本發(fā)明屬于顯示技術(shù)領(lǐng)域,特別提供一種基于數(shù)字白色光源反射式光纖電視(或顯示器),可以廣泛應(yīng)用于家庭、會(huì)議室、辦公場(chǎng)所等場(chǎng)所,有非常廣泛的用途。
背景技術(shù):
現(xiàn)有的顯示技術(shù)包括CRT顯示技術(shù)、PDP顯示技術(shù)、LCD顯示技術(shù)、OLED顯示技術(shù)、LED顯示技術(shù)(包括PLED)、DLP顯示技術(shù)、QLED顯示技術(shù)、激光熒光體顯示技術(shù),其中CRT顯示技術(shù)、PDP顯示技術(shù)已經(jīng)淘汰,其它幾種技術(shù)各有各適合的應(yīng)用場(chǎng)所。
從顯示色域的角度看,同比彩色打印或印刷技術(shù),現(xiàn)有的顯示技術(shù)都相形見(jiàn)絀,主要原因是在低灰度等級(jí)之下,RGB三基色光難以合成比如真實(shí)的橘黃等顏色。相比七基色的自然光,現(xiàn)有顯示技術(shù)涵蓋的自然光的色域仍不足50%,比如:N制色域可以涵蓋自然光色域的三分之一,而LCD液晶電視僅能達(dá)到N制色域的百分之七十多。多基色混合才能產(chǎn)生廣色域,四基色的電視或顯示器的色域肯定比三基色的要好,彩印技術(shù)常用的是混色之后的青色、品紅、橘黃組合,其表現(xiàn)出的色域相較于現(xiàn)有顯示器的三基色色域要寬很多,色彩也更逼真。
LED燈作為光源有很高的發(fā)光效率,應(yīng)用于顯示屏,在高亮度下同樣具有較高的光電轉(zhuǎn)化效率,LED顯示屏的灰度等級(jí)、色域與LED的亮度密切關(guān)聯(lián)。LED顯示屏在低亮度下無(wú)法實(shí)現(xiàn)高灰度等級(jí)、高色域,降低LED顯示屏的亮度是以犧牲LED顯示屏的灰度等級(jí)和色域(或顏色數(shù))為代價(jià)的,低亮度的LED顯示屏?xí)霈F(xiàn)莫爾條紋、LED燈閃爍、顏色偏紅、色域狹窄等缺陷,而高亮度的LED顯示屏應(yīng)用于室內(nèi)又會(huì)造成炫光效應(yīng),人眼觀看幾十分鐘就會(huì)產(chǎn)生不適感,所以,LED顯示屏不適合應(yīng)用于亮度較低的室內(nèi)環(huán)境。不是LED燈不節(jié)能,而是高亮度的LED燈耗能大,但為了滿足色域要求,應(yīng)用于顯示屏又不得不采用高亮度。為了使LED顯示屏適應(yīng)室內(nèi)要求又不降低色域,現(xiàn)在通用的辦法或是在LED顯示屏之上貼黑膜、或是采用黑燈罩的燈,這兩種辦法等于是將LED燈的亮度開(kāi)到最高但又怕LED燈太亮而在LED燈的外面又增加了黑膜,其辦法是以增加LED顯示屏的耗能而換取LED顯示屏的高色域、高對(duì)比度并克服LED顯示屏在低亮度下的LED燈閃爍和避免出現(xiàn)莫爾條紋,所以,LED顯示屏在室內(nèi)環(huán)境下使用時(shí)是高耗能產(chǎn)品而并不是節(jié)能產(chǎn)品。從節(jié)能減排的角度看,LED顯示技術(shù)因低亮度發(fā)光會(huì)出現(xiàn)閃爍和灰度等級(jí)降低并無(wú)法顯示出更多的色彩而只能采用高亮度,所以,LED顯示屏應(yīng)用于室內(nèi)是最耗能的顯示技術(shù),通常每平米的功耗在600~1000W;其次是靠等離子激發(fā)熒光粉發(fā)光的PDP顯示技術(shù),再次是多層透射的LCD顯示技術(shù)、DLP顯示技術(shù)、OLED顯示技術(shù)、QLED顯示技術(shù),即使是介于其中的LCD液晶電視,其光源利用率也僅有5%多一點(diǎn),每平方米的功耗也需要150多瓦。單層透射相較于多次透射的光利用率會(huì)更高,當(dāng)然也會(huì)更節(jié)能,反射式相較于透射式光利用率更是會(huì)大大提高,反射式相較于透射式會(huì)更節(jié)能。
從健康護(hù)眼的角度看,LED的高亮眩光、低亮閃爍和色彩失真顯然是不適合作為電視而長(zhǎng)時(shí)間觀看的,這點(diǎn)已被美國(guó)科學(xué)家通過(guò)恒河猴試驗(yàn)驗(yàn)證,人觀看LED顯示屏不易超過(guò)45分鐘,否則容易引起松果體褪黑素分泌紊亂,進(jìn)而引起人體的內(nèi)分泌紊亂。長(zhǎng)時(shí)間觀看LCD液晶顯示的偏振光對(duì)人眼的生物安全也缺乏科學(xué)的評(píng)價(jià)或長(zhǎng)時(shí)間積累驗(yàn)證,但是,從當(dāng)今人眼視力的普遍下降和眼睛疾病的增多來(lái)看,長(zhǎng)期觀看偏振光的LCD液晶電視肯定起到了極壞的作用。
