专利名称：电致变色显示元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及电致变色显示元件，其中电致变色化合物呈现颜色显色或消色的高速响应，并且减少了图像模糊。
背景技术：
近些年来，已经对代替纸张作为介质的电子纸(electronic paper)进行了广泛的开发。电子纸是用作纸张的显示装置，因此需要满足不同于常规显示装置如CRT和液晶显示器的那些要求。例如，需要电子纸具有高的白色反射率、高的对比度、高分辨率显示性能和显示记忆效应，以及薄、轻、廉价且即使在低电压下也能驱动。这些之中，特别要求与纸的白色反射率和对比度相当的白色反射率和对比度，因为这些要求影响获得的显示品质。用于电子纸的显示装置包括利用反射型液晶的那些、利用电泳的那些和利用调色剂迁移的那些。然而，任何这些显示装置在确保白色反射率和对比度的同时显示多色方面都有许多困难。通常，提供滤色器以进行多色显示。在这种情况下，像素各自分为红色(R)、绿色 (G)和蓝色(B)三个区域的滤色器吸收光，有减小显示装置的反射率的问题。为了解决这样的问题，已提出没有滤色器的电致变色显示元件。所述电致变色显示元件利用电致变色化合物显色或消色，所述电致变色化合物通过施加电压时可逆的氧化还原反应而可逆地改变颜色。然而，所述电致变色显示元件具有颜色显色或消色的响应速度慢的问题，因为它们利用氧化还原反应显色或消色。为了解决这样的问题，例如，日本专利申请特开公布(JP-A)No. 2001-510590提出了将电致变色化合物固定在电极附近以提高颜色显色或消色的响应速度的方法。根据该建议，虽然从颜色显色到颜色消色所需的时间通常为约10秒，从无色到蓝色的颜色显色时间和从蓝色到无色的颜色消色时间均缩短到约1秒。然而，仍需要进一步改善颜色显色或消色的响应速度。同时，电致变色显示元件可根据电致变色化合物的结构显色各种颜色，并且变为有前途的多色显示装置。例如，JP-A No. 2003-121883提出含有堆叠状态的在不同的电压下显色颜色的多种电致变色化合物细颗粒的多色显示装置。然而，通过控制电压，这种多色显示装置可显色一种颜色但不能同时显色多种颜色，因为堆叠在所述多色显示装置中的电致变色化合物为在不同电压下显色不同颜色的化合物。而且，JP-A No. 2006-106669提出含有在电极上的电致变色层的显示装置，所述电致变色层由具有不同阈电压和颜色显色带电量的多种不同的电致变色化合物制成。这种显示装置利用颜色显色所需的电压或电流之间的差异显色多种颜色。根据该建议的显示装置可同时显色多种颜色，但是需要复杂地控制电压或电流以选择性地显色任意颜色，因为该显色装置具有显色不同颜色的多种电致变色化合物。
为了解决这样的问题，例如，JP-A No. 2010-033016提出了含有显示基板、在所述显示基板上提供的多个显示电极、和对应于所述显示电极提供的多个电致变色层的电致变色显示元件。然而，如现有技术中所述，通过将支撑电解质溶解在溶剂中制备的电解质的使用使得电荷从显色颜色的电致变色化合物扩散到电解质中，导致有问题的图像模糊；即当附近的不显色颜色的电致变色化合物也引起颜色显色反应时随时间推移由于颜色显色部分的扩展出现的渗色。而且，如现有技术中所述，固体电解质如聚合物电解质的使用一定程度上防止了图像模糊，但是延迟了颜色显色或消色的响应。因此，目前非常需要开发其中电致变色化合物呈现颜色显色或消色的高速响应以及减少图像模糊的电致变色显示元件。
发明内容
