專利名稱：一種電子紙打印裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種打印裝置，特別是涉及一種可用電子方式打印電子紙的打印
直O(jiān)
背景技術(shù)：
隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，辦公自動(dòng)化程度不斷提高，幾乎每一個(gè)公司都會(huì)配備復(fù)印、 打印設(shè)備。對(duì)于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(fèi)不僅造成 森林面積銳減，而且因生產(chǎn)紙漿排放污水使江河湖泊受到嚴(yán)重污染。目前新型顯示領(lǐng)域有一種基于電泳顯示原理的電子紙顯示技術(shù)，所述的電子紙不 僅具有柔性、超薄等特性，而且具有打印紙張的視覺效果，而目前電子紙的最大的應(yīng)用在于 電子紙閱讀器。把電子紙顯示技術(shù)及電子紙應(yīng)用到辦公用紙的領(lǐng)域，用電子紙代替辦公用紙以減 少森林資源的消耗、降低對(duì)環(huán)境的污染成為一個(gè)亟需解決的難題。
發(fā)明內(nèi)容為解決辦公室用紙需求量不斷加大，從而造成對(duì)森林資源的大規(guī)模破壞的問題， 本實(shí)用新型提供一種節(jié)省森林資源、污染小的可用電子方式打印電子紙的打印裝置。為實(shí)現(xiàn)上述實(shí)用新型目的，提供一種電子紙打印裝置。所述電子紙從下至上依次 包括帶透明導(dǎo)電層的薄膜、電子墨水層、保護(hù)層，其特征在于，該打印裝置包括用于與所述 電子紙透明導(dǎo)電層活動(dòng)接觸的公共電極、用于與所述電子紙保護(hù)層活動(dòng)接觸的像素驅(qū)動(dòng)電 極陣列，所述公共電極與像素驅(qū)動(dòng)電極陣列根據(jù)輸入的圖像信號(hào)向所述電子紙的電子墨水 層施加對(duì)應(yīng)的電壓使得所述電子墨水層進(jìn)行圖像顯示。作為上述打印裝置的一種實(shí)施方式，上述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列可以為單排電極面板結(jié)構(gòu)。作為上述打印裝置的另一種實(shí)施方式，上述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列也可以包括多排電 極，其所有電極的底面均位于一個(gè)平面上。作為上述打印裝置的又一種實(shí)施方式，上述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列可以為多排錯(cuò)位間 隔排列結(jié)構(gòu)。上述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列中的電極選用正方形電極，其邊長(zhǎng)為0. lmm-lmm。作為上述打印裝置的進(jìn)一步改進(jìn)，該打印裝置還包括設(shè)置于像素驅(qū)動(dòng)電極陣列一 側(cè)的擦除電極。該擦除電極可以為條形結(jié)構(gòu)的擦除頭。上述的公共電極可以采用電刷來實(shí) 現(xiàn)，也可以用導(dǎo)電輪來實(shí)現(xiàn)。本實(shí)用新型的一種電子紙打印裝置采用公共電極和像素驅(qū)動(dòng)電極陣列結(jié)構(gòu)，相對(duì) 于一般的鼓式或者滾筒式結(jié)構(gòu)，避免了鼓式或者滾筒式結(jié)構(gòu)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(diǎn)，而且較為精確，且打印時(shí)間t更精確，工作時(shí)間得到精 確的控制，保證穩(wěn)定的工作效率和工作質(zhì)量。尤其是，采用像素驅(qū)動(dòng)電極陣列的方式，能更精確地控制每一個(gè)像素里的顯示內(nèi)容，不會(huì)造成相鄰的像素出現(xiàn)層疊互相影響的問題，控 制好每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電極電壓的電平值或驅(qū)動(dòng)時(shí)間，就能精確地控制顯示內(nèi)容的灰階，使 打印質(zhì)量也走向“高清”化。綜上所述，本實(shí)用新型一種可用電子方式打印電子紙的打印裝置利用電泳顯示原 理，在打印裝置內(nèi)利用電場(chǎng)進(jìn)行擦除和顯示的重復(fù)動(dòng)作，使該電子紙可以打印、擦除、重復(fù) 打印，這必然減少辦公用紙、減少紙張的浪費(fèi)。該電子紙和該打印裝置把電子紙顯示技術(shù)及 電子紙應(yīng)用到辦公用紙的領(lǐng)域，用電子紙代替辦公用紙，能有效地減少對(duì)普通紙張的需求， 從而減少對(duì)森林資源的消耗、降低對(duì)環(huán)境的污染。

