TWI680337B - 電泳隱私裝置 - Google Patents

Abstract

一電泳隱私裝置可包括耦合於一第一電極與一第二電極之間的一電泳胞元。此電泳胞元可包含多個半透明帶正電粒子及多個半透明帶負電粒子。此等粒子可分散在該電泳胞元中的一介電流體內。該第一電極與該第二電極中之至少一者可為透明的。

Description

電泳隱私裝置

本發明大體而言係有關於電泳隱私裝置。

電泳裝置係為以懸浮在一流體中之帶電粒子的電泳現象為基礎的非發射性裝置。電泳顯示器可包含彼此相對立設置的兩個電極，其中一電極為透明。流體及帶電色素粒子的懸浮可圍繞在該等電極之間。當在該等電極之間強加一電壓差時，色素粒子可朝向其中一電極聚集，致使粒子或流體可依據電壓差的極性穿過透明電極而被看見。

依據本發明之一可行實施例，係特地提出一種電泳隱私裝置，其包含：一第一電極與一第二電極，其中該第一電極與該第二電極中之至少一者為透明的；以及一電泳胞元，其耦合於該第一電極與該第二電極之間，其中該電泳胞元包含分散在一介電溶劑中的多個半透明帶負電粒子及多個半透明帶正電粒子。

100、200、310‧‧‧電泳隱私裝置

120、220‧‧‧第一電極

125、225‧‧‧第二電極

130、230‧‧‧電泳胞元

132‧‧‧半透明帶正電粒子

134‧‧‧半透明帶負電粒子

140‧‧‧負電

145‧‧‧正電

210、215‧‧‧電泳單元

232‧‧‧(半透明)帶正電粒子

234‧‧‧(半透明)帶負電粒子

250‧‧‧(電泳)單元

300、350‧‧‧隱私控制顯示器

320‧‧‧顯示面板

360‧‧‧觸控感測器

以下詳細敘述係參考圖式，其中： 圖1係為一範例電泳隱私裝置的示意圖；圖2係為具有多個電泳胞元之一範例電泳隱私裝置的示意圖；圖3A係為一範例隱私控制顯示器之示意橫截面圖；以及圖3B係為具有觸控感測器之一範例隱私控制顯示器的一示意橫截面圖。

隨著通訊用電子裝置的使用快速成長，用以有效益及效率地呈現給使用者的硬體之需求亦快速成長。顯示裝置通常以視覺形式輸出資訊。電子顯示器可將電氣信號轉換成顯示視覺資訊。

電泳顯示器，有時亦稱電子紙、e化紙、及電子墨水，可為模擬紙上一般墨水之樣貌的顯示技術。不像發出光的背光顯示器，電泳顯示器可像紙反射光。電泳顯示器藉由分散的墨水粒子在電場影響下相對於一流體的運動來運作，此現象稱為電泳。電泳顯示器可提供一能源有效及非依電性視覺顯示解決方案，表示即使在電力關閉的情況下顯示輸出仍可被保留。

在一些應用中，諸如在敏感資訊可被顯示在一螢幕上時，為人所欲的是隱私方法可防止所顯示資訊遭違反意願的存取。此議題發生在多個類型的顯示器上。現有的解決方案包括電腦監視螢幕上的隱私篩網。然而，現有的解決方案在多種應用中並不有效。例如，隱私篩網可能無 法調整或調諧，致使此篩網可能可被移除或隱私特徵可能打開又關閉。

本文所揭露之範例提供用以在顯示器上提供隱私控制的電泳隱私裝置。範例的電泳隱私裝置可包括耦合於一第一電極與一第二電極之間的一電泳胞元。此電泳胞元可含有分散在一介電流體中的多個半透明帶正電粒子及多個半透明帶負電粒子。當一電場施加在電泳胞元兩端時，諸如透過在該等電極兩端造成一壓降所引發者，該等粒子可朝向胞元中靠近該等電極之相對立端聚集。調整粒子的分佈可視粒子的透明度而允許有不同位準或範圍的光透射。依此方式，本文之範例可藉由提供控制光通過電泳隱私裝置的多寡來提供隱私控制功能。

現參照圖式，圖1係為一範例電泳隱私裝置100之示意圖。電泳隱私裝置100可包括耦合於第一電極120與第二電極125之間的一電泳胞元130。電泳隱私裝置100可透過允許控制光通過該裝置的多寡而提供隱私及安全控制功能。

