CN100357993C - 电磁驱动多色显示装置、显示书写装置及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电磁驱动多色显示装置、显示书写装置及其制造方法，显示层中的包容微球中包括磁场控制粒子、第一电场控制粒子以及第二电场控制粒子，可在电磁场作用下发生移动，各种粒子的颜色各异，制备显示材料时需将磁场控制粒子进行表面化学改性，并将电场控制粒子进行表面高分子修饰，加入电泳粒子电荷控制剂后形成三色粒子悬浮液，然后利用涂布仪控制所述显示材料的用量，在导电基材上涂布显示层成块并固化，最后在显示层上涂布一层保护层，书写时利用电场换向开关选择正向、反向以及断路控制电场，通过电场笔与磁场笔的控制，在本发明的书写显示装置上可以呈现出丰富多彩的色彩，而且适合于大规模制造生产的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种显示书写装置，由其涉及一种可由电磁驱动的多色彩显示装置、显示书写装置及其制造方法。
背景技术
传统的书写装置包括黑板、笔记本等，前者因需要利用粉笔而造成粉尘飞扬，后者则需要不断更换纸张。多年来，人们一直致力于开发无需粉笔或不需更换纸张的书写装置。目前市场上有几种可反复使用的显示书写装置，如用于孩童玩具上的磁泳装置，是利用磁性粒子和白色粒子作对比，笔尖有块磁铁，利用磁场书写，可在白色的背景上产生黑色图案。这种装置虽然简单，但有几个缺点，例如：
(1)不易局部修改，如果有书写或绘画错误，就需要消除整个画面，重新开始；
(2)色彩单调而且难以书写细线条，颜色通常仅为黑白两色，虽然可将多块两色板拼在一起以产生三种以上颜色，但每个单独的拼接区域仍限为双色；
(3)整个装置较厚，没有纸张的轻便感；
(4)因需封装悬浮磁性粒子和白色粒子的液体，大面积装置难以制作。
美国专利5,057,363公布了一种微包容的磁泳显示书写装置，如图1所示，包括基板1、显示层2、透明保护层3以及书写用的磁铁笔4，在显示层2中有多个包容微球20，在微球20内部含有磁性粒子201和非磁性粒子。
虽然该技术可改良传统磁泳装置的部分缺点，如可大面积制作，但其他性能仍有待提高。
另一类书写装置是利用电场驱动的，如美国专利5,351,143和5,117,297公布了一种以分散于高分子的液晶为基体的书写装置，这类装置可以显示两色，但对比度不高，而且需要高电压和额外的电阻层来保持书写的图案。
近年来，电泳显示因为它的高对比度、图象双稳性(也就是说，在电场撤去后，电场驱动所得到的图象仍能保持相当长的一段时间)，逐渐得到人们重视，美国专利6,473,072描述了以电场驱动的微包容电泳显示书写装置，如图2所示，其包括带有导电层11的下层基材1、显示层2、保护层3以及与导电层11相连的用于书写的电场笔4’，在笔尖与显示层2接触移动时，电场使包容微球中的带电显色粒子发生移动，而随之形成两色。但其要形成多种颜色的书写装置，则需要相当复杂的结构和流程。
已公布的美国专利申请20030132908提出了多粒子的电泳分散液，利用不同粒子在不同电场下的迁移率，可通过改变电场幅度而显示不同颜色。但这种技术实现起来将十分困难，不仅粒子的不同场效应迁移率难以控制，而且由于粒子电荷和迁移率都存在一定的分布，从而产生相互交叉，使不同颜色的对比效果较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种可显示多种颜色的，由电磁驱动的显示装置、显示书写装置及其制造方法，可分别在电场与磁场作用下进行多种颜色的书写与显示，并且适用于大规模的生产制造。
