CN106796379A - 电致变色显示装置 - Google Patents

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油谷圭一郎
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Abstract

提供一种电致变色显示装置,其包括:一对彼此面对的电极;设置到该对电极之一的电致变色层;和在所述彼此面对的电极之间设置的电解液层,其中所述电致变色显示装置包括在所述电致变色层和设置了所述电致变色层的电极之间的含钇的金属氧化物层。

Description

电致变色显示装置
技术领域
本发明涉及电致变色显示装置。
背景技术
近年来,对于作为代替纸的电子介质的电子纸存在一直增加的需求,并且对于电子纸的开发活动正蓬勃开展。作为实现这样的电子纸的显示系统的手段,自发光显示技术例如液晶显示和有机EL显示已经被开发出,并且它们的一些已经商业化。同时,低功耗且在可视性方面优异的反射显示技术被视为有望于用于下一代电子纸的显示技术。
众所周知的反射显示技术是配置成在电场的情况下翻转带电的白色和黑色粒子的位置并且转换白色和黑色显示位置的电泳系统,并且该系统用在电子书阅读器等中。然而,常规技术受限于单色显示,并且全色反射显示技术是高要求的。在这方面上,作为这样的全色反射显示技术,用重叠(overlay)在单色电泳系统上的RGB(W)彩色滤光片(滤色片,color filter)实现彩色显示的全色显示系统是已知的。
然而,一直存在这样的问题:由于空间被三种或四种颜色所划分,颜色的鲜艳性和亮度差。
因此,作为在没有彩色滤光片的情况下实现反射显示元件的有前景的技术,采用电致变色现象的电致变色显示系统被注意到。电致变色显示系统可预期高的颜色再现性和显示记忆性质。
电致变色现象是这样的现象:特定物质在施加电压时导致可逆的氧化-还原反应并且变化至多种颜色。电致变色显示装置是利用导致这样的电致变色现象的电致变色化合物的显色和褪色(其在下文称为颜色的显现和褪去)的显示装置。在从材料开发到装置设计的很多方面对于这样的电致变色显示装置进行研究和开发,因为由于以下原因它们是用于电子纸的显示装置技术的重要候选者:它们可通过操纵有机电致变色化合物的分子而产生多种颜色,它们是反射显示装置,它们具有显示记忆性质,和它们可在低压下驱动,等。
电致变色显示装置期望作为多色显示装置,因为它们取决于电致变色化合物的结构可产生多种颜色。电致变色显示装置为通常在一对彼此面对的电极上施加电流并且利用由于在该电极之间提供的电致变色化合物的氧化-还原反应引起的显色反应的电化学元件之一。为了实现鲜艳的全色显示,它们需要具有其中基于相减混色方法重叠三种原色(即黄色、青色和品红色)的结构。作为其的实例,已经报道了基于重叠黄色、青色和品红色的三个要素层的全色显示技术(多色显示技术)(参见PTL 1)。
作为该多色显示技术,提出其中将多个显示电极层和电致变色显色层堆叠在一个显示基板上的配置(参见PTL 1至4)。进一步地,提出其中使用有源矩阵TFT作为面对显示电极的对电极的电致变色显示装置(参见PTL 1和2)。这些提议的特征在于,不需要将所述多个显示电极精细地图案化,并且可在使用通过一个有源矩阵TFT面板转换的三个显示电极的情况下以高的孔径比获得全色显示图像。
然而,在这些提议中,所述多个显示电极对于各像素是共用的,其不仅导致像素之间的串扰(颜色模糊和分辨率降低),从而导致显示图像的模糊;而且导致所述多个显示电极之间的串扰(多个层之间的颜色混杂),从而导致在显示图像保持性方面的问题。即,所述问题是层内和层间的串扰。
此外,作为抑制无源矩阵驱动的电致变色显示装置的像素之间出现串扰的方法,提出其中将氧化镍层提供在显示电极和电致变色层之间的配置(参见PTL 3和4)。还提出借助通过堆叠已知为n-型半导体的氧化钛层和已知为p-型半导体的氧化镍层而形成的二极管结构变换(shift)来自电致变色层的响应电压的技术(参见PTL 4)。
然而,可获得半导体性质的氧化镍层具有黑色,这是降低显示品质例如色彩鲜艳性和亮度的因素。因此,需要在氧化镍层自身的光学性质方面的改善。
引文列表
专利文献
PTL 1:日本专利申请特开(JP-A)No.2012-128217
PTL 2:JP-A No.2012-137736
PTL 3:日本专利(JP-B)No.5007520
PTL 4:JP-A No.2008-180999
非专利文献
NPL 1:N.Kobayashi et al.,Proceeding of IDW’04,1753(2004)
发明内容
技术问题
本发明的目的在于提供这样的电致变色显示装置:其可抑制像素之间的串扰并且在显示图像保持性和耐光性方面是优异的。
问题的解决方案
为了解决以上问题,本发明的电致变色显示装置包括:
一对彼此面对的电极:
设置到该对电极之一的电致变色层;和
在所述彼此面对的电极之间设置的电解液层,
其中所述电致变色显示装置包括含钇的金属氧化物层,并且所述金属氧化物层在所述电致变色层和设置了所述电致变色层的电极之间。
发明的有益效果
本发明可提供这样的电致变色显示装置:其可抑制像素之间的串扰并且在显示图像保持性和耐光性方面是优异的。
附图说明
[图1]图1是显示根据本发明的电致变色显示装置的一个实例的示例图。
[图2]图2是显示根据本发明的电致变色显示装置的一个实例的主部分的放大视图的示例图。
[图3]图3是显示根据本发明的电致变色显示装置的另一实例的示例图。
[图4]图4是显示电致变色显示装置的CV测量和反射率变化的结果的实例的图。
[图5]图5是显示电致变色显示装置的CV测量和反射率变化的结果的另一实例的图。
[图6]图6是显示电致变色显示装置的CV测量和反射率变化的结果的另一实例的图。
[图7]图7是显示电致变色显示装置的CV测量和反射率变化的结果的另一实例的图。
具体实施方式
以下将参考附图对根据本发明的电致变色显示装置进行描述。本发明不限于以下描述的实施方式,而是可在本发明中在本领域技术人员可想到的范围内做出其他实施方式、添加、修改、删除等。其中发挥本发明的功能和效果的任何模式包含于本发明的范围内。
在以下的实施方式中,将其中一对电极之一由显示基板和设置在该显示基板上的显示电极构成,且所述电极的另一个由设置成面对所述显示基板的对基板和设置在该对基板上的对电极构成的情形进行描述作为实例。然而,本发明的一对电极不限于以上那些。
(第一实施方式)
将对根据本发明的电致变色显示装置的实施方式进行描述。根据本实施方式的电致变色显示装置在图1和图2中显示。图2是显示图1的主部分的放大视图的示例图。
根据本实施方式的电致变色显示装置包括显示基板、设置在该显示基板上的显示电极、设置在该显示电极上的电致变色层、设置成面对所述显示基板的对基板、在所述对基板上设置的多个对电极和在所述显示基板和所述对基板之间设置的电解液层,并且还包括含钇的金属氧化物层(含钇的金属氧化物层)。所述金属氧化物层在所述显示电极和所述电致变色层之间。
图1显示显示基板1、显示电极2、含钇的金属氧化物层3、电致变色层4、白色反射层6、电解液层7、对电极8和对基板9。所述含钇的金属氧化物层在下文可称为“含钇层”。
正如图1所示,显示基板1和对基板9彼此面对,并且显示电极2、含钇层3、电致变色层4和白色反射层6形成在显示基板1上。多个对电极8形成在对基板9上,并且显示基板1和对基板9之间的间隙浸有电解质溶解于其中的电解液而形成电解液层7。
图2显示图1的由虚线围成的部分A的放大视图的示例图。包含氧化钛作为主组分的金属氧化物层10a和10b形成在所述含钇层3之上和之下。如此,优选的是,含钇层3形成在包含氧化钛作为主组分的金属氧化物层之间。
以下将详细描述根据第一实施方式的电致变色显示装置的各结构部件。
<显示基板>
显示基板1除了其应该是透明材料之外没有特别限制,并且可根据意图选择任意的显示基板。其实例包括玻璃基板和塑料膜。显示基板1在其外表面和内表面上可涂覆有透明的绝缘层和抗反射层,以具有更好的水蒸汽阻隔性、阻气性和可视性。
<显示电极>
显示电极2除了其应该是具有透明度和导电性的材料之外没有特别限制,并且可根据意图选择任意的显示电极。
显示电极2的材料的实例包括金属氧化物,例如氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡(ITO)和氧化铟锌。显示电极还可为由银纳米线、金纳米线、碳纳米管、金属氧化物等制成的具有透明度的网状电极,或者可为其中组合这些材料的复合层。
显示电极2的制造方法的实例包括真空气相沉积、溅射和离子镀。
当显示电极2的材料为可涂覆的材料时,可使用多种印刷方法例如旋涂、浇铸、微型凹版涂覆、凹版涂覆、棒涂、辊涂、绕线棒涂覆(wire bar coating)、浸涂、狭缝涂覆、毛细管涂覆、喷涂、喷嘴涂覆、凹版印刷、丝网印刷、柔性版印刷、胶版印刷、反向印刷和喷墨印刷。
显示电极2的光学透射率没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为60%或更高但是低于100%,并且更优选为90%或更高但是低于100%。当所述光学透射率低于60%时,这样的麻烦发生:显示性质例如亮度和色彩鲜艳性差,并且显示图像是暗的。
显示电极2的膜厚度没有特别限制,但是当其为ITO电极时优选为10nm-300nm。
