JP6873499B2 - 画素構造、表示デバイス、表示装置及び投影表示システム - Google Patents
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Description
前記第1の基板は、前記第2の基板に向かう側に第1の反射膜を有し、前記第2の基板は、前記第1の基板に向かう側に第2の反射膜を有して、前記第1の基板と前記第2の基板がファブリーペロキャビティを形成し、前記ファブリーペロキャビティの反射光又は透過光を利用して表示を行い、
前記第1の基板は、前記第2の基板に向かう側に第1の電極を有し、前記第2の基板は、前記第1の基板に向かう側に第2の電極を有し、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電界の大きさを調整することによって前記透光層の屈折率を調整し、前記透光層の屈折率を調整することで前記ファブリーペロキャビティの反射光又は透過光の干渉光の強度を調整することによって、前記画素構造の表示輝度を調整する。
前記第2のハーフミラーは、前記第2の狭帯域光源から放射された第2の光線を前記第2の表示デバイスに反射し、前記第2の表示デバイスは前記第2の狭帯域光源から放射された第2の光線を反射して、特定の光強度の第2の光線を前記第2のハーフミラーに出射し、前記第2のハーフミラーはさらに、前記第2の表示デバイスから出射された第2の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記第3のハーフミラーは、前記第3の狭帯域光源から放射された第3の光線を前記第3の表示デバイスに反射し、前記第3の表示デバイスは前記第3の狭帯域光源から放射された第3の光線を反射して、特定の光強度の第3の光線を前記第3のハーフミラーに出射し、前記第3のハーフミラーはさらに、前記第3の表示デバイスから出射された第3の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記光合成コンポーネントは、合成された光ビームを利用して投影するように、前記第1の光線、前記第2の光線、及び前記第3の光線を1つの光ビームに合成する。
前記第1の狭帯域光源は、第1の光線を放射し、
前記第2の狭帯域光源は、第2の光線を放射し、
前記第3の狭帯域光源は、第3の光線を放射し、
前記第1の表示デバイスは、特定の光強度の第1の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記第2の表示デバイスは、特定の光強度の第2の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記第3の表示デバイスは、特定の光強度の第3の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記光合成コンポーネントは、合成された光ビームを利用して投影するように、前記第1の光線、前記第2の光線、及び前記第3の光線を1つの光ビームに合成する。
前記第2の狭帯域光源は、波長が530nmである緑色光を放射するレーザー光源であり、前記第2の表示デバイス内のファブリーペロキャビティの厚さは2564nmであり、前記第2の表示デバイス内の反射膜の反射率は42%であり、前記第2の表示デバイス内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550であり、
前記第3の狭帯域光源は、波長が450nmである青色光を放射するレーザー光源であり、前記第3の表示デバイス内のファブリーペロキャビティの厚さは2177nmであり、前記第3の表示デバイス内の反射膜の反射率は37%であり、前記第3の表示デバイス内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550である。
前記第1の画素構造は、表示のために前記第1の狭帯域光源から放射された光線を透過させ、前記第2の画素構造は、表示のために前記第2の狭帯域光源から放射された光線を透過させ、前記第3の画素構造は、表示のために前記第3の狭帯域光源から放射された光線を透過させる。
前記第2の狭帯域光源は、波長が530nmである緑色光を放射するレーザー光源であり、前記第2の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは2564nmであり、前記第2の画素構造内の反射膜の反射率は42%であり、前記第2の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550であり、
前記第3の狭帯域光源は、波長が450nmである青色光を放射するレーザー光源であり、前記第3の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは2177nmであり、前記第3の画素構造内の反射膜の反射率は37%であり、前記第3の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550である。
本発明によって提供される画素構造、表示デバイス、表示装置、及び投影表示システムは、第1の反射膜を有する第1の基板と第2の反射膜を有する第2の基板によって構成されるファブリーペロキャビティの反射光又は透過光によって表示し、第1の電極と第2の電極との間の電界の大きさを調整することによって、透光層の屈折率を調整することができ、さらに、ファブリーペロキャビティの反射光又は透過光の干渉光の強度を調整することができ、それによって、画素構造の表示輝度は偏光子なしで調整でき、デバイスの集積度はある程度向上し、デバイスの厚さが低減し、デバイスの構造が簡素化される。
