：在蓝光半导体发光二极管的光线出射面上形成陶瓷磷光体层。从发光二极管发出的蓝光的一部分穿过磷光体，一部分被磷光体吸收，使磷光体在受到激发后发出黄光。发光二极管发出的蓝光中直接穿透磷光体的部分和磷光体发出的黄光混合。观察者观察到的该黄光和蓝光的混合光线为白光。
从如上内容可知，在另一类型的LED灯中，发出紫外线的发光二极管芯片与生成红(R)、绿(G)和蓝光线(B)的磷光体材料混合。在这样一种“RGBLED灯”中，发光二极管芯片发出的紫外线激发磷光体材料，使得磷光体发出红、绿和蓝光线，当这些光线混合后，人眼看到的混合光线就是白光。因此，可得到作为三种光线的混合光的白光。
现有技术中已经提出了将现有的LED封装件和其他电子器件组装到一个器件中的设计。在这样的设计中，封装的LED贴装到电路板上，电路板装配到散热器上，再将该散热器装配到具有所需驱动电子元件的装置外壳中。在很多例子中，还需要附加光学器件(仅次于封装件)。
目前仍然需要不断发展利用固态发光体进行照明的方法(如LED)，以提供具备更高能效和可接受的显色指数(CRI Ra)的光。
发明内容
在常规照明装置中，包括一个固态发光体(如LED芯片)和一个发光荧光体(如LED封装)，相当一部分(例如，在多数情况下可达20％至25％或以上)的激发光(即LED发出的光)从发光荧光体反射(后散射)回固态发光体。散射回固态发光体(如LED芯片)本身的后散射光再次从固态发光体发出的可能性非常小，因此这种后散射将导致系统能量的损失。
此外，发光荧光体的光转换是全向性的，因此，总的来说，50％的光可以从光源向外射出，而其它50％的光直接回光源。
另外，如果发光荧光体太厚，和/或其包含的发光材料太大，则可能会出现“自吸收”的现象。当封装层内的散射光停留在封装层中时将发生自吸收，从而将激发其他荧光材料颗粒，并最终被吸收或被以其他方式阻止其逃逸出照明装置，从而降低性能(强度)和效率。此外，如果荧光材料的颗粒太大，荧光材料的颗粒可能会导致从激发源(如LED芯片)和发光荧光体发出的光都发生散射，而这种情况是不愿意出现的。
如下述讨论，在本发明的某些实施例中，提供了一种照明装置，其包括固态发光体，滤光器和发光荧光体，其中固态发光体激发的大部分或所有的光将通过滤光器，且一部分光被发光荧光体吸收，接着从发光荧光体发出后又返回固态发光体的光中有一部分被滤光器反射，因此其能从照明装置中逃逸出来。
本发明的第一方面，提供了一种照明装置，包括：
至少第一固态发光体；
至少第一滤光器；
所述第一固态发光体与所述第一滤光器设置成彼此相邻，使得如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固体发光体将发出第一固态发光体光，所述第一固态发光体光中至少有一部分将到达所述第一滤光器。在本发明的第一方面中，所述第一滤光器至少允许一些波长在第一固态发光体光波长范围(即第一固态发光体发出的光的波长)内的光通过，并反射至少一些波长在第一固态发光体光波长范围外的光；使得如果第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体发出所述第一固态发光体光，则所述第一固态发光体光中至少有一部分将通过所述第一滤光器。
在根据本发明的第一方面的某些实施例中，所述第一固态发光体为LED芯片。
在根据本发明第一方面的某些实施例中，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出第一固态发光体光，且至少90％的所述第一固态发光体光将通过所述第一滤光器。
在根据本发明第一方面的某些实施例中，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出峰值波长范围从245nm到580nm的第一固态发光体光；在某些实施例中为380nm到490nm。
在根据本发明第一方面的某些实施例中，第一滤光器被安装在第一固态发光体上(如，安装在LED芯片上)。
在根据本发明第一方面的某些实施例中，所述第一滤光器直接与所述第一固态发光体接触。
在根据本发明第一方面的某些实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光荧光体，且所述第一发光荧光体设置成与所述第一固态发光体和所述第一滤光器相邻，使得如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固体发光体发出第一固态发光体光；所述第一固态发光体光中至少有第一部分将通过所述第一滤光器，并被所述第一发光荧光体吸收，从而激发所述第一发光荧光体使其发出第一发光荧光体光，且第一发光荧光体光中至少有一部分被所述第一滤光器反射。在某些这样的实施例中，如果所述第一固态发光体被点亮：
(1)至少50％(某些情况至少60％，某些情况至少70％，某些情况至少80％，某些情况至少90％)的第一固态发光体光将通过第一滤光器，且至少20％(某些情况至少30％，某些情况至少40％，某些情况至少50％)的到达第一滤光器的第一发光荧光体光被第一滤光器反射；和/或
(2)所述第一固态发光体将发出峰值波长范围从245nm到580nm的第一固态发光体光；
所述第一固态发光体光中至少有一部分将通过所述第一滤光器并被所述第一发光荧光体吸收，从而激发所述第一发光荧光体使其发出主波长在从555nm到700nm范围内的第一发光荧光体光；且
至少一部分所述第一发光荧光体光将被所述第一滤光器反射。
