专利名称：场顺序式彩色显示器件的制作方法
技术领域：
本发明是关于场顺序式彩色显示器件的改进。
五十年代初，荫罩式CPT研制成功，几十年来，CPT产量迅速增长，其性能日益改进。由于CPT的优良性能，它们在显示领域获得了广泛应用。目前在彩色电视和计算机终端显示等领域大量使用着CPT和CDT。随着科学技术和生产的发展以及人们需求的提高，对CPT和CDT的性能，特别对分辨率提出了更高要求。由于CPT和CDT本身结构的限制，要继续提高分辨率是很困难的，因此迫切需要开发新的彩色显示器件。
在八十年代初，出现了一种场顺序式彩色显示器件，它由单色显示管和全色液晶色闸(液晶CS)所组成。单色显示管同时发出不同基色的光谱，全色液晶色闸具有滤光片作用，它可在不同工作条件下，只允许某种颜色的光通过，从而达到全色显示目的。由于单色显示管内无荫罩，因此这种器件的分辨率高、颜色稳定、耐振动性和耐冲击性好，另外对比度也很高。其缺点是亮度低，蓝基色欠饱和，成本较高，离实用还有一定距离。
为了解决上述问题，本发明采用电流敏感型多色显示管(多色CRT)取代单色显示管，将它和液晶CS组成彩色显示器件(CDD)。这样不仅可以显著提高亮度和改进色纯，实现全色显示，而且可使成本显著降低。
下面进行详细说明。
电流敏感型多色显示管是通过改变电子束的电流密度而获得不同发光颜色的CRT。在这类显示管中，一般使用红、绿两种发光材料，其中一种发光材料的亮度—电流特性呈亚线性，另一种发光材料呈超线性，例如红色发光材料的亮度—电流特性呈亚线性，绿色发光材料呈超线性。在电流密度较小时，CRT发出红光，在电流密度较大时，CRT发出红、绿混合光，但由于绿光成分较多，混合光为绿色。因此当改变电流密度时，发光颜色可从红色变到琥珀绿色。如果绿色发光材料亮度—电流特性呈亚线性，红色发光材料呈超线性，当改变电流密度时，发光颜色可从绿色变到橙色。此类管子的缺点是颜色变化还不够大，色纯还不够鲜艳，另外不能进行全色显示。
双色液晶CS通常由一片红一绿色多向色偏振片、一片中性偏振片和中间一个液晶盒构成，红—绿色多向色偏振片由一片红色二向色偏振片和一片绿色二向色偏振片粘合而成，其偏振轴R轴和G轴相互垂直。下面将单色二向色偏振片和中性偏振片简称为非多向色偏振片。液晶盒为半波延迟器，当它处于“off”态时，液晶呈现出双折射效应，它起半波延迟器作用，使入射的偏振光从液晶盒中出射时旋转90°。而当液晶盒处于“on”态时，液晶不呈现双折射效应，入射的偏振光通过液晶盒而不受影响。根据液晶盒的不同状态，红—绿双色液晶CS可仅使红光或绿光通过，因此具有色闸作用。
如果在前一种电流敏感型多色显示管前加一个青色液晶CS，组成CDD，青色液晶CS由两片青色二向色偏振片和一个液晶盒构成。当电流密度较小时，显示管发出红光，此时如果使液晶CS处于红光通过状态，则CDD显示红色。当电流密度较大时，显示管发出红、绿色混合光，此时如果使红色液晶CS处于红光截断的状态，那么CDD就能发出色纯更好的绿光。
如果在采用红、绿和蓝三种发光材料的电流敏感型多色显示管前面加一液晶CS，组成CDD，就可进行全色显示。例如在
图1中，电流敏感型多色显示管采用的红和蓝色发光材料亮度—电流特性呈直线性，绿色发光材料呈超线性，液晶CS由三片非多向色偏振片和两个液晶盒所构成。P1、P2和P3分别为黄色二向色偏振片、青色二向色偏振片和中性偏振片，P1、P2和P3的偏振轴和吸收轴方向如图所示，C1、C2分别为液晶盒，OA为液晶盒的光轴。
当电流密度较小时，多色显示管发出红、蓝色混合光。如果使液晶盒C1、C2分别处于“on”、“off”态，则红光通过液晶CS，蓝光被截止，如果使液晶盒C1、C2都处于“on”态，则蓝光通过液晶CS，红光被截止，因此，根据液晶盒C1、C2不同状态，CDD可仅发出红光或蓝光。当电流密度较大时，CRT发出红、绿和蓝混合光。如使液晶盒C1、C2分别处于“off”、“on”态，则红光、蓝光都被截止，只有绿光通过液晶CS，CDD发出绿光。这样通过改变液晶盒的状态和电流密度，CDD就可进行全色显示。
