Light source module, light emitting device, and display device

The light source module addresses low efficiency and color shift issues by converting and mixing polarized and colored lights, improving light output and display quality in AR and projection devices.

WO2025251629A1PCT designated stage Publication Date: 2025-12-11SHANGHAI SEEYOND OPTOELECTRONICS CO LTD
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Patent Information

Application Number
PCT/CN2025/071668
Authority / Receiving Office
WO · WO
Patent Type
Applications
Current Assignee / Owner
Priority Date
2024-06-04
Filing Date
2025-01-10
Publication Date
2025-12-11

AI Technical Summary

Technical Problem

Existing light engines for AR and projection devices suffer from low light output efficiency and color shift issues, leading to reduced display quality due to the use of polarized light sources.

Method used

A light source module comprising first and second light sources, polarization conversion assemblies, and light selection assemblies that convert and mix polarized and colored lights to enhance light utilization efficiency and suppress chromatic aberration.

Benefits of technology

Improves light output efficiency and display quality by converting polarized light and mixing colors co-axially, effectively suppressing chromatic aberration and enhancing display performance.

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  • Figure CN2025071668_11122025_PF_FP_ABST
    Figure CN2025071668_11122025_PF_FP_ABST
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Abstract

The present disclosure relates to a light source module, a light emitting device, and a display device. The light source module includes a first light source, a second light source, a first polarization conversion assembly, a second polarization conversion assembly, a first light selection assembly and a second light selection assembly. The first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly are both capable of reflecting and converting the second polarized light into the first polarized light; one side of the first light selection assembly is obliquely opposite to the first light source and the first polarization conversion assembly; one side of the second light selection assembly is obliquely opposite to the second light source and the second polarization conversion assembly; parts of the first light selection assembly and the second light selection assembly are capable of transmitting the first polarized light and reflecting the second polarized light, parts of the first light selection assembly are capable of transmitting the first color light and reflecting the second color light, and parts of the second light selection assembly are capable of transmitting the second color light and reflecting the first color light. The above-mentioned light source module is conducive to improving light output efficiency and color uniformity.
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Description

Light Source Module, Light Emitting Device, and Display DeviceCROSS REFERENCE TO RELATED APPLICATION

[0001] This disclosure claims the benefits of priority to Chinese application number 202410720646.0, filed on June 4, 2024, which is incorporated herein by reference in its entirety.TECHNICAL FIELD

[0002] The present disclosure relates to the technical field of polarization imaging, and in particular to a light source module, a light emitting device, and a display device.BACKGROUND

[0003] With the rapid development of polarization imaging technology, AR display devices, projection devices, and other display devices usually use light engines that emit light with different polarization states such as S light or P light, which can achieve higher imaging quality in combination with Liquid Crystal On Silicon (LCOS) chips. However, existing light engines that can emit polarized light have lower light output efficiency and are prone to problems such as color shift, resulting in reduced display quality.SUMMARY OF THE DISCLOSURE

[0004] The disclosed embodiments of the present disclosure provide a light source module, a light emitting device and a display device to improve the light output efficiency and display quality of the light engine.

[0005] Some embodiments of the present disclosure provide a light source module, including: a first light source, used to emit a first color light; a second light source, used to emit a second color light whose color is different from the first color light; a first polarization conversion assembly and a second polarization conversion assembly, wherein the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly are both capable of reflecting and converting a second polarized light into a first polarized light; a first light selection assembly, one side of which is obliquely opposite to the first light source and the first polarization conversion assembly, and includes a first polarization component and a first transflective film; the first polarization component can transmit the first polarized light and reflect the second polarized light, and the first transflective film can transmit the first color light and reflect the second color light; a second light selection assembly, one side of which is obliquely opposite to the second light source and the second polarization conversion assembly, and the other side opposite thereto corresponds to the other side facing away from the first light selection assembly, the second light selection assembly includes a second polarization component and a second transflective film, the second polarization component can transmit the first polarized light and reflect the second polarized light, and the second transflective film can transmit the second color light and reflect the first color light.

[0006] According to some embodiments, the first polarized light emitted by the first light source and the second light source can be emitted from the light source module, and the second polarized light emitted by the first light source and the second light source can be converted into the first polarized light by the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly respectively to be emitted from the light source module, and the first color light emitted by the first light source and the second color light emitted by the second light source can be mixed and emitted from the light source module together. Therefore, the above-mentioned light source module can convert the second polarized light emitted by the light source into the first polarized light while emitting the first polarized light, thereby effectively improving the light utilization efficiency. In addition, the first color light and the second color light emitted from the first light selection assembly and the second light selection assembly can be mixed and emitted, so that different color lights are coaxially emitted, which can effectively suppress chromatic aberration and other phenomena and improve the display quality of the light source module.

[0007] in some embodiments, the first polarization component is located on a side of the first transflective film facing the first light source, and the second polarization component is located on a side of the second transflective film facing the second light source.

[0008] In some embodiments, the light source module further includes a first prism, a second prism and a third prism, all of which are right angle triangular prisms, the two right-angled surfaces of the third prism are respectively opposite to the inclined surface of the first prism and the inclined surface of the second prism, the two right-angled surfaces of the first prism are respectively opposite to the first light source and the first polarization conversion assembly, the two right-angled surfaces of the second prism are respectively opposite to the second light source and the second polarization conversion assembly, one of the first polarization component and the first transflective film is arranged on the inclined surface of the first prism, and the other is arranged on the right-angled surface of the third prism, and one of the second polarization component and the second transflective film is arranged on the inclined surface of the second prism, and the other is arranged on the right-angled surface of the third prism.

[0009] In some embodiments, the light source module further includes two glass plates, which are respectively arranged obliquely on the light emitting paths of the first light source and the second light source, the first polarization component and the first transflective film are respectively arranged on the two opposite surfaces of one glass plate, and the second polarization component and the second transflective film are respectively arranged on the two opposite surfaces of the other glass plate.

[0010] In some embodiments, the first light selection assembly and the second light selection assembly are perpendicular to each other, and light emitting directions of the first light source and the second light source are parallel to the reflective surfaces of the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly.

