CN114185208A - Lcos显示器及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种LCOS显示器及其制作方法。本发明将用于改善显示强度均匀性的导电层设置在硅基板上，导电层的阻抗小于透明电极层的覆盖像素阵列的部分的阻抗。外部供电的电压传导到导电层，导电层与透明电极层电耦合，从透明电极层位于导电层正上方的部分向透明电极层位于像素阵列正上方的部分传导公共电压，传导距离减小；同时，导电层与像素阵列正上方的透明电极层上的任何点之间的阻抗进一步减小；确保跨导电层的透明电极层的电压快速传播，提高了显示器上不同区域的显示强度均匀性。导电层设置在硅基板上，较容易实现导电层与像素阵列、液晶层的相对位置分布。本发明易操作，降低了对位的难度，不需配置高精度对位键合设备。
Description
技术领域
本发明涉及液晶显示器，具体涉及一种LCOS显示器及其制作方法。
背景技术
LCOS(Liquid Crystal on Silicon，硅基液晶)显示器是一种反射型液晶显示器件，其是采用半导体硅晶技术控制液晶进而“投射”彩色画面。
图1为一种LCOS显示器的剖面图。如图1所示，LCOS显示器包括硅基板01，依次位于所述硅基板01上方的液晶层03、ITO电极04和透明基板05，硅基板01中形成有像素阵列02。ITO电极04用作LCOS显示器的公共电极，电压控制器07通过焊盘06提供公共电压到ITO电极04，以实现液晶层03的偏置，焊盘06与ITO电极04电连接。当ITO电极04保持在特定电压时，液晶层03上的电场由施加在像素阵列02上的电压控制。像素阵列02上每个像素显示的强度取决于液晶层03赋予的偏振。
图2为图1俯视方向部分元件的示意图。如图1和图2所示，电压控制器07通过焊盘06提供电压到ITO电极04，理论上期望整个ITO电极04区域的电压均是相同的，但是ITO电极04例如为矩形薄片结构，液晶层03的显示区域(虚线框)内例如点P1和焊盘06(电接触)之间的ITO电极04的阻抗大于点P2和焊盘06之间的ITO电极04的阻抗，ITO电极04的阻抗随着与电压源(即，焊盘06)的距离成比例地增加，这种阻抗失配又意味着ITO电极04的电压响应时间也随着距焊盘06的距离的增加而增加。因此，当电压控制器07在焊盘06处切换ITO电极04上的电压，电压在整个像素阵列02上还没有转变为新值时，那么在像素阵列02的不同位置将出现不同强度，例如P1处的像素将明显比P2处的像素更暗，而理想的是整个显示区域有基本一致的强度。当以高电压频率驱动显示设备的ITO电极04时，这种强度变化变得非常明显。然而，即使在以低电压频率驱动ITO电极04时，甚至可以观察到一些强度变化。因此，目前LCOS显示器存在跨显示区域的显示强度不均匀，强度不一致(变化)的问题。因此，需要一种能够跨其显示区域均匀显示强度值的LCOS显示设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LCOS显示器及其制作方法，提高了显示器上不同区域的强度均匀性(一致性)；而且较容易制作该LCOS显示器，降低了对位的难度，不需额外配置高精度对位键合机。
本发明提供一种LCOS显示器，包括：
相对设置的硅基板和透明基板，所述硅基板上形成有像素阵列，所述透明基板上形成有透明电极层，所述像素阵列与所述透明电极层之间设置有液晶层；
所述硅基板包括显示区域和环绕所述显示区域的周边区域，所述显示区域具有第一方向上的第一边和第二方向上的第二边；所述像素阵列位于所述显示区域内；
在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置有导电层，所述导电层与所述透明电极层电耦合，且所述导电层的阻抗小于所述透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗。
进一步的，所述第一方向和所述第二方向垂直。
进一步的，所述导电层包括间隔设置的第一导电层和第二导电层；
所述第一导电层包括位于所述显示区域第二方向一侧的周侧区域沿所述第一方向设置的第一导电部以及分别从所述第一导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部；
所述第二导电层包括位于所述显示区域第二方向另一侧的周侧区域沿所述第一方向设置的第二导电部以及分别从所述第二导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部。
