CN106647042A - 一种光源器件及显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光源器件及显示装置，该光源器件包括：相对而置的第一基板和第二基板；设置于第一基板与第二基板之间的波导层，以及设置于波导层侧面的侧入式准直光源；其中，波导层的折射率分别大于第一基板的折射率和第二基板的折射率；侧入式准直光源的光以预设角度从波导层的侧面入射，且入射光仅在第一基板与波导层的界面处发生全反射。本发明实施例通过利用全反射的原理实现使侧入式准直光源的光在波导层与第一基板的界面发生全反射，在波导层与第二基板的界面发生折射，即从第二基板的表面辐射出光，从而实现了光源器件超高的单侧出光效率。

Description

一种光源器件及显示装置
技术领域
本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种光源器件及显示装置。
背景技术
随着显示技术的不断发展，各种各样的显示装置层出不穷，当显示装置的显示效果不好时，可以通过增加前置光源或背光源辅助显示装置进行显示。背光源是指从显示装置的侧边或是背后照射，被用来增加在低光源环境中的照明度和电脑显示器、液晶屏幕上的亮度，以提高显示效果。前置光源技术是指光源从上而下沿电子墨屏或者液晶屏均匀导光，不直接照射眼睛，以提高显示效果。
但是，现有的背光源或者前置光源都是两侧均出光，这样会导致出光的效率较低，影响显示装置的显示效果。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供了一种光源器件及显示装置，用以实现光源器件完全的单侧出光，提高显示效果。
因此，本发明实施例提供了一种光源器件，包括：相对而置的第一基板和第二基板；设置于所述第一基板与所述第二基板之间的波导层，以及设置于所述波导层侧面的侧入式准直光源；其中，
所述波导层的折射率分别大于所述第一基板的折射率和所述第二基板的折射率；
所述侧入式准直光源的光以预设角度从所述波导层的侧面入射，且入射光仅在所述第一基板与所述波导层的界面处发生全反射。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述第二基板的折射率大于所述第一基板的折射率。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述第一基板的折射率与所述第二基板的折射率相等，所述光源器件还包括：设置于所述波导层与所述第一基板之间的光栅耦合结构；其中
所述光栅耦合结构包括多个间隔设置的光栅条，以及存在于相邻两个所述光栅条之间的光栅间隙，所述光栅条的折射率大于所述第一基板的折射率；
且所述第一基板覆盖所述光栅间隙。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述光栅耦合结构的材料与所述波导层的材料相同。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述光栅耦合结构与所述波导层为一体结构。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述光栅耦合结构的光栅周期大于1000nm，占空比为0.1～0.9。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述光栅耦合结构的厚度为100nm～1.5μm。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述波导层的材料包括树脂、玻璃、ITO或者Si3N4中的至少一个。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述波导层的厚度为100nm～100μm。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的上述光源器件中，所述侧入式准直光源为至少三种单色激光器芯片发出的单色光的混光；或，所述侧入式准直光源为至少三种单色发光二极管芯片发出的单色光经过准直结构后的混光；或，所述侧入式准直光源为白光发光二极管芯片经过准直结构后的白光；或，条状的冷阴极荧光灯管发出的光经过准直结构后的准直光。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示面板以及位于所述显示面板出光侧的前置光源，所述前置光源为本发明实施例提供的光源器件；其中，
所述光源器件的第二基板位于靠近所述显示面板的一侧。
