陳世軒、陳相睿 / 工研院材化所
電致變色技術是一種材料在外加電場作用下改變其光學性質(如：顏色、透明度或反射率)的現象。此技術源於1960年代，最初研究集中於無機氧化物材料，如：氧化鎢(WO3)。隨著材料科學的發展，在各領域的電致變色材料都有逐步進展，使得技術性能大幅提升，應用領域也日益擴展。近年來，電致變色技術發展重點是朝著快速退/變色速度、高對比度、低功耗與雙穩態技術邁進，在元件製程上則往柔性方面進行，在這樣發展基礎下，電致變色有利於智慧汽車與智慧座艙運用。
【內文精選】
電致變色定義及相關技術介紹
電致變色(Electrochromism)是一種材料在外加電場作用下，產生不同排列或是電子或離子的移動而引起光學性質(如：顏色、透光率或反射率)可逆改變的現象。這種變化是通過材料內部排列變化或氧化還原反應實現的，通常只需要施加低電壓即可驅動。電致變色現象的核心在於材料內部的電子轉移和結構改變(圖二)。
圖二、典型電致變色結構示意圖
1. 懸浮粒子技術 (粒子做不同排列產生明暗變化)
SPD是Suspended Particle Device的簡稱，為懸浮顆粒電致變色元件。SPD電致變色材料的製備工藝比較複雜，首先將具有電場下能定向排列的奈米或微米棒包裹在聚合物膠囊中，然後將這些膠囊分散在透明樹脂膜中並形成特殊膠片，再將該特殊膠片夾持在2張等面積的ITO/PET膜中間，再用2片等面積的PVB膜及玻璃做成夾膠玻璃，就得到了SPD型的電致變色玻璃。膠片中的懸浮微粒在沒有交流電場的時候，為雜亂無序的排列方式，此時玻璃著色不透明；而膠片兩端接通交流電後，這些無序排列的懸浮微粒會立刻定向排列，此時玻璃將退色為透明狀態。
3. 電化學–電致變色技術 (分子材料發生氧化還原變化而產生色澤變化)
在無機材料、有機材料系統中具有電活性(Electroactive)的電致變色材料，於電場作用下會發生電化學氧化還原反應而得失電子，使得材料的能階改變而造成顏色的變化。
工研院電致變色材料技術發展
有鑑於有機電致變色技術在系列技術中具有一定優勢與競爭力，工研院材料與化工研究所一直致力於相關技術的優化與改善，從液態灌注型技術逐步發展至可塗佈型電致變色材料技術，最終開發出可貼黏式電致變色材料(圖八)。其主要目的就是希望在材料技術上提升與進化，維持一定的高對比與使用性，並在元件製程上簡化施作步驟，提升效率與便利性，藉由技術開發以更貼近不同載具使用(曲面、軟性等) ---以上為部分節錄資料，完整內容請見下方附檔。
圖八、工研院電致變色材料技術發展歷程
★本文節錄自《工業材料雜誌》460期，更多資料請見下方附檔。