本文公开内容一般地涉及电致变色元件、显示装置和其驱动方法。
背景技术：
电致变色是其中通过施加电压氧化还原反应可逆地发生和颜色可逆地变化的现象。电致变色在两个相反电极之间和如下构造中形成，在该构造中离子可导电电解质层填充在电极之间并且发生氧化还原反应。当在两个相反电极中的一个附近发生还原反应时，在另一个电极附近发生氧化反应，其为逆反应。
当通过使用电致变色或通过具有青色(c)、品红色(m)和黄色(y)的三个显色层(colordevelopmentlayer)被层压在其中的结构利用电致变色元件获得透明的显示装置时，对于该元件来说由还原的电致变色材料——其中性状态为透明状态——或氧化的电致变色材料——其中性状态是透明的——制成是重要的。
此外，对于这种色彩明亮的显示装置，取决于取代基具有各种颜色的有机电致变色材料是合适的。具体而言，为了使透明状态(消色状态)和彩色状态的高对比度成为可能，该对电极中的一个优选地具有包括氧化的电致变色材料的层和该对电极中的另一个优选地具有包括还原的电致变色材料的层。
然而，在这种双极性着色电致变色元件中，通过重复着色和脱色的循环，在两极上保持的电荷之间可能发生不平衡，在消色状态，电荷仍留在一个电极上，并且从而发生擦除残留物的现象，其中颜色不完全消失。猜想擦除残留物是通过彼此具有复杂影响的多种因素发生的现象，比如装置中少量的杂质、温度、电压或不可逆的氧化和还原。此外，擦除残留物发生在哪个电极上或有多少擦除残留物取决于该装置的使用状况。因此，难以完全地防止发生擦除残留物，或在设计阶段对其预测。这是个问题。
为了解决该问题，例如，专利文件1公开了电致变色元件，其中用于电荷补偿的辅助电极被提供并且在发生擦除残留物的电极和辅助电极之间施加电压，从而擦除残留物被去除而不会在用于显示的电致变色材料或电解质上施加额外的负担。
此外，专利文件2公开了电致变色元件，其中具有氧化还原材料的辅助电极在与显示无关的零件中形成，并且在辅助电极和电致变色层之间施加电压，从而着色状态或消色状态可以被长期维持。
[引文列表]
[专利文献]
[ptl1]日本未经审查的专利申请公开号h4-60617
[ptl2]日本未经审查的专利申请公开号s59-159134
技术实现要素：
技术问题
然而，在专利文件1或专利文件2公开的电致变色元件中，所有擦除残留物都是氧化的电致变色材料的擦除残留物。专利文件1和专利文件2均没有提及还原的电致变色材料的擦除残留物。
此外，用于辅助电极的所有氧化-还原材料均为氧化材料，并且没有公开还原材料。然后，如果还原的电致变色材料的擦除残留物保留，当擦除残留物尝试通过使用辅助电极清除时，辅助电极上的氧化-还原材料没有被还原，但是相反，电解质在辅助电极的表面上被还原，这导致可能改变电解质、产生气泡等问题。
具体而言，在专利文件1或专利文件2中公开的电致变色元件中，认为通过氧的氧化是擦除残留物的主要因素，并且根本没有假定还原的电致变色材料的擦除残留物。还原的电致变色材料的擦除残留物是在具有高对比度和明亮颜色再现性的显示装置中的新问题。
本发明的至少一个实施方式的目的是提供电致变色元件、显示装置和其驱动方法，其基本上消除了由相关领域中的限制和缺点引起的一个或多个问题。
解决方案
根据本发明的方面，电致变色元件包括间隔地且彼此相对地布置的第一和第二显示电极，第一和第二显示电极的至少一个是透明的；电解质，其提供在第一和第二显示电极之间；第一电致变色层，其包括氧化的电致变色化合物和氧化的电致变色组合物的至少一种，并且接触第一显示电极和电解质；第二电致变色层，其包括还原的电致变色化合物和还原的电致变色组合物的至少一种，并且接触第二显示电极和电解质；接触电解质的第三和第四辅助电极；还原层，其提供在第三辅助电极上，并且包括第一材料的还原剂；和氧化层，其提供在第四辅助电极上，并且包括第二材料的氧化剂。第一和第二材料可以被可逆地氧化和还原。
根据本发明的另一方面，显示装置包括电致变色元件和底盘。电致变色元件包括间隔地且彼此相对地布置的第一和第二显示电极，第一和第二显示电极的至少一个是透明的；电解质，其提供在第一和第二显示电极之间；第一电致变色层，其包括氧化的电致变色化合物和氧化的电致变色组合物的至少一种，并且接触第一显示电极和电解质；第二电致变色层，其包括还原的电致变色化合物和还原的电致变色组合物的至少一种，并且接触第二显示电极和电解质；接触电解质的第三和第四辅助电极；还原层，其提供在第三辅助电极上，并且包括第一材料的还原剂；和氧化层，其提供在第四辅助电极上，并且包括第二材料的氧化剂。第一和第二材料可以被可逆地氧化和还原。底盘覆盖电致变色元件以便第一显示电极和第二显示电极从外部可见和第三辅助电极和第四辅助电极从外部不可见。
