CN101821544A - 照明装置及制造方法 - Google Patents

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Abstract

一种照明装置，包括至少一个非白光源、至少第一附加发光体和至少第二附加发光体。所述非白光源在黑体轨迹上下0.01u’v’的区域之外，并且在由波长为430-480nm的饱和光之间的曲线和波长为560-580nm的饱和光之间的曲线、以及波长为430-580nm的饱和光之间的线段和波长为560-580nm的饱和光之间的线段所定义的区域内。所述第一附加发光体具有465-540nm的主发射波长。所述第二附加发光体具有600-640nm的主发射波长。

Description

照明装置及制造方法
相关交叉申请
本申请要求申请日为2007年10月10日、申请号为60/978880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；
本申请要求申请日为2008年3月18日、申请号为61/037365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
本发明涉及照明装置及其制造方法。在一些实施例中，本发明涉及一种照明装置，包括一个或多个非白光源和至少两个附加发光体，该附加发光体可以提高照明装置发射光的显色指数。此外，本发明的一些实施例提供了在广泛的色温范围内分别发射具有高显色指数光的照明装置。
背景技术
一般采用显色指数(CPI Ra)来衡量颜色再现。CPI 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色坐标(color coordinates)与基准辐射体照射的相同测试色的坐标相同，则CPI Ra等于100。自然光具有较高的CPI(Ra几乎为100)，白炽光灯泡也具有相对接近的CPI(Ra大于95)，而荧光灯的CPI精度较低((Ra通常为70-80)。几种类型的特定照明装置的CPIRa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而显著减少(对于任何给定的亮度，易辨认性会随较低的CPI Ra而下降)。关于CPI的更多信息，请参见国际照明委员会(Commission Internationale de l′Eclairage，CIE)：测量和确定光源显色特性的方法，CIE 13.3(1995)。
本发明的各个方面可以在1931CIE(国际照明委员会)色度图或1976CIE色度图上表示出来，这两个色度图都是本领域普通技术人员所熟知并且已经可以得到的。
CIE色度图用两个CIE参数x和y(在1931图中)或u′和v′(在1976图中)的形式绘制出了人的色彩感知。光谱颜色分布在轮廓空间的边缘周围，包括了人眼可以感知的所有色调。边界线表示光谱色的最大饱和度。1976CIE色度图与1931图相似，其区别在于1976色度图中相似的距离表示相似的感知色差。
因为在1976图上相似的距离表示相似的颜色感知差异，所以1976图上一个点的偏离可以用坐标u′和v′来表示，例如：到该点的距离等于(Δu’2+Δv’2)1/2，并且由与该特定色调相距相同距离的点的轨迹所定义的色调是由与该特定色调具有相同程度感知差异的多个色调所组成的。
沿黑体轨迹的色度坐标(chromaticity coordinate)(即色点)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是黑体的色温，A和B是常数。位于黑体轨迹上或附近的色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。该温度列表所示为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峰值辐射相关的波长会随着温度的升高而逐渐变短，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。
已知很多方法来使得照明装置的色温可调，包括使用可变的暖白和冷白光源组合，使用红、绿和蓝光源。然而，所有这些方法都只提供低的介质CRI Ra。
发光二极管灯已被证明能够产生光效大于150L/W的白光，并且有望在近十年内成为主要照明装置。见Narukawa，Narita，Sakamoto，Deguchi，Yamada，Mukai发表在《日本应用物理杂志》2006年第45卷第41期1084-1086页的《超高效白色发光二极管》(″Ultra-High Efficiency White Light Emitting Diodes″Jpn.J.Appl.Phys.32(1993)L9Vol.45，No.41，2006，pp.L1084-L1086)，以及国际互联网网页nichia.com/about_nichia/2006/2006_122001.html。
许多系统主要是基于发光二极管，这些发光二极管结合了蓝色发光体钇铝石榴石:铈(YAG:Ce)，或者波色磷光体(BOSE phosphors)，或者红、绿和蓝氮化铟镓/磷化铝镓铟(InGaN/AlInGaP)发光二极管；或者紫外发光二极管(UV LED)激发的RGB磷光体。这些方法具有良好的光效，但是只有中等的显色指数；或者虽然显色指数非常高但光效较低。发光二极管中显色指数和光效的权衡也是照明行业中关于荧光灯照明的一个问题。参见Zukauskas A.，Shur M.S.，Cacka R.所著《固态照明入门》(Introduction to Solid-State Lighting，2002，ISBN 0-471-215574-0)118页第6.1.1节。
虽然一些照明设备使用黄钠光，但照明主要使用颜色更加自然(颜色或者色温与自然光源更相似)的光，包括染料燃烧发出的颜色、白炽灯源或日光。
很明显的是烛光和其它白炽光源呈黄色，此时术语“白光”或“白色”并不明确涵盖这一颜色范围，即非全白。因此，照明的颜色通常最好用相关色温(correlated color temperature，CCT)来定义，并且除CCT之外，还需要通过其与普朗克黑体轨迹(black body locus，BBL)的接近度来定义。
如今，CPI Ra是衡量颜色质量最常用的度量。该CIE标准方法(参见：例如国际照明委员会，测量和确定光源显色特性的方法，CIE 13.3(1995))将8个基准色样在测试照明照射下所呈现的色彩与同一色样在参考光线照射下所呈现的色彩进行了比较。CRI Ra低于50的照明是非常弱的，只被用在因经济问题而别无选择的应用中。CPI Ra介于70到80之间的灯光被用作普通照明，这时物体的色彩并不重要。在普通的室内照明中，CPI Ra大于80是可以接受的。
色坐标在普朗克轨迹的4阶麦克亚当椭圆(4MacAdam step ellipses)内的CPI Ra大于85的光线更适用于普通照明。CPI Ra大于90是更好的，并且提供了更好的颜色质量。
在固态照明中最常用的发光二极管是磷光体激发发光二极管。在许多情况下，黄色磷光体(典型的为钇铝石榴石:铈(YAG:Ce)或玻色(BOSE))被包覆在蓝色氮化铟镓(InGaN)发光二极管芯片(die)上。黄色磷光体发射的光和剩余的蓝光混合产生了白光。该方法通常产生CCT大于5000K并且具有～70到80之间的CRI Ra的光。对于暖白光而言，可以使用橙色磷光体、或红色和黄色磷光体的混合物。
由标准“纯色”——红、绿和蓝组合成的光表现出较低的光效，这主要是由于绿色发光二极管的量子效率较低。红+绿+蓝光具有的CRI Ra较低，这部分由于绿色和红色发光二极管较窄的半高全宽(full width at half maximum，FWHM)值。纯色发光二极管(即饱和发光二极管)通常具有范围从约15nm到约30nm的半高全宽值(FWHM值)。
结合了红色、绿色和蓝色磷光体的紫外发光二极管提供了良好的CRI Ra，类似荧光照明。然而由于斯托克斯损耗(Stokes losses)增加，其光效还是比较低。
如今，最高效的发光二极管是由氮化铟镓制造的蓝色发光二极管。市场上能买到的装置具有高达60％的外量子效率(external quantum efficiency，EQE)。如今，适用于发光二极管的最高效的磷光体是具有位于555nm附近的峰值发射的钇铝石榴石:铈和玻色磷光体。钇铝石榴石:铈具有大于90％的量子效率，并且是一种非常耐用且经过了良好测试的磷光体。使用这一方法，沿着蓝色和黄色之间连接线的几乎任何颜色都是可能的，如图2所示。
如果流明中蓝光的部分大约超过了3％且不到7％，则组合发射的光线呈现白色，并且在适于照明的光线的通常可以被接受的色彩边界内有所下降。已经有报道称在该领域制造的发光二极管具有高达150L/W的光效，但是市场上能买到的灯通常具有范围从70到80的CRI Ra。
用该方法制造的白色发光二极管灯通常具有70到80的CRI Ra。光谱中主要遗漏的是红色分量，以及一些蓝绿色分量。
红色磷化铝铟镓发光二极管具有非常高的内量子效率，但是由于磷化铝铟镓和合适的密封材料之间的较大的折射率失配，大量光因全反射而损耗。无论如何，具有高于60L/W光效的红色和橙色封装的发光二极管是市面上有售的。
用于普通照明的发光二极管的其他信息、缺点和可能的解决方案等可以在光电子工业发展协会(OIDA)出版的由圣地亚哥国家实验室的Tsao J.Y.编著的《用于普通照明的发光二极管(LEDs)》(“Light Emitting Diodes(LEDs)forGeneral Illumination”OIDA，Sandia National Laboratories，2002)中找到。
美国专利7,095,056(Vitta‘056)公开了一种发射白光的装置，以及通过将白色光源(即感知为白色的光)产生的光和至少一个附加发光二极管(LED)产生的光组合来发光的方法。在一个方面，Vitta‘056提供了一种装置，包括发出白光的光源，产生蓝绿光的第一附加发光二极管(LED)，以及产生红光的第二附加发光二极管，其中，由该装置发射的光包括白色光源、第一附加发光二极管和第二附加发光二极管发射的光的组合光。虽然Vitta‘056公开的排布允许CCT可变，但CRI和装置的有效性在低色温时显著降低，使得该设备在室内普通照明中不够理想。