電泳胞元130可包括分散在一介電流體中的多個半透明帶正電粒子132及多個半透明帶負電粒子134。電泳胞元130可包括可為透明的一外殼。此外殼可含容介電流體，其可容裝此等多個粒子。電泳胞元130可如圖1中所示為圓形或其可為多種形狀。

介電流體可提供電氣絕緣，且可防止電暈及電弧。此介電流體亦可作為一冷卻劑。此外，在一些範例中， 介電流體可自我修復，其可表示在發生電氣崩潰時，放電通道在流體中不會留下一永久痕跡。介電流體可包括數種材料，包括油、流體聚合物、及純水。

帶正電粒子132及帶負電粒子134可包括一著色色素。在一些範例中，多個半透明帶正電粒子132及多個半透明帶負電粒子134中之至少一者可包括具有介於10至90%間之透射率的粒子。透射率可為一材料用以透射諸如光之輻射能量的有效性。例如，透射率可為透射的入射電磁功率之分數。不全透射率可視用在粒子的材料及色素濃度而定。粒子可顯現透明或半透明性質或兩者。

在一些範例中，多個半透明帶正電粒子132可有具第一透射率的粒子，而多個半透明帶負電粒子134可有具一第二透射率的粒子。於一些範例中，所有的多個半透明帶正電粒子132可具有第一透射率，而所有的多個半透明帶負電粒子134可具有第二透射率。在一些特定範例中，第一透射率及第二透射率中之一者為約70%，而第一透射率及第二透射率中之另一者為約30%。

電泳胞元130可耦合於第一電極120與第二電極125之間。如圖1之範例中所示，電泳胞元130可藉由呈實體夾置於兩者之間而耦合於該等電極之間。第一電極120及第二電極125可為導電且可在電泳胞元130兩端造成一壓降，諸如回應於被充電之電極中的一者或二者。

於一些範例中，第一電極120及第二電極125中之至少一者可為透明。例如，在一些範例中，第一電極120及 第二電極125中之至少一者可允許光穿過材料而沒有顯著散射。於一些範例中，第一電極120及第二電極125中之至少一者可為半透明。在一些範例中，第一電極120及第二電極125二者皆為透明。替代地，該等電極中之一者可為透明。

於一些範例中，第一電極120及第二電極125中之至少一者可帶正電或帶負電，以控制分散在電泳胞元130內之介電流體中的帶電粒子分佈。如圖1中所示，第一電極120可具有一相對的負電140，而第二電極125可具有一相對的正電145。因此，帶正電粒子132可靠近第一電極120聚集，而帶負電粒子134可靠近第二電極125聚集。在一些範例中，即使電場移除，諸如在電力關閉之際，該等粒子仍可維持其在電泳胞元130內之分佈。

此等電極的充電可由一控制引擎來控制。雖然未繪示於圖1中，一控制引擎可操作性耦合於第一電極120及第二電極125中之至少一者。此控制引擎可大致代表硬體及程式的組合。例如，用於控制引擎的程式可為儲存在一非暫時性機器可讀媒體上的多個處理器可執行指令，而用於控制引擎的硬體可包括一處理器。此外或作為替代，控制引擎可包括含用以實行所述功能性之電子電路的一或多個硬體裝置。

例如，若具有較高透射率的粒子朝向最靠近一觀看者的電極聚集，則電泳隱私裝置100可顯得較若具有較低透射率之粒子朝向最靠近觀看者的電極聚集時為亮。亦即，此裝置可在較透明粒子較靠近觀看者的情況下顯得較 亮，而若較不透明粒子較靠近觀看者的情況下此裝置會顯得較暗。因此，由可例如用作為e化紙之電泳隱私裝置100所呈現的資訊，可依據電泳胞元130中之半透明粒子的分佈而呈較亮或較暗。

在一些範例中，第一電極120及第二電極125之一者可帶電。在此等情形下，多個半透明帶正電粒子132及多個半透明帶負電粒子134中之一者可依據電荷相較於粒子的相對極性而朝向帶電電極聚集。例如，若第一電極120具有負電140且第二電極125不顯著帶電時，帶正電粒子132可朝向第一電極120聚集，而帶負電粒子134則可維持在其原始分佈狀態。於一些範例中，多個半透明帶正電粒子132及多個半透明帶負電粒子134可在電泳胞元130內隨機分佈，而不受一電場影響。

