WO_3薄膜电致变色器件的响应时间测试及其改善方案

电致变色(Electrochromism,EC)器件,具有工作电压低、多稳态、静态无功耗、变色功耗低、透光度/反射度连续可调等特点。WO_3制作的电致变色器件存在响应时间过长、光学调制幅度较低等问题。为了能够进一步缩短响应时间,本文使用WO_3作为变色层的材料并制备电致变色器件,研究了不同氩氧流量比下对WO_3薄膜的影响以及对响应时间的影响,且以Ag-WO_3复合层作为变色层的改进方案来制备电致变色器件,研究其对响应时间的影响。研究表明:当氩氧流量比为50∶50时,WO_3薄膜制备的电致变色器件的响应时间最短,着色响应时间与褪色响应时间分别为21.27s与11.68s;Ag-WO_3复合薄膜制作的电致变色器件,当Ag层厚度为6nm时,两种响应时间最小,着色响应时间与褪色响应时间分别为12.71s和7.89s。WO_3薄膜制作的电致变色器件,在不同氩氧流量比下器件的响应时间受到影响;Ag-WO_3复合薄膜制作的电致变色器件响应时间与用WO_3制作的器件相比明显缩短,但是当Ag层厚度增加时,器件的响应时间随之增加。     

用于解释电致变色氧化钨微型结构和氧化钨膜劣化的模型

尽管对 WO_3膜电致变色过程进行了大量的研究,但由于受到器件有限寿命的限制,所以到目前为止,这种显示器件还没有变成商品。器件劣化的原因大都是由于 WO_3膜在存放期间的溶解和在显示循环期间的浸蚀。无论是在着色/消色期间,还是在 WO_3模劣化过程中,水都起着决定性的作用。为了更好的了解劣化过程和水的作用,对电致变色 WO_3膜在水介质里的溶解进行了研究。其结果表明:蒸发形成的电致变色膜是非晶分子固体,这种固体由三聚 W_3O_9分子构成,彼此之间通过水桥、氢和范德瓦尔斯键相互微弱键结在一起,这种微型结构的特性是溶解度高。受离子轰击的 WO_3膜溶解率低,电致变色过程慢,并且在该膜呈非晶状的同时,出现一无规网状,而不是分子微型结构。     

电致变色显示中非晶三氧化钨薄膜的分析研究

本文主要介绍了电致变色显示中a-WO_3薄膜的制备和热处理工艺,并对WO_3薄膜的密度、结构、电阻率、光学透过率、薄膜的吸收系数和薄膜的表面结构等进行了分析研究.以便较好地掌握WO_3薄膜的制作工艺,使之获得较好的电致变色显示性能.     

电致变色NiOx薄膜及研究现状

介绍了阳极电致变色氧化镍膜的研究现状，制备条件对薄膜形貌，昌粒结构和化学计量比的影响，以及微观结构与薄膜的动态致色范围、致色效率、响应时间的关系，分析了离子注入问题以及电致变色机理     

Li+掺杂MoO3薄膜的制备与电致-光致变色特性研究

采用过氧溶胶－凝胶法在室温下制备了具有电致变色和光致变色特性的10mol%Li掺杂MoO3薄膜。对薄膜循环安特性和光学特性的测试结果表明，经120℃处理的Li^ 掺杂MoO3薄膜具有良好的电化学性能及电致变色性能。采用Raman光谱对Li^ 掺杂MoO3薄膜光变色前后结构的分析表明，薄膜经紫外光照后结构进行了重组，有序性增强，且吸收光谱研究表明薄膜具有较好的光致变色特性。     

磁控反应溅射氧化镍薄膜电致变色特性的研究

本文介绍了直流磁控反应溅射制备的氧化镍薄膜。研究了所沉积的氧化镍薄膜的电致变色性能、响应速度、开路记忆能力及循环寿命。实验结果表明：氧化镍薄膜初始态透射率和电化学测试方法与条件的选择对其电致变色性能有较大的影响。     

脉冲电泳沉积制备电致变色WO3薄膜

采用正交设计法优化了脉冲电泳沉积制备WO3薄膜的工艺参数,并通过分析薄膜的微观结构、透射光谱和循环伏安曲线等研究了最佳工艺条件下制备的WO3薄膜的电致变色性能.结果表明,脉冲电泳沉积制备WO3薄膜的最佳工艺参数为平均电流密度0.2×10-3A/cm2,沉积时间6 min,占空比75%,脉冲周期10 ms.最佳工艺条件下...     

