TWI739952B - 微結構化光導板及包含其之裝置 - Google Patents

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Abstract

本文揭示的是光導板，光導板包含玻璃基板以及聚合物膜，玻璃基板具有周緣表面(edge surface)及發光表面，聚合物膜包含複數個微結構設置在發光表面上。至少一個光源可耦接至玻璃基板的周緣表面。本文揭示的光導可展現減少的光衰減和/或色移。本文進一步揭示包含此光導板的顯示及發光裝置。

Description

微結構化光導板及包含其之裝置
本申請案根據專利法主張2016年11月18日申請之美國臨時專利申請案第62/424,086號以及2017年1月19日申請之美國臨時專利申請案第62/447,989號之優先權權益，該等申請案以全文引用方式併入本文中。
本揭示大致上關於光導板以及包含該等光導板的顯示或發光裝置，且更特別地關於包含微結構化聚合物膜之玻璃光導板。
液晶顯示器(LCD)常用於各種電子設備中，例如手機、筆電、電子板、電視，及電腦顯示器。然而，與其他顯示裝置相較，就亮度、對比度、效率，及視角而言，LCD可能受到限制。舉例而言，為與其他顯示器技術競爭，在習知LCD中對於較高對比度、色域及亮度有持續的需求，同時亦需平衡功率需要及裝置尺寸(如，厚度)。
LCD可包含背光單元(BLU)，用於產生能接著被轉換、濾波，和/或偏極化的光以產生希望的影像。BLU可為邊緣光，如包含耦接至光導板(LGP)之邊緣的光源，或為背光(直光)，如包含設置在LCD板後面之光緣的二維陣列。與邊緣光BLU相較，直光BLU可具有改進之動態對比的優點。舉例來說，具有直光BLU的顯示器可獨立地調整各LED的亮度以最佳化橫越影像之亮度的動態範圍。此通常稱為區域調光(local dimming)。然而，為達成希望的光均勻性和/或避免直光BLU中的熱斑，光源可定位為與LGP相距一距離，因此使得整體顯示器厚度大於邊緣光BLU的厚度。於傳統邊緣光BLU中，來自各LED的光可分佈橫越LGP的大區域，使得關閉個別LED或LED群可僅對動態對比度產生最小影響。
一維區域調光允許各種高端LCD屬性，例如，高動態範圍(對比)、高再新率，及節能。LGP的區域調光效率可藉由，例如，在LGP表面上提供一或多個微結構來增進。舉例而言，塑料LGP，例如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或聚苯乙烯甲基丙烯酸甲酯(MS) LGP，可製造成具有可限制來自各LED的光於窄頻帶內之表面微結構。以此方式，可沿著LGP的邊緣調整光源的亮度以增進顯示器的動態對比。如果LED設置在LGP的兩相對側上，可調整LED對的亮度以沿著發光頻帶產生亮度梯度而可進一步改進動態對比。
於塑料材料上提供微結構的方法可包括，例如，注入成型、擠製，和/或壓花。雖然這些技術可適用於塑料LGP，因為彼等的較高玻璃轉變溫度和/或較高黏度，彼等可能與玻璃LGP不相容。然而，玻璃LGP可較塑料LGP提供各種改進，如就彼等的低光衰減、低熱膨脹係數，及高機械強度而言。是以，可能期望使用玻璃作為建構LGP的替代性材料以克服各種與塑料相關的缺點。舉例而言，由於彼等的相對弱機械強度和/或較低剛性，可能難以製造充分大並且薄的塑料LGP而符合現代消費者的需求。塑料LGP亦可能由於高熱膨脹係數而在光源和LGP之間需要較大的間隙，其可能降低光耦合效率和/或需要較大的顯示器擋板。此外，相較於玻璃LGP，塑料LGP可能具有較高之吸濕並膨脹的傾向。
然而，在玻璃LGP上提供塑料或聚合物微結構可能造成一些問題。一個問題為，因為塑料材料之較高的光學衰減，可能由塑料微結構引入穿過LGP的顯著色移。另一個問題為得自塑料及玻璃的CTE之間之差異的可靠度。舉例來說，塑料材料的CTE遠高於玻璃材料的CTE；因此，環境溫度及濕度的變化可造成塑料微結構及相鄰玻璃LGP之間的脫層。
因此，將為有利的是提供具有改進的區域調光效率之玻璃LGP，如在其至少一個表面上具有微結構的玻璃LGP，其可降低色移卻亦解決習知可靠度問題。亦將有利的是提供具有厚度類似邊緣光BLU之厚度，同時亦提供區域調光能力類似背光BLU之區域調光能力的背光。
在各種實施例中，本揭示關於光導組件，包含：光導板，包括包含周緣表面(edge surface)及發光表面的玻璃基板，聚合物膜，包含複數個微結構設置在玻璃基板的發光表面上；以及至少一個光源，光學性耦接至玻璃基板的周緣表面。本文亦揭示的是光導板，包含：包含周緣表面及發光表面的玻璃基板；以及聚合物膜，包含複數個微結構設置在玻璃基板的發光表面上。例示性微結構可包括高度h及寬度w，其定義深寬比，其中深寬比為2-8之間。於進一步實施例中，複數個微結構各者的高度h不超過20微米。於其他實施例中，聚合物平台的厚度不超過15微米。於一些實施例，高度h及厚度t的總和總共不超過25微米。於非限制性實施例中，光導板的色移∆y可少於約0.015。本文亦揭示包含此光導的顯示、發光，及電子裝置。
於進一步實施例中，微結構可提供為不連續陣列，其中可在陣列中之相鄰微結構或雙凸透鏡之間提供預定間隔，如一維不連續性。於又進一步實施例中，微結構可於二維中不連續，其中可在陣列中之相鄰微結構或雙凸透鏡之間提供預定間隔並且沿著分別雙凸方向一或多個雙凸透鏡可為不連續。
因此，於一些實施例中，提供光導組件，包含：光導板，光導板具有玻璃基板及聚合物膜，玻璃基板具有周緣表面及發光表面，聚合物膜設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w以定義深寬比；以及至少一個光源，光學性耦接至玻璃基板的周緣表面，其中深寬比係表示為w/d2 且介於0.1及8之間。於進一步實施例中，提供光導組件，包含：光導板，光導板具有玻璃基板及聚合物膜，玻璃基板具有周緣表面及發光表面，聚合物膜設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w定義深寬比；以及至少一個光源，光學性耦接至玻璃基板的周緣表面，其中深寬比係表示為w/[d2 -t]且介於0.1及8之間。於進一步實施例中，深寬比介於2及5之間。於一些實施例中，聚合物膜進一步包含聚合物平台，具有厚度t，及其中深寬比係表示為(w/[d2 -t])。於一些實施例中，複數個微結構各者的高度d2 不超過20 µm。於一些實施例中，w介於約5 µm及約500 µm之間。一些實施例進一步包含於第一方向中相鄰微結構之間的第一間隔，第一間隔介於0.01*w及4*w之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第一間隔不同。於一些實施例中，於正交第一方向之第二方向中之兩個相鄰微結構之間的第二間隔為介於10 µm及5000 µm之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第二間隔不同。於一些實施例中，複數個微結構之各者進一步包含長度l，以及其中個別複數個微結構之間的l不同。於一些實施例中，個別複數個微結構之端面的傾斜角小於約15度。於一些實施例中，基板及複數個微結構包含相同的材料。於一些實施例中，基板及複數個微結構間的折射率差異小於10%。於一些實施例中，聚合物平台的厚度t不超過15微米。於一些實施例中，高度d2 及厚度t的總和總共不超過25微米。於一些實施例中，玻璃基板包含少於約0.015的色移∆y。於一些實施例中，玻璃基板包含，基於氧化物mol%計：50-90 mol% SiO2 ；0-20 mol% Al2 O3 ；0-20 mol% B2 O3 ；及0-25 mol% Rx O，其中x為2且R選自Li、Na、K、Rb、Cs，及彼等的組合，或其中x為1且R選自Zn、Mg、Ca、Sr、Ba，及彼等的組合。於一些實施例中，玻璃基板的厚度d1 範圍自約0.1 mm至約3 mm。於一些實施例中，聚合物膜包含可UV固化的或可熱固化的聚合物。於一些實施例中，聚合物膜為微複製、絲網印刷、噴墨印刷、雷射黏合、印刷，或生長至玻璃基板的發光表面上。於一些實施例中，複數個微結構包含稜鏡、圓稜鏡，或雙凸透鏡之週期性或非週期性陣列。於一些實施例中，玻璃基板進一步包含複數個光提取特徵圖案化於相對發光表面的主要表面上。一些實施例進一步包含至少一個第二光源，光學性耦接至玻璃基板的第二周緣表面，以及視情況地，包含複數個微結構的第二聚合物膜設置在相對發光表面的主要表面上。
