專利名稱：制作用于發(fā)射顯示器的分色器的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及圖像顯示器。
背景技術(shù)：
圖像顯示器包括發(fā)射顯示器(例如用于基于陰極管的電視和計(jì)算機(jī)顯示器中的熒光體顯示器)以及透射顯示器(例如用于大屏幕電視的投影顯示器)。發(fā)射顯示器通過(guò)從像素發(fā)射可見(jiàn)光來(lái)工作，其中所述像素受到諸如電子束或熒光燈的激發(fā)而發(fā)光。在傳統(tǒng)的基于電子束的顯示器的情況下，將電子束在像素上進(jìn)行掃描，以用于激發(fā)所述像素以產(chǎn)生需要的圖像。在基于熒光燈的顯示器(例如等離子顯示器)的情況下，將氣體放電產(chǎn)生的紫外光引導(dǎo)至適當(dāng)?shù)南袼?這些像素是彼此物理屏蔽的)以生成需要的圖像，其中形成所述圖像所必需的像素照射圖案不是通過(guò)掃描UV光(它僅是來(lái)自燈的光發(fā)射)而形成的，而是通過(guò)適當(dāng)?shù)卣趽鮑V光以使其僅僅入射到想要的像素上而形成的。上述的兩種發(fā)射顯示器都需要在該設(shè)備中存在真空，這樣會(huì)使制造變得復(fù)雜并提高了成本。
因?yàn)樵诖笃聊伙@示器的情況下某些發(fā)射顯示器的重量變得過(guò)大以至于不可行(例如尺寸為40”-60”或更大的顯示器)，所以提供了上述的透射顯示器，所述透射顯示器的一個(gè)實(shí)例是投影顯示器。投影顯示器通過(guò)將由較小光源發(fā)出的經(jīng)過(guò)像素化的光投影到較大的投影儀上來(lái)工作，該投影儀將光“傳送”給觀眾。
如本文所認(rèn)識(shí)到的，盡管有效，然而與由較小的發(fā)射顯示器提供的圖像質(zhì)量相比，大屏幕投影類型顯示器苦于圖像質(zhì)量較差。另一方面，如上所述，當(dāng)前的發(fā)射顯示技術(shù)不能容易地用于形成大屏幕顯示器，原因在于重量和其它實(shí)際的限制。然而，本發(fā)明認(rèn)識(shí)到，理想地是提供一種大屏幕發(fā)射顯示器，以克服許多大透射顯示器的圖像質(zhì)量的缺點(diǎn)。
發(fā)明概述一種制作被配置用于圖像顯示設(shè)備的分色器的方法，該方法包括提供襯底以及在該襯底上形成基于熒光體的紅色、綠色和藍(lán)色子像素。所述子像素被至少一個(gè)折射層覆蓋。將顏色選擇掩模層印制到該折射層上，以使第一光束不能入射到藍(lán)色和綠色子像素上、使第二光束不能入射到紅色和綠色子像素上以及使第三光束不能入射到紅色和藍(lán)色子像素上。
優(yōu)選地，該顯示器是大屏幕熒光體顯示器。該顏色選擇掩模是噴墨印制到折射層上的。該顏色選擇掩模限定了多個(gè)激發(fā)光孔徑，這些孔徑限定了基于各個(gè)激發(fā)光孔徑相對(duì)于該顯示器的位置而形成的可變間距。
在另一方面中，用于生成需要圖像的方法包括在熒光體顯示器上形成掩模。該掩模的孔徑限定了相鄰孔徑之間的間距。至少一個(gè)間距不同于另一個(gè)間距。該方法包括接收需要的圖像并將光通過(guò)掩模引導(dǎo)到顯示器上。
參照附圖可以更加清楚地理解本發(fā)明的結(jié)構(gòu)和操作的詳細(xì)情況，其中相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，其中


