专利名称：一种投影显示装置及制作方法
技术领域：
本发明涉及投影显示器件，尤其是涉及采用单色光源和光致发光片的投影显示 器件。技术背景
目前投影显示器件主要有液晶(LCD)投影和数字光学处理显示(DLP)。
液晶投影的原理是把光源发出来的光束照射在小型液晶元件，再将此元件上形 成的图像用投影光学系统放大投影到屏幕。
数字光学处理显示简称DLP是一种反射器件，它有超过60%的光效率，这一效 率是反射率、填充因子、衍射效率和实际镜片“开”时间产生的结果。LCD依赖于偏 振，所以其中一半偏振光没有利用。除了这些光的损失外，液晶材料本身吸收了一部分 光，结果是只有一少部分入射光透过LCD面板照到屏幕上，所以光利用率很低。
DLP以反射式数字微镜显示简称DMD为基础，不需要偏振光。最后，封闭间 隔的微反射镜使视频图像投影成具有更高可见分辨率的无缝隙图像。一个DMD可被简单 描述成为一个半导体光开关。成千上万个微小的方形14 μ mX 14 μ m镜片，被建造在静 态随机存取内存6RAM)上方的铰链结构上而组成DMD。每一个镜片可以通断一个象 素的光。铰链结构允许镜片在两个状态之间倾斜，+12度为“开”，-12度为“关”， 当镜片不上作时，它们处于0度的关闭状态。根据应用的需要，一个DLP系统可以接收 数字或模拟信号。模拟信号可在DLP的或原设备生产厂家的前端处理中转换为数字信 号，任何隔行视频信号通过内插处理被转换成一个全图形帧视频信号。信号通过DLP视 频处理变成先进的红、绿、兰(RGB)数据，先进的RGB数据然后格式化为全部二进制数 据的平面。一旦视频或图形信号是在一种数字格式下，就被送入DMD。信息的每一个 象素按照1 1的比例被直接映射在它自己的镜片上，提供精确的数字控制，如果信号是 640X480象素，器件中央的640X480镜片采取动作。这一区域外的其它镜片将简单地的 被置于“关”的位置。
通过对每一个镜片下的存储单元以二进置平面信号进行电子化寻址，DMD阵列 上的每个镜片被以静电方式倾斜为开或关态。决定每个镜片倾斜在哪个方向上为多长时 间的技术被称为脉冲宽度调制(PWM)。镜片可以在一秒内开关1000多次，这一相当快 的速度允许数字灰度等级和颜色再现。通过聚光透镜以及颜色滤波系统后，来自投影灯 的光线被直接照射在DMD上。当镜片在开的位置上时，它们通过投影透镜将光反射到 屏幕上形成一个数字的方型象素投影图像。
DLP投影机的其它元素包括一个光源、一个颜色滤波系统、一个冷却系统、 DMD、照明及投影光学元件。DMD和液晶就是光开关功能元件，也称光阀。
目前销售的DLP投影产品有三种类型单片DLP系统、三片DLP系统和双片 DLP系统。在一个单DMD投影系统中，用一个色轮来产生全彩色投影图像。色轮是由一 个将红、绿、蓝三种滤色片构成一个圆片，它以60Hz以上的频率转动，每秒提供180以上色场。输入信号被转化为RGB数据，数据按顺序写入DMD的存储器。白光光源通过 聚焦透镜聚焦在色轮上，通过色轮的光线然后成像在DMD的表面。当色轮旋转时，红、 绿、蓝光顺序地射在DMD上。色轮和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到DMD上 时，镜片按照红色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号 也是如此工作。人体视觉系统集中红、绿、蓝信息并看到一个全彩色图像。通过投影透 镜，把在DMD表面形成的图像投影到一个大屏幕上。
投影显示系统的光源有超高压水银灯、金属卤化物灯、氙灯和卤素灯。这些光 源为白光，在目前的投影显示中将白光先分离为红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色光，通过 光阀(液晶，DMD)后，出现经过调制，合成彩色图像；把白光的进行色分离采用色轮 或棱镜。
