电致变色显示技术

电致发光与电致变色/罗伟等·1·电致发光与电致变色*罗 伟， 傅相锴，周 杰(西南大学化学化工学院， 重庆 400715)摘要电致发光和电致变色材料作为目前最有前景的智能材料之一，在过去的几十年里被广泛研究，而相关的器件也已经上市。

简要介绍了电致发光和电致变色的发展历史和种类、原理和器件结构及其应用前景。

关键词电致发光电致变色材料原理Electroluminescence and EletrochromismLUO Wei, FU Xiangkai, ZHOU Jie(College of Chemistry and Chemical Engineering, Southwest University, Chongqing 400715)Abstract Electroluminescent (EL) and eletrochromic (EC) materials have extensive applied prospects as two of the intelligent materials and have been used for some devices. In this review, we give a brief introduction for the Electroluminescence’s and eletrochromism’s developing history, working principles, devices’ structure and potential applications.Key words electroluminescence ,eletrochromism, materials ,working principles0 引言电致发光(Electroluminescence, EL)是物质在一定的电场作用下被相应的电能所激发而产生的发光现象。

有机电致变色材料的性质及应用研究有机电致变色材料是一种能够通过电场改变颜色的物质。

其基本工作原理是通过改变材料分子间电荷或能量状态来改变其吸收和反射光谱，从而产生颜色变化。

有机电致变色材料广泛应用于各种领域，例如智能窗户、光学显示器、太阳能电池等。

本文将从材料的性质、应用领域以及未来发展方向三个角度来探讨有机电致变色材料的性质及应用研究。

一、材料的性质有机电致变色材料一般是由苯环、吡咯烷等的有机小分子或聚合物组成的。

这些材料的最大优点是具有极高的灵敏度和响应速度。

一般来说，电场强度越大，颜色变化越明显，因此这些材料能够响应微弱的电场，这是其他颜色变化材料所不能比拟的。

另外，有机电致变色材料还具有简单制备、低成本和良好可控性等优点，这些优点让它被广泛应用于实际生产中。

除了这些优点，有机电致变色材料还具有很强的耐久性和热稳定性，这保证了它能够长时间保持变色状态。

这一点对它的应用非常重要。

另外，有机电致变色材料还具有可重复变色、透明或半透明等特点。

这些性质让它被广泛用于各种领域。

二、应用领域有机电致变色材料的应用范围非常广泛。

以下是一些比较突出的应用领域：智能窗户传统的智能窗户大多采用电动窗户或半反射电子玻璃方式。

这些方式虽然方便，但成本比较高。

有机电致变色材料因其便宜和低能耗而逐渐取代电动和半反射玻璃窗户。

在没有电场的情况下，有机电致变色材料是半透明的，因此可以通过窗户看到外界景色。

当电场加强时，材料变为不透明状态，从而有效遮蔽室内光线，达到隔热降温的效果。

光学显示器现代电视、电脑和手机屏幕普遍采用液晶显示技术。

液晶面板内部有一个液晶层，可以通过电场来控制其色彩和亮度。

然而，传统液晶显示技术存在着观看角度小，色彩鲜艳度不够等问题。

有机电致变色材料因其灵敏度高、反应速度快等特点能够提高液晶显示器的色彩鲜艳度，同时增加观看角度。

太阳能电池太阳能电池的一个主要问题是在照射光强度变化过程中，电池输出的电压和电流都会发生变化，从而影响电能输出。

lcd断码屏显示原理
LCD（Liquid Crystal Display）断码屏是一种液晶显示技术，
它利用液晶材料的光电效应和电致变色效应来控制光的透过与阻止。

