CN113383191A - 包括具有特征的光导板的设备和用于使用该设备以引导光的方法 - Google Patents

Abstract

一种设备可以包括光源和光导板。所述光导板可以包括在光导板的内部的多个特征。所述多个特征中的特征可以包括与所述光导板的折射率不同的第一折射率。所述多个特征中的一对相邻特征之间的间距可以是约20微米至约200微米。所述设备可以用于利用从垂直于所述光导板的第一主表面的方向成0°至30°定向的峰值辐射来引导光离开所述光导板。制造设备的方法可以包括从激光器发射突发脉冲。所述方法可以包括将突发脉冲聚焦在所述光导板内的线焦点中。

Description

包括具有特征的光导板的设备和用于使用该设备以引导光的 方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月9日提交的美国临时申请序列第62/790,048号和于2019年12月18日提交的美国临时申请序列第62/949,645号的优先权的权益，上述申请是本申请的基础并且全文以引用的方式并入本文，如同其完全地阐述于下文那样。

技术领域

本公开内容总体涉及包括具有特征的光导板的设备和使用该设备来引导光的方法，更特别地涉及包括具有内部特征的光导板的设备和使用该设备来引导光的方法。

背景技术

已知使用用于照亮显示器的包括液晶显示器(LCD)等等的显示设备中的设备。为了紧凑性，这样的设备通常采用发射到光导板的边缘中的光源，以穿过光导板传播光。

发明内容

以下呈现本发明的简要概述，以提供详细描述中所述的一些实施例的基本理解。

本公开内容的实施例可以提供光导板内部的特征的产生。因为这些特征可以覆盖光导板的较大横截面区域，在光导板的内部设置特征可以增加光的提取。因为并未针对光导板的表面进行修改，在光导板的内部设置特征可以减少(例如，降低)对于光导板的损伤(例如，断裂、穿刺)的发生。因为光导板可以呈现均匀和/或平坦的表面，在光导板的内部设置特征可以避免与光导板的表面与另一表面之间的耦接相关联的问题。在光导板的内部设置特征可以让光导板能够利用从垂直于第一主表面的方向成0°至30°定向的峰值辐射将光引导离开第一主表面。可以通过调整特征的倾斜角和/或在相同光导板中使用不同倾斜角来控制提取分布曲线(例如，峰值辐射)。同样地，可以基于沿着光导板的宽度的位置来通过调整裂纹平面相对于第一边缘的角度来控制提取分布曲线。

本公开内容的实施例可以提供的多个特征中的一对相邻特征之间的间距为约20μm或更大。提供小的间距(例如，约20μm)可以实现均匀和/或均等的光提取和/或从光导板提取的光的亮斑的减少。提供小的间距可以实现用于单一光导板内的更大范围的间距，而可以实现光导板的整个长度上的更均匀和/或更均等的光提取。因为特征路径在远离具有较低光强度的光源的位置处更密集，这样的间距图案可以提供特征路径之间均等分布的光的技术益处。在一些实施例中，间距可以包括特征路径之间的间距，间距可以随着距离光源和/或第一边缘的距离的增加而减少。在一些实施例中，间距可以包括共享特征路径上的一对相邻特征之间的间距，而共享特征路径上的一对相邻特征之间的间距可以随着距离光源和/或第一边缘的对应特征路径距离的增加而减少。在一些实施例中，第一特征路径上的第一对相邻特征可以相对于与第一特征路径相邻的第二特征路径上的第二对相邻特征交错。相较于具有在特征路径之间对准的特征，这种交错的设计可以提供沿着光导板的长度的更均等分布的离开光导板的光的技术优点。此外，当第二特征定位成距离第一边缘和/或光源比第二边缘更远时，可以通过使第一特征的第一高度小于第二特征的第二高度而增加光的均等度和/或均匀性。

本公开内容的实施例可以针对每个特征提供增加的光提取。在光导板的内部设置特征可以覆盖光导板的较大横截面区域。相较于光导板的大部分，因为可以朝向光源反射更少的光，设置包括微小折射率差(例如，约0.0005至约0.015的范围内)的特征可以通过特征来增加光的折射。在产生多个特征之后对光导板进行退火可以产生具有跨越多个特征的更一致的折射率分布曲线和/或更一致的特征。如示例所展示，可以通过设置包括受控裂纹(例如，包括基本上定位于约10°或对应裂纹平面内的多个裂纹)的特征来增加每个特征的光提取。基于距离第一边缘的距离，可以通过调整特征的倾斜角来增加特征的光提取。

本公开内容的实施例可以提供包括多个裂纹的特征。设置包括受控裂纹(包括基本上定位于约10°或对应裂纹平面内的多个裂纹)的特征来增加光提取。设置包括受控裂纹(例如，使用相位掩模)的特征可以产生高辐射和中等辐射的更集中且更宽的区域。提供相位掩模可以使激光束能够聚焦到光导板内的线焦点，以使用单一突发脉冲来产生光导板内部的特征。提供相位掩模可以实现在特征中产生一致和/或可再现的裂纹图案。提供包括相位轴线的预定角度内的区域的相位掩模可以产生包括受控裂纹(例如，基本上定位于裂纹平面的预定角度内的多个裂纹)的特征，而可以实现增强的光提取和/或辐射增加(例如，高)的更宽的区域。提供包括非聚焦中心部分和/或外周边部分的相位掩模可以限制线焦点的长度，而可以实现光导板的内部的特征的产生。

根据一些实施例，一种设备可以包括光导板，光导板包括第一主表面、第二主表面、延伸于第一主表面与第二主表面之间的第一边缘以及第一主表面与第二主表面之间限定的厚度。多个特征可以在光导板的内部。多个特征中的一个或多个特征可以包括第一折射率。多个特征中的一个或多个特征可以包括沿着光导板的厚度的方向的高度。多个特征中的一个或多个特征可以包括一个或多个特征中的特征的中心轴线与光导板的厚度的方向之间限定的倾斜角。多个特征中的一对相邻特征之间的间距可以在约20微米(μm)至约200微米的范围内。设备可以进一步包括光源，光源经定位以将光发射到光导板的第一边缘中。第一折射率与光导板的折射率之间的差可以是约0.0005或更大。

在一些实施例中，一个或多个特征的宽度可以在约5微米至约100微米的范围内。

在一些实施例中，一个或多个特征的第一折射率可以大于光导板的折射率。

在进一步实施例中，一个或多个特征可以进一步包括第二折射率。第二折射率可以小于光导板的折射率。

在一些实施例中，一个或多个特征的第一折射率与光导板的折射率之间的差在约0.0005至约0.015的范围内。

在一些实施例中，倾斜角可以在约20°至约40°的范围内。

在进一步实施例中，倾斜角可以在约25°至约35°的范围内。

在一些实施例中，随着一个或多个特征距离第一边缘的距离增加，一个或多个特征的高度可以增加。

在一些实施例中，一个或多个特征的高度可以在约5微米至约3毫米的范围内。

在进一步实施例中，一个或多个特征中的特征可以包括从特征的中心轴线径向向外延伸的多个裂纹。

在更进一步实施例中，基本上所有的裂纹在包括特征的中心轴线的裂纹平面的15°内。

在一些实施例中，多个裂纹中的基本上所有的裂纹在裂纹平面的10°内。

在进一步实施例中，光导板的第一主表面和第二主表面可以包括四边形形状。光导板可以进一步包括第二边缘，第二边缘延伸于第一主表面和第二主表面之间，并与第一边缘相对。光导板可以进一步包括第三边缘，第三边缘延伸于第一主表面与第二主表面之间。光导板可以进一步包括第四边缘，第四边缘延伸于第一主表面和第二主表面之间，并与第三边缘相对。光导板的长度可以限定于第一边缘与第二边缘之间。光导板的宽度可以限定于第三边缘与第四边缘之间。光导板可以包括第一特征路径，第一特征路径可以从光导板的第三边缘延伸到光导板的第四边缘。一个或多个特征可以包括多个第一特征，多个第一特征可以定位于第一特征路径上。

在进一步实施例中，第二特征路径与第三特征路径中的每一者可以从光导板的第三边缘延伸到光导板的第四边缘。一个或多个特征可以包括多个第二特征，多个第二特征可以定位于第二特征路径上。第二特征路径可以定位于第一特征路径与第三特征路径之间。第一特征路径可以定位得比第二特征路径更靠近第一边缘。

在更进一步实施例中，第一特征路径、第二特征路径以及第三特征路径中的每一者可以基本上平行于第一边缘。

在更进一步实施例中，间距可以包括第一特征路径与第二特征路径之间的第一路径间距。间距可以进一步包括第二特征路径与第三特征路径之间的第二路径间距。第二路径间距可以小于第一路径间距。

在更进一步实施例中，一对相邻特征可以包括第一多个特征中的第一对相邻特征。可以将第一对相邻特征定位于第一特征路径上。间距可以包括沿着第一多个特征中的第一对相邻特征之间的第一特征路径的第一特征间距。

在又进一步实施例中，一对相邻特征可以包括第二多个特征的第二对相邻特征。可以将第二对相邻特征定位于第二特征路径上。间距可以包括沿着第二多个特征中的第二对特征之间的第二特征路径的第二特征间距。

在又进一步实施例中，第一对相邻特征可以相对于第二对相邻特征交错。

在更进一步实施例中，沿着第二特征路径定位的多个第二特征中的特征的高度可以大于沿着第一特征路径定位的多个第一特征中的特征的高度。

在更进一步实施例中，沿着第一特征路径定位的多个第一特征中的特征的第一倾斜角可以大于沿着第二特征路径定位的多个第二特征中的特征的第二倾斜角。相对于光导板的厚度的方向测量第一倾斜角与第二倾斜角。

在进一步实施例中，多个第一特征中的特征可以包括从特征的中心轴线径向向外延伸的多个裂纹。基本上所有的裂纹可以在包括特征的中心轴线的裂纹平面的15°内。可以在裂纹平面与倾斜平面之间限定裂纹平面角。倾斜平面可以包括特征的中心轴线，并沿着光导板的宽度的方向延伸。

在更进一步实施例中，裂纹平面角可以在0°至约30°的范围内。

在更进一步实施例中，裂纹平面角可以在0°至约5°的范围内。

在更进一步实施例中，多个第一特征可以包括第一外部特征、第二外部特征以及定位于第一外部特征与第二外部特征之间的中心特征。中心特征的裂纹平面角的量值可以小于第一外部特征的裂纹平面角的量值。中心特征的裂纹平面角的量值可以小于第二外部特征的裂纹平面角的量值。

根据一些实施例，提供使用上述设备的任何实施例来发射光的方法。方法可以涉及将从光源发射的光注入通过光导板的第一边缘并进入光导板。此外，方法可以涉及在光导板内传播所注入的光。同样地，方法可以涉及利用从垂直于光导板的第一主表面的方向成0°至30°定向的峰值辐射来使光导板内传播的光穿过光导板的第一主表面。

在一些实施例中，可以从垂直于光导板的第一主表面的方向将峰值辐射定向为0°至25°。

根据一些实施例，制造上述设备的任何实施例的方法可以包括从激光器发射突发脉冲。可以利用约10千赫兹至约1兆赫的范围内的速率来产生突发脉冲。突发脉冲可以包括约5微焦至约500微焦耳的范围内的总能量。此外，方法可以涉及将突发脉冲聚焦到光导板内的线焦点。此外，方法可以涉及将突发脉冲撞击到光导板上，以形成多个特征中的特征。

在一些实施例中，突发脉冲的总能量可以在约10微焦耳至约100微焦耳的范围内。

在一些实施例中，方法可以进一步涉及在形成特征之后对光导板进行退火。

在一些实施例中，突发脉冲中的脉冲数量可以是约10或更少。

在一些实施例中，聚焦可以包括使用相位掩模来聚焦突发脉冲中的脉冲的激光束。

在进一步实施例中，相位掩模可以未聚焦激光束的包括突发脉冲中的脉冲的轴线。轴线可以与激光束的中心相交。

在更进一步实施例中，相位掩模可以未聚焦在相对于激光束的中心测量的轴线的至少5°内的区域。

在又进一步实施例中，区域可以包括相对于轴线的15°。

在进一步实施例中，相位掩模可以未聚焦激光束的包括突发脉冲中的脉冲的中心部分。

在进一步实施例中，相位掩模可以未聚焦激光束的包括突发脉冲中的脉冲的外周边部分。

在进一步实施例中，相位掩模可以包括椭圆形图案。

在进一步实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括将突发脉冲反射离开包括相位掩模的空间光调制器。

