一、电子纸概念
电子纸又称数字纸，断电后仍能保持原图，具有一定的记忆能力，具备传统纸的大部分功能。
电子纸基材主要是聚酯化合物，表面涂有电路。电子胶囊在电路中的移动距离受外加电场的变化控制，实现文字和图像的变换。该电子纸具有低功耗、可折叠弯曲、画面显示细腻、视角广、阳光下视觉效果好、无死角的功能。
二、电子纸应用
媒体
电子纸可以用作柔性显示器，特别是在家庭装修、影院公告、商场标签、道路横幅、医疗电子标牌等方面。可以弥补传统纸质展示的不足，避免阳光直射造成的褪色，符合绿色环保的要求。电子纸的显示内容可以远程控制，智能更新。该产品是数字信息技术和静态媒体技术的结合载体。
2016年，第一个由太阳能供电的电子纸质交通标志在悉尼诞生。它使用3G技术更新内容，只有更新时才耗电。
数字出版
随着互联网技术的飞速发展，人们美国人的阅读习惯已经从传统书籍转变为电子书，而电子纸以其更轻便的特点挤入了市场。电子纸可以给报业集团和消费者带来个性化的服务，可以通过网上订购和云传输按需出版。
近年来，随着电子阅读的普及，国内外许多出版物已经停止发行纸质版本，转而提供电子阅读服务。无纸化办公和电子政务越来越受到企业的青睐。
消费电子产品
电子纸的超薄、超轻、柔软的特性可以让电子产品充满美感和视觉震撼。2005年，精工爱普生在巴塞尔世界。该产品薄如纸，可通过近场通信技术在短距离内实现智能控制。整块手表可以紧紧贴在手腕的皮肤上，图案可以根据主人而改变的偏好和选择。
三、电子纸的显示原理
在具有电子纸特性的实用技术研究中，以各种具有双稳态特性的反射显示技术为主。常见的类型有电泳显示、旋转球显示、双稳态液晶显示、电润湿显示和快速响应电子粉末流体显示，其中电泳显示技术发展最快，由其开发的产品也已投放市场。
电子纸主要由表层、底层和中间层组成。中间层有成千上万的微小油墨颗粒。这些油墨颗粒分布在透明的基液中，形成悬浮系统。每个油墨颗粒直径约100m，表面容易吸附电荷。这些可以感应电荷的粒子可以在外加电场的作用下运动。
电子墨水是元极科技研发的微胶囊电子墨水技术的核心物质，主要由黑色染料和白色带电二氧化钛电泳粒子两部分组成。
电子悬浮在颜料中，均匀排列，随机移动，共同被透明胶囊壳包裹。在外加电场的作用下，白色粒子可以感应到电荷向不同方向运动，白色粒子聚集的一面可以显示白色，相反的一面显示染料的颜色，即黑色。电子纸就是利用这个原理来实现文字和图像之间的颜色转换。
长期以来，电泳电子纸作为电子书广泛使用的显示技术，只能黑白显示。在全世界范围内，彩色电子纸显示技术都没有走出实验室，也没有实现量产。
随着从黑白到彩色的进步，需要克服的技术难度呈几何级数增长，在材质组合、色彩控制、软硬件兼容等方面都需要有很大的突破。
关于电子纸的彩色显示技术，目前国内外有许多创新课题
这里简要介绍了利用相关创新课题实现电子纸彩色显示的方法。
A.广州奥一电子科技有限公司
该微胶囊电子纸彩色显示屏包括透明导电层、驱动基板以及设置在透明导电层和驱动基板之间的微胶囊电泳显示层。
微胶囊电子纸的彩色显示层包括多个由微胶囊形成的均匀规则排列的彩色像素显示单元；每个彩色像素显示单元由排列成“1”字形的三个彩色基本像素显示单元组成-形状；三种颜色的基本像素显示单元均包括彩色微胶囊，三种颜色的微胶囊依次包含红色、绿色和蓝色带电颜料颗粒和电泳液，通过驱动微胶囊电泳显示层可以实现不同颜色的显示。
B.BOE科技有限公司
电子纸包括显示层，显示层的子像素单元包括：
空腔、位于空腔中的电泳液以及分布在电泳液中的反射粒子。
对于反光颗粒：
红色子像素单元的反射粒子一半为红色，另一半为黑色，红色区域为带电区域；
绿色子像素单元的反射粒子一半是绿色，另一半是黑色，绿色区域带电荷；
蓝色子像素单元的反射粒子一半是蓝色，另一半是黑色，蓝色区域带电荷。
