專利名稱：：電泳顯示電子墨水的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及圖像和文字等信息顯示
技術(shù)領(lǐng)域：
，特別是柔性材料顯示
技術(shù)領(lǐng)域：
，更確切地描述，是屬于電泳顯示電子墨水，即電泳顯示電子紙領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
：電子顯示器件(Electronicdisplaydevice)，就是人們常說的人-機(jī)界面(Man-Machineinterface)。從功能角度考察，電子顯示器件能將各種電子裝置輸出的電信號(hào)，轉(zhuǎn)變?yōu)槿说囊曈X可辯知的光情報(bào)信息。從1888年奧地利人Reinitzer發(fā)現(xiàn)液晶，到德國人布勞恩發(fā)明CRT顯示器，迄今，電子顯示器的發(fā)展已經(jīng)經(jīng)歷了一百多年的歷史。一般而言，當(dāng)光信號(hào)采取光發(fā)射顯示時(shí)，稱為主動(dòng)顯示或發(fā)射顯示(activedisplay/emissivedisplay)；而通過反射、散射、干涉等現(xiàn)象調(diào)節(jié)入射光進(jìn)行的顯示，則被稱為被動(dòng)顯示或非發(fā)射顯示(passivedisplay/non-emissivedisplay)。一般認(rèn)為，電子紙屬于被動(dòng)顯示。當(dāng)前占有市場(chǎng)主導(dǎo)地位的是液晶顯示器，在近期可能與之競爭的是有機(jī)電致發(fā)光顯示(OLED)。攜帶不便，依賴電能，顯示器件本身基本不具備信息存儲(chǔ)功能，是已經(jīng)商品化的各種顯示器件的共同缺陷。人們一直期盼一種同時(shí)具備紙張和電子顯示器件特性的顯示材料，即方便快捷，又經(jīng)濟(jì)實(shí)用。于是，電子紙的概念就應(yīng)運(yùn)而生。文獻(xiàn)表明，美國XEROX公司的Sheridon在1977年國際信息顯示會(huì)議上，首次提出了旋轉(zhuǎn)球電子紙顯示器概念，并在美國專利5389945中(Sheridon，Writingsystemincludingpaper-likedigitallyaddressedmediaandaddressingdevicetherefor，2月14日，1995)披露了數(shù)字化的，類似紙張的顯示器件，即電子紙，并逐步形成和完善了電子紙的概念首先，電子紙是一種電子顯示器件，它對(duì)圖象的顯示呈雙穩(wěn)態(tài)，即在施加電場(chǎng)的條件下實(shí)現(xiàn)顯示，但電場(chǎng)撤去以后，顯示仍然保持，因而，電子紙具備信息存儲(chǔ)功能，而且節(jié)能。同時(shí)因?yàn)殡娮蛹堉饕欠瓷湫惋@示，其對(duì)光線的反射遵循朗伯反射定律，所以，電子紙擁有大視角。第三，電子紙由柔性導(dǎo)電高分子薄膜晶體管(TFT)作為電極，物理機(jī)械性能類似傳統(tǒng)紙張，可以卷曲甚至折疊，便于攜帶。如果忽略雙穩(wěn)態(tài)這一特征的話，主動(dòng)發(fā)光柔性顯示器電子紙的代表是電致發(fā)光聚合物(LED)，在電場(chǎng)作用下，聚合物發(fā)射出彩色可見光，效果與無機(jī)發(fā)光二極管媲美，但有機(jī)LED的制造成本是如此之高，以至于連該技術(shù)的積極推動(dòng)者柯達(dá)公司也是與日本公司聯(lián)手開發(fā)。被動(dòng)發(fā)光的電子紙技術(shù)很多，如多穩(wěn)態(tài)液晶(ErnstLueder，RolandBuerkle，MartinMuecke，RucedigerKlette，et.al.FlexibleandbistableFLCandcholestericdisplaysonplasticsubstratesformobileapplicationsandsmartcards，JournaloftheSID7/1，1999P29)，是當(dāng)前應(yīng)用于電子書(E-BOOK)的主要顯示技術(shù)。但液晶顯示離不開背光源，否則無法獲得好的顯示效果，窄視角也是其局限性之一。所以，比較而言，電泳顯示更具優(yōu)勢(shì)。電子紙產(chǎn)品技術(shù)涉及光學(xué)、色彩學(xué)、高分子材料、電子學(xué)等，屬于多學(xué)科綜合類技術(shù)，其中，導(dǎo)電高分子材料是2000年諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲獎(jiǎng)內(nèi)容，也是可能影響21世紀(jì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的前沿材料，產(chǎn)品制造工藝與各種新型打印技術(shù)特別是噴墨打印技術(shù)緊密相關(guān)。