在进一步实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括将突发脉冲传输通过包括相位掩模的束阻挡件。

在一些实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括将突发脉冲传输通过轴棱锥。

在一些实施例中，突发脉冲中的脉冲数量可以在约100至约1500的范围内。

附图说明

当参照随附图式而阅读以下详细说明时，可更了解这些与其他特征、方面以及优点，其中：

图1图示包括具有光导板内的多个特征的光导板的设备的示例性实施例的横截面侧视图；

图2为图示根据设备的第一示例性实施例的多个特征的一组特征的图1的放大视图2；

图3为图示根据设备的第二示例性实施例的多个特征的一组特征的图1的替代放大视图2；

图4图示根据设备的一些实施例的沿着图2的线段4-4截取的横截面；

图5图示根据设备的其他实施例的沿着图2的线段4-4截取的替代横截面；

图6图示沿着图1的线段6-6截取的平面图，以展示光导板内的多个特征的布置的第一示例性实施例；

图7图示沿着图1的线段6-6截取的另一平面图，以展示光导板内的多个的布置的第二示例性实施例；

图8图示沿着图1的线段6-6截取的另一平面图，以展示光导板内的多个的布置的第三示例性实施例；

图9图示在没有退火的情况下的多个特征中的特征的不同部分的折射率分布曲线；

图10图示在经退火的情况下的多个特征中的特征的不同部分的折射率分布曲线；

图11图示针对具有不同倾斜角的特征的离开光导板的第一主表面的光的角度分布；

图12图示当光导板的第二边缘存在反射器以及多个特征的倾斜角为35°时的光在离开光导板的第一主表面的光的角度分布；

图13图示根据设备的其他实施例的沿着图2的线段4-4截取的替代横截面；

图14图示根据一些实施例的离开光导板的第一主表面的光的角度分布；

图15图示根据一些实施例的离开光导板的第一主表面的光的角度分布；

图16图示根据一些实施例的设备的方法中所使用的光学设备；

图17图示根据一些实施例的设备的方法中所使用的替代光学设备；

图18图示根据一些实施例的可以作为光学设备的一部分的相位掩模；以及

图19为图16的放大视图19，以图示根据一些实施例的光导板内的线焦点。

具体实施方式

现在将参照示例性实施例所图示的随附图式，于此后对于实施例进行更完整的叙述。在图式各处尽可能使用相同的部件符号以指称相同或相似的部件。然而，本公开内容可以用许多不同形式实现，且不应视为受限于本文所表述的实施例。

图1示意性图示设备101的示例性实施例的横截面侧视图。设备101可以包括光导板105，光导板105包括第一主表面109以及与第一主表面109相对的第二主表面111。如图所示，第一主表面109可以沿着第一平坦表面延伸，而第二主表面111可以沿着第二平坦表面延伸。尽管未图示，但是在其他实施例中，第一主表面109与第二主表面111可以沿着弯曲表面延伸。此外，如图所示，第一主表面109可以平行于第二主表面111而延伸，其中厚度108可以限定于第一主表面109与第二主表面111之间。因此，厚度108被测量为第一主表面109与第二主表面111之间的最短距离。在一些实施例中，如图1所示，沿着垂直于第一主表面109和/或垂直于第二主表面111的方向来测量厚度。在一些实施例中，厚度108可以在100微米(μm)至约10毫米(mm)的范围内，但是在进一步实施例中可以提供其他厚度。在一些实施例中，厚度108可以是约100μm或更大、约200μm或更大、约300μm或更大、约500μm或更大、约700μm或更大、约1mm或更大、约10mm或更小、约6mm或更小、或3mm或更小。在一些实施例中，厚度108的范围可以是约100μm至约10mm、约100μm至约6mm、约100μm至约3mm、约200μm至约10mm、约200μm至约6mm、约200μm至约3mm、约300μm至约6mm、约300μm至约3mm、约500μm至约3mm、约700μm至约3mm、约1mm至约3mm、或其间任一范围或子范围。在期望较小厚度的实施例中，厚度108可以是约1mm或更小、约500μm或更小、或甚至约200μm或更小。在进一步实施例中，厚度108的范围可以是约200μm至约1mm、约200μm至约700μm、约300μm至约700μm、或约300μm至约500μm、或其间任一范围或子范围。此外，如图所示，由于第一主表面109与第二主表面111的基本上平行的布置，沿着光导板105的显着量的厚度108可以基本上恒定。尽管未图示，但是第一主表面109与第二主表面111可以相对于彼此成锐角延伸，而不是彼此平行延伸，其中厚度108可以沿着光导板105的长度和/或宽度而变化。

光导板105的第一主表面109与第二主表面111可以包括外周边(例如，周围)(包括各种形状(例如，具有三或更多个侧边的多边形(例如，三角形、四边形)、曲线(例如，圆形、椭圆形)、或具有多边形和曲线特征的组合的形状))。如图1和图6至图8所示，光导板105的第一主表面109与第二主表面111中的每一者可以包括四边形形状(例如，矩形形状)。在这样的实施例中，光导板105的第一边缘107与第二边缘110中的每一者可以在第一主表面109与第二主表面111之间延伸。第一边缘107与第二边缘110可以包括彼此平行的直线边缘。此外，第二边缘110可以定位成与第一边缘107相对，以定义其间的光导板105的长度112。如图6至图8所示，光导板105可以进一步包括第三边缘807与第四边缘809，第三边缘807与第四边缘809中的每一者可以在第一主表面109与第二主表面111之间延伸。第三边缘807与第四边缘809可以包括彼此平行的直线边缘。此外，第四边缘809可以定位成与第三边缘807相对，以定义其间的光导板105的宽度813。因此，边缘107、110、807、809可以类似地形成矩形形状，其中第三边缘807与第四边缘809中的每一者从第一边缘107延伸到第二边缘110，同时垂直于第一边缘107与第二边缘110。在一些实施例中，光导板105的长度112可以约等于、大于、或小于光导板105的宽度813。如上所示，长度可以沿着方向803(例如，方向从光源103发射的光朝向第一边缘107的方向)延伸，而宽度可以沿着垂直于方向803的方向802延伸。在一些实施例中，光导板105的长度112与宽度813可以等于相关联显示器115(参见图1)的对应测量，但是在进一步实施例中可以提供其他长度。

光导板105可以包括提供所期望的光学性质的大范围的材料。在一些实施例中，光导板105可以包括非晶无机材料(例如，玻璃)、结晶材料(例如，蓝宝石、单晶或多晶氧化铝、尖晶石(MgAl₂O₄)、石英)、或聚合物。合适的聚合物的实施例可以包括但不限于下列者以及其共聚物和调和物：包括聚苯乙烯(PS)的热塑性塑料、聚碳酸酯(PC)、包括聚对苯二甲酸乙二酯(PET)的聚酯、包括聚乙烯(PE)的聚烯烃、聚氯乙烯(PVC)、包括聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的丙烯酸聚合物、热塑性聚氨酯(TPU)、聚醚酰亚胺(PEI)、环氧树脂以及包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)的硅树脂。可以强化或不强化并且可以没有或具有锂的玻璃的实施例包括钠钙玻璃、碱金属铝硅酸盐玻璃、含碱金属的硼硅酸盐玻璃以及碱金属铝硼硅酸盐玻璃。本文所使用的术语“强化”在应用到基板(例如，玻璃或其他透明层)时可以指称经过化学强化的基板，例如，穿过将基板的表面中的较小离子交换成较大离子的离子交换而强化的基板。然而，该领域已知的其他强化方法(例如，热回火或利用部分的基板之间的热膨胀系数的不匹配以产生表面压缩应力与中心张力区域)可以用于形成强化基板。

光导板105包括折射率。光导板105的折射率可以是穿过光导板105的光的波长的函数。针对第一波长的光，材料的折射率定义为真空中的光的速度与对应材料中的光的速度的比率。不希望受到理论的束缚，可以使用第一角度的正弦与第二角度的正弦的比率来决定光导板105的折射率，其中第一波长的光从空气以第一角度入射到光导板105的入射表面，并以第二角度在光导板105的入射表面处折射，以在光导板105内传播。相对于光导板的入射表面105的法线来测量第一角度与第二角度二者。在一些实施例中，光导板105的折射率可以是约1或更大、约1.3或更大、约1.4或更大、约3或更小、约2或更小、或约1.7或更小。在一些实施例中，光导板105的第一折射率的范围可以在约1至约3、约1至约2、约1至约1.7、约1.3至约3、约1.3至约2、约1.3至约1.7、约1.4至约2、约1.4至约1.7、或其间任一范围或子范围。

首先参照图1，光导板105包括光导板105的内部的多个特征117。在本公开内容中，如果特征并未包括面向显示器的光导板的第一主表面、与第一主表面相对的任一主表面、面向光源的第一边缘、或与第一边缘相对的任一表面，也未与面向显示器的光导板的第一主表面、与第一主表面相对的任一主表面、面向光源的第一边缘、或与第一边缘相对的任一表面相交，则特征在光导板的内部。例如，参照图1和图6至图8，因为多个特征117、301、501、801、1301并未包括光导板105的第一主表面109、第二主表面111(与第一主表面109相对)、第一边缘107、或第二边缘110(与第一边缘107相对)，也未与光导板105的第一主表面109、第二主表面111(与第一主表面109相对)、第一边缘107、或第二边缘110(与第一边缘107相对)相交，多个特征117、301、501、801、1301在光导板105的内部。

如下所述，本文所使用的多个特征117、301、501、801、1301包括已经使用电磁辐射(例如，从激光器发射)修改的光导板105的材料。特征117将描述于下，并且描述可以同样适用于特征301、501、801、1301。特征可以包括一个或多个部分，一个或多个部分的折射率不同于光导板和/或裂纹的折射率。多个特征117的特征包括第一部分，第一部分包括第一折射率。等于多个特征117的特征的第一部分的第一折射率与光导板105的折射率之间的差的绝对值的差异为至少约0.0005。在一些实施例中，差异为约0.0005或更大、约0.001或更大、约0.005或更大、约0.020或更小、约0.015或更小、或约0.010或更小。在一些实施例中，差异的范围为约0.0005至约0.020、约0.0005至约0.015、约0.0005至约0.010、约0.001至约0.020、约0.001至约0.015、约0.001至约0.010、约0.005至约0.020、约0.005至约0.015、约0.005至约0.010、或其间任一范围或子范围。在一些实施例中，多个特征117的特征的第一部分的第一折射率可以大于光导板105的折射率。在进一步实施例中，多个特征117中的特征可以包括第二部分，第二部分包括第二折射率，第二折射率可以比光导板105的折射率小至少约0.0005。在更进一步实施例中，如图3所示，特征301的第一部分可以包括特征301的顶部部分304a，而对应特征301的第二部分可以包括对应特征301的底部部分304b，其中第一(例如，顶部)部分304a与第二(例如，底部)部分304b二者都与光导板105的第一材料相邻。在其他更进一步实施例中，如图2所示，特征117的第一部分可以包括特征117的内部部分204a，而对应特征117的第二部分可以包括对应特征117的外部部分204b，其中第二(例如，外部)部分204b可以在特征117的第一(例如，内部)部分204a与光导板105的一部分之间。在又进一步实施例中，特征117的第二(例如，外部)部分204b可以从特征117的第一(例如，内部)部分204a延伸远离第一距离。在一些实施例中，第一距离可以是约1μm或更大、约2μm或更大、约5μm或更大、约50μm或更小、约20μm或更小、或约10μm或更小。在一些实施例中，第一距离的范围可以在约1μm至约50μm、约1μm至约20μm、约1μm至约10μm、约2μm至约50μm、约2μm至约20μm、约2μm至约10μm、约5μm至约50μm、约5μm至约20μm、约5μm至约10μm、或其间任一范围或子范围。在又进一步实施例中，如图2所示，特征117的第二(例如，外部)部分204b可以围绕特征117的第一(例如，内部)部分204a。

