一種電子紙列印裝置的製作方法

2023-06-19 04:35:31 1

專利名稱：一種電子紙列印裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種列印裝置，特別是涉及一種可用電子方式列印電子紙的列印
直O
背景技術：
隨著中國經濟的發展，辦公自動化程度不斷提高，幾乎每一個公司都會配備複印、 列印設備。對於辦公用紙的需求量不斷攀升，已躍居耗材之首。紙張的大量浪費不僅造成 森林面積銳減，而且因生產紙漿排放汙水使江河湖泊受到嚴重汙染。目前新型顯示領域有一種基於電泳顯示原理的電子紙顯示技術，所述的電子紙不 僅具有柔性、超薄等特性，而且具有列印紙張的視覺效果，而目前電子紙的最大的應用在於 電子紙閱讀器。把電子紙顯示技術及電子紙應用到辦公用紙的領域，用電子紙代替辦公用紙以減 少森林資源的消耗、降低對環境的汙染成為一個亟需解決的難題。
發明內容為解決辦公室用紙需求量不斷加大，從而造成對森林資源的大規模破壞的問題， 本實用新型提供一種節省森林資源、汙染小的可用電子方式列印電子紙的列印裝置。為實現上述實用新型目的，提供一種電子紙列印裝置。所述電子紙從下至上依次 包括帶透明導電層的薄膜、電子墨水層、保護層，其特徵在於，該列印裝置包括用於與所述 電子紙透明導電層活動接觸的公共電極、用於與所述電子紙保護層活動接觸的像素驅動電 極陣列，所述公共電極與像素驅動電極陣列根據輸入的圖像信號向所述電子紙的電子墨水 層施加對應的電壓使得所述電子墨水層進行圖像顯示。作為上述列印裝置的一種實施方式，上述像素驅動電極陣列可以為單排電極面板結構。作為上述列印裝置的另一種實施方式，上述像素驅動電極陣列也可以包括多排電 極，其所有電極的底面均位於一個平面上。作為上述列印裝置的又一種實施方式，上述像素驅動電極陣列可以為多排錯位間 隔排列結構。上述像素驅動電極陣列中的電極選用正方形電極，其邊長為0. lmm-lmm。作為上述列印裝置的進一步改進，該列印裝置還包括設置於像素驅動電極陣列一 側的擦除電極。該擦除電極可以為條形結構的擦除頭。上述的公共電極可以採用電刷來實 現，也可以用導電輪來實現。本實用新型的一種電子紙列印裝置採用公共電極和像素驅動電極陣列結構，相對 於一般的鼓式或者滾筒式結構，避免了鼓式或者滾筒式結構易使電子紙變形而引起的電子 紙顯示性能下降和壽命縮短等缺點，而且較為精確，且列印時間t更精確，工作時間得到精 確的控制，保證穩定的工作效率和工作質量。尤其是，採用像素驅動電極陣列的方式，能更精確地控制每一個像素裡的顯示內容，不會造成相鄰的像素出現層疊互相影響的問題，控 制好每一個像素驅動電極電壓的電平值或驅動時間，就能精確地控制顯示內容的灰階，使 列印質量也走向「高清」化。綜上所述，本實用新型一種可用電子方式列印電子紙的列印裝置利用電泳顯示原 理，在列印裝置內利用電場進行擦除和顯示的重複動作，使該電子紙可以列印、擦除、重複 列印，這必然減少辦公用紙、減少紙張的浪費。該電子紙和該列印裝置把電子紙顯示技術及 電子紙應用到辦公用紙的領域，用電子紙代替辦公用紙，能有效地減少對普通紙張的需求， 從而減少對森林資源的消耗、降低對環境的汙染。

圖1是本實用新型可用電子方式列印的電子紙的結構示意圖；圖2是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的結構示意圖；圖3是本實用新型可用電子方式列印電子紙的條形列印面板結構示意圖；圖4是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的像素驅動電極一種排 列方式示意圖；圖5是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的像素驅動電極另一種 排列方式示意圖；及圖6是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的工作方式示意圖。
具體實施方式
