第四章 噻吩提升三苯胺衍生物電致變色元件性能
4.2.6 噻吩提升三苯胺衍生物薄膜電致變色元件
4.2.6.3 噻吩提升三苯胺衍生物薄膜電致變色元件變色情形
為了瞭解 PEDOT、P(HTPA-co-EDOT)及 P(TPAR1-co-EDOT) 薄膜電致變色 特性,可透過組裝為電致變色元件,施加不同電位紀錄其變色情形。
表 4-3. PEDOT、P(HTPA-co-EDOT)及 P(TPAR1-co-EDOT)薄膜電致變色元件 於不同電位顏色變化情形,藉由施加不同的電位 (-2.5 V ~ 2.5 V) 觀察到元件的 變色情形,表中可觀察到在不施加任何電位 (0 V) 時的 PEDOT 薄膜為天藍色,
在還原電位時 (0 V ~ -2.5 V)顏色為深紫藍色,而在氧化電位時 (0 V ~ 2.5 V)顏色 為天藍色,在 2.5 V 時尤為明顯。而 P(HTPA-co-EDOT) 薄膜不施加任何電位 (0 V) 時為咖啡色,在還原電位時 (0 V ~ -2.5 V) 轉變深紫色,而在氧化電位時 (0 V
~ 2.5 V)轉變為深綠色,在 2.5 V 時尤為明顯。P(TPAR1-co-EDOT) 薄膜不施加任 何電位 (0 V) 時為深橘色,在還原電位時 (0 V ~ -2.5 V)轉變為紅紫色,而在氧 化電位時 (0 V ~ 2.5 V) 則可觀察到 P(TPAR1-co-EDOT) 薄膜漸漸由黃綠色轉為 深綠色,因此可知道加入 EDOT 單體導致三苯胺衍生物的電化學共聚合的薄膜 顏色變化更多樣。
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表 4-3. PEDOT、P(HTPA-co-EDOT)、P(TPAR1-co-EDOT) 薄膜電致變色元件於 不同電位顏色變化情形
4.2.6.4.結論
本實驗最佳元件性能量測為此組,噻吩衍生物 EDOT 分別加入三苯胺 TPAR1 與 HTPA 三苯胺進行電化學共聚合薄膜,並組成電致變色元件後,在操作電壓±
2V 時,P(HTPA-co-EDOT)最大光學對比可達 46%,P(TPAR1-co-EDOT)最大光 學對比可達 39%,並且元件在長時間操作電壓±2 V 時,但元件穩定度幾乎無衰 退。
噻吩衍生物 EDOT 分別加入三苯胺 TPAR1 與 HTPA 三苯胺進行電化學共聚 合薄膜,並組成電致變色元件後,在操作電壓±2.5 V 時,P(HTPA-co-EDOT)最大 光學對比可達 60%,P(TPAR1-co-EDOT)最大光學對比可達 57%。並且元件在長 時間操作電壓±2.5 V 時,元件穩定度會衰退。因此三苯胺 TPAR1 與 HTPA 電化 學聚合薄膜並組成電致變色元件在操作電壓±2.5 V 時,只可作顏色變化、光學對 比和較短時間穩定度量測,元件性能較不佳。
因此推論噻吩 EDOT 加入三苯胺 TPAR1 與 HTPA 電化學聚合薄膜並組成電 致變色元件時,因為 (1) TPAR1 與 HTPA 的本體 TPA 為電致變色陽極材料並 EDOT 的本體噻吩為電致變色陰極材料,因此共聚合為 P(HTPA-co-EDOT)與 P(TPAR1-co-EDOT)薄膜後在電極的電性轉換時,不易傾向吸附某一邊的電極,
導致 P(HTPA-co-EDOT)與 P(TPAR1-co-EDOT)薄膜不會因為電場的拉扯造成 P(HTPA-co-EDOT)與 P(TPAR1-co-EDOT)薄膜的大量撕裂(2) EDOT 具有高的電 子遷移率。這兩種原因導致噻吩 EDOT 加入三苯胺 TPAR1 與 HTPA 電化學聚合 薄膜並組成電致變色元件時,呈現出來的就是元件高的光學對比和穩定度維持穩 定狀態。
138 的螯合作用使電子可有效的傳送轉移並促使 TPAR1 和 HTPA、3CN-TPA 產生共聚合反應。 電壓±2V 時,PHTPA 最大光學對比只有 20%,PTPAR1 最大光學對比只 有 9%和 P(HTPA-co-TPAR1) 最大光學對比只有 15%,並元件在長時間操 作電壓±2V 時,元件穩定度衰退都非常大。因此三苯胺 TPAR1 與 HTPA 電化學聚合薄膜並組成電致變色元件在操作電壓±2V 時,元件性能(顏色 變化、光學對比和穩定度)非常不佳。
二、 三苯胺 TPAR1 與 HTPA 電化學聚合薄膜並組成電致變色元件後,在操作 電壓±2.5V 時,PHTPA 最大光學對比可達 43%,PTPAR1 最大光學對比可