CN1609692A - 显示装置及显示装置的驱动方法 - Google Patents

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Abstract

提供一种显示装置及显示装置的驱动方法。该显示装置可以进行在反射显示和发光显示这两种情况下都是亮的、对比度高的显示，其特征在于包括：第一基板；设置在第一基板上的第一电极和第二电极；与第一基板隔开且相对地设置的第二基板；设置在第二基板上的第三电极；设置在第一基板与第二基板之间的第一基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而发光的发光材料的第一层；以及设置在第一基板与第二基板之间的第二基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而变色的着色材料的第二层。

Description

显示装置及显示装置的驱动方法
技术领域
本发明涉及具有表现出电化学发光(ECL)的ECL材料和表现出电致变色(EC)的EC材料的显示装置以及显示装置的驱动方法。
背景技术
作为在室外和室内使用的便携电话机等的显示器，可以进行反射显示和发光显示这两者的半透射型LCD正在普及。该半透射型LCD在像素的一部分上设置凹凸形状的反射层进行反射显示，在其它区域上设置透射显示部并在该透射显示部的下方设置背光源，由此进行发光显示(例如，参照专利文献1)。
在这样的方法中，有关发光显示全凭背光源的亮度，能够进行充分亮、容易看到的显示，但是，有关反射显示受到使用偏振片的液晶在显示原理上的制约、和把1个像素分割成反射显示和发光显示这两个区域而产生的显示面积的制约，得不到具有充分对比度的、容易看到的显示。
另一方面，作为可以进行对比度高的反射显示的显示器，有电化学显示器(ECD)。该显示装置由把通过电化学的氧化或还原而变色、或析出、或溶解的着色用物质(电致变色(EC)材料)和电解质，配置在两个电极之间的结构构成(例如，参照专利文献2)。但是，由于ECD只是反射显示，故在暗的地方很难看到显示。
<专利文献1>
日本特开2003-241188号公报(第3～5页，图3)
<专利文献2>
日本特开2003-21848号公报(第4～14页，图1)
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供可以进行在反射显示和发光显示这两种情况下都是亮的、对比度高的显示的显示装置。
为此，本发明提供一种显示装置，其特征在于包括：第一基板；设置在第一基板上的第一电极和第二电极；与第一基板隔开且相对地设置的第二基板；设置在第二基板上的第三电极；设置在第一基板与第二基析之间的第一基板一侧上，包含通过电化学的氧化或还原而发光的发光材料的第一层；以及设置在第一基板与第二基板之间的第二基板一侧上，包含通过电化学的氧化或还原而变色的着色材料的第二层。
在本发明中，也可以是，第一层是包含发光材料和电解质的固体层，第二层是包含着色材料的固体层。
此外，在本发明中，也可以是第一层是包含发光材料和电解质的固体层，第二层是包含着色材料和电解质的固体层。进而，在本发明中，也可以是，第一层或第二层是液体层。
此外，在本发明中，也可以是，第一层是包含发光材料和电解质的固体层，第二层是包含着色材料的固体层，在第一层与第二层之间，还包含作为包含电解质的固体层的第三层。进而，在本发明中，也可以是，第一层、第二层、或第三层的某一层是液体层。
本发明还提供一种显示装置，其特征在于包括：第一基板；设置在上述第一基板上的第一电极和第二电极；与上述第一基板隔开且相对地设置的第二基板；设置在上述第二基板上的第三电极；设置在上述第一基板与上述第二基板之间的间隙中的上述第一基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而发光的发光材料的第一层；设置在上述第一基板与上述第二基板之间的间隙中的上述第二基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而变色的着色材料的第二层；在上述第一和第二电极之间施加交流电压，在上述第一层内生成交流电场的交流电压源；向上述第三电极施加直流电位，在上述第二层上生成直流电场直流电压源；以及选择性地接通上述交流电压源和直流电压源，用上述交流电场使上述第一层发光，用上述直流电场使上述第二层着色的控制部。
本发明还提供一种显示装置的驱动方法，该显示装置包括：第一基板；设置在上述第一基板上的第一电极和第二电极；与上述第一基板隔开且相对地设置的第二基板；设置在上述第二基板上的第三电极；设置在上述第一基板与上述第二基板之间的间隙中的上述第一基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而发光的发光材料的第一层；以及设置在上述第一基板与上述第二基板之间的间隙中的上述第二基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而变色的着色材料的第二层；该驱动方法的特征在于包括：选择发光显示和反射显示；在上述发光显示时，向上述第一和第二电极之间施加交流电压，在上述第一层内生成交流电场，使上述第一层发光；在上述反射显示时，向上述第三电极施加直流电位，在上述第二层上生成直流电场，使上述第二层着色。
