專利名稱：顯示裝置、投影裝置、近眼顯示裝置及其形成方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示領(lǐng)域，尤其涉及一種顯示裝置、投影裝置、近眼顯示裝置及其形成方法。
背景技術(shù)：
在投影系統(tǒng)中，根據(jù)投影原理的不同可以分為反射式投影系統(tǒng)和透射式投影系統(tǒng)。反射式投影系統(tǒng)主要包括數(shù)字光處理投影顯示系統(tǒng)(digital light processing projection display system，稱為DLP投影顯示系統(tǒng))和硅基液晶投影顯示系統(tǒng)(liquid crystal on silicon projection system，稱為LCOS投影顯示系統(tǒng))。透射式投影系統(tǒng)主要為液晶投影顯示系統(tǒng)(liquid crystal display projection display system,稱為LCD 投影顯示系統(tǒng))。DLP投影顯示系統(tǒng)分為單片式DLP投影顯示系統(tǒng)和三片式DLP投影顯示系統(tǒng)，圖 16為現(xiàn)有技術(shù)中三片式DLP投影顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖16，現(xiàn)有的DLP投影顯示系統(tǒng)主要包括光源裝置11、會聚透鏡12、三個(gè)數(shù)字微鏡芯片(DMD) 151、152、153、反射鏡 13、色分離合成棱鏡14、TLR棱鏡16、投射透鏡17。其中，數(shù)字微鏡芯片151、152、153是DLP 投影顯示系統(tǒng)的核心部件，圖中虛線標(biāo)示的是DLP投影顯示系統(tǒng)的光路，光源裝置11發(fā)出的光線經(jīng)會聚透鏡12會聚后入射至反射鏡13 ；反射鏡13將光線反射至TLR棱鏡16，光線經(jīng)TLR棱鏡16后入射至色分離合成棱鏡14 ；色分離合成棱鏡14將光線分離成R、G、B三色后分別入射至三個(gè)數(shù)字微鏡芯片151、152、153 ；之后，光線經(jīng)三個(gè)數(shù)字微鏡芯片151、152、 153反射后經(jīng)分離合成棱鏡14、TLR棱鏡16、投射透鏡17后成像?，F(xiàn)有技術(shù)的DLP投影顯示系統(tǒng)中需要由包括數(shù)字微鏡芯片、分離合成棱鏡14、TLR棱鏡16的分光光核才能實(shí)現(xiàn)，光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，不利于縮小投影顯示系統(tǒng)的尺寸和體積。圖17為現(xiàn)有技術(shù)中LCOS投影顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖17，現(xiàn)有的LCOS投影顯示系統(tǒng)主要包括光源裝置61、會聚透鏡62、反射鏡631、棱鏡632、633，合色棱鏡64， 三個(gè)偏振分光棱鏡651、652、653，三個(gè)硅基液晶芯片(LC0Q 661、662、663，投射透鏡67。其工作原理為光源裝置61發(fā)出的光線經(jīng)會聚透鏡62、反射鏡631、棱鏡632、633后分別入射至三個(gè)偏振分光棱鏡651、652、653后形成R、G、B三色光后入射至三個(gè)硅基液晶芯片661、 662,663上，由三個(gè)硅基液晶芯片661、662、663反射后經(jīng)三個(gè)偏振分光棱鏡651、652、653、 合色棱鏡64后入射至投射透鏡67，經(jīng)該投射透鏡67后成像?，F(xiàn)有技術(shù)的LCOS投影顯示系統(tǒng)需要由包括反射鏡、棱鏡硅基液晶芯片、合色棱鏡、偏振分光棱鏡的分光光核才能實(shí)現(xiàn)， 其光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，也不利于縮小LCOS投影顯示系統(tǒng)的尺寸和體積。圖18為現(xiàn)有技術(shù)中LCD投影顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖，參考圖18，現(xiàn)有的LCD投影顯示系統(tǒng)主要包括光源71、三個(gè)分色鏡721、722、723、兩個(gè)反射鏡731、732、棱鏡組74、三個(gè)液晶面板芯片751、752、753、投射透鏡76。其工作原理為光源71發(fā)出的白色光線經(jīng)三個(gè)分色鏡721、722、723、反射鏡731、732后分成R、G、B三基色光，該三基色光透過三個(gè)液晶面板芯片751、752、753后經(jīng)棱鏡組74后出射，該出射的光線經(jīng)投射透鏡76后會聚成像?，F(xiàn)有技術(shù)的LCD投影顯示系統(tǒng)需要由包括分色棱鏡、反射鏡、液晶面板芯片、棱鏡組、的分光光核才能實(shí)現(xiàn)，其光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，也不利于縮小LCD投影顯示系統(tǒng)的尺寸和體積。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有技術(shù)的投影裝置光學(xué)系統(tǒng)復(fù)雜，不利于縮小尺寸和體積的問題。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種顯示裝置，包括襯底，位于所述襯底上的半導(dǎo)體開關(guān)陣列；位于所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上的平面導(dǎo)光板，所述平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層、位于透明介質(zhì)層內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，所述電連接器與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接；位于所述平面導(dǎo)光板上的透射光閥陣列，所述透射光閥陣列具有多個(gè)呈陣列排布的透射光閥，所述電連接器還與所述透射光閥陣列電連接，所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列通過所述電連接器控制所述透射光閥的開啟、關(guān)閉；所述光路偏轉(zhuǎn)微器件將從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線偏轉(zhuǎn)后射入所述透射光閥陣列，經(jīng)所述透射光閥陣列后出射?？蛇x的，所述顯示裝置還包括光源裝置，所述光源裝置位于所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面；所述光源裝置包括光源和整形光學(xué)系統(tǒng)，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述整形光學(xué)系統(tǒng)后從所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)?？蛇x的，所述整形光學(xué)系統(tǒng)包括透明基板以及位于所述透明基板內(nèi)的微反射鏡陣列，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述微反射鏡陣列反射后射出所述透明基板，從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)。可選的，所述光路偏轉(zhuǎn)微器件為微反射鏡陣列，所述微反射鏡陣列的反射面面向射入平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線，且所述反射面偏離該光線的角度范圍為95度至175度。可選的，射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線與所述平面導(dǎo)光板的上表面平行；所述反射鏡的垂直高度不超過透明介質(zhì)層厚度的1/2，反射鏡的厚度范圍為200 納米到2微米?？蛇x的，微反射鏡陣列的材料為鋁或鋁的合金?？蛇x的，所述電連接器為插栓，所述插栓的底端與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接，頂端與所述透射光閥陣列電連接?？蛇x的，所述透明介質(zhì)層的材料為氧化硅或氮化硅?？蛇x的，所述透射光閥陣列包括位于所述透明介質(zhì)層上的底層透明基板、位于所述底層透明基板上的底層透明電極、液晶光閥層、頂層透明基板、位于所述頂層透明基板上的頂層透明電極，所述液晶光閥層位于所述頂層透明基板和底層透明基板之間，連接頂層透明電極至外部公共電極、連接底層透明電極并穿過底層透明基板的電連接柱；所述透射光閥為液晶光閥層中的液晶；所述連接柱與所述電連接器電連接?？蛇x的，所述透射光閥陣列包括固定光柵陣列、MEMS透射光閥陣列和透明的蓋