一般而言，参照图1的视图2，根据设备101的各种实施例，图2至图5图示沿着侧剖面图的多个特征117的特征的形状的各种示例性实施例。在一些实施例中，多个特征的所有特征可以沿着侧剖面图具有相同形状。可替代地，沿着共通横截面图的多个特征中的一个特征的形状可以与多个特征中的另一特征的形状不同。例如，实施例可以结合相对于图2至图5中的一者所描述的一种或多种形状与相对于图2至图5中的另一者所描述的一种或多种其他形状。

如图2至图3所示，特征117、301沿着主要特征轴线202a、302a延伸。特征117、301包括第一端205、307以及与第一端205、307相对的第二端207、309。如图2至图3所示，本文所使用的中心轴线为主要特征轴线，而包括位于平行于第一主表面而截取的横截面的中心的点。在本公开内容中，通过最接近光导板105的第一主表面109的特征的点或一组点来定义特征的第一端。例如，参照图2，通过包括最接近光导板105的第一主表面109的特征117的表面的该组点来定义特征117的第一端205。在一些实施例中，如图2所示，第一端205可以包括平坦表面(例如，平面)。在一些实施例中，如图3所示，第一端307可以包括最接近第一主表面109的所示弯曲表面上的点。在本公开内容中，通过最接近光导板105的第二主表面111的特征的点或一组点来定义特征的第二端。例如，参照图3，通过最接近光导板105的第二主表面111的所示弯曲表面上的点来定义特征301的第二端309。在一些实施例中，如图2所示，第二端207可以包括平坦表面(例如，平面)。

在本公开内容中，特征的倾斜角定义为特征的中心轴线(例如，主要特征轴线)与垂直于第一主表面的光导板的厚度的方向之间的角度。例如，参照图2，特征117的倾斜角209定义为对应特征117的中心轴线(例如，主要特征轴线202a、202b)与光导板105的厚度108的方向(例如，垂直于光导板105的第一主表面109的方向)之间的角度。参照图3，特征117的倾斜角313定义为对应特征301的主要特征轴线302a、302b与光导板105的厚度108的方向(例如，垂直于光导板105的第一主表面109的方向)之间的角度。在一些实施例中，倾斜角209、313(如图2至图3和图14所示)可以是约10°或更大、约20°或更大、约25°或更大、约30°或更大、约35°或更大、约55°或更小、约45°或更小、或约40°或更小。在一些实施例中，特征117、301、501、801、1301的倾斜角的范围可以在约10°至约55°、约20°至约55°、约10°至约45°、约20°至约45°、30°至约45°、约35°至约45°、或其间任一范围或子范围。在进一步实施例中，倾斜角209、313的范围可以在约20°至约40°或约25°至约35°。

图4至图5展示基于如图2所示沿着垂直于主要特征轴线的线段4-4所截取的视图的特征117、501的不同横截面形状。在本公开内容中，参照相对于上述线段4-4所讨论的横截面形状，特征的位置处的宽度定义为沿着光导板的长度的方向的横截面的位置处的特征的横截面形状的最大尺寸。例如，参照图4，第一尺寸405与第二尺寸407相等。如图4所示，横截面形状可以包括圆形形状，圆形形状包括半径403，其中宽度视为圆形形状的直径。在一些实施例中，如图5所示，特征的横截面形状可以包括椭圆形，其中第一尺寸503可以小于第二尺寸505，但是在进一步实施例中第一尺寸可以大于第二尺寸。

如图13所示，在一些实施例中，特征1301也可以包括多个裂纹1305。在进一步实施例中，如图所示，多个裂纹1305中的一个或多个裂纹可以沿着远离主要特征轴线202a的方向向外延伸。在更进一步实施例中，如图所示，多个裂纹1305可以沿着特征1301的中心轴线(例如，主要特征轴线202a)径向向外延伸。在进一步实施例中，如图所示，多个裂纹1305可以围绕裂纹平面1302聚集(例如，围绕定位，位于中心)。如图所示，裂纹平面1302可以包括特征1301的中心轴线(例如，主要特征轴线202a)，其中主要特征轴线202a与裂纹平面1302重合。角度A可以相对于特征1301的中心轴线(例如，主要特征轴线202a)而限定于裂纹平面1302与多个裂纹1305的外部界限1303之间。在更进一步实施例中，如图所示，多个裂纹1305中的基本上所有的裂纹都可以在外部界限1303内。在更进一步实施例中，特征的95％或更多、97％或更多、或99％或更多可以在外部界限1303内。在又进一步实施例中，多个裂纹1305中的所有裂纹可以在外部界限1303内。在更进一步实施例中，角度A可以是约15°或更小、约10°或更小、约8°或更小、约1°或更大、约2°或更大、或约5°或更大。在更进一步实施例中，角度A的范围可以在约1°至约15°、约1°至约10°、约1°至约8°、约1°至约5°、约2°至约15°、约2°至约10°、约2°至约8°、约2°至约5°、约5°至约15°、约5°至约10°、约5°至约8°、或其间任一范围或子范围。如上所述，多个裂纹1305的基本上所有的裂纹(例如，约95％或更多、约97％或更多、约99％或更多、100％)可以位于裂纹平面1302的角度A内(例如，15°、10°、8°、5°)。应理解，参照特征1301和图13讨论的多个裂纹1305可以与本公开内容的实施例中的任何其他特征117、301、501、801组合。

在一些实施例中，如图13所示，多个裂纹1305的裂纹可以沿着垂直于主要特征轴线202a的方向的宽度延伸。在进一步实施例中，如图所示，裂纹可以与中心轴线(例如，主要特征轴线202a)间距开。在进一步实施例中，多个裂纹1305的裂纹可以沿着垂直于主要特征轴线202a的方向从主要特征轴线202a延伸一宽度，其中宽度可以是约5μm或更大、约10μm或更大、约25μm或更大、约200μm或更小、约100μm或更小、或约50μm或更小。在进一步实施例中，多个裂纹1305的裂纹可以沿着垂直于主要特征轴线202a的方向从主要特征轴线202a延伸一宽度，其中宽度的范围可以在约5μm至约200μm、约5μm至约100μm、约5μm至约50μm、约10μm至约200μm、约10μm至约100μm、约10μm至约50μm、约25μm至约200μm、约25μm至约100μm、约25μm至约50μm、或其间任一范围或子范围。

在一些实施例中，多个裂纹1305的裂纹可以沿着特征1301的高度217的方向(讨论于下)延伸一高度，高度可以是特征117的高度217的约1％或更大、约25％或更大、约50％或更大、约75％或更大、约99％或更大、约100％、约99％或更小、约90％或更小、或约75％或更小。在进一步实施例中，多个裂纹1305的裂纹可以沿着特征117的高度217的方向(讨论于下)延伸一高度，高度的范围可以在特征117的高度217的百分比的约1％至约99％、约1％至约90％、约1％至约75％、约25％至约99％、约25％至约90％、约25％约75％、约50％至约99％、约50％至约90％、约50％至约75％、或其间任一范围或子范围。

特征117、301、501、801、1301包括垂直于对应特征117、301、501、801、1301的主要特征轴线202a、202b、302a、302b的每一平面处的宽度。在一些实施例中，如图2和图3所示，沿着包括第一端205、307的第一端部分与包括特征的第二端207、309的第二端部分之间的特征117、301的中心部分的特征117、301的宽度201、303(例如，图4的尺寸405、407)可以基本上相同。第一端205、307与第二端207、309之间的特征117的宽度可能变动。在本公开内容中，特征的最大宽度定义为垂直于从第一端205、307到第二端207、309的主要特征轴线的每一平面处所截取的横截面中的特征的宽度的最大值。在一些实施例中，最大宽度可以是约5μm或更大、约20μm或更大、约200μm或更小、或约100μm或更小。在一些实施例中，最大宽度的范围可以在约5μm至约200μm、约5μm至约100μm、约20μm至约200μm、约20μm至约100μm、或其间任一范围或子范围。

在本公开内容中，特征的高度定义为沿着主要特征轴线的方向的特征的第一端处的点或一组点与特征的第二端处的点或一组点之间的特征的最大尺寸。例如，参照图2，特征117的高度217定义为沿着对应特征117的主要特征轴线202a、202b的方向从第一端205(最接近光导板105的第一主表面109)到第二端207(最接近光导板105的第二主表面111)的点或一组点的特征的最大尺寸。此外，参照图3，特征301的高度217定义为沿着对应特征301的主要特征轴线302a、302b的方向从第一端307(最接近光导板105的第一主表面109)的弯曲部分上的点到第二端309(最接近光导板105的第一主表面109)的弯曲部分上的点的特征的最大尺寸。在一些实施例中，特征117、301、501、801、1301的高度可以是约5μm或更大、约20μm或更大、约50μm或更大、约3mm或更小、约2mm或更小、或约500μm或更小。在一些实施例中，特征117、301、501、801、1301的高度的范围可以在约5μm至约3mm、约5μm至约2mm、约5μm至约500μm、约20μm至约3mm、约20μm至约2mm、约20μm至约500μm、约50μm至约3mm、约50μm至约2mm、约50μm至约500μm、或其间任一范围或子范围。

参照图1，实施例中的任一者的设备的实施例可以包括光源103，光源103可以面向光导板105的第一边缘107。在一些实施例中，光源103可以包括照明光(例如，发光二极管(LED)的数组)。在进一步实施例中，光源103可以包括白炽灯或放电灯。光源103可以包括发光二极管、灯泡、或激光器。示例性二极管可以包括但不限于包括无机半导体材料的发光二极管(LED)、小分子有机发光二极管(OLED)以及聚合物发光二极管(PLED)。灯泡的示例可以包括但不限于包括钨丝灯泡的白炽灯泡、包括荧光、氖气、氩气、氙气的气体放电管以及高能量电弧放电灯。激光器的示例可以包括但不限于氦氖、氩、氪、红宝石、铜蒸气、金蒸气、锰蒸气以及染料激光器。在一些实施例中，在期望紧密形状和较低能量消耗的实施例中，二极管可以作为光源103。在其他实施例中，在需要最小化成本时，可以使用荧光光源。在进一步实施例中，光源103可以包括光导管，光导管经配置以将光递送到光导板105的第一边缘107。例如，光源103可以包括光纤，以将光递送到第一边缘107。

图6至图8示意性图示沿着图1的线段6-6截取的平面图的示例性实施例，以展示光从光源103发射而朝向第一边缘107的方向803。在一些实施例中，光源103可经定位以至少部分沿着垂直于第一边缘107的方向803发射光，但是在进一步实施例中也可能具有倾斜(即，非垂直)方向。本文所使用的距离光导板105的第一边缘107的特征117、301、501、801、1301的距离沿着垂直于第一边缘107的方向803来测量。类似地，距离光导板105的第一边缘107的一对相邻特征的距离沿着垂直于第一边缘107的方向803来测量。

本文所使用的特征的纵横比定义为特征117、301、501、801、1301的端部的第二尺寸407、505与对应特征117、301、501、801、1301的对应端部的第一尺寸之间的比率，其中第一尺寸为沿着垂直于主要特征轴线的平面的横截面的最大尺寸，而第二尺寸为沿着垂直于主要特征轴线的平面的横截面的最小尺寸。在一些实施例中，如图4所示以及图6示意性示出，多个特征117中的特征(例如，117a)可以具有纵横比为1的圆形横截面形状(例如，图4所示)。在其他实施例中，如图7示意性示出，多个特征501中的特征(例如，909a)可以具有椭圆形形状(例如，图5所示)，其中第二尺寸505沿着宽度方向802，而纵横比大于约1且小于约1000。在其他实施例中，如图8所示，多个特征801的特征(例如，801)具有另一椭圆形形状，其中第二尺寸505沿着宽度方向802，而纵横比大于1000。在进一步实施例中，如图8所示，第二尺寸505可以基本上等于光导板105的宽度813。在进一步实施例中，如图8所示，第二尺寸505可以等于光导板105的宽度813，并沿着光导板105的宽度方向802，而使得特征811通过第三边缘807与第四边缘809二者。在进一步实施例中，尽管未示出，但是特征的横截面的第二尺寸505的轴线可以并未沿着光导板105的宽度方向802(即，宽度813的方向)延伸。在这样的示例中，第二尺寸可以大于或小于光导板105的宽度813。