按照本发明，能够提供可以进行在反射显示和发光显示这两种情况下都是亮的、对比度高的显示的显示装置。
附图说明
图1为本发明第一实施方式的显示装置的剖面图。
图2为本发明第二实施方式的显示装置的剖面图。
图3为说明本发明的实施方式的反射显示的图。
图4为说明本发明的实施方式的发光显示的图。
图5为本发明第三实施方式的显示装置的剖面图。
图6为本发明第四实施方式的显示装置的剖面图。
图7为本发明第五实施方式的显示装置的剖面图。
具体实施方式
下面，详细地说明有关本发明实施方式的显示装置。
第一实施方式的显示装置，如图1所示，具有：第一基板1；设置在第一基板1上的第一电极6和第二电极7；与第一基板1隔开且相对地设置的第二基板2；以及设置在第二基板2上的第三电极3。在第一基板1与第二基板2之间的第二基板2一侧上，设置包含通过电化学的氧化或还原而变色的着色材料的第二层4。在第一基板1与第二基板2之间的上述第一基板1一侧上，设置在电解质材料中包含通过电化学的氧化或还原而发光的发光材料的第一层5。利用第一电极6、第二电极7和第三电极3这一组电极形成1个像素。把第一电极6和第二电极7作成大致相同的大小。对每一个像素进行第三电极3和其上的第二层4的构图。
在第一层5中，包含通过施加电压而发生电化学的氧化或还原反应，而激励的发光材料在失活时进行发光的发光材料，即表示电化学发光(ECL)的材料。关于ECL，通过施加电压、发光材料在电极附近被氧化而成为阳离子团、被还原而成为阴离子团，在这两种离子团集聚、消失时，生成发光材料的激励状态，在其失活过程中进行发光。由此，进行发光显示。
此外，在第二层4中，包含通过施加电压而发生电化学的氧化或还原反应进行变色的着色材料，即表现出电致变色(EC)的材料。关于EC，着色材料通过被还原而生色或消色，通过被氧化而消色或生色。例如，在使用WO3时，通过氧化反应而消色成为透明的，通过还原反应而生色成为蓝色。由此，进行反射显示。
在该显示装置中，如图1所示，第一电极6和第二电极7通过开关元件12连接到交流电源14，第一电极6、第二电极7和第三电极3通过开关元件18连接到直流电压源16。在发光显示中，如果打开开关元件18，则第一～第三电极6、7、3不与直流电压源16相连，如果闭合开关元件12，则第一电极6和第二电极7连接到交流电源14。因此，在第一电极6和第二电极7之间生成交流电场，用该交流电场使包含发光材料的第一层5发光，观察到发光色。如果在该象素的基板1上设置彩色滤波器，则从基板1侧观察到该彩色滤波器的颜色。如果停止从该交流电源14施加电压，则第一层5不发光，显示象素的背景色例如黑色。在反射显示中，切换开关元件12，使第一电极6和第二电极7互相连接，并连接到直流电压源16，如果闭合开关元件18则第一和第二电极6、7和第三电极3连接到直流电压源16。因此，在第一和第二电极6、7和第三电极3之间产生直流电场，使包含表现出电致发光(EC)的材料的第二层4着色或透明化。结果，观察到着色的第二层4或通过透明化的第二层4观察到基板2作为背景色。如果改变从直流电压源16施加的电场的极性或停止电压的施加，则第二层4从着色变成透明，或从透明变成着色。结果，从基板1侧观察到背景色或着色。
例如，作为EC材料使用WO3时，EC材料侧的电极为负(还原反应)时着色，EC材料侧的电极为正(氧化反应)时透明。
接着，说明第二实施方式。图2示出第二实施方式的显示装置的剖面图。有关本实施方式，只说明与第一实施方式不同之点，省略相同之点。
在本实施方式中，如图2所示，与第一实施方式不同之点是，不对每一个像素进行设置在第二基板2的第三电极3上的第二层4的构图、而是把第二层4设置在一个面上，以及在第一基板1上设置了参照电极10。可以对每一个像素把参照电极10设置在像素端部等处，也可以在显示装置中把参照电极10设置在1个部位或几个部位上。此外，在第一实施方式中和在本实施方式中，都把第二层4作成固体层，把第一层5作成固体层或液体层。
在图2所示的显示装置中，第一电极6和第二电极7之间通过开关元件12和交流电源14相连，参照电极10和第三电极3之间通过开关元件18和直流电压源16相连。在发光显示中，如果打开开关元件18并闭合开关元件12，则第一电极6和第二电极7相连到交流电源14。因此，在第一电极6和第二电极7之间生成交流电场，用该交流电场使包含发光材料的第一层5发光、观察到发光色。如果在该象素的基板1上设置彩色滤波器，则从基板1侧观察到该彩色滤波器的颜色。如果停止从该交流电源14施加电压，则第一层5不发光，显示象素的背景色例如黑色。在反射显示中，在闭合开关元件12并打开开关元件18时，参照电极10和第三电极3连接到直流电压源16，在参照电极10和第三电极3之间产生直流电场，使包含表现出电致发光(EC)的材料的第二层4着色或透明化。结果，观察到着色的第二层4或通过透明化的第二层4观察到基板2作为背景色。如果从直流电压源16停止电压的施加，则第二层4从着色变成透明，或从透明变成着色。结果，从基板1侧观察到背景色或着色。
