TWI657302B - 偏極光發射裝置 - Google Patents

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Abstract

本發明係關於一種包括複數個螢光半導體量子棒之偏極光發射裝置，及其製法。本發明另外係關於偏極光發射裝置在光學裝置中之用途，及包括該偏極光發射裝置之光學裝置。

Description

偏極光發射裝置
本發明係關於一種包括複數個螢光半導體量子棒之偏極光發射裝置，及其製法。本發明另外係關於偏極光發射裝置在光學裝置中之用途，及包括該偏極光發射裝置之光學裝置。
光之偏極性質被用於範圍自液晶顯示器跨度至顯微鏡、冶金檢查及光學通訊之各種光學應用中。
例如，國際特許公開專利申請案第WO 2012/059931A1號、第WO2010/089743 A1號及第WO 2010/095140 A2號；Tibert van der Loop,Master thesis for Master of Physical Sciences FNWI Universiteit van Amsterdam Roeterseiland Complex；Nieuwe achtergracht 166 1018WV Amsterdam；M.Bashouti等人，「ChemPhysChem」2006,7，第102至106頁；M.Mohannadimasoudi等人，Optical Materials Express 3，第12期，第2045至2054頁(2013)；Tie Wang等人，「Self-Assembled Colloidal Superparticles from Nanorods」,Science 338 358(2012)。
專利文獻
1. WO 2012/059931 A1
2. WO 2010/089743 A1
3. WO 2010/095140 A2
非專利文獻
4. Tibert van der Loop, Master thesis for Master of Physical Sciences FNWI Universiteit van Amsterdam Roeterseiland Complex; Nieuwe achtergracht 166 1018WV Amsterdam
5. M.Bashouti等人，「ChemPhysChem」2006, 7，第102至106頁，
6. M. Mohannadimasoudi等人，Optical Materials Express 3，第12期，第2045至2054頁(2013)，
7. Tie Wang等人，「Self-Assembled Colloidal Superparticles from Nanorods」, Science 338 358 (2012)
然而，本發明者新近發現，仍需要改良一或多個重大問題，如下文所列。
1.需要一種可發射具有高偏極比之偏極光的偏極光發射裝置。
2.需要用於製造包括複數個無機螢光半導體量子棒之該偏極光發射裝置之簡單製造方法，以減少生產成本及/或生產步驟。
本發明者旨在解決所有上述問題。
出乎意料地，本發明者已發現，一種新穎偏極光發射裝置(100)可同時解決問題1及2，該裝置包括含複數個溝槽之基板(110)；及複數個排列在該基板之該等複數個溝槽表面上之無機螢光半導體量子棒(120)，其中該等複數個無機螢光半導體量子棒(120)並非自組裝膠體超粒子。
在另一態樣中，本發明係關於該偏極光發射裝置(100)在光學裝置中之用途。
在另一態樣中，本發明另外係關於一種包括偏極光發射裝置(100)之光學裝置(130)，其中該偏極光發射裝置(100)包括含複數個溝槽之基板(110)；及複數個排列在該基板之該等複數個溝槽表面上之 無機螢光半導體量子棒(120)，其中該等複數個無機螢光半導體量子棒(120)並非自組裝膠體超粒子。