在根据本发明第一方面的某些实施例中，如果所述至少第一固态发光体被点亮来产生第一照明，所述第一照明中的第一部分光没有被发光荧光体吸收而是射出照明装置；所述第一照明中的第二部分光被所述至少一个发光荧光体下迁移——所述至少一个发光荧光体在被激发时，能发出具有波长范围从555nm到585nm的下迁移光——使得(1)第一照明中的第一部分光和(2)没有被任何其他发光荧光体吸收的下迁移光组成混合光，该混合光的色度坐标x，y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，所述第四线段将第四点连接至第五点，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，第五点的x，y坐标为0.36，0.38。在某些这样的实施例中，照明装置进一步包括(1)一个或多个附加的固态发光体(被点亮时发出主波长在从600nm到630nm范围内的光)和/或(2)一个或多个附加的发光荧光体(被激发时发出主波长在从600nm到630nm范围内的光)，所述一个或多个附加的固态发光体(如果被点亮)发出的光和/或一个或多个附加的发光荧光体发出的光，连同(1)第一照明中的第一部分光和(2)没有被任何其他发光荧光体吸收的下迁移光组成的混合光的组合，位于1931CIE色度图的黑体轨迹上的至少一个点的十个麦克亚当椭圆内，(例如，当给一根电源线供电时，电连接至少一个第一固态发光体)。
本发明的第二方面，提供了一种照明方法，包括：
点亮至少一个第一固态发光体来产生第一固态发光体光，所述第一固态发光体设置成与第一滤光器相邻，使得所述第一固态发光体光中至少有一部分通过所述第一滤光器；
所述第一固态发光体及所述第一滤光器设置成与第一发光荧光体相邻，使得第一部分所述第一固态发光体光的至少一部分被所述第一发光荧光体吸收，从而激发所述第一发光荧光体并使其发出第一发光荧光体光，且第一发光荧光体光中至少有一部分被所述第一滤光器反射。
本发明进一步涉及一种包围空间，包括一封闭空间和至少一个上述照明装置，所述照明装置在被点亮时将照亮所述包围空间的至少一部分。
本发明进一步涉及一种结构，包括一表面和至少一个上述照明装置，所述照明装置在被点亮时将照亮所述表面的至少一部分。
本发明还涉及一块照明区域，包括下述在其内部或上部安装了上述照明装置的区域中的至少一个；所述区域为建筑，游泳池或温泉浴场，房间，一间仓库，指标，一条道路，停车场，一辆车，标志，道路标志，广告牌，一艘船舶，玩具，镜子，一艘船艇，电子设备，船，一架飞机，体育场，一台计算机，偏远的音频设备，远程视频设备，一部手机，一棵树，窗口，液晶显示屏，洞穴，一条隧道，庭院或灯柱。
本发明的某些实施例中，从照明装置发出的所有光组成的混合光将拥有1931CIE色度图上的一个色度坐标x，y，该坐标定义了位于1931CIE色度图的黑体轨迹上的至少一个点的七个麦克亚当椭圆内的点，和/或拥有色度坐标u’，v’，该坐标定义了与1976CIE色度图的黑体轨迹上至少一个点相距小于0.01的点。在本发明的某些实施例中，从照明装置发出的所有光组成的混合光具有2500K到10000K之间的相关色温。
对于此处描述的任何混合光与1931CIE色度图中黑体轨迹邻近关系(以麦克亚当椭圆形式)，本发明进一步涉及这种在黑体轨迹上的光附近并具有2700K、3000K或3500K色温的混合光，即：
该混合光的色度坐标x，y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，所述第四线段将第四点连接至第五点，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0.4578，0.4101，所述第二点的x，y坐标为0.4813，0.4319，所述第三点的x，y坐标为0.4562，0.4260，第四点的x，y坐标为0.4373，0.3893，第五点的x，y坐标为0.4593，0.3944(即接近2700K)；或者
该混合光的色度坐标x，y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，所述第四线段将第四点连接至第五点，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0.4338，0.4030，所述第二点的x，y坐标为0.4562，0.4260，所述第三点的x，y坐标为0.4299，0.4165，第四点的x，y坐标为0.4147，0.3814，第五点的x，y坐标为0.4373，0.3893(即接近3000K)；或者
该混合光的色度坐标x，y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，所述第四线段将第四点连接至第五点，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0.4073，0.3930，所述第二点的x，y坐标为0.4299，0.4165，所述第三点的x，y坐标为0.3996，0.4015，第四点的x，y坐标为0.3889，0.3690，第五点的x，y坐标为0.4174，0.3814(即接近3500K)。
本发明进一步涉及一种灯具，其包括至少一个如上所述的所述照明装置。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是1931CIE色度图；
图2是1976色度图；
图3是1976CIE色度图的放大部分，用于更详细地显示黑体轨迹；
图4是本发明的照明装置的第一实施例的示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更全面地描述本发明，附图中显示了本发明的实施例。然而，本发明不应当解释为受这里所阐述的实施例的限制。相反，提供这些实施例目的是使本公开透彻和完整，并且对于本领域的技术人员而言这些实施例将会更完整地表达出本发明的范围。通篇相同的标号表示相同的单元。如这里所述的术语“和/或”包括任何和所有一个或多个列出的相关项的组合。
这里所用的术语仅是为了描述特定实施例，而不用于限制本发明。如所用到的单数形式“一个”，除非文中明确指出其还用于包括复数形式。还将明白术语“包括”和/或“包含”在用于本说明时描述存在所述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或元件，但不排除还存在或附加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、单元、元件和/或其组合。
