專利名稱：電化學(xué)顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種能從第一指示狀態(tài)不可逆轉(zhuǎn)地切換為第二指示狀態(tài)的電化學(xué)顯示裝置，具體地，涉及不可逆的雙穩(wěn)態(tài)電化學(xué)顯示裝置，具有平面設(shè)計，該顯示裝置被可靠地加工以及從第一指示狀態(tài)切換為第二指示狀態(tài)需要較小的能量。
背景技術(shù)：
不同類型的幾種指示或顯示裝置及其技術(shù)是公知技術(shù)。在這類指示或顯示裝置當(dāng)中，有電化學(xué)(electrochrome)顯示裝置(例如，參見DE-A-2545391和DE-A-19825371)、電致發(fā)光顯示裝置(例如，參見DE-A-10042500)以及廣泛地推廣的LCD顯示裝置。而且，其中由于化學(xué)地引起顏色改變而改變指示狀態(tài)的指示裝置是巳知的(例如，參見，EP-B-0081031和DE-A-4443470)。所有上述識別(identified)型顯示裝置具有的問題是保持兩種指示狀態(tài)的一種需要提供供電能量。一旦電源不再被供應(yīng)(例如，由于諸如電池等的電源的耗盡)，那么該顯示裝置自動地切換不須電源的指示狀態(tài)。
在US-A-4,156,559以及在DE-B-2727′854中，公開了一種電解的顯示單元，包括兩個平行板，其一個板被半透明的電極覆蓋，以及其另一個板支撐反電極。在該電極和反電極之間布置電解質(zhì)，該電解質(zhì)包含熔解在溶劑中的金屬鹽。該電極和反電極通過開關(guān)被連接到直流電壓源的陽極和負(fù)極端，該開關(guān)允許每個端子連接到電極的任意一個。將電解的顯示裝置的電極連接到直流電壓源的負(fù)極端導(dǎo)致電解質(zhì)的金屬鹽在半透明的電極上電解淀積，導(dǎo)致限定第一指示狀態(tài)的其透射率變化。如果該電極被連接到直流電壓源的陽極端，那么在半透明電極上布置的金屬鹽溶解到電解質(zhì)中。那樣意味著該巳知的電解質(zhì)顯示裝置上的指示可以被再次擦除，如果該切換可能被不經(jīng)意地操作，那么這是一個缺點(diǎn)，以致重要的信息可能丟失。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的是提供一種電化學(xué)顯示裝置，具有簡單的結(jié)構(gòu)和能可靠地操作，以從第一指示狀態(tài)不可逆轉(zhuǎn)地切換為第二指示狀態(tài)。
本發(fā)明的另一目的是該電化學(xué)顯示裝置消耗較少量的能量。
本發(fā)明的再一目的是該電化學(xué)顯示裝置可以具有平面結(jié)構(gòu)如平面條、片或帶。
本發(fā)明提供一種能從第一指示狀態(tài)不可逆轉(zhuǎn)地切換為第二指示狀態(tài)的電化學(xué)顯示裝置，其中該裝置包括-具有電絕緣表面的基板，-位于所述基板的所述表面的至少一部分上的第一電極，-其中所述基板，至少在其表面的所述部分內(nèi)是透光的，所述基板和所述第一電極的組合的透射率小于所述基板的所述部分的透射率，-第二電極，以及-布置在所述第一和第二電極之間并與所述第一和第二電極電接觸的電解液，-其中在施加電壓到所述第一和第二電極時，所述第一電極的材料溶解到所述電解液中，至少部分地露出所述基板，由此從第一指示狀態(tài)切換為第二指示狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置包括第一基板。其至少一部分內(nèi)的基板是透光的。在第一基板的該透光部分或區(qū)域內(nèi)，布置了第一電極的材料，以便第一基板和第一電極的組合的透射率小于設(shè)置第一電極的部分第一基板內(nèi)的透射率。第一基板或至少其表面由電絕緣材料制成，其表面上涂敷第一電極。
根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置，提供第二電極和在兩個電極之間布置并電接觸兩個電極的電解質(zhì)。
