CN107621673A - 光源模组和显示装置 - Google Patents

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Abstract

一种光源模组和显示装置。该光源模组包括光波导结构、出光结构、第一准直光源和第一光线调制结构。光波导结构包括第一表面以及与第一表面对置的第二表面，第一表面配置为出光面且包括出光区域；出光结构设置在第一表面的出光区域中；第一准直光源配置为提供第一准直光线；第一光线调制结构设置在第一表面和第二表面之一上，且配置为改变第一准直光线的传输方向以入射至光波导结构中，且使得第一准直光线的至少部分满足光波导结构的全反射条件。通过设置第一光线调制结构，该光源模组所包括的准直光源的出射光线可以经由第一表面或第二表面入射至所述光波导结构中，改善出光均匀度。

Description

光源模组和显示装置
技术领域
本公开的实施例涉及一种光源模组和显示装置。
背景技术
光源模组广泛应用于显示器、电视、笔记本、掌上电脑以及手机等显示装置中。基于光源模组和显示面板的相对位置，显示装置可以分为前置背光式显示装置和后置背光式显示装置。对于前置背光式显示装置，相比于显示面板，光源模组更靠近用户侧；对于后置背光式显示装置，相比于光源模组，显示面板更靠近用户侧。
发明内容
本公开的至少一个实施例提供了一种光源模组，该光源模组包括光波导结构、出光结构、第一准直光源和第一光线调制结构。所述光波导结构包括第一表面以及与所述第一表面对置的第二表面，所述第一表面配置为出光面且包括出光区域；所述出光结构设置在所述第一表面的出光区域中；所述第一准直光源配置为提供第一准直光线；以及所述第一光线调制结构设置在所述第一表面和所述第二表面之一上，且配置为改变所述第一准直光线的传输方向以入射至所述光波导结构中，且使得所述第一准直光线的至少部分满足所述光波导结构的全反射条件。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一准直光线垂直入射到所述第一光线调制结构上。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光线调制结构设置在所述第二表面上；所述第一光线调制结构为体光栅、台阶光栅和反射型调制结构阵列中的至少一个。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光线调制结构在第一方向上的宽度L大于等于2h×tanθ，θ为所述光波导结构中的光线的传输方向与所述第一表面的法线方向的夹角，h为所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括第二光线调制结构。所述第二光线调制结构设置在所述第一表面上且与所述第一光线调制结构对置；所述第二光线调制结构为体光栅、台阶光栅、闪耀光栅和反射型调制结构阵列中的至少一个。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光线调制结构在第一方向上的宽度L大于等于h×tanθ，所述第二光线调制结构在所述第一方向上的宽度L1大于等于h×tanθ，θ为所述光波导结构中的光线的传输方向与所述第一表面的法线方向的夹角，h为所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光线调制结构配置为使得入射到其上的所述第一准直光线的划分为传输方向不变的第一调制光线以及传输方向改变的第二调制光线，所述第一调制光线和所述第二调制光线的光强相等。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一光线调制结构设置在所述第一表面上；所述第一光线调制结构在第一方向上的宽度 L大于等于2h×tanθ，θ为所述光波导结构中的光线的传输方向与所述第一表面的法线方向的夹角，h为所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度；以及所述第一光线调制结构为体光栅、台阶光栅、闪耀光栅和反射型调制结构阵列中的至少一个。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述第一准直光源出射的所述第一准直光线为条状光源。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述出光结构包括在第一方向上间隔设置多个光栅子结构。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，每个所述光栅子结构包括在第二方向上延伸的一个第一光栅条，或者包括在所述第二方向上间隔设置多个第二光栅条，所述第二方向垂直于所述第一方向。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括：反射结构，所述光波导结构还包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面垂直于所述第一表面且在所述第一方向上对置；所述反射结构设置在所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一个上，且配置为使得入射到其上的光线反射回所述光波导结构中。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括第三光线调制结构和第二准直光源，所述第二准直光源配置为提供第二准直光线；所述第三光线调制结构设置在所述第一表面和所述第二表面之一上，且配置为改变所述第二准直光线的传输方向以入射至所述光波导结构中，且使得所述第二准直光线的至少部分满足所述光波导结构的全反射条件；所述第一光线调制结构在所述第一表面上的正投影为第一矩形，所述第三光线调制结构在所述第一表面上的正投影为第二矩形，所述第一矩形和所述第二矩形分别位于所述第一表面在所述第一方向上两端。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光源模组还包括：第一基板和第二基板，所述第一基板设置在所述出光结构上；所述第二基板设置在所述光波导结构的远离所述出光结构的一侧；所述第一基板的折射率和所述第二基板的折射率均小于所述光波导结构的折射率。
例如，在本公开的至少一个实施例提供的光源模组中，所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度为1微米-90微米；以及所述出光结构的折射率与所述光波导结构的折射率相同。
本公开的至少一个实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括本公开任一实施例提供的光源模组。
附图说明
为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅涉及本公开的一些实施例，而非对本公开的限制。
图1A是实施例一提供的光源模组的平面示意图；
图1B是图1A所示的光源模组沿A-A’线的剖面示意图；
图2A是图1B所示的光源模组的光波导结构中的光线传输的示意图；
图2B是图1B所示的光源模组的光波导结构的全反射条件示意图；
图2C是图1B所示的光源模组的第一准直光源的一种结构示意图；
图2D是图1B所示的第一准直光源的准直透镜阵列一种结构示意图；
