專利名稱：利用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器實(shí)現(xiàn)投影電視的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)大屏幕投影電視的方法，特別是利用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器取代陰極射線投影管以透鏡為光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)大屏幕投影電視的方法。
目前，用于實(shí)現(xiàn)高清晰度電視的大屏幕顯示技術(shù)方法主要有等離子體顯示(PDP)和陰極射線投影管背投影電視(CRT背投電視)兩種。由于等離子顯示投影電視技術(shù)是基于兩極板間交錯(cuò)的肋形成的小室(Cell)內(nèi)的氣體放電原理，驅(qū)動(dòng)電路難以集成，不易于減小整機(jī)體積，元器件的成本也高；而且等離子顯示器的極板間的隔離肋柵需要多達(dá)十余次的厚膜印刷，大規(guī)模工業(yè)化生產(chǎn)的技術(shù)工藝復(fù)雜，也相對(duì)增加了勞動(dòng)成本，所以等離子顯示技術(shù)存在著工藝復(fù)雜，制造成本高和功耗大等突出缺點(diǎn)。陰極射線投影管背投電視技術(shù)采用在底部加裝尺寸較小(如5寸)的陰極射線投影管，通過(guò)反射鏡反射到屏幕上形成圖像。由于投影管所采用陰極射線管，其結(jié)構(gòu)和體積本身就比較復(fù)雜和具有一定的長(zhǎng)度、體積，所以整體占有空間較大，安裝和使用不便；而且由于投影管采用強(qiáng)偏轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，要提高圖像亮度，電子束的能量較高，由此帶來(lái)的熒光粉脫落和失效問題直接影響投影電視設(shè)備的使用壽命；更加難以克服的問題是采用反射鏡時(shí)，其兩層介質(zhì)界面對(duì)投射光有吸收作用，導(dǎo)致屏幕上成像亮度不夠，使圖像發(fā)暗，顯示質(zhì)量較差。總之，現(xiàn)有的常規(guī)投影電視技術(shù)普遍存在著原理結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作工藝不易于集成化和規(guī)?；麢C(jī)體積大，占用空間多，不易于流動(dòng)，且設(shè)備成本高，使用壽命短等缺點(diǎn)。
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有投影電視技術(shù)存在的缺點(diǎn)，尋求設(shè)計(jì)一種利用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器實(shí)現(xiàn)投影電視的方法(或技術(shù))。采用碳納米管平板顯示器作成像光源，不需要電子偏轉(zhuǎn)，有利于減小投影電視設(shè)備的體積、提高顯示亮度和投影成像亮度；采用透鏡作為光學(xué)元件處理成像圖像，減少光線損失，有利于增加圖像亮度和清晰度，提高屏幕圖像質(zhì)量。
為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明方法的實(shí)現(xiàn)主要由屏幕、透鏡和平板顯示器三個(gè)組成部分構(gòu)成的設(shè)備完成，采用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器作投影管，無(wú)需蔭罩結(jié)構(gòu)來(lái)保證圖像的色純度，便可形成高亮度的彩色圖像直接用作投影電視的光源。場(chǎng)致發(fā)射平板采用矩陣尋址，陽(yáng)極電壓約為500V，當(dāng)某像素點(diǎn)(x，y)被選通時(shí)，該像素點(diǎn)對(duì)應(yīng)柵極電壓即為100V，在陰極尖端形成107V/m數(shù)量級(jí)的強(qiáng)局部電場(chǎng)，該電場(chǎng)使陰極尖端產(chǎn)生場(chǎng)致發(fā)射電子，電子在陽(yáng)極電壓加速下轟擊(x，y)像素點(diǎn)的熒光物質(zhì)，使其發(fā)光。由于每個(gè)像素點(diǎn)的紅、綠、藍(lán)區(qū)分別對(duì)應(yīng)一個(gè)陰極陣列，因此不會(huì)出現(xiàn)串色現(xiàn)象，也不需要蔭罩對(duì)電子來(lái)定位。由冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器顯示的圖像經(jīng)過(guò)透鏡進(jìn)行放大，直接投影到漫反射半透明屏幕上，形成高亮度可視圖像。顯示器、透鏡、屏幕三者中心在同一直線上，顯示器到透鏡的距離為b，透鏡到屏幕間距為a，所用透鏡焦距為f，則三者之間應(yīng)滿足1/a+1/b＝1/f的關(guān)系，在此關(guān)系條件下，圖像的放大倍數(shù)為m＝a/b。所采用的冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器可以選取不同陰極材料的市售產(chǎn)品，其中構(gòu)成陰極的可以是金屬鉬、鎢、半導(dǎo)體材料硅的尖錐陣列，碳納米管、碳纖維和金剛石等。所采用的透鏡為寬口徑凸透鏡，以便減少光線在鏡面的損失。
