北京時間02月08日消息，中國觸摸屏網訊，電致及氣致變色技術受關注，可用于玻璃與鏡子的切換以及顯示器領域。在2013年1月30日～2月1日舉行的展會“nano tech 2013”上，有多件采用電致變色（electrochromic，EC）及氣致變色（gaschromic，GC）技術的調光玻璃和顯示器等展出。隨著波音在新型客機“B787”的窗戶上采用電致變色技術，相關技術的開發正在加速進行。

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       EC技術利用向材料施加電壓時，材料的光學特性隨著可逆氧化還原反應而變化，使顏色等改變的現象。雖然該技術的研發歷史較長，但實用化案例卻不多。隨著波音在B787客機的窗戶上采用了EC技術，實現了以電氣方式使機窗在透明和深藍色之間切換的設計。這使得EC技術的知名度迅速提高。

       日本產業技術綜合研究所納米系統研究部門綠色技術研究小組及東和制作所在nano tech 2013上展出了利用溶液噴涂法實現的EC玻璃。

       產綜研的EC玻璃采用兩塊玻璃夾著ITO/EC材料的構造，EC材料使用的是普魯士藍（PB）及PB的類似材料，這樣便可通過施加電壓使玻璃的顏色在藍色與黃色之間切換。另外，還通過配備彩色薄膜實現了更多的顏色。施加電壓為1.2V。據稱在切換100多萬次以后，性能也不會變差。

       這種帶電子快門的玻璃利用液晶技術也可實現，而且已經有實際的應用案例。但產綜研表示，“采用液晶技術的話構造較為復雜，很難以低成本制造。而此次的EC玻璃是用噴涂技術制造，因此生產成本很低”。產綜研設想將這種EC玻璃“用于室內裝飾及調光玻璃等領域”。

產綜研等開發的EC玻璃。左上角的玻璃為本色，在上面配備彩色薄膜后就能表現出多種顏色
 

切換電壓改變顏色后的狀態
 

利用理光的EC技術制成的3.5英寸全彩顯示器
 

6英寸的黑白顯示器。精細度為200ppi，64灰階
 

力爭2015年度在顯示器領域實用化

       另外，還有企業打算將該EC技術應用于電子紙的顯示屏。理光展出了EC方式的彩色電子紙用面板。

       該面板通過涂布工藝在PET薄膜上層疊色光三原色，即C（青）、M（品紅）、Y（黃）這三種顏色的發光材料，并且能夠向各層單獨施加電壓。不過，電極及TFT是通過濺射形成的。理光利用這樣制成的3.5英寸113ppi面板進行了演示，切換顯示畫家維米爾（Vermeer）的數幅畫作，。

       另外，理光曾在2011年的顯示器技術國際學會“SID Display Week 2011”上做過相關展示，但此次在nano tech 2013展出的面板實現了更高的色彩表現范圍和對比度。具體而言，此次將色彩表現范圍由2011年時的27％的提高到了35％，將對比度從30：1提高到了60：1。

       此外，理光還展出了6英寸XGA單色面板。精細度為200ppi，可64灰階顯示。據介紹，該面板采用低溫多晶硅（LTPS）TFT驅動，“目標是2015年之前使10英寸面板實現實用化”。

通過EC實現全彩的機制
 

產綜研開發的、能夠以電氣方式來控制的GC玻璃（鏡子狀態）



透明狀態
 

以前的較厚的雙層玻璃（左）和此次的較薄的雙層玻璃（右）  

使玻璃從透明狀態切換為鏡子狀態

       位于名古屋市的日本產綜研可再生材料研究部門環境響應功能薄膜研究小組開發出了利用GC技術將透明玻璃切換成鏡子的技術，并在nano tech 2013上展示。

       GC技術利用氣體的注入與析出而不是施加電壓來控制材料的光特性。此次，該研究小組事先在兩塊玻璃之間加入了鎂鈣合金（Mg-Ca），以及作為催化劑的鈀（Pd），這樣就能使玻璃像鏡子一樣反射光；而再加入氫氣的話，鎂會與之反應而變成氫化鎂（MgH2），使玻璃變回透明狀態。此時，如果再加入氧氣（O2），氧就會從MgH2中吸收H2而變成水（H2O），是玻璃再變回鏡子狀態。

       該小組很早以前就在研發這項技術，但此前一直使用間隙較厚的雙層玻璃，通過氫氣瓶來控制H2的注入與析出。不過，從實用化及安全性來看，使用氫氣瓶不太現實。

從空氣中的水分提取氫

       據該研究小組介紹，大約1年前他們注意到，在兩塊玻璃間即使不刻意放入隔板來貼合，也會形成0.1mm左右的間隙。如果有這一間隙，所需要的H2量只需很少即可。

       因此，該研究小組決定通過電解空氣中的水來獲得H2，并最終確認，實際上也能夠通過這種方法來實現鏡子狀態與透明狀態之間的切換。雖然其結果是得到了一項GC技術，但實際上正像EC一樣，是通過電氣方式實現切換的。這樣一來，雙層玻璃的厚度也可變得更薄，一下子提高了該技術的現實性。

       但是，通過電解水來供給H2的話，狀態的切換時間就會變長。從鏡子狀態變成透明狀態需要約1分鐘，從透明狀態變成鏡子狀態需要約5分鐘。不過，“用氫氣瓶來注入H2的話，只需5～20秒即可完成切換”（產綜研）。