只讀型安全雙面柔性顯示紙的製作方法

2023-09-17 13:24:20 1

專利名稱：只讀型安全雙面柔性顯示紙的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及只讀型安全雙面柔性顯示紙，特別是涉及能夠維持雙面電子紙所
顯示信息的安全電子紙。
背景技術：
以E-ink的電子墨水、SIPIX的微杯盒(MicroCup)為代表的電子紙技術呈現日益 普及趨勢，在電子書、移動終端、可攜式設備等領域取得較大進展，在電子報紙方面也開始 應用。由於電子紙具有在沒有電源供給的情況下仍然維持顯示內容，具有節能的優點，同時 還可以隨時按需要更新電子紙顯示的內容。通常對電子紙的內容更新是通過給電子紙的像 素點施加某個方向的電場來改變像素點的光學狀態。也正因為這個特性，使電子紙不適用 於需要防止信息被篡改的應用。因為任何人都可以通過施加一定強度的電場來改變或刪除 電子紙所顯示的內容。對於在電子報紙的應用中，由於增加了對電子紙更新的接口，造成任 何人可以方便的通過該接口更改電子報紙的內容，當這些被更改內容和將內容進行歪曲的 報紙被傳播出去，將造成對於他人利益、榮譽的損壞，也可能產生不利的社會後果。特別是， 當將電子紙用於證書或認證文本使用，其所呈現信息的可靠性將存在很大的不確定性。 由於人們日常生活所使用的大量紙質文件是需要防止內容丟失或被惡意篡改的， 如公文、證書、標準、專利公報等，如果不能在這些領域使用上節能環保的電子紙是十分可 惜的。

發明內容本發明就是要提出技術解決方案以解決或至少是部分解決現有電子紙技術存在 的信息保護問題，以實現電子紙在更多領域的應用。 術語說明本發明中所描述的電子紙，是指包含任何包含如下材料層之一或組合 的具有一定形狀的部件具有電泳效應的微膠囊電子墨水層、具有電泳效應的微杯結構封 裝薄膜層、旋轉球(Gyricon)層、具有電潤溼效應的電子紙材料層、雙穩態的膽甾醇型液晶 層、北京派瑞根科技的無電極電子紙等。 術語說明本發明中所描述的"對電子紙進行電子化"和"對電子紙進行印刷"具 有相同的含義，即使電子紙的像素點在電場的作用下呈現信息。 由於現有電子紙都是基於非易失性顯示材料，如具有電泳效應的微膠囊電子墨水 層、具有電泳效應的微杯結構封裝薄膜層、旋轉球(Gyricon)層、具有電潤溼效應的電子紙 材料層、雙穩態的膽甾醇型液晶層等。這種材料能夠通過施加一定強度和方向的電場改變 材料所呈現的光學狀態，由於電場屬於無形的作用，很容易被他人利用來非正常的修改或 篡改電子紙所呈現的內容，所以需要對於作用在電子紙上的電場採用技術手段進行控制。 本發明提出多個解決方案，具體描述如下 第一種方案是設計一種具有局部或整體信息保護功能的安全電子紙，即 1、一種只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是包含
5[0011] 第一網格陣列電極，所述第一網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極 和電極引線；第一非易失性顯示材料；公共電極；第二非易失性顯示材料；第二網格陣列電 極，所述第二網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電極引線； 所述第一網格陣列電極、第一非易失性顯示材料、公共電極、第二非易失性顯示材 料和第二網格陣列電極形成疊層； 在所述第一網格陣列電極的至少一個網格電極與所述公共電極之間設置一個電 子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極與所述公共電極 之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；和/或者 在所述第二網格陣列電極的至少一個網格電極與所述公共電極之間設置一個電 子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極與所述公共電極 之間處於低阻抗狀態或電導通狀態； 所述電子開關包含熔絲保護電路，當所述熔絲保護電路的熔絲被熔斷後，所述電
子開關處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態。 2、一種只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是包含 第一網格陣列電極，所述第一網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極 和電極引線；第一非易失性顯示材料；公共電極；第二非易失性顯示材料；第二網格陣列電 極，所述第二網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電極引線； 所述第一網格陣列電極、第一非易失性顯示材料、公共電極、第二非易失性顯示材 料和第二網格陣列電極形成疊層； 在所述疊層中設置至少一個電子紙保護區域，所述電子紙保護區域至少包含一個 電子紙像素點； 所述第一網格陣列電極在所述電子紙保護區域的每個網格電極與所述公共電極 之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極 與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態； 所述第二網格陣列電極在所述電子紙保護區域的每個網格電極與所述公共電極 之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極 與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態； 所述電子開關包含熔絲保護電路，當所述熔絲保護電路的熔絲被熔斷後，所述電
