TWI537661B - 電泳式顯示系統 - Google Patents

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Description

電泳式顯示系統
本發明是有關於一種電泳式顯示模組及其運作方法與電泳式顯示系統，且特別是有關於無線方式傳輸資料與電力的電泳式顯示模組及其運作方法與電泳式顯示系統。
近年來，由於各種顯示技術不斷地蓬勃發展，如電泳顯示器、液晶顯示器、電漿顯示器、有機發光二極體顯示器等產品，已逐漸地商業化並應用於各種場合。並且，顯示器應用在消費性產品，例如：電子簽章(e-signage)、電子標籤(e-tag)、電子書(e-book)、智慧卡(smart card)、及電子流行品(e-POP)等的需求不斷增加。由於電泳顯示技術具有極佳的省電效果，因此部分業者將電泳顯示技術應用於電子標籤系統中，此時電泳顯示系統會包括用以電子裝置及電泳顯示模組。並且，為了使電泳顯示模組能夠正常運作，電泳顯示模組一般會加裝電池，以提供顯示面板運作所需的電力。但是，在電泳顯示模組加裝電池會提高電泳顯示模組的製造成本，以及隨著電池的耗損間接的限制電泳顯示模組的使用壽命。
本發明提出一種電泳式顯示模組及其運作方法與電泳式顯示系統，可有效地節省製造電泳式顯示模組的成本以及延長電泳式顯示模組的使用壽命。
本發明提出一種電泳式顯示模組，包括模組收發單元、顯示面板、顯示驅動單元以及模組控制單元，模組收發單元用以接收資料無線信號及電力無線信號，並依據電力無線信號產生電源，其中電力無線信號的頻率小於資料無線信號的頻率。顯示驅動單元電性連接顯示面板及模組收發單元，用以接收電源及驅動顯示面板。模組控制單元電性連接模組收發單元及顯示驅動單元，用以接收電源及依據資料無線信號控制顯示驅動單元驅動顯示面板以執行預定操作。
本發明提出一種電泳顯示系統，包括電子裝置以及上述電泳顯示模組。電子裝置用以發出資料無線信號及電力無線信號，其中電力無線信號的頻率小於資料無線信號的頻率。
在本發明之一實施例中，所述之顯示面板為電子紙顯示面板。
在本發明之一實施例中，所述之模組收發單元包括第一無線收發器以及第二無線收發器。第一無線收發器用以接收資料無線信號。第二無線收發器用以接收電力無線信號，並據此產生電源。
在本發明之一實施例中，所述之電子裝置包括裝置收發單元以及裝置控制單元。裝置收發單元用以發出資料無線信號及電力無線信號。裝置控制單元電性連接裝置收發單元，用以控制裝置收發單元發出資料無線信號及電力無線信號。
在本發明之一實施例中，所述之裝置收發單元包括第三無線收發器以及第四無線收發器。第三無線收發器用以發出資料無線信號。第四無線收發器用以發出電力無線信號。
在本發明之一實施例中，所述之電子裝置更包括按鈕。按鈕用以產生起始信號以觸發裝置控制單元控制裝置收發單元發出資料無線信號及電力無線信號。
在本發明之一實施例中，所述之電子裝置更包括電池。電池用以提供電力。裝置收發單元利用電力發出電力無線信號。
本發明提出一種電泳式顯示模組的運作方法，包括：接收資料無線信號及電力無線信號，其中電力無線信號的頻率小於資料無線信號的頻率。將電力無線信號轉換為運作所需的電源。依據資料無線信號執行預定操作。
在本發明之一實施例中，所述之電力無線信號的頻率範圍為200千赫(kHz)以下與100千赫以上。
在本發明之一實施例中，所述之資料無線信號符合近場通訊(Near Field Communication；NFC)標準、無線射頻識別(Radio Frequency Identification；RFID)標準、無線相容認證(Wireless Fidelity；Wi-Fi)標準及群蜂(Zigbee)標準至少其中之一。
基於上述，本發明實施例的電泳式顯示系統與電泳式顯示模組及其運作方法，其透過無線的方式同時傳輸資料與電力給電泳式顯示模組。藉此，可節省電泳式顯示模組的製造成本以及延長電泳式顯示模組的使用壽命。
為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式作詳細說明如下。
圖1為繪示根據本發明之一實施例所之電泳顯示系統的示意圖。請參照圖1，在本實施例中，電泳顯示系統100包括電子裝置110以及電泳顯示模組130。其中，電子裝置110可以是手持式裝置，但本發明實施例不以此為限。並且，為了說明方便，在圖1中僅繪示電子裝置110以及電泳顯示模組130作為範例，然而，在實際應用上，電泳顯示系統100可包括與電子裝置110相類似功能的多個電子裝置以及與電泳顯示模組130相類似功能的多個電泳顯示模組。
