光子晶体针织物力致变色性能研究

基于内部结构而显色的光子晶体,可以通过改变结构而响应外部环境,在智能变色方面前景非常广阔。为满足简单方便制作智能织物的要求,制备了机械力变色的智能光子晶体薄膜,并与黑色针织物复合,获得智能变色的纺织品,并研究了表面形貌、光学性能和机械性能。结果表明,所制备的智能变色织物在应力下,随着应变的增加发生蓝移,呈现的结构色具有角度依赖性,在机械稳定性方面也有着良好表现。该智能织物在防伪、运动监测方面都有着良好前景。

红外/可见光宽带分色片设计与制备

红外、可见光分色片对成像光谱技术起着至关重要的作用 ,应用诱导增透概念设计宽光谱分色片 ,并在薄膜制备过程中 ,采用了光学控制结合晶体振荡控制的方法获得了符合实用要求的红外 /可见分色片 ,其 4 0 0nm～ 90 0nm范围 4 5度入射光透过率大于 80 % ,在 132 5nm～ 130 0 0nm平均反射率大于 90 % ,其光谱特性在已报道过的同类分色片中位于前沿 .

电致变色机理的研究现状与发展

以研究比较充分的WO3电致变色薄膜为基础,讨论了电致变色机理的电化学反应模型、色心模型、价间跃迁模型、极化子模型、能级模型和配位场模型,详细分析了上述模型存在的局限,并提出了进一步研究应该解决的问题。

彩色有机薄膜电致发光及动态矩阵显示

研究了绿色、红色、蓝色和白色 4种有机薄膜电致发光器件。通过掺杂得到了高稳定性的绿色及红色器件 ,绿色器件的半寿命达 1 4 0 0 0小时 (初始亮度 1 0 0cd/m2 ) ,红色器件的半寿命为 75 0 0小时 (初始亮度 5 0cd/m2 )。还研究了具有空穴锁定层及非锁定层的多种不同结构和材料的蓝色及白色器件。研究表明无论蓝色还是白色器件 ,具有空穴锁定层的器件稳定性较差 ,老化过程中界面势垒的变化很大。非锁定层的蓝色及白色器件中 ,新材料JBEM比DPVBi有更优越的性能。JBEM构成的蓝色器件的半亮度寿命为 1 0 35小时 (初始亮度 1 0 0cd/m2 )。由JBEM构成的白色器件中 ,由蓝色及红色掺杂在同一层的器件得到最好的稳定性 ,其半亮度寿命为 2 80 0小时 (初始亮度 1 0 0cd/m2 ) ,而且它具有发光颜色不随电流变化而变化的特点。在稳定性改善的基础上研制成功 96× 6 0线 ,分辨率为 2线 /mm的绿色及白色矩阵显示屏 ,还利用选择蒸发的方法制造了彩色矩阵屏 ,设计和研制了驱动及控制电路 。

3.2~3.8μm和4.9~5.4μm红外双色滤光片的研制

双色滤光片在其任意一个几何位置上,均能够有效透过两个精确控制的光谱通道,它可以提升光学探测装置对目标的识别能力。本文选用单晶Ge作为基片,Ge和ZnSe分别作为高低折射率膜层材料,研制了一种包含3.2~3.8μm(通道1)和4.9~5.4μm(通道2)两个通道的红外双色滤光片。在高真空中以热蒸发的方式镀制了滤光片的光学膜层,采用单波长的极值百分比光学监控(POEM)方法控制膜层的光学厚度。在100 K低温下,通道1的平均透射率为94.2%,顶部波纹幅度为5.7%;通道2的平均透射率为96.5%,顶部波纹幅度为0.6%。在两个通道之间(4.0~4.7μm)的截止区域内,平均透射率小于0.16%。该红外双色滤光片具有良好的光学稳定性,有利于高速运动目标的识别。

无机薄膜电致发光研究进展

薄膜电致发光显示是平板显示的主要技术之一。文章在介绍了无机薄膜电致发光器件结构和工作原理的基础上 ,介绍了薄膜电致发光研究的一般方法 ,描述了无机薄膜电致发光的研究现状 ,分析了薄膜电致发光所面临的问题 ,重点探讨了解决蓝光问题的几种方案。蓝光亮度已能满足全色显示的要求 ,薄膜电致发光具有广阔的发展前景。

