本發(fā)明涉及l(fā)ed照明，具體涉及一種多基色led全域發(fā)光裝置。
背景技術(shù)：
1、隨著半導(dǎo)體照明向健康化與個性化發(fā)展，對照明產(chǎn)品光品質(zhì)的要求日益提高，其核心體現(xiàn)在光譜特性與空間光分布兩方面。當(dāng)前主流白光led多采用藍(lán)光芯片激發(fā)熒光粉方案，存在光譜不可調(diào)、顯色性受限及熒光粉老化導(dǎo)致的色溫漂移等問題，難以滿足高品質(zhì)照明需求。
2、相比之下，多基色led通過紅、綠、藍(lán)等不同波長芯片直接混光合成白光，無需使用熒光粉，具有光譜連續(xù)可調(diào)、顯色指數(shù)高、色彩精準(zhǔn)可控、壽命長等顯著優(yōu)勢，被視為是下一代高品質(zhì)照明的重要發(fā)展方向。
3、然而，僅優(yōu)化光譜仍不足以實現(xiàn)高品質(zhì)照明。若空間亮度分布不均或?qū)Ρ榷冗^高，將引發(fā)眩光，造成視覺不適，甚至干擾生物節(jié)律。因此，提升照度均勻性、實現(xiàn)全向出光至關(guān)重要?，F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)（如db31/t539-2020）已要求教室等場景垂直照度不低于200?lx，這推動了對全空間照度均勻性的重視。理想情況下，燈具應(yīng)能實現(xiàn)上下、前后、左右六面出光，達(dá)成真正的“全域發(fā)光”。
4、現(xiàn)有燈具普遍難以兼顧光譜調(diào)控與全域出光：熒光粉型燈具無法實現(xiàn)單組光源動態(tài)色彩調(diào)光；直下式燈具常需要兩組光源實現(xiàn)全域發(fā)光，而上出光的光源存在散熱不良問題，且無側(cè)向出光。雖有多基色側(cè)發(fā)光方案（如中國發(fā)明專利cn202310990057.x）嘗試實現(xiàn)雙向出光，但仍受限于散熱面積小、僅支持上下出光、發(fā)光面形態(tài)固定，且無法支持多基色分區(qū)控制。
5、更關(guān)鍵的是，多基色led自身在熱學(xué)性能上存在固有挑戰(zhàn)。由于不同波長led芯片采用不同的材料體系，其熱學(xué)特性差異顯著。具體而言，在工作環(huán)境溫度升高時，algainp材料體系的紅光led芯片表現(xiàn)出最為嚴(yán)重的光輸出衰減，其光效下降幅度遠(yuǎn)高于其他波長芯片；而藍(lán)光、綠光等芯片也因材料體系與結(jié)構(gòu)差異，在相同溫度條件下呈現(xiàn)出不同程度的性能退化。這種由溫度梯度引發(fā)的非均勻光衰現(xiàn)象，不僅導(dǎo)致合成白光的色坐標(biāo)漂移、色溫不穩(wěn)定，還會嚴(yán)重降低光源的顯色性能與使用壽命。尤其在全域發(fā)光結(jié)構(gòu)中，受限于緊湊布局與散熱路徑，各向led所處熱環(huán)境不均，進(jìn)一步加劇紅光衰減，導(dǎo)致白光色坐標(biāo)漂移與顯色性能劣化。
6、上述問題的核心癥結(jié)在于散熱不足。現(xiàn)有全域發(fā)光結(jié)構(gòu)普遍缺乏針對多基色led芯片熱特性的協(xié)同散熱設(shè)計，導(dǎo)致發(fā)光裝置內(nèi)部溫度分布不均，進(jìn)一步加劇了各色芯片的性能劣化差異。
7、綜上，現(xiàn)有技術(shù)尚未提供一種既能實現(xiàn)六向全域均勻出光、又支持多基色led光譜調(diào)控、并具備高效散熱的一體化照明裝置，導(dǎo)致高品質(zhì)健康照明的應(yīng)用受到根本性制約。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提出了一種多基色led全域發(fā)光裝置，能夠兼顧六向全域出光、多基色led光譜調(diào)控和高效散熱。
2、為實現(xiàn)發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下。
3、一種多基色led全域發(fā)光裝置，包括：多基色led光源；光源電路板，多基色led光源固定于光源電路板上；外框，為中空框架結(jié)構(gòu)，外框的上表面和下表面設(shè)有承托結(jié)構(gòu)，外框的周向側(cè)壁設(shè)有透光結(jié)構(gòu)；背板，安裝于外框上表面的承托結(jié)構(gòu)上；光源電路板通過熱傳導(dǎo)材料固定于背板的下表面；背板的上表面設(shè)有散熱凸起，散熱凸起與多基色led光源分布的位置對應(yīng)；背板上設(shè)有上出光口，上出光口與散熱凸起間隔分布；上出光面板，安裝于背板上并覆蓋上出光口；下出光面板，安裝于外框下表面的承托結(jié)構(gòu)上；下出光面板內(nèi)分散有光調(diào)控粒子，光調(diào)控粒子被配置為對入射光進(jìn)行散射和/或反射。
