專利名稱：圖像顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于液晶顯示器(LCDLiquid Crystal Display，以下簡稱LCD)的技術(shù)，尤其是關(guān)于增加LCD顯示亮度的一種圖像顯示裝置。
(2)背景技術(shù)最近，隨著衛(wèi)星和數(shù)字轉(zhuǎn)播技術(shù)的正式發(fā)展，增加了人們對具有高亮度的大型畫面顯示器的需求和關(guān)心，同時，也增加了顯示器的作用和對它的期待。
因此，最近，具有高亮度的顯示器的技術(shù)開發(fā)也得到了很大發(fā)展。
圖1是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
如圖1所示，依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD圖像顯示裝置由燈1、紅色(RED)濾光器2、紅色(RED)鏡3、藍色(BLUE)濾光器4、第1藍色(BLUE)鏡5、第2藍色(BLUE)鏡6、紅色(RED)LCD7、綠色(GREEN)LCD8、藍色(BLUE)LCD9、棱鏡10、透射光學(xué)儀11、顯示屏12構(gòu)成。
如上所述構(gòu)成的現(xiàn)有的LCD圖像顯示裝置的基本運行情況如下。
燈1所發(fā)出的光線通過反射鏡向一個方向聚集照射，上述被聚集的光線經(jīng)紅色(RED)濾光器2，透過紅色光，并將綠色光和藍色光反射，透過紅色(RED)濾光器2的紅色光通過紅色(RED)鏡3進行反射，照射到紅色(RED)LCD7上，通過紅色(RED)濾光器2反射的綠色光和藍色光通過藍色(BLUE)濾光器4透過藍色光，并將綠色光反射出去，上述被反射的綠色光照射到綠色(GREEN)LCD8上。同時，上述透過藍色(BLUE)濾光器4的藍色光依次在第1藍色(BLUE)鏡5和第2藍色(BLUE)鏡6上反射后，照射到藍色(BLUE)LCD9上。各紅色、綠色、藍色LCD(7、8、9)分別依據(jù)電信號來顯示各自彩色圖像，并將各彩色圖像通過棱鏡10進行合成。被合成的彩色圖像通過透射光學(xué)儀11被擴大，并照射到顯示屏12上，用戶便可以看到被照射的圖像。
圖2是利用依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的平光束分光鏡的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
在圖2的構(gòu)成中，微型平光束分光器(Polarizing Beam SplitterPBS)被安裝在圖1構(gòu)成中的光1的前面。光1所發(fā)出的光線經(jīng)過微型平光束分光器被轉(zhuǎn)換成具有一個平光方向的光照射出去。
之所以進行如上所述構(gòu)成的理由是對于LCD圖像顯示裝置來說，應(yīng)該使用平光，為了制造出上述平光，所以使用第1微型平光束分光器13。如果使用上述第1微型平光束分光器13，因為第1微型平光束分光器13所具有的特性，能夠降低平光時所發(fā)出光量的減少量，從而提高上述的效率。
因此，上述微型平光束分光器是為了提高圖像顯示裝置的效率而被使用的，其基本運行情況如圖1所示。
如上述圖1和圖2所述的構(gòu)成使用多個濾光器將從燈照射出來的光分離出顏色后，再進行合成，因此，它所存在的問題是必須依靠燈1來調(diào)節(jié)構(gòu)成圖像的紅色、綠色、藍色(R、G、B)各顏色光量的比率。
即，LCD圖像顯示裝置所使用的燈的光譜如圖3所示，綠色區(qū)域的光量最多，藍色光和紅色光區(qū)域(波長)光量小。具體地說，就是視覺度最小的藍色光區(qū)域小，因此便產(chǎn)生了最黑的顏色區(qū)域。為了體現(xiàn)與輸入圖像信號相關(guān)的彩色圖像，必須減少綠色和紅色的光量，來與光量最小的藍色光相協(xié)調(diào)，并與白色平衡相適應(yīng)。
這種現(xiàn)有技術(shù)的方式并不完全使用燈所發(fā)出的所有光，而是以光量最小的顏色為標準，來調(diào)節(jié)紅色、綠色、藍色(R、G、B)的調(diào)合比率，因此存在著畫面整體亮度低下的問題。
(3)發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是為了解決上述問題，提供一種具有如下功能的圖像顯示裝置解決LCD光源的紅色、綠色、藍色(R、G、B)光量不均衡，從而使有色圖像亮度受到限制的問題，從而使用光源的全部光量，提高整個畫面的亮度。
