TWI832941B - 包含光致發光塊陣列之光電元件及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明涉及一種光電元件，該光電元件包含：支撐物；至少親水性光致發光塊，包含覆蓋該支撐物的第一區域的親水性光致發光粒子；以及疏水性光致發光塊，包含覆蓋該支撐物的第二區域的疏水性光致發光粒子，該等親水性光致發光塊接觸該等第一區域中的親水性材料，並且該等疏水性光致發光塊接觸該等第二區域中的疏水性材料。

Description

包含光致發光塊陣列之光電元件及其製造方法
本申請案主張法國專利申請案第FR18/73474號的優先權權益，該申請案之內容在法律可允許之最大範圍內以引用之方式整體併入本文。
本揭示大體涉及包含光致發光塊陣列之光電元件及其製造方法，並且更特定而言，涉及能夠顯示影像的光電元件，特定而言顯示螢幕或影像投射元件。
影像的像素對應於光電元件所顯示或捕獲的影像的單位元素。對於彩色影像的顯示而言，光電元件通常包含至少三個部件(對於影像的每一像素的顯示而言)，亦被稱為顯示子像素，每一顯示子像素發射實質上單個色彩(例如，紅色，綠色，以及藍色)的光輻射。三個顯示子像素所發射的輻射的疊置向觀察者提供對應於所顯示影像的像素的彩色感覺。在此情況下，用於顯示影像的像素的三個顯示子像素所形成的組件被稱為光電元件的顯示像素。
每一顯示子像素可包含以光致發光塊覆蓋的光源，例如，發光二極體，該光致發光塊能夠將發光二極體所供應的輻射轉化為所要波長下的輻射。因此，不同類型的光致發光塊必須根據顯示子像素的佈局來形成。一種形成光致發光塊的方法的實例包含，對於每一類型的光致發光塊而言，沉積包含給定類型的光致發光粒子的抗蝕劑的層，以及藉由光刻蝕刻步驟將光致發光塊定界於所要位置。此類方法的劣勢在於所有不同類型的光致發光塊的光刻蝕刻步驟要求連續地定位複數個遮罩。然而，遮罩相對於光電元件的準確定位可能難以操作，特定而言歸因於如下事實：填充有光致發光粒子的抗蝕劑可能僅為不完全透明的。
因此，實施例的目標在於至少部分地克服先前所描述的包含光致發光塊陣列之光電元件的劣勢。
實施例的另一目標在於簡化光電元件製造方法。
實施例的另一目標在於光電元件製造方法並不包含複數個連續遮罩定位步驟。
實施例的另一目標在於光電元件能夠以工業規模及低成本製造。
一實施例提供一種光電元件，該光電元件包含：支撐物；至少親水性光致發光塊，包含覆蓋支撐物的第一區域的親水性光致發光粒子；以及疏水性光致發光塊，包含覆蓋支撐物的第二區域的疏水性光致發光粒子，該等親水性光致發光塊接觸第一區域中的親水性材料，並且該等疏水性光致發光塊接觸第二區域中的疏水性材料。
一實施例亦提供一種製造光電元件的方法，包含以下步驟：在支撐物上形成至少親水性光致發光塊及疏水性光致發光塊，該等至少親水性光致發光塊包含覆蓋支撐物的第一區域的親水性光致發光粒子，該等疏水性光致發光塊包含覆蓋支撐物的第二區域的疏水性光致發光粒子，該等親水性光致發光塊接觸第一區域中的親水性材料，並且該等疏水性光致發光塊接觸第二區域中的疏水性材料。
根據一實施例，每一親水性光致發光塊包含該等親水性光致發光粒子的至少一個單層。
根據一實施例，每一疏水性光致發光塊包含該等疏水性光致發光粒子的至少一個單層。
根據一實施例，每一親水性光致發光塊包含其中分散有親水性光致發光粒子的親水性基質。
根據一實施例，每一疏水性光致發光塊包含其中分散有疏水性光致發光粒子的疏水性基質。
根據一實施例，親水性材料包含第一親水性配位基，各自包含：親水性鏈；在親水性鏈的第一端的第一基團，該第一基團鍵合至支撐物表面處的羥基；以及在親水性鏈的與第一端相對的第二端的第二基團，該第二基團接觸親水性光致發光塊中的一者。
根據一實施例，第二基團鍵合至該等親水性光致發光粒子中的一些。
根據一實施例，每一親水性光致發光塊包含親水性光致發光粒子的諸層與鍵合至不同層的親水性光致發光粒子的第二親水性配位基的堆疊。
根據一實施例，疏水性材料包含第一疏水性配位基，各自包含：疏水性鏈；在疏水性鏈的第三端的第三基團，該第三基團鍵合至支撐物表面處的羥基；以及在疏水性鏈的第四端的第四基團，該第四基團接觸疏水性光致發光塊中的一者。
根據一實施例，第四基團鍵合至該等疏水性光致發光粒子。
根據一實施例，每一疏水性光致發光塊包含疏水性光致發光粒子的諸層與鍵合至不同層的疏水性光致發光粒子的第二疏水性配位基的堆疊。
根據一實施例，元件包含以親水性及疏水性光致發光塊覆蓋的發光二極體。
根據一實施例，方法包含以下單個步驟：對於形成親水性光致發光塊及疏水性光致發光塊而言，經由遮罩將該支撐物暴露至電磁輻射。
根據一實施例，方法包含以下步驟：在第二位置形成羥基；在第一區域及第二區域上施加含有第一疏水性配位基的第一溶液；在第二位置形成羥基；在第一區域及第二區域上施加含有第一親水性配位基的第二溶液；在第一區域及第二區域上施加含有親水性光致發光粒子的第三溶液；以及在第一區域及第二區域上施加含有親水性光致發光粒子的第四溶液。
根據一實施例，在第二位置形成羥基的步驟包含以下步驟：在不存在遮罩的情況下將支撐物暴露至電磁輻射。
根據一實施例，方法包含以下步驟：在第一位置形成羥基；施加含有親水性基質的前驅物及親水性光致發光粒子的第四溶液；形成其中分散有親水性光致發光粒子的親水性基質；施加含有疏水性基質的前驅物及疏水性光致發光粒子的第五溶液；以及形成其中分散有疏水性光致發光粒子的疏水性基質。
將在結合附隨圖式的具體實施例的以下非限制性描述中詳細論述以上及其他特徵及優勢。
不同圖式中的相同元件已用相同元件符號指示。特定而言，不同實施例所共用的結構及/或功能元件可用相同元件符號指示，並且可具有同等的結構，尺寸，以及材料特性。出於清晰的目的，僅展示並且詳細描述對於理解所描述的實施例有用的彼等步驟及元件。本文中使用術語「約」，「近似」，「實質上」以及「大約」來指示所考慮的值的加或減10%的容差，較佳地加或減5%。