子開關處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態。 3、一種只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是包含 第一網格陣列電極，所述第一網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極 和電極引線；第一非易失性顯示材料；公共電極；第二非易失性顯示材料；第二網格陣列電 極，所述第二網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電極引線； 所述第一網格陣列電極、第一非易失性顯示材料、公共電極、第二非易失性顯示材 料和第二網格陣列電極形成疊層； 在所述疊層中針對第一非易失性顯示材料設置至少一個電子紙第一保護區域，所 述電子紙第一保護區域至少包含一個第一非易失性顯示材料像素點；和/或者在所述疊層 中針對第二非易失性顯示材料設置至少一個電子紙第二保護區域，所述電子紙第二保護區 域至少包含一個第二非易失性顯示材料像素點；[0027] 所述第一網格陣列電極在所述電子紙第一保護區域的每個網格電極與所述公共 電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格 電極與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；和/或者 所述第二網格陣列電極在所述電子紙第二保護區域的每個網格電極與所述公共 電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格 電極與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態； 所述電子開關包含熔絲保護電路，當所述熔絲保護電路的熔絲被熔斷後，所述電 子開關處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態。 4、優選的是進一步包含信息控制單元，所述信息控制單元控制所述電子開關的狀 態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 通過增加信息控制單元實現對於所保護的信息像素點的有效控制，在需要更新時 可以有效更新，在不需要更新時形成保護機制。 5、優選的是進一步包含信息輸入單元，所述信息控制單元根據信息輸入單元輸入 的信息控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 6、優選的是進一步包含射頻天線和射頻信號處理單元，從所述射頻天線感應的射
頻信號經過所述射頻信號處理單元處理的射頻信息傳遞給所述信息控制單元，所述信息控
制單元根據所述射頻信息控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 7、優選的是進一步包含認證算法處理單元，所述信息控制單元根據所述認證算法
處理單元認證結果控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 通過增加認證算法處理單元進一步增強了對需要保護的像素點或電子紙保護區
域的信息保護，只有獲得認證通過才能合法地修改或更新所保護的信息。 8、優選的是進一步包含信息輸入單元和認證算法處理單元，所述認證算法處理單
元對所述輸入單元輸入的信息進行認證處理得到認證結果，所述信息控制單元根據所述認
證結果控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 9、優選的是進一步包含射頻天線、射頻信號處理單元和認證算法處理單元，從所 述射頻天線感應的射頻信號經過所述射頻信號處理單元處理的射頻信息傳遞給所述認證 算法處理單元，所述認證算法處理單元對所述射頻信息進行認證處理得到認證結果，所述 信息控制單元根據所述認證結果控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 10、優選的是當所述電子開關沒有上電時，所述電子開關使所述網格電極與所述 公共電極處於低阻抗狀態。 此時可以在沒有供電的情況下防止電子紙的保護區域或像素被外部電場意外更 改。 11、優選的是當所述電子開關處於低阻抗狀態時，在所述網格電極與所述第二電 極之間的電壓差不足以使位於所述網格電極與所述第二電極之間的非易失性顯示材料發 生光學狀態的變化。 12、優選的是所述第一非易失性顯示材料和/或第二非易失性顯示材料包含如下 材料層之一或組合具有電泳效應的微膠囊電子墨水層、具有電泳效應的微杯結構封裝薄 膜層、旋轉球(Gyricon)層、具有電潤溼效應的電子紙材料層、雙穩態的膽甾醇型液晶層。 本發明的有益效果本發明的技術方案有效地解決了電子紙被外部電場或外加電