在灰度等級(jí)可調(diào)的光源技術(shù)方面,LED光源、激光光源、電致有機(jī)薄膜發(fā)光光源以及基于TFT液晶原理的光源,都可以調(diào)制出滿足顯示應(yīng)用的高灰度等級(jí)的照明光源。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種基于數(shù)字白色光源反射式光纖電視(或顯示器),利用彩色印刷的混色原理和光的灰度等級(jí)可控技術(shù),提出了一種基于數(shù)字白色光源的反射式光纖電視或顯示器的制造方法,沒(méi)有偏光片光損失(不采用TFT提供數(shù)字光源時(shí)),沒(méi)有彩色濾光片損失,而且開(kāi)口率也可達(dá)到70%以上,相比現(xiàn)有顯示技術(shù)的電視或顯示器具有更節(jié)能和色域更寬的特點(diǎn)。
本發(fā)明的原理是光線的吸收及反射原理、光纖的導(dǎo)光及表面成像原理以及光纖的可二次加工和加熱后可延展、可膨脹特性。
本發(fā)明包括數(shù)字白色光源1、藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4、光纖層5、光纖層入光面減反射層6、表面成像層7;如圖1所示。
藍(lán)色鍍膜液2噴鍍于透明光纖膜表面上,形成膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51;
綠色鍍膜液3噴鍍于透明光纖膜表面上,形成膜層噴鍍綠色的光纖52;
紅色鍍膜液4噴鍍于透明光纖膜表面上,形成膜層噴鍍紅色的光纖53。
膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51、膜層噴鍍綠色的光纖52、膜層噴鍍紅色的光纖53組成一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123,每一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123對(duì)應(yīng)數(shù)字白色光源1上的三個(gè)點(diǎn)光源。光纖層5之內(nèi)的每個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123的排列方式與組成數(shù)字白色光源1的點(diǎn)光源的排列方式完全相同且一一對(duì)應(yīng)。
光纖層入光面減反射層6是介于光纖層5和數(shù)字式白色光源1之間的減反射層,它們是緊密的貼合在一起。
表面成像層7是噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層5出光面或出像面的用于增加顯示影像對(duì)比度和視角的涂層。
本發(fā)明的數(shù)字式白色面光源1可以是由小間距LED白光燈組成的可各個(gè)LED點(diǎn)光源灰度等級(jí)可控的LED數(shù)字式白色面光源,也可以是白色面光源+TFT透明液晶形成的各個(gè)點(diǎn)光源灰度等級(jí)可控的LCD數(shù)字式白色面光源,還可以利用OLED原理制造的各個(gè)點(diǎn)光源灰度等級(jí)可控的OLED數(shù)字式白色面光源。
本發(fā)明的數(shù)字白色光源1是由呈矩陣式排列的灰度等級(jí)可調(diào)的點(diǎn)光源組成。數(shù)字白色光源1在采用LED白光燈組成數(shù)字式白色色面光源1時(shí),其控制方式等同于現(xiàn)有全彩LED的控制方式;數(shù)字式藍(lán)色面光源1在采用TFT透明液晶+白色面光源組成數(shù)字白色光源1時(shí),其控制方式等同于現(xiàn)有LCD液晶電視或顯示器的控制方式;數(shù)字白色光源1在采用數(shù)字式OLED組成數(shù)字白色光源1時(shí),其控制方式等同于現(xiàn)有OLED電視或顯示器的控制方式。
本發(fā)明的藍(lán)色鍍膜液2噴鍍、濺鍍或涂膜于組成光纖層5的透明光纖膜表面上的納米級(jí)或分子級(jí)藍(lán)色材液,如圖2所示。
本發(fā)明的綠色鍍膜液3噴鍍、濺鍍或涂膜于組成光纖層5的透明光纖膜表面上的納米級(jí)或分子級(jí)綠色材液,如圖3所示。
本發(fā)明的紅色鍍膜液4噴鍍、濺鍍或涂膜于組成光纖層5的透明光纖膜表面上的納米級(jí)或分子級(jí)紅色材液,如圖2所示。
本發(fā)明的藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4也可以是其它能夠更好地顯示色彩的混合色鍍膜液,比如青色、橘黃色、品紅色組合。
