CN107004741A - 包含凸的色转换元件的装置 - Google Patents
包含凸的色转换元件的装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107004741A CN107004741A CN201580064115.XA CN201580064115A CN107004741A CN 107004741 A CN107004741 A CN 107004741A CN 201580064115 A CN201580064115 A CN 201580064115A CN 107004741 A CN107004741 A CN 107004741A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- color conversion
- conversion element
- light
- mixture
- glass baseplate
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 title claims abstract description 85
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 85
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 42
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 12
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 75
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 33
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 24
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims description 20
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 15
- 230000008021 deposition Effects 0.000 claims description 13
- 239000002096 quantum dot Substances 0.000 claims description 13
- OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N Phosphorus Chemical compound [P] OAICVXFJPJFONN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 8
- 239000000975 dye Substances 0.000 claims description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 4
- 238000013007 heat curing Methods 0.000 claims description 3
- 238000000016 photochemical curing Methods 0.000 claims description 3
- 230000010287 polarization Effects 0.000 claims description 3
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 claims description 2
- 230000011514 reflex Effects 0.000 claims 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 14
- 239000002585 base Substances 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 9
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 8
- UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N Benzene Chemical compound C1=CC=CC=C1 UHOVQNZJYSORNB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 6
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 6
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 6
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 6
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- -1 for example Substances 0.000 description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 5
- 201000009310 astigmatism Diseases 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 4
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N Toluene Chemical compound CC1=CC=CC=C1 YXFVVABEGXRONW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 238000005342 ion exchange Methods 0.000 description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 3
- VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N n-Hexane Chemical compound CCCCCC VLKZOEOYAKHREP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 3
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 3
- 238000001259 photo etching Methods 0.000 description 3
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 3
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 3
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N Dimethyl ether Chemical compound COC LCGLNKUTAGEVQW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N Pentane Chemical compound CCCCC OFBQJSOFQDEBGM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 2
- 239000004411 aluminium Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000002045 lasting effect Effects 0.000 description 2
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000001459 lithography Methods 0.000 description 2
- 238000004020 luminiscence type Methods 0.000 description 2
- 238000000813 microcontact printing Methods 0.000 description 2
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 2
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 2
- 229920002098 polyfluorene Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N sodium nitrate Chemical compound [Na+].[O-][N+]([O-])=O VWDWKYIASSYTQR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- PQMOXTJVIYEOQL-UHFFFAOYSA-N Cumarin Natural products CC(C)=CCC1=C(O)C(C(=O)C(C)CC)=C(O)C2=C1OC(=O)C=C2CCC PQMOXTJVIYEOQL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004425 Makrolon Substances 0.000 description 1
