ES2877023A1 - Dispositivo para visualización de imágenes estáticas y en movimiento basado en la utilización de tintas conductivas y tintas termocrómicas y/o electrocrómicas sobre papel - Google Patents

Abstract

Dispositivo para visualización de textos o imágenes estáticas y en movimiento basado en la utilización de tintas conductivas y tintas termocrómicas y/o electrocrómicas sobre papel que comprende un soporte de papel sobre el que se dispone una capa conductiva y una capa de material electrocrómico y/o termocromico. El método para fabricación del dispositivo de visualización comprende una primera etapa de impresión de microcircuitos de tinta conductiva en hojas de papel y la disposición de una segunda capa de tintas electrocrómicas y/o electrocrómicas sobre los microcircuitos.

Description

DESCRIPCIÓN

Dispositivo para visualización de textos o imágenes estáticas y en movimiento basado en la utilización de tintas conductivas y tintas termocrómicas y/o electrocrómicas sobre papel Sector de la técnica

Libros, revistas, periódicos y dispositivos materiales de papel y/o electrónicos, libros de lectura tracionales, e-books, tablets, PDAs, para el ejercicio de la lectura y visualización de imágenes y videos.

Antecedentes de la invención

Existen principalmente dos estados de la técnica:

El primero de ellos hace referencia a los libros, revistas, periódicos y diversos formatos íntegros de papel. Estos libros tradicionales no pueden cambiar el contenido impreso en los mismos, la impresión de tinta es permanente y no admite modificaciones para mostrar otros textos.

El segundo de ellos hace referencia a los libros electrónicos o e-books. Estos dispositivos son muy diferentes a los libros de papel, no están hechos de papel, tienen pantallas de cristal o plástico, suelen tener un máximo de dos pantallas y no se puede pasar las páginas. En los modelos donde hay varias pantallas, el aparato sigue siendo muy electrónico, con pantallas grandes, con apariencia de aparato tecnológico. Utilizan tintas electrónicas y sistemas electrónicos complejos bajo las pantallas de hasta 1 centímetro de grosor.

El estado actual de la técnica cuenta también con aparatos como lápices electrónicos que utilizan tintas termocrómicas principalmente para escribir así como procedimientos y sistemas para crear este tipo de tintas o incluso pantallas para mostrar textos o ilustraciones enfocados a recipientes de bebidas por ejemplo. Pero no existen como tal en el mercado aparatos, tecnologías y procedimientos para crear libros de papel cuyo contenido sea cambiante.

Estas son las patentes más ilustrativas del estado actual de la técnica:

Tinta termocrómica:

-CN104497709 (A) “preparation method of novel thermochromic printing ink”, hace referencia a un método específico de preparación de tintas termocrómicas; la patente US2002107304 (A1) “thermochromic ink compositions for an ink jet printer”, es un método de fabricación de tintas específicas para impresión, en este caso es una patente sobre composición específica.

-Aparatos para la escritura utilizando tintas termocrómicas: las diferentes patentes ES2740828 (T3) “patente de Micropartículas termocrómicas y composición de tinta termocrómica, aparato de escritura o ventana inteligente que las utilizan”, patente WO2016143109 (A1) “heating device for changing color of thermochromic ink” y KR20160062040 (A) “color changing device for thermochromic ink”, todas ellas tratan de diferentes aparatos y metodologías para escribir con tintas termocrómicas de forma manual muy alejado del presente objeto de invención.

-Aparatos y soporte de lectura para su visualización utilizando la tecnología de tintas termocrómicas: las patentes US2008229971 (A1) “Article of manufacture having sublimatable time delay thermochromic ink display” y US2007207280 (A1) “Animated time delay thermochromic ink display” utilizan diferentes métodos de visualización de imágenes enfocado a recipientes de bebidas; la patente US2002076494 "Decoration method using thermochromic ink” se refiere a decoración de artículos; la patente WO2016143109 (A1) "Heating device for changing color of thermochromic ink” hace referencia a su vez a un aparato para calentar la tinta e inyectarla de forma manual; también la patente KR20160062040 (A) "Color changing device for thermochromic ink” se refiere a un aparato para cambiar el color a través de nuevo de aparato tipo lápiz termocrómico.

Se puede apreciar que estas patentes distan totalmente de la presente innovación.

Sobre el uso de tinta electrocrómica, las diferentes patentes hacen referencia a procesos muy específicos que todos ellos también distan del objeto de nuestra patente: patente ES2313311 (T3) "procedimiento para controlar un elemento de superficie que puede decolorarse de forma electrocrómica en un acristalamiento transparente”; patente KR20120067731 (A) "tinta para dispositivo electrocrómico y método para fabricar un dispositivo electrocrómico basado únicamente en la colocación de los electrodos”; patente KR20030079499 (A) "Solución de tinta electrocrómica y de pantalla de visualización basada en una solución electrolítica”; patente CN205827026 (U) "electrochromic sensitization display screen” para aumentar la calidad de una pantalla de tinta electrocrómica con luces led y en una sola pantalla y la patente CN209231676 (U) "thermochromic display screen and terminal equipment” que utiliza una sola pantalla.

