具有用于UV-LED固化的基于硫醇的交联剂的量子点配方

技术领域

本揭示案大体上涉及用于发光装置的色彩转换层，所述色彩转换层包括用于UV-LED固化的基于硫醇的交联剂。

背景技术

发光二极管(LED)面板使用LED阵列，其中个别LED提供单独可控的像素元件。这种LED面板可用于计算机、触控面板装置、个人数字助理(PDA)、蜂巢式电话、电视机及其类似者。

与OLED相比，使用基于III-V族半导体技术的微米级LED(也称为微型LED)的LED面板将具有多种优势，例如，更高的能量效率、更高的亮度及更长的寿命，以及显示器堆叠中的更少材料层，这可简化制造。然而，制造微型LED面板存在挑战。具有不同色彩发射(例如，红色、绿色及蓝色像素)的微型LED需要经由单独的工艺在不同的基板上制造。将多种色彩的微型LED装置整合至单个面板上通常需要取放步骤，以将微型LED装置从其原始供体基板移送至目的地基板。这通常涉及LED结构或制造工艺的修改，诸如引入牺牲层以简化脱模。此外，对放置精度的严格要求可能会限制处理量、最终良率或两者。

绕过取放步骤的另一种方法为在制造有单色LED的基板上的特定像素位置选择性地沉积色彩转换剂(例如，量子点、纳米结构、光致发光材料或有机物质)。单色LED可产生相对短波长的光，例如，紫光或蓝光，且色彩转换剂可将这种短波长光转换成较长波长的光，例如，用于红色或绿色像素的红光或绿光。色彩转换剂的选择性沉积可使用高分辨率阴影掩模或可控喷墨或气溶胶喷涂来进行。

然而，阴影掩模容易出现对准精度及可扩展性的问题，而喷墨及气溶胶喷涂技术存在分辨率(喷墨)、精度(喷墨)及处理量(气溶胶喷涂)问题。为了制造微型LED显示器，需要新技术来精确且有成本效益地将针对不同色彩的色彩转换剂提供至诸如大面积基板或柔性基板的基板上的不同像素上。

发明内容

在一个方面中，一种可光固化组成物(photocurable composition)包括：纳米材料，所述纳米材料被选择为响应于UV或可见光范围内的第二波长带内的辐射的吸收而发射在可见光范围内的第一波长带内的辐射，其中第二波长带不同于第一波长带；一或多种(甲基)丙烯酸酯单体；硫醇交联剂；以及光引发剂，所述光引发剂响应于第二波长带内的辐射的吸收而引发一或多种(甲基)丙烯酸酯单体的聚合。

在另一方面中，一种发光装置具有多个发光二极管及固化组成物，所述固化组成物与表面接触，经由所述表面从发光二极管中的每一者发射在UV或可见光范围内的第一波长带内的辐射。固化组成物包括：纳米材料，所述纳米材料被选择为响应于来自发光二极管中的每一者的第一波长带内的辐射的吸收而发射在可见光范围内的第二波长带内的辐射；以及光聚合物，所述光聚合物包含硫醇交联剂，其中纳米材料嵌入光聚合物中。

附图说明

图1描绘硫醇-烯聚合中的反应。

图2为已与背板整合的微型LED阵列的示意性俯视图。

图3A为微型LED阵列的一部分的示意性俯视图。

图3B为来自图3A的微型LED阵列的所述部分的示意性截面图。

图4A-4H示出在微型LED阵列上选择性地形成色彩转换剂(color conversionagent；CCA)层的方法。

图5A-5C示出可光固化组成物的配方。

图6A-6E示出在背板上制造微型LED阵列及隔离壁的方法。

图7A-7D示出在背板上制造微型LED阵列及隔离壁的另一方法。

图8为列出在实例中描述的可光固化组成物的顶部及底部固化百分比的表。

各个图中相同的附图标记指示相同的元件。

具体实施方式

量子点可分散在用于喷墨印刷的丙烯酸酯配方中。在UV固化后，锁定在聚丙烯酸酯基质中的量子点可用作先进显示器的色彩转换层。然而，丙烯酸酯聚合可被氧抑制，氧产生抑制进一步聚合的过氧自由基。此外，尽管UV LED具有寿命较长、输出稳定及带宽窄(即，红外光最少，且因此冷固化)的优点，但聚丙烯酸酯基质的表面固化可能低效且不完全。

