TW202107427A - 包含次表面散射特徵的光學組件 - Google Patents

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Abstract

一種光學組件，包括透明基板，該透明基板具有第一主表面和第二主表面。該透明基板包括配置在該透明基板中的損傷層。由複數個電致發光元件界定的像素配置在該第一主表面上，該像素進一步界定延伸穿過該損傷層的像素體積。複數個第一雷射誘發損傷軌跡配置在鄰近該像素體積的該損傷層內。在進一步的實施例中，第二複數個雷射誘發損傷軌跡能夠配置成鄰近由該像素的個別電致發光元件所界定的子像素體積。在更進一步的實施例中，包括複數個電致發光元件的第一基板定位成相對於包括複數個色彩轉換層的透明第二基板，並且將複數個損傷軌跡配置成鄰近由該等色彩轉換層界定的色彩轉換體積。

Description

包含次表面散射特徵的光學組件
相關申請案的交互參照：本申請案請求於2019年3月22日提出申請的美國臨時申請案第62/822,378號之優先權權益，本案仰賴該該申請案之內文，且該申請案之內文以引用方式全文併入本文中，如同在下文中充分提出。
本案揭示內容涉及一種光學組件，例如，光學顯示裝置，更特定而言，涉及一種包括多個特徵的光學組件，該等特徵設置成散射由配置在基板上的電致發光元件發射的光，該等特徵排列成鄰近像素、子像素、及/或色彩轉換體積（color conversion volume）。
對新型電子顯示器（例如，電致發光顯示器（例如，有機發光二極體——OLED、以及微LED顯示器））的需求造成持續地需要對併入這些裝置中的技術的改善。例如，當前的LED顯示器能夠包括個別封裝的LED晶片的陣列。為了能夠緊密堆疊產生高解析度之顯示器所需的微LED，需要在單一基板（例如玻璃基板）上放置多個LED。
LED的發射可以是朗伯型（Lambertian）的，並且特別對於底部發射的設置方式而言，從單一LED發射的大量的光能夠捕捉於基板中，這是由於光以相對於表面法線呈大角度截切（intercept）基板表面的全內反射（TIR）所致。此現象能夠藉由使基板表面粗糙化而至少部分地克服。已有報導指出，透過這樣的表面修飾，光萃取的強化是在約50%至80%的量級。
然而，沒有表面粗糙化達到100%的萃取效率，並且一些光會仍捕捉於基板中。若此捕捉的光透過非平面界面或透過基板表面上的其他裝置（例如電痕跡（electric trace）等）散射，則從一個電致發光元件生成的光會於例如另一電致發光元件的位置處逃逸出基板，並且由光學串擾（optical crosstalk）造成影像模糊、亮度不均勻、或對比度降低的一或多者。
本案揭示內容的實施例描述一種光學組件，該光學組件設置成引導來自視光源（apparent source of light）的光，使得對於觀察者而言，該光似乎是來自基板上的適當位置。例如，顯示裝置能夠包括複數個電致發光元件。該等電致發光元件以形成至觀察者的影像的順序和圖案打開和關閉。對於彩色影像而言，各個像素設置成在適當的時間及位置產生特定波長的光（色彩）。由於生成光的光源一般是朗伯發射器，所以光能夠從電致發光元件在寬廣的角度範圍擴散。某些光能夠透過各種機制出現，而來自顯示面板（例如，光學組件）上與光的色彩不一致的位置。也就是，雖根據所顯示的影像可將來自該特定位置的光設計為綠色，但來自該位置的光可呈現藍色，因為來自相鄰的藍色電致發光元件的光洩漏到綠色位置。在其他光學組件中，單色電致發光元件可發射通過色彩轉換層（例如，濾光片，其提供色彩資訊）的光。在這樣的情況下，來自下方的電致發光元件的光可照射不同色彩的多個色彩轉換層。也就是，由電致發光元件發出的光雖然希望照射特定色彩的轉換層，但反而卻照射了許多色彩轉換層，從而產生另外的色彩。這些現象的結果會造成模糊、亮度不均勻、或對比度降低。為了隔離個別像素或甚至個別的電致發光元件（例如，子像素），能在基板中配置損傷軌跡（damage track），以將光以離開基板向前的方向散射，同時將要從基板發射的光限制在像素位置，在該處光有效地產生。因此，能夠藉由改善從基板光萃取，而增加影像亮度，並且能夠使光學串擾最小化，因而增加影像品質。
因此，描述一種光學組件，該光學組件包括透明基板，該透明基板包括第一主表面以及與該第一主表面相對的第二主表面，該透明基板進一步包括損傷（damaged）層，該損傷層配置在包括該第一主表面的第一非損傷層與包括該第二主表面的第二非損傷層之間，該透明基板還進一步包括像素，該像素包括定位在該第一主表面上的複數個電致發光元件，該像素界定延伸通過該損傷層的像素體積（pixel volume）。複數個損傷軌跡配置於該損傷層內的像素體積周圍。
該第一複數個損傷軌跡能夠包括複數個實質平行的損傷軌跡列（row），該複數個實質平行的損傷軌跡列垂直於且交錯複數個實質平行的損傷軌跡行（column）。
在一些實施例中，該複數個電致發光元件的每一電致發光元件界定子像素體積，並且第二複數個損傷軌跡能夠配置成鄰近由該複數個電致發光元件所界定的每一子像素體積。
該第二複數個損傷軌跡能夠包括複數個實質平行的損傷軌跡列，該複數個實質平行的損傷軌跡列垂直於且交錯複數個實質平行的損傷軌跡行。
在一些實施例中，該複數個電致發光元件的一個電致發光元件能夠設置成發射一光波長，該光波長與該複數個電致發光元件的另一電致發光元件的光波長不同。
在一些實施例中，該複數個電致發光元件的每一電致發光元件能夠設置成發射一光波長，該光波長與該複數個電致發光元件的另一電致發光元件的光波長相同。
該光學組件可以進一步包括配置在該第二主表面上的複數個色彩轉換層，其中該複數個色彩轉換層的個別色彩轉換層能夠配置成與該複數個電致發光元件的對應的個別電致發光元件直接相對。
在一些實施例中，定位成鄰近像素體積或子像素體積的該複數個損傷軌跡的每一損傷軌跡能夠包括縱軸，該縱軸相對於該第一主表面或該第二主表面之一者的法線形成非零的角度。
在一些實施例中，該損傷層能夠包括堆疊在該第一非損傷層和該第二非損傷層之間的複數個損傷層。因此，在這樣的實施例中，每一損傷軌跡能夠包括垂直堆疊且排列在該複數個損傷層內的複數個損傷軌跡。
該透明基板能夠選自包括玻璃、熔融石英（fused silica）、藍寶石、聚合物、和玻璃陶瓷的基板的群組。
在各個實施例中，該複數個電致發光元件能夠包括微LED或有機發光二極體。