如果用一片绿色二向色偏振片代替上述液晶CS中的中性偏振片，通过改变液晶盒状态和电流密度，CDD也可进行全色显示。如果用一片红色二向色偏振片、一片绿色二向色偏振片和一片蓝色二向色偏振片代替上述三片非多向色偏振片，通过改变液晶盒状态和电流密度，CDD仍可进行全色显示。
电流敏感型多色CRT还可采用亮度—电流特性均呈直线性的红、绿两种发光材料和亮度—电流特性呈超线性的蓝色发光材料，液晶CS由一片红—青色多向色偏振片、一片蓝色二向色偏振片、一片中性偏振片和两个液晶盒构成，红—青色多向色偏振片由一片红色二向色偏振片、一片青色二向色偏振片粘合而成。按类似分析可知通过改变液晶盒状态和电流密度，CDD也可进行全色显示。
在CDD中电流敏感型多色CRT还可采用亮度—电流特性呈直线性的红色发光材料、亮度—电流特性呈亚线性的绿色发光材料和亮度—电流特性呈超线性的蓝色发光材料，液晶CS由一片红—青色多向色偏振片、一片中性偏振片和一个液晶盒构成。电流敏感型多色CRT还可采用亮度—电流特性呈亚线性的红色发光材料、亮度—电流特性呈超线性的绿色发光材料和亮度—电流特性呈直线性的蓝色发光材料，液晶CS由一片黄—蓝色多向色偏振片、一片中性偏振片和一个液晶盒构成。在这两种CDD中，液晶色闸都仅使用一个液晶盒，因此可增加亮度，但色纯有所下降。从以上的分析可知通过采用不同的偏振片、不同电流特性的发光材料和液晶盒的数量，可获得具有不同特性的CDD。
直线性发光材料可采用Y2O2SEu、ZnSCu，Al、ZnSCu，Au，Al、(Zn，Cd)SAg和ZnSAg，还可采用Y2O3Eu、Gd2O2STb等。亚线性发光材料可采用Y2O2SEu、Zn2SiO4Mn等，超线性发光材料可采用(Zn，Cd)SAg，Ni、ZnSAg，Ni等。
在现有的场顺序式全色显示器件中，全色液晶色闸需要使用4片单色二向色偏振片和一片中性偏振片，而本发明的彩色显示器件中液晶色闸仅使用3至4片非多向色偏振片，因此可显著提高亮度，并使成本降低。另外，由于本发明的场顺序式彩色显示器件采用了无荫罩或栅网的电流敏感型多色CRT，因此可使用色纯更好、亮度更高的发光材料，从而可以进一步提高场顺序式全色显示器件的色纯和亮度，并能获得与单色显示管相同或接近的高分辨率、超高分辨率。
总之，本发明的彩色显示器件由电流敏感特性多色CRT和液晶CS组成。电流敏感型多色CRT采用三种发光材料，其中两种发光材料的亮度—电流特性均呈直线性或者均呈亚线性或者一种发光材料呈直线性，另一种发光材料呈亚线性，而第三种发光材料的亮度—电流特性呈超线性。液晶CS由三或四片非多向色偏振片和两个或一个液晶盒构成。根据具有不同电流特性的发光材料、偏振片的种类和数量以及液晶盒数量的不同，可获得以下几种彩色显示器件1.电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红和蓝色发光材料的亮度—电流特性均呈直线性或红色发光材料呈亚线性，蓝色发光材料呈直线性，绿色发光材料呈超线性。液晶CS由一片黄色二向色偏振片、一片青色二向色偏振片和一片中性偏振片或者一片绿色二向色偏振片以及两个液晶盒构成，两个液晶盒分别位于三片偏振片之间。
2.电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红和蓝色发光材料的亮度—电流特性均呈直线性或红色发光材料呈亚线性，蓝色发光材料呈直线性，绿色发光材料呈超线性。液晶CS由一片红色二向色偏振片、一片绿色二向色偏振片和一片蓝色二向色偏振片以及两个液晶盒构成，两个液晶盒分别位于三片偏振片之间。
