CN110249176A - 包含光学操控特征体的光导组合件 - Google Patents
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Abstract
本文揭示的光导组合件包括玻璃基材、棱镜层和包含无机或无机‑有机混合材料的至少一层改性层。可以将至少一个光源光学耦合到玻璃基材的边缘表面，以提供光学组合件。还揭示了包括此类光导和光学组合件的显示器装置和发光装置。
Description
相关申请的交叉参考
本申请根据35U.S.C.§119，要求2017年02月01日提交的美国临时申请系列第62/453,075号的优先权，本文以该申请为基础并将其全文通过引用结合于此。
技术领域
本公开一般地涉及光导组合件以及包含此类组合件的显示器或发光装置，更具体地，涉及包含至少一个光学操控特征体的玻璃导光板。
背景技术
液晶显示器(LCD)常用于各种电子器件，例如，手机、笔记本电脑、电子平板、电视机和电脑监视器。但是，相比于其他显示器装置，LCD会在亮度、对比度、效率和可视角方面受到限制。例如，为了与其他显示技术竞争，对于常规LCD而言，存在对于更高的对比度、色域、和亮度的需求，同时还需要平衡功率要求和装置尺寸(例如，厚度)。
LCD可以包括背光单元(BLU)用于产生光，然后可以将其进行转化、滤光、和/或偏振以产生所需图像。BLU可以是边缘发光的(包含耦合到导光板(LGP)的边缘的光源)或者是背发光的(例如，包括布置在LCD面板后面的二维光源阵列)。相比于边缘发光BLU，背发光BLU可能在改善动态对比度上具有优势。例如，具有背发光BLU的显示器可以独立地调节每个LED的亮度，以优化图像上的动态亮度范围。这通常被称作局部调光。但是，为了实现所需的光均匀性和/或为了避免背发光BLU中的热点，光源可能布置在距离LGP一定的距离，从而使得显示器整体厚度大于边缘发光BLU的情况。在传统边缘发光BLU中，来自每个LED的光会在大的LGP区域上铺展开来，从而使得关闭单个LED或LED组可以对于动态对比度仅具有最小化的影响。
可以通过例如在LGP表面上提供一个或多个微结构来增强LGP的局部调光效率。例如，塑料LGP(例如，聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)或甲基丙烯酸甲酯苯乙烯(MS)LGP)可以制造成具有表面微结构(例如，微透镜)，其可以将来自每个LED的光准直化到窄带内或者限制在窄带内。以这种方式，可能可以沿着LGP的边缘调节光源的亮度，以增强显示器的动态对比度。如果LED安装在LGP的两个相反侧上，则可以调节LED对的亮度，从而沿着照明带提供亮度梯度，这可以进一步改善动态对比度。
对LGP进行改性以改善从LGP提取的光的强度和/或颜色的均匀性也可能是有利的。例如，LGP的至少一个表面可以改性成包括光提取特征体，其破坏了LGP中的全内反射(TIR)。在一些情况下，光提取特征体的密度可以随着距离光源的距离增加。用于对LGP进行表面改性以形成微结构和/或光提取特征体的技术可以包括例如：丝网印刷、喷墨打印、热印刻和激光印刻。激光印刻在图案化的图案控制方面可能具有某些优势，例如，使用软件，减少的加工时间，可重复性，和制造灵活性。热印刻也可能在特征体形状的控制改进、可重复性和大规模加工能力方面具有优势。
相比于塑料LGP，玻璃LGP可以在以下方面提供各种改进，例如：它们的低光衰减，低的热膨胀系数，以及高的机械强度。由此，可能希望使用玻璃作为LGP的替代性构建材料，从而克服与塑料相关的各种缺陷。例如，由于它们较弱的机械强度和/或低刚度，会难以制造同时是足够大且薄的塑料LGP以满足目前的消费者需求。由于高的热膨胀系数，塑料LGP可能还必须在光源与LGP之间存在较大的间隙，这会降低光耦合效率和/或要求较大的显示器斜面。此外，相比于玻璃LGP，塑料LGP随时间发生变色和/或吸收水分和发生溶胀的倾向性可能更高。
由于上文所述的优点，许多显示器制造商用玻璃LGP替代塑料LGP，例如用于生产更薄的显示器。但是，BLU仍然会包含其他聚合物层(例如亮度增强膜(BEF)或者光扩散层)，它们可能具有上文所提及的缺陷中的一种或多种。因此，提供包含尽可能少的聚合物组分的BLU堆叠会是有利的，例如，通过用无机或无机-有机混合层来替换BLU中的至少一层有机层。提供包括玻璃LGP并且具有改进的局部调光效率、改进的光均匀性和/或改进的光提取效率中的至少一种的BLU也会是有利的。
发明内容
在各种实施方式中，本公开涉及并且本文也揭示了光导组合件，所述光导组合件包括具有发光第一主表面和相对第二主表面的玻璃基材；包含有机、无机或者无机-有机混合材料的棱镜层；以及位于玻璃的第一主表面与棱镜层之间的第一改性层。第一改性层可以包括无机或者无机-有机混合材料，并且折射率nM小于玻璃基材的折射率nG。
根据各种实施方式，第一改性层的折射率nM可以小于棱镜层的折射率nP。光导组合件还可以包括至少一层粘合剂层，例如在棱镜层与第一改性层之间。在一些实施方式中，粘合剂层的折射率nA可以小于棱镜层的折射率nP且大于第一改性层的折射率nM。在其他实施方式中，光导组合件可以不包括粘合剂层，例如，无机或无机-有机混合棱镜层可以直接布置在第一改性层上。
根据某些实施方式，光导组合件还可以包括布置在玻璃基材的第二主表面上的第二改性层，所述第二改性层包括无机或无机-混合材料。第二改性层的折射率nM’可以大于或等于玻璃基材的折射率nG。第二改性层和/或玻璃基材的第二主表面可以包括至少一个光提取特征体，例如，多个光提取特征体。第一或第二改性层的厚度范围可以是例如约5μm至约100μm。
本文还揭示了光导组合件，其包括具有发光第一主表面和相对第二主表面的玻璃基材，以及布置在玻璃基材的第一主表面上的棱镜层。棱镜层可以包括无机或者无机-有机混合材料，并且折射率nP小于玻璃基材的折射率nG。在一些实施方式中，光导组合件还可以包括布置在玻璃基材的第二主表面上的第二改性层，所述第二改性层包括无机或无机-混合材料并且折射率nM大于或等于玻璃基材的折射率nG。根据非限制性实施方式，第二改性层可以包括多个光提取特征体和/或微结构。示例性微结构可以包括棱镜、圆角棱镜或双凸透镜的周期性或者非周期性阵列。
