电致变色显示元件和显示器件的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电致变色显示元件和显示器件，具体地说，本发明公开了电致变色显示元件，包括：显示基板；与所述显示基板相对的对置基板；形成于所述对置基板的与显示基板相对的一侧的对置电极；层叠于所述显示基板的与对置基板相对的一侧的第一显示电极和第一电致变色层；形成在所述显示基板和所述对置基板之间的单个多孔膜；层叠于所述多孔膜的与显示基板相对的一侧的第二显示电极和第二电致变色层；层叠于所述多孔膜的与对置基板相对的一侧的第三显示电极和第三电致变色层；以及存在于所述显示基板和所述对置基板之间的电解质。
【专利说明】电致变色显示元件和显示器件
【技术领域】
[0001 ] 本发明的一个方面涉及电致变色显示元件和显示器件中的至少一种。
【背景技术】
[0002]近年来，作为代替纸张的电子介质，电子纸的开发已得到积极地进行。作为用作电子纸的显示器件，已经知晓电致变色显示器件。在本文中，将通过施加电压而可逆地改变光学或物理性质的现象称为电致变色。此外，电致变色显示器件是利用表现出电致变色的电致变色化合物的显色和消色的显示器件。作为用作电子纸的显示器件的技术中的有希望的候选物，电致变色显示器件的研究和开发例如材料开发和器件设计已得到广泛进行，因为电致变色显示器件是反射型显示器件、具有保持效果且能够在低的电压下驱动。
[0003]日本专利申请公开N0.2011-209688公开了具有如下的电致变色显示器件:显示电极与电致变色层的层叠体(stack);在所述层叠体的显示电极侧或电致变色层侧的任一侧提供的具有通孔的膜；以及对置基板，其上提供有与显示电极相对的对置电极。在此，包括多个层叠体，其中在所述多个层叠体各自的显示电极侧或电致变色层侧的任一侧提供具有通孔的膜。
[0004]但是，期望进一步抑制光损失。
【发明内容】
[0005]根据本发明的一个方面，提供了电致变色显示元件，其包括:显示基板；与所述显示基板相对的对置基板；形成于所述对置基板的与显示基板相对的一侧的对置电极；层叠于所述显示基板的与对置基板相对的一侧的第一显示电极和第一电致变色层；形成在所述显示基板和所述对置基板之间的单个多孔膜；层叠于所述多孔膜的与显示基板相对的一侧的第二显示电极和第二电致变色层；层叠于所述多孔膜的与对置基板相对的一侧的第三显示电极和第三电致变色层；以及存在于所述显示基板和所述对置基板之间的电解质。
[0006]根据本发明的另一方面，提供了显示器件，其包括如前所述的电致变色显示元件。
【专利附图】
【附图说明】
[0007]图1是说明了电致变色显示元件的一个实例的截面图。
[0008]图2是说明了图1中的电致变色显示元件的显示组件的截面图。
[0009]图3A和图3B是说明了电致变色显示元件的另一实例的图。
[0010]图4是说明了实施例1中的显示电极和对置电极的布置的图。
【具体实施方式】
[0011]接下来，将结合附图描述本发明的实施方案。
[0012]图1说明了电致变色显示元件的一个实例。
[0013]电致变色显示元件10具有显示基板11以及与显示基板11相对的对置基板12，而且，在显示基板11和对置基板12之间形成多孔膜13。此外，在显示基板11的与对置基板12相对的一侧顺序层叠第一显示电极14a和第一电致变色层15a，而且，在对置基板12的与显示基板11相对的一侧形成对置电极16。而且，在多孔膜13的与显示基板11相对的一侧顺序层叠第二显示电极14b和第二电致变色层15b。此外，在多孔膜13的与对置基板12相对的一侧顺序层叠第三显示电极14c和第三电致变色层15c。而且，在显示基板11和对置基板12之间存在电解质溶液17。此外，显示基板11和对置基板12通过间隔物18结入口 ο
[0014]第一显示电极14a是用于控制对置电极16上的电位并使第一电致变色层15a显色和/或消色的电极。第二显示电极14b是用于控制对置电极16上的电位并使第二电致变色层15b显色和/或消色的电极。第三显示电极14c是用于控制对置电极16上的电位并使第三电致变色层15c显色和/或消色的电极。
[0015]第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和第三电致变色层15c分别接触第一显示电极14a、第二显示电极14b和第三显示电极14c并分别形成在第一显示电极14a、第二显示电极14b和第三显示电极14c上。
