flfa星空体育:上硅所曹逊团队完成通明-反射双形式多色调控全固态电致变色器材
来源:flfa星空体育 发布时间:2026-01-01 19:51:55bob星空体育:
根据电致变色器材(ECDs)结构的显现器因具有能耗低、可视化快捷、易检查、可曲折性可延展性等长处,比较于现在商业化的液晶和发光二极管等发光显现器,电致变色显现器没有蓝光,对人眼愈加友爱。无机全固态ECDs因其杰出的化学稳定性、高光学调制速率和优异的工艺兼容性,在工业范畴有着重要的运用价值。但是,其单色特性约束了它在显现范畴的开展。如安在无机全固态ECDs上完成动态色彩可调的,是当今资料科学研讨的一个前沿和热门,这种五颜六色无机全固态ECDs未来也将在广告、信息传输和防伪等范畴具有巨大的运用潜力。
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中国科学院上海硅酸盐研讨所曹逊研讨员带领团队根据光学干与原理,通过光学精准规划、模拟与核算,研发了一种复合电极结构,该复合电极结构内部的光学腔可使入射光产生干与和衍射,然后呈现出彩虹般的艳丽色彩。在此基础上,研讨团队开发了一种WO₃基五颜六色全固态电致变色器材(ECDs),具有通明-反射两种不同的切换形式。该器材选用介质-金属-介质(DMD)复合电极,其器材结构为ITO/Ag/ITO/Ag/ITO/WO₃/LiTaO₃/NiOₓ/ITO/玻璃。在该结构中,Li⁺刺进WO₃晶格中,导致器材透射率逐步下降,透射光削弱,反射光增强,器材从透射形式切换至反射形式,色彩也从透射色变为反射色。当施加负电压时,Li⁺脱出并传输至器材康复至透射状况,色彩还原为透射色。若在器材后方增加黑色布景,器材可直接切换为反射形式。简言之,通过操控透射光强度可调节器材的形式与色彩。
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图1. DMD全固态ECDs。(a)根据DMD全固态电致变色器材子像素的电致变色像素显现器,适用于未来的广告牌。(b)电致变色像素显现器的结构(由电极、电致变色像素和外部电路组成)。(c)DMD电极资料的扩大结构。
这种具有通明-反射双形式的五颜六色全固态ECDs,可运用室内和室外两种不同场景下的显现。一起,根据多层膜堆叠结构使得该器材具有成本低、可扩展性强的长处,合适大规模出产。
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团队别离制备了赤色、绿色和蓝色(透射蓝、红、绿)的五颜六色全固态ECDs,这一些器材具有高亮度、杰出的显色性、优异的电致变色功能。此外,利用电致变色层的可调光学常数以及加色混合原理,仅需±1.5 V的最小偏置电压,就能完成高达11.58%的超宽色域,这明显拓宽了全固态电致变色器材的色域鸿沟,是显色功能方面的重大突破。该器材具有优异才能的电致变色功能、超卓的循环稳定性(至少5600次循环)和低功耗(3.8 mW cm⁻²)。可运用于广告牌等大尺度显现运用范畴,在信息传输和防伪范畴也具有宽广的运用远景。该工作为处理无机全固态ECDs的色域窄的难题供给了新的思路,打破了其色域约束,一起,双形式规划使其成为‘多场景显现’的候选技能,为电致变色低功耗智能窗口显现拓荒新途径。
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图3. DMD五颜六色全固态ECDs的五颜六色显现及防伪运用。a)不同形式下五颜六色玫瑰图画。b)带有字母和数字符号的器材在户外和D65光箱中两种不同形式的变化状况。


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