專利名稱:具有改善的顏色特性的電致變色裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種電致變色裝置,更具體地講,涉及一種具有改善的顏色 特性的電致變色裝置及其制造方法。
背景技術:
通常,通過施加電場而導致的可逆的顏色變化被稱作"電致變色",具有 能夠響應電化學氧化還原反應來可逆地改變顏色的光學特性的材料被稱作 "電致變色材料"。即,電致變色材料的特征在于在沒有外部電場的情況下, 電致變色材料處于未著色狀態(tài),然后通過施加外部電場,電致變色材料被著 色;或者相反地,在沒有外部電場的情況下,電致變色材料處于著色狀態(tài), 然后通過施加電場,電致變色材料的顏色消失。這種電致變色材料的示例包 括金屬氧化物(例如,氧化鴒和氧化鉬)和有機化合物(例如,吡啶類化合 4勿(pyridine compounds)、 氨基酉昆類4b合凈勿(aminoquinone compounds)禾口*,#青 (viologen)), ^旦不限于此。
利用這種電致變色原理的電致變色裝置具有優(yōu)良的反射性、突出的柔韌 性和便攜性并且重量輕,因此,這種電致變色裝置被期待用于各種平板顯示 器。具體地講,電致變色裝置可應用于作為可以替代紙的電子介質而正被透 徹地研究的電子紙(e-paper),因此正備受關注。
圖la是示出了現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)電致變色裝置的示意性剖視圖。電致變色 裝置1包括上透明電極10,涂覆有透明的半導體材料(例如,二氧化鈦 (Ti02));電致變色材料20;下電極50,涂覆有對向材料(counter material) 40 (例如,摻雜有銻的氧化錫(ATO))和反射材料30,其中,對向材料40 用于更有效地進行電化學反應,反射材料30用于反射光。 ,: 電致變色材料20在沒有電場的情況下處于透明狀態(tài),因此允許光透過,然而當電致變色材料20通過施加電場而被氧化或還原時,電致變色材料20 顯示預定的顏色。即,當沒有施加電場時,電致變色材料20處于透明狀態(tài), 因此,任何波長的光都不被電致變色材料20吸收。因此,允許所有波長的入 射光穿過上透明電極IO,隨后從下反射層30被反射,從而再次向該裝置的 上表面發(fā)射光。因此,位于顯示裝置前方的觀察者可以看到白色(圖lb)。
然而,當施加電場時,電致變色裝置1的電致變色材料20響應位于其中 的電子的氧化或還原來顯示預定的顏色,從而除了預定顏色之外的所有波長 的光被吸收。如圖lc所示,僅具有電致變色材料20的預定顏色的光被允許 穿過上透明基底10,并且具有其它波長的光被電致變色材料20吸收。最后, 由于預定顏色的光通過下反射基底被再次獨自向上表面發(fā)射,所以觀察者可 以看到這種預定的顏色。
另外,電致變色裝置1可被形成為與一^:的顯示裝置相似的具有紅色、 綠色和藍色元件作為單獨的單位元件的彩色顯示裝置。圖2a至圖2f示出了 現(xiàn)有技術中利用三種顏色的元件作為單獨的單位元件的傳統(tǒng)顯示裝置的顏色 顯示原理。
為了在這種傳統(tǒng)的電致變色裝置中顯示白色,將電場從所有的顏色顯示 元件去除(圖2a)。這樣,由于顏色顯示元件的電致變色材料處于透明狀態(tài), 所以白光透過所有的顏色顯示元件,然后從反射基底反射。因此,觀察者可 以看到白色。
為了顯示紅色,將電場施加到紅色顯示元件,而不向其它顏色元件(即, 綠色和藍色)施加電場。因此,紅光被允許穿過紅色顯示元件,然后被反射, 從而顯示紅色。另外,其它顏色元件顯示白色,因此觀察者識別出紅色(圖 2b)。同樣地,可通過將電場施加到對應的顯示元件來顯示綠色或藍色(圖 2c和圖2d)。
具體地講,在顯示黑色的情況下,對所有的顏色顯示元件施加電場,從 而對應的顯示元件顯示出紅色、綠色和藍色。這時,由于與顯示白色的情況 相比,光以較少的量被反射,所以觀察者識別出黑色(圖2e)。