显示电极2的表面电阻率是影响电致变色显示装置的显示性质例如响应速度和显示均匀性的重要元素。显示电极2的显示电阻率优选为100Ω/□或更低,和更优选为10Ω/□或更低,尽管其取决于电致变色显示面积。
<对基板和对电极>
对基板9可为透明的或不透明的。可使用多种类型的基板作为所述对基板,其包括玻璃基板和塑料膜(当其为透明基板时),硅基板和金属基板例如不锈钢(当其为不透明基板时),和其中将它们层叠的层压板。
在根据本实施方式的电致变色显示装置中,对电极8充当像素电极。
对电极8的材料除了其应该为具有导电性的材料之外没有特别限制,并且可根据意图选择任意材料。例如,可使用金属氧化物例如氧化铟、氧化锌、氧化锡、氧化铟锡和氧化铟锌,金属例如锌和铂,和碳,或其中将这些材料组合的复合膜。
对电极8的膜厚度没有特别限制,但是其优选为10nm-5μm。
为了保护对电极8免遭由于氧化-还原反应引起的不可逆的腐蚀,可形成保护层以覆盖对电极8。
对于各像素,需要分区地(divisionally)形成对电极8。因此,对电极的制造方法可为成膜法(例如真空气相沉积、溅射和离子镀)和多种图案形成技术(例如例如荫罩(shadow mask)技术、光刻技术和剥离(lift-off)技术)的组合。
当对电极8的材料为可涂覆的材料时,可使用多种印刷方法例如旋涂、浇铸、微型凹版涂覆、凹版涂覆、棒涂、辊涂、绕线棒涂覆、浸涂、狭缝涂覆、毛细管涂覆、喷涂、喷嘴涂覆、凹版印刷、丝网印刷、柔性版印刷、胶版印刷、反向印刷和喷墨印刷。这些方法中不能形成图案的任一种可与以上描述的多种图案形成技术组合,这使得可以有利的方式形成对电极8。
在对基板9上形成的对电极8充当电致变色显示装置的像素电极。因此,优选的是,对基板9和对电极8由将像素电极和驱动电路形成于其上的矩阵显示基板构成。例如,可使用有源矩阵装置和用于点矩阵显示的无源矩阵装置。在这些装置之中,可有利地使用采用TFT(薄膜晶体管)的有源矩阵TFT。
作为有源矩阵TFT的有源层,可使用硅半导体例如无定形硅和多晶硅,氧化物半导体例如氧化铟镓锌(IGZO),碳半导体例如石墨烯和碳纳米管,以及有机半导体例如并五苯。在这些之中,可有利地使用低温多晶硅TFT和具有相对高的流动性的IGZO-TFT。
<<覆盖对电极的保护层>>
用于覆盖对电极8的上述保护层的材料除了其应该能够实现防止由于不可逆的氧化-还原反应引起的对电极8的腐蚀的角色之外没有特别限制。可使用多种材料,其包括Al2O3和SiO2或包含它们的绝缘材料、氧化锌和氧化钛或包含它们的半导体材料、和有机材料例如聚酰亚胺。在这些之中,呈现可逆的氧化-还原反应的材料是优选的。
作为所述保护层,通过用粘合剂树脂(粘合剂)例如基于丙烯酸类的基于醇酸的、基于异氰酸酯的、基于聚氨酯的、基于环氧化物的或基于酚的树脂将导电性或半导电性金属氧化物(例如氧化锑锡和氧化镍)的粒子固定到对电极8上而获得的保护层是已知的。
保护层的形成方法的实例包括真空气相沉积、溅射和离子镀。当保护层的材料为可涂覆的材料时,可使用多种印刷方法,例如旋涂、浇铸、微型凹版涂覆、凹版涂覆、棒涂、辊涂、绕线棒涂覆、浸涂、狭缝涂覆、毛细管涂覆、喷涂、喷嘴涂覆、凹版印刷、丝网印刷、柔性版印刷、胶版印刷、反向印刷和喷墨印刷。
保护层的厚度没有特别限制,但是其优选为50nm-5μm。
<电致变色层>
电致变色层4包括由导电性粒子或半导电性粒子制成的多孔电极和负载在所述粒子上并且通过氧化-还原反应呈现显色变化的电致变色材料。
电致变色材料可为无机电致变色化合物或有机电致变色化合物。还可使用已知呈现电致变色的导电性聚合物。
无机电致变色化合物的实例包括氧化钨、氧化钼、氧化铱和氧化钛。
有机电致变色化合物的实例包括紫罗碱衍生物、稀土酞菁衍生物和苯乙烯基衍生物。
导电性聚合物的实例包括聚吡咯、聚噻吩和聚苯胺或其衍生物。
优选的是,电致变色层4具有其中有机电致变色化合物负载在导电性或半导电性粒子上的结构。具体地,通过将具有约5nm-50nm粒径的粒子烧结到所述电极的表面和将具有极性基团例如膦酸基团、羧基和硅烷醇基团的有机电致变色化合物化学吸附到所述粒子的表面而获得的结构是优选的。这样的结构使得能够通过所述粒子的高表面效应将电子有效地注入到有机电致变色化合物中,从而导致比常规的电致变色显示装置快的响应。
此外,粒子的使用使得能够形成透明膜作为显示层。这使得电致变色化合物可呈现其高的色彩光学密度(color optical density)。注意,可将多种类型的有机电致变色化合物负载于导电性或半导电性粒子上。
以下将以非限制性的方式说明具体实例。作为基于聚合物或基于颜料的电致变色化合物,可使用低分子量的有机电致变色化合物(例如基于偶氮苯、基于蒽醌、基于二芳基乙烯、基于二氢丙烯、基于二吡啶、基于苯乙烯基、基于苯乙烯基螺吡喃、基于螺嗪、基于螺噻喃、基于硫靛、基于四硫代富瓦烯、基于对苯二甲酸、基于三苯基己烷、基于三苯胺、基于萘并吡喃、基于紫罗碱、基于吡唑啉、基于吩嗪、基于苯二胺、基于吩嗪、基于吩噻嗪、基于酞菁、基于荧烷、基于俘精酸酐、基于苯并吡喃、和基于金属茂络合物的化合物,以及导电性聚合物化合物(例如聚苯胺和聚噻吩)。在这些之中,基于紫罗碱的化合物和基于二吡啶的化合物是优选的,因为它们在低电势下显色或褪色,并且甚至在其中存在多个显示电极的配置中也呈现有利的色值。基于紫罗碱的化合物的实例存在于例如JP-B No.3955641和JP-A No.2007-171781中。基于二吡啶的化合物的实例存在于例如JP-A No.2007-171781和2008-116718中。
在这些之中,由以下通式(1)表示的基于二吡啶的化合物是特别优选的。由于这些材料在低电势下显色或褪色,它们甚至在配置成具有多个显示电极的电致变色显示装置中在还原电势下也呈现有利的显色色值。
[化学式1]
在以上的通式(1)中,R1和R2各自独立地表示具有1-8个碳原子并且可具有取代基的烷基或芳基。优选的是,R1或R2或其两者具有选自COOH、PO(OH)2和Si(OCkH2k+1)3的取代基。
n表示0、1或2。K表示0、1或2。
X表示一价阴离子。该一价阴离子除了其应该能够与阳离子部分形成稳定的对之外没有特别限制,并且可根据意图选择任意的一价阴离子。其实例包括Br离子(Br)、Cl离子(Cl)、ClO4离子(ClO4 )、PF6离子(PF6 )和BF4离子(BF4 )离子。
A表示具有1-20个碳原子并且可具有取代基的亚烷基、亚芳基或杂环基团。
同时,作为基于金属络合物或基于金属氧化物的电致变色化合物,可使用无机电致变色化合物,例如氧化钛、氧化钒、氧化钨、氧化铟、氧化铱、氧化镍和普鲁士蓝。
<<其上负载有机电致变色化合物的导电性或半导电性粒子>>
导电性或半导电性粒子没有特别限制,并且可根据意图选择任意粒子。然而,金属氧化物是优选的。
作为所述金属氧化物,可使用包含氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、氧化铈、氧化钇、氧化硼、氧化镁、钛酸锶、钛酸钾、钛酸钡、钛酸钙、氧化钙、铁氧体、氧化铪、氧化钨、氧化铁、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化钡、氧化锶、氧化钒、硅酸铝、磷酸钙或硅铝酸盐作为主组分的金属氧化物。
这些金属氧化物可单独地使用,或者两种或更多种类型可作为混合物使用。在这些之中,选自氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、氧化铁、氧化镁、氧化铟和氧化钨的一种类型或它们的混合物由于其电性质例如导电性和其物理性质例如光学性质而实现在颜色显现和褪去的响应速度方面优异的多色显示。尤其是,氧化钛实现在颜色显现和褪去的响应速度方面更优异的多色显示。
导电性或半导电性粒子的形状没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,使用每单位体积具有大的表面积(其在下文可称为“比表面积”)的形状以高效地负载电致变色化合物。例如,当所述粒子为纳米粒子的聚集体时,它们具有大的比表面积并且可更高效地负载电致变色化合物,这实现在颜色显现和褪去之间的显示对比度方面优异的多色显示。
电致变色层4的厚度没有特别限制,但是其优选为50nm-5μm。
<含钇的金属氧化物层>
根据本实施方式的电致变色显示装置包括在显示电极2和电致变色层4之间的含钇的金属氧化物层(称为含钇层),即,含钇层3至少包含氧化钇。
如上所述,优选的是,含钇层3形成在包含氧化钛作为主组分的金属氧化物层10a和10b之间(图2)。这样的配置有利于控制电致变色层的显色/褪色电势,并且在显示性质不劣化的情况下实现明亮且鲜艳的显示。包含氧化钛作为主组分的金属氧化物层在下文可称为“含氧化钛层”,并且两个书面术语表示相同事物。含氧化钛层10a和10b包含氧化钛作为主组分,并且可通过溅射等形成。
含氧化钛层中氧化钛的含量优选为50摩尔%-100摩尔%,和更优选为50摩尔%-90摩尔%。当所述含量大于100摩尔%时,RF溅射的生产率由于异常的放电而下降。
含氧化钛层的厚度没有特别限制,但是优选为1nm-100nm。
钇与铝和铁一起产生被称为石榴子石的复合氧化物是已知的。还可有利地使用石榴子石。含钇层3可为氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、氧化铈、氧化硼、氧化镁、钛酸锶、钛酸钾、钛酸钡、钛酸钙、氧化钙、铁氧体、氧化铪、氧化钨、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化钡、氧化锶或氧化钒的层,或者包含这些氧化物的两种或更多种的混合层。