諸如在本揭示的上下文中使用的術語「粒子」應在廣泛的意義上理解，並且並不僅僅對應於具有大致球形形狀的緻密粒子，而是亦對應於角狀粒子、平坦化粒子、片狀粒子、纖維狀粒子或纖維性粒子等等。應理解，在本發明的上下文中，粒子的「大小」意謂粒子的最小橫向尺寸。舉例而言，在纖維狀粒子的情況下，粒子大小對應於纖維的直徑。材料的粒子意謂粒子被個別地考慮(亦即，材料的單位元素)，已知材料可以粒子叢集的形式呈現。
術語「平均大小」意謂根據本發明，粒子分佈中以粒子體積計大於50%的大小以及以粒子體積計小於50%的大小的粒子大小。此對應於d50。粒子的粒子大小分佈可藉由使用(例如)Malvern Mastersizer 2000來由鐳射粒子大小分析量測。
在以下的描述中，考慮第一材料及第二材料，其中對於第一材料而言，液體溶液在第一材料的層上的液滴具有第一靜態接觸角，並且對於第二材料而言，液體溶液在第二材料的層上的液滴具有第二靜態接觸角，第一靜態接觸角比第二靜態接觸角大至少30度，較佳地至少40度，更佳地至少50度。據信，對於液體溶液而言，第一材料比第二材料具有更強誘引性。在以下的描述中，術語「液體溶液誘引的材料」指示液體溶液在其上的液滴的靜態接觸角小於90°的材料，並且「液體溶液排斥的材料」指示液體溶液在其上的液滴的靜態接觸角大於90°的材料。通常，在水性溶液的情況下，誘引性材料被稱為親水性材料，並且排斥性材料被稱為疏水性材料。然而，在以下的描述中，出於簡化的目的，更一般地使用形容詞親水性及疏水性。特定而言，當第一材料被稱為親水性並且第二材料被稱為疏水性時，此僅僅意謂對於任何液體溶液而言，特定而言非水性液體溶液，第一材料比第二材料更具誘引性，且因此液體溶液在第一材料的層上的靜態接觸角比液體溶液在第二材料的層上的靜態接觸角大至少30度，較佳地至少40度，更佳地至少50度。接觸角的量測可藉由使用GBX以商標名稱Digidrop-MCAT市售的量測元件來執行。量測包含在待研究材料的表面上沉積自2 μl至10 μl的所考慮液體溶液的液滴，藉由影像獲取元件獲取液滴的影像，以及藉由所獲取影像的電腦分析判定接觸角。
第1圖為光電元件10的部分簡化剖面視圖。在第1圖中，光電元件10自下向上包含： - 具有上表面14的支撐物12，該上表面14包含第一區域16及第二區域18，第1圖中展示單個第一區域16及單個第二區域18； -第一親水性配位基20，該等第一親水性配位基20鍵合至上表面14的第一區域16； - 第一疏水性配位基22，該等第一疏水性配位基22鍵合至上表面14的第二區域18； - 第一光致發光塊23，該等第一光致發光塊23包含第一光致發光粒子24，該等第一光致發光粒子24分佈在第一光致發光粒子24的一行中或第一光致發光粒子24的至少兩行的堆疊中，第1圖中展示第一光致發光粒子24的三行的塊23，第一光致發光粒子24的第一行鍵合至親水性配位基20，第一光致發光粒子24的其他行有可能藉由第二親水性配位基60聯接至其他第一光致發光粒子24；以及 - 第二光致發光塊25，該等第二光致發光塊25包含第二光致發光粒子26，該等第二光致發光粒子26分佈在第二光致發光粒子26的一行中或第二光致發光粒子26的至少兩行的堆疊中，第1圖中展示第二光致發光粒子26的三行的塊25，第二光致發光粒子26的第一行鍵合至疏水性配位基22，第二光致發光粒子26的其他行有可能藉由第二疏水性配位基70聯接至其他第二光致發光粒子26。
光電元件10可進一步包含覆蓋整個結構的電絕緣封裝層(未展示)，該整個結構覆蓋光致發光塊23，25。封裝層可包含透過由光致發光塊23，25發射的輻射的基質。基質例如為聚合物基質，可能為感光基質，特定而言由丙烯酸酯或矽氧烷聚合物製成，例如，聚(甲基丙烯酸甲酯)(PMMA)、聚矽氧基質或二氧化矽基質，特定而言藉由溶膠-凝膠方法形成。作為變體，封裝層可藉由原子層沉積(atomic layer deposition: ALD)方法來形成。氧化鈦(TiO2 )粒子可分散在基質中，以便漫射由光致發光塊23，25發射的輻射。作為變體，氧化鋁(Al2 O3 )或Al2 O3 /TiO2 混合物的層可沉積為基質的保護層或其適當位置。
支撐物12對應於光電元件10的層。根據一實施例，光電元件10包含發光二極體陣列，並且支撐物12對應於覆蓋發光二極體並且至少部分地透過由發光二極體發射的輻射的電介質層。發光二極體可為平面的發光二極體，其中發光二極體係由實質上平面的半導體層的堆疊形成。發光二極體可為三維發光二極體，其中每一發光二極體的有效層形成於三維半導體器件上，例如，微線、奈米線、錐形器件，特定而言角錐或截頭圓錐形的器件。
根據一實施例，每一光致發光塊23，25與發光二極體相對地定位，並且藉由此發光二極體形成顯示子像素。每一光致發光塊23，25包含發光團，當由相關聯的發光二極體LED發射的光激發該等發光團時，該等發光團能夠發射波長不同於由相關聯的發光二極體發射的光的波長的光。根據一實施例，每一顯示像素包含至少兩種類型的光致發光塊23，25。第一類型的光致發光塊23能夠將由發光二極體供應的輻射轉化為第一波長下的第一輻射，並且第二類型的光致發光塊25能夠將由發光二極體供應的輻射轉化為第二波長下的第二輻射。
根據一實施例，第一波長對應於綠光，並且在自510 nm至570 nm的範圍內。根據一實施例，第二波長對應於紅光，並且在自600 nm至720 nm的範圍內。相反地，第一波長可對應於紅光，並且第二波長可對應於綠光。例如，發光二極體LED能夠發射波長在自300 nm至500的範圍內的輻射，或較佳地自400 nm至480 nm。