- FSOGIJPGPZWNGO-UHFFFAOYSA-N Meomammein Natural products CCC(C)C(=O)C1=C(O)C(CC=C(C)C)=C(O)C2=C1OC(=O)C=C2CCC FSOGIJPGPZWNGO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 240000007594 Oryza sativa Species 0.000 description 1
- 235000007164 Oryza sativa Nutrition 0.000 description 1
- 150000001298 alcohols Chemical class 0.000 description 1
- 150000001335 aliphatic alkanes Chemical class 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- JSLMNNPQKHONFW-UHFFFAOYSA-N benzene naphthalene-1-carboxylic acid Chemical compound C1(=CC=CC2=CC=CC=C12)C(=O)O.C1=CC=CC=C1 JSLMNNPQKHONFW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000004581 coalescence Methods 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000002508 contact lithography Methods 0.000 description 1
- ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N coumarin Chemical compound C1=CC=C2OC(=O)C=CC2=C1 ZYGHJZDHTFUPRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001723 curing Methods 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- DEPUMLCRMAUJIS-UHFFFAOYSA-N dicalcium;disodium;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Na+].[Na+].[Ca+2].[Ca+2].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O DEPUMLCRMAUJIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003618 dip coating Methods 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 1
- 150000002118 epoxides Chemical class 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 229920002313 fluoropolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000004811 fluoropolymer Substances 0.000 description 1
- 230000004927 fusion Effects 0.000 description 1
- 239000002223 garnet Substances 0.000 description 1
- 238000009998 heat setting Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 125000004836 hexamethylene group Chemical group [H]C([H])([*:2])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])[*:1] 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 229910001867 inorganic solvent Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003049 inorganic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000010550 living polymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000873 masking effect Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229910021645 metal ion Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005424 photoluminescence Methods 0.000 description 1
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000515 polycarbonate Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920000123 polythiophene Polymers 0.000 description 1
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 1
- 238000007639 printing Methods 0.000 description 1
- 239000000047 product Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000007261 regionalization Effects 0.000 description 1
- PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N rhodamine B Chemical compound [Cl-].C=12C=CC(=[N+](CC)CC)C=C2OC2=CC(N(CC)CC)=CC=C2C=1C1=CC=CC=C1C(O)=O PYWVYCXTNDRMGF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000009566 rice Nutrition 0.000 description 1
- 238000007788 roughening Methods 0.000 description 1
- RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N rubidium nitrate Inorganic materials [Rb+].[O-][N+]([O-])=O RTHYXYOJKHGZJT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000007711 solidification Methods 0.000 description 1
- 230000008023 solidification Effects 0.000 description 1
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 1
- 238000005496 tempering Methods 0.000 description 1
- 238000002207 thermal evaporation Methods 0.000 description 1
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N titanium dioxide Inorganic materials O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 239000011850 water-based material Substances 0.000 description 1
- 230000010148 water-pollination Effects 0.000 description 1
- 229910052727 yttrium Inorganic materials 0.000 description 1
- VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N yttrium atom Chemical compound [Y] VWQVUPCCIRVNHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
- G02B26/02—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements for controlling the intensity of light
