多色彩像素显示在自适应伪装、可视化传感、光子计算、视觉感知及光谱调控等领域具有广阔的应用前景。通过电致变色（EC）技术与法布里-珀罗（Fabry-Pérot，FP）光学谐振相结合，增强光-物质相互作用，实现多色彩调制，是实现多色彩像素显示的关键技术方向。其中，聚（3,4-乙撑二氧噻吩）:聚苯乙烯磺酸盐（PEDOT:PSS）凭借其高机械柔性、优异成膜性和快速响应特性，成为最具潜力的电致变色材料，但传统方法难以简单、有效调节PEDOT的光学介电特性，制约了其在法布里-珀罗谐振结构上的应用。

近日，东华大学王宏志/李克睿团队通过简单溶液混合与搅拌，引入多金属氧酸盐（POM），开发了针对PEDOT:PSS的新型后处理方法——电化学自氧化掺杂（EAOD）（图1），显著改变了其光-电特性。相关研究成果以《液相电化学自氧化掺杂PEDOT实现法布里-珀罗电致变色像素》“Liquid-Phase Electrochemically Autooxidized Dopingof PEDOT Enabling Fabry–Pérot Electrochromic Pixels”为题，发表在《纳米快报》（Nano Letters）上。

图1. 液相电化学自氧化诱导PEDOT:PSS同时进行深度掺杂和相分离

图2. P-PEDOT的结构和能级表征

液相EAOD方法降低了PEDOT的带隙，使其电导率显著提升（从1.03到360 S cm−1），并有效调控折射率和消光系数。

图3. P-PEDOT的光电性能分析

由此获得的POM掺杂自氧化PEDOT（P-PEDOT）显著增强了法布里-珀罗腔的光学共振能力，将PEDOT的初始蓝色态扩展至广泛色彩。

图4. 基于P-PEDOT的多色彩薄膜及光学特性

通过100像素的阵列展示了多色调控能力。此外，基于P-PEDOT的有机电化学晶体管（OECTs）实现了1000倍开关比，并在1000次循环后保持94.4%的稳定性；电致变色阵列像素（1 mm×1 mm）的色彩变化可通过仅±0.8 V的低栅极电压控制。

图5. OECT驱动EC像素及多色谐振腔阵列演示

综上，该团队利用EAOD和相分离的协同策略来降低PEDOT的带隙，从而显著提高其电导率。其在EC显示、生物传感、健康监测和彩色显示技术等领域表现出巨大的应用潜力。

全文链接：https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.nanolett.5c00604