相应地，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括液晶显示面板以及为所述液晶显示面板提供光源的背光源，所述背光源为本发明实施例提供的光源器件；其中，
所述光源器件的第二基板位于靠近所述液晶显示面板的一侧。
本发明实施例的有益效果包括：
本发明实施例提供的一种光源器件及显示装置，该光源器件包括：相对而置的第一基板和第二基板；设置于第一基板与第二基板之间的波导层，以及设置于波导层侧面的侧入式准直光源；其中，波导层的折射率分别大于第一基板的折射率和第二基板的折射率；侧入式准直光源的光以预设角度从波导层的侧面入射，且入射光仅在第一基板与波导层的界面处发生全反射。本发明实施例通过利用全反射的原理实现使侧入式准直光源的光在波导层与第一基板的界面发生全反射，在波导层与第二基板的界面发生折射，即从第二基板的表面辐射出光，从而实现了光源器件超高的单侧出光的效率。
附图说明
图1为本发明实施例提供的光源器件的结构示意图之一；
图2为本发明实施例提供的光源器件的结构示意图之二；
图3为现有技术中光波导耦合的原理示意图；
图4a和图4b分别为具体实施例中一体结构的一种制备方法执行各步骤后的剖面结构示意图；
图5a和图5b分别为具体实施例中一体结构的另一种制备方法执行各步骤后的剖面结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明实施例提供的显示装置的具体实施方式进行详细地说明。
附图中各部件的形状和大小不反映显示装置的真实比例，目的只是示意说明本发明内容。
具体地，本发明实施例提供了一种光源器件，如图1和图2所示，包括：相对而置的第一基板01和第二基板02；设置于第一基板01与第二基板02之间的波导层03，以及设置于波导层03侧面的侧入式准直光源04(图1中以波导层03两侧均设置侧入式准直光源04为例)；其中，
波导层03的折射率分别大于第一基板01的折射率和第二基板02的折射率；
侧入式准直光源04的光以预设角度从波导层03的侧面入射，且入射光仅在第一基板01与波导层03的界面处发生全反射。
本发明实施例提供的上述光源器件，包括：相对而置的第一基板和第二基板；设置于第一基板与第二基板之间的波导层，以及设置于波导层侧面的侧入式准直光源；其中，波导层的折射率分别大于第一基板的折射率和第二基板的折射率；侧入式准直光源的光以预设角度从波导层的侧面入射，且入射光仅在第一基板与波导层的界面处发生全反射。本发明实施例通过利用全反射的原理实现使侧入式准直光源的光在波导层与第一基板的界面发生全反射，在波导层与第二基板的界面发生折射，即从第二基板的表面辐射出光，从而实现了光源器件超高的单侧出光的效率。
可以理解的是，侧入式准直光源04是设置在波导层03在厚度方向上的侧边。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，可以在波导层的一侧设置侧入式准直光源，也可以在波导层的两侧均设置侧入式准直光源，在此不作限定。
较佳地，在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，在波导层的两侧均设置侧入式准直光源，这样可以增强入射至波导层的光，从而可以实现大面积显示器件均匀出光的需求。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，准直光源可以为至少三种单色激光器芯片发出的单色光的混光，例如：红(R)、绿(G)、蓝(B)三色的半导体激光器芯片经过混光后制成该准直光源006。或者，准直光源也可以为至少三种单色发光二极管(Light Emitting Diode，LED)芯片发出的单色光经过准直结构后的混光，例如：R、G、B三色的LED芯片经过准直、混光后制成该准直光源。或者，准直光源还可以为白色LED芯片发出的经过准直结构后的白光，例如：白光LED芯片经过准直后制成该准直光源。或者，该准直光源也可以为由条状的冷阴极荧光管(CCFL灯管)发出的光线经过准直结构后制成的准直光，准直光源不限于上述类型。
并且，在具体实施时，为了使准直光源可以有效从波导层的侧边入射至波导层中传播，在本发明实施例提供的上述光源器件中的准直光源一般与波导层的侧边宽度匹配，具体地，可以使用和波导层宽度一致的激光器芯片或LED芯片条，或者在较稀的激光器芯片或LED芯片条前加一些扩束结构。
众所周知，光的全反射的原理是光从光密介质射向光疏介质时，当入射角超过某一角度(临界角)时，折射光完全消失，只剩下反射光线的现象。本发明正是通过利用全反射的原理来实现光源器件单侧出光的，即通过合理设置第一基板、第二基板以及波导层的折射率，以及设置侧入式准直光源的光以预设角度从波导层的侧面入射，使入射光仅在波导层与第一基板的界面处发生全反射，而在波导层与第二基板的界面处发生折射，从而实现了光源器件的单侧出光，且能满足大面积均匀透射出光的显示需求。