氧化钇具有约6eV带隙,并且担当抵抗电荷从显示电极2注入到电致变色层4中的屏障。这提供了改变电致变色层4的显色/褪色电势的阈值的效果。
含钇层3中氧化钇的含量优选为10摩尔%或更高,更优选为20摩尔%或更高,和还更优选为40摩尔%-100摩尔%。当所述含量小于10摩尔%时,其它元素变得更有影响,这可导致无法抑制电荷注入到电致变色层4中等的麻烦。
含钇层3的厚度没有特别限制,但是其优选为1nm-50nm。当所述厚度大于50nm时,含钇层可变成绝缘电阻,并且造成抑制电荷从显示电极注入到电致变色层中而使显色/褪色电势过高地升高的麻烦。
本实施方式的电致变色显示装置由显示电极2和多个对电极8之间的对构成,并且可驱动对电极8中一些选择的对电极且在显示电极2上显示对应于所驱动的对电极8的图案。电致变色分子的还原反应在电致变色层4中面对所驱动的对电极8的位置处发生,并且结果图案被显示。
根据常规技术,显示电极2和电致变色层4在相邻的对电极8之间是彼此电连续的,这导致局部还原反应的电荷随时间释放到显示电极2和电致变色层4中,其使所显示的图像扩散。扩散速度取决于显示电极2和电致变色层4的电阻,并且已经发现扩散通过显示电极2是非常严重(大量)的。
相较于此,当设置所述含钇的金属氧化物层3(含钇层)时,存在防止电荷从电致变色层4释放到显示电极2中的“屏障”,这导致了局部还原反应。因此,可实现本发明的效果之一,即抑制显示图像向电致变色层4的面对相邻对电极8的部分的渗色(即像素之间的串扰),其使得可获得在显示图像保持性方面优异的电致变色显示装置。此外,钇的使用提供优异的耐光性而不会变暗,当使用镍时通常是这种情况。
<电解液层>
电解液层7中包含的电解液由电解质和用于溶解该电解质的溶剂构成。可在显示基板1和对基板9的结合期间将电解液浸渍到显示电极2和电致变色层4的显示基板1那侧上产生的层中。
替代地,在这些层的制造步骤期间,可将电解质分散地分布到显示电极2和电致变色层4中,并且只可在显示基板1和对基板9的结合期间浸渍所述溶剂。通过该方法,可借助电解液的渗透压力改善浸渍到各个层的速度。
作为所述电解液,可使用包含熔融盐的液体电解质(例如离子液体)、通过将固体电解质溶解在溶剂中而获得的溶液等。
作为电解质的材料,例如,可使用无机离子盐例如碱金属盐和碱土金属盐,季铵盐,以及酸性或碱性支持的电解质(acidic or alkaline supporting electrolyte)。实例包括LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3COO、KCl、NaClO3、NaCl、NaBF4、NaSCN、KBF4、Mg(ClO4)2和Mg(BF4)2。可单独使用这些中的一种,或者可组合使用这些中的两种或更多种。
离子液体没有特别限制,并且可使用公知的离子液体。最重要地,一些有机离子液体具有在包括室温的宽的温度范围下为液体的分子结构,并且是优选的。
作为所述分子结构的阳离子组分的实例包括:咪唑衍生物,例如N,N-二甲基咪唑盐、N,N-甲基乙基咪唑盐和N,N-甲基丙基咪唑盐;芳族物种的盐,例如吡啶衍生物(例如N,N-二甲基吡啶盐和N,N-甲基丙基吡啶盐);以及基于脂族季铵的化合物,例如四烷基铵(例如三甲基丙基铵盐、三甲基己基铵盐和三乙基己基铵盐)。
就在大气条件下的稳定性而言,优选的作为所述分子结构的阴离子组分为包含氟的化合物,并且实例包括BF4 、CF3SO3 、PF4 和(CF3SO2)2N
可使用基于这些阳离子组分和阴离子组分的任意组合所确定的离子液体。
溶剂的实例包括碳酸丙烯酯、乙腈、γ-丁内酯、碳酸乙烯酯、环丁砜、二氧戊环(dioxolan)、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-乙氧基甲氧基乙烷、聚乙二醇和醇。可单独使用这些中的一种,或者可组合使用这些中的两种或更多种。
电解液不需要是低粘度液体,而是可以任何形态,例如凝胶形态、聚合的交联形态和液晶中的分散形态。就改善元件强度、改善可靠性和防止显色扩散而言,所述电解液优选地为凝胶形态和固体形态。
凝固方法没有特别限制,但是优选将电解质和溶剂保持在聚合物树脂中,因为这使得可获得高的离子导电性和固体强度。
聚合物树脂优选为可光致固化的树脂,因为这使得可在比通过溶剂的聚合或蒸发形成薄膜的方法低的温度和短的时间内制造元件。
<白色反射层>
白色反射层6可通过例如涂覆其中分散了白色颜料粒子的树脂的方法而制造。
白色反射层6中包含的白色颜料粒子的材料没有特别限制,并且可根据意图选择任意材料。其实例包括氧化钛、氧化铝、氧化锌、二氧化硅、氧化铈和氧化钇。
作为其中分散了白色颜料粒子的树脂,可使用例如多种聚合物树脂材料,例如环氧树脂、酚醛树脂、聚氨酯树脂、聚酰亚胺树脂、丙烯酸类树脂和聚酰胺树脂。
作为白色反射层6的形成方法,可使用多种印刷方法,例如旋涂、浇铸、微型凹版涂覆、凹版涂覆、棒涂、辊涂、绕线棒涂覆、浸涂、狭缝涂覆、毛细管涂覆、喷涂、喷嘴涂覆、凹版印刷、丝网印刷、柔性版印刷、胶版印刷、反向印刷和喷墨印刷。
白色反射层6的厚度没有特别限制,但是其优选为1μm-20μm。
(第二实施方式)
接下来,将对根据本发明的电致变色显示装置的其它实施方式进行描述。将省略和在以上描述的实施方式中相同的任何事物的描述。图3显示根据本实施方式的电致变色显示装置的示例图。
根据本实施方式的电致变色显示装置包括显示基板、设置在显示基板上并且分别设置在不同平面上的多个显示电极、分别设置在所述多个显示电极上的多个电致变色层、设置成面向所述显示基板的对基板、形成在所述对基板上的对电极和在所述显示基板和所述对基板之间设置的电解液层,并且还包括包含钇的金属氧化物层(含钇的金属氧化物层)。所述金属氧化物层处于所述多个显示电极和所述多个电致变色层之间的至少一部分。
优选的是,分别在所述多个显示电极和对电极之间设置绝缘层。
如图3中所示,根据本实施方式的电致变色显示装置包括彼此面对的显示基板1和对基板9。
第一显示电极12、第一含钇的金属氧化物层13和第一电致变色层14形成在更靠近显示基板1的一侧处。第一绝缘层15形成在第一电致变色层14上。
第二显示电极22形成在第一绝缘层15上,并且第二含钇的金属氧化物层23和第二电致变色层24形成在第二显示电极22上。第二绝缘层25形成在第二电致变色层24上。
第三显示电极32形成在第二绝缘层25上,并且第三含钇的金属氧化物层33和第三电致变色层34形成在第三显示电极32上。白色反射层6形成在第三电致变色层34上。
多个对电极8形成在对基板9的表面上。优选的是,绝缘层分别设置在所述多个显示电极和对电极8之间,正如这样。电解液层7形成在显示基板1和对基板9之间。
第一、第二和第三含钇的金属氧化物层在下文可分别称为第一、第二和第三含钇层。第二和第三电致变色层可称为中间电致变色层,并且第二和第三显示电极可称为中间显示电极。
<含钇的金属氧化物层>
可使用和第一实施方式相同的含钇层作为本实施方式的含钇层。
在本实施方式中,只须将含钇层设置在所述多个显示电极和电致变色层之间的至少一部分处。即,在图3中,只须设置第一含钇层13、第二含钇层23和第三含钇层33的任一个。在本实施方式中,优选的是,设置这些含钇层的两个,并且更优选的是,设置这些的三个。即,优选的是,含钇层设置在所述多个显示电极和电致变色层之间的全部间隙,这使得可更好地抑制层内和层间的串扰。
在本实施方式的电致变色显示装置中,优选的是,含钇层形成在包含氧化钛作为主组分的金属氧化物层之间,如在第一实施方式的电致变色显示装置中一样。注意,包含氧化钛作为主组分的金属氧化物层将称为含氧化钛层,如上所述。通过在含氧化钛层之间形成的含钇层,甚至当堆叠多个电致变色层4时,也可显示明亮且鲜艳的图像而没有损害图像品质。
在本实施方式中,优选的是,第一和第二含氧化钛层形成在第一含钇层13之上和之下,并且第一含氧化钛层、第一含钇层13和第二含氧化钛层以该顺序重叠,尽管未如此说明。
同样地,对于第二含钇层23,优选的是,第三和第四含氧化钛层形成在第二含钇层23之上和之下,并且第三含氧化钛层、第二含钇层23和第四含氧化钛层以该顺序重叠。
此外,同样地,对于第三含钇层33,优选的是,第五和第六含氧化钛层形成在第三含钇层33之上和之下,并且第五含氧化钛层、第三含钇层33和第六含氧化钛层以该顺序重叠。
和用在第一实施方式中的相同的含氧化钛层可用作这些含氧化钛层。形成第一至第六含氧化钛层的全部不是必不可少的。然而,优选形成第一至第六含氧化钛层。
本实施方式的电致变色显示装置包括多个电致变色层,并且因此可实现多色显示。图3显示其中存在三个电致变色层的实例。然而,这不是限制性的,并且可存在三个或更多个电致变色层。在该情况中,只须含钇层、电致变色层和绝缘层以该顺序形成在显示电极上。
<中间显示电极>
在本发明中,在所述多个显示电极中,除了与显示基板1接触的第一显示电极12之外的那些显示电极可称为中间显示电极。即,在本实施方式中,第二显示电极22和第三显示电极32可称为中间显示电极。和以上所述的显示电极2相同的显示电极可用作中间显示电极,并且优选的是,中间显示电极由具有透明度和导电性的材料形成。
