[发明专利]包括高填充率硅空间光调制器的投影显示系统

权利要求书

1.一种显示系统，包括：

光源；

第一光学系统，其光耦合到所述光源，并且适于沿着照明路径提供照 明光束；

位于所述照明路径中的空间光调制器，所述空间光调制器包括：

半导体基底，其包括CMOS控制电路以及多个电极器件；

从单晶硅层形成的、扭转簧形式的单晶硅铰链，所述单晶硅层包 括于绝缘体上硅基底中，所述绝缘体上硅基底是通过使用室温共价键合处 理来发生的基底键合而耦接到所述半导体基底的，所述处理导致在键合界 面形成化学键；

镜柱，其耦接到所述单晶硅铰链，并且延伸到离所述半导体基底 预定距离的位置；以及

镜板，其耦接到所述镜柱，并且覆盖所述多个电极器件；以及

第二光学系统，其光耦合到所述空间光调制器，并且适于将图像投影 到投影表面上，

其中，所述镜柱和镜板由硅材料或者硅与其他材料的复合物形成，所 述镜柱和镜板组成的结构覆盖所述单晶硅铰链。

2.根据权利要求1的显示系统，其中，所述光源包括多个基色。

3.根据权利要求1的显示系统，其中，所述空间光调制器包括多个 微镜，所述多个微镜被布置来形成多维像素阵列。

4.根据权利要求3的显示系统，其中，所述多维像素阵列包括最多 1920x1080像素。

5.根据权利要求3的显示系统，其中，所述多维像素阵列包括多于 1920x1080像素。

6.根据权利要求1的显示系统，其中，所述镜柱耦接到所述单晶硅 铰链的解理表面。

7.根据权利要求6的显示系统，其中，所述单晶硅铰链的解理表面 与氢离子注入线共面。

8.一种投影显示系统，包括：

光源，其适于提供照明光束；

空间光调制器，其包括能够在第一偏转角与第二偏转角之间可控地偏 转的多个微镜，其中，所述多个微镜中的每个微镜与图像的像素相关联， 并且每个微镜包括：

设在支持基底上的CMOS控制电路以及一个或多个电极；

从单晶硅层形成的、扭转簧形式的单晶硅铰链，所述单晶硅层包 括于绝缘体上硅基底中，所述绝缘体上硅基底是通过使用室温共价键合处 理来发生的基底键合而耦接到所述支持基底的，所述处理导致在键合界面 形成化学键；

镜柱，其耦接到所述铰链器件，并且延伸离开所述支持基底；以 及

镜板，其耦接到所述镜柱并且覆盖所述一个或多个电极；

其中，所述镜柱和镜板由硅材料或者硅与其他材料的复合物形 成，所述镜柱和镜板组成的结构覆盖所述单晶硅铰链，

照明光学器件，其适于将所述照明光束引导到所述空间光调制器；

设在沿着所述第一偏转角的投影路径中、并且适于将所述图像投影在 投影表面上的光学器件；以及，

设在沿着所述第二偏转角的光废弃路径中、并且适于使沿着所述光废 弃路径传播的光的强度减小的光学器件。

9.根据权利要求8的投影显示系统，还包括色轮，其位于所述光源 和所述空间光调制器之间。

10.根据权利要求9的投影显示系统，其中，所述色轮用于提供光脉 冲的序列串，每个光学脉冲的特征在于不同的波长。

11.根据权利要求8的投影显示系统，其中，所述多个微镜被布置为 形成多维像素阵列。

12.根据权利要求11的投影显示系统，其中，所述多维像素阵列包 括最多1902x1080像素。

13.根据权利要求11的投影显示系统，其中，所述多维像素阵列包 括多于1920x1080像素。

14.根据权利要求8的显示系统，其中，所述镜柱耦接到所述单晶硅 铰链的解理表面。

15.根据权利要求14的显示系统，其中，所述单晶硅铰链的解理表 面与氢离子注入线共面。