一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置的制作方法

本发明涉及图案显示装置，特别是涉及将静态图案和动态图案相叠加的显示装置。

背景技术：

1、广告牌、店铺门头、宣传栏、广告灯箱、展示架、桌面展示牌、桌面摆件、展示柜柜体附着广告牌、售卖车的外立面广告牌、行人车辆门禁附着的广告牌、店铺展柜挂板的背景板、手举广告牌、公交站台广告牌、电梯间广告牌、壁画、摆画、小夜灯等图案显示装置，都会显示静态图案或动态图案。它们目前的结构设计分为以下5类：第1类：将设置有静态图案的片状材料层设置在展板上，还可以在外侧设置具有保护作用的透明材料层，静态图案通过对外侧面的环境光线的反射，起到日间显示图案的作用；第2类：在静态图案的片状材料层的内侧设置面发光的结构体，面发光的结构体的光线穿透片状材料层将静态图案显示出来，起到夜间显示图案的作用；第3类：在静态图案的片状材料层的两端设置2个电动卷轴，通过电动卷轴的顺时针或逆时针的卷动，将片状材料层卷收在电动卷轴上，达到切换静态图案的作用；第4类：使用电子显示屏（比如液晶、等离子、led等），显示静态或/和动态图案。第5类：在排列的棱柱组成光栅板的内侧设置光栅画，利用棱镜的光折射实现画面的变换。

2、但在实际应用中我们发现还存在以下缺陷：（1）第1、2、3类图案显示装置，只能显示静态图案，不能显示动态图案，其中第3类显示装置虽然让静态图案动起来了，但只是对不同静态图案进行了切换，相似的动态图案相对于静态图案，更加吸引人关注。（2）第4类图案显示装置虽然具有可以显示动态图案、变化图案很方便等诸多优点，但是还存在着价格昂贵、在强烈的环境光下（如夏天）的显示效果差、冷光源比较刺眼、耗电量高等缺陷。（3）第5类图案显示装置可以实现2-4个图案的变换，但是存在着有效视觉距离和图案视觉效果差的缺陷。

3、中国专利申请号2024101896602和2024203146540，名称为“一种将静态图案和动态循环变化图案相叠加的显示装置”的发明，描述了一种带滚轴的显示装置，环形材料层的两端内侧面与滚轴紧密贴合；矩形框架为矩形，矩形框架的内侧面的尺寸与环形材料层的尺寸相互契合；滚轴的两端与矩形框架的内侧面相互连接，该发明虽然解决了显示动态图案、价格低廉、在强烈的外部环境光下和黑暗外部环境光下的显示效果都好、不刺眼、耗电量低的问题，但是还存在着滚轴的体积过大过重，导致以下缺陷：（1）导致显示装置的整体重量增大；（2）导致动态图案层靠滚轴一侧的不发光面积增大。另外，该发明还存在着静态图案次过于单调的缺陷。

4、为了解决这些缺陷，我们将从减轻重量、增加发光面积、增加静态图案层次等几个方面加以改进。在本发明中，外侧是指显示装置朝向外部环境的方向；内侧是指外部环境指向显示装置内部的方向，其与外侧互为反方向；内侧面是指物体面向几何中心点所在的面；外侧面是指物体面向外部环境所在的面。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置。本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，其特征在于：它包括有透明材料层、静态图案层、环形材料层、动态图案层、电机、控制电路板、矩形框架、齿轮、环形齿带、传动轴，环形材料层和环形齿带的形状为扁平的环形，环形齿带与环形材料层的边缘相互契合，环形齿带与环形材料层内侧的边缘连接固定；矩形框架的形状为矩形，矩形框架的内侧面的尺寸与环形材料层的尺寸相互契合；2个传动轴分为主动轴和从动轴，4个齿轮分别设置在2个传动轴的两端，传动轴的外径与齿轮内孔的直径相互契合，传动轴穿过齿轮的内孔并与齿轮连接固定，传动轴的两端与矩形框架的内侧面连接；环形齿带的内侧设置有若干个等距的齿，环形齿带上的齿与齿轮的齿相互啮合，2条环形齿带分别设置在4个齿轮上，2条环形齿带和2个传动轴构成的矩形的尺寸与矩形框架的内侧面的尺寸相互契合；透明材料层设置在环形材料层的外侧，透明材料层与环形材料层之间保持一定的间隔，透明材料层的尺寸与矩形框架的尺寸相互契合，透明材料层的边缘与矩形框架相互连接；静态图案层设置在透明材料层的内侧面或/和外侧面的局部；动态图案层设置在环形材料层的外侧面或/和内侧面；电机设置在矩形框架上，电机的转子与主动轴相互连接，电机的转子带动主动轴旋转，电机的定子或外壳与矩形框架连接固定，电机的电路与控制电路连接，电机转速、转向、启停由控制电路板控制。

