[发明专利]包含次表面散射特征的光学组件

说明书

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。

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。