[0011] In some embodiments, the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly are located on opposite sides of the first light selection assembly and the second light selection assembly, the first light source and the second light source are located on the same side of the first light selection assembly and the second light selection assembly, and the positions of the first light selection assembly and the second light selection assembly in the light emitting direction of the first light source correspond to each other.

[0012] In some embodiments, the first light source and the second light source are located on opposite sides of the first light selection assembly and the second light selection assembly, the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly are located on the same side of the first light selection assembly and the second light selection assembly, and the positions of the first light selection assembly and the second light selection assembly in a direction perpendicular to the reflective surface of the first polarization conversion assembly correspond to each other.

[0013] In some embodiments, the first polarization conversion assembly includes a reflecting mirror and a phase delay component located between the reflecting mirror and the first light selection assembly, and the second polarization conversion assembly includes a reflecting mirror and a phase delay component located between the reflecting mirror and the second light selection assembly.

[0014] In some embodiments, the first color light includes red light, and the second color light includes green light and blue light; or the polarization directions of the first polarized light and the second polarized light are perpendicular to each other, and the polarization plane of one of the first polarized light and the second polarized light is perpendicular to the light propagation direction.

[0015] In some embodiments, the light source module further includes a first color filtering film and a second color filtering film, the first color filtering film is arranged on the light emitting path of the first light selection assembly corresponding to the first polarized light, the first color filtering film can transmit the second color light and attenuate part of the first color light, and the second color filtering film is arranged on the light emitting path of the second light selection assembly corresponding to the first polarized light, and the second color filtering film can transmit the first color light and attenuate part of the second color light.

[0016] Some embodiments of the present disclosure provide a light emitting device, including a base plate and a plurality of light source modules as described in any one of the above-mentioned embodiments, wherein the light source modules are arranged in the shell, and a plurality of the light source modules are arranged in an array on the base plate.

[0017] In some embodiments, in an array formed by a plurality of light source modules, a plurality of the first light sources and a plurality of the second light sources are jointly arranged in an array, and any one of the first light sources is adjacent to other first light sources and the second light source in a first direction and a second direction respectively, or any one of the first light sources is adjacent to a second light source in both a first direction and a second direction, and the first direction and the second direction are two mutually perpendicular directions on a plane parallel to the base plate.

[0018] In some embodiments, the first light source and the second light source are jointly arranged on the base plate in a matrix of 2*2, 4*4, or 8*8.

[0019] In some embodiments, the directions in which the first light sources of a plurality of the light source modules point to the second light sources are parallel to each other, parallel to a first direction, and perpendicular to a second direction, and the first direction and the second direction are two perpendicular directions on a plane parallel to the base plate.

[0020] In some embodiments, the light source module further includes two collimating lenses, and the two collimating lenses are respectively opposite to the first light source and the second light source;

[0021] In some embodiments, the light emitting device includes a collimating lens, which is arranged on the light emitting sides of the first light source and the second light source, and the projection of the collimating lens on the base plate covers a plurality of the first light sources and a plurality of the second light sources.

[0022] Some embodiments of the present disclosure provide a display device, including light source modules as described in any one of the above-mentioned embodiments, or the light emitting device as described in any one of the above-mentioned embodiments.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0023] FIG. 1 is the structural diagram of an exemplary light source module according to some embodiments of the present disclosure.

[0024] FIG. 2 is the structural diagram of another exemplary light source module according to some embodiments of the present disclosure.

[0025] FIG. 3 is the structural diagram of an exemplary light selection assembly arranged on a glass plate according to some embodiments of the present disclosure.

[0026] FIG. 4 is the structural diagram of another exemplary light selection assembly arranged on a glass plate according to some embodiments of the present disclosure.

[0027] FIG. 5 is the structural diagram of a first light source and a second light source of an exemplary light emitting device, according to some embodiments of the present disclosure.

[0028] FIG. 6 is the structural diagram of a first light source and a second light source of another exemplary light emitting device, according to some embodiments of the present disclosure.DETAILED DESCRIPTION

[0029] In order to make the above-mentioned purposes, features and advantages of the present disclosure more clearly understood, the specific embodiments of the present disclosure will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the following description, many specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of the present disclosure. However, the present disclosure can be implemented in many other ways different from those described herein, and those skilled in the art can make similar improvements without departing from the connotation of the present disclosure. Therefore, the present disclosure is not limited by the specific examples disclosed below.

[0030] FIG. 1 is the structural diagram of an exemplary light source module 10 according to some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 1, the light source module 10 provided in some embodiments of the present disclosure can be used to emit light in a polarization state, e.g. emitting a first polarized light or a second polarized light. In some embodiments of the present disclosure, the polarization directions of the first polarized light and the second polarized light can be perpendicular to each other, and the polarization plane of one of the first polarized light and the second polarized light can be perpendicular to the light propagation direction. For example, one of the first polarized light and the second polarized light may be P light, and the other may be S light.

[0031] The light source module 10 can be used in a light emitting device (e.g., light emitting device 30 of FIG. 5) of any applicable display device such as AR device and projection device. In the light emitting device, the light source module 10 can be used in conjunction with a reflective modulation component such as an LCOS chip. The first polarized light or the second polarized light provided by the light source module 10 can cooperate with the reflective modulation component to achieve reflective modulation of the light, so that the reflective modulation component can modulate the light by adjusting the arrangement of liquid crystal molecules to form an image. In some embodiments of the present disclosure, the light emitting device may be a light engine in a display device. Of course, the application of the light source module 10 is not limited to the description of the present disclosure. The light source module 10 can also be used in any other applicable scenario that requires polarized light for illumination, projection or display. The application of the light source module 10 is not limited herein.