图2E是图1B所示的光源模组的出光结构的局部放大图；
图3A是图1B所示的光源模组的第一光线调制结构的一种示例性的结构图；
图3B为图3A示出的第一光线调制结构的局部放大图；
图3C是图1B所示的光源模组的第一光线调制结构的另一种示例性的结构图；
图4A是实施例二提供的光源模组的平面示意图；
图4B是图4A所示的光源模组沿A-A’线的剖面示意图；
图5A是实施例三提供的光源模组的剖面示意图；
图5B是图5A所示的光源模组的光波导结构中的光线传输的示意图；
图5C是图5A所示的光源模组的第一光线调制结构的一种示例性的结构图；
图5D是图5A所示的光源模组的第一光线调制结构的另一种示例性的结构图；
图5E是图5D所示的光源模组的所包括的阶梯光栅的放大图；
图5F是图5A所示的光源模组的第二光线调制结构的一种示例性的结构图；
图5G是图5A所示的光源模组的第二光线调制结构的另一种示例性的结构图；
图5H是图5G所示的第二光线调制结构所包括的光栅槽的局部放大图；
图6A是实施例四提供的一种光源模组的剖面示意图；
图6B是实施例四提供的另一种光源模组的剖面示意图；
图6C是实施例四提供的再一种光源模组的剖面示意图；
图7A是实施例五提供的一种光源模组的平面示意图；
图7B是图7A所示的光源模组沿A-A’线的剖面示意图；
图7C是实施例五提供的另一种光源模组的剖面示意图；
图7D是实施例五提供的再一种光源模组的剖面示意图；
图8A是实施例六提供的显示装置的示例性框图；
图8B是图8A示出的显示装置的一种示例性的结构图；以及
图9是一种光源模组的剖面示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
除非另外定义，本公开使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本公开中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
图9是一种光源模组300的剖面示意图。例如，如图9所示，该光源模组300包括光波导结构310、准直光源320和出光结构330。例如，光波导结构310包括第一表面311、第二表面312、第一侧面313和第二侧面314。例如，出光结构330可以是一种出光光栅，出光光栅利用衍射将入射其上的光线(也即，光波导结构310中的光线)导出光波导结构310。例如，准直光源320可以配置为提供准直光线。例如，准直光源320出射的准直光线可以倾斜入射到第一侧面313上(准直光线与第一侧面313的夹角为θ)，倾斜入射的光线可以经由第一侧面313入射至光波导结构310中，并在光波导结构310中从左至右传输(也即，从第一侧面313向第二侧面314传输)。例如，在光线从左至右传输的过程中，部分光线经由第一表面311被出光光栅导出光波导结构310。
发明人注意到，在第一方向D1上，第一表面311上存在交替排布的亮区和暗区，因此，图9示出的光源模组无法实现均匀出光，这与显示装置对光源模组300提供均匀面光源的要求相背离。例如，亮区有光线出射，暗区没有光线出射。例如，亮区在第一方向D1上的宽度为Lb＝h×tanθ；暗区在第一方向D1上的宽度为La＝h×tanθ；此处，h为光波导结构310在垂直于第一表面311方向上的厚度。
发明人还注意到，从第一侧面313入射至光波导结构310中的部分光线不能被出光结构330导出光波导结构310，而最终经由第二侧面314从光波导结构310出射，这降低了光源模组300的光利用效率，增加了能耗。
本公开的实施例提供了一种光源模组和显示装置。通过设置第一光线调制结构，该光源模组所包括的准直光源的出射光线可以经由第一表面或第二表面入射至所述光波导结构中。
本公开的至少一个实施例提供了一种光源模组，该光源模组包括光波导结构、出光结构、第一准直光源和第一光线调制结构。光波导结构包括第一表面以及与第一表面对置的第二表面，第一表面配置为出光面且包括出光区域；出光结构设置在第一表面的出光区域中；第一准直光源配置为提供第一准直光线；第一光线调制结构设置在第一表面和第二表面之一上，且配置为改变第一准直光线的传输方向以入射至光波导结构中，且使得第一准直光线的至少部分满足光波导结构的全反射条件。
下面通过几个实施例对本公开实施例提供的光源模组进行说明。
实施例一
本实施例提供一种光源模组100，该光源模组100可用作显示装置的光源(例如，显示装置的前置光源)。例如，图1A和图1B分别示出了实施例一提供的光源模组100的平面示意图和剖面示意图，图1B示出的剖面示意图是沿图1A所示的光源模组100的A-A’线剖切得到。
例如，如图1A和图1B所示，该光源模组100包括光波导结构110、出光结构120、第一准直光源130和第一光线调制结构141。例如，如图1A和图1B所示，根据实际应用需求，该光源模组100还可以包括第一基板162 和第二基板163。
例如，下面将结合图1A、图1B、图2B和图8B对光波导结构110做具体说明。
例如，如图1A和图1B所示，光波导结构110包括第一表面111以及与第一表面111对置的第二表面112。例如，如图1A和图1B所示，光波导结构110还包括第一侧面113和第二侧面114，第一侧面113和第二侧面114 在第一方向D1上对置。例如，第一侧面113和第二侧面114可以垂直于第一表面111。
例如，如图1A和图1B所示，第一表面111可以配置为出光面(也即，光波导结构110中传输的光线经由第一表面111出射并离开光波导结构110) 且可以包括出光区域124。例如，出光区域124在第二方向D2(例如，第二方向D2垂直于第一方向D1)上的宽度可以等于或略小于光波导结构110在第二方向D2上的宽度。
例如，光波导结构110的厚度(也即，光波导结构110在垂直于第一表面111方向上的厚度)可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做限定。例如，光波导结构110的厚度可以为1微米-90微米；例如，在光波导结构110的厚度较大的情况下(例如，40微米)，可以使得光波导结构110中充满更多的光线，由此可以增加光源模组100的出射光线的光强。又例如，在光波导结构110的厚度较小的情况下(例如，2微米)，不仅可以降低光源模组100的厚度(也即，光源模组100在垂直于第一表面111方向上的厚度，例如，光源模组100的厚度可以为0.5毫米)，还可以降低第一光线调制结构141在第一方向上的宽度；为清楚起见，通过降低光波导结构110 的厚度降低第一光线调制结构141在第一方向上的宽度的原理将在第一光线调制结构141部分进行说明。
例如，如图1B所示，第一准直光源130出射的光线(也即，第一准直光线131)可以经由第二表面112入射至光波导结构110中，但本公开的实施例不限于此，例如，如图6A所示，第一准直光源130出射的光线还可以经由第一表面111入射至光波导结构110中。例如，在第一准直光源130出射的第一准直光线131的光强固定的情况下，相比于第一准直光线131从第一侧面113或第二侧面114入射至光波导结构110中的技术方案，第一准直光线131从经由表面(例如，第一表面111)入射至光波导结构110中的技术方案具有可以通过调节第一光线调制结构141在第一方向上的宽度调节入射至光波导结构110中光线强度的优势，尤其是在光波导结构110的厚度的较小(例如，2-5微米)的情况下。