可解决与UV-LED中色彩转换层的低效及不完全固化相关的问题的技术包括使用可光固化组成物，此组成物包括抗氧抑制添加剂、反应性组分、光引发剂、色彩转换剂、任选的溶剂及任选的添加剂。抗氧抑制添加剂抑制氧形成过氧自由基。反应性组分包括一或多种单体、交联剂及其他反应性化合物，排除抗氧抑制添加剂。抗氧抑制添加剂改进了可光固化组成物的聚合效率及程度，以产生具有改进的表面固化的色彩转换层。

如本揭示案所述，包括单硫醇、二硫醇、三硫醇及多硫醇的硫醇化合物可用作抗氧抑制添加剂。每个单、二、三或多硫醇官能团可表示为RSH，其中R为脂族基团或芳族基团。一种商用实例为来自湛新(Allnex)(比利时安德莱赫特(Anderlecht，BE))的LED 02。

适合的单硫醇的实例包括乙硫醇、丙硫醇、丁硫醇、戊硫醇、1-十六烷硫醇、2-乙基己硫醇、8-巯基-1-辛醇、2-(2-甲氧基乙氧基)乙硫醇、2-(三甲基硅烷基)乙硫醇、2-丙烯-1-硫醇、苯硫酚、二巯基丁二酸、硫代乙醇酸、硫代乙酸、麸胱甘肽、半胱胺酸、巯基乙醇、二硫苏糖醇/二硫赤藻糖醇、2-巯基乙醇、2-巯基吲哚、呋喃-2-基甲硫醇、3-巯基丙烷-1，2-二醇、3-巯基-1-丙磺酸、1-十六烷硫醇及五氯苯硫酚。

适合的二硫醇的实例包括1，1-二硫醇(例如，甲二硫醇、1，1-乙二硫醇、1，1-环己二硫醇)、1，2-二硫醇(例如，1，3-丙二硫醇、1，2-乙二硫醇)及1，3-二硫醇(例如，二氢硫辛酸)、1，2-苯二甲硫醇、1，3-苯二甲硫醇、1，4-苯二甲硫醇、2，2’-(乙二氧基)二乙硫醇、乙二醇双-巯基乙酸酯、四(乙二醇)二硫醇、六(乙二醇)二硫醇、2，2′-硫代二乙硫醇及1，16-十六烷二硫醇。

适合的三硫醇的实例包括三聚硫氰酸、三羟甲丙烷三(3-巯基丙酸酯)及三[2-(3-巯基-丙酰氧基)乙基]异氰脲酸酯。

适合的多硫醇的实例包括季戊四醇四(2-巯基乙酸酯)及季戊四醇四(3-巯基丙酸酯)。

在自由基聚合中，硫醇(RSH)向过氧自由基(ROO·)提供氢且产生硫基自由基(RS·)，这些硫基自由基与烯烃一起增长(或交联)。此外，当硫醇以足够量存在时，丙烯酸酯-硫醇调配物的聚合可单独经由硫醇-烯聚合或结合丙烯酸酯聚合发生。硫醇-烯聚合比丙烯酸酯聚合更不易受氧抑制。

图1描绘硫醇-烯聚合期间发生的化学反应。当增长反应速率(k

当进行聚合时，反应性组分增加可光固化组成物的粘度，例如，可光固化组成物可被固化或形成凝胶状网络结构。反应性组分包括单体，诸如(甲基)丙烯酸酯单体，且可包括一或多种单(甲基)丙烯酸酯、二(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸酯、四(甲基)丙烯酸酯或其组合。反应性组分可由负性光刻胶提供，例如，SU-8光刻胶。适合的单(甲基)丙烯酸酯的实例包括(甲基)丙烯酸异冰片酯、(甲基)丙烯酸环己酯、(甲基)丙烯酸三甲基环己酯、(甲基)丙烯酰胺二乙酯、(甲基)丙烯酰胺二甲酯及(甲基)丙烯酸四氢糠酯。反应性组分可包括交联剂或其他反应性化合物。适合的交联剂的实例包括聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯(例如，二乙二醇二(甲基)丙烯酸酯或三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯)、N，N′-亚甲双-(甲基)丙烯酰胺、季戊四醇三(甲基)丙烯酸酯及季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯。适合的反应性化合物的实例包括聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯、乙烯基吡咯烷酮、乙烯基咪唑、苯乙烯磺酸盐、(甲基)丙烯酰胺、烷基(甲基)丙烯酰胺、二烷基(甲基)丙烯酰胺、(甲基)丙烯酸羟乙酯、丙烯酸吗啉乙酯(morpholinoethyl acrylate)及乙烯基甲酰胺。