第1の基板20は、第2の基板21に向かう側に第1の電極を有し、第2の基板21は第1の基板20に向かう側に第2の電極を有し、第1の電極と第2の電極との間の電界の大きさを調整することによって透光層22の屈折率を調整し、透光層22の屈折率を調整することでファブリーペロキャビティの反射光又は透過光の干渉光の強度を調整することによって、画素構造の表示輝度を調整する。
第2のハーフミラー108は、第2の狭帯域光源102から放射された第2の光線を第2の表示デバイス105に反射するために使用され、第2の表示デバイス105は第2の狭帯域光源102から放射する第2の光線を反射して、特定の光強度の第2の光線を第2のハーフミラー108に出射し、第2のハーフミラー108はさらに、第2の表示デバイス105から出射された第2の光線を光合成コンポーネント110まで透過させるために使用され、
第3のハーフミラー109は、第3の狭帯域光源103から放射された第3の光線を第3の表示デバイス106に反射するために使用され、第3の表示デバイス106は第3の狭帯域光源103から放射された第3の光線を反射して、特定の光強度の第3の光線を第3のハーフミラー109に出射し、第3のハーフミラー109はさらに、第3の表示デバイス106から出射された第3の光線を光合成コンポーネント110まで透過させるために使用され、
光合成コンポーネント110は、合成された光ビームを利用して投影するように、第1の光線、第2の光線、及び第3の光線を1つの光ビームに合成するために使用される。
第2の狭帯域光源は、波長が530nmである緑色光を放射するレーザー光源であり、第2の表示デバイス内のファブリーペロキャビティの厚さdは2564nmであり、第2の表示デバイス内の反射膜の反射率Rは42%であり、第2の表示デバイス内の液晶層の屈折率nの変化範囲は1.498〜1.550であり、
第3の狭帯域光源は、波長が450nmである青色光を放射するレーザー光源であり、第3の表示デバイス内のファブリーペロキャビティの厚さdは2177nmであり、第3の表示デバイス内の反射膜の反射率Rは37%であり、第3の表示デバイス内の液晶層の屈折率nの変化範囲は1.498〜1.550である。
第2の狭帯域光源は、波長が530nmである緑色光を放射するレーザー光源であり、第2の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは2564nmであり、第2の画素構造内の反射膜の反射率は42%であり、第2の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550であり、
第3の狭帯域光源は、波長が450nmである青色光を放射するレーザー光源であり、第3の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは2177nmであり、第3の画素構造内の反射膜の反射率は37%であり、第3の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550である。
第1の基板20は、第2の基板21に向かう側に第1の電極を有し、第2の基板21は、第1の基板20に向かう側に第2の電極を有し、第1の電極と第2の電極との間の電界の大きさを調整することで透光層22の屈折率を調整することによって、画素構造の表示輝度を調整する。
任意選択で、第1の狭帯域光源は、波長が632.8nmである赤色光を放射するレーザー光源であり、第1の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは414nmであり、第1の画素構造内の反射膜の反射率は90%であり、第1の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.529〜1.58であり、
第2の狭帯域光源は、波長が530nmである緑色光を放射するレーザー光源であり、第2の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは347nmであり、第2の画素構造内の反射膜の反射率は89%であり、第2の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.529〜1.58であり、
第3の狭帯域光源は、波長が450nmである青色光を放射するレーザー光源であり、第3の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは294nmであり、第3の画素構造内の反射膜の反射率は87%であり、第3の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.529〜1.58である。
1,2,3,4 反射光ビーム
1′、2′、3′、4′ 屈折光ビーム
9 画素ユニット
11、12 偏光層
20 第1の基板
21 第2の基板
22 透光層
23 第1の反射膜
24 第2の反射膜
25 第1の配向膜
26 第2の配向膜
70 画素構造
90 第1の画素構造
91 第2の画素構造
92 第3の画素構造
101、111 第1の狭帯域光源
102、112 第2の狭帯域光源
103、113 第3の狭帯域光源
104、114 第1の表示デバイス
105、115 第2の表示デバイス
106、116 第3の表示デバイス