Sobre los métodos de impresión de tintas termocrómicas la patente CN108485381 (A) "reversible thermochromic printing ink and prepararon method and application thereof” hace referencia a un método para imprimir un tipo de tinta específico, sin especificar la funcionalidad y la patente WO2007089554 (A1) "thermochromic ink to hide/reveal graphics” se refiere a un método específico para determinadas etiquetas y con un sistema propio dimensional.

Con respecto a las tintas conductivas, la patente ES2360649 (A1) "tintas conductoras obtenidas por combinación de AQCS y nanopartículas metálicas” se refiere a un método específico de producción de tintas conductoras con la combinación de AQCS y nanopartículas metálicas y no especifica una aplicabilidad. Se trata de una metodología aislada, especificando un tipo de proceso en concreto, que dista de la completa novedad conjunta de la presente innovación.

Existen patentes diferentes en el estado de la técnica a las que utiliza la presente invención, que tienen muchos inconvenientes, entre ellos la imposibilidad de imprimir directamente sobre papel tradicional, ayudados por paneles gruesos de materiales electrónicos tradicionales de los e-book junto con tintas electrónicas. Estas patentes no utilizan tintas conductivas, ni tintas termocrómicas ni tintas electrocrómicas. Las patentes KR20130131820 (A) "technology to navigate ebook contents at high speed in the book” y la patente CN110376819 (A) "novel flexible-electronic-ink-paper-based electronic reading book with page turning function” se refieren a soportes electrónicamente muy complejos con complejas pantallas muy diferentes a la pantalla de papel de la presente invención. En concreto la patente CN110376819 (A) utiliza una pantalla fotovoltaica flexible táctil sobre un panel flexible electrónico. No hace referencia a posibles imágenes de color. No se especifica que tipo de tinta se utiliza y como se puede proceder, para conseguir o fabricar dicho artilugio, basándose en páginas que están formadas por materiales táctiles eléctricos. La patente HK1154546 (A1) "a foldable electronic-paper book and an adjustable holding device capable of interconnection sharing electronic data” no es un libro de papel en sí mismo y la patente CN102490512 (A) "paper book with functions of electronic book” utiliza tecnología RDFI.

Como queda apreciado, en el estado de la técnica actual no existe un aparato, libro o soporte con las funcionalidades mencionadas cuyas hojas estén hechas únicamente de dos materiales:

A) Papel

B) Tinta

En la presente invención, las hojas del libro están hechas de estos materiales y por este motivo permite tener muchas hojas. Y como se aprecia en el estado de la técnica actual, ninguna invención resuelve este problema de simular completamente al libro de papel y tintas; todas las patentes o bien hacen referencia como se ha especificado anteriormente, a procesos individuales independientes o bien utilizan otra tecnología diferente mucho más costosa y dificultosa de producir en masa y con materiales diferentes y resultados diferentes.

Explicación de la invención

Actualmente existe en el mercado multitud de aparatos y soportes utilizados para la lectura y visualización de textos y videos. Son los conocidos e-books, notebooks, libros electrónicos y tablets. El principal propósito que persiguen la mayoría de ellos es permitir al lector reutilizar el soporte u aparato tecnológico de lectura o libro digital, para poder leer o visualizar diferentes informaciones que pueden ir variando y cambiando.

Estos dispositivos llevan aparejado un sustancioso ahorro en costes de elaboración del libro, en concreto ahorro en impresión, papel, almacenamiento físico así como los inherentes ahorros en costes de logística asociados a la comercialización de un producto físico. El lector además no solo se beneficia en el precio final altamente disminuido por cada nuevo libro, sino que también disfruta de la sencillez de poder comprar el libro de forma instantánea sin necesidad de desplazarse a la librería, obteniendo el contenido y los derechos de autor de forma automática. A pesar de todo esto el mercado sigue demandando libros tradicionales de papel con una cuota de mercado en torno al 85%.

