[發明專利]LCOS顯示器及電子設備

有效

• 申請號: 201810710409.0
• 申請日: 2018-07-02
• 公開（公告）號: CN108845442B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 小堺隆
• 申請（專利權）人: 豪威半導體（上海）有限責任公司
• 主分類號: G02F1/133
• 分類號: G02F1/133;G02F1/1335;G02F1/1343
• 代理公司: 上海思微知識產權代理事務所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發明提供一種LCOS顯示器及電子設備，將原來設置在像素電極層上方的反射鏡堆改換為設置在像素電極層下方，由此，一方面可以降低傳統的反射鏡堆設置在像素電極層上方時引起的光衍射，進而實現更高的反射率，另一方面，有利于降低像素電極的厚度，且能夠避免施加的電壓被在反射鏡堆上產生壓降，從而解決了反射鏡堆引入的額外負載降低液晶層上的施加電壓的問題，利于實現反射鏡堆的高反射率，同時使液晶層得到精確的電壓，進而確保LCOS顯示器的精準電壓控制，提高了產品性能，有利于更高反射率及更高性能的產品的大量生產。

技術領域

本發明涉及液晶顯示技術領域，尤其涉及一種LCOS顯示器及電子設備。

背景技術

硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)顯示器是一種反射型液晶顯示器件(LCD)，其是采用半導體硅晶技術控制液晶進而“投射”彩色畫面，具有光利用效率高、體積小、開口率高、制造技術成熟等特點，其可以很容易實現高分辨率和充分的色彩表現。

請參考圖1A，一種典型的LCOS顯示器包括：硅晶基板100以及依次位于所述硅晶基板100上的像素電極層101(具有多個像素電極)、第一配向層102、液晶層(LC)103、第二配向層104、透明導電層(ITO)105、玻璃蓋板106和抗反射層(AR)107。這種結構下，外部強光源透過液晶層103，照射到像素電極101上，經像素電極101反射入人眼，從而可以觀看到圖像畫面，其中可以利用施加在液晶層103兩端的驅動電壓(該電壓能夠改變液晶分子的排列)來控制液晶層103的極化光轉換率，進而控制從液晶層103穿出的反射光線的極化態比率，再進一步搭配光機引擎設計，來實現顯示畫面的灰度調制功能，其等效電路圖如圖1B所示，其中，R₁是第一配向層102的等效阻抗，C₁是第一配向層102的等效電容，R_LC是液晶層103的等效阻抗，C_LC是液晶層103的等效電容，R₂是第二配向層104的等效阻抗，C₂是第二配向層104的等效電容。其中，像素電極101是影響反射效率的關鍵因素之一，標準LCOS像素電極通常由晶圓制程產生，其材質通常為鋁，標準的鋁像素電極反射入射光可達88％，但這也意味著有12％的入射光被吸收。

因為我們可以藉由模擬去實現更高的反射率，所以在像素上設計的反射鏡堆是目前提高反射率的一種很好的方法。具體請參考圖2A，通常在液晶層103和第一配向層102之間增設反射鏡堆108，該反射鏡堆108也可以對入射光起到很大的反射作用，由此可以實現更高的反射率，增加反射鏡堆108后的等效電路圖如圖2B所示，其中，R₃是反射鏡堆108的等效阻抗，C₃是反射鏡堆108的等效電容。

通常情況下，LCOS顯示器可以有2種模式：“常亮模式”和“常黑模式”，其中“常亮模式”的LCOS顯示器，會在驅動電壓未施加到液晶層103的兩端上時就調制入射光，以保證入射效果，而當向液晶層103的兩端施加相應的驅動電壓后，顯示的圖像會變暗，而顯示圖像的對比質量(即明亮狀態和黑暗狀態的比率)取決于實際施加在液晶層103上的有效電壓值(即液晶層103上的有效壓降)的大小，因此使液晶層得到精確的電壓以確保LCOS顯示器的精準電壓控制，有利于產品性能的提高，然而，而圖2A所示的增加反射鏡堆的方式，反而帶來了額外的負載(即圖2B中的R₃和C₃)，進而影響了液晶層103上的有效壓降的精確控制，即影響了LCOS顯示器的精準電壓控制的實現，不利于產品性能的提高。