阅读说明：本技术 一体式光导 ([db:专利名称-en]) 是由 刘涛 卢永上 大卫·C·默科德 布莱恩·W·欧斯特利 于 2018-06-25 设计创作，主要内容包括：本发明描述了一种一体式光导，该一体式光导包括沿第一方向延伸的第一光导区段和沿第二方向延伸的第二光导区段。第二光导区段包括多个光提取器，该多个光提取器用于提取本来在第二光导区段内并沿着第二光导区段传播的光。一体式光导包括边界区域，该边界区域设置在第一光导区段和第二光导区段之间并结合第一光导区段和第二光导区段，该边界区域包括多个间隔开的光重定向特征部。每个光重定向特征部包括：第一部分，该第一部分基本上平行于第一方向延伸；第二部分，该第二部分从第一部分的第一端部近侧朝向第二光导区段延伸，并且与第一部分成约10度至约70度的角度。([db:摘要-en])

一体式光导

背景技术

光导可以用于为各种应用提供照明。例如，光导已被用于显示器背光、一般照明和汽车尾灯。多个光源可沿光导的边缘分布以将光提供到光导中，并且光导可包括用于从光导提取光的光提取特征部。

发明内容

在本说明书的一些方面，提供了沿相互正交的第一方向和第二方向延伸的一体式光导。该光导包括第一光导区段，该第一导光导区段在第一光导区段的相对的第一端部和第二端部之间沿第一方向延伸，并且具有沿着第一方向的最小长度L1和沿着第二方向的最大宽度W1，其中L1/W1≥10；第二光导区段，该第二光导区段沿着第二方向延伸；以及边界区域，该边界区域设置在第一光导区段和第二光导区段之间并结合第一光导区段和第二光导区段。第二光导区段具有沿着第二方向的最小长度L2和沿着第一方向的最大宽度W2。第二光导区段包括多个光提取器，该多个光提取器用于提取本来在第二光导区段内并沿着第二光导区段传播的光。边界区域在长度上基本上与第一光导区段的长度和第二光导区段的宽度共延。边界区域包括多个间隔开的光重定向特征部。每个光重定向特征部包括第一部分，该第一部分在第一部分的第一端部和第二端部之间基本上平行于第一方向延伸；以及第二部分，该第二部分从第一部分的第一端部近侧朝向第二部分的第一端部和第二端部之间的第二光导区段延伸，并且与第一部分成约10度至约70度的角度。光导具有一体式构造。

在本说明书的一些方面，提供了一种一体式光导。一体式光导包括第一光导区段，该第一光导区段具有面积为A1的主表面；第二光导区段，该第二光导区段具有面积为A2的主表面，A2≥A1；以及一排间隔开的光重定向特征部，其形成在一体式光导中，并将第一光导区段和第二光导区段彼此分离。每个光重定向特征部具有具有多个侧面的多边形棱镜形状。多边形棱镜的每个侧面基本上是平面的，并且与一体式光导的法线成小于约20度的角度。

在本说明书的一些方面，提供了一种一体式光导。一体式光导包括一排间隔开的第一光重定向凹部，该第一光重定向凹部在一体式光导中形成、与一体式光导的第一边缘间隔开并大致沿着该第一边缘。第一光重定向凹部将光导分为具有面积为A1的主表面的第一光导区段和具有面积为A2的主表面的第二光导区段，A2≥A1。每个第一光重定向凹部包括相邻的第一侧面和第二侧面。每个侧面基本上垂直于一体式光导，并且延伸进入一体式光导中到达一定深度，该深度至少为一体式光导的局部厚度的0.5倍。第一侧面而不是第二侧面基本上平行于第一边缘。

附图说明

图1A为光导的示意性俯视图；

图1B是图1A的光导的示意性侧视图；

图1C是光导的示意性侧视图；

图2A至图2B是光重定向特征部的俯视图；

图2C是图2A至图2B的光重定向特征部的透视图；

图3是光导的示意性俯视图；

图4A至图4B是光重定向特征部的俯视图；

图4C是图4A至图4B的光重定向特征部的透视图；

图5为光导的示意性俯视平面图；

图6A至图6B是一体式光导的示意性剖视图；并且

图7至图8是与光导的法线成角度的表面的示意图。

具体实施方式

在以下说明中参考附图，该附图形成本发明的一部分并且其中以举例说明的方式示出各种实施方案。附图未必按比例绘制。应当理解，在不脱离本说明书的范围或实质的情况下，可设想并进行其他实施方案。因此，以下具体实施方式不应被视为具有限制意义。

二维(2D)区域光导已被用于应用诸如例如显示器背光、一般照明和汽车尾灯中的表面照明。多个发光二极管(LED)通常沿着区域光导的一个端部或两个端部布置以用于光注入。LED的数量及其间距通常由给定应用所需的光的总量和空间均匀度来确定。在该方法中，LED通常直接安装在光导附近，并且光经由对接耦合输入到光导中。此类系统的组装可能是复杂的，尤其是在使用柔性光导时，并且由于所需LED的数量，成本可能较高。

根据本说明书的一些实施方案，本文所述的光导可用于使用例如仅一个或两个光源在二维区域上提供空间上均匀的照明。可以将光源安装在远离光导的地方，以便可以将相关联的电子器件与光导分离。光导可包括第一区段和第二区段以及将第一区段和第二区段分离的一排光重定向特征部。光重定向特征部可以包括第一部分或第一侧面，该第一部分或第一侧面将输入到第一区段的第一端部中的光的一部分大致引向第一区段的相对的第二端部和/或大致在光导的边缘和一排光重定向特征部之间引导。光重定向特征部还可包括第二部分或第二侧面，该第二部分或第二侧面将光的一部分引向光导的第二区段并进入第二区段。光重定向特征部还可包括第三部分或第三侧面，该第三部分或第三侧面将从第一区段的第二端部接收的光的一部分引向光导的第二区段并进入第二区段。光导的第二区段可包括光提取器，该光提取器用于提取本来经由全内反射(TIR)在光导内传播的光。光导可为一体式构造，并且可通过在光导中切入凹部以形成光重定向特征部和光提取器而由膜制成。

