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具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置

申请号 CN202210427919.3 申请日 2022-04-22 公开(公告)号 CN114721244A 公开(公告)日 2022-07-08
申请人 中山大学; 发明人 杨柏儒; 罗青云; 史锦滔; 吴梓毅;
摘要 本 申请 涉及一种具有低功耗、透视、替换功能的 电子 纸保护装置,该装置至少包括:保护壳体、 电子纸 层和驱动模 块 ;电子纸层通过电性连接件与驱动模块连接,电子纸层通过机械连接件与保护壳体可拆卸连接,电子纸层位于保护壳体上表面,保护壳体内设有与被保护显示设备相匹配的容纳腔。该装置采用电子纸层与保护壳体可拆卸连接,便于被损坏的电子纸层进行更换,降低维修成本,解决了现有智能腕表显示器的表面日常使用过程中的碰撞、剐蹭容易导致外观损坏,更换价格昂贵的技术问题;通过将不需要耗电来维持图像的可透视、可显示的电子纸层盖于被保护显示设备的上方既能有效保护的显示设备的表面不被刮花、碰撞又能低功耗地增强显示效果。
权利要求

1.一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,至少包括电子纸层、保护壳体和驱动模;所述电子纸层通过电性连接件与所述驱动模块电性连接,所述电子纸层通过机械连接件与所述保护壳体可拆卸连接,所述保护壳体内设置有与被保护的显示设备相匹配的容纳腔,所述电子纸层为可透视、可显示的电子纸,所述电子纸层位于所述保护壳体的上表面。
2.根据权利要求1所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述电子纸为可透视、可显示的电泳式电子纸薄膜,所述电子纸层包括显示区以及用于实现电性连接和可拆卸连接的非显示区,所述电子纸的显示区上设置数个像素,每个所述像素是相互独立的,每个所述像素的状态包括显示状态和透明状态。
3.根据权利要求2所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述显示区包括显示单元,所述显示单元包括第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电泳液,所述第二电极包括第一子电极和第二子电极。
4.根据权利要求3所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述电泳液包括非极性溶剂、电泳粒子和电荷控制剂,所述非极性溶剂为正构烷、异构烷烃、烷、环氧化合物、芳烃、脂肪烃、卤代烃中的一种或多种;所述电泳粒子为二氧化粒子、二氧化硅粒子、氧化粒子、炭黑粒子、黑粒子、铬黑粒子、铁红粒子、铁黄粒子、铁蓝粒子、酞菁绿G、汉沙黄10G、酞菁蓝B、C.I.颜料红32粒子中的一种或多种;所述电荷控制剂为有机磺酸盐、有机硫酸盐、有机磷酸盐、有机磷酸酯、聚酯类、聚烯烃类、聚丙烯酸酯类、聚醚类中的一种或者多种。
5.根据权利要求1所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述机械连接件为铰链、卡扣、磁铁式连接器或螺栓连接器,所述机械连接件的第一端固定安装在所述保护壳体上,所述机械连接件的第二端与所述电子纸层连接,以使所述电子层纸绕着所述机械连接件转动或翻转。
6.根据权利要求1所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述机械连接件为卡扣,所述机械连接件的第一端固定安装在所述保护壳体上,所述机械连接件的第二端与所述电子纸层连接。
7.根据权利要求1所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述保护壳体上设置有容纳层,所述容纳层包括外圈区、内圈区和中心区,所述外圈区采用硬塑材质制作的且用于固定所述机械连接件;所述内圈区采用弹性材质制作的且用于包覆所述显示设备,所述内圈区上开设有容纳所述电性连接件的过孔;所述中心区为通孔且作为所述容纳腔。
8.根据权利要求1所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述驱动模块包括用于控制所述电子纸运行的控制单元,所述驱动模块上设置有供电接口和用于与被保护的显示设备进行通信连接的通信接口
9.根据权利要求1所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,所述驱动模块安装在所述保护壳体上或电子纸层上。
10.根据权利要求1所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,其特征在于,包括至少三种工作模式,三种所述工作模式分别为独立显示工作模式、组合显示工作模式和直接显示工作模式;
所述独立显示工作模式:所述驱动模块的控制单元通过电性连接件在第一电极和第二电极之间施加不同极性电压,以使所述电子纸层处于显示状态并显示图像;