所以，電子紙技術(shù)具備前沿性，綜合性，有相當(dāng)?shù)募夹g(shù)難度。為了制作電子紙顯示器，人們開發(fā)了多種原理型顯示技術(shù)，還有很多新技術(shù)有望應(yīng)用于電子紙顯示器制作。目前，最有可能實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的是微膠囊電泳顯示電子紙和旋轉(zhuǎn)球顯示電子紙，電子墨水是其關(guān)鍵部件。電泳影像，包括激光靜電復(fù)印(D.S.Rimai；D.J.Quesnel；L.P.Demejoetc.JournalImagingScienceandTechnology.Vol45，No.2，March/April，USP3145156，3384488，2940847)和電泳影像顯示技術(shù)(ElectrophoreticImagingDisplay簡稱EPID)。電泳影像顯示技術(shù)由日本松下公司于1973年首先發(fā)表，隨后，PHILIP(M.DCroucher，J.Harbour，M.Hopper，andM.L.Hair；ElectrophoreticdisplayMaterialsasRelatedtoPerformance；1981，PhotographicScienceAndEngineering，V25，No.2，March/April，P80-86)，XEROX(AndrewL.Dallsa，ElectrophoreticDisplayTechnology.IEEETransectionsonElectronDevices，Vol.ED-24，No.7，July1977.P8273)，東京大學(xué)(YoshinorlToyashima，AkiraTakahashi，HiroshiNokeahillda，etc.ANewImagingSystemUtilizingPhotoelectrophoreticBehaviorofTiO2，PhotographicScienceandEgineering[J]，Vol21，Number1，Jounary/February，1977.P294)也相繼開展了該技術(shù)在光學(xué)顯示影像系統(tǒng)的應(yīng)用研究。一般電泳顯示器是把微粒子分散在懸浮液體中構(gòu)成膠體，在電荷控制劑的作用下，粒子帶有正或者負(fù)電荷，并具有一定的表面電勢(shì)，當(dāng)對(duì)該分散系施加電場(chǎng)時(shí)，帶電粒子會(huì)發(fā)生電泳。這樣，通過調(diào)整電場(chǎng)強(qiáng)度，就使能夠反射或者吸收一定顏色的帶電顆粒向不同電極泳動(dòng)，并透過柔性透明電極構(gòu)成顯示(BarrettCosmiskey，J.D.Albert，HidekazuYoshizawa&josephJacobson，Anelectrophoreticinkforall-printedreflectiveelectronicdisplays，Nature，vol394/16，July1998，P253-255)。電泳顯示器的優(yōu)點(diǎn)在于(1)只要控制電場(chǎng)方向就可以控制顯示；(2)電泳顯示液材料易得，成本低廉；(3)顯示效果類似普通印刷品；(4)顯示能耗低；(5)具有存儲(chǔ)功能。但是經(jīng)歷了許多年，電泳顯示器一直沒有產(chǎn)生飛躍式發(fā)展，原因在于普通電泳顯示器存在明顯缺陷膠體中的電泳顆粒會(huì)很快發(fā)生沉降、聚集或其他問題，影響顯示效果和顯示壽命。為了解決這一問題，人們進(jìn)行了許多探索。美國E-InkInc.開發(fā)的E-Ink電子墨水電泳顯示液，用直徑30-300μm的球狀透明光滑微膠囊包覆懸浮液，懸浮液中漂浮著白色二氧化鈦散射微粒，這些膠囊分布在粘著劑中構(gòu)成分散體系，電泳微膠囊電子墨水涂布或者印刷在柔性透明塑料電極上，成功地研制出了原理型柔性EPID電子紙。2002年1月，已經(jīng)有500套商品名稱為Ink-In-MotionTM的產(chǎn)品上市，用于聯(lián)鎖店展示。微膠囊的引入是電泳顯示技術(shù)的重要突破(1)把這些顆粒分散，禁錮在有限體積的膠囊中，使微粒的擴(kuò)散和聚集限制在很小范圍，在一定程度上解決了長期困擾電泳顯示的不穩(wěn)定問題；(2)膠囊直徑小至30μm，可以直接印刷在柔軟、輕薄的襯底上，并被第二層透明薄膜固定，使得E-Ink顯示器厚度做到只有毫米級(jí)；(3)通過電壓調(diào)節(jié)反射光微粒向電極聚集的數(shù)量，實(shí)現(xiàn)灰度等級(jí)控制；(4)E-Ink材料成本低，性能相對(duì)穩(wěn)定，經(jīng)過多次切換試驗(yàn)，效果較好。