本發(fā)明涉及量子點(diǎn)顯示領(lǐng)域，具體地，涉及三維量子點(diǎn)顯示系統(tǒng)和方法。

背景技術(shù)：

目前的3d顯示技術(shù)主要是全息技術(shù)，但是全息技術(shù)實(shí)現(xiàn)的方式屬于偽3d效果。

近年來(lái)，有人開(kāi)始使用量子點(diǎn)作為顯示器的發(fā)光材料。量子點(diǎn)(quantumdot，qd)是粒徑小于或接近激子波爾半徑的半導(dǎo)體納米晶體。量子點(diǎn)在三個(gè)維度上的尺寸通常小于10nm，內(nèi)部的電子和空穴在各個(gè)方向上的運(yùn)動(dòng)均受到限制，量子限域效應(yīng)(quantumconfinementeffect)十分明顯。由于電子和空穴被量子限域，量子點(diǎn)具有分立的能級(jí)結(jié)構(gòu)。這種分立的能級(jí)結(jié)構(gòu)使得量子點(diǎn)具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。通常來(lái)說(shuō)，量子點(diǎn)是由諸如鋅、鎘、硒、硫原子組合而成。每當(dāng)受到光或電的刺激，量子點(diǎn)便會(huì)發(fā)出有色光線，光線的顏色由量子點(diǎn)的組成材料和大小形狀決定，這一特性使得量子點(diǎn)能夠改變光源發(fā)出的光線顏色。由上述可知，量子點(diǎn)的發(fā)光峰窄、發(fā)光顏色隨自身尺寸可調(diào)、發(fā)光效率高，非常適合用作顯示器件的發(fā)光材料。但是，這種技術(shù)僅僅是將量子點(diǎn)作為背光而已，而并非直接將量子點(diǎn)的自發(fā)光展示為立體圖像。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種三維量子點(diǎn)顯示系統(tǒng)和方法。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種三維量子點(diǎn)顯示系統(tǒng)，包括激光投影設(shè)備、量子點(diǎn)；

多個(gè)量子點(diǎn)分布在三維空間中；

激光投影設(shè)備向所述多個(gè)量子點(diǎn)中的一部分量子點(diǎn)或者全部量子點(diǎn)發(fā)射激光束，激發(fā)量子點(diǎn)發(fā)光。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)被封裝在透明介質(zhì)中，激光束為不可見(jiàn)光或者單色光；對(duì)于每一個(gè)量子點(diǎn)，存在僅經(jīng)過(guò)該量子點(diǎn)的直線，激光束沿該直線投射。

優(yōu)選地，包括投影膜；量子點(diǎn)被封裝在投影膜中，投影膜的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；其中，多個(gè)投影膜之間層疊排布。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)之間按照點(diǎn)陣分布；或者，幾個(gè)發(fā)射光譜不同的量子點(diǎn)形成一個(gè)量子點(diǎn)像素，量子點(diǎn)像素之間按照點(diǎn)陣分布。

優(yōu)選地，對(duì)于多個(gè)投影膜，激光投影設(shè)備分布投射對(duì)應(yīng)的切面圖像；激光投影設(shè)備具體采用如下任一種方式：

-激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射；

-激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)多對(duì)應(yīng)投射；

-激光投影設(shè)備與投影膜之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種三維量子點(diǎn)顯示方法，向多個(gè)量子點(diǎn)中的一部分量子點(diǎn)或者全部量子點(diǎn)發(fā)射激光束，激發(fā)量子點(diǎn)發(fā)光，其中，所述多個(gè)量子點(diǎn)分布在二維空間或三維空間中。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)被封裝在透明介質(zhì)中，激光束為不可見(jiàn)光或者單色光；對(duì)于每一個(gè)量子點(diǎn)，存在僅經(jīng)過(guò)該量子點(diǎn)的直線，激光束沿該直線投射。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)被封裝在投影膜中，投影膜的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；其中，多個(gè)投影膜之間層疊排布。