為了達到上述目的，依據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置是由以下各部分構(gòu)成發(fā)光的燈；只允許上述燈所發(fā)出光中特定顏色的光線有選擇地透過的多個濾光器；對上述有選擇透過多個濾光器的光進行反射的多個鏡子；發(fā)射出在上述燈所發(fā)出的光源中，與其他光量相比，光量相對不足那種顏色的光，并與上述透過多個濾光器的光相合成的附加光源裝置；依靠電信號，將上述附加光源裝置所合成的光和透過多個濾光器的光作為通過多個鏡子的反射光分別顯示圖像的多個LCD；將上述多個LCD所發(fā)出的顏色進行合成，并使之按照一個方向照射的棱鏡；對通過上述棱鏡合成的圖像進行擴大的透射光學(xué)儀；將通過上述透射光學(xué)儀擴大的圖像顯示出去的顯示屏。
上述附加光源裝置如果包括并由以下兩部分構(gòu)成比較理想發(fā)射出相關(guān)顏色光的輔助光源；將上述輔助光源所發(fā)出的光入射到其一個側(cè)面上，并反射到其另一側(cè)面上，使之與上述多個濾光器所入射的光合成的導(dǎo)光鏡。
上述導(dǎo)光鏡如果包括并由以下部分構(gòu)成比較理想接收入射進來的輔助光源所發(fā)出光的入射面；與上述入射面具有一定傾斜度，并反射從入射面入射進來的光，改變其入射路徑的傾斜面；將上述燈所發(fā)出的光反射為與上述傾斜面所射出的光具有相同方向的反射面。
上述導(dǎo)光鏡的傾斜面如果與入射面成一定角度，使透過濾光器的光與導(dǎo)光鏡內(nèi)部所反射出來的光進行合成，并按同一方向照射的話比較理想。
上述導(dǎo)光鏡如果是直角三角形或者是平行四邊形或者是半圓形中的任意一種的話比較理想。
上述附加光源裝置如果由以下部分構(gòu)成比較理想發(fā)出相關(guān)顏色光的輔助光源；對上述輔助光源所發(fā)出的光和燈所發(fā)出的光有選擇地進行平光的多個平光裝置；透過或反射上述被進行平光處理的光，使之按一個方向照射的鏡子裝置。
上述平光裝置如果使用微型平光束分光鏡或者平光鏡比較理想。
上述鏡子裝置由平光束分光鏡構(gòu)成比較理想。
上述附加光源裝置如果由一個以上的附加光源裝置構(gòu)成比較理想。
本發(fā)明的效果如上所述，依據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置具有如下效果第一，利用LED對光量相對不足顏色的光進行補充，從而毫無損失地利用紅色、綠色、藍色(R、G、B)等各顏色燈光，增加畫面的亮度。
第二，能夠保證與彩色圖像信號相應(yīng)的正確彩色圖像，使燈光源毫無損失。
第三，即使燈的特性改變了，也可以依據(jù)上述方式來補充不足部分的光量，從而不受燈特性的影響。
為進一步說明本發(fā)明的上述目的、結(jié)構(gòu)特點和效果，以下將結(jié)合附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
(4)


圖1是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
圖2是依據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的利用平光束分光鏡的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
圖3是顯示LCD圖像顯示裝置光源燈的光譜圖。
圖4是利用依據(jù)本發(fā)明的發(fā)光二極管LED(以下簡稱LED)的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
圖5a，5b是顯示依據(jù)本發(fā)明的LED輔助光源合成方法圖。
圖6是依據(jù)本發(fā)明其它實施例的利用平光束分光器的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
圖7是微型平光束分光器的詳細圖。
圖8是依據(jù)本發(fā)明的LED排列陣的構(gòu)成圖。
附圖中主要部分的符號說明1燈2紅色(RED)濾光器3紅色(RED)鏡(mirror) 4藍色(BLUE)濾光器5第1藍色(BLUE)鏡 6第2藍色(BLUE)鏡7紅色(RED)LCD 8綠色(GREEN)LCD9藍色(BLUE)LCD 10棱鏡11透射光學(xué)儀 12顯示屏13第1微型平光束分光器 14導(dǎo)光鏡15LED 16傾斜面17反射面 18入射面