根据本发明的又另一方面，执行用于驱动电致变色元件以控制第一电致变色层或第二电致变色层的颜色的驱动方法。电致变色元件包括间隔地且彼此相对地布置的第一和第二显示电极，第一和第二显示电极的至少一个是透明的；电解质，其提供在第一和第二显示电极之间；第一电致变色层，其包括氧化的电致变色化合物和氧化的电致变色组合物的至少一种，并且接触第一显示电极和电解质；第二电致变色层，其包括还原的电致变色化合物和还原的电致变色组合物的至少一种，并且接触第二显示电极和电解质；接触电解质的第三和第四辅助电极；还原层，其提供在第三辅助电极上，并且包括第一材料的还原剂；和氧化层，其提供在第四辅助电极上，并且包括第二材料的氧化剂。第一和第二材料可以被可逆地氧化和还原。该方法包括在第三辅助电极和第四辅助电极之间施加电压以产生电荷；和在第一显示电极和第四辅助电极之间或在第二显示电极和第三辅助电极之间施加电压以使电荷放电。
根据本发明的又另一方面，执行用于驱动电致变色元件以控制第一电致变色层或第二电致变色层的颜色的驱动方法。电致变色元件包括间隔地且彼此相对地布置的第一和第二显示电极，第一和第二显示电极的至少一个是透明的；电解质，其提供在第一和第二显示电极之间；第一电致变色层，其包括氧化的电致变色化合物和氧化的电致变色组合物的至少一种，并且接触第一显示电极和电解质；第二电致变色层，其包括还原的电致变色化合物和还原的电致变色组合物的至少一种，并且接触第二显示电极和电解质；接触电解质的第三和第四辅助电极；还原层，其提供在第三辅助电极上，并且包括第一材料的还原剂；和氧化层，其提供在第四辅助电极上，并且包括第二材料的氧化剂。第一和第二材料可以被可逆地氧化和还原。该方法包括在第一显示电极和第四辅助电极之间或在第二显示电极和第三辅助电极之间施加电压以使电荷放电；和在第三辅助电极和第四辅助电极之间施加电压以使电荷放电。
本发明的有利效果
根据本发明的实施方式，提供了可去除氧化的电致变色材料和还原的电致变色材料两者的擦除残留物的电致变色元件。
附图说明
图1是描述根据实施方式的电致变色元件的实例的横截面图。
图2是描述根据实施方式的显示装置的实例的透视图。
图3是描述根据实施方式的显示装置的实例的横截面图。
具体实施方式
下述将参考附图描述本发明的实施方式。在附图中，相同参考数值被指定至相同的组件，并且将不提供重复的解释。
<<电致变色元件的结构>>
图1是描述根据实施方式的电致变色元件的实例的横截面图。参考图1，电致变色元件1包括第一支持体10、第二支持体11、用于显示的第一电极12、用于显示的第二电极13、第三辅助电极14、第四辅助电极15、第一电致变色层16、第二电致变色层17、还原层18、氧化层19、电解质20和密封剂21。
在实施方式中，为了方便起见，电致变色元件1的第一支持体10上的侧面将被称为上侧或一侧，和第二支持体11上的侧面将被称为下侧或另一侧。此外，每个组件的第一支持体10的侧面上的面将被称为一面或顶面，和第二支持体11的侧面上的面将被称为另一面或底面。然而，电致变色元件1可以以其中它为倒置的状态被使用，或可以以任意角度被布置。另外，平面视图被假定为在正交于第一支持体10的一面的方向上观察物体，并且平面形状被假定为从正交于第一支持体10的一面的方向上观察的物体的形状。
在电致变色元件1中，在第一支持体10的底面上提供了用于显示的第一电极12。此外，在第二支持体11的顶面上提供了用于显示的第二电极13。用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13在深度方向上以预定的间隔并且彼此相对布置。电解质20布置在用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13之间。用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13是显示电极。用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极的至少一个是透明的。
包括氧化的电致变色化合物和氧化的电致变色组合物中的一种或两种的第一电致变色层16布置在用于显示的第一电极12的底面上。此外，包括还原的电致变色化合物和还原的电致变色组合物中的一种或两种的第二电致变色层17布置在用于显示的第二电极13的顶面上。
然而，第一电致变色层16可以布置在任何位置，只要第一电致变色层16接触用于显示的第一电极12和电解质20。例如，第一电致变色层16可以布置在用于显示的第一电极12的顶面上。类似地，第二电致变色层17可以布置在任何位置，只要第二电致变色层17接触用于显示的第二电极13和电解质20。例如，第二电致变色层17可以布置在用于显示的第二电极13的底侧上。