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133617—Illumination with ultraviolet light; Luminescent elements or materials associated to the cell
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
- G02B1/10—Optical coatings produced by application to, or surface treatment of, optical elements
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/0006—Arrays
- G02B3/0037—Arrays characterized by the distribution or form of lenses
- G02B3/0056—Arrays characterized by the distribution or form of lenses arranged along two different directions in a plane, e.g. honeycomb arrangement of lenses
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B3/00—Simple or compound lenses
- G02B3/02—Simple or compound lenses with non-spherical faces
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/02—Diffusing elements; Afocal elements
- G02B5/0205—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties
- G02B5/021—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures
- G02B5/0215—Diffusing elements; Afocal elements characterised by the diffusing properties the diffusion taking place at the element's surface, e.g. by means of surface roughening or microprismatic structures the surface having a regular structure
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B5/00—Optical elements other than lenses
- G02B5/20—Filters
- G02B5/201—Filters in the form of arrays
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/133509—Filters, e.g. light shielding masks
- G02F1/133514—Colour filters
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/1335—Structural association of cells with optical devices, e.g. polarisers or reflectors
- G02F1/1336—Illuminating devices
- G02F1/133614—Illuminating devices using photoluminescence, e.g. phosphors illuminated by UV or blue light
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本文揭示的发光装置包括：具有第一表面的玻璃基材，和布置在第一表面上的多个色转换元件，其中，所述多个色转换元件中的至少一个包括凸表面。本文还揭示了包括此类发光装置的显示器装置，以及用于制造发光装置的方法。
Description
本申请要求2014年9月30日提交的美国临时申请第62/057396号的优先权，其全文通过引用结合于此。
技术领域
本文一般地涉及包含色转换元件的装置和包含此类装置的显示器，更具体地，涉及包含具有凸的外表面的色转换元件的发光装置和包含其的液晶显示器装置。
技术背景
液晶显示器(LCD)常用于各种电子器件，例如，手机、笔记本电脑、电子平板、电视机和电脑监视器。但是，相比于其他显示器装置，常规LCD发生会在亮度、对比度、效率和/或可视角方面受到限制。例如，为了与有机发光二极管(OLED)技术竞争，对于常规LCD而言，存在对于更高的对比度、色域和亮度的需求，同时在诸如手持式装置的情况下，还需要平衡生产成本和功率要求。
LCD的显示器属性会受到LCD面板的各种关键组件(例如，背光和滤色器)的限制。例如，常规LCD会包括采用白光发光二极管(LED)的背光以及图案化透射滤色器来限定红色、绿色和蓝色像素。通过LED发射的蓝光可以被转换成白光，然后其可以被传输通过两个偏振器和LCD堆叠，之后通过滤色器元件滤光。在该转换/滤色过程期间，通过LED产生的大部分的光会发生损耗，从而显示器仅可发射低至10％的背光所产生的光。此外，此类LCD装置的功率效率会是非常低的，电-光整体功率效率小于约1％。最后，LCD的色域会是受限的，例如，色域会低至由国家电视系统委员会(NTSC)制定的标准的70％，这是由于白色LED的非最优光谱含量与滤色器元件的透射下降结合所导致的。
近来，LCD技术的发展暗示可以通过使用发射型滤色器(例如，光致发光滤色器)代替透射滤色器来改善LCD的效率和色域。例如，已经结合红色、绿色和蓝色磷光体材料(其可以按需放置在光致发光滤色器的相应像素区域中)使用冷阴极荧光灯(CCFL)。蓝色LED背光也是可行的，在该情况下，可以使用红色和绿色磷光体，并且滤色器对应于蓝色像素的区域可以是透明的或者可以提供散光特征。
量子点(QD)也展现出作为常规磷光体的替代品，并且在一些情况下，提供了改善的精度和/或更窄的发射线，这可改善例如LCD色域。除了高的内部量子效率和低的量子缺陷(激发态与发光之间的波长差异)，QD材料可以提供较高的色纯度，例如，相比于常规磷光体，它们可以以较窄的光谱带发光，并且通过改变单个QD的尺寸可以较为容易地调节带的中心波长。然而，以QD图案化的装置会是昂贵和/或生产复杂的。
对于红色、绿色和蓝色像素区域，常规的滤色器可以采用分开的步骤进行生产，每个步骤包括将相应的磷光体沉积在相应的像素区域中。例如，可以沉积材料的连续层，然后采用光刻法进行图案化，举起或蚀刻，或者可以通过光刻法限定的遮光板进行沉积。但是，该技术会是复杂且昂贵的，并且可能不容易适用于QD材料。例如，QD材料可能太重无法通过热蒸发沉积，因此作为替代，采用的是浸涂或狭缝涂覆进行沉积。新开发的工艺包括微接触印刷和喷墨印刷，但是这些工艺也存在它们各自的困难。微接触印刷会导致材料浪费并且可能难以规模化。另一方面，喷墨印刷可能在开发用于精密像素分辨率和/或在干燥之后保留光致发光效率的合适溶液化学品方面存在困难。除此之外，无论哪种特定的沉积工艺，DQ膜还会降低光提取效率，例如对于平坦表面，由于总内部反射(TIR)，小于约20％的DQ产生的光可以被膜发射出来。
因此，为例如LCD提供如下发光装置会是有利的，其可以展现出改善的功率和光学效率，同时还降低材料浪费，从而降低此类装置的成本，和/或简化制造工艺，从而减少生产时间。
发明内容
在各个实施方式中，本文涉及发光装置，其包括：具有第一表面的玻璃基材，和布置在玻璃基材的第一表面上的多个色转换元件，其中，所述多个色转换元件中的至少一个包括凸表面。本文还揭示了包括此类发光装置的显示器装置。本文还涉及制造发光装置的方法，该方法包括：在玻璃基材的第一表面上沉积包含至少一种色转换剂和至少一种额外组分的混合物，以及对混合物进行固化或干燥以产生具有凸表面的至少一个色转换元件。
根据各个实施方式，玻璃基材的第一表面可以用疏水性材料进行图案化。在其他实施方式中，玻璃基材的第一表面可以进行蚀刻、掩蔽和/或涂覆，以形成凹槽和/或凹痕的图案。在某些实施方式中，包含色转换剂的混合物可以作为离散液滴沉积到第一表面没有涂覆疏水性材料的部分上，在凹槽之间，和/或在第一表面中或第一表面上存在的凹痕中，以形成多个色转换元件，其中至少一个包括凸表面。根据其他实施方式，所述至少一种额外组分可以是聚合物材料或溶剂，例如，混合物可以是溶液。在其他实施方式中，色转换元件可以选择红色、绿色、蓝色和/或白色发光量子点，以及磷光体、荧光体材料、荧光体染料和/或发光聚合物。
在以下的详细描述中给出了本文的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的方法而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都表示本文的各种实施方式，用来提供对于权利要求的性质和特性的总体理解或框架性理解。包括的附图提供了对本文的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文的各种实施方式，并与说明书一起用来解释本文的原理和操作。
附图说明
当结合附图阅读时，可以更进一步理解以下详细描述。
