随着社会的迅猛发展,能源短缺、环境污染、生态破坏等问题逐渐凸显,节能减排的发展模式受到人们越来越多的关注。其中,众多电子消费产品在信息显示方面所造成的能耗占据重要部分。因而,开发新型的显示材料显得尤为重要。在众多新型显示材料中,电致变色材料由于其独特的优点如光学对比度高、具有双稳态(低耗能)、颜色色彩丰富、吸光的显示模式等受到科学家们的广泛关注。电致变色材料作为一种会改变人们生活方式,改变人们对能源利用方式的新型功能材料,因其在节能环保、智能显示、航空军事等领域中具有巨大的潜在应用价值而越来越受到关注和重视,对电致变色材料的研究也受到人们更多青睐。本课题组首次提出的可逆电致酸/碱机理成功地实现了利用原位电刺激替代传统的化学酸/碱刺激,把酸碱响应材料应用于电致变色器件中,并开发出一系列价格经济、性质优越、实用性强的电致变色材料。本论文基于可逆电致酸/碱理论,根据快速增长的创新高性能全彩显示技术需求的背景并结合本课题组的工作基础,对新型的电致变色材料进行开发。首先,本文中利用甲基酮类分子施加电压被还原后碱性增强的性质,通过施加负电压还原甲基酮,使其作为电致碱,夺取周围未被还原的甲基酮分子的活泼氢,使分子的共轭程度发生改变,从而产生颜色变化,实现了甲基酮分子的电致变色。通过对不同取代基的甲基酮分子进行电化学刺激,该类电致变色材料实现了最大吸收波长从400 nm到690 nm,颜色从黄色到绿色的多种颜色变化,并开发出了相应的电致变色材料;其次本文利用氨基脲类化合物在施加电压被氧化后能够释放出质子性质,使其作为电致酸,刺激酸响应材料发生结构改变,从而引起颜色变化,实现电致酸-酸响应材料即双分子材料的电致变色。通过利用一种氨基脲类衍生物1-(4-(dimethyl-amino)phenyl)-3-(p-tolyl)urea,(Urea-N)作为电致酸,利用荧烷类2-苯氨基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷(2-Anilino-6-(dibutylamino)-3-methylfluoran,ODB-2)作为酸响应材料,进行了材料和器件的构筑,成功实现了快速响应、可逆切换的黑色显示电致变色器件。