[发明专利]一种改进的视频显示系统

说明书

本发明一般地涉及视频显示装置，特别涉及一种改进视频显示系统，该系统使用了一种和投影光学设备相结合的有源矩阵液晶显示装置。

几十年来广泛使用阴极射线管(CRT)作视频显示，尽管这种CRT技术存在很多的问题。图象尺寸仍然受到限制，致使团体观看困难。实际上至少是19时(对角线测量)的图象尺寸的显示单元，大约是家庭观看最小的和合适的尺寸，仍存在着大而笨重、对整个房间笼罩着危险，集攒灰尘、浪费宝贵的地面空间和有碍观瞻的问题。另外对于坐着观看方便的电视对于在床上看就不方便了。除了这些仅仅的不便之外，来自彩色电视机的`射线对健康的危害、由于闪烁率使眼睛感到疲倦、高压的危险以及显象管可能的爆裂等存在的问题就不进一步详述了。

基于CRT制造的视频显示装置存在的质量问题，包括色失真，由于地磁场的影响降低了清晰度、会聚误差、老化或失调和由于可见的人为因素如扫描线引起清晰度的下降，荧光条纹和荧光点，这群光点是所有的此类电视显示装置所固有的，在比较近的距离范围内特别容易见到的。这些可见的人为因素使得图象质量比电影剧场的质量要差。

近年来，投影电视已经发展起来和商品化了。虽然这种电视解决了视屏小的问题，投影电视比起标准的直接观看的电视要昂贵得多，而且更笨重和更大，以致不可能轻便携带。两种投影电视系统已经流行了，其一是使用具有投影透镜的三个阴极射线管(CRT)，另一种使用了一个由电子束扫描的油膜。

由CRT制造的系统仍然是暗淡的，需要一个暗淡的光照观看环境和一个提供一个很有限视角的昂贵的特殊的屏。三个CRT产生由三基色蓝、绿、红形成的图象。由油基制造的投影系统，通常称之为“艾多福投影电视系统”有三个被扫描油膜元件，它们具有相当短的寿命和使用一个外部光源。在任一个系统中，这些图象必须会聚在屏上以形成一个彩色图象。由于透镜的弧度和在任何一种系统中电路性能的变化，使得适当的会聚不容易完成，有时需要高达半个小时的附加安装调整时间。如果投影装置或者屏移动了，这个会聚程序还得重复进行。这个阴极射线管CRT由高阳极电压驱动以获得尽可能高的亮度。增加阳极电压会进一步增加x射线的危害和降低管子的寿命和由于高压而增加的其他问题。这三支管子增加了管子爆裂的危险。为了解决前述的问题，多年来多次试图通过使用光阀系统来解决。这种系统使用我们所希望的亮度的一个外部光源，用一个光阀调制光携带图象信息。开发一个可使用的光阀的研究和实验已经集中在使用与物理效应相关联的不同的光学效应，发现和制造多种材料以完成在一个光阀上的所希望的效应。除了油膜扫描型系统外，没有别的光阀系统证实是可行的或经济可行的。与电子束在CRT的表面扫描图象的方法一样，在激光系统已经实验在一个视屏上扫描出图象，这个激光系统由于太大而不轻便，对于使用和维修太复杂，非常昂贵、很危险而且已经证实大面积图象太暗淡。大体上实现了多种光阀系统的试验诸如石英、磷酸二氢钾铌酸锂、铌酸锶钡、钇铅杯榴石或二氧化铬的晶体；或者如硝基苯的液体；或近结晶或向列型液晶；或如在一种液体的载体中的典奎宁硫酸盐的颗料的悬浮液。用这些或其它类似的物质在一个或多个光学效应前包括：由于施加了电场致使产生极化旋转平面或材料的折射率的变化的电—光效应，利用施加一个磁场的磁一光效应电致伸缩效应，压电—光学效应，静电粒子排列，光—传导性，声—光效应，光敏效应，激光—扫描一感应二次电子发射，和这些效应的多种的结合。不幸的是，已经证实廉价地大量地生产大孔径的光阀是不可能的，而且常有中毒和危险，产品的质量也不一致。

在所有的光阀中，不同的信息加在不同的区域，以使不同量度的光射过每个区域，总括这全部的光线，形成了一个完整的图象。这就需要由一个激光束或电子束扫描的材料形成一个微细的交叉电传导途经，被淀积在这种物质上或这种物质附近的矩阵被编址。在扫描束系统中，问题包括漏气、材料的腐蚀和由于亮度和热照射光引起的图象信息的损失，这个电矩阵系统被证实对于工程技术人员而言是困难的，它需要有极快速度开关电路和好的传导特性，这在要激活的一给定区域的材料的高压条件下是不现实的。该主系统(显示寻址的小区域)是有希望的，常常称之为电子倍增。