无偏光器LED显示器

相关申请案的交叉引用

本申请主张于2021年10月4日提交且题为“POLARIZER-FREE LED DISPLAYS”的美国非临时专利申请案第17/493,508号的权益和优先权，该申请案的全部内容出于所有目的通过引用并入本文。

技术领域

本技术涉及发光二极管(LED)结构和制造处理。更具体地，本技术涉及LED显示器及其制造方法。

背景技术

由数百万微米大小的像素制成的发光二极管(LED)显示设备是通过在基板表面上产生复杂图案化材料层的制造处理而实现的。在基板上产生图案化材料需要受控的材料沉积和去除方法。然而，随着新的装置设计，产生具有非常精确尺寸的高质量材料层可能具有挑战性。

因此，需要可用于生产用于LED显示设备的高质量材料和结构的改进的系统和方法。这些和其他需求由本技术解决。

发明内容

本技术包括子像素结构的实施例，子像素结构包括定向发光二极管结构，定向发光二极管结构以具有小于或约10°的发散角的发射光的半峰全宽(FWHM)为特征。子像素结构进一步包括透镜，透镜位于距发光二极管结构第一距离处，其中透镜的形状被设置为聚焦从发光二极管结构的发射光。子像素结构又进一步包括图案化的光吸收屏障，图案化的光吸收屏障位于距透镜第二距离处。图案化的光吸收屏障界定屏障中的开口，且由透镜聚焦的光的焦点位于开口中。

在另外的实施例中，发光子像素结构不具有偏光层。在进一步的实施例中，从图案化的光吸收屏障中的开口射出的光以大于或约45°的视角为特征。在更进一步的实施例中，发光二极管结构与透镜之间的第一距离大于透镜与图案化的光吸收屏障之间的第二距离。在又另外的实施例中，透镜以大于或约10μm的直径为特征。在更多的实施例中，图案化的光吸收屏障中界定的开口以小于或约10μm的宽度为特征。在又更多的实施例中，图案化的光吸收屏障以小于或约1μm的厚度为特征。在更进一步的实施例中，发光二极管结构包括有机发光二极管结构。

本技术亦包括发光像素结构的实施例，发光像素结构包括发光层，发光层进一步包括一组发光二极管结构。发光像素结构亦可包括图案化的光吸收屏障，图案化的光吸收屏障进一步包括屏障中的一组开口。开口中的每个开口允许从发光二极管结构中的一个发光二极管结构发射的光透射穿过图案化的光吸收屏障。发光像素结构可进一步包括透镜层，透镜层位于发光层和图案化的光吸收屏障之间。透镜层可包括一组透镜，其中透镜的形状被设置为将从发光二极管结构发射的光集中到图案化的光吸收屏障的开口中。发光像素结构也不具有偏光层。

在另外的实施例中，发光二极管结构中的每个发光二极管结构可以以具有小于或约10°的发散角的所发射光的半峰全宽(FWHM)为特征。在进一步的实施例中，从发光像素结构射出的光可以以大于或约45°的视角为特征。在更进一步的实施例中，发光像素结构比具有偏光层的发光像素结构亮大于或约50％。在又另外的实施例中，透镜层中的透镜中的每个透镜可以以透镜的焦点与透镜的直径之比小于或约1:1为特征。在更多的实施例中，该组发光二极管结构可包括有机发光二极管结构。

本技术进一步包括形成发光像素的方法的实施例。方法可包括在基板上形成发光层，其中发光层包括一组发光二极管结构。方法亦可包括在发光层上方形成透镜层，其中透镜层包括一组透镜，该组透镜可操作以集中从发光二极管结构发射的光，且其中透镜层位于距发光层第一距离处。方法可进一步包括在透镜层上方形成图案化的光吸收屏障。图案化的光吸收屏障界定屏障中的一组开口以使来自该组发光二极管结构的光透射穿过屏障，且图案化的光吸收屏障可位于距透镜层第二距离。在发光像素中，发光层和透镜层之间的第一距离可大于透镜层和图案化的光吸收屏障之间的第二距离。