但是，微膠囊的引入，并沒有從根本上解決顏料分散顆粒聚集和沉降問題，這是由電子墨水本身的組成決定的，所以必須從墨水構(gòu)成開始改進(jìn)。一般電泳顯示電子墨水的組成包括電泳顆粒、電泳懸浮液、背景染料、電荷控制劑(CCA)、膠囊材料等。1用于顯示屏的顆粒(電泳顆粒)荷電粒子可以是有機(jī)顏料和無機(jī)顏料。有機(jī)/無機(jī)顏料可以是純顏料或色淀顏料，光散射顏料、吸光顏料或者熒光顏料，也可以是混合物。這些材料可以散射光、發(fā)出電子熒光，或者熒光，例如硫化鋅(受到交流電場(chǎng)激發(fā)時(shí)發(fā)光)熒光粒子(Albert，Electrophoreticdisplayswithluminescentparticlesandmaterialsformakingthesame，USP6,300,932，October9，2001)，鎘黃、鋅鋇白、氧化鐵黃、鈦黃、鈦鋇黃、鎘銀黃、鎘紅、鎘鋅鋇白橙、鎘鋅鋇白紅、鉬酸橙、氧化鐵紅、鉛紅、銀橙、鎘橙、琥珀、氧化鐵棕、鋅鉻鐵棕、鉻綠、氧化鉻、鈷綠、鈷鉻綠、鈷鈦綠、普魯士藍(lán)、鈷藍(lán)、天青石藍(lán)、天藍(lán)、鈷鋁鎘藍(lán)、鈷紫、礦物紫、碳黑、鐵黑、錳鐵黑、鈷鐵黑、銅鉻黑、銅鉻錳黑、氧化鈦黑，銅粉、鋁粉、錫粉、鋅粉等。這些粒子可以經(jīng)過表面處理，或與電荷控制劑結(jié)合，改善電荷或分散穩(wěn)定性。電泳顆粒的性能，諸如吸附、光學(xué)、電荷、遷移率、大小形狀、密度、表面化學(xué)、穩(wěn)定性、加工性等，可以通過乳化和微膠囊技術(shù)改進(jìn)，許多染料或者顏料可以包到膠囊中，改善系統(tǒng)的光學(xué)性能。有人針對(duì)顏料品種，測(cè)定其ζ(ZETA的縮寫)電位，依據(jù)在非極性溶劑(二甲苯)中的ZETA電位次序排列，并評(píng)價(jià)其堿性及酸性強(qiáng)弱，還列出了相對(duì)次序(周春隆、穆振義編著，有機(jī)顏料結(jié)構(gòu)，特性及應(yīng)用，化學(xué)工業(yè)出版社，2002年1月P225)。美國專利5,380,362公開了使用DiarylideyellowPigmentYellow14andPigmentYellow55這兩種有機(jī)顏料分散在懸浮液中構(gòu)成分散體系，并使用OLOA-1200作為電荷控制劑?？梢姳M管這兩個(gè)顏料的結(jié)構(gòu)主體相同，但電泳顯示性能有明顯差別(BEVERLYFITZHENRY-RITZ，OpticalPropertiesofElectrophoreticImageDisplays。IEEETRANSACTIONSONELECTRONDEVICES，VOL.ED-28，NO.6，JUNE1981)。具有不同電泳遷移率的彩色粒子，例如高分子染料，或者染料/顏料包覆物，可以用做電泳液彩色顆粒。其他材料還有美國專利5,364,726公開的品顏料HostapermPinkE(HoechstCelaneseCorporation)a和LitholScarlet(BASF)，青顏料SudanBlueOS(BASF)以及類似化合物。白色顆粒一般是1-3層鋁或者硅氧化物包覆處理的二氧化鈦，有的文獻(xiàn)介紹使用硫化鈀、高嶺土、氧化鋅等。這些離子的共性是折射指數(shù)、散射系數(shù)高，吸收系數(shù)低。鈦白使用率最高(Comiskey，etal.Microcellelectrophoreticdisplays，USP6327072，December4，2001)。普通二氧化鈦懸浮液作為顯示液有兩種缺點(diǎn)最多可以顯示兩種色彩，而且色彩單調(diào)；兩種顏色轉(zhuǎn)換時(shí)，二氧化鈦顆粒必須在電場(chǎng)作用下移動(dòng)足夠的距離。這需要幾百毫秒，對(duì)于視頻應(yīng)用來說，時(shí)間過長。鈦白粉的優(yōu)點(diǎn)在于白度高，技術(shù)成熟。美國施樂公司(Chiang，Electrophoreticdisplaycomposition，USP4285801，August25，1981)曾經(jīng)大量實(shí)驗(yàn)了包括R-100等各種類型的二氧化鈦電泳顆粒。由于比重過大，無法在懸浮液中穩(wěn)定懸浮，必須表面包覆(SwissPatentApplicationNo.1034-79ofFeb.2，1979)。與之對(duì)應(yīng)，美國專利申請(qǐng)(1999/363059，21DEC)介紹了多孔型不透明二氧化硅的微膠囊包覆和使用。