在其他實施例中，揭示一種光學組件，該光學組件包括透明基板，該透明基板包括第一主表面和與該第一主表面相對的第二主表面，該透明基板進一步包括損傷層，該損傷層配置在介於包括該第一主表面的第一非損傷層與包括該第二主表面的第二非損傷層之間，該透明基板還進一步包括由沉積在該第一主表面上的複數個電致發光元件界定的像素，該複數個電致發光元件的每一電致發光元件界定延伸通過該損傷層的子像素體積。複數個損傷軌跡能夠配置成鄰近每一子像素體積，例如在每一子像素體積周圍。
該光學組件可進一步包括定位於該第二主表面上的複數個色彩轉換層，該複數個色彩轉換層的每一色彩轉換層定位成與該複數個電致發光元件的對應的電致發光元件直接相對。
在一些實施例中，該複數個電致發光元件的每一電致發光元件能夠設置成發射一光波長，該光波長與該複數個電致發光元件的另一電致發光元件的光波長相同。
該複數個損傷軌跡能夠包括複數個實質平行的損傷軌跡列，該複數個實質平行的損傷軌跡列垂直於且交錯複數個實質平行的損傷軌跡行。
在一些實施例中，該複數個損傷軌跡的每一損傷軌跡能夠包括縱軸，該縱軸相對於該第一主表面或該第二主表面之一者的法線形成非零的角度。
在各個實施例中，該複數個電致發光元件能夠包括微LED或有機發光二極體。
在另外其他實施例中，描述一種光學組件，該光學組件包括：第一基板，包括第一主表面以及與該第一主表面相對的第二主表面，該第一基板包括由沉積在該第一基板之該第二主表面上的複數個電致發光元件界定的像素。透明的第二基板排列成與該第一基板相對並且實質平行於該第一基板，該透明的第二基板包括與該第二主表面相對的第三主表面以及與該第三主表面相對的第四主表面，該透明的第二基板進一步包括損傷層，該損傷層配置在介於包括該第三主表面的第一非損傷層和包括該第四主表面的第二非損傷層之間，該第三主表面包括定位在該第三主表面上的複數個色彩轉換層，該複數個色彩轉換層的每一色彩轉換層界定延伸穿過該損傷層的色彩轉換體積。複數個損傷軌跡能夠配置成鄰近由該複數個色彩轉換層界定的該等色彩轉換體積之一或多者。
在一些實施例中，該複數個損傷軌跡能夠包括複數個實質平行的損傷軌跡列，該複數個實質平行的損傷軌跡列垂直於且交錯複數個實質平行的損傷軌跡行。
在各種實施例中，該透明的第二基板能夠選自包括玻璃、熔融石英、藍寶石、聚合物、和玻璃陶瓷的基板的群組。
在一些實施例中，黑矩陣材料能夠配置在多個色彩轉換層之間的該第三主表面上。
在一些實施例中，該複數個損傷軌跡的每一損傷軌跡能夠包括縱軸，該縱軸相對於該第一主表面或該第二主表面之一者的法線形成非零的角度。
在各個實施例中，該複數個電致發光元件的每一電致發光元件能夠設置成發射一光波長，該光波長與該複數個電致發光元件的另一電致發光元件的光波長相同。
在各種實施例中，該透明的第二基板能夠選自包括玻璃、熔融石英、藍寶石、聚合物、和玻璃陶瓷的基板的群組。
在一些實施例中，該損傷層能夠包括堆疊在該第一非損傷層和該第二非損傷層之間的複數個損傷層。例如，該複數個損傷軌跡的每一損傷軌跡能夠包括超過一個損傷軌跡，該等超過一個損傷軌跡垂直堆疊在該複數個損傷層內。
在各個實施例中，該複數個電致發光元件的每一電致發光元件能夠包括微LED或有機發光二極體。
額外的特徵及優點會在下文的詳細描述中提出，並且對於發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，由該描述在一定程度上可明瞭該額外的特徵及優點，或者透過實行文所述的實施例（包括下文的詳細描述、申請專利範圍、及附圖）可以認識到該額外的特徵和優點。
上文的大體的描述和下文的詳細描述僅是示例性的，並且旨在提供概述或框架以瞭解申請專利範圍的本質和特徵。納入附圖以提供進一步的理解，並且該等附圖併入本說明書中且構成本說明書的一部分。附圖說明一或多個實施例，並且連同描述一起解釋各種實施例的原理和操作。
現在將詳細參考本實施例，該等實施例之實例在附圖中說明。只要可能，則在所有附圖中將使用相同的元件符號以指定相同或類似的部件。
如本文所用，術語「約」是指數量、尺寸、配方、參數、以及其他量值和特性並非並且不需要是精確的，而是視期望可為近似及/或更大或更小的，以反映公差、轉換因子、四捨五入、測量誤差、及類似因素、以及發明所屬技術領域中具有通常知識者已知的其他因素。
在此能夠將範圍表達成從「約」一個特定值及/或至「約」另一特定值。當表達這樣的範圍時，另一實施例包括從該一個特定值到該另一特定值。類似地，當透過使用先行詞「約」將數值表達成近似值時，會理解該特定值形成另一實施例。會進一步理解的是，每一範圍之端點相無論是與另一端點相關或是獨立於另一端點，都是重要的。
本文所使用的方向性術語——例如，上、下、右、左、前、後、頂部、底部——僅是參考所繪製的圖式所製作，並不希望該等術語暗示絕對的走向。
除非另有明確陳述，否則絕不希望將本文提出的任何方法被解釋為要求其步驟是以特定順序執行，也不要求是以任何設備、特定走向執行。因此，在方法請求項並未實際記載其步驟所要依循的順序的情況下，或者任何設備請求項並未針對個別部件實際記載順序或走向的情況下，或者在申請專利範圍或說明書中沒有另外特別陳述步驟限制於特定順序，或者未記載針對設備之部件的特定順序或走向，絕不希望在任何方面推斷順序或走向。這適用於任何可能的非表達的解釋基礎，包括：有關步驟安排、操作流程、部件順序、或部件方向的邏輯事宜；源自語法構造或標點的字面意義；以及，說明書中描述的實施例的數量或類型。
如本文所用，單數形式的「一」及「該」包括複數參考對象，除非上下文另有明確規定。因此，例如，除非上下文另有明確規定，否則對「一」部件的參考對象包括具有兩個或更多個這樣的部件的態樣。
詞語「示例性」、「實例」或其各種形式在本文中用以意味作為實例、例子、或說明。本文中描述為「示例性」或「實例」的任何態樣或設計都不應解釋成比其他態樣或設計更佳或更有利。再者，僅為了明確及理解之目的而提供實例，該等實例無意以任何方式限制或拘束所揭示的標的或本案揭示內容的相關部​​分。能夠理解，可能已經提出了無數的不同範疇的額外或替代實例，但是為了簡明起見已將其省略。
如本文所使用，除非另外指出，否則術語「包含」和「包括」及其變化形式應解釋為同義、開放式、且可互換的。後面跟隨著連接詞包含或包括的一列要素是非排他的列表，使得除了該列表中特定記載的那些要素之外，還可存在其他要素。