本发明提供一种电磁驱动多色显示装置，包括：带有导电层的基材、形成于基材上的显示层，以及形成于显示层之上的保护层，所述显示层中包含有多个包容微球，其特征在于所述的包容微球中包括：磁场控制粒子，可在磁场作用下发生移动；第一电场控制粒子，可在电场作用下发生移动；第二电场控制粒子，可在所述电场作用下发生与所述第一电场控制粒子方向相反的移动；其中，所述磁场控制粒子与电场控制粒子之间的颜色各异，同一包容微球中的第一电场控制粒子与第二电场控制粒子之间的颜色各异。
本发明进而提供一种电磁驱动多色显示装置的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
选取颜色各异的磁场控制粒子与第一电场控制粒子及第二电场控制粒子；
将磁场控制粒子进行表面化学改性；
将第一电场控制粒子与第二电场控制粒子进行表面高分子修饰；
将所述磁场控制粒子与第一及第二电场控制粒子混合，并加入电泳粒子电荷控制剂，形成三色粒子悬浮液；
利用所述悬浮液制备多个包容所述悬浮液的包容微球，并将其分散于分散液中形成显示材料；
根据显示层的设计体积，利用涂布仪控制所述显示材料的用量，在导电基材上涂布显示层成块并固化；
在显示层上涂布一层保护层。
本发明还提供一种电磁驱动多色书写显示装置，包括书写衬板、显示装置、电路控制装置，其中显示装置包括带有导电层的基材、形成于基材上的显示层，以及形成于显示层之上的保护层，所述基材导电层与所述电路控制装置相连，所述显示层中包含有多个包容微球，其特征在于所述书写装置还包括：电场笔，通过电连线与电路控制装置相连；磁场笔；所述的电路控制装置包括电场换向开关，具有正向、反向以及断路控制；所述的包容微球中包括：磁场控制粒子，可在磁场作用下发生移动；第一电场控制粒子，可在电场作用下发生移动；第二电场控制粒子，可在所述电场作用下发生与所述第一电场控制粒子方向相反的移动；其中，所述磁场控制粒子与电场控制粒子之间的颜色各异，同一包容微球中的第一电场控制粒子与第二电场控制粒子之间的颜色各异。
本发明提供的显示装置在电场与磁场的控制下，可以进行多种颜色的显示，利用多块连续的显示区块的组合，可以呈现出丰富多彩的色彩；本发明所提供的显示装置的制造方法不仅使磁场控制粒子与电场控制粒子很好的进行混合，而且适合于大规模制造生产的要求，制造出柔性薄型显示装置；本发明提供的显示书写装置可以方便的切换电场换向，并同时提供电场笔与磁场笔的书写输入，在书写笔与电场切换的联合控制下，提供多种颜色的书写显示。总之，利用本发明，可以制造出可显示多种颜色，利用电场和磁场驱动的柔性薄型显示书写装置。
附图说明
图1为现有的磁泳显示书写装置示意图；
图2为现有的电泳显示书写装置示意图；
图3为本发明所提的电磁驱动显示书写装置结构示意图；
图4为本发明所提的显示装置制造方法流程图；
图5A-B为本发明所提的显示层示意图；
图6A-B为本发明所提的柔性薄型电泳显示装置的俯视图和剖面图；
图7为本发明所提的电磁驱动显示书写装置俯视示意图；
图8为本发明所提含有电场换向开关的控制电路示意图；
图9A-D为本发明所提书写显示过程示意图；
图10A-D为应用本发明的第一实施例之书写过程示意图；
图11为本发明所提之带有方块的电场笔示意图；
图12A-B为本发明所提之多显示区块显示装置的俯视图和剖面图；
图13为应用本发明的第二实施例之书写过程示意图。
具体实施方式
本发明将电场和磁场驱动结合起来，提出一种可显示多种颜色的柔性薄型显示装置与显示书写装置及其制造方法。
