專利名稱：電機顯示器的制作方法
一種電機顯示器，它的像素是由，直線步進電機和顏色載體組成。它是一種平板式直觀顯示器。有畫面記憶功能。自身不發(fā)光，靠自然光反射實現(xiàn)圖像顯示。
現(xiàn)在顯示器的種類很多，它的發(fā)展方向是大、薄、高清晰度。發(fā)明專利公報第19卷，第04期，公布的CN 1392524A《平板顯示器及顯示方法》，以及第19卷，第48期公布的CN1458643A《平板顯示器的驅(qū)動電路》。中提供的顯示器，雖然它不受原材料的限制、可以做的很大。但是這種顯示器的厚度取決于步進電機的體積，清晰度取決于步進電機之間的距離。如果要是做到大、薄、高清晰度，還要壓縮它的整體結(jié)構(gòu)。在步進電機推動顏色載體顯示圖像時，顏色載體會出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，顯示較小的像素時，在某些角度會被旁邊的顏色載體所遮擋。在不同視角上會出現(xiàn)顏色偏差，圖像質(zhì)量不理想。
本發(fā)明的目的是提高圖像的質(zhì)量。為實現(xiàn)這一目的，本發(fā)明采取了一下三種措施，第一，壓縮顯示器的結(jié)構(gòu)，提高該顯示器的分辨率。第二，避免顏色載體在顯示面上出現(xiàn)凹凸不平、互相遮擋的現(xiàn)象，使圖像的色彩純正。第三，為了更準確的顯示像素色，重新設(shè)計顏色載體的形狀。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的首先，采用“薄片線線圈”制作的數(shù)控直線電機，作為像素電機。這種電機結(jié)構(gòu)緊湊、占用空間小。把所有的電機線圈和掃描信號線粘合在一起，形成顯示板。節(jié)省了電機固定物所占用的空間。
三色相素，呈三角形排列，正反三角形間隔排列成一行像素，行掃描開關(guān)信號線從中穿過，形成一行電機線圈一行開關(guān)信號線的排列關(guān)系。像素信號線與電機線圈的排列關(guān)系也是，一行電機線圈一行像素信號線。這種排列結(jié)構(gòu)，可以使信號線的數(shù)量減到最少。可以縮短像素之間的距離，提高了顯示器的分辨率。
通過以上的改造，該顯示器的驅(qū)動電路也需要作相應(yīng)的改變圖像信號通過接口存入存儲器，存儲器的信息被送入解碼器，譯碼后，進入由開關(guān)管組成的開關(guān)電路，開關(guān)電路在掃描電路的控制下，把電源的電流送到輸出端——列開關(guān)控制電極。
第二，把顏色載體固定在，由像素電機組成的顯示板上，在顏色載體上套一個可以活動的環(huán)，通過聯(lián)接連桿，把環(huán)與步進電機相連。步進電機帶動環(huán)在顏色載體上劃動，控制顏色載體的開合，這樣顏色載體在顯示面上的高度變化不大，顯示面上不會出現(xiàn)凹凸不平的現(xiàn)象，即使顯示很小的像素點，也不會被旁邊的顏色載體所遮擋，使顯示器在顯示圖像時不會出現(xiàn)顏色偏差。
第三，把顏色載體制成花瓣形，這種形狀有利于控制像素色的大小，提高顏色的準確性。
如果把顏色載體制成多層花瓣形，或把纖維狀顏色載體固定在花瓣形顏色載體中，可以進一步提高圖像質(zhì)量。
本發(fā)明的優(yōu)點是利用“薄片線線圈數(shù)控直線電機”的優(yōu)點，和通過信號線與電機線圈的重新排列；縮短了像素之間的距離、提高了顯示器的分辨率、簡化了驅(qū)動電路。如果把本發(fā)明中設(shè)計的行、列驅(qū)動器，制成集成電路塊兒，可以提高該顯示器的可靠性，有利于擴大該顯示器的應(yīng)用范圍，和產(chǎn)品的迅速推廣。采用固定顏色載體于由顯示板上的方法，解決了，在像素電機驅(qū)動顏色載體改變像素點大小的過程中，顏色載體出現(xiàn)的相互遮擋的現(xiàn)象，擴大了顯示器的視角，是該顯示器能夠做到近距離觀看大畫面。顏色載體采用花瓣形結(jié)構(gòu)，可以更準確的顯示像素色的大小，使顯示畫面的顏色更逼真。如果把纖維狀顏色載體固定在花瓣之中，效果會更好。
