专利名称：指南针阵列显示屏的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示屏技术，特别是指用指南体和电磁体组成阵列的显示屏技术。
技术背景
显示屏技术发展到今天，已经有了许多解决方案，从发光式的电子显像管荧光屏、 液晶屏、等离子屏、幻灯反射屏、幻灯透射屏、LED显示屏、OLED显示屏，到反射式的磁翻屏、 电浆屏等等，它们的技术各有所长、日臻成熟，但显示器自身并无美感。本发明尝试从一个 新的技术角度来设计一种显示屏，指南球为透明球壳内包裹着一个标有南北极的球体，球 体内固定一个硬磁体，球体和透明球壳之间有起润滑作用的透明液体，它是利用硬磁体磁 场的两极始终指向地球磁场的两极的特性，在指南球和底座上标注方位来作为指引方向的 工具。如果在指南球的外围，人为添加新的不同于地球磁场方向的电磁场，指南球内的硬磁 体即球体会因为磁力的作用而发生偏转，如果在球体上设置某些图案和颜色，我们就可以 通过控制外加电磁场的位置和方向来间接控制球体在某一方向上的颜色和图案。除了利用 地球磁场、电磁场对透明球壳里的指南球的运动进行控制外，我们还可以考虑利用重力的 作用，将指南球制成密度不均衡的方法来增加对它的控制方法，同时，指南球的形状可以根 据需要制成多种形状的指南体，若干个这样的可控的指南体和电磁场组成阵列就可以形成 显示屏的主体了。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用指南体和电磁体组成阵列的显示屏。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是一种指南体阵列显示屏，其特征在于它包括有显示屏主体，显示屏主体是由若干 个指南体和电磁体阵列排布构成，指南体为透明外壳内包裹着多色体，多色体为外观有2 个或2个以上的颜色的硬磁体，多色体和透明外壳之间有透明液体，电磁体为通电螺线管， 若干个电磁体设置在透明外壳外，电磁体与控制电路通过电线连接。上述方案中，所述的指南体阵列显示屏还包括有平衡块，平衡块设置在多色体内， 平衡块的密度与多色体的其他部分的密度不同。上述方案中，所述的指南体阵列显示屏还包括有有色体，有色体设置在多色体内， 有色体为非透明的。上述方案中，所述的指南体阵列显示屏还包括有色彩层，色彩层设置在多色体内 的硬磁体、有色体、平衡块的外表面。上述方案中，所述的指南体阵列显示屏还包括有透明体，透明体为无色透明，透明 体设置在多色体内的硬磁体、有色体、平衡块的外表面。上述方案中，所述的指南体阵列显示屏，电磁体的横截面与硬磁体的横截面图案 形状相同，且横截面的图案满足在围绕图案上任何一点作0至359度旋转时所得到的图案 都不会与原图案重合的条件。
上述方案中，所述的指南体阵列显示屏还包括有多向电磁体，多向电磁体为若干 个在不同方向上的通电螺线管的组合，多向电磁体设置在显示屏主体的指南体之间，多向 电磁体与控制电路通过电线连接。上述方案中，所述的指南体阵列显示屏还包括有透明保护层，透明保护层设置在 显示屏主体的正面、指南体和电磁体的外侧。上述方案中，所述的指南体阵列显示 屏还包括有浮雕，浮雕设置在显示屏主体正 面、指南体和电磁体的外侧或透明保护层的外侧。上述方案中，所述的指南体阵列显示屏，浮雕内设置有灯，灯的控制电路与显示屏 主体的控制电路通过电线连接。