CN217181268U - 光波导组件和显示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种光波导组件和显示装置。光波导组件包括：多个光波导片至少包括两个叠置的光波导片；耦入光栅设置在光波导片上，耦入光栅用于将外部光机发射的光耦入至光波导片内；耦出光栅与耦入光栅位于光波导片的同一侧的表面或不同侧的表面，耦出光栅用于接收耦入光栅的光，并将光耦出光波导片；滤色膜层，滤色膜层设置在叠置的多个光波导片中位于靠近外部光机的光波导片上；保护填充膜层，保护填充膜层填充在具有滤色膜层的光波导片上，且保护填充膜层和滤色膜层分别位于光波导片相对的两个表面上，保护填充膜层、光波导片和耦入光栅结合为一体。本实用新型解决了现有技术中的光波导组件存在显示效果差和无法满足小型化的问题。

Description

光波导组件和显示装置

技术领域

本实用新型涉及衍射光学技术领域，具体而言，涉及一种光波导组件和显示装置。

背景技术

随着科技日新月异的变化与发展，虚拟现实(VR)、增强现实(AR)和混合现实(MR)已经逐步进入工业教育等行业，其中在AR增强现实方面，彩色显示是目前AR光波组件的大趋势，符合常用型头戴设备的需求。目前大多数彩色光波导方案大多采用多层光波导片堆叠的方式来实现，但多层波导的方案中，不同颜色的光会在多个光波导片中进行传播，形成串扰的现象，对整体系统优化和最终的显示效果造成很大影响。现有技术为了解决光线串扰这一问题，一般会增加一些滤光元件，但是这样不仅增加了光波导组件的整体体积，难以满足小型化的需求，同时还会增加制作工艺难度。

也就是说，现有技术中的光波导组件存在显示效果差和无法满足小型化的问题。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一种光波导组件和显示装置，以解决现有技术中的光波导组件存在显示效果差和无法满足小型化的问题。

为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种光波导组件，包括：光波导片，光波导片为多个，多个光波导片至少包括两个叠置的光波导片；耦入光栅，耦入光栅设置在光波导片上，耦入光栅用于将外部光机发射的光耦入至光波导片内；耦出光栅，耦出光栅与耦入光栅位于光波导片的同一侧的表面或不同侧的表面，耦出光栅用于接收耦入光栅的光，并将光耦出光波导片；滤色膜层，滤色膜层设置在叠置的多个光波导片中位于靠近外部光机的光波导片上，且滤色膜层位于其所在的光波导片远离外部光机的一侧表面上，滤色膜层与耦入光栅对应设置；保护填充膜层，保护填充膜层填充在具有滤色膜层的光波导片上，且保护填充膜层和滤色膜层分别位于光波导片相对的两个表面上，耦入光栅被保护填充膜层包覆住，保护填充膜层、光波导片和耦入光栅结合为一体。

进一步地，当耦出光栅与耦入光栅位于光波导片的同一侧的表面时，耦出光栅被保护填充膜层包覆住。

进一步地，仅在光波导片的耦入光栅处设置有保护填充膜层；或者光波导片朝向外部光机的一侧表面上均设置有保护填充膜层。

进一步地，叠置的多个光波导片上的耦入光栅对应设置。

进一步地，保护填充膜层的高度大于耦入光栅的高度，保护填充膜层高于耦入光栅的高度h大于等于10微米且小于等于60微米。

进一步地，光波导组件还包括转折光栅，转折光栅设置在耦出光栅上且与耦出光栅一体成型；或者转折光栅与耦出光栅设置在同一个光波导片上，且转折光栅与耦出光栅间隔设置，转折光栅用于接收耦入光栅的光，并将光传输至耦出光栅处。

进一步地，保护填充膜层的材料包括低折射率透明材料，低折射率透明材料的折射率不大于1.7。

进一步地，保护填充膜层的折射率大于等于1.1且小于等于1.7。

进一步地，保护填充膜层的材料包括PDMS、PMMA、酚醛环氧乙烯基脂树脂、低苯乙烯单体双酚-环氧乙烯基脂树脂、溴化酚醛环氧乙烯基脂树脂、间苯型聚酯树脂、通用型邻苯类不饱和聚酯树脂、溴化乙烯基脂树脂、双酚-A环氧乙烯基树脂、PVC、PVA、PVP、PMP、PS、PET、PEI、PE中的一种。

