TWI697543B - 使用ｌａｇ、氮化物以及ｐｆｓ螢光體的增強色彩偏好ｌｅｄ光源 - Google Patents
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Abstract
根據一些實施例，一種混合光源，包含：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG螢光體；及至少一窄頻紅光降頻轉換器；其中該混合光源具有至少120之照明偏好指數(LPI)。許多其他態樣係被提供。
Description
本申請案請求於2014年9月9日申請之共同擁有的PCT國際申請案的部份連續案PCT/US2014/054868之優先權，發明名稱為「Enhanced Color-Preference Light Sources」(GE Docket 271590-2 WO)，其整體係併入於此作為參照。
本揭露大致關於提供發出具有增強色彩光譜特性之光的光源，使得人類觀看者察覺增強色彩偏好。
Reveal®是由美國General Electric Company所使用於光源(例如具有增強紅綠色彩對比發光特性及有關未修改的白熱或鹵素光源之增強白色的燈泡)的商標用語。Reveal®白熱及鹵素燈泡藉由在由燈絲所發出的光之前置
放特別類型的玻璃(亦即，充滿氧化釹(Nd)之玻璃)來過濾光，以吸收一些黃光。充滿氧化釹之玻璃造成色彩光譜之黃色區域中的「凹部(depression)」，使得在此光線下被觀看的物體具有增強色彩對比，特別是觀看者對比容易之紅色及綠色物體，例如在房子之房間內的人。經由過濾器移除一些黃光亦將西元1931年國際照明委員會(Commission Internationale de l’Éclairage，或CIE)制定之色圖的色度之位置稍微向下偏移至黑體所在，其通常對大部分觀看者產生較白的光之印象。
黃光之重要及其如何影響色彩之感受係顯示於第1a-1c圖。第1a圖提供三色匹配函數之圖形，已知為表示標準觀看者的色彩反應之XYZ三色刺激值。物體之可察覺色彩係由照明源光譜、物體之反射光譜、及三色配對函數的產品來決定。這些函數係有關於人眼中光受體之反應，且可被認為如同藍(102)、綠(104)、及紅(106)光之感受。第1b圖提供標準白熱光譜與藍(132)、綠(134)、及紅(136)之色彩配對函數之反應的產品之圖形。由圖可見，綠(134)及紅(136)分量明顯重疊且峰值僅分隔34nm。第1c圖提供reveal®白熱光譜與藍(162)、綠(164)、及紅(166)之色彩配對函數之反應的產品之圖形。由圖可見，相較於第1b圖之紅與綠分量，綠(164)及紅(166)分量更加不同，而峰值分隔53nm。此區別允許觀看者更容易以更大對比來分辨紅及綠，且導致更飽和的外觀(當黃光被抑制時)。
光譜增強發光產品已享受數十年的商業成功。傳統色
彩品質衡量法或傳統測量可能不會有利於此增強發光產品，但消費者通常較喜歡採用之。隨著固態照明(solid-state lighting；SSL)的出現，特別是發光二極體(LED)光譜之訂製化能力，已變得明顯的是：目前的衡量法對於評估及反映LED產品之品質是不適當的。SSL光源(舉例來說，LED或有機發光二極體(OLED))可直接從半導體(例如藍或紅或其他顏色的LED)產生光。替代地，光可藉由來自SSL(例如藍或紫光LED)之高能量光的轉換(藉由降頻轉換器(例如螢光體或量子點或其他能量轉換材料))來產生。半導體之發光波長峰值的範圍及降頻轉換器之發光的峰值及寬度之範圍已藉由近期技術發展被延伸，已涵蓋整個可見波長(約380nm至約750nm)中幾乎連續的範圍，而能有較大彈性來修改可見光譜，以對於觀看者增強色彩偏好。
接近半世紀以來，演色性指數(CRI)已是溝通光源之色彩品質的主要方法。然而，其效果係因為其計算的方法而被固有地受限，特別是當處理含有陡峭斜率對波長之光譜功率分佈(spectral power distribution；SPD)，其常見於LED。CRI的缺點已被充分證明，且大量的替代衡量法已被提出。然而，替代色彩品質衡量法掙扎於正確地定量(quantify)消費者偏好之發光產品。Houser與同事提供在「Review of measures for light-source color rendition and considerations for a two-measure system for characterizing color rendition」(Optics Express,volume 21,#8,10393-10411(2013)，作者為K.W.Houser、M.Wei、A.David、
M.R.Krames、及X.S.Shen)中所開發的大量之各種色彩品質衡量法的部份之詳細的概要及比較。通常，衡量法之族群可被分成關於其意向與計算之方法的三大種類：忠實、辨別、及偏好。忠實衡量法(其包含CRI)從參考照明定量一絕對差，不管測試照明是否較參考照明被感受較佳或較差，且不考慮參考照明是否真的為大部份觀看者所偏好。辨別衡量法定量色彩空間的總面積，其可為在測試照明之下，且係被最大化於飽和與色調失真之極端程度。現有色彩偏好衡量法已被發展以提供使用者色彩偏好之定量的測量，但無一提供觀看者資料足夠的關聯(與目標值一起來最佳化光源)；因此，該衡量法無法被使用於設計最佳化中作為目標參數。
通常，已發現觀看者偏好增強程度的飽和(使得色彩更怡人)。然而，高度的飽和(或色調的偏移)會導致不自然的表現色彩與物體。舉例來說，色域面積指標(Gamut Area Index；GAI)與色域面積尺度(Qg)(兩者皆為辨別衡量法)提供與觀看者偏好達某種限制的色彩飽和之非常好的關聯，超過之，則GAI與Qg繼續增加，同時觀看者偏好急劇地下降。因此，其顯示對於色彩飽和衡量法(例如GAI或Qg)之某些調整可為必需的，以較佳地將其與觀看者偏好配合。再者，觀看者亦傾向偏好顯現較白(由有關普朗克(黑體)軌跡的照明之色彩點所驅使)之光源，與色彩飽和有點不同。在發光產業中被通常認知的是，色彩偏好無法被任何單一現有色彩衡量法所適當地定量。結合二或
更多色彩衡量法以較佳地描述色彩偏好之數個嘗試最近已被公開。然而，其並未顯現出本案申請人以外的任何人已提出以足夠的定量精確來界定色彩偏好從而能藉由光譜之數值的修改來最佳化光源之色彩偏好的色彩偏好衡量法。即使現有色彩偏好衡量法是定量的，當設計光源或光譜以對於典型觀看者達成最佳色彩偏好時，各衡量法係某種程度受限制而對其使用作為最佳參數而言喪失資格。
色彩偏好種類中更為所知的一些衡量法包括Flattery指數(Flattery Index(Rf))、色彩偏好指數(Color Preference Index；CPI)、及記憶演色性指數(Memory Color Rendering Index；MCRI)。這三個衡量法全部對於八至十種測試色彩取樣之色度協調具有「理想的」組態，且各衡量法從這些目標值定量偏離(deviation)。Flattery指數之前是針對偏好且使用十個不相等權重之色彩取樣的第一個衡量法。然而，為了維持與演色性指數(CRI)的相似，目標色度偏移係被降低其實驗值的五分之一，大幅降低其與觀看者對色彩偏好之反應的關聯。CPI對於偏好的色度偏移維持實驗值，導致色彩偏好的較佳表現。然而，CPI非常受限於其測試顏色取樣的選擇，使用相同的八個如CRI之不飽和的測試顏色。不飽和的(柔和的)測試色彩可能無法評估高度飽和的光源之影響。MCRI使用觀看者的記憶以界定僅十個熟悉物體的色彩之理想的色度組態。再者，以上的衡量法無一考慮到測試源之「白度(whiteness)」、或色彩點。針對此點，作者J.P.Freyssinier與M.S.Rea在「Class A
color designation for light sources used in general illumination」(Journal of Light and Visual Environment,volume 37,#2&3,pp.46-50(2013))中對於「等級A照明」提出一系列的基準，其提出限制於CRI(>80)、GAI(80-100)、及色彩點(接近「白」線)。雖然這些情況界定建議的設計空間，其無法為定量地最佳化以指定最大化色彩偏好之光譜或光源，因為其沒有識別最佳值，且沒有建議的三個特性之權重。
相較於白熱燈，固態照明技術(例如LED與LED式裝置)通常具有較優效能。此效能可藉由燈之有用的使用期限、燈效率(每瓦流明數)、色溫及色彩忠實度、及其他參數而被定量。做出及使用LED發光裝置同時提供增強色彩偏好品質是令人期望的。
包括白熱、鹵素、及使用Nd摻雜玻璃(以從由所光源發出的光譜吸收一些黃光)的LED之商業燈類型可增強有關其對應的沒有Nd吸收的燈之色彩偏好。美國GE Lighting及一些其他製造商具有這三種類型的產品。GE Lighting產品具有reveal®商標名稱。
對於緊湊型螢光燈(compact fluorescent；CFL)、條狀螢光燈(linear fluorescent；LFL)、及LED燈的一些螢光體之特殊配方係已知可增強色彩偏好(相對於其對應的採用標準之螢光體的燈)。GE Lighting具有前兩種類型中的每一個產品，同樣是reveal®商標名稱。第三種類型之LED光源為已知，例如在雜貨應用中，用以增強肉、蔬菜、及
農產品(例如，水果)的色彩。
這些現有光源中之各者已利用Nd摻雜的玻璃或訂製的螢光體(其降低由光源所發出之黃光的量)，以增強色彩偏好。然而，這些產品皆沒有達成色彩偏好的程度超過GE Lighting reveal®白熱、及其他現有產品。於這些現有光源中之Nd過濾器可典型地包含Nd2O3摻雜的玻璃。於其他實施例中，黃過濾器可包含Nd或釹鐠(元素鐠與Nd之混合物)或其他稀土(較佳地吸收黃光)的幾種其他複合物之其中一者，嵌入各種基質主體材料(matrix host material)(例如玻璃、水晶、聚合物、或其他材料)；或藉由其他摻雜物或塗層(較佳地吸收黃色範圍的波長)於玻璃上；或藉由附加任何黃光吸收劑至任何選項的燈或證明系統之主動組件(例如鏡片的反射件或擴散件，其可為玻璃或聚合物或金屬或適合黃光吸收劑之任何其他材料)。黃光吸收之確實峰值波長與寬度可根據特定Nd或稀土複合物與主體材料來改變，但Nd、釹鐠與其他稀土複合物及主體材料之許多組合可為對於Nd2O3摻雜的玻璃的組合(如同一些其他黃光過濾器)之適合的替代。Nd或其他黃光過濾器可為包圍光源之圓蓋的形狀，或可為包圍光源之任何其他幾何形式，使得在黃色範圍的波長中之大部分或全部的光穿過該過濾器。
於一實施例中，一種混合光源，包括：至少一藍光
源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG螢光體；及至少一窄頻紅光降頻轉換器(亦即，窄頻發紅光降頻轉換器)；且其中該混合光源具有至少120之照明偏好指數(LPI)。
於另一實施例中，一種混合光源，包括：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG螢光體；至少一窄頻紅光降頻轉換器；且其中該混合光源之一色彩外觀係由
來表示，其中Duv為該混合光源之白度的一測量且DomLAG為該至少一LAG螢光體之主波長。
於另一實施例中，一種混合光源，包括：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG螢光體；及至少一寬頻紅光降頻轉換器(亦即，寬頻發紅光降頻轉換器)；且其中該混合光源具有至少120之照明偏好指數(LPI)。
於另一實施例中，一種混合光源，包括：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG螢光體；及至少一寬頻紅光氮化物螢光體；且其中該混合光源之一色彩外觀係由
來表示，其中Duv為該混合光源之白度的一測量、PeakNit為該至少一寬頻紅光氮化物螢光體之峰值波長、且DomLAG為該至少一LAG螢光體之主波長。
於另一實施例中，一種混合光源，包括：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG螢光體；至少一窄頻紅光降頻轉換器；至少一寬頻紅光降頻轉換器；且其中該混合光源具有至少120之照明偏好指數(LPI)。
102‧‧‧藍
104‧‧‧綠
106‧‧‧紅
132‧‧‧藍
134‧‧‧綠
136‧‧‧紅
162‧‧‧藍
164‧‧‧綠
166‧‧‧紅
302‧‧‧黑體曲線
304‧‧‧白線
401‧‧‧徑向分量
403‧‧‧方位角分量
402‧‧‧演色性向量
404‧‧‧嵌件
500‧‧‧光源
502‧‧‧線圈
504‧‧‧玻璃圓罩
600‧‧‧圖
602‧‧‧圖
604‧‧‧圖
700‧‧‧光源
712‧‧‧光引擎
706‧‧‧發光二極體
708‧‧‧發光二極體
710‧‧‧印刷電路板
704‧‧‧罩體
702‧‧‧玻璃圓罩
802‧‧‧藍光LED
800‧‧‧光
810‧‧‧光
900‧‧‧光源
902‧‧‧放電管
904‧‧‧螢光體
1000‧‧‧圖
1100‧‧‧圖
1102‧‧‧藍光發射
1104‧‧‧綠光發射
1106‧‧‧紅光發射
1108‧‧‧半峰全寬
1110‧‧‧半峰全寬
1302‧‧‧藍光發射分量
1304‧‧‧半峰全寬
1402‧‧‧半峰全寬
1404‧‧‧半峰全寬
1502‧‧‧半峰全寬
1504‧‧‧半峰全寬
1602‧‧‧半峰全寬
1604‧‧‧半峰全寬
1606‧‧‧半峰全寬
1700‧‧‧色彩空間
1702‧‧‧光譜軌跡
1704‧‧‧點
1706‧‧‧色彩點
1708‧‧‧色彩點
1712‧‧‧波長
1722‧‧‧藍光LED
1724‧‧‧G或YG LAG螢光體
1726‧‧‧NR螢光體
1728‧‧‧寬頻紅光氮化物螢光體
1800‧‧‧色彩空間
1834‧‧‧色彩點
1844‧‧‧色彩點
1900‧‧‧色彩空間
1938‧‧‧色彩點
1948‧‧‧色彩點
2210‧‧‧位置
2212‧‧‧位置
2400‧‧‧圖
2402‧‧‧藍光LED
2404‧‧‧G或YG LAG螢光體
2406‧‧‧NR：PFS螢光體
2710‧‧‧位置
2810‧‧‧位置
2900‧‧‧圖
2902‧‧‧藍光LED
2904‧‧‧G或YG LAG螢光體
2906‧‧‧BR螢光體
3210‧‧‧位置
3310‧‧‧位置
3400‧‧‧曲線
3402‧‧‧藍光LED
3404‧‧‧G或YG LAG螢光體
3406‧‧‧NR螢光體
3408‧‧‧BR氮化物螢光體
3510‧‧‧位置
3610‧‧‧位置
3700‧‧‧曲線
3702‧‧‧藍光LED
3704‧‧‧G或YG LAG螢光體
3706‧‧‧NR螢光體
3708‧‧‧BR氮化物螢光體
3810‧‧‧位置
3910‧‧‧位置
4000‧‧‧曲線
4002‧‧‧藍光LED
4004‧‧‧G或YG LAG螢光體
4006‧‧‧NR螢光體
4008‧‧‧BR氮化物螢光體
一些實施例的特徵及優點(及其所實現的方式)在參考以下詳細說明配合所附圖式(其顯示例示實施例，並非完全按比例繪製)後將變得更淺顯易懂，其中：第1a圖顯示三色匹配函數(XYZ三色刺激值或標準觀看者的色彩反應)之圖形。
第1b圖顯示對於標準白熱燈的光譜之三色匹配函數的產品之圖形。
第1c圖顯示對於reveal®白熱燈的光譜之三色匹配函數的產品之圖形。
第2圖顯示一圖表，顯示選擇各LED系統之觀看者
的比例。
第3圖顯示「白線」(有時亦稱為「白體曲線」或「白體軌跡」)之圖形及黑體曲線(或黑體軌跡(blackbody locus；BBL))之圖形。
第4a圖顯示在a*-b*色度平面中之十個主要種類的色調，如孟塞爾分類系統(Munsell classification system)中對於色彩所指定者。
