显示装置、投影装置、近眼显示装置制造方法及图纸

一种显示装置、投影装置、近眼显示装置，显示装置包括：衬底，位于衬底上的半导体开关阵列；位于半导体开关阵列上的平面导光板，平面导光板包括透明介质层、位于透明介质层内的光路偏转微器件以及电连接器，电连接器与半导体开关阵列电连接；位于平面导光板上的透射光阀阵列，透射光阀阵列具有多个呈阵列排布的透射光阀，电连接器还与透射光阀阵列电连接，半导体开关阵列通过电连接器控制透射光阀的开启、关闭；光路偏转微器件将从平面导光板的侧面射入平面导光板内的光线偏转后射入透射光阀阵列，经透射光阀阵列后出射。可以在有限的面积上实现高分辨率的光调制和显示，是一种新型透射式微显示芯片。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及显示领域，尤其涉及一种显示装置、投影装置、近眼显示装置。
技术介绍
在投影系统中，根据投影原理的不同可以分为反射式投影系统和透射式投影系统。反射式投影系统主要包括数字光处理投影显示系统(digital light processing projection display system，称为DLP投影显示系统)和硅基液晶投影显示系统(liquid crystal on silicon projection system，称为LCOS投影显示系统)。透射式投影系统主要为液晶投影显示系统(liquid crystal display projection display system,称为LCD 投影显示系统)。DLP投影显示系统分为单片式DLP投影显示系统和三片式DLP投影显示系统，图 16为现有技术中三片式DLP投影显示系统的结构示意图，参考图16，现有的DLP投影显示系统主要包括光源装置11、会聚透镜12、三个数字微镜芯片(DMD) 151、152、153、反射镜 13、色分离合成棱镜14、TLR棱镜16、投射透镜17。其中，数字微镜芯片151、152、153是DLP 投影显示系统的核心部件，图中虚线标示的是DLP投影显示系统的光路，光源装置11发出的光线经会聚透镜12会聚后入射至反射镜13 ；反射镜13将光线反射至TLR棱镜16，光线经TLR棱镜16后入射至色分离合成棱镜14 ；色分离合成棱镜14将光线分离成R、G、B三色后分别入射至三个数字微镜芯片151、152、153 ；之后，光线经三个数字微镜芯片151、152、 153反射后经分离合成棱镜14、TLR棱镜16、投射透镜17后成像。现有技术的DLP投影显示系统中需要由包括数字微镜芯片、分离合成棱镜14、TLR棱镜16的分光光核才能实现，光学系统复杂，不利于缩小投影显示系统的尺寸和体积。图17为现有技术中LCOS投影显示系统的结构示意图，参考图17，现有的LCOS投影显示系统主要包括光源装置61、会聚透镜62、反射镜631、棱镜632、633，合色棱镜64， 三个偏振分光棱镜651、652、653，三个硅基液晶芯片(LC0Q 661、662、663，投射透镜67。其工作原理为光源装置61发出的光线经会聚透镜62、反射镜631、棱镜632、633后分别入射至三个偏振分光棱镜651、652、653后形成R、G、B三色光后入射至三个硅基液晶芯片661、 662,663上，由三个硅基液晶芯片661、662、663反射后经三个偏振分光棱镜651、652、653、 合色棱镜64后入射至投射透镜67，经该投射透镜67后成像。现有技术的LCOS投影显示系统需要由包括反射镜、棱镜硅基液晶芯片、合色棱镜、偏振分光棱镜的分光光核才能实现， 其光学系统复杂，也不利于缩小LCOS投影显示系统的尺寸和体积。图18为现有技术中LCD投影显示系统的结构示意图，参考图18，现有的LCD投影显示系统主要包括光源71、三个分色镜721、722、723、两个反射镜731、732、棱镜组74、三个液晶面板芯片751、752、753、投射透镜76。其工作原理为光源71发出的白色光线经三个分色镜721、722、723、反射镜731、732后分成R、G、B三基色光，该三基色光透过三个液晶面板芯片751、752、753后经棱镜组74后出射，该出射的光线经投射透镜76后会聚成像。现有技术的LCD投影显示系统需要由包括分色棱镜、反射镜、液晶面板芯片、棱镜组、的分光光核才能实现，其光学系统复杂，也不利于缩小LCD投影显示系统的尺寸和体积。
技术实现思路