每一第一光致發光粒子24包含第一光致發光材料的核心28，該核心28由第一殼30圍繞。第一表面活性劑31可存在於每一第一殼30的表面處。每一第二光致發光粒子26包含第二光致發光材料的核心32，該核心32由第二殼34圍繞。第二表面活性劑35可存在於每一第二殼34的表面處。每一殼可具有均一組合物，並且包含組合物不同的兩個或兩個以上實質上同心的層。
特定而言，核心28，32的尺寸視第一光致發光材料及第二光致發光材料的性質而定。第一光致發光材料及第二光致發光材料可各自獨立地為鋁酸鹽、矽酸鹽、氮化物、氟化物或硫化物。此類光致發光材料的第一粒子或第二粒子的平均大小在自1 μm至20 μm的範圍內，較佳地自1 μm至10 μm，更佳地自1 μm至8 μm。
根據一實施例，第一光致發光材料及第二光致發光材料可各自獨立地為鋁酸鹽，特定而言，根據下式(1)的釔鋁石榴石：
(Y3 -x R1 x )(Al5-y R2 y )O12
其中R1及R2獨立地選自包含稀土，鹼土及過渡金屬的元素，並且x及y各自獨立地自0變化至1.5，較佳地自0至1。較佳地，R1及R2獨立地選自包含鈰、釤、釓、矽、鋇、鋱、鍶、鉻、鐠、鎵、銪、鉺或鐿的群組。
作為吸收和發射所要波長範圍內的光的氮化物的實例，可提及CaAlSiN3 :Eu、(Ca,Sr)AlSiN3 :Eu、Ca2 Si5 N8 :Eu或(Ca,Sr)Si5 N8 :Eu。
作為吸收和發射所要波長範圍內的光的氟化物的實例，可提及以下式的氟化物：K2 MF6 :Mn (其中M可為Si、Ge、Sn或Ti)，NaYF4 ，NaLnF4 (其中Ln為鑭系元素，特定而言Ce、Sm、Pr、Eu、Tb)，Ln1 1-x Ln2 xF3 (其中Ln1 及Ln2 為稀土)及其摻雜的類似物，NaYF4 :Ln1 /Ln2 及其結構為核心@殼類型的類似物，特定而言NaYF4 :Ln1 /Ln2 @NaYF4 ，Ln1 1-x Ln2 xF3 @NaYF4 。
作為吸收和發射所要波長範圍內的光的硫化物的實例，可提及CaS:Eu，SrCa:Eu，(Sr,Ca)S:Eu，及SrGa2 S4 :Eu。
作為吸收和發射所要波長內的光的鋁酸鹽的實例，可提及Y3 Al5 O12 :Ce (亦稱為YAG:Ce或YAG:Ce3+ )、(Y,Gd)3 Al5 O12 :Ce、Tb3 Al5 O12 、(Y,Tb)3 Al5 O12 、Lu3 Al5 O12 :Ce以及Y3 (Al,Ga)5 O12 。
作為吸收和發射所要波長範圍內的光的矽酸鹽的實例，可提及(Sr,Ba)2 SiO4 :Eu，Sr2 SiO4 :Eu，Ba2 SiO4 :Eu，Ca2 SiO4 :Eu，Ca3 SiO5 :Eu，及Sr3 SiO5 :Eu。
根據一實施例，每一核心28或32具有奈米級大小，並且由半導體材料製成。隨後，核心28或32被稱為半導體奈米晶體。根據一實施例，每一半導體奈米晶體的平均大小在自0.5 nm至1,000 nm的範圍內，較佳地自0.5 nm至500 nm，更佳地自1 nm至100 nm，特定而言自2 nm至30 nm。對於小於50 nm的尺寸，半導體奈米晶體28，32的光轉化特性基本上視量子局限現象而定。隨後，半導體奈米晶體28，32對應於量子點。根據一實施例，每一半導體晶體28，32的半導體材料選自包含以下各者的群組：硒化鎘(CdSe)，磷化銦(InP)，硫化鎘(CdS)，硫化鋅(ZnS)，硒化鋅(ZnSe)，碲化鎘(CdTe)，碲化鋅(ZnTe)，氧化鎘(CdO)，氧化鋅鎘(ZnCdO)，硫化鎘鋅(CdZnS)，硒化鎘鋅(CdZnSe)，硫化銀銦(AgInS2 )，PbScX3 類型的鈣鈦礦，其中X為鹵素原子，特定而言碘(I)、溴(Br)或氯(Cl)、CuInS2 、CuInSe2 、ZnInS、摻雜有過渡金屬M (其中M對應於Mn、Ag、As、Sb...)的先前材料，特定而言Cdx-n SeMn 、CdSe:M、InP:M、ZnS:M、ZnInS:M、CuInS2 :M、CuInSe2 :M，特定而言摻雜有Mn及Ag，諸如InPZn的三元系統，諸如InPZnS的系統，InPZnAs (Sb，Ln)，其摻雜衍生物，諸如例如InPZn:M，以及此等化合物中的至少兩者的混合物。根據一實施例，半導體奈米晶體的半導體材料選自在Le Blevenec等人在Physica Status Solidi (RRL) - Rapid Research Letters，第9卷，第4期，第349-352頁，2014年4月的公開案中提及的材料。根據一實施例，半導體奈米晶體的尺寸係根據由半導體奈米晶體發射的輻射的所要波長來選擇。舉例而言，平均大小約為3.6 nm的CdSe奈米晶體能夠將藍光轉化為紅光，並且平均大小約為1.3 nm的CdSe奈米晶體能夠將藍光轉化為綠光。根據另一實施例，半導體奈米晶體的組合物係根據由半導體奈米晶體發射的輻射的所要波長來選擇。
殼30，34可由ZnS、ZnSe、CdS或CdSe製成。每一殼30，34的厚度可在自1 nm至20 nm的範圍內。如先前所描述的，每一殼可具有均一組合物，並且包含組合物不同的兩個或兩個以上實質上同心的層，例如，CdSe/CdS/ZnS或InP/ZnSe/ZnS。根據一實施例，核心的組合物與殼的組合物之間的變化逐漸達成，半導體奈米晶體為例如根據式Cdn-x Sem-y Znx Sy ，其中x自核心中心的0逐漸變化至殼中的n，並且y自核心中心的0變化至殼中的m。
根據一實施例，第一光致發光粒子及/或第二光致發光粒子包含由含有一個、兩個或兩個以上與先前所描述的彼等相同類型的奈米晶體的氧化物(諸如，例如SiO2 或TiO2 )製成的外部封裝殼。