第4b圖顯示在包含各演色性向量之a*-b*色度平面中之徑向及方位角分量。
第4c圖顯示對於釹白熱燈於孟塞爾值5的演色性向量(CRV)。
第5圖顯示白熱或鹵素光源。
第6a圖顯示第5圖之白熱光源與黑體光源的相對光輸出對波長(或光譜功率分佈(SPD))之圖形。
第6b圖顯示包括白熱光源之SPD的圖及reveal®類型白熱光源之SPD的圖之圖形。
第7a圖顯示包括一或多個LED之reveal®類型LED光源。
第7b圖為第7a圖之光源的爆炸圖。
第8圖顯示包括包含多個藍光LED(各激發YAG螢光體與紅螢光體)的暖白(warm-white)LED燈之SPD的圖及第7a圖之reveal®類型LED光源之SPD的圖之圖形。
第9圖顯示reveal®類型緊湊型螢光燈(CFL)光源。
第10圖顯示包括第9圖的reveal®類型CFL光源之光
譜功率分佈(SPD)的圖及reveal®類型白熱光源之SPD的圖之圖形。
第11圖顯示具有綠及紅螢光體(其峰值波長充分地分開以在黃波長範圍中產生凹部)的已知光源之SPD的圖形。
第12圖顯示先前技術之LED光源的SPD之圖形。
第13圖顯示根據一些實施例之光源的藍光LED之SPD的圖形。
第14圖顯示根據一些實施例之四種不同綠(G)或綠(YG)LAG螢光體之SPD的圖形。
第15圖顯示根據一些實施例之四種不同寬頻紅光(broad red；BR)氮化物螢光體之SPD的圖形。
第16圖顯示根據一些實施例之窄頻紅光(narrow red；NR)螢光體的發射光譜。
第17a圖顯示根據一些實施例之CIE標準發光體D65、第14圖的G或YG螢光體LAG1之色彩點、及LAG1的所得主波長之光譜軌跡(CIE色彩空間之周界)上之點的1931 CIE色彩系統中之色座標。
第17b圖顯示根據一些實施例之第13圖的藍光LED、第14圖的四個G或YG LAG螢光體、及第16圖之NR螢光體的1931 CIE色彩系統中之色座標。
第17c圖顯示根據一些實施例之第13圖的藍光LED、第14圖的四個G或YG LAG螢光體、及第15圖之四個不同的寬頻紅光氮化物螢光體的1931 CIE色彩系統
中之色座標。
第18a圖顯示根據一些實施例之第14圖的四個商業上可得之G或YG LAG螢光體、及四個G或YG LAG螢光體之各者的修改的1931 CIE色彩系統中之色座標，其中峰值波長係偏移+10nm、+5nm、-5nm、及-10nm，提供表示有系統地參數化的大範圍之不同G或YG LAG螢光體的總共20個SPD。
第18b圖顯示根據一些實施例之第18a圖的20個有系統地參數化的G或YG LAG螢光體、及14個商業上可得的G或YG LAG螢光體的1931 CIE色彩系統中之色座標。
第19a圖顯示根據一些實施例之第15圖的四個寬頻紅光氮化物螢光體、及四個寬頻紅光氮化物螢光體之各者的修改的1931 CIE色彩系統中之色座標，其中峰值波長係偏移+10nm、+5nm、-5nm、-10nm，提供表示有系統地參數化的大範圍之不同寬頻紅光氮化物螢光體的總共20個SPD。
第19b圖顯示根據一些實施例之第19a圖的20個有系統地參數化的寬頻紅光氮化物螢光體、及14個現在商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體的1931 CIE色彩系統中之色座標。
第20圖顯示根據一些實施例之第18a圖的20個有系統地參數化的G或YG LAG螢光體之峰值波長與主波長之間的關係。
第21圖顯示根據一些實施例之第19a圖的20個有系統地參數化的寬頻紅光氮化物螢光體之峰值波長與主波長之間的關係。
第22a圖顯示根據一些實施例之照明偏好指數(LPI)對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸由Duv定量之光源的色彩點在CIE 1960 u-v色彩空間中之位置(相對於BBL於2700K)的輪廓圖，其中紅光發射體為第16圖之NR螢光體。
第22b圖顯示根據一些實施例之LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸由Duv定量之光源的色彩點在CIE 1960 u-v色彩空間中之位置(相對於BBL於3000K)的輪廓圖，其中紅光發射體為第16圖之NR螢光體。
第23圖顯示根據一些實施例之由G或YG LAG螢光體之主波長及由Duv(覆蓋於第22a圖之LPI反應的輪廓圖)所表示的離散執行，其中紅光發射體為第16圖之NR螢光體。
第24圖顯示根據一些實施例之對於包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、及2700K之NR螢光體的光源具有最高LPI值之SPD的離散執行。
第25a圖顯示根據一些實施例之對於第22a圖的LPI輪廓於2700K之解析近似的家族，其中紅光發射體為第16圖之NR螢光體(覆蓋於實際LPI輪廓上)。
第25b圖顯示根據一些實施例之對於第22b圖的LPI
輪廓於3000K之解析近似的家族，其中紅光發射體為第16圖之NR螢光體(覆蓋於實際LPI輪廓上)。
第26圖顯示根據一些實施例之由對於LPI=120(第26a圖)、125(第26b圖)、130(第26c圖)、及135(第26d圖)輪廓於2700K之解析近似所界定的濃影線區，表示分別提供予LPI
120、125、130、135之設計空間，其中紅光發射體為第16圖之NR螢光體。
第27a-h圖顯示根據一些實施例之2700K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為具有峰值為610nm(第27a圖)、620nm(第27b圖)、630nm(第27c圖)、640nm(第27d圖)、650nm(第27e圖)、660nm(第27f圖)、670nm(第27g圖)、680nm(第27h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體。
第28a-h圖顯示根據一些實施例之3000K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為具有峰值為610nm(第28a圖)、620nm(第28b圖)、630nm(第28c圖)、640nm(第28d圖)、650nm(第28e圖)、660nm(第28f圖)、670nm(第28g圖)、680nm(第28h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體。
第29圖顯示根據一些實施例之對於包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、及2700K之寬頻紅光氮化物螢光體的光源具有最高LPI值之SPD的離散執行。
第30a-f圖顯示根據一些實施例之對於第27c-h圖的LPI輪廓之各者於2700K之解析近似的家族(覆蓋於實際LPI輪廓上)，其中紅光發射體為具有峰值為630nm(第30a圖)、640nm(第30b圖)、650nm(第30c圖)、660nm(第30d圖)、670nm(第30e圖)、680nm(第30f圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體。
第31a-f圖顯示根據一些實施例之對於第28c-h圖的LPI輪廓之各者於3000K之解析近似的家族(覆蓋於實際LPI輪廓上)，其中紅光發射體為具有峰值為630nm(第31a圖)、640nm(第31b圖)、650nm(第31c圖)、660nm(第31d圖)、670nm(第31e圖)、680nm(第31f圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體。
第32a-h圖顯示根據一些實施例之2700K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為由75%的第16圖之NR螢光體及25%的具有峰值為610nm(第32a圖)、620nm(第32b圖)、630nm(第32c圖)、640nm(第32d圖)、650nm(第32e圖)、660nm(第32f圖)、670nm(第32g圖)、680nm(第32h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體所組成。
第33a-h圖顯示根據一些實施例之3000K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為由75%的第16圖之NR螢光體及25%的具有峰值為610nm(第33a圖)、620nm(第
33b圖)、630nm(第33c圖)、640nm(第33d圖)、650nm(第33e圖)、660nm(第33f圖)、670nm(第33g圖)、680nm(第33h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體所組成。
第34圖顯示根據一些實施例之對於包含藍光LED、G或YG LAG螢光體的光源、及2700K之75%的NR螢光體及25%的寬頻紅光氮化物螢光體的紅光發射體具有最高LPI值之SPD的離散執行。
第35a-h圖顯示根據一些實施例之2700K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為由50%的第16圖之NR螢光體及50%的具有峰值為610nm(第35a圖)、620nm(第35b圖)、630nm(第35c圖)、640nm(第35d圖)、650nm(第35e圖)、660nm(第35f圖)、670nm(第35g圖)、680nm(第35h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體所組成。
第36a-h圖顯示根據一些實施例之3000K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為由50%的第16圖之NR螢光體及50%的具有峰值為610nm(第36a圖)、620nm(第36b圖)、630nm(第36c圖)、640nm(第36d圖)、650nm(第36e圖)、660nm(第36f圖)、670nm(第36g圖)、680nm(第36h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體所組成。
第37圖顯示根據一些實施例之對於包含藍光LED、G或YG LAG螢光體的光源、及2700K之50%的NR螢光體及50%的寬頻紅光氮化物螢光體的紅光發射體具有最高LPI值之SPD的離散執行。
第38a-h圖顯示根據一些實施例之2700K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為由25%的第16圖之NR螢光體及75%的具有峰值為610nm(第38a圖)、620nm(第38b圖)、630nm(第38c圖)、640nm(第38d圖)、650nm(第38e圖)、660nm(第38f圖)、670nm(第38g圖)、680nm(第38h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體所組成。
第39a-h圖顯示根據一些實施例之3000K的LPI對在x軸的G或YG LAG螢光體之主波長、及在y軸的Duv的輪廓圖，其中紅光發射體為由25%的第16圖之NR螢光體及75%的具有峰值為610nm(第39a圖)、620nm(第39b圖)、630nm(第39c圖)、640nm(第39d圖)、650nm(第39e圖)、660nm(第39f圖)、670nm(第39g圖)、680nm(第39h圖)的第15圖之寬頻紅光氮化物螢光體所組成。
第40圖顯示根據一些實施例之對於包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、及2700K之25%的NR螢光體及75%的寬頻紅光氮化物螢光體的光源具有最高LPI值之SPD的離散執行。
第41圖顯示根據一些實施例之在約-0.010之Duv、約552nm之DomLAG、及於2700K之CCT(對於紅光發射體之不同組成，作為BR氮化物峰值波長之函數)之可達成的LPI。
如此處所使用的用語「光源」可意指任何可見光的來源，例如半導體、或LED、或OLED；或降頻轉換器(例如螢光體或量子點)；或遠端降頻轉換器、或塗層於反射件或擴散件上或嵌入於反射件或擴散件內之降頻轉換器；或數個此光源之多通道結合或組合；或系統(例如包含此光源之燈或照明器或設備)。
新的定量的、有效的色彩偏好衡量法(被稱為照明偏好指數(Lighting Preference Index；LPI))於此呈現。LPI可被使用作為定量的衡量法以提供設計規則，以最大化光源之色彩偏好特性、及/或以設計包括色彩偏好(以及其他光度、色度、及其他設計反應)的光譜之多反應的最佳化(multiple-response optimization)。所得光譜、光源、及燈展現不可預期地高的LPI值，其展現明顯較現有reveal®類型光源及/或類似的傳統產品為高的色彩偏好。
增強色彩偏好可由於增強色彩對比與增強白度之結合，且LPI色彩衡量法可藉由修改光源之光譜功率分佈而有定量的色彩偏好之最佳化。
於一或多個實施例中，個別的光源可為商業上可得
的或容易製造的藍光LED、綠或黃綠石榴石螢光體、寬頻紅光氮化物螢光體、及窄頻紅光螢光體、但以新穎方式結合。其可對比於專利申請案US 61/875403及PCT/US2014/054868中所說明的光源，其係結合與此作為參考，其中光源係被表示為實際藍光LED加上綠及紅光源(各由波長(藉由峰值波長與半峰全寬(full-width at half-maximum；FWHM)來特性化)之高斯分佈來表示)之結合。專利申請案US 61/875403及PCT/US2014/054868中之高斯分佈為對真實螢光體與LED之假設近似。依此方式，這些先前申請案中之SPD無一精確地等於真實LED與螢光體之SPD，其中本發明之實施例提供真實綠或黃綠及紅螢光體之SPD。於一或多個實施例中，光源可為商業上可得的藍或紫光LED、綠或黃綠石榴石之結合、及寬頻紅光氮化物螢光體或窄頻紅光螢光體、或寬及窄頻紅光螢光體之結合。其他適合的光源可被使用。藍光LED可包含由下列方程式所表示之氮化物複合物半導體：IniGajAlkN，其中i≧0、j≧0、k≧0且i+j+k=1。於一或多個實施例中，已知的InGaN藍或紫光LED係被使用，其中k=0，i為約0.1至約0.4之範圍，且峰值發光波長為從約400nm至約460nm之範圍，而FWHM為約10nm至約20nm。綠(G)或黃綠(YG)螢光體可包含石榴石螢光材料，包含：1)選自由Y、Lu、Sc、La、Gd、Tb、及Sm所組成之群組中之至少一元素，及2)選自由Al、Ga、及In所組成之群組中之至少一元素且可與Ce反應。於一或多個實施例中，
石榴石螢光體可進一步限制為摻雜Ce的鎦鋁石榴石(lutetium aluminum garnet；LAG；Lu3Al5O12)，亦即LAG：Ce3+。紅螢光體可對於此發明之目的而將FWHM界定於兩個範圍：窄FWHM<約60nm且寬FWHM>約60nm。本揭露之BR氮化物材料可強力地吸收UV及藍光且可有效率地在約600nm及670nm間發射，以FWHM為約80nm至約120nm，提供深紅非常強的發射，但代價是相對差的發光效率(lumens per watt；LPW)。寬頻紅光(BR)氮化物螢光體典型由通式CaAlSiN3：Eu2+來表示，但其他組成亦是可能的。本揭露之窄頻紅光(NR)螢光體可強力地吸收藍光且可有效率地在約610nm及660nm間發射，以稍深紅或紅外線發射。一些此等NR螢光體為已知，例如基於由Mn4+活化的氟化物材料，例如於美國專利第7,358,542號、美國專利第7,497,973號、及美國專利第7,648,649號中所說明者。以Mn4+摻雜的螢光體具有方程式Ax[MFy]：Mn4+，其中A(鹼金屬(alkali))為Li、Na、K、Rb、Cs、或其組合；M(金屬(metal))為Si、Ge、Sn、Ti、Zr、AI、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd、或其組合；x為[MFy]離子的電荷之絕對值；y為5、6或7。因此，相較於具有明顯發射於較深紅(眼睛敏感度差之所在)之紅螢光體，LPW可被最大化。色彩飽和亦可典型地被提昇，特別是若NR螢光體之峰值落於超過約620nm。於一或多個實施例中，NR螢光體可包含K2[SiF6]：Mn4+(錳摻雜的氟矽酸鉀(manganese-doped potassium fluoro-