2、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有连接材料层，连接材料层设置在环形齿带的外侧面和环形材料层边缘的内侧面，环形齿带的外侧面与环形材料层的边缘内侧面通过连接材料层相互连接；连接材料层为魔术贴或磁条或粘连物质或卡扣或锁扣。

3、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，环形齿带上设置有若干个等距的孔洞，环形齿带上的孔洞与齿轮的齿相互啮合，齿轮上的齿穿过环形齿带上的孔洞。

4、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有齿轮组，电机和齿轮组设置在矩形框架内侧面，电机的定子或外壳与矩形框架内侧面连接固定，电机的转子通过齿轮组与主动轴连接。

5、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有齿轮组，电机和齿轮组设置在矩形框架外侧面，电机的定子或外壳与矩形框架外侧面连接固定，电机的转子通过齿轮组与主动轴连接。

6、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有灯，灯设置在矩形框架的内侧，灯的背面固定在矩形框架的内侧面上。

7、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有灯、支撑板或若干个支撑条，支撑板或若干个支撑条设置在环形材料层的环内，支撑板的板面或若干个支撑条构成的平面与透明材料层平行，支撑板或若干个支撑条的边缘与矩形框架的内侧面连接固定，灯设置在支撑板或支撑条上，灯的背面固定在支撑板或支撑条上。

8、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有灯、发光面板，发光面板包括有反光膜、导光板、匀光膜、反光边条，反光膜、导光板、匀光膜的大小尺寸相同并从内向外依次叠加，灯和反光边条设置在发光面板的边缘，灯的背面固定在反光边条上。

9、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有立体字或/和立体图案或/和立体发光字或/和立体发光图案，立体字或/和立体图案或/和立体发光字或/和立体发光图案设置在透明材料层的外侧，立体字或/和立体图案或/和立体发光字或/和立体发光图案的内侧面与透明材料层的外侧面连接固定。

10、上述方案中，所述的一种无滚轴的动静态图案相叠加的显示装置，它还包括有若干层外透明材料层、外静态图案层，外透明材料层设置在透明材料层的外侧，多层外透明材料层的层与层之间保持一定的间隔，外透明材料层与矩形框架连接，外静态图案层设置在外透明材料层的内侧面或/和外侧面的局部。

11、与现有技术相比，本发明具有以下优点：1.本发明所描述的显示装置相较于中国专利申请号2024101896602和2024203146540，名称为“一种将静态图案和动态循环变化图案相叠加的显示装置”的发明，主要改进了其滚轴和静态图案，将原来与齿轮（同步轮）的外径相契合的滚轴改为了与齿轮（同步轮）的外径相契合的滚轴改成了与齿轮（同步轮）内孔的直径相互契合的传动轴，并在透明材料层的外侧设置若干层外透明材料层和外静态图案层。这样的结构具有以下的优点：（1）显示装置的整体重量变轻；（2）动态图案层靠滚轴一侧的图案可以完全被灯的光线照射；（3）静态图案的层次感大大增加。

12、2.本发明描述的环形材料层可以由矩形的片状材料层的两个对边相互连接构成，环形材料层为柔软的，动态图案层可以通过印刷、打印、喷涂等工艺附着在环形材料层的外侧面或/和内侧面上。