Carter等用季戊四醇包覆以三氧化二鋁涂層的二氧化硅，懸浮在蘇丹黑鄰苯二甲酸二乙酯溶液中，構(gòu)成可以反復(fù)使用的電泳顯示液(Workingfluidsforelectrophoreticimagedisplaydevices，USP4,093,534June6，1978)?；蛘邔rgaliteyellow8GF(2Hydroxy1naphthaldehydeazinepigmentproducedbyCIBAGEIGY(UK)Ltd)顏料涂覆分子量為9萬的PVA，懸浮在乙酸戊酯蘇丹黑溶液中構(gòu)成電泳液。納米顆粒，利用納米粒子分散態(tài)與凝聚態(tài)性能(美國專利6323989Jacobson；JosephM.(NewtonCentre，MA)；Drzaic；PaulS.(Lexington，MA)；Morrison；IanD.(Acton，MA).Electrophoreticdisplaysusingnanoparticles.)也可能實(shí)現(xiàn)電泳顯示，目前無產(chǎn)品化報(bào)道。美國專利6333754公開了一種電泳顯示色粉，在兩種顆粒中，有一種是導(dǎo)體，外加電場(chǎng)注入電荷使其運(yùn)動(dòng)，通過導(dǎo)體顆粒的運(yùn)動(dòng)磨擦帶電，只要電場(chǎng)不變，帶電粒子的注入電荷可以穩(wěn)定保持，顆粒電荷的均勻穩(wěn)定使得圖像保持一定時(shí)期。日本理光公司在美國專利6400492中公開了多孔型兩種色彩顆粒顯示，改善顯示反差。微膠囊電泳顯示器，可以提高圖象穩(wěn)定性，但使用染料溶液作為背景色，背景白度低是其致命缺陷。為此采取了如下措施(1)減少染料在分散體系顏料上的吸附(describedbyPhilipsLab.inConferenceRecordof1980BiennialDisp.Res.Conf.)；(2)使用低濃度染料(describedbyXeroxPaloAltoinProc.SID，Vol.18，3/4，1977)；(3)在適當(dāng)表面活性劑作用下優(yōu)化染料和顏料濃度(describedbyMatsushitaElectricWorks，Ltd.inProc.SID，Vol.18，No.3/4，1977)。但顯示畫面密度和反差低。為此JapaneseLaid-OpenPatentPublicationNo.62-269124發(fā)表了不用染料方法，把兩種電性不同顏色的顆粒密封在無色導(dǎo)電液體中，由于兩種顆粒的異性電荷吸引混色，容易造成顯示遲緩和導(dǎo)致圖象反差降低。即使用微膠囊包覆顯示液，仍然不能避免上述問題。JapaneseLaid-OpenPatentPublicationNo.63-50886使用同種電性不同顏色的電泳顆粒，分散在高導(dǎo)電性低粘度液體中，通過不同電性顆粒的電泳速度不同實(shí)現(xiàn)顯示，并避免了不同電荷導(dǎo)致的顆粒聚集，但是，當(dāng)圖象重復(fù)顯示時(shí)，由于很難控制同一種電性不同顏色的轉(zhuǎn)換，所以同時(shí)顯示不同顏色困難，而且圖象反差低。JapanesePatentPublicationKo-hyoNo.8-510790介紹向體系加入空間位阻大的材料，是避免不同荷電顆粒聚集的方法之一。但不是十分有效。另外，JapaneseLaid-OpenPatentPublicationNo.10-149117發(fā)表了一種復(fù)合白色顆粒，這種顆粒是通過聚合反應(yīng)在白顏料表面捏合白色樹脂，然后研磨成粉，與另一種顏色的顏料一起分散在染料溶液中使用，由于不具備防聚集效果，也不能避免前面的問題。理光使用的多孔型顆粒，包括有機(jī)、無機(jī)以及兩者的符合材料，即使分散到懸浮液中，微孔仍然存在，分散性好。2懸浮液微膠囊中的懸浮液，主要是化學(xué)惰性的有機(jī)溶劑，是帶電粒子游動(dòng)的介質(zhì)，其中含有吸光染料、穩(wěn)定劑、抗氧化劑。微膠囊內(nèi)的電子油墨懸浮液基本參數(shù)，包括密度、折射率和溶解性等[Chiang，AnneA.Electrophoreticdisplaycomposition，USP4285801，August25，1981；P.MurauandB.Singer，Theunderstandingandeliminationofsomesuspensioninstabilitiesinanelectrophoreticdisplay，J.Appl.Phys.1978，49(9)4820]電子油水懸浮液性能參數(shù)一覽表1背景色染料性能要求耐光、在懸浮液中溶解、色彩適中、成本低。一般選擇偶氮、蒽醌和三芳甲烷類染料。懸浮液中含有的染料溶于懸浮液，但不吸附于膠囊的其他成分。