加拿大研究团队发明透明无机多色显示器
发布时间：2020-08-10 发布者：亚时财经
多色电致变色显示器是用途非常广泛的应用之一，因为它们不需要供电就能保持有色状态。然而，操作传统电致变色显示器时，计数层同时着色会限制颜色叠加效果，而且需要外部电压来触发着色/脱色过程。近日，加拿大一实验团队开发出一种基于锌基电致变色器件的透明无机多色显示器，是目前最有前途实现高能效、透明、无机多色的显示器。
（图源：网络）
加拿大阿尔伯塔大学超速光学和纳米光子学实验室（Ultrafast Optics and Nanophotonics Laboratory）的Abdulhakem Y. Elezzabi教授和Dr. Haizeng Li领导的研究团队，开发出一种基于锌基电致变色器件的透明无机多色显示器。这种器件能够使顶部和底部电致变色电极独立运行，从而通过利用相同或不同颜色状态下的双电致变色层，为设备提供额外的配置灵活性。
据中科院过程工程研究所的枫艾杜博士介绍，近年来，由于其零能耗，同时保持光学透明或彩色状态，电致变色器件在各种应用领域吸引了越来越多的关注，特别是，多色电致变色显示器是最通用的应用之一，因为它们可以保持其彩色状态而不需要供电。但这些材料的热稳定性和化学稳定性低于无机电致变色材料，这些缺点严重阻碍了它们在现实世界中的应用和潜在的商业化。
目前，无机多色电致变色显示器通过结合光子Fabry–Perot纳米腔或等离子铬金属-绝缘体-纳米孔腔，实现了单色WO3薄膜的多色功能，从而在反射模式下这些器件能够支持多色处理。另外也可以通过叠加不同的颜色层来扩大无机电致变色设备的调色板（例如颜色叠加)。
该研究团队的方法是，采用钠离子稳定氧化钒（SVO）纳米棒作为电致变色的材料。SVO纳米棒可与简单的棒涂法兼容，与纤维素混合，用于制备电致变色薄膜。由于SVO的氧化性质，加入的纤维素可以在低温下充分分解，避免影响电导率。
据介绍，锌-钠-氧化钒(Zn-SVO)电致变色显示器是将Zn夹在两个SVO电极之间组装而成。当插入和提取Zn2+时，SVO薄膜呈现可逆的多色切换（橙色黄色绿色）。插入Zn2+为全彩/放电，提取Zn2+时为脱色/充电。它们可以在多种颜色(橙色、琥珀色、黄色、棕色、黄绿色)之间可逆切换，同时保持高光学透明度。
此外，Zn-SVO电致变色显示器具有1.56 V的开路电位(OCP)，这使得其可以发生自着色行为，并具有能量恢复功能。第一次展示透明无机多色显示器有三种以上的颜色，多色特性和能量回收功能有望成为加速未来高能效电致变色显示器发展的重要催化剂。
枫艾杜博士称，该研究的关键特性是对现有电致变色显示器的重大改进，使Zn-SVO电致变色显示器在可切换滤光片、电致变色可调谐微光学和透明显示器方面很有前景。实现的器件代表了电致变色显示器的一个新范例，可能促进新一代电致变色显示器的发展。
责任编辑：Carrick
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