图1A-C显示根据本文实施方式的发光装置的部分侧视图；
图2A-C显示根据本文其他实施方式的发光装置的部分侧视图；
图3A-B显示根据本文实施方式的发光装置的示例性表面图案；
图4A显示具有平坦表面的色转换元件的总内部反射(TIR)；
图4B显示具有根据本文各种实施方式的凸表面的色转换元件的总内部反射(TIR)；以及
图5显示根据本文实施方式的示例性显示器装置的光学组件。
具体实施方式
装置
本文揭示的发光装置包括：具有第一表面的玻璃基材，和布置在玻璃基材的第一表面上的多个色转换元件，其中，所述多个色转换元件中的至少一个包括凸表面。本文还揭示了包括此类发光装置的显示器装置。
如本文所用术语“色转换元件”及其变化形式旨在表示布置在玻璃基材的第一表面上的具有凸表面的特征。色转换元件可以包括例如：封装，发射红光、绿光、蓝光或白光的至少一种色转换剂(例如，量子点、磷光体、荧光体材料、荧光体染料和发光聚合物)。可以通过如下方式形成色转换元件，例如：对分散在至少一种额外组分中的色转换剂的混合物进行沉积，之后去除该额外组分和/或使得聚合物硬化，以形成具有凸表面的色转换元件。
图1A-C和2A-C显示根据本文各种非限制性实施方式的发光装置的部分侧视图。下面将更详细地描述装置的这些单独组件。在图1A中，显示了包括玻璃基材110的发光装置，玻璃基材具有第一表面120。在某些实施方式中，第一表面120可以包括一个或多个凹槽130。可以将具有凸表面150的至少一个色转换元件140布置在玻璃基材110的第一表面120上。在另一个实施方式中，如图1B所示，玻璃基材110的第一表面120可以涂覆包括至少一个凹槽130的可模制材料160，以及可以将色转换元件140布置在由此改性的玻璃基材的第一表面上。在另一个实施方式中，如图1C所示，装置中还可包括任选的蓝色二向色滤色器170，例如，作为可模制材料160(如图所示)的补充，或者层叠在玻璃基材自身上(未示出)。
图2A显示额外的非限制性实施方式，其中，玻璃基材110的第一表面120可以用疏水性材料180进行图案化，以产生在其中可以布置或放置色转换元件的各种“开口”。因此，可以将色转换元件140布置在玻璃基材110未被疏水性材料180涂覆的部分第一表面120上。如图2A所示，第一表面120包括凹痕190，在其中放置了色转换元件140；但是，要理解的是，疏水性材料180也可以图案化基本平坦的第一表面120。根据图2B所示的实施方式，玻璃基材110的第一表面120可以涂覆包括至少一个凹槽130的可模制材料160。同样地，可模制材料可以包括如所示那样的凹痕190或者可以是基本平坦的(参见例如图1B)。最后，如图2C所示，装置中可任选地包括蓝色二向色层170，例如，作为可模制材料160(如图所示)的补充，或者层叠在玻璃基材自身上(未示出)，并且二向色滤色层170(或者可模制的材料或玻璃片)中可以存在或者不存在凹痕190。要理解的是，图1A-C和2A-C所示的各种实施方式不应限制所附权利要求的范围，并且可以相互组合或者如本文全文所述那样任意方式进行改性而没有限制。
玻璃基材100可以包括本领域已知的用于制造背光显示器(例如LCD)的任意玻璃，包括但不限于：钠钙硅酸盐、铝硅酸盐、碱性铝硅酸盐、硼硅酸盐、碱性硼硅酸盐、铝硼硅酸盐、碱性铝硼硅酸盐和其他合适的玻璃。在各个实施方式中，玻璃基材可以经过化学强化和/或热回火。合适的市售可得基材的非限制性例子包括：来自康宁有限公司的EAGLELotusTM、和玻璃等。可以根据例如美国专利第7,666,511号、第4,483,700号和第5,674,790号提供此类化学强化玻璃，其全文通过引用结合入本文。
可以通过例如离子交换来对玻璃进行化学强化。在离子交换过程期间，玻璃片中的玻璃片表面处或者靠近玻璃片表面处的离子可以被例如来自盐浴的较大金属离子交换。较大离子结合到玻璃中，通过在近表面区域产生压缩应力会对片材进行强化。会在玻璃片的中心区域内诱发相应的拉伸应力，以平衡压缩应力。
可以通过例如将玻璃浸入熔盐浴中持续预定的时间段来进行离子交换。示例性盐浴包括但不限于：KNO3、LiNO3、NaNO3、RbNO3，及其组合。熔盐浴的温度和处理持续时间可以发生变化。本领域的技术人员有能力根据所需应用确定时间和温度。作为非限制性例子，熔盐浴的温度可以约为400-800℃(例如，400-500℃)，并且预定持续时间可以约为4-24小时(例如，约为4-10小时)，但是也考虑其他温度和时间的组合。作为非限制性例子，可以将玻璃浸没在KNO3浴中，例如，在450℃持续约6小时，以获得赋予了表面压缩应力的K富集层。
根据各种实施方式，玻璃基材可以具有大于约100MPa的压缩应力，和大于约10微米的压缩应力层深度(DOL)。在其他实施方式中，玻璃基材可以具有大于约500MPa的压缩应力和大于约20微米的DOL，或者大于约700MPa的压缩应力和大于约40微米的DOL。
在非限制性实施方式中，玻璃基材的厚度可以小于或等于约3mm，例如，约为0.1-2mm、约为0.3-1.5mm、约为0.5-1.1mm或者约为0.7-1mm，包括其间的所有范围和子范围。根据各种实施方式，玻璃基材的厚度可以小于或等于0.3mm，例如，0.2mm、或0.1mm，包括其间的所有范围和子范围。在某些非限制性实施方式中，玻璃基材的厚度范围可以约为0.3-1.5mm，例如，约为0.5-1mm，包括其间的所有范围和子范围。
玻璃基材可具有适用于背光显示器(例如LCD)的任意形状和/或尺寸。例如，玻璃基材可以是矩形、正方形、圆形形状或者任意其他合适形状的玻璃片。根据各种实施方式，玻璃基材可以是四边形玻璃片，例如矩形，在各个非限制性实施方式中，长度范围约为0.3-5mm，例如，约为0.5-3mm、或者约为1-2mm，包括其间的所有范围和子范围。玻璃基材的宽度范围可以是例如，约为0.3-5mm，例如约为0.5-3mm或者约为1-2mm，包括其间的所有范围和子范围。
在各个实施方式中，玻璃基材可以是透明或者基本透明的。如本文所用术语“透明”旨在表示在近似1mm的厚度下，玻璃基材在可见光谱区域(420-700nm)具有大于约80％的透射率。例如，示例性透明玻璃基材在可见光范围可以具有大于约85％的透射率，例如大于约90％或者大于约95％，包括其间的所有范围和子范围。在某些实施方式中，示例性玻璃基材在紫外(UV)区域(200-410nm)可以具有大于约50％的透射率，例如大于约55％、大于约60％、大于约65％、大于约70％、大于约75％、大于约80％、大于约85％、大于约90％、大于约95％、或者大于约99％的透射率，包括其间的所有范围和子范围。
玻璃基材110可以包括第一表面120，在其上可以布置所述多个色转换元件140。如本文所用术语“布置”、“布置在……上”及其变化形式旨在表示所述多个色转换元件是直接沉积到玻璃基材的第一表面上或者沉积在涂覆到或者任意其他方式存在于玻璃基材的第一表面上的中间层上。因此，例如，色转换元件可以与玻璃基材直接接触(如图1A所示)，可以与中间层(例如，可模制材料或二向色层)接触(如图1B-C和2B-C)所示，或者可以散布在玻璃基材上图案化的材料内(如图2A所示)。
在各种实施方式中，可以用疏水性材料180对玻璃基材110进行图案化(参见例如图2A)。如本文所用术语“图案化”旨在表示材料(例如，疏水性材料)以任意给定图案或设计涂覆或者任意其他方式(例如，无规或者重复或非重复布置)存在于玻璃基材的第一表面上。例如，玻璃基材的第一表面可以涂覆有模板或刚性材料，其可以限定未涂覆玻璃的各个“开口”。这些开口可以是任意形状和/或尺寸。根据各个方面，开口可以具有如下形状：圆形、正方形、菱形、三角形、六边形和其他多边形等。当然，开口不限于相同的形状和/或尺寸，开口与开口的形状和/或尺寸可以发生变化。在某些实施方式中，开口的至少一个尺度(例如，半径、宽度、直径、高度等)可以是如下范围：约1微米至约5mm，例如，约10微米至约2mm，约20微米至约1mm，约50微米至约500微米，或者约100微米至约250微米，包括其间的所有范围和子范围。
因此，可以将所述至少一个色转换元件140布置在玻璃基材110的第一表面120上，例如，布置在对应于疏水性材料180的图案形成的开口的区域中(参见例如图2A)。疏水性材料180可以选自亲水性比玻璃基材100差的任意材料。应理解的是，疏水性材料180不需要是强疏水性的，以及玻璃基材110不需要是强亲水性的。相反地，未经涂覆的玻璃基材表面开口可以是足够“亲水(philic)”的，从而允许液滴铺展并覆盖可及面积，而格栅可以是足够“疏水(phobic)”的，从而防止液滴进一步铺展到开口外和/或防止单个液滴围绕开口聚结。
例如，疏水性材料180可以选自疏水性聚合物，例如，含氟聚合物，如聚四氟乙烯(PTFE)，例如购自杜邦公司的碳氟化合物和硅酮。例如，当沉积色转换剂和额外的水性组分的混合物(例如，色转换剂的水基溶液)时，此类疏水性材料会是有用的，如下文关于方法所揭示的内容更详细描述。但是，还要注意的是，在一些实施方式中，示例性的色转换溶液可以包括各种溶剂，有机和无机的溶剂这两种，例如，醇类和烃类，例如，戊烷、环戊烷、己烷、环己烷、苯、甲苯、氯仿和二甲基醚等。因此，根据各个实施方式，玻璃片的第一表面可以用任意材料进行图案化，相比于未涂覆的玻璃片，所述任意材料对于所选择的额外组分(例如，聚合物材料或溶剂)是更为“疏水”的。本领域技术人员有能力基于待沉积到基材上的色转换混合物的组成和性质对这些材料进行选择。在各个实施方式中，疏水性材料可以是透明的、不透明的或者是吸收性的(例如，黑色)。