图1A至图1B分别是沿着相互正交的第一方向和第二方向(分别为y方向和x方向)延伸的光导100的示意性俯视图和侧视图。光导100具有一体式构造，并且包括第一光导区段10，该第一光导区段10在第一光导区段10的相对的第一端部11和第二端部12之间沿第一方向延伸，并且具有沿第一方向的最小长度L1和沿第二方向的最大宽度W1。在一些实施方案中，第一光导区段10是锥形的，使得最大宽度W1出现在第一光导区段的端部11处。在一些实施方案中，L1/W1大于或等于10。光导100还包括第二光导区段20，其沿着第二方向(x方向)延伸并且具有沿着第二方向的最小长度L2和沿着第一方向(y方向)的最大宽度W2。第二光导区段20包括多个光提取器30，该多个光提取器用于提取本来在第二光导区段20内并沿着第二光导区段20传播的光。例如，图1B中描绘的光64被提取为光65。光导100还包括设置在第一光导区段10和第二光导区段20之间并结合第一光导区段10和第二光导区段20的边界区域40。边界区域40在长度上基本上与第一光导区段10的长度L1和第二光导区段20的宽度W2共延。边界区域40包括多个间隔开的光重定向特征部50。在所示的实施方案中，第一光导区段10被设置为在光导100的第一边缘19近侧。在图1C中示出了另选实施方案，其在本文其他地方进一步描述。

如果区域分别与长度或宽度共延超过长度或宽度的50％，则该区域可被描述为基本上与长度或宽度共延。被描述为基本上与长度或宽度共延的区域可分别与长度或宽度共延超过长度或宽度的大于60％、或大于70％、或大于90％、或大于95％。被描述为基本上与长度或宽度共延的区域可与整个长度或宽度共延。

在图2A至图2C中示出了光重定向特征部50。图2A至图2B是光重定向特征部50的示意性俯视图，并且图2C是光重定向特征部50的示意性透视图。光重定向特征部50包括在第一部分51的第一端部52和第二端部53之间基本上平行于第一方向(y方向)延伸的第一部分51，并且包括在第二部分54的第一端部55和第二端部56之间从第一部分51的第一端部52近侧朝向第二光导区段(例如，第二光导区段20)延伸的第二部分54。第二部分54与第一部分51成一角度θ。在一些实施方案中，角度θ在约10度至约70度的范围内。在一些实施方案中，角度θ大于约20度。如本文其他地方进一步所述，在一些实施方案中，光重定向特征部50具有棱镜形状，该棱镜形状包括第一基座77和第二基座79以及多个侧面75。在一些实施方案中，侧面75中的至少一个是与一体式光导的法线(z方向)成小于约20度的角度的、基本上竖直取向的、平坦的或基本上平坦的表面。

光重定向特征部50可为或可包括光导中的凹部，该凹部任选地至少部分地填充有材料188。材料188可为具有折射率n2的填充材料，该折射率n2小于边界区域40的折射率n1。边界区域的折射率n1可为形成一体式光导的材料的折射率。在一些实施方案中，n1-n2大于约0.05，或大于约0.1。在一些实施方案中，材料188为空气。第一部分51和第二部分54中的一者或两者可至少部分地填充有填充材料。除非另外指明，否则折射率是指532nm下的折射率。

在一些实施方案中，如图1A所示，光源60设置在第一光导区段10的第一端部11处。在一些实施方案中，当由光源60发射的光61从第一光导区段10的第一端部11进入一体式光导100时，光重定向特征部50的第一部分51将进入的光引向第一光导区段110的第二端部12(例如，作为重定向的光62)，并且光重定向特征部50的第二部分54将进入的光引向第二光导区段20并进入第二光导区段20(例如，光63被第二部分54重定向到第二光导区段20并进入第二光导区段20)。在一些实施方案中，光提取器30提取在第二光导区段20内传播的光(例如，图1B中描绘的光64被提取为提取的光65)，使得提取的光65从第二光导区段20的发射表面21离开一体式光导100。

在一些实施方案中，每个光重定向特征部50的第一部分51是一体式光导100的边界区域40中的凹部，其中该凹部具有在第一部分51的第一端部52与第二端部53之间的最小长度L3、最大宽度W3和沿着一体式光导100的厚度方向(z方向)的最小深度D3。在一些实施方案中，L3/W3大于或等于1、或大于或等于2、或大于或等于5、或大于或等于7、或大于或等于10。在一些实施方案中，D3/W3大于或等于1、或大于或等于2、大于或等于3、大于或等于4、大于或等于5。

在一些实施方案中，每个光重定向特征部50的第二部分54是一体式光导100的边界区域40中的凹部，其中该凹部具有在第二部分54的第一端部55与第二端部56之间的最小长度L4、最大宽度W4和沿着一体式光导100的厚度方向(z方向)的最小深度D4。在一些实施方案中，L4/W4大于或等于1、或大于或等于2、或大于或等于5、或大于或等于7、或大于或等于10。在一些实施方案中，D4/W4大于或等于1、或大于或等于2、大于或等于3、大于或等于4、大于或等于5。

在一些实施方案中，第一部分51和第二部分54中的一者或两者具有锥形的深度，使得该深度在该部分的一个端部处或附近最小。

在一些实施方案中，边界区域40中的一体式光导100的最小厚度是D。最小厚度是边界区域40中的光导100的主表面之间的最小局部厚度。在一些实施方案中，光导100具有均匀厚度，并且最小厚度为均匀厚度。在一些实施方案中，D3小于D。在一些实施方案中，光重定向特征部50的第一部分51完全延伸通过光导的厚度。在一些实施方案中，D4小于D。在一些实施方案中，光重定向特征部50的第二部分54完全延伸通过光导的厚度。在一些实施方案中，D3和D4中的每个是D的至少0.5倍、或至少0.7倍、或至少0.8倍、或至少0.9倍。在一些实施方案中，光重定向特征部50中的至少一个是形成在一体式光导100中的狭槽。