優(yōu)選地，量子點(diǎn)之間按照點(diǎn)陣分布；或者，幾個(gè)發(fā)射光譜不同的量子點(diǎn)形成一個(gè)量子點(diǎn)像素，量子點(diǎn)像素之間按照點(diǎn)陣分布。

優(yōu)選地，對(duì)于多個(gè)投影膜，激光投影設(shè)備分布投射對(duì)應(yīng)的切面圖像；激光束由激光投影設(shè)備投射，激光投影設(shè)備具體采用如下任一種方式：

-激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射；

-激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)多對(duì)應(yīng)投射；

-激光投影設(shè)備與投影膜之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射。

尤其是一個(gè)或多個(gè)量子點(diǎn)構(gòu)成量子點(diǎn)像素(或稱(chēng)為量子點(diǎn)像素點(diǎn))，多層投影膜之間以物理涂層疊加方式形成

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下的有益效果：

1、本發(fā)明能夠真正有效的實(shí)現(xiàn)高分辨率、高對(duì)比度以及帶有層次感的3d圖像，用量子點(diǎn)的方式全新的實(shí)現(xiàn)了真正意義上的3d顯示器。

2、本發(fā)明利用不可見(jiàn)光來(lái)激發(fā)自發(fā)光為r、g、b的量子點(diǎn)，量子點(diǎn)體積足夠小，激光束和透明介質(zhì)出光的光學(xué)參數(shù)一致或基本一致，使得整個(gè)顯示系統(tǒng)分布有量子點(diǎn)的空間在視覺(jué)效果上是透明的。

3、本發(fā)明中每一個(gè)投影膜上的量子點(diǎn)發(fā)光展示一個(gè)切面圖像，從而形成懸浮在空間中的整體3d圖像的顯示效果。

附圖說(shuō)明

通過(guò)閱讀參照以下附圖對(duì)非限制性實(shí)施例所作的詳細(xì)描述，本發(fā)明的其它特征、目的和優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更明顯：

圖1為本發(fā)明的原理示意圖，示出了兩層投影膜，每個(gè)量子點(diǎn)像素點(diǎn)由紅綠藍(lán)三個(gè)量子點(diǎn)構(gòu)成。

圖2為圖1的局部放大圖。

圖3為量子點(diǎn)像素點(diǎn)按照點(diǎn)陣分布的示意圖。

圖4為激光束激發(fā)量子點(diǎn)像素點(diǎn)的示意圖。

圖5為本發(fā)明的顯示效果原理示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本發(fā)明，但不以任何形式限制本發(fā)明。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變化和改進(jìn)。這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。

根據(jù)本發(fā)明提供的一種三維量子點(diǎn)顯示系統(tǒng)，包括激光投影設(shè)備、量子點(diǎn)；多個(gè)量子點(diǎn)分布在二維空間或三維空間中；激光投影設(shè)備向所述多個(gè)量子點(diǎn)中的一部分量子點(diǎn)或者全部量子點(diǎn)發(fā)射激光束，激發(fā)量子點(diǎn)發(fā)光。本發(fā)明采用封裝有量子點(diǎn)的投影膜，利用了量子點(diǎn)的激發(fā)特性，使用不可見(jiàn)光對(duì)量子點(diǎn)進(jìn)行投影，將激光投射設(shè)備作為不可見(jiàn)光的光源，在激光豎透射到的地方放置量子點(diǎn)作為像素點(diǎn)，在制作透明投影膜的時(shí)候像素點(diǎn)的實(shí)際材料空間占據(jù)的面積非常小，這樣投影膜的透光率可以達(dá)到80％以上，在制作投影膜的時(shí)候像素點(diǎn)按照激光投影相匹配的像素點(diǎn)設(shè)置r、g、b自發(fā)光顏色的量子點(diǎn)作為子像素點(diǎn)，即r、g、b自發(fā)光顏色的各一個(gè)量子點(diǎn)分別作為子像素點(diǎn)，這3個(gè)子像素點(diǎn)構(gòu)成像素點(diǎn)。相比于投影方式，這種結(jié)構(gòu)可以更有效的轉(zhuǎn)化光而不是反射光，投影膜的功能類(lèi)似于自發(fā)光，由于激光投影設(shè)備的發(fā)射光在不可見(jiàn)波段，這種投影方式大大的利用了光的效率以及提升對(duì)比度等顯示效果，并且可以實(shí)現(xiàn)雙面顯示以及高透明顯示。