本發(fā)明的光纖層5是由膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51、膜層噴鍍綠色的光纖52、膜層噴鍍紅色的光纖53組成,其中膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51、膜層噴鍍綠色的光纖52、膜層噴鍍紅色的光纖53組成一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123,每一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123對(duì)應(yīng)數(shù)字白色光源1上的三個(gè)點(diǎn)光源。光纖層5之內(nèi)的光纖組像素點(diǎn)5123的排列方式與組成數(shù)字白色光源1的點(diǎn)光源的排列方式完全相同且一一對(duì)應(yīng),如圖5所示。與膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51相對(duì)應(yīng)的白色點(diǎn)光源經(jīng)膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51傳導(dǎo)之后仍然是發(fā)藍(lán)色光;與膜層噴鍍綠色的光纖52相對(duì)應(yīng)的白色點(diǎn)光源經(jīng)膜層噴鍍綠色的光纖52光纖吸收之后發(fā)綠色光;與膜層噴鍍品紅色的光纖53相對(duì)應(yīng)的白色點(diǎn)光源經(jīng)膜層噴鍍紅色的光纖53光纖吸收之后發(fā)紅色光。光纖層5之內(nèi)的光纖組像素點(diǎn)5123和與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)字白色光源1的三個(gè)點(diǎn)光源形成一個(gè)可調(diào)制的藍(lán)色、綠色、紅色組成的三個(gè)混合色組成的像素點(diǎn)。
本發(fā)明的光纖層5的入光面或入像面是與數(shù)字白色光源1的現(xiàn)狀完全相同的面;光纖層5的出光面或出像面可以是平面、內(nèi)弧面、內(nèi)球面、外弧面、外球面、浮雕面等各種曲面。
本發(fā)明的光纖層5的外形形狀可以是長(zhǎng)方體、向外或向內(nèi)的圓柱體、向內(nèi)或向外的圓球體、擴(kuò)大或縮小的梯形體、浮雕體等各種形狀。
本發(fā)明的光纖層5可采用可參照申請(qǐng)專利2016 10 475659.1《一種顯示面是立體浮雕的導(dǎo)像屏》中提出的方法實(shí)施,既:先將光纖排列成一定厚度的光纖層,然后在模具中熱壓或粘接成型之后再精雕或加工至設(shè)計(jì)形狀,或排列成長(zhǎng)方體并成型后直接雕刻或加工至設(shè)計(jì)形狀,最后再進(jìn)行表面處理。
本發(fā)明的光纖層入光面減反射層6是介于光纖層5和數(shù)字白色光源1之間的減反射層,光纖層入光面減反射層6可以通過(guò)噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層5之上,也可以以灌膠的方式將光纖層5和數(shù)字白色光源1緊密貼合在一起,如圖6所示。在采用將光纖層入光面減反射層6噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層6的入光或入像面時(shí),光纖層5和數(shù)字白色光源1之間的縫隙范圍為0~0.4mm,越小越好。
本發(fā)明的表面成像層7是噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層5出光面或出像面的用于增加顯示影像對(duì)比度和視角的涂層。表面成像層7的制作方法可參照《一種多邊形光纖組成的光纖導(dǎo)像屏》實(shí)施,既:表面成像層將與光纖芯材有親和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液體之中添加納米光擴(kuò)散劑顆粒的質(zhì)量范圍為0.2%~2%和質(zhì)量范圍為0.0%~1%的黑色劑并攪勻,噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層5的表面形成表面成像層7,其中黑色劑可以是可溶性黑色精、可溶性金屬絡(luò)合物黑、納米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等,在一種基于數(shù)字白色光源的反射式光纖電視或顯示器的對(duì)比度足夠時(shí),可以選擇表面成像層7之中不添加黑色劑。
