显示介质和显示装置的制作方法

专利名称：显示介质和显示装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及显示介质和显示装置。
背景技术：
已知显示介质使用电致变色染料("EC染料")，该染料因电化学氧化还原反应所 致而可逆地改变物质的光吸收。这种显示介质可包含在透明电极间层积含EC染料的薄层 和电解液或电解质层的结构，或EC染料溶解在电解液中的结构。当电压经由透明电极施加 至层积的含EC染料的薄层和电解质层时，含EC染料的薄层的整个表面因电化学氧化还原 反应所致而经历可逆的发色或消色反应。 在使用EC染料的显示介质中，因为图像显示具有较低的驱动电压、优异的图像保 持性并且是光吸收型的，因此即使在强烈的室外光线下也可以得到基本上与视角无关的清 晰显示。鉴于此，使用EC染料的显示介质作为机动车用防眩镜和调光玻璃具有优异的特 性。此外，使用EC染料的显示介质不需要偏光板，并由于该显示介质是不依赖于视角的光 接收型而具有优异的可视性。使用EC染料的显示介质还具有简单的构造，因此易于大型 化。此外，通过适当选择含EC染料的薄层可以得到各种色调，通过中断电子的移动以维持 氧化还原状态可简单地实现静态显示。此外，在使用EC染料的显示介质中，不需要电能来 维持静态显示，由此赋予诸如低能耗等各种有利之处。 已经公开了关于使用EC染料的显示介质的各种技术。例如，日本特开 2003-255400号公报公开了一种显示介质，其中电解质层插入在一对透明电极之间，所述电 极的至少一个的表面上形成有多孔层34，以使多孔层彼此面向，并层积含有不同EC染料的 多个多孔层。 日本特开2004-151265号公报公开了包含具有不同的氧化还原电势或不同的磁
滞特性的多种电致变色染料的电解质层，和EC染料由多孔层保持的构造。 日本特开2006-106669号公报公开了一种通过在显示电极的对电极的表面上层
积或混合两种以上的形成不同颜色的电致变色组合物而形成的显示层，其中所述电致变色
组合物在达到发色状态的阈值电压、达到消色状态的阈值电压、用于获得足够的色浓度所
需的电荷量或用于实现充分的消色所需的电荷量中的至少一个方面彼此不同。 日本特开2007-52171号公报公开了吸附在显示介质的多孔层中的作为EC染料的
三苯基甲烷化合物。

发明内容
本发明的一个目的是提供显示介质和显示装置，与不具有本发明的构成的显示介 质相比，所述显示介质中含有的特定电致变色染料可有效地且选择性地发色，并能够抑制 各颜色间的混色。 根据本发明的第一方面，提供一种显示介质。本发明第一方面的显示介质包括配 置为其间具有间隙的一对电极；配置在所述一对电极之间的电解质；配置在所述一对电极中的至少一方的面向另一电极的一侧的导电性多孔层；由所述多孔层保持的第一电致变色染料；分散在所述电解质中并形成与所述第一电致变色染料的颜色不同的颜色的第二电致变色染料；其中，所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料均是通过电化学氧化反应而发色且通过电化学还原反应而消色的氧化染料(氧化型染料)，或是通过电化学还原反应而发色且通过电化学氧化反应而消色的还原染料(还原型染料)，用于使所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料中的每一个由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的各电压的阈值满足由下式(1)表示的关系。
<formula>formula see original document page 6</formula>式(1) 式(1)中，E1表示用于使所述第一电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值，E2表示用于使所述第二电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值。 根据本发明的第二方面，提供本发明第一方面的显示介质，其中，通过所述第一电致变色染料与所述第二电致变色染料的分子间的电子迁移所致的氧化还原反应，使得所述第一电致变色染料或所述第二电致变色染料中的一个达到发色状态，而同时另一个达到消色状态。 根据本发明的第三方面，提供本发明第一方面或第二方面的显示介质，其中，所述第一电致变色染料在各发色状态下形成多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。 根据本发明的第四方面，提供本发明的第一方面至第三方面中的任一方面的显示介质，其中，所述第二电致变色染料在各发色状态下形成多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。 根据本发明的第五方面，提供本发明的第一方面至第三方面中的任一方面的显示介质，所述显示介质还包含由所述多孔层保持的形成与所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料的颜色不同的颜色的第三电致变色染料，和分散在所述电解质中并形成与所述第一电致变色染料、所述第二电致变色染料和所述第三电致变色染料的颜色不同的颜色的第四电致变色染料，其中，当所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料为还原型染料时，所述第三电致变色染料和所述第四电致变色染料为氧化型染料，而当所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料为氧化型染料时，所述第三电致变色染料和所述第四电致变色染料为还原型染料，用于使所述第三电致变色染料和所述第四电致变色染料中的每一个由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的各电压的阈值满足由下式(2)表示的关系。
<formula>formula see original document page 6</formula>式(2) 式(2)中，E3表示用于使所述第三电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值，E4表示用于使所述第四电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值。 根据本发明的第六方面，提供本发明第五方面的显示介质，其中，通过所述第三电致变色染料与所述第四电致变色染料的分子间的电子迁移所致的氧化还原反应，使得所述第三电致变色染料或所述第四电致变色染料中的一个达到发色状态，而另一个达到消色状态。
根据本发明的第七方面，提供本发明第五方面或第六方面的显示介质，其中，所述第三电致变色染料在各发色状态下形成多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。 根据本发明的第八方面，提供本发明的第五方面至第七方面中的任一方面的显示介质，其中，所述第四电致变色染料在各发色状态下形成多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。 根据本发明的第九方面，提供本发明的第一方面至第八方面中的任一方面的显示介质，其中，所述电解质包含非发色的氧化还原剂。 根据本发明的第十方面，提供本发明的第一方面至第九方面中的任一方面的显示介质，其中，非发色的氧化还原剂由所述一对电极中的其上未设置所述多孔层的一个电极保持，以使保持所述非发色的氧化还原剂的电极的那一侧面向所述一对电极中的另一个电极。 根据本发明的第十一方面，提供本发明的第一方面至第十方面中的任一方面的显示介质，其中，蓄积电荷的电荷蓄积部件设置在所述一对电极中的其上未设置所述多孔层的一个电极上，以使设置所述电荷蓄积部件的电极的那一侧面向所述一对电极中的另一个电极。 根据本发明的第十二方面，提供一种显示装置，所述显示装置包含在一对电极之间施加电压的电压施加装置和显示介质。所述显示介质包含配置为其间具有间隙的所述一对电极；配置在所述一对电极之间的电解质；配置在所述一对电极中的至少一方的面向另一电极的一侧的导电性多孔层；由所述多孔层保持的第一电致变色染料；和分散在所述电解质中并形成与所述第一电致变色染料的颜色不同的颜色的第二电致变色染料；其中，所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料均是通过电化学氧化反应而发色且通过电化学还原反应而消色的氧化型染料，或通过电化学还原反应而发色且通过电化学氧化反应而消色的还原型染料，用于使所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料中的每一个由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的各电压的阈值满足由下式(3)表示的关系。 El < E2 式(3) 式(3)中，E1表示用于使所述第一电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值，E2表示用于使所述第二电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值。 根据本发明的第十三方面，提供本发明第十二方面的显示装置，其中，通过所述第一电致变色染料与所述第二电致变色染料的分子间的电子迁移所致的氧化还原反应，使得所述第一电致变色染料或所述第二电致变色染料中的一个达到发色状态，而另一个达到消色状态。 根据本发明的第十四方面，提供本发明第十二方面或第十三方面的显示装置，所述显示装置还包含控制装置，所述控制装置对所述电压施加装置进行如下控制在所述一对电极之间施加电压，该电压向用于使所述第一电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极之间的电压的阈值连续地或逐步地变化，然后，在所述一对电极之间施加电压，该电压向用于使所述第二电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极之间的电压的阈值连续地或逐步地变化。 根据本发明的第一方面，提供以下效果与不具有本发明的第一方面的构成的显示介质相比，可以抑制各颜色间的混色，并且所述显示介质中含有的特定电致变色染料可有效地且选择性地发色。