当一个单元如层、区域或衬底在这里表述为“位于另一单元之上”或“延伸到另一单元之上”时，它也可直接位于另一单元之上或直接延伸到另一单元之上，或者也可出现居间单元(intervening element)。相反，当一个单元在这里表述为“直接位于另一单元之上”或“直接延伸到另一单元之上”时，则表示没有居间单元。此外，当一个单元在这里表述为“连接”或“耦合”到另一单元时，它也可直接连接或耦合到另一单元，或者也可出现居间单元。相反，当一个单元在这里表述为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则表示没有居间单元。
虽然术语“第一”、“第二”等这里可用来描述各种单元、元件、区域、层、部分和/或参数，但是这些单元、元件、区域、层、部分和/或参数不应当由这些术语来限制。这些术语仅用于将一个单元、元件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。因此，在不背离本发明的示教情况下，以下讨论的第一单元、元件、区域、层或部分可称为第二单元、元件、区域、层或部分。
此外，相对术语(relative term)如“下部”或“底部”以及“上部”或“顶部”这里可用来描述如图所示一个单元与另一单元的关系。除了图中所示的装置的那些朝向之外，这些相对术语还用于包含其他不同的朝向。例如，如果图中所示的装置翻转过来，则描述为在其他单元“下”侧上的单元方向变为在其他单元的“上”侧。因此根据附图的特定朝向示范性术语“下”可包含“上”和“下”两个朝向。同样，如果附图之一的装置翻转过来，则描述为在“在其他单元之下”或“在其他单元下面”的单元的方向变为“在其他单元之上”。因此示范性术语“在...下”可包含上面和下面两个朝向。
在提到固态发光体时，本申请中所用的表述“点亮”(或“被点亮”)指的是提供给该固态发光体至少一部分电流以使它发出至少一些光。表达“被点亮”包括以下情形：当固态发光体连续发光或以一定速率间断发光使得人眼将其感知为连续发光；或者当相同颜色或不同颜色的多个固态发光体间断和/或交替发光(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)。
这里所用的表述“受到激发”在指发光荧光体时含义是至少一些电磁辐射(如可见光、紫外(UV)光或红外光)正在与该发光荧光体反应，使得该发光荧光体发出至少一些光。表述“受到激发”包含以下情形：发光荧光体连续发光或以一定速率间断发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荧光体间断和/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“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(如建筑物、游泳池或温泉区、房间、仓库、方向灯(indicator)、路面、停车场、车辆、告示牌例如路面标记、广告牌、大船、玩具、镜面、容器、电子设备、小艇、航行器、运动场、计算机、远端音频装置、远端视频装置、蜂窝电话、树、窗户、LCD显示屏、洞穴、隧道、院子、街灯柱等)的装置，或照射一包围空间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)，灯泡替代品(bulb replacement，例如取代AC白炽灯、低电压灯、荧光灯等)，用于室外照明的灯具，用于安全照明的灯具，用于住宅外照明的灯具(壁式，柱/杆式)，天花板灯具/壁式烛台，柜下照明设备，灯(地板和/或餐桌和/或书桌)，风景照明设备、跟踪照明设备(track lighting)、作业照明设备、专用照明设备、吊扇照明设备、档案/艺术显示照明设备、高振动/撞击照明设备-工作灯等，镜面/梳妆台照明设备(mirrois/vanity lighting)或任何其他发光装置。
此处声明，装置中两个元件“电连接”，意指元件之间没有电连接本质上影响装置提供的功能的元件。例如，两个元件可看作是电连接的，即使它们之间可能存在很小的电阻，但其在本质上不影响装置提供的功能(实际上，连接两个元件的线可看作是一个小电阻)；同样，两个元件可看作是电连接的，即使它们之间可能具有使该装置完成附加功能但又不会实质上影响装置提供的功能的附加电子元件，所述装置与不包括附加元件以外的装置相同；同样，直接彼此相连接或直接连接到电路板或其他介质上的导线或迹线的相对端的两个元件是电连接的。
这里所用的表述“装配到...之上”意指装配到第二结构之上的第一结构可与第二结构接触或可通过一个或多个居间结构与第二结构隔离，其中所述一个或多个居间结构的每一侧、相对侧与第一结构、第二结构或居间结构中的一个接触。
本文(包括前续段落中)所用的表达“接触”，意指“接触”第二结构的第一结构可以直接接触第二结构，或可通过一个或多个居间结构(即间接接触)与第二结构隔离，其中第一和第二结构以及一个或多个居间结构各自具有至少一个直接接触从第一和第二结构的表面以及一个或多个居间结构的表面中选定的其他表面的表面。
除非另有定义，这里所用的所有术语(包括科学和技术术语)的含义与本发明所属领域的普通技术人员普遍理解的含义相同。还应进一步明白，如常规使用的词典里定义的那些术语将解释为其含义与它们在相关领域以及本发明的上下文环境中的含义相一致，除非本文明确定义外不会从理想或过度形式化(formal sense)的层面上理解。本领域的技术人员还应理解，参照“邻近(adjacent)”另一特征分布的结构或特征可具有与该邻近的特征重叠或在其之下的部分。
如上所述，本发明的第一方面提供了一种照明装置，包括至少一个固态发光体和至少一个滤光器。
本发明可使用任何固态发光体或固态发光体的组合。这些固态发光体是本领域技术人员所熟悉并能够应用的。这种类型的固态发光体包括无机和有机发光体。这种类型发光体的示例包括多种发光二极管(有机的或无机的，包括聚合物发光二极管(PLED))、激光二极管、薄膜电致发光器件、发光聚合物(LEP)，都是在本领域中众所周知的(因此不需要在此对这些器件和制造这些器件的材料做详细介绍)。
各个发光体可以彼此相同，或彼此不同，或是任意组合(即：可以是多个相同类型的固态发光体，也可以是一个或多个两种或两种以上类型的固态发光体)。