第一光致發光粒子24為親水性的。根據一實施例，親水性質至少部分地歸因於在每一第一光致發光粒子24的殼30的表面處的第一表面活性劑31。根據一實施例，第一表面劑31可對應於聚乙二醇衍生物，羧酸鹽衍生物，特定而言硫辛酸，胺基酸衍生物，特定而言半胱胺酸或青黴素、醣類或以硫醇及/或胺基基團改質的醣類。第一表面活性劑的實例為式為C8 H14 O2 S2 的硫辛酸及式為C8 H16 O2 S2 的二氫硫辛酸。第二光致發光粒子26為疏水性的。根據一實施例，疏水性質至少部分地歸因於存在於每一第二光致發光粒子26的殼34的表面處的第二表面活性劑35。根據一實施例，第二表面活性劑35可對應於基於飽和或不飽和脂肪族鏈、支鏈或非支鏈或基於聚芳鏈的疏水性配位基。一般而言，可存在具有疏水性鏈及錨頭的配位基，例如，通式為R-(CH2 )n -CH3 或R-(CH2 )n -(CH=CH)m -CH3 或CH3 (CH2 )n -CR(CH2 )m CH3 )-(CH2 )p CH3 的，其中R等於COO- 、NH2 、SH、P或PO3 。實例如下：式為CH3 (CH2 )17 NH2 的十八烷基胺(ODA)，式為CH3 (CH2 )7 CH=CH(CH2 )7 CH2 NH2 的油胺(OLA)，式為CH3 (CH2 )7 CH=CH(CH2 )7 COOH的油酸(OA)，式為CH3 (CH2 )15 NH2 的十六烷基胺(HDA)，式為(CH3 (CH2 )7 )3 P的三辛基膦(TOP)，式為(CH3 (CH2 )7 )3 PO的三辛基氧膦(TOPO)，以及式為CH3 (CH2 )11 SH的十二硫醇(DDT)。
每一第一親水性配位基20對應於鍵合至支撐物12及鍵合至至少第一光致發光粒子24的分子。親水性配位基20的每一分子包含中心親水性鏈40，能夠在鏈40的第一端與支撐物12交互的第一基團42，以及能夠在鏈40的與第一端相對的第二端與第一光致發光粒子24交互的第二基團44。
直鏈或支鏈的中心親水性鏈40可包含由聚丙烯酸酯、聚乙二醇、聚醯胺、肽或多肽鏈、醣類或多糖製成的主鏈。親水性基團可連接至主鏈以提高親水性質，例如，羥基、酮、銨、羧酸鹽、磷酸鹽、亞磷酸鹽、膦酸鹽、硫酸鹽、醯胺及胺基基團。親水性質係基本上藉由鏈40提供至配位基20。
第一基團42為能夠與至少一個羥基反應的基團，例如，以便形成與支撐物12的共價鍵。根據一實施例，第一基團42包含(在鍵合至支撐物12之前)至少一個官能甲矽烷基醚化學基團，諸如，三-烷氧基矽烷或式為-OCn H2n+1 的烷氧基基團，其中n大於1，較佳地介於1與5之間，例如，三甲氧基矽烷、三乙氧基矽烷、三丙氧基矽烷、三異丙氧基矽烷以及三丙氧基矽烷。根據一實施例，在與羥基反應之前，第一基團42為-Si(CH3 O)3 。
第二基團44為能夠鍵合至至少一個第一光致發光粒子24的基團，例如，鍵合至殼30或鍵合至覆蓋第一光致發光粒子24的殼30的表面活性劑31。第二基團44與第一光致發光粒子24或覆蓋第一光致發光粒子24的表面活性劑31之間的鍵可為共價鍵，金屬有機鍵，或弱交互作用。第二基團44可包含(在鍵合至第一光致發光粒子24之前)對應於胺、羧基、硫醇、二硫醇、三硫醇、吡啶基、膦、膦氧化物(特定而言當第一粒子對應於量子點時)、膦酸鹽或亞磷酸鹽基團的至少一個官能化學基團。當第一光致發光粒子24的表面帶負電時，第二基團44可進一步包含至少一個帶正電的基團(在鍵合至第一光致發光粒子24之前)，諸如，銨基或吡啶基。
疏水性配位基20的實例具有自通用化學式R(OCH2 -CH2 )n Si(OCm H2m+1 )3 衍生的通式，其中R為先前所描述的第二基團(在鍵合至第一光致發光粒子24之前)中的一者，特定而言式為SH-CH2 O(CH2 CH2 O)n CH2 CONHCH2 CH2 CH2 Si(OCH2 CH3 )3 的巰基-mPEG5K-矽烷或式為NH2 -CH2 O(CH2 CH2 O)n CH2 CONHCH2 CH2 CH2 Si(OCH2 CH3 )3 的胺基-mPEG5K-矽烷。
每一第一疏水性配位基22對應於鍵合至支撐物12及鍵合至至少第二光致發光粒子26的分子。疏水性配位基22的每一分子包含中心疏水性鏈50，能夠在鏈50的第一端與支撐物12交互的第三基團52，以及能夠在鏈50的與第一端相對的第二端與第二光致發光粒子26交互的第四基團54。疏水性鏈50可包含主碳鏈，例如，包含自2至20個碳原子。烷基基團可鍵合至主鏈，以增強疏水性質。疏水性質係主要藉由鏈50提供至配位基22。第三基團52為能夠與至少一個羥基反應的基團。第三基團52可對應於先前針對第一基團42所描述的實例中的一者。第四基團54為能夠鍵合至至少一個第二光致發光粒子26的基團。第四基團54與第二光致發光粒子26或覆蓋第二光致發光粒子26的表面活性劑35之間的鍵可為共價鍵、金屬有機鍵或弱交互作用。第四基團54可包含對應於胺、膦、羧酸、硫醇、二硫醇、三硫醇、吡啶基、膦、膦氧化物(特定而言當第一粒子對應於量子點時)、膦酸鹽或亞磷酸鹽，或烷基基團的至少一個官能化學基團。當第二光致發光粒子26的表面帶負電時，第四基團54可進一步包含至少一個帶正電的基團(在鍵合至第一光致發光粒子26之前)，諸如，銨基或吡啶基。
疏水性配位基22的實例如下：式為H2 N(CH2 )3 Si(OCH3 )3 的3-胺丙基(三甲氧基矽烷) 、式為HS(CH2 )3 Si(OCH3 )3 的3-巰丙基(三甲氧基矽烷) 、式為H2 N(CH2 )3 Si(OCH2 CH3 )3 的3-胺丙基(三乙氧基矽烷)、式為HS(CH2 )3 Si(OCH2 CH3 )3 的3-巰丙基(三乙氧基矽烷)、式為H2 N(CH2 )4 Si(OCH3 )3 的4-胺基丁基(三甲氧基矽烷)以及式為HS(CH2 )4 Si(OCH)3 的4-巰丁基(三甲氧基矽烷)。
