TW201829724A - 使用量子點的顯示裝置及其噴墨印刷技術 - Google Patents
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Abstract
本案提供用於形成含有量子點的膜的油墨組成物。本案亦提供通過噴墨印刷來形成含有量子點的膜的方法以及併入該等含有量子點的膜作為發光層的光子裝置。油墨組成物包括量子點，二(甲基)丙烯酸酯單體或二(甲基)丙烯酸酯和單(甲基)丙烯酸酯單體的組合，以及一種或多種多官能交聯劑。
Description
本申請案主張以下之優先權案：2016年10月12日提出申請的U.S.臨時專利申請案第62/407,449號；2016年10月27日提出申請的U.S.臨時專利申請案第62/413,910號；2016年12月29日提出申請的U.S.臨時專利申請案第62/440,216號；其內容之整體以參考的方式併入本案。
液晶顯示(LCD)裝置技術在改善終端使用者體驗方面持續演變。改善終端使用者體驗的一個方面是指向擴大LCD裝置的色域。
因此，量子點(QD)技術已經在擴大LCD裝置的色域方面進行了探索。一般而言，如本文隨後將更詳細討論的，各種技術解決方案係基於對包括嵌入有QD的聚合物片或棒的LCD裝置組件的修改。
本案發明人已經認識到可以使用噴墨印刷技術來提供創新的QD顏色增強裝置(CED)，以及用於提供併入QD到LCD裝置的子組裝中，以及併入LCD裝置的LCD面板子組裝中。
本案提供用於形成含有量子點的膜的油墨組成物。本案亦提供通過噴墨印刷來形成膜的方法以及併入該等膜的發光裝置。
在光子裝置中形成發光層的方法的一個具體實例包括：在光子裝置的裝置基板上噴墨印刷油墨組成物層，並且使油墨組成物固化。油墨組成物的一個具體實例包括：70wt.%至96wt.%的二(甲基)丙烯酸酯單體或二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合；4wt.%至10wt.%的多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑；及0.1wt.%至5wt.%的量子點，其中油墨組成物具有在2cps至30cps的範圍內的黏度且在22℃下在25達因/公分至45達因/公分的範圍內的表面張力在22℃至40℃範圍內的溫度下。
光子裝置的一個具體實例包括：光子裝置基板；及在光子裝置基板上的經交聯聚合物膜；經交聯聚合物膜包括：70wt.%至96wt.%的聚合物鏈，其包含經聚合的二(甲基)丙烯酸酯單體或經聚合的二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合；4wt.%至10wt.%的與聚合物鏈交聯的經聚合的多官能(甲基)丙烯酸酯單體；及0.1wt.%至5wt.%的量子點。
藉由參考附圖將獲得對本揭示的特徵和優點的更好的理解，附圖旨在說明而不是限制本教示。在不見得按比例繪製的圖式中，相似的數字可以在不同的視圖中描述相似的部件。具有不同字母後綴的相似數字可表示相似組件的不同實例。
圖1A是示意圖，其表示可以被包括在LCD顯示裝置的具體實例中的各種層。圖1B是示意圖，其表示可以被包括在LCD顯示裝置的另一個具體實例中的各種層。
圖2A是包括QD濾色器的LCD裝置的上層的示意圖。圖2B是圖2A的LCD裝置的上層的剖面圖，顯示QD濾色器的配置。圖2C描繪了QD濾色器的印刷，在其綠色子像素、紅色子像素和藍色子像素中包括散射奈米粒子(由空心圓表示)。圖2D描繪了在圖2C的QD濾色器的具體實例上的阻障或平坦化層的印刷。圖2E描繪了利用圖2D的QD濾色器的LCD裝置。
圖3A是LCD裝置的上層的示意圖，其中層疊不包括在子像素單元中的局部截止濾光器(local cut-on filters)。圖3B是根據圖3A的LCD裝置的上層的剖面側視圖，包括QD濾色器中的藍色、綠色和紅色子像素。圖3C顯示全域截止濾光器的吸收光譜，該全域截止濾光器吸收具有比裝置的藍色發射波長更短波長的輻射。圖3D顯示QD濾色器的具體實例的剖面側視圖，該QD濾色器包括與子像素中的含QD層相鄰的局部濾光器層。圖3E顯示了紅色子像素特定的截止濾光器層的吸收光譜；發光層中的發紅光QD的吸收光譜；紅色子像素的發光層中的發紅光QD的發射光譜。圖3F是與圖2A類似的LCD裝置的上層的示意圖，除了層疊還包括全域截止濾光器層。圖3G是根據圖3F的LCD裝置的上層的剖面側視圖，包括QD濾色器中的藍色、綠色和紅色子像素。圖3H顯示了全域截止濾光器層的吸收光譜；紅色子像素特定的局部截止濾光器層的吸收光譜；發光層中的發紅光QD的吸收光譜；紅色子像素的發光層中的發紅光QD的發射光譜；及藍色發光層中的發藍光QD的發射光譜(或者，可替代地，藍色BLU穿透藍色子像素的藍光發射光譜)。
圖4A描繪了噴墨印刷QD濾色器的子像素單元中的局部濾光層的過程。圖4B描繪了噴墨印刷QD濾色器的子像素單元中的含QD的發光層的過程。
圖5描繪了設置在用於顏色增強裝置的兩個保護層之間的含量子點層的剖面側視圖。
圖6大致描繪了LCD裝置的組件的示意性分解透視圖。
圖7A顯示用於噴墨印刷多個裝置基板的基板托盤的剖面側視圖。圖7B顯示了圖7A的基板托盤的上視圖。
圖8顯示了具有不連續含有量子點的層的側光式CED的一個具體實例的上視圖。
圖9顯示了圖8的CED的剖面側視圖。
圖10顯示具有不連續含有量子點的層的側光式CED的另一個具體實例的剖面側視圖。
圖11顯示了具有不連續的含有散射奈米粒子的層和分開的含有量子點的層的側光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖12顯示了圖11的CED在含有量子點的層中具有電漿子散射奈米粒子。
圖13顯示了具有沿著其長度具有可變厚度的連續的含有散射奈米粒子的層和分開的含有量子點的層的側光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖14顯示具有含有量子點和散射奈米粒子兩者且沿其長度具有可變厚度的連續層的側光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖15顯示了具有沿著其長度具有均勻厚度的連續的含有散射奈米粒子的層和分開的含有量子點的層的側光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖16顯示具有含有量子點和散射奈米粒子兩者且沿其長度具有均勻厚度的連續層的側光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖17顯示具有不連續含有量子點的層的背光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖18顯示了具有不連續的含有散射奈米粒子的層和分開的含有量子點的層的背光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖19顯示了具有沿著其長度具有均勻厚度的連續的含有散射奈米粒子的層和分開的含有量子點的層的背光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖20顯示具有含有量子點和散射奈米粒子兩者且沿其長度具有均勻厚度的連續層的背光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖21顯示了具有沿著其長度具有厚度調變的連續的含有散射奈米粒子的層和分開的具有沿著其長度具有視情況的厚度調變的含有量子點的層的背光式CED的具體實例的剖面側視圖。
圖22是用於在裝置基板上噴墨印刷含有量子點和散射奈米粒子的層的方法的示意圖。
圖23是用於在基板上形成密封層以及視情況地還有阻障層的方法的示意圖。
圖24是在密封層的密封堤之間印刷一層或多層CED然後密封CED層的方法的示意圖。
圖25：環三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、烷氧基化四氫糠基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯和2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯的結構、室溫黏度和室溫表面張力之表。
圖26顯示了配製含有QD的油墨組成物的方法的流程圖。
圖27：如實施例1所述的兩種基礎油墨組成物的配方表。
圖28：如實施例1所述的兩種含有QD的油墨組成物的配方表，以及它們的室溫表面張力和黏度。
圖29A顯示了含有銀奈米粒子電漿子散射體與發綠光QD的組合的層的發射光譜，以及僅含有發綠光的QD、沒有任何銀奈米粒子電漿子散射體的層的發射光譜。
圖29B顯示了含有銀奈米粒子電漿子散射體與發紅光QD的組合的發射光譜，以及僅含有發綠光的QD、沒有任何銀奈米粒子電漿子散射體的層的發射光譜。
本案提供用於形成含有QD的膜的油墨組成物。本案亦提供通過噴墨印刷來形成含有QD的膜的方法以及併入該等含有QD的膜的光子裝置。含有QD的膜可以併入作為各種光電裝置中的發光層。儘管下面的描述說明了使用含有QD的膜作為諸如LCD或有機發光二極體(OLED)的裝置中的濾色器層和顏色增強層，但是可以將含有QD的膜併入到其他包括含有QD的發光層的裝置中。
圖1A是示意圖，其表示可以被包括在LCD顯示裝置中的各種層。對於各種顯示裝置，例如對於各種LCD裝置以及對於某些類型的有機發光二極體(OLED)裝置，光從位於濾色器陣列的各別子像素後面的白光源導出。子像素可以是但不限於紅色(R)子像素、綠色(G)子像素及/或藍色(B)子像素。對LCD裝置而言，光源可以是背光源，其以共同的亮度同時照亮濾色器陣列中的許多子像素，該共同的亮度可以基於待顯示的影像進行調整。穿過濾色器陣列的每個子像素的光可以藉由與濾色器陣列的每個子像素相關聯的對應的液晶濾光器進一步調變。液晶濾光器可以藉由例如電晶體電路來控制。在OLED裝置的情況下，提供給濾色器陣列的每個子像素的光通常來自白色OLED裝置，並且每個子像素的亮度由電晶體電路調變。對於LCD裝置或OLED裝置的各種實施例，濾色器陣列的每個子像素含有僅在與子像素顏色相關聯的規定的電磁波長帶寬內傳輸光的濾光介質。製造傳統的濾色器陣列可以使用(例如)光刻技術來完成，這些技術是複雜的程序，需要許多分開的序列，例如覆蓋塗佈、曝光和顯影來製造遮光「黑色矩陣」材料在子像素之間以及各別濾色器材料沉積序列(例如，對於R、G和B各一個)。雖然圖1A表示氧化銦錫(ITO)層，其在各種實 施例中可以被塗覆在朝向液晶定位的極化器表面上，但是LCD顯示裝置的各種實施例不包括在極化器上的ITO塗層。該裝置可能有一個防眩光層，以減少環境光引起的眩光。
圖1B是示意圖，其表示可以被包括在根據本教示的LCD顯示裝置中的各種層。在圖1B的裝置中，圖1A所示的濾色器已經被使用QD製造的濾色器層代替。QD是吸收具有第一波長或第一波長範圍的入射輻射的小結晶粒子，並且將輻射的能量轉換為從QD發射的在光學光譜非常窄的一部分之內的具有不同波長或不同波長範圍的光。因此，藉由將合適尺寸和材料的QD以適當的濃度和比例併入發光裝置層中，可以設計該層以改變併入有該層的光子裝置的吸收及/或發射光譜。因此，含有QD的濾色器層之所以如此稱之是因為它們藉由將至少一部分光轉換為具有不同波長或波長範圍的光(諸如紅光及/或綠光)而「過濾」具有第一波長或波長範圍的入射光(諸如諸如紫外線或藍光)。在含有QD的濾色器的第一側上，如圖1B所示，可以有極化器層。
LCD裝置也可以使用抗光致發光層與含有QD的濾色器(在此被稱為QD濾色器)結合。由於利用QD的濾色器子像素係位於顯示器的前面，所以希望避免拿環境光作為濾色器層中QD的激發源。因此，LCD裝置的各種實施例利用充當抗光致發光層的各種局部和全域濾光層。類似地，也可以利用這一層濾光器來防止多餘的(未被QD層吸收和轉換的)藍光傳輸，從而降低顯示器的色域。此外，如本文將更詳細地描述者，可使用噴墨印刷來製造QD濾色器的各種實施方式的含有QD的層以及用於這種裝置的各種抗光致發光層。
