JP6046412B2 - エレクトロクロミック素子及びピクセル構造体並びに電子素子 - Google Patents
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Description
エレクトロクロミック素子は、スマートウィンドウ(smart window)のような光透過特性を利用する素子に応用されるだけでなく、最近は優れた軽量性及び携帯性によって電子紙のような表示装置(display)にも応用されている。
前記第1a電極及び前記第2a電極にはそれぞれ同一のまたは互いに異なる電圧を加えられ、前記第1b電極及び前記第2b電極にはそれぞれ同一のまたは互いに異なる電圧を加えられることが好ましい。
前記第1エレクトロクロミック物質及び前記第2エレクトロクロミック物質は、互いに相違し、それぞれ独立的にnタイプ金属酸化物、ビオロゲン系化合物、フタレート系化合物、ピリジン系化合物、アントラキノン系化合物、還元変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つを含むnタイプ物質、pタイプ金属酸化物、フェニルアミン系化合物、アミノキノン系化合物、希土類系有機化合物、フタロシアニン系化合物、フェノチアジン(phenothiazine)系化合物、フェノキサチイン(phenoxathiine)系化合物、ジベンゾジオキシン(dibenzodioxin)系化合物、染料系化合物、酸化変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つを含むpタイプ物質、及びこれらの組み合わせから選択される1つを含むことが好ましい。
第1電圧で前記第1エレクトロクロミック物質は透明を表し、第2電圧及び第3電圧で前記第1エレクトロクロミック物質は前記少なくとも二つの色のいずれか一つをそれぞれ表示することが好ましい。
前記第2電圧で前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色と前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色とは互いに相違することが好ましい。また、前記第3電圧で前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色と前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色とは互いに相違することが好ましい。
前記第2電圧及び前記第3電圧において、前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれシアン、マゼンタ、及びイエローのいずれか一つを含み、前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、及び黒色のいずれか一つを含むことが好ましい。
前記第2電圧及び前記第3電圧において、前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれ赤色、緑色、及び青色のいずれか一つを含み、前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、及び黒色のいずれか一つを含むことが好ましい。
前記エレクトロクロミック素子において、前記第1サブピクセルと前記第2サブピクセルは間隔材を介在して分離されることが好ましい。
前記エレクトロクロミック素子において、前記第2サブピクセルは第2反射層をさらに含み、前記第2エレクトロクロミック層と前記第2反射層とは前記第2電解質を介在して対向することが好ましい。
前記エレクトロクロミック素子は、基板、及び前記基板上に位置する少なくとも一対の電極をさらに含み、前記第1サブピクセル及び前記第2サブピクセルを含むピクセルは前記少なくとも一対の電極の間に配置されることが好ましい。
前記エレクトロクロミック素子において、前記少なくとも一対の電極のうちの一対は不透明電極を含むことが好ましい。
前記エレクトロクロミック素子は、少なくとも一つの反射層をさらに含み、前記少なくとも一つの反射層は、前記少なくとも一対の電極のいずれか一対の電極のいずれか一つの電極上に配置されることが好ましい。
前記エレクトロクロミック素子において、前記ピクセルは二対の電極と連結されており、前記第1サブピクセルは前記二対の電極のいずれか一対の電極の間に配置され、前記第2サブピクセルは前記二対の電極のうちの他の一対の電極の間に配置されることが好ましい。
前記基板は、ポリアクリレート(polyacrylate)、ポリエチレンエーテルフタレート(polyethylene ether phthalate)、ポリエチレンナフタレート(polyethylene naphthalate)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリアリレート(polyarylate)、ポリエーテルイミド(polyetherimide)、ポリエーテルスルホン(polyethersulfone)、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate)、及びポリイミド(polyimide)より選択される少なくとも一つを含む透明高分子を含むことが好ましい。