本發(fā)明的顯示屏對(duì)比度既可以通過(guò)在表面成像層7之內(nèi)添加黑色劑解決,也可以通過(guò)調(diào)整藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4在噴鍍、濺鍍、涂膜液體中的濃度高低來(lái)解決,藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4在噴鍍、濺鍍、涂膜液體中的濃度越高,一種基于數(shù)字白色光源的反射式光纖電視或顯示器的對(duì)比度、銳度越高。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于相較于現(xiàn)有的LCD液晶顯示技術(shù)、OLED顯示技術(shù)、LED顯示技術(shù)不僅可以獲得更高的色域、更高的亮度,而且可以是實(shí)現(xiàn)無(wú)邊框、任意曲率內(nèi)圓球面或外圓球面顯示、任意曲率弧面顯示、浮雕面顯示等多種多樣的人性化顯示方式,尤其是相較于現(xiàn)有的LCD液晶顯示方式至少可以節(jié)能50%以上。
附圖說(shuō)明
圖1為本發(fā)明的組成和位置關(guān)系圖。其中,數(shù)字白色光源1、藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4、光纖層5、光纖層入光面減反射層6、表面成像層7
圖2為藍(lán)色鍍膜液2噴鍍于透明光纖膜表面上,形成膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51的示意圖。
圖3為綠色鍍膜液3噴鍍于透明光纖膜表面上,形成膜層噴鍍綠色的光纖52的示意圖。
圖4為紅色鍍膜液4噴鍍于透明光纖膜表面上,形成膜層噴鍍紅色的光纖53的示意圖。
圖5為光纖層5示意圖。由膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51、膜層噴鍍綠色的光纖52、膜層噴鍍紅色的光纖53組成。膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51、膜層噴鍍綠色的光纖52、膜層噴鍍紅色的光纖53組成一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123,每一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123對(duì)應(yīng)數(shù)字白色光源1上的三個(gè)點(diǎn)光源。光纖層5之內(nèi)的每個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123的排列方式與組成數(shù)字白色光源1的點(diǎn)光源的排列方式完全相同且一一對(duì)應(yīng)。
圖6為光纖層入光面減反射層6是介于光纖層5和數(shù)字式白色光源1之間的減反射層,它們是緊密的貼合在一起的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1~6為本發(fā)明的一種具體實(shí)施方式。
本發(fā)明由數(shù)字白色光源1、藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4、光纖層5、光纖層入光面減反射層6、表面成像層7組成,如圖1所示。
本發(fā)明的數(shù)字式白色面光源1可以是由小間距LED白光燈組成的可各個(gè)LED點(diǎn)光源灰度等級(jí)可控的LED數(shù)字式白色面光源,也可以是白色面光源+TFT透明液晶形成的各個(gè)點(diǎn)光源灰度等級(jí)可控的LCD數(shù)字式白色面光源,還可以利用OLED原理制造的各個(gè)點(diǎn)光源灰度等級(jí)可控的OLED數(shù)字式白色面光源。
本發(fā)明的數(shù)字白色光源1是由呈矩陣式排列的灰度等級(jí)可調(diào)的點(diǎn)光源組成。數(shù)字白色光源1在采用LED白光燈組成數(shù)字式白色色面光源1時(shí),其控制方式等同于現(xiàn)有全彩LED的控制方式;數(shù)字式藍(lán)色面光源1在采用TFT透明液晶+白色面光源組成數(shù)字白色光源1時(shí),其控制方式等同于現(xiàn)有LCD液晶電視或顯示器的控制方式;數(shù)字白色光源1在采用數(shù)字式OLED組成數(shù)字白色光源1時(shí),其控制方式等同于現(xiàn)有OLED電視或顯示器的控制方式。
本發(fā)明的藍(lán)色鍍膜液2噴鍍、濺鍍或涂膜于組成光纖層5的透明光纖膜表面上的納米級(jí)或分子級(jí)藍(lán)色材液,如圖2所示。
本發(fā)明的綠色鍍膜液3噴鍍、濺鍍或涂膜于組成光纖層5的透明光纖膜表面上的納米級(jí)或分子級(jí)綠色材液,如圖3所示。
本發(fā)明的紅色鍍膜液4噴鍍、濺鍍或涂膜于組成光纖層5的透明光纖膜表面上的納米級(jí)或分子級(jí)紅色材液,如圖4所示。
本發(fā)明的藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4也可以是其它能夠更好地顯示色彩的混合色鍍膜液,比如青色、橘黃色、品紅色組合。
