專利名稱：一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于顯示器制造技術領域。
背景技術：
隨著現(xiàn)代科學技術的進步和人們生活質量的提高，人們對顯示器件提出了不同應用的要求，CRT(陰極射線管)已不能滿足這些要求，例如筆記本電腦的顯示屏，移動電話的顯示屏以及簡單的測量儀器的數(shù)字顯示屏等。為了滿足不同應用的要求，研究者們發(fā)展了許多不同類型的顯示器件。LCD(液晶顯示)，其特點是功耗低，可實現(xiàn)平板顯示，但視角小，亮度相對較低，雖然近年來其視角和亮度得到了一定程度的解決，但其成本大大提高，并對壽命產生了一定的影響。PDP顯示平板，是利用惰性氣體放電產生的真空紫外波段的光激發(fā)熒光粉發(fā)光，實現(xiàn)顯示。它的優(yōu)點是可以制做大尺寸的顯示平板，但其需要維持一個惰性氣體與外部的相對真空狀態(tài)，另外其熒光粉的發(fā)光亮度還不夠高，壽命雖已達到使用要求但還不能與CRT相比。OEL(有機電致發(fā)光)顯示的特點是顏色艷麗，功耗低，但目前還沒有克服其壽命問題，因此只能應用在對壽命要求較低的顯示器件上，例如手機屏等。目前，顯示器的發(fā)展趨向與多元化，平板化，大尺寸和微小顯示等方面。不同的顯示技術都具有各自的優(yōu)點和缺點，它們分別滿足不同的應用需求。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是提供一種結構簡單，不需要真空系統(tǒng)，而且能夠實現(xiàn)更高的分辨率，不存在視角問題，抗電磁干擾的以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板。
本發(fā)明所依據(jù)的基本原理是，熒光屏上涂敷的熒光粉具有上轉換特性，即當用紅外激光激發(fā)該熒光粉時可發(fā)射可見光。其發(fā)光機理可以有不同的類型，以最簡單的過程說明如下圖1為某種上轉換材料的能級圖，當用紅外光照射該材料時，該材料吸收光子1首先由基態(tài)能級L0躍遷到激發(fā)態(tài)能級L1，在L1上的電子繼續(xù)吸收激發(fā)光子2躍遷到能級L2，L2到基態(tài)的躍遷發(fā)射可見光子3，從而能被人眼觀察到，而激發(fā)光則不能被人眼觀察到。
本發(fā)明是利用紅外激光二極管激光器制作成陣列結構，每個陣列點作為一個象素點的激發(fā)源，而顯示屏是利用涂有相同或不同激發(fā)和發(fā)射波長的上轉換熒光粉的單元作為象素點。通過控制二極管激光陣列的每一個陣列點的激光發(fā)射的有無和強弱的變化來控制像素點的亮暗和強弱來顯示一幅畫面，通過在不同的時間顯示不同的畫面來達到動態(tài)顯示的目的。激光二極管陣列的輸出是根據(jù)視頻信號來控制的。
本發(fā)明的技術解決方案是，一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板是激光二極管集成陣列和涂敷有上轉換發(fā)光熒光粉的顯示屏組成的平板顯示器器件。
一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板，由激光二極管陣列平板5和涂有上轉換熒光材料的顯示屏6構成；激光二極管陣列3通過二極管陣列供電電纜7和二極管陣列供電電纜8設置在激光二極管陣列平板5上，視頻信號的處理和控制系統(tǒng)2與激光二極管陣列3連接，電源1分別與視頻信號的處理和控制系統(tǒng)2和激光二極管陣列3連接。
所述的激光二極管陣列3輸出波長是800-1700nm范圍內的任何一個或幾個，以脈沖或連續(xù)輸出的，并且?guī)в兄С制涔ぷ鞯碾娫聪到y(tǒng)。
所述的激光二極管陣列3集成在一個平板上，形成點陣結構。
所述的涂有上轉換熒光材料的顯示屏6是利用透明的基板，其上涂敷有具有上轉換功能的熒光粉材料。
所述的熒光粉是無機、有機材料或二者的混合材料，其發(fā)射波長范圍為370nm～750nm內的任何一個或幾個。
所述的激光二極管陣列的工作方式是能夠進行脈沖和連續(xù)電流供電，整個陣列可以工作在掃描方式。
系統(tǒng)的電源1給激光二極管陣列3和視頻信號的處理和控制系統(tǒng)2供電。激光二極管陣列3的電源采用脈沖供電方式，其對每個陣列點的供電與否由視頻信號的信息4來決定。圖3中的兩個圓形為一個激光二極管陣列點和與其對應的熒光屏的相應的像素點。陣列點可以由1到3個二極管激光器組成，每個激光二極管提供一種顏色的激發(fā)源，例如紅、綠、藍，與其對應的像素點由三個顏色上轉換發(fā)射材料組成。這樣即可顯示彩色圖象。
本發(fā)明所達到的有益效果是結構簡單，不需要真空系統(tǒng)，而且能夠實現(xiàn)更高的分辨率，不存在視角問題，抗電磁干擾。成本較低，制作工藝簡單，主動發(fā)光。