进一步的，外部电源从所述第一导电层平行于所述第一方向的两侧分别供电，且同时向所述第二导电层平行于所述第一方向的两侧分别提供相同的电压。
进一步的，所述显示区域呈矩形，所述导电层为单条形，所述导电层在所述矩形的任意一条边的***区域设置，外部电源从所述导电层的两端分别供电。
进一步的，所述导电层包括平行设置的第三导电层和第四导电层；所述第三导电层和所述第四导电层分别位于所述显示区域第二方向的两侧的周侧区域且均沿所述第一方向设置，或者所述第三导电层和所述第四导电层分别位于所述显示区域第一方向的两侧的周侧区域且均沿所述第二方向设置。
进一步的，所述导电层包括相互垂直且电连接的第三导电部和第四导电部；所述第三导电部和所述第四导电部中的其中一个沿所述第一方向设置，另一个沿所述第二方向设置。
进一步的，所述导电层包括沿所述第一方向设置的导电部以及分别从所述导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部，或者，所述导电层包括沿所述第二方向设置的导电部以及分别从所述导电部的两端沿所述第一方向延伸的延伸部。
进一步的，所述导电层呈环形且围绕所述像素阵列设置。
进一步的，所述导电层沿所述第一方向的长度大于所述像素阵列沿所述第一方向的长度，和/或所述导电层沿所述第二方向的长度大于所述像素阵列沿所述第二方向的长度。
进一步的，所述第一边的长度与所述第二边的长度之比至少为5:1。
进一步的，所述透明电极层的材质包括ITO，所述导电层的材质包括铝、银、铬或钛中的任意一种，其中每一种的电阻率均小于所述ITO的电阻率。
进一步的，所述透明电极层在所述硅基板上的投影完全覆盖所述导电层，所述导电层与所述透明电极层之间设置有导电胶，所述导电胶中包含导电粒子。
进一步的，所述导电胶中还包括绝缘间隙粒子。
进一步的，所述硅基板上设置有焊盘，所述导电层通过引线与所述焊盘电连接。
本发明还提供一种LCOS显示器的制作方法，包括：
提供透明基板，所述透明基板上形成有透明电极层；
提供硅基板，所述硅基板上形成有像素阵列，在所述像素阵列的上方形成有液晶层，所述硅基板包括显示区域和环绕所述显示区域的周边区域，所述显示区域具有第一方向上的第一边和第二方向上的第二边；所述像素阵列位于所述显示区域内；
形成导电层，所述导电层在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置，且所述导电层的阻抗小于所述透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗；
将所述透明基板安装在所述硅基板上，使得所述透明电极层面向所述像素阵列，且使所述导电层与所述透明电极层电耦合。
进一步的，将所述透明基板安装在所述硅基板上，具体包括：
在所述硅基板上方的液晶层的周侧区域置入导电胶，将所述透明电极层面向所述硅基板和所述液晶层热压合，所述透明电极层与所述导电层通过所述导电胶电耦合。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
本发明提供一种LCOS显示器及其制作方法。本发明将用于改善显示强度均匀性的导电层设置在硅基板上，导电层在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置，亦即设置在液晶层的周侧区域。所述导电层的阻抗小于透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗。
一方面，电压控制器供电的电压传导到导电层，导电层与透明电极层电耦合，从透明电极层位于导电层正上方的部分向透明电极层位位于像素阵列正上方的部分传导公共电压，传导距离减小；同时，导电层与像素阵列正上方的透明电极层上的任何点之间的阻抗进一步减小；确保跨导电层的透明电极层的电压快速传播，提高了显示器上不同区域的强度均匀性(一致性)。
另一方面，所述导电层设置在硅基板上，较容易将导电层精确设置在环绕显示区域的周边区域，如此导电层较容易实现与像素阵列、液晶层的相对位置分布。若将导电层设置在透明电极层上，透明电极层形成在透明基板上，需要搭配高精度对位贴合机制程，才能将具有导电层图案的透明基板与硅基板(例如LCOS晶圆)精准对位贴合，而高精度对位贴合机设备昂贵投资相对高。本发明易操作，降低了对位的难度。