溶解在懸浮液中的吸光染料，包括黑染料、熒光染料，光敏染料(紫外光照射變成無色或其他顏色)，這些染料也可以聚合在殼上形成固體吸收型聚合物。已知的適用染料有偶氮，油溶紅、蘇丹紅和蘇丹黑系列；蒽醌，油溶藍(lán)，MacrolexBlue系列；三芳甲烷染料，Michler’shydrol，孔雀綠，結(jié)晶紫，AuramineO等。3電荷控制劑和粒子穩(wěn)定劑電荷控制的理論解釋，包括選擇性粒子吸收、質(zhì)子轉(zhuǎn)移以及接觸充電等。電荷控制劑用于改善粒子的電泳特性，穩(wěn)定劑防止電泳粒子凝結(jié)，同時(shí)防止這些粒子沉淀。電荷控制劑可以使用于電泳顯示器，非水性涂料和機(jī)油添加劑。美國專利5498674介紹了正電荷控制劑和負(fù)電荷控制劑。負(fù)電荷控制劑有聚異丁烯琥珀酰亞胺、己二酸二壬酯(萘酯酸)，聚乙烯嘧啶、嘧啶、暖磷脂、聚氧化乙烯、聚甲基丙烯酸酸甲酯，聚丙烯酰胺等。正電荷控制劑有聚異丁烯二酸酐、環(huán)烷酸銅、辛酸鋯、辛酸鋅、辛酸鈣、PVA、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚氯乙烯等。如前所述，有幾種獲得電子墨水的方法，電泳質(zhì)點(diǎn)可以是微米量級(jí)的有機(jī)顏料、無機(jī)顏料，或者經(jīng)過微膠囊包覆處理的有機(jī)顏料和無機(jī)顏料顆粒，也可以是納米尺度的半導(dǎo)體材料顆粒。相對(duì)而言，隨顆粒度增大，電泳效果降低。電泳顯示響應(yīng)時(shí)間與各影響因素之間的關(guān)系式式中，d電極間距，V電壓，η粘度，ζ粒子zeta電位，T響應(yīng)時(shí)間，ε懸浮液介電常數(shù)。作為電子墨水的電泳顯示液，對(duì)于入射光的吸收和透射，遵循郎伯-比爾(Lambert-Beer’sLaw)定律。即Tλi＝tλbTλi＝tλcTλi內(nèi)光譜透射比，tλb單位厚度(1cm)上的內(nèi)光譜透射比；液體厚度，c液體濃度。內(nèi)透射比，是材料內(nèi)部的投射比。即由于折射率的變化而考慮了各個(gè)表面的光譜反射之后的透射比。入射光線物體表面的光現(xiàn)象，由物體本身的性能決定。一般將物體表面分為透明、半透明和不透明三種類型，表面狀態(tài)不同，光現(xiàn)象遵循的規(guī)律不同。如上所述均為有機(jī)顏料和無機(jī)顏料電子墨水，有機(jī)顏料和無機(jī)顏料的微膠囊電子墨水，已經(jīng)形成初級(jí)產(chǎn)品，但提高電子墨水的穩(wěn)定性和響應(yīng)速度，改善電子墨水電泳顯示色彩的多樣性，仍然是產(chǎn)業(yè)化技術(shù)研究的重點(diǎn)。因此提供一種電泳顆粒更小，更加穩(wěn)定，顯示色彩更加豐富的電泳顯示電子墨水就成為本
技術(shù)領(lǐng)域：
急需要解決的問題。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種電泳顆粒更小，更加穩(wěn)定，顯示色彩更加豐富并且能在低電壓下電泳顯示圖像的電泳顯示電子墨水。本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案達(dá)到的一種電泳顯示電子墨水，主要包括荷電質(zhì)點(diǎn)和穩(wěn)定溶解或者懸浮所述荷電質(zhì)點(diǎn)的透明液體，其特征在于所述荷電質(zhì)點(diǎn)為染料。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述染料的類型，包括但不限于各種在溶劑中帶有電荷的酸性染料、金屬絡(luò)合染料，甚至分散染料和陽離子染料。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述染料的用量為電泳顯示墨水總重量的1-20重量％之間，以飽和濃度為最佳。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述酸性染料為酸性黃(AcidYellow)117，酸性黃(AcidYellow)219，酸性橙(AcidOrange)3，酸性橙(AcidOrange)67，酸性橙(AcidOrange)171，酸性紅(AcidRed)37，酸性紅(AcidRed)87，酸性紅(AcidRed)88，酸性紅(AcidRed)111，酸性紅AcidRed(114)，酸性紅(AcidRed)12，酸性黃(AcidRed)138等。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述金屬絡(luò)合染料，包括所有在有機(jī)溶劑中溶解，特別是在弱極性，特別是在非極性有機(jī)溶劑中溶解的各種色光金屬絡(luò)合染料。