例如，光波导结构110的制作材料可以选择对可见光具有高透射性能(也即，对可见光的吸收系数较小)的材料制作，此时，该光源模组100不仅可以作为显示装置的背光源(也即，相比于显示装置的显示像素，光源模组100 更远离用户侧)，如图8B所示，该光源模组100还可以用作显示装置10的前置光源(也即，相比于显示装置10的显示像素210，光源模组100更靠近用户侧230)。
例如，制作光波导结构110的材料的折射率(也即，光波导结构110的折射率)需要大于与其接触的其它膜层的折射率，以使得入射至光波导结构 110中的至少部分(例如全部)光线可以满足光波导结构110的全反射条件。例如，对于图1B示出的光源模组100，光波导结构110的折射率大于第一基板162和第二基板163的折射率。
例如，图2B示出了光波导结构110的全反射条件示意图。例如，在光波导结构110的材料的折射率为n，光波导结构110的外部介质的折射率为 n1(例如，第一基板162的折射率为n1)的情况下，当光波导结构110中的光线的传输角度(即，光线与第一表面111的法线方向t的夹角θ)大于arcsin (n1/n)(即，光波导结构110的全反射临界角)时，光波导结构110中的光线满足光波导结构110的全反射条件。例如，在光波导结构110的折射率为 n＝1.8、第一基板162的折射率n1为1.5的情况下，光波导结构110的全反射临界角为56度。例如，在光波导结构110的外部介质的折射率为n1固定不变的情况下，光波导结构110的全反射临界角随光波导结构110的材料的折射率n的增加而减小，也即，光波导结构110的材料的折射率n越大，光线越容易满足光波导结构110的全反射条件。
例如，光波导结构110的制作材料可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不作具体限定。例如，光波导结构110的制作材料可以为氮化硅(Si3N4)，氮化硅的折射率约为1.6-2.0；又例如，光波导结构110的制作材料还可以为氧化铟锡(ITO)，氧化铟锡的折射率约为1.7；再例如，光波导结构110的制作材料还可以为石英玻璃(SiO2)，石英玻璃的折射率约为1.45-1.6，此时，如果光源模组100还包括第一基板162和第二基板163，第一基板162和第二基板163的折射率需要小于石英玻璃的折射率。
例如，下面将结合图1A-图1B和图2C-图2D对第一准直光源130做具体说明。
例如，如图1A和图1B所示，第一准直光源130配置为提供第一准直光线131。例如，在第一准直光源130可以设置在第一光线调制结构141的远离光波导结构110的一侧，但本公开的实施例不限于此。
例如，第一准直光源130的具体结构和类型可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，如图2C所示，第一准直光源130可以包括阵列排布的发光二极管181与阵列排布的准直透镜182(也即，准直透镜阵列)，发光二极管181出射的发散的光线可以经由对应的准直透镜182准直后转变为准直光线。例如，准直透镜182可以为图2D所示的平凸型球面透镜，但本公开的实施例不限于此；例如，准直透镜182还可以为非球面透镜。
例如，如图1A所示，第一准直光源130出射的第一准直光线131为条状光源。例如，第一准直光线131(也即，条状光源)在第二方向D2上的尺寸可以等于或略大于第一表面111的出光区域124在第二方向D2上的宽度，由此出光区域124在第二方向D2上均有光线出射。
例如，第一准直光源130在第二方向D2上的尺寸可以等于第一准直光线131在第二方向D2上的尺寸；又例如，第一准直光源130在第二方向D2 上的尺寸可以小于第一准直光线131在第二方向D2上的尺寸，此时，在一个示例中，第一准直光源130还可以包括扩束光学元件，由此可以减小光源模组100的重量和尺寸。
例如，第一准直光源130可以出射单色光；又例如，第一准直光源130 还可以出射由单色光混光获取的复色光；再例如，第一准直光源130还可以出射宽带的复色光(也即，出射的复色光的谱宽较宽，例如，谱宽大于200 纳米)。
例如，下面将结合图1A-图1B、图2E和图4A对出光结构120做具体说明。
例如，如图1A和图1B所示，出光结构120设置在第一表面111的出光区域124中。例如，如图1A和图1B所示，出光结构120可以为出光光栅，出光光栅可以包括在第一方向D1上间隔设置多个光栅子结构121。例如，每个光栅子结构121包括在第二方向D2上延伸的一个第一光栅条122。例如，在光波导结构110中的光线传输到出光区域124时，由于出光光栅的作用，入射到出光区域124上的部分光线将发生衍射、并经由第一表面111 出射后离开光波导结构110和光源模组100。
例如，出光区域124可以划分为多个子区域，对于任一子区域，发生衍射光线的强度与入射到该子区域的光线的强度的比值被称为该子区域的出光效率。例如，子区域的出光效率可以通过出光光栅的周期、高度和占空比进行调节。例如，图2E示出了出光光栅(也即，出光结构120)的截面示意图，此处，w为出光光栅的周期，w1为第一光栅条122在第一方向D1上的宽度，w2为出光光栅的高度(也即，出光光栅在垂直于第一表面111方向上的高度)。例如，出光光栅的占空比等于w1/w。
例如，在出光区域124的每个子区域中，每个子区域所包括的第一光栅条122可以均匀设置，例如，相邻的第一光栅条122在第一方向D1上的间距均相等。
例如，为了提升出光区域124和光源模组100的出光均匀度，可以将出光结构120设计为在第一方向D1上出光效率逐渐变化的形式。例如，在准直光线从光波导结构110的左侧入射的情况下，出光结构120的出光效率可以设计为从左至右逐渐增加的形式，此时，可以将出光结构120在第一方向 D1上划分为多个区域，并且使得位于左侧区域中的出光光栅的出光效率小于位于右侧区域中的出光光栅的出光效率。例如，出光结构120的具体设置方式(例如，任一子区域内的出光光栅的周期、高度和占空比)可以基于光源模组100对出光效率和出光均匀度的要求，结合光栅的基本原理进行设计，在此不再赘述。
例如，出光结构120的材料和折射率(也即，制作出光结构120的材料的折射率，例如，第一光栅条122的折射率)可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，出光结构120的折射率可以与光波导结构110的折射率相同，也即，出光结构120与光波导结构110使用相同的材料制成，但本公开的实施例不限于此。例如，出光结构120还可以使用树脂制成。
例如，出光结构120不限于图1A示出的形式。例如，根据实际应用需求，出光结构120还可以设置为如图4A所示的形式，也即，出光结构120 可以包括在第一方向D1上间隔设置多个光栅子结构121，且每个光栅子结构121包括在第二方向D2上间隔设置多个第二光栅条123。例如，图4A所示的出光结构120的设计方案可以参见图1A所示的出光结构120的设计方案，在此不再赘述。
例如，下面将结合图1A和图3A-图3C对图1B示出的第一光线调制结构141做具体说明。
例如，第一光线调制结构141设置在第二表面112之上，且配置为改变第一准直光线131的传输方向以入射至光波导结构110中，且使得第一准直光线131的至少部分(例如全部)满足光波导结构110的全反射条件；因此，第一准直光线131可以经由第二表面112入射至所述光波导结构110中。