7層；所述固定光柵陣列位于所述透明介質(zhì)層上，其包括多個(gè)呈陣列排布的固定光柵；所述MEMS透射光閥陣列位于所述固定光柵陣列之上，其包括多個(gè)呈陣列排布的 MEMS透射光閥，所述透射光閥為MEMS透射光閥，所述電連接器與所述MEMS透射光閥電連接；所述透明的蓋層位于所述MEMS透射光閥陣列之上?？蛇x的，還包括彩色濾光陣列，位于所述透射光閥陣列上，用于對從所述透射光閥陣列出射的光線進(jìn)行濾光。本發(fā)明還提供一種投影裝置，包括以上任一項(xiàng)所述的顯示裝置。可選的，還包括投射系統(tǒng)，位于所述透射光閥陣列出射光線一側(cè)，接收從所述透射光閥陣列出射的光線，并會聚該光線成像。本發(fā)明還提供一種近眼顯示裝置，包括以上任一項(xiàng)所述的顯示裝置。本發(fā)明還提供一種形成顯示裝置的方法，包括提供襯底，在所述襯底上形成半導(dǎo)體開關(guān)陣列；在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成平面導(dǎo)光板，所述平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層、位于所述透明介質(zhì)層內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，所述電連接器與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接；在所述平面導(dǎo)光板上形成透射光閥陣列，所述透射光閥陣列具有多個(gè)透射光閥， 所述電連接器還與所述透射光閥陣列電連接；所述光路偏轉(zhuǎn)微器件將從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線偏轉(zhuǎn)后射入所述透射光閥陣列，經(jīng)所述透射光閥陣列后出射。可選的，在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成平面導(dǎo)光板包括在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成第一透明介質(zhì)層；圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽陣列，所述凹槽陣列中每個(gè)凹槽具有底部和側(cè)壁，所述側(cè)壁偏離底部的角度范圍為95度至175度；在所述凹槽的側(cè)壁形成反射鏡，所述凹槽陣列中的反射鏡構(gòu)成微反射鏡陣列，所述反射鏡的垂直高度不超過第一透明介質(zhì)層厚度的1/2，反射鏡的厚度范圍為200納米到 2微米，所述微反射鏡陣列作為光路微偏轉(zhuǎn)器件；圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成通孔；在所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料形成插栓，所述插栓的底端和所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接，所述插栓作為電連接器?？蛇x的，形成微反射鏡陣列之后，圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成通孔之前還包括形成第二透明介質(zhì)層，覆蓋所述微反射鏡陣列，所述透明介質(zhì)層包括第一透明介質(zhì)層和第二透明介質(zhì)層?？蛇x的，所述形成第二透明介質(zhì)層，覆蓋所述微反射鏡陣列包括形成第二透明介質(zhì)層，覆蓋所述微反射鏡陣列、第一透明介質(zhì)層；對所述第二透明介質(zhì)層進(jìn)行平坦化?？蛇x的，所述平坦化的方法為化學(xué)機(jī)械拋光。可選的，還包括在所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面設(shè)置光源裝置；
所述光源裝置包括光源和整形光學(xué)系統(tǒng)，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述整形光學(xué)系統(tǒng)后從所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)；所述整形光學(xué)系統(tǒng)的形成方法包括提供透明基板；圖形化所述透明基板，在所述透明基板內(nèi)形成凹槽陣列，所述透明基板內(nèi)凹槽陣列的每個(gè)凹槽具有底部和側(cè)壁；在所述透明基板的凹槽陣列的側(cè)壁形成微反射鏡陣列，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述微反射鏡陣列反射后射出所述透明基板，從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)?？蛇x的，所述圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽陣列包括在所述第一透明介質(zhì)層上形成光刻膠層；圖形化所述光刻膠層，在所述光刻膠層形成開口，所述開口的側(cè)壁垂直于所述第一透明介質(zhì)層的上表面；以所述具有開口的光刻膠層為掩膜干法刻蝕所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層形成凹槽陣列?？蛇x的，所述圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽陣列包括在所述第一透明介質(zhì)層上形成光刻膠層；圖形化所述光刻膠層，在所述光刻膠層形成開口，所述開口的側(cè)壁偏離所述第一透明介質(zhì)層的上表面的角度范圍為95度至175度；以所述具有開口的光刻膠層為掩膜干法刻蝕所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層形成凹槽陣列。可選的，所述第二透明介質(zhì)層的材料選自氮化硅、含氧和硅的固態(tài)化合物其中之一或他們的任意組合，其形成方法為氣相沉積?？蛇x的，所述反射鏡的材料為鋁或鋁的合金。可選的，所述通孔內(nèi)填充的導(dǎo)電材料為鋁、銅或鎢。可選的，所述第一透明介質(zhì)層的材料為氧化硅、含氧和硅的固態(tài)化合物其中之一或他們的任意組合；形成透明介質(zhì)層的方法為氣相沉積。可選的，還包括在所述透射光閥陣列上形成彩色濾光陣列，用于對從所述透射光閥陣列出射的光線進(jìn)行濾光。本發(fā)明還提供一種形成投影裝置的方法，包括形成以上任一項(xiàng)所述的顯示裝置?？蛇x的，還包括在所述透射光閥陣列出射光線一側(cè)設(shè)置投射系統(tǒng)，接收從所述透射光閥陣列出射的光線，并會聚該光線成像。本發(fā)明還提供一種形成近眼顯示裝置的方法，包括形成以上任一項(xiàng)所述的顯示裝置。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明的顯示裝置將透射式光閥陣列與半導(dǎo)體開關(guān)陣列分開設(shè)置，用平面導(dǎo)光板作為中間結(jié)合形成縱向集成，將顯示裝置所需光源從平面導(dǎo)光板邊沿側(cè)向引入，通過平面導(dǎo)光板中的光路微偏轉(zhuǎn)器件(在具體實(shí)施例中為微反射鏡陣列)為透射光閥陣列提供透射調(diào)制及顯示背光照射?？梢酝ㄟ^微加工技術(shù)，將透射光閥陣列、光路微偏轉(zhuǎn)器件(具體實(shí)施例中為微反射鏡陣列)、半導(dǎo)體開關(guān)陣列微型化，在有限的面積上實(shí)現(xiàn)高分辨率的光調(diào)制和顯示，是一種新型透射式微顯示芯片。本發(fā)明的顯示裝置可以用于投影顯示方面和近眼直接顯示方面。當(dāng)用于投影顯示，和傳統(tǒng)的反射式投影技術(shù)、傳統(tǒng)的透射式投影技術(shù)不同，這種透射式微顯示芯片，利用較薄的平面導(dǎo)光板，可以不需要反射式投影系統(tǒng)和透射式投影系統(tǒng)所必需的分光光核，因此結(jié)構(gòu)簡單，可以大大縮小投影系統(tǒng)的尺寸和體積。當(dāng)用于近眼直接顯示裝置如頭盔顯示時(shí)，同樣可以消除對于反射式微顯示所需的外部分光光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，可以大大縮小近眼直接顯示裝置的尺寸和體積。