在采用色轮的投影仪中，光的利用率只有三分之一；采用棱镜的投影仪中，光 学系统复杂，成本高。
本发明提供一种方法，采用紫外光、紫光、蓝紫光、蓝光、绿光单色或双色光 源，光阀(液晶，DMD)后面设置光致发光片，光致发光片是光致发光材料制成，让 单色光激发光致发光材料发出红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色光，或红(R)、绿(G)、 蓝(B)、橙色光，投影到屏幕上形成图像；这样可以提高光利用率，结构简单，降低成 本。发明内容
为了达到上述目的，本发明的光源是采用波长300纳米到650纳米的单色光源或 双色光源，来激发光致发光材料，光致发光材料是碳氢化合物或无机材料及两者的混合 物组成，这样提高光利用率，通过单色光激发光致发光材料得到红(R)、绿(G)、蓝(B)三基色光。
本发明提及的光致发光片的制造方法，与以往报道的液晶和DLP相比，其特征 在于使用了具有光致发光特性的彩色发光片替代了原有的吸收型彩色滤光片。
在光路设置类似现有投影仪中的色轮的光致发光片，该光致发光片分为几个光 致发光区，不同光致发光区采用不同发射波长的光致发光材料，该光致发光片可以是光 致发光材料在支撑材料表面成膜，支撑材料为玻璃或树脂；也可以由无机光致发光材料 制成晶体。将发射波长分别是红(R)、绿(G)、蓝(B)发光片制作为扇形，并合成一个 圆环，将圆环与伺服电机粘合在一起，光致发光片随着电机旋转。
方案1
光源采用蓝光作为光源，在光路上设置旋转的光致发光片，在光致发光片上分 别设置蓝光激发红光区、蓝光激发绿光区和蓝光透过区，蓝光激发红光区、蓝光激发绿 光区是由光致发光材料制备在光致发光片上，当蓝光通过旋转的光致发光片，蓝光激发 红光，激发绿光，透过蓝光，依次产生红、绿、蓝光，顺序地射在DMD或液晶等光阀 上。光致发光片旋转和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到光阀上时，镜片按照红 色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号也是如此工作。 人体视觉系统集中红、绿、蓝色光信息并看到一个全彩色图像。通过投影透镜，把在 DMD或液晶等光阀表面形成的图像投影到一个大屏幕上，这样提高光利用率和亮度。
方案2
光源采用紫光或紫外光作为光源，在光致发光片上分别设置紫光激发红光区、 紫光激发绿光区和紫光激发蓝光区，当紫光通过旋转的光致发光片，蓝光激发红光，激 发绿光，激发蓝光，依次产生红、绿、蓝光，顺序地射在DMD或液晶光阀上。形成图 像原理同上。
方案3
光源采用蓝绿光LED作为光源，在光路设置旋转的光致发光片，在光致发光片 上分别绿光激发红光区、绿光透过区和蓝光透过区，当光通过旋转的光致发光片，蓝绿 光激发红光，透过绿光，蓝光，依次产生红、绿、蓝光，顺序地射在DMD或液晶上。形 成图像原理同上。
方案4
光源采用蓝红光作为光源，在光致发光片上分别红光透过区、蓝光激发绿光区 和蓝光透过区，当光通过旋转的光致发光片，蓝光激发绿光，透过红光，蓝光，依次产 生红、绿、蓝光，顺序地射在DMD或液晶上。形成图像原理同上。
方案5
同理把蓝光激发光致发光应用在2片DMD或反射式液晶的投影仪，光源采用 蓝光和红光作为光源，在蓝光光路上设置旋转光致发光片，光致发光片设置蓝光透过区 和蓝光激发绿光区，形成蓝光和绿光照射在第一片DMD或反射式液晶上，红光直接照 射另一片DMD或反射式液晶上，镜片按照红绿蓝色信息应该显示的位置和强度倾斜到“开”，人体视觉系统集中红、绿、蓝色光信息并看到一个全彩色图像。通过投影透 镜，把在DMD表面形成的图像投影到一个大屏幕上。
发光光致片及制造方法
光致发光型或光致发光与部分吸收型彩色发光片利用光致发光原理对光源发 光进行颜色下转换，即发光膜吸收高能量的紫外或蓝绿色光，发出蓝、绿、红3基 色光，也可以产生中间色如深蓝(DB)、黄绿(YG)、黄(YE)6基色，实现RGB或 RGB-DBYGYE彩色显示。