图7示出另一实施例，其中特征中的一者或多者可选择地仅延伸通过第三边缘807与第四边缘809中的一者，以及在一些实施例中，如图所示，延伸小于光导板105的宽度813。例如，在特征中的一者或多者沿着宽度813的方向延伸的实施例中，多个特征117、301、501、801、1301的特征的第二尺寸505的范围可以在光导板105的宽度813的约10％至约100％、约20％至约90％、约25％至约75％、约10％至约50％、或约15％至约25％。在一些实施例中，一个或多个特征的第二尺寸505可以是约5μm或更大、约10μm或更大、约20μm或更大、约50μm或更大、约100μm或更大、约200μm或更大、约500μm或更大、约1mm或更大、约10mm或更大、或约100mm或更大。多个特征117、301、501、801、1301的特征(例如，图7的909a、图6的117a)的第二尺寸可以与多个特征117、301、501、801、1301的另一特征相同或不同。此外，根据本公开内容，图6至图8的特征的形状可以包括特征117、301、501、801、1301或其他特征中的任一者的形状。

如图6至图8所示，光导板105可以包括至少一个特征路径903a、903b、903c等。本文所使用的特征路径为对应特征路径上具有至少一个特征的线段。在本公开内容中，当对应特征的一部分与特征路径相交时，特征视为在特征路径上。在进一步实施例中，主要特征轴线202a、202b可以与特征路径相交。在进一步实施例中，特征的宽度的方向可以平行于特征路径。参照图7，因为特征路径903a与特征909a的一部分相交，所以特征909a在特征路径903a上。此外，在特征909a的宽度(例如，第二尺寸505)的方向平行于特征路径903a。此外，尽管未明确示出，但是特征909a的中心轴线(例如，主要特征轴线202a、202b)与特征路径903a相交。

在一些实施例中，一对相邻特征之间的间距可以包括路径间距。在本公开内容中，路径间距定义为彼此平行的相邻特征路径对之间的距离。参照图6至图7，第一路径间距615可以定义为第一特征路径903a与相邻于第一特征路径903a的第二特征路径903b之间的距离。在一些实施例中，第一路径间距615可以是约5μm或更大、约10μm或更大、约20μm或更大、约50μm或更大、或约100μm或更大。在其他进一步实施例中，第一路径间距615可以是约5mm或更小、约1mm或更小、约500μm或更小、约200μm或更小、约100μm或更小、或约50μm或更小。在一些实施例中，第一路径间距615的范围可以在约5μm至约5mm、约5μm至约1mm、约5μm至约500μm、约5μm至约200μm、约10μm至约5mm、约10μm至约1mm、约10μm至约500μm、或其间任一范围或子范围。给定于一些实施例中，小百分比的光可以通过多个特征117、301、501、801、1301中的任一单一特征引导，第一路径间距615的范围可以在约20μm至约200μm、约50μm至约200μm、约20μm至约100μm、约50μm至约100μm、或其间任一范围或子范围。

在一些实施例中，如图6所示，第二特征路径903b可以定位于第一特征路径903a与第三特征路径903c之间，其中相较于第二特征路径903b，第一特征路径903a更接近光导板105的第一边缘107。如上所述，第一路径间距615可以限定于第一特征路径903a与第二特征路径903b之间。如进一步示出，第二路径间距617可以限定于第二特征路径903b与第三特征路径903c之间。在进一步实施例中，如图6所示，第二路径间距617可以小于第一路径间距615。在进一步实施例中，当通过第一路径间距分开的相邻功能路径对相较于通过另一路径间距分开的相邻功能路径对更接近光导板105的第一边缘107时，第一路径间距可以大于另一路径间距。因为特征路径在远离具有较低光强度的光源103的位置处更密集，这样的路径间距图案可以提供特征路径之间均等分布的光的技术益处。不希望受到理论的束缚，在没有任何物体的情况下，光强度随着距离光源的距离的平方成反比而减少，而在光导板105中，光强度可以随着光反射离开多个特征117并离开光导板105的距离而指数减少。在又进一步实施例中，可以针对相邻特征的所有间距而成立一对相邻特征的间距之间的此关系。换句话说，一对相邻特征之间的路径间距615、617可以随着距离光导板105的第一边缘107的一对相邻特征的距离增加而减少。在其他实施例中，尽管未图示，但是第一对相邻特征之间的第一路径间距可以与第二对相邻特征之间的第二路径间距相同。

在进一步实施例中，如图6至图7所示，特征路径903a、903b可以是直线，并且彼此相对平行，以及相对于光导板105的第一边缘107平行，如图所示。此外，尽管在进一步实施例中的一个或多个特征路径可以仅包括单一特征，但是每一特征路径可以包括对准的多个特征(例如，非交错的，在沿着宽度813的方向802的位置上基本上没有差异)。例如，图6至图7示出第一特征路径903a与第二特征路径903b，每一特征路径包括各别特征路径903a、903b上的对应多个特征，对应多个特征彼此沿着各别特征路径903a、903b间距开。在一些实施例中，第一特征路径903a中的每一对相邻特征一对相邻特征之间的间距可以是相同的，但是在进一步实施例中可以提供不同布置。

在一些实施例中，如图8所示，特征路径903a上可能仅存在单一特征301、801。在其他实施例中，如图6至图7所示，特征路径903a上可能存在一个以上的特征301、717a、117b、909a、909c，并且这些特征可以称为第一多个特征。在一些实施例中，一对相邻特征之间的间距可以包括特征间距。在本公开内容中，特征间距定义为当一对相邻特征中的两个特征都位于相同的对应特征路径上时，沿着特征路径的方向的一对相邻特征之间的距离。例如，参照图7，第一特征间距911限定于包括第一对相邻特征(例如，特征301和909a)的一对相邻特征之间，其中因为第一对相邻特征中的两个特征位于在相同的对应特征路径903a上，所以沿着特征路径903a的方向测量第一特征间距911。在进一步实施例中，如图7所示，相同特征路径(例如，特征路径903a)上的所有一对相邻特征(例如，301和909a、909a和909c)之间的距离可以基本上等于第一特征间距911，但是在其他实施例中可以提供不同距离。

在一些实施例中，如图7所示，第二特征间距913限定于包括第二特征路径903b上的第二对相邻特征的一对相邻特征之间，第二特征间距913可以与上述限定于第一特征路径903a上的第一对相邻特征之间的第一特征间距911相同，但是在进一步实施例中可以提供不同的距离。例如，第二特征路径903b上的第二对相邻特征之间的第二特征间距913可以小于第一特征路径903a上的第一对相邻特征之间的第一特征间距911。因此，在一对相邻特征经定位而相对于光源103较远时，特征间距可以减少，因为一对相邻特征在具有较低光强度的更远离光源103的位置处更接近地间距，而可以提供沿着光导板的长度均匀分布光的技术益处。

一对相邻特征(例如，909a、909b、909c)之间的特征间距911、913可以是约10μm或更大、20μm或更大、约50μm或更大、或约100μm或更大。在其他进一步的实施例中，一对相邻特征(例如，909a、909b、909c)之间的特征间距911、913可以是约100mm或更小、约50mm或更小、约25mm或更小、约10mm或更小、约5mm或更小、约2.5mm或更小、约1mm或更小、或约500μm或更小。在一些进一步的实施例中，特征间距911、913的范围可以在约10μm至约100mm、约10μm至约50mm、约10μm至约25mm、约10μm至约10mm、约10μm至约2.5mm、约20μm至约2.5mm、约50μm至约2.5mm、约100μm至约2.5mm、约20μm至约1mm、约50μm至约1mm、约50μm至约500μm、约20μm至约200μm、或其间任一范围或子范围。如上所述，在更进一步实施例中，特征间距911、913的范围在约20μm至约200μm、约20μm至约100μm、约50μm至约200μm、约50μm至约100μm、或其间任一范围或子范围。

在一些实施例中，如图6所示，第一特征路径903a上的多个第一特征的第一对相邻特征(例如，117a、117b)可以相对于与第一特征路径903a相邻的第二特征路径903b上的多个第二特征的第二对相邻特征(例如，117c、117d)交错。在进一步实施例中，第一对相邻特征可以相对于第二对相邻特征沿着光导板105的宽度方向802(即，宽度813的方向)以距离912交错，而使得第一特征路径903a上的第一对相邻特征(例如，117a、117b)之间的第一特征间距911并未沿着光导板105的长度112的方向803和/或垂直于光导板105的第一边缘107对准第二特征路径903b上的第二对相邻特征(例如，117c、117d)之间的第二特征间距913。相较于具有对准的特征路径903a、903b之间的特征117a、117c(例如，非交错的，在沿着宽度813的方向802的位置上基本上没有差异)，这样的交错设计可以提供使离开光导板105的光沿着光导板105的长度112更均匀地分布的技术益处。在一些进一步的实施例中，如图6所示，一对相邻特征可以相对于相邻特征路径上的一对相邻特征交错的距离可以基本上等于第一特征间距911的一半、第二特征间距913的一半、或沿着光导板105的宽度方向802的特征尺寸(例如，503)中的一者或多者。在其他进一步的实施例中，如图6所示，一对相邻特征可以相对于相邻特征路径上的另一对相邻特征一对相邻特征以距离912交错，距离912可以小于第一特征间距911和/或第二特征间距913。

在一些实施例中，如图1利用虚线120a、120b所示，多个特征117中的每一特征的高度217(参见图2)可以基本上相同。在其他实施例中，如图1利用虚线121a、121b所示，随着对应特征到光源103的距离增加，多个特征117中的每一特征的高度可以增加。在进一步实施例中，随着对应特征到光导板105的第一边缘107的距离增加，多个特征117中的每一特征的高度可以增加。在进一步实施例中，定位于第一特征路径上的特征的高度可以小于定位于第二特征路径上的特征和/或定位于第三特征路径上的特征的高度。在其他实施例中，多个特征117中的每一特征的倾斜角可以随着对应特征与光导板105的第一边缘107之间的距离而改变。在一些进一步的实施例中，随着对应特征与光导板105的第一边缘107之间的距离增加，倾斜角可以增加。在其他进一步的实施例中，随着对应特征与光导板105的第一边缘107之间的距离增加，倾斜角可以减少。

在一些实施例中，多个特征中的一个或多个特征可以包括如以上参照图13所讨论的裂纹平面1302。在本公开内容中，可以在裂纹平面与倾斜平面之间限定裂纹平面角。本文所使用的倾斜平面包括特征的中心轴线，其中特征的中心轴线与倾斜平面重合，而倾斜平面沿着光导板的宽度的方向延伸。参照图13，倾斜平面1307包括特征1307的中心轴线(例如，主要特征轴线202a、302a)，而特征的中心轴线包括在倾斜平面1307内。此外，倾斜平面1307沿着光导板105的宽度813的方向802延伸(参见图8)。参照图13，裂纹平面角C限定于裂纹平面1302与倾斜平面1307之间。在进一步实施例中，裂纹平面角C可以是0°(即，其中裂纹平面1302与倾斜平面1307重合)。在进一步实施例中，裂纹平面角C可以大于0°、约2°或更大、约5°或更大、约45°或更小、约30°或更小、约20°或更小、约10°或更小、或5°或更小。在进一步实施例中，裂纹平面角的范围可以在0°至约45°、约0°至约30°、0°至约20°、0°至约10°、0°至约5°、约2°至约45°、约2°至约30°、约2°至约20°、约2°至约10°、约2°至约5°、约5°至约45°、约5°至约30°、约5°至约20°、约5°至约10°、或其间任一范围或子范围。

