專利名稱:卡體雙面印刷設備的制作方法
技術領域:
本發明涉及卡體雙面印刷設備,特別是涉及對于含有電子紙的卡體進行雙面電子 化(印刷)的設備。
背景技術:
中國發明的活字印刷是中國古代的重大發明。它的發明、發展及向世界的傳播, 對人類文明做出了巨大的貢獻。現代的激光印刷、電子排版印刷使人們在紙上印刷文字 和圖案變得更容易。但由于這些印刷方法得到的文件或資料信息是不可更改的,因此需 要生產大量的紙張。而且印刷所用的碳粉或油墨對于環境污染仍然較大。
而生活中使用的各種卡,如充值卡、智能卡、銀行磁條卡、會員卡、電話卡等卡 體上通常需要印刷各種圖案或文字為用戶提供一種比較有視覺吸引力的卡面。但對于生 產卡片的工廠來說,卡體上的文字和圖案一旦印刷后,就不能更改,如果客戶需求變化, 印好的卡體將被廢棄。同時生產卡體的廠家希望能夠提前生產以提高供貨時間,而卡體 上的圖案或文字又約束了工序的進行。十分影響生產效率。
隨著現代電子技術的發展,人們提出了各種電子紙張的概念,即可以更新內容的 紙張,如E-ink公司的電子墨水和微膠囊電泳薄膜、Sipix公司的微杯(MicroCup)電泳 薄膜等,在顯示器、廣告牌等領域已經有小批量產品提供。但由于這些公司發明的電子 紙主要面向顯示領域,因此制造的電泳薄膜都貼附在電極基板上,或制造薄膜時已經粘 結了導電電極,造成這種電泳薄膜價格昂貴,特別是其所采用的透明電極材料價格十分 昂貴,因此將它們用于報紙或書本領域十分困難。雖然有用于電子書和電子報紙的產品 應用,但每本書或每張報紙都要帶有電子化連接接口,比如用電子紙做的廣告牌,由于 包含了電極材料和電子化連接接口,售價較高。
在公開號為CN101201526A,
公開日2008年6月18日,名稱為"電子印刷設備和 電子紙印刷方法"的中國專利申請中,通過發明無電極電子紙來降低電子紙的價格,同 時發明了對于無電極電子紙的電子印刷設備并就該電子印刷設備如何完成電子紙的電 子化做了詳細描述。但該公開內容不能對于雙面電子紙進行電子化,而且對于如何構造 雙面電子紙、如何對于電子紙的雙面進行電子化沒有給出描述和說明。而電子紙能夠進行雙面電子化有利于提高電子紙的利用率和電子紙的電子化的速度。
在公開號為CN101201527A,
公開日2008年6月18日,名稱為"含電子紙的卡體 印刷設備和印刷方法"的中國專利申請中,通過發明無電極電子紙并在卡體上層壓或粘 貼該無電極電子紙來降低電子紙的價格,同時發明了對于無電極電子紙的卡體進行印刷 的電子印刷設備并就該電子印刷設備如何完成電子紙的電子化做了詳細描述。但該公開 內容不能對于卡體的雙面單獨或分別進行電子紙的電子化,而且對于如何構造雙面電子 紙的卡體、如何對于卡體的雙面進行電子化沒有給出描述和說明。而含電子紙的卡體能 夠進行雙面電子化是目前卡體應用的需求。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是如何制造廉價的雙面含有電子紙的卡體以及如何對 于含有電子紙的卡體雙面進行電子化(印刷),以將電子紙應用于價值較低的卡行業。
為解決上述問題,提出的技術解決方案是
1、在電子紙制造中采用紙或其它柔性材料作為基板,同時去掉所有透明電極, 增加一層不透明公共電極以使電子紙的雙面之間的信息不會交疊實現電子紙雙面之間 獨立,同時可以降低雙面電子紙的制造成本。
一種雙面電子紙的實現是包含如下層結構
第一不導電透明層,采用紙或其它柔性不導電材料;
具有雙穩態特性的電子材料第一層,是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、雙穩態的膽甾醇型液晶材料層之一;
導電層;
具有雙穩態特性的電子材料第二層,是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、雙穩態的膽甾醇型液晶材料層之一;
第二不導電透明層,采用紙或其它柔性不導電材料;
所述第一不導電透明層、電子材料第一層、導電層、電子材料第二層、第二不 導電透明層通過層壓或粘貼工藝形成一種新型的電子紙;
62、 設計一種專門電子設備對上述雙面電子紙進行電子化。
3、 提出采用上述專門電子設備對雙面電子紙進行電子化(印刷)的方法。
術語說明在本發明中對于電子紙的印刷與對于電子紙的電子化是相同的概念, 借用"印刷"的概念以與人們熟知的在普通紙上印刷出文字或圖案的效果是一致的。都 是在紙張上生成我們所需要的信息。
具體說明如下-
1、 一種卡體雙面印刷設備,其特征是包括
網格陣列第一電極,所述網格陣列第一電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極
引線;
網格陣列第二電極,所述網格陣列第二電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極 引線;
公共電極;
所述公共電極與放置在網格陣列第一電極和網格陣列第二電極之間的卡體上的導 電層電連接;其中所述導電層可以是電子紙中的導電層,也可以是卡機材料中的導電層。
在所述網格陣列第一電極與所述公共電極之間施加電壓信號和/或在所述網格陣列 第二電極與所述公共電極之間施加電壓信號,使放置在網格陣列第一電極和網格陣列第 二電極之間的卡體上電子紙電子化。
2、 進一步上述卡體雙面印刷設備還包括 機械運動驅動電路; 機械運動執行機構;
所述機械運動執行機構與網格陣列第一電極和/或網格陣列第二電極連接; 所述機械運動驅動電路與所述機械運動執行機構連接。
該機械運動執行機構在機械運動驅動電路的信號控制下,控制網格陣列第一電極和 /或網格陣列第二電極做三維移動,實現網格陣列第一電極和/或網格陣列第二電極與電 子紙的相對位置控制
3、 更進一步上述卡體雙面印刷設備包括-
網格信息存儲單元;信息控制單元;
機械運動驅動電路;
機械運動執行機構;
所述網格陣列第一驅動電路連接網格陣列第一電極;
所述網格陣列第二驅動電路連接網格陣列第二電極;
所述網格陣列第一電極和網格陣列第二電極互相對面放置;
所述機械運動執行機構與網格陣列第一電極和/或網格陣列第二電極連接;
所述機械運動驅動電路與所述機械運動執行機構連接;
所述信息控制單元與所述網格信息存儲單元連接
所述信息控制單元與所述網格陣列驅動電路連接;
所述信息控制單元與所述機械運動驅動電路連接;
所述卡體是帶電子紙的卡體,方案1是在卡機材料中包含一導電層,然后在卡機材 料的至少一面粘貼或層壓了沒有導電層的電子紙或者具有導電層的電子紙。
所述卡體是帶電子紙的卡體,方案2是在卡體的至少一面粘貼或層壓了具有導電層 的電子紙。當卡體的兩面都粘貼或層壓了電子紙,有如下兩種情況就可以用本發明的設 備對該電子紙的雙面進行電子化
1) 卡體一面粘貼或層壓了具有導電層的電子紙,卡體另一面粘貼或層壓了沒有導 電層的電子紙;
2) 卡體一面粘貼或層壓了具有導電層的電子紙,卡體另一面粘貼或層壓了有導電 層的電子紙。
