CN113678036B - 包括以不同的折叠角折叠的耦合光导的反射型显示器 - Google Patents

Abstract

在一些方面，本发明公开了一种显示器，该显示器包括反射型空间光调制器、光源和基于薄膜的光导，该基于薄膜的光导具有耦合光导阵列，该耦合光导阵列以该薄膜的条的形式从该薄膜的光导区域延伸并与该光导区域连续。这些耦合光导沿以不同的定向角定向的折叠线折叠并堆叠在该反射型空间光调制器后方。在一些实施例中，这些耦合光导包括具有弯曲部分的横向边缘。在一些实施例中，这些耦合光导是渐缩的。在一些实施例中，该反射型空间光调制器包括呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域或由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域。

Description

包括以不同的折叠角折叠的耦合光导的反射型显示器

技术领域

本文公开的主题总体上涉及光导，薄膜和光发射设备，诸如但不限于，灯具，背光，前光，发光标志，无源显示器和有源显示器及其部件和制造方法。

背景技术

市场需要配有非常薄的、能产生特定角度光输出轮廓的形成因子的光发射设备。传统上，为了减小显示器和背光的厚度，使用硬质光导的侧光照明配置已经被用来接收来自更大面积表面边缘的光并将光从一个更大面积表面导出。这些类型的光发射设备通常容纳在相对较厚的硬质框架中，这些框架不允许部件或设备具有灵活性，并且需要较长的交货时间来进行设计更改。这些设备的体积仍然很大，并且通常包括围绕设备的厚的或大的框架或边框。厚的光导(通常为2毫米(mm)或更厚)限制了设计配置、生产方法和照明模式。进一步降低这些面积光发射设备的厚度和总体体积的能力一直受到将足够的光通量耦合到更薄的光导中的能力的限制。在某些设计中，由于从耦合光导阵列中引入了伪像以及包括比光混合区域更宽的光发射区域的不同的期望的形成因子，因此在某些配置中实现光发射区域的高度均匀度一直是成问题的。

发明内容

在一个实施例中，显示器包括：反射型空间光调制器，该反射型空间光调制器包括前观察侧和与该前观察侧相对的后侧；光导，该光导由具有相对表面的薄膜形成，这些相对表面之间具有不大于0.5毫米的厚度，该光导定位在该反射型空间光调制器的该前观察侧上并且包括光导区域、光发射区域和多个耦合光导，该多个耦合光导以该薄膜的条的形式从该光导区域延伸并与该光导区域连续，并且该多个耦合光导中的每个耦合光导终止于边界边缘；光源，该光源定位成将光发射到这些边界边缘中，光在该多个耦合光导内传播到该光导区域；和多个光提取特征，该多个光提取特征布置在该光发射区域内，该多个光提取特征抑制来自该光源的全内反射光在该光导区域中传播，使得光在该光发射区域中离开该光导并且传播到该反射型空间光调制器，其中该多个耦合光导沿线性折叠线折叠在该反射型空间光调制器后方，使得该多个耦合光导堆叠在该反射型空间光调制器的该后侧，其中这些边界边缘定位成接收来自该光源的光，并且该多个耦合光导的这些线性折叠线以不同的折叠角定向，使得该多个耦合光导中的相邻耦合光导的折叠角之间的差值大于5度。

在另一个实施例中，折叠角中的每个折叠角在与薄膜的厚度方向正交的宽度方向上将边界边缘引导向光发射区域的中心。在一个实施例中，多个耦合光导包括靠近线性折叠线的线性横向边缘部分，这些线性横向边缘部分基本上彼此平行并且垂直于线性折叠线。在另一个实施例中，反射型空间光调制器包括用于反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为该设计照明角在垂直于反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，并且来自多个耦合光导的光的光轴在进入光发射区域时在该主照明轴的10度内。在又一个实施例中，当观察显示器时，主照明轴是竖直向下的方向。在一个实施例中，多个耦合光导包括横向边缘，并且这些横向边缘以与主照明轴成小于10度的角度连接光导区域。在另一个实施例中，多个耦合光导包括中央耦合光导，该中央耦合光导与主照明轴成90度的折叠角。在一个实施例中，多个耦合光导包括相对于中央耦合光导在相对侧上、具有大小相同符号相反的折叠角的耦合光导。在一个实施例中，反射型空间光调制器包括由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域。在另一个实施例中，反射型空间光调制器包括呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域。在一个实施例中，线性折叠线基本上平行于多于四个边中的两个或更多个边。在另一个实施例中，多个耦合光导包括渐缩横向边缘，这些渐缩横向边缘使多个耦合光导中的每个耦合光导的宽度从光导区域到边界边缘减小。在又一个实施例中，多个耦合光导包括渐缩横向边缘，这些渐缩横向边缘使多个耦合光导中的每个耦合光导的宽度从光导区域到边界边缘减小，并且这些渐缩横向边缘包括在与薄膜的厚度方向正交的平面中弯曲的部分。在一个实施例中，多个耦合光导中的每个耦合光导包括具有在与耦合光导的厚度方向正交的平面中弯曲的部分的横向边缘。在又一个实施例中，多个耦合光导中的一个或多个耦合光导包括：该一个或多个耦合光导的第一横向边缘，沿该第一横向边缘的一部分具有曲率半径r1；该一个或多个耦合光导的第二横向边缘，该第二横向边缘与该第一横向边缘相对，沿该第二横向边缘的一部分具有曲率半径r2；和在边界边缘处在与光源的光轴正交并且与该一个或多个耦合光导的厚度方向正交的方向上的宽度w，并且该一个或多个耦合光导的平均径宽比(r1+r2)/2w大于6。

在一个实施例中，显示器包括：反射型空间光调制器，该反射型空间光调制器包括前观察侧和与该前观察侧相对的后侧；光导，该光导由具有相对表面的薄膜形成，这些相对表面之间具有不大于0.5毫米的厚度，该光导定位在该反射型空间光调制器的该前观察侧上并且包括光导区域、光发射区域和多个耦合光导，该多个耦合光导以该薄膜的条的形式从该光导区域延伸并与该光导区域连续，并且该多个耦合光导中的每个耦合光导终止于边界边缘；光源，该光源定位成将光发射到这些边界边缘中，光在该多个耦合光导内传播到该光导区域；和多个光提取特征，该多个光提取特征布置在该光发射区域内，该多个光提取特征抑制来自该光源的全内反射光在该光导区域中传播，使得光在该光发射区域中离开该光导并且传播到该反射型空间光调制器，其中该多个耦合光导沿线性折叠线折叠在该反射型空间光调制器后方，使得该多个耦合光导堆叠在该反射型空间光调制器的该后侧，其中这些边界边缘定位成接收来自该光源的光，该多个耦合光导的这些线性折叠线以不同的折叠角定向，并且该多个耦合光导包括具有弯曲部分的横向边缘。在一个实施例中，多个耦合光导包括渐缩横向边缘，这些渐缩横向边缘使多个耦合光导中的每个耦合光导的宽度从光导区域到边界边缘减小。在另一个实施例中，多个耦合光导中的每个耦合光导的横向边缘包括靠近线性折叠线的线性部分，这些线性部分基本上彼此平行。在另一个实施例中，显示器包括：反射型空间光调制器，该反射型空间光调制器包括前观察侧和与该前观察侧相对的后侧；光导，该光导由具有相对表面的薄膜形成，这些相对表面之间具有不大于0.5毫米的厚度，该光导定位在该反射型空间光调制器的该前观察侧上并且包括光导区域、光发射区域和多个耦合光导，该多个耦合光导以该薄膜的条的形式从该光导区域延伸并与该光导区域连续，并且该多个耦合光导中的每个耦合光导终止于边界边缘；光源，该光源定位成将光发射到这些边界边缘中，光在该多个耦合光导内传播到该光导区域；和多个光提取特征，该多个光提取特征布置在该光发射区域内，该多个光提取特征抑制来自该光源的全内反射光在该光导区域中传播，使得光在该光发射区域中离开该光导并且传播到该反射型空间光调制器，其中该反射型空间光调制器包括由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域，或者呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域，该多个耦合光导沿线性折叠线折叠在该反射型空间光调制器后方，使得该多个耦合光导堆叠在该反射型空间光调制器的该后侧，其中这些边界边缘定位成接收来自该光源的光，并且该多个耦合光导的这些线性折叠线以不同的折叠角定向。

附图说明

图1是光发射设备的一个实施例的俯视图，该光发射设备包括设置在光导一侧的光输入耦合器。

图2是光输入耦合器的一个实施例的透视图，其具有沿-y方向折叠的耦合光导。

图3是包括光导的发光显示器的一个实施例的横截面侧视图，该光导还用作反射型空间光调制器的顶部衬底。

图4是光发射设备的一个实施例的透视图，该光发射设备包括基于薄膜的光导，该光导还用作反射型空间光调制器的顶部衬底，其光源设置在物理连接到柔性连接器的电路板上。

图5是包括低角度光导向特征的光发射设备的一个实施例的横截面侧视图。

图6是包括光转向特征的光发射设备的一个实施例的横截面侧视图。

图7是包括渐缩耦合光导的基于薄膜的光导的俯视图。

图8是包括光源和图7的基于薄膜的光导的光发射设备的仰视图。

图9是包括渐缩耦合光导的基于薄膜的光导的俯视图，这些渐缩耦合光导包括朝中央导向的横向边缘部分。

图10是包括成角度边缘的引导元件的仰视图。

图11是图10的引导元件的侧视图。

图12是反射型显示器的一个实施例的侧视图，该显示器具有薄膜光导和引导件，该引导件具有以90度的张角与薄膜光导的表面相邻的引导表面。

图13是反射型显示器的一个实施例的侧视图，该显示器具有薄膜光导和引导件，该引导件具有以180度的张角与薄膜光导的表面相邻的引导表面。

图14是包括光转向特征和低角度导向特征的光发射设备的一个实施例的横截面侧视图。

具体实施方式

现在将更具体地描述几个实施例的特征和其他细节。需要理解的是，本文中描述的特定实施例是用于解释说明，而不是用于限制。主要特征可以在各种实施例中使用，而不偏离任何特定实施例的范围。除非另有说明，所有份数和百分数均以重量计。

定义

“电致发光显示器”在本文中被定义为一种用于显示信息的装置，其上的图例、消息、图像或标记是由电激发的照明光源形成的，或使之更加明显的。这包括发光卡片、透明薄膜、图片、印刷图形、荧光标志、霓虹灯标志、通道字母标志、灯箱标志、公交车站标志、照明广告标志、EL(电致发光)标志、LED标志、边缘发光标志、广告显示器、液晶显示器、电泳显示器、购物点显示器、方向指示牌、发光图片和其他信息显示标志。电致发光显示器可以是自照明的(发光式)、背面照明的(背照)、前照明的(前照)、边缘照明的(边照)、波导照明的或其他配置，其中来自光源的光被引导通过静态或动态的装置以用于创建图像或标记。

“光学耦合”在本文中被定义为耦合两个或多个区域或层，使得从一个区域到另一个区域的光的照度不会由于区域之间折射率的差异引起的菲涅耳界面反射损耗而大大减小。“光学耦合”方法包括如下所述的耦合方法，其中耦合在一起的两个区域具有相似的折射率，或者使用折射率基本上接近或介于区域或层的折射率之间的光学粘合剂。“光学耦合”的示例包括但不限于使用折射率匹配的光学粘合剂进行层压，将一个区域或层涂覆到另一区域或层上，或使用施加的压力将折射率基本上接近的两个或更多个层或区域连接。热传导是可用于光学耦合材料的两个区域的另一种方法。在另一种材料的表面上形成、更改、印刷或施加一种材料是光学耦合两种材料的其他示例。“光学耦合”还包括在第二折射率的材料的体积内形成、添加或移除第一折射率的区域、特征或材料，使得光从第一材料传播到第二材料。例如，可以通过将油膜喷墨印刷在聚碳酸酯或硅树脂薄膜的表面上，而将白光散射油膜(例如基于甲基丙烯酸酯、乙烯基或聚氨酯的粘合剂中的二氧化钛)光学耦合到聚碳酸酯或硅树脂薄膜的表面。类似地，施加到表面的溶剂中的光散射材料，例如二氧化钛，可以使光散射材料与聚碳酸酯或硅树脂薄膜的表面紧密物理接触地渗透或粘附，从而使其光学耦合到薄膜表面或体积。

“光导”或“波导”是指受以下条件界定的区域：以大于临界角的角度传播的光线将反射并保留在该区域内。在光导中，如果角度(α)满足条件α>sin^-1(n₂/n₁)，则光将反射或TIR(完全内反射)，其中n₁是光导内部的介质的折射率，并且n₂是光导外部的介质的折射率。通常，n₂是折射率为n≈1的空气。然而，高折射率材料和低折射率材料可以用于形成光导区域。光导不需要与其所有部件光学耦合才能被认为是光导。光可以从波导区域的任何表面(或界面折射率边界)进入，并且可以从相同或另一个折射率界面边界进行全内反射。只要一个区域的厚度大于感兴趣的光的波长，该区域就可以用作本文出于说明目的例示的波导或光导。例如，光导可以是5微米的薄膜区域或层，或者可以是包括透光聚合物的3毫米片。

“相接触”和“设置于…上”通常用于描述两个物品彼此相邻，以使整个物品可以按需要运行。这可能意味着附加材料可以存在于相邻的物品之间，只要该物体可以按需要运行即可。

如本文所用，“薄膜”是指薄的延伸区域、膜或材料层。

如本文所用，“弯曲”是指例如元件的第一区域相对于第二区域的运动引起的形状的变形或变换。弯曲的示例包括当重衣服挂在晾衣杆上时晾衣杆弯曲或卷起纸质文件以将其装入圆柱形邮筒中。如本文所用，“折叠”是弯曲的一种，并且是指元件的一个区域弯曲或安放在第二区域上，使得第一区域至少覆盖第二区域的一部分。折叠的一个示例包括折弯一封信并形成折痕将其放入信封中。折叠不需要元件的所有区域都重叠。弯曲或折叠可以是沿物体的表面的第一方向的方向上的变化。折叠或弯曲可能有也可能没有折痕，并且弯曲或折叠可以在一个或多个方向或平面(例如90度或45度)上发生。弯曲或折叠可以是横向的、垂直的、扭转的，也可以是它们的组合。基于薄膜的光导的光发射区域的“主照明轴”是在垂直于厚度方向的平面中，来自光发射区域一侧上的所有耦合光导的光的峰值发光强度角度。本文所用的“反射型显示器的照明轴的面内方向分量”是用于显示器的环境光照明的设计照明角在垂直于显示器的厚度方向的平面中的分量。当以正常观察模式观察显示器时，该分量通常是在显示器内向下的方向。在一些实施例中，光学耦合到基于薄膜的光导的反射型显示器的照明轴的面内方向分量与主照明轴成相同角度，或者是平面显示器的竖直向下的方向，该平面显示器包括与显示器的厚度方向正交的水平方向和竖直方向。

光发射设备

在一个实施例中，光发射设备包括第一光源、光输入耦合器、光混合区域以及包括具有光提取特征的光发射区域的光导。在一个实施例中，第一光源具有第一光源发射表面，光输入耦合器包括输入表面，该输入表面被设置为接收来自第一光源的光，并且通过多个耦合光导借助全内反射将光透射通过光输入耦合器。在该实施例中，离开耦合光导的光在光混合区域中被重新组合和混合，并被引导通过光导或光导区域内的全内反射。在光导内，入射光的一部分通过光提取特征被引导到光提取区域内，形成光的角度小于光导的临界角的条件，并且被引导的光通过光导光发射表面离开光导。

在又一个实施例中，光导是在薄膜内在光发射设备输出表面下方具有光提取特征的薄膜。薄膜被分成耦合光导条，这些耦合光导条被折叠，使得耦合光导条形成光输入耦合器，其具有由耦合光导条的边缘的集合形成的第一输入表面。

在一个实施例中，光发射设备的光轴在本文中被定义为：对于输出轮廓具有一个峰的设备，从设备的光发射表面或区域发射的光的峰值发光强度方向。对于具有多个峰并且其输出关于轴对称的光输出轮廓，诸如“蝙蝠翼”型轮廓，光发射设备的光轴是光输出的对称轴。在角发光强度光输出轮廓具有多于一个关于轴不对称的峰的光发射设备中，光发射设备光轴是发光强度输出的角加权平均值。对于非平面输出表面，光发射设备光轴在两个正交输出平面中被评估并且在第一输出平面中可以是恒定方向并且在与第一输出平面正交的第二输出平面中角度可变。例如，从圆柱形光发射表面发射的光可以在不包括弯曲输出表面轮廓的光输出平面中具有峰值角发光强度(因此为光发射设备光轴)并且发光强度角度可以在包括弯曲表面轮廓的输出平面中围绕圆柱表面围绕旋转轴基本上恒定。因此，在该示例中，峰值角强度是角度范围。当光发射设备具有在一定角度范围内的光发射设备光轴时，光发射设备的光轴包括角度范围或在该范围内选择的角度。透镜或元件的光轴是在至少一个平面中存在一定程度旋转对称的方向，并且如本文所用对应于机械轴。透镜或元件的区域、表面、区或集合的光轴可以不同于透镜或元件的光轴，并且如本文所用取决于入射光角轮廓和空间轮廓，诸如在透镜或元件的离轴照明的情况下。

光输入耦合器

在一个实施例中，光输入耦合器包括多个耦合光导，所述多个光导被设置为接收从光源发射的光并将光引导到光导中。在一个实施例中，多个耦合光导是从光导薄膜切下的条，使得每个耦合光导条在至少一个边缘上保持未切割，但是可以基本上独立于光导旋转或定位(或平移)，以通过条的至少一个边缘或表面耦合光。在另一个实施例中，多个耦合光导不是从光导薄膜上切割的，并且分别光学耦合到光源和光导。在另一个实施例中，光发射设备包括光输入耦合器，该光输入耦合器具有芯材料的芯区域和在芯材料的至少一个表面或边缘上的包覆物材料的包覆物区域或包覆物层，包覆物材料的折射率小于芯材料的折射率。在另一个实施例中，光输入耦合器包括多个耦合光导，其中来自光源的入射在至少一个条的表面上的一部分光被引导到光导中，使得光在波导条件下行进。光输入耦合器还可包括以下中的一者或多者：条折叠装置、条保持元件和输入表面光学元件。

光源

在一个实施例中，光发射设备包括选自以下组的至少一个光源：荧光灯、圆柱形冷阴极荧光灯、平面荧光灯、发光二极管、有机发光二极管、场发射灯、气体放电灯、霓虹灯、细丝灯、白炽灯、电致发光灯、放射荧光灯、卤素灯、白炽灯、汞蒸气灯、钠蒸气灯、高压钠灯、金属卤化物灯、钨灯、碳弧灯、电致发光灯、激光、基于光子带隙的光源、基于量子点的光源、高效等离子体光源、微等离子灯。光发射设备可以包括多个光源，所述多个光源以阵列的形式布置在光导的相对侧上、在光导的正交侧上、在光导的3个或更多侧上、或者在基本上为平面的光导的4个侧上。光源的阵列可以是具有离散的LED封装的线性阵列，其包括至少一个LED晶粒。在另一个实施例中，光发射设备包括在一个封装内的多个光源，该多个光源被设置为朝着光输入表面发射光。在一个实施例中，光发射设备包括1、2、3、4、5、6、8、9、10或多于10个光源。在另一个实施例中，光发射设备包括有机发光二极管，该有机发光二极管被设置为作为光发射薄膜或片发射光。在另一个实施例中，光发射设备包括有机发光二极管，该有机发光二极管被设置为将光发射到光导中。

在一个实施例中，光发射设备包括至少一个宽带光源，该至少一个宽带光源以大于100纳米的波长谱发射光。在另一个实施例中，光发射设备包括至少一个窄带光源，该至少一个窄带光源以小于100纳米的窄带宽发射光。在另一个实施例中，光发射设备包括至少一个宽带光源，该至少一个宽带光源以大于100纳米的波长谱发射光；或至少一个窄带光源，该至少一个窄带光源以小于100纳米的窄带宽发射光。在一个实施例中，光发射设备包括至少一个窄带光源，其峰值波长在选自以下组的范围内：300nm-350nm、350nm-400nm、400nm-450nm、450nm-500nm、500nm-550nm、550nm-600nm、600nm-650nm、650nm-700nm、700nm-750nm、750nm-800nm和800nm-1200nm。可选择光源以匹配红色、绿色和蓝色的光谱质量，使得共同用于用作显示器的光发射设备时，色域区域是选自以下组的至少一者：70％NTSC、80％NTSC、90％NTSC、100％NTSC以及标准查看器可见CIEu'v'色域的60％、70％、80％、90％和95％。在一个实施例中，至少一个光源是包括红色、绿色和蓝色LED的白色LED封装。

在另一个实施例中，设置至少两个具有不同颜色的光源以通过至少一个光输入耦合器将光耦合到光导中。在另一个实施例中，光发射设备包括至少三个光输入耦合器、至少三个具有不同颜色(例如红色、绿色和蓝色)的光源和至少三个光导。在另一个实施例中，光源还包括选自以下组的至少一者：反射型光学设备、反射镜、反射杯、准直仪、主光学器件、副光学器件、准直透镜、复合抛物线准直器、透镜、反射性区域和输入耦合光学器件。光源还可以包括诸如弯曲反射器的光路折叠光学器件，其可以使光源(以及可能的散热器)沿光发射设备的不同边缘定向。光源还可包括光子带隙结构，纳米结构或其他三维布置，该布置提供的光输出的角FWHM小于选自以下组的一者：120度、100度、80度、60度、40度和20度。

在另一个实施例中，光发射设备包括以小于选自以下中的一者的半峰全角宽度发射光的光源：150度、120度、100度、80度、70度、60度、50度、40度、30度、20度和10度。在另一个实施例中，光源还包括选自以下组的至少一者：主光学器件、副光学器件和光子带隙区域，并且光源的半峰全角宽度小于选自以下中的一者：150度、120度、100度、80度、70度、60度、50度、40度、30度、20度和10度。