所述组合显示工作模式:所述驱动模块的控制单元通过电性连接件在第一电极和第二电极之间以及在第二电极的第一子电极和第二子电极之间施加不同极性的电压,以使所述电子纸层的一部分像素处于透明状态以显示被保护显示设备显示的图像,所述电子纸层的其他部分像素处于显示状态并显示图像;
所述直接显示工作模式:通过绕着所述机械连接件转动或翻转所述电子纸层直接展示被保护显示设备显示的图像。

说明书全文

具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置

技术领域

[0001] 本申请涉及显示技术领域,尤其涉及一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置。

背景技术

[0002] 目前的智能腕表一般采用高功耗的主动式发光显示器(如OLED,LCD等),为了增加续航需要在大多数时间内息屏来延长续航时间。另外智能腕表显示器表面在日常使用时的碰撞、剐蹭容易导致外观损坏,更换价格昂贵。
[0003] 电子纸(E‑Paper)是一种控制有色带电粒子在外电场的作用下通过电泳运动实现显示效果的一种显示技术。电子纸显示的优点有反射式显示护眼、稳态、显示功耗低,制造成本低、重量轻、易携带、柔性可弯折等,而OLED、LCD等显示有色域广、对比度高、动态效果好等优点。在不同的场合选用适合的显示器件能够达到最佳的显示效果。例如现有专利文献公开了公开号为CN213634122U的一种电子纸与透明OLED显示屏层叠结合的智能手表,其电子纸显示屏设置于表体表面,透明OLED显示屏设置于电子纸显示屏上方。在一般待机状态,透明OLED显示屏不显示,呈现透明状态,由电子纸显示屏显示日期时间等等信息,耗电量极低;在通讯工作状态,由透明OLED显示屏显示丰富的信息,此时电子纸呈现全黑背景,给透明OLED显示屏提供良好的对比背景。但是,该智能手表的透明OLED显示屏置于电子纸显示屏上方,大量入射光被OLED显示屏反射,通过电子纸反射的光较少,导致电子纸的显示亮度下降;以及OLED屏在最外部,碰撞、剐蹭容易导致外观受损,维修成本高。发明内容
[0004] 本申请实施例提供了一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,用于解决现有智能腕表显示器的表面日常使用过程中的碰撞、剐蹭容易导致外观损坏,更换价格昂贵的技术问题。
[0005] 为了实现上述目的,本申请实施例提供如下技术方案:
[0006] 一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,至少包括电子纸层、保护壳体和驱动模;所述电子纸层通过电性连接件与所述驱动模块电性连接,所述电子纸层通过机械连接件与所述保护壳体可拆卸连接,所述保护壳体内设置有与被保护的显示设备相匹配的容纳腔,所述电子纸层为可透视、可显示的电子纸,所述电子纸层位于所述保护壳体的上表面。
[0007] 优选地,所述电子纸为可透视、可显示的电泳式电子纸薄膜,所述电子纸层包括显示区以及用于实现电性连接和可拆卸连接的非显示区,所述电子纸的显示区上设置数个像素,每个所述像素是相互独立的,每个所述像素的状态包括显示状态和透明状态。
[0008] 优选地,所述显示区包括显示单元,所述显示单元包括第一电极、第二电极以及设置在所述第一电极和所述第二电极之间的电泳液,所述第二电极包括第一子电极和第二子电极。
[0009] 优选地,所述电泳液包括非极性溶剂、电泳粒子和电荷控制剂,所述非极性溶剂为正构烷、异构烷烃、烷、环氧化合物、芳烃、脂肪烃、卤代烃中的一种或多种;所述电泳粒子为二氧化粒子、二氧化硅粒子、氧化粒子、炭黑粒子、黑粒子、铬黑粒子、铁红粒子、铁黄粒子、铁蓝粒子、酞菁绿G、汉沙黄10G、酞菁蓝B、C.I.颜料红32粒子中的一种或多种;所述电荷控制剂为有机磺酸盐、有机硫酸盐、有机磷酸盐、有机磷酸酯、聚酯类、聚烯烃类、聚丙烯酸酯类、聚醚类中的一种或者多种。
[0010] 优选地,所述机械连接件为铰链磁铁式连接器或螺栓连接器,所述机械连接件的第一端固定安装在所述保护壳体上,所述机械连接件的第二端与所述电子纸层连接,以使所述电子层纸绕着所述机械连接件转动或翻转。
[0011] 优选地,所述机械连接件为卡扣,所述机械连接件的第一端固定安装在所述保护壳体上,所述机械连接件的第二端与所述电子纸层连接。所述机械连接件为粘性部件,所述保护壳体上设置有用于涂覆所述粘性部件的胶黏区,胶黏区为位于所述电子纸层的非显示区下方的所述保护壳体且除去所述电性连接件的连接位置,所述电子纸层的非显示区与所述保护壳体的胶黏区粘性连接以实现机械连接。
[0012] 优选地,所述保护壳体上设置有容纳层,所述容纳层包括外圈区、内圈区和中心区,所述外圈区采用硬塑材质制作的且用于固定所述机械连接件;所述内圈区采用弹性材质制作的且用于包覆所述显示设备,所述内圈区上开设有容纳所述电性连接件的过孔;所述中心区为通孔且作为所述容纳腔。