El problema que tienen estos libros electrónicos, y este es el motivo de esta invención, es que no consiguen emular las sensaciones de lectura que ofrece un soporte tradicional de papel. ¿Por qué ocurre esto? El arte de la lectura es un proceso que engloba asociadas muchas sensaciones. Se trata de un auténtico ritual en que el lector se evade y se introduce en la lectura de una información que le otorga una experiencia sin duda especial. En nuestro consciente y subconsciente personal y colectivo, está profundamente arraigada la propia sensación de leer un libro de papel. Tenemos muy interiorizado la sensación del momento de la lectura, sensaciones como el peso del libro, el tacto agradable de la portada, la posibilidad de abrir y ojear cualquier página al instante y bajo control voluntario físico, el propio tacto del papel, el olor de las hojas de papel, la satisfacción que nos produce a nivel cerebral el pasar la página física, tangible y visiblemente y avanzar en la información, sentir que avanzamos en nuestro propósito, todo esto recordado y activado cada instante por el placentero sonido que producen las hojas al pasar de página y su tacto continuo. De alguna forma todo este proceso queda interiorizado en nuestras costumbres y rituales que nos ofrece la lectura en papel desde hace ya no nos olvidemos, decenas de siglos y que se popularizó en el siglo XV con la llegada de la imprenta y la popularización del libro.

El estado de la técnica actual se basa sobre todo en la posibilidad de reproducir miles y millones de obras en un solo aparato e-book con una sola pantalla de cristal y con un formato totalmente diferente al libro en cuanto a materiales y sensaciones. Hay incluso algunos aparatos que tratan de imitar varias pantallas, pero siguen siendo muy de lejos parecidos al libro de papel, por lo tanto con el mismo problema técnico anteriormente sin resolver.

La solución a este problema técnico la ofrece la presente invención (1) (32) (34) (42) consistente en dotar al libro de hojas físicas tradicionales (18) (23), compuestas de papel y tintas conductivas y termocrómicas y/o electrocrómicas, que cambian de color según el calor de la energía eléctrica y proporcionan las imágenes deseadas. A su vez permiten solucionar el problema de los libros tradicionales de no poder cambiar los textos, cambiando el contenido del libro a demanda (5). También permite a diferencia del estado actual de la técnica, tener libros de volumen pequeño con cientos de hojas muy finas (1). La presente innovación permite a su vez ver imágenes animadas y en movimiento es decir vídeos en soporte de papel. El propio método de impresión de tintas conductivas para hacer los micro circuitos eléctricos (51) (44) (20) (21), además de dotar a las páginas de esa similitud con páginas tradicionales de tintas clásicas, permite también un gran ahorro en costes en el proceso de fabricación de los mismos, ya que su impresión es fácil y económica porque utiliza impresoras comerciales o bién superiores (6) (7) accesibles en el mercado para cualquier usuario. Otra ventaja es que se adapta a los formatos tradicionales según el tipo de lectura que se quiera potenciar, hay diferentes aparatos y soportes totalmente distintos y con textura de hojas diferente según sea un libro, revista (54), periódico (53), libreta...

La tecnología principal utilizada para esta invención está basada en la utilización de las tintas termocrómicas (24) (31) principalmente. Es el uso de la combinación de calor procedente de la corriente eléctrica (27) y estas tintas termocrómicas y su capacidad para transformar su pigmentación (31) lo que permite alternar diferentes textos e ilustraciones en blanco y negro o en color para su posterior lectura y visualización. Además de estas tintas se utilizan los siguientes materiales y aparatos combinados: hojas de papel (23), circuito impreso creado a partir de tintas conductivas (19) (20), circuito integrado con memoria (25), fuente de alimentación de energía eléctrica o batería (27), conexión (28) y software informático (5) (33) (43) para la fabricación del aparato.

El funcionamiento del aparato parte de la activación de energía eléctrica a través de la fuente de alimentación (27) (39), esta electricidad se transmite bajo las indicaciones programadas del software asociado (5) desde el circuito integrado (25) y a través de corriente eléctrica a los micro cables impresos de tinta conductiva (21) (22) y a su vez a la celda final (20) de gran tamaño conformada también de tinta conductiva, que es calentada por el efecto de la corriente eléctrica. La propia energía eléctrica en forma de calor de esta tinta conductiva excita las tintas termocrómicas que se encuentran impresas en la parte superior de la celda (24), provocando el cambio de su color según interese, es decir activando la coloración de un píxel (31). La activación simultánea de todos los píxeles por el mismo procedimiento produce los textos, imágenes e ilustraciones estáticas o en movimiento (videos) (23).

El proceso de excitación de las tintas termocrómicas (23) (24) (31) en sí mismo es muy sencillo y hace concretamente honor a su principal cualidad y/o potencial: es decir al cambio de pigmentación. Para ello como se ha especificado anteriormente, se altera las condiciones de su entorno a través de los efectos de la corriente eléctrica en la base, provocando a su vez una ampliación de la temperatura de la tinta termocrómica impresa en el papel y reactivando sus pigmentos y el consiguiente cambio de color de los mismos (23) (24) (31).

Las tintas conductivas tienen como principal característica ser agentes conductores de la energía eléctrica tremendamente eficaces y presentan facilidad para impregnarse o imprimirse en superficies de distintos tipos de papel (6) (7). Para ello se imprimen en las hojas del aparato de forma específica conformando un circuito impreso de microcables (18) (19) (21) (44) que tiene como principal propósito transmitir energía eléctrica a las celdas últimas del circuito o píxeles (20). Estas celdas últimas, como se ha comentado anteriormente por su mayor tamaño liberan mayor energía en forma de calor alterando el color de las tintas termocrómicas.