根据本实用新型的另一方面，提供了一种显示装置，包括：光机；上述的光波导组件，光机向光波导组件发射光，光波导组件将光耦入到人眼中。

应用本实用新型的技术方案，光波导组件包括光波导片、耦入光栅、耦出光栅、滤色膜层和保护填充膜层。光波导片为多个，多个光波导片至少包括两个叠置的光波导片，通过设置多个光波导片，有利于规划不同颜色的光在不同的光波导片中的传输，以保证彩色光在光波导组件中传输的稳定性，进而保证光波导组件能够显示全彩图像。耦入光栅设置在光波导片上，耦入光栅用于将外部光机发射的光耦入至光波导片内，这样设置有利于保证耦入效率，保证外部光机发射的大部分光能够顺利被耦入光栅耦入至其所在的光波导片中。耦出光栅与耦入光栅位于光波导片的同一侧的表面或不同侧的表面，耦出光栅用于接收耦入光栅的光，并将光耦出光波导片，这样有利于保证耦出效率，以保证光波导片中的传输光能够顺利耦出光波导片至人眼，进而保证用户能够观察到均匀的彩色图像，保证成像的稳定性和均匀性。

具体的，滤色膜层设置在叠置的多个光波导片中位于靠近外部光机的光波导片上，且滤色膜层位于其所在的光波导片远离外部光机的一侧表面上，滤色膜层与耦入光栅对应设置，这样合理规划了滤色膜层的设置位置，使得滤色膜层只通过需要通过的光而反射其他光，避免光线串扰的情况发生，在提升光波导片的衍射特性的同时提升了显示均匀性。

保护填充膜层填充在具有滤色膜层的光波导片上，且保护填充膜层和滤色膜层分别位于光波导片相对的两个表面上，耦入光栅被保护填充膜层包覆住，保护填充膜层、光波导片和耦入光栅结合为一体。保护填充膜层和滤色膜层分别位于光波导片相对的两个表面上，这样设置在不明显增加光波导片整体厚度的情况下，保证保护填充膜层和滤色膜层是分开独立设置的，避免了二者之间的影响，保证二者均能够稳定独立工作。保护填充膜层填充在耦入光栅处，使得耦入光栅被保护填充膜层包覆住，保护填充膜层、光波导片和耦入光栅结合为一体，这样设置在保证保护填充膜层较薄的情况下能够对耦入光栅形成保护，使得耦入光栅不是裸露在空气中的，能够有效避免耦入光栅被空气中的细小颗粒污染的同时省去了其他保护耦入光栅的元件，保证了耦入光栅的性能稳定性和使用可靠性，减小了光波导组件的整体体积，保证了小型化。

另外，本申请的光波导组件在不增加工艺难度、不增加整体体积、不增加成本的前提下，解决了多个光波导片中彩色串扰的问题。通过设置保护填充膜层不仅提高了耦入光栅的衍射性能，有利于提高耦入光栅的角度均匀性，进而避免出现局部亮度过高的情况，大大提高了光波导组件显示的均匀性。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了现有技术中一种光波导组件的结构示意图；

图2示出了现有技术中另一种光波导组件的结构示意图；

图3示出了现有技术中另一种光波导组件的结构示意图；

图4示出了本实用新型的实施例一的光波导组件的结构示意图；

图5示出了传统浮雕光栅的光波导片的结构示意图；

图6示出了图5中的耦入光栅的衍射效率曲线图；

图7示出了本申请的设置保护填充膜层的光波导片的示意图；

图8示出了图7中h为15微米时的耦入光栅的衍射效率曲线图；

图9示出了图7中h为50微米时的耦入光栅的衍射效率曲线图；

图10示出了本实用新型的实施例二的光波导组件的结构示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、光波导片；20、耦入光栅；30、耦出光栅；40、滤色膜层；50、保护填充膜层；60、光机；70、盖板；80、滤色片。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。