[0013] 优选地,所述驱动模块包括用于控制所述电子纸运行的控制单元,所述驱动模块上设置有供电接口和用于与被保护的显示设备进行通信连接的通信接口
[0014] 优选地,所述驱动模块安装在所述保护壳体上或电子纸层上。
[0015] 优选地,该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置包括至少三种工作模式,三种所述工作模式分别为独立显示工作模式、组合显示工作模式和直接显示工作模式;
[0016] 所述独立显示工作模式:所述驱动模块的控制单元通过电性连接件在第一电极和第二电极之间施加不同极性电压,以使所述电子纸层处于显示状态并显示图像;
[0017] 所述组合显示工作模式:所述驱动模块的控制单元通过电性连接件在第一电极和第二电极之间以及在第二电极的第一子电极和第二子电极之间施加不同极性的电压,以使所述电子纸层的一部分像素处于透明状态以显示被保护显示设备显示的图像,所述电子纸层的其他部分像素处于显示状态并显示图像;
[0018] 所述直接显示工作模式:通过绕着所述机械连接件转动或翻转所述电子纸层直接展示被保护显示设备显示的图像。
[0019] 本申请还提供一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的控制方法,包括以下步骤:
[0020] 基于上述所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,若该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置上电,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行于其第一电极平面移动,电子纸层的状态切换为透明状态;
[0021] 若驱动模块的控制单元接收功耗优先信号指令,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行或垂直于其第一电极平面移动以及将所述电子纸层显示的内容展示;
[0022] 若驱动模块的控制单元接收显示优先信号指令,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行于其第一电极平面移动将所述电子纸层切换为透明状态以及将被保护显示设备显示的内容展示;
[0023] 若驱动模块的控制单元接收容纳层下发的待机信号指令,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子垂直于其第一电极平面移动,以使所述电子纸呈现的状态为单色的显示状态。
[0024] 从以上技术方案可以看出,本申请实施例具有以下优点:该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,该装置至少包括:电子纸层、保护壳体和驱动模块;电子纸层通过电性连接件与驱动模块电性连接,电子纸层通过机械连接件与保护壳体可拆卸连接,保护壳体内设置有与被保护的显示设备相匹配的容纳腔,电子纸层为可透视、可显示的电子纸,电子纸层位于所述保护壳体的上表面。该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置通过将电子纸层盖于保护壳体的上方既能有效保护显示设备的表面不被刮花、碰撞又能低功耗地增强显示效果;采用电子纸层与保护壳体可拆卸连接,便于被损坏的电子纸层进行更换,降低维修成本,解决了现有智能腕表显示器的表面日常使用过程中的碰撞、剐蹭容易导致外观损坏,更换价格昂贵的技术问题。通过将不需要耗电来维持图像的可透视、可显示的电子纸层盖于被保护显示设备的上方既能有效保护的显示设备的表面不被刮花、碰撞又能低功耗地增强显示效果。附图说明
[0025] 为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0026] 图1为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的结构示意图;
[0027] 图2为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置电泳式电子纸薄膜的结构示意图;
[0028] 图3为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置中电子纸层平面转动的结构示意图;
[0029] 图4为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置中电子纸层垂直翻转的结构示意图
[0030] 图5为本申请另一实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的结构示意图;
[0031] 图6为本申请另一实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置保护壳体的结构示意图;
[0032] 图7为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置组合显示工作模式的结构示意图。