在一些其他範例中，電泳隱私裝置100本身可不顯示視覺資訊，但可作為用以控制所操作性耦合的一另一個顯示器之隱私性的濾光器。於此等範例中，粒子分佈可支配光可穿透電泳隱私裝置100的數量。例如，電泳隱私裝置100可耦合在一顯示器之一顯示表面之頂部上、一陣列上、一黑矩陣(black matrix)之下、或非觀看區域上。

圖2係為具有多個電泳胞元230之一範例電泳隱私裝置200的示意圖，此等電泳胞元耦合於第一電極220與第二電極225之間。電泳隱私裝置200可包括數個以210、215及250表示的電泳單元，其等與電泳隱私裝置100相似。

類似於圖1之電泳胞元130，各電泳胞元230可包 括分散在一介電流體中的多個半透明帶正電粒子232及多個半透明帶負電粒子234。電泳胞元230可包括可為透明的一外殼。此外殼可含容有多個粒子的介電流體。此介電流體可提供電氣絕緣，且可包括數個材料，包括油、流體聚合物、及純水。

在一些範例中，多個半透明帶正電粒子232及多個半透明帶負電粒子234中之至少一者可包括具有介於10到90%間之透射率的粒子。於一些範例中，多個半透明帶正電粒子232可有具第一透射率的粒子，而多個半透明帶負電粒子234可由具第二透射率的粒子。換言之，帶正電粒子232的透射率可不同於帶負電粒子234，視粒子分佈而允許電泳胞元有不同透射位準。在一些範例中，所有的多個帶正電粒子232可具有第一透射率，而所有的多個帶負電粒子234可具有第二透射率。於一些特定範例中，第一透射率及第二透射率中之一者係為約70%，而第一透射率及第二透射率中之另一者係為約30%。

電泳胞元230可耦合於第一電極220與第二電極225之間。在一些範例中，各電泳胞元230可能不會耦合到各自的第一電極220及第二電極225。例如，電泳單元210、215、及250可耦合到一第一電極220及一第二電極225。替代地，電泳單元210、215及250可耦合到一第一電極220，而各單元係耦合到一不同的第二電極225。替代地，電泳單元210、215及250可耦合到一第二電極225，而各單元係耦合到一不同的第一電極220。

於一些範例中，第一電極220及第二電極225中之至少一者可為透明。例如，在一些範例中，第一電極220及第二電極225中之至少一者可允許光通過材料，而不會大幅散射。於一些範例中，第一電極220及第二電極225二者可為透明。替代地，該等電極之一者可為透明。例如，對一使用者而言可看得到的電極可為透明，而耦合至諸如一顯示器之另一裝置的電極可能不為透明。

在一些範例中，第一電極220及第二電極225中之至少一者可帶正電或負電，以控制分散在電泳胞元230內之介電流體中帶電粒子的分佈。在電泳單元210中，第一電極220可具有一相對的負電240，而第二電極225可具有一相對的正電245。因此，帶正電粒子232可靠近第一電極220聚集，而帶負電粒子234可靠近第二電極225聚集。

相反地，在電泳單元250中，第一電極可具有一相對的正電，而第二電極可具有一相對的負電。因此，單元250之帶正電粒子可靠近其第一電極聚集，而帶負電粒子可靠近第二電極聚集。

於一些範例中，一電極的一部分可具有一種電荷，而此電極的另一部分可具有另一種電荷。圖2中在電泳單元215繪出此一狀況。如圖所示，電泳單元215之第一電極的一部分及第二電極之一個別部分可充電到某一電壓，而該等電極之另一部分可充電到另一電壓。此可針對各電泳單元允許有較高的解析度。

此外，若具有較高透射率的粒子朝向最靠近一觀 看者的電極聚集，則電泳單元可顯得較若具有較低透射率的粒子朝向最靠近該觀看者的電極聚集時為亮。亦即，電泳隱私裝置之部分可在較透明粒子較靠近觀看者的情況下顯得較亮，反之，若較不透明粒子較靠近觀看者的情況下此裝置會顯得較暗。因此，由可例如用作e化紙之電泳隱私裝置200呈現的資訊，可依據各電泳單元中之半透明粒子的分佈而呈較亮或較暗。

當電泳隱私裝置200包括諸如配置在一矩陣中的多個電泳單元時，視覺資訊可被顯示出來，其中各單元可作為一像素或一組像素。在此一情形下，電泳隱私裝置200可操作為電子紙。