圖1是本實(shí)用新型可用電子方式打印的電子紙的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的條形打印面板結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的像素驅(qū)動(dòng)電極一種排 列方式示意圖；圖5是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的像素驅(qū)動(dòng)電極另一種 排列方式示意圖；及圖6是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的工作方式示意圖。
具體實(shí)施方式
為解決辦公室用紙需求量不斷加大，從而造成對(duì)森林資源的大規(guī)模破壞的問題， 本實(shí)用新型提供一種可用電子方式打印電子紙1的打印裝置2。請(qǐng)參閱圖1，圖1本實(shí)用新型可用電子方式打印的電子紙的結(jié)構(gòu)示意圖。該電子紙 1包括帶透光導(dǎo)電層的薄膜11、電子墨水層12、層壓膠粘劑13和保護(hù)層14。形成該電子紙 1一般包括如下步驟步驟100 設(shè)一透光導(dǎo)電薄膜基板11，該透光導(dǎo)電薄膜基板11 一般包括第一 PET 薄膜(未標(biāo)示)、ITO涂層(未標(biāo)示)和第一硬涂層(未標(biāo)示)，該第一硬涂層一般為涂覆在該 ITO涂層的硬涂層或薄膜材料，其中該ITO涂層夾設(shè)于該第一 PET薄膜和該第一硬涂層之 間，且該ITO涂層的邊緣設(shè)一條形的導(dǎo)電層(圖未示)，該導(dǎo)電層與該ITO涂層電連接，該導(dǎo) 電層延伸到該第一硬涂層的邊緣且比該第一硬涂層稍高；步驟101 在該第一硬涂層上設(shè)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(duì)邊與該透光導(dǎo)電薄膜基板11對(duì)應(yīng)的兩條對(duì)邊邊長(zhǎng)相等， 而另一組對(duì)邊則比該透光導(dǎo)電薄膜基板11對(duì)應(yīng)的一組對(duì)邊邊長(zhǎng)短5mm，該電子墨水層12和 該透光導(dǎo)電薄膜基板11配合的時(shí)候，其中三組對(duì)應(yīng)的邊都貼合，而該電子墨水層12的第四 條邊在該透光導(dǎo)電薄膜基板11平面內(nèi)的投影在該透光導(dǎo)電薄膜基板11的平面內(nèi)，亦即，該 電子墨水層12不完全覆蓋該透光導(dǎo)電薄膜基板11而是形成一級(jí)臺(tái)階，且該臺(tái)階形成的接 觸區(qū)15，該接觸區(qū)15的寬為5mm，長(zhǎng)為對(duì)應(yīng)的該電子墨水層12或該透光導(dǎo)電薄膜基板11 相等的邊長(zhǎng)；步驟102 根據(jù)該電子墨水層12的面積匹配設(shè)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(dǎo)電薄膜11相對(duì)，即該電子 墨水層12設(shè)于該透光導(dǎo)電薄膜基板11和該層壓膠粘劑層13之間；步驟103 最后設(shè)一保護(hù)層14于該層壓膠粘劑層13上，且該層壓膠粘劑層13設(shè) 于該電子墨水層12和該保護(hù)層14之間，即該保護(hù)層14蓋設(shè)于該層壓膠粘劑層13上且完 全覆蓋該層壓膠粘劑13，其中該保護(hù)層14為透明狀，厚度范圍為10微米-100微米，耐刮， 硬度大于2h，該保護(hù)層14 一般采用第二 PET薄膜和涂覆在該第二 PET薄膜上的第二硬涂 層，也可以采用環(huán)氧樹脂固化而成，或液態(tài)光固化膠或固態(tài)光固化膠通過感光固化而成；為 了加大施加于電子墨水層的電場(chǎng)，可以在該保護(hù)層14中摻入導(dǎo)電介質(zhì)，使其電阻率范圍達(dá) 到107Ω. m-1010Q. m。當(dāng)該保護(hù)層14為透明時(shí)，可以選擇保護(hù)薄膜14面或透光導(dǎo)電薄膜11 面作為顯示面。但當(dāng)選擇透光導(dǎo)電薄膜11面作為顯示面時(shí)，驅(qū)動(dòng)圖像需要鏡像后輸出。當(dāng) 該保護(hù)層為不透明時(shí)，只能把透光導(dǎo)電薄膜11面作為顯示面，驅(qū)動(dòng)圖像需要鏡像后輸出。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(hù)層14完全匹配，如前所述，該透光導(dǎo)電薄膜11與該電 子墨水層12配合的時(shí)候形成一個(gè)臺(tái)階面(未標(biāo)示)，該臺(tái)階面未涂布該電子墨水層12、該層 壓膠粘劑層13和該保護(hù)層14，該臺(tái)階面作為電接觸區(qū)域。