在一些实施方案中，为了延缓或防止双原子氧引起的自由基猝灭(自由基猝灭减慢或抑制自由基固化机制)，可实施限氧或无氧的固化氛围或环境。限氧(例如，小于0.01atm分压)或无氧的环境包括惰性气体氛围及干燥、除气且大部分无氧的化学试剂。

光引发剂响应于诸如UV辐射、UV-LED辐射、可见光辐射及电子束辐射的辐射而引发聚合。在一些情况下，光引发剂对UV或可见光辐射具有响应性。适合的光引发剂包括自由基光引发剂，诸如体积固化光引发剂及表面固化光引发剂。

体积固化光引发剂在暴露于UV辐射时会裂解，从而产生自由基，该自由基可引发聚合。体积固化光引发剂可用于分配的液滴的表面固化及完全固化或体积固化。体积固化光引发剂包括安息香醚、苄基缩酮、乙酰苯酮、烷基苯酮、氧化膦、二苯甲酮化合物及氧硫杂环己烷化合物(thioxane compound)。

表面固化光引发剂由UV辐射活化，且通过从第二化合物摘取氢而形成自由基，此自由基成为实际的引发自由基。此第二化合物通常称为共引发剂或聚合增效剂，且可以是胺增效剂。胺增效剂用于减少氧抑制，且因此，表面固化光引发剂可用于快速表面固化。表面固化光引发剂包括二苯甲酮化合物及硫杂蒽酮化合物(thioxanthone compound)。胺增效剂为具有活性氢的胺。胺增效剂(诸如含胺丙烯酸酯)可与树脂前驱物组成物调配物中的二苯甲酮光引发剂组合以：a)限制氧抑制，b)快速固化液滴或层表面以固定液滴或层表面的尺寸，及c)，经由固化工艺增加层稳定性。

适合的光引发剂的实例包括1-羟基环己基苯基酮、4-异丙基苯基-2-羟基-2-甲基丙-1一酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2一羟基-2-甲基-1-丙一1-酮、2，2-二甲基-2-羟基-苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮、2-羟基-2-甲基苯丙酮、氧化二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)膦、氧化双(2，6-二甲氧基-苯甲酰基)-2，4，6三甲基苯基膦、2-甲基-1-1[4-(甲硫基)苯基]-2-吗啉基-丙-1-酮、3，6-双(2-甲基-2-吗啉基-丙酰基)-9-正辛基咔唑、2-苄基-2-(二甲氨基)-1-(4-吗啉基)苯基)-1-丁酮、二苯甲酮、2，4，6-三甲基二苯甲酮、异丙基氧硫杂蒽酮(isopropyl thioxanthone)、氧化苯基双(2，4，6-三甲基苯甲酰基)膦、2-羟基-2-甲基-1苯基-1-丙酮。可商购获得的光引发剂的适合掺合物包括Darocur 4265、Irgacure 184、Irgacure 250、Irgacure 270、Irgacure 295、Irgacure 369、Irgacure379、Irgacure 500、Irgacure651、Irgacure 754、Irgacure 784、Irgacure 819、Irgacure907、Irgacure 1173、Irgacure 2100、Irgacure 2022、Irgacure 4265、Irgacure TPO、Irgacure TPO-L、Esacure KT37、Esacure KT55、Esacure KTO046、Omnicat 250及Omnicat550。适合的胺增效剂包括具有或不具有丙烯酸基团的二级及三级胺化合物，诸如二乙醇胺、三乙醇胺及Genomer 5142。

色彩转换剂为响应于第二可见波长带内的UV辐射或可见辐射的吸收而发射在第一可见波长带内的可见辐射的材料。UV辐射通常具有200nm至400nm范围内的波长。可见辐射通常具有400nm至800nm范围内的波长或波长带。第一可见波长带不同于(例如，能量大于)第二可见波长带。换言之，色彩转换剂为能够将来自微型LED的较短波长光转换为较长波长光(例如，红色、绿色或蓝色)的材料。

色彩转换剂可包括光致发光材料，诸如有机或无机分子、纳米材料(例如，纳米粒子、纳米结构、量子点)或其他适合材料。适合的纳米材料通常包括一或多种III-V族化合物。适合的III-V族化合物的实例包括CdSe、CdS、InP、PbS、CuInP、ZnSeS及GaAs。在一些情况下，纳米材料包括选自由镉、铟、铜、银、镓、锗、砷化物、铝、硼、碘化物、溴化物、氯化物、硒、碲及磷组成的群的一或多种元素。在某些情况下，纳米材料包括一或多种钙钛矿。