本文还揭示了光学组合件，其包括光学耦合到本文所揭示的任意光导组合件的边缘表面的光源。在一些实施方式中，光源可以具有满足如下方程式的最大发射角θm：换言之，如果使用具有最大发射角(θm)的光源，则玻璃基材和第一改性层的折射率可以满足如下方程式：n2 LGP-n2 LI≥sin(θm)。本文还揭示了包括此类光导和光学组合件的显示器装置、电子装置和发光装置。
在以下的详细描述中给出了本公开的其他特征和优点，其中的部分特征和优点对本领域的技术人员而言，根据所作描述就容易看出，或者通过实施包括以下详细描述、权利要求书以及附图在内的本文所述的方法而被认识。
应理解，前面的一般性描述和以下的详细描述都表示本文的各种实施方式，用来提供对于权利要求的性质和特性的总体理解或框架性理解。包括的附图提供了对本文的进一步的理解，附图被结合在本说明书中并构成说明书的一部分。附图以图示形式说明了本文的各种实施方式，并与说明书一起用来解释本文的原理和操作。
附图说明
当结合附图阅读时，可以更进一步理解以下详细描述，其中：
图1-5B显示根据本公开各种实施方式的光导组合件的示例性构造；以及
图6A-D显示根据本公开某些实施方式的示例性微结构化表面。
具体实施方式
本文揭示了光导组合件，所述光导组合件包括具有发光第一主表面和相对第二主表面的玻璃基材；包含有机、无机或者无机-有机混合材料的棱镜层；以及位于玻璃的第一主表面与棱镜层之间的第一改性层。第一改性层可以包括无机或者无机-有机混合材料，并且折射率nM小于玻璃基材的折射率nG。光导组合件还可以包括粘合剂层和/或第二改性层。
本文还揭示了光导组合件，其包括具有发光第一主表面和相对第二主表面的玻璃基材，以及布置在玻璃基材的第一主表面上的棱镜层。棱镜层可以包括无机或者无机-有机混合材料，并且折射率nP小于玻璃基材的折射率nG。光导组合件还可以包括第二改性层。本文还揭示了光学组合件，其包括光学耦合到本文所揭示的任意光导组合件的边缘表面的光源。本文还揭示了包含此类光导和光学组合件的装置，例如，显示器装置、发光装置、和电子装置，例如：电视机、计算机、手机、平板、和其他显示器面板、照明器、固态发光元件、广告牌、和其他建筑元件等。
现将参照图1-6讨论本公开的各种实施方式，其显示了光导组合件的示例性实施方式和方面。以下一般性描述旨在提供对于所要求保护的装置的总览，并且本公开全文将参照所示的非限制性实施方式更具体地讨论各个方面，在本公开的内容中，这些实施方式是可相互交换的。
图1示意性显示示例性光导组合件100，其包括玻璃基材110、棱镜层115和第一改性层120。玻璃基材110可以具有发光第一主表面125、光入射边缘表面130以及与第一主表面125相对的第二主表面135。第一改性层120可以布置在玻璃基材110的第一主发光表面125上，以及棱镜层115可以布置在第一改性层120上。第一改性层120可以布置在玻璃基材110与棱镜层115之间。棱镜层115可以包括有机、无机或者无机-有机混合材料。第一改性层120可以包括无机或者无机-有机混合材料。下面将更详细讨论适用于棱镜层115和第一改性层120的材料。
如本文所用，术语“布置在...上”及其变化形式旨在表示组件或层位于特定表面上并且与该表面直接物理接触。例如，第一改性层120可以布置在玻璃基材110的第一主表面125上并且与该表面直接物理接触，例如在其间没有布置任何额外的层或膜。由此，组件B的表面上的组件A与组件B直接物理接触。
在一些实施方式中，至少一个光源140可以光学耦合到光入射边缘表面130，例如位置与边缘表面相邻。如本文所用，术语“光学耦合”旨在表示将光源放在LGP的边缘，从而将光引入LGP中。即使没有与LGP发生物理接触，光源也可以被光学耦合到LGP。还可以将额外的光源(未示出)光学耦合到LGP的其他边缘表面，例如，相邻或相对的边缘表面。
可以在玻璃基材110的第二主表面135上或者在基质中(例如，在第二主表面135下)形成多个光提取特征体145，如下文更详细讨论。反射器150可以放置成与玻璃基材110的第二主表面135相邻，从而使得光再循环回到光导组合件100。
参见图2，光导组合件100可以包括玻璃基材110以及布置在玻璃基材110的发光第一主表面125上的第一改性层120。棱镜层115可以布置成与第一改性层120相邻，例如使得第一改性层120置于玻璃基材110与棱镜层115之间。任选地，粘合剂层155可以置于棱镜层115与第一改性层120之间。例如，在一些非限制性实施方式中，第一改性层120可以置于第一主表面125上，粘合剂层155可以置于第一改性层120上，以及棱镜层115可以置于粘合剂层155上。在某些实施方式中，可以通过粘合剂层155将棱镜层115层叠到第一改性层120。棱镜层115可以包括有机、无机或者无机-有机混合材料。第一改性层120可以包括无机或者无机-有机混合材料。
如本文所用，术语“放置成与...相邻”及其变化形式旨在表示组件或层位于所列出的组件的特定表面上或者与特定表面相邻，但是不一定与该表面直接物理接触。例如，在图1中，显示棱镜层115与第一改性层120直接物理接触。但是，在一些实施方式中，例如如图2所示的实施方式，可能在这两个组件之间存在其他层或膜(例如，粘合剂层155)或者甚至间隙。在图1中，棱镜层115布置在第一改性层120上。在图2中，棱镜层115布置与成第一改性层120相邻。
由此，放置成与组件B的表面“相邻”的组件A可以与组件B直接物理接触或者没有直接物理接触。在一些实施方式中，放置成与表面相邻的组件可以与该表面直接物理接触。类似地，放置在组件B与C“之间”的组件A可以位于组件B与C之间，但是不一定与这些组件直接物理接触。在某些实施方式中，放置在第二组件之间的第一组件可以与所述第二组件中的至少一个直接物理接触。
可以在玻璃基材110的第二主表面135上或者在基质中(例如，在第二主表面135下)形成多个光提取特征体145，如下文更详细讨论。类似于图1，光源140可以放置成与玻璃基材110的光入射边缘表面130相邻，以及反射器150可以放置成与玻璃基材110的第二主表面135相邻。