於進一步實施例中，提供光導板，包含：具有周緣表面及發光表面的玻璃基板；以及聚合物膜，設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w定義深寬比，其中深寬比係表示為w/d2 且介於0.1及8之間。於另外的實施例中，提供光導板，包含：具有周緣表面及發光表面的玻璃基板；以及聚合物膜，設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w定義深寬比，其中深寬比係表示為w/[d2 -t]且介於0.1及8之間。於一些實施例中，深寬比介於2及5之間。於一些實施例中，聚合物膜進一步包含聚合物平台，具有厚度t，及其中深寬比係表示為(w/[d2 -t])。於一些實施例中，複數個微結構各者的高度d2 不超過20 µm。於一些實施例中，w介於約5 µm及約500 µm之間。於一些實施例中，於第一方向中之兩相鄰微結構之間的第一間隔介於0.01*w及4*w之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第一間隔不同。於一些實施例中，於正交第一方向之第二方向中之兩相鄰微結構之間的第二間隔介於10 µm及5000 µm之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第二間隔不同。於一些實施例中，複數個微結構各者進一步包含長度l，及其中個別複數個微結構間的l不同。於一些實施例中，個別複數個微結構之端面的傾斜角小於約10度。於一些實施例中，基板及複數個微結構包含相同材料。於一些實施例中，基板及複數個微結構間的折射率差異小於15%。於一些實施例中，聚合物平台的厚度t不超過15微米。於一些實施例中，高度d2 及厚度t的總和總共不超過25微米。於一些實施例中，玻璃基板包含少於約0.015的色移∆y。於一些實施例中，玻璃基板包含，基於氧化物mol%計：50-90 mol% SiO2 ；0-20 mol% Al2 O3 ；0-20 mol% B2 O3 ；及0-25 mol% Rx O，其中x為2且R選自Li、Na、K、Rb、Cs，及彼等的組合，或其中x為1且R選自Zn、Mg、Ca、Sr、Ba，及彼等的組合。於一些實施例中，玻璃基板的厚度d1 範圍自約0.1 mm至約3 mm。於一些實施例中，聚合物膜包含可UV固化的或可熱固化的聚合物。於一些實施例中，聚合物膜為微複製、絲網印刷、噴墨印刷、雷射黏合、印刷，或生長至玻璃基板的發光表面上。於一些實施例中，複數個微結構包含稜鏡、圓稜鏡，或雙凸透鏡之週期性或非週期性陣列。於一些實施例中，玻璃基板進一步包含複數個光提取特徵圖案化於相對發光表面的主要表面上。一些實施例包含至少一個第二光源，光學性耦接至玻璃基板的第二周緣表面，以及視情況地，包含複數個微結構的第二聚合物膜設置在相對發光表面的主要表面上。
根據各種實施例，玻璃基板可包含50-90 mol% SiO2 ；0-20 mol% Al2 O3 ；0-20 mol% B2 O3 ；0-25 mol% Rx O，其中x為1或2以及R為Li、Na、K、Rb、Cs、Zn、Mg、Ca、Sr、Ba，及彼等的組合。於另外的實施例中，玻璃基板可包含少於約1 ppm之各Co, Ni，及Cr。玻璃基板的厚度範圍可自約0.1 mm至約3 mm，而聚合物膜的厚度範圍可自約10 μm至約500 μm。
於某些實施例中，聚合物膜可包含可UV固化的或可熱固化的聚合物，其可模製至玻璃基板的發光表面上。聚合物膜可，例如，包含有包含稜鏡、圓稜鏡，或雙凸透鏡之週期性或非週期性陣列的微結構陣列。微結構的深寬比範圍可，例如，自約0.1至約3。於其他實施例中，微結構的深寬比可，例如，自約2至約5。根據非限制性實施例，相對發光表面之主要表面可經由複數個光提取特徵圖案化。
本揭示之另外的特徵及優點將說明於下方的實施方式中，且基於此實施方式的敘述或是藉由實施本文中(包括下方的實施方式、申請專利範圍，以及隨附圖式)描述的方法而體認的，一部分的特徵及優點對所屬技術領域中具有通常知識者而言將為非常顯而易見的。
要理解的是，前述一般性敘述及下方實施方式兩者提出本揭示之各種實施例，且企圖提供用於理解申請專利範圍之本質及特性的綜述或架構。包括隨附圖式以提供本揭示之進一步理解，且圖式併入說明書中並作為說明書的一部分。圖式說明本揭示之各種實施例，並且連同敘述，用以解釋本揭示之原則及操作。
本文揭露的是光導組件，包含：光導板，光導板包括玻璃基板及聚合物膜，玻璃基板具有周緣表面及發光表面，聚合物膜包含複數個微結構設置在玻璃基板的發光表面上；以及至少一個光源，光學性耦接至玻璃基板的周緣表面。
本文亦揭露的是光導板，包含：具有周緣表面及發光表面的玻璃基板；聚合物膜，包含複數個微結構設置在玻璃基板的發光表面上，以及針對波長範圍自約420-750 nm之小於約5 dB/m的組合光衰減α’。
本文亦揭露的是各種包含此光導的裝置，例如顯示、發光，及電子裝置，如電視、電腦、電話、平板，及其他顯示面板、照明器具、固態照明、告示牌，及其他建築元件等等。
現將參考圖式來論述本揭示之各種實施例，圖式說明微結構陣列及光導板的例示性實施例。以下的一般性敘述企圖提供請求之裝置的綜述，並且各種態樣將參照描述之非限制性實施例更具體地貫穿本揭示來論述，這些實施例可在本揭示內文中互相通用。
第1A-1D圖說明光導板(LGP) 100的各種例示性實施例，光導板(LGP) 100包含玻璃基板110及聚合物膜，聚合物膜包含聚合物平台120及包含複數個微結構130。於第1A-B圖中，微結構130包含分別地定位在聚合物平台120上的稜鏡132及圓稜鏡134。如第1C圖中所示者，微結構130亦可包含定位在聚合物平台120上的雙凸透鏡136。當然，於一些實施例中，微結構130可直接地定位或提供於玻璃基板上，如第2A-2C圖、第3A-3C圖、第4A-4C圖，及第5A-5C圖中所示的。當然，描述的微結構僅為例示性且非用於限制隨附的申請專利範圍。其他微結構形狀為可行的且落於本揭示的範圍內。此外，儘管第1A-1C圖說明規律的(或週期性)陣列，亦可行的是使用不規律的(或非週期性)陣列(見第1D圖及第2A-2C圖、第3A-3C圖、第4A-4C圖，及第5A-5C圖)。舉例而言，第1D圖為包含非週期性稜鏡陣列之微結構化表面的SEM影像。
參照第1A圖，稜鏡微結構132可具有稜鏡角度θ，範圍自約60o 至約120o ，例如自約70o 至約110o 、自約80o 至約100o ，或約90o ，包括所有居間的範圍及子範圍。參照第1B及1C圖，雙凸透鏡微結構134、136可具有任何給定的截面形狀(如第1C圖中之虛線所描繪的)，範圍自半圓形、半橢圓形、拋物形，或其他類似的圓形。
如前述註明的，第2A-2C圖說明LGP 200之另外的例示性實施例，LGP 200包含玻璃基板110及聚合物膜，聚合物膜包含複數個微結構130。例示性LGP 200的頂視圖係說明於第2A圖中。第2B圖為沿著線A-A之第2A圖中之LGP 200的側視圖，以及第2C圖為沿著線B-B之第2A圖中之LGP 200的側視圖。參照第2A-2C圖，顯示包含雙凸透鏡136的複數個微結構130直接地提供於玻璃基板110上而無聚合物平台。各雙凸透鏡136包含預定的寬度w及自玻璃基板110起量測的高度d2。針對LGP 200上含有之透鏡陣列中的各雙凸透鏡136，寬度w及高度d2可為相同，或在陣列間可為不同。如所示的，可在陣列中相鄰雙凸透鏡136之間提供預定的間隔137。在陣列中之各雙凸透鏡136之間，此間隔137可為固定的(週期性)或在陣列中相鄰雙凸透鏡136之間此間隔137可為不連續的、分度的，或不規則的(非週期性)。間隔137範圍可自0.01*w至約4.0*w、自0.05*w至約3.0*w，或自0.1*w至約2.0*w。因此，於例示性實施例中，一維調光可透過雙凸透鏡136的深寬比與於第一方向x中之雙凸透鏡136之間的間隔的組合來達成，以達到有效的光侷限性。
第3A-3C圖說明LGP 300之例示性實施例，LGP 300包含玻璃基板110及聚合物膜，聚合物膜包含複數個微結構130。例示性LGP 300的頂視圖係說明於第3A圖中。第3B圖為沿著線A-A之第3A圖中之LGP 300的側視圖，以及第3C圖為沿著線B-B之第3A圖中之LGP 300的側視圖。參照第3A-3C圖，顯示包含雙凸透鏡136的複數個微結構130直接地提供於玻璃基板110上而無聚合物平台。各雙凸透鏡136包含預定的寬度w及自玻璃基板110起量測的高度d2以及長度l。針對LGP 300上含有之透鏡陣列138中的各雙凸透鏡136，寬度w及高度d2可為相同，或在陣列138間可為不同；然而，如所示的，在陣列138中和/或各陣列間，雙凸透鏡136可各具有相同的長度l。如所示的，可在陣列138中之第一方向x中於相鄰雙凸透鏡136之間提供預定的間隔137a。在陣列138中之各雙凸透鏡136之間，此間隔137a可為固定的(週期性)或在陣列138中相鄰雙凸透鏡136之間此間隔137a可為不連續的、分度的，或不規則的(非週期性)。間隔137a範圍可自0.01*w至約4.0*w、自0.05*w至約3.0*w，或自0.1*w至約2.0*w。在相鄰陣列138a、138b之間於第二方向y中，亦可在相鄰雙凸透鏡136之間提供預定的間隔137b。間隔137b範圍可自10 µm至約5000 µm。應注意的是於一些實施例中，陣列138中之雙凸透鏡136的高度d2可在二維中(x及y方向兩者)逐漸減少(見，如第3C圖)。再者，雙凸透鏡136之端面的坡度在第一和/或第二方向中可為相同或不同。於一些實施例中，自玻璃基板110的表面量測，傾斜角為少於15度，少於10度，少於8度，或少於5度。儘管描述在陣列中及陣列間之雙凸透鏡136的長度l為實質上相同，隨附的申請專利範圍不應受限，因為陣列中之個別雙凸透鏡136的長度l可為不同(見，如第4A-4C圖)或陣列間之雙凸透鏡136的長度l可為不同(如，第一陣列138a的長度l大於或小於第二陣列138b的長度l) (未繪示)。因此，於例示性實施例中，一維及二維調光兩者可透過雙凸透鏡136的深寬比與於第一方向x中之雙凸透鏡136之間的間隔137a以及於第二方向y中之雙凸透鏡136或陣列138間的間隔137b的組合來達成，以達到有效的光侷限性。