量子点可为均质的或可具有核壳结构。量子点可具有约1nm至约10nm范围内的平均直径。一或多种有机配位体通常与量子点的外表面耦合。有机配位体促进量子点在溶剂中的分散。适合的有机配位体包括脂族胺、硫醇或酸化合物，其中脂族部分通常具有6至30个碳原子。适合的纳米结构的实例包括纳米片、纳米晶体、纳米柱、纳米管及纳米线。

视情况，可光固化组成物可包括溶剂。溶剂可为有机的或无机的。适合的溶剂的实例包括水、乙醇、甲苯、二甲基甲酰胺、甲乙酮或其组合。可选择溶剂以为可光固化组成物提供期望的表面张力或粘度。溶剂亦可提高其他组分的化学稳定性。

视情况，可光固化组成物可包括杂散光吸收剂或UV阻断剂。适合的杂散光吸收剂的实例包括Disperse Yellow 3、Disperse Yellow 7、Disperse Orange 13、DisperseOrange 3、Disperse Orange 25、Disperse Black 9、Disperse Red 1丙烯酸酯、DisperseRed 1甲基丙烯酸酯、Disperse Red 19、Disperse Red 1、Disperse Red 13及DisperseBlue 1。适合的UV阻断剂的实例包括苯并三唑基羟基苯基化合物。

视情况，第一可光固化组成物可包括一或多种其他功能成分。作为一个实例，功能成分可影响色彩转换层的光学特性。例如，功能成分可包括具有足够高的折射率(例如，至少约1.7)的纳米粒子，使得色彩转换层用作调整输出光的光程的光学层，例如，提供微透镜。适合的纳米粒子的实例包括TiO

在一些情况下，可光固化组成物包括约0.1wt％至约50wt％的抗氧抑制添加剂(例如，0.1wt％至1wt％、1wt％至5wt％、5wt％至10wt％、20wt％至30wt％、30wt％至40wt％、40wt％至50wt％、5wt％至45wt％、10wt％至40wt％、15wt％至35wt％，或20wt％至30wt％)、高达约90wt％的反应性组分、约0.5wt％至约5wt％的光引发剂及约0.1wt％至约10wt％(例如，约1wt％至约2wt％)的色彩转换剂(例如，纳米材料)。可光固化组成物亦可包括溶剂(例如，高达约10wt％的溶剂)。

在一些情况下，可光固化组成物包含约0.1wt％至约50wt％的抗氧抑制添加剂、约1wt％至约10wt％的反应性组分、约0.5wt％至约5wt％的光引发剂、及约0.1wt％至约10wt％(例如，约1wt％至约2wt％)的色彩转换剂(例如，纳米材料)及约10wt％至约90wt％的溶剂。

可光固化组成物可视情况包括高达约5wt％的表面活性剂或分散剂、约0.01wt％至约5wt％(例如，约0.1wt％至约1wt％)的杂散光吸收剂，或其任何组合。

可光固化组成物的粘度在室温下通常在约10cP(厘泊)至约2000cP(例如，约10cP至约150cP)的范围内。可光固化组成物的表面张力通常在约20毫牛顿/米(mN/m)至约60mN/m(例如，约40mN/m至约60mN/m)的范围内。固化之后，固化的可光固化组成物的断裂伸长率通常在约1％至约200％的范围内。固化的可光固化组成物的抗拉强度通常在约1兆帕(MPa)至约1吉帕(GPa)的范围内。可光固化组成物可以一层或多层施加，且固化的可光固化组成物的厚度通常在约10nm至约100微米(例如，约10nm至约20微米、约10nm至约1000nm、或约10nm至约100nm)的范围内。

本揭示案中描述的可光固化组成物被实施为显示器(诸如关于图2-7描述的微型LED显示器)中的色彩转换层。

图2示出微型LED显示器10，此微型LED显示器包括设置在背板16上的个别微型LED14(参见图3A及3B)的阵列12。微型LED 14已与背板电路系统18整合在一起，从而可对每个微型LED 14单独寻址。例如，背板电路系统18可包括用于每个微型LED的TFT有源矩阵阵列(其具有薄膜晶体管及存储电容器(未示出))、列地址及行地址线18a、列及行驱动器18b等，以驱动微型LED 14。或者，微型LED 14可由背板电路系统18中的无源矩阵驱动。背板16可使用常规CMOS工艺制造。

