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Abstract

Die Erfindung betrifft organische elektrochrome Displays mit optischen Effekten. Hier wird eine Methode beschrieben, mittels geeigneter technischer Verfahren eine Strukturierung der Isolationsschicht zu erreichen, durch die neuartige optische Effekte in elektrochromen Anzeigen abzubilden sind. Dabei lassen sich Auflösungen, wie sie aus der Druckindustrie bekannt sind, realisieren.The invention relates to organic electrochromic displays with optical effects. Here, a method is described by means of suitable technical methods to achieve a structuring of the insulating layer, are to map the novel optical effects in electrochromic displays. In this case, resolutions, as they are known from the printing industry, realize.

Description

Die Erfindung betrifft organische elektrochrome Displays mit optischen Effekten.The The invention relates to organic electrochromic displays with optical Effects.

Displays auf Basis elektrochromer Materialien, die in einer pastösen Formulierung vorliegen (wie SEChrom u. a.) zeichnen sich durch einen sehr einfachen Schichtaufbau aus. Dieser besteht üblicherweise aus einem rückseitigen Träger mit Backelektrode, einer elektrochrom aktiven Schicht sowie einer Sichtelektrode. Der Betrieb der Anzeige wird durch Anlegen einer Spannung und Ausbildung eines Stromes zwischen den Elektroden erreicht. Dabei erfolgt die Farbänderung direkt an der Kontaktfläche von transparenter Elektrode und elektrochromer Schicht durch elektrochemische Reaktion und Ausbildung einer Schicht mit spezifischer optischer Absorption.displays based on electrochromic materials in a pasty formulation (as SEChrom et al.) are characterized by a very simple Layer structure off. This usually consists of a back carrier with baking electrode, an electrochromic active layer and a View electrode. The operation of the display is done by creating a Voltage and formation of a current between the electrodes achieved. The color change takes place here directly at the contact surface of transparent electrode and electrochromic layer by electrochemical Reaction and formation of a layer with specific optical Absorption.

Zur zwei-dimensionalen graphischen Darstellung eines Textes oder eines Symbols wird die Kontaktfläche der Sichtelektrode derart begrenzt, dass nur die Bereiche oder Segmente geschaltet sind, die einen Farbumschlag zeigen sollen. Die Begrenzung wird momentan einfach durch eine transparente Isolationsschicht, die geöffnet werden kann, oder durch eine Strukturierung der Elektrodenschicht erreicht. Dadurch können die Gereicht oder Segmente einzeln angesteuert und geschaltet werden. Innerhalb der einzelnen Segmente ist es nicht möglich, optische Effekte ab zu bilden. Bisher wurde die Auflösung elektrochromer Displays und organischer LCD-Anzeigen klassisch durch den Aufbau immer höher auflösender Matrizen mit jeweils einzeln adressierbaren Bildpunkten erreicht.to two-dimensional graphical representation of a text or a Symbols becomes the contact surface the viewing electrode is limited so that only the areas or segments are switched, which should show a color change. The limit is currently simply through a transparent insulation layer, the opened can be achieved, or achieved by structuring the electrode layer. Thereby can the range or segments are individually controlled and switched. Within the individual segments it is not possible to obscure optical effects to build. So far, the resolution has been electrochromatic displays and organic LCD displays classic the structure always higher resolution Matrices each with individually addressable pixels achieved.

Die Färbung innerhalb der geschalteten Segmente ist einheitlich sowie die Färbung innerhalb der nicht geschalteten Bereiche einheitlich ist. Gewisse Schwankungen treten lediglich an den Kanten oder an Stellen auf, wo Feldüberhöhung vorkommt.The coloring within the switched segments is uniform as well as the coloring within the non-switched areas is uniform. Certain fluctuations occur only at the edges or at locations where field exaggeration occurs.