发光装置所照射的白度是有些主观的。就照明而言，通常被定义为其与普朗克黑体轨迹的接近度。Schubert在其著作《发光二极管》第二版第325页写到：“如果照明光源的色度点在x，y坐标系中偏离普朗克轨迹多于0.01，白色照明的质量和愉悦感将迅速降低。这与照明行业采用的4麦克亚当椭圆的距离这一标准相符。参见Z.H.Kafafi(美国佛罗里达州博卡拉顿市泰勒和弗朗西斯集团)2005年编撰的《有机电致发光》(Organic Electroluminescence)中DuggalA.R.所著《用于固态照明的有机电致发光器件》(Organic electroluminescentdevices for solid-state lighting)。注意到0.01经验法则是高质量照明光源的必要非充分条件。具有普朗克轨迹的4阶麦克亚当椭圆内的色坐标，且CRI Ra大于80的照明装置是通常可以被接受作为照明用白光的。具有普朗克轨迹的7个麦克亚当椭圆内的色坐标，且CRI Ra大于70的照明装置被用作许多其它白光照明装置的最低标准，包括CFL和SSL(固态照明装置)(参见DOE：能源之星计划对固态照明设备的要求，2006)。
色点与普朗克黑体轨迹之间的距离还可以更加容易地用Eu’v’来定义。这是照明装置的色点和CIE76颜色空间里定义的普朗克黑体轨迹上最近的点之间连线的长度。0.0012的Eu’v’近似等于在BBL附近的区域内的单步麦克亚当椭圆。
普通照明通常具有2000K到10000K之间的色温，而多数普通照明用照明装置的色温在2700K到6500K之间。白区在普朗克轨迹的Eu’v’0.01(近似8个麦克亚当椭圆)以内，色温在2500K到10000K之间，如图1所示。
发明内容
本发明提供了发光体(例如LED)的颜色组合，这些发光体可以组成具有高CRI以及暖色温和冷色温和/或可变色温的照明装置。
本发明提供了一种照明装置，其包括至少一个或多个非白光源(例如，发射灰白色或中低纯色的非饱和磷光体LED)，发射色谱的红到橙色部分的光的第二光源，以及发射色谱的蓝到绿色部分的光的第三光源。在一些实施例中，从所述三种(或更多)光源发射的混合光形成的光谱可感知为位于普朗克黑体轨迹的4个麦克亚当椭圆内且其CRI Ra高于90。本发明还提供了一种照明装置，可以通过使用至少第四光源来改变其色温同时维持非常高的CRI，所述第四光源发射可感知为白色和/或灰白色和/或浅紫色和/或浅蓝紫色和/或浅蓝绿色的光。
在一些根据本发明的实施例中，还提供了能够将来自非白光磷光体LED和两个其他颜色的发光二极管的光进行混合来产生白光的照明装置，该产生的白光在其色温位于2700K至6500K之间时其CRI Ra高于95。例如，在一些示范性的实施例中，所述磷光体LED为浅黄色，包括发射峰值波长范围从430nm至480nm(优选465nm左右)的光的蓝光LED，和黄色磷光体。适合的磷光体(在诸多其它的选择中)为主波长在560nm至580nm之间(优选570nm左右)的YAG:CE或波色。该实施例中其它颜色的LED可以由AlInGaP和InGaN(或其他合适的半导体)制得，且还可以加入一种或多种发光材料来制得。该装置中的一种LED(将红色/橙色称为RO)应发射主波长在600nm至640nm之间的光线，例如在610nm至630nm之间(如619nm左右)。且其它LED(将蓝色-蓝绿色-绿色称为BCG)应发射主波长在465nm至540nm之间的光线(如495nm左右)。
下列表1示出了适合的颜色组合中具有代表性的很少一部分选择，用于基于构成SSL光线的DOE色点产生具有高CRI Ra的白光(大约95或更佳)：
表格1
上述所列磷光体LED的CIE31点可以在一个大的范围内进行选择。
图6在CIE31色度图上某个区域示出了根据通常用到的YAG:Ce磷光体的变化所绘制的点(并未涵盖所有的可能)。
图7还提供了其它的绘制点，其中某些特定点(以黑点标注为A-H)被认为是色温从2700K至6500K的可能选择。对于一个选定的色温，这些点并不包括全部可用的点。对于一个选定的色温，对于磷光体LED色点的选择取决于RO和BCG分量的主波长，并且可以在由430nm、480nm、560nm和580nm界定的除±0.01u’v’白区的区域内几乎任何地方下降。
如上所述，可以选择多种LED和磷光体LED颜色的组合来制造高CRI Ra的照明装置。图8所示为高CRI的DOE 3500K色温的SSL白光组合的面积图，其使用了非白磷光体和两个附加LED。轴线表示各个附加LED的主波长。磷光体LED的x-y坐标可以通过使用标准颜色匹配公式计算出来，该公式为本领域专业技术人员所熟知。
例如，3500K色温的照明装置可以包括CIE31颜色坐标为x＝0.3598、y＝0.4215的磷光体LED组合。将其配合618nm(615-620nm)RO LED和488nm(485-490nm)的BCG颜色，在流明比为71∶22∶7的情况下，将提供约96的CRI Ra。
图9到图11所示分别为14个CRI色样本的光谱、CRI图，以及表示各分量颜色和所合成3500K色温白光的色坐标位置的CIE31图。
根据本发明的第一方面，提供了一种照明装置，包括：
第一组非白光源，所述非白光源中的每一个如果被点亮，将发射具有色坐标u’，v’的光，该色度坐标u’，v’定义的点：(1)位于由在普朗克黑体轨迹上方0.01u’v’的第一白光边界曲线和在普朗克黑体轨迹下方0.01u’v’的第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由以下线段所围成的区域内：沿表示波长范围从大约430nm至大约480nm的饱和光线的所有点延伸的第一饱和光曲线、从表示波长为大约480nm的饱和光线的点延伸至表示波长为大约560nm的饱和光线的点的第一线段、沿表示波长范围从大约560nm至大约580nm的饱和光线的所有点延伸的第二饱和光曲线、以及从表示波长为大约580nm的饱和光线的点延伸至表示波长为大约430nm的饱和光线的点的第二线段；
第一组附加发光体，所述第一组附加发光体中的每一个具有范围从大约465nm至大约540nm的主发射波长；
第二组附加发光体，所述第二组附加发光体中的每一个具有范围从大约600nm至大约640nm的主发射波长。
根据本发明的第二方面，提供了一种照明装置，包括：
第一组非白光源，所述非白光源中的每一个包括至少第一光源固态发光体和至少第一发光材料，且所述第一组非白光源被点亮，第一组非白光源将发射具有色度坐标u’，v’的光，该色度坐标u’，v’定义的点：(1)位于由在普朗克黑体轨迹上方0.01u’v’的第一白光边界曲线和在普朗克黑体轨迹下方0.01u’v’的第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由以下线段所围成的区域内：沿表示波长范围从大约430nm至大约480nm的饱和光的所有点延伸的第一饱和光曲线、从表示波长为大约480nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约560nm的饱和光的点的第一线段、沿表示波长范围从大约560nm至大约580nm的饱和光的所有点延伸的第二饱和光曲线、以及从表示波长为大约580nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约430nm的饱和光的点的第二线段；
第一组附加发光体，所述第一组附加发光体中的每一个具有范围从大约465nm至大约540nm的主发射波长；
第二组附加发光体，所述第二组附加发光体中的每一个具有范围从大约600nm至大约640nm的主发射波长。
根据本发明的第三方面，提供了一种照明装置，包括：
第一组非白光源，所述非白光源中的每一个如果被点亮，将发射具有色度坐标u’，v’的光，该色度坐标u’，v’定义的点：(1)位于由在普朗克黑体轨迹上方0.01u’v’的第一白光边界曲线和在普朗克黑体轨迹下方0.01u’v’的第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由以下线段所围成的区域内：沿表示波长范围从大约430nm至大约480nm的饱和光的所有点延伸的第一饱和光曲线、从表示波长为大约480nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约560nm的饱和光的点的第一线段、沿表示波长范围从大约560nm至大约580nm的饱和光的所有点延伸的第二饱和光曲线、以及从表示波长为大约580nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约430nm的饱和光的点的第二线段；
第一组附加发光体，所述第一组附加发光体中的每一个包括主发射波长范围从大约465nm至大约540nm的固态发光体；
第二组附加发光体，所述第二组附加发光体中的每一个包括主发射波长范围从大约600nm至大约640nm的固态发光体。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一非白光源包括至少第一光源固态发光体和至少第一发光材料。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组非白光源包括光输出波长色散的半高全宽值(FWHM值)为至少40nm的至少第一光源。
在根据本发明的一些实施例中，如果所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述第一组附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组附加发光体发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生具有色度坐标x，y的组合光照，该色度坐标x，y定义的点位于1976CIE色度图的黑体轨迹上的至少一个点的0.01u’v’内。