在本实施方式中,中间显示电极至少具有离子渗透性,在通过真空成膜法或多种印刷方法形成的中间显示电极中,具有不足的离子渗透性的那些可设置有微小通孔,这使得可补偿离子渗透性。
公知的形成方法可用作在中间显示电极中设置微小通孔的方法。
(1)在形成中间显示电极之前形成具有起伏(凹凸,undulation)的层作为底层和使用具有起伏的所得物作为中间显示电极的方法。
(2)在形成中间显示电极之前形成具有突起结构例如微柱(micropillar)和在形成该显示电极之后除去该突起结构的方法。
(3)在形成中间显示电极之前分散可起泡的高分子量聚合物等和在形成中间显示电极之后通过加热、除气或任意这样的处理使所述聚合物起泡的方法。
(4)通过多种类型的放射性射线的照射在中间显示电极中直接形成微孔的方法。
在中间显示电极中形成的微小通孔的孔径优选为0.01μm-100μm,和更优选为0.1μm-5μm。当所述通孔的孔径小于0.01μm时,可出现降低离子渗透性的麻烦。当其大于100μm时,所述通孔具有可视水平的尺寸(即,在正常显示中一个像素电极水平的尺寸),并可在微小通孔正上方的显示性能方面造成麻烦。
微小通孔的孔面积对中间显示电极的表面积的比率(即,孔密度)没有特别限制,并且可根据意图适当地选择。然而,其优选为0.01%-40%,并且更优选为20%-40%。当所述孔密度大于40%时,中间显示电极的表面电阻高,其由于其上没有中间显示电极的面积变大而可导致在显色/褪色显示方面的故障。另一方面,当孔密度小于0.01%时,电解离子渗透性差,其可同样导致在显色/褪色显示方面的麻烦。
<中间电致变色层>
在本发明中,在多个电致变色层中,除了第一电致变色层14之外的那些电致变色层可称作中间电致变色层。即,在本实施方式中,第二电致变色层24和第三电致变色层34可称作中间电致变色层。
第一至第三电致变色层可通过使用和对于以上所述的电致变色层4的那些相同的材料和方法形成。优选的是,中间电致变色层具有电解液离子渗透性,并且特别优选的是,和电致变色层4一样,中间电致变色层具有其中有机电致变色化合物负载在导电性或半导电性粒子上的结构。
优选的是,中间电致变色层由显现和第一电致变色层14不同的颜色的电致变色化合物形成。这实现多色显示。此外,优选的是,第一至第三电致变色层的电致变色化合物具有类似的分子结构。这种类似性使得显示电极和中间显示电极能够具有均匀的显色/褪色电势,并且使得可通过相同的电解质容易地控制显色和褪色。
如上所述,优选的是,显示电极和电致变色层具有多孔性和透光性。最重要的,优选的是,中间显示电极和电致变色层具有多孔性和透光性。
多孔性可根据意图适当地选择,但是优选如下调整孔径和孔密度。
微小通孔的孔径优选为0.01μm-100μm,并且更优选为0.1μm-5μm。
微小通孔的孔面积对中间显示电极的表面积的比率(即,孔密度)可根据意图适当地选择,但是其优选为0.01%-40%,和更优选为20%-40%。
对于透光性,优选如下调整光学透射率。
光学透射率可根据意图适当地选择,但是其优选为60%或更高但是低于100%,和更优选为90%或更高但是低于100%。
<绝缘层>
如上所述,优选的是,分别在所述多个显示电极和对电极8之间设置绝缘层。在本实施方式中,对第一绝缘层15和第二绝缘层25进行说明。第一绝缘层15或第二绝缘层25配置成将第一显示电极12和第二显示电极22彼此分离,或者将第二显示电极22和第三显示电极32彼此分离,使得它们彼此电绝缘。
必须形成第一显示电极12、第二显示电极22和第三显示电极32使其彼此电绝缘,以相对于对电极8独立地控制其电势。显示电极之间的绝缘可借助电致变色层的厚度进行控制,但是优选的是,显示电极之间的绝缘通过形成绝缘层进行控制。
此外,尽管未在图3中进行说明,当另外提供第四显示电极和第四电致变色层时,优选在相邻的中间显示电极之间插入绝缘层,以补偿在中间显示电极之间的绝缘。
绝缘层的材料除了其应该是多孔的之外没有特别限制,并且具有多孔性和透光性的材料是优选的。此外,这样的有机材料、无机材料或它们的复合体是优选的:其各自具有高的绝缘性、高的耐久性和优异的成膜性。
作为绝缘层的形成方法,可使用公知的方法,例如烧结法(即,将聚合物粒子或无机粒子加入到粘合剂等以使该粒子部分地熔合(fuse)和利用在所述粒子之间产生的孔的方法)、提取法(即,由能溶解于溶剂中的有机或无机材料和不能溶解于该溶剂中的粘合剂等形成基体层并且然后用所述溶剂溶解所述有机或无机材料以产生孔的方法)、通过加热或除气使高分子量的聚合物起泡的起泡法、通过控制良溶剂和不良溶剂在聚合物的混合物中导致相分离的相反转法和通过照射暴露(曝光)而形成孔的照射暴露法。
具体地,可有利地使用由金属氧化物粒子(例如SiO2粒子和Al2O3粒子)和树脂粘合剂构成的树脂混合物粒子膜、多孔有机膜(例如聚氨酯树脂,和聚乙烯树脂)和形成在多孔膜上的无机绝缘材料膜。
构成绝缘层的金属氧化物粒子的粒径优选为5nm-300nm,和更优选为10nm-80nm。优选的是,该粒径是这样的尺寸:其实现提供电解液渗透性的多孔性。为了提供较大的空隙率,具有较大粒径的金属氧化物粒子是更优选的。
这里,考虑到形成在绝缘层上的显示电极层的导电性,优选形成由具有小粒径的金属氧化物粒子形成的平的绝缘层。此外,对于由于其高的空隙率而引起的电解液渗透性,不是球形的金属氧化物粒子而是针状的、珠状的或链状的金属氧化物粒子是有利的。即,在这些金属氧化物粒子的层状体或复合体的基础上实现高的空隙率和平坦性的绝缘层是特别有利的。
优选使用所述绝缘层和无机膜的组合。当形成顺序形成的第二显示电极22或第三显示电极32时这具有减少对于已经形成的任何绝缘层或电致变色层的损害的效果。
作为无机膜的材料,至少包含ZnS的材料是优选的。ZnS具有这样的优势:其可通过溅射迅速地成形为膜而不会损害电致变色层等。
包含ZnS作为主组分的材料的实例包括ZnS-SiO2、ZnS-SiC、ZnS-Si和ZnS-Ge。为了所述绝缘层的在形成时使其保持在有利状态下的结晶度,ZnS的含量优选为50摩尔%-90摩尔%。因此,ZnS-SiO2(以8/2的摩尔比)、ZnS-SiO2(以7/3的摩尔比)、ZnS和ZnS-ZnO-In2O3-Ga2O3(以60/23/10/7的摩尔比)是更优选的。
这样的绝缘层材料的使用使得可通过薄膜获得有利的绝缘效果并且防止由于多层和膜脱附而引起的膜强度劣化。
绝缘层的厚度没有特别限制,但是其优选为10nm-2μm。
<电解液层>
在本实施方式中,可使用和第一实施方式相同的电解液层作为电解液层7。
将本实施方式的电解液层7浸渍到第一和第二绝缘层、第一至第三电致变色层、第一至第三显示电极和对电极8的任意中、或者这些的全部。
<白色反射层>
在本实施方式中,可使用和第一实施方式相同的白色反射层作为白色反射层6。
<其它层>
在本实施方式中,可存在除了以上描述的那些之外的其它层。其它层的实例包括用于防止由于瑕疵、脱附等引起的故障的硬涂层和用于抑制反射的AR(抗反射)涂层。
硬涂层通过溶液的涂覆而形成。其材料没有特别限制,并且可使用可UV-固化的树脂、热固性树脂和用于光学部件的这样的常见的硬涂覆材料。此外,可只由以上描述的硬的涂覆材料和AR涂覆材料形成层。
(电致变色显示装置的制造方法)
本发明的电致变色显示装置的制造方法至少包括:在显示基板上形成显示电极的步骤、在显示电极上形成含钇的金属氧化物层的步骤、在含钇的金属氧化物层上形成电致变色层的步骤、在面对显示基板的对基板上形成多个对电极的步骤和在显示基板和对基板之间形成电解液层的步骤。
在显示电极上形成含钇的金属氧化物层的步骤中,优选在显示电极上形成含氧化钛层、在含氧化钛层上形成含钇的金属氧化物层、和在含钇的金属氧化物层上形成含氧化钛层。
根据本发明的电致变色显示装置的制造方法,可提供通过简单的方法能抑制层内和层间串扰的电致变色显示装置的制造方法。
实施例
以下将通过给出实施例和对比例对本发明进行描述。本发明不限于以下所示的实施例。
(实施例1)
<电致变色显示装置的制造>
如下所描述地制造图1和图2中所示的实施例1的电致变色显示装置。-显示电极、含钇的金属氧化物层和电致变色层的制造-
借助金属掩模通过溅射在作为显示基板1的40mm×40mm的玻璃基板上、在其20mm×20mm的区域和其引线(lead)部上形成具有100nm厚度的ITO(氧化铟锡)膜,从而制造显示电极2。
接下来,通过溅射在显示电极2上顺序地形成具有10nm厚度的第一含氧化钛层10a、作为含钇的金属氧化物层3的具有5nm厚度的氧化钇(Y2O3)层(具有100摩尔%的氧化钇含量)和具有10nm厚度的第二含氧化钛层10b。
接下来,氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)通过旋涂施加到第二含氧化钛层10b上,并使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现品红色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(1-苯基-1H-吡咯-2,5-二基)双(1-(4-(膦酸基甲基)苄基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到氧化钛粒子膜上,并使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的电致变色层4。电致变色层4的厚度为约1μm。
-白色反射层的制造-