需要指出的是，除非另有指明，本申请使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的，或者是针对部件本身在竖直、垂直或重力方向上而言的；同样地，为便于理解和描述，“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内、外，但上述方位词并不用于限制本实用新型。

为了解决现有技术中的光波导组件存在显示效果差和无法满足小型化的问题，本实用新型提供了一种光波导组件和显示装置。

实施例一

如图1至图9所述，光波导组件包括光波导片10、耦入光栅20、耦出光栅30、滤色膜层40和保护填充膜层50。光波导片10为多个，多个光波导片10至少包括两个叠置的光波导片10，通过设置多个光波导片10，有利于规划不同颜色的光在不同的光波导片10中的传输，以保证彩色光在光波导组件中传输的稳定性，进而保证光波导组件能够显示全彩图像。耦入光栅20设置在光波导片10上，耦入光栅20用于将外部光机发射的光耦入至光波导片10内，这样设置有利于保证耦入效率，保证外部光机发射的大部分光能够顺利被耦入光栅20耦入至其所在的光波导片10中。耦出光栅30与耦入光栅20位于光波导片10的同一侧的表面，耦出光栅30用于接收耦入光栅20的光，并将光耦出光波导片10，这样有利于保证耦出效率，以保证光波导片10中的传输光能够顺利耦出光波导片10至人眼，进而保证用户能够观察到均匀的彩色图像，保证成像的稳定性和均匀性。

具体的，滤色膜层40设置在叠置的多个光波导片10中位于靠近外部光机的光波导片10上，且滤色膜层40位于其所在的光波导片10远离外部光机的一侧表面上，滤色膜层40与耦入光栅20对应设置，这样合理规划了滤色膜层40的设置位置，使得滤色膜层40只通过需要通过的光而反射其他光，避免光线串扰的情况发生，在提升光波导片10的衍射特性的同时提升了显示均匀性。

保护填充膜层50填充在具有滤色膜层40的光波导片10上，且保护填充膜层50和滤色膜层40分别位于光波导片10相对的两个表面上，耦入光栅20被保护填充膜层50包覆住，保护填充膜层50、光波导片10和耦入光栅20结合为一体。保护填充膜层50和滤色膜层40分别位于光波导片10相对的两个表面上，这样设置在不明显增加光波导片10整体厚度的情况下，保证保护填充膜层50和滤色膜层40是分开独立设置的，避免了二者之间的影响，保证二者均能够稳定独立工作。保护填充膜层50填充在耦入光栅20处，使得耦入光栅20被保护填充膜层50包覆住，保护填充膜层50、光波导片10和耦入光栅20结合为一体，这样设置在保证保护填充膜层50较薄的情况下能够对耦入光栅20形成保护，使得耦入光栅20不是裸露在空气中的，能够有效避免耦入光栅20被空气中的细小颗粒污染的同时省去了其他保护耦入光栅20的元件，保证了耦入光栅20的性能稳定性和使用可靠性，减小了光波导组件的整体体积，保证了小型化。

另外，本申请的光波导组件在不增加工艺难度、不增加整体体积、不增加成本的前提下，解决了多个光波导片10中彩色串扰的问题。通过设置保护填充膜层50不仅提高了耦入光栅20的衍射性能，有利于提高耦入光栅20的角度均匀性，进而避免出现局部亮度过高的情况，大大提高了光波导组件显示的均匀性。

需要说明的是，本申请主要针对两片的光波导组件进行描述，但在实际应用中可根据实际情况选取光波导片10的个数。

如图1至图3所示，均为现有技术中的光波导组件。传统的光波导组件设计方案，由于波导折射率的限制，很难将红绿蓝三色光都集中在一片光波导片10中，即便采用大折射率的波导材料，其角度均匀性也很难保证。

如图1所示，现有技术中大多采用图中所示的双层甚至多层结构来分别传输红、绿、蓝光。但该方案会有部分光不局限在本片光波导片10中传播，也会进入其他光波导片10中，如图1中所示，某波长某视场角光线(图中黑色粗箭头)，不仅经上层光波导片10的耦入光栅20衍射后，以全反射形式在上层的光波导片10中传播，也会有部分光经下层的光波导片10的耦入光栅20衍射，以全反射形式在下层的光波导片10中传播。因此，在耦出时使得该视场角光线在显示时特别亮。导致观测时图像角落光强较强。该现象严重影响了光波导组件显示的均匀性，且大大增加了优化难度。