圖1是本發(fā)射顯示器的示意圖，其利用了熒光體屏幕；圖2是可變間距掩模的示意圖；圖3是替換熒光體屏幕組件的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述首先參照?qǐng)D1，其中表示了一種顯示設(shè)備(一般用10表示)，該設(shè)備包括限定了多個(gè)像素的發(fā)射顯示器12，根據(jù)本領(lǐng)域中公知的發(fā)射顯示器原理，每個(gè)像素依次由三個(gè)子像素限定，即紅色、綠色和藍(lán)色子像素。在圖1所示的非限定性實(shí)施例中，該顯示器12是大屏幕熒光體顯示器，其像素可以由例如硫化鋅構(gòu)成?！按笃聊弧北硎驹擄@示器12的工作“D”至少為四十英寸(40”)(約為100厘米)并且可以為六十英寸(60”)(約為150厘米)或更大。然而，本文中提出的原理可以應(yīng)用于更小的顯示器，以及其它發(fā)射顯示器(例如等離子顯示器)。在任何情況下，由于以下公開(kāi)的結(jié)構(gòu)，該顯示器12工作在大氣壓下，即該顯示器12不需要工作在真空中。
參照?qǐng)D1可以理解，由多個(gè)運(yùn)動(dòng)的光束14照射該顯示器12。在優(yōu)選實(shí)施例中，使用了第一到第三光束14。如以下進(jìn)一步公開(kāi)的，光束14中的第一光束僅僅可以照射紅色子像素、第二光束僅僅可以照射綠色子像素、第三光束僅僅可以照射藍(lán)色子像素。在當(dāng)前的優(yōu)選實(shí)施例中，該光束14是紫外(UV)光束，更為優(yōu)選的是激光器16發(fā)出的UV激光光束。
從激光器16開(kāi)始解釋圖1，該激光器16發(fā)出的源光束18被分束器設(shè)備20分成三個(gè)光束14。該分束器設(shè)備20可以包括兩個(gè)分束器，一個(gè)將源光束18分成兩束，另一個(gè)將所得到的兩個(gè)光束之一分成兩束，從而形成了所示的優(yōu)選三光束配置。
然后，這三個(gè)光束14向各自的光閥22傳播。在優(yōu)選實(shí)施例中，所述光閥22是光柵光閥(GLV)。在非限定性實(shí)例中，所述GLV可以是美國(guó)專利第5,311,360號(hào)中公開(kāi)的GLV，在本文中將其引用以作參考。
相應(yīng)地，根據(jù)本領(lǐng)域中的公知光閥原理，所述光閥22反射其各自的光束14。特別地，每個(gè)光閥22可以包括能夠反射光的一維可動(dòng)反射鏡列。在特定的優(yōu)選(非限定性)實(shí)施例中，每個(gè)子像素使用了六個(gè)相鄰的反射鏡?？梢允褂锰幚砥?4對(duì)光閥22進(jìn)行操作，以使各個(gè)光閥22根據(jù)從例如電視調(diào)諧器、計(jì)算機(jī)或其它視頻源接收到的需要圖像來(lái)調(diào)制其各自的光束14。也就是說(shuō)，移動(dòng)光閥22的反射鏡以用于反射或不反射各自的光束14，從而為需要圖像的任意給定幀形成光束14在由光閥22限制的維度中的位置。
因此，根據(jù)需要的圖像，基本上在一維中掃描所述光束14。為了獲得必要的二維掃描，每個(gè)光束14從其各自的光閥22傳播到各自的掃描反射鏡26，每個(gè)掃描反射鏡由各自的馬達(dá)28驅(qū)動(dòng)，在正交于光閥22維度的維度中圍繞其軸擺動(dòng)。不需要根據(jù)需要的圖像對(duì)所述掃描反射鏡26進(jìn)行控制；相反地，在處理器24考慮由掃描反射鏡26提供的對(duì)光束14的正交掃描的情況下，只需要對(duì)光閥22進(jìn)行控制以生成需要的圖像。
如果需要，可以將掩模30插在掃描反射鏡26和顯示器12之間，以在相鄰像素之間形成光障。該掩模30限定了不同大小的激發(fā)光孔徑32的二維柵格。該掩模30可以包括不透明的襯底并且可以由襯底上的開(kāi)口構(gòu)成孔徑32。替換地，該掩模30可以包括透明襯底，并且可以通過(guò)在襯底上噴墨印制不透明的圖案來(lái)構(gòu)成孔徑，其中襯底的未印制部分構(gòu)成了孔徑。