如本文所使用的術語「實質上」、「實質」、及其變化形式旨在註記所描述的特徵等於或近似等於一值或描述。例如，「實質上平坦的」表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，「實質上」旨在表示兩個值相等或近似相等。在一些實施例中，「實質上」可表示彼此相差約10%以內的數值，例如彼此相差約5%以內、或彼此相差約2%以內。
如本文所用，微LED（micro-LED）是指發光面積尺寸在小於約100微米（μm）×約100μm（10,000μm2 ）的量級的發光二極體，該面積諸如小於約50μm×約50μm（2,500μm2 ），例如，小於約10μm×約10μm（100μm2 ）。
圖1A至圖1B是用於在透明基板12中製作次表面（subsurface）缺陷的示例性設備10的示意圖。如本文所述，基板12可以是玻璃、熔融石英、藍寶石、聚合物或任何其他合適的材料。圖1A至圖1B顯示配置在平台14上的基板12。簡言之，能夠運用成像組件16生成焦線，以在控制器18的方向上以脈衝線聚焦雷射束在基板12內提供雷射誘導的散射特徵。當雷射束傳播通過基板12時，基板12相對於脈衝線聚焦雷射束的單光子吸收實質上是透明的。成像組件16能夠包括提供脈衝雷射束的雷射光源20、以及將脈衝雷射束從雷射光源20引導到基板12且在基板內形成線聚焦的光學系統22。在一些實施例中，平台14可用作平移機構，該平移機構用於將基板12相對於由光學系統22形成的焦線定位，但是，如下文所述，其他替代實施例也是可行的。
雖然傳統的高斯光束能夠用於在透明材料內產生修飾區域，但是該材料內的交互作用區域的長度是由光束的​​繞射所主宰並且可能很短。當高斯光束聚焦到光斑尺寸且該光斑尺寸夠小以生成足以產生交互作用之反應的光強度時，它們能夠具有在數十微米的量級上的雷氏（Rayleigh）（焦深）範圍。然而，對於貝塞爾（Bessel）光束而言，維持小光斑尺寸的交互作用之長度可能相當長，很容易是在毫米之量級的距離上。因此，比起標準高斯光束，類貝塞爾光束或線聚焦能夠以單一通程（single pass）在基板中於更長的距離上修飾基板材料。利用類貝塞爾光束的處理速度可能比典型的高斯光束的處理速度快多個數量級。
設置成散射在基板中傳播的光的基板之修飾區域能夠併有微裂紋、已經熔融且再固化的基板材料、已經歷經相變的基板材料、已經歷經組成改變的基板材料、已經改變非晶結構或結晶結構的基板材料、已經歷經折射率改變的基板材料、或上述各項之組合。在一些實施例中，這樣的修飾區域能夠包括管狀區域（當在與徑向微裂紋圍繞的基板平行或同面觀看）。如下文所用，基板中的修飾區域（例如，散射特徵）廣泛地是指損傷軌跡。能夠將損傷軌跡描述為具有直徑Λ（例如，見圖4），其中直徑Λ描述當由上而下（例如，與最大的尺寸垂直）觀看基板時由雷射所修飾的基板之大致圓形的區域。損傷軌跡的直徑Λ能夠是從約0.5微米至約150微米、從約10微米到約120微米、從約10微米到約100微米、或者約20μm至約80μm。在其中損傷軌跡包括由徑向微裂紋圍繞的管狀區域的情況下，該管狀區域的直徑Λ可從約0.5μm至約20μm，或約3μm到約10μm，且損傷軌跡（管狀區域和微裂紋）的直徑能夠為從約10μm至約120μm。在一些實施例中，損傷軌跡的直徑能夠是約10、20、30、40、50、60、70、80、90或100μm。
能夠透過已知為「絲狀化（filamentation）」的程序形成長且細的損傷軌跡。在此方法中，將具充分強度的非常短的雷射脈衝引導至材料中，而產生光學克爾效應（Kerr effect），其中，基板材料的折射率是藉由雷射脈衝的高電場強度局部地改變。這使得光束自我聚焦，並且能夠產生在很長且細通道中傳播通過幾毫米基板材料的光束。此程序要求雷射脈衝中的功率超過閾值P臨界 （對於玻璃而言，一般為5MW）。因此，對於絲狀化而言，需要產生非常短的脈衝（例如飛秒脈衝）的高能量雷射。
使用線聚焦光學元件以及類貝塞爾光束與短脈衝雷射可為在基板中製造缺陷線的較佳方法。但是，也能夠使用上述其他方法，以生成長且細的缺陷線（例如在玻璃內），縱然在增加系統成本或降低可靠性（因非常短的脈衝和高能量雷射）或總體處理時間（具高斯光束和許多聚焦的通過）上有所權衡。此外，一系列短長度且緊密間隔的特徵能夠近似於線缺陷，並且能夠藉由沿著光束路徑的光學焦點的一系列平移而達成。
詳言之，能夠將控制器18設置成實質上由電腦輔助製造程式24控制的高度自動化的設備。在各種實施例中，電腦輔助製造程式24能夠使用可執行的檔案，該檔案引導平台14和成像組件16之間的相對運動。圖1A說明成像組件16和基板12之間在x-y平面內的相對運動，分別由雙箭號26和28表示。圖1B是說明成像組件16與基板12之間在z方向（視情況在角度方向（θ））上的相對運動的側視圖，該z方向垂直於x-y平面，並且該相對運動由雙箭號30表示。
在一些實施例中，設備10能夠特徵在於靜態的成像組件16。在此情況下，能夠將平台14設置成在成像組件16下方移動。考量使用併有平台14的運動及成像組件16的運動的複合式設備10。平台14可包括例如可程式化數值控制（CNC）設備。在一些實施例中，能夠將平台14設置成在一個軸的方向上移動，然而成像組件16能夠在其餘的軸上移動。本案揭示內容也考量使用靜態平台14和成像組件16，該成像組件16設置成由電腦輔助製造程式24的規定在基板12上的三維空間中移動。在圖3顯示且在相關內文中描述電腦輔助製造程式24的實施例。該電腦輔助製造程式24也能夠設置成控制成像組件16的雷射與其他光學參數。
能夠將控制器18設置成操作成像組件16，以在基板12內三個維度上於精確位置處形成雷射束焦線。成像組件16能夠包括與光學系統22結合操作的雷射光源20。例如，在各種實施例中，雷射光源20能夠是脈衝雷射。詳言之，控制器18能夠設置成控制光學系統22及雷射光源20，所以具預定雷射特性的雷射束穿過光束路徑，而在基板12中生成伸長的（elongated）雷射誘導損傷區域。例如，在控制器18的控制下，成像組件16能夠生成單一雷射脈衝或脈衝串（burst of pulses），以產生脈衝線聚焦雷射束以與基板12交互作用。雷射束產生焦線，該焦線在基板內生成誘導吸收，而產生沿著雷射束焦線的材料修飾（material modification）。這種材料修飾在本文中稱為雷射誘發的損傷軌跡，或簡稱為損傷軌跡。控制器18可透過使用可程式化數值控制（CNC）設備實施。