根据本发明的第二方面，提供以下效果与不具有本发明的第二方面的构成的显
示介质相比，所述显示介质中含有的特定电致变色染料可有效地且选择性地发色。
根据本发明的第三方面，提供以下效果与不具有本发明的第三方面的构成的显
示介质相比，可以更容易地实现多色显示。 根据本发明的第四方面，提供以下效果与不具有本发明的第四方面的构成的显示介质相比，可以更容易地实现多色显示。 根据本发明的第五方面，提供以下效果与不具有本发明的第五方面的构成的显示介质相比，能够以简单的构成更容易地实现多色显示。 根据本发明的第六方面，提供以下效果与不具有本发明的第六方面的构成的显示介质相比，所述特定电致变色染料可有效地且选择性地发色。 根据本发明的第七方面，提供以下效果与不具有本发明的第七方面的构成的显示介质相比，可以更容易地实现多色显示。 根据本发明的第八方面，提供以下效果与不具有本发明的第八方面的构成的显示介质相比，可以更容易地实现多色显示。 根据本发明的第九方面，提供以下效果与不具有本发明的第九方面的构成的显示介质相比，可以促进氧化还原反应。 根据本发明的第十方面，提供以下效果与不具有本发明的第十方面的构成的显示介质相比，可以促进氧化还原反应。 根据本发明的第十一方面，提供以下效果与不具有本发明的第十一方面的构成的显示介质相比，可以促进氧化还原反应。 根据本发明的第十二方面，提供以下效果与不具有本发明的第十二方面的构成的显示装置相比，可以抑制各颜色间的混色，并且所述显示介质中含有的特定电致变色染料可有效地且选择性地发色。 根据本发明的第十三方面，提供以下效果与不具有本发明的第十三方面的构成的显示装置相比，可以抑制各颜色间的混色，并且所述显示介质中含有的特定电致变色染料可有效地且选择性地发色。 根据本发明的第十四方面，提供以下效果与不具有本发明的第十四方面的构成的显示装置相比，所述特定电致变色染料可更加有效地且选择性地发色，并且可以抑制重复显示造成的劣化。


将基于下列附图详述本发明的示例性实施方式，其中
图i是描述本发明的示例性实施方式的显示装置的示意图； 图2是本发明的示例性实施方式的显示介质的显示基板侧被放大的截面示意 图3是本发明的示例性实施方式的显示介质的显示基板侧被放大的截面示意 图4是本发明的示例性实施方式的显示介质的显示基板侧被放大的截面示意图； 图5是本发明的示例性实施方式的显示介质的显示基板侧被放大的截面示意图； 图6是本发明的示例性实施方式的显示介质的显示基板侧被放大的截面示意图； 图7是本发明的示例性实施方式的显示介质的显示基板侧被放大的截面示意图； 图8是本发明的示例性实施方式的显示介质的显示基板侧被放大的截面示意图； 图9是描述与图1的显示装置不同的显示装置的示例性实施方式的示意图； 图10是显示实施例1的显示介质的反射强度的测定结果的概略图； 图11是显示实施例1的显示介质的反射强度的测定结果的概略图；禾口 图12是显示实施例1的显示介质的反射强度的测定结果的概略图。
具体实施例方式
下面将参照附图描述本发明的示例性实施方式。全部附图中，具有相同作用和功能的部件被赋予相同的标记，并可能省略其说明。 在示例性实施方式中，如图1所示，显示装置IO包括显示介质12、对显示介质12施加电压的电压施加部14和控制部16。 图1中，显示介质12包括作为图像显示屏的显示基板20、与显示基板20相对且两者之间具有间隙的背面基板22和设置在显示基板20与背面基板22之间的电解质层24。此外，在显示基板20与背面基板22之间，至少在显示基板20的面向背面基板22的一侧设置有导电性或半导电性多孔层34。此外，在显示基板20与背面基板22之间设置反射层40。
此处，在示例性实施方式中，术语"导电性"和"导电"是指体积电阻率小于102Q ，cm。此外，在以下的描述中，术语"半导电性"和"半导电"是指体积电阻率为102Q cm 105Q cm。 第一电致变色染料(以下可称为EC1染料)36作为电致变色染料(以下可称为EC染料)由多孔层34保持。此外，第二电致变色染料(以下可称为EC2染料)38作为电致变色染料分散在电解质层24中。 电致变色染料是通过电化学氧化反应和电化学还原反应中的至少一种而发色或消色的染料，电致变色染料的细节将在下面描述。在示例性实施方式的显示介质12中，至少两种发色互异的电致变色染料包含在显示基板20与背面基板22之间，这些电致变色染料中的一种(示例性实施方式中是EC1染料36)由多孔层34保持，而另一种电致变色染料(示例性实施方式中是EC2染料38)分散在电解质层24中。 由多孔层34保持的EC1染料36和分散在电解质层24中的EC2染料38均是氧化型染料或还原型染料。当EC1染料36是氧化型染料时，EC2染料38也是氧化型染料，而当EC1染料36是还原型染料时，EC2染料38也是还原型染料。 氧化型染料是通过电化学还原反应而消色以达到消色状态并通过氧化反应而发色以达到发色状态的EC染料。还原型染料是通过电化学氧化反应而消色以达到消色状态并通过还原发应而发色以达到发色状态的EC染料。"发色状态"是指被着色的状态，被定义为至少在可见光区域内存在至少吸收峰的状态，是视觉上观察到着色的状态。此外，"消色状态"是指颜色消退的状态，被定义为至少吸收峰存在于可见光区域之外的状态，是视觉上观察到无色或淡色的状态。
此外，关于由多孔层34保持的EC1染料36和分散在电解质层24中的EC2染料38，用于使EC1染料36和EC2染料38中的每一个由消色状态变为发色状态而施加至电极28和电极32之间的各电压的阈值满足下式(1)的关系
El < E2 式(1) 式(1)中，E1表示用于使由多孔层34保持的EC1染料36由消色状态变化为发色状态而施加至电极28和电极32之间的电压的阈值的绝对值，E2表示用于使分散在电解质层24中的EC2染料38由消色状态变化为发色状态而施加至所述电极之间的电压的阈值的绝对值。 在示例性实施方式的显示介质12中，EC1染料36和EC2染料38的阈值的关系满足式(1)的关系，并且EC1染料36由多孔层34保持，EC2染料38分散在电解质层24中。因此，通过EC1染料36和EC2染料38的分子间的电子迁移所致的氧化还原反应，EC1染料36或EC2染料38中的一个达到发色状态，而另一个达到消色状态。因此，可以防止出现EC1染料36和EC2染料38 二者同时处于发色状态这样的状态，从而还可以防止各染料间的混色。因而，显示介质中含有的特定的电致变色染料可有效地选择性发色。具体的作用和具体的电致变色染料的细节将在下面描述。
显示基板和背面基板 显示基板20具有在支持基板26上设置有电极28的结构。背面基板22具有在支持基板30上设置有电极32的结构。在显示基板20和背面基板22中，至少显示基板20是透明的。在示例性实施方式中，透光性和透明是指可见光的平均透过率为80%以上。
其上分别设置有电极28和电极32的支持基板26和支持基板30用作分别配置电极28和电极32的基板部件，其材料、形状、构成和大小可适当地设计而没有具体限制。
这些支持基板26和支持基板30的实例包括玻璃板和高分子膜等。高分子膜的实例包括四乙酰基纤维素(TAC)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、间同立构聚苯乙烯(SPS)、聚苯硫醚(PPS)、聚碳酸酯(PC)、多芳基化合物(PAr)、聚砜(PSF)、聚酯砜(PES)、聚醚酰亚胺(PEI)、环状聚烯烃和溴化苯氧基。
电极28和电极32的材料不作具体限制，只要所述材料是透明的且具有导电性即可，可以根据预期用途来适当选择。该材料的实例包括氧化铟锡(IT0)、氧化锡(NESA)、掺氟氧化锡(FTO)、氧化铟、氧化锌、钼、金、银、铑、铜、铬和碳。其中，可优选使用以氧化锡-氧化铟(ITO)、氧化锡和氧化锌为代表的金属氧化物。此外，从低表面电阻率、高耐热性和高透光率的角度考虑时，掺氟氧化锡(FTO)和氧化铟锡(ITO)是优选的。 在示例性实施方式的显示介质12中，导电性或半导电性多孔层34以与电极28接触的状态配置，并且要求即使在该电极与多孔层34接触时该电极也是化学稳定的。为此，掺氟氧化锡(FTO)和氧化铟锡(ITO)是合适的。 电极28和电极32的厚度不作具体限定，而根据预期用途来适当选择，例如，通常为0. 1 ii m以上，更具体为0. 1 ii m 20 ii m。 电极28和电极32通过溅射法、溶胶凝胶法和印刷法形成。此外，在显示介质12中，作为目视方向上的最远的电极(示例性实施方式的电极32)，除了以氧化锡_氧化铟(ITO)、氧化锡和氧化锌为代表的金属氧化物层之外，还可以使用导电性聚合物、碳或诸如铝、金、银、镍或铂等金属的层。
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多孔层 多孔层34经设置与电极28接触，并且是导电的。此处，示例性实施方式中描述的多孔层34配置为与设置在显示基板侧的电极28接触。不过，多孔层34也可以同时配置在电极28和电极32上，以使一个多孔层34配置为与电极28在电极28的面向电极32的一侧接触，另一个多孔层34配置为与电极32在电极32的面向电极28的一侧接触。
多孔层34具有多孔结构，因此多孔层在多孔层34的表面和内部具有许多能够担载EC1染料36的微孔。多孔层34可以是单层结构，也可以是多层结构。
多孔层34的比表面积优选为lm7g 5， 000m7g，更优选为10m7g 2， 500m7g。此处，比表面积是指由氮气的吸附量求算的BET比表面积。当比表面积过小时，EC1染料36的吸附量变得不足，可能导致本发明的目的无法实现。 多孔层34的厚度(在多层结构的情况中为总厚度)优选为1 y m 200 ii m，更优选为5 ii m 50 ii m。当厚度小于1 y m时，由于EC染料的吸附量降低可能导致显示性能劣化，当厚度大于200ym时，透明性可能下降，驱动电压可能升高。 尽管多孔层34可具有任何结构，不过考虑制造的简便性时理想的是通过用导电性颗粒填充该层而形成多孔状态。多孔层34中含有的导电性颗粒不作具体限定，可根据预期用途来选择。导电性颗粒的实例包括单体半导体物质、氧化物半导体、化合物半导体、有机半导体、复合氧化物半导体以及上述物质的混合物的颗粒，还可以包含杂质作为搀杂物。另外，半导体的晶体的形态不作具体限定，可以是单晶、多晶、无定形或这些形态的混合物。