在一些实施方案中，D3和/或D4对于不同的光重定向特征部50是不同的。例如，在一些实施方案中，D3和/或D4在第一端部11附近较大而在第二端部12附近较小。可以选择D3和/或D4的分布以提供更均匀的光输出。在一些实施方案中，对于每个光重定向特征部50，D3和/或D4相同或大约相同。

在一些实施方案中，第一光导区段10的第一端部11和第二端部12中的一者(12)在长度上小于第一光导区段10的第一端部11和第二端部12中的另一者(11)。例如，这可能是由于光重定向特征部50相对于y轴以一定角度布置或布置在曲线上，或可能是由于第一边缘19的形状。在其他实施方案中，第一光导区段10的第一端部11和第二端部12具有相同或大约相同的长度。

在一些实施方案中，一体式光导包括多个光重定向特征部，每个光重定向特征部具有适于将光从第一光导区段的第一端部引向第一光导区段的第二端部的第一部分，以及适于提取从第一光导区段朝向第二光导区段并进入第二光导区段的光的第二部分。在一些实施方案中，第一部分还适于将来自第一光导区段的第二端部的光引向第一光导区段的第一端部，并且光重定向特征部包括第三部分，该第三部分适于提取从第一光导区段朝向第二光导区段并进入第二光导区段的光。在一些实施方案中，第二部分从主要从第一光导区段的第一端部朝向第一光导区段的第二端部传播的第一光导区段提取光，并且第三部分从主要从第一光导区段的第二端部朝向第一光导区段的第一端部传播的第一光导区段提取光。图3示意性地示出了包括具有第一部分、第二部分和第三部分的光重定向特征部150的光导300。

图3是沿着相互正交的第一方向和第二方向(分别为y方向和x方向)延伸的光导300的示意性俯视图。光导300在许多方面类似于光导100，但是包括具有第三部分157的光重定向特征部150(例如，参见图4A)。光导300包括第一光导区段110，该第一光导区段110在第一光导区段110的相对的第一端部111和第二端部112之间沿第一方向延伸，并且具有沿第一方向的最小长度L1和沿第二方向的最大宽度W1。光导300还包括第二光导区段120，该第二光导区段120沿着第二方向(x方向)延伸并且具有沿着第二方向的最小长度L2和沿着第一方向(y方向)的最大宽度W2。第二光导区段120包括多个光提取器130，该光提取器130用于提取本来在第二光导区段120内并沿着第二光导区段120传播的光。光导300还包括边界区域140，该边界区域140设置在第一光导区段110和第二光导区段120之间并结合第一光导区段110和第二光导区段120。边界区域140在长度上基本上与第一光导区段110的长度和第二光导区段120的宽度共延。边界区域140包括多个间隔开的光重定向特征部150。光导300的长度中的任何长度(例如，L1、L2、L3、L4、W1、W2、W3、W4、D、D3、D4)之间的关系可如针对光导100所描述的。在所示的实施方案中，第一光导区段110被设置为在光导300的第一边缘119近侧。

在图4A至图4C中示出了光重定向特征部150。图4A至图4B是光重定向特征部150的示意性俯视图，并且图4C是光重定向特征部150的示意性透视图。光重定向特征部150包括在第一部分151的第一端部152和第二端部153之间基本上平行于第一方向(y方向)延伸的第一部分151，并且包括在第二部分154的第一端部155和第二端部156之间从第一部分151的第一端部152近侧朝向第二光导区段(例如，第二光导区段120)延伸的第二部分154。第二部分154与第一部分151成一角度θ。在一些实施方案中，角度θ在约10度至约70度的范围内。在一些实施方案中，角度θ大于约20度。每个光重定向特征部150还包括第三部分157，该第三部分157从第一部分151的第二端部153近侧朝向第三部分157的第一端部158和第二端部159之间的第二光导区段延伸，并且与第一部分151成角度

在一些实施方案中，角度

在约10度至约70度的范围内。在一些实施方案中，角度

大于20度。如本文其他地方进一步所述，在一些实施方案中，光重定向特征部150具有棱镜形状，该棱镜形状包括第一基座177和第二基座179以及多个侧面175。在一些实施方案中，侧面175中的至少一个是与一体式光导的法线(z方向)成小于约20度的角度的、基本上竖直取向的、平坦的或基本上平坦的表面。

在一些实施方案中，光重定向特征部150的第一部分151和/或第二部分154是在一体式光导300的边界区域140中的凹部，如针对一体式光导100所述。在一些实施方案中，每个光重定向特征部150的第三部分157是一体式光导300的边界区域140中的凹部，其中该凹部具有在第三部分157的第一端部158与第二端部159之间的最小长度L5、最大宽度W5和沿着一体式光导300的厚度方向(z方向)的最小深度D5。在一些实施方案中，L5/W5大于或等于1、或大于或等于2、或大于或等于5、或大于或等于7、或大于或等于10。在一些实施方案中，D5/W5大于或等于1、或大于或等于2、大于或等于3、大于或等于4、大于或等于5。

在一些实施方案中，边界区域140中的一体式光导300的最小厚度是D。D3、D4和D之间的关系可如针对光导100所描述的。在一些实施方案中，D5小于D。在一些实施方案中，光重定向特征部150的第三部分157完全延伸通过光导的厚度。在一些实施方案中，D3、D4和D5中的每一者是D的至少0.5倍、或至少0.7倍、或至少0.8倍、或至少0.9倍。在一些实施方案中，D3、D4和D5中的一者或多者或全部等于D。在一些实施方案中，光重定向特征部150中的至少一个是形成在一体式光导300中的狭槽。