請(qǐng)參閱圖2，圖2是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的結(jié)構(gòu)示意 圖。該打印裝置2包括支架20，該支架20的結(jié)構(gòu)和普通打印機(jī)類似，該支架20為該打印裝 置2的外殼架構(gòu)部分。請(qǐng)參閱圖3到圖6，圖3是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的條形打印面板結(jié) 構(gòu)示意圖，圖4是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的像素驅(qū)動(dòng)電極一種排 列方式示意圖，圖5是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的像素驅(qū)動(dòng)電極另 一種排列方式示意圖，圖6是本實(shí)用新型可用電子方式打印電子紙的打印裝置的工作方式 示意圖。該打印裝置2還包括像素驅(qū)動(dòng)電極陣列、公共電極、擦除頭23、傳送輪M，在本實(shí) 用新型中，該像素驅(qū)動(dòng)電極陣列采用條形打印面板21的方式，該公共電極采用電刷22的方 式。如前所述，再請(qǐng)參閱圖3，該像素驅(qū)動(dòng)電極陣列為條形打印面板21，該條形打印面 板21包括多個(gè)方形打印電極210以及完全收容該多個(gè)方形打印電極210的條形框體(未標(biāo) 示)。該多個(gè)方形打印電極210和該條形框體接觸的端為像素電極驅(qū)動(dòng)電壓的高電勢(shì)輸出 端，該多個(gè)方形打印電極210的中間部分為長(zhǎng)方體，且對(duì)應(yīng)的切面為正方形，該正方形的邊 長(zhǎng)介于0. Imm到Imm之間，其中，該多個(gè)方形打印電極210為多排間隔排列結(jié)構(gòu)或單排排列 結(jié)構(gòu)，本實(shí)用新型采用三行排列，也可以根據(jù)實(shí)際打印速度的需要而設(shè)置更多行，該多個(gè)方 形打印電極210形成的打印分辨率介于23dpi到230dpi之間，且對(duì)應(yīng)需打印的所有區(qū)域， 保證打印效果。該電刷22設(shè)置于該支架20內(nèi)，在本實(shí)施例中，該電刷22設(shè)置于該支架20的一 端，且該端對(duì)應(yīng)于該電子紙的接觸區(qū)15，亦即該電刷22在工作的時(shí)候始終能活動(dòng)接觸該接 觸區(qū)15，并能剛好接觸該ITO薄膜的邊緣導(dǎo)電層。該電刷22為公共電極輸出端且可根據(jù)實(shí) 際需要把該電刷22改變?yōu)閷?dǎo)電滾輪的實(shí)現(xiàn)形式。該擦除頭23設(shè)置于該支架20內(nèi)且該擦除頭23平行于該外螺紋導(dǎo)軌，且工作的時(shí)候，該電子紙1先經(jīng)過該擦除頭23再經(jīng)過該條形打印面板21。在本實(shí)用新型中該擦除頭 23為條形結(jié)構(gòu)，也可以根據(jù)需要設(shè)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(dòng)且使該電子紙1形成全白或全黑顯示狀 態(tài)，即形成待打印的初始狀態(tài)。工作的時(shí)候該擦除頭23能輕接觸該電子紙1的保護(hù)層14。該傳送輪M包括上傳送輪240和下傳送輪M2，該上傳送輪位于該電子紙1顯示 畫面的表面的上方，該下傳送輪則對(duì)應(yīng)設(shè)于該電子紙1的透光導(dǎo)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(shè)于該擦 除頭23的箭頭方向上。工作的時(shí)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處于同一水平面。該上傳送輪240和該下傳 送輪242在工作的時(shí)候一起輕接觸夾持該電子紙1，保證傳送質(zhì)量。圖中的支架20、條形打印面板21、電刷22、擦除頭23和傳送輪M組裝成打印裝置 2的主體部分，除上述部件外，還可根據(jù)實(shí)際需要增加輔助設(shè)施。區(qū)別于現(xiàn)有技術(shù)，該電子紙1和該打印裝置2具備如下實(shí)施例按照上述結(jié)構(gòu)進(jìn)行裝置就緒后，往該打印裝置2裝載該電子紙1，該電子紙1的公 共電極接觸區(qū)15與該電刷22處于同一邊且輕接觸，且該電刷22可與該ITO薄膜的導(dǎo)電層 輕接觸，保證該電刷22和該ITO導(dǎo)電層導(dǎo)通電連接，亦即，該電刷22提供一穩(wěn)定的公共電 極電勢(shì)輸出端，供接下來的工作過程中使用。