单体半导体物质的实例包括硅(Si)、锗(Ge)和碲(Te)。 氧化物半导体是具有半导体特性的金属氧化物。氧化物半导体的实例包括Ti02、Sn02、 Fe203、 SrTi03、 W03、 ZnO、 Zr02、 Ta205、 Nb205、 V205、 ln203、 CdO、 MnO、 CoO、 TiSr03、 KTi03、Cu20、钛酸钠、钛酸钡和铌酸钾。 化合物半导体的实例包括镉的硫化物、锌的硫化物、铅的硫化物、银的硫化物、锑的硫化物、铋的硫化物、镉的硒化物、铅的硒化物、镉的碲化物、锌的磷化物、镓的磷化物、铟的磷化物、镉的磷化物、镓_砷的硒化物、铜_铟的硒化物和铜_铟的硫化物。
有机半导体的实例包括聚噻吩、聚吡咯、聚乙炔、聚苯撑乙烯和聚苯硫醚。
复合氧化物半导体的实例包括Sn02-ZnO、 Nb205_SrTi03、 Nb205_Ta205、 Nb205_Zr02、Nb205-Ti02、 Ti-Sn02、 Zr_Sn02、 Bi_Sn02、 In_Sn02、 Al-ZnO和Ga-ZnO。 Sn02_ZnO通过用Sn02超细颗粒(粒径为约15nm)被覆具有相对较大尺寸(粒径为约0.2iim)的ZnO颗粒的周围而形成，该复合物的两种成分的比例(重量比)，例如Sn(^ : Zn0，可以为70 : 30 30 : 70。诸如Nb205-SrTi03、 Nb205_Ta205、 Nb205_Zr02和Nb205_Ti02等Nb205复合物与Nb205以例如8:2 2:8的重量比复合。 半导体颗粒的形状不作具体限定，可以根据预期用途来适当选择，可以是球形、纳米管状、棒状和须状中的任一种，并且可以是两种以上具有不同形状的颗粒的混合物。在球形颗粒的情况中，数均粒径优选为0. lnm 1， OOOnm，更优选为lnm 100nm。可以将两种以上粒径分布互异的颗粒混合。此外，在棒状颗粒的情况中，所述颗粒优选具有的长径比为2 50， 000，更优选5 25， 000。 形成多孔层的方法不作具体限定，可以根据半导体的种类来适当选择。方法的实例包括金属阳极化法、阴极沉积法、丝网印刷法、刮板法(squeegee method)、溶胶凝胶法、
11热氧化法、真空沉积法、DC和FC溅射法、化学气相沉积法、有机金属化学气相沉积法、分子束沉积法、激光烧蚀法，可以使用这些方法的组合。 日本特开2003-255400号公报中描述的多孔层的形成方法可用作具体的形成方法。 电解质层 电解质层24可具有其中分散有EC2染料38，并且分散的EC2染料38可在显示基
板20与背面基板22之间移动的任何形式，并且可以是液体形式和凝胶形式中的任一种。电
解质层24可以是固体，只要分散的EC2染料38可在电解质层24中移动即可。 当电解质层24是液体时，优选的是使用通过将电解质等电荷输送物质溶解在溶
剂中而形成的电解质层24，其能够以充分的速度将电荷在显示基板20和背面基板22之间输送。 电解质的实例包括高氯酸盐，如高氯酸锂、高氯酸钠、高氯酸钾和高氯酸四丁基铵；碘、溴；金属卤化物，如LiI、NaI、KI、CsI、CaI2、LiBr、NaBr、KBr、CsBr和CaBr2 ;铵化合物的卤化物，如碘化四乙铵、碘化四丙铵、碘化四丁铵、溴化四甲铵、溴化四乙铵和溴化四丁铵；烷基紫精，如甲基紫精氯化物和己基紫精溴化物；多羟基苯，如对苯二酚和萘氢醌；以及铁络合物，如二茂铁和氰亚铁酸盐；可以使用这些电解质中的至少一种，不过并不限于此。此外，当将诸如碘和碘化锂的组合等产生氧还对(氧化还原对)的多种电解质预先混合后使用时，显示介质12的性能，尤其是电流特性可以得到改善。其中，可适宜地举出碘和铵化合物的组合以及碘和金属碘化物的组合。 用于溶解这些电解质的溶剂的实例包括碳酸酯化合物，如碳酸乙二酯和碳酸丙二酯；醚类，如二氧己环、乙醚和乙二醇二烷基醚；醇类，如甲醇、乙醇、异丙醇、乙二醇、丙二醇和聚乙二醇；腈类，如乙腈和苄腈；非质子极性溶剂，如二甲基甲酰胺、二甲亚砜、N-甲基吡咯烷酮、碳酸丙二酯和碳酸乙二酯；以及水，不过并不限于此。 上述溶剂中电解质的浓度优选为0. 001摩尔/升 2摩尔/升，更优选0. 01摩尔/升 1摩尔/升。当电解质的浓度小于0. 001摩尔/升时，电解质作为载体的功能不足而导致性能劣化。另一方面，当电解质的浓度超过2摩尔/升时，不能发挥与浓度相对应的效果，电解质液体的粘度可能变高，这可能导致电流减小。 当电解质层24是凝胶时，加入聚合物、凝油剂或多官能团单体从而与电解质和溶剂混合。当通过加入聚合物促成凝胶化时，可以使用"Polymer Electrolyte Reviews-land2" (J. R. MacCallum和C. A. Vincent共同编著，ELSEVIER APPLIED SCIENCE)中列举的化合物，特别是，聚丙烯腈和聚偏二氟乙烯是合适的。当通过加入凝油剂促成凝胶化时，可以使用"J. Chem. Soc. J即an， Ind. Chem. Sec. ， 46， 779 (1943) "、"J. Am. Chem. Soc. ， 111，5542(1989) "、"J. Chem. Soc. ， Chem. Co匪n. ， 1993， 390"、"Angew. Chem. Int. Ed. Engl. ，35，1949(1996) ，V'Chem. Lett. ， 1996， 885"和"J. Chem. Soc. ，Chem. Commun. ， 1997,545"中列举的化合物，特别是，在分子结构中具有酰胺结构的化合物是理想的。 作为电解质层24，可以使用通过将基质材料与支持电解质的混合溶液聚合而形成为薄膜状的固体电解质层。 支持电解质的实例包括无机电解质和有机电解质，可以根据预期用途来选择而没有限制。支持电解质可以单独使用，或者两种以上组合使用，支持电解质可以是市售品，也可以适当地合成。 无机电解质的实例包括无机酸阴离子-碱金属盐、碱金属盐和碱土金属，其中，优
选无机酸阴离子_碱金属盐，更优选无机酸的锂盐。 无机酸阴离子-碱金属盐的实例包括XAsF6、XPF6、XBF4、XC104(此处，X表示H、Li、K或Na。)，更具体而言，高氯酸锂是合适的。 碱金属盐的实例包括Lil、 KI、 LiCF3S03、 LiPF6、 LiC104、 LiBF4、 LiSCN、 LiAsF6、NaCF3S03、 NaPF6、 NaC104、 Nal、 NaBF4、 NaAsF6、 KCF6S03和KPF6。有机电解质的实例包括有机酸阴离子-碱金属盐、季铵盐、阴离子表面活性剂和咪唑鎗盐，其中，理想的是有机酸阴离子_碱金属盐，更理想的是有机酸锂盐。 作为电解质层中的基质材料的用量，基质材料与支持电解质之比(基质材料支持电解质)以摩尔比计优选为70 : 30 5 : 95，更优选为50 : 50 10 : 90，进一步更
优选为50 : 50 20 : 80。此处，摩尔比是指基质材料的摩尔量与支持电解质的离子的摩
尔量之比。基质材料的摩尔量是指以高分子化合物的单体单元相当于1个分子而换算的摩 这样的膜状固体的电解质层24可通过这样的方式制备将少量的例如过氧化苯
甲酰和偶氮二异丁腈等聚合引发剂加入到基质材料与支持电解质的混合溶液中，将得到的
产物延展为薄层，随后通过加热使其聚合；或者将诸如IRGACURE((商品名)由Ciba制造)等光聚合引发剂加入到该混合溶液中，通过用紫外线照射而使得到的混合物聚合。另外，膜的厚度通常为30 ii m 500 ii m，优选为50 y m 200 y m。
反射层 反射层40设置在显示基板20和背面基板22之间，其具有与显示基板20和背面基板22之间含有的EC染料(示例性实施方式中的EC1染料36和EC2染料38)的发色状态的颜色不同的光学反射特性。 反射层40被构成为使得分散在电解质层24中的EC2染料38在显示基板20和背面基板22的彼此面向的方向的移动不受阻碍。 另外，如上所述，反射层40 "具有与EC染料的发色状态的颜色不同的光学反射特性"，这意味着当封入显示介质12中的EC1染料36和EC2染料38与反射层40在EC染料处于发色状态的同时进行对比并进行目视观察时，EC1染料36与反射层40的差异和EC2染料38与反射层40的差异在色相、亮度和鲜明度方面是可区分的。 反射层40可具有遮蔽从反射层40起的背面基板22侧的颜色的功能。此处，示例性实施方式中的"遮蔽"是指可见光的光透过率为50%以下的情况。 因此，从反射层40起的显示基板20侧的EC染料的发色状态时的颜色显示在显示介质12上。 考虑到可用白色背景进行显示的观点，反射层40的颜色理想为白色，白色度优选为30%以上，更优选为40%以上。白色度是指白色的尺度，更具体而言，是根据JIS-P8123中记载的方法用H皿ter型亮度计或X-rite色度计测定的值，其公开的内容在此处通过引用并入。 反射层40的构成不作具体限定，只要反射层40具有上述特性即可，其可以是例如由氧化钛和氧化锌形成的无机材料颗粒、以及由甲基丙烯酸甲酯树脂、苯乙烯丙烯酸酯树脂、硅树脂和四氟乙烯树脂形成的有机材料颗粒等的颗粒状部件的集合体，或者可以为这
些颗粒分散在电解质层24中的构成，或者可以是树脂片材或无纺片材。 例如，使用喷墨法等将反射层40封入基板之间。此外，为了将反射层40固定在基
板间，例如，在封入反射层40之后，可以将基板和反射层加热(必要时可以加压)，在维持颗