下面，说明第一实施方式和本实施方式的显示装置的驱动方法。
首先，在进行反射显示时，通过把电压施加到第三电极3上、使得EC材料为还原电位或氧化电位来进行。第一电极6和第二电极7为同电位。图3示出第三电极的电位、和此时第二层(EC层)4的生色/消色状态的例子。如图3所示，例如把第三电极3的电位设定成在一定时间Δt内为V1(V1为EC材料的负值还原电位)时，EC层4中的EC材料被还原而生色(吸光度大)。在一定时间以后，EC材料由于具有存储性而继续其生色状态。例如，在使用WO3时，虽然也取决于条件但能继续约几个小时。为了消色，作为第三电极3的电位提供V2(V2为EC材料的正值氧化电位)时，EC材料被氧化而消色(吸光度小)。如本实施方式所示，在使用参照电极10时，把用于生色/消色的第三电极3的电位作为对于参照电极10的电位，即可。
此时，根据使用的EC材料，包含ECL材料的电解质层5中的离子也与该反射显示的EC(氧化和还原)反应有关。例如，在应用由WO3构成的EC层4时，在包含ECL材料的电解质层5中使用包含Li+的材料(作为支撑盐，使用LiCF3SO3等)。此时，发生(1)式那样的EC反应。
       ……(1)
在氧化反应((1)式的左边)中消色(透明)，在还原反应((1)式的右边)中生色(蓝色)。
接着，在进行发光显示时，在第三电极3上不施加电压，在第一电极6和第二电极7上施加交流电压。图4示出第一电极6相对于参照电极10的电位、和此时第一层(ECL和电解质层)5的发光/不发光状态的例子。虽然未图示第二电极7相对于参照电极的电位，但该电位在发光状态期间内成为与第一电极6反极性的电位。如图4所示，作为施加到第一电极6与第二电极7间的交流电压，例如交互地施加以使低侧电位为V3(V3为ECL材料成为阴离子团的负值还原电位)、高侧电位为V4(V4为ECL材料成为阳离子团的正值氧化电位)。在这些电极6、7上，交互地生成ECL材料的阴离子团和阳离子团，这些离子团集聚、消失，所激励的发光材料通过生成和失活而发光。如果不施加这样的电压，就成为不发光状态。作为交流电压的频率，例如约为几十Hz即可。
按照本实施方式，通过切换反射显示和发光显示这两者，可以用一个显示装置进行两种模式。此外，由于在反射显示和发光显示中共用电解质，故可防止重叠反射显示用的单元和发光显示用的单元所引起的显示装置大型化。而且，由于不是对像素进行2分割而在各自的区域中进行反射显示和发光显示的方式，故能够有效地充分利用像素区域。
下面，详细地说明本实施方式的显示装置中使用的各结构。
第一基板1可以使用玻璃、塑料(PET、PEN、PES、PC)等。在把观察面作为第一基板1一侧时，优选地，第一基板1使用在可见光区域中吸收少的材料。
设置在第一基板1上的第一电极6和第二电极7，作为透明电极(把第一基板一侧作为观察面时)可以使用：在金属氧化物半导体中过渡金属的氧化物，例如钛、锆、铪、锶、锌、锡、铟、钇、镧、钒、铌、钽、铬、钼、钨的氧化物；SrTiO3、CaTiO3、BaTiO3、MgTiO3、SrNb2O6那样的钙钛矿化合物；或者它们的复合氧化物或氧化物混合物；以及GaN等。此外，作为反射电极(把第一基板一侧作为观察面的相反一侧时)，可以使用Al、Ag等。此外，为了增大开口率，作为大小，优选地，取较大的。优选地，第一电极6和第二电极7使用相同材料、作成相同大小。
第二基板2可以使用与第一基板1相同的材料等。在把观察面作为第二基板2一侧时，优选地，第二基板2使用在可见光区域中吸收少的材料。
设置在第二基板2上的第三电极3，使用与第一电极6和第二电极7相同的材料等。为了增大开口率，作为大小，优选地，取较大的。优选地，设置成与第一电极6和第二电极7相对。
在第三电极3上设置包含EC材料的第二层4。作为EC材料可以举出：作为无机材料的MnO2、CoOOH、NiOOH、CuO、RuO2、Rh2O3、IrOx、普鲁土蓝、WO3、MoO3、TiO2、V2O5、Nb2O5、AgI等；作为低分子有机材料的蒽烯(ビオロゲン)系有机材料、正四氯对醌、4-苯甲酰吡啶衍生物、三价钌、二价钌、三价锇、二价锇型的过渡金属络合物、多核络合物、钌系二水二吡啶基络合物、或酞菁色素、萘酞花青色素、紫质色素、茈色素、蒽醌色素、偶氮色素、奎诺酞酮型色素、α萘醌色素、花青色素、部分花青色素、双酞嗪花青络合物、2，4，5，7四硝基-9芴、2、4、7三硝基-9芴叉马隆诺腈、四氰基醌二甲烷等；以及作为导电性高分子的聚吡咯衍生物、聚噻吩衍生物、聚苯胺衍生物、聚薁衍生物、聚异硫茚、聚(N甲基异吲哚)、聚(二噻嗯[3，4-b：3′，4′-d]噻吩)、聚二烯丙基胺衍生物、聚吡咯并吡咯衍生物、Ru络合物系导电性高分子等，但不限定于这些。第二层4在使用无机材料时，利用蒸镀、溅射、汽相生长、溶胶-凝胶法或粒子烧结来形成膜。此外，在使用低分子有机材料时，进行蒸镀、涂敷和干燥(溶液化)。此外，在使用导电性高分子时，进行涂敷和干燥(溶液化)或电解聚合。通过这些，形成固体层。