silicate)，稱為「PFS」，當其由InGaN藍光發射體以約400nm至約460nm所刺激時，可產生以約63lnm之強紅發射線，具有FWHM<約10nm。
於此所揭露之LPI說明較佳偏好之色彩外觀(飽和及色調失真)以及較佳色彩點中遠離普朗克(黑體)軌跡之偏移。LPI為可定量消費者偏好之預期的衡量法。因此，LPI可被使用作為對於針對色彩偏好最佳化光譜之設計工具。應注意的是，對LPI有強烈相關性已於初步觀看者測試中被發現，且LPI之最佳化能力(作為精確預期的偏好衡量法)係透過額外的研究被證實。在有86個參與者的觀看者研究中，四個離散的LED系統係被設計為不同增強程度的LPI，範圍從114至143。此研究中之所有觀看者皆在17至28歲的年齡範圍內，性別分佈為男性40%而女性60%，人種分佈是57%白種人、30%亞裔、8%西班牙裔、及5%非裔美國人，及地理分佈為北美94%、亞洲5%、及歐洲1%。各LED系統照射於包含家用物品之分開的攤位，例如多彩的織物、水果、木地板、及鏡子。觀看者被要求選擇整體來說其偏好的照明環境。結果表示有最高LPI值之LED系統是最多觀看者偏好的，而第二高、第三高、及第四高LPI值分別是第二多、第三多、及第四多觀看者偏好的。第2圖顯示選擇各LED系統作為其偏好的環境之觀看者的比例。如圖所示，最高比例的觀看者(42%)偏好具有LPI為143之光源D，而最少比例的觀看者(11%)偏好具有LPI為114之光源A。
傳統或現有色度與光度量化或衡量法可從相對少數的觀看者之反應所導出，且因此可能不具有整個人類、或是每一個人口統計與文化族群的代表性。然而，此衡量法在其被建立後已被使用數世紀來設計、評估、及最佳化照明產品。光源仍基於這些衡量法(例如流明與演色性指數(CRI或Ra))來設計。
此處所述之LPI之方程式係基於設定於21至27歲年齡範圍內、性別分佈為男性58%而女性42%、人種分佈是92%白種人及8%亞裔人、及地理分佈為在北美之一觀看者。然而，其並不會減少LPI的效果(如於此所界定者)，用以對於任意光源光譜定量與最佳化色彩偏好之程度，使得若測試光源被做出且測試方光體被具有色彩偏好類似於特定測試的人之人所觀看，則相對於較低之LPI刻度的分數之其他光源，該測試光源將較被該測試之人所偏好。再者，對於高LPI之最佳化的光譜或光源(且具有大於傳統光源之LPI)在觀看者(對於在我們的資料集(dataset)中的那些觀看者具有類似的色彩偏好傾向)間展現較高的色彩偏好。依此類比，若流明(舉例來說，微光流明(scotopic lumen))之變化係被界定為不同於傳統亮光流明(photopic lumen)，且微光流明之界定能造成具有增加的或最佳化的微光流明效率之光源的發現與發展，其將不會使已被提供之光源的發現與發展之效率無效，且繼續提供增加的或最佳化的亮光流明，由於亮光流明已被嚴格地界定，即使其並非普遍地適當於所有照明應用。
雖然現有色彩品質衡量法掙扎於精確地定量消費者偏好的照明產品，LPI客觀地界定最接近地相關於有限的人口之觀看者(色彩偏好資料係可得的)之定量的色彩偏好衡量法。LPI衡量法為兩個參數的函數：照明源之白度(Whiteness)與由該照明源所照射之物件的色彩外觀(Color Appearance)。特定LPI函數係被界定如下，在說明白度與色彩外觀之後。
如此處所使用者，白度參照色度圖上色彩點至「白線」的接近量，其中「白線」係由下列刊物所界定：「White Lighting」,Color Research & Application,volume 38,#2,pp.82-92(2013)，作者為M.S.Rea & J.P.Freyssinier(後文中稱為「Rea參考文件」)。Rea參考文件係併入於此作為參考。如此處所使用者，「白線」係藉由於以下表1中之色彩點來界定，如對於從2700K至6500K所選擇的色溫於CCx與CCy色座標中所描述。
如於第3圖可見，且界定於表1，「白線」304(有時亦稱為「白體線」、「白體曲線」、或「白體軌跡」)在高色溫(例如4000K以上)時係稍微在黑體曲線302之上，
且在較低色溫時係在其之下。研究指出於「白線」上之照明可對應至人類對於「白」光是什麼之感受。「白線」係被提出對於大範圍的色溫，但是對於介於約2700K與3000K間之色溫(這些色溫是消費者通常偏好之相關色溫Correlated Color Temperature；CCT))，「白線」約為黑體軌跡以下約0.010 Duv，其中Duv表示於u-v色度空間中自黑體軌跡之距離。
以下方程式係被按比例增減以對於具有約2700K與約3000K間的CCT之任何色彩點提供白度衡量法。此白度衡量法對於在普朗克軌跡上之所有點將為零，或實質為0，且對於在「白線」上之所有點將為一(unity)(實質為1)：
其中針對方程式(1)之目的，Duv為色彩點於u-v空間中自黑體軌跡之距離(注意：方程式(1)中在黑體線之下的值為負)。舉例來說，對於在黑體之下0.010之點，應插入-0.010至方程式(1)中。(對於具有在約2700K與約3000K之範圍外的CCT之色彩點，白度(Whiteness)可藉由於第3圖中色彩點的位置之檢查來近似，沒有不適當的試驗；例如，若照明源具有一色彩點於「白線」，其將類似地具有白線值為一)。如將於後文中進一步說明者，當照明源之色彩點接近「白線」時，LPI增加，而當其於任一方向移動遠離時則LPI減少。
如此處所使用者，色彩外觀為演色之混合測量，其為
照明源之淨飽和值(Net Saturation Value；NSV)(例如相對高的LPI值係對於顯示增強的飽和但並非過度的飽和之NSV被獲得)與色調失真值(Hue Distortion Value；HDV)的函數；(例如相對高的LPI值係對於顯示最小或零色調失真之HDV被獲得)。NSV與HDV兩者將於後文中詳細說明。
照明偏好指數(LPI)衡量法係使用不偏(unbiased)的選擇之測試色彩取樣來開發，藉由使用1600個經修正的孟塞爾亮面光譜反射(Munsell glossy spectral reflectance)之完整資料庫來選擇色彩之陣列。這些1600個色彩將被所屬技術領域中具有通常知識者所了解，特別是參考M.W.Derhak & R.S.Berns之「Analysis and Correction of the Joensuu Munsell Glossy Spectral Database,」Color and Imaging Conference,2012(1),191-194(2012)。使用此色彩陣列允許色彩空間利用孟塞爾分類系統的色調、值、及色度之明顯的小部份之覆蓋。
所屬技術領域中具有通常知識者亦將了解的是，於此陣列中之各色彩係藉由孟塞爾系統按其色調(其具有10個種類，每個種類有4個子類，總共40個項目)、色度(範圍從0至16)、及值(範圍從0至10)所界定。色調之10個種類係被顯示與標示於第4a圖中。飽和、或色度、及色調之所有程度係被相等地加權且以統計計數方式處理(其係在「Statistical approach to color quality of solid-state lamps」(IEEE J.Sel.Top.Quantum Electron.,15(6),1753
(2009)，作者為A.Zukauskas,R.Vaicekauskas、F.Ivanauskas、H.Vaitkevicius、P.Vitta、及M.S.Shur)中所述之類似方法之後)。
所有1600個色彩取樣之色彩點係被計算，如藉由照明源(亦即測試發光體)及藉由CIE參考發光體、或普朗克輻射體以相同色溫所提供。CIE參考發光體具有從照明源之CCT使用對於黑體輻射之普朗克定律所決定之光譜。普朗克定律界定光源B(W/sr．m3)之輻射，作為波長λ(單位為公尺)與絕對溫度T(單位為公K)之函數：
其中h為普朗克常數且kB為波茲曼常數。如此處所使用者，且為所屬技術領域中所熟知，黑體為一種理想吸收體之實體，亦即，其吸收所有入射電磁輻射，不管入射之頻率或角度。其亦為理想的發射體：於每個頻率，其發射如在相同溫度下任何其他物體所發射那麼多(或更多)的能量。
所有這些色彩點(亦稱為色座標)接著被轉換至CIE L*a*b*(CIELAB)色彩空間且演色性向量(CRV)係被產生。CRV係關於參考照明之色彩外觀偏移的大小與方向之表示。第4b圖顯示於各CRV中所包含之分量。徑向分量401(或ΔCab)以色度或飽和來定量該偏移，其中遠離原始表示之偏移會增加飽和，而朝向原始表示之偏移會降低飽和。方位角分量403(或Δhab)以色調定量該改變，且可藉
由角變化以弧度來表示。於特定孟塞爾值的CRV之向量圖可被產生為a*-b*色度平面上的色彩偏移之視覺表示。第4c圖表示對於釹白熱燈(消費者通常偏好之產品)於孟塞爾值5的CRV 402。如於向量圖中可見，釹燈產生增強的飽和，特別是在紅與綠分量中(分別在向量圖之右與左側)。對應至色彩黃Y、紅R、紫P、藍B、及綠G之近似向量方向係於嵌件404中顯示。
對於所有1600個孟塞爾色彩之各CRV的徑向401與方位角403分量係接著被決定分別以色度及色調來定量該偏移。利用此大取樣尺寸，CRV之大小與方向可藉由統計計數來表示。
淨飽和值(NSV)表示具有改良之飽和的測試取樣之比例，其係隨具有降低的飽和之取樣的比例而減少。改良的飽和程度係藉由色度中的增加(ΔCab>0)來表示，其超過平均感受差異的臨界值，但低於過飽和限制。降低的飽和程度(ΔCab<0)僅當色度係被降低超過平均感受差異的相同臨界值時被計數。平均感受差異值係根據下列刊物而定：「Evaluation of Uniform Color Spaces Developed after the Adoption of CIELAB and CIELUV」,Color Research and Application,volume 19,#2,pp.105-121(1994)，作者為M.Mahy、L.Van Eycken、& A.Oosterlinck，其發現在CIELAB空間中平均感受性度半徑為2.3。關於過飽和限制，ΔCab=15的值係基於以下刊物被選擇：「Color Quality Design for Solid State Lighting」,Presentation at LEDs
2012,Oct.11-12,San Diego,CA(2012),author Y.Ohno。於此工作中，偏好中之增加係被發現對於飽和的色彩(至一限制)及對於高度飽和之下降的偏好反應。在近似ΔCab=15之值附近，偏好反應係可比較至無飽和(或ΔCab=0)，增加的偏好反應在這兩個值之間。
個別NSV值(NSVi)係對於孟塞爾系統中10個主要色調(hue)種類被計算，且總NSV係取自10個色調中的平均。如於此揭露中所使用者，NSV係由方程式(2)與方程式(3)所界定：方程式(2)：NSV i =(percent of CRVs in hue i with 2.3<ΔC ab <15)-(percent of CRVs in hue i with ΔC ab <-2.3),
其中ΔCab為CRV之徑向分量且以感受色度、或飽和來表示該偏移，且i表示對於孟塞爾系統之10個主要色調種類之色調種類。對於-2.3<ΔCab<2.3之區域，飽和之改變可能不會由典型觀看者所感受且因此不被計數為改良或變差。
色調失真值(HDV)表示正改變色調之測試取樣的加權比例。雖然增加的色度(至一限制)通常貢獻至達到相對較高的LPI值，色調之改變通常是不期望的(雖然色調之改變為至最終LPI值之相對較弱的貢獻因素(相較於色度改變))。
如所屬技術領域中具有通常知識者所能了解的，孟塞爾色彩系統係典型被區分成40個色調子類(10個主要色調
種類各有4個子類)。要計算HDV，改變至下個色調子類的測試色彩之比例(其中Δhab>π/20弧度(或圓的1/40th))係藉由Δhab平均值(藉由色調次位準(π/20弧度)間之分隔來按比例增減)被加權。此額外的加權係被使用以描述非常大量的色度失真，其中該比例以非常高比例單獨接近一限制，幾乎所有測試色彩經歷超越待計數的臨界值之色調失真。對於這些計算，色調失真之方向是不重要的，故對於順時針與逆時針方向兩者中之失真，Δhab>0。至於NSV，個別HDV值(HDVi)係對於孟塞爾系統中10個主要色調種類被計算，且總HDV係取自10個色調中的平均。如於此揭露中所使用者，HDV係由方程式(4)與方程式(5)所界定：
其中Δhab為CRV之方位角分量且以感受的色度來表示該偏移，i表示對於孟塞爾系統之10個主要色調種類之色調種類，且Δh ab,avg,i 為對於色調i中所有色彩之Δhab平均值。
接著，NSV與HDV係經由方程式(6)被合併為一色彩外觀(Color Appearance)值：方程式(6)：Color Appearance=(NSV-HDV/2.5)/50
應注意的是，於方程式(6)中，HDV係相對於NSV被加權(亦即由一因數來分割)以對觀看者偏好反應提供最佳
匹配。實際上，通常所得之最高值的色彩外觀約為1，雖然理論上在NSV=100及HDV=0時，其可達到2之值。
最後，LPI方程式係由方程式7所界定：方程式(7)：LPI=100+50×[0.38×Whiteness+0.62×Color Appearance],其中白度(Whiteness)係於方程式(1)中被界定且色彩外觀(Color Appearance)係於方程式(6)中被界定。參數「100」係被選擇，使得利用其他發光衡量法，參考黑體發光體有100的基線值之得分(score)。參數「50」係被選擇以將LPI改變按比例增減至類似CRI的大小。舉例來說，典型的釹白熱燈可於CRI系統中被懲罰(penalized)約20點，具有約80之CRI(相對於作為參考之CRI=100)，而相同的釹白熱燈可被於LPI系統中被獎勵約20點，具有約120之LPI(相對於作為參考之LPI=100)。38%白度與62%色彩外觀之加權因數已被選擇以提供對於觀看者偏好資料之最佳匹配。
對於LPI之替代「主要」方程式(其僅為方程式(1)、(6)及(7)之組合)係被顯示為方程式(8)：
以如上顯示之主要方程式來重新描述LPI之目的是要顯示此新穎指數提供所屬技術領域中具有通常知識者可在使用此揭露的指導且不需要任何不適當的實驗下從色彩科學中被普遍了解的參數所導出之值。LPI隨著NSV增加，但隨HDV增加而減少。分開地，當Duv接近「白線」
時，LPI增加。於某些實施例中，對於可達到的LPI之最高值約為150，對應至白度=1且色彩外觀=1。於某些實施例中，有一理論上最大的LPI=181，其中白度=1且色彩外觀=2。
