引言：
“电子纸”这一概念最早出现于20世纪中期，但受限于社会环境、科技条件等一系列的因素，并未得到有效研究。步入21世纪后，大众越发重视环境保护，具有良好环保功能的电子纸，逐渐获得了广阔的发展机遇。相较于传统纸张，电子纸在生产过程中不会对生态环境造成严重破坏，同时在使用、携带上也有着突出的便捷性。相信在生态文明建设背景下，对电子纸的研究、设计与开发，将越发受到整个社会的关注，并最终作用于社会的和谐发展。
一、电子纸概述
电子纸是一种为人们所常用的显示设备，通常有如下两种用途：其一，作为显示屏幕前板来使用；其二，作为驱动电路的后板来使用。若满足响应时间、机械性能等一系列的条件，设计人员应加强对电子纸厚度的把控，一般来讲控制在2mm以下为宜，此种情况下，用户对电子纸的使用将会变得更为便捷。可依照材料的不同，对电子纸的种类做出一定的分类，如可分为玻璃材料电子纸、塑料薄膜电子纸等几类。
目前看来，随着信息时代的发展，电子纸在社会各领域中，有着较高的应用率与较好的应用态势，这与电子纸强大的性能优势不无关系。采用先进技术制造而成的电子纸通常具备如下几方面的特征：视觉效果良好、亮度与对比度高、节能环保性强、画面清晰度高、使用便捷，但也会拥有一定的缺陷，如生产成本高、驱动复杂等等[1]。
当下市场中销售的电子纸，大多是基于如下几种原理显示信息：微胶囊化电子墨水显示、电化学反应显示、电致变色显示、旋转球显示、电润湿显示等。此类电子纸已被广泛运用于电子阅读、物价标牌等领域，为人们的生活带来了诸多的便利。
二、电子纸技术的研究进展
电泳显示器技术，是电子纸设计、制造的关键性技术，拥有反射率高、对比度强等一系列的特征。目前，采用这种技术设计、制造而成的电子纸，拥有极高的市场占有率。如下主要介绍电泳显示方式电子纸，并分析电子纸的研究进展：
（一）微胶囊化电子墨水电子纸
此种电子纸使用电泳颗粒、电泳液体或气体作为内部材料。在微胶囊的外侧，包裹有一层细密的薄膜，对电子纸内部芯材有着良好的保护、隔绝作用，确保内部芯材不会与外界环境发生化学反应，同时也能够减缓内部芯材的受损进程。如下简要介绍这一类电子纸：
（1）显示原理
①单颗粒微胶囊化电子墨水显示：为微胶囊施加一种电场，可在胶囊的一侧观察到电泳颗粒，该颗粒显示白色。施加反向电场时，这些电泳颗粒会被推动到胶囊的另一侧，被深色电泳溶剂所覆盖，因而会显示蓝色[2]。
②双颗粒微胶囊化电子墨水显示：电泳颗粒分为带电与不带电两种，两种颗粒会以交叉等方式移动，进而在电子纸上显示出一系列不同的色彩与图案。
（2）改性
从颜料类型的角度出发，可将电泳颗粒分为有机颜料颗粒与无机颜料颗粒两种。电泳颗粒的改性，会影响电子纸对各类信息的显示，所谓改性主要指的是使用表面添加剂等材料，驱使颗粒发生化学反应，从而改变颗粒的表面状态，将相应色彩信息显示在电子纸的表面。
（二）微杯型电泳显示电子纸
此种电子纸将微胶囊转化为微杯进行使用，一定程度上克服了胶囊技术的缺陷，使电子纸制造的工艺流程变得更为简便，帮助生产商节约了一部分的生产成本。如下简要介绍这一类电子纸：
（1）显示原理
①黑白显示原理：微杯型电泳电子纸的显示原理，与透明电极、黏结层、带电颗粒、像素电极等多种因素有关。微杯结构显示液中含有两种不同的颗粒，即黑色、白色颗粒，显示过程中，携带正电荷的白色颗粒会被均匀地撒落在黑色背景液中，如此便会令电子纸呈现出黑色或白色的图案或信息。
