电子纸显示装置的制作方法

本发明涉及一种电子纸显示装置，特别涉及一种可以在电力中断时显示识别警示信息及卫星定位信息或传输卫星定位信号的电子纸显示装置。

背景技术：

电子纸(electronicpaper)是具有仿效纸本印刷、书写的视觉观感，其耗电量极小。电子纸不同于lcd等的一般平面显示器需要以背光模块发光或自发光源才能达成显示功能，即，无须背光模块或自发光源即具有显示功能。电子纸就如同普通纸一样，依靠环境光照亮，所以阅读起来较为舒适，而且其显示的影象在阳光下仍然清晰可见，此外可视角度极广，且其对比度比其它显示技术高上不少，大致上和报纸印刷效果相同。因此目前有许多厂商投入电子纸显示装置的研发，此外电子纸还可以被应用于电子卷标、公交车时间表、电子公告牌、手机屏幕、电子书阅读器、或穿戴式电子装置等产品上。

由于电子纸的应用渐趋广泛，近年更近一步应用于穿戴式装置或携带式电子装置等的电子纸显示装置，由于该等产品越趋轻薄短小，既容易遗失，也不易找回，因此容易造成使用者经济上的损失、个人数据或保密性数据的外泄。

有鉴于此，如何提供一个具有电子纸显示功能、且在遗失时容易被找回的电子纸显示装置，就成为一个很重要的课题。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的主要目的在于，提供一种可以在电力中断时显示识别警示信息及卫星定位信息或传输一卫星定位信号的电子纸 显示装置，可以在遗失时，方便使用者快速找回。

为达上述目的，本发明提供一种电子纸显示装置，其包括一电子纸显示单元、一控制单元、一储存单元、一无线通信模块、一副电力储存电路。控制单元电连接电子纸显示单元且还包含一电量侦测电路。储存单元至少储存一识别警示信息，且电连接控制单元。无线通信模块电连接控制单元并包含一卫星定位接收单元，卫星定位接收单元接收电子纸显示装置目前的一卫星定位信号。副电力储存电路与控制单元的电量侦测电路、卫星定位接收单元和电子纸显示单元电连接。其中，电量侦测电路侦测到副电力储存电路被启动供给电力时，控制单元将储存单元的识别警示信息以及依据卫星定位信号所产生的卫星定位信息加载于电子纸显示单元。

在一实施例中，电子纸显示装置为智能型手机、平板计算机、电子书、笔记本计算机、或穿戴式电子装置。

在一实施例中，无线通信模块还包含有一无线传输单元，无线传输单元电连接控制单元，当副电力储存电路被启动时，无线传输单元发送一电子纸显示装置所在位置的卫星定位信号。

在一实施例中，当该副电力储存电路的电力被耗尽时，电子纸显示单元持续显示识别警示信息以及卫星定位信息。

在一实施例中，控制单元控制储存单元持续记录电子纸显示装置的卫星定位信息。

在一实施例中，副电力储存电路提供的电力电量为电子纸显示单元更新一次显示所需的电力电量、及/或至少发送一次电子纸显示装置所在位置的卫星定位信号所需的电力电量。

在一实施例中，电子纸显示装置海包含一主电力单元，其电连接于控制单元的电量侦测电路。且当电量侦测电路侦测到主电力单元的电力回升到一预设的电力阀值时，控制单元控制无线传输单元于一固定时间间隔发送一电子纸显示装置所在位置的卫星定位信号。

在一实施例中，电子纸显示装置更包含一认证单元，认证单元至少电连接控制单元，并接收认证辨识信息，当认证辨识信息通过认证 单元的认证后，以此更新电子纸显示单元的显示信息。

