Düşük enerji tüketimli ve kullanıcı dostu elektronik ekranların geliştirilmesi, gelecekteki küresel sürdürülebilir kalkınma için uzun vadeli bir hedef haline geldi. Bilgileri / görüntüleri sürekli olarak görüntülemek için ek güç tüketmeden sayfaları çevirmek için çok az elektrikli sürücü gerektiren iki durumlu elektronik ekran, çok iyi potansiyel alternatiflerden biridir. Kısmi / tam iki durumlu özelliklere sahip yansıtıcı görüntüleme teknolojileri arasında e-mürekkep, kolesterik sıvı kristal ve elektrokromik teknolojiler, vb. Yer alır. Bilgileri, yüksek parlaklıkta dış mekan güneş ışığı altında ve nispeten karanlık iç ortamlarda okunabilen ışık yansıtma modunda görüntülerler. Aynı zamanda gözlere çok dostça davranır ve doğrudan retinaya çarpan geleneksel ışık yayan ekranın parlamasının neden olduğu göz hasarını etkili bir şekilde önleyebilir. Buna karşılık, iki durumlu elektrokromik malzemeler ve cihazlar, heyecan verici avantajları (parlak renkler, geniş renk çeşitliliği ve nispeten kolay hazırlama süreci gibi) nedeniyle tüm dünyada artan bir ilgi çekmiştir.

'De yayınlanan yeni bir makalede Işık Bilimi ve UygulamasıÇin Jilin Üniversitesi, Kimya Koleji, Supramoleküler Yapı ve Malzemeler Eyalet Anahtar Laboratuvarı'ndan Profesör Sean Xiao-An Zhang liderliğindeki bir bilim adamları ekibi, daha ideal bistable elektrokromik sistemler elde etmek için yeni stratejiler özetledi.

Halihazırda, çeşitli elektrokromik malzemelerden yararlanılmıştır ve farklı iki kararlı malzeme tasarımı ve performans optimizasyonu stratejileri önerilmiştir; örneğin, cihazın rengi ve geçirgenliği, iki kararlı elde etmek için metal iyonlarının ters çevrilebilir biriktirilmesi ve elektrot yüzeyinde çözünmesi yoluyla değiştirilebilir. elektrokromik ekran; redoks polimerinin HOMO seviyesi, eşlenik polimerin iskeleti üzerindeki ikame ediciyi modifiye ederek, böylece polimer ve elektrot arasındaki ara yüz yük transferini etkileyerek ve spontan redoks reaksiyonunu inhibe ederek düzenlenir; malzemenin iki dengeli performansı, farklı moleküllerin birlikte karıştırılmasıyla optimize edilebilir (örneğin, selenyum içeren polimerin yapısal stabilitesi ve görünür bölgede tiofen polimerinin iyi optik özellikleri ile); Yeni bir mekanizma ile - "düzenlenebilir elektro asit / baz" ile indüklenen tersinir moleküler renk anahtarları ile dolaylı EC sisteminden yararlanın. Ortak etkileşimler / stabilizasyon yoluyla reaksiyon sırasında kararsız serbest radikallerden kaçınarak geleneksel doğrudan EC sistemlerinin aşılmaz teknik darboğazının üstesinden gelmenin etkili bir yoludur ve redoks moleküllerinin istenmeyen yüksek enerji durumu / engellerinin üstesinden gelmek için yaygın olarak kullanılmaktadır. çeşitli kimyasal reaksiyonlar.