圖2A是圖1B所示類型的LCD裝置的上層的示意圖。圖2B是LCD裝置的上層的剖面圖。如圖1B所示，在QD濾色器的含有QD層的第一側上可以有極化器層。在本文一般性描繪的含有QD的濾色器的各種具體實例中，對圖1B、圖2A、圖2B、圖2E、圖3A、圖3B、圖3F和圖3G而言，可以在極化器層上 塗佈諸如ITO膜的導電膜，而在其他具體實例中，裝置可能不需要ITO塗層。在使用導電塗層的LCD裝置的各種具體實例中，也可以使用其它導電透明材料，例如但不限於可以使用經氟摻雜氧化錫(FTO)、經摻雜氧化鋅和石墨烯以及這些材料的組合。如圖2B所示，QD濾色器包括由子像素堤(被描繪為厚黑色部分)定義的多個子像素單元。形成在子像素單元中的子像素包括紅色子像素(在圖2B中指定為「R」)、綠色子像素(在圖2B中指定為「G」)和藍色子像素(在圖2B中指定為「B」)。每個紅色子像素包括分散在聚合物基質中的含有發紅光QD的發紅光層。類似地，每個綠色子像素包括分散在聚合物基質中的含有發綠光QD的發綠光層。在LCD裝置的一些具體實例中，BLU是紫外光的，每個藍色子像素包括在聚合物基質中的含有發藍光QD的發藍光層。在LCD裝置的其他具體實例中，BLU是藍光的，QD濾色器中的藍色子像素不需要包括QD，但是可以視情況地包括聚合物基質，該聚合物基質至少部分地傳輸來自BLU的藍光。子像素中的聚合物基質能夠傳輸至少某些部分可見光譜的光。作為說明，BLU可以為一個或多個藍色LED組成。
在圖2B的LCD裝置中，以呈全域截止濾光器層和局部截止濾光器層的形式提供抗光致發光層。有關全域和局部截止濾光器層(也稱為全域光濾光器層和局部光濾光器層)的結構的更多資訊提供在圖3A、3B、3F和3G中及以下其附隨的描述。
除了QD之外，子像素的發光層可以含有散射奈米粒子(SNP)，其可以是幾何散射奈米粒子(GSNP)、電漿子散射奈米粒子(PSNP)或其組合。應該注意的是，雖然PSNP和GSNP通常將具有至少一個奈米尺寸-即至少一個尺寸不大於約1000nm，但奈米粒子不必是圓形粒子。舉例而言，奈米粒子可以是細長粒子，諸如奈米線或不規則形狀的粒子。這種散射奈米粒子也可以包含在不含任何QD的藍色子像素的基質材料中。藉由GSNP的散射是藉由在粒子表面 折射來完成。GSNP的實例包括金屬氧化物奈米粒子，例如氧化鋯(zirconium oxide、zirconia)、氧化鈦(titanium oxide、titania)和氧化鋁(aluminum oxide、alumina)的奈米粒子。PSNP的特徵在於入射光激發奈米粒子中的電子密度波，其產生從奈米粒子表面延伸出的局部振盪電場。除了粒子的散射效應之外，如果PSNP緊鄰一個或多個QD，則這個電場可以耦合到QD，從而增強QD層的吸收。PSNP的實例包括金屬奈米粒子，諸如銀的奈米粒子。
圖2C顯示包括GSNP的QD濾色器160的實例，可以使用噴墨印刷到形成在基板110中的多個子像素單元115中來形成。如圖2C所示，可以印刷含有綠色QD(CFIG)的油墨組成物、含有藍色QD(CFIB)的油墨組成物和含有紅色QD(CFIR)的油墨組成物以分別形成QD濾色器160的發綠光層、發藍光層和發紅光層。一般地如圖2C所示，各種QD油墨可以包括可以併入綠色子像素、紅色子像素和藍色子像素中的SNP(由空心圓表示))。(如圖2C所示，綠色QD由較小的實心圓表示，而紅色QD由較大的實心圓表示。)。SNP藉由在聚合物基質中作為光散射中心提供經增強的光吸收和提取。包括SNP與QD結合可以藉由在發光層的內部增加光子散射以增加含有QD子像素的顏色轉換效率，使得光子和QD之間有更多的相互作用，而因此QD吸收更多的光。
在藍色子像素中包括發藍光QD的QD濾色器的具體實例中，SNP(例如，GSNP)也可以被包括在那些子像素中。然而，即使是缺乏QD的藍色子像素也可以包括分散在聚合物基質中的SNP，以提供來自藍色子像素的各向同性的藍光發射，其相當於(或幾乎相當於)藉由紅色和綠色子像素提供的各向同性紅光發射和綠光發射，使得發射的藍光的光學外觀(例如霧度和鏡面發射)與發射的紅光和綠光的光學外觀相似。然而，為了避免子像素中的環境光的不需要的散射，發光層的一些具體實例不含SNP。
可以將GD和GSNP及/或PSNP(如果存在)併入子像素的發光層 中，其係藉由將它們包括在油墨組成物中、藉由將油墨組成物噴墨印刷而將它們沉積為子像素單元的一層、並乾燥及/或固化經印刷的油墨組成物。作為說明，取決於散射的的類型，在約40nm至約1μm範圍內的有效散射奈米粒子尺寸可以被選擇在可噴射的油墨中使用。GSNP通常會比PSNP更大，且兩種粒子通常都會比QD更大。作為說明，在油墨組成物和由其所形成的層的各種具體實例中，GSNP具有從約100nm至約1μm範圍內的有效尺寸且PSNP具有在約10nm至約200nm範圍內的有效尺寸。
圖2D大體描繪了一種用於在QD濾色器160的各種具體實例上印刷聚合物層的方法。根據本教示，聚合物層170可以在QD濾色器的含有QD的發光層的形成之後印刷。根據本教示，聚合物層170可以是平坦化層。在各種具體實例中，聚合物層170可以是可另外充當保護層的平坦化層。對於QD濾色器的各種具體實例，如將在圖2E中更詳細描述的那樣，聚合物層170可以印刷在無機阻障層上。如將在本文中更詳細地描述者，聚合物層170可以由(當隨後固化或乾燥時)可以形成聚合物層170的基於聚合物的油墨組成物形成。聚合物層170的厚度可以例如在約1μm(微米)至約5μm(微米)之間。如大體描繪在圖2D中，由於子像素單元結構與(例如)在子像素單元中發生的彎月面的形成相結合，可能有表面拓撲發生。因此，可以進行噴墨印刷以補償表面拓撲的變化，例如，藉由在有凹陷的區域上印刷較多的基於聚合物的油墨組成物，並且在相對於凹陷區域的凸起區域印刷較少的基於聚合物的油墨組成物。
在可用於形成圖2D的聚合物層170的本教示的基於聚合物的油墨組成物的各種具體實例中，可以將各種形狀和材料的粒子添加到油墨組成物中，目的是提供在含有QD的子像素上形成的聚合物層的折射率調節。在這種形成聚合物膜的油墨組成物的各種具體實例中，可將金屬氧化物奈米粒子諸如尺寸為(例如)約5nm至約50nm的氧化鋯、氧化鋁、氧化鈦和氧化鉿添加至油 墨。對於這種形成聚合物膜的油墨組成物的各種具體實例，可以將石墨烯奈米結構(諸如石墨烯奈米帶和石墨烯小片)添加到油墨組成物中以實質上減少穿過聚合物層的水蒸汽滲透。根據本教示，石墨烯小片可以具有(例如)在約0.1nm至約2nm之間的厚度和在約100nm至約1μm(微米)之間的直徑的尺寸，而石墨烯奈米帶可以具有(例如)在約0.1nm至10nm之間的厚度和在約1nm至約20nm之間的長度的尺寸。本教示的油墨組成物中的各種石墨烯奈米粒子的負載可以在約0.1%和1.0%之間。
圖2E大體描繪了(例如)如圖1B所示的LCD裝置的一部分，描繪了定向朝向極化器的QD濾色器160的平坦化層170，如本文前述極化器中ITO層可以是視情況存在的。在QD濾色器160的各種具體實例中，平坦化層可以是(例如)聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜、基於丙烯酸酯的聚合物膜、或類似者。已知當嵌入在QD濾色器160的含有QD子像素中的QD暴露於諸如水蒸氣、氧氣和臭氧的大氣氣體時會降解。因此，在QD濾色器的各種具體實例中，聚合物層170可以耦合到保護含有QD層不受水蒸氣、氧氣及/或臭氧進入的無機阻障層。可以佈置在聚合物層170之上或之下的無機阻障層可以由無機材料組成(comprised of)，諸如金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氮氧化物、金屬氧硼化物以及其組合。例如，無機阻障層可以由材料構成(composed of)，諸如氮化矽材料(SiNx)、氧化鋁(Al2O3)、氧化鈦(TiO2)、氧化鉿(HfO2)或矽氮氧化物材料(SiOxNy)或其組合。根據本教示，層170可以是由如本文所述的至少一種無機阻障材料構成的第一阻障層，繼以第二聚合物層的組合。如果存在的話，聚合物平坦化層和阻障層應該能夠傳輸電磁光譜的可見區域中的光。如果存在的話，聚合物平坦化層和阻障層應該能夠傳輸射電磁光譜的可見區域中的光，如美國專利公開2016/0024322所例示。
為了防止環境光激發量子點，提出CED的三個具體實例：(1)僅 含有全域截止濾光器的CED；(2)僅含有局部截止濾光器的裝置；及(3)含有全域和局部截止濾光器二者的裝置。
LCD裝置的一些具體實例將包括全域截止濾光器層，而沒有任何局部截止濾光器。一個這樣的裝置示意性地描繪於圖3A和3B。圖3A是LCD裝置的上層的示意圖。圖3B是上層的剖面側視圖，包括QD濾色器層中的藍色、綠色和紅色子像素。全域截止濾光器可以沉積在玻璃基板的任一側上。具有比藍色發射短的波長的環境光將被阻止進入QD層，而因此將不會激發紅色和綠色的量子點。這個全域截止濾光器層可以是連續的和未經圖案化的，並且可以設置在QD濾色器的基板的任一側上。全域截止濾光器層最好具有高的光學性能具有陡峭的截止濾光器特性。
圖3D顯示QD濾色器的具體實例的剖面側視圖，該QD濾色器包括設置在每個子像素單元中的基板與含有QD層的發光表面之間的局部濾光器層。這些局部濾光器層用於濾除入射到裝置上的環境光，否則這些環境光將進入含有QD層並被QD吸收，產生不需要的光致發光並降低LCD的光學品質。藉由相同的機制，這些局部濾光器也可以濾除來自BLU的未被QD層吸收的任何多餘的藍光，否則多餘的藍光會導致顯示器的顏色飽和度減小和色域減小。如圖3E所示，局部濾光器層(LF)充當子像素特定的截止濾光器；吸收波長比含有QD的發光層中的QD的發射波長小的輻射，並以等於和大於含有QD的發光層的發射波長的波長傳輸輻射。在圖3E中，針對紅色子像素說明局部濾光器層。局部濾光器層包括具有適當的光吸收性質的光吸收劑。因此，用於紅色子像素(LFR)的局部濾光器層將包括光吸收劑，其吸收波長小於發紅光子像素中的發紅光QD的紅光發射波長的輻射，並且以等於和大於發紅光子像素中的發紅光QD的紅光發射波長的波長傳輸輻射。類似地，用於綠色子像素(LFG)的局部濾光器層將包括光吸收劑，其吸收波長小於發綠光子像素的綠光發射波長的輻射，並 且以等於和大於發綠光子像素的綠光發射波長的波長傳輸輻射。並且，如果有使用藍色QD，用於藍色子像素(LFB)的局部濾光器層將包括光吸收劑，其吸收波長小於發藍光子像素的藍光發射波長的輻射，並且以等於和大於發藍光子像素的藍光發射波長的波長傳輸輻射。如果藍色子像素沒有QD，則可以省略局部濾光器層，在這種情況下，對應於藍色子像素的子像素單元可以完全用對藍光光學透明的基質材料填充。可使用(例如)噴墨印刷來沉積局部濾光器；在QD濾色器的含有QD的發光層沉積在子像素單元中之前，將光吸收材料沉積到子像素單元中並乾燥/固化。以這種方式，可以在子像素單元內形成兩個分立的層，其中在組裝之後局部截止濾光器層面向裝置的外部，從而保護QD濾色器層免受不需要的激發。
在圖2B所示的LCD的變型中，局部濾光器層可以形成在它們各自的子像素單元下方，而不是在那些子像素單元之內。在這個變型中，局部濾光器層可以使用(例如)光微影術在子像素單元上形成圖案。
在LCD裝置的一些具體實例中，全域截止濾光器層與局部截止濾光器層組合。在這樣的裝置中，具有比顯示裝置的藍色發射波長短的波長的環境光將被全域截止濾光器層阻障。然而，具有波長比藍色發射波長長但是比個別子像素位置處的QD的發射波長短的光仍然可以引起QD的激發。僅阻障光譜的這個特定部分的局部截止濾光器與全域截止濾光器一起使用可以消除(或顯著減少)QD藉由環境光的激發。同時，具有所述性質的局部截止濾光器將阻障來自BLU的多餘藍光，其沒有被QD濾色器吸收。藉由這個方法，可以增強顯示器的顏色飽和度和色域。結合有局部截止濾光器層和全域截止濾光器層的顯示裝置的具體實例描繪於圖3F和3G，而系統的光譜函數如圖3H所示。