圖1為發(fā)明第一具體實(shí)施例的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為發(fā)明第二具體實(shí)施例的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為發(fā)明第三具體實(shí)施例的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖4為發(fā)明第四具體實(shí)施例的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例的形成顯示裝置的方法的流程示意圖；圖6 圖15為本發(fā)明具體實(shí)施例的形成顯示裝置的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖16為現(xiàn)有技術(shù)中三片式DLP投影顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖17為現(xiàn)有技術(shù)中LCOS投影顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖18為現(xiàn)有技術(shù)中IXD投影顯示系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為了使本領(lǐng)域技術(shù)人員可以更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例詳細(xì)說明本發(fā)明的顯示裝置。參考圖1，本發(fā)明第一具體實(shí)施例的顯示裝置包括襯底20，位于所述襯底20上的半導(dǎo)體開關(guān)陣列21 ；位于所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21上的平面導(dǎo)光板，所述平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層22、位于所述透明介質(zhì)層22內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，所述電連接器與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21電連接；位于所述平面導(dǎo)光板上即透明介質(zhì)層22上的透射光閥陣列25，所述透射光閥陣列25具有多個(gè)呈陣列排布的透射光閥，所述電連接器還與所述透射光閥陣列25電連接，所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21通過所述電連接器控制所述透射光閥的開啟、 關(guān)閉；所述光路偏轉(zhuǎn)微器件將從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線偏轉(zhuǎn)后射入所述透射光閥陣列25，經(jīng)所述透射光閥陣列25后出射。本發(fā)明第一具體實(shí)施例中，顯示裝置還包括光源裝置30，位于所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面，其發(fā)出的光線從平面導(dǎo)光板或者說透明介質(zhì)層22的側(cè)面射入平面導(dǎo)光板或者說透明介質(zhì)層22內(nèi)，經(jīng)所述光路偏轉(zhuǎn)微器件偏轉(zhuǎn)后射入所述透射光閥陣列25，經(jīng)所述透射光閥陣列25后出射。本發(fā)明第一具體實(shí)施例中，襯底20的材料可以為單晶或非晶結(jié)構(gòu)的硅或硅鍺；也可以是絕緣體上硅(SOI)；或者還可以包括其它的材料，例如砷化鎵等III-V族化合物。本發(fā)明第一具體實(shí)施例中，電連接器為插栓M，其材料為銅或鎢。插栓的底端與半導(dǎo)體開關(guān)陣列21電連接，頂端與透射光閥陣列25電連接。本發(fā)明第一具體實(shí)施例中，所述光源裝置30包括光源31和整形光學(xué)系統(tǒng)32，所述光源31發(fā)出的光線經(jīng)所述整形光學(xué)系統(tǒng)32后從平面導(dǎo)光板或者說透明介質(zhì)層22的側(cè)面射入平面導(dǎo)光板或者說透明介質(zhì)層22內(nèi)。在該具體實(shí)施例中，光源31可以為激光、LED光源等。在該具體實(shí)施例中，整形光學(xué)系統(tǒng)將光源31發(fā)出的射入該整形光學(xué)系統(tǒng)內(nèi)的光線經(jīng)過折射、反射后射出，該射出的光線與透明介質(zhì)層22的上表面、下表面平行，當(dāng)然，此處所描述的平行并不代表射出的光線與透明介質(zhì)層22的上表面、下表面嚴(yán)格平行，可以為近似平行，允許有一定的誤差，只要不影響顯示裝置的顯示效果即可。需要說明的是，在本發(fā)明中描述的整形光學(xué)系統(tǒng)是發(fā)明人自己定義的光學(xué)系統(tǒng)， 其為一種形象的說法，意指該光學(xué)系統(tǒng)將射入其內(nèi)的光線經(jīng)折射和/或反射后變?yōu)樾枰较虻墓饩€后出射。在該第一具體實(shí)施例中，整形光學(xué)系統(tǒng)32包括透明基板321以及位于所述透明基板321內(nèi)的微反射鏡陣列322，所述光源31發(fā)出的光線經(jīng)所述微反射鏡陣列322反射后射出所述透明基板321，從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)。具體的光路為光源 31發(fā)出的光線首先射入透明基板321內(nèi)，在透明基板321內(nèi)傳播至微反射鏡陣列322的反射面上，經(jīng)微反射鏡陣列322的反射面反射后從透明基板321內(nèi)射出，該射出的光線與透明介質(zhì)層22的上表面、下表面平行，射入透明介質(zhì)層22內(nèi)。其中，微反射鏡陣列322與光源 31射入該微反射鏡陣列322光線之間的夾角范圍需要根據(jù)實(shí)際的情況確定，在光源31發(fā)出的光線入射在微反射鏡陣列322上經(jīng)微反射鏡陣列322反射后近似與透明介質(zhì)層22的上下表面平行射入透明介質(zhì)層22內(nèi)時(shí)，如果入射至微反射鏡陣列322上的光線垂直于透明基板321的上下表面，則微反射鏡陣列322的反射面與該光線的夾角近似為45度。此處只是舉例說明，不對本發(fā)明造成限制，需要根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行調(diào)整。微反射鏡陣列322的材料為鋁或鋁的合金。在該具體實(shí)施例中，整形光學(xué)系統(tǒng)也可以為一系列光學(xué)元件的組合，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)光學(xué)元件的基本功能以及本發(fā)明中整形光學(xué)系統(tǒng)的作用，可以毫無疑問的推知該整形光學(xué)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。在該第一具體實(shí)施例中，所述光路偏轉(zhuǎn)微器件為微反射鏡陣列23，微反射鏡陣列 23的反射面231面向射入透明介質(zhì)層22內(nèi)的光線，且所述反射面偏離所述光線的角度d范圍為95度至175度。射入該微反射鏡陣列23上的光線經(jīng)其反射后射入透射光閥陣列25， 經(jīng)透射光閥陣列25后射出。需要說明的是，光路偏振微器件不限于微反射鏡陣列23，可以是其他的元件，只要確保從光源裝置30中出射的光線射入至光路偏振微器件上時(shí)，該光路偏振微器件可以使光線按照設(shè)定的光路傳播即可。在該具體實(shí)施例中，射入所述透明介質(zhì)層22內(nèi)的光線與所述透明介質(zhì)層22的上表面平行，所述反射面231的頂端與所述透明介質(zhì)層22的上表面相平，并且反射面偏離射入其上的光線的角度d范圍為95度至175度，也就是說，反射面偏離透明介質(zhì)層22的底面的角度為5度到85度。在該具體實(shí)施例中，微反射鏡陣列23的垂直高度h不超過透明介質(zhì)層22高度的1/2，厚度L在200納米到2微米之間。在該具體實(shí)施例中，微反射鏡陣列 23的材料為鋁或鋁的合金。