[0016]第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和第三电致变色层15c各自包括这样的金属氧化物颗粒，所述金属氧化物颗粒带有通过氧化-还原反应而显色和/或消色的电致变色化合物。在这样的情况下，提供了电致变色化合物的单个分子键合至或吸附在金属氧化物颗粒上的状态。从而，将电子从显示电极通过金属氧化物颗粒传输至电致变色化合物是可能的，而且，有效地导致其显色或消色是可能的。
[0017]第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和第三电致变色层15c由于分别来自第一显示电极14a、第二显示电极14b和第三显示电极14c的电子的授受(供给和/或接受)而以不同的颜色进行显色和/或消色。
[0018]在此，如果第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和第三电致变色层15c各自固定而不移动电致变色化合物并且确保电连接而不抑制电致变色化合物的氧化还原反应所涉及的电子的授受(供给或接受)，则可将电致变色化合物和金属氧化物颗粒混合成为单个层。
[0019]第三电致变色层15c中所包括的金属氧化物颗粒可为白色颜料颗粒。从而，使第三电致变色层15c具有白色反射功能是可能的。
[0020]白色颜料颗粒不特别限制且可列举金属氧化物颗粒，例如，氧化钛颗粒、氧化铝颗粒、氧化锌颗粒、氧化娃颗粒、氧化铯颗粒、或氧化乾颗粒。
[0021]由于电致变色显示元件10具有如上所述的结构，因此，多色显示是可能的。独立地控制第一显不电极14a相对于对置电极16的电位、第二显不电极14b相对于对置电极16的电位、以及第三显示电极14c相对于对置电极16的电位是可能的。结果，独立地使接触第一显示电极14a并形成在其上的第一电致变色层15a、接触第二显示电极14b并形成在其上的第二电致变色层15b、以及接触第三显示电极14c并形成在其上的第三电致变色层15c显色和/或消色是可能的。
[0022]由于层叠了第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和第三电致变色层15c，因此，归功于第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和第三电致变色层15c的显色和/或消色图案，多色显示是可能的。此外，当第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和第三电致变色层15c包括显色为黄色、品红色和青色的电致变色化合物时，电致变色显示元件10的全色显示是可能的。
[0023]如图2中所说明的，制造第一显示组件A和第二显示组件B以用于电致变色显示元件10，从而，容易地确保第一显示电极14a、第二显示电极14b和第三显示电极14c之间的绝缘是可能的。
[0024]在此，第一显示组件A是这样的:在显示基板11上顺序层叠第一显示电极14a和第一电致变色层15a。另一方面，第二显示组件B是这样的:在多孔膜13的一个面上顺序层叠第二显示电极14b和第二电致变色层15b且在其另一个面上顺序层叠第三显示电极14c和第三电致变色层15c。
[0025]此外，由于可在多孔膜13上形成包括金属氧化物颗粒的膜之后键合或吸附各电致变色化合物，因此，容易或方便地形成第二电致变色层15b和第三电致变色层15c是可能的。
[0026]在此，第一显示组件A中的第一显示电极14a和第一电致变色层15a的层叠次序可颠倒。
[0027]此外，第二显示组件B中的第二显示电极14b和第二电致变色层15b的层叠次序和/或第三显示电极14c和第三电致变色层15c的层叠次序可颠倒。
[0028]显示基板11不特别限制，只要提供透明的显示基板，而且，可列举玻璃基板、塑料基板、或类似物。
[0029]对于构成塑料基板的材料，可列举聚碳酸酯、聚(乙烯)、聚(苯乙烯)、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸三亚甲基酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚(萘二甲酸乙二醇酯)、聚(萘二甲酸丁二醇酯)、或类似物。