每一第二疏水性配位基60包含中心鏈62、在鏈62的第一端的第五基團64以及在鏈62的與第一端相對的第二端的第六基團66。中心鏈62可具有與先前所描述的鏈20相同的結構。
每一基團64，66能夠鍵合至第一光致發光粒子24。每一基團64，66可對應於先前所描述的第二基團44。此外，配位基60可對應於以-(OCH2 CH2 O)n -為單位的聚(乙二醇)二胺，其中n大於1，較佳地在自2至5的範圍內，或以-(OCH2 CH2 O)n -為單位的聚(乙二醇)二硫醇，其中n大於1，較佳地在自2至5的範圍內。
每一第二疏水性配位基70包含中心鏈72、在鏈72的第一端的第七基團74以及在鏈72的與第一端相對的第二端的第八基團76。中心鏈72可具有與先前所描述的鏈50相同的結構。中心鏈72還可對應於類固醇、聚環己烷、金剛合金鏈以及對應於Tröger鹼基，該等鹼基為剛性疏水性部件，該等疏水性部件能夠保持光致發光粒子26的層之間以及光致發光粒子26本身之間的穩定距離。每一基團74，76能夠鍵合至第二光致發光粒子26。每一基團74，76可對應於先前所描述的第四基團54。配位基70可對應於二胺，諸如，1,n-己二胺，其中n大於2，較佳地在自4至10的範圍內；二硫醇，諸如，1,n-己二硫醇，其中n大於2，較佳地在自4至10的範圍內。
第2圖至第12圖各自展示在製造第1圖中所展示的光電元件10的方法的實施例的連續步驟，光電元件的部分簡化透視視圖(左手部分)，及左手部分的光電元件的部分剖面視圖(右手部分)。
第2圖例示經由包含開口38的遮罩36將支撐物12暴露至電磁輻射以便僅將第二區域18暴露至電磁輻射的步驟。在暴露步驟期間，遮罩36保持為距離支撐物12某一距離。根據一實施例，電磁輻射為波長範圍在自100 nm至400 nm的紫外線輻射。暴露時間在自1分鐘至60分鐘的範圍內。UV輻射的能通量可在自1 mJ/cm2 至1 J/cm2 的範圍內。根據一實施例，在存在臭氧的情況下實行暴露步驟。
第3圖例示在先前關於第2圖所描述的步驟之後所獲得的結構。羥基(-OH)僅鍵合至已暴露至電磁輻射的第二區域18上的支撐物12。
第4圖例示將第3圖中所展示的結構浸漬至含有第一疏水性配位基22的溶液55中的步驟。浸漬步驟的持續時間可在自30分鐘至1個月的範圍內。溶液55的溶劑可為芳香族或脂肪族有機溶劑。溶液55的溶劑可選自包含以下各者的群組：甲苯、苯、已烷、戊烷以及石油醚。溶液中第一疏水性配位基22的濃度可大於10 mM，較佳地自40 mM至1,000 mM。浸漬步驟之後可進行沖洗支撐物12的步驟，特定而言藉由溶液55的溶劑。
第5圖例示在先前關於第4圖所描述的步驟之後所獲得的結構。每一疏水性配位基22的第三基團52已與至少一個羥基反應，並且已鍵合至支撐物12的上表面14。因此，疏水性配位基22僅鍵合至第二區域18上的支撐物12，並且並不存在於第一區域16上。
第6圖例示在存在電漿的情況下將第5圖中所展示的結構暴露至電磁輻射的步驟之後獲得的結構。電磁輻射的特徵可與先前關於第2圖所描述的暴露步驟中所描述的特徵相同。獲得羥基到第一區域16的鍵合。此步驟疏水性配位基22並未改質。有利地，可在不存在遮罩的情況下實行暴露步驟。
第7圖例示將第6圖中所展示的結構浸漬至含有第一親水性配位基20的溶液56中的步驟。浸漬步驟的持續時間可在自30分鐘至1個月的範圍內。溶液56的溶劑可為任何親水性或兩親溶劑。溶液56的溶劑可選自包含以下各者的群組：醇類，特定而言乙醇或甲醇、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺(DMF) 、二甲亞碸(DMSO)以及水。溶液中第一親水性配位基20的濃度可大於10 mM，較佳地自40 mM至1,000 mM。浸漬步驟之後可進行沖洗支撐物12的步驟，特定而言藉由溶液56的溶劑。
第8圖例示在先前關於第7圖所描述的步驟之後所獲得的結構。每一親水性配位基20的第一基團42已與至少一個羥基反應，並且已鍵合至支撐物12的上表面14。因此，親水性配位基20僅鍵合至第一區域16上的支撐物12，並且並不存在於第二區域18上。因此，歸因於第二區域18的疏水性質，親水性配位基20被趕出第二區域18。因此，獲得在每一區域16的位準處為親水性並且在每一第二區域18的位準處為疏水性的支撐物12。較佳地，每一第一區域上液體溶液的接觸角比每一第二區域18上相同液體溶液的接觸角大至少40°。本發明方法的優勢在於，配位基為穩定的，以使得可在儲存第8圖中所展示的結構之後才實行方法，其中第一區域16的親水性質及第二區域18的疏水性質並未降級。
第9圖例示將第8圖中所獲得的結構浸漬至含有第一光致發光粒子24的溶液57中的步驟。第一光致發光粒子24鍵合至第一親水性配位基20的第一基團42，以便形成第一光致發光粒子24的單層。歸因於區域18的疏水性質，第一親水性粒子被進一步趕出第二區域18。所獲得結構可自溶液57移除。浸漬步驟之後可進行沖洗支撐物12的步驟，特定而言藉由溶液57的溶劑，以便移除第一區域16外部的第一光致發光粒子24。浸漬步驟的持續時間可大於10秒，較佳地在自30秒至5分鐘的範圍內。溶液57的溶劑可選自包含以下各者的群組：醇類，特定而言乙醇或甲醇、丙二醇甲醚醋酸酯(PGMEA)、乙酸乙酯、二甲基甲醯胺(DMF)、二甲亞碸(DMSO)以及水。溶液57中第一光致發光粒子24的濃度可大於10 mM，較佳地在自10 mM至1,000 mM的範圍內。