如图3所示，本发明所提供显示书写装置结构示意图，包括带有导电层11的基材1、显示层2、透明保护层3、磁场笔4、电场笔4’，以及电路控制装置5。在显示层2中，包容微球20内含有带三种不同颜色粒子的介电分散液，其中两种颜色粒子202、203通过电场控制显色，另一种颜色粒子201通过磁场控制。
其中，上层保护层3、下层带有导电层11的基材1、以及显示层2、显示层2中的多个包容微球20、包容微球中的磁场控制粒子201、电场控制粒子202、203，共同构成了本发明所提的显示装置。
其中导电层11用于与电场笔相连后，形成电场；基材1可承载显示材料，保护层3用于保护显示层2免于划伤等损害，在显示层2中的包容微球中，具有三色粒子，磁场控制粒子201可在磁场作用下发生定向移动，第一电场控制粒子202可在电场作用下发生定向移动，第二电场控制粒子203可在所述电场作用下发生与所述第一电场控制粒子202方向相反的移动。
为了保证颜色可以区分，其中，所述磁场控制粒子201与电场控制粒子202、203之间的颜色各异，同一包容微球中的第一电场控制粒子202与第二电场控制粒子203之间的颜色各异。
所述的显示层既可以是一块连续的显示区域，也可以是多块各自连续的显示区域。一般在使用时，同一块显示区域中的包容微球的组分是相同的，以呈现三种色彩，不同的显示区域之间的包容微球可以是不同的，也可以是部分相同的，例如，两个显示区中的包容微球中的磁场控制粒子颜色相同，但第一、第二电场控制粒子的颜色不同，这样也可以起到区分颜色的作用。当然，实际的颜色粒子的选择可以根据实际的使用需要而进行选择，只要能够起到区分的作用即可。
本发明进而提供一个一种电磁驱动多色显示装置的制造方法，其流程图如图4所示，首先选取颜色各异的磁场控制粒子与第一电场控制粒子及第二电场控制粒子(步骤401)；然后将磁场控制粒子进行表面化学改性(步骤402)；将第一电场控制粒子与第二电场控制粒子进行表面高分子修饰(步骤403)；将所述磁场控制粒子与第一及第二电场控制粒子混合，并加入电泳粒子电荷控制剂，形成三色粒子悬浮液(步骤404)；利用所述悬浮液制备多个包容所述悬浮液的包容微球，并将其分散于分散液中形成显示材料(步骤405)；根据显示层的设计体积，利用涂布仪控制所述显示材料的用量，在导电基材上涂布显示层成块并固化(步骤406)；在显示层上涂布一层保护层(步骤407)。
虽然磁泳装置和电泳装置都有相关的现有技术，但本发明并不是它们简单的叠加。在本发明的介电分散液中，通过电场控制显色的为介电粒子，而通过磁场控制的为金属导电粒子。更具体说来，这种金属导电粒子为微米级羰基金属细粉。为了形成稳定的介电分散液，本发明还提出了羰基金属细粉的表面化学改性方法：
适用于本发明的羰基金属细粉可以包括微米级铁粉、钴粉、镍粉等铁磁性物质。由于其导电性和高纯度，在与电泳分散液混合后，表面不易带电，这样它们在电场下的迁移率极低。在电场驱动时，它们不会和电泳介电粒子交叉显色，这样，电泳介电粒子颜色的显示就不会受到干扰。
羰基金属细粉如果直接用于显示分散液中，粒子与粒子之间相互吸引，可能凝结成团而造成显示分散液的不稳定，从而影响显示效果和对比度。通过本发明的表面化学改性步骤，在羰基金属细粉表面以共价键的形式，植入溶解于分散液溶剂的高分子链，由于高分子链之间的相互排斥，减少羰基金属细粉的相互吸引。
表面化学改性方法的具体实施例可以采用美国专利5,035,803(Cohen等，1991年7月30日)公布的利用乙烯硅烷表面处理，然后利用自由基反应生长高分子链的方法。根据该原理，可制备本实施例所需的铁粉分散液。具体实例如下：