粒间隙的同时使作为反射层40的成分的颗粒的表面层熔化，从而可以使反射层40固定。 电致变色染料 下面说明电致变色染料。 在示例性实施方式的显示介质12中，如上所述，至少两种电致变色染料(EC染料)包含在显示基板20和背面基板22之间，所述电致变色染料中的一种(示例性实施方式中为EC1染料36)由多孔层34保持，另一种电致变色染料(示例性实施方式中为EC2染料38)分散在电解质层24中。此外，关于由多孔层34保持的EC1染料36和分散在电解质层24中的EC2染料38，用于使由消色状态变化为发色状态而施加至电极28与电极32之间的电压的阈值满足上式(1)的关系。 用于示例性实施方式的显示介质12的EC染料不作具体限定，只要所述染料具有使得染料由于电化学氧化反应和电化学还原反应中的至少一种而发色或消色的作用即可，染料可在满足上述条件(在EC1染料36和EC2染料38的情况中，满足上式(1)，并且两种染料均为氧化型染料或还原型染料，且发色相异)的范围内根据预期用途来适当地选择，例如，有机化合物、金属络合物等可以用作所述EC染料。这些化合物可以单独使用，或者两种以上组合使用。 金属络合物的实例包括普鲁士蓝、金属-联吡啶络合物、金属邻菲咯啉络合物、金属-酞菁络合物、亚铁氰化物(meta-ferricyanide)及其衍生物。有机材料的实例包括(1)吡啶化合物，(2)导电性高分子类，(3)苯乙烯基化合物，(4)给体/受体型化合物，和(5)其他有机染料。 上述(1)吡啶化合物的实例包括紫精、庚基紫精(二庚基紫精二溴化物等)、亚甲基二吡啶鎗、邻菲咯啉、偶氮联吡啶鎗、2， 2-联吡啶鎗络合物、喹啉、异喹啉等。
上述(2)导电性高分子类的实例包括聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺、聚苯二胺、聚氨基苯酚、聚乙烯基咔唑、高分子紫精聚离子络合物、TTF及其衍生物。 上述(3)苯乙烯基化合物的实例包括2-[2-[4-(二甲基氨基)苯基]乙烯基]-3，3- 二甲基喷哚啉[2， l-b]噁唑嗪、2- [4- [4- ( 二甲基氨基)苯基]-1 ， 3- 丁二烯基]-3， 3- 二甲基喷哚啉[2，l-b]噁唑嗪、2-[2-[4-(二甲基氨基)苯基]乙烯基-3，3] 二甲基-5-甲基磺酰基吲哚啉[2，l-b]噁唑嗪、2-[4-[4-(二甲基氨基)苯基]l，3-丁二烯基]-3，3-二甲基_5-磺酰基吲哚啉[2， l-b]噁唑嗪、3，3- 二甲基-2-[2-(9-乙基-3-咔唑基)乙烯基]口引哚啉[2，l-b]噁唑嗪和2-[2-[4-(乙酰基氨基)苯基]乙烯基]-3，3-二甲基喷哚啉[2，l-b]噁唑嗪。 上述(4)给体/受体型化合物的实例包括四氰基苯醌二甲烷和四硫富瓦烯。
上述(5)其他有机染料的实例包括邻苯二甲酸、咔唑、甲氧基联苯、蒽醌、苯醌、二苯胺、氨基苯酚、三氨基苯胺、苯乙炔、环戊基化合物、苯并二硫鎗化合物、squarium盐、花青、稀土酞菁络合物、钌二酞菁、部花青、邻菲咯啉络合物、吡唑啉、氧化还原指示剂、pH指示剂及其衍生物。
在这些化合物中，紫精类染料和邻苯二甲酸类染料是适宜的。 在示例性实施方式的显示介质12中，作为EC染料，可以使用在氧化状态时达到无色或浅色的消色状态而在还原状态时发色以达到发色状态的还原型发色染料，和在还原状态时达到无色或浅色的消色状态而在氧化状态时发色以达到发色状态的氧化型发色染料。这些染料可以根据预期用途来选择。 此外，可以使用在发色状态时根据还原或氧化的程度形成数种颜色的多色发色型染料，并且可以根据预期用途来选择。 如上所述，在显示电极12的电极间包含的两种EC染料中，用于使颜色由消色状态变为发色状态而施加至电极28和电极32之间的电压的阈值的绝对值较小的EC1染料36由多孔层34保持。术语"保持"是指EC染料保持在多孔层34的表面上及保持在多孔层34的孔隙内的状态。作为将EC染料保持在多孔层34中的方法，可以使用传统公知的技术，例如使EC1染料36吸附在多孔层34表面上的方法，和使EC1染料36与多孔层34化学键合的方法。 例如，可适当地选择诸如真空沉积法等干式法、旋涂法等涂布法、电场沉积法、电场聚合法和通过浸渍在包含待保持的化合物的溶液中的自然吸附法等方法。在这些方法中，优选自然吸附法，因为考虑到以下诸多有利之处，例如功能性分子确实能够保持在金属氧化物层中的微细孔中而均匀地遍及各角落，不需要特别的装置，而且在大多数情况中由于待吸附的化合物的量几乎等于用于形成化合物的单层的量而不会超过必要地过度吸附化合物。 此外，也可以适宜使用使EC1染料36与多孔层34的表面化学键合的方法。
作为自然吸附法，可以使用将具有干燥良好的多孔层34的透明基板浸渍在待保持的EC染料的溶液中的方法，或是将待保持的EC染料的溶液涂布到多孔层34的方法。在前一种情况中，可以使用浸渍法、浸入法、辊法和气刀法。在浸渍法的情况中，染料可以在室温时吸附，或者如日本特开平7-249790号公报中所记载的在回流下加热吸附。后者的涂布法的实例包括线棒法、滑动料斗法、挤出法、幕涂法、旋涂法和喷涂法。 用于EC染料溶液的溶解EC染料的溶剂的实例包括水和醇类(甲醇、乙醇、叔丁醇和苯甲醇)、腈类(乙腈、丙腈和3-甲氧基丙腈)、硝基甲烷、卤化烃类(二氯甲烷、二氯乙烷、氯仿和氯苯)、醚类(乙醚和四氢呋喃)、二甲亚砜、酰胺类(N，N-二甲基甲酰胺和N，N-二甲基乙酰胺)、N-甲基吡咯烷酮和1，3-二甲基咪唑啉酮、3-甲基噁唑烷酮、酯类(乙酸乙酯和乙酸丁酯)、碳酸酯类(碳酸二乙酯、碳酸乙二酯和碳酸丙二酯)、酮类(丙酮、2-丁酮和环己酮)、烃类(己烷、石油醚、苯和甲苯)，以及上述溶剂的混合溶剂。
在使EC染料(EC1染料36)与多孔层34的表面化学键合的方法中，可以在EC染料的骨架与多孔层34的表面之间插入预定的官能团。作为所述官能团，例如，诸如烷基、苯基、酯和酰胺等官能团是合适的。作为选择，多孔层34的表面可以用硅烷偶联剂等修饰，然后EC染料可以与经修饰的表面化学键合。 EC染料(EC1染料36)的吸附量优选相对于多孔层34的每单位表面积(lm2)为0. 01毫摩尔 100毫摩尔。此外，EC1染料36相对于多孔层34的半导体颗粒的吸附量理想地相对于每lg半导体颗粒为0. 01毫摩尔 100毫摩尔。 此外，当两种以上发色彼此相异的EC染料吸附于多孔层34时，吸附于多孔层34的EC染料的总量可以在上述范围内。其细节将在以下描述。 在EC染料(EC1染料36)由多孔层保持前优选对多孔层34进行热处理(例如，在100°C 55(TC的温度进行10分钟)。通过该处理，可以除去多孔层34的表面吸附的水分和其他杂质，并可以活化多孔层34的表面从而有效地吸附EC染料。 同时，在显示介质12的基板之间包含的两种EC染料中，用于使颜色由消色状态变
为发色状态而施加至电极28和电极32之间的电压的阈值的绝对值较大的EC2染料38分
散在电解质层24中。分散在电解质层24中的EC染料(EC2染料38)在电解质中的浓度优
选为0. 001摩尔/升 2摩尔/升，更优选为0. 01摩尔/升 1摩尔/升。 此外，当两种以上发色彼此相异的EC染料分散在电解质层24中时，分散在电解质
层24中的EC染料的总量可以在上述范围内。 氧化还原剂 因氧化还原反应而不发色(即，非发色)的氧化还原剂优选分散在电解质层24中(参见图1中的氧化还原剂44)。 使用氧化还原剂，配置在基板间的EC染料的氧化还原反应可以有效地进行，并且可以改善EC染料的可逆的发色效率及消色效率。 此外，氧化还原剂优选固定于电极28和电极32中的与其上设置有保持EC1染料36的多孔层34的电极相对的电极上。在示例性实施方式中，如图l所示，在电极28和电极32中的电极28上设置有保持EC1染料36的多孔层34，因此，氧化还原剂44优选固定在电极32上。因而，氧化还原反应在电极28和电极32上同时有效地发生，从而可以改善显示介质12全体的发色效率和消色效率。 该氧化还原剂可以是任何氧化还原剂，只要不因氧化还原反应而发色即可，具体而言，作为所述氧化还原剂，可以举出二茂铁、吩噻嗪以及碘与金属碘化物的组合。特别是，考虑到二茂铁的溶液的光吸收系数较低，优选二茂铁。 作为将氧化还原剂固定于电极32表面的方法，可以采用与前述的将EC1染料36
保持在多孔层34中的方法类似的方法使氧化还原剂保持在电极32上。 添加至电解质层24中的氧化还原剂以溶解状态或分散状态包含在电解质层24
中，电解质层24中的氧化还原剂的浓度优选为0. 001摩尔/升 2摩尔/升，更优选为0. 01
摩尔/升 l摩尔/升。 电荷蓄积部件 为有效进行显示基板20与背面基板22之间含有的EC染料(EC1染料36和EC2染料38)的氧化还原反应，如图l所示，可以在基板之间设置电荷蓄积部件42。电荷蓄积部件42优选固定于电极28和电极32中的与其上设置有包含EC1染料36的多孔层34的电极相对的电极上。在示例性实施方式中，在电极28和电极32中的电极28上设置有保持EC1染料36的多孔层34，因此，电荷蓄积部件42优选固定在电极32上。
作为电荷蓄积部件42，可以使用比表面积为l，OOO以上的部件。作为具有如此大的比表面积的部件，可适宜采用碳和氧化铝，更具体地说，可以使用具有极多细孔的活性碳、碳纳米管等。这样的部件具有较大的比表面积，因此具有较大的蓄积电荷容量，并在其表面上具有极性。因此，通过在电极28和电极32中的与其上设置有包含EC1染料36的多孔层34的电极28相对的电极32上设置电荷蓄积部件42 ，同时在电极28和电极32这两个电极上有效发生氧化还原反应，从而可以改善显示介质12全体的发色效率和消色效率。
如上所述构成的显示介质12可适用于各领域，例如，如ECD(电致变色显示)；大尺寸显示板，如股票价格显示板；防眩镜；调光元件，如调光玻璃；低电压驱动元件，如触摸感应板按键开关；光开关、光存储器、电子纸和电子相册。 具体而言，示例性实施方式的显示介质12上的所需图像的显示可通过将显示介质12放入显示装置10中而实现。 例如，如图1所示，显示装置10被构成为包含上述显示介质12、电压施加部14和控制部16。电压施加部14与电极28和电极32电连接。此外，电压施加部14还与控制部16连接以使信号在其间传递。 控制部16被构造为包含用于控制该装置的全部操作的CPU (中央处理器)、用于临时存储各种数据的RAM(随机存取存储器)和预先存储诸如用于控制整个装置的控制程序等各种程序的ROM(只读存储器)的微型计算机。 电压施加部14是用于向电极28和电极32施加电压的电压施加装置，并根据来自
控制部16的控制信号在电极28和电极32之间施加电压。 通过控制部16的控制，显示介质12上可显示出所需的颜色。 下面，描述显示12中的作用。此处，如上所述，在显示介质12中，EC1染料36由多孔层34保持，EC2染料38分