在另外的实施例中，图案化的光吸收屏障由以下方式形成：在透镜层上方沉积光吸收材料的层，其中光吸收材料的层可以以大于或约2μm

与传统的LED像素和由这些像素制成的显示器相比，这种技术可提供许多好处。例如，本子像素和像素的实施例消除了在显示器中包括偏光层的需求。偏光层可阻挡多达60％的由像素产生的光，因此不具有偏光层的像素结构可以比具有偏光层的像素结构亮高达60％。在进一步的实施例中，本申请的子像素和像素包括高度定向的发光二极管结构和可以在宽广视角上传播定向光的透镜和针孔组合。这允许由发光二极管结构发射的更多光被包括在显示的图像中，而不会将图像的视角限制到不期望的小角度。结合以下描述和附图更详细地描述了这些和其他实施例以及它们的许多优点和特征。

附图说明

通过参照说明书的其余部分和附图，可以实现对所公开的技术的性质和优点的进一步理解。

图1示出了根据本技术的一些实施例的示例性处理系统的一个实施例的顶视平面图。

图2示出了根据本技术的一些实施例的形成LED半导体装置的方法中的示例性操作。

图3示出了根据本技术实施例的半导体LED子像素结构的截面图。

图4示出了根据本技术的额外实施例的半导体LED像素结构的截面图。

一些图作为示意图包含在内。应理解，图式仅用于说明性目的且除非特别说明是按比例，否则不应视为按比例。此外，作为示意，提供了图以帮助理解，并且与实际表示相比，图可能不包括所有方面或信息，并且出于说明目的，可能包括放大的材料。

在附图中，相似的组件和/或特征可具有相同的附图标记。此外，相同类型的各种组件可以通过在附图标记后加上一个在相似组件之间进行区分的字母来进行区分。如果在说明书中仅使用第一附图标记，则该描述可应用于具有相同第一附图标记的任何一个类似的组件，而与字母无关。

具体实施方式

LED显示器包括发光二极管结构阵列，该结构可以将电源提供的电流转换为在显示器上形成图像的发射光。从电流到发射光的能量路径包括许多非生产性出口，包括在电子、电洞(holes)、和其他电荷载体通过进入LED的主动区(即注入效率)和转移沿非辐射路径的电流能量(即内部量子效率)期间的能量损失。在许多情况下，最大的能量损失来自LED结构产生的光，由于光线在错误的方向行进或具有错误的相位(即提取效率)而无法投入生产使用。据称在许多不同方向上发光的传统LED结构具有低方向性。以低方向性为特征的LED结构具有在有助于在显示器上产生图像的有用方向上发射的光的较低百分比。

由于来自一个像素的杂散光与相邻子像素的发射光重叠并干扰，具有低方向性的LED结构也会在子像素之间具有更多的光学串扰。在许多传统的LED结构中，通过在结构上放置偏光层以阻止未准直的光到达显示表面来减少光学串扰。偏光层亦可阻挡来自外部环境的被显示器反射的大部分环境光。这种反射的环境光可降低显示器中的LED结构发出的有效光与来自外部环境的反射环境光之间的环境对比度(ambient contrast ratio)。偏光层被结合到显示器中，以减少显示器反射的环境光并增加显示器的环境对比度。在许多类型的LED显示器(包括许多类型的OLED显示器)中，在明亮的观看环境(例如外部日光环境)中，没有偏光层的环境对比度可能非常低，使得无法观看显示器。

不幸的是，在使用偏光层来减少光学串扰和增加LED显示器的环境对比度时，有很大的折衷权衡。偏光层阻挡了多达60％的LED结构发出的光，从而显著降低图像的显示亮度。这不仅降低了显示器的亮度，也降低了来自偏光层的环境对比度的增益(gains)，从而降低了显示器对外部环境光的反射率。对于使用偏光层的LED显示器，补偿亮度损失会导致显著降低的量子效率(例如，插座效率)以及其他问题。

一种提高LED结构的效率的方法是增加由结构发射的光的方向性。当更多LED结构发出的光针对在显示器上形成图像时，需要更少的额外电力来补偿被偏光层阻挡的光。当LED发出的光具有高度定向时，相邻子像素之间的光学串扰本质上较低，并且由于相对于外部环境光的发射光强度增加，环境对比度增加。这减少了显示器中对偏光层的需求。不幸的是，在发射光的方向性与其视角之间也存在折衷权衡：高度定向的光通常具有窄视角，这会使显示器难以从0°倾角以外的角度观看。因此，许多高度定向的LED结构可产生比发射较少定向光的传统LED结构更亮的图像，但图像具有更窄的视角。