在根据本发明的一些实施例中，所述照明装置还包括至少第一电源线，如果给所述至少第一电源线供电，所述照明装置将发射位于1976CIE色度图的黑体轨迹上的至少一个点的0.01u’v’内的光。
在根据本发明的一些实施例中，如果所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述第一组附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组附加发光体发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生具有从大约2000K至大约11000K的相关色温范围的组合光照。
在根据本发明的一些实施例中，如果所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述第一组附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组附加发光体发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生CRI Ra至少为85的组合光照。
在根据本发明的一些实施例中，如果所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述第一组附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组附加发光体发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生CRI Ra至少为90的组合光照。
在根据本发明的一些实施例中，如果所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光，发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光将包括所述照明装置发射光的大约40％至大约95％。在根据本发明的一些实施例中，(1)所述第一组非白光源包括峰值发射波长范围从大约390nm至大约480nm的至少第一光源发光体(在某些情况下从大约430nm至大约480nm)；和/或(2)所述第一组非白光源包括主发射波长范围从大约560nm至大约580nm的至少第一发光材料(在某些情况下从大约565nm至大约575nm)。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组附加发光体包括FWHM值至少为40nm的至少一个第一附加组发光体。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组附加发光体包括FWHM值范围从大约15nm至大约30nm的至少一个第一附加组发光体。
在根据本发明的一些实施例中，所述第二组附加发光体中的每一个的主发射波长范围从大约610nm至大约635nm。
在根据本发明的一些实施例中，所述第二组附加发光体包括FWHM值至少为40nm的至少一个第二附加组发光体。
在根据本发明的一些实施例中，所述第二组附加发光体包括FWHM值范围从大约15nm至大约30nm的至少一个第二附加组发光体。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组附加发光体中的每一个都为封装的发光二极管，且所述第二组附加发光体中的每一个都为封装的发光二极管。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组附加发光体中的至少一个和所述第二组附加发光体中的至少一个被组合成单个发光二极管。
在根据本发明的一些实施例中，(1)所述第一非白光源包括至少第一光源固态发光体和至少第一发光材料；且(2)所述第一组附加发光体中的至少一个、所述第二组附加发光体中的至少一个、所述第一光源固态发光体和所述第一发光材料被组合成单个发光二极管。在根据本发明的一些实施例中，所述第一光源固态发光体为发光二极管。
在根据本发明的一些实施例中，如果所述非白光源中的每一个被点亮，将发射具有色坐标x，y的光，该色坐标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到第一点，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，所述第五点的x，y坐标为0.36，0.38。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组非白光源由单个发光体组成。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组附加发光体由单个发光体组成。
在根据本发明的一些实施例中，所述第一组附加发光体由多个发光体组成。
在根据本发明的一些实施例中，所述第二组附加发光体由单个发光体组成。
在根据本发明的一些实施例中，所述第二组附加发光体由多个发光体组成。
在根据本发明的一些实施例中，所述照明装置还包括至少第三组附加发光体，所述第三组附加发光体包括至少一个发出可感知为白色、灰白色、浅紫色、浅蓝紫色和/或浅蓝绿色的光的光源。
根据本发明的一些实施例提供了一种照明装置，包括第一组非白光源，所述非白光源中的每一个如果被点亮，将发射具有色坐标u’，v’的光，该色坐标u’，v’定义的点：(1)位于由在普朗克黑体轨迹上方0.01u’v’的第一白光边界曲线和在普朗克黑体轨迹下方0.01u’v’的第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由以下线段所围成的区域内：沿表示波长范围从大约430nm至大约480nm的饱和光的所有点延伸的第一饱和光曲线、从表示波长为大约480nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约560nm的饱和光的点的第一线段、沿表示波长范围从大约560nm至大约580nm的饱和光的所有点延伸的第二饱和光曲线、以及从表示波长为大约580nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约430nm的饱和光的点的第二线段。还包括第二组非白光源。所述第二组非白光源中的每一个如果被点亮，将发射具有色坐标u’，v’的光，该色坐标u’，v’定义的点：(1)位于由所述第一白光边界曲线和所述第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由所述第一饱和光曲线、所述第一线段、所述第二饱和光曲线、以及所述第二线段所围成的区域内。该照明装置还包括至少一个主发射波长范围从大约465nm至大约540nm的第一附加发光体。该照明装置还提供了至少一个主发射波长范围从大约600nm至大约640nm的第二组附加发光体。所述第一组非白光源电连接在一起以便共同供电，所述第二组非白光源电连接在一起以便共同供电且与第一组非白光源相互独立通电。所述至少一个第一附加发光体电连接在一起以便与第一组非白发光体或第二组非白发光体中的一者共同供电。
在特殊的实施例中，所述第一组非白发光体和第二组非白发光体具有各自的色点，使所述各个色点之间的连接线的至少部分位于CIE31色度图上由具有以下色坐标x，y的点围成的区域内：x，y坐标大约为0.3528，0.4414的点、x，y坐标大约为0.3640，0.4629的点、x，y坐标大约为0.3953，0.4487和x，y坐标大约为0.3845，0.4296的点。在这些实施例中，至少一个第一附加发光体的主波长大约475nm到485nm。在某些实施例中，所述至少一个第一附加发光体的主波长为大约480nm。所述照明装置可以具有从大约2500K至大约4000K范围(在某些情况下从大约2700K至大约3500K范围)内的色温，且具有位于黑体轨迹上4个麦克亚当椭圆内的色点。
还有一些实施例中，所述第一组非白光源和第二组非白光源具有各自的色点，使所述各个色点之间的连接线的至少部分位于CIE31色度图上由具有以下色坐标x，y的点围成的区域内：x，y坐标大约为0.3318，0.4013的点、x，y坐标大约为0.3426，0.4219的点、x，y坐标大约为0.3747，0.4122和x，y坐标大约为0.3643，0.3937的点。在这些实施例中，所述至少一个第一附加发光体的主波长范围可以从大约475nm至大约485nm。在一些特殊的实施例中，所述至少一个第一附加发光体的主发射波长范围为大约480nm。所述照明装置具有大约4000K的色温，且具有位于黑体轨迹上4个麦克亚当椭圆内的色点。
根据本发明的装置可以被用作普通照明、特殊照明和医疗应用和/或指示应用。
参照本发明的附图和以下详细说明，可以对本发明进行更全面的理解。
附图说明
图1是示出了黑体轨迹和白光区域的CIE色度图；
图2是示出了从YAG磷光体转换的蓝光LED所得的色调范围的CIE色度图；
图3是磷光体LED的光效图；
图4是示出了通过将非饱和-非白光磷光体转换LED与红光/橙光LED相结合的白光生成的CIE色度图；
图5是非白光LED和红光/橙光LED系统的特殊结合获得的CRI Ra和光效与相关色温的关系图；
图6是本发明的一些实施例中适合使用的具有代表性的色点的CIE色度图；
图7是示出了可能产生色温从2700K至6500K的白光的特定色点的CIE色度图；
图8是示出了高CRI的DOE 3500K色温的SSL白光组合的区域图，其由非白磷光体和两个附加LED来生成；
图9是本发明一些实施例中的SSL的示范性光谱；
如10是本发明一些实施例中的SSL的CRI Ra分量的柱形图；
图11是本发明一些实施例中的示范性SSL的分量和组合色点的CIE色度图；
图12到25是本发明实施例中的示范性LED排列；
图26到31是本发明一些实施例中的示范性照明设备；
