CN101762927B

CN101762927B - 开关式安全单面电子纸

Info

Publication number: CN101762927B
Application number: CN 200910238296
Authority: CN
Inventors: 须清
Original assignee: Beijing Paragon Technology Co Ltd
Current assignee: Beijing Paragon Technology Co Ltd
Priority date: 2009-11-25
Filing date: 2009-11-25
Publication date: 2013-05-15
Anticipated expiration: 2029-11-25
Also published as: CN101762927A

Abstract

本发明提出一种开关式安全单面电子纸，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；非易失性显示材料；第二电极，为公共电极；所述第一网格阵列电极、非易失性显示材料和第二电极形成叠层；在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极的电极引线上设置一个电子开关，当所述电子开关处于非导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所述电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态。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，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。

Description

开关式安全单面电子纸

技术领域

本发明涉及开关式安全单面电子纸，特别是涉及能够防止电子纸所显示信息被异常修改的安全电子纸。

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、一种安全单面电子纸，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；

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

所述第一网格阵列电极、非易失性显示材料和第二电极形成叠层；

在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极与所述第二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第二电极之间处于低阻抗状态或电导通状态。

2、一种安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为网格阵列电极，所述第二电极的每个网格上有一个独立的网格电极和电极引线；

在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极与所述第二电极的对应网格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第二电极的对应网格电极之间处于低阻抗状态或电导通状态。

3、一种安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

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第二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第二电极之间处于低阻抗状态或电导通状态。

4、一种安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

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第二电极的对应网格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第二电极的对应网格电极之间处于低阻抗状态或电导通状态。

上述方案可以通过控制电子开关来控制施加在需要保护显示信息的像素点或电子纸保护区域，当需要防止需要保护显示信息的像素点或电子纸保护区域被外部电场意外更改时，通过控制开关使所述像素点或电子纸保护区域的两个驱动电极之间处于低阻抗状态或电导通状态，则外部电场在两个驱动电极之间形成电压差就会大大减小，从而避免所述像素点或电子纸保护区域的信息被修改。即使直接向所述像素点或电子纸保护区域的两个驱动电极之间施加外部电压，也因为低阻抗状态或电导通状态将外部电压短路而防止对于所述像素点或电子纸保护区域的信息的修改。

5、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。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。

6、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。

7、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。

8、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。

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。

9、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。

10、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。

11、优选的是当所述电子开关的控制信号为低电压或无电压信号时，所述电子开关使所述网格电极与所述第二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。

12、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。

13、优选的是所述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。

第二种方案是：

1、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极上设置通过导线连接的信息保护第一导电触点；

在所述第二电极上设置通过导线连接的信息保护第二导电触点；

所述第一导电触点与所述第二导电触点之间在一定的压力作用下处于低阻抗状态或有电导通接触。

2、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

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上设置通过导线连接的信息保护第一导电触点；

3、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

在所述第二电极对应的网格电极上设置通过导线连接的信息保护第二导电触点；

4、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

5、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

短路部件，所述短路部件包含第三导电触点和第四导电触点，所述第三导电触点和第四导电触点电导通连接；

在一定的压力作用下使所述第一导电触点与所述第三导电触点之间处于低阻抗状态或有电导通接触，并使所述第二导电触点与所述第四导电触点之间处于低阻抗状态或有电导通接触。

6、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

7、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

8、一种触点式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

9、优选的是当去除所述压力作用后，所述第一导电触点与所述第三导电触点之间处于高阻抗状态或绝缘接触，和/或使所述第二导电触点与所述第四导电触点之间处于高阻抗状态或绝缘接触。

10、优选的是所述短路部件的第三导电触点和第四导电触点通过一个具有一定弹性的导电部件连接，当把所述短路部件接近所述第一导电触点和所述第二导电触点时，所述导电部件连接的弹力使所述第一导电触点与所述第三导电触点之间处于低阻抗状态或有电导通接触，并使所述第二导电触点与所述第四导电触点之间处于低阻抗状态或有电导通接触。