此外，在第一支持体10的底面与用于显示的第一电极12相同的面内，第三辅助电极14与用于显示的第一电极12以预定的间隔被布置。此外，在第二支持体11的顶面与用于显示的第二电极13相同的面内，第四辅助电极15以预定的间隔被布置。第三辅助电极14和第四辅助电极15可以被布置，例如，以便围绕包括用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的显示区域的外周。第三辅助电极14和第四辅助电极15在深度方向上以预定的间隔并且彼此相对布置。电解质20布置在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间。然而，第三辅助电极14和第四辅助电极15可以布置在任何位置，只要第三辅助电极14和第四辅助电极15接触电解质20。
还原层18布置在第三辅助电极14的底面上。还原层18是包括可以被可逆地氧化和还原的材料的还原剂的层。此外，氧化层19布置在第四辅助电极15的顶面上。氧化层19是包括可以被氧化和还原的材料的氧化剂的层。
然而，还原层18必须仅布置在第三辅助电极14的表面上。具体而言，还原层18可以布置在第三辅助电极14的顶面上、底面上、或顶面和底面二者上。类似地，氧化层19必须仅布置在第四辅助电极15的表面上。具体而言，氧化层19可以布置在第四辅助电极15的顶面上、底面上、或顶面和底面二者上。
布置在第一支持体10和第二支持体11之间的电致变色元件1的每个组件通过在每个组件的外周提供的密封剂21被密封。
以下将详细描述电致变色元件1的每个组件。
(电致变色组合物)
可用于第一电致变色层16或第二电致变色层17的电致变色组合物具有如下特征：电致变色化合物被连接至半导电或导电纳米结构。电致变色组合物层的膜厚度的优选范围为0.2至5.0μm。当膜厚度小于该范围时，难以获得颜色光密度。当膜厚度大于该范围时，制造成本增加并且可见度由于着色可能会降低。
(电致变色化合物)
可用于第一电致变色层16或第二电致变色层17的电致变色化合物是通过氧化反应或还原反应改变颜色的材料。对于上述材料，使用众所周知的电致变色化合物，其可以是基于聚合物的、基于颜料的、金属化合物、金属氧化物等等。
具体而言，聚合物体系或颜料体系的电致变色化合物包括低分子有机电致变色化合物，其可以是基于偶氮苯的、基于蒽醌的、基于二芳基乙烯的、基于二氢苾的(dihydroprene-based)、基于苯乙烯基的、基于苯乙烯螺吡喃的(stylylspiropyranbased)、基于螺
在以上描述中，更优选地包括由化学表达(1)表达的基于联吡啶的化合物。因为这些材料具有低的着色-脱色电势，即使它们被用于具有多个显示电极的电致变色元件中，根据还原电势，显示优异的着色色彩值。
[化学式1]
在化学表达(1)中，r1和r2表示碳数目为1至30的烷基或芳基，其每个可独立地具有取代基。x表示一价阴离子。各自的整数n、m和l独立地表示0或1。a、b和c中的每个表示碳数目为2至20的芳基或杂环基团，其可独立地具有取代基。
此外，对于金属化合物或金属氧化物的电致变色化合物，可以使用基于无机的电致变色化合物，比如氧化钛、氧化钒、氧化钨、氧化铟、氧化铱、氧化镍或普鲁士蓝。
在实施方式中，具有中性状态的初始状态并且通过氧化可逆地改变颜色的材料将被称为氧化的电致变色材料(氧化的电致变色化合物或氧化的电致变色组合物)。此外，具有中性状态的初始状态并且通过还原可逆地改变颜色的材料将被称为还原的电致变色材料(还原的电致变色化合物或还原的电致变色组合物)。
在电致变色元件1，即电化学装置中，当在用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13中的一个上发生氧化反应(用于供给电荷的反应)时，在另一个电极上发生还原反应(用于接收电荷的反应)。因此，在一个电极(用于显示的第一电极12)上形成包括氧化的电致变色化合物和氧化的电致变色组合物中的一种或两种的层(第一电致变色层16)。此外，在另一个电极(用于显示的第二电极13)上形成包括还原的电致变色化合物和还原的电致变色组合物中的一种或两种的层(第二电致变色层17)。因此，与其中一个电极不反应的情况相比，可以获得下述优势(1)至(5)。