在一些实施方案中，D3和/或D4和/或D5对于不同的光重定向特征部150是不同的。例如，一个或多个深度可沿着一排光重定向特征部改变(例如，单调地)。在一些实施方案中，D3和/或D4和/或D5对于每个光重定向特征部150相同或大约相同。

光重定向特征部150可为或可包括光导中的凹部，该凹部可任选地至少部分地填充有材料288。材料288可如针对材料188所述，并且可为空气。第一部分151、第二部分154和第三部分157中的任何一者、两者或全部可至少部分地填充有折射率小于(例如，至少0.05或至少0.1)光导的周围区域的折射率的填充材料。

在一些实施方案中，如图3所示，光源160设置在第一光导区段110的第一端部111处，并且光源170设置在光导300的第一光导区段110的第二端部112处。在一些实施方案中，当由光源160发射的光161从第一光导区段110的第一端部111进入一体式光导300时，光重定向特征部150的第一部分151将进入的光引向第一光导区段110的第二端部112(例如，作为重定向的光162)，并且光重定向特征部150的第二部分154将进入的光引向第二光导区段120并进入第二光导区段120(例如，光163被第二部分154重定向到第二光导区段120并进入第二光导区段120)。在一些实施方案中，光提取器130提取在第二光导区段120内传播的光，使得提取的光从第二光导区段120的发射表面离开一体式光导300。在一些实施方案中，当由光源170发射的光181从第一光导区段110的第二端部112进入一体式光导300时，光重定向特征部150的第一部分151将进入的光引向第一光导区段110的第一端部111(例如，作为重定向的光182)，并且光重定向特征部150的第三部分157将进入的光引向第二光导区段120并进入第二光导区段120(例如，重定向的光184)。在一些实施方案中，光提取器130提取在第二光导区段120内传播的光，使得提取的光从第二光导区段120的发射表面离开一体式光导300。

在一些实施方案中，光重定向特征部具有棱镜形状。棱镜包括多个侧面和两个基座。基座可以是平行的或成一定角度。具有一定角度的基座的棱镜可被称为截断棱镜，因为该棱镜可被描述为被与基座中的一个成斜角的相交平面截断。棱镜也可不连续地被截断，以使得基座具有中断部分。例如，棱镜可大致沿着两个基座之间的轴线延伸，并且棱镜可具有具有不同深度的部分，使得基座包括沿轴线彼此分离的部分。例如，光重定向特征部50具有第一基座77和不连续的第二基座79，第二基座79包括来自部分51和部分54中的每一者的一部分。又如，光重定向特征部150具有第一基座177和不连续的第二基座179，第二基座179包括来自部分151、部分154和部分157中的每一者的一部分。在一些实施方案中，不同部分(51和54，或任何两个相邻部分或全部三个151、154和157)的深度呈锥形。在一些实施方案中，光重定向特征部50的D3和D4相等或大约相等。在一些实施方案中，光重定向特征部150的D3、D4和D5中的任何两者或全部三者相等或大约相等。在一些实施方案中，沿一体式光导的厚度方向，多边形棱镜的第一侧面较短，并且多边形棱镜的第二侧面较高。例如，在图2C和图4C所示的实施方案中，光重定向特征部50和光重定向特征部150的D3较短且D4较高。

在一些实施方案中，棱镜是多边形棱镜。在一些实施方案中，至少一个光重定向特征部是凹面多边形棱镜。多边形棱柱是其中至少一个基座基本上为多边形的棱镜。凹面多边形棱镜是其中至少一个基座基本上是凹面多边形的多边形棱镜。例如，第一基座77和第一基座177是凹面多边形。在一些实施方案中，棱镜的每个侧面基本上是平面的。基本上平面可根据侧面的曲率半径来理解。可以在表面上的每个点处定义两个主曲率。对于每个主曲率，主曲率半径可以定义为主曲率的倒数。如果在大于该侧面的面积的50％的每个点处的每个主曲率半径大于该侧面的最大侧向尺寸的5倍，则可以将棱镜的侧面描述为基本上是平面的。在一些实施方案中，在大于基本上平面的侧面的面积的60％、或75％、或90％的每个点处的每个主曲率半径均大于侧面的最大侧向尺寸的6倍、或10倍、或20倍。在一些实施方案中，基本上平面的侧面名义上是平面的，但例如由于普通的制造变化而可能偏离平面。在一些实施方案中，基本上平面的侧面是弯曲的。例如，侧面可为弯曲的，使得侧面的每个点处的每个主曲率半径(可能期望在侧面的边缘附近)大于侧面最大侧向尺寸的10倍。类似地，如果基座具有与多边形的边缘(其中该边缘基本上是直的)相对应的边缘，则该基座可以被描述为基本上为多边形。如果在大于边缘长度的50％的每个点处的曲率半径大于边缘长度的5倍，则边缘可被描述为基本上直的。在一些实施方案中，在大于基本上直的边缘的长度的60％、或75％、或90％的每个点处的曲率半径均大于边缘的长度的6倍、或10倍、或20倍。在一些实施方案中，描述为基本多边形的形状名义上是多边形，但例如由于普通的制造变化而可能偏离理想的多边形。

光重定向特征部50和光重定向特征部150可沿一排设置。在一些实施方案中，该排是直的、成角度的、弯曲的和非线性中的一个或多个。一体式光导可以是矩形的，或可具有其他形状，其他形状可包括弯曲或弯折。例如，光导可以由可以被切割成弯曲的二维形状的膜制成，或可以将膜的适当尺寸的部分形成(例如，热成型)为可围绕两个正交轴弯曲的三维形状(例如，碗形)。在一些实施方案中，第一光重定向特征部50或第一光重定向特征部150的第一部分分别与第一边缘19或第一边缘119配合，将分别进入第一光导区段10或第一光导区段110的光的一部分限制在一排光重定向特征部的第一端部附近，并将受限制的光引向该排间隔开的第一光重定向特征部的相对的第二端部，并且第一光重定向特征部的第二部分54或第二部分154分别将进入的光的另一部分分别引入第二光导区段20或第二光导区段120。