第4A-4C圖說明LGP 400之例示性實施例，LGP 400包含玻璃基板110及聚合物膜，聚合物膜包含複數個微結構130。例示性LGP 400的頂視圖係說明於第4A圖中。第4B圖為沿著線A-A之第4A圖中之LGP 400的側視圖，以及第4C圖為沿著線B-B之第4A圖中之LGP 400的側視圖。參照第4A-4C圖，顯示包含雙凸透鏡136的複數個微結構130直接地提供於玻璃基板110上而無聚合物平台。各雙凸透鏡136包含預定的寬度w及自玻璃基板110起量測的高度d2以及長度l。針對LGP 400上含有之透鏡陣列138中的各雙凸透鏡136，寬度w及高度d2可為相同，或在陣列138間可為不同；然而，與第3A-3C圖相較，於第二方向y中在陣列138中，雙凸透鏡136可具有不同的長度l。如所示的，可在陣列138中於第一方向x中於相鄰雙凸透鏡136之間提供預定的間隔137a。在陣列138中之各雙凸透鏡136之間，此間隔137a可為固定的(週期性)或在陣列138中相鄰雙凸透鏡136之間此間隔137a可為不連續的、分度的，或不規則的(非週期性)。間隔137a範圍可自0.01*w至約4.0*w、自0.05*w至約3.0*w，或自0.1*w至約2.0*w。於第二方向y中，亦可在相鄰雙凸透鏡136之間提供預定的間隔137b。間隔137b範圍可自10 µm至約5000 µm。應注意的是於一些實施例中，陣列138中之雙凸透鏡136的高度d2可在二維中(x及y方向兩者)逐漸減少。再者，雙凸透鏡136之端面的坡度在第一或第二方向和/或第一和第二方向兩者中可為相同或不同。於一些實施例中，自玻璃基板110的表面量測，傾斜角為少於15度、少於10度、少於8度，或少於5度。因此，於例示性實施例中，一維及二維調光兩者可透過雙凸透鏡136的深寬比與於第一方向x中之雙凸透鏡136之間的間隔137a以及於第二方向y中之雙凸透鏡136間的間隔137b及雙凸透鏡136長度的組合來達成，以達到有效的光侷限性。
繼續參照第2A-4C圖，因為所描述的設計，於塑料或其他製造雙凸的材料中之光傳播的距離可最小化以藉以減少由塑料雙凸特徵引入的色移。再者，在此實施例中，關於玻璃及用於例示性微結構的聚合物材料之間之CTE失配的可靠度問題可被抑制。
如本文所使用的，術語“微結構”、“微結構化的”，及其變化意指具有至少一個維度(如，高度、寬度等等)之聚合物膜表面浮雕特徵(surface relief feature)，其少於約500 μm，例如少於約400 μm、少於約300 μm、少於約200 μm、少於約100 μm、少於約50 μm，或更少，如範圍自約10 μm至約500 μm，包括所有居間的範圍及子範圍。於某些實施例中，微結構可具有規則或不規則形狀，在給定陣列中其可相同或不同。儘管第1A-4C圖大致上說明相同尺寸及形狀的微結構130，其均勻地間隔或實質上距相同節距，要理解的是不是所有的給定陣列中的微結構都必須具有相同尺寸和/或形狀和/或間隔，並且隨附申請專利範圍不應因此受限。可使用微結構形狀和/或尺寸的組合，以及此組合可以週期性或非週期性方式配置。
用於形成此微結構之適合的方法可包括印刷，例如噴墨印刷、網版印刷、微印刷、微重製、紋理化、機械粗糙化、蝕刻、注入成型、塗佈、雷射損壞、雷射黏合、雷射輔助生長、膠版印刷，或任何彼等的組合。
此外，微結構130的尺寸和/或形狀可依照期望的光輸出和/或LGP的光學功能性而變化。舉例而言，不同微結構形狀可造成不同區域調光效率，亦稱為區域調光指數(LDI)，如下定義。作為非限制性的實例，週期性之稜鏡微結構陣列可造成高至約70%的LDI值，而週期性之雙凸透鏡陣列可造成大於70%且甚至大於約83%的LDI。當然，微結構尺寸和/或形狀和/或間隔可變化以達到不同的LDI值。不同的微結構形狀亦可提供額外的光學功能性。舉例而言，具有90o 稜鏡角度之稜鏡陣列不僅可造成更有效的區域調光，由於光線的再利用及重定向也可將光部份地聚焦於與稜鏡脊垂直的方向中。第10圖為本案標的之一些實施例的圖像說明圖。參照第10圖，第1A-1C圖中描述的例示性實施例建構為具有16微米厚度(微結構及聚合物平台的總厚度)及70微米寬度的微結構，其提供大於80% (如，82.5%)的LDI，因而說明較薄的聚合物層可用作用於例示性LGP之有效光調節(light condiment)。第11圖為用於本案標的之其他實施例(如，第2A-4C圖)之區域調光的圖像說明圖。如第11圖中所示的，於自LED輸入邊緣之距離Z處的LDI及直度可分別定義為：
Figure 02_image001
(1)
Figure 02_image003
(2) 其中，Lm 表示自LED輸入邊緣之距離Z處之區段m (m=n-2、n-1、n、n+1、n+2)之面積Am 的光度。
下方表1提供針對第11、12、13A，及13B圖中描述的實施例進行之包含用於一維區域調光模型之雙凸透鏡之例示性LGP、LED，及微結構的例示性、非限制性參數。於此等實施例中，假設區域調光區段的寬度為100mm並且在各區段中有十個LED。LGP的尺寸為大約500 mm x 500 mm。 表1
Figure 106139932-A0304-0001
第12圖為用於本案標的之一些實施例(如，第2A-4C圖)之光分佈的圖像說明圖。參照第12圖，說明橫越例示性LGP的光分佈，具有0.15mm之兩雙凸透鏡之間的間隔。可觀察到的是來自分別光源的光貫穿輸入邊緣至輸出邊緣受限於100mm寬度區段內。
第13A圖為用於一些實施例(如第2A-4C圖)之區域調光指數的圖形描述，以及第13B圖為用於本案標的之一些實施例(如第2A-4C圖)之作為相鄰微結構間之間隔的函數之直度的圖形描述。參照第13A及13B圖，提供自輸入邊緣450mm距離處之例示性實施例的LDI及直度分別作為兩雙凸透鏡間之間隔的函數。可觀察到兩雙凸透鏡間之間隔增加，則LDI減少及直度增加。確定的是當相鄰雙凸透鏡間之間隔少於約0.5 mm時或當相鄰雙凸透鏡間之間隔少於約1.6倍雙凸透鏡寬度時，可達成例示性LDI值大於75%及直度值少於3.3%。此指示良好的光侷限性(如，區域調光)效能。
第5A-5C圖說明LGP 500之例示性實施例，LGP 500包含玻璃基板110及聚合物膜，聚合物膜包含複數個微結構130。例示性LGP 500的頂視圖係說明於第5A圖中。第5B圖為沿著線A-A之第5A圖中之LGP 500的側視圖，以及第5C圖為沿著線B-B之第5A圖中之LGP 500的側視圖。參照第5A-5C圖，顯示包含雙凸透鏡136的複數個微結構130直接地提供於玻璃基板110上而無聚合物平台。各雙凸透鏡136包含預定的寬度w及自玻璃基板110起量測的高度d2以及長度l。針對LGP 500上含有之透鏡陣列138中的各雙凸透鏡136，寬度w及高度d2可為相同，或在陣列138間可為不同；然而，如所示的，在陣列138中和/或各陣列間，雙凸透鏡136可各具有相同的長度l。如所示的，可在陣列138中於第一方向x中於相鄰雙凸透鏡136之間提供預定的間隔137a。在陣列138中之各雙凸透鏡136之間，此間隔137a可為固定的(週期性)或在陣列138中相鄰雙凸透鏡136之間此間隔137a可為不連續的、分度的，或不規則的(非週期性)。間隔137a範圍可自0.01*w至約4.0*w、自0.05*w至約3.0*w，或自0.1*w至約2.0*w。在相鄰陣列138a、138b之間於第二方向y中，亦可在相鄰雙凸透鏡136之間提供預定的間隔137b。間隔137b範圍可自10 µm至約5000 µm。應注意的是於一些實施例中，陣列138中之雙凸透鏡136的高度d2可在二維中(x及y方向兩者)逐漸減少(見，如第5C圖)和/或具有預定的傾斜角。再者，雙凸透鏡136之端面的坡度在第一和/或第二方向中可為相同或不同。於一些實施例中，自玻璃基板110的表面量測，傾斜角為少於15度、少於10度、少於8度，或少於5度。儘管描述在陣列中及陣列間之雙凸透鏡136的長度l為實質上相同，隨附的申請專利範圍不應受限，因為陣列中之個別雙凸透鏡136的長度l可為不同(見，如第4A-4C圖)或陣列間之雙凸透鏡136的長度l可為不同(如，第一陣列138a的長度l大於或小於第二陣列138b的長度l) (未繪示)。因此，於例示性實施例中，一維及二維調光兩者可透過雙凸透鏡136的深寬比與於第一方向x中之雙凸透鏡136之間的間隔137a以及於第二方向y中之雙凸透鏡136或陣列138間的間隔137b的組合來達成，以達到有效的光侷限性。
繼續參照第5A-5C圖，所描述之非限制性實施例提供100mm的區域調光區段寬度505，於各區段中具有十個LED 506。於此非限制性實施例中之LGP 500的尺寸為500 mm x 500 mm。各陣列138中之各雙凸透鏡136的長度為98 mm。於此描述之非限制性實施例中，沿著光傳播方向(y方向)有五個串接雙凸透鏡136 (如，五個陣列138)，以及這些雙凸透鏡136或陣列138間之間隔137b為2 mm。下方表2提供針對第5A-5C、14A、14B，及15圖中描述的實施例進行之包含用於二維區域調光模型之雙凸透鏡之例示性LGP、LED，及微結構的例示性、非限制性參數。 表2
Figure 106139932-A0304-0002
第14A圖為用於一些實施例(如，第5A-5C圖)之區域調光指數的圖形描述，以及第14B圖為用於一些實施例(如，第5A-5C圖)之作為不連續微結構之端面之傾斜角的函數之直度的圖形描述。參照第14A及14B圖，自輸入邊緣450mm距離處之例示性實施例的LDI及直度係提供作為不連續雙凸透鏡之端面之傾斜角的函數。可觀察到的是當不連續雙凸透鏡之端面的傾斜角少於約20度時，可達成例示性LDI值大於80%及直度值小於1.8%。此指示良好的光侷限性(如，區域調光)效能。
第15圖為用於一些實施例之作為不連續微結構之端面之傾斜角的函數之洩漏功率的圖形描述。參照第15圖，可觀察到肇因於雙凸透鏡的端面之光功率洩漏對耦合至LGP中之總功率的百分比作為不連續雙凸透鏡之端面之傾斜角的函數。舉例來說，可觀察到的是當不連續雙凸透鏡之端面之傾斜減少，洩漏光功率減少。因此，於一些實施例中，當傾斜角少於約5度時，洩漏光功率可少於5%之耦合至LGP中的總功率。