如上文簡要所述，能夠選擇雷射光源20的波長，使得基板12在選定的波長處實質透明（例如，材料深度≥γ>>1/公分（1/cm）處吸收率小於每毫米（mm）約15%），其中γ是Lambert-Beer吸收係數）。雷射光源20的脈衝持續時間能夠經選擇而使得在交互作用時間內不會發生離開交互作用區域的明顯熱傳輸（例如，熱擴散）（例如：τ>>d2 /α，其中d是雷射束的聚焦直徑，τ是雷射脈衝持續時間，α是基板材料的熱擴散常數）。能夠選擇雷射光源20的脈衝能量，使得在交互作用區域中（例如沿著焦線）的雷射束的強度產生誘導吸收，該誘導吸收導致形成對應於焦線位置的損傷軌跡。
由雷射光源20產生的雷射束的偏振狀態可影響雷射束與基板在基板表面處的交互作用（例如，反射率）以及基板內的交互作用的類型（例如，誘導的吸收）。誘導吸收可透過下述方式發生：誘導、自由電荷的載子（一般是電子），在熱激發之後；或者多光子吸收和內部光離子化；或是直接場離子化（其中光的場強度直接破壞電子鍵結）。對於某些基板材料（例如雙折射材料）而言，雷射光的進一步吸收及/或透射可取決於光的偏振。因此，透過適合光學裝置（例如相位板）的偏振應由使用者選擇，以有利於修飾各別基板材料。因此，如果基板材料不是在光學上各向同性（isotropic），而是例如雙折射性，則在基板中雷射光的傳播也會受到偏振影響。因此，可選擇雷射束的偏振和偏振向量的走向，使得形成一條焦線而非兩條焦線（例如，普通和非常（extraordinary）射線）。在光學上各向同性的基板材料的情況中，這沒有任何作用。
再者，應當根據脈衝持續時間、脈衝能量、和焦線直徑選擇雷射束的光強度，使得較佳為沒有基板材料的明顯燒蝕或明顯熔融，而是在基板之微結構中有損傷軌跡形成。對於典型的基板材料（諸如玻璃或透明晶體）而言，此需求能夠最容易以次奈秒範圍內的脈衝雷射滿足，例如脈衝持續時間介於約0.1皮秒（ps）至100ps之間，較佳為小於15ps。
在一些實施例中，雷射束焦線的平均直徑δ能夠在約0.3微米（μm）至約5.0μm的範圍內，例如在約1.0μm至約3.0μm的範圍內、0.4μm至約4.0μm，或約2.0μm，及/或雷射光源20的脈衝持續時間τ經選擇而使得在與基板12之材料交互作用的時間內，可忽略該材料中的熱擴散。較佳為無熱擴散發生。因此，能夠根據τ>>δ2 /α而設定基板材料的τ、δ、和熱擴散常數α，及/或能夠將τ選擇為小於約10奈秒（ns），例如小於約100 ps，及/或雷射光源20的脈衝重複率介於約10kHz至約1000kHz之間（例如，約100kHz），及/或雷射光源20是以單脈衝工作雷射或脈衝串雷射操作，每脈衝串的能量介於約40微焦耳（μJ）至約1000μJ之間，及/或直接在雷射光源20之光束的輸出側測量的平均雷射功率是在約10瓦至約100瓦的範圍內（例如，在約30瓦至約50瓦的範圍內）。
在某些實施例中，能夠選擇雷射光源20的波長λ，使得基板12之材料對於所選波長而言透明或實質上透明，後者意味著每毫米的雷射束穿透深度下，在基板12之材料中沿光束方向發生的雷射束強度的任何降低為約15%或更少。對於在可見波長範圍內透明的玻璃或結晶基板12而言，雷射光源20能夠是例如波長λ為1064nm的Nd:YAG雷射或波長為1030 nm的Yb:YAG雷射。對於在紅外波長範圍內透明的半導體基板12而言，雷射光源20能夠是例如波長λ在約1.5μm至約1.8μm的範圍內的Er:YAG雷射。
參考美國公開的專利申請案US 2014/0199519號或國際公開的申請案WO2014/079570號，上述文件提供了示例性成像組件16和雷射光源20的更詳細的解釋。
圖2是圖1A與圖1B中所示的光學系統22的示例性實施例的示意圖，且該光學系統22用於形成示例性基板12中的焦線。基板12顯示為包括雷射束入射在上面的第一主表面32和相對的第二主表面34。在各種實施例中，光學系統22能夠包括光學元件36，該光學元件36定位在雷射束38之路徑中。光學元件36能夠包括非球形的自由表面，並且能夠實施為具有5°錐角的軸錐（axicon），該軸錐定位成平行雷射束38之方向40且在上面居中。在這種情況中，軸錐之錐尖端指向與雷射束38之方向40相反的方向。平凸準直透鏡42距光學元件36的距離以z1a 表示，聚焦透鏡44距準直透鏡42的距離以z1b 表示，並且由聚焦透鏡44產生的焦線2b 的距離以z2表示（在每一情況中在光束方向所見）。光學元件36造成的雷射束38的環形變形是以元件符號SR表示。具有環直徑dr的由光學元件36形成並且以發散方式入射在準直透鏡42上的環形輻射SR具有環直徑dr，該還直徑dr沿著距離z1b 維持至少近似恆定，並且設定為在聚焦透鏡44之位置處期望的環寬度br。結果為，產生短焦線2b ，使得在準直透鏡42的位置處的約4.0mm的環寬度br由聚焦透鏡44之位置處的該聚焦透鏡44的聚焦性質減少至約0.5mm。
約0.5mm或更小的焦線長度2b能夠以下述參數達成：約2.0mm的典型雷射束直徑，f=25mm焦距的聚焦透鏡44，以及f’= 150mm焦距的準直透鏡42。此外，在此實例中，z1a 實質上等於z1b （140毫米），且z2實質上等於約15毫米。
如本文所實施且在圖3中所描繪，揭示了說明用於製作具有整體缺陷線的基板12的方法100的流程圖。在步驟102中，選擇基板12。基板12可為玻璃、熔融石英、藍寶石、聚合物、或任何合適的透明基板。合適的玻璃材料能夠包括各種玻璃基板，諸如石英、硼矽酸鹽、鋁矽酸鹽、鋁硼矽酸鹽、藍寶石或鈉鈣玻璃、含鈉玻璃、硬化玻璃或未硬化玻璃。
在步驟104中，根據所選擇的材料而選擇成像組件16之參數。如上文所述，這些規格的其中一些規格（包括範圍，若可適用）能夠包括針對不同基板材料（例如玻璃組成）的雷射波長、脈衝寬度、光斑尺寸、脈衝能量、掃描速度和聚焦深度。如上文所述，用於產生缺陷結構的「線聚焦光學裝置」（例如，高斯-貝塞爾或類貝塞爾的光束）是有利的，因為它們能夠在單次雷射的通程（pass）中形成伸長的損傷軌跡，這與使用傳統的雷射束而需要的多次通程相反。再者，由於短脈衝（>100ps）雷射與貝塞爾光束的組合形成焦線，不會產生明顯的基板材料之燒蝕或熔融，所以可在此運用該組合，使得在基板12的微結構中形成損傷軌跡。
在步驟106，將要在基板12中形成的區域圖案地圖提供給控制器18。如本文所揭示，該區域圖案地圖可指定顯示裝置的視角以及像素位置的尺寸與位置。在步驟108，也可以將焦距和基板內的焦距之位置提供給控制器18。決定x-y區域圖案地圖、焦線長度、及本文所述的其他雷射參數而指定基板12內損傷軌跡的形成與定位。在步驟110，選擇損傷軌跡的角度θ（例如，其縱軸）。若損傷軌跡被設計成垂直於基板12的第一主表面32（10-1），例如，雷射束所入射在上面的主表面，則在步驟110所選的成像組件16相對於基板12的角度θ應當為零。