這樣,在電致變色裝置顯示黑色的情況下,電致變色裝置顯示出與通常 的發(fā)光顯示裝置的現(xiàn)象相反的現(xiàn)象。即,當所有的紅色、綠色和藍色顯示元 件被驅動,從而發(fā)光時,通常的發(fā)光顯示裝置顯示白色,然而,現(xiàn)有技術的 傳統(tǒng)的電致變色裝置顯示黑色。電致變色裝置符合這樣的原理,即,與白色的情況相比,光以較少量被 發(fā)射,從而使觀察者識別出黑色。然而在這種情況下,由于光實際上入射到 觀察者的眼睛,所以光的可見性不可避免地要降低。
如圖2f所示,當不通過電致變色裝置的表面區(qū)域的任何部分發(fā)射光時可 確保良好的可見性。然而,在傳統(tǒng)的電致變色裝置顯示黑色的情況下,由于 電致變色裝置的結構特性而難以實現(xiàn)不通過電致變色裝置的表面區(qū)域發(fā)射光 的狀態(tài)。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明致力于解決在現(xiàn)有技術中出現(xiàn)的上述問題,本發(fā)明的一方 面提供了一種電致變色裝置,該電致變色裝置包括涂覆有第一電致變色材料 層的顯示電極和設置成面向顯示電極并涂覆有白色反射層的對向電極,在該 電致變色裝置中,在對向電極上另外地形成第二電致變色材料層,從而提高 該電致變色裝置的可見性。
本發(fā)明的另 一方面提供了 一種電致變色裝置,該電致變色裝置能夠通過 如上所述在對向電極上另外地形成第二電致變色材料層來顯示不同的灰階等 級。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例,為了實現(xiàn)上述方面,本發(fā)明提供了一種電
致變色裝置,該電致變色裝置可包括顯示電極,具有設置在透明基底上的 導電層;對向電極,設置成面向顯示電極,所述對向電極具有白色反射層; 電解質,設置在顯示電極和對向電極之間;第一電致變色材料層,設置在顯 示電極上;第二電致變色材料層,設置在對向電極上。
根據(jù)本發(fā)明的另 一 示例性實施例,本發(fā)明提供了 一種可具有分離結構的 電致變色裝置,在該電致變色裝置中,具有設置在其相對表面上的導電層的 透明基底還設置在上述電致變色裝置的第一電致變色材料層和第二電致變色 材料層之間,從而彼此單獨地驅動第一電致變色材料層和第二電致變色材料 層。
本發(fā)明的示例性實施例的電致變色裝置可為透射電致變色裝置,在該電 致變色裝置中,用透明材料來代替反射層。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電致變色裝置中,第二電致變色材料層 可另外地形成在對向電極上,黑色電致變色材料可用作第二電致變色材料層的材料,從而提高顯示裝置的可見性。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電致變色裝置中,可以根據(jù)黑色電致變 色材料的顏色和濃度來顯示不同的灰階等級。
在根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電致變色裝置中,分別對應于第 一 電致 變色材料層的紅色、綠色和藍色電致變色材料的青色、絳紅和黃色電致變色 材料可分布在第二電致變色材料層上,從而改進顯示裝置的顏色可見性。
根據(jù)本發(fā)明的另 一示例性實施例,本發(fā)明提供了 一種制造如上所述的電 致變色裝置的方法。
通過下面結合附圖進行的詳細描述,本發(fā)明的上述和其他方面、特點和
其他優(yōu)點將會被更清楚地理解,其中
圖la是示出了現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)電致變色裝置和剖視圖lb和圖lc是示出了在如圖la中示出的現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)電致變色裝置 中分別顯示白色和預定顏色的原理的示意性剖視圖2a至圖2f是示出現(xiàn)有技術中利用紅色、綠色和藍色元件作為單獨的 單位元件的傳統(tǒng)電致變色裝置的顏色顯示原理的示意圖3a是示出根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的電致變色裝置的示意性 剖視圖3b至圖3d是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的電致變色裝置 