在施加電壓到該電極時，第一電極連接到電壓源的正電位和第二電極連接到電壓源的負(fù)電位，溶解到電解質(zhì)中的第一電極的材料導(dǎo)致至少部分地露出第一基板，由此改變其透射率，當(dāng)從第一指示狀態(tài)切換為第二指示狀態(tài)時可以觀察到該透射率，第一指示狀態(tài)是其中其被第一電極覆蓋的部分內(nèi)的第一基板具有較低的透射率，第二指示狀態(tài)是其中其被第一電極覆蓋的部分內(nèi)的第一基板具有較高的透射率。根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置的特點(diǎn)是其上設(shè)置第一電極的基板包括電絕緣材料。意味著將第一電極的材料溶解到電解質(zhì)中，自動地導(dǎo)致通過電解質(zhì)到第二電極的電路的中斷。更具體地說，因為電解質(zhì)的基板側(cè)上的唯一的導(dǎo)體(即，第一電極)被破壞，以及因為承載第一電極的基板表面被電絕緣，沒有電流可以再流過電解質(zhì)。因此，在第一電極被溶解到電解質(zhì)中，即，從第一基板除去第一電極的第一基板的那些區(qū)域內(nèi)，切換電壓源的極性將不會導(dǎo)致電流的反向流動。
根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置可以具有較簡單的和可靠的功能結(jié)構(gòu)，其中電解液以層的形式俘獲在設(shè)有電極的兩個基板層之間，在設(shè)有電極的基板層的區(qū)域中，該基板層被電解液接觸。電解液可以被圍繞電解液并保持它在原位以及也用作兩個基板層之間的隔片元件的元件保持。在基板層之間布置用電解液浸泡的多孔材料是優(yōu)選。由于毛細(xì)管力，電解液被阻止退出多孔材料，以便基板層和圍繞多孔材料的環(huán)形保持元件不必具有液體密封性能。但是，圍繞電解液提供蒸發(fā)阻擋層是適合的，該蒸發(fā)阻擋層可以通過用于基板、電極和環(huán)形保持元件的合適材料來實(shí)現(xiàn)。蒸發(fā)阻擋材料基本上是巳知技術(shù)。
而且，通過使用較薄的第一電極，可以使根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置的功耗較低。對于這一點(diǎn)，具有亞微米范圍內(nèi)的厚度(即，1至100nm)的第一電極是最優(yōu)選的，以便溶解第一電極的材料僅僅需要少量能量。
最后，可以相當(dāng)慢地將第一電極溶解到電解液中，進(jìn)一步減小電源的需要功率。換句話說，對于第一電極的溶解工序，非常小的電流足以，導(dǎo)致低的功耗。換句話說，即使用作根據(jù)本發(fā)明的裝置的工作電壓源的電池等，由于壽命問題等其他原因產(chǎn)生較小電流，它仍可操作根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置，以便可靠地從第一指示狀態(tài)切換到第二指示狀態(tài)。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，該電化學(xué)顯示裝置可以包括幾個顯示單元，每個設(shè)有第一電極和第二電極。每個顯示單元可以設(shè)有第一和第二電極。但是，所有(或一些)顯示單元具有公共的第二電極和各個的第一電極也是可以的。
如上所述，優(yōu)選電解液被浸泡在多孔元件中。這種多孔元件的一個例子是非織物層。如泡沫材料的其他多孔元件也是可以的。
而且，優(yōu)選使用涂有金屬層的基板層，金屬層用于提供電極。在這種設(shè)計中，可以在一個基板上設(shè)置與各個基板上的電極電絕緣的導(dǎo)電焊盤，其中當(dāng)該基板和其間的電解液層被夾住時，該導(dǎo)電焊盤與其他基板的金屬層電接觸。
作為用電解液浸泡的多孔元件的替換，至少一個基板可以包括用電解液填充的一個凹陷以及具有在其中布置的各個電極。在這種設(shè)計中，另一基板可以被認(rèn)為是用于覆蓋基板內(nèi)的凹陷的覆蓋層。
