CN105093774A - 一种mems微镜、显示面板及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种MEMS微镜、显示面板及显示装置，涉及显示技术领域，利用MEMS微镜实现彩色显示。一种MEMS微镜，包括反光镜以及带动所述反光镜旋转的扭转梁；所述反光镜的反光面上形成有颜色图层。应用于显示面板的彩色显示。

Description

一种MEMS微镜、显示面板及显示装置

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种MEMS微镜、显示面板及显示装置。

背景技术

随着纳米技术的蓬勃兴起，微机电***(MicroelectromechanicalSystems，MEMS)随之诞生。微机电***由微电子技术与机械工程技术有机结合而来，并集合当今科学发展的很多尖端成果，涉及微电子、材料、机械、力学和化学等多领域，包括微型结构、微型传感器、微型执行器和控制电路等微型器件。

如图1、图2所示，MEMS微镜10由镜面11、扭转梁12、驱动装置(未示出)以及支撑结构13等构成，在驱动装置的驱动下，扭转梁12转动带动镜面11旋转，从而控制光的透光性。现有技术中的MEMS扭转微镜的尺寸通常在毫米或微米级别，从而可以完成大尺寸光学***难以完成的任务，一般用于光通信开关等领域。

发明内容

本发明的实施例提供一种MEMS微镜、显示面板及显示装置，所述MEMS微镜可反射出不同颜色的光，应用于显示面板可使得显示面板实现彩色显示。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种MEMS微镜，包括反光镜以及带动所述反光镜旋转的扭转梁；所述反光镜的反光面上形成有颜色图层。

可选的，所述图层的颜色为三原色中的其中一种。

另一方面，本发明实施例提供了一种显示面板，包括；

载体基板；

设置在所述载体基板上、阵列排布的多个微镜，所述微镜为本发明实施例提供的所述的微镜；至少三个所述微镜为一组，同一组中的各所述微镜的反光面上形成的颜色图层均不同。

可选的，三个所述微镜为一组，同一组中的各所述微镜的反光面分别形成有三原色中的其中一种颜色的图层。

可选的，还包括；位于所述微镜上方的导光板；所述导光板包括上表面、下表面以及侧面，所述反光镜的反光面朝向所述导光板的下表面；

位于所述导光板侧面的光源。

可选的，还包括；位于所述导光板上方的遮光层；所述遮光层包括透光部分和不透光部分；其中，所述不透光部分在所述载体基板的投影位于相邻的两个微镜在所述载体基板的投影之间的区域；

沿与所述微镜的扭转梁垂直的方向，任意相邻的三个微镜中，至少两个微镜之间的区域对应所述不透光部分。

可选的，沿与所述微镜的扭转梁垂直的方向，任意相邻的三个微镜中，其中的两个所述微镜之间的区域对应所述不透光部分；或者，

沿与所述微镜的扭转梁垂直的方向，任意相邻的三个微镜中，任意两个微镜之间的区域对应所述不透光部分。

可选的，所述微镜的驱动周期的占空比可调节。

可选的，所述微镜为压电驱动、热驱动、静电驱动或电磁驱动。

再一方面，本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的显示面板。

本发明的实施例提供一种MEMS微镜、显示面板及显示装置，所述微镜的反光镜的反光面上形成有颜色图层，则经微镜反射后发出的光具有特定颜色。该微镜应用于显示面板可以实现彩色显示。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的MEMS微镜示意图；

图2为图1所示微镜发生偏转的侧面示意图；

图3为本发明实施例提供的一种MEMS微镜示意图；

图4为本发明实施例提供的一种显示面板示意图；

图5为本发明实施例提供的一种微镜的驱动波形图；

图6为本发明实施例提供的另一种显示面板示意图；

图7为本发明实施例提供的另一种显示面板示意图。

附图标记：

10-MEMS微镜；11-镜面；12-扭转梁；13-支撑结构；14-颜色图层；15-反光镜；20-载体基板；21-导光板；22-光源；23-遮光层。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供了一种MEMS微镜，如图3所示，包括反光镜15以及带动反光镜15旋转的扭转梁12；反光镜15的反光面上形成有颜色图层14。则反光镜的反光面上反射的光的颜色为图层的颜色。例如，反光镜的反光面上形成红色图层，则白色的光经反光镜的反光面反射后射出的光为红光。

本发明实施例提供了一种MEMS微镜，所述微镜的反光镜的反光面上形成有颜色图层，则经微镜反射后发出的光具有特定颜色。

优选的，图层的颜色为三原色中的其中一种。具体的，图层的颜色可以是绿色、红色或蓝色。本发明实施例中的微镜可用于显示面板，每个微镜相当于一个亚像素，则分别形成有红色图层、绿色图层和蓝色图层的微镜组合在一起组合为一个像素，显示面板从而可以实现彩色显示。

