近日

在中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽（2025）全國總決賽中

華師“彩韻明眸”團(tuán)隊?wèi){借其

自主研發(fā)的“智能彩色動態(tài)電子紙技術(shù)”

斬獲華師參賽以來產(chǎn)業(yè)賽道的首個全國金獎

實現(xiàn)歷史性突破

華師“彩韻明眸”電潤濕電子紙團(tuán)隊，由華師華南先進(jìn)光電子研究院院長周國富教授領(lǐng)銜，由5名指導(dǎo)老師和來自華南先進(jìn)光電子研究院、經(jīng)濟(jì)與管理學(xué)院共15名學(xué)生組成。團(tuán)隊聚焦電潤濕反射式彩色視頻顯示技術(shù)，突破傳統(tǒng)電子紙靜態(tài)顯示局限，實現(xiàn)視頻級刷新、高環(huán)境反射率、專業(yè)色準(zhǔn)及廣色域覆蓋，達(dá)成節(jié)能低碳與視疲勞防控的健康價值。目前，團(tuán)隊已構(gòu)建起自主可控的核心材料體系并實現(xiàn)放量生產(chǎn)，建立了器件結(jié)構(gòu)設(shè)計仿真平臺和檢測平臺，掌握高色域電子紙器件集成與驅(qū)動技術(shù)，開發(fā)了可量產(chǎn)的面板印刷制備工藝，形成覆蓋理論體系、材料工藝、設(shè)備的全鏈條知識產(chǎn)權(quán)。

更快的速度

更真的色彩

更強的光效利用率

攻克科研難題 創(chuàng)新自主研發(fā)

推動電子紙從“靜態(tài)”走向“動態(tài)”

從靜態(tài)黑白到全彩視頻，讓電子紙“活”起來

華南先進(jìn)光電子研究院院長周國富教授

隨著數(shù)字化深入發(fā)展，人們對可動態(tài)刷新、色彩豐富的顯示終端需求日益增強。盡管液晶顯示和有機發(fā)光顯示技術(shù)已廣泛應(yīng)用，但其能耗高、長時間觀閱容易視疲勞等問題也日益凸顯。為此，電子紙的應(yīng)用范圍逐漸擴大。然而，以kindle電子書閱讀器為代表的第一代電子紙雖具備護(hù)眼、低功耗等類紙?zhí)匦?，卻受限于靜態(tài)黑白顯示，無法滿足物聯(lián)網(wǎng)與數(shù)字化教育時代對動態(tài)彩色內(nèi)容的需求。市場亟需一種既能保護(hù)視力，又能呈現(xiàn)鮮活動態(tài)畫面的新型顯示方案。

13年前，當(dāng) 周國富意識到第一代電泳電子紙因基于顆粒系統(tǒng)原理無法播放視頻時，便開始探索并 獨辟蹊徑選擇流體體系，以電潤濕技術(shù)為主要路線，開啟了第二代電子紙的研究。 在周國富的研究基礎(chǔ)上，“彩韻明眸”電潤濕電子紙團(tuán)隊 成員們展開了深入的技術(shù)攻關(guān)，在原理、材料和器件結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)關(guān)鍵突破，并開始聚焦產(chǎn)業(yè)化。 在中國國際大學(xué)生創(chuàng)新大賽（2025）全國總決賽，團(tuán)隊?wèi){借其自主研發(fā)的“智能彩色動態(tài)電子紙技術(shù)”，斬獲華師參賽以來產(chǎn)業(yè)賽道的首個全國金獎。

原理上，團(tuán)隊選擇以電壓精準(zhǔn)控制微流體快速運動，攻克了電泳技術(shù)由于懸濁液粘度大，黑白粒子移動速度慢的問題，將響應(yīng)速度提升至12ms內(nèi)，以此支撐50Hz視頻流暢播放，讓電子紙播放視頻成為現(xiàn)實。

材料上，團(tuán)隊自主研發(fā)青、紅、黃三基色油墨，實現(xiàn)關(guān)鍵材料的國產(chǎn)化和規(guī)?；?yīng)。作為電潤濕顯示中的顯色材料，油墨至關(guān)重要，在此之前通常需要進(jìn)口，而團(tuán)隊研究出獨有的油墨，不僅讓核心材料自主可控，也讓效果取得了突破性的進(jìn)展：光穩(wěn)定強至可接受10000h強光照射且溶解度從0.1%提升到10%，打破了國外技術(shù)壟斷，該材料也獲得了華師首個廣東省專利獎金獎。