本發明亦提供一種用於製造該偏極光發射裝置之方法，其中該用於製造該偏極光發射裝置(100)之方法包括以下連續步驟：(a)將複數個無機螢光半導體量子棒分散於溶劑中；(b)將步驟(a)之所得溶液提供至複數個溝槽上；及(c)蒸發所塗覆溶液之溶劑，以提供偏極光發射裝置(100)。
從以下詳細說明將明瞭本發明之其他優勢。
100‧‧‧偏極光發射裝置
110‧‧‧基板
120‧‧‧複數個溝槽
130‧‧‧複數個無機螢光半導體量子棒
圖1：顯示偏極光發射裝置(100)示意圖之橫截面視圖，該裝置具有複數個排列在基板(110)之複數個溝槽表面上之無機螢光半導體量子棒(120)。
圖2：顯示工作實例1中所使用之基板及複數個溝槽之透視圖。
圖3：顯示工作實例1中所製造之偏極光發射裝置1之裝置性能。
圖4：顯示工作實例2中所製造之偏極光發射裝置1及2之偏極比(PR)與光柵間距間之關係。
圖5：顯示工作實例9中所製造之各裝置之滴鑄溶液體積與總發射強度間之關係，且亦顯示各裝置之滴鑄溶液體積與偏極比間之關係。
在一個一般態樣中，一種偏極光發射裝置(100)，其包括含複數個溝槽(120)之基板(110)；及複數個排列在基板(110)之複數個溝槽(120)表面上之無機螢光半導體量子棒(130)，其中該等複數個無機螢光半導體量子棒(130)並非自組裝膠體超粒子。
一般而言，該基板可係可撓性、半剛性或剛性。
基板材料並無特定限制。
在本發明之一較佳實施例中，該基板(100)及該等複數個溝槽(120)係透明。
更佳地，作為透明基板，可使用透明聚合物基板、玻璃基板、堆疊於透明聚合物膜上之薄玻璃基板、透明金屬氧化物(例如，氧化矽(oxide silicone)、氧化鋁、氧化鈦)。
在本發明之一些實施例中，透明聚合物基板及/或聚合物膜可由以下製成：聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯縮丁醛、尼龍、聚醚醚酮、聚碸、聚醚碸、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物、聚氟乙烯、四氟乙烯乙烯共聚物、四氟乙烯六氟聚合物共聚物或此等之任何組合。
在一些實施例中，偏極光發射裝置(100)另外包括光反射層。
在本發明之一較佳實施例中，該光反射層可置於複數個溝槽上、基板與複數個溝槽之間中、或基板中。
根據本發明，術語「光反射」意指在偏極光發射裝置操作期間所使用之波長或波長範圍下反射入射光之至少約60%。
較佳地，其超過70%，更佳地，超過75%，最佳地，其超過80%。
更佳地，該光反射層係置於複數個溝槽上。
光反射層之材料並無特定限制。視需要，較佳可使用熟知用於光反射層之材料。
在一些實施例中，該光反射層可為單層或多層。
在一較佳實施例中，該光反射層係選自以下組成之群：Al層、Al+MgF2堆疊層、Al+SiO堆疊層、Al+介電多層、Au層、介電多層、Cr+Au堆疊層；其中該光反射層更佳為Al層、Al+MgF2堆疊層或Al+SiO堆疊層。
一般而言，製造該光反射層之方法可視需要而有所不同，且係選自熟知技術。
在一些實施例中，該光反射層可藉由基於氣相之塗覆法(諸如濺鍍、化學氣相沉積、氣相沉積、急驟蒸發)或基於液體之塗覆法製得。
在本發明之一些實施例中，作為較佳項，複數個溝槽可為複數個平行微溝槽。
根據本發明，術語「微溝槽」意指微米級或奈米級溝槽。
在本發明之一較佳實施例中，該等複數個溝槽之軸向間距為10nm至1.2μm，及該等複數個溝槽自底部至頂部之高度為10nm至1μm。更佳地，該軸向間距為50nm至1μm，且該高度為20nm至500nm。甚至更佳地，該軸向間距為260nm至420nm，且該高度為50nm至100nm。
在本發明之一較佳實施例中，複數個溝槽(120)係週期性地置於基板(110)之表面上。例如，複數個溝槽(120)係週期性地置於基板(110)之表面上，且彼此平行於溝槽之軸。
複數個微溝槽之製造方法並無特定限制。
該等複數個微溝槽可經製造為該基板之整體部分，或者可分開製造，並藉由公眾已知的技術以透明黏結劑黏合至該基板上。在本發明之一較佳實施例中，可藉由雷射光干涉法製造複數個微溝槽。