电致变色NiO_x薄膜及其研究现状

介绍了阳极电致变色氧化镍薄膜的研究现状，制备条件对薄膜形貌、晶粒结构和化学计量比的影响，以及微观结构与薄膜的动态致色范围、致色效率、响应时间的关系，分析了离子注入问题以及电致变色机理。     

WO_3固体电致变色

在WO_3电致变色器件中,用ZrO_2和Ta_2O_5薄膜作为固体电解质层,在着色和消色时,这些器件重量变化测量结果表明,在着色情况下,器件内含水量起着重要作用。另外一种器件证明了,在WO_3层中不含水,而是用固体电解质层,它是极为重要的。这种电致变色器件劣化的原因,不只是由于金电极从器件上剥落,而且又因是薄膜层的一种形态变化所致。     

sol-gel法制备WO_3电致变色薄膜的工艺研究

采用sol-gel法制备了WO3电致变色薄膜,通过工艺参数的优化,对WO3薄膜的电致变色性能、表面结构和物相进行比较研究。结果表明:陈化3d的前驱体溶液,以5cm/min的提拉速度在ITO导电玻璃基体上镀膜,经250℃保温60min热处理的薄膜在着色态、褪色态下的透射率之差达到50%以上,电致变色可逆性能较好。     

用氮化锡薄膜的新型电致变色系统

用射频反应离子镀膜法制备氮化锡(SnN_x)薄膜,发现这种膜显示电致变色特性,并呈现非晶态结构。氮化锡薄膜电极在水性溶液和非水性溶液中,其亮度和颜色随外加电压的变化而变化。这种膜的原色是褐色。可以看到淀积在玻璃基板上的氮化锡膜的褐色或黄色(?)深褐色或灰色的可逆显色变化。光透射率变化基本上在400nm 以上的范围之内。这种电致变色特性具有存储效应。本文研究了对氮化锡薄膜的电化学性质,并对以氮化锡薄膜为基础制作的电致变色单元以及该单元的基本特性进行了研究。     

工艺参数对WO_x薄膜电致变色特性和结构的影响

采用直流反应磁控溅射工艺,以纯钨靶为靶材在铟锡氧化物玻璃上制备电致变色WOx薄膜,研究了氧含量、溅射功率及溅射环境温度等工艺条件对其电致变色特性和结构的影响。实验结果表明:磁控溅射得到的WOx薄膜主要是非晶态的,在一定范围内,较低的氧含量,较高的溅射功率,较高的溅射环境温度下制备的WOx薄膜有较好的电致变色特性。     

射频磁控溅射制备非晶WO3薄膜的结构及其光电性质研究

采用射频磁控溅射技术,以WO3陶瓷靶为原料,在透明导电氧化铟锡（ITO）玻璃上沉积了非晶相WO3薄膜,研究了溅射功率对薄膜结构及光学性质的影响,并研究了WO3薄膜的电致变色特性。利用扫描电子显微镜（SEM）、X射线衍射技术（XRD）表征了薄膜的表面形貌和内部结构;利用UV-Vis分光光度计表征了薄膜在变色前后的光学透过性质,利用电化学测试工作站研究了WO3薄膜的电致变色性质,并从原理上分析了WO3薄膜的变色机理。研究结果表明,不同功率下获得的WO3薄膜均为非晶结构,在可见光范围内有较高的透过率。透明的WO3薄膜在负向电压下逐渐转变成深蓝色,且在撤去电压后其颜色不变,当施加正向电压时,薄膜又转换为透明态,表现出良好的电致变色特性。所制备WO3薄膜在550nm处褪色态的透过率为83%,着色态的透过率为29%,使得该薄膜在智能窗方面具有广阔的应用前景。     