13、3．本发明描述的传动轴的两端与矩形框架的内侧面的连接可以通过法兰等任何连接装置，传动轴与矩形框架的连接可以是固定的，也可以是可以旋转的。

14、4.本发明描述的外透明材料层可以是柔软的透明膜，比如聚合物薄膜、玻璃薄膜、金属薄膜等；也可以是比较坚硬的透明片材或者板材，比如亚克力板、pc板、耐力板、玻璃等。外透明材料层的形状大小与矩形框架相互切合，矩形的外透明材料层的边缘与矩形框架的边缘相互连接，连接方式可以是卡扣、磁吸、穿绳、粘胶、卡槽等任何连接方式，比如采用拉布灯箱、卡布灯箱、磁吸灯箱等显示装置的连接方式。

15、5. 静态图案层设置在透明材料层的内侧面或/和外侧面、外静态图案层设置在外透明材料层的内侧面或/和外侧面的局部，它们的设置方式有以下3种（静态图案层和外静态图案层以下统称图案层，透明材料层和外透明材料层以下统称透明层）：（1）图案层可以是颜料通过印刷、打印、喷涂等工艺直接粘附在透明层的内侧面或/和外侧面。（2）图案层先粘附在独立的透明片状材料上，独立的透明片状材料上设置有粘连物，透明片状材料通过粘连物与透明层的内侧面或/和外侧面粘连。（3）图案层先粘附在独立的透明片状材料上，独立的透明片状材料上设置有磁吸物，透明片状材料通过磁吸物与透明层的内侧面或/和外侧面粘连。后2种方式是本发明的简单的结构演变，是一般技术人员都可以做到的，都在本发明的保护范围内。

16、6. 传动轴分为主动轴和从动轴，电机的转子与主动轴相互连接，电机的转子带动主动轴旋转，电机的转子与主动轴相互连接可以有以下3种方式：（1）电机的转子中心轴与主动轴在同一轴线上，电机的转子与主动轴通过连轴器直接连接。（2）电机的转子中心轴与主动轴平行，电机的转子与主动轴通过齿轮组或/和皮带或/和链条连接。（3）电机的转子中心轴与主动轴垂直，电机的转子与主动轴通过涡轮或/和齿轮组或/和皮带或/和链条连接。

17、7. 电机设置在矩形框架上，电机的定子或外壳与矩形框架的设置分为以下2种结构：（1）电机设置在矩形框架内侧面，电机的定子或外壳与矩形框架内侧面连接固定。（2）电机设置在矩形框架外侧面，电机的定子或外壳与矩形框架外侧面连接固定。

18、8. 电机可以是直流电机、交流电机，还可以是步进电机、dd马达，电机的转速、转向、启停都由控制电路调控，控制电路可以设置在矩形框架内，也可以设置在矩形框架外。

19、9.本发明描述的主动轴和从动轴的联动、环形材料层与传动轴的联动，可以通过以下2种结构方式：（1）通过设置齿轮、环形齿带实现，主动轴带动主动轴上2个齿轮旋转，从动轴上的2个齿轮分别通过环形齿带与动轴上2个齿轮连接并实现联动，环形材料层内侧的边缘与环形齿带固定，从而实现环形材料层与传动轴的联动；（2）通过环形齿带上设置有若干个等距的孔洞，环形齿带上的孔洞与齿轮的齿相互啮合，齿轮上的齿穿过环形齿带上的孔洞，使得环形齿带与4个齿轮的连接更加紧密，不易打滑或者脱落，实现了环形材料层与传动轴的联动；另外，通过设置连接材料层，使得环形材料层与环形齿带的连接实现了可拆装，方便了使用时对动态图案层的更换。

20、10.为了达到黑暗环境下的显示功能，本发明还内置有灯，本发明描述的灯的设置结构有以下3种：（1）灯设置在矩形框架的内侧，灯的背面固定在矩形框架的内侧面上。（2）它还包括有支撑板或若干个支撑条，支撑板或若干个支撑条设置在环形材料层的环内，支撑板的板面或若干个支撑条构成的平面与外透明材料层平行，支撑板或若干个支撑条的边缘与矩形框架的内侧面连接固定，灯设置在支撑板或支撑条上，灯的背面固定在支撑板或支撑条上。（3）它还包括有发光面板，发光面板包括有反光膜、导光板、匀光膜、反光边条，反光膜、导光板、匀光膜的大小尺寸相同并从内向外依次叠加，灯和反光边条设置在发光面板的边缘，灯的背面固定在反光边条上。

