專利名稱：只讀型安全單面電子紙的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及只讀型安全單面電子紙，特別是涉及能夠防止電子紙所顯示信息被異
常修改的安全電子紙。
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、便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。由于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(jié)能的優(yōu)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(tài)。也正因為這個特性，使電子紙不適用于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。對于在電子報紙的應用中，由于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，將造成對于他人利益、榮譽的損壞，也可能產生不利的社會后果。特別是，當將電子紙用于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。
由于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(jié)能環(huán)保的電子紙是十分可惜的。

發(fā)明內容
本發(fā)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(fā)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、具有電潤濕效應的電子紙材料層、雙穩(wěn)態(tài)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(fā)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。 由于現有電子紙都是基于非易失性顯示材料，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、具有電潤濕效應的電子紙材料層、雙穩(wěn)態(tài)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(tài)，由于電場屬于無形的作用，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，所以需要對于作用在電子紙上的電場采用技術手段進行控制。
本發(fā)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、一種只讀型安全單面電子紙，其特征是包含
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； 非易失性顯示材料；
第二電極，為公共電極； 所述第一網格陣列電極、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層； 在所述第一網格陣列電極的至少一個網格電極與所述第二電極之間設置一個電
子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關使所述網格電極與所述第二電極
之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)； 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后，所述電
子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。 2、一種只讀型安全單面電子紙，其特征是包含 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； 非易失性顯示材料； 第二電極，為網格陣列電極，所述第二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、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層； 在所述第一 網格陣列電極的至少一個網格電極與所述第二電極的對應網格電極
之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關使所述網格電極
與所述第二電極的對應網格電極之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)； 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后，所述電
子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。 3、一種只讀型安全單面電子紙，其特征是包含 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； 非易失性顯示材料；
第二電極，為公共電極； 所述第一網格陣列電極、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層； 在所述疊層中設置至少一個電子紙保護區(qū)域，所述電子紙保護區(qū)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(qū)域的每個網格電極與所述第二電極 之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關使所述網格電極 與所述第二電極之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)； 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后，所述電
子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。 4、一種只讀型安全單面電子紙，其特征是包含 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； 非易失性顯示材料；
5
第二電極，為網格陣列電極，所述第二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、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層； 在所述疊層中設置至少一個電子紙保護區(qū)域，所述電子紙保護區(qū)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(qū)域的每個網格電極與所述第二電極
的對應網格電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關 使所述網格電極與所述第二電極的對應網格電極之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)； 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后，所述電
子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。 上述方案可以通過控制電子開關來控制施加在需要保護顯示信息的像素點或電 子紙保護區(qū)域，當需要防止需要保護顯示信息的像素點或電子紙保護區(qū)域被外部電場意外 更改時，通過控制開關使所述像素點或電子紙保護區(qū)域的兩個驅動電極之間處于低阻抗狀 態(tài)或電導通狀態(tài)，則外部電場在兩個驅動電極之間形成電壓差就會大大減小，從而避免所 述像素點或電子紙保護區(qū)域的信息被修改。即使直接向所述像素點或電子紙保護區(qū)域的兩 個驅動電極之間施加外部電壓，也因為低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)將外部電壓短路而防止對 于所述像素點或電子紙保護區(qū)域的信息的修改。當需要使所保護區(qū)域的像素點處于永不被 修改，則通過向控制開關發(fā)出控制信號熔斷熔絲保護電路的熔絲即可實現只讀型安全電子 紙。 5、優(yōu)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(tài)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于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。 6、優(yōu)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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 7、優(yōu)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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 8、優(yōu)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(tài)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(qū)
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和熔斷熔絲保護電
路的熔絲。 9、優(yōu)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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。 10、優(yōu)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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
11、優(yōu)選的是當所述電子開關的控制信號為低電壓或無電壓信號時，所述電子開 關使所述網格電極與所述第二電極處于低阻抗狀態(tài)。 此時可以在沒有供電的情況下防止電子紙的保護區(qū)域或像素被外部電場意外更 改。 12、優(yōu)選的是當所述電子開關處于低阻抗狀態(tài)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于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(fā) 生光學狀態(tài)的變化。 13、優(yōu)選的是所述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 潤濕效應的電子紙材料層、雙穩(wěn)態(tài)的膽甾醇型液晶層。 本發(fā)明的有益效果本發(fā)明的技術方案有效地解決了電子紙被外部電場或外加電 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，并在需要時使需要保護的顯 示信息處于只讀狀態(tài)，為電子紙應用于證書、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。
具體實施例方式