7壓非法或意外更改的問題，有效地維持電子紙所呈現的信息，並在需要時使需要保護的顯 示信息處於只讀狀態，為電子紙應用於證書、公文等領域提供了實現的有效技術方案。

圖1是實現保護像素信息的第一種解決方案原理示意圖。
圖2是在第一種解決方案基礎上增加信息控制部件和輸入部件的原理示意圖。 圖3是在第一種解決方案基礎上增加信息控制部件和無線輸入部件的原理示意 圖。
具體實施方式
電子紙是一種特殊紙張，其上塗敷有具有電泳特性或電潤溼特性的微單元(也稱 為像素單元)，這些微單元具有在外部電場作用下改變光學狀態的特性，而且光學狀態改變 後，即使去掉外加電場，仍然能夠保持光學狀態。因此，對於電子紙的印刷實際上是控制加 在電子紙上每個微單元上的外部電場大小和方向，使電子紙上的每個微單元呈現我們需要 的光學特性。本發明中"微單元"與"電子紙的像素點"具有相同含義。本發明所描述的電 子開關是指通過電信號可以控制的各種機械開關、電子開關、微機電開關、半導體開關等。
以下結合附圖進一步描述本發明的具體實施方案。 圖1是實現保護像素信息的第一種解決方案原理示意圖。電子紙包含很多像素點 構成的陣列，每個像素點包含像素電極和非易失顯示材料。此處的像素電極也稱為網格電 極。圖中表示雙面電子紙正反兩面各一個像素點，正面像素點和反面像素點有一個公共電 極103和公共電極引線106，正面像素點還包含網格第一電極102和第一非易失顯示材料 104，第一非易失顯示材料104置於網格第一電極102和公共電極103之間；反面像素點還 包含網格第二電極142和第二非易失顯示材料144，第二非易失顯示材料144置於網格第二 電極142和公共電極103之間。網格第一電極102有第一電極驅動的導線105，網格第二電 極142有第二電極驅動的導線145。對正面像素點進行電子化時，通過導線105和導線106 給網格第一電極102和公共電極103施加電壓，在網格第一電極102和公共電極103之間 形成一定方向的電場，改變第一非易失顯示材料104的光學狀態，從而呈現出信息。對反面 像素點進行電子化時，通過導線145和導線106給網格第二電極142和公共電極103施加 電壓，在網格第二電極142和公共電極103之間形成一定方向的電場，改變第二非易失顯示 材料144的光學狀態，從而呈現出信息。本發明是在網格第一電極102和公共電極103之 間增加了第一電子開關101，以第一控制信號線107連接第一電子開關101以控制第一電子 開關101的狀態，在網格第二電極142和公共電極103之間增加了第二電子開關141，以第 二控制信號線147連接第二電子開關141以控制第二電子開關141的狀態，並且第一電子 開關101包含熔絲保護電路151，當所述熔絲保護電路151的熔絲被熔斷後，所述第一電子 開關101處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態，，並且第二電子開關141包含熔絲保護電 路152，當所述熔絲保護電路152的熔絲被熔斷後，所述第二電子開關141處於不可逆的低 阻抗狀態或電導通狀態。當第一電子開關101處於導通狀態時，所述網格第一電極102和 公共電極103之間呈現低阻抗，在像素點上施加外部電場時，在網格第一電極102和公共電 極103上將具有基本相同的電位，因而網格第一電極102和公共電極103之間的電位差很小，因此可以防止外部電場對於像素點信息的改變；同樣當電子開關處於導通狀態時，通過 導線105和導線106給網格第一電極102和公共電極103施加電壓，由於網格第一電極102 和公共電極103之間呈現低阻抗，因而在網格第一電極102和公共電極103之間的電位差 很小，不會改變正面像素點的第一非易失顯示材料104的光學狀態達到了保護像素點信息 的目的。當需要修改正面像素點信息時，只需要向第一控制信號線107發出控制信號，使第 一電子開關101處於斷開狀態，此時所述網格第一電極102和公共電極103之間呈現高阻 抗，通過外部施加電場或在所述網格第一電極102和公共電極103之間施加電壓，可以改變 正面像素點的光學狀態。當需要使正面像素點的信息不再被修改，即為只讀狀態，只需要向 第一電子開關101發送控制信號熔斷熔絲保護電路151的熔絲，使所述第一電子開關101 處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態。 一種優選實現方式是熔絲熔斷後控制信號線107 與第一電子開關101的電連接被切斷，從而使第一電子開關101處於不可逆的低阻抗狀態。 反面像素點的工作原理與正面像素點的相同。 