CN113710956A - 包含次表面散射特征的光学组件 - Google Patents

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CN113710956A
CN113710956A CN202080030484.8A CN202080030484A CN113710956A CN 113710956 A CN113710956 A CN 113710956A CN 202080030484 A CN202080030484 A CN 202080030484A CN 113710956 A CN113710956 A CN 113710956A
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艾伦·玛丽·科西克·威廉姆斯
詹姆斯·安德鲁·韦斯特
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Abstract

一种光学组件，包括透明基板，所述透明基板具有第一主表面和第二主表面。所述透明基板包括设置在所述透明基板中的损伤层。由多个电致发光元件限定的像素设置在所述第一主表面上，所述像素进一步限定延伸穿过所述损伤层的像素体积。多个第一激光诱发损伤轨迹设置在邻近所述像素体积的所述损伤层内。在进一步的实施例中，第二多个激光诱发损伤轨迹可设置成邻近由所述像素的个别电致发光元件所限定的子像素体积。在更进一步的实施例中，包括多个电致发光元件的第一基板定位成与包括多个色彩转换层的透明第二基板相对，并且将多个损伤轨迹设置成邻近由所述色彩转换层限定的色彩转换体积。

Description

包含次表面散射特征的光学组件
相关申请的交叉引用
本申请请求于2019年3月22日提出申请的美国临时申请第62/822,378号的优先权权益，本案仰赖该申请的内文，并且该申请的内容以引用方式全文并入本文中，如同在下文中充分提出。
技术领域
本公开内容涉及一种光学组件，例如，光学显示设备，更特别地，涉及一种包括多个特征的光学组件，这些特征被配置为散射由设置在基板上的电致发光元件发射的光，这些特征布置成邻近像素、子像素和/或色彩转换体积(color conversion volume)。
背景技术
对新型电子显示器(例如，电致发光显示器(例如，有机发光二极管——OLED、以及微LED显示器))的需求造成持续地需要对并入这些装置中的技术的改善。例如，当前的LED显示器可包括个别封装的LED芯片的阵列。为了能够紧密堆叠产生高分辨率的显示器所需的微LED，需要在单一基板(例如玻璃基板)上放置多个LED。
LED的发射可以是朗伯型(Lambertian)的，并且特别对于底部发射配置而言，从单一LED发射的大量的光可被捕捉于基板中，这是由于光以相对于表面法线呈大角度截切(intercept)基板表面的全内反射(TIR)所致。此现象可通过使基板表面粗糙化而至少部分地克服。已有报导指出，透过这样的表面改性，光萃取的强化是在约50％至80％的量级。
然而，没有表面粗糙化达到100％的萃取效率，并且一些光会仍捕捉于基板中。若此捕捉的光透过非平面界面或透过基板表面上的其他装置(例如电痕迹(electric trace)等)散射，则从一个电致发光元件生成的光会于例如另一电致发光元件的位置处逃逸出基板，并且由光学串扰(optical crosstalk)造成图像模糊、亮度不均匀、或对比度降低的一者或多者。
发明内容
本公开内容的实施例描述一种光学组件，该光学组件被配置为引导来自明光源(apparent source of light)的光，使得对于观察者而言，该光似乎是来自基板上的适当位置。例如，显示设备可包括多个电致发光元件。这些电致发光元件以形成至观察者的图像的顺序和图案打开和关闭。对于彩色图像而言，各个像素被配置为在适当的时间和位置产生特定波长的光(色彩)。由于生成光的光源一般是朗伯发射器，所以光可从电致发光元件在宽广的角度范围扩散。某些光可透过各种机制出现，而来自显示面板(例如，光学组件)上与光的色彩不一致的位置。也就是，虽根据所显示的图像可将来自该特定位置的光设计为绿色，但来自该位置的光可呈现蓝色，因为来自相邻的蓝色电致发光元件的光泄漏到绿色位置。在其他光学组件中，单色电致发光元件可发射通过色彩转换层(例如，滤光片，其提供色彩信息)的光。在这样的情况下，来自下方的电致发光元件的光可照射不同色彩的多个色彩转换层。也就是，由电致发光元件发出的光虽然希望照射特定色彩的转换层，但反而却照射了许多色彩转换层，从而产生另外的色彩。这些现象的结果会造成模糊、亮度不均匀、或对比度降低。为了隔离个别像素或甚至个别的电致发光元件(例如，子像素)，能在基板中设置损伤轨迹(damage track)，以将光以离开基板向前的方向散射，同时将要从基板发射的光限制在像素位置，在该处光有效地产生。因此，可通过改善从基板光萃取，而增加图像亮度，并且可使光学串扰最小化，因而增加图像质量。
因此，描述一种光学组件，该光学组件包括透明基板，该透明基板包括第一主表面以及与该第一主表面相对的第二主表面，该透明基板进一步包括损伤(damaged)层，该损伤层设置在包括该第一主表面的第一非损伤层与包括该第二主表面的第二非损伤层之间，该透明基板还进一步包括像素，该像素包括定位在该第一主表面上的多个电致发光元件，该像素限定延伸通过该损伤层的像素体积(pixel volume)。多个损伤轨迹设置于该损伤层内的像素体积周围。
该第一多个损伤轨迹可包括多个实质平行的损伤轨迹行(row)，该多个实质平行的损伤轨迹行正交于且交错多个实质平行的损伤轨迹列(column)。
在一些实施例中，该多个电致发光元件的每个电致发光元件限定子像素体积，并且第二多个损伤轨迹可设置成邻近由该多个电致发光元件所限定的每个子像素体积。
该第二多个损伤轨迹可包括多个实质平行的损伤轨迹行，该多个实质平行的损伤轨迹行正交于且交错多个实质平行的损伤轨迹列。
在一些实施例中，该多个电致发光元件的一个电致发光元件可被配置为发射光波长，该光波长与该多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长不同。
在一些实施例中，该多个电致发光元件的每个电致发光元件可被配置为发射光波长，该光波长与该多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长相同。
该光学组件可以进一步包括设置在该第二主表面上的多个色彩转换层，其中该多个色彩转换层的个别色彩转换层可设置成与该多个电致发光元件的对应的个别电致发光元件直接相对。