图5是一体式光导500的示意性俯视图，其包括形成在一体式光导500中的一排间隔开的第一光重定向凹部450。第一光重定向凹部450与一体式光导500的第一边缘219间隔开并且大致沿着该第一边缘219。第一光重定向凹部450将一体式光导500分为具有面积为A1的主表面的第一光导区段210和具有面积为A2的主表面的第二光导区段220，A2可大于或等于A1。光导500可为平面的(例如，在x-y平面中)或可弯曲到图的平面中(例如，第一光导区段210可以具有比位置298更大的z坐标)。

每个第一光重定向凹部450包括相邻第一侧面310和第二侧面320。每个侧面基本上垂直于一体式光导500并且延伸进入一体式光导500中到达一定深度，该深度是一体式光导500的局部厚度的至少0.5倍、或至少0.7倍、或至少0.8倍、或至少0.9倍。例如，第一侧面310可具有深度D3，并且第二侧面320可具有深度D4(参见例如图2C)，并且D3和D4中的每者可至少为D的0.5倍、或0.7倍、或0.8倍、或0.9倍(参见例如图1B)。第一侧面310而不是第二侧面320基本平行于第一边缘219。在一些实施方案中，第一边缘219是弯曲的，如图5所示。

在一些实施方案中，对于每个第一光重定向凹部450，相邻的第一侧面310和第二侧面320在它们之间限定角度θ(参见例如图2A)。在一些实施方案中，角度θ在约10度至约70度的范围内。在一些实施方案中，角度θ大于约20度。

在一些实施方案中，当光从一排间隔开的第一光重定向凹部450的第一端部305附近的一体式光导500的输入边缘202进入第一光导区段210时，第一光重定向凹部450的第一侧面310与第一边缘219配合，将进入的光261的一部分262限制在第一光导区段210中，并将受限制的光262引向一排间隔开的第一光重定向凹部450的相对第二端部306，并且第一光重定向凹部450的第二侧面320将进入的光261的另一部分284引入第二光导区段220。

在一些实施方案中，一体式光导500还包括形成于一体式光导500的第二光导区段220中的多个第二光重定向凹部400，用于将在第二光导区段220内并沿着第二光导区段220传播的光重定向到第二光导区段220中的不同位置298。

在一些实施方案中，第一光导区段(例如10、110或210)具有面积为A1的主表面，并且第二光导区段(例如20、120或220)具有面积为A2的主表面。例如，在图3所示的实施方案中，面积A2是W2乘以L2，面积A1是L1乘以W1。通常优选的是，A2大于或等于A1。在一些实施方案中，A2大于或等于A1的2倍、或4倍、或5倍、或7倍、或10倍。

在一些实施方案中，本文描述的一体式光导可被描述为沿着相互正交的第一方向和第二方向延伸。就平面光导而言，例如，第一方向和第二方向可取为例如x方向和y方向。在一些实施方案中，光导是弯曲的，并且第一方向和第二方向是指沿着光导的主表面的方向。例如，在一些实施方案中，使用利用在坐标曲线的交点处具有相互正交的切向量的第一坐标和第二坐标的坐标系(例如，沿着光导的主表面的正交曲线坐标)，并且第一方向和第二方向沿着曲线坐标。在一些实施方案中，光导500是弯曲的。例如，一体式光导500的第一方向可取为沿着一排光重定向凹部450，第二方向可取为与第一方向正交，并且主要从第一光导区段210延伸到位置298。在这种情况下，可将第一方向和第二方向中的每一者描述为非线性或弯曲的。

在一些实施方案中，光导包括一个或多个弯折。图6A至图6B分别是一体式光导600a和一体式光导600b的示意性剖视图。在所示的实施方案中，光导600a和光导600b与它们的长度和宽度相比是薄的，因此可以用线示意性地表示。图6A的横截面沿着光导600a的第一光导区段610a。第一光导区段610a在包括弯折664的第一方向(沿着图中的弯折线的方向)上延伸。图6B的横截面沿着光导600b的长度，其中该长度包括光导600b的第二光导区段620b的长度。第二光导区段620b在包括弯折668的第二方向(沿着图中的弯折线的方向)上延伸。更一般地，在一些实施方案中，第一方向和第二方向中的至少一者是非线性的，并且/或者第一方向和第二方向中的至少一者包括一个或多个弯折。

在一些实施方案中，光重定向特征部的第一部分、第二部分和/或第三部分包括至少一个基本上竖直取向的平面的或基本上平面的表面。如果表面与一体式光导的法线成小于30度的角度，则该表面基本上竖直取向，其中法线是指光导的厚度方向(z方向)上的向量。该角度可以被描述为向量与向量到表面上的投影之间的角度。如果表面不是平面的，则该角度可取为向量与向量到与表面中心处的表面相切的平面上的投影之间的角度。图7是与法线336成角度α的表面333的示意图。表面333可为光重定向特征部的第一部分、第二部分和/或第三部分的平坦表面或棱镜的侧面。图8是与法线436成角度α的表面433的示意图。表面433可为光重定向特征部的第一部分、第二部分和/或第三部分的表面或棱镜的侧面，并且法线436可为一体式光导的法线。表面433可为基本上平面的，但可具有一些曲率，如本文其他地方进一步所述。在一些实施方案中，表面(例如，棱镜的侧面或光重定向特征部的一部分的基本上竖直取向的表面)与一体式光导的法线成小于约20度、或小于约15度、或小于约10度的角度α。