圖2是在第一種解決方案基礎上增加信息控制部件和輸入部件的原理示意圖。為 了實現對第一電子開關101和/或第二電子開關141的控制進行檢查或認證，增加了信息 控制單元210和信息輸入單元211。信息控制單元210處理信息根據輸入單元211的輸入 信息確定向第一電子開關101和/或第二電子開關141的控制信號線107和/或控制信號 線147發送的控制信號，因此可以人為控制電子開關的狀態。特別是當信息控制單元210 包含認證算法處理單元具有認證功能時，可以對來自信息輸入單元211的輸入信息，只有 通過信息認證的輸入才能控制電子開關，能夠更有效地防止電子紙的像素點信息被篡改或 非法地被修改。 圖3是在第一種解決方案基礎上增加信息控制部件和無線輸入部件的原理示意 圖。相比於圖2的方案，圖3的解決方案包含信息控制單元310和無線感應天線311，通過 無線感應天線311感應無線電信號輸入信息，信息控制單元310處理無線電信號輸入信息， 只有正確的輸入信息才能第一電子開關101和/或第二電子開關141。因此可以防止像素 點信息被非法篡改。
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權利要求一種只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是包含第一網格陣列電極，所述第一網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電極引線；第一非易失性顯示材料；公共電極；第二非易失性顯示材料；第二網格陣列電極，所述第二網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電極引線；所述第一網格陣列電極、第一非易失性顯示材料、公共電極、第二非易失性顯示材料和第二網格陣列電極形成疊層；在所述第一網格陣列電極的至少一個網格電極與所述公共電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；和/或者在所述第二網格陣列電極的至少一個網格電極與所述公共電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；所述電子開關包含熔絲保護電路，當所述熔絲保護電路的熔絲被熔斷後，所述電子開關處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態。
2. —種只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是包含第一網格陣列電極，所述第一網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電 極引線；第一非易失性顯示材料； 公共電極；第二非易失性顯示材料；第二網格陣列電極，所述第二網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電 極引線；所述第一網格陣列電極、第一非易失性顯示材料、公共電極、第二非易失性顯示材料和 第二網格陣列電極形成疊層；在所述疊層中設置至少一個電子紙保護區域，所述電子紙保護區域至少包含一個電子 紙像素點；所述第一網格陣列電極在所述電子紙保護區域的每個網格電極與所述公共電極之間 設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極與所 述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；和/或者所述第二網格陣列電極在所述電子紙保護區域的每個網格電極與所述公共電極之間 設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極與所 述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；所述電子開關包含熔絲保護電路，當所述熔絲保護電路的熔絲被熔斷後，所述電子開 關處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態。
3. —種只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是包含第一網格陣列電極，所述第一網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電 極引線；第一非易失性顯示材料； 公共電極；第二非易失性顯示材料；第二網格陣列電極，所述第二網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電 極引線；所述第一網格陣列電極、第一非易失性顯示材料、公共電極、第二非易失性顯示材料和 第二網格陣列電極形成疊層；在所述疊層中針對第一非易失性顯示材料設置至少一個電子紙第一保護區域，所述電 子紙第一保護區域至少包含一個第一非易失性顯示材料像素點；和/或者在所述疊層中針 