為解決辦公室用紙需求量不斷加大，從而造成對森林資源的大規模破壞的問題， 本實用新型提供一種可用電子方式列印電子紙1的列印裝置2。請參閱圖1，圖1本實用新型可用電子方式列印的電子紙的結構示意圖。該電子紙 1包括帶透光導電層的薄膜11、電子墨水層12、層壓膠粘劑13和保護層14。形成該電子紙 1一般包括如下步驟步驟100 設一透光導電薄膜基板11，該透光導電薄膜基板11 一般包括第一 PET 薄膜(未標示)、ITO塗層(未標示)和第一硬塗層(未標示)，該第一硬塗層一般為塗覆在該 ITO塗層的硬塗層或薄膜材料，其中該ITO塗層夾設於該第一 PET薄膜和該第一硬塗層之 間，且該ITO塗層的邊緣設一條形的導電層(圖未示)，該導電層與該ITO塗層電連接，該導 電層延伸到該第一硬塗層的邊緣且比該第一硬塗層稍高；步驟101 在該第一硬塗層上設置電子墨水層，該電子墨水層為電子墨水層12，其 中該電子墨水層12的其中兩條對邊與該透光導電薄膜基板11對應的兩條對邊邊長相等， 而另一組對邊則比該透光導電薄膜基板11對應的一組對邊邊長短5mm，該電子墨水層12和 該透光導電薄膜基板11配合的時候，其中三組對應的邊都貼合，而該電子墨水層12的第四 條邊在該透光導電薄膜基板11平面內的投影在該透光導電薄膜基板11的平面內，亦即，該 電子墨水層12不完全覆蓋該透光導電薄膜基板11而是形成一級臺階，且該臺階形成的接 觸區15，該接觸區15的寬為5mm，長為對應的該電子墨水層12或該透光導電薄膜基板11 相等的邊長；步驟102 根據該電子墨水層12的面積匹配設置層壓膠粘劑層13，該層壓膠粘劑層13完全覆蓋該電子墨水層12，該層壓膠粘劑層13和該透光導電薄膜11相對，即該電子 墨水層12設於該透光導電薄膜基板11和該層壓膠粘劑層13之間；步驟103 最後設一保護層14於該層壓膠粘劑層13上，且該層壓膠粘劑層13設 於該電子墨水層12和該保護層14之間，即該保護層14蓋設於該層壓膠粘劑層13上且完 全覆蓋該層壓膠粘劑13，其中該保護層14為透明狀，厚度範圍為10微米-100微米，耐刮， 硬度大於2h，該保護層14 一般採用第二 PET薄膜和塗覆在該第二 PET薄膜上的第二硬塗 層，也可以採用環氧樹脂固化而成，或液態光固化膠或固態光固化膠通過感光固化而成；為 了加大施加於電子墨水層的電場，可以在該保護層14中摻入導電介質，使其電阻率範圍達 到107Ω. m-1010Q. m。當該保護層14為透明時，可以選擇保護薄膜14面或透光導電薄膜11 面作為顯示面。但當選擇透光導電薄膜11面作為顯示面時，驅動圖像需要鏡像後輸出。當 該保護層為不透明時，只能把透光導電薄膜11面作為顯示面，驅動圖像需要鏡像後輸出。通過上述步驟100、步驟101、步驟102和步驟103形成該電子紙1，其中該電子墨 水層12、該層壓膠粘劑層13和該保護層14完全匹配，如前所述，該透光導電薄膜11與該電 子墨水層12配合的時候形成一個臺階面(未標示)，該臺階面未塗布該電子墨水層12、該層 壓膠粘劑層13和該保護層14，該臺階面作為電接觸區域。請參閱圖2，圖2是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的結構示意 圖。該列印裝置2包括支架20，該支架20的結構和普通印表機類似，該支架20為該列印裝 置2的外殼架構部分。請參閱圖3到圖6，圖3是本實用新型可用電子方式列印電子紙的條形列印面板結 構示意圖，圖4是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的像素驅動電極一種排 列方式示意圖，圖5是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的像素驅動電極另 一種排列方式示意圖，圖6是本實用新型可用電子方式列印電子紙的列印裝置的工作方式 示意圖。該列印裝置2還包括像素驅動電極陣列、公共電極、擦除頭23、傳送輪M，在本實 用新型中，該像素驅動電極陣列採用條形列印面板21的方式，該公共電極採用電刷22的方 式。如前所述，再請參閱圖3，該像素驅動電極陣列為條形列印面板21，該條形列印面 板21包括多個方形列印電極210以及完全收容該多個方形列印電極210的條形框體(未標 示)。