散在电解质层24中。关于EC1染料和EC2染料，用于使它们由消色状态变为发色状态而施
加至电极28与电极32之间的电压的绝对值满足式(1)的关系El < E2。 此处，如上所述，式(1)中的E1表示用于使由多孔层34保持的EC1染料36由消
色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极之间的电压的阈值的绝对值，E2表示用于使
分散在电解质层24中的EC2染料38由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极之
间的电压的阈值的绝对值。 如上所述，EC1染料36和EC2染料38均为还原型染料，或者EC1染料36和EC2染料38均为氧化型染料。 例如，如果EC1染料36和EC2染料38均为还原型染料(通过还原反应达到发色状态，通过氧化反应达到消色状态)，电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为负极且电极32变为正极，施加的电压逐渐增大，并且当施加作为EC1染料36的阈值的电压值El的电压时，在EC2染料38和EC1染料36中，由设置为与电极28接触的多孔层34保持的具有较低阈值电压的EC1染料36早于EC2染料38被还原而从非发色状态变为发色状态(参见图2和3 ;图2和3中的符号与图1中的相同)。 g卩，如图3所示，当在电极28作为负极时在电极28和电极32之间施加具有电压值El的电压时，EC1染料36被还原并达到发色状态，而EC2染料38还未被还原而仍处于非发色状态。因此，此时，仅有EC1染料36的颜色选择性地显示在显示介质12上。
在进一步增大施加至电极28和电极32之间的电压的过程中，可以认为分散在电解质层24中的EC2染料38被吸引至已经通过还原而产生自由基的EC1染料36 (参见图4 ;图4中的符号与图1中的相同)。 当施加至电极28和电极32之间的电压进一步增大并且施加作为EC2染料38的阈值的电压值E2的电压时，EC2染料38被还原而从非发色状态变为发色状态。此时，可以
17认为，由于ECl染料36和EC2染料38之中，EC2染料38具有高于ECl染料36的阈值，因此从EC1染料36至EC2染料38发生分子间的电子迁移(参见图5 ;图5中的符号与图1中的相同)。可以推定，通过EC1染料36和EC2染料38之间的电子迁移，由多孔层34保持的EC1染料36被氧化而达到消色状态，EC2染料38被还原从而由消色状态变为发色状态。因此，可以推定抑制了 EC1染料36与EC2染料38同时处于发色状态那样的状态的出现，从而仅有EC1染料36变为消色状态，仅有EC2染料38变为发色状态。 另一方面，当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为正极且电极32
变为负极，并且施加至电极的电压逐渐增大时，出现了上述现象的逆现象。 具体而言，当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为正极且电极32
变为负极，并且施加至电极的电压逐渐增大时，EC1染料36和EC2染料38中的EC2染料38
由于先被氧化而失去电子从而由发色状态变为消色状态。据认为从EC2染料38失去的电
子因EC1染料36和EC2染料38的分子间的电子迁移所致而被EC1染料36接受，EC1染料
36被还原而从消色状态变为发色状态。 此外，可以推定当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为正极且电极32变为负极，并且施加至电极的电压进一步逐渐增大时，EC1染料36接受的电子向电极28移动，从而EC1染料36也从发色状态变为消色状态。 因此，可以推定能够抑制EC1染料36和EC2染料38同时处于发色状态那样的状态的出现，以致EC1染料36或EC2染料38之一选择性地变为发色状态。
如上所述，在示例性实施方式的显示介质12中，EC1染料36由配置为与电极28和电极32中的电极32接触的多孔层34保持，EC2染料38分散在电解质层24中。EC1染料36和EC2染料38发色相异，并满足上式(1)的关系，而且两种染料均为氧化型染料或还原型染料。在这样的构成中，通过在电极28和电极32之间施加电压，并改变施加的电压和极性，根据施加的电压的极性和电压值，EC1染料36和EC2染料38中仅有特定的EC染料选择性发色。 因此，抑制了 EC染料之间的混色。 此处描述了其中使用了发色为单色的各EC染料的显示介质12的示例性实施方式。不过，作为染料中的一种或作为两种染料，可以使用根据施加至电极28和电极32之间的电压而在发色状态时形成多种不同颜色的EC染料(在染料的发色状态下在各发色状态能够形成多种颜色的EC染料)，只要用于使之由消色状态变为发色状态而施加至电极之间的电压的阈值的绝对值彼此互异并满足上式(1)的关系，而且发色状态时的颜色彼此互异即可。在该情况中，通过调整施加至电极28和电极32之间的电压的极性和电压值，可以显示进一步的多色，并能够抑制各EC染料的发色状态的颜色间的混色，和发色状态下的多种颜色之间的混色，可选择性显示目标色。 例如，假如ECl染料36的颜色与EC2染料38的发色状态的颜色不同，则满足式(1)的关系，而且EC1染料36在发色状态形成两种互异的颜色，此外用于使之变为ECl染料36的两种颜色中的每一种而施加至电极28和电极32之间的电压的阈值互异。另外，假如用于使之变为两种颜色(例如，第一色和第二色)而施加至电极间的电压的阈值分别为El (A)和El (B)，则满足关系El (A) < El (B) < E2。 此外，假如ECl染料36与EC2染料38均为还原型染料。在该情况中，例如，当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28为负极且电极32为正极，并且施加的电压之间逐渐增大至作为EC1染料36的阈值的电压值El (A)的电压时，在EC2染料38和EC1染料36中，由设置为与电极28接触的多孔层34保持的具有较低阈值电压的EC1染料36早于EC2染料38被还原(参见图3)而从非发色状态变为发色状态，形成与阈值El (A)对应的第一色的发色状态。 因此，此时，仅有EC1染料36的第一色选择性地显示在显示介质12上。 此外，当通过逐渐增大电压而施加作为用于以EC1染料36的第二色发色的阈值的
电压值E1(B)的电压时，EC1染料36的还原反应得以进行(参见图6 ;图6中的符号与图1
中的相同)，EC1染料36变为发色状态，其以与阈值El (B)对应的第二色发色。 因此，此时，仅有EC1染料36的第二色选择性地显示在显示介质12上。 此外，在进一步增大施加至电极28和电极32之间的电压的过程中，可以推定分散
在电解质层24中的EC2染料38被吸引至已经通过还原而产生自由基的EC1染料36 (参见
图7 ;图7中的符号与图1中的相同)。 当施加至电极28和电极32间的电压进一步增大且施加作为EC2染料38的阈值的电压值E2的电压时，EC2染料38被还原而从非发色状态变为发色状态(参见图8;图8中的符号与图1中的相同)。此时，可以推定，由于EC1染料36和EC2染料38之中，EC2染料38具有高于EC1染料36的阈值，因而发生从EC1染料36至EC2染料38的分子间的电子迁移。可以推定，通过分子间的这种电子迁移，由多孔层34保持的EC1染料36被氧化而形成消色状态，EC2染料38被还原而从消色状态变为发色状态以改变颜色。因此，可以抑制EC1染料36和EC2染料38同时达到发色状态那样的状态的出现，从而仅有EC1染料36变为消色状态，仅有EC2染料38变为发色状态。 另一方面，当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为正极且电极32变为负极，并且施加至电极的电压逐渐增大时，EC1染料36和EC2染料38中的EC2染料38由于先被氧化而失去电子从而由发色状态变为消色状态。可以认为从EC2染料38失去的电子因EC1染料36和EC2染料38的分子间的电子迁移所致而被EC1染料36接受，EC1染料36被还原而从消色状态变为第一色的发色状态。 此外，可以认为当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为正极且电极
32变为负极，并且施加至电极的电压逐渐增大时，EC1染料36进一步接受来自EC2染料38
的电子，变为第二色的发色状态。施加至电极的电压进一步逐渐增大时，EC1染料36接受
的电子向电极28移动，因此EC1染料36也从发色状态变为消色状态。 因此，可以抑制EC1染料36的发色状态的多种颜色(示例性实施方式中的第一色
和第二色)，以及EC2染料38的发色状态的颜色之间的混色，从而可以选择性地显示目标色。 这样，当使用在发色状态形成多种颜色的EC染料时，与使用发色为单色的EC染料的情况相比可以显示进一步的多色。 另外，在上文中，尽管描述了在EC1染料36和EC2染料38中仅有EC1染料36在发色状态形成多种颜色的情况，不过EC2染料38也可以是在发色状态形成多种颜色的EC染料。 尽管在上述的示例性实施方式中说明的是仅有两种EC染料，即，EC1染料36和
19EC2染料38的情况，但还可以使用含有其他EC染料的构成。 在示例性实施方式中，如图9所示，可以使用下述构成，其中，EC3染料51发色与 ECl染料36和EC2染料38相异，而EC4染料52发色与EC1染料36、EC2染料38及EC3染 料51相异。图9中，其他符号与图1中的相同。 可以使用这样的构成在EC3染料51和EC4染料52中，仅EC3染料51与EC1染 料36 —起由多孔层34保持，而EC4染料52和EC2染料38 —起分散在电解质层24中。另 外，由多孔层34保持EC3染料51的方法可以与由多孔层34保持EC1染料36的方法相同。