對第二非易失性顯示材料設置至少一個電子紙第二保護區域，所述電子紙第二保護區域至 少包含一個第二非易失性顯示材料像素點；所述第一網格陣列電極在所述電子紙第一保護區域的每個網格電極與所述公共電極 之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極 與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；和/或者所述第二網格陣列電極在所述電子紙第二保護區域的每個網格電極與所述公共電極 之間設置一個電子開關，當所述電子開關處於導通狀態時，所述電子開關使所述網格電極 與所述公共電極之間處於低阻抗狀態或電導通狀態；所述電子開關包含熔絲保護電路，當所述熔絲保護電路的熔絲被熔斷後，所述電子開 關處於不可逆的低阻抗狀態或電導通狀態。
4. 根據權利要求1至3中任一項所述的只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是進一步 包含信息控制單元和信息輸入單元，所述信息控制單元根據信息輸入單元輸入的信息控制 所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
5. 根據權利要求1至3中任一項所述的只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是進一步 包含信息控制單元、射頻天線和射頻信號處理單元，從所述射頻天線感應的射頻信號經過 所述射頻信號處理單元處理的射頻信息傳遞給所述信息控制單元，所述信息控制單元根據 所述射頻信息控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
6. 根據權利要求1至3中任一項所述的只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是進一步 包含信息控制單元、認證算法處理單元，所述信息控制單元根據所述認證算法處理單元認 證結果控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
7. 根據權利要求1至3中任一項所述的只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是進一步 包含信息控制單元、信息輸入單元和認證算法處理單元，所述認證算法處理單元對所述輸 入單元輸入的信息進行認證處理得到認證結果，所述信息控制單元根據所述認證結果控制 所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
8. 根據權利要求1至3中任一項所述的只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是進一步 包含信息控制單元、射頻天線、射頻信號處理單元和認證算法處理單元，從所述射頻天線感 應的射頻信號經過所述射頻信號處理單元處理的射頻信息傳遞給所述認證算法處理單元， 所述認證算法處理單元對所述射頻信息進行認證處理得到認證結果，所述信息控制單元根據所述認證結果控制所述電子開關的狀態和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
9. 根據權利要求1至3中任一項所述的只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是當所述 電子開關沒有上電時，所述電子開關使所述網格電極與所述公共電極處於低阻抗狀態。
10. 根據權利要求1至3中任一項所述的只讀型安全雙面柔性顯示紙，其特徵是所述第 一非易失性顯示材料包含如下材料層之一或組合具有電泳效應的微膠囊電子墨水層、具 有電泳效應的微杯結構封裝薄膜層、旋轉球層、具有電潤溼效應的電子紙材料層、雙穩態的 膽甾醇型液晶層；和/或者所述第二非易失性顯示材料包含如下材料層之一或組合具有 電泳效應的微膠囊電子墨水層、具有電泳效應的微杯結構封裝薄膜層、旋轉球層、具有電潤 溼效應的電子紙材料層、雙穩態的膽甾醇型液晶層。
專利摘要本實用新型提出只讀型安全雙面柔性顯示紙，包含第一網格陣列電極，第一網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電極引線；第一非易失性顯示材料；公共電極；第二非易失性顯示材料；第二網格陣列電極，第二網格陣列電極的每個網格上有一個獨立的網格電極和電極引線；第一網格陣列電極、第一非易失性顯示材料、公共電極、第二非易失性顯示材料和第二網格陣列電極形成疊層；在第一網格陣列電極的至少一個網格電極與公共電極之間設置一個電子開關；在第二網格陣列電極的至少一個網格電極與公共電極之間設置一個電子開關。有效解決電子紙被外部電場或外加電壓非法或意外更改的問題，為電子紙應用於證書、公文等領域提供了實現的有效技術方案。
文檔編號G09G3/34GK201548786SQ200920277848
公開日2010年8月11日 申請日期2009年11月26日 優先權日2009年11月26日
發明者須清 申請人:北京派瑞根科技開發有限公司