經(jīng)過本發(fā)明的改造，提高了電機顯示器的圖像質(zhì)量，擴大了電機顯示器的應(yīng)用范圍，。使該種顯示器可以用于電視、電腦、游戲機的顯示器和戶外的電視墻、廣告牌等。還可以發(fā)揮一個奇特的功能那就是在關(guān)閉顯示器后，最后一幅圖像記在顯示面上，直至再次開啟，利用這一功能，和大畫面、高分辨率的特點，選擇圖片裝飾室內(nèi)墻壁，可以做到任意改變室內(nèi)視覺環(huán)境。
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的電機顯示器予以詳細描述。


圖1是“薄片線線圈”直線步進電機的形狀示意圖。
這種“薄片線線圈”直線步進電機，是由單層線，制成的薄片線線圈(1)和磁性材料(2)以及數(shù)字電路組合而成，在線圈(1)上使用異向性導電膠條，粘貼信號線(4)，使之與數(shù)字電路連接。在線圈的孔(3)內(nèi)放一個磁性材料(2)，在線圈(1)上取兩條信號線，它們的間距與磁性材料的長度相似，通入直流電，磁性材料與該段線圈相吸，保持通兩個信號線的間距不變，改變被通電的信號線，磁性材料隨之移動。有幾組這樣的信號線，直線步進電機就會有幾種位置的變化。如果改變兩個通電信號線的間距，把其中的一個信號線上的電流，通到與它相鄰的信號線上去，直線步進電機就會出現(xiàn)比先前多一倍的位置變化。利用薄片線線圈每圈的間距短和不用支撐骨架的優(yōu)點，可以使電機的體積縮到最小，便于制造微形步進電機和微動步進電機。
如果在線圈上粘貼兩組信號線，可以在64個信號線的步進電機上得到256種位置的變化，進一步縮小電機的體積。
在本發(fā)明中，為了簡化電路，把開關(guān)管設(shè)置在線圈(1)長度方向的中間部位，行掃描信號通過開關(guān)管，控制上下兩部分線圈的導通。磁性材料(2)的長度等于，上部分線圈的第一圈，到下部分線圈的第一圈的距離。上下兩部分線圈的列驅(qū)動信號線，相對應(yīng)，分別作為線圈的正負極電流。例如，上部分線圈的第一圈作為正極，下部分線圈的第一圈作為負極。列信號線為電機提供驅(qū)動電流，行信號線為線圈上的開關(guān)管，提供開關(guān)電流。
圖2、圖3是薄片線線圈與像素信號線和行掃描信號線粘合成顯示板的正面圖，和側(cè)面圖。
所有電機的線圈(1)和列掃描信號線(4)、行掃描開關(guān)信號線(5)粘合成顯示板(6)。選擇其中一面作為顯示面(7)。
為了減少信號線的數(shù)量，三色相素，呈三角形排列，正反三角形間隔，排列成一行像素。行掃描開關(guān)信號線(5)和列掃描信號線(4)與電機線圈(1)，形成，一行電機一行信號線的排列關(guān)系。
為了使線圈內(nèi)的電流，按預(yù)定的方向流動，在電機的線圈(1)與列掃描信號線(4)之間設(shè)置一個二極管。
列掃描信號線(4)與電機的線圈(1)排列成S型的一列，電機由兩邊列掃描信號(4)和橫向的行掃描開關(guān)信號線(5)來控制。由于上下相鄰的電機線圈，共用兩組列掃描信號線(4)，所以要設(shè)兩組行掃描開關(guān)信號線(5)，分時對其驅(qū)動。左右相鄰的電機線圈，公用一組列掃描信號線，也有可能出現(xiàn)誤操作的現(xiàn)象。解決這個問題的方法是設(shè)置兩個列掃描驅(qū)動電路，分別提供正負級電流。把兩個列掃描信號線，在電機線圈兩側(cè)的位置上，左右交叉。使電機線圈一側(cè)的列掃描信號不能產(chǎn)生回路，只有在該列掃描信號到來，電機線圈兩側(cè)都有列掃描信號時，電機才可能被啟動。
下面是該顯示板的一種制造方法。首先，把厚度與電機的線圈線相同的導電材料(薄銅版)，用絕緣材料粘合成多層板，多層板的厚度等于電機線圈長度的一半，寬度等于列掃描信號線的長度，把兩個相同的多層板之間加一層，厚的絕緣材料，再次粘合成雙層的多層板。在線圈的外表面濺射上一層二極管后，以適當?shù)拈g隔，預(yù)粘接在異向性導電膠條上。用線切割機，把多層板按，列掃描信號線的邊緣形狀切開，在電機的位置，放入預(yù)粘接好的一串電機線圈。合上多層板，把電機線圈、異向性導電膠條加在其中，按著列掃描信號線的寬度，切割下一條。最好利用切割多層板時產(chǎn)生的溫度，加熱異向性導電膠條，使其補充固化，把電機線圈與列掃描信號線粘牢。到這一步，制成的顯示板還是半成品，還需要在雙層的多層板之間，厚的絕緣材料那里切開，在切面上鋪設(shè)導線和粘貼三極管，行掃描開關(guān)信號線制作完后，再次粘合，成為顯示板。