Bi掺杂TiO_2薄膜的电致变色性能

以钛酸四丁酯、五水硝酸铋为主要原料,采用溶胶-凝胶法在ITO导电玻璃基片表面制备铋掺杂摩尔分数分别为0、2%、4%、6%、8%和10%的TiO_2薄膜,采用TG-DTA、XRD、电化学工作站、紫外可见分光光度计等表征铋掺杂TiO_2薄膜。循环伏安分析显示:铋掺杂后薄膜的阴极还原峰由1个增至3个且峰流值变大,其电流响应时间变化不大,未掺杂和铋掺杂TiO_2薄膜的着色效率(CE)最大值分别为3.08 cm^2·C^(-1)、6.17 cm^2·C^(-1)。少量铋掺杂可以使TiO_2正八面体结构发生扭曲变形,提高薄膜的电致变色性能,但过多的铋离子可能会富集于基质的晶界处,增加了锂离子的迁移阻力,甚至阻隔锂离子进入TiO_2层中。未掺杂和铋掺杂TiO_2凝胶加热至400℃后热稳定性良好;热处理500℃时其粉末为锐钛矿,且掺杂量越高无定形程度越高。

薄膜干涉结构生色蚕丝织物的研制

结构生色是一种无污染的仿生着色技术。采用静电自组装法在蚕丝织物表面构建Si O2/聚乙烯亚胺(PEI)结构生色薄膜,研究自组装条件中水洗次数、纳米Si O2粒子分散液浓度和PEI溶液浓度等因素对构建结构生色薄膜的影响,确定有利于在蚕丝织物表面静电自组装纳米Si O2/PEI结构生色膜的条件为:水洗5次,纳米Si O2粒子分散液质量分数0.2%,PEI溶液质量分数0.1%。用数码相机、Digi Eye数慧眼系统和多角度分光光度仪表征蚕丝织物的结构色及其反射率光谱,并用场发射扫描电子显微镜观察织物表面纳米Si O2/PEI薄膜的形态结构,结果显示:研制的薄膜干涉结构生色蚕丝织物的生色机理符合单层薄膜干涉生色原理,且结构色随组装周期数、组装纳米Si O2粒子的粒径和观察角度而变化;蚕丝织物用纳米Si O2/PEI组装形成的结构生色膜薄而光滑,对织物的手感和弯曲性能无明显影响。

基于低维相变薄膜的显示器件光学性质的研究

采用传输矩阵模型研究了基于低维相变薄膜的显示器件的光学特性与器件结构的关系。显示器件的类型有反射型和透射型,器件结构的关键参数包括Ge_2Sb_2Te_5(GST)层的厚度、ITO层的厚度、GST层的晶态与非晶态的变化。结果表明:对于反射型器件,ITO层的厚度对器件的反射光谱影响较大,可以通过改变ITO层的厚度达到改变器件颜色的效果;GST层的厚度为12 nm时,GST的晶态与非晶态的变化使器件有最好的颜色对比度且消耗较低的电功率。对于透射型器件,通过使用超薄的GST薄膜,器件的透明度可以保持很高,器件的透明度在GST的厚度超过几纳米后迅速下降。

高质量WO_3薄膜的制备及其电致变色数码显示器件

本文首先探索热蒸发法制备高质量WO3薄膜的工艺参数,分别从基片类型,基片温度和蒸发速率三方面讨论和分析成膜的质量,获得在ITO玻璃基片最佳的蒸镀条件为蒸发电流为110 A,基片温度为250℃。其次,应用高质量WO3薄膜于全固态电致变色器件结构中,获得了良好的变色性能,实现逐段控制的数码显示效果。研究结果表明高质量WO3薄膜在电致变色器件,特别是双面显示器件方面具有潜在的应用前景。

多彩结构色氧化铝薄膜氧化机制的研究

在草酸电解液中,球形碳点电极作为阴极,铝箔作为阳极,利用一次氧化工艺成功的制备出了单一色彩和虹彩环形结构色的氧化铝薄膜.实验结果显示,球形碳点电极下制备的氧化铝薄膜厚度由薄膜中心向外呈对称性递减.当薄膜的径向厚度差在某一波长光的覆盖范围内时,薄膜呈现单一结构色,而当径向厚度差超出某一波长光的覆盖范围时,薄膜呈现虹彩环形结构色.本文详细的讨论了电极间距、氧化电压和氧化时间对薄膜结构色的影响,并从理论上分析了球形碳点电极下多孔氧化铝薄膜的氧化机制.