LCD断码屏的显示原理如下：
1. 前背光照射：LCD断码屏背后有一个光源（通常是冷光源
或LED背光），它会照射到整个显示区域。

2. 主要组件：LCD断码屏的主要组件有两层平行的玻璃基板，中间填充有液晶材料。

3. 液晶材料：液晶材料是一种特殊的有机化合物，它的分子结构可以通过施加电场而改变。

4. 液晶分子排列：在断码状态下，液晶分子是随机排列的。

光线通过液晶层时，液晶分子不会改变光线的方向或偏振。

5. 施加电场：当施加电场到液晶层时，液晶分子会根据电场方向重新排列。

液晶材料的光电效应和电致变色效应会改变光线的透过和阻止。

6. 偏振光：LCD断码屏也包含一层偏振片，用于控制光的方向。

当液晶分子排列时，它会与偏振片相互作用并改变光的透射性。

7. 控制电压：通过控制施加到液晶层的电压大小和方向，可以
改变液晶分子排列和光线的透过与阻止，从而实现图像的显示。

总结来说，LCD断码屏的显示原理是通过施加电场改变液晶
分子排列，进而改变光线的透过与阻止，从而显示图像。

电场的施加由控制电压来实现。

电致变色玻璃原理电致变色玻璃原理引言：电致变色玻璃（Electrochromic Glass）是一种可以通过电信号调整其颜色和透明度的高科技材料。

它能够在不透明和透明之间变换，为建筑、汽车以及其他领域的设计带来了全新的可能性。

本文将从原理、应用和未来发展等多个方面，深入探讨电致变色玻璃的魅力和潜力。

第一部分：电致变色玻璃的原理电致变色玻璃的核心原理是在其内部的多层涂层中嵌入了一种可逆电化学反应的材料。

这些涂层通常由离子导体、电子导体和电致变色层组成。

当施加电压时，离子在涂层中移动，通过电化学反应引起电致变色层的颜色改变，使玻璃变成不同的透明度。

反之，去掉电压时，离子再次回到原位，玻璃恢复到透明状态。

第二部分：电致变色玻璃的应用电致变色玻璃在建筑领域有着广泛的应用。

它可以用作智能窗户，根据外部环境的变化自动调整窗户的透明度，从而调节室内的光线和温度。

电致变色玻璃还可以用于会议室的隔断，实现私密性需求和空间灵活性的完美平衡。

在汽车领域，电致变色玻璃也被应用于车窗和后视镜，提供更好的隐私和遮阳效果。

电致变色玻璃还可以应用于智能眼镜、太阳能电池板等领域。

第三部分：电致变色玻璃的未来发展电致变色玻璃作为一种新兴材料，其未来的发展潜力巨大。

随着科学技术的不断进步，电致变色玻璃可能在更多领域找到应用。

在建筑领域，我们可以期待看到更智能、更高效的电致变色玻璃产品，能够自动感应并适应不同的光照和温度条件。

预计电致变色玻璃将进一步与可再生能源技术结合，例如太阳能电池板和电动车市场，实现更大的能源效益和环境友好性。

总结与回顾：通过深入探讨电致变色玻璃的原理、应用和未来发展，我们可以看到电致变色玻璃作为一种创新材料，在建筑和汽车领域的应用是巨大的。

它不仅可以提供隐私和遮阳效果，还可以调节光线和温度，为使用者创造更加舒适和智能的环境。

电致变色玻璃的未来发展潜力还很大，我们可以期待它在更多领域的突破和创新。

电致变色玻璃无疑是一个令人兴奋和具有前景的技术，它将为我们的生活和工作带来更多可能性。

氧化镍电致变色原理
首先，氧化还原反应是指在一定电压下，氧化态和还原态之间发生的
物质的电子转移反应。

对于氧化镍材料来说，它可以处于两种状态：还原
态和氧化态。

在还原态下，Ni2+离子在氧化镍表面上吸附的氧分子被电子
还原为氧离子。

反之，在氧化态下，Ni2+离子的电子由氧离子还原为氧分子。