本发明实施例提供了一种显示面板100，如图4所示，包括：

载体基板20；

设置在载体基板20上、阵列排布的多个微镜10，如图3所示，微镜10包括反光镜15以及带动反光镜15旋转的扭转梁12；反光镜15的反光面上形成有颜色图层14；至少三个微镜10为一组，同一组中的各微镜的反光面上形成的颜色图层均不同。

图4中以三个微镜10为一组为例，三个微镜10中的颜色图层分别为红色图层、绿色图层和蓝色图层。当然，也可以是四个微镜为一组，同一组中的四个微镜的反光面上形成的颜色图层可以分别是红色图层、绿色图层、蓝色图层以及黄色图层，即四个微镜分别反射发射红光、绿光、蓝光和黄光。即一组为一个像素，每个微镜相当于一个亚像素，每个亚像素反射的光的颜色不同，则可以通过调和每个微镜反射的光使得每个像素的颜色不同，从而显示面板可以实现彩色显示。

当然，上述以各微镜的反光面颜色为上述为例说明实现彩色显示，至少三个微镜为一组，同一组中的各微镜的反光面上形成的颜色图层也不局限于上述的描述。

需要说明的是，图4中仅示意了对应一个像素的一组微镜，显示面板100可以包括诸多类似像素，其他像素的显示部分可以参照示例的像素。并且，每个像素的大小不是限制性的，可以根据具体显示分辨率的要求来设置。微镜10的尺寸大小可以根据像素的大小来设定，微镜10的尺寸越小，显示面板的分辨率可以设置得更高。

此外，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

优选的，三个微镜为一组，同一组中的各微镜的反光面分别形成有三原色中的其中一种颜色的图层。例如，同一组中的各微镜的反光面图层的颜色可以分别是绿色、红色或蓝色。本发明实施例中的微镜可用于显示面板，每个微镜相当于一个亚像素，则分别形成有红色图层、绿色图层和蓝色图层的微镜组合在一起组合为一个像素，显示面板从而可以实现彩色显示。

优选的，如图4所示，显示面板100还包括：位于微镜10上方的导光板21；导光板21包括上表面、下表面以及侧面，反光镜15的反光面朝向导光板21的下表面。显示面板100还包括位于导光板21侧面的光源22。

如图4所示，光源22发出的光(一般为白光)从导光板21的侧面进入导光板21，部分光从导光板21的下表面射在微镜10的反光面上，并经反射后为特定颜色的光，然后从导光板21的上表面发出。如图4所示的三个微镜反射后发出的光分别为红色、绿色和蓝色，以使得显示面板实现彩色显示。

需要说明的是，本发明实施例中，如图4所示，导光板21接收来自光源22的线光源，然后将其转换为面光源、从其上表面和下表面均匀射出。本发明实施例中，如图4所示，导光板可以使光源22发出的光线基本从导光板21的上表面反射后从下表面发出照射在微镜10的反光面上，且从微镜10的反光面上反射的光线穿透导光板21后从导光板21的上表面发出。光源22可以但不限于为LED或灯管式光源，光源22可以设置在导光板的一侧，也可以是在导光板的左右同时设置。

需要理解的是，导光板并不限于本发明实施例的导光板，还可以采用其他类型的导光板的类型。本领域技术人员将理解到，任何可以为微镜提供平行入射的面光源、并且从微镜反射的光线能够至少部分地穿透导光板自身的导光板类型，均可以应用于本发明的显示面板中。

优选的，如图4所示，显示面板100还包括：位于导光板21上方的遮光层23；遮光层23包括透光部分和不透光部分；其中，不透光部分在载体基板的投影位于相邻的两个微镜在载体基板的投影之间的区域；沿与微镜的扭转梁垂直的方向，任意相邻的三个微镜中，至少两个微镜之间的区域对应不透光部分。

具体的，如图4所示，微镜10反光面反射的光线部分穿过遮光层23的透光部分直接发出，部分经遮光层23的不透光部分被吸收。任意相邻的三个微镜中，至少两个微镜之间的区域对应不透光部分，即任意一个微镜的反光面反射的光均可以部分穿过遮光层的透光部分，部分被遮光层23的不透光部分吸收。则对于每个微镜来说，扭转梁带动反光镜旋转以控制反光面反射的光照射在透光部分和不透光部分的面积不同，即可以控制每个微镜的透光量不同，以实现不同灰阶的显示。一个像素中的三个亚像素(即三个微镜)的颜色不同，则可以通过控制其旋转角度进而控制其透光量，来实现每个像素的颜色显示。