前記第1エレクトロクロミック層及び前記第2エレクトロクロミック層は、それぞれ独立的にnタイプ金属酸化物、ビオロゲン系化合物、フタレート系化合物、ピリジン系化合物、アントラキノン系化合物、還元変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせより選択される少なくとも一つを含むnタイプ物質、pタイプ金属酸化物、フェニルアミン系化合物、アミノキノン系化合物、希土類系有機化合物、フタロシアニン系化合物、フェノチアジン(phenothiazine)系化合物、フェノキサチイン(phenoxathiine)系化合物、ジベンゾジオキシン(dibenzodioxin)系化合物、染料系化合物、酸化変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせより選択される少なくとも一つを含むpタイプ物質、及びこれらの組み合わせより選択される一つを含むことが好ましい。
本明細書で別途の定義がない限り、「組み合わせ」とは、一般には混合、化学結合または共重合を意味する。ここで、「共重合」とは、ブロック共重合、ランダム共重合またはグラフト共重合を意味する。
図1は、本発明の一実施形態によるエレクトロクロミック素子を示す断面図である。
これによって、エレクトロクロミック素子100は、印加される電圧によって透明、黒色、及び黒色以外の色の少なくとも三つから選択されるそれぞれの色を表示することができる。
液体電解質としては、例えば、LiOHまたはLiClO4のようなリチウム塩、KOHのようなポタシウム塩、及びNaOHのようなソジウム塩、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスフェート(tetrabutyl ammonium hexafluorophosphate)、テトラブチルアンモニウムパークロレート(tetrabutyl ammonium perchlorate)などのアンモニウム塩を電解質溶媒に溶解して用いることができるが、これに限定されるものではない。
この時、電解質溶媒としては、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ポリエチレングリコール、N−メチルピロリドン、トルエン、キシレン、プロピレングリコールベンゼン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、アセトニトリルなどの有機溶媒、イオン性液体などを用いることができるが、これに限定されるものではない。
エレクトロクロミック物質は、電圧が印加された時、電界方向により電気化学的変化によって可逆的に色を表示できる化合物であって、物質により固有色を表示することができる。
第1エレクトロクロミック層51及び第2エレクトロクロミック層53は、それぞれ独立的にnタイプ物質、pタイプ物質、またはこれらの組み合わせを含む物質とすることができ、第1エレクトロクロミック層51と第2エレクトロクロミック層53は、それぞれ独立的にnタイプエレクトロクロミック物質、pタイプエレクトロクロミック物質、またはnタイプ−pタイプエレクトロクロミック物質を含むことができる。さらに具体的には、第1エレクトロクロミック層51と第2エレクトロクロミック層53は、それぞれ独立的にpタイプ−nタイプエレクトロクロミック物質を含むことができる。
一方、nタイプ−pタイプエレクトロクロミック物質は、還元状態ではnタイプセグメントの色を表示し、酸化状態ではpタイプセグメントの色を表示し、中性状態では透明になる物質とすることができる。
化学式1で表される化合物は、中性状態では透明で、酸化時に赤色に変色し、還元時に緑色に変色する。化学式1−1で表される化合物は、中性状態で透明で、酸化時に赤色に変色する。化学式1−2で表される化合物は、中性状態で透明で、還元時に緑色に変色する。
化学式3で表される化合物は、中性状態で透明で、酸化時に黒色に変色し、還元時に緑色に変色する。化学式3−1で表される化合物は、中性状態で透明で、酸化時に黒色に変色する。化学式3−2で表される化合物は、中性状態で透明で、還元時に緑色に変色する。
図2は、本発明の一実施形態によるエレクトロクロミック素子における電圧の印加による電気化学的反応により第1エレクトロクロミック層51及び第2エレクトロクロミック層53で表示される色の例を示す図である。
図2において、第1列(column)は、第1エレクトロクロミック層51′が電圧によって色表示が変化することを示し、第2列は、第2エレクトロクロミック層53′が電圧によって色表示が変化することを示す。