如上所述，其中一种可采用的固态发光体是LED芯片。这些LED芯片可以选自任何发光二极管(其中的大部分在本领域中是众所周知并且是可以获得的，因此不需要在此对这些器件和制造这些器件的材料做详细介绍)。例如，各种这种类型的发光二极管的示例包括有机和无机发光二极管，其中的大多数是本领域中众所周知的。
此处所使用的滤光器是本领域技术人员所熟悉并能够应用的。举例来说，标准的“带通”(高/低或低/高滤光器)滤光器将传输某些波长的光，如高能量蓝光，并将反射波长较长的光(这些滤光器因此作为选定波长的“发光二极管”)。用于本发明的合适的滤光器，具有代表性的实例包括Ocean Optics公司销售的二向色滤光器阵列和来自Edmond Optics公司的短通滤波器。
如上所述，本发明的某些具体实施例中，所述照明装置进一步包括至少第一发光荧光体。如果包括荧光材料的话，其采用的一种或多种荧光材料可以是任何荧光材料。一种或多种荧光材料可以是下迁移材料或者上迁移材料，或者可以是两者的结合。例如，所述一种或多种荧光材料可以选自磷光体、闪烁物质、日辉光带(day glow tape)和在紫外线的激发下发出可见光的油墨等。
所述一种或多种荧光材料可以以任何期望的形式提供。例如，发光元件可以嵌入在树脂(即聚合物矩阵)中，如有机硅材料，环氧树脂材料，玻璃材料或金属氧化物材料。
所述一个或多个发光荧光体，分别(每个都)可以是各种发光荧光体，如上所述，其中的大部分已经为本领域技术人员所知悉。例如，一个或多个发光荧光体中的每一个可以包括(或可基本上由下述物质组成，或可由下述物质组成)一个和多个磷光体。所述一个或多个发光荧光体中的每一个，如果需要的话，还可进一步包括(或基本上由下述物质组成，或由下述物质组成)一种或多种高度透射(如透明或大致透明或稍稍漫射)的黏合剂，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，任何给定的发光发光荧光体包括一种或多种黏合剂，一种或多种磷光体可分散在该一种或多种黏合剂内)。通常，发光发光荧光体越厚，磷光体的百分比重可能越低，这些(或各个)发光发光荧光体可各自进一步包括任何量的已知添加剂，例如扩散剂、分射剂、染色剂等。
在根据本发明的某些实施例中，一个或多个固态发光体可以和一个或多个滤光器以及一个或多个发光荧光体一起被包含在同一封装件内。在某些具体实施例中，所述在封装件内的一个或多个发光荧光体能与同在封装件内的一个或多个固态发光体被间隔开来，从而提高光转换效率，如2005年12月22日提交的、申请号为60/753138、题为“照明装置”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_003PRO)的美国专利申请以及于2006年12月21日提交的、申请号为11/614180的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
在本发明的某些具体实施例中，可以采用两个或多个的发光荧光体，所述两个或多个发光荧光体可互相间隔开来，如2006年4月24日提交的、申请号为60/794379、题为“通过空间上分离荧光粉薄膜来移动LED中的光谱内容(spectral content)”(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_006PRO)的美国专利申请，以及于2007年1月19日提交的、申请号为11/624811的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
本领域技术人员所熟悉并能够应用多种在固态发光体封装过程中采用的材料以及多种封装方法。这些材料和方法都适用于本发明中将固态发光体和任意一个或多个发光荧光体封装在一起的封装过程。有关合适的LED芯片、LED芯片和发光荧光体的组合体、以及封装LED的有代表性的实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：Gerald H.Negley；代理备审案号931_003PRO)的美国专利申请，以及于2006年12月21日提交的、申请号为11/614180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“通过空间上分离荧光粉薄膜来移动LED中的光谱内容(spectral content)”(发明人：Gerald H.Negley和Antony Paul van de Ven；代理备审案号931_006PRO)的美国专利申请，以及于2007年1月19日提交的、申请号为11/624811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)的美国专利申请，以及于2007年5月22日提交的、申请号为11/751982的美国专利申请，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，以及于2007年5月24日提交的、申请号为11/753103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日提交的、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，以及于2007年5月22日提交的、申请号为11/751990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日提交的、申请号60/839453、题为“照明装置及照明方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_034PRO)的美国专利申请，以及于2007年8月22日提交的、申请号为11/843,243的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(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期望数量的固态发光体和/或发光荧光体。例如，根据本发明的照明装置可包括一个或多个发光二极管芯片，可包括50个或更多的发光二极管芯片，或可包括100个或更多的发光二极管芯片，等等。