在一实施例中，当认证辨识信息通过认证单元的认证后，以使无线传输单元停止发送电子纸显示装置所在位置的卫星定位信号。

在一实施例中，认证辨识信息为密码认证信息或生物特征信息。

在一实施例中，副电力储存电路是在该主电力单元电力耗尽或中断时被启动。

综上所述，由于本发明的电子纸显示装置可以于电力中断时显示识别警示信息及卫星定位信息或传输一卫星定位信号，即当电量侦测电路侦测到副电力储存电路被启动供给电力时，控制单元即会将储存单元的识别警示信息以及卫星定位信息加载于电子纸显示单元。由此，即便电子纸显示装置遗失，这些被加载的识别警示信息以及卫星定位数据即会在主电力耗尽或中断时，自动地显示在电子纸显示单元上。如此一来，捡到电子纸显示装置的人即可方便地联络失主并归还。

此外，在电子纸显示装置设置有认证单元时，在没有通过认证单元认证前，控制单元无法据此使电子纸显示单元更新显示信息；因此，电子纸显示单元上所显示的信息此时是不能被他人覆写更改的。由此，即便于电子纸显示装置遗失后，仍可保持电子纸显示装置的安全程度，进而提高归还的机率。

附图说明

图1a为依照本发明较佳实施例的一种电子纸显示装置的示意图；

图1b为图1a的电子纸显示装置背面的示意图；

图2为图1a的电子纸显示装置的系统示意图；

图3为图1a的电子纸显示装置的主电力单元(p1)及副电力储存电路(p2)的电力对时间的示意图；

图4a为图1b的电子纸显示装置在第一模式下显示信息和发送信号的示意图；

图4b为图1b的电子纸显示装置于第二模式下显示信息的示意 图；

图4c为图1b的电子纸显示装置于第三模式下显示信息和发送信号的示意图；

图4d为图1b的电子纸显示装置于第三模式下显示信息和发送信号的示意图；

图5为本发明较佳实施例的另一种电子纸显示装置的示意图。

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依本发明较佳实施例的一种电子纸显示装置，其中相同的组件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图1a至图2，图1a为依照本发明较佳实施例的一种电子纸显示装置的示意图。图1b为图1a的电子纸显示装置背面的示意图。图2为图1a的电子纸显示装置的系统示意图。电子纸显示装置1可为携带式电子装置(例如智能型手机、平板计算机、电子书、笔记本计算机)或穿戴式电子装置(例如身分识别卡片)等。而本实施例中，是以电子纸显示装置1为智能型手机为例进行以下说明。

本实施例所提供的电子纸显示装置1，包括本体10、背光式显示单元11、电子纸显示单元13、控制单元14、主电力单元15、无线通信模块16、储存单元17、副电力储存电路18和认证单元19。控制单元14还包含有电量侦测电路141。本体10包含有第一壳体101及第二壳体102，而第一壳体101和第二壳体102相对设置并共同形成一容置空间。背光式显示单元11设置于第一壳体101上，而电子纸显示单元13则设置于相对于第一壳体101的第二壳体102上。本实施例中，背光式显示单元11是指包含有背光模块的显示单元，例如液晶(lcd)显示单元。此外，在另一实施例中，背光式显示单元11也可由自发光式显示单元(例如发光二极管显示单元)11’所代替。而为了便于描述，以下本实施例中电子纸显示装置1设置背光式显示单元11的一面称为正面，而设置电子纸显示单元13的一面称为背面。此外，在其它实施例中(例如电子书、穿戴式电子装置，或身分识别 卡片等)，电子纸显示装置1也可不设置背光式显示单元11，而仅设置电子纸显示单元13，本发明不对此进行任何限制。

本实施例中，电子纸显示单元13是指利用双稳态显示技术的显示单元，即其在不施加电压的情况下该显示单元可以维持显示同样的画面，而只有在需要更换屏幕显示信息时，才有必要供给电压。因此，其耗电量低，仅需相当低的电力就能显示指定的信息。而本实施例中，电子纸显示单元13可采用电泳动(例如微胶囊电泳式或微杯电泳式)、电子粉流体、胆固醇液晶、双稳态向列液晶、或电湿润等显示技术。

无线通信模块16包含有无线传输单元161以及卫星定位接收单元162。在其它实施例中，无线通信模块16、储存单元17及/或认证单元19亦可各自或一起集成于控制单元14中，本发明并不以此为限。