下面通过两个实施例对本发明实施例提供的上述光源器件利用全反射实现单侧出光的原理进行详细说明。
实施例一：
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，如图2所示，第一基板01的折射率与第二基板02的折射率相等，该光源器件还包括：设置于波导层03与第一基板01之间的光栅耦合结构05。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，由于第一基板和第二基板的折射率相等，当侧入式准直光源以大于临界角的角度入射至波导层时，就形成了波导模式，即入射光会在第一基板的界面板和第二基板的界面均发生全反射。但是，当在波导层与第一基板之间设置光栅耦合结构时，第一基板的界面的波导模式被破坏，即光栅耦合结构的设置可以使波导层与第一基板界面发生衍射，当衍射光以m(m＝0,±1,±2…)级衍射角辐照到波导层与第二基板的界面，m级衍射的衍射角不全大于临界角，使得照射到波导层与第二基板的界面的光不能完全达到全反射条件，使得衍射光折射出第二界面，从而可以实现光源器件的单侧出光。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，如图2所示，光栅耦合结构05包括多个间隔设置的光栅条，以及存在于相邻两个光栅条之间的光栅间隙，光栅条的折射率大于第一基板01的折射率；
且第一基板01覆盖光栅间隙。
在光通信以及集成光学中，光波导是一种比较常用的基本元器件。为了将光束有效地耦合进光波导或将光从光波导中耦合出来，一种比较常用的方法就是使用光栅耦合结构。如图3所示，当入射光束或出射光束满足公式：βq＝βm–qK(q＝0,±1,±2,…)的位相匹配关系时，入射光即可在波导中激发m阶导模，或者m阶导模即可在给定方向上耦合出去。上式中，βm为m阶导模的传播常数βm＝k0Nm，Nm为m阶导模的有效折射率，K为光栅矢量，K＝2π/Λ，Λ为光栅周期。
在一个光栅耦合结构中，光栅周期是由一光栅条和相邻的一光栅间隙组成的。
假设入射光(或出射光)波矢方向与竖直方向夹角为θ，则以上位相匹配关系可进一步表示为：k0ncsinθ＝k0Nm–q2π/Λ(q＝0,±1,±2,…)。
若波导层为透明介质，还可从波导层一侧进行输入输出耦合，此时位相匹配关系可表示为：k0nssinθ＝k0Nm–q2π/Λ(q＝0,±1,±2,…)。
基于此，在具体实施时，本发明实施例提供的上述光源器件中，设置于波导层与第一基板之间的光栅耦合结构的作用为：从波导层中传播的光线中，选择给定颜色光线(光波长λ)在给定方向(与波导层表面法线的夹角θ)上的出射。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，光栅耦合结构从波导层耦合出的光方向可控的光波长λ与光栅耦合结构的光栅周期Λ满足如下公式：
n*Λ(sinθi+sinθd)＝m*λ，(m＝0,±1,±2,…)
其中，n为所述波导层传播导模的有效折射率，θi为入射角，θd为衍射角即耦合出光方向与波导层表面法线的夹角，m为衍射级次。
在具体实施时，在某些特定的应用场景中，需要本发明实施例提供的上述光源器件在某一位置的出光方向是固定的，即上式中出光方向θd角是固定的，因此，可以通过调节各光栅耦合结构05的光栅周期Λ，实现选择给定颜色光线(光波长λ)在给定方向(与波导层03表面法线的夹角θd)上的出射，即光栅周期由所需的出光方向以及入射光颜色决定的。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，波导层的材料包括树脂、玻璃、ITO或者Si3N4中的至少一个，在此不作限定。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，一般光栅耦合结构的材料为透明介质材料，如SiO2，树脂材料等。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，光栅耦合结构的材料可以与波导层的材料相同，也可以不同，在此不作限定。
较佳地，具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，光栅耦合结构与波导层可以制作为一体结构，在此不作限定。
下面介绍一下本发明实施例提供的上述光栅耦合结构与波导层为一体结构的制作方法。具体地，可以包括以下步骤：
(1)在第二基板02上形成波导膜层11，如图4a所示；
(2)对波导膜层11的上表面进行构图工艺形成均匀的多个凹槽结构，如图4b所示；即形成了光栅耦合结构05与波导层03的一体结构。
或者，