本技术解决的问题是现有技术的投影装置光学系统复杂，不利于缩小尺寸和体积的问题。为解决上述问题，本技术提供一种显示装置，包括衬底，位于所述衬底上的半导体开关阵列；位于所述半导体开关阵列上的平面导光板，所述平面导光板包括透明介质层、位于透明介质层内的光路偏转微器件以及电连接器，所述电连接器与所述半导体开关阵列电连接；位于所述平面导光板上的透射光阀阵列，所述透射光阀阵列具有多个呈阵列排布的透射光阀，所述电连接器还与所述透射光阀阵列电连接，所述半导体开关阵列通过所述电连接器控制所述透射光阀的开启、关闭；所述光路偏转微器件将从平面导光板的侧面射入所述平面导光板内的光线偏转后射入所述透射光阀阵列，经所述透射光阀阵列后出射。可选的，所述显示装置还包括光源装置，所述光源装置位于所述平面导光板的侧所述光源装置包括光源和整形光学系统，所述光源发出的光线经所述整形光学系统后从所述平面导光板的侧面射入所述平面导光板内。可选的，所述整形光学系统包括透明基板以及位于所述透明基板内的微反射镜阵列，所述光源发出的光线经所述微反射镜阵列反射后射出所述透明基板，从平面导光板的侧面射入所述平面导光板内。可选的，所述光路偏转微器件为微反射镜阵列，所述微反射镜阵列的反射面面向射入平面导光板内的光线，且所述反射面偏离该光线的角度范围为95度至175度。可选的，射入所述平面导光板内的光线与所述平面导光板的上表面平行；所述反射镜的垂直高度不超过透明介质层厚度的1/2，反射镜的厚度范围为200 纳米到2微米。可选的，微反射镜阵列的材料为铝或铝的合金。可选的，所述电连接器为插栓，所述插栓的底端与所述半导体开关阵列电连接，顶端与所述透射光阀阵列电连接。可选的，所述透明介质层的材料为氧化硅或氮化硅。可选的，所述透射光阀阵列包括位于所述透明介质层上的底层透明基板、位于所述底层透明基板上的底层透明电极、液晶光阀层、顶层透明基板、位于所述顶层透明基板上的顶层透明电极，所述液晶光阀层位于所述顶层透明基板和底层透明基板之间，连接顶层透明电极至外部公共电极、连接底层透明电极并穿过底层透明基板的电连接柱；所述透射光阀为液晶光阀层中的液晶；所述连接柱与所述电连接器电连接。可选的，所述透射光阀阵列包括固定光栅阵列、MEMS透射光阀阵列和透明的盖层；所述固定光栅阵列位于所述透明介质层上，其包括多个呈阵列排布的固定光栅；所述MEMS透射光阀阵列位于所述固定光栅阵列之上，其包括多个呈阵列排布的 MEMS透射光阀，所述透射光阀为MEMS透射光阀，所述电连接器与所述MEMS透射光阀电连接；所述透明的盖层位于所述MEMS透射光阀阵列之上。可选的，还包括彩色滤光阵列，位于所述透射光阀阵列上，用于对从所述透射光阀阵列出射的光线进行滤光。本技术还提供一种投影装置，包括以上任一项所述的显示装置。可选的，还包括投射系统，位于所述透射光阀阵列出射光线一侧，接收从所述透射光阀阵列出射的光线，并会聚该光线成像。本技术还提供一种近眼显示装置，包括以上任一项所述的显示装置。与现有技术相比，本技术具有以下优点本技术的显示装置将透射式光阀阵列与半导体开关阵列分开设置，用平面导光板作为中间结合形成纵向集成，将显示装置所需光源从平面导光板边沿侧向引入，通过平面导光板中的光路微偏转器件(在具体实施例中为微反射镜阵列)为透射光阀阵列提供透射调制及显示背光照射。可以通过微加工技术，将透射光阀阵列、光路微偏转器件(具体实施例中为微反射镜阵列)、半导体开关阵列微型化，在有限的面积上实现高分辨率的光调制和显示，是一种新本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种显示装置，其特征在于，包括：衬底，位于所述衬底上的半导体开关阵列；位于所述半导体开关阵列上的平面导光板，所述平面导光板包括透明介质层、位于透明介质层内的光路偏转微器件以及电连接器，所述电连接器与所述半导体开关阵列电连接；位于所述平面导光板上的透射光阀阵列，所述透射光阀阵列具有多个呈阵列排布的透射光阀，所述电连接器还与所述透射光阀阵列电连接，所述半导体开关阵列通过所述电连接器控制所述透射光阀的开启、关闭；所述光路偏转微器件将从平面导光板的侧面射入所述平面导光板内的光线偏转后射入所述透射光阀阵列，经所述透射光阀阵列后出射。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐德明，毛剑宏，
申请(专利权)人：上海丽恒光微电子科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31