[논문] 정보 디스플레이를 위한 자체 전원 공급형 유연한 다색 전기변색 장치

 

최근 몇 년 동안 자체 전원 공급 전기변색(EC) 장치는 광전자공학, 센서, 보안 시스템 등 다양한 분야에서 상당한 잠재력을 보여왔습니다. 외부 전원 없이 가역적인 색상 전환이 가능한 이러한 자체 전원 공급 EC 시스템은 차세대 전자 장치에서 상당한 관심을 불러일으켰습니다.

그러나 이 분야는 단색 디스플레이, 제한된 사이클 내구성, 수용성 전해질 사용 등 몇 가지 해결되지 않은 과제로 인해 아직 초기 단계에 있습니다. 이러한 모든 제한 사항은 자체 전원 공급 EC 시스템을 더욱 스마트하게 적용하는 데 큰 병목 현상이 되었습니다. 주요 과제는 동일한 작동 매개변수 하에서 독립적인 자체 전원 색상 전환 동작을 나타낼 수 있는 적절한 EC 음극 재료를 개발하는 것입니다.

프러시안 블루(PB)는 뛰어난 EC 특성을 갖고 자체 전원 공급 EC 시스템에서 큰 잠재력을 보여주기 때문에 니켈 헥사시아노철산염(KNi)과 같은 프러시안 블루 유사체(PBA)가 사용될 것으로 예상됩니다.²⁺[Fe³⁺(CN)₆]NiHCF)는 PBA가 유사한 면 중심 구조를 갖기 때문에 자체 전력 공급 EC 음극 재료로 유망합니다. 입방 결정 구조 PB와의 산화환원 반응.

또한, 이전 연구에서는 색상 변경을 통해 다양한 색상의 PBA를 쉽게 얻을 수 있음을 보여주었습니다. 전이금속 시안화물 리간드와 조화를 이루어 자체 전원 공급형 다색 스위칭 시스템을 설계하기 위한 잠재적인 라이브러리를 제공합니다. 또한 자체 전원 공급 EC 시스템의 컬러 디스플레이 응용 분야에서는 일반적으로 정보를 전달하기 위해 EC 필름에 특정 패턴을 생성해야 합니다.

리소그래피 플랫폼은 복잡한 패턴의 EC 장치를 만드는 데 적합하지만 이 접근 방식에는 사전 설계된 포토마스크와 복잡한 제조 단계가 필요합니다. 우리는 균일한 NiHCF 및 PB 나노입자 필름 제조를 위한 빠르고 간단한 스프레이 코팅 방법을 도입하여 이 문제를 해결합니다. 이 접근 방식을 사용하면 패턴이 있는 자체 전원 공급식 다색 EC 디스플레이를 생성하여 특정 정보를 전달하는 능력을 향상시킬 수 있습니다.

Wenshou Wang이 이끄는 지난대학교 연구팀은 3층 필름 구조를 기반으로 하는 자체 구동형 유연한 다색 EC 디스플레이의 설계 원리를 제시합니다. 이 구조는 두 개의 EC 음극 역할을 하는 NiHCF와 PB 나노입자 필름 사이에 끼워진 이온성 PAM/LiCl 겔 필름으로 구성됩니다. NiHCF 및 PB 나노입자를 세척된 ITO/유리에 분사하여 독립적인 자체 전력 색상 전환 음극 필름을 만듭니다.

구체적으로, 초기 EC 시스템은 상단 노란색 EC 필름(NiHCF)과 하단 파란색 EC 필름(PB)의 색상 오버레이로 인해 녹색을 나타냅니다. NiHCF 나노입자 필름 또는 PB 나노입자 필름과 겔 필름 사이에 Al 와이어를 연결/분리함으로써 EC 시스템은 녹색, 파란색, 노란색 및 무색 사이의 색상 전환을 나타냅니다.

또한 자체 전원이 공급되는 유연한 다색 EC 표시하다 ITO/PET를 기판으로 사용하여 개발되었으며, 패턴이 있는 다색 디스플레이를 위한 간단한 제조 공정을 제공하여 디스플레이 응용 분야 및 위조 방지 조치에 대한 가능성을 약속합니다. 또한, LiCl/PAM 수용액을 잉크로 사용하여 외부 전원 없이 자유롭게 필기가 가능한 자가발전형 이온 필기판을 구현하였습니다.

요약하자면, EC 디스플레이의 자체 충전 기능은 자체 전원 공급 장치의 지속적인 사용을 보장합니다. 색상 외부 전원 없이 스위칭. 현재 시스템은 빠른 응답 시간, 높은 가역성, 간단한 작동, 간단한 제조 프로세스 및 높은 유연성과 함께 녹색, 파란색, 노란색 및 무색 디스플레이 옵션을 통해 다색 전환에 있어 상당한 발전을 제공합니다.

이러한 결과는 자체 구동형 유연한 다색 EC 시스템을 설계하는 새로운 접근 방식을 제시하여 잠재적인 응용 분야를 크게 확장합니다.

연구는 출판됨 일지에서 연구.