彩色发光片的特点是本身为发光体，在峰值350-400nm紫外或400-550nm蓝 绿色单色或多色光激发下发出可见光(380-780nm)，发光材料的激发(excitation)光谱的 至少有一个峰与背光源紫外或蓝绿色峰重叠，光谱半宽度小于70nm，转换量子效率大于 10%。
彩色发光片是依次由光致发光材料，支撑材料，滤光层组成，滤光层过滤掉光 致发光材料激发波长的光，支撑材料由玻璃或无机荧光材料或有机树脂；发光材料由有 机、无机、有机与无机混合物制成。彩色发光片也可以有带缺陷的晶体制成，蓝光激发 黄绿光的晶体为YAG晶体，蓝光激发红光晶体为硫化物的晶体或红宝石。
无机发光材料
蓝色无机发光材料包括
铝酸盐稀土发光材料其通式为(Mel)(碱上金属1如Ba，Sr) (Me2) 2 (碱土金属 2 如 Mg) AlxOy (χ =16，y = 27) /Eu ； (Me)(碱土金属如 Ba，Sr, Ca, Mg) AlxOy (x = 2，y = 4)/Eu ；硅酸盐稀土发光材料其通式为(Mel)(碱土金属1如Ba，Sr，Ca) (Me2)(碱土金属2如Mg，Al) SixOy (χ = 2，y = 6) /Eu ； Y2Si05/Ce ；磷酸盐稀土发光材料其 通式为 6r，Ca，Ba)10(P04)6C12/Eu ； (Sr, Ca，Ba) 10 (P04) 6C12 · B203/Eu ； 3 (Sr, Ca，Ba)3(P04)2/Eu ； LaP04/Eu ；硫化物发光材料其通式为(Zn，Ca，Sr)S(Se, O)/ Ag (Ce, Tm, Eu), Ba(Mg) A12S4/Eu 等。
绿色无机发光材料包括
铝酸盐稀土发光材料其通式为Me(碱土金属如Mg)AlxOy(x = 11，y = 19)/ Ce，Tb ； Me(碱土金属如 &，Ba) AlxOy (如 χ = 2，y = 4) /Eu, Dy; MeK 碱土金 属 1 如 Ba，Sr，Ca) Me2 (碱土金属 2 如 Mg) AlxOy (x = 10，y = 17)/Eu, Mn ；硅酸 盐发光材料其通式为(Mel)(碱土金属1如Ba，Sr, Ca) 2 (Me2)(碱土金属2如Mg， Al)2SixOy(x = 2，y = 8) /Eu ； Zn2Si04/Mn ； Y2Si05/Tb ；磷酸盐稀土发光材料其通 式为 La203 · 0.2Si02 · 0.9P205/Ce, Tb; LaP04/Ce, Tb;硫化物发光材料其通式为 Zn (Ca，Sr)S/Cu(Ce，Tb) ； SrGa2S4/Eu, CaA12S4/Eu ；黄绿光材料 Y3A15012/Ce， ZnS/Mn 等。
红色无机发光材料包括
氧(硫)化物，通式为Y(Gd)203/Eu，Y202S/Eu，Sr(Ca, Zn)S/Eu(Sm)； Ca(Sr)Y2S4/Eu, MgGa204Eu，铝酸盐稀土发光材料其通式为Mel (碱土金属1如Sr) Me2 (碱土金属 2 如 Ba) AlxOy/Eu, Mn 等。
红、绿、蓝发光材料可以掺入辅助能量传递材料如绿色发光材料掺入一定量蓝 光发光材料，黄色发光材料掺入一定量绿光发光材料，红色发光材料掺入一定量绿色或 黄色发光材料等，用来提高能量转换效率。
无机发光材料可以分散到辅助成膜材料如聚乙烯，聚氯乙烯，聚丙烯，聚丙烯 酸酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛树脂，醇 酸树脂，环氧树脂，聚胺酯树脂或其他已知的高分子材料中，制成可加工性材料。同时 还可以加入其他辅助功能性材料如感光材料、交联材料、分散材料、溶剂等。
发光材料在同非发光材料混合使用时，为了防止发光材料的猝灭，发光材料的 表面需要用覆盖一层透明有机或无机绝缘材料，以防止发光材料在激发时的能量转移。