電子裝置110用來發出資料無線信號DWS以及電力無線信號PWS至電泳顯示模組130。經由理論及實際測試之後發現，當電力無線信號PWS的頻率越高時，電力無線信號PWS轉換為電能的轉換效率會較低；當電力無線信號PWS的頻率越低時，電力無線信號PWS轉換為電能的轉換效率會較高。由於電力無線信號PWS用以傳輸電力，因此電力無線信號PWS的頻率越低越好，亦即用來傳輸電力的電力無線信號PWS的頻率(或載波頻率)可小於資料無線信號DWS的頻率(或載波頻率)。惟因波長和頻率成反比，即頻率愈低時，波長愈長，若將電力無線信號PWS的頻率降至過低，則因考量諧振之處理，將可能需選用尺寸較大之諧振元件(如：電容、電感)，而增加產品尺寸，影響產品攜帶的便利性。
在本發明的一實施例中，為了兼顧使電力無線信號PWS轉換為電能的轉換效率與前述產品設計考量，則電力無線信號PWS的頻率範圍可設定為200千赫(kHz)以下與100千赫以上，以使電力無線信號PWS轉換而得的電力符合實務上的成本效益，並滿足其他產品設計考量。
舉例來說，當資料無線信號DWS的頻率為13.56兆赫(MHz)時，而電力無線信號PWS的頻率可以是100千赫。並且，電子裝置110可以依據電泳式顯示模組130的型號、生產批號或功能需求以發送對應的資料無線信號DWS以及電力無線信號PWS至電泳式顯示模組130。在本實施例中，資料無線信號DWS可以為帶有設定或顯示等信息的類比信號。
在本發明之一實施例中，資料無線信號DWS可以符合近場通訊(Near Field Communication,NFC)標準、無線射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)標準、無線相容認證(Wireless Fidelity,Wi-Fi)標準及群蜂(Zigbee)標準至少其中之一，且本發明不以此為限。並且，由於資料無線信號DWS的頻率高於電力無線信號PWS的頻率，因此電子裝置110可以透過無線方式同時傳輸電力無線信號PWS與資料無線信號DWS至電泳式顯示模組130。
電泳顯示模組130用來接收資料無線信號DWS及電力無線信號PWS，然後將電力無線信號PWS轉換為運作所需的電源，並且依據資料無線信號DWS執行預定操作。舉例來說，電泳顯示模組130可以在電子裝置110接近時，接收電子裝置110所發送的資料無線信號DWS與電力無線信號PWS，並將電力無線信號PWS轉換為可供電泳顯示模組130的各部元件正常運作的電源，以及依據資料無線信號DWS以執行預定操作。在本發明之一實施例中，所述之預定操作可以是依據資料無線信號DWS中的設定信息設定電泳顯示模組130的運作模式或顯示模式，依據資料無線信號DWS中的設定信息回報電泳顯示模組130的狀態，或是依據資料無線信號DWS中的顯示信息以顯示特定顯示內容等，本發明並不以此為限。
在本發明的其他實施例中，電泳顯示系統100的電子裝置110及電泳顯示模組130的功能不侷限於由軟體模組或硬體元件達成，凡是可以提供相同或類似功能的軟體模組或硬體元件均屬於本發明之範疇內。
圖2為繪示根據本發明之一實施例之電泳顯示模組的功能方塊圖。請參照圖2，在本實施例中，電泳顯示模組130包括模組收發單元132、顯示面板134、顯示驅動單元136以及模組控制單元138，其中顯示面板134可以為電子紙顯示面板。模組收發單元132用以接收資料無線信號DWS及電力無線信號PWS，並依據電力無線信號PWS產生電源P1。
在本發明之一實施例中，模組收發單元132可以接收頻率較高的資料無線信號DWS及頻率較低的電力無線信號PWS，為了接收不同頻率的信號，模組收發單元132可以包括第一無線收發器132a以及第二無線收發器132b。其中，第一無線收發器132a用來接收頻率較高的資料無線信號DWS，並將類比信號形式的資料無線信號DWS轉換為數位信號形式的資料D1，其中資料D1可以包括設定信息及/或顯示信息。第二無線收發器132b用來接收頻率較低的電力無線信號PWS，並且將電力無線信號PWS轉換為電源P1，其中第二無線收發器132b可以透過感應電力無線信號PWS的方式產生電源P1。