於步驟112至114中，成像組件16根據步驟102至110中指定的預定計劃在基板12內以雷射誘導損傷軌跡。如圖5所示，該預定計劃可能需要多層軌道，在此情況中，決定菱形方塊116會將處理流程再導至步驟106。在這樣的情況中，通常較佳為先形成最低的層（離入射主表面最遠的層），然後前進到該表面上方的層，以使得期望層上方的預先存在的損傷軌跡不會阻擋高數值孔徑光束的射線形成線聚焦。一旦在基板12中形成了最後的損傷層，則可終止該程序（步驟118）。或者，能夠在後續步驟使用熱或化學方法強化所製造的基板。
圖4是示例性基板12的截面圖，該基板12包括第一主表面32和第二主表面34，以及透過上述方法100產生的複數個損傷軌跡50，該等損傷軌跡50配置在第一主表面與第二主表面之間。整體的損傷軌跡50能夠以下述方式實施：週期性地間隔且配置在至少一個垂直層中的多個平行的橫向之列的損傷軌跡50，該垂直層即在基板12的厚度方向上延伸的層。損傷軌跡50於基板中在厚度TL 上延伸，且配置在基板12內部的損傷層內，位於厚度TGT 的未損傷材料之頂層46與厚度TGB 的未損傷的基板材料之底層48之間。因此，基板厚度為TG =TGT +TL +TGB 。損傷軌跡的長度TL 實質上對應成像組件16生成的焦線長度。選擇頂層46和底層48（在該處玻璃並未被損傷軌跡所修飾）的厚度，以防止可能從損傷軌跡延伸的裂紋傳播至玻璃之主表面，並且提供基板12足夠的結構完整性以抵抗剪切力。較佳為，確保損傷軌跡50不一直延伸到玻璃表面。當裂紋到達玻璃表面時，該裂紋產生水或濕氣侵入的路徑，這會促進裂紋快速生長且引發部件失效。實務上，已經發現保持厚度TGT 和TGB >50μm、較佳為>100μm足以防止部件失效。對於例如>1 mm的薄玻璃而言，確保與基板主表面的此間隔距離，會需要精確控制系統聚焦和雷射線聚焦內的能量密度分佈。然而，在較厚的玻璃（例如> 3mm，這是通常的顯示器玻璃厚度）的情況中，可運用較大的間隔距離（例如250μm或更大），而不會顯著犧牲光學效能。在一些實施例中，如圖5中所描繪，損傷軌跡50能夠包括多個彼此垂直堆疊的損傷軌跡。例如，圖5說明在損傷軌跡的每一垂直陣列中於距離TL 內配置的三個損傷軌跡。
損傷軌跡50列能夠以列間距D隔開。另外，如前文所述，個別的損傷軌跡50能夠具有直徑Λ。如下文更詳細描述，能夠在基板中產生損傷軌跡之行與列，使得損傷軌跡圍繞構成電致發光顯示面板的電致發光影像元件（像素）。這樣的電致發光顯示面板能夠包括（但不限於）微LED顯示面板或有機發光LED顯示面板。能夠被雷射處理的基板12之區域能夠經選擇以包括基板12的全部或一部分。在一個實施例中，舉例而言，損傷軌跡能夠特徵在於約50μm至約2000μm的列（行）間距D、約3.0μm至約50μm的個別損傷軌跡之間的間距、及約0.2mm至約10mm的損傷軌跡深度TL 。如前所述，直徑Λ和損傷軌跡厚度TL 至少由成像組件16的光斑直徑和線聚焦參數決定。當然，不應將本案揭示內容解釋成限制在上述陳述的值。這些值和範圍僅僅是示例性的。
圖6描繪了示例性光學組件200的剖面側視圖，該光學組件200包括：透明基板202，包括第一主表面204和與第一主表面204相對的第二主表面206；以及電致發光元件208（例如，微LED、有機發光二極體、或類似物），該電致發光元件208沉積在該第一主表面204上。第一主表面204可平行或實質平行第二主表面206。基板202進一步包括在第一主表面204和第二主表面206之間界定的厚度。如在本文所用，在「上」沉積或定位是指耦接基板202，但不必然與基板202直接緊密接觸。基板202可包括用於製造光學組件的任何合適的材料，但是在示例性實施例中，可包括玻璃材料，例如，硼矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、鹼硼矽酸鹽玻璃、或類似物。在其他實施例中，基板12可以包括熔融二氧化矽、藍寶石、聚合物或任何其他合適的材料。光學組件200可進一步包括一或多個電極及/或半導體層210，諸如透明電極（例如，諸如銦錫氧化物之類的透明導電氧化物、導電聚合物、奈米碳管、石墨烯、奈米線網、超薄金屬膜、及諸如此類），該等透明電極配置在電致發光元件208上及/或介於基板202和電致發光元件208之間。例如，雖然圖6說明定位在電致發光元件208頂部上方的兩個電極210，但在一些實施例中，電致發光元件208可包括與電致發光元件的「上」表面接觸的電極，以及與電致發光元件的相對的「下」表面接觸的另一電極。可將電極定位成在電致發光元件的操作所必需的任何位置或定位處與電致發光元件208接觸。
一些實施例中，一個或多個附加層可配置在基板202上，例如配置於第一主表面204上方的平坦化層或封裝層212。圖6說明設置用於底部發射的電致發光元件208，其中，光從電致發光元件208受引導通過第一主表面204、傳播通過基板202、並且從第二主表面206發射。一些射線，例如光線220，傳播通過基板202並在第二表面206處折射，例如基板-空氣之界面。對於某些光線而言，如光線222，該光線垂直地入射於第二主表面206且幾乎沒有折射或沒有折射。但是，其他光線（如光線224）相對於表面法線226以足夠大的角度θ入射到基板-空氣界面（例如，第二主表面206），從而使光線被全內反射，藉此將光捕捉於基板內，直到光線以一方式作用為止，該方式例如為入射角θ充分地減少使得光能夠透過第二表面206逃逸。全內反射（TIR）發生的角度已知為臨界角θc ，且該角度取決於基板202的折射率和第二主表面206的另一側上的介質（例如空氣）的折射率。