此外，控制单元14、主电力单元15、无线通信模块16、储存单元17、副电力储存电路18和认证单元19可设置在一张电路板(图未示)上，且该电路板设置于第一壳体101和第二壳体102共同形成的容置空间中。主电力单元15至少电连接控制单元14的电量侦测电路141。无线通信模块16的无线传输单元161与卫星定位接收单元162、背光式显示单元11、电子纸显示单元13、储存单元17和认证单元19则分别电连接控制单元14。

副电力储存电路18则与控制单元14的电量侦测电路141、无线通信模块16(包括无线传输单元161与卫星定位接收单元162)、储存单元17和电子纸显示单元13电连接，其是在主电力单元的电力耗尽或中断时被启动，负责提供电子纸显示装置1备用电力，以进行本实施例中下述的操作。而副电力储存电路18可为超级电容、电解电容、陶瓷电容、电感等储能组件，或由多个电子组件共同组成的储能电路，在本发明不作限制。

控制单元14至少包括一中央处理器(centralprocessor)或一微控制器(microcontroller)，而电量侦测电路141可为一电力管理芯片(powermanagementic)，用以侦测主电力单元15的电力，并且调整分配主电力单元15的电力给其它组件。

卫星定位接收单元162用于接收电子纸显示装置1目前的卫星定位信号(例如全球卫星定位系统的同步卫星发送的信号)，并将此电子纸显示装置1目前的卫星定位信号提供给控制单元14。而控制单元14可根据卫星定位信号计算出电子纸显示装置1目前的实体位置(即所在位置，例如经纬度)的卫星定位信息132，并依照下述控制方式将卫星定位信息132加载电子纸显示单元13，使电子纸显示单元13得以据此显示此一对应于卫星定位接收单元162所接收到的卫星定位信号的卫星定位信息132(如图4a至图4d所示)。此外，控制单元14根据卫星定位接收单元162所接收到的卫星定位信号计算出电子纸显示装置1目前的实体位置的卫星定位信息132后，不一定要随即将该信息直接加载电子纸显示单元13，控制单元14亦可先将卫星定位信息132储存至储存单元17中，之后再由控制单元14依下述控制方法来控制卫星定位信息132加载电子纸显示单元13。此外，控制单元14亦可控制储存单元17持续记录对应于卫星定位接收单元162所接收到的卫星定位信号的卫星定位信息。即，控制单元14会控制储存单元17持续记录电子纸显示装置1的移动轨迹。

本实施例中，卫星定位信号是指自全球定位系统的同步卫星所发送的卫星信号，或是由无线传输单元所发出具有代表电子纸显示装置1目前所在位置或曾经出现过的实体位置(例如经纬度)信息的信号。而本实施例中的卫星定位信息，是指由控制单元14根据卫星定位信号计算出代表电子纸显示装置1目前所在位置或曾经出现过的实体位置(例如经纬度)的信息。

储存单元17至少储存有识别警示信息131及/或卫星定位信息132(如图4a至图4d所示)。而识别警示信息131可以是提示或警示信息(例如提示或警告标语)、人员基本信息(例如连络电话、地址或姓名)及/或电子纸显示装置1的识别信息(例如产品识别码、制造日期、质保日期、或是维修送件地等)。识别警示信息131也可由使用者自行输入设定，在本发明不作限制。储存单元17还用来储存了其它显示信息(例如，电子书信息、图片信息等)。控制单元14 可将储存单元17中的识别警示信息131及其它显示信息加载电子纸显示单元13。无线传输单元161用来发送自控制单元14加载的信号。

而本实施例中，当电子纸显示装置1的电量侦测电路141侦测到副电力储存电路18被启动供给电力时，即此时由副电力储存电路18提供电力给控制单元14、电子纸显示单元13与无线通信模块16的无线传输单元161与卫星定位接收单元162，则控制单元14即会自动地将卫星定位信息132及储存单元17中的识别警示信息131加载电子纸显示单元13，使其显示识别警示信息131以及卫星定位信息132。