[0032] in some embodiments, as shown in FIG. 1, the light source module 10 includes a first light source 11, a second light source 12, a first polarization conversion assembly 13, a second polarization conversion assembly 14, a first light selection assembly 15 and a second light selection assembly 16. The first light source 11 can be used to emit a first color light, and the second light source 12 can be used to emit a second color light. The colors of the first color light and the second color light are different. The specific color distribution of the first color light and the second color light is not limited as long as the mixture of the first color light and the second color light can meet the display requirements, e.g. white light can be formed after mixture. For example, the first color light may be one of red light, green light, and blue light, and the second color light may be the other two of red light, green light, and blue light. In some embodiments of the present disclosure, it is taken that the first color light is red, and the second color light includes green light and blue light as an example.

[0033] The first polarization conversion assembly 13 and the second polarization conversion assembly 14 are both capable of receiving the second polarized light, reflecting the second polarized light toward the same side, and converting the second polarized light into the first polarized light. The first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 can both transmit the first polarized light and reflect the second polarized light. The first light selection assembly 15 can also transmit the first color light and reflect the second color light, and the second light selection assembly 16 can also transmit the second color light and reflect the first color light. The surface on one side of the first light selection assembly 15 is obliquely opposite to the first light source 11 and the first polarization conversion assembly 13. That is when the first light selection assembly 15 receives the first color light emitted by the first light source 11, it can reflect the second polarized light onto the first polarization conversion assembly 13. The surface on one side of the second light selection assembly 16 is obliquely opposite to the second light source 12 and the second polarization conversion assembly 14. That is when the second light selection assembly 16 receives the second color light emitted by the second light source 12, it can reflect the second polarized light onto the second polarization conversion assembly 14. The surface on the other side of the first light selection assembly 15 is obliquely or vertically opposite to the surface on the other side of the second light selection assembly 16.

[0034] In some embodiments, the first polarized light emitted by the first light source 11 and the second light source 12 can be emitted from the light source module 10, and the second polarized light emitted by the first light source 11 and the second light source 12 can be converted into the first polarized light by the first polarization conversion assembly 13 and the second polarization conversion assembly 14 respectively to be emitted from the light source module 10, and the first color light emitted by the first light source 11 and the second color light emitted by the second light source 12 can be mixed and emitted from the light source module 10 together. Therefore, the above-mentioned light source module l0 can convert the second polarized light emitted by the light source into the first polarized light while emitting the first polarized light, thereby effectively improving the light utilization efficiency. In addition, the first color light and the second color light emitted from the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 can be mixed and emitted, so that different color lights are coaxially emitted, which can effectively suppress chromatic aberration and other phenomena and improve the display quality of the light source module 10.

[0035] It should be noted that the layout of each component in the light source module 10 is different, and the corresponding optical path of the light source module 10 is also different. FIGs. 1 and 2 respectively illustrate the optical paths of the light source module l0 under two different component layouts. The components of the light source module 10 may be arranged in other layouts as long as it can achieve the output of the first polarized light emitted by the first light source 11 and the second light source 12, and can convert the second polarized light into the first polarized light, and can mix the first color light and the second color light and emit it.

[0036] Referring to FIG. 1, in some embodiments, the first polarization conversion assembly 13 and the second polarization conversion assembly 14 can be located on opposite sides of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16, and the first light source 11 and the second light source 12 can be located on the same side of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16. The positions of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 in the light emitting direction of the first light source 11 may correspond to each other. That is, in some embodiments, the surface on the other side of the first light selection assembly 15 can be obliquely or vertically opposite to the surface on the other side of the second light selection assembly 16, so that a straight line perpendicular to the reflective surface of the first polarization conversion assembly 13 can pass through the first polarization conversion assembly 13, the first light selection assembly 15, the second light selection assembly 16 and the second polarization conversion assembly 14 in sequence.

[0037] It can be understood that the first light source 11 and the second light source 12 can both be non-polarized light sources, including but not limited to any suitable light-emitting components such as light-emitting diode (LED) and laser diode. The light beams of corresponding colors emitted by the first light source 11 and the second light source 12 include two polarized components, namely, the first polarized light and the second polarized light. In some embodiments as shown in FIG. 1, it is taken that the first polarized light is P light and the second polarized light is S light as an example.

[0038] In the light of the first light source 11, the first color light in the first polarization state (the light PR1 shown in FIG. 1) can be emitted onto the first light selection assembly 15, and then emitted from the light source module 10 after passing through the first light selection assembly 15. In accordance with the depicted embodiment in FIG. 1, a first color light in a second polarization state, herein referred to as light SR, can be projected onto a first light selection assembly 15. This first color light in the second polarization state is reflected by the first light selection assembly 15 towards a first polarization conversion assembly 13. The first polarization conversion assembly 13, upon receiving the reflected light SR, transforms it into a first color light in a first polarization state, herein referred to as light PR2, as illustrated in FIG. 1. This converted light PR2 is reflected back to the first light selection assembly 15. Subsequently, the reflected light PR2 traverses through the first light selection assembly 15, reaching a second light selection assembly 16. The second light selection assembly 16 then reflects the light PR2, facilitating its emission from the light source module, denoted as 10, thereby completing the process. In the light emitted by the second light source 12, the second color light in the first polarization state (the light PGB1 shown in FIG. 1) is emitted onto the second light selection assembly 16, passes through the second light selection assembly 16 and is mixed with the light PR2 reflected by the second light selection assembly 16 to be emitted from the light source module 10. In accordance with the embodiment depicted in FIG. 1, the light source module 10 is configured to emit a second color light in a second polarization state, herein referred to as light SGB. This light SGB is then projected onto a second light selection assembly 16. The light selection assembly 16 is structured to reflect the light SGB towards a second polarization conversion assembly 14. The second polarization conversion assembly 14 is designed to convert the second color light SGB from the second polarization state into a first polarization state, resulting in light PGR2 as illustrated in FIG. 1. Subsequently, the light PGB2 is reflected back to the second light selection assembly 16. The second light selection assembly 16 is further configured to allow the passage of the converted light PGB2 towards a first light selection assembly, referred to as assembly 15. The first light selection assembly 15 is designed to reflect the incoming light PGB2 and facilitate its mixing with another light, identified as light PR2, which concurrently passes through the first light selection assembly 15. The mixed light is then emitted from the light source module 10.