接下来,通过旋涂将白色氧化钛粒子分散液(氧化钛粒子(由Ishihara SangyoKaisha Ltd.制造的CR50):45质量%、基于聚酯的水性聚氨酯树脂(由DIC Corporation制造的HW350):5质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:90质量%施加到电致变色层4上,以形成具有5μm厚度的白色反射层6,从而制造显示基板1。
-对基板的制造-
借助金属掩模通过溅射将具有100nm厚度的ITO膜形成在作为对基板9的40mm×40mm玻璃基板上、在其三个7mm×15mm区域和其各自的引线部上,从而制造对电极8。
作为保护层,通过旋涂将具有20nm平均粒径的氧化锑锡粒子分散液(其由Mitsubishi Materials Corporation制造,氧化锑锡粒子的固体内容物浓度:5质量%,基于聚酯的水性聚氨酯树脂(由DIC Corporation制造的HW350):5质量%,和2,2,3,3-四氟丙醇:90质量%)施加到对电极8上以形成具有250nm厚度的保护层,从而制造对基板9。
-电致变色显示装置的制造-
电解液通过以1.2:5.4:6:16的比率混合作为电解质的四丁基高氯酸铵、作为溶剂的二甲基亚砜和聚乙二醇(分子量:200)以及可UV固化的粘合剂(由Jujo Chemical Co.,Ltd.制造的PTC10)而制备,并将其逐滴施加到对基板9上。之后,将对基板9与显示基板1重叠,并且通过由来自对基板9一侧的UV照射进行固化而将其与显示基板1结合,从而制造实施例1的电致变色显示装置。电解液层7的厚度通过以0.2质量%的量将珠状隔离物(填充物,spacer)混合到在电解液层7中而设定到10μm。
(对比例1)
<电致变色显示装置的制造>
对比例1的电致变色显示装置以和实施例1相同的方式制造,除了通过以下描述的方式省去所述含钇的金属氧化物层3之外。
-显示电极和电致变色层的制造-
借助金属掩模通过溅射将具有100nm厚度的ITO膜形成在作为显示基板1的40mm×40mm玻璃基板上、在其20mm×20mm区域和其引线部上,从而制造显示电极2。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到显示电极2上并使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现品红色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(1-苯基-1H-吡咯-2,5-二基)双(1-(4-(膦酸基甲基)苄基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的电致变色层4。电致变色层4的厚度为约1μm。
(对比例2)
<电致变色显示装置的制造>
对比例2的电致变色显示装置以和实施例1相同的方式制造,除了以下述方式提供不含钇的金属氧化物层之外。注意,形成ZnS-SiO2层来代替含钇层3。
-显示电极、金属氧化物层和电致变色层的制造-
借助金属掩模通过溅射将具有100nm厚度的ITO膜形成在作为显示基板1的40mm×40mm基板上、在其20mm×20mm区域和其引线部上,从而制造显示电极2。
接下来,通过溅射将具有10nm厚度的第一含氧化钛层10a、作为(不含钇的)金属氧化物层的具有10nm厚度的ZnS-SiO2层和具有10nm厚度的第二含氧化钛层10b顺序地形成在显示电极2上。用于形成ZnS-SiO2层的溅射靶(target)具有ZnS:SiO2=80摩尔%:20摩尔%的组成比。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到第二含氧化钛层10b上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现品红色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(1-苯基-1H-吡咯-2,5-二基)双(1-(4-(膦酸基甲基)苄基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的电致变色层4。电致变色层4的厚度为约1μm。
(对比例3)
<电致变色显示装置的制造>
对比例3的电致变色显示装置以和实施例1相同的方式制造,除了以下述方式提供不含钇的金属氧化物层之外。注意,形成Bi2O3-B2O3层来代替含钇的金属氧化物层。
-显示电极、金属氧化物层和电致变色层的制造-
借助金属掩模通过溅射将具有100nm厚度的ITO膜形成在作为显示基板1的40mm×40mm玻璃基板上、在其20mm×20mm区域和其引线部上,从而制造显示电极2。
接下来,通过溅射将具有10nm厚度的第一含氧化钛层10a、作为(不含钇的)金属氧化物层的具有10nm厚度的Bi2O3-B2O3层和具有10nm厚度的第二含氧化钛层10b顺序地形成在所述显示电极2上。用于形成Bi2O3-B2O3层的溅射靶具有Bi2O3:B2O3=66.6摩尔%:33.4摩尔%的组成比。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所述第二含氧化钛层10b上,并使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现品红色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(1-苯基-1H-吡咯-2,5-二基(bis(1-(4-(膦酸基甲基)苄基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的电致变色层4。电致变色层4的厚度为约1μm。
(评价)
如上制造的实施例1以及对比例1、2和3的电致变色显示装置的电光性质、显示图像保持性和耐光性以下述方式进行评价。
<电光性质的评价>
电性质根据循环伏安(CV)法进行评价,其中显示电极2用作工作电极并且三个对电极8之一用作参比电极和对电极。同时,光学性质通过测量具有550nm波长的反射光的强度进行评价。
对于所述测量,使用电化学分析仪ALS660C(由BAS(Bioanalytical Systems)Inc.制造)和光谱仪USB4000(由Ocean Optics,Inc.制造)。对于反射光的强度,将来自标准白色板(由Japan Color Research Institute制造)的反射率作为100%的基准。
CV测量以0.5V/秒的扫描速率进行,并且还测量依赖于电压的反射率变化。
实施例1的结果在图4中显示。对比例1的结果在图5中显示。对比例2的结果在图6中显示。对比例3的结果在图7中显示。在这些图中,实线图表表示电流值,而折线(虚线)图表表示透射率。箭头指向相关轴。
实施例1的氧化峰电势(褪色电势)为+5.5V。对比例1的氧化峰电势为+0.4V。对比例3的氧化峰电势为+6.0V。在对比例2中,基本观察不到伴随氧化-还原反应的电流,并且也基本观察不到反射率变化。根据该结果证明含钇的金属氧化物层3的装备(provision)导致将发生氧化-还原反应的电势峰的迁移,并且产生显色/褪色反应的阈值。
此外,在其中提供ZnS-SiO2层作为不含钇的绝缘金属氧化物层的情况(对比例2)中,基本观察不到电致变色层4的显色/褪色反应。根据该事实,表明含钇的金属氧化物层3对于控制显色/褪色的峰电势是有效的。
<显示图像保持性>
接下来,对显示图像保持性进行评价以确认分辨率随时间的变化。在实施例1和对比例1各自的显示电极连接至负极端子并且三个对电极8之一各自连接至正极端子的情况下,向各自施加+5V的电压直至获得足够的色彩光学密度。在电致变色层3的面对所选择的对电极8的部分处观察到反映所选择的对电极8的形状的显现品红色的区域。直至来自各自的电致变色显示装置的显现品红色的区域的550nm波长的反射率到达5%所花的时间在实施例1中为约2秒和在对比例1中为约0.5秒。
之后,将显示电极2和对电极8从连接状态释放。在释放之后的十分钟,在实施例1中可察觉放映对电极8的图案,而在对比例1中无法察觉对电极8的图案而是保留模糊的品红色区域。实施例1的显示图像保持性比对比例1的显示图像保持性高。
<耐光性的评价>
将在实施例1以及对比例1和3中制造的电致变色显示装置经历光照射试验12小时。设定条件使得样品将在荧光灯下用1,000勒克斯的光进行照射。在所述光照射之后,在实施例1和对比例1中观察不到在外观方面的明显变化,而对比例3的电致变色显示装置的外观变黑。此时,550nm波长的反射率变化从约45%下降至约30%,其中将来自标准白色板(由Japan Color Research Institute制造)的反射率作为100%的基准。
(实施例2)
<电致变色显示装置的制造>
如下所述地制造图3中所示的实施例2的电致变色显示装置。
-第一显示电极、第一含钇层和第一电致变色层的制造-
借助金属掩模通过溅射在作为显示基板1的40mm×40mm的玻璃基板、在其20mm×20mm的区域和其引线部上形成具有100nm厚度的ITO膜,从而制造第一显示电极12。