Nachteilig an den bekannten Systemen ist, dass innerhalb der geschalteten Flächen keine weiteren optischen Effekte, wie die Darstellung unterschiedlicher Helligkeitswerte, Helligkeitsübergänge, Beleuchtungs- und 3D Effekte, wie sie aus hochauflösenden Erzeugnissen der Druckindustrie (Magazine, Fotografien) bekannt sind, abbildbar sind.adversely in the known systems is that within the switched surfaces no other optical effects, such as the appearance of different Brightness values, brightness transitions, illumination and 3D effects, such as those from high-resolution products of the printing industry (Magazines, photographs) are known, can be mapped.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, eine Vorrichtung für ein elektrochromes organisches Bauteil wie ein Display zur Verfügung zu stellen, durch die innerhalb eines einheitlich angesteuerten Segmentes, einer elektrochromen Anzeige optische Effekte darstellbar sind.task It is therefore the object of the present invention to provide a device for an electrochromic to provide organic component such as a display through which within a uniformly controlled segment, an electrochromic Display optical effects are displayed.

Die Lösung der Aufgabe und der Gegenstand der Erfindung werden in den Ansprüchen, der Beschreibung und dem Beispiel offenbart.The solution The object and the subject of the invention are described in the claims, the description and the example.

Dementsprechend ist Gegenstand der Erfindung ein organisches elektrochromes Display, zumindest zwei Elektrodenschichten mit dazwischen einer elektrochrom schaltbaren, organisch aktiven Schicht, wobei die organisch aktive Schicht oder eine Elektrodenschicht in einzeln ansteuerbare Segmente unterteilt ist und zumindest ein Segment eine Isolationsschicht zwischen der Elektrodenschicht und der elektrochrom schaltbaren organisch aktiven Schicht aufweist, die in Isolationsinseln und Kontaktöffnungen unterteilt ist, so dass durch die Variation der Dichte der Isolationspunkte oder der Kontaktöffnungen in der Isolationsschicht optische Effekte innerhalb eines geschalteten Segments abbildbar sind.Accordingly the subject of the invention is an organic electrochromic display, at least two electrode layers with an electrochromic between them switchable, organically active layer, being the organically active Layer or an electrode layer divided into individually controllable segments and at least one segment is an isolation layer between the Electrode layer and the electrochromic switchable organically active Layer has, in isolation islands and contact openings is divided, so that by the variation of the density of the isolation points or the contact openings in the isolation layer optical effects within a switched Segments are mapped.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Isolationsschicht aus Photolack, insbesondere einem, der gegenüber Polyetheralkohol stabil ist oder einem anderen gängigen, durch übliche Strukturierungsmethoden strukturierbaren Material. Das Material der Isolationsschicht ist einerseits stabil gegenüber der angrenzenden elektrochrom aktiven Schicht und andererseits inert, so dass keine Schäden der angrenzenden Schichten durch Kontakt mit der Isolationsschicht entstehen können.To an advantageous embodiment is the insulating layer of photoresist, in particular one, the across from Polyether alcohol is stable or another common, by customary structuring methods structurable material. The material of the insulation layer is stable on the one hand the adjacent electrochromic active layer and on the other hand inert, so no damage the adjacent layers by contact with the insulating layer can arise.

Nach einer vorteilhaften Ausführungsform bilden die Isolationsinseln ungefähr runde oder eckige Öffnungen – im Folgenden auch Bildpunkte genannt –, durch die der Ladungsträgerfluss von der Elektrode zur organisch aktiven elektrochrom schaltbaren fließen kann. Die Größe der Öffnungen kann variieren, beispielsweise liegt sie im Bereich von 10 bis 30 μm.To form an advantageous embodiment the isolation islands about round or square openings - below also called pixels -, through which the charge carrier flow from the electrode to the organically active electrochromic switchable flow can. The size of the openings can vary, for example, it is in the range of 10 to 30 microns.

Aus der Größe der Bildpunkte sowie deren Verteilungsdichte ergibt sich die Auflösung der Anzeige und der optischen Darstellung.Out the size of the pixels As well as their distribution density results in the resolution of Display and visual representation.