本發明所述具有導電層的電子紙的第一種實現是,包含如下層結構
具有雙穩態特性的電子材料第一層,是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、雙穩態的膽甾醇型液晶材料層之一;
導電層;
所述電子材料第一層、導電層通過層壓或粘貼工藝形成一種新型的電子紙。 采用該種方案的單面帶電子紙的卡體,包含第一層電子紙和卡基,則把上述第一層電子紙和卡基進行粘貼或層壓時,電子紙的導電層與卡體一個表面接觸;采用 該種方案的雙面帶電子紙的卡體,包含第一層電子紙、卡基和第二層電子紙,則把 上述第一層電子紙、卡基和第二層電子紙按該順序分層放置進行粘貼或層壓時,第 一層電子紙的導電層與卡體一個表面接觸,第二層電子紙的導電層與卡體另一個表 面接觸。
本發明所述具有導電層的電子紙的第二種實現是,包含如下層結構 第一不導電透明層,采用紙或其它柔性不導電材料;
具有雙穩態特性的電子材料第一層,是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、雙穩態的膽甾醇型液晶材料層之一;
導電層;
所述第一不導電透明層、電子材料第一層、導電層通過層壓或粘貼工藝形成一 種新型的電子紙。
本發明所述沒有導電層的電子紙的第一種實現是,包含如下層結構-
具有雙穩態特性的電子材料第一層,是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、雙穩態的膽甾醇型液晶材料層之一;
本發明所述沒有導電層的電子紙的第二種實現是,包含如下層結構 第一不導電透明層,采用紙或其它柔性不導電材料;
具有雙穩態特性的電子材料第一層,是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、雙穩態的膽甾醇型液晶材料層之一;
所述第一不導電透明層、電子材料第一層通過層壓或粘貼工藝形成一種新型的 電子紙。
上述公共電極與卡體上電子紙的導電層電連接后,作為電子紙電子化時的公共 參考電極。這樣在卡體一面上電子紙的電子化不會影響卡體另一面上電子紙的電子 化。4、 上述網格陣列第一電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線,所述電極引線 與網格陣列第一驅動電路連接;所述網格陣列第二電極的每個網格上有一個獨立的 電極和電極引線,所述電極引線與網格陣列第二驅動電路連接;所述網格陣列第一 電極的每個網格上的電極與公共電極形成正電壓差或負電壓差;所述網格陣列第二 電極的每個網格上的對應電極與公共電極形成正電壓差或負電壓差。
上述第一種實現中,也可以對帶電子紙的卡體進行單面印刷,在對于帶電子紙的 卡體一面進行印刷時,只需要對于與另一面接觸的網格陣列電極上每個網格上的電極與 公共電極之間沒有電壓差,如公共電極作為信號地時,在與另一面接觸的網格陣列電極 上每個網格上的電極也施加信號地電平。
5、 卡體雙面印刷設備第二種實現是,在上述結構的基礎上還包含第一開關部件和第二 開關部件,所述第一開關部件和第二開關部件分別與所述信息控制單元連接;在所 述信息控制單元控制下,所述第一開關部件是用于切換選擇網格陣列第一驅動電路 與網格陣列第一電極連接或者公共電極與網格陣列第一電極連接,所述第二開關部
件是用于切換選擇網格陣列第二驅動電路與網格陣列第二電極連接或者公共電極與 網格陣列第二電極連接。該種結構的實現使帶電子紙的卡體單面電子化的過程中對
于另一面的影響更小,因為通過開關部件直接將不需要電子化的一面上的電極通過 開關直接接到公共電極上,從而可以保證零電壓差使電子紙一面的電子化不會影響 另一面的信息。
6、 上述電子紙卡體雙面印刷設備第二種實現中,進行單面印刷時,所述網格陣列第一 電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線,所述電極引線與網格陣列第一驅 動電路連接,所述網格陣列第二電極的所有網格電極通過第二開關部件連接到公共 電極上形成單一電極。或者所述網格陣列第二電極的每個網格上有一個獨立的電極 和電極引線,所述電極引線與網格陣列第二驅動電路連接;所述網格陣列第一電極 的所有網格電極通過第一開關部件連接到公共電極上形成單一電極。
7、 上述信息控制單元包含中央處理器(CPU)和存儲電路;所述機械運動執行機構是高 精度步進電動機。
8、 上述信息控制單元可選地包含至少一種文字的至少一種字體的字庫、字符與字模映 射處理單元、和/或電子文件與輸出點陣映射處理單元。9、 更進一步上述帶電子紙卡體雙面印刷設備包含電子紙的放置部件,放置部件一種實 現是非導電支架,支架上固定一非導電薄片平面,薄塑料;另一種實現是形成印刷 生產流水線的非導電傳輸帶;再一種實現是網格陣列第二電極直接作為固定平面和 帶電子紙卡體的支架。
10、 一種對于卡體上電子紙進行電子印刷的方法如下步驟
1) 去除待印刷卡體上電子紙的局部區域的第一不導電透明層(如果有)與電子材料 第一層,露出電子紙的導電層;
2) 啟動運行上述任一項所述的卡體雙面印刷設備;
3) 使所述卡體雙面印刷設備的公共電極與所述電子紙的導電層電接觸;
4) 將準備印刷的電子文檔傳遞給所述卡體雙面印刷設備;
5) 所述卡體雙面印刷設備的信息控制單元發出機械運動控制指令給機械運動驅動 電路;
6) 所述卡體雙面印刷設備的機械運動驅動電路將控制指令轉換為機械運動控制信 號發送給機械運動執行機構;
7) 所述機械運動執行機構根據控制信號帶動網格陣列第一電極和/或網格陣列第二 電極移動,使網格陣列第一電極和網格陣列第二電極緊密接觸卡體上的電子紙;
8) 所述信息控制單元將電子文檔信息轉化為電子紙網格圖像信息,并存入所述網格 信息存儲單元;
9) 所述信息控制單元控制將所述網格信息存儲單元的信息傳送到所述網格陣列第 一驅動電路和/或網格陣列第二驅動電路;
10) 在所述卡體雙面印刷設備的網格陣列第一電極的每個網格上的電極與公共電極 之間施加相應的電壓信號和/或在所述卡體雙面印刷設備的網格陣列第二電極的 每個網格上的電極與公共電極之間施加相應的電壓信號;
11) 在所述網格陣列第一電極的每個網格上的電極與公共電極上的電壓作用下,在所 述卡體一面上的電子紙完成電子文檔的印刷和/或在所述網格陣列第二電極的每
個網格上的電極與公共電極上的電壓作用下,在所述卡體另一面上的電子紙的完 成電子文檔的印刷。
11U、 另一種對于卡體上電子紙雙面印刷方法,按如下步驟
1) 去除待印刷卡體上電子紙的局部區域的第一不導電透明層(如果有)與電子材料 第一層,露出電子紙的導電層;
2) 啟動運行所述的卡體雙面印刷設備;
3) 使所述卡體雙面印刷設備的公共電極與所述電子紙的導電層電接觸;
4) 將準備印刷的電子文檔傳遞給所述卡體雙面印刷設備;
5) 所述卡體雙面印刷設備的信息控制單元發出機械運動控制指令給機械運動驅動 電路;