總而言之，LPI衡量法可藉由以下步驟(不一定依此次序)來決定：(a)提供由測試發光體所發出的光之光譜，其光譜功率分佈(SPD)具有1-2nm或更精細的精確度；(b)從測試發光體之SPD來決定色彩點(色溫及Duv)；(c)使用方程式(1)從Duv計算白度分量；(d)從測試發光體之色溫來決定參考光譜；(e)對於參考與測試發光體計算於CIELAB色彩空間中之所有1600個孟塞爾色彩之色彩點；(f)相對於參考光譜，對於測試發光體計算演色性向量；(g)分別使用方程式(3)與方程式(5)來計算淨飽和值與色調失真值；(h)使用方程式(6)來計算色彩外觀分量；及(i)使用方程式(7)將來自步驟(c)之白度分量與來自步驟(h)之色彩外觀分量合併成LPI。
應注意的是，於一或多個實施例中，步驟(c)之白度係與於步驟(d)-(h)中之色彩外觀之計算被平行計算。接著該白度與色彩外觀作為最終步驟(i)之輸入。
雖然LPI衡量法客觀地界定最接近地相關於有限的人口之觀看者(色彩偏好資料係可得的)之定量的色彩偏好衡
量法，色彩偏好亦可被使用現有色彩衡量法之新穎結合來定量，雖然使用有點較弱但可接受地強的相關至觀看者之色彩偏好資料。如對於LPI之公式所建議者，分別地表示飽和與色彩點(相關於BBL)之現有色彩衡量法可被期望以接近色彩空間之一些限制內的觀看者之色彩偏好反應。那些限制係藉由使用於LPI演算法中採用之數值懲罰(若幾個限制中之任何一者被違反)被結合至LPI衡量法界定中，如前文於LPI之說明中所述。LPI可進一步結合飽和與色彩點之效果，利用各者之最佳加權以提供單一衡量法，而非多個衡量法，其已被確認為有用的作為單一參數最佳化反應，其使光譜的設計將能預期地從觀看者引出目標的色彩偏好反應。雖然現有色彩衡量法無一可單獨地提供對於觀看者的色彩偏好之相關性以及LPI衡量法，G或YG螢光體與紅螢光體之峰值或主波長間之分隔提供LPI衡量法之色彩飽和部份相當接近的近似值，且Duv測量為LPI衡量法之色彩點部份(亦即白度)之相當接近的近似值。於某些實施例中，僅單一類的螢光體(限制至具有各種峰值與主波長之LAG螢光體)係被使用以在光源之SPD中提供G或YG發光；然而兩類的螢光體(具有單一峰值波長之窄頻與具有各種峰值波長之寬頻)可被使用以在光源之SPD中提供紅發光。於一或多個實施例中，G或YG螢光體峰值或主波長與紅螢光體之峰值波長之間的分隔係藉由保持紅螢光體之峰值波長為固定而被定量，同時改變G或YG螢光體之主波長，從而提供G或YG與紅螢光體
之間的分隔之直接測量。因此，吾人可替代地選擇以說明包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、及具有給定峰值波長的NR或BR螢光體之光源的色彩偏好，藉由G或YG螢光體之主波長、及CIE 1960 u-v色彩空間中之色彩點的Duv，作為更精確的LPI衡量法之近似替代，利用某些從業者可發現其較(計算LPI反應)容易來計算G或YG螢光體的主波長及Duv反應之優勢，即使計算LPI反應所需之所有細節已被提供。
包括白熱、鹵素、及使用Nd摻雜玻璃(以從由所光源發出的光譜吸收一些黃光)的LED之傳統燈類型以增強有關其對應的沒有Nd吸收的燈之色彩偏好。第5圖顯示包含一或多個白熱或鹵素線圈502於玻璃圓罩504內之白熱光源或鹵素光源500。於某些實施例中，玻璃圓罩504可用釹氧化物(Nd2O3)摻雜，如GE reveal®類型白熱及鹵素燈。從線圈所發射的光係類似於以介於約2700K與約3200K間的相關色溫(CCT)之黑體光譜所發出者。此CCT範圍可稱為暖白(warm white)。Nd摻雜的玻璃圓罩504可作用以過濾在光譜的黃色部份之光，使得透過光源500之玻璃圓罩504所傳送的光具有增強色彩偏好、或色彩飽和、或色彩對比能力，其係典型為人類觀看者所偏好(相較於從沒有Nd玻璃過濾器之相同光源所發出的光)。
第6a圖顯示第5圖的具有CCT=2695 Kelvin(K)之白熱光源500的相對光輸出對波長(或光譜功率分佈(SPD))之圖600，及具有相同CCT=2695K之黑體光源的SPD之
圖602。黑體發射體係被典型地考慮為參考光源，對於具有CCT<5000K(對於CCT>5000K，日光光譜係典型被使用作為參考)之測試源，其為任何測試光源所用來比較者，用以計算測試光源之色度值。作為參考光源，黑體發射體係被指定CRI的值為100。為了一致性，黑體係亦被指定對於LPI衡量法之參考值為100。由於黑體與白熱SPD之接近的類似性，在2695K之白熱光源的CRI值為99.8而LPI值為99.8。在CRI的情形中，99.8的值幾乎等於CRI=100之最大可能的值，故按照CRI衡量法白熱光源具有接近理想的演色性(或色彩「忠實」)。在LPI的情形中，99.8的值係被考量為中立值，非最大值。於某些實施例中，遠低於100之LPI值是可能的，於其中，典型觀看者被期望會偏好此一光源遠少於白熱源，但也可能有更高的值，達到約LPI=150，於其中，典型觀看者被期望會偏好此一光源遠多於白熱源。CRI衡量法定量一光源提供與黑體參考完全一樣的八個柔和的測試色彩之度數，因此其為色彩空間中有限範圍之色彩「忠實」衡量法。
第6b圖顯示具有CCT=2695K之白熱光源的SPD之圖600，及藉由以Nd摻雜玻璃過濾白熱光源500的光線所獲得之具有CCT=2755K、CRI約為80且LPI約為120之reveal®類型白熱光源的SPD之圖604。兩個SPD間之不同係完全由於光線被Nd摻雜玻璃吸收，其大部分發生於從約570nm至約610nm之黃色範圍，及較弱的吸收發生於從約510nm至約540nm之綠色範圍。於一或多個實
施例中，色彩偏好從Nd吸收所產生的好處係由於黃光吸收。
SPD可用光密度的絕對標度(例如用Watts/nm或Watts/nm/cm2的尺寸或其他輻射測量的量)被繪製，或其可用相關單位(有時被正規化至峰值密度，如此處所提供者)被繪製。正規化的SPD係足以用於光源的色度特性之計算，其係假設發光的物件或空間之照明係在亮光視覺之範圍內(亦即大於約10-100lux，達至約10,000lux(lux=/m2))。於SPD曲線中之列表的資訊能提供該光源之所有色度與光度反應的準確計算。
顯示於第6a圖中之白熱燈的SPD圖600顯示其為例外地平衡良好的光源，因為其在任何波長沒有明顯的尖峰(spike)或洞。非常匹配具有相同CCT的黑體曲線之此一平滑曲線表示傑出的色彩忠實能力。黑體光譜係藉由CRI尺度(亦即CRI=100)被界定以具有完美的演色性。白熱燈典型地具有約為99之CRI。Nd白熱燈典型地具有約為80之CRI。雖然有較低的CRI，大多數的觀看者偏好Nd白熱燈之演色性(相較於白熱燈)，特別是在有機物件被照明時的應用，例如人、食物、木頭、織物、諸如此類。
當相較於一些電氣光源，日光在光譜之藍與綠部份展現出大量的能量，使其為具有高色溫(約5500K)之冷(亦即高CCT)光源。因此，SPD圖表在了解各種燈在其光輸出之色彩組成如何不同是有用的。
包括一或多個使用Nd摻雜玻璃(以從由所光源發出的
光譜吸收一些黃光)的LED之一些傳統燈類型以增強有關其對應的缺少黃光吸收的燈之色彩偏好。第7a圖顯示包括一或多個LED(第7b圖)之reveal®類型LED光源，及第7b圖為第7a圖之光源700的爆炸圖。LED(發光二極體)為固態照明(SSL)組件之範例，其可包括半導體LED、有機LED、或聚合物LED作為發光之來源，取代舊有光源，例如使用電氣燈絲之白熱燈泡；或使用離子及/或氣體之螢光燈或高密度放電管。
參照第7b圖，包含LED 706與708及印刷電路板710(其為LED所設置之處)之光引擎712(其可裝附至罩體704)，當其被組裝時，LED 706與708係被置於玻璃圓罩702(其係充滿釹氧化物(Nd2O3))內，使得大多數或全部由LED 706與708所發出的光穿過圓罩702。應了解的是，第7a與7b圖僅顯示利用一或多個固態照明組件以當其被供電時提供照明的LED燈之一個範例。因此，顯示於第7a與7b圖中之特定組件僅為說明之目的用，且所屬技術領域中具有通常知識者應了解，根據目的使用及/或其他考量，其他外型及/或大小的各種組件可被利用。舉例來說，罩體704可為不同尺寸及/或外型，且固態照明組件706與708可在組裝時被直接及/或間接連接。
第8圖顯示包括包含多個藍光LED(各激發YG YAG螢光體與寬頻紅光氮化物螢光體(發射強力地覆蓋YAG螢光體，導致在黃光光譜中非常強的發射，混合的光線具有CCT=2766K、CRI=91、及LPI=97))的暖白LED燈之已知
光譜功率分佈(SPD)的圖800(虛線)。第8圖顯示第7a圖之具有CCT=2777K、CRI=91、及LPI=111之reveal®類型LED光源700的SPD之圖810(實線)。從LED發射的光可包含從具有峰值波長於約400至約460nm之範圍內之藍光LED802(例如皇室藍InGaN)、及具有峰值發射於約500至約600nm之範圍內之YG光804(藉由由來自LED之藍光發射的螢光體材料(例如YAG：Ce螢光體)之激發所產生)、及亦可能的具有峰值發射於約600至約670nm之範圍內之紅光806(藉由由來自LED之藍光發射的另一螢光體(例如氮化物或硫化物螢光體)之激發所產生)之混合物。由藍光LED所產生的藍光之未被螢光物材料所吸收的部份(與由螢光物材料所發射的光相結合)提供光在人類眼睛顯示為接近白色。混合光的光譜亦類似於黑體光譜，但可包括在藍光LED發射與YG螢光體照射間的波長範圍內之凹部。於某些實施例中，光源可具有介於約2700K與約3200K(暖白)間之相關色溫(CCT)，或其可具有較高的CCT，也許高至約10,000K或更高，或較低的CCT，也許低至約1800K或更低。Nd玻璃作用以過濾在光譜的黃色部份808之光(其已被YG與紅螢光體所產生)，使得從光源700之玻璃圓罩所發射的光810(整個實線圖)具有增強色彩偏好、或色彩飽和或色彩對比能力、或白度，其係典型為人類觀看者所偏好(相較於從沒有Nd玻璃過濾器之相同光源所發出的光800)。
包括一或多個低壓汞(Hg)放電燈及被選擇以降低由光
源所發射之黃光的量之特殊配方的可見光發射螢光體(亦即螢光(FL)或緊湊型螢光燈(CFL)光源)之一些傳統燈類型亦被已知以相關於其典型對應的沒有螢光配方之FL或CFL光源燈來增強色彩偏好。第9圖顯示reveal®類型CFL光源900，其包括以具有相對低的於黃光光譜中之發射的螢光體904之訂製的混合來塗層的低壓Hg放電管902。
第10圖顯示包括第9圖之具有CCT=2582K、CRI=69、及LPI=116之reveal®類型CFL光源900的已知光譜功率分佈(SPD)之圖1000之圖形。第10圖亦顯示第5圖之具有CCT=2755K之reveal®類型白熱光源的SPD之圖604。混合光光譜圖1000(來自CFL燈)由被設計以產生接近具有CCT=2582K之黑體光譜的光之許多窄的、及一些寬的發射頻帶組成。相較於Nd白熱SPD圖604，紅與綠的增強及黃的抑制是類似的，提供紅與綠螢光體對於CFL產品為可用的之限制。光源亦可具有介於約2700K至約3200K(暖白)之相關色溫(CCT)。於某些實施例中，光源可具有較高的CCT(例如高至約10,000K或更高)、或較低的CCT(例如低至約1800K或更低)。具有相對低發射於光譜之黃色部份中的光源900之混合光光譜圖1000可具有增強色彩偏好、或色彩飽和、或色彩對比能力，其係典型地為人類觀看者所偏好(相對於從具有傳統螢光體混合之相同光源所發射之光)。
一些額外的傳統燈類型包括具有綠與紅螢光體(具有
峰值波長充分地分開以在黃波長範圍中產生凹部)之一或多個LED，且係被使用於例如雜貨應用中，用以增強肉、蔬菜、及農產品(例如水果)的色彩。第11圖顯示包括具有綠及紅螢光體(其峰值波長充分地分開以在黃波長範圍中產生凹部，且具有CCT=2837K、CRI=74、及LPI=124)的已知光源之SPD之圖1100的圖形。從LED發射的光可包含從具有峰值波長於約400nm至約460nm之範圍內之藍光發射1102(由來自藍光LED之發射所產生)、及具有峰值發射於約500nm至約580nm之範圍內之綠光發射1104及約80nm之FWHM 1108(藉由由來自LED之藍光發射的綠螢光體之激發所產生)、及具有峰值發射於約600nm至約670nm之範圍內之紅光發射1106及約100nm之FWHM 1110(藉由由來自LED之藍光發射的紅螢光體之激發所產生)之混合物。由藍光LED所產生的藍光之未被螢光物材料所吸收的部份(與由綠與紅螢光物材料所發射的光相結合)提供光在人類眼睛顯示為接近白色。混合光光譜可在介於藍光LED發射1102與綠螢光體發射1104間之黃波長範圍中具有凹部，且可包括在介於綠螢光體發射1104與紅螢光體發射1106間之第二凹部。光源亦可具有介於約2700K與約6000K間之CCT，或其可具有較高的CCT，例如高至約10,000K或更高，或較低的CCT，例如低至約1800K或更低。SPD圖1100之黃色部份中降低的發射(由528nm之綠螢光體發射1104的峰值與645nm之紅螢光體發射1106的峰值之分隔產生)提供光源光譜圖
1100，導致LPI約為124。於此已知光源中之相對高的LPI值係由於綠螢光體之相對窄的FWHM(約80nm)及藍光偏移峰值(約528nm)，其非為本揭露之實施例的G或YG LAG螢光體之相同的組成。G或YG LAG螢光體之FWHM通常具有FWHM於約100至約110nm之稍寬的範圍、及峰值波長從約510nm至約560nm的範圍，如由以下一或多個實施例中所說明之20個不同的LAG螢光體實施例所表示者。
第12圖顯示具有CCT=2700K及Duv=-0.010(且提供接近最大實際LPI值約為145)之包含藍光LED(峰值約450nm)、及高斯近似YG螢光體(其峰值約545nm及FWHM約80nm)、及紅光LED(其峰值約635nm及FWHM約20nm)之理想的LED光源的SPD之圖形。
為了較佳地了解及溝通光譜分量選擇於照明偏好指數(LPI)衡量法之影響，詳細的試驗設計(design of experiments；DoE)已被使用光譜模型來執行。該試驗允許最佳光譜特徵之識別以最大化LPI及典型觀看者之色彩偏好反應，且引導未來照明產品之設計。此DOE係被設計以識別光發射組件之組成，具體言之，用以增強包括商業上可得的或容易製造的綠(G)或黃綠(YG)石榴石螢光體、及窄頻紅光(NR)或寬頻紅光(BR)螢光體之使用的光源的LPI之光發射組件。
各光譜係包含三個組件(名義上藍、綠、及紅)重疊成混合光譜。如第13圖所示，於某些實施例中，藍光發射
分量1302為峰值發射約為450nm且具有FWHM 1304約為15nm的藍光LED之分量。此波長係被選擇為目前使用於大部分白光源的典型藍光LED之代表。具有例如峰值波長在約400nm至約460nm之範圍中且具有FWHM<約50nm的特性之其他適合的藍光發射分量可被使用。LPI色彩衡量法對於藍光發射係相對地非常不靈敏(相較於綠與紅光發射)。其可從第1a圖(於藍102中的視網膜反應與綠104及紅106明顯不同，但綠及紅反應並非清楚地明顯不同)被了解。因為LPI對藍特性之相關不靈敏，此DOE的結果可被期望以表示由具有峰值波長於藍或紫色範圍(例如約400至約460nm)中及具有小於約50nm之任何FWHM之任何藍光源所給定的結果。
於一或多個實施例中，綠分量可使用具有峰值波長從約515nm至約545nm的範圍(表示商業上可得的或容易製造的LAG螢光體之通常範圍)之4個不同的G或YG LAG螢光體發射(第14圖)之家族而被模製。LAG螢光體之此選擇(如第14圖中所示)係基於來自美國Intematix Corporation之商業上可得的螢光體之組。其他適合的LAG螢光體可被使用。再者，綠分量之發射光譜係被允許從4個商業上可得的螢光體中的各者之實際發射光譜改變+5nm、-5nm、+10nm、及-10nm，以找出使LPI反應有進一步最佳化的趨勢。因此，DoE總共包括20個(=4個螢光體*(1個未偏移的+4個偏移的光譜))具有峰值波長從約505nm至約555nm的範圍之不同的綠分量。各偏移的綠