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需要說明的是，由于該具體實(shí)施例中，從整形光學(xué)系統(tǒng)中出射的光線平行透明介質(zhì)層22的上表面射入透明介質(zhì)層22內(nèi)，因此微反射鏡陣列23的反射面偏離透明介質(zhì)層22 的底面的角度為5度到80度。但本發(fā)明不限于從整形光學(xué)系統(tǒng)32中出射的光線平行透明介質(zhì)層22的上表面射入透明介質(zhì)層22內(nèi)，只要滿足微反射鏡陣列23反射面偏離所述光線的角度d范圍為95度至175度的范圍即可。在該第一具體實(shí)施例中，微反射鏡陣列23中的每一個(gè)微反射鏡在平面導(dǎo)光板的四個(gè)側(cè)面方向上均具有反射面，這樣光源裝置的放置位置則不限于顯示裝置的一個(gè)側(cè)面， 可以在四個(gè)側(cè)面的其中任意一面或者相對的兩個(gè)側(cè)面均可。當(dāng)然，不限于微反射鏡陣列23 在平面導(dǎo)光板的四個(gè)側(cè)面方向上均具有反射面，在任意一個(gè)側(cè)面方向上具有反射面即可， 這樣光源裝置的放置位置根據(jù)微反射鏡陣列23中微反射鏡的反射面的位置做相應(yīng)的調(diào)離
iF. ο本發(fā)明具體實(shí)施例中，透明介質(zhì)層22的材料為氮化硅、含氧和硅的固態(tài)化合物例如氧化硅其中之一或他們的任意組合，本實(shí)施例中為氧化硅，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他材料。需要說明的是，本發(fā)明中透明介質(zhì)層22的下表面指與半導(dǎo)體開關(guān)陣列21接觸的面，上表面指與下表面相對的面。本發(fā)明中，襯底20上形成有半導(dǎo)體開關(guān)陣列21，本發(fā)明具體實(shí)施例中，半導(dǎo)體開關(guān)陣列21為TFT開關(guān)陣列，但是本發(fā)明的半導(dǎo)體開關(guān)陣列21不限于TFT開關(guān)陣列，可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他半導(dǎo)體開關(guān)陣列，例如利用CMOS工藝形成的CMOS半導(dǎo)體開關(guān)陣列。在該第一具體實(shí)施例中，所述透射光閥陣列25包括位于所述透明介質(zhì)層22上的底層透明基板251、位于所述底層透明基板251上的底層透明電極(圖中未示)、液晶光閥層252、頂層透明基板253、位于所述頂層透明基板253上的頂層透明電極(圖中未示)，所述液晶光閥層252位于所述頂層透明基板253和底層透明基板251之間，所述透射光閥為液晶光閥層252中的液晶254 ；連接頂層透明電極至外部公共電極、連接底層透明電極并穿過底層透明基板251的電連接柱；所述連接柱與所述電連接器電連接。該第一具體實(shí)施例中，在插栓M上形成有全反射鏡(total internal reflection, TIR) Ml，入射至該全反射鏡Ml的光線沒有到達(dá)臨界角時(shí)，一部分透射一部分反射，在臨界角時(shí)全反射，這樣從反射面231反射的光線如果入射在該全反射鏡241上被反射至反射面231上，可以經(jīng)該微反射鏡陣列231繼續(xù)反射從透射光閥陣列25出射，因此可以減少插栓位置上的光的損失，增加光的利用率。本發(fā)明具體實(shí)施例中，透射光閥陣列25上形成有彩色濾光陣列沈，在其他實(shí)施例中，如果不需要顯示彩色圖像，則不需要形成彩色濾光陣列26。本發(fā)明的顯示裝置將透射式光閥陣列與半導(dǎo)體開關(guān)陣列分開設(shè)置，用平面導(dǎo)光板作為中間結(jié)合形成縱向集成，將顯示裝置所需光源從平面導(dǎo)光板邊沿側(cè)向引入，通過平面導(dǎo)光板中的光路微偏轉(zhuǎn)器件(在具體實(shí)施例中為微反射鏡陣列)為透射光閥陣列提供透射調(diào)制及顯示背光照射?？梢酝ㄟ^微加工技術(shù)，將透射光閥陣列、光路微偏轉(zhuǎn)器件(具體實(shí)施例中為微反射鏡陣列)、半導(dǎo)體開關(guān)陣列微型化，在有限的面積上實(shí)現(xiàn)高分辨率的光調(diào)制和顯示，是一種新型透射式微顯示芯片。
以上所述的第一具體實(shí)施例的顯示裝置，可以應(yīng)用于顯示器領(lǐng)域，也可以應(yīng)用于投影顯示方面和近眼直接顯示方面，當(dāng)應(yīng)用于投影顯示裝置時(shí)，投影顯示裝置包括以上所述的顯示裝置。參考圖1，投影裝置還包括位于所述透射光閥陣列25出射光線一側(cè)的投射系統(tǒng)40，接收從所述透射光閥陣列25出射的光線，并會聚該光線成像。該投射系統(tǒng)40包括若干光學(xué)成像器件，此為本領(lǐng)域公知技術(shù)，在此不做贅述。為了使形成的圖像顯示出來， 還包括在所述投射系統(tǒng)40會聚光線成像的位置設(shè)置屏幕(圖中未示)。當(dāng)應(yīng)用于投影裝置時(shí)，投影裝置的工作原理為光源裝置30發(fā)出白色光線從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入平面導(dǎo)光板內(nèi)，該白色光線經(jīng)平面導(dǎo)光板內(nèi)的為反射鏡陣列23反射后經(jīng)透射光閥陣列25后出射，之后經(jīng)過彩色濾光陣列沈后分成R、G、B三基色光后射入投射系統(tǒng)40，該投射系統(tǒng)40會聚R、G、B三基色光線成像。因此，本發(fā)明的顯示裝置用于投影顯示時(shí)，和傳統(tǒng)的反射式投影技術(shù)、傳統(tǒng)的透射式投影技術(shù)不同，這種透射式微顯示芯片，利用較薄的平面導(dǎo)光板，可以不需要反射式投影系統(tǒng)和透射式投影系統(tǒng)所必需的分光光核， 因此結(jié)構(gòu)簡單，可以大大縮小投影系統(tǒng)的尺寸和體積。本發(fā)明的顯示裝置也可以應(yīng)用于近眼直接顯示方面，當(dāng)應(yīng)用于近眼直接顯示方面時(shí)，近眼顯示裝置包括以上所述的顯示裝置。參近眼顯示的原理和投影顯示的原理基本相同，因此當(dāng)用于近眼直接顯示裝置如頭盔顯示時(shí)，同樣可以消除對于反射式微顯示所需的外部分光光學(xué)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，可以大大縮小近眼直接顯示裝置的尺寸和體積。圖2為第二實(shí)施例的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該第二具體實(shí)施例在第一實(shí)施例的顯示裝置的基礎(chǔ)上增加了微透鏡陣列27，微透鏡陣列27位于所述彩色濾光陣列沈上， 包括多個(gè)呈陣列排布的微透鏡271，用于將所述彩色濾光陣列沈出射的光線會聚后出射至所述投影系統(tǒng)40。在該第二實(shí)施例中，如果不需要顯示彩色圖像，則不需要形成彩色濾光陣列沈，微透鏡陣列27位于所述透射光閥陣列25上，包括多個(gè)呈陣列排布的微透鏡271，用于將所述透射光閥陣列25出射的光線會聚后出射至所述投影系統(tǒng)40。