在示例性实施方式中，当EC1染料36和EC2染料38是还原型染料时EC3染料51 和EC4染料52是氧化型染料，而当EC1染料36和EC2染料38是氧化型染料时EC3染料51 和EC4染料52是还原型染料。 此外，EC3染料和EC4染料可被选择为使得用于使EC3染料和EC4染料中的每一 种由消色状态变为发色状态而施加至电极28和电极32之间的电压的阈值满足下式(2)的 关系。 E3 < E4 式(2) 式(2)中，E3表示用于使第三电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至 电极28和电极32之间的电压的阈值的绝对值，E4表示用于使第四电致变色染料由消色状 态变化为发色状态而施加至电极28和电极32之间的电压的阈值的绝对值。
例如，假如EC1染料36和EC2染料38是还原型染料，则EC3染料51和EC4染料 52是氧化型染料。 在该情况中，当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为负极且电极32 变为正极，并且施加至电极的电压逐渐增大时，如上所述，发生颜色的变化以致在EC1染料 36变为发色状态之后，EC1染料36变为非发色状态，同时EC2染料38变为发色状态。
此时，由于EC3染料51和EC4染料52是氧化型染料，EC3染料51和EC4染料52 仍然保持非发色状态。 同时，当电压施加至电极28和电极32之间使得电极28变为正极且电极32变为 负极，并且施加至电极的电压逐渐增大时，作为还原型染料的EC1染料36和EC2染料38维 持非发色状态，作为氧化型染料的EC3染料51和EC4染料52以与上述的EC1染料36和 EC2染料38的类似的方式由于分子间的电子迁移所致而依次变为发色状态和非发色状态， 从而可以选择性地显示各EC染料的发色状态的颜色。 这样，当EC1染料36和EC2染料38是氧化型染料时，通过包含额外的还原型染料， 以及当EC1染料36和EC2染料38是还原型染料时，通过包含额外的氧化型染料，均可以实 现进一步的多色显示。 如上所述，根据示例性实施方式的显示介质12，按照电极28和电极32间含有的 EC染料的阈值(用于使之由消色状态变为发色状态而施加至电极之间的电压的阈值)，具 有与将由消色状态变为发色状态的目标EC染料的种类对应的极性和电压值的电压由电压 施加部14施加至电极28和电极32之间，因而仅有特定EC染料的颜色，或是特定EC染料 的特定发色状态的颜色可以被选择性地显示。因此能够抑制EC染料的混色。
此外，将由消色状态变为发色状态的各EC染料的电压的极性和电压值的信息可 与表示待显示的颜色的信息相对应地预先存储在控制部16的存储器(未示出)中。控制部16可将表示施加具有与待显示的颜色对应的极性和电压值的电压的指示信号输出至电 压施加部14。输入有指示信号的电压施加部14可将具有与指示信号对应的极性和电压值 的电压施加至电极28和电极32之间。这样，所需的EC染料的颜色，或特定EC染料的特定 发色状态的颜色可以显示在显示介质12上。 另外，从电压施加部14施加至电极28和电极32之间的电压可以是向各EC染料 的阈值的电压值急剧变化的电压(例如，以矩形波形变化的电压)，不过理想的是施加向阈 值的电压值逐渐地或连续地变化的电压。 如上所述，在示例性实施方式的显示介质12中，进行由多孔层34保持的EC1染料
36(或EC3染料51)与分散在电解质层24中的EC2染料38(或EC4染料52)的分子间的电
子迁移，由此EC染料中一种变为消色状态，而同时另一种变为发色状态。在电子迁移的过
程中，显示色不稳定的可能性很高，因此可以认为当施加向各染料的阈值的电压值逐渐地
或连续地改变的电压时，可有效防止EC染料间的混色。
这样的电压施加可通过控制部16对电压施加部14的控制实现。 实施例 下面参照实施例对本发明进行更详细的说明。可以对材料、用量、比例、处理细节、 处理步骤等进行各种变化而不会背离本发明的精神和范围。因此，本发明的范围并不限于 下述实施方式。
(实施例1) 按照下列操作制造图1所示的显示介质12。
〈显示基板和背面基板的制备>将具有ITO电极的厚度为1. lmm的玻璃基板(C0RNING1737 (商品名)由Corning, Inc.制造)制备成显示基板和背面基板。
〈多孔层的制备〉 在显示基板上设置Ti02多孔层作为多孔层。更具体而言，使用刮板法将Ti02糊料 ((Ti-NANOXIDE HT-LALT :商品名)由Solaronix制造)以60 y m的厚度涂布在显示基板的 ITO电极上，将涂布产物在大气中于13(TC的温度进行30分钟热处理，以将多孔层设置在显 示基板的ITO电极上。Ti02多孔层的厚度为约10 ii m。 在背面基板上设置作为多孔层的SnOySb(锑掺杂氧化锡)层。更具体而言，将水 (相对于Sn02为30重量％ )和乙酰丙酮(相对于Sn02为10重量％ )加至Sn02/Sb粉末 (粒径为20nm小)中，并用盐酸将混合物的pH值调节为约1. 7，从而获得良好的Sn02的水 分散液。此外，在所述水分散液中加入相对于Sn02的量为40重量％的量的PEG20000以获 得糊料。使用刮板法将该糊料以60 ii m的厚度涂布在背面基板的ITO电极上，将涂布产物 在大气中于45(TC的温度进行2小时以上的热处理，以将多孔层设置在背面基板的IT0电极 上。Sn02/Sb多孔层的厚度为约8 ii m。
〈反射层的制备〉 作为反射层，使用其中分散有Ti02颗粒作为填料的聚乙烯多孔高分子片材。厚度 为31iim，该片材本体的反射率为95.8%。
〈EC1染料36向多孔层的吸附> 准备由下式(I)表示的紫精衍生物(还原型染料)作为EC1染料36。<formula>formula see original document page 22</formula>将具有Ti02多孔层的显示基板浸渍在2重量％的紫精衍生物的水溶液中24小时 以使作为EC1染料的紫精衍生物吸附在Ti02多孔层上。具有Ti02多孔层的显示基板在浸 渍之前于120。C的温度进行30分钟热处理。
〈电解质层的制备〉 作为用于电解质层的电解液，使用高氯酸四丁基铵(TBAP)50mM/ 二茂铁50mM/ 二 甲亚砜(DMSO)的溶液。 制备作为EC2染料38的由下式(II)表示的对苯二甲酸二甲酯(DTP)(还原型染 料)，并使其以50mM的浓度溶解在该电解液中。 此外，将作为氧化还原剂的二茂铁以50mM的浓度溶解在该电解液中。
〈显示介质的制造〉 将其上设置有吸附了紫精衍生物作为EC1染料36的Ti02多孔层的显示基板和 其上设置有Sn02/Sb作为多孔层的背面基板利用在两个基板之间的厚度为lOOym的隔板 (TEFL0N(注册商标)片材)而配置为彼此面对。在被ITO电极和隔板所划分的区域(小 室)内的ITO电极间的中间位置配置反射层，并用其中分散有作为EC2染料的DTP和作为 氧化还原剂的二茂铁的电解液填充各小室。这样，制备了图l所示的显示介质。
在该显示介质中，测定了在ITO电极之间施加电压时用于使作为EC1染料36的 紫精衍生物从消色状态变为发色状态而改变颜色所需的电压的阈值，紫精衍生物在电压 为-l. 5V(显示基板侧的电极为负极，背面基板侧的电极为正极)时由消色状态变为蓝色发 色状态，并在电压为_3. 0V时由蓝色发色状态变为黄色发色状态。 类似的，测定了在ITO电极之间施加电压时用于使作为EC2染料的DTP从消色状 态变为发色状态而改变颜色所需的电压的阈值，DTP在电压为-5. 0V(显示基板侧的电极为 负极，背面基板侧的电极为正极)时由消色状态变为红色发色状态。 在仅含有一种EC染料的显示介质中，以使电压从OV逐渐增大的情况下施加于ITO 电极间的方式测定阈值，并测定导致颜色变化时的电压。 在实施例1的显示介质中，在显示基板与背面基板两者上的ITO电极之间未施加 电压时(OV)，总体上观察到反射层的白色，仅有由二茂铁导致的非常浅的颜色。
在该状态下，施加-1. 5V的电压10秒钟，随后，施加-3. 0V的电压10秒钟，之后， 对显示介质施加_5. 0V的电压15秒钟时，显示介质12的颜色依次变为蓝色、黄色和红色。 此处，蓝色和黄色是紫精衍生物的发色状态的颜色(施加彼此互异的电压而形成的颜色)， 红色是DTP的发色状态的颜色。 在该实施例、下列实施例和比较例中进行电压施加时，负电压施加表示电压施加(设置有1102多孔层的基板)的ITO电极是负极而背面基板侧的ITO电 极是正极的电极。 此外，正电压施加表示电压施加至其中显示基板侧的ITO电极是正极而背面基板 侧的ITO电极是负极的电极。 因此，例如，上述的"-l. 5V的电压施加至显示介质"表示1. 5V的电压施加至其中 显示基板侧的ITO电极是负极而背面基板侧的ITO电极是正极的电极之间。
这样，在显示介质中，根据施加的电压，在依次形成EC1染料36的两种颜色之后， 形成EC2染料38的颜色。因此，在显示介质中，可以确认选择性地形成各EC染料的颜色和 各EC染料的发色状态的颜色。 此外，使用高速数字图像传感器CV-3500((商标名)由KEYENCECorporation制 造)测定在施加-1. 5V、-3. OV和-5. 0V的电压时显示介质中RGB反射光的强度随时间的变 化。测定结果显示在图10、 11和12中。 图10 11中，与各图中显示的时间段A相当的时间段是上述的-1.5V、-3.0V 和-5. 0V的各电压施加时间段，线50R显示红色反射光的强度，线50G显示绿色反射光的强 度，线50B显示蓝色反射光的强度。 图10中，显示出通过施加-1.5V的电压，显示介质的颜色变成蓝色。此外，图ll 中，显示出由于施加_2. 5V的电压之后立即进行的各EC染料的氧化还原反应所致而显示蓝 色，之后，颜色变化并显示黄色。 此外，图12中，显示出通过施加-5. OV的电压，颜色从黄色变成红色，并显示红色。
这样，通过控制施加至ITO电极的电压的电压值和极性，可以形成目标EC染料的 及目标EC染料的发色状态的特定颜色。 此外，如图12所示，结果表明，在施加-5. OV的电压后立即显示黄色之后，颜色变 成红色，并稳定在显示红色的状态下。这显示出电子由多孔层保持的作为EC1染料36的紫 精衍生物移动至分散在电解质中的作为EC2染料38的DTP，从而DTP伴随着紫精衍生物的 消色而发色。 接着，通过反转施加电压的极性而施加+3V的电压5秒钟时，观察(测定)到发色 状态的颜色由红色经黄色变成蓝色，进而变成透明(白色)。可以认为这是由于通过施加反 转极性的电压而使电子从DTP经由紫精衍生物返回至电极。