LED阵列

在一个实施例中，光发射设备包括多个LED或LED封装，其中该多个LED或LED封装包括LED阵列。阵列部件(LED或电气部件)可以物理地(和/或电气地)耦合到单个电路板，或者它们可以耦合到多个电路板，这些电路板可以或可以不直接物理地耦合(即，诸如不在同一电路板上)。在一个实施例中，LED阵列是包括选自以下组的至少两个的阵列：红色、绿色、蓝色和白色LED。在该实施例中，可以减少由于制造或部件变化而引起的白点变化。在另一个实施例中，LED阵列包括至少一个冷白光LED和一个红光LED。在该实施例中，CRI或显色指数高于单独的冷白光LED照明。在一个实施例中，选自以下组：光发射区域、光发射表面、灯具、光发射设备、包括光发射设备的以白色模式驱动的显示器和标志，的至少一者的CRI大于选自以下组的一者：70、75、80、85、90、95和99。在另一个实施例中，选自以下组：光发射区域、光发射表面、灯具、光发射设备、包括光发射设备的以白色模式驱动的显示器或标志，的至少一者的NIST色质标度(CQS)大于选自以下组的一者：70、75、80、85、90、95和99。在一个实施例中，光发射设备包括一个或多个激光器，该一个或多个激光器设置成将光耦合到一个或多个光输入耦合器或一个或多个耦合光导的表面中。在另一个实施例中，LED是与磷光体组合的蓝色或紫外LED。在另一个实施例中，光发射设备包括具有第一激活能量的光源和将第一激活能量的第一部分转换成不同于第一波长的第二波长的波长转换材料。在另一个实施例中，光发射设备包括选自以下组的至少一种波长转换材料：荧光团、磷光体、荧光染料、无机磷光体、光子带隙材料、量子点材料、荧光蛋白、融合蛋白、与蛋白质附连成特定功能基团的荧光团(诸如氨基(活性酯、羧酸盐、异硫氰酸酯、肼)、羧基(碳化二亚胺)、硫醇(马来酰亚胺、乙酰溴)、叠氮化物(经由点击化学反应或非特异性(戊二醛))、量子点荧光团、小分子荧光团、芳香族荧光团、共轭荧光团、荧光染料和其他波长转换材料。

光输入耦合器输入表面

在一个实施例中，光输入耦合器包括耦合光导的集合，该耦合光导具有形成光耦合器输入表面的多个边缘。在另一个实施例中，光学元件被设置在光源和至少一个耦合光导之间，其中光学元件通过光耦合器输入表面接收来自光源的光。在一些实施例中，输入表面基本上是抛光的、平坦的或光学上光滑的，使得光不会从凹坑、凸起或其他粗糙表面特征向前或向后散射。在一些实施例中，光学元件设置在光源和至少一个耦合光导之间，以在输入表面(当其光学耦合到至少一个耦合光导时)或光学元件单独或光学耦合到至少一个耦合光导时提供光的重导向，使得与没有光学元件或具有平坦输入表面的情况相比，更多的光以大于光导内的临界角的角度被重导向到光导中。多个耦合光导可以被分组在一起，使得与光导区域相对的边缘被聚集在一起以形成包括它们的薄边缘的输入表面。

形成光输入耦合器的薄膜的堆叠的条或段

在一个实施例中，光输入耦合器是包括光导和光输入耦合器的薄膜区域，该光输入耦合器包括形成耦合光导的薄膜的条部分，这些光导被分组在一起以形成光耦合器输入表面。耦合光导可以被分组在一起，使得与光导区域相对的边缘被聚集在一起以形成包括它们的薄边缘的输入表面。光输入耦合器的平面输入表面可提供有益的折射，以将来自该表面的输入光的一部分重导向为成角度的，从而使其以大于光导的临界角的角度传播。在另一个实施例中，将基本上平面的光透射元件光学耦合到耦合光导的经分组的边缘。可以对耦合光导的一个或多个边缘进行抛光、熔化、使用苛性或溶剂材料平滑、利用光学粘合剂粘合、溶剂焊接或以其他方式沿边缘表面的区域进行光学耦合，以使该表面实质上抛光、光滑、平坦或基本平面化。

在一个实施例中，选自以下组的至少一者的横向边缘：耦合光导的光转向横向边缘、耦合光导的光准直横向边缘、耦合光导的横向边缘、光导区域的横向边缘、光混合区域的横向边缘和光发射区域的横向边缘包括设置在边缘区域的光学平滑材料，该光学平滑材料在横向方向和厚度方向的至少一个方向上减小该边缘区域的表面粗糙度。在一个实施例中，光学平滑材料填充间隙、凹槽、划痕、凹坑、凹痕、凸起周围的平坦区域或其他光学污点，以使得更多光从耦合光导的芯区域内的表面全内反射。

光输入表面可包括光学元件的表面、粘合剂的表面、多于一个光学元件的表面、一个或多个耦合光导的边缘的表面、或上述表面中的一者或多者的组合。光输入耦合器还可包括具有开口或窗口的光学元件，其中来自光源的光的一部分可直接进入耦合光导，而无需穿过光学元件。光输入耦合器或其中的元件或区域也可以包括包覆物材料或区域。

光重导向光学元件

在一个实施例中，光重导向光学元件被设置为接收来自至少一个光源的光并将光重导向到多个耦合光导中。在另一个实施例中，光重导向光学元件是选自以下组的至少一者：副光学器件、镜面元件或表面、诸如铝化PET的反射薄膜、诸如3M公司的Vikuiti^TM增强镜面反射薄膜的巨型双折射光学薄膜、曲面镜、全内反射元件、分光镜和二向色反射镜或薄膜。

光准直光学元件

在一个实施例中，光输入耦合器包括光准直光学元件。光准直光学元件在至少一个输入平面内接收来自光源的具有第一半峰全角宽度的光，并重导向来自光源的入射光的一部分，使得光的半峰全角宽度在第一输入平面内减小。在一个实施例中，光准直光学元件是以下的一个或多个：光源主光学器件、光源副光学器件、光输入表面以及设置在光源与至少一个耦合光导之间的光学元件。在另一个实施例中，光准直元件是以下的一个或多个：注射成型的光学透镜、热成型的光学透镜和由模具制成的交联透镜。在另一个实施例中，光准直元件减小了输入平面和正交于输入平面的平面内的半峰全角宽度(FWHM)。

在一个实施例中，光发射设备包括光输入耦合器和基于薄膜的光导。在一个实施例中，光输入耦合器包括光源和光准直光学元件，该光准直光学元件被设置为接收来自一个或多个光源的光并在第一输出平面、正交于第一平面的第二输出平面或在两个输出平面中提供光输出，该光输出在空气中的半峰全角宽度小于选自以下组的一者：与离开光准直光学元件的光的光轴成60度、40度、30度、20度和10度。

在一个实施例中，来自光准直元件的光的角FWHM强度的准直或减小关于光轴基本对称。在一个实施例中，光准直光学元件接收来自光源的光，该光的关于光轴基本对称的角FWHM强度大于选自以下组的一者：50、60、70、80、90、100、110、120和130度，并提供输出光，该输出光的角FWHM强度小于选自以下组的一者：与光轴成60、50、40、30和20度。例如，在一个实施例中，光准直光学元件接收来自白色LED的关于其光轴对称的具有约120度的角FWHM强度的光并且提供具有与光轴成约30度的角FWHM强度的输出光。

通过测量光导从垂直于薄膜表面的光学质量末端切口的远场角强度输出，并计算和调整在空气-光导界面处的折射，可以确定在光导内传播的光的半峰全角宽度。在另一个实施例中，从一个或多个光提取特征或包括基于薄膜的光导的光提取特征的光提取区域提取的光的平均半峰全角宽度小于选自以下组的一者：50度、40度、30度、20度、10度和5度。在另一个实施例中，从光提取特征提取的光的峰值角强度在该区域内光导的表面法线的50度以内。在另一个实施例中，从基于薄膜的光导的光发射区域提取的光的远场半峰全角宽度小于选自以下组的一者：50度、40度、30度、20度、10度和5度，并且峰值角强度在光发射区域中光导的表面法线的50度以内。

耦合光导

在一个实施例中，耦合光导是这样的区域，其中该区域内的光可以在波导条件下传播，并且输入到耦合光导的表面或区域中的光的一部分穿过耦合光导朝向光导或光混合区域。在一些实施例中，耦合光导可以用于将来自光源的通量的一部分从第一成形区域几何地变换到不同于第一成形区域的第二成形区域。在该实施例的示例中，由平面薄膜的折叠的条(耦合光导)的边缘形成的光输入耦合器的光输入表面具有3毫米乘以2.7毫米的矩形尺寸，并且光输入耦合器将光耦合到薄膜的位于光混合区域的平面部分中，该平面部分的横截面尺寸为40.5毫米乘以0.2毫米。在一个实施例中，一个或多个耦合光导的延伸方向是该一个或多个耦合光导从共同的基础区域延伸的方向。

耦合光导的折叠和弯曲

在一个实施例中，光发射设备包括设置在光导和被切割以形成耦合光导的条或段之间的光混合区域，通过这些区域将条或段的边缘集合在一起形成光输入耦合器的光输入表面，该光输入耦合器被设置为接收来自光源的光。在一个实施例中，光输入耦合器包括耦合光导，其中耦合光导在平面中包括至少一个折叠或弯曲，使得至少一个边缘与另一边缘重叠。在另一个实施例中，耦合光导包括多个折叠或弯曲，其中耦合光导的边缘可以在区域中连接在一起，使得该区域形成光发射设备的光输入耦合器的光输入表面。在一个实施例中，至少一个耦合光导包括条或段，该条或段被弯曲或折叠为曲率半径小于该条或该段厚度的75倍。在另一个实施例中，至少一个耦合光导包括条或段，该条或段被弯曲或折叠为曲率半径大于该条或段厚度的10倍。在另一个实施例中，至少一个耦合光导被弯曲或折叠，使得在至少一个平面中穿过光发射设备或耦合光导的横截面的最长尺寸小于没有折叠或弯曲的尺寸。段或条可以在多于一个方向或区域上弯曲或折叠，并且折叠或弯曲的方向在条或段之间可以不同。

耦合光导横向边缘

在一个实施例中，横向边缘在本文中被定义为耦合光导的边缘，横向边缘基本上不直接从光源接收光，并且也不是光导区域的边缘的一部分。耦合光导的横向边缘基本上仅从耦合光导内传播的光接收光。在一个实施例中，横向边缘是选自以下的至少一者：未涂覆的、涂覆有反射材料的、设置在反射材料附近的、以及切割成特定的横截面轮廓的边缘。横向边缘可涂覆、粘结到或设置为邻近镜面反射材料、部分漫反射材料或漫反射材料。在一个实施例中，边缘涂覆有镜面反射油墨，该镜面反射油墨包括纳米尺寸或微米尺寸的颗粒或薄片，当耦合光导因折叠或弯曲而聚集在一起时，这些颗粒或薄片基本上以镜面方式反射光。在另一个实施例中，光反射元件(诸如具有高反射率的多层镜面聚合物薄膜)设置在所设置的耦合光导的至少一个区域的横向边缘附近，具有高反射率的多层镜面聚合物薄膜被设置为接收来自边缘的光并将其反射和引导回光导。在另一个实施例中，横向边缘是圆形的，并且从边缘衍射出光导的入射光的百分比降低。实现圆形边缘的一种方法是使用激光器从薄膜上切割条、段或耦合光导区域，并通过控制加工参数(切割速度、切割频率、激光功率等)进行边缘倒角。其他产生圆形边缘的方法包括机械打磨/抛光或化学/蒸汽抛光。在另一个实施例中，耦合光导的区域的横向边缘是渐缩的、成角度的、锯齿状的或以其他方式切割或形成使得来自光源在耦合光导内传播的光从该边缘反射，使得光被引导成更靠近光源的光轴的角度、朝向折叠或弯曲区域、或朝向光导或光导区域。

异形或渐缩耦合光导

耦合光导的宽度可以按预定图案变化。在一个实施例中，当将多个耦合光导的光输入边缘设置在一起以形成光输入耦合器的光输入表面时，所观察到的耦合光导的宽度从中央耦合光导的大宽度变化到远离中央耦合光导的光导的较小宽度。在该实施例中，具有基本上圆形光输出孔的光源可以耦合到耦合光导中，使得与光轴成较高角度的光被耦合到较小宽度的条中，使得沿光导或光导区域的边缘并且平行于被设置为接收来自耦合光导的光的光导区域的输入边缘的光发射表面的均匀度大于选自以下组的一者：60％、70％、80％、90％和95％。

可以设想其他形状的堆叠耦合光导，诸如三角形、正方形、矩形、椭圆形等，它们为光源的光发射表面提供匹配的输入区域。耦合光导的宽度也可以是渐缩的，使得它们重导向从光源接收的光的一部分。光导可以在光源附近、在沿光源和光导区域之间的耦合光导的区域中、在光导区域附近、或它们的一些组合中渐缩。

在本文中耦合光导的形状参考光导区域或光发射区域或光导主体。从光导区域的侧面或区域延伸的一个或多个耦合光导可以在朝向光源的方向上扩大(宽度变宽或增大)或渐缩(宽度变窄或减小)。在一个实施例中，耦合光导在一个或多个区域中渐缩以提供在耦合光导内从光源向光导区域行进的光的重导向或部分准直。在一个实施例中，一个或多个耦合光导沿一个横向边缘变宽并沿相对的横向边缘渐缩。在该实施例中，净效果可能是宽度保持恒定。对于一个或多个耦合光导，变宽或渐缩可以沿每个横向侧产生不同的轮廓或形状。每个耦合光导的每个横向边缘的变宽、渐缩和轮廓可以不同并且在耦合光导的不同区域中可以不同。例如，耦合光导阵列中的一个耦合光导可以在靠近光源的区域中在耦合光导的两侧具有抛物线渐缩轮廓以提供部分准直，并且一个横向边缘在从耦合光导的约50％长度开始的区域处以线性角度渐缩，而相对侧包括抛物线形边缘。成锥度、变宽、轮廓形状、轮廓位置以及沿每个横向边缘的轮廓的数量可用于提供对选自以下组的一者或多者的控制：离开耦合光导进入光混合区域(或光发射区域)的光的空间或角度颜色均匀度，离开耦合光导进入光混合区域(或光发射区域)的光的空间或角度照度均匀度，对进入光导的光混合区域(或光发射区域)的光的角度重导向(这可能会影响离开光发射区域的光的角度光输出轮廓以及光提取特征的形状、大小和类型)，光发射区域内的相对光通量分布以及其他光重导向优势诸如但不限于，将更多的光重导向到第二延伸的光发射区域。

在一个实施例中，基于薄膜的光导包括渐缩耦合光导，这些渐缩耦合光导可包括耦合光导的一个或多个弯曲和/或成角度的横向边缘或部分。当耦合光导的折叠相对于彼此成一定角度，或者与主照明轴成不同角度，或者是反射型显示器的照明轴的面内方向分量时，这些耦合光导可被定向成使得它们的端部区域基本上共线。耦合光导可以具有不同的曲线，任选地具有不同的曲率半径，使得当以不同的角度折叠时耦合光导的端部可以共线(诸如，围绕在厚度方向上倒角的引导元件的成角度线性边缘折叠以用于具有圆形光发射区域的显示器)。对于照亮具有小边框或边缘覆盖区的圆形或弯曲显示器的前光，由于折叠将需要弯曲，所以光混合区域不会均匀折叠在光发射区域和/或显示器后方。因此，当显示器具有弯曲(或成角度的段)边缘或光发射区时，可以通过折叠耦合光导部分以沿显示器或引导元件的一侧沿以折叠角定向的折叠线产生各个分段线性折叠部分，从而对折叠进行分段。在与基于薄膜的光导的主体接触的宽度方向上离光发射区域中心更远的渐缩耦合光导的宽度可以比在宽度方向上离光发射区域中心更近的渐缩耦合光导更宽。这提供了一种用于在光发射区域中分布通量的机制，并且可以帮助补偿例如从基于薄膜的光导的主体的横向边缘、光导区域、光混合区域或光发射区域反射回光发射区域的光。此外，为了提高具有短光混合区域的实施例的均匀度，(诸如在长度方向(与宽度方向和厚度方向正交的方向)上小于光发射区域的长度的选自以下组的一者：50％、30％、20％、10％、8％、5％、4％、3％和2％)，在一些实施例中，当折叠和堆叠时，优选地使中央耦合光导(在宽度方向上)与光源发射区的中心在厚度方向上对准，使得中央耦合光导从耦合光导的光源接收最多的光通量，使得中央耦合光导可以将从光混合区域中的耦合光导输出的光在宽度方向上以大角度(大的发光半峰全角宽度)横向地发射以有助于中心两侧的光发射区域的亮度。在该实施例中，在宽度方向上靠近光发射区域的横向边缘的耦合光导不需要横向散布光(或至少不需要在朝向离得更近的横向边缘的方向上横向散布光)。因此，在该实施例中，可以通过增加耦合光导的宽度来控制光达到更高程度的准直(减小的角宽度)以防止更多光逸出光导区域的横向边缘，由于在宽度方向上增加的宽度能够实现更宽的弯曲(或多面)横向边缘，因此耦合光导越靠近光发射区域的横向边缘，越能够实现更高的控制(减小的角宽度)。在一个实施例中，来自第一耦合光导的光在进入基于薄膜的光导的光混合区域或光发射区域时的发光半峰全角宽度为选自以下组的至少一者：比来自第二耦合光导的光在进入光混合区域时的发光半峰全角宽度小5度、10度、15度、20度和30度。在该实施例中，第一耦合光导可以是在宽度方向上离光发射区域中心最远的耦合光导，而第二耦合光导可以是在宽度方向上离光发射区域中心最近的耦合光导。

一个或多个耦合光导的弯曲部分可以沿耦合光导的第一横向边缘的一部分具有曲率半径r₁，沿耦合光导的第二横向边缘的一部分具有曲率半径r₂，并且在耦合光导的末端在与光源的光轴正交并且与耦合光导的厚度方向正交的方向上具有耦合光导的宽度w，使得一个或多个耦合光导(其可以是渐缩耦合光导)的一个或两个横向边缘的径宽比r₁/w、r₂/w或平均径宽比(r₁₊r₂)/2w可以大于选自以下组的一者：2、3、4、6、8、10和15。在一个实施例中，渐缩耦合光导为单个或窄宽度光源，诸如在与光源的光轴正交并且与基于薄膜的光导的主体、光发射区域或光导区域的厚度方向正交的宽度方向上具有宽度以照亮光发射区域的光源，提供宽度方向上更大的宽度(诸如在宽度方向上光发射区域宽度与光源发射区宽度的比值大于选自以下组的一者：2、4、6、8、10和20)，而无需使用许多耦合光导，使得可减小渐缩耦合光导的堆叠的总厚度(因此减小前光和/或包括具有基于薄膜的光导的前光的显示器的总厚度)，同时渐缩耦合光导的横向边缘具有足够的间隔(因此对应渐缩耦合光导具有足够的宽度)以减小通过全内反射从光的横向边缘进入光发射区域的光的角宽度和/或提供足够的宽度以将来自渐缩耦合光导的光的光轴重导向到更靠近主照明轴或反射型显示器的照明轴的面内方向分量的方向。在一个实施例中，一个或多个耦合光导(诸如渐缩耦合光导)的横向边缘在宽度方向上是不对称的(诸如，例如在耦合光导的每一侧具有曲率半径不同的弯曲部分)。在一个实施例中，一个或多个耦合光导(诸如渐缩耦合光导)的相对侧上的横向边缘的弯曲部分具有指向耦合光导的同一侧上的中心的曲率半径，或者横向边缘上的弯曲部分在相同方向(例如-x方向)打开，并且当光进入光混合区域或光发射区域时将来自光源的照明光的每个光轴重导向在渐缩耦合光导内达到选自以下组的一者或多者：在主照明轴的5度、10度、15度和20度以内的角度。在该实施例中，一个或多个耦合光导(诸如在宽度方向上居中定位的一个或多个耦合光导)的横向边缘关于耦合光导的定向轴基本对称并且不将耦合光导内传播的光的光轴重导向为更朝向主照明轴，因为光源的光轴(一旦耦合光导折叠)和耦合光导定向轴可以定向成彼此在10度以内(诸如彼此平行并且例如定向成0度)或与主照明轴在10度以内。在一个实施例中，主照明轴与反射型显示器的照明轴的面内方向分量具有相同的角度。

在一个实施例中，基于薄膜的光导包括一个或多个耦合光导(诸如渐缩耦合光导)，这些耦合光导包括将来自光源的一部分光(当耦合光导折叠、堆叠、切割和定位成接收时来自光源的光时)在宽度方向(+x或-x方向)上朝向光混合区域和/或光发射区域的中心引导的朝中央导向的横向边缘部分。在一个实施例中，朝中央导向的横向边缘部分被定向成基本上彼此平行并且与折叠线正交，使得耦合光导可以折叠跨过引导元件的线性边缘、外壳的线性边缘、反射型显示器的线性边缘或其他引导件或外壳，而相邻渐缩耦合光导不会在其折叠区域处围绕折叠线重叠，这降低了在折叠步骤中耦合光导撕裂或相邻渐缩耦合光导彼此干扰的可能性。在一个实施例中，耦合光导具有不同的折叠角并且在包括折叠的弯曲部分的折叠区域中彼此不重叠。在另一个实施例中，耦合光导具有不同的折叠角并且两个或更多个耦合光导在包括折叠的弯曲部分的折叠区域中部分重叠。在一个实施例中，在宽度方向上光发射区域的中心区域中的一个或多个耦合光导的横向边缘包括靠近其折叠线的线性横向边缘部分，这些线性横向边缘部分基本上彼此平行并且垂直于折叠线以类似地降低折叠过程中撕裂或干扰的可能性。在一个实施例中，来自光源的光通过渐缩耦合光导传播，在渐缩耦合光导的横向边缘处全内反射，并且被朝向渐缩耦合光导的光轴引导为与主照明轴或光学耦合到基于薄膜的光导的反射型显示器的照明轴的面内方向分量成选自以下组的一者之内的角度：30、20、15、10、8、6和5度。在一些实施例中，来自光源的光的一部分通过朝中央导向的横向边缘部分被朝向中心(在光混合区域或光发射区域的宽度方向上)引导，这些横向边缘部分通过全内反射来自与渐缩耦合光导的相邻和/或其他段成角度定向的横向边缘的光，或者通过将横向边缘定向成一定角度以允许更多光在宽度方向(+x或-x方向)上朝向光发射区域的中心区域的方向传播而不进行全内反射来重导向光。在一些实施例中，朝中央导向的横向边缘全内反射入射在基于薄膜的光导的主体的横向边缘或光导区域附近的光的一部分，以降低主体的横向边缘附近的光发射区域的亮度，否则由于光(在宽度方向上)从边缘反射回光发射区域中心，亮度可能不均匀地更高，或者例如光可能离开光混合区域或光发射区域的横向边缘。