本发明的LCOS显示器在其公共电极透明电极层上可以高电压频率驱动而不牺牲图像质量，使公共电压能够在透明电极层上快速且均匀地确定。
附图说明
图1为一种LCOS显示器的剖面示意图。
图2为图1中的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。
图3为本发明第一实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。
图4为图3中LCOS显示器第一种示例沿AA’的剖面示意图。
图5为图3中LCOS显示器第一种示例沿BB’的剖面示意图。
图6为图3中LCOS显示器第二种示例沿AA’的剖面示意图。
图7为本发明第一实施例的LCOS显示器的电压控制器接入示意图。
图8为本发明第二实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。
图9为本发明第三实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。
图10为本发明第四实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。
其中，附图标记如下：
01-硅基板；02-像素阵列；03-液晶层；04-ITO电极；05-透明基板；06-焊盘；07-电压控制器；
11-硅基板；12-像素阵列；13-液晶层；14-透明电极层；15-透明基板；16-焊盘；16a-第一焊盘；16b-第二焊盘；17-电压控制器；18-导电层；18a-第一导电层；18b-第二导电层；18c-第三导电层；18d-第四导电层；19a-第一引线；19b-第二引线；19c-第三引线；19d-第四引线；18e、18f-导电层；19e、19f-引线；20-导电胶；21-导电粒子；22-绝缘间隙粒子；23-金属层；31-入射光；32-反射光。
具体实施方式
本发明实施例提供一种LCOS显示器及其制作方法。以下结合附图和具体实施例对本发明进一步详细说明。根据下面说明，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
本发明实施例提供了一种LCOS显示器，包括：
相对设置的硅基板和透明基板，所述硅基板上形成有像素阵列，所述透明基板上形成有透明电极层，所述像素阵列与所述透明电极层之间设置有液晶层；
所述硅基板包括显示区域和环绕所述显示区域的周边区域，所述显示区域具有第一方向上的第一边和第二方向上的第二边；
在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置导电层，所述导电层与所述透明电极层电耦合，且所述导电层的阻抗小于所述透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗。
所述透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗，亦即所述透明电极层位于所述像素阵列的正上方部分的阻抗。
以下结合图3至图10详细介绍本发明实施例的LCOS显示器。
图3为本发明第一实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。图4为图3中LCOS显示器第一种示例沿AA’的剖面示意图。图5为图3中LCOS显示器第一种示例沿BB’的剖面示意图。
如图3至图5所示，本实施例的LCOS显示器，包括：相对设置的硅基板11和透明基板15，所述硅基板11面向透明基板15的一侧形成有像素阵列12，像素阵列12包括排列成多列和多行的多个像素。具体的，硅基板11上形成有若干显示单元，显示单元包括像素阵列12。每个显示单元均包括：多条扫描线、多条数据线、多个有源器件(如薄膜晶体管)、所述有源器件与像素阵列12的像素电极电连接。所述硅基板11包括显示区域I和环绕所述显示区域I的周边区域II，所述显示区域I具有第一方向(例如X方向)上的第一边m和第二方向(例如Y方向)上的第二边n。所述多条扫描线、多条数据线、多个有源器件以及多个与有源器件电连接的像素电极主要形成于所述显示区域I上。
透明基板15例如为玻璃基板，所述透明基板15上形成有透明电极层14，透明电极层14设置在所述透明基板15面向所述硅基板11的一侧表面；所述透明电极层14由薄的导电材料(例如为ITO)形成，透明电极层14的界限对应于透明基板15的界限。所述像素阵列12与所述透明电极层14之间设置有液晶层13。所述硅基板11的表面上位于所述液晶层13的周侧区域形成有焊盘16，所述透明导电层14暴露出所述焊盘16，即所述周边区域II上可设置焊盘16，用于将电信号引入或引出。