上文在基板部分描述之透明材料(諸如透明聚合物、透明金屬氧化物)可較佳地用作該等複數個溝槽之組分。
雷射光干涉法之實例已描述在(例如)美國特許公開專利申請案第2003/0017421號中。
包括複數個微溝槽(120)之基板(110)可(例如)自Edmund optics Co.、Koyo Co.、Shinetsu chemical Co.、Sigma-Aldrich購得。
在一些實施例中，複數個無機螢光半導體量子棒(130)係選自由以下組成之群：II-VI族、III-V族或IV-VI族半導體及此等之任何組合。
較佳地，無機螢光半導體量子棒可選自由以下組成之群：Cds、CdSe、CdTe、ZnS、ZnSe、ZnTe、ZnO、GaAs、GaP、GaAs、GaSb、HgS、HgSe、HgSe、HgTe、InAs、InP、InSb、AlAs、AlP、AlSb、Cu2S、Cu2Se、CuInS2、CuInSe2、Cu2(ZnSn)S4、Cu2(InGa)S4、TiO2合金及此等之任何組合。
例如，就發射紅光而言，使用CdSe棒、於CdS棒中之CdSe點、於CdS棒中之ZnSe點、CdSe/ZnS棒、InP棒、CdSe/CdS棒、ZnSe/CdS棒或此等之任何組合。就發射綠光而言，使用諸如CdSe棒、CdSe/ZnS棒或此等之任何組合，且就發射藍光而言，使用諸如ZnSe、ZnS、ZnSe/ZnS核殼型棒或此等之任何組合。
無機螢光半導體量子棒之實例已描述在(例如)國際特許公開專利申請案第WO2010/095140A號中。
在本發明之一較佳實施例中，無機螢光半導體量子棒之整體結構之長度為8nm至500nm。更佳地，為10nm至160nm。該等無機螢光半導體量子棒之總直徑係在1nm至20nm之範圍內。更特定言之，為1nm至10nm。
在一些實施例中，該等複數個無機螢光半導體量子棒包括表面配體。
較佳地，該等無機螢光半導體量子棒之表面可經一或多種表面配體塗覆。
不希望受理論約束，據信，此表面配體可有助於使無機螢光半導體量子棒較容易地分散於溶劑中。
常用的表面配體包括膦及氧化膦，諸如三辛基氧化膦(TOPO)、 三辛基膦(TOP)及三丁基膦(TBP)；膦酸，諸如十二烷基膦酸(DDPA)、十三烷基膦酸(TDPA)、十八烷基膦酸(ODPA)及己基膦酸(HPA)；胺，諸如十二烷胺(DDA)、十四烷胺(TDA)、十六烷胺(HDA)及十八烷胺(ODA)；硫醇，諸如十六烷硫醇及己烷硫醇；巰基羧酸，諸如巰基丙酸及巰基十一烷酸；及此等之任何組合。
表面配體之實例已描述在(例如)國際特許公開專利申請案第WO 2012/059931A號中。
在一些實施例中，偏極光發射裝置(100)由光源照射。較佳地，UV、近UV或藍光源，諸如UV、近UV或藍色LED、CCFL、EL、OLED、氙氣燈或此等之任何組合。
在根據本發明之一較佳實施例中，偏極光發射裝置(100)包括一或多個光源。
出於本發明之目的，術語「近UV」意指波長介於300nm與410nm之間之光。
在本發明之一些實施例中，偏極光發射裝置(100)另外包括透明鈍化層(140)。不希望受理論約束，據信，透明鈍化層可增加對排列在偏極光發射裝置(100)之複數個溝槽(120)之表面上之複數個無機螢光半導體量子棒(130)之保護。
較佳地，透明鈍化層(140)係置於排列在偏極光發射裝置(100)之複數個溝槽(120)之表面上之複數個無機螢光半導體量子棒(130)上。
更佳地，透明鈍化層(140)完全覆蓋複數個無機螢光半導體量子棒(130)，如同將複數個無機螢光半導體量子棒囊封在複數個溝槽(120)與透明鈍化層(140)之間。
一般而言，該透明鈍化層可係可撓性、半剛性或剛性。該透明鈍化層之透明材料並無特定限制。
在一較佳實施例中，該透明鈍化層係選自以下組成之群：如上 文在透明基板中所述之透明聚合物、透明金屬氧化物(例如，氧化矽、氧化鋁、氧化鈦)。
一般而言，製造該透明鈍化層之方法可視需要而有所不同，且係選自熟知技術。