圖3F是LCD裝置的上層的示意圖。圖3G是上層的剖面側視圖，包括QD濾色器中的藍色、綠色和紅色子像素。在LCD裝置的這個具體實例 中，QD濾色器具有與圖3D所示相同的結構且全域截止濾光器層覆蓋所有的子像素單元。如上所述，全域截止濾光器層充當環境入射光的額外濾光器；吸收比裝置的最短發射波長短的波長的輻射，例如比裝置的藍色發射波長短。在圖3F、3G和3H所示LCD的具體實例中，紅色子像素包括局部截止濾光器層，其充當環境入射光的帶通濾光器。同功局部濾光器層可以包括在綠色及/或藍色子像素中。
除了提供局部濾光器作為與QD濾色器中的含有QD的層分離的層以外(或者作為替代方案)，可以將吸光材料併入QD濾色器層中，其係藉由將吸光材料包括在含有QD的油墨組成物中、將油墨組成物噴墨印刷作為在子像素單元中的含有QD的層、並固化經印刷的油墨組成物。應該理解的是，雖然這裡沒有描繪，但是可以包括光吸收材料、QD和視情況存在的任何GSNP及/或PSNP在單個油墨組成物中並且印刷作為在子像素單元中的單層，其中吸光劑和QD均勻分佈。然而，在這樣的具體實例中，可能需要選擇光吸收材料和聚合物基質材料，使得它們不會完全阻止藍光的傳輸。包含在局部濾光器層中的合適的光吸收劑包括有機染料分子，諸如偶氮染料、無機顏料及其組合。
一種噴墨印刷包括多個綠色、紅色和藍色子像素的QD濾色器的方法示意性地描繪於圖2C，由此使用第一噴墨印刷噴嘴將綠色濾色器油墨組成物(CFIG)直接印刷到用於綠色子像素的子像素單元中，使用第二噴墨印刷噴嘴將藍色濾色器油墨組成物(CFIB)直接印刷到用於藍色子像素的子像素單元中，且使用第三噴墨印刷噴嘴將紅色濾色器油墨組成物(CFIR)直接印刷到用於紅色子像素的子像素單元中。或者，可以使用相同的噴墨印刷噴嘴依序印刷不同顏色的子像素。每種濾色器油墨組成物在有機聚合物黏合劑材料、有機溶劑或其混合物中含有其個別顏色發射的QD。可固化的有機聚合物黏合劑材料固化以形成聚合物基質材料並且可以包括各種有機單體、寡聚物及/或聚合物，如下更 詳細討論者。另外，濾色器油墨組成物可以包括交聯劑、光引發劑、或二者。
一種噴墨印刷具有局部濾光器層的QD濾色器的方法示意性地示於圖4A和4B中，由此在印刷含有QD的發光層之前，在子像素單元中印刷局部濾光器層。如圖4A所示，使用第一噴墨印刷噴嘴(或第一組噴嘴)將綠色局部濾光器油墨組成物(LFIG)直接印刷到用於綠色子像素的子像素單元中，使用第二噴墨印刷噴嘴(或第二組噴嘴)將藍色局部濾光器油墨組成物(LFIB)直接印刷到用於藍色子像素的子像素單元中，且使用第三噴墨印刷噴嘴(或第三組噴嘴)將紅色局部濾光器油墨組成物(LFIR)直接印刷到用於紅色子像素的子像素單元中。或者，可以使用相同的噴墨印刷噴嘴(噴嘴組)依序印刷不同顏色的子像素。每種局部濾光器油墨組成物在黏合劑材料、溶劑或其混合物中含有其個別光吸收材料。可固化的黏合劑材料固化以形成基質材料並且可以包括各種有機單體、寡聚物及/或聚合物，如下更詳細討論者。另外，局部濾光器油墨組成物可以包括交聯劑、光引發劑、或二者。一旦子像素特定的局部濾光器層形成在它們個別的子像素單元的底部中，可以在經固化或經乾燥的局部濾光器層上印刷含有QD的發光層，如圖4B所示。在顯示器的最後組裝之後，濾色器基板面向外部並且含有QD層面向顯示器的內部。
在用於印刷含有QD層和含有光吸收材料的層的各種替代方法中，首先施加(例如，噴墨印刷)含有QD和光吸收材料的混合物的單一油墨組成物作為單層，並以使含有光吸收材料的層與含有QD的層分離的方式乾燥，造成雙層結構。例如，如果QD被長的碳水化合物配體包覆，則有可能在油墨組成物的剩餘的含有光吸收劑的部分乾燥之前，用合適的溶劑將它們相分離。或者，可以選擇光吸收材料的溶解度，使得這個材料(或其溶解於其中的基質)由於材料的溶解度限制首先析出(crash out)。
本案發明人已經認識到可以使用噴墨印刷技術來提供創新的含有QD的CED。本教示的各種CED包括分散在基質中的量子點。可以使用含有QD的可噴墨印刷的油墨組成物形成為連續或不連續的經噴墨印刷的層的CED。因此，CED的組成、幾何形狀和位置可以精確地為各種裝置應用定做。藉由將合適尺寸和材料的QD以適當的濃度和比例併入CED中，可以設計CED以改變併入CED的光子裝置的吸收及/或發射光譜。
在圖5中示意性地描繪CED的基本具體實例的剖面圖。這個CED包括含有QD的層572，其包含在基質585(諸如聚合物基質)中的多個QD 580、590。含有QD的層572可以視情況地位於個別的第一和第二保護層574A和574B之間。如所描繪的，含有QD的層572具有顯示為較小球體的多個發綠光的QD 580以及顯示為較大球體的多個發紅光QD 590。如圖5所示，發射綠光的QD 580和發紅光的QD 590分散在基質585中，該基質(例如)可以是能夠傳輸可見光譜中的光的聚合物基質。再者，鑑於QD對大氣氣體(諸如水蒸氣、氧氣和臭氧)的敏感性，第一和第二保護層574A和574B為嵌入含有QD的層572中的QD提供保護。在CED的各種具體實例中，第一和第二保護層574A和574B可以是聚合物膜(諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)，基於丙烯酸酯的聚合物膜或類似者)，或者無機阻障層，或者二者之組合。像QD基質585一樣，保護膜需要能夠傳輸可見光譜中的光。
視併入CED的裝置而定，本教示的CED可以藉由增強裝置輸出的光的色域來增強最終用戶的視覺體驗；及/或提高裝置的效率以向最終用戶提供經改良的光學清晰度和亮度。類似地，該層也可以改良入射到裝置上的輻射的吸收效率。例如，可以將含有QD的層噴墨印刷到光伏電池的表面上，使得入射在電池上的輻射的一部分被轉換為由電池的光活性材料更有效地吸收的波長。作為說明，入射在矽太陽能電池中的含有QD的層上的藍光及/或紫外(UV) 光可被QD吸收並發射為紅光，紅光更有效地被矽吸收。在光伏電池中，可以將含有QD的層直接印刷到光活性材料上或到另一個組件(諸如抗反射塗層或電極)的表面上。
在LCD裝置中，含有QD的層可以直接印刷到光導表面上，或者到另一個組件(例如反射器、擴散器或極化器)的表面上。圖6大致描繪了可以將CED併入其中的LCD裝置650的一個具體實例的分解透視圖。LCD裝置650可以具有LCD面板652。LCD面板652自身可以由許多組件層組成(comprised of)，其可以包括(例如但不限於)薄膜電晶體(TFT)層、液晶層、濾色器陣列(CFA)層和線性極化器。另外的組件層可以包括另一個極化器654、個別的第一和第二增亮膜656A和656B以及反射器膜658。LCD裝置650包括光導板660，光導板660可以包括位於光導板660的端部附近的多個LED裝置662作為可以藉由光導板660傳播的光源。對於各種LCD裝置，與光導板相關聯的LED裝置可以是白色或藍色LED源，雖然如隨後將在此討論的，對於LCD裝置650，多個LED裝置662可以是具有(例如但不限於)在445nm處的發射線的發藍光LED。
多個裝置層可以同時或快速接續地噴墨印刷到多個基板上，在使用基板托盤的接續印刷步驟之間有或沒有受控的延遲，基板托盤將基板保持在適當位置而且在噴墨印刷過程中基板托盤相對於噴墨器印刷頭移動。這示意性地描繪在圖7A和圖7B中，其分別顯示承載排列成陣列的多個裝置基板704的基板托盤702的剖面側視圖和上視圖。裝置基板702可以是(例如)光導、反射器、擴散器、極化器、抗反射材料層或電極。基板的形狀不限於矩形。例如，半導體工業中使用的晶圓也可以被加工。基板托盤704包括多個固定特徵，其在托盤在動的時候防止裝置基板704在基板托盤的表面上滑動。固定特徵可以採取多種形式。在圖7A和圖7B所示的具體實例中，固定特徵是定義在基板托盤704的上表面708中的多個凹陷區域706。裝置基板可以放置在每個凹陷區域 中，而不需要用於將基板固定到托盤的附加機構。可替代地，固定特徵可以包括將基板固定到托盤的鎖定機構及/或提供基板在托盤上的選定位置的精確定位和對準。例如，彈簧加載銷(spring loaded pin)可以被放置在裝置基板704和其凹陷區域706的壁之間，以防止基板在凹陷區域中四處移動。
如果托盤上的裝置基板的對準是關鍵的而且固定特徵的公差不夠高，則可以使用具有感測反饋的對準感測器將裝置基板以精確對準放置在基板托盤上，然後藉由鎖定機構將裝置基板在托盤上鎖定到位。這種感測器輔助對準可以在基板托盤已經被轉移到噴墨印刷機之後但是在噴墨印刷含有QD的層之前執行，或者在基板托盤已經被轉移到噴墨印刷機之前執行。
除了QD之外，含有QD的層可以含有GSNP、PSNP或其組合。可替代地，GSNP及/或PSNP可以被含有在CED中的一個或多個分開的層中。當GSNP及/或PSNP被併入含有QD的層中時，它們可以改良該層的轉換性能。此外，GSNP和PSNP藉由充當在含有QD的層的基質中及/或在CED中的分開層中的光散射中心提供經增強的光取出。包括GSNP及/或PSNP與QD相結合可以藉由在量子點層的內部增加光散射以增加CED的顏色轉換效率，使得光子和散射的粒子之間有更多的相互作用，而因此QD吸收更多的光。像QD一樣，GSNP和PSNP可以藉由將它們包括在油墨組成物中並且藉由將油墨組成物噴墨印刷成層來沉積在CED中，如同上面關於QD濾色器所述。
CED中的含有QD的層及/或含有散射奈米粒子的層可以是連續的或不連續的，並且沿其長度及/或其厚度可以具有QD及/或散射粒子的均勻分佈或非均勻分佈。類似地，CED中的含有QD的層及/或含有散射粒子的層沿其長度可以具有均勻或不均勻的厚度。可以使用非均勻的QD或散射奈米粒子分佈或者不均勻的層厚度(例如)來抵消層中的QD激發光的不均勻強度分佈。例如，在給定層中的QD及/或散射奈米粒子的梯度濃度之使用可藉由補償進入含 有QD的層的光強度的任何不均勻性而沿著CED的長度提供更均勻的光發射及/或色譜。這針對在下面的具體實例中LCD面板組裝中的CED的各種具體實例來說明。
為了簡單起見，除了圖12外，在下面描述的圖中，散射奈米粒子用空心圓表示而量子點用實心(經填充)圓表示。由空心圓表示的散射奈米粒子可以只有GSNP、只有PSNP、或者GSNP和PSNP的混合物，並且統稱為SNP。另外，圖中所示的一些具體實例包括不包括任何SNP的含有QD的層。雖然沒有在所有圖式中描繪，但是作為任何分開的含有SNP的層的替代方案或除了任何分開的含有SNP的層之外，任何含有QD的層還可以包括SNP(GSNP、PSNP或兩者)。
圖8是CED 800的頂平面圖，其使用噴墨印刷將QD材料併入LCD裝置的子組裝中。類似於圖6的光導板660和含有QD的層670的結合，可以使用CED 800作為子組裝來實現相同的改良。在這個具體實例中，CED 800具有由在光導板810上的限制區域中沉積的含有QD的結構822的經圖案化陣列組成(composed of)的不均勻的含有QD的層。使用噴墨印刷來將含有QD的結構822局部沉積到第一表面811上。這些結構的局部密度藉由噴墨印刷圖案控制。每個含有QD結構的QD的數量可以藉由油墨組成物中QD的濃度、藉由噴墨滴體積及/或藉由每個含有QD結構的噴墨滴的數量來控制。印刷加工之前第一表面811的表面處理可以用於定做表面上的局部的潤濕性質，並且作為結果，可以控制經印刷含有QD的結構的尺寸和形狀。表面處理可以圖案化的方式進行以提高列印解析度和結構輪廓。光導板810被位於近端邊緣815處的LED 812照亮。在這種側光式配置中，光導板810中的光的強度沿其長度減小。結果，從光導板810外耦合(out-coupled)的光以不均勻的光強度分佈進入含有QD的結構822，其中外耦合到較接近近端邊緣815的含有QD的結構中的光的強度比外耦合到接近 遠端邊緣816的含有QD的結構中的光的強度更大。由於這個原因，含有QD的結構822的局部密度沿著光導板810的長度具有梯度，在近端邊緣815處含有QD的結構822的密度較低，而在光導板810的對面邊緣處含有QD的結構822的密度較高。含有QD的結構的這種佈置可以補償沿著光導板810的長度的光強度的減小，由此沿著CED的長度產生更均勻的發射。雖然圖8描繪了具有密度梯度分佈的含有QD的結構822的有序陣列，對於使用含有QD的結構的本教示的CED的各種具體實例，可以在光導板810的第一表面811上形成具有各種形狀和縱橫比中的任一者的限制區域的任何圖案。再者，含有QD的結構的尺寸和堆積密度可以藉由製造油墨限制區域的限定圖案的方式來確定。在含有QD的結構的陣列的各種具體實例中，陣列被製造成提供微透鏡陣列。