[0039] FIG. 2 is the structural diagram of another exemplary light source module according to some embodiments of the present disclosure. In some other embodiments, as shown in FIG. 2, it is also taken that the first polarized light is P light and the second polarized light is S light as an example. The first light source 11 and the second light source 12 can be located on opposite sides of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16, and the first polarization conversion assembly 13 and the second polarization conversion assembly 14 can be located on the same side of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16. The positions of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 correspond to each other in a direction perpendicular to the reflective surface of the first polarization conversion assembly 13. That is, in some embodiments, the other side surface of the first light selection assembly 15 can be obliquely or vertically opposite to the other side surface of the second light selection assembly 16, so that one side of the straight line where the main light emitted by the first light source 11 is located passes through the first light selection assembly 15, the second light selection assembly 16 and the second light source 12. As shown in FIG. 2, the first light source 11 and the second light source 12 can be arranged on opposite sides of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16. The first light source 11 and the second light source 12 do not occupy the space of the light source module 10 in the direction parallel to the light emitting surface, which is beneficial to compressing the size of the light source module 10 in the direction parallel to the light emitting surface of the first light source 11 and the second light source 12, so that the light source module 10 can better adapt to the spatial layout of the light emitting device 30 or the display device, and compress the volume of the light emitting device 30 or the display device.

[0040] It can be understood that in some embodiments as shown in FIG. 2, among the light emitted by the first light source 11, the first color light in the first polarization state (the light PR1 shown in FIG. 2) passes through the first light selection assembly 15 and can be emitted onto the second light selection assembly 16, so that it is emitted from the light source module 10 after being reflected by the second light selection assembly 16. The first color light in the second polarization state (the light SR shown in FIG. 2) can be reflected by the first light selection assembly 15 onto the first polarization conversion assembly 13, and converted by the first polarization conversion assembly 13 into a first color light in a first polarization state (the light PR2 shown in FIG. 2) , and then passes through the first light selection assembly 15 to be emitted from the light source module 10.In the light emitted by the second light source 12, the second color light in the first polarization state (the light PGB1 shown in FIG. 2) passes through the second light selection assembly 16 and is emitted onto the first light selection assembly 15, so that it is reflected by the first light selection assembly 15 and mixed with the light PR2 passing through the first light selection assembly 15 to be emitted from the light source module 10. The second color light in the second polarization state (the light SGB shown in FIG. 2) is reflected by the second light selection assembly 16 onto the second polarization conversion assembly 14, and converted by the second polarization conversion assembly 14 into a second color light in the first polarization state (the light PGB2 shown in FIG. 2) and reflected back to the second light selection assembly 16, and then passes through the second light selection assembly 16, and is mixed with the light PR1 reflected by the second light selection assembly 16 to be emitted from the light source module 10.

[0041] The relative angles of the components in the light source module 10 are not limited as long as the corresponding light paths can be achieved. For example, in some embodiments, the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 can be perpendicular to each other. That is, the extension direction of the film layer and the polarization component in the first light selection assembly 15 and the extension direction of the film layer and the polarization component in the second light selection assembly 16 can be perpendicular to each other. The first light selection assembly 15 may form an angle of 45° with the light emitting direction of the first light source 11 and the straight line perpendicular to the reflective surface of the first polarization conversion assembly 13. That is, the extension direction of the film layer and the polarization component in the first light selection assembly 15 may form an angle of 45° with the light emitting direction of the first light source 11 and the straight line perpendicular to the reflective surface of the first polarization conversion assembly 13. The second light selection assembly 16 forms an angle of 45° with the light emitting direction of the second light source 12 and the straight line perpendicular to the reflective surface of the second polarization conversion assembly 14. That is, the extension direction of the film layer and the polarization component in the second light selection assembly 16 may form an angle of 45° with the light emitting direction of the second light source 12 and the straight line perpendicular to the reflective surface of the second polarization conversion assembly 14. The light emitting directions of the first light source 11 and the second light source 12 are both parallel to the reflective surfaces of the first polarization conversion assembly 13 and the second polarization conversion assembly 14.

[0042] The specific configuration of each light selection assembly and each polarization conversion assembly is not limited as long as the corresponding light transmission, reflection, or conversion can be achieved. For example, in some embodiments, the first light selection assembly 15 includes a first polarization component 151 and a first transflective film 152 that are stacked, and the second light selection assembly 16 includes a second polarization component 161 and a second transflective film 162. The first polarization component 151 and the second polarization component 161 can both transmit the first polarized light and reflect the second polarized light, the first transflective film 152 can transmit the first color light and reflect the second color light, and the second transflective film 162 can transmit the second color light and reflect the first color light.

[0043] With further reference to FIG. 1, it can be understood that when the first polarization component 151 is located on the side of the first transflective film 152 facing away from the first light source 11, and the second polarization component 161 is located on the side of the second transflective film 162 facing away from the second light source 12, the light SR that strikes the first light selection assembly 15 will first pass through the first transflective film 152, then be reflected by the first polarization component 151, and then pass through the first transflective film 152 again onto the first polarization conversion assembly 13. Passing through the first transflective film 152 twice will easily increase the loss of light; the same applies to the light SGB. Therefore, in some embodiments, the first polarization component 151 is designed to be located on the side of the first transflective film 152 facing the first light source 11, and the second polarization component 161 is designed to be located on the side of the second transflective film 162 facing the second light source 12, so that when the light SR strikes the first light selection assembly 15, it can be directly reflected by the first polarization component 151 toward the first polarization component 151 without passing through the first transflective film 152 twice, and the same applies to the light SGB; this is helpful to reduce the loss of light and further improve the light output efficiency of the light source module 10.

[0044] Similarly, for some embodiments as shown in FIG. 2, the first polarization component 151 can be arranged on the side of the first transflective film 152 facing away from the first light source 11, and the second polarization component 161 can be arranged on the side of the second transflective film 162 facing away from the second light source 12. When the first polarization component 151 is arranged on the side of the first transflective film 152 facing the first light source 11 and the second polarization component 161 is arranged on the side of the second transflective film 162 facing the second light source 12, the loss of light can be effectively reduced and the light output efficiency of the light source module 10 can be improved.