在一些实施例中，如果耦合光导的横向边缘是直的并且以横向边缘角对称地跨耦合光导的宽度成角度，则耦合光导中的光的光轴通常将与耦合光导定向角成相同的角度。在折叠区域都彼此平行的情况下，耦合光导的所得光轴可以成单个角度，并且可以与主照明轴或反射型显示器的照明轴的面内方向分量成相同的角度。然而，当照亮紧凑空间中的圆形、弯曲或多面光发射区域时，折叠区域和折叠部优选地以不同的折叠角定向(诸如，耦合光导围绕光导区域或具有圆形光发射区域的主体的上半部分折叠成段)。在一个实施例中，一个或多个耦合光导的一个或多个横向边缘的一个或多个弯曲或线性部分的功能是通过该一个或多个耦合光导内和/或光混合区域内的一个或多个内部光导向边缘来实现的，其中内部光导向边缘可以或可以不完全延伸穿过薄膜或耦合光导的厚度。在一个实施例中，一个或多个耦合光导(或渐缩耦合光导)包括一个或多个内部光导向边缘(其可以或可以不完全延伸穿过耦合光导的厚度)，该一个或多个内部光导向边缘将通过耦合传播的光的一部分导向更靠近主照明轴，或者更靠近光学耦合到基于薄膜的光导的反射型显示器的照明轴的面内方向分量的方向。在一个实施例中，一个或多个耦合光导(或渐缩耦合光导)包括一个或多个内部光导向边缘(其可以或可以不完全延伸穿过耦合光导的厚度)，该一个或多个内部光导向边缘将通过耦合传播的光的一部分导向成使得在垂直于厚度方向的平面中发光半峰全角宽度减小或使得在垂直于厚度方向的平面中发光半峰全角宽度小于选自以下组的一者：100、80、60、40和30度。

在一个实施例中，基于薄膜的光导包括多个耦合光导，其中耦合光导的横向边缘连接基于薄膜的光导的主体或光导区域，与主照明轴或光学耦合到基于薄膜的光导的反射型显示器的照明轴的面内方向分量成选自以下组的一者的角度：30、20、15、10、8和5度。在一个实施例中，本文公开的耦合光导的弯曲部分可用彼此成角度定向的线性段代替以将曲线离散成线性部分。在一个实施例中，一个或多个耦合光导的一个或多个横向边缘包括沿横向边缘相对于彼此成角度的线性部分，这些线性部分可以呈已经被分段或离散成线性部分的曲线的形式。在一个实施例中，一个或多个渐缩耦合光导可包括定位在耦合光导(或光混合区域或光发射区域)的一个或多个表面之上或之内的光反射区域，例如印刷在可帮助重新分配光、增加光混合或重导向入射光的一部分的表面上的材料条或线。

耦合光导的定向轴和对准孔

在一个实施例中，基于薄膜的光导包括多个耦合光导，每个耦合光导具有与其他耦合光导不同或相同的定向轴。耦合光导的定向轴是在垂直于耦合光导的厚度方向的平面中并且平行于当耦合光导被布置成在耦合光导的边缘处接收光时在耦合光导的输入表面边缘处传播通过耦合光导的光的光轴的方向。在折叠耦合光导之前，耦合光导的定向轴可以不同的角度定向，并且当耦合光导以不同的折叠角折叠时，定向轴可重叠并以相同的方向定向，诸如在耦合光导包括一个或多个具有适当弯曲侧面的渐缩耦合光导的情况下。在一些实施例中，耦合光导包括对准孔，这些对准孔在折叠之后可围绕凸起(诸如相对位置保持元件、外壳电路板或柔性电路板中的销或其他凸起)重叠，使得当耦合光导(其可以是渐缩耦合光导)在切割位置处被切割时，耦合光导的输入边缘在切割位置处形成(形成耦合光导的新末端)，使得耦合光导的折叠堆叠的组合末端边缘形成光输入表面，该光输入表面可定位成接收来自光源的光。在另一个实施例中，基于薄膜的光导不包括耦合光导中的对准孔，并且手动或通过机械装置诸如真空拾放、机械臂、夹具、折叠机构或类似机构来折叠、堆叠和/或对准耦合光导。在一个实施例中，包括具有一个或多个弯曲横向边缘的一个或多个耦合光导的基于薄膜的光导包括一个或多个线性部分，诸如邻近耦合光导的输入边缘的具有平行、线性、横向边缘的线性部分，其中耦合光导的横向边缘可以平行于定向轴、垂直于耦合光导的光输入边缘表面和/或平行于耦合光导中邻近耦合光导内耦合光导的输入表面的光的光轴。

耦合光导的折叠角

在一个实施例中，基于薄膜的光导包括多个耦合光导，这些耦合光导沿以折叠角或主照明轴或光学耦合到基于薄膜的光导的反射型显示器的照明轴的面内方向分量定向的线性折叠线折叠到彼此。沿基于薄膜的光导的主体或光导区域的一侧的相邻或两个耦合光导之间的折叠角之间的差值可大于选自以下组的一者：5、10、15、20和30度。在一个实施例中，相对于中央耦合光导在相对侧上的一组折叠角(例如，其可具有与主照明轴成90度的折叠角)是对称的但符号相反。例如，对于包括从薄膜的光导区域延伸的五个耦合光导的基于薄膜的光导，相对于主照明轴的折叠角可以是(在+x方向上的顺序)：40度、60度、90度、-60度和-40度。在一个实施例中，耦合光导的折叠和/或堆叠顺序可帮助改善光发射区域的空间照度均匀度。例如，在一个实施例中，耦合光导按顺序堆叠，其顺序与其沿薄膜的光导区域或主体的位置相同，耦合光导在宽度方向上从该位置延伸。在该实施例中，宽度方向上的中央耦合光导或中央两个耦合光导将定位在耦合光导的堆叠的中央区中。在一个实施例中，基于薄膜的光导包括在宽度方向上居中定位的一个或两个耦合光导和在宽度方向上居中定位的一个或两个居中定位的耦合光导的一侧或两侧上以一个或多个折叠角折叠的耦合光导，该一个或多个折叠角将居中定位的一个或两个居中定位的耦合光导的一侧或两侧上的耦合光导朝向光发射混合区域或光发射区域在宽度方向上的中心导向。在一个实施例中，反射型空间光调制器包括呈具有三个或多于四个边或边缘的多边形形状(诸如五边形或八边形)的有效区域，并且折叠线基本上平行于反射型空间光调制器的有效区域或边缘的两个或更多边。在一个实施例中，耦合光导的折叠线平行于与圆形、半圆形或弓形反射型空间光调制器的弯曲边缘或边界或反射型空间光调制器的有效区域相切的线。

耦合光导的引导元件

在一个实施例中，光发射设备包括引导元件和基于薄膜的光导，其中引导元件可包括成角度边缘，这些成角度边缘可以与耦合光导的对应折叠角相同的角度定向并且平行于折叠线。在一个实施例中，每个成角度边缘在包括引导元件的厚度方向和/或基于薄膜的光导的光发射区域的厚度方向的平面中弯曲，其中渐缩耦合光导沿成角度边缘折叠在引导元件后方。引导元件可包括与薄区域相邻的厚区域和/或定位在堆叠耦合光导(例如渐缩耦合光导)的位置的宽度方向上任一侧的两个耦合光导引导凸起，以将堆叠耦合光导限制在宽度方向上，使得堆叠耦合光导可以在宽度方向上与光源的光发射区域对准，光发射区域可定位在具有光源边界壁或凸起的光源表面上或靠着光源表面，这些壁或凸起被定位成将光源限制在宽度方向上(诸如+x和-x方向)和与来自光源的光的光轴相反的方向上。光源表面在朝向基于薄膜的光导的光发射区域的厚度方向上(诸如在-z方向上)可以低于引导元件的厚区域的下表面；并且光源可以被光源表面和引导元件的厚区域的下表面之间的前边缘或凸起限制在来自光源的光的光轴方向(诸如+y方向)上。此外，由于光源通常在与光源的光轴正交的平面中具有围绕光发射表面的外壳(诸如发光二极管的外壳)，通过相对于下表面降低光源(诸如降低0.5毫米)，当耦合光导靠着厚区域的下表面堆叠时，光源的光发射区域的下边缘(在朝向光导的光发射区域的方向上)可以在厚度方向上与最低耦合光导对准。在一个实施例中，引导元件的厚区域具有第一厚度t₁，并且薄区域具有第二厚度t₂。厚区域的厚度t₂有利于围绕引导元件折叠耦合光导(诸如渐缩耦合光导)，使得它们不太可能由于以极小半径弯曲而撕裂或从耦合光导泄漏大量光通量。在一个实施例中，在包括引导元件的厚度方向的平面中的一个或多个成角度边缘的曲率半径大于选自以下组的一者：耦合光导的厚度的6、8、10和20倍。在一个实施例中，在包括引导元件的厚度方向的平面中的一个或多个成角度边缘的曲率半径大于选自以下组的一者：0.5、1、2、3和4毫米，并且小于选自以下组的一者：10、8、6和4毫米。成角度边缘在包括厚度方向的平面中弯曲并且成角度边缘的弯曲表面具有可大于或等于引导元件的厚区域的厚度t₁的一半的曲率半径(它们可以全部相同或一些可以不同)。包括厚度方向的第一平面中的成角度边缘的曲线的形状也可以是张开的弧和在第一平面中选自以下组的一者的角度：180度、90度、小于180度且大于90度、135度和45度之间、大于45度、60度和120度之间、70度和110度之间、80度和100度之间。薄区域的厚度t₂可以小于厚区域的厚度t₁，例如，以减小光发射设备或显示器的体积。当引导元件用于导引耦合光导(例如渐缩耦合光导)的折叠时，反射型空间光调制器(例如反射型LCD或电泳显示器)的下表面可以靠着引导元件的顶表面定位，使得定位在反射型空间调制器上方的基于薄膜的光导用作反射型空间光调制器的前光。或者，在另一个实施例中，反射型空间光调制器定位在形成于引导元件的顶表面中的腔内以相对于基于薄膜的光导定位显示器。在一个实施例中，引导元件的成角度边缘在垂直于引导元件的厚度方向的平面中具有微小的曲率。在一个实施例中，引导元件的成角度边缘超过反射型空间光调制器的边缘并且成角度边缘的高度可以在厚度方向上延伸到反射型空间光调制器的顶表面上方引导元件的至少一部分上方。在一个实施例中，引导元件提供平台以将耦合光导堆叠在平台上、对准耦合光导、保持耦合光导(诸如提供可以跨条将胶带或粘合剂施加到下表面上的表面)并且帮助在至少一侧上保护耦合光导。在另一个实施例中，引导元件具有小于10、5、3、1或0.5％的可见光透射率，使得引导元件阻挡来自光源的杂散光进入反射型空间光调制器的后部或照亮外壳或围绕显示器侧面的区域。在一个实施例中，引导元件包含凸起和/或凹陷并且扣合到(或被扣合到)反射型空间光调制器(或反射型空间光调制器的框架或外壳)的凸起和/或凹陷中。在一个实施例中，引导元件包括凸起和/或凹陷并且扣合到(或被扣合到)反射型空间光调制器(或反射型空间光调制器的框架或外壳)的凸起和/或凹陷中。在另一个实施例中，反射型空间光调制器(或反射型空间光调制器的框架或外壳)包括凸起和/或凹陷并且扣合到引导元件的凸起和/或凹陷中。例如，包裹在引导元件的成角度边缘周围的耦合光导可以具有围绕折叠延伸到光输入表面的包覆层(诸如在芯层的一侧或两侧上的低折射率压敏粘合剂)。在一个实施例中，引导元件的表面(诸如厚区域、薄区域或光源表面的下表面)提供刚性表面，以用于沿堆叠耦合光导的切割线切割以形成光输入表面。在另一个实施例中，引导元件是从光源(诸如发光二极管)传导热量的导热元件。在一个实施例中，引导元件的热导率大于选自以下组中的一者：0.2、0.5、0.7、1、3、5、50、100、120、180、237、300和400瓦/米/开尔文。在一个实施例中，引导元件包括将引导元件紧固到一个或多个部件的一个或多个紧固件(或将该一个或多个部件紧固到引导元件的紧固件)，该一个或多个部件选自以下组：相对位置保持元件、光源、反射型空间光调制器、反射型空间光调制器的外壳或框架、基于薄膜的光导、一个或多个耦合光导、用于显示器或光源或其他部件的印刷电路板、或用于显示器或光源或其他部件的柔性印刷电路、或光发射设备(诸如前光)的外壳或框架、覆盖堆叠耦合光导的保护盖、或基于薄膜的光导的其他元件、显示器或本文公开的其他元件。在该实施例中，紧固件可选自以下组的一种或多种：板条、按钮、夹具、搭扣、夹子、离合器(销紧固件)、法兰、索环、锚固件、钉子、销、钉、U形夹销、开口销、制轮楔、R型夹、扣环、卡环扣环、e型环扣环、铆钉、螺旋锚固件、按扣、锁环、线迹、带条、大头钉、螺纹紧固件、系留螺纹紧固件(螺母、螺钉、螺柱、螺纹嵌件、螺纹杆)、系带、拴扣、钩环带、楔形锚固件和拉链。

内部光导向边缘

在一个实施例中，一个或多个耦合光导的内部区域、光混合区域、光导区域或光发射区域包括一个或多个内部光导向边缘。内部光导向边缘可以通过切割或以其他方式移除耦合光导的内部区域、光混合区域、光导区域或光发射区域而形成。在一个实施例中，内部光导向边缘重导向耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域内的光的第一部分。在一个实施例中，内部光导向边缘提供用于在耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域内导向光的附加控制水平，并且可以在耦合光导、光混合区域、光导区域内和/或在光发射区域内提供光通量重新分布以在特定区域中实现预先确定的光输出图案(诸如更高的均匀度或更高的通量输出)。

在一个实施例中，至少一个内部光导向边缘定位在耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域内以在相对于在耦合光导或区域内行进的光的光轴的第一角度范围内接收分别在耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域内传播的光，并将光导向到第二不同角度范围在耦合光导或区域内传播。在一个实施例中，第一角度范围选自以下组：70-89、70-80、60-80、50-80、40-80、30-80、20-80、30-70和30-60度；并且第二角度范围选自以下组：0-10、0-20、0-30、0-40、0-50、10-40和20-60度。在一个实施例中，在堆叠耦合光导之后形成多个内部光导向边缘。在另一个实施例中，一个或多个耦合光导、光混合区域、光导区域和光发射区域具有内部光导向边缘，这些内部光导向边缘形成将在耦合光导内传播的光空间地分离的通道。在一个实施例中，光沿光轴在一个或多个内部光导向边缘的耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域内行进的长度大于选自以下组的一者：光沿光轴从耦合光导的输入表面到光导区域或光混合区域分别在耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域内行进的长度的20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％。在另一个实施例中，内部光导向边缘定位在选自以下组的一者内：距离耦合光导的输入表面1、5、7、10、15、20、25毫米，耦合光导与光导区域或光混合区域接触的边界，或基于薄膜的光导的光混合区域和光发射区域之间的边界。在一个实施例中，一个或多个耦合光导具有定位在选自以下组的一者内的内部光导向边缘：距离该一个或多个耦合光导的光输入表面1、5、7、10、15、20、25毫米。在又一个实施例中，一个或多个耦合光导具有至少一个内部光导向边缘，该内部光导向边缘在平行于折叠线的方向上的宽度大于选自以下组的一者：耦合光导在光导区域处的宽度的5、10、15、20、25、30、35、40、45、50和60％。在又一个实施例中，至少一个耦合光导具有两个相邻的内部光导向边缘，其中在平行于折叠线的方向上内部光导向边缘之间的平均间隔大于选自以下组的一者：耦合光导在光导区域处的宽度的5、10、15、20、25、30、35、40、45、50和60％。

在另一个实施例中，至少一个耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域包括由耦合光导或区域的至少一个内部光导向边缘和横向边缘限定的多个通道。在又一个实施例中，耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域包括由第一内部光导向边缘和第二内部光导向边缘限定的通道。在一个实施例中，由耦合光导、光混合区域、光导区域或光发射区域的内部光导向边缘和/或横向边缘限定的一个或多个通道将来自光源的光的角度范围分隔成空间分隔的通道，这些通道可以将空间间隔转移到光导区域、光发射区域或光发射区域。在一个实施例中，通道平行于耦合光导阵列的延伸方向。在另一个实施例中，光源包括形成为阵列形式的多个发光二极管，使得第一光源的光轴进入限定在耦合光导中的第一通道并且第二光源的光轴进入限定在耦合光导中的第二通道。在一种实施方式中，一个或多个内部光导向边缘从一个或多个耦合光导内延伸到光导的光导区域中。在另一个实施例中，光导区域具有一个或多个内部光导向边缘。在又一个实施例中，光导区域具有一个或多个内部光导向边缘并且一个或多个耦合光导包括一个或多个内部光导向边缘。在另一各实施例中，一个或多个内部光导向边缘从一个或多个耦合光导内延伸到光导的光发射区域中。在该实施例中，例如，与多个耦合光导的第一、第二和第三通道相邻的包括成线性阵列的红色、绿色和蓝色发光二极管的光源分别可被导向到光发射区域内的交替的第一、第二和第三像素区域，以在彩色显示器或标志的光发射区域中产生重复的红色、绿色、蓝色、红色、绿色、蓝色、红色、绿色、蓝色像素的空间排列。在另一个实施例中，光混合区域或光导区域的内部区域包括至少一个内部光导向边缘。

耦合光导定向角

在又一个实施例中，耦合光导阵列的至少一部分设置在与耦合光导将光导入的光混合区域和光发射区域中的至少一者的边缘成第一耦合光导定向角处。耦合光导定向角被定义为耦合光导轴线与平行于耦合光导到光导的光发射区域的方向的主要分量的方向之间的角度。耦合光导到光导的光发射区域的方向的主要分量与在光混合区域(或光导区域，如果它们从光发射区域直接延伸)处的耦合光导阵列的阵列方向正交。在一个实施例中，耦合光导的定向角或多个耦合光导的平均定向角是选自以下组的至少一者：1度-10度、10度-20度、20度-30度、30度-40度、40度-50度、60度-70度、70度-80度、1度-80度、10度-70度、20度-60度、30度-50度、大于5度、大于10度、大于20度。

光混合区域

在一个实施例中，光发射设备包括设置在光输入耦合器和光导区域之间的光路中的光混合区域。光混合区域可以提供用于从各个耦合光导输出的光混合在一起并改善光导的区域内或光发射区域或光发射设备的表面或输出端的区域内的以下中的至少一个：空间照度均匀度、空间颜色均匀度、角度颜色均匀度、角度照度均匀度、角度发光强度均匀度或它们的任何组合。在一个实施例中，光混合区域的宽度选自0.1mm(对于小型显示器)至大于10英尺(对于大型广告牌)的范围。在一个实施例中，光混合区域是沿光路设置在耦合光导的端部区域附近的区域，其中来自两个或更多个耦合光导的光可以相互混合并随后行进到光导的光发射区域。在一个实施例中，光混合区域由与光导、光导区域、光输入耦合器和耦合光导中的至少一者相同的组分或材料形成。

光混合区域或耦合光导阵列的宽度

在一个实施例中，在平行于耦合光导的阵列方向(垂直于耦合光导阵列的延伸方向)的方向上，耦合光导阵列和/或光混合区域的长度比光发射区域或光导区域长。在一个实施例中，耦合光导阵列和/或光混合区域在平行于耦合光导的阵列方向(垂直于耦合光导的延伸方向)的方向上延伸超过光发射区域的横向侧的距离选自以下组：大于1毫米；大于2毫米；大于4毫米；大于6毫米；大于10毫米；大于15毫米；大于20毫米；大于耦合光导平均宽度的50％；大于耦合光导平均宽度的100％；且在平行于耦合光导的阵列方向的方向上大于光发射区域的长度的1％、2％、5％或10％。在一个实施例中，耦合光导阵列或光混合区域延伸超过与折叠方向相反的光发射区域的横向边缘。在又一个实施例中，耦合光导阵列或光混合区域在折叠方向上延伸超过光发射区域的横向侧。在一个实施例中，通过将耦合光导阵列延伸超过光发射区域的横向边缘和/或将光混合区域延伸超过光发射区域的横向边缘，可以将更多的光引入边缘区域(定义为光发射区在横向边缘的10％以内的区域)。在又一个实施例中，光混合区域的横向边缘、一个或多个耦合光导的横向边缘或内部光导向边缘，定向成与耦合光导的延伸方向成第一延伸定向角，以引导来自耦合光导阵列或光混合区域的延伸区域的光朝向基于薄膜的光导的光发射区域。在一个实施例中，第一延伸定向角大于选自以下组的一者：0度、2度、5度、10度、20度、30度、45度和60度。例如，在一个实施例中，耦合光导阵列包括延伸超过光发射区的远横向边缘(距光源最远的边缘)的耦合光导，并且光混合区域包括具有30度延伸定向角的横向边缘。在该实施例中，远耦合光导的长度较长，因此更多的光被材料吸收。补偿由于光朝向光发射区的远边缘区域行进的较长路径长度而导致到达光发射区的远边缘区域的光通量差的一种方法是添加附加的耦合光导，该耦合光导可以接收来自光源的光的分布部分，然后通过延伸耦合光导中的成角度的横向边缘、光混合区域或内部光导向边缘将其引导到光发射区的远边缘区域。

光输入耦合器的外壳或保持装置

在一个实施例中，光发射设备包括外壳或保持装置，其保持或包括光输入耦合器和光源的至少一部分。外壳或保持装置可以容纳或包含选自以下组的至少一者：光输入耦合器、光源、耦合光导、光导、光学部件、电气部件、散热器或其他热部件、附接机构、配齐机构、折叠机构设备和框架。

在另一个实施例中，外壳包括至少一个弯曲表面。弯曲表面可允许非线性形状或装置或便于结合非平面或弯曲光导或耦合光导。在一个实施例中，光发射设备包括具有至少一个弯曲表面的外壳，其中该外壳包括弯曲或弯的耦合光导。在另一个实施例中，外壳是柔性的，使得其可以暂时、永久或半永久地弯曲。

包覆物层

在一个实施例中，光输入耦合器，耦合光导、光混合区域、光导区域和光导中的至少一者包括光学耦合到至少一个表面的包覆物层。如本文中所使用的，包覆物区域是光学耦合到表面的层，其中该包覆物层包括折射率n_clad小于其光学耦合到的表面的材料的折射率n_m的材料。在一个实施例中，光导的一个或两个包覆物层的平均厚度小于选自以下组的一者：100微米、60微米、30微米、20微米、10微米、6微米、4微米、2微米、1微米、0.8微米、0.5微米、0.3微米和0.1微米。在一个实施例中，包覆物层包括粘合剂，诸如硅基粘合剂、丙烯酸酯基粘合剂、环氧树脂、可辐射固化的粘合剂、可UV固化的粘合剂或其他透光粘合剂。含氟聚合物材料可用作低折射率包覆物材料。在一个实施例中，包覆物区域与以下一个或多个光学耦合：光导，光导区域，光混合区域，光导的一个表面，光导的两个表面，光输入耦合器，耦合光导，和薄膜的外表面。在另一个实施例中，将包覆物层设置为与光导、光导区域或光学耦合到光导的一个或多个层光学接触，并且包覆物材料不设置在一个或多个耦合光导上。