替代地，電泳隱私裝置200本身可能不會顯示視覺資訊，但可作為用以控制一另一個顯示器之隱私性的濾光器，其中此濾光器可操作性耦合至該另一個顯示器。在此等範例中，粒子的分佈可支配光可穿透電泳隱私裝置200的數量。例如，電泳隱私裝置200可耦合在一顯示器之一顯示表面之頂部上、一陣列上、一黑矩陣之頂部上、或非觀看區域上。

圖3A係為一範例性隱私受控顯示器300的一示意橫截面圖。隱私受控顯示器300可包括耦合至一顯示面板320之一電泳隱私裝置310。

隱私受控顯示器300可依據為顯示面板320之顯示器的類型，而為各種類型的電子視覺顯示器。顯示面板320可包括任何類型的電子視覺顯示器。在一些範例中，顯 示面板320可具有一主動式顯示器，諸如LCD、有機發光二極體(OLED)及聚合物發光二極體(PLED)顯示器。主動式顯示器可發出光。於其他範例中，顯示面板320可具有一被動式顯示器，諸如電泳、電致變色、電濕潤、膽固醇LCD、及機電顯示器。被動式顯示器可藉由調變光來呈現視覺資訊。

主動式顯示器可利用發出的光來顯示視覺資訊，而被動式顯示器可調變來自另一來源的光以顯示視覺資訊。電泳隱私裝置310可藉由變動穿過隱私裝置的光透射量來控制所顯示視覺資訊的可見量。如圖1及圖2中所述，電泳隱私裝置310可控制光通過的多寡，藉此決定顯示面板320的可見度。因此，電泳隱私裝置310可控制隱私受控顯示器300的亮度、清晰度、及視角等等。

圖3B係為具有觸控感測器360之一範例性隱私受控顯示器350的一示意橫截面圖。隱私受控顯示器350可類似於圖3A之隱私受控顯示器300，且可包括耦合至電泳隱私裝置310的顯示面板320。

觸控感測器360可為一觸覺感測器，諸如一觸控螢幕。包括有觸控感測器360允許諸如行動電腦、行動電話、及平板電腦之觸控裝置上的隱私控制。觸控感測器360可耦合至電泳隱私裝置310。

於一些其他範例中，觸控感測器360可為非隱私受控顯示器350之一分開的組件，但可為另一組件之一部分。例如，觸控感測器360可內建於顯示面板320中。

本說明書(包括任何所附之申請專利範圍、摘要及圖式)中所揭露的所有特徵，及/或如此揭露的任何方法或程序之所有元件，可採任何組合方式來組合，除了此等特徵及/或元件之至少一些互不相容的組合以外。

在前述說明中，提出數個細節以提供對本文所揭露之標的之認識。然而，該等範例可在沒有這些細節中之一些者或所有者的情況下實施。其他範例可包括來自前述細節的修改及變化。後附申請專利範圍係意圖涵蓋此等修改及變化。

在本文中所用時，單數形用詞「一」、「一個」及「該」表示「一或更多個」。用語「包括」及「具有」係意圖具有如用語「包含」相同的含括性意義。

Claims (12)