21、11.为了使静态图案层的图案更加醒目，并且在黑暗环境下有显示功能，本发明中的静态图案层还可以设置为立体字或/和立体图案或/和立体发光字或/和立体发光图案，立体字或/和立体图案可以采用pvc、pc、金属、亚克力、聚苯乙烯等任何材质制成；立体发光字或/和立体发光图案可以采用3d打印发光字、迷你字、铝边字、树脂字、不锈钢字、吸塑字、电镀字、冲孔灯珠外露、亚克力字、铁皮烤漆字、水晶字等任何结构或工艺制成。

22、12.本发明描述的显示装置的灯可以是led灯带、荧光灯管、霓虹灯、冷光片、led灯片等任何形式的灯。

23、13.本发明描述的矩形框架，可以是整体的，也可以是拼装的，可以由2组条状材料体组成，每组有2根等长的条状材料体，4个条状材料体的顶端通过连接固定件连接形成矩形框架，这样的结构便于运输。

24、14.本发明还有一些简单的结构演变：

25、（1）透明材料层、外透明材料层可以是平面的，也可使光栅板、棱晶板等，透明材料层、外透明材料层的外表面可以是各种曲面或不规则面的组合，这些曲面和不规则面的结构可以生成多种演变方式。

26、（2）发光面板可以由反光膜、导光板、匀光膜、反光边条等组成，也可以由棱晶板、扩散板、反射纸、导光膜、扩散膜等材料层组成，这些材料层的组合可以演变出多种结构。

27、（3）本发明还可以设置张紧轮，又称为惰轮、涨紧轮、调节轮、压带轮、调节轮等，设置在主动轴和从动轴之间，可以设置一个或多个，起到张紧环形齿带防止脱落的作用，设置方式可演变出很多种。

28、（4）本发明描述的显示装置可以是双侧显示图案，也可以是单侧显示图案，透明材料层、静态图案层、外透明材料层、外静态图案层可以设置环形材料层的单侧，也可以双侧都设置，单侧设置时可以在另一侧设置背板，起到加固的作用。

29、（5）本发明描述的矩形框架可以是空心的，也可以是实心的，还可以是多层并有支撑连接结构的，矩形框架的四个边框的连接可以通过角铁、角码等连接件连接；对于边长比较长需要拼接的边框可以使用延长片、直条等连接件连接。

30、（6）本发明描述的显示装置还可以在矩形框架的外侧设置底座、悬吊连接件、背挂连接件、壁挂连接件等；显示装置在落地和落桌时，可以通过在显示装置的底部、侧边、背部设置底座或/和支架增加稳定性；显示装置在悬空时，可以在顶部或背部通过设置悬吊连接件、背挂连接件达到悬空的目的；显示装置在壁挂时，可以在侧边或背部通过设置悬壁挂连接件达到壁挂的目的，显示装置在手举时，可以在底部和背部设置支架和手举的支撑杆。

31、（7）主动轴和从动轴可以是垂直的，也可以是水平的，或者任意方向。

32、（8）本发明描述的传动轴可以是实心的，也可以是空心的，还可以在空心的轴内设置一些支撑结构、限位结构；传动轴可以是不透明的或者透明的。

33、（9）连接材料层除了为魔术贴或磁条或粘连物质或卡扣或锁扣，还可以演变出很多结构都可以使同步带的外侧面与环形材料层的边缘连接；其中魔术贴、磁条、卡扣、锁扣并不是单层结构，都是多层结构，因为是简单的通用技术，为了发明说明书的简明，本发明没有详细描述它们的具体结构。

34、（10）透明材料层、外透明材料层的外侧面还可以设置挂钩、支架等支撑物，将本显示装置作为商品陈列的背景墙，透明材料层、外透明材料层可以是弱软的，也可以是坚硬的。

35、（11）本发明作为灯箱、桌面展示牌、桌面摆件、壁画、摆画、小夜灯等产品使用时，还可以内置储电设备，外置笔筒、钟、玩偶公仔、无线充电器、摄像头等。

36、以上所述，都是本发明的简单的结构演变，是一般技术人员都可以做到的，都在本发明的保护范围内。