圖9是CED 800的示意性剖面圖。在圖8和圖9的裝置中，LED 812可以是具有(例如但不限於)445nm的發射線的發藍光LED。CED的這個具體實例中的含有QD的結構822是圓頂形的，但是它們可以具有任意的形狀。每個結構含有多個QD，其中指定為QD 830的較小的QD是發綠光的QD而指定為QD 840的較大的QD是發紅光的QD。CED視情況地包括與光導板810的第二表面813相鄰的反射器880。可以使用光學透明黏著劑(OCA)將反射器880附接到光導板810；光學透明黏著劑最好具有與光導板的折射率相同或幾乎相同的折射率。
如圖9所示，CED 800可以包括沉積在含有QD的結構822的陣列上的保護層826。保護層826可以是包封含有QD的層的厚層。例如，保護層826的厚度可以在約1μm至約100μm之間。保護層826可以是厚的聚合物層，諸如聚對苯二甲酸乙二酯(PET)或基於丙烯酸酯的聚合物膜。應當注意到的是，當保護層是聚合物時，可以使用噴墨印刷來沉積聚合物，如美國專利公開2016/0024322所例示。
具有照亮其近端邊緣815的LED 812的CED的替代具體實例顯示 在圖10。如藉由使用相同的數字(符號)所指示，這個CED的組件可以與圖9中所示者相同，但是在這個具體實例中，由含有QD的結構822組成(composed of)的不連續含有QD的層並且保護層826已經被印刷到光導板810的第二表面813上，使得在發射穿過第二表面813的光穿過第一表面811離開CED之前，先經過含有QD的結構822和保護層826，然後被反射器880反射，最後回傳經過含有QD的結構822、保護層826和光導板810。可以藉由將含有QD的結構822和保護層826B直接印刷到反射器880面向光導板810的表面上(而在不是到光導板810的第二表面813上)以實現類似的幾何形狀。在反射器上印刷保護層之後，可以將反射器層壓到光導板的第二表面上。
在圖8、9和10所示CED的變型中，含有QD的結構可以沿著光導板的長度均勻地間隔開，但是可以定做含有QD的結構中QD的濃度，使得含有QD的結構中QD的濃度結構隨著距離光導板的近端邊緣的距離而增加。
圖11描繪了CED，其外耦合(outcoupling)功能和顏色轉換功能可以分開成相鄰層。在這個具體實例中，SNP 870分散在由多個含有SNP的結構823組成(composed of)的不連續層中。這些結構提供裝置的外耦合功能。如圖9的含有QD的結構822，含有SNP的結構823是圓頂形的(雖然含有SNP的結構823可以具有任意形狀)並且沿著光導板810的長度方向以密度梯度分佈。在這個具體實例中，量子點830/840分散在提供裝置的顏色轉換功能的連續含有QD的層836的基質中。在這個具體實例中(以及在其他具體實例中)，CED的SNP濃度梯度的效果是改良從光導板810外耦合到含有QD的層836中的光強度的均勻性，並且最終也改良離開CED的光強度的均勻性。
在圖11所示的CED的變型中，含有SNP的結構可以沿著光導板的長度均勻地間隔開，但是可以定做含有SNP的結構中SNP的濃度，使得含有SNP的結構中SNP的濃度結構隨著距離光導板的近端邊緣的距離而增加。
為了簡單起見，在這個和其他具體實例中將連續含有QD的層836描繪為含有具有相同尺寸的QD。然而，應該理解的是，CED中的含有QD的層會包括不同類型的QD，包括發綠光QD、發紅光QD、發藍光QD以及其中二者或更多者的組合。
提供圖12以明確描繪包括GSNP和PSNP兩者的CED的一個實例。因此，與本文討論的其他圖不同，GSNP和PSNP由不同大小的空心圓表示。具體而言，圖12中的較大的空心圓用於代表GSNP，而較小的空心圓用於代表PSNP。在圖12所示的具體實例中，含有QD的層836包括分散在其基質中的PSNP 875，而GSNP 823包括在分開的不連續層中。
圖13顯示CED的一個具體實例，其中SNP 870分散在連續的含有SNP的層824中，並且QD分散在覆蓋含有SNP的層824之上的分開的、連續的含有QD的層837中。在散射奈米粒子和量子點位於分開的層中的CED的具體實例中，甚至當從光導板外耦合的光不具有均勻的強度分佈時(如同在由光源在其端部處照亮的光導板的情況那樣)，從含有SNP的層外耦合的光的強度還是具有均勻的強度分佈。因為從含有SNP的層外耦合的光沿其長度具有均勻的強度，所以含有QD的層不需要具有QD濃度梯度。
在圖13所示的具體實例中，連續的含有SNP的層824已經被直接印刷到光導板810的第一表面811上，而且連續的含有QD的層837已經被直接印刷在連續的含有SNP的層824上。在這個配置中，發射穿過第一表面811的光經過含有SNP的層824並從SNP 870散射，造成光的外耦合到含有QD的層837。為了補償來自光導810的近端邊緣815的較高光強度，SNP 870的密度沿著含有SNP的層824的長度具有梯度，由此SNP的密度隨著距離近端邊緣815的距離而增加。為了進一步補償從光導板810發射的不均勻光強度，含有SNP的層824沿其長度也具有可變的厚度，由此含SNP層的厚度隨著距離近端邊緣815的距離而增 加。可以藉由將含有SNP的層824直接印刷到光導板810的第二表面813上並將含有QD的層837印刷到光導板810的第一表面811上；或者藉由將含有SNP的層824直接印刷到面向光導板810的反射器880的表面上並將含有QD的層837印刷到光導板810的第一表面811上來實現替代的幾何形狀。
圖14描繪了圖13的CED的變型，其中QD 830/840和SNP 870被組合在單一的層中，其在本文中稱為含有QD/SNP的層825。類似於圖13的CED中的含有SNP的層824，含有QD/SNP的層825沿著其長度具有SNP 870的密度梯度以及可變的厚度。而且，類似於圖13的CED中的含有QD的層837，含有QD/SNP的層825沿其長度具有均勻的QD濃度。然而，由於含有QD/SNP的層825的楔形輪廓，從近端邊緣817到遠端邊緣818，QD 830/840的面密度(即，每mm2 QD的密度，從該層的頂面看去)增加。可以藉由將含有QD/SNP的層825直接印刷到光導板810的第二表面813上；或者藉由將含有QD/SNP的層825直接印刷到面向光導板810的反射器880的表面上來實現替代的幾何形狀。例如可以藉由同時印刷兩種不同的油墨(含有QD的第一油墨和含有SNP的第二油墨)來實現這個結構。可替代地，可以使用第一油墨印刷一層，然後使用第二油墨印刷一層，然後這些經印刷層的相互擴散產生層825。
圖15和16分別地顯示圖13和14的CED的變型，其中含有SNP的層824(在圖15的情況下)和含有QD/SNP層825(在圖16的情況下)沿其長度具有均勻的厚度。
儘管圖9-16的CED中的QD及/或SNP的濃度梯度顯示從近端邊緣到遠端邊緣線性或實質上線性增加的粒子濃度，不過可以經由印刷層的全部或一部分使用其他粒子濃度圖案以提供不均勻的粒子濃度。例如，粒子濃度可以穿過層(across the layer)指數增加，或者可以穿過層具有規則或不規則的周期性變化。作為進一步的說明，QD及/或散射奈米粒子的濃度可以從層的遠端邊緣 到層的近端邊緣增加；從層的頂部到層的底部增加；從層的底部到層的頂部增加，或從層的周邊部分到層的中心增加。
圖17、18、19和20分別地顯示圖9、11、15和16的CED的變型，其中光導板810是背光式，而不是側光式。(再次指出的是，雖然在這些具體實例中裝置基板被描繪為光導板，但是可以使用包括擴散器或極化器的其它裝置基板。)在這些CED的每一者中，LED 812透過第二表面813而不是近端邊緣815照亮光導板810。在背光式裝置中，從光導板810發射的光的強度沒有邊緣到邊緣的梯度。因此，沿著圖17和18的CED中的光導板810的第一表面811，含有QD的結構822和含有SNP的結構823均勻地間隔開，而在圖19和20中，含有SNP的層824和含有QD/SNP的層825沿著它們的長度具有均勻密度的SNP 870。雖然這裡未描繪，但側光式CED的其他具體實例也可以被重新配置為背光式CED，包括圖9、12、13和14所示的具體實例以及它們的替代幾何形狀。
雖然在圖17-20的背光式CED中從光導板810的表面811發射的光的強度沒有邊緣到邊緣的梯度，但是由於LED 812的放置，從光導板810發射的光的強度可以是不均勻的，其中較高強度的光進入設置在LED正上方的光導板的部分，而較低強度的光進入設置在LED之間的光導板的部分。圖21描繪了補償這強度非均勻性的一個CED的具體實例。如這個圖所示，可以沿著它們的長度調節含有SNP的層824B和含有QD的層837C的厚度。
經由依序或同時噴墨印刷三種或更多種不同的油墨組成物，CED中的含粒子層可印刷成為具有QD濃度梯度、GSNP濃度梯度、PSNP濃度梯度或其組合的連續層。儘管圖8-16中所示的層具有沿其長度的線性或實質上線性的QD及/或SNP濃度梯度，所述層可以用其他梯度圖案印刷(包括指數梯度)，如以上所討論。
用於噴墨印刷具有QD濃度梯度及/或SNP濃度梯度的連續層的方 法的一個具體實例使用三種油墨。在這些多油墨印刷方法的一些具體實例中，第一油墨組成物含有QD和黏合劑；第二油墨組成物含有SNP和黏合劑；並且第三油墨組成物含有黏合劑，不含有QD或SNP。使用這個方法，印刷在給定表面區域上的粒子(QD或SNP)的濃度將由它們各自的油墨組成物中QD和SNP的濃度以及在該表面區域上印刷的三種油墨組成物的體積比所決定。可以藉由控制單位面積印刷的油墨組成物的液滴(「DPA」)來控制油墨組成物的體積。作為說明，藉由以滿足關係式(DPA)黏合劑>(DPA)SNP>(DPA)QD的體積印刷三種油墨組成物而形成的層的第一部分將具有比藉由以滿足關係(DPA)QD>(DPA)SNP>(DPA)黏合劑的體積比印刷三種油墨組成物而形成的薄層的另一部分更低的SNP和QD濃度，其前提是單位面積液滴的總數(DPA)黏合劑+(DPA)SNP+(DPA)QD保持恆定。
三種油墨組成物可以同時、依序地或其組合地印刷在基板(諸如光導板、透明基板、擴散器或反射器)的表面上。例如，油墨組成物中之二者可以同時印刷，而第三種可以隨後印刷。如果意圖使不同的油墨組成物形成在經印刷膜中分開的且不同的層，則油墨組成物可以依序印刷，並在印刷後續層之前使其乾燥或固化。或者，如果意圖使不同的油墨組成物形成其中油墨組成物中的黏合劑和粒子相互混合的單一經摻合層，則油墨組成物可以同時或依序印刷。當依序印刷不同的油墨組成物並且摻合層為所欲者時，印刷應該在允許油墨組成物混合成為單一層的時間尺度上進行，在油墨組成物乾燥或固化成膜之前。
在圖22中示意性地描繪一種用於在基板表面上噴墨印刷含有QD的層的方法。以隨後的描述將該方法說明為一種用於在基板表面上噴墨印刷含有QD和SNP的層的方法，其中該層在從一個邊緣到該層到另一個邊緣具有SNP的濃度梯度。然而，藉由改變所使用的油墨組成物和油墨組成物沉積的順序，也可以使用相同的設備和一般程序來印刷僅含有QD或僅含有SNP的層。另外， 參考圖22一般性地描述用於噴墨印刷各種層的油墨組成物。下面提供可以用於形成CED中的一個層或多個層的油墨組成物的更詳細的描述。