在一些实施例中，定位成邻近像素体积或子像素体积的该多个损伤轨迹的每个损伤轨迹可包括纵轴，该纵轴相对于该第一主表面或该第二主表面中的一者的法线形成非零的角度。
在一些实施例中，该损伤层可包括堆叠在该第一非损伤层和该第二非损伤层之间的多个损伤层。因此，在这样的实施例中，每个损伤轨迹可包括竖直堆叠且布置在该多个损伤层内的多个损伤轨迹。
该透明基板可选自包括玻璃、熔融石英(fused silica)、蓝宝石、聚合物、和玻璃陶瓷的基板的群组。
在各种实施例中，该多个电致发光元件可包括微LED或有机发光二极管。
在其他实施例中，公开一种光学组件，该光学组件包括透明基板，该透明基板包括第一主表面和与该第一主表面相对的第二主表面，该透明基板进一步包括损伤层，该损伤层设置在介于包括该第一主表面的第一非损伤层与包括该第二主表面的第二非损伤层之间，该透明基板还进一步包括由沉积在该第一主表面上的多个电致发光元件限定的像素，该多个电致发光元件的每个电致发光元件限定延伸通过该损伤层的子像素体积。多个损伤轨迹可设置成邻近每个子像素体积，例如在每个子像素体积周围。
该光学组件可进一步包括定位于该第二主表面上的多个色彩转换层，该多个色彩转换层的每个色彩转换层定位成与该多个电致发光元件的对应的电致发光元件直接相对。
在一些实施例中，该多个电致发光元件的每个电致发光元件可被配置为发射光波长，该光波长与该多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长相同。
该多个损伤轨迹可包括多个实质平行的损伤轨迹行，该多个实质平行的损伤轨迹行正交于且交错多个实质平行的损伤轨迹列。
在一些实施例中，该多个损伤轨迹的每个损伤轨迹可包括纵轴，该纵轴相对于该第一主表面或该第二主表面中的一者的法线形成非零的角度。
在各种实施例中，该多个电致发光元件可包括微LED或有机发光二极管。
在另外其他实施例中，描述一种光学组件，该光学组件包括：第一基板，包括第一主表面以及与该第一主表面相对的第二主表面，该第一基板包括由沉积在该第一基板的该第二主表面上的多个电致发光元件限定的像素。透明的第二基板布置成与该第一基板相对并且实质平行于该第一基板，该透明的第二基板包括与该第二主表面相对的第三主表面以及与该第三主表面相对的第四主表面，该透明的第二基板进一步包括损伤层，该损伤层设置在介于包括该第三主表面的第一非损伤层和包括该第四主表面的第二非损伤层之间，该第三主表面包括定位在该第三主表面上的多个色彩转换层，该多个色彩转换层的每个色彩转换层限定延伸穿过该损伤层的色彩转换体积。多个损伤轨迹可设置成邻近由该多个色彩转换层限定的这些色彩转换体积中的一者或多者。
在一些实施例中，该多个损伤轨迹可包括多个实质平行的损伤轨迹行，该多个实质平行的损伤轨迹行正交于且交错多个实质平行的损伤轨迹列。
在各种实施例中，该透明的第二基板可选自包括玻璃、熔融石英、蓝宝石、聚合物、和玻璃陶瓷的基板的群组。
在一些实施例中，黑矩阵材料可设置在多个色彩转换层之间的该第三主表面上。
在一些实施例中，该多个损伤轨迹的每个损伤轨迹可包括纵轴，该纵轴相对于该第一主表面或该第二主表面中的一者的法线形成非零的角度。
在各种实施例中，该多个电致发光元件的每个电致发光元件可被配置为发射光波长，该光波长与该多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长相同。
在各种实施例中，该透明的第二基板可选自包括玻璃、熔融石英、蓝宝石、聚合物、和玻璃陶瓷的基板的群组。
在一些实施例中，该损伤层可包括堆叠在该第一非损伤层和该第二非损伤层之间的多个损伤层。例如，该多个损伤轨迹的每个损伤轨迹可包括多于一个损伤轨迹，这些多于一个损伤轨迹竖直堆叠在该多个损伤层内。
在各种实施例中，该多个电致发光元件的每个电致发光元件可包括微LED或有机发光二极管。
额外的特征和优点会在下文的详细描述中提出，并且对于本领域中技术人员而言，由该描述在定程度上可明了该额外的特征和优点，或者通过实践本文所述的实施例(包括下文的详细描述、权利要求和附图)可以认识到该额外的特征和优点。
上文的大描述和下文的详细描述仅是示例性的，并且旨在提供概述或框架以了解权利要求的本质和特征。纳入附图以提供进一步的理解，并且这些附图并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图说明一个或多个实施例，并且连同描述一起解释各种实施例的原理和操作。
附图说明
图1A和1B是根据示例性实施例的用于制作光学组件的部件的设备的示意图；
图2是图1A和1B中所描绘的设备中所用的光学系统的示意图；
图3是说明根据示例性实施例的用于制作光学组件的部件的方法的流程图；
图4是根据示例性实施例的有整体损伤轨迹的基板的剖面边缘视图；
图5是根据示例性实施例的有整体损伤轨迹的另一基板的剖视图；
图6是根据示例性实施例的包括电致发光元件的基板的剖视图，说明潜在的光路(light path)；
图7是根据本文所述的示例性实施例的示例性光学组件的平面图，该光学组件包括基板，该基板具有多个像素和像素体积，以及在像素体积附近延伸的多个损伤轨迹；
图8是光学组件的剖面边缘视图，该光学组件包括基板，该基板具有多个像素和像素体积而无多个在像素体积附近延伸的损伤轨迹，以及无损伤轨迹的潜在光路；
图9是光学组件的剖面边缘视图，说明像素和像素体积以及损伤轨迹；
图10是基板的一部分的平面图，显示该基板中的损伤轨迹的分区图案；
图11是另一基板的一部分的平面图，显示该基板中的损伤轨迹的分区图案；
图12是又一基板的一部分的平面图，显示基板中的损伤轨迹的分区图案，该损伤轨迹在与基板上的子像素相关的子像素体积附近延伸；
图13是根据本文所述的示例性实施例的示例性光学组件的平面图，该光学组件包括基板，该基板具有多个子像素、以及相关的像素体积和子像素体积，以及在子像素体积附近延伸的多个损伤轨迹；
图14是具有整体损伤轨迹的基板的剖面边缘视图，这些损伤轨迹相对于基板的主表面以一角度延伸；
图15是光学组件的剖面边缘视图，该光学组件包括基板，该基板具有：设置在该基板的第一主表面上的多个子像素，这些子像素限定多个像素体积；以及设置在该基板的第二主表面上的多个色彩转换层；以及多个损伤轨迹；
图16A是包括第一基板和第二基板的光学组件的剖面边缘视图，该第一基板包括多个电致发光元件，并且该第二基板包括多个色彩转换层；以及
图16B是图16A的光学组件的一部分的特写图，其说明第二基板中的色彩转换体积和损伤轨迹。
具体实施方式
现在将详细参考本实施例，这些实施例的示例在附图中说明。只要可能，则在所有附图中将使用相同的元件符号以指定相同或类似的部件。
