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  電致變色技術為多色彩圖案化顯示器件的構筑提供了良好平臺。在特定電壓下，一種電致變色材料通常只能實現單一顏色顯示（著色或褪色），難以滿足多色彩電致變色器件的應用需求，因此多色彩圖案化電致變色器件構筑通常基于多種不同材料電致變色層的疊加，然而這種構筑方式帶來了制備工藝復雜、成本高、驅動電壓高以及不同圖案之間的相互干擾等問題。因此，通過合理的材料選擇和器件結構設計，發展多色彩圖案化電致變色器件的制備新工藝，研制結構簡單且易于調控的新型電致變色器件，對其在信息顯示、軍事偽裝等領域的應用具有重要價值。

  近期，北京工業大學的汪浩教授和張倩倩教授團隊報道了僅利用單一電致變色材料層即可實現多色彩圖案化顯示的新技術。他們將電致變色聚苯胺、凝膠電解質和導電基底組裝成具有簡單三層結構的全固態器件，通過施加水平方向電流，實現磁場和電場共同驅動離子在聚苯胺材料中水平重排，使得單一電致變色聚苯胺層在離子摻雜濃度梯度下產生顏色梯度，實現器件的多色彩圖案化顯示。同時，通過對電場調控，易于獲得圖案的動態變化。相比于傳統的多色彩圖案化電致變色器件，該新型器件的結構得到了極大簡化，為電致變色技術在信息顯示相關領域的應用提供了新的思路。相關研究成果以“A Self-Patterning Multicolor Electrochromic Device Driven by Horizontal Redistribution of Ions”發表在能源領域重要期刊Solar Energy Materials and Solar Cells上。

圖1：傳統單色顯示和新型多色彩圖案化電致變色器件的結構和工作原理示意圖

圖2：新型電致變色器件展示的多色彩圖案動態變化

圖3：多色彩圖案化電致變色器件的電場調控顯示及其在可視化電流指示器上的應用示意圖

  本文報道了電場和磁場共同驅動離子的水平運動和再分布電致變色機制，利用單一的電致變色材料聚苯胺組裝成三層結構新型電致變色器件。該裝置去除了離子儲存層，優化了器件結構，同時展示了多色彩顯示，高的光學調制幅度，較快的響應時間，良好的循環穩定性等優異性能。該研究工作對未來電致變色器件的設計和制備提供一種全新思路，同時該器件的多色彩顯示功能，在未來的信息顯示、軍事偽裝等領域具有一定的應用前景。

  原文鏈接：A self-patterning multicolor electrochromic device driven by horizontal redistribution of ions. (Solar Energy Materials and Solar Cells, 2020. )

  https://doi.org/10.1016/j.solmat.2020.110642