在一个实施例中，包覆物层是选自以下组的一者：基于甲基的硅树脂压敏粘合剂、含氟聚合物材料(使用包含基本上溶解在溶剂中的含氟聚合物的涂层施加)和含氟聚合物薄膜。包覆物层可以被并入以在光导区域的芯或芯部与外表面之间提供分离层以减少来自光导的芯或芯部区域的不希望的外耦合(例如，通过用油性手指接触薄膜而抑制全内反射光)。直接与光导的芯或芯区域接触或光学接触的部件或物体，例如附加的薄膜、层、物体、手指、灰尘等，可能会将光耦合出光导，吸收光或将全内反射光转移进入新的一层。通过添加折射率比芯低的包覆物层，一部分光将在芯-包覆物层界面处完全内反射。包覆物层也可用于提供以下优点中的至少一项：增加的刚度，增加的挠曲模量，增加的耐冲击性，防眩性能，提供中间层以与其他层结合，例如在包覆物层用作防反射涂层的粘结层或基材或衬底的情况下，光学部件的衬底诸如偏振片，液晶材料，增加的耐刮擦性，提供附加功能(例如用于将光导区域粘结到另一部件的低粘性粘合剂，窗户“粘附型”薄膜，例如高度塑化的PVC)。包覆物层可以是粘合剂，例如低折射率硅树脂粘合剂，其光学耦合到装置的另一元件、光导、光导区域、光混合区域、光输入耦合器或上述元件或区域中的一者或多者的组合。在一个实施例中，包覆物层与背光液晶显示器中的后偏振器光学耦合。在另一个实施例中，包覆物层光学耦合到偏振器或前照明显示器的外表面，例如电泳显示器、电子书显示器、电子阅读器显示器、MEM型显示器、电子纸显示器例如E-ink公司的E-显示器、反射型或部分反射型LCD显示器、胆甾型显示器或其他能够从正面照亮的显示器。在另一个实施例中，包覆物层是将光导或光导区域粘结到诸如衬底(玻璃或聚合物)、光学元件(诸如偏振器、延迟膜、漫射膜、增亮膜、保护膜(例如保护性聚碳酸酯薄膜))、光输入耦合器、耦合光导或光发射设备的其他元件等元件的粘合剂。在一个实施例中，通过至少一个附加层或粘合剂将包覆物层与光导或光导区域芯层分离。

在一个实施例中，包覆物区域光学耦合到光混合区域的一个或多个表面，以防止当光导与另一部件接触时光从光导中向外耦合。在该实施例中，包覆物层还使得包覆物层和光混合区域能够物理耦合到另一部件。

包覆物位置

在一个实施例中，包覆物区域光学耦合到选自以下组的至少一者：光导、光导区域、光混合区域、光导的一个表面、光导的两个表面、光输入耦合器、耦合光导和薄膜的外表面。在另一个实施例中，将包覆物层设置为与光导、光导区域或光学耦合到光导的一个或多个层光学接触，并且不将包覆物材料设置在一个或多个耦合光导上。在一个实施例中，耦合光导在靠近光输入表面或光源的区域中的芯区域之间不包括包覆物层。在另一个实施例中，可以在堆叠或组装之后将芯区域压在一起或将其保持在一起，并且可以切割和/或抛光边缘，以形成平坦、弯曲或其组合的光输入表面或光转向边缘。在另一个实施例中，包覆物层是压敏粘合剂，并且在一个或多个被堆叠或对准在一起成阵列的耦合光导的区域中选择性地移除压敏粘合剂的剥离衬，以使得包覆物层有助于保持耦合光导相对于彼此的相对位置。在另一个实施例中，保护衬从耦合光导的内包覆物区域移除，并留在外部耦合光导的一个或两个外表面上。在一个实施例中，包覆物层设置在光发射区域的一个或两个相对表面上，并且不设置在光输入表面处的两个或更多个耦合光导之间。在一个实施例中，耦合光导的两个或更多个芯区域不包括耦合光导的设置在选自以下组的距离内的区域中的芯区域之间的包覆物区域：距离耦合光导的光输入表面边缘1毫米、2毫米、4毫米和8毫米。在一个实施例中，光导的一个或两个包覆物层的平均厚度小于选自以下组的一者：100微米、60微米、30微米、20微米、10微米、6微米、4微米、2微米、1微米、0.8微米、0.5微米、0.3微米和0.1微米。在一个实施例中，包覆物层包括粘合剂，诸如硅基粘合剂、丙烯酸酯基粘合剂、环氧树脂、可辐射固化的粘合剂、可UV固化的粘合剂或其他透光粘合剂。

折射率较高和较低的材料的光导的正反两面上的层或区域

在一个实施例中，基于薄膜的光导的光发射区域包括：具有第一折射率的第一材料的第一层或涂层，其光学耦合到基于薄膜的光导的第一表面光发射区域中；具有第二折射率的第二材料的第二层或涂层，其光学耦合到基于薄膜的光导的相对表面光发射区域中，第二折射率高于第一折射率，第二折射率和第一折射率小于光导的芯区域中的材料的折射率。在该实施例中，例如通过低角度导向特征，在经历低角度光重导向的光发射区域的基于薄膜的光导的芯层或区域内传播的光将优先从具有第二折射率的侧面泄漏或离开光导，这是由于第二折射率高于第一折射率并且临界角较高。在该实施例中，从高于临界角的角度向薄膜的厚度方向的较小角度偏离的光将首先通过具有较高的折射率的光学耦合到包覆物层或区域的芯层或区域一侧的全内反射界面。

光导配置和属性

在一个实施例中，膜、光重导向光学元件、反射型显示器、光导和/或光导区域的厚度在0.005mm至0.5mm的范围内。在另一个实施例中，膜或光导的厚度在0.025mm(0.001英寸)至0.5mm(0.02英寸)的范围内。在又一个实施例中，膜、光导和/或光导区域的厚度在0.050mm至0.175mm的范围内。在一个实施例中，膜、光导或光导区域的厚度小于0.2mm或小于0.5mm。在一个实施例中，厚度、最大厚度、平均厚度、大于薄膜总厚度的90％、光导和光导区域中的一者或多者小于0.2毫米。

光导或光透射材料的光学特性

关于某些实施例的光导、光重导向光学元件或区域、光提取薄膜或区域或光透射材料的光学特性，本文指定的光学特性可以是光导、芯、包覆物或其组合的一般特性，或者它们可以对应于特定区域(例如光发射区域、光混合区域或光提取区域)、表面(光输入表面、漫射表面、平坦表面)和方向(例如垂直于表面测量的方向或沿光通过光导的方向测量的方向)。

光透射材料的折射率

在一个实施例中，光导的芯材料具有比包覆物材料更高的折射率。在一个实施例中，芯由折射率(n_D)大于选自以下组的一者的材料形成：1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9和3.0。在另一个实施例中，包覆物层材料的折射率(n_D)小于选自以下组的一者：1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4和2.5。

光导的形状

在一个实施例中，光导形状或光导表面的至少一部分是基本上平面的、弯曲的、圆柱形的、由基本上平面的薄膜形成的形状的、圆球形的、部分球形的、成角度的、扭曲的、圆形的、具有二次表面的、球状的、长方体的、平行六面体的、三角棱镜的、矩形棱镜的、椭圆形的、卵形的、锥形金字塔的、锥形三角棱镜的、波浪形形状的、和/或其他已知的合适几何实体或形状的。在一个实施例中，光导是通过热成型或其他合适的成型技术形成为形状的薄膜。在另一个实施例中，薄膜或薄膜的区域在至少一个方向上成锥度。在又一个实施例中，光发射设备包括物理耦合或布置在一起的多个光导和多个光源(例如，以1x2的阵列平铺)。在另一个实施例中，薄膜的光导区域的表面形状基本上为多边形、三角形、矩形、正方形、梯形、菱形、椭圆形、圆形、半圆形、圆形的段或扇形、新月形、卵形、环形、字母数字字符形状(例如“U形”或“T形”)或上述形状中的一个或多个形状的组合。在另一个实施例中，薄膜的光导区域的形状基本上为多面体、环形多面体、弯曲多面体、球形多面体、矩形长方体、长方体、立方体、正立面体、星状、棱柱体、角锥体、圆柱体、圆锥体、截头圆锥体、椭圆体、抛物面、双曲面、球体、或上述形状中的一种或多种的组合。

光导的厚度

在一个实施例中，薄膜、光导、光导区域和/或光发射区域的厚度在0.005mm至0.5mm的范围内。在另一个实施例中，薄膜或光导的厚度在0.025mm(0.001英寸)至0.5mm(0.02英寸)的范围内。在又一个实施例中，膜、光导和/或光导区域的厚度在0.050mm至0.175mm的范围内。在一个实施例中，膜、光导或光导区域的厚度小于0.2mm或小于0.5mm。在一个实施例中，厚度、最大厚度、平均厚度、大于薄膜总厚度的90％、光导和光导区域中的一者或多者小于0.2毫米。

光导材料

在一个实施例中，光发射设备包括由至少一种光透射材料形成的光导或光导区域。在一个实施例中，光导是包括至少一个芯区域和至少一个包覆物区域的薄膜，每个芯区域和至少一个包覆物区域均包括至少一种光透射材料。在一个实施例中，光透射材料是热塑性材料、热固性材料、橡胶、聚合物、高透射硅树脂、玻璃、复合材料、合金、共混物、硅树脂或其他合适的光透射材料或其组合。在一个实施例中，光发射设备的部件或区域包括合适的光透射材料，例如以下的一种或多种：纤维素衍生物(例如，纤维素醚，例如乙基纤维素和氰基乙基纤维素，纤维素酯，例如乙酸纤维素)，丙烯酸树脂，苯乙烯树脂(例如聚苯乙烯)，聚乙烯系列树脂【例如聚(乙烯基酯)，例如聚乙酸乙烯酯，聚(乙烯基卤化物)，例如聚(氯乙烯)，聚乙烯基烷基醚或聚醚-系列树脂，如聚(乙烯基甲基醚)，聚(乙烯基异丁基醚)和聚(乙烯基叔丁基醚)】，聚碳酸酯系列树脂(例如，芳族聚碳酸酯，如双酚A型聚碳酸酯)，聚酯系列树脂(例如，均聚酯，例如聚对苯二甲酸亚烷基酯，例如聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丁二醇酯，对应于聚对苯二甲酸亚烷基酯的聚萘二甲酸亚烷基酯；包括对苯二甲酸亚烷基酯和/或萘二甲酸亚烷基酯为主要成分的共聚酯；内酯的均聚物，例如聚己内酯)，聚酰胺系列树脂(例如，尼龙6，尼龙66，尼龙610)，氨基甲酸酯系列树脂(例如，热塑性聚氨酯树脂)，形成上述树脂的单体的共聚物【例如，苯乙烯共聚物诸如甲基丙烯酸甲酯-苯乙烯共聚物(MS树脂)，丙烯腈-苯乙烯共聚物(AS树脂)，苯乙烯-(甲基)丙烯酸共聚物，苯乙烯-马来酸酐共聚物和苯乙烯-丁二烯共聚物，乙酸乙烯酯-氯乙烯共聚物，乙烯基烷基醚-马来酸酐共聚物】。顺便提及，共聚物可以是无规共聚物、嵌段共聚物或接枝共聚物中的任何一种。

具有粘合特性的光导材料

在另一个实施例中，光导包括利用选自以下组的至少一种方式的材料：化学粘合、分散粘合、静电粘合、扩散粘合和机械粘合，粘附到光发射设备的至少一个元件(例如，带涂层的载体薄膜、光学薄膜、LCD中的后偏光片、增亮薄膜、光导的另一个区域、耦合光导、传热元件诸如包含铝的薄片或白色反射薄膜)。在又一个实施例中，光导的芯材料或包覆物材料中的至少一者是粘合材料。

多层光导

在一个实施例中，光导包括至少两个层或涂层。在另一个实施例中，这些层或涂层用作选自以下组的至少一者：芯层、包覆物层、粘结层(以促进其他两个层之间的粘合)、增加挠曲强度的层、增加冲击强度(例如，艾佐德、夏比、加德纳冲击强度)的层和载体层。

光提取方法

在一个实施例中，光导、光导区域和光发射区域中的一者或多者包括至少一个光提取特征或区域。在一个实施例中，光提取区域可以是凸起或凹陷的表面图案或体积区域。凸起和凹陷的表面图案包括但不限于散射材料、凸起的透镜、散射表面、凹坑、凹槽、表面调制、微透镜、透镜、衍射表面特征、全息表面特征、光子带隙特征、波长转换材料、孔、层边缘(例如除去了覆盖芯层的包覆物层的区域)、金字塔形状、棱柱形状和其他具有平坦表面、曲面、随机表面、准随机表面的几何形状及其组合。在光提取区域内的体积散射区域可以包括分散的相域、空隙、没有其他材料或区域(间隙、空穴)、气隙、层和区域之间的边界以及在材料体积内具有与平行界面表面的共平面层的折射率不同的其他折射率的不连续性物或非同质性物。

在一个实施例中，光提取特征基本上是方向性的，并且包括以下的一个或多个：成角度的表面特征、弯曲的表面特征、粗糙的表面特征、随机的表面特征、不对称的表面特征、划线的表面特征、切割的表面特征、非平面的表面特征、冲压的表面特征、模制的表面特征、压缩模制的表面特征、热成型的表面特征、铣削的表面特征、挤出的混合物、共混的材料、材料合金、对称或不对称形状的材料的复合材料、激光烧蚀的表面特征、压花的表面特征、带涂层的表面特征、注射成型的表面特征、挤出的表面特征以及设置在光导体积中上述特征之一。例如，在一个实施例中，方向性光提取特征是通过在光导薄膜上UV固化压花涂层而形成的100微米长，成45度角度的小平面凹槽，其基本上将一部分入射光在光导内朝向与光导表面法线成0度的方向导向。

在一个实施例中，光提取特征是镜面的、漫射的或其组合的反射型材料。例如，光提取特征可以是以一定角度设置的(例如涂覆到凹槽上)基本上镜面反射的油墨，或者光提取特征可以是基本上漫反射的油墨，例如在甲基丙烯酸酯基粘合剂内包含二氧化钛颗粒的油墨。在一个实施例中，薄的光导薄膜允许较小的特征用于光提取特征或光提取表面特征以使这些特征由于光导的薄度而进一步间隔开。在一个实施例中，在平行于与光发射设备的光发射区域相对应的光发射表面的平面中，光提取表面特征的平均最大尺寸小于选自以下组的一者：3mm、2mm、1mm、0.5mm、0.25mm、0.1mm、0.080、0.050mm、0.040mm、0.025mm和0.010mm。

光提取区域可以包括体积散射区域，这些体积散射区域具有分散的相域、空隙、没有其他材料或区域(间隙、空穴)、气隙、层和区域之间的边界以及在材料体积内具有与平行界面表面的共平面层的折射率不同的其他折射率的不连续性物或非同质性物。在一个实施例中，光提取区域包括成角度的或弯曲的表面或体积的光提取特征，这些特征将第一重导向百分比的光重导向到与光发射设备的光发射表面的法线成5度以内或与光发射设备的光发射表面垂直的方向成80-90度或85-90度角度范围内。在另一个实施例中，第一重导向百分比大于选自以下组的一者：5、10、20、30、40、50、60、70、80和90。在一个实施例中，光提取特征是光重导向特征、光提取区域或光输出耦合特征。

在又一个实施例中，光提取特征是凹槽、凹痕、弯曲或成角度的特征，这些特征通过全内反射将以第一方向入射的光的一部分重导向到同一平面内的第二方向。在另一个实施例中，光提取特征将以第一角度入射的光的第一部分重导向到在第一输出平面中大于临界角的第二角度，并在与第一输出平面正交的第二输出平面中增加半峰全角宽度。在又一个实施例中，光提取特征是包括凹槽、凹痕、弯曲或成角度的特征的区域，并且还包括基本上对称或各向同性的光散射区域，其材料例如是分散的空隙、珠粒、微球、基本上球形域、或其中平均散射轮廓基本上对称或各向同性的随机形状域的集合。

光提取特征的图案或布置可以在x、y或z方向上改变大小、形状、节距、位置、高度、宽度、深度、形状、定向。有助于确定布置以实现空间照度或颜色均匀度的图案和公式或方程式在边缘照明的背光领域中是已知的。在一个实施例中，使用第一和/或第二方向上的低角度导向特征的不均匀的节距、特征尺寸或密度以空间均匀的光通量将光引导到小于光导的芯区域的一个或多个界面的临界角的角度，从而使光通过折射率比光导的芯区域的相对表面上的包覆物层或区域更高的包覆物层或区域耦合的光入射到一个或多个光转向特征上，该一个或多个光转向特征将光引导到在光发射区域中与光导的厚度方向成三十度角以内的角度范围。在一个实施例中，在第一方向和/或第二方向上改变低角度导向特征的节距、特征尺寸或密度使得能够对朝向光转向特征重导向的光通量进行空间控制，其中低角度导向特征不会对被光发射设备(例如反射型或透射型液晶显示器)照亮的物体造成莫尔干涉。因此，在该示例中，可以将光转向特征的节距选择为不会产生莫尔干涉的恒定节距，并且通过在空间上改变低角度导向特征的节距、特征尺寸或密度实现到达被照明对象的光的照度均匀度。在一个实施例中，为物体提供均匀照明的方法包括提供多种类型的光导向特征(例如低角度导向特征和光转向特征)，其中，通过改变第一类型的特征的节距、尺寸或密度来提供均匀度，并且通过具有基本恒定的节距、尺寸和/或密度的第二类型的特征来实现将离开光导的光重导向到一角度以照亮对象(例如反射型或透射型LCD)，使得光导向特征与被照亮对象之间的莫尔对比度小于选自以下组的一者：50％、40％、30％、20％和10％。低角度导向特征可以形成在材料的表面上或体积内，并且该材料可以是热塑性、热固性或粘合性材料。在一个实施例中，低角度导向特征是光提取特征。在另一个实施例中，低角度导向特征是用于第一光导和第二光导的光提取特征。在另一个实施例中，光发射设备包括在光发射设备的光输出方向上的两个或更多个层或区域中的低角度导向特征。

光发射区域的宽度

在一个实施例中，耦合光导阵列在其与光混合区域、光导区域或光发射区域相遇处的总宽度小于平行于耦合光导的阵列方向(垂直于耦合光导阵列的延伸方向)的方向上的平均宽度、最大宽度或光发射区域或光导的宽度。

低角度导向特征

在一个实施例中，耦合光导、光混合区域或光发射区域中的至少一者包括两个或更多个低角度导向特征。如本文中所使用的，低角度导向特征是折射性、全内反射性、衍射性或散射性的表面、特征或界面，其将全内反射光导内以与光导的芯区域中的薄膜的厚度方向成第一角度传播的光重导向到该光导的芯区域中的第二角度，第二角度小于第一角度，其平均总偏离角小于20度。在另一个实施例中，低角度导向特征将入射光重导向到第二角度，该第二角度相对于入射角的平均总偏离角小于选自以下组的一者：18、16、14、12、10、8、6、5、4、3、2以及1度。在一个实施例中，低角度导向特征由反射型空间光调制器的一个或多个反射性表面限定。例如，在一个实施例中，反射型空间光调制器的后反射表面包括低角度导向特征，并且反射型空间光调制器在光发射区域中光学耦合到光导。在另一个示例中，反射型空间光调制器的反射像素是低角度导向特征，并且反射型空间光调制器在光发射区域中光学耦合到光导。

在一个实施例中，节距、特征在垂直于薄膜的厚度方向的第一方向上的第一尺寸、特征在垂直于第一方向且垂直于薄膜的厚度方向的第二方向上的第二尺寸；特征在厚度方向上的尺寸；以及特征在第一方向和/或第二方向上的密度中的至少一者在第一方向和/或第二方向上变化。在一个实施例中，使用不均匀的节距、特征尺寸或密度以空间均匀的光通量将光引导到小于光导的芯区域的一个或多个界面的临界角的角度，从而使光通过折射率比光导的芯区域的相对表面上的包覆物层或区域更高的包覆物层或区域耦合的光入射到一个或多个光转向特征上，该一个或多个光转向特征将光引导到在光发射区域中与光导的厚度方向成三十度角以内的角度范围。低角度导向特征可以形成在材料的表面上或体积内，并且该材料可以是热塑性、热固性或粘合性材料。在一个实施例中，低角度导向特征是光提取特征。在又一个实施例中，光重导向特征是低角度导向特征。在另一个实施例中，低角度导向特征是用于第一光导和第二光导的光提取特征。在另一个实施例中，光发射设备包括在光发射设备的光输出方向上的两个或更多个层或区域中的低角度导向特征。

在一个实施例中，光重导向元件的折射率小于或等于基于薄膜的光导的芯层的折射率。例如，在一个实施例中，反射型显示器包括前光，该前光具有以聚碳酸酯材料形成的、折射率为约1.6的光重导向元件，该光重导向元件使用折射率为约1.5的粘合剂作为包覆物层光学耦合到折射率为约1.6的聚碳酸酯光导，其中该光导包括低角度导向特征，该低角度导向特征是基于薄膜的光导的光提取特征，并且光导使用折射率为约1.42的粘合剂作为包覆物层在与光重导向光学元件相对的一侧光学耦合到反射型空间光调制器。

反射型低角度导向特征

在一个实施例中，基于薄膜的光导包括具有低角度导向特征的光发射区域，这些低角度导向特征由具有两种不同折射率的材料之间的成角度或弯曲的界面限定。在该实施例中，折射率差可以导致入射光的至少一部分以相对于入射角小于20度的平均总偏离角被反射。

折射型低角度导向特征

在另一个示例中，基于薄膜的光导包括具有低角度导向特征的光发射区域，这些低角度导向特征由表面的布置限定，其中穿过表面的光至少一次以相对于入射角小于20度的平均总偏离角被折射(并可选地被反射)成新角度。

衍射型低角度导向特征

在另一个示例中，基于薄膜的光导包括具有由衍射特征或表面的布置限定的低角度导向特征的光发射区域，其中穿过特征或表面的光至少一次以相对于入射角小于20度的平均总偏离角被衍射(并可选地被反射)成新角度。

散射型低角度导向特征

在另一个示例中，基于薄膜的光导包括具有低角度导向特征的光发射区域，这些低角度导向特征由具有光散射特征、域或颗粒的层或区域限定，其中穿过光散射层或区域的光至少一次以相对于入射角小于20、15、10、8、6、4、3、2或1度的平均总偏离角被散射到新角度。

偏振相关的低角度导向特征

在一个实施例中，低角度导向特征对具有第一偏振的光的重导向程度大于具有不同于第一偏振的第二偏振的光。在另一个实施例中，具有第一偏振的光被重导向的百分比与具有第二偏振的光被重导向的百分比之比，即偏振引导比，大于选自以下组的一者：1、2、3、4、5、10、15、20、30和50。