第6圖說明根據本揭示之某些實施例之光導組件。參照第6圖，於此描述的實施例中，至少一個光源140可光學性耦接至玻璃基板110的周緣表面150，如定位鄰近周緣表面150。術語“光學性耦接”意圖表示光源定位於LGP邊緣以引入光至LGP中。光源可光學性耦接至LGP，即便其與LGP無實體接觸。額外的光源(未繪示)亦可光學性耦接至LGP的其他周緣表面，例如相鄰或相對周緣表面。
於第6圖中以實線箭頭描述來自光源140之發光的大致方向。肇因於全內反射(TIR)，注入至LGP中的光可沿著LGP的長度L傳播，直到其以小於臨界角度之入射角撞擊界面。全內反射(TIR)為一種現象，藉由其在包含第一折射率之第一材料(如，玻璃、塑料等等)中之光傳播在與包含低於第一折射率之第二折射率之第二材料(如，空氣等等)的界面可全部地反射。TIR可用斯奈爾定律解釋：
Figure 02_image005
其描述在兩種折射指數不同的材料間之界面處的光折射。根據斯奈爾定律，n1 為第一材料的折射率、n2 為第二材料的折射率、θi 為於界面處相對正交界面之光入射的角度(入射角度)，以及θr 為相對正交之折射光之折射的角度。當折射的角度(θr )為90o 時，如sin(θr ) = 1，斯奈爾定律可表示為：
Figure 02_image007
於此等情況下的入射角度θi 亦可稱為臨界角度θc 。光具有之入射角度等於或大於臨界角度(θi ＞θc )時，將在第一材料內全部內部反射，而光具有之入射角度小於臨界角度(θi ≤θc )時，將由第一材料透射。
於空氣(n1 =1)及玻璃(n2 =1.5)間之例示性界面的情況中，可計算臨界角度(θc )為41o 。因此，如果在玻璃中的光傳播以大於41o 的入射角度撞擊空氣-玻璃界面，所有的入射光將以等於入射角度之角度自界面反射。如果反射光遭遇包含與第一界面之折射率關係相同之第二界面，入射至第二界面上的光將再次以等於入射角度之反射角度反射。
繼續參照第1A-5C圖，具有或不具有聚合物平台120的聚合物膜可設置在玻璃基板110的主要表面上，例如發光表面160上。微結構130陣列可，連同其他選擇性LGP部件，將光透射導向朝前方向(如，朝向使用者)，如虛線箭頭所指示的。於一些實施例中，光源140可為朗伯光源，例如發光二極體(LED)。來自LED的光可在LGP內快速散佈，其可使實現區域調光變得有挑戰性(如，藉由關閉一或多個LED)。然而，藉由在LGP表面上提供一或多個於光傳播方向上細長的微結構(如第6圖中之實線箭頭所指示的)，可能可以限制光散佈使得各LED源僅有效照射LGP的窄帶。舉例來說，經照射的帶可自LED處原點延伸至於相對邊緣上的類似終點。是以，使用各種微結構構型，可能可以依相對有效的方式實現LGP之至少一部分的1D或2D區域調光。當然，如第2A-5C圖中所描述的，例示性實施例可省略聚合物平台120。
於替代性實施例中，光導組件可建構成使得可能藉由光學性耦合額外的光源至相鄰(如，正交的)周緣表面來達成2D區域調光。第一聚合物膜可配置在具有於傳播方向上延伸之微結構的發光表面上，以及第二聚合物膜可配置在相對主要表面上，這個膜具有在與傳播方向正交之方向上延伸的微結構。因此，在此替代性實施例中，藉由選擇性地關閉沿各周緣表面之一或多個光源，可達成2D區域調光。於其他實施例中，光導組件可建構成可能藉由堆疊兩個光導板並且定向成在兩個導光板上之微結構間正交來達成2D區域調光。舉例來說，第一聚合物膜可配置在一個光導板的發光表面上，該光導板具有在傳播方向上延伸的微結構，以及第二聚合物膜可配置在另一個光導板的發光表面上，此膜具有在與傳播方向正交之方向上延伸的微結構。因此，於此替代性實施例中，藉由選擇性地關閉沿各周緣表面之一或多個光源，可達成2D區域調光。
根據進一步實施例，玻璃基板110的第二主要表面170可由複數個光提取特徵圖案化。如本文所使用的，術語“圖案化”意圖表示在給定的圖案或設計中複數個光提取特徵存在於基板的表面上或內，其可例如為無規或排列的、重複或非重複的、均勻或非均勻的。於其他實施例中，光提取特徵可位於相鄰於表面，如表面下方，之玻璃基板的基質內。舉例而言，光提取特徵可橫越表面而分佈，如作為構成粗糙化或升高表面之紋理特徵，或可分佈於整個基板或其部分內，如雷射損壞特徵。用於形成此光提取特徵之適合的方法可包括印刷，例如噴墨印刷、網版印刷、微印刷、微重製等等、紋理化、機械粗糙化、蝕刻、注入成型、塗佈、雷射損壞，或任何彼等的組合。此類方法的非限制性實例包括，例如，酸蝕刻表面、以TiO2 塗佈表面，以及藉由聚焦雷射在基板基質表面或內部來雷射損壞基板。另外的形成此光提取特徵之例示性方法亦可微重製、微印刷，或沉積例示性特徵，接著使用雷射在其上刻出額外的特徵。舉例來說，於此類方法中，可控制雷射刻劃系統之聚焦深度以達成根據本文所述實施例之光提取特徵。再者，於連續輸出(CW)雷射刻劃的清況中，藉由編程平移平台或電鏡可達成連續光提取特徵及橫越背光間隔，以及藉由使用用於雷射束之變焦光學元件可改變特徵的寬度。於一些實施例中，在與光傳播方向垂直的方向中改變光提取特徵密度可能亦為必須的。此可藉由在類CW (長脈衝)狀態而非CW中操作雷射而執行。
於各種實施例中，視情況存在於LGP之第一或第二表面上之光提取特徵可包含光散射位置。根據各種實施例，提取特徵可圖案化成適合的密度以產生實質上均勻的光輸出強度橫越玻璃基板的發光表面。於某些實施例中，接近光源之光提取特徵的密度可低於進一步自光源移除之點處之光提取特徵的密度，或反之亦然，例如自一端至另一端的梯度，適於橫越LGP形成期望的光輸出分佈。
可根據業界熟知的任何方法來處理LGP以形成光提取特徵，如共同待審中且共有之國際專利申請第PCT/US2013/063622及PCT/US2014/070771號中所揭露的方法，各者以引用方式全文併入本文。舉例來說，LGP的表面可經研磨和/或拋光以達成期望的厚度和/或表面品質。表面可接著視情況地經清洗和/或待蝕刻表面可接受用於移除污染的製程，例如暴露表面至臭氧。待蝕刻表面可，作為非限制性實施例，暴露至酸浴，如以如範圍自約1：1至約9：1之比例混合之冰醋酸(GAA)及氟化銨(NH4 F)的混合物。蝕刻時間範圍可，例如自約30秒至約15分鐘，以及蝕刻可發生於室溫或升高的溫度。例如酸濃度/比例、溫度，和/或時間之製程參數可影響所得之提取特徵的尺寸、形狀，及分佈。所屬技術領域中具有通常知識者有能力變化這些參數以獲得期望的表面提取特徵。
玻璃基板110可具有適於產生期望的光分佈之任何期望的尺寸和/或形狀。玻璃基板110可包含相對於發光表面160之第二主要表面170。於某些實施例中，主要表面可為平面的或實質上平面的，如實質上扁平的和/或齊平的。於各種實施例中，第一及第二主要表面可為平行的或實質上平行的。繼續參照第6圖，玻璃基板110可包含四個邊緣，或可包含超過四個邊緣，如多邊形。於其他實施例中，玻璃基板110可包含少於四個邊緣，如三角形。作為非限制性實例，光導可包含矩形、方形，或具有四個邊緣的菱形片，儘管其他形狀及構型亦落於本揭示之範圍內，包括那些具有一或多個曲線部分或邊緣者。
於某些實施例中，玻璃基板110可具有少於等於約3 mm的厚度d1 ，例如範圍自約0.1 mm至約2.5 mm、自約0.3 mm至約2 mm、自約0.5 mm至約1.5 mm，或自約0.7 mm至約1 mm，包括所有居間的範圍及子範圍。玻璃基板110可包含用於顯示裝置中之業界熟知的任何材料。舉例來說，玻璃基板可包含鋁矽酸鹽、鹼鋁矽酸鹽、硼矽酸鹽、鹼硼矽酸鹽、鋁硼矽酸鹽、鹼鋁硼矽酸鹽、鹼石灰，或其他適合的玻璃。市售之適合用作玻璃光導之非限制性實例包括，例如，得自康寧公司的EAGLE XG® 、LotusTM 、Willow® 、IrisTM ，及Gorilla® 玻璃。
一些非限制性玻璃組成物可包括介於約50 mol%至約90 mol%之間的SiO2 、介於0 mol%至約20 mol%之間的Al2 O3 、介於0 mol%至約20 mol%之間的B2 O3 ，以及介於0 mol%至約25 mol%之間的Rx O，其中R為Li、Na、K、Rb、Cs中之任何一者或多者及x為2，或Zn、Mg、Ca、Sr或Ba及x為1。於一些實施例中，Rx O – Al2 O3 ＞ 0；0 ＜ Rx O – Al2 O3 ＜ 15；x = 2及R2 O – Al2 O3 ＜ 15；R2 O – Al2 O3 ＜ 2；x=2及R2 O – Al2 O3 – MgO ＞ -15；0 ＜ (Rx O – Al2 O3 ) ＜ 25，-11 ＜ (R2 O – Al2 O3 ) ＜ 11，及-15 ＜ (R2 O – Al2 O3 – MgO) ＜ 11；和/或-1 ＜ (R2 O – Al2 O3 ) ＜ 2及-6 ＜ (R2 O – Al2 O3 – MgO) ＜ 1。於一些實施例中，玻璃包含少於1 ppm之各Co、Ni，及Cr。於一些實施例中，Fe的濃度為＜約50 ppm、＜約20 ppm，或＜約10 ppm。於其他實施例中，Fe + 30Cr + 35Ni ＜約60 ppm、Fe + 30Cr + 35Ni ＜約40 ppm、Fe + 30Cr + 35Ni ＜約20 ppm，或Fe + 30Cr + 35Ni ＜約10 ppm。於其他實施例中，玻璃包含介於約60 mol %至約80 mol%之間的SiO2 、介於約0.1 mol%至約15 mol%之間的Al2 O3 、介於0 mol%至約12 mol%之間的B2 O3 ，及約0.1 mol%至約15 mol%之間的R2 O及約0.1 mol%至約15 mol% RO，其中R為Li、Na、K、Rb、Cs之任何一者或多者及x為2，或為Zn、Mg、Ca、Sr或Ba及x為1。