顯示驅動單元136電性連接於顯示面板134及模組收發單元132，用以接收電源P1，並驅動顯示面板134。亦即，顯示驅動單元136會接收到模組收發單元132送出的電源P1而開始運作，然後進一步控制顯示面板134，以使顯示面板134進行顯示。
模組控制單元138電性連接於模組收發單元132及顯示驅動單元136，用以接收電源P1及資料D1。模組控制單元138同樣會因為接收到模組收發單元132送出的電源P1而開始運作。並且，當資料D1包含設定信息時，模組控制單元138依據資料D1(對應資料無線信號DWS)發出控制信號來控制顯示驅動單元136驅動顯示面板134以執行對應的預定操作(例如設定顯示面板134的顯示模式)、設定電泳顯示模組130的運作模式、或者透過模組收發單元132回報電泳顯示模組130的狀態。當資料D1包含顯示信息時，模組控制單元138依據資料D1控制顯示驅動單元136驅動顯示面板134以執行對應的另一預定操作(亦即依據資料D1設定顯示面板134所顯示的影像)。在本發明之一實施例中，模組控制單元138可以是微控制器(micro-controller)或微處理器(micro-processor)。
圖3為繪示根據本發明之一實施例之電子裝置的功能方塊圖。請參照圖3，在本實施例中，電子裝置110至少包括裝置收發單元112以及裝置控制單元114。裝置收發單元112用來發出頻率較高的資料無線信號DWS及頻率較低的電力無線信號PWS，為了發出不同頻率的信號，裝置收發單元112可以包括第三無線收發器112a以及第四無線收發器112b。其中，第三無線收發器112a用來發出頻率較高的資料無線信號DWS，第四無線收發器112b用來發出頻率較低的電力無線信號PWS。
裝置控制單元114電性連接裝置收發單元112，用來控制裝置收發單元112發出資料無線信號DWS及電力無線信號PWS。在本發明之一實施例中，裝置控制單元114可以是CPU或微控制器。
在本發明的一實施例中，電子裝置110可持續發出資料無線信號DWS及電力無線信號PWS，以提供鄰近的電泳顯示模組130運作所需的電力，並且運作中電泳顯示模組130會對應資料無線信號DWS進行回報，藉此電子裝置110可偵測、可設定或操作電泳顯示模組130。然而，電子裝置110是否鄰近電泳顯示模組130可透過使用者目視來判定，因此電子裝置110可更配置按鈕116，以由使用者控制裝置收發單元112是否發出資料無線信號DWS及電力無線信號PWS。其中，按鈕116電性連接裝置控制單元114，並且用來產生起始信號SS以觸發裝置控制單元114控制裝置收發單元112發出資料無線信號DWS及電力無線信號PWS。
舉例來說，當使用者按下按鈕116時，按鈕116產生起始信號SS以觸發裝置控制單元114，然後裝置控制單元114依據起始信號SS持續運作一預設時間，並且控制裝置收發單元112發出資料無線信號DWS及電力無線信號PWS。但在其他實施例中，第一次的起始信號SS可觸發裝置控制單元114開始執行控制的動作，第二次的起始信號SS可觸發裝置控制單元114停止執行控制的動作，或者按鈕116第一次被按壓時會持續輸出起始信號SS，按鈕116第二次被按壓時會停止輸出起始信號SS。上述裝置控制單元114的觸發方式可依據起始信號SS的產生方式對應修改，本發明實施例不以此為限。
藉此，可避免電子裝置110不斷的發送資料無線信號DWS以及電力無線信號PWS所導致的電力浪費，並且可任意控制電子裝置110發送電力無線信號的時間。
在本發明之一實施例中，電子裝置110更可配置一或多個電池118作為發送電力無線信號PWS的電力來源。在本實施例中，僅繪示一個電池118作為範例以說明，但本發明不以此為限，亦即在本發明之另一實施例中，電子裝置110可包括多個電池118。在本實施例中，電池118用來提供裝置收發單元112所發出的電力無線信號PWS的電力來源。換句話說，裝置收發單元112可以利用電池118提供的電力P2發出電力無線信號PWS。值得一提的是，在本實施例中，電池118可以是攜帶式電源供應裝置(如行動電源)。
圖4為根據本發明之一實施例所繪示之電泳顯示模組的運作方法的流程示意圖。請參照圖4，在本實施例的步驟S410中，會接收資料無線信號及電力無線信號，其中電力無線信號的頻率小於資料無線信號的頻率。在步驟S420中，將電力無線信號轉換為運作所需的電源。在步驟S430中，依據資料無線信號執行預定操作。其中，上述步驟的細節可參照上述的圖1~圖3的實施例，故在此不再贅述。