与现有技术相比，本发明具有以下优点1、指南体阵列显示屏主体是由若干个指南体和电磁体阵列排布构成，指南体为透 明外壳内包裹着多色体，多色体为外观有2个或2个以上的颜色的硬磁体，硬磁体为硬磁材 料制成的物体，硬磁材料不易被磁化，硬磁材料为天然的磁石和人造的铁镍钴磁钢等，硬磁 体可以根据需要设置多个；透明外壳可以制成圆球体、长方体、立方体等各种形状，也可以 将透明外壳的正面制成凸面形状，可以起到放大多色体的作用；多色体和透明外壳之间有 透明液体，透明液体可以在多色体与透明外壳之间起到润滑作用；指南体外表多层透明材 料的设计即有功能性又艺术性，使显示屏的外观晶莹光亮、较已有的显示屏更富于美感。在一个显示屏主体上，可以是大小不同，形状各异的指南体，多色体的形状为圆 球、圆柱体、圆锥体、楔型、圆环体以及它们通过剖切、组合方法制成的多种规则形状，也可 以为任何不规则的形状，显示屏可以是各种形状指南体的艺术组合。指南体和电磁体阵列排布可以不在一个平面或曲面上，可以在多个平面或曲面上 错落排布，使显示屏更具动感和艺术表现力。电磁体为通电螺线管，也可以在管的中心设置软磁体，以增强通电螺线管的磁场 强度，并可以使在通电螺线管不通电的情况下，利用多色体内的硬磁体对通电螺线管的软 磁体磁力，使多色体保持一个稳定的方向，从而是显示屏在不消耗能源的情况下显示一种 特定的图案，软磁体为软磁材料制成的物体，软磁材料易于磁化，软磁材料为铁硅合金、各 种软磁铁氧体等。2、多色体还包括有平衡块，平衡块的密度与多色体的其他部分的密度相差较大， 平衡块可以根据需要在一个多色体设置多个，当平衡块的密度相对较大或较小时，平衡块 使多色体在液体里的上浮力和重力的作用下不稳定，我们可以利用这种不稳定使多色体翻 转，从而实现对多色体方向的控制。3、多色体还包括有非透明的有色体，由于硬磁体的材料性质和加工工艺有限，不 能满足多色体对于颜色和形状的要求，因此有色体的加入可以使颜色和形状更丰富，有色 体可以起到固定电磁体、平衡块的作用，还可以制成各种浮雕图案和企事业单位的LOGO图 案，增加显示屏的商业价值。4、多色体还包括有色彩层，色彩层设置在硬磁体和有色体的外表面，色彩层可以 使用喷涂、电镀、冷覆等一切加工方法，使各种无机、有机的颜料、树脂、涂料等各种材料附 着在硬磁体、有色体、平衡块上，使其改变颜色和光泽，色彩层可以对硬磁体和有色体进行 装饰，使其更赋予美感。
5、多色体还包括有透明体，透明体设置在硬磁体、有色体、平衡块的外表面，硬磁 体、有色体及平衡块所构成的某些形状并不适合做快速的旋转或旋转时的状态不稳定，将 透明的材料覆盖或包裹在硬磁体和有色体的外表面使有色体的形状更光滑、平顺，又不改 变有色体所要求的视觉效果，透明体还有保护有色体、色彩层不受强光和透明液体的化学 侵害的作用。6、所述的指南体阵列显示屏，当电磁体通电，硬磁体会在“同性相斥，异性相吸”的 作用下旋转到其磁力线的中轴线与电磁体的磁力线中轴线相重合的方向，为了控制硬磁体 不会围绕中轴线旋转，可以设计成使电磁体的横截面与硬磁体的横截面图案相同，横截面 的图案满足在围绕图案上任何一点作0至359度旋转时所得到的图案都不会原图案重合的 条件，这是利用了磁体间的趋同性的现象来控制电磁体即多色体的方向，满足这种条件的 形状很多，还需要指出的是，电磁体的横截面与硬磁体的横截面图案形状相同，但大小可以 不同。7、指南体阵列显示屏还包括有多向电磁体，多向电磁体为若干个在不同方向上的 通电螺线管通过杆状或管状的支架组合在一起，各个方向上的通电螺线管内的电流是单独 的回路，并通过电线与控制电路相连，多向电磁体设置在显示屏主体的指南体之间，它可以 同时控制周围的多个多色体的更多角度的方向，产生更多花样的变化。