接下来,通过溅射将具有5nm厚度的第一含氧化钛层10a、作为第一含钇层13的具有5nm厚度的的氧化钇(Y2O3)层(100摩尔%的氧化钇含量)和具有5nm厚度的第二含氧化钛层10b顺序地形成在所述第一显示电极12上。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所述第二含氧化钛层10b上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现品红色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(1-苯基-1H-吡咯-2,5-二基)双(1-(4-(膦酸基甲基)苄基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第一电致变色层14。该电致变色层14的厚度为约1μm。
-第一绝缘层的形成-
通过旋涂施加具有20nm平均一次粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:13质量%、聚乙烯醇树脂(由Japan Vam&Poval Co.,Ltd.制造的PVA500):2质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:85质量%),并且使其经历使用设定至120℃的热板的退火处理10分钟,从而获得具有约1μm厚度的多孔的第一绝缘层15。此外,通过旋涂施加具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:1质量%和2-丙醇:99质量%)。然后,通过溅射在所施加的液体上形成ZnS-SiO2(80摩尔%:20摩尔%)至100nm的厚度,从而形成第一绝缘层15。
-第二显示电极和第二含钇层的形成-
此外,通过溅射将具有100nm厚度的ITO膜形成在所述第一绝缘层15上、在其与作为第一显示电极12形成的ITO膜在位置上重合的20mm×20mm区域上。此外,借助金属掩模在与第一显示电极12的引线部不同的位置处形成引线部,从而获得第二显示电极22。
接下来,通过溅射将具有10nm厚度的第三含氧化钛层、作为第二含钇层23的具有10nm厚度的含氧化钇层(100摩尔%的氧化钇含量)和具有10nm厚度的第四含氧化钛层顺序地形成在所述第二显示电极22上。
此外,将所得物在2-丙醇浴中用超声波照射3分钟以除去之前分散的具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子,从而形成具有微小通孔的第二显示电极22和第二含钇层(100摩尔%的氧化钇含量)23。来自第一显示电极12的引线部和来自第二显示电极22的引线部具有40MΩ或更高的电阻,并且其是彼此绝缘的。
-第二电致变色层的制造-
通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所述第四含氧化钛层上,并使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现黄色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(4,4’-(1,3,4-二唑-2,5-二基)双(4,1-亚苯基)双(1-(8-膦酸基辛基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第二电致变色层24。该第二电致变色层24的厚度为约1μm。-第二绝缘层的形成-
通过旋涂施加具有20nm平均一次粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:13质量%、聚乙烯醇树脂(由Japan Vam&Poval Co.,Ltd.制造的PVA500):2质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:85质量%),并且使其经历使用设定至120℃的热板的退火处理10分钟,从而获得具有约1μm厚度的多孔的第二绝缘层25。此外,通过旋涂施加具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:1质量%和2-丙醇:99质量%)。然后,通过溅射在所施加的液体上使ZnS-SiO2(80摩尔%:20摩尔%)形成至100nm的厚度,从而形成第二绝缘层25。
-第三显示电极和第三含钇层的形成-
此外,通过溅射在第二绝缘层25上、在其与作为第一显示电极12和第二显示电极22形成的ITO膜在位置上重合的20mm×20mm区域上形成具有100nm厚度的ITO膜。此外,借助金属掩模在与第一显示电极12和第二显示电极22的引线部不同的位置处形成引线部,从而形成第三显示电极32。
接下来,通过溅射将具有10nm厚度的第五含氧化钛层、作为第三含钇层33的具有10nm厚度的含氧化钇层(100摩尔%的氧化钇含量)和具有10nm厚度的第六含氧化钛层顺序地形成在第三显示电极32上。
此外,将所得物在2-丙醇浴中用超声波照射3分钟以除去之前分散的具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子,从而形成具有微小通孔和第三含钇层(100摩尔%的氧化钇含量)33的第三显示电极32。
来自第二显示电极22的引线部和来自第三显示电极32的引线部具有40MΩ或更高的电阻并且彼此绝缘。
-第三电致变色层的制造-
通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到第六含氧化钛层上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现青色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(异唑-3,5-二基)双(1-(2-膦酸基乙基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第三电致变色层34。该第三电致变色层34的厚度为约1μm。
-白色反射层的制造-
接下来,通过旋涂将具有250nm的平均一次粒径的白色氧化钛粒子分散液(氧化钛粒子(由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造的CR50):45质量%、基于聚酯的水性聚氨酯树脂(由DIC Corporation制造的HW350):5质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:50质量%)施加到所述第三电致变色层34上以形成白色反射层6,从而制造显示基板1。
-对基板的制造-
借助金属掩模通过溅射在作为对基板9的40mm×40mm的玻璃基板上、在其三个7mm×15mm的区域和其各自的引线部上形成具有100nm厚度的ITO膜上,从而形成对电极8。
作为保护层,通过旋涂将具有20nm平均粒径的氧化锑锡粒子分散液(由Mitsubishi Materials Corporation制造,氧化锑锡粒子固体内容物浓度:5质量%、基于聚酯的水性聚氨酯树脂(HW350manufactured by DIC Corporation):5质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:90质量%)施加到所述对电极8上以形成具有250nm厚度的保护层,从而制造对基板9。
-电致变色显示装置的制造-
电解液通过以1.2:5.4:6:16的比率混合作为电解质的四丁基高氯酸铵、作为溶剂的二甲基亚砜和聚乙二醇(分子量:200)以及可UV固化的粘合剂(由Jujo Chemical Co.,Ltd.制造的PTC10)而制备,并将其逐滴施加到所述对基板9上。之后,将所述对基板9与所述显示基板1重叠,并且通过由来自对基板9一侧的UV照射的固化与显示基板1结合,从而制造实施例2的电致变色显示装置。电解层的厚度通过以0.2质量%的量将珠状隔离物混合到电解层中而设定至10μm。
<评价>
以下述方式对如上制造的实施例2的电致变色显示装置的显色性进行评价。
<<显色试验>>
在将三个对电极8之一连接至正极端子并且第一显示电极12连接至负极端子的情况下,用恒定电压的电源施加+6V的电压直至获得足够的色彩光学密度。结果,在所述电致变色层中观察到反映所选择的对电极的形状的品红色区域。
然后,在将不同于之前所选择的对电极8的一个对电极8连接至正极端子并且第二显示电极22连接至负极端子的情况下,用恒定电压的电源施加+6V的电压0.5秒。观察到反映所选择的对电极的形状的黄色区域。此时,之前已经显现的品红色区域没有变化。
然后,在将余下一个对电极8连接至正极端子并且第三显示电极32连接至负极端子的情况下,用恒定电压的电源施加+6V的电压0.5秒。观察到反映所选择的对电极8的形状的青色区域。此时,之前已经显现的品红色和黄色区域基本没有变化。
甚至在第三显示电极32从连接状态释放之后一分钟时,各自的品红色、黄色和青色区域保持而没有彼此混杂。
(对比例4)
<电致变色显示装置的制造>
对比例3的电致变色显示装置以和实施例2相同的方式制造,除了通过以下描述方式省去所述含钇的金属氧化物层之外。
-第一显示电极和第一电致变色层的制造-