(实施例2) 以与实施例1相同的方式制造显示介质，不同之处在于使用由下式(III)表示的 联苯二甲酸二乙酯(BDCD)(还原型染料)代替实施例1中用作EC2染料38的由式(II)表 示的对苯二甲酸二甲酯(DTP)。
0 〇
c2h5o-S^QmQ)-&-oc2h5 (iii) 在实施例2的显示介质中，测定在ITO电极之间施加电压时用于使作为EC2 染料38的BDCD从消色状态变为发色状态而改变颜色所需的电压的阈值，BDCD在电压 为-5. OV(显示基板侧的电极为负极，背面基板侧的电极为正极)时由消色状态变为深黄色
23发色状态。阈值以与实施例l相同的方法测定。 在实施例2的显示介质中，在显示基板与背面基板两者上的IT0电极之间未施加 电压时(OV)，总体上观察到反射层的白色，仅有由二茂铁导致的非常浅的颜色。
在显示介质的该状态下，当施加-1. 5V的电压IO秒钟，随后，施加-3. 0V的电压10 秒钟，进而，施加_5. 0V的电压15秒钟，显示介质12的颜色依次变为蓝色、黄色和深黄色。 此处，蓝色和黄色是紫精衍生物的发色状态的颜色(施加彼此互异的电压而形成的颜色)， 深黄色是BDCD的发色状态的颜色。 这样，在显示介质中，根据施加的电压，在依次形成EC1染料36的两种颜色之后， 形成EC2染料38的颜色。鉴于此，在显示介质中，可以确认选择性地形成各EC染料的颜色 和各EC染料的发色状态的颜色。
(实施例3)〈显示基板和背面基板的制备> 作为显示基板和背面基板，使用实施例1中制备的具有IT0电极的厚度为1. lmm 的玻璃基板(C0RNING1737(商品名)由Corning, Inc.制造)。
〈多孔层和反射层的制备> 以与实施例1相同的方式在显示基板上设置Ti02多孔层作为多孔层。 以与实施例1相同的方式在背面基板侧设置作为多孔层的Sn02/Sb(锑掺杂氧化
锡)层。 此夕卜，以与实施例1的相同的方式制备反射层。
〈EC1染料36和EC3染料51向多孔层的吸附> 制备由上式(I)表示的紫精衍生物(还原型染料)作为EC1染料36。此外，制备
由下式(IV)表示的吩噻嗪衍生物(氧化型染料)作为EC3染料51。 上述紫精衍生物和吩噻嗪衍生物以1 : 1的比例混合并以2重量％的浓度形成其 水溶液。将具有Ti02多孔层的显示基板浸渍在该水溶液中24小时以在Ti02多孔层上吸附 两种染料(作为EC1染料36的紫精衍生物和作为EC3染料51的吩噻嗪衍生物)。
〈电解质层的制备〉 作为用于电解质层的电解液，使用实施例1中制备的电解液。
〈显示介质的制造> 将其上设置有同时吸附了作为EC1染料36的紫精衍生物和作为EC3染料51的吩 噻嗪的Ti02多孔层的显示基板和其上设置有Sn02/Sb作为多孔层的背面基板利用在两个基 板之间的厚度为100 ii m的隔板而配置为彼此面对。在被ITO电极和隔板所划分的区域(小 室)内的ITO电极间的中间位置配置反射层，将各小室内充填上实施例1中制备的电解液，其中分散有作为EC2染料的DTP和作为氧化还原剂的二茂铁。这样，制备出如图1中所示 的显示介质。 另外，在显示介质中，以与实施例1相同的方式测定在IT0电极之间施加电压时用 于使作为EC3染料51的吩噻嗪衍生物从消色状态变为发色状态而改变颜色所需的电压的 阈值，在电压为+1. 2V时颜色由消色状态变为红色发色状态。 在实施例3的显示介质中，在显示基板与背面基板两者上的IT0电极之间未施加
电压时(OV)，总体上观察到反射层的白色，仅有由二茂铁导致的非常浅的颜色。 在显示介质的该状态下，当施加-1. 5V的电压10秒钟后，施加-3. 0V的电压10秒
钟，随后施加_5. 0V的电压15秒钟，显示介质12的颜色依次变为蓝色、黄色和红色。此处，
蓝色和黄色是紫精衍生物的发色状态的颜色(施加彼此互异的电压而形成的颜色)，红色
是DTP的发色状态的颜色。 接着，在将显示基板侧(设置有Ti02多孔层的基板)的IT0电极设为正极并将背 面基板侧的IT0电极设为负极时，施加+1. 2V的电压10秒钟，显示介质12发色为红色。红 色是吩噻嗪衍生物的发色状态的颜色。 这样，在显示介质中，根据施加的电压和极性，依次显示作为还原型染料的EC1染 料36的两种颜色之后，显示作为还原型染料的EC2染料38的颜色。此外，施加具有反转极 性的电压时，形成EC3染料51的颜色。 因此，在显示介质中，可以确认选择性地形成各EC染料的颜色和各EC染料的发色
状态的颜色。(实施例4) 在实施例1中制备的显示介质中，以与实施例l相同的方式制备显示介质，不同之 处在于电解质中不添加作为氧化还原剂的二茂铁。 在实施例4制备的显示介质中，施加-1. 5V的电压10秒钟之后，使极性反转并对 电极施加+1. 5V的电压10秒钟使得显示基板侧的IT0电极为正极。该过程进行二十次。之 后，施加+1. 5V的电压10秒钟以引起消色，使用浓度计(X-Rite 404A(商品名)由X-Rite Corporation制造)测定显示基板的整个表面上包括中心点在内的十个点的浓度。该浓度 与施加电压前的浓度进行比较，增加率为1.8倍。 同时，在实施例1制备的显示介质中，类似地，在施加-1. 5V的电压10秒钟之后， 使极性反转并对电极施加+1. 5V的电压10秒钟使得显示基板侧的IT0电极为正极。该过程 进行二十次。之后，施加+1. 5V的电压10秒钟以引起消色，使用浓度计(X-Rite 404A(商 品名)由X-RiteCorporation制造)测定显示基板的整个表面上包括中心点在内的十个点 的浓度。该浓度与施加电压前的浓度进行比较，增加率为1.4倍。 如上所述，与电解液中不含二茂铁作为氧化还原剂的实施例4中制备的显示介质 相比，在电解液中含有二茂铁作为氧化还原剂的实施例1中制备的显示介质的白色度的下 降较少。可以推定，这是因为与不具有氧化还原剂的实施例4中制备的显示介质相比，在电 解液中含有氧化还原剂的实施例1中制备的显示介质具有较少的紫精衍生物的残留色，而 且氧化还原反应有效地进行。因此，结果表明引入氧化还原剂可改善显示介质的显示性能。
(实施例5) 实施例5中，以与实施例1相同的方式制造显示介质，不同之处在于使用具有其上具有碳电极的IT0电极的背面基板代替实施例1中制备的具有SnOySb(锑掺杂氧化锡)作 为多孔层的背面基板22。碳电极由石墨构成，并可有效地起多孔电极的作用，这是因为碳表 面层状堆叠，电极的有效表面积非常大。 具体而言，用Asahi Chemical Research Laboratory Co.制造的稀释剂(#100)将 Asahi Chemical Research Laboratory Co.制造的碳糊TU-100-5稀释两倍以制得涂布液， 利用刮板法将所述涂布液涂布在IT0电极上以形成碳电极。将涂布产物在大气中于200°C 进行10分钟热处理以形成具有碳电极的背面基板。 在实施例5中制备的显示基板中，在施加-1. 5V的电压10秒钟之后，使极性反转 并对电极施加+1. 5V的电压10秒钟使得显示基板侧的IT0电极为正极。该过程进行二十 次。之后，施加+1.5V的电压IO秒钟以引起消色，使用浓度计(X-Rite 404A(商品名)由 X-Rite Corporation制造)测定显示基板的整个表面上包括中心点在内的十个点的浓度。 该浓度与施加电压前的浓度进行比较，增加率为1. 2倍。 同时，在实施例1制备的显示介质中，类似地，在施加-1. 5V的电压10秒钟之后， 使极性反转并对电极施加+1. 5V的电压10秒钟使得显示基板侧的IT0电极为正极。该过程 进行二十次。之后，施加+1. 5V的电压10秒钟以引起消色，使用浓度计(X-Rite 404A(商 品名)由X-RiteCorporation制造)测定显示基板的整个表面上包括中心点在内的十个点 的浓度。该浓度与施加电压前的浓度进行比较，增加率为1.4倍。 如上所述，与实施例1中制备的在背面基板侧具有Sn02/Sb(锑掺杂氧化锡)的 显示介质相比，实施例5中制备的在背面基板侧具有碳电极的显示介质的白色度的下降较 少。可以推定，这是因为与实施例1中制备的在背面基板侧具有SnO乂Sb(锑掺杂氧化锡) 的显示介质相比，实施例5中制备的在背面基板侧具有碳电极的显示介质具有较少的紫精 衍生物的残留色，而且氧化还原反应有效地进行。 因此，发现在设置有保持EC染料的多孔层的IT0电极的对电极侧引入碳电极可改
善显示介质的显示性能。(实施例6) 在实施例1中制备的显示介质中，在电极之间施加在_5. 0V +5. OV之间周期性 改变的以矩形波形作为电压波形的电压。更具体而言，在连续施加_5. 0V的电压25秒钟之 后，使极性反转并连续施加+5. OV的电压25秒钟使得显示基板侧的ITO电极为正极。这 样，将在_5. OV +5. OV之间周期性改变的以矩形波形作为电压波形的电压的施加重复 进行100次。在该电压施加时，使用高速数字图像传感器CV-3500((商品名)由KEYENCE Corporation制造)测定并记录每1秒钟显示介质表面的中央部的RGB反射光的强度随时 间的变化。 此外，在实施例1中制备的显示介质中，在电极间施加在-5. 0V +5. OV之间周 期性改变的以三角波形作为电压波形的电压。 一个周期设定为50秒钟。更具体而言，将 下述过程重复100次电压由OV向-5V逐渐变化，并在电压达到-5V时使极性反转，使电 压向+5V逐渐变化以达到+5V。之后，使用高速数字图像传感器CV-3500((商品名)由 KEYENCECorporation制造)测定并记录每1秒钟显示介质表面的中央部的RGB反射光的强 度随时间的变化。 结果，当以矩形波形变化的电压重复施加至实施例1中制备的显示介质时，由于施加了矩形波形的电压50次而无法观察到消色状态和发色状态的变化。
另一方面，当以三角波形变化的电压重复施加至实施例1中制备的显示介质时， 即使电压施加的次数超过50次，显示介质的消色状态和发色状态的转换仍良好地进行，而 且，即使次数超过120次，也未观察到任何显示劣化。 鉴于此，因而，与将向阈值急剧变化的电压施加至显示介质的电压施加相比，当将 向阈值逐渐变化的电压施加至显示介质时，可以抑制显示劣化。