首先，因为电致变色化合物或电致变色组合物比其他材料具有更低的氧化还原电势，可以使用于着色的电压更低。第二，因为电致变色化合物或电致变色组合物更可能供给/接收电荷，可以使需要用于着色的电荷数量更少。第三，因为不可逆的负荷反应(loadreaction)几乎不会在电极上发生，所以可以抑制电致变色层1的降级。第四，因为电致变色化合物或电致变色组合物的彩色状态比其他材料更稳定，可以使存储期更长。第五，因为在两个电极上的电致变色材料产生颜色，所以可以产生具有高密度的颜色。
关于在第五优势中描述的“产生颜色”，它为通过氧化的电致变色化合物或氧化的电致变色组合物产生的颜色和通过还原的电致变色化合物或还原的电致变色组合物产生的颜色的混合颜色。例如，为了显示黑色，因为没有独立地产生黑色的电致变色材料，使用来自多种材料的混合颜色是有用的。如果通过氧化的电致变色化合物或氧化的电致变色组合物产生的颜色和通过还原的电致变色化合物或还原的电致变色组合物产生的颜色具有互补的颜色关系且混合颜色形成黑色，其为优选。在该情况中，使得可以以高对比度转换透明和深黑色的光致变色装置成为可能。
氧化的电致变色化合物可以是基于苯乙烯基的、基于三苯胺的、基于吩噻嗪的、氧化铱、普鲁士蓝等等。此外，还原的电致变色化合物可以是基于联吡啶的、基于蒽醌的、基于对苯二酸的、氧化钨、氧化钛等等。
(导电或半导电纳米结构)
根据实施方式的导电或半导电纳米结构是具有纳米级的凹面和凸面的结构，比如纳米颗粒或纳米多孔结构。
当电致变色化合物包括膦酸酯基团、磷酸基团或羧基基团作为结合或吸附结构时，电致变色化合物容易与纳米结构结合，并且可以获得具有优异的彩色图像保留的电致变色组合物。
此外，当电致变色化合物具有甲硅烷基或硅烷醇基团时，它经由硅氧烷键与纳米结构结合，并且该键变强，从而获得稳定的电致变色组合物。这里提及的硅氧烷键是经由硅原子和氧原子的化学键。
此外，电致变色组合物只需具有其中电致变色化合物和纳米结构经由硅氧烷键彼此结合的结构，并且结合的方法或形式不被具体限制。
从材料的透明度的观点看，导电或半导电纳米结构的材料优选地为金属氧化物。对于金属氧化物，可以使用金属氧化物包括例如氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、氧化铈、氧化钇、氧化硼、氧化镁、钛酸锶、钛酸钾、钛酸钡、钛酸钙、氧化钙、铁酸盐、氧化铪、氧化钨、氧化铁、氧化铜、氧化镍、氧化钴、氧化钡、氧化锶、氧化钒、硅酸铝、磷酸钙等等作为主梯度。此外，每种金属氧化物可以独立地使用，或两种或多种金属氧化物可以被混合和使用。
考虑电学特征比如电导率或物理特征比如光学性质，当使用选自氧化钛、氧化锌、氧化锡、氧化锆、氧化铁、氧化镁、氧化铟、氧化钨等等中的一种金属氧化物或其混合物时，着色-脱色响应速率是优异的。具体而言，当使用氧化钛时，着色-脱色响应速率是更优异的。
金属氧化物的形状优选地为具有小于或等于30nm的平均初级粒径的金属氧化物的细颗粒。粒径越小，金属氧化物的透光率越高，并且使用每单位体积具有高表面积(以下称为“比表面积”)的形状。通过具有高比表面积，电致变色化合物被更有效地负载，并且在着色-脱色的显示对比度上优异的多色显示是可能的。纳米结构的比表面积不被具体限制，但是可以是例如100m2/g或更大。
(可以被可逆地氧化和还原的材料)
可以被可逆地氧化和还原并可用于电化学元件的材料不被具体限制，但是可以使用通常已知的氧化-还原材料。
具体包括金属比如锂(li)、钠(na)、镁(mg)、银(ag)或铜(cu)和包括它们的合金；陶瓷比如金属盐、金属氧化物或金属硫化物；碳材料比如石墨或硬碳；低分子化合物，其为基于偶氮苯的、基于蒽醌的、基于二芳基乙烯的、基于二氢苾的、基于苯乙烯基的、基于苯乙烯螺吡喃的、基于螺
更优选地，可以使用电致变色化合物或电致变色组合物。对于电致变色化合物或电致变色组合物，可以使用在用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13上提供的可用作电致变色化合物或电致变色组合物的上述化合物组。上述材料可以独立地使用，或两种或多种材料可以被混合和使用。
通过使用电致变色化合物或电致变色组合物，可以获得如下描述的三个优势。
首先，因为电致变色化合物或电致变色组合物具有比其他材料更低的氧化还原电势，可以使用于着色的电压更低。第二，因为电致变色化合物或电致变色组合物更可能供给/接收电荷，可以使需要用于着色的电荷数量更少。第三，因为不可逆的负荷反应难以在电极上发生，所以可以抑制电致变色层1的降级。