在形成有第一电极6和第二电极7的第一基板1、与层叠有第三电极3和第二层4的第二基板2之间，设置包含ECL材料和电解质的第一层5。作为ECL材料可以举出：作为多环芳香族化合物的丁省(ナフタセン)衍生物(红荧烯、5，12二苯丁省)、蒽衍生物(9，10二苯蒽)、戊省(ペンタセン)衍生物(6，10二苯戊省)、双呋喃衍生物(吩噻四(二甲苯)双呋喃)等；作为π电子共轭高分子的聚对苯乙烯撑衍生物、聚噻吩衍生物、聚对苯衍生物、聚芴衍生物等；作为杂芳香族化合物的香豆素等；作为螯合金属络合物的Ru(bpy)32等；作为金属有机化合物的三价(2苯基吡啶)的铱等；以及螯合的镧系元素络合物等。电解质具有：溶剂(作为液体电解质，把第一层作成液体层时)或在该溶剂中溶胀了的凝胶状高分子(作为固体电解质，把第一层作成固体层时)；以及溶解于其中的支撑盐，支撑盐可以举出；四丁基铵的过氯酸盐、六氟磷酸镓、锂的三氟甲烷磺酸盐、过氯酸锂、四氟硼酸四-n丁铵、三丙脂胺、四-n丁基铵的指硼酸盐等。此外，作为溶剂可以举出：乙腈、N，N-二甲替甲酰胺、碳酸丙烯酯、o-二氯苯、甘油、水、醚醇、丙醇、碳酸二甲酯、碳酸乙烯酯、γ-丁内酯、NMP、2-甲基四氢呋喃、甲苯、四氢呋喃、苯甲腈、环己烷、正己烷、丙酮、硝基苯、1，3-二噁茂烷、呋喃、三氟甲苯等。此外，作为凝胶状高分子可以举出：聚丙烯腈(PAN)、偏氟乙烯(VDF)和六氟丙烯(HFP)的共聚物、聚乙烯环氧乙烷(PEO)等。在把该第一层5作成液体层时，把支撑盐和ECL材料溶解在上述溶剂中使用，将其注入到形成有第一电极6和第二电极7的第一基板1、与层叠有第三电极3和第二层4的第二基板2之间，即可。此外，在把第一层5作成固体层时，通过把包含支撑盐和溶剂的凝胶状高分子溶液(溶剂多一些)涂敷和干燥来形成，即可。
下面，说明第三实施方式。图5示出第三实施方式的显示装置的剖面图。在本实施方式中，只说明与第二实施方式不同之点，省略相同之点。
在本实施方式中，如图5所示，与第二实施方式不同之点是，在第一基板上设置的第一电极6和第二电极7之上，设置包含ECL材料的作为固体层的电解质层(ECL层)21，在该ECL层21与EC层4之间设置作为固体层的电解质层22。在本实施方式中，也可以是与第一实施方式一样的驱动。在作成这样的3层结构时，可以把3层全都作成固体层，也可以把某一层作成液体层。关于电解质22，利用与上述凝胶状高分子相同的材料的方法，在基板2上的EC层4之上形成作为该固体层的电解质层22。可以使用通过隔板等来控制间隙、把该基板2与形成了包含ECL材料的电解质层21的基板1贴合起来的结构等。此外，在把电解质层22作成液体层时，可以使用通过隔板等来控制间隙、把形成了EC层4的基板2与形成了包含ECL材料的电解质层21的基板1贴合起来作成单元，把形成电解质层22的液体注入到该单元中的结构等。进而，在把EC层4或ECL层5作成液体层时，可以把包含EC材料或ECL材料的支撑盐溶解在上述溶剂中，使之分散，注入到单元中而形成。此时，在基板上形成EC层4或ECL层5中作成固体层的那一方，在其上形成作为固定层的电解质层22之后，再单元化，并注入液体层。
下面，说明第四实施方式。图6示出第四实施方式的显示装置的剖面图。在本实施方式中，只说明与第三实施方式不同之点，省略相同之点。
在本实施方式中，如图6所示，与第一、2实施方式不同之点是，在第一基板上设有的第一电极6和第二电极7之上，设置包含ECL材料的作为固体层的电解质层31，在设置在第二基板2上的第三电极3之上设置由包含EC材料和电解质的固体层或液体层构成的、包含EC材料的电解质层32。在本实施方式中，也可以是与第一实施方式一样的驱动。在把包含EC材料的电解质32作成固体层时，可以通过涂敷和干燥包含EC材料的电解质材料(凝胶状的高分子)的溶液来形成膜的方法等而形成。此外，在把包含EC材料的电解质层32作成液体层时，可以使用通过隔板等来控制间隙、把基板1与形成了包含ECL材料的电解质层31的基板2贴合起来作成单元，把形成电解质层32的液体注入到该单元中的方法等。
下面，说明第五实施方式。图7示出第五实施方式的显示装置的剖面图。在本实施方式中，只说明与上述第一实施方式不同之点，对相同之点在图上赋予相同符号并省略其说明。
