[发明专利]反射型微显示成像器及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及结合滤色镜阵列的空间光调制微显示成像技术，尤其涉及一种反射型微显示成像器及其制造方法。

背景技术

微显示投影系统典型地采用透射型或反射型微显示成像器，通常作为光阀或光阀阵列将图像施加在照明光束上。反射型光阀相比于透射型光阀的一个重要优势在于，反射型光阀允许将控制电路布设在反射表面之后的适当位置，且更有利的是由于基板材料没有受到其不透明性的限制，所以能够采用集成电路技术。

典型的简单微显示投影引擎采用一个反射型微显示成像器，例如硅基液晶(Liquid Crystal On Silicon，简称：LCOS)和数字镜装置(DigitalMirror Device，简称：DMD)成像器，其被广泛用于各种便携手持式微投影显示应用中。这些单一成像器引擎的最简易设计是，将顶部设置芯片上滤色镜阵列(On-Chip Color Filter Array，简称OC-CFA)的LCOS微显示成像器与基于白色LED光源的照明系统相结合。

如现有技术中Liao等人所公开的LCOS成像器中普遍采用这种OC-CFA，其直接被制作到反射型电极金属元件阵列上且与反射型电极金属元件阵列保持沿着入射光的入射方向对齐，以在入射的偏振调制照明光被反射前为其提供所需的空间选择性带通过滤。因为OC-CFA典型地由涂覆在硅背板上的聚合体薄膜采用微成形工艺制作，且该硅背板包括CMOS原位驱动电路，所以在OC-CFA顶部制作底部液晶阵列薄膜成为技术难题，特别是对于通过物理薄膜沉积工艺沉积无机阵列薄膜以形成垂直阵列模式液晶单元的情况。

采用OC-CFA的另一途径是将OC-CFA制作在位于液晶单元上方的顶盖玻璃片的下方，与反射型顶部电极金属元件背离。然而，顶部液晶阵列薄膜仍然需要附着在OC-CFA。

综上所述，在上述两种现有技术中，采用OC-CFA的LCOS实际上都需要组装OC-CFA和LCOS，导致整个微成像器的厚度较大，不便于携带和使用。在OC-CFA上形成液晶阵列层实质上会对LCOS成像器的光电性能构成制约，特别是采用先进垂直阵列模式液晶单元时更会制约光电性能。

发明内容

本发明提供了一种反射型微显示成像器及其制造方法，以提高微显示成像器的集成度。

本发明实施例提供了一种反射型微显示成像器的制造方法，包括：

在第一薄透明盘片的底面上，或在第二薄透明盘片的顶面上制作滤色镜阵列，入射光从所述第一薄透明盘片侧射入，所述滤色镜阵列包括阵列形式平铺排列的多个滤色像素，每个滤色像素由多个微光学带通过滤元件组成，其中，微光学带通过滤元件为可视光学频谱提供可选波长频带的选择性过滤；

将所述第二薄透明盘片的顶面与所述第一薄透明盘片的底面粘贴，以将滤色镜阵列夹持在所述第一薄透明盘片和第二薄透明盘片之间；

将所述第二薄透明盘片粘贴在反射型空间调制阵列上，所述反射型空间调制阵列构筑在硅基板上，用于调制和反射穿过滤色镜阵列射入的入射光，所述反射型空间调制阵列包括阵列形式平铺排列的调制像素，每个调制像素由多个子调制元件组成，所述子调制元件的数量与微光学带通过滤元件的数量相等，且分别与各微光学带通过滤元件沿着入射光的入射方向对齐。

本发明实施例还提供了一种反射型微显示成像器，包括：

第一薄透明盘片和第二薄透明盘片，入射光从所述第一薄透明盘片侧射入；

滤色镜阵列，设置在所述第一薄透明盘片和第二薄透明盘片之间，所述滤色镜阵列包括阵列形式平铺排列的多个滤色像素，每个滤色像素由多个微光学带通过滤元件组成，其中，微光学带通过滤元件为可视光学频谱提供可选波长频带的选择性过滤；

反射型空间调制阵列，设置在所述第二薄透明盘片的一侧，所述反射型空间调制阵列构筑在硅基板上，用于调制和反射穿过滤色镜阵列射入的入射光，所述反射型空间调制阵列包括阵列形式平铺排列的调制像素，每个调制像素由多个子调制元件组成，所述子调制元件的数量与微光学带通过滤元件的数量相等，且分别与各微光学带通过滤元件沿着入射光的入射方向对齐。

本发明实施例所提供的反射型微显示成像器及其制造方法，在成像器中集成有滤色镜阵列，不必额外在LCOS上组装滤色镜阵列，因此可以提高微显示成像器的集成度，实现产品的薄形化。

附图说明

图1为本发明实施例一提供的反射型微显示成像器的制造方法的流程图；

图2a为本发明实施例二提供的反射型微显示成像器的横截面视图；

图2b为图2a中反射型微显示成像器的立体结构示意图；