专利名称：只读型安全双面柔性显示纸的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及只读型安全双面柔性显示纸，特别是涉及能够维持双面电子纸所
显示信息的安全电子纸。
背景技术：
以E-ink的电子墨水、SIPIX的微杯盒(MicroCup)为代表的电子纸技术呈现日益 普及趋势，在电子书、移动终端、便携式设备等领域取得较大进展，在电子报纸方面也开始 应用。由于电子纸具有在没有电源供给的情况下仍然维持显示内容，具有节能的优点，同时 还可以随时按需要更新电子纸显示的内容。通常对电子纸的内容更新是通过给电子纸的像 素点施加某个方向的电场来改变像素点的光学状态。也正因为这个特性，使电子纸不适用 于需要防止信息被篡改的应用。因为任何人都可以通过施加一定强度的电场来改变或删除 电子纸所显示的内容。对于在电子报纸的应用中，由于增加了对电子纸更新的接口，造成任 何人可以方便的通过该接口更改电子报纸的内容，当这些被更改内容和将内容进行歪曲的 报纸被传播出去，将造成对于他人利益、荣誉的损坏，也可能产生不利的社会后果。特别是， 当将电子纸用于证书或认证文本使用，其所呈现信息的可靠性将存在很大的不确定性。 由于人们日常生活所使用的大量纸质文件是需要防止内容丢失或被恶意篡改的， 如公文、证书、标准、专利公报等，如果不能在这些领域使用上节能环保的电子纸是十分可 惜的。
发明内容本发明就是要提出技术解决方案以解决或至少是部分解决现有电子纸技术存在 的信息保护问题，以实现电子纸在更多领域的应用。 术语说明本发明中所描述的电子纸，是指包含任何包含如下材料层之一或组合 的具有一定形状的部件具有电泳效应的微胶囊电子墨水层、具有电泳效应的微杯结构封 装薄膜层、旋转球(Gyricon)层、具有电润湿效应的电子纸材料层、双稳态的胆甾醇型液晶 层、北京派瑞根科技的无电极电子纸等。 术语说明本发明中所描述的"对电子纸进行电子化"和"对电子纸进行印刷"具 有相同的含义，即使电子纸的像素点在电场的作用下呈现信息。 由于现有电子纸都是基于非易失性显示材料，如具有电泳效应的微胶囊电子墨水 层、具有电泳效应的微杯结构封装薄膜层、旋转球(Gyricon)层、具有电润湿效应的电子纸 材料层、双稳态的胆甾醇型液晶层等。这种材料能够通过施加一定强度和方向的电场改变 材料所呈现的光学状态，由于电场属于无形的作用，很容易被他人利用来非正常的修改或 篡改电子纸所呈现的内容，所以需要对于作用在电子纸上的电场采用技术手段进行控制。 本发明提出多个解决方案，具体描述如下 第一种方案是设计一种具有局部或整体信息保护功能的安全电子纸，即 1、一种只读型安全双面柔性显示纸，其特征是包含
5[0011] 第一网格阵列电极，所述第一网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极 和电极引线；第一非易失性显示材料；公共电极；第二非易失性显示材料；第二网格阵列电 极，所述第二网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线； 所述第一网格阵列电极、第一非易失性显示材料、公共电极、第二非易失性显示材 料和第二网格阵列电极形成叠层； 在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极与所述公共电极之间设置一个电 子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所述公共电极 之间处于低阻抗状态或电导通状态；和/或者 在所述第二网格阵列电极的至少一个网格电极与所述公共电极之间设置一个电 子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所述公共电极 之间处于低阻抗状态或电导通状态； 所述电子开关包含熔丝保护电路，当所述熔丝保护电路的熔丝被熔断后，所述电
子开关处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态。 2、一种只读型安全双面柔性显示纸，其特征是包含 第一网格阵列电极，所述第一网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极 和电极引线；第一非易失性显示材料；公共电极；第二非易失性显示材料；第二网格阵列电 极，所述第二网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线； 所述第一网格阵列电极、第一非易失性显示材料、公共电极、第二非易失性显示材 料和第二网格阵列电极形成叠层； 在所述叠层中设置至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域至少包含一个 电子纸像素点； 所述第一网格阵列电极在所述电子纸保护区域的每个网格电极与所述公共电极 之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极 与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态； 所述第二网格阵列电极在所述电子纸保护区域的每个网格电极与所述公共电极 之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极 与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态； 所述电子开关包含熔丝保护电路，当所述熔丝保护电路的熔丝被熔断后，所述电