[0030]在此，当将塑料膜用于显示基板11时，制造质轻且柔性的电致变色显示元件是可能的。
[0031]构成第一显示电极14a、第二显示电极14b和/或第三显示电极14c的材料不特别限制，只要提供具有导电性且为透明的材料，而且，可列举锡掺杂的氧化铟(其在下文中将称为ΙΤ0)、氟掺杂的氧化锡(其在下文中将称为FT0)、锑掺杂的氧化锡(其在下文中将称为ΑΤ0)、或类似物。在它们中，优选铟氧化物(其在下文中将称为In氧化物)、锡氧化物(其在下文中将称为Sn氧化物)、或者锌氧化物(其在下文中将称为Zn氧化物)，且特别优选 InSnO、GaZnO> SnO> In2O3 或 ZnO0
[0032]对置基板12不特别限制，而且，可列举玻璃基板、塑料膜、或类似物。
[0033]构成对置电极16的材料不特别限制，只要提供具有导电性的材料，而且，可列举ITO、FT0、氧化锌、锌、钼、碳、或类似物。
[0034]在此，在其中将金属板例如锌板用于对置基板12的情况中，对置基板兼作对置电极16。
[0035]在其中构成对置电极16的材料导致与在第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和/或第三电致变色层15c中导致的氧化还原反应反向的反应的情况中，稳定地显色或消色是可能的。例如，在其中第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和/或第三电致变色层15c由于其氧化而显色的情况中，当构成对置电极16的材料发生还原时，第一电致变色层15a、第二电致变色层15b和/或第三电致变色层15c中的显色反应和消色反应是稳定的。
[0036]电致变色化合物不特别限制，而且，可列举:低分子量化合物，例如，偶氮苯型化合物、蒽醌型化合物、二芳基乙烯型化合物、二氢花(dihydroprene)型化合物、苯乙烯基型化合物、苯乙烯基螺吡喃型化合物、喷型化合物、螺噻喃型化合物、硫靛型化合物、四硫富瓦烯型化合物、对苯二甲酸型化合物、三苯基甲烷型化合物、三苯胺型化合物、萘并吡喃型化合物、紫精型化合物、吡唑啉型化合物、吩嗪型化合物、亚苯基二胺型化合物、嗔型化合物、吩噻嗪型化合物、酞菁型化合物、荧烷型化合物、俘精酸酐型化合物、苯并吡喃型化合物或茂金属型化合物；或者聚合物化合物，例如，聚(苯胺)或聚(噻吩)。
[0037]优选的是，电致变色化合物包括由以下通式所示的二吡啶型化合物:
[0038]
【权利要求】
1.电致变色显示元件，包括: 显不基板； 与所述显示基板相对的对置基板； 形成于所述对置基板的与显示基板相对的一侧的对置电极； 层叠于所述显示基板的与对置基板相对的一侧的第一显示电极和第一电致变色层； 形成在所述显示基板和所述对置基板之间的单个多孔膜； 层叠于所述多孔膜的与显示基板相对的一侧的第二显示电极和第二电致变色层； 层叠于所述多孔膜的与对置基板相对的一侧的第三显示电极和第三电致变色层；以及 存在于所述显示基板和所述对置基板之间的电解质。
2.根据权利要求1所述的电致变色显示元件，其中所述第一电致变色层、所述第二电致变色层和所述第三电致变色层各自包含带有电致变色化合物的金属氧化物颗粒。
3.根据权利要求1或2所述的电致变色显示元件，其中所述第一显示电极、所述第二显示电极和所述第三显示电极具有彼此不重叠的区域。
4.根据权利要求3所述的电致变色显示元件，其中所述第一显示电极与形成于所述对置基板上的第一引出部电连接，所述第二显示电极通过形成于所述显示基板上的导电膜与形成于所述对置基板上的第二引出部电连接，而且所述第三显示电极与形成于所述对置基板上的第三引出部电连接。
5.根据权利要求4所述的电致变色显示元件，其中所述多孔膜是这样的:在其中所述第二显示电极与所述导电膜电连接的区域以及其中所述第三显示电极与所述第三引出部电连接的区域中，孔被填充或者未形成孔。
6.显示器件，包括根据权利要求1-5中任一项所述的电致变色显示元件。
【文档编号】G02F1/153GK104049432SQ201410086892
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】内城祯久, 八代彻, 冈田吉智, 平野成伸, 藤村浩, 辻和明, 高桥裕幸, 金硕灿, 油谷圭一郎, 匂坂俊也 申请人:株式会社理光