参见图3，光导组合件100可以包括：玻璃基材110，布置在玻璃基材110的第一主表面125上的第一改性层120，布置在玻璃基材的第二主表面135上的第二改性层120’，以及布置在第一改性层120上的棱镜层115(如所示的情况)或者布置成与第一改性层120相邻的棱镜层115(未示出的情况)。第一改性层120可以布置在玻璃基材110与棱镜层115之间。棱镜层115可以包括有机、无机或者无机-有机混合材料。第一和第二改性层120、120’可以包括无机或者无机-有机混合材料。
光源140可以放置成与玻璃基材110的光入射边缘表面130相邻，以及反射器150可以放置成与第二改性层120’相邻。根据额外实施方式，可以在第二改性层120’上或者第二改性层120’中形成多个光提取特征体145，如下文更详细讨论。
参见图4，光导组合件100可以包括玻璃基材110以及布置在玻璃基材110的发光第一主表面125上的棱镜层115。棱镜层115可以包括无机或者无机-有机混合材料，如下文更详细讨论。可以在玻璃基材110的第二主表面135上或者在基质中(例如，在第二主表面135下)形成多个光提取特征体145，如下文更详细讨论。光源140可以放置成与玻璃基材110的光入射边缘表面130相邻，以及反射器150可以放置成与玻璃基材110的第二主表面135相邻。
图5A-B分别显示从与光入射表面130相邻(例如，垂直的)边缘表面160以及从光入射表面130观察的光导组件100的侧视图。光导组合件100可以包括：玻璃基材110、布置在玻璃基材110的发光第一主表面125上的棱镜层115以及布置在玻璃基材的第二主表面135上的第二改性层120’。如图5A-B所示，第二改性层120’可以包括多个微结构165。
如本文所用，术语“微结构”、“微结构化”及其变化形式旨在表示以给定方向(例如，平行于或者垂直于光传播方向)延伸的改性层的表面浮雕特征，并且具有至少一个维度(例如，高度、宽度等)，其小于约500μm，例如小于约400μm、小于约300μm、小于约200μm、小于约100μm、小于约50μm或者甚至更小，例如，范围是约10μm至约500μm，包括其间的所有范围和子范围。在某些实施方式中，微结构可以具有规则或不规则形状，其在给定阵列中可以是一致或不同的。
虽然图5A-B所示的构造显示第二改性层120’包含微结构165，但是要理解的是，在一些实施方式中，第二改性层120’可以不包含微结构165。类似地，虽然图3所示的实施方式没有描述成具有微结构化的第二改性层120’，但是要理解的是，在非限制性实施方式中，第二改性层120’可以包含微结构。
棱镜层115和第二改性层120’可以包括无机或者无机-有机混合材料，如下文更详细讨论。可以在第二改性层120’上或者在第二改性层120’中形成多个光提取特征体145。在一些实施方式中，光提取特征体145可以布置在微结构165的顶部上，如图5B所示。光源140可以放置成与玻璃基材110的光入射边缘表面130相邻，以及反射器150也可以放置成与第二改性层120’相邻，从而将光再循环回到光导组合件100。
来自光源140的光可以在光导组合件100内快速地铺展开来，这使得有效局部调光(例如，通过关闭一个或多个光源)是困难的。但是，通过提供以光传播方向(如图5A的实线箭头所示)伸长的一个或多个微结构，可能可以限制光的铺展，从而每个光源仅有效地照亮了LGP的窄带。被照亮的带可以例如从光入射边缘表面130的起点延伸到相对边缘170上的相似端点。由此，采用各种微结构构造，可能可以以较为高效的方式，使得光准直化并且实现至少一部分的光导组合件100的1D局部调光。
在某些实施方式中，光导组合件可以构造成使得可以实现2D局部调光。例如，一个或多个额外光源可以光学耦合到相邻(例如，垂直的)边缘表面，例如边缘表面160中的一个或两个。一层改性层可以包括以光传播方向延伸的微结构，以及(未示出的)另一层改性层可以包括以垂直于光传播方向的方向延伸的微结构。因而，通过选择性地关闭沿着每个边缘表面的光源中的一个或多个，可以实现2D局部调光。
虽然图5B大致显示了相同尺寸和形状的微结构165，它们以基本相同的节距均匀地间隔开，但是要理解的是，并非给定阵列中的所有微结构都必须具有相同的尺寸和/或形状和/或间距。可以使用微结构形状和/或尺寸的组合，以及此类组合可以排布成周期性或者非周期性式样。此外，虽然图5B显示具有双凸透镜(lenticular)轮廓的微结构165，但是第二改性层120’可以包括具有不同轮廓的任意其他合适的微结构165。例如，图6A-B分别显示包括棱镜165A和圆角棱镜165B的微结构。如图6C所示，微结构也可以包括双凸透镜165C。当然，所示的微结构仅仅是示例性的，并不旨在对所附权利要求进行限制。其他微结构形状也是可以的，并且旨在落入本公开的范围内。此外，虽然图6A-C显示规则(或周期性)阵列，但是也可以使用不规则(或非周期性)阵列。例如，图6D是包含棱镜的非周期性阵列的微结构化表面的SEM图像。
取决于所需的光导组合件100的光输出和/或光学功能性，微结构165的尺寸和/或形状也可以发生变化。例如，不同的微结构形状可以导致不同的局部调光效率，也被称作局部调光指数(LDI)。可以采用例如Jung等人在“Local dimming design and optimizationfor edge-type LED backlight unit(边缘类型ELD背光单元的局部调光设计和优化)”SIDSymp.Dig.Tech.Papers，42(1)，第1430-1432页(2011年6月)所述的方法来确定局部调光指数。作为非限制性例子，棱镜微结构的周期性阵列可以导致最高至约70％的LDI值，而双凸透镜的周期性阵列可以导致最高至约83％的LDI值。当然，可以改变微结构尺寸和/或形状和/或间距以实现不同LDI值。不同的微结构形状还可以提供额外的光学功能性。例如，具有90°棱镜角的棱镜阵列不仅可以导致更均匀的局部调光，而且由于光线的再循环和重新定向，还可以将光部分地聚焦到垂直于棱镜脊的方向。
参见图6A，棱镜微结构165A的棱镜角度θ的范围可以是约60°至约120°，例如，约70°至约110°、约80°至约100°或者约90°，包括其间的所有范围和子范围。参见图6C，双凸微结构165C可以具有任意给定横截面形状(如虚线所示)，范围是：半圆形、半椭圆形、抛物线状或者其他类似的圆角形状。应注意的是，出于简化显示目的，在图6A-C中没有显示光提取特征体，但是可以在非限制性实施方式中存在此类特征体。