本发明的某些照明装置中进一步包括一个或多个的电路元件，如驱动电子元器件为所述照明装置中的至少一个所述一个或多个LED提供并控制通过的电流。本领域技术人员熟知多种提供和控制电流流过LED的方式，而本发明的装置可采用任何一种方式。例如，这类电路可以包括至少一个触头、至少一个引线框、至少一个电流调节器、至少一个功率控制器、至少有一个电压控制器、至少有一个升压装置、至少一个电容和/或至少一个桥式整流器，本领域技术人员熟知这些元件并能随时设计出适当电路来满足对电流特性的任何要求。另外，任何适合的电路都可用来为根据本发明的照明装置供电。可在本发明中实现的电路的代表性示例在以下文献中有所描述：
(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；代理备审案号931_002PRO)的美国专利申请，以及2006年12月20日提交的、申请号为11/613692的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(2)于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 de Ven；代理备审案号931_008PRO)的美国专利申请，以及2007年5月3日提交的、申请号为11/743754的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(3)于2006年6月1日提交的、申请号为60/809959、题为“带冷却的照明装置”(发明人：Thomas G.Coleman，Gerald H.Negley、Antony Paul van deVen；代理备审案号931_007PRO)的美国专利申请，以及2007年1月24日提交的、申请号为11/626483的美国专利申请；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60/809,595、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_018PRO)的美国专利申请，以及2007年5月30日提交的、申请号为11/755162的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(5)于2006年9月13日提交的、申请号为60/844325、题为“具有低压侧MOSFET电流控制的升压/行逆程高压电源技术”(发明人：Peter Jay Myers；代理备审案号931_020PRO)的美国专利申请，以及2007年9月13日提交的、申请号为11/854744的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此。
根据本发明的某些照明装置，进一步包括一个或多个电源。例如，一个或多个电池，和/或一个或多个太阳能电池，和/或一个或多个标准的交流电源插头。
此外，本领域技术人员熟知多种不同类型的照明方式所采用的多种安装结构，而本发明可采用其中任何一种。
本发明照明装置中的所述一个或多个固体发光体能够以任何方式来排列、安装和以任何方式向其供电，并可以安装在任何需要的外壳或灯具上。本领域技术人员熟知多种排列、安装方案和供电装置，以及多种外壳和灯具。本发明可以采用上述任何一种排列、安装方案和供电装置，以及外壳和灯具。本发明的照明装置可以与任何需要的电源进行电连接(或选择性电连接)，本领域技术人员熟知各种这样的电源。
可见光源的排列、安装结构、可见光源的安装方案、为可见光源供电的设备、可见光源的外壳、可见光源的灯具、为可见光源和全部照明组件供电的电源，适用于本发明照明装置的所有这些典型实例都在以下文件中进行了描述：
(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；代理备审案号931_002PRO)的美国专利申请，以及2006年12月20日提交的、申请号为11/613692的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(2)于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 de Ven；代理备审案号931_008PRO)的美国专利申请，以及2007年5月3日提交的、申请号为11/743754的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(3)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_019PRO)的美国专利申请，以及2007年9月17日提交的、申请号为11/856421的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(4)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，以及更换灯的方法”(发明人：Antony Paul van de Ven和GeraldH.Negley；代理备审案号931_021PRO)的美国专利申请，以及2007年9月21日提交的、申请号为11/859048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31日提交的、申请号为60/809618、题为“照明装置和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley、Antony Paul van de Ven和Thomas G.Coleman；代理备审案号931_017PRO)的美国专利申请，以及2007年5月30日提交的、申请号为11/755153的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