工艺参数对氧化镍薄膜结晶结构的影响

用直流反应磁控溅射法制备了氧化镍电致变色薄膜。采用ＸＲＤ和ＴＥＭ对所制的薄膜结构进行了研究。详细讨论了制膜工艺参数对氧化镍薄膜晶态结构的影响。     

有关发展电致变色窗玻璃的最新研究

本文评述了有关用于电致变色窗玻璃的一种固体多层结构及各膜层的最新研究结果,其中包括制造窗玻璃时这种多层结构的要求条件,尤其是需要有一个在电化学上平衡的系统。结果表明:在多晶WO_3膜(电致变色层)中超额的自由电子散射,不仅是反射率调制低于理想值的根源,而且是吸收率调制高于理想值的主要根源。有关LiAlF_4的研究结果表明,就作为离子导电层来说,它是一种可行的选择材料,因为它既是一种良好的Li离子导电体,又是一种良好的电子绝缘体。最后,我们近来发现掺锡和未掺锡的In_2O_3膜是混合型导电体,因为它们表现出既能注入Li离子又能吸出Li离子。这个结果很有意义,因为这种膜将有可能作为背电极同时又作为透明导电层来使用,从而可减少电致变色窗玻璃整体的复杂性、技术问题、以及成本。     

sol-gel法制备WO_3电致变色薄膜的研究

采用正交实验设计方法,优化了钨粉过氧化聚钨酸sol-gel法制备WO3薄膜的配方,并且通过测定薄膜的物相结构、光透过率和循环伏安特性等研究了薄膜的电致变色性能。结果表明,制备WO3薄膜的最优配方为:钨粉(纯度为99.5%)6g、浓双氧水20mL、无水乙醇22mL、冰醋酸6mL。该配方所制备的薄膜具有非晶态结构,且薄膜在着色态、褪色态下的透过率之差达到50%以上。     

掺杂硫酸浓度对聚苯胺膜性能的影响

采用循环伏安法在镍基底上制得聚苯胺(PAn)膜,研究了硫酸掺杂剂的浓度对PAn膜聚合过程、电致变色性能、微观形貌及结构的影响。结果表明,在参比电压为–0.2~+1.4 V范围内,该膜的颜色可以在黄绿–绿–深蓝间可逆变化;在0.4 mol/L的掺杂H2SO4浓度下聚合反应平稳进行,所得PAn为晶态纳米纤维网结构。过低或过高的酸度下,PAn几何尺寸增大,为非晶态纳米颗粒,其电致变色性能变差。     

混合氧化物电致变色器件

本文考察了WO3：TiO2混合氧化物电致变色的机理及WO3：TiO2厚度不同的器件的电致变色特性。结果表明：WO3：TiO2混合氧化物电致变色的过程符合电化学氧化还原反应,在电场作用下,着色前后离子价态发生可逆变化,着色后膜层处于混合价态离子共存状态。适当的TiO2掺杂量可以改善WO3：TiO2电致变色器件的变色特性、响应时间和器件寿命。     

基于电致变色膜的复合激光隐身技术研究

文中介绍了一种电致变色膜的制备方法,研究了所制备薄膜在近红外波段的光学反射 特性,并对其可能具备的激光隐身性能进行了数值分析。结果表明,该电致变色膜对在此波段的激光具有相当好的隐身效果,这为利用该技术实现可见光、热红外和激光的复合隐身提供了可选途径。     

a—WO_3膜的电致变色特性及其在显示器件中的应用

(一) 引言近年来,随着薄膜材料研究的进展,人们正在围绕非晶半导体领域,研究一种利用薄膜有源机能的器件。利用能显示电致变色现象的非晶氧化钨制成的器件,可算是这种应用的一例。电致变色(EC;electrochromic)的定义为:由于施加电压或通过电流而引起材料大范围的着色、消色现象,包括从液体到固体的各种有机物和无机物所发生的反应。在非晶氧化钨(α—WO_3)膜上施加电压所引起的变色现象,从机理上看,为了清楚起见,往往把它归于电化变色(ECC;electrochemichromism)一类,以区别于由电子过程所引起