如圖22看板(a)所示，噴墨印刷方法可以藉由將材料的層2201印刷到基板2203的表面2202上開始。如前所述，基板可以採取各種裝置基板的形式，諸如光導、反射器或極化器。在這裡描繪的具體實例中，使用三個噴墨噴嘴2204A、2204B和2204C，其中每一者印刷不同油墨組成物2205A、2205B和2205C的液滴。作為說明，油墨組成物2205A可含有可固化聚合物黏合劑，而沒有任何QD或SNP。這個油墨組成物充當在印刷層2201期間其他油墨組成物的稀釋劑。油墨組成物2205B可含有可固化黏合劑和QD，而油墨組成物2205C可含有可固化黏合劑和SNP。為了形成印刷層2201，分別從噴嘴2204A、2204B和2204C同時或依序地將油墨組成物2205A、2205B和2205C的液滴噴射到表面2202上。當印刷從印刷層2201的第一邊緣2206進展到第二邊緣2207時，調整三種油墨組成物的相對體積比率，從而實現所欲的QD和SNP的體積密度。例如，SNP的密度在第一邊緣2206處最低，在第二邊緣2206處則較高，而QD的體積密度從邊緣到邊緣保持恆定。形成經固化層基質的聚合物黏合劑對於每種油墨組成物可以相同或不同。如果油墨組成物要相繼地印刷然後得以混合形成單層，則聚合物黏合劑應該是可混溶的。一旦被印刷，該層可以藉由(例如)UV固化、熱固化或其組合來固化。儘管這裡未描繪，但是如果將QD和SNP噴墨印刷為分開的層，聚合物黏合劑可以是相同的。這對於期望該等層具有相同折射率的裝置來說可能是有利的。
視情況地，如圖22的看板(b)所示，可以使用噴墨噴嘴2204A、2204B及/或2204C中的一或多者在第一印刷層2201上印刷第二層2210，並且這個層也可以進行沉積後固化。接下來，可以使用包括保護性、可固化聚合物(看板(c))的油墨組成物2205D將沒有QD和SNP的聚合物保護層2211噴墨印刷在第二 層2210上。一旦固化，聚合物保護層2211有助於保護第一層2201和第二層2210免於暴露於氣氛(諸如水、氧氣及/或臭氧)的破壞性影響，並且允許在併入更大的裝置結構之前處理CED。另外，印刷的聚合物保護層2211可以保護層2201和2210不受隨後的裝置加工步驟(諸如電漿加強化學氣相沉積(PECVD))的破壞性影響。例如，如看板(d)所示，PECVD可用於在聚合物保護層2211上沉積無機阻障層2212。無機阻障層，提供對氣氛增強程度的保護。在各種具體實例中，阻障層2212可以是無機材料的沉積緻密層，無機材料為諸如選自包括金屬氧化物、金屬氮化物、金屬碳化物、金屬氮氧化物、金屬氧硼化物以及其組合的無機材料的種類。例如(但不限於)，SiNx、Al2O3、TiO2、HfO2、SiOxNy或其組合可用於無機阻障層2212。或者，如看板(e)所示，聚合物膜2213可以直接層壓到聚合物保護層2211上。(聚合物膜2213也可以直接層壓到看板(d)中的無機阻障層2212上。)經層壓的聚合物膜2213可以提供額外程度的防護，並且可以永久地層壓到結構上，使得最終被併入最後的裝置結構中，或經層壓的聚合物膜2213可以臨時附接到結構上，使得在最後的裝置組裝之前被去除。圖22的看板(f)描繪了經層壓的聚合物膜2213臨時附接到下伏的結構，其中光學透明的黏著劑2214的塗層設置在經印刷的聚合物保護層2211和經層壓的聚合物膜2213之間。
儘管本文所述和圖22所示的用於印刷具有粒子濃度梯度的膜層之方法使用至少三種油墨組成物，但是可以使用多於三種油墨組成物或更少的油墨組成物。例如，印刷方法可以使用具有不同濃度或類型的量子點的兩種或更多種不同的含有QD的油墨組成物，或具有不同濃度或種類的散射奈米粒子的兩種或更多種不同的含有散射奈米粒子的油墨組成物。例如，在印刷方法的一些具體實例中，可以將含有PSNP和黏合劑的油墨組成物與含有GSNP和黏合劑的分開的油墨組成物一起使用。或者，可能只使用兩種油墨組成物。例如，如果印刷僅含有一種類型的粒子(例如，僅QD、僅GSNP或僅PSNP)的層，則第 一油墨組成物可以含有粒子和黏合劑，而第二油墨組成物可以含有黏合劑，沒有粒子。藉由同時或依序地印刷兩種油墨組成物，並且在印刷過程中改變兩種油墨組成物的單位面積的液滴，如上面關於三種油墨組成物方案所討論的，可以實現沿其長度具有粒子梯度的層。另外，這個概念對三種以上的油墨也提供了引導。例如，可以使用幾種具有黏合劑的的SNP油墨，其中SNP是不同粒度的PSNP。
對於一些應用，在圍繞CED的周邊提供密封層或至少在CED的一個或多個層周圍提供密封層可能是有利的。這些密封層可以相對於另一個裝置層密封，以提供防水及/或防氧邊緣密封。用密封層製造的CED可以被材切成尺寸並且被密封到裝置中，而沒有水及/或氧的側向進入並且隨後損壞CED的風險。圖23和24描繪了用於形成具有密封層的CED的方法的示意圖。在這個具體實例中，密封層包括噴墨印刷到基板2304上的多個密封堤2302，該密封堤的噴墨印刷使用包括可固化密封材料(諸如可固化單體、寡聚物、聚合物或其混合物)及視情況SNP的油墨組成物2306(圖23，左看板)。在密封層中的一些具體實例中，密封堤2302具有分散在其中的SNP。在這些具體實例中，SNP可用於幫助將來自光源(諸如背光式單元)的光重新定向到印刷在密封堤之間(如下所述)的含有QD的層。和上述含有QD和SNP的層的CED一樣，在密封堤之內或在不同密封堤內的SNP穿過密封層(across the sealing layer)可具有不均勻(例如梯度)密度分佈，以提供具有更均勻發光的CED。儘管圖23中的密封堤2302被描繪為被噴墨印刷，但是可以使用其他製造方法(諸如奈米壓印)來形成這些堤。
視情況，阻障層2308形成在密封阻障層2302和基板2304的暴露部分上(圖23，右面板)。這個阻障層(例如可以是諸如SiNx、Al2O3、TiO2、HfO2、SiOxNy或其組合的無機材料)提供對水及/或氧的額外保護。
一旦已經形成阻障層，可以將CED 2310的一層或多層(包括含 有QD的層及/或含SNP的層)噴墨印刷到限定在密封堤2302之間的凹槽2312中，如圖24(左看板)所示。然後可以將臨時或永久的膜2314密封到密封堤2302以覆蓋和保護CED層1910(圖24，右看板)。
應該注意的是，雖然本文將各種裝置層的形成描述為包括固化步驟，但是由非可固化組成物形成的裝置層可以簡單地藉由乾燥形成。
以下教示涉及油墨組成物的各種具體實例，油墨組成物一旦經印刷且經乾燥及/或經固化就形成薄聚合物層，其包括但不限於本文所述之局部濾光器層、全域濾光器層、發光層、光散射層及/或顏色增強層。油墨組成物的各種具體實例可以使用(例如)可以容納在氣體外殼中的工業噴墨印刷系統來印刷，該氣體外殼定義了具有受控環境的內部，該內部保持為惰性且實質上低粒子的加工環境。含有QD的發光層可以噴墨印刷在各種先前形成的裝置基板上，諸如本文所揭示類型的光極化器或局部濾光器層，然後使用(例如)熱固化或紫外(UV)固化來固化。
預期種類繁多的油墨組成物可以在氣體封閉系統的各種具體實例的惰性、實質上低粒子的環境內印刷。作為說明，在LCD裝置的製造期間，可以形成LCD子像素以包括本文所述的各種裝置層。用於子像素的各種油墨組成物可以被噴墨印刷，其使用為了形成以下各者所定做的油墨組成物：含有吸收性染料的層，用於紅色子像素、綠色子像素或藍色子像素的含有QD的層，含有散射奈米粒子的層或用於藍色子像素的不含有QD的聚合物基質層以及聚合物平坦化層。
油墨組成物的一些具體實例包括聚合物組分，例如但不限於各種丙烯酸酯單體(諸如單牙或多牙丙烯酸酯)；各種甲基丙烯酸酯單體(諸如單牙或多牙甲基丙烯酸酯)；及其共聚物和混合物。聚合物組分可以使用熱加工(例 如烘烤)、UV暴露及其組合來固化。如本文所用，聚合物和共聚物可以包括任何形式的聚合物組分，其可以配製成油墨並在基板上固化以形成有機層。這樣的聚合物組分可以包括聚合物和共聚物以及其前驅物，例如但不限於單體、寡聚物和樹脂。油墨組成物的一些具體實例進一步包括分散在聚合物組分中的光吸收劑、QD、GSNP、PSNP及其組合。
除了多官能交聯劑之外，油墨組成物還包括一種或多種單(甲基)丙烯酸酯單體，一種或多種二(甲基)丙烯酸酯單體，或者單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體的組合。如本文所用，用語「(甲基)丙烯酸酯單體」表示所述單體可以是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯。油墨組成物的一些具體實例進一步包括交聯光引發劑。可用於印刷一個或多個聚合物膜層的這種類型的可噴墨油墨組成物(加或不加QD、散射粒子及/或光吸收顏料及/或有機染料)記載於2015年7月22日提出申請的美國專利申請公開第2016/0024322號和2016年7月19日提出申請的美國專利申請公開第2017/0062762號，其全部內容藉由引用併入本文。
單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體是醚及/或酯化合物具有薄膜形成性質和展布性質，使得它們適用於噴墨印刷應用。作為油墨組成物的組分，這些單體可以提供在噴墨印刷溫度範圍(包括室溫)下可噴射的組成物。一般而言，對於有用於噴墨印刷應用的油墨組成物而言，油墨組成物的表面張力、黏度和潤濕性質應定做以使得在用於印刷的溫度下(例如，室溫(~22℃)，或在更高的溫度下，例如高達約40℃)組成物能夠通過噴墨印刷噴嘴分配而不會在噴嘴上乾燥或堵塞噴嘴。一旦經配製，油墨組成物的各種具體實例可在22℃下具有(例如)在約2cps和約30cps之間(包括(例如)在約10cps和約27cps之間以及在約14cps和約25cps之間)的黏度，以及在22℃下在約25達因/公分和約45達因/公分之間(包括(例如)在約30達因/公分和約42達因/公分之間以及在 約28達因/公分和約38達因/公分之間)的表面張力。
油墨組成物中所使用的各別單體的合適的黏度和表面張力將取決於給定油墨組成物中存在的其它組分的黏度和表面張力以及油墨組成物中每種組分的相對量。然而，一般來說，單(甲基)丙烯酸酯單體和二(甲基)丙烯酸酯單體將具有在22℃下在約4cps至約22cps範圍內(包括在22℃下約4cps至約18cps)的黏度，以及在22℃下在約30達因/公分至41達因/公分範圍內(包括在22℃下在約32達因/公分至41達因/公分範圍內)的表面張力。測量黏度和表面張力的方法是眾所周知的，且包括使用市售流變儀(例如DV-I Prime Brookfield流變儀)和張力計(例如SITA氣泡壓力張力計)。
在包括具有高QD及/或散射奈米粒子負載的具體實例的油墨組成物的一些具體實例中，如果油墨組成物的黏度及/或表面張力在沒有有機溶劑的情況下落在這些範圍之外，可以加入有機溶劑以調整油墨組成物的黏度及/或表面張力。合適的有機溶劑包括酯和醚。可包括在油墨組成物中的有機溶劑的例子包括高沸點有機溶劑，包括沸點至少為200℃的有機溶劑。這包括沸點為至少230℃、至少250℃或甚至至少280℃的有機溶劑。二醇和二醇(diols and glycols)(諸如丙二醇類、戊二醇類、二伸乙甘醇類和三伸乙甘醇類)是可以使用的高沸點有機溶劑的實例。也可以使用高沸點非質子性溶劑，包括沸點至少為240℃的非質子性溶劑。環丁碸(1,1-二氧2,3,4,5-四氫噻吩，也稱為四亞甲基碸)是較高沸點的非質子性溶劑的實例。其他非限制性的例示性有機溶劑可以包括甲苯、二甲苯類、1,3,5-三甲苯、丙二醇甲基醚類、甲基萘、苯甲酸甲酯、四氫化萘、二甲基甲醯胺、萜品醇、苯氧乙醇和丁醯苯。