3.电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红和绿色发光材料的亮度—电流特性均呈直线性或红色发光材料呈直线性，绿色发光材料呈亚线性，蓝色发光材料的亮度—电流特性呈超线性，液晶CS由一片红—青色多向色偏振片、一片蓝色二向色偏振片和一片中性偏振片以及两个液晶盒构成，两个液晶盒分别位于三片偏振片之间。。
4.电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红色发光材料的亮度—电流特性呈直线性，绿色发光材料呈亚线性，蓝色发光材料呈超线性，液晶CS由一片红—青色多向色偏振片、一片中性偏振片和一个液晶盒构成。
5.电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红色发光材料的亮度—电流特性呈亚线性，绿色发光材料呈超线性，蓝色发光材料呈直线性，液晶CS由一片黄—蓝色多向色偏振片、一片中性偏振片和一个液晶盒构成。
下面以实例具体说明。
实例1在图l中，CDD由电流敏感型多色CRT和液晶CS组成。液晶CS由一片黄色二向色偏振片P1、一片青色二向色偏振片P2、一片中性偏振片P3和两个液晶盒C1、C2构成，P1、P2、P3的偏振轴和吸收轴如图中所示，OA轴为液晶盒的光轴。电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，红和蓝色发光材料分别为亮度—电流特性均呈直线性的Y2O2SEu、ZnSAg，绿色发光材料为亮度—电流特性呈超线性的(Zn，Cd)SAg，Ni。根据以上的分析可知CDD显示的颜色和电流密度、液晶CS工作状态之间的关系如下表所示
实例2如图2所示，CDD由电流敏感型多色CRT和液晶CS所组成。液晶CS由一片红色二向色偏振片P1、一片绿色二向色偏振片P2和一片蓝色二向色偏振片P3以及两个液晶盒C1、C2所构成，P1、P2、P3的偏振轴如图中所示，OA轴为液晶盒的光轴。电流敏感型多色CRT采用的红、绿和蓝三种发光材料和实例1相同。根据以上分析可知CDD显示的颜色和电流密度、液晶CS工作状态之间的关系如下表所示。<
实例3在图3中CDD由电流敏感型多色CRT和液晶CS组成。液晶CS由一片中性偏振片P1、一片蓝色二向色偏振片P2、一片红—青色多向色偏振片P3和两个液晶盒C1、C2构成，红—青色多向色偏振片由一片红色二向色偏振片和一片青色二向色偏振片粘合而成。P1、P2、P3偏振轴和吸收轴如图中所示，OA轴为液晶盒的光轴。电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，红和绿发光材料分别为亮度—电流特性均呈直线性的Y2O2SEu、Gd2O2STb，蓝色发光材料为亮度—电流特性呈超线性的ZnSAg，Ni。根据以上的分析可知CDD显示的颜色和电流密度、液晶CS工作状态之间的关系如下表所示。<
实例4如图4所示，CDD由电流敏感型多色CRT和液晶CS所组成。液晶CS由一片红—青色多向色偏振片P1、一片中性偏振片P2和一个液晶盒C构成，P1、P2偏振轴和吸收轴如图所示，OA轴为液晶盒的光轴。红—青色多向色偏振片由一片红色二向色偏振片和一片青色二向色偏振片粘合而成。电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红色发光材料为亮度—电流特性呈直线性的Y2O2SEu，绿色发光材料为亮度—电流特性呈亚线性的Zn2SiO4Mn，蓝色发光材料为亮度—电流特性呈超线性的ZnSAg，Ni。
根据以上的分析可知，CDD显示的颜色和电流密度、液晶CS工作状态之间的关系如下表所示。<