107 第1のハーフミラー
108 第2のハーフミラー
109 第3のハーフミラー
110、117 光合成コンポーネント
100、118 投影レンズ
d FPキャビティの厚さ
E 電界
θ 光線と法線との間の角度
Claims (11)
- 狭帯域光源と、前記狭帯域光源の出射光路にある表示デバイスとを含む投影表示システムであって、
前記表示デバイスは、複数の画素構造を含み、
前記画素構造は、第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間にある透光層とを含み、
前記第1の基板は、前記第2の基板に向かう側に第1の反射膜を有し、前記第2の基板は、前記第1の基板に向かう側に第2の反射膜を有して、前記第1の基板及び前記第2の基板はファブリーペロキャビティを形成し、前記ファブリーペロキャビティの反射光又は透過光を利用して表示を行い、
前記第1の基板は、前記第2の基板に向かう側に第1の電極を有し、前記第2の基板は、前記第1の基板に向かう側に第2の電極を有し、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電界の大きさを調整することによって前記透光層の屈折率を調整し、前記透光層の屈折率を調整することで前記ファブリーペロキャビティの反射光又は透過光の干渉光の強度を調整することによって、前記画素構造の表示輝度を調整し、
任意の2つの前記画素構造のファブリーペロキャビティの厚さは同じであり、
前記狭帯域光源の線幅が前記ファブリーペロキャビティの半高全幅より小さくなり、
前記第1の反射膜及び前記第2の反射膜の反射率はいずれも20%〜60%の範囲内にあり、エンドポイント値を含む、
ことを特徴とする投影表示システム。 - 前記透光層は、液晶層を含み、前記第1の基板は、前記液晶層に向かう側の表面に第1の配向膜を有し、前記第2の基板は、前記液晶層に向かう側の表面に第2の配向膜を有し、前記第1の配向膜と前記第2の配向膜は同じ摩擦方向を有する、
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記反射膜の材料は、MgF2、SiO2、Al2O3、ZrO2、TiO2又はZnSの材料のうち1つ又は複数である、
ことを特徴とする請求項1に記載のシステム。 - 前記狭帯域光源は、第1の狭帯域光源、第2の狭帯域光源、及び第3の狭帯域光源を含み、前記表示デバイスは、第1の表示デバイス、第2の表示デバイス、及び第3の表示デバイスを含み、前記投影表示システムは、第1のハーフミラー、第2のハーフミラー、第3のハーフミラー、及び光合成コンポーネントをさらに含み、
前記第1のハーフミラーは、前記第1の狭帯域光源から放射された第1の光線を前記第1の表示デバイスに反射し、前記第1の表示デバイスは、前記第1の狭帯域光源から放射された第1の光線を反射して、特定の光強度の第1の光線を前記第1のハーフミラーに出射し、前記第1のハーフミラーはさらに、前記第1の表示デバイスから出射された第1の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記第2のハーフミラーは、前記第2の狭帯域光源から放射された第2の光線を前記第
2の表示デバイスに反射し、前記第2の表示デバイスは、前記第2の狭帯域光源から放射された第2の光線を反射して、特定の光強度の第2の光線を前記第2のハーフミラーに出射し、前記第2のハーフミラーはさらに、前記第2の表示デバイスから出射された第2の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記第3のハーフミラーは、前記第3の狭帯域光源から放射された第3の光線を前記第3の表示デバイスに反射し、前記第3の表示デバイスは前記第3の狭帯域光源から放射された第3の光線を反射して、特定の光強度の第3の光線を前記第3のハーフミラーに出射し、前記第3のハーフミラーはさらに、前記第3の表示デバイスから出射された第3の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記光合成コンポーネントは、合成された光ビームを利用して投影するように、前記第1の光線、前記第2の光線、及び前記第3の光線を1つの光ビームに合成する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記狭帯域光源は、第1の狭帯域光源、第2の狭帯域光源、及び第3の狭帯域光源を含み、前記表示デバイスは第1の表示デバイス、第2の表示デバイス、及び第3の表示デバイスを含み、前記投影表示システムはさらに、光合成コンポーネントを含み、
前記第1の狭帯域光源は、第1の光線を放射し、
前記第2の狭帯域光源は、第2の光線を放射し、
前記第3の狭帯域光源は、第3の光線を放射し、
前記第1の表示デバイスは、特定の光強度の第1の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記第2の表示デバイスは、特定の光強度の第2の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記第3の表示デバイスは、特定の光強度の第3の光線を前記光合成コンポーネントまで透過させ、