11、优选的是所述第一导电触点包含第一开口，所述第二导电触点包含第二开口，当所述短路部件插入所述第一开口和第二开口后，所述第一导电触点与所述第三导电触点之间处于低阻抗状态或有电导通接触，且所述第二导电触点与所述第四导电触点之间处于低阻抗状态或有电导通接触。

上述方案通过简单、廉价的方式实现对于电子纸信息的保护，通过手动方式控制，十分方便。

第三种方案是：

1、一种开关式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极的电极引线上设置一个电子开关，当所述电子开关处于非导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所述电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态。

2、一种开关式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

第二电极，为公共电极；

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的电极引线上设置一个电子开关，当所述电子开关处于非导通状态时，所述电子开关使所述网格电极与所述电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态。

3、一种开关式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极的电极引线上设置第一电子开关和/或在所述第二电极的至少一个网格电极的电极引线上设置第二电子开关，当所述第一电子开关处于非导通状态时，所述第一电子开关使所述第一网格阵列电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态；当所述第二电子开关处于非导通状态时，所述第二电子开关使所述第二电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态。

4、一种开关式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

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的电极引线上设置第一电子开关和/或所述第二电极在所述电子纸保护区域的每个网格电极的电极引线上设置第二电子开关，当所述第一电子开关处于非导通状态时，所述第一电子开关使所述第一网格阵列电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态；当所述第二电子开关处于非导通状态时，所述第二电子开关使所述第二电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态。

上述方案可以有效地防止需要保护的信息像素点或电子纸保护区域被人们通过在网格电极上施加电压以非法修改内容。也可以进一步采用第一种解决方案所采用的信息认证部件以加强对于电子开关的有效控制。

第四种方案是：

1、一种层叠式安全单面电子纸，其特征是包含：

第一导电材料层；

第二导电材料层；

单面电子纸材料层，所述单面电子纸材料层置于所述第一导电材料层和所述第二导电材料层之间；

通过层压或粘贴工艺将第一导电材料层、电子纸材料层、第二导电材料层形成一体，并使所述第一导电材料层与所述第二导电材料层有至少一个导电接触点或导电接触线或导电接触面。

2、一种层叠式安全单面电子纸，其特征是包含：

第一导电材料层，在所述第一导电材料层上设置第一导电触点；

第二导电材料层，在所述第二导电材料层上设置第二导电触点；

通过层压或粘贴工艺将第一导电材料层、电子纸材料层、第二导电材料层形成一体，并使所述第一导电触点与所述第二导电触点之间处于低阻抗状态或有电导通接触。

3、进一步是在所述第一导电材料层之外增加至少一层保护层和/或在所述第二导电材料层之外增加至少一层保护层。

4、优选的是与所述电子纸的信息呈现面相接触的所述第一导电材料层和/或在所述第二导电材料层是光学透明的。

5、优选的是所述保护层是光学透明的。

上述方案可以防止电子材料层的信息被外部电场意外修改。实际使用中，把已经电子化后的电子纸材料层用两层导电材料层夹在中间，并使两层导电材料层电接触，对于外部电场来说形成了一个屏蔽罩，从而有效地防止电子纸材料层的光学状态被意外改变，有效保持电子纸材料所呈现的信息。

也可以设计一种电子纸保护器，用于防止电子纸所呈现的信息被意外更改，具体方案是：

1、一种单面电子纸信息保护器，其特征是包含：

第一导电材料层；

第二导电材料层；

所述第一导电材料层与第二导电材料层形成可容纳电子纸的腔体，且所述第一导电材料层与所述第二导电材料层有至少一个导电接触点或导电接触线或导电接触面。

2、优选的是所述腔体进一步包含一个开口，通过所述开口将电子纸置于所述腔体中。便于通过所述开口装入电子纸或取出电子纸。

3、优选的是所述第一导电材料层与第二导电材料层之间有活动连接部件，所述第一导电材料层通过所述活动连接部件相对于所述第二导电材料层旋转或移动。便于在第一导电材料层与第二导电材料层之间装入电子纸或取出电子纸。