在所述硅基板11的周边区域II沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置有导电层18，用于改善显示强度均匀性。所述导电层18与所述透明电极层14之间设置有导电胶20，所述导电层18与所述透明电极层14通过导电胶20电耦合。透明电极层14覆盖所述液晶层13和导电胶20。像素阵列12定义出显示区域I的大小，液晶层13位于显示区域I的正上方。所述导电层18位于所述液晶层13的周侧。
所述导电层18的阻抗小于所述透明电极层14的覆盖所述像素阵列12的部分的阻抗。具体的，透明电极层14可由氧化铟锡(ITO)层形成在透明基板15的底面上并且用作LCOS显示器的公共电极。示例性的，所述透明电极层14的材质包括ITO，ITO对于可见光谱中大约95％的波长是透明的。所述透明电极层14的所述导电材料的厚度范围为20nm～60nm，以实现高光学性能。所述导电层18的材质包括铝、银、铬或钛中的任意一种，其中每一种的电阻率均小于所述ITO的电阻率。所述导电层18的电阻率小于所述透明电极层14的电阻率。
在LCOS显示器工作期间，入射光31偏振为第一预定偏振状态并通过透明基板15的顶面进入，穿过层透明电极层14、第二配向层(未示出)、液晶层13、第一配向层(未示出)，到达像素阵列12的像素反射镜并被反射，反射光32依次穿过第一配向层、液晶层13、第二配向层、透明电极层14和透明基板15。光的偏振由液晶层13改变，这取决于施加在液晶上的电场。当透明电极层14保持在特定电压时，液晶层13上的电场由施加在像素阵列12的像素反射镜(未示出)上的电压控制。入射光的偏振根据像素阵列12上的图像进行空间调制，并且以调制光束输出。调制光束然后由具有预定偏振状态的分析器分析以产生可显示图像。每个像素显示的强度取决于液晶赋予的偏振，像素显示的强度与施加在透明电极层14上的电压密切相关。
在特定示例中，导电层18由铝形成(例如为了节省成本)，线宽在100μm～1000μm范围内，并且厚度在100nm～500nm范围内。除了材料类型之外，阻抗还取决于其他变量，例如长度、横截面积、频率、电容等。导电层18可以使用本领域可用的任何合适的沉积工艺(例如光刻、溅射、化学气相沉积等)形成。
示例性的，所述透明电极层14在所述硅基板11上的投影覆盖所述导电层18。所述导电层18与所述透明电极层14之间设置有导电胶20，所述导电胶20中包含导电粒子21。所述导电层18与所述透明电极层14通过导电胶电连接。在其他示例中，如图6所示，所述导电胶中还包括绝缘间隙粒子22。导电胶20形成于所述周边区域II上。所述导电粒子21例如为金属导电粒子。示例性的，所述导电粒子21的粒径为5μm～25μm。较大粒径有利于获得更好的导电效果。所述导电粒子21为单金属导电粒子和合金导电粒子中至少一种。其中，所述单金属导电粒子可以是金粒子、银粒子、铜粒子和镍粒子中至少一种，但不限于此；所述合金导电粒子可以是镀银铜粒子、镀银金粒子、镀银镍粒子、镀金铜粒子和镀金镍粒子中至少一种，但不限于此。合金导电粒子的抗氧化性和传导性较好，且产品便于存储搬运，又不会影响产品物性，使产品稳定、信赖度高。
所述硅基板11内还可形成有金属层23；本示例中，导电层18与金属层23不电连接，相互独立。硅基板11包括硅衬底，可在所述硅衬底上形成层间介质层，在层间介质层中形成金属层23。金属层23的材质包括：钛、钛-钨、铝、铬、银及铜中的至少一种。在显示区域I内，所述硅基板11与所述液晶层13之间可形成有第一配向层，所述液晶层13与所述透明电极层14之间可形成有第二配向层，用于促进液晶层13中的液晶在所需方向上的排列。
显示区域I具有第一方向(例如X方向)上的第一边m和第二方向(例如Y方向)上的第二边n；所述像素阵列12定义出了显示区域I，示例性的，以显示区域I为矩形为例进行说明。显示区域I的边界形状可根据实际需求设置，不做限制。所述第一方向和所述第二方向旨在定义两个参考方向，并不因此限定显示区域I的形状。以第一方向(例如X方向)和第二方向(例如Y方向)相互垂直，所述显示区域I呈矩形为例进行说明，示例性的，所述第一边的长度与所述第二边的长度之比至少为5:1，如此可达到更佳效果或效果更明显。所述导电层沿所述第一方向的长度大于所述像素阵列沿所述第一方向的长度，和/或所述导电层沿所述第二方向的长度大于所述像素阵列沿所述第二方向的长度。