子开关处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态。 3、一种只读型安全双面柔性显示纸，其特征是包含 第一网格阵列电极，所述第一网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极 和电极引线；第一非易失性显示材料；公共电极；第二非易失性显示材料；第二网格阵列电 极，所述第二网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线； 所述第一网格阵列电极、第一非易失性显示材料、公共电极、第二非易失性显示材 料和第二网格阵列电极形成叠层； 在所述叠层中针对第一非易失性显示材料设置至少一个电子纸第一保护区域，所 述电子纸第一保护区域至少包含一个第一非易失性显示材料像素点；和/或者在所述叠层 中针对第二非易失性显示材料设置至少一个电子纸第二保护区域，所述电子纸第二保护区 域至少包含一个第二非易失性显示材料像素点；[0027] 所述第一网格阵列电极在所述电子纸第一保护区域的每个网格电极与所述公共 电极之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格 电极与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态；和/或者 所述第二网格阵列电极在所述电子纸第二保护区域的每个网格电极与所述公共 电极之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格 电极与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态； 所述电子开关包含熔丝保护电路，当所述熔丝保护电路的熔丝被熔断后，所述电 子开关处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态。 4、优选的是进一步包含信息控制单元，所述信息控制单元控制所述电子开关的状 态和熔断熔丝保护电路的熔丝。 通过增加信息控制单元实现对于所保护的信息像素点的有效控制，在需要更新时 可以有效更新，在不需要更新时形成保护机制。 5、优选的是进一步包含信息输入单元，所述信息控制单元根据信息输入单元输入 的信息控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。 6、优选的是进一步包含射频天线和射频信号处理单元，从所述射频天线感应的射
频信号经过所述射频信号处理单元处理的射频信息传递给所述信息控制单元，所述信息控
制单元根据所述射频信息控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。 7、优选的是进一步包含认证算法处理单元，所述信息控制单元根据所述认证算法
处理单元认证结果控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。 通过增加认证算法处理单元进一步增强了对需要保护的像素点或电子纸保护区
域的信息保护，只有获得认证通过才能合法地修改或更新所保护的信息。 8、优选的是进一步包含信息输入单元和认证算法处理单元，所述认证算法处理单
元对所述输入单元输入的信息进行认证处理得到认证结果，所述信息控制单元根据所述认
证结果控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。 9、优选的是进一步包含射频天线、射频信号处理单元和认证算法处理单元，从所 述射频天线感应的射频信号经过所述射频信号处理单元处理的射频信息传递给所述认证 算法处理单元，所述认证算法处理单元对所述射频信息进行认证处理得到认证结果，所述 信息控制单元根据所述认证结果控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。 10、优选的是当所述电子开关没有上电时，所述电子开关使所述网格电极与所述 公共电极处于低阻抗状态。 此时可以在没有供电的情况下防止电子纸的保护区域或像素被外部电场意外更 改。 11、优选的是当所述电子开关处于低阻抗状态时，在所述网格电极与所述第二电 极之间的电压差不足以使位于所述网格电极与所述第二电极之间的非易失性显示材料发 生光学状态的变化。 12、优选的是所述第一非易失性显示材料和/或第二非易失性显示材料包含如下 材料层之一或组合具有电泳效应的微胶囊电子墨水层、具有电泳效应的微杯结构封装薄 膜层、旋转球(Gyricon)层、具有电润湿效应的电子纸材料层、双稳态的胆甾醇型液晶层。 本发明的有益效果本发明的技术方案有效地解决了电子纸被外部电场或外加电