6) 所述卡體雙面印刷設備的機械運動驅動電路將控制指令轉換為機械運動控制信 號發送給機械運動執行機構;
7) 所述機械運動執行機構根據控制信號帶動網格陣列第一電極和/或網格陣列第二 電極移動,使網格陣列第一電極和網格陣列第二電極緊密接觸電子紙;
8) 所述信息控制單元將電子文檔信息轉化為電子紙網格圖像信息,并存入所述網格 信息存儲單元;
9) 所述信息控制單元控制所述第二開關部件使所述網格陣列第二電極與公共電極 連接;控制所述第一開關部件使網格陣列第一電極與所述網格陣列第一驅動電路 連接;
10) 所述信息控制單元控制將所述網格信息存儲單元的信息傳送到所述網格陣列第 一驅動電路;
11) 在所述卡體雙面印刷設備的網格陣列第一電極的每個網格上的電極與公共電極 之間施加相應的電壓信號;
12) 在所述網格陣列第一電極的每個網格上的電極與公共電極上的電壓作用下,在所 述卡體上一面上的電子紙完成電子文檔的印刷;
13) 所述信息控制單元控制所述第一開關部件使所述網格陣列第一電極與公共電極 連接;控制所述第二開關部件使網格陣列第二電極與所述網格陣列第二驅動電路 連接;
14) 所述信息控制單元控制將所述網格信息存儲單元的信息傳送到所述網格陣列第二驅動電路;
15) 在所述卡體雙面印刷設備的網格陣列第二電極的每個網格上的電極與公共電極 之間施加相應的電壓信號;
16) 在所述網格陣列第二電極的每個網格上的電極與公共電極上的電壓作用下,在所 述卡體另 一面上的電子紙完成電子文檔的印刷。
基于微型杯技術制造單面單色電子紙的步驟如下
1、 如申請號為01801449.6的中國專利申請"制造電泳顯示器的方法"、申請號為 200580014903.4的中國專利申請"電泳顯示器的制造工藝"所述制造微型杯。簡而言之, 在非導電膜上使用紫外光固化樹脂制造微型杯,基于連續的輥對輥工藝,將紫外光固化
組合物轉移至凸模,固化該組合物,并且使用轉移片將形成的部分脫模,從而制成微型 杯,此工藝可以是分批的或輥對輥連續制作。
2、 從固化的樹脂層脫模,最好在樹脂以適當方式硬化期間或之后進行。
3、 用一種帶電荷顏料分散體填充上述方法制成的微型杯陣列,分散體在著色介電 溶劑,該介電溶劑包含至少一種與該溶劑不相容的熱固性前體物,并且該前體物較溶劑 與顏料微粒比重低。
4、 在該熱固性前體物分離并于該液相上面形成一表面浮層期間或之后,通過將該 熱固性前體物固化密封微型杯,優選采用如紫外光輻射或加熱或濕氣,因而形成包含有 在彩色介電溶劑中的顏料分散體的密封電泳盒。
5、 將預涂布有膠層的非導電膜覆蓋于經密封的電泳盒陣列,其中該膠層可為壓敏 粘合劑、熱熔粘合劑或一種熱、濕氣或輻射固化粘合劑。
可采用如紫外光等的輻射,透過該上層非導電膜對膠層進行后固化(如果該上層非 導電膜對這類輻射是透明的)。在該層疊步驟完成后,成品可被切割和組裝。
上述微型杯的制備可以方便地以另一種分批制造的工序取代。可通過在電泳流體 表面直接涂布并固化熱固性前體物的組合物層,完成對微型杯的密封。
多色電泳電子紙的制備
1、 如上文所述,在非導電膜上使用紫外光固化樹脂制造微型杯。
2、 最好在樹脂固化期間或之后,從該固化的樹脂層脫模。3、 將一正性干膜光致抗蝕劑覆蓋于所制成的微型杯陣列,其中至少包含一膠層, 一正性光致抗蝕劑以及一可去除的塑料保護片。
4、 用紫外光、可見光或其他輻射將該正性光致抗蝕劑進行圖形曝光,除去保護片, 在曝光區域顯影、開杯。步驟3和步驟4的目的,是在預定區域選擇性地開啟微型杯。
5、 用帶電荷白色顏料分散體填充開啟的微型杯,分散體所在介電溶劑包含至少一 種第一原色的染料或顏料,以及與該溶劑不相容的熱固性前體物,并且該前體物較溶劑 與顏料微粒比重低。
6、 在該熱固性前體物分離并于該液相上面形成一表面浮層期間或之后,采用如紫 外光輻射或熱、濕氣來固化熱固性前體物,密封微型杯,以形成包含第一原色的電泳流 體的封閉電泳盒。密封步驟優選采用紫外光固化。
7、 可重復上述步驟5、步驟6,以在不同區域產生包含不同顏色電泳流體的有明 確定義的盒。
8、 將預涂布有膠層的一個預制圖形化的第二透明非導電膜,套準層疊于密封的電 泳盒陣列,其中所述膠層可為壓敏粘合劑、熱熔粘合劑或一種熱、濕氣或輻射固化粘合 劑。
9、 粘合劑硬化。
上述微型杯的制備可以方便地以另一種分批制造的工序取代。可通過在電泳流體 表面直接涂布并固化熱固性前體物的組合物層,完成對微型杯的密封。
用本方法制備的電子紙可以達到僅一張紙的厚度,該紙的寬度可為涂布片的寬度, 該紙的長度取決巻的長度。
根據上述基于微型杯技術制造單面單色電子紙的制造過程可以方便地生產本申請 的雙面電子紙。有四種方式
方式1,增加一層不透明電極層,將上述制造的單面電子紙分別置于不透明電極 層的兩面,然后進行粘貼或層壓工藝制成雙面電子紙。
方式2,在上述制造單面電子紙時,將非導電膜替換為不透明導電膜,然后將兩 層單面電子紙背對背粘貼或層壓在一起,即將兩層單面電子紙的不透明導電膜粘貼或層
壓在一起制成雙面電子紙。
方式3,在上述制造單面電子紙時,生產兩種單面電子紙, 一種是上述的具有非導電膜的單面電子紙,另一種將非導電膜替換為不透明導電膜制成具有不透明導電膜的單面電子紙,然后將具有非導電膜的單面電子紙與具有不透明導電膜的單面電子紙背對背粘貼或層壓在一起,即將具有非導電膜的單面電子紙的非導電膜與具有不透明導電膜的單面電子的不透明導電膜粘貼或層壓在一起制成雙面電子紙。
方式4,在上述制造單面電子紙時,將非導電膜替換為不透明導電膜制成具有不透明導電膜的單面電子紙,然后將單面電子紙底面翻過來朝上,在不透明導電膜的另一面上按上述工藝制造電子紙的另一面。
基于微膠囊技術制造單色電子紙或多色電子紙涉及兩個方面微膠囊電泳介質的制造,微膠囊電泳介質印制在紙介質制成電子紙的方法。
關于微膠囊電泳介質的制造,在專利申請號為200480036461.9的中國專利申if"電泳介質"中描述和引用了微膠囊的制造方法和采用的材料,在本發明中引用作為技術參考。
關于微膠囊電泳介質印制在紙介質制成電子紙的方法,可以借鑒專利申請號為200480031366.X的中國專利申請"電泳顯示器"和專利申請號為200480018383.X的中
國專利申請"電光顯示器"中采用微膠囊制造電泳顯示器的方法,主要差異是制造電子
紙時不需要電極層,具體可以描述為
微膠囊電泳介質印制在紙介質制成電子紙的方法之一
1、 提供電泳介質,其包括多個聚合物粘合劑中的離散小滴,每個小滴包括多個帶電粒子,所述帶電粒子分散在懸浮液中,并且當電場施加于懸浮液時,所述帶電粒子能夠通過懸浮液移動。
2、 提供紙質背平面或其他柔性材料背平面。
3、 將電泳介質層壓至上述背平面。
該方法是在一定溫度條件下進行的,在該溫度時聚合物粘合劑將流動并且電泳介質與背平面直接接觸,從而引起聚合物粘合劑流動并且將電泳介質固定至背平面以形成
電子紙或柔性材料電子紙。
微膠囊電泳介質印制在紙介質制成電子紙的方法之二是先制造電泳介質形成的薄膜然后粘貼在紙介質或柔性材料介質上形成電子紙,具體為-