(具有微结构的)第二改性层120’可以具有整体厚度d2和“陆地”厚度t。微结构可以包括峰p和谷v，以及整体厚度可以对应于峰p的高度，而陆地厚度可以对应于谷v的高度。根据各种实施方式，提供陆地厚度t等于0或者尽可能接近0的第二改性层120’可能是有利的。当t是0时，第二改性层120’可以是不连续的。例如，陆地厚度t的范围可以是0至约50μm，例如，约1μm至约40μm、约2μm至约30μm、约5μm至约20μm或者约10μm至约15μm，包括其间的所有范围和子范围。在其他实施方式中，第二改性层120’的整体厚度d2的范围可以是约10μm至约100μm，例如：约20μm至约90μm、约30μm至约80μm、约40μm至约70μm或者约50μm至约60μm，包括其间所有范围和子范围。
继续参见图6A-C，微结构还可以具有宽度w，其可以按需发生变化以实现所需的纵横比。可以采用改变陆地厚度t和整体厚度d2来改变光输出。在非限制性实施方式中，微结构165的纵横比(w/[d2-t])的范围可以是：约0.2至约8，例如：约0.5至约7、约1至约6、约1.5至约5、约2至约4或者约2.5至约3，包括其间的所有范围和子范围。根据一些实施方式，纵横比的范围可以是约2至约3，例如，约：2、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9或3，包括其间的所有范围和子范围。微结构165的宽度w的范围也可以是例如约1μm至约500μm，例如：约10μm至约400μm、约20μm至约300μm、约30μm至约250μm、约40μm至约200μm或者约50μm至约100μm，包括其间的所有范围和子范围。还应注意到的是，微结构165可以具有以光传播方向或者垂直于光传播方向的方向延伸的长度L(参见例如图6A-C中的虚线)。微结构165的长度L可以按需变化，例如取决于玻璃基材110的尺寸。根据各种实施方式，微结构可以沿着它们的长度L或者宽度w具有一个或多个不连续度。
如图1-5所示，用实线箭头表示来自光源140的光的大致发射方向。由于全内反射(TIR)，注入到LGP中的光可以沿着LGP的长度传播，直到其以小于临界角的入射角撞击到了界面。全内反射(TIR)是这样的现象：在包含第一折射率的第一材料(例如，玻璃、塑料等)中传播的光可以在与包含小于第一折射率的第二折射率的第二材料(例如，空气等)的界面处被全部反射。可以采用斯内尔定律解释TIR：
n1sin(θi)＝n2sin(θr)
这描述了在不同折射率的两种材料之间的界面处的光折射。根据斯内尔定律，n1是第一材料的折射率，n2是第二材料的折射率，θi是界面处入射的光相对于与界面呈法向的角度(入射角)，以及θr是经过折射的光相对于法向的折射角。当折射角(θr)是90°时，例如，sin(θr)＝1，则斯内尔定律可以表示为：
在这些条件下的入射角θi也可以被称作临界角θc。入射角大于临界角的光(θi>θc)会在第一材料内发生全内反射，而入射角等于或小于临界角的光(θi≤θc)会被第一材料透射。
在空气(n1＝1)与玻璃(n2＝1.5)之间的示例性界面的情况下，可以计算得到临界角(θc)是42°。因此，如果在玻璃中传播的光以大于42°的入射角撞击空气-玻璃界面，则所有的入射光都会以等于入射角的角度从界面反射。如果经过反射的光遭遇的第二界面包含与第一界面一样的折射率关系，则入射到第二界面上的光会以等于入射角的反射角再次发生反射。
如本文所用，“折射率”指的是在靠近人眼响应峰值(例如，约550nm)处测得的材料的折射率。可以对光导组合件100的各种组件的折射率进行选择，从而增加以垂直于或者基本垂直于玻璃基材110的发光表面125的方向(例如，朝向观察者)被光导组合件100透射的光量。例如，在图1-3所示的非限制性实施方式中，第一改性层120可以具有折射率nM，其小于玻璃基材110的折射率nG和棱镜层115的折射率nP。在一些实施方式中，棱镜层115的折射率nP可以大于或等于玻璃基材的折射率nG。如果存在的话(图2)，在一些实施方式中，粘合剂层155的可以具有折射率nA，其大于第一改性层120的折射率nM，但是小于棱镜层115的折射率nP。如果存在的话(图3)，第二改性层120’可以具有折射率nM’，其大于或等于玻璃基材110的折射率nG。在图4-5所示的非限制性实施方式中，棱镜层115的折射率nP可以小于玻璃基材的折射率nG。如果存在的话(图5A-B)，第二改性层120’可以具有折射率nM’，其大于或等于玻璃基材110的折射率nG。
根据各种实施方式中，玻璃基材110的折射率nG可以是如下范围：约1.3至约1.8，例如：约1.35至约1.7、约1.4至约1.65、约1.45至约1.6或者约1.5至约1.55，包括其间的所有范围和子范围。在一些实施方式中，第一改性层120可以具有小于玻璃基材110的折射率，例如nG可以比nM大了至少约1％，例如比nM大了至少约2％、至少约3％、至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％或者至少约25％，包括其间的所有范围和子范围，例如比nM大了约1％至约25％。在非限制性实施方式中，nM的范围可以是约1至约1.78，例如：约1.1至约1.75、约1.2至约1.7、约1.3至约1.6或者约1.4至约1.5，包括其间所有范围和子范围。
根据其他实施方式中，(具有或不具有微结构的)第二改性层120’可以具有大于玻璃基材110的折射率，例如nM’可以比nG大了至少约1％，例如比nG大了至少约2％、至少约3％、至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％或者至少约25％，包括其间的所有范围和子范围，例如比nG大了约1％至约25％。在非限制性实施方式中，nM’的范围可以是约1.32至约2.1，例如：约1.35至约2、约1.4至约1.9、约1.5至约1.8或者约1.6至约1.7，包括其间所有范围和子范围。根据其他实施方式，第二改性层120’的折射率可以等于或者基本等于玻璃基材110的折射率，例如，nM’可以是nG的约1％内，例如nG的约0.5％内、约0.2％内或者约0.1％内，包括其间的所有范围和子范围。