如图7所示，在第一基板1上设置相互电气分离的第一电极6-1和第二电极7。设置与第一基板1隔开并相对的第二基板2，在第二基板2上设置相互电气分离的第三电极3和第四电极6-2。另外，如图7所示，第一电极6-1和第二电极7通过开关元件12-1连接到交流电源14-1或直流电压16-1，第一电极6-1和第四电极6-2通过与开关元件12-1同步地开闭的开关元件12-2连接到发生与交流电源14-1同样的交流电压、或直流电压的交流电源14-2或直流电源16-2。
在发光显示中，如果打开开关元件18，则第一～第四电极6-1、6-2、7、3不与直流电压源相连，如果闭合开关元件12-1、12-2，则第一电极6-1和第二电极7与交流电源14-1或直流电源16-1相连，或者第一电极6-1和第四电极6-2与交流电源14-2或直流电源16-2相连。因此，在第一电极6-1和第二电极7之间由交流电源14-1或直流电源16-1生成直流或交流电场，或者在第一电极6-1和第四电极6-2之间由交流电源14-2或直流电源16-2生成直流或交流电场。用该直流或交流电场使包含发光材料的第一层5发光，观察到发光色。如果在该象素的基板1上设置彩色滤波器，则从基板1侧观察到该彩色滤波器的颜色。如果停止从该交流电源14-1、14-2施加电压，则第一层5不发光，显示象素的背景色例如黑色。在反射显示中，打开开关元件12-1、12-2，闭合开关元件18，则第一和第二电极6、7和第三电极3连接到直流电压源16。因此，在第二电极6和第三电极3之间产生直流电场，使包含表现出电致发光(EC)的材料的第二层4着色或透明化。结果，观察到着色的第二层4或通过透明化的第二层4观察到基板2作为背景色。如果从直流电压源16停止电压的施加，则第二层4从着色变成透明，或从透明变成着色。结果，从基板1侧观察到背景色或着色。
在图7所示的显示装置中，在发光显示中，在沿基板1的表面的方向上生成第一交流电场，且在沿基板1和基板2之间的间隙的方向上也生成第二交流电场。因此，在发光显示中可以更加促进包含发光材料的第一层5的发光，可以使象素结构高亮度地发光。而且，在该实施方式中，虽未图示，交流电源14-1、14-2也可以是直流电源。
下面，参照附图，更详细地说明具体例。
(实施例1)
按下述制作了2.5英寸见方的显示装置。把各像素作成由单色电化学反应元件构成的、图2所示的结构，把1个像素的尺寸制成100μm见方。
首先，作为第一基板使用由厚度为1.1mm的玻璃构成的基板，通过溅射形成膜厚1000埃的ITO(氧化铟锡)，进行构图而作成第一电极6、第二电极7。关于参照电极10，通过溅射形成膜厚1000埃的Ag，再进行构图。
作为第二基板2使用玻璃基板，形成厚度1000埃的ITO膜再进行构图，而形成第三电极3。在对形成了第三电极3的第二基板2的表面进行了UV处理以后，旋转涂敷预先合成的、成为4mol/l钨那样的过氧化聚钨酸水溶液，把EC层(WO3膜)4形成为厚度约100nm。
通过粒子直径8μm的球形隔板，以8μm间隙把第一基板1与第二基板2相对配置，留下注入口，在周围用环氧树脂固定而作成单元。
把100mM的LiCF3SO3作为支撑盐，把8mM的Ru(bpy)3Cl2 ECL(3-(2，2′-二吡啶)钌(II)的氯化物)作为ECL材料、溶解在溶解于DMF(N，N-二甲苯甲酰胺)溶液中的电解质中，将其注入该单元中而作成ECL层5，把预先作成的Al反射板与单元贴合起来而完成显示装置。
使第一电极6与第二电极7为同电位，施加电压使得第三电极3相对于参照电极10的电位差为+1.5V、-2V。于是，伴随着施加电场的极性，实现消色状态(+1.5V)和蓝色着色状态(-2V)，显然，可进行反射显示。
此外，在第三电极3上不施加电压，在第一电极6与第二电极7之间施加10Hz交流电压使其电位差为8V，观察到橙黄色的发光。

Claims (18)

1.一种显示装置，其特征在于包括：
第一基板；
设置在上述第一基板上的第一电极和第二电极；
与上述第一基板隔开且相对地设置的第二基板；
设置在上述第二基板上的第三电极；
设置在上述第一基板与上述第二基板之间的上述第一基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而发光的发光材料的第一层；以及
设置在上述第一基板与上述第二基板之间的上述第二基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而变色的着色材料的第二层。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
上述第一层是包含上述发光材料和电解质的固体层或液体层，
上述第二层是包含上述着色材料的固体层。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
上述第一层是包含上述发光材料和电解质的固体层；
上述第二层是包含上述着色材料和电解质的固体层。
4.根据权利要求3所述的显示装置，其特征在于：