4、优选的是所述第一导电材料层和/或所述第二导电材料层是光学透明的。

5、优选的是所述保护层是光学透明的。

对于以上安全电子纸进行电子化的方法描述如下：

1、一种对安全电子纸进行电子化的方法，所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与第二电极之间设置有电子开关，其特征是包含如下步骤：

第一步：判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点；

第二步：如果是则控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，跳转到第四步；

第三步：如果否则直接跳转至第四步；

第四步：向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号。

2、一种对安全电子纸进行电子化的方法，所述安全电子纸包含信息认证部件和至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与第二电极之间设置有电子开关，其特征是包含如下步骤：

第二步：如果是则向所述信息认证部件发出认证请求信息；所述认证部件对所述认证请求信息进行认证，如果认证成功则控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，跳转到第四步；如果认证失败则结束电子化过程；

第三步：如果否则直接跳转至第四步；

第四步：向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号。

3、一种对安全电子纸进行电子化的方法，所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与电极驱动引线之间设置有电子开关，其特征是包含如下步骤：

第二步：如果是则控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与电极驱动引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，跳转到第四步；

第三步：如果否则直接跳转至第四步；

第四步：向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号。

4、一种对安全电子纸进行电子化的方法，所述安全电子纸包含信息认证部件和至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与电极驱动引线之间设置有电子开关，其特征是包含如下步骤：

第二步：如果是则向所述信息认证部件发出认证请求信息；所述认证部件对所述认证请求信息进行认证，如果认证成功则控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与电极驱动引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，跳转到第四步；如果认证失败则结束电子化过程；

第三步：如果否则直接跳转至第四步；

第四步：向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号。

5、一种对安全电子纸进行电子化的方法，所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与第二电极之间设置有短路部件，其特征是包含如下步骤：

第二步：如果是则移动所述短路部件使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，跳转到第四步；

第三步：如果否则直接跳转至第四步；

第四步：向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号。

6、一种对安全电子纸进行电子化的方法，所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极设置通过导线连接的信息保护第一导电触点，第二电极上设置通过导线连接的信息保护第二导电触点，其特征是包含如下步骤：

第二步：如果是则去掉或减小施加在所述第一导电触点和所述第二导电触点之间的压力使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，跳转到第四步；

第三步：如果否则直接跳转至第四步；

第四步：向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号。

7、一种对安全电子纸进行电子化的方法，所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极设置通过导线连接的信息保护第一导电触点，第二电极上设置通过导线连接的信息保护第二导电触点，一个短路部件使所述第一导电触点与所述第二导电触点之间在一定的压力作用下处于低阻抗状态或有电导通接触，其特征是包含如下步骤：

第二步：如果是则去掉或松开短路部件使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，跳转到第四步；

第三步：如果否则直接跳转至第四步；

第四步：向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号。

8、优选的是在向所述信息认证部件发出认证请求信息之前要求输入个人身份识别码。

9、优选的是在向所述信息认证部件发出的认证请求信息中包含个人身份识别码。

10、优选的是所述信息认证部件对个人身份识别码进行识别，如果个人身份识别码正确则进行后续操作过程，如果个人身份识别码错误则结束电子化过程。

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，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。

附图说明：

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。

图4是实现保护像素信息的第二种解决方案原理示意图。

图5是在第二种解决方案基础上增加第一种短路部件的原理示意图。

图6是在第二种解决方案基础上增加第二种短路部件的原理示意图。

图7是实现保护像素信息的第三种解决方案原理示意图。

图8是在第三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9是在第三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。