例如，如图1B所示，第一准直光线131可以垂直入射到第一光线调制结构141上，也即，第一准直光线131平行于第一表面111的法线方向t。例如，在第一光线调制结构141设置在第一表面111的对应于第一侧面113 一侧的情况下，第一准直光源130出射的第一准直光线131在光波导结构110 中沿第一方向上传输(例如，从左至右传输)。
例如，如图2A所示，在第一光线调制结构141在第一方向D1上的宽度L大于等于2h×tanθ的情况下，对于光波导结构110的出光区域124的任意位置，将均有光线入射其上。因此，本公开实施例提供的光源模组100的出光区域124不存在暗区，由此可以提升包含该光源模组100的显示装置的显示效果；此处，θ为光波导结构110中的光线的传输方向与第一表面111 的法线方向t的夹角，h为光波导结构110在垂直于第一表面111方向上的厚度。
例如，在光波导结构110中的光线的传输方向与第一表面111的法线方向t的夹角θ固定的情况下，光波导结构110在垂直于第一表面111方向上的厚度h越小，第一光线调制结构141在第一方向D1上的宽度L的最小值 (也即，2h×tanθ)越小。因此，可以通过降低光波导结构110的厚度h来缩短第一光线调制结构141在第一方向D1上的宽度，以提升出光区域124的面积与第一表面111的面积的比值，进而可以使得包含该光源模组100的显示装置的边框尺寸更窄，从而更有利于实现窄边框显示装置。
例如，出光结构120在第一表面111上的正投影与第一光线调制结构141 在第一表面111上的正投影部分重叠(例如，重叠区域在第一方向D1上的尺寸约为100微米-1毫米)，由此可以使得出光区域124在第一方向D1上的尺寸等于出光结构120在第一方向上的尺寸。
例如，第一光线调制结构141的类型可以基于实际应用需求进行选择，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，第一光线调制结构141可以为体光栅(例如，图3A示出的体光栅)，下面将结合图3A-图3B，对选用体光栅作为第一光线调制结构141的光源模组100做具体说明。需要说明的是，为清楚起见，图3A和图3B仅示出了光源模组100所包括的第一光线调制结构141和光波导结构100。
例如，体光栅中的折射率呈周期性的变化，图3A和图3B使用倾斜的直线表示体光栅的周期结构。例如，如图3A所示，Λ为体光栅的周期，α为体光栅的布拉格角，β为体光栅的倾角，α1为体光栅的衍射光线的出射角度。
例如，在体光栅的周期Λ，体光栅的布拉格角α和体光栅的倾角β满足以下条件时，也即，a＝θ/2；β＝π/2-θ/2；Λ＝λ/(2sin(θ/2))，体光栅使得垂直入射其上的至少部分光线在光波导结构110中的传输角度(光波导结构110 中的光线的传输方向与第一表面111的法线方向的夹角)为θ；此时，在θ大于arcsin(n1/n)的情况下，体光栅可以使得垂直入射其上的光线的至少部分(例如，大于95％)满足光波导结构110的全反射条件。
例如，下面将结合图3B，对体光栅改变光线角度的原理进行示例性的说明。例如，在第一准直光线131垂直入射到第一光线调制结构141上的情况下，体光栅的布拉格角α＝π/2-β。例如，由图3B可知，β＝α1+c1＝α1+π/2-θ＝π/2-α，因此，α1+α＝θ。例如，在α1＝α的情况下，体光栅的衍射光线的强度最大(例如，衍射光线的强度可以为入射至体光栅中的光线强度的95％以上，也即，体光栅的衍射效率可以大于95％)，并且α1 和α满足光栅方程Λ(sinα+sinα1)＝λ，也即，Λ＝λ/(2sinα)。因此，α＝θ/2；β＝π/2-θ/2；Λ＝λ/(2sin(θ/2))，此处，λ为入射到第一光线调制结构141中的光线的波长。
例如，在图1B示出的光源模组100的第一光线调制结构141为体光栅的情况下，体光栅的制作材料可以根据实际应用需求进行选择，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，体光栅可以由卤化银、重铬酸盐明胶、光致聚合物、光致抗蚀剂、光导热塑、光折变晶体或其它适用的材料制作。例如，根据实际应用需求，图5F示出的体光栅也可以选用上述材料制成。可以选用适当的制备方法来形成体光栅，这包括光刻法、压印法等。
例如，第一光线调制结构141还可以为反射型调制结构阵列(例如，图 3C示出的反射型调制结构阵列)，下面将结合图3C，对反射型调制结构阵列作为第一光线调制结构141的光源模组100做具体说明。
例如，如图3C所示，反射型调制结构阵列包括在第一方向D1上并列布置的多个反射调制子结构173。例如，每个反射调制子结构173在第二方向D2上的尺寸可以等于第一光线调制结构141在第二方向D2上的尺寸。
例如，反射调制子结构173可以对可见光具有高反射率(例如，反射调制子结构173对可见光的反射率可以大于99.5％)，由此，反射调制子结构 173可以改变入射其上的光线的传输方向，并因此可以使得入射其上的光线入射至光波导结构中110。
例如，反射调制子结构173可以为多层介质膜，该多层介质膜例如可以设置在透明基板175(例如，玻璃基板)中；又例如，反射调制子结构173 还可以实现为反射镜片，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，反射调制子结构173与第一表面111的法线方向的夹角可以为α；因此，在第一准直光线131垂直入射到第一光线调制结构141上的情况下(例如，第一准直光线131垂直于透明基板175的平行于第一表面111的表面，也即，第一准直光线131平行于第一表面111的法线方向t)，第一准直光线 131与反射调制子结构173表面的夹角为α，并且第一准直光线131的经由反射调制子结构173反射的光线与反射调制子结构173表面的夹角也为α；如图3C所示，α+α＝π/2-c1＝θ，也即，在反射调制子结构173与第一表面111 的法线方向的夹角α＝θ/2的情况下，反射型调制结构阵列使得第一准直光线 131在光波导结构110中的传输角度(也即，光波导结构110中的光线的传输方向与第一表面111的法线方向t的夹角)为θ；此时，在θ大于arcsin(n1/n) 的情况下，反射型调制结构阵列可以使得第一准直光线131满足光波导结构 110的全反射条件。
例如，根据实际应用需求，第一光线调制结构141还可以为台阶光栅或者其它适用的能够改变入射光线方向的光线调制结构，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，一种示例性的台阶光栅的具体结构可以参考图5D和图5E示出的实施例进行设计，在此不再赘述。
需要说明的是，本公开以第一准直光线131垂直入射到第一光线调制结构141上为例对光源模组做具体说明，但本公开的实施例不限于此。例如，第一准直光线131还可以以其他角度入射至第一光线调制结构141上，第一光线调制结构141的相关参数(例如，体光栅的倾角和周期或者反射调制子结构173与第一表面111的法线方向的夹角)需要对应地改变。例如，在第一准直光线131以其他角度入射至第一光线调制结构141上的情况下，第一光线调制结构141的相关参数的设计方法可以参见图3A-图3C的实施例，在此不再赘述。