在可加热的混合器中，加入5.0克筛选过、粒径＜1微米的羰基金属细粉(德国BASF公司)，15.0克碳氢化合物溶剂Isopar G(美国ExxonMobil公司)，0.01克g带甲基丙烯酸功能基团的钛酸盐KR133DS(美国Kenrich公司)，在500rpm的搅拌速度下混合30分钟进行表面处理。在氮气环境和冷凝回流装置下，于上述混合物中加入3.0克月桂醇甲基丙烯酸酯(美国Aldrich公司)，26.5克碳氢化合物溶剂IsoparG(美国ExxonMobil公司)，加热至70度，缓慢加入偶氮二异丁腈(美国Aldrich公司)0.02克(预先溶于0.5毫升甲苯)，反应8小时，就可得到10％(重量比)的铁粉分散液。于上述分散液加入0.1％(重量比)高分子分散剂LP-1(美国Uniqema公司)可得到更为稳定的铁粉分散液。
电泳显示早在七十年代由Ota发明，利用有色带电粒子在电场下移动而显色。美国专利6,194,488公开了用于电泳显示的颜料粒子表面高分子修饰的化学方法，这一方法适合于无机和有机颜料粒子，包括二氧化钛、二氧化锌、二氧化硅、碳黑、氧化铁、有机黄色颜料(Aiarylide yellow，Arylideyellow，Hansa yellow Benzidine yellow)、有机橙色颜料(Periinone Orange，Diarylide Orange)、有机蓝色颜料(Ultramarine blue，Indanthrone blue)、有机红色颜料(Anthraquinoid red，Perylene red)等。
本发明中，由于羰基金属细粉呈深灰色或黑色，因此，另外选择两种电泳粒子(非黑色)，就可形成本发明的三色粒子。本实例中，运用上述公开的专利方法，采用白色二氧化钛TiO2 R706(美国DuPont公司)和有机蓝色颜料260-6101(美国SunChemical公司)为原料，制备电泳分散液。有机蓝色颜料分散液的制程如下：蓝色颜料首先经0.06％(重量比)偶氮类4，4’-azobis(4-cyanovaleric acid)链引发剂混合处理(美国Aldrich公司)；然后在高分子反应釜在加入如下组分：20克链引发剂处理后的蓝色颜料，50克戊氟代聚苯乙烯单体(美国Aldrich公司)，330克Isopar G(美国ExxonMobil公司)，在搅拌条件下，加热至60度反应7小时，可制成5％(重量比)蓝色的稳定分散液。
对二氧化钛TiO2(美国DuPont公司)选用同样方法处理，可制得5％(重量比)的稳定分散液。为了在最终书写装置中得到较强的白色，上述白色分散液进一步被离心浓缩，除去80％(重量比)的溶剂后，得到25％(重量比)白色分散液。
将铁粉、二氧化钛和有机蓝色颜料分散液以1∶1∶1(重量比)混合，加入电泳粒子电荷控制剂0.1％(重量比)OLOA371(美国Chevron公司)和0.2％(重量比)DMRCobalt(德国Creanova公司)，这样二氧化钛和有机蓝色颜料在分散液中分别带负电荷和正电荷。这样在电场作用下，二氧化钛朝正向电极移动，有机蓝色颜料朝负向电极移动，低迁移率的铁粉仅在磁场下才移动。
与现有技术相比，本发明还提出一种便于大规模生产的方法。具体说来，利用涂布的方法生产显示层和保护层，这样生产流程简便，还能降低整个书写装置的厚度。透明保护层含有与高分子基材折射率相近的无机纳米材料，以提高保护层防刮伤能力，从而提高书写装置的使用寿命。