圖4是該顯示器列掃描驅(qū)動電路的方塊圖。
通過上述對信號線與電機的改造，該顯示器的驅(qū)動電路也作了相應(yīng)的變化。數(shù)字顯示信號按每個像素的三原色排序，在行脈沖信號(13)的控制下，圖像信號通過接口(11)存入存儲器(14)或(15)。在讀、寫脈沖信號(12)的控制下，利用一個反相器，實現(xiàn)存儲器(14)和(15)的讀、寫工作輪流執(zhí)行。存儲器的信息被送入解碼器(16)，譯碼后，進入由開關(guān)管組成的開關(guān)電路。每一組開關(guān)控制一列像素電機，它們的輸出端是列掃描信號電極(20)。開關(guān)電路在掃描電路(18)的控制下，把電源(19)的電流送到列掃描信號電極(20)。因為一行像素有兩排像素電機，在一列開關(guān)控制電極上，要連續(xù)輸出兩個開關(guān)控制信號，所以出現(xiàn)兩個讀脈沖信號(12)，才有一個掃描電路(18)的控制信號(17)。
列掃描信號電極(20)的數(shù)量與存儲器的儲存量相對應(yīng)。根據(jù)顯示器的刷新速度、和像素電機的反應(yīng)速度來確定。這種設(shè)計可以使電源(19)的電壓有一個很大的取值范圍，能適應(yīng)各種像素電機、制造不同大小的顯示器。如將該電路制成，列驅(qū)動集成電路塊兒(8)，有利于該顯示器的迅速推廣。
圖5是該顯示器行掃描驅(qū)動電路的方塊兒圖。
行掃描電路(21)在行脈沖信號(13)的控制下，通過開關(guān)管把像素電機的開關(guān)電流(22)送到行開關(guān)控制電極(23)。行開關(guān)電流(22)提供方波電流，通過一個反相器，分時給每行的上下兩組像素電機，提供開關(guān)電流。該電路也可以制成行驅(qū)動集成電路塊兒(10)。
圖6是該顯示器電路的方塊圖。
在該電路圖中，有一個列驅(qū)動集成電路塊兒(9)，它的電路圖與列驅(qū)動集成電路塊兒(8)的原理相同，區(qū)別在于送入列掃描信號電極(20)的，一個是電源(19)的正極，另一個是負極。分別給像素電機的，上、下部分線圈輸送電流。
該顯示器包括；列驅(qū)動集成電路塊兒(8)、列驅(qū)動集成電路塊兒(9)、行驅(qū)動集成電路塊兒(10)、顯示板(6)、控制器(24)等組成。其中控制器(24)提供的，讀脈沖信號(12)、列掃描控制信號(17)、行開關(guān)電流(22)，的波形及時間關(guān)系，在圖中也作了介紹。由于該顯示器是存儲型，所以不需要很高的刷新率，就可以得到很好的圖像質(zhì)量，把行列驅(qū)動器制成集成電路塊，上述的優(yōu)點為把顯示器做成，大畫面、高清晰創(chuàng)造了有利的條件。
圖7是把顏色載體固定在由像素電機組成的顯示板上的側(cè)視圖。
在顯示板(6)的顯示面(7)上，線圈上的孔(3)之間，固定顏色載體(25)，使每一個像素電機有一個相應(yīng)的顏色載體(25)存在。
圖8、圖9是在顏色載體上套的可以活動的環(huán)的示意圖。
在電機“動子”(2)上設(shè)一個聯(lián)接連桿(26)，接連桿上有一個環(huán)(27)。像素電機“動子”(2)通過連桿(26)帶動環(huán)(27)在顏色載體(25)上劃動時，顏色載體(25)做開合動作，在這一過程中顏色載體(25)的高度變化小，如圖9。從正面看，顏色載體(25)，形成，像素點的大小變化。當像素點變小時不會被其它的顏色載體遮擋。使畫面的視角廣闊。這樣在近距離觀看大畫面時，不會出現(xiàn)顏色的偏差。
圖10是把顏色載體制成花瓣形的側(cè)視圖。
圖11是把顏色載體制成花瓣形的俯視圖。
把顏色載體制成花瓣形，花瓣(28)的個數(shù)不限，花瓣(28)的寬度不超過花瓣中心(29)的直徑。花瓣(28)要有一個向后彎曲的弧度，如圖10，當花瓣全部打開時，花瓣(28)的底部直徑等于花瓣中心(29)的直徑?；ò?28)的頂部直徑等于像素點的最大直徑。線圈(1)長度的一半，加上環(huán)(27)的高度，等于花瓣(28)的高度。
圖12是把顏色載體制成多層花瓣形。