圖3為本發(fā)明第三具體實(shí)施例的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該第三實(shí)施例的顯示裝置的透射光閥陣列25與第一實(shí)施例不同，參考圖3，所述透射光閥陣列25包括包括固定光柵陣列251a、MEMS透射光閥陣列25 和透明的蓋層253a ；固定光柵陣列251a位于所述透明介質(zhì)層22上，該固定光柵陣列251a包括呈陣列排布的多個(gè)固定光柵(圖中未示出具體細(xì)節(jié))；MEMS透射光閥陣列25 位于所述固定光柵陣列251a之上，該MEMS透射光閥陣列25 包括呈陣列排布的多個(gè)MEMS透射光閥25 ，在該第三實(shí)施例中，透射光閥陣列中的透射光閥為MEMS透射光閥25 ，所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21與所述MEMS透射光閥電連接控制所述MEMS透射光閥的開啟、關(guān)閉；透明的蓋層253a位于所述MEMS透射光閥陣列25 之上，該透明的蓋層53a的材料為氧化硅，當(dāng)然也可以為其他的透明材料，透明的蓋層253a 保護(hù)MEMS透射光閥不受外界的空氣、雜質(zhì)、濕氣等的干擾。其中，MEMS透射光閥25 具有固定電極和可動電極，半導(dǎo)體開關(guān)陣列21分別通過插栓M與固定電極、可動電極電連接， 半導(dǎo)體開關(guān)陣列21通過插栓M控制固定電極、可動電極的電勢差，可以控制MEMS透射光閥的移動，以使MEMS透射光閥與固定光柵配合控制透光MEMS透射光閥的光線。關(guān)于該第三具體實(shí)施的顯示裝置的其他細(xì)節(jié)可以參考第一具體實(shí)施例，在此不做贅述。
圖4為第四實(shí)施例的顯示裝置的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，該第四具體實(shí)施例在第三實(shí)施例的顯示裝置的基礎(chǔ)上增加了微透鏡陣列27，微透鏡陣列27位于所述彩色濾光陣列沈上， 包括多個(gè)呈陣列排布的微透鏡271，用于將所述彩色濾光陣列沈出射的光線會聚后出射至所述投影系統(tǒng)40。在該第四實(shí)施例中，如果不需要顯示彩色圖像，則不需要形成彩色濾光陣列沈，微透鏡陣列27位于所述透射光閥陣列25上，包括多個(gè)呈陣列排布的微透鏡271，用于將所述透射光閥陣列25出射的光線會聚后出射至所述投影系統(tǒng)40。下面說明本發(fā)明具體實(shí)施例的形成顯示裝置的方法。圖5是本發(fā)明具體實(shí)施例的形成顯示裝置的方法的流程示意圖，參考圖1，本發(fā)明具體實(shí)施例的形成顯示裝置的方法包括步驟S11，提供襯底，在所述襯底上形成半導(dǎo)體開關(guān)陣列；步驟S12，在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成平面導(dǎo)光板，所述平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層、位于所述透明介質(zhì)層內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，所述電連接器與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接；步驟S13，在所述平面導(dǎo)光板上形成透射光閥陣列，所述透射光閥陣列具有多個(gè)透射光閥，所述電連接器還與所述透射光閥陣列電連接；所述光路偏轉(zhuǎn)微器件將從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線偏轉(zhuǎn)后射入所述透射光閥陣列，經(jīng)所述透射光閥陣列后出射。其中，步驟S12中，在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成平面導(dǎo)光板包括在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成第一透明介質(zhì)層；圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽陣列，所述凹槽陣列中每個(gè)凹槽具有底部和側(cè)壁，所述側(cè)壁偏離底部的角度范圍為95度至175度；在所述凹槽的側(cè)壁形成反射鏡，所述凹槽陣列中的反射鏡構(gòu)成微反射鏡陣列，所述反射鏡的垂直高度不超過第一透明介質(zhì)層厚度的1/2，反射鏡的厚度范圍為200納米到 2微米，所述微反射鏡陣列作為光路微偏轉(zhuǎn)器件；形成第二透明介質(zhì)層，覆蓋所述微反射鏡陣列；圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成通孔；在所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料形成插栓，所述插栓的底端和所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接，所述插栓作為電連接器。圖6 圖15是本發(fā)明具體實(shí)施例的形成顯示裝置的方法的剖面結(jié)構(gòu)示意圖，結(jié)合參考圖5和圖6 圖15詳述本發(fā)明具體實(shí)施例的形成顯示裝置的方法。結(jié)合參考圖5和圖6，執(zhí)行步驟S11，提供襯底20，在所述襯底20上形成有半導(dǎo)體開關(guān)陣列21。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，半導(dǎo)體開關(guān)陣列21為TFT開關(guān)陣列，其形成方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)，在此不做贅述。但半導(dǎo)體開關(guān)陣列21不限于TFT開關(guān)陣列， 也可為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他半導(dǎo)體開關(guān)陣列，例如利用CMOS工藝形成的CMOS半導(dǎo)體開關(guān)陣列，圖中沒有示意出半導(dǎo)體開關(guān)陣列21的具體結(jié)構(gòu)，僅以方框表示。襯底20的材料可以為單晶或非晶結(jié)構(gòu)的硅或硅鍺；也可以是絕緣體上硅(SOI)；或者還可以包括其它的材料，例如砷化鎵等III-V族化合物。該半導(dǎo)體開關(guān)陣列21用來與之后形成的透射光閥陣列電連接，控制透射光閥陣列中的透射光閥的開啟、關(guān)閉。
結(jié)合參考圖5和圖12，執(zhí)行步驟S12，在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21上形成平面導(dǎo)光板，所述平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層22、位于所述透明介質(zhì)層22內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，所述電連接器與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21電連接。本發(fā)明具體實(shí)施例中，光路偏轉(zhuǎn)微器件為微反射鏡陣列23，電連接器為插栓M。在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21上形成平面導(dǎo)光板的方法具體為參考圖7，在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21上形成第一透明介質(zhì)層221。在本發(fā)明具體實(shí)施例中，第一透明介質(zhì)層221的材料為氮化硅、含氧和硅的固態(tài)化合物例如氧化硅其中之一或他們的任意組合，本實(shí)施例中為氧化硅，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他透明的介質(zhì)材料。形成第一透明介質(zhì)層221的方法為氣相沉積。