該多個方形列印電極210和該條形框體接觸的端為像素電極驅動電壓的高電勢輸出 端，該多個方形列印電極210的中間部分為長方體，且對應的切面為正方形，該正方形的邊 長介於0. Imm到Imm之間，其中，該多個方形列印電極210為多排間隔排列結構或單排排列 結構，本實用新型採用三行排列，也可以根據實際列印速度的需要而設置更多行，該多個方 形列印電極210形成的列印解析度介於23dpi到230dpi之間，且對應需列印的所有區域， 保證列印效果。該電刷22設置於該支架20內，在本實施例中，該電刷22設置於該支架20的一 端，且該端對應於該電子紙的接觸區15，亦即該電刷22在工作的時候始終能活動接觸該接 觸區15，並能剛好接觸該ITO薄膜的邊緣導電層。該電刷22為公共電極輸出端且可根據實 際需要把該電刷22改變為導電滾輪的實現形式。該擦除頭23設置於該支架20內且該擦除頭23平行於該外螺紋導軌，且工作的時候，該電子紙1先經過該擦除頭23再經過該條形列印面板21。在本實用新型中該擦除頭 23為條形結構，也可以根據需要設為其他形狀。該擦除頭23為擦除電極電壓輸出端，該擦 除電極電壓可使該電子墨水層12的帶電粒子移動且使該電子紙1形成全白或全黑顯示狀 態，即形成待列印的初始狀態。工作的時候該擦除頭23能輕接觸該電子紙1的保護層14。該傳送輪M包括上傳送輪240和下傳送輪M2，該上傳送輪位於該電子紙1顯示 畫面的表面的上方，該下傳送輪則對應設於該電子紙1的透光導電薄膜11不被該電子墨水 層12覆蓋的表面，該傳送輪M的箭頭表示傳送方向，如前所述，該上傳送輪240設於該擦 除頭23的箭頭方向上。工作的時候，該擦除頭23和該上傳送輪240都輕接觸該電子紙1 顯示的表面。該擦除頭23和該上傳送輪240處於同一水平面。該上傳送輪240和該下傳 送輪242在工作的時候一起輕接觸夾持該電子紙1，保證傳送質量。圖中的支架20、條形列印面板21、電刷22、擦除頭23和傳送輪M組裝成列印裝置 2的主體部分，除上述部件外，還可根據實際需要增加輔助設施。區別於現有技術，該電子紙1和該列印裝置2具備如下實施例按照上述結構進行裝置就緒後，往該列印裝置2裝載該電子紙1，該電子紙1的公 共電極接觸區15與該電刷22處於同一邊且輕接觸，且該電刷22可與該ITO薄膜的導電層 輕接觸，保證該電刷22和該ITO導電層導通電連接，亦即，該電刷22提供一穩定的公共電 極電勢輸出端，供接下來的工作過程中使用。然後啟動該列印裝置2，該傳送輪M夾持該電子紙1往箭頭方向以預設的速度移 動。該速度滿足條件該條形列印面板21每打完一組像素陣列所需的時間t秒後，該電子 紙1能馬上往前推進一行保證時間銜接和列印流程順暢，若像素驅動電極陣列只包含單排 驅動電極，則該時間t秒為每個像素驅動所需的時間，其中每個像素驅動的時間為10 ms(毫 秒)到IOOOms之間。接著工作步驟包括第一步、電子紙1先經過擦除頭23，該擦除頭23相對於電子紙的公共電極施加 一個固定的電壓，並維持一定的驅動時間(lO-lOOOms)，該電壓可以是正的也可以是負的電 壓，從而使得電子紙的顯示面全部顯示第一顏色粒子的顏色或第二顏色粒子的顏色；若為 黑白顯示電子紙，該驅動電壓產生的電場對擦除頭23的接觸部分電子紙1內電子墨水層的 驅動使之顯示全白或全黑。第二步、電子紙上經過擦除頭驅動之後的區域再經過條形列印面板21的像素驅 動電極陣列，該條形列印面板21輕接觸該電子紙1的保護層14 ；在一定時間(IO-IOOOms) 內，該條形列印面板21利用像素驅動電極陣列通過對與其接觸部分的電子紙每一像素點 進行驅動，對該區域內的像素點施加對應的像素驅動電壓值，改變該驅動電壓值或驅動時 間可以改變所對應的像素的顯示灰階。根據不同的保護層厚度(IOum-IOOum),該驅動電壓 值一般設定在50v (伏)到IOOOv之間。第三步、驅動列印完上述第一組需要列印的像素區域，接著，傳送輪啟動工作，該 傳送輪M夾持該電子紙1移動，然後條形列印面板21對下一組待列印的像素進行驅動顯 示該像素內的圖像內容。通過上述步驟，完成對電子紙1的擦除、和驅動列印的工作。