單(甲基)丙烯酸酯單體和二(甲基)丙烯酸酯單體可以是(例如)直鏈脂肪族單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯，或者可以包括環狀及/或芳香族基團。在可噴墨印刷油墨組成物的各種具體實例中，單(甲基)丙烯酸酯單體 及/或二(甲基)丙烯酸酯單體是聚醚類。在可噴墨印刷油墨組成物的各種具體實例中，二(甲基)丙烯酸酯單體是烷氧基化脂肪族二(甲基)丙烯酸酯單體。這些包括含有新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯類，包括烷氧基化新戊二醇二丙烯酸酯類，諸如新戊二醇丙氧基化二(甲基)丙烯酸酯和新戊二醇乙氧基化二(甲基)丙烯酸酯。含有新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯的各種具體實例的分子量為在約200克/莫耳至約400克/莫耳的範圍內。這包括分子量為在約280克/莫耳至約350克/莫耳範圍內的含有新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯，並且還包括分子量為在約300克/莫耳至約330克/莫耳範圍內的含有新戊二醇的二(甲基)丙烯酸酯。各種含有新戊二醇基團的二(甲基)丙烯酸酯單體是可商購的。例如，新戊二醇丙氧基二丙烯酸酯可從Sartomer Corporation以商品名SR9003B購得，也可從Sigma Aldrich Corporation以商品名Aldrich-412147(~330克/莫耳；在24℃下的黏度~18cps；在24℃下的表面張力~34達因/公分)。新戊二醇二丙烯酸酯也可以從Sigma Aldrich Corporation以商品名Aldrich-408255(~212克/莫耳；黏度~7cps；表面張力~33達因/公分)購得。
其它合適的(甲基)丙烯酸酯單體包括但不限於：(甲基)丙烯酸烷基酯(諸如(甲基)丙烯酸甲酯和(甲基)丙烯酸乙酯)；環三羥甲基丙烷縮甲醛(甲基)丙烯酸酯；烷氧基化四氫糠基(甲基)丙烯酸酯；苯氧基烷基(甲基)丙烯酸酯(諸如2-苯氧基乙基(甲基)丙烯酸酯和苯氧基甲基(甲基)丙烯酸酯)；2-(2-乙氧基乙氧基)乙基(甲基)丙烯酸酯。其它合適的二(甲基)丙烯酸酯單體包括1,6-己二醇二丙烯酸酯，1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯；1,3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯；二(乙二醇)甲醚甲基丙烯酸酯；聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體，包括數均分子量(例如)在約230克/莫耳至約440克/莫耳之範圍內的乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體和聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。例如，油墨組成物可以包括數均分子量為約330克/莫耳的聚乙二醇200二甲基丙烯酸酯及/或聚乙二醇200二丙烯酸 酯。包括在油墨組成物的各種具體實例中的其它單(甲基)丙烯酸酯單體和二(甲基)丙烯酸酯單體(單獨或組合在一起)包括二環戊烯基氧基乙基丙烯酸酯(DCPOEA)、異莰基丙烯酸酯(ISOBA)、二環戊烯基氧基乙基甲基丙烯酸酯(DCPOEMA)、異莰基甲基丙烯酸酯(ISOBMA)和正十八烷基甲基丙烯酸酯(OctaM)。也可以使用ISOBA和ISOBMA的同系物(統稱「ISOB(M)A」同系物)，其中環上的一個或多個甲基被氫取代的。
多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑理想地具有至少三個反應性(甲基)丙烯酸酯基團。因此，多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑可以是(例如)三(甲基)丙烯酸酯類、四(甲基)丙烯酸酯類及/或更高官能度的(甲基)丙烯酸酯類。新戊四醇四丙烯酸酯或新戊四醇四甲基丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯和二(三羥甲基丙烷)四甲基丙烯酸酯是可用作主要交聯劑的多官能(甲基)丙烯酸酯的實例。這裡使用的術語「主要」表示油墨組成物的其他組分也可以參與交聯，儘管這不是它們的主要功能目的。
光引發劑也可以視情況地包括在用於引發聚合過程的油墨組成物中。有用於局部和全域濾光器層的噴墨印刷的油墨組成物可以進一步包括分散在聚合物組分中的光吸收染料及/或顏料。
有用於噴墨印刷含有QD的層和含有散射粒子的層的油墨組成物將進一步包括分散在聚合物組分中的QD及/或散射粒子。散射粒子可以是(例如)GSNP及/或PSNP。油墨組成物可以包括超過一種類型的粒子。例如，油墨組成物的各種具體實例含有QD和PSNP的混合物；量子點和GSNP的混合物；或QD、GSNP和PSNP的混合物。含有QD的油墨組成物可以包括超過一種類型的QD，例如將使用藍光照亮的含有QD的層的油墨組成物可以包括發紅光QD和發綠光QD的混合物；將使用紫外光照亮的含有QD的層的油墨組成物可以包括發藍光QD、發紅光QD和發綠光QD的混合物；用於紅色像素的發光層的油墨組成 物可以僅包括發紅光QD；用於綠色像素的發光層的油墨組成物可以僅包括發綠光QD；並且用於藍色像素的發光層的油墨組成物可以(視情況地)僅包括發藍光QD。
含有GSNP的油墨組成物可以包括超過一種類型的GSNP，其中不同類型的GSNP藉由標稱粒度及/或形狀、粒子材料或兩者來區別。類似地，含有PSNP的油墨組成物可以包括超過一種類型的PSNP，其中不同類型的PSNP藉由標稱粒度及/或形狀、粒子材料或兩者來區別。
QD視情況地包括包覆配位基(capping ligands)的表面膜。這些有助於鈍化QD並使QD穩定化以防止聚集的包覆配位基經常作為QD的溶液相生長的結果而存在。另外，第二類型的配位基(在本文中稱為可交聯配位基)可以被包括在含有QD的油墨組成物中。可交聯配位基附接至QD(一般經由氫鍵形成)並且也共價地交聯到油墨組成物中的聚合物組分，當油墨組成物固化時。可交聯配位基是單體，其特徵在於它們具有一種或多種具有可聚合雙鍵的官能基(諸如丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯)，和經歷特定附接至油墨組成物中QD的表面的官能基。單體可以進一步包括將這些官能基分開的間隔物鏈。這種可交聯配位基的雙官能性保持QD分散於可固化的油墨組成物中，並防止在固化過程期間再聚集。例如，含有羧基(-COOH)、胺(-NR2，其中R是H原子或烷基)和硫醇(-SH)的單體對由II-VI族元素組成(composed of)的QD具有強的結合親和力。2-羧乙基丙烯酸酯(2CEA)是與經十八烷基胺包覆的核殼CdSe/ZnS QD一起使用的可交聯配位基的實例。
在油墨組成物的一些具體實例中，基於重量，單(甲基)丙烯酸酯及/或二(甲基)丙烯酸酯單體是油墨組成物中的主要組分。這些油墨組成物的各種具體實例具有單(甲基)丙烯酸酯與二(甲基)丙烯酸酯單體在約65wt.%至約96wt.%範圍內的總含量。(即，油墨組成物中所有單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基) 丙烯酸酯單體的總重量佔油墨組成物的約65wt.%至約96wt.%；儘管油墨組成物不需要同時包括單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體。)這包括具有在約65wt.%至約96wt.%範圍內或在約75wt.%至95wt.%範圍內的單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體的總含量的油墨組成物的具體實例，並且進一步包括具有在約80wt.%至90wt.%範圍內的單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體的總含量的油墨組成物的具體實例。油墨組成物的一些具體實例僅包括單一的單(甲基)丙烯酸酯單體或單一的二(甲基)丙烯酸酯單體，而另一些包括兩種或更多種單(甲基)丙烯酸酯單體及/或二(甲基)丙烯酸酯單體的混合物。例如，油墨組成物的各種具體實例包括兩種單(甲基)丙烯酸酯單體、兩種二(甲基)丙烯酸酯單體或單(甲基)丙烯酸酯單體與二(甲基)丙烯酸酯單體組合。為了定做油墨組成物的黏度、表面張力和成膜性質，兩種單體的重量比可以顯著地變化。作為說明，包括兩種單(甲基)丙烯酸酯單體或二(甲基)丙烯酸酯單體中的油墨組成物的一些具體實例以在95：1至1：2範圍內的重量比(包括在12：5至1：2範圍內的重量比)包括第一單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體和第二單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體。這包括油墨組成物的具體實例，其中第一單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體與第二單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體的重量比在12：5到4：5的範圍內；進一步包括油墨組成物的具體實例，其中第一單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體與第二單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體的重量比在5：4到1：2的範圍內；且還進一步包括油墨組成物的具體實例，其中第一單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體與第二單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體的重量比在5：1至5：4的範圍內。為了本段落中所述的重量百分比和重量比，存在於油墨組成物中的任何交聯配位基不被認為是單(甲基)丙烯酸酯或二(甲基)丙烯酸酯單體。
包括QD的油墨組成物一般將具有在約0.1wt.%至約5wt.%範圍 內的QD濃度，包括在約0.5wt.%至約2wt.%範圍內的QD濃度，儘管可以採用這些範圍之外的濃度。PSNP的濃度可能非常低，因為即使是少量的PSNP也會在含有QD的層的發射性質上產生很大的差異。因此，在含有QD和PSNP兩者的油墨組成物中，PSNP的濃度一般將顯著低於QD的濃度。作為說明，油墨組成物的各種具體實例具有在約0.01wt.%至約5wt.%範圍內的PSNP濃度，包括在約0.01wt.%至約1wt.%和約0.02wt.%至約0.1wt.%範圍內的PSNP濃度。作為說明，油墨組成物的各種具體實例具有在約0.01wt.%至12wt.%範圍內的GSNP濃度，包括在約1wt.%至約10wt.%範圍內的GSNP濃度。
如果在含有QD的油墨組成物中包括一種或多種可交聯配位基，則它們一般佔油墨組成物的約1wt.%至約10wt.%，包括油墨組成物的約2wt.%至約8wt.%。
