激光顯示器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明產(chǎn)品激光顯示器，它是把液晶或其他材料做成的光纖排布在一張屏上，以所述光纖為發(fā)光像素和光開關(guān)元件；以激光為光源和控制開關(guān)的能源，通過(guò)合理制作而成。它是利用液晶隨溫度變化而在渾濁與清亮之間往返變化的原理以及激光的色彩和輻射能量共同作用，實(shí)現(xiàn)光纖中各點(diǎn)的有序亮滅，從而達(dá)到圖像的影像還原。本發(fā)明克服了現(xiàn)有激光顯示器用機(jī)械、超聲波等掃描的不足。本發(fā)明方案主要用于電視屏、電腦屏、手機(jī)屏和儀表等。
【專利說(shuō)明】激光顯示器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明激光顯示器，是利用光纖與激光結(jié)合組成的影像還原產(chǎn)品，適用于電視屏、電腦屏、手機(jī)屏以及機(jī)電儀表等。本發(fā)明采用激光為發(fā)光光源，它色彩豐富，影像清晰。產(chǎn)品的尺寸靈活，形態(tài)可以彎曲。生產(chǎn)工藝比液晶顯示器、等離子顯示器等簡(jiǎn)單，成本低。本發(fā)明性能穩(wěn)定可靠，經(jīng)久耐用。更適合3D電視以及未來(lái)的三維立體電視等。
【背景技術(shù)】
[0002]CRT電視色彩好，但是有輻射，體積太大，不適應(yīng)大屏幕的需求。液晶電視是需要背光燈來(lái)照亮，用液晶來(lái)控制像素，因此對(duì)比度不好，色彩鮮艷度較差。目前LED電視最高色域覆蓋率只有62%，并且液晶電視對(duì)比度受可視角度的影響嚴(yán)重，只有屏幕中心最高，向邊緣逐漸減弱。因此造成圖像觀看空間限制。
[0003]等離子電視每個(gè)像素是由三個(gè)氣室構(gòu)成的，氣壁不能太薄，因此像素較大，分辨率低。等離子電視相對(duì)較暗，能耗也比較高，色彩也不太理想，目前等離子電視最高的色域覆
蓋率70%左右。
[0004]激光為電視光源與傳統(tǒng)電視相比具有如下特點(diǎn):不僅可以使整個(gè)電視畫面看起來(lái)更加真實(shí)、有層次感、通透的感覺，同時(shí)畫面的清晰度也會(huì)隨著色彩飽和度的提高有較大幅度的提升。采用激光作為電視的光源，激光電視可以做得更薄，適合家庭使用。激光電視還克服了人眼長(zhǎng)時(shí)間觀看熒光粉產(chǎn)生的熒光色所造成的不適感；而且對(duì)人眼沒有輻射。激光是純單色光，彩色效果非常理想，色彩遠(yuǎn)比自然光高，其色域覆蓋率高達(dá)人眼色域范圍的90%以上。激光電視機(jī)色彩艷麗、亮度高。它的室溫壽命一般可達(dá)10萬(wàn)小時(shí)，特殊處理后能達(dá)到百萬(wàn)小時(shí)，因此它是一種長(zhǎng)壽命高可靠性的產(chǎn)品。激光光源本身即為偏振光，是最適合表現(xiàn)3D效果的光源，而二者的結(jié)合也十分的容易?？梢哉f(shuō)在3D顯示領(lǐng)域，激光電視有著無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)，它還可以做成未來(lái)的三維電視。
[0005]激光電視為何遲遲不能進(jìn)入大眾市場(chǎng)的原因:在技術(shù)方面，激光電視中的掃描偏轉(zhuǎn)是個(gè)難題:和CRT彩色顯像管一樣，激光束也要一行行從上至下完成整幅圖像的掃描。讓激光束偏轉(zhuǎn)的主要方法是靠激光束照射在高速旋轉(zhuǎn)的多面棱鏡輪上，在角度不停變化的鏡面上反射后形成的。如高清畫面1080行，刷新率50次/秒，每秒就要掃描5.4萬(wàn)次，使用八面棱鏡輪時(shí)，因旋轉(zhuǎn)I周能掃描8次，因此5.4萬(wàn)次/8為6750轉(zhuǎn)/秒，等于棱鏡輪的轉(zhuǎn)速為40.5萬(wàn)轉(zhuǎn)/分鐘，如此高的轉(zhuǎn)速帶來(lái)的噪聲、潤(rùn)滑、成本和壽命等都難以滿足投放市場(chǎng)實(shí)用的條件。用超聲波來(lái)偏轉(zhuǎn)激光其幅度太小，不適合大屏幕發(fā)展的要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