在进一步实施例中，如图7所示，定位于第一特征路径903a上的第一多个特征可以包括第一外部特征301、第二外部特征909c、沿着第一特征路径903a定位于第一外部特征301与第二外部特征909c之间的中心特征909b。在更进一步实施例中，第一外部特征301可以包括基本上位于第一裂纹平面910c的角度A内的多个裂纹，以及限定于第一裂纹平面910c与倾斜平面(图示成与第一外部特征301和第一特征路径903a共同延伸)之间的第一裂纹平面角914b。在更进一步实施例中，第二外部特征909c可以包括基本上位于第二裂纹平面910c的角度A内的多个裂纹，以及限定于第二裂纹平面910a与第二倾斜平面(图示成与第二外部特征909c和第一特征路径903a共同延伸)之间的第二裂纹平面角914a。在更进一步实施例中，中心特征909b可以包括基本上位于第三裂纹平面(示出为与中心特征909a共同延伸)的角度A内的多个裂纹，以及限定于第三裂纹平面与中心特征的中心倾斜平面(示出为与中心特征909a和第一特征路径903a共同延伸)之间的第三裂纹平面角(图示为0°)。在又进一步实施例中，第一外部特征301的第一裂纹平面角914b的量值可以大于中心特征909b的第三裂纹平面角的量值，和/或第二外部特征909c的第二裂纹平面角914a的量值可以大于中心特征909b的第三裂纹平面角的量值。本文所使用的角度的量值是指角度的绝对值。在又进一步实施例中，第一外部特征301的第一裂纹平面角914b可以大于中心特征909b的第三裂纹平面角，和/或第二外部特征909c的第二裂纹平面角914a可以大于中心特征909b的第三裂纹平面角。在又进一步实施例中，第一外部特征301的第一裂纹平面角914b可以基本上等于第二外部特征909c的第二裂纹平面角914a。在更进一步实施例中，包括基本上位于裂纹平面的角度A内的多个裂纹的特征的裂纹平面角可以基本上相同。

回到图1，在一些实施例中，设备101可以可选择地进一步包括显示器115。在这样的实施例中，显示器115可以是液晶显示器(LCD)或可以受益于外部照明的类似显示器。如图1进一步图示，在一些实施例中，显示器115可以包括反射器113。在这样的实施例中，反射器113可以包括固有反射的材料(例如，铝、钢、或银)。在其他这样的实施例中，反射器113可以包括当放置成相邻于具有不同折射率的设备101中的另一材料时反射的材料(例如，聚对苯二甲酸乙二酯(PET)或聚碳酸酯(PC))。在一些实施例中，反射器113所包括的约400纳米至约700纳米的波长范围的平均反射率可以是约90％或更多、约95％或更多、约96％或更多、或约98％或更多。在一些实施例中，如图1所示，反射器113可以面向光导板105的第二主表面111。在进一步实施例中，如图1所示，侧反射器118可以面向光导板105的第二边缘110。

如图1所配置，可以通过使来自光源103的光离开光导板105来从背后照亮显示器115。在其他实施例中，光导板105可以在显示器115的另一侧，以照亮显示器115。此外，光源103图示为面向光导板105的第一边缘107，而从边缘照亮光导板105。在其他实施例中，光源103可以面向光导板105的另一边缘(例如，第二边缘110、第三边缘807以及/或第四边缘809)。

在一些实施例中，光学设备1601、1701可以用于制造本公开内容的实施例的特征的方法。现在参照图16至图17，示意性图示用于产生激光束1609的光学设备1601、1701，激光束1609经相位修改，而在光导板105内形成线焦点1901(参见图19)，并具有使用相位改变光学元件1611的光导板105中的准非绕射特性。光学设备1601、1701可以包括输出激光束1609的激光器1607、相位改变光学元件1611以及一些实施例中的透镜元件1615。激光器1607可以经配置以输出激光束1609(例如，脉冲激光束或连续波激光束)。在一些实施例中，激光器1607可以输出包括例如1064纳米(nm)、1030nm、532nm、530nm、355nm、343nm、266nm、或215nm的波长的激光束1609。用于在光导板105中形成特征117的激光束1609可能非常适合针对所选择的激光波长透明的材料，而光导板105可经定位而使得激光器1607所输出的激光束1609照射光导板105(例如，在撞击相位改变光学元件1611之后，而之后是透镜元件1615)。此外，光束路径1613可以从激光器1607延伸到光导板105，而使得当激光器1607输出激光束1609时，激光束1609横穿光束路径1613(或沿着光束路径1613传播)。在进一步实施例中，激光器1607可以包括气体激光器、准分子激光器、染料激光器、或固态激光器。气体激光器的示例性实施例包括氦、氖、氩、氪、氙、氦氖(HeNe)、氙氖(XeNe)、二氧化碳(CO₂)、一氧化碳(CO)、铜(Cu)蒸气、金(Au)蒸气、镉(Cd)蒸气、氨、氟化氢(HF)以及氟化氘(DF)。准分子激光器的示例性实施例包括惰性环境中的氯、氟、碘、或一氧化二氮(N2O)，惰性环境包括氩(Ar)、氪(Kr)、氙(Xe)、或其组合。染料激光器的示例性实施例包括使用溶解于液体溶剂中的有机染料者(例如，罗丹明、荧光素、香豆素、二苯乙烯、伞形酮、并四苯、或孔雀石绿)。固态激光器的示例性实施例包括水晶激光器、光纤激光器以及激光二极管。水晶式激光器包括掺杂镧系元素或过渡金属的主晶体。主晶体的示例性实施例包括钇铝石榴石(YAG)、氟化钇锂(YLF)、硫铝酸钇(YAL)、钇镓镓石榴石(YSSG)、六氟化锂铝(LiSAF)、六氟化铝锂钙(LiCAF)、锌硒(ZnSe)、硫化锌(ZnS)、红宝石、镁橄榄石以及蓝宝石。掺杂剂的示例性实施例包括钕(Nd)、钛(Ti)、铬(Cr)、钴(Co)、铁(Fe)、铒(Er)、钬(Ho)、铥(Tm)、镱(Yb)、镝(Dy)、铈(Ce)、钆(Gd)、钐(Sm)以及铽(Tb)。固态晶体的示例性实施例包括红宝石、变石、氟化铬、镁橄榄石、氟化锂(LiF)、氯化钠(NaCl)、氯化钾(KCl)以及氯化铷(RbCl)。激光二极管可以包括针对p型导体层、本征导体层以及n型半导体层的具有三或更多种材料的异质结或PIN二极管。激光二极管的示例性实施例包括AlGaInP、AlGaAs、InGaN、InGaAs、InGaAsP、InGaAsN、InGaAsNSb、GaInP、GaAlAs、GaInAsSb以及铅(Pb)盐。一些激光二极管由于其尺寸、可调谐输出功率和室温(即，约20℃至约25℃)下操作的能力而可以代表示例性实施例。

在图16至图17所示的实施例中，透镜元件1615可以包括两组透镜，每一组包括定位于第二透镜1621的上游的第一透镜1619。第一透镜1619可以在第一透镜1619与第二透镜1621之间的准直空间1617内准直激光束1609，而第二透镜1621可以聚焦激光束1609。此外，定位于透镜元件1615的最下游的第二透镜1621可以将激光束聚焦1609到光导板105，而可以定位于此第二透镜的成像平面1621处。在一些实施例中，第一透镜1619与第二透镜1621中的每一者可以包括平凸透镜。当第一透镜1619与第二透镜1621中的每一者包括平凸透镜，第一透镜1619与第二透镜1621的曲率中的每一者可以经定向以朝向准直空间1617。在其他实施例中，第一透镜1619可以包括其他准直透镜，而第二透镜1621可以包括弯月形透镜、非球面透镜、或另一更高阶的校正聚焦透镜。在操作中，透镜元件1615可以沿着光束路径1613控制线焦点1901的位置。此外，如图16至图17所示，透镜元件1615可以包括用于将激光束1609聚焦到线焦点1901中和/或沿着光束路径1613聚焦的8F透镜元件、包括单组第一透镜1619和第二透镜1621的4F透镜元件、或任何其他已知或待开发的透镜元件1615。此外，应理解，一些实施例可以不包括透镜元件1615，并且相位改变光学元件1611可以将激光束1609聚焦到线焦点1901中。

仍然参照图16至图17，相位改变光学元件1611可以定位于激光器1607与光导板105之间(更特别地激光器1607与透镜元件1615之间)的光束路径1613内，而在将激光束1609聚焦到线焦点1901中并引导进入光导板105之前，使得激光束1609撞击到相位改变光学元件1611上。在一些实施例中，如图16所示，光学设备1601可以经配置而使得激光器1607经定位而使得光束路径1613通过相位改变光学元件1611重新引导，以及当激光束1609撞击到相位改变光学元件1611时，激光束1609从相位改变光学元件1611反射离开。在进一步实施例中，相位改变光学元件1611可以包括自适应相位改变光学元件1627(例如，空间光调制器(SLM)、可变形镜、自适应相位板(ADP)、或经配置以主动改变来控制由光学元件施加至激光束1609的相位的改变的任何其他光学元件)。在更进一步实施例中，可以针对SLM进行光学控制和/或数字控制。在一些实施例中，如图17所示，光学设备1701可以经配置而使得激光器1607经定位而使得光束路径1613延伸通过相位改变光学元件1611，以及当激光束1609撞击到相位改变光学元件1611时，激光束1609行进通过相位改变光学元件1611。在进一步实施例中，相位改变光学元件1611可以包括静态相位改变光学元件1703(例如，非球面光学元件或静态相位板)。非球面光学元件的示例性实施例为轴棱锥1705(例如，椭圆形轴棱锥、长方形轴棱锥)。静态相位板的示例性实施例为束阻挡件，而可以包括阻挡(例如，反射)激光束1609的一部分的部分，同时包括聚焦和/或改变激光束1609的相位的部分。因此，在一些实施例中，相位改变光学元件1611可以是折射光学元件，并且在其他实施例中，相位改变光学元件1611可以是反射光学元件。在操作中，撞击到相位改变光学元件1611上的激光束1609改变激光束1609的相位，并且在引导进入光导板105时，由于光导板105的材料与光束路径1613行进通过的介质之间的折射率差异，包括光导板105内的线焦点1901的激光束1609的一部分可以包括光导板1905内的与通过透镜元件的光束路径1613的角度不同的角度。为简单起见，线焦点1901与光束路径1613的角度被示出为相同，但应理解，实际角度可能不同。

不希望受到理论的束缚，在已经通过相位改变光学元件1611修改激光束1609的相位之后，在激光束位于光导板105的上游时(例如，当激光束1609位于自由空间时)，激光束1609可能具有相差，而在激光束1609入射到光导板105的第一主表面109时，激光束1609具有像差。一旦在光导板105的第一主表面109处折射，激光束1609可以呈现准非绕射特性，并因此在光导板105内具有极小的像差或没有像差。不希望受到理论的束缚，可以随着Rayleigh范围的增加而在光导板105的第一主表面109处完成像差光束到非像差光束的转换，可以随着入射角度的偏移的增加而增加Rayleigh范围。不希望受到理论的束缚，相较于自由空间或第一主表面109的上游处或入射到第一主表面109中的位置，激光束1609可以在光导板105内包括更高的Rayleigh范围。例如，光导板105内的激光束1609的Rayleigh范围可以比光导板105的外侧(例如，上游)的Rayleigh范围大10至1000倍。例如，在相位修改之后，光导板105的外侧(例如，上游)的激光束1609可以包括30μm的Rayleigh范围，而光导板105内的激光束1609的Rayleigh范围可以是1mm。实际上，在一些实施例中，激光束1609可以在光导板105的第一主表面109处折射。折射可以将激光束1609的Rayleigh范围ZR的无量纲发散因子FD乘以至少10(例如，10至1000、10至500、10至100等等)。