在非限制性实施方式中，玻璃基材110可以在第一表面120上包括至少一个凹槽130(或凹陷)。可以通过诸如光刻掩蔽或蚀刻等工艺在玻璃基材自身中产生凹槽(参见例如图1)。或者，可以通过如下方式在第一表面上产生凹槽：在其上沉积可模制材料并通过例如微复制在可模制材料中形成凹槽(参见例如，图1B-C和2B-C)。后一种实施方式在各个方面可能是有利的，因为这可以消除对于光刻的需求，并且可以实现辊-辊加工，从而增强效率和/或降低制造工艺成本。合适的可模制材料包括例如，可模制聚合物，例如，塑料和可UV固化或可热固化环氧化物、树脂和光刻胶。可模制塑料的非限制性例子包括聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)和聚醚酰亚胺(PEI)。根据各个实施方式，可模制材料可以是透明的。
在第一表面上存在凹槽或凹陷可用于限定“岛屿”或离散区域，在其上可以放置或者任意其他方式沉积色转换元件。在某些实施方式中，凹槽或凹陷的侧壁可以垂直于第一表面，例如与表面形成90°角度。但是，凹槽也可以具有相对于第一表面呈任意角度的壁，例如小于或大于90°，只要液滴能够铺展和覆盖岛屿而没有溢出到岛屿的边缘上和进入凹槽和/或没有与来自围绕岛屿的其他单个液体聚结即可。
因此，第一表面可以包括“表面地貌(surface relief)”或图案，在其上可以放置色转换元件，这是通过第一表面上的图案化的材料(例如，疏水性材料)的方式或者通过第一表面中或第一表面上蚀刻或任意其他方式产生的凹槽或凹陷的方式实现的。图案可以限定如本文所述的多个“开口”或“岛屿”，在其上可以放置或者任意其他方式沉积色转换元件。这些开口或岛屿可以是圆形的，但不限于此，并且可以具有任意合适形状。
如图，如图3A-B所示，第一表面可以包括具有正方形开口的格栅(图3A)或者矩形开口的格栅(图3B)，但是所示的形状不应解读为对于所附权利要求的限制。开口可适当地填充色转换元件以产生所需的像素图案，例如包含发射红光(R)、绿光(G)、蓝光(B)或白光(W)的色转换剂的色转换元件。或者，格栅中的一个或多个开口可以是空的，例如不含色转换元件，和/或一个或多个开口可以供给散光特征。例如，可以通过对玻璃基材的一个或多个表面进行织构化、蚀刻、涂覆、破坏或粗糙化(例如，酸蚀刻、涂覆TiO2和/或激光破坏)来产生散光特征。
如上文所述，色转换元件140可以具有任意横截面形状，例如圆形、正方形、矩形、三角形、多边形等，只要其包括凸表面即可。当然，对于非圆形横截面，色转换元件的形状(对于作为液滴以及固化/干燥之后这两种情况而言)可能不是完全半球形的，而是可能具有大致半球形形状或者由于表面张力导致的从相应的非圆形横截面升起的大致凸表面。凸表面与玻璃表面的接触角范围可以是例如，约为10-90°，例如，约为20-80°，约为40-70°，或者约为50-60°，包括其间的所有范围和子范围。
参见图4A-B，其分别显示对于具有平坦表面和具有凸表面的色转换元件的总内反射(TIR)的示意图，其可以证实，相比于具有平坦表面的色转换膜，具有凸表面的色转换元件可以增加光提取效率。例如，对于图4A，假定色转换元件的折射率是1.5，可以采用斯内尔定律计算得到临界角θc是41.8°。因此，对于平坦外表面，仅来自入射角小于约42°的点A的光锥E可以从色转换元件发射出来。所有其他的光线T可能由于TIR被俘获在光转换元件中。因此，即使元件的内部量子效率接近约100％，具有平坦表面的色转换元件的外部量子效率也会被限制到约20％。
但是，对于图4B，假定相同的折射率且所示的半球形状液滴与玻璃表面(未示出)的接触角为50°，来自点A的相对于玻璃表面在约为+/-90°的角度范围的光线E可以从色转换元件发射出来，因为在凸表面的入射角不可超过40°。可以采用例如光线跟踪光学建模来估算光提取效率的增加，但是预期相比于具有平坦表面的色转换元件至少比它大1.5倍，这考虑了本文所述的外部量子效率的相应增加。
在一些实施方式中，通过例如采用蓝色二向色镜，可以进一步增强本文所揭示装置的外部量子效率。该层如图1C和2C所示为元件170。蓝色二向色层可用于将发射出来的红光和绿光向下反射回到顶表面，同时仍然允许来自背光的蓝光通过。在各个实施方式中，蓝色二向色层也将蓝光反射回顶表面，在该情况下，来自背光的蓝光可以是比仍然允许通过层更深的蓝色。根据本文的各个方面，二向色层可以是单层或者多层涂层，其可以直接沉积到玻璃基材上，或者在某些实施方式中，可以沉积到玻璃基材上涂覆的可模制材料上。可以在表面图案化之前和/或之后在玻璃基材上或者在可模制材料上沉积二向色层，通过蚀刻形成凹槽或者用疏水性材料进行图案化。
可以通过例如在第一表面(例如，玻璃基材或可模制材料)中包含凹痕，来实现外部量子效率的进一步改善。这些凹痕如图2A-C所示为元件190。因此，通过玻璃基材上的表面地貌形成的一个或多个开口或岛屿可具有大致凹的轮廓，如图2A-C所示，没有限制凹度。因为可以在色转换元件与第一表面之间的边界处发生至少部分光反射，特别是在使用二向色层的实施方式中，凹表面可以通过降低从底部反射的光线在顶表面上的入射角来进一步增加光提取效率。可以通过例如蚀刻或者通过微重复或者任意其他合适工艺形成凹表面。
本文所揭示的发光元件可用于各种显示器装置，包括但不限于，背光显示器(例如，LCD)，其可以包括各种额外的组件。可以使用包含一个或多个光源的背光，例如，发光二极管(LED)或冷阴极荧光灯(CCFL)。根据本文的各个方面，显示器装置可以包括至少一个发射蓝光(UV光，约为200-410nm)(例如，近UV光，约为300-410nm)的光源。背光可以是例如，以扭转向列(TN)、垂直对准(VA)或平面内切换(IPS)模式运行的。对于背光的可行替代方式和变化形式是本领域技术人员所理解的，并且旨在落在本文的范围内。
如图5所示，可以将根据本文的发光装置210(其具有第一表面220和第二表面230)放置成与背光240接触、相邻或者任意其他方式靠近。因而，来自背光的光可以从第二表面230进入发光装置，并且从装置的第一表面220发射出来。这样，可以将色转换元件的凸表面(其可以是装置的第一表面220的一部分)称作“外”表面或“发射”表面，在这个意义上而言，它们是光从装置离开或者从装置发射光的表面。因而，在一些实施方式中，色转换元件包括凸的外表面或者凸的发射表面。然后，从装置210发射出来的光可以进入LCD堆叠250，其可以包括各种常规组件。例如，LCD堆叠可以包括如下一个或多个：反射或线性偏振器、薄膜晶体管(TFT)阵列、液晶层、玻璃覆盖和/或UV阻隔滤色器。
示例性TFT阵列可以包括有源开关元件，其实现了显示器的每个子像素的电压寻址。液晶层可以包含电光材料，在施加了电场之后，其结构会发生转动，导致任何通过它的光发生偏振旋转。此外，在发光装置的顶部上可任选地包括UV阻隔滤色器，以防止来自显示器装置外部的任何UV光导致色转换剂的激发。此外，虽然图5显示发光装置210布置在背光240和LCD堆叠250之间，但是也可以将发光装置放置在LCD的顶部上(例如，LCD堆叠放在背光和发光装置之间)。在此类实施方式中，包括使得反射光中的(可能是由于第一表面，例如外表面的强地貌引起的)任何潜在雾度最小化的装置可能是有利的。
方法
本文揭示了制造发光装置的方法，该方法包括：在玻璃基材的第一表面上沉积包含至少一种色转换剂和至少一种额外组分的混合物，以及对混合物进行固化或干燥以产生具有凸表面的至少一个色转换元件。
本文所揭示的方法的前提可以是通过例如表面张力驱动的液体材料的自对准。例如，考虑图2A所示的实施方式，其中，用疏水性材料对玻璃基材进行图案化，并且出于讨论目的，假定图案中的开口是圆形形状，当将测定量的混合物传递到其中的一个开口时，混合物会首先铺展覆盖圆形“亲水”开口。随着混合物量的增加，会形成曲率半径逐渐减小的液滴。随着液滴铺展遇到周围的“疏水”表面，曲率半径会再次开始增加。接触角会随着额外的混合物量发生变化。当液滴变成基本完全的半球形，最小曲率半径等于开口的半径时，接触角会达到约90°。在固化和/或去除溶剂之后，液滴的最终形状会取决于许多因素(例如，溶液化学性和/或表面几何形貌)发生变化。此外，可以通过改变混合物的量和/或类型，来“调节”色转换元件的最终形状。当然，要理解的是，上述讨论可同样适用于本文所述以及如图1A-C和2B-C所示的其他实施方式。
根据各种实施方式，混合物可以是分散或溶解在至少一种溶剂中的至少一种色转换剂的溶液。如本文所用术语“溶液”及其变化形式旨在表示至少一种色转换剂与至少一种溶剂的组合或混合物。在某些实施方式中，溶液可以是胶状溶液，例如包含分散相(例如，色转换剂)和连续相(例如，溶剂)。根据本文的各个方面，所述至少一种溶剂可以是水性的。由于水的高表面张力，水基溶剂对于形成具有高的曲率半径的液滴(例如，基本半球形的液滴)可能是有利的。但是，本文所揭示的溶剂不限于水基溶液，并且可以选自例如任何无机或有机材料，其可以与至少一种以液体形式传递的色转换剂组合，并且后续进行处理(例如，固化或干燥)以产生色转换元件。如本文所用术语“液体”指的是任意自由流动的介质，其具有适合沉积到玻璃基材上的任意粘度。
根据本文所揭示的方法，可以采用本领域已知的任何方式将混合物沉积或者布置到玻璃基材的第一表面上或者任意其他方式添加到玻璃基材的第一表面。如本文所用术语“沉积到第一表面上”及其变化形式旨在表示混合物直接置于玻璃基材的第一表面上或者置于玻璃基材的第一表面上涂覆或者任意其他方式存在的中间层上。例如，可以将混合物逐滴添加到第一表面，直到形成具有所需形状和尺寸的液滴。在其他实施方式中，可以将测定量的混合物沉积到第一表面上，以形成具有预定形状和尺寸的液滴。当然，可以同时形成和/或沉积一滴或多滴液滴，例如，采用机器或者其他合适装置，根据预定模板完成。开发用于喷墨印刷的技术和装置可用于沉积液滴，以及其他微流体方法和装置，例如接触印刷也是如此。
有利地，由于溶液或混合物的自对准性质，可以进行本文所揭示的方法而不需要高精度的机器。例如，即使液滴滴落偏离中心，其仍然可以铺展以填充开口或岛屿。根据某些方面，可以采用精确度来测量沉积到每个单独开口或岛屿上的混合物的量，以避免递送过多的混合物(可能导致溢出和/或单个液体的聚结)或者递送过少的混合物(可能导致没有凸表面的色转换元件)。