[0045] The specific design of each transflective film and each polarization component is not limited as long as the corresponding transmission and reflection functions can be achieved. In some embodiments, the first polarization component 151 and the second polarization component 161 can use polarizing films with a transmittance of more than 90%for the first polarized light and a reflectivity of more than 90%for the second polarized light. The first transflective film 152 can adopt a specific band filtering film with a transmittance of more than 90%for the first color light and a reflectivity of more than 90%for the second color light. The second transflective film 162 can adopt a specific band filtering film with a transmittance of more than 90%for the second color light and a reflectivity of more than 90%for the first color light.

[0046] In some embodiments, the first polarization conversion assembly 13 may include a reflecting mirror 131 and a phase delay component 132 located between the reflecting mirror 131 and the first light selection assembly 15, and the second polarization conversion assembly 14 may include a reflecting mirror 131 and a phase delay component 132 located between the reflecting mirror 131 and the second light selection assembly 16. The surface of the reflecting mirror 131 facing the phase delay component 132 is the reflective surface of the first polarization conversion assembly 13 or the second polarization conversion assembly 14. The phase delay component 132 includes but is not limited to a quarter-wave plate. It can be understood that the second polarized light is reflected by the light selection assembly to the polarization conversion assembly, and when passing through the phase delay component 132, it experiences phase changes, is converted into circularly polarized light and emitted onto the reflecting mirror 131. When it is reflected by the reflecting mirror 131, a half-wave loss occurs, causing the rotation direction of the circularly polarized light to change, and then when passing through the phase delay component 132 again, it is converted into the first polarized light and emitted back onto the light selection assembly.

[0047] It can be understood that when the first polarized light is P light and the second polarized light is S light, the light source module 10 is used to emit P light. In some other embodiments, the first polarized light may also be S light and the second polarized light may also be P light, and then the first polarization component 151 and the second polarization component 161 are adapted to be polarizing films that can transmit S light and reflect P light, and the light source module 10 is used to emit S light. The specific type of emitted light can be designed according to actual lighting, projection, or display requirements.

[0048] In some embodiments, the first color light is red light, and the second color light is green light and blue light. Then, the first light source 11 may be a red light source, and the second light source 12 may be a blue-green light source. With this arrangement, since the wavelengths of green light and blue light are closer to that of red light, the design difficulty and cost of the first transflective film 152 and the second transflective film 162 can be reduced, and the corresponding transmittance and reflectance of the first transflective film 152 and the second transflective film 162 can be improved. In some embodiments of the present disclosure, the wavelength of red light may be 647 nm -760 nm, the wavelength of green light may be 492 nm -560 nm, and the wavelength of blue light may be 430 nm -455 nm.

[0049] There is no limitation on the arrangement of the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 in the light source module 10 as long as they can be kept relatively fixed with other components to implement the corresponding optical path design. For example, in some embodiments, the light source module 10 further includes a first prism 17, a second prism 18, and a third prism 19, and the first prism 17, the second prism 18, and the third prism 19 are all right angle triangular prisms. The two right-angled surfaces of the third prism 19 are obliquely opposite to the inclined surface of the first prism 17 and the inclined surface of the second prism 18 respectively. The two right-angled surfaces of the first prism 17 are opposite to the first light source 11 and the second polarization conversion assembly 14 respectively. The two right-angled surfaces of the second prism 18 are opposite to the second light source 12 and the second polarization conversion assembly 14 respectively. One of the first polarization components 151 and the first transflective film 152 is arranged on the inclined surface of the first prism 17, and the other is arranged on the right-angle surface of the third prism 19 opposite to the first prism 17. One of the second polarization components 161 and the second transflective film 162 can be arranged on the inclined surface of the second prism 18, and the other can be arranged on the right-angle surface of the third prism 19 opposite to the second prism 18. In other embodiments, the third prism 19 can also be formed by gluing two sub-prisms, both of which are right angle triangular prisms, the inclined surfaces of the two sub-prisms are opposite to the oblique surfaces of the first prism 17 and the second prism 18 respectively, one of the right-angle surfaces of the two sub-prisms is opposite and glued, and the other right-angle surfaces of the two sub-prisms together constitute the light-emitting surface of the light source module 10. The number, structure and layout of the prisms may also be designed in other ways as long as they can provide a carrier for the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 and can implement the corresponding optical path design.

[0050] FIG. 3 is the structural diagram of an exemplary light selection assembly arranged on a glass plate according to some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 3, in some embodiments, the light source module 10 further includes two glass plates 21, which are respectively arranged obliquely on the light emitting paths of the first light source 11 and the second light source 12, the first polarization component 151 and the first transflective film 152 can be respectively arranged on the opposite surfaces of the glass plate 21 located on the light emitting path of the first light source 11, and the second polarization component 161 and the second transflective film 162 can be respectively arranged on the opposite surfaces of the glass plate 21 located on the light emitting path of the second light source 12. Arranging the polarization component and the transflective film on two carriers respectively, or on two surfaces of the same carrier, is conducive to reducing the difficulty of preparing the polarization component and the transflective film and improving the fixing strength between the polarization component and the transflective film and the carrier. FIG. 4 is the structural diagram of another exemplary light selection assembly arranged on a glass plate according to some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 4, a light selection assembly can be arranged on a glass plate 21. In some embodiments, the light path of the light source module 10 can be obtained from some embodiments as shown in FIG. 2.

[0051] Further, it can be understood that the longer the transmission path of the light in the light source module l0 is, the greater the loss may be, resulting in weaker intensity. For example, in some embodiments, as shown in FIG. 1, the inclined surface of the third prism 19 is regarded as the light emitting surface of the light source module 10, where the light PR1 and light PGB2 are mixed and emitted from the part of the light emitting surface that is obliquely opposite to the first selection assembly 15, and the light PGB1 and light PR2 are mixed and emitted from the part of the light emitting surface that is obliquely opposite to the second selection assembly 16. The transmission path of the light PGB2 and the light PR2 in the light source module l0 is longer than that of the light PR1 and light PGB1, resulting in the intensity of the light PGB2 and light PR2 may be weaker than that of the light PR1 and the light PGB1. That is to say, in the light emitted from the part of the light emitting surface corresponding to the first light selection assembly 15, the intensity of the second color light may be weaker than that of the first color light, and in the light emitted from the part of the light emitting surface corresponding to the second light selection assembly 16, the intensity of the first color light may be weaker than that of the second color light.