图18图示可以通过自适应相位改变光学元件1627和/或静态相位改变光学元件1703来改变激光束1609的相位的相位掩模1801。在一些实施例中，如图18所示，激光束1609的相位掩模1801可以包括多个相位环1807，每一相位环引起从0延伸至2π的相位偏移。在进一步实施例中，多个相位环1807中的相位环可以包括椭圆形形状。在进一步实施例中，如图所示，多个相环1807中的每一相位环可以包括椭圆形形状。因此，通过包括具有椭圆形形状的相位环1807，相位掩模1801可以包括椭圆形图案。例如，如果包括从具有第一曲率半径的第一轴线端延伸到具有第二曲率半径的第二轴线端的对称轴线(其中第一曲率半径不同于第二曲率半径)，则多个相位环1807中的相位环的横截面可以包括椭圆形形状。相位掩模1801的每一相位环1807的短轴线可以与每一相位环1807的对称轴线重合。针对相位环的横截面参照图18所示，多个相位环1807中的相位环的至少一部分包括椭圆形形状。在一些实施例中，相位环可以包括第一部分(例如，位于第一部分1803a)，第一部分包括第一长轴线(例如，沿着裂纹平面1802定向)与垂直于第一长轴线的第一短轴线限定的第一椭圆形形状。在进一步实施例中，相位环可以包括第二部分(例如，位于第二部分1830b)，第二部分包括第一长轴线与第二短轴线限定的第二椭圆形形状。在更进一步实施例中，第一短轴线可以比第二短轴线更长。在更进一步实施例中，第二短轴线可以比第一短轴线更长。提供包括具有两个不同椭圆形形状的相位环的相位掩模可以减少激光束和/或相关联线焦点的像差。在更进一步实施例中，第二短轴线的长度与第一短轴线的长度基本上相等。

在进一步实施例，如图所示，相位掩模可以包括第一部分1803a与第二部分1803b，第一部分1803a包括多个相位环1807，第二部分1803b包括多个相位环1807。本文所使用的并未包括相位环的相位掩模的一部分并未配置成将激光束聚焦到线焦点。在更进一步实施例中，如图所示，相位轴线1802可以与相位掩模1801相交，而相位轴线可以定位于第一部分1803a与第二部分1803b之间。在又进一步实施例中，相位轴线1801可以与相位掩模1801的中心相交，相位掩模1801的中心包括光束路径1613，并经配置以包括激光束1609的中心。在又进一步实施例中，如图所示，相位掩模1801可以并未配置成聚焦撞击到相位轴线1802的激光束1609的一部分。在又进一步实施例中，如图所示，相位掩模1801可以并未配置成聚焦在相对于相位掩模1801的中心的相位轴线1802的角度B内撞击到相位掩模1801的激光束1609的一部分，相位掩模1801的中心包括光束路径1613，并经配置以包括激光束1609的中心。在又进一步实施例中，角度B可以是约1°或更大、约2°或更大、约5°或更大、约10°或更大、约12°或更大、约25°或更小、约15°或更小、约12°或更小、或约10°或更小。在又进一步实施例中，角度B的范围可以在约1°至约25°、约1°至约15°、约1°至约12°、约1°至约10°、约2°至约25°、约2°至约15°、约2°至约12°、约2°至约10°、约5°至约25°、约5°至约15°、约5°至约12°、约5°至约10°、约10°至约25°、约10°至约15°、约10°至约12°、或其间任一范围或子范围。在又进一步实施例中，角度B可以是至少5°，而意指相位掩模1801可以未聚焦于相位轴线1802的至少5°内的区域。在更进一步实施例中，如图所示，相位掩模1801可以包括中心部分1805，中心部分1805经配置而未聚焦与相位掩模1801的中心部分1805相交的激光束1609的一部分。在更进一步实施例中，如图所示，相位掩模1801可以包括外周边部分1809，外周边部分1809经配置而未聚焦与相位掩模1801的外周边部分1809相交的激光束1609的一部分。应理解，可以组合上述相位掩模1801的方面，而在一些实施例中，相位掩模可以类似于图18所示的相位掩模1801。提供相位掩模可以使激光束能够聚焦到光导板内的线焦点，以使用单一突发脉冲来产生光导板内部的特征。提供包括相位轴线的角度B内的区域的相位掩模可以产生包括受控裂纹(例如，基本上定位于裂纹平面的角度A内的多个裂纹)的特征，而可以实现增强的光提取和/或辐射增加(例如，高)的更宽的区域。提供包括非聚焦中心部分和/或外周边部分的相位掩模可以限制线焦点的长度，而可以实现光导板的内部的特征的产生。

再次参照图16，在一些实施例中，相位改变光学元件1611可以包括自适应相位改变光学元件1627，而可以使用相位掩模1801将相位改变施加到激光束1609。例如，自适应相位改变光学元件1627可以使用一个或多个通讯路径1605通讯耦接到控制器1603，一个或多个通讯路径1605可以包括用于提供功率信号、控制信号等等的任何路径(例如，光纤、电线、无线协议等等)。在操作中，控制器1603可以将控制信号提供到自适应相位改变光学元件1627，以控制自适应相位改变光学元件1627所施加的特定相位改变(例如，调制、相位掩模等等)，而使得自适应相位改变光学元件1627例如基于相位函数将特定相位改变施加到激光束1609。在一些实施例中，自适应相位改变光学元件1627可以包括空间光调制器(SLM)，空间光调制器(SLM)可以是例如利用相位掩模(例如，图18的相位掩模1801)在至少一个尺寸上针对激光束1609的幅度和/或相位进行空间调制的透射或反射装置。在操作中，空间光调制器(SLM)可以基于来自控制器1603的控制信号将可配置的选择性相位改变施加到激光束1609。在一些实施例中，自适应相位改变光学元件1627可以包括可变形镜，可变形镜为具有可以响应于控制信号(例如，来自控制器1603的控制信号)而变形以改变激光束1609的波前的表面的镜，而可以改变激光束1609的相位。例如，可变形镜可以经配置以施加相位掩模(例如，相位掩模1801)。此外，在一些实施例中，自适应相位改变光学元件1627可以包括自适应相位板，自适应相位板为可以响应于控制信号(例如，来自控制器1603的控制信号)而将可控制的选择性相位改变施加到激光束1609的相位板(或相位板元件)。例如，自适应相位板可以是相对于彼此可移动的两个或更多个相位板(例如，基于来自控制器1603的控制信号)，以基于其相对位置来改变施加到激光束1609的相位改变。

如图17所示，在一些实施例中，相位改变光学元件1611可以包括静态相位改变光学元件1703(例如，轴棱锥1705(例如，椭圆形轴棱锥、长方形轴棱锥))。在进一步实施例中，轴棱锥1705可以包括相位掩模1801。尽管在图16至图17中描绘单一相位改变光学元件1611，但是其他实施例可以包括多个相位改变光学元件1611(例如，经配置以将激光束1609转换为准非绕射光束的一个相位改变光学元件与另一相位改变光学元件)。在进一步实施例中，包括相位掩模1801的束阻挡件可以经配置以转换激光束1609。

在一些实施例中，如图16至图17和图19所示，沿着光束路径1613行进的激光束1609可以撞击到光导板105上。在进一步实施例中，如图所示，光导板105可以经定位而使得光导板的第二主表面111面向(例如，接触)站台1623的接触表面1625。在更进一步实施例中，站台1623可以是可平移和/或可旋转的，并且可以通过控制器1603例如使用一个或多个通讯路径1629来调整站台1623。在进一步实施例中，如图19所示，激光束1609可以在光导板105内包括线焦点1901。图19示意性图示的光线追踪指示光线汇聚在沿着主要特征轴线202a而定位的多个焦点1903a至e处。本文所使用的线焦点的程度(例如，长度)为包括多个焦点1903a至e的距离。在更进一步实施例中，线焦点1901可以限制于与所产生(例如，所写入)的光导板105的内部的对应特征117、301、501、801、1301的区域对应的光导板105的内部的区域。

可以使用激光器(例如，写入)和/或使用如上所述的光学设备1601、1701来产生基于本公开内容的实施例的特征。在一些实施例中，可以使用激光器1607、透镜(例如，第一透镜1619、第二透镜1621)以及光导板105来产生特征。在一些实施例中，方法可以包括从激光器1607发射突发脉冲。本文所使用的突发脉冲的总能量为突发脉冲中的每一脉冲的能量的总和。突发脉冲所包括的总能量的范围可以在约5微焦耳(μJ)至约500μJ、约5μJ至约200μJ、约5μJ至约100μJ、约10μJ至约500μJ、约10μJ至约200μJ、约10μJ至约100μJ、约20μJ至约500μJ、约20μJ至约200μJ、约20μJ至约100μJ、或其间任一范围或子范围。将突发脉冲中的脉冲分开的时间的范围可以在约0.5奈秒(ns)至约100ns、约0.5ns至约50ns、约0.5ns至约20ns、约2ns至约100ns、约2ns至约50ns、约2ns至约20ns、约5ns至约100ns、约5ns至约50ns、约5ns至约20ns、或其间任一范围或子范围。包括一个或多个突发脉冲的突发脉中的每一者所产生的范围可以在约10千赫兹(kHz)至约1兆赫兹(MHz)、约10kHz至约500kHz、50kHz至约1MHz、约50kHz至约500kHz、约100kHz至约500kHz、约100kHz至约200kHz、或其间任一范围或子范围。在一些实施例中，突发脉冲中的脉冲数量可以是约20或更少、或约10或更少(例如，1至10、1至5、1至3、3至10、3至5的范围内，或其间任一范围或子范围)。在一些实施例中，突发脉冲中的脉冲数量的范围可以在约100至约1500、约100至约1000、约100至约800、约300至约1500、约300至约1000、约300至约800、约600至约1500、约600至约1000、约600至约800、或其间任一范围或子范围。

在一些实施例中，方法可以包括将突发脉冲聚焦在光导板105内的线焦点1901中。在进一步实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括使用相位掩模1801来聚焦突发脉冲中的脉冲的激光束1609。如上所述，在更进一步实施例中，相位掩模1801可以包括椭圆形图案(例如，椭圆形相位环)。在更进一步实施例中，相位掩模1801可以未聚焦包括突发脉冲中的脉冲的激光束1609的中心部分。在更进一步实施例中，相位掩模1801可以未聚焦包括突发脉冲中的脉冲的激光束1609的外周边部分。在更进一步实施例中，相位掩模1801可以未聚焦与激光束1609的中心相交的激光束1609的轴线1802。在又进一步实施例中，相位掩模可以未聚焦相对于相位轴线1802的角度B内(例如，至少5°、约15°内)的区域，其中角度B相对于激光束1609的中心而测量。

在更进一步实施例中，自适应相位改变光学元件1627(例如，空间光调制器(SLM))可以包括相位掩模1801。在又进一步实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括将突发脉冲反射离开包括相位掩模1801的空间光调制器(SLM)。在更进一步实施例中，静态相位改变光学元件1703可以包括束阻挡件和/或轴棱锥1705。在又进一步实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括将突发脉冲传输通过包括相位掩模1801的束阻挡件。在又进一步实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括将突发脉冲传输通过轴棱锥1705。在又进一步实施例中，将突发脉冲聚焦可以包括将突发脉冲传输通过包括相位掩模1801的轴棱锥1705。在一些实施例中，尽管未图示，但是束阻挡件和/或轴棱锥1705可以定位于准直空间1617中，而不是图17所示的位置。

在一些实施例中，可以使用上述光学设备1601、1701来聚焦突发脉冲中的脉冲的激光束1609。在进一步实施例中，聚焦的激光束1609可以在光导板105内包括线焦点1901。在更进一步实施例中，线焦点1901可以限制于与所产生(例如，所写入)的光导板105的内部的对应特征117、301、501、801、1301的区域对应的光导板105的内部的区域。

在一些实施例中，将突发脉冲撞击到光导板105上，以形成多个特征117中的特征。可以在光导板上的不同位置处重复上述序列，以产生多个特征中的附加特征，而可以在距离多个特征中的现有特征20μm至约200μm内。

在一些实施例中，在使用激光突发脉冲来建立多个特征中的特征之后，光导板可以在约200℃至约1000℃的温度范围下进行退火持续约5分钟至1小时的时间。一般而言，如果材料包括玻璃转化温度，则可以在大于室温且小于光导板的材料的玻璃转化温度的温度下进行退火。如参照示例C所述，在产生多个特征之后对光导板进行退火可以产生具有跨越多个特征的更一致的折射率分布曲线和/或更一致的特征。