從上面可以明顯的看到，當(dāng)?shù)谝浑姌O被溶解到電解液中時，通過透光的第一基板從外面可看見電解液。為了增強(qiáng)電解液的可見度，優(yōu)選使用有色的電解液。
在裝配狀態(tài)中，圍繞電解液布置密封件。該密封件可以包括粘合材料如粘合劑材料或熱密封材料，也連接電化學(xué)顯示裝置的基板。
如上所述，在該電化學(xué)顯示裝置中，當(dāng)?shù)谝浑姌O溶解時，因為其上設(shè)置第一電極的基板表面由電絕緣材料制成，到電解液的電接觸被中斷。在溶解工序過程中，第一電極材料的各個島將剩下，不提供電接觸，以致它們不能溶解到電解液中。如果第一電極的表面是較光滑的以及其厚度是同質(zhì)的，那么這些可以被防止。但是，這些對于制造第一電極需要相當(dāng)準(zhǔn)確的制造步驟以及當(dāng)裝配該顯示裝置時需要相當(dāng)精確的裝配步驟。
為了防止在第一電極內(nèi)形成隔離島，優(yōu)選第一電極相對于第二電極傾斜，或彎曲第一電極及其基板，以便在電極的不同區(qū)域之間電極之間的距離改變。該溶解工序?qū)⒃诘谝浑姌O到第二電極具有最小距離的區(qū)域內(nèi)開始。為了保持在溶解工序過程中電流流過第一電極和電解液，第一電極和電壓源之間的電連接應(yīng)該布置在第一電極到第二電極具有最大距離的區(qū)域內(nèi)。通過該設(shè)計，提供第一電極的控制溶解傾斜度(gradient)，防止在第一電極中形成島。
附圖簡述下面將參考附圖進(jìn)一步詳細(xì)描述本發(fā)明，其中

圖1是根據(jù)第一實(shí)施例的電化學(xué)顯示裝置的剖面圖，說明該裝置的基本功能和其中存在第一電極的第一指示狀態(tài)，圖2是在其第二指示狀態(tài)中的圖1的裝置的剖面圖，其中第一電極被溶解，圖3示出了其第二指示狀態(tài)中的裝置的頂視圖，圖4示出將根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例具有幾個(在該實(shí)施例中，三個)顯示單元的電化學(xué)顯示裝置的兩個基板之一的等比例視圖，圖5是根據(jù)第二實(shí)施例的顯示裝置在其裝配狀態(tài)下的等比例視圖，
圖6說明當(dāng)沒有顯示單元被激活時，圖5的顯示裝置的頂視圖，圖7示出了當(dāng)一個顯示單元被激活時，圖5的顯示裝置的頂視圖，圖8說明根據(jù)再一實(shí)施例的電化學(xué)顯示裝置的各個部分以及其兩種表示態(tài)中的裝配顯示裝置，圖9是沿圖8的線IX-IX的剖面圖，圖10說明根據(jù)第四實(shí)施例的電化學(xué)顯示裝置的各個部分以及其兩種表示態(tài)中的裝配顯示裝置，圖11說明根據(jù)第五實(shí)施例的電化學(xué)顯示裝置的各個部分以及其兩種表示態(tài)中的裝配顯示裝置，圖12是根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置的再一(第六)實(shí)施例的部分截面的等比例視圖，圖13示意地示出圖12的電化學(xué)顯示裝置與用于控制該裝置的控制電路在一起，以及圖14是沿圖13的線XIV-XIV的剖面圖。
具體實(shí)施例方式
在圖中，示出了根據(jù)發(fā)明的不同電化學(xué)顯示裝置，其中各個實(shí)施例的相同部分參考相同的參考數(shù)字。
根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置的基本結(jié)構(gòu)和功能將參考如圖1至3所示的第一實(shí)施例來描述。
在圖1中，示出了電化學(xué)顯示裝置10的剖面圖。該裝置10包括透光的第一基板12，第一基板12包括玻璃板。第一基板12具有兩個主要表面14，16，其中表面16設(shè)有，金屬層18例如可以通過汽相淀積形成。金屬層18包括Cr或Cu以及優(yōu)選具有10至50nm的厚度。其他層厚度，例如超過100nm也是可以的。金屬層18減小第一基板12的透光率的程度取決于金屬層18的厚度。