图32是本发明一些实施例中的照明设备示意图；
图33是本发明一些实施例中LED线性排列的示意图；
图34是本发明进一步实施例中的照明设备示意图；
图35是根据本发明进一步实施例的将蓝色/蓝绿色/绿色LED组合在同一串上作为非白磷光体LED的照明设备示意图。
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。
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。
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景照明的装置(如背光广告、标志、LCD显示)，灯泡替代品(bulb replacement，例如AC白炽灯、低电压灯、荧光灯的替代品等)，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。
本发明还涉及照明包围空间(其内部空间可以被均匀或非均匀的照亮)，包括封闭空间以及至少一个根据本发明的照明装置，其中，所述照明装置将照射所述封闭空间的至少一部分(均匀或非均匀)。
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：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本文中所述的照明装置。
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)正在与该荧光体反应，使得该荧光体发出至少一些光。表述“受到激发”包含以下情形：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)。
此处所使用的表达“主发射波长”，是指(1)对固态发光体来说，为固态发光体在被点亮时发射的光的主波长；(2)对发光材料来说，为发光材料在被激发时发射的光的主波长。
此处所使用的表达“峰值发射波长”，是指(1)对固态发光体来说，为固态发光体在被点亮时发射的光的峰值波长；(2)对发光材料来说，为发光材料在被激发时发射的光的峰值波长。
表达“相关色温”根据其熟知的含义是指黑体的温度，更加明确地意义就是(即本领域技术人员可以很容易准确地确定)最接近的颜色。
此处使用的表述“主波长”依照其众所周知并广泛接受的定义是指光谱可以被感知的颜色，也就是光的产生最类似于观察光源发出的光时感知的色彩感觉的那种色彩感觉的单个波长(也就是，其大致类似于色调)。至于“峰值波长”，其已知是指在光源的光谱功率分布中具有最大功率的谱线。因为人眼不能均等地感知所有的波长(感知黄色和绿色优于红色和蓝色)，并且由于多个固态发光体(如LED)发出的光实际上是在一个波长范围内，因此感知的颜色(也就是主波长)并不是必须等于(并且常常是不同的)具有最高功率的波长(峰值波长)。真正的单色光如激光具有相同的主波长和峰值波长。
除非另有定义，这里所用的所有术语(包括科学和技术术语)的含义与本发明所述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。
这里使用的表达“共同供电”，是指被描述为共同供电的物体处于共同的能量供应结构(例如：同一电源线)上，以致当能源被提供给第一个物体时，能源也需要被提供给其它物体或者被描述为与第一个物体“共同供电”的物体。
根据本发明的主旨可以采用任何需要的固态发光体或发光体。本领域技术人员熟知并能获取大量这样的发光体。这些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、薄膜电致发光体件、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)。
根据本发明的照明装置可以包括任何需要数量的固态发光体。例如，根据本发明的一照明装置可包括50个或50个以上LED，或者可包括100个或以上LED等。
适合的LED的代表性示例在以下文献中有所描述：
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_003 PRO)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；
于2006年4月24日提交的、申请号为60/794379、题为“通过空间上分离磷光体薄膜来移动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_006 PRO)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；
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_009 PRO)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；
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；
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；
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：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_012PRO)的美国专利申请，以及2007年4月18日提交的美国专利申请No.11/736,761，其全部内容通过引用结合于此；
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 van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_027PRO)的美国专利申请，以及2007年11月7日提交的美国专利申请No.11/936,163，其全部内容通过引用结合于此；
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_034 PRO)的美国专利申请，以及2007年8月22日提交的美国专利申请No.11/843243，其全部内容通过引用结合于此；
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_041 PRO)的美国专利申请，以及2007年10月11日提交的美国专利申请No.11/870679，其全部内容通过引用结合于此；
于2007年5月8日提交的、申请号60/916608、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931072PRO)的美国专利申请，以及2008年5月8日提交的、申请号12/117,148的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
于2008年1月22日提交的、申请号12/017676、题为“具有一个或多个发光荧光体的照明装置及其制造方法”(发明人：Gerald H.Negley和AntonyPaul van de Ven；代理备审案号931 079 NP)的美国专利申请，以及2007年11月26日提交的、申请号60/982,900(发明人：Gerald H.Negley和Antony PaulVan de Ven；代理备审案号931_079 PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
本领域专业人员熟悉，并且已经能够获得各种发光材料(也被称为发光荧光体(lumiphor)或发光荧光媒介(luminophoric media)，例如在美国专利6,600,175中公开的内容，在此全文引用以作参考)。例如，磷光体(phosphor)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(例如，可见光)。在多数情况中，对应光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。
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。
在LED装置中包含发光材料已经通过多种方法得以实现了，一种有表示性的方法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。
如上面所指出的，在本发明的一些实施例中，非白光源包括至少一种磷光体发光二极管。磷光体发光二极管是通过在发光二极管(例如：发射蓝光、紫蓝光或紫外光的发光二极管)上涂覆、环绕或在发光二极管周围设置可被该发光二极管发射的光所激发的发光材料来制造的。通常，选择发射黄光的发光材料，因为蓝光和黄光的组合可以产生白光。一种常用的磷光体是钇铝石榴石:铈(YAG:Ce)。照明材料发射的光可以与发光二极管发射的一部分光组合，该组合光的色调和纯度有别于发光二极管和磷光体。
“白光LED”(即白光LED灯)通常使用发射波长在455nm附近的光的发光二极管和具有570nm附近黄色主波长的钇铝石榴石:铈磷光体制造。如果流明中蓝光的部分大约超过了3％且不到7％，则组合所发射的光就表现出白色，且在适于照明的光的通常可被接受的色彩边界内有所下降(见图2)。
当大部分蓝光被转换成黄光的时候，该磷光灯的光效应该理想地持续增加，这是因为眼睛具有对黄光较蓝光更加敏感的这一敏感特性。然而，实际上组合光的光效达到峰值，此时一些蓝光由于寄生吸收而损耗掉，且由于所需的磷光体层较厚大部分黄光被重吸收。峰值光效和峰值光效的色温通常位于蓝色流明输出的2％左右处(见图3)。