8、所述的指南体阵列显示屏还包括有透明保护层，透明保护层设置在显示屏主体 的正面、指南体和电磁体的外侧，透明保护层可以是透明光滑平整的面板，也可以是将指南 体和电磁体的外侧包裹起来，使它们成为一个整体，减少多层透射产生的杂光，透明保护层 可以起到对显示屏主体的保护、美化、易清洁的作用。9、、指南体阵列显示屏还包括有浮雕，浮雕设置在显示屏主体正面、指南体组成的 平面或曲面的外侧上或透明保护层的外侧上，浮雕可以设计成商业名称、标识，富有变化的 背景使得浮雕体更加醒目，并有利于展示其的商业文化。10、浮雕内设置有灯，灯的控制电路与指南体阵列显示屏的控制电路通过电线连 接，在夜间或光线不明亮的时候，浮雕内的灯可以有效得改进了指南体阵列显示屏的反射 式显示方式不明亮的缺点，灯可以直接设置在浮雕上，也可以采用灯箱结构，将灯设置在浮 雕体内，浮雕的外壳为透明或半透明。11、该显示屏优点之一是它的显示形式具有一定的观赏性，可以广泛应用在室内 外墙面、地面、立柱、房顶、楼梯、楼顶、室内外装潢、地铁列车和机动车的内饰和外饰、飞机 和轮船的内饰和外饰、公交和地铁站台的背景广告、舞台和展台、广告、门店和装饰背景、商 品和展览品的陈列背景、企事业单位及政府的名称和标志的背景墙、电器、家具、电梯，用来 替代墙面砖、地面砖、地板、立柱装饰板材、天花顶板、楼梯踏板、室内外装潢用板材、地铁列 车和机动车的内饰板和外壳、飞机和轮船的内饰板和外壳、公交站台和地铁站台的背景广 告板、舞台和展台的台面和背景板、广告招牌、门店的招牌和装饰背景墙、商品和展览品的 陈列背景板、企事业单位及政府的名称和标志的背景墙用板材、电器外壳、家具面板、电梯 门板、电梯内的面板和地板。
12、指南体阵列显示屏还包括条状、网状结构，可以将指南体和电磁体固定在条状 或网状的显示屏基座上，或者直接成条状或网状整齐地安装在载体上，这样的设计可以使 显示屏在面积较大的载体上使用，例如建筑、广场、轮船等，同时可以节约成本，条状、网状的指南体阵列显示屏也在本专利的保护范围内。
图1为本发明实施例1的立体视2为本发明实施例1的指南体立体视图
图3为本发明实施例1的多色体内的硬磁体和平衡块立体视4为本发明实施例1的指南体A-A的东北向结构剖视5为本发明实施例1的指南体A-A的西北向结构剖视6为本发明实施例1的多向电磁体的结构剖视7为本发明实施例2的指南体结构剖视8为本发明实施例3的背部电磁体结构剖视中1-指南体、2-背面电磁体、201-纵向通电螺线管、202-横向通电螺线管、 203-背面电磁体基座、3-多向电磁体、301-多向通电螺线管、302-多向电磁体基座、4-透明 外壳、5-多色体、6-透明液体、7-螺口头、8-有色体、801-青色面、802-品色面、803-黄色 面、804-白色面、805-黑色面、806-常用色面、9-透明体、10-硬磁体、11_平衡块、12-螺口 座、1301-电线穿孔、13-显示屏底座、14-电线、15-控制电路、16-色彩层
具体实施方案下面结合附图对本发明做进一步详细的说明，但是此说明不会构成对本发明的限 制。如图1所示的本发明指南体阵列显示屏实施例1的立体视图，显示屏主体是由若 干个指南体1、背面电磁体2、多向电磁体3阵列排布构成，指南体1的透明外壳4内包裹着 多色体5，背面电磁体2设置在指南体1的背面，多向电磁体3设置在多个指南体之间，多向 电磁体3可以同时对多个指南体1进行控制，显示屏主体都安装在显示屏底座13上。如图2所示的本发明指南体阵列显示屏实施例1的指南体立体视图，指南体1为 透明外壳4内包裹着多色体5和透明液体6构成，透明外壳4为透明的圆球壳，透明外壳4 还包括设置在背面的带外丝扣的螺口头7，螺口头7为中空管状结构，多色体5为半径略小 于透明外壳4的圆球，多色体5的透明体9将有色体8完全包裹，有色体8的外观为中心的 立方体的6个面向外延伸，形成6片大小相等的薄片，6片薄片的颜色不同。