7压非法或意外更改的问题，有效地维持电子纸所呈现的信息，并在需要时使需要保护的显 示信息处于只读状态，为电子纸应用于证书、公文等领域提供了实现的有效技术方案。
图1是实现保护像素信息的第一种解决方案原理示意图。
图2是在第一种解决方案基础上增加信息控制部件和输入部件的原理示意图。 图3是在第一种解决方案基础上增加信息控制部件和无线输入部件的原理示意 图。
具体实施方式
电子纸是一种特殊纸张，其上涂敷有具有电泳特性或电润湿特性的微单元(也称 为像素单元)，这些微单元具有在外部电场作用下改变光学状态的特性，而且光学状态改变 后，即使去掉外加电场，仍然能够保持光学状态。因此，对于电子纸的印刷实际上是控制加 在电子纸上每个微单元上的外部电场大小和方向，使电子纸上的每个微单元呈现我们需要 的光学特性。本发明中"微单元"与"电子纸的像素点"具有相同含义。本发明所描述的电 子开关是指通过电信号可以控制的各种机械开关、电子开关、微机电开关、半导体开关等。
以下结合附图进一步描述本发明的具体实施方案。 图1是实现保护像素信息的第一种解决方案原理示意图。电子纸包含很多像素点 构成的阵列，每个像素点包含像素电极和非易失显示材料。此处的像素电极也称为网格电 极。图中表示双面电子纸正反两面各一个像素点，正面像素点和反面像素点有一个公共电 极103和公共电极引线106，正面像素点还包含网格第一电极102和第一非易失显示材料 104，第一非易失显示材料104置于网格第一电极102和公共电极103之间；反面像素点还 包含网格第二电极142和第二非易失显示材料144，第二非易失显示材料144置于网格第二 电极142和公共电极103之间。网格第一电极102有第一电极驱动的导线105，网格第二电 极142有第二电极驱动的导线145。对正面像素点进行电子化时，通过导线105和导线106 给网格第一电极102和公共电极103施加电压，在网格第一电极102和公共电极103之间 形成一定方向的电场，改变第一非易失显示材料104的光学状态，从而呈现出信息。对反面 像素点进行电子化时，通过导线145和导线106给网格第二电极142和公共电极103施加 电压，在网格第二电极142和公共电极103之间形成一定方向的电场，改变第二非易失显示 材料144的光学状态，从而呈现出信息。本发明是在网格第一电极102和公共电极103之 间增加了第一电子开关101，以第一控制信号线107连接第一电子开关101以控制第一电子 开关101的状态，在网格第二电极142和公共电极103之间增加了第二电子开关141，以第 二控制信号线147连接第二电子开关141以控制第二电子开关141的状态，并且第一电子 开关101包含熔丝保护电路151，当所述熔丝保护电路151的熔丝被熔断后，所述第一电子 开关101处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态，，并且第二电子开关141包含熔丝保护电 路152，当所述熔丝保护电路152的熔丝被熔断后，所述第二电子开关141处于不可逆的低 阻抗状态或电导通状态。当第一电子开关101处于导通状态时，所述网格第一电极102和 公共电极103之间呈现低阻抗，在像素点上施加外部电场时，在网格第一电极102和公共电 极103上将具有基本相同的电位，因而网格第一电极102和公共电极103之间的电位差很小，因此可以防止外部电场对于像素点信息的改变；同样当电子开关处于导通状态时，通过 导线105和导线106给网格第一电极102和公共电极103施加电压，由于网格第一电极102 和公共电极103之间呈现低阻抗，因而在网格第一电极102和公共电极103之间的电位差 很小，不会改变正面像素点的第一非易失显示材料104的光学状态达到了保护像素点信息 的目的。当需要修改正面像素点信息时，只需要向第一控制信号线107发出控制信号，使第 一电子开关101处于断开状态，此时所述网格第一电极102和公共电极103之间呈现高阻 抗，通过外部施加电场或在所述网格第一电极102和公共电极103之间施加电压，可以改变 正面像素点的光学状态。当需要使正面像素点的信息不再被修改，即为只读状态，只需要向 第一电子开关101发送控制信号熔断熔丝保护电路151的熔丝，使所述第一电子开关101 处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态。 