參考圖9，圖形化所述第一透明介質(zhì)層221，在所述第一透明介質(zhì)層221內(nèi)形成凹槽陣列53，所述凹槽陣列53中每個(gè)凹槽具有底部和側(cè)壁，所述側(cè)壁偏離底部的角度c范圍為95度至175度。凹槽陣列53的深度不超過第一透明介質(zhì)層221的厚度的1/2。在第一實(shí)施例中，圖形化所述第一透明介質(zhì)層221，在所述第一透明介質(zhì)層221內(nèi)形成凹槽陣列53的方法為參考圖8a，在所述第一透明介質(zhì)層221上形成光刻膠層51a ；圖形化所述光刻膠層，在所述光刻膠層形成開口 52a，在圖8a所示的具體實(shí)施例中，所述開口 52a的側(cè)壁垂直于所述第一透明介質(zhì)層221的上表面，開口 5 的俯視形狀為矩形；參考圖 9，以所述具有開口 5 的光刻膠層51a為掩膜干法刻蝕所述第一透明介質(zhì)層221，在所述第一透明介質(zhì)層形成凹槽陣列53，所述凹槽陣列53具有底部和側(cè)壁，所述側(cè)壁偏離底部的角度范圍c為95度至175度，凹槽陣列53具有四個(gè)側(cè)壁，每個(gè)側(cè)壁偏離底部的角度范圍c均為95度至175度。其中，可以通過控制干法刻蝕中離子的能量、劑量等形成凹槽陣列53。在第二實(shí)施例中，所述圖形化所述第一透明介質(zhì)層221，在所述第一透明介質(zhì)層 221內(nèi)形成凹槽陣列53包括參考圖8b，在所述第一透明介質(zhì)層221上形成光刻膠層51b ； 圖形化所述光刻膠層51b，在所述光刻膠層51b形成開口 52b，所述開口 52b的俯視圖形為矩形環(huán)，所述開口 52b的側(cè)壁偏離所述第一透明介質(zhì)層221的上表面的角度e范圍為95度至175度；參考圖9，以所述具有開口 52b的光刻膠層為掩膜干法刻蝕所述第一透明介質(zhì)層 221，在所述第一透明介質(zhì)層221形成凹槽陣列53，凹槽陣列53具有底部和側(cè)壁，所述側(cè)壁偏離底部的角度范圍c為95度至175度，凹槽陣列53具有四個(gè)側(cè)壁，每個(gè)側(cè)壁偏離底部的角度范圍c均為95度至175度。參考圖11，利用氣相沉積方法在所述凹槽的側(cè)壁形成反射鏡，所述凹槽陣列中的反射鏡構(gòu)成微反射鏡陣列23，反射鏡的材料為鋁或鋁的合金。具體為參考圖10，在凹槽陣列53的側(cè)壁、底部、第一透明介質(zhì)層221的上表面形成反射層23'；參考圖11，去除第一透明介質(zhì)層221上表面上的反射層，保留凹槽陣列53的側(cè)壁和底部的反射層作為微反射鏡陣列，微反射鏡陣列23的反射面偏離第一透明介質(zhì)層221下表面的角度d范圍為95度至175 度。在本發(fā)明的具體實(shí)施例中，凹槽的四個(gè)側(cè)壁均形成有反射鏡，這樣光源裝置30可以設(shè)置于顯示面板的四個(gè)側(cè)面中的任意一面或者相對的兩個(gè)側(cè)面，利用與側(cè)面相應(yīng)的凹槽側(cè)壁的反射鏡反射光線。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中，微反射鏡陣列可以是多列反射鏡，每一列上的反射鏡為一整體，而不是由多個(gè)反射鏡構(gòu)成一列微反射鏡，在該實(shí)施例中開口 52b為長條狀開口， 也就是說，開口 52b的剖面為梯形，開口 52b為一個(gè)連通的長條。在該實(shí)施例中，則在開口52b的呈長條的兩側(cè)壁的微反射鏡可以作為本發(fā)明中的微反射鏡使用。光源裝置則需要置于呈長條的兩側(cè)壁的微反射鏡其中之一對應(yīng)的側(cè)面或者兩相對的側(cè)面。繼續(xù)參考圖11，形成第二透明介質(zhì)層222，覆蓋所述微反射鏡陣列23，使微反射鏡陣列23嵌在第一透明介質(zhì)層221和第二透明介質(zhì)層222之間。第二透明介質(zhì)層222可以僅覆蓋微反射鏡陣列23，其表面與第一透明介質(zhì)層的表面相平，此處相平并不意味著兩者嚴(yán)格相平，允許一定工藝條件下存在一定的誤差。第二透明介質(zhì)層222也可以為既覆蓋微反射鏡陣列23，也覆蓋第一透明介質(zhì)層221。在圖11中第二透明介質(zhì)層222僅覆蓋微反射鏡陣列23，沒有覆蓋第二透明介質(zhì)層。第二透明介質(zhì)層222的材料為氮化硅、含氧和硅的固態(tài)化合物例如氧化硅其中之一或他們的任意組合，本實(shí)施例中為氧化硅，也可以為本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的其他透明的介質(zhì)材料。形成第二透明介質(zhì)層222的方法為氣相沉積，利用氣相沉積形成第二透明介質(zhì)層222，覆蓋所述第一透明介質(zhì)層、微反射鏡陣列，利用化學(xué)機(jī)械拋光的方法對第二透明介質(zhì)層222進(jìn)行平坦化。第一透明介質(zhì)層221和第二透明介質(zhì)層 222構(gòu)成了透明介質(zhì)層22。參考圖12，圖形化所述第一透明介質(zhì)層221，在所述第一透明介質(zhì)層221內(nèi)形成通孔；在所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料形成插栓M，所述插栓M的底端與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21 電連接，具體為與半導(dǎo)體開關(guān)陣列21中的開關(guān)電連接，具體的連接方式為公知技術(shù)，此不做贅述。在所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料形成插栓對，該導(dǎo)電材料可以為鋁、銅或者鎢。在圖 11所示的具體實(shí)施例中，第二透明介質(zhì)層222沒有覆蓋第一透明介質(zhì)層221，當(dāng)在其他實(shí)施例中，第二透明介質(zhì)層222覆蓋第一透明介質(zhì)層221時(shí)，需要圖形化第一透明介質(zhì)層221和第二透明介質(zhì)層222，在第一透明介質(zhì)層221和第二透明介質(zhì)層222中形成通孔。本發(fā)明具體實(shí)施例中，形成插栓M后，在插栓M上形成有全反射鏡(total internal reflection, TIR)M1，全反射鏡241的材料需要根據(jù)透明介質(zhì)層22、插栓24的材料進(jìn)行確定。其中，需要說明的是，形成微反射鏡陣列23和形成插栓M沒有先后之分，可以先形成微反射鏡陣列23后形成插栓M，也可以先形成插栓M后形成微反射鏡陣列23。結(jié)合參考圖5和圖13，執(zhí)行步驟S13，在所述透明介質(zhì)層22上形成透射光閥陣列 25，所述透射光閥陣列25具有多個(gè)透射光閥，所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列21通過所述電路連接器與所述透射光閥陣列25電連接，用于控制所述透射光閥的開啟、關(guān)閉。其中透射光閥陣列25可以為圖1所示的第一具體實(shí)施例中描述的透射光閥陣列， 可以為圖3所示的第三具體實(shí)施例中描述的透射光閥陣列，透射光閥陣列25的形成方法為本領(lǐng)域公知技術(shù)，在此不做贅述。之后，參考圖14，本發(fā)明具體實(shí)施例中，在透射光閥陣列25上形成彩色濾光陣列 26，在其他實(shí)施例中，如果不需要顯示彩色圖像，則不需要形成彩色濾光陣列26。當(dāng)本發(fā)明的顯示裝置應(yīng)用于投影儀領(lǐng)域時(shí)，在彩色濾光陣列沈上可以形成微透鏡陣列27，包括多個(gè)呈陣列排布的微透鏡271，用于將所述透射光閥陣列25出射的光線會聚后出射至所述投影系統(tǒng)40。接著，參考圖15，本發(fā)明具體實(shí)施例的顯示裝置的形成方法還包括在所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面設(shè)置光源裝置30 ；所述光源裝置包括光源31和整形光學(xué)系統(tǒng)32，所述光源 31發(fā)出的光線經(jīng)所述整形光學(xué)系統(tǒng)32后從所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板