而本实施例中，副电力储存电路18是在主电力单元15电力耗尽或中断时被启动，包含但不限于下列情况：当主电力单元15的电力耗尽时、当主电力单元15和电子纸显示单元13或控制单元14的电连接被断开时，或者是当电子纸显示装置1被关机时。

此外，当控制单元14将卫星定位信息131和识别警示信息132加载电子纸显示单元13，且副电力储存电路18的电力被耗尽后，电子纸显示单元13持续显示识别警示信息131以及卫星定位信息132。并且，若为进一步加强安全性，可将电子纸显示装置1设计成在没有通过认证之前，电子纸显示单元13上所显示的信息无法被覆写更改，认证相关技术及工作方式将于以下实施方式一并进行说明。

请参考图3至图4c，以下将针对电子纸显示装置1的三个较佳工作模式进行说明。图3为图1a的电子纸显示装置1的主电力单元15的电力对时间的示意图。图4a为图1b的电子纸显示装置在第一模式下显示信息和发送信号的示意图。图4b为图1b的电子纸显示装置在第二模式下显示信息的示意图。图4c为图1b的电子纸显示装置在第三模式下显示信息和发送信号的示意图。图4d为图1b的电子纸显示装置在第四模式下显示信息和发送信号的示意图。

如图3至图4d所示，在本实施例中，当主电力单元15(p1)停止对控制单元14供给电力(例如主电力单元15(p1)的电力耗尽或被拔走时所造成的电力突然中断)时，此时切换成由副电力储存电路18(p2)提供电力给控制单元14、电子纸显示单元13与无线通信模 块16的无线传输单元161与卫星定位接收单元162，电子纸显示装置1进入第一模式m1，会由控制单元14将依据卫星定位信号所产生的卫星定位信息132及/或储存单元17中的识别警示信息131加载电子纸显示单元13，使其显示识别警示信息131以及卫星定位信息132。即，电子纸显示装置1在第一模式m1中，电子纸显示单元13显示识别警示信息131及/或卫星定位信息132。识别警示数据131和卫星定位信息132在电子纸显示单元13上的显示位置，可依据实际需求调整，本发明不作限制。

此外，在本实施例中，副电力储存电路18(p2)所储存或能提供的电力电量为电子纸显示单元13更新一次显示所需的电量或电力区间。副电力储存电路18(p2)的储存最大电量可根据实际需求调整，在本发明不作限定。副电力储存电路18(p2)的所储存或能提供的电量可为主电力单元15(p1)总电量或最大储存电量的3％、10％、15％，或20％电力。

此外，在第一模式m1下，控制单元14可将电子纸显示装置1的识别警示数据131和卫星定位信息132一起加载电子纸显示单元13，以使电子纸显示单元13显示识别警示信息131及卫星定位信息132，且控制单元14控制无线传输单元161发送电子纸显示装置1所在位置的卫星定位信号(此时所发送的卫星定位信号是指具有代表电子纸显示装置1目前所在位置或曾经出现过的实体位置信息的信号)。因而此时副电力储存电路18所储存或能提供的电力电量即为无线传输单元161至少发送一次电子纸显示装置1的卫星定位信号及识别警示信息131以及电子纸显示单元13至少更新一次显示所需的电力电量或电力区间。

而由无线传输单元161所发送电子纸显示装置1的卫星定位信号及识别警示信息131可由另一电子装置c来接收。由此，电子纸显示装置1的所有人或其它人即可得知电子纸显示装置1目前所在位置或于某一特定时间点曾出现过的实体位置。

此外，电子装置c可为远程服务器、另一行动装置(平板或智能 型手机)或个人计算机(桌上型计算机或是笔记本计算机)；而无线传输单元18发送识别警示信息131及/或电子纸显示装置1的卫星定位信号给电子装置c的方式可以使用发送电子邮件、sms短信、或是通信软件(app)信息等。

