[发明专利]显示装置

说明书

公开了一种显示装置。在一种布置中，该显示装置包括包含反射材料的反射层。反射层上设置有附加层的一个或多个堆叠。每个堆叠包括光学可切换层。多个开关元件位于反射层的与一个或多个堆叠相对的一侧上或形成反射层的一部分。每个开关元件可操作以向光学可切换层的可切换部分施加热，从而当从显示装置的观看侧观察时改变可切换部分的外观。该装置通过驱动电流通过开关元件以在开关元件中产生焦耳热来施加热。电流在包括反射层的一部分的电路中流动。

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是用作微显示器中的空间光调制器，其中，光学可切换层被设置在反射层上方，并且背板开关电子器件被设置在反射层后面的集成电路中。

背景技术

硅背板微显示器作为背投电视、微型投影仪、平视显示器(HUD，Head Up Display)和头戴或近眼显示器中的主要光调制元件已被广泛用于商业用途(Underwood，I，微显示技术综述，电子信息显示会议文摘，2000年)。与硅(通常为CMOS)背板一起使用的几种光调制技术中最有希望的是数字微镜器件(DMDs，digital micromirror devices)和液晶附硅(LCoS，liquid crystal on silicon)器件(自然光子学，2007(1)：276-277)。其中，由于它们对幅度和相位调制的可配置性，已经发现了LCoS器件在通过投影光学器件的二维图像显示之外的应用(显示技术杂志，2011年3月第3期第7卷)。该发现实现了这些器件在二维和三维全息投影系统、自适应光学(例如波前校正)和光子装置(例如光束控制元件、光学互连、光学相关器)中的潜在应用。然而，LCoS器件的性能受到限制，因为在两种适用的液晶(LC)材料类型中，向列型液晶在每个像素处提供连续的相位或幅度控制，但切换速度慢，而铁电体提供快速(子毫秒)切换但仅介于两个二进制状态之间。另外，实现理想调制所需的液晶材料的厚度(通常为3μm至5μm)和LC的弹性性质是指最小的独立可寻址区域也在此范围内，限制了在可见波长处可实现的衍射角度，由此限制了投影图像尺寸。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种替代的显示装置，该显示装置可以以紧凑的方式和/或以低成本制造、和/或能够至少部分地解决现有技术相关的上述一个或多个问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种显示装置，包括：反射层，该反射层包括反射材料，以及设置在反射层上的附加层的一个或多个堆叠，其中每个堆叠包括光学可切换层；多个开关元件，所述多个开关元件位于反射层的与一个或多个堆叠相对的一侧上或形成反射层的一部分，每个开关元件可操作以向光学可切换层的可切换部分施加热，从而当从显示装置的观看侧观察时改变可切换部分的外观，其中，该装置被配置为通过驱动电流通过开关元件以在该开关元件中产生焦耳热来施加热，其中电流在包括反射层的一部分的电路中流动。

因此，提供了一种布置方式，其中反射层既用作用于将入射光反射回用户的反射器，又用作电气装置的一部分，用于可控制地切换限定显示装置的像素的可切换部分的阵列。反射层的这种双重用途便于以低成本制造，并且允许以紧凑的形式提供显示装置。这种方案还提供了通过将反射层图案化(即，提供的不仅仅是均匀组合物的连续平面层的反射层)可获得的额外优点的基础。

在实施例中，反射层包括具有不同热导率的区域的图案，该图案使得反射层的对应于一个开关元件的每个区域和反射层的对应于不同开关元件的每个区域之间的热阻增大。

这种热隔离减少或阻止了不希望的热量通过反射层的横向扩散，这种热量扩散会导致不同开关元件之间的串扰。

在实施例中，反射层被图案化，使得每个开关元件包括在反射层内形成的高电阻的局部路径，该局部路径使得由开关元件提供的焦耳热的至少25％由局部路径内的焦耳热提供。

通过反射层内的局部路径提供较大部分、大部分或甚至基本上全部的热，减少或去除对其他单独的加热元件(例如，在反射层下方)的需要，从而降低了制造成本和/或增加了装置的紧凑性。