若期望獲得包含第一光致發光粒子24的複數層的堆疊的光致發光塊23，則可隨後將結構浸漬至含有第二親水性配位基60的溶液中。隨後可在含有第二親水性配位基60的溶液的溶劑中沖洗所獲得結構，以便移除存在於第一區域16外部的所有配位基60。隨後可將所獲得結構再次浸漬至含有第一光致發光粒子24的溶液57中，以便在已經存在的第一光致發光粒子24的層上形成第一光致發光粒子24的新單層。隨後可在含有第一光致發光粒子24的溶液的溶劑中沖洗所獲得結構，以便移除存在於第一區域16外部的所有第一光致發光粒子24。有關浸漬至包含第二親水性配位基60的溶液中及浸漬至含有第一光致發光粒子24的溶液57中的操作可視需要重複許多次，以便獲得形成光致發光塊23的所要層數。
第10圖展示在每一光致發光塊23包含第一光致發光粒子24的三個單層的堆疊的情況下所獲得的結構，而第10圖中未展示第二親水性配位基60。
第11圖例示將第10圖中所獲得的結構浸漬至含有第二光致發光粒子26的溶液58中的步驟。第二光致發光粒子26鍵合至第一疏水性配位基22的第四基團54，以便形成第二光致發光粒子26的單層。所獲得結構可自溶液58移除。浸漬步驟之後可進行沖洗支撐物12的步驟，特定而言藉由溶液58的溶劑，以便移除第二區域18外部的第二光致發光粒子26。浸漬步驟的持續時間可大於10秒，較佳地在自30秒至5分鐘的範圍內。溶液58的溶劑可為芳香族或脂肪族有機溶劑。溶液58的溶劑可選自包含以下各者的群組：甲苯、苯、已烷、戊烷以及石油醚。溶液58中第二光致發光粒子26的濃度可大於10 mM，較佳地自10 mM至1,000 mM。
若期望獲得包含第二光致發光粒子26的複數層的堆疊的光致發光塊25，則可隨後將結構浸漬至含有第二疏水性配位基70的溶液中。隨後可在含有第二疏水性配位基70的溶液的溶劑中沖洗所獲得結構，以便移除存在於第二區域18外部的所有配位基70。隨後可將所獲得結構再次浸漬至含有第二光致發光粒子26的溶液58中，以便在已經存在的第二光致發光粒子26的層上形成第二光致發光粒子26的新單層。隨後可在含有第二光致發光粒子26的溶液58的溶劑中沖洗所獲得結構，以便移除存在於第二區域18外部的所有第二光致發光粒子26。有關浸漬至包含第二疏水性配位基70的溶液中及浸漬至含有第二光致發光粒子26的溶液58中的操作可視需要重複許多次，以便獲得形成光致發光塊25的所要層數。
第12圖展示在光致發光塊25包含第二光致發光粒子26的三個單層的堆疊的情況下所獲得的結構，而第12圖中未展示第二疏水性配位基70。
根據另一實施例，先前關於第2圖至第5圖所描述的步驟可在先前關於第6圖至第8圖所描述的步驟之後實施。實際上，配位基20及22經設計以僅與區域16或18交互，該等區域16或18先前已活化，亦即，對於該等區域16或18而言羥基存在。然而，可能有利的是，使用表面張力的不同來使方法易於實施。若支撐物12初始為疏水性的，可能有利的是以親水性配位基20的鍵合開始。實際上，配位基20及第一粒子24的溶液被局限在親水性官能化表面16處，此使得區域16的親水性質能夠增強，並且因此使得疏水性配位基22易於後續鍵合。類似地，若晶圓初始為親水性的，可能更易於以疏水性配位基22的鍵合開始。
作為先前關於第4圖，第7圖，第9圖及第11圖所描述的每一浸漬步驟的變體，疏水性配位基22，親水性配位基20，第一光致發光粒子24，及/或第二光致發光粒子26可與第3圖中所獲得的結構接觸，特定而言沉積在第3圖中所獲得的結構上，例如藉由噴墨列印、攝影製版法、絲網法、柔版印刷術、噴塗、滴鑄、旋塗、攝影製版法或刮塗。
第13圖為光電元件80的另一實施例的部分簡化剖面視圖。光電元件80包含第1圖中所展示的光電元件10的所有器件，不同之處在於光致發光塊23包含其中散佈有第一光致發光粒子24的第一基質82，以及在於光致發光塊25包含其中散佈有第二光致發光粒子26的第二基質84。
第一基質82或第二基質84由至少部分地透過由發光二極體發射的輻射及由第一光致發光粒子24及第二光致發光粒子26發射的輻射的材料製成。根據一實施例，第一基質82及/或第二基質84具有丙烯酸酯、PMMA、聚矽氧、矽氧烷或環氧基。第一基質82可由親水性材料製成，並且第二基質84可由疏水性材料製成。根據一實施例，每一第一塊23含有自2 wt.%至90 wt.%，較佳地自10 wt.%至60 wt.%的第一光致發光粒子24，例如，近似30 wt.%的第一光致發光粒子24。根據一實施例，每一第二塊25含有自2 wt.%至90 wt.%，較佳地自10 wt.%至60 wt.%的第二光致發光粒子26，例如，近似30 wt.%的第二光致發光粒子。每一第一塊23或第二塊25可進一步包含TiO2 粒子。
一種製造第13圖中所展示的光電元件80的方法的實施例包含先前關於第2圖至第12圖所描述的製造第1圖中所展示的光電元件10的方法的實施例的所有步驟，不同之處在於，在先前關於第9圖所描述的浸漬步驟，將第8圖中所展示的結構浸漬至含有第一基質82的前驅物及第一光致發光粒子24的溶液中，以及在於在先前關於第11圖所描述的浸漬步驟，將第10圖中所展示的結構浸漬至含有第二基質84的前驅物及第二光致發光粒子26的溶液中。
在將第8圖中所展示的結構浸漬到含有第一基質82的前驅物及第一光致發光粒子24的溶液中的步驟，當自浸漬浴移除結構時，考慮到第二區域16的疏水性質，溶液僅留存在第一區域18上。浸漬步驟之後進行乾燥或交聯步驟，此致使捕獲第一光致發光粒子26的第一基質84得以形成，且因此形成第一光致發光塊23。
在將第11圖中所展示的結構浸漬至含有第二基質84的前驅物及第二光致發光粒子26的溶液中的步驟，當自浸漬浴移除結構時，考慮到第一區域16的親水性質，溶液僅留存在第二區域18上。浸漬步驟之後進行乾燥或交聯步驟，此致使捕獲第二光致發光粒子26的第二基質84得以形成，且因此形成第二光致發光塊25。