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述金屬絡(luò)合染料是橙(Orange)-10，橙(Orange)-09，紅(Red)-04，紅(Red)-35，紅(Red)-06，紅(Red)-95，紅(Red)-10，紅(Red)-16，棕(Brown)-02，棕(Brown)-05，藍(lán)(Blue)-03，藍(lán)(Blue)-06，綠(Green)-20，，綠(Green)-575，黑(Black)-04，黑(Black)-20，黑(Black)-55黃(yellow-)45k，黃(Yellow)-20，黃(Yellow)-57。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述電泳顯示電子墨水還包括能夠使所述荷電質(zhì)點(diǎn)帶電的添加材料。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述添加材料為電荷控制劑，添加量以獲得電泳材料最大荷質(zhì)比為準(zhǔn)，優(yōu)選其添加量為0.1-10重量％。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述電荷控制劑為酸性或者堿性電荷控制劑。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述堿性電荷控制劑包括但不限于堿性溶劑，例如各種氨基化合物及其衍生物，例如三乙氨，二乙氨、苯胺、吡啶等；可以是各種堿性表面活性劑，例如PIBI，各種酰(亞)胺化合物及其衍生物。一種優(yōu)選技術(shù)方案，其特征在于所述透明液體為與電泳懸浮顆粒比重相同或者接近的有機(jī)溶劑，如乙醇、四氯乙烯、二甲苯等。有益效果由于染料比重小，易于分散或溶解，配成的電子墨水顯色顆粒小(分子狀態(tài)為主)，保存性好，相對(duì)于其他顏料顆粒電泳顯示液，制作的方便程度大大提高。這是染料電子墨水對(duì)比有機(jī)顏料和無機(jī)顏料電子墨水的突出優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的電子墨水配制工藝簡單，染料與透明溶劑體系的選擇范圍大，顯色顆粒小，電子墨水保存和電泳顯示過程中的穩(wěn)定性好，顯示密度高，顯示的響應(yīng)電壓要求低，在一定電壓范圍內(nèi)，反復(fù)多次顯示，無染料分子結(jié)構(gòu)大量損壞現(xiàn)象發(fā)生。本發(fā)明的電泳顆粒細(xì)小到40-60nm，顯示OD達(dá)到3.16以上，保存性好，適用于各種用途的電子紙。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。圖1為本發(fā)明所用的電泳槽結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本發(fā)明所用酸性染料酸性紅1(C.I.AcidRed1)與乙醇和苯胺的混合溶劑配制的電子墨水電泳前后密度(X-Rite反射密度計(jì)測(cè)試)。圖3為本發(fā)明所用金屬絡(luò)合染料溶劑紅08(C.I.Solvent08)與乙醇溶劑配制的電子墨水電泳前后密度(X-Rite反射密度計(jì)測(cè)試)。圖4為本發(fā)明所用金屬絡(luò)合染料溶劑紅08(C.I.Solvent08)與乙醇溶劑配制的電子墨水電泳顯示前后圖片。具體實(shí)施例方式實(shí)施例1酸性染料酸性紅1(C.I.AcidRed1)與乙醇和苯胺的混合溶劑。將酸性紅染料酸性紅1(C.I.AcidRed1)溶解在乙醇和苯胺的混合溶液中(乙醇和苯胺的質(zhì)量比為3∶1)，得到濃度為0.01mol/L的混合溶液。酸性紅染料屬于偶氮染料，每分子染料含有2個(gè)磺酸鈉，一個(gè)羥基。苯胺是弱堿性溶劑。在乙醇和苯胺的混合溶劑中，酸性紅染料顆粒帶有負(fù)電荷。將此溶液注入圖1所示電泳槽中。電泳槽由2層ITO導(dǎo)電玻璃組成。玻璃上的ITO涂層朝內(nèi)，兩片玻璃間厚度約為1mm。邊框部位用膠粘劑處理密封。位于觀察者前側(cè)的玻璃表面經(jīng)過處理，僅在需要顯示圖像的部位有ITO涂層。位于觀察者后側(cè)的ITO玻璃全部存在ITO涂層。電子墨水由上端開孔處注入電泳槽中。將兩片ITO通電，在需要顯示圖像的位置，兩層ITO之間存在的電場(chǎng)，使電子墨水中的染料發(fā)生電泳。通過穩(wěn)壓直流電源在兩片ITO玻璃電極間施加2V電壓，觀察者前側(cè)電極為正，背電極為負(fù)。染料發(fā)生電泳。如圖2所示，用X-Rite反色密度計(jì)進(jìn)行密度測(cè)試，在15s時(shí)間內(nèi)，圖像部位密度OD由1.55上升到1.98。