基于空心SiO2 - 支持WO3光子晶体的多色电色显示器和图案设备
Xiaoxu Ran1, Jie Ren1, Shufen Zhang1
1State Key Laboratory of Fine Chemicals, Frontier Science Center for Smart Materials, School of Chemical Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China.
ACS applied materials & interfaces
|August 23, 2023
概括
新的电色光子晶体 (PCs) 使用WO3的折射率变化,而不是结构变化,用于可调色颜色. 这一创新使得动态的电动驱动显示器具有更广泛的色彩范围.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术纳米技术
- 光电学是指光电子产品.
背景情况:
- 电色光子晶体 (PC) 为显示器和传感器提供可调节的结构颜色.
- 传统的电色PC依赖于结构变化 (格子参数转移) 来进行颜色调制.
- 折射率变化也显著影响PC结构颜色.
研究的目的:
- 设计和制造新的空心SiO2支持的WO3 (H-SiO2/WO3) 光子晶体.
- 通过调节WO3的折射率来实现电色变化,避免结构变形.
- 为了展示大面积的潜力,使用这些复合PC显示动态图案显示.
主要方法:
- 制造H-SiO2 / WO3复合光子晶体.
- 电化学表征以诱导应用电压下WO3的折射率变化.
- 光学光谱测量反射峰移和颜色变化.
- 激光标记用于像素化和动态图案显示测试.
主要成果:
- 成功准备了具有良好的形态和明亮多色输出的大面积H-SiO2 / WO3PC样本.
- 在电刺激时显示出显著的反射峰值转移 (30-90nm) 和明显的颜色变化.
- 通过电动驱动的写作和像素化后的擦除实现了数字和字母模式的动态显示.
- 展示了基于折射率调制的电色学,与结构变化不同.
结论:
- H-SiO2 / WO3复合PC提供了一种通过改变折射率来改变电色变色的新方法.
- 这种方法扩大了WO3基材料的颜色变化范围,并避免了结构不稳定性.
- 开发的PC为先进的变色图案显示器提供了一个有前途的平台.