借助金属掩模通过溅射在作为显示基板1的40mm×40mm的玻璃基板上、在其20mm×20mm的区域和其引线部上形成具有100nm厚度的ITO膜,从而制造第一显示电极12。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到该第一显示电极12上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现品红色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(1-苯基-1H-吡咯-2,5-二基)双(1-(4-(膦酸基甲基)苄基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的的第一电致变色层14。该第一电致变色层14的厚度为约1μm。
-第二显示电极的形成-
通过溅射在第一绝缘层15上、在其与作为第一显示电极12形成的ITO膜在位置上重合的20mm×20mm的区域上形成具有100nm厚度的ITO膜。此外,借助金属掩模在不同于第一显示电极12的引线部的位置处形成引线部,从而获得第二显示电极22。
此外,将所得物在2-丙醇浴中用超声波照射3分钟以除去之前分散的具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子,从而形成具有微小通孔的第二显示电极22。来自第一显示电极12的引线部和来自第二显示电极22的引线部具有40MΩ或更高的电阻,并且彼此绝缘。
-第二电致变色层的制造-
通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所述第二显示电极22上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现黄色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(4,4’-(1,3,4-二唑-2,5-二基)双(4,1-亚苯基))双(1-(8-膦酸基辛基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第二电致变色层24。该第二电致变色层24的厚度为约1μm。-第三显示电极的形成-
此外,通过溅射在第二绝缘层25上、在其与作为第一显示电极12和第二显示电极22形成的ITO膜在位置上重合的20mm×20mm区域上形成具有100nm厚度的ITO膜。此外,借助金属掩模在不同于第一显示电极12和第二显示电极22的引线部的位置处形成引线部,从而获得第三显示电极32。
此外,将所得物在2-丙醇浴中用超声波照射3分钟以除去之前分散的具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子,从而形成具有微小通孔的第三显示电极32。来自第二显示电极22的引线部和来自第三显示电极32的引线部具有40MΩ或更高的电阻,并且彼此绝缘。
-第三电致变色层的制造-
通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所述第三显示电极32上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现青色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(异唑-3,5-二基)双(1-(2-膦酸基乙基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第三电致变色层34。该第三电致变色层34的厚度为约1μm。
<评价>
通过以下描述的方式对如上制造的对比例4的电致变色显示装置的显色性进行评价。
<<显色试验>>
在所述三个对电极8之一连接至正极端子并且第一显示电极连接至负极的情况下,用恒定电压的电源施加+6V的电压0.5秒直至获得足够的色彩光学密度。结果,在第一电致变色层14中观察到反映所选择的对电极8的形状的品红色区域。
然后,在将不同于之前所选择的对电极8的一个对电极8连接至正极端子并且第二显示电极22连接至负极端子的情况下,用恒定电压的电源施加+6V的电压0.5秒。观察到反映所选择的对电极8的形状的黄色区域。此时,在之前显现的品红色区域中观察到黄色显现,该区域因此已经变成红色。
然后,在将余下一个对电极8连接至正极端子并且第三显示电极32连接至负极端子的情况下,用恒定电压的电源施加+6V的电压0.5秒。观察到反映所选择的对电极8的形状的青色区域。此时,在之前已经显现的品红色区域中也观察到青色显现,该区域因此已经变成黑色。此外,在之前已经显现的黄色区域中观察到品红色显现和青色显现,该区域因此也已经变成黑色。
在第三显示电极32从连接状态释放之后的一分钟,品红色、黄色和青色区域同样地已经变成黑色。对比例4的显示图像保持性远比实施例2的显示图像保持性差,并且无法同时显示品红色、黄色和青色。
(实施例3)
<电致变色显示装置的制造>
实施例3的电致变色显示装置以和实施例2相同的方式如下所述地制造,除了使用包括3.5-英寸的有源矩阵TFT的驱动基板来代替实施例2的对电极8和对基板9并且改变实施例2的显示基板1、第一显示电极12、第二显示电极22和第三显示电极32的尺寸之外。所使用的驱动基板包括用于QVGA的3.5-英寸的低温多晶硅TFT。像素尺寸为223.6μm×223.6μm。
-第一显示电极和第一电致变色层的形成-
90mm×90mm的玻璃基板用作显示基板1。借助金属掩模通过溅射在显示基板1上、在其75mm×60mm的区域和其引线部上形成具有100nm厚度的ITO膜,从而制造第一显示电极12。
接下来,通过溅射以覆盖所述第一显示电极12的方式在所述第一显示电极12上顺序地形成具有10nm厚度的第一含氧化钛层10a、作为第一含钇层13的具有5nm厚度的含氧化钇层(100摩尔%的氧化钇含量)和具有10nm厚度的第二含氧化钛层10b。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所述第二含氧化钛层10b上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现品红色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(1-苯基-1H-吡咯-2,5-二基)双(1-(4-膦酸基甲基)苄基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第一电致变色层14。
-第一绝缘层的形成-
通过旋涂施加具有20nm平均一次粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:13质量%、聚乙烯醇树脂(由Japan Vam&Poval Co.,Ltd.制造的PVA500):2质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:85质量%),并且使其经历使用设定至120℃的热板的退火处理10分钟,从而获得具有约1μm厚度的多孔的第一绝缘层15。此外,通过旋涂施加具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:1质量%和2-丙醇:99质量%)。然后,通过溅射在所施加的液体上形成ZnS-SiO2(80摩尔%:20摩尔%)至100nm的厚度,从而形成第一绝缘层15。
-第二显示电极、第二含钇层和第二电致变色层的形成-
此外,通过溅射在所述第一绝缘层15上、在其与作为第一显示电极12形成的ITO膜在位置上重合的75mm×60mm区域上形成具有100nm厚度的ITO膜。此外,借助金属掩模,在不同于第一显示电极12的引线部的位置处形成引线部,从而获得第二显示电极22。
接下来,通过溅射以覆盖所述第二显示电极22的方式在第二显示电极22上顺序地形成具有10nm厚度的第三含氧化钛层、作为第二含钇层23的具有10nm厚度的含氧化钇层(100摩尔%的氧化钇含量)和具有10nm厚度的第四含氧化钛层。
此外,将所得物在2-丙醇浴中用超声波照射3分钟以除去之前分散的具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子,从而形成具有微小通孔和第二含钇层(100摩尔%的氧化钇含量)23的第二显示电极22。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所得物上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现黄色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(4,4’-(1,3,4-二唑-2,5-二基)双(4,1-亚苯基)双(1-(8-膦酸基辛基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第二电致变色层24。
-第二绝缘层的形成-
通过旋涂施加具有20nm平均一次粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:13质量%、聚乙烯醇树脂(由Japan Vam&Poval Co.,Ltd.制造的PVA500):2质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:85质量%),并且使其经历使用设定至120℃的热板的退火处理10分钟,从而获得具有约1μm厚度的多孔的第二绝缘层25。此外,通过旋涂施加具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子分散液(二氧化硅固体内容物浓度:1质量%和2-丙醇:99质量%)。然后,通过溅射在所施加的液体上形成ZnS-SiO2(80摩尔%:20摩尔%)至100nm的厚度,从而形成第二绝缘层25。