图10是电子纸信息保护器实现示意图。

图11是实现保护像素信息的第四种解决方案原理示意图。

图12是在第四种解决方案另一种实现的原理示意图。

图13是在第四种解决方案的改进原理示意图。

图14是安全电子纸进行电子化的第一种方法示意图。

图15是安全电子纸进行电子化的第二种方法示意图。

图16是安全电子纸进行电子化的第三种方法示意图。

图17是安全电子纸进行电子化的第四种方法示意图。

图18是安全电子纸进行电子化的第五种方法示意图。

图19是安全电子纸进行电子化的第六种方法示意图。

图20是安全电子纸进行电子化的第七种方法示意图。

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。

下面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。图中像素点包含网格第一电极102和网格第二电极103，非易失显示材料104置于网格第一电极102和网格第二电极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103有第二电极驱动的导线106。对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和网格第二电极103施加电压，在网格第一电极102和网格第二电极103之间形成一定方向的电场，改变非易失显示材料104的光学状态，从而呈现出信息。本发明是在网格第一电极102和网格第二电极103之间增加了电子开关101，以控制信号线107连接电子开关以控制电子开关的状态。当电子开关处于导通状态时，所述网格第一电极102和网格第二电极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和网格第二电极103上将具有基本相同的电位，因而网格第一电极102和网格第二电极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和网格第二电极103施加电压，由于网格第一电极102和网格第二电极103之间呈现低阻抗，因而在网格第一电极102和网格第二电极103之间的电位差很小，不会改变像素点的非易失显示材料104的光学状态达到了保护像素点信息的目的。当需要修改像素点信息时，只需要向控制信号线107发出控制信号，使电子开关101处于断开状态，此时所述网格第一电极102和网格第二电极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和网格第二电极103之间施加电压，可以改变像素点的光学状态。

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。为了实现对电子开关101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的输入信息确定向电子开关101的控制信号线107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控制电子开关101。因此可以防止像素点信息被非法篡改。

图4是实现保护像素信息的第二种解决方案原理示意图。与图1的方案不同，本实施方案是在网格第一电极102和网格第二电极103上分别通过第一导线421和第二导线424引出第一导电触点422和第二导电触点423。当需要防止置于网格第一电极102和网格第二电极103之间的非易失显示材料104的光学状态被异常修改，只需要在第一导电触点422和第二导电触点423上施加一定的外力，使第一导电触点422和第二导电触点423之间接触或处于低阻抗状态，此时无论是施加外部电场或直接在所述网格第一电极102和网格第二电极103之间施加电压，都会由于在网格第一电极102和网格第二电极103之间的电位差很小，因而不会改变像素点的非易失显示材料104的光学状态达到了保护像素点信息的目的。当需要修改像素点信息时，只需要使第一导电触点422和第二导电触点423之间不接触或处于高阻抗状态，通过外部施加电场或在所述网格第一电极102和网格第二电极103之间施加电压，可以改变像素点的光学状态。

图5是在第二种解决方案基础上增加第一种短路部件的原理示意图。针对图4的方案，为了使第一导电触点422和第二导电触点423接触或处于低阻抗状态，图5给出进一步的技术方案，即增加一个短路部件，所述短路部件包含由一根导线532连接的第三导电触点531和第四导电触点533。当需要防止置于网格第一电极102和网格第二电极103之间的非易失显示材料104的光学状态被异常修改，只需将短路部件的第三导电触点531与第一导电触点422接触或处于低阻抗状态并使第四导电触点533与第二导电触点423接触或处于低阻抗状态，使第一导电触点422和第二导电触点423之间处于低阻抗状态，此时无论是施加外部电场或直接在所述网格第一电极102和网格第二电极103之间施加电压，都会由于在网格第一电极102和网格第二电极103之间的电位差很小，因而不会改变像素点的非易失显示材料104的光学状态达到了保护像素点信息的目的。当需要修改像素点信息时只需要去掉短路部件，使网格第一电极102和网格第二电极103之间处于高阻抗状态，通过外部施加电场或在所述网格第一电极102和网格第二电极103之间施加电压，可以改变像素点的光学状态。

图6是在第二种解决方案基础上增加第二种短路部件的原理示意图。图6的方案是图5的方案的变形，差别在于图6的方案将短路部件的一根导线632连接的第三导电触点631和第四导电触点633设计成整体，便于使用短路部件.