在一些實施例中，該透明鈍化層可藉由基於氣相之塗覆法(諸如濺鍍、化學氣相沉積、氣相沉積、急驟蒸發)或基於液體之塗覆法製得。
在另一態樣中，本發明係關於偏極光發射裝置(100)在光學裝置中之用途。
在另一態樣中，本發明另外係關於一種包括偏極光發射裝置(100)之光學裝置(150)，其中該偏極光發射裝置(100)包括含複數個溝槽(120)之基板(110)；及複數個排列在該基板之該等複數個溝槽之表面上之無機螢光半導體量子棒(130)，其中複數個無機螢光半導體量子棒(130)並非自組裝膠體超粒子。
在本發明之一較佳實施例中，光學裝置(150)係選自以下組成之群：液晶顯示器、量子棒顯示器、濾色器、偏極背光單元、顯微鏡、冶金檢查裝置及光學通信裝置、或此等之任何組合。
更佳地，偏極光發射裝置(100)可用作偏極LCD背光單元。
光學裝置之實例已經描述在(例如)WO 2010/095140 A2(量子棒顯示器)及WO 2012/059931 A1(背光單元)中。在另一態樣中，本發明偏極光發射裝置(100)較佳可藉助基於液體之塗覆法製得。
術語「基於液體之塗覆法」意指使用基於液體之塗覆組合物之方法。此處，術語「基於液體之塗覆組合物」包括溶液、分散液及懸浮液。
更具體言之，基於液體之塗覆法可藉助以下方法中之至少一者進行：溶液塗覆、噴墨印刷、旋塗、浸塗、刀塗、棒式塗覆、噴塗、 輥塗、狹縫塗覆、凹版塗覆、柔版印刷、平版印刷、凸版印刷(relief printing)、凹版印刷或絲網印刷。
因此，本發明另外係關於一種製造該偏極光發射裝置(100)之方法，其中該方法包括以下連續步驟：(a)將複數個無機螢光半導體量子棒分散於溶劑中；(b)將步驟(a)之所得溶液提供至複數個溝槽上；及(c)蒸發所塗覆溶液之溶劑，以提供偏極光發射裝置(100)。
在本發明之一些實施例中，該方法另外在步驟(b)之後且在步驟(c)之前包括步驟(d)：(d)使提供至該等複數個溝槽上之所得溶液變平整。
使提供至基板之複數個溝槽上之所得溶液變平整之方法並無特定限制。以此方式，較佳可使用熟知的整平(leveling)法。諸如，描述於(例如)JP 4782863B中之鼓風法(air blow)、塗刷法、刀刮法(blade)、在密閉條件下加熱。
在一較佳實施例中，溶劑為水或有機溶劑。有機溶劑之類型並無特定限制。更佳地，可使用以下作為溶劑：純淨水或選自以下組成之群之有機溶劑：甲醇、乙醇、丙醇、異丙醇、丁醇、二甲氧基乙烷、乙醚、二異丙醚、乙酸、乙酸乙酯、乙酸酐、四氫呋喃、二噁烷、丙酮、乙基甲基酮、四氯化碳、氯仿、二氯甲烷、1,2-二氯乙烷、苯、甲苯、鄰二甲苯、環己烷、戊烷、己烷、庚烷、乙腈、硝基甲烷、二甲基甲醯胺、三乙胺、吡啶、二硫化碳及此等之任何組合。最佳為純淨水或甲苯。
較佳地，在步驟(a)中，分散係藉助混合器或超音波發生器(ultrasonicator)進行。混合器或超音波發生器之類型並無特定限制。
在另一較佳實施例中，超音波發生器較佳在空氣條件下用於混合。
作為較佳項，在步驟(b)中，較佳在空氣條件下，藉助如上所述基於液體之塗覆法將所得溶液塗覆至複數個溝槽上，以得到偏極光發射裝置。
在本發明之一較佳實施例中，蒸發係如下進行：藉由在室溫下曝露於空氣條件、烘烤、真空、或此等之任何組合。
更佳地，蒸發係如下進行：藉由在高於30℃且低於200℃之條件下烘烤，甚至更佳地，在高於50℃且低於90℃之空氣條件下，以得到偏極光發射裝置，較佳係在空氣條件下進行。
下文工作實例1至9描述本發明偏極光發射裝置，且詳細描述其製法。
術語定義
根據本發明，術語「自組裝膠體超粒子」意指特別係描述在Tibert van der Loop,Master thesis for Master of Physical Sciences FNWI Universiteit van Amsterdam Roeterseil and Complex；Nieuwe achtergracht 166 1018WV Amsterdam中之呈膠體粒子形式之半導體奈米棒總成。