在沉积之后，可以对液滴进行处理也形成色转换元件。取决于例如沉积在玻璃基材上的混合物的类型和量，这些处理的类型和持续时间可以发生改变。在一些实施方式中，可以采用例如热固化或者光固化来对混合物的液滴进行固化，使得液滴基本凝固。例如，混合物可以包含至少一种额外组分，其可以在热固化或者光固化之后发生交联或硬化，例如可UV固化或者可热固化的树脂。在其他实施方式中，所述至少一种额外组分可以是溶剂。因此，混合物的液滴可以通过例如加热进行干燥，从而蒸发掉全部或者部分溶剂。也可以采用处理的组合，例如干燥之后进行固化，或者同时进行干燥和固化，及其变化形式。
根据各种非限制性实施方式，色转换元件可以包括至少一种色转换剂，例如，其可以在干燥或固化之后被包封或者任意其他方式装纳在元件内。合适的色转换剂可以包括量子点、磷光体、荧光体材料、荧光体染料、发光聚合物，及其组合。在一些实施方式中，量子点和磷光体可以发射白光、红光、绿光或者蓝光。根据一个非限制性实施方式，可以使用钇铝石榴石(YAG)荧光体。在其他实施方式中，色转换元件可以包括荧光体染料，例如香豆素和若丹明。合适的发光聚合物可以包括例如，聚(1,4-亚苯基亚乙烯基)(PPV)，聚(1,4-亚苯基)(PPP)，聚芴(PFO)和聚(噻吩)等。在某些实施方式中，色转换元件还可包括除了色转换剂或溶剂之外的各种任选组分，例如，光引发剂(例如作为固化助剂)或者非光学活性聚合物(例如作为色转换剂的基质)。
本文所揭示的方法还可包括制备玻璃基材的步骤，例如，用材料(如疏水性材料)对基材进行图案化，用可模制材料涂覆基材，对玻璃基材或可模制材料进行蚀刻或者任意其他方式进行处理以产生至少一个凹槽或凹痕，以及施加二向色层，如上文所述。根据本领域已知方法，也可使用发光装置的制造中常规使用的额外任选步骤。
根据各个实施方式，本文所揭示的方法可以仅包括一个光刻步骤(例如，在第一表面上形成格栅图案或表面地貌)。一旦形成了所需的模板或格栅，可以采用成本较为廉价和/或较为简化的印刷方法，例如作为“墨”将红色、绿色、蓝色和/或白色转换剂和/或散光特征沉积到第一表面上。当然，也可以采用不止一个光刻步骤的方法，并且考虑其落在本文的范围内。
包含本文所揭示的发光装置的显示器相比于常规显示器可以具有各种优势，例如，由于消除了滤色器和预期相关的光损耗所带来的更高的功率效率。在各个实施方式中，相比于包含常规磷光体色转换剂的常规显示器，包括了采用量子点的色转换元件的装置可展现出更宽的色域、更高的色纯度和/或更低的成本。最后，根据本文所揭示的方法制造的发光装置以及包含其的显示器装置可以由于较为廉价和/或较不复杂的制造工艺具有更低的整体成本和/或生产时间。当然，本文所揭示的装置和方法可以不具有上文所述的一个或全部的特征，但是仍然落在所附权利要求的范围内。
应理解，多个揭示的实施方式可涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、元素或步骤。应理解的是，虽然结合一个具体的实施方式描述了具体特征、元素或步骤，但是不同实施方式可以以各种未示出的组合或变换形式相互交换或结合。
还应理解的是，本文所用的冠词“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，不应局限为“仅一个(一种)”，除非明确有相反的说明。因此，例如，提到的“一个色转换元件”包括具有两种或更多种此类元件的例子，除非文本中有另外的明确表示。类似地，“多个”或“阵列”旨在表示“不止一个”。因而，“多个”色转换元件或者色转换元件“阵列”包括两个或更多个此类元件，例如，3个或更多个此类元件等。
本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值的范围。当表述这种范围时，例子包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成另一个方面。还应理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。
本文所用的术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所描述的特征与数值或描述相等同或近似相同。例如，“基本平坦”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，如上文所定义，“基本上类似”旨在表示两个值是相等或者近似相等的。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然会用过渡语“包括”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤，但是应理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“由......构成”、“基本由......构成”描述在内的替代实施方式。因此，例如，对包含A+B+C的装置的隐含的替代性实施方式包括装置由A+B+C组成的实施方式和装置主要由A+B+C组成的实施方式。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以在不偏离本文的范围和精神的情况下对本文进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本发明精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化，应认为本文包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。
Claims (20)
1.一种发光装置，所述反光装置包括：
具有第一表面的玻璃基材；以及
布置在所述玻璃基材的第一表面上的多个色转换元件，其中，所述多个色转换元件中的至少一个包括凸表面。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，以在所述第一表面上限定了多个开口的图案在所述第一表面上涂覆疏水性材料。
3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述多个色转换元件布置在所述第一表面上的所述多个开口中。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一表面经过蚀刻或掩蔽或者涂覆了可模制材料，并且所述第一表面包括在所述第一表面上限定了多个岛屿的至少一个凹槽。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述多个色转换元件布置在所述第一表面上的所述多个岛屿中。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一表面包括多个凹痕，所述多个凹痕对应于所述多个色转换元件的位置。
7.如权利要求1所述的装置，所述装置还包括二向色层。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个色转换元件包括以下至少一种：红色、绿色、蓝色或白色发光量子点、或者磷光体、荧光体材料、荧光体染料或发光聚合物。
9.一种显示器装置，其包括如权利要求1所述的发光装置，且任选地包括以下至少一种：反射偏振器、线性偏振器、TFT阵列、液晶层、玻璃覆盖或UV阻隔滤色器。
10.一种制造发光装置的方法，所述方法包括：
在玻璃基材的第一表面上沉积包含至少一种色转换剂和至少一种额外组分的混合物；以及
对所述混合物进行固化或干燥，以产生具有凸表面的至少一个色转换元件。
11.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括：以在所述第一表面上限定了多个开口的图案的方式，用疏水性材料涂覆所述第一表面。
12.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述混合物是包括所述至少一种色转换剂和至少一种溶剂的溶液。
13.如权利要求10所述的方法，其特征在于，将所述混合物以液滴的方式沉积到所述第一表面上的所述多个开口中的至少一个上。
14.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括：对所述第一表面进行蚀刻或掩蔽，从而产生在所述第一表面上限定了多个岛屿的至少一个凹槽。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，将所述混合物以液滴的方式沉积到所述第一表面上的所述多个岛屿中的至少一个上。
16.如权利要求10所述的方法，所述方法还包括：用可模制材料涂覆所述第一表面，所述可模制材料包括在所述第一表面上限定了多个岛屿的至少一个凹槽。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，将所述混合物以液滴的方式沉积到所述第一表面上的所述多个岛屿中的至少一个上。
18.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一种色转换剂选自：红色、绿色、蓝色或白色发光量子点以及磷光体、荧光体材料、荧光体染料、发光聚合物，及其组合。
19.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述至少一种额外组分是聚合物材料、溶剂，或其组合。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，对所述混合物进行固化或干燥包括：对所述聚合物材料进行热固化或光固化，或者对所述混合物进行干燥，以去除至少一部分的所述溶剂。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US201462057396P | 2014-09-30 | 2014-09-30 | |