图7是实现保护像素信息的第三种解决方案原理示意图。图中像素点包含网格第一电极102和网格第二电极103，非易失显示材料104置于网格第一电极102和网格第二电极103之间。在网格第一电极102与第一电极驱动的导线705之间增加第一电子开关701，在网格第二电极103与第二电极驱动的导线706之间增加第二电子开关708。对于第一电子开关701的控制通过第一控制信号线707进行，对于第二电子开关708的控制通过第二控制信号线709进行。当给第一控制信号线707发出控制信号使第一电子开关701处于断开状态时，所述网格第一电极102与第一电极驱动的导线705之间呈现高阻抗，和/或当给第二控制信号线709发出控制信号使第二电子开关708处于断开状态时，所述网格第二电极103与第二电极驱动的导线706之间呈现高阻抗，通过导线705和导线706给网格第一电极102和网格第二电极103施加电压，由于第一电子开关701处于断开状态和/或第二电子开关708处于断开状态，因而在网格第一电极102和网格第二电极103之间的电位差很小，不会改变像素点的非易失显示材料104的光学状态达到了保护像素点信息的目的。当需要修改像素点信息时，只需要向第一控制信号线707和第二控制信号线709发出控制信号使第一电子开关701处于导通状态且使第二电子开关708处于导通状态，此时在所述网格第一电极102和网格第二电极103之间施加电压，可以改变像素点的光学状态。该方案可以防止通过直接向像素点的驱动电极施加电压造成像素点信息的异常改变。

图8是在第三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701和第二电子开关708的控制进行检查或认证，增加了信息控制单元810和信息输入单元811。信息控制单元810处理信息根据输入单元811的输入信息确定向第一电子开关701和/或第二电子开关708的第一控制信号线707和/或第二控制信号线709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810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811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9是在第三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7的方案，图9的解决方案包含信息控制单元910和无线感应天线911，通过无线感应天线911感应无线电信号输入信息，信息控制单元910处理无线电信号输入信息，只有正确的输入信息才能控制第一电子开关701和/或第二电子开关708。因此可以防止像素点信息被非法篡改。

图10是电子纸信息保护器实现示意图。电子纸信息保护器包含由第一导电材料层1001和第二导电材料层1002形成可容纳电子纸的腔体1003，且所述第一导电材料层1001与所述第二导电材料层1002有至少一个导电接触点或导电接触线或导电接触面。为了便于放置或取出电子纸，在腔体1003边沿处设置一开口1004，通过开口1004将需要进行信息保护的电子纸装入腔体1003内，使电子纸的正面靠近第一导电材料层1001，电子纸的背面靠近第二导电材料层1002。这样，当外部电场作用在电子纸信息保护器时，由于腔体1003外的第一导电材料层1001和第二导电材料层1002形成了等电位，因此对于腔体1003内的电子纸不会形成改变电子纸像素点的光学状态的电场，达到防止电子纸所显示的信息被意外或非法修改的目的。更进一步，为了使置于腔体1003内的电子纸可以被阅读，第一导电材料层1001和/或第二导电材料层1002采用光学透明材料即可，这样可以实现不需要从腔体1003取出电子纸，即可阅读电子纸的内容。