在各個實施例中，光學組件200可包括例如顯示裝置，其中基板202包括配置在該基板上的複數個電致發光元件208，其中基板202和配置在該基板上的部件構成顯示面板。因此，在一些實施例中，諸如在圖7中所示，電致發光元件208能夠排列成顯示面板的影像元件（像素）232，其中具有不同發射波長（例如，色彩）的個別子像素可包括給定的像素232，每一子像素包括單獨的電致發光元件208。例如，在一些實施例中，每個像素232可以包括三個子像素，該三個子像素中的每一電致發光元件208被選擇為發射不同色彩的光。即，在此實例中，每一子像素包括電致發光元件208，並且因此每個像素包括三個電致發光元件208。在各個實施例中，例如，能夠選擇包括像素232的三個電致發光元件中的每一電致發光元件208發出包括RGB加成色彩模型的三種色彩之一，即藍色、綠色、或紅色。然而，在進一步的實施例中，像素232可包括超過三種的色彩，並且所選擇的色彩能夠是必要的或期望的其他色彩。能夠將像素232排列成像素的電可定址（electrically-addressable）列和行。例如，在圖7所示的實施例中，光學組件200包括彼此垂直排列的4行像素（例如，像素行C1至C4），和6列像素232（例如，像素列R1至R6），所得的6×4=24像素之每一像素包括三個子像素。商業上可得的顯示面板可包括數百萬個像素，並且圖7中所示的說明性質的光學組件200是為了解釋而非限制。
如前所述，相對於法線226以高入射角與基板-空氣界面相交的光能夠留在基板中。如果該捕捉的光在基板-空氣界面處或藉由其他電致發光元件、電軌跡等被散射，則散射的光能夠在另一像素232的位置逃逸出基板並且產生影像模糊（例如，串擾）、不均勻的亮度、及/或降低的對比度，或其他光學效應。串擾能夠藉助於圖8可視化，圖8說明從光學組件200的像素232發射的光線。如圖所示，從給定像素（例如，在像素坐標C1, R1處）發出的以相對於法線226的較大角度截切第二主表面206之界面的光線（諸如在基板-空氣界面處經歷TIR的光線224）能夠在基板內橫向傳播，但可截切定位在遠離原始像素的散射位置，使得散射光在相鄰像素之位置（例如，在像素座標C2, R1）處、或是定位在更為遠離原始像素的像素之位置處通過第二主要表面206離開基板。在此情況，觀看者可能會看到例如一個像素之子像素發出的藍光來自相鄰像素的紅色子像素的一般位置，或者藍光和紅光的混合。因此，應採取步驟以將在基板中傳播的內部反射光的散射侷限在光所源自的像素的位置。
參照圖9，在各種實施例中，如前文所述損傷軌跡50可以區域圖案形成於基板202中，使得損傷軌跡50形成為鄰近（例如圍繞）光學組件200的個別像素體積240。如本文所使用，「像素體積（pixel volume）」是指延伸通過基板的像素232之足跡（footprint）的體積，並且像素足跡是指基板上的像素周邊輪廓，例如，在基板12的第一表面204上的像素的發光區域的輪廓。像素體積是由該足跡以基板厚度方向（例如，垂直於第一主表面及/或第二主表面）穿過基板的投影所產生的基板體積。再次參考圖7，在各種實施例中，損傷軌跡線能夠以網格圖案排列，該網格圖案包括損傷軌跡之列234及損傷軌跡之行236，該等損傷軌跡在個別像素232附近及/或之間延伸。損傷軌跡50的列234和行236在圖7中以虛線顯示。例如，在一些實施例中，損傷軌跡50的列234和行236能夠彼此垂直排列，模仿像素232的排列。這樣的損傷軌跡線能夠包括每個損傷軌跡列234或行236的單一損傷軌跡線，或者損傷軌跡能夠包括以幾何圖案排列的多重損傷軌跡線（例如圖10）或沿著一線段隨機分佈的損傷軌跡（圖11）。
在一些實施例中，如圖12所示，可藉由先前描述的方法在基板202中形成損傷軌跡50，但是該損傷軌跡50以區域圖案形成，使得損傷軌跡形成鄰近顯示面板的個別子像素體積。例如，在一些實施例中，損傷軌跡50可以區域圖案形成在基板202中，使得損傷軌跡形成在顯示面板的個別子像素體積周圍。子像素體積類似像素體積，差異處在於術語「子像素體積」是指子像素（例如，個別的電致發光元件）而非像素的投影體積。圖12是基板12的平面圖，說明下述元件的放置：個別子像素（例如，電致發光元件208）、以及損傷軌跡，該等損傷軌跡是以交叉（例如，相交）的列234和行236的損傷軌跡排列，使得損傷軌跡之列及/或行是相鄰的個別子像素（例如，電致發光元件208）。在各個實施例中，個別子像素可由損傷軌跡之列與行所圍繞。
在另外的其他實施例中，如圖13所示，損傷軌跡50可以區域圖案形成在基板202中，使得損傷軌跡是以與個別像素體積和個別子像素體積兩者相鄰的列234及/或行236形成。例如，損傷軌跡50可以區域圖案形成在基板202中，使得損傷軌跡是以圍繞個別像素體積和個別子像素體積兩者的列234及/或行236形成。
雖然在一些實施例中能夠將損傷軌跡50排列成使得損傷軌跡的縱軸垂直基板202的第一主表面204或基板202的第二主表面206，但在一些實施例中，損傷軌跡50能夠排列成使得損傷軌跡的縱軸238形成垂直於第一主表面204或第二主表面206的角度φ。圖14是光學組件200的一部分的剖面邊緣視圖，說明定位成鄰近像素體積240並且以角度φ相對於第一主表面204和/或第二主表面206延伸的損傷軌跡。其他實施例中，成角度延伸的損傷軌跡能夠定位成鄰近個別子像素體積。例如，成角度延伸的損傷軌跡能夠定位成圍繞（諸如環繞）個別子像素體積。如圖所示，由像素232發射的光線220（例如，從包括該像素之子像素的電致發光元件208發射的光線）能夠在截切損傷軌跡50時被散射，藉此將該光線以及因該截切而散射的光限制到面向第二主表面206的觀察者所會看到的像素位置。
在一些實施例中，諸如圖15中所示，光學組件200能夠包括定位在基板12之第一主表面204上的複數個電致發光元件208，其中每一電致發光元件208發射與複數個電致發光元件中的其他電致發光元件208相同的波長（例如，色彩）的光。例如，複數個電致發光元件208可發出藍光。在此情況下，色彩轉換層242可定位在第二主表面206上，使得從複數個電致發光元件208發射的光被色彩轉換層242轉換為不同色彩的光，例如白光。例如，色彩轉換層242可包括複數個離散的（例如，分開的）層，其中每一離散的色彩轉換層242定位成與對應的電致發光元件208相對。色彩轉換層242能夠分解成藍色色彩轉換層、綠色色彩轉換層、及紅色色彩轉換層。因此，在包括發藍光的電致發光元件、發綠光的電致發光元件、及發紅光的電致發光元件的前述實施例的複本中，能夠將藍色，綠色和紅色的色彩轉換層242結合到像素232中，每一像素232包括複數個電致發光元件208和複數個對應的色彩轉換層242。因此，一種色彩的色彩轉換層242（與電致發光元件208配對）能夠代表一個子像素。例如，根據本實施例的像素232能夠包括定位於第一主表面204上的單色的三個電致發光元件208，以及位於第二主表面206上的不同色彩的三個色彩轉換層242：例如，藍色色彩轉換層、綠色色彩轉換層、和紅色色彩轉換層，每一色彩轉換層與對應的電致發光元件208配對。色彩轉換層242能夠包括例如磷光體（phosphor）材料（例如，摻鈰的YAG）或半導體材料（例如量子點）。