El software informático (5) tiene como principal misión codificar el texto o imágenes que se quieren transmitir en códigos binarios o alternativos, que se transmiten a través del circuito integrado (25).

El circuito integrado por su parte envía a cada microcable la corriente eléctrica necesaria bajo los patrones designados a través de la programación e instrucciones del software informático referidos anteriormente. Cada píxel que conforma el documento (7) (20) tiene una numeración y es activado en on/off según las instrucciones dadas a través del software, permitiendo el paso de la corriente eléctrica por el micro cable de tinta conductiva (21) hacia su celda final o píxel (20).

Con respecto a la estructuración en capas de las tintas termocromáticas, tintas conductivas y el papel (Fig.3), se distinguen dos disposiciones según sea la coloración de las tintas conductivas. En aquellos aparatos en el que se utilicen tintas conductivas de coloración transparente o blanca, hay una primera capa de papel (10) (12), puede ser papel de fotografía, papel más especializado o papel normal, una segunda capa de tinta conductiva (15) y una tercera capa de impresión de tintas termocrómicas (14). En la otra cara del papel, en su dorso va impresa una estructura de tintas similar (11).

Cuando se utiliza tinta conductiva de color oscuro (46), se utiliza una estructura de sandwich, compuesta por un papel especial de fotografía u otro papel más especializado (13) sobre el que van impresas las tintas conductivas opacas (46), otro papel pegado normal a este papel (47) y por último la tinta termocrómica impresa (16). En el dorso de la cara, la estructura se duplica pero en sentido inverso (48).

En aquellos casos en que se utilice en lugar de tinta termocrómicas, tintas electrocrómicas o bien uso compartido, estas tintas podrán ir impresas directamente sobre la superficie de papel, pudiendo mantener en el fondo tintas conductivas, o simplemente estar formadas por papel y tintas conductivas (17).

El resultado que se consigue es un papel con un tacto de las hojas similar a las hojas de los libros normales de papel y sus tintas tradicionales, permitiendo al lector la experiencia de leer y visualizar infinitud contenidos cambiantes sobre un mismo y único aparato en formato de papel tradicional haciendo las funciones de los: libros (1), revistas (54), periódicos (53), pantallas de video...

Configuración del circuito impreso (18) y su conexión con el circuito integrado (25).

Sobre la superficie de la hoja (Fig.5) diferenciamos cuatro tipos diferentes de composiciones: espacios blancos de papel sin tinta (45), espacios de papel con tinta conductiva que hacen de canales o microcables conductores de energía eléctrica (21) (22) (44), celdas o píxeles conformados de tinta conductiva (20) y celdas con tinta termocrómica en la parte superior (Fig.6) (23) (24) como se ha especificado anteriormente.

Pongamos como ejemplo para ilustrar el proceso, que vamos a reproducir una letra, en este caso conformada por una fila de 4 píxeles y una columna de 5 píxeles, en total 20 píxeles. En nuestro ejemplo la superficie del texto tiene un total de 60 letras en horizontal y 30 en vertical.

Por lo tanto hay 240 píxeles en cada línea horizontal y 150 píxeles en vertical suponiendo un total de 36.000 píxeles en cada hoja.

En cada línea horizontal hay en la parte superior 120 microcables (21) que acaban cada uno en un píxel (20) y en la parte inferior otros 120 microcables. Esta configuración se repite de forma similar en todas las filas. Por su parte todos los microcables resultantes de nuestro ejemplo de 36.000, van comunicados directamente utilizando el espacio del margen del lomo al circuito integrado (44). Este a su vez tiene una conexión con el software y otra conexión con la fuente de alimentación.

El circuito integrado (25) y la batería (27) no son visibles para el lector puesto que se encuentran escondidos en el lomo del aparato (Fig.7). Tan solo es visible un adaptador de cable USB (3) o similar que conecta con un hardware (5) cuyo software programa el circuito integrado (25) y un interruptor on/off de la batería (2). Este hardware puede ser cualquier tipo de dispositivo con capacidad de carga y conexión del software, teléfonos móviles, tablets, ordenadores... (5).

El software tiene como principal función configurar los textos o imágenes digitales originales que se quieren visualizar en el papel en códigos que permitan al circuito integrado reproducir la configuración de colores en el papel bajo el proceso especificado anteriormente.