当显示时，一半的反射颗粒是红色(或绿色、蓝色)，一半是黑色，一半的红色(或绿色、蓝色)是带电的，因此当在像素电极和透明电极之间形成电场时，反射颗粒的红色(或绿色、蓝色)表面可以根据形成的电场的方向朝向显示侧，并且照射到反射颗粒的外部光可以被反射。
而且根据所形成电场的强度，反射粒子还可以移动到腔体结构的不同位置，实现对不同强度外界光的反射，进而实现电子纸的彩色显示。
C.天马微电子技术有限公司。
该电子显示面板包括排列成矩阵的多个像素单元、相对设置的第一基板和第二基板以及位于第一基板上的第一阻挡层，其中第一阻挡层具有梳状的第一和第二等离子体注入通道，等离子体注入通道具有梳柄和多个第二梳齿，等离子体注入通道内具有等离子体，其中等离子体包括不同颜色的彩色显色颗粒。第一等离子体注入通道对应的像素单元可显示第一颜色，第二等离子体注入通道可显示第二颜色，使得具有电子纸显示面板的电子纸显示装置可进行彩色显示。
D.国华光电科技有限公司。
基于油/水两相介质电润湿系统的新型反射式电润湿显示原理。
该显示装置的光学叠层结构由白色反射基板、疏水介电层、有色油墨和水组成。在无动力平衡状态下，有色油墨在疏水介电层和水之间形成连续的铺展膜。施加的电场可以打破原有系统的能量平衡，水将取代墨水与介质层表面形成湿接触。
即推动油墨光学收缩，露出白色背板。施加电压的大小决定了相应的静电力和毛细力的平衡位置，即实现了对显示灰度的控制。通过调整墨水颜色可以显示像素的期望颜色，从而获得多彩的显示效果，显示彩色图像和文章。
四、技术方案
主要有以下技术方案：电泳显示技术(EPD)、胆固醇液晶显示技术(Ch-LCD)、双稳态向列相液晶技术(Bi-TNLCD)、电润湿显示技术(EWD)、电流变显示技术(EFD)、干涉调制技术(iMod)。其中电泳显示技术最具代表性，已量产多年，技术成熟，成本低，性能高，最接近传统纸质形式。
1、微胶囊电泳
微胶囊电泳显示材料是涂布前的液体材料，形象地称为水电子墨水。在这种液体材料中，悬浮着数百个人类头发丝直径的微胶囊，每个微胶囊都由正负粒子组成。当在微胶囊的两端施加负电场时，带正电的白色粒子在电场的作用下向电场的负极移动，带负电的粒子向微胶囊的底部移动。隐藏。此时表面会出现白色，否则会出现黑色，这样电子墨水就可以显示所需的图像和字符。
2、微杯电泳显示器
显示原理与微胶囊基本相同，只是含有带电粒子的溶液被封装在一个特殊的微型杯中，而不是胶囊。通过向分散系统施加和切换电场，带电粒子在微型杯中电泳，实现图像显示。白色带电粒子和电介质液体封装在一个微杯中，微杯结构将电泳液分割成独立的小单元，有效防止了电泳液的泄漏和粒子的位移。杯子的微结构具有造型任意性、结构完整性和机械稳定性的优点，在弯曲、卷曲和压缩条件下具有优异的显示性能。侧面不需要密封胶，可以切割成任何需要的尺寸和形状。在电泳显示期间，相邻区域中的电泳液体不会彼此混合或交叉干扰。此外，微杯结构使带电粒子具有均匀的运动空间，微杯的高度相对一致，因此很容易实现三个(或更多)粒子的控制和显示。目前使用三色粒子(红、黑、白)的产品已经量产，全彩样机也已经展出。
3、胆固醇液晶显示器
R & amp这项技术的研究机构包括美国的肯特显示器公司、日本的富士通公司、日本的富士施乐公司和中国的工业技术研究所。胆固醇液晶是一种特殊的螺旋排列液晶模式。这种特殊的排列结构是通过在向列相液晶中加入旋光器来实现的，利用胆固醇液晶分子在不同电位下的两种不同偏振光旋转状态：反射和透射来实现显示效果。胆固醇液晶是反射式显示器，利用外部光源显示图像，不需要背光，具有双稳态特性，所以胆固醇液晶显示技术也非常省电。同时，这种技术可以通过添加不同旋转螺距的旋转器来混合红、绿、蓝等颜色，以满足彩色显示的需要。它由三层胆固醇液晶膜(红、绿、蓝)堆叠而成，通过外部光反射显示颜色。这种技术的缺点是驱动电压高(30 ~ 45 V)，难以制作柔性产品。目前该技术广泛应用于平板产品，尤其是Boogie板。
4、电润湿显示器