(1)对第一基板01的下表面进行构图工艺形成均匀的多个凹槽结构，如图5a所示；
(2)将波导膜层11覆盖第一基板01的下表面，如图5b所示；即形成了光栅耦合结构05与波导层03的一体结构。
需要说明的是，在本发明实施例提供的上述一体结构的制作方法中，构图工艺可只包括光刻工艺，或，可以包括光刻工艺以及刻蚀步骤，同时还可以包括纳米压印、紫外曝光、电子束曝光等其他用于形成预定图形的工艺；光刻工艺是指包括成膜、曝光、显影等工艺过程的利用光刻胶、掩模板、曝光机等形成图形的工艺。在具体实施时，可根据本发明中所形成的结构选择相应的构图工艺。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，波导层的厚度一般控制在100nm～100μm之间，当侧入式准直光源的准直性比较好或可以对耦合入波导层中模式进行有效控制时，波导层的厚度可以适当增厚，以增加入光效率，比如500nm～100μm之间即可；当准直光源的准直性比较差时，为了便于光栅耦合结构对出光方向和颜色的控制，波导层的厚度需要足够薄，最好为单模波导，例如波导层的厚度为100nm，在此不作限定。
具体实施时，为了实现单侧出光，在本发明实施例提供的上述光源器件中，光栅耦合结构的光栅周期一般大于1000nm，占空比为0.1～0.9，即光栅条宽度和光栅间隙宽度的比例。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，在光栅耦合结构中的占空比为0.5时效果较佳，当然，在实际产品设计中根据所需出光强度，平衡显示面板不同位置亮度的差异、工艺条件等因素的考虑，占空比可以偏离该数值。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，光栅耦合结构的厚度一般控制在100nm～1.5μm之间，在此不做限定。
较佳地，考虑到光栅耦合结构的厚度对波导光栅耦合的单侧光损失的能量较敏感，在本发明实施例提供的上述光源器件中，光栅耦合结构的厚度设置为500nm左右。
具体地，为了便于采用刻蚀的方式制作出光栅耦合结构，在具体实施时，一般要求光栅耦合结构的厚度不大于一个光栅条的宽度，在此不作限定。
较佳地，具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，光栅耦合结构中的所有光栅条的厚度相同，即为光栅耦合结构的厚度，光栅耦合结构中的所有光栅条的宽度都相同。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，如图2所示，例如，第一基板01和第二基板02均采用折射率为1.52的玻璃，波导层03采用折射率为2.0的玻璃，此时侧入式准直光源04以大于临界角的角度入射至波导层03时，由于第一基板01和第二基板02的折射率相同，就形成了波导模式，即入射光则会在第一基板01的界面板和第二基板02的界面均发生全反射。但是，当在波导层03与第一基板01之间设置光栅耦合结构05时，第一基板01的界面的波导模式被破坏，即光栅耦合结构05的设置可以使波导层03与第一基板01界面发生全反射的条件和波导层03与第二基板02界面发生全反射的条件不同，当侧入式准直光源04通过以预设角度的入射角入射波导层03时，使入射光在波导层03与第一基板01界面发生全反射，而在波导层03与第二基板02界面发生折射，从而可以实现光源器件的单侧出光。
在具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，可以通过时域有限差分法软件FDTD Solutions在时域和频域求解麦克斯韦方程，来优化光栅耦合结构的几何参数，以及优化各组成材料的折射率，用来提高第一基板和第二基板出光效率的对比度。例如，当波导层和光栅耦合结构使用不同的材料时，如选择光栅耦合结构是折射率为1.56的透明的树脂材料或玻璃材料，波导层选择折射率为1.63的玻璃时，可以使第一基板和第二基板出光效率的比值提高1～2个数量级。
另外，光栅的周期、厚度和波导层的厚度都需要根据实际出光效率的需求，在此参数上进行调整和优化。一般来说，光栅厚度越薄，出光效率对比度越大。
本发明实施例一中，通过选用折射率相同的第一基板和第二基板，并在波导层与第一基板或者波导层与第二基板之间设置一光栅耦合结构，光栅耦合结构的设置可以使波导层与第一基板界面发生全反射的条件和波导层与第二基板界面发生全反射的条件不同，通过控制侧入式准直光有以预设角度的入射角入射波导层，从而实现光源器件的单侧出光。并通过调节光栅的周期、厚度以及占空比，可以实现高的第二基板、第一基板出光效率比。但是上述实施例一中，光栅耦合结构的设置，可能会破坏波导层上表面的结构，由于空气介质中会有漏光，会破坏波导层与第一基板的界面发生全反射的条件，因此会导致光源器件不能实现完全单侧出光，并且漏光会影响光源器件的显示对比度、亮度及颜色等。