下面結合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明進一步說明。
圖1是本發(fā)明的上轉換熒光材料原理圖。
圖2是本發(fā)明的平板顯示器結構圖。
圖3是本發(fā)明的二極管激光器陣列和熒光屏的結構圖。
圖中1.電源，2.視頻信號的處理和控制系統(tǒng)，3.激光二極管陣列，4.視頻信號的信息，5.激光二極管陣列平板，6.涂有上轉換熒光材料的顯示屏，7.二極管陣列供電電纜，8.二極管陣列供電電纜。
具體實施例方式
實施例1激光二極管陣列采用發(fā)射波長為800nm半導體體芯片進行集成，制成N行、N列點陣。熒光屏可采用透明的玻璃作為基板在其上涂稀土Er3+離子摻雜的熒光粉，熒光粉均勻涂敷即可。這樣即形成了一個單色顯示屏，顏色為綠色。熒光屏的每一點的發(fā)光由該點對應的激光二極管點陣所對應的二極管的激發(fā)產生。例如希望在熒光屏上點亮某點，其所對應激光二極管陣列的點為第i行第j列，則通過電源控制系統(tǒng)給第i行第j列的二極管供電使其發(fā)光，該光照射到熒光屏上激發(fā)Er3+離子摻雜的熒光粉發(fā)出綠色光，其亮度可有通過該二極管的電流的大小來控制。如果希望在熒光屏上顯示一個“S”，那么就可以根據(jù)“S”大小來用相當數(shù)量的點陣把“S”描繪出來，然后使相應的二極管點亮，熒光屏上就出現(xiàn)了“S”圖形。如果希望“S”隨時間不斷減小，并變暗，然后逐漸消失，那么就可以點亮逐漸減小的“S”所對應的點陣，并使激光二極管的工作電流逐漸減小，這樣形成的影象效果是“S”逐漸減小變暗并消失。
實施例2與方法一類似，為了實現(xiàn)彩色圖象顯示，要求每個像素點應有三個基本顏色組成，即紅、綠、藍，這樣熒光屏上每個像素點就分成三個區(qū)域，每個區(qū)域涂敷不同顏色的上轉換發(fā)光熒光粉材料，例如Yb3+/Er3+(綠色)、Yb3+/Tm3+(蘭色)、Yb3+/Pr3+(紅色)激活的上轉換熒光粉材料，分別發(fā)射三種顏色紅、綠、藍色的光。而與熒光屏上每一個像素點相對應的激光二極管點陣的每個點要集成三個激光二極管，可以采用980nm發(fā)射的二極管進行集成。每個二極管負責顯示一種顏色，這樣當圖象為含有彩色信息的圖象時可以根據(jù)該點的色坐標決定該像素點的三個二極管的工作電流的大小，從而獲得不同的顏色。
權利要求
1.一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板，其特征在于，由激光二極管陣列平板(5)和涂有上轉換熒光材料的顯示屏(6)構成；激光二極管陣列(3)通過二極管陣列供電電纜(7)和二極管陣列供電電纜(8)設置在激光二極管陣列平板(5)上，視頻信號的處理和控制系統(tǒng)(2)與激光二極管陣列(3)連接，電源(1)分別與視頻信號的處理和控制系統(tǒng)(2)和激光二極管陣列(3)連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板，其特征在于，所述的激光二極管陣列(3)輸出波長是800-1700nm，以脈沖或連續(xù)輸出的。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板，其特征在于，所述的激光二極管陣列(3)集成在一個平板上，形成點陣結構。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板，其特征在于，所述的涂有上轉換熒光材料的顯示屏(6)是利用透明的基板，其上涂敷有具有上轉換功能的熒光粉材料。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板，其特征在于，所述的熒光粉是無機、有機材料或二者的混合材料，其發(fā)射波長范圍為370nm～750nm。
全文摘要
一種以半導體紅外二極管激光器陣列作為激發(fā)源的顯示平板屬于顯示器制造技術領域。本發(fā)明包括紅外二極管激光器陣列，熒光屏，二極管激光器陣列的電源系統(tǒng)，視頻信號處理系統(tǒng)。其中二極管激光器陣列的每個像素點包含至少一個單波長的輸出的激光器。熒光屏的像素點和二極管激光器陣列的像素點相對應，當某個像素點的紅外激光有輸出時，其對應的熒光屏的像素點即被點亮，在某一時刻控制二極管激光器陣列的輸出激光的強弱和有無，即可以顯示一個畫面，即靜止畫面的顯示，在不同的時刻顯示不同的畫面即可以實現(xiàn)動態(tài)畫面的顯示。本發(fā)明成本較低，制作工藝簡單，主動發(fā)光。主要適用于顯示器的制造領域。
文檔編號G09G3/00GK101079212SQ200710011890
公開日2007年11月28日 申請日期2007年6月25日 優(yōu)先權日2007年6月25日
發(fā)明者陳寶玖, 于濤, 孫佳石, 曹望和, 王曉君 申請人:大連海事大學