>图1至图4为本发明的场顺序式彩色显示器件结构图，图5为现有的场顺序式彩色显示器件的典型结构图。在图1至图5中，P1、P2、P3为偏振片，而R、G、B、Y、C等表示偏振轴的水平或垂直方向，O为中性偏振片的吸收轴，C、C1、C2为液晶盒，OA轴为液晶盒的光轴，CRT为电流敏感型多色显示管。在图5中，P1为红—青色多向色偏振片，它由一片红色二向色偏振片和一片青色二向色偏振片粘合而成。P2为黄—蓝色多向色偏振片，它由一片黄色二向色偏振片和一片蓝色二向色偏振片粘合而成。
权利要求
1.一种新型彩色显示器件，其特征是彩色显示器件由电流敏感型多色CRT和液晶CS组成，液晶CS由三片或四片非多向色偏振片和两个液晶盒组成。
2.根据权利要求1的彩色显示器件，其特征是电流敏感型多色CRT采用三种发光材料，其中两种发光材料的亮度—电流特性均呈直线性或均呈亚线性或者一种发光材料呈直线性，另一种发光材料呈亚线性，而第三种发光材料的亮度—电流特性呈超线性。
3.根据权利要求2的彩色显示器件，其特征在于电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红和蓝色发光材料的亮度—电流特性均呈直线性或红色发光材料呈亚线性，蓝色发光材料呈直线性，绿色发光材料呈超线性。
4.根据权利要求3的彩色显示器件，其特征是液晶CS由一片黄色二向色偏振片、一片青色二向色偏振片和一片中性偏振片以及两个液晶盒构成，两个液晶盒分别位于三片偏振片之间。
5.根据权利要求3的彩色显示器件，其特征是液晶CS由一片黄色二向色偏振片、一片绿色二向色偏振片、一片青色二向色偏振片和两个液晶盒构成，两个液晶盒分别位于三片偏振片之间。
6.根据权利要求3的彩色显示器件，其特征是液晶CS由一片红色二向色偏振片、一片绿色二向色偏振片和一片蓝色二向色偏振片以及两个液晶盒构成，两个液晶盒分别位于三片偏振片之间。
7.根据权利要求2的彩色显示器件，其特征在于电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，红和绿两种发光材料的亮度—电流特性均呈直线性或红色发光材料呈直线性，绿色发光材料呈亚线性，蓝色发光材料亮度—电流特性呈超线性，液晶CS由一片红—青色多向色偏振片、一片蓝色二向色偏振片和一片中性偏振片以及两个液晶盒构成，两个液晶盒分别位于三片偏振片之间。
8.一种新型彩色显示器件，其特征是彩色显示器件由电流敏感型多色CRT和液晶CS组成，液晶CS由一片多向色偏振片、一片中性偏振片和一个液晶盒构成，液晶盒位于两片偏振片之间。
9.根据权利要求8的彩色显示器件，其特征在于电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红色发光材料亮度—电流特性呈直线性，绿色发光材料呈亚线性，蓝色发光材料呈超线性，液晶CS由一片红—青色多向色偏振片、一片中性偏振片和一个液晶盒构成。
10.根据权利要求8的彩色显示器件，其特征在于电流敏感型多色CRT采用红、绿和蓝三种发光材料，其中红色发光材料亮度—电流特性呈亚线性，绿色发光材料呈超线性，蓝色发光材料呈直线性，液晶CS由一片黄—蓝色多向色偏振片、一片中性偏振片和一个液晶盒构成。
全文摘要
一种新型场顺序式彩色显示器件,其特点是它由电流敏感型多色CRT和液晶色闸组成。电流敏感型多色CRT中使用红、绿、蓝三种发光材料,其亮度一电流特性呈不同的线性关系。液晶色闸由数片偏振片和两个或一个液晶盒构成。通过改变CRT电流密度和液晶色闸工作状态,可实现全色显示。这种彩色显示器件具有分辨率高、色纯好、亮度高、对比度好和成本低等优点,它可取代各种分辨率的彩色显示管和多媒体彩色电视机用彩色显像管。
文档编号G02F1/29GK1254178SQ9812250
公开日2000年5月24日 申请日期1998年11月12日 优先权日1998年11月12日
发明者邱行中, 黎涤萍, 邱励楠 申请人:邱励楠