为了提高发光效率，可以将无机发光材料，制成晶体，再切割，磨片，制备成 光致发光片。
有机低分子发光材料
蓝色有机低分子发光材料包括
香豆素 4 (coumarin4)；蒽 anthracene 及其衍生物 diphenylanthracene (DPA)； 9，10-di-2-naphthylanthracene (AND)， 茈(perylene)及其衍生物 tetra (t-butyl) -perylene (TBP) ； pyrene 及其衍生物如 tetra (phenyl) -pyrene (TPP)， distyrylarylene (DSA)及其衍生物(DSA-Ph)；芴(fluorene)及其衍生物如 DBSF，stilbene 及其衍生物；TPD(triphenyldiamine) ； N，N，dipheny卜N，N，-bis(l_naphthyl)-(l， Γ -biphenyl)-4, 4，-diamine (NPB) ； 4, 4，-N, N-dicarbazole-biphenyl (CBP)； 恶唑衍生物(2^4-biphenyl)-5-(4-tert-butyl)-1.3.4-ozadiazole) (PBD)，3-ph enyl-4-(8-naphthyl)-5-phenyl-l, 2，4-triazole(TAZ) ； Silole 及其衍生物 2， 5-diarylsiloes ； dithienosiles ；铝金属配合物 BAlq ；铱金属配合物 ridium (III) bis[ (4，6—difluorophenyl)-pyridinato-N，CJpicolinate (FIrpic)等。
绿色有机低分子发光材料包括
香豆素 Coumarin 系列衍生物如 3- (2-benzothiazolyl-tetrahydro) _7_ (diethylamino )-2H-l-benzopyran-2-one (C6), C7, C545MT ； quinoxaline 衍生物
(6_N， N-dimethylamino-1-methyl-3-phenyl-1-H-Pyrazolo[3 , 4-b]-quinoline (PAQ-Net2)，喹吖啶酮 quinacridone 系列衍生物如
dimethylquinaridone (DMQA) ； 丁省及其衍生物 DPT
(diphenyltetracene), fluorene 衍生物，Al 金属配合物 tris (8-hydroxy-quinoli ne)-aluminum(Alq)，Mg 金属配合物 Mgq，Zn 金属配合物 ZnPBO，ZnPBT，Tb 金 属配合物 Tb (acac) 3Phen,铱金属配合物 tris (2-phenylpyridine) iridium BP (Ir (ppy) 3 ；(2-phenylpyridine) iridium (III) acetylacetonate 艮口 (ppy) 3Ir (acac)等。
黄色有机低分子发光材料包括
丁省衍生物rabrene，三芳氨衍生物DCTP，吩恶嗪酮(BTX)，bis (8-hydroxy-qu inoline) -zinc (Znq)，Rohdamine B，Rohdamine 6G 等。红色有机低分子发光材料包括
吡喃系列衍生物(4- (dicyano methylene) -2-methy卜6- (p-dimethylamino styryl)-4H-pyran) (DCM2) ； DCJTB ；三芳氨衍生物 1，1，-dicyano-substituted bis-styry卜naphthalene (BSN) ； NPAFN ；并五苯衍生物 diphenylpentacence (DPP)； rohdamine B，rohdamine 6G，Eu 金属配合物 Eu (DBM) 3Bath，Eu (acac) 3Phen ；铱金 属配合物 bis (；2， -benzo[4, 5-a]thienyl) pyridinato-N, C) iridium (acetylacetonate)艮口 Btp2Ir(acac)等。