实施例二：
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，如图1所示，第二基板02的折射率大于第一基板01的折射率。
具体实施时，设第一基板的折射率为n1，第二基板的折射率为n2，波导层的折射率为n0，当侧入式准直光入射波导层，在第一基板界面发生全反射的临界角为θ1，在第二基板界面发生全反射的临界角为θ2，侧入式准直光源的光以预设角度θi(入射角)从波导层的侧面入射时，随着θi的变化，波导层内光路会发生变化。例如：(1)当入射角满足θ1＜θ2＜θi＜90°时，入射光在波导层与第一基板的界面以及波导层与第二基板的界面均会发生全反射；(2)当入射角满足θ1＜θi＜θ2时，波导层与第二基板的界面的全反射条件被破坏，光会从第二基板中辐射出去；(3)当入射角满足θ2＜θi＜θ1时，波导层与第一基板的界面的全反射条件被破坏，光会从第一基板中辐射出去；(4)当入射角满足θi＜θ1＜θ2时，波导层与第一基板的界面以及波导层与第二基板的界面的全反射条件均被破坏，光会从第一基板和第二基板中辐射出去。
本发明实施例提供的上述光源器件是利用上述原理(2)，使入射光在波导层与第一基板的界面发生全反射，在波导层与第二基板的界面发生折射，从而实现从第二基板的界面辐射出光，即实现了光源器件的单侧出光。也可以利用上述原理(3)，使入射光在波导层与第二基板的界面发生全反射，在波导层与第一基板的界面发生折射，从而实现从第一基板的界面辐射出光，即也可以实现光源器件的单侧出光。当然，也可以根据需要利用上述原理(4)，使入射光在波导层与第二基板的界面及波导层与第一基板的界面均发生折射，即光会从第一基板和第二基板中均辐射出去，从而可以实现光源器件的两侧均出光。
对本发明实施例利用上述原理(2)实现单侧出光为例进行说明。例如，欲实现第二基板辐射出光，则需要入射光在波导层与第一基板的界面发生全反射，则入射角θi需满足：
arcsin(n1/n0)＝θ1＜θi＜θ2＝arcsin(n2/n0)，即波导层的折射率需满足：n0＞n2＞n1。
因此，本发明实施例提供的上述光源器件，通过调节波导层的厚度、波导层的折射率n0与第二基板的折射率n2的差值Δn就可以得到不同出光效率的光源器件，即可根据需要，通过选用适当的波导层的厚度以及Δn，就可以得到不同出光效率的光源器件。
例如，在本发明中，如图1所示，第一基板01采用折射率n1为1.46的玻璃，第二基板02采用折射率n2为1.52的光学玻璃或者透明树脂材料，当波导层03采用折射率n0为1.64的玻璃，且波导层03两侧的侧入式准直光源04以64～69°之间的角度入射波导层时，均可实现光源器件的完全单侧出光，且第二基板02界面与第一基板01界面辐射出光的效率比大于108。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，第一基板可以采用一些折射率较低的光学玻璃、透明树脂等材料，第二基板可以采用常用的LCD或OLED基板玻璃构成，也可以采用一些光学玻璃、透明树脂材料等，在此不做限定。
较佳地，具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，第一基板采用折射率为1.46的光学玻璃，第二基板采用折射率为1.52的光学玻璃。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，第一基板和第二基板的厚度由具体的产品设计或工艺条件决定，在此不做限定。
具体实施时，在本发明实施例提供的上述光源器件中，第一基板的厚度为2um，第二基板的厚度为0.5mm。
具体实施时，为了使光可以从第一基板或第二基板的表面均匀有效的辐射出去，在本发明实施例提供的上述光源器件中，第一基板的下表面和第二基板的上表面，即与波导层相接触的表面具有较好的平整度及平行度。
因此，本发明实施例提供的实施例二中，只需要合理设置三种不同折射率的材料就能够形成单侧出光的光源器件，不需加入光栅耦合结构，这样波导层的表面不会被破坏，两侧侧入式准直光源以预设角度入射至波导层，可以实现单侧完全不出光，另一侧出光效率可控，从而实现超高的第一基板和第二基板出光效率的对比度以及实现较大面积出光。
具体实施时，本发明实施例提供的上述光源器件既可以作为前置光源，也可以作为背光源，在此不作限定。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括显示面板以及位于显示面板出光侧的前置光源，前置光源为本发明实施例提供的光源器件；其中，光源器件的第二基板位于靠近显示面板的一侧。由于该显示装置解决问题的原理与前述一种光源器件相似，因此该显示装置的实施可以参见前述光源器件的实施，重复之处不再赘述。