其次，镍离子的吸附现象也是氧化镍电致变色的重要原理。

在氧化镍
材料表面，Ni2+离子会吸附到表面，形成NiO2层，这一吸附层在电场的
作用下会发生颜色的变化。

在高电压下，Ni2+离子会被电场加速，聚集在
电极附近，形成暗色；而在低电压下，Ni2+离子会在电场作用下远离电极，形成浅色。

结合氧化还原反应和镍离子的吸附现象，可以得到氧化镍电致变色的
过程。

在高电压（如正20V）的作用下，氧化镍材料表面的Ni2+离子被电
子还原为氧分子，形成还原态。

同时，由于高电压的作用，Ni2+离子被聚
集在电极附近，形成暗色。

相反，在低电压（如负20V）的作用下，氧化
镍表面的氧分子被电子氧化为氧离子，形成氧化态，同时Ni2+离子被远
离电极，形成浅色。

总结来说，氧化镍电致变色的原理是氧化还原反应和镍离子吸附现象
的综合效应。

通过改变电压的大小，可以控制氧化还原反应和镍离子吸附
的程度，从而实现颜色的变化。

这一原理在电子显示技术中有着广泛的应用，例如液晶显示屏和触摸屏中的电容层就采用了氧化镍材料来实现快速
的响应和高对比度的显示效果。

电致变色材料的研究与应用进展摘要：电致变色材料在显示、开关、无炫光镜、电致变色存储、建筑窗玻璃、轻质窗玻璃等方面有着广泛的应用。

电致变色材料由于其结构多样、独特的氧化还原性能，在电致变色领域得到了广泛的应用。

综述了电致变色材料的类型和变色机理，并对其在电致变色方面的发展及应用进行了简要介绍。

关键词：电致变色;有机材料;无机材料;应用前景;研究进展前言：上个世纪三十年代，对有机染料的研究表明，某些物质在通人电流（或电压）作用下，会产生可逆的改变，此后便有了相关的研究报告，直至1960年代普拉特提出电致变色，才引起了人们的注意。

本文对电致变色材料及其应用前景进行了总结和分析。

1电致变色材料概述电致变色是一种材料在施加正、负交变电场或电压时，其反射率、透光率等的光学性质会出现一种稳定的可逆性改变，其外观呈现出一种具有可逆色彩和透明度的可逆改变。

电致变色材料是一种电致变色材料，而电致变色元件则是一种电致变色材料。

目前，电致变色材料的色彩改变已经不仅仅限于用眼睛能看到的范围，而且可以用来反映近红外、远红外、微波等电磁区。

2电致变色材料的研究2.1有机电致变色材料2.1.1有机材料电致变色机理某些溶液中存在的离子与分子络合物是电致变色物质，他们会失去一个正极的电子，或者在阴极制造一个电子。

它们都有吸色性，或与原来的物质不一样。

某些物质有超过两种氧化态，可以进行单一或多个电子的反应，每一次反应的颜色都不一样。

2.1.2有机电致材料的分类有机电致变色材料的色彩改变通常是多色的，可以很好地利用分子设计使其性能得到最好地改善。

根据其变色机制，可将其归结为三种类型：小分子氧化还原反应、导电聚合反应、金属有机鳌合体反应等。

（1）普鲁士蓝普鲁士蓝的颜色是普鲁士的蓝色，是一种能在深蓝色、透明无色（还原时）和淡绿色（氧化时）之间发生变化的电致变色材料。

其化合物为典型的杂价态，具有很高的变色效率，可以通过牺牲阳极法和电化学沉积法来制作[1]。

新型显示技术发展趋势与应用随着科技的不断发展，显示技术也不断更新迭代。

从最初的CRT电视到后来的LCD显示器，再到现在的LED和OLED显示技术，人们的视觉感受得到了极大的提升。

本文将分享新型显示技术发展趋势与应用。

一、OLED显示技术OLED（Organic Light Emitting Diode）有机发光二极管显示技术是一种新兴的发光材料，可以进行光电转换，同时有电致发光的特性。