於其他實施例中，玻璃組成物可包含介於約65.79 mol%至約78.17 mol%之間的SiO2 、介於約2.94 mol%至約12.12 mol%之間的Al2 O3 、介於約0 mol%至約11.16 mol%之間的B2 O3 、介於約0 mol%至約2.06 mol%之間的Li2 O、介於約3.52 mol%至約13.25 mol%之間的Na2 O、介於約0 mol%至約4.83 mol%之間的K2 O、介於約0 mol%至約3.01 mol%之間的ZnO、介於約0 mol%至約8.72 mol%之間的MgO、介於約0 mol%至約4.24 mol%之間的CaO、介於約0 mol%至約6.17 mol%之間的SrO、介於約0 mol%至約4.3 mol%之間的BaO，及介於約0.07 mol%至約0.11 mol%之間的SnO2 。
於另外的實施例中，玻璃基板110可包含比例介於0.95及3.23之間的Rx O/Al2 O3 ，其中R為Li、Na、K、Rb、Cs之任何一者或多者及x為2。於進一步實施例中，玻璃基板可包含比例介於1.18及5.68之間的Rx O/Al2 O3 ，其中R為Li、Na、K、Rb、Cs之任何一者或多者及x為2，或為Zn、Mg、Ca、Sr或Ba及x為1。於又進一步實施例中，玻璃基板可包含介於-4.25及4.0之間的Rx O – Al2 O3 – MgO，其中R為Li、Na、K、Rb、Cs之任何一者或多者及x為2。於仍進一步實施例中，玻璃基板可包含介於約66 mol%至約78 mol%之間的SiO2 、介於約4 mol%至約11 mol%之間的Al2 O3 、介於約4 mol%至約11 mol%之間的B2 O3 、介於約0 mol%至約2 mol%之間的Li2 O、介於約4 mol%至約12 mol%之間的Na2 O、介於約0 mol%至約2 mol%之間的K2 O、介於約0 mol%至約2 mol%之間的ZnO、介於約0 mol%至約5 mol%之間的MgO、介於約0 mol%至約2 mol%之間的CaO、介於約0 mol%至約5 mol%之間的SrO、介於約0 mol%至約2 mol%之間的BaO，及介於約0 mol%至約2 mol%之間的SnO2 。
於另外的實施例中，玻璃基板110可包含介於約72 mol%至約80 mol%之間的SiO2 、介於約3 mol%至約7 mol%之間的Al2 O3 、介於約0 mol%至約2 mol%之間的B2 O3 、介於約0 mol%至約2 mol%之間的Li2 O、介於約6 mol%至約15 mol%之間的Na2 O、介於約0 mol%至約2 mol%之間的K2 O、介於約0 mol%至約2 mol%之間的ZnO、介於約2 mol%至約10 mol%之間的MgO、介於約0 mol%至約2 mol%之間的CaO、介於約0 mol%至約2 mol%之間的SrO、介於約0 mol%至約2 mol%之間的BaO，及介於約0 mol%至約2 mol%之間的 SnO2 。於某些實施例中，玻璃基板可包含介於約60 mol%至約80 mol%之間的SiO2 、介於約0 mol%至約15 mol%之間的Al2 O3 、介於約0 mol%至約15 mol%之間的B2 O3 ，及約2 mol%至約50 mol%的Rx O，其中其中R為Li、Na、K、Rb、Cs之任何一者或多者及x為2，或為Zn、Mg、Ca、Sr或Ba及x為1，及其中Fe + 30Cr + 35Ni ＜約60 ppm。於一些實施例中，例示性透明玻璃或聚合物材料可包含少於1 ppm之各Co、Ni，及Cr。於一些實施例中，Fe的濃度為＜約50 ppm、＜約20 ppm，或＜約10 ppm。於其他實施例中，Fe + 30Cr + 35Ni ＜約60 ppm、Fe + 30Cr + 35Ni ＜約40 ppm、Fe + 30Cr + 35Ni ＜約20 ppm，或Fe + 30Cr + 35Ni ＜約10 ppm。
於一些實施例中，玻璃基板110可包含少於0.015的色移∆y，例如範圍自約0.005至約0.015 (如，約0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.011、0.012、0.013、0.014，或0.015)。於其他實施例中，玻璃基板可包含少於0.008的色移。色移可藉由沿著長度L使用用於色彩量測之CIE 1931標準量測x及y色度座標的變化而定性。針對玻璃光導板，色移∆y可被報導為Δy=y(L2 )-y(L1 )，其中L2 及L1 為沿著板或基板遠離發射源方向的Z位置及其中L2 -L1 =0.5米。並且這是決定此處報導的色移值的方式。例示性光導板具有Δy＜ 0.01、Δy＜ 0.005、Δy ＜ 0.003，或Δy ＜ 0.001。根據某些實施例，玻璃基板可具有少於約4 dB/m的光衰減α1 (如，肇因於吸收和/或散射損失)，例如少於約3 dB/m、少於約2 dB/m、少於約1 dB/m、少於約0.5 dB/m、少於約0.2 dB/m，或更少，如針對波長範圍約420-750 nm，範圍為自約0.2 dB/m至約4 dB/m。
於一些實施例中，玻璃基板110可經化學強化，如藉由離子交換。於離子交換製程期間，於玻璃片表面處或靠近玻璃片表面之玻璃片內的離子可與，例如來自鹽浴之較大的金屬離子交換。將較大的離子併入玻璃中可藉由在靠近表面的區域產生壓縮應力來強化片材。在玻璃片的中央區域內可引發相應的張力來平衡壓縮應力。
離子交換可，例如，藉由將玻璃浸入至熔融鹽浴中持續一段預定的時間段來進行。例示性鹽浴包括，但不限於，KNO3 、LiNO3 、NaNO3 、RbNO3 ，及彼等的組合。熔融鹽浴的溫度及處理時間可變化。所屬技術領域中具有通常知識者有能力根據期望的應用來確定時間及溫度。作為非限制性實例，熔融鹽浴的溫度範圍可自約400ºC至約800o C，例如自約400o C至約500o C，及預定的時間段範圍可自約4至約24小時，例如自約4小時至約10小時，儘管可預見其他的溫度及時間的組合。作為非限制性實例，玻璃可浸沒於KNO3 浴中，例如於約450o C持續約6小時，以獲得賦予表面壓縮應力之富含K層。
繼續參照第1A-5C圖，聚合物膜和/或聚合物平台120，若有使用，可包含能UV或熱固化的任何聚合物材料。聚合物材料可進一步選自具有低色移和/或低藍光波長(如，~450-500nm)吸收的組成物，如以下更詳細論述的。於特定實施例中，聚合物膜120可薄層地沉積至玻璃基板的發光表面上。聚合物膜120可為連續或不連續。
聚合物膜和/或聚合物平台120，若有使用，可具有整體厚度d2 及平台厚度t。於特定實施例中，微結構130可包含峰p及谷v，及整體厚度可對應於峰p的高度，而平台厚度可對應於谷v的高度。根據各種實施例，可有利的沉積聚合物膜，使得平台厚度t為零或儘可能接近零。當t為零時，聚合物膜可為不連續的。舉例而言，平台厚度t範圍可自0至約250 μm，例如自約10 μm至約200 μm、自約20 μm至約150 μm，或自約50 μm至約100 μm，包括所有居間的範圍及子範圍。所發現的是於一些實施例中，平台厚度t不應超過15微米以減少由聚合物膜賦予之可能色移。於另外的實施例中，整體厚度d2 範圍可自約10 μm至約500 μm，例如自約20 μm至約400 μm、自約30 μm至約300 μm、自約40 μm至約200 μm，或自約50 μm至約100 μm，包括所有居間的範圍及子範圍。所發現的是於一些實施例中，整體厚度d2 總體不應超過25微米以亦減少由聚合物膜賦予之可能色移。於此實施例中，所發現的是藉由限制整體厚度d2 為儘可能的薄，可以減少及最小化肇因於玻璃及聚合物材料之間之任何CTE失配的翹曲及脫層問題。此外，如果因聚合物材料之濕氣吸收而造成應力，藉由使用最小量的聚合物材料將最小化對最終產品的淨效應。另外，所發現的是用於此等結構之習知聚合物材料通常具有較高程度之可見波長吸收(尤其是週知的效應：黃化)以及使用最小量的聚合物材料可造成達到最低色移同時獲得光準直特性。以下表3提供數據，說明色移∆y隨平台厚度t增加而增加。 表3
Figure 106139932-A0304-0003
 參照以上表3中之數值，可觀察到聚合物材料厚度增加造成色移∆y之增加。本文所述實施例之最終益處關於最終產品的價格降低。亦即，藉由保持整體厚度d2 和/或平台厚度t儘可能為合理可得的低，將降低最終產品的成本，以及將降低或最小化具有雙凸特徵之分別光導板的重量，其將有益於超薄且輕量顯示裝置之設計。
繼續參照第1A-5C圖，微結構130亦可具有寬度w，其可隨所期望的變化以達成期望的光輸出。舉例而言，第7圖說明用於1D區域調光構型之深寬比(w/[d2 -t])對光侷限性的效應。描繪標準化的功率以表示在給定寬度區段中有效地限制光的能力。
因此，於一些實施例中，可改變寬度w和/或整體厚度d2 以獲得期望的深寬比。於一些實施例中，平台厚度t的變化亦可用於修飾光輸出。於非限制性實施例中，微結構130的深寬比範圍可自約0.1至約8，例如自約0.5至約7、自約1至約6、自約1.5至約5、自約2至約4、自約2至約5，或自約1.5至約2，包括所有居間的範圍及子範圍。根據一些實施例，深寬比範圍可自約2至約3，如約2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9，或3，包括所有居間的範圍及子範圍。微結構的寬度w範圍亦可，例如自約1 μm至約250 μm，例如自約10 μm至約500 μm、自約20 μm至約150 μm，或自約50 μm至約100 μm，包括所有居間的範圍及子範圍。於一些實施例中，可基於高度及深寬比的選擇來選擇微結構的寬度。微結構130的高度[d2 ]或[d2 -t]，視情況而定，範圍亦可例如自約1 μm至約250 μm，例如自約10 μm至約200 μm、自約20 μm至約150 μm，或自約50 μm至約100 μm，包括所有居間的範圍及子範圍。於一些實施例中，所確定的是微結構的高度不應超過20 μm。亦應注意的是微結構130可具有長度(未標示)於光傳播方向(見第6圖中的實線箭頭)上延伸，其可隨所期望的變化，如依照玻璃基板的長度L。