根据某些实施方式，例如，如果棱镜层115布置在玻璃基材110的第一主表面125上，则棱镜层115的折射率可以小于玻璃基材100的折射率，例如，nG可以比nP大了至少约1％，例如比nP大了至少约2％、至少约3％、至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％或者至少约25％，包括其间的所有范围和子范围，例如比nP大了约1％至约25％。在一些实施方式中，例如，如果第一改性层120布置在棱镜层115与玻璃基材110之间，则棱镜层115的折射率可以大于玻璃基材110和/或第一改性层120的折射率，例如，nP可以比nG和/或nM大了至少约1％，例如比nG和/或nM大了至少约2％、至少约3％、至少约5％、至少约10％、至少约15％、至少约20％或者至少约25％，包括其间的所有范围和子范围，例如比nG和/或nM大了约1％至约25％。根据其他实施方式，棱镜层115的折射率可以等于或者基本等于玻璃基材110和/或第一改性层120和/或第二改性层120’的折射率，例如，nP可以是nG和/或nM和/或nM’的约1％内，例如nG和/或nM和/或nM’的约0.5％内、约0.2％内或者约0.1％内，包括其间的所有范围和子范围。
在一些实施方式中，光源140可以是朗伯光源，例如发光二极管(LED)。在某些实施方式中，光源140可以发生蓝光、UV光或者近UV光(例如，约100-500nm)。根据各种实施方式，可以对光源(例如，LED)的最大发射角(θm)以及玻璃基材和第一改性层的折射率进行选择，从而最大化从光源进入光导组合件的光的耦合效率。例如，对于给定的玻璃基材和第一改性层的折射率nG和nM，可以对光源进行选择，使得其最大发射角θm满足如下方程式(1)：
类似地，对于给定最大发射角θm，可以对玻璃基材与第一改性层折射率进行选择，使得满足如下方程式(2)：
如本文所用，术语“最大发射角”旨在表示相对于发射源表面的法向，光发射的最大角度，例如，如果平面LED输出的角度分布是朗伯，则最大发射角可以是约80度。
再次参见图1-5，第一改性层120、第二改性层120’或者玻璃基材110可以包括形成在表面上或者表面下的多个光提取特征体145。例如，第一改性层120、第二改性层120’或者玻璃基材110的第二主表面135可以图案化了多个光提取特征体145。光提取特征体145可以分布在表面上作为纹理化特征，构成粗糙化表面或者升高的表面，或者可以分布在整个基材、整个第一改性层120、整个第二改性层120’内或它们的部分中，例如，作为激光破坏特征体。光提取特征体145可以具有任意横截面轮廓，并且可以包括至少一个维度(例如，高度、宽度等)，该维度小于约100微米(μm)，例如小于约75μm、小于约50μm、小于约25μm、小于约10μm或者甚至更小，包括其间的所有范围和子范围，例如范围是约1μm至约100μm。
在各种实施方式中，光提取特征体145可以包括光散射点位。根据各种实施方式，提取特征体145可以图案化成合适的密度，从而在玻璃基材110的发光表面125上产生基本均匀的光输出强度。在某些实施方式中，靠近光源140的光提取特征体145的密度可以低于在更为远离光源140的点的光提取特征体145的密度(或者反之亦可)，例如，从一端到另一端呈梯度，从而在光导组合件100上适当地产生所需的光输出分布。
产生此类光提取特征体的合适方法可以包括：印刷(例如，喷墨印刷、丝网印刷、和微印刷等)、织构化、机械粗糙化、蚀刻、注塑、涂覆、激光破坏，或其任意组合。可以采用例如共同待审和共同拥有的国际专利申请号PCT/US2013/063622和PCT/US2014/070771所揭示的方法来形成光提取特征体145，其全文分别通过引用结合入本文。合适方法的非限制性例子还可以包括例如：对表面进行酸蚀刻，用TiO2涂覆表面，通过将激光聚焦到表面上或者聚焦到基质内对基材或层进行激光破坏。
示例性激光包括但不限于：Nd:YAG激光和CO2激光等。取决于所需的光提取特征体分布，可以改变激光的运行参数，例如激光功率、脉冲持续时间、脉冲能量以及其他变量。在一些实施方式中，脉冲持续时间可以是约1至约1000微秒(μs)，例如约5至约500μs、约10μs至约200μs、约20μs至约100μs或者约30μs至约50μs，包括其间的所有范围和子范围。激光功率范围也可以是约1至约100瓦特(W)，例如约5至约50W或者约10至约35W，包括其间的所有范围和子范围。激光能量范围可以是例如约0.01至约100毫焦耳(mJ)，例如约0.1至约10mJ、约0.5至约5mJ或者约1mJ至约2mJ，包括其间的所有范围和子范围。
玻璃基材110可以具有任意所需的尺寸和/或形状，以适当地产生所需的光分布。在某些实施方式中，玻璃基材110的主表面125、135可以是平坦的或者基本平坦和/或平行的。在各种实施方式中，第一和第二主表面还可以具有沿着至少一个轴的曲率半径。玻璃基材110可以包括4个边缘，或者可以包括不止4个边缘，例如，多侧多边形。在其他实施方式中，玻璃基材110可以包括少于4个边缘，例如三角形。作为非限制性例子，玻璃基材110可以包括具有4个边缘的矩形、正方形、或长斜方形片材，但是其他形状和构造也旨在落入本公开的范围内，包括具有一个或多个曲线部分或边缘的那些。
在某些实施方式中，玻璃基材110的厚度可以小于或等于约3mm，例如，约0.1mm至约2.5mm、约0.3mm至约2mm、约0.5mm至约1.5mm或者约0.7mm至约1mm，包括其间的所有范围和子范围。玻璃基材110可以包括本领域已知的用于显示器装置的任意材料，包括：铝硅酸盐玻璃、碱性铝硅酸盐玻璃、硼硅酸盐玻璃、碱性硼硅酸盐玻璃、铝硼硅酸盐玻璃、碱性铝硼硅酸盐玻璃、钠钙玻璃或者其他合适的玻璃。适合用作玻璃光导的市售可得玻璃的非限制性例子包括例如康宁有限公司(Corning Incorporated)的EAGLE LotusTM、IrisTM和玻璃。
