CN101707173B - 三维立体全息等离子体显示器件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三维立体全息等离子体显示器件，包括电极网络层和缓冲层，电极网络层和缓冲层间隔层叠，形成立体空间结构；电极网络层由边框、行电极和列电极组成，行电极与列电极分别位于边框的一侧，行电极与行电极之间相互平行，列电极与列电极之间相互平行，行电极与列电极异面正交，两者之间存在空间距离，形成放电空间，放电空间中充满放电气体；缓冲层由透明边框组成，边框上无电极分布，缓冲层将相邻的两个电极网络层分开，为相邻的电极网络层的行列电极提供放电间隙。本发明采用等离子体放电实现了真正三维立体显示器件，该器件提高了三维显示器件的分辨率与清晰度，同时降低了器件的成本。

Description

三维立体全息等离子体显示器件

技术领域

本发明涉及一种三维立体等离子体显示装置，属于三维立体显示技术领域。

背景技术

目前三维立体显示器件通常分为相干光干涉全息显示器件、多层液晶层显示器件等几种类型。相干光干涉的全息显示器件采用光干涉成像，该方式对器件的位置精度要求非常高，难以控制，尤其是当外界环境影响较大时，显示效果非常不理想。而多层液晶层显示器件由于液晶层的透光度不高，经过多层液晶的衰减，透出显示器件的光线很弱，同时由于液晶折射的各向异性，只能从指定方向观看，无法做到全方位立体观看。

同时，目前对于三维立体视频传输的需求越来越多，尤其是对于可视电话与网络视频会议来说，三维立体视频可以传输更多的信息，实现真实场景重现，为远程会议无障碍交流提供一种全新的方法。但是现有的三维立体显示器件无法完全满足这样的需求。

发明内容

本发明的目的在于克服目前三维立体显示器件难以控制、成本高的技术不足，提供一种低成本、高分辨率与清晰度的三维立体全息等离子体显示器件。

本发明的三维立体全息等离子体显示器件采用以下技术方案：

该三维立体等离子体显示器件包括电极网络层和缓冲层，电极网络层和缓冲层相互间隔层叠，形成空间立体结构；电极网络层由边框、行电极组和列电极组组成，行电极组与列电极组分别位于边框的一侧，行电极与行电极之间相互平行，列电极与列电极之间相互平行，每一根行电极与每一根列电极均为异面正交，两者之间存在空间距离，该空间距离形成放电空间，放电空间中充满放电气体，当一根行电极与一根列电极上施加足够的电压之后，放电空间内的放电气体被击穿，产生放电发光；缓冲层是由透明边框组成，边框上无电极分布，缓冲层将相邻的两个电极网络层分隔开，为相邻的电极网络层的电极提供间隙，防止相邻的电极网络层的行列电极接触到一起。

列电极与行电极是细金属丝或者是透明导电材料丝。电极网络层边框或缓冲层边框是由透明有机物或者玻璃构成。

整个器件的六个面均采用透明材料，六个面粘接在一起构成六面体，密封之后通过冲排气孔充入能够产生等离子体放电的气体，所述列电极与行电极直接与放电气体接触或者是在电极表面覆盖介质层之后与放电气体隔开。

行电极和列电极的直径小于电极网络层边框的宽度除以电极网络层的层数。

列电极与行电极之间的空间距离为电极网络层边框的厚度。

每一个电极网络层中的行电极与行电极总线相连接，列电极与列电极总线相连接，列电极总线的每一根控制信号与每一根列电极相连接，行电极总线的每一根控制信号与每一根行电极相连接。

行电极总线与行扫描控制器相连接，列电极总线与列扫描控制器相连接，行扫描控制器与层控制器相连接，列扫描控制器与层控制器相连接，层控制器同时控制每一层的行扫描控制器与列扫描控制器。

本发明在行电极与列电极之间充满放电气体，气体在两个电极电压的作用下被击穿放电，产生等离子体，形成一个发光点，该发光点成为一个像素。通过行扫描控制器与列扫描控制器可以寻址定位到每一个像素，点亮每一个像素发光。层控制器控制每一个电极网络层的放电使能，通过循环使能每一个电极网络层，通过时间积分效应形成动态三维立体图像。

本发明采用等离子体放电实现了真正三维立体显示器件，该器件提高了三维显示器件的分辨率与清晰度，同时降低了器件的成本。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中的电极网络层与电极总线的结构示意图。

图3是本发明的控制电路。

具体实施方式

如图1所示，本发明的三维立体等离子体显示器件是一个立体结构，由电极网络层(160a，…，160(n-1)，160(n))与缓冲层(170a，…，170(n-1)，170(n))相互间隔粘合而成。电极网络层(160a，…，160(n-1)，160(n))由边框100、列电极110与行电极120组成，边框100由透明材料组成，边框形状为矩形，列电极110与边框100相交于点130a和130b。列电极110是一组平行的金属电极，列电极110通过交点130a和130b与边框100粘接在一起，对金属电极起到支撑作用，列电极110的直径要小于边框100的宽度除以电极网络层(160a，…，160(n-1)，160(n))层数n的值。行电极120与边框100相交于点140a和140b。行电极120是一组平行的金属电极，行电极120通过交点140a和140b与边框100粘接在一起，对金属电极起到支撑作用，行电极120的直径要小于边框100的宽度除以电极网络层(160a，…，160(n-1)，160(n))层数n的值。列电极110与行电极120分别位于边框100的两侧，即交点130a、130b和140a、140b分别位于边框100的两侧。列电极110与行电极120相互正交，每一根列电极与每一个行电极距离最近处为像素位置150，两电极之间的最短距离为边框100的厚度。