如图3所示的本发明指南体阵列显示屏实施例1的多色体内的硬磁体和平衡块立 体视图，硬磁体10为梯形纵向拉伸后得到的形状，下端外侧设置有环状的平衡块11，硬磁 体10的N、S极设置在圆柱体的两端，硬磁体10为硬磁材料制成，硬磁材料为天然的磁石或 人造的铁镍钴磁钢，平衡块11的密度较多色体5的其他部分要大很多，硬磁体10和平衡块 11都被有色体包裹固定，彼此之间不能移动。如图4所示的本发明指南体阵列显示屏实施例1的指南体A-A的东北向结构剖视 图，硬磁体10为梯形纵向拉伸后得到的形状，下端外侧设置有环状的平衡块11，硬磁体10 靠近平衡块11的一端为N极，另一端为S极，硬磁体10和平衡块11被有色体8包裹固定， 彼此之间不能移动，有色体8的外观为中心的立方体的6个面向外延伸，形成6片大小相等 的薄片，6片薄片的颜色不同，硬磁体10和平衡块11就设置在立方体内，有色体8被透明体9包裹构成一个圆球，这个圆球就是多色体5，多色体5被透明外壳4所包裹，透明外壳4和 多色体5之间设置有透明液体6，透明外壳4的底部还设置有管状、带外丝扣的螺口头7，螺 口头7的管内设置有背面电磁铁2的纵向通电螺线管201。螺口头7通过丝扣与背面电磁 体基座203相连，电磁体基座203的纵向长度为螺口头7和显示屏底座13上外丝扣的螺口 座12的长度之和，电磁体基座203的另一端与螺口座12通过丝扣相连，螺口座12为中空 的管状结构，并与显示屏底座13相接，在相接处的螺口座12管心处在显示屏底座13上设 置有电线穿孔1301，背面电磁铁2的电线14通过电线穿孔1301穿出显示屏底座13，与控 制电路15连接。如图5所示的本发明指南体阵列显示屏实施例1的指南体A-A的西北向结构剖视 图，此例结构设计比较适合于需要垂直放置的用途，6色显示变化多样；背面电磁铁2为纵 向通电螺线管201、横向通电螺线管202和背面电磁铁基座203构成，纵向通电螺线管201 的横截面为上宽下窄的梯形，当纵向通电螺线管通201正向电流时，背面电磁铁2靠近硬磁 体10的一端产生S极磁场，当纵向通电螺线管通201反向电流时，背面电磁铁2靠近硬磁 体10的一端产生N极磁场；纵向通电螺线管201侧面还设置有横向通电螺线管202，横向 通电螺线管202的横截面为上宽下窄的梯形，当横向通电螺线管通202正向电流时，背面电 磁铁2靠近正视硬磁体10的左侧产生S极磁场，当横向通电螺线管通202反向电流时，背 面电磁铁2靠近硬磁体10的右侧产生N极磁场；背面电磁体基座203为T形管状、纵向带 内丝扣的套筒。将有色体8的6片形状相同的圆形薄片外侧面设置成青色、品红色、黄色、白色，黑 色和根据使用的用途经常用到的颜色，即将靠近平衡块11 一侧的薄片为设置成青色的青 色面801，与平衡块11较远的一侧的薄片为设置成品红色的品色面802、靠近硬磁体10较 窄一侧的薄片为设置成黄色的黄色面803，靠近硬磁体10较宽一侧的薄片为设置成白色的 白色面804，左视品色面802靠左侧的薄片为设置成黑色的黑色面805，左视品色面802靠 右侧的薄片为设置成常用色的常用色面806，只要实现对青色、品红色、黄色这3种色的三 原色及白色、黑色、常用色共6种颜色的控制，依据印刷技术的混色原理就可以实现对于一 般较复杂的画面显示的功能。下面列表说明在此例的结构中6种颜色的显示方法
正面 背面电磁体的通电I
工作原理
颜色 方法
