专利名称：芯片卡显示系统及其显示方法
技术领域：
本发明涉及ー种芯片卡显示系统，特别是以自发电单元提供电能给显示系统使用的芯片卡；此外，本发明还涉及芯片卡显示系统的显示方法。
背景技术：
由于科技的进步，许多的金钱交易，逐渐由芯片卡(Chip card)所取代，包含信用卡、金融卡、电话卡、公交车、捷运储值卡…等，依据目前所流通之芯片卡，大致可分为以下两种形式(I)具有控制功能、内含微处理器芯片、以及安全存取模块(security accessmodule, SAM),一般通称为智慧卡(Smart Card)。(2)卡片内包含内存、简单逻辑电路，其中之内存为只读存储器(Read Only Memory, ROM)或是电子抹除式可复写只读存储器 (Electrically-Erasable Programmable Read-Only Memory, EEPR0M), 一般通称为记忆卡(Memory Card)。不论是智能卡(Smart Card)或是记忆卡(Memory Card),因为都包含有集成电路(Integrated Circuit, IC)芯片于卡片内部,所以统称为芯片卡(chip card)。当使用者欲查询卡片内部信息时，例如信用卡的「本期刷卡累计金額」、或是悠游卡「剰余可用金額」等储值信息，使用者必须持芯片卡至外部的卡片阅读机(cardreader)读取卡片内容，经由卡片阅读机上的显示单元检视卡片信息，相当不方便。本发明发明人首先构思，若是能够在芯片卡上设置ー个显示単元，且最好是不必安置传统电池而能够显示储值信息时，便可以方便持卡人随时查询卡片信息。如图1A-1B所示，图IA显示的是常见的接触式芯片卡101，例如VISA信用卡，具有一个芯片103。图IB显示的是常见的非接触式芯片卡或是称之为感应式芯片卡102，例如悠游卡。图2A显示VISA信用卡101，具有一个芯片103，芯片103裸露上表面于卡片外部，以便外部的卡片阅读机可以接触芯片103读取卡片信息。图2B显示感应式芯片卡102，具有一个芯片104，以及ー个感应线圈105电性耦合于芯片104，外部的卡片阅读机可以感应读取卡片信息。
发明内容
针对现有技术的上述不足，本发明所要解决的技术问题在于提出ー种新型的芯片卡显示系统，藉由本发明的芯片卡显示系统，使用者欲查询卡片内部信息时，无需持芯片卡至外部的卡片阅读机读取卡片内容并经由卡片阅读机上的显示单元检视卡片信息，便可方便随时查询卡片内部信息。本发明为解决其技术问题而采用的第一技术方案是ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含显示单元、整流単元和压电材料，显示单元具有显示面，且该显示面裸露于芯片卡的表面，用以显示芯片卡的储值信息；整流単元电性耦合至显示单元，将输入的交流电整流成为直流电输出；压电材料具有上电极和下电极，上电极电性耦合至整流単元的第一端；下电极电性耦合至整流単元的第二端。
本发明为解决其技术问题而采用的第二技术方案是ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含整流単元、第一压电材料、金属层和第二压电材料，整流単元将输入的交流电整流成为直流电输出；第一压电材料具有第一极化方向并具有上电极；金属层安置于第一压电材料的下方；第二压电材料安置于金属层的下方，具有第二极化方向并具有下电极；下电极与上电极共接并且电性耦合至整流単元的第一端；金属层电性耦合至整流単元的第二端。本发明为解决其技术问题而采用的第三技术方案是ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含整流単元、电路板、压电材料和空间，整流单元将交流电整流成为直流电输出；电路板具有第一电极和第二电极；压电材料具有上电极和下电极，上电极电性耦合至电路板的第一电极，下电极电性耦合至电路板的第二电极；空间安置于电路板和压电材料之间；电路板的第一电极与第二电极以导线电性耦合至整流単元。本发明为解决其技术问题而采用的第四技术方案是ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含整流単元、弧状金属、压电材料、电路板和空间，整流单元将交流电整流成为直流电输出；压电材料安置于弧状金属下表面；电路板具有第一电极和第二电极；空间安置于 压电材料下方；弧状金属电性耦合至电路板的第一电极；压电材料具有下电极，经由导线电性耦合至电路板的第二电极；电路板的第一电极与第二电极电性耦合至整流単元。