而当电子纸显示装置1在进入第一模式m1以后没有重新充电，而副电力储存电路18的电力持续消耗，则电子纸显示装置1接着会进入第二模式m2。电子纸显示单元13在第二模式m2中仍持续显示识别警示信息131以及卫星定位信息132。即即便在副电力储存电路18电力耗尽或即将耗尽的情况下，识别警示信息131以及卫星定位信息132仍然持续地显示在电子纸显示单元13上。如此一来，即便电子纸显示装置1在电力耗尽时才被第三人捡拾到，此时拾得人仍可由电子纸显示单元13上的识别警示信息131得知电子纸显示装置1的所有人及其联络方式，便于拾得人与电子纸显示装置1的所有人联络归还；并且电子纸显示单元13上所显示的卫星定位信息132也可提醒拾得人，电子纸显示装置1的所有人或其它人可能已得知电子纸显示装置1目前的所在位置，降低拾得人侵占电子纸显示装置1的诱因。

之后，若电子纸显示装置1重新接上电源而进行充电，或是主电力单元15和控制单元14及电子纸显示单元13重新电连接时，或电子纸显示装置1重新开机时，副电力储存电路18会重新储存电力，且仍由副电力储存电路18供给电力给控制单元14、电子纸显示单元13与无线通信模块16的无线传输单元161与卫星定位接收单元162。同时，电子纸显示装置1会进入到第三模式m3。即，电量侦测电路141侦测到副电力储存单元18由小于预设的第一电力阈值th1回升至大于等于第一电力阀值th1且小于预设的第二电力阀值th2时，则此时控制单元14控制无线传输单元161重新发送电子纸显示装置1所在位置的另一卫星定位信号及/或识别警示信息131，并可由电子装置c来接收此一卫星定位信号及识别警示信息131，使电子纸显示装置1的所有人或其它人能够经由电子装置c再度得知电子纸显示装置1目前所在位置或在某一特定时间点曾出现过的实体位置。

而本实施例中，第一电力阈值th1和第二电力阈值th2均可为预先设定的阈值，且可根据实际需求调整，在本发明不作限定。举例而言，第一电力阈值th1可为主电力单元15总电量或最大储存电量的1％电力，而第二电力阈值th2可设为主电力单元15总电量或最大储存电量的20％电力，而在其它实施例中，第一电力阈值th1也可为主电力单元15总电量或最大储存电量的3％电力，而第二电力阈值th2则调整为主电力单元15的总电量或最大储存电量15％电力或是10％电力。

接着，若电子纸显示装置1在第三模式m3中持续充电使主电力单元15，或是重新接上主电力单元15后其电力充足时，则此时会转由主电力单元15供给电力，而电子纸显示装置1会进入到第四模式m4。即，当电量侦测电路141侦测主电力单元15的电力已大于或等于预设的第二电力阀值th2时，会转由主电力单元15再度供给控制单元14电力，控制单元141会控制无线传输单元161于固定时间间隔持续发送电子纸显示装置1所在位置的卫星定位信号及/或识别警示信息131，且同样可由电子装置c来接收此卫星定位信号及/或识别警示信息131，使电子纸显示装置1的所有人或其它人能够经由电子装置c于固定时间间隔得知电子纸显示装置1目前所在位置或于某一特定时间点曾出现过的实体位置，由此让电子纸显示装置1的所有人或其它人能够追踪电子纸显示装置1，提高电子纸显示装置1被寻得的机会。

此外，由于控制单元14会控制储存单元17持续记录电子纸显示装置1的移动轨迹，故无线传输单元161所重新发送电子纸显示装置1的另一卫星定位信号还可包含控制单元14控制储存单元17记录的电子纸显示装置1的移动轨迹信息。在此情况下，即便电子纸显示装置1在任一模式时所处的实体位置与在先一模式时所处的实体位置不同(即电子纸显示装置1被移动)，电子纸显示装置1的所有人或其它人也能够据此得知电子纸显示装置1最近时的所在位置。