-第三显示电极、第三含钇层和第三电致变色层的形成-
接下来,通过溅射在所述第二绝缘层25上、在其与作为第二显示电极22形成的ITO膜在位置上重合的75mm×60mm的区域上形成具有100nm厚度的ITO膜。此外,借助金属掩模在不同于第一显示电极12和第二显示电极22的引线部的位置处形成引线部,从而获得第三显示电极32。
接下来,通过溅射以覆盖所述第三显示电极32的方式在所述第三显示电极32上顺序地形成具有10nm厚度的第五含氧化钛层、作为第三含钇层33的具有10nm厚度的含氧化钇层(100摩尔%的氧化钇含量)和具有10nm厚度的第六含氧化钛层。
此外,将所得物在2-丙醇浴中用超声波照射3分钟以除去之前分散的具有450nm平均粒径的二氧化硅粒子,从而形成具有微小通孔和第三含钇层(100摩尔%的氧化钇含量)33的第三显示电极32。
接下来,通过旋涂将氧化钛粒子分散液(由Showa Titanium Co.,Ltd.制造的SP210)施加到所得物上,并且使其经历120℃下的退火处理15分钟,从而形成氧化钛粒子膜。
接下来,通过旋涂将1质量%的作为用于显现青色的电致变色化合物的紫罗碱化合物(4,4’-(异唑-3,5-二基)双(1-(2-膦酸基乙基)吡啶鎓)溴化物)的2,2,3,3-四氟丙醇溶液施加到所述氧化钛粒子膜上,并且使其经历120℃下的退火处理10分钟,从而形成由氧化钛粒子和电致变色化合物构成的第三电致变色层34。
-白色反射层的制造-
接下来,通过旋涂将具有250nm平均一次粒径的白色氧化钛粒子液体(氧化钛粒子(由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造的CR50):45质量%、基于聚酯的水性聚氨酯树脂(由DIC Corporation制造的HW350):5质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:50质量%)施加到所述第三电致变色层34上以形成具有5μm厚度的白色反射层6,从而制造显示基板1。
-对基板的制造-
作为保护层,通过旋涂将具有20nm平均粒径的氧化锑锡粒子分散液(由Mitsubishi Materials Corporation制造,氧化锑锡粒子固体内容物浓度:5质量%、基于聚酯的水性聚氨酯树脂(由DIC Corporation制造的HW350):5质量%和2,2,3,3-四氟丙醇:90质量%)施加到作为对电极9的QVGA的3.5-英寸低温多晶硅TFT基板的像素电极区域上以形成具有250nm厚度的保护层,从而制造对基板9。
-电致变色显示装置的制造-
电解液通过以1.2:5.4:6:16的比率混合作为电解质的四丁基高氯酸铵、作为溶剂的二甲基亚砜和聚乙二醇(分子量:200)以及可UV固化的粘合剂(由Jujo Chemical Co.,Ltd.制造的PTC10),并且逐滴施加到所述对基板9上。之后,将所述对基板9与显示基板1重叠,并且通过由来自对基板9一侧的UV照射进行固化使其与显示基板1结合,从而制造实施例3的电致变色显示装置。电解液层7的厚度通过以0.2质量%的量将珠状隔离物混合到该电解液层7中而设定至10μm。
<评价>
通过以下描述的方式进行如上所制造的实施例3的电致变色显示装置的显色试验。
<<显色试验>>
将如上制造的实施例3的电致变色显示装置连接至安装有FPGA(现场可编程门阵列)的TFT驱动器和个人计算机,并且进行以下的显色试验。
为了在8.9-mm2区域中显现品红色,开动TFT以向对应区域内的像素电极和第一显示电极12施加电压。在约1秒后,在所述对应区域中显现品红色。
另外,为了在与前述区域部分重叠地另一个8.9-mm2区域中显现黄色,开动TFT以向对应区域内的像素电极和第二显示电极22施加电压。在约1.2后,在所述对应区域中显现黄色。在重叠区域中显现红色。
此外,为了在与显示品红色和黄色的区域部分重叠地又一个8.9-mm2区域中显现青色,开动TFT以向对应区域内的像素电极和第三显示电极32施加电压。在约1秒后,在所述对应区域中显现青色。在与品红色重叠的区域中显现蓝色区域,在与黄色重叠的区域中显现绿色区域,和在与红色重叠的区域中显现黑色区域。
甚至在经过一分钟之后,所显示的图像基本保持和它们在刚显现颜色之后的时刻一样。
本发明的各方面如下。
<1>电致变色显示装置,其包括:
一对彼此面对的电极;
设置到该对电极之一的电致变色层;和
在所述彼此面对的电极之间设置的电解液层,
其中所述电致变色显示装置包括含钇的金属氧化物层,其中该金属氧化物层在所述电致变色层和设置了所述电致变色层的电极之间。
<2>根据<1>的电致变色显示装置,
其中该对电极之一由显示基板和设置在该显示基板上的显示电极构成,和该对电极的另一个由如下构成:设置成面对所述显示基板的对电极;和设置在所述对基板上的对电极。
<3>根据<1>或<2>的电致变色显示装置,
其中所述含钇的金属氧化物层至少包含氧化钇。
<4>根据<3>的电致变色显示装置,
其中所述金属氧化物层中氧化钇的含量为10摩尔%或更高。
<5>电致变色显示装置,其包括:
显示基板;
在所述显示基板上设置且分别在不同平面上设置的多个显示电极;
分别在所述多个显示电极上设置的多个电致变色层;
设置成面向所述显示基板的对基板;
在所述对基板上设置的对电极;和
在所述显示基板和所述对基板之间设置的电解液层,
其中所述电致变色显示装置包括含钇的金属氧化物层,其中该金属氧化物层处于在所述多个显示电极和所述多个电致变色层之间的至少一部分。
<6>根据<5>的电致变色显示装置,
其中所述含钇的金属氧化物层至少包含氧化钇。
<7>根据<6>的电致变色显示装置,
其中所述金属氧化物层中氧化钇的含量为10摩尔%或更高。
<8>根据<5>至<7>任一项的电致变色显示装置,
其中分别在所述多个显示电极和所述对电极之间设置绝缘层。
<9>根据<5>至<8>任一项的电致变色显示装置,
其中所述显示电极和所述电致变色层具有多孔性和透光性。
<10>根据<8>的电致变色显示装置,
其中所述绝缘层具有多孔性和透光性。
<11>根据<1>至<10>任一项的电致变色显示装置,
其中所述含钇的金属氧化物层形成在含氧化钛层和含氧化钛层之间。
<12>根据<2>至<11>任一项的电致变色显示装置,
其中所述对基板和所述对电极由像素电极和驱动电路形成于其上的矩阵显示基板构成。
参考标记列表
1 显示基板
2 显示电极
3 含钇层
4 电致变色层
6 白色反射层
7 电解液层
8 对电极
9 对基板
10a,10b 含氧化钛层
12 第一显示电极
13 第一含钇层
14 第一电致变色层
15 第一绝缘层
22 第二显示电极
23 第二含钇层
24 第二电致变色层
25 第二绝缘层
32 第三显示电极
33 第三含钇层
34 第三电致变色层

Claims (12)

1.电致变色显示装置,其包括:
一对彼此面对的电极;
设置到该对电极之一的电致变色层;和
在所述彼此面对的电极之间设置的电解液层,
其中所述电致变色显示装置包括含钇的金属氧化物层,其中该金属氧化物层在所述电致变色层和设置了所述电致变色层的电极之间。
2.根据权利要求1的电致变色显示装置,
其中该对电极之一由显示基板和设置在该显示基板上的显示电极构成,和该对电极的另一个由如下构成:设置成面对所述显示基板的对基板;和设置在所述对基板上的对电极。
3.根据权利要求1或2的电致变色显示装置,
其中所述含钇的金属氧化物层包含氧化钇。
4.根据权利要求3的电致变色显示装置,
其中所述金属氧化物层中氧化钇的含量为10摩尔%或更高。
5.电致变色显示装置,其包括:
显示基板;
在所述显示基板上设置且分别在不同平面上设置的多个显示电极;
分别在所述多个显示电极上设置的多个电致变色层;
设置成面向所述显示基板的对基板;
在所述对基板上设置的对电极;和
在所述显示基板和所述对基板之间设置的电解液层,
其中所述电致变色显示装置包括含钇的金属氧化物层,其中该金属氧化物层处于在所述多个显示电极和所述多个电致变色层之间的至少一部分。
6.根据权利要求5的电致变色显示装置,
其中所述含钇的金属氧化物层包含氧化钇。
7.根据权利要求6的电致变色显示装置,
其中所述金属氧化物层中氧化钇的含量为10摩尔%或更高。
8.根据权利要求5-7任一项的电致变色显示装置,
其中分别在所述多个显示电极和所述对电极之间设置绝缘层。
9.根据权利要求5-8任一项的电致变色显示装置,
其中所述显示电极和所述电致变色层具有多孔性和透光性。
10.根据权利要求8的电致变色显示装置,
其中所述绝缘层具有多孔性和透光性。
11.根据权利要求1-10任一项的电致变色显示装置,
其中所述含钇的金属氧化物层形成在含氧化钛层和含氧化钛层之间。
12.根据权利要求2-11任一项的电致变色显示装置,
其中所述对基板和所述对电极由像素电极和驱动电路形成于其上的矩阵显示基板构成。
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