高光效可以通过以下途径实现：(1)仔细选择磷光体颗粒尺寸；(2)磷光体相对该蓝发光体的定位(参见：2005年12月22日提交、申请号60/753,138、题为“照明装置”的美国专利申请(发明人：Gerald H.Negley；代理备审案号：931_003 PRO)和2006年12月21日提交的美国专利申请11/614,180，其全部内容通过引用结合于此)和/或(3)粘合剂里面的磷光体密度。使用磷光体的方法包括将磷光体作为薄层直接涂覆在蓝发光体上，将磷光体分散在蓝发光体周围的透明介质中，或者作为与发光二极管分离的一层。本发明的发明人发现与蓝发光体在空间上分离，且粒径大小约为5微米磷光体能够获得更好的结果。
为了使磷光灯得到特定颜色，可以改变磷光体的用量。例如，要得到白色磷光体发光二极管灯，可以在磷光体中加入约20％质量分数的透明粘合剂来涂覆蓝发光二极管。通过增加粘合剂中磷光体的用量，发光二极管的颜色将趋向于黄色，反之，减少磷光体的用量将逐渐使光的颜色趋向于蓝色。
其它组合可以使用405nm到490nm之间的发光二极管，和主发射波长范围从550nm到600nm的发光材料。
当采用上述方法来制造白色LED灯时，通常其CRI较低，例如Ra小于70。
已有其他人描述了提高这种灯的CRI的方法，包括将红色磷光体加入黄色磷光体中以增加红光发射。该方法已经达到了非常高的CRI，在一些情况下Ra高达96，但由于使用蓝光激发的红色磷光体所伴随的斯托克斯损耗(Stokeslosses)，其光效通常非常低。
本发明的发明人van de Ven和Negley，已经公开过将磷光体LED(通常是淡黄色调)与红光LED相结合的照明装置，能够实现提高混合光的CRI和光效的目的，参见以下文献：
(1)例如于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：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号931_012PRO)的美国专利申请，以及2007年4月18日提交的美国专利申请No.11/736,761，其全部内容通过引用结合于此；
(2)2006年4月20日提交的申请号为60/793518，名称为“照明装置和照明方法”的美国专利申请(发明人·Gerald H.Negley和Antony Paul van deVen；代理备审案号：931_013PRO)和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；
(3)2006年4月20日提交的申请号为60/793530，名称为“照明装置和照明方法”的美国专利申请(发明人·Gerald H.Negley和Antony Paul van deVen；代理备审案号：931_014PRO)和2007年4月19日提交的申请号为11/737321的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(4)2006年11月7日提交的申请号为60/857305，名称为“照明装置和照明方法”的美国专利申请(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号：931_027PRO)和2007年11月7日提交的申请号为11/936163的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
(5)2007年5月8日授权的专利号为7213940、名称为“照明装置和照明方法”的美国专利(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号：931_035NP)，其全部内容通过引用结合于此；2006年12月1日提交的申请号为60/868134，名称为“照明装置和照明方法”的美国专利申请(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号：931_035PRO)，其全部内容通过引用结合于此；2007年11月30日提交的申请号为11/948021，名称为“照明装置和照明方法”的美国专利申请(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号：931_035PRO)，其全部内容通过引用结合于此；
(6)2006年12月7日提交的申请号为60/868986，名称为“照明装置和照明方法”的美国专利申请(发明人：Antony Paul van de Ven和Gerald H.Negley；代理备审案号：931_053 PRO)和2007年12月6日提交的申请号为11/951626的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此。
这些照明装置可以在色温低于3500K时实现高于90的CRI Ra以及非常好的光效。图4中的CIE31色度图示出了如何选择具有合适坐标的非白磷光体LED，来与红LED混合产生位于或靠近普朗克黑体轨迹的光。图5示出了当采用这些安装结构时能够实现高能效和CRI Ra。这些装置在色温3500K及以下时更能提供高CRI Ra，而不需要额外的组件。
本发明的照明装置可以通过所需的任何方式供电。本领域技术人员熟知多种供电设备，且任何这些设备都可以在本发明中使用。本发明的照明装置可以电气连接到所需的任何电源，而本领域技术人员熟知多种这样的电源。
实施本发明可以使用的电路的表示性示例在以下文献中有所描述：
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_002 PRO)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；
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_007 PRO)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；
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；
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_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；
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_020 PRO)的美国专利申请，以及2007年9月13日提交的、申请号为11/854744、题为“为负载供应电能的电路”的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此；
于2007年6月14日提交的、申请号为60/943910、题为“为包含固态发光体的照明装置提供功率转换的装置及方法”(发明人·Peter Jay Myers；代理备审案号931_076PRO)的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；以及于2008年5月8日提交的、申请号为12/117280的美国专利申请，其全部内容通过引用结合于此；
于2008年1月23日提交的、申请号为61/022886、题为“变频调光信号发生器”(发明人：Peter Jay Myers，Michael Harris和Terry Given；代理备审案号931_085PRO)的美国专利申请，以及2008年3月27日提交的、申请号为61/039,926的美国专利申请；其全部内容通过引用结合于此。
关于本申请中描述的任何组合光照，根据其到1931CIE色度图上的黑体轨迹的邻近度(例如，麦克亚当椭圆内)，本发明还涉及与黑体轨迹上具有2700K、3000K或3500K色温的光邻近的混合光照，即：
具有色坐标x，y的混合光照，该色坐标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，其中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0.4578，0.4101，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
具有色坐标x，y的混合光照，该色坐标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，其中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0.4338，0.4030，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0.4229，0.4165，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
具有色坐标x，y的混合光照，该色坐标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，其中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0.4073，0.3930，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0.4147，0.3814(即，接近3500K)。
本发明还涉及受到照射的包围空间(illuminated enclosure)，包括封闭空间和至少一个本文所述的根据本发明的照明装置，其中照明装置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本文所述的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。
本发明还涉及包括制备根据本发明的照明装置的方法。
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12-35中描述了根据本发明的照明装置的若干特殊实施例，详述如下。