19燈光路 20LED光路21第2微型平光束分光器 22第3微型平光束分光器23平光束分光器 24LED排列陣25入射光(p波，s波) 26微型透鏡27平光束分光器層 28P波光29S波光30半波長板31LED基板 32LED p層33LED發(fā)光層34LED n層35ITO層36反射層37電信號(5)具體實施方式
下面將參照附圖，對依據(jù)本發(fā)明的圖像顯示裝置的實施例進行詳細說明。
圖4是利用依據(jù)本發(fā)明的LED的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
如圖4所示，本發(fā)明由以下各部分所構(gòu)成作為光源的燈1；分離出光的顏色，允許紅顏色光透過，并反射綠色光和藍色光的紅色(RED)濾光器2；允許藍顏色光透過，并反射綠色光的綠色(BLUE)濾光器4；反射紅顏色光的紅色(RED)鏡3；反射藍顏色光的第1藍色(BLUE)鏡5；發(fā)出輔助光的LED15；將LED的燈和上述燈光合成，并傳輸?shù)膶?dǎo)光鏡14；依據(jù)電信號，來顯示圖像的紅色、綠色、藍色(RED、GREEN、BLUE)LCD(7、8、9)；合成顏色，并使之以一個方向照射的棱鏡10、擴大圖像的透射光學(xué)儀11、將擴大的圖像顯示出去的顯示屏12。
參照附圖，對依據(jù)上述構(gòu)成的本發(fā)明LCD圖像顯示裝置詳細說明如下作為光源的燈1所發(fā)出的光依靠反射鏡照射到前面。上述照射的光經(jīng)紅色(RED)濾光器2通過紅顏色光，并反射藍色光和綠色光。上述被透過的紅顏色光被紅色(RED)鏡3所反射，照射到紅色(RED)LCD上。被上述紅色(RED)濾光器2所反射的藍顏色光和綠色光通過藍色(BLUE)濾光器4，允許藍顏色光透過，并反射綠色光。上述被反射的綠色光被照射到綠色(GREENLCD)8上。
被上述藍色(BLUE)濾光器4所反射的藍顏色光被第1藍色(BLUE)鏡5所反射，改變路徑進行照射，并再次被導(dǎo)光鏡14所反射，照射到藍色(BLUE)LCD9上。
因為與其它顏色光相比，藍顏色光的光量相對要少，位于上述導(dǎo)光鏡14側(cè)面的LED15便作為輔助光源發(fā)射出藍顏色光，此藍顏色光經(jīng)過上述導(dǎo)光鏡14被照射到藍色(BLUE)LCD9上。即，上述導(dǎo)光鏡14將經(jīng)過反射照射出來的燈的藍顏色光和上述LED15所照射出來的藍顏色光合成后，照射到藍色(BLUE)LCD9上。
圖5a、5b是顯示依據(jù)本發(fā)明的LED輔助光源合成方法圖。
如圖5a所示，導(dǎo)光鏡由入射LED 15光的入射面18、反射面17和傾斜面16所構(gòu)成。從上述第1藍色(BLUE)鏡5出來的藍顏色光按照燈光路19照射，并被傾斜面16所反射后照射出來。排列在導(dǎo)光鏡側(cè)面的多個LED15所發(fā)出的藍顏色輔助光入射到導(dǎo)光鏡的入射面18上。上述LED15所發(fā)出的藍顏色光如圖5b所示被傾斜面16全部反射，并與反射面17反射出來的燈光路19以相同方向照射出去。
此時，調(diào)節(jié)導(dǎo)光鏡傾斜面16的傾斜角度，便能使LED15所照射出來的藍顏色光與上述燈所照射出來的藍顏色光的方向一致。從而對上述燈所發(fā)出的藍顏色光和作為輔助光源的上述LED15所發(fā)出的藍顏色光進行合成，并以一個方向照射出去。
因此，上述導(dǎo)光鏡的形態(tài)可以根據(jù)需要設(shè)置為直角三角型、平行四邊形和半圓形中的任意一種。
通過如上所述的構(gòu)成，為了全面使用燈發(fā)發(fā)出的紅色、綠色、藍色(R、G、B)各顏色光，以光量最大的綠色光為標準，輔助添加藍顏色光，使各顏色光的比率相配。
圖6是依據(jù)本發(fā)明其它實施例的利用平光束分光器的LCD圖像顯示裝置設(shè)備構(gòu)成圖。
依據(jù)圖6，本發(fā)明由以下部分構(gòu)成作為光源的燈1及將燈光轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€平光方向的第1微型平光束分光器13和紅色(RED)濾光器2；藍色(BLUE)濾光器4；紅色(RED)鏡3；第1和第2藍色(BLUE)鏡(5，6)；產(chǎn)生輔助光的LED排列陣24；將LED排列陣24所發(fā)出的光轉(zhuǎn)換為一個平光方向的第2微型平光束分光器21；依據(jù)平光方向有選擇地反射或透過光的平光束分光器23；將光的平光方向轉(zhuǎn)換為一個平光方向的第3微型平面束分光器22；紅色、綠色、藍色(RED、GREEN、BLUE)LCD(7、8、9)；棱鏡10；透射光學(xué)儀11；顯示屏12。