如本文所用，术语“约”是指数量、尺寸、配方、参数、以及其他量值和特性并非并且不需要是精确的，而是视期望可为近似和/或更大或更小的，以反映公差、转换因子、四舍五入、测量误差和类似因素、以及本领域中技术人员已知的其他因素。
在此可将范围表达成从“约”一个特定值和/或至“约”另一特定值。当表达这样的范围时，另一实施例包括从该一个特定值到该另一特定值。类似地，当透过使用先行词“约”将数值表达成近似值时，会理解该特定值形成另一实施例。会进一步理解的是，每个范围的端点相无论是与另一端点相关或是独立于另一端点，都是重要的。
本文所使用的方向性术语——例如，上、下、右、左、前、后、顶部、底部——仅是参考所绘制的图式所制作，并不希望这些术语暗示绝对取向。
除非另有明确陈述，否则绝不希望将本文提出的任何方法被解释为要求其步骤是以特定顺序执行，也不要求是以任何设备、特定取向执行。因此，在方法权利要求并未实际记载其步骤所要依循的顺序的情况下，或者任何设备权利要求并未针对个别部件实际记载顺序或取向的情况下，或者在权利要求或说明书中没有另外特别陈述步骤限制于特定顺序，或者未记载针对设备的部件的特定顺序或取向，绝不希望在任何方面推断顺序或取向。这适用于任何可能的非表达的解释基础，包括：有关步骤安排、操作流程、部件顺序、或部件方向的逻辑事宜；源自语法构造或标点的字面意义；以及，说明书中描述的实施例的数量或类型。
如本文所用，单数形式的“一”和“该”包括复数参考对象，除非上下文另有明确规定。因此，例如，除非上下文另有明确规定，否则对“一”部件的参考对象包括具有两个或更多个这样的部件的方面。
词语“示例性”、“示例”或其各种形式在本文中用以意味作为示例、实例、或说明。本文中描述为“示例性”或“示例”的任何方面或设计都不应解释成比其他方面或设计更佳或更有利。再者，仅为了明确和理解的目的而提供示例，这些示例无意以任何方式限制或拘束所公开的目标或本公开内容的相关部分。可理解，可能已经提出了无数的不同范畴的额外或替代示例，但是为了简明起见已将其省略。
如本文所使用，除非另外指出，否则术语“包含”和“包括”和其变化形式应解释为同义、开放式、且可互换的。后面跟随着连接词包含或包括的列要素是非排他的列表，使得除了该列表中特定记载的那些要素的外，还可存在其他要素。
如本文所使用的术语“实质上”、“实质”和其变化形式旨在注记所描述的特征等于或近似等于值或描述。例如，“实质上平坦的”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，“实质上”旨在表示两个值相等或近似相等。在一些实施例中，“实质上”可表示彼此相差约10％以内的数值，例如彼此相差约5％以内、或彼此相差约2％以内。
如本文所用，微LED(micro-LED)是指发光面积尺寸在小于约100微米(μm)×约100μm(10,000μm2)的量级的发光二极管，该面积诸如小于约50μm×约50μm(2,500μm2)，例如，小于约10μm×约10μm(100μm2)。
图1A至图1B是用于在透明基板12中制作次表面(subsurface)缺陷的示例性设备10的示意图。如本文所述，基板12可以是玻璃、熔融石英、蓝宝石、聚合物或任何其他合适的材料。图1A至图1B显示设置在平台14上的基板12。简单来说，可采用成像组件16生成焦线，以在控制器18的方向上以脉冲线聚焦激光束在基板12内提供激光诱导的散射特征。当激光束传播通过基板12时，基板12相对于脉冲线聚焦激光束的单光子吸收实质上是透明的。成像组件16可包括提供脉冲激光束的激光光源20、以及将脉冲激光束从激光光源20引导到基板12且在基板内形成线聚焦的光学系统22。在一些实施例中，平台14可用作平移机构，该平移机构用于将基板12相对于由光学系统22形成的焦线定位，但是，如下文所述，其他替代实施例也是可行的。
虽然传统的高斯光束可用于在透明材料内产生改性区域，但是该材料内的交互作用区域的长度是由光束的绕射所主宰并且可能很短。当高斯光束聚焦到光斑尺寸且该光斑尺寸够小以生成足以产生交互作用的反应的光强度时，它们可具有在数十微米的量级上的雷氏(Rayleigh)(焦深)范围。然而，对于贝塞尔(Bessel)光束而言，维持小光斑尺寸的交互作用的长度可能相当长，很容易是在毫米的量级的距离上。因此，比起标准高斯光束，类贝塞尔光束或线聚焦可以单一通程(single pass)在基板中于更长的距离上改性基板材料。利用类贝塞尔光束的处理速度可能比典型的高斯光束的处理速度快多个数量级。
被配置为散射在基板中传播的光的基板的改性区域可并有微裂纹、已经熔融且再固化的基板材料、已经历经相变的基板材料、已经历经组成改变的基板材料、已经改变非晶结构或结晶结构的基板材料、已经历经折射率改变的基板材料、或上述各项的组合。在一些实施例中，这样的改性区域可包括管状区域(当在与径向微裂纹围绕的基板平行或同面观看)。如下文所用，基板中的改性区域(例如，散射特征)广泛地是指损伤轨迹。可将损伤轨迹描述为具有直径Λ(例如，见图4)，其中直径Λ描述当由上而下(例如，正交于最大的尺寸)观看基板时由激光所改性的基板的大致圆形的区域。损伤轨迹的直径Λ可是从约0.5微米至约150微米、从约10微米到约120微米、从约10微米到约100微米、或者约20μm至约80μm。在其中损伤轨迹包括由径向微裂纹围绕的管状区域的情况下，该管状区域的直径Λ可从约0.5μm至约20μm，或约3μm到约10μm，并且损伤轨迹(管状区域和微裂纹)的直径可为从约10μm至约120μm。在一些实施例中，损伤轨迹的直径可是约10、20、30、40、50、60、70、80、90或100μm。
可透过已知为“丝状化(filamentation)”的工艺形成长且细的损伤轨迹。在此方法中，将具充分强度的非常短的激光脉冲引导至材料中，而产生光学克尔效应(Kerreffect)，其中，基板材料的折射率是通过激光脉冲的高电场强度局部地改变。这使得光束自我聚焦，并且可产生在很长且细通道中传播通过几毫米基板材料的光束。此工艺要求激光脉冲中的功率超过阈值P临界(对于玻璃而言，一般为5MW)。因此，对于丝状化而言，需要产生非常短的脉冲(例如飞秒脉冲)的高能量激光。
使用线聚焦光学组件以及类贝塞尔光束与短脉冲激光可为在基板中制造缺陷线的较佳方法。但是，也可使用上述其他方法，以生成长且细的缺陷线(例如在玻璃内)，纵然在增加系统成本或降低可靠性(因非常短的脉冲和高能量激光)或总体处理时间(具高斯光束和许多聚焦的通过)上有所权衡。此外，系列短长度且紧密间隔的特征可近似于线缺陷，并且可通过沿着光束路径的光学焦点的系列平移而达成。