(6)于2006年11月14日提交的、申请号为60/858881、题为“光学引擎组件”(发明人：Paul Kenneth Pickard和Gary David Trott；代理备审案号931_036PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(7)于2006年11月14日提交的、申请号为60/859013、题为“照明组件及其组成部件”(发明人：Gary David Trott和Paul Kenneth Pickard；代理备审案号931_037PRO)的美国专利申请，以及2007年4月18日提交的、申请号为11/736799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23日提交的、申请号为60/853589、题为“照明装置及光学引擎外壳和/或光学引擎外壳中装饰组件的安装方法”(发明人：GaryDavid Trott和Paul Kenneth Pickard；代理备审案号931_038PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(9)于2006年11月30日提交的、申请号为60/861901、题为“带有附件的LED筒灯”(发明人：Gary David Trott、Paul Kenneth Pickard和Ed Adams；代理备审案号931_044PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(10)于2007年5月7日提交的、申请号为60/916384、题为“灯具、照明装置及其部件”(发明人：Paul Kenneth Pickard、Gary David Trott和Ed Adams；代理备审案号931_055PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；以及
(11)于2006年11月13日提交的、申请号为60/858558、题为“照明装置、照明包围空间和照明方法”(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号931_026)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
本发明还涉及受到照射的包围空间(illuminated enclosure)(其内的空间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(均匀或不均匀地)照射至少所述包围空间的一部分。
本发明还涉及受到照射的表面，包括一表面和至少一个根据本发明的照明装置，其中若该照明装置被点亮，该照明装置照射所述表面的至少一部分。
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项目：游泳池或温泉浴场、房间、仓库、方向灯、路面、停车场、车辆、标识、道路标识、广告牌、大船、玩具、镜子、电子设备、小艇、航行器、露天大型运动场、计算机、远程音频设备、远程视频设备、手机、树、窗户、液晶显示屏、洞穴、隧道、庭院和灯柱等等，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。
该照明装置中可选择性地进一步包括一个或多个增亮膜。这样的增量膜在本领域中是众所周知的并且是可以获得的。增亮膜(例如，BEF膜可从3M购买)是可选的，当采用其时，其可通过限制接收角(acceptance angle)来提供更定向的光源。没有被接收的光由高反射光源回收利用。优选地，如果采用增亮膜(可由一个或多个提取模取代，如WFT)，该增亮膜可被优化以限制发射源的视角并增加在第一次(或更早)通过时提取光线的可能性。
此外，本发明的照明装置还可选择性地包括一个或多个散射件(如层)。该散射件可以包含在发光荧光体中，和/或以一个单独的散射件方式提供。本领域技术人员熟知各种单独的散射件以及荧光材料和散射件的组合件，而本发明的照明装置可采用其中任何一种。
这里参照截面图(和/或平面图)来描述根据本发明的实施例，这些截面图是本发明的理想实施例的示意图。同样，可以预料到由例如制造技术和/或公差导致的示意图的形状上的变化。因此，本发明的实施例不应当视为受这里所示的区域的特定形状的限制，而是应当视为包括由例如制造引起的形状方面的偏差。例如，显示为或描述为矩形的模塑区域(molded region)一般还具有圆形的或曲线的特征。因此，图中所示的区域实质上是示意性的，它们的形状不用于说明装置的某区域的准确形状，并且也不用于限制本发明的范围。
图4是本发明照明装置的第一实施例示意图。如图4所示，该照明装置包括LED芯片11，第一滤光器12和第一发光荧光体13。
LED芯片11和第一滤光器12彼此相邻设置，使得如果LED芯片11被点亮，LED芯片11将发出第一固态发光体光，且至少一部分第一固态发光体光将到达第一滤光器12。
第一滤光器12至少允许一些波长在第一固态发光体光波长范围内的光通过，并至少反射一些波长在第一固态发光体光波长范围外的光。第一固态发光体光波长范围由LED芯片11被点亮时激发的光波长组成，使得如果LED芯片11被点亮，其发出所述第一固态发光体光，并且至少一部分第一固态发光体光将通过第一滤光器12。
如图4所示，第一滤光器12安装在LED芯片11上。LED芯片11在被点亮时将发出峰值波长范围从380nm到490nm的光。
第一发光荧光体被设置在与LED芯片11和第一滤光器12相邻的位置，以便在LED芯片11点亮并发出第一固态发光体光时，至少第一部分第一固态发光体光将通过第一滤光器12，然后被第一发光荧光体13吸收，从而激发第一发光荧光体13使其发出主波长在从555nm到585nm范围内的第一发光荧光体光；且至少一部分所述第一发光荧光体光将被第一滤光器12反射。
图4还示意了一种引线框，包括第一引线15和第二引线16。第一引线15包括反光杯17。第一电线18将第一引线15连接到触头19，触头19与LED芯片11的表面直接接触。
在其他实施例中，LED芯片11能够发出峰值波长和/或主波长在从245nm到580nm范围内的第一发光荧光体光。