電子紙是一種特殊紙張，其上涂敷有具有電泳特性或電潤濕特性的微單元(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(tài)的特性，而且光學狀態(tài)改變 后，即使去掉外加電場，仍然能夠保持光學狀態(tài)。因此，對于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(fā)明中"微單元"與"電子紙的像素點"具有相同含義。本發(fā)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。
下面結合附圖進一步描述本發(fā)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。圖中像素點包含網格第一電極102和網格第二電極103，非易失顯示材料104置于網格 第一電極102和網格第二電極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103有第二電極驅動的導線106。對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和網格第二電極103施加電壓，在網格第一電極102和網格第二電 極103之間形成一定方向的電場，改變非易失顯示材料104的光學狀態(tài)，從而呈現出信息。 本發(fā)明是在網格第一電極102和網格第二電極103之間增加了電子開關101，以控制信號線 107連接電子開關以控制電子開關的狀態(tài)，并且電子開關101包含熔絲保護電路151，當所 述熔絲保護電路151的熔絲被熔斷后，所述電子開關101處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。當電子開關處于導通狀態(tài)時，所述網格第一電極102和網格第二電極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和網格第二電極103上將具有 基本相同的電位，因而網格第一電極102和網格第二電極103之間的電位差很小，因此可以 防止外部電場對于像素點信息的改變；同樣當電子開關處于導通狀態(tài)時，通過導線105和 導線106給網格第一電極102和網格第二電極103施加電壓，由于網格第一電極102和網 格第二電極103之間呈現低阻抗，因而在網格第一電極102和網格第二電極103之間的電 位差很小，不會改變像素點的非易失顯示材料104的光學狀態(tài)達到了保護像素點信息的目 的。當需要修改像素點信息時，只需要向控制信號線107發(fā)出控制信號，使電子開關101處 于斷開狀態(tài)，此時所述網格第一電極102和網格第二電極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和網格第二電極103之間施加電壓，可以改變像素點的 光學狀態(tài)。當需要使像素點的信息不再被修改，即為只讀狀態(tài)，只需要向電子開關101發(fā)送 控制信號熔斷熔絲保護電路151的熔絲，使所述電子開關101處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或 電導通狀態(tài)。 一種優(yōu)選實現方式是熔絲熔斷后控制信號線107與電子開關101的電連接被 切斷，從而使電子開關101處于不可逆的低阻抗狀態(tài)。 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 了實現對電子開關101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的輸入信息確定向電子開關101的控 制信號線107發(fā)送的控制信號，因此可以人為控制電子開關的狀態(tài)。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。相比于圖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控制電子開關101。因此可以防止像素點信息被非法篡改。
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權利要求
一種只讀型安全單面電子紙，其特征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；非易失性顯示材料；第二電極，為公共電極；所述第一網格陣列電極、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層；在所述第一網格陣列電極的至少一個網格電極與所述第二電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關使所述網格電極與所述第二電極之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)；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后，所述電子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。
2. —種只讀型安全單面電子紙，其特征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；非易失性顯示材料；第二電極，為網格陣列電極，所述第二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、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層；在所述第一網格陣列電極的至少一個網格電極與所述第二電極的對應網格電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關使所述網格電極與所述第二電極的對應網格電極之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)；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后，所述電子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。
3. —種只讀型只讀型安全單面電子紙，其特征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；非易失性顯示材料；第二電極，為公共電極；所述第一網格陣列電極、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層；在所述疊層中設置至少一個電子紙保護區(qū)域，所述電子紙保護區(qū)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(qū)域的每個網格電極與所述第二電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關使所述網格電極與所述第二電極之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)；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后，所述電子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。
4. 一種只讀型安全單面電子紙，其特征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；非易失性顯示材料；第二電極，為網格陣列電極，所述第二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、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層；在所述疊層中設置至少一個電子紙保護區(qū)域，所述電子紙保護區(qū)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(qū)域的每個網格電極與所述第二電極的對應網格電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，所述電子開關使所述網格電極與所述第二電極的對應網格電極之間處于低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)；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后，所述電子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。
5. 根據權利要求1至4中任一項所述的只讀型安全單面電子紙，其特征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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
6. 根據權利要求1至4中任一項所述的只讀型安全單面電子紙，其特征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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
7. 根據權利要求1至4中任一項所述的只讀型安全單面電子紙，其特征是進一步包含信息控制單元和認證算法處理單元，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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
8. 根據權利要求1至4中任一項所述的只讀型安全單面電子紙，其特征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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
9. 根據權利要求1至4中任一項所述的只讀型安全單面電子紙，其特征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(tài)和熔斷熔絲保護電路的熔絲。
10. 根據權利要求1至4中任一項所述的只讀型安全單面電子紙，其特征是所述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、具有電潤濕效應的電子紙材料層、雙穩(wěn)態(tài)的膽甾醇型液晶層。
全文摘要
本發(fā)明提出一種只讀型安全單面電子紙，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電極和電極引線；非易失性顯示材料；第二電極，為公共電極；所述第一網格陣列電極、非易失性顯示材料和第二電極形成疊層；在所述第一網格陣列電極的至少一個網格電極與所述第二電極之間設置一個電子開關，當所述電子開關處于導通狀態(tài)時，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后，所述電子開關處于不可逆的低阻抗狀態(tài)或電導通狀態(tài)。本發(fā)明的技術方案有效地解決了電子紙被外部電場或外加電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，為電子紙應用于證書、公文等領域提供了實現的有效技術方案。
文檔編號G09G3/34GK101762932SQ20091024150
公開日2010年6月30日 申請日期2009年11月25日 優(yōu)先權日2009年11月25日
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