量子點(diǎn)被封裝在透明介質(zhì)中，激光束為不可見(jiàn)光或者單色光；例如，可以將用透明或半透明介質(zhì)形成量子點(diǎn)封裝單位，量子點(diǎn)封裝在量子點(diǎn)封裝單位中，然后再將量子點(diǎn)封裝單位封裝在透明截止中。又例如，采取量子點(diǎn)顆粒均勻懸浮于一整個(gè)某種高透明介質(zhì)的方式。通過(guò)發(fā)射超短焦不可見(jiàn)光的激光束的激光激發(fā)器來(lái)定位激發(fā)量子點(diǎn)發(fā)光。透明介質(zhì)是一種高透光率的介質(zhì)材料，量子點(diǎn)的材料體積占單個(gè)空間的體積不超過(guò)1/100，量子點(diǎn)分布符合顯示器需要實(shí)現(xiàn)的rgb方式，在三維方向符合3d圖像所需的像素排列。還例如，可以采取量子點(diǎn)顆粒均勻涂布到作為投影膜的透明薄膜中，利用不可見(jiàn)光制作的激光投影儀來(lái)投射激發(fā)透明薄膜上的量子點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)激發(fā)發(fā)光模式，激光投影設(shè)備投射到的像素點(diǎn)完全精確對(duì)焦到相匹配的膜上的像素點(diǎn)。

對(duì)于每一個(gè)量子點(diǎn)，存在僅經(jīng)過(guò)該量子點(diǎn)的直線，激光束沿該直線投射。三維量子點(diǎn)顯示系統(tǒng)，包括投影膜；量子點(diǎn)被封裝在投影膜中，投影膜的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；其中，多個(gè)投影膜之間層疊排布。投影膜經(jīng)過(guò)針對(duì)激光投影設(shè)備的激光波長(zhǎng)的抗反射處理。本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，目前市場(chǎng)上的投影儀一般都是基于投影介質(zhì)，投影介質(zhì)一般分兩種方法，純反射方式以及半透方法，這兩種方法基于的光學(xué)原理本質(zhì)上都是反射，透射、折射和漫反射，因此屏幕的亮度以及色域的損失都比較大，尤其在應(yīng)用于半透明顯示的案例中，膜就會(huì)失去一定的透明度。另外由于投影儀的出射光為r、g、b的可見(jiàn)光，因此觀看者可以看到其中的光路。而本發(fā)明中的投影膜為透明介質(zhì)，具有高透光率，激光束雖然經(jīng)過(guò)投影膜，但是不能觀察到光路，且量子點(diǎn)的自發(fā)光經(jīng)過(guò)投影膜射向外部的損失基本沒(méi)有。封裝量子點(diǎn)的投影膜的表面有相應(yīng)的抗激光波長(zhǎng)的反射鍍膜。

量子點(diǎn)之間按照點(diǎn)陣分布，每個(gè)量子點(diǎn)作為一個(gè)像素點(diǎn)；或者，幾個(gè)發(fā)射光譜不同的量子點(diǎn)形成一個(gè)量子點(diǎn)像素，量子點(diǎn)像素之間按照點(diǎn)陣分布，每個(gè)量子點(diǎn)像素作為一個(gè)像素點(diǎn)。例如，將自發(fā)光為r、g、b的三個(gè)量子點(diǎn)相對(duì)靠近設(shè)置，形成一個(gè)量子點(diǎn)像素。發(fā)射光譜的不同可以通過(guò)改變量子點(diǎn)的尺寸實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于多個(gè)投影膜，激光投影設(shè)備分布投射對(duì)應(yīng)的切面圖像。因此，本發(fā)明能夠真正有效的實(shí)現(xiàn)高分辨率、高對(duì)比度以及帶有層次感的3d圖像，實(shí)現(xiàn)了真正意義上的全新3d顯示器。通過(guò)每一層投影膜上量子點(diǎn)發(fā)光的層方向疊加來(lái)實(shí)現(xiàn)真正意義上的裸眼3d顯示器，每一個(gè)激光投影設(shè)備的掃描和控制都將是這一層投影膜的3d方向上切面圖像進(jìn)行顯示。這種方式和之前的所有全息顯示有本質(zhì)的區(qū)別，能夠?qū)崿F(xiàn)空間中的每個(gè)三維坐標(biāo)(x,y,z)處像素點(diǎn)的真正顯示控制。