本技术的实施例解决了将透镜和针孔结构结合到显示器的子像素和像素中的高定向光和窄视角之间的折衷权衡。在实施例中，由LED结构发射的高度定向的光穿过透镜聚焦到由图案化的光吸收层界定的开口中。镜头的焦点位于开口中，且从该点，光线以明显更宽的发散角从开口射出。在实施例中，从开口发射的光以大于或约45°的视角为特征。

由于LED结构发出的初始光是高定向的，因此相邻子像素产生的光学串扰较低，且即使没有偏光层，环境对比度也很高。本技术的实施例是无偏光层，与使用偏光层的可比较的LED显示器产生的图像相比，显示图像的亮度增加大于或约50％。

图1示出了根据本技术的一些实施例的沉积、蚀刻、烘烤、和固化腔室的处理系统100的一个实施例的顶视图。在图式中，一对前开式标准舱102供应借由机械臂104接收的各种尺寸的基板，且在放置至定位于串联部分109a-c中的基板处理腔室108a-f的一者中之前，放置至低压保持区域106中。第二机械臂110可用于将基板晶片从保持区域106传送到基板处理腔室108a-f并返回。每个基板处理腔室108a-f可以装备以实行多个基板处理操作，包括本文所述的物理气相沉积处理，以及干式蚀刻处理、循环层沉积处理、原子层沉积处理、化学气相沉积处理，包括金属-有机化学气相沉积处理、蚀刻处理、预清洁处理、平坦化处理，包括化学机械研磨处理、退火处理、等离子体工艺处理、脱气处理、定向处理和其他半导体制造处理。

基板处理腔室108a-f可包括用于在基板或晶片上沉积、退火、固化、和/或蚀刻材料膜的一个或多个系统组件。在一种构造中，两对处理腔室，例如108c-d和108e-f，可用于在基板上沉积材料，而第三对处理腔室，例如108a-b，可用于平坦化、退火、固化、或处理沉积膜。在另一构造中，所有三对腔室，例如108a-f，可构造为在基板上沉积和固化膜两者。所描述的一个或多个处理可在与不同实施例中所示的制造系统分开的额外腔室中进行。应理解到，系统100也考虑到用于材料膜的沉积、蚀刻、退火和固化腔室的额外构造。此外，任何数量的其他处理系统可以与本技术利用，其可以结合用于实行任何特定操作的腔室。在一些实施例中，可提供对多个处理腔室的通达(access)而同时在各个部分中保持真空环境的腔室系统，例如所述的保持和移送区域，可允许在多个腔室中实行操作，同时在分别的处理之间保持特定的真空环境。

根据本技术的一些实施例，系统100，或更具体地结合到系统100或其他处理系统中的腔室，可用于产生子像素和像素。图2示出了根据本技术的一些实施例的形成像素的方法200中的示例性操作。例如，方法200可在一个或多个处理腔室中实行，例如结合在系统100中的腔室。方法200可以或可以不包括在方法开始之前的一个或多个操作，包括前端处理、沉积、蚀刻、研磨、清洁或可在所述操作之前实行的任何其他操作。方法可包括多个选择性操作，这些操作可以或可以不与根据本技术的方法的一些实施例具体地相关联。

图2示出了根据本技术的一些实施例的形成发光像素结构的方法200中的示例性操作。方法200可用于制作图3所示的子像素结构300和图4所示的像素结构400。方法200可包括在操作205形成发光结构。在实施例中，操作205可包括在子像素300中形成有机发光二极管(OLED)结构302和在像素400中形成发光结构404、406和408。在进一步的实施例中，操作205可包括提供基板310，OLED结构302的层形成在基板310上，包括第一(例如，底部)电极层312、一组有机层314、316、318和第二(例如，顶部)电极层320。在更多实施例中，OLED结构302被设计为在第一电极312和第二电极320之间的流动电荷载体(例如，电子和电洞)上从发射有机层(例如，有机层316)产生光。由发射有机层316发射的光可以以可见光谱的一部分中的峰值波长强度为特征。在实施例中，发射有机层316可以以约620nm至750nm(红光)、约495nm至约570nm(绿光)、或约450nm至495nm(蓝光)的峰值波长强度以及其他峰值波长强度为特征。发射有机层316可操作以产生具有峰值波长强度的光，该峰值波长强度取决于层中在被电荷载体激发(active)后发射光的有机分子的类型和数量。