4、本發(fā)明提供的多基色led全域發(fā)光裝置，采用單側(cè)密集排布多基色led光源，多基色led光源向下射出的光通過下出光面板中光調(diào)控粒子的調(diào)控，使得一部分光直接向下直接從下出光面板射出，一部分光改變方向向上通過上出光面板射出，一部分光通過外框周向側(cè)壁的透光結(jié)構(gòu)射出，通過調(diào)控光調(diào)控粒子的比例和位置，進(jìn)而調(diào)控不同方向光的比例，進(jìn)而實現(xiàn)上下、前后、左右六面均勻出光，提升空間照度與顏色均勻性。采用多基色led光源，無需依賴熒光粉轉(zhuǎn)換，避免了因使用熒光粉導(dǎo)致的光效降低、色漂及藍(lán)光危害問題，具有更寬的色域、精準(zhǔn)光譜定制和可調(diào)節(jié)的動態(tài)色溫實現(xiàn)了光譜靈活可調(diào)的高品質(zhì)、健康化照明。同時采用直下式光學(xué)布局，配合對應(yīng)多基色led光源位置的散熱凸起，增大自然對流面積，能實現(xiàn)熱源處的高效散熱，滿足多基色led發(fā)光裝置的散熱需求，避免造成色漂現(xiàn)象。解決了傳統(tǒng)直下式全域發(fā)光燈具和現(xiàn)有的側(cè)發(fā)光燈具散熱不足的問題，實現(xiàn)了直下式的高光提取和高效散熱，緩解了因溫度變化導(dǎo)致的效率衰減差異，提高了光色一致性和燈具壽命。
5、作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，散熱凸起的延伸方向與多基色led光源的排列主方向一致，散熱凸起的垂直高度沿背板平面內(nèi)垂直于延伸方向的方向呈中部高、兩側(cè)低的分布；其中垂直高度最大的散熱凸起與多基色led光源的中心位置對應(yīng)；在與散熱凸起延伸方向相垂直的平面內(nèi)，各散熱凸起的頂部與近鄰的上出光口的中心的連線與水平線的夾角中的最大值為10°至45°。
6、作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，下出光面板包括擴散板和微晶板，擴散板中摻雜有擴散性粒子和/或反射性粒子，擴散性粒子和反射性粒子的粒徑范圍為0.01μm～20μm；擴散性粒子的材料選自硅樹脂、二氧化硅、聚合物微球、核殼結(jié)構(gòu)微球及聚硅氧烷微球中的一種；反射性粒子的材料選自硫酸鋇、二氧化鈦、氧化鋁、氧化鎂及碳酸鈣中的一種；上出光面板和下出光面板的材料選自聚苯乙烯、聚碳酸酯及聚甲基丙烯酸甲酯中的任一種；上出光面板和下出光面板的厚度為0.5mm～2mm。
7、作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，上出光面板的上表面具有凹陷的微結(jié)構(gòu)陣列，使向上出射的光線以大角度出光；下出光面板的微晶板下表面具有凸起的微結(jié)構(gòu)陣列，使向下出射的光線以小角度出光；微結(jié)構(gòu)陣列中微結(jié)構(gòu)的形狀為球形、橢球形、圓錐形或棱錐形中的一種或多種；微結(jié)構(gòu)陣列的排布方式為矩形、交錯矩形、六邊形或圓形中的一種或多種。
8、作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，光源電路板的表面與多基色led光源的互補區(qū)域設(shè)有高反射率反射層；多基色led光源表面還設(shè)有二次光學(xué)透鏡。
9、作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，外框的材料為全透明材料；或外框的材料為金屬，在外框的周向側(cè)壁設(shè)有透光窗口。
10、作為上述可選方案的一種優(yōu)選方案，透光窗口的形狀為矩形、圓形、多邊形中的一種或多種，在透光窗口上安裝透明材料或霧化的擴散板。
11、作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，外框的垂直投影形狀為矩形、圓形、多邊形或自由曲線中的一種。作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，多基色led光源中的led芯片至少包括紅光、綠光、藍(lán)光和黃光四種顏色的led芯片。
12、作為本發(fā)明多基色led全域發(fā)光裝置的一種可選方案，相鄰多基色led光源在光源電路板上以180°旋轉(zhuǎn)對稱方式貼裝。
13、本發(fā)明的附加方面及優(yōu)點將在以下描述中部分闡述，部分內(nèi)容會在描述過程中逐漸明晰，另有部分可通過實踐本發(fā)明得以了解。