プラス(+)電圧は上部電極22にプラス電圧を加えたことを意味する。この時、下部電極12にはマイナス電圧が加えられるようになる。このことにより、上部電極22は電子を受けるアノード(anode)となり、下部電極12は電子を供給するカソード(cathode)となる。
第1反射層61及び第2反射層63は、TiO2、凹凸のあるAl電極、白色反射特性に優れた多孔性フィルム材料、またはこれらの組み合わせを含むことができるが、これに限定されるものではない。
また、第1反射層61及び第2反射層63はエレクトロクロミック素子100の必須構成要素ではなく、必要によって省略することも可能である。第1反射層61及び第2反射層63が省略される場合、エレクトロクロミック素子100は透明表示素子として用いることができる。
説明の便宜のために、図3において、第一列(column)は、第1エレクトロクロミック層51″が電圧によって色表示が変化することを示し、第二列は、第2エレクトロクロミック層53″が電圧によって色表示が変化することを示す。
プラス(+)電圧は上部電極22にプラス電圧を加えたことを意味する。この時、下部電極12にはマイナス電圧が加わるようになる。したがって、上部電極22は電子を受けるアノードとなり、下部電極12は電子を供給するカソードとなる。
図4は、本発明の他の実施形態によるエレクトロクロミック素子を示す断面図である。
以下で他の説明がない限り、エレクトロクロミック素子、間隔材、下部基板、上部基板、下部電極、上部電極、第1サブピクセル、第2サブピクセル、及びエレクトロクロミック素子の作動原理に対する説明は、上述の説明の通りである。
同様に、第1上部電極22a及び第2上部電極22bには、それぞれ同一のまたは互いに異なる電圧が加えられることが可能である。
このように、第1サブピクセル71に隣接した第1下部電極12aと第2サブピクセル73に隣接した第2下部電極12bが互いに分離されるように形成し、第1サブピクセル71に隣接した第1上部電極22aと第2サブピクセル73に隣接した第2上部電極22bが互いに分離されるように形成する場合には、第1エレクトロクロミック層51と第2エレクトロクロミック層53に加えられる電圧をそれぞれ独立的に調節することができ、これによって第1エレクトロクロミック層51及び第2エレクトロクロミック層53が表示する色の組み合わせをさらに多様に具現することができる。
一例を挙げれば、第1エレクトロクロミック物質として、電圧が印加されない時に透明状態であるが、プラス電圧で酸化されて赤色(R)に変色し、マイナス電圧で還元されて青色(B)に変色する変色材料を使用し、第2エレクトロクロミック物質としては、電圧が印加されない時に透明状態であるが、プラス電圧で酸化されて黒色(black)に変色し、マイナス電圧で還元されて緑色(G)に変色する変色材料を使用する。
この時、第1エレクトロクロミック層51に電圧を印加せずに、第2エレクトロクロミック層53にプラス電圧が印加される場合、第1エレクトロクロミック層51は透明(T)を表し、第2エレクトロクロミック層53は黒色(black)を表示することができる。この場合、第1サブピクセル71は透明(T)を表し、第2サブピクセル73は黒色(black)を表示することができる。結果的に、第1サブピクセル71と第2サブピクセル73の組み合わせによってピクセルは黒色(black)を表示することができる。また、プラス電圧の大きさにより第2エレクトロクロミック層53が中間階調(grayscale)を有する黒色を表示することができるので、ピクセルは多様な中間階調の黒色の表示が可能である。
また、第1エレクトロクロミック層51及び第2エレクトロクロミック層53は、上述した第1エレクトロクロミック物質及び第2エレクトロクロミック物質を高分子化合物と混合して含むことができる。この時、使用可能な高分子化合物は、例えばポリビニルピロリドン、ポリビニルブチルアルコール、またはこれらの組み合わせとすることができ、第1エレクトロクロミック層51または第2エレクトロクロミック層53の総含有量に対して、例えば、上述したエレクトロクロミック物質は約50重量%〜約99重量%で含むことができ、高分子化合物は約1重量%〜約50重量%で含むことができる。エレクトロクロミック物質及び高分子化合物が上述の範囲で含まれることによって、エレクトロクロミック素子の効率を上げることができる。
第1エレクトロクロミック物質及び第2エレクトロクロミック物質、そして2個のサブピクセルで多数の色を表現できる駆動原理は、上述した実施形態によるエレクトロクロミック素子に適用されるだけでなく、電気泳動表示素子(electrophoretic display device)、電気湿潤表示素子(electrowetting display device)、ツイストボール表示素子(twist ball display device)などにも適用することができる。