16內(nèi)。以上所述的電源裝置30的內(nèi)容可以援引于此。所述整形光學(xué)系統(tǒng)32的形成方法包括提供透明基板321 ；圖形化所述透明基板321，在所述透明基板內(nèi)形成凹槽陣列，所述透明基板內(nèi)凹槽陣列的每個(gè)凹槽具有底部和側(cè)壁；在所述透明基板的凹槽陣列的側(cè)壁形成微反射鏡陣列322 ；所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述微反射鏡陣列322反射后射出所述透明基板 321，從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)。其中，微反射鏡陣列322與光源31射入該微反射鏡陣列322光線之間的夾角范圍需要根據(jù)實(shí)際的情況確定，即透明基板321內(nèi)的凹槽的側(cè)壁與底部之間的角度范圍需要根據(jù)實(shí)際情況確定，具體細(xì)節(jié)請參考以上對顯示裝置的相應(yīng)的描述。關(guān)于形成整形光學(xué)系統(tǒng)32的形成方法與形成平面導(dǎo)光板的方法類似，在此不做詳細(xì)描述。參考圖15，本發(fā)明的投影裝置的形成方法包括以上所述的顯示裝置的形成方法。 還包括在所述透射光閥陣列25出射光線一側(cè)設(shè)置投射系統(tǒng)40，接收從所述透射光閥陣列 25出射的光線，并會聚該光線成像。本發(fā)明的顯示裝置也可以用于近眼顯示裝置，因此本發(fā)明的近眼顯示裝置的形成方法包括以上所述的顯示裝置的形成方法。本發(fā)明雖然已以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對本發(fā)明技術(shù)方案做出可能的變動和修改，因此，凡是未脫離本發(fā)明技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化及修飾，均屬于本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，其特征在于，包括襯底，位于所述襯底上的半導(dǎo)體開關(guān)陣列；位于所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上的平面導(dǎo)光板，所述平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層、位于透明介質(zhì)層內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，所述電連接器與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接；位于所述平面導(dǎo)光板上的透射光閥陣列，所述透射光閥陣列具有多個(gè)呈陣列排布的透射光閥，所述電連接器還與所述透射光閥陣列電連接，所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列通過所述電連接器控制所述透射光閥的開啟、關(guān)閉；所述光路偏轉(zhuǎn)微器件將從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線偏轉(zhuǎn)后射入所述透射光閥陣列，經(jīng)所述透射光閥陣列后出射。
2.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述顯示裝置還包括光源裝置，所述光源裝置位于所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面；所述光源裝置包括光源和整形光學(xué)系統(tǒng)，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述整形光學(xué)系統(tǒng)后從所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)。
3.如權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其特征在于，所述整形光學(xué)系統(tǒng)包括透明基板以及位于所述透明基板內(nèi)的微反射鏡陣列，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述微反射鏡陣列反射后射出所述透明基板，從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述光路偏轉(zhuǎn)微器件為微反射鏡陣列， 所述微反射鏡陣列的反射面面向射入平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線，且所述反射面偏離該光線的角度范圍為95度至175度。
5.如權(quán)利要求4所述的顯示裝置，其特征在于，射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線與所述平面導(dǎo)光板的上表面平行；所述反射鏡的垂直高度不超過透明介質(zhì)層厚度的1/2，反射鏡的厚度范圍為200納米到2微米。
6.如權(quán)利要求3或4或5所述的顯示裝置，其特征在于，微反射鏡陣列的材料為鋁或鋁的合金。
7.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述電連接器為插栓，所述插栓的底端與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接，頂端與所述透射光閥陣列電連接。
8.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述透明介質(zhì)層的材料為氧化硅或氮化硅。
9.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述透射光閥陣列包括位于所述透明介質(zhì)層上的底層透明基板、位于所述底層透明基板上的底層透明電極、液晶光閥層、頂層透明基板、位于所述頂層透明基板上的頂層透明電極，所述液晶光閥層位于所述頂層透明基板和底層透明基板之間，連接頂層透明電極至外部公共電極、連接底層透明電極并穿過底層透明基板的電連接柱；所述透射光閥為液晶光閥層中的液晶；所述連接柱與所述電連接器電連接。
10.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，所述透射光閥陣列包括固定光柵陣列、MEMS透射光閥陣列和透明的蓋層；所述固定光柵陣列位于所述透明介質(zhì)層上，其包括多個(gè)呈陣列排布的固定光柵； 所述MEMS透射光閥陣列位于所述固定光柵陣列之上，其包括多個(gè)呈陣列排布的MEMS 透射光閥，所述透射光閥為MEMS透射光閥，所述電連接器與所述MEMS透射光閥電連接； 所述透明的蓋層位于所述MEMS透射光閥陣列之上。
11.如權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其特征在于，還包括彩色濾光陣列，位于所述透射光閥陣列上，用于對從所述透射光閥陣列出射的光線進(jìn)行濾光。
12.一種投影裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1 11任一項(xiàng)所述的顯示裝置。
13.如權(quán)利要求12所述的投影裝置，其特征在于，還包括投射系統(tǒng)，位于所述透射光閥陣列出射光線一側(cè)，接收從所述透射光閥陣列出射的光線，并會聚該光線成像。
14.一種近眼顯示裝置，其特征在于，包括權(quán)利要求1 11任一項(xiàng)所述的顯示裝置。
15.一種形成顯示裝置的方法，其特征在于，包括 提供襯底，在所述襯底上形成半導(dǎo)體開關(guān)陣列；在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成平面導(dǎo)光板，所述平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層、位于所述透明介質(zhì)層內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，所述電連接器與所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接；在所述平面導(dǎo)光板上形成透射光閥陣列，所述透射光閥陣列具有多個(gè)透射光閥，所述電連接器還與所述透射光閥陣列電連接；所述光路偏轉(zhuǎn)微器件將從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線偏轉(zhuǎn)后射入所述透射光閥陣列，經(jīng)所述透射光閥陣列后出射。