如圖2所明確表示的，基于各個(gè)激發(fā)光孔徑32相對(duì)于顯示器12的位置而構(gòu)成激發(fā)光孔徑32的大小和/或間距(即，相鄰激發(fā)光孔徑32之間的間隔)。特別地，為了考慮到該顯示器12中心附近和該顯示器12邊緣附近的像素的均勻照射強(qiáng)度，激發(fā)光孔徑32的大小和/或間距可以從顯示器12的中心向外改變。相應(yīng)地，在一個(gè)非限定性實(shí)施例中，顯示器12中心附近的激發(fā)光孔徑32的大小和/或激發(fā)光孔徑32之間的間隔可以小于顯示器12邊緣附近的激發(fā)光孔徑32的大小和/或激發(fā)光孔徑32之間的間隔?；谙到y(tǒng)10的幾何結(jié)構(gòu)而形成特定的激發(fā)光孔徑的大小/間距變化。
圖3表示了替換的顯示器(一般用40表示)，其包括透明襯底42(例如玻璃)和形成在該襯底42上的多個(gè)紅色、綠色和藍(lán)色子像素44。可以理解，三個(gè)相鄰的子像素構(gòu)成了一個(gè)像素。如圖所示，透明光折射層46覆蓋了像素并與襯底42相對(duì)。如果需要，該層46可以由多個(gè)子層制成，即用于折射僅激發(fā)紅色子像素的光束的第一子層、用于折射僅激發(fā)綠色子像素的光束的第二子層、用于折射僅激發(fā)藍(lán)色子像素的光束的第三子層。
在任何情況下，如圖3所示，UV光束14被引導(dǎo)向折射層46。光閥22相對(duì)于顯示器12的位置和配置以及由處理器24提供的光閥控制，確保了反射僅激發(fā)紅色子像素的光束的光閥22以相對(duì)于光折射層46平面的一組角度α反射光束，反射僅激發(fā)綠色子像素的光束的光閥22以一組角度β反射光束，反射僅激發(fā)藍(lán)色子像素的光束的光閥22以一組角度γ反射光束，其中對(duì)于任意一個(gè)像素來(lái)說(shuō)，角度α、β和γ彼此不同。因此，折射層46以不同的角度將三種光束僅折射到各自的紅色、綠色和藍(lán)色子像素44上。
為了確保三種光束僅入射到其所希望的子像素上，可以將顏色選擇掩模層48與折射層46并列，以使第一光束不能入射到藍(lán)色和綠色子像素上、使第二光束不能入射到紅色和綠色子像素上以及使第三光束不能入射到紅色和藍(lán)色子像素上。可以將該顏色選擇掩模層48作為一個(gè)或多個(gè)薄膜沉積到折射層46上，這是通過(guò)例如將該膜噴墨印制到折射層46上實(shí)現(xiàn)的。如圖1所示的掩模30一樣，該顏色選擇掩模層48可以限定孔徑50，基于所述孔徑50相對(duì)于襯底42中心的位置，所述孔徑具有可變間距和/或可變大小。
盡管本文中所示并詳細(xì)描述的特定“制作用于發(fā)射顯示器的分色器的方法”完全能夠達(dá)到上述本發(fā)明的目的，然而應(yīng)當(dāng)理解，其是本發(fā)明的當(dāng)前優(yōu)選實(shí)施例，因此代表本發(fā)明所廣泛考慮的主題，本發(fā)明的范圍完全包含對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的其它實(shí)施例，本發(fā)明的范圍相應(yīng)地僅受到所附權(quán)利要求書(shū)的限制，除非有明確的規(guī)定，否則在權(quán)利要求書(shū)中以單數(shù)提出的元件不表示“一個(gè)且只有一個(gè)”，而是“一個(gè)或多個(gè)”。對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，已知或后來(lái)獲知的上述優(yōu)選實(shí)施例中元件的所有結(jié)構(gòu)和功能等效元件特別地在本文中引用以作參考，并且也希望將其包含在本權(quán)利要求書(shū)中。此外，對(duì)于設(shè)備和方法來(lái)講，沒(méi)有必要涉及本發(fā)明所要尋求解決的每個(gè)問(wèn)題，因?yàn)槠鋵⒈话诒緳?quán)利要求書(shū)中。