İki durumlu ekran teknolojileri süper güç tasarrufu performansı sergilemesine rağmen. Pazara anahtar teknoloji olarak girmesi ve küresel toplumun “yeşil ve sürdürülebilir kalkınmasını” teşvik etmesi uzun zamandır beklenmektedir. Ancak şu anda esas olarak pazarın alt ucunda rekabet ediyorlar. Bunun nedeni, performanslarının bazı bölümlerinin (sayfa çevirme hızı ve renk kalitesi / parlaklık gibi) henüz ana akım ışık yayan ekranın ürünleriyle karşılaştırılabilir olmamasıdır. Bu nedenle, uzun zamandır beklenen yeşil elektronik ekranların yüksek kaliteli görsel deneyim ve düşük enerji tüketimi için insan ihtiyaçlarını gerçekten karşılamasını ve bunları ana akım pazarda hızla popüler hale getirmesini sağlamanın iki yolu vardır. Çözümlerden biri, iki durumlu ışık emici elektronik ekranın kapsamlı performansını optimize etmektir, böylece üst düzey ekranların gerçek gereksinimlerini mümkün olan en kısa sürede karşılayabilir. Ancak yukarıda da belirtildiği gibi bu yolda çok zor teknik engeller bulunmaktadır. İlk olarak, organik materyallerin fotodegradasyonu ve oksijen duyarlılığının üstesinden gelinmesi gerekiyor. Bu sorunu çözmek için geleneksel düşünce ve teknolojik çerçevelerin ötesine geçmemiz gerekiyor. Boya moleküllerinin ultraviyole ışıktan korunmasıyla ilgili olarak, ışığı absorbe etmek ve engellemek için geleneksel ambalaj malzemelerini kullanmanın yanı sıra, ultraviyole ışığın EC katmanında veya ambalaj malzemelerinde küçük moleküller veya oligomerler kullanılarak etkili bir şekilde görünür ışığa dönüştürülüp dönüştürülemeyeceğini araştırabiliriz. Yani, bu tür bir enerji dönüşümünün EC ekranlarının renk parlaklığını daha da artırıp artıramayacağı. İkinci olarak, daha evrensel pankromatik ayarlanabilirlik elde etmek için stratejiler ve materyaller daha da geliştirilmeyi beklemektedir. Üçüncüsü, elektrokromik mekanizmanın derinlemesine incelenmesi ve mevcut sistemlerin dinamikleri yeterli değildir. Örneğin, PCET reaksiyonlarındaki sinerjiler, inorganik / organik EC reaksiyonlarındaki elektronların ve iyonların dinamik prosesleri, elektrotlar ve EC materyalleri arasındaki elektron transferi ve EC reaksiyonlarında yer alan diğer proseslerin tümü daha fazla anlayış ve hassas optimizasyon gerektirir. Dördüncüsü, kontrol edilebilir iyon iletimli iletken bir katman malzemesinin yapımı, OLED cihazlarında elektron / delik iletim malzemesinin referansı, aktif madde ile elektrot arasındaki elektrot iletiminin iyileştirilmesi gibi, aygıtın yapısının daha da optimize edilmesi gerekir. nano ölçekli üç boyutlu elektrotun gerçekleştirilmesi. Doğadan derinlemesine öğrenmeli, yapısal tasarım, sentez ve moleküler kendi kendine birleşme yoluyla insan yapımı "sinir ağları" sistemlerinin olasılığını keşfetmeli ve hızlı transfer için mevcut elektrolit difüzyon yöntemini değiştirmek için biyonik "sinir ağları" kullanmaya çalışmalıyız sistemdeki elektron ve yüklerin.

Diğer bir çözüm, iki kararlı özelliklerinden yararlanarak ana akım ışık yayan ekranlarda devrim yaratmaktır. Görünüşte "imkansız" olan bu hayali gerçekleştirmek için, devrim niteliğindeki teknolojilerin yeni görüntüleme mekanizması tasarımı ve cihaz yapısı optimizasyonu ile birleştirilmesi gerekeceği açıktır. Gelecekteki gösterim için daha ideal performanslar sağlamak için, ana akım ve yeni ortaya çıkan ekran teknolojilerini diğer mevcut teknolojilerle (elektrofloresans, elektro-fosforesans, kontrol edilebilir gecikme (veya uzun ömürlü) elektro ışıldama ve dolaylı EC moleküler anahtarlama gibi) çapraz birleştirme stratejileri de benimseyebiliriz. Çeşitli bilinen veya yeni ekran teknolojilerinin entegre edilmesi, tüm hava koşullarında ultra güç tasarrufu sağlayan ekran teknolojisi için EC-LED / OLED çift modlu sistemler gibi çeşitli insan ihtiyaçlarını karşılamak için daha umut verici bir strateji ve ürün geliştirme sağlayabilir.

“İnsani gelişme tarihi, bilimsel ve sosyal ilerlemenin arkasındaki itici gücün sorgulama ve meydan okuma ruhu olduğunu gösteriyor. Görünüşte "çözülemeyen" birçok sorun, bilim ve teknoloji çalışanlarının işbirliği yoluyla sorunun nedenini daha iyi anlayarak aşamalı olarak çözülür. "

"Umarım bu makale, artan sayıda araştırmacının yukarıdaki bilimsel ve teknolojik zorlukları ve bunların önemini anlamasına izin verir, bilimsel olarak yasaklanmış" imkansız "bölgeye meydan okumak için küresel işbirliğini tetikler ve yeşil teknolojide yeniliği yeni bir seviyeye taşır." eklediler.

###