本發(fā)明與現(xiàn)有的等離子顯示或陰極射線投影管背投影電視相比，由于采用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器直接通過(guò)透鏡將圖像投影到屏幕上，省去了設(shè)備配件，投影原理簡(jiǎn)單，整機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，具有體積小，亮度高，圖像色澤清晰，使用壽命長(zhǎng)等突出優(yōu)點(diǎn)。


圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明之原理結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施本發(fā)明所用的裝置主要由顯示器1、透鏡2和屏幕3組成，顯示器1是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的核心部件，可選用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器，如4英寸的Si錐陣列陰極場(chǎng)致發(fā)射顯示器或碳納米管薄膜陰極場(chǎng)致發(fā)射顯示器等。屏幕3選用漫反射半透明屏，為市售產(chǎn)品，透鏡2可選用市售寬口徑凸透鏡。
實(shí)施例1選用上述常規(guī)的凸透鏡和漫反射半透明屏幕，取4英寸Si錐陣列陰極場(chǎng)發(fā)射平板顯示器，其尋址采用基于垂直交錯(cuò)的陰極條和柵板條的矩陣尋址。通過(guò)選通第x條陰極和第y條柵極，使得(x，y)處的陰極尖端形成很高的局部電場(chǎng)，從而發(fā)射電子，點(diǎn)亮(x，y)處的像素點(diǎn)，通過(guò)矩陣尋址的方式，圖像就可以通過(guò)場(chǎng)發(fā)射顯示器發(fā)射再通過(guò)凸透鏡投射到漫反射半透明屏幕上，成為被放大若干倍的清晰的高亮度圖像。
實(shí)施例2本實(shí)施例的設(shè)備結(jié)構(gòu)和原理與實(shí)施例1相同，僅在顯示器選擇上選取碳納米管薄膜陰極場(chǎng)致發(fā)射顯示器。其投影圖像的效果也與實(shí)施例1相同。
權(quán)利要求
1.一種利用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器實(shí)現(xiàn)投影電視的方法，由屏幕、透鏡和平板顯示器構(gòu)成的設(shè)備完成，其特征在于采用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器作投影管，顯示器、透鏡、屏幕三者中心在同一直線上，顯示器到透鏡的距離為b，透鏡到屏幕間距為a，透鏡的焦距為f，應(yīng)滿足1/a+1/b＝1/f的關(guān)系，圖像放大倍數(shù)為m＝a/b；由冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器顯示的圖像經(jīng)過(guò)透鏡進(jìn)行放大，直接投影到漫反射半透明屏幕上，形成高亮度可視圖像。
全文摘要
一種利用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器實(shí)現(xiàn)投影電視的方法,克服了現(xiàn)有常規(guī)投影技術(shù)原理結(jié)構(gòu)復(fù)雜,成本高等缺點(diǎn),采用冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器作投影管,顯示器、透鏡、屏幕三者中心在同一直線上,顯示器到透鏡的距離為b,透鏡到屏幕間距為a,透鏡的焦距為f,滿足1/a+1/b=1/f的關(guān)系,圖像放大倍數(shù)為m=a/b;由冷陰極場(chǎng)致發(fā)射平板顯示器的圖像經(jīng)透鏡放大,直接投影到漫反射半透明屏幕上。該方法減小了投影設(shè)備的體積,增加了圖像亮度和清晰度。
文檔編號(hào)H04N5/74GK1386010SQ01114930
公開日2002年12月18日 申請(qǐng)日期2001年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2001年5月16日
發(fā)明者鄧寧 申請(qǐng)人:青島科亞納米有限公司