专利名称：电致变色器件的制作方法
技术领域：
示例性实施方式涉及电致变色器件。
背景技术：
电致变色是其中施加电压导致一些材料根据电场方向可逆地改变它们的颜色的现象。电致变色材料是能够通过电化学氧化和还原可逆地改变其光特性的材料。换句话说，一些电致变色材料当不经历施加的电场时可不显示颜色，且当经历施加的电场时可显示颜色；或者相反，一些电致变色材料当不经历施加的电场时可显示颜色且它们当经历施加的电场时可不显示颜色或可改变颜色。电致变色材料可应用于其中透光率根据施加的电压变化的电致变色器件。电致变色器件可应用于轻型且便携的显示装置例如电子纸、以及使用透光率的装置例如智能窗。
发明内容
示例性实施方式涉及电致变色器件.根据示例性实施方式，电致变色器件包括含有第一子像素和第二子像素的像素。所述第一子像素包括接触第一电致变色层的第一电解质。所述第一电致变色层包括第一电致变色材料，其配置为基于施加到所述第一电致变色材料的电压，显示透明和至少两种颜色中的每一个。所述第二子像素包括接触第二电致变色层的第二电解质。所述第二电致变色层包括第二电致变色材料，其配置为基于施加到所述第二电致变色材料的电压，显示透明、黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的每一个。所述电致变色器件可进一步包括在所述第一子像素的一个表面上的第一电极;在所述第一子像素的另一表面上的第一端子(terminal);在所述第二子像素的一个表面上的第二电极；和在所述第二子像素的另一表面上的第二端子。所述电致变色器件可配置为向所述第一电极和所述第二电极施加相同或不同的电压。所述电致变色器件还可配置为向所述第一端子和所述第二端子施加相同或不同的电压。 所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料可彼此不同。所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料可各自独立地包括η型材料、P型材料和其组合的一种。例如，所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料可各自独立地包括下列的一种η型材料，其包括η型金属氧化物、基于紫罗碱的化合物、基于邻苯二甲酸酯的化合物、基于吡啶的化合物、基于蒽醌的化合物、阴极脱色导电聚合物化合物及其组合的至少一种；P型材料，其包括P型金属氧化物、基于苯胺的化合物、基于氨基醌的化合物、基于稀土元素的有机化合物、基于酞菁的化合物、基于吩噻嗪的化合物、基于吩喝噻(phenoxathiine)的化合物、基于二苯并二恶英的(dibenzodioxin)的化合物、基于染料的化合物、阳极脱色导电聚合物化合物和其组合的至少一种；以及其组合。所述第一电致变色层和所述第二电致变色层可相互分离，因此所述第一电致变色层和所述第二电致变色层配置为独立地分别显示第一电致变色和第二电致变色材料的颜色。当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第一电压时，所述第一电致变色材料可显示透明性。当施加到所述第一电致变色材料的电压分别等于第二电压和第三电压之一时，所述第一电致变色材料可显示至少两种颜色中的一个。所述第一电压、第二电压和第三电压相互不同。当施加到所述第二电致变色材料的电压等于第一电压时，所述第二电致变色材料可显示透明性。当施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压之一时，所述第二电致变色材料可显示黑色。当施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的另一个时，所述第二电致变色材料可显示至少一种不同于黑色的颜色中的一个。当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第二电压且施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压时，所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料可显示不同的颜色。当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第三电压且施加到所述第二电致变色材料的电压等于第三电压时，所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料可显示不同的颜色。当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料可分别显示红色、绿色和蓝色中的至少一种。当施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料可分别显示红色、绿色、蓝色和黑色中的至少一种。当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料可分别显示青色、品红色和黄色中的至少一种；且当施加到所述第二电致变色层的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料可分别显示青色、品红色、黄色和黑色中的至少一种。当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料可分别显示青色、品红色和黄色中的至少一种。当施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料可分别显示红色、绿色、蓝色和黑色中的至少一种。当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料可分别显示红色、绿色和蓝色中的至少一种。当施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料可分别显示青色、品红色、黄色和黑色中的至少一种。当施加到所述第一电致变色材料的电压和施加到所述第二电致变色材料的电压
