[发明专利]可控光波导光束自寻址场扫描和小角度行扫描方法

说明书

本发明提出的适用于平板显示器的光束自寻址扫描和小角度扫描光输入方法，属于显示器件的结构设计领域。

可控光波导平板显示器（Green    Mino，国际专利号WO84/04601）只需从显示面板一端输入光信号，通过外电场改变复盖于光波导表面的液晶层的折射率来控制导波光的漏泄位置完成场扫描。其发光源的数量比以往的平面上排布发光源的液晶（调制可见光）、气体放电和场致发光显示等平板显示器减少了五百倍以上，从而减小了器件的制造难度，降低了成本。可控光波导平板显示器的场扫描速度依赖于液晶随外控制电场的响应时间。无论光从显示器的底端还是从顶端输入，都要求液晶材料的折射率变化足够快，以满足视频扫描速度的图象显示的需要。现有液晶材料的驱动阈值和功耗较低，但在通常集成电路所能允许的电压范围下使用，其响应速度太慢，远不能满足视频扫描的要求。液晶的响应时间与外电场成反比，增高电极电压可提高响应速度，却受到外部扫描电路的集成化工艺和成本的限制。另外，目前研制的光波导显示器采用发光二极管的波导端面偶合方式（新型液晶平面电视，现代化，P.47，4，1987;电视显象新方法，世界发明，P.16，1，1987），欲达到普通电视级的分辨率，其端光源仍需用上千只发光二极管以及应用大规模集成电路来完成行扫描。并且作为三基色之一的蓝色发光二极管的发光亮度低，尚不能与红、绿色发光二极管相匹配。上述结构工艺难度大，难以降低生产成本和提高产品质量。

本发明利用耐电压较高的光电元件控制液晶面上的叉指电极电压，通过扫描地址指示光控制扫描的寻址，光电元件变换电极电压的同时也改变扫描寻址光的出射位置，所以该扫描装置具有自扫描功能。利用当前成熟的电子束扫描激励发光方式，通过光波导的平面阵列排列形式到线阵列排列形式的转换，可为光波导平板显示器提供工艺简单的扫描光输入方法。

下面结合附图说明本发明的构造。

附图说明：图1是可控光波导自寻址扫描装置原理图;图2是背电极结构的可控光波导显示面板示意图;图3a是电子束扫描光输入方法示意图;图3b是三基色荧光粉成条带状依次排列的示意图;图3c是扫描顺序示意图。

光控自寻址扫描装置原理参见图1。将叉指电极间的液晶等效为电容（C₁）和电阻（R₁）的并联电路，图中虚线框内为电极排布区域，与虚线长边垂直的两条直线间区域（A）表示位于电极一端的一条用作发出扫描地址指示光束的可控光波导，其端口由一发光二极管（LED）输入恒定光强的扫描指向导光波，该光束与显示光一样受液晶层的控制。在每一控制电极控制的漏泄光区域放置两支光敏电阻（Rp）或其它耐高压光电元件，如光控可控硅元件等。其中一支与隔前行的扫描电极并联，扫描控制电压（V）通过另一支光敏电阻加在下一扫描控制电极上。在扫描开始行（第1行）上不并联光敏电阻是因为该行液晶区的开启状态不影响下面行的扫描过程。电压（V）通过由场同步信号的下降沿触发的外控制电路加在第一行上，在场消隐时间内开启第一行，使光电二极管的光线通过光波导（A）照射到R_p1上，使其处于低阻态，而此时其它光敏电阻均处于高阻态，电压（V）通过R_p1对第二行控制电极充电至电压V，经过液晶的响应时间后，区域2的液晶折射率变得大于光波导的折射率，第二行被开启。扫描指向光束照射到R_p2上，在第二行的扫描过程中预开启第三行。当扫描进行到第四行时，R_p4和R_p5同时处于低阻态，并联于第二行控制电极两端的R_p4使区域2电极电容放电，加速其恢复过程，R_p5预开启下一行。如此循环，直至一场扫描结束。