用于投影显示的分色合色膜系的消偏振设计

由于斜入射时,光学薄膜存在一定的偏振效应,将产生S和P偏振光的光谱分离.在Philips棱镜系统中,分色合色膜系通常分色时对S光应用,合色时则对P光应用.从提高光能利用率、减少杂散光和增加系统对比度等因素综合考虑,要求分色合色膜系的S和P偏振光的分离尽可能小.新设计方法采用宽带法布里-珀罗薄膜干涉滤光片中心波长两侧的干涉带作为长波通或短波通截止滤光片,可实现S和P偏振分量的分离几乎为零.

甲虫体壁薄膜结构反射特性理论研究

对彩色吉丁虫Chrysochroa raja、节日虎甲虫Chrysina chrysagyrea等甲虫体壁多层薄膜结构色的机理进行了理论分析。当薄膜各层光学厚度近似等于可见光波长(380～750 nm)的四分之一时,分析了各膜层厚度、折射率以及入射角对单层薄膜和多层薄膜的反射率影响。计算结果表明甲虫彩虹色由多层膜薄膜的反射干涉而成,其反射谱带宽随着的增大而增大,高低折射率薄膜的光学厚度各自变化但总和保持不变时,薄膜颜色无明显变化,入射角对单层薄膜和多层薄膜的反射率都有一定的影响。这些结论将为进一步认识和研究甲虫的颜色和制备新一代仿生薄膜材料提供理论指导。

彩色有机薄膜电致发光器件及显示技术

对性能稳定的彩色薄膜有机EL器件进行了研究。其中绿色有机器件的半亮度寿命为14000小时(初始亮度100cd/m2) ,已达到实用化的要求。红色、蓝色和白色器件的半亮度寿命(初始亮度100cd/m2)分别达到了3750、1016和2850小时。在得到稳定的绿色有机薄膜电致发光器件基础上 ,对矩阵显示屏及动态显示技术进行了研究。得到了面积为48mm×30mm、分辨率为2线/mm的96×60象素矩阵显示器 ,其中单位象素的有效发光面积为0.4mm×0.4mm ,单元间隙为0.1mm。并设计了有效的驱动和控制电路 ,实现了无“交叉效应”的、高清晰度的动态图形显示。显示器在1/64的驱动占空比下的显示亮度大于100cd/m2,屏的功耗为0.6W。

绿色反光镜的制备和性能研究

叙述了绿色反光镜的膜系设计原理和制备工艺．其性能指标为：在中心波长５４０ｎｍ处Ｒｍａｘ≥９５％，反射带宽约为６０ｎｍ，短波范围内平均透射率达７５％，长波范围内平均透射率达８０％．

WO_3薄膜的显色性和敏感性研究

本文利用反应离子束溅射技术制备WO_3薄膜,在衬底温度为室温时,溅射制备的薄膜经电子束(?)时,说明它是无定形的。在电化学过程中,氢离子注入WO_3薄膜,使薄膜显示出蓝色,薄膜的电阻率随之降低.这种显色性和敏感性使WO_3薄膜在显示器件和pH值敏感器件中得到应用。

基于颜色仿真与匹配的肥皂膜厚度测量

肥皂膜在日常生活和物理学中经常会遇到.在薄膜干涉中也常会作为例子使用.人们总是关心,各种不同肥皂膜的厚度及其变化情况如何.本文以宽光谱LED为光源,观察并用相机拍摄了肥皂膜上的干涉图样,用颜色仿真和匹配法测量了肥皂膜的厚度.并且采用已知波长的单色光重复测量了肥皂膜厚度,同时用等厚干涉公式验证了测量结果.结果显示,与宽光谱光源相比,用单色光源做此类实验更具优势.

蓝色无机电致发光薄膜最新研究进展

蓝光问题几十年来一直制约着无机EL显示器的全彩色化进程。制备高亮度、高效率、高色纯性和长寿命的蓝光薄膜是无机EL领域的重大研究课题之一。自1999年以来,以BaA l2S4∶Eu为代表的蓝光薄膜材料的研究获得突破性进展,使无机EL不能实现全彩色显示成为历史。回顾了近几年国内外在BaA l2S4∶Eu蓝光薄膜的成分优化、沉积方法、后续退火、防潮处理、氧含量控制、钝化层设计等方面的研究进展,分析了存在的问题及其在无机EL器件中的应用前景。

汽车防雾反光镜的硬膜性能研究

介绍了汽车防雾反光镜的膜料选择和膜系设计原理,给出了实现反光镜膜层均匀性的实用装置,叙述了汽车防雾反光镜的制备工艺和性能,符合汽车防雾照明要求。

三基色反光镜的制备和性能研究

介绍了三基色反光镜的膜系设计原理,给出了实现膜层均匀性的装置,叙述了三基色反光镜的制备工艺,符合装饰照明使用要求。