具体来说，可将控制器18被配置为实质上由计算机辅助制造工艺24控制的高度自动化的设备。在各种实施例中，计算机辅助制造工艺24可使用可执行的档案，该档案引导平台14和成像组件16之间的相对运动。图1A说明成像组件16和基板12之间在x-y平面内的相对运动，分别由双箭号26和28表示。图1B是说明成像组件16与基板12之间在z方向(视情况在角度方向(θ))上的相对运动的侧视图，该z方向正交于x-y平面，并且该相对运动由双箭号30表示。
在一些实施例中，设备10可特征在于静态的成像组件16。在此情况下，可将平台14被配置为在成像组件16下方移动。考虑使用并有平台14的运动和成像组件16的运动的复合式设备10。平台14可包括例如可工艺化数值控制(CNC)设备。在一些实施例中，可将平台14被配置为在一个轴的方向上移动，然而成像组件16可在其余的轴上移动。本公开内容也考虑使用静态平台14和成像组件16，该成像组件16被配置为由计算机辅助制造工艺24的规定在基板12上的三维空间中移动。在图3示出且在相关内文中描述计算机辅助制造工艺24的实施例。该计算机辅助制造工艺24也可被配置为控制成像组件16的激光与其他光学参数。
可将控制器18被配置为操作成像组件16，以在基板12内三个维度上于精确位置处形成激光束焦线。成像组件16可包括与光学系统22结合操作的激光光源20。例如，在各种实施例中，激光光源20可是脉冲激光。具体来说，控制器18可被配置为控制光学系统22和激光光源20，所以具预定激光特性的激光束穿过光束路径，而在基板12中生成伸长的(elongated)激光诱导损伤区域。例如，在控制器18的控制下，成像组件16可生成单一激光脉冲或脉冲串(burst of pulses)，以产生脉冲线聚焦激光束以与基板12交互作用。激光束产生焦线，该焦线在基板内生成诱导吸收，而产生沿着激光束焦线的材料改性(materialmodification)。这种材料改性在本文中称为激光诱发的损伤轨迹，或简称为损伤轨迹。控制器18可透过使用可工艺化数值控制(CNC)设备实施。
如上文简要所述，可选择激光光源20的波长，使得基板12在选定的波长处实质透明(例如，材料深度≥γ<<1/公分(1/cm)处吸收率小于每毫米(mm)约15％)，其中γ是Lambert-Beer吸收系数)。激光光源20的脉冲持续时间可经选择而使得在交互作用时间内不会发生离开交互作用区域的明显热传输(例如，热扩散)(例如：τ<<d2/α，其中d是激光束的聚焦直径，τ是激光脉冲持续时间，α是基板材料的热扩散常数)。可选择激光光源20的脉冲能量，使得在交互作用区域中(例如沿着焦线)的激光束的强度产生诱导吸收，该诱导吸收导致形成对应于焦线位置的损伤轨迹。
由激光光源20产生的激光束的偏振状态可影响激光束与基板在基板表面处的交互作用(例如，反射率)以及基板内的交互作用的类型(例如，诱导的吸收)。诱导吸收可透过下述方式发生：诱导、自由电荷的载子(一般是电子)，在热激发之后；或者多光子吸收和内部光离子化；或是直接场离子化(其中光的场强度直接破坏电子键结)。对于某些基板材料(例如双折射材料)而言，激光光的进一步吸收和/或透射可取决于光的偏振。因此，透过适合光学装置(例如相位板)的偏振应由使用者选择，以有利于改性各别基板材料。因此，如果基板材料不是在光学上各向同性(isotropic)，而是例如双折射性，则在基板中激光光的传播也会受到偏振影响。因此，可选择激光束的偏振和偏振向量的取向，使得形成一条焦线而非两条焦线(例如，普通和非常(extraordinary)射线)。在光学上各向同性的基板材料的情况中，这没有任何作用。
再者，应当根据脉冲持续时间、脉冲能量、和焦线直径选择激光束的光强度，使得优选的是没有基板材料的明显烧蚀或明显熔融，而是在基板的微结构中有损伤轨迹形成。对于典型的基板材料(诸如玻璃或透明晶体)而言，此需求可最容易以次奈秒范围内的脉冲激光满足，例如脉冲持续时间介于约0.1皮秒(ps)至100ps之间，优选的是小于15ps。
在一些实施例中，激光束焦线的平均直径δ可在约0.3微米(μm)至约5.0μm的范围内，例如在约1.0μm至约3.0μm的范围内、0.4μm至约4.0μm，或约2.0μm，和/或激光光源20的脉冲持续时间τ经选择而使得在与基板12的材料交互作用的时间内，可忽略该材料中的热扩散。优选的是无热扩散发生。因此，可根据τ<<δ2/α而设定基板材料的τ、δ、和热扩散常数α，和/或可将τ选择为小于约10奈秒(ns)，例如小于约100ps，和/或激光光源20的脉冲重复率介于约10kHz至约1000kHz之间(例如，约100kHz)，和/或激光光源20是以单脉冲工作激光或脉冲串激光操作，每脉冲串的能量介于约40微焦耳(μJ)至约1000μJ之间，和/或直接在激光光源20的光束的输出侧测量的平均激光功率是在约10瓦至约100瓦的范围内(例如，在约30瓦至约50瓦的范围内)。
在某些实施例中，可选择激光光源20的波长λ，使得基板12的材料对于所选波长而言透明或实质上透明，后者意味着每毫米的激光束穿透深度下，在基板12的材料中沿光束方向发生的激光束强度的任何降低为约15％或更少。对于在可见波长范围内透明的玻璃或结晶基板12而言，激光光源20可是例如波长λ为1064nm的Nd:YAG激光或波长为1030nm的Yb:YAG激光。对于在红外波长范围内透明的半导体基板12而言，激光光源20可是例如波长λ在约1.5μm至约1.8μm的范围内的Er:YAG激光。
参考美国公开的专利申请US 2014/0199519号或国际公开的申请WO2014/079570号，上述文件提供了示例性成像组件16和激光光源20的更详细的解释。
图2是图1A与图1B中所示的光学系统22的示例性实施例的示意图，并且该光学系统22用于形成示例性基板12中的焦线。基板12显示为包括激光束入射在上面的第一主表面32和相对的第二主表面34。在各种实施例中，光学系统22可包括光学组件36，该光学组件36定位在激光束38的路径中。光学组件36可包括非球形的自由表面，并且可实施为具有5°锥角的轴锥(axicon)，该轴锥定位成平行激光束38的方向40且在上面居中。在这种情况中，轴锥的锥尖端指向与激光束38的方向40相反的方向。平凸准直透镜42距光学组件36的距离以z1a表示，聚焦透镜44距准直透镜42的距离以z1b表示，并且由聚焦透镜44产生的焦线2b的距离以z2表示(在每个情况中在光束方向所见)。光学组件36造成的激光束38的环形变形是以元件符号SR表示。具有环直径dr的由光学组件36形成并且以发散方式入射在准直透镜42上的环形辐射SR具有环直径dr，该还直径dr沿着距离z1b维持至少近似恒定，并且设定为在聚焦透镜44的位置处期望的环宽度br。结果为，产生短焦线2b，使得在准直透镜42的位置处的约4.0mm的环宽度br由聚焦透镜44的位置处的该聚焦透镜44的聚焦性质减少至约0.5mm。