一些非限制性玻璃组合物可以包含：约50摩尔％至约90摩尔％SiO2、0摩尔％至约20摩尔％Al2O3、0摩尔％至约20摩尔％B2O3、0摩尔％至约20摩尔％P2O5以及0摩尔％至约25摩尔％RxO，其中，R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任意一种或多种并且x是2，或者R是Zn、Mg、Ca、Sr或Ba中的任意一种或多种并且x是1。在一些实施方式中，RxO–Al2O3>0；0<RxO–Al2O3<15；x＝2且R2O–Al2O3<15；R2O–Al2O3<2；x＝2且R2O–Al2O3–MgO>-15；0<(RxO–Al2O3)<25，-11<(R2O–Al2O3)<11和-15<(R2O–Al2O3–MgO)<11；和/或-1<(R2O–Al2O3)<2且-6<(R2O–Al2O3–MgO)<1。在一些实施方式中，玻璃包含小于1ppm的Co、Ni和Cr中的每一个。在一些实施方式中，Fe的浓度<约50ppm、<约20ppm或者<约10ppm。在其他实施方式中，Fe+30Cr+35Ni<约60ppm，Fe+30Cr+35Ni<约40ppm，Fe+30Cr+35Ni<约20ppm，或者Fe+30Cr+35Ni<约10ppm。在其他实施方式中，玻璃包含：约60摩尔％至约80摩尔％SiO2，约0.1摩尔％至约15摩尔％Al2O3，0摩尔％至约12摩尔％B2O3，以及约0.1摩尔％至约15摩尔％R2O和约0.1摩尔％至约15摩尔％RO，其中，R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任意一种或多种并且x是2，或者R是Zn、Mg、Ca、Sr或Ba中的任意一种或多种并且x是1。
在其他实施方式中，玻璃组合物可以包含：约65.79摩尔％至约78.17摩尔％SiO2，约2.94摩尔％至约12.12摩尔％Al2O3，约0摩尔％至约11.16摩尔％B2O3，约0摩尔％至约2.06摩尔％Li2O，约3.52摩尔％至约13.25摩尔％Na2O，约0摩尔％至约4.83摩尔％K2O，约0摩尔％至约3.01摩尔％ZnO，约0摩尔％至约8.72摩尔％MgO，约0摩尔％至约4.24摩尔％CaO，约0摩尔％至约6.17摩尔％SrO，约0摩尔％至约4.3摩尔％BaO，和约0.07摩尔％至约0.11摩尔％SnO2。
在其他实施方式中，玻璃基材110可以包括玻璃，所述玻璃具有：RxO/Al2O3之比是0.95至3.23，其中，R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任意一种或多种并且x是2。在其他实施方式中，玻璃可以包括：RxO/Al2O3之比是1.18至5.68，其中，R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任意一种或多种并且x是2；或者R是Zn、Mg、Ca、Sr或Ba中的任意一种或多种并且x是1。在其他实施方式中，玻璃可以包括RxO-Al2O3-MgO是-4.25至4.0，其中，R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任意一种或多种并且x是2。在其它实施方式中，玻璃可以包含：约66摩尔％至约78摩尔％SiO2，约4摩尔％至约11摩尔％Al2O3，约4摩尔％至约11摩尔％B2O3，约0摩尔％至约2摩尔％Li2O，约4摩尔％至约12摩尔％Na2O，约0摩尔％至约2摩尔％K2O，约0摩尔％至约2摩尔％ZnO，约0摩尔％至约5摩尔％MgO，约0摩尔％至约2摩尔％CaO，约0摩尔％至约5摩尔％SrO，约0摩尔％至约2摩尔％BaO，和约0摩尔％至约2摩尔％SnO2。
在其他实施方式中，玻璃基材110可以包括玻璃材料，所述玻璃材料包含：约72摩尔％至约80摩尔％SiO2，约3摩尔％至约7摩尔％Al2O3，约0摩尔％至约2摩尔％B2O3，约0摩尔％至约2摩尔％Li2O，约6摩尔％至约15摩尔％Na2O，约0摩尔％至约2摩尔％K2O，约0摩尔％至约2摩尔％ZnO，约2摩尔％至约10摩尔％MgO，约0摩尔％至约2摩尔％CaO，约0摩尔％至约2摩尔％SrO，约0摩尔％至约2摩尔％BaO，和约0摩尔％至约2摩尔％SnO2。在某些实施方式中，玻璃可以包含：约60摩尔％至约80摩尔％SiO2，约0摩尔％至约15摩尔％Al2O3，约0摩尔％至约15摩尔％B2O3，和约2摩尔％至约50摩尔％RxO，其中，R是Li、Na、K、Rb、Cs中的任意一种或多种且x是2，或者R是Zn、Mg、Ca、Sr或Ba中的任意一种或多种且x是1，以及其中，Fe+30Cr+35Ni<约60ppm。
在一些实施方式中，玻璃基材110可以包括小于0.05的色移Δy，例如，约-0.005至约0.05或者约0.005至约0.015(例如，约-0.005、-0.004、-0.003、-0.002、-0.001、0、0.001、0.002、0.003、0.004、0.005、0.006、0.007、0.008、0.009、0.010、0.011、0.012、0.013、0.014、0.015、0.02、0.03、0.04或者0.05)。在其他实施方式中，玻璃基材可以包括小于0.008的色移。根据某些实施方式，对于约420-750nm的波长范围，玻璃基材可以具有小于约4dB/m的光衰减α1(例如，由于吸收和/或散射损耗导致)，例如，小于约3dB/m、小于约2dB/m、小于约1dB/m、小于约0.5dB/m、小于约0.2dB/m或者甚至更小，例如约0.2dB/m至约4dB/m的范围。
衰减可以通过如下方式表征：测量输入源穿过长度L的透明基材的光透射TL(λ)，并将这个透射对于源谱T0(λ)进行标准化。以dB/m为单位，得到衰减是α(λ)＝-10/L*log10(TL(λ)/TL(λ))，式中，L是长度(单位是米)，以及TL(λ)和TL(λ)以辐射单位进行测量。
在一些实施方式中，玻璃基材110可以包括例如通过离子交换进行化学强化的玻璃。在离子交换过程期间，玻璃片中的离子和玻璃片表面处或者靠近玻璃片表面处的离子可以被例如来自盐浴的较大金属离子交换。较大离子结合到玻璃中，通过在近表面区域产生压缩应力对玻璃片进行强化。会在玻璃片的中心区域内诱发相应的拉伸应力，以平衡压缩应力。