图12为根据本发明的实施例的磷光体、RO和BCG发光体以团簇样式组成单独LED封装的符号示意图。在图12，以及图13-18中，“A”表示磷光体LED，“B”表示RO LED，“C”表示BCG LED。
图13为根据本发明的实施例中以磷光体、RO和BCG发光体以线形样式组成单独LED封装的符号示意图。
图14为根据本发明的实施例的RO和BCG发光体被结合到单个LED中，而磷光体LED为单独封装的符示意号图。
图15为根据本发明的实施例的RO和磷光体LED发光体被结合到单个LED封装中，而BCG为单独LED封装的符号示意图。
图16为根据本发明的实施例的，RO发光体为一个LED，而BCG和磷光体LED发光体被结合到单个LED封装中的符号示意图。
图17所示为根据本发明实施例的照明装置的符号示意图，该实施例中所有发光体都被结合到单个封装中。注意，根据本发明的照明装置中可以使用多个封装。
图18为根据本发明的实施例的多个单独封装的发光体排成阵列的符号示意图。
图19为根据本发明实施例的通孔封装LED的透视图。
图20为根据本发明实施例的无反射杯LED的侧视图。
图21为根据本发明实施例的有反射杯RO/BCG LED侧视图。
图22为根据本发明实施例的有反射杯的磷光体LED侧视图。
需要注意的是图19到22中所述具有独立通孔的LED可以被组合在一起，以提供根据本发明实施例的固态发光设备。或或者又，一个以上LED可以被组合到图19到22所示的单个封装类型中。因而，例如，RO LED和BCG LED可以组合到单个封装中。封装可以有两个引脚或者，如果需要对LED进行个别控制，可以有三个或更多引脚。
图23为根据本发明实施例的包括RO和BCG发光体的SMD LED俯视图。
图24为根据本发明实施例的包括环形排列的磷光体LED、RO和BCG发光体的SMD LED俯视图。注意：磷光体激发发光二极管可以大于RO和BCG发光二极管，以补偿所需的流明。
图25为如图24所描述的根据本发明实施例的装置，区别仅在于其发光体为线性排列。
图26为根据本发明实施例的锥形混合装置透视图，该装置中光在楔形薄片或腔内混合。
图27为根据本发明实施例中具有光内反射高反射镜面或漫射朗伯体型材料101(例如：日本Furukawa公司销售的
Figure GPA00001097088800271
)和漫射体102的混合腔室侧视图。漫射体102可以是例如单个元件或多个元件。例如，漫射体102可以是一层膜或者形成在镜片上的图案。合适的漫射体材料可以由例如Bayer、RPC Photonics、Luminit、Fusion Optix、3M和/或Bright View Technologies等公司提供。
图28为根据本发明实施例的照明装置侧视图，示出了大LED 103和小LED 104，该大LED 103和小LED 104位于反射体105且装配在散热器106上。
图29为根据本发明的一种照明装置实施例侧视图，使用了具有第二棱镜/漫射体107的SMD LED(前图24和25)。
图30为根据本发明的一种自镇流灯照明装置实施例的剖面侧视图，包括LED108，电源部件(PSU)和控制器109，散热器110，有纹理的漫射体111，光/颜色传感器112，反射体113和电源连接器114。该自镇流灯可以通过将这里描述的发光体组合结合到自镇流灯中(在此该自镇流灯可如2006年11月30日提交的、申请号为60/861,824、名为自镇流固态照明装置(发明人：GeraldH.Negley、Antony Paul van de Ven、Wai Kwan Chan、Paul Kenneth Pickard和Peter Jay Myers；代理备审案号931_052PRO)，2007年5月8日提交的美国专利申请60/916,664(代理备审案号931_052PRO2)和2007年11月29日提交的美国专利申请11/947,392(代理备审案号931_052NP)中所述，其全部内容通过引用结合于此)，。
图31为根据本发明实施例的照明装置的侧视图，该照明装置在光腔(包括大磷光体LED 116和反射体117)和未安装在该光腔中的传感器118(连接到电源部件和控制器)之间具有光通路(光纤装置或光导装置115)。
图32为根据本发明实施例的照明装置的俯视图，包括线性形式排列的LED(磷光体LED119，RO LED120和BCG LED121)。
图33为根据本发明的照明装置实施例中电器及控制电路的示意框图。在图33所示的电路中，磷光体LED 122、RO LED123和BCG LED 124可以是可控的，以便控制LED产生的组合颜色在普朗克黑体轨迹之上或附近。而图33所示的单独LED串(这里使用的表达“串”，表示至少两个以串联方式电连接的光源)可以分开控制，也可以相互关联控制。因此，例如照明装置的色温可以在制造的时候确定，正如2007年11月28日提交、申请号为60/990,724、题为固态照明装置及其制造方法(发明人：Gerald H.Negley、Antony Paul vande Ven、Kenneth R.Byrd和Peter Jay Myers；代理备审案号931_082PRO)和2008年1月4日提交的美国专利申请61/041,404，其全部内容通过引用结合于此。该电路也包括整流器(RECT)、调光器(DIM)和功率因数控制器(PFC)。
如图33所进一步描述的，可以这样来维持色温：例如通过光传感器125和/或温度传感器125向可调的电源部件(LED PSU 127、RO LED PSU 128和BCG LED PSU 129)提供信息以便调节施加在LED上的电流/电压(LED PSU127调节施加在磷光体LED 122上的电流/电压，LED PSU 128调节施加在ROLED 123上的电流/电压，LED PSU 129调节施加在BCG LED 124上的电流/电压)来维持或者控制照明装置的色点。这种感应可以补偿不同LED老化产生的变化和/或不同LED的温度响应的差异。合适的感应技术是为本领域专业人员所熟知的，并且在2007年6月14日提交的、申请号为60/943,910、题为“用于包含固态发光体的照明设备能量转化的装置和方法的美国专利申请(发明人：Peter Jay Myers；代理备审案号931_076PRO)和2008年5月8日提交的美国专利申请12/117,280中有所描述，其全部内容通过引用结合于此。
图34为根据本发明实施例的照明装置的电路示意框图，其与图33所示实施例相似，区别仅在于结合了两种类型的磷光体LED(即更偏浅黄色的磷光体LED 134和更偏浅蓝色的磷光体LED 135)，其与RO LED 136和BCG LED137一起工作可以调节色温并维持高CRI。每一串LED 134-137都有相应的PSU 138-141。该实施例可能非常适合采用上面讨论的美国专利申请60/990,724和61/041,404中的制造方法。更偏浅蓝色的磷光体LED和更偏浅黄色的磷光体LED被用来准确匹配所需的磷光体LED色点。图34所示的实施例还包括光传感器142和温度传感器143。可选地，图34所示的实施例可以包括用于使光从LED到达光传感器136的光纤或光导144。
图35为综合了根据本发明的一些实施例的照明装置的电路示意框图。如图35所示，BCG LED 130可作为一个或多个磷光体LED131被包括在同一串中。特别地，可在不同的串中提供两个色调稍显不同的磷光体LED，即更偏浅蓝色磷光体LED 131和更偏浅黄色磷光体LED 132。可以调节通过两个串的驱动电流来设置照明装置的整体颜色。通过两个串的电流可以沿更偏浅黄色磷光体LED的色点和更偏浅蓝色磷光体LED的色点之间的连接线移动来进行调节。可以调节通过RO LED的电流来将磷光体LED的组合色点拉向普朗克黑体轨迹附近。
在图35所示的实施例中，BCG LED 130可以以串联的形式并入或者取代一个或多个磷光体转换LED 131(和/或132)。将BCG LED包括在磷光体LED的同一串里可以简化电源设计，只需三个驱动部件。相应地，可以对美国临时专利申请60/990,724里描述的制造方法稍加修改或者不修改来使用。
在特定的实施例中，BCG LED 130取代了更偏浅蓝色磷光体LED 131中的一个。这种对浅蓝色磷光体LED的取代可以使得磷光体LED色点的相同组合被用于像制造3500K色温的照明装置一样制造2700K色温的照明装置，且该装置都可以具有92或更高的CRI Ra，在一些情况下达到94或更高。
例如，磷光体LED可以从第一色块和第二色块中挑选，第一色块具有CIE31色度图的色度区域边界坐标：0.3640，0.4629；0.3953，0.4487；0.3892，0.438和0.3577，0.4508，第二色块具有CIE31色度图的色度区域边界坐标：0.3577，0.4508；0.3892，0.4380；0.3845，0.4296和0.3528，0.4414。第一串磷光体LED是从第一色块中提供的，第二串磷光体LED是从第二色块中提供的。第二串则少一个磷光体LED，但是多一个主波长范围从大约475nm至大约480nm的附加BCG LED。可选择地，BCG LED可以从第一串中取代一个磷光体LED。还提供了具有主波长范围从大约615nm至625nm的第三串RO LED133。这样的配置可以允许控制通过各LED的电流，以便为照明装置提供从2500K到4000K的色温(在许多情况下从2700K到3500K)和大于92的CRIRa(在某些情况下大于94)。此外，照明装置的色点可以在普朗克黑体轨迹的7个麦克亚当椭圆内，并且在一些实施例中，在普朗克黑体轨迹的4个麦克亚当椭圆内。
在一些实施例中，可以使用其它磷光体LED色块，这些磷光体LED色块提供了穿过上述两个区域的连结线。