如上所述構(gòu)成，參照附圖對依據(jù)本發(fā)明的LCD圖像顯示裝置的運行情況詳細說明如下從作為光源的燈1所發(fā)出的光被反射鏡反射到前面。照射的光被第1微型平光束分光器13變換為一個平光方向，并照射出去。
首先，參照附圖，對上述微型平光束分光器說明如下圖7是微型平光束分光器的詳細圖。
燈所發(fā)出入射光25未被統(tǒng)一為同一平光方向，而混合為P波和S波。上述入射光25被微型透鏡26會聚到平光束分光器層27。
上述平光束分光器層27允許P波光28按原樣透過，并被半波長板(halfwave plate)30將平光方向改變90度，變化為s波光29。
另一方面，平光束分光器層27將s波光29反射后照射出去，再反射到臨近的平光束分光器層。
即，入射到第1微型平光束分光器13的光被完全轉(zhuǎn)換為s波后照射出去。如果改變上述半波長板30的位置，也可以依靠相同方法將入射的光完全改變?yōu)閜波。
總之一句話，第1微型平光束分光器13能將光轉(zhuǎn)換為只有一個平光方向。
讓我們再返回看一下圖6，上述被進行平光處理的光經(jīng)過紅色(RED)濾光器2透過紅顏色光，而反射綠色和藍顏色光。被透過的紅顏色光被紅色(RED)鏡3反射后，照射到紅色(RED)LCD7上。被上述紅色(RED)濾光器2所反射的綠色和藍顏色光通過藍色(BLUE)濾光器4透過藍顏色光，并反射綠色光。上述被反射的綠色光被照射到綠色(GREE)LCD 8上。
被上述藍色(BLUE)濾光器4所透過的藍顏色光被第1和第2藍色(BLUE)鏡(5、6)所反射，改變光路徑，照射到LCD方向。
如前面所述，藍顏色光的光量相對較少，因此，要以光量最多的綠色光為標準，輔助追加藍顏色光。
作為上述藍色光的輔助光源而使用平光LED排列陣24。上述LED排列陣24所發(fā)出的藍顏色光被第2微型平光束分光器21轉(zhuǎn)換為一個平光方向(即P波)。
通過參照附圖對此說明如下。
圖8是依據(jù)本發(fā)明的LED排列陣的構(gòu)成圖如圖8所示，LED基板31上疊加了LED p層32和LED n層34。上述LED p層32和LED n層34之間有發(fā)光的LED發(fā)光層33。上述LED p層32和LED n層34分別與作為透明電極的銦錫氧化物ITO(Indium Tin Oxide)層35相連接。
上述ITO層35根據(jù)外部電信號37向上述LED p層32和LED n層34加電壓，并發(fā)出光來。
上述LED發(fā)光層33所發(fā)出的光分別按照上述LED基板31方向和ITO層35方向兩個方向照射。但是，按照ITO層35方向照射的光被反射層36所反射，并按照相反方向進行照射，因此，LED所發(fā)出的光最終都按照LED基板31的方向照射出去。
透過上述LED基板31的光通過微型透鏡26集束到平光束分光器層27。上述平光束分光器層27在透過S波光29后，被半波長板30改變90度的平光方向，以P波光28照射出去。上述平光束分光器層27將P波光28反射后，反射到臨近的平光束分光器層27，并按原樣照射出去。
即，LED所發(fā)出的光被第2微型平光束分光器21全部轉(zhuǎn)換成P波光28。
因此，燈所照射出來的光被第1微型平光束分光器13轉(zhuǎn)換為S波光，LED發(fā)出的光被第2微型平光束分光器21全部轉(zhuǎn)換為P波光。
作為上述S波光的藍色燈光和作為P波光的藍色LED光被平光束分光器23合成，照射向LCD方向。
即，如果將平光束分光器23設(shè)定為允許S波光透光，并反射P波光的話，作為S波光的藍色燈光便按原樣透過上述平光束分光器23，作為P波光的藍色LED光被平光束分光器23所反射，也以同樣方向照射并合成，通過這種過程增加了增顏色光的光量。
上述合成的藍顏色光通過第3微型平光束分光器22被再次轉(zhuǎn)換為一個平光方向(即S波光方向或者是P波光方向)而進行照射。
最終，因為藍色燈光的路徑?jīng)]有被切斷，藍色燈光被全部使用，并能與作為追加的LED輔助光源所發(fā)出的藍顏色光合成使用。
通過這種方法，以綠色的燈光為標準，可以完全使用藍色的燈光，并能與作為追加的LED輔助光源所發(fā)出的藍顏色光合成使用。因此，能使燈光毫無損失地完全被使用，從而增加畫面的亮度。
根據(jù)燈的特性，如果不是藍顏色光的其它顏色光的光量相對較小的話，也可以使用上述方法，追加相關(guān)顏色的LED，并與上述內(nèi)容一樣使用所有燈光，使燈光亮無損失，使各顏色光相配。