在本发明实施例提供的上述光源器件中，侧入式准直光源的光在波导层与第一基板的界面发生全反射、在波导层与第二基板的界面发生折射，即光源器件的第二基板辐射出光，实现了光源器件的单侧出光，提高了光源器件的出光效率，因此当本发明实施例提供的光源器件作为显示面板的前置光源时，可以提高显示面板的显示效果。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，包括液晶显示面板以及为液晶显示面板提供光源的背光源，背光源为本发明实施例提供的光源器件；其中，光源器件的第二基板位于靠近液晶显示面板的一侧。由于该显示装置解决问题的原理与前述一种光源器件相似，因此该显示装置的实施可以参见前述光源器件的实施，重复之处不再赘述。
在本发明实施例提供的上述光源器件中，侧入式准直光源的光在波导层与第一基板的界面发生全反射、在波导层与第二基板的界面发生折射，即光源器件的第二基板辐射出光，实现了光源器件的单侧出光，提高了光源器件的出光效率。由于液晶显示面板是被动发光，需要背光源透射出光，因此当本发明实施例提供的光源器件作为液晶显示面板的背光源时，由于是完全单侧出光，可以提高液晶显示面板的显示效果。
本发明实施例提供的上述光源器件及显示装置，该光源器件包括：相对而置的第一基板和第二基板；设置于第一基板与第二基板之间的波导层，以及设置于波导层侧面的侧入式准直光源；其中，波导层的折射率分别大于第一基板的折射率和第二基板的折射率；侧入式准直光源的光以预设角度从波导层的侧面入射，且入射光仅在第一基板与波导层的界面处发生全反射。本发明实施例通过利用全反射的原理实现使侧入式准直光源的光在波导层与第一基板的界面发生全反射，在波导层与第二基板的界面发生折射，即从第二基板的表面辐射出光，从而实现了光源器件超高的单侧出光的效率。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (12)

1.一种光源器件，其特征在于，包括：相对而置的第一基板和第二基板；设置于所述第一基板与所述第二基板之间的波导层，以及设置于所述波导层侧面的侧入式准直光源；其中，
所述波导层的折射率分别大于所述第一基板的折射率和所述第二基板的折射率；
所述侧入式准直光源的光以预设角度从所述波导层的侧面入射，且入射光仅在所述第一基板与所述波导层的界面处发生全反射。
2.如权利要求1所述的光源器件，其特征在于，所述第二基板的折射率大于所述第一基板的折射率。
3.如权利要求1所述的光源器件，其特征在于，所述第一基板的折射率与所述第二基板的折射率相等，所述光源器件还包括：设置于所述波导层与所述第一基板之间的光栅耦合结构；其中
所述光栅耦合结构包括多个间隔设置的光栅条，以及存在于相邻两个所述光栅条之间的光栅间隙，所述光栅条的折射率大于所述第一基板的折射率；
且所述第一基板覆盖所述光栅间隙。
4.如权利要求3所述的光源器件，其特征在于，所述光栅耦合结构的材料与所述波导层的材料相同。
5.如权利要求4所述的光源器件，其特征在于，所述光栅耦合结构与所述波导层为一体结构。
6.如权利要求3-5任一项所述的光源器件，其特征在于，所述光栅耦合结构的光栅周期大于1000nm，占空比为0.1～0.9。
7.如权利要求3-5任一项所述的光源器件，其特征在于，所述光栅耦合结构的厚度为100nm～1.5μm。
8.如权利要求1-5任一项所述的光源器件，其特征在于，所述波导层的材料包括树脂、玻璃、ITO或者Si3N4中的至少一个。
9.如权利要求1-5任一项所述的光源器件，其特征在于，所述波导层的厚度为100nm～100μm。
10.如权利要求1-5任一项所述的光源器件，其特征在于，所述侧入式准直光源为至少三种单色激光器芯片发出的单色光的混光；或，所述侧入式准直光源为至少三种单色发光二极管芯片发出的单色光经过准直结构后的混光；或，所述侧入式准直光源为白光发光二极管芯片经过准直结构后的白光；或，条状的冷阴极荧光灯管发出的光经过准直结构后的准直光。
11.一种显示装置，包括显示面板以及位于所述显示面板出光侧的前置光源，其特征在于，所述前置光源为如权利要求1-10任一项所述的光源器件；其中，
所述光源器件的第二基板位于靠近所述显示面板的一侧。
12.一种显示装置，包括液晶显示面板以及为所述液晶显示面板提供光源的背光源，其特征在于，所述背光源为如权利要求1-10任一项所述的光源器件；其中，
所述光源器件的第二基板位于靠近所述液晶显示面板的一侧。
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