[发明专利]光学器件以及使用其的发光二极管封装，以及背光装置

说明书

技术领域

根据本发明示例性实施例的教导一般涉及一种光学器件，且更具体涉及一种用于LED（发光二极管）封装中的光学器件。

背景技术

LED（发光二极管）是当在正向方向上施加有电压时利用场效应发射光的半导体器件。LED相对于荧光灯管或白炽灯具有高效率和长寿命，使得LED的使用被迅速地扩展为液晶显示器和发光器件的光源。

使用LED实现白光的方法包括：适当混合发出红色的红LED、发出绿色的绿LED以及发出蓝色的蓝LED的方法，以及在发光区组合荧光物质以将特定波段的光转换至预定的不同波段从而配置类似于白光的特性的方法。

同时，在通过布置多个红、绿和蓝LED经由颜色的混合来实现白光源的情况下，通过组合多个有源LED进行配置，提出了增加单元价格的问题，提供了使整个封装小型化的困难，以及增加由于每个LED的特性的不同质和劣化方面的差异而增加白光源的性能的不同质。

此外，在白LED封装具有类似于白光的光谱特性的情况下，其中该白光通过从蓝LED芯片封装的发光单元涂布黄荧光物质以利用蓝色和荧光材料转换和混合颜色而发出混合光，与红和绿色相对应的光谱被显著地示出，并且如果用作LED的光源，色域相对狭窄，从而相对于分别应用有红LED、绿LED和蓝LED的光源而言呈现出低色彩表示（color expression）性能，并且如果应用到普通照明，则难以满足示出类似于自然光的显色指数方面的常规光源水平，从而难以调整照明的色温来迎合消费者的喜好。

发明内容

技术问题

本发明一般的发明概念涉及通过提供透明薄膜型光学器件以及使用该光学器件的LED（发光二极管）封装来解决上述问题或缺点，该透明薄膜型光学器件被配置为防止半导体纳米颗粒的劣化，该半导体纳米颗粒是通过转换激发光的波长而发光的量子点颗粒。

技术方案

根据本发明的一般方面和示例性实施例，提供一种光学器件，包括：衬底；第一透明薄膜层，该第一透明薄膜层在衬底的一个表面处形成；量子点层（量子阱），该量子点层在第一透明薄膜层的上表面处形成并由量子点颗粒组成；保护层，该保护层在量子点层的上表面或底表面中的至少一个上形成并由金属氧化物纳米颗粒形成；以及阻挡构件（barrier member），该阻挡构件在第一透明薄膜层的上表面上形成，用于建立由量子点层和保护层形成的区域。

优选地，但不是必须地，量子点层以预定比例扩散地混合有量子点颗粒，每个颗粒都具有不同的带隙。

优选地，但不是必须地，金属氧化物纳米颗粒包括ZnO,TiO₂,Al₂O₃,Ta₂O₅,MgO,NiO,Cr₂O₃,WO₃和VO_x中的至少一种。

优选地，但不是必须地，阻挡构件进一步包括多个柱状物或网格形凸起（grid-shaped lug），每个柱状物或网格形凸起都通过穿过量子点层和保护层以预定间隙形成。

优选地，但不是必须地，光学器件进一步包括在光学器件的最上层处形成的第二透明薄膜层。

根据本发明的另一一般方面和示例性实施例，提供一种LED（发光二极管）封装，包括：LED；外壳，该外壳包括安装有LED的底表面部、从底表面部向上方突出以包围LED的侧壁部（lateral wall part）、以及在开口的上表面上形成的光学发射部（optical emission part）；以及透明薄膜型光学器件，该透明薄膜型光学器件结合至光学发射部并且包括通过对由LED发射的光的一部分进行波长转换而发射光的量子点颗粒。

优选地，但不是必须地，光学器件包括衬底，第一透明薄膜层，该第一透明薄膜层在衬底的一个表面处形成，量子点层，该量子点层在第一透明薄膜层的上表面处形成并由量子点颗粒组成，保护层，该保护层在量子点层的上表面或底表面中的至少一个上形成并由金属氧化物纳米颗粒形成，以及阻挡构件，该阻挡构件在第一透明薄膜层的上表面上形成，用于建立由量子点层和保护层形成的区域。

优选地，但不是必须地，量子点层以预定比例扩散地混合有量子点颗粒，每个颗粒都具有不同的带隙。