在另外的实施例中，OLED结构302中的基板310可由氧化硅(又称为玻璃)、塑料、金属箔(例如铝箔或铜箔以及其他金属箔)和有机聚合物(例如聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二酯(PEN)或聚酰亚胺(PI)、及其他有机聚合物)中的一种或多种制成。在进一步的实施例中，基板310可以是平面基板层，其包括用于在显示设备上产生图像的一个或多个控制装置结构。在实施例中，控制装置结构可包括装置层，例如缓冲层、层间介电层、绝缘层、主动层和电极层，以及其他种类的层。在更多实施例中，控制装置结构可包括一种或多种类型的显示驱动背板电路。在又更多实施例中，基板310可对OLED结构302的发射有机层316产生的光的波长是透明的。

在进一步的实施例中，第一电极层312可以与基板310的表面接触。在更进一步的实施例中，第一电极层312可以是由一种或多种类型的导电材料制成的导电层。在实施例中，第一电极层312可以由至少一种材料制成，例如导电氧化物或金属。在另外的实施例中，导电氧化物可包括铟锡氧化物(ITO)、铟锌氧化物(IZO)、掺杂氟的锡氧化物(FTO)和掺杂的氧化锌，以及其他导电氧化物。在又另外的实施例中，金属可包括银、金、镁、铝、铜和锡以及其他金属。

在更多实施例中，一组有机层314、316和318可位于OLED结构302中的第一电极层312上。在实施例中，有机层可包括电洞传输层(hole transport layer)314、发射层316和电子传输层318。在另外的实施例中，电洞传输层314可以与第一电极层312接触，第一电极层312可以用作正偏压的阳极电极。源自第一电极层312的带正电的电洞可穿过电洞传输层314传输到发射层316中。在进一步的实施例中，电子传输层318可以与第二电极层320接触，第二电极层320可用作负偏压的阴极电极。源自第二电极层320的带负电的电子可穿过电子传输层318传输到发射层316中。在又进一步的实施例中，穿过电洞和电子传输层314和318的电洞和电子可以穿过电荷转移路径在发射层316中再结合，该电荷转移路径激发发射层中的发光化合物以发光。在进一步的实施例中，该组有机层亦可包括位于第一电极层312和电洞传输层314之间的电洞注入层(未示出)。在更进一步的实施例中，该组有机层可进一步包括位于第二电极层320和电子传输层318之间的电子注入层(未示出)。

在更多的实施例中，有机层314可包括N,N’-二(1-萘)-N,N’-二苯-(1,1’-联二苯)-4,4’-联氨(N,N’-di(1-naphthyl)-N,N’-diphenyl-(1,1’-biphenyl)-4,4’-diamine,NPB)及其他有机化合物。在又更多实施例中，有机层314可以以小于或约300nm、小于或约200nm、小于或约150nm、小于或约120nm、小于或约100nm、小于或约75nm、小于或约50nm或更小的非零厚度为特征。在又更多的实施例中，有机层316可包括4,4’-bis(N-carbazolyl)-1,1’-biphenyl(CBP)及其他有机化合物。在额外实施例中，有机层516可以以小于或约50nm、小于或约40nm、小于或约30nm、小于或约20nm、小于或约10nm或更小的非零厚度为特征。在进一步的实施例中，有机层318可包括TPBi(2,2’,2”-(1,3,5-benzinetrilyl)-tris(1-phenyl-1-H-benzimidazole))及其他有机化合物。在更进一步的实施例中，有机层318可以以小于或约300nm、小于或约200nm、小于或约140nm、小于或约120nm、小于或约100nm、小于或约75nm、小于或约50nm、小于或约20nm、或更小的非零厚度为特征。在更多实施例中，电洞注入层可包括六腈六氮苯并菲(hexanitrile hexaazatriphenylene，HATCN)以及其他有机化合物。在又更多实施例中，电子注入层可包括氟化锂(LiF)层和镁银(Mg:Ag)层，以及其他种类的层。