例如，第一基板162和第二基板163可以是由玻璃基板、石英基板、塑料基板(例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板)、树脂或者由其它适合的材料制成的基板。例如，第一基板162和第二基板163的折射率需要小于光波导结构110的折射率。例如，第一基板162和第二基板163的厚度(也即，在垂直于第一表面111方向上的厚度)可以约为0.1-2毫米；例如，第一基板162和第二基板163的厚度可以为1毫米，但本公开的实施例不限于此。例如，第一基板162和第二基板163可以具有良好的平面度和平行度，由此可以避免在平面度和平行度较差情况下的光源模组100的出光均匀度和出光效率的劣化。
例如，本实施例通过设置第一光线调制结构141，可以使得准直光源的出射光线可以经由第二表面112入射至所述光波导结构110中，且可以使得入射其上的光线的至少部分(例如，大于95％)满足光波导结构110的全反射条件，由此可以使得入射至所述光波导结构110中的光线可以传输至光源模组100的出光区域124并在出光区域124出射。例如，通过将第一光线调制结构141设置为在第一方向D1上的宽度L大于等于2h×tanθ的形式，以使得光源模组100的出光区域124不存在暗区，由此可以提升包含该光源模组100的显示装置的显示效果。
实施例二
本实施例提供一种光源模组100，该光源模组100可用作显示装置的光源。例如，图4A和图4B分别示出了实施例二提供的光源模组100的平面示意图和剖面示意图，图4B示出的剖面示意图是沿图4A所示的A-A’线剖切得到。
例如，实施例二的光源模组100与实施例一类似，因此，本实施例将仅说明本实施例与实施例一的不同之处，重复之处不再赘述。例如，如图4A 和图4B所示，与实施例一提供的光源模组100类似，实施例二提供的光源模组100也可以包括光波导结构110、出光结构120、第一准直光源130和第一光线调制结构141。
例如，如图4A和图4B所示，根据实际应用需求，该光源模组100还可以包括反射结构161，反射结构161例如可以设置在第一侧面113和第二侧面114中的至少一个上，例如，如图4A和图4B所示，反射结构161可以同时设置在第一侧面113和第二侧面114上。
例如，反射结构161可以对可见光的反射率可以大于99.5％，因此，反射结构161可以将入射到其上的光线(也即，光波导中的光线)反射回光波导结构110中；反射回光波导结构110中的光线的至少部分可以经由出光区域124出射并离开光波导结构110；由此，本实施例提供的光源模组100的效率得到了提升。例如，根据实际应用需求，本公开其他实施例的光源模组 100(例如，实施例一、实施例三、实施例四和实施例五)也可以设置反射结构161，以提升光源模组100的效率。
例如，如图4A和图4B所示，实施例二提供的出光结构120包括在第一方向D1上间隔设置多个光栅子结构121，且每个光栅子结构121包括在第二方向D2上间隔设置多个第二光栅条123，由此，不仅在第一方向D1 上传输的光线可以经由出光结构120出射并离开光波导结构110，在第二方向D2上传输的光线也可以经由出光结构120出射并离开光波导结构110。例如，根据实际应用需求，本公开其他实施例的光源模组100(例如，实施例一、实施例三和实施例四)也可以将出光结构120设置成图4A所示的结构。
例如，本实施例通过设置反射结构161，可以将入射到其上的光线反射回光波导结构110中，由此可以提升光源模组100的效率。例如，本实施例通过使得每个光栅子结构121包括在第二方向D2上间隔设置多个第二光栅条123，可以使得在第二方向D2上传输的光线也可以经由出光结构120出射并离开光波导结构110。
实施例三
本实施例提供一种光源模组100，该光源模组100可用作显示装置的光源。例如，图5A示出了实施例三提供的光源模组100的剖面示意图。例如，实施例三的光源模组100与实施例一类似，本实施例将仅说明本实施例与实施例一的不同之处，重复之处不再赘述。
例如，该光源模组100可以包括光波导结构110、出光结构120、第一准直光源130、第一光线调制结构141和第二光线调制结构142。例如，如图5A和B所示，第一光线调制结构141设置在第二表面112上，第二光线调制结构142设置在第一表面111上且与第一光线调制结构141对置。
例如，如图5C和5D所示，第一光线调制结构141可以配置为使得入射到其上的第一准直光线131的划分为传输方向不变的第一调制光线132以及传输方向改变的第二调制光线133。例如，第一光线调制结构141可以使得第二调制光线133满足光波导结构110的全反射条件。例如，第一调制光线132垂直入射至第二光线调制结构142之上。例如，第二光线调制结构142 可以使得入射其上的第一调制光线132满足光波导结构110的全反射条件。
例如，第一调制光线132和第二调制光线133的光强可以相等，以提升光源模组100的出光均匀度，但本公开的实施例不限于此。例如，在第二光线调制结构142的效率(例如，衍射效率)小于90％的情况下，还可以使得第一调制光线132的光强大于第二调制光线133的光强，以使得在受到第二光线调制结构142的作用(例如，衍射或者反射)后，第一调制光线132 中满足光波导结构110的全反射条件的部分光线的光强等于第二调制光线 133的光强。
例如，在第一光线调制结构141在第一方向D1上的宽度L大于等于 h×tanθ，第二光线调制结构142在第一方向D1上的宽度L1大于等于h×tanθ的情况下，光波导结构110的出光区域124的任意位置处将均存在光线(也即，光波导结构110中传输的光线)；因此，本公开实施例提供的光源模组 100的出光区域124不存在暗区，由此可以提升包含该光源模组100的显示装置的显示效果；此处，θ为光波导结构110中的光线的传输方向与第一表面111的法线方向的夹角，h为光波导结构110在垂直于第一表面111方向上的厚度。例如，通过在第二表面112设置第一光线调制结构141且在第一表面111设置第二光线调制结构142，可以在保证出光区域124不存在暗区的情况下，缩短第一光线调制结构141在第一方向D1上的宽度，由此可以提升出光区域124的面积与第一表面111的面积的比值，进而可以使得包含该光源模组100的显示装置的边框尺寸更窄，从而更有利于实现窄边框显示装置。
例如，图5A示出的光源模组100所包括的第一光线调制结构141的具体类型和结构参数可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，下面结合图5C-图5E，对图5A和图5B中的第一光线调制结构141做示例性的说明。
例如，第一光线调制结构141可以为反射型调制结构阵列(例如，图5C 示出的反射型调制结构阵列)，下面结合图5C，对选用反射型调制结构阵列作为第一光线调制结构141的光源模组100做具体说明。例如，图5C示例性的示出了一种反射型调制结构阵列。例如，图5C示出的反射型调制结构阵列类似于图3C的反射型调制结构阵列，区别在于图5C示出的反射型调制结构阵列包括在第一方向D1上并列布置的多个部分透射部分反射型调制子结构174。
例如，部分透射部分反射型调制子结构174可以透射一半的(也即，第一调制光线132)入射其上的光线且可以反射一半(也即，第二调制光线133) 的入射其上的光线。
例如，透过部分透射部分反射型调制子结构174传输的部分光线(也即，第一调制光线132)的传输方向不发生改变，进而第一调制光线132可以垂直入射到第二光线调制结构142上(也即，第一调制光线132可以平行于第一表面111的法线方向)。