本发明包括照明装置，其中由一个或多个固态发光体发出绿光，该绿光由发红光的发光荧光体下迁移，同时提供了一种滤光器，其(1)允许固态发光体发出绿光的第一部分通过该滤光器，并(2)反射至少一部分发光荧光体所发出的红光直接回到芯片。这种照明装置可以是红LED(所有的绿光下迁移为红光)或黄色的LED(下迁移的红光与未下迁移的绿光混合)。
本发明进一步包括照明装置，该照明装置由一个或多个固态发光体发出紫外线，该紫外线由可发射可见光的发光荧光体下迁移，并提供了一种滤光器，其(1)允许固态发光体发出紫外线的第一部分通过滤光器，并(2)反射至少一部分发光荧光体所发出的可见光直接回到芯片。这种照明装置可以是显示任何需要颜色的LED(例如，由发光荧光体中的发光材料或发光材料的混合物的性质决定)。
本发明的照明装置可以用于LED阵列。例如，本发明的照明装置能够用于LCD背光源，或其中发光荧光体与LED阵列分离的灯具。
本发明还涉及包括一个或多个固态激光器和一个或多个滤光器的装置，如用来激发锂晶体发出绿色激光的红外激光器。
如这里所述的照明装置的任何两个或两个以上的结构部分可集成。这里所述的照明装置的任何结构部分可设在两个或两个以上部分中(如果需要的话它们是结合在一起的)。
此外，虽然参照各个元件的特定组合来阐述本发明的特定实施例，但在不背离本发明的精神和范围的情况下可提供各种其他组合。因此，本发明不应解释为受这里所述以及附图所示的特定示范性实施例的限制，而是还可包含各种所述实施例的部件的组合。
本发明的普通技术人员可在不背离本发明的精神和范围的情况下根据本发明的公开对其进行许多种变化和修改。因此，必须明白所述的实施例仅用于举例，不应当将其视为限制由所附权利要求定义的本发明。因此，所附的权利要求应理解为不仅包括并行陈述的部件的组合，还包括以基本相同的方式完成基本相同功能以获得基本相同结果的所有等效部件。这些权利要求在此理解为包括以上具体阐述和说明的内容、概念上等效的内容以及结合了本发明的实质思想的内容。

Claims (34)

1、一种照明装置，其特征在于，包括：
至少第一固态发光体；以及
至少第一滤光器；
所述第一固态发光体与所述第一滤光器彼此相邻设置，使得如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固体发光体将发出第一固态发光体光，至少一部分所述第一固态发光体光将到达所述第一滤光器，
所述第一滤光器至少允许通过某些波长在第一固态发光体光波长范围内的光，并至少反射某些波长在第一固态发光体光波长范围外的光；所述第一固态发光体光波长范围包括第一固态发光体被点亮时发射的光的波长，使得如果第一固态发光体被点亮，则所述第一固态发光体发出所述第一固态发光体光，至少有一部分所述第一固态发光体光将通过所述第一滤光器。
2、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体为LED芯片。
3、根据权利要求2所述的照明装置，其特征在于，所述第一滤光器安装在所述LED芯片上。
4、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出第一固态发光体光，且至少90％的所述第一固态发光体光将通过所述第一滤光器。
5、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出包括具有峰值波长在从380nm到490nm范围内的光的光
Figure A2007800439860002C1
6、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一滤光器安装在所述第一固态发光体上。
7、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一滤光器与所述第一固态发光体直接接触。
8、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少一个第一发光荧光体，所述第一发光荧光体设置成所述第一固态发光体和所述第一滤光器相邻，使得如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固体发光体发出第一固态发光体光：
所述第一固态发光体光中至少第一部分将通过所述第一滤光器，并被所述第一发光荧光体吸收，从而激发所述第一发光荧光体使其发出第一发光荧光体光，且至少一部分所述第一发光荧光体光被所述第一滤光器反射。
9、根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，至少90％的第一固态发光体光将通过所述第一滤光器，且至少50％的到达所述第一滤光器的所述第一发光荧光体光将被所述第一滤光器反射。
10、根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出包含峰值波长在从380nm到490nm范围内的光的第一固态发光体光；
所述第一固态发光体光中至少一部分将通过所述第一滤光器，并被所述第一发光荧光体吸收，从而激发所述第一发光荧光体使其发出包括主波长在从555nm到585nm范围内的光的第一发光荧光体光；且所述第一发光荧光体光中至少一部分将被所述第一滤光器反射。
11、根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体、所述第一发光荧光体和所述第一滤光器包含在第一封装件内，所述第一封装件进一步包括至少一种密封剂。
12、根据权利要求8所述的照明装置，其特征在于，所述第一发光荧光体与所述第一固态发光体之间被间隔开。
13、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述照明装置将发射具有色度坐标x，y的光，该色度坐标x，y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，所述第四线段将第四点连接至第五点，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，第五点的x，y坐标为0.36，0.38。