目前已有很多种方案来消除该光线串扰问题，如图2和图3所示。图2采用在多片光波导片10之间添加一片滤色片80的方案，使得滤色片80只通过需要通过的光，而反射其他光。这种方法在一定程度上可以解决串扰问题，但也增加了两片光波导片10之间的间隔，导致叠合工艺难度增大，且整体体积也有较大增加，由于滤色片80基底即便很薄也在百微米量级，加上两边空气间隙，会是一个不小的间隔，而这个间隔在便携式眼镜的AR设备中是非常糟糕的体验。

图3采用镀膜的方式，将滤色膜直接镀在上层光波导片10的下表面，这种好处是不用在两片光波导片10之间添加单独的滤色片80，但缺点在于，上层光波导片10的上表面的光栅结构裸露在空气中，很容易被空气中的微小颗粒污染，影响光栅性能，因此需要添加一个盖板70来保护光栅结构，这样设置同样会增大波导的体积。

如图4所示，在本实施例中，耦出光栅30与耦入光栅20位于光波导片10的同一侧的表面，耦出光栅30被保护填充膜层50包覆住。这样设置在保证耦入光栅20被保护填充膜层50填充包覆的前提下，使裸露在外的耦出光栅30能够被保护填充膜层50包覆在其内，以避免空气中的灰尘和颗粒对耦出光栅30造成污染，有效提升了耦出光栅30的衍射性能，有利于提高耦出光栅30的角度均匀性，进而提高耦出均匀性，提升显示均匀性。

具体的，光波导组件还包括转折光栅，转折光栅设置在耦出光栅30上且与耦出光栅30一体成型；或者转折光栅与耦出光栅30设置在同一个光波导片10上，且转折光栅与耦出光栅30间隔设置，转折光栅用于接收耦入光栅20的光，并将光扩瞳传输至耦出光栅30处。当然转折光栅可根据实际情况进行设置。

如图4所示，在图中两个光波导片10中的上层光波导片10远离光机60的一侧表面上通过镀膜的方式将设计好的滤色膜层40设置在该表面上，上述镀膜包括蒸镀、溅射等镀膜方式，但不限于此，滤色膜层40的大小略大于两个光波导片10上的耦入光栅20的大小，滤色膜层40的滤色特性和具体参数可根据两个光波导片10传输彩色光的形式进行设置，例如，将两个光波导片10设计成上层光波导片10传输蓝光和绿光，下层光波导片10传输红光和绿光的形式，理论上蓝光只能在上层光波导片10中进行传输，但是实际上会有一小部分蓝光通过下层的耦入光栅20进入到下层光波导片10中造成串扰，此时可将滤色膜层40设计成允许红光和绿光通过，不允许蓝光通过的形式来解决光线串扰这一问题。

如图4所示，图中两个光波导片10上均对应设置有耦入光栅20、转折光栅(图中未示出)和耦出光栅30，且同一个光波导片10上的耦入光栅20、转折光栅和耦出光栅30均设置在该光波导片10的朝向光机60的一侧表面上，这样设置使得图中两个光波导片10上中位于上层的光波导片10上的耦入光栅20、转折光栅和耦出光栅30均裸露在空气中的，这样在该光波导片10朝向光机60的一侧表面上均设置有保护填充膜层50，且保护填充膜层50大小与该光波导片10的大小一致，这样设置使得保护填充膜层50能够将该光波导片10上的耦入光栅20、转折光栅和耦出光栅30都包覆住，以避免设置在上层光波导片10上表面的各光栅被污染的风险。在本实施例中，保护填充膜层50的材料可选用树脂，使上层光波导片10的上表面通过树脂填充的方式将耦入光栅20、转折光栅和耦出光栅30全部包裹。这样可以保证上述光栅不裸露在空气中造成污染。因为保护填充膜层50的厚度可以控制的很薄，也可以稍微厚一点，可根据实际情况进行设置，这样能够保证保护填充膜层50具有很高的容差特性。保护填充膜层50的添加可以提高上述各光栅的角度均匀性，有利于提升显示均匀性。