例如，微镜旋转使得反光面反射的光全部被遮光层的不透光部分吸收，则该微镜的透光量为零。或者，一个像素中的三个微镜中，仅反光面上形成有红色图层的微镜透光，其他两个微镜的透光量均为零，则该像素显示红色。

此外，为了控制微镜反射的光透过量的不同，还可以调节微镜的驱动周期的占空比。

示例的，图5所示的为微镜的控制信号波形图，基于该PWM(脉冲宽度调制控制)控制信号来控制微镜在一帧的显示周期内反射光线反射不透光部分的时间和反射至透光部分的时间，例如，t1时间段内为高电平信号，微镜被控制在使反射光线基本全部反射至不透光部分的第一角度；t2时间段内为低电平信号，微镜被控制在使反射光线基本全部反射至透光部分的第二角度。微镜的驱动周期的占空比即脉冲信号供电(t1)时间与通电周期(T)的比。这样，在微镜的旋转周期T内，微镜在第一角度和第二角度之间来回转动，通过控制t1和t2的时间比以调节微镜的透光量，即可以在(t1+t2)时间内分别反射至透光部分的时间和不透光部分的时间的比例来调节微镜的透光量。

需要说明的是，微镜的旋转动作的响应时间是在微秒数量级，其完全可以在一帧的显示周期内实现多次转动动作来控制灰阶，并且使观看者基本不能感受到这种转动动作。

可选的，本发明实施例中，微镜通过压电驱动、热驱动、静电驱动或电磁驱动。压电驱动、热驱动、静电驱动或电磁驱动以带动微镜旋转的具体结构本发明实施例不作具体限定，可以参照现有的驱动结构。

可选的，如图6所示，沿与微镜的扭转梁垂直的方向即101方向，任意相邻的三个微镜中，其中的两个微镜之间的区域对应不透光部分。即相邻的两个微镜的反光镜的反光面反射的光照射在遮光层的同一不透光部分。从而遮光层的面积占比相对较小，因此，可以提高显示面板的开口率。

或者，可选的，如图7所示，沿与微镜的扭转梁垂直的方向即101方向，任意相邻的三个微镜中，任意两个微镜之间的区域对应不透光部分。即每个微镜分别对应一个不透光部分，每个微镜的两侧均设置有不透光部分，可以调整微镜的偏转方向，避免微镜长时间仅朝向一个方向偏转。

本发明实施例提供了一种显示装置，包括本发明实施例提供的任一所述的显示面板。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种MEMS微镜，包括反光镜以及带动所述反光镜旋转的扭转梁；其特征在于，所述反光镜的反光面上形成有颜色图层。

2.根据权利要求1所述的微镜，其特征在于，所述图层的颜色为三原色中的其中一种。

3.一种显示面板，其特征在于，包括：

载体基板；

设置在所述载体基板上、阵列排布的多个微镜，所述微镜为权利要求1或2所述的微镜；至少三个所述微镜为一组，同一组中的各所述微镜的反光面上形成的颜色图层均不同。

4.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，三个所述微镜为一组，同一组中的各所述微镜的反光面分别形成有三原色中的其中一种颜色的图层。

5.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，还包括：

位于所述微镜上方的导光板；所述导光板包括上表面、下表面以及侧面，所述反光镜的反光面朝向所述导光板的下表面；

位于所述导光板侧面的光源。

6.根据权利要求5所述的显示面板，其特征在于，还包括：

位于所述导光板上方的遮光层；所述遮光层包括透光部分和不透光部分；其中，所述不透光部分在所述载体基板的投影位于相邻的两个微镜在所述载体基板的投影之间的区域；

沿与所述微镜的扭转梁垂直的方向，任意相邻的三个微镜中，至少两个微镜之间的区域对应所述不透光部分。

7.根据权利要求6所述的显示面板，其特征在于，沿与所述微镜的扭转梁垂直的方向，任意相邻的三个微镜中，其中的两个所述微镜之间的区域对应所述不透光部分；或者，

沿与所述微镜的扭转梁垂直的方向，任意相邻的三个微镜中，任意两个微镜之间的区域对应所述不透光部分。

8.根据权利要求3所述的显示面板，其特征在于，所述微镜的驱动周期的占空比可调节。

9.根据权利要求3-8任一项所述的显示面板，其特征在于，所述微镜为压电驱动、热驱动、静电驱动或电磁驱动。

10.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求3-9任一项所述的显示面板。