如图7所示，所述导电层18包括间隔的第一导电层18a和第二导电层18b。所述第一导电层18a包括位于所述显示区域I第二方向(例如Y方向)一侧的周侧区域沿所述第一方向(例如X方向)设置的第一导电部以及分别从所述第一导电部的两端沿所述第二方向(例如Y方向)延伸的延伸部；所述第二导电层18b包括位于所述显示区域I第二方向另一侧的周侧区域沿所述第一方向设置的第二导电部以及分别从所述第二导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部。
在其他示例中，第一导电层18a也可包括位于所述显示区域I第一方向(例如X方向)一侧的周侧区域沿平行于第二方向(例如Y方向)设置的第一导电部以及分别从所述第一导电部的两端沿所述第一方向延伸的延伸部；所述第二导电层18b也可包括位于所述显示区域I第一方向(例如X方向)另一侧的周侧区域沿平行于第二方向(例如Y方向)设置的第一导电部以及分别从所述第一导电部的两端沿所述第一方向延伸的延伸部。
具体的，电压控制器17通过高电导率的引线，将相同电压V传导至第一导电层18a和第二导电层18b。例如，电压控制器17可分两路，第一路从第一焊盘16a接入分别经左右两侧的第一引线19a供电给第一导电层18a沿X方向的两端；第二路从第二焊盘16b接入分别经左右两侧的第二引线19b供电给第二导电层18b沿X方向的两端。引线(例如第一引线19a和第二引线19b)可为形成在硅基板11中的再分布金属线。
第一导电层18a通过导电胶20传导给透明电极层14位于第一导电层18a正上方的部分，第二导电层18b通过导电胶20传导给透明电极层14位于第二导电层18b正上方的部分，于是分别从透明电极层14位于第一导电层18a正上方的部分和透明电极层14位于第二导电层18b正上方的部分向透明电极层14位于像素阵列12正上方的部分传导公共电压，传导距离小于等于沿第二方向(例如Y方向)第一导电层18a和第二导电层18b间距的一半，因此，第一导电层18a和第二导电层18b中的任意一个与显示区域I(或像素阵列)正上方的透明电极层14上的任何点之间的阻抗进一步减小。而且，跨整个像素阵列12所在区域从第二方向(例如Y方向)两侧(或上下两侧)同时传导公共电压，同时还从第一导电层18a和第二导电层18b各自的延伸部还可从第一方向(例如X方向)两侧(或左右两侧)同时传导公共电压；因此，与图2中从单点焊盘06沿长度方向先后传导到P2和P1点相比，本实施例导电层18包括间隔设置的第一导电层18a和第二导电层18b的方案，透明电极层14位于像素阵列12正上方的部分容易更快，更均匀的获得公共电压。本实施例的透明电极层14可以以较高的频率被驱动，而不会遭受强度不均匀性的干扰。
图8为本发明第二实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。如图8所示，所述导电层18包括平行设置的第三导电层18c和第四导电层18d。所述第三导电层18c和所述第四导电层18d分别位于所述显示区域I第二方向(例如Y方向)的两侧的周侧区域且均沿所述第一方向(例如X方向)设置。在其他示例中，所述第三导电层18c和所述第四导电层18d也可分别位于所述显示区域I第一方向的两侧的周侧区域且均沿所述第二方向设置。
具体的，电压控制器17通过高电导率的引线，将相同电压V传导至第三导电层18c和第四导电层18d。例如，电压控制器17可分两路，第一路从第一焊盘16a接入分别经左右两侧的第三引线19c供电给第三导电层18c沿X方向的两端；第二路从第二焊盘16b接入分别经左右两侧的第四引线19d供电给第四导电层18d沿X方向的两端。引线(例如第三引线19c和第四引线19d)可为形成在硅基板11中的再分布金属线。