用於印刷濾色器的含有QD的層的油墨組成物的具體實例可以具有比上述更高的QD負載。例如，用於濾色器的含有QD的油墨組成物的各種具體實例可以具有在約5wt.%至約50wt.%範圍內的QD濃度，包括在約10wt.%至約35wt.%範圍內的QD濃度。結果，這些油墨組成物中的單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體的含量將低於上述者。例如，用於濾色器的含有QD的油墨組成物的各種具體實例可以具有在約50wt.%至約90wt.%範圍內的的單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體。這包括具有在約60wt.%至80wt.%範圍內的單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體含量的油墨組成物的具體實例，並且進一步包括具有在約65wt.%至75wt.%範圍內的單(甲基)丙烯酸酯和二(甲基)丙烯酸酯單體含量的油墨組成物的具體實例。如上所述，可將有機溶劑添加到這些油墨組成物中以提供合適於噴墨印刷的黏度及/或表面張力。合適的有機溶劑包括酯和醚。可包括在油墨組成物中的有機溶劑的例子包括高沸點有機溶劑，包括沸點至少為200℃的有機溶劑。這包括沸點為至少230℃、至少250℃或甚 至至少280℃的有機溶劑。二醇和二醇(diols and glycols)(諸如丙二醇類、戊二醇類、二伸乙甘醇類和三伸乙甘醇類)是可以使用的高沸點有機溶劑的實例。也可以使用高沸點非質子性溶劑，包括沸點至少為240℃的非質子性溶劑。環丁碸(1,1-二氧2,3,4,5-四氫噻吩，也稱為四亞甲基碸)是較高沸點的非質子性溶劑的實例。其他非限制性的例示性有機溶劑可以包括二甲苯類、1,3,5-三甲苯、丙二醇甲基醚類、甲基萘、苯甲酸甲酯、四氫化萘、二甲基甲醯胺、萜品醇、苯氧乙醇和丁醯苯。如果油墨組成物中包括有機溶劑，則上述QD和單體的濃度為基於油墨組成物的固體含量。
對於有機薄層油墨組成物的各種具體實例，多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑可佔在約4wt.%至約10wt.%之間的油墨組成物。一般而言，將包括在約0.1wt.%至約10wt.%範圍內的量的光引發劑，包括在約0.1wt.%至約8wt.%範圍內的量。這包括具體實例，其中光引發劑以在約1wt.%至約6wt.%範圍內的量存在；進一步包括具體實例，其中光引發劑以在約3wt.%至約6wt.%範圍內的量存在；並且還進一步包括具體實例，其中光引發劑以在約3.75wt.%至約4.25wt.%範圍內的量存在。
用於給定油墨組成物的特定光引發劑最好選擇為在不損害用於製造裝置的材料(諸如用於製造LCD顯示裝置的材料)的波長下活化的光引發劑。可以選擇光引發劑，使得在電磁光譜的UV區域、可見光譜的藍色區域或兩者的波長處引發初始聚合。例如，可以使用含有發綠光QD和發紅光QD的混合物的含有QD的油墨組成物來印刷可以用藍入射光照亮的含有QD的層。一部分藍光然後被轉換成紅光和綠光以產生白光。這個油墨組成物可以包括光引發劑，其在電磁光譜的藍色區域中的波長處引發聚合作用。儘管藍光稍微被層中的QD所衰減，但藍光仍然穿透薄膜。因此，使用發射藍光的光源可以實現完全地經固化的層。例如，可以使用具有在395nm附近的尖峰強度的LED。光引 發劑最終會在固化期間中分解(漂白)，因此光引發劑的藍色吸收將逐漸減少直至它變為無色。因此，在固化過程期間層的發射光譜將會改變，但是考慮到光引發劑的作用，可以控制最終的白光發射光譜。
可以使用氧化醯基膦光引發劑，但要理解的是，可以使用各種各樣的光引發劑。例如，但不限於，也可以考慮來自α-羥基酮類、苯基乙醛酸類和α-胺基酮類的光引發劑。為了引發基於自由基的聚合作用，各種類型的光引發劑可以具有在約200nm至約400nm之間的吸收輪廓。對於本文所揭示的油墨組成物和印刷方法的各種具體實例，2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦(TPO)和2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基次膦酸酯具有所欲的性質。醯基膦光引發劑的實例包括Irgacure® TPO(先前也以商品名Lucirin® TPO得到)引發劑用於UV固化，以商品名Irgacure® TPO出售，I型溶血(hemolytic)引發劑，具有在380nm的吸收；Irgacure® TPO-L，在380nm吸收的I型光引發劑；和具有在370nm的吸收的Irgacure® 819。作為說明，可以使用以至多1.5J/cm2的輻射能密度在350nm至395nm的範圍內的標稱波長發射的光源來固化包含TPO光引發劑的油墨組成物。使用適當的能量可以實現高程度的固化。例如，如藉由傅立葉轉換紅外傅里葉變換紅外(FTIR)光譜所測量，經固化膜的一些具體實例具有90%或更高的固化程度。
假定聚合作用的起始可以藉由光來引起，可以製備油墨組成物以防止暴露於光。就本教示的有機薄層油墨組成物的製備而言，為了確保各種組成物的穩定性，可以在黑暗或非常昏暗的房間中或在控制照明以排除會引起聚合作用的波長的設施中來製備組成物。這樣的波長通常包括低於約500nm的波長。
圖26提供了配製含有QD的油墨組成物的方法的流程圖。為了配製油墨組成物，單(甲基)丙烯酸酯及/或二(甲基)丙烯酸酯單體和多官能(甲基)丙 烯酸酯交聯劑的混合物2601與光引發劑2603混合在一起以形成初始可固化單體摻合物2605。如果油墨組成物將包括可交聯配位基2604，則也可以將可交聯配位基加到可固化單體摻合物2605中。然後將QD 2606和視情況存在的GSNP 2607及/或PSNP 2608分散在可固化單體摻合物2605中以形成分散液2609。QD和其他粒子可以以水性的分散液或非水性基於有機溶劑的分散液的形式加入。如果是這樣的話，視情況地將水或有機溶劑從分散液2609中除去以形成第二分散液2610。於是油墨組成物已準備好可以使用，而儲存應避光。一旦油墨組成物製備好了，可以藉由在分子篩珠粒存在下混合達一天或更長的時間使油墨組成物脫水，然後在乾燥、惰性氣氛(諸如經壓縮的乾燥空氣氣氛)下儲存。
可以使用印刷系統印刷油墨組成物，諸如在US 8,714,719中所述者，將其全部內容併入本文。可以在惰性氮氣環境中使用UV輻射固化薄膜。油墨組成物被設計成藉由噴墨印刷來施加，而因此其特徵在於可噴射性，其中當經由印刷頭的噴嘴連續地噴射時，可噴射油墨組成物展示隨著時間恆定的或實質上恆定的液滴速度、液滴體積和液滴軌跡。此外，油墨組成物所欲的特徵在於良好的潛時(latency)特性，其中潛時是指在性能顯著降低之前噴嘴可以未經覆蓋並且閒置的時間，例如將明顯影響影像品質之液滴速度或液滴體積的減小及/或軌跡的變化。
僅作為說明，緊接在後並在後續的實施例中描述用於印刷用於光子裝置的含有QD的層的包含QD的油墨組成物的各種具體實例。油墨組成物的一個具體實例含有75-95wt.%的聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體、聚乙二醇二丙烯酸酯單體或其組合，其中聚乙二醇二甲基丙烯酸酯單體和聚乙二醇二丙烯酸酯單體的數均分子量在約230克/莫耳至約430克/莫耳的範圍內；1wt.%至10wt.%的多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑；和0.1wt.%至5wt.%的量子點。
油墨組成物的另一個具體實例含有70wt.%至95wt.%的含新戊 二醇的二丙烯酸酯單體、含新戊二醇的二甲基丙烯酸酯單體或其組合；1wt.%至10wt.%的多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑；和0.1wt.%至5wt.%的量子點。
本油墨組成物的各種具體實例可以沉積在基板(諸如玻璃、矽及/或氮化矽)上，使用圖案化區域來印刷連續或不連續的層。
實施例1：這個實施例說明可用於噴墨印刷QD濾色器或CED的各種層的各種可固化油墨組成物(包括含有QD的油墨組成物)的配製。
製備了七種說明性的可噴墨印刷的油墨組成物。每種油墨組成物包括作為主要聚合物組分的單丙烯酸酯單體或二丙烯酸酯單體。七種單體為環三羥甲基丙烷縮甲醛丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化四氫糠基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、1,6-己二醇二丙烯酸酯、1,3-丁二醇二丙烯酸酯及2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯。每種單體的結構、室溫(~22℃)表面張力和室溫黏度列於圖25的表中。每種油墨組成物含有89wt.%的單丙烯酸酯單體或二丙烯酸酯單體；7wt.%的新戊四醇四丙烯酸酯(PET)作為多官能丙烯酸酯交聯劑；和4wt.%的光引發劑2,4,6-三甲基苯甲醯基-二苯基氧化膦(TPO)。油墨組成物的配製係藉由將三種組分混合過夜並且使混合物通過0.45μm PTFE膜過濾器來過濾。然後用Dimatix印刷機測試油墨組成物的噴射性能，並在經UV臭氧(UVO)處理的低溫氮化矽(SiNx)基板上形成膜。所有油墨組成物都具有良好的噴射行為，並且能夠形成厚度為2μm或更厚的薄膜。
使用含有單體丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化四氫糠基丙烯酸酯及1,6-己二醇二丙烯酸酯的油墨而得經噴墨印刷的層展現出最受控制的膜形成和最佳邊緣定義。因此，選擇含有丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯的油墨組成物和含有1,6-己二醇二丙烯酸酯的油墨組成物來說明含有QD的油墨組成物的調配物。將2-羧乙基丙烯酸酯(2CEA)以5wt.%的量加入每種油墨組成物 中作為可交聯配位基，為後續經十八烷基胺包覆的核殼CdSe/ZnS QD的添加做準備。2CEA的結構是：
在將2CEA可交聯配位基加入初始油墨組成物之前，使2CEA可交聯配位基在分子篩上乾燥除去殘留的水分並通過0.45μm PTFE膜過濾器過濾。使用這兩種含2CEA的油墨組成物作為後續添加QD的基礎油墨組成物。兩種基礎油墨組成物的調配物如圖27的表中所示。兩種油墨組成物都重新測試噴射性能以及膜形成並發現皆可噴墨印刷。從兩種油墨組成物中選擇含有1,6-己二醇二丙烯酸酯的油墨組成物以展示在用於噴墨印刷的油墨組成物中併入QD。
在添加QD之前，用氮氣吹掃油墨組成物30分鐘，並轉移到氮氣手套箱中。所有進一步的製備步驟都在氮氣手套箱中進行。為了製備含有QD的油墨組成物，經過5分鐘音波振動處理將25mg/ml經十八烷基胺包覆的核殼CdSe/ZnS QD的甲苯儲備溶液分散在無水甲苯中，並通過0.45μm PTFE膜過濾器過濾。甲苯QD儲備溶液被添加到含有1,6-己二醇二丙烯酸酯基礎油墨組成物，其量足以提供具有1wt.%的QD濃度(在除去甲苯後-參見下文)的含有QD的最終油墨組成物。攪拌混合物30分鐘以確保QD在油墨組成物中的均勻分佈。將這個組成物密封在隔膜小瓶中並從手套箱中取出。藉由30分鐘的氮氣吹掃將甲苯從油墨組成物中除去，隨後藉由真空乾燥30分鐘以除去殘留的溶劑。或者，QD可作為乾材料(無儲備溶液製備)直接加入基礎油墨組成物中，並音波振動處理以確保均勻的QD分散液，前提是所選的QD在組成物的聚合物組分中具有良好的溶解性。
由含有1,6-己二醇二丙烯酸酯的基礎油墨組成物製備兩種含有QD的油墨組成物。在第一含有QD的油墨組成物中使用發紅光的QD，而在第二 含有QD的油墨組成物中使用發綠光的QD。兩種含有QD的油墨組成物的調配物，及其室溫表面張力和黏度，如圖28的表中所示。使用Dimatix印刷機測試這兩種油墨組成物的噴射和膜形成行為。兩種油墨組成物都印刷在經UVO處理的SiNx表面上，並發現皆可噴墨印刷，儘管發現含有發紅光的QD的油墨組成物具有更穩定的噴射性能。經印刷層在氮氣環境下在395nm激發下固化1分鐘。值得注意的是，兩種油墨組成物在被併入基礎油墨組成物之後且在印刷和固化之後，當被405nm的光照亮時保持其紅光和綠光的光致發光。
實施例2：這個實施例說明使用含有QD和PSNP的油墨組成物於噴墨印刷具有增強的光輸出的發光層。
藉由混合適量的1,6-己二醇二丙烯酸酯、PET和TPO製備初始油墨組成物以提供含有89wt.%的1,6-己二醇二丙烯酸酯；7wt.%的PET；和4wt.%的TPO的油墨組成物。油墨組成物的配製係藉由將三種組分混合過夜並且使混合物通過0.45μm PTFE膜過濾器來過濾。在添加QD之前，用氮氣吹掃油墨組成物30分鐘，並轉移到氮氣手套箱中。所有進一步的製備步驟都在氮氣手套箱中進行。