14、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体和所述第一滤光器都被封装在第一封装件内，所述第一封装件进一步包括至少一种密封剂。
15、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少一根电源线，且如果给所述至少一根电源线供电，所有从照明装置发出的光所组成的混合光将拥有1931CIE色度图上的一个色度坐标x，y，该坐标定义了位于1931CIE色度图的黑体轨迹上的至少一个点的七个麦克亚当椭圆内的点。
16、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少一根电源线，且如果给所述至少一根电源线供电，从照明装置发出的所有光组成的混合光将拥有色度坐标u′，v′，该坐标定义了与1976CIE色度图的黑体轨迹上至少一个点相距小于0.01的点。
17、根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置进一步包括至少一根电源线，且如果给所述至少一根电源线供电，从照明装置发出的所有光组成的混合光具有2500K到10000K之间的相关色温。
18、一种包围空间，其特征在于，包括一封闭空间和至少一个如权利要求1所述照明装置，其中，所述照明装置在被点亮时将照射所述包围空间的至少一部分。
19、一种结构，其特征在于，包括一表面和至少一个如权利要求1所述照明装置，所述照明装置在被点亮时将照亮所述表面的至少一部分。
20、一块受到照射的区域，包括从由以下项构成的组中选择的至少一个项目：建筑、游泳池或温泉浴场、房间、仓库、方向灯、路面、停车场、车辆、标识、道路标识、广告牌、大船、玩具、镜子、容器、电子设备、小艇、航行器、露天大型运动场、计算机、远程音频设备、远程视频设备、手机、树、窗户、液晶显示屏、洞穴、隧道、庭院和灯柱等等，在它们之中或之上安装了至少一个权利要求1所述的照明装置。
21、一种照明方法，其特征在于，包括：
点亮至少一个第一固态发光体来产生第一固态发光体光，所述第一固态发光体设置成与第一滤光器相邻，使得所述第一固态发光体光中至少第一部分将通过所述第一滤光器；
所述第一固态发光体及所述第一滤光器设置成与第一发光荧光体相邻，使得所述第一固态发光体光的至少一部分被所述第一发光荧光体吸收，从而激发所述第一发光荧光体并使其发出第一发光荧光体光，且第一发光荧光体光中至少有一部分被所述第一滤光器反射。
22、根据权利要求21所述的照明方法，其特征在于，至少90％的所述第一固态发光体光通过所述第一滤光器。
23、根据权利要求21所述的照明方法，其特征在于，所述第一固态发光体光的峰值波长在从380nm到490nm的范围内。
24、根据权利要求21所述的照明方法，其特征在于，至少90％的第一固态发光体光通过所述第一滤光器，且至少50％的到达第一滤光器的所述第一发光荧光体光将被所述第一滤光器反射。
25、一种照明装置，其特征在于，包括：
至少第一固态发光体；
至少第一发光荧光体；以及
滤光构件，用于允许所述第一固态发光体发射的光中的至少第一部分通过，并反射在被所述第一部分光的至少一部分激发以后，所述第一发光荧光体发射的光的至少第二部分。
26、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体为LED芯片。
27、根据权利要求26所述的照明装置，其特征在于，所述滤光构件安装在所述LED芯片上。
28、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出第一固态发光体光，至少90％的所述第一固态发光体光将通过所述滤光构件。
29、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出包括峰值波长在从380nm到490nm的范围内的光的光。
30、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，至少90％的第一固态发光体光将通过所述滤光构件，且至少50％的到达所述滤光构件的所述第二部分光将被所述滤光构件反射。
31、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述第一固态发光体将发出包括峰值波长在从380nm到490nm范围内的光的第一固态发光体光；
所述第一固态发光体光中至少一部分将通过所述第一滤光构件，并被所述第一发光荧光体吸收，从而激发所述第一发光荧光体使其发出包括主波长在从555nm到585nm范围内的光的第一发光荧光体光；
且所述第一发光荧光体光中至少一部分将被所述滤光构件反射。
32、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，所述第一固态发光体、所述第一发光荧光体和所述滤光构件封装在第一封装件内，所述第一封装件进一步包括至少一种密封剂。
33、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，所述第一发光荧光体与所述第一固态发光体之间被间隔开。
34、根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，如果所述第一固态发光体被点亮，所述照明装置将发出具有色度坐标x，y的光，该色度坐标x，y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，所述第四线段将第四点连接至第五点，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，第五点的x，y坐标为0.36，0.38。坐标为0.43，0.45，第四点的x，y坐标为0.42，0.42，第五点的x，y坐标为0.36，0.38。
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