为了更好的能量传递与防止浓度猝灭，发光材料可以混合使用即辅助掺杂剂。 如蓝光材料DSA-Ph可以掺入辅助掺杂剂TPD ；绿光材料C6可以掺入DMQD，红光材 料DCM2可以掺入绿光C6与黄光掺杂剂如rabrene等。
可以通过化学合成法把上列有机发光分子加入到非共扼高分子的主链或侧链上 如聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚甲基丙烯酸甲酯，聚苯乙烯，聚碳 酸，聚硅树脂，聚硅氧树脂或其他已知的高分子链上。
有机发光材料也可以溶解、分散到辅助成膜材料如聚丙烯，聚丙烯酸酯，聚甲 基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛树脂，醇酸树脂，环 氧树脂，聚胺酯树脂或其他已知的高分子材料中，制成可加工性材料。同时还可以加入 其他辅助功能性材料如感光材料、交联材料、分散材料、溶剂等。
有机高分子发光材料
发光型共扼高分子材料包括聚苯PPP及其衍生物，聚芴PF及其衍生物，聚对 苯乙烯撑PPV及其衍生物P-PPV，OR-PPV> MEH-PPV> CN-PPV等，聚乙炔衍生物 PDPA、PHPA等，聚噻吩(PT)及其衍生物，聚吡啶PPY及其衍生物，聚乙烯基吡啶 PVY及其衍生物等，以上聚合物的共聚物，如聚芴与三芳氨的共聚物(TFB)，聚芴与苯 硫二唑的共聚物(F8BT)，聚芴与噻酚的共聚物F8T2 ；树枝状聚合物(dendrimer)、低聚 物(oligomer)直接成膜。
发光型共扼高分子也可以加入辅助型聚合物(低聚物)包括聚丙烯，聚丙烯酸 酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚乙烯醇，聚酰亚胺，聚苯乙烯，聚碳酸酯，酚醛树脂，醇酸树脂，环氧树脂，聚胺酯树脂或其他已知的高分子材料中制成可加工性材料。同时还可 以加入辅助功能性材料如感光材料、辅助发光材料、交联材料、分散材料、溶剂等。可 以通过化学合成法把光与热聚合性功能团加入共扼发光型高分子主链或侧链上制成光敏 与热敏性材料。
满足本发明要求的发光材料在350-550nm紫外、蓝绿光激发下，蓝光发光的峰 值在400-500nm，绿光发光的峰值在500_550nm，红光发光的峰值在600_700nm，半宽度 小于70nm，发光材料在激发光波长处的光致发光量子效率在10%-90%以上，优选的值 是50-90%以上。彩色发光膜厚度范围在0.1微米-1mm，典型的厚度是2_10微米。在 有效激发光波长处的光学密度大于10，优选的值是100-10000。发光材料具有良好的热 稳定型、空气稳定型，在高分子中的良好溶解或分散特性等。辅助成膜高分子材料在可 见光区透明的(透过率30%以上)，优选的值是70%以上。
发光材料采用PVD (物理气相沉积)、CVD (化学气相沉积)、Sol-Gel法、涂敷 直接在基板上成膜。用掩模、光刻(photolithography)、激光剥离、印刷、转印、喷墨打 印等方法制作像素图形。
另一种成膜方法是把发光材料分散、溶解到透明性高分子材料中，合适的主体 高分子材料在350-780nm透过率在30%以上，优选值在50% -90%以上。适合的无机 发光材料颗粒直径为0.01-10微米，优化的直径为0.1微米以下。发光材料的加入的比 例范围是0.1-99Wt%，优选浓度范围是l-20Wt%。可选用的高分子材料有聚乙烯，聚氯 乙烯，聚丙烯，聚丙烯酸，聚丙烯氰，聚丙烯酸甲酯，聚甲基丙烯酸甲酯，聚环氧丙烯 酸，聚氨酯丙烯酰，聚酯丙烯酸酯，聚丁烯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，聚苯乙烯， 聚醋酸乙烯酯，聚碳酸酯，聚氨酯，聚酰亚胺，酚醛树脂，环氧树脂，聚硅树脂，聚硅 氧树脂，聚砜，聚苯醚，聚醚酮，醋酸纤维，硝化纤维等，以上聚合物的混合物、共聚 物、低聚物。