具体实施方式

[0033] 为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,下面所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而非全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本申请保护的范围。
[0034] 本申请实施例提供了一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,用于解决了现有智能腕表显示器的表面日常使用过程中的碰撞、剐蹭容易导致外观损坏,更换价格昂贵的技术问题。
[0035] 实施例一:
[0036] 图1为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的结构示意图。
[0037] 如图1所示,本申请实施例提供了一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,包括电子纸层10、保护壳体30和驱动模块;电子纸层10通过电性连接件50与驱动模块电性连接,电子纸层10通过机械连接件60与保护壳体30可拆卸连接,保护壳体30内设置有与被保护的显示设备相匹配的容纳腔20,电子纸层10为可透视、可显示的电子纸,电子纸层10位于保护壳体的30上表面。
[0038] 需要说明的是,显示设备可以为腕表、显示器、显示屏等设备。在本实施例中,显示设备为腕表作为案例说明。
[0039] 在本申请实施例中,电子纸优先选为可透视、可显示的电泳式电子纸薄膜,电子纸层10位于保护壳体30的上表面,以使电子纸层10能够保护显示设备表面。
[0040] 在本申请实施例中,电子纸上设置数个像素,每个像素是相互独立的,以使每个像素显示的状态也是独立,互不干扰,进而能够让用户可以根据需求自行在电子纸上显示需要的图案;每个像素的状态包括显示状态和透明状态。电子纸层10的电子纸采用电子纸的电泳粒子平行于其第一电极平面移动能够实现透明状态,电子纸层10的电子纸采用电子纸的电泳粒子平行或垂直于其第一电极平面移动至像素两侧能够实现黑、白单色的显示状态。若电子纸层10的电子纸处于透明状态,能够让被保护的显示设备进行显示,增强了显示效果,解决了显示设备息屏的问题。
[0041] 需要说明的是,电子纸层10采用电子纸在被驱动到相关的显示状态后能够维持图像或者透明状态不变而不需要电源提供能量,因此具有低功耗的特点。使用该电子纸覆盖于保护壳体30的上方既能有效保护显示设备的表面不被刮花、碰撞又能增强显示效果,使得显示设备息屏后也能在该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的低功耗的电子纸层10上呈现信息。与现有腕表等可穿戴设备相比,现有的腕表等可穿戴设备由于体积小电池容量一般比较小,目前使用的显示设备多为OLED或者LCD这些能够实现高刷新率显示但是功耗也很高的显示设备。该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置通过电子纸层提显示设备显示的高续航能以及在电子纸层10的电子纸处于透明状态,能够配合显示设备进行显示,解决了显示设备息屏的问题。
[0042] 在本申请实施例中,电子纸层10的形状可以为椭圆形、圆形、矩形形状等等但不限于此。
[0043] 在本申请实施例中,容纳腔20用于放置被保护的显示设备,显示设备用于显示显示设备需要显示的信息。
[0044] 需要说明的是,显示设备可以为智能腕表、电表等显示设备,也可以为具有显示功能的器件,此处不做详细限定。
[0045] 在本申请实施例中,保护壳体30一是通过电性连接件40对电子纸层10和驱动模块起到桥梁的作用;保护壳体30二是用于对电子纸层10起到支撑的作用,便于电子纸层10的安装;保护壳体30三是通过容纳腔对显示设备进行包覆固定。
[0046] 在本申请实施例中,驱动模块主要用于承载电子纸驱动所需的控制单元、通信接口和供能模块等电子元器件。
[0047] 需要说明的是,驱动模块可以设计成与保护壳体30类似的形状放置在保护壳体30下方,也可以镶嵌进保护壳体30中,并与保护壳体30融为一体。也可以设计成与保护壳体30类似的形状放置在保护壳体30外;驱动模块和电连接件也可以设置在电子纸层10中。
[0048] 在本申请实施例中,电性连接件50主要起到连接作用,用于连接电子纸层10和驱动模块的连接。对应的保护壳体30上开设有用于放置电性连接件50的过孔中,在过孔中填充金属导体或软排线。其中,电性连接件50可以为金属导体,也可以为软排线等具有导电性能的元件。
[0049] 在本申请实施例中,机械连接件60的下端连接保护壳体30,机械连接件60的上端连接电子纸层10。且电子纸层10通过机械连接件60与保护壳体30可拆卸连接,若电子纸层10被损坏(如电子纸层10的电子纸表面被撞击和剐蹭后),可以将被损坏的电子纸层10进行更换,降低维修成本。