前記光合成コンポーネントは、合成された光ビームを利用して投影するように、前記第1の光線、前記第2の光線、及び前記第3の光線を1つの光ビームに合成する、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載のシステム。 - 前記第1の狭帯域光源は、波長が632.8nmである赤色光を放射するレーザー光源であり、前記第1の表示デバイス内のファブリーペロキャビティの厚さは3062nmであり、前記第1の表示デバイス内の反射膜の反射率は48%であり、前記第1の表示デバイス内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550であり、
前記第2の狭帯域光源は、波長が530nmである緑色光を放射するレーザー光源であり、前記第2の表示デバイス内のファブリーペロキャビティの厚さは2564nmであり、前記第2の表示デバイス内の反射膜の反射率は42%であり、前記第2の表示デバイス内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550であり、
前記第3の狭帯域光源は、波長が450nmである青色光を放射するレーザー光源であり、前記第3の表示デバイス内のファブリーペロキャビティの厚さは2177nmであり、前記第3の表示デバイス内の反射膜の反射率は37%であり、前記第3の表示デバイス内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550である、
ことを特徴とする請求項4又は5に記載のシステム。 - 狭帯域光源と、前記狭帯域光源の出射光路にある表示デバイスを含む表示装置であって、前記表示デバイスは複数の画素構造を含み、
前記画素構造は、第1の基板と、第2の基板と、前記第1の基板と前記第2の基板との間にある透光層とを含み、
前記第1の基板は、前記第2の基板に向かう側に第1の反射膜を有し、前記第2の基板は、前記第1の基板に向かう側に第2の反射膜を有して、前記第1の基板及び前記第2の基板はファブリーペロキャビティを形成し、前記ファブリーペロキャビティの反射光又は透過光を利用して表示を行い、
前記第1の基板は、前記第2の基板に向かう側に第1の電極を有し、前記第2の基板は、前記第1の基板に向かう側に第2の電極を有し、前記第1の電極と前記第2の電極との間の電界の大きさを調整することによって前記透光層の屈折率を調整し、前記透光層の屈折率を調整することで前記ファブリーペロキャビティの反射光又は透過光の干渉光の強度を調整することによって、前記画素構造の表示輝度を調整し、
任意の2つの前記画素構造のファブリーペロキャビティの厚さは同じであり、
又は、
前記表示デバイスは、複数の画素ユニットを含み、各前記画素ユニットは、少なくとも2つの画素構造を含み、同じ前記画素ユニット内の画素構造のファブリーペロキャビティの厚さは異なり、
前記狭帯域光源の線幅が前記ファブリーペロキャビティの半高全幅より小さくなり、
前記第1の反射膜及び前記第2の反射膜の反射率はいずれも20%〜60%の範囲内にあり、エンドポイント値を含む、
ことを特徴とする表示装置。 - 前記透光層は、液晶層を含み、前記第1の基板は、前記液晶層に向かう側の表面に第1の配向膜を有し、前記第2の基板は、前記液晶層に向かう側の表面に第2の配向膜を有し、前記第1の配向膜と前記第2の配向膜は同じ摩擦方向を有する、
ことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。 - 前記反射膜の材料は、MgF 2 、SiO 2 、Al 2 O 3 、ZrO 2 、TiO 2 又はZnSの材料のうち1つ又は複数である、
ことを特徴とする請求項7に記載の表示装置。 - 前記狭帯域光源は、第1の狭帯域光源、第2の狭帯域光源、及び第3の狭帯域光源を含み、前記画素ユニットは第1の画素構造、第2の画素構造、及び第3の画素構造を含み、
前記第1の画素構造は、表示のために前記第1の狭帯域光源から放射された光線を透過
させ、前記第2の画素構造は、表示のために前記第2の狭帯域光源から放射された光線を透過させ、前記第3の画素構造は、表示のために前記第3の狭帯域光源から放射された光線を透過させる、
ことを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記載の表示装置。 - 前記第1の狭帯域光源は、波長が632.8nmである赤色光を放射するレーザー光源であり、前記第1の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは3062nmであり、前記第1の画素構造内の反射膜の反射率は48%であり、前記第1の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550であり、
前記第2の狭帯域光源は、波長が530nmである緑色光を放射するレーザー光源であり、前記第2の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは2564nmであり、前記第2の画素構造内の反射膜の反射率は42%であり、前記第2の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550であり、
前記第3の狭帯域光源は、波長が450nmである青色光を放射するレーザー光源であり、前記第3の画素構造内のファブリーペロキャビティの厚さは2177nmであり、前記第3の画素構造内の反射膜の反射率は37%であり、前記第3の画素構造内の液晶層の屈折率の変化範囲は1.498〜1.550である、
ことを特徴とする請求項10に記載の表示装置。
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