电润湿显示技术利用了绝缘膜在电压的控制下可以从疏水变为亲水的性质，通过控制每个面板下的电压来调节颜色。在面板下铺设反光膜，可以作为类似电子墨水屏的反射显示屏，其反射率可以达到50%以上(E-ink carta反射率为44%)。飞利浦在2002年发布了这项技术的专利，它是由Liquavista公司开发的。三星在2011年收购了这家公司，两年后因为需求减少，效果不佳，卖给了亚马逊。据消息称，亚马逊计划利用Liquavista技术推出彩色Kindle电子书来营销产品。
与电泳墨水屏不同，电润湿显示器的刷新速度可以满足观看文章的要求。其亮度是LCD的三到四倍，但更节能，为产品提供更长的使用寿命。有三种产品：Liquavista Bright:黑白屏幕，高对比度，刷新速度足够看文章。类似于墨水屏，主要用于电子书。Liquavista Color:彩色屏幕，适合文章播放、阅读、杂志、查看图片等。利夸维维
目前，涂布是主流电泳显示器生产中非常重要的一道工序。图94是微胶囊电泳显示器的结构示意图，其中电子墨水层位于前公共电极和底部像素电极之间。通常的制作方法是先将电子墨水涂布在薄膜上，涂布方式有：狭缝涂布、丝网涂布、喷墨印刷涂布、刮刀涂布、喷涂等。通常要求涂布机精度高，要求涂布精度达到/- 1um。
微胶囊电泳显示器结构图
为了控制生产成本，根据电泳显示材料的特性，目前微胶囊电泳显示膜采用卷对卷涂布法，可以快速生产出符合产品应用要求的显示材料。
此外，电子纸的很多支撑材料，比如保护膜，也采用了卷对卷印刷工艺。包括未来的柔性TFT基板，也可以通过印刷工艺生产。
未来展望
目前，电子纸市场的定位是替代纸张和印刷品，不是与多媒体竞争，不是替代LCD等显示器，但未来的研究趋势必然会向降低成本、提高响应速度、全彩化、柔性化等多个方向发展。目前全球能量产电子纸的厂商只有美国的E-INK(1999年被PVI E-INK(现更名为EIH)合并)和广州奥一电子科技有限公司，两家都采用电泳显示技术。
a)降低成本
电泳显示技术，尤其是微胶囊显示技术，由于制造工艺简单，采用卷对卷涂布方式，与纸张生产类似，成品率有望逐年提高。随着产量和良率的同步提升，电子纸显示器的成本会逐年降低。电子显示器的价格趋势必然会像其他电子产品一样逐年降低。随着价格的不断降低，各种新的应用将会出现。
b)提高响应速度
为了满足双稳态性能的要求，电子纸显示技术牺牲了响应速度，显示的更新时间更长，高达几百毫秒，对于文章应用来说是不够的。随着技术的发展，出现了响应越来越快的电子纸材料，目前可以达到几十毫秒，未来将有机会进一步完善，以满足客户的需求。
c)全彩色
目前彩色电泳显示电子纸可以通过两种方式实现，一种是利用彩色滤光片和黑白电子纸，另一种是利用彩色粒子或染料，并已做出样品。由于依靠反射光成像，电子纸屏幕看起来有些暗淡，和液晶屏的亮度和色彩准确度相比还是有差距的。因此，彩色化是电子纸技术的革命性突破。目前投入了大量的人力物力进行研发。我相信在不久的将来，我们可以看到彩色的电子纸显示器。
d)灵活性
正如普通读者不会不要指望书本可以卷起来，使用柔性电子纸显示屏的主要目的不是为了卷起来，而是为了便携和耐冲击。柔性电子的纸质显示屏可以选择塑料基板作为背板。与玻璃相比，塑料基板的电子纸重量轻了80%左右，厚度只有0.3 mm，满足了轻薄和耐冲击的要求。但塑料基板需要克服的最大问题是材料的耐热性和耐化学性，需要不断改进基板材料。
结
电子纸作为一种广泛应用于电子书的显示技术，只能黑白显示。目前，彩色电子纸显示技术尚未实现成熟的产业化。
从专利布局来看，很多创新主体都在积极布局彩色电子纸的显示技术。随着彩色电子纸技术研究的日趋成熟，实现彩色电子纸显示技术的成熟产业化指日可待。
在切断电源的情况下，电子纸可以持续显示半年。屏幕的反应速度是0.1s，它的估计价格是
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