约0.5mm或更小的焦线长度2b可以下述参数达成：约2.0mm的典型激光束直径，f＝25mm焦距的聚焦透镜44，以及f’＝150mm焦距的准直透镜42。此外，在此示例中，z1a实质上等于z1b(140毫米)，并且z2实质上等于约15毫米。
如本文所实施且在图3中所描绘，公开了说明用于制作具有整体缺陷线的基板12的方法100的流程图。在步骤102中，选择基板12。基板12可为玻璃、熔融石英、蓝宝石、聚合物、或任何合适的透明基板。合适的玻璃材料可包括各种玻璃基板，诸如石英、硼硅酸盐、铝硅酸盐、铝硼硅酸盐、蓝宝石或钠钙玻璃、含钠玻璃、硬化玻璃或未硬化玻璃。
在步骤104中，根据所选择的材料而选择成像组件16的参数。如上文所述，这些规格的其中一些规格(包括范围，若可适用)可包括针对不同基板材料(例如玻璃组成)的激光波长、脉冲宽度、光斑尺寸、脉冲能量、扫描速度和聚焦深度。如上文所述，用于产生缺陷结构的“线聚焦光学装置”(例如，高斯-贝塞尔或类贝塞尔的光束)是有利的，因为它们可在单次激光的通程(pass)中形成伸长的损伤轨迹，这与使用传统的激光束而需要的多次通程相反。再者，由于短脉冲(<100ps)激光与贝塞尔光束的组合形成焦线，不会产生明显的基板材料的烧蚀或熔融，所以可在此采用该组合，使得在基板12的微结构中形成损伤轨迹。
在步骤106，将要在基板12中形成的分区图案图提供给控制器18。如本文所公开，该分区图案图可指定显示设备的视角以及像素位置的尺寸与位置。在步骤108，也可以将焦距和基板内的焦距的位置提供给控制器18。确定x-y分区图案图、焦线长度和本文所述的其他激光参数而指定基板12内损伤轨迹的形成与定位。在步骤110，选择损伤轨迹的角度θ(例如，其纵轴)。若损伤轨迹被设计成垂直于基板12的第一主表面32(10-1)，例如，激光束所入射在上面的主表面，则在步骤110所选的成像组件16相对于基板12的角度θ应当为零。
于步骤112至114中，成像组件16根据步骤102至110中指定的预定计划在基板12内以激光诱导损伤轨迹。如图5所示，该预定计划可能需要多层轨道，在此情况中，确定菱形方块116会将处理流程再引导至步骤106。在这样的情况中，通常优选的是先形成最低的层(离入射主表面最远的层)，然后前进到该表面上方的层，以使得期望层上方的预先存在的损伤轨迹不会阻挡高数值孔径光束的射线形成线聚焦。一旦在基板12中形成了最后的损伤层，则可终止该工艺(步骤118)。或者，可在后续步骤使用热或化学方法强化所制造的基板。
图4是示例性基板12的截面图，该基板12包括第一主表面32和第二主表面34，以及透过上述方法100产生的多个损伤轨迹50，这些损伤轨迹50设置在第一主表面与第二主表面之间。整体的损伤轨迹50可以下述方式实施：周期性地间隔且设置在至少一个竖直层中的多个平行的横向行的损伤轨迹50，该竖直层即在基板12的厚度方向上延伸的层。损伤轨迹50于基板中在厚度TL上延伸，并且设置在基板12内部的损伤层内，位于厚度TGT的未损伤材料的顶层46与厚度TGB的未损伤的基板材料的底层48之间。因此，基板厚度为TG＝TGT+TL+TGB。损伤轨迹的长度TL实质上对应成像组件16生成的焦线长度。选择顶层46和底层48(在该处玻璃并未被损伤轨迹所改性)的厚度，以防止可能从损伤轨迹延伸的裂纹传播至玻璃的主表面，并且提供基板12足够的结构完整性以抵抗剪切力。优选的是，确保损伤轨迹50不一直延伸到玻璃表面。当裂纹到达玻璃表面时，该裂纹产生水或湿气侵入的路径，这会促进裂纹快速生长且引发部件失效。实务上，已经发现保持厚度TGT和TGB>50μm、优选的是>100μm足以防止部件失效。对于例如<1mm的薄玻璃而言，确保与基板主表面的此间隔距离，会需要精确控制系统聚焦和激光线聚焦内的能量密度分布。然而，在较厚的玻璃(例如>3mm，这是通常的显示器玻璃厚度)的情况中，可采用较大的间隔距离(例如250μm或更大)，而不会显着牺牲光学效能。在一些实施例中，如图5中所描绘，损伤轨迹50可包括多个彼此竖直堆叠的损伤轨迹。例如，图5说明在损伤轨迹的每个竖直阵列中于距离TL内设置的三个损伤轨迹。
损伤轨迹50行可以行间距D隔开。另外，如前文所述，个别的损伤轨迹50可具有直径Λ。如下文更详细描述，可在基板中产生损伤轨迹的行与列，使得损伤轨迹围绕构成电致发光显示面板的电致发光图像元件(像素)。这样的电致发光显示面板可包括(但不限于)微LED显示面板或有机发光LED显示面板。可被激光处理的基板12的区域可经选择以包括基板12的全部或一部分。在一个实施例中，举例而言，损伤轨迹可特征在于约50μm至约2000μm的行(列)间距D、约3.0μm至约50μm的个别损伤轨迹之间的间距和约0.2mm至约10mm的损伤轨迹深度TL。如前所述，直径Λ和损伤轨迹厚度TL至少由成像组件16的光斑直径和线聚焦参数确定。当然，不应将本公开内容解释成限制在上述陈述的值。这些值和范围仅仅是示例性的。
图6描绘了示例性光学组件200的剖面侧视图，该光学组件200包括：透明基板202，包括第一主表面204和与第一主表面204相对的第二主表面206；以及电致发光元件208(例如，微LED、有机发光二极管、或类似物)，该电致发光元件208沉积在该第一主表面204上。第一主表面204可平行或实质平行第二主表面206。基板202进一步包括在第一主表面204和第二主表面206之间限定的厚度。如在本文所用，在“上”沉积或定位是指耦接基板202，但不必然与基板202直接紧密接触。基板202可包括用于制造光学组件的任何合适的材料，但是在示例性实施例中，可包括玻璃材料，例如，硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、碱硼硅酸盐玻璃、或类似物。在其他实施例中，基板12可以包括熔融二氧化硅、蓝宝石、聚合物或任何其他合适的材料。光学组件200可进一步包括一个或多个电极和/或半导体层210，诸如透明电极(例如，诸如铟锡氧化物的类的透明导电氧化物、导电聚合物、奈米碳管、石墨烯、奈米线网、超薄金属膜和诸如此类)，这些透明电极设置在电致发光元件208上和/或介于基板202和电致发光元件208之间。例如，虽然图6说明定位在电致发光元件208顶部上方的两个电极210，但在一些实施例中，电致发光元件208可包括与电致发光元件的“上”表面接触的电极，以及与电致发光元件的相对的“下”表面接触的另一电极。可将电极定位成在电致发光元件的操作所必需的任何位置或定位处与电致发光元件208接触。