图11是实现保护像素信息的第四种解决方案原理示意图。该方案是将已经电子化需要保护的电子纸材料层1102置于第一导电材料层1101和第二导电材料层1103之间，通过层压或粘贴工艺将第一导电材料层1101、电子纸材料层1102、第二导电材料层1103形成一体的叠层，并使所述第一导电材料层1101与所述第二导电材料层1103有至少一个导电接触点或导电接触线或导电接触面。这样，当外部电场作用在叠层时，由于电子纸材料层1102外的第一导电材料层1101与所述第二导电材料层1103形成了等电位，因此对于电子纸材料层1102不会形成改变电子纸像素点的光学状态的电场，达到防止电子纸材料层1102所显示的信息被意外或非法修改的目的。更进一步，为了使电子纸材料层1102的内容可以被阅读，第一导电材料层1101和/或所述第二导电材料层1103采用光学透明材料即可。

图12是在第四种解决方案另一种实现的原理示意图。该方案是将已经电子化需要保护的电子纸材料层1202置于第一导电材料层1201和第二导电材料层1203之间，在所述第一导电材料层1201上设置第一导电触点1204，在所述第二导电材料层上设置第二导电触点1205，通过层压或粘贴工艺将第一导电材料层1201、电子纸材料层1202、第二导电材料层1203形成一体的叠层，并使所述第一导电触点1204与所述第二导电触点1205之间处于低阻抗状态或有电导通接触。这样，当外部电场作用在叠层时，由于电子纸材料层1202外的第一导电材料层1201与所述第二导电材料层1203形成了等电位，因此对于电子纸材料层1202不会形成改变电子纸像素点的光学状态的电场，达到防止电子纸材料层1202所显示的信息被意外或非法修改的目的。更进一步，为了使电子纸材料层1202的内容可以被阅读，第一导电材料层1201和/或所述第二导电材料层1203采用光学透明材料即可。

图13是在第四种解决方案的改进原理示意图。在图11的解决方案基础上再增加第一保护层1301和第二保护层1302，通过层压或粘贴工艺将第一保护层1301、第一导电材料层1101、电子纸材料层1102、第二导电材料层1103、第二保护层1302形成一体的叠层。相比于图11的方案，除了具有图11方案的功能和效果外，本方案的保护层可以增强叠层表面的耐磨性，提高叠层的使用寿命。为了使叠层内的电子纸材料层信息可以被阅读，第一保护层1301和第二保护层1302采用透明耐磨材料即可。

图14是安全电子纸进行电子化的第一种方法示意图。一种对安全电子纸进行电子化的方法，当所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与第二电极之间设置有电子开关时，包含如下步骤：首先在步骤1401判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点，如果是则进入步骤1402控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，然后进入步骤1403向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化；如果对所述电子纸进行电子化的区域没有包含电子纸保护区域的像素点，则直接跳转至步骤1403向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化。

图15是安全电子纸进行电子化的第二种方法示意图。一种对安全电子纸进行电子化的方法，当所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与电极驱动引线之间设置有电子开关是，包含如下步骤：首先在步骤1501判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点，如果是则进入步骤1502控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与电极驱动引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，然后进入步骤1503向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化；如果对所述电子纸进行电子化的区域没有包含电子纸保护区域的像素点，则直接跳转至步骤1503向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化。

图16是安全电子纸进行电子化的第三种方法示意图。一种对安全电子纸进行电子化的方法，当所述安全电子纸包含信息认证部件和至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与第二电极之间设置有电子开关时，包含如下步骤：首先在步骤1601判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点，如果是则进入步骤1602向所述信息认证部件发出认证请求信息，然后在步骤1603中由所述认证部件对所述认证请求信息进行认证，如果认证成功则进入步骤1604控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，再进入步骤1605向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号实现对电子纸的电子化；如果认证失败则进入步骤1606退出对电子纸电子化的过程。如果对所述电子纸进行电子化的区域没有包含电子纸保护区域的像素点，则直接跳转至步骤1605向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号实现对电子纸的电子化。