在圖15的實施例中，在不存在損傷軌跡50的情況下，從一個像素232中的一個電致發光元件208發出的光可能會與相鄰像素的色彩轉換層相交或甚至與相同像素內相鄰電致發光元件（例如，子像素）的色彩轉換層相交。當此情況發生時，從希望用於相應色彩轉換層的一個電致發光元件208發射的光反而可至少部分地照射相鄰的色彩轉換層，從而朝向觀看者發射與設備設計者所希望的不同的色彩的光。例如，考慮到圖15的行C1中的像素的電致發光元件208被活化且希望使光引導朝向綠色色彩轉換層242G。在沒有損傷軌跡50的情況下，來自電致發光元件的光可能也照射紅色色彩轉換層242R或藍色色彩轉換層242B。因此，個別子像素體積及/或像素體積之間的列234與行236中定位的損傷軌跡能夠緩和個別子像素及/或像素之間的串擾。
在另外的其他實施例中，例如，如圖16A所示的示例性光學組件300所說明，光學組件可包括第一基板302及透明的第二基板304。第一基板302包括第一主表面306和第二主表面308。複數個電致發光元件208能夠配置在第二主表面308上，該複數個電致發光元件208界定像素232。如在其他實施例中，像素232能夠以特定的圖案排列，例如列及/或行之陣列（圖16A中顯示單列的行C1至C4）。透明的第二基板304包括第三主表面310（見圖16B）和第四主表面312。透明的第二基板304與第一基板302間隔開，且定位成使得第三主表面310與第二主表面308相對並且面向該第二主表面308。第三主表面310可進一步包括上面定位的複數個色彩轉換層314。在複數個電致發光元件208和複數個色彩轉換層314之間可以存在間隙316。因為根據本實施例的複數個電致發光元件208是頂部發射式，所以第一基板302不需要是透明的，並且可定位在複數個電致發光元件208與第一基板302之間的電極層也不需是透明的。平坦化層（未示出）可定位在電致發光元件208上方。另外，可以在複數個電致發光元件208上方定位附加層，例如透明電極層（未示出）。
在一些實施例中，色彩轉換層314可以與第一基板302之第二主表面308上的電致發光元件208的區域圖案相對應的區域圖案（例如，陣列）分佈。即，若電致發光元件208在第一基板302之第二主表面308上以電致發光元件之列與行的矩形陣列排列，則色彩轉換層314也能夠以列與行的矩形陣列排列，其中個別色彩轉換層314定位成與對應的電致發光元件208直接相對。這種列與行的矩形陣列能夠應用於像素或個別電致發光元件（例如，子像素）之一或二者。類似先前的實施例，每一色彩轉換層314能夠界定延伸穿過透明第二基板302的厚度（例如，穿過損傷層320）的色彩轉換體積318。如本文中所用，色彩轉換體積是指延伸穿過透明的第二基板304的色彩轉換層之足跡的體積。即，色彩轉換層足跡是指投影到透明的第二基板304上的色彩轉換層的輪廓，例如，透明的第二基板304的第三主表面310上的色彩轉換層的輪廓。色彩轉換體積318是當在第二基板之厚度的方向上（例如，垂直於第二基板之第三主表面或第四主表面）穿過透明的第二基板304投影色彩轉換足跡時所代表的透明的第二基板304內的體積。黑色基質材料322（例如不透明聚合物材料）可沉積於第三主表面310上，以使第三主表面310處色彩轉換層之陣列中的每一色彩轉換層與其他色彩轉換層在光學上隔離。
如上文所述且如圖16A所示，行C1中的像素的電致發光元件208能夠被活化並且希望將光引導朝向例如藍色色彩轉換層314B。一些光線（類似光線324）可傳播通過透明的第二基板304並且在第四表面312處（例如基板-空氣界面）折射。在某些情況下，在圖16A的細節A處所易見，來自電致發光元件208的與藍色色彩轉換層314B直接相對的光可以一角度傳播通過透明的第二基板304，該角度使得從藍色色彩轉換層314B發射的藍光可在例如紅色色彩轉換層314R（諸如對應相鄰像素的紅色色彩轉換層）的通常位置離開第四主表面312。
因此，在各個實施例中且如圖16B與區域A’（其為圖16A中的細節A之區域的放大）所示，然而在替代實施例中，損傷軌跡50可於透明的第二基板304中以例如垂直的列及/或行的區域圖案形成，使得損傷軌跡50形成為鄰近透明的第二基板304的個別色彩轉換體積318，或多組的色彩轉換體積。例如，損傷軌跡50可以區域圖案形成在透明的第二基板304中，使得損傷軌跡50形成於透明的第二基板304的個別色彩轉換體積318（或多組色彩轉換體積）之間和周圍。因此，在圖16B所說明的實例中，從藍色色彩轉換層314B發射的藍光能夠截切損傷軌跡50，並且在朝向及穿過第四主表面312的方向上被損傷軌跡50散射。因此，來自藍色色彩轉換層314B的藍光能夠在藍色色彩轉換層314B之大致的位置離開第四主表面312，且對觀察者而言不會顯得是從綠色色彩轉換層314R的位置發射。如上文所述，能夠將損傷軌跡50排列成鄰近（例如圍繞）多組色彩轉換體積，例如，與包括三個電致發光元件208的對應像素直接相對的一組三個色彩轉換體積，然而，應注意該組色彩轉換體積可包括少於三個色彩轉換體積或多於三個色彩轉換體積。因此，參考圖16A，損傷軌跡50能夠排列成鄰近對應色彩轉換體積之任一者或多者的色彩轉換層，該色彩轉換體積對應像素C1-C4。例如，在一些實施例中，損傷軌跡50能夠排列成圍繞對應色彩轉換體積之任一者或多者的色彩轉換層，該色彩轉換體積對應像素C1-C4。在一些實施例中，在像素層級的色彩混合可能是有益的。因此，在一些實施例中，損傷軌跡50可排列成鄰近（例如圍繞）對應個別像素的多組色彩轉換體積，而不是個別色彩轉換體積。
如關於圖14及透明基板202所描述，配置在透明的第二基板304之損傷層320內的損傷軌跡50能夠分別相對於第三主表面310或第四主表面312之一或二個的法線傾斜一角度φ。
對於發明所屬技術領域中具有通常知識者而言，將顯而易見的是，在不脫離申請專利範圍之精神或範疇的情況下，可製作各種修改和變化。