Funcionamiento de las tintas para reproducir una letra o en su caso imágenes estáticas o en movimiento a modo de video. Utilizo como ejemplo la letra “P” de la palabra "PAPEL”. Esta letra (23) está dentro de una celda dividida a su vez en 20 cuadrados (o en “x” número de cuadrados o píxeles según sea la resolución de la calidad de la misma). En concreto al activar la letra P, se activa la corriente eléctrica y los píxeles numerados a modo de ejemplo primer punto “1”, segundo punto “2”, “3”, “2”, “5”, “8”, “9”, “10”, “11”, “12”, “13” y “17”. Esta activación de energía de la tinta de este circuito eléctrico será permanente mientras el lector tenga el libro encendido. En consecuencia las tintas termocrómicas impresas en el frontal de la página se activarán, mostrando la letra la letra “P” en el papel (23).

Con respecto a las impresiones de color, va a depender del tipo de tinta termocrómica o electrocrómica que utilicemos. La estructura del pixelado es la misma, con la salvaguarda de que 3 píxeles cada uno con un color específico, en este caso les llamamos subpíxeles, forman un píxel de color. Por lo tanto dependiendo del color de cada uno de esos subpíxeles tendremos un color u otro. La unión de los diferentes píxeles conformará una imagen en color. Esta imagen también puede estar en movimiento cuando se altera la pigmentación de los diferentes píxeles de forma más rápida a través de las instrucciones del software. Los colores van a variar dependiendo del tipo de tinta. Se pueden incluir en las tintas, las combinaciones de cian, magenta, amarillo, negro, rojo, verde y azul para propiciar cualquier tipo de tonalidad.

La presente invención puede funcionar bajo la integración de un hardware en el propio aparato (32) donde se puede adjuntar por ejemplo un teléfono móvil smartphone completo en la zona del lomo (33) con todas las ventajas que incorporan estos dispositivos o bien también se pueden incorporar todos estos componentes de forma individual: CPU con memoria (35), micrófono (36), altavoz (37), antena (38), batería (39), bluetooth (40), entrada Jack (41) y a su vez conectadas al circuito impreso a través del circuito integrado. En el caso del hardware agregado toda la información se conecta directamente desde la pantalla del teléfono o hardware, pero se ofrece toda la info en hojas de papel. Además se puede incluir conexiones de circuitos de tinta electrónica adicionales en la parte baja de la hoja, para que el lector pueda interactuar con la CPU en cada página, pudiendo accionar cambios en los textos, como cambiar de libro, ir hacia delante, ir hacia atrás, pedir la información de un contenido concreto y que se muestren en las hojas (50). A su vez puede incluir lápices electrónicos utilizando otras tecnologías (51) para hacer marcas y anotaciones en los textos (52) y que estos queden grabados y memorizados en el software, de tal forma que al descargarlo de nuevo pueda mostrar dichas marcas y señales en dicho contenido.

Breve descripción de los dibujos

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista frontal apaisada y trasera del dispositivo de la invención así como la conexión de este a un aparato hardware externo.

Figura 2.- Muestra una vista del proceso de impresión de tintas con una impresora normal o bien con una impresora de mayor potencia según las necesidades. Muestra la impresión de una hoja con tintas conductivas (7), otra con tintas termocrómicas (8) y otra ilustración con tintas electrocrómicas (9).

Figura 3.- Muestra una vista de perfil de las distintas composiciones de papeles y tintas.

Figura 4.- Muestra una vista frontal apaisada del aparato y uno hoja impresa con tintas conductivas, representando esta hoja al resto de hojas del libro que son similares.

Figura 5.- Muestra una vista frontal del desglose de la hoja impresa con tintas conductivas. Figura 6.- Muestra una vista frontal apaisada de la hoja impresa con tintas termocrómicas así como una ilustración de una marca con un lápiz tecnológico.

Figura 7.- Muestra una vista trasera del aparato dentro del lomo se encontrarían el circuito integrado y la batería, no visibles desde el exterior. Por otro lado muestra seguidamente una imagen de unión entre el circuito integrado y los circuitos impresos en tintas conductivas. A continuación muestra la conexión del aparato con otros hardware a través de un cable y por último a través de ondas.

Figura 8.- Muestra una vista frontal apaisada del aparato y otra de una de las hojas con las tintas termocrómicas funcionando y mostrando la palabra "PAPEL”.

Figura 9.- Muestra una vista trasera frontal del aparato donde se encuentra anexionado en el lomo un hardware formado por un smartphone.

Figura 10.- Muestra una vista lateral del aparato donde se aprecian las tecnologías de las que puede estar provisto si se incluyen en su lomo (sin que sea visible desde fuera, es una imagen ilustrativa).

Figura 11.- Muestra una vista trasera y lateral del aparato donde se encuentra anexionado en la portada del mismo un hardware formado por un smartphone.

Figura 12.- Muestra una vista delantera del aparato en formato de papel, una vista del aparato en formato de periódico y una vista del aparato en formato de revista.

