[发明专利]LCOS显示器及电子设备

说明书

本发明提供一种LCOS显示器及电子设备，将原来设置在像素电极层上方的反射镜堆改换为设置在像素电极层下方，由此，一方面可以降低传统的反射镜堆设置在像素电极层上方时引起的光衍射，进而实现更高的反射率，另一方面，有利于降低像素电极的厚度，且能够避免施加的电压被在反射镜堆上产生压降，从而解决了反射镜堆引入的额外负载降低液晶层上的施加电压的问题，利于实现反射镜堆的高反射率，同时使液晶层得到精确的电压，进而确保LCOS显示器的精准电压控制，提高了产品性能，有利于更高反射率及更高性能的产品的大量生产。

技术领域

本发明涉及液晶显示技术领域，尤其涉及一种LCOS显示器及电子设备。

背景技术

硅基液晶(Liquid Crystal on Silicon，LCOS)显示器是一种反射型液晶显示器件(LCD)，其是采用半导体硅晶技术控制液晶进而“投射”彩色画面，具有光利用效率高、体积小、开口率高、制造技术成熟等特点，其可以很容易实现高分辨率和充分的色彩表现。

请参考图1A，一种典型的LCOS显示器包括：硅晶基板100以及依次位于所述硅晶基板100上的像素电极层101(具有多个像素电极)、第一配向层102、液晶层(LC)103、第二配向层104、透明导电层(ITO)105、玻璃盖板106和抗反射层(AR)107。这种结构下，外部强光源透过液晶层103，照射到像素电极101上，经像素电极101反射入人眼，从而可以观看到图像画面，其中可以利用施加在液晶层103两端的驱动电压(该电压能够改变液晶分子的排列)来控制液晶层103的极化光转换率，进而控制从液晶层103穿出的反射光线的极化态比率，再进一步搭配光机引擎设计，来实现显示画面的灰度调制功能，其等效电路图如图1B所示，其中，R₁是第一配向层102的等效阻抗，C₁是第一配向层102的等效电容，R_LC是液晶层103的等效阻抗，C_LC是液晶层103的等效电容，R₂是第二配向层104的等效阻抗，C₂是第二配向层104的等效电容。其中，像素电极101是影响反射效率的关键因素之一，标准LCOS像素电极通常由晶圆制程产生，其材质通常为铝，标准的铝像素电极反射入射光可达88％，但这也意味着有12％的入射光被吸收。

因为我们可以藉由模拟去实现更高的反射率，所以在像素上设计的反射镜堆是目前提高反射率的一种很好的方法。具体请参考图2A，通常在液晶层103和第一配向层102之间增设反射镜堆108，该反射镜堆108也可以对入射光起到很大的反射作用，由此可以实现更高的反射率，增加反射镜堆108后的等效电路图如图2B所示，其中，R₃是反射镜堆108的等效阻抗，C₃是反射镜堆108的等效电容。

通常情况下，LCOS显示器可以有2种模式：“常亮模式”和“常黑模式”，其中“常亮模式”的LCOS显示器，会在驱动电压未施加到液晶层103的两端上时就调制入射光，以保证入射效果，而当向液晶层103的两端施加相应的驱动电压后，显示的图像会变暗，而显示图像的对比质量(即明亮状态和黑暗状态的比率)取决于实际施加在液晶层103上的有效电压值(即液晶层103上的有效压降)的大小，因此使液晶层得到精确的电压以确保LCOS显示器的精准电压控制，有利于产品性能的提高，然而，而图2A所示的增加反射镜堆的方式，反而带来了额外的负载(即图2B中的R₃和C₃)，进而影响了液晶层103上的有效压降的精确控制，即影响了LCOS显示器的精准电压控制的实现，不利于产品性能的提高。