器件結(jié)構(gòu)上，團(tuán)隊創(chuàng)新性地采用垂直堆疊器件與減法混色原理，相比電泳彩色電子紙的平面結(jié)構(gòu)，其光效利用率增加了50%，顯著提升屏幕亮度與色彩范圍，畫面效果逼近真實紙張。

這三大核心突破，不僅為團(tuán)隊贏得金獎提供強有力的技術(shù)支撐，也為電潤濕電子紙廣闊的應(yīng)用前景鋪平道路。目前，項目團(tuán)隊已在電潤濕顯示領(lǐng)域積累了核心專利，成為全球最大的電潤濕顯示技術(shù)專利池的持有團(tuán)體，并作為主要單位參編了國內(nèi)《電子紙顯示終端通用規(guī)范》，成為全國標(biāo)準(zhǔn)的制定者和引領(lǐng)者。

無數(shù)個深夜的討論

上萬次迭代建模的堅持

從學(xué)科壁壘到優(yōu)勢的轉(zhuǎn)化

每一個耀眼成績的背后

都凝聚著團(tuán)隊的堅持與汗水

跨學(xué)科協(xié)同，點亮創(chuàng)新之路

由于創(chuàng)新性強、任務(wù)量大，這場科研探索面臨著諸多困難與挑戰(zhàn)。為了研發(fā)出既能滿足顯示要求，又具備良好穩(wěn)定性的三基色油墨。材料組試了無數(shù)個配方去調(diào)配一種色彩鮮艷的油墨，但最初的樣品通常放置幾小時就會出現(xiàn)分層或者褪色，這與10000小時的目標(biāo)相差甚遠(yuǎn)。經(jīng)過上百次試驗，團(tuán)隊最終成功研制出性能優(yōu)異的三基色油墨。

作為項目負(fù)責(zé)人， 華南先進(jìn)光電子研究院物理學(xué)2025級博士生 朱浩榮負(fù)責(zé)的理論建模平臺建設(shè)也極具挑戰(zhàn)。“從零開始搭建平臺時，需要涉及物理學(xué)和計算機的學(xué)科交叉知識?！边@對非軟件專業(yè)的他來說，是一項艱巨挑戰(zhàn)。從最初程序頻繁崩潰，到經(jīng)過上萬次迭代， 專用的電潤濕顯示模擬軟件平臺 歷時兩年最終完成。朱浩榮感慨道：“從零開始到模型初步成型，我們花了整整三個月，但這和理想中的模擬軟件平臺還有很大距離。在唐彪老師和劉飛龍老師的指導(dǎo)下，我們不斷調(diào)試、優(yōu)化，最終做到了。”這個平臺為團(tuán)隊的后續(xù)研發(fā)提供了有力的理論支撐，也大大推進(jìn)了產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程。

在器件結(jié)構(gòu)上，團(tuán)隊選擇了創(chuàng)新的垂直堆疊方案。但這個選擇帶來了新的挑戰(zhàn)：各顏色層之間的對齊精度要求極高，誤差必須控制在微米級別?！白罾щy的還是工藝實現(xiàn)?！敝旌茦s表示?，F(xiàn)有的設(shè)備無法滿足精度要求，成員不得不自己動手改造設(shè)備。那段時間，實驗室里到處都是設(shè)計圖紙和零件。經(jīng)過數(shù)月的努力，最終開發(fā)出特殊的工藝方法，使光效利用率提升了50%。

除了技術(shù)上的難題，團(tuán)隊匯聚了光學(xué)、材料、電子、計算機等不同專業(yè)背景的成員，學(xué)科壁壘也一度成為研究推進(jìn)的障礙。為了解決溝通難題，在周國富的建議下，團(tuán)隊定期舉辦“技術(shù)沙龍”，圍繞具體問題展開頭腦風(fēng)暴，并分享各自領(lǐng)域的前沿進(jìn)展。當(dāng)成員們在材料選擇、結(jié)構(gòu)設(shè)計等方面意見不一時，大家各自從專業(yè)角度闡述觀點，進(jìn)行模擬驗證或小樣測試，用數(shù)據(jù)說話，選擇出最佳方案。

有效的溝通機制，讓跨學(xué)科的壁壘慢慢變成團(tuán)隊的優(yōu)勢，不同專業(yè)的思維壁壘被打破，激發(fā)出驚人的創(chuàng)造力。在解決視頻播放時屏幕亮度變暗的難題時，華南先進(jìn)光電子研究院物理學(xué)2025級博士生馬思敏嘗試了上百種復(fù)位脈沖參數(shù)均未奏效。一次與材料組同學(xué)的深入討論中，他們指出高壓驅(qū)動可能損傷材料，這促使她轉(zhuǎn)變思路，從“強力拉扯”變?yōu)椤扒擅钜龑?dǎo)”，創(chuàng)新性設(shè)計出“多步復(fù)位”波形序列，成功攻克難題，為電子紙從靜態(tài)走向動態(tài)奠定了關(guān)鍵基礎(chǔ)。