此外，若要提高安全性，本实施例中的电子纸显示装置1可以进一步包含有认证单元19。认证单元19至少电连接控制单元14并接收由使 用者输入的认证辨识信息，而当认证辨识信息通过认证单元19的认证后即会发送一讯息以通知控制单元14，则控制单元14则可据以更新电子纸显示单元13所显示的显示信息，并且海可使无线传输单元161停止发送电子纸显示装置1的卫星定位信号。而此处的更新电子纸显示单元13所显示的显示信息可为改变原本所显示的识别警示信息131及卫星定位信息132的信息内容，或者是停止或关闭电子纸显示单元13，使电子纸显示单元13不显示任何识别警示信息131及卫星定位信息132。此外，本实施例的认证辨识信息可以是使用者输入的密码认证信息，例如：英文、数字密码，或者是使用者的生物数据辨识信息，例如：指纹、虹膜、掌纹、脸部特征等生物特征认证(biometricauthentication)信息。此外，本实施例中由认证单元19及控制单元14搭配所进行的认证辨识控制，可在第一模式m1、第三模式m3以及第四模式m4中任一者、任二者或是在三个模式中进行。

本发明还提供另一较佳实施例，同样为一种电子纸显示装置，请参考图5。如图中所示，电子纸显示装置2是做成身分识别卡片，而适于配戴孩童、智能障碍患者，或是识别能力或智识能力不足的长者身上。电子纸显示装置2包含有本体20、电子纸显示单元23、控制单元、电力单元、无线通信模块，和储存单元。与图1a至图4c所示的电子纸显示装置1相较，电子纸显示装置1是以智能型手机为例，然而图5所示的电子纸显示装置2是做成身分识别卡片，故可不需再设置背光式显示单元或自发光式显示单元，其余控制单元、电力单元、无线通信模块、储存单元与电力储存电路，则与电子纸显示装置1的控制单元14、主电力单元15、无线通信模块16、储存单元17及副电力储存电路18的连接关系、细部特征以及工作模式均相同，在此不再重复赘述。因此，同样地在本实施例中控制单元电连接电子纸显示单元，且控制单元更包含电量侦测电路。而储存单元则电连接控制单元，且至少储存有识别警示信息231。卫星定位接收单元则电连接控制单元，且接收电子纸显示装置2目前的卫星定位信号。电力单元至少电连接于控制单元的电量侦测 电路。并且，在电量侦测电路侦测电力单元的电力大于等于一第一电力阈值且小于等于一第二电力阈值时，控制单元将识别警示信息231以及卫星定位信息232加载于电子纸显示单元23。由此，配戴此电子纸显示装置2的孩童、智能障碍患者，或是识别能力或智识能力不足的长者走失或迷路时，其它人即可快速地得知佩戴者的基本信息以及要与谁联系，故可使得这些走失的孩童、智能障碍患者，或是识别能力或智识能力不足的长者能够快速且容易地被找回。

综上所述，由于本发明的电子纸显示装置可以于电力中断时显示识别警示信息及卫星定位信息或传输一卫星定位信号，即在电量侦测电路侦测到电力单元停止对控制单元供给电力时，还可以由电力储存电路提供电力给控制单元以及电子纸显示单元，且控制单元即会将储存单元的识别警示信息以及卫星定位信息加载于电子纸显示单元。由此，即便电子纸显示装置遗失或佩戴电子纸显示装置者走失时，这些被加载的识别警示信息以及卫星定位数据即在电力中断时，自动地显示在电子纸显示单元上。如此一来，捡到电子纸显示装置的人即可方便地联络失主并归还，或是方便地联络相关人士以送回佩戴有电子纸显示装置者。

此外，在电子纸显示装置设置有认证单元时，在没有通过认证单元认证前，控制单元无法据此使电子纸显示单元更新显示信息；因此，电子纸显示单元上所显示的信息此时是不能被他人覆写更改的。由此，即便于电子纸显示装置遗失后，仍可保持电子纸显示装置的安全程度，进而提高归还与被找回的机率。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明。总之，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。