中分別顯示白色、預定顏色和黑色的原理的示意性剖視圖4a和圖4b是示出在根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的電致變色裝置 中顯示不同灰階等級的原理的示意圖5是示出根據(jù)本發(fā)明第二示例性實施例的分離的電致變色裝置的示意 性剖視圖6a和圖6b是示出根據(jù)本發(fā)明第三示例性實施例的透射電致變色裝置 的顏色顯示原理的示意性剖視圖7a和圖7b是示出根據(jù)本發(fā)明第四示例性實施例的電致變色裝置的示 意性剖視圖,在該電致變色裝置中,紅色、綠色和藍色電致變色材料被涂覆 在顯示電極上,青色、絳紅和黃色的電致變色材料被涂覆在對向電極上;
圖8a是示出了現(xiàn)有技術中的傳統(tǒng)顏色顯示原理的示意圖;圖8b是示出了在根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實施例的電致變色裝置中改 善顏色可見性的原理的示意圖9是示出根據(jù)本發(fā)明第五示例性實施例的分離的電致變色裝置的示意 性剖視圖,該電致變色裝置以圖7a中的電致變色裝置的結構被分離的方式形成。
具體實施例方式
在下文中,將參照附圖更充分地描述本發(fā)明,附圖中示出了本發(fā)明的實 施例。然而,本發(fā)明可以以很多不同的形式來實施,并不應該被理解為限于 在此提出的實施例。相反,提供這些實施例,使得本公開將是徹底和完全的, 并將把本發(fā)明的范圍充分地傳達給本領域的技術人員。相同的標號始終表示 相同的元件。
應該理解,當元件被稱作"在"另一元件"上"時,它可以直接在另一 元件上,或者也可以在該元件與另一元件之間存在中間元件。相反,當元件 被稱作"直接在"另一元件"上"時,不存在中間元件。如這里所使用的, 術語"和/或"包括相關所列項目的一個或多個的任意組合和所有組合。
應該理解的是,盡管在這里可使用術語第一、第二、第三等來描述不同 的元件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但是這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部 分并不受這些術語的限制。這些術語僅是用來將一個元件、組件、區(qū)域、層 或部分與另一個元件、組件、區(qū)域、層或部分區(qū)分開來。因此,在不脫離本 發(fā)明的教導的情況下,下面討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被命 名為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。
這里所使用的術語僅出于描述具體實施例的目的,并不意圖限制本發(fā)明。 如這里所使用的,除非上下文另外明確指出,否則單數(shù)形式也意圖包括復數(shù) 形式。還將理解的是,當在本說明書中使用術語"包含"和/或"包括"時, 說明存在所述特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件和/或組件,但不排除存 在或附加一個或多個其它特征、區(qū)域、整體、步驟、操作、元件、組件和/或 其組合。
另外,在這里可使用相對術語,如"下面的"或"底部',以及"上面的" 或"頂部",用來描述如圖中所示的一個元件與其它元件的關系。應該理解的 是,相對術語意在包含除了在附圖中描述的方位之外的裝置的不同方'位。例如,如果在一幅附圖中裝置被翻轉,則描述為在其它元件"下"側的元件隨 后將被定位為在其它元件"上"側。因此,示例性術語"下面的"可根據(jù)圖 中的具體方位包括"上面的"和"下面的"兩種方位。同樣地,如果在一幅 圖中的裝置被翻轉,則描述為"在"其它元件"下面"或"下方"的元件隨 后將被定位為"在"其它元件"上面"。因此,示例性術語"在...下面"或"在... 下方"可包括"在…下面"和"在…上面"兩種方位。
除非另有定義,否則這里使用的所有術語(包括技術術語和科學術語) 具有與本發(fā)明所屬領域的普通技術人員所通常理解的意思相同的意思。將進 一步理解,除非這里明確定義,否則術語例如在通用的字典中定義的術語應 該被解釋為具有與相關領域的上下文中它們的意思相同的意思,而不是理想 地或者過于正式地解釋它們的意思。