②彩色显示原理：微杯结构上部为透明电极，下部为像素电极。该结构主要借助染液来显示信息，设计人员可为该结构赋予三种不同的染液，如蓝色、绿色、红色溶液等，显示原理与黑白显示类似[3]。
（2）工艺流程
①高速全自动压膜制杯工艺：该工艺在微杯型电泳显示电子纸生产过程中应用较多。以SiPix企业为例，该企业在使用这一工艺流程生产电子纸时，会经历如下几道工序：其一，涂布；其二，设定微杯结构制造的具体类型；其三，注入染液、完成封装；其四，合压。
②光蚀刻制杯工艺：该工艺流程包含如下几道不同的工序：预处理⟶匀胶⟶静置，待胶体干涸⟶前烘⟶曝光⟶曝光后烘⟶静置⟶显影。
（三）色粉显示方式电子纸
此种电子纸采用的显示原理为，借助色粉在电极之间反复移动的过程，驱动电子纸显示图案或信息。在施加电场的前提下，透明电极之间分布的两种颜色不同的色粉，会在电荷等因素的影响下发生运动，在此期间，电泳颗粒会受到摩擦作用影响，为另一电泳颗粒给予电力，相当于电子纸的调色剂，最终令电子纸显示相应的颜色。相较于其他几种电子纸显示原理，这种色粉显示原理的优势之一是在电场等因素保持不变的前提下，电子纸显示图案或信息是较为稳定的。
（1）显示原理
色粉显示原理有着明确的作用过程，通常如下：上下两片电极皆为ITO电极，通电后，在电场的影响下，上部电极受到负电影响，会排斥白色色粉，此时黑色色粉便会发挥作用，使电子纸呈现黑色信息。
（2）彩色化显示
使用色粉显示方式显示信息的电子纸，若想显示彩色信息，应满足如下条件：有三种颜色不同的色粉分布于电极之间，如白色、黑色与黄色，其中黑色色粉与黄色色粉带有正电，但带电量并不相等，白色色粉带有负电，上部电极受到负电影响时，会排斥白色色粉，这一过程与黑白显示相似，此时，黑色、白色色粉会受到上部电极的吸引，但两种颜色会混合在一起，因而在电子纸上呈现出彩色。
（四）三种电泳显示方式的对比
如上三种显示方式，皆属于电泳显示方式的范畴。如下对比这三种显示方式的优缺点：
表1 三种电泳显示方式的对比
结语
近年来，随着生态文明建设的日益推进，大众对各种具有绿色、节能、环保特点的信息技术产物产生了更高的期待，为电子纸技术的发展赢得了更为良好的时代机遇，与更为广阔的空间。本文探讨了电子纸技术的研究进展，对比了三种不同的电泳显示方式电子纸，得出如下结论：首先，采用微胶囊电子墨水显示方式进行设计的电子纸，有着较为缓慢的响应速度，约为100~400ms，但此种电子纸有着良好的电泳液稳定性；其次，采用色粉显示技术设计而成的电子纸有着强大的彩色显示功能，是本行业重要的发展方向之一；最后，采用微杯型显示技术设计而成的电子纸有着较好的分辨率，耐磨性佳，但驱动十分复杂。本文提到的三种电泳显示方式电子纸，实际上都是基于电泳颗粒迁移原理进行显示，但颗粒迁移的具体位置不同，分别为微胶囊内部、微室内部与开放电极之间。
参考文献
[1] 代云丽.关于电子纸显示技术的应用与市场情况研究[J].中国商论,2016(19):59-60.
[2] 程捷,何晨.电子纸显示技术及应用[J].仪表技术,2016(03):38-40+46.
[3] 高分辨率电子纸技术及其产业化. 广东省,广州奥翼电子科技股份有限公司,2016-12-22.