[0052] To avoid the color shift phenomenon caused by different intensities of light of different colors, thus affecting the light output quality of the light source module 10, in some embodiments, the light source module 10 further includes a first color filtering film 22 and a second color filtering film 23. The first color filtering film 22 is arranged on the light emitting path of the first polarized light corresponding to the first light selection assembly 15, e.g., on the part of the light emitting surface that is obliquely opposite to the first light selection assembly 15. The second color filtering film 23 is arranged on the light emitting path of the second light selection assembly 16 corresponding to the first polarized light, e.g., on the part of the light emitting surface that is obliquely opposite to the second light selection assembly 16. The first color filtering film 22 can transmit the second color light and attenuate part of the first color light to reduce the intensity difference between the light PR1 and the light PGB2, and the second color filtering film 23 can transmit the first color light and reduce part of the second color light to reduce the intensity difference between the light PR2 and the light PGB1. Thus, the intensity difference between the light of different colors emitted from different places of the light emitting surface can be reduced, the color uniformity of the light emitted by the light source module 10 can be improved, and the display or lighting quality can be improved.

[0053] It should be noted that the light source module 10 described in any of the above-mentioned embodiments can be used alone in the light emitting device 30, that is, in a light engine of any applicable display device such as an AR device, projection device, etc. The light emitting device 30 may include a shell, and the light source module 10 is arranged in the shell. The light source module 10 can emit polarized light with a mixture of colors, which can meet the display, lighting, or projection requirements.

[0054] Furthermore, in combination with FIGs. 5 and 6, in some embodiments, a light emitting device 30 may include a plurality of light source modules 10, and a plurality of the light source modules 10 may be arranged in an array on a base plate 31. For example, in some embodiments as shown in FIGs. 5 and 6, only the array arrangement of the first light source 11 and the second light source 12 on the base plate 31 is schematically illustrated, and the first light source 11 and the second light source 12 are distinguished by different section lines. The first light source 11 and the second light source 12 can be arranged in a 2*2 array, and the light emitting device 30 is provided with two light source modules 10, each light source module 10 may include two adjacent first light sources 11 and second light sources 12, and the first light selection assembly 15 and the second light selection assembly 16 in each light source module 10 are respectively obliquely opposite to the adjacent first light source 11, and second light source 12. Of course, the number of light source modules 10 is not limited to the description of the present disclosure. For example, the first light source 11 and the second light source 12 can also be arranged in any suitable array such as 4*4, 8*8, etc. The number of light source modules 10 is half of the sum of the number of the first light source 11 and the second light source 12. The specific design can be based on display, projection, or lighting requirements.

[0055] A plurality of light source modules 10 arranged in an array are provided in the light emitting device 30. A plurality of the light source modules 10 can emit light simultaneously, thereby effectively improving display brightness and meeting high-power display requirements. Meanwhile, different light source modules 10 can emit light separately, or the light output intensities of the first light source 11 and the second light source 12 in different light source modules 10 can be different, which can achieve local display, or different display brightness at different positions and meet various dimming requirements.

[0056] FIG. 5 is the structural diagram of a first light source and a second light source of an exemplary light emitting device, according to some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 5, in some embodiments, any first light source 11 is adjacent to other first light sources 11 in one of the first direction and the second direction, and is adjacent to the second light source 12 in the second direction. It can be considered that the arrangement direction of the light source module 10 in some embodiments as shown in FIG. 5 is the same. The first direction and the second direction may be two mutually perpendicular directions on a plane parallel to the base plate 31, and the first direction and the second direction may be the longitudinal and transverse directions of the arrangement array of the first light sources 11 and the second light sources 12. For example, in some embodiments as shown in FIG. 5, the light source module 10 is placed in the longitudinal direction, and a plurality of light source modules 10 are arranged in sequence in the transverse direction.

[0057] FIG. 6 is the structural diagram of a first light source and a second light source of another exemplary light emitting device, according to some embodiments of the present disclosure. As shown in FIG. 6, in some embodiments, any first light source 11 is adjacent to the second light source 12 in both the first direction and the second direction. Similarly, any second light source 12 is adjacent to the first light source 11 in both the first direction and the second direction. In some embodiments as shown in FIG. 6, the light source module 10 may be placed in a transverse direction, and a plurality of light source modules 10 may be arranged in sequence in a longitudinal direction. Alternatively, the light source module 10 may be placed in a longitudinal direction, and a plurality of light source modules 10 may be arranged in sequence in a transverse direction. Moreover, when a plurality of light source modules 10 are arranged in sequence along the first direction, the direction in which the first light source 11 of each light source module 10 points to the second light source 12 is parallel to and opposite to the direction in which the first light source 11 of another adjacent light source module 10 in the first direction points to the second light source 12, and the same applies to a plurality of light source modules 10 arranged in sequence in the second direction. With this arrangement, when the intensity of the first color light and the second color light in the output light of the light source module 10 relative to the first light source 11 are not completely equal, since the first light source 11 is adjacent to the second light source 12 in both the first direction and the second direction, the output light of the adjacent light source modules 10 relative to the first light source 11 and the second light source 12 are adjacent, a mixing effect can be formed, so that the intensity of the first color light and the second color light in the mixed light are equal, thereby effectively improving the light output uniformity and display quality of the light output device 30.