分量之半峰全寬(FWHM)(例如1404)係保持常數，等於對應的未偏移的商業上可得的螢光體之FWHM(例如1402)(範圍從約103nm至約107nm)。如此處所使用者，G或YG LAG螢光體可包括具有石榴石螢光材料的螢光體之家族，包含：1)選自由Y、Lu、Sc、La、Gd、Tb、及Sm所組成之群組中之至少一元素，及2)選自由Al、Ga、及In所組成之群組中之至少一元素且可與Ce反應，其中該石榴石螢光體係進一步限制為摻雜Ce的鎦鋁石榴石(LAG；Lu3Al5O12)，亦即LAG：Ce3+。
於一或多個實施例中，紅分量可使用4個不同的BR氮化物螢光體發射(第15圖)及NR螢光體(第16圖)之家族而被模製。BR氮化物螢光體係典型由通式CaAlSiN3：Eu2+來表示。這些BR氮化物螢光體材料強力地吸收UV及藍光並有效率地發射在約600nm及約680nm間發射(例如1502)，FWHM(例如1504)為約80nm至約120nm，提供深紅中極強的發射。許多NR螢光體(第16圖)為已知，且其中有一些螢光體係基於由Mn4+活化的氟化物材料，例如於美國專利第7,358,542號、美國專利第7,497,973號、及美國專利第7,648,649號中所說明者。以Mn4+摻雜的螢光體具有方程式Ax[MFy]：Mn4+，其中A(鹼金屬(alkali))為Li、Na、K、Rb、Cs、或其組合；M(金屬(metal))為Si、Ge、Sn、Ti、Zr、AI、Ga、In、Sc、Hf、Y、La、Nb、Ta、Bi、Gd、或其組合；x為[MFy]離子的電荷之絕對值；y為5、6或7。這些材料強力地吸收藍光
且有效率地在約610nm至約660nm間發射(例如1602)，以稍深紅或紅外線發射，由於FWHM係遠少於30nm，典型約5nm，如元件符號1606所示。即使此特定NR螢光體係包含數個窄峰值，包含主要峰值之全寬仍遠低於30nm，典型約20nm，如元件符號1604所示。於一或多個實施例中，此發明之NR螢光體具有約631nm之峰值波長，表示商業上可得的PFS，如於美國專利第7,358,542號、美國專利第7,497,973號、及美國專利第7,648,649號中所說明者。因此，於一或多個實施例中，於DoE執行中，其包括僅NR螢光體，沒有BR螢光體，該NR螢光體包含僅單一獨一無二的紅分量。於其他實施例中，此特定NR螢光體可被另一NR螢光體(具有類似峰值波長以提供色彩偏好好處，非常類似於NR螢光體所提供者)取代。
於一或多個實施例中，寬頻紅光分量可使用具有峰值波長從約620nm至約670nm的範圍(表示商業上可得的或容易製造的寬頻紅光氮化物螢光體之通常範圍)之4個不同的BR氮化物螢光體發射之家族而被模製。因此，於一或多個實施例中，於執行中，其包括僅BR氮化物螢光體，沒有NR螢光體，該BR氮化物螢光體包括4個不同的紅分量。再者，紅分量之發射光譜係被允許從4個商業上可得的BR氮化物螢光體中的各者之實際發射光譜改變+5nm、-5nm、+10nm、及-10nm，以找出使LPI反應有進一步最佳化的趨勢。因此，於一或多個實施例中，20
個(=4個螢光體*(1個未偏移的+4個偏移的光譜))具有峰值波長從約610nm至約680nm的範圍之不同的BR分量係被執行。各偏移的BR分量之半峰全寬(FWHM)係保持常數，等於對應的未偏移的商業上可得的螢光體之FWHM(範圍從約86nm至約93nm)。第15圖顯示被使用的20個紅分量中之四種未偏移的紅分量之SPD。
於一或多個實施例中，DoE係被分成三個群組，以紅螢光體區別：群組1僅包含NR PFS螢光體(LAG+PFS)；群組2包含20個個別地表示商業上可得的紅光氮化物螢光體之BR氮化物螢光體中之各者(LAG+Nit)；群組3包含BR功率對NR功率(紅光發射之整個完整波長範圍中相加之發射的功率，如第15圖與第16圖中所提供者)之3個比率，以25%增加，使得(BR功率)/(BR功率+NR功率)≡BR/R≡n=0.25、0.50、0.75，以用於結合單一NR螢光體之20個BR氮化物螢光體中之各者(LAG+PFS+Nit)。吾人將表示群組3的這3個子級DoE為群組3a(n=0.25)、群組3b(n=0.50)、及群組3c(n=0.75)。應注意的是，n=0與1之極限情形分別對應至DoE之群組1(LAG+PFS)及群組2(LAG+Nit)。DoE之此區分為3個群組係方便於溝通結果之關係。事實上，比率BR/R=n可具有從0.0至1.0之連續範圍，其中n=0與1之極限情形分別對應至DoE之群組1(LAG+PFS)及群組2(LAG+Nit)部份。群組3(雖然在此表示具有n=0.25、0.50、及0.75之3個離散位準)實際上對於LPI對於0.0<n<1.0之連續範圍提供轉換函數；且
結合來自群組1與2之結果，對於LPI對於0.0≦n≦1.0之連續範圍提供轉換函數。紅光氮化物與PFS發射體之混合可被使用於一或多個實施例中，此係由於具有NR對BR發射體之發光體的色度與光度能力中之取捨，從而NR發射體可藉由降低在亮光眼反應曲線(photopic eye response curve)中很遠的尾端中的波長之輻射的量來增強效率，而BR發射體可增強演色性或色彩偏好(以效率的代價)。
藍、綠及紅光發射體所發出的功率之比率係被調整，提供兩種所需程度的自由，以獨特地界定1931 CIE色彩空間中之色彩點，以及獨特地界定SPD。DoE係被以10個不同的色彩點分別地執行(以每兩個CCT(2700K與3000K))；及以每五個Duv值：0.000(於黑體軌跡上)、-0.005、-0.010(接近白體線)、-0.015、及-0.020。
於每10個色彩點，於3個群組中，藍、綠、及紅分量之所有組合係被產生，在群組1 DoE中每10個色彩點得到20個獨特的組合(1藍x20綠x1紅)；在群組2 DoE中每10個色彩點得到400個獨特的組合(1藍x20綠x20紅)；及在群組3 DoE中每10個色彩點得到1200個獨特的組合(1藍x20綠x20紅x3紅比率)；在3個群組中每10個色彩點總共1620個獨特的組合；在10個色彩點中總共16200個獨特的組合(SPD)。吾人將經常參照DoE之整個集合的16200個組合。照明偏好指數(LPI)值接著於DoE中之各光譜被計算並對於LPI之趨勢與取捨進行分析，其可從包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、及或
BR氮化物螢光體或NR螢光體之目前商業上可得的LED光源被實現。
如上所述之DoE的顯著的與不可預期的結果是：LPI(及觀看者的色彩偏好)可對於DoE中任何給定的紅光發射體藉由使用DoE中獨立變數中的兩個變數(LAG螢光體之主波長(亦即DOMLAG)與Duv)之閉合式解析近似(closed-form analytic approximations)而被充足地預測。為了按照主波長來表示DoE之結果，第17-21圖用來藉由其主波長來界定DoE中20個G或YG與20個BR螢光體中之各者。然而，光源之峰值波長為所發射密度為最大時之波長，主波長為最接近地匹配光源之色調(所感受的色彩)的純單色光之波長。如第17a圖所示，光源之主波長係當點1704於光譜軌跡1702(CIE 1931色彩空間1700之周界)上時被正式地界定(參照Wyszecki與Stiles所著「Color Science：Concepts and Methods,Quantitative Data and Formulae」,Wiley-Interscience；2 edition(August 8,2000))，其中一向量起始於無色的D65色彩點1706、並穿過測試光源之色彩點1708、而與光譜軌跡1702相交。沿光譜軌跡1702之波長(例如580nm 1712)係以10(或更多)nm的增量被標示。於第17b圖中，於DoE中所使用之商業上可得的發射體之色彩點係被顯示於1931 CIE色彩空間1700：具有峰值波長為約450nm(如於第13圖中)之藍光LED 1722；4個G或YG LAG螢光體1724(如於第14圖中)；及具有峰值波長為約631nm(如於第16圖中)之單一
NR螢光體1726。第17c圖與第17b圖相同，但顯示使用於DoE中之4個商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體1728(如於第15圖中)，取代單一NR螢光體。
於第18a圖中，於DoE中所使用之20個G或YG螢光體之色彩點1834係被以放大方式顯示於1931 CIE色彩空間1800中：4個商業上可得的G或YG LAG螢光體(與4個商業上可得的G或YG LAG螢光體的各者之修改)，其中發射光譜係被偏移+10nm、+5nm、-5nm、及-10nm，表示有系統地參數化的大範圍之不同G或YG LAG螢光體。於第18b圖中，14個商業上可得的G或YG LAG螢光體之色彩點1844(基本上表示目前商業上可得的G或YG LAG螢光體之全部範圍)(以及第18a圖中被使用於DoE中之20個G或YG LAG螢光體1834)係被以放大方式顯示於1931 CIE色彩空間1800中。由使用於DoE中之20個有系統地參數化的G或YG螢光體與14個商業上可得的G或YG LAG螢光體之群組的色彩點之比較很明顯可知，目前商業上可得的G或YG LAG螢光體之範圍係完全被表示於DoE中。
於第19a圖中，於DoE中所使用之20個BR螢光體之色彩點1938係被以放大方式顯示於1931 CIE色彩空間1900中：4個商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體(與4個商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體的各者之修改)，其中發射光譜係被偏移+10nm、+5nm、-5nm、及-10nm，表示有系統地參數化的大範圍之不同BR螢光體。於
第19b圖中，14個商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體之色彩點1948(基本上表示目前商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體之全部範圍)(以及第19a圖中被使用於DoE中之20個BR螢光體1938)係被包含。由使用於DoE中之20個有系統地參數化的BR螢光體與14個商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體之群組的色彩點之比較很明顯可知，目前商業上可得的寬頻紅光氮化物螢光體之範圍係完全被表示於DoE中。
已知的是，光源之峰值波長為所發射密度為最大時之波長，而主波長為最接近地匹配光源之色調(所感受的色彩)的純單色光之波長，比較部份地說明螢光體之色彩的這兩個波長衡量法是有幫助的。第20圖顯示使用於DoE中之20個G或YG螢光體之主與峰值波長間的關係。如圖所示，對於各YG螢光體，主波長通常比峰值波長來的長。其主要是因為螢光體發射之不對稱性，如第14圖中所示，其中各發射光譜的長波長之尾部較短波長之尾部來的寬，使得各光譜之感受的色調可被預期為最可由具有較各G或YG螢光體之峰值波長來的長的波長之單色發射體來表示。第21圖顯示使用於DoE中之20個BR螢光體之主與峰值波長間的關係。如圖所示，對於各BR螢光體，主波長通常比峰值波長來的短。其主要是因為螢光體發射至各峰值波長的右邊之極長波長，如第15圖中所示，其中長波長之尾部延伸超過眼反應之波長(第1a圖)，使得發射光譜之左半部對於所感受的色調具有較強的影響(相較
於光譜之右半部)，使得各光譜可被預期為最可由具有較各BR螢光體之峰值波長來的短的波長之單色發射體來表示。
雖然此處之各實施例可被以具有藍光源、綠或黃綠石榴石螢光體、窄頻紅光降頻轉換器及/或寬頻紅光降頻轉換器來說明，應注意的是，至少一藍光源可被使用、至少一綠或黃綠石榴石螢光體可被使用、至少一窄頻紅光降頻轉換器可被使用、及/或至少一寬頻紅光降頻轉換器可被使用。
包含1個藍光LED、20個G或YG LAG螢光體、及1個NR PFS螢光體的所有組合之群組1 DoE(LAG+PFS)產生20個發射體獨特的組合(1 B x 20 G或YG x 1 NR)，其中對於20個獨特的發射體組合的各者之藍：綠：紅所發射的功率之比率係被改變以達到10個色彩點之各者(2700K與3000K；Duv=0.000、-0.005、-0.010、-0.015、-0.020)，產生200個獨特的SPD。於一或多個實施例中，各正規化的SPD係足以用於光源的色度特性之計算，其係假設發光的物件或空間之照明係在亮光視覺之範圍內(亦即大於約10-100 lux，達至約1,000-10,000 lux(lux=lumens/m2))。感興趣的LPI對在2700K的色彩點之DomLAG(x軸)與Duv(y軸)的色度反應係被繪製於第22a圖。LPI對在3000K的色彩點之DomLAG與Duv的色度反應係被繪製於第22b圖。於一或多個實施例中，黃綠石榴石螢光體(於此範例中為LAG)之主波長可在548nm至約566nm的範圍
中。於第23圖中，使用於群組1 DoE中之200個獨特的SPD之DomLAG與Duv值係被顯示為重疊於LPI等值輪廓線(iso-contour)之陰影的背景上之每5個不同的Duv之20個不同的DomLAG之群組。其他適合的Duv位準可被使用。對於此處所示之Duv的範圍內之連續的Duv位準，類似的輪廓圖可用類似的趨勢被實現而被展示。於第22a、b圖中所示之LPI的平滑曲線係從符合資料之統計最佳化的ANOVA迴歸而獲得，其中LPI=f(CCT，Duv，DomLAG)，包括高達四次方之多項式項、及所有結果的參數互動，提供具有調整的R2>0.99之轉換函數。所屬技術領域中具有通常知識者應了解的是，在具有LPI值為120及更高之LPI輪廓中有相對缺少具有高於四次方的特徵(即使高達四次方的項係對於LPI被包括於轉換函數中)，及所展示的輪廓中有平滑轉換，使得期望對於LPI之轉換函數為下面的200個離散DoE執行之平滑及連續的表示是合理的。所屬技術領域中具有通常知識者應了解到，表示包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、及NR螢光體之SPD所有200個組合之解答係以非常低的錯誤(R2>0.99)藉由轉換函數LPI=f(CCT，Duv，DomLAG)(如由LPI輪廓圖所表示者)而被定量地說明。因此，如由LPI輪廓圖所表示之轉換函數LPI=f(CCT，Duv，DomLAG)係被考量為對於由DoE中的離散執行所限界的範圍內之所有CCT、Duv及DomLAG為有效的。
具有最高LPI值約141(對應至約552nm的DomLAG、及
約-0.010之Duv及CCT=2700K)的群組1 DoE(LAG+PFS)中之特定SPD 2400係被顯示於第24圖中，顯示藍光LED 2402之峰值波長在約450nm、G或YG LAG螢光體2404之峰值波長在約526nm、NR PFS螢光體2406之峰值波長在約631nm；且係相較於reveal®白熱燈之SPD 604、及黑體發射體之SPD 602，各具有類似的CCT。
第22a、b圖說明在2700K與3000K兩者，若光源之色彩點係在黑體軌跡上(Duv=0.000)，則LPI<120(接近先前技術中所發現之LPI的上限)，在所有DomLAG(亦即對於任何商業上可得的G或YG LAG螢光體)，除了對於在約557nm之DomLAG及3000K之CCT。當Duv被降低時，LPI通常在所有DomLAG增加，且對於Duv達到最大值約-0.010，於LPI之白度分量被最大化的Duv之值(由方程式(1))導致LPI之等值輪廓線中的垂直對稱在約Duv=-0.010的水平線附近的明顯程度。當Duv從Duv=0.000到Duv=-0.010時，LPI方程式之白度分量從0增加至1，基於方程式(7)，導致在LPI中19點增加。同樣地，當Duv從Duv=-0.010到Duv=-0.20時，白度分量從1降低至0，導致在LPI中19點減少。