| US62/057,396 | 2014-09-30 | ||
| PCT/US2015/053072 WO2016054127A1 (en) | 2014-09-30 | 2015-09-30 | Devices comprising convex color-converting elements |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107004741A true CN107004741A (zh) | 2017-08-01 |
Family
ID=55631403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201580064115.XA Pending CN107004741A (zh) | 2014-09-30 | 2015-09-30 | 包含凸的色转换元件的装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10067386B2 (zh) |
| JP (1) | JP2017532599A (zh) |
| KR (1) | KR20170065616A (zh) |
| CN (1) | CN107004741A (zh) |
| TW (1) | TWI667517B (zh) |
| WO (1) | WO2016054127A1 (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019154264A1 (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜片及其制作方法和显示装置 |
| CN114779522A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-22 | Tcl华星光电技术有限公司 | 发光背板及其制作方法 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102507122B1 (ko) * | 2017-11-03 | 2023-03-08 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시 장치 및 이를 이용한 제조 방법 |
| US10256376B1 (en) * | 2018-01-16 | 2019-04-09 | Leedarson Lighting Co. Ltd. | LED device |
| JP2020166131A (ja) | 2019-03-29 | 2020-10-08 | 山陽色素株式会社 | 量子ドット分散体及び量子ドット分散体を含む塗膜形成用組成物 |
| CN110288904B (zh) * | 2019-06-28 | 2022-01-28 | 上海天马微电子有限公司 | 显示面板和显示装置 |
| US20220390799A1 (en) * | 2019-10-04 | 2022-12-08 | Dongwoo Fine-Chem Co., Ltd. | Color conversion panel |
| CN113093436A (zh) * | 2021-03-25 | 2021-07-09 | 惠州市华星光电技术有限公司 | 量子点膜和显示面板 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000315823A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Runaraito Kk | 発光ダイオードおよびその製造方法 |
| CN1625589A (zh) * | 2002-02-01 | 2005-06-08 | 西巴特殊化学品控股有限公司 | 含有二氧代吡咯并吡咯的荧光组合物 |
| CN101043776A (zh) * | 2006-02-10 | 2007-09-26 | 三星电子株式会社 | 显示装置及其制造方法 |
| CN105446077A (zh) * | 2014-09-23 | 2016-03-30 | 东友精细化工有限公司 | 感光性树脂组合物 |
Family Cites Families (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4483700A (en) | 1983-08-15 | 1984-11-20 | Corning Glass Works | Chemical strengthening method |
| US6218774B1 (en) | 1993-06-30 | 2001-04-17 | Edward J. A. Pope | Photoluminescent/electroluminescent display screen |
| KR100315106B1 (ko) | 1994-07-26 | 2002-02-19 | 김순택 | 표시소자 |
| US5674790A (en) | 1995-12-15 | 1997-10-07 | Corning Incorporated | Strengthening glass by ion exchange |
| US6768525B2 (en) | 2000-12-01 | 2004-07-27 | Lumileds Lighting U.S. Llc | Color isolated backlight for an LCD |
| US6844903B2 (en) | 2001-04-04 | 2005-01-18 | Lumileds Lighting U.S., Llc | Blue backlight and phosphor layer for a color LCD |
| JP3904849B2 (ja) | 2001-06-13 | 2007-04-11 | 株式会社エクセディ | ダンパー機構 |
| KR101110072B1 (ko) | 2005-06-02 | 2012-02-24 | 삼성전자주식회사 | 자발광 ｌｃｄ |
| JP2008071859A (ja) * | 2006-09-13 | 2008-03-27 | Shin Etsu Chem Co Ltd | 微小電子部品の封止方法 |
| US7957062B2 (en) | 2007-02-06 | 2011-06-07 | Sony Corporation | Polarizing element and liquid crystal projector |
| US7666511B2 (en) | 2007-05-18 | 2010-02-23 | Corning Incorporated | Down-drawable, chemically strengthened glass for cover plate |
| WO2009014707A2 (en) | 2007-07-23 | 2009-01-29 | Qd Vision, Inc. | Quantum dot light enhancement substrate and lighting device including same |
| TWI479195B (zh) | 2007-09-12 | 2015-04-01 | Univ Cincinnati | 電流體裝置、視覺顯示器及製造與操作該等電流體裝置之方法 |
| KR101376755B1 (ko) | 2007-10-09 | 2014-03-24 | 삼성디스플레이 주식회사 | 표시장치 |
| US7928458B2 (en) * | 2008-07-15 | 2011-04-19 | Visera Technologies Company Limited | Light-emitting diode device and method for fabricating the same |
| JP5438628B2 (ja) * | 2010-08-17 | 2014-03-12 | 富士フイルム株式会社 | 発光素子の製造方法 |
| US8514352B2 (en) | 2010-12-10 | 2013-08-20 | Sharp Kabushiki Kaisha | Phosphor-based display |
| KR20130128445A (ko) * | 2010-12-29 | 2013-11-26 | 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 | 원격 형광체 ｌｅｄ 구조 |
| KR101923588B1 (ko) * | 2011-01-21 | 2018-11-29 | 스탠리 일렉트릭 컴퍼니, 리미티드 | 발광장치, 그 제조방법 및 조명장치 |
| US8830151B2 (en) | 2011-02-25 | 2014-09-09 | Electronics And Telecommunications Research Institute | Backlight unit and liquid crystal display including the same |
| JP2013030572A (ja) * | 2011-07-28 | 2013-02-07 | Sharp Corp | 発光装置及び発光装置の製造方法 |
| KR101673627B1 (ko) * | 2011-08-31 | 2016-11-07 | 엘지이노텍 주식회사 | 광학 부재 및 표시장치 |