例如，被部分透射部分反射型调制子结构174反射的一半的(也即，第二调制光线133)的传输角度将发生改变。例如，在部分透射部分反射型调制子结构174与第一表面111的法线方向的夹角α＝θ/2的情况下，反射型调制结构阵列可以使得第二调制光线133的在光波导结构110中的光线传输角度(光波导结构110中的光线的传输方向与第一表面111的法线方向的夹角) 为θ；此时，在θ大于arcsin(n1/n)的情况下，反射型调制结构阵列可以使得垂直入射其上的光线的至少部分(也即，第二调制光线133)满足光波导结构110的全反射条件。
例如，第一光线调制结构141还可以为台阶光栅(例如，图5D示出的台阶光栅)，下面将结合图5D和5E，对选用台阶光栅作为第一光线调制结构141的光源模组100做具体说明。例如，图5D示例性地示出了一种台阶光栅。例如，如图5D所示，台阶光栅可以使得入射到其上的第一准直光线 131的划分为传输方向不变的第一调制光线132以及传输方向改变的第二调制光线133。例如，第一光线调制结构141可以使得第一调制光线132垂直入射到第二光线调制结构142上(也即，平行于第一表面111的法线方向)，并且可以使得第二调制光线133在光波导结构110的传输角度为θ，在θ大于arcsin(n1/n)的情况下，台阶光栅可以使得第二调制光线133满足光波导结构110的全反射条件。
例如，台阶光栅包括周期性排列的多个台阶光栅子结构121。例如，每个台阶光栅周期可以包括Num个台阶光栅子结构121。例如，每个台阶光栅子结构121在第一方向D1上的宽度为b；每个台阶光栅周期在第一方向D1 上的宽度为b1＝Num×b；每个台阶光栅周期中的第i个台阶的高度为hi。例如，在Num＝4、b＝100纳米、b1＝400纳米、h1＝472纳米、h2＝351纳米、h3＝185 纳米、h4＝17纳米的情况下，第一调制光线132(也即，台阶光栅的0级衍射光线)的光强与第一准直光线131光强的比值为49.4％，第二调制光线133 (也即，台阶光栅的-1级衍射光线)的光强与第一准直光线131光强的比值为49.3％，第二调制光线133在光波导结构110的传输角度为θ为62.457度；此时，第一调制光线132的光强和第二调制光线133的光强实质上相等。例如，在光波导结构110的折射率为n＝1.8、第一基板162的折射率n1为1.5 的情况下，光波导结构110的全反射临界角为56度，第二调制光线133在光波导结构110的传输角度为θ(62.457度)满足光波导结构110的全反射条件。
例如，在图5A示出的光源模组100的第一光线调制结构141为台阶光栅的情况下，台阶光栅的制作材料可以根据实际应用需求进行选择，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，台阶光栅可以由聚碳酸酯(polycarbonate， PC)，聚甲基丙烯酸甲酯(Polymethylmethacrylate，PMMA)等适用的介质材料制作。可以选用适当的制备方法来形成台阶光栅，这包括光刻法、压印法等。
例如，根据实际应用需求，图5A示出的第一光线调制结构141还可以选用其它适用的能够改变入射光线方向的光线调制结构(例如，体光栅)，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，图5A示出的光源模组100所包括的第二光线调制结构142的具体类型和结构参数可以根据实际应用需求进行设定，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，下面将结合图5F-图5H，对图5A和图5B中的第二光线调制结构142做示例性的说明。
例如，第二光线调制结构142可以为体光栅(例如，图5F示出的体光栅)，下面结合图5F对选用体光栅作为第二光线调制结构142的光源模组 100做具体说明。例如，图5F示例性的示出了一种体光栅。例如，如图5F 所示，Λ为体光栅的周期，α为体光栅的布拉格角，β为体光栅的倾角，α1 为体光栅的衍射光线的出射角度。例如，在体光栅的周期Λ，体光栅的布拉格角α和体光栅的倾角β满足以下条件时，也即，β＝θ/2；α＝π/2-θ/2；Λ＝λ/(2sin (π/2-θ/2))，体光栅使得第一调制光线132中的至少部分光线在光波导结构110中的光线传输角度(光波导结构110中的光线的传输方向与第一表面111 的法线方向的夹角)为θ；此时，在θ大于arcsin(n1/n)的情况下，体光栅可以使得第一调制光线132中的至少部分光线(例如，大于95％)满足光波导结构110的全反射条件。
下面将结合图5F，对体光栅改变光线角度的原理进行示例性的说明。例如，在第一调制光线132垂直入射到第二光线调制结构142上(也即，第一调制光线132平行于第一表面111的法线方向t)的情况下，体光栅的布拉格角α＝π/2-β。例如，由图3B可知，α＝π/2-c1，也即，β＝c1。例如，在α1＝α的情况下，体光栅的衍射光线的强度最大(例如，衍射光线的强度可以为入射至体光栅中的光线强度的95％以上，也即，体光栅的衍射效率可以大于 95％)，并且α1和α满足光栅方程Λ(sinα+sinα1)＝λ，也即，Λ＝λ/(2sinα)。因此，β＝c1＝c2＝θ/2；α＝π/2-θ/2；Λ＝λ/(2sin(π/2-θ/2))，此处，λ为入射到体光栅中的光线的波长。
例如，第二光线调制结构142还可以为闪耀光栅(例如，图5G示出的闪耀光栅)，下面结合图5G和图5H对选用闪耀光栅作为第二光线调制结构 142的光源模组100做具体说明。例如，图5G示例性的示出了一种闪耀光栅。例如，如图5G所示，闪耀光栅包括多个光栅槽，每个光栅槽的闪耀角 (也即，光栅槽的槽面与闪耀光栅的平面的夹角)为。例如，在闪耀光栅的闪耀角＝θ/2的情况下，闪耀光栅可以使得第一调制光线132中的至少部分光线在光波导结构110中的光线传输角度为θ；此时，在θ大于arcsin(n1/n) 的情况下，体光栅可以使得第一调制光线132中的至少部分光线(例如，大于95％)满足光波导结构110的全反射条件。
下面将结合图5H，对闪耀光栅改变光线角度的原理进行示例性的说明。例如，在第一调制光线132垂直入射到第二光线调制结构142上(也即，第一调制光线132垂直于闪耀光栅的平面)的情况下，第一准直光线131与槽面的夹角c1＝。例如，由图5H可知，c1+c1＝θ，因此，＝θ/2。例如，闪耀光栅的周期Λ和闪耀角满足光栅方程2Λ×sin＝m×λ，此处，m为衍射级次，λ为入射到闪耀光栅上的光线的波长。例如，在闪耀光栅的衍射主极大为1级衍射光的情况下，闪耀光栅的周期Λ＝λ/(2sin)＝(2sin(θ/2))。
例如，在图5A示出的光源模组100的第二光线调制结构142为闪耀光栅的情况下，闪耀光栅的制作材料可以根据实际应用需求进行选择，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，闪耀光栅可以选用金属材料(例如，铝) 制成。例如，闪耀光栅的衍射效率可以大于85％。可以选用适当的制备方法来形成闪耀光栅，这包括光刻法、压印法等。
例如，第二光线调制结构142还可以实现为台阶光栅、反射型调制结构阵列或者其它适用的能够改变入射光线方向的光线调制结构，本公开的实施例对此不做具体限定。例如，台阶光栅的具体结构可以基于图5D和图5E 示出的实施例中介绍的方法进行设计；反射型调制结构阵列可以基于图3C 示出的实施例中介绍的方法进行设计，在此不再赘述。