[0050] 本申请提供的一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,至少包括:电子纸层、保护壳体和驱动模块;电子纸层通过电性连接件与驱动模块电性连接,电子纸层通过机械连接件与保护壳体可拆卸连接,保护壳体内设置有与被保护的显示设备相匹配的容纳腔,电子纸层为可透视、可显示的电子纸,电子纸层位于所述保护壳体的上表面。该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置通过将电子纸层盖于保护壳体容纳腔的上方既能有效保护显示设备的表面不被刮花、碰撞又能低功耗地增强显示效果;采用电子纸层与保护壳体可拆卸连接,便于被损坏的电子纸层进行更换,降低维修成本,解决了现有智能腕表显示器的表面日常使用过程中的碰撞、剐蹭容易导致外观损坏,更换价格昂贵的技术问题。通过将不需要耗电来维持图像的可透视、可显示的电子纸层盖于被保护显示设备的上方和显示设备进行组合显示,既能有效保护的显示设备的表面不被刮花、碰撞又能低功耗地显示额外的信息和图案,增强显示效果。
[0051] 图2为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置电泳式电子纸薄膜的结构示意图。
[0052] 如图1和图2所示,在本申请的一个实施例中,电子纸10可以为可透视、可显示的电泳式电子纸薄膜,电子纸层10包括显示区以及用于实现电性连接和可拆卸连接的非显示区,显示区如图1所示的点状填充图案。显示区包括显示单元,显示单元包括第一电极12、第二电极14以及设置在第一电极12和第二电极14之间的电泳液,第二电极14包括第一子电极141和第二子电极142。
[0053] 需要说明的是,如图2所示,显示单元可以包括第一衬底11、第一电极12、微杯容器13、第二电极14和第二衬底15,第一电极11设置在微杯容器13的上方,第二电极14设置在微杯容器12的下方,微杯容器13内设置有电泳液。第一衬底11盖合在第一电极12上,第二衬底
15设置在第二电极14上方。显示单元的两侧为微杯容器13的微杯壁16,微杯壁16也是微杯容器12的微杯壁;。
[0054] 需要说明的是,电子纸留有非显示区供引出电极引线以及与机械连接件60连接的位置。
[0055] 在本申请实施例中,第一衬底11、第二衬底15和两侧微杯壁16主要起支撑和封装作用,第一衬底11和第二衬底15均可以采用透明玻璃制作的,也可以采用柔性塑料薄膜制作。
[0056] 需要说明的是,微杯容器13主要是由第一衬底11、两侧的微杯壁16、第二衬底15组成。
[0057] 在本申请实施例中,第一电极12和第二电极14均采用透明的氧化铟(ITO)制作的。
[0058] 需要说明的是,第二电极14可以为图案化电极。
[0059] 在本申请实施例中,电泳液包括非极性溶剂、电泳粒子和电荷控制剂,非极性溶剂为正构烷烃、异构烷烃、硅氧烷、环氧化合物、芳烃、脂肪烃、卤代烃中的一种或多种;电泳粒子为二氧化钛粒子、二氧化硅粒子、氧化铝粒子、炭黑粒子、铁黑粒子、铜铬黑粒子、铁红粒子、铁黄粒子、铁蓝粒子、酞菁绿G、汉沙黄10G、酞菁蓝B、C.I.颜料红32粒子中的一种或多种;所述电荷控制剂为有机磺酸盐、有机硫酸盐、有机磷酸盐、有机磷酸酯、聚酯类、聚烯烃类、聚丙烯酸酯类、聚醚类中的一种或者多种。
[0060] 在本申请实施例中,电子纸层10的工作原理是:第一电极12和第二电极14之间包含有不同颜色和电性的电泳粒子,主要是通过在第一电极12与第二电极14之间以及第二电极14的两个子电极之间施加电压的方式,使得微杯容器里面的电泳粒子上下或左右运动。若电子纸层10为电泳式电子纸薄膜的电泳粒子垂直于其第一电极平面移动,微杯容器13的电泳粒子在第一电极12和第二电极14的驱动下朝着电性相反的电极移动,显示的颜色为上层电泳粒子反射的颜色。若电子纸层10为可透视、可显示的电泳式电子纸薄膜,该电子纸层的显示区主要由顶部透明的第一电极12、底部的第二电极14和中间电泳层组成,如图2所示,在图2中黑色电泳粒子带正电,白色电泳粒子带负电(带正电电泳粒子或带负电电泳粒子是可以在合成粒子时可控的),底部的每个像素的第二电极14至少有2个子电极。当电子纸层处于显示状态时,第二电极14中第一子电极141和第二子电极142的电压极性相同,通过控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子垂直于其第一电极平面移动。当电子纸层处于透明状态时,通过控制电泳式电子纸薄膜的第二电极14中第一子电极和第二子电极的电压极性相反呈现透明状态。其中,第二电极14中第一子电极141和第二子电极142的电压极性相同时,电泳粒子大体上垂直于第一子电极和第二子电极所在平面移动,电子纸处于显示状态。第二电极14中第一子电极和第二子电极的电压极性相反时,电泳粒子大体上平行于第一子电极和第二子电极所在平面移动,电子纸呈现透明状态。