術語「透明」意指至少約60%之入射光在偏極光發射裝置中所用厚度下及在偏極光發射裝置操作期間所用波長或波長範圍下透射。
較佳地，其超過70%，更佳地，超過75%，最佳地，其超過80%。
術語「螢光」係定義為已吸收光或其他電磁輻射之物質發射光之物理過程。其係冷光之一形式。在多數情形下，所發射光具有長於所吸收輻射之波長，且因此能量更低。
術語「半導體」意指在室溫下導電率程度介於導體(諸如銅)與絕緣體(諸如玻璃)之間之材料。
術語「無機」意指不含碳原子之任何材料或含以離子鍵結合至 其他原子之碳原子之任何化合物，諸如一氧化碳、二氧化碳、碳酸鹽、氰化物、氰酸鹽、碳化物及硫氰酸鹽。
術語「發射」意指藉助原子及分子中之電子躍遷發射電磁波。
除非另有說明，否則本說明書中所揭示之每一特徵均可由充當相同、等效或類似目的之替代性特徵置換。因此，除非另有說明，否則所揭示的每一特徵僅為一系列等效或類似特徵之一實例。
參考以下實例更詳細地描述本發明，該等實例僅具說明性且不限制本發明之範圍。
實例
實例1：製造具有反射式全息光柵之偏極光發射裝置
藉助超音波使用晶片音波發生器(Branson Sonifier 250)將0.003g經三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋之棒狀奈米晶體(Qlight Technologies)分散於甲苯(3g)中。
在丙酮中藉由超音波清洗具有260nm間距及62.4nm高度微溝槽之全息光柵(購自Edmund Optics)。
全息光柵由5mm玻璃基板、具有藉助雷射光干涉製造之微溝槽之環氧樹脂、及鋁反射器組成。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
塗覆所得溶液後，然後藉助抹刀在環境空氣中變平整。
變平整後，在20℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之甲苯，持續5分鐘。
因此，製得具有反射式全息光柵之偏極光發射裝置。
實例2：製造具有反射式全息光柵之偏極光發射裝置
藉助超音波使用晶片音波發生器(Branson Sonifier 250)將0.003g經三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋之棒狀奈米晶體(Qlight Technologies) 分散於甲苯(3g)中。
在丙酮中藉由超音波清洗具有260nm間距及62.4nm高度微溝槽之全息光柵(購自Edmund Optics)。
全息光柵由5mm玻璃基板、具有藉助雷射光干涉製造之微溝槽之環氧樹脂、及鋁反射器組成。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
在20℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之甲苯，持續5分鐘。
因此，製得具有反射式全息光柵之偏極光發射裝置1。
以與如工作實例2中所述裝置1相同的方式製造具有反射式全息光柵之偏極光發射裝置2，但全息光柵(購自Edmund Optics)具有彼此不同間距及高度之微溝槽，420nm間距及50nm高度(裝置2)。
實例3：製造具有透射式閃耀光柵之偏極光發射裝置
藉助超音波使用晶片音波發生器(Branson Sonifier 250)將0.003g經三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋之棒狀奈米晶體(Qlight Technologies)分散於甲苯(3g)中。
在丙酮中藉由超音波清洗自機械控制微溝槽複製而來之具有0.84um間距及100nm高度之微溝槽之玻璃閃耀光柵(購自Edmund optics)。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