[0058] The present disclosure also provides a display device, including light source modules 10 as described in any one of the above-mentioned embodiments, or including the light emitting device 30 as described in any one of the above-mentioned embodiments. When the display device includes a light source module 10, a single light source module 10 can independently provide lighting, projection, or display light in the display device. When the display device includes a light emitting device 30, the light emitting device 30 may be provided with a plurality of light source modules 10 arranged in an array so that the display device can achieve dimming effects such as localized lighting or different lighting intensities in different parts. The display device may include any suitable reflection modulation component such as an LCOS chip. The display device may also include an optical transmission component for transmitting light emitted by the light source module 10 or the light emitting device 30 to the reflection modulation component, and for transmitting the light reflected by the reflection modulation component and emitting it out of the display device for display or projection. The specific structural composition, layout, and optical path design of the display device are not limited as long as the light emitted by the light source module 10 or the light emitting device 30 can be modulated by the reflection modulation component and then emitted. The specific structure and optical path design of the display device are not limited herein.

[0059] Referring back to FIGs. 1-4, in some embodiments, the light source module 10 further includes two collimating lenses 24, wherein one collimating lens 24 is arranged between the first light source 11 and the first light selection assembly 15, and the other collimating lens 24 is arranged between the second light source 12 and the second light selection assembly 16. The collimating lens 24 may include one or more lenses with focal power, or may be a fresnel lens including a glass base and a silicone lens, or may be a fresnel microlens array, to further reduce the size of the light source module 10. The collimating lens 24 can collimate the light emitted by the light source so that the incident angles of the light at various locations on the light selection assembly are the same, which is beneficial to improving the transmittance or reflectivity of the light selection assembly to the light.

[0060] In some other embodiments, when a plurality of light source modules 10 are arranged in an array in the light emitting device 30, the light emitting device 30 may also use a collimating lens to replace the collimating lenses 24 in a plurality of the light source modules 10. The collimating lens in the light emitting device 30 is arranged between all the light selection assemblies and all the first light sources 11 and the second light sources 12. The projection of the collimating lenses on the base plate 31 covers all the first light sources 11 and the second light sources 12. The collimating lens is used to collimate the light emitted by a plurality of the first light sources 11 and then inject it into the corresponding first light selection assembly 15, and to collimate the light emitted by a plurality of the second light sources 12 and then inject it into the corresponding second light selection assembly 16. Therefore, a plurality of light source modules 10 shares one collimating lens in the light emitting device 30, which can reduce the manufacturing process and manufacturing cost of the light emitting device 30.

[0061] The light source module 10, light emitting device 30, or display device described in any of the above-mentioned embodiments may also include other components to achieve richer functions or better display quality. The above-mentioned components may also be replaced by other components as long as the corresponding functions can be achieved, which will not be elaborated in the present disclosure.

[0062] The technical features of the above-mentioned embodiments can be combined arbitrarily, and in order to make the description concise, not all possible combinations of various technical features in the above-mentioned embodiments are described herein; however, as long as there is no contradiction in the combination of these technical features, all possible combinations thereof should be considered within the scope of the present description.

[0063] In the description of the present disclosure, it should be understood that if there are such terms as "center" , "longitudinal" , "lateral" , "length" , "width" , "thickness" , "upper" , "lower" , "front" , "back” , “left” , “right” , “vertical” , “horizontal” , “top” , “bottom” , “inner” , “outer” , “clockwise” , “counterclockwise” , “axial” , "radial" , and "circumferential" , the orientations or position relations indicated by such terms are based on the orientations or position relations shown in the accompanying drawings, and are only for the convenience of describing the present disclosure and simplifying the description, rather than indicating or implying that the indicated devices or components must have a particular orientation, be constructed and operated in a particular orientation, so the same cannot be construed as limitations of the present disclosure.

[0064] In addition, if the terms "first" or "second" appear, these terms are only used for descriptive purposes, and cannot be construed as indicating or implying relative importance or implying the number of indicated technical features. Thus, a feature limited with "first” or "second" may expressly or implicitly include at least one of the features. In the description of the present disclosure, if the term "plurality" appears, "plurality" means at least two, e.g. two, three, etc., unless otherwise expressly and specifically limited.

[0065] In this application, unless otherwise expressly specified or limited, if the terms "installation" , "interconnection" , "connection" , "fixation" etc. appear, these terms should be understood in a broad sense. For example, it may be a fixed connection or a detachable connection, or an integrated connection; it may be a mechanical connection or an electrical connection; it may be a direct connection or indirect connection through an intermediate medium, and it may be the internal connection of two components or the interaction relationship between the two components, unless otherwise expressly limited.

[0066] In the present disclosure, unless otherwise expressly specified and limited, if there is a description that the first feature is "above" or "under" the second feature, etc., or a similar description, it may indicate that the first feature is in direct contact with the second feature, or the first feature is in direct contact with the second feature through an intermediate medium. Furthermore, in the event that the first feature is "on" , “above” or "over" the second feature, it may indicate that the first feature is directly above or obliquely above the second feature, or it simply indicates that the level of the first feature is higher than that of the second feature. In the event that the first feature is "below" , “underneath” or "under" the second feature, it may indicate that the first feature is directly below or obliquely below the second feature, or it simply indicates that the level of the first feature is lower than that of the second feature.

[0067] It should be noted that if a component is described as being "fixed to" or "arranged on" another component, it can be directly on the other component or there may be a component between them. If a component is described as being "connected" to another component, it can be directly connected to the other component or there may be a component between them. The terms "vertical" , "horizontal" , "upper" , "lower” , "left" , "right" and similar expressions used herein, if any, are for the purpose of illustration only and do not represent the only embodiment.

[0068] As used herein, unless specifically stated otherwise, the term “or” encompasses all possible combinations, except where infeasible. For example, if it is stated that a component may include A or B, then, unless specifically stated otherwise or infeasible, the component may include A, or B, or A and B. As a second example, ifit is stated that a component may include A, B, or C, then, unless specifically stated otherwise or infeasible, the component may include A, or B, or C, or A and B, or A and C, or B and C, or A and B and C.

[0069] The above-mentioned embodiments only express several ways of implementing the present disclosure, and the descriptions are relatively specific and detailed, but they should not be interpreted as limiting the scope of the present disclosure. It should be pointed out that for those of ordinary skill in the art, without departing from the concept of the present disclosure, several modifications and improvements can be made, and these all fall within the protection scope of the present disclosure. Therefore, the protection scope of the patent of the present disclosure shall be subject to the appended claims.

