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固态非易失性光学涂层显示结构(Solid-state Non-volatile Optical Coatings Display)是基于光学涂层和相变材料这两种技术的结合发展而来的一项新型动态显示技术。通过热累积,相变材料可以在晶态和非晶态两种相态之间进行快速可逆的转变,并伴随有材料电学和光学特性的剧烈改变,因此被广泛应用在光学器件、光学存储、电学存储器件中。另一方面,光学涂层则是基于薄膜干涉现象实现的薄膜器件,通过调节膜层厚度对特定光波段的反射和吸收进行调控。结合以上两种技术,超薄的强吸收材料和光学反射面结合形成的光学涂层,再利用相变材料相态可变的特性,可以实现多种明亮色彩的动态切换显示。在这项新型技术中,整个显示结构的颜色变化可以通过改变相变材料Ge2Sb2Te5(GST)的相态来实现,而相态的变化可以由位于相变材料上下的两层导电材料氧化铟锡(ITO)通电流来实现电致相变。凭借相变材料的其他特点,这种显示结构还具有非易失性(即掉电后显示内容仍然保持)、显示功耗低、显示内容切换高速、柔性兼容性好、不依赖于衬底材料、可实现大面积显示器、制造工艺简单等诸多优点,在新型显示领域具有广泛的应用前景。本文初步研究了 ITO材料的热致晶化现象和其与反射面结合的薄膜干涉效应,并深入研究了在基于相变材料设计的固态显示结构中,相变材料GST和导电材料ITO这两层材料各自所起到的作用。本课题发现了 ITO的晶化和GST的相态变化都对整个结构的颜色改变有重要的影响,这是在此前的研究中从未报道的内容。实验发现,在本文研究的显示结构中,ITO甚至比GST对显示颜色的改变更重要。·本研究同时也进行了仿真光学涂层结构颜色的相关工作,利用材料固有的光学性质参数,计算模拟得到多层薄膜的显示颜色。基于以上实验结果和仿真结果,本研究发展出了 一种同时利用GST和ITO特性,使显示性能更优化的新型显示器结构。本研究还初步探索了利用相变材料的多级相变,实现光学涂层颜色的连续显示和更精细的调控。