[发明专利]一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统及其显示方法

权利要求书

1.一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统，其特征在于，包括全色上转换发光纳米显示器、光学透镜组、三个不同波长的激光器及激光扫描仪；所述光学透镜组包括激光准直透镜、凸透镜、长焦透镜及两个二向色镜，所述三个不同波长的激光器发射的激光依次通过相应波长的激光准直透镜和凸透镜进行准直，准直后的其中两束激光沿45度入射角通过其中一个二向色镜进行合束，合束后的激光沿45度入射角通过另外一个二向色镜与第三束激光进行合束，经过合束后的三束激光通过长焦透镜汇聚在全色上转换发光纳米显示器的三维空间定点位置处；所述全色上转换发光纳米显示器固定在激光扫描仪上，所述激光扫描仪用于根据设定好的立体图像数据来控制激光汇聚点在全色上转换发光纳米显示器上的X轴、Y轴、Z轴三个方向的扫描，并利用人眼视觉的暂留效应，可获得由无数个纳米体像素点组成的动态的三维立体显示图像。

2.如权利要求1所述的一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统，其特征在于，所述凸透镜的焦距为25mm，所述长焦透镜的焦距为10cm，所述二向色镜为980/808nm二向色镜或980/808/1560nm二向色镜。

3.如权利要求1所述的一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统，其特征在于，所述三个不同波长的激光器分别为980nm激光器、808nm激光器及1560nm激光器。

4.如权利要求1所述的一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统，其特征在于，所述全色上转换发光纳米显示器是由三元正交激发发射体系作为发光介质、高分子材料作为三维显示固体介质、通过掺杂或共聚的方法制备出的具有高透明度的基于纳米晶/高分子复合材料的全色上转换发光纳米显示器。

5.如权利要求1所述的一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统，其特征在于，所述高分子材料为环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯或聚二甲基硅氧烷。

6.如权利要求1所述的一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统，其特征在于，所述三元正交激发发射体系通过如下方法制备得到，所述方法具体包括如下步骤：

首先，通过热共沉淀法制备蓝光发射核NaYF₄:Yb/Tm纳米晶，然后将制备好的核纳米晶作为晶种诱导外延NaYF₄惰性壳层的生长，随后将制备好的NaYF₄:Yb/Tm@NaYF₄核壳结构纳米晶作为晶种诱导外延红光发射层NaYF₄:Er/Ho的生长，同样将制备好的双层核壳结构纳米晶作为晶种诱导外延NaYF₄惰性壳层的生长，接着将制备好的三层核壳结构纳米晶作为晶种诱导外延绿光发射层NaYF₄:Nd/Yb/Er层的生长，最后将四层核壳结构纳米晶作为晶种诱导外延NaYF₄:Nd层的生长；制备得到的基于五层核壳结构纳米晶的三元正交激发发射体系。

7.如权利要求6所述的一种基于全色上转换发光纳米显示器的真三维立体彩色显示系统，其特征在于，所述全色上转换发光纳米显示器通过如下方法制备得到，所述方法具体包括如下步骤：

将40mg/mL的三元正交激发发射体系与环己烷溶液按照体积比1:10加入到环氧树脂中，在室温条件下搅拌20分钟，然后依次加入体积分数为2％的有机硅消泡剂和体积分数为10％聚酰胺固化剂，将得到的分散液超声震荡30min使其分散均匀，随后通过注射器注入到透明硅胶模具中，待分散液完全固化，即得到全色上转换发光纳米显示器。