一些实施例中，一个或多个附加层可设置在基板202上，例如设置于第一主表面204上方的平坦化层或封装层212。图6说明配置用于底部发射的电致发光元件208，其中，光从电致发光元件208受引导通过第一主表面204、传播通过基板202、并且从第二主表面206发射。一些射线，例如光线220，传播通过基板202并在第二表面206处折射，例如基板-空气的界面。对于某些光线而言，如光线222，该光线垂直地入射于第二主表面206且几乎没有折射或没有折射。但是，其他光线(如光线224)相对于表面法线226以足够大的角度θ入射到基板-空气界面(例如，第二主表面206)，从而使光线被全内反射，藉此将光捕捉于基板内，直到光线以一方式作用为止，该方式例如为入射角θ充分地减少使得光可透过第二表面206逃逸。全内反射(TIR)发生的角度已知为临界角θc，并且该角度取决于基板202的折射率和第二主表面206的另一侧上的介质(例如空气)的折射率。
在各种实施例中，光学组件200可包括例如显示设备，其中基板202包括设置在该基板上的多个电致发光元件208，其中基板202和设置在该基板上的部件构成显示面板。因此，在一些实施例中，诸如在图7中所示，电致发光元件208可布置成显示面板的图像元件(像素)232，其中具有不同发射波长(例如，色彩)的个别子像素可包括给定的像素232，每个子像素包括单独的电致发光元件208。例如，在一些实施例中，每个像素232可以包括三个子像素，该三个子像素中的每个电致发光元件208被选择为发射不同色彩的光。即，在此示例中，每个子像素包括电致发光元件208，并且因此每个像素包括三个电致发光元件208。在各种实施例中，例如，可选择包括像素232的三个电致发光元件中的每个电致发光元件208发出包括RGB加成颜色模型的三种色彩的一种，即蓝色、绿色、或红色。然而，在进一步的实施例中，像素232可包括超过三种的色彩，并且所选择的色彩可是必要的或期望的其他色彩。可将像素232布置成像素的电可寻址(electrically-addressable)行和列。例如，在图7所示的实施例中，光学组件200包括彼此正交布置的4列像素(例如，像素列C1至C4)，和6行像素232(例如，像素行R1至R6)，所得的6×4＝24像素中的每个像素包括三个子像素。商业上可得的显示面板可包括数百万个像素，并且图7中所示的说明性质的光学组件200是为了解释而非限制。
如前所述，相对于法线226以高入射角与基板-空气界面相交的光可留在基板中。如果该捕捉的光在基板-空气界面处或通过其他电致发光元件、电轨迹等被散射，则散射的光可在另一像素232的位置逃逸出基板并且产生图像模糊(例如，串扰)、不均匀的亮度和/或降低的对比度，或其他光学效应。串扰可藉助于图8可视化，图8说明从光学组件200的像素232发射的光线。如图所示，从给定像素(例如，在像素坐标C1,R1处)发出的以相对于法线226的较大角度截切第二主表面206的界面的光线(诸如在基板-空气界面处经历TIR的光线224)可在基板内横向传播，但可截切定位在远离原始像素的散射位置，使得散射光在相邻像素的位置(例如，在像素坐标C2,R1)处、或是定位在更为远离原始像素的像素的位置处通过第二主要表面206离开基板。在此情况，观看者可能会看到例如一个像素的子像素发出的蓝光来自相邻像素的红色子像素的一般位置，或者蓝光和红光的混合。因此，应采取步骤以将在基板中传播的内部反射光的散射局限在光所源自的像素的位置。
参照图9，在各种实施例中，如前文所述损伤轨迹50可以分区图案形成于基板202中，使得损伤轨迹50形成为邻近(例如围绕)光学组件200的个别像素体积240。如本文所使用，“像素体积(pixel volume)”是指延伸通过基板的像素232的足迹(footprint)的体积，并且像素足迹是指基板上的像素周边轮廓，例如，在基板12的第一表面204上的像素的发光区域的轮廓。像素体积是由该足迹以基板厚度方向(例如，正交于第一主表面和/或第二主表面)穿过基板的投影所产生的基板体积。再次参考图7，在各种实施例中，损伤轨迹线可以网格图案布置，该网格图案包括损伤轨迹的行234和损伤轨迹的列236，这些损伤轨迹在个别像素232附近和/或之间延伸。损伤轨迹50的行234和列236在图7中以虚线显示。例如，在一些实施例中，损伤轨迹50的行234和列236可彼此正交布置，模仿像素232的布置。这样的损伤轨迹线可包括每个损伤轨迹行234或列236的单一损伤轨迹线，或者损伤轨迹可包括以几何图案布置的多重损伤轨迹线(例如图10)或沿着线段随机分布的损伤轨迹(图11)。
在一些实施例中，如图12所示，可通过先前描述的方法在基板202中形成损伤轨迹50，但是该损伤轨迹50以分区图案形成，使得损伤轨迹形成邻近显示面板的个别子像素体积。例如，在一些实施例中，损伤轨迹50可以分区图案形成在基板202中，使得损伤轨迹形成在显示面板的个别子像素体积周围。子像素体积类似像素体积，差异处在于术语“子像素体积”是指子像素(例如，个别的电致发光元件)而非像素的投影体积。图12是基板12的平面图，说明下述元件的放置：个别子像素(例如，电致发光元件208)、以及损伤轨迹，这些损伤轨迹是以交叉(例如，相交)的行234和列236的损伤轨迹布置，使得损伤轨迹的行和/或列是相邻的个别子像素(例如，电致发光元件208)。在各种实施例中，个别子像素可由损伤轨迹的行与列所围绕。
在另外的其他实施例中，如图13所示，损伤轨迹50可以分区图案形成在基板202中，使得损伤轨迹是以与个别像素体积和个别子像素体积两者相邻的行234和/或列236形成。例如，损伤轨迹50可以分区图案形成在基板202中，使得损伤轨迹是以围绕个别像素体积和个别子像素体积两者的行234和/或列236形成。
虽然在一些实施例中可将损伤轨迹50布置成使得损伤轨迹的纵轴正交于基板202的第一主表面204或基板202的第二主表面206，但在一些实施例中，损伤轨迹50可布置成使得损伤轨迹的纵轴238形成垂直于第一主表面204或第二主表面206的角度
Figure BDA0003315121550000171
图14是光学组件200的一部分的剖面边缘视图，说明定位成邻近像素体积240并且以角度
Figure BDA0003315121550000172
相对于第一主表面204和/或第二主表面206延伸的损伤轨迹。其他实施例中，成角度延伸的损伤轨迹可定位成邻近个别子像素体积。例如，成角度延伸的损伤轨迹可定位成围绕(诸如环绕)个别子像素体积。如图所示，由像素232发射的光线220(例如，从包括该像素的子像素的电致发光元件208发射的光线)可在截切损伤轨迹50时被散射，藉此将该光线以及因该截切而散射的光限制到面向第二主表面206的观察者所会看到的像素位置。