Beispielsweise befinden sich bei einer Bildpunktgröße von ca. 20 μm auf einer Fläche von 1 cm2 ungefähr 250 000 Bildpunkte. Dies entspricht einem vollflächigen Farbeindruck. Durch entsprechende Verringerung der Bildpunkte werden Farbschattierungen hergestellt. Ein Fading in einer Fläche kann z. B. dadurch erzeugt, werden, dass die Durchmesser der Öffnungen und/oder die Dichte der Öffnungen variiert werden. Die Bildpunkte entsprechen Öffnungen in der Isolierschicht. Die Öffnungen sind mit elektrochrom aktiver Paste gefüllt oder durch die darin enthaltene Farbstofflösung benetzt) und weisen bei elektrischer Beschaltung den entsprechenden Farbeindruck auf.For example, with a pixel size of about 20 microns on an area of 1 cm 2 are about 250 000 pixels. This corresponds to a full color impression. By appropriate reduction of pixels color shades are produced. A fading in an area can z. B. generated thereby, that the diameters of the openings and / or the density of the openings are varied. The pixels correspond to openings in the insulating layer. The openings are filled with electrochromically active paste or wetted by the dye solution contained therein) and have the corresponding color impression with electrical wiring.

Die Isolationsschicht selbst wird üblicherweise durch einfache Druckmethoden aufgebracht und strukturiert, beispielsweise eigenen sich Offset und Flexo, und Inkjetdruck. Durch die Variation der Dichte der Isolationsinseln nach den Methoden der Strukturierungstechnik (Lithographie, Laserstrukturierung) oder der Drucktechnik lassen sich geradezu beliebige Helligkeitsübergänge für optische Effekte unterschiedlichster Art (Schattierungen, Beleuchtungseffekte) bei einheitlicher Ansteuerung des gesamten Segmentes realisieren.The insulating layer itself is usually applied and structured by simple printing methods, for example offset and flexo, and inkjet printing. By the variation of the density Isolation islands according to the methods of structuring technology (lithography, laser structuring) or printing technology can be virtually any brightness transitions for optical effects of various kinds (shading, lighting effects) realized with uniform control of the entire segment.

Im Folgenden wird die Erfindung noch anhand einer beispielhaften Ausführungsform beschrieben:in the The invention will be described below with reference to an exemplary embodiment described:

Die Figur zeigt den Schichtaufbau einer elektrochromen Zelle, die beispielsweise einen Teil eines elektrochromen Displays nach der Erfindung ausmacht.The Figure shows the layer structure of an electrochromic cell, for example forms part of an electrochromic display according to the invention.

Die Figur zeigt einen Querschnitt durch den Stack, aus dem die Zelle aufgebaut ist.The Figure shows a cross section through the stack from which the cell is constructed.

Unten befindet sich mit der Nummer 5 die Trägerschicht, das Substrat. Diese Schicht ist kann optisch transparent sein, so dass auch rückseitig der Farbumschlag der elektrochrom aktiven organischen Schicht sichtbar gemacht werden kann. Das Material ist unkritisch, das Substrat kann aus Glas, Kunststoff, flexible Folie, etc. bestehen.Below is the number 5 the carrier layer, the substrate. This layer can be optically transparent so that the color change of the electrochromically active organic layer can also be made visible on the reverse side. The material is not critical, the substrate may consist of glass, plastic, flexible film, etc.

Die darauffolgende Schicht ist eine, ebenfalls optional transparente Elektrodenschicht 4, wobei die Transparenz sowohl dem Elektrodenmaterial inhärent sein kann, als auch über die Schichtdicke erzeugbar ist. So kann beispielsweise eine dünnste Metallelektrodenschicht genauso transparent sein wie die bekannte ITO-Elektrodenschichten, bei der das Material (Indium Zinn Oxid) selbst transparent ist.The subsequent layer is an optionally also transparent electrode layer 4 wherein the transparency may be inherent to the electrode material as well as being producible over the layer thickness. For example, a thinnest metal electrode layer can be just as transparent as the known ITO electrode layers in which the material (indium tin oxide) itself is transparent.

Auf der Elektrodenschicht 4, auch Bottom Elektrode genannt, liegt beispielsweise die elektrochrom aktive Schicht 3, bevorzugt als Formulierung in Form einer Paste. Diese Paste wird bevorzugt mittels einer Rakel oder Siebdrucktechnik auf das mit Elektrodenschicht 4 versehene Substrat 5 aufgebracht.On the electrode layer 4 Also called the bottom electrode, for example, is the electrochromic active layer 3 , preferably as a formulation in the form of a paste. This paste is preferably applied to the electrode layer by means of a doctor blade or screen printing technique 4 provided substrate 5 applied.

Die Dicke der Isolationsschicht variiert je nach Abscheidungsverfahren, liegt jedoch im Bereich weniger 100 nm–1 μm. Die elektrochrom aktive organische Schicht 3 jedoch ist deutlich dicker als die anderen Schichten der elektrochromen Zelle, da hier eine Paste vorliegt, die nicht als dünner Film, wie die anderen Schichten, aufbringbar ist.The thickness of the insulating layer varies depending on the deposition method, but is in the range of less than 100 nm-1 μm. The electrochromic active organic layer 3 however, it is significantly thicker than the other layers of the electrochromic cell because it has a paste which can not be applied as a thin film like the other layers.

Auf der elektrochrom aktiven organischen Schicht 3 liegt die Isolationsschicht 2, die gemäß der Erfindung keine durchgehende Schicht ist, sondern strukturiert ist und neben Isolationsinseln auch Kontaktöffnungen zeigt, so dass ein Ladungsträgerfluss zwischen der elektrochromen Paste 3 und der Elektrodenschicht 1 durch die entsprechenden Öffnungen der Isolationsschicht 2 hindurch entsteht. Die Elektrodenschicht 1 ist die so genannte Topelektrodenschicht und daher transparent, so dass auch die Isolationsschicht üblicherweise transparent ist.On the electrochromic active organic layer 3 lies the insulation layer 2 , which according to the invention is not a continuous layer, but is structured and, in addition to isolation islands also shows contact openings, so that a charge carrier flow between the electrochromic paste 3 and the electrode layer 1 through the corresponding openings of the insulation layer 2 arises through. The electrode layer 1 is the so-called top electrode layer and therefore transparent, so that the insulating layer is usually transparent.

Der übliche Blickwinkel auf das elektrochrome Display ist durch die transparente Top-Elektrode 1, die bevorzugt aus ITO oder einem anderen transparenten und leitfähigen Material ist, wobei die Transparenz sowohl dem Elektrodenmaterial inhärent sein kann, als auch über die Schichtdicke erzeugbar ist. So kann beispielsweise eine dünnste Metallelektrodenschicht genauso transparent sein wie die bekannte ITO-Elektrodenschichten, bei der das Material (Indium Zinn Oxid) selbst transparent ist. Die Isolationsschicht 2 ist in diesem Ausführungsbeispiel transparent, weil ansonsten der Farbumschlag der elektrochromen Paste nicht ersichtlich wäre, und bevorzugt ein aus Lösung prozessierbares Material, so dass sie mittels der üblichen Druckmethoden aufbringbar ist. Insbesondere kommen hier hochauflösende Drucktechniken zum Einsatz, beispielsweise OFSET, Inkjet, etc., mit deren Hilfe sowohl große, beispielsweise bis zu 50 μm als auch kleinere – beispielsweise 5 μm und weniger; also auch dichter oder weniger dicht gesetzte Isolationsschichtinseln oder Öffnungen darstellbar sind.The usual view of the electrochromic display is through the transparent top electrode 1 which is preferably made of ITO or another transparent and conductive material, wherein the transparency may be inherent to the electrode material as well as being producible over the layer thickness. For example, a thinnest metal electrode layer can be just as transparent as the known ITO electrode layers in which the material (indium tin oxide) itself is transparent. The insulation layer 2 is transparent in this embodiment, because otherwise the color change of the electrochromic paste would not be apparent, and preferably a solution processable material, so that it can be applied by means of the usual printing methods. In particular, here high-resolution printing techniques are used, for example, OFSET, inkjet, etc., with the help of both large, for example, up to 50 microns and smaller - for example, 5 microns and less; So also denser or less dense set insulation islands or openings can be displayed.

Ein aus Lösung prozessierbares Material ist in den in der Drucktechnik, insbesondere auch bei Photolacken, üblichen Lösungsmittel, beispielsweise Ethanol, Glykol, Diethylenglykol, Ester, gut löslich, so dass es als Lösung applizierbar, also verdruckbar ist. Außerdem hat es in der Regel in der Lösung eine Konsistenz, die verdruckbar ist und nach erfolgtem Verdrucken und/oder nach Entfernen des Lösungsmittels, sind die gewünschten Eigenschaften der herzustellenden Schicht vorhanden.One out of solution Processable material is in the in the printing, in particular also with photoresists, usual Solvent, For example, ethanol, glycol, diethylene glycol, esters, readily soluble, so that it as a solution Applicable, so it is printable. Besides, it usually has in the solution a consistency that is printable and after printing and / or after removal of the solvent, are the desired ones Properties of the layer to be produced.

Im vorliegend gezeigten Beispiel liegt die Isolationsschicht 2 zwischen der transparenten Elektrode und der elektrochrom aktiven Schicht. Die Erfindung soll aber nicht auf diesen Stackaufbau eingeschränkt sein, sondern es ist vielmehr auch angedacht, die Isolationsschicht zwischen die Backelektrode und die elektrochrom aktive Schicht zu legen. Dies kann alternativ oder auch ergänzend zu dem gezeigten Schichtaufbau erfolgen.In the example shown here is the insulation layer 2 between the transparent electrode and the electrochromic active layer. However, the invention should not be limited to this stack construction, but rather it is also intended to place the insulation layer between the baking electrode and the electrochromically active layer. This can be done alternatively or in addition to the layer structure shown.

Die Erfindung betrifft organische elektrochrome Displays mit optischen Effekten. Hier wird eine Methode beschrieben, mittels geeigneter technischer Verfahren eine Strukturierung der Isolationsschicht zu erreichen, durch die neuartige optische Effekte in elektrochromen Anzeigen ab zu bilden sind. Dabei lassen sich Auflösungen, wie sie aus der Druckindustrie bekannt sind, realisieren.The The invention relates to organic electrochromic displays with optical Effects. Here is a method described by means of appropriate technical method, a structuring of the insulation layer reach through the novel optical effects in electrochromic Ads are to be formed. You can use resolutions realize how they are known from the printing industry.

Claims (5)

Organisches elektrochromes Display, zumindest zwei Elektrodenschichten mit dazwischen einer elektrochrom schaltbaren, organisch aktiven Schicht, wobei die organisch aktive Schicht oder eine Elektrodenschicht in einzeln ansteuerbare Segmente unterteilt ist und zumindest ein Segment eine Isolationsschicht zwischen der Elektrodenschicht und der elektrochrom schaltbaren organisch aktiven Schicht aufweist, die in Isolationsinseln und Kontaktöffnungen unterteilt ist, so dass durch die Variation der Dichte der Isolationspunkte oder der Kontaktöffnungen in der Isolationsschicht optische Effekte innerhalb eines geschalteten Segments abbildbar sind.Organic electrochromic display, at least two electrode layers with an electrochromic switchable between them, organically active layer, wherein the organically active layer or an electrode layer divided into individually controllable segments and at least one segment is an isolation layer between the Electrode layer and the electrochromic switchable organically active Layer which divides into isolation islands and contact openings is, so by varying the density of the isolation points or the contact openings in the isolation layer optical effects within a switched Segments are mapped. Display nach Anspruch 1, wobei die Isolationsschicht aus einem Photolack besteht.A display according to claim 1, wherein the insulating layer consists of a photoresist. Display nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Isolationsschicht mit hochauflösenden Drucktechniken applizierbar ist.Display according to claim 1 or 2, wherein the insulating layer with high-resolution Printing techniques can be applied. Display nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Öffnungen der Isolationsschicht einen Durchmesser im Bereich von 5 bis 50 μm haben.Display according to one of claims 1 to 3, wherein the openings the insulation layer have a diameter in the range of 5 to 50 microns. Display nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Isolationsschicht zwischen der elektrochrom aktiven organischen Schicht und der oberen, transparenten Elektrodenschicht angeordnet ist.Display according to one of the preceding claims, wherein the insulating layer between the electrochromically active organic Layer and the upper, transparent electrode layer arranged is.
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