高強度、高難度的科研與備賽過程，沒有讓成員們喪氣，反而成為他們難忘的“歡樂時光”。在無數(shù)個全神貫注不敢懈怠的白天，和挑燈鏖戰(zhàn)不肯松懈的夜晚，成員們經(jīng)常穿上防護(hù)服，一進(jìn)入無塵實驗室就是一整天，廢寢忘食，精益求精。臨近比賽，“那天我們?yōu)榱送晟票荣怭PT，一直工作到凌晨。等想起來要離開時，發(fā)現(xiàn)院樓的大門早已鎖上。最后只好打電話請保安師傅來開門?！瘪R思敏回憶道，“等待的時候，我們就在月光下繼續(xù)討論著項目，那種為了共同目標(biāo)奮斗的感覺特別美好?！蹦切^斗到深夜的時光，洋溢著青春的樂觀與執(zhí)著，與夜里的點點星光融合，最終鋪就了屬于他們的路。

走出實驗室

走進(jìn)社會，走近世界

敢做敢想，創(chuàng)新不止，奮斗不止

“將論文寫在祖國的大地上”

對于團(tuán)隊成員來說，最大的成就感來自技術(shù)的實際應(yīng)用。朱浩榮表示：“我之前因過度依賴傳統(tǒng)屏幕，導(dǎo)致視力嚴(yán)重受損，經(jīng)過手術(shù)才得以矯正。我們這項研究能幫助青少年使用電子產(chǎn)品時減輕視力受損，這讓我覺得很有成就感?！碑?dāng)前，我國青少年近視率持續(xù)攀升，電潤濕電子紙試圖讓大家在享受動態(tài)彩色信息的同時，保留紙質(zhì)閱讀的舒適和節(jié)能，對保護(hù)青少年視力健康具有深遠(yuǎn)意義。

盡管目前已取得階段性成果，團(tuán)隊的腳步并未停歇。為推動技術(shù)真正走進(jìn)課堂、融入生活，團(tuán)隊已規(guī)劃清晰的產(chǎn)業(yè)化“三步走”戰(zhàn)略：建設(shè)全球首條自主生產(chǎn)線，聯(lián)合行業(yè)龍頭實現(xiàn)規(guī)模化生產(chǎn)，最終推動技術(shù)在全場景落地。

除了推動技術(shù)產(chǎn)業(yè)化，他們還致力于成為全球標(biāo)準(zhǔn)的制定者?！拔覀冋跔款^成立‘健康顯示技術(shù)聯(lián)盟’，希望聯(lián)合國內(nèi)外高校、企業(yè)和研究機構(gòu)，共同推動技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化。”周國富說道，“同時，我們也在積極參與IEC、ISO等國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的相關(guān)工作，爭取在三年內(nèi)主導(dǎo)一項關(guān)于動態(tài)電子紙顯示的國際標(biāo)準(zhǔn)?！?/p>

在整個研究落地過程中，整個團(tuán)隊成員深刻體會到：優(yōu)秀的科研不應(yīng)止步于論文發(fā)表，更應(yīng)秉持“把論文寫在祖國大地上”的信念，錘煉從理論構(gòu)想走向?qū)嵺`落地的系統(tǒng)能力，將成果真正轉(zhuǎn)化為服務(wù)于民的產(chǎn)品。從靜態(tài)黑白到全彩視頻，從實驗室樣品到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，華師"彩韻明眸"團(tuán)隊用青春和智慧，書寫著科技報國的新篇章。在他們的身上，我們看到了中國年輕一代科研人的擔(dān)當(dāng)與夢想。

這不僅是一次獲獎

更是華師人矢志創(chuàng)新

服務(wù)人民的精神寫照

它激勵著更多后來者

在科研道路上堅定前行

創(chuàng)造更多造福人類的科技成果

可選購最新華師文創(chuàng)

華南師范大學(xué)文創(chuàng)商店

文案丨梁瀟予 龍瀅 丁響 劉怡萱

圖片丨由受訪者提供

采訪丨梁瀟予

執(zhí)行編輯丨宋恒欣 陳澤鏞

責(zé)任編輯丨盧嘉裕 陳婧 吳建國

初審丨沈蔚瑜

復(fù)審丨林海岸

終審丨周憲

可以第一時間

了解華師最新資訊

我們在場 懂你悲喜 給你力量

校歷丨PPT丨招生丨水電費丨網(wǎng)費丨投稿