`[0006]激光是本發(fā)明的彩色光源，也是像素開關(guān)的能量；由液晶微?；蚱渌牧现圃斓墓饫w作為激光開關(guān)及顯示屏像素發(fā)光單元，將所述光纖均勻分布在整個(gè)顯示屏上，組成顯示器。本發(fā)明是利用液晶隨溫度變化而在渾濁與清亮之間往返變化的原理以及激光的色彩和輻射能量共同作用，實(shí)現(xiàn)圖像像素的有序亮滅，從而達(dá)到圖像的顯示還原。由于沒有機(jī)械掃描，因此沒有機(jī)械方面的技術(shù)障礙，使得運(yùn)作更可靠，更平穩(wěn)，更持久。
【具體實(shí)施方式】
[0007]激光顯示器以液晶光纖做的電視為例，稱之為液晶激光電視，方式如下:
[0008]液晶激光電視是利用激光工作物質(zhì)產(chǎn)生紅、綠、藍(lán)三種波長(zhǎng)的激光作為彩色激光電視的光源，通過(guò)電視信號(hào)控制三基色激光掃描圖像。所述產(chǎn)品是將調(diào)制好的激光通過(guò)一條包含有液晶的光纖進(jìn)行傳輸，液晶光纖以S形排布在顯示屏上，見圖1。當(dāng)激光從左上角進(jìn)入液晶光纖后，常溫下渾濁的液晶會(huì)對(duì)激光有漫反射，將激光的色彩及光亮射向各個(gè)方向，這個(gè)亮點(diǎn)作為一個(gè)像素。隨著時(shí)間的增加，該亮點(diǎn)的溫度升高，很快達(dá)到清亮點(diǎn)使得液晶透明，漫反射大多消失，該點(diǎn)變得暗淡無(wú)光，即像素熄滅，激光才得以繼續(xù)前進(jìn)，形成下一個(gè)光點(diǎn)，在此點(diǎn)的亮熄期間激光剛好完成一個(gè)像素色彩到下一個(gè)像素色彩的轉(zhuǎn)換，當(dāng)下一個(gè)點(diǎn)被點(diǎn)亮?xí)r色彩將隨之變化，從而實(shí)現(xiàn)像素掃描。
[0009]一些液晶在特定溫度下是不透明的渾濁物，當(dāng)受熱達(dá)到一定溫度時(shí)會(huì)立即變得清晰透明，如:苯甲酸膽固醇酯，在常溫下是半透明的晶體，加熱到145.5°C時(shí)變成渾濁的液晶，當(dāng)繼續(xù)加熱到178.5°C時(shí)立即又變得透明，178.5°C就叫苯甲酸膽固醇酯的清亮點(diǎn)。中國(guó)八億時(shí)空液晶公司生產(chǎn)的液晶產(chǎn)品BHR40300，清亮點(diǎn)能達(dá)到81°C，此液晶在81°C以下是渾濁不透明的，81°C以上時(shí)是透明的；1毫米液晶膜在渾濁與清亮之間的轉(zhuǎn)換時(shí)間只有0.01秒左右，轉(zhuǎn)換次數(shù)達(dá)百億次以上，能夠達(dá)到做顯示器的要求。
[0010]所述液晶光纖的亮滅周期可以通過(guò)調(diào)節(jié)入射激光的強(qiáng)度達(dá)到要求。比如液晶顆粒的亮滅周期太長(zhǎng)，超過(guò)電視信號(hào)周期，就增加激光能量，使液晶顆粒更快受熱，快速達(dá)到清亮點(diǎn)；太短則減弱激光的強(qiáng)度。還可以在有色激光中加入熱效應(yīng)較好，人眼看不見的紅外激光來(lái)提高清亮速度。