在其它使用了多个BCG LED的实施例中，BCG LED可以取代来自每个磷光体LED串的LED。因而，磷光体转换LED可以被两个磷光体LED串的每一个的BCG所取代。在该实施方式的一个实例中，可以制造出具有约4000K色温和CRI Ra大于92或更高的照明装置。特别地，磷光体LED可以从第一色块和第二色块中选择，第一色块具有CIE31色度图的色度区域边界坐标：0.3426，0.4219；0.3747，0.4122；0.3696，0.4031和0.3373，0.4118)，第二色块具有CIE31色度图的色度区域边界坐标：0.3373，0.4118；0.3696，0.4031；0.3643，0.3937和0.3318，0.4013。第一串磷光体LED是从第一色块提供的，第二串磷光体LED是从第二色块提供的。每一串都有一个主波长范围从大约475nm至大约480nm的BCG LED。还提供了主波长范围从大约615nm到大约625nm的第三串RO LED。
表2所示为2500K到6500K之间色温的数据点(以100K为步长(step))，和以约5nm为步长的RO和BCG组合，以及达到最高CRI的最佳荧光灯CIE31x-y坐标。
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Figure GPA00001097088800321
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以下实施例将强调本发明的各个方面，且仅仅提供用作说明性目的。以下实施例不应被用于限制权利要求所定义的本发明的范围。
实例
发光二极管已被证明能够产生光效大于150L/W的白光，并且预期在未来十年内成为最主要的照明装置。光效高达60L/W的基于LED的照明设备已经在市场上有售。许多系统都主要基于LED，该LED结合了蓝色+钇铝石榴石:铈或玻色磷光体，或者RGB氮化铟镓/磷化铝铟镓LED或紫外LED激发的RGB磷光体。这些方法具有良好的光效，但是只有中等水平的CRI。它们没有能够同时显现高CRI和高光效，尤其是当色温在2700K到4000K之间时。美国专利7,213,940所描述的一般方法被用于制造白光，且示出了一种在2865K相关色温下插头光效(wall plug efficacy)为85流明/瓦特、CRI Ra为92的暖白光照明设备。通过将高效磷化铝铟镓红色LED和广谱的浅黄色磷光体LED相结合，可以产生高光效、高CRI的暖白光照明。
钇铝石榴石:铈磷光体与452nm发射峰的蓝色氮化铟镓LED结合在一起，从而使色点很好地落在黑体轨迹上方，且颜色为清晰的黄色。该色点符合蓝色+钇铝石榴石:铈系统的峰值光效，但其并非白色LED灯。
将这种光与淡红色的磷化铝铟镓LED光混合，我们能够将黄色光拉回到黑体轨迹而产生暖白光。图4所示为红色LED，与蓝色/钇铝石榴石连接线上不同黄色和浅黄色点之间的连接线。
通过这种方法，可以生成具有优质CRI的高光效暖白光。黄色磷光体LED和红色LED的结合极大地增强了光的CRI和光效。初步实验实现了在色温低于3500K时CRI Ra大于90，且具有非常好的光效。
图5所示为该初始排列可以实现的光效和高CRI。
在位于美国佐治亚州亚特兰大市的CSA国际实验室(经美国国家标准技术研究所(NIST)进行了美国国家实验室自愿认可计划(NVLAP)认证)，对完全集成(电源、镜片等)的LED发光单元进行了测试(报告号：1859182-1)，在热平衡下发现其具有以下结果：619流明，2865K，85LPW，CRI Ra 92，120VAC，7.28W，PF＝0.97(环境温度为25℃时在90分钟操作后达到热平衡)。
在另一个实施例中，对位于北卡罗莱纳州莫里斯维尔的LED照明灯具公司(LED Lighting Fixtures of Morrisville)生产的LR6进行了改装，通过采用480nm主波长的BCG LED来取代一个或多个浅蓝色磷光体LED，从而在LR6中加入BCG LED。LR6通常具有2700K的色温。加入BCG LED使LR6可以被调整为提供3500K色温(非常接近普朗克黑体轨迹)的设备，并具有约60L/W的光效，以及95的CRI Ra。
这里所描述装置的任何两个或更多结构部件可以集成。这里所描述装置的任何结构部件可以被分设成两个或更多部件(如果有必要，它们可以被结合在一起)。
此外，虽然本发明的某些实施例根据特定的元件组合进行了说明，但在不背离本发明主旨的前提下还可以提供其它各种组合。因此，本发明不能被理解为被限定于这里描述的和附图说明的特定示范性实施例，而是还可以包括各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 (36)

1.一种照明装置，其特征在于，包括：
第一组非白光源，所述非白光源中的每一个当被点亮时，将发射具有色度坐标u’，v’的光，该色度坐标u’，v’定义的点：(1)位于由在普朗克黑体轨迹上方0.01u’v’的第一白光边界曲线和在普朗克黑体轨迹下方0.01u’v’的第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由以下线段所围成的区域内：沿表示波长范围从大约430nm至大约480nm的饱和光的所有点延伸的第一饱和光曲线、从表示波长为大约480nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约560nm的饱和光的点的第一线段、沿表示波长范围从大约560nm至大约580nm的饱和光的所有点延伸的第二饱和光曲线、以及从表示波长为大约580nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约430nm的饱和光的点的第二线段；
第一组附加发光体，所述第一组附加发光体中的每一个具有范围从大约465nm至大约540nm的主发射波长；
第二组附加发光体，所述第二组附加发光体中的每一个具有范围从大约600nm至大约640nm的主发射波长。
2.根据权利要求1所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源包括至少第一光源固态发光体和至少第一发光材料。
3.根据权利要求1或2所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源包括FWHM值至少为40nm的至少第一光源。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的照明装置，其特征在于，当所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述第一组附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组附加发光体发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生具有色坐标x，y的组合光照，该色坐标x，y定义的点位于1976CIE色度图的黑体轨迹上的至少一个点的0.01u’v’内。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括至少第一电源线，当给所述至少第一电源线供电时，所述照明装置将发射位于1976CIE色度图的黑体轨迹上的至少一个点的0.01u’v’内的光。
6.根据权利要求1至5中任意一项所述的照明装置，其特征在于，当所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光时，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述第一组附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组附加发光体发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生相关色温范围从大约2000K至大约11000K的组合光照。
7.根据权利要求1至6中任意一项所述的照明装置，其特征在于，当所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光时，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述第一组附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组附加发光体发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生CRI Ra至少为85的组合光照。
8.根据权利要求1至7中任意一项所述的照明装置，其特征在于，当所述第一组非白光源中的每一个、所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个都发射光时，发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光将包括所述照明装置发射光的大约40％至大约95％。
9.根据权利要求1至8中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源包括峰值发射波长范围从大约390nm至大约480nm的至少第一光源固态发光体。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源包括主发射波长范围从大约560nm至大约580nm的至少第一发光材料。
11.根据权利要求1至10中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组附加发光体包括FWHM值至少为40nm的至少第一附加组第一发光体。
12.根据权利要求1至10中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组附加发光体包括FWHM值范围从大约15nm至大约30nm的至少第一附加组第一发光体。
13.根据权利要求1至12中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第二组附加发光体中的每一个的主发射波长范围从大约610nm至大约635nm。