可以通过例如将玻璃浸入熔盐浴中持续预定的时间段来进行离子交换。示例性盐浴包括但不限于：KNO3、LiNO3、NaNO3、RbNO3，及其组合。熔盐浴的温度和处理持续时间可以发生变化。本领域的技术人员有能力根据所需应用确定时间和温度。作为非限制性例子，熔盐浴的温度可以是约400℃至约800℃(例如，约400℃至约500℃)，并且预定的持续时间段可以是约4小时至约24小时(例如，约4小时至10小时)，但是也考虑其他温度和时间的组合。作为非限制性例子，可以将玻璃浸没在KNO3浴中，例如，在约450℃持续约6小时，以获得赋予了表面压缩应力的K富集层。
第一改性层120或者第二改性层120’可以包括折射率nM或nM’适合所需应用的任意无机或无机-有机混合材料。示例性无机材料可以包括例如无机氧化物，例如：氧化硅、氧化铝、氧化钛、氧化锆、稀土金属氧化物；其他无机材料，例如：碱性硅酸盐；及其组合。如本文所用，“无机-有机混合”材料旨在包括在纳米或分子水平而不是在宏观(例如，微米或毫米)水平包含无机和有机组分的复合物。示例性无机-有机混合材料可以包括例如：有机硅酸盐/酯，例如市售可得自格勒斯特公司(Gelest)、混合塑料公司(Hybrid Plastics)或者霍尼韦尔公司(Honeywell)的硅倍半氧烷和聚八面体硅倍半氧烷(polyoctachedralsilsesquioxane)，及其组合。在某些实施方式中，此类无机-混合材料可以是可UV固化的、可热固化的或者可光固化的。例如，在非限制性实施方式中，无机-有机混合材料可以是可光固化的有机硅酸盐/酯。
在一些实施方式中，第一改性层120或者第二改性层120’的总厚度范围可以是约5μm至约100μm，例如：约5μm至约90μm、约10μm至约80μm、约20μm至约70μm、约30μm至约60μm或者约40μm至约50μm，包括其间所有范围和子范围。在一些实施方式中，可以采用喷溅或者气相沉积技术(例如，化学气相沉积(CVD)或者等离子体强化CVD(PECVD))以及其他技术(包括浸涂、旋涂、辊涂和丝网印刷等)进行无机或无机-有机混合第一或第二改性层120、120’的沉积。根据一些实施方式，无机-有机混合材料可以作为液体、溶胶-凝胶或者低粘度层施涂，并且可以后续通过UV固化、热固化、光固化或其任意组合的方式进行固化。可以采用任意合适的技术(例如，图案化、压印、模制、蚀刻、微复制或者对至少一个表面进行任意其他方式的成形提供微结构165)，来为第二改性层120’提供微结构165。在各种实施方式中，可以在通过例如压印、微复制或模制形成微结构之前或者形成的过程中，使得无机-有机混合材料固化。
如果存在的话，粘合剂层155可以包括本领域已知的任意粘合剂，例如，光学透明的粘合剂(OCA)(例如，3M公司销售的那些)和离聚物聚合物(例如，杜邦(DuPont)公司销售的那些)。粘合剂层的示例性厚度可以包括如下厚度范围，例如约5μm至约500μm、约10μm至约400μm、约25μm至约300μm、约50μm至约250μm或者约100μm至约200μm，包括其间所有范围和子范围。
棱镜层115可以包括本领域已知的能够使得从LGP发射的光变亮的任意膜或材料，例如，改变了光的角度分布从而其与玻璃基材110的发光表面呈法向或者基本呈法向(～90℃)。示例性聚合物棱镜膜包括增亮膜(BEF)和双亮度增强膜(DBEF)等。市售可得聚合物棱镜膜的非限制性例子是3M公司销售的VikuitiTM。在某些实施方式中，棱镜层115可以包括有机、无机或者无机-有机混合材料，如本文所揭示的那样。此类材料可以图案化、压印、模制、蚀刻、微复制或者任意其他方式成形，以提供能够对从玻璃基材发射的光进行增亮的棱镜结构。
在某些实施方式中，光导组合件100的各个组件，例如玻璃基材110、第一改性层120、第二改性层120’和/或粘合剂层155(如果存在的话)可以是透明或者基本透明的。如本文所用，术语“透明”旨在表示在光谱的可见光区域(～420-750nm)内，对于500mm或更小的透射长度，组件的透射率大于约70％。例如，示例性透明材料在可见光区域内可以具有大于约75％的透射率，例如大于约80％或者大于约85％的透射率，包括其间的所有范围和子范围。在某些实施方式中，示例性改性层120、120’可以在500mm或更小的透射长度上在可见光区域具有大于约40％的透射率，例如大于约50％、大于约60％、大于约70％或者大于约80％的透射率，包括其间的所有范围和子范围。
在一些实施方式中，示例性透明材料可以包含小于1ppm的Co、Ni、和Cr中的每一个。在一些实施方式中，Fe的浓度<约50ppm、<约20ppm或者<约10ppm。在其他实施方式中，Fe+30Cr+35Ni<约60ppm，Fe+30Cr+35Ni<约40ppm，Fe+30Cr+35Ni<约20ppm，或者Fe+30Cr+35Ni<约10ppm。根据其他实施方式，示例性透明材料可以包括色移Δy<0.015，或者在一些实施方式中，包括色移<0.008。
色移可以通过如下方式表征：沿着用标准白色LED(例如，Nichia NFSW157D-E)照射的LGP的长度L，采用用于颜色测量的CIE 1931标准，测量提取的光的色度坐标的x和y的变化。将LED的标称颜色点选为y＝0.28和x＝0.29。对于玻璃LGP，色移Δy可以记录为Δy＝y(L2)-y(L1)，式中，L2和L1是沿着远离源发射的方向的面板或基材的Z位置，以及式中，L2-L1＝0.5米。示例性玻璃LGP具有Δy<0.05，Δy<0.01，Δy<0.005，Δy<0.003，或者Δy<0.001。如果LGP不具有光提取特征体，则可以通过在每个测量点L1和L2添加小面积的光提取特征体来对其进行表征。
本文所揭示的光导组合件可以包括设计成以前行方向(例如，朝向观察者的方向)引导光的至少一个光学操控特征体。例如，光学操控特征体可以增加在垂直于或者基本垂直于玻璃基材110的发光表面125的方向上的光导组合件100透射的光的量。可以类似地操控棱镜层的相对折射率nP、改性层的相对折射率nM和/或nM’以及玻璃基材的相对折射率nG，以促进光导组合件透射的光线的法向或者基本法向方向。使用无机或者无机-有机材料来替代BLU堆叠中的一个或多个有机层(例如聚合物层)，可以提供产生变化的折射率的层的可能性，这可以实现BLU堆叠内的更大的光操控度。