纵向通电螺线201管先短暂通反向电流时，背面电磁体2靠近~ 黄色 纵向通电螺线管 硬磁体10的一端产生N极磁场，吸引多色体5的品色面802 201先短暂通反向 贴近背面电磁体2 —侧，然后断电，背面电磁体2的磁性消失， 电流，然后断电 多色体5内的平衡块11在重力作用下下滑，使多色体5旋转 90度，多色体5的黄色面803转至显示屏主体的正面
纵向通电螺线管201先短暂通正向电流时，背面电磁体2靠近~ 纵向通电螺线管 硬磁体10的一端产生S极磁场，吸引多色体5的青色面801 白色 201先短暂通正向 贴近背面电磁体2 —侧，然后断电，背面电磁体2的磁性消失， 电流，然后断电 多色体5内的平衡块11在重力作用下下滑，使多色体5旋转 90度，多色体5的白色面804转至显示屏主体的正面
流的常用色面806转至显示屏主体的正面如图6所示的本发明指南体阵列显示屏实施例1的多向电磁体的结构剖视图，多 向电磁体3是由多向通电螺线管301和多向电磁体基座302构成，电磁体基座302是中空 的、管状、带内丝扣的套管，多向通电螺线管301设置在电磁体基座302 —端，多向通电螺线 管301为在一个中心点上，互相垂直的3个方向上各设置一个通电螺线管，3个通电螺线管 通过电线14与控制电路连接，电磁体基座302与螺口座12通过丝扣连接。由于多向电磁体 3设置在多个指南体之间，因此它产生的磁场可以对多个指南体同时产生影响，同时多向通 电螺线管301可以设置更多的方向，使得指南体产生更多花样的变化。图7为本发明指南体阵列显示屏实施例2的指南体结构剖视图，此例结构设计比 较适合于需要水平放置的用途，3色显示稳定可靠；圆柱体的硬磁体10上端为S极，下端为 N极，靠硬磁体10的左侧设置有长方体的平衡块11，平衡块的密度较多色体5的其它部分 要大很多，有色体8将硬磁体10和平衡块11完全包裹固定；有色体8的外观为圆球体被两 个距离球心距的平行面剖去上下两端所得的形状，上剖面上覆盖青色的色彩层16成为青色面801，下剖面覆盖品红色的色彩层16成为品色面802，有色体8其它部分覆盖黄色的色 彩层16成为黄色面803，有色体8被透明体9包裹成为圆球的多色体5 ；多色体5被的圆球 的透明外壳4包裹，多色体5和透明外壳4之间有透明液体6 ；多色体5的下部还设置有管 状中空、带外丝扣的螺口头7，螺口头7通过丝扣与背面电磁体基座203相连，背面电磁体基 座203为管状中空、带内丝扣的套筒，背面电磁体基座203下端通过丝扣与显示屏底座13 上的螺口座12相连，螺口座12为管状中空、带外丝扣结构，螺口座12与显示屏底座13连 接处设置有电线穿孔1301用来使背面电磁体2的纵向通电螺线管201的电线14穿过，与 控制电路15相连；纵向通电螺线管201设置在螺口头7内，当纵向通电螺线管通201正向 电流时，背面电磁铁2靠近硬磁体10的一端产生S极磁场，当纵向通电螺线管通201反向 电流时，背面电磁铁2靠近硬磁体10的一端产生N极磁场。此例的工作原理是当纵向通电螺线管201持续通正向电流，背面电磁体2靠近硬 磁体10的一端产生S极磁场，吸引多色体5的青色面801贴近背面电磁体2 —侧，多色体 的品色面802转至显示屏主体的正面；当纵向通电螺线管201持续通反向电流，背面电磁体 2靠近硬磁体10的一端产生N极磁场，吸引多色体5的品色面802贴近背面电磁体2 —侧， 多色体5的青色面801转至显示屏主体的正面；当纵向通电螺线管201断电，平衡块11在 重力作用下下滑，使多色体5旋转使黄色面803转至显示屏主体的正面。图8为本发明指南体阵列显示屏实施例3的电磁体结构剖视图，此例的电磁体由 纵向 通电螺线管201、横向通电螺线管202和背面电磁铁基座203构成，横向通电螺线管 202设置在指南体中心的水平轴线上，通过背面电磁铁基座203固定，通过电线14供电，横 向通电螺线管202产生的磁场在控制本指南体的同时，还会对临近的指南体产生控制和影 响。