上述第一层或上述第二层是液体层。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于：
上述第一层是包含上述发光材料和电解质的固体层，
上述第二层是包含上述着色材料的固体层，
在上述第一层与上述第二层之间，还包含作为包含电解质的固体层的第三层。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其特征在于：
上述第一层、上述第二层、或上述第三层的任一层是液体层。
7.根据权利要求1所述的显示装置，其特征在于还包括：
在上述第一和第二电极之间施加交流电压，在上述第一层内生成交流电场的交流电压源；
向上述第三电极施加直流电位，在上述第二层上生成直流电场的直流电压源；以及
选择性地接通上述交流电压源和直流电压源，用上述交流电场使上述第一层发光，用上述直流电场使上述第二层着色的控制部。
8.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于：上述第二层被着色则显示该色，上述第二层成为透明则显示第三电极或第二基板的背景色。
9.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于：上述直流电压源向上述第一和第二电极中的至少一个与第三电极之间施加直流电场。
10.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于：
还包括设置在上述第一基板上的第四电极；
上述直流电压源向上述第四电极和第三电极之间施加直流电压。
11.根据权利要求7所述的显示装置，其特征在于：
还包括设置在上述第二基板上的第五电极；
上述交流电压源包含向上述第一电极和第二电极之间施加第一交流电压的第一电压源、以及向上述第二电极和第五电极之间施加第二交流电压的第二电压源。
12.根据权利要求10所述的显示装置，其特征在于：上述直流电压源向上述第一电极和第三电极之间施加直流电场。
13.一种显示装置的驱动方法，该显示装置包括：
第一基板；
设置在上述第一基板上的第一电极和第二电极；
与上述第一基板隔开且相对地设置的第二基板；
设置在上述第二基板上的第三电极；
设置在上述第一基板与上述第二基板之间的间隙中的上述第一基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而发光的发光材料的第一层；以及
设置在上述第一基板与上述第二基板之间的间隙中的上述第二基板一侧上，且包含通过电化学的氧化或还原而变色的着色材料的第二层，
其特征在于该驱动方法包括：
选择发光显示和反射显示；
在上述发光显示时，向上述第一和第二电极之间施加交流电压，在上述第一层内生成交流电场，使上述第一层发光；
在上述反射显示时，向上述第三电极施加直流电位，在上述第二层上生成直流电场，使上述第二层着色。
14.根据权利要求13所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：上述第二层被着色则显示该色，上述第二层成为透明则显示第三电极或第二基板的背景色。
15.根据权利要求13所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：上述直流电压的施加是向上述第一和第二电极中的至少一个与第三电极之间施加直流电场。
16.根据权利要求13所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
上述显示装置还包括设置在上述第一基板上的第四电极；
上述直流电压的施加是向上述第四电极和第三电极之间施加直流电压。
17.根据权利要求13所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：
上述显示装置还包括设置在上述第二基板上的第五电极；
上述交流电压的施加是向上述第一电极和第二电极之间施加第一交流电压，向上述第二电极和第五电极之间施加第二交流电压。
18.根据权利要求17所述的显示装置的驱动方法，其特征在于：上述直流电压的施加是向上述第一电极和第三电极之间施加直流电场。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102540609A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 株式会社理光 电致变色显示装置
CN102576177A (zh) * 2009-07-28 2012-07-11 依视路国际集团（光学总公司） 透明电致变色系统
CN102763032A (zh) * 2009-09-28 2012-10-31 依视路国际集团（光学总公司） 具有多个偏振电极的透明电致变色系统
CN104216192A (zh) * 2014-09-16 2014-12-17 哈尔滨工业大学 一种新型快响应、高对比度电致变色器件的制备方法