图17是安全电子纸进行电子化的第四种方法示意图。一种对安全电子纸进行电子化的方法，当所述安全电子纸包含信息认证部件和至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与电极驱动引线之间设置有电子开关时，包含如下步骤：首先在步骤1701判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点，如果是则进入步骤1702向所述信息认证部件发出认证请求信息，然后在步骤1703中由所述认证部件对所述认证请求信息进行认证，如果认证成功则进入步骤1704控制所述电子开关使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与电极驱动引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，再进入步骤1705向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号实现对电子纸的电子化；如果认证失败则进入步骤1706退出对电子纸电子化的过程。如果对所述电子纸进行电子化的区域没有包含电子纸保护区域的像素点，则直接跳转至步骤1705向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号实现对电子纸的电子化。

图18是安全电子纸进行电子化的第五种方法示意图。一种对安全电子纸进行电子化的方法，当所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极与第二电极之间设置有短路部件时，包含如下步骤：首先在步骤1801判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点，如果是则进入步骤1802移动所述短路部件使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，然后进入步骤1803向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化；如果对所述电子纸进行电子化的区域没有包含电子纸保护区域的像素点，则直接跳转至步骤1803向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化。

图19是安全电子纸进行电子化的第六种方法示意图。一种对安全电子纸进行电子化的方法，当所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极设置通过导线连接的信息保护第一导电触点，第二电极上设置通过导线连接的信息保护第二导电触点时，包含如下步骤：首先在步骤1901判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点，如果是则进入步骤1902去掉或减小施加在所述第一导电触点和所述第二导电触点之间的压力使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，然后进入步骤1903向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化；如果对所述电子纸进行电子化的区域没有包含电子纸保护区域的像素点，则直接跳转至步骤1903向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化。

图20是安全电子纸进行电子化的第七种方法示意图。一种对安全电子纸进行电子化的方法，当所述安全电子纸包含至少一个电子纸保护区域，所述电子纸保护区域的每个像素的第一电极设置通过导线连接的信息保护第一导电触点，第二电极上设置通过导线连接的信息保护第二导电触点，一个短路部件使所述第一导电触点与所述第二导电触点之间在一定的压力作用下处于低阻抗状态或有电导通接触时，包含如下步骤：首先在步骤2001判断对所述电子纸进行电子化的区域是否包含电子纸保护区域的像素点，如果是则进入步骤2002去掉或松开短路部件使所述电子纸保护区域的对应像素的第一电极与第二电极之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，然后进入步骤2003向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化；如果对所述电子纸进行电子化的区域没有包含电子纸保护区域的像素点，则直接跳转至步骤2003向所述电子纸的驱动电极发送驱动信号可以实现对电子纸的电子化。

Claims

1.一种开关式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极的电极引线上设置第一电子开关，当所述第一电子开关处于非导通状态时，所述第一电子开关使与所述第一电子开关所对应的所述第一网格阵列电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的信息像素点的驱动电极施加电压造成与所述第一电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当其中一个第一电子开关处于导通状态时，这个第一电子开关使与这个第一电子开关所连接的网格电极与所述电极引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，此时在这个第一电子开关所对应的网格电极和第二电极之间施加电压，只能够改变与这个第一电子开关连接的网格电极所对应的像素点的光学状态；或者

在所述第二电极的至少一个网格电极的电极引线上设置第二电子开关，当所述第二电子开关处于非导通状态时，所述第二电子开关使与所述第二电子开关所对应的所述第二电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的信息像素点的驱动电极施加电压造成与所述第二电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当其中一个第二电子开关处于导通状态时，这个第二电子开关使与这个第二电子开关所连接的网格电极与所述电极引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，此时在这个第二电子开关所对应的网格电极和第一网格阵列上所对应的网格电极之间施加电压，只能够改变与这个第二电子开关连接的网格电极所对应的像素点的光学状态；或者