其它帶有磺酸基基團(tuán)不僅僅是帶有磺酸基基團(tuán)的酸性染料也能在特定溶劑中發(fā)生電泳。苯胺作為此配方中的電荷控制劑，是弱堿性。理論上，所有路易斯堿都能充當(dāng)酸性染料的電荷控制劑。實(shí)施例2酸性染料酸性黑1，吡啶和乙醇的混合溶劑。將0.1g酸性黑染料溶解在10ml吡啶和乙醇各半的混合溶劑中，得到濃度為10％(w/v)酸性黑1染料的混合溶液。1分子酸性黑1染料含有2個(gè)磺酸鈉基團(tuán)，一個(gè)氨基，一個(gè)硝基，一個(gè)羥基。吡啶是弱堿性溶劑。在吡啶中，酸性紅染料顆粒由于溶劑化作用帶負(fù)電。將此溶液注入圖1所示電泳槽中。通過穩(wěn)壓直流電源在兩片ITO玻璃電極間施加2V電壓，觀察者前側(cè)電極為正，背電極為負(fù)，染料發(fā)生電泳。能觀察到圖像顯示。施加反向電壓，染料發(fā)生逆向電泳。實(shí)施例3酸性染料酸性黑1，三乙氨和四氯乙烯的混合溶劑。將0.1g酸性黑染料溶解在10ml三乙氨和四氯乙烯各半的混合溶劑中，得到濃度為10％(w/v)酸性黑1染料的混合溶液。1分子酸性黑1染料含有2個(gè)磺酸鈉基團(tuán)，一個(gè)氨基，一個(gè)硝基，一個(gè)羥基。三乙氨是弱堿性溶劑。在三乙氨中，酸性紅染料顆粒由于溶劑化作用帶負(fù)電。將此溶液注入圖1所示電泳槽中。通過穩(wěn)壓直流電源在兩片ITO玻璃電極間施加2V電壓，觀察者前側(cè)電極為正，背電極為負(fù)，染料發(fā)生電泳。能觀察到圖像顯示。施加反向電壓，染料發(fā)生逆向電泳。實(shí)施例4酸性染料酸性黑1，二乙氨和二甲苯的混合溶劑。將0.1g酸性黑染料溶解在10ml二乙氨和二甲苯各半的混合溶劑中，得到濃度為10％(w/v)酸性黑1染料的混合溶液。1分子酸性黑1染料含有2個(gè)磺酸鈉基團(tuán)，一個(gè)氨基，一個(gè)硝基，一個(gè)羥基。二乙氨是弱堿性溶劑。在二乙氨中，酸性紅染料顆粒由于溶劑化作用帶負(fù)電。將此溶液注入圖1所示電泳槽中。通過穩(wěn)壓直流電源在兩片ITO玻璃電極間施加2V電壓，觀察者前側(cè)電極為正，背電極為負(fù)，染料發(fā)生電泳。能觀察到圖像顯示。施加反向電壓，染料發(fā)生逆向電泳。實(shí)施例5金屬絡(luò)合染料溶劑紅08(C.I.Solvent08)，乙醇溶劑。將金屬絡(luò)合染料溶劑紅08(C.I.Solvent08)溶解在乙醇中，得到濃度為0.01ml/L的溶液。C.I.Solvent08是1∶2單偶氮類金屬絡(luò)合染料，每個(gè)單偶氮分子帶有兩個(gè)羥基。在乙醇中，金屬絡(luò)合染料溶劑紅08(C.I.Solvent08)由于溶劑化作用帶有負(fù)電。將此溶液注入圖1所示電泳槽中。通過穩(wěn)壓直流電源在兩片ITO玻璃電極間施加2V電壓，觀察者前側(cè)電極為正，背電極為負(fù)，染料發(fā)生電泳。用Xrite反色密度計(jì)進(jìn)行密度測(cè)試，如圖3所示，在60S內(nèi)，圖像部位密度由1.31上升到2.10。隨電壓的增加，響應(yīng)時(shí)間會(huì)縮短。當(dāng)向電泳槽的兩電極施加反向電壓時(shí)，染料發(fā)生逆向電泳。在2分鐘內(nèi)，圖像部位密度由2.10下降到1.40，圖像顯示消失。此電子墨水穩(wěn)定性好，可往復(fù)多次顯示，無染料的聚集或沉降現(xiàn)象發(fā)生。圖4中左圖，是本實(shí)例涉及的溶液注入圖1所示電泳槽后拍攝的照片。中間顯示“印院”兩字的圖片是對(duì)電泳槽兩極板施加2V電壓，染料發(fā)生電泳60s后，顯示的文字。右圖是對(duì)電泳槽兩極板施加反向的2V電壓，染料發(fā)生反向電泳20s，顯示圖像消失以后的拍攝的照片。以上拍攝均采用SONY的T10數(shù)碼相機(jī)，拍攝模式自動(dòng)，光源為日光。實(shí)施例6金屬絡(luò)合染料溶劑紅08(C.I.Solvent08)，二甲苯溶劑，加入電荷控制劑聚瑚珀酰亞胺(PIBI)(美國ChevronOronite)。將金屬絡(luò)合染料溶劑紅08(C.I.Solvent08)溶解在二甲苯中，得到濃度為0.01ml/L的溶液并加入稀釋后電荷控制劑PIBI數(shù)滴。金屬絡(luò)合染料溶劑紅08是偶氮染料的絡(luò)合物。1分子單偶氮染料帶有2個(gè)羥基和1個(gè)硝基。二甲苯是非極性溶劑，電荷控制劑PIBI是路易斯堿。金屬絡(luò)合染料溶劑紅08在二甲苯中的溶解度很低，但是加入電荷控制劑PIBI后，溶解度得到很大提高。電荷控制劑PIBI的作用下，染料帶有負(fù)電荷。將此溶液注入圖1所示電泳槽中。通過穩(wěn)壓直流電源在兩片ITO玻璃電極間施加2V電壓，觀察者前側(cè)電極為正，背電極為負(fù)，染料發(fā)生電泳。