通常，隨著降低DomLAG而LPI增加，於一給定Duv(其主要是由於G或YG發射體及窄頻紅光發射體之間的波長中之分隔)，減少黃光中典型地大的發射，或甚至在光譜之黃色部份(例如約570至約600nm)產生凹部，其增強紅-綠對立色(opponent color)、及藍-黃對立色之感受的
飽和。然而，對於接近黑體(約0.000之Duv)之色彩點，LPI係帶有約557nm之DomLAG值而被最大化，而對於接近白體線(約-0.010之Duv)之色彩點，LPI係帶有約551nm之DomLAG值而被最大化。於第22a、b圖中之這兩個主趨勢：LPI傾向約-0.010之Duv最大值；及LPI傾向較短的DomLAG之最大值，對於此組商業上可得的發射體(藍光LED、G或YG LAG螢光體、及NR螢光體)建議LPI輪廓可能接近閉合式解析公式(僅有Duv來規定白度，及DomLAG作為色彩外觀之代理)。具有120與更高的值之LPI輪廓中的高階不規則(irregularities)的通常缺少係建議此解析近似對於那些高LPI輪廓也許具有保持大部分或所有LPI輪廓在DoE中被產生之相對簡單的格式。於一或多個實施例中，高LPI輪廓之視覺外觀建議一橢圓可對高LPI輪廓提供最佳匹配。以下方程式(9)之通式對於在第22a、b圖中具有120與更高的值之LPI之每個LPI輪廓已在實際LPI輪廓與橢圓的近似間提供一致(agreement)：
LPI對CCT之趨勢可藉由方程式(9)中簡單的線性項而被精確地說明。對於第22a、b圖各為120與更高之LPI值，方程式(9)中係數a與b、及偏移參數x 0 與y 0 之值係被給定於以下表2。
從表2中LPI=120之行取代於方程式(9)之a、b、x 0 、及y 0 之值，對於LPI=120的精確輪廓之橢圓的近似之明確的公式得到以下方程式(9a)。
方程式(9a-e)提供第25a圖中所示對於CCT=2700K及第25b圖中所示對於CCT=3000K之虛線橢圓。如第25a、b圖所示，虛線橢圓近似從個別精確的LPI輪廓偏離，於具有135或更高的值之任何LPI輪廓上以在任何位
置不超過LPI中約2點的量；於具有130或更高的值之任何LPI輪廓上以在任何位置不超過LPI中約5點的量；於僅120與125之LPI輪廓上以在任何位置超過約5點最多8點的量，於具有與Duv的值低於約-0.015及DomLAG<554nm相關聯之色彩點之第25a、b圖的區域中(表示非常小的部份之設計空間)。再者，各橢圓虛線曲線已被選擇於偏移大於LPI中1或2點之任何區域中落於其個別實線曲線內側，使得各虛線曲線為其個別實線曲線之保守表示。已知低於約5點的CRI值中之差異(尤其低於約2點)通常不為大部份觀看者所感受。亦被觀察到的是，當採用LPI時，低於約5點的LPI值(尤其低於約2點)通常不為大部份觀看者所感受。其係被預期的，由於LPI尺度已被有意地與CRI尺度按比例做出，以提供與LPI定量的差異之類似程度(如同以CRI所獲得)。因此，虛線橢圓提供對實際實線LPI輪廓之可接受的近似，除了於LPI=120及125輪廓之小部份；及偏移超過LPI中約1或2點之處，虛線近似可較實際實線LPI曲線更保守。
於第26a圖中，由方程式9a所說明之區域(對於LPI=120輪廓、CCT=2700、於群組1 DoE(LAG+PFS)中)係以黑色陰影顯示。同樣的，於第26b-d圖中，由方程式9b-d所說明之區域(對於LPI=125、130、及135輪廓)係以黑色陰影顯示。
包含1個藍光LED、20個G或YG LAG螢光體、及20個BR氮化物螢光體的所有組合之群組2 DoE(LAG+Nit)
產生400個發射體獨特的組合(1 B x 20 G或YG x 20 BR)，其中對於400個獨特的發射體組合的各者之藍：綠：紅所發射的功率之比率係被改變以達到10個色彩點之各者(2700K與3000K；Duv=0.000、-0.005、-0.010、-0.015、-0.020)，產生4000個獨特的SPD。各正規化的SPD係足以用於光源的色度特性之計算，其係假設發光的物件或空間之照明係在亮光視覺之範圍內(亦即大於約10-100lux，達至約1,000-10,000lux(lux=lumens/m2))。對於具有峰值波長(PeakNit)為610nm之BR螢光體的情形，感興趣的LPI對在2700K的色彩點之DomLAG(x軸)與Duv(y軸)的色度反應係被繪製於第27a圖。被使用於群組2 DoE的PeakNit之範圍係顯示於第21圖，從約610nm至約680nm，包括20個不同的BR螢光體於該範圍中。
如於第23圖所示及被使用於群組1 DoE中之於五個不同的Duv值的各者之20個不同的DomLAG值之200個獨特的組合之DomLAG與Duv值為被使用於與20個不同的BR螢光體中之各者之組合的群組2 DoE之DomLAG與Duv值之相同的200個獨特的組合。使用於群組1 DoE之200個獨特的SPD之於x軸之DomLAG值與於y軸之Duv值間的細微間隔已被發現以在實際使用於DoE之離散SPD間提供平滑的內插法(interpolation)。五個Duv位準被選擇以說明LPI上色彩點(或Duv)之效果。其他適合的Duv位準可被使用。於一或多個實施例中，對於此處所示之Duv的範圍內之連續的Duv位準，類似的輪廓圖可用
類似的趨勢被實現而被展示。於第27a圖中所示之LPI的平滑曲線係從符合資料之統計最佳化的ANOVA迴歸而獲得，其中LPI=f(CCT，Duv，DomLAG，PeakNit)，包括高達四次方之多項式項、及所有結果的參數互動，提供具有調整的R2>0.99之轉換函數。所屬技術領域中具有通常知識者將了解的是，在具有LPI值為120及更高之LPI輪廓中缺少具有高於四次方的特徵，及所展示的輪廓中有平滑轉換；及將了解的是，表示包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、及BR螢光體之SPD所有4000個組合之解答係以非常低的錯誤(R2>0.99)藉由轉換函數LPI=f(CCT，Duv，DomLAG，PeakNit)(如由第27a圖中對於PeakNit=610nm的情形之LPI輪廓圖所表示者)而被定量地說明。同樣地，在CCT=2700K、以10nm增值之PeakNit=610、620、630、640、650、660、670、及680nm來解決之轉換函數LPI=f(CCT，Duv，DomLAG，PeakNit)係藉由於第27a-h圖中(及於第28a-h圖中，在3000K)之LPI輪廓圖來表示。
群組2 DoE中在2700K下，在2000個SPD中具有最高LPI(約143)之SPD係顯示於第29圖。具有最高LPI值約143(對應至約555nm的DomLAG、及約-0.010之Duv及CCT=2700K)的群組2 DoE(LAG+Nit)中之特定SPD 2900係被顯示於第29圖中，顯示藍光LED 2902之峰值波長在約450nm、G或YG LAG螢光體2904之峰值波長在約531nm、BR氮化物螢光體2906之峰值波長在約670nm；且係相較於reveal®白熱燈之SPD 604、及黑體發射
體之SPD 602，各具有類似的CCT。
第27a-h與28a-h圖說明在2700K與3000K兩者，若光源之色彩點在黑體軌跡上(Duv=0.000)，則在所有DomLAG(亦即對於任何商業上可得的G或YG LAG螢光體)很難達到LPI>120。僅長波長氮化物(PeakNit>660nm)將允許在黑體上LPI>120。當Duv被降低時，LPI通常在所有DomLAG增加，且對於Duv達到最大值約-0.010，於LPI之白度分量被最大化的Duv之值(由方程式(1))導致LPI之等值輪廓線中的垂直對稱在約Duv=-0.010的水平線附近的明顯程度。當Duv從Duv=0.000到Duv=-0.010時，LPI方程式之白度分量從0增加至1，基於方程式(7)，導致在LPI中19點增加。同樣地，當Duv從Duv=-0.010到Duv=-0.020時，白度分量從1降低至0，導致在LPI中19點減少。
通常，隨著降低DomLAG與增加PeakNit而LPI增加，於一給定Duv(其主要是由於G或YG發射體及BR發射體之間的波長中之分隔)，減少黃光中典型地大的發射，或甚至在光譜之黃色部份(例如約570至約600nm)產生凹部，其增強紅-綠對立色(opponent color)、及藍-黃對立色之感受的飽和。然而，對於靠近黑體(約0.000之Duv)及長波長氮化物(PeakNit>660nm)之色彩點，LPI可被最大化且DomLAG值在約554nm至約563nm的範圍內。同樣地，對於靠近黑體線(約-0.010之Duv)及長波長氮化物(PeakNit>660nm)之色彩點，LPI可被最大化且DomLAG值
在約551nm至約560nm的範圍內。於第27a-h與28a-h圖中之那三個主趨勢：LPI傾向約-0.010之Duv最大值；LPI傾向較短的DomLAG之最大值；及LPI傾向較長的PeakNit之最大值，對於此組商業上可得的發射體(藍光LED、G或YG LAG螢光體、及BR氮化物螢光體)建議LPI輪廓可能接近閉合式解析公式(僅有Duv來規定白度，及DomLAG與PeakNit作為色彩外觀之代理)。
類似群組1 DoE之方程式(9)(對於橢圓近似至群組2 DoE之LPI曲線的通式)，對於第30a-f與31a-f圖中具有LPI為120或更高的每個LPI輪廓，以下方程式(10)對LPI中介於實際LPI輪廓與橢圓近似間之1或2點內提供一致，除了PeakNit約660nm或更長的長波長氮化物情形。對於PeakNit為660nm或670nm的情形，一致係被提供至LPI中介於實際LPI輪廓與橢圓近似間之1或2點內；及於具有130或更高的值之任何LPI輪廓上以在任何位置不超過LPI中約5點；及於僅120與125之LPI輪廓上以在任何位置超過約5點最多8點，於具有與Duv的值低於約-0.015及DomLAG<554nm相關聯之色彩點之第30a-f與31a-f圖的區域中(表示非常小的部份之設計空間)。再者，對於所有PeakNit值，各橢圓虛線曲線已被選擇於偏移大於LPI中1或2點之任何區域中落於其個別實線曲線內側，使得各虛線曲線為其個別實線曲線之保守表示。由於群組2中LPI之轉換函數具有額外的變數，PeakNit，相對於群組1，方程式(10)必須較方程式(9)更複雜。因此，虛
線橢圓提供對實際實線LPI輪廓之可接受的近似，除了對於長波長氮化物情形(PeakNit約660nm或更長)於LPI==120及125輪廓之小部份；及偏移超過LPI中約1或2點之處，虛線近似可較實際實線LPI曲線更保守。
方程式(10)可被使用以繪製於第30a圖中標示為120之虛線(對於2700K與PeakNit=630nm之情形)。對於係數a i 與b i (i=1，2，3)之值、偏移參數x 0,1、x 0,2、及y 0、及λ0=627(使得PeakNi-λ0=3)，於表3的120之行中，當被代入方程式(10)，與CCT=2700，得到以下方程式(10a)。
同樣地，用於表3中之係數a i 與b i (i=1，2，3)、偏移參數x 0,1、x 0,2、及y 0、及λ0之值代入方程式(10)中時，會產生對應至第27c-h圖與第28c-h圖中為120與更高的各LPI值之於第30a-f圖(對於CCT=2700K)中與於第31a-f圖(對於CCT=3000K)中之虛線曲線的各者。由於對於PeakNit=610與620nm之情形中沒有LPI為120或更高的值(可由第27a-b與28a-b圖中明顯得知)，第30a-f與31a-f圖對應至PeakNit=630、640、650、660、670、及680nm之值。
包含上述1個藍光LED、20個G或YG LAG螢光體、及20個BR氮化物螢光體的所有組合之群組3 DoE(LAG+PFS+Nit)以BR功率至NR功率之每3個不同的比率(於紅光發射之整個完整波長範圍所發出的功率之總和，如第15圖與第16圖所提供)(按25%之增值)，產生400個發射體獨特的組合(1 B x 20 G或YG x 1 NR x 20 BR)，使得(Nit power)/(Nit power+PFS power)≡n=0.25，0.50，0.75；及(PFS power)/(Nit power+PFS power)≡p=0.75，0.50，0.25；其中n+p=1，對於20個BR氮化物螢
光體中之各者。如此處所使用者，群組3的這3個子級DoE可稱為群組3a(n=0.25)、群組3b(n=0.50)、及群組3c(n=0.75)。於一或多個實施例中，n=0與n=1之極限情形分別對應至DoE之群組1(LAG+PFS)及群組2(LAG+Nit)。於一或多個實施例中，對於400個獨特的發射體組合的各者之藍：綠：紅所發射的功率之比率(按BR功率至NR功率之每3個不同的比率)係被改變以達到10個色彩點之各者(2700K與3000K；Duv=0.000、-0.005、-0.010、-0.015、-0.020)，產生12000個獨特的SPD。於一或多個實施例中，各正規化的SPD係足以用於光源的色度特性之計算，其係假設發光的物件或空間之照明係在亮光視覺之範圍內(亦即大於約10-100lux，達至約1,000-10,000lux(lux=lumens/m2))。使用於群組3 DoE的PeakNit之範圍係顯示於第21圖，從約610nm至約680nm，包括20個不同的BR螢光體於該範圍中。
對於具有峰值波長為631nm的NR螢光體及峰值波長(Peak Nit)為610nm(第32a圖)至680nm(第32h圖)的BR螢光體(以10nm之增值)、及Nit功率對PFS功率之比率(給定n=0.25，故p=0.75)之情形，感興趣的LPI對在2700K的色彩點之DomLAG(x軸)與Duv(y軸)的色度反應係被繪製於第32a-h圖。
對於具有峰值波長為631nm的NR螢光體及峰值波長(Peak Nit)為610nm(第33a圖)至680nm(第33h圖)的BR螢光體(以10nm之增值)、及Nit功率對PFS功率之比率
(給定n=0.25，故p=0.75)之情形，感興趣的LPI對在3000K的色彩點之DomLAG(x軸)與Duv(y軸)的色度反應係被繪製於第33a-h圖。
群組3a DoE中在2700K下，在2000個SPD中具有最高LPI(約142)之SPD係顯示於第34圖。具有最高LPI值約142(對應至約552nm的DomLAG、及約-0.010之Duv及CCT=2700K)的群組3a DoE(LAG+PFS+Nit，其中n=0.25)中之特定SPD 3400係被顯示於第34圖中，顯示藍光LED 3402之峰值波長在約450nm、G或YG LAG螢光體3404之峰值波長在約526nm、NR PFS螢光體3406之峰值波長在約631nm、BR氮化物螢光體3408之峰值波長在約680nm；且係相較於reveal®白熱燈之SPD 604、及黑體發射體之SPD 602，各具有類似的CCT。
對於具有峰值波長為631nm的NR螢光體及峰值波長(Peak Nit)為610nm(第35a圖與第36a圖)至680nm(第35h圖與第36h圖)的BR螢光體(以10nm之增值)、及Nit功率對PFS功率之比率(給定n=0.5，故p=0.5)之情形，感興趣的LPI對在2700K(第36a-h圖為3000K)的色彩點之DomLAG(x軸)與Duv(y軸)的色度反應係被繪製於第35a-h圖。
群組3b DoE中在2700K下，在2000個SPD中具有最高LPI(約142)之SPD係顯示於第37圖。具有最高LPI值約142(對應至約552nm的DomLAG、及約-0.010之Duv及CCT=2700K)的群組3b DoE(LAG+PFS+Nit，其中