上述過程中，處於平面的方形列印電極陣列的結構相對於一般的鼓式以及滾筒式結構較為簡單，不需要使電子紙彎曲，且列印時間t更精確，進一步地，每一次的擦除、驅動 的工作時間都得到精確的控制，保證穩定的工作效率和工作質量。尤其是，採用多個方形打 印電極的方式，能更精確地控制每一個像素裡的顯示內容，不會造成相鄰的像素出現層疊 互相影響的問題，控制好每一個像素驅動電極電壓的驅動電壓值或驅動時間，就能精確地 控制顯示像素的灰階，使列印質量也走向「高清」化。綜上所述，該電子紙1和該列印裝置2利用電泳顯示原理，在列印裝置2內利用電 場進行擦除和顯示的重複動作，使該電子紙1可以列印、擦除、重複列印，這必然減少辦公 用紙、減少紙張的浪費。該電子紙1和該列印裝置2把電子紙顯示技術及電子紙應用到辦 公用紙的領域，用電子紙代替辦公用紙，能有效地減少對普通紙張的需求，從而減少對森林 資源的消耗、降低對環境的汙染。以上僅為本實用新型的實施例，並非因此限制本實用新型的專利範圍，凡是利用 本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他 相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護範圍內。
權利要求1.一種電子紙列印裝置，所述電子紙從下至上依次包括帶透明導電層的薄膜、電子墨 水層、保護層，其特徵在於，該列印裝置包括用於與所述電子紙透明導電層活動接觸的公共 電極、用於與所述電子紙保護層活動接觸的像素驅動電極陣列，所述公共電極與像素驅動 電極陣列根據輸入的圖像信號向所述電子紙的電子墨水層施加對應的電壓使得所述電子 墨水層進行圖像顯示。
2.根據權利要求1所述的列印裝置，其特徵在於，所述像素驅動電極陣列為單排電極 面板結構。
3.根據權利要求1所述的列印裝置，其特徵在於，所述像素驅動電極陣列包括多排電 極，其所有電極的底面均位於一個平面上。
4.根據權利要求1所述的列印裝置，其特徵在於，所述像素驅動電極陣列為多排錯位 間隔排列結構，其所有電極的底面均位於一個平面上。
5.根據權利要求2或3或4所述的列印裝置，其特徵在於，所述像素驅動電極陣列中的 每個電極的底面為正方形，其邊長為0. lmm-lmm。
6.根據權利要求1所述的列印裝置，其特徵在於，該列印裝置還包括設置於所述像素 驅動電極陣列一側的擦除電極。
7.根據權利要求6所述的列印裝置，其特徵在於，該擦除電極為條形結構的擦除頭。
8.根據權利要求1所述的列印裝置，其特徵在於，該公共電極是電刷或導電輪。
9.一種可列印的電子紙，其特徵在於，該電子紙從下至上依次包括帶透明導電層的薄 膜、電子墨水層、保護層。
10.根據權利要求9所述的電子紙，其特徵在於，所述保護層包括PET薄膜和塗覆在該 PET薄膜上的硬塗層。
11.根據權利要求9所述的電子紙，其特徵在於，所述保護層採用環氧樹脂固化而成。
12.根據權利要求9所述的電子紙，其特徵在於，所述保護層採用液態光固化膠或固態 光固化膠通過感光固化而成。
13.根據權利要求10或11或12所述的電子紙，其特徵在於，所述保護層中含有導電介 質，該保護層的電阻率範圍為107Ω. m-KTam。
專利摘要本實用新型公開了一種電子紙列印裝置。其中電子紙從下至上依次包括導電層、電子墨水層、保護層，該列印裝置包括用於與電子紙導電層活動接觸的公共電極、用於與所述電子紙保護層活動接觸的像素驅動電極陣列，公共電極與像素驅動電極陣列根據輸入的圖像信號向所述電子紙的電子墨水層施加對應的電壓使得所述電子墨水層進行圖像顯示。本實用新型採用像素驅動電極陣列方式，能更精確地控制每一個像素裡的顯示內容，控制每一個像素驅動電極電壓的電平值，使列印質量「高清」化。該電子紙和該列印裝置把電子紙顯示技術及電子紙應用到辦公用紙的領域，能有效地減少對普通紙張的需求，從而減少對森林資源的消耗、降低對環境的汙染。
文檔編號G02F1/167GK201931717SQ201120030700
公開日2011年8月17日 申請日期2011年1月29日 優先權日2011年1月29日
發明者劉祖良, 林永強 申請人:廣州奧熠電子科技有限公司