根據一實施例，第一基質82及第二基質84由同一常見族的材料製成，例如，丙烯酸酯。然而，基質82及/或基質84經改質以使基質82具有親水性質並且使基質84具有疏水性質。舉例而言，當基質82，84基於丙烯酸酯時，基質82可藉由添加羥基或羧酸酯基官能而改質，以便使其具有親水性質。
第14圖為光電元件90的另一實施例的部分簡化剖面視圖。光電元件90包含第13圖中所展示的光電元件80的所有器件，不同之處在於，第一親水性配位基20及第一疏水性配位基22並不存在，在於第一親水性區域16的表面處包含羥基-OH，以及在於光致發光基團23、25接觸支撐物12。此外，在本實施例中，支撐物12由疏水性材料製成，以使得第二區域18為疏水性的，而無需提供特殊處理來使第二區域18為疏水性的。作為變體，疏水性區域16可對應於覆蓋支撐物12的層，該層由不同於形成支撐物12的材料的材料製成，並且具有不同於支撐物12的表面能量，以使得親水性區域16上液體溶液的靜態接觸角比支撐物12上液體溶液的靜態接觸角大至少30度，較佳地至少40度，更佳地至少50度。
第15圖至第17圖各自展示在製造第14圖中所展示的光電元件90的方法的實施例的連續步驟，光電元件的部分簡化透視視圖(左手部分)，及左手部分的元件的部分剖面視圖(右手部分)。
第15圖例示類似於先前關於第2圖所描述的步驟的暴露支撐物12的步驟，不同之處在於在存在臭氧電漿的情況下將輻射暴露施加至第一區域16。
第16圖例示在先前關於第15圖所描述的步驟之後所獲得的結構。羥基(-OH)僅鍵合至已暴露至電磁輻射的第一區域16上的支撐物12。
第17圖例示在將第16圖中所獲得的結構浸漬至含有第一基質82的前驅物及第一光致發光粒子24的溶液中的步驟，以及固化第一基質82以形成第一光致發光塊23的步驟之後獲得的結構。在浸漬步驟，第一親水性基質82僅置放於第一區域16上，該第一區域16歸因於羥基官能為親水性的，而第二區域18為疏水性的。
隨後，方法實行將第17圖中所獲得的結構浸漬至含有第二基質84的前驅物及第二光致發光粒子26的溶液中的步驟，以及固化第二基質84以形成第二光致發光塊25的步驟。在浸漬步驟，第二疏水性基質84僅置放於疏水性的第二區域18上，而第一光致發光塊82為親水性的。
作為先前關於第17圖所描述的浸漬步驟的變體，含有第一基質82及第一光致發光粒子24的溶液以及含有第二基質84及第二光致發光粒子26的溶液可例如藉由噴墨列印、攝影製版法、絲網法、柔版印刷術、噴塗、滴鑄、旋塗、攝影製版法或刮塗來沉積。
已描述各種實施例及變體。熟習此項技術者將理解，此等各種實施例及變體的特定特徵可加以組合，並且熟習此項技術者將想到其他變體。
此等改變，修改及改良意欲為本揭示之一部分，且意欲在本發明之精神及範疇內。因此，上述描述僅以實例說明，並且並非意欲為限制性的。本發明僅如以下申請專利範圍及其等效物中所限定的。
10:光電元件 12:支撐物 14:上表面 16:第一區域 18:第二區域 20:親水性材料/親水性配位基 22:疏水性材料/疏水性配位基 23:第一光致發光塊/親水性光致發光塊 24:第一光致發光粒子/親水性光致發光粒子 25:第二光致發光塊/疏水性光致發光塊 26:第二光致發光粒子/疏水性光致發光粒子 28:核心 30:第一殼 31:第一表面活性劑 32:核心 34:第二殼 35:第二表面活性劑 36:遮罩 38:開口 40:中心親水性鏈 42:第一基團 44:第二基團 50:中心疏水性鏈 52:第三基團 54:第四基團 55:溶液 56:溶液 57:溶液 60:第二親水性配位基 62:中心鏈 64:第五基團 66:第六基團 70:第二疏水性配位基 72:中心鏈 74:第七基團 76:第八基團 80:光電元件 82:第一基質 84:第二基質 90:光電元件
第1圖為光電元件的一實施例的部分簡化剖面視圖；
第2圖例示製造第1圖中所展示的光電元件的方法的實施例的步驟；
第3圖例示製造方法的另一步驟；
第4圖例示製造方法的另一步驟；
第5圖例示製造方法的另一步驟；
第6圖例示製造方法的另一步驟；
第7圖例示製造方法的另一步驟；
第8圖例示製造方法的另一步驟；
第9圖例示製造方法的另一步驟；
第10圖例示製造方法的另一步驟；
第11圖例示製造方法的另一步驟；
第12圖例示製造方法的另一步驟；
第13圖為光電元件的另一實施例的部分簡化剖面視圖；
第14圖為光電元件的另一實施例的部分簡化剖面視圖；
第15圖例示製造第14圖中所展示的光電元件的方法的實施例的連續步驟；
第16圖例示製造方法的另一步驟；以及
第17圖例示製造方法的另一步驟。
國內寄存資訊(請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無 國外寄存資訊(請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
10:光電元件
12:支撐物
14:上表面
16:第一區域
18:第二區域
20:親水性材料/親水性配位基
22:疏水性材料/疏水性配位基
23:第一光致發光塊/親水性光致發光塊
24:第一光致發光粒子/親水性光致發光粒子
25:第二光致發光塊/疏水性光致發光塊
26:第二光致發光粒子/疏水性光致發光粒子
28:核心
30:第一殼
31:第一表面活性劑
32:核心
34:第二殼
35:第二表面活性劑
40:中心親水性鏈
42:第一基團
44:第二基團
50:中心疏水性鏈
52:第三基團
54:第四基團
60:第二親水性配位基
62:中心鏈
64:第五基團
66:第六基團
70:第二疏水性配位基
72:中心鏈
74:第七基團
76:第八基團

Claims (17)