1、透光的薄膜非導電層。2、 提供電泳介質,其包括多個聚合物粘合劑中的離散小滴,每個小滴包括多個帶電粒子,所述帶電粒子分散在懸浮液中,并且當電場施加于懸浮液時,所述帶電粒子能夠通過懸浮液移動。
3、 釋放片層,其與聚合物粘合劑接觸。
4、 將上述三層層壓在一起形成薄膜。
5、 去掉所形成薄膜上的釋放片層,粘貼在紙介質或柔性材料介質上形成電子紙。
根據上述基于微膠囊電泳介質技術制造單面單色電子紙的制造過程可以方便地生產本申請的雙面電子紙。有四種方式
方式1,增加一層不透明電極層,將上述制造的單面電子紙分別置于不透明電極層的兩面,然后進行粘貼或層壓工藝制成雙面電子紙。
方式2,在上述制造單面電子紙時,將非導電膜替換為不透明導電膜,然后將兩層單面電子紙背對背粘貼或層壓在一起,即將兩層單面電子紙的不透明導電膜粘貼或層壓在一起制成雙面電子紙。
方式3,在上述制造單面電子紙時,生產兩種單面電子紙, 一種是上述的具有非導電膜的單面電子紙,另一種將非導電膜替換為不透明導電膜制成具有不透明導電膜的單面電子紙,然后將具有非導電膜的單面電子紙與具有不透明導電膜的單面電子紙背對背粘貼或層壓在一起,即將具有非導電膜的單面電子紙的非導電膜與具有不透明導電膜的單面電子的不透明導電膜粘貼或層壓在一起制成雙面電子紙。
方式4,在上述制造單面電子紙時,將非導電膜替換為不透明導電膜制成具有不透明導電膜的單面電子紙,然后將單面電子紙底面翻過來朝上,在不透明導電膜的另一面上按上述工藝制造電子紙的另一面。
本發明中的網格陣列第一電極和網格陣列第二電極用于構成驅動電子紙上每個像素點的光學狀態。設計網格電極實現方案是。
網格陣列第一電極和網格陣列第二電極都是由一個一個的小電極構成的電極陣列,可以定義網格陣列第一電極雙面電子紙正面電極,網格陣列第二電極為雙面電子紙反面電極。每個小電極都引出導線,從雙面電子紙正面電極引出的導線為雙面電子紙正面電極信號線,從雙面電子紙反面電極引出的導線為雙面電子紙反面電極信號線,通過這些引出導線與網格陣列驅動電路連接。優選的是,網格陣列第一電極和網格陣列第二電極分別具有相同的小電極數量,且網格陣列第一電極的每個小電極與網格陣列第二電極的對應小電極空間上一一對應。所謂一一對應是指兩個網格陣列電極的網格點大小相同,間隔相同,數量相同,通過移動任一個網格陣列電極可以實現每個小電極位置的對應。
用該方案中的網格陣列電極對于電子紙進行印刷或信息化或圖像化時,優選的是網格陣列電極的每個小電極對應電子紙上的一個像素點并使網格陣列電極的每個小電極與電子紙的每個像素點一一對應,以產生最好的印刷效果或電子化效果。 一種替代方式是設計網格陣列電極中的每個小電極時,增加小電極的尺寸和減小小電極之間的間距,這樣可以保證,即使網格陣列電極的每個小電極對應電子紙上的一個像素點并使網格陣列電極的每個小電極與電子紙的每個像素點沒有一一對應,也可以實現印刷和電子化。
在將文字信息印刷在電子紙上時,首先確定文字信息內容是在雙面電子紙的單面印刷還是雙面印刷,然后需要信息控制單元進行字符到字模點陣的轉換處理, 一種設計信息控制單元包含中央處理器、字庫存儲體、字符字模映射單元、程序存儲體和數據存儲體等構成,需要印刷在電子紙上的文字信息存儲到數據存儲體中,中央處理器運行程序存儲體中的程序,利用字庫存儲體中的字庫信息將文字信息轉換為字模點陣信息,然后存儲到字符字模映射單元中,以便在中央處理器的控制下,將字符字模映射單元的信
息轉換為網格電極陣列對應電極的電壓信息傳送到網格信息存儲單元,然后用網格信息存儲單元存儲的信息傳入網格陣列第一驅動電路或網格陣列第一驅動電路,從而實現雙
面電子紙的單面印刷或雙面印刷。
對于圖像信息進行印刷到電子紙上時,由于圖像已經是像素點,不需要信息轉化,可以直接將圖像的像素點信息存儲到字符字模映射單元中,以便在中央處理器的控制下,將字符字模映射單元的信息轉換為網格電極陣列對應電極的電壓信息傳送到網格信息存儲單元,然后用網格信息存儲單元存儲的信息傳入網格陣列驅動電路,從而實現電
子紙的印刷。
當對于雙面電子紙進行單面印刷時,為了減少對于另一面的影響,增加開關切換部件,當對于電子紙的某一面進行電子化時,將與電子紙另一面接觸的網格陣列電極與公共電極電連接,使與電子紙另一面接觸的網格陣列電極和公共電極的電位相等,沒有電位差,從而對于不需要進行電子化(印刷)的一面不會受到影響。另一種對于單面電子紙進行單面印刷的方法是,將與電子紙另一面接觸的網格陣列電極提供的電平與公共電極提供的電平相同,使與電子紙另一面接觸的網格陣列電極和公共電極的電位相等,沒有電位差,從而對于不需要進行電子化(印刷)的一面不會受到影響。即使與電子紙另一面接觸的網格陣列電極和公共電極的電位因電路信號漂移等原因有一個小的電位差,但由于電子紙的電子化是需要超過一定的閥值電壓才能進行,因而也不會受到影響。
本發明的有益效果采用本發明的技術可以將現代高科技領域的電子紙應用于卡片行業領域,而且極大降低了電子紙成本,同時所提出的含有電子紙的卡體印刷設備能夠對于這種含有電子紙的卡體進行雙面/單面電子化。顯然對含有電子紙的卡體可以多次重復電子化,因此可以對于含有電子紙的卡體進行重復使用。同時可以提高卡片生產廠家的靈活性和效率;另一方面,采用電子紙技術,極大降低油墨、碳粉等材料的污染,
特別是雙面電子紙的卡體實現使卡體上電子紙的電子化效率更高,電子紙的利用率也提高。
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圖1是含有電子紙卡體的雙面印刷設備的工作原理示意圖。
圖2是信息控制單元的結構及其工作原理示意圖。圖3用另一種含有電子紙卡體的雙面印刷設備的工作原理示意圖。圖4用多個小電極板構成的網格陣列第一電極的實現示意圖。圖5用多個小電極板構成的網格陣列第二電極的實現示意圖。圖6是卡體上電子紙包含多個可以電子化的像素點的示意圖。圖7表示在用小電極構成網格陣列電極時,電極的尺寸及電極間的間隔與電子紙上的像素點尺寸及像素點間的間隔對應相同時印刷情況。圖7a是小電極與像素點正好對準,可以實現最佳的印刷(電子化)效果。圖7b是小電極與像素點對準偏差最大時,由于只能對像素點的部分區域印刷,影響印刷(電子化)效果。
圖8表示在用小電極構成網格陣列電極時,電極的尺寸比電子紙上的像素點尺寸大同時電極間的間隔比電子紙上的像素點間的間隔小時印刷情況。圖8a是小電極與像素點正好對準,可以實現最佳的印刷(電子化)效果。圖8b是小電極與像素點對準偏差最大時,由于能對像素點的大部分區域印刷,改善了印刷(電子化)效果。圖9是第一種層結構的含電子紙的卡體示意圖。 圖IO是第二種層結構的含電子紙的卡體示意圖。 圖11是第三種層結構的含電子紙的卡體示意圖。 圖12是第四種層結構的含電子紙的卡體示意圖。 圖13是第五種層結構的含電子紙的卡體示意圖。 圖14是第六種層結構的含電子紙的卡體示意圖。 圖15是第七種層結構的含電子紙的卡體示意圖。
具體實施方式