光提取器(例如30或130)可为凹陷或凸起，并且可规则或不规则地布置。图1B的光提取器30是从第二光导区段20的主表面(光发射表面21)延伸的凸起。图1C是光导100c的示意性侧视图，其在许多方面类似于光导100，除了光提取器30c是光导100c的第二光导区段20c的与光发射表面21c相对的主表面中的凹陷。光64由光提取器30c从光发射表面21c提取为光65c。光提取器可从设置有光提取器的光导的侧面提取光，或可以从相对的侧面提取光。光提取器可与光重定向特征部包括在光导的同一侧面上，或可包括在相对的侧面上。在一些实施方案中，光提取器包括在光导的第二部分的两个相对的主表面上。光提取器可通过例如模制点图案或通过例如在光导的第二部分的主表面上切割(例如，激光切割)点或凹槽来制造。在一些实施方案中，光提取器被配置成提取通过光发射表面(例如，图1B中示出的发射表面21或图1C中示出的发射表面21c)输入到光导的第二区段中的大部分或基本上全部的光。在一些实施方案中，光提取器被配置成使得输入光导的第二区段中的光的一部分通过光发射表面被提取，并且使得输入的光的一部分可从与第一区段相对的第二区段的端部逸出。在这种情况下，通过光发射表面提取的光可用于第一应用，并且逸出的光可用于第二应用。在一些实施方案中，省略光提取器，使得输入到第二区段中的基本上所有的光都离开第二区段的与第一区段相对的端部。在这种情况下，并且在其他实施方案中，光导的第二区段的相对主表面可为非结构化的。在一些实施方案中，可将点图案或其他图案印刷到不另外包括光提取器的一体式光导的第二部分的另外非结构化的表面上，以便从光导提取光。

光导可以由例如玻璃或聚合物制成。在一些实施方案中，光导为柔性的。例如，柔性聚合物膜可用于形成光导。例如，合适的聚合物材料包括丙烯酸酯诸如聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚碳酸酯和聚氨酯。可以通过首先在没有光重定向或光提取特征部的情况下形成光导(例如，经由挤出或模制)，然后通过后续的加工步骤来创建光重定向和光提取特征部，来制造光导。例如，可以通过蚀刻/激光烧蚀或压花来形成光重定向特征部和光提取器。可在光重定向特征部和/或光提取器形成于膜之前或之后施加附加的加工步骤(例如，将挤出的膜的一部分切割成所需的尺寸和形状，以及/或者将膜热成型为所需的形状)。另选地，可以在模制工艺中利用光重定向特征部和光提取器来制造光导。

诸如“约”的术语将在本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中理解。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“约”应用于表达特征尺寸、数量和物理性质的量的使用不清楚，则“约”将被理解为是指在指定值的10％以内。给定为约指定值的量可精确地为指定值。例如，如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对其不清楚，则具有约1的值的量是指该量具有介于0.9和1.1之间的值，并且该值可为1。

本领域普通技术人员将在本说明书中使用和描述的上下文中理解术语诸如“基本上”。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上平行”的使用不清楚，则“基本上平行”将指在平行的30度内。在一些实施方案中，描述为彼此基本上平行的方向或表面可以在20度内、或在平行的10度内、或者可以是平行的或名义上平行的。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上垂直”或“基本上正交”的使用不清楚，则“基本上垂直”或“基本上正交”将指在垂直的30度内。在一些实施方案中，描述为彼此基本上垂直的方向或表面可以在20度内、或在垂直的10度内、或者可以是名义上垂直的。如果本领域普通技术人员在本说明书中使用和描述的上下文中对“基本上竖直”的使用不清楚，则“基本上竖直”将指在竖直的30度内。在一些实施方案中，描述为基本上竖直的方向或表面可以在20度内、或在竖直的10度内、或者可以是竖直的或名义上竖直的。

以下为本说明书的示例性实施方案的列表。

实施方案1是一种一体式光导，该一体式光导沿着相互正交的第一方向和第二方向延伸，并且包括：

第一光导区段，该第一导光导区段在第一光导区段的相对的第一端部和第二端部之间沿第一方向延伸，并且具有沿第一方向的最小长度L1和沿第二方向的最大宽度W1，L1/W1≥10；

第二光导区段，该第二光导区段沿第二方向延伸并且包括：

沿第二方向的最小长度L2和沿第一方向的最大宽度W2；和

多个光提取器，该多个光提取器用于提取本来在第二光导区段内并沿着第二光导区段传播的光；和

边界区域，该边界区域设置在第一光导区段和第二光导区段之间并结合第一光导区段和第二光导区段，该边界区域在长度上与第一光导区段的长度和第二光导区段的宽度基本上共延，该边界区域包括多个间隔开的光重定向特征部，每个光重定向特征部包括：

第一部分，该第一部分在第一部分的第一端部和第二端部之间基本上平行于第一方向延伸；和

第二部分，该第二部分从第一部分的第一端部近侧朝向第二部分的第一端部和第二端部之间的第二光导区段延伸，并且与第一部分成约10度至约70度的角度，其中光导具有一体式体构造。

实施方案2为根据实施方案1所述的一体式光导，其中当光源设置在第一光导区段的第一端部处时，由光源发射的光从第一光导区段的第一端部进入一体式光导，光重定向特征部的第一部分将进入的光引向第一光导区段的第二端部，光重定向特征部的第二部分将进入的光引向第二光导区段并进入第二光导区段，光提取器提取在第二光导区段内传播的光，该提取的光从第二光导区段的发射表面离开一体式光导。

实施方案3是根据实施方案1所述的一体式光导，其中每个光重定向特征部的第一部分是在一体式光导的边界区域中的凹部，该凹部在第一部分的第一端部和第二端部之间具有最小长度L3、最大宽度W3、以及沿着一体式光导的厚度方向的最小深度D3，L3/W3≥1，D3/W3≥1。