從切面上看，每個(gè)投影膜用一個(gè)激光投影設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)畫(huà)面激發(fā)，激光投影設(shè)備發(fā)出的不可見(jiàn)光穿過(guò)高透明介質(zhì)的時(shí)候掃描到此投影膜的量子點(diǎn)，光線路徑上不直射到任何其他量子點(diǎn)，投影設(shè)備在整個(gè)透明介質(zhì)含像素點(diǎn)的區(qū)域外，能夠?qū)崿F(xiàn)此單一投影膜的平面顯示。

激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射，或者激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)多對(duì)應(yīng)，尤其是可以采用投射激光投影設(shè)備與投影膜之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射的方式，這樣，假設(shè)投影膜的數(shù)量為n個(gè)，則在切面圖像的法向方向上，n個(gè)激光投影設(shè)備和n層投影膜構(gòu)成了法向方向上的像素點(diǎn)空間疊加，這n個(gè)激光投影設(shè)備的切面圖像通過(guò)一個(gè)后臺(tái)圖像處理器分別同步顯示，從而形成一個(gè)整體的3d立體圖像。即每個(gè)投影膜顯示一個(gè)平面上的圖像，多層投影膜層疊可顯示形成一個(gè)三維立體圖像。其中，高透明介質(zhì)和圖案化量子點(diǎn)的制造工藝可以通過(guò)噴墨打印以及透明材料的層疊加來(lái)實(shí)現(xiàn)。

本發(fā)明還提供一種三維量子點(diǎn)顯示方法，向多個(gè)量子點(diǎn)中的一部分量子點(diǎn)或者全部量子點(diǎn)發(fā)射激光束，激發(fā)量子點(diǎn)發(fā)光，其中，所述多個(gè)量子點(diǎn)分布在二維空間或三維空間中。量子點(diǎn)被封裝在透明介質(zhì)中，激光束為不可見(jiàn)光或者單色光；對(duì)于每一個(gè)量子點(diǎn)，存在僅經(jīng)過(guò)該量子點(diǎn)的直線，激光束沿該直線投射。量子點(diǎn)被封裝在投影膜中，投影膜的數(shù)量為一個(gè)或多個(gè)；其中，多個(gè)投影膜之間層疊排布。量子點(diǎn)之間按照點(diǎn)陣分布；或者，幾個(gè)發(fā)射光譜不同的量子點(diǎn)形成一個(gè)量子點(diǎn)像素，量子點(diǎn)像素之間按照點(diǎn)陣分布。對(duì)于多個(gè)投影膜，激光投影設(shè)備分布投射對(duì)應(yīng)的切面圖像；激光束由激光投影設(shè)備投射，激光投影設(shè)備具體采用如下任一種方式：-激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射；-激光投影設(shè)備與量子點(diǎn)之間一對(duì)多對(duì)應(yīng)投射；-激光投影設(shè)備與投影膜之間一對(duì)一對(duì)應(yīng)投射。

以上對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施例進(jìn)行了描述。需要理解的是，本發(fā)明并不局限于上述特定實(shí)施方式，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在權(quán)利要求的范圍內(nèi)做出各種變化或修改，這并不影響本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容。在不沖突的情況下，本申請(qǐng)的實(shí)施例和實(shí)施例中的特征可以任意相互組合。