激光顯示器的制造方法
【專利摘要】本發明產品激光顯示器，它是把液晶或其他材料做成的光纖排布在一張屏上，以所述光纖為發光像素和光開關元件；以激光為光源和控制開關的能源，通過合理制作而成。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，實現光纖中各點的有序亮滅，從而達到圖像的影像還原。本發明克服了現有激光顯示器用機械、超聲波等掃描的不足。本發明方案主要用于電視屏、電腦屏、手機屏和儀表等。
【專利說明】激光顯示器【技術領域】
[0001]本發明激光顯示器，是利用光纖與激光結合組成的影像還原產品，適用于電視屏、電腦屏、手機屏以及機電儀表等。本發明采用激光為發光光源，它色彩豐富，影像清晰。產品的尺寸靈活，形態可以彎曲。生產工藝比液晶顯示器、等離子顯示器等簡單，成本低。本發明性能穩定可靠，經久耐用。更適合3D電視以及未來的三維立體電視等。
【背景技術】
[0002]CRT電視色彩好，但是有輻射，體積太大，不適應大屏幕的需求。液晶電視是需要背光燈來照亮，用液晶來控制像素，因此對比度不好，色彩鮮艷度較差。目前LED電視最高色域覆蓋率只有62%，并且液晶電視對比度受可視角度的影響嚴重，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]等離子電視每個像素是由三個氣室構成的，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電視相比具有如下特點:不僅可以使整個電視畫面看起來更加真實、有層次感、通透的感覺，同時畫面的清晰度也會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時間觀看熒光粉產生的熒光色所造成的不適感；而且對人眼沒有輻射。激光是純單色光，彩色效果非常理想，色彩遠比自然光高，其色域覆蓋率高達人眼色域范圍的90%以上。激光電視機色彩艷麗、亮度高。它的室溫壽命一般可達10萬小時，特殊處理后能達到百萬小時，因此它是一種長壽命高可靠性的產品。激光光源本身即為偏振光，是最適合表現3D效果的光源，而二者的結合也十分的容易。可以說在3D顯示領域，激光電視有著無法比擬的優勢，它還可以做成未來的三維電視。
[0005]激光電視為何遲遲不能進入大眾市場的原因:在技術方面，激光電視中的掃描偏轉是個難題: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。讓激光束偏轉的主要方法是靠激光束照射在高速旋轉的多面棱鏡輪上，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5.4萬次，使用八面棱鏡輪時，因旋轉I周能掃描8次，因此5.4萬次/8為6750轉/秒，等于棱鏡輪的轉速為40.5萬轉/分鐘，如此高的轉速帶來的噪聲、潤滑、成本和壽命等都難以滿足投放市場實用的條件。用超聲波來偏轉激光其幅度太小，不適合大屏幕發展的要求。
【發明內容】
`[0006]激光是本發明的彩色光源，也是像素開關的能量；由液晶微粒或其他材料制造的光纖作為激光開關及顯示屏像素發光單元，將所述光纖均勻分布在整個顯示屏上，組成顯示器。本發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，實現圖像像素的有序亮滅，從而達到圖像的顯示還原。由于沒有機械掃描，因此沒有機械方面的技術障礙，使得運作更可靠，更平穩，更持久。
【具體實施方式】
[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產生紅、綠、藍三種波長的激光作為彩色激光電視的光源，通過電視信號控制三基色激光掃描圖像。所述產品是將調制好的激光通過一條包含有液晶的光纖進行傳輸，液晶光纖以S形排布在顯示屏上，見圖1。當激光從左上角進入液晶光纖后，常溫下渾濁的液晶會對激光有漫反射，將激光的色彩及光亮射向各個方向，這個亮點作為一個像素。隨著時間的增加，該亮點的溫度升高，很快達到清亮點使得液晶透明，漫反射大多消失，該點變得暗淡無光，即像素熄滅，激光才得以繼續前進，形成下一個光點，在此點的亮熄期間激光剛好完成一個像素色彩到下一個像素色彩的轉換，當下一個點被點亮時色彩將隨之變化，從而實現像素掃描。
[0009]一些液晶在特定溫度下是不透明的渾濁物，當受熱達到一定溫度時會立即變得清晰透明，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時變成渾濁的液晶，當繼續加熱到178.5°C時立即又變得透明，178.5°C就叫苯甲酸膽固醇酯的清亮點。中國八億時空液晶公司生產的液晶產品BHR40300，清亮點能達到81°C，此液晶在81°C以下是渾濁不透明的，81°C以上時是透明的；1毫米液晶膜在渾濁與清亮之間的轉換時間只有0.01秒左右，轉換次數達百億次以上，能夠達到做顯示器的要求。
[0010]所述液晶光纖的亮滅周期可以通過調節入射激光的強度達到要求。比如液晶顆粒的亮滅周期太長，超過電視信號周期，就增加激光能量，使液晶顆粒更快受熱，快速達到清亮點；太短則減弱激光的強度。還可以在有色激光中加入熱效應較好，人眼看不見的紅外激光來提高清亮速度。
[0011]在本發明設計中，由于現有電視是一行一行的掃描，而本發明的點亮方式是首尾相連，所以不能成像，必須把現有信號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段平行排布，用旋轉棱鏡做行掃描，這既解決了信號不兼容問題，又使各行光纖有時間冷卻恢復，還使像素亮度及大小相差不大。棱鏡的轉速在600r/min就可以了。
[0012]這一設計的缺陷是: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，用以補償損失。
[0013]通常光纖傳輸激光信號，每I千米距離，信號能量損失5%，其透射率為90%。本發明選用的材料有BHR40300，透射率85%，其能量損失不會太多，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生全反射，減少光能損失。液晶光纖要有散熱片，可用透明導體材料制作，必要時加入電場，幫助液晶快速回到渾濁狀態。
[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，在前一輪結束時候有一個短暫的激光暫停，這是為了讓所述光纖有時間冷卻，回到渾濁態。如果冷卻時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間冷卻，這樣設計能讓液晶球的冷卻時間達到0.5秒左右。這一設計還可以用于未來的三維立體電視。
【專利附圖】
【附圖說明】
[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入，右下角穿出，一條線貫穿始終，此圖不能限制本發明的其他結構方式。圖2顯示屏行方向切面圖，01散熱片；02液晶光纖外殼；03亮過的光點；04渾濁的液晶光纖，此圖只是簡單的說明原理，要根據實際要求適當調整。
【權利要求】
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光像素和光開關元件；所述光纖通過激光時，激光為光纖提供光源及開關動能。
2.根據權利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.根據權利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.根據權利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，通入激光一定時間后變透明。
5.根據權利I要求的激光顯示屏的光纖，其特征是:調制好的激光信號的周期與所述光纖的亮滅周期一致。
6.根據權利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】G09F9/35GK103680343SQ201210322265
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2012年9月4日 優先權日:2012年9月4日
【發明者】嚴守權 申請人:嚴守權