圖1的裝置10包括第二基板20，例如，是塑料模塑的基板，具有主表面22和24。第二基板20設(shè)有開口至主表面22的空腔26。該表面22接觸第一基板12的金屬層18，以便兩個基板形成夾層結(jié)構(gòu)?？涨?6填有電解液28，在該實(shí)施例中包括NaCl水溶液。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員清楚，其他電解液材料也是可能的。
其中金屬層18在空腔26上延伸的區(qū)域內(nèi)，金屬層18形成第一電極30，而第二電極32布置在空腔26的底部或側(cè)壁。兩個電極30和32與電解液28物理和電接觸。
由圖1可以看到，通過操作開關(guān)36，來自電源34的電壓可以施加到金屬層18和第二電極32。當(dāng)電壓源34的正電位被施加到第一基板12的金屬層18，即，施加到第一電極30，負(fù)電位被施加到第二電極32時，電流流過電解液28，由于電解液和第一電極30之間的電化學(xué)反應(yīng)，第一電極退化并溶解到電解液中。因此，第一電極30，即，空腔26的區(qū)域內(nèi)的金屬層18被除去(參見圖2)，以便當(dāng)從上面觀察時，裝置10的透射率將變化，以便電解液28和/或空腔26將變得可見(參見，圖3)。
使用如上所述的用于金屬層18的材料和電解液28，在測量點(diǎn)金屬層18和第二電極32的總阻力約10kΩ。當(dāng)使用約3V的典型電池電壓時，約0.1至1mA的電流將流動。為了除去具有約10mm2的尺寸和約50nm厚度的第一電極30，發(fā)現(xiàn)裝置10的上述結(jié)構(gòu)需要1至20秒。
代替玻璃作為用于第一基板12的材料，可以使用其他非導(dǎo)電材料，如任意種類的合成材料。此外，除Cr和Cu外的其他金屬可以用于金屬層18。最后，也可以使用不同的電解液。但是，應(yīng)該注意只要不施加電壓金屬層18對于電解液28是惰性的。而且，圍繞電解液的材料應(yīng)該提供蒸發(fā)或擴(kuò)散阻擋，防止空腔26干燥。
圖4至7示出了根據(jù)本發(fā)明的第二電化學(xué)顯示裝置40。在該實(shí)施例中，第一基板12在其表面16上被銅層18部分地覆蓋(參見，圖5)。第一基板12由玻璃制成或被設(shè)為合成的薄膜層。
第二基板20是根據(jù)模制互連裝置(MID)技術(shù)制造的模制塑料基板。如基本上為PCB的領(lǐng)域的技術(shù)人員所知，利用該技術(shù)可以產(chǎn)生三維的印刷電路板(FCB)以及塑料基板上的互連。根據(jù)圖4，在該實(shí)施例中，三個空腔被模制為第二基板20的主表面22。在該主表面22上也設(shè)置在空腔26的底部的各個第二電極32處終止的導(dǎo)電跡線42。在基板20的主表面22上形成附加的導(dǎo)電跡線44(參見圖4)，在該位置，在裝配的裝置(圖6)中，它物理上以及由此與金屬層18電接觸。
在該裝配狀態(tài)(參見圖6)中，銅層18覆蓋用電解液28填充的空腔26。盡管第一基板12是透光的，由于金屬層16的存在，從顯示器的上部看不見空腔26和電解液28(圖6)。
電壓源34被連接到導(dǎo)電跡線42和44。通過開關(guān)36形成電壓源34的負(fù)電位到每個導(dǎo)電跡線42的連接。當(dāng)閉合這些開關(guān)的一個時，與開關(guān)36相關(guān)的空腔26的區(qū)域內(nèi)的金屬層18將溶解到電解液28中，以致當(dāng)從其上部觀察該裝置40時，可以看到電解液。
在圖8和9中示出了具有平面總體設(shè)計和簡單結(jié)構(gòu)的再一電化學(xué)顯示裝置，具有可靠的功能。在圖8中，可以看到根據(jù)該實(shí)施例的裝置50的各個元件。裝置50的第二基板20通過在其一個主表面上被金屬化的第一薄膜形成。
在第二基板20的金屬層52上布置用電解液28浸泡的非織物焊盤54。電解液可以是水、鹽水或所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員公知的其他電解質(zhì)。非織物焊盤54可以由任意適合的纖維制成，具體如PP、PE或其他聚合的或聚烯烴材料的合成纖維。非織物焊盤54提供一多孔結(jié)構(gòu)，由于毛細(xì)管力保持浸泡的電解液。