同時，紅色、綠色、藍色(RED、GREEN、BLUE)LCD(7、8、9)可以依據(jù)電信號來顯示各相關(guān)彩色圖像。同時，各顏色LCD所顯示的圖像通過棱鏡10可以合成為彩色圖像。最后，通過投射透鏡對圖像進行擴大并照射到顯示屏上進行成像，用戶便可以在顯示屏的前面或者后面觀賞到圖像。
本技術(shù)領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員應(yīng)當認識到，以上的實施例僅是用來說明本發(fā)明，而并非用作為對本發(fā)明的限定，只要在本發(fā)明的實質(zhì)精神范圍內(nèi)，對以上所述實施例的變化、變型都將落在本發(fā)明權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種圖像顯示裝置，其特征在于包括發(fā)光的燈；發(fā)射出在所述的燈所發(fā)出的光源中，與其他光量相比，光量相對不足那種顏色的光，并與透過多個濾光器的光相合成的附加光源裝置；依靠電信號，將所述的在附加光源裝置中合成的光和透過多個濾光器的光作為通過多個鏡子的反射光分別顯示圖像的多個LCD。
2.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述的附加光源裝置由以下部分構(gòu)成發(fā)出相關(guān)顏色光的輔助光源；將所述的輔助光源所發(fā)出的光入射到其一個側(cè)面上，并反射到其另一側(cè)面上，使之與所述的多個濾光器所入射的光合成的導(dǎo)光鏡。
3.如權(quán)利要求2所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述的導(dǎo)光鏡由以下部分構(gòu)成接收入射進來的輔助光源所發(fā)出的光的入射面；與所述的入射面具有一定傾斜度，并反射從入射面入射進來的光，并改變?nèi)肷渎窂降膬A斜面；將所述的燈所發(fā)出的光反射為與所述的傾斜面所射出的光具有相同方向的反射面。
4.如權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述的導(dǎo)光鏡的傾斜面與入射面成一定角度，使透過濾光器的光與導(dǎo)光鏡內(nèi)部所反射出來的光合成，并按同一方向照射。
5.如權(quán)利要求3所述的圖像顯示裝置，其特征在于，所述的導(dǎo)光鏡是直角三角形或者是平行四邊形或者是半圓形中任意一種。
6.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述的附加光源裝置包括發(fā)出相關(guān)顏色光的輔助光源；對所述的輔助光源所發(fā)出的光和燈所發(fā)出的光有選擇地進行平光的多個平光裝置；透過或反射所述的經(jīng)過平光處理的光，使之按一個方向照射的鏡子裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述的平光裝置使用微型平光束分光鏡或者平光鏡。
8.如權(quán)利要求6所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述的鏡子裝置是平光束分光鏡。
9.如權(quán)利要求1所述的圖像顯示裝置，其特征在于所述的附加光源裝置是一個以上的附加光源裝置。
全文摘要
本發(fā)明是關(guān)于一種圖像顯示裝置，包括發(fā)光的燈；只允許燈所發(fā)出光中特定顏色的光線有選擇地透過的多個濾光器；對多個濾光器的光進行反射的多個鏡子；發(fā)射出在上述燈所發(fā)出的光源中，與其他光量相比，光量相對不足那種顏色的光，并與透過多個濾光器的光相合成的附加光源裝置；依靠電信號，將附加光源裝置所合成的光和透過多個濾光器的光作為通過多個鏡子的反射光分別顯示圖像的多個LCD；將多個LCD所發(fā)出的顏色進行合成，并使之按照一個方向照射的棱鏡；對通過棱鏡合成的圖像進行擴大的透射光學(xué)儀；將通過透射光學(xué)儀擴大的圖像顯示出去的顯示屏。本發(fā)明能增加圖像顯示裝置整個畫面的亮度。
文檔編號G02F1/13GK1763583SQ20041006730
公開日2006年4月26日 申請日期2004年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月20日
發(fā)明者樸贊英 申請人:南京Lg同創(chuàng)彩色顯示系統(tǒng)有限責任公司