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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的特性,而且光學狀態 改變后,即使去掉外加電場,仍然能夠保持光學狀態。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。
本發明中所述卡體上的電子紙,其本身不具有進行印刷或電子化的金屬電極以降 低含電子紙卡體的成本,而是將進行印刷或電子化的金屬電極全部作為電子紙印刷設備 的部件。因此對于電子紙的印刷和電子化需要通過電子紙印刷設備進行印刷或電子化。
另外,由于所述卡體上電子紙可以是紙質材料或其他希望的柔性材料如薄塑料作 為電子紙的基板。可以制成各種各樣的電子紙。
將電子紙與做卡的卡基材料層壓或粘貼在一起,并按卡體需要形狀進行裁減制成 含有電子紙的卡體。卡基材料層采用目前卡體所用材料,如PVC材料、塑料、多層紙 等。
另一方面,為了在卡基雙面粘貼或層壓電子紙形成卡體并使卡體每一面上電子紙 的電子化不影響卡體另一面電子紙的電子化或卡體另一面已有的信息,需要在卡體上至 少一面上的電子紙的制造中增加一層導電薄膜作為電子紙每面電子化時的公共電極,即 對于卡體上電子紙單面的電子化是依賴加在與該面接觸的電極陣列與公共電極之間的 電壓差,而該電壓差對于卡體上另一面電子紙卻沒有影響。
19下面結合附圖進一步描述本發明的具體實施方案。
圖1是對于含有電子紙的卡體進行雙面印刷的印刷設備的工作原理示意圖。含電 子紙卡體雙面印刷設備至少包括如下部件機械運動驅動電路101、機械運動執行機構 102、信息控制單元103、網格信息存儲單元104、網格陣列第一驅動電路105、網格陣 列第二驅動電路109、公共電極IIO、網格陣列第一電極106、網格陣列第二電極108。 網格陣列第一電極106與網格陣列第二電極108互相對面放置,網格陣列第一電極106 與網格陣列第二電極108之間放置需要進行印刷的含電子紙的卡體107。各個部件之間 的連接關系如圖1所示。去除待印刷卡體一面和/或雙面上電子紙的局部區域的第一不 導電透明層(如果有的話)與電子材料第一層和/或第二不導電透明層(如果有的話) 與電子材料第二層,露出卡體一面和/或雙面上電子紙的導電層,公共電極110與露出 電子紙的導電層電接觸。
圖2是信息控制單元的結構及其工作原理示意圖。圖2種進一步給出了信息控制 單元的結構,包括中央處理器232、字庫單元231、存儲電路234、字符字模映射單元 233。
印刷卡體雙面上電子紙的工作過程是
在將文字信息印刷在卡體單面或雙面上的電子紙時,需要信息控制單元進行字符 到字模點陣的轉換處理,首先將需要印刷在含電子紙的卡體107上的文字信息存儲到存 儲體電路234的數據存儲體中,中央處理器232運行存儲電路234的程序存儲體中的程 序,利用字庫單元231中的字庫信息將文字信息轉換為字模點陣信息,然后存儲到字符 字模映射單元233中,以便在中央處理器232的控制下,將字符字模映射單元233的信 息轉換為網格電極陣列106、 108對應電極的電壓信息傳送到網格信息存儲單元104,
根據需要電子化信息在卡體的正面電子紙內容和反面電子紙內容,然后用網格信息存儲 單元104存儲的正面內容信息傳入網格陣列第一驅動電路105作為電子紙正面的驅動信
息,并用網格信息存儲單元104存儲的反面內容信息傳入網格陣列第二驅動電路109 作為電子紙反面的驅動信息,從而實現電子紙的雙面印刷。
印刷卡體雙面上電子紙的另一工作過程是將分成兩次過程,先電子化卡體一面上 的電子紙,再電子化卡體另一面上的電子紙。具體過程描述如下
在將文字信息印刷在電子紙上時,需要信息控制單元進行字符到字模點陣的轉換處理,首先將需要印刷在含電子紙的卡體107上的文字信息存儲到存儲體電路234的數 據存儲體中,中央處理器232運行存儲電路234的程序存儲體中的程序,利用字庫單元 231中的字庫信息將文字信息轉換為字模點陣信息,然后存儲到字符字模映射單元233 中,以便在中央處理器232的控制下,將字符字模映射單元233的信息轉換為網格電極 陣列106、 108對應電極的電壓信息傳送到網格信息存儲單元104,根據需要電子化信 息在卡體正面上電子紙的內容和卡體反面上電子紙的內容,然后用網格信息存儲單元 104存儲的正面內容信息傳入網格陣列第一驅動電路105作為卡體正面上電子紙的驅動 信息,并輸出控制使網格陣列第二驅動電路109驅動的網格陣列第二電極108呈現的電 位與公共電極相同,從而實現卡體正面上電子紙的印刷;然后用網格信息存儲單元104 存儲的反面內容信息傳入網格陣列第二驅動電路109作為卡體反面上電子紙的驅動信 息,并輸出控制使網格陣列第一驅動電路109驅動的網格陣列第一電極106呈現的電位 與公共電極相同,從而實現卡體反面上電子紙的印刷。
顯然根據上面的描述也可以實現只印刷卡體雙面電子紙的單面。
對于圖像信息進行印刷到卡體上電子紙上時,由于圖像已經是像素點,不需要信 息轉化,可以直接將圖像的像素點信息存儲到字符字模映射單元233中,以便在中央處 理器232的控制下,將字符字模映射單元233的信息轉換為網格電極陣列106、 108對 應電極的電壓信息傳送到網格信息存儲單元104,然后用網格信息存儲單元104存儲的 信息傳入網格陣列第一驅動電路105和/或網格陣列第二驅動電路109,從而實現雙面電 子紙的印刷。
為了保證網格陣列第一電極106、網格陣列第二電極108與電子紙的對應網格點 一一對應,需要調整網格陣列第一電極106、網格陣列第二電極108的位置,在圖1中, 一種實現方式是固定網格陣列第二電極108,含電子紙的卡體107置于網格陣列第二電 極108正確的位置,由信息控制單元103控制機械運動驅動電路101,機械運動執行機 構102運動調整網格陣列第一電極106的位置至正確的位置。機械運動執行機構102 通常采用高精度步進控制電機,而高精度步進控制電機在機器人控制領域經常使用。實 際上機械運動驅動電路101控制機械運動執行機構102,從而控制與控制機械運動執行 機構102通過連桿機構連接網格陣列第一電極106移動,可以設計為X、 Y方向構成的 平面上做二自由度控制運動,也可以設計為X、 Y、 Z方向構成的立體上做三自由度控 制運動,以精確控制網格陣列第一電極106的位置。機械運動驅動電路101的設計與所采用的機械運動執行機構102相配合,對于上述步迸電機的驅動信號的脈沖電壓信號, 相應機械運動驅動電路101需要根據網格陣列第一電極106當前所在位置,計算移動到 合適位置所需要的在各個自由度上的電壓脈沖個數、脈沖寬度等數據。在優選的設計中, 在網格陣列第一電極106安裝位置傳感部件,并將位置信息反饋回機械運動驅動電路 101實現閉環控制以提高位置精度。而機械運動驅動電路IOI的邏輯實現,可以采取由 信息控制單元103進行計算后將結果送到機械運動驅動電路101或機械運動驅動電路 101本身具有一定的計算處理能力或可編程邏輯能力,由機械運動驅動電路101完成脈 沖參數計算。關于位置傳感器有多種方式,如全球定位系統GPS或圖像采集分析系統 或超聲波定位器等都可以完成相對位置或絕對位置的計算。