本文所揭示的光导组合件可以用于各种显示器装置，包括但不限于LCD。示例性LCD的光学组件还可以包括一个或多个漫射膜、反射膜、棱镜膜和/或偏振膜，薄膜晶体管(TFT)阵列，液晶层和/或一个或多个滤色器，以及其他组件。本文所揭示的光导组合件还可用于各种照明装置(例如光源或固态发光装置)。
会理解的是，所揭示的各种实施方式可涉及与特定实施方式一起描述的特定特征、元素或步骤。还会理解的是，虽然结合一个具体的实施方式描述了具体特征、元素或步骤，但是不同实施方式可以以各种未示出的组合或变换形式相互交换或结合。
还要理解的是，本文所用的术语“该”、“一个”或“一种”表示“至少一个(一种)”，不应局限为“仅一个(一种)”，除非明确有相反的说明。因此，例如，提到的“一种光源”包括具有两种或更多种此类光源的例子，除非文本中有另外的明确表示。类似地，“多个”或“阵列”旨在表示“不止一个”。因此，“多个光提取特征体”包括两个或更多个此类特征体，例如三个或更多个此类特征体等，以及“微结构阵列”包括两个或更多个此类微结构，例如三个或更多个此类微结构等。
本文中，范围可以表示为从“约”一个具体值和/或到“约”另一个具体值的范围。当表述这种范围时，例子包括自某一具体值始和/或至另一具体值止。类似地，当使用先行词“约”表示数值为近似值时，应理解，具体数值构成另一个方面。还会理解的是，每个范围的端点值在与另一个端点值有关和与另一个端点值无关时，都是有意义的。
本文所用术语“基本”、“基本上”及其变化形式旨在表示所描述的特征与数值或描述相等同或近似相同。例如，“基本平坦”表面旨在表示平坦或近似平坦的表面。此外，如上文所定义，“基本类似”旨在表示两个值是相等或者近似相等的。在一些实施方式中，“基本类似”可以表示数值相互在约10％之内，例如相互在约5％之内，或者相互在约2％之内。
除非另有表述，否则都不旨在将本文所述的任意方法理解为需要使其步骤以具体顺序进行。因此，当方法权利要求实际上没有陈述为其步骤遵循一定的顺序或者其没有在权利要求书或说明书中以任意其他方式具体表示步骤限于具体的顺序，都不旨在暗示该任意特定顺序。
虽然会用过渡语“包括”来公开特定实施方式的各种特征、元素或步骤，但是要理解的是，这暗示了包括可采用过渡语“由......构成”、“基本由......构成”描述在内的替代实施方式。因此，例如，对包含A+B+C的组合件的隐含的替代性实施方式包括组合件由A+B+C组成的实施方式和组合件主要由A+B+C组成的实施方式。
对本领域的技术人员而言，显而易见的是，可以在不偏离本公开的范围和精神的情况下对本公开进行各种修改和变动。因为本领域的技术人员可以想到所述实施方式的融合了本公开精神和实质的各种改良组合、子项组合和变化，应认为本文包括所附权利要求书范围内的全部内容及其等同内容。
Claims (21)
1.一种光导组合件，其包括：
(a)玻璃基材，其包括发光第一主表面和相对的第二主表面；
(b)棱镜层，其包括有机材料、无机材料或者无机-有机混合材料；以及
(c)置于玻璃基材的第一主表面与棱镜层之间的第一改性层，所述第一改性层包括：
无机材料或者无机-有机混合材料，和
折射率nM，其小于玻璃基材的折射率nG。
2.如权利要求1所述的光导组合件，其中，所述第一改性层的折射率nM小于棱镜层的折射率nP。
3.如权利要求1所述的光导组合件，其还包括置于棱镜层与第一改性层之间的粘合剂层。
4.如权利要求3所述的光导组合件，其中，所述粘合剂层的折射率nA小于所述棱镜层的折射率nP且大于所述第一改性层的折射率nM。
5.如权利要求1所述的光导组合件，其中，所述棱镜层包括无机材料或者无机-有机混合材料，以及其中，所述棱镜层布置在所述第一改性层上。
6.如权利要求1所述的光导组合件，其还包括布置在玻璃基材的第二主表面上或者下方的至少一个光提取特征体。
7.如权利要求1所述的光导组合件，其还包括布置在玻璃基材的第二主表面上的第二改性层，所述第二改性层包括无机材料或者无机-混合材料。
8.如权利要求7所述的光导组合件，其中，所述第二改性层的折射率nM’大于或等于玻璃基材的折射率nG。
9.如权利要求7所述的光导组合件，其中，所述第二改性层包括至少一个光提取特征体。
10.如权利要求7所述的光导组合件，其中，所述第二改性层包括多个微结构。
11.如权利要求10所述的光导组合件，其中，所述多个微结构包括棱镜、圆角棱镜或双凸透镜的周期性或者非周期性阵列。
12.如前述权利要求中任一项所述的光导组合件，其中，所述第一改性层或所述第二改性层的厚度范围是约10μm至约100μm。
13.一种光学组合件，其包括光学耦合到前述权利要求中任一项所述的光导组合件的边缘表面的光源。
14.如权利要求13所述的光学组合件，其中，光源的最大发射角θm满足如下方程式(1)：
15.一种光导组合件，其包括：
(a)玻璃基材，其包括发光第一主表面和相对的第二主表面；和
(b)布置在玻璃基材的第一主表面上的棱镜层，其中，所述棱镜层包括：
无机材料或者无机-有机混合材料，和
折射率nP，其小于玻璃基材的折射率nG。
16.如权利要求15所述的光导组合件，其还包括布置在玻璃基材的第二主表面上的第二改性层，其中，所述第二改性层包括无机或无机-混合材料并且折射率nM’大于或等于玻璃基材的折射率nG。
17.如权利要求16所述的光导组合件，其中，所述第二改性层还包括至少一个光提取特征体。
18.如权利要求16所述的光导组合件，其中，所述第二改性层还包括多个微结构。
19.如权利要求18所述的光导组合件，其中，所述多个微结构包括棱镜、圆角棱镜或双凸透镜的周期性或者非周期性阵列。
20.一种光学组合件，其包括光学耦合到权利要求15-19中任一项所述的光导组合件的边缘表面的光源。
21.一种显示器装置、发光装置或电子装置，其包括如前述权利要求中任一项所述的光导组合件或者光学组合件。
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