在一些实施例中，诸如图15中所示，光学组件200可包括定位在基板12的第一主表面204上的多个电致发光元件208，其中每个电致发光元件208发射与多个电致发光元件中的其他电致发光元件208相同的波长(例如，色彩)的光。例如，多个电致发光元件208可发出蓝光。在此情况下，色彩转换层242可定位在第二主表面206上，使得从多个电致发光元件208发射的光被色彩转换层242转换为不同色彩的光，例如白光。例如，色彩转换层242可包括多个离散的(例如，分开的)层，其中每个离散的色彩转换层242定位成与对应的电致发光元件208相对。色彩转换层242可分解成蓝色色彩转换层、绿色色彩转换层和红色色彩转换层。因此，在包括发蓝光的电致发光元件、发绿光的电致发光元件和发红光的电致发光元件的前述实施例的复本中，可将蓝色，绿色和红色的色彩转换层242结合到像素232中，每个像素232包括多个电致发光元件208和多个对应的色彩转换层242。因此，一种色彩的色彩转换层242(与电致发光元件208配对)可代表一个子像素。例如，根据本实施例的像素232可包括定位于第一主表面204上的单色的三个电致发光元件208，以及位于第二主表面206上的不同色彩的三个色彩转换层242：例如，蓝色色彩转换层、绿色色彩转换层、和红色色彩转换层，每个色彩转换层与对应的电致发光元件208配对。色彩转换层242可包括例如磷光体(phosphor)材料(例如，掺铈的YAG)或半导体材料(例如量子点)。
在图15的实施例中，在不存在损伤轨迹50的情况下，从一个像素232中的一个电致发光元件208发出的光可能会与相邻像素的色彩转换层相交或甚至与相同像素内相邻电致发光元件(例如，子像素)的色彩转换层相交。当此情况发生时，从希望用于相应色彩转换层的一个电致发光元件208发射的光反而可至少部分地照射相邻的色彩转换层，从而朝向观看者发射与设备设计者所希望的不同的色彩的光。例如，考虑到图15的列C1中的像素的电致发光元件208被活化且希望使光引导朝向绿色色彩转换层242G。在没有损伤轨迹50的情况下，来自电致发光元件的光可能也照射红色色彩转换层242R或蓝色色彩转换层242B。因此，个别子像素体积和/或像素体积之间的行234与列236中定位的损伤轨迹可缓和个别子像素和/或像素之间的串扰。
在另外的其他实施例中，例如，如图16A所示的示例性光学组件300所说明，光学组件可包括第一基板302和透明的第二基板304。第一基板302包括第一主表面306和第二主表面308。多个电致发光元件208可设置在第二主表面308上，该多个电致发光元件208限定像素232。如在其他实施例中，像素232可以特定的图案布置，例如行和/或列的阵列(图16A中显示单行的列C1至C4)。透明的第二基板304包括第三主表面310(见图16B)和第四主表面312。透明的第二基板304与第一基板302间隔开，并且定位成使得第三主表面310与第二主表面308相对并且面向该第二主表面308。第三主表面310可进一步包括上面定位的多个色彩转换层314。在多个电致发光元件208和多个色彩转换层314之间可以存在间隙316。因为根据本实施例的多个电致发光元件208是顶部发射式，所以第一基板302不需要是透明的，并且可定位在多个电致发光元件208与第一基板302之间的电极层也不需是透明的。平坦化层(未示出)可定位在电致发光元件208上方。另外，可以在多个电致发光元件208上方定位附加层，例如透明电极层(未示出)。
在一些实施例中，色彩转换层314可以与第一基板302的第二主表面308上的电致发光元件208的分区图案相对应的分区图案(例如，阵列)分布。即，若电致发光元件208在第一基板302的第二主表面308上以电致发光元件的行与列的矩形阵列布置，则色彩转换层314也可以行与列的矩形阵列布置，其中个别色彩转换层314定位成与对应的电致发光元件208直接相对。这种行与列的矩形阵列可应用于像素或个别电致发光元件(例如，子像素)的一者或两者。类似先前的实施例，每个色彩转换层314可限定延伸穿过透明第二基板302的厚度(例如，穿过损伤层320)的色彩转换体积318。如本文中所用，色彩转换体积是指延伸穿过透明的第二基板304的色彩转换层的足迹的体积。即，色彩转换层足迹是指投影到透明的第二基板304上的色彩转换层的轮廓，例如，透明的第二基板304的第三主表面310上的色彩转换层的轮廓。色彩转换体积318是当在第二基板的厚度的方向上(例如，正交于第二基板的第三主表面或第四主表面)穿过透明的第二基板304投影色彩转换足迹时所代表的透明的第二基板304内的体积。黑色基质材料322(例如不透明聚合物材料)可沉积于第三主表面310上，以使第三主表面310处色彩转换层的阵列中的每个色彩转换层与其他色彩转换层在光学上隔离。
如上文所述且如图16A所示，列C1中的像素的电致发光元件208可被活化并且希望将光引导朝向例如蓝色色彩转换层314B。一些光线(类似光线324)可传播通过透明的第二基板304并且在第四表面312处(例如基板-空气界面)折射。在某些情况下，在图16A的细节A处所易见，来自电致发光元件208的与蓝色色彩转换层314B直接相对的光可以一角度传播通过透明的第二基板304，该角度使得从蓝色色彩转换层314B发射的蓝光可在例如红色色彩转换层314R(诸如对应相邻像素的红色色彩转换层)的通常位置离开第四主表面312。
因此，在各种实施例中且如图16B与区域A’(其为图16A中的细节A的区域的放大)所示，然而在替代实施例中，损伤轨迹50可于透明的第二基板304中以例如正交的行和/或列的分区图案形成，使得损伤轨迹50形成为邻近透明的第二基板304的个别色彩转换体积318，或多组的色彩转换体积。例如，损伤轨迹50可以分区图案形成在透明的第二基板304中，使得损伤轨迹50形成于透明的第二基板304的个别色彩转换体积318(或多组色彩转换体积)之间和周围。因此，在图16B所说明的示例中，从蓝色色彩转换层314B发射的蓝光可截切损伤轨迹50，并且在朝向和穿过第四主表面312的方向上被损伤轨迹50散射。因此，来自蓝色色彩转换层314B的蓝光可在蓝色色彩转换层314B的大致的位置离开第四主表面312，并且对观察者而言不会显得是从绿色色彩转换层314R的位置发射。如上文所述，可将损伤轨迹50布置成邻近(例如围绕)多组色彩转换体积，例如，与包括三个电致发光元件208的对应像素直接相对的一组三个色彩转换体积，然而，应注意该组色彩转换体积可包括少于三个色彩转换体积或多于三个色彩转换体积。因此，参考图16A，损伤轨迹50可布置成邻近对应色彩转换体积的任一者或多者的色彩转换层，该色彩转换体积对应像素C1-C4。例如，在一些实施例中，损伤轨迹50可布置成围绕对应色彩转换体积的任一者或多者的色彩转换层，该色彩转换体积对应像素C1-C4。在一些实施例中，在像素层级的色彩混合可能是有益的。因此，在一些实施例中，损伤轨迹50可布置成邻近(例如围绕)对应个别像素的多组色彩转换体积，而不是个别色彩转换体积。