本发明为解决其技术问题而采用的第五技术方案是ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含显示单元、控制单元和自发电单元，控制单元电性稱合至显示单元，自发电单元电性耦合至控制单元。该方案的优选方案中，控制单元进ー步包含显示单元驱动电路、微处理器和非挥发性可擦写内存，显示单元驱动电路电性耦合至显示单元，微处理器电性耦合至显示单元驱动电路，非挥发性可擦写内存电性耦合至微处理器。该方案的更优选方案中，还进一歩包含升压电路，该升压电路电性耦合至显示单元驱动电路。本发明提供的芯片卡显示系统的显示方法采用的第一技术方案包含如下步骤(I)以机械应カ使压电单元产生交流电；(2)将交流电整流成为直流电以后储存于储电器中；(3)当储电器电量足够时，显示器自动显示储值信息。机械应カ为人力或是压电材料共振频率。本发明提供的芯片卡显示系统的显示方法采用的第二技术方案包含如下步骤
(I)以机械应カ使压电单元产生交流电；(2)将交流电整流成为直流电以后储存于储电器中；(3)若外部触发，显示器显示储值信息；(4)停止机械应カ后，电量自然衰竭，系统停止。外部触发为按键触发、无线射频触发或是芯片卡接ロ接触触发。相对于现有技术，本发明在芯片卡的表面设置显示単元，且使用自发电系统，提供使用者查阅卡片的储值信息者。本发明不必安置传统的电池提供电源，使用压电材料(piezoelectric material)做成自发电单元(self power unit)的交流电产生器,透过使用者以双手往返弯折压电材料产生交流电(或是以超音波震荡方式使压电材料产生共振而产生交流电)，再将交流电整流成为直流电，提供芯片卡电路所需要的直流电源。此ー发电方式的特点在于不受环境与地点的限制，当使用者想要查询卡片的储值信息时，可立即透过弯折或是按压自发电单元即可以供电，让芯片卡本身的显示单元显示储值信息。本发明的整流単元可以采用半波整流或是全波整流，将交流电整流成为直流电使用。
图1A-1B是常见的接触式芯片卡和感应式芯片卡的结构示意图。图2A-2B是图1A-1B的AA’切割线的截面图。图3A-3B是本发明实施例ー的顶面图。图4是图3A或是图3B的剖面图(含自发电单元一)。图5是图3A或是图3B的另ー剖面图(含自发电单元一)。图6是图5的自发电单元ー的发电示意图。图7A-7B的显示单元显示储值信息示意图。图8是本发明自发电单元ニ的结构示意图。图9是本发明自发电单元三的结构示意图。图10是本发明自发电単元四的结构示意图。图11是图10的自发电单元受压弯折示意图。图12是本发明的显示系统电路方块图(一)。图13是本发明的显示系统电路方块图(ニ)。图14是本发明的显示系统电路方块图(三)。图15是本发明的自发电电路方块图(一)。图16是本发明的自发电电路方块图(ニ)。图17是本发明的自发电电路方块图(三)。图18是本发明的自发电电路方块图(四)。图19是本发明的自发电电路方块图(五)。图20是本发明的逻辑方块图(一)。图21是本发明的逻辑方块图(ニ)。表I.附图标记
权利要求
1.一种芯片卡显示系统，其特征是，包含显示单元、整流単元和压电材料，显示单元具有显示面，且该显示面裸露于芯片卡的表面，用以显示芯片卡的储值信息；整流単元电性耦合至显示单元，将输入的交流电整流成为直流电输出；压电材料具有上电极和下电极，上电极电性耦合至整流単元的第一端；下电极电性耦合至整流単元的第二端。
2.如权利要求I所述的芯片卡显示系统，其特征是，进一歩包含控制单元，控制单元具有第一端和第二端，第一端电性耦合至显示单元，第二端电性耦合至整流単元。
3.如权利要求I或2所述的芯片卡显示系统，其特征是，压电材料产生形变，上电极和下电极之间产生交流电压。
4.如权利要求I所述的芯片卡显示系统，其特征是，整流単元将输入的交流电整流成为直流电输出时，显示单元显示芯片卡中的储值讯息。
5.ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含整流単元、第一压电材料、金属层和第二压电材料，整流単元将输入的交流电整流成为直流电输出；第一压电材料具有第一极化方向并具有上电极；金属层安置于第一压电材料的下方；第二压电材料安置于金属层的下方，具有第二极化方向并具有下电极；下电极与上电极共接并且电性耦合至整流単元的第一端；金属层电性耦合至整流単元的第二端。