在实施例中，OLED结构302可以以基板310、有机层314、316和318以及电极层312、320中的一个或多个中的波纹(corrugated)表面为特征。在进一步的实施例中，波纹表面可以以具有与发射层316中的波导腔的尺寸相耦合的高度和周期性的波形图案为特征，从而以增加的方向性和增加的单色性来偏置光的发射。在实施例中，由OLED结构302发射的高度定向的光可以以小的发散角(例如，图4中的发散角θ)为特征。在另外的实施例中，高度定向的光可以以小于或约10°、小于或约9°、小于或约8°、小于或约7°、小于或约6°、小于或约5°、小于或约4°、小于或约3°、小于或约2°、小于或约1°、或更小的发散角为特征。在进一步的实施例中，由OLED结构302发射的高度单色光可以以小于或约150nm、小于或约100nm、小于或约75nm，小于或约50nm，或更小的半峰全宽(FWHM)分布为特征。

在实施例中，可将一组发光结构如OLED结构302形成为发光层。图4示出了形成在像素400中基板402上的发光层中的发光结构404、406和408。在另外的实施例中，发光层可包括多于或约2个发光结构、多于或约3个发光结构、多于或约5个发光结构、多于或约10个发光结构、多于或约20个发光结构、多于或约30个发光结构、多于或约40个发光结构、多于或约50个发光结构、多于或约100个发光结构，或更多。在进一步的实施例中，每个发光结构可以以小于或约100μm、小于或约90μm、小于或约80μm、小于或约70μm、小于或约60μm、小于或约50μm、小于或约40μm、小于或约30μm、小于或约20μm、小于或约10μm或更小的宽度为特征。在又进一步的实施例中，发光结构可以彼此分开小于或约100μm、小于或约75μm、小于或约50μm、小于或约40μm、小于或约30μm、小于或约20μm、小于或约10μm、小于或约5μm或更小的边缘至边缘距离。

方法200可包括在操作210在发光结构上形成一个或多个中间层。在图3所示的实施例中，中间层324、328形成在发光结构302上。在图4中，中间层401、403将发光结构404、406和408与滤色器410、412和414以及图案化的光吸收屏障421分开。在实施例中，形成在发光结构上的中间层的数量可以大于或约一、大于或约二、大于或约三、大于或约四、大于或约五、或更多。在进一步的实施例中，发光层和由一个或多个中间层建立的图案化光吸收屏障之间的距离可以大于或约50μm、大于或约60μm、大于或约70μm，大于或约80μm、大于或约90μm、大于或约100μm、大于或约120μm、大于或约150μm、大于或约180μm、大于或约200μm，或更多。

在另外的实施例中，在操作210中形成的一个或多个中间层可包括形成包括薄膜封装(TFE)和一个或多个有机层的多层结构。在进一步的实施例中，中间层304可以以包括介电层和有机层的组合的多层结构为特征。在实施例中，中间层304可包括介电层和有机层。在另外的实施例中，介电层可包括一种或多种介电质材料，例如氮化硅、氧化硅、氮氧化硅和氧化铝，以及其他介电氧化物材料。在又另外的实施例中，有机层可包括丙烯酸聚合物。在更多实施例中，中间层可在具有高和低折射率的层之间交替。在实施例中，介电层可以以大于或约1.6、大于或约1.7、大于或约1.8、或更大的折射率为特征。在另外的实施例中，有机层可以以小于或约1.5、小于或约1.4、小于或约1.3或更低的折射率为特征。

方法200可额外包括在操作215中在中间层之间或上方形成透镜。在实施例中，透镜可包括子像素300中的透镜326和像素400中的透镜416、418和420。在进一步的实施例中，透镜可形成在距发光结构的第一距离处(例如，图4中的距离“d1”)。在实施例中，第一距离可以小于或约100μm、小于或约90μm、小于或约80μm、小于或约70μm、小于或约60μm、小于或约50μm、或更小。在另外的实施例中，透镜可具有圆形或椭圆形的平面(又称为水平)基底。在又另外的实施例中，透镜可以以水平直径小于或约100μm、小于或约75μm、小于或约50μm、小于或约25μm、小于或约10μm、小于或约5μm、或更小为特征。在又更多的实施例中，透镜可以以垂直高度小于或约10μm、小于或约9μm、小于或约8μm、小于或约7μm、小于或约6μm、小于或约5μm、小于或约4μm、小于或约3μm、小于或约2μm、小于或约1μm、或更小为特征。在更多的实施例中，透镜可具有横跨提供透镜聚焦的发射光的发光结构的宽度的水平直径。