对于显示层2的结构，如图5所示。运用日本专利2551783公开的多种微包容电泳显示技术(相位分离，表面聚合，表面淀积等)，可制备包容三种颜色粒子悬浮液的微球20，然后分散于高分子13液体或分散液中，利用涂布仪精确涂层或印刷。电泳显示材料层2厚度可通过微球大小，涂层配方和涂层印刷速度等加以控制。商业用的涂布方法包括浸沾式(dip coating)，刮刀式(knife or blade coating)，狭缝模具式(slot-die coating)，滚筒式(rollcoating)等，涂层湿膜厚度通常在1-500微米之间，对电泳显示屏应用来说，材料显示层厚度在2-100微米较好，5-50微米更佳。微球在材料显示层的分布可呈单层紧密排列，如图5A所示；或多层紧密排列，如图5B所示。
对于上述三粒子分散液的配方，本实例采用美国专利5,057,363的明胶-阿拉伯胶微包容方法，制得大小在10-100微米之间微球，分散于聚乙烯醇-聚丙烯酯水溶性粘合剂，运用刮刀式涂布方法制得多层紧密排列、加热固化后厚度为50微米的多色显示层。
在上层显示材料的生产中，根据所需显示层设计体积的大小，由涂布仪精确控制显示材料的用量，在柔性导电基材1上，连续地涂布显示层2成块和固化，然后连续地涂布一层保护层3于显示层2上；图6A与图6B分别是柔性薄型电泳显示装置的俯视图和剖面图。这里，柔性导电基材1包括金属薄片或镀有导电层的塑料薄膜，如Nippon Steel公司的不锈钢薄片SUStype304系列、CPFilms公司的镀铝PET薄膜Liumalloy等，厚度范围为50-500微米。
上层显示材料中的保护层3不仅起着对显示层的密封作用，还起着提高显示层耐用性的作用，尤其在书写过程中需要防止划痕和刮伤。该粘合层须为一层透明硬膜，它的电阻率应大于107Ω-cm，并和下层控制电路材料相容。本发明中，采用了掺有纳米颗粒的高分子材料为保护层，其基本组分包括：高分子材料，纳米材料和偶联剂。保护层3的各组分重量比组成为：高分子材料50-95％，纳米颗粒2-45％，偶联剂0.1-5％，高分子反应链引发剂0-5％。这里，高分子材料可为单体、齐聚体、聚合物、可以交联的高分子，或它们的混合物，包括聚酯、聚氨酯、硅树脂、丙烯酸酯、蜜胺树脂和环氧树脂等。纳米材料选择包括二氧化硅、二氧化钛、硅酸盐、二氧化锌等，其颗粒大小应低于300纳米，优选1-50纳米，更优选1-20纳米。偶联剂包括硅烷(silane)、钛酸盐(titanate)和锆酸盐(zirconate)等，偶联剂的作用是通过化学键合将纳米粒子与粒子之间、粒子与高分子基体之间紧密地结合起来，从而有效地提高保护层性能。这种复合高分子涂层可以利用热固化、紫外光或电子光束(e-beam)固化。对紫外光固化保护层来说，优选偶联剂含有多功能基团，至少含一个烷氧基团(alkoxy)和一个不饱和功能基团，如丙烯酸(acrylic)、丙烯酸酯(acrylate)、甲基丙烯酸酯(methacrylate)等，偶联剂通过烷氧基团与纳米粒子键合，通过不饱和功能基团与紫外光固化高分子键合。高分子反应链引发剂尤其是光引发剂在紫外光固化中相当重要，它包括膦氧化物(phosphine oxide)、二甲苯酮类(benzophenone)光引发剂等。基于同样原理，本发明中的纳米复合保护层制备可有其他多种方式，例如，可以首先制备含有多功能基团的纳米粒子，然后直接将经修饰的纳米粒子和高分子混合、固化。