[0011]在本發(fā)明設(shè)計(jì)中，由于現(xiàn)有電視是一行一行的掃描，而本發(fā)明的點(diǎn)亮方式是首尾相連，所以不能成像，必須把現(xiàn)有信號(hào)在電路中改成首尾相連模式，才能成像；或者將返程光纖中的液晶改成其它不變色透光性較好的材料；還可以把液晶光纖分成數(shù)段平行排布，用旋轉(zhuǎn)棱鏡做行掃描，這既解決了信號(hào)不兼容問(wèn)題，又使各行光纖有時(shí)間冷卻恢復(fù)，還使像素亮度及大小相差不大。棱鏡的轉(zhuǎn)速在600r/min就可以了。
[0012]這一設(shè)計(jì)的缺陷是:顯示器的像素不一樣大，原因是隨著距離增加激光能量在減少。解決辦法是將入射激光逐漸加強(qiáng)，用以補(bǔ)償損失。
[0013]通常光纖傳輸激光信號(hào)，每I千米距離，信號(hào)能量損失5%，其透射率為90%。本發(fā)明選用的材料有BHR40300，透射率85%，其能量損失不會(huì)太多，布滿42英寸電視只要I千米左右的液晶光纖，能滿足液晶激光電視只用一條液晶光纖布滿全屏的要求。
[0014]該光纖液晶外表需涂有透明的殼體，殼體的折射率要低于液晶，這樣才能使激光在里面產(chǎn)生全反射，減少光能損失。液晶光纖要有散熱片，可用透明導(dǎo)體材料制作，必要時(shí)加入電場(chǎng)，幫助液晶快速回到渾濁狀態(tài)。
[0015]在液晶顯示器背面及光纖之間涂上水銀，增加前面圖像的亮度和減少光纖之間色干擾。
[0016]一屏像素完成后，又從頭開始新的一屏排布，在前一輪結(jié)束時(shí)候有一個(gè)短暫的激光暫停，這是為了讓所述光纖有時(shí)間冷卻，回到渾濁態(tài)。如果冷卻時(shí)間目前的材料很難做至IJ，還可以采用多屏重疊，一屏接一屏逐屏掃描，多屏掃描完后，先前掃描的屏就有足夠的時(shí)間冷卻，這樣設(shè)計(jì)能讓液晶球的冷卻時(shí)間達(dá)到0.5秒左右。這一設(shè)計(jì)還可以用于未來(lái)的三維立體電視。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是液晶光纖組成顯示屏的示意圖，一條平滑液晶光纖從左上角進(jìn)入，右下角穿出，一條線貫穿始終，此圖不能限制本發(fā)明的其他結(jié)構(gòu)方式。圖2顯示屏行方向切面圖，01散熱片；02液晶光纖外殼；03亮過(guò)的光點(diǎn)；04渾濁的液晶光纖，此圖只是簡(jiǎn)單的說(shuō)明原理，要根據(jù)實(shí)際要求適當(dāng)調(diào)整。
【權(quán)利要求】
1.激光顯示器，包括有激光顯示屏；其特征是:所述激光顯示屏有透明面板；所述透明面板上有均勻排布的光纖；所述光纖表面有透明外殼；所述光纖作為顯不屏的發(fā)光像素和光開關(guān)元件；所述光纖通過(guò)激光時(shí)，激光為光纖提供光源及開關(guān)動(dòng)能。
2.根據(jù)權(quán)利I要求的激光顯示屏的光纖，其特征是:所述光纖平行排布嵌在基體上，均勻分布在影像需要的尺寸范圍。
3.根據(jù)權(quán)利I要求的激光顯示屏的光纖，其特征是:所述光纖外面有折射率比光纖材料低的透明外殼。
4.根據(jù)權(quán)利I要求的激光顯示屏的光纖，其特征是:所述光纖未通激光前是不透明的，通入激光一定時(shí)間后變透明。
5.根據(jù)權(quán)利I要求的激光顯示屏的光纖，其特征是:調(diào)制好的激光信號(hào)的周期與所述光纖的亮滅周期一致。
6.根據(jù)權(quán)利I要求的激光顯示屏的光纖，其特征是:所述光纖配有散熱器。
【文檔編號(hào)】G09F9/35GK103680343SQ201210322265
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月4日
【發(fā)明者】嚴(yán)守權(quán) 申請(qǐng)人:嚴(yán)守權(quán)