14.根据权利要求1至13中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第二组附加发光体包括FWHM值至少为40nm的至少第二附加组第一发光体。
15.根据权利要求1至13中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第二组附加发光体包括FWHM值范围从大约15nm至大约30nm的至少第二附加组第一发光体。
16.根据权利要求1至15中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组附加发光体中的每一个为封装的发光二极管，且所述第二组附加发光体中的每一个为封装的发光二极管。
17.根据权利要求1至16中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组附加发光体中的至少一个和所述第二组附加发光体中的至少一个被组合成单个发光二极管。
18.根据权利要求1至17中任意一项所述的照明装置，其特征在于：
所述第一非白光源包括至少第一光源固态发光体和至少第一发光材料；
所述第一组附加发光体中的至少一个、所述第二组附加发光体中的至少一个、所述第一光源固态发光体和所述第一发光材料被组合成单个发光二极管。
19.根据权利要求1至18中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一光源固态发光体为发光二极管。
20.根据权利要求1至19中任意一项所述的照明装置，其特征在于，当所述非白光源中的每一个当被点亮时，将发射具有色坐标x，y的光，该色坐标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到第一点，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，所述第五点的x，y坐标为0.36，0.38。
21.根据权利要求1至20中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源由单个发光体组成。
22.根据权利要求1至21中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置还包括至少第三组附加发光体，所述第三组附加发光体包括至少一个发出感知为白色、灰白色、浅紫色、浅蓝紫色和/或浅蓝绿色的光的光源。
23.根据权利要求1至22中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述非白光源中的每一个都包括至少一个光源固态发光体和至少一种发光材料。
24.根据权利要求1至23中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述第一组附加发光体中的每一个和所述第二组附加发光体中的每一个为固态发光体。
25.根据权利要求1至24中任意一项所述的照明装置，其特征在于：
所述照明装置还包括第二组非白光源，所述第二组非白光源中的每一个当被点亮时，将发射具有色坐标u’，v’的光，该色坐标u’，v’定义的点：(1)位于由所述第一白光边界曲线和所述第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由所述第一饱和光曲线、所述第一线段、所述第二饱和光曲线、以及所述第二线段所围成的区域内；
所述第一组非白光源电连接在一起，以便共同供电；
所述第二组非白光源电连接在一起，以便共同供电且与第一组非白光源相互独立通电；
所述第一组附加发光体包括至少一个第一组附加发光体，所述至少一个第一组附加发光体电连接在一起，以便以与第一组非白发光体或第二组非白发光体共同供电。
26.根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白发光体和第二组非白发光体具有各自的色点，使所述各个色点之间的连接线的至少部分位于CIE31色度图上由具有以下色坐标x，y的点围成的区域内：x，y坐标大约为0.3528，0.4414的点、x，y坐标大约为0.3640，0.4629的点、x，y坐标大约为0.3953，0.4487和x，y坐标大约为0.3845，0.4296的点。
27.根据权利要求1至26中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置具有从大约2500K至大约4000K范围内的色温，且具有位于黑体轨迹上4个麦克亚当椭圆内的色点。
28.根据权利要求25所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源和第二组非白光源具有各自的色点，使所述各个色点之间的连接线的至少部分位于CIE31色度图上由具有以下色坐标x，y的点围成的区域内：x，y坐标大约为0.3318，0.4013的点、x，y坐标大约为0.3426，0.4219的点、x，y坐标大约为0.3747，0.4122和x，y坐标大约为0.3643，0.3937的点。
29.根据权利要求25至28中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述至少一个第一附加发光体的主发射波长范围从大约475nm至大约485nm。
30.根据权利要求1至29中任意一项所述的照明装置，其特征在于，所述照明装置具有大约4000K的色温，且具有位于黑体轨迹上4个麦克亚当椭圆内的色点。
31.一种照明装置，其特征在于，包括：
包括第一组非白光源和至少一个附加发光体的第一串，所述第一组非白光源中的每一个当被点亮时，将发射具有色坐标u’，v’的光，该色坐标u’，v’定义的点：(1)位于由在普朗克黑体轨迹上方0.01u’v’的第一白光边界曲线和在普朗克黑体轨迹下方0.01u’v’的第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由以下线段所围成的区域内：沿表示波长范围从大约430nm至大约480nm的饱和光的所有点延伸的第一饱和光曲线、从表示波长为大约480nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约560nm的饱和光的点的第一线段、沿表示波长范围从大约560nm至大约580nm的饱和光的所有点延伸的第二饱和光曲线、以及从表示波长为大约580nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约430nm的饱和光的点的第二线段；
包括第二组非白光源的第二串，所述第二组非白光源中的每一个当被点亮时，将发射具有色坐标u’，v’的光，该色坐标u’，v’定义的点：(1)位于由在普朗克黑体轨迹上方0.01u’v’的第一白光边界曲线和在普朗克黑体轨迹下方0.01u’v’的第二白光边界曲线所界定的区域外，且(2)位于1976CIE色度图上的由以下线段所围成的区域内：沿表示波长范围从大约430nm至大约480nm的饱和光的所有点延伸的第一饱和光曲线、从表示波长为大约480nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约560nm的饱和光的点的第一线段、沿表示波长范围从大约560nm至大约580nm的饱和光的所有点延伸的第二饱和光曲线、以及从表示波长为大约580nm的饱和光的点延伸至表示波长为大约430nm的饱和光的点的第二线段；
包括第二组附加发光体的第三串，所述第二组附加发光体中的每一个具有从大约600nm至大约640nm的主发射波长范围。
32.根据权利要求31所述的照明装置，其特征在于，所述至少一个附加发光体当被点亮时，将发射波长范围从大约430nm至大约480nm的光。
33.根据权利要求31或32所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源发射的光比发射自所述第二组非白光源的光更偏浅蓝，且所述第二组非白光源发射的光比发射自所述第一组非白光源的光更偏浅黄。
34.根据权利要求31或32所述的照明装置，其特征在于，所述第一组非白光源发射的光位于第一色块内，所述第一色块具有由位于CIE31色度图上的坐标为0.3577，0.4508的点、坐标为0.3892，0.4380的点、坐标为0.3845，0.4296的点和坐标为0.3528，0.4414的点之间延伸的线段所界定的色度区域；且所述第二组非白光源发射的光位于第二色块内，所述第二色块具有由延伸在位于CIE31色度图上的坐标为0.3640，0.4629的点、坐标为0.3953，0.4487的点、坐标为0.3892，0.438的点和坐标为0.3577，0.4508的点之间的线段所界定的色度区域。
35.根据权利要求31至34中任意一项所述的照明装置，其特征在于当所述第一组非白光源中的每一个、所述至少一个附加发光体中的每一个和所述第二组非白光源中的每一个都发射光时，(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述至少一个附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组非白光源发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生CRI Ra至少为85的组合光照。
36.根据权利要求31至35中任意一项所述的照明装置，其特征在于，当所述第一组非白光源中的每一个、所述至少一个附加发光体中的每一个和所述第二组非白光源中的每一个都发射光是(1)发射自所述照明装置的由所述第一组非白光源发射的光，(2)发射自所述照明装置的由所述至少一个附加发光体发射的光和(3)发射自所述照明装置的由所述第二组非白光源发射的光，在没有其它任何光的情况下混合，将产生具有相关色温范围从大约2000K至大约11000K的组合光照。
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