(比较例1) 比较例1中，使用下述染料代替实施例1中使用的EC1染料36。 此夕卜，比较例1中，作为用于电解质层的电解液，使用下述电解液代替实施例1中
使用的电解液。 此外，尽管实施例1中EC1染料36吸附于多孔层，但在比较例1中，染料不吸附于 实施例1中使用的多孔层(Ti02多孔层)。 除了上述方面之外以与实施例1中相同的方式制造显示介质。 更具体而言，使用在由上述(1)表示的紫精衍生物的两个末端具有乙基的染料
(以下称为染料(V))代替作为EC1染料36的所述紫精衍生物。 此外，作为用于电解质层的电解液，使用高氯酸四丁基铵(TBAP)50mM/二甲亚砜 (DMSO)的溶液(即，不含有实施例1中使用的二茂铁)。
〈显示介质的制造> 将其上设置有未吸附染料的Ti02多孔层(除了未吸附染料之外与实施例1相同) 的显示基板和其上设置有Sn02/Sb作为多孔层的背面基板利用在两个基板之间的厚度为 100 ii m的隔板(TEFLON (注册商标)片材)而配置为彼此面对。在被IT0电极和隔板所划 分的区域(小室)内的IT0电极间的中间位置配置反射层，将各小室充填上实施例1中制 备的DTP和比较例中制备的电解液。这样，制备其中在电解液中分散有DTP和染料(V)的 显示介质。 在比较例1中制备的显示介质中，在显示基板侧和背面基板侧的IT0电极之间不 施加电压的状态(0V)下观察到总体上反射层的颜色为白色。 当-1. 5V的电压施加至该状态的显示介质10秒钟时，观察到蓝色发色，但是即使 随后施加_3. 0V的电压10秒钟，也未观察到任何颜色变化，仍然维持蓝色。此外，当-5. 0V 的电压施加15秒钟时，观察到紫色发色。 如上所述，蓝色和黄色是归属于紫精衍生物的发色状态(通过施加彼此互异的电 压而形成的颜色)的颜色，红色是DTP发色状态的颜色。因此，在比较例1中，出现染料的 混色状态，并且未观察到各染料的选择性发色。 提供对本发明的示例性实施方式的以上描述是为了说明和描述的目的。它的意图 不在于穷举或将本发明限制于所披露的精确形式。显然，许多改进和变化对于本领域技术 人员是显而易见的。选择并描述这些示例性实施方式是为了能够最大限度地解释本发明 的原理及其实际应用，由此使得本领域的其他技术人员能够理解适用于所期望的特定用途 的本发明的各种实施方式和各种改进方案。本发明的范围由下述权利要求及其等同物所限 定。
权利要求
一种显示介质，所述显示介质包含配置为其间具有间隙的一对电极；配置在所述一对电极之间的电解质；配置在所述一对电极中的至少一方的面向另一电极的一侧的导电性多孔层；由所述多孔层保持的第一电致变色染料；分散在所述电解质中并形成与所述第一电致变色染料的颜色不同的颜色的第二电致变色染料；其中所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料均是通过电化学氧化反应而发色且通过电化学还原反应而消色的氧化型染料，或通过电化学还原反应而发色且通过电化学氧化反应而消色的还原型染料，并且用于使所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料中的每一个由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的各电压的阈值满足由下式(1)表示的关系E1＜E2式(1)其中，式(1)中，E1表示用于使所述第一电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值，E2表示用于使所述第二电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值。
2. 如权利要求1所述的显示介质，其中，通过所述第一电致变色染料与所述第二电致 变色染料的分子间的电子迁移所致的氧化还原反应，使得所述第一电致变色染料或所述第 二电致变色染料中的一个达到发色状态，而另一个达到消色状态。
3. 如权利要求1所述的显示介质，其中，所述第一电致变色染料在各发色状态下形成 多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。
4. 如权利要求1所述的显示介质，其中，所述第二电致变色染料在各发色状态下形成 多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。
5. 如权利要求1所述的显示介质，所述显示介质还包含由所述多孔层保持的形成与所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料的颜色 不同的颜色的第三电致变色染料，和分散在所述电解质中并形成与所述第一电致变色染料、所述第二电致变色染料和所述 第三电致变色染料的颜色不同的颜色的第四电致变色染料，其中当所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料为还原型染料时，所述第三电致变 色染料和所述第四电致变色染料为氧化型染料，而当所述第一电致变色染料和所述第二电 致变色染料为氧化型染料时，所述第三电致变色染料和所述第四电致变色染料为还原型染 料，并且用于使所述第三电致变色染料和所述第四电致变色染料中的每一个由消色状态变化 为发色状态而施加至所述一对电极的各电压的阈值满足由下式(2)表示的关系 E3 < E4 式(2)其中，式(2)中，E3表示用于使所述第三电致变色染料由消色状态变化为发色状态而 施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值，E4表示用于使所述第四电致变色染料由消色 状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值。
6. 如权利要求5所述的显示介质，其中，通过所述第三电致变色染料与所述第四电致变色染料的分子间的电子迁移所致的氧化还原反应，使得所述第三电致变色染料或所述第 四电致变色染料中的一个达到发色状态，而另一个达到消色状态。
7. 如权利要求5所述的显示介质，其中，所述第三电致变色染料在各发色状态下形成多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。
8. 如权利要求5所述的显示介质，其中，所述第四电致变色染料在各发色状态下形成多种颜色，将不同的电压阈值施加至所述一对电极之间以形成各个多种颜色中的每一种。
9. 如权利要求1所述的显示介质，其中，所述电解质包含非发色的氧化还原剂。
10. 如权利要求1所述的显示介质，其中，非发色的氧化还原剂由所述一对电极中的其 上未设置所述多孔层的一个电极保持，以使保持所述非发色的氧化还原剂的电极的那一侧 面向所述一对电极中的另一个电极。
11. 如权利要求1所述的显示介质，其中，蓄积电荷的电荷蓄积部件设置在所述一对电 极中的其上未设置所述多孔层的一个电极上，以使设置所述电荷蓄积部件的电极的那一侧 面向所述一对电极中的另一个电极。
12. —种显示装置，所述显示装置包含 在一对电极之间施加电压的电压施加装置；禾口 显示介质，所述显示介质包含 配置为其间具有间隙的所述一对电极； 配置在所述一对电极之间的电解质；配置在所述一对电极中的至少一方的面向另一电极的一侧的导电性多孔层； 由所述多孔层保持的第一电致变色染料；禾口分散在所述电解质中并形成与所述第一电致变色染料的颜色不同的颜色的第二电致 变色染料；其中所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料均是通过电化学氧化反应而发色且 通过电化学还原反应而消色的氧化型染料，或通过电化学还原反应而发色且通过电化学氧 化反应而消色的还原型染料，并且用于使所述第一电致变色染料和所述第二电致变色染料中的每一个由消色状态变化 为发色状态而施加至所述一对电极的各电压的阈值满足由下式(3)表示的关系<formula>formula see original document page 3</formula>式(3)其中，式(3)中，El表示用于使所述第一电致变色染料由消色状态变化为发色状态而 施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值，E2表示用于使所述第二电致变色染料由消色 状态变化为发色状态而施加至所述一对电极的电压的阈值的绝对值。
13. 如权利要求12所述的显示装置，其中，通过所述第一电致变色染料与所述第二电 致变色染料的分子间的电子迁移所致的氧化还原反应，使得所述第一电致变色染料或所述 第二电致变色染料中的一个达到发色状态，而另一个达到消色状态。
14. 如权利要求12所述的显示装置，所述显示装置还包含控制装置，所述控制装置对 所述电压施加装置进行如下控制在所述一对电极之间施加电压，该电压向用于使所述第一电致变色染料由消色状态变 化为发色状态而施加至所述一对电极之间的电压的阈值连续地或逐步地变化，然后，在所述一对电极之间施加电压，该电压向用于使所述第二电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极之间的电压的阈值连续地或逐步地变化c
全文摘要
本发明提供一种显示介质和显示装置。所述显示介质包含经配置而在其间具有间隙的一对电极、配置在所述一对电极之间的电解质、配置在所述一对电极中的至少一方的面向另一电极的一侧的导电性多孔层、由所述多孔层保持的第一电致变色染料、分散在所述电解质中并形成与所述第一电致变色染料的颜色不同的颜色的第二电致变色染料。所述第一电致变色染料和第二电致变色染料均是氧化型染料或还原型染料。用于使所述第一电致变色染料和第二电致变色染料由消色状态变化为发色状态而施加至所述一对电极之间的电压的阈值满足特定关系。
文档编号G02F1/15GK101750830SQ20091014244
公开日2010年6月23日 申请日期2009年6月16日 优先权日2008年12月8日
发明者明石量磁郎, 町田义则, 辰浦智, 重广清 申请人:富士施乐株式会社