光转向特征

在一个实施例中，光导的光发射区域包括或光学耦合到具有光转向特征的层或区域。如本文所用，光转向特征是折射性、全内反射性、衍射性或散射性的表面、特征或界面，其将在第一角度范围内入射的光的至少一部分重导向到不同于第一角度范围的第二角度范围，其中第二角度范围相对于光发射区域的薄膜的厚度方向在30度内。例如，在一个实施例中，在聚碳酸酯薄膜的与第一外表面相对的第二表面上使用压敏粘合剂将在第一外表面上具有凹槽的该聚碳酸酯薄膜光学耦合到基于薄膜的光导。在该实施例中，穿过压敏粘合剂逃出光导的光(例如通过低角度导向特征)在聚碳酸酯薄膜中的凹槽-空气界面处全内反射，并被引导成在光发射区域中与薄膜的厚度方向成30度以内的角度，光在光发射区域进一步穿过光导以照亮对象，例如反射型LCD，并且可以可选地返回穿过光导。

光转向特征的大小和形状

在一个实施例中，光发射设备包括提供前照明的基于薄膜的光导，例如用于反射型显示器的前光，并且在薄膜的光发射区域(或在光学耦合到光发射区域的薄膜中)的光转向特征的密度小于约50％，以便减少从被照明对象反射并通过光导和包括光转向特征的层或区域返回的光的不期望的第二光偏离(例如不想要的反射)。在另一个实施例中，在包括光转向特征的薄膜的层或区域的厚度方向上，光转向特征的平均深度是选自以下的一种或多种：1至500微米之间，3至300微米之间，5至200微米之间，大于2微米，小于500微米，小于200微米，小于100微米，小于75微米，小于50微米和小于10微米。

在另一个实施例中，光转向特征在从光导的光发射区域的第一输入侧到光导的光发射区域的相对侧的光传播方向上的平均宽度是选自以下的组一个或多个：2至500微米之间，5至300微米之间，10至200微米之间，大于5微米，小于500微米，小于200微米，小于100微米，小于75微米，小于50微米，小于25微米和小于10微米。

在一个实施例中，光转向特征包括以下一项或多项：成角度的表面特征、弯曲的表面特征、粗糙的表面特征、随机的表面特征、不对称的表面特征、划刻的表面特征、切割的表面特征、非平面的表面特征、冲压的表面特征、模制的表面特征、压缩模制的表面特征、热成型的表面特征、铣削的表面特征、对称或非对称形状材料的复合特征、激光烧蚀的表面特征、压纹的表面特征、涂层表面特征、注射成型的表面特征、挤出的表面特征以及定位于光导体积中的上述特征之一。

在一个实施例中，反射型显示器包括具有基于薄膜的光导和反射型空间光调制器的光发射设备。在该实施例中，光发射设备包括具有光重导向特征或光转向特征的光重导向光学元件，该光重导向光学元件在与基于薄膜的光导的厚度方向正交的平面中的尺寸大于反射型空间光调制器的像素的平均尺寸，或大于2、3、4、5、7、10、20、30或50个平均尺寸像素的尺寸。

光转向特征的节距

在一个实施例中，光重导向特征或光转向特征之间的平均节距或间距是恒定的。在一个实施例中，光转向特征在从光导的光发射区域的第一输入侧到光导的光发射区域的相对侧的光传播方向(例如，光导体在光发射区域内的平均传播角的方向)上的平均节距为以下组中的一种或多种：5至500微米之间，10至300微米之间，20至200微米之间，大于5微米，小于500微米，小于200微米，小于100微米，小于75微米和小于50微米。在一个实施例中，光转向特征对具有第一偏振的光的重导向程度大于具有不同于第一偏振的第二偏振的光。在另一个实施例中，具有第一偏振的光被重导向的百分比与具有第二偏振的光被重导向的百分比之比，即偏振引导比，大于选自以下组的一者：1、2、3、4、5、10、15、20、30和50。

多个光导

在一个实施例中，光发射设备包括多于一个光导，以提供以下一种或多种：彩色顺序显示、局部渐暗背光、红色、绿色和蓝色光导、动画效果、不同颜色的多个消息、NVIS和日光模式背光灯(例如，一个用于NVIS的光导，一个用于日光的光导)、平铺式光导或背光、以及包括较小光发射设备的大面积光发射设备。在另一个实施例中，光发射设备包括彼此光学耦合的多个光导。在另一个实施例中，至少一个光导或其部件包括具有抗阻塞特征的区域，使得光导不会由于接触而将光直接耦合到彼此中。

围绕部件折叠的光导

在一个实施例中，选自以下组的至少一者：光导、光导区域、光混合区域、多个光导、耦合光导和光输入耦合器弯曲或折叠，使得光发射设备的部件被隐藏起来不被看到、位于另一个部件或光发射区域后方、部分或完全封闭。它们可能围绕其弯曲或折叠的这些部件包括光发射设备的部件，例如光源、电子器件、驱动器、电路板、热传递元件、空间光调制器、显示器、外壳、保持架或其他部件，使得这些部件设置在折叠或弯曲的光导或其他区域或部件的后方。在一个实施例中，用于反射型显示器的前光包括光导、耦合光导和光源，其中光导的一个或多个区域被折叠并且光源基本上设置在显示器的后方。在一个实施例中，光混合区域包括折叠部，并且光源和/或耦合光导基本上设置在基于薄膜的光导的与设备或反射型显示器的光发射区域相对的一侧上。在一个实施例中，反射型显示器包括折叠的光导，使得光导的区域设置在反射型显示器的反射型空间光调制器的后方。在一个实施例中，在一个平面中的折叠角在150度和210度之间。在另一个实施例中，在一个平面中的折叠角基本为180度。在一个实施例中，在平行于在基于薄膜的光导中传播的光的光轴的平面中，折叠角基本上为150度和210度。在一个实施例中，多于一个输入耦合器或部件被折叠在光导、光混合区域或光发射区域的后方或周围。在该实施例中，例如，来自同一薄膜的光发射区域的相对侧的两个光输入耦合器可以彼此相邻布置或利用公共的光源，并且被折叠在显示器的空间光调制器的后方。在另一个实施例中，平铺的光发射设备包括光输入耦合器，这些光输入耦合器折叠在后方并且彼此相邻或物理耦合，使用相同或不同的光源。在一个实施例中，光源或光源的光发射区设置在光导的与观察侧相对的一侧上、由光发射区域的边缘和光发射区域的法线所界定的体积内。在另一个实施例中，光源、光输入耦合器、耦合光导或光混合区域的区域中的至少一者设置在光发射区域后方(在光导的与观察侧相对的一侧上)或位于光导的与观察侧相对的一侧上、由光发射区域的边缘和光发射区域的法线所界定的体积内。

在另一个实施例中，光导区域、光混合区域或光导主体延伸跨过耦合光导阵列或光发射设备部件的至少一部分。在另一个实施例中，光导区域、光混合区域或光导主体延伸跨过耦合光导阵列的第一侧或光发射设备部件的第一侧。在又一个实施例中，光导区域、光混合区域或光导主体延伸跨过耦合光导阵列的第一侧和第二侧。例如，在一个实施例中，基于薄膜的光导的主体延伸跨过具有基本上矩形横截面的耦合光导堆叠的两侧。在一个实施例中，耦合光导的堆叠阵列在基本上平行于它们的堆叠表面朝向光在耦合光导内传播的方向以第一定向方向定向，并且光发射区域在平行于在发光区内传播的光的光轴以第二方向上定向，其中定向角度差为第一定向方向与第二定向方向之间的角度差。在一个实施例中，定向角度差选自以下组：0度、大于0度、大于0度且小于90度、70度和110度之间、80度和100度之间、大于0度且小于180度、160度和200度之间、170度和190度之间、以及大于0度且小于360度。

在一个实施例中，选自以下组的至少一者：光导、光导区域、光混合区域、多个光导、耦合光导和光输入耦合器弯曲或折叠，使得其围绕光发射设备的部件一圈以上。例如，在一个实施例中，光导围绕耦合光导两圈、三圈、四圈、五圈或多于五圈。在另一个实施例中，光导、光导区域、光混合区域、多个光导、耦合光导或光输入耦合器可弯曲或折叠，使得其完整围绕光发射设备的部件并再次部分围绕。例如，光导可围绕相对位置保持元件1.5圈(围绕一圈并再次围绕半圈)。在另一个实施例中，光导区域、光混合区域或光导主体进一步延伸跨过耦合光导阵列或光发射设备部件的第三、第四、第五或第六侧。例如，在一个实施例中，基于薄膜的光导的光混合区域完全围绕相对位置保持元件的四个侧边延伸并再次跨过一侧(第五侧)延伸。在另一个示例中，光混合区域围绕耦合光导堆叠和相对位置保持元件多于三圈。

在一个实施例中，使光导、光导区域、光混合区域、多个光导、耦合光导或光输入耦合器围绕部件提供了一种用于延长光导区域长度的紧凑方法。例如，在一个实施例中，光混合区域围绕耦合光导堆叠以增加光混合区域内的光混合距离，使得进入光发射区域的光的空间颜色均匀度或光通量均匀度得到改善。

在一个实施例中，光导的围绕或延伸区域可操作地耦合到耦合光导的堆叠或光发射设备的部件。在一个实施例中，光导的围绕或延伸区域用粘合剂固定到耦合光导的堆叠或光发射设备的组件。例如，在一个实施例中，光混合区域包括压敏粘合剂包覆物层，该压敏粘合剂包覆物层延伸或围绕并粘附到一个或多个耦合光导的一个或多个表面或光发射设备的部件。在另一个实施例中，光混合区域包括粘附到相对位置保持元件的至少一个表面的压敏粘合剂层。在另一个实施例中，基于薄膜的光导的一部分包括延伸到或围绕一个或多个耦合光导的一个或多个表面或光发射设备的组件的层。在另一个实施例中，光导的围绕或延伸区域延伸跨过一个或多个表面或侧面或围绕一个或多个光源。光导或光导区域围绕或延伸跨过耦合光导的堆叠或光发射设备的部件的一个或多个侧面或表面，可通过使光导或光导区域物理平移或旋转而发生，或可通过使耦合光导的堆叠或部件旋转而发生。因此，物理配置不需要实现围绕或延伸的特定方法。

光吸收区域或层

在一个实施例中，设置在光导和光导区域与光发射设备的外光发射表面之间的包覆物、粘合剂、层、在薄膜的一个或多个表面上的或在薄膜的体积内的图案化区域、印刷区域和挤出区域中的一者或多者包括光吸收材料，该光材料吸收第一预定波长范围内的第一部分光。

光导、薄膜、包覆物或其他层的粘合特性

在一个实施例中，光导、芯材料、透光薄膜、包覆物材料以及被设置为与该薄膜层接触的层中的一者或多者具有粘合特性或包括具有下列一项或多项的材料：对光发射设备的至少一个元件(例如带涂层的载体薄膜、光学薄膜、LCD中的后偏光片、增亮薄膜、光导的另一个区域、耦合光导、传热元件诸如包含铝的薄片或白色反射薄膜)或光发射设备外部的元件(例如窗户、墙壁或天花板)的化学粘合、分散粘合、静电粘合、扩散粘合和机械粘合。

被设置为从光导重导向光的光重导向元件

在一个实施例中，光发射设备包括光导，该光导具有设置在光导上或内部的光重导向元件，以及相对于一个或多个光重导向元件以预定关系设置的光提取特征。在另一个实施例中，光重导向元件的第一部分在基本上垂直于光发射表面、光导或光导区域的方向上设置在光提取特征上方。

光重导向元件

如本文所用，光重导向元件是将以第一角度范围入射的第一波长范围的一部分光重导向到不同于第一角度范围的第二角度范围内的光学元件。在一个实施例中，光重导向元件包括选自以下组的至少一种元件：折射特征、全内反射特征、反射表面、棱镜表面、微透镜表面、衍射特征、全息特征、衍射光栅、表面特征、体积特征和透镜。在又一个实施例中，光重导向元件包括上述元件中的多个。该多个元件可以是2-D阵列(诸如微透镜网格或微透镜密排阵列)、一维阵列(诸如柱状透镜阵列)、随机布置、预定非规则间距、半随机布置或其他预定布置的形式。

减少多余宽度区域

在一个实施例中，耦合光导阵列分别与光混合区域和/或光导区域接触之处的光混合区域和/或光导区域的宽度减小或渐缩以满足耦合光导阵列在阵列方向上的总宽度。

在光混合区域中重导向光

在一个实施例中，将光透射材料添加到光混合区域中的光导的表面以产生在光混合区域的子区域中导引或反射光的区域以减少角阴影。例如，在一个实施例中，在光混合区域的表面上平行于光的光轴(或垂直于耦合光导的阵列方向)印刷透明平行条以产生用于进入子区域的光的附加全内反射光导。这些子区域可用于通过将光“轻敲”到印刷子区域中而独立地导向光混合区域内的光的部分，并且子区域的形状和长度确定光被导引到何处。添加的光透射区域可以是粗线、曲线、点状图案，其宽度朝向光发射区域扩大或缩小，可以是平行区域诸如线、彼此成一定角度的线或特征、或者将更多光朝向多余宽度区域(光可以随后朝向光发射区域反射的位置)或朝向反射光的特征导向的线或区域，使得从特定方向间接地看起来光好像源自多余宽度区域。

横向边缘之间的多个反射表面

在一个实施例中，基于薄膜的光导在薄膜的横向边缘之间在光发射设备的基于薄膜的光导的光混合区域的至少一部分中包括多个反射表面(例如线性反射表面)。在一个实施例中，该多个反射表面中的一个或多个反射表面通过全内反射将光导向薄膜的一个或多个横向边缘，并且可提供光的额外空间混合和/或将光混合区域中的来自耦合光导的光重导向到平行于耦合光导阵列的阵列方向。反射表面可设置在基于薄膜的光导之上或之内，诸如平均厚度小于250微米的薄膜。多个反射表面可例如通过以下过程形成：在基于薄膜的光导的一个或多个表面上印刷或沉积光透射材料，划线或切割薄膜以形成具有在光导的厚度方向上的分量的切口，其中该切口可以穿过或可以不穿过薄膜，或者压印或形成具有形成反射表面的薄膜，从而形成多个反射表面。

在一个实施例中，由于光从光混合区域传播到光发射区域，该多个反射表面在平行于耦合光导阵列的阵列方向的方向上增加了光混合区域中的空间照度均匀度，因此增加了光发射区域中的空间照度均匀度。该多个反射表面可以通过形成附加反射表面来增加这种均匀度，这些附加反射表面在厚度方向和与耦合光导阵列的阵列方向正交的方向上具有分量，具有比耦合光导阵列的节距更高的节距。

形成多个反射表面的内部光导向边缘

在一个实施例中，通过对薄膜进行切片、切割、蚀刻、烧蚀、移除材料、压印或模制(诸如注塑)以形成在薄膜的厚度方向上具有分量的反射表面(诸如全内反射表面)，这些反射表面将来自耦合光导的光在平行于耦合阵列的阵列方向的方向上朝向光导的横向边缘反射到光混合区域中，和/或朝向光混合区域或光发射区域的多余宽度区域反射，从而在光导的光混合区域中在薄膜的内部区域中形成该多个反射表面。

在一个实施例中，该多个反射表面至少定位在基于薄膜的光导的光混合区域的一部分中。在一个实施例中，该多个反射表面的全部或部分延伸到光发射区域中。在一个实施例中，该多个反射表面的至少一部分沿薄膜定位在薄膜的耦合光导和光发射区域之间。在另一个实施例中，该多个反射表面的至少一部分延伸到薄膜的光混合区域延伸超出薄膜的光发射区域中薄膜的横向边缘的区域中。在又一个实施例中，该多个反射表面的至少一部分定位在基于薄膜的光导的更靠近反射型空间光调制器的第一表面上，定位在基于薄膜的光导的更远离反射型空间光调制器的第二表面上，和/或定位在基于薄膜的光导的两个相对的延伸表面上。

多个反射表面的定向

在一个实施例中，该多个反射表面基本上平行于光混合区域中的薄膜表面在同一平面中定向。在一个实施例中，该多个反射表面被定向为该多个反射表面的一部分具有平行于薄膜的厚度方向的分量。在另一个实施例中，该多个反射表面的全部或部分在垂直于薄膜的厚度方向的平面中从垂直于耦合光导阵列的阵列方向的方向定向成第一反射表面定向角，该第一反射表面定向角选自以下组：0度、小于5度、小于10度、小于20度、大于5度、大于10度、大于20度、大于30度、和大于45度。

用于将光导向光导区域或光发射区域中的内部光导向边缘或引导件

在一个实施例中，光导区域和/或光发射区域包括一个或多个内部光导向边缘和/或光透射引导件(诸如上文关于光混合区域所公开的光透射材料的印刷子区域)以将光反射到具有特定角度轮廓的特定空间位置中，使得它们朝向多余宽度区域(随后可能朝向光发射区域)或朝向反射光的特征(诸如其他内部光导向边缘、横向薄膜边缘或光散射材料)反射更多的光，使得间接地看起来光好像源自多余宽度区域。与光混合区域或光导区域一样，光发射区域可具有内部光导向边缘、横向薄膜边缘、印刷引导件或光散射材料，这些边缘或材料将光反射或导向到表示显示器或光发射区域的面积区域的多余宽度区域，该多余宽度区域在耦合光导阵列的阵列方向上延伸经过耦合光导阵列。在一个实施例中，显示器或光发射区域的形状为选自以下组的一种或多种形状：圆形、椭圆形、正方形、矩形、三角形、平行四边形、五边形、六边形、七边形、八边形、九边形、十边形、十一边形、十二边形、十三边形、十四边形、十五边形、多边形以及两个或更多个多边形的组合。

从许多方向照亮光发射区

在一个实施例中，从耦合光导或光混合区域照亮光发射区域和/或显示器，这些耦合光导或光混合区域从光发射区域或光导区域在光发射区域、光导区域或显示器的相对侧、相邻侧上延伸或沿曲线或其他侧延伸，使得沿这些侧的耦合光导和/或光混合区域折叠在显示器的后方。例如，在一个实施例中，手表包括八角形显示器，并且光导具有八角形光发射区，在这里薄膜的光混合区域沿四个相邻侧面从光发射区域(或包括光发射区域的光导区域)延伸，并且以不同的折叠角(可选地对应于显示器侧面的角度)折叠在显示器后方，在此处每个光混合区域可以包括耦合光导阵列。类似地，圆形或椭圆形的光发射区域和/或显示器沿光发射区域或光导区域可以具有光混合区域的弓形部分或耦合光导的部分，可以将它们折叠并可选地堆叠在可选的单个光源，例如发光二极管后方。

基于薄膜的光导的位置

在一个实施例中，基于薄膜的光导的芯区域定位于选自以下组的两层之间：硬涂层衬底、层或粘合剂；防眩层或防反射层、衬底或粘合剂；滤色器材料、层、衬底或粘合剂；光导的第一包覆物；光导的第二包覆物；包覆物衬底或粘合剂；基于薄膜的光导粘合剂；电光层(例如，液晶层或电泳层)；电光层的观察者侧衬底；电光层的非观察者侧衬底；电光层的粘合剂或衬底；反射材料，薄膜、层或衬底或反射层的粘合剂；偏振片层衬底或偏振片粘合剂；光重导向层；光提取特征薄膜；冲击保护层；内部涂层；保形涂层；电路板；柔性连接器；导热膜、层(例如不锈钢、铜或铝箔层)、衬底或粘合剂；密封层、薄膜衬底或粘合剂；气隙层；隔离层或隔离层的衬底；导电层(透明或不透明)、衬底或粘合剂；阳极层、阳极层的衬底或粘合剂；阴极层，阴极层的衬底或粘合剂；有源矩阵层、有源矩阵层的衬底或粘合剂；无源矩阵层、无源矩阵层的衬底或粘合剂；触摸屏层、触摸屏的衬底或触摸屏层的粘合剂。在另一个实施例中，除了在波导条件下传播光之外，基于薄膜的光导还用作上述层中的一个或多个层。

在一个实施例中，基于薄膜的光导定位在滤色器层和电光层之间，使得由于高角度光引起的视差效应最小化(从而导致更高的对比度、更大的分辨率或增加的亮度)。在另一个实施例中，基于薄膜的光导是滤色器材料或层的衬底。在另一个实施例中，基于薄膜的光导是电光材料或层的衬底。

在一个实施例中，通过将基于薄膜的光导定位在显示器内或使用基于薄膜的光导作为显示器的层或材料的衬底(例如，用于滤色层、透明导体层、粘合层或电光材料层的衬底)，使多色显示器中的光提取特征和滤色器之间的距离最小化。在一个实施例中，光发射设备包括多个吸光粘合剂区域，其粘附到显示器或基于薄膜的光导的一层或多层(诸如在基于薄膜的光导的包覆物层上或在电光材料层上)。

在一个实施例中，光发射设备包括基于薄膜的光导和力敏触摸屏，其中基于薄膜的光导足够薄以允许力敏触摸屏通过显示器上的手指压力起作用。

在一个实施例中，基于薄膜的光导前光设置在触摸屏膜和反射型空间光调制器之间。在另一个实施例中，触摸屏薄膜设置在基于薄膜的光导和反射型空间光调制器之间。在另一个实施例中，反射型空间光调制器、基于薄膜的光导前光和触摸屏都是基于薄膜的设备，并且各个薄膜可以层压在一起。在另一个实施例中，用于触摸屏设备或显示设备的透光导电涂层被涂覆在基于薄膜的光导前光上。在又一个实施例中，基于薄膜的光导物理耦合到显示器或触摸屏的柔性电连接器。在一个实施例中，柔性连接器是“柔性电缆”、“软性电缆”、“带状电缆”或“柔性线束”，包括橡胶薄膜、聚合物薄膜、聚酰亚胺薄膜、聚酯薄膜或其他合适的薄膜。

在一个实施例中，反射型显示器包括一个或多个基于薄膜的光导，这些基于薄膜的光导设置在选自以下组的一个或多个区域内或附近：触摸屏层与反射型光调制像素之间的区域、触摸屏层的观察侧上的区域、漫射层和反射型光调制像素之间的区域、反射型显示器中漫射层的观察侧、漫射层和光调制像素之间的区域、漫射层和反射元件之间的区域、光调制像素与反射元件之间的区域、部件的衬底或光调制像素的观察侧、反射型显示器、滤色器与空间光调制像素之间、滤色器的观察测、滤色器和反射元件之间、滤色器的衬底、光调制像素的衬底、触摸屏的衬底、保护透镜和反射型显示器之间的区域、光提取层和光调制像素之间的区域、光提取层的观察侧上的区域、粘合剂与反射型显示器的部件之间的区域、以及反射型显示器的两个或多个部件之间的区域，如现有技术所知。在前述实施例中，基于薄膜的光导可在光导的一个或多个表面上包括体积光提取特征或光提取特征，并且光导可包括一个或多个光导区域、一个或多个包覆物区域或一个或多个粘合区域。