具体的，每个光波导片10上均对应设置有耦入光栅20、转折光栅和耦出光栅30，叠置的多个光波导片10上的耦入光栅20对应设置，这样设置规划了多个光波导片10上的耦入光栅20的设置位置，有利于多个光波导片10上的耦入光栅20对光机60所发射的光的耦入。

如图5所示，为传统浮雕光栅的光波导片10，黑色箭头代表光机60发射的光线，光线经过空气、耦入光栅20耦入至光波导片10中，以全反射形式在光波导片10中进行传输，光波导片10的材料和耦入光栅20的材料的折射率均取1.91为例，以周期为398nm、深度为281nm和占空比为45％的耦入光栅20为例，其衍射效率随入射角度-10°到10°变化时效率曲线如图6所示，由图可知衍射效率具有很大的不均匀性，这也导致了不同角度的光进入光波导片10中的效率相差很大，这也是导致最终显示均匀性不好的主要原因之一。

如图7所示，通过本申请的填充保护填充膜层50的方式，以上述图5中同样的耦入光栅20参数，周期398nm、深度282nm、占空比45％为例，添加填充树脂(例如采用PDMS材料，折射率1.44为例)，以高出耦入光栅20的高度h为15微米时为例，衍射效率曲线如图8所示，由图中可知，整体效率虽有震荡，但整体变化平缓且较均匀。极大地提高了耦入光栅20的角度均匀性，这在光波导的优化设计中是非常有帮助的。

如图9所示，为保护填充膜层50高于耦入光栅20的高度h为50微米的衍射效率曲线图，由图可知其衍射效率虽然与图8中的不同，但在变化区间和均匀性方面与图8相差不大，同时图9相比图6同样有显著提升，也就是说，保护填充膜层50高于耦入光栅20的高度h的变化对最终耦入光栅20的衍射效率影响不大，也就是说保护填充膜层50高于耦入光栅20的高度h允许有一定的误差，这样使得在工艺制作上有较好的容差特性，从而降低了加工难度。

具体的，保护填充膜层50的高度大于耦入光栅20的高度，保护填充膜层50高于耦入光栅20的高度h大于等于10微米且小于等于60微米。这样设置有利于保证保护填充膜层50的轻薄化，在保证耦入光栅20衍射特性的同时，保证光波导组件的纵向厚度较小，以保证小型化。

具体的，保护填充膜层50的材料包括低折射率透明材料，低折射率透明材料的折射率不大于1.7。保护填充膜层50具有高透明度、低吸收、折射率小、密度小的特点，保护填充膜层50的折射率大于等于1.1且小于等于1.7，以保证保护填充膜层50的低折射率特性，其所在的光波导片10中光线的稳定传输。

具体的，保护填充膜层50的材料可以是传统树脂材料，当然还包括PDMS、PMMA、酚醛环氧乙烯基脂树脂、低苯乙烯单体双酚-环氧乙烯基脂树脂、溴化酚醛环氧乙烯基脂树脂、间苯型聚酯树脂、通用型邻苯类不饱和聚酯树脂、溴化乙烯基脂树脂、双酚-A环氧乙烯基树脂、PVC、PVA、PVP、PMP、PS、PET、PEI、PE中的一种，当然不限于上述材料。

需要说明的是，上述耦入光栅20、转折光栅和耦出光栅30均为衍射光栅，且光波导片10的材料可以是玻璃也可以是光学晶体，以保证彩色光能够在光波导片10中进行全反射传输，保证最终显示的均匀性和稳定性。

如图4所示，显示装置包括光机60和上述的光波导组件，光机60向光波导组件发射光，光波导组件将光耦入到人眼中。需要说明的是，上述显示装置可以是头戴式近眼显示器。光机60集成为发射图像的光部分相干，光波导组件将光耦入到人眼中，以向用户展示彩色图像信息。需要说明的是，上述头戴式近眼显示器可以是AR眼镜，当然本申请的光波导组件也可应用到其他用于显示的装置上。需要说明的是，上述光机60发射的是RGB三色光。