1. 一種隱私受控系統，其包含：一電子顯示面板，其用以顯示視覺資訊；以及一電泳隱私裝置，其係用以耦合至該電子顯示面板之一表面並係用以調整由該顯示面板所顯示之該視覺資訊之可見度，其中該電泳隱私裝置包含一電泳單元，該電泳單元包括：一第一電極與一第二電極，其中該第一電極與該第二電極中之至少一者為透明的；以及一電泳胞元，其耦合於該第一電極與該第二電極之間，其中該電泳胞元包含分散在一介電溶劑中的多個半透明帶負電粒子及多個半透明帶正電粒子，其中該第一電極及該第二電極中之至少一者係能夠帶正電或負電，以使該電泳胞元中的該等多個半透明帶負電粒子及該等多個半透明帶正電粒子中之至少一者朝向該帶電電極聚集，以支配穿透該電泳隱私裝置的光量，其中該等多個半透明帶負電粒子包含具有一第一透射率的多數粒子，而該等多個半透明帶正電粒子包含具有高於或低於該第一透射率之一第二透射率的多數粒子，及其中當具有較高透射率之該等粒子朝向最靠近一觀看者之電極聚集時，該電泳單元顯得較亮，而當具有較低透射率之該等粒子朝向最靠近該觀看者之該電極聚集時，該電泳單元顯得較暗，藉以提供隱私控制。
2. 如請求項1之隱私受控系統，其中該電泳隱私裝置係包含多個該電泳胞元。
3. 如請求項1之隱私受控系統，其中該等多個半透明帶負電粒子及該等多個半透明帶正電粒子中之至少一者包含具有介於10到90%間之透射率的粒子。
4. 如請求項1之隱私受控系統，其中該第一透射率及該第二透射率之一者係為大約70%，而該第一透射率及該第二透射率之另一者係為大約30%。
5. 一種顯示裝置，其包含：一顯示面板，其包括一顯示表面，該顯示面板用以顯示視覺資訊；以及一顯示隱私控制器，其耦合至該顯示表面，該顯示隱私控制器係用以調整由該顯示面板所顯示之該視覺資訊的一可見度，其中該顯示隱私控制器包含：一電泳單元，其包括：一第一電極與一第二電極，其中該第一電極與該第二電極中之至少一者係為透明的；及一電泳胞元，其耦合於該第一電極與該第二電極之間，其中該電泳胞元包含分散在一介電溶劑中的多個半透明帶負電粒子及多個半透明帶正電粒子；以及一控制引擎，其可操作地耦合到該第一電極與該第二電極中之至少一者，其中該控制引擎係用來對該第一電極與該第二電極中之該至少一者充電，以使該電泳胞元中的該等多個半透明帶負電粒子及該等多個半透明帶正電粒子中之至少一者朝向該帶電電極聚集，以支配穿透該顯示隱私控制器的光量，其中該等多個半透明帶負電粒子包含具有一第一透射率的多數粒子，而該等多個半透明帶正電粒子包含具有高於或低於該第一透射率之一第二透射率的多數粒子，及其中當具有較高透射率之該等粒子朝向最靠近一觀看者之電極聚集時，該電泳單元顯得較亮，而當具有較低透射率之該等粒子朝向最靠近該觀看者之該電極聚集時，該電泳單元顯得較暗，藉以提供隱私控制。
6. 如請求項5之顯示裝置，其中該顯示隱私控制器係包含多個該電泳胞元。
7. 如請求項5之顯示裝置，其中該等多個半透明帶負電粒子及該等多個半透明帶正電粒子中之至少一者包含具有介於10到90%間之透射率的粒子。
8. 如請求項5之顯示裝置，其中該第一透射率及該第二透射率之一者係為大約70%，而該第一透射率及該第二透射率之另一者係為大約30%。
9. 一種隱私受控顯示器，其包含：一顯示面板，其用以顯示視覺資訊；耦合到該顯示面板之一顯示表面之頂部上的一顯示隱私控制器，該顯示隱私控制器用以調整由該顯示面板所顯示之該視覺資訊的一可見度，該顯示隱私控制器包含：一第一電極與一第二電極，其中該第一電極與該第二電極中之至少一者係為透明的；耦合於該第一電極與該第二電極之間的一電泳胞元，其中該電泳胞元包含分散在一介電溶劑中具有一第一透射率的多個半透明帶負電粒子、及具有一第二透射率的多個半透明帶正電粒子，該第二透射率係高於或低於該第一透射率；及可操作性耦合到該第一電極與該第二電極中之至少一者的一控制引擎，其中該控制引擎係用以對該第一電極與該第二電極中之該至少一者充電，以使該電泳胞元中的該等多個半透明帶負電粒子及該等多個半透明帶正電粒子中之至少一者朝向該帶電電極聚集，以支配穿透該顯示隱私控制器的光量，其中當具有較高透射率之該等粒子朝向最靠近一觀看者之電極聚集時，該顯示隱私控制器顯得較亮，而當具有較低透射率之該等粒子朝向最靠近該觀看者之該電極聚集時，該顯示隱私控制器顯得較暗，藉以提供隱私控制。
10. 如請求項9之隱私受控顯示器，其更包含耦合至該顯示隱私控制器之一觸控感測器。
11. 如請求項9之隱私受控顯示器，其中該等多個半透明帶負電粒子及該等多個半透明帶正電粒子中之至少一者包含具有介於10到90%間之透射率的粒子。
12. 如請求項9之隱私受控顯示器，其中該顯示隱私控制器係包含有多個該第一電極、多個該第二電極、及多個該電泳胞元，其中該等電泳胞元各耦合於該等多個第一電極中之一者與該等多個第二電極中之一者之間。