16.如權(quán)利要求15所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于， 在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成平面導(dǎo)光板包括在所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列上形成第一透明介質(zhì)層；圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽陣列，所述凹槽陣列中每個(gè)凹槽具有底部和側(cè)壁，所述側(cè)壁偏離底部的角度范圍為95度至175度；在所述凹槽的側(cè)壁形成反射鏡，所述凹槽陣列中的反射鏡構(gòu)成微反射鏡陣列，所述反射鏡的垂直高度不超過第一透明介質(zhì)層厚度的1/2，反射鏡的厚度范圍為200納米到2微米，所述微反射鏡陣列作為光路微偏轉(zhuǎn)器件；圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成通孔； 在所述通孔內(nèi)填充導(dǎo)電材料形成插栓，所述插栓的底端和所述半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接，所述插栓作為電連接器。
17.如權(quán)利要求16所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，形成微反射鏡陣列之后， 圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成通孔之前還包括形成第二透明介質(zhì)層，覆蓋所述微反射鏡陣列，所述透明介質(zhì)層包括第一透明介質(zhì)層和第二透明介質(zhì)層。
18.如權(quán)利要求17所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述形成第二透明介質(zhì)層，覆蓋所述微反射鏡陣列包括形成第二透明介質(zhì)層，覆蓋所述微反射鏡陣列、第一透明介質(zhì)層； 對所述第二透明介質(zhì)層進(jìn)行平坦化。
19.如權(quán)利要求18所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述平坦化的方法為化學(xué)機(jī)械拋光。
20.如權(quán)利要求15所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，還包括在所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面設(shè)置光源裝置；所述光源裝置包括光源和整形光學(xué)系統(tǒng)，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述整形光學(xué)系統(tǒng)后從所述平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)；所述整形光學(xué)系統(tǒng)的形成方法包括提供透明基板；圖形化所述透明基板，在所述透明基板內(nèi)形成凹槽陣列，所述透明基板內(nèi)凹槽陣列的每個(gè)凹槽具有底部和側(cè)壁；在所述透明基板的凹槽陣列的側(cè)壁形成微反射鏡陣列，所述光源發(fā)出的光線經(jīng)所述微反射鏡陣列反射后射出所述透明基板，從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入所述平面導(dǎo)光板內(nèi)。
21.如權(quán)利要求16所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽陣列包括在所述第一透明介質(zhì)層上形成光刻膠層；圖形化所述光刻膠層，在所述光刻膠層形成開口，所述開口的側(cè)壁垂直于所述第一透明介質(zhì)層的上表面；以所述具有開口的光刻膠層為掩膜干法刻蝕所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層形成凹槽陣列。
22.如權(quán)利要求16所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述圖形化所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層內(nèi)形成凹槽陣列包括在所述第一透明介質(zhì)層上形成光刻膠層；圖形化所述光刻膠層，在所述光刻膠層形成開口，所述開口的側(cè)壁偏離所述第一透明介質(zhì)層的上表面的角度范圍為95度至175度；以所述具有開口的光刻膠層為掩膜干法刻蝕所述第一透明介質(zhì)層，在所述第一透明介質(zhì)層形成凹槽陣列。
23.如權(quán)利要求17所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述第二透明介質(zhì)層的材料選自氮化硅、含氧和硅的固態(tài)化合物其中之一或他們的任意組合，其形成方法為氣相沉積。
24.如權(quán)利要求16或20所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述反射鏡的材料為鋁或鋁的合金。
25.如權(quán)利要求16所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述通孔內(nèi)填充的導(dǎo)電材料為鋁、銅或鎢。
26.如權(quán)利要求16所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，所述第一透明介質(zhì)層的材料為氧化硅、含氧和硅的固態(tài)化合物其中之一或他們的任意組合；形成透明介質(zhì)層的方法為氣相沉積。
27.如權(quán)利要求15所述的形成顯示裝置的方法，其特征在于，還包括在所述透射光閥陣列上形成彩色濾光陣列，用于對從所述透射光閥陣列出射的光線進(jìn)行濾光。
28.一種形成投影裝置的方法，其特征在于，包括形成權(quán)利要求15 27任一項(xiàng)所述的顯示裝置。
29.如權(quán)利要求觀所述的形成投影裝置的方法，其特征在于，還包括在所述透射光閥陣列出射光線一側(cè)設(shè)置投射系統(tǒng)，接收從所述透射光閥陣列出射的光線，并會聚該光線成像。
30.一種形成近眼顯示裝置的方法，其特征在于，包括形成權(quán)利要求15 27任一項(xiàng)所述的顯示裝置。
全文摘要
一種顯示裝置、投影裝置、近眼顯示裝置及其形成方法，顯示裝置包括襯底，位于襯底上的半導(dǎo)體開關(guān)陣列；位于半導(dǎo)體開關(guān)陣列上的平面導(dǎo)光板，平面導(dǎo)光板包括透明介質(zhì)層、位于透明介質(zhì)層內(nèi)的光路偏轉(zhuǎn)微器件以及電連接器，電連接器與半導(dǎo)體開關(guān)陣列電連接；位于平面導(dǎo)光板上的透射光閥陣列，透射光閥陣列具有多個(gè)呈陣列排布的透射光閥，電連接器還與透射光閥陣列電連接，半導(dǎo)體開關(guān)陣列通過電連接器控制透射光閥的開啟、關(guān)閉；光路偏轉(zhuǎn)微器件將從平面導(dǎo)光板的側(cè)面射入平面導(dǎo)光板內(nèi)的光線偏轉(zhuǎn)后射入透射光閥陣列，經(jīng)透射光閥陣列后出射。可以在有限的面積上實(shí)現(xiàn)高分辨率的光調(diào)制和顯示，是一種新型透射式微顯示芯片。
文檔編號G02B27/09GK102279465SQ20111020767
公開日2011年12月14日 申請日期2011年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月22日
發(fā)明者唐德明, 毛劍宏 申請人:上海麗恒光微電子科技有限公司