本发明所采用的纳米复合材料保护层可以为紫外光固化材料。在95.0克UVHC8558(美国GE公司)中，加入0.5克偶联剂NZ39(美国Kenrich石油化学公司)和5.0克纳米二氧化硅Aerosil R812S(德国Degussa公司)，利用商业用的普通搅拌机混合均匀。保护层可运用多种涂布方法，如刮刀式(knife orblade coating)，狭缝模具式(slot-die coating)，滚筒式(roll coating)等。对磁电泳显示应用，在显示层之上的保护层涂层湿膜厚度通常在5-100微米之间，本实施例保护层涂层湿膜厚度为10微米。涂布后，利用商业用具有250-360nm紫外光源、可发射750mJ/em2的紫外灯(美国Fusion Systems公司)来固化保护层。上述步骤可重复而得到更厚的保护层。
本发明所采用的纳米复合材料保护层还可以是热固化材料。在100克硅树脂溶液SHC5020(美国GE公司)中，加入0.2克偶联剂LICA44(美国Kenrich石油化学公司)和2克纳米二氧化硅Aerosil R972(德国Degussa公司)，利用商业用的普通搅拌机混合均匀。运用刮刀式涂布法，得到保护层涂层湿膜厚度为20微米。涂布后的热固化条件为室温10分钟，然后在90度条件下加入60分钟。
图7为本发明所提之柔性薄型磁电泳显示装置俯视示意图，包括书写装置的衬板100，柔性薄型电泳显示装置200，包括柔性基材1、显示层2和保护层3(图中为示)，电路控制装置5，电场换向开关控制按钮51(包括正极、负极和断路)，连接电场笔4’和电路控制装置的联线45，电场笔4’，电场笔尖41，磁场笔4，磁场笔尖42(含磁铁)。
书写装置的衬板100可利用众多市场上现有的材料如木板，有机塑料板(包括聚氯乙烯PVC，聚酯PET，聚碳酸酯PC等)。电场笔4’形如普通笔，它的一端通过电路联线45与电路控制装置5的输出终端相连，一端与导电电路笔尖41相连。电路笔尖41为柔软性材料，如含有导电碳黑或石墨的软性泡沫橡胶(美国Conductive Plastics公司)。磁场笔4的顶部内含有永久磁铁材料，如美国GROUP ARNOLD公司的多种材料，包括铁氧体类(ferrite)，稀土类(rare earth)等，虽然磁场笔的书写可以不用接触显示装置的保护层，理想的磁场笔尖仍为柔软性材料，如泡沫塑料或橡胶。
其中，电场换向开关控制的电路5可如下设计，见图8所示，包括：电源52，限流电阻53，电场换向开关51，电路输出终端54(与导电基材11相连)，电路输出终端55(与电场笔的联线45相连)。
这里的电源52可为电池或电源变压装置，电压范围为5-100伏。限流电阻53的目的是为了控制书写装置的电流，从而保证书写装置使用安全，它的电阻范围为100KΩ-100MΩ，优选1MΩ-20MΩ。
如图9所示，磁电泳显示书写装置的具体操作如下：
图9A、在没有电场情况下，显示层中三色粒子相互混合，显示层呈混合色；
图9B、通过选择电场换向开关51，使电场笔4’为正极，基材导电层11接负极，当电场笔接触到保护层3，带负电的白色粒子203朝保护层上移，带正电的蓝色粒子202朝基材下移，电场笔写到的地方呈白色；
图9C、通过选择电场换向开关51，使电场笔4’为负极，基材导电层11接正极，当电场笔接触到保护层3，带正电的蓝色粒子202朝保护层上移，带负电的白色粒子203朝基材下移，电场笔写到的地方呈蓝色；
图9D、通过选择电场换向开关51至断路，当磁场笔4接近或接触到保护层3，黑色铁粉粒子201朝保护层3上移，电场笔写到的地方呈黑色。
如图10所示，为应用本发明的第一书写实施例：