第三导电层18c通过导电胶20传导给透明电极层14位于第三导电层18c正上方的部分，第四导电层18d通过导电胶20传导给透明电极层14位于第四导电层18d正上方的部分，于是，分别从透明电极层14位于第三导电层18c正上方的部分和透明电极层14位于第四导电层18d正上方的部分沿第二方向(例如Y方向)向透明电极层14位于像素阵列正上方的部分传导公共电压，传导距离小于等于沿第二方向(例如Y方向)第三导电层18c和第四导电层18d间距的一半，因此，第三导电层18c和第四导电层18d中的任意一个与显示区域I正上方的透明电极层14上的任何点之间的阻抗进一步减小。而且，跨第一方向(例如X方向)的整个像素阵列12所在区域从第二方向(例如Y方向)两侧(或上下两侧)同时传导公共电压；因此，与图2中从单点焊盘06沿长度方向先后传导到P2和P1点相比，本实施例导电层18包括平行设置的第三导电层18c和第四导电层18d的方案，透明电极层14位于像素阵列12正上方的部分容易更快，更均匀的获得公共电压。本实施例的透明电极层14可以以较高的频率被驱动，而不会遭受强度不均匀性的干扰。应当理解，透明电极层14位于像素阵列12正上方的部分给像素阵列12提供偏振的公共电压，因此，主要关注的是透明电极层14位于像素阵列12正上方的部分的电压。
图9为本发明第三实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。如图9所示，所述导电层18e包括相互垂直且电连接的第三导电部和第四导电部；所述第三导电部和所述第四导电部中的其中一个沿所述第一方向(例如X方向)设置，另一个沿所述第二方向(例如Y方向)设置。导电层18e呈“L形”并且位于像素阵列12的两侧附近。电压控制器17通过高电导率的引线19e，将电压V传导至导电层18e的两端。导电层18e与显示区域I正上方的透明电极层14上的任何点之间的阻抗进一步减小。导电层18e沿显示区域I的长边m和短边n快速分配(传导)由电压控制器17提供的公共电压。透明电极层14位于像素阵列12正上方的部分容易更快，更均匀的获得公共电压，提高了显示强度均匀性。
图10为本发明第四实施例的LCOS显示器的平面(俯视)示意图。如图10所示，所述导电层18f包括沿所述第二方向(例如Y方向)设置的导电部以及分别从所述导电部的两端沿所述第一方向(例如X方向)延伸的延伸部。其他实例中，所述导电层18还包括沿所述第一方向设置的导电部以及分别从所述导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部。导电层18f呈直角“U形”，并且位于显示区域I的三个边附近。导电层18f与显示区域I正上方的透明电极层14上的任何点之间的阻抗进一步减小。导电层18f沿显示区域I的两个长边m和一个短边n分配由电压控制器17提供的电压，使得电压的变化由于其间的阻抗降低而迅速跨过覆盖像素阵列12的透明电极层14的部分传播，透明电极层14位于像素阵列12正上方的部分容易更快，更均匀的获得公共电压，并且与现有技术(例如图2)相比，LCOS显示器的显示强度均匀性得到改善。
在一实施例中，所述显示区域呈矩形，所述导电层18可为单条形，所述导电层18在所述矩形的任意一条边的***区域设置，外部电源从所述导电层18的两端分别供电。在另一实施例中，所述导电层18呈环形且围绕所述像素阵列12设置，电压控制器17提供的电压沿着透明电极层14的每个边缘传导，这使得电压能够非常快速地通过覆盖像素阵列12的透明电极层14的部分传播。这进而使LCOS显示器能够在像素阵列12上均匀地显示强度值，即使对于以高频切换电压的电压控制器17提供的波形也是如此。
导电层18与透明电极层14保持大体连续的电连接，但在其他实施例中，导电层18在一个方向上可以是是间隔的，导电层18与透明电极层14可以包括多个离散的电连接。
本实施例还提供一种LCOS显示器的制作方法，包括：
提供透明基板，所述透明基板上形成有透明电极层；
提供硅基板，所述硅基板上形成有像素阵列，在所述像素阵列的上方形成有液晶层，所述硅基板包括显示区域和环绕所述显示区域的周边区域，所述显示区域具有第一方向上的第一边和第二方向上的第二边；所述像素阵列位于所述显示区域内；
形成导电层，所述导电层在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置，且所述导电层的阻抗小于所述透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗；
将所述透明基板安装在所述硅基板上，使得所述透明电极层面向所述像素阵列，且使所述导电层与所述透明电极层电耦合。
具体的，在硅基板11上形成导电层18，可通过光刻、气相沉积或溅射方法形成。将所述透明基板15安装在所述硅基板11上，可采用压合的方式，例如在硅基板11上方的液晶层13的周侧区域置入导电胶20，导电胶20包括导电粒子21，导电胶20例如为异向性导电胶，透明电极层14形成在透明基板15上，将透明电极层14面向硅基板11和液晶层13施以热压合作用，使透明基板15、透明电极层14和硅基板11夹合，并通过导电胶20冷却固化后，使得跟上、下的基板以及电路黏合而构成显示器模块，由于导电胶20含有导电粒子21，经过压合后，所述透明电极层14与所述导电层18通过所述导电胶20中的导电粒子21电连接。导电层18有助于用高频电压波形驱动透明电极层，同时最大限度地减少LCOS显示器显示区域的强度变化。