参照图1，具有内部特征的光导板可以作为发射光的方法中的设备的一部分。首先，从光源103发射的光125可以注入进入光导板105的第一边缘107。然后，所注入的光125可以在光导板105内传播。然后，所传播的光可以撞击到多个特征117中的特征上。随后，所传播的光125可以利用从垂直于光导板105的第一主表面109的方向成约0°至约30°定向的峰值辐射来穿过光导板105的第一主表面109。在进一步方法中，所传播的光125可以利用从垂直于光导板105的第一主表面109的方向成约0°至约25°定向的峰值辐射来穿过光导板105的第一主表面109。

如上所述，示例A至C涉及使用激光写入在光导板内建立多个特征的方法。对于所讨论的示例性实施例而言，除非另有说明，光导板包括2mm厚的Corning的

玻璃、经操作以产生具有约38ns的平均脉冲宽度、每一突发脉冲700脉冲、135kHz的重复率的脉冲的355nm的激光、具有163.4mm的有效焦距与221.7mm的工作距离的f-theta透镜以及一个特征的主要特征轴线与相邻特征的主要特征轴线之间的约200μm的特征间距。

示例A

在示例A中，用于写入特征的脉冲数量是不同的。在下端周围使用总能量为2.9μJ的100个脉冲来产生高度为至少1μm的特征。在另一端处，使用总能量为约23.7μJ的800个脉冲，会在特征中开始出现各种缺陷和不规则性。在这些极端之间，可以轻松产生特征。例如，可以使用总能量为约17.8μJ的600个脉冲来写入特征。约100至约800之间的脉冲数量的增加会增加所写入的特征的高度。

示例B

在示例B中，特征之间的间距(即，距离)不同。使用约20μm的预期特征间距，因为一对相邻特征合并在一起，所以仅能看见预期的10个特征中的5个。将间距增加到甚至稍微超过20μm也可以如预期来产生单独特征。例如，使用40μm的特征间距，产生特征的期望数量，但特征稍微不规则。进一步增加特征间距到60μm，所产生的每一特征基本上彼此相同。间距甚至可以进一步增加到至少200μm，而没有不利的特征属性。如前所述，在通过任一给定特征将低百分比的光引导离开光导板的情况下，可以期望将特征间距保持在约20μm至200μm之间，以产生足够的辐射。此外，可以期望特征间距随着与光源的距离的减少而减少，以在整个光导板上保持基本上相同的辐射。

示例C

如图9至图10所示，示例C示出从第一边缘到光导板的第二边缘的特征上的折射率分布曲线。为了进行分析，在沿着特征的高度(即，沿着光导板的厚度方向)从较靠近第一主表面朝向第二主表面等距分隔的9个位置处测量特征，其中对应分布曲线分别经由1001至1009展示。图9对应于没有进行退火的特征。图10对应于在620℃下进行退火30分钟的特征。在图9至图10中，垂直轴线表示特征的折射率与光导板的折射率之间的差。针对未退火的特征，如图9所示，折射率随着与第一主表面的距离增加而增加。除了1001至1003之外，用于未退火特征的所有分布曲线在水平轴线的-15至15具有正折射率差。因此，第一部分和第二部分可以布置成基本上如图3所示。退火之后，如图10所示，折射率分布曲线在特征的高度上更一致。特征的中心具有正折射率差，而周边具有稍微的负部分。因此，第一部分和第二部分可以布置成基本上如图2所示。

示例D

示例D示出针对具有不同倾斜角且具有或不具有侧反射器118的特征，相对于垂直于光导板的第一主表面109的方向的最大辐射的区域。图11至图12所使用的术语“垂直”是指从光源103延伸朝向光导板105的第一边缘107的方向，而术语“水平”是指垂直于“垂直”方向而从第三边缘807延伸朝向光导板105的第四边缘809的方向。“垂直”角度与“水平”角度二者都是相对于垂直于光导板105的第一主表面109的方向的测量。

图11为当光导板具有不同倾斜角的特征时的根据本文所述的实施例的光离开光导板的第一主表面的计算角度分布的示意性代表图。特征包括1mm的高度、20μm的最大宽度以及比光导板的折射率更大0.015的折射率。光导板包括2mm的厚度。设备包括后反射器，但不包括侧反射器。针对每一子图，x轴线(即，水平轴线)为相对于垂直于光导板的第一主表面的方向的以度为单位的水平角度，而y轴线(即，垂直轴线)为相对于垂直于光导板的第一主表面的方向的以度为单位的垂直角度。通过从中间辐射1107的区域描绘出低辐射1109的区域的轮廓线段1101以及从高辐射1105的区域描绘出中间辐射1107的区域的轮廓线段1103来表示W/m²的辐射的简化表示图。在以-90H、90H、-90V以及90V为边界的圆圈内，值具有物理上的意义。在最顶列从左至右，特征的倾斜角为10°、20°以及25°。在最底列从左至右，特征的倾斜角为30°、35°以及40°。针对35°的倾斜角，高辐射1105发生在水平轴线的-30°至30°的范围内以及垂直轴线的-45°至约-25°的范围内。针对40°的倾斜角，峰值辐射位于水平轴线的-25°至25°，并且大部分低于垂直轴线的-45°。针对30°的倾斜角，最大辐射在水平轴线的-45°至45°以及垂直轴线的-25°至15°的大范围中。针对25°的倾斜角，最大辐射在水平轴线的约-20°，以及在垂直轴线的约15°。针对小于20°的倾斜角，最大辐射超过垂直轴线的45°。基于此数据，针对约25°至约35°的倾斜角，没有侧面反射器118的最大辐射在法线的30°内。针对约30°的倾斜角，最大辐射的范围包括法线方向(即，0°)。

图12图示当来自图11的示例性实施例进一步包括侧反射器并具有35°的倾斜角时的根据本文所述的实施例的光离开光导板的第一主表面的角度分布。通过从中间辐射1213的区域描绘出低辐射1209的区域的轮廓线段1201以及从高辐射1215的区域描绘出中间辐射1213的区域的轮廓线段1203来表示瓦每平方公尺(W/m2)的辐射的简化表示图。图12类似于图11的最上列的中间面板，二者在水平轴线的-30°至10°以及垂直轴线的-45°至约-25°具有最大辐射，但是图12在水平轴线的-30°至约20°以及垂直轴线的约30°至约45°具有辐射的附加峰值。本质上，增加侧反射器在垂直轴线的相对位置与水平轴线的大致中心处建立强度的另一峰值。将此概念应用至图11的实施例，当增加侧反射器时，约25°与约35°之间的倾斜角应该在30°或法线内产生增加的强度。

示例E

示例E示出针对具有多个裂纹以及不具有多个裂纹的特征，相对于垂直于光导板的第一主表面109的方向的最大辐射的区域。图14至图15所使用的术语“垂直”是指从光源103延伸朝向光导板105的第一边缘107的方向，而术语“水平”是指垂直于“垂直”方向而从第三边缘807延伸朝向光导板105的第四边缘809的方向。“垂直”角度与“水平”角度二者都是相对于垂直于光导板105的第一主表面109的方向的测量。

图14至图15为根据本文所述实施例的光离开光导板的第一主表面的实验测量的角度分布的示意表示图。图14对应于具有使用线焦点并未使用相位掩模1801所产生的特征的光导板。图15对应于具有使用用于产生线焦点的相位掩模1801所产生的特征的光导板，其中特征包括基本上定位于对应裂纹平面的约10°内的多个裂纹。用于图14至图15的光导板包括1.1mm厚的Corning的

玻璃，包括700μm的高度的特征以及使用1064nm的激光在非零倾斜角处所产生的特征。设备包括后反射器，但并未包括侧反射器。针对每一子图，x轴线(即，水平轴线)为相对于垂直于光导板的第一主表面的方向的以度为单位的水平角度，而y轴线(即，垂直轴线)为相对于垂直于光导板的第一主表面的方向的以度为单位的垂直角度。通过从中间辐射1407、1507的区域描绘出低辐射1409、1509的区域的轮廓线段1401、1501以及从高辐射1405、1407的区域描绘出中间辐射1407、1507的区域的轮廓线段1403、1503来表示W/m2的辐射的简化表示图。在以-90H、90H、-90V以及90V为边界的圆圈内，值具有物理上的意义。

图15包括水平轴线的0°至45°与垂直轴线的55°至70°的范围内的高辐射1505的区域。图14包括水平轴线的-30°至约30°与垂直轴线的35°至70°的高辐射1405的区域。相较于图15，图14的高辐射1405的区域在水平方向和垂直方向上更集中。此外，图14的高辐射1405的区域比图14的高辐射1505的区域更宽(例如，较大的区域)。观察中等辐射的区域，图15包括中等辐射1507的两个不同区域(并未包括原点(即，0°、0°))，而图14包括中等辐射1407的单一较宽区域(包括原点)。因此，可以看出，相较于并未使用相位掩模所产生的特征，使用相位掩模(例如，相位掩模1801)设置包括受控裂纹的特征可以产生更多集中且较宽的高辐射和中等辐射的区域。

示例F

示例F展示根据本公开内容的实施例的特征的光提取能力。根据示例E的方法来产生特征，其中一个特征包括基本上定位于使用相位掩模1801所产生的对应裂纹平面的约10°内的多个裂纹，而另一特征则没有。相较于其他特征，使用相位掩模所产生的特征展示增加235％的光提取。因此，设置受控裂纹(例如，基本上定位于约10°或对应裂纹平面内的多个裂纹)可以提供增加的光提取。

本公开内容的实施例可以提供光导板内部的特征的产生。因为这些特征可以覆盖光导板的较大横截面区域，在光导板的内部设置特征可以增加光的提取。因为并未针对光导板的表面进行修改，在光导板的内部设置特征可以减少(例如，降低)对于光导板的损伤(例如，断裂)的发生。因为光导板可以呈现均匀和/或平坦的表面，在光导板的内部设置特征可以避免与光导板的表面和另一表面之间的耦接相关联的问题。在光导板的内部设置特征可以使光导板能够利用从垂直于第一主表面的方向成0°至30°定向的峰值辐射将光引导离开第一主表面。可以通过调整特征的倾斜角和/或在相同光导板中使用不同倾斜角来控制提取分布曲线(例如，峰值辐射)。同样地，可以基于沿着光导板的宽度的位置来通过调整裂纹平面相对于第一边缘的角度来控制提取分布曲线。

本公开内容的实施例可以提供的多个特征中的一对相邻特征之间的间距为约20μm或更大。提供小的间距(例如，约20μm)可以实现均匀和/或均等的光提取和/或从光导板提取的光的亮斑的减少。提供小的间距可以实现用于单一光导板内的更大范围的间距，而可以实现光导板的整个长度上的更均匀和/或更均等的光提取。因为特征路径在远离具有较低光强度的光源的位置处更密集，这样的间距图案可以提供特征路径之间均等分布的光的技术益处。在一些实施例中，间距可以包括特征路径之间的间距，间距可以随着距离光源和/或第一边缘的距离的增加而减少。在一些实施例中，间距可以包括共享特征路径上的一对相邻特征之间的间距，而共享特征路径上的一对相邻特征之间的间距可以随着距离光源和/或第一边缘的对应特征路径距离的增加而减少。在一些实施例中，第一特征路径上的第一对相邻特征可以相对于与第一特征路径相邻的第二特征路径上的第二对相邻特征交错。相较于具有在特征路径之间对准的特征，这种交错的设计可以提供沿着光导板的长度的更均等分布的离开光导板的光的技术优点。此外，当第二特征定位成距离第一边缘和/或光源比第二边缘更远时，可以通过使第一特征的第一高度小于第二特征的第二高度而增加光的均等度和/或均匀性。

本公开内容的实施例可以针对每个特征提供增加的光提取。在光导板的内部设置特征可以覆盖光导板的较大横截面区域。相较于光导板的大部分，因为可以朝向光源反射更少的光，设置包括微小折射率差(例如，约0.0005至约0.015的范围内)的特征可以通过特征来增加光的折射。在产生多个特征之后对光导板进行退火可以产生具有跨越多个特征的更一致的折射率分布曲线和/或更一致的特征。如示例所展示，可以通过设置包括受控裂纹(例如，包括基本上定位于约10°或对应裂纹平面内的多个裂纹)的特征来增加每个特征的光提取。基于距离第一边缘的距离，可以通过调整特征的倾斜角来增加特征的光提取。