図5を参照すれば、本実施形態によるエレクトロクロミック素子300は互いに対向し、間隔材40及び中間間隔材40bによって互いに対向して固定されている下部基板10及び上部基板20と、それぞれ下部基板10及び上部基板20の一面に配置される下部電極12及び上部電極22と、そして下部電極12及び上部電極22の間に配置され、少なくとも一つの中間間隔材40bによって分離されている第1サブピクセル75及び第2サブピクセル77と、を含む。エレクトロクロミック素子300のピクセルは第1サブピクセル75及び第2サブピクセル77を含む。
以下、他の説明がない限り、エレクトロクロミック素子、下部基板、上部基板、下部電極、上部電極、第1サブピクセル、第2サブピクセル、及びエレクトロクロミック素子の作動原理に対する説明は、上述の説明と同一である。
図6を参照すれば、本実施形態によるエレクトロクロミック素子400は、互いに対向し、間隔材40によって互いに対向して固定されている下部基板10及び上部基板20と、それぞれ下部基板10及び上部基板20の一面に配置される反射層67及び上部電極22と、反射層67と上部電極22との間に配置され、少なくとも一つの間隔材40によって分離されている第1サブピクセル76及び第2サブピクセル78を含み、エレクトロクロミック素子400のピクセルは第1サブピクセル76及び第2サブピクセル78を含む。
以下、他の説明がない限り、エレクトロクロミック素子、下部基板、上部基板、上部電極、第1サブピクセル、第2サブピクセル、及びエレクトロクロミック素子の作動原理に対する説明は、上述の説明と同一である。
ガラス基板を用意し、互いに分離された二つのITO電極を形成する。二つのITO電極間に絶縁性フォトレジスト(SU−8)を利用して間隔材を形成する。次に、間隔材を基準としてITO電極の一側に化学式2で表されるエレクトロクロミック物質を塗布し、ITO電極の他側に化学式3で表されるエレクトロクロミック物質を塗布する。エレクトロクロミック物質の塗布はインクジェット方法によって行った。 また、他のガラス基板を用意し、その上に予め形成したITO電極の分離された位置と一致するように互いに分離されたITO電極を形成する。分離するように形成されたそれぞれのITO電極上に、平均粒径25nmのTiO2層を7μmの厚さに形成する。
次に、二つのガラス基板を対向するように配置した後、間隔材で密封して、その間にLiClO40.1モル、フェロセン0.05モル、及びベンゾキノン0.05モルをガンマブチロラクトンに溶解した電解質を注入してエレクトロクロミック素子を製作する。
図8は、実施例1によるエレクトロクロミック素子における第1サブピクセルの印加電圧による光の反射率を示すグラフである。
図8及び図9を参照すると、実施例1によるエレクトロクロミック素子の第1サブピクセルは、0V、+1V、+1.2V、+1.4V、及び+1.6Vに印加電圧が大きくなるほど、約580nm〜750nmの赤色波長領域における反射率が他の可視光線領域における反射率に比べてより高く、より鮮明な赤色の色座標を表すことが分かる。
図11は、実施例1によるエレクトロクロミック素子における第2サブピクセルの印加電圧による光の反射率を示すグラフであり、図12は、実施例1によるエレクトロクロミック素子における第2サブピクセルの印加電圧によって変化する色座標である。図12おいて、x(D65)[SCE]及びy(D65)[SCE]の意味は、図9で説明した通りである。
図11を参照すると、実施例1によるエレクトロクロミック素子の第2ピクセルは、0V、+1.8V、+2V、+2.2V、+2.4V、及び+2.6Vに印加電圧が大きくなるほど、全ての波長領域で反射率が低くなって、黒色を表示することが分かる。
化学式2で表されるエレクトロクロミック物質を塗布する代わりに、化学式2−1で表されるエレクトロクロミック物質及び化学式2−2で表されるエレクトロクロミック物質を順次に塗布し、化学式3で表されるエレクトロクロミック物質を塗布する代わりに、化学式3−1で表されるエレクトロクロミック物質及び化学式3−2で表されるエレクトロクロミック物質を順次に塗布したことを除いては、実施形態1と同様の方法でエレクトロクロミック素子を製作した。
その結果、実施例2によるエレクトロクロミック素子の第1ピクセルは、電圧が印加されない時には透明で、0V超過+1.6V以下の酸化状態では赤色を表示し、−1.6V以上0V未満の還元状態では青色を表示することが分かった。
また、実施例2によるエレクトロクロミック素子の第2ピクセルは、電圧が印加されない時には透明で、0V超過+3V以下の酸化状態では黒色を表示し、−1.6V以上0V未満の還元状態では緑色を表示することが分かった。
12 下部電極
12a 第1下部電極
12b 第2下部電極
20 上部基板
22 上部電極
22a 第1上部電極
22b 第2上部電極
31 第1電解質
33 第2電解質
40、40a 間隔材
40b 中間間隔剤
51、51′、51″ 第1エレクトロクロミック層
53、53′、53″ 第2エレクトロクロミック層
61 第1反射層
63 第2反射層