本發(fā)明的光纖層5是由膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51、膜層噴鍍綠色的光纖52、膜層噴鍍紅色的光纖53組成,其中膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51、膜層噴鍍綠色的光纖52、膜層噴鍍紅色的光纖53組成一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123,每一個(gè)光纖組像素點(diǎn)5123對(duì)應(yīng)數(shù)字白色光源1上的三個(gè)點(diǎn)光源。光纖層5之內(nèi)的光纖組像素點(diǎn)5123的排列方式與組成數(shù)字白色光源1的點(diǎn)光源的排列方式完全相同且一一對(duì)應(yīng),如圖5所示。與膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51相對(duì)應(yīng)的白色點(diǎn)光源經(jīng)膜層噴鍍藍(lán)色的光纖51傳導(dǎo)之后仍然是發(fā)藍(lán)色光;與膜層噴鍍綠色的光纖52相對(duì)應(yīng)的白色點(diǎn)光源經(jīng)膜層噴鍍綠色的光纖52光纖吸收之后發(fā)綠色光;與膜層噴鍍品紅色的光纖53相對(duì)應(yīng)的白色點(diǎn)光源經(jīng)膜層噴鍍紅色的光纖53光纖吸收之后發(fā)紅色光。光纖層5之內(nèi)的光纖組像素點(diǎn)5123和與之相對(duì)應(yīng)的數(shù)字白色光源1的三個(gè)點(diǎn)光源形成一個(gè)可調(diào)制的藍(lán)色、綠色、紅色組成的三個(gè)混合色組成的像素點(diǎn)。
本發(fā)明的光纖層5的入光面或入像面是與數(shù)字白色光源1的現(xiàn)狀完全相同的面;光纖層5的出光面或出像面可以是平面、內(nèi)弧面、內(nèi)球面、外弧面、外球面、浮雕面等各種曲面。
本發(fā)明的光纖層5的外形形狀可以是長(zhǎng)方體、向外或向內(nèi)的圓柱體、向內(nèi)或向外的圓球體、擴(kuò)大或縮小的梯形體、浮雕體等各種形狀。
本發(fā)明的光纖層5可采用可參照申請(qǐng)專利2016 10 475659.1《一種顯示面是立體浮雕的導(dǎo)像屏》中提出的方法實(shí)施,既:先將光纖排列成一定厚度的光纖層,然后在模具中熱壓或粘接成型之后再精雕或加工至設(shè)計(jì)形狀,或排列成長(zhǎng)方體并成型后直接雕刻或加工至設(shè)計(jì)形狀,最后再進(jìn)行表面處理。
本發(fā)明的光纖層入光面減反射層6是介于光纖層5和數(shù)字白色光源1之間的減反射層,光纖層入光面減反射層6可以通過(guò)噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層5之上,也可以以灌膠的方式將光纖層5和數(shù)字白色光源1緊密貼合在一起,如圖6所示。在采用將光纖層入光面減反射層6噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層6的入光或入像面時(shí),光纖層5和數(shù)字白色光源1之間的縫隙范圍為0~0.4mm,越小越好。
本發(fā)明的表面成像層7是噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層5出光面或出像面的用于增加顯示影像對(duì)比度和視角的涂層。表面成像層7的制作方法可參照《一種多邊形光纖組成的光纖導(dǎo)像屏》實(shí)施,既:表面成像層將與光纖芯材有親和力的固化之后折射率小于1.5的高透明液體之中添加納米光擴(kuò)散劑顆粒的質(zhì)量范圍為0.2%~2%和質(zhì)量范圍為0.0%~1%的黑色劑并攪勻,噴鍍、濺鍍、涂膜于光纖層5的表面形成表面成像層7,其中黑色劑可以是可溶性黑色精、可溶性金屬絡(luò)合物黑、納米石墨黑、RGB三基色配成的黑色等,在一種基于數(shù)字白色光源的反射式光纖電視或顯示器的對(duì)比度足夠時(shí),可以選擇表面成像層7之中不添加黑色劑。
本發(fā)明的顯示屏對(duì)比度既可以通過(guò)在表面成像層7之內(nèi)添加黑色劑解決,也可以通過(guò)調(diào)整藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4在噴鍍、濺鍍、涂膜液體中的濃度高低來(lái)解決,藍(lán)色鍍膜液2、綠色鍍膜液3、紅色鍍膜液4在噴鍍、濺鍍、涂膜液體中的濃度越高,一種基于數(shù)字白色光源的反射式光纖電視或顯示器的對(duì)比度、銳度越高。