Realización preferente de la invención

Para la fabricación del aparato objeto de la presente invención consistente en aparato o libro para lectura y visualización de textos, símbolos, ilustraciones e imágenes estáticas y en movimiento sobre papel, utilizando micro circuitos eléctricos de tintas conductivas y papel para su visualización sobre el que hay impresas tintas termocrómicas y/o tintas electrocrómicas, es necesario utilizar un soporte de hojas de papel a modo de libro (1), libreta, revista o periódico, impresora (6), circuito integrado (25), software, fuente de alimentación o batería (27), tintas termocrómicas, tintas conductivas y tintas electrocrómicas en su caso.

Para la realización del mismo imprimimos con una impresora lo que se considera el circuito impreso con tintas conductivas en cada una de las hojas que componen el libro (18). El circuito impreso es similar en todas las páginas impares y similar en todas las páginas pares.

Diseño en páginas impares:

El circuito impreso en papel tienes varias partes como se especifica en la Fig.4 (18).

-Las líneas del circuito impreso (51) que van desde el lateral hasta el borde del lateral de la hoja.

-Las conexiones (21) y las terminaciones de estas líneas que acaban cada una en una celda de mayor tamaño conocida como píxel (20).

-Las líneas del circuito impreso que van desde el circuito integrado (25) hasta el eje vertical (26).

En el caso de las páginas pares, es decir la cara posterior de una página impar, el diseño es similar tan solo que está invertido.

Este circuito se imprime en hojas de papel. Dependiendo del grosor de los microcircuitos se utilizará un tipo de papel u otro. Si los circuitos son de gran tamaño se puede utilizar papel normal. Si se trata de microcircuitos más pequeños utilizaremos papel de fotografía o en su caso papel de poliamida o papeles más inteligentes que proporcionen adherencia de los microcables.

Para imprimir utilizamos dependiendo del tamaño de los microcircuitos, impresoras normales, impresoras de inyección de tinta de 300 dpi, impresoras láser de 600 a 1200 dpi, impresoras salvodinámicas de hasta 30 micras de espesor, o en su caso si queremos hacer aún microcables de tamaño nano, podemos utilizar impresoras láser nano con un potencial de alcance de hasta 127.000 dpi, impresoras muy precisas e industriales.

Para imprimir el circuito hemos diseñado en un programa informático el diseño específico Fig.5. Se especifica un diseño a modo de ejemplo, pero evidentemente se puede diseñar de diferentes estructuras siempre tratando de ser lo más eficientes posibles en ahorro de espacio. Una vez están impresos (6) (8) todos los microcircuitos en todas las páginas del soporte (18), el número de páginas puede ser desde 1 a las que se quieran, dependiendo del grosor del aparato. En nuestro ejemplo vamos a realizar un aparato de 80 páginas a modo de ejemplo. En el caso de que las tintas conductivas sean transparentes o blancas, imprimiremos las tintas termocrómicas (14) directamente sobre las tintas conductivas transparentes o blancas (15). En los casos en que las tintas sean de color oscuro o plateado y visibles al papel, adherimos una hoja de papel (47) sobre el papel inicial preferiblemente papel fotográfico o papel especial, para proceder a la impresión de las tintas termocrómicas (46). Posteriormente pegamos un papel sobre dicha superficie (47) e imprimimos las tintas termocrómicas sobre el mismo (16).

La impresión de las tintas termocrómicas también requieren de un diseño previo informático que indica en qué lugares van a ir impresas en el papel (6) (8). En este caso, deberá de coincidir exactamente en la zona de pixelado de cada una de las terminaciones de los microcables (23) (24) (31). Este proceso se realiza de forma similar al proceso anterior, con la salvedad de que estas tintas van a excitarse al obtener energía eléctrica y cambiar su pigmentación dependiendo de los grados de temperatura que alcancen. Por ello se imprimirán los diferentes tipos de tintas termocrómicas alternando en su caso con tintas electrocrómicas dependiendo de los tipos de colores que queremos obtener. Por ejemplo, para los textos en blanco y negro, hacemos una primera impresión de tintas termocrómicas negras que tornan a transparentes o de transparentes que tornan a negras (31). Si se trata de textos e ilustraciones estáticas o en movimiento a color, podemos hacer impresiones de tintas termocrómicas que tornan a cian, magenta, amarillo, negro, rojo, verde o azul dependiendo del grado de temperatura que sea asignado con la corriente eléctrica y las reacciones de las tintas que empleemos, en los llamados subpíxeles comentados anteriormente.

Los circuitos impresos de las tintas deben ir conectados (26) en el circuito integrado principal (25). Cada circuito impreso de cada página deberá quedar perfectamente conectada al circuito integrado principal.

El circuito integrado junto con la fuente de alimentación no son visibles para el lector o visualizador (25) (27), quedando integrados en el espacio trasero del libro que queda entre las páginas exteriores. En la ilustración Fig.7 aparece visible para que se pueda apreciar, pero realmente va tapado con la tapa del lomo del aparato.