缓冲层(170a，…，170(n-1)，170(n))是由透明材料组成的边框，边框的形状为矩形。缓冲层(170a，…，170(n-1)，170(n))边框的尺寸与电极网络层(160a，…，160(n-1)，160(n))的边框尺寸相同。缓冲层(170a，…，170(n-1)，170(n))与电极网络层(160a，…，160(n-1)，160(n))相互间隔，相互粘接在一起，n个缓冲层和n个电极网络层相互间隔层叠在一起就组成了三维立体等离子体显示器件。将器件的六个面均采用透明材料密封之后充入能够产生等离子体放电的气体，包括惰性气体以及其它可以放电发光的气体。在同一电极网络层中，行电极与列电极距离最近的地方在加电之后首先发生气体击穿，形成等离子体放电，放电伴随着发光，形成了像素。

如图2所示，本发明中的电极网络层由列电极110与行电极120正交分布而成，列电极总线520通过列电极引线220与列电极110相连接；行电极总线420通过行电极引线320与行电极120相连接。列电极110与行电极120交叉点150为立体显示中每一个发光点所在的位置，每一个发光点就是一个像素。列电极110与行电极120分别分布在边框的两侧，列电极110与行电极120之间的距离即为边框的厚度，列电极110与行电极120之间的距离即为边框的厚度。

如图3所示，本发明的控制电路由层控制器440、行扫描控制器410和列扫描控制器510组成。层控制器440通过行扫描控制总线430与行扫描控制器410相连接。层控制器440循环使能每一个电极网络层(450a，…，450(n))，在每一个时间段内同时只有一个电极网络层(450a，…，450(n)其中之一)可以发光，而其它的层均处于高阻状态而不会发光。层控制器440将层使能信号通过行扫描控制总线430传递给行扫描控制器410，行扫描控制器410根据层使能信号决定将电压加到哪一个电极网络层上(450a，…，450(n)其中之一)。行扫描控制器410通过行扫描总线(420a，…，420(n))与电极网络层(450a，…，450(n))相连接，行扫描控制器410控制行电极的扫描顺序，在一个时间段内只有一根行电极上可以施加电压而其它电极上均为高阻态，从而循环点亮电极网络层上的每一行像素点。层控制器440通过列扫描控制总线530与行扫描控制器510相连接，将层使能信号通过列扫描控制总线530传递给列扫描控制器510，列扫描控制器510根据层使能信号决定将电压加到哪一个电极网络层上(450a，…，450(n)其中之一)。列扫描控制器510通过列扫描总线(520a，…，520(n))与电极网络层(450a，…，450(n))相连接，列扫描控制器510控制列电极的扫描顺序，在一个时间段内只有一根列电极上可以施加电压而其它列电极上均为高阻态，从而循环点亮电极网络层上的每一列像素点。

Claims (8)

1.一种三维立体等离子体显示器件，包括电极网络层和缓冲层，其特征在于：电极网络层和缓冲层相互间隔层叠，形成空间立体结构；电极网络层由边框、行电极组和列电极组组成，行电极组与列电极组分别位于边框的一侧，行电极与行电极之间相互平行，列电极与列电极之间相互平行，每一根行电极与每一根列电极均为异面正交，两者之间存在空间距离，该空间距离形成放电空间，放电空间中充满放电气体，当一根行电极与一根列电极上施加足够的电压之后，放电空间内的放电气体被击穿，产生放电发光；缓冲层是由透明边框组成，边框上无电极分布，缓冲层将相邻的两个电极网络层分隔开，为相邻的电极网络层的电极提供间隙，防止相邻的电极网络层的行列电极接触到一起。

2.根据权利要求1所述的三维立体等离子体显示器件，其特征在于：所述列电极与行电极是细金属丝或者是透明导电材料丝。

3.根据权利要求1所述的三维立体等离子体显示器件，其特征在于：所述列电极与行电极直接与放电气体接触或者是在列电极或行电极表面覆盖介质层之后与放电气体隔开。

4.根据权利要求1所述的三维立体等离子体显示器件，其特征在于：所述电极网络层边框或缓冲层边框是由透明有机物或者玻璃构成。

5.根据权利要求1所述的三维立体等离子体显示器件，其特征在于：所述行电极和列电极的直径小于电极网络层边框的宽度除以电极网络层的层数。

6.根据权利要求1所述的三维立体等离子体显示器件，其特征在于：所述列电极与行电极之间的空间距离为电极网络层边框的厚度。

7.根据权利要求1所述的三维立体等离子体显示器件，其特征在于：所述电极网络层中的行电极与行电极总线相连接，列电极与列电极总线相连接，列电极总线的每一根控制信号与每一根列电极相连接，行电极总线的每一根控制信号与每一根行电极相连接。

8.根据权利要求7所述的三维立体等离子体显示器件，其特征在于：所述行电极总线与行扫描控制器相连接，列电极总线与列扫描控制器相连接，行扫描控制器与层控制器相连接，列扫描控制器与层控制器相连接，层控制器同时控制每一层的行扫描控制器与列扫描控制器。

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