然后啟動(dòng)該打印裝置2，該傳送輪M夾持該電子紙1往箭頭方向以預(yù)設(shè)的速度移 動(dòng)。該速度滿足條件該條形打印面板21每打完一組像素陣列所需的時(shí)間t秒后，該電子 紙1能馬上往前推進(jìn)一行保證時(shí)間銜接和打印流程順暢，若像素驅(qū)動(dòng)電極陣列只包含單排 驅(qū)動(dòng)電極，則該時(shí)間t秒為每個(gè)像素驅(qū)動(dòng)所需的時(shí)間，其中每個(gè)像素驅(qū)動(dòng)的時(shí)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(jīng)過擦除頭23，該擦除頭23相對(duì)于電子紙的公共電極施加 一個(gè)固定的電壓，并維持一定的驅(qū)動(dòng)時(shí)間(lO-lOOOms)，該電壓可以是正的也可以是負(fù)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(qū)動(dòng)電壓產(chǎn)生的電場(chǎng)對(duì)擦除頭23的接觸部分電子紙1內(nèi)電子墨水層的 驅(qū)動(dòng)使之顯示全白或全黑。第二步、電子紙上經(jīng)過擦除頭驅(qū)動(dòng)之后的區(qū)域再經(jīng)過條形打印面板21的像素驅(qū) 動(dòng)電極陣列，該條形打印面板21輕接觸該電子紙1的保護(hù)層14 ；在一定時(shí)間(IO-IOOOms) 內(nèi)，該條形打印面板21利用像素驅(qū)動(dòng)電極陣列通過對(duì)與其接觸部分的電子紙每一像素點(diǎn) 進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，對(duì)該區(qū)域內(nèi)的像素點(diǎn)施加對(duì)應(yīng)的像素驅(qū)動(dòng)電壓值，改變?cè)擈?qū)動(dòng)電壓值或驅(qū)動(dòng)時(shí) 間可以改變所對(duì)應(yīng)的像素的顯示灰階。根據(jù)不同的保護(hù)層厚度(IOum-IOOum),該驅(qū)動(dòng)電壓 值一般設(shè)定在50v (伏)到IOOOv之間。第三步、驅(qū)動(dòng)打印完上述第一組需要打印的像素區(qū)域，接著，傳送輪啟動(dòng)工作，該 傳送輪M夾持該電子紙1移動(dòng)，然后條形打印面板21對(duì)下一組待打印的像素進(jìn)行驅(qū)動(dòng)顯 示該像素內(nèi)的圖像內(nèi)容。通過上述步驟，完成對(duì)電子紙1的擦除、和驅(qū)動(dòng)打印的工作。上述過程中，處于平面的方形打印電極陣列的結(jié)構(gòu)相對(duì)于一般的鼓式以及滾筒式結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，不需要使電子紙彎曲，且打印時(shí)間t更精確，進(jìn)一步地，每一次的擦除、驅(qū)動(dòng) 的工作時(shí)間都得到精確的控制，保證穩(wěn)定的工作效率和工作質(zhì)量。尤其是，采用多個(gè)方形打 印電極的方式，能更精確地控制每一個(gè)像素里的顯示內(nèi)容，不會(huì)造成相鄰的像素出現(xiàn)層疊 互相影響的問題，控制好每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電極電壓的驅(qū)動(dòng)電壓值或驅(qū)動(dòng)時(shí)間，就能精確地 控制顯示像素的灰階，使打印質(zhì)量也走向“高清”化。綜上所述，該電子紙1和該打印裝置2利用電泳顯示原理，在打印裝置2內(nèi)利用電 場(chǎng)進(jìn)行擦除和顯示的重復(fù)動(dòng)作，使該電子紙1可以打印、擦除、重復(fù)打印，這必然減少辦公 用紙、減少紙張的浪費(fèi)。該電子紙1和該打印裝置2把電子紙顯示技術(shù)及電子紙應(yīng)用到辦 公用紙的領(lǐng)域，用電子紙代替辦公用紙，能有效地減少對(duì)普通紙張的需求，從而減少對(duì)森林 資源的消耗、降低對(duì)環(huán)境的污染。以上僅為本實(shí)用新型的實(shí)施例，并非因此限制本實(shí)用新型的專利范圍，凡是利用 本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運(yùn)用在其他 相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電子紙打印裝置，所述電子紙從下至上依次包括帶透明導(dǎo)電層的薄膜、電子墨 水層、保護(hù)層，其特征在于，該打印裝置包括用于與所述電子紙透明導(dǎo)電層活動(dòng)接觸的公共 電極、用于與所述電子紙保護(hù)層活動(dòng)接觸的像素驅(qū)動(dòng)電極陣列，所述公共電極與像素驅(qū)動(dòng) 電極陣列根據(jù)輸入的圖像信號(hào)向所述電子紙的電子墨水層施加對(duì)應(yīng)的電壓使得所述電子 墨水層進(jìn)行圖像顯示。