权利要求
一种指南体阵列显示屏，其特征在于它包括有显示屏主体，显示屏主体是由若干个指南体和电磁体阵列排布构成，指南体为透明外壳内包裹着多色体，多色体为外观有2个或2个以上的颜色的硬磁体，多色体和透明外壳之间有透明液体，电磁体为通电螺线管，若干个电磁体设置在透明外壳外，电磁体与控制电路通过电线连接。
2.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于它还包括有平衡块，平衡块设 置在多色体内，平衡块的密度与多色体的其他部分的密度不同。
3.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于它还包括有有色体，有色体设 置在多色体内，有色体为非透明的。
4.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于它还包括有色彩层，色彩层设 置在多色体内的硬磁体、有色体、平衡块的外表面。
5.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于它还包括有透明体，透明体为 无色透明，透明体设置在多色体内的硬磁体、有色体、平衡块的外表面。
6.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于电磁体的横截面与硬磁体的 横截面图案形状相同，且横截面的图案满足在围绕图案上任何一点作O至359度旋转时所 得到的图案都不会与原图案重合的条件。
7.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于它还包括有多向电磁体，多向 电磁体为若干个在不同方向上的通电螺线管的组合，多向电磁体设置在显示屏主体的指南 体之间，多向电磁体与控制电路通过电线连接。
8.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于它还包括有透明保护层，透明 保护层设置在显示屏主体的正面、指南体和电磁体的外侧。
9.如权利要求1所述的指南体阵列显示屏，其特征在于它还包括有浮雕，浮雕设置在 显示屏主体正面、指南体和电磁体的外侧或透明保护层的外侧。
10.如权利要求9所述的指南体阵列显示屏，其特征在于浮雕内设置有灯，灯的控制 电路与显示屏主体的控制电路通过电线连接。
全文摘要
本发明提供了一种指南体和电磁体组成阵列显示屏的技术，它包括有显示屏主体，显示屏主体是由若干个指南体和电磁体阵列排布构成，指南体为透明外壳内包裹着多色体，多色体为外观有2个或2个以上的颜色的硬磁体，多色体和透明外壳之间有透明液体，电磁体为通电螺线管，若干个电磁体设置在透明外壳外，电磁体与控制电路通过电线连接；多色体还可以包括平衡块、有色体、色彩层、透明体来满足对功能、形状、颜色的要求；显示屏主体还包括多向电磁体来增加多色体变化的花样；在显示屏主体的外侧可以设置透明保护层来保护显示屏主体，还可以设置浮雕，两者结合可以同时增强浮雕和显示屏的艺术表现力；浮雕内安装灯是为了解决显示屏在光线不强的时间使用的问题。
文档编号G01C17/02GK101866596SQ20101017683
公开日2010年10月20日 申请日期2010年5月13日 优先权日2010年5月13日
发明者张清华 申请人:张清华