Claims

1.A light source module, comprising:a first light source configured to emit a first color light;a second light source configured to emit a second color light having a color different from the first color light;a first polarization conversion assembly and a second polarization conversion assembly, wherein the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly are both capable of reflecting and converting a second polarized light into a first polarized light;a first light selection assembly having a side obliquely opposite to the first light source and the first polarization conversion assembly, wherein the first light selection assembly comprises a first polarization component and a first transflective film, the first polarization component is capable of transmitting the first polarized light and reflecting the second polarized light, and the first transflective film is capable of transmitting the first color light and reflecting the second color light; anda second light selection assembly having a side obliquely opposite to the second light source and the second polarization conversion assembly, wherein a side of the second light selection assembly facing away from the second light source corresponds to a side of the first light selection assembly facing away from the first light source, the second light selection assembly comprises a second polarization component and a second transflective film, the second polarization component is capable of transmitting the first polarized light and reflecting the second polarized light, and the second transflective film is capable of transmitting the second color light and reflecting the first color light.2.The light source module according to claim 1, wherein the first polarization component is located on a side of the first transflective film facing the first light source, and the second polarization component is located on a side of the second transflective film facing the second light source.3.The light source module according to claim 1, wherein the light source module further comprises a first prism, a second prism, and a third prism, which are right angle triangular prisms, wherein two right-angled surfaces of the third prism are respectively opposite to an inclined surface of the first prism and an inclined surface of the second prism, two right-angled surfaces of the first prism are respectively opposite to the first light source and the first polarization conversion assembly, two right-angled surfaces of the second prism are respectively opposite to the second light source and the second polarization conversion assembly,wherein one of the first polarization component and the first transflective film is arranged on the inclined surface of the first prism, and the other is arranged on the right-angled surface of the third prism, andwherein one of the second polarization component and the second transfiective film is arranged on the inclined surface of the second prism, and the other is arranged on the right-angled surface of the third prism.4.The light source module according to claim 1, wherein the light source module further comprises two glass plates that are respectively arranged obliquely on light emitting paths of the first light source and the second light source, the first polarization component and the first transfiective film are respectively arranged on two opposite surfaces of one glass plate, and the second polarization component and the second transfiective film are respectively arranged on two opposite surfaces of the other glass plate.5.The light source module according to claim 1, wherein the first light selection assembly and the second light selection assembly are perpendicular to each other, and light emitting directions of the first light source and the second light source are parallel to reflective surfaces of the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly.6.The light source module according to claim 5, wherein the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly are located on opposite sides of the first light selection assembly and the second light selection assembly, the first light source and the second light source are located on a same side of the first light selection assembly and the second light selection assembly, and positions of the first light selection assembly and the second light selection assembly in the light emitting direction of the first light source correspond to each other.7.The light source module according to claim 5, wherein the first light source and the second light source are located on opposite sides of the first light selection assembly and the second light selection assembly, the first polarization conversion assembly and the second polarization conversion assembly are located on a same side of the first light selection assembly and the second light selection assembly, and positions of the first light selection assembly and the second light selection assembly in a direction perpendicular to the reflective surface of the first polarization conversion assembly correspond to each other.8.The light source module according to any one of claims 1 to 7, wherein the first polarization conversion assembly comprises a reflecting mirror and a phase delay component located between the reflecting mirror and the first light selection assembly, and the second polarization conversion assembly comprises a reflecting mirror and a phase delay component located between the reflecting mirror and the second light selection assembly.9.The light source module according to any one of claims 1 to 7, wherein the first color light comprises red light, and the second color light comprises green light and blue light; orpolarization directions of the first polarized light and the second polarized light are perpendicular to each other, and a polarization plane of one of the first polarized light and the second polarized light is perpendicular to a propagation direction of light.10.The light source module according to any one of claims 1 to 7, wherein the first color light comprises red light, and the second color light comprises green light and blue light; and polarization directions of the first polarized light and the second polarized light are perpendicular to each other, and a polarization plane of one of the first polarized light and the second polarized light is perpendicular to a propagation direction of light.11.The light source module according to any one of claims 1 to 7, wherein the light source module further comprises a first color filtering film and a second color filtering film, the first color filtering film is arranged on a light emitting path of the first light selection assembly corresponding to the first polarized light, the first color filtering film is capable of transmitting the second color light and attenuate part of the first color light, and the second color filtering film is arranged on a light emitting path of the second light selection assembly corresponding to the first polarized light, and the second color filtering film is capable of transmitting the first color light and attenuate part of the second color light.12.A light emitting device, comprising a base plate and a plurality of light source modules according to any one of claims 1 to 11, wherein the plurality of light source modules are arranged on the base plate in an array.13.The light emitting device according to claim 12, wherein, in the array formed by a plurality of light source modules, a plurality of the first light sources and a plurality of the second light sources are jointly arranged in an array, and any one of the first light sources is adjacent to the other first light sources and the second light source in a first direction and a second direction respectively, orany one of the first light sources is adjacent to a second light source in both a first direction and a second direction,wherein the first direction and the second direction are two mutually perpendicular directions on a plane parallel to the base plate.14.The light emitting device according to claim 12, wherein the first light source and the second light source are jointly arranged on the base plate in a matrix of 2*2, 4*4, or 8*8.15.The light emitting device according to claim 12, wherein directions in which the first light sources of a plurality of the light source modules point to the second light sources are parallel to each other, parallel to a first direction, and perpendicular to a second direction, and the first direction and the second direction are two perpendicular directions on a plane parallel to the base plate.16.The light emitting device according to claim 12, wherein the light source module further comprises two collimating lenses, and the two collimating lenses are respectively opposite to the first light source and the second light source; orthe light emitting device comprises a collimating lens that is arranged on the light emitting sides of the first light source and the second light source, and a projection of the collimating lens on the base plate covers a plurality of the first light sources and a plurality of the second light sources.17.A display device, comprising a light source module according to any one of claims 1 to 11, or a light emitting device according to any one of claims 12 to 15.

Citation Information

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