成膜高分子材料还需要加入辅助功能材料如聚合物单体、低聚物(oligomer)、聚 合引发材料、交联材料、分散材料、偶联材料、溶剂等。聚合引发材料如ι-羟基-环己 苯基甲酮(HCPK) ； 2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮(HMPP)等。分散材料如聚 氧乙烯烷基苯基醚、聚乙烯醇二酯等。偶联材料如有机硅烷等。溶剂包括芳香烃等如 甲苯、二甲苯；醇类如乙醇、异内醇；酮类如丙酮、环己酮；酯类如乙酸乙酯、乙酸丁 酯、水等。
形成的材料(发光材料、高分子材料、辅助性材料)在可见光范围内的透过率大 于30%。发光膜厚度范围在0.1微米-1mm，典型的厚度是1_20微米，在有效激发光波 长处光学密度大于10，优选的值是100-10000。采用光刻、激光剥离、印刷、转印、喷 墨打印等方法制作像素图形。
直接光刻法是把发光材料分散于透明感光性树脂中，如光聚合性的丙烯酸类树 脂，光交联性的聚乙烯醇等。光聚合型丙烯酸类树脂含有光聚合引发剂，丙烯酸单体 与低聚物，调整成膜性质的其他聚合物与溶剂等。对掺有无机发光材料的透明感光性树 脂分别进行涂敷、曝光(UV)、显影去胶、清洗、干燥固化等步骤，制备处RGB图形。 薄膜物理特性取决于发光材料的选择与掺入量，材料的颗粒尺寸与表面处理，分散方法寸。
刻蚀法是把无机发光材料分散或溶解于非感光性树脂如聚酰亚胺酸中，用刻蚀 法形成图形。如把掺有无机发光材料的聚酰亚胺酸涂敷在基板上，预烘烤后在其上涂敷 光刻胶(正性或负性)，经过曝光(UV)、显影、刻蚀(刻去非像素区)、去胶、清洗、固 化即聚酰亚胺化等步骤形成RGB图形。
印刷法是把发光材料分散在可见光透明的聚氯乙烯，三聚氰胺树脂，酚醛树 脂，醇酸树脂，环氧树脂，聚胺酯树脂，聚酯树脂，马来酸树脂，聚甲基丙烯酸甲酯， 聚丙烯酸酯，聚碳酸酯，聚乙烯醇，聚乙烯吡咯烷酮，羟乙基纤维素，羧甲基纤维素等 树脂与其他功能性辅助材料等制成油墨。通过热与激光转印、印刷包括接触式或非接触 式如喷墨打印或其他已知的印刷方法制备。
彩色发光片也可以具有吸收光的功能，通过部分吸收来改变出射光谱来提高对 比度、色纯度和调节白平衡；方法之一是在传统的吸收型彩色过滤器上制备发光彩色 膜，也可以在发光材料中掺入部分吸收型材料来提高对比度、色纯度与调整光致发光效 率。采用后一方法时发光材料与吸收型材料之间用绝缘性材料隔绝，如在发光材料与吸 收光材料的表面覆盖一层透明有机或无机绝缘材料(microencapsulation)，防止材料之间 的电子转移即防止发光材料的猝灭。
实施例1
光源采用蓝光LED作为光源，采用DMD为光开关。在光致发光片上分别蓝光 激发红光区、蓝光激发绿光区和蓝光透过区，当蓝光通过旋转的光致发光片，蓝光激发 红光，激发绿光，透过蓝光，依次产生红、绿、蓝光，顺序地射在DMD。红、绿、蓝 光和视频图像是顺序进行的，所以当红光射到DMD上时，镜片按照红色信息应该显示的 位置和强度倾斜到“开”，绿色和蓝色光及视频信号也是如此工作。人体视觉系统集中 红、绿、蓝色光信息并看到一个全彩色图像。通过投影透镜，把在DMD表面形成的图 像投影到一个大屏幕上。
实施例2
光源采用蓝光LED作为光源，采用反射式液晶为光开关。在光致发光片上分别 蓝光激发红光区、蓝光激发绿光区和蓝光透过区，当蓝光通过旋转的光致发光片，蓝光 激发红光，激发绿光，透过蓝光，依次产生红、绿、蓝光，顺序地射在反射式液晶。图 像形成原理同上。
实施例3
