一种采用量子点材料的场序液晶显示器及投影仪的制作方法

本发明涉及到液晶显示器和投影仪技术领域。

背景技术：

当前主流液晶显示器因为响应速度受限，普遍采用的为空间混色的原理，光能利用率较低，并且每一显示像素需要三个子像素合成显示，导致显示器的空间解析度偏低。硅基液晶显示器（LCoS）虽然采用了场序扫描混色的原理，但往往需要红绿蓝三色独立光源并经过一光混合器，这种光混合器加工技术要求比较高，因此传统的硅基液晶显示器构造较复杂，而且成本偏高。

DLP 是当前常用的投影显示技术，但机械稳定性不足，其精密数字光器件易受到震动影响。

技术实现要素：

综上所述，本发明的目的在于解决传统的硅基液晶显示器构造较复杂，而且成本偏高，以及当前投影仪机械稳定性不足的技术问题，而提出一种采用量子点材料的场序液晶显示器及投影仪。

为解决本发明所提出的技术问题，采用的技术方案为：

一种采用量子点材料的场序液晶显示器，其特征在于所述液晶显示器包括有激发光源、量子点色轮、液晶显示屏、控制系统、机械转动装置及显示数据缓冲器；所述的激发光源设于量子点色轮的迎光面方向，液晶显示屏设于量子点色轮的出光面方向；所述的机械转动装置驱动量子点色轮旋转，控制系统分别连接控制所述的激发光源和机械转动装置，所述控制系统还经显示数据缓冲器连接控制液晶显示屏像素出光；

所述的量子点色轮的迎光面划分有三个分别交替向液晶显示屏透射蓝光、红光和绿光的扇形区；其中，红光扇形区和绿光扇形区上分别设有受所述激发光源的激发出红光的红光量子点层和受所述激发光源的激发出绿光的绿光量子点层。

所述的激发光源为蓝光光源，所述的量子点色轮的蓝光扇形区上为透明材料。

所述的激发光源为非蓝光光源，所述的量子点色轮的蓝光扇形区上为设有受所述激发光源的激发出蓝光的蓝光量子点层。

所述的红光量子点层、绿光量子点层和蓝光量子点层通过镀膜或贴膜的方式形成于所述的量子点色轮的迎光面上。

所述的液晶显示屏为蓝相液晶显示屏。

所述的液晶显示屏为LCoS显示屏，LCoS显示屏与量子点色轮之间设有将量子点色轮出光转换为偏振光射向LCoS显示屏的偏振光分离片。

所述的控制系统控制液晶显示屏的显示数据分红，绿，蓝三帧交替输入，并与量子点色轮的红光、绿光和蓝光的扇形区出射光同步对应。

一种投影仪装置，所述的采用量子点材料的场序液晶显示器的液晶显示屏的出光方向上依次设有光学成像系统和接收荧幕。

一种投影仪装置，所述的采用量子点材料的场序液晶显示器的LCoS显示屏反射出光方向上依次设有光学成像系统和接收荧幕。

本发明的有益效果为：本发明利用量子点膜的光色转换原理以及蓝相液晶的快速响应特点，提出一种新的场序液晶显示器，提高了光能利用率，相较传统LCoS显示器，简化了光源装置，降低了显示器的成本。根据本发明的场序液晶显示器可以获得一种新的投影仪，其抗震性能得到提升。

附图说明

图1为本发明液晶显示器采用蓝相液晶显示屏时的结构原理示意图；

图2 为本发明的量子点色轮迎光面结构示意图；

图3为本发明的量子点色轮与液晶显示屏的显示数据间的同步关系图；

图4为本发明液晶显示器采用LCoS显示屏时的结结构原理示意图；

图5为采用蓝相液晶显示屏的本发明投影仪结构原理示意图；

图6为采用LCoS显示屏的本发明投影仪结构原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和本发明优选的具体实施例对本发明的结构作进一步地说明。