  1. 一種光電元件(10；80；90)，包含：一支撐物(12)；至少親水性光致發光塊(23)，包含覆蓋該支撐物的第一區域(16)的親水性光致發光粒子(24)；以及疏水性光致發光塊(25)，包含覆蓋該支撐物的第二區域(18)的疏水性光致發光粒子(26)，該等親水性光致發光塊在該等第一區域的一位準處接觸一親水性材料(20)，以及該等疏水性光致發光塊在該等第二區域的一位準處接觸一疏水性材料(22)。
  2. 如請求項1所述之元件，其中每一親水性光致發光塊(23)包含該等親水性光致發光粒子(24)的至少一個單層。
  3. 如請求項1所述之元件，其中每一疏水性光致發光塊(25)包含該等疏水性光致發光粒子(26)的至少一個單層。
  4. 如請求項1所述之元件，其中每一親水性光致發光塊(23)包含其中分散有該等親水性光致發光粒子(24)的一親水性基質(82)。
  5. 如請求項1所述之元件，其中每一疏水性光致發光塊(25)包含其中分散有該等疏水性光致發光粒子(26)的一疏水性基質(84)。
  6. 如請求項1所述之元件，其中該親水性材料包含第一親水性配位基(20)，各自包含：一親水性鏈(40)；在該親水性鏈的一第一端的一第一基團(42)，該 第一基團(42)鍵合至該支撐物(12)的一表面處的一羥基；以及在該親水性鏈的與該第一端相對的一第二端的一第二基團(44)，該第二基團(44)接觸該等親水性光致發光塊(23)中的一者。
  7. 如請求項6所述之元件，其中該等第二基團(44)鍵合至該等親水性光致發光粒子(24)。
  8. 如請求項6所述之元件，其中每一親水性光致發光塊(23)包含該等親水性光致發光粒子(24)的諸層與鍵合至不同層的親水性光致發光粒子的第二親水性配位基(60)的一堆疊。
  9. 如請求項1所述之元件，其中該疏水性材料包含第一疏水性配位基(22)，各自包含：一疏水性鏈(50)；在該疏水性鏈的一第三端的一第三基團(52)，該第三基團(52)鍵合至該支撐物(12)的一表面處的一羥基；以及在該疏水性鏈的一第四端的一第四基團(54)，該第四基團(54)接觸該等疏水性光致發光塊(25)中的一者。
  10. 如請求項9所述之元件，其中該等第四基團(54)鍵合至該等疏水性光致發光粒子(26)。
  11. 如請求項9所述之元件，其中每一疏水性光致發光塊(25)包含該等疏水性光致發光粒子(26)的諸層與鍵合至不同層的疏水性光致發光粒子的第二疏水性配位基(70)的一堆疊。
  12. 如請求項1所述之元件，包含以親水性及疏 水性光致發光塊(23，25)覆蓋的發光二極體。
  13. 一種製造如請求項1所述之光電元件(10；80；90)的方法，包含以下步驟：在該支撐物(12)上形成至少該等親水性光致發光塊(23)以及該等疏水性光致發光塊(25)，該等親水性光致發光塊(23)包含覆蓋該支撐物的該等第一區域(16)的該等親水性光致發光粒子(24)，該等該等疏水性光致發光塊(25)包含覆蓋該支撐物的該等第二區域(18)的該等疏水性光致發光粒子(26)，該等親水性光致發光塊在該等第一區域的一位準處接觸該親水性材料(20)，以及該等疏水性光致發光塊在該等第二區域的一位準處接觸該疏水性材料(22)。
  14. 如請求項13所述之方法，包含以下一單個步驟：對於形成該等親水性光致發光塊及該等疏水性光致發光塊(23，25)而言，經由一遮罩(36)將該支撐物(12)暴露至一電磁輻射。
  15. 如請求項13所述之方法，其中該親水性材料包含第一親水性配位基(20)，各自包含：一親水性鏈(40)；在該親水性鏈的一第一端的一第一基團(42)，該第一基團(42)鍵合至該支撐物(12)的一表面處的一羥基；以及在該親水性鏈的與該第一端相對的一第二端的一第二基團(44)，該第二基團(44)接觸該等親水性光致發光塊(23)中的一者，其中該疏水性材料包含第一疏水性配位基(22)，各自包含：一疏水性鏈(50)；在該疏水性鏈的一第三端的一第三基團(52)，該第三基團(52) 在該支撐物(12)的該表面處鍵合至一羥基；以及在該疏水性鏈的一第四端的一第四基團(54)，該第四基團(54)接觸該等疏水性光致發光塊(25)中的一者，該方法包含以下步驟：在該等第二區域(18)中形成羥基；在該等第一區域及第二區域(16，18)上施加含有該等第一疏水性配位基(22)的一第一溶液(55)；在該等第二區域(18)中形成羥基；在該等第一區域及第二區域(16，18)上施加含有該等第一親水性配位基(20)的一第二溶液(56)；在該等第一區域及第二區域(16，18)上施加含有該等親水性光致發光粒子(24)的一第三溶液(57)；以及在該等第一區域及第二區域(16，18)上施加含有該等疏水性光致發光粒子(26)的一第四溶液(58)。
  16. 如請求項15所述之方法，其中在該等第二區域(18)中形成羥基的該步驟包含以下步驟：在不存在一遮罩的情況下將該支撐物(12)暴露至一電磁輻射。
  17. 如請求項13所述之方法，其中每一親水性光致發光塊(23)包含其中分散有該等親水性光致發光粒子(24)的一親水性基質(82)，其中每一疏水性光致發光塊(25)包含其中分散有該等疏水性光致發光粒子(26)的一疏水性基質(84)，該等方法包含以下步驟：在該等第一區域(16)中形成羥基；施加含有該親水性基質(82)的前驅物及該等親水性光致發光粒子(24)的一第五溶液；形成其中分散有該等親水性光致發光粒子的該親水性基質；施加含有該疏水性基質(84)的前驅物及該 等疏水性光致發光粒子(26)的一第六溶液；以及形成其中分散有該等疏水性光致發光粒子的該疏水性基質。
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