在此參照作為本發(fā)明的理想實施例的示意性示圖的剖視圖來描述本發(fā)明 的示例性實施例。這樣,預計會出現(xiàn)例如由制造技術和/或公差引起的示例的 形狀變化。因此,本發(fā)明的實施例不應該被理解為限制于在此示出的區(qū)域的 具體形狀,而應該包括例如由制造導致的形狀偏差。例如,示出或描述為平 坦的區(qū)域可通常具有粗糙和/或非線性特征。而且,示出的銳角可被倒圓。因 此,在圖中示出的區(qū)域實際上是示意性的,它們的形狀并不意圖示出區(qū)域的 實際形狀,也不意圖限制本發(fā)明的范圍。
在下文中,將參照附圖對本發(fā)明進行詳細的描述。
圖3a是示出根據(jù)本發(fā)明第一示例性實施例的電致變色裝置100的示意性 剖視圖。如圖3a所示,當前示例性實施例的電致變色裝置100包括顯示電 極110,包括設置在透明基底上的導電層;對向電極140,設置成面向顯示電 極110并包括白色反射層160;電解質150,置于顯示電極IIO和對向電極140 之間;第一電致變色材料層120,形成在顯示電極110上;第二電致變色材 料層130,形成在對向電極140上。在示例性實施例中,對向電極140可包 括置于其上的導電層。
在示例性實施例中,第一電致變色材料層120可包括顯示預定顏色的單 一電致變色材料,或者兩種或更多種顯示互不相同的顏色的電致變色材料。
在示例性實施例中,第二電致變色材料層130可包括顯示預定顏色的單 一電致變色材料,或者兩種或更多種顯示互不相同的顏色的電致變色材料。 這樣,在示例性實施例中,顯示預定顏色的單一電致變色材料可為黑'色電致變色材料。然而,本發(fā)明并不限于此。
在示例性實施例中,當?shù)谝浑娭伦兩牧蠈?20由紅色、綠色和藍色電 致變色材料構成時,那么第二電致變色材料層130可包括青色、絳紅和黃色 電致變色材料,其中,所述的青色、絳紅和黃色電致變色材料分別對應于第 一電致變色材料層120的紅色、綠色和藍色電致變色材料。
在示例性實施例中,用于表現(xiàn)黑色的單一電致變色材料可從由金屬氧化 物、吡啶類化合物、氨基醌類化合物和紫精組成的組中選擇,然而,本發(fā)明 并不限于此。
在示例性實施例中,當混合兩種或更多種電致變色材料以表現(xiàn)黑色時, 那么電致變色材料可包括從由金屬氧化物(包括氧化4烏和氧化鉬)、吡咬類化 合物、氨基醌類化合物和紫精組成的組中選擇的兩種或更多種材料。
在示例性實施例中,對向材料層170 (提供電子或空穴)被設置在對向 電極140上,以有效地實現(xiàn)電致變色材料的電化學反應。
在示例性實施例中,透明基底是透明的無機基底,例如石英或玻璃,或 者是透明的塑料基底,例如,聚對苯二曱酸乙二醇酯(PET)、聚萘二曱酸乙 二醇酯(PEN)、聚碳酸酯、聚苯乙烯或聚丙烯,然而,本發(fā)明并不限于此。
在示例性實施例中,可以使用但不限于透明的導電材料作為導電材料, 透明的導電材料的具體示例包括氧化銦錫(ITO)、摻雜有氟的氧化錫(FTO) 或導電聚合物(例如,聚苯乙炔聚合物和聚p塞吩),但不限于此。
在示例性實施例中,可以使用但不限于任何傳統(tǒng)的公知材料作為電解質 150,傳統(tǒng)的公知材料的具體示例包括溶解有鋰鹽、鉀鹽或鈉鹽的溶劑,但是 不限于此。然而,本發(fā)明并不限于此。
在示例性實施例中,可以使用但不限于任何傳統(tǒng)的公知材料作為用于白 色反射層的材料,所述材料的具體示例包括二氧化鈦(Ti02 )、硫酸鋇(BaS04 )、 氧化鋁(A1203 )、氧化鋅(ZnO)和氧化鎂(MgO), ^f旦不限于此。
現(xiàn)在,將更詳細地描述根據(jù)本發(fā)明的第 一示例實施例的電致變色裝置 100的操作。
圖3b至圖3d示出了在根據(jù)本發(fā)明的第一示例性實施例的電致變色裝置 IOO中分別顯示白色、預定的顏色和黑色的原理。
當沒有對電致變色裝置IOO施加電場時,電致變色裝置IOO的上'面的第 一電致變色材料層120和下面的第二電致變色材料層130均處于透明狀態(tài),因此,入射的白光被允許穿過顯示電極110,然后所述的白光被從反射層160 向電致變色裝置100的外部環(huán)境反射,從而顯示白色(圖3b)。