在一个实施例中，基于薄膜的光导折叠在反射型空间光调制器后方的反射型空间光调制器的有效区域的第一边缘周围，并且选自以下组的一者或多者：触摸屏连接器、触摸屏薄膜衬底、反射型空间光调制器连接器和反射型空间光调制器薄膜衬底被折叠至第一边缘、与第一边缘基本正交的第二边缘或与第一边缘相对的边缘的后方。在前述实施例中，光导区域、光混合区域或耦合光导的一部分包括折叠的弯曲区域，并且可以延伸超过反射型空间光调制器柔性连接器、反射型空间光调制器衬底、触摸屏柔性连接器或触摸屏柔性衬底。

显示器内光的定向

在一个实施例中，基于薄膜的光导照明设备在第一照明平面中在与空间光调制器的电光材料或层相邻的材料或层内(从观察者侧、从观察者的相对侧、或从显示器内)以显示器照明角照亮空间光调制器。如本文所用，显示器照明角被定义为在第一照明平面中在与空间光调制部件或层相邻(在观察者侧)的层或材料内测量(或计算)的相对于空间光调制部件或层的表面法线的峰值强度角度(例如，电泳显示器的电光元件，或液晶显示器的液晶层)。在一个实施例中，显示器照明角小于选自以下组的一者：60度、50度、40度、30度、20度、10度和5度。在一个实施例中，第一照明平面平行于耦合光导的延伸方向。在另一个实施例中，第一照明平面垂直于耦合光导的延伸方向。

在另一个实施例中，基于薄膜的光导照明设备在第一照明平面中在与滤色器层或材料相邻的材料或层内(从观察者侧、从观察者的相对侧、或从显示器内)以滤色器照明角照亮滤色器层或材料。如本文所用，滤色器照明角被定义为在第一照明平面中在与滤色器层或材料相邻(在观察者侧)的层或材料内测量(或计算)的相对于滤色器层或材料的表面法线的峰值强度角度(例如，电泳显示器中的红色、绿色和蓝色滤色器材料阵列)。在一个实施例中，滤色器照明角小于选自以下组的一者：70度、60度、50度、40度、30度、20度、10度和5度。

如本文所用，第一照明平面中的光导照明角是在芯层内(或包覆物层内，如果存在的话)相对于光发射设备表面的法线(或基于薄膜的光导表面的法线)测量或计算的(由于提取特征)离开基于薄膜的光导的光的峰值角强度。在一个实施例中，光导照明角小于选自以下组的一者：第一照明平面中的70度、60度、50度、40度、30度、20度、10度和5度。在一个实施例中，光导照明角与显示器照明角或滤色器照明角相同。

在另一个实施例中，角带宽照射角度是在芯层内(或包覆物层内，如果存在的话)在第一照明平面中相对于光发射设备表面的法线测量或计算的由于提取特征而离开基于薄膜的光导的光的半峰全角宽度。在一个实施例中，角带宽照明角小于选自以下组的一者：第一照明平面中的60度、50度、40度、30度、20度、10度和5度。

背光或前光

在一个实施例中，基于薄膜的光导照亮显示器，形成电致发光显示器。在一个实施例中，基于薄膜的光导是用于反射型或透反射型显示器的前光。在另一个实施例中，基于薄膜的光导是用于透射型或透反射型显示器的背光。通常，对于包括用于照明的光发射光导的显示器，光导的位置将决定其是否被视为电致发光显示器的背光或前光，其中传统上前光光导是设置在显示器的观察侧上的光导(或光调制器)并且背光光导是设置在显示器(或光调制器)的与观察侧相对的一侧上的光导。但是，根据显示器或显示器部件的定义，行业中使用的前光或背光术语可能会有所不同，尤其是在照明来自显示器内部或空间光调制器的部件的情况下(诸如光导设置在液晶单元和滤色器之间或液晶材料和LCD中的偏振器之间的情况下)。在一些实施例中，光导足够薄以设置在空间光调制器内，诸如设置在反射型显示器中的光调制像素和反射元件之间。在该实施例中，可以通过将光导向到反射元件使得光反射并穿过光导朝向空间光调制像素，从而将光直接或间接导向到光调制像素。在一个实施例中，光导从一侧或两侧发射光，并且具有有助于光调制部件的“前”和/或“后”照明的一个或两个光分布轮廓。在本文公开的实施例中，其中光导的光发射区域设置在空间光调制器(或像素、子像素或像素元件的电光区域)与反射型显示器的反射部件之间，从光发射区域发射的光可以朝向空间光调制器直接传播，或者经由将光导向反射元件使得反射的光穿过光导返回并进入空间光调制器而间接传播。在这种特定情况下，本文所用的术语“前光”和“背光”可以互换使用。

在一个实施例中，发光显示器的背光或前光包括光源、光输入耦合器和光导。在一个实施例中，前光或背光照亮选自以下组的显示器或空间光调制器：透射型显示器、反射型显示器、液晶显示器(LCD)、基于MEM的显示器、电泳显示器、胆甾型显示器、时分多路光学快门显示器、彩色顺序显示器、干涉式调制器显示器、双稳态显示器、电子纸显示器、LED显示器、TFT显示器、OLED显示器、碳纳米管显示器、纳米晶体显示器、头戴式显示器、平视显示器、分段显示器、无源矩阵显示器、有源矩阵显示器、扭曲向列显示器、面内切换显示器、高级边缘场切换显示器、垂直对准显示器、蓝相模式显示器、天顶双稳态器件、反射型LCD、透射型LCD、静电显示器、电润湿显示器、双稳态TN显示器、微杯EPD显示器、光栅对准的天顶显示器、光子晶体显示器、电流体显示器和电致变色显示器。

LCD背光或前光

在一个实施例中，适合与液晶显示面板一起使用的背光或前光包括至少光源、光输入耦合器和光导。在一个实施例中，背光或前光包括单个光导，其中液晶面板的照明是白色的。在另一个实施例中，背光或前光包括多个光导，所述多个光导被设置为接收来自至少两个光源的具有两个不同色谱的光，使得它们发出两种不同颜色的光。在另一个实施例中，背光或前光包括单个光导，该单个光导被设置为接收来自至少两个光源的具有两个不同色谱的光，使得它们发射两种不同颜色的光。在另一个实施例中，背光或前光包括单个光导，该单个光导被设置为接收来自红色、绿色和蓝色光源的光。在一个实施例中，光导包括多个光输入耦合器，其中光输入耦合器以不同的波长光谱或颜色将光发射到光导中。在另一个实施例中，发射两种不同颜色或波长光谱的光的光源被设置为将光耦合到单个光输入耦合器中。在该实施例中，可以使用多于一个光输入耦合器，并且可以通过调制光源来直接控制颜色。

反射型显示器

本文公开的光导可以用于照亮反射型显示器。在一个实施例中，反射型显示器包括第一反射表面和包括多个耦合光导的基于薄膜的光导。在该实施例中，反射型显示器可以是漫反射型空间光调制器或镜面反射型空间光调制器。例如，漫反射型空间光调制器可包括反射型显示器，例如基于电泳颗粒的反射型显示器，而镜面反射型空间光调制器可包括具有镜面反射后电极的反射型LCD。反射型空间光调制器、或光发射设备的部件、光导或位于其中的涂层或层可包括光散射或漫射表面或体积光散射颗粒或区域。在一个实施例中，光发射设备是用于包括反射型显示器的手表的前光。在另一个实施例中，在与光导或光发射区域的显示器的厚度方向正交的平面中的最大尺寸小于选自以下组的一者：100、75、50、40、30和25毫米。

光发射设备的模式

在另一个实施例中，光发射设备包括选自以下组的一个或多个模式：正常观看模式、白天观看模式、高亮度模式、低亮度模式、夜间观看模式、夜视或NVIS兼容模式、双显示模式、单色模式、灰度模式、透明模式、全色模式、高色域模式、色彩校正模式、冗余模式、触摸屏模式、3D模式、场序彩色模式、隐私模式、视频显示模式、照片显示模式、警报模式、夜灯模式、紧急照明/标志模式。在一个实施例中，头戴式显示器(HMD)包括基于薄膜的光导，其中从光发射区输出的光向幅度或相位空间光调制器提供照明。

多个光发射区或显示器

在一个实施例中，光发射设备包括两个或更多个由具有选自以下组的一种或多种性质的区域限定的光发射区或显示器：发射不同的色域；在显示器的不同功能区内发光；发出具有不同角度特性的光；发光以照亮按钮、键、键盘区域或其他用户界面区域；具有不同的大小或形状；以及定位在设备的不同侧面或表面上。在一个实施例中，光发射设备包括具有不同使用模式或不同照明模式的两个或更多个光发射区域。

光发射设备组装

在一个实施例中，使用层压和/或以下一种或多种方式，将基于薄膜的光导粘附至显示器、显示器的部件或光发射设备的其他部件：增加压力、增加热量、层压带涂层的层或区域、层压至相对位置保持元件、以及将粘合剂涂覆到衬底或部件上以及将一个部件与另一个部件接合。

在一个实施例中，粘合剂用作光导的芯区域和另一部件之间的包覆物，并减小由于光导接触RPME而被RPME吸收的光通量。

制造光输入/输出耦合器的方法

在一个实施例中，光导和光输入或输出耦合器是由光透射薄膜形成的，方法是在薄膜中形成与耦合光导对应的段，并平移和弯曲这些段，使得多个段重叠。在又一个实施例中，耦合光导的输入表面被布置成通过耦合光导的平移以产生至少一个弯曲或折叠而产生集合的光输入表面。

薄膜制作

在一个实施例中，薄膜或光导是选自以下组的一者：挤出膜、共挤出膜、流延膜、溶剂流延膜、UV流延膜、压膜、注塑膜、刮涂膜、旋涂膜和涂层膜。在一个实施例中，在光导区域的一侧或两侧上共挤出一个或两个包覆物层。在另一个实施例中，在包覆物层和光导层的表面上或之间设置粘结层、粘合促进层、材料或表面改性。在一个实施例中，在薄膜形成过程中形成的耦合光导或其芯区域与薄膜的光导区域连续。例如，通过以隔开的间隔对薄膜的区域进行切片而形成的耦合光导可以形成与薄膜的光导区域连续的耦合光导。在另一个实施例中，可以通过在模具中注塑或浇铸材料来形成具有与光导区域连续的耦合光导的基于薄膜的光导，所述模具包括有耦合光导区域的光导区域并在耦合光导之间具有间隔。在一个实施例中，耦合光导和光导区域之间的区域是同质的并且没有界面性过渡例如但不限于气隙、折射率的微小变化、形状或输入-输出面积的不连续性以及分子量或材料成分的微小变化等。

在另一个实施方式中，选自以下组的至少一者：光导层、光透射薄膜、包覆物区域、粘合剂区域、粘合促进区域或防刮擦层，被涂覆在薄膜或光导的一个或多个表面上。在另一个实施例中，光导或包覆物区域被涂覆、挤出或以其他方式设置在载体薄膜上。在一个实施例中，载体薄膜允许选自以下组的至少一者：易于处理，较少的静电问题，使用传统纸或包装折叠设备的能力，表面保护(划痕、灰尘、折痕等)，有助于在切割操作期间获得光导的平坦边缘，紫外线吸收，运输保护以及使用具有更大范围的张力和平坦度或对准调整的卷绕和薄膜设备。在一个实施例中，在涂覆薄膜之前、弯曲耦合光导之前、折叠耦合光导之后、添加光提取特征之前、添加光提取特征之后、印刷之前、印刷之后、转换过程(进行进一步的层压、粘结、模切、打孔、包装等)之前或之后、正准备安装之前、安装之后(当载体膜为外表面时)、以及从安装中移除光导的过程中，移除载体薄膜。在一个实施例中，一个或多个附加层在段或区域中被层压到芯区域(或耦合到芯区域的层)，使得薄膜中存在没有该一个或多个附加层的区域。例如，在一个实施例中，将用作包覆物层的光学粘合剂光学耦合到触摸屏衬底；并且使用光学粘合剂将触摸屏衬底光学耦合到基于薄膜的光导的光发射区域，从而使耦合光导没有包覆物层以提高输入耦合效率。

相对位置保持元件

在一个实施例中，至少一个相对位置保持元件在第一线性折叠区域、第二线性折叠区域或第一和第二线性折叠区域的区域中基本上保持耦合光导的相对位置。在一个实施例中，相对位置保持元件邻近耦合光导阵列的第一线性折叠区域设置，使得相对位置保持元件与耦合光导的组合提供足够的稳定性或刚度以，在第一线性折叠区域相对于第二线性折叠区域平移运动产生耦合光导的重叠集合和耦合光导中的弯曲部的过程期间，基本上保持光导元件在第一线性折叠区域内的相对位置。

在又一个实施例中，靠近第一线性折叠区域设置的相对位置保持元件在平行于靠近第一线性折叠区域设置的光透射薄膜表面的平面中具有横截面边缘，对于至少一个耦合光导，其包括相对于第一线性折叠区域以大于10度的角度定向的基本上线性部分。在又一个实施例中，相对位置保持元件具有与耦合光导的线性折叠区域基本上成45度定向的锯齿状的齿。在一个实施例中，相对位置保持元件的横截面边缘形成引导边缘以导引至少一个耦合光导的弯曲。

在一个实施例中，RPME包括脊，该脊被构造成支撑对准引导件或成角度的齿的阵列。在另一个实施例中，RPME的脊连接成角度的齿的阵列，其中脊不延伸超过RPME的成角度的齿部分。

弯曲或折叠的引导件

在一个实施例中，光导或光发射设备包括用于一个或多个弯曲或折叠的引导件(在本文中也称为引导元件)。在该实施例中，引导件是具有至少一个弯曲表面的元件，该至少一个弯曲表面与薄膜在弯曲处的弯曲内表面相邻。在一个实施例中，引导件限制弯曲或折叠的曲率半径，使得薄膜不会在折叠或弯曲区域中折皱、撕裂、开裂或破裂。在一个实施例中，引导件的弯曲表面与薄膜的内表面接触，并且当对薄膜施加张力时(例如当薄膜被拉到其自身后方时)，引导表面确保薄膜的最小曲率半径。在一个实施例中，在处理、设备组装期间或在折叠或弯曲步骤期间，引导件可帮助防止薄膜破碎、折皱或起皱。在一个实施例中，光导包括：薄膜，该薄膜具有光发射区域和耦合光导阵列，该耦合光导阵列从薄膜的主体延伸并且该薄膜在第一折叠处折叠在自身后方；以及引导件，该引导件包括与薄膜在第一折叠处的内表面(诸如光发射区域、光混合区域或一个或多个耦合光导)相邻的第一弯曲表面。在一个实施例中，光导包括：薄膜，该薄膜具有光混合区域，该光混合区域沿该薄膜设置在光发射区域和从该薄膜延伸的耦合光导阵列之间，该光混合区域在第一折叠处折叠使得该光混合区域的一部分在光发射区域后方；以及引导件，该引导件具有与薄膜的光混合区域的内表面相邻的第一弯曲表面。在另一个实施例中，薄膜的光发射区域在第一折叠处折叠在其自身后方，并且引导件在折叠处邻近光发射区域定位。

引导件可由金属、聚合物、塑料、橡胶、泡沫橡胶、玻璃、无机材料、有机材料或其组合形成。在一个实施例中，引导件是位于薄膜的折叠或弯曲内的部件并且可以是独立的、与设备物理耦合的、可操作地耦合的或机械耦合的部件。引导件可以是实心的或空心的。在一个实施例中，引导件是设备元件的表面，该设备元件诸如薄膜、显示器、显示器衬底、玻璃衬底、显示器的玻璃衬底、显示器框架、背光框架、前光框架、灯具框架、显示器透镜或盖、显示模块、外壳、光输入耦合器的外壳、框架、电路板、电气或机械连接器、铰链、垫圈、连接器、相对位置保持元件、光发射设备的部件、传热元件(诸如散热器)、或薄膜的卷起部分(诸如围绕耦合光导以形成具有用于引导件的弯曲表面的形状的光混合区域)。在另一个实施例中，引导件是单独的部件，包括与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的弯曲表面，其中引导件与一个或多个部件可操作地耦合、物理耦合、粘附或胶接，该一个或多个部件选自以下组：薄膜、显示器、显示器衬底、玻璃衬底、显示器的玻璃衬底、显示器框架、背光框架、前光框架、灯具框架、显示器透镜或盖、显示模块、外壳、光输入耦合器的外壳、框架、电路板、电气或机械连接器、铰链、垫圈、连接器、相对位置保持元件、传热元件、光发射设备的部件和可操作地耦合到上述部件中的一个或多个部件的中间部件。

引导表面

在一个实施例中，与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的引导件的表面在包括薄膜的折叠或弯曲的第一平面中弯曲。在一个实施例中，在包括薄膜的折叠或弯曲的平面中与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的引导件的弯曲表面或引导件的弯曲表面的一部分包括从薄膜的内表面上位于折叠或弯曲的起点处的点和薄膜的内表面上位于折叠或弯曲的终点处的点之间的线的中点出发的张角，并且该张角选自以下组的一者或多者：大于45度、大于80度、90度、大于90度、大于135度、180度、大于180度、大于270度、45度和360度之间、80度和360度之间、80度和270度之间。

在一个实施例中，与薄膜在折叠或弯曲区域中的内表面相邻的引导件的表面的横截面形状包括圆形、半圆形、卵形、椭圆形、抛物线或双曲线中的全部、部分或组合。

在一个实施例中，在包括薄膜的折叠或弯曲的平面中与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的引导件的弯曲表面或引导件的弯曲表面的一部分具有的曲率半径或平均曲率半径小于选自以下组的一者：1、2、4、8、10、20、30、50、100、200和400毫米。在引导件的表面的曲率半径不均匀的实施例中，平均曲率半径是引导件的弯曲表面与薄膜的内表面相邻的区域中的表面的平均曲率半径。在另一个实施例中，与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的引导件的弯曲表面或引导件的弯曲表面的一部分具有曲率半径或平均曲率半径大于选自以下组的一者：1、2、4、8、10、20、30、50、100、200和400毫米。在该实施例中，引导件可以将薄膜在折叠处的最小曲率半径保持为例如4毫米。

在一个实施例中，在包括薄膜的折叠或弯曲的平面中与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的引导件的弯曲表面或引导件的弯曲表面的一部分具有的曲率半径或平均曲率半径小于选自以下组的一者：薄膜在折叠或弯曲处的平均厚度的2、4、8、10、20、30和50倍。在另一个实施例中，与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的引导件的弯曲表面或引导件的弯曲表面的一部分具有曲率半径或平均曲率半径大于选自以下组的一者：薄膜在折叠或弯曲处的平均厚度的0.5、1、2、3、4、8、10、20和30倍。在该实施例中，引导件可以将薄膜在折叠处的最小曲率半径保持为大于例如薄膜在折叠或弯曲处的平均厚度的2倍。

在一个实施例中，反射型显示器包括：反射型空间光调制器(SLM)；前光，该前光包括具有光发射区域的薄膜，该薄膜定位在反射型SLM的观察侧上邻近反射型SLM的顶表面，并且被构造成提取朝向反射型SLM的光，其中薄膜在第一折叠处折叠在反射型SLM的底表面后方并与其相邻，并且在包括折叠的平面中与薄膜在折叠处的内表面相邻的引导件的表面的曲率半径或平均曲率半径与在包括折叠的平面中反射型SLM从顶表面到底表面的厚度的比率大于选自以下组的一者：0.5、0.75、1、1.25、1.5、1.75、2、2.5、3、3.5、4、4.5、5、6、7、8、9和10。

在一个实施例中，薄膜在折叠或弯曲处的内表面与引导件的外表面接触，并且在包括折叠或弯曲的平面中，沿与引导件的外表面接触的内膜表面，薄膜在折叠或弯曲处的曲率半径或平均曲率半径和在折叠或弯曲处与薄膜的内表面接触的外引导表面的曲率半径或平均曲率半径基本相同。

在一个实施例中，在折叠或弯曲处与薄膜相邻的引导件的表面是光滑的、粗糙的、包括表面起伏、表面凹槽、表面凹坑或凸起的表面浮雕结构。在一个实施例中，非光滑表面减少了引导件与薄膜接触的表面积，并且可以在薄膜被牵拉或折叠在其自身后方时减少摩擦，同时保持折叠或弯曲的最小曲率半径。

在一个实施例中，在包括折叠或弯曲的平面中与薄膜在折叠或弯曲处的内表面相邻的引导件的表面处的引导件的横截面在垂直于包括折叠或弯曲的平面的方向上是基本恒定的。例如，在一个实施例中，引导件具有基本上半个杆的形状，横截面为半圆形，长度是其在包括薄膜的折叠的平面中的宽度的三倍以上，并且具有与薄膜的内表面相邻的表面，其横截面包括在包括折叠的平面中张开180度的弧。

框架

在一个实施例中，一个或多个相对位置保持元件可操作地耦合到框架。在一个实施例中，框架包括周边区域和内部开口。例如，相对于片材，内部开口可以降低框架的重量和材料成本。在一个实施例中，框架热耦合到光源，使得框架通过传导将热量从光源转移出去。例如，在一个实施例中，光源是LED并且热耦合到金属芯电路板，该金属芯电路板热耦合到框架。在另一个实施例中，光发射设备包括可操作地耦合到框架的基于薄膜的光导。例如，在一个实施例中，基于薄膜的光导沿框架的一个或多个侧面粘附。在另一个实施例中，框架的长度和宽度大于框架的平均厚度的5倍。在另一个实施例中，框架具有在厚度方向上与底表面相对的顶表面，并且基于薄膜的光导在顶表面、底表面或顶表面和底表面两者上可操作地耦合到框架。在另一个实施例中，基于薄膜的光导沿光导的相同表面可操作地耦合到框架的顶表面和底表面。在一个实施例中，薄膜通过中间材料或部件可操作地耦合到框架，中间材料或部件诸如薄膜、光学薄膜、反射薄膜、框架夹具、紧固件、粘合剂、外壳或外壳部件、或光发射设备的其他元件。在另一个实施例中，光导可操作地耦合到框架，使得框架防止光导由于残留在光导中的残余应力而解折叠。在另一个实施例中，框架包括沿一个或多个侧面的一个或多个弯曲表面或边缘以增加框架与基于薄膜的光导的接触表面并降低撕裂的可能性。在一个实施例中，框架包括弯曲区域，该弯曲区域具有的曲率半径小于选自以下组的一者：1、2、4、8、10、20、30、50、100、200和400毫米。在一种实施方式中，框架的宽度和/或长度尺寸大于基于薄膜的光导的光发射区域的相应长度或宽度尺寸。在另一个实施例中，框架的宽度和/或长度等于基于薄膜的光导的光发射区域的相应长度或宽度尺寸。在一种实施方式中，框架的宽度和/或长度尺寸小于基于薄膜的光导的光发射区域的相应长度或宽度尺寸。在另一个实施例中，框架的宽度和/或长度尺寸小于与照亮显示器的区域对应的基于薄膜的光导的光发射区域的对应长度或宽度尺寸。在另一个实施例中，相对位置保持元件的长度或宽度尺寸小于两个附接机构之间的距离，这两个附接机构被配置为沿框架的相对侧可操作地耦合到相对位置保持元件。