例如，本实施例通过在第二表面112设置第一光线调制结构141且在第一表面111设置第二光线调制结构142，可以保证在出光区域124不存在暗区的情况下，缩短第一光线调制结构141在第一方向D1上的宽度，由此可以提升出光区域124的面积与第一表面111的面积的比值，进而可以使得包含该光源模组100的显示装置的边框尺寸更窄。
实施例四
本实施例提供一种光源模组100，该光源模组100可用作显示装置的光源。例如，图6A示出了实施例四提供的一种光源模组100的剖面示意图，图6B示出了实施例四提供的另一种光源模组100的剖面示意图，图6C示出了实施例四提供的再一种光源模组100的剖面示意图。
例如，实施例四的光源模组100与实施例一类似，本实施例将仅说明本实施例与实施例一的不同之处，重复之处不再赘述。例如，该光源模组100 可以包括光波导结构110、出光结构120、第一准直光源130和第一光线调制结构141。例如，与实施例一不同之处在于，实施例四提供的光源模组100 的第一光线调制结构141设置在第一表面111之上。
例如，如图6A-图6C所示，在第一光线调制结构141在第一方向D1 上的宽度L大于等于2h×tanθ的情况下，光波导结构110的出光区域124的任意位置处将均存在光线(也即，光波导结构110中传输的光线)入射其上，因此，本公开实施例提供的光源模组100的出光区域124不存在暗区，由此可以提升包含该光源模组100的显示装置的显示效果；此处，θ为光波导结构110中的光线的传输方向与第一表面111的法线方向t的夹角，h为光波导结构110在垂直于第一表面111方向上的厚度。
例如，如图6A所示，第一准直光源130提供的第一准直光线131可以经由第一表面111入射至光波导中(也即，先入射至第一光线调制结构141，然后入射至第一表面111)。例如，第一准直光源130可以设置在第一光线调制结构141远离光波导结构110的一侧，但本公开的实施例不限于此。例如，第一准直光源130可以垂直入射至第一光线调制结构141(也即，平行于第一表面111的法线方向)，但本公开的实施例不限于此。
例如，对于图6A示出的光源模组100，第一光线调制结构141可以实现为体光栅、反射型调制结构阵列、台阶光栅或者其它适用的能够改变入射光线方向的光线调制结构，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，体光栅的具体结构可以基于图3A和图3B示出的实施例中介绍的方法进行设计，反射型调制结构阵列可以基于图3C示出的实施例中介绍的方法进行设计，台阶光栅的具体结构可以基于图5D和图5E示出的实施例中介绍的方法进行设计，在此不再赘述。
例如，如图6B所示，第一准直光源130提供的第一准直光线131可以经由第二表面112入射至光波导中(也即，先入射至第二表面112，然后入射至第一光线调制结构141)。例如，如图6B所示，第一准直光源130可以设置在第二表面112的远离第一表面111的一侧，但本公开的实施例不限于此。例如，第一准直光源130可以垂直入射至第一光线调制结构141(也即，平行于第一表面111的法线方向)，但本公开的实施例不限于此。
例如，对于图6B示出的光源模组100，第一光线调制结构141可以为体光栅、闪耀光栅、反射型调制结构阵列、台阶光栅或者其它适用的能够改变入射光线方向的光线调制结构，本公开的实施例对此不做具体限定。
例如，体光栅和闪耀光栅可以分别选用图5F和图5G示出的体光栅和闪耀光栅；台阶光栅的具体结构可以基于图5D和图5E示出的实施例中介绍的方法进行设计，反射型调制结构阵列可以基于图3C示出的实施例中介绍的方法进行设计，在此不再赘述。
例如，图6C示出的光源模组100与图6B示出的光源模组100类似，区别在于第二基板163在第一方向D1上的宽度等于光波导结构110在第一方向D1上的宽度，由此第二基板163可以更好的保护第二表面112，并且还可以简化光源模组100的制作工艺。
例如，本实施例通过将第一光线调制结构141设置在第一表面111之上，可以使得准直光源的出射光线可以经由第一表面111入射至所述光波导结构110中，且可以使得入射其上的光线的至少部分(例如，大于95％)满足光波导结构110的全反射条件，由此可以使得入射至所述光波导结构110中的光线可以传输到光源模组100的出光区域124出射。例如，通过将第一光线调制结构141设置为在第一方向D1上的宽度L大于等于2h×tanθ的形式，可以使得光源模组100的出光区域124不存在暗区，由此可以提升包含该光源模组100的显示装置的显示效果。
实施例五
本实施例提供一种光源模组100，该光源模组100可用作显示装置的光源。例如，图7A和7B分别示出了实施例五提供的一种光源模组100的平面示意图和剖面示意图，图7B示出的剖面示意图是沿图7A所示的A-A’线剖切得到。
例如，实施例五的光源模组100与实施例一类似，本实施例将仅说明本实施例与实施例一的不同之处，重复之处不再赘述。例如，该光源模组100 可以包括光波导结构110、出光结构120、第一准直光源130、第二准直光源 150、第一光线调制结构141和第三光线调制结构143。例如，第一光线调制结构141和第三光线调制结构143在第一方向上的宽度L可以大于等于 h×tanθ，但本公开的实施例不限于此。
例如，如图7A和7B所示，第二准直光源150配置为提供第二准直光线151。例如，如图7A和7B所示，第三光线调制结构143可以设置在第二表面112之上，且配置为改变第二准直光线151的传输方向以入射至光波导结构110中，且使得第二准直光线151的至少部分满足光波导结构110的全反射条件。例如，第二准直光源150和第三光线调制结构143的具体设置方式可以分别参见第一准直光源130和第一光线调制结构141，在此不再赘述。
例如，第一光线调制结构141在第一表面111上的正投影为第一矩形 145，第三光线调制结构143在第一表面111上的正投影为第二矩形146，第一矩形145和第二矩形146分别位于第一表面111在第一方向D1上两端。
例如，通过在光波导结构110的对应于第一方向D1上两端的表面(例如，第二表面112)上分别设置第一光线调制结构141和第二光线调制结构 142，可以使得光波导中的光线分布的更加均匀，由此可以进一步地提升出光区域124和光源模组100的出光均匀度。
例如，图7C示出了实施例五提供的另一种光源模组100的剖面示意图。图7C示出的光源模组100与图7B示出的光源模组100类似，此处将仅说明图7C示出的光源模组100与图7B示出的光源模组100的不同之处，重复之处不再赘述。
例如，相比于图7B示出的光源模组100，图7C示出的光源模组100还可以包括第二光线调制结构142和第四光线调制结构144。例如，第二光线调制结构142和第四光线调制结构144可以设置在第一表面111上，且可以分别与第一光线调制结构141和第三光线调制结构143对置。例如，第二光线调制结构142和第四光线调制结构144在第一方向上的宽度L可以大于等于h×tanθ，但本公开的实施例不限于此。
例如，第一光线调制结构141可以配置为使得入射到其上的第一准直光线131的划分为传输方向不变的第一调制光线132以及传输方向改变的第二调制光线133。例如，第一光线调制结构141可以使得第二调制光线133满足光波导结构110的全反射条件。例如，第一调制光线132垂直入射至第二光线调制结构142之上；例如，第二光线调制结构142可以使得入射其上的第一调制光线132满足光波导结构110的全反射条件。例如，第一调制光线 132和第二调制光线133的光强可以相等，以提升光源模组100的出光均匀度，但本公开的实施例不限于此。例如，第三光线调制结构143的作用与第一调制结构类似，在此不再赘述。