然而,當向顯示電極110施加電場時,涂覆在顯示電極110上的第一電 致變色材料層120被供應有電子或空穴,從而顯示預定的顏色(圖3c)。在示 例性實施例中,當?shù)谝浑娭伦兩牧蠈?20由綠色電致變色材料構成時,綠 光被透射穿過顯示電極110,然后該綠光從反射層160向電致變色裝置100 的外部環(huán)境反射,因此,顯示綠色。
相反地,在可選擇的示例性實施例中,當向對向電極140施加電場時, 顯示電極110的綠色電致變色材料121處于透明狀態(tài),并且對向電極140的 黑色電致變色材料131變?yōu)楹谏?,因此吸收穿過顯示電極110的所有光,從 而不向電致變色裝置100的上表面的任何部分發(fā)射光,從而顯示黑色(圖3d)。 另外,即使顯示電極110的第一電致變色材料層120和對向電極140的第二
色,也不會向該裝置的上表面的任何部分發(fā)光,從而導致顯示黑色。
因此,由于當不發(fā)光時顯示黑色,所以與當利用現(xiàn)有技術中為了顯示黑 色驅動所有紅色、綠色和藍色顯示元件的上述顯示裝置時相比,觀察者可以 清楚地識別出黑色。
在示例性實施例中,黑色電致變色材料131可由本身顯示黑色的電致變 色材料或顯示互不相同的顏色的兩種或更多種電致變色材料的混合物組成。
另外,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電致變色裝置100的特征在于可 以顯示不同的灰階等級(gray scale level )。
如圖la所示,在現(xiàn)有技術的傳統(tǒng)電致變色裝置中,調節(jié)施加的電壓的大 小或施加電壓所需的時間,從而控制電致變色材料的透明度。即,可以根據(jù) 電致變色材料的色強度(intensity of color)來控制顏色的灰階等級。在這種 情況下,為了顯示不同的灰階等級,由于應該與施加的電壓的大小或施加電 壓所需的時間成比例地適當?shù)馗淖冸娭伦兩牧系臐舛龋詡鹘y(tǒng)電致變色 裝置表現(xiàn)出不足。
然而,在當前的發(fā)明中,可以容易地顯示不同的灰階等級。即,如圖4a 所示,即使電致變色材料僅具有兩種性質,例如透明度和顏色,也可(以顯示 三種灰階等級。如圖4b所示,在示例性實施例中,對向電極的黑色電致變色 材料的優(yōu)點在于可通過適當?shù)卣{節(jié)施加的電壓的大小或施加電壓所需的時間來表現(xiàn)不同的灰階等級。
圖5是示出了根據(jù)本發(fā)明的第二示例性實施例的電致變色裝置200的示
意性剖視圖。
如圖5所示,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例的電致變色裝置200的特征在 于第 一 電致變色材料層220與第二電致變色材料層230分離。
參照圖5,本發(fā)明的電致變色裝置200還包括設置在顯示電極210和對 向電極240之間的透明基底250,其中,透明基底250包括設置在其相對表 面上的導電層251和252。在這種情況下,由于顯示預定顏色的第一電致變 色材料層220和顯示黑色的第二電致變色材料層230均可在電場的作用下被 獨立地驅動,所以電致變色裝置可具有比圖3a中的電致變色裝置的示例實施 例的自由度高得多的自由度。
在示例性實施例中,當向第一電致變色材料層220施加電場,從而顯示 預定顏色時,調節(jié)施加到下面的黑色的第二電致變色材料層230的電壓的大 小或這種施加所需的時間,從而控制黑色電致變色材料的濃度,從而改變反 射層的反射率,因而得到不同的灰階等級。
根據(jù)本發(fā)明的第三示例性實施例,電致變色裝置300是不利用反射層而 形成的透射電致變色裝置,如圖6a和圖6b所示。
如圖6a和圖6b所示,根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的電致變色裝置300包 括顯示電極310、第一電致變色材料層320、第二電致變色材料層330和對向 電極340。顯示預定顏色的第一電致變色材料層320形成在顯示電極310上, 顯示黑色的第二電致變色材料層330形成在透明的對向電極340上。在示例 性實施例中,通過控制第一電致變色材料層320和第二電致變色材料層330 的顏色以及當白光入射到對向電極340上時的光量,電致變色裝置300可用 作顯示器。圖6a是示出顯示預定顏色時的原理的示意性剖視圖,圖6b是示 出顯示黑色時的原理的示意性剖^L圖。