而且，本公開(kāi)內(nèi)容中的元件、組件、或者方法步驟，不管其是否為權(quán)利要求書(shū)中明確引用的元件、組件、或者方法步驟，對(duì)于公眾來(lái)講均無(wú)意表示為專用的。本文中的權(quán)利要求元件均不是在35 U.S.C.§112、第六段規(guī)定下需要進(jìn)行解釋的，除非利用“用于……的裝置”的短語(yǔ)特別引用了該元件，或者在方法權(quán)利要求的情況下，該元件被引用為“步驟”而不是“動(dòng)作”。
權(quán)利要求
1.一種制作用于圖像顯示設(shè)備(10，42)的分色器的方法，包括以下動(dòng)作提供襯底(12，42)；在該襯底上形成基于熒光體的紅色、綠色和藍(lán)色子像素；利用至少一個(gè)折射層覆蓋所述子像素；以及將顏色選擇掩模(30)層印制到該折射層上，以使第一光束(14)不能入射到藍(lán)色和綠色子像素上、使第二光束(14)不能入射到紅色和綠色子像素上以及使第三光束(14)不能入射到紅色和藍(lán)色子像素上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該顯示器(10，42)是大屏幕顯示器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該顯示器(10，42)是熒光體顯示器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中該熒光體顯示器(10，42)在大氣壓下工作。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該顏色選擇掩模(30)是噴墨印制到折射層上的。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中該顏色選擇掩模(30)限定了多個(gè)激發(fā)光孔徑(36，50)，這些孔徑限定了基于各個(gè)激發(fā)光孔徑(36，50)相對(duì)于該顯示器的位置而形成的可變間距。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中光源是激光器(16)。
8.一種用于生成需要的圖像的方法，包括在熒光體顯示器(12)上形成掩模(30)，該掩模(30)的孔徑(32)限定了相鄰孔徑之間的間距，至少一個(gè)間距不同于另一個(gè)間距；接收需要的圖像；并且將光通過(guò)掩模(30)引導(dǎo)到顯示器(12)上。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中利用多個(gè)光閥(22)執(zhí)行該引導(dǎo)動(dòng)作，根據(jù)所需要的圖像控制所述光閥(22)。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中該顯示器(12)是熒光體顯示器。
全文摘要
一種制作被配置用于大屏幕顯示器(12)的分色器的方法，包括利用折射層(46)覆蓋熒光體顯示器(12)的紅色、綠色和藍(lán)色子像素(44)，然后將顏色選擇掩模(30)層噴墨印制到該折射層(46)上，以使第一光束不能入射到藍(lán)色和綠色子像素(44)上、使第二光束不能入射到紅色和綠色子像素(44)上以及使第三光束不能入射到紅色和藍(lán)色(44)子像素上。
文檔編號(hào)H04N9/31GK1643909SQ03807381
公開(kāi)日2005年7月20日 申請(qǐng)日期2003年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月1日
發(fā)明者B·魯斯 申請(qǐng)人:索尼電子有限公司