当高频电压波形(例如大于或等于1.0kHz的电压频率)被施加到透明电极层上(例如透明电极层具有大于或等于5:1的长边与短边比)，因为电压变化的速度快于它们可以跨透明电极层传播和稳定。为了在整个显示区域实现最佳成像性能和强度均匀性，需要最小化公共电压输入和透明电极层部分上的点之间的透明电极层的阻抗。为了这些相同的目的，还希望透明电极层在整个可见光谱范围内具有非常高的光学透明度。
ITO电极具有高电阻率并且在没有本发明的导电层18的情况下将具有显着的阻抗变化，尤其是沿其长尺寸。为了最小化该阻抗变化，LCOS显示器包括导电层18，其直接形成在硅基板11上。导电层18相比图2中的焊盘06被拉长，使得它沿着透明电极层14的长边延伸并且沿着透明电极层14的长边电耦合。
本发明可以在覆盖像素阵列12的透明电极层14的部分上更快地传递均匀的公共电压，这又使得能够在整个像素阵列12上更均匀地显示各个强度值。从电压控制器17接收公共电压波形，然后将该电压波形施加到透明电极层14。导电层18提供的优点是透明电极层14可以以更高的频率被驱动，而不会遭受强度不均匀性的干扰。总之，上述实施例减少了在LCOS显示器的长方向和短方向上跨透明电极层14的电压信号传播延迟。因此，导电层18与覆盖像素阵列12的透明电极层14的不同位置之间的阻抗变化以及在跨像素阵列14的不同位置显示强度值的不均匀性被最小化。在高频(例如，对于LCOS≥1.0kHz)或低频(例如，对于LCOS，<1.0kHz)公共电压波形被施加到透明电极层14的情况下，本发明的导电层18降低了像素阵列12的长和短维度上的强度变化，从而改善所显示的图像。
综上所述，本发明提供一种LCOS显示器及其制作方法。本发明将用于改善显示强度均匀性的导电层设置在硅基板上，导电层在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置，亦即设置在液晶层的周侧区域。所述导电层的阻抗小于透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗。一方面，电压控制器供电的电压传导到导电层，导电层与透明电极层电耦合，从透明电极层位于导电层正上方的部分向透明电极层位位于像素阵列正上方的部分传导公共电压，传导距离减小；同时，导电层与像素阵列正上方的透明电极层上的任何点之间的阻抗进一步减小；确保跨导电层的透明电极层的电压快速传播，提高了显示器上不同区域的强度均匀性(一致性)。另一方面，所述导电层设置在硅基板上，较容易将导电层精确设置在环绕显示区域的周边区域，如此导电层较容易实现与像素阵列、液晶层的相对位置分布。若将导电层设置在透明电极层上，透明电极层形成在透明基板上，需要搭配高精度对位贴合机制程，才能将具有导电层图案的透明基板与硅基板(例如LCOS晶圆)精准对位贴合，而高精度对位贴合机设备昂贵投资相对高。本发明易操作，降低了对位的难度。本发明的LCOS显示器在其公共电极透明电极层上可以高电压频率驱动而不牺牲图像质量，使公共电压能够在透明电极层上快速且均匀地确定。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法而言，由于与实施例公开的器件相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
上述描述仅是对本发明较佳实施例的描述，并非对本发明权利范围的任何限定，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (17)
1.一种LCOS显示器，其特征在于，包括：
相对设置的硅基板和透明基板，所述硅基板上形成有像素阵列，所述透明基板上形成有透明电极层，所述像素阵列与所述透明电极层之间设置有液晶层；
所述硅基板包括显示区域和环绕所述显示区域的周边区域，所述显示区域具有第一方向上的第一边和第二方向上的第二边；所述像素阵列位于所述显示区域内；
在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置有导电层，所述导电层与所述透明电极层电耦合，且所述导电层的阻抗小于所述透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗。