在示例性實施例中,當通過將電致變色材料負載在納米結構上來形成電 致變色材料層時,可將電致變色材料涂覆在較大的表面積上,因此電致變色 材料的濃度增大,以有助于控制光,從而有助于該裝置的驅動。在示例性實 施例中,可使用各種半導體類的納米結構作為上述的納米結構,半導體類納 米結構的示例包括Ti02、 Zn02和氧化銅(CuO),但不限于此。 "
在示例性實施例中,透射電致變色裝置300可^^皮以下面的方式構造,即,200810081168.4
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兩個電致變色材料層320和330彼此分離,如圖5所示。
圖7a和圖7b示出了根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實施例的電致變色裝置
400。
圖7a示出了根據(jù)本發(fā)明的第四示例性實施例的電致變色裝置400,在該 電致變色裝置400中,紅色、綠色和藍色電致變色材料被涂覆在第一電致變 色材料層上,分別對應于紅色、綠色和藍色電致變色材料的青色、絳紅和黃 色電致變色材料被涂覆在第二電致變色材料層上。
如圖7a所示,顯示電極410的第一電致變色材料層420涂覆有紅色電致 變色材料421、綠色電致變色材料422和藍色電致變色材料423,對向電極 440的第二電致變色材料層430涂覆有青色電致變色材料431 、絳紅電致變色 材料432和黃色電致變色材料433,其中,青色電致變色材料431、絳紅電致 變色材料432和黃色電致變色材料433分別對應于第一電致變色材料層420 的紅色電致變色材料、綠色電致變色材料和藍色電致變色材料。
在示例性實施例中,當沒有對電致變色裝置400施加電場時,所有紅色 電致變色材料、綠色電致變色材料和藍色電致變色材料以及青色電致變色材 料、絳紅電致變色材料和黃色電致變色材料均處于透明狀態(tài),因此,入射的 白光從反射層450反射,從而顯示白色。
這樣,為了顯示紅色,如圖7b所示,向紅色顯示元件的紅色電致變色材 料421施加適當?shù)碾妶觯瑥亩@示紅色。另外,綠色顯示元件的綠色電致變 色材料422的作用是顯示涂覆在對向電極上的絳紅色,藍色顯示元件的藍色 電致變色材料433的作用是顯示黃色。由此,如圖8a和圖8b所示,與由現(xiàn) 有技術的傳統(tǒng)電致變色裝置(圖8a)形成的紅色相比,由本發(fā)明的示例性實 施例的電致變色裝置(圖8b)形成的紅色會明顯地更為可見。
圖9示出了根據(jù)本發(fā)明的第五示例性實施例的電致變色裝置500。
如圖9所示,與圖7a中的示例性實施例的電致變色裝置400不同,電致 變色裝置500以下面的方式被構造,即,第一電致變色材料層520和第二電 致變色材料層530彼此分離。在具有這種分離結構的當前示例性實施例的電 致變色裝置500中,可以單獨地驅動第一電致變色材料層520和第二電致變 色材料層530,因此,可具有大得多的自由度并能夠利用更多種不同'的驅動 方法,以顯示預定的顏色。
在示例性實施例中,在第一電致變色材料層520和第二電致變色材料層530的電致變色材料顯示預定的顏色的情況下,與圖7中的示例性實施例不 同,可實現(xiàn)能夠吸收所有光的黑色。這是因為紅色被允許穿過第一電致變色 材料層520的紅色顯示材料521,但卻被第二電致變色材料層530的青色顯 示材料531吸收,因此沒有光被反射并發(fā)射到電致變色裝置500的外部環(huán)境。
在示例性實施例中,當用透明材料替代下面的反射層時,可以以上述透 射電致變色裝置的模式來使用圖9中的結構。
在示例性實施例中,本發(fā)明的電致變色裝置可廣泛地用于各種平板顯示 裝置中,具體地講,期待電致變色裝置被應用于柔性顯示裝置或電子紙。