CN110501853A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 深圳华信嘉源科技有限公司 一种高对比度三电极电调光器件及其制备和控制方法

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8704803B2 (en) * 2004-08-27 2014-04-22 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Display device and electronic appliance using the display device
JP4384005B2 (ja) * 2004-10-15 2009-12-16 株式会社東芝 表示装置
DE602005009392D1 (de) * 2004-10-20 2008-10-09 Univ Florida Duale lichtemittierende und elektrochromische vorrichtung
US20060186419A1 (en) * 2005-02-04 2006-08-24 Satoshi Mikoshiba Light-emitting device
JP4462432B2 (ja) * 2005-08-16 2010-05-12 セイコーエプソン株式会社 ターゲット
JP2007095488A (ja) * 2005-09-29 2007-04-12 Toshiba Corp 発光素子およびその製造方法
JP2007139899A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Toshiba Corp 表示装置および表示素子駆動方法
US7633216B2 (en) * 2005-11-28 2009-12-15 General Electric Company Barium-free electrode materials for electric lamps and methods of manufacture thereof
JP4208894B2 (ja) * 2006-05-15 2009-01-14 株式会社東芝 発光素子
JP2009054952A (ja) * 2007-08-29 2009-03-12 Toshiba Corp 発光装置
JP2009230073A (ja) * 2008-03-25 2009-10-08 Toshiba Corp 表示装置
US8120245B2 (en) 2008-04-15 2012-02-21 University Of Florida Research Foundation, Inc. Interdigitated electrode dual electroemissive/electrochromic devices
JP5112228B2 (ja) * 2008-09-04 2013-01-09 株式会社東芝 表示装置及び表示装置の駆動方法
US20120019890A1 (en) * 2010-07-22 2012-01-26 J Touch Corporation Electrochromic unit and display device using the same
KR101827496B1 (ko) 2012-02-09 2018-02-09 한국전자통신연구원 듀얼 모드 동작 픽셀 및 이를 포함하는 듀얼 모드 동작 디스플레이
JP6032666B2 (ja) * 2012-07-12 2016-11-30 スタンレー電気株式会社 表示素子及びその製造方法
TWI566025B (zh) * 2013-04-16 2017-01-11 鴻海精密工業股份有限公司 電子書寫板
TW201441747A (zh) * 2013-04-16 2014-11-01 Hon Hai Prec Ind Co Ltd 電子書寫板
JP6205551B2 (ja) * 2013-04-22 2017-10-04 スタンレー電気株式会社 表示素子
WO2015041991A1 (en) * 2013-09-19 2015-03-26 Polyceed Inc Chromatic systems
KR102176820B1 (ko) * 2014-12-24 2020-11-11 한국전자통신연구원 듀얼 디스플레이 소자
US11156891B1 (en) * 2017-10-16 2021-10-26 University Of South Florida Multicolor, single active layer electrochromic devices