在所述第一网格阵列电极的至少一个网格电极的电极引线上设置第一电子开关，在所述第二电极的至少一个网格电极的电极引线上设置第二电子开关，当所述第一电子开关处于非导通状态时，所述第一电子开关使与所述第一电子开关所对应的所述第一网格阵列电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的信息像素点的驱动电极施加电压造成与所述第一电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当所述第二电子开关处于非导通状态时，所述第二电子开关使与所述第二电子开关所对应的所述第二电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的信息像素点的驱动电极施加电压造成与所述第二电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当其中一个像素点所对应的第一电子开关和第二电子开关都处于导通状态时，这第一电子开关和第二电子开关使与这第一电子开关和第二电子开关所对应的网格电极与所述电极引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，此时在这第一电子开关和第二电子开关所对应的网格阵列第一电极上的网格电极和第二电极上的网格电极之间施加电压，只能够改变与这第一电子开关和第二电子开关连接的网格电极所对应的像素点的光学状态。

2.一种开关式安全单面电子纸，其特征是包含：

非易失性显示材料；

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的电极引线上设置第一电子开关，当所述第一电子开关处于非导通状态时，所述第一电子开关使与所述第一电子开关所对应的所述第一网格阵列电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的电子纸保护区域的驱动电极施加电压造成电子纸保护区域的与所述第一电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当其中一个第一电子开关处于导通状态时，这个第一电子开关使与这个第一电子开关所连接的网格电极与所述电极引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，此时在这个第一电子开关所对应的网格电极和第二电极之间施加电压，只能够改变与这个第一电子开关连接的网格电极所对应的像素点的光学状态；或者

所述第二电极在所述电子纸保护区域的每个网格电极的电极引线上设置第二电子开关，当所述第二电子开关处于非导通状态时，所述第二电子开关使与所述第二电子开关所对应的所述第二电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的电子纸保护区域的驱动电极施加电压造成电子纸保护区域的与所述第二电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当其中一个第二电子开关处于导通状态时，这个第二电子开关使与这个第二电子开关所连接的网格电极与所述电极引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，此时在这个第二电子开关所对应的网格电极和第一网格阵列上所对应的网格电极之间施加电压，只能够改变与这个第二电子开关连接的网格电极所对应的像素点的光学状态；或者

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的电极引线上设置第一电子开关，所述第二电极在所述电子纸保护区域的每个网格电极的电极引线上设置第二电子开关，当所述第一电子开关处于非导通状态时，所述第一电子开关使与所述第一电子开关所对应的所述第一网格阵列电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的电子纸保护区域的驱动电极施加电压造成电子纸保护区域的与所述第一电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当所述第二电子开关处于非导通状态时，所述第二电子开关使与所述第二电子开关所对应的所述第二电极的相应网格电极与其电极引线之间处于高阻抗状态或电绝缘状态，以防止通过直接向需要保护的电子纸保护区域的驱动电极施加电压造成电子纸保护区域的与所述第二电子开关所对应的像素点信息的异常改变，当其中一个像素点所对应的第一电子开关和第二电子开关都处于导通状态时，这第一电子开关和第二电子开关使与这第一电子开关和第二电子开关所对应的网格电极与所述电极引线之间处于低阻抗状态或电导通状态，此时在这第一电子开关和第二电子开关所对应的网格阵列第一电极上的网格电极和第二电极上的网格电极之间施加电压，只能够改变与这第一电子开关和第二电子开关连接的网格电极所对应的像素点的光学状态。

3.根据权利要求1至2中任一项所述的开关式安全单面电子纸，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。

4.根据权利要求1至2中任一项所述的开关式安全单面电子纸，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。

5.根据权利要求1至2中任一项所述的开关式安全单面电子纸，其特征是进一步包含信息控制单元，所述信息控制单元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。

6.根据权利要求1至2中任一项所述的开关式安全单面电子纸，其特征是进一步包含信息控制单元和信息输入单元，所述信息控制单元包含认证算法处理单元，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。

7.根据权利要求1至2中任一项所述的开关式安全单面电子纸，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，所述信息控制单元包含认证算法处理单元，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。

8.根据权利要求1至2中任一项所述的开关式安全单面电子纸，其特征是所述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。