6.ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含整流単元、电路板、压电材料和空间，整流单元将交流电整流成为直流电输出；电路板具有第一电极和第二电极；压电材料具有上电极和下电极，上电极电性耦合至电路板的第一电极，下电极电性耦合至电路板的第二电极；空间安置于电路板和压电材料之间；电路板的第一电极与第二电极以导线电性耦合至整流单
7.—种芯片卡显示系统，其特征是，包含整流単元、弧状金属、压电材料、电路板和空间，整流单元将交流电整流成为直流电输出；压电材料安置于弧状金属下表面；电路板具有第一电极和第二电极；空间安置于压电材料下方；弧状金属电性稱合至电路板的第一电极；压电材料具有下电极，经由导线电性耦合至电路板的第二电极；电路板的第一电极与第二电极电性耦合至整流単元。
8.如权利要求7所述的芯片卡显示系统，其特征是，弧状金属与压电材料受压变形以后，电路板的第一电极与第二电极之间会产生交流电压。
9.ー种芯片卡显示系统，其特征是，包含显示单元、控制单元和自发电単元，控制单元电性耦合至显示单元，自发电単元电性耦合至控制单元。
10.如权利要求9所述的芯片卡显示系统，其特征是，控制単元进ー步包含显示单元驱动电路、微处理器和非挥发性可擦写内存，显示单元驱动电路电性耦合至显示单元，微处理器电性耦合至显示单元驱动电路，非挥发性可擦写内存电性耦合至微处理器。
11.如权利要求10所述的芯片卡显示系统，其特征是，进一歩包含升压电路，该升压电路电性耦合至显示单元驱动电路。
12.如权利要求9所述的芯片卡显示系统，其特征是，自发电単元进ー步包含压电单元和整流単元，整流単元的第一端电性耦合于压电単元，第二端电性耦合于控制単元。
13.如权利要求12所述的芯片卡显示系统，其特征是，进一歩包含储能装置，该储能装置的第一端电性耦合于整流単元，第二端电性耦合于控制単元。
14.如权利要求13所述的芯片卡显示系统，其特征是，储能装置为二次电池、电容器或是超级电容器。
15.如权利要求13所述的芯片卡显示系统，其特征是，进一歩包含触发单元，该触发单元电性耦合至控制单元。
16.如权利要求15所述的芯片卡显示系统，其特征是，触发单元为按键触发单元、无线射频接收触发单元或是芯片卡接ロ接触触发单元。
17.如权利要求13所述的芯片卡显示系统，其特征是，进一歩包含保护电路，该保护电路的第一端电性耦合于储能装置，第二端电性耦合于控制単元。
18.如权利要求17所述的芯片卡显示系统，其特征是，进一歩包含电量侦测电路，该电量侦测电路的第一端电性耦合于保护电路，第二端电性耦合于控制単元。
19.一种芯片卡显示系统的显示方法，其特征是，包含如下步骤(I)以机械应カ使压电单元产生交流电；(2)将交流电整流成为直流电以后储存于储电器中；(3)当储电器电量足够时,显示器自动显示储值信息。
20.如权利要求19所述的显示方法，其特征是，机械应カ为人力或是压电材料共振频率。
21.一种芯片卡显示系统的显示方法，其特征是，包含如下步骤(I)以机械应カ使压电单元产生交流电；(2)将交流电整流成为直流电以后储存于储电器中；(3)若外部触发，显示器显示储值信息；(4)停止机械应カ后，电量自然衰竭，系统停止。
22.如权利要求21所述的显示方法，其特征是，外部触发为按键触发、无线射频触发或是芯片卡接ロ接触触发。
全文摘要
本发明公开了一种芯片卡显示系统，包含显示单元、整流单元和压电材料，显示单元具有显示面，且该显示面裸露于芯片卡的表面，用以显示芯片卡的储值信息；整流单元电性耦合至显示单元，将输入的交流电整流成为直流电输出；压电材料具有上电极和下电极，上电极电性耦合至整流单元的第一端；下电极电性耦合至整流单元的第二端。本发明以压电材料(piezoelectric material)安置于芯片卡内部，利用往返弯折压电材料产生交流电，再将交流电整流成为直流电，提供芯片卡显示储值信息所需要的电能。
文档编号G06K19/07GK102682325SQ20111006672
公开日2012年9月19日 申请日期2011年3月18日 优先权日2011年3月18日
发明者吴昆泽, 林建志, 蔡升翰, 陈明立 申请人:和诠科技股份有限公司