[發明專利]面板結構及其制作方法、投影系統

有效

• 申請號: 201610812667.0
• 申請日: 2016-09-09
• 公開（公告）號: CN106200102B
• 公開（公告）日: 2018-04-10
• 發明（設計）人: 郭康
• 申請（專利權）人: 京東方科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02F1/1335
• 分類號: G02F1/1335;G02B27/00;G02B27/10;G03B21/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 江鵬飛,陳嵐

技術領域

本發明涉及顯示技術領域，尤其涉及一種面板結構及其制作方法、投影系統。

背景技術

隨著顯示技術的快速發展，人們對顯示技術的要求越來越高，目前微型投影技術開始走向市場，廣泛應用于個人消費領域和商務場合，具有廣闊的發展前景。

微型投影技術以硅基液晶（LCoS，Liquid Crystal on Silicon）為主，它是LCD與CMOS集成電路有機結合的反射型新型顯示技術。LCoS的顯示原理與LCD顯示基本相同，也是通過偏振光調制來控制投影顯示圖像。目前LCoS的顏色實現方式以時序式技術為主，它是通過快速旋轉的色輪將白光按順序形成循環的R、G和B三原色；在顯示過程中，損失了約67%的光能，光利用效率低。微型投影系統一般都會采用電池供電，功耗受限，制約了投影系統的亮度。并且，色輪只能布置在LCoS外部，機械結構復雜，導致投影系統的體積較大。因此，目前LCoS研究的關鍵在于提高投影系統的光學效率、減小投影系統的體積。

發明內容

有鑒于此，本發明實施例提出了一種面板結構及其制作方法、投影系統，顯著提高了投影系統的光學效率并減小了投影系統的體積。

根據本發明的一個方面，本發明實施例提供了一種面板結構。所述面板結構包括：第一基板、和所述第一基板相對設置的第二基板、以及設置在所述第一基板和第二基板之間的液晶層；設置在所述第一基板面對所述第二基板一側的反射式電極；設置在所述反射式電極和所述液晶層之間的透明的分光膜；以及設置在所述第二基板面對所述第一基板一側的公共電極。

本發明實施例提供的面板結構包括設置在反射式電極和液晶層之間的透明分光膜，可以將入射的白光分離成各種顏色的光束；反射式電極可以將各種顏色的光束反射至相應的子像素。以這種方式，彩色顯示可以直接在面板結構內實現，因此無需在投影系統中增加色輪結構，顯著提高了投影系統的光學效率并減小了投影系統的體積。

可選地，所述面板結構還包括布置在所述分光膜和所述液晶層之間的光學涂層。

相比于利用所述臺階和液晶之間的折射率差異來實現衍射，利用布置在所述分光膜和所述液晶層之間的光學涂層，能夠獲得更精確的衍射效果，從而更準確地控制光束。

可選地，所述分光膜包括至少一個臺階組；所述臺階組包括三個臺階，所述三個臺階的高度滿足方程組（1）和方程組（2）：

其中，λ_r、λ_g、λ_b為紅光、綠光、藍光的波長；n₁、n₂分別為臺階的折射率和光學涂層的折射率；h₁、h₂和h₃分別為所述三個臺階的高度；m_1,r是高度為h₁的臺階對應于紅光的衍射級次，m_1,g是高度為h₁的臺階對應于綠光的衍射級次，m_1,b是高度為h₁的臺階對應于藍光的衍射級次；m_2,r是高度為h₂的臺階對應于紅光的衍射級次，m_2,g是高度為h₂的臺階對應于綠光的衍射級次，m_2,b是高度為h₂的臺階對應于藍光的衍射級次；其中高度為h₃的臺階對應于紅光、綠光和藍光的衍射級次均為0級。

在本發明的實施例中，利用包括三個臺階的臺階組實現了對例如紅光、綠光、藍光的分光。本領域技術人員能夠理解，根據本發明實施例的教導，還可以使用具有其他布置形式的臺階組，獲得例如紅、黃、綠、藍的顏色組合（即，具有紅、黃、綠、藍的顏色的像素）。

可選地，每個臺階的寬度d=0.2~30μm。

本領域技術人員能夠理解，可以根據面板結構中每個像素的具體尺寸來設置每個臺階的寬度。

可選地，所述臺階的高度范圍為0~6μm。

在設定了其他的參數的情況下，可以利用上述方程組（1）和方程組（2）獲得所述臺階的高度。

可選地，所述公共電極是透明的。

利用透明的公共電極，能夠進一步提高入射光的利用率，從而提高投影系統的光學效率。

可選地，所述第二基板是透明的。

利用透明的第二基板，能夠進一步提高入射光的利用率，從而提高投影系統的光學效率。