用Xrite反色密度計(jì)進(jìn)行密度測(cè)試，在15S時(shí)間內(nèi)，圖像部位密度OD由1.55上升到1.98。施加反向電壓，染料發(fā)生逆向電泳。在10S時(shí)間內(nèi)，圖像部位密度由1.98下降到1.62。與上述實(shí)施4相同的步驟進(jìn)行下述實(shí)驗(yàn)表2二甲苯溶劑中電荷控制劑對(duì)金屬絡(luò)合染料電泳的影響，×表示一定電壓下體系中的染料不能發(fā)生電泳，說明電荷控制劑選擇不當(dāng)，無法使電泳材料帶電。下同?！鸨硎疽欢妷合麦w系中的染料能發(fā)生電泳。染料的二甲苯溶液濃度均為0.01mol/l，試驗(yàn)過程中對(duì)多種加入的電荷控制劑的量均進(jìn)行了測(cè)試表3四氯乙烯溶劑中電荷控制劑對(duì)金屬絡(luò)合染料電泳的影響不同濃度(見下表所示)金屬絡(luò)合溶劑紅08(C.I.Solvent08)的乙醇溶液發(fā)生電泳前后密度變化，電壓2V，電泳時(shí)間60S。見下表4。表4V表示灰度密度；C青分色密度；M品分色密度；Y黃分色密度。上述結(jié)果表明，染料濃度對(duì)于電泳顯示效果，驅(qū)動(dòng)電場(chǎng)電壓等因素，都會(huì)影響電泳顯示效果。權(quán)利要求1、一種電泳顯示電子墨水，主要包括荷電質(zhì)點(diǎn)和穩(wěn)定溶解或者懸浮所述荷電質(zhì)點(diǎn)的透明液體，其特征在于所述荷電質(zhì)點(diǎn)為染料。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述透明液體為乙醇、四氯乙烯或二甲苯。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述電泳顯示電子墨水還包括能夠使所述荷電質(zhì)點(diǎn)帶電的添加材料。4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述染料的類型包括在溶劑中帶有電荷的酸性染料、金屬絡(luò)合染料、分散染料或陽離子染料。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述酸性染料為酸性黃117，酸性黃219，酸性橙3，酸性橙67，酸性橙171，酸性紅37，酸性紅87，酸性紅88，酸性紅111，酸性紅114，酸性紅12或酸性黃138。6、根據(jù)權(quán)利要求4所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述金屬絡(luò)合染料是是橙-10，橙-09，紅-04，紅-35，紅-06，紅-95，紅-10，紅-16，棕-02，棕-05，藍(lán)-03，藍(lán)-06，綠-20，綠-575，黑-04，黑-20，黑-55，黃45k，黃-20或黃-57。7、根據(jù)權(quán)利要求4所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述染料的用量為電子墨水的總重量的1-20重量％。8、根據(jù)權(quán)利要求3所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述添加材料為電荷控制劑，其添加量為0.1-10重量％。9、根據(jù)權(quán)利要求8所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述電荷控制劑為堿性電荷控制劑。10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的電泳顯示電子墨水，其特征在于所述堿性電荷控制劑為堿性溶劑或堿性表面活性劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種電泳顯示電子墨水，主要包括荷電質(zhì)點(diǎn)和穩(wěn)定溶解或者懸浮所述荷電質(zhì)點(diǎn)的透明液體，其特征在于所述荷電質(zhì)點(diǎn)為染料。本發(fā)明的染料電泳顯示電子墨水，是通過溶解、分散等方法，制作電泳溶液或者分散液，通過電荷使染料分子荷電，在電場(chǎng)作用下發(fā)生電泳實(shí)現(xiàn)顯示。本發(fā)明主要解決顏料電子墨水的容易聚集、沉降的問題。本發(fā)明的電泳顆粒細(xì)小到40-60nm，顯示OD達(dá)到3.16以上，保存性好，適用于各種用途的電子紙。文檔編號(hào)C09D11/00GK101100571SQ20071012355公開日2008年1月9日申請(qǐng)日期2007年7月2日優(yōu)先權(quán)日2007年4月30日發(fā)明者蒲嘉陵,李路海,銘王申請(qǐng)人:北京印刷學(xué)院