用于将部件固定到框架的附接机构

在一个实施例中，框架包括在一个或多个侧面或内部区域上的多个附接机构，这些附接机构有助于将框架耦合到选自以下组的一个或多个部件：一个或多个相对位置保持元件、一个或多个光源、一个或多个印刷电路板、外壳、一个或多个薄膜、一个或多个光学薄膜、一个或多个反射薄膜、一个或多个基于薄膜的光导、一个或多个反射型显示器、一个或多个透射型显示器、一个或多个透反射型显示器、柔性电连接器、一个或多个散热器、一个或多个导热元件、一个或多个光学元件、一个或多个电池、一个或多个触摸传感器(包括开关或电容式触摸传感器)、触摸屏、和接地连接器。在一个实施例中，附接机构包括选自以下组的一个或多个紧固件：孔、腔、凹陷区域、凸起、销、螺纹紧固件、螺钉、螺栓、螺母、螺孔、可操作地构造成附接部件的固定或可弯曲凸片、粘合剂、夹具、搭扣、法兰、闩锁、固定器、铆钉和线迹。

以下是附图中示出的各种实施例的更详细描述。

图1是包括设置在基于薄膜的光导的一侧上的光输入耦合器101的光发射设备100的一个实施例的俯视图。光输入耦合器101包括耦合光导104和光源102，该光源被设置为通过包括耦合光导104的输入边缘的光输入表面103将光引导到耦合光导104中。在一个实施例中，每个耦合光导104在边界边缘处终止。折叠每个耦合光导，使得耦合光导的边界边缘被堆叠以形成光输入表面103。光发射设备100还包括光导区域106，该光导区域包括光混合区域105、光导107和光发射区域108。来自光源102的光离开光输入耦合器101并进入薄膜的光导区域106。随着光传播通过光导107，该光在空间上与来自光混合区域105中的不同耦合光导104的光混合。在一个实施例中，由于光提取特征(未示出)，光在光发射区域108中从光导107发出。

图2是光输入耦合器200的一个实施例的透视图，其中耦合光导104沿-y方向折叠。来自光源102的光通过或沿耦合光导104的光输入边缘204被引导到光输入表面103。来自光源102的光的一部分在耦合光导104内传播，其中在+y方向的方向分量将从耦合光导104的横向边缘203沿+x和-x方向反射，并且将从耦合光导104的顶表面和底表面沿+z和-z方向反射。耦合光导内传播的光被耦合光导104中的折叠201重导向朝向-x方向。

图3是发光显示器1550的一个实施例的横截面侧视图，该发光显示器具有物理耦合到柔性显示器连接器1556的基于薄膜的光导1551。在该实施例中，反射型空间光调制器1559包括底部衬底1554，而基于薄膜的光导1551是顶部衬底。物理耦合到柔性显示连接器1556的光源102发出的光1552被引导到基于薄膜的光导1551中，并被光提取特征1561重导向到有效层1553，在其中，光1552反射并返回穿过基于薄膜的光导光体1551和上包覆物层1557，然后离开发光显示器1550。

图4是光发射设备3800的一个实施例的透视图，该光发射设备包括物理耦合到用于反射型空间光调制器1559的柔性显示连接器1556的基于薄膜的光导3802，且光源102设置在物理耦合到柔性显示连接器1556的电路板3805上。在该实施例中，反射型空间光调制器1559包括定位在底部衬底1554和顶部衬底1650之间的有效层1553。反射型空间光调制器1559的顶部衬底1650使用粘合剂包覆物层3806光学耦合到基于薄膜的光导3802。

图5是光发射设备3400的一个实施例的横截面侧视图，该光发射设备包括光输入耦合器101、基于薄膜的光导107，该光导包括具有芯折射率n_DL的芯材料的芯层601，该芯层使用第一压敏粘合剂层3407光学耦合到反射型空间光调制器3408，该第一压敏粘合剂层包括具有第一折射率n_D1的第一材料。具有平行于+y方向(指向页面)的光轴的光源1102被定位成将光发射到折叠的耦合光导104堆叠中。基于薄膜的光导107在基于薄膜的光导107的芯层601的下表面3413上包括多个低角度导向特征3503，并使用具有第二折射率n_D2的第二材料的第二压敏粘合剂层3412光学耦合到芯层601的上表面3414上的光转向薄膜3403。光转向薄膜3403包括在光转向薄膜3403的与第二压敏粘合剂层3412相对的顶表面3415上的多个光转向特征3401。第三压敏粘合剂层3405在顶表面3415的一部分上将覆盖层3406(例如，保护性PET薄膜或触摸屏薄膜)光学耦合到光转向薄膜3403，从而在光转向特征3401处形成气隙3416。光混合区域105定位在光输入耦合器101和光发射设备3400的光发射区域108之间。使用第二压敏粘合剂层3412将不透明层3411在光混合区域105中光学耦合到基于薄膜的光导107。在该实施例中，不透明层3411是光吸收层，吸收穿过第二压敏粘合剂层3412到达不透明层3411的400纳米至700纳米波长范围内的至少70％的光。在该实施例中，来自光源1102的第一光3409和第二光3410传播穿过光输入耦合器101内的耦合光导104，在基于薄膜的光导107的芯层601内全内反射，并传播穿过光混合区域105并进入基于薄膜的光导107的光发射区域108。在光导的芯层601中第一光3409从低角度导向特征3503反射成第二角度，该第二角度小于入射角，其平均总偏离角小于20度。在该实施例中，第二角度小于芯层601和第二压敏粘合剂层3412之间的界面的临界角。在该实施例中，n_DL>n_D2>n_D1，使得因为第二压敏粘合剂层3412的折射率n_D2大于第一压敏粘合剂层3407的折射率n_D1，所以第一光3409和第二光3410优先地在芯层601的上表面3414上脱离在基于薄膜的光导107的芯层601内的全内反射条件。在从芯层601传输到第二压敏粘合剂层3412中之后，第一光3409传播到光转向薄膜3403中并且从光转向薄膜3403中的光转向特征3401全内反射到与基于薄膜的光导107的厚度方向(在此实施例中平行于z方向)成30度以内的角度。然后，第一光3409传播返回穿过光转向薄膜3403、第二压敏粘合剂层3412、芯层601和第一压敏粘合剂层3407，从反射型空间光调制器3408反射，以相反的顺序穿过上述各层，不与光转向特征3401第二次相互作用，并且从光发射设备3400的光发射区域108中发射。

在被低角度导向特征3503重导向之后，第二光3410从芯层601传播到第二压敏粘合剂层3412和光转向薄膜3403中。第二光3410在第一次通过时不与光转向特征3401相交，并从光转向特征3401之间的光转向薄膜3403的顶表面3415全内反射，并穿过光转向薄膜3403，穿过第二压敏粘合剂层3412，穿过芯层601传播回来，并在芯层601和第一压敏粘合剂层3407之间的界面处全内反射，以相反的顺序穿过上述各层，并从光转向薄膜3403中的光转向特征3401全内反射到与基于薄膜的光导107的厚度方向(在此实施例中平行于z方向)成30度以内的角度。然后，第二光3410传播返回穿过光转向薄膜3403、第二压敏粘合剂层3412、芯层601和第一压敏粘合剂层3407，从反射型空间光调制器3408反射，以相反的顺序穿过上述各层，并在光发射区域108中从光发射设备3400发射。

图6是光发射设备3500的一个实施例的横截面侧视图，该光发射设备包括光输入耦合器101、基于薄膜的光导107，该光导包括具有芯折射率n_DL的芯材料的芯层601，该芯层使用第一压敏粘合剂层3407光学耦合到反射型空间光调制器3408，该第一压敏粘合剂层包括具有第一折射率n_D1的第一材料。具有平行于+y方向(指向页面)的光轴的光源1102被定位成将光发射到折叠的耦合光导104堆叠中。基于薄膜的光导107在基于薄膜的光导107的芯层601的上表面3414上包括多个低角度导向特征3503，并使用具有第二折射率n_D2的第二材料的第二压敏粘合剂层3412光学耦合到芯层601的上表面3414上的光转向薄膜3403。光转向薄膜3403包括在光转向薄膜3403的与第二压敏粘合剂层3412相对的顶表面3415上的多个光转向特征3401。第三压敏粘合剂层3405在顶表面3415的一部分上将覆盖层3406(例如，保护性PET薄膜或触摸屏薄膜)光学耦合到光转向薄膜3403，从而在光转向特征3401处形成气隙3416。光混合区域105定位在光输入耦合器101和光发射设备3400的光发射区域108之间。使用第二压敏粘合剂层3412将不透明层3411在光混合区域105中光学耦合到基于薄膜的光导107。在该实施例中，不透明层3411是光吸收层，吸收穿过第二压敏粘合剂层3412到达不透明层3411的400纳米至700纳米波长范围内的至少70％的光。在该实施例中，来自光源1102的第一光3501和第二光3502传播穿过光输入耦合器101内的耦合光导104，在基于薄膜的光导107的芯层601内全内反射，并传播穿过光混合区域105并进入基于薄膜的光导107的光发射区域108。第一光3501在低角度导向特征3503处折射到小于入射角的新角度，其平均总偏离角小于20度以使得光传播出光导的芯层601。在该实施例中，来自芯层601内与低角度导向特征3503相交的光的一部分可以透射穿过低角度导向特征3503，并且一部分可以从低角度导向特征3503反射。在该实施例中，n_DL>n_D2>n_D1，使得从低角度导向特征3503反射的光的一部分可以以小于20度的总偏离角反射，从而使其从芯层601和第一压敏粘合剂层3407之间的边界反射，并在芯层601的上表面3414处离开芯层601。在穿过芯层601和第二压敏粘合剂之间的界面之后，第一光3501继而传播通过第二压敏粘合剂层3412进入光转向薄膜3403，并从光转向薄膜3403中的光转向特征3401全内反射到与基于薄膜的光导107的厚度方向(在该实施例中平行于z方向)成30度以内的角度。然后，第一光3501传播返回穿过光转向薄膜3403、第二压敏粘合剂层3412、芯层601和第一压敏粘合剂层3407，从反射型空间光调制器3408反射，以相反的顺序穿过上述各层，不与光转向特征3401第二次相互作用，并且从光发射设备3500的光发射区域108中发射。

在被低角度导向特征3503重导向之后，第二光3502传播通过第二压敏粘合剂层3412并进入光转向薄膜3403。第二光3502在第一次通过时不与光转向特征3401相交，并从光转向特征3401之间的光转向薄膜3403的顶表面3415全内反射，并穿过光转向薄膜3403，穿过第二压敏粘合剂层3412，穿过芯层601传播回来，并在芯层601和第一压敏粘合剂层3407之间的界面处全内反射，以相反的顺序穿过上述各层，并从光转向薄膜3403中的光转向特征3401全内反射到与基于薄膜的光导107的厚度方向(在此实施例中平行于z方向)成30度以内的角度。然后，第二光3502传播返回穿过光转向薄膜3403、第二压敏粘合剂层3412、芯层601和第一压敏粘合剂层3407，从反射型空间光调制器3408反射，以相反的顺序穿过上述各层，并在光发射区域108中从光发射设备3400发射。

图7是基于薄膜的光导5400的俯视图，该基于薄膜的光导包括从包括光混合区域105和光发射区域108的基于薄膜的光导5400的主体5408延伸的第一渐缩耦合光导5401、第二渐缩耦合光导5402、第三渐缩耦合光导5403、第四渐缩耦合光导5404和第五渐缩耦合光导5405。基于薄膜的光导5400在图7中示出为处于：将第一渐缩耦合光导5401沿第一折叠线5421折叠，该第一折叠线被定向成在与基于薄膜的光导5400的厚度方向(z方向)正交的平面(x-y平面)中在光发射区域108中与来自光源的照亮主体5408的总光的主照明轴5446成第一折叠角5441；将第二渐缩耦合光导5402沿第二折叠线5422折叠，该第二折叠线被定向成与主照明轴5446成第二折叠角5442；将第三渐缩耦合光导5403沿第三折叠线5423折叠，该第三折叠线被定向成与主照明轴5446成第三折叠角5443；将第四渐缩耦合光导5404沿第四折叠线5424折叠，该第四折叠线被定向成与主照明轴5446成第四折叠角5444；并且将第五渐缩耦合光导5405沿第五折叠线5425折叠，该第五折叠线被定向成与主照明轴5446成第五折叠角5445，之前的未折叠形式。在该实施例中，渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405包括对准孔5406，这些对准孔在折叠之后可围绕凸起(诸如引导元件、相对位置保持元件、外壳电路板或柔性电路板中的销或其他凸起)重叠，使得当渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405在切割线5407处被切割时，渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的输入边缘在切割线5407处形成(形成渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的新末端)，使得渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的组合折叠堆叠形成光输入表面，该光输入表面可定位成接收来自光源的光(如图8所示)。在另一个实施例中，基于薄膜的光导5400不包括对准孔5406，并且手动或通过机械装置诸如真空拾放、夹具或类似机构来折叠、堆叠和/或对准渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405。第一渐缩耦合光导5401具有第一横向边缘5411a和第二横向边缘5411b。第二渐缩耦合光导5402具有第一横向边缘5412a和第二横向边缘5412b。第三渐缩耦合光导5403具有第一横向边缘5413a和第二横向边缘5413b。第四渐缩耦合光导5404具有第一横向边缘5414a和第二横向边缘5414b。第五渐缩耦合光导5405具有第一横向边缘5415a和第二横向边缘5415b。在该实施例中，第一渐缩耦合光导5401、第二渐缩耦合光导5402、第四渐缩耦合光导5404和第五渐缩耦合光导5405包括弯曲横向边缘(5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a、5415b)，沿其末端靠近切割线5407处具有直线段。第三渐缩耦合光导5403包括横向边缘5413a、5413b，其具有相对于彼此成非零角度的直线段。在该实施例中，渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405为单个或窄宽度光源，诸如在光发射区域108中在与光源的光轴(折叠时+y方向)正交并且与基于薄膜的光导5400的主体5408的厚度方向(z方向)正交的宽度方向(x方向)上具有宽度以照亮光发射区域108的光源，提供宽度方向(x方向)上更大的宽度，(诸如在宽度方向上光发射区域108宽度与光源光发射区域宽度的比值大于选自以下组的一者：2、4、6、8、10和20)，而无需使用许多耦合光导(此处仅示出五个渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405)，使得可减小渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的堆叠的总厚度，同时渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5413a、5413b、5414a、5414b、5415a、5415b具有足够的间隔(因此渐缩耦合光导的对应区域具有足够的宽度)以减小进入光发射区域的光5431、5432、5433、5434、5435的角宽度并且/或者提供足够的宽度以在渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405分别沿相对于主照明轴5446彼此以不同的角度定向的折叠线5421、5422、5423、5424、5425折叠时，将来自渐缩耦合光导5401、5402、5404、5405的光的光轴5461、5462、5464、5465分别重导向到更靠近主照明轴5446的方向。

图7的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405具有定向轴5451、5452、5453、5454和5455，这些定向轴分别定向成与主照明轴5446成第一、第二、第三、第四和第五定向角，在折叠渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405之后，这些定向轴都变得彼此平行(并且通常平行于x-y平面中的光源的光轴)。当渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405分别沿折叠线5421、5422、5423、5424和5425相对于主照明轴5446以折叠角5441、5442、5443、5444和5445折叠、对准、堆叠和沿它们的切割线5407切割使得它们接收来自光源的照明光(见图8)时，渐缩耦合光导(5401、5402、5403、5404、5405)的横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5413a、5413b、5414a、5414b、5415a、5415b)减小传播通过渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的光5431、5432、5433、5434和5435的角宽度(在基于薄膜的光导5400内的发光半峰全角宽度)。横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a和5415b在宽度方向上是不对称的(诸如，例如在耦合光导的每一侧具有曲率半径不同的弯曲部分)。渐缩耦合光导5401、5402、5404、5405的相对侧上的横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a和5415b的弯曲部分具有指向渐缩耦合光导的同一侧上的中心的曲率半径(或者横向边缘上的弯曲部分在相同方向(例如-x方向)打开，并且当光进入光混合区域105(或光发射区域108)时将来自光源的照明光的每个光轴5461、5462、5464、5465分别重导向在渐缩耦合光导5401、5402、5404、5405内达到选自以下组的一者或多者：在主照明轴5446的5度、10度、15度和20度以内的角度。在该实施例中，第三渐缩耦合光导5403的横向边缘5413a和5413b关于第三渐缩耦合光导5403的定向轴5453基本对称并且不将第三渐缩耦合光导5403内传播的光的光轴5463重导向为更朝向主照明轴5446，因为光源的光轴(一旦渐缩耦合光导5403折叠，如图8所示)和定向轴5453定向成与主照明轴5446在10度以内(诸如彼此平行并且例如定向成0度)。可以将基于薄膜的光导5400(诸如通过在至少光发射区域108下方的低折射率粘合剂包覆物层)粘附到反射型显示器上，并且基于薄膜的光导5400的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405可折叠在反射型显示器后方(并且任选地还沿引导元件的成角度边缘折叠在引导元件后方)以形成堆叠以接收来自光源的光作为前光从前方照亮反射型显示器，从而形成发光显示器。渐缩耦合光导的堆叠中渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405的顺序(因此，折叠的顺序)可以确定每个渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405内的相对光通量，其中当渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405的堆叠围绕光源的光发射表面在厚度方向上居中时，通常靠近堆叠的中心的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405包括比靠近或位于堆叠的顶部或底部的渐缩耦合光导更多的来自光源的光通量。例如，可以堆叠渐缩耦合光导，使得中央渐缩耦合光导(诸如图7的实施例中的第三渐缩耦合光导5403)位于渐缩耦合光导堆叠的中间。在从基于薄膜的光导5400的主体5408延伸的光混合区域105处，光导(诸如渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405)在宽度方向上的宽度也将影响光混合区域105和光发射区域108内的光通量分布。在与基于薄膜的光导5400的主体5408接触的宽度方向上离光发射区域108中心更远的渐缩耦合光导5401、5405的宽度可以比在宽度方向上离光发射区域108中心更近的渐缩耦合光导5402、5403、5404更宽。具有弯曲区域的渐缩耦合光导(5401、5402、5404、5405)的每个横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a和5415b可具有径宽比r/w。例如，如图7所示，第五渐缩耦合光导5405包括宽度为w的末端、半径为r₁的横向边缘5415a和半径为r₂的横向边缘5415b，并且横向边缘5415a的径宽比为r₁/w(其可大于选自以下组的一者：2、3、4、6、8、10和15)和横向边缘5415b的径宽比为r₂/w(其可大于选自以下组的一者：2、3、4、6、8、10和15)。渐缩耦合光导5405具有的渐缩耦合光导5405的平均径宽比(r₁₊r₂)/2w大于选自以下组的一者：2、3、4、6、8、10和15。

图8是包括光源102和图7的基于薄膜的光导5400的光发射设备5500的底视图，其中基于薄膜的光导5400的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405沿折叠线5421、5422、5423、5424和5425折叠，使得它们的末端被堆叠并且沿切割线5407切割以形成用于光源102的光输入表面103。来自光源102的光具有光轴5501并且通过全内反射传播到基于薄膜的光导5400的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405中，传播通过光混合区域105并进入光发射区域108中，在此处由于光提取特征(未示出)，光从基于薄膜的光导5400发射。例如，来自光源102的光5435传播通过第五渐缩耦合光导5405，在横向边缘5415a处全内反射并被朝向第五渐缩耦合光导5405的光轴5465导向到主照明轴5446的10度以内的角度。

图9是类似于基于薄膜的光导5400的基于薄膜的光导6600的俯视图，不同的是第一渐缩耦合光导5401、第二渐缩耦合光导5402、第四渐缩耦合光导5404和第五渐缩耦合光导5405包括朝中央导向的横向边缘部分6601a、6601b、6602a、6602b、6604a、6604b、6605a和6605b，(当渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405被折叠、堆叠、切割并定位成接收来自光源的光时)这些横向边缘部分分别将来自光源的光的一部分在宽度方向上朝向光混合区域105和/或光发射区域108的中心(+x或-x方向)导向。在该实施例中，朝中央导向的横向边缘部分6601a和6601b被定向成基本上彼此平行并且与折叠线5421正交，使得渐缩耦合光导5401可以折叠跨过引导元件的线性边缘，而渐缩耦合光导(在该示例中为5402)不会在折叠线5421、5422周围它们的折叠区域处与渐缩耦合光导5401重叠，这降低了在折叠步骤中渐缩耦合光导(5401,5402)撕裂或相邻渐缩耦合光导(5401,5402)相互干扰的可能性。同样，朝中央导向的横向边缘部分对6602a和6602b、6604a和6604b以及6605a和6605b分别被定向成基本上彼此平行并且正交于它们各自的折叠线5422、5424和5425，并且类似地降低折叠过程中撕裂或干扰的可能性。第三渐缩耦合光导的横向边缘5413a和5413b包括靠近折叠线5423的线性横向边缘部分，这些线性横向边缘部分基本上彼此平行并且垂直于折叠线5423以类似地降低折叠过程中撕裂或干扰的可能性。

在一些实施例中，例如，来自光源的光的一部分通过朝中央导向的横向边缘部分6601a、6601b、6602a、6602b、6604a、6604b、6605a和6605b被朝向光混合区域105或光发射区域108的中心(在宽度方向(该示例中为+x或-x方向)上)引导，这些横向边缘部分通过全内反射来自与渐缩耦合光导的相邻和/或其他段成角度定向的横向边缘部分6601a、6602a、6604b、6605b的光，或者通过将横向边缘部分6601b、6602b、6604a、6605a定向成一定角度以允许更多光在宽度方向(+x或-x方向)上朝向光发射区域108的中心区域的方向传播而不进行全内反射来重导向光。在一些实施例中，朝中央导向的横向边缘(诸如该示例中的6601a和6605b)全内反射入射在基于薄膜的光导6600的主体5408的横向边缘附近的光的一部分，以降低主体5408的横向边缘附近的光发射区域108的亮度，否则由于光(在宽度方向上)从边缘反射回光发射区域108中心，亮度可能不均匀地更高，或者例如光可能离开光混合区域或光发射区域的横向边缘。