一种优选实现方式是熔丝熔断后控制信号线107 与第一电子开关101的电连接被切断，从而使第一电子开关101处于不可逆的低阻抗状态。 反面像素点的工作原理与正面像素点的相同。 图2是在第一种解决方案基础上增加信息控制部件和输入部件的原理示意图。为 了实现对第一电子开关101和/或第二电子开关141的控制进行检查或认证，增加了信息 控制单元210和信息输入单元211。信息控制单元210处理信息根据输入单元211的输入 信息确定向第一电子开关101和/或第二电子开关141的控制信号线107和/或控制信号 线147发送的控制信号，因此可以人为控制电子开关的状态。特别是当信息控制单元210 包含认证算法处理单元具有认证功能时，可以对来自信息输入单元211的输入信息，只有 通过信息认证的输入才能控制电子开关，能够更有效地防止电子纸的像素点信息被篡改或 非法地被修改。 图3是在第一种解决方案基础上增加信息控制部件和无线输入部件的原理示意 图。相比于图2的方案，图3的解决方案包含信息控制单元310和无线感应天线311，通过 无线感应天线311感应无线电信号输入信息，信息控制单元310处理无线电信号输入信息， 只有正确的输入信息才能第一电子开关101和/或第二电子开关141。因此可以防止像素 点信息被非法篡改。
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权利要求一种只读型安全双面柔性显示纸，其特征是包含第一网格阵列电极，所述第一网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线；第一非易失性显示材料；公共电极；第二非易失性显示材料；第二网格阵列电极，所述第二网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线；所述第一网格阵列电极、第一非易失性显示材料、公共电极、第二非易失性显示材料和第二网格阵列电极形成叠层；在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极与所述公共电极之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态；和/或者在所述第二网格阵列电极的至少一个网格电极与所述公共电极之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态；所述电子开关包含熔丝保护电路，当所述熔丝保护电路的熔丝被熔断后，所述电子开关处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态。
2. —种只读型安全双面柔性显示纸，其特征是包含第一网格阵列电极，所述第一网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电 极引线；第一非易失性显示材料； 公共电极；第二非易失性显示材料；第二网格阵列电极，所述第二网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电 极引线；所述第一网格阵列电极、第一非易失性显示材料、公共电极、第二非易失性显示材料和 第二网格阵列电极形成叠层；在所述叠层中设置至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域至少包含一个电子 纸像素点；所述第一网格阵列电极在所述电子纸保护区域的每个网格电极与所述公共电极之间 设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所 述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态；和/或者所述第二网格阵列电极在所述电子纸保护区域的每个网格电极与所述公共电极之间 设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所 述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态；所述电子开关包含熔丝保护电路，当所述熔丝保护电路的熔丝被熔断后，所述电子开 关处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态。