n=0.50)中之特定SPD 3700係被顯示於第37圖中，顯示藍光LED 3702之峰值波長在約450nm、G或YG LAG螢光體3704之峰值波長在約526nm、NR PFS螢光體3706之峰值波長在約631nm、BR氮化物螢光體3708之峰值波長在約680nm；且係相較於reveal®白熱燈之SPD 604、及黑體發射體之SPD 602，各具有類似的CCT。
對於具有峰值波長為631nm的NR螢光體及峰值波長(Peak Nit)為610nm(第38a圖與第39a圖)至680nm(第38h圖與第39h圖)的BR螢光體(以10nm之增值)、及Nit功率對PFS功率之比率(給定n=0.75，故p=0.25)之情形，感興趣的LPI對在2700K(第39a-h圖為3000K)的色彩點之DomLAG(x軸)與Duv(y軸)的色度反應係被繪製於第38a-h圖。
群組3c DoE中在2700K下，在2000個SPD中具有最高LPI(約143)之SPD係顯示於第40圖。具有最高LPI值約143(對應至約555nm的DomLAG、及約-0.010之Duv及CCT=2700K)的群組3c DoE(LAG+PFS+Nit，其中n=0.75)中之特定SPD 4000係被顯示於第40圖中，顯示藍光LED 4002之峰值波長在約450nm、G或YG LAG螢光體4004之峰值波長在約531nm、NR PFS螢光體4006之峰值波長在約631nm、BR氮化物螢光體4008之峰值波長在約680nm；且係相較於reveal®白熱燈之SPD 604、及黑體發射體之SPD 602，各具有類似的CCT。
如於第23圖所示及被使用於群組1 DoE與群組2
DoE中之於五個不同的Duv值的各者之20個不同的DomLAG值之200個獨特的組合之DomLAG與Duv值為被使用於與20個不同的BR螢光體中之各者之組合的群組3 DoE之DomLAG與Duv值之相同的200個獨特的組合。使用於群組3 DoE之200個獨特的SPD之於x軸之DomLAG值與於y軸之Duv值間的細微間隔已被發現以在實際使用於DoE之離散SPD間提供平滑的內插法(interpolation)。雖然五個Duv位準係於此被使用以說明於LPI的色彩點(或Duv)之效果，其他適合的Duv位準亦可被使用。舉例來說，對於此處所示之Duv的範圍內之連續的Duv位準，類似的輪廓圖可用類似的趨勢被實現而被展示。於第32、33、35、36、38、及39圖中所示之LPI的平滑曲線係從符合資料之統計最佳化的ANOVA迴歸而獲得，其中LPI=f(CCT，Duv，DomLAG，PeakNit，n)，包括高達四次方之多項式項、及所有結果的參數互動，提供具有調整的R2>0.98之轉換函數。所屬技術領域中具有通常知識者將了解的是，在具有LPI值為120及更高之LPI輪廓中缺少具有高於四次方的特徵，及所展示的輪廓中有平滑轉換；及將了解的是，表示包含藍光LED、G或YG LAG螢光體、NR PFS螢光體、及BR螢光體具有紅光功率的比例n之SPD所有12000個組合之解答係以非常低的錯誤(R2>0.98)藉由轉換函數LPI=f(CCT，Duv，DomLAG，PeakNit，n)(如第32、33、35、36、38、及39圖中之LPI輪廓圖所表示者)而被定量地說明。
第32、33、35、36、38、及39圖說明在2700K與3000K兩者，若光源之色彩點在黑體軌跡上(Duv=0.000)，則在所有DomLAG(亦即對於任何商業上可得的G或YG LAG螢光體)很難達到LPI>120。僅長波長氮化物(PeakNit>約650nm)將允許在黑體上LPI>120。當Duv被降低時，LPI通常在所有DomLAG增加，且對於Duv達到最大值約-0.010，於LPI之白度分量被最大化的Duv之值(由方程式(1))導致LPI之等值輪廓線中的垂直對稱在約Duv=-0.010的水平線附近的明顯程度。當Duv從Duv=0.000到Duv=-0.010時，LPI方程式之白度分量從0增加至1，基於方程式(7)，導致在LPI中19點增加。同樣地，當Duv從Duv=-0.010到Duv=-0.020時，白度分量從1降低至0，導致在LPI中19點減少。
通常，隨著降低DomLAG與增加PeakNit而LPI增加，於一給定Duv及n(其主要是由於G或YG發射體及BR發射體之間的波長中之分隔)，減少黃光中典型地大的發射，或甚至在光譜之黃色部份(例如約570至約600nm)產生凹部，其增強紅-綠對立色(opponent color)、及藍-黃對立色之感受的飽和。然而，對於靠近黑體(約0.000之Duv)及長波長氮化物(PeakNit>約650nm)之色彩點，LPI可被最大化且DomLAG值在約554nm至約563nm的範圍內。同樣地，對於靠近黑體線(約-0.010之Duv)及長波長氮化物(PeakNit>約650nm)之色彩點，LPI可被最大化且DomLAG值在約548nm至約560nm的範圍內。
寬頻紅光至總紅光發射之比率(或「n」)的效果可由比較不同組之輪廓圖(亦即第32、33圖對第35、36圖對第38、39圖)得知。對於對應至以上所述之圖式中的輪廓圖a-e之較短的PeakNit值(PeakNit<660nm)，當n從n=0.25增加至n=0.50至n=0.75時，LPI值可達到給定Duv且PeakNit降低。舉例來說，於第32a圖(n=0.25)中，於Duv=-0.010且DomLAG為約552之LPI係約LPI=135，而於第35a圖(n=0.50)與第38a圖(n=0.75)中，相同Duv與DomLAG之LPI係分別約LPI=124與約LPI=118。對於對應至以上所述之圖式中的輪廓圖g與h之較長的PeakNit值(PeakNit>660nm)，當n從n=0.25增加至n=0.50至n=0.75時，LPI值可達到給定Duv且PeakNit相對恆定。此關係係被總結於第41圖，其繪製對於紅發射體的所有組合(包含群組1與群組2)之LPI值(Duv=-0.010且DomLAG為約552nm、於2700K)。
類似於關於群組1 DoE之方程式(9)與關於群組2 DoE之方程式(10)，對於橢圓近似至群組3 DoE之LPI曲線的通式可被產生。然而，由於在某些LPI曲線中較高階的項，那些方程式可能對實際LPI輪廓與對於第32、33、35、36、38、及39圖中每一LPI輪廓的橢圓近似之間的LPI中之1或2點內不提供一致(對於LPI=120或更高的所有值)，且因此那些方程式可能不提供精確的足夠近似至實際LPI輪廓以作為實際輪廓的替代。因此，於群組3 DoE中，色彩偏好將藉由參照於第32、33、35、36、
38、及39圖中之給定LPI輪廓之內部的區域來定量。
於光源之第一例示實施例中，LED光源可包括一或多個群組的LED，其可各由以G或YG LAG螢光體或NR螢光體來塗層之一或多個藍光LED組成。其係被稱為「LAG+PFS」混合光源。於一或多個實施例中，由藍光LED所產生的藍光之未被螢光物材料所吸收的部份(與由螢光物材料所發射的光相結合)可提供光在人類眼睛顯示為接近白色。具有增強色彩偏好之LAG+PFS光源的光譜可由峰值發射在約400nm至約460nm範圍中之藍光LED、峰值發射在約500nm至約555nm範圍中之G或YG(藉由由來自LED之藍光發射的LAG螢光體之激發所產生)、及於約631nm之紅光峰值發射(藉由由來自LED之藍光發射的NR螢光體之激發所產生(如第24圖所示))所組成。該光譜係不同於黑體之光譜，其中，其可包括在藍光LED發射與G或YG螢光體發射間之波長範圍中的凹部，且可包括在G或YG螢光體與NR螢光體間之黃波長範圍中的凹部。於此第一例示實施例中之光源可具有介於約2700K與約3200K間之CCT。於一或多個實施例中，光源可具有較高的CCT(例如高至約10,000K或更高)、或較低的CCT(例如低至約1800K或更低)。色譜之黃色部份中之降低的發射係由於G或YG螢光體與NR螢光體之峰值的分隔，且可藉由NR PFS螢光體相對窄的寬度與相對長的峰值波長來建立。藉由G或YG螢光體之相對短的峰值波長(相較於典型G或YG LAG螢光體)，該降
低的發射可進一步於色譜之黃色部份中增強。色譜之黃色部份(若夠深)中的凹部與在紅與綠中之增強的發射(相對於黑體發射體)可提供具有增強色彩偏好、或色彩飽和、或色彩對比能力，其係典型為人類觀看者所偏好(相對於從使用典型藍光與G或YG及紅螢光體組合(不在黃色部份中產生足夠深的凹部)之相同光源所發出的光)。
第24圖顯示以上剛說明的CCT=2700K之包括LAG+PFS類型的LED光源之SPD的圖2400；及用於比較之具有CCT=2700K之黑體的SPD的圖602、及具有CCT=2755K之reveal®類型白熱光源的SPD的圖604之圖形。曲線2400為從於DoE之群組1(LAG+PFS)中的SPD之200個組合中提供最大LPI為141之特定SPD。藍光LED 2402之峰值波長發生於約450nm、G或YG螢光體2404之峰值與主波長分別發生於約526nm與約552nm、且NR螢光體2406之峰值波長發生於約631nm，對應至第22a圖(對於CCT=2700K)中之位置2210或第22b圖(對於CCT=3000K)中之位置2212(以約552nm之DomLAG與約-0.010之Duv)。SPD圖2400表示具有CCT=2700K、CRI=61、及LPI=141之光源。以類似的CRI與LPI值，於3000K之對應的SPD將非常的相似。
於此第一例示實施例中，約141之LPI係被獲得，使得當使用LAG+PFS光譜2400時(相較於使用典型具有LPI為120或更少的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第二例示實施例中，對於LAG+PFS光源提供稍微降低(相較於第一實施例)的色彩偏好(LPI)，於第24圖中之G或YG LAG螢光體之峰值與主波長2404係被稍微偏移(相對於第一實施例之526nm與552nm之最佳峰值與主波長)。於此第二實施例中，DomLAG可在約548nm至約563nm的範圍中，而色彩點之Duv保持接近-0.010(介於約-0.007與約-0.013間)(以約2700K至約3000K之CCT)，且DomLAG與Duv之組合滿足方程式9d，
，說明LPI=135輪廓於第25a、b圖。於此第二例示實施例中，約135或更大之LPI係被獲得，使得當使用LAG+PFS光譜2400時(相較於使用典型具有LPI為120或更少及僅較具有LPI為約141之第一實施例少一點點的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第三例示實施例中，對於LAG+PFS光源提供進一步降低(相較於第一與第二實施例)的色彩偏好(LPI)(但仍超過先前技術)，於第24圖中之G或YG LAG螢光體之峰值與主波長2404係被偏移更多(相對於第一實施例之526nm與552nm之最佳峰值與主波長)。於此第三實施例中，DomLAG可在約548nm至約566nm的範圍中，而色彩點之Duv落於介於約-0.002與約-0.018間(以約2700K至約3000K之CCT)，且DomLAG與Duv之組
合滿足方程式9a，
，說明LPI=120輪廓於第25a、b圖。於此第三例示實施例中，約120或更大之LPI係被獲得，使得當使用LAG+PFS光譜2400時(相較於使用典型具有LPI為120或更少及較具有LPI為約141之第一實施例明顯少的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第四例示實施例中，對於LAG+Nit光源提供最高的色彩偏好(LPI)，LED光源可包括一或多個群組的LED，其可各由以G或YG LAG螢光體與BR氮化物螢光體(LAG+Nit)來塗層之一或多個藍光LED組成，其中由藍光LED所產生之未被螢光體材料所吸收之藍光的部份，其與由螢光體材料所發出的光相結合，提供對於人類眼睛為接近白色之光。具有增強色彩偏好之LAG+Nit光源的光譜可由峰值發射在約400nm至約460nm範圍中之藍光LED、峰值發射在約500nm至約555nm範圍中之G或YG(藉由由來自LED之藍光發射的LAG螢光體之激發所產生)、及於約610nm至約680nm的範圍中之紅光峰值發射(藉由由來自LED之藍光發射的BR氮化物螢光體之激發所產生(如第29圖所示))所組成。該光譜係不同於黑體之光譜，其中，其可包括在藍光LED發射與G或YG螢光體發射間之波長範圍中的凹部，且可包括在G或YG
螢光體與BR螢光體間之黃波長範圍中的凹部。光源可具有介於約2700K與約3200K間之CCT。於一或多個實施例中，光源可具有較高的CCT(例如高至約10,000K或更高)、或較低的CCT(例如低至約1800K或更低)。色譜之黃色部份中之降低的發射係由於G或YG螢光體與BR螢光體之峰值的分隔，且可主要藉由BR氮化物螢光體相對長的峰值波長來建立。藉由G或YG螢光體之相對短的峰值波長(相較於典型G或YG LAG螢光體)，該降低的發射可進一步於色譜之黃色部份中增強。色譜之黃色部份(若夠深)中的凹部與在紅與綠中之增強的發射(相對於黑體發射體)可提供具有增強色彩偏好、或色彩飽和、或色彩對比能力，其可為人類觀看者所偏好(相對於從使用典型藍光與G或YG及紅螢光體組合(不在黃色部份中產生足夠深的凹部)之相同光源所發出的光)。
第29圖顯示具有CCT=2700K之包括LAG+Nit類型的LED光源之SPD的圖2900；及用於比較之具有CCT=2700K之黑體的SPD的圖602之圖形。第29圖亦顯示具有CCT=2755K之reveal®類型白熱光源的SPD之圖604。圖2900為從於DoE之群組2(LAG+Nit)中的SPD之4000個組合中提供最大LPI為143之特定SPD。藍光LED 2902之峰值波長發生於約450nm、G或YG螢光體2904之峰值與主波長分別發生於約531nm與約555nm、且BR螢光體2906之峰值波長發生於約670nm，對應至第27g圖(對於CCT=2700K)中之位置2710或第28g圖
(對於CCT=3000K)中之位置2810(以約555nm之DomLAG與約-0.010之Duv)。SPD圖2900表示具有CCT=2700K、CRI=58、及LPI=143之光源。以類似的CRI與LPI值，於3000K之對應的SPD將非常的相似。LPI約143是非常的高(於一或多個實施例中，最大可能的LPI約為150)，意指當使用LAG+PFS光譜2900時(相較於使用典型具有LPI為120或更少的光源)人類觀看者將感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於此第四例示實施例中，約143之LPI係被獲得，使得當使用LAG+Nit光譜2900時(相較於使用典型具有LPI為120或更少的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第五例示實施例中，對於LAG+Nit光源提供稍微降低(相較於第四實施例)的色彩偏好(LPI)，於第29圖中之G或YG LAG螢光體之峰值與主波長2904係被稍微偏移(相對於第四實施例之531nm與555nm之最佳峰值與主波長)，且第29圖中之氮化物紅螢光體2906之峰值波長係被偏移(相對於第四實施例之670nm的最佳峰值波長)。於第五實施例中，DomLAG可在約548nm至約566nm的範圍中，且PeakNit可在約650至約680nm的範圍中，而色彩點之Duv保持接近-0.010(介於約-0.006與約-0.014間)(以約2700K至約3000K之CCT)，且DomLAG與Duv之組合滿足方程式10，