網格信息存儲單元104的存儲類型是可讀寫的存儲體,它存儲了當前進行印刷或 電子化的電子紙需要呈現的信息,是對應卡體107上電子紙中每個電子單元需要呈現的 光學狀態,而要完成控制卡體107上電子紙中每個電子單元的光學狀態,需要將該信息 通過網格陣列第一驅動電路105和網格陣列第二驅動電路109變成施加在卡體107上電 子紙中每個電子單元的外加電場的強度、方向和維持時間。
對于網格陣列第一電極106、網格陣列第二電極108都是由小電極構成的電極陣 列時,實際上是實現電子紙的每個電子單元獨立控制,網格陣列第一驅動電路105和/ 或網格陣列第二驅動電路109變成施加在卡體107上電子紙中每個電子單元的外加電場 的強度和方向需要根據需要呈現的信息進行計算,由于每個電子單元獨立控制,不需要 掃描,所以外加電場的時間可以一直維持,或者外加電場維持足以改變光學狀態并達到 穩定時去除外加電場。
圖3是另一種對含電子紙的卡體進行雙面印刷的印刷設備的工作原理示意圖。相 比于圖l,本實現方案中增加了第一開關部件112和第二開關部件111,各個部件之間 的連接關系如圖3所示。去除待印刷卡體一面和/或雙面上電子紙的局部區域的第一不 導電透明層(如果有的話)與電子材料第一層和/或第二不導電透明層(如果有的話) 與電子材料第二層,露出電子紙的導電層,公共電極iio與露出電子紙的導電層電接觸。 本實現方案中增加的開關部件可以進一步降低對于卡體雙面上電子紙進行印刷時正面 與反面之間的相互影響。其中信息控制單元仍然可以釆用圖2所示的實現方式。
本方案印刷卡體雙面上電子紙的工作過程是-在將文字信息印刷在卡體上單面或雙面電子紙時,需要信息控制單元進行字符到 字模點陣的轉換處理,首先將需要印刷在卡體107上電子紙的文字信息存儲到存儲體電 路234的數據存儲體中,中央處理器232運行存儲電路234的程序存儲體中的程序,利 用字庫單元231中的字庫信息將文字信息轉換為字模點陣信息,然后存儲到字符字模映 射單元233中,以便在中央處理器232的控制下,將字符字模映射單元233的信息轉換 為網格電極陣列106、 108對應電極的電壓信息傳送到網格信息存儲單元104,根據需 要電子化信息在卡體正面上電子紙的內容和卡體反面上電子紙內容,然后用網格信息存 儲單元104存儲的正面內容信息傳入網格陣列第一驅動電路105作為卡體正面電子紙的 驅動信息,并用網格信息存儲單元104存儲的反面內容信息傳入網格陣列第二驅動電路 109作為卡體反面電子紙的驅動信息,同時控制第一開關部件112使網格陣列第一驅動 電路105與網格陣列第一電極106連通,控制第二開關部件111使網格陣列第二驅動電 路109與網格陣列第二電極108連通,從而實現卡體雙面上電子紙的印刷。
印刷卡體雙面上電子紙的另一工作過程是分成兩次過程,即先電子化卡體一面上 的電子紙,再電子化卡體另一面上的電子紙。具體過程描述如下
在將文字信息印刷在卡體上電子紙時,需要信息控制單元進行字符到字模點陣的 轉換處理,首先將需要印刷在卡體107上電子紙的文字信息存儲到存儲體電路234的數 據存儲體中,中央處理器232運行存儲電路234的程序存儲體中的程序,利用字庫單元 231中的字庫信息將文字信息轉換為字模點陣信息,然后存儲到字符字模映射單元233 中,以便在中央處理器232的控制下,將字符字模映射單元233的信息轉換為網格電極 陣列106、 108對應電極的電壓信息傳送到網格信息存儲單元104,根據需要電子化信 息在卡體正面上電子紙的內容和卡體反面上電子紙的內容,然后用網格信息存儲單元 104存儲的正面內容信息傳入網格陣列第一驅動電路105作為卡體正面上電子紙的驅動 信息,并控制第一開關部件112使網格陣列第一驅動電路105與網格陣列第一電極106 連通,控制第二開關部件m使網格陣列第二電極108與公共電極U0連通,從而使網 格陣列第二電極108呈現的電位與公共電極相同,從而實現卡體正面上電子紙的印刷; 然后用網格信息存儲單元104存儲的反面內容信息傳入網格陣列第二驅動電路109作為
卡體反面上電子紙的驅動信息,并控制第二開關部件111使網格陣列第二驅動電路109 與網格陣列第二電極108連通,控制第一開關部件112使網格陣列第一電極106與公共 電極110連通,從而使網格陣列第一電極106呈現的電位與公共電極相同,從而實現卡
23體反面上電子紙的印刷。
顯然根據上面的描述也可以實現只印刷卡體單面上的電子紙。
圖4用多個小電極板構成的網格陣列第一電極的實現示意圖。網格陣列第一電極
是用一定間隔的多個小電極板構成,圖中網格陣列第一電極506由多個小電極板561
構成,小電極板之間的間隔562相同。從每個小電極上連接信號導線引出成為可以連接
行電極信號的觸點563。
圖5用多個小電極板構成的網格陣列第二電極的實現示意圖。網格陣列第二電極 是用一定間隔的多個小電極板構成,圖中網格陣列第二電極608由多個小電極板681 構成,小電極板之間的間隔682相同。從每個小電極上連接信號導線引出成為可以連接 行電極信號的觸點683。
圖6是卡體上電子紙包含多個可以電子化的像素點的示意圖。在電子紙中,稱這 些像素點為可以改變光學特性的電子單元。圖中,卡體上電子紙907包含多個電子單元 971,電子單元之間的間隔972相同,形成電子單元陣列。
本發明的提出者也明白電子紙上的電子單元要與網格陣列中的小電極或網格陣列 第一電極與網格陣列第二電極形成的交叉點對準,才能實現準確地印刷和電子化,如果 沒有對準,將影響印刷的效果,下面給出如何避免由于小電極與像素點未準確對準時如 何改進印刷效果的方法。
圖7表示在用小電極構成網格陣列電極時,電極的尺寸及電極間的間隔與電子紙 上的像素點尺寸及像素點間的間隔對應相同時印刷情況。圖7a是小電極與像素點正好 對準,可以實現最佳的印刷(電子化)效果。圖7b是小電極與像素點對準偏差最大時, 由于只能對像素點的部分區域印刷,影響印刷(電子化)效果。如圖7a,網格陣列第 一電極的小電極1006、電子紙的每個電子單元1007、網格陣列第二電極的小電極1008