在实施例中，透镜的形状可设置为将来自发光结构的光聚焦到位于由图案化光吸收层界定的开口内的焦点。在进一步的实施例中，此焦点可定位在透镜的基部和开口之间的第二距离(例如，图4中的距离“d2”)。在实施例中，第二距离可以大于或约1μm、大于或约5μm、大于或约10μm、大于或约20μm、大于或约30μm、大于或约40μm、大于或约50μm、大于或约60μm、大于或约70μm、大于或约80μm、大于或约90μm、大于或约100μm或更大。在更多实施例中，第二距离可以与透镜的直径大致相同。

在进一步的实施例中，透镜可由具有比周围材料更高的折射率的材料形成，例如与透镜接触的中间层的材料。在实施例中，透镜可以以折射率比周围材料的折射率大大于或约0.2、大于或约0.3、大于或约0.4、大于或约0.5、或更多的量为特征。在更多实施例中，透镜以折射率大于或约1.5、大于或约1.6、大于或约1.7、大于或约1.8或更高为特征。在又更多实施例中，透镜可由有机聚合物和有机树脂或诸如氧化硅的无机介电材料制成。

在额外的实施例中，透镜的形状可设置且定位以将从发光结构发射的光聚焦到界定在图案化光吸收层中的开口内的焦点上。在进一步的实施例中，焦点可定位在开口中以提供从开口射出的光的阈值视角(例如，图4中的视角Φ)。在更多实施例中，从开口射出的光可以以视角大于或约10°、大于或约15°、大于或约20°、大于或约25°、大于或约30°、大于或约35°、大于或约40°、大于或约45°、大于或约50°、大于或约55°、大于或约60°、大于或约65°、大于或约70°、大于或约75°、大于或约80°、大于或约85°、大于或约90°、或更多为特征。如上所述，本技术的实施例中的透镜和开口设计可扩展由发光结构最初发出的高度定向的光的视角。

方法200亦可包括在操作215中在中间层上方形成滤色器。在实施例中，滤色器可包括子像素300中的滤色器326和像素400中的滤色器410、412和414。在进一步的实施例中，滤色器可操作以透射靠近定位的发光结构的光并阻挡其他波长的光的透射。在额外的实施例中，滤色器可以与图案化的光吸收层(例如，层330、421)接触。在又另外的实施例中，每个滤色器可以跨越由图案化的光吸收层界定的开口的宽度。

方法200亦可额外包括在操作220中在中间层上形成图案化的光吸收层。图案化的光吸收层在层中界定了一组开口，该组开口允许来自发光结构的一部分光行进穿过光吸收层。在实施例中，这些开口可包括图案化光吸收层330中的开口332和图案化光吸收层421中的开口。在附加的实施例中，图案化的光吸收层可以通过在一个或多个发光像素的中间层和滤色器上沉积光阻材料来形成。在又另外的实施例中，光阻材料可沉积为具有厚度大于或约1μm、大于或约2.5μm、大于或约5μm、大于或约7.5μm、大于或约10μm，或更多的覆盖光阻层。在更多实施例中，沉积的光阻材料可被光刻图案化以在图案化的光吸收层中形成开口。在实施例中，每个开口可以与发光结构对准，如在开口332与发光结构302的对准以及每个开口分别与发光结构404、406、和408的对准中所见。在进一步的实施例中，开口和发光结构的对准可以以开口中的中心位置与发光结构中的中心位置的垂直对准为特征。在更进一步的实施例中，图案化到光吸收层中的开口可包括一种或多种形状，例如圆形、椭圆形、正方形、矩形、和梯形、以及其他形状。

在更多实施例中，光阻材料可包括有机聚合物基质(organic polymer matrix)和光吸收化合物例如光吸收颜料或炭黑的组合。在又更多实施例中，图案化光吸收层可以以大于或约2.0μm