，使用表3中LPI=135之行的係數。以表3中LPI=135之行的係數來評估此方程式，說明第30d-f與31d-f圖中之LPI=135輪廓：
於此第五例示實施例中，約135或更大之LPI係被獲得，使得當使用LAG+Nit光譜2900時(相較於使用典型具有LPI為120或更少及僅較具有LPI為約143之第四實施例少一點點的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第六例示實施例中，對於LAG+Nit光源提供稍微降低(相較於第四或第五實施例)的色彩偏好(LPI)(但仍超過先前技術)，於第29圖中之G或YG LAG螢光體之峰值與主波長2904係被進一步偏移(相對於第四實施例之531nm與555nm之最佳峰值與主波長)，且第29圖中之氮化物紅螢光體2906之峰值波長係被偏移更多(相對於第四實施例之670nm的最佳峰值波長)。於第六實施例中，DomLAG可在約548nm至約566nm的範圍
中，且PeakNit可在約630nm至約680nm的範圍中，而色彩點之Duv係理想上接近-0.010(但可在約0.000與約-0.020間之範圍中的任何地方)(以約2700K至約3000K之CCT)，且DomLAG與Duv之組合滿足方程式10，
使用表3中LPI=120之行的係數。以表3中LPI=120之行的係數來評估此方程式，說明第30a-f與31a-f圖中之LPI=120輪廓：
於此第六實施例中，約120或更大之LPI係被獲得，意指當使用LAG+Nit光譜2900時(相較於使用典型具有LPI為120或更少的光源)人類觀看者將感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第七例示實施例中，對於LAG+PFS+Nit光源提供最高的色彩偏好(LPI)，LED光源可包括一或多個群組的LED，其可各由以G或YG LAG螢光體與NR PFS螢光體及BR氮化物螢光體之組合(LAG+PFS+Nit)來塗層之一或多個藍光LED組成，其中由藍光LED所產生之未被螢光體材料所吸收之藍光的部份，其與由螢光體材料所
發出的光相結合，可提供對於人類眼睛為接近白色之光。具有增強色彩偏好之LAG+PFS+Nit光源的光譜可由峰值發射在約400nm至約460nm範圍中之藍光LED、峰值發射在約500nm至約555nm範圍中之G或YG(藉由由來自LED之藍光發射的LAG螢光體之激發所產生)、在約631nm之紅峰值發射(藉由由來自藍光LED之藍光發射的NR PFS螢光體之激發所產生)、及於約610nm至約680nm的範圍中之額外的紅光峰值發射(藉由由來自藍光LED之藍光發射的BR氮化物螢光體之激發所產生(如第34、37、及40圖所示))所組成。顯示於第34、37、及40圖中之光譜可不同於黑體光譜，其中，其可包括在藍光LED發射與G或YG螢光體發射間之波長範圍中的凹部，且其可包括在G或YG螢光體與紅螢光體間之黃波長範圍中的凹部。此第七實施例之光源可具有介於約2700K與約3200K間之CCT。於一或多個實施例中，光源可具有較高的CCT(例如高至約10,000K或更高)、或較低的CCT(例如低至約1800K或更低)。色譜之黃色部份中之降低的發射(如G或YG螢光體與紅螢光體間的黃波長範圍中之凹部所表示)係由於G或YG螢光體與紅螢光體之峰值的分隔，其可藉由NR PFS螢光體相對窄的寬度與相對長的峰值波長、及BR氮化物螢光體相對長的峰值波長來建立。藉由G或YG螢光體之相對短的峰值波長(相較於典型G或YG LAG螢光體)，該降低的發射可進一步於黃色部份中增強。色譜之黃色部份(若夠深)中的凹部與在紅
與綠部份中之增強的發射(相對於黑體發射體)可提供具有增強色彩偏好、或色彩飽和、或色彩對比能力，其可典型地為人類觀看者所偏好(相對於從使用典型藍光與G或YG及紅螢光體組合(不在黃色部份中產生足夠深的凹部)之相同光源所發出的光)。
DoE之此區分為3個群組係方便於溝通結果之關係。事實上，比率BR/R=n可具有從0.0至1.0之連續範圍，其中n=0與n=1之極限情形分別對應至DoE之群組1(LAG+PFS)及群組2(LAG+Nit)部份，其分別由第一至第三、與第四至第六實施例所表示。雖然於此表示為具有3個離散位準(n=0.25、0.50、及0.75)，群組3 DoE對0.0≦n≦1.0之整個連續範圍對LPI提供轉換函數(當群組1與2之反應係被結合至群組3)。第七至第九實施例(有些係說明如後)可表示於此說明的Nit與PFS紅螢光體之任何組合，在n=0或n=1以外的整個0.0≦n≦1.0連續範圍中(亦即0.0<n<1.0)。於第一實施例(n=0.0)中之最高LPI為141，對應至DomLAG=552nm，且於第四實施例(n=1.0)中之最高LPI為143，對應至DomLAG=555nm及PeakNit=670nm。如此處所述，使用PFS與Nit之任何組合(0.0<n<1.0)的最高LPI係從DoE被發現發生於DomLAG=555nm及PeakNit=680nm，且可當接近n=1時以LPI約143來發生(亦即，主要是Nit，少量PFS)。於一或多個實施例中，按照DoE在0<n<1的任意值之最高LPI可發生於約551nm至約560nm之範圍中之DomLAG與約670nm
至約680nm之PeakNit之範圍中。發明人注意到其係因為紅光氮化物峰值從G或YG LAG峰值之極端分隔超過PFS紅光峰值與G或YG LAG峰值間之分隔，使得670或680nm的紅光氮化物螢光體發射可潛在地提供較大的色彩對比、及潛在地較高的色彩偏好(相較於PFS螢光體發射)，雖然效率上有嚴重的懲罰。
第34、37、與40圖分別包括具有CCT=2700K之LAG+PFS+Nit類型的LED光源(「n」=0.25、0.50、及0.75)的SPD之SPD曲線3400、3700、及4000。為了比較，第34、37、與40圖亦包括具有CCT=2700K之黑體的SPD之圖602、及具有CCT=2755K之reveal®類型白熱光源的SPD之圖604。曲線3400、3700、及4000分別為從DoE之群組3a、b、c中的SPD之4000個組合中分別提供最大LPI為142、142、及143(n=0.25、0.50、及0.75)之特定SPD。藍光LED 3402、3702、及4002之峰值波長發生於約450nm、G或YG螢光體3404及3704之峰值與所計算的主波長分別發生於約526nm與552nm、G或YG螢光體4004之峰值與所計算的主波長分別發生於約531nm與555nm、NR螢光體3406、3706、及4006之峰值波長發生於約631nm、及BR螢光體3408、3708及4008之峰值波長發生於約680nm，分別對應至第32h、35h、及38h圖中之位置3210、3510、及3810(對於CCT=2700K)，或分別對應至第33h、36h、及39h圖中之位置3310、3610、及3910(對於CCT=3000K)，Duv約為
-0.010。SPD 3400、3700、及4000分別表示具有CCT=2700K、CRI=60、58、60及LPI=142、142、及143(對於n=0.25、0.50、及0.75)之光源。於一或多個實施例中，以類似的CRI與LPI值，於3000K之對應的SPD將非常的相似。LPI係分別高達142、142、及143(對於n=0.25、0.50、及0.75)(於一或多個實施例中，最大可能的LPI約為150)，使得當使用LAG+PFS光譜3400、3700、及4000時(相較於使用典型具有LPI為120或更少的光源)人類觀看者將感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於此實施例中，約140至143之LPI係被獲得，使得當使用LAG+PFS+Nit光譜3400、3700、及4000時(相較於使用典型具有LPI為120的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第八例示實施例中，對於LAG+Nit光源提供稍微降低(相較於第七實施例)的色彩偏好(LPI)，於第34、37、及40圖中之G或YG LAG螢光體之峰值與主波長3404、3704、及4404係被偏移(相對於第七實施例之最佳峰值與主波長)，且第34、37、及40圖中之氮化物紅螢光體3408、3708、4008之峰值波長係被偏移至較短的波長(相對於第七實施例之680nm的最佳峰值波長)。於第八實施例中，DomLAG可在約548nm至約566nm的範圍中，且PeakNit可在約650至約680nm的範圍中，而色彩點之Duv保持接近-0.010(介於約-0.006與約-0.014間)(以
約2700K至約3000K之CCT)。於此實施例中，約135或更大之LPI係被獲得，使得當使用LAG+PFS+Nit光譜3400、3700、及4000時(相較於使用典型具有LPI為120或更少及僅較具有LPI為約143之第七實施例少一點點的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
於光源之第九例示實施例中，對於LAG+PFS+Nit光源提供進一步降低(但仍超過典型具有LPI為120或更大之光源)(相較於第七實施例)的色彩偏好(LPI)，於第34、37、及40圖中之G或YG LAG螢光體之峰值與所計算的主波長3404、3704、及4404係被偏移(相對於第七實施例之最佳峰值與主波長)，且第34、37、及40圖中之氮化物紅螢光體3408、3708、4008之峰值波長係被偏移至較短的波長(相對於第七實施例之680nm的最佳峰值波長)。於第九實施例中，DomLAG可在約548nm至約566nm的範圍中，且PeakNit可短至約610nm，而色彩點之Duv係理想上接近-0.010(但可在約0.000與約-0.020間之範圍中的任何地方)(以約2700K至約3000K之CCT)。於此實施例中，約120或更大之LPI係被獲得，使得當使用LAG+PFS+Nit光譜3400、3700、及4000時(相較於使用典型具有LPI為120或更少的光源)人類觀看者可感受更飽和的色彩、增強的白度、及更加偏好的色彩外觀。
再者，於某些實施例中，黃光吸收過濾器(例如釹(Nd)玻璃、或Nd複合物、或可比較的黃光過濾器)可被結
合至光源中，舉例來說，釹(Nd)玻璃圓蓋可被置於LED光引擎上方，而Nd玻璃圓蓋可作用以抑制黃光而進一步增強紅與綠活躍(vibrancy)之感受。雖然以上實施例說明在沒有使用黃光過濾器的情況下達成高LPI之能力，使用黃光過濾器可允許選擇在沒有Nd吸收的情況下可達成高LPI值之其他可用的螢光體材料。舉例來說，其可允許紅光螢光體之峰值波長被移動至較短的波長或待被增加的紅光螢光體之FWHM。或者，藉由進一步增強黃光中的凹部，黃光過濾器之包含可提供進一步的增強色彩偏好(較高LPI)。
應了解的是，以上說明及/或後附圖式並非用以暗示對於此處所參照的任何流程之步驟之固定的次序或順序；而是任何流程可被以任何可行的次序來執行，包括(但不限於)同時執行以串列表示的步驟。
雖然本發明已配合特定例示實施例加以說明，應了解的是，所屬技術領域中具有通常知識者可在不超出所附申請專利範圍所闡明的本發明之精神與範疇的情況下對其進行各種改變、替換、與修改。
700‧‧‧光源
702‧‧‧玻璃圓罩
704‧‧‧罩體
Claims (20)
- 一種混合光源，包含：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG(lutetium aluminum garnet，鎦鋁石榴石)螢光體；及至少一窄頻紅光降頻轉換器；其中該混合光源具有至少120之照明偏好指數(LPI)；其中LPI為依據照明源之白度與由該照明源所照射之物件的色彩外觀所界定；其中，窄頻表示小於60nm。
- 如申請專利範圍第1項之混合光源，其中該至少一窄頻紅光降頻轉換器產生之光源具有在約610nm至約660nm之範圍中的峰值波長。
- 如申請專利範圍第1項之混合光源，更包含與該LAG螢光體不同之至少一綠或黃綠石榴石螢光體。
- 如申請專利範圍第1項之混合光源，其中該至少一LAG螢光體具有在約100nm至約110nm之範圍中的全寬半高(full-width at half-maximum；FWHM)。
- 如申請專利範圍第1項之混合光源，其中該窄頻紅光降頻轉換器是PFS(potassium fluorosilicate，矽氟酸鉀)螢光體。
- 如申請專利範圍第5項之混合光源，其中該LAG 螢光體具有在約548nm至約566nm之範圍中的主波長、且Duv(黑體軌跡色偏差值)在約-0.002至-0.018之範圍中；其中Duv表示於u-v色度空間中自黑體軌跡之距離。
- 如申請專利範圍第1項之混合光源，其中該混合光源發出一色譜，包括由該藍光源所發出之藍波長範圍部份、由該LAG螢光體所發出之綠或黃波長範圍部份、及由該窄頻紅光降頻轉換器所發出之紅波長範圍部份；且其中該色譜包括相較於黑體光譜在該黃波長範圍部份中之一凹部，其中在該黃波長範圍部份中之該凹部為約570nm至600nm。
- 如申請專利範圍第1項之混合光源，其中該混合光源具有在約2500凱氏溫度(K)至約3200K之範圍中之相關色溫(CCT)。
- 如申請專利範圍第1項之混合光源，更包含置放於該至少一藍光源、該至少一LAG螢光體、及該至少一窄頻紅光降頻轉換器上方之一釹過濾器，使得由該混合光源所發出的大部分或所有的光穿過該過濾器。
- 一種混合光源，包含：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長；至少一LAG(lutetium aluminum garnet，鎦鋁石榴石)螢光體；及至少一窄頻紅光降頻轉換器； 其中該混合光源之一色彩外觀係由
- 如申請專利範圍第10項之混合光源，更包含與該LAG螢光體不同之至少一綠或黃綠石榴石螢光體。
- 如申請專利範圍第10項之混合光源，其中該窄頻紅光降頻轉換器為PFS(potassium fluorosilicate，矽氟酸鉀)螢光體。
- 如申請專利範圍第12項之混合光源，其中該LAG螢光體具有在約548nm至約566nm之範圍中的主波長、且Duv在約-0.002至-0.018之範圍中。
- 如申請專利範圍第10項之混合光源，其中該混合光源發出一色譜，包括由該藍光源所發出之藍波長範圍部份、由該LAG螢光體所發出之綠或黃波長範圍部份、及由該窄頻紅光降頻轉換器所發出之紅波長範圍部份；且其中該色譜包括相較於黑體光譜在該黃波長範圍部份中之一凹部，其中在該黃波長範圍部份中之該凹部為約570nm至600nm。
- 一種混合光源，包含：至少一藍光源，具有在約400奈米(nm)至約460nm之範圍中的峰值波長； 至少一LAG(lutetium aluminum garnet，鎦鋁石榴石)螢光體；至少一窄頻紅光降頻轉換器；至少一寬頻紅光降頻轉換器；及其中該混合光源具有至少120之照明偏好指數(LPI)；其中LPI為依據照明源之白度與由該照明源所照射之物件的色彩外觀所界定；其中窄頻表示小於60nm，寬頻表示大於60nm。
- 如申請專利範圍第15項之混合光源，其中該LPI為至少140。
- 如申請專利範圍第15項之混合光源，其中該窄頻紅光降頻轉換器為PFS(potassium fluorosilicate，矽氟酸鉀)。
- 如申請專利範圍第15項之混合光源，其中該寬頻紅光降頻轉換器為寬頻紅光氮化物螢光體。
- 如申請專利範圍第18項之混合光源，其中該寬頻紅光氮化物螢光體係由通式CaAlSiN3：Eu2+來表示。
- 如申請專利範圍第15項之混合光源，其中該混合光源具有在約2500凱氏溫度(K)至約3200K之範圍中之相關色溫(CCT)。
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