蘇州納米所趙志剛團(tuán)隊AM:基于可重構(gòu)諧振腔的超寬色域電致變色器件
當(dāng)今社會,智能手機(jī)、電腦到廣告屏幕和電視,顯示器無處不在,已成為人們日常生活中不可或缺的一部分。顯示器占消費(fèi)電子產(chǎn)品耗電量的很大一部分,對全球能源資源和環(huán)境造成了相當(dāng)大的壓力,提高顯示器的能效已成為全球可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵問題之一。近年來,非發(fā)光型電致變色(EC)顯示器因其低能耗、低功耗的特點(diǎn)引起了工業(yè)界和學(xué)術(shù)界的極大關(guān)注。然而,電致變色顯示器在發(fā)展過程中面臨著巨大挑戰(zhàn),例如色域窄、色彩質(zhì)量不足等,嚴(yán)重制約了其在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用和發(fā)展。
中國科學(xué)院蘇州納米所趙志剛研究員團(tuán)隊提出了一種新策略:通過電致變色電極表面的原位電驅(qū)動光學(xué)諧振腔重構(gòu)技術(shù),成功研制出具有寬譜可調(diào)特性的新型電致變色器件。該方法制備的器件可在單一器件中實(shí)現(xiàn)從黃色、橙色、紅色、紫色、藍(lán)色、青色到綠色等多種顏色轉(zhuǎn)變,幾乎覆蓋整個可見光譜(色調(diào)變化 Δhue 接近360°)。除超寬色調(diào)可調(diào)性外,器件還具有工作電壓窗口?。?.2–1.8 V)、優(yōu)異的雙穩(wěn)態(tài)保持性(>8 h)、極低功耗(~2.3 mW cm-2)以及良好的循環(huán)穩(wěn)定性(1000次循環(huán)后衰減率~4.3%)。

圖1.?電化學(xué)可重構(gòu)諧振腔型電致變色電極結(jié)構(gòu)圖

圖2.?MnO2可逆電沉積過程的結(jié)構(gòu)表征

圖3.?電致變色電極寬光譜可調(diào)性及其顏色展示

圖4.?基于電化學(xué)可重構(gòu)諧振腔的電致變色性能表征

圖5.?基于電化學(xué)可重構(gòu)諧振腔的電致變色器件展示及其在顯示領(lǐng)域的應(yīng)用探索
該工作以Super-Wide Color Tunability from a Single Electrochromic Device through In Situ Reconstruction of Optical Cavity為題發(fā)表在Advanced Materials期刊上。中國科學(xué)院蘇州納米所博士后唐雪晴為文章第一作者,趙志剛研究員為論文通訊作者,該研究獲得了國家自然科學(xué)基金、中國科學(xué)院國際合作項目等項目支持,同時也得到了中國科學(xué)院蘇州納米所納米真空互聯(lián)實(shí)驗(yàn)站(Nano-X)的支持。
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