10:設備 12:基板 14:平台 16:成像組件 18:控制器 20:雷射光源 22:光學系統 24:電腦輔助製造程式 26:箭號 28:箭號 30:箭號 32:第一主表面 34:第二主表面 36:光學元件 38:雷射束 40:方向 42:準直透鏡 44:聚焦透鏡 46:頂層 48:底層 50:損傷軌跡 100:方法 102~116:步驟 200:光學組件 202:透明基板 204:第一主表面 206:第二主表面 208:電致發光元件 210:電極及/或半導體層 220:光線 224:光線 226:法線 232:像素 234:列 236:行 240:像素體積 242:色彩轉換層 300:光學組件 302:第一基板 304:第二基板 306:第一主表面 308:第二主表面 310:第三主表面 312:第四主表面 314:色彩轉換層 316:間隙 318:色彩轉換體積 320:損傷層 322:黑色基質材料 324:光線 TGT:厚度 TG:厚度 TGB:厚度 TL:厚度 D:間距 Λ:直徑 C1~C4:像素行 R1~C6:像素列 SR:環形變形 dr:環直徑 z1a:距離 z1b:距離 z2:距離 d:距離 2b:焦線 φ:角度 θ:角度
圖1A和1B是根據示例性實施例的用於製作光學組件之部件的設備的示意圖；
圖2是圖1A和1B中所描繪的設備中所用的光學系統的示意圖；
圖3是流程圖，說明根據示例性實施例的用於製作光學組件之部件的方法；
圖4是根據示例性實施例的有整體損傷軌跡的基板的剖面邊緣視圖；
圖5是根據示例性實施例的有整體損傷軌跡的另一基板的剖視圖；
圖6是根據示例性實施例的包括電致發光元件的基板的剖視圖，說明潛在的光路（light path）；
圖7是根據本文所述的示例性實施例的示例性光學組件的平面圖，該光學組件包括基板，該基板具有複數個像素和像素體積，以及在像素體積附近延伸的複數個損傷軌跡；
圖8是光學組件的剖面邊緣視圖，該光學組件包括基板，該基板具有複數個像素和像素體積而無複數個在像素體積附近延伸的損傷軌跡，以及無損傷軌跡的潛在光路；
圖9是光學組件的剖面邊緣視圖，說明像素和像素體積以及損傷軌跡；
圖10是基板的一部分的平面圖，顯示該基板中的損傷軌跡的區域圖案；
圖11是另一基板的一部分的平面圖，顯示該基板中的損傷軌跡的區域圖案；
圖12是又一基板的一部分的平面圖，顯示基板中的損傷軌跡的區域圖案，該損傷軌跡在與基板上的子像素相關的子像素體積附近延伸；
圖13是根據本文所述的示例性實施例的示例性光學組件的平面圖，該光學組件包括基板，該基板具有複數個子像素、以及相關的像素體積和子像素體積，以及在子像素體積附近延伸的複數個損傷軌跡；
圖14是具有整體損傷軌跡的基板的剖面邊緣視圖，該等損傷軌跡相對於基板的主表面以一角度延伸；
圖15是光學組件的剖面邊緣視圖，該光學組件包括基板，該基板具有：配置在該基板之第一主表面上的複數個子像素，該等子像素界定複數個像素體積；以及配置在該基板的第二主表面上的複數個色彩轉換層；以及複數個損傷軌跡；
圖16A是包括第一基板和第二基板的光學組件的剖面邊緣視圖，該第一基板包括複數個電致發光元件，且該第二基板包括複數個色彩轉換層；以及
圖16B是圖16A的光學組件的一部分的特寫圖，其說明第二基板中的色彩轉換體積和損傷軌跡。
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32:第一主表面
34:第二主表面
46:頂層
48:底層
50:損傷軌跡
TGT:厚度
TG:厚度
TGB:厚度
TL:厚度
D:間距
Λ:直徑

Claims (12)

  1. 一種光學組件，包括： 一透明基板，包括一第一主表面以及與該第一主表面相對的一第二主表面，該透明基板進一步包括一損傷（damaged）層，該損傷層配置在包括該第一主表面的一第一非損傷層與包括該第二主表面的一第二非損傷層之間，該透明基板還進一步包括一像素（pixel），該像素包括定位在該第一主表面上的複數個電致發光（electroluminescent）元件，該像素界定延伸通過該損傷層的一像素體積（pixel volume）；及 複數個損傷軌跡（damage track），位於該損傷層內且配置成鄰近該像素體積。
  2. 如請求項1所述之光學組件，其中該複數個損傷軌跡包括複數個實質平行的損傷軌跡列（row），該複數個實質平行的損傷軌跡列垂直於且交錯複數個實質平行的損傷軌跡行（column）。
  3. 如請求項1所述之光學組件，其中該複數個電致發光元件的一個電致發光元件設置成發射一光波長，該光波長與該複數個電致發光元件的另一電致發光元件的光波長不同。
  4. 如請求項1所述之光學組件，其中該複數個電致發光元件的每一電致發光元件設置成發射一光波長，該光波長與該複數個電致發光元件的另一電致發光元件的光波長相同。
  5. 如請求項3所述之光學組件，進一步包括配置在該第二主表面上的複數個色彩轉換層，該複數個色彩轉換層的個別色彩轉換層配置成與該複數個電致發光元件的對應的個別電致發光元件直接相對（directly opposite）。
  6. 如請求項1所述之光學組件，其中該複數個損傷軌跡的每一損傷軌跡包括一縱軸，該縱軸相對於該第一主表面或該第二主表面之一者的一法線形成一非零的角度。
  7. 如請求項1所述之光學組件，其中該損傷層包括堆疊在該第一非損傷層和該第二非損傷層之間的複數個損傷層。
  8. 一種光學組件，包括： 一第一基板，包括一第一主表面以及與該第一主表面相對的一第二主表面，該第一基板包括由沉積在該第一基板之該第二主表面上的複數個電致發光元件界定的一像素； 一透明的第二基板，排列成與該第一基板相對並且實質平行於該第一基板，該透明的第二基板包括與該第二主表面相對的一第三主表面以及與該第三主表面相對的一第四主表面，該透明的第二基板進一步包括一損傷層，該損傷層配置在介於包括該第三主表面的一第一非損傷層和包括該第四主表面的一第二非損傷層之間，該第三主表面包括定位在該第三主表面上的複數個色彩轉換層，該複數個色彩轉換層的每一色彩轉換層界定延伸穿過該損傷層的色彩轉換體積；以及 複數個損傷軌跡，配置成鄰近由該複數個色彩轉換層界定的該等色彩轉換體積之一或多者。
  9. 如請求項8所述之光學組件，其中該複數個損傷軌跡包括複數個實質平行的損傷軌跡列，該複數個實質平行的損傷軌跡列垂直於且交錯複數個實質平行的損傷軌跡行。
  10. 如請求項8所述之光學組件，其中一黑色基質材料配置在該第三主表面上。
  11. 如請求項8所述之光學組件，其中該複數個損傷軌跡的每一損傷軌跡包括一縱軸，該縱軸相對於該第一主表面或該第二主表面之一者的一法線形成一非零的角度。
  12. 如請求項8所述之光學組件，其中該損傷層包括堆疊在該第一非損傷層和該第二非損傷層之間的複數個損傷層。
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