只需注入极微小的电流即可使OLED晶体发光，展现出极高的色彩还原度和对比度。

目前，OLED已广泛应用于手机、电视等领域，也被越来越多的智能手表、可穿戴设备等产品采用。

二、柔性显示技术柔性显示技术是一种新型的显示技术，可以随意弯曲和拉伸，所以应用范围非常广泛。

柔性显示技术主要有两种类型：柔性有机发光二极管（FOLED）和柔性电致变色技术（MECD）。

柔性有机发光二极管是由可弯曲和可拉伸的有机半导体材料制成，而柔性电致变色技术则是一种电致变色晶体体技术，可以实现眼镜、窗帘等的变色。

三、VR技术VR技术（Virtual Reality）是一种被广泛关注的新型技术。

目前VR技术的主要应用领域是游戏、教育、医疗、设计等领域。

VR技术可以实现眼中所见的虚拟世界，人们在其中可以自由穿梭，去体验各种不同的场景和体验。

虚拟现实技术的发展使得用户在视觉上可以得到更加真实自然的体验。

四、微投技术微投技术可以把大屏幕变为小玩具，在短距离内将大屏幕原理缩小，便于携带使用。

不同于以往的LCD或DLP等技术，微投技术主要应用投射面积均小于50英寸的室内环境中。

微投技术主要应用于智能手机、平板电脑、笔记本电脑等设备上。

五、全息技术全息技术（Holography）是模拟光传播的方式来再现三维立体影像的技术。

全息立体影像不同于一般的平面动画或静态图像，能够实现真正的3D观看效果。

全息技术已经被应用在虚拟现实、通信、医疗等领域。

未来，全息技术的应用还将不断发展。

电致变色材料的应用摘要:电致变色材料作为一种高科技产品在现代国防科技上的地位越来越重,因此在本文中主要介绍电致变色材料在红外发射器件、智能电致变色涂层、电色储存器件、智能电致变色织物的应用。

从而使人们更多的对电致变色材料有一个更深的认识。

关键词:电致变色材料导电聚合物应用性能电致变色(Electrochromic,EC)是一种光学性能可变换的变色,一般指材料在外电场或电流作用下发生可逆的色彩变化,直观地表现为材料的颜色和透明度发生可逆变化的过程,这种变化是连续可调的,即材料的透过率、吸收率、反射率三者比例关系可调[1]。

随着科技的发展,电致变色材料将会发挥越来越大的作用,特变是制备大面积、可动态变化(如快速切换响应、可自动智能控制)的电致变色材料和红外发射器件在军工、航空航天、工业检测与监控、医疗卫生、核反应堆保护、石油化工、智能机器人等领域广泛应用[2]。

1 红外发射器件的应用导电高分子(CPs)电致变色材料,由于对中红外和远红外具有固有的红外发射特性,可制备成新型红外发射器件(IR emittance devices)比半导体红外发射材料(如WO3)和器件具有更多优异性能。

目前,CPs 电致变色材料已成为红外发射率变化和红外反射率变化最大的材料,而且具有分子结构可以设计、制造成本低、发射红外频谱宽、加工成型工艺方便等显著优点,因而在未来航天航空红外控制和军事红外伪装、工业红外检测与监控、医疗卫生等领域具有十分广阔的应用前景。

美国陆军采用导电高分子电致变色材料应用在士兵服装上,使敌方在夜间不能探测发现;同时,根据舰船、坦克、车辆在不同环境下的伪装要求而采用导电高分子电致变色材料,使武器装备表面涂层既呈现不同的可见光迷彩伪装颜色,同时也可利用红外发射率不同而达到夜间和白天红外伪装的目的;美国空军将CPs电致变色材料作为热敏红外控制器件应用在微型间谍通讯卫星[3];美国军方已将CPs电致变色材料成功应用在对敌方红外制导导弹的红外发射干扰器中。