在非織物焊盤54上布置構(gòu)造的雙面粘合劑焊盤56，該粘合劑焊盤56在其中心具有穿通孔58，以便提供環(huán)繞框架。雙面的粘合劑焊盤56被第一基板12覆蓋，第一基板12在其下側(cè)面也設(shè)有金屬層18，以便在粘合劑焊盤56中的穿通孔58限定的區(qū)域內(nèi)，金屬化接觸非織物焊盤54和電解液。在該例子中，金屬層52可以通過物理氣相淀積或化學(xué)汽相淀積或其他工藝由鋁、鉻、銅或其他材料制成。金屬層52的厚度約為10至500mn。其他厚度范圍是可能的，只要金屬層52減小基板20的透光膜層的透射率，基板又優(yōu)選具有50um至1mm范圍內(nèi)的厚度。
圖9示出了穿過如上所述的裝置50的結(jié)構(gòu)的剖面圖。
當(dāng)將來自電壓源34的電壓施加到基板12和20的金屬(在非織物焊盤54和電解液28的區(qū)域外面，金屬被構(gòu)造的雙面粘合劑焊盤56電絕緣)時，限定第一電極30的區(qū)域內(nèi)的金屬層18將溶解到電解液28中，以便從裝置50的上部可以看到焊盤54和電解液28。
在圖10中示出了本發(fā)明的再一實(shí)施例。在該裝置60中，第二基板20是由例如標(biāo)準(zhǔn)的FR4材料制成的常規(guī)印刷電路板(PCB)。通過使用常規(guī)邊飾技術(shù)，在PCB基板20上，建立在第二電極32處終止的引線42的各個導(dǎo)電跡線。在該實(shí)施例中，提供在矩形區(qū)具體是正方形的拐角處布置的四個第二電極32。在該P(yáng)CB基板20上也建立附加的導(dǎo)電跡線44。
用電解液浸泡的四個非織物焊盤54被布置為覆蓋第二電極32和圍繞每個電極的PCB基板20的區(qū)域。
在非織物焊盤54的布置上設(shè)置雙面的粘合劑焊盤56，設(shè)有與非織物焊盤54對準(zhǔn)的四個穿通孔58。粘合劑焊盤56被在其下側(cè)面涂有金屬層18的透明基板12覆蓋。金屬層接觸所有非織物焊盤54，由此，接觸在其中浸泡的電解液以及PCB基板20的附加導(dǎo)電跡線44。金屬層18的其他區(qū)域通過粘合劑焊盤56與PCB基板20電絕緣。
當(dāng)在導(dǎo)電跡線44和一個導(dǎo)電跡線42之間施加電壓時，電流流過與各個導(dǎo)電跡線42關(guān)聯(lián)的非織物焊盤54的電解液，導(dǎo)致在覆蓋相關(guān)的非織物焊盤54的區(qū)域內(nèi)除去金屬層18，以致通過透光基板12可以看到焊盤54和電解液。
在圖11中示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。類似于圖10的裝置60構(gòu)成圖11的裝置70的實(shí)施例，具有基板12和20被反轉(zhuǎn)的功能。根據(jù)圖11，第二基板20由具有金屬化表面52的合成材料的薄膜層構(gòu)成。用電解液28浸泡的非織物焊盤54位于金屬層52上。構(gòu)造的雙面的粘合劑焊盤56布置在非織物焊盤54的頂上并粘附到焊盤54以及粘附到其圍繞焊盤54的區(qū)域內(nèi)的基板20。在粘合劑焊盤56中形成四個穿通孔58。電絕緣合成材料的基板層12覆蓋粘合劑焊盤56?；?2在其下側(cè)面上設(shè)有金屬層18，其中該金屬層被構(gòu)造為包括被設(shè)置的溝槽彼此隔開的四個部分72，例如通過切割該金屬層18設(shè)置溝槽。
如由圖11可以看到，基板12的端部74在基板20外橫向地凸出，而基板20的端部76在基板12外凸出。在兩個基板的凸出區(qū)內(nèi)，通過開關(guān)36，金屬層52和18可以被接觸，以便連接到電壓源34，電壓源34用于提供電壓到金屬層18的各個部分。在圖11的下部中，示出了裝置70的指示狀態(tài)，其中金屬層18的一個部分72連接到電壓源34的正電位，在基板12的各個區(qū)域中產(chǎn)生指示。