[0061] 在本申请实施例中,该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置采用可透明显示的电子纸层位于保护壳体上方,在功耗优先模式下使用电子纸显示,减小显示设备的息屏功耗;在显示优先模式下使用显示设主动式发光屏幕显示,电子纸通过第一子电极和第二子电极之间的电压差转变成透明状态。电子纸成本低,在遭到碰撞、剐蹭破坏后因电子纸层通过机械连接件与保护壳体可拆卸连接,可以取下电子纸层实现低成本更换新的电子纸,实现能够保护显示设备的显示设备屏幕,也实现了增强显示的效果,解决了显示设备的息屏问题。
[0062] 图3为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置中电子纸层平面转动的结构示意图,图4为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置中电子纸层垂直翻转的结构示意图。
[0063] 如图3和图4所示,在本申请的一个实施例中,机械连接件60可以为铰链,也可以为磁铁式连接器或螺栓连接器,机械连接件60的第一端固定安装在保护壳体30上,机械连接件60的第二端与电子层纸10连接,以使电子层纸10绕着机械连接件60平面转动或垂直翻转。
[0064] 需要说明的是,机械连接件60的上端通过铰链和电子纸层10连接,可以使得电子纸层实现平面转动或者是垂直翻转,机械连接件60的下端固定在保护壳体30上,为了便于保护壳体30将机械连接件60固定,对应的保护壳体60上设置有用于与机械连接件60固定连接的自式按钮,该自锁式按钮可以通过按压弹高2~5毫米,使得电子纸层10更加容易实现平面转动或垂直翻转。
[0065] 在本申请实施例中,机械连接件可以为卡扣,机械连接件60的第一端固定安装在保护壳体30上,机械连接件60的第二端与电子层纸10扣接,以使电子层纸10与保护壳体30机械连接。其中,保护壳体30和电子纸层10上为卡扣对应的两端,电子纸层10和保护壳体通过卡扣进行可拆卸连接。
[0066] 图5为本申请另一实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的结构示意图。
[0067] 如图5所示,在本申请的一个实施例中,机械连接件60为粘性部件,保护壳体30上设置有用于涂覆粘性部件的胶黏区,胶黏区为位于电子纸层的非显示区下方的保护壳体且除去电性连接件50的连接位置,电子纸层10的非显示区与保护壳体30的胶黏区粘性连接以实现机械连接。
[0068] 需要说明的是,当机械连接件60为粘性部件时,电泳式电子纸薄膜应用于具有曲面的显示设备上,通过粘性部件能够更好地将电泳式电子纸薄膜贴附在曲面上。粘性部件可以为光学胶(OCA)等。
[0069] 图6为本申请另一实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置保护壳体的结构示意图。
[0070] 如图6所示,在本申请的一个实施例中,保护壳体30上设置有容纳层,容纳层包括外圈区31、内圈区32和中心区33,外圈区31采用硬性材质制作的且用于固定机械连接件60;内圈区32采用弹性材质制作的且用于包覆显示设备,内圈区32上开设有容纳电性连接件50的过孔34;中心区33为通孔且作为容纳腔。
[0071] 需要说明的是,硬塑材质可以为丙烯酸塑料(PMMA)等。弹性材质可以为聚二甲基硅氧烷(PDMS)、丁腈橡胶等。
[0072] 在本申请实施例中,保护壳体30的外圈区31还连接用于将显示设备固定在用户上的连接件35。
[0073] 需要说明的是,若显示设备为腕表,那么连接件35可以是表带。表带将显示设备固定在用户的手上。
[0074] 在本申请的一个实施例中,驱动模块包括用于控制电子纸运行的控制单元,控制单元上设置有供电接口和用于与被保护的显示设备进行通信连接的通信接口41。
[0075] 在本申请实施例中,该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置通过可透视、可显示的电子纸能够实现显示,也能够呈现透明状态,通过显示设备与电子纸组成双显示叠层,在双层显示时不需要移动电子纸层位置也能很好地呈现显示设备显示的内容;采用电子纸层与保护壳体可拆卸连接,实现在保护显示设备的表面免于碰撞和剐蹭等外力破坏,而电子纸层表面被撞击和剐蹭后可以低成本进行更换;采用电泳式电子纸薄膜实现低功耗显示,不需要消耗能源来维持状态在显示设备屏幕息屏时能低功耗的显示一些基本信息,解决了目前显示设备为了降低功耗需要息屏的问题。
[0076] 在本实施例中,电泳式电子纸薄膜可以优先选为柔性的电泳式电子纸薄膜,便于拆装。
[0077] 图7为本申请实施例所述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置组合显示工作模式的结构示意图。
[0078] 如图7所示,在本申请的一个实施例中,该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置包括至少三种工作模式,三种工作模式分别为独立显示工作模式、组合显示工作模式和直接显示工作模式;