發明人發現例示性聚合物材料的厚度因數個原因而重要。第一個原因為來自機械穩定性觀點的可靠度。當利用之聚合物材料具有與可能吸收更多濕氣之基本玻璃不同的CTE時，材料可較基本玻璃擴張或收縮更多(取決於加熱或冷卻)。如果這材料層是厚的，負載分區可使得樹脂中的擴張或收縮可使基本玻璃或整個LGP翹曲。發明人因此觀察到例示性裝置可具有具更大對角線尺寸(如，大於55”)以及更厚膜的甚至更大曲率。第二個原因關於色移。舉例來說，發明人觀察到(見表3) y分量隨聚合物材料之厚度增加而增加。因此，聚合物材料越大量，吸收及色移越大。最後，額外的聚合物材料可增加成本至最終裝置。
於特定實施例中，聚合物膜和/或平台可包含不會展現顯著色移的材料。肇因於藍色波長(如，~450-500 nm)的光吸收，數種塑料及樹脂隨時間推移可能具有發展黃色色調的傾向。此褪色在升高的溫度下可能更糟，例如在正常BLU操作溫度內。此外，BLU併入LED光源可能加劇色移，因為藍色波長的顯著發射。特別地，藉由將發藍光LED塗佈能將一些藍光轉變成紅色及綠色波長之色彩轉變材料(例如燐光體等等)，LED可用以傳遞白光，造成白光的整體認知。然而，僅管此色彩轉變，LED發射光譜可仍具有藍色區域的強發射峰。如果聚合物膜和/或平台吸收藍光，其可被轉變成熱，藉此進一步加速聚合物分解及進一步增加隨時間推移之藍光吸收。
儘管當光垂直於膜傳播時由聚合物膜之藍光吸收可忽略，當光沿著膜的長度(如邊緣光LGP的情況中)傳播時，肇因較長的傳播長度，其可變得更重要。沿著LGP之長度的藍光吸收可能造成顯著的藍光強度損失，及因此沿著傳播方向之顯著的顏色改變(如，黃色色移)。是以，色移可能自顯示器之一邊緣至另一邊緣為人眼感知。可能因此有利的為選擇在可見範圍(如，~420-750 nm)內針對不同波長具有可比吸收值之聚合物膜材料。舉例而言，於藍色波長的吸收可實質上類似於紅色波長的吸收等等。
第8圖展現針對LGP之藍/紅透射比率對色移的影響。如圖表所展現的，當藍色(450 nm)透射相對於紅色(630 nm)透射降低時，色移∆y以近乎線性地方式增加。當藍色透射接近類似於紅色透射之值時(如，當比率接近1時)，色移∆y類似地接近0。第9圖說明用於產生第8圖中呈現之關係的透射光譜。以下表4提供針對透射曲線A-J之相關細節。 表4：透射曲線
Figure 106139932-A0304-0004
因為聚合物膜和/或平台可包含LGP之整體厚度之僅一小部分，藍/紅透射比率可些微低於第8圖中所示者(肇因於膜的相對薄)而不會劇烈影響整體LGP的色移效能。然而，可能仍然期望的是減少藍光吸收和/或提供橫越可見波長光譜之較均質的吸收輪廓。舉例而言，聚合物膜和/或平台可經選擇以避免於波長＞ 450 nm會吸收的發色團。於特定實施例中，聚合物膜和/或平台可經選擇使得藍光吸收發色團的濃度少於約5 ppm，例如少於約1 ppm、少於約0.5 ppm，或少於約0.1 ppm，包括所有居間的範圍及子範圍。替代地，聚合物膜和/或平台可經修飾以補償藍光吸收，如藉由併入一或多種染料、色素，和/或於黃色波長(如，~570-590 nm)會吸收的增亮劑以中和任何可能的色移。然而，設計聚合物材料以於藍色及黃色波長兩者吸收可能降低膜的整體透射率，及因此LGP的整體透射率。是以，於某些實施例中，可能有利的是作為替代的選擇和/或修飾聚合物材料以減少藍光吸收並因而增加膜的整體透射率。
根據各種實施例，聚合物膜和/或平台亦可經選擇以具有能平衡藍色及紅色光譜區域中之界面弗芮耳反射的折射率分散，以最小化沿著LGP之長度的色移。舉例來說，於基板-聚合物膜界面於45o 針對介於約450-630 nm之間波長之弗芮耳反射差異可少於0.015%，例如少於0.005%，或少於0.001%，包括所有居間的範圍及子範圍。其他相關的分散特性係描述於共共同待審之2016年06月10日申請之名為“包含光提取特徵之玻璃物件(Glass articles comprising light extraction features)”的美國臨時專利申請案第62/348465號中，其以全文引用方式併入本文。
再次參照第6圖，於各種實施例中，聚合物膜和/或平台120可提供於玻璃基板110之發光表面160上。舉例而言，在以聚合物材料塗佈玻璃基板期間和/或之後，聚合物材料可壓印或壓花有期望的表面圖案。此製程可稱為“微複製”，於其中期望的圖案首先製作成模且接著壓入聚合物材料中以產生模形的複製陰模。於壓印期間或之後，聚合物材料可為UV固化的或熱固化的(如，IR乾燥的等等)，其可分別稱為“UV壓花”及“熱壓花(thermal embossing)”。替代地，可使用熱壓花技術(hot embossing technique)來施加聚合物膜，於其中聚合物材料首先加熱至高於其玻璃轉變溫度之溫度，接著進行壓印及冷卻。其他方法可包括印刷(如，絲網印刷、噴墨印刷、微印刷等等)或擠壓一層聚合物材料至玻璃基板上及後續地塑形(如，模製、壓花、壓印等等)該層成期望的形狀。
根據各種實施例，玻璃基板可包含具有第一玻璃轉變溫度Tg1 之組成物，第一玻璃轉變溫度Tg1 高於聚合物膜之第二玻璃轉變溫度Tg2 。舉例而言，玻璃轉變溫度之間的差異(Tg1 -Tg2 )可為至少約100o C，例如範圍自約100o C至約800o C、自約200o C至約700o C、自約300o C至約600o C，或自約400o C至約500o C，包括所有居間的範圍及子範圍。此溫度差異可允許聚合物材料模製至玻璃基板而在模製期間不會熔化或是負面影響玻璃基板。於其他實施例中，在給定處理溫度下，玻璃基板可具有高於聚合物膜之第二熔化溫度Tm2 的第一熔化溫度Tm1 和/或高於聚合物膜之第二黏度v2 的第一黏度v1 。
於某些實施例中，玻璃基板、聚合物膜，和/或LGP可為透明或實質上透明。如本文所使用的，術語“透明”意圖表示基板、膜，或LGP在光譜的可見區域(~420-750nm)中之光透射大於約80%。舉例而言，例示性透明材料在可見光範圍中可具有大於約85%的穿透率，例如大於約90%、大於約95%，或大於約99%的穿透率，包括所有居間的範圍及子範圍。於特定實施例中，例示性透明材料在紫外(UV)區域(~100-400nm)中可具有大於約50%的光穿透率，例如大於約55%、大於約60%、大於約65%、大於約70%、大於75%、大於約80%、大於約85%、大於約90%、大於95%，或大於約99%的穿透率，包括所有居間的範圍及子範圍。
LGP的光散射特性亦可受到玻璃及聚合物材料之折射率影響。根據各種實施例，玻璃之折射率範圍可自約1.3至約1.8，例如自約1.35至約1.7、自約1.4至約1.65、自約1.45至約1.6，或自約1.5至約1.55，包括所有居間的範圍及子範圍。於一些實施例中，聚合物材料可具有與玻璃基板實質上類似之折射率。如本文所使用的，術語“實質上類似”意圖表示兩個數值大約相等，於一些情況中，如於彼此之約10%內，例如於彼此之約5%內，或於彼此之約2%內。舉例來說，於折射率為1.5情況中，實質上類似的折射率範圍可自約1.35至約1.65。
根據各種非限制性實施例，LGP (玻璃+聚合物)可具有相對低程度的光衰減(如，肇因於吸收和/或散射)。舉例來說，用於LGP之組合的衰減可表示為α’ = (d1 /D)*α1 + (d2 /D)*α2 ，於其中d1 表示透明基板的整體厚度、d2 表示聚合物膜的整體厚度、D表示LGP的整體厚度(D=d1 +d2 )、α1 表示透明基板的衰減值，及α2 表示聚合物膜的衰減值。於特定實施例中，針對波長範圍自約420-750 nm，α’可少於約5 dB/m。舉例而言，α’可少於約4 dB/m、少於約3 dB/m、少於約2 dB/m、少於約1 dB/m、少於約0.5 dB/m、少於約0.2 dB/m，或更少，包括所有居間的範圍及子範圍，如自約0.2 dB/m至約5 dB/m。LGP之組合的衰減可取決於，如聚合物膜的厚度和/或整體聚合物膜厚度對整體LGP厚度的比例(d2 /D)，而變化。是以，可改變聚合物膜厚度和/或玻璃基板厚度以達成期望的衰減值。舉例而言，(d2 /D)範圍可自約1/2至約1/50，例如自約1/3至約1/40、自約1/5至約1/30，或自約1/10至約1/20，包括所有居間的範圍及子範圍。
本文所揭示之LGP可用於各種顯示裝置中，包括但不限於LCD。根據本揭示各種態樣，顯示裝置可包含至少一個所揭示之LGP耦接至至少一個光源，其可發射藍光、UV，或近UV光(如，大約100-500 nm)。於一些實施例中，光源可為發光二極體(LED)。例示性LCD之光學部件可進一步包含，舉數種部件實例而言，反射器、漫射器、一或多個稜鏡膜、一或多個線性反射偏光鏡、薄膜電晶體(TFT)陣列、液晶層，及一或多個彩色濾光器。本文揭示的LGP亦可用於各種照明裝置中，例如室內照明或固態發光裝置。