12等于第一电压时，所述第一子像素和所述第二子像素可显示透明性。当施加到所述第一电致变色材料的电压和施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压时，所述第一子像素可显示至少两种颜色中的至少一种，且所述第二子像素可显示黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的至少一种。当施加到所述第一电致变色材料的电压和施加到所述第二电致变色材料的电压等于第三电压时，由所述第一子像素显示的颜色和由所述第二子像素显示的颜色可相互不同。所述第一电解质可包括与第一电致变色材料相反类型的材料。所述第二电解质可包括与第二电致变色材料相反类型的材料。所述电致变色器件可包括至少一个分离所述第一子像素和所述第二子像素的隔离物。所述第一子像素可进一步包括第一反射层。所述第一反射层可越过第一电解质面对所述第一电致变色层。所述第二子像素可进一步包括第二反射层。所述第二反射层可越过第二电解质面对所述第二电致变色层。所述电致变色器件可包括多个所述像素。所述电致变色器件可进一步包括在基底上的至少一对电极。所述像素可在所述至少一对电极之间。所述像素可包括至少一个分离所述第一子像素和所述第二子像素的隔离物。所述第一子像素和所述第二子像素可在所述至少一对电极的一对之间。至少一对电极的一对可包括不透明的电极。 所述不透明的电极可包括反射层。所述第一电解质和所述第二电解质中的至少一种可在所述反射层上。所述电致变色器件可进一步包括至少一个反射层，其中所述至少一个反射层在至少一对电极的一对的一个电极上。所述电致变色器件可进一步包括控制器，其配置为将相同或不同的电压通过至少一对电极施加到所述第一子像素和所述第二子像素。所述像素可连接到两对电极。所述第一子像素可在两对电极中的一对之间。所述第二子像素可在两对电极中的另一对之间。所述基底可进一步包括玻璃和透明聚合物中的一种。所述基底可为透明聚合物，其包括聚丙烯酸酯、聚邻苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯(多芳基化合物)、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的至少一种。根据示例性实施方式，像素结构体包括下部电极层、连接到所述下部电极层的第一子像素、连接到所述下部电极层的第二子像素及在所述第一子像素和所述第二子像素上的上部电极层。所述第一子像素可包括接触第一电致变色层的第一电解质。所述第一电致变色层可包括第一电致变色材料，其配置为基于施加到所述第一电致变色材料的电压，显示透明性和至少两种颜色中的每一个。所述第二子像素可包括接触第二电致变色层的第二电解质。所述第二电致变色层可包括第二电致变色材料，其配置为基于施加到所述第二电致变色材料的电压，显示透明性、黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的每一个。
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电致变色器件可包括多个所述像素结构体。电子装置可包括所述电致变色器件，其中所述电子装置包括智能窗、显示装置和透明显示装置中的一个。根据示例性实施方式，电致变色器件可包括连接到至少一对电极的像素结构体。所述像素结构体可包括第一子像素和第二子像素。所述第一子像素可含有在第一电解质上的第一电致变色层。所述第一电致变色层可配置为基于施加到第一子像素的电压，显示透明性和至少两种颜色中的每一个。所述第二子像素可包括在第二电解质上的第二电致变色层。所述第二电致变色层可配置为基于施加到第二子像素上的电压，显示透明性、黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的每一个。所述第一电致变色层可包括至少一种与第二电致变色层不同的材料。所述第一电致变色层和所述第二电致变色层可各自独立地包括η型材料、P型材料和其组合中的一种。例如，所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料可各自独立地包括如下的一种η型材料，其包括η型金属氧化物、基于紫罗碱的化合物、基于苯二甲酸盐或酯的化合物、基于吡啶的化合物、基于蒽醌的化合物、阴极脱色导电聚合物化合物和其组合中的至少一种；P型材料，其包括P型金属氧化物、基于苯胺的化合物、基于氨基醌的化合物、基于稀土元素的有机化合物、基于酞菁的化合物、基于吩噻嗪的化合物、基于吩< 噻的化合物、基于二苯并二喷英的化合物、基于染料的化合物、阳极脱色导电聚合物化合物和其组合中的至少一种；以及其组合。所述第一电致变色层可包括由下列化学式I至2之一表示的第一电致变色材料[化学式I]
权利要求
1.电致变色器件，包括包括第一子像素和第二子像素的像素；所述第一子像素包括接触第一电致变色层的第一电解质，所述第一电致变色层包括第一电致变色材料，其配置为基于施加到所述第一电致变色材料的电压，显示透明性和至少两种颜色中的每一个；和所述第二子像素包括接触第二电致变色层的第二电解质，所述第二电致变色层包括第二电致变色材料，其配置为基于施加到所述第二电致变色材料的电压，显示透明性、黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的每一个。
2.权利要求I的电致变色器件，进一步包括在所述第一子像素的一个表面上的第一电极；在所述第一子像素的另一个表面上的第一端子；在所述第二子像素的一个表面上的第二电极；和在所述第二子像素的另一个表面上的第二端子。
3.权利要求2的电致变色器件，其中所述器件配置为向所述第一电极和所述第二电极施加相同或不同的电压，且所述器件配置为向所述第一端子和所述第二端子施加相同或不同的电压。