65、67 反射層
71、75、76 第1サブピクセル
73、77、78 第2サブピクセル
100、200、300、400 エレクトロクロミック素子
Claims (41)
- 電圧によって透明及び少なくとも黒色以外の二つの色から選択されるそれぞれの色を表示する第1エレクトロクロミック物質を含む1つの第1エレクトロクロミック層及び該第1エレクトロクロミック層に接触する第1電解質を含む第1サブピクセルと、
電圧によって透明、黒色(black)、及び黒色以外の少なくとも一つの色から選択されるそれぞれの色を表示する第2エレクトロクロミック物質を含む1つの第2エレクトロクロミック層及び該第2エレクトロクロミック層に接触する第2電解質を含み、前記第1サブピクセルに並置される第2サブピクセルと、
を有することを特徴とするエレクトロクロミック素子。 - 前記第1サブピクセルの一面に位置する第1a電極と、
前記第1サブピクセルの他の一面に位置する第1b電極と、
前記第2サブピクセルの一面に位置する第2a電極と、
前記第2サブピクセルの他の一面に位置する第2b電極と、
をさらに含むことを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。 - 前記第1a電極及び前記第2a電極にはそれぞれ同一のまたは互いに異なる電圧が加えられ、前記第1b電極及び前記第2b電極にはそれぞれ同一のまたは互いに異なる電圧が加えられることを特徴とする請求項2に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第1エレクトロクロミック物質及び前記第2エレクトロクロミック物質は互いに相違し、それぞれ独立的にnタイプ物質、pタイプ物質、またはこれらの組み合わせを含む物質であることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第1エレクトロクロミック物質及び前記第2エレクトロクロミック物質は、互いに相違し、それぞれ独立的にnタイプ金属酸化物、ビオロゲン系化合物、フタレート系化合物、ピリジン系化合物、アントラキノン系化合物、還元変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つを含むnタイプ物質、pタイプ金属酸化物、フェニルアミン系化合物、アミノキノン系化合物、希土類系有機化合物、フタロシアニン系化合物、フェノチアジン(phenothiazine)系化合物、フェノキサチイン(phenoxathiine)系化合物、ジベンゾジオキシン(dibenzodioxin)系化合物、染料系化合物、酸化変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせから選択される少なくとも1つを含むpタイプ物質、及びこれらの組み合わせから選択される1つを含むことを特徴とする請求項4に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第1エレクトロクロミック層及び前記第2エレクトロクロミック層は前記色を独立的に表示することを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。
- 第1電圧で前記第1エレクトロクロミック物質は透明を表し、第2電圧及び第3電圧で前記第1エレクトロクロミック物質は前記少なくとも二つの色のいずれか一つをそれぞれ表示することを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第1電圧で前記第2エレクトロクロミック物質は透明を表し、前記第2電圧及び前記第3電圧で前記第2エレクトロクロミック物質は黒色及び黒色以外の少なくとも一つの色のいずれか一つをそれぞれ表示することを特徴とする請求項7に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第2電圧で前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色と前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色とは互いに相違することを特徴とする請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第3電圧で前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色と前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色とは互いに相違することを特徴とする請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第2電圧及び前記第3電圧において、前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれ赤色、緑色、及び青色のいずれか一つを