本公开内容的实施例可以提供包括多个裂纹的特征。设置包括受控裂纹(包括基本上定位于约10°或对应裂纹平面内的多个裂纹)的特征来增加光提取。设置包括受控裂纹(例如，使用相位掩模)的特征可以产生高辐射和中等辐射的更集中且更宽的区域。提供相位掩模可以使激光束能够聚焦到光导板内的线焦点，以使用单一突发短脉冲来产生光导板内部的特征。提供相位掩模可以实现在特征中产生一致和/或可再现的裂纹图案。提供包括相位轴线的预定角度内的区域的相位掩模可以产生包括受控裂纹(例如，基本上定位于裂纹平面的预定角度内的多个裂纹)的特征，而可以实现增强的光提取和/或辐射增加(例如，高)的更宽的区域。提供包括非聚焦中心部分和/或外周边部分的相位掩模可以限制线焦点的长度，而可以实现光导板的内部的特征的产生。

本文所使用的术语“该”、“一”，或“一个意指“至少一个”，且不应限于“仅有一个”，除非明确指示为相反。因此，例如，除非上下文明确另外指示，否则对于“部件”的引用包括具有两个或更多个部件的实施例。

本文所使用的术语“约”指量、尺寸、公式、参数、与其他数量与特性并非精确且不必精确，而是可以根据需要近似与/或更大或更小，以反映公差、转化因子、四舍五入、测量误差等等，以及本领域技术人员已知的其他因子。当术语“约”用于描述范围的值或端点时，本公开内容应理解为包括所指称的特定值或端点。如果说明书中的范围的数值或端点表述为“约”，范围的数值或端点意欲包括两个实施例：一者由“约”修饰，而一者未被“约”修饰。可以进一步了解范围的每一端点明显与另一端点有关，并独立于另一端点。

本文中使用的术语“基本”、“基本上”以及该等术语的变体意欲指明所描述的特征等于或大约等于一值或描述。例如，“基本上平坦的”表面意欲表示平面或近似平面的表面。此外，如上面限定，“基本上类似”意欲表示两个值相等或大约相等。在一些实施例中，“基本上类似”可以表示彼此的值在约10％内，例如彼此的值在约5％内，或彼此的值在约2％内。

除非另外指出，否则本文所使用的术语“包括”与“包括”和其变体应解释成同义和开放式。过渡短语“包括”或“包括”之后的元件列表为非排他性列表，而使得除了列表中具体列举的那些之外的元件也可以存在。

尽管已经针对某些说明性和特定实施例详细描述各种实施例，但是本公开内容不应视为受限于此，而在不背离权利要求书的情况下，可以针对所公开的特征进行多种修改和组合。

Claims (43)

1.一种设备，包括：

光导板，包括第一主表面、第二主表面、延伸于所述第一主表面与所述第二主表面之间的第一边缘以及所述第一主表面与所述第二主表面之间限定的厚度；

多个特征，位于所述光导板的内部，所述多个特征中的一个或多个特征包括：

第一折射率；

沿着所述光导板的所述厚度的方向的高度；

所述一个或多个特征中的特征的中心轴线与所述光导板的所述厚度的方向之间限定的倾斜角；

约20微米至约200微米的范围内的所述多个特征中的一对相邻特征之间的间距；以及

光源，经定位以将光发射到所述光导板的所述第一边缘中，

其中所述第一折射率与所述光导板的折射率之间的差为约0.0005或更大。

2.如权利要求1所述的设备，其中所述一个或多个特征的宽度在约5微米至约100微米的范围内。

3.如权利要求1至2中任一项所述的设备，其中所述一个或多个特征的所述第一折射率大于所述光导板的所述折射率。

4.如权利要求3所述的设备，其中所述一个或多个特征进一步包括小于所述光导板的所述折射率的第二折射率。

5.如权利要求1至4中任一项所述的设备，其中所述一个或多个特征的所述第一折射率与所述光导板的所述折射率之间的所述差在约0.0005至约0.015的范围内。

6.如权利要求1至5中任一项所述的设备，其中所述倾斜角在约20°至约40°的范围内。

7.如权利要求1至6中任一项所述的设备，其中所述倾斜角在约25°至约35°的范围内。

8.如权利要求1至7中任一项所述的设备，其中随着所述一个或多个特征距离所述第一边缘的距离增加，所述一个或多个特征的所述高度增加。

9.如权利要求1至8中任一项所述的设备，其中所述一个或多个特征的所述高度在约5微米至约3毫米的范围内。

10.如权利要求1至9中任一项所述的设备，其中所述一个或多个特征中的特征包括从所述特征的所述中心轴线径向向外延伸的多个裂纹。

11.如权利要求10所述的设备，其中所述多个裂纹中的基本上所有的所述裂纹在包括所述特征的所述中心轴线的裂纹平面的15°内。

12.如权利要求11所述的设备，其中所述多个裂纹中的基本上所有的所述裂纹在所述裂纹平面的10°内。

13.如权利要求1至9中任一项所述的设备，其中所述光导板的所述第一主表面和所述第二主表面包括四边形形状，所述光导板进一步包括：第二边缘，所述第二边缘延伸于所述第一主表面与所述第二主表面之间并与所述第一边缘相对；第三边缘，所述第三边缘延伸于所述第一主表面与所述第二主表面之间；以及第四边缘，所述第四边缘延伸于所述第一主表面与所述第二主表面之间并与所述第三边缘相对，所述光导板的长度限定于所述第一边缘与所述第二边缘之间，所述光导板的宽度限定于所述第三边缘与所述第四边缘之间，所述光导板包括第一特征路径，所述第一特征路径从所述光导板的所述第三边缘延伸到所述光导板的所述第四边缘，并且所述一个或多个特征包括多个第一特征，所述多个第一特征定位于所述第一特征路径上。

14.如权利要求13所述的设备，进一步包括第二特征路径和第三特征路径，所述第二特征路径和所述第三特征路径从所述光导板的所述第三边缘延伸到所述光导板的所述第四边缘，所述一个或多个特征包括多个第二特征，所述多个第二特征定位于所述第二特征路径上，所述第二特征路径定位于所述第一特征路径与所述第三特征路径之间，并且所述第一特征路径定位得比所述第二特征路径更靠近所述第一边缘。

15.如权利要求14所述的设备，其中所述第一特征路径、所述第二特征路径和所述第三特征路径各自基本上平行于所述第一边缘。

16.如权利要求14至15中任一项所述的设备，其中所述间距包括第一特征路径与第二特征路径之间的第一路径间距，并且所述间距进一步包括所述第二特征路径与所述第三特征路径之间的第二路径间距，并且其中所述第二路径间距小于所述第一路径间距。

17.如权利要求14至15中任一项所述的设备，其中所述一对相邻特征包括所述第一多个特征中的第一对相邻特征，所述第一对相邻特征定位于所述第一特征路径上，所述间距包括沿着所述第一多个特征中的所述第一对相邻特征之间的所述第一特征路径的第一特征间距。

18.如权利要求17所述的设备，其中所述一对相邻特征包括所述第二多个特征的第二对相邻特征，所述第二对相邻特征定位于所述第二特征路径上，所述间距包括沿着所述第二多个特征中的所述第二对特征之间的所述第二特征路径的第二特征间距。

19.如权利要求18所述的设备，其中所述第一对相邻特征相对于所述第二对相邻特征交错。

20.如权利要求14至19中任一项所述的设备，其中沿着所述第二特征路径定位的所述多个第二特征中的特征的高度大于沿着所述第一特征路径定位的所述多个第一特征中的特征的高度。

21.如权利要求14至19中任一项所述的设备，其中沿着所述第一特征路径定位的所述多个第一特征中的特征的第一倾斜角大于沿着所述第二特征路径定位的所述多个第二特征中的特征的第二倾斜角，并且相对于所述光导板的所述厚度的所述方向测量所述第一倾斜角和所述第二倾斜角。

22.如权利要求13至21中任一项所述的设备，其中所述多个第一特征中的特征包括：

从所述特征的所述中心轴线径向向外延伸的多个裂纹，其中所述一个或多个特征中的所述特征的所述多个裂纹中的基本上所有的所述裂纹在包括所述特征的所述中心轴线的裂纹平面的15°内；以及

限定于所述裂纹平面与倾斜平面之间的裂纹平面角，所述倾斜平面包括所述特征的所述中心轴线并沿着所述光导板的所述宽度的方向延伸。

23.如权利要求22所述的设备，其中所述裂纹平面角在0°至约30°的范围内。

24.如权利要求22所述的设备，其中所述裂纹平面角在0°至约5°的范围内。

25.如权利要求22至24中任一项所述的设备，其中所述多个第一特征包括第一外部特征、第二外部特征以及定位于所述第一外部特征与所述第二外部特征之间的中心特征，并且其中所述中心特征的所述裂纹平面角的量值小于所述第一外部特征的所述裂纹平面角的量值，并且所述中心特征的所述裂纹平面角的量值小于所述第二外部特征的所述裂纹平面角的量值。

26.一种在如权利要求1至25中任一项所述的设备内发射光的方法，包括：

将从所述光源发射的光注入通过所述光导板的所述第一边缘并进入所述光导板；

在所述光导板内传播所述注入光；以及

利用从垂直于所述光导板的所述第一主表面的方向成0°至30°定向的峰值辐射来使所述光导板内传播的所述光穿过所述光导板的所述第一主表面。

27.如权利要求26所述的方法，其中从垂直于所述光导板的所述第一主表面的所述方向将所述峰值辐射定向为0°至25°。

28.一种制造如权利要求1至25中任一项所述的设备的方法，包括：

从激光器发射突发脉冲，所述突发脉冲以约10kHz至约1MHz的范围内的速率产生并包括约5微焦耳至约500微焦耳的范围内的总能量；

将所述突发脉冲聚焦到所述光导板内的线焦点中；以及

将所述突发脉冲撞击至所述光导板上，以形成所述多个特征中的特征。

29.如权利要求28所述的方法，其中所述突发脉冲的所述总能量在约10微焦耳至约100微焦耳的范围内。

30.如权利要求28至29中任一项所述的方法，进一步包括：在形成所述特征之后，对所述光导板进行退火。

31.如权利要求28至30中任一项所述的方法，其中所述突发脉冲中的脉冲数量是约10或更少。

32.如权利要求28至31中任一项所述的方法，其中所述聚焦包括使用相位掩模来聚焦所述突发脉冲中的脉冲的激光束。

33.如权利要求32所述的方法，其中所述相位掩模未聚焦激光束的包括所述突发脉冲中的所述脉冲的轴线，所述轴线与所述激光束的中心相交。

34.如权利要求33所述的方法，其中所述相位掩模未聚焦在相对于所述激光束的中心测量的所述轴线的至少5°内的区域。

35.如权利要求34所述的方法，其中所述区域包括相对于轴线的15°。

36.如权利要求32至35中任一项所述的方法，其中所述相位掩模未聚焦所述激光束的包括所述突发脉冲中的所述脉冲的中心部分。

37.如权利要求32至36中任一项所述的方法，其中所述相位掩模未聚焦所述激光束的包括所述突发脉冲中的所述脉冲的外周边部分。

38.如权利要求32至36中任一项所述的方法，其中所述相位掩模包括椭圆形图案。

39.如权利要求32至38中任一项所述的方法，其中将所述突发脉冲聚焦包括将所述突发脉冲反射离开包括所述相位掩模的空间光调制器。

40.如权利要求32至38中任一项所述的方法，其中将所述突发脉冲聚焦包括将所述突发脉冲传输通过包括所述相位掩模的束阻挡件。

41.如权利要求28至40中任一项所述的方法，其中将所述突发脉冲聚焦包括将所述突发脉冲传输通过轴棱锥。

42.如权利要求28至30中任一项所述的方法，其中所述突发脉冲中的所述脉冲数量在约100至约1500的范围内。

43.如权利要求28至42中任一项所述的方法，其中所述突发脉冲以约10千赫兹至约1兆赫兹的范围的速率产生。

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