在20℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之甲苯，持續5分鐘。
實例4：製造具有反射式閃耀光柵之偏極光發射裝置
藉助超音波使用Branson晶片音波發生器將0.003g經三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋之棒狀奈米晶體(Qlight Technologies)分散於甲苯(3g)中。
在丙酮中藉由超音波清洗自具有鋁反射塗層之機械控制微溝槽 複製而來之具有0.84um間距及100nm高度之微溝槽之玻璃閃耀光柵(購自Edmund optics)。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
在20℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之甲苯，持續5分鐘。
實例5：製造具有帶微溝槽之PET膜之偏極光發射裝置
藉助超音波使用Branson晶片音波發生器將0.003g經三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋之棒狀奈米晶體(其具有CdSe核及CdS殼)(Qlight technologies)分散於甲苯(3g)中。
在丙酮中藉由超音波清洗具有1um間距及100nm高度微溝槽之光柵PET膜(來自Koyo Co.)。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm具有微溝槽之PET膜上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
在20℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之甲苯，持續5分鐘。
實例6：製造具有帶微溝槽之聚二甲基矽氧烷(PDMS)橡膠之偏極光發射裝置
藉助超音波使用Branson晶片音波發生器將0.003g經聚伸乙亞胺覆蓋之棒狀奈米晶體(Qlight Technologies)分散於水(3g)中。
在乙醇中藉由超音波清洗自光柵複製而來之具有0.84um間距及100nm高度微溝槽之PDMS(購自Shinetsu Chemical Co.)。
為在光柵上複製微溝槽，將二甲基矽氧烷單體及引發劑混合在一起，並傾倒至光柵上，並等待直至完成聚合。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm具有微溝槽之PDMS片上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
在80℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之水，持續10分鐘。
實例7：製造具有帶微溝槽之聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)樹脂之偏極光發射裝置
藉助超音波使用Branson晶片超音波發生器將0.003g經聚伸乙亞胺覆蓋之棒狀奈米晶體(Qlight Technologies)分散於水(3g)中。
在乙醇中藉由超音波清洗自光柵複製而來之具有0.84um間距及100nm高度微溝槽之PMMA(來自Sigma-Aldrich)。
為在光柵上複製微溝槽，將溶解於丙酮中之PMMA傾倒至光柵上，並等待直至蒸發掉丙酮溶劑。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100微升所得溶液滴在25mm x 25mm具有微溝槽之PMMA片上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
在80℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之水，持續10分鐘。