如关于图14和透明基板202所描述，设置在透明的第二基板304的损伤层320内的损伤轨迹50可分别相对于第三主表面310或第四主表面312中的一者或两者的法线倾斜角度
Figure BDA0003315121550000201
对于本领域中技术人员而言，将显而易见的是，在不脱离权利要求的精神或范畴的情况下，可制作各种修改和变化。

Claims (25)

1.一种光学组件，包括：
透明基板，包括第一主表面以及与所述第一主表面相对的第二主表面，所述透明基板进一步包括损伤(damaged)层，所述损伤层设置在包括所述第一主表面的第一非损伤层与包括所述第二主表面的第二非损伤层之间，所述透明基板还进一步包括像素(pixel)，所述像素包括定位在所述第一主表面上的多个电致发光(electroluminescent)元件，所述像素限定延伸通过所述损伤层的像素体积(pixel volume)；和
多个损伤轨迹(damage track)，位于所述损伤层内且设置成邻近所述像素体积。
2.如权利要求1所述的光学组件，其中所述多个损伤轨迹包括多个实质平行的损伤轨迹行(row)，所述多个实质平行的损伤轨迹行正交于且交错多个实质平行的损伤轨迹列(column)。
3.如权利要求1所述的光学组件，其中所述多个电致发光元件的一个电致发光元件被配置为发射光波长，所述光波长与所述多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长不同。
4.如权利要求1所述的光学组件，其中所述多个电致发光元件的每个电致发光元件被配置为发射光波长，所述光波长与所述多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长相同。
5.如权利要求3所述的光学组件，进一步包括设置在所述第二主表面上的多个色彩转换层，所述多个色彩转换层的个别色彩转换层设置成与所述多个电致发光元件的对应的个别电致发光元件直接相对(directly opposite)。
6.如权利要求1所述的光学组件，其中所述多个损伤轨迹的每个损伤轨迹包括纵轴，所述纵轴相对于所述第一主表面或所述第二主表面中的一者的法线形成非零的角度。
7.如权利要求1所述的光学组件，其中所述损伤层包括堆叠在所述第一非损伤层和所述第二非损伤层之间的多个损伤层。
8.如权利要求1所述的光学组件，其中所述透明基板选自包括玻璃、熔融石英、蓝宝石、聚合物和玻璃陶瓷的基板群组。
9.如权利要求1所述的光学组件，其中所述多个电致发光元件包括微LED或有机发光二极管。
10.一种光学组件，包括：
透明基板，包括第一主表面和与所述第一主表面相对的第二主表面，所述透明基板进一步包括损伤层，所述损伤层设置在介于包括所述第一主表面的第一非损伤层与包括所述第二主表面的第二非损伤层之间，所述透明基板还进一步包括由沉积在所述第一主表面上的多个电致发光元件限定的像素，所述多个电致发光元件中的每个电致发光元件限定延伸通过所述损伤层的子像素体积；以及
多个损伤轨迹，设置成邻近每个子像素体积。
11.如权利要求10所述的光学组件，进一步包括定位于所述第二主表面上的多个色彩转换层，所述多个色彩转换层中的每个色彩转换层定位成与所述多个电致发光元件的对应的电致发光元件直接相对。
12.如权利要求11所述的光学组件，其中所述多个电致发光元件中的每个电致发光元件被配置为发射光波长，所述光波长与所述多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长相同。
13.如权利要求10所述的光学组件，其中所述多个损伤轨迹包括多个实质平行的损伤轨迹行，所述多个实质平行的损伤轨迹行正交于且交错多个实质平行的损伤轨迹列。
14.如权利要求10所述的光学组件，其中所述多个损伤轨迹中的每个损伤轨迹包括纵轴，所述纵轴相对于所述第一主表面或所述第二主表面中的一者的法线形成非零的角度。
15.如权利要求10所述的光学组件，其中所述多个电致发光元件包括微LED或有机发光二极管。
16.一种光学组件，包括：
第一基板，包括第一主表面以及与所述第一主表面相对的第二主表面，所述第一基板包括由沉积在所述第一基板的所述第二主表面上的多个电致发光元件限定的像素；
透明的第二基板，布置成与所述第一基板相对并且实质平行于所述第一基板，所述透明的第二基板包括与所述第二主表面相对的第三主表面以及与所述第三主表面相对的第四主表面，所述透明的第二基板进一步包括损伤层，所述损伤层设置在介于包括所述第三主表面的第一非损伤层和包括所述第四主表面的第二非损伤层之间，所述第三主表面包括定位在所述第三主表面上的多个色彩转换层，所述多个色彩转换层的每个色彩转换层限定延伸穿过所述损伤层的色彩转换体积；以及
多个损伤轨迹，设置成邻近由所述多个色彩转换层限定的所述色彩转换体积中的一者或多者。
17.如权利要求16所述的光学组件，其中所述多个损伤轨迹包括多个实质平行的损伤轨迹行，所述多个实质平行的损伤轨迹行正交于且交叉多个实质平行的损伤轨迹列。
18.如权利要求16所述的光学组件，其中所述透明的第二基板选自包括玻璃、熔融石英、蓝宝石、聚合物和玻璃陶瓷的基板群组。
19.如权利要求16所述的光学组件，其中黑色基质材料设置在所述第三主表面上。
20.如权利要求16所述的光学组件，其中所述多个损伤轨迹的每个损伤轨迹包括纵轴，所述纵轴相对于所述第一主表面或所述第二主表面中的一者的法线形成非零的角度。
21.如权利要求16所述的光学组件，其中所述多个电致发光元件中的每个电致发光元件被配置为发射光波长，所述光波长与所述多个电致发光元件的另一电致发光元件的光波长相同。
22.如权利要求16所述的光学组件，其中所述透明的第二基板选自包括玻璃、熔融石英、蓝宝石、聚合物和玻璃陶瓷的基板群组。
23.如权利要求16所述的光学组件，其中所述损伤层包括堆叠在所述第一非损伤层和所述第二非损伤层之间的多个损伤层。
24.如权利要求23所述的光学组件，其中所述多个损伤轨迹中的每个损伤轨迹包括多于一个损伤轨迹，所述多于一个损伤轨迹竖直堆叠在所述多个损伤层内。
25.如权利要求16所述的光学组件，其中所述多个电致发光元件中的每个电致发光元件包括微LED或有机发光二极管。
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