本发明的目的是解决现有的问题和实现以下目的。即，本发明的目的是提供其中电致变色化合物呈现颜色显色或消色的高速响应以及减少图像模糊的电致变色显示元件。解决以上问题的方法如下。<1>电致变色显示元件，包括显示基板，至少一个显示电极，反电极，反基板，至少一个与所述显示电极接触的电致变色层，和在所述电致变色层和所述反电极之间的电解质层，其中所述电解质层含有具有三维交联结构的基体树脂、以及液晶化合物和电解质的混合物，和其中所述液晶化合物和电解质的混合物作为连续相分散在所述基体树脂中。<2>电致变色显示元件，包括显示基板，彼此间隔的多个显示电极，分别与所述多个显示电极接触的多个电致变色层，反基板，反电极，和所述反电极和位于最靠近所述反电极的显示电极之间的电解质层，其中所述电解质层包含具有三维交联结构的基体树脂、以及液晶化合物和电解质的混合物，其中所述液晶化合物和电解质的混合物作为连续相分散在所述基体树脂中，和其中显示电极中的一个与另一显示电极或任意其它显示电极之间的电阻大于所述显示电极中的一个的电阻。<3>根据<1>或<2>的电致变色显示元件，其中所述基体树脂是由能紫外线固化的树脂材料形成的。
<4>根据<1> <3>中任一项的电致变色显示元件，其中所述电致变色层含有导电细颗粒或半导体细颗粒，所述导电细颗粒或半导体细颗粒在它们的表面上携带电致变色化合物。<5>根据<3>或<4>的电致变色显示元件，其中所述电解质层是如下形成的将紫外线通过所述反基板或显示基板施加到所述液晶化合物和电解质的混合物、以及所述基体树脂的能聚合单体或低聚物，使所述能聚合单体或低聚物聚合。本发明可提供其中电致变色化合物呈现颜色显色或消色的高速响应并且减少图像模糊的电致变色显示元件。这种电致变色显示元件可解决现有的问题。
图1是根据本发明的第一实施方式的一个示例性电致变色显示元件的横截面示意图。图2是根据本发明的第二实施方式的一个示例性电致变色显示元件的横截面示意图。
具体实施例方式(电致变色显示元件)<第一实施方式>本发明的电致变色显示元件包括显示基板、显示电极、电致变色层、电解质层、反电极和反基板；如果需要，进一步包括其它部件。如图1所示，根据本发明的第一实施方式的电致变色显示元件1包括依次层叠的反基板15、反电极14、电解质层13、电致变色层12、显示电极11和显示基板10。 显示基板和反基板>>显示基板10是用于支撑显示电极11的基板。反基板15是用于支撑反电极14的基板。显示基板10或反基板15的材料不受特殊限制并且可根据预期目的适当地选择，只要显示基板10和反基板15中的至少之一是由透明材料制成的。其实例包括玻璃基板和塑料膜。 显示电极和反电极》显示电极11是用于控制反电极14的电位使电致变色层12显色颜色的电极。显示电极11与显示基板10接触。反电极14是用于控制显示电极11的电位使电致变色层12显色颜色的电极。反电极14与反基板15接触。显示电极11或反电极14的材料不受特殊限制，只要其具有导电性并且可根据预期目的适当地选择。优选地，显示电极11和反电极14中的至少之一由透明度和导电性优异的透明导电材料制成以使光向外部发射。而且，为了获得稳定的颜色显色和颜色消色，透明导电材料优选引起与在电致变色层12中发生的氧化还原反应相反的氧化还原反应；即，当电致变色层12通过氧化显色颜色时引起还原反应，以及当电致变色层12通过还原显色颜色时引起氧化反应。这里，术语“透明度”或“透明”是指在可见光范围内的透光率为10% 100%。
透明导电材料的实例包括掺杂锡的氧化铟(ITO)、掺杂氟的氧化铟(FTO)、掺杂锑的氧化锡(ATO)；在真空中形成膜的氧化铟( 氧化物)、氧化锡(Sn氧化物)和氧化锌( 氧化物)。这些可单独或组合使用。这些之中，从能够容易地形成膜以及获得良好的透明度和导电性的观点看来，透明导电材料优选含有^氧化物、Sn氧化物或氧化物。In氧化物的实例包括hSnO和In2O3。Sn氧化物的实例包括SnO。Zn氧化物的实例包括GaZnO和SiO。反电极14可通过用透明导电材料涂布反基板15形成。 电致变色层》电致变色层12含有通过氧化还原改变颜色的电致变色化合物121。电致变色层 12是其中排列电致变色化合物121的层。电致变色化合物121可例如为无机电致变色化合物和有机电致变色化合物。有机电致变色化合物的实例包括紫精化合物、稀土酞菁化合物、多吡咯化合物、偶氮苯化合物、蒽醌化合物、二芳烯(diarylethene)化合物、二氢芘(dihydroprene)化合物、
