本发明专利技术涉及照明装置，其中，所述照明装置包括发射具有峰值波长在从４３０ｎｍ至４８０ｎｍ的范围中的光线的第一及第二组固态光发射器、发射具有主波长在从５５５ｎｍ至５８５ｎｍ的范围中的光线的第一及第二组发光荧光粉、以及具有主波长在从６００ｎｍ至６３０ｎｍ的范围中的第三组固态光发射器。在某些实施例中，若对电源线进行供电，则（１）由所述第一组发射器所发射而离开该照明装置的光线、以及（２）由所述第一组发光荧光粉所发射而离开该照明装置的光线的混合光将会具有一个相关色温，该相关色温与（３）由所述第二组发射器所发射而离开该照明装置的光线、以及（４）由第二组发光荧光粉所发射而离开该照明装置的光线的混合光所发出的相关色温相差至少５０Ｋ。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及照明装置及方法，更具体地说，涉及一种包括一个或多个固态 光发射器以及一种或多种发光材料(如一种或多种磷光体)的照明装置及方法。
技术介绍
在美国，每年产电量的很大部分(据估计约为百分之二十五)都用于了 照明。因此，对高效节能照明器件的需求便与日俱增。众所周知，白炽灯是非 常低能效的光源，因为大约百分之九十的电能被其以热能的形式消耗掉而非光能。荧光灯虽然比起白炽灯来说能效较高(大约是10倍)，但与固态光发射器(比如发光二极管)比起来还是显得很低效。 另外，与固态光发射器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， 一般为750-1000小时。与其相比，发光二极管的使用寿命一般 可以十年计算。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(color reproduction)效果较差。一般采用显色指数(CRIRa)来衡量颜色再现，这是对被特定灯光照射的 物体的表面色移的相关测量。日光具有最高的CRI (100Ra)，白炽灯泡具有 相对接近的CRI (Ra大于95)，荧光灯的CRI精度较低(通常为70-80 Ra)。 某些类型的专用照明装置具有非常低的CRI (举例来说，水银蒸汽或钠灯具有 40或更低的Ra)。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光发射器代替白炽灯、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(或其他固态光发射器)， 一直在努力改进其能率、显色指数(CRIRa)、对比度、光效(lm/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。已经有多种制作发光二极管的方法并具有多 种相关结构，并且本专利技术可采用这些器件。例如，《半导体器件物理学》 (Physics of 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)。 己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，以及导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，这样的发光光谱具有的CRI非常低)。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。另外，在本领域和其他领域均知悉，可混合原色以生成非原色的组合。一般来说，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固态光发射器，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(lm/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。对本领域技术人员来说，已知存在多种可用荧光器件(又称为发光荧光粉 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。发光材料可分类成降频(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，或升频材料，也就是将光子迁移到较高能级(更 短的波长)的材料。可通过向纯净的塑胶封装材料(例如，基于环氧树脂或硅树脂的材料)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，美国专利6，963，166(Yano'166)公开了一种传统的发光二极管灯，其 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。根据Yano '166，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瞎，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。根据Yano '166,将磷光体分散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，磷光体可发出荧光(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灯的典型实施例本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种照明装置，其特征在于，所述装置包括： 第一组固态光发射器； 第一组发光荧光粉； 第二组固态光发射器； 第二组发光荧光粉；以及 第三组固态光发射器； 其中，所述第一组固态光发射器中的每一个以及所述第二组 固态光发射器中的每一个被点亮时，将会发射出峰值波长介于４３０ｎｍ到４８０ｎｍ范围内的光线； 所述第一组发光荧光粉的每一个以及第二组发光荧光粉中的每一个被激发时，将会发射出主波长介于大约５５５ｎｍ到５８５ｎｍ范围内的光线；以及， 若所述第一组固态光发射器中的每一个被点亮并且所述第一组发光荧光粉中的每一个被激发时，在没有其他额外光线的情况下，从该第一组固态光发射器以及第一组发光荧光粉发射出来的光线的混合光线将会具有与１９３１色度图上的第一点相对应的第一组混合照明，其中，所述第一点具有第一相关色温； 若所述第二组固态光发射器中的每一个被点亮并且所述第二组发光荧光粉中的每一个被激发时，在没有其他额外光线的情况下，从该第二组固态光发射器以及第二组发光荧光粉发射出来的光线的混合光线将会具有与１９３１色度图 上的第二点相对应的第二组混合照明，其中，所述第二点具有第二相关色温，所述第一相关色温与所述第二相关色温相差５０Ｋ；并且 所述第三组固态光发射器中的每一个被点亮时，将会发射出主波长介于６００ｎｍ到６３０ｎｍ范围内的光线。...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：安东尼保罗范德温，杰拉尔德H尼格利，
申请(专利权)人：科锐LED照明科技公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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