参照图1、图2及图3中所示，本发明采用量子点材料的场序液晶显示器，包括有激发光源、量子点色轮、液晶显示屏、控制系统、机械转动装置及显示数据缓冲器；所述的激发光源设于量子点色轮的迎光面方向，液晶显示屏设于量子点色轮的出光面方向；液晶显示屏为蓝相液晶显示屏，所述的机械转动装置驱动量子点色轮旋转，控制系统分别连接控制所述的激发光源和机械转动装置，所述控制系统还经显示数据缓冲器连接控制液晶显示屏像素出光。

如图2中所示，所述的量子点色轮的迎光面划分有三个分别交替向液晶显示屏透射蓝光、红光和绿光的扇形区。激发光源有控制系统驱动，激发光源通过光学镜片将激发光源有效集中照射到量子点色轮的其中一个扇形区上，从而透射出相应颜色的光线至液晶显示屏上。

当所述的激发光源为蓝光光源，所述的量子点色轮的蓝光扇形区上为透明材料，激发光源直接透射至液晶显示屏上，而红光扇形区和绿光扇形区上分别设有受所述激发光源的激发出红光的红光量子点层和受所述激发光源的激发出绿光的绿光量子点层。

当激发光源的辐射波长较短，位于近紫外及蓝光区间的非蓝光光源时，所述的激发光源为所述的量子点色轮的蓝光扇形区上为设有受所述激发光源的激发出蓝光的蓝光量子点层。

也即是量子点色轮上的量子点材料层被等分成三分，分别为红色、绿色及蓝色量子点区，被激发光源照射后的出射光分别为红色，绿色及蓝色。当激发光源本身为蓝光时，蓝色量子点区可简化设计为透蓝光。所述的红光量子点层、绿光量子点层和蓝光量子点层可以通过镀膜或贴膜的方式形成于所述的量子点色轮的迎光面上。

参照图3中所示，机械转动装置使量子点色轮以一定速度绕色轮的圆心匀速转动，转速由主控系统来控制。

控制系统控制液晶显示屏的显示数据在显示数据缓冲区被重新打包为红，绿，蓝三帧交替输入到蓝相液晶显示屏，并与量子点色轮的红光、绿光和蓝光的扇形区出射光同步对应。因为蓝相液晶有着比传统液晶快得多的响应速度，红绿蓝三帧画面从时间维度合成彩色画面，呈现给人眼。主控系统必须保持量子点色轮的被照射区块与显示数据的帧块同步。各扇形区照射的转换时间内以及红绿蓝数据的切换过渡中，应保持液晶屏不透光。

本发明基于光致发光的量子点材料的场序液晶显示器提升了光能利用率，并简化了复杂光源系统的设计以及降低了成本。

参照图4中所示，当所述的液晶显示屏为LCoS（硅基液晶）显示屏时，LCoS显示屏与量子点色轮之间设有将量子点色轮出光转换为偏振光射向LCoS显示屏的偏振光分离片。硅基液晶是另一种快速响应的液晶显示技术。区别于蓝相液晶技术，其实现方式为反射显示方式。因此在结构上，相较于蓝相液晶显示屏的实现方案，还需增加一偏振光分离片，即将非偏振光分离出所需的偏振光并照射LCoS液晶屏。基于反射的实现方式，各零部件的位置关系将重新调整，其它各部件功能与上述蓝相液晶显示方案基本相同，不再赘述。

参照图5中所示，在上述液晶显示屏为蓝相液晶显示屏的液晶显示器基础上延伸出的投影仪的结构为：液晶显示屏的出光方向上依次设有光学成像系统和接收荧幕。光学成像系统一般由凸透镜、凹透镜等光学元件组合，实现对显示图像的放大；接收荧幕用来接收经过光学成像系统所成的像，供人眼观察。

参照图6中所示，同样，在上述液晶显示屏为LCoS显示屏的液晶显示器基础上延伸出的投影仪的结构为：LCoS显示屏反射出光方向上依次设有光学成像系统和接收荧幕。