[发明专利]高对比度液晶显示器

说明书

当Apple的iPhone 4的样机在2010年3月25日从Apple的一个工程师处被窃取时，本申请中要揭示和主张的发明被提前且未经Apple授权地向公众公开了。在该明显盗窃之前，尚未提交本申请所基于的美国优先权申请。

技术领域

本公开一般涉及液晶显示器(LCD)面板，并且更具体地说涉及高对比度LCD面板。

背景技术

背景技术部分用于向读者介绍与下面说明和/或要求保护的本公开的各个方面相关的现有技术的各个方面。相信下面的讨论有助于向读者提供背景信息，以便于更好地理解本公开的各个方面。因此，应该据此理解这些陈述，而不应理解成承认这些陈述为现有技术。

液晶显示器(LCD)通常用作各种电子设备的屏幕或显示器，所述各种电子设备包括诸如电视机、计算机和手持设备(例如，蜂窝电话、音频和视频播放器、游戏系统等等)之类的消费电子产品。这样的LCD设备一般在适合于用在各种电子产品的相对较薄封装中提供平板显示器。另外，与可比较的显示器技术相比，这种LCD设备一般使用较少的电力，使它们适合于用在电池供电的设备中或者用在希望使用电降至最小的其它环境中。

LCD设备一般包括排列成矩阵以显示图像的多个像元(picture element)(像素)。当向每个像素中的液晶材料施加电场时，LCD设备的各个像素可变地允许光线通过。这种电场可由像素电极与公共电极之间的电压差产生。施加于使像素透过最小量的光线的像素电极的电压可被称为灰度级(gray scale level)0电压(G0)。当灰度级电压增大到大于G0时，液晶材料会逐渐允许更多的光通过像素。不过，在一些情况下，当灰度级电压增大到大于G0时，在称为灰度级反转(gray scale inversion)或灰度反转(gray inversion)的情况下，通过像素的光量可能首先降低。LCD面板中的灰度反转情况会降低对比度，并在低灰度级电压下产生图像伪像(image artifact)。

发明内容

下面陈述这里公开的一些实施例的概要。应明白介绍这些方面只是为了向读者提供所述这些实施例的简明概要，并且所述这些方面并不意图限制本公开的范围。实际上，本公开可包含未在下面陈述的各种方面。

本公开的实施例涉及与高对比度液晶显示器(LCD)有关的设备和方法。例如，这样的电子设备可以包括具有彼此不对称的两个液晶取向层(alignment layer)，和分别在所述两个取向层之上和之下的上偏光层和下偏光层的LCD。多个像素的透光率(light transmittance)随着灰度级电压单调增大。显示器可利用比该显示器的最低灰度级0电压能力高的灰度级0电压工作。另外或者可替换的，所述两个取向层的液晶分子取向轴(alignment axis)可以被相互偏离除180°的倍数以外的角度。另外或者可替换的，上偏光层的第一偏光轴和/或下偏光层的第二偏光轴可以既不平行也不垂直于液晶分子取向轴之一。

附图说明

参考附图，阅读下面的详细说明，可更好地理解本公开的各个方面，其中：

图1是按照本公开的各个方面的电子设备的示例组件的方框图；

图2是按照本公开的各个方面的手持电子设备的正视图；

图3是按照本公开的各个方面的计算机的视图；

图4是按照本公开的各个方面的LCD像素的开关和显示电路的电路图；

图5是按照本公开的各个方面的液晶显示器(LCD)面板的像素的示例各层的分解图；

图6是按照本公开的各个方面的LCD像素的一部分的示意图；

图7是按照本公开的各个方面，模拟作为像素中离像素电极的深度的函数的液晶指向矢形变(director distortion)的曲线图；

图8是按照本公开的各个方面，模拟作为电压的函数的像素透射率的曲线图；

图9和10是描述通过选择接近透射率最小值的灰度级0电压，实现高对比度LCD面板的方法的实施例的流程图；

图11是按照本公开的各个方面的具有偏离液晶分子取向轴的偏光器，以改善灰度级电压的单调性的像素的示意图；

图12是按照本公开的各个方面的具有偏移的上下液晶分子取向轴，以改善灰度级电压的单调性的像素的示意图；以及

图13是按照本公开的各个方面，模拟作为灰度级电压的函数的图11或12的像素的透射率的曲线图。

具体实施方式