本發(fā)明的另一實(shí)施例將參考圖12至14更詳細(xì)地說明。該實(shí)施例涉及以矩陣狀結(jié)構(gòu)設(shè)置并包括電絕緣透光的第一基板12和第二基板20的電化學(xué)顯示裝置80。兩個基板12和20在它們的各個相遇表面16，22被構(gòu)造，分別具有平行的第一溝道82和平行的第二溝道84，其中溝道82，84的兩個組彼此交叉。至少第一基板12的第一溝道82的底部區(qū)域86被施加電壓時與電解液相互作用的任意適合材料的金屬涂層覆蓋。至少第二溝道84的底表面88和/或側(cè)表面90也被金屬涂層32覆蓋。金屬涂層18和32提供每個溝道82和84的第一和第二電極。
基板12和20被布置為溝道82和84彼此交叉。被基板12和20之間的溝道限定的空間填有電解液28(在圖12中未示出，但是在圖14中示出)。而且，在基板12和20的外邊緣91處，裝置80被密封(未示出)，以便電解液28不能在基板12和20之間漏出。
基板12和20的電極30和32分別可以被矩陣顯示器的行和列電極控制。圖13示意地示出了如何通過列和行多路轉(zhuǎn)換器92，94控制顯示器80，多路轉(zhuǎn)換器92，94用于有選擇地施加電壓到特定的電極。多路轉(zhuǎn)換器92，94被控制器96控制。在如圖13所示的該情況中，在行3的第一電極30和列2的第二電極32之間施加用于開始溶解電極30的材料的足夠工作電壓。由此，位于行3和列2的交叉點(diǎn)的像素98具有工作電壓，以便在該區(qū)域內(nèi)，電極30的材料被溶解到電解液28中，導(dǎo)致增加該區(qū)域內(nèi)的第一基板12的透射率，提供從第一指示狀態(tài)(無透射率)至第二指示狀態(tài)(透射率)的切換。
下面將參考圖14描述另一特殊的特點(diǎn)，也可以結(jié)合圖1至11所示的實(shí)施例使用。如由圖12和14可以看到，第二溝道84的底部88略微地傾斜，以便在第二溝道84的一個側(cè)壁處兩個電極之間的距離大于另一側(cè)壁處。在其中第一電極30至第二電極32的距離最小的那個區(qū)域內(nèi)溶解工序開始。溶解工序繼續(xù)，根據(jù)由第二基板的傾角限定的預(yù)定傾斜度。在圖14中更詳細(xì)地示出了該情況。通過該特殊的設(shè)計，可以防止在第一電極30的區(qū)域內(nèi)形成島，其中島被金屬層18的材料限定，金屬層18不接觸和連接到金屬層18的其他區(qū)域。用于防止這種島形成的另一結(jié)構(gòu)包括電極30，32的至少一個的彎曲設(shè)計，例如，第二電極32的凸面形狀在第二溝道84的側(cè)表面90之間具有頂點(diǎn)，將導(dǎo)致在與該頂點(diǎn)相反的第一電極30的區(qū)域內(nèi)開始溶解工序，其中溶解工序繼續(xù)朝向第二溝道84的側(cè)表面90。
根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯示裝置通?？梢杂糜谥甘灸康摹Ｒ粋€目的是，例如使用該裝置作為時間指示器。在時間指示器中，基于預(yù)定時段的流逝來控制施加電壓到該裝置的開關(guān)。在這種應(yīng)用中，可以顯示產(chǎn)品的年齡或壽命。用于時間指示器的一個特殊使用是用于指示容器中的血或其他材料的年齡的指示裝置。
盡管已經(jīng)參考其特定的說明性實(shí)施例描述和說明了本發(fā)明，但是本發(fā)明不打算限于那些說明性實(shí)施例。所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到，在不脫離由隨后的權(quán)利要求限定的本發(fā)明的真正范圍的條件下，可以進(jìn)行改變和改進(jìn)。因此在本發(fā)明內(nèi)包括所有這種改變和改進(jìn)都屬于附加權(quán)利要求及其等效權(quán)利的范圍。
權(quán)利要求