實例8：評估偏極光發射裝置
藉由具有光譜儀之偏極顯微鏡評估偏極光發射裝置。
藉由1W，405nm發光二極體激發該等裝置，並藉由顯微鏡以10X物鏡觀察來自該等裝置之發射。透過長波通濾光片(其截止波長為420nm)及偏極片將物鏡之光引至光譜儀。長波通濾光片之目標係截止405nm激發光。藉由光譜儀觀察平行及垂直於微溝槽偏極之峰值發射波長之光強度。
圖3中顯示實例1中所製造偏極光發射裝置之發射光譜。
由方程式1(Eq.1)確定發射偏極比(下文為PR)，並在圖4中顯示工作實例2中所製造裝置之PR與溝槽間距間之關係。
方程式1 PR={(發射強度)//-(發射強度)⊥}/{(發射強度)//+(發射強度)⊥}
實例9：製造具有反射式全息光柵之偏極光發射裝置
藉助超音波使用晶片音波發生器(Branson Sonifier 250)將0.003g經三正辛基氧化膦(TOPO)覆蓋之棒狀奈米晶體(Qlight Technologies)分散於甲苯(3g)中。
在丙酮中藉由超音波清洗具有260nm間距及62.4nm高度微溝槽之全息光柵(購自Edmund Optics)。
全息光柵由5mm玻璃基板、具有藉助雷射光干涉製造之微溝槽之環氧樹脂、及鋁反射器組成。
然後，藉由滴鑄法將所得溶液塗覆至光柵上。將100、80、50、30及10微升所得溶液滴在25mm x 25mm光柵上，並均勻地覆蓋光柵的全部區域。
在20℃空氣條件下蒸發所塗覆溶液中之甲苯，持續5分鐘。
圖5顯示工作實例9中所製造之各裝置之滴鑄溶液體積與總發射強度間之關係，且亦顯示各裝置之滴鑄溶液體積與偏極比間之關係。

Claims (12)

  1. 一種偏極光發射裝置(100)，其包括含複數個溝槽(120)之基板(110)；及複數個排列在該基板之該等複數個溝槽表面上之無機螢光半導體量子棒(130)，其中該等複數個無機螢光半導體量子棒並非自組裝膠體超粒子。
  2. 如請求項1之偏極光發射裝置(100)，其中該基板(110)及該等複數個溝槽(120)係透明。
  3. 如請求項1之偏極光發射裝置(100)，其中該偏極光發射裝置(100)另外包括光反射層。
  4. 如請求項1至3中任一項之偏極光發射裝置(100)，其中該等複數個溝槽(120)為複數個平行微溝槽。
  5. 如請求項1至3中任一項之偏極光發射裝置(100)，其中該等複數個溝槽(120)係週期性地置於該基板(110)之表面上。
  6. 如請求項1至3中任一項之偏極光發射裝置(100)，其中該等複數個無機螢光半導體量子棒(130)係選自由以下組成之群：II-VI、III-V或IV-VI族半導體及此等之任何組合。
  7. 如請求項1至3中任一項之偏極光發射裝置(100)，其中該等複數個無機螢光半導體量子棒包括表面配體。
  8. 如請求項1至3中任一項之偏極光發射裝置(100)，其中該偏極光發射裝置(100)另外包括透明鈍化層(140)。
  9. 一種光學裝置(150)，其中該光學裝置包括偏極光發射裝置(100)，其包括含複數個溝槽(120)之基板(110)；及複數個排列在該基板(110)之該等複數個溝槽表面上之無機螢光半導體量子棒(130)，其中該等複數個無機螢光半導體量子棒(130)並非自組裝膠體超粒子。
  10. 一種用於製造如請求項1至8中任一項之偏極光發射裝置(100)之方法，其中該方法包括以下連續步驟：(a)將複數個無機螢光半導體量子棒分散於溶劑中；(b)將步驟(a)之所得溶液提供至複數個溝槽上；及(c)蒸發所塗覆溶液中之溶劑，以提供偏極光發射裝置(100)。
  11. 如請求項10之用於製造偏極光發射裝置(100)之方法，其中該方法另外在步驟(b)之後且在步驟(c)之前包括步驟(d)：(d)使提供至該等複數個溝槽上之所得溶液變平整。
  12. 如請求項10或請求項11之用於製造偏極光發射裝置(100)之方法，其中該溶劑為水或有機溶劑。
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