在空間位置上一一對應,此時,可以對電子紙的每個電子單元準確印刷或電子化。在圖 7b中,電子紙的每個電子單元1007與網格陣列第一電極的小電極1006、網格陣列第二 電極的小電極1008在空間位置上錯開,錯開的最大值是電子單元間隔的一半寬度。此 時電極產生的電場在電子單元的作用范圍較小,造成對電子單元電子化的效果降低。可 以看出通過減小電子單元的間隔或加大小電極的尺寸,可以減小這種不利影響。在圖8 給出進一步說明。圖8表示在用小電極構成網格陣列電極時,電極的尺寸比電子紙上的像素點尺寸 大同時電極間的間隔比電子紙上的像素點間的間隔小時印刷情況。圖8a是小電極與像 素點正好對準,可以實現最佳的印刷(電子化)效果。圖8b是小電極與像素點對準偏 差最大時,由于能對像素點的大部分區域印刷,改善了印刷(電子化)效果。在該實現 示例中,網格陣列第一電極的小電極1106、網格陣列第二電極的小電極1108比電子紙 的每個電子單元1107尺寸大,相應小電極間的間距減小,圖8a給出網格陣列第一電極 的小電極1106、電子紙的每個電子單元1107、網格陣列第二電極的小電極1108在空間 位置上一一對應,此時,可以對電子紙的每個電子單元準確印刷或電子化。在圖8b中, 電子紙的每個電子單元1107與網格陣列第一電極的小電極1106、網格陣列第二電極的 小電極1108在空間位置上錯開,錯開的最大值是電子單元間隔的一半寬度。此時由于 小電極尺寸加大,電極產生的電場在電子單元的作用范圍加大,改善了印刷(電子化) 效果。
圖9是第一種層結構的卡體雙面包含電子紙示意圖。雙面包含電子紙的卡體1300 包含5層第一電子材料層1302、第一導電層1303、卡基材料層1307、第二導電層1306、 第二電子材料層1304,通過粘貼或層壓方式疊在一起。制造該卡體的方法是在卡基材 料層1307的一面粘貼或層壓導電層1303,在導電層1303上粘貼或層壓第一電子材料 層1302制成卡體一面具有導電層電子紙的卡體,然后將該卡體底面翻過來朝上,在卡 基材料層1307的另一面粘貼或層壓導電層1306,在導電層1306上粘貼或層壓第二電 子材料層1304制造卡體另一面也具有導電層電子紙的卡體,從而形成的卡體雙面上都 具有導電層電子紙的卡體。另一種制造方法是將第一電子材料層1302、第一導電層 1303、卡基材料層1307、第二導電層1306、第二電子材料層1304逐層疊放后通過粘貼 或層壓方式一次成型。
圖10是第二種層結構的卡體雙面包含電子紙示意圖。雙面包含電子紙的卡體1400 包含7層第一透明不導電層1401、第一電子材料層1402、第一導電層1403、卡基材 料層1407、第二導電層1406、第二電子材料層1404、第二透明不導電層1405,通過粘 貼或層壓方式疊在一起。制造該卡體的方法是在卡基材料層1407的一面粘貼或層壓導 電層1403,在導電層1403上粘貼或層壓第一電子材料層1402和第一透明不導電層1401 制成卡體一面具有導電層電子紙的卡體,然后將該卡體底面翻過來朝上,在卡基材料層 1407的另一面粘貼或層壓導電層1406,在導電層1406上粘貼或層壓第二電子材料層1404和第二透明不導電層1405制造卡體另一面也具有導電層電子紙的卡體,從而形成 的卡體雙面上都具有導電層電子紙的卡體。另一種制造方法是將第一透明不導電層 1401、第一電子材料層1402、第一導電層1403、卡基材料層1407、第二導電層1406、 第二電子材料層1404、第二透明不導電層1405逐層疊放后通過粘貼或層壓方式一次成 型。
圖11是第三種層結構的卡體雙面包含電子紙示意圖。雙面包含電子紙的卡體1500 包含4層第一電子材料層1502、卡基材料層1507、第二導電層1506、第二電子材料 層1504,通過粘貼或層壓方式疊在一起。制造該卡體的方法是在卡基材料層1507的一 面粘貼或層壓第一電子材料層1502制成卡體一面具有電子紙的卡體,然后將該卡體底 面翻過來朝上,在卡基材料層1507的另一面粘貼或層壓導電層1506,在導電層1506 上粘貼或層壓第二電子材料層1504制造卡體另一面也具有導電層電子紙的卡體,從而 形成的卡體雙面上都具有電子紙的卡體。另一種制造方法是將第一電子材料層1502、 卡基材料層1507、第二導電層1506、第二電子材料層1504逐層疊放后通過粘貼或層壓 方式一次成型。
圖12是第四種層結構的卡體雙面包含電子紙示意圖。雙面包含電子紙的卡體1600 包含6層第一透明不導電層1601、第一電子材料層1602、卡基材料層1607、第二導 電層1606、第二電子材料層1604、第二透明不導電層1605,通過粘貼或層壓方式疊在 一起。制造該卡體的方法是在卡基材料層1607的一面粘貼或層壓第一電子材料層1602 和第一透明不導電層1601制成卡體一面具有電子紙的卡體,然后將該卡體底面翻過來 朝上,在卡基材料層1607的另一面粘貼或層壓導電層1606,在導電層1606上粘貼或 層壓第二電子材料層1604和第二透明不導電層1605制造卡體另一面也具有導電層電子 紙的卡體,從而形成的卡體雙面上都具有電子紙的卡體。另一種制造方法是將第一透明 不導電層1601、第一電子材料層1602、卡基材料層1607、第二導電層1606、第二電子 材料層1604、第二透明不導電層1605逐層疊放后通過粘貼或層壓方式一次成型。
圖13是第五種層結構的卡體雙面包含電子紙示意圖。雙面包含電子紙的卡體1700 包含5層第一透明不導電層1701、第一電子材料層1702、卡基材料層1707、第二導 電層1706、第二電子材料層1704,通過粘貼或層壓方式疊在一起。制造該卡體的方法 是在卡基材料層1707的一面粘貼或層壓第一電子材料層1702和第一透明不導電層 1701制成卡體一面具有電子紙的卡體,然后將該卡體底面翻過來朝上,在卡基材料層1707的另一面粘貼或層壓導電層1706,在導電層1706上粘貼或層壓第二電子材料層 1704制造卡體另一面也具有導電層電子紙的卡體,從而形成的卡體雙面上都具有電子 紙的卡體。另一種制造方法是將第一透明不導電層1701、第一電子材料層1702、卡基 材料層1707、第二導電層1706、第二電子材料層1704、逐層疊放后通過粘貼或層壓方 式一次成型。
圖14是第六種層結構的卡體雙面包含電子紙示意圖。雙面包含電子紙的卡體1800 包含6層:第一電子材料層1802、第一導電層1803、卡基材料層1807、第二導電層1806、 第二電子材料層1804、第二透明不導電層1805,通過粘貼或層壓方式疊在一起。制造 該卡體的方法是在卡基材料層1807的一面粘貼或層壓第一導電層1803,在第一導電層 1803上粘貼或層壓第一電子材料層1802制成卡體一面具有導電層電子紙的卡體,然后 將該卡體底面翻過來朝上,在卡基材料層1807的另一面粘貼或層壓導電層1806,在導 電層1806上粘貼或層壓第二電子材料層1804和第二透明不導電層1805制造卡體另一
面也具有導電層電子紙的卡體,從而形成的卡體雙面上都具有電子紙的卡體。另一種制 造方法是將第一電子材料層1802、第一導電層1803、卡基材料層1807、第二導電層1806、
第二電子材料層1804、第二透明不導電層1805逐層疊放后通過粘貼或層壓方式一次成型。