实施方案4是根据实施方案3所述的一体式光导，其中L3/W3≥2、或L3/W3≥5、或L3/W3≥7、或L3/W3≥10。

实施方案5是根据实施方案3至4中任一项所述的一体式光导，其中D3/W3≥2、或D3/W3≥3、或D3/W3≥4、或D3/W3≥5。

实施方案6是根据实施方案3至5中任一项所述的一体式光导，其中边界区域中的一体式光导的最小厚度为D，D3＜D。

实施方案7是根据实施方案1至6中任一项所述的一体式光导，其中至少一个光重定向特征部至少部分地嵌入在边界区域中。

实施方案8是根据实施方案1至6中任一项所述的一体式光导，其中边界区域具有折射率n1，并且每个光重定向特征部具有小于n1的折射率n2。

实施方案9为根据实施方案1至8中任一项所述的一体式光导，其中每个光重定向特征部的第二部分是在一体式光导的边界区域中的凹部，该凹部在第二部分的第一端部和第二端部之间具有最小长度L4、最大宽度W4、以及沿着一体式光导的厚度方向的最小深度D4，L4/W4≥1，D4/W4≥1。

实施方案10是根据实施方案9所述的一体式光导，其中L4/W4≥2、或L4/W4≥5、或L4/W4≥7、或L4/W4≥10。

实施方案11是根据实施方案9至10中任一项所述的一体式光导，其中D4/W4≥2、或D4/W4≥3、或D4/W4≥4、或D4/W4≥5。

实施方案12是根据实施方案9至11中任一项所述的一体式光导，其中边界区域中的一体式光导的最小厚度为D，D4＜D。

实施方案13是根据实施方案1至12中任一项所述的一体式光导，其中边界区域具有折射率n1并且每个光重定向特征部均包括至少部分地填充有具有折射率n2，n2＜n1的填充材料的凹部。

实施方案14是根据实施方案1至13中任一项所述的一体式光导，其中每个光重定向特征部的第一部分包括与一体式光导的法线成小于约20度的角度的、基本上竖直取向的第一平坦表面。

实施方案15是根据实施方案1至14中任一项所述的一体式光导，其中每个光重定向特征部还包括第三部分，该第三部分从第一部分的第二端部近侧朝向第三部分的第一端部和第二端部之间的第二光导区段延伸，并且与第一部分成约10度至约70度的角度。

实施方案16是根据实施方案15所述的一体式光导，其中每个光重定向特征部的第三部分是在一体式光导的边界区域中的凹部，该凹部在第三部分的第一端部和第二端部之间具有最小长度L5、最大宽度W5、以及沿着一体式光导的厚度方向的最小深度D5，L5/W5≥1，D5/W5≥1。

实施方案17是根据实施方案16所述的一体式光导，其中L5/W5≥2、或L5/W5≥5、或L5/W5≥7、或L5/W5≥10。

实施方案18是根据实施方案16至17中任一项所述的一体式光导，其中D5/W5≥2、或D5/W5≥3、或D5/W5≥4、或D5/W5≥5。

实施方案19是根据实施方案15至18中任一项所述的一体式光导，其中当第一光源设置在第一光导区段的第一端部处并且第二光源设置在第一光导区段的第二端部处时，

由第一光源发射的光从第一光导区段的第一端部进入一体式光导，光重定向特征部的第一部分将进入的光从第一光源引向第一光导区段的第二端部，光重定向特征部的第二部分将进入的光从第一光源引向第二光导区段并进入第二光导区段，

由第二光源发射的光从第一光导区段的第二端部进入一体式光导，光重定向特征部的第一部分将进入的光从第二光源引向第一光导区段的第一端部，光重定向特征部的第三部分将进入的光从第二光源引向第二光导区段并进入第二光导区段，

光提取器提取在第二光导区段内传播的光，该提取的光从第二光导区段的发射表面离开一体式光导。

实施方案20是根据实施方案1至19中任一项所述的一体式光导，其中多个光提取器中的至少一些光提取器是从第二光导区段的主表面延伸的凸起。

实施方案21是根据实施方案1至20中任一项所述的一体式光导，其中多个光提取器中的至少一些光提取器是第二光导区段的主表面中的凹陷。

实施方案22是根据实施方案1至21中任一项所述的一体式光导，其中第一光导区段的第一端部和第二端部中的一者在长度上小于第一光导区段的第一端部和第二端部中的另一者。

实施方案23是根据实施方案1至22中任一项所述的一体式光导，其中第一方向和第二方向中的至少一者包括一个或多个弯折。

实施方案24是根据实施方案1至23中任一项所述的一体式光导，其中第一方向和第二方向中的至少一者是非线性的。

实施方案25是一种一体式光导，该一体式光导包括：

第一光导区段，该第一光导区段具有面积为A1的主表面；

第二光导区段，该第二光导区段具有面积为A2的主表面，A2≥A1；和

一排间隔开的光重定向特征部，该一排间隔开的光重定向特征部在一体式光导中形成并将第一光导区段和第二光导区段彼此分离，每个光重定向特征部具有多边形棱镜形状，该多边形棱镜形状具有多个侧面，该多边形棱镜的每个侧面基本上是平面的，从而与一体式光导的法线成小于约20度的角度。

实施方案26是根据实施方案25所述的一体式光导，其中A2≥2A1、或A2≥4A1、或A2≥5A1、或A2≥7A1、或A2≥10A1。

实施方案27是根据实施方案25或26所述的一体式光导，其中在该排间隔开的光重定向特征部中的至少一个光重定向特征部是凹面多边形棱镜。

实施方案28是根据实施方案25至27中任一项所述的一体式光导，其中在该排间隔开的光重定向特征部中的至少一个光重定向特征部是在一体式光导中形成的狭槽。

实施方案29是根据实施方案25至28中任一项所述的一体式光导，其中第二光导区段包括多个光提取器，该多个光提取器用于提取本来在第二光导区段内并沿着第二光导区段传播的光。