如上所述,本發(fā)明提供了一種具有改進的顏色特性的電致變色裝置。在 本發(fā)明的電致變色裝置中,在對向電極上形成了另外的電致變色材料層,從 而有效地改進了顯示裝置的可見性。具體地講,黑色電致變色材料被用作對 向電極的另外的電致變色材料,從而能夠顯示不同的灰階等級。
在其它示例性實施例中,青色、絳紅和黃色電致變色材料被設置在第二 電致變色材料層上,以對應于第一電致變色材料層的紅色、綠色和藍色電致 變色材料,從而改進了顯示裝置的顏色可見性。
盡管為了示出的目的已經(jīng)公開了本發(fā)明的一些實施例,但是本領域的普 通技術人員應該理解,在不脫離權利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的 情況下,各種修改、添加和替換是可行的。
權利要求
1、一種電致變色裝置,包括顯示電極,包括設置在透明基底上的導電層;對向電極,設置成面向顯示電極,所述對向電極包括白色反射層;電解質,設置在顯示電極和對向電極之間;第一電致變色材料層,設置在顯示電極上;第二電致變色材料層,設置在對向電極上。
2、 根據(jù)權利要求1所述的電致變色裝置,其中,第二電致變色材料層包 含黑色電致變色材料。
3、 根據(jù)權利要求2所述的電致變色裝置,其中,黑色電致變色材料包含混合物。
4、 根據(jù)權利要求3所述的電致變色裝置,其中,用于顯示黑色的單一電 致變色材料從由金屬氧化物、吡啶類化合物、氨基醌類化合物和紫精組成的 組中選4奪。
5、 根據(jù)權利要求3所述的電致變色裝置,其中,用于顯示黑色的兩種或 更多種電致變色材料包含從由包括氧化鴒和氧化鉬的金屬氧化物、吡。定類化 合物、氨基醌類化合物和紫精組成的組中選擇的兩種或更多種材料的混合物。
6、 根據(jù)權利要求1所述的電致變色裝置,其中,第一電致變色材料層包 含紅色電致變色材料、綠色電致變色材料和藍色電致變色材料。
7、 根據(jù)權利要求6所述的電致變色裝置,其中,第二電致變色材料層包 含青色電致變色材料、絳紅電致變色材料和黃色電致變色材料,青色電致變 色材料、絳紅電致變色材料和黃色電致變色材料分別對應于第 一 電致變色材 料層的紅色電致變色材料、綠色電致變色材料和藍色電致變色材料。
8、 根據(jù)權利要求2所述的電致變色裝置,其中,第二電致變色材料層的 濃度根據(jù)施加的電壓的大小和施加電壓所需的時間而改變。
9、 根據(jù)權利要求7所述的電致變色裝置,其中,第二電致變色材料層的 濃度根據(jù)施加的電壓的大小和施加電壓所需的時間而改變。
10、 根據(jù)權利要求1所述的電致變色裝置,還包括透明基底,所述透明 基底包括位于其相對表面上的導電層,所述透明基底設置在第一電致變色材料層和第二電致變色材料層之間。
11、 根據(jù)權利要求IO所述的電致變色裝置,其中,第一電致變色材料層 和第二電致變色材料層被彼此單獨地驅動。
12、 根據(jù)權利要求1所述的電致變色裝置,其中,對向電極包含透明材 料而不具有白色反射層。
13、 根據(jù)權利要求IO所述的電致變色裝置,其中,對向電極包含透明材 料而不具有白色反射層。
14、 根據(jù)權利要求12所述的電致變色裝置,其中,通過將電致變色材料 負載在納米結構上來設置第一電致變色材料層和第二電致變色材料層。
15、 根據(jù)權利要求1所述的電致變色裝置,還包括設置在對向電極上的 對向材料層。
16、 根據(jù)權利要求10所述的電致變色裝置,還包括i殳置在對向電極上的 對向材料層。
17、 根據(jù)權利要求12所述的電致變色裝置,還包括設置在對向電極上的 對向材料層。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種電致變色裝置,該電致變色裝置包括顯示電極,包括設置在透明基底上的導電層;對向電極,設置成面向顯示電極,所述對向電極包括白色反射層;電解質,設置在顯示電極和對向電極之間;第一電致變色材料層,設置在顯示電極上;第二電致變色材料層,設置在對向電極上。
文檔編號G02F1/01GK101303503SQ200810081168
公開日2008年11月12日 申請日期2008年3月18日 優(yōu)先權日2007年5月9日
發(fā)明者盧昌鎬, 張宰銀, 車承南, 鄭在垠 申請人:三星電子株式會社