因此，於一些實施例中，提供光導組件，包含：光導板，光導板具有玻璃基板及聚合物膜，玻璃基板具有周緣表面及發光表面，聚合物膜設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w定義深寬比；以及至少一個光源光學性耦接至玻璃基板的周緣表面，其中深寬比係表示為w/d2 且介於0.1及8之間。於進一步實施例中，提供光導組件，包含：光導板，光導板具有玻璃基板及聚合物膜，玻璃基板具有周緣表面及發光表面的，聚合物膜設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w定義深寬比；以及至少一個光源光學性耦接至玻璃基板的周緣表面，其中深寬比係表示為w/[d2 -t]且介於0.1及8之間。於進一步實施例中，深寬比介於2及5之間。於一些實施例中，聚合物膜進一步包含聚合物平台，具有厚度t，及其中深寬比係表示為(w/[d2 -t])。於一些實施例中，複數個微結構各者的高度d2 不超過20 µm。於一些實施例中，w介於約5 µm及約500 µm之間。一些實施例進一步包含於第一方向中介於相鄰微結構之間的第一間隔，第一間隔為介於0.01*w及4*w之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第一間隔不同。於一些實施例中，在正交於第一方向之第二方向中之兩相鄰微結構之間的第二間隔為介於10 µm及5000 µm之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第二間隔不同。於一些實施例中，複數個微結構各者進一步包含長度l，及其中個別複數個微結構之間的l不同。於一些實施例中，個別複數個微結構之端面之傾斜角少於約10度。於一些實施例中，基板及複數個微結構包含相同材料。於一些實施例中，基板及複數個微結構之間的折射率差少於15%。於一些實施例中，聚合物平台的厚度t不超過15微米。於一些實施例中，高度d2 及厚度t之總和總共不超過25微米。於一些實施例中，玻璃基板包含少於約0.015的色移∆y。於一些實施例中，玻璃基板包含，基於氧化物mol%計：50-90 mol% SiO2 ，0-20 mol% Al2 O3 ，0-20 mol% B2 O3 ，及0-25 mol% Rx O，其中x為2及R係選自Li、Na、K、Rb、Cs，及彼等的組合，或其中x為1及R係選自Zn、Mg、Ca、Sr、Ba，及彼等的組合。於一些實施例中，玻璃基板的厚度d1 範圍自約0.1 mm至約3 mm。於一些實施例中，聚合物膜包含可UV固化的或可熱固化的聚合物。於一些實施例中，聚合物膜係微複製、絲網印刷、噴墨印刷、雷射黏合、印刷，或生長至玻璃基板的發光表面上。於一些實施例中，複數個微結構包含稜鏡、圓稜鏡，或雙凸透鏡之週期性或非週期性陣列。於一些實施例中，玻璃基板進一步包含複數個光提取特徵圖案化至相對發光表面之主要表面上。一些實施例進一步包含至少一個光學性耦接至玻璃基板的第二周緣表面之第二光源，及視情況地，包含複數個微結構設置於相對發光表面之主要表面上的第二聚合物膜。
於進一步實施例，提供光導板，包含：具有周緣表面及發光表面的玻璃基板；及聚合物膜，設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w定義深寬比，其中深寬比係表示為w/d2 且介於0.1及8之間。於另外的實施例中，提供光導板，包含：具有周緣表面及發光表面之玻璃基板；及聚合物膜，設置於鄰近玻璃基板的發光表面，聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有高度d2 及寬度w定義深寬比，其中深寬比係表示為w/[d2 -t]且介於0.1及8之間。於一些實施例中，深寬比介於2及5之間。於一些實施例中，聚合物膜進一步包含聚合物平台，具有厚度t，及其中深寬比係表示為(w/[d2 -t])。於一些實施例中，複數個微結構各者的高度d2 不超過20 µm。於一些實施例中，w介於約5 µm及約500 µm之間。於一些實施例中，於第一方向中相鄰微結構之間的第一間隔為介於0.01*w及4*w之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第一間隔不同。於一些實施例中，於與第一方向正交之第二方向中之兩個相鄰微結構之間的第二間隔為介於10 µm及5000 µm之間。於一些實施例中，個別複數個微結構之間的第二間隔不同。於一些實施例中，複數個微結構各者進一步包含長度l，及其中個別複數個微結構之間的l不同。於一些實施例中，個別複數個微結構之端面之傾斜角少於約15度。於一些實施例中，基板及複數個微結構包含相同材料。於一些實施例中，基板及複數個微結構之間的折射率差少於10%。於一些實施例中，聚合物平台的厚度t不超過15微米。於一些實施例中，高度d2 及厚度t的總和總共不超過25微米。於一些實施例中，玻璃基板包含少於約0.015的色移∆y。於一些實施例中，玻璃基板包含基於氧化物mol%計：50-90 mol% SiO2 ，0-20 mol% Al2 O3 ，0-20 mol% B2 O3 ，及0-25 mol% Rx O，其中x為2及R係選自Li、Na、K、Rb、Cs，及彼等的組合，或其中x為1及R係選自Zn、Mg、Ca、Sr、Ba，及彼等的組合。於一些實施例中，玻璃基板的厚度d1 範圍自約0.1 mm至約3 mm。於一些實施例中，聚合物膜包含可UV固化的或可熱固化的聚合物。於一些實施例中，聚合物膜係微複製、絲網印刷、噴墨印刷、雷射黏合、印刷，或生長至玻璃基板的發光表面上。於一些實施例中，複數個微結構包含稜鏡、圓稜鏡，或雙凸透鏡之週期性或非週期性陣列。於一些實施例中，玻璃基板進一步包含複數個光提取特徵圖案化於相對發光表面之主要表面上。一些實施例包含至少一個光學性耦接至玻璃基板的第二周緣表面之第二光源，及視情況地，包含複數個微結構設置在相對發光表面之主要表面上的第二聚合物膜。
將領會的是各種揭示之實施例可涉及與特別實施例相關而描述之特別的特徵、要素或步驟。亦將領會的是，儘管僅與一特別實施例相關而描述，特別的特徵、要素或步驟可與替代實施例以各種未說明的組合或排列進行互換或組合。
亦應理解的是，本文所用術語“該”、“一(a, an)”表示“至少一個”，且不應限制為“僅一”除非明確地指明。因此，舉例來說，參照“一光源”時，包括具有兩個或更多個此光源的實例，除非文中清楚地另行指明。同樣地，“複數個”或“陣列”意圖表示“超過一個”。是以，“複數個光散射特徵”包括兩個或更多個此特徵，例如三個或更多個此特徵等等，以及“微結構陣列”包括兩個或更多個此微結構，例如三個或更多個此微結構等等。
本文的範圍可表示為自“約”一特別數值，和/或至“約”另一特別數值。當表示此範圍時，實例包括自該一特別數值和/或至該另一特別數值。類似地，當數值表示近似時，藉使用先行詞“約”，將理解的是特別數值形成另一態樣。將進一步理解的是各範圍的端點於相關於其他端點及獨立於其他端點兩方面為重要的。
本文中使用的術語“實質”、“實質上”，及彼等的變化意圖表示所期望的特徵等同或大約等同於數值或描述。舉例來說，“實質上平面的”表面意圖表示表面為平面的或大約平面的。此外，如前述定義，“實質上類似”意圖表示兩個數值相等或大約相等。於一些實施例中，“實質上類似”可表示於彼此之約10%內的數值，例如於彼此之約5%內，或於彼此之約2%內。
除非另行明確地敘明，沒有意圖表示本文提出的任何方法被推論為需要以特定順序執行其步驟。因此，方法請求項沒有確切記載步驟進行的順序，或申請專利範圍或說明書沒有明確地敘明步驟受限於特定順序，沒有意圖表示推斷任何特別的順序。
儘管可能使用連接詞“包含”來揭示特別實施例之各種特徵、要素或步驟，要理解的是其暗示了替代性實施例，包括使用連接詞“組成”或“基本上由…組成”來描述的那些。因此，舉例來說，暗示的包含A+B+C之裝置的替代性實施例，包括其中之裝置由A+B+C組成的實施例以及其中之裝置基本上由A+B+C組成的實施例。
對所屬技術領域中具有通常知識者將為顯而易見的是，在不背離本揭示之精神及範圍下，可對本揭示進行各種修飾及變化。因為所屬技術領域中具有通常知識者可能想到併入本揭示之精神及本質之所揭示之實施例的修飾組合、子組合及變化，本揭示應解釋為包括於隨附申請專利範圍及彼等之等效物之範圍內的一切事物。
100‧‧‧光導板110‧‧‧玻璃基板120‧‧‧聚合物平台130‧‧‧微結構132‧‧‧稜鏡134‧‧‧圓稜鏡136‧‧‧雙凸透鏡137‧‧‧間隔137a‧‧‧間隔137b‧‧‧間隔138‧‧‧陣列138a‧‧‧陣列138b‧‧‧陣列140‧‧‧光源150‧‧‧周緣表面160‧‧‧發光表面170‧‧‧第二主要表面200‧‧‧LGP300‧‧‧LGP400‧‧‧LGP500‧‧‧LGP505‧‧‧寬度A-A‧‧‧線B-B‧‧‧線D‧‧‧整體厚度d1‧‧‧厚度d2‧‧‧高度l‧‧‧長度p‧‧‧峰t‧‧‧厚度v‧‧‧谷w‧‧‧寬度x‧‧‧方向y‧‧‧方向
當與下方圖式一起閱讀時，可進一步理解下方的實施方式。
第1A-1D圖說明根據本揭示之各種實施例之例示性微結構陣列；
第2A-2C圖說明根據本揭示之另外實施例之例示性微結構陣列；
第3A-3C圖說明根據本揭示之進一步實施例之例示性微結構陣列；
第4A-4C圖說明根據本揭示之一些實施例之例示性微結構陣列；
第5A-5C圖說明根據本揭示之另外實施例之例示性微結構陣列；
第6圖說明根據本揭示之某些實施例之光導組件；
第7圖為用於1D區域調光構型之作為微結構深寬比函數之光侷限性的圖形描述，1D區域調光構型使用光導板，光導板具有微結構化表面，微結構化表面包含雙凸透鏡的陣列；
第8圖為用於光導板之作為藍對紅透射比率函數之色移∆y的圖形描述；
第9圖為用於各種光導板之透射曲線的圖形描述；
第10圖為本案標的之一些實施例的圖像說明圖；
第11圖為用於本案標的之一些實施例之區域調光的圖像說明圖；
第12圖為用於本案標的之一些實施例之光分佈的圖像說明圖；
第13A圖為用於一些實施例之區域調光指數的圖形描述；
第13B圖為用於本案標的之一些實施例之作為相鄰微結構間之間隔的函數之直度的圖形描述；
第14A圖為用於一些實施例之區域調光指數的圖形描述；
第14B圖為用於本案標的之一些實施例之作為不連續微結構之端面之傾斜角的函數之直度的圖形描述；以及