3. —种只读型安全双面柔性显示纸，其特征是包含第一网格阵列电极，所述第一网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电 极引线；第一非易失性显示材料； 公共电极；第二非易失性显示材料；第二网格阵列电极，所述第二网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电 极引线；所述第一网格阵列电极、第一非易失性显示材料、公共电极、第二非易失性显示材料和 第二网格阵列电极形成叠层；在所述叠层中针对第一非易失性显示材料设置至少一个电子纸第一保护区域，所述电 子纸第一保护区域至少包含一个第一非易失性显示材料像素点；和/或者在所述叠层中针 对第二非易失性显示材料设置至少一个电子纸第二保护区域，所述电子纸第二保护区域至 少包含一个第二非易失性显示材料像素点；所述第一网格阵列电极在所述电子纸第一保护区域的每个网格电极与所述公共电极 之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极 与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态；和/或者所述第二网格阵列电极在所述电子纸第二保护区域的每个网格电极与所述公共电极 之间设置一个电子开关，当所述电子开关处于导通状态时，所述电子开关使所述网格电极 与所述公共电极之间处于低阻抗状态或电导通状态；所述电子开关包含熔丝保护电路，当所述熔丝保护电路的熔丝被熔断后，所述电子开 关处于不可逆的低阻抗状态或电导通状态。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的只读型安全双面柔性显示纸，其特征是进一步 包含信息控制单元和信息输入单元，所述信息控制单元根据信息输入单元输入的信息控制 所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的只读型安全双面柔性显示纸，其特征是进一步 包含信息控制单元、射频天线和射频信号处理单元，从所述射频天线感应的射频信号经过 所述射频信号处理单元处理的射频信息传递给所述信息控制单元，所述信息控制单元根据 所述射频信息控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。
6. 根据权利要求1至3中任一项所述的只读型安全双面柔性显示纸，其特征是进一步 包含信息控制单元、认证算法处理单元，所述信息控制单元根据所述认证算法处理单元认 证结果控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。
7. 根据权利要求1至3中任一项所述的只读型安全双面柔性显示纸，其特征是进一步 包含信息控制单元、信息输入单元和认证算法处理单元，所述认证算法处理单元对所述输 入单元输入的信息进行认证处理得到认证结果，所述信息控制单元根据所述认证结果控制 所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的只读型安全双面柔性显示纸，其特征是进一步 包含信息控制单元、射频天线、射频信号处理单元和认证算法处理单元，从所述射频天线感 应的射频信号经过所述射频信号处理单元处理的射频信息传递给所述认证算法处理单元， 所述认证算法处理单元对所述射频信息进行认证处理得到认证结果，所述信息控制单元根据所述认证结果控制所述电子开关的状态和熔断熔丝保护电路的熔丝。
9. 根据权利要求1至3中任一项所述的只读型安全双面柔性显示纸，其特征是当所述 电子开关没有上电时，所述电子开关使所述网格电极与所述公共电极处于低阻抗状态。
10. 根据权利要求1至3中任一项所述的只读型安全双面柔性显示纸，其特征是所述第 一非易失性显示材料包含如下材料层之一或组合具有电泳效应的微胶囊电子墨水层、具 有电泳效应的微杯结构封装薄膜层、旋转球层、具有电润湿效应的电子纸材料层、双稳态的 胆甾醇型液晶层；和/或者所述第二非易失性显示材料包含如下材料层之一或组合具有 电泳效应的微胶囊电子墨水层、具有电泳效应的微杯结构封装薄膜层、旋转球层、具有电润 湿效应的电子纸材料层、双稳态的胆甾醇型液晶层。
专利摘要本实用新型提出只读型安全双面柔性显示纸，包含第一网格阵列电极，第一网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线；第一非易失性显示材料；公共电极；第二非易失性显示材料；第二网格阵列电极，第二网格阵列电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线；第一网格阵列电极、第一非易失性显示材料、公共电极、第二非易失性显示材料和第二网格阵列电极形成叠层；在第一网格阵列电极的至少一个网格电极与公共电极之间设置一个电子开关；在第二网格阵列电极的至少一个网格电极与公共电极之间设置一个电子开关。有效解决电子纸被外部电场或外加电压非法或意外更改的问题，为电子纸应用于证书、公文等领域提供了实现的有效技术方案。
文档编号G09G3/34GK201548786SQ200920277848
公开日2010年8月11日 申请日期2009年11月26日 优先权日2009年11月26日
发明者须清 申请人:北京派瑞根科技开发有限公司