图3A及3B示出具有个别微型LED 14的微型LED阵列12的一部分12a。所有微型LED14均以相同的结构制造，以产生相同的波长范围(这可称为“单色”微型LED)。例如，微型LED14可产生紫外(UV)(例如，近紫外)范围内的光。例如，微型LED 14可产生365至405nm范围内的光。作为另一实例，微型LED 14可产生紫色或蓝色范围内的光。微型LED可产生光谱带宽为20至60nm的光。

图3B示出可提供单个像素的微型LED阵列的一部分。假设微型LED显示器为三色显示器，每个像素包括三个子像素，每个色彩一个，例如，蓝色、绿色及红色通道各一个。因此，像素可包括三个微型LED 14a、14b、14c。例如，第一微型LED 14a可对应于蓝色子像素，第二微型LED 14b可对应于绿色子像素，且第三微型LED 14c可对应于红色子像素。然而，下文讨论的技术适用于使用更多色彩(例如四种或更多种色彩)的微型LED显示器。在这种情况下，每个像素可包括四个或更多个微型LED，其中每个微型LED对应于相应的色彩。此外，下文讨论的技术适用于仅使用两种色彩的微型LED显示器。

大体上，单色微型LED 14可产生一波长范围内的光，所述波长范围的峰值的波长不大于用于显示器的最高频率色彩的波长，例如，紫光或蓝光。色彩转换剂可将这种短波长光转换成较长波长的光，例如，用于红色或绿色子像素的红光或绿光。如果微型LED产生UV光，则色彩转换剂可用于将UV光转换为用于蓝色子像素的蓝光。

垂直隔离壁20形成在相邻的微型LED之间。隔离壁提供光隔离以帮助在下文讨论的原位聚合期间定位聚合且减少光串扰。隔离壁20可为光刻胶或金属，且可由常规光刻工艺沉积。如图3A所示，壁20可形成矩形阵列，每个微型LED 14位于由壁20界定的个别凹槽22中。其他阵列几何形状(例如，六边形或偏移矩形阵列)亦为可能的。以下将更详细地讨论用于背板整合及隔离壁形成的可能工艺。

壁可具有约3至20μm的高度H。壁可具有约2至10μm的宽度W。高度H可大于宽度W，例如，壁可具有1.5：1至5：1的深宽比。壁的高度H足以阻止来自一个微型LED的光到达相邻的微型LED。

图4A-4H示出在微型LED阵列上选择性地形成色彩转换剂(CCA)层的方法。起初，如图4A所示，第一可光固化组成物30a沉积在已与背板电路系统整合的微型LED 14阵列上。第一可光固化组成物30a可具有大于隔离壁20的高度H的深度D。

参考图5A-5C，可光固化组成物(例如，第一可光固化组成物30a、第二可光固化组成物30b、第三可光固化组成物30c等)包括可聚合组分32、在与微型LED 14的发射对应的波长的照射下触发聚合的光引发剂34、及色彩转换剂36a。可聚合组分32包括本文所述的反应性组分及抗氧抑制添加剂。

在可光固化组成物固化之后，光引发剂34的组分可存在于固化的可光固化组成物(光聚合物)中，其中所述组分为在光引发工艺中光引发剂中的键断裂期间形成的光引发剂的片段。

返回图4A，第一可光固化组成物30a可由旋涂、浸渍、喷涂或喷墨工艺沉积在显示器上且在微型LED阵列之上。喷墨工艺可更有效地消耗第一可光固化组成物30a。

接着，如图4B所示，背板16的电路系统用于选择性地启动第一多个微型LED 14a。此第一多个微型LED 14a对应于第一色彩的子像素。特定而言，第一多个微型LED 14a对应于将由可光固化组成物30a中的色彩转换组分产生的光的色彩的子像素。例如，假设流体30a中的色彩转换组分会将来自微型LED 14的光转换为蓝光，则仅开启对应于蓝色子像素的那些微型LED 14a。因为微型LED阵列已与背板电路系统18整合在一起，所以可向微型LED显示器10供电且可由微处理器施加控制信号以选择性地开启微型LED 14a。

参考图4B及4C，第一多个微型LED 14a的启动产生照射A(参见图4B)，此照射导致第一可光固化组成物30a原位固化以在每个启动的微型LED 14a之上形成第一固化色彩转换层40a(参见图4C)。简而言之，流体30a被固化以形成色彩转换层40a，但仅在选定的微型LED 14a上。例如，可在每个微型LED 14a上形成用于转换为蓝光的色彩转换层40a。