4.权利要求I的电致变色器件，其中所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料相互不同，且所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料各自独立地包括η型材料、P型材料和其组合中的一种。
5.权利要求4的电致变色器件，其中所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料各自独立地包括下列之一η型材料，其包括η型金属氧化物、基于紫罗碱的化合物、基于苯二甲酸酯的化合物、基于吡啶的化合物、基于蒽醌的化合物、阴极脱色导电聚合物化合物和其组合中的至少一种，P型材料，其包括P型金属氧化物、基于苯胺的化合物、基于氨基醌的化合物、基于稀土元素的有机化合物、基于酞菁的化合物、基于吩噻嗪的化合物、基于吩嘆噻的化合物、基于二苯并二》恶英的化合物、基于染料的化合物、阳极脱色导电聚合物化合物和其组合中的至少一种，以及其组合。
6.权利要求I的电致变色器件，其中所述第一电致变色层和所述第二电致变色层相互分开，因此所述第一电致变色层和所述第二电致变色层配置为独立地分别显示第一电致变色和第二电致变色材料的颜色。
7.权利要求I的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第一电压时，所述第一电致变色材料显示透明性，当施加到所述第一电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压之一时，所述第一电致变色材料显示至少两种颜色中的一个，当施加到所述第一电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的另一个时，所述第一电致变色材料显示至少两种颜色中的另一个，其中所述第一电压、第二电压和第三电压相互不同。
8.权利要求7的电致变色器件，其中当施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第一电压时，所述第二电致变色材料显示透明性，当施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压之一时，所述第二电致变色材料显示黑色，和当施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压中的另一个时，所述第二电致变色材料显示至少一种不同于黑色的颜色中的一个。
9.权利要求8的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压等于所述第二电压且施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压时，所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料显示不同的颜色。
10.权利要求8的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压等于所述第三电压且施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第三电压时，所述第一电致变色材料和所述第二电致变色材料显示不同的颜色。
11.权利要求8的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料分别显示红色、绿色和蓝色中的至少一种；且当施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料分别显示红色、绿色、蓝色和黑色中的至少一种。
12.权利要求8的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料分别显示青色、品红色和黄色中的至少一种；且当施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料分别显示青色、品红色、黄色和黑色中的至少一种。
13.权利要求8的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料分别显示青色、品红色和黄色中的至少一种,且当施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料分别显示红色、绿色、蓝色和黑色中的至少一种。
14.权利要求8的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第一电致变色材料分别显示红色、绿色和蓝色中的至少一种，且当施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压和第三电压的至少一个时，所述第二电致变色材料分别显示青色、品红色、黄色和黑色中的至少一种。
15.权利要求I的电致变色器件，其中当施加到所述第一电致变色材料的电压和施加到所述第二电致变色材料的电压等于第一电压时，所述第一子像素和所述第二子像素显示透明性，当施加到所述第一电致变色材料的电压和施加到所述第二电致变色材料的电压等于第二电压和第三电压中的至少一个时，所述第一子像素显示至少两种颜色中的至少一种，且所述第二子像素显示黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的至少一种，当施加到所述第一电致变色材料的电压和施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第二电压时，由所述第一子像素显示的颜色和由所述第二子像素显示的颜色相互不同，当施加到所述第一电致变色材料的电压和施加到所述第二电致变色材料的电压等于所述第三电压时，由所述第一子像素显示的颜色和由所述第二子像素显示的颜色相互不同。
16.权利要求I的电致变色器件，其中所述第一电解质包括与所述第一电致变色材料相反类型的材料，且所述第二电解质包括与所述第二电致变色材料相反类型的材料。