把圖10所示的花瓣形顏色載體疊加，制成多層花瓣形顏色載體。如圖12所示。由于在顯示板(4)的顯示面(6)上涂有黑色作為底色，所以制成多層花瓣形顏色載體可以使像素的顯示區(qū)域不會露出底色，有利于提高顯示器的亮度和對比度。圖13、14、15是在花瓣形顏色載體頂端折一個角度，這樣對顏色的控制更有利。
圖16是把顏色載體制成喇叭形的側(cè)視圖。
把顏色載體制成喇叭形，較厚的地方(30)用來支撐喇叭的形狀，較薄的地方(31)易折疊。它結(jié)構(gòu)簡單，在制造時可以一次加工成型。制成塑料的、塑膠的都可以。
圖17是把纖維狀顏色載體固定在花瓣形或喇叭形之中。
把纖維狀顏色載體(25)加在花瓣形顏色載體(28)或喇叭型顏色載體的喇叭口(32)之中，可以進一步提高圖像的質(zhì)量。
該顯示器，三個像素為一組，每組像素的顏色載體由三原色組成，通過電機帶動顏色載體的開合變化，能組合出各種顏色，及亮度。在顯示板(4)的顯示面(6)上，涂有黑色，作為底色?；ò晷位蚶刃位蚶w維狀顏色載，涂有像素色。聯(lián)接桿(26)，和環(huán)(27)涂成黑色。它的制作全過程，適合于自動化流水線生產(chǎn)。
權(quán)利要求
1.一種電機顯示器，它的像素是由，步進電機和顏色載體組成，其特征是采用“薄片線線圈”數(shù)控直線電機，作為像素電機。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電機顯示器，其特征是顯示板是由，所有的電機線圈和信號線粘合成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的電機顯示器，其特征是把顏色載體制成花瓣形，固定在顯示板上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的電機顯示器，其特征是把顏色載體制成喇叭形，固定在顯示板上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的電機顯示器，其特征是把纖維狀顏色載體固定在顯示板上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的電機顯示器，其特征是行掃描開關(guān)信號線和列掃描開關(guān)信號線與電極線圈，形成，一行電機一行信號線的排列關(guān)系。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2、6所述的電機顯示器，其特征是列驅(qū)動器將圖像信號通過接口存入存儲器，存儲器的信息被送入解碼器，譯碼后，進入由開關(guān)管組成的開關(guān)電路，開關(guān)電路在掃描電路的控制下，把電源的電流送到輸出端——列開關(guān)控制電極。
8.根據(jù)權(quán)利要求，1、3或4或5所述的電機顯示器，其特征是在顏色載體上套一個能活動的環(huán)，通過聯(lián)接連桿，把環(huán)與電機“動子”連接在一起。
9.根據(jù)權(quán)利要求1、2、6、7所述的電機顯示器，其特征是把權(quán)利要求4中所述的列驅(qū)動器，制成集成電路塊兒。
10.根據(jù)權(quán)利要求1、4、8所述的電機顯示器，其特征是把纖維狀顏色載體固定在花瓣或喇叭形顏色載體中。
全文摘要
電機顯示器，它的像素是由，直線步進電機和顏色載體組成。它是在CN1392524A公布的《平板顯示器及顯示方法》、以及CN1458643A公布的《平板顯示器的驅(qū)動電路》中提供的。本發(fā)明利用“薄片線線圈數(shù)控直線電機”的優(yōu)點，和通過信號線與電機線圈的重新排列；縮短了像素之間的距離、提高了顯示器的分辨率、簡化了驅(qū)動電路。如果把本發(fā)明中設(shè)計的行、列驅(qū)動器，制成集成電路塊兒，可以提高該顯示器的可靠性，有利于擴大該顯示器的應(yīng)用范圍，和產(chǎn)品的迅速推廣。
文檔編號G09G3/20GK1584958SQ200410037179
公開日2005年2月23日 申請日期2004年6月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月6日
發(fā)明者張金銘 申請人:張金銘