在一些实施方案中，固化为自限(self-limiting)工艺。例如，来自微型LED14a的照射(例如，UV照射)可具有进入可光固化组成物30a的有限穿透深度。图4B示出到达可光固化组成物30a的顶表面的照射A。顶表面的固化百分比通常为至少70％、至少80％或至少90％，如由衰减全反射红外(attenuated total reflect infrared；ATR-IR)所评定。可通过计算对应于可光固化组成物中的未反应双键的峰面积、固化可光固化组成物、计算对应于固化色彩转换层中的未反应双键的峰面积，且随后比较结果以获得固化百分比来评定固化百分比。在一些情况下，顶表面的固化百分比为一组成物的顶表面固化百分比的至少1.5倍，该组成物仅因不存在硫醇交联剂而不同。

在一些实施方案中，来自选定微型LED 14a的照射未到达其他微型LED14b、14c。在这种情况下，隔离壁20可能不是必需的。然而，如果微型LED14之间的间距足够小，隔离壁20可肯定地阻止来自选定微型LED 14a的照射A到达其他微型LED上方的区域，所述区域会在来自这些其他微型LED的照射的穿透深度内。亦可包括隔离壁20，例如简单地作为防止照射到达其他微型LED上方的区域的保证。

可针对可光固化组成物30a的适当光子剂量选择用于第一多个微型LED14a的驱动电流及驱动时间。用于固化流体30a的每个子像素的功率不一定与微型LED显示器10的显示模式下的每个子像素的功率相同。例如，用于固化模式的每个子像素的功率可高于用于显示模式的每个子像素的功率。

参考图4D，当固化完成且形成第一固化色彩转换层40a时，从显示器10移除残余的未固化的第一可光固化组成物。这使得其他微型LED 14b、14c暴露于下一沉积步骤。在一些实施方案中，用溶剂(例如，水、乙醇、甲苯、二甲基甲酰胺或甲乙酮或其组合)简单地从显示器上冲洗掉未固化的第一可光固化组成物30a。如果可光固化组成物30a包括负性光刻胶，则冲洗流体可包括用于光刻胶的光刻胶显影剂。

参考图4E及5B，重复上文关于图4A-4D所述的处理，但使用第二可光固化组成物30b且启动第二多个微型LED 14b。在冲洗之后，在第二多个微型LED 14b中的每一者上形成第二色彩转换层40b。

第二可光固化组成物30b类似于第一可光固化组成物30a，但包括色彩转换剂36b以将来自微型LED 14的较短波长的光转化为不同第二色彩的较长波长的光。例如，第二色彩可为绿色。

第二多个微型LED 14b对应于第二色彩的子像素。特定而言，第二多个微型LED14b对应于将由第二可光固化组成物30b中的色彩转换组分产生的光的色彩的子像素。例如，假设流体30a中的色彩转换组分会将来自微型LED14的光转换为绿光，则仅开启对应于绿色子像素的那些微型LED 14b。

参考图4F及5C，视情况再次重复上文关于图4A-4D所述的处理，但是使用第三可光固化组成物30c且启动第三多个微型LED 14c。在冲洗之后，在第三多个微型LED 14c中的每一者上形成第三色彩转换层40c。

第三可光固化组成物30c类似于第一可光固化组成物30a，但包括色彩转换剂36c以将来自微型LED 14的较短波长的光转换成不同第三色彩的较长波长的光。例如，第三色彩可为红色。

第三多个微型LED 14c对应于第三色彩的子像素。特定而言，第三多个微型LED14c对应于将由第三可光固化组成物30c中的色彩转换组分产生的光的色彩的子像素。例如，假设流体30c中的色彩转换组分会将来自微型LED 14的光转换为红光，则仅开启对应于红色子像素的那些微型LED 14c。

在图4A-4F所示的此特定实例中，为各个色彩子像素沉积色彩转换层40a、40b、40c。例如当微型LED产生紫外光时需要如此。

然而，微型LED 14可能产生蓝光而非UV光。在这种情况下，可跳过由含有蓝色转换剂的可光固化组成物对显示器10的涂布，且可使用用于绿色及红色子像素的可光固化组成物进行此工艺。多个微型LED没有色彩转换层，例如，如图4E所示。不进行图4F所示的工艺。例如，第一可光固化组成物30a可包括绿色CCA且第一多个微型LED 14a可对应于绿色子像素，且第二可光固化组成物30b可包括红色CCA且第二多个微型LED 14b可对应于红色子像素。