圖15是第七種層結構的卡體雙面包含電子紙示意圖。雙面包含電子紙的卡體1900 包含5層第一電子材料層1902、卡基材料層1907、第二導電層1906、第二電子材料 層1904、第二透明不導電層1905,通過粘貼或層壓方式疊在一起。制造該卡體的方法 是在卡基材料層1907的一面粘貼或層壓第一電子材料層1902制成卡體一面具有電子紙 的卡體,然后將該卡體底面翻過來朝上,在卡基材料層1907的另一面粘貼或層壓導電 層l卯6,在導電層1906上粘貼或層壓第二電子材料層1904和第二透明不導電層1905 制造卡體另一面具有導電層電子紙的卡體,從而形成的卡體雙面上都具有電子紙的卡 體。另一種制造方法是將第一電子材料層1902、卡基材料層1907、第二導電層1906、 第二電子材料層1904、第二透明不導電層1905逐層疊放后通過粘貼或層壓方式一次成 型。
權利要求
1、一種卡體雙面印刷設備,其特征是包括網格陣列第一電極,所述網格陣列第一電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線;網格陣列第二電極,所述網格陣列第二電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線;公共電極;所述公共電極與放置在網格陣列第一電極和網格陣列第二電極之間的卡體上的導電層電連接;在所述網格陣列第一電極與所述公共電極之間施加電壓信號和/或在所述網格陣列第二電極與所述公共電極之間施加電壓信號,使放置在網格陣列第一電極和網格陣列第二電極之間的卡體上電子紙電子化。
2、 根據權利要求1所述的卡體雙面印刷設備,其特征是還包括 機械運動驅動電路;機械運動執行機構;所述機械運動執行機構與網格陣列第一電極和/或網格陣列第二電極連接; 所述機械運動驅動電路與所述機械運動執行機構連接。
3、 根據權利要求1或2所述的卡體雙面印刷設備,其特征是還包括網格陣列第一驅動電路; 網格陣列第二驅動電路; 網格信息存儲單元; 信息控制單元;所述網格陣列第一驅動電路連接網格陣列第一電極; 所述網格陣列第二驅動電路連接網格陣列第二電極; 所述信息控制單元與所述網格信息存儲單元連接;所述信息控制單元與所述網格陣列第一驅動電路、網格陣列第二驅動電路連接。
4、 根據權利要求3所述的卡體雙面印刷設備,其特征是所述信息控制單元包含中央處理 器(CPU)、存儲電路、至少一種文字的至少一種字體的字庫、字符與字模映射處理單元、電子文件與輸出點陣映射處理單元之一或組合。
5、 根據權利要求1或2或4所述的卡體雙面印刷設備,其特征是所述網格陣列第一電極 和/或網格陣列第二電極的網格電極的尺寸及網格電極間的間隔與卡體上電子紙的像 素點尺寸及像素點間的間隔對應相同;或者所述網格陣列第一電極和/或網格陣列第二 電極的網格電極的尺寸比卡體上電子紙的像素點尺寸大且所述網格陣列第一電極和/ 或網格陣列第二電極網格的電極間的間隔比卡體上電子紙的像素點間的間隔小。
6、 根據權利要求3所述的卡體雙面印刷設備,其特征是所述網格陣列第一電極和/或網格 陣列第二電極的網格電極的尺寸及網格電極間的間隔與卡體上電子紙的像素點尺寸 及像素點間的間隔對應相同;或者所述網格陣列第一電極和/或網格陣列第二電極的網 格電極的尺寸比卡體上電子紙的像素點尺寸大且所述網格陣列第一電極和/或網格陣 列第二電極網格的電極間的間隔比卡體上電子紙的像素點間的間隔小。
7、 一種卡體雙面印刷設備,其特征是包括-網格陣列第一電極,所述網格陣列第一電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線;網格陣列第二電極,所述網格陣列第二電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線;公共電極;第一開關部件;第二開關部件;所述第一開關部件用于切換公共電極與網格陣列第一電極的連接; 所述第二開關部件用于切換公共電極與網格陣列第二電極的連接; 所述公共電極與放置在網格陣列第一電極和網格陣列第二電極之間的卡體上的導電 層電連接;在所述網格陣列第一電極與所述公共電極之間施加電壓信號和/或在所述網格陣列第 二電極與所述公共電極之間施加電壓信號,使放置在網格陣列第一電極和網格陣列第二 電極之間的卡體上電子紙電子化。
8、 根據權利要求7所述的卡體雙面印刷設備,其特征是還包括 機械運動驅動電路;機械運動執行機構;所述機械運動執行機構與網格陣列第一電極和/或網格陣列第二電極連接; 所述機械運動驅動電路與所述機械運動執行機構連接。
9、 根據權利要求7或8所述的卡體雙面印刷設備,其特征是還包括網格陣列第一驅動電路;網格陣列第二驅動電路;網格信息存儲單元信息控制單元;所述第一開關部件進一步用于切換所述網格陣列第一驅動電路與網格陣列第一電極 的連接;所述第二開關部件進一步用于切換所述網格陣列第二驅動電路與網格陣列第二電極 的連接;所述信息控制單元與所述網格信息存儲單元連接;所述信息控制單元與所述網格陣列第一驅動電路、網格陣列第二驅動電路連接。
10、 根據權利要求9所述的卡體雙面印刷設備,其特征是所述信息控制單元包含中央 處理器(CPU)、存儲電路、至少一種文字的至少一種字體的字庫、字符與字模映射處 理單元、電子文件與輸出點陣映射處理單元之一或組合。
11、 根據權利要求7或8或10所述的卡體雙面印刷設備,其特征是所述網格陣列第 一電極和/或網格陣列第二電極的網格電極的尺寸及網格電極間的間隔與卡體上電子 紙的像素點尺寸及像素點間的間隔對應相同;或者所述網格陣列第一電極和/或網格陣 列第二電極的網格電極的尺寸比卡體上電子紙的像素點尺寸大且所述網格陣列第一 電極和/或網格陣列第二電極網格的電極間的間隔比卡體上電子紙的像素點間的間隔 小。
12、 根據權利要求9所述的卡體雙面印刷設備,其特征是所述網格陣列第一電極和/ 或網格陣列第二電極的網格電極的尺寸及網格電極間的間隔與卡體上電子紙的像素點尺寸及像素點間的間隔對應相同;或者所述網格陣列第一電極和/或網格陣列第二電 極的網格電極的尺寸比卡體上電子紙的像素點尺寸大且所述網格陣列第一電極和/或 網格陣列第二電極網格的電極間的間隔比卡體上電子紙的像素點間的間隔小。
全文摘要
本發明提出卡體雙面印刷設備,包含網格陣列第一電極,所述網格陣列第一電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線;網格陣列第二電極,所述網格陣列第二電極的每個網格上有一個獨立的電極和電極引線;公共電極;所述公共電極與放置在網格陣列第一電極和網格陣列第二電極之間的卡體上的導電層電連接;在所述網格陣列第一電極與所述公共電極之間施加電壓信號和/或在所述網格陣列第二電極與所述公共電極之間施加電壓信號,使放置在網格陣列第一電極和網格陣列第二電極之間的卡體上電子紙電子化。將現代高科技領域的電子紙應用于卡片行業領域,對含有電子紙的卡體進行雙面印刷的印刷設備能夠對于這種含有電子紙的卡體進行雙面/單面電子化。
文檔編號G02F1/167GK101464605SQ20091007619
公開日2009年6月24日 申請日期2009年1月14日 優先權日2009年1月14日
發明者清 須 申請人:北京派瑞根科技開發有限公司