在进一步的实施例中，在操作225中形成图案化的光吸收层亦包括在光阻材料的刚沉积的(as-deposited)层中形成开口。在实施例中，开口可以以具有相对于图案化光吸收层的总宽度小的宽度的“针孔”开口为特征。在额外的实施例中，开口可以以小于或约10μm、小于或约5μm、小于或约2.5μm、小于或约1μm、小于或约0.5μm或更小的宽度为特征。在进一步的实施例中，开口的宽度与透镜的直径的比可以小于或约1:5、小于或约1:10、小于或约1:15、小于或约1:20、小于或约1:25、或更低。在更进一步的实施例中，开口可以是圆形、椭圆形、正方形、矩形、和梯形以及其他形状。

方法200可进一步包括在操作230在图案化光吸收层上形成覆盖层。在实施例中，覆盖层可包括一种或多种层，该一种或多种层包括抗反射层和抗静电层。

方法200亦仍可包括在操作235将发光像素合并到显示器中。在实施例中，操作235可包括将发光像素的矩阵放置在背板基板上，该背板基板包括用于激发每个发光像素的各个子像素的控制装置。在进一步的实施例中，操作可进一步包括将显示屏幕放置在发光像素的矩阵上。在更进一步的实施例中，显示器可以是电视机、计算机屏幕、智能手机、平板计算机、或消费型电子装置中的屏幕显示器，以及其他种类的显示器。

与制造子像素300和像素400的方法200类似的本技术的实施例包括制造与使用偏光层的传统显示器相比具有增加的提取效率和更高的环境对比度的无偏光层显示器的组件的操作。在实施例中，本技术的像素可产生显示图像，该显示图像比使用由偏光层调光的像素产生的相同图像明显更亮。在进一步的实施例中，结合本技术的无偏光层的像素的显示器可以以比具有偏光层的可比较的显示器增加的亮度大于或约25％、大于或约30％、大于或约35％、大于或约40％、大于或约45％、大于或约50％、大于或约55％、大于或约60％、或更大为特征。在更进一步的实施例中，结合本技术的无偏光层的像素的显示器可以以增加的环境对比度大于或约10％、大于或约25％、大于或约30％、大于或约35％、大于或约40％、大于或约45％、大于或约50％、大于或约55％、大于或约60％、大于或约70％、大于或约约80％、大于或约90％、大于或约100％、或更高为特征。

在前面的描述中，出于解释的目的，已阐述许多细节以便提供对本技术的各种实施例的理解。然而，对本领域技术人员将显而易见的是，可以在没有这些细节中的一些或具有其他细节的情况下实施某些实施例。

已经公开了几个实施例，本领域技术人员将认识到，可以使用各种修改、替代构造、和均等而不脱离实施例的精神。此外，为了避免不必要地混淆本技术，并未描述许多习知的处理和组件。因此，以上描述不应被视为限制本技术的范畴。此外，方法或处理可以被描述为顺序的或按步骤的，但是应理解，操作可以同时实行，或者以与所列顺序不同的顺序实行。

在提供值的范围的情况下，应理解到，除非上下文另外明确指出，否则在此范围的上限和下限之间的每个中间的值，到下限的单位的最小部分，都亦明确公开。涵盖了在描述的范围内的任何描述的值或未描述的中间值与该描述的范围内的任何其他描述的或中间值之间的任何较窄的范围。这些较小范围的上限和下限可以独立地包括在该范围中或排除在该范围之外，且在界限的一者、界限的两者、或界限的两者均没有被包括在该较小范围内的每个范围亦被涵盖于本技术之中，针对受描述的范围内任何明确排除的界限。在所述范围包括界限的一者或两者的情况下，亦包括排除那些所包括的界限中的一者或两者的范围。

如本文和所附权利要求书中所使用的，单数形式的“一”、“一个”、和“该”包括多数参照，除非上下文有另外明确指出。因此，例如，对于“一像素”的参照包括多个这种像素，并且对“该层”的参照包括对本领域技术人员为已知的一个或多个层及其等价物，等等。

而且，当在本说明书和所附权利要求书中使用时，用语“包括(comprise(s))”、“包括(comprising)”、“包含(contain(s))”、“包含(containing)”、“包括(include(s))”、和“包括(including)”是旨在于指名所描述的特征、整体、组件、或操作的存在，但是它们并不排除一个或多个其他特征、整体、组件、操作、动作、或组的存在或增加。