图10A至B、通过选择电场换向开关至断路，用磁铁块42’作消除用具，如同“黑板擦”，当它接近或接触到整个显示层2的上层(保护层3)时，整个显示层变成黑色26；
图10C、通过选择电场换向开关，使电场笔为正极，当电场笔接触到保护层，电场笔写到的地方呈白色27；
图10D、通过选择电场换向开关4，使电场笔为负极，当电场笔接触到保护层，电场笔写到的地方呈蓝色28。
本发明还提供了一种涂改和书写一体的电场笔，如图11所示，电场笔4’可同时带有笔尖41和方块43。方块43可作涂改用，如“橡皮擦”，也可直接用于画方块。笔尖41和方块43都是导电材料，如含有导电碳黑或石墨的软性泡沫橡胶。
下面说明应用本发明的第二书写实施例，如图12所示，分别为多显示层块显示装置的俯视图和剖面图。在上层显示材料的生产中，在柔性导电基材1上，可涂布不同显示层块2A和2B，在此实施例中，显示层2A含有黑色铁粉、白色二氧化钛和有机蓝色颜料，显示层2B含有黑色铁粉、带负电的无机铬黄颜料DCC1003(加拿大Dominion Color公司)和带正电的有机橙色颜料DCC7170(加拿大Dominion Color公司)，各粒子的表面化学修饰如前所述。在显示层固化后，然后连续地涂布一层保护层3于显示层2A和2B之上。对于区块数量与各自颜色的确定，可以根据实际需要来选择。
在书写或者绘画时，首先，通过选择电场换向开关51至断路，用磁铁块42’作消除用具，使整个显示层变成黑色26。
通过选择电场换向开关51，使电场笔4’为正极，在上部显示层2A，用电场笔方块43使显示层呈白色27，在下部显示层2B，用电场笔方块43使下部显示层呈黄色29；
通过选择电场换向开关51，使电场笔4’为负极，在上部显示层2A，用电场笔书写蓝色28，在下部显示层2B，用电场笔画橙色图案30；
最后，通过选择电场换向开关51至断路，用磁场笔分别书写和绘画31。
Claims (22)
1、一种电磁驱动多色显示装置，包括：带有导电层的基材、形成于基材上的显示层，以及形成于显示层之上的保护层，所述显示层中包含有多个包容微球，其特征在于：
所述的包容微球中包括：
磁场控制粒子，可在磁场作用下发生移动；
第一电场控制粒子，可在电场作用下发生移动；
第二电场控制粒子，可在所述电场作用下发生与所述第一电场控制粒子方向相反的移动；
其中，所述磁场控制粒子与电场控制粒子之间的颜色各异，同一包容微球中的第一电场控制粒子与第二电场控制粒子之间的颜色各异。
2、如权利要求1所述的装置，其特征在于所述的电场控制粒子为介电粒子，所述的磁场控制粒子为金属导电粒子。
3、如权利要求2所述的装置，其特征在于所述的金属导电粒子为羰基金属细粉。
4、如权利要求1所述的装置，其特征在于所述的保护层为含有无机纳米材料的有机复合材料，各组分重量比组成为：高分子材料50-95％，纳米颗粒2-45％，偶联剂0.1-5％，高分子反应链引发剂0-5％。
5、如权利要求4所述的装置，其特征在于所述的高分子材料可为单体、齐聚体、聚合物，或它们的混合物，包括聚酯、聚氨酯、硅树脂、丙烯酸酯和环氧树脂；
纳米材料的选择包括二氧化硅、二氧化钛、硅酸盐、二氧化锌，其颗粒大小应低于300纳米；
偶联剂包括硅烷、钛酸盐和锆酸盐。
6、如权利要求4所述的装置，其特征在于所述的高分子材料可为单体、齐聚体、聚合物，或它们的混合物，包括聚酯、聚氨酯、硅树脂、丙烯酸酯和环氧树脂；
纳米材料的选择包括二氧化硅、二氧化钛、硅酸盐、二氧化锌，其颗粒大小应低于1-50纳米；
偶联剂包括硅烷、钛酸盐和锆酸盐。
7、如权利要求4所述的装置，其特征在于所述的高分子材料可为单体、齐聚体、聚合物，或它们的混合物，包括聚酯、聚氨酯、硅树脂、丙烯酸酯和环氧树脂；