含み、前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれ赤色、緑色、青色、及び黒色のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第2電圧及び前記第3電圧において、前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれシアン、マゼンタ、及びイエローのいずれか一つを含み、前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色はそれぞれシアン、マゼンタ、イエロー、及び黒色のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第2電圧及び前記第3電圧において、前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色は、それぞれシアン、マゼンタ、及びイエローのいずれか一つを含み、前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色は、それぞれ赤色、緑色、青色、及び黒色のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第2電圧及び前記第3電圧において、前記第1エレクトロクロミック物質が表示する色は、それぞれ赤色、緑色、及び青色のいずれか一つを含み、前記第2エレクトロクロミック物質が表示する色は、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、及び黒色のいずれか一つを含むことを特徴とする請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第1サブピクセル及び前記第2サブピクセルは、第1電圧で透明を表し、第2電圧及び第3電圧において、前記第1サブピクセルは前記少なくとも二つの色のいずれか一つをそれぞれ表示し、前記第2サブピクセルは黒色及び前記黒色以外の少なくとも一つの色のいずれか一つをそれぞれ表示し、
前記第2電圧で前記第1サブピクセルが表示する色と前記第2サブピクセルが表示する色は互いに相違し、前記第3電圧で前記第1サブピクセルが表示する色と前記第2サブピクセルが表示する色は互いに相違することを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。 - 前記第1電解質は前記第1エレクトロクロミック層と相反するタイプの物質を含み、前記第2電解質は前記第2エレクトロクロミック層と相反するタイプの物質を含むことを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第1サブピクセルと前記第2サブピクセルとは間隔材を介在して分離されることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第1サブピクセルは第1反射層をさらに含み、前記第1エレクトロクロミック層と前記第1反射層とは、前記第1電解質を介在して対向することを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記第2サブピクセルは第2反射層をさらに含み、前記第2エレクトロクロミック層と前記第2反射層とは、前記第2電解質を介在して対向することを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記エレクトロクロミック素子は複数のピクセルを含み、
前記それぞれのピクセルは、前記第1サブピクセル及び前記第2サブピクセルを含むことを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。 - 基板、及び該基板上に位置する少なくとも一対の電極をさらに含み、
前記第1サブピクセル及び前記第2サブピクセルを含むピクセルは、前記少なくとも一対の電極の間に配置されることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック素子。 - 前記ピクセルは、前記第1サブピクセルと前記第2サブピクセルとを分離する少なくとも一つの間隔材を含み、
前記第1サブピクセル及び前記第2サブピクセルは、前記少なくとも一対の電極のいずれか一対の間に配置されることを特徴とする請求項21に記載のエレクトロクロミック素子。 - 前記少なくとも一対の電極のいずれか一対は、不透明電極を含むことを特徴とする請求項22に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記不透明電極は反射層を含み、
前記第1電解質及び前記第2電解質の少なくとも一つは、前記反射層の上に配置されることを特徴とする請求項23に記載のエレクトロクロミック素子。 - 少なくとも一つの反射層をさらに含み、