实施方案30是根据实施方案29所述的一体式光导，其中多个光提取器中的至少一些光提取器是从第二光导区段的主表面延伸的凸起。

实施方案31是根据实施方案29或30所述的一体式光导，其中多个光提取器中的至少一些光提取器是第二光导区段的主表面中的凹陷。

实施方案32是根据实施方案25至28中任一项所述的一体式光导，其中第二光导区段具有非结构化的相对的主表面。

实施方案33是根据实施方案25至32中任一项所述的一体式光导，其中对于至少一个光重定向特征部，沿着一体式光导的厚度方向，多边形棱镜的第一侧面较短，并且多边形棱镜的第二侧面较高。

实施方案34是根据实施方案25至33中任一项所述的一体式光导，其中对于至少一个光重定向特征部，多边形棱镜的至少一个侧面是弯曲的。

实施方案35是根据实施方案25至34中任一项所述的一体式光导，其中该排间隔开的光重定向特征部是弯曲的排。

实施方案36是根据实施方案25至35中任一项所述的一体式光导，其中该排间隔开的光重定向特征部是非线性排。

实施方案37是一种一体式光导，该一体式光导包括一排间隔开的第一光重定向凹部，该第一光重定向凹部在一体式光导中形成、与一体式光导的第一边缘间隔开并大致沿着该第一边缘，第一光重定向凹部将光导划分为具有面积为A1的主表面的第一光导区段和具有面积为A2的主表面的第二光导区段，A2≥A1，每个第一光重定向凹部包括相邻的第一侧面和第二侧面，每个侧面基本上垂直于一体式光导，并延伸进入一体式光导中到达一定深度，该深度为一体式光导的局部厚度的至少0.5倍，第一侧面而不是第二侧面基本上平行于第一边缘。

实施方案38是根据实施方案37所述的一体式光导，其中第一边缘是弯曲的。

实施方案39是根据实施方案37或38所述的一体式光导，其中当光从一排间隔开的第一光重定向凹部的第一端部附近的一体式光导的输入边缘进入第一光导区段时，第一光重定向凹部的第一侧面与第一边缘配合，将进入的光的一部分限制在第一光导区段中，并将受限制的光引向该排间隔开的第一光重定向凹部的相对第二端部，并且第一光重定向凹部的第二侧面将进入的光的另一部分引入第二光导区段。

实施方案40是根据实施方案37至39中任一项所述的一体式光导，还包括多个第二光重定向凹部，该第二光重定向凹部形成于一体式光导的第二光导区段中，该第二光重定向凹部用于将在第二光导区段内并沿着第二光导区段传播的光重定向到第二光导区段中的不同位置。

实施方案41是根据实施方案37至40中任一项所述的一体式光导，其中每个第一光重定向凹部至少部分地填充有折射率小于一体式光导的周围区域的折射率的填充材料。

实施方案42是根据实施方案37至41中任一项所述的一体式光导，其中对于至少一个第一光重定向凹部，相邻的第一侧面和第二侧面中的每一者延伸进入一体式光导中到达一定深度，该深度为一体式光导的局部厚度的至少0.7倍、至少0.8倍或至少0.9倍。

实施方案43是根据实施方案37至42中任一项所述的一体式光导，其中第二光导区段包括多个光提取器，该多个光提取器用于提取本来在第二光导区段内并沿着第二光导区段传播的光。

实施方案44是根据实施方案43的一体式光导，其中多个光提取器中的至少一些光提取器是从第二光导区段的主表面延伸的凸起。

实施方案45是根据实施方案43或44所述的一体式光导，其中多个光提取器中的至少一些光提取器是第二光导区段的主表面中的凹陷。

实施方案46是根据实施方案37至42中任一项所述的一体式光导，其中第二光导区段具有非结构化的相对的主表面。

实施方案47是根据实施方案37至46中任一项所述的一体式光导，其中对于每个第一光重定向凹部，相邻的第一侧面和第二侧面在它们之间限定大于约20度的角度。

实施例

类似于图1A的光导100的光导通过以下方式制成：挤出厚度为约1.2mm的聚氨酯膜，从膜上切割下宽度和长度为约190mm×480mm的矩形片，并使用CO₂激光在片材中限定光重定向特征部和光提取器。光导具有与光导100的第一光导区段10相对应的第一光导区段、与光导100的第二光导区段20相对应的第二光导区段、以及与在第一光导区段和第二光导区段之间的边界区域中的光重定向特征部50相对应的一排光重定向特征部。光导具有约190mm的宽度(对应于图1A的L1和W2)和约480mm的长度。第一光导区段的第一端部(对应于第一端部11)的宽度为约15mm，并且第一光导区段的第二端部(对应于第二端部12)的宽度为约近似于零(小于约1mm)。光重定向特征部是使用CO₂激光器在整个光导厚度上进行V形切割。光重定向特征部具有与光导100的光重定向特征部50的第一部分51和第二部分54相对应的第一部分和第二部分。第一部分的长度L3约为10mm，并且第二部分的长度L4约为8mm。第一部分的宽度W3和第二部分的宽度W4近似为0.1mm至0.2mm。第一部分和第二部分之间的角度θ为约60度。通过使用CO₂激光器将点切割成片材，从而在第二光导区段中形成光提取器。点的深度约为0.15mm。点被不规则地布置，并且距第一光导区段更远而不是更靠近第一光导区段。第一光导区段具有约为14cm²的表面积A1，并且第二光导区段具有约为900cm²的表面积A2。

具有光纤尾纤的红色激光二极管被用作光导的拐角处的光源(对应于与光导100的第一光导区段10的第一端部11相邻的光源60)。已发现，通过在拐角处使用单个激光二极管光源，在第二光导区段的大部分的区域上提供基本上均匀的照明。

除非另外指明，否则针对附图中元件的描述应被理解为同样应用于其他附图中的对应元件。虽然本文已经例示并描述了具体实施方案，但本领域的普通技术人员将会知道，在不脱离本公开范围的情况下，可用多种另选的和/或等同形式的具体实施来代替所示出和所描述的具体实施方案。本申请旨在涵盖本文所讨论的具体实施方案的任何改型或变型。因此，本公开旨在仅受权利要求及其等同形式的限制。