17.权利要求I的电致变色器件，进一步包括至少一个将所述第一子像素和所述第二子像素分开的隔离物。
18.权利要求I的电致变色器件，其中所述第一子像素进一步包括第一反射层，且所述第一反射层越过所述第一电解质面对所述第一电致变色层。
19.权利要求I的电致变色器件，其中所述第二子像素进一步包括第二反射层，且所述第二反射层越过所述第二电解质面对所述第二电致变色层。
20.权利要求I的电致变色器件，进一步包括多个所述像素。
21.权利要求I的电致变色器件，进一步包括在基底上的至少一对电极，其中所述像素在所述至少一对电极之间。
22.权利要求21的电致变色器件，其中所述像素包括至少一个将所述第一子像素和所述第二子像素分开的隔离物，且所述第一子像素和所述第二子像素在所述至少一对电极中的一对之间。
23.权利要求22的电致变色器件，其中所述至少一对电极中的一对包括不透明的电极。
24.权利要求23的电致变色器件，其中所述不透明的电极包括反射层，且所述第一电解质和所述第二电解质中的至少一种在所述反射层上。
25.权利要求22的电致变色器件，进一步包括至少一个反射层，其中所述至少一个反射层在所述至少一对电极中的一对的一个电极上。
26.权利要求21的电致变色器件，进一步包括控制器，其配置为将相同或不同的电压通过所述至少一对电极施加到所述第一子像素和所述第二子像素。
27.权利要求21的电致变色器件，其中所述像素连接到两对电极，所述第一子像素在所述两对电极中的一对之间，和所述第二子像素在所述两对电极中的另一对之间。
28.权利要求21的电致变色器件，其中所述基底包括玻璃和透明聚合物中的一种。
29.权利要求28的电致变色器件，其中所述基底为透明聚合物，其包括聚丙烯酸酯、聚邻苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚芳酯、聚醚酰亚胺、聚醚砜、聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚酰亚胺中的至少一种。
30.像素结构体，包括下部电极层；连接到所述下部电极层的第一子像素，所述第一子像素包括接触第一电致变色层的第一电解质，所述第一电致变色层包括第一电致变色材料，其配置为基于施加到所述第一电致变色材料的电压，显示透明性和至少两种颜色中的每一个；和连接到所述下部电极层的第二子像素，所述第二子像素包括接触第二电致变色层的第二电解质，所述第二电致变色层包括第二电致变色材料，其配置为基于施加到所述第二电致变色材料的电压，显示透明性、黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的每一个；以及在所述第一子像素和所述第二子像素上的上部电极层。
31.电致变色器件，包括多个权利要求30的像素结构体。
32.电子装置，包括权利要求31的电致变色器件，其中所述电子装置包括智能窗、显示装置和透明显示装置中的一个。
33.电致变色器件，包括连接到至少一对电极的像素结构体，所述像素结构体包括含有在第一电解质上的第一电致变色层的第一子像素，所述第一电致变色层配置为取决于施加到所述第一子像素的电压，显示透明性和至少两种颜色中的至少一种；含有在第二电解质上的第二电致变色层的第二子像素，所述第二电致变色层配置为取决于施加到所述第二子像素上的电压，显示透明性、黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的至少一种。
34.权利要求33的电致变色器件，其中所述第一电致变色层包括至少一种与所述第二电致变色层不同的材料，且所述第一电致变色层和所述第二电致变色层各自独立地包括η型材料、P型材料和其组合中的一种
35.权利要求34的电致变色器件，其中所述第一电致变色层和所述第二电致变色层各自独立地包括如下的一种η型材料，其包括η型金属氧化物、基于紫罗碱的化合物、基于苯二甲酸酯的化合物、基于吡啶的化合物、基于蒽醌的化合物、阴极脱色导电聚合物化合物和其组合中的至少一种；P型材料，其包括P型金属氧化物、基于苯胺的化合物、基于氨基醌的化合物、基于稀土元素的有机化合物、基于酞菁的化合物、基于吩噻嗪的化合物、基于吩喝噻的化合物、基于二苯并二#恶英的化合物、基于染料的化合物、阳极脱色导电聚合物化合物和其组合中的至少一种；以及其组合。
36.权利要求33的电致变色器件，其中所述第一电致变色层包括由下列化学式1至2之一表示的第一电致变色材料 [化学式1]
37.权利要求36的电致变色器件，其中所述第二电致变色层包括由下列化学式3至4之一表示的第二电致变色材料 [化学式3]
38.权利要求33的电致变色器件，其中所述第二电致变色层包括由下列化学式3至4之一表示的第二电致变色材料[化学式3]
39.权利要求33的电致变色器件，其中所述第一电致变色层包括由以下之一表示的一对电致变色材料下面成对的化学式1-1和1-2、以及下面成对的化学式2-1和2-2，[化学式1-1]
40.权利要求39的电致变色器件，其中所述第二电致变色层包括由以下之一表示的一对电致变色材料下面成对的化学式3_1和3_2、以及下面成对的化学式4_1和4_2，
41.权利要求33的电致变色器件，其中所述第二电致变色层包括由以下之一表示的一对电致变色材料下面成对的化学式·3_1和3_2、以及下面成对的化学式4_1和4_2，
全文摘要
根据示例性实施方式，电致变色器件包括含有第一子像素和第二子像素的像素。所述第一子像素包括接触第一电致变色层的第一电解质。所述第一电致变色层包括第一电致变色材料，其配置为基于施加到所述第一电致变色材料的电压，显示透明性和至少两种颜色中的每一个。所述第二子像素包括接触第二电致变色层的第二电解质。所述第二电致变色层包括第二电致变色材料，其配置为基于施加到所述第二电致变色材料的电压，显示透明性、黑色和至少一种不同于黑色的颜色中的每一个。
文档编号G02F1/15GK102914929SQ20121024495
公开日2013年2月6日 申请日期2012年7月16日 优先权日2011年8月5日
发明者卢昌镐, R.R.达斯, 金桢佑, 全锡珍 申请人:三星电子株式会社