纳米材料的选择包括二氧化硅、二氧化钛、硅酸盐、二氧化锌，其颗粒大小应低于1-20纳米；
偶联剂包括硅烷、钛酸盐和锆酸盐。
8、如权利要求1所述的装置，其特征在于所述的显示层为一块连续的显示区域。
9、如权利要求1所述的装置，其特征在于所述的显示层为多块各自连续的显示区域。
10、一种电磁驱动多色显示装置的制造方法，其特征在于包括如下步骤：
选取颜色各异的磁场控制粒子与第一电场控制粒子及第二电场控制粒子；
将磁场控制粒子进行表面化学改性；
将第一电场控制粒子与第二电场控制粒子进行表面高分子修饰；
将所述磁场控制粒子与第一及第二电场控制粒子混合，并加入电泳粒子电荷控制剂，形成三色粒子悬浮液；
利用所述悬浮液制备多个包容所述悬浮液的包容微球，并将其分散于分散液中形成显示材料；
根据显示层的设计体积，利用涂布仪控制所述显示材料的用量，在导电基材上涂布显示层成块并固化；
在显示层上涂布一层保护层。
11、如权利要求10所述的方法，其特征在于所述的电场控制粒子为介电粒子，所述的磁场控制粒子为金属导电粒子。
12、如权利要求10所述的方法，其特征在于所述的磁场控制粒子为羰基金属细粉。
13、如权利要求10所述的方法，其特征在于所述表面化学改性之步骤，可利用自由基反应生长高分子链的方式进行，以使所述磁场控制粒子稳定分散于介电溶剂。
14、如权利要求10所述的方法，其特征在于所述的显示材料可以有多种，每一种都由所述的包容三色粒子悬浮液的包容微球构成，每一种所述悬浮液之间的电场控制粒子的颜色各异。
15、如权利要求10所述的方法，其特征在于所述的在导电基材上涂布显示层之步骤，是利用同一种所述显示材料在一块显示区域连续涂布。
16、如权利要求10所述的方法，其特征在于所述的在导电基材上涂布显示层之步骤，是利用多种所述显示材料在多块显示区域各自连续涂布。
17、一种电磁驱动多色书写显示装置，包括书写衬板、显示装置、电路控制装置，其中显示装置包括带有导电层的基材、形成于基材上的显示层，以及形成于显示层之上的保护层，所述基材导电层与所述电路控制装置相连，所述显示层中包含有多个包容微球，其特征在于：
所述书写装置还包括：
电场笔，通过电连线与电路控制装置相连；
磁场笔；
所述的电路控制装置包括电场换向开关，具有正向、反向以及断路控制；
所述的包容微球中包括：
磁场控制粒子，可在磁场作用下发生移动；
第一电场控制粒子，可在电场作用下发生移动；
第二电场控制粒子，可在所述电场作用下发生与所述第一电场控制粒子方向相反的移动；
其中，所述磁场控制粒子与电场控制粒子之间的颜色各异，同一包容微球中的第一电场控制粒子与第二电场控制粒子之间的颜色各异。
18、如权利要求17所述的装置，其特征在于所述的电场控制粒子为介电粒子，所述的磁场控制粒子为金属导电粒子。
19、如权利要求18所述的装置，其特征在于所述的金属导电粒子为羰基金属细粉。
20、如权利要求17所述的装置，其特征在于所述的电场笔包括电场笔尖，由柔软导电材料构成；磁场笔包括磁场笔尖，磁场笔尖中含有磁铁。
21、如权利要求17所述的装置，其特征在于所述的电场笔一端具有由软性导电材料构成的方块。
22、如权利要求17所述的装置，其特征在于所述的保护层为含有无机纳米材料的有机复合材料，各组分重量比组成为：高分子材料50-95％，纳米颗粒2-45％，偶联剂0.1-5％，高分子反应链引发剂0-5％。
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