假设流体30a、30b、30c包括溶剂，一些溶剂可能陷于色彩转换层40a、40b、40c中。参考图4G，此溶剂可蒸发，例如，通过将微型LED阵列暴露于诸如由IR灯产生的热。溶剂从色彩转换层40a、40b、40c的蒸发可导致层收缩，从而使最终层更薄。

溶剂的移除及色彩转换层40a、40b、40c的收缩可增加色彩转换剂(例如，量子点)的浓度，从而提供更高的色彩转换效率。另一方面，包括溶剂允许在可光固化组成物的其他组分的化学配方方面(例如，在色彩转换剂或可交联组分方面)具有更大的灵活性。

视情况，如图4H所示，可在所有微型LED 14的顶部上沉积UV阻挡层50。UV阻挡层50可阻挡未被色彩转换层40吸收的UV光。UV阻挡层50可为布拉格反射器(Bragg reflector)，或可简单地为选择性吸收UV光的材料(例如，苯并三唑基羟基苯基化合物)。布拉格反射器可将UV光反射回微型LED14，从而提高能量效率。其他层(诸如杂散光吸收层、光致发光层及高折射率层)包括亦可视情况沉积在微型LED 14上的材料。

因此，如本文所述，可光固化组成物包括纳米材料，此纳米材料被选择为响应于UV或可见光范围内的第二波长带内的辐射的吸收而发射可见光范围内的第一波长带内的辐射；抗氧抑制添加剂(例如，一或多种硫醇)；反应性组分(例如，一或多种丙烯酸酯单体)；色彩转换添加剂(例如，量子点)；以及光引发剂，此光引发剂响应于第二波长带内的辐射的吸收而引发活性组分的聚合。第二波长带不同于第一波长带。抗氧抑制添加剂提高了可光固化组成物的表面固化的效率及程度。

在一些实施方案中，发光装置包括多个发光二极管及固化组成物，此固化组成物与表面接触，经由此表面从发光二极管中的每一者发射在UV或可见光范围内的第一波长带内的辐射。固化组成物包括纳米材料，此纳米材料被选择为响应于来自发光二极管中的每一者的第一波长带内的辐射的吸收而发射可见光范围内的第二波长带内的辐射；光聚合物；以及光引发剂的组分(例如，片段)，此组分响应于第一波长带内的辐射的吸收而引发光聚合物的聚合。第二波长带不同于第一波长带。

在某些实施方案中，发光装置包括额外的多个发光二极管及额外的固化组成物，此固化组成物与表面接触，经由此表面从额外的发光二极管中的每一者发射第一波长带内的辐射。额外的固化组成物包含额外的纳米材料，此纳米材料被选择为响应于来自发光二极管中的每一者的第一波长带内的辐射的吸收而发射可见光范围内的第三波长带内的辐射；额外的光聚合物；额外的抗氧抑制添加剂；以及额外的光引发剂的组分，此组分响应于第一波长带内的辐射的吸收而引发光聚合物的聚合。第三波长带可不同于第二波长带。

图6A-6E示出在背板上制造微型LED阵列及隔离壁的方法。参考图6A，此工艺开始于将提供微型LED阵列的晶片100。晶片100包括基板102，例如，硅或蓝宝石晶片，其上设置有具有第一掺杂的第一半导体层104、活性层106及具有第二相反掺杂的第二半导体层108。例如，第一半导体层104可为n掺杂氮化镓(n-GaN)层，活性层106可为多量子井(multiplequantum Well，MQW)层106，且第二半导体层107可为p掺杂氮化镓(p-GaN)层108。

参考图6B，蚀刻晶片100以将层104、106、108分成个别微型LED 14，包括对应于第一、第二及第三色彩的第一、第二及第三多个微型LED 14a、14b、14c。此外，可沉积导电触点110。例如，p-触点110a及n-触点110b可分别沉积在n-GaN层104及p-GaN层108上。

类似地，背板16被制造为包括电路系统18以及电触点120。电触点120可包括第一触点120a(例如，驱动触点)，及第二触点120b(例如，接地触点)。

参考图6C，微型LED晶片100被对准且置放成与背板16接触。例如，第一触点110a可接触第一触点120a，且第二触点110b可接触第二触点120b。微型LED晶片100可被降低成与背板接触，或反之亦然。