实施例二

与实施例一的区别是，耦出光栅30与耦入光栅20位于光波导片10的不同侧的表面，仅在光波导片10的耦入光栅20处设置有保护填充膜层50。

如图10所示，耦出光栅30与耦入光栅20分别位于光波导片10的一组对立的表面。在本实施例中，由于转折光栅和耦出光栅30在上层光波导片10远离光机60的一侧表面，这样设置使得转折光栅和耦出光栅30不是裸露在空气中的，所以不需要在转折光栅和耦出光栅30上设置保护填充膜层50，此种情况仅需在上层的光波导片10的耦入光栅20处设置保护填充膜层50即可，当然本实施例同样能够实现实施例一中的优点和效果。

显然，上述所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、工作、器件、组件和/或它们的组合。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施方式能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种光波导组件，其特征在于，包括：

光波导片(10)，所述光波导片(10)为多个，多个所述光波导片(10)至少包括两个叠置的所述光波导片(10)；

耦入光栅(20)，所述耦入光栅(20)设置在所述光波导片(10)上，所述耦入光栅(20)用于将外部光机发射的光耦入至所述光波导片(10)内；

耦出光栅(30)，所述耦出光栅(30)与所述耦入光栅(20)位于所述光波导片(10)的同一侧的表面或不同侧的表面，所述耦出光栅(30)用于接收所述耦入光栅(20)的光，并将所述光耦出所述光波导片(10)；

滤色膜层(40)，所述滤色膜层(40)设置在叠置的多个所述光波导片(10)中位于靠近所述外部光机的所述光波导片(10)上，且所述滤色膜层(40)位于其所在的所述光波导片(10)远离所述外部光机的一侧表面上，所述滤色膜层(40)与所述耦入光栅(20)对应设置；

保护填充膜层50，所述保护填充膜层50填充在具有所述滤色膜层(40)的所述光波导片(10)上，且所述保护填充膜层50和所述滤色膜层(40)分别位于所述光波导片(10)相对的两个表面上，所述耦入光栅(20)被所述保护填充膜层50包覆住，所述保护填充膜层50、所述光波导片(10)和所述耦入光栅(20)结合为一体。

2.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，当所述耦出光栅(30)与所述耦入光栅(20)位于所述光波导片(10)的同一侧的表面时，所述耦出光栅(30)被所述保护填充膜层50包覆住。

3.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，

仅在所述光波导片(10)的耦入光栅(20)处设置有所述保护填充膜层50；或者

所述光波导片(10)朝向所述外部光机的一侧表面上均设置有所述保护填充膜层50。

4.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，叠置的多个所述光波导片(10)上的所述耦入光栅(20)对应设置。

5.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，所述保护填充膜层50的高度大于所述耦入光栅(20)的高度，所述保护填充膜层50高于所述耦入光栅(20)的高度h大于等于10微米且小于等于60微米。

6.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，所述光波导组件还包括转折光栅，

所述转折光栅设置在所述耦出光栅(30)上且与所述耦出光栅(30)一体成型；或者

所述转折光栅与所述耦出光栅(30)设置在同一个所述光波导片(10)上，且所述转折光栅与所述耦出光栅(30)间隔设置，所述转折光栅用于接收所述耦入光栅(20)的光，并将所述光传输至所述耦出光栅(30)处。

7.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，所述保护填充膜层50的材料包括低折射率透明材料，所述低折射率透明材料的折射率不大于1.7。

8.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，所述保护填充膜层50的折射率大于等于1.1且小于等于1.7。

9.根据权利要求1所述的光波导组件，其特征在于，所述保护填充膜层50的材料包括PDMS、PMMA、酚醛环氧乙烯基脂树脂、低苯乙烯单体双酚-环氧乙烯基脂树脂、溴化酚醛环氧乙烯基脂树脂、间苯型聚酯树脂、通用型邻苯类不饱和聚酯树脂、溴化乙烯基脂树脂、双酚-A环氧乙烯基树脂、PVC、PVA、PVP、PMP、PS、PET、PEI、PE中的一种。

10.一种显示装置，其特征在于，包括：

光机(60)；

权利要求1至9中任一项所述的光波导组件，所述光机(60)向所述光波导组件发射光，所述光波导组件将所述光耦入到人眼中。

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