綜上所述，本發明實施例的電泳式顯示系統與電泳式顯示模組及其運作方法，其電子裝置同時傳輸頻率較高的資料無線信號與頻率較低的電力無線信號至電泳式顯示模組，而電泳式顯示模組將接收的電力無線信號轉換為運作所需的電力，以達到節省電泳式顯示模組的製造成本以及延長電泳式顯示模組的使用壽命之功效。
雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，故本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100．．．電泳顯示系統
110．．．電子裝置
112．．．裝置收發單元
112a．．．第三無線收發器
112b．．．第四無線收發器
114．．．裝置控制單元
116．．．按鈕
118．．．電池
130．．．電泳顯示模組
132．．．模組收發單元
132a．．．第一無線收發器
132b．．．第二無線收發器
134．．．顯示面板
136．．．顯示驅動單元
138．．．模組控制單元
D1．．．資料
DWS．．．資料無線信號
P1．．．電源
P2．．．電力
PWS．．．電力無線信號
SS．．．起始信號
S410、S420、S430．．．步驟
圖1為根據本發明之一實施例所繪示之電泳顯示系統的示意圖。
圖2為繪示根據本發明之一實施例之電泳顯示模組的功能方塊圖。
圖3為繪示根據本發明之一實施例之電子裝置的功能方塊圖。
圖4為根據本發明之一實施例所繪示之電泳顯示模組的運作方法的流程示意圖。
100‧‧‧電泳顯示系統
110‧‧‧電子裝置
130‧‧‧電泳顯示模組
DWS‧‧‧資料無線信號
PWS‧‧‧電力無線信號

Claims (7)

  1. 一種電泳顯示系統，包括：一電子裝置，用以發出一資料無線信號及一電力無線信號，其中該電力無線信號的頻率小於該資料無線信號的頻率，並且該電力無線信號的頻率範圍為200千赫(k Hz)以下與100千赫以上；一電泳顯示模組，用以接收該資料無線信號及該電力無線信號，將該電力無線信號轉換為運作所需的一電源，並且依據該資料無線信號執行一預定操作，其中該電泳顯示模組包括：一模組收發單元，用以接收該資料無線信號及該電力無線信號，並依據該電力無線信號產生該電源；一顯示面板；一顯示驅動單元，電性連接該顯示面板及該模組收發單元，用以接收該電源及驅動該顯示面板；以及一模組控制單元，電性連接該模組收發單元及該顯示驅動單元，用以接收該電源及依據該資料無線信號控制該顯示驅動單元驅動該顯示面板以執行該預定操作；以及一按鈕，用以產生一起始信號以觸發該裝置控制單元控制該裝置收發單元發出該資料無線信號及該電力無線信號。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示系統，其中該顯示面板為一電子紙顯示面板。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示系統，其中 該模組收發單元包括：一第一無線收發器，用以接收該資料無線信號；以及一第二無線收發器，用以接收該電力無線信號，並據此產生該電源。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示系統，其中該電子裝置包括：一裝置收發單元，用以發出該資料無線信號及該電力無線信號；以及一裝置控制單元，電性連接該裝置收發單元，用以控制該裝置收發單元發出該資料無線信號及該電力無線信號。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之電泳顯示系統，其中該裝置收發單元包括：一第三無線收發器，用以發出該資料無線信號；以及一第四無線收發器，用以發出該電力無線信號。
  6. 如申請專利範圍第4項所述之電泳顯示系統，其中該電子裝置更包括一電池，用以提供一電力，該裝置收發單元利用該電力發出該電力無線信號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之電泳顯示系統，其中該資料無線信號符合近場通訊(Near Field Communication；NFC)標準、無線射頻識別(Radio Frequency Identification；RFID)標準、無線相容認證(Wireless Fidelity；Wi-Fi)標準及群蜂(Zigbee)標準至少其中之一。
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