[0079] 独立显示工作模式:驱动模块的控制单元通过电性连接件在第一电极和第二电极之间施加不同极性电压,以使电子纸层处于显示状态并显示图像。
[0080] 组合显示工作模式:驱动模块的控制单元通过电性连接件在第一电极和第二电极之间以及在第二电极的第一子电极和第二子电极之间施加不同极性的电压,以使电子纸层的一部分像素处于透明状态以显示被保护显示设备显示的图像,电子纸层的其他部分像素处于显示状态并显示图像。
[0081] 直接显示工作模式:通过绕着机械连接件转动或翻转电子纸层直接展示被保护显示设备显示的图像。
[0082] 实施例二:
[0083] 本申请实施例还提供一种具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的控制方法,包括以下步骤:
[0084] 基于上述的具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置,若该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置上电,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行于其第一电极平面移动,电子纸层的状态切换为透明状态;
[0085] 若驱动模块的控制单元接收功耗优先信号指令,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行或垂直于其第一电极平面移动以及将电子纸层显示的内容展示;
[0086] 若驱动模块的控制单元接收显示优先信号指令,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行于其第一电极平面移动将电子纸层切换为透明状态以及将被保护显示设备显示的内容展示;
[0087] 若驱动模块的控制单元接收容纳层下发的待机信号指令,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子垂直行于其第一电极平面移动,以使电子纸呈现的状态为单色的显示状态。
[0088] 在本申请实施例中,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行或垂直于其第一电极平面移动以及将电子纸层显示的内容展示。即是,控制在显示内容对应显示区中电泳式电子纸薄膜的像素的第一电极和第二电极之间施加电压不同实现的,且第二电极的两个子电极电压相同不存在压差。
[0089] 在本申请实施例中,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行于其第一电极平面移动将电子纸层切换为透明状态。即是控制电泳式电子纸薄膜中第二电极的第一子电极和第二子电极之间施加不同极性的电压;同时还可以给第一电极施加一个辅助电压促进电泳粒子移动到两个子电极上方。
[0090] 在本申请实施例中,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子垂直于其第一电极平面移动,以使电子纸呈现的状态为单色的显示状态。即是在电泳式电子纸薄膜的第一电极和第二电极之间施加不同的电压,且第二电极的两个子电极电压相同不存在压差。
[0091] 在本申请实施例中,该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置分为三种状态模式,分别为初始化模式、显示模式和待机模式,该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的工作模式由显示设备通过发送模式信号指令控制的方式来控制。每种工作模式有相对应的信号指令用于控制单元和显示设备之间的通信。其中,显示模式至少包括功耗优先指令和显示优先指令,待机模式至少包括待机指令和唤醒指令。
[0092] 当该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的工作模式为初始化模式时,该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置上电后默认处于初始化状态,驱动模块的控制单元通过电性连接件控制电子纸层的电泳式电子纸薄膜以的电泳粒子平行于其第一电极平面移动切换为透明状态,之后等待显示设备的信号指令。
[0093] 当该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的工作模式为显示模式时,需要控制电子纸层显示,则给该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置下发功耗优先指令,控制单元接收到通过通信接口传来的功耗优先信号指令后,控制单元通过电性连接件控制电子纸层显示预存的信息或显示设备通过通信接口传来的显示信息,并将功耗优先信号指令通过通信接口传回给显示设备。当用户需要使用主动发光容纳层的显示设备显示时通过显示设备发送显示优先信号指令,控制单元接收到显示设备通过信号接口传来的显示优先信号指令后,控制单元通过电性连接件控制电子纸层的显示区变为透明状态,并将显示优先信号指令通过通信接口传回给显示设备。