2.如权利要求1所述的LCOS显示器，其特征在于，所述第一方向和所述第二方向垂直。
3.如权利要求2所述的LCOS显示器，其特征在于，所述导电层包括间隔设置的第一导电层和第二导电层；
所述第一导电层包括位于所述显示区域第二方向一侧的周侧区域沿所述第一方向设置的第一导电部以及分别从所述第一导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部；
所述第二导电层包括位于所述显示区域第二方向另一侧的周侧区域沿所述第一方向设置的第二导电部以及分别从所述第二导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部。
4.如权利要求3所述的LCOS显示器，其特征在于，外部电源从所述第一导电层平行于所述第一方向的两侧分别供电，且同时向所述第二导电层平行于所述第一方向的两侧分别提供相同的电压。
5.如权利要求2所述的LCOS显示器，其特征在于，所述显示区域呈矩形，所述导电层为单条形，所述导电层在所述矩形的任意一条边的***区域设置，外部电源从所述导电层的两端分别供电。
6.如权利要求2所述的LCOS显示器，其特征在于，所述导电层包括平行设置的第三导电层和第四导电层；所述第三导电层和所述第四导电层分别位于所述显示区域第二方向的两侧的周侧区域且均沿所述第一方向设置，或者所述第三导电层和所述第四导电层分别位于所述显示区域第一方向的两侧的周侧区域且均沿所述第二方向设置。
7.如权利要求2所述的LCOS显示器，其特征在于，所述导电层包括相互垂直且电连接的第三导电部和第四导电部；所述第三导电部和所述第四导电部中的其中一个沿所述第一方向设置，另一个沿所述第二方向设置。
8.如权利要求2所述的LCOS显示器，其特征在于，所述导电层包括沿所述第一方向设置的导电部以及分别从所述导电部的两端沿所述第二方向延伸的延伸部，或者，所述导电层包括沿所述第二方向设置的导电部以及分别从所述导电部的两端沿所述第一方向延伸的延伸部。
9.如权利要求1所述的LCOS显示器，其特征在于，所述导电层呈环形且围绕所述像素阵列设置。
10.如权利要求1至9任意一项所述的LCOS显示器，其特征在于，所述导电层沿所述第一方向的长度大于所述像素阵列沿所述第一方向的长度，和/或所述导电层沿所述第二方向的长度大于所述像素阵列沿所述第二方向的长度。
11.如权利要求1至9任意一项所述的LCOS显示器，其特征在于，所述第一边的长度与所述第二边的长度之比至少为5:1。
12.如权利要求1至9任意一项所述的LCOS显示器，其特征在于，所述透明电极层的材质包括ITO，所述导电层的材质包括铝、银、铬或钛中的任意一种，其中每一种的电阻率均小于所述ITO的电阻率。
13.如权利要求1至9任意一项所述的LCOS显示器，其特征在于，所述透明电极层在所述硅基板上的投影完全覆盖所述导电层，所述导电层与所述透明电极层之间设置有导电胶，所述导电胶中包含导电粒子。
14.如权利要求13所述的LCOS显示器，其特征在于，所述导电胶中还包括绝缘间隙粒子。
15.如权利要求1至9任意一项所述的LCOS显示器，其特征在于，所述硅基板上设置有焊盘，所述导电层通过引线与所述焊盘电连接。
16.一种LCOS显示器的制作方法，其特征在于，包括：
提供透明基板，所述透明基板上形成有透明电极层；
提供硅基板，所述硅基板上形成有像素阵列，在所述像素阵列的上方形成有液晶层，所述硅基板包括显示区域和环绕所述显示区域的周边区域，所述显示区域具有第一方向上的第一边和第二方向上的第二边；所述像素阵列位于所述显示区域内；
形成导电层，所述导电层在所述硅基板的周边区域沿所述第一方向和/或沿所述第二方向设置，且所述导电层的阻抗小于所述透明电极层的覆盖所述像素阵列的部分的阻抗；
将所述透明基板安装在所述硅基板上，使得所述透明电极层面向所述像素阵列，且使所述导电层与所述透明电极层电耦合。
17.如权利要求16所述的LCOS显示器的制作方法，其特征在于，将所述透明基板安装在所述硅基板上，具体包括：
在所述硅基板上方的液晶层的周侧区域置入导电胶，将所述透明电极层面向所述硅基板和所述液晶层热压合，所述透明电极层与所述导电层通过所述导电胶电耦合。
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