苯乙烯基化合物、苯乙烯基螺吡喃化合物、螺恶嗪化合物、螺噻喃化合物、螺吡喃化合物、硫靛化合物、四硫富瓦烯化合物、对苯二甲酸化合物、三苯基甲烷化合物、三苯胺化合物、萘吡喃化合物、吡唑啉化合物、吩嗪化合物、苯二胺化合物、v恶嗪化合物、吩噻嗪化合物、酞菁化合物、荧烷化合物、俘精酸酐化合物、苯并吡喃化合物、茂金属化合物和吡啶化合物。这些之中，紫精化合物、对苯二甲酸化合物和吡啶化合物是优选的，因为它们可在低电位下进行颜色显色或消色并且呈现良好的颜色值。紫精化合物优选为由以下结构式(1)表示的化合物。
权利要求
1.电致变色显示元件，包括 显示基板，至少一个显示电极， 反电极， 反基板，至少一个与所述显示电极接触的电致变色层，和在所述电致变色层和所述反电极之间的电解质层，其中所述电解质层含有具有三维交联结构的基体树脂、以及液晶化合物和电解质的混合物，和其中所述液晶化合物和电解质的混合物作为连续相分散在所述基体树脂中。
2.电致变色显示元件，包括 显示基板，彼此间隔的多个显示电极， 分别与所述多个显示电极接触的多个电致变色层， 反基板， 反电极，和所述反电极和位于最靠近所述反电极的显示电极之间的电解质层， 其中所述电解质层包含具有三维交联结构的基体树脂、以及液晶化合物和电解质的混合物，其中所述液晶化合物和电解质的混合物作为连续相分散在所述基体树脂中，和其中显示电极中的一个与另一显示电极或任意其它显示电极之间的电阻大于所述显示电极中的一个的电阻。
3.根据权利要求1所述的电致变色显示元件，其中所述基体树脂是由能紫外线固化的树脂材料形成的。
4.根据权利要求1所述的电致变色显示元件，其中所述电致变色层含有导电细颗粒或半导体细颗粒，所述导电细颗粒或半导体细颗粒在它们的表面上携带电致变色化合物。
5.根据权利要求3所述的电致变色显示元件，其中所述电解质层是如下形成的将紫外线通过所述反基板或所述显示基板施加到所述液晶化合物和电解质的混合物、以及所述基体树脂的能聚合单体或低聚物，使所述能聚合单体或低聚物聚合。
6.根据权利要求2所述的电致变色显示元件，其中所述基体树脂是由能紫外线固化的树脂材料形成的。
7.根据权利要求2所述的电致变色显示元件，其中各所述电致变色层含有导电细颗粒或半导体细颗粒，所述导电细颗粒或半导体细颗粒在它们的表面上携带电致变色化合物。
8.根据权利要求6所述的电致变色显示元件，其中所述电解质层是如下形成的将紫外线通过所述反基板或所述显示基板施加到所述液晶化合物和电解质的混合物、以及所述基体树脂的能聚合单体或低聚物，使所述能聚合单体或低聚物聚合。
全文摘要
本发明涉及电致变色显示元件。所述电致变色显示元件包括显示基板、至少一个显示电极、反电极、反基板、至少一个与所述显示电极接触的电致变色层、和在所述电致变色层和所述反电极之间的电解质层，其中所述电解质层含有具有三维交联结构的基体树脂、以及液晶化合物和电解质的混合物，并且其中所述液晶化合物和电解质的混合物作为连续相分散在所述基体树脂中。
文档编号G02F1/153GK102243407SQ201110122080
公开日2011年11月16日 申请日期2011年5月12日 优先权日2010年5月13日
发明者八代彻, 内城祯久, 平野成伸, 藤村浩 申请人:株式会社理光