光源采用紫光的LED，采用DMD为光开关，在光致发光片上分别设置紫光激发 红光区、紫光激发绿光区和紫光激发蓝光区，当紫光通过旋转的光致发光片，分别激发 红光，激发绿光，激发蓝光，依次产生红、绿、蓝光，顺序地射在DMD上。形成图像 同实施例1。
实施例4
同实施例3不同的是光开关是反射式液晶。
实施例5
光源采用蓝绿光LED作为光源，在光路设置旋转的光致发光片，在光致发光片 上分别绿光激发红光区、绿光透过区和蓝光透过区，当光通过旋转的光致发光片，绿光 激发红光，透过绿光，蓝光，依次产生红、绿、蓝光，顺序地射在DMD。形成图像同实施例1。
实施例6
同实施例5不同的是光开关是反射式液晶。
实施例7
将光致发光片应用在2片DMD的投影仪，光源采用蓝光和红光作为光源，在蓝 光光路上设置旋转光致发光片，光致发光片设置蓝光透过区和蓝光激发绿光区，形成蓝 光和绿光照射在第一片DMD，红光直接照射另一片DMD上，镜片按照红绿蓝色信息应 该显示的位置和强度倾斜到“开”，人体视觉系统集中红、绿、蓝色光信息并看到一个 全彩色图像。
实施例8
实施例7不同是光开关为2片反射式液晶。
实施例9
同理把紫光激发光致发光片应用在2片DMD的投影仪上。
实施例10
同理把紫光激发光致发光片应用在2片液晶的投影仪上。
权利要求
1.一种投影显示装置，该装置包括LED光源，光学系统，光开关功能元件，投 影光学系统及驱动系统；其特征在于该投影显示装置中设置带光致发光功能的彩色发光 片，彩色发光片是依次由光致发光材料，支撑材料，滤光层组成，滤光层过滤掉光致发 光材料激发波长的光，支撑材料由玻璃或无机荧光材料或有机树脂；。
2.如权利要求1所述彩色发光片其特征在于，光致发光材料成分是有机荧光材料或有 机荧光材料的螯合物或无机荧光材料或带缺陷无机物晶体。
3.如权利要求1所述投影显示器件，其特征在于LED光源为波长300纳米到650纳 米范围的单色光。
4.如权利要求3所述的单色光为紫光，其特征在于投影显示装置中设置带光致发光功 能的彩色发光片的光致发光材料为紫光激发蓝光材料、紫光激发红光材料和紫光激发绿 光材料。
5.如权利要求3所述的单色光为蓝光，其特征在于投影显示装置中带光致发光功能的 彩色发光片设置3个或3的整数倍的区域，分别是蓝光透过区，由蓝光激发红光材料覆盖 的红光区和蓝光激发绿光材料覆盖的绿光区。
6.如权利要求1所述投影显示器件，其特征在于LED光源为2种波长300纳米到650 纳米范围的单色光组合。
7.如权利要求6所述的单色光组合为蓝光和绿光，其特征在于投影显示装置中设置带 光致发光功能的彩色发光片为蓝光透过区，绿光透过区、绿光激发红光材料覆盖的红光 区。
8.如权利要求6所述的单色光组合为蓝光和红光，其特征在于投影显示装置中设置带 光致发光功能的彩色发光片为蓝光激发绿光区、红光透过区和蓝光透过区。
9.如权利要求2所述的光致发光材料为共轭聚合体或有机染料或无机荧光粉，包括铈 激活的钇铝石榴石，铝酸盐稀土发光材料，硫化物荧光粉，磷酸盐荧光粉；有机染料有 八羟基喹啉铝，香豆素6，采用真空镀膜方式在支撑材料表面成膜。
10.如权利要求1所述彩色发光片，其形状为圆形，光致发光区开口率大于透过区， 以便达到颜色平衡。
全文摘要
本发明提供一种投影显示装置及制造方法，该装置包括1、LED光源；2、具有光开关功能面板如液晶盒、数字微镜；3、在与光源相对于的具有光致发光功能的彩色发光片；4、投影光学系统。本发明提供一种利用高能量的LED光源结合光致发光材料完成波长转换，并与光开关结合的彩色投影显示技术及制造方法。同利用吸收型彩色滤光片的显示技术相比，本发明可以提高光的利用率，扩展显示色域，减化生产工艺，降低成本。
文档编号H04N9/31GK102023464SQ200910195389
公开日2011年4月20日 申请日期2009年9月9日 优先权日2009年9月9日
发明者孙润文 申请人:孙润文