[0094] 需要说明的是,当控制单元接到功耗优先指令后,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行于其第一电极平面移动第二电极和第一电极,第二电极与第一电极之间产生相应电压使得电子纸层的显示区内的对应颜色的电泳粒子通过电泳运动聚集在第一电极上方或中心,其它电泳粒子聚集到第二电极的下方或边缘,电子纸层的显示区显示相应的图像。当控制单元接到显示优先信号指令,控制电泳式电子纸薄膜的电泳粒子平行于其第一电极平面移动第二电极和第一电极,第二电极与第一电极之间产生相应电压使得电子纸层的显示区内的对应颜色的电泳粒子通过电泳运动聚集在第二电极的边缘区域,电子纸层的显示区呈现透明状态,容纳层中显示设备显示的内容透过电子纸层的显示区展示。
[0095] 当该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置的工作模式为待机模式时:需要显示设备处于息屏待机时,给该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置下发待机信号指令,控制单元接收到显示设备传来的待机信号指令后,控制单元通过电性连接件控制电子纸层切换为满屏的单色状态(如白色或黑色),控制单元等待显示设备的唤醒指令。当控制单元接到显示设备通过通信接口传来的唤醒信号指令后该具有低功耗、透视、替换功能的电子纸保护装置重新进入初始化模式。
[0096] 示例性的,计算机程序可以被分割成一个或多个模块/单元,一个或者多个模块/单元被存储在存储器中,并由处理器执行,以完成本申请。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段,该指令段用于描述计算机程序在终端设备中的执行过程。
[0097] 终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及服务器等计算设备。终端设备可包括,但不仅限于,处理器、存储器。本领域技术人员可以理解,并不构成对终端设备的限定,可以包括比图示更多或更少的部件,或者组合某些部件,或者不同的部件,例如终端设备还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0098] 所称处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit,CPU),还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor,DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit,ASIC)、现成可编程阵列(Field‑Programmable Gate Array,FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0099] 存储器可以是终端设备的内部存储单元,例如终端设备的硬盘或内存。存储器也可以是终端设备的外部存储设备,例如终端设备上配备的插接式硬盘,智能存储卡(Smart Media Card,SMC),安全数字(Secure Digital,SD)卡,闪存卡(Flash Card)等。进一步地,存储器还可以既包括终端设备的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器用于存储计算机程序以及终端设备所需的其他程序和数据。存储器还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0100] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统,装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0101] 在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0102] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0103] 另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0104] 所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read‑Only Memory)、随机存取存储器(RAM,Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0105] 以上所述,以上实施例仅用以说明本申请的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。
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