接着，参考图6D，移除基板102。例如，可通过抛光掉基板102，例如通过化学机械抛光来移除硅基板。作为另一实例，蓝宝石基板可由激光剥离工艺移除。

最后，参考图6E，隔离壁20形成在背板16上(微型LED 14已附接至此背板)。隔离壁可由常规工艺形成，诸如光刻胶的沉积、通过光刻进行的光刻胶的图案化、以及移除对应于凹槽22的光刻胶的部分的显影。所得结构随后可用作针对图4A-4H所述的工艺的显示器10。

图7A-7D示出在背板上制造微型LED阵列及隔离壁的另一方法。此工艺可类似于上文针对图6A-6E所讨论的工艺，以下指出的除外。

参考图7A，此工艺以与上述工艺类似的方式开始于将提供微型LED阵列及背板16的晶片100。

参考图7B，隔离壁20形成在背板16上(微型LED 14尚未附接至此背板)。

此外，蚀刻晶片100以将层104、106、108分成个别微型LED 14，包括第一、第二及第三多个微型LED 14a、14b、14c。然而，由此蚀刻工艺形成的凹槽130足够深以容纳隔离壁20。例如，蚀刻可继续，使得凹槽130延伸至基板102中。

接着，如图7C所示，微型LED晶片100被对准且置放成与背板16接触(或反之亦然)。隔离壁20装配至凹槽130中。此外，微型LED的触点110与背板16的触点120电连接。

最后，参考图7D，移除基板102。这将微型LED 14及隔离壁20留在背板16上。所得结构随后可用作针对图4A-4H所述的工艺的显示器10。

已使用定位的术语，诸如垂直及横向。然而，应当理解，这些术语是指相对定位，而非相对于重力的绝对定位。例如，横向为平行于基板表面的方向，而垂直为基板表面的法线的方向。

实例

制备了包括硫醇化合物的实例可光固化组成物。将这些实例组成物的顶部及底部固化百分比与未添加硫醇化合物的比较可光固化组成物获得的顶部及底部固化百分比进行比较。表1示出实例1-5(E1-E5)及比较实例1-6(CE1-CE6)的顶部及底部固化百分比。在表1(图8)中，反应性组分包括单丙烯酸酯(丙烯酸异冰片酯(isobornyl acrylate，IBOA)、二(乙二醇)乙醚丙烯酸酯(di(ethylene glycol)ethyl ether acrylate，DEAA))、二丙烯酸酯(6-己二醇二丙烯酸酯(6-hexanediol diacrylate，HDDA))、非硫醇交联剂(例如，丙烯酸酯交联剂，诸如多官能丙烯酸酯EB40(可自湛新公司获得)或1006(可自Dymax公司获得))。抗氧抑制剂为EBECRYL LED 02(可自湛新公司获得)，一种巯基改性的聚酯丙烯酸酯树脂。光引发剂为TPO(氧化二苯基(2，4，6-三甲基苯甲酰基)膦)。量子点可自Nanosys公司获得。

实例1-5及比较实例1-6通过将表1中所列的组分组合来制备，其中100wt％对应于硫醇组分、反应性组分及色彩转换组分(量子点)的总量。实例及比较实例在385nm处以表1中所示的剂量固化。

顶部及底部固化百分比通过在载玻片的表面上向下涂布125μm厚的可光固化组成物膜(实例1-6及比较实例1-6)，且将可光固化组成物暴露于指定剂量的385nm UV辐射以固化可光固化组成物来评定。将所得膜从载玻片剥离且施加于衰减全反射红外(ATR-IR)单元的窗口。当膜的顶部施加于窗口时，记录距离窗口的深度达至5μm至10μm的与窗口接触的材料的IR信号，且评定顶部固化百分比。当膜底部(与载玻片接触而形成)施加于窗口时，记录距离窗口的深度达至5μm至10μm的与窗口接触的材料的IR信号，且评定底部固化百分比。如前所述评定固化百分比。

具有硫醇组分的实例1-5显示出比比较实例1-6更完全的顶部固化。将385nm的辐射的剂量从0.6J/cm

本领域技术人员将理解，前述实例为例示性的而非限制性的。例如：

·尽管以上描述侧重于微型LED，但此技术可应用于具有其他类型发光二极管的其他显示器，特别是具有其他微型发光二极管的显示器，例如小于约10微米跨度的LED。

·尽管以上描述假设形成色彩转换层的次序为蓝色，随后为绿色，随后为红色，但其他次序亦为可能的，例如，蓝色，随后为红色，随后为绿色。此外，其他色彩亦为可能的，例如，橙色及黄色。

应当理解，在不脱离本揭示案的精神及范围的情况下可进行各种修改。