CN113433752A (zh) * 2021-07-07 2021-09-24 沈阳大学 一种基于pmma/pvdf-hfp凝胶电解质快速响应电致变色器件的制备方法

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61193825A (ja) * 1985-02-22 1986-08-28 Sekisui Plastics Co Ltd シ−ト成形における発泡シ−トの加熱方法
JPH01172887A (ja) * 1987-12-28 1989-07-07 Tosoh Corp Ｅｌパネル
JPH01277827A (ja) * 1988-04-30 1989-11-08 Nippon Seiki Co Ltd 電気化学発光素子
JPH0371113A (ja) * 1989-08-11 1991-03-26 Nkk Corp エレクトロクロミック素子
WO1997035227A2 (fr) * 1996-03-15 1997-09-25 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne Dispositif electrochrome ou photoelectrochrome
JPH09309173A (ja) * 1996-03-21 1997-12-02 Showa Denko Kk イオン伝導性積層物、その製造方法及び用途
FR2746934B1 (fr) * 1996-03-27 1998-05-07 Saint Gobain Vitrage Dispositif electrochimique
JPH10134961A (ja) 1996-11-01 1998-05-22 Toshiba Corp 発光素子
JPH11183944A (ja) * 1997-12-19 1999-07-09 Fuji Xerox Co Ltd 記録用シート及びその製造方法
JP2000287172A (ja) 1999-03-31 2000-10-13 Toshiba Corp 画像データ処理装置
AU2001285437A1 (en) * 2000-08-16 2002-02-25 Massachusetts Institute Of Technology High efficiency solid state light-emitting device and method of generating light
JP2003021848A (ja) 2001-07-06 2003-01-24 Sony Corp 表示素子
JP4061923B2 (ja) 2002-02-22 2008-03-19 セイコーエプソン株式会社 半透過型液晶表示装置およびその製造方法
JP4742903B2 (ja) * 2006-02-17 2011-08-10 日本電気株式会社 分散認証システム及び分散認証方法

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102576177A (zh) * 2009-07-28 2012-07-11 依视路国际集团（光学总公司） 透明电致变色系统
CN102576177B (zh) * 2009-07-28 2015-10-21 依视路国际集团（光学总公司） 透明电致变色系统
CN102763032A (zh) * 2009-09-28 2012-10-31 依视路国际集团（光学总公司） 具有多个偏振电极的透明电致变色系统
CN102763032B (zh) * 2009-09-28 2016-03-16 依视路国际集团（光学总公司） 具有多个偏振电极的透明电致变色系统
CN102540609A (zh) * 2010-12-07 2012-07-04 株式会社理光 电致变色显示装置
CN102540609B (zh) * 2010-12-07 2015-06-10 株式会社理光 电致变色显示装置
CN104216192A (zh) * 2014-09-16 2014-12-17 哈尔滨工业大学 一种新型快响应、高对比度电致变色器件的制备方法
CN110501853A (zh) * 2018-05-18 2019-11-26 深圳华信嘉源科技有限公司 一种高对比度三电极电调光器件及其制备和控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005128062A (ja) 2005-05-19
US20050117192A1 (en) 2005-06-02
US7002723B2 (en) 2006-02-21
JP4060779B2 (ja) 2008-03-12
CN100350322C (zh) 2007-11-21

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