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，其特征在于，所述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列為單排電極 面板結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，其特征在于，所述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列包括多排電 極，其所有電極的底面均位于一個(gè)平面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，其特征在于，所述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列為多排錯(cuò)位 間隔排列結(jié)構(gòu)，其所有電極的底面均位于一個(gè)平面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的打印裝置，其特征在于，所述像素驅(qū)動(dòng)電極陣列中的 每個(gè)電極的底面為正方形，其邊長(zhǎng)為0. lmm-lmm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，其特征在于，該打印裝置還包括設(shè)置于所述像素 驅(qū)動(dòng)電極陣列一側(cè)的擦除電極。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的打印裝置，其特征在于，該擦除電極為條形結(jié)構(gòu)的擦除頭。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的打印裝置，其特征在于，該公共電極是電刷或?qū)щ娸啞?br> 9.一種可打印的電子紙，其特征在于，該電子紙從下至上依次包括帶透明導(dǎo)電層的薄 膜、電子墨水層、保護(hù)層。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子紙，其特征在于，所述保護(hù)層包括PET薄膜和涂覆在該 PET薄膜上的硬涂層。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子紙，其特征在于，所述保護(hù)層采用環(huán)氧樹脂固化而成。
12.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電子紙，其特征在于，所述保護(hù)層采用液態(tài)光固化膠或固態(tài) 光固化膠通過感光固化而成。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11或12所述的電子紙，其特征在于，所述保護(hù)層中含有導(dǎo)電介 質(zhì)，該保護(hù)層的電阻率范圍為107Ω. m-KTam。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種電子紙打印裝置。其中電子紙從下至上依次包括導(dǎo)電層、電子墨水層、保護(hù)層，該打印裝置包括用于與電子紙導(dǎo)電層活動(dòng)接觸的公共電極、用于與所述電子紙保護(hù)層活動(dòng)接觸的像素驅(qū)動(dòng)電極陣列，公共電極與像素驅(qū)動(dòng)電極陣列根據(jù)輸入的圖像信號(hào)向所述電子紙的電子墨水層施加對(duì)應(yīng)的電壓使得所述電子墨水層進(jìn)行圖像顯示。本實(shí)用新型采用像素驅(qū)動(dòng)電極陣列方式，能更精確地控制每一個(gè)像素里的顯示內(nèi)容，控制每一個(gè)像素驅(qū)動(dòng)電極電壓的電平值，使打印質(zhì)量“高清”化。該電子紙和該打印裝置把電子紙顯示技術(shù)及電子紙應(yīng)用到辦公用紙的領(lǐng)域，能有效地減少對(duì)普通紙張的需求，從而減少對(duì)森林資源的消耗、降低對(duì)環(huán)境的污染。
文檔編號(hào)G02F1/167GK201931717SQ201120030700
公開日2011年8月17日 申請(qǐng)日期2011年1月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月29日
發(fā)明者劉祖良, 林永強(qiáng) 申請(qǐng)人:廣州奧熠電子科技有限公司