图9的基于薄膜的光导6600包括从包括光混合区域105和光发射区域108的基于薄膜的光导5400的主体5408延伸的第一渐缩耦合光导5401、第二渐缩耦合光导5402、第三渐缩耦合光导5403、第四渐缩耦合光导5404和第五渐缩耦合光导5405。基于薄膜的光导6600在图9中示出为处于：将第一渐缩耦合光导5401沿第一折叠线5421折叠，该第一折叠线被定向成在与基于薄膜的光导6600的厚度方向(z方向)正交的平面(x-y平面)中在光发射区域108中与来自光源的照亮主体5408的总光的主照明轴5446成第一折叠角5441；将第二渐缩耦合光导5402沿第二折叠线5422折叠，该第二折叠线被定向成与主照明轴5446成第二折叠角5442；将第三渐缩耦合光导5403沿第三折叠线5423折叠，该第三折叠线被定向成与主照明轴5446成第三折叠角5443；将第四渐缩耦合光导5404沿第四折叠线5424折叠，该第四折叠线被定向成与主照明轴5446成第四折叠角5444；并且将第五渐缩耦合光导5405沿第五折叠线5425折叠，该第五折叠线被定向成与主照明轴5446成第五折叠角5445，之前的未折叠形式。渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405包括对准孔5406，这些对准孔在折叠之后可围绕凸起(诸如相对位置保持元件、外壳电路板或柔性电路板中的销或其他凸起)重叠，使得当渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405在切割线5407处被切割时，渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的输入边缘在切割线5407处形成(形成渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的新末端)，使得渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的折叠堆叠的组合末端边缘形成光输入表面，该光输入表面可定位成接收来自光源的光。在另一个实施例中，基于薄膜的光导6600在渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405中不包括对准孔5406，并且手动或通过机械装置诸如真空拾放、夹具或类似机构来折叠、堆叠和/或对准渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405。第一渐缩耦合光导5401具有第一横向边缘5411a和第二横向边缘5411b。第二渐缩耦合光导5402具有第一横向边缘5412a和第二横向边缘5412b。第三渐缩耦合光导5403具有第一横向边缘5413a和第二横向边缘5413b。第四渐缩耦合光导5404具有第一横向边缘5414a和第二横向边缘5414b。第五渐缩耦合光导5405具有第一横向边缘5415a和第二横向边缘5415b。在该实施例中，第一渐缩耦合光导5401、第二渐缩耦合光导5402、第四渐缩耦合光导5404和第五渐缩耦合光导5405包括弯曲横向边缘(5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a、5415b)，沿其末端靠近切割线5407处具有直线段。第三渐缩耦合光导5403包括横向边缘5413a、5413b，其具有相对于彼此成非零角度的直线段。在该实施例中，渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405为单个或窄宽度光源，诸如在光发射区域108中在与光源的光轴(折叠时+y方向)正交并且与基于薄膜的光导5400的主体5408的厚度方向(z方向)正交的宽度方向(x方向)上具有宽度以照亮光发射区域108的光源，提供宽度方向(x方向)上更大的宽度，(诸如在宽度方向上光发射区域108宽度与光源光发射区域宽度的比值大于选自以下组的一者：2、4、6、8、10和20)，而无需使用许多耦合光导(此处仅示出五个渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405)，使得可减小渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的堆叠的总厚度，同时渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5413a、5413b、5414a、5414b、5415a、5415b具有足够的间隔(因此对应渐缩耦合光导具有足够的宽度)以减小进入光发射区域108的光6611、5432、5433、5434、6615的角宽度并且/或者提供足够的宽度以在渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405分别沿相对于主照明轴5446彼此以不同的角度定向的折叠线5421、5422、5423、5424、5425折叠时，将来自渐缩耦合光导5401、5402、5404、5405的光的光轴5461、5462、5464、5465分别重导向到更靠近主照明轴5446。

图9的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405具有定向轴5451、5452、5453、5454和5455，这些定向轴分别定向成与主照明轴5446成第一、第二、第三、第四和第五定向角，在折叠渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405之后，这些定向轴都变得彼此平行(并且通常平行于x-y平面中的光源的光轴)。当渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405分别沿折叠线5421、5422、5423、5424和5425相对于主照明轴5446以折叠角5441、5442、5443、5444和5445折叠、对准、堆叠和沿它们的切割线5407切割使得它们接收来自光源的照明光时，渐缩耦合光导(5401、5402、5403、5404、5405)的横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5413a、5413b、5414a、5414b、5415a、5415b)减小传播通过渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405的光5431、5432、5433、5434和5435的角宽度(在基于薄膜的光导5400内的发光半峰全角宽度)。横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a和5415b在宽度方向上是不对称的(诸如，例如在耦合光导的每一侧具有曲率半径不同的弯曲部分)。渐缩耦合光导5401、5402、5404、5405的相对侧上的横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a和5415b的弯曲部分具有指向对应渐缩耦合光导的同一侧上的中心的曲率半径(或者横向边缘5411a、5411b、5412a、5412b、5414a、5414b、5415a和5415b上的弯曲部分在相同方向(例如-x方向)打开，并且当光进入光混合区域105(或光发射区域108)时将来自光源的照明光的每个光轴5461、5462、5464、5465分别重导向在渐缩耦合光导5401、5402、5404、5405内达到选自以下组的一者或多者：在主照明轴5446的5度、10度、15度和20度以内的角度。在该实施例中，第三渐缩耦合光导5403的横向边缘5413a和5413b关于第三渐缩耦合光导5403的定向轴5453基本对称并且不将第三渐缩耦合光导5403内传播的光的光轴5463重导向为更朝向主照明轴5446，因为光源的光轴(一旦渐缩耦合光导5403折叠)和定向轴5453定向成彼此在10度以内(诸如彼此平行并且例如定向成0度)或与主照明轴5446在10度以内。可以将基于薄膜的光导6600(诸如通过在至少光发射区域108下方的低折射率粘合剂包覆物层)粘附到反射型显示器上，并且基于薄膜的光导6600的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405可折叠在反射型显示器后方(并且任选地还沿引导元件的成角度边缘折叠在引导元件后方)以形成堆叠以接收来自光源的光作为前光从前方照亮反射型显示器，从而形成发光显示器。渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405的堆叠中渐缩耦合光导的顺序(因此，折叠的顺序)可以确定每个渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405内的相对光通量，其中当渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405的堆叠围绕光源的光发射表面在厚度方向上居中时，通常靠近堆叠的中心的渐缩耦合光导包括比靠近或位于堆叠的顶部或底部的渐缩耦合光导更多的来自光源的光通量。例如，可以堆叠渐缩耦合光导，使得中央渐缩耦合光导(诸如图9的实施例中的第三渐缩耦合光导5403)位于渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404、5405的堆叠的中间。在从基于薄膜的光导6600的主体5408延伸的光混合区域105处，光导(诸如渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405)在宽度方向上的宽度也将影响光混合区域105和光发射区域108内的光通量分布。

图10是适合与图7的基于薄膜的光导5400一起使用的引导元件6700的仰视图，该引导元件包括以与对应折叠角5441、5442、5443、5444、5445相同的角度定向并且平行于折叠线5421、5422、5423、5424、5425的成角度边缘6701、6702、6703、6704、6705。成角度边缘6701、6702、6703、6704、6705中的每一个在引导元件6700的厚度方向(+z方向，图10中的页面向外)和基于薄膜的光导的光发射区域180是弯曲的，其中渐缩耦合光导沿成角度边缘6701、6702、6703、6704、6705折叠在其后方)。引导元件6700还包括与薄区域6711相邻的厚区域6710和定位在堆叠耦合光导(诸如图7的渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405)的位置的宽度方向(x方向)上任一侧的两个耦合光导凸起6712，以将堆叠耦合光导限制在宽度方向上，使得堆叠耦合光导可以在宽度方向上与光源102对准，该光源定位在具有光源边界壁6714的光源表面6715上或靠着光源表面，这些光源边界壁被定位成将光源102限制在宽度方向上和-y方向上，如图10所示。光源表面6715比厚区域6710的下表面6717低(在-z方向上)并且在+y方向上被前边缘6718限制在光源表面6715和厚区域6710的下表面6717之间。此外，由于光源102通常在与光源102的光轴5501(其可以在+y方向上定向，如图10所示)正交的平面中具有围绕光发射表面的外壳(诸如发光二极管的外壳)，通过相对于下表面6717降低光源102(诸如降低0.5毫米)，当耦合光导靠着下表面6717堆叠时，光源102的光发射区域的下边缘(在-z方向上)可以在厚度方向上与最低耦合光导对准。

图11示出了图10的引导元件6700的侧视图。厚区域6710具有第一厚度t₁，并且薄区域具有第二厚度t₂。厚区域的厚度t₂有利于围绕引导元件6700折叠耦合光导(诸如渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405)，使得它们不太可能由于以极小半径弯曲而撕裂或从耦合光导泄漏大量光通量。成角度边缘6701、6702、6703、6704、6705在包括厚度方向(z方向)的平面(诸如y-z平面)中弯曲，如成角度边缘6703的弯曲表面6713所示。在一个实施例中，成角度边缘6701、6702、6703、6704、6705(它们可以全部相同或一些可以不同)的曲率半径可大于或等于引导元件6700的厚区域6710的厚度t₁的一半。成角度边缘6701、6702、6703、6704、6705的曲线也可以是平行于厚度方向的横截面中的张开的弧和选自以下组的一者的角度：180度、90度、小于180度且大于90度、135度和45度之间、大于45度、60度和120度之间、70度和110度之间、80度和100度之间。

薄区域6711的厚度t₂可以小于厚区域的厚度t₁，例如，以减小光发射设备或显示器的体积。当引导元件6700用于导引耦合光导(例如渐缩耦合光导5401、5402、5403、5404和5405)的折叠时，反射型空间光调制器(例如反射型LCD或电泳显示器)的下表面可以靠着引导元件6700的顶表面6716定位，使得定位在反射型空间调制器上方的基于薄膜的光导用作反射型空间光调制器的前光。

图12是反射型显示器6800的一个实施例的侧视图，该反射型显示器包括可操作地耦合到反射型空间光调制器6808的薄膜光导6807。多个耦合光导104从薄膜光导6807延伸并折叠和堆叠，使得它们的末端206定位成接收来自光源102的光。相对位置保持元件207基本上保持耦合光导104的相对位置。薄膜光导6807包括光混合区域219中的第一弯曲6806，使得光混合区域219的一部分218定位在薄膜光导6807的光发射区域108和反射型空间光调制器6808后方。引导件6802定位在第一弯曲6806内，使得引导件6802的第一弯曲表面6801与薄膜光导6807的内表面6810相邻。在该实施例中，在包括薄膜光导6807的弯曲部6806的平面(如图所示的x-z平面)与薄膜光导6807在弯曲部6806处的内表面6810相邻的引导件6802的弯曲表面6801具有从薄膜光导6807的内表面6810上位于弯曲部6806的起点处的点6809和薄膜光导6807的内表面6810上位于弯曲部6806的终点处的点6803之间的线6813的中点6804出发的张角6805。在该实施例中，张角6805为90度并且在包括弯曲部6806的平面(x-z平面)中与薄膜光导6807的内表面6810相邻的引导件6802的弯曲表面6801的曲率半径6811大于反射型空间光调制器6808的厚度6812的1.5倍。

图13是反射型显示器6900的一个实施例的侧视图，该反射型显示器包括可操作地耦合到反射型空间光调制器6808的薄膜光导6907。多个耦合光导104从薄膜光导6807延伸并折叠和堆叠，使得它们的末端206定位成接收来自光源102的光。相对位置保持元件207基本上保持耦合光导104的相对位置。薄膜光导6907包括光混合区域219中的第一弯曲6906，使得光混合区域219的一部分218定位在薄膜光导6907的光发射区域108和反射型空间光调制器6808后方。引导件6902定位在第一弯曲6906内，使得引导件6902的第一弯曲表面6901与薄膜光导6907的内表面6910相邻。在该实施例中，在包括薄膜光导6907的弯曲部6906的平面(如图所示的x-z平面)与薄膜光导6907在弯曲部6906处的内表面6910相邻的引导件6902的弯曲表面6901具有从薄膜光导6907的内表面6910上位于弯曲部6906的起点处的点6909和薄膜光导6907的内表面6910上位于弯曲部6906的终点处的点6903之间的线6913的中点6904出发的张角6905。在该实施例中，张角6905为180度并且在包括弯曲部6906的平面(x-z平面)中与薄膜光导6907的内表面6910相邻的引导件6902的弯曲表面6901的曲率半径6911大于反射型空间光调制器6808的厚度6812。

图14是包括光输入耦合器101、基于薄膜的光导107的光发射设备3700的一个实施例的截面侧视图，该基于薄膜的光导包括光学上具有芯折射率n_DL的芯材料的芯层601，该芯层使用第二压敏粘合剂层3412在光转向薄膜3403的顶表面3704的一部分上方光学耦合到光转向薄膜3403(使得在光转向特征3401处形成气隙3416)，该第二压敏粘合剂层包括具有第二折射率n_D2的第二材料。反射型空间光调制器3408使用第三压敏粘合剂层3405光学耦合到光转向薄膜3403。光转向薄膜3403包括在光转向薄膜3403的与第三压敏粘合剂层3405相对的顶表面3705上的多个光转向特征3401。具有平行于+y方向(指向页面)的光轴的光源1102被定位成将光发射到折叠的耦合光导104堆叠中。基于薄膜的光导107包括基于薄膜的光导107的芯层601的顶表面3705上的多个低角度导向特征3503，该芯层使用包括具有第一折射率n_D1的第一材料的第一压敏粘合剂层3407光学耦合到覆盖层3406(例如，保护性PET薄膜或触摸屏薄膜)。

光混合区域105定位在光输入耦合器101和光发射设备3700的光发射区域108之间。不透明层3411使用第一压敏粘合剂层3407在光混合区域105中光学耦合到基于薄膜的光导107。在该实施例中，不透明层3411是光吸收层，吸收穿过第一压敏粘合剂层3407到达不透明层3411的400纳米至700纳米波长范围内的至少70％的光。在该实施例中，来自光源1102的第一光3701传播通过光输入耦合器101内的耦合光导104，在基于薄膜的光导107的芯层601内全内反射并传播通过光混合区域105并进入基于薄膜的光导107的光发射区域108。在光导的芯层601中第一光3701从低角度导向特征3503反射成第二角度，该第二角度小于入射角，其平均总偏离角小于20度。在该实施例中，第二角度小于芯层601和第二压敏粘合剂层3412之间的界面的临界角。在该实施例中，n_DL>n_D2>n_D1，使得因为第二压敏粘合剂层3412的折射率n_D2大于第一压敏粘合剂层3407的折射率n_D1，所以第一光3701优先地在芯层601的下表面3706上脱离在基于薄膜的光导107的芯层601内的全内反射条件。在从芯层601传输到第二压敏粘合剂层3412中之后，第一光3409传播到光转向薄膜3403中并且从光转向薄膜3403中的光转向特征3401全内反射到与基于薄膜的光导107的厚度方向(在此实施例中平行于z方向)成30度以内的角度。然后，第一光3409传播穿过第三压敏粘合剂层3405并从反射型空间光调制器3408反射，以相反的顺序返回穿过上述各层，不与光转向特征3401第二次相互作用，并且从光发射设备3400的光发射区域108中发射。

上面详细描述了光发射设备的示例性实施例及其制造或制备方法。设备、部件和方法不限于本文所述的特定实施例，相反，设备、设备的部件和/或方法的步骤可以独立地并且与本文所述的其他设备、部件和/或步骤分开地使用。此外，所述设备、部件和/或所述方法步骤也可以在其他设备和/或方法中定义或与其他设备和/或方法结合使用，并且不限于仅与本文所述的设备和方法一起实践。

尽管本公开包括各种特定实施例，但是本领域技术人员将认识到，可以在本公开和权利要求书的精神和范围内对这些实施例加以修改来进行实践。

应当理解，本文使用的措词和术语是出于描述的目的，而不应被认为是限制性的。本文中“包括”、“包含”或“具有”及其变体的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及其他项目。除非另有说明或限制，否则术语“安装”、“连接”、“支撑”和“耦合”及其变体以广义使用，并且包括直接和间接安装、连接、支撑和耦合。此外，“连接”和“耦合”不限于物理或机械连接或耦合。

在整个说明书中对“一个实施例”或“实施例”的引用可以意味着结合特定实施例描述的特定特征、结构或特性可被包括在所要求保护的主题的至少一个实施例中。因此，在整个说明书中各处出现的短语“在一个实施例中”或“实施例”不一定是指同一实施例或所描述的任何一个特定实施例。此外，应理解，所描述的特定特征、结构或特性可以在一个或更多个实施例中以各种方式组合。当然，通常，这些和其他问题可能会随使用的特定上下文而变化。因此，描述的特定上下文或这些术语的使用可以为关于要针对该上下文得出的推论提供有用的指导。

等同物

本领域技术人员将仅使用常规实验就将认识到或能够确定本文所述具体程序的许多等同物。此类等同物被认为在本公开的范围内。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对实施方式进行各种替换、变更和修改。其他方面、优点和修改也在本公开的范围内。本公开旨在覆盖本文讨论的特定实施例的任何改编或变型。因此，意图是本公开仅由权利要求及其等同物限制。

除非另有说明，否则说明书和权利要求书中使用的表示特征尺寸、数量和物理性质的所有数字应理解为由术语“约”修饰。因此，除非有相反的指示，否则在前述说明书和所附权利要求书中阐述的数值参数是近似值，其可以根据本领域技术人员利用本文公开的教导内容寻求获得的所需特性而变化。除非有相反的指示，否则所有测试和性能均在25摄氏度的环境温度或在25摄氏度的恒定环境室温下开机(显示时)时设备内部或附近的环境温度下测量。除非另有说明，否则本文所指的折射率是在黄色双峰钠D线处测量的，波长为589纳米。图中的元素未按比例绘制。

Claims (21)

1.一种显示器，包括：

反射型空间光调制器，所述反射型空间光调制器包括前观察侧和与所述前观察侧相对的后侧；

光导，所述光导由具有相对表面的薄膜形成，所述相对表面之间具有不大于0.5毫米的厚度，所述光导定位在所述反射型空间光调制器的所述前观察侧上并且包括光导区域、光发射区域和多个耦合光导，所述多个耦合光导以所述薄膜的条的形式从所述光导区域延伸并与所述光导区域连续，并且所述多个耦合光导中的每个耦合光导终止于所述耦合光导的两个横向边缘之间的边界边缘；

光源，所述光源定位成将光发射到所述边界边缘中，所述光在所述多个耦合光导内传播到所述光导区域；和

多个光提取特征，所述多个光提取特征布置在所述光发射区域内，所述多个光提取特征抑制来自所述光源的全内反射光在所述光导区域中传播，使得光在所述光发射区域中离开所述光导并且传播到所述反射型空间光调制器，

其中所述多个耦合光导沿不同的线性折叠线单独地折叠在所述反射型空间光调制器后方，使得所述多个耦合光导在所述反射型空间光调制器的所述后侧堆叠在单个堆叠中，其中所述边界边缘定位成接收来自所述光源的所述光，并且所述多个耦合光导的所述线性折叠线以不同的折叠角定向，使得所述多个耦合光导中的相邻耦合光导的折叠角之间的差值大于5度并且所有的所述多个耦合光导的所有的横向边缘在所述多个耦合光导接触所述光导区域处彼此平行。

2.根据权利要求1所述的显示器，其中所述折叠角中的每个折叠角在与所述薄膜的厚度方向正交的宽度方向上将所述边界边缘引导向所述光发射区域的中心。

3.根据权利要求1所述的显示器，其中所述反射型空间光调制器包括用于所述反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为所述设计照明角在垂直于所述反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，并且来自所述多个耦合光导的光的光轴在进入所述光发射区域时在所述主照明轴的10度内。

4.根据权利要求3所述的显示器，其中当观察所述显示器时，所述主照明轴是竖直向下的方向。

5.根据权利要求1所述的显示器，其中所述反射型空间光调制器包括用于所述反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为所述设计照明角在垂直于所述反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，所述多个耦合光导包括横向边缘，并且所述横向边缘以与所述主照明轴成小于10度的角度连接所述光导区域。

6.根据权利要求1所述的显示器，其中所述反射型空间光调制器包括用于所述反射型空间光调制器的环境光照明的设计照明角和被定义为所述设计照明角在垂直于所述反射型空间光调制器的厚度方向的平面中的面内分量的主照明轴，所述多个耦合光导包括中央耦合光导，所述中央耦合光导与所述主照明轴成90度的折叠角。

7.根据权利要求6所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括相对于所述中央耦合光导在相对侧上、具有大小相同符号相反的折叠角的耦合光导。

8.根据权利要求1所述的显示器，其中所述反射型空间光调制器包括由具有圆形、半圆形或弓形部分的边界限定的有效区域。

9.根据权利要求1所述的显示器，其中所述反射型空间光调制器包括呈具有多于四个边的多边形形状的有效区域。

10.根据权利要求9所述的显示器，其中所述线性折叠线基本上平行于所述多于四个边中的两个或更多个边。

11.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括在与所述薄膜的厚度方向正交的宽度方向上不对称的横向边缘。

12.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括渐缩横向边缘，所述渐缩横向边缘减小所述多个耦合光导中的每个耦合光导从所述光导区域到所述边界边缘的宽度。

13.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括渐缩横向边缘，所述渐缩横向边缘使所述多个耦合光导中的每个耦合光导的宽度从所述光导区域到所述边界边缘减小，并且所述渐缩横向边缘包括在与所述薄膜的厚度方向正交的平面中弯曲的部分。

14.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导中的每个耦合光导包括具有在与所述耦合光导的厚度方向正交的平面中弯曲的部分的横向边缘。

15.根据权利要求14所述的显示器，其中所述多个耦合光导中的一个或多个耦合光导包括：

所述一个或多个耦合光导的第一横向边缘，沿所述第一横向边缘的一部分具有曲率半径r1；

所述一个或多个耦合光导的第二横向边缘，所述第二横向边缘与所述第一横向边缘相对，沿所述第二横向边缘的一部分具有曲率半径r₂；和

在边界边缘处在与所述光源的光轴正交并且与所述一个或多个耦合光导的所述厚度方向正交的方向上的宽度w，并且所述一个或多个耦合光导的平均径宽比(r₁+r₂)/2w大于6。

16.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导的所述横向边缘在所述边界边缘处彼此平行。

17.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括中央耦合光导，所述中央耦合光导具有关于所述耦合光导的定向轴对称的横向边缘。

18.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括中央耦合光导，并且所述多个耦合光导更靠近所述光发射区域的宽度大于中央耦合光导在所述多个耦合光导与所述光导区域接触的宽度方向上的宽度。

19.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导在包括折叠的弯曲部分的折叠区域中彼此不重叠。

20.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导包括五个耦合光导。

21.根据权利要求1所述的显示器，其中所述多个耦合光导中的每一个包括在折叠之前的一不同的定向角和在所述反射型空间光调制器后方折叠所述多个耦合光导之后的相同角度的定向角。