1.能夠從第一指示狀態(tài)不可逆轉(zhuǎn)地切換為第二指示狀態(tài)的電化學(xué)顯示裝置，所述裝置包括-具有電絕緣表面(16)的基板(12)，-位于所述基板(12)的所述表面(16)的至少一部分上的第一電極(30)，-其中所述基板(12)，至少在其表面(16)的所述部分內(nèi)是透光的，所述基板(12)和所述第一電極(30)的組合的透射率小于所述基板(12)的所述部分的透射率，-第二電極(32)，以及-在所述第一和第二電極(30/32)之間布置并與所述第一和第二電極(30/32)電接觸的電解液(28)，-其中，在電壓施加到所述第一和第二電極(30，32)時，所述第一電極(30)的材料溶解到所述電解液(28)中，至少部分地露出所述基板(12)，由此從第一指示狀態(tài)切換為第二指示狀態(tài)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電化學(xué)顯示裝置，還包括幾個第一電極(30)或幾個第二電極(32)，所述第一電極或電極(30)通過電解液(28)與所述第二電極或電極(32)電接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的電化學(xué)顯示裝置，還包括用電解液(28)浸泡并布置在第一和第二電極(30，32)之間的至少一個多孔元件(54)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的電化學(xué)顯示裝置，其中多孔元件(54)包括非織物層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至4的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中所述基板(12)包括連接到所述第一電極(30)的至少一個導(dǎo)電引線。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中所述第一電極(30)包括涂敷所述基板(12)上的金屬層(18)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中所述第二電極(32)位于再一個基板(20)上。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至7的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中至少一個基板(12，20)包括至少一個導(dǎo)電引線(42，44)并連接到各個電極(32)。
9.根據(jù)權(quán)利要求7或8的電化學(xué)顯示裝置，其中至少一個電極(30，32)包括涂敷在所述各個基板(12，20)上的金屬層(18)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的電化學(xué)顯示裝置，其中至少一個基板(12，20)包括用電解液(28)填充的至少一個凹陷(26)以及其中布置各個電極(32)的至少一個的凹陷具有側(cè)壁和底壁。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中所述基板(12)或所述再一個基板(20)如果提供，包括合成的薄膜材料。
12.根據(jù)權(quán)利要求1至11的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中所述電解液(28)被蒸發(fā)阻擋層至少部分地圍繞。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中該電解液(28)是有色的。