| WO2013039141A1 (ja) * | 2011-09-14 | 2013-03-21 | シャープ株式会社 | 色変換基板、画像表示装置および色変換基板の製造方法 |
| JP6038443B2 (ja) * | 2011-11-21 | 2016-12-07 | スタンレー電気株式会社 | 半導体発光装置および半導体発光装置の製造方法 |
| JP2013179197A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Sharp Corp | 発光装置および、その製造方法 |
| JP2013197530A (ja) * | 2012-03-22 | 2013-09-30 | Sharp Corp | 光源、発光装置、バックライト用光源、表示装置、および光源の製造方法 |
| WO2013158038A1 (en) * | 2012-04-17 | 2013-10-24 | Nanyang Technological University | Hemispherical microstructure arrays for gan-based light emitting diodes and method for forming the arrays |
| US9214610B2 (en) * | 2012-08-24 | 2015-12-15 | Tsmc Solid State Lighting Ltd. | Method and apparatus for fabricating phosphor-coated LED dies |
| US20140003044A1 (en) * | 2012-09-06 | 2014-01-02 | Xicato, Inc. | Integrated led based illumination device |
| US10050185B2 (en) * | 2013-03-26 | 2018-08-14 | Lumileds Llc | Hermetically sealed illumination device with luminescent material and manufacturing method therefor |
-
2015
- 2015-09-30 CN CN201580064115.XA patent/CN107004741A/zh active Pending
- 2015-09-30 WO PCT/US2015/053072 patent/WO2016054127A1/en active Application Filing
- 2015-09-30 TW TW104132227A patent/TWI667517B/zh not_active IP Right Cessation
- 2015-09-30 US US15/515,684 patent/US10067386B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2015-09-30 KR KR1020177011887A patent/KR20170065616A/ko unknown
- 2015-09-30 JP JP2017516993A patent/JP2017532599A/ja active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000315823A (ja) * | 1999-04-30 | 2000-11-14 | Runaraito Kk | 発光ダイオードおよびその製造方法 |
| CN1625589A (zh) * | 2002-02-01 | 2005-06-08 | 西巴特殊化学品控股有限公司 | 含有二氧代吡咯并吡咯的荧光组合物 |
| CN101043776A (zh) * | 2006-02-10 | 2007-09-26 | 三星电子株式会社 | 显示装置及其制造方法 |
| CN105446077A (zh) * | 2014-09-23 | 2016-03-30 | 东友精细化工有限公司 | 感光性树脂组合物 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019154264A1 (zh) * | 2018-02-07 | 2019-08-15 | 京东方科技集团股份有限公司 | 彩膜片及其制作方法和显示装置 |
| US11281044B2 (en) | 2018-02-07 | 2022-03-22 | Boe Technology Group Co., Ltd. | Color filter sheet, production method thereof, and display apparatus |
| CN114779522A (zh) * | 2022-02-28 | 2022-07-22 | Tcl华星光电技术有限公司 | 发光背板及其制作方法 |
| CN114779522B (zh) * | 2022-02-28 | 2023-06-27 | Tcl华星光电技术有限公司 | 发光背板及其制作方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2017532599A (ja) | 2017-11-02 |
| WO2016054127A1 (en) | 2016-04-07 |
| TW201617699A (zh) | 2016-05-16 |
| KR20170065616A (ko) | 2017-06-13 |
| US10067386B2 (en) | 2018-09-04 |
| TWI667517B (zh) | 2019-08-01 |
| US20170299923A1 (en) | 2017-10-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107004741A (zh) | 包含凸的色转换元件的装置 | |
| JP4024172B2 (ja) | 電気泳動表示装置および製造方法 | |
| KR100790866B1 (ko) | 컬러 필터용 블랙 매트릭스 및 그 제조방법 | |
| JP6890470B2 (ja) | フォトルミネセンス表示装置およびその製造方法 | |
| CN103332031B (zh) | 印刷版的制作方法、散射膜层及其制作方法、显示装置 | |
| KR101042707B1 (ko) | 복합기능 마이크로렌즈 어레이 기판 및 이의 제조 방법 | |
| US20110269075A1 (en) | Method of fabricating color filter with flexible substrate | |
| US20220113583A1 (en) | Display apparatus and method of manufacturing the same | |
| CN109830620B (zh) | 显示基板及其制备方法、显示装置 | |
| JP2010204687A (ja) | 電気光学ディスプレイ | |
| CN103155725A (zh) | 图案基板、图案基板的制造方法、信息输入装置和显示装置 | |
| EP2372411A1 (en) | Optical filter for reducing color shift in a display device and method of manufacturing the same | |
| KR101236515B1 (ko) | 액정 표시 장치용 컬러 필터 기판 및 그의 제조 방법 | |
| TW200419192A (en) | Optical device and method of manufacture of the same, display device, electronic device, and detection device | |
| US20110013258A1 (en) | Manufacturing method of electronic paper display device and electronic paper display device manufactured therefrom | |
| CN114509897B (zh) | 一种量子点增亮复合膜及其制备方法 | |
| KR102067161B1 (ko) | 색 개선 필름 및 그 제조방법 | |
| JP2013073127A (ja) | 電気泳動表示装置及び電気泳動表示装置の製造方法 | |
| CN103943785A (zh) | 光学调节膜及其制造方法 | |
| JP5182712B2 (ja) | 電子ペーパー表示素子の製造方法 | |
| CN110794503A (zh) | 量子点偏光片及其制作方法、显示装置 | |
| US20100178430A1 (en) | Method of Fabricating Electro-Phoretic Display | |
| CN107924096A (zh) | 制造光学装置的方法 | |
| KR100571430B1 (ko) | 잉크 경화식 인쇄 방법 및 이를 이용하여 제작된 컬러 필터 | |
| TWI822480B (zh) | 畫素結構及其製造方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170801 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |