DE602004001508T2

DE602004001508T2 - Elektrochromische anzeigeeinrichtung

Info

Publication number: DE602004001508T2
Application number: DE602004001508T
Authority: DE
Inventors: Francois Pichot; Colm Ashbourne MCATAMNEY; Udo Bach
Original assignee: Ntera Ltd
Current assignee: Ntera Ltd
Priority date: 2003-01-31
Filing date: 2004-01-30
Publication date: 2007-02-15
Anticipated expiration: 2024-01-31
Also published as: DK1593000T3; KR100980796B1; EP1593000A1; DE602004020114D1; ATE426187T1; AU2004208241B2; ATE333108T1; WO2004068231A1; TW200417280A; CN100462830C; DE602004001508D1; JP2006520481A; US20060132885A1; CA2509771A1; EP1708016A3; EP1708016B1; US7460289B2; EP1708016A2; EP1593000B1; CN1739057A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrochromes Bauelement. Sie betrifft insbesondere ein elektrochromes Bauelement, bei dem die Komponenten auf einem einzelnen Substrat aufgebaut sind, das nicht transparent zu sein braucht. Solche Bauelemente werden häufig als monolithische Bauelemente bezeichnet.
Elektrochrome Systeme basieren auf Farbänderungen, die durch elektrochemische Reaktionen in verschiedenen Typen von Metalloxiden oder organischen oder anorganischen Verbindungen bewirkt werden. Elektrochrome Bauelemente sind in der Technik gut bekannt. Eine typische elektrochrome Bauelementarchitektur ist die Sandwich-Architektur, die in ihrer einfachsten Form aus zwei Glassubstraten auf der Außenseite und dazwischen einer Gegen- und Arbeitselektrode, einem elektrochromen Material und einem Elektrolyt besteht, der die Passage von Ionen zulässt. Ein solches Bauelement ist z.B. in der EP-A-1244168; Bach, U. et al., Adv. Mater. 2002, 14, Nr. 11, 5. Juni, und in Cummins et al., J. Phys. Chem B 2000, 104, 11449–11459 offenbart. Das Dokument EP-1 244 168 A offenbart die in Anspruch 1 in Kombination mit (a) bis (c) beschrifteten Merkmale. Ein Nachteil der Sandwich-Architektur ist, dass die elektrochrome Schicht typischerweise durch ein transparentes Substrat wie z.B. Glas betrachtet wird, das mit einer transparenten leitenden Schicht bedeckt ist. Transmissionswerte für solche leitenden transparenten Substrate, wie z.B. Glas oder Plastik, das mit einem elektrisch leitenden Material beschichtet ist, liegen typischerweise im Bereich von 70 bis 90 %. Bei Reflexionsanzeigeanwendungen muss das Licht zweimal durch diese Schicht passieren, wenn es diffus reflektiert wird. Dies führt zu Transmissionsverlusten von 19–51 %, wodurch das maximale diffuse Reflexionsvermögen im „Ausschalt"-Zustand des Bauelementes auf 49–81 % begrenzt wird.
Die WO-A-97/16838 offenbart ein monolithisches Bauelement für Solarzellenanwendungen. Dieses Bauelement hat eine „klassische" monolithische Architektur, d.h. die Arbeitselektrodenschicht wird direkt auf ein transparentes, leitendes Trägersubstrat aufgebracht und ist daher die Bodenschicht des Bauelementes.
Die WO-A-01/97237 offenbart auch ein monolithisches Bauelement mit einer „klassischen" monolithischen Architektur, wobei die Arbeitselektrode (Fotoelektrode) direkt auf ein transparentes, leitendes Trägersubstrat aufgebracht wird.
Ein großer Nachteil der existierenden monolithischen Bauelemente ist, dass sie lediglich das Auftragen elektrochromer Beschichtungen auf transparente Substrate zulassen, was ihre Anwendungsmöglichkeiten begrenzt. Ferner müssen Pixel durch wenigstens zwei Materialschichten betrachtet werden, wodurch das Reflexionsvermögen der herkömmlichen Bauelemente beeinträchtigt wird.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zu vermeiden oder minimal zu halten.
Gemäß der Erfindung wird ein elektrochromes Bauelement bereitgestellt, das ein einzelnes Trägersubstrat umfasst, auf dem Folgendes angeordnet ist:

(a) eine Arbeitselektrode, die eine poröse Schicht aus einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Material umfasst, wobei die Arbeitselektrode Material umfasst, das an sich elektrochrom ist und/oder wobei wenigstens ein Teil der genannten Arbeitselektrode ein elektrochromes Material trägt;
(b) eine Gegenelektrode, die eine poröse Schicht aus einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Material umfasst;
(c) eine Schicht aus einem elektrisch isolierenden Material, das ionendurchlässig ist und das die Arbeits- von der Gegenelektrodenschicht trennt; wobei das genannte elektrochrome Material eine Hauptfläche aufweist, von der wenigstens ein Teil wenigstens einen Teil einer Außenfläche des Bauelementes bildet.

Der hierin verwendete Begriff „elektrochromes Material" bezieht sich auf ein Material, das seine Farbe bei Anliegen eines elektrischen Potentials daran wechselt.
In dem erfindungsgemäßen Bauelement kann im Wesentlichen die gesamte Hauptfläche des elektrochromen Materials einen Teil der Außenfläche des Bauelementes bilden. Die Arbeitselektrode hat vorzugsweise eine Hauptfläche, die an sich elektrochrom sein oder elektrochromes Material auf wenigstens einem Abschnitt davon tragen kann. Das elektrochrome Material kann im Wesentlichen die Hauptfläche der Arbeitselektrode bedecken. Die Arbeitselektrode, die Gegenelektrode und die Isolierschichten können über ihre Länge im Wesentlichen parallel sein. Diese Schichten können auch im Wesentlichen koextensiv miteinander sein.
Das Trägersubstrat kann aus einem beliebigen geeigneten transparenten oder nichttransparenten Material gebildet sein, wie z.B. aus Glas oder Metall oder einem Keramik- oder Plastikmaterial. Das Substrat kann durch Aufbringen einer elektrisch leitenden Beschichtung auf wenigstens einen Abschnitt der Innenfläche davon elektrisch leitend gemacht werden. Die elektrisch leitende Beschichtung umfasst vorzugsweise ein dotiertes Metalloxid wie z.B. mit Fluor oder Antimon dotiertes Zinnoxid oder mit Zinn dotiertes Indiumoxid oder ein leitendes Polymer oder Metall. Wenn jedoch der Eigenschichtwiderstand des Materials der Arbeitselektrode und/oder der Gegenelektrode weniger als 10.000 Ohm pro Quadrat beträgt, dann braucht möglicherweise keine elektrisch leitende Beschichtung auf das Substrat aufgebracht zu werden.
Die Arbeitselektrode kann so angeordnet sein, dass wenigstens ein Abschnitt davon lateral von der Gegenelektrode versetzt ist.
Die Arbeits- und Gegenelektroden umfassen ein elektrisch leitendes oder halbleitendes Material. Ein bevorzugtes elektrisch leitendes Material der Arbeits- und/oder Gegenelektroden umfasst Nanopartikel aus einem Metalloxid, das aus den folgenden ausgewählt ist:

(a) SnO₂, dotiert mit F, Cl, Sb, P, As oder B;
(b) ZnO, dotiert mit Al, In, Ga, B, F, Si, Ge, Ti, Zr oder Hf;
(c) In₂O₃, dotiert mit Sn;
(d) CdO;
(e) ZnSnO₃, Zn₂In₂O₅, In₄Sn₃O₁₂, GaInO₃ oder MgIn₂O₄;
(f) Fe₂O₃, dotiert mit Sb;
(g) TiO₂/WO₃- oder TiO₂/MoO₃-Systeme; und
(h) Fe₂O₃/Sb- oder SnO₂/Sb-Systeme;

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Ein bevorzugtes elektrisch halbleitendes Material der Arbeits- und/oder Gegenelektrode umfasst Nanopartikel eines Metalloxids, das aus den folgenden ausgewählt ist:
TiO₂, ZrO₂, HfO₂, CrO₃, MoO₃, WO₃, V₂O₃, V₂O₅, Nb₂O₅, SnO₂, Ta₂O₅, AgO, Ag₂O, ZnO, SrO, FeO, Fe₂O₃ oder NiO, oder ein Perovskit davon, stärker bevorzugt TiO₂, WO₃, MoO₃, ZnO oder SnO₂.
Wenn das leitende oder halbleitende Material der Arbeitselektrode an sich elektrochrom ist, dann kann ein solches Material Metall oder dotierte Metalloxide beinhalten. Beispiele für solche Oxide sind WO₃, TiO₂, mit Zinnoxid dotiertes Antimon (ATO), mit Zinnoxid dotiertes Fluor (FTO) und mit Zinn dotiertes Indiumoxid (ITO). Alternativ und vorzugsweise wird, wenn das leitende oder halbleitende Material der Arbeitselektrode, die von Natur aus elektrochrome Eigenschaften haben kann oder auch nicht, ein elektrochromes Material zeigt, ein solches elektrochromes Material vorzugsweise aus Viologenen und Polymeren und Gemischen davon ausgewählt. Geeignete Viologene sind offenbart in: WO-A-98/35267, WO-A-01/27690, WO-A-03/001288 und in einer mitanhängigen PCT-Anmeldung mit dem Titel „Electrochromic Compounds", eingereicht von der Anmelderin (NTera Limited) am selben Datum. Zu geeigneten Polymeren gehören Polythiophene, Polypyrrole und Polyviologene.
Die elektrisch isolierende Schicht ist vorzugsweise transparent oder lichtstreuend und kann organisches oder anorganisches Material umfassen. Diese Schicht kann auch porös sein. Eine solche poröse Schicht umfasst vorzugsweise ein Metalloxid, ausgewählt aus SiO₂, Al₂O₃, ZrO und MgO oder TiO₂ in der mit SiO₂ passivierten Rutilform.
Das erfindungsgemäße Bauelement kann zusätzlich ein ionenleitendes Medium umfassen. In einer Ausgestaltung kann die elektrisch isolierende Schicht des Bauelementes ein ionenleitendes Medium umfassen. So kann beispielsweise Polyethylenglykol sowohl als Isolator als auch als massiver Elektrolyt dienen. In einer anderen Ausgestaltung kann das ionenleitende Medium in dem Bauelement als zusätzliche massive Elektrolytschicht vorliegen. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die elektrisch isolierende Schicht porös, jede der porösen Schichten ist wenigstens teilweise abgedichtet und das ionenleitende Medium umfasst einen Flüssigelektrolyten, der wenigstens teilweise die Poren der Elektroden und des Isoliermaterials füllt. Das Bauelement der Erfindung umfasst auch vorzugsweise eine transparente Abdeckung oder Deckschicht, die wenigstens teilweise das elektrochrome Material exponiert, und ein Dichtungsmaterial, das die Abdeckung auf dem elektrochromen Bauelement abdichtet. Das Dichtungsmaterial dichtet vorzugsweise die Abdeckung auf dem Trägersubstrat ab.
Der Flüssigelektrolyt, falls vorhanden, umfasst vorzugsweise wenigstens ein elektrochromisch inertes Salz, das bei Bedarf in geschmolzener Form oder in Lösung in einem Lösungsmittel vorliegt. Beispiele für geeignete Salze sind u.a. Hexafluorphosphat, Bis-trifluormethansulfonat, Bis-trifluormethylsulfonylimid, Tetraalkylammonium, Dialkyl-1,3-imidazol und Lithiumperchlorat. Beispiele für geeignete geschmolzene Salze sind u.a. Trifluormethansulfonat, 1-Ethyl, 3-Methylimidazol-bis-trifluormethylsulfonylimid und 1-Propyldimethylimidazol-bis-trifluormethylsulfonylimid. Lithiumperchlorat wird besonders bevorzugt.
Das Lösungsmittel kann ein beliebiges geeignetes Lösungsmittel sein und wird vorzugsweise ausgewählt aus Acetonitril, Butyronitril, Glutaronitril, Dimethylsulfoxid, Dimethylformamid, Dimethylacetamid, N-Methyloxazolidinon, Dimethyltetrahydropyrimidinon, γ-Butyrolaceton und Gemischen davon. Lithiumperchlorat in γ-Butyrolaceton wird besonders bevorzugt.
Das erfindungsgemäße Bauelement kann bei Bedarf eine elektrische stromführende Schicht zwischen dem (halb-) leitenden Material der Arbeitselektrode und dem elektrisch isolierenden Material umfassen. Die elektrische stromführende Schicht ist aus einem porösen, elektrisch leitenden Material gebildet, das den Transport von Ladung zwischen den Komponenten des Bauelementes ermöglicht. Diese Schicht kann geeigneterweise mit Zinn dotiertes Indiumoxid oder mit Fluor dotiertes Zinnoxid oder leitende Polymere wie Polythiophene, Polypyrrole und Polyviologene umfassen.
Das erfindungsgemäße Bauelement kann praktischerweise mit einem geeigneten Dichtungsmaterial und einer transparenten Abdeckung aus Glas oder einem Plastikmaterial abgedichtet werden, das auf der Außenfläche der Schicht fern von dem Trägersubstrat angeordnet ist.
Die Erfindung stellt auch ein Display bereit, das ein oder mehrere Bauelemente gemäß der Erfindung umfasst. Es können auch mehrere Bauelemente gemäß der Erfindung in Reihe geschaltet werden, so dass eine Baugruppe entsteht. Das/die Bauelement/Baugruppe der Erfindung kann in einer aktiven Matrix oder passiven Matrix oder in Direktansteuerungskonfigurationen eingesetzt werden.
In den Begleitzeichnungen ist 1 ein Querschnittsdiagramm einer Ausgestaltung eines monolithischen Bauelementes gemäß der Erfindung; 2 ist ein Querschnittsdiagramm einer weiteren Ausgestaltung eines monolithischen Bauelementes gemäß der Erfindung; 3 zeigt mehrere Bauelemente von 2 in Reihe geschaltet; und die 4A und 4B sind Fotos einer Draufsicht auf das Bauelement von 2, das drei unabhängige elektrochrome Pixel enthält.
Mit Bezug auf die Zeichnungen, in denen gleiche Bezugsziffern gleiche Teile bezeichnen, umfasst das Bauelement von 1 ein Trägersubstrat 1, das Glas, Plastik, Keramik oder ein anderes geeignetes Material sein kann. Das Substrat 1 trägt eine leitende Beschichtung oder Schicht 2, die Kontakt für eine Anzeigevorrichtung mit externen elektronischen Bedienelementen bietet. Diese Schicht 2 ist so strukturiert, dass ein individueller Kontakt mit Pixeln in einem Display und auch ein individueller Kontakt jeweils mit Arbeits- und Gegenelektrodenschichten 6 bzw. 3 ermöglicht wird. Die Gegenelektrodenschicht 3 umfasst ein Material, das für Ionen porös und elektrisch leitend ist. Schicht 3 ist in physischem Kontakt mit Schicht 2 und elektrischer Strom kann zwischen diesen Schichten fließen. Die Arbeits- und Gegenelektroden sind durch eine poröse Isolierschicht 4 getrennt. Die Schicht 4 ist für Ionen porös und elektrisch isolierend. Die Schicht 4 ist physisch auf der Gegenelektrodenschicht 3 aufgebracht und bietet Isolierung für nachfolgende Schichten, die nicht mit Schicht 3 in Kontakt sein dürfen. Eine ionenporöse, elektrisch leitende Schicht 5 wird physisch auf die Schicht 4 aufgebracht und befindet sich in elektrischem Kontakt mit der Schicht 2. Schicht 5 bietet effiziente elektrische Ladungsleitung zur Arbeitselektrodenschicht/elektrochromen Schicht 6. Die Hauptfläche der Schicht 6, d.h. die Betrachtungsfläche, ist mit x bezeichnet.
Das Bauelement von 2 ist dasselbe wie das von 1, mit der Ausnahme, dass die Isolierschicht 4 ein Durchkontaktierungsloch aufweist, das einen Kontakt zwischen der Schicht 2 und der Schicht 5 zulässt, so dass elektrische Ladung zum Pixel geleitet werden kann.
Die elektrisch leitende Schicht 5 ist physisch auf die Schicht 4 aufgebracht und befindet sich in elektrischem Kontakt mit Schicht 2, indem sie das Durchkontaktierungsloch ausfüllt.
In den 4A und 4B wird das Bauelement durch eine Schicht aus ebenem Glas betrachtet, das auf der externen (Betrachtungs-) Fläche der Schicht 6 ausgebildet und auf dem Trägersubstrat des Bauelementes abgedichtet ist. Die Dichtung des Bauelementes ist als schwarzes Quadrat sichtbar. Der Raum zwischen der oberen Glasplatte und dem Substrat enthält Flüssigelektrolyt. 4A zeigt alle drei Pixel im Ausschaltzustand (0 Volt Vorspannung), während in 4B das mittlere Pixel durch Anlegen einer negativen Vorspannung von 1,5 V an die Arbeitselektrode relativ zu ihrer darunterliegenden Gegenelektrode (nicht sichtbar) eingeschaltet wird.
Das elektrochrome Bauelement der Erfindung hat gegenüber existierenden Bauelementen eine Reihe von Vorteilen:

• Es erlaubt das Aufbringen von elektrochromen Beschichtungen auf eine Reihe verschiedener Substrate;
• Das Trägersubstrat braucht nicht transparent zu sein;
• Es können hohe Reflexionsgrade im Hochreflexionszustand (Ausschaltzustand) erzielt werden;
• Die neue Architektur erleichtert die Integration des Bauelementes auf Leiterplatten oder anderen Substraten, die bereits andere elektronische Komponenten tragen. Wenn das Bauelement als Display verwendet wird, dann bietet es eine sehr einfache Möglichkeit zum ,Verdrahten' desselben mit anderen Displaykomponenten (die sich auf derselben Leiterplatte befinden);
• Es gibt keinen Reflexionsgradverlust in reflektierenden Displays.

Die Erfindung wird in dem folgenden Beispiel illustriert.
BEISPIEL
Ein Trägersubstrat in Form von Glas, das mit mit Indiumoxid dotiertem Zinn (ITO) beschichtet ist, wurde mit standardmäßigen Nassätztechniken strukturiert. Unter Anwendung von Siebdrucktechniken wurden die folgenden Schichten in der folgenden Sequenz auf das Substrat aufgebracht:

a) Sb-dotiertes SnO₂ – (nanostrukturiert; Mikropartikel + Bindemittel + Lösungsmittelpaste);
b) SiO₂-passiviertes Rutil (Mikropartikel + Bindemittel + Lösungsmittelpaste);
c) ITO (Nano- bis Mikropartikel + Bindemittel + Lösungsmittelpaste); und
d) TIO₂ (Nanopartikel + Polymer + Bindemittelpaste).

Das in jedem der obigen Schritte (a)-(d) verwendete Bindemittel war Hydroxypropylzellulose (Klucel EXF PHARM), das Lösungsmittel war Terpineol (wasserfrei, Fluka).
Die elektrisch isolierende Schicht (b) wurde mit den nachfolgend aufgeführten Materialien mit dem von Kay et al. in Solar Energy Materials and Solar Cells (1996), 44(1), S. 99–117 beschriebenen Verfahren hergestellt.
Materialien

Anorganisches Pigment: Rutiles TiO₂; Ti-reines Rutile R706 von DuPont, mittlere Partikelgröße: 0,36 μm, 3,0 % SiO₂ & organische Behandlung.
Bindemittel: Hydroxypropylzellulose (HPC); Klucel EXF PHARM.
Lösungsmittel: Terpineol; wasserfrei, purum, Gemisch aus Isomeren, Fluka-Bestellnummer 86480.

Die geschichtete Struktur wurde 30 Minuten lang bei 450°C gesintert, einer Lösung aus Bis-(2-phosphonoethyl)-4,4'bipyridiniumdichlorid in Wasser ausgesetzt, abgespült, getrocknet und mit einem Epoxiddichtungsring und einer oberen Glasabdeckung verschlossen. Das Bauelement wurde mit dem Elektrolytlithiumperchlorat in Gamma-Butyrolaceton gefüllt.
Die Sb-dotierte SnO₂-Schicht wird als Gegenelektrode verwendet, die Ladung speichern oder freisetzen kann und die den elektrochromen Effekt der elektrochromen Schicht zeigen muss. Die rutile Schicht isoliert die dotierte SnO₂-Schicht elektrisch von der elektrochromen Schicht und erzeugt einen ,weißen Hintergrund' für das Bauelement. Die Ionenbewegung durch diese Schicht wird aufgrund ihrer porösen Struktur erleichtert. Die ITO-Schicht wird als elektrischen Strom führende Schicht benutzt. Sie hat ein opakes (nahezu weißes) Aussehen. Ionenbewegungen durch diese Schicht werden aufgrund ihrer porösen Struktur erleichtert. Ihr Schichtwiderstand ist kleiner als 1 kΩ/⎕.
Die Viologen-derivatisierte mesoporöse TiO₂-Schicht wird als elektrochrome Schicht verwendet.

Claims

Elektrochromes Bauelement, das ein einzelnes Trägersubstrat (1) umfasst, auf dem Folgendes angeordnet ist: (a) eine Arbeitselektrode (6), die eine poröse Schicht aus einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Material umfasst, wobei die Arbeitselektrode Material umfasst, das an sich elektrochrom ist und/oder wobei wenigstens ein Teil der genannten Arbeitselektrode ein elektrochromes Material trägt; (b) eine Gegenelektrode (3), die eine poröse Schicht aus einem elektrisch leitenden oder halbleitenden Material umfasst; (c) eine Schicht (4) aus einem elektrisch isolierenden Material, das ionendurchlässig ist und das die Arbeits- von der Gegenelektrodenschicht trennt; wobei das genannte elektrochrome Material eine Hauptfläche aufweist, von der wenigstens ein Teil wenigstens einen Teil einer Außenfläche des Bauelementes bildet.
Bauelement nach Anspruch 1, wobei im Wesentlichen die gesamte genannte Hauptfläche einen Teil der Außenfläche des Bauelementes bildet.
Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Arbeitselektrode eine Hauptfläche hat, die an sich elektrochrom ist.
Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, wobei die genannte Arbeitselektrode eine Hauptfläche hat, von der wenigstens ein Teil elektrochromes Material trägt.
Bauelement nach Anspruch 4, wobei das genannte elektrochrome Material im Wesentlichen die genannte Hauptfläche der genannten Arbeitselektrode bedeckt.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Arbeitselektrode, die Gegenelektrode und die Isolierschichten im Wesentlichen parallel sind; und/oder wobei die Arbeitselektrode, die Gegenelektrode und die Isolierschichten im Wesentlichen koextensiv miteinander sind.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei wenigstens ein Teil der Arbeitselektrode lateral von der Gegenelektrode versetzt ist.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Trägersubstrat aus einem transparenten oder nichttransparenten Material gebildet ist.
Bauelement nach Anspruch 8, wobei das Substrat aus Glas oder Metall oder einem Keramik- oder Plastikmaterial gebildet ist.
Bauelement nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Trägersubstrat eine elektrisch leitende Beschichtung auf wenigstens einem Teil der Innenfläche davon trägt.
Bauelement nach Anspruch 10, wobei die elektrisch leitende Beschichtung ein dotiertes Metalloxid, vorzugsweise mit Fluor oder Antimon dotiertes Zinnoxid oder mit Zinn dotiertes Indiumoxid oder ein leitendes Polymer oder Metall umfasst.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei der Eigenschichtwiderstand des Materials der Arbeitselektrode und/oder der Gegenelektrode weniger als 10.000 Ohm pro Quadrat beträgt.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Arbeits- und/oder die Gegenelektrode ein elektrisch leitendes Material umfasst/umfassen, das Nanopartikel aus einem Metalloxid beinhaltet, das aus den Folgenden ausgewählt sind: (a) SnO₂, dotiert mit F, Cl, Sb, P, As oder B; (b) ZnO, dotiert mit Al, In, Ga, B, F, Si, Ge, Ti, Zr oder Hf; (c) In₂O₃, dotiert mit Sn; (d) CdO; (e) ZnSnO₃, Zn₂In₂O₅, In₄Sn₃O₁₂, GaInO₃ oder MgIn₂O₄; (f) Fe₂O₃, dotiert mit Sb; (g) TiO₂/WO₃- oder TiO₂/MoO₃-Systeme; und (h) Fe₂O₃/Sb- oder SnO₂/Sb-Systeme; vorzugsweise SnO₂ dotiert mit Sb.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Arbeits- und/oder Gegenelektrode ein elektrisch halbleitendes Material umfasst/umfassen, das Nanopartikel eines Metalloxids beinhaltet, das aus den Folgenden ausgewählt sind: TiO₂, ZrO₂, HfO₂, CrO₃, MoO₃, WO₃, VO, NbO, SnO₂, TaO, AgO, ZnO, SrO, FeO, Fe₂O₃ oder NiO, oder ein Perovskit davon, vorzugsweise TiO₂, WO₃, MoO₃, ZnO oder SnO₂.
Bauelement nach Anspruch 3 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei das elektrochrome Material der Arbeitselektrode ein Metalloxid ist, das ausgewählt ist aus WO₃ und TiO₂, oder ein dotiertes Metalloxid, das aus mit Antimon oder Fluor dotiertem Zinnoxid und mit Zinn dotiertem Indiumoxid ausgewählt ist.
Bauelement nach Anspruch 4 oder einem davon abhängigen Anspruch, wobei das elektrochrome Material aus Viologenen und Polymeren und Gemischen davon ausgewählt ist.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, die ferner ein ionenleitendes Medium umfasst.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die elektrisch isolierende Schicht ein ionenleitendes Medium umfasst.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das elektrisch isolierende Material porös und jede der porösen Schichten wenigstens teilweise abgedichtet ist und wobei das ionenleitende Medium einen Flüssigelektrolyt umfasst, der die Poren der Elektroden und des Isoliermaterials wenigstens teilweise füllt.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, die ferner einen transparenten Deckel, der das genannte elektrochrome Material wenigstens teilweise exponiert, und ein Dichtungsmaterial umfasst, das den genannten Deckel auf dem genannten elektrochromen Bauelement abdichtet.
Bauelement nach Anspruch 20, wobei das genannte Dichtungsmaterial den genannten Deckel auf dem genannten Trägersubstrat abdichtet.
Bauelement nach einem der Ansprüche 19 bis 21, wobei das elektrisch isolierende Material ein Metalloxid umfasst, das aus SiO₂, Al₂O₃, ZrO und MgO oder TiO₂ in der mit SiO₂ passivierten Rutilform ausgewählt ist.
Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, die ferner eine Schicht zwischen der Arbeitselektrode und den elektrisch isolierenden Schichten umfasst, die elektrischen Strom führen kann.
Bauelement nach Anspruch 23, wobei die Schicht, die elektrischen Strom führen kann, mit Zinn dotiertes Indiumoxid oder mit Fluor dotiertes Zinnoxid oder ein leitendes Polymer umfasst, das aus Polythiophenen, Polypyrrolen und Polyviologenen ausgewählt ist.
Display, das ein oder mehrere Bauelemente nach einem der vorherigen Ansprüche umfasst.
Display nach Anspruch 25, das eine Mehrzahl von in Reihe geschalteten Bauelementen umfasst.
Verwendung eines Bauelementes nach einem der Ansprüche 1 bis 24 in einer aktiven Matrix oder einer passiven Matrix oder in Direktansteuerungskonfigurationen.