例如，对于图7C示出的实施例，第一准直光源130和第二准直光源150 的具体设置方式可以参见实施例一的第一准直光源130的设置方式；第一光线调制结构141(以及第三光线调制结构143)和第二光线调制结构142(以及第四光线调制结构144)具体设置方式可以分别参见实施例三的第一光线调制结构141和第二光线调制结构142的设置方式，在此不再赘述。
例如，图7D示出了实施例五提供的再一种光源模组100的剖面示意图。图7D示出的光源模组100与图7B示出的光源模组100类似，此处将仅说明图7D示出的光源模组100与图7B示出的光源模组100的不同之处，重复之处不再赘述。例如，相比于图7B示出的光源模组100，图7D示出的光源模组100所包括的第一光线调制结构141和第三光线调制结构143设置在第一表面111上。例如，第一光线调制结构141和第三光线调制结构143的具体设置方式可以参见实施例四的第一光线调制结构141的设置方式，在此不再赘述。
例如，在本实施例中通过在光波导结构110的对应于第一方向D1上两端的表面(例如，第二表面112)上分别设置第一光线调制结构141和第二光线调制结构142，可以使得光波导中的光线分布的更均匀，由此可以进一步地提升出光区域124和光源模组100的出光均匀度，相应地改善采用该光源模组的显示装置的显示效果。
实施例六
本实施例提供一种显示装置10。例如，图8A是实施例六提供的一种显示装置10的示意图，图8B是图8A示出的显示装置10的一种示例性的结构图。例如，如图8A和图8B所示，该显示装置10可以包括本公开任一实施例所述的光源模组100。例如，如图8所示，该显示装置10还可以包括显示面板210和触控面板220。例如，相比于显示面板210，光源模组100可以更靠近用户侧230，此时，该显示装置10是一种前置背光式显示装置。
需要说明的是，对于该显示装置10的其它必不可少的组成部分(例如，图像数据编码/解码装置、行扫描驱动器、列扫描驱动器、时钟电路等)可以采用适用的常规部件，这些是本领域的普通技术人员所应该理解的，在此不做赘述，也不应作为对本发明的限制。该显示装置10可以实现为前置背光式显示装置。
显然，本领域的技术人员可以对本公开的实施例进行各种改动、变型、组合而不脱离本公开的精神和范围。这样，倘若本公开的实施例的这些修改、变型、组合属于本公开权利要求及其等同技术的范围之内，则本公开也意图包含这些改动和变型在内。
以上所述仅是本发明的示范性实施方式，而非用于限制本发明的保护范围，本发明的保护范围由所附的权利要求确定。

Claims (16)

1.一种光源模组，包括光波导结构、出光结构、第一准直光源和第一光线调制结构，其中，
所述光波导结构包括第一表面以及与所述第一表面对置的第二表面，所述第一表面配置为出光面且包括出光区域；
所述出光结构设置在所述第一表面的出光区域中；
所述第一准直光源配置为提供第一准直光线；以及
所述第一光线调制结构设置在所述第一表面和所述第二表面之一上，且配置为改变所述第一准直光线的传输方向以入射至所述光波导结构中，且使得所述第一准直光线的至少部分满足所述光波导结构的全反射条件。
2.根据权利要求1所述的光源模组，其中，
所述第一准直光线垂直入射到所述第一光线调制结构上。
3.根据权利要求2所述的光源模组，其中，
所述第一光线调制结构设置在所述第二表面上；
所述第一光线调制结构为体光栅、台阶光栅和反射型调制结构阵列中的至少一个。
4.根据权利要求3所述的光源模组，其中，
所述第一光线调制结构在第一方向上的宽度L大于等于2h×tanθ，
θ为所述光波导结构中的光线的传输方向与所述第一表面的法线方向的夹角，h为所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度。
5.根据权利要求3所述的光源模组，还包括：第二光线调制结构，其中，
所述第二光线调制结构设置在所述第一表面上且与所述第一光线调制结构对置；
所述第二光线调制结构为体光栅、台阶光栅、闪耀光栅和反射型调制结构阵列中的至少一个。
6.根据权利要求5所述的光源模组，其中，
所述第一光线调制结构在第一方向上的宽度L大于等于h×tanθ，
所述第二光线调制结构在所述第一方向上的宽度L1大于等于h×tanθ，
θ为所述光波导结构中的光线的传输方向与所述第一表面的法线方向的夹角，h为所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度。
7.根据权利要求5所述的光源模组，其中，
所述第一光线调制结构配置为使得入射到其上的所述第一准直光线的划分为传输方向不变的第一调制光线以及传输方向改变的第二调制光线，所述第一调制光线和所述第二调制光线的光强相等。
8.根据权利要求2所述的光源模组，其中，
所述第一光线调制结构设置在所述第一表面上；
所述第一光线调制结构在第一方向上的宽度L大于等于2h×tanθ，其中，θ为所述光波导结构中的光线的传输方向与所述第一表面的法线方向的夹角，h为所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度；以及
所述第一光线调制结构为体光栅、台阶光栅、闪耀光栅和反射型调制结构阵列中的至少一个。
9.根据权利要求1-8任一所述的光源模组，其中，
所述第一准直光源出射的所述第一准直光线为条状光源。
10.根据权利要求1-3任一所述的光源模组，其中，
所述出光结构包括在第一方向上间隔设置多个光栅子结构。
11.根据权利要求10所述的光源模组，其中，
每个所述光栅子结构包括在第二方向上延伸的一个第一光栅条，或者包括在所述第二方向上间隔设置多个第二光栅条，所述第二方向垂直于所述第一方向。
12.根据权利要求10所述的光源模组，还包括：反射结构，其中，
所述光波导结构还包括第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和所述第二侧面垂直于所述第一表面且在所述第一方向上对置；
所述反射结构设置在所述第一侧面和所述第二侧面中的至少一个上，且配置为使得入射到其上的光线反射回所述光波导结构中。
13.根据权利要求10所述的光源模组，还包括第三光线调制结构和第二准直光源，其中，
所述第二准直光源配置为提供第二准直光线；
所述第三光线调制结构设置在所述第一表面和所述第二表面之一上，且配置为改变所述第二准直光线的传输方向以入射至所述光波导结构中，且使得所述第二准直光线的至少部分满足所述光波导结构的全反射条件；
所述第一光线调制结构在所述第一表面上的正投影为第一矩形，所述第三光线调制结构在所述第一表面上的正投影为第二矩形，所述第一矩形和所述第二矩形分别位于所述第一表面在所述第一方向上两端。
14.根据权利要求1-8任一所述的光源模组，还包括：第一基板和第二基板，其中，
所述第一基板设置在所述出光结构上；
所述第二基板设置在所述光波导结构的远离所述出光结构的一侧；
所述第一基板的折射率和所述第二基板的折射率均小于所述光波导结构的折射率。
15.根据权利要求1-8任一所述的光源模组，其中，
所述光波导结构在垂直于所述第一表面方向上的厚度为1微米-90微米；以及
所述出光结构的折射率与所述光波导结构的折射率相同。
16.一种显示装置，包括如权利要求1-15任一项所述的光源模组。
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