前記少なくとも一つの反射層は、前記少なくとも一対の電極のいずれか一対の電極のいずれか一つの電極上に配置されることを特徴とする請求項22に記載のエレクトロクロミック素子。 - 前記少なくとも一対の電極を通じて前記第1サブピクセル及び前記第2サブピクセルに、同一のまたは相異なる電圧を加えるように設定された制御器をさらに含むことを特徴とする請求項21に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記ピクセルは二対の電極と連結されており、
前記第1サブピクセルは前記二対の電極のいずれか一対の電極の間に配置され、
前記第2サブピクセルは前記二対の電極のうちの他の一対の電極の間に配置されることを特徴とする請求項21に記載のエレクトロクロミック素子。 - 前記基板は、ガラス及び透明高分子から選択される一つを含むことを特徴とする請求項21に記載のエレクトロクロミック素子。
- 前記基板は、ポリアクリレート(polyacrylate)、ポリエチレンエーテルフタレート(polyethylene ether phthalate)、ポリエチレンナフタレート(polyethylene naphthalate)、ポリカーボネート(polycarbonate)、ポリアリレート(polyarylate)、ポリエーテルイミド(polyetherimide)、ポリエーテルスルホン(polyethersulfone)、ポリエチレンテレフタレート(polyethylene terephthalate)、及びポリイミド(polyimide)より選択される少なくとも一つを含む透明高分子を含むことを特徴とする請求項28に記載のエレクトロクロミック素子。
- 下部電極層と、
電圧によって透明及び少なくとも黒色以外の二つの色から選択されるそれぞれの色を表示する第1エレクトロクロミック物質を含む1つの第1エレクトロクロミック層及び該第1エレクトロクロミック層に接触する第1電解質を含み前記下部電極層と連結される第1サブピクセルと、
電圧によって透明、黒色(black)、及び黒色以外の少なくとも一つの色から選択されるそれぞれの色を表示する第2エレクトロクロミック物質を含む1つの第2エレクトロクロミック層及び該第2エレクトロクロミック層に接触する第2電解質を含み前記下部電極層と連結され、前記第1サブピクセルに並置される第2サブピクセルと、
前記第1サブピクセル及び前記第2サブピクセルの上に配置される上部電極層と、
を有することを特徴とするピクセル構造体。 - 請求項30に記載のピクセル構造体を複数個有することを特徴とするエレクトロクロミック素子。
- 請求項31に記載のエレクトロクロミック素子を含み、
スマートウィンドウ(smartwindow)、表示素子(display device)、及び透明表示素子(transparent display device)のうちの一つを有することを特徴とする電子素子。 - 少なくとも一対の電極と連結されるピクセル構造体を含み、
前記ピクセル構造体は、電圧によって透明及び少なくとも黒色以外の二つの色から選択されるそれぞれの色を表示する1つの第1エレクトロクロミック層及び該第1エレクトロクロミック層に接触する第1電解質を含む第1サブピクセルと、
電圧によって透明、黒色(black)、及び黒色以外の少なくとも一つの色から選択されるそれぞれの色を表示する1つの第2エレクトロクロミック層及び該第2エレクトロクロミック層に接触する第2電解質を含み、前記第1サブピクセルに並置される第2サブピクセルと、を有することを特徴とするエレクトロクロミック素子。 - 前記第1エレクトロクロミック層は前記第2エレクトロクロミック層とは異なる物質を少なくとも一つ含み、
前記第1エレクトロクロミック層及び前記第2エレクトロクロミック層は、それぞれ独立的にnタイプ物質、pタイプ物質、及びこれらの組み合わせより選択される一つを含むことを特徴とする請求項33に記載のエレクトロクロミック素子。 - 前記第1エレクトロクロミック層及び前記第2エレクトロクロミック層は、それぞれ独立的にnタイプ金属酸化物、ビオロゲン系化合物、フタレート系化合物、ピリジン系化合物、アントラキノン系化合物、還元変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせより選択される少なくとも一つを含むnタイプ物質、pタイプ金属酸化物、フェニルアミン系化合物、アミノキノン系化合物、希土類系有機化合物、フタロシアニン系化合物、フェノチアジン(phenothiazine)系化合物、フェノキサチイン(phenoxathiine)系化合物、ジベンゾジオキシン(dibenzodioxin)系化合物、染料系化合物、酸化変色する導電性高分子化合物、及びこれらの組み合わせより選択される少なくとも一つを含むpタイプ物質、及びこれらの組み合わせより選択される一つを含むことを特徴とする請求項34に記載の エレクトロクロミック素子。
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