第15圖為用於本案標的之一些實施例之作為不連續微結構之端面之傾斜角的函數之洩漏功率的圖形描述。
國內寄存資訊 (請依寄存機構、日期、號碼順序註記) 無
國外寄存資訊 (請依寄存國家、機構、日期、號碼順序註記) 無
100‧‧‧光導板
110‧‧‧玻璃基板
120‧‧‧聚合物平台
130‧‧‧微結構
134‧‧‧圓稜鏡
d1‧‧‧厚度
d2‧‧‧高度
p‧‧‧峰
t‧‧‧厚度
v‧‧‧谷
w‧‧‧寬度

Claims (47)

  1. 一種光導組件，該光導組件包含：(a)一光導板，該光導板包含：(i)一玻璃基板，具有一周緣表面(edge surface)及一發光表面；以及(ii)一聚合物膜，設置於鄰近該玻璃基板的該發光表面，該聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有一高度d2及一寬度w定義一深寬比，該高度d2自該玻璃基板起量測，及該複數個微結構包含圓稜鏡或雙凸透鏡；以及(b)至少一個光源，光學性耦接至該玻璃基板的該周緣表面，其中該深寬比係表示為w/d2並且介於2及5之間。
  2. 一種光導組件，該光導組件包含：(c)一光導板，該光導板包含：(i)一玻璃基板，具有一周緣表面及一發光表面；以及(ii)一聚合物膜，設置於鄰近該玻璃基板的該發光表面，該聚合物膜包含具有一厚度t之一聚合物平台及複數個微結構，各微結構具有一高度d2及一寬度w定義一深寬比，該 高度d2自該玻璃基板起量測，及該複數個微結構包含圓稜鏡或雙凸透鏡；以及(d)至少一個光源，光學性耦接至該玻璃基板的該周緣表面，其中該深寬比係表示為w/[d2-t]並且介於2及5之間。
  3. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該複數個微結構之各者的該高度d2不超過20μm。
  4. 如請求項1或2所述的光導組件，其中w介於約5μm及約500μm之間。
  5. 如請求項1或2所述的光導組件，進一步包含於一第一方向中之相鄰微結構之間的一第一間隔，該第一間隔介於0.01*w及4*w之間。
  6. 如請求項5所述的光導組件，其中個別該複數個微結構之間的該第一間隔不同。
  7. 如請求項5所述的光導組件，其中於與該第一方向正交的一第二方向中之兩個相鄰微結構之間的一第二間隔介於10μm及5000μm之間。
  8. 如請求項7所述的光導組件，其中個別該複數個微結構之間的該第二間隔不同。
  9. 如請求項7所述的光導組件，其中該複數個微結構之各者進一步包含一長度l，以及其中個別該複 數個微結構之間的l不同。
  10. 如請求項1或2所述的光導組件，其中個別該複數個微結構的一端面的一傾斜角小於約15度。
  11. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該玻璃基板及該複數個微結構包含相同的材料。
  12. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該玻璃基板及該複數個微結構之間的一折射率差異小於10%。
  13. 如請求項2所述的光導組件，其中該聚合物平台的該厚度t不超過15微米。
  14. 如請求項2所述的光導組件，其中該高度d2及該厚度t的總和總共不超過25微米。
  15. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該玻璃基板包含小於約0.015的一色移△y。
  16. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該玻璃基板包含，基於氧化物mol%計：50-90mol% SiO2，0-20mol% Al2O3，0-20mol% B2O3，以及0-25mol% RxO，其中x為2及R選自Li、Na、K、Rb、Cs，及彼 等的組合，或其中x為1及R選自Zn、Mg、Ca、Sr、Ba，及彼等的組合。
  17. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該玻璃基板的一厚度d1範圍自約0.1mm至約3mm。
  18. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該聚合物膜包含一可UV固化的或可熱固化的聚合物。
  19. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該聚合物膜係微複製、絲網印刷、噴墨印刷、雷射黏合、印刷，或生長至該玻璃基板的該發光表面上。
  20. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該複數個微結構包含稜鏡、圓稜鏡，或雙凸透鏡之一週期性或非週期性陣列。
  21. 如請求項1或2所述的光導組件，其中該玻璃基板進一步包含複數個光提取特徵圖案化於相對該發光表面的一主要表面上。
  22. 如請求項1或2所述的光導組件，進一步包含至少一個第二光源，光學性耦接至該玻璃基板的一第二周緣表面以及，視情況地，包含複數個微結構且設置在相對該發光表面的一主要表面上的一第二聚合物膜。
  23. 如請求項1或2所述的光導組件，進一步包含一第二光導板堆疊於該光導板上，該第二光導板 包含：(i)一玻璃基板，具有一周緣表面及一發光表面；以及(ii)一聚合物膜，設置於鄰近該玻璃基板的該發光表面，該聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有一高度d2及一寬度w定義一深寬比；以及其中該第二光導板上的該複數個微結構正交於該第一光導板上的該複數個微結構。
  24. 一種顯示、發光，或電子裝置，包含如請求項1或2所述的光導組件。
  25. 一種光導板，該光導板包含：一玻璃基板，具有一周緣表面及一發光表面；以及一聚合物膜，設置於鄰近該玻璃基板的該發光表面，該聚合物膜包含複數個微結構，各微結構具有一高度d2及一寬度w定義一深寬比，該高度d2自該玻璃基板起量測，及該複數個微結構包含圓稜鏡或雙凸透鏡，其中該深寬比係表示為w/d2並且介於2及5之間。
  26. 一種光導板，該光導板包含：一玻璃基板，具有一周緣表面及一發光表面；以及一聚合物膜，設置於鄰近該玻璃基板的該發光表面， 該聚合物膜包含具有一厚度t之一聚合物平台及複數個微結構，各微結構具有一高度d2及一寬度w定義一深寬比，該高度d2自該玻璃基板起量測，及該複數個微結構包含圓稜鏡或雙凸透鏡，其中該深寬比係表示為w/[d2-t]並且介於2及5之間。
  27. 如請求項25或26所述的光導板，其中該複數個微結構之各者的該高度d2不超過20μm。
  28. 如請求項25或26所述的光導板，其中w介於約5μm及約500μm之間。
  29. 如請求項25或26所述的光導板，其中於一第一方向中之兩相鄰微結構之間的一第一間隔介於0.01*w及4*w之間。
  30. 如請求項29所述的光導板，其中個別該複數個微結構之間的該第一間隔不同。
  31. 如請求項29所述的光導板，其中於與該第一方向正交的一第二方向中之兩個相鄰微結構之間的一第二間隔介於10μm及5000μm之間。
  32. 如請求項31所述的光導板，其中個別該複數個微結構之間的該第二間隔不同。
  33. 如請求項31所述的光導板，其中該複數個微結構之各者進一步包含一長度l，以及其中個別該複 數個微結構之間的l不同。
  34. 如請求項25或26所述的光導板，其中個別該複數個微結構的一端面的一傾斜角小於約15度。
  35. 如請求項25或26所述的光導板，其中該玻璃基板及該複數個微結構包含相同的材料。
  36. 如請求項25或26所述的光導板，其中該玻璃基板及該複數個微結構之間的一折射率差異小於10%。
  37. 如請求項26所述的光導板，其中該聚合物平台的該厚度t不超過15微米。
  38. 如請求項26所述的光導板，其中該高度d2及該厚度t的總和總共不超過25微米。
  39. 如請求項25或26所述的光導板，其中該玻璃基板包含小於約0.015的一色移△y。
  40. 如請求項25或26所述的光導板，其中該玻璃基板包含，基於氧化物mol%計：50-90mol% SiO2，0-20mol% Al2O3，0-20mol% B2O3，以及0-25mol% RxO，其中x為2及R選自Li、Na、K、Rb、Cs，及彼 等的組合，或其中x為1及R選自Zn、Mg、Ca、Sr、Ba，及彼等的組合。
  41. 如請求項25或26所述的光導板，其中該玻璃基板的一厚度d1範圍自約0.1mm至約3mm。
  42. 如請求項25或26所述的光導板，其中該聚合物膜包含一可UV固化的或可熱固化的聚合物。
  43. 如請求項25或26所述的光導板，其中該聚合物膜係微複製、絲網印刷、噴墨印刷、雷射黏合、印刷，或生長至該玻璃基板的該發光表面上。
  44. 如請求項25或26所述的光導板，其中該複數個微結構包含稜鏡、圓稜鏡，或雙凸透鏡之一週期性或非週期性陣列。
  45. 如請求項25或26所述的光導板，其中該玻璃基板進一步包含複數個光提取特徵圖案化於相對該發光表面的一主要表面上。
  46. 如請求項25或26所述的光導板，進一步包含至少一個第二光源，光學性耦接至該玻璃基板的一第二周緣表面以及，視情況地，包含複數個微結構且設置在相對該發光表面的一主要表面上的一第二聚合物膜。
  47. 一種顯示、發光，或電子裝置，包含如請求項25或26所述的光導板。
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