El circuito integrado tiene varias conexiones con el exterior. La principal en nuestro ejemplo utilizamos la conexión a través de un soporte USB (3) (28), pero se puede utilizar cualquier otra conexión tecnológica que cumpla la misma función, para ello habría que incluirla dentro del lomo interno del libro (29) (30) y conectar mediante ondas (49) al hardware (5). La segunda conexión será con la fuente de alimentación (27) alternativa a la posible alimentación por el USB.

La batería tiene una salida al borde del libro para proceder a su encendido o apagado (2).

Una vez están las 80 hojas impresas con las tintas conductivas y las tintas termocrómicas también impresas sobre las mismas, (en el caso de tintas conductivas muy opacas, se imprime sobre el papel de fotografía o papel especial las tintas conductivas, y sobre este se pega un papel en el que previamente se han impreso las tintas termocrómicas), a continuación, son ensambladas con el circuito integrado. Terminado este proceso se añade al libro las portadas y ya tenemos el soporte listo para conectarse a un aparato electrónico (1).

El software del aparato electrónico tiene como misión principal, escanear los textos o imágenes originales que se van a reproducir en el aparato, y transformarlos en códigos que según sea la necesidad enviarán corriente eléctrica por un microcable o en caso contrario no lo harán. A modo de ejemplo para que se entienda, si la primera letra es una “P”, formada por 20 píxeles, tan solo enviará corriente a los píxeles que conforman la letra (23) (31), de tal forma que las celdas o píxeles de dichas terminaciones serán las que reciban esa corriente eléctrica y las que se calentarán, activando las tintas termocrómicas de la capa superior y por lo tanto produciendo la letra. Si la imagen es en movimiento a modo de video, evidentemente el software debe modificar de forma más rápida estas señales de apertura y cierre de corriente para conseguir una imagen en movimiento sobre el papel.

Por lo tanto una vez conectamos el software al aparato, podemos leer o visualizar el contenido que hemos elegido y que quedará impreso mientras el aparato esté conectado.

Como se ha especificado, se pueden incluir determinados hardware adicionales al aparato para tener aún más posibilidades, desde la inclusión de receptores de señales inalámbricas wifi, bluetooth o similar (34) o incluso la incorporación de un dispositivo electrónico al lomo del libro (32) (33) o a la portada principal (42) (43). Asimismo, también se puede imprimir circuitos impresos de señal desde el aparato o libro a la CPU, al circuito integrado u otros hardware (50) o utilizar otras tecnologías para marcar o subrayar contenido sobre el libro y que quede reflejado en la memoria de la CPU (51) ofreciendo dentro de la misma innovación de la invención una experiencia más interactiva entre el aparato y los contenidos.

Sobre la aplicabilidad industrial, la presente invención tiene la ventaja de que ahorra costosos aparatos, puesto que incluye la impresión de micro circuitos de tintas conductivas. Es decir, con una simple impresora se pueden fabricar las innumerables pantallas sobre el papel que conforman todas las hojas del aparato.

Claims (14)

REIVINDICACIONES

1. Libro o dispositivo de papel para lectura (1) formado por solapas de papel, hojas de papel y tintas principalmente cuyos textos e imágenes son cambiables y modificables automáticamente. Los textos e imágenes de las hojas de papel pueden cambiar a voluntad del lector permitiendo la utilización del mismo como un único soporte (libro, revista, periódico...) que permite múltiples contenidos diferentes novelas, textos, ilustraciones, imágenes estáticas y/o en movimiento o videos. Se sirve principalmente de tintas conductivas y tintas termocrómicas para modificar a través de electricidad y calor la pigmentación de la tinta y por lo tanto el contenido del libro. Además, está caracterizado por:

• Uso de hojas de papel tradicional, papel fotográfico y papel inteligente.

• Microcircuitos impresos en cada hoja de papel en tinta conductiva (18).

• Circuito integrado con memoria (25) incorporado en el fondo del libro conectado a cada uno de los circuitos impresos de cada página (26).

• Fuente de electricidad o batería (27) situada en el fondo del libro y que está conectada al circuito integrado.

• Conector externo (2) de la batería que una vez accionado activa el circuito eléctrico de todas las páginas del libro.

• Capa de tinta termocrómica (14) (16) específicamente trazada, sobre la tinta conductiva (15) (46) que es excitada por el calor de la energía eléctrica circulante por el circuito impreso en el papel y por lo tanto alterando la pigmentación de las tintas y activando diferentes textos o imágenes en blanco y negro y/o en color (23) (31).

• Conexión USB externa al circuito integrado que se encuentra en la parte superior del libro (3).

• Software externo que establece la configuración de la circulación de la electricidad por el circuito eléctrico.

2. Libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1, caracterizado porque las tintas inteligentes utilizadas son tintas electrocrómicas (17) que son excitadas a través de la circulación de electricidad y por lo tanto cambiando su color en blanco y negro y/o en color.

3. Libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1 y por ende aplicable también a la reivindicación 2, caracterizado porque la conexión externa del software no se realiza de forma alámbrica sino inalámbrica (299 (30) (49) (5) a través de receptor de ondas radio bluetooth, ondas wifi o similares integradas dentro del mismo dispositivo.

4. Libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2 y 3, caracterizado porque tiene integrado un reproductor de sonido (34) (37), permitiendo además de la reproducción en papel referida en dichas reivindicaciones, la reproducción adicional de sonido.

5. Periódico (53) o dispositivo de papel según la reivindicación 1 y 2, 3 y 4 caracterizado porque su forma y tamaño es similar al de un periódico de prensa diaria, y el tipo de papel donde se está impresa la tinta termocrómica o la tinta electrocrómica es de naturaleza principal similar al de los periódicos tradicionales, permitiendo cambiar la información de forma diaria y actualizándose a demanda del lector, pudiendo visualizar las noticias de cualquier medio escrito e incluyendo la posibilidad de incluir videos.

6. Revista (54) o dispositivo de papel según la reivindicación 1 y 2, 3 y 4 caracterizado porque su forma y tamaño es similar al de una revista ilustrativa de papel, y el tipo de papel donde está impresa la tinta termocrómica o la tinta electrocrómica es de naturaleza principal similar al de las revistas tradicionales del mercado, configurándose como una revista de hojas de papel permitiendo cambiar la información por el lector con contenidos diferentes y actualizados además de presentar la posibilidad de presentar videos.

7. Libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2, 3 y 4 caracterizado porque el contenido de la información que aparece en el libro es el contenido resultado de búsquedas en un navegador de internet, ofreciendo como contenido las páginas webs que hacen referencia a nuestra búsqueda, es decir, ofrece como contenido la misma información que un navegador web o buscador web en un computador, una Tablet o un móvil pero en un formato de fondo papel.

8. Página web de papel o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2, 3 y 4 caracterizado porque el contenido de la información que aparece en el libro es el contenido de una dirección web URL, es decir, una página web, ofrece como contenido la misma información que ofrece un dispositivo electrónico con acceso a la web, como computadora, tablet o móvil pero en un formato de fondo papel, incluyéndose tanta información como se quiera manteniendo impresa toda la información en todas las páginas del libro.

9. Listín de información, libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2, 3 y 4, caracterizado porque el contenido de la información que aparece en el libro es el contenido de listados ordenados alfabéticamente de empresas y servicios disponibles en el mercado, donde ofrecen sus servicios y forma de contacto como un listín de páginas de negocios, con la peculiaridad de que el formato es en papel y el contenido es cambiante y actualizable, además de compatible con cualquier otro tipo de contenido.

10. Libro enciclopedia o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2, 3 y 4, caracterizado porque el contenido de la información que aparece en el libro es el contenido del conocimiento reflejado en una enciclopedia, con la peculiaridad de que el formato es en papel y el contenido es cambiante y actualizable, además de compatible con cualquier otro tipo de contenido.

11. Procedimiento y método para fabricación de libro o dispositivo de papel objeto de la invención y referente a las reivindicaciones 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 y 10 mediante la impresión de micro circuitos de tinta conductiva en hojas de papel normal, hojas de papel de fotografía o en su caso papel de poliamida u otros papeles inteligentes en la primera capa de impresión. Una segunda capa de tintas termocrómicas y/o electrocrómicas que cambian de color con el calor de la energía eléctrica. Con posibilidad de impresión de diferentes capas de papel y tintas a modo de sándwich quedando siempre las tintas termocrómicas y/o electrocrómicas en la superficie. Utilización para la impresión de impresoras normales, impresoras de inyección de tinta de 300 dpi, impresoras láser de 600 a 1200 dpi, impresoras salvodinámicas de hasta 30 micras de espesor, o en su impresora láser nano con un potencial de alcance de hasta 127.000 dpi.

12. Libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2 y 3, caracterizado porque tiene integrado un hardware similar a un smartphone (32) (33) (42) (43) incorporado en su portada o bien integrado en el lomo del libro.

13. Libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2 y 3 y 4, caracterizado porque tiene integrado en el circuito impreso de tintas conductivas, un sistema de comunicación de las hojas del libro mediante el tacto de un dedo (50) con su unidad CPU o circuito integrado.

14. Libro o dispositivo de papel según la reivindicación 1, 2 y 3 y 4 caracterizado porque tiene integrado en el circuito impreso de tintas conductivas, un sistema de comunicación para marcar o subrayar (51) (52) contenido sobre el libro y que quede reflejado en la memoria de la CPU ofreciendo dentro de la misma innovación de la invención una experiencia más interactiva entre el aparato y los contenidos.