电致变色技术研究进展和应用韦友秀;陈牧;刘伟明;厉蕾;张官理;颜悦【摘要】经过多年的研究和发展,电致变色技术已被应用于建筑窗、汽车防眩后视镜、飞机舷窗等领域.本文概述了电致变色器件的结构、工作原理、材料分类、以及特性要求,阐述了电致变色薄膜的制备方法和实现应用的技术要求,并总结分析了国内外发展状况和最新进展.将电致变色应用在能源领域达到节约能耗的效果,极具社会意义和商业价值,是其发展过程的里程碑.目前,探索时间成本和经济效益双赢的技术路线和工艺流程,拓展应用领域(与其他技术相结合)并开发出相关的实用性产品将为电致变色技术重要的发展趋势.具有工业前景的湿化学方法有降低成本,提高效率的优势,将成为实现该项技术普及化的研究热点,另外,电解质层材料的研发和制备也会成为研究发展中的核心技术.【期刊名称】《航空材料学报》【年(卷),期】2016(036)003【总页数】16页(P108-123)【关键词】电致变色;智能窗;节能环保;柔性器件;自供能电致变色器件【作者】韦友秀;陈牧;刘伟明;厉蕾;张官理;颜悦【作者单位】北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095;北京航空材料研究院透明件研究所北京市先进运载系统结构透明件工程技术研究中心,北京100095【正文语种】中文【中图分类】O484电致变色(Electrochromic, EC)材料的特征是在外电压驱动下，其光学性能发生可逆和持久稳固的变化[1-2]，外观上表现为颜色变化，由电致变色材料组成的器件称为电致变色器件 (Electrochromic Device, ECD)。

紫精类电致变色材料及器件的研究综述应化研究生2011级摘要电致变色是指电致变色材料在电场作用下，材料的颜色会随着其氧化态和还原态的相互转化而发生可逆改变的一种现象[1]。

在外观上则表现为使材料的透射与反射特性及其颜色发生可逆改变。

电致变色材料作为一种很有应用前景的新型功能材料，在大型显示、光电开关、电致变色存储器件、建筑窗玻璃及其灵巧窗等领域都有广泛的应用前景。

电致变色(Electrochromic, EC)结合纳米技术是近年发展起来的成本最低、最有希望实现彩色化和商品化的新型显示技术。

1．电致变色材料概述电致变色材料必须要具有良好的离子和电子导电性、较高的对比度、变色效率和循环周期性能。

主要可分为无机电致变色材料和有机电致变色材料。

无机电致变色材料主要是以WO3等过渡金属氧化物为代表，这些过渡金属氧化物通过离子和电子的共注入和共抽出，使其化学价态或晶体结构发生变化，从而实现着色和褪色的可逆过程。

对无机电致变色材料的研究最早也较为成熟的，其性能稳定，但是其变色响应慢，着色效率不高。

有机电致变色材料主要是以紫精等有共扼体系的分子为代表，是通过电子得失发生的氧化还原反应来实现着色和褪色的可逆变化。

主要包括有机小分子，如紫精;金属配位络合物，如酞化菁;有机导电聚合物，如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩等。

与无机电致变色材料相比，有机电致变色材料主要的优点为:一，有机电致变色材料变色速度很快;二，不需要偏振片，视角大，几乎不存在视角限制;三，有机电致变色材料着色合褪色对比度很高，同时，不同灰度可以通过外加电场的大小来实现，这就意味着有机电致变色材料在超薄平板显示器件方面具有其他平板显示器不可比拟的优越性;四.有机电致变色材料驱动电压很低，可降低能耗节省能源;同时，即使断电后，也能保持变色效果，具有记忆功能;五.有机电致变色材料种类繁多，可以通过对有机分子的“剪裁”或者“嫁接”，得到色彩不同的变色材料。

当然，有机电致变色材料也存在一些缺点，如化学稳定性不好，抗紫外辐射能力比较低，不耐高温，有些有机电致变色材料有毒，对封装要求严格。