14.根據(jù)權(quán)利要求1的電化學(xué)顯示裝置，還包括-形成所述基板以及為提供所述第一電極(30)被金屬化的電絕緣第一基板層(12)。-為提供所述第二電極(32)而被金屬化的電絕緣第二基板層(20)，-用所述電解液(28)浸泡并設(shè)置在所述基板層(12，20)之間的多孔焊盤(54)，以及-圍繞所述多孔焊盤(54)布置的非導(dǎo)電密封件(56)，-其中所述基板層(12，20)通過所述非導(dǎo)電密封件(56)隔開并彼此電隔離。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的電化學(xué)顯示裝置，其中所述第二基板層(20)包括與所述第二電極(32)絕緣并與所述第一基板層(12)的所述第一電極(30)電接觸的導(dǎo)電通路(44)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14或15的電化學(xué)顯示裝置，其中-所述第二基板層(20)設(shè)有幾個第二電極(32)，-提供被所述密封件(56)圍繞、用電解液(28)浸泡的幾個多孔焊盤(54)；以及-所述第一基板層(12)覆蓋所述多孔焊盤(56)的排列。
17.根據(jù)權(quán)利要求14或15的電化學(xué)顯示裝置，其中-所述第一基板層(12)設(shè)有幾個第一電極30)，-所述多孔焊盤(54)被布置為其不同的部分與各個第一電極(30)重疊，以及-所述密封件(56)圍繞所述多孔焊盤(54)的所述不同部分的每一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求14至17的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中所述密封件(56)包括諸如粘合劑材料或熱密封材料的粘合材料。
19.根據(jù)權(quán)利要求1的電化學(xué)顯示裝置，其中-基板(12)包括至少兩個平行的第一溝道(82)，開口至基板(12)的一側(cè)，所述第一溝道(82)的每個具有一表面，設(shè)有沿所述第一溝道(82)延伸的第一電極(30)，第二基板(20)，包括至少兩個平行的第二溝道(84)，開口至面對所述第一基板(12)的第二基板(20)的一側(cè)，所述第二溝道(48)的每個具有一表面，設(shè)有沿所述第二溝道(84)延伸的第二電極(32)，-其中所述基板(12，20)被布置為第一和第二溝道(82，84)面對和彼此交叉。-其中所述第一和第二溝道(82，84)填有電解液(28)，以及-其中，在所述電壓施加到所述第一電極(20)之一和所述第二電極(32)之一時，在其中第一關(guān)聯(lián)溝道(82)交叉關(guān)聯(lián)的第二溝道(84)的區(qū)域中，所述一個第一電極(30)的材料溶解到所述電解液(28)中。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至18的任意一項的電化學(xué)顯示裝置，其中第一電極(30)和第二電極(32)之間的距離改變。
21.根據(jù)權(quán)利要求20的電化學(xué)顯示裝置，其中面對的電極表面(30，32)的至少一個是弧形的，或面對的電極表面(30，32)基本上是平面的并互相傾斜。
全文摘要
一種能夠從第一指示狀態(tài)不可逆轉(zhuǎn)地切換為第二指示狀態(tài)的電化學(xué)顯示裝置，包括，具有電絕緣表面(16)的基板(12)和位于所述基板(12)的所述表面(16)的至少一部分上的第一電極(30)，其中所述基板(12)，至少在其表面(16)的所述部分內(nèi)是透光的，所述基板(12)和所述第一電極(30)的組合的透射率小于所述基板(12)的所述部分的透射率。而且，該電化學(xué)顯示裝置包括第二電極(32)，以及在布置所述第一和第二電極(30/32)之間并與所述第一和第二電極(30/32)電接觸的電解液(28)，其中，在電壓施加到所述第一和第二電極(30，32)時，所述第一電極(30)的材料溶解到所述電解液(28)中，至少部分地露出所述基板(12)，由此從第一指示狀態(tài)切換為第二指示狀態(tài)。
文檔編號G09F3/02GK1860410SQ200480028034
公開日2006年11月8日 申請日期2004年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月27日
發(fā)明者克努特·舒馬赫, 安東·屈佩爾 申請人:3M創(chuàng)新有限公司