电致变色显示技术

1、 电致变色显示技术电致变色显示技术 杨杨 阳阳201227073 王净净王净净201227075whats 电致变色?电致变色是指材料的光学属性（反射率、透过率、吸收率等）在外加电场的作用下发生稳定、可逆的颜色变化的现象，在外观上表现为颜色和透明度的可逆变化。具有电致变色性能的材料称为电致变色材料电致变色材料，用电致变色材料做成的器件称为电致变色电致变色器件器件。 早在20世纪30年代就有关于电致变色的初步报道。20世纪60年代，Plant在研究有机染料时发现有电致变色的现象，并进行了研究。1969年，S.K.Deb首次使用无定形WO3薄膜制备了电致变色器件，并提出了“氧空位色心”机理。80年

2、代末以来，新型有机电致变色材料合成和电致变色器件的制备成为一个日益活跃的研究领域。这期间，美国科学家C.M.Lampert和瑞典科学家C.G.Granqvist等人提出了以电致变色膜为基础的一种新型节能窗，即灵巧节能调光窗(Smart window)，成为电致变色研究的另一个里程碑。1999年，Stadt Sparkasse储蓄银行为德国德累斯顿的一座新建筑物。这座大楼拥有欧洲第一面用电致变色玻璃制成的可控制外墙。2004年1月，英国伦敦的瑞士在保险大厦玻璃幕墙使用电致变色技术。2008年7月，波音787客机客舱窗玻璃淘汰了机械式舷窗遮阳板，采用了电致变色技术。2009年10月，国内首个关于电

3、致变色的综合性网站电致变色网成立。电致变色是咋发展来的呢？How dose 电致变色电致变色 works？ 电致变色材料在外加电场作用下发生电化学氧化还原反应，得失电子，使材料的颜色发生变化。电致变色器件的典型结构电致变色器件的典型结构：器件结构从上到下分别为：玻璃或透明基底材料，透明导电层器件结构从上到下分别为：玻璃或透明基底材料，透明导电层（如：（如：ITO）、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导）、电致变色层、电解质层、离子存储层、透明导电层（如：电层（如：ITO）、玻璃或透明基底材料。）、玻璃或透明基底材料。器件工作时，在两个透明导电层之间加上一定的电压，电致变器件工作时，在两个透

4、明导电层之间加上一定的电压，电致变色层材料在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；而色层材料在电压作用下发生氧化还原反应，颜色发生变化；而电解质层则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯电解质层则由特殊的导电材料组成，如包含有高氯酸锂、高氯酸纳等的溶液或固体电解质材料；离子存储层在电致变色材料酸纳等的溶液或固体电解质材料；离子存储层在电致变色材料发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子，保持整个体系电发生氧化还原反应时起到储存相应的反离子，保持整个体系电荷平衡的作用，离子存储层也可以是一种与前面一层电致变色荷平衡的作用，离子存储层也可以是一种与前面一层电致变色材料变色性能相反的电致变色

5、材料，这样可以起到颜色叠加或材料变色性能相反的电致变色材料，这样可以起到颜色叠加或互补的作用。如：电致变色层材料采用的是阳极氧化变色材料，互补的作用。如：电致变色层材料采用的是阳极氧化变色材料，则离子存储层可采用阴极还原变色材料则离子存储层可采用阴极还原变色材料图图7.1 ECD结构及显示原理结构及显示原理u根据电致变色层材料的不同，根据电致变色层材料的不同，ECD又可分为以下又可分为以下 2种类型。种类型。1. 全固态塑料电致变色器件全固态塑料电致变色器件 全固态塑料电致变色器件采用低压反应离全固态塑料电致变色器件采用低压反应离子镀工艺在子镀工艺在ITO塑料衬底上制备塑料衬底上制备WO3和和

6、NiO 电致电致变色薄膜，采用变色薄膜，采用MPEO-LiClO4高分子聚合物作电高分子聚合物作电解质，制备透射型全固态塑料电致变色器件，变解质，制备透射型全固态塑料电致变色器件，变色调制范围达到色调制范围达到30%左右。左右。2. 混合氧化物电致变色器件混合氧化物电致变色器件 混合氧化物可以改善单一氧化物电致变色混合氧化物可以改善单一氧化物电致变色的性能的性能, 引起人们的关注。引起人们的关注。TiO2具有适宜的离子具有适宜的离子输运的微观结构、高的力学性能和化学稳定性，输运的微观结构、高的力学性能和化学稳定性，它与它与WO3混合制作电致变色器件，加快了响应时混合制作电致变色器件，加快了响应

7、时间及延长了器件的寿命。间及延长了器件的寿命。 电致变色智能玻璃能以较低的电压（2-5V）和较低的功率调节汽车、飞机内部的光线强度，使旅途更加舒适。 目前，电致变色调光玻璃已经在一些高档轿车和飞机上得到应用。电致变色智能玻璃在电场作用下具有光吸收透过的可调节性，可选择性地吸收或反射外界的热辐射和内部的热的扩散，减少办公大楼和民用住宅在夏季保持凉爽和冬季保持温暖而必须消耗的大量能源。同时起到改善自然光照程度、防窥的目的。解决现代不断恶化的城市光污染问题。是节能建筑材料的一个发展方向。电致变色材料具有双稳态的性能，用电致变色材料做成的电致变色显示器件不仅不需要背光灯，而且显示静态图象后，只要显示内容不变化，就不会耗电，达到节能的目的。电致变色显示器与其它显示器相比具有无视盲角、对比度高等优点用电致变色材料制备的自动防眩目后视镜，可以通过电子感应系统，根据外来光的强度调节反射光的强度，达到防眩目的作用，使驾驶更加安全。光说不练假把式，技术用起来！光说不练假把式，技术用起来！ 近年来，随着能源的紧张，节能材料的研究和开发成为人们广泛关注的一个重要问题，以电致变色