為了製備含有QD的油墨組成物，經過5分鐘音波振動處理將25mg/ml經包覆的核殼InP/ZnS QD的甲苯儲備溶液分散在無水甲苯中，並通過0.45μm PTFE膜過濾器過濾。甲苯QD儲備溶液被添加到含有1,6-己二醇二丙烯酸酯基礎油墨組成物，其量足以提供具有1wt.%的QD濃度(在除去甲苯後-參見下文)的含有QD的最終油墨組成物。攪拌混合物30分鐘以確保QD在油墨組成物中的均勻分佈。將這個組成物密封在隔膜小瓶中並從手套箱中取出。藉由30分鐘的氮氣吹掃將甲苯從油墨組成物中除去，隨後藉由真空乾燥30分鐘以除去殘留的溶劑。製備兩種含有QD的油墨組成物。在第一含有QD的油墨組成物中使用發紅光的QD，而在第二含有QD的油墨組成物中使用發綠光的QD。
為了製備含有PSNP的油墨組成物，將銀奈米粒子(AgNP-該PSNP)在水中(Nanogap Inc.,Richmond,CA)的分散液以足夠的量加入含有1,6-己二醇二丙烯酸酯的基礎油墨組成物中，以提供AgNP濃度為0.05wt.%的最終含有AgNP的油墨組成物。AgNP具有在約50nm至約80nm範圍內的標稱粒度。在加入基礎油墨組成物之前，將AgNP分散液音波振動處理2分鐘。
為了形成含有QD和AgNP的經印刷層，使用Dimatix印刷機以10pL的液滴體積在空氣中在玻璃基板上依序噴墨印刷含有AgNP的油墨組成物和含有QD的油墨組成物。在這個過程中，將含有AgNP的油墨組成物的第一層沉積在玻璃基板上，並將含有QD的油墨組成物的第二層沉積在第一層上。第一層在第二層沉積之前未被固化，使得經印刷的油墨組成物能夠混合以提供含有QD和PSNP二者的單一經摻合的層。然後，最終經摻合的層在氮氣環境下在395nm激發下經受1分鐘的固化。
在含有PSNP的油墨組成物的噴墨印刷期間，從經印刷層的一個邊緣到另一個邊緣每單位表面積經印刷的體積逐漸增加。在含有QD的油墨組成物的噴墨印刷期間，在整個印刷過程中每單位表面積經印刷的體積是固定的。具體而言，遞送到層的起始邊緣的含有PSNP的油墨組成物的體積足以提供厚度2μm的經印刷層。這個體積逐漸增加到遞送到層的最後邊緣的含有PSNP的油墨組成物的體積足以提供厚度20μm的經印刷層。在層的整個長度上遞送的含有QD的油墨組成物的體積足以提供厚度6μm的經印刷層。值得注意的是，雖然經印刷膜邊緣到邊緣的厚度變化在兩個經印刷層摻合為單一層時稍微正規化，但在固化後在某個程度上部分地保持厚度變化。
測量以下各者的光致發光性質：含有AgNP電漿子散射體與發綠光的QD組合的經固化層；僅含有發綠光QD的經固化層，沒有任何PSNP；含有AgNP電漿子散射體與發紅光的QD組合的經固化層；僅含有發紅光QD的經固化 層，沒有任何PSNP。使用螢光計(Oceanoptics Flame-S-VIS-NIR)以405nm的激發波長進行測量。在100ms的時間範圍內對光的強度進行積分，並將得到的偵檢器計數用於比較發射強度。圖29A顯示了含有AgNP電漿子散射體與發綠光QD的組合的層的發射光譜，及僅含有發綠光的QD、沒有任何PSNP的層的發射光譜。圖29B顯示了含有AgNP電漿子散射體與發紅光QD的組合的層的發射光譜，及僅含有發紅光的QD、沒有任何PSNP的層的發射光譜。在不同的層厚度下測量含有PSNP的層的發射光譜。如圖29A和29B所示的圖形，添加至含有QD的層的PSNP實質上增加了兩組含有PSNP的層的光致發光強度-相對於它們各自的僅含有QD的層，含有發綠光QD層的發射強度增加超過4倍，而含有發紅光QD層的發射強度增加超過6倍。
本教示意欲為說明性而非限制性的。提供摘要是為了符合37 C.F.R.§1.72(b)，從而允許讀者快速地確定技術揭示之本質。摘要係在具有以下理解的情況下進行提交：其不應用以解釋或限制申請專利範圍之範圍或意涵。此外，在上述〔實施方式〕中，可將各種特徵組合在一起以使揭示更為精簡。這不應被解釋為希望未請求保護之經揭示特徵對任何請求項而言為必需的。反之，本發明標的可以比特定經揭示之具體實例的全部特徵更少。故，將以下請求項併入〔實施方式〕中作為實施例或具體實例，其中各請求項作為一個分開的具體實例而獨立存在，且預期此等具體實例可用各種組合或排列形式和彼此進行組合。應參考隨附申請專利範圍，並連同這樣的申請專利範圍所賦予之等效物的所有範圍來決定本發明範圍。
Claims (26)
- 一種在光子裝置中形成發光層的方法，該方法包含：在光子裝置的裝置基板上噴墨印刷油墨組成物層，該可固化油墨組成物包含：70wt.%至96wt.%的二(甲基)丙烯酸酯單體或二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合；4wt.%至10wt.%的多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑；及0.1wt.%至5wt.%的量子點，其中該油墨組成物具有在2cps至30cps的範圍內的黏度且在22℃下在25達因/公分至45達因/公分的範圍內的表面張力在22℃至40℃範圍內的溫度下；以及使該油墨組成物固化。
- 如請求項1所述之方法，其中將該油墨組成物噴墨印刷到液晶顯示裝置的濾色器的子像素單元中。
- 如請求項1所述之方法，其中該裝置基板是光導板，而該光子裝置是液晶顯示裝置。
- 如請求項1所述之方法，其中該油墨組成物進一步包含與該量子點結合的可交聯配位基，該交聯配位基具有一種或多種具有可聚合雙鍵的官能基，該等官能基能夠與該二(甲基)丙烯酸酯單體、該單(甲基)丙烯酸酯單體或兩者交聯。
- 如請求項1所述之方法，其中該二(甲基)丙烯酸酯單體或該二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合包含烷氧基化脂肪族二(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項5所述之方法，其中該烷氧基化脂肪族二(甲基)丙烯酸酯單體包含丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯單體。
- 如請求項1所述之方法，其中該二(甲基)丙烯酸酯單體包含1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項1所述之方法，其中該二(甲基)丙烯酸酯單體或該二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合包含1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項1所述之方法，其中該二(甲基)丙烯酸酯單體或該二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合包含聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項1所述之方法，其中該多官能交聯劑包含三(甲基)丙烯酸酯交聯劑、四(甲基)丙烯酸酯交聯劑或其組合。
- 一種光子裝置，其包含光子裝置基板；和在該光子裝置基板上的經交聯聚合物膜，該經交聯聚合物膜包含：70wt.%至96wt.%的聚合物鏈，其包含經聚合的二(甲基)丙烯酸酯單體或經聚合的二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合；4wt.%至10wt.%的與該聚合物鏈交聯的經聚合的多官能(甲基)丙烯酸酯單體；及0.1wt.%至5wt.%的量子點。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該裝置基板是光導板而該光子裝置是液晶顯示裝置。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該經交聯聚合物膜是在濾色器的子像素單元中而該光子裝置是液晶顯示裝置。
- 如請求項13所述之光子裝置，其中該濾色器包含：多個在像素堤中定義的子像素單元；和 多個發光子像素，其包括多個發紅光子像素、多個發綠光子像素和多個發藍光子像素；每個發光子像素設置在子像素單元之一者中；其中每個發紅光子像素包含：發紅光層和包含設置在該發紅光層的發光表面上的光吸收劑的局部濾光器層；且其中每個發綠光子像素包含：發綠光層和包含設置在該發綠光層的發光表面上的光吸收劑的局部濾光器層。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該經交聯聚合物膜進一步包含與該量子點結合的配位基，其中該配位基與該聚合物鏈交聯。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體或該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合包含經聚合1,6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體或該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合包含經聚合丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯單體。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體或該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合包含經聚合1,12-十二烷二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體或該經聚合二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合包含經聚合聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯單體。
- 如請求項11所述之光子裝置，其中該經聚合多官能(甲基)丙烯酸酯單體包含經聚合三(甲基)丙烯酸酯單體、經聚合四(甲基)丙烯酸酯單體或其組合。
- 一種在光子裝置中形成發光層的方法，該方法包含： 在光子裝置的裝置基板上噴墨印刷油墨組成物層，該可固化油墨組成物包含：70wt.%至96wt.%的二(甲基)丙烯酸酯單體或二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合；4wt.%至10wt.%的多官能(甲基)丙烯酸酯交聯劑；及0.01wt.%至5wt.%的電漿子散射粒子，其中該油墨組成物具有在2cps至30cps的範圍內的黏度且在22℃下在25達因/公分至45達因/公分的範圍內的表面張力在22℃至40℃範圍內的溫度下；以及使該油墨組成物固化。
- 如請求項21所述之光子裝置，其中該可固化油墨組成物包含0.01wt.%至1wt.%的電漿子散射粒子。
- 如請求項21所述之光子裝置，其中該電漿子散射粒子包含銀奈米粒子。
- 一種光子裝置，其包含光子裝置基板；和在該光子裝置基板上的經交聯聚合物膜，該經交聯聚合物膜包含：70wt.%至96wt.%的聚合物鏈，其包含經聚合的二(甲基)丙烯酸酯單體或經聚合的二(甲基)丙烯酸酯單體與單(甲基)丙烯酸酯單體的組合；4wt.%至10wt.%的與該聚合物鏈交聯的經聚合的多官能(甲基)丙烯酸酯單體；及0.01wt.%至5wt.%的電漿子散射粒子。
- 如請求項24所述之方法，其中該可固化油墨組成物包含0.01wt.%至1wt.%的電漿子散射粒子。
- 如請求項24所述之方法，其中該電漿子散射粒子包含銀奈米粒 子。
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