更优选地，使用与实际上提供在用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13上的电致变色化合物或电致变色组合物相同的材料。根据制造过程的简化效果、材料数目的下降、由于源自其他组分的杂质产生的降级被抑制、由于高于或等于需要用于着色-脱色的电压的过高电压产生的电致变色元件1的降级被抑制等等，通过使用相同的材料可以获得低成本的和长寿命的装置。此外，材料可按照需要与导电助剂、粘合剂等混合。
(用于显示的第一和第二电极)
用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13是用于显示的电极，并且布置在显示区域中。
用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的材料不被具体限制并且可以使用通常使用的导电材料。如上所述，用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的至少一个是透明的电极。透明的电极不被具体限制，只要它是具有导电性的透明材料，并且取决于目的可以合适地选择。例如，可以使用无机材料比如掺杂锡的氧化铟(下述将被称为“ito”)、掺杂氟的氧化锡(下述将被称为“fto”)、掺杂锑的氧化锡(下述将被称为“ato”)、氧化锌等等。在它们中，insno、gazno、sno、in2o3、zno是优选的。
此外，可以使用这样的电极，其中具有透明度的碳纳米管或具有高导电性的另一种非可渗透的材料比如金(au)、银(ag)、铂(pt)、铜(cu)等以良好的网络形状形成，同时保持透明度并且改善导电性。用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的各自的厚度可以被合适地调节，以便获得需要用于第一电致变色层16和第二电致变色层17的氧化和还原反应的电阻值。
例如，当使用ito用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的材料时，用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的各自的平均厚度优选地大于或等于50nm，但是小于或等于500nm。
用于制备用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的方法包括例如真空蒸镀方法、溅射方法、离子电镀方法等等。然而，它不被具体限制，只要用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的材料可以通过各种印刷方法施加和形成，比如旋转涂布法、浇铸方法、微型凹版涂布法、凹版涂布法、棒涂布法、辊涂布法、线棒涂布法、浸渍涂布法、狭缝涂布法、毛细管涂布法、喷涂方法、喷嘴涂布法、凹版印刷方法、丝网印刷方法、柔版印刷方法、胶版印刷方法、倒转印刷方法，或喷墨印刷方法。
(第三和第四辅助电极)
第三辅助电极14和第四辅助电极15是辅助电极，并且不用于显示。第三辅助电极14和第四辅助电极15的材料、厚度和制备方法不被具体限制，并且可以使用与用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13相同的材料、厚度和方法。当使用透明的电极时，第三辅助电极14和第四辅助电极15不必布置在显示区域中，而是优选地布置在显示区域外部。
(用于显示的第一和第二电极以及第三和第四辅助电极的布置)
在图1中，用于显示的第一电极12和第三辅助电极14布置在第一支持体10上和用于显示的第二电极13和第四辅助电极15布置在第二支持体11上。然而，第三辅助电极14和第四辅助电极15可以布置在任何位置，只要它们接触电解质20。
例如，第三辅助电极14和第四辅助电极15不必以预定的间隔并且彼此相对布置。它们可以布置在平面视图中彼此位移的位置处。然而，通过以预定的间隔并且彼此相对(即布置在平面视图中彼此重叠的位置处)布置它们，增强脱色响应速率的效果变得突出。
此外，第三辅助电极14和第四辅助电极15不必与用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13布置在相同的平面上(例如在相同的支持体上)。然而，通过使它们布置在相同的平面上，可以使制造过程简化。
具体而言，当在第三辅助电极14和第四辅助电极15上可以被可逆地氧化和还原的材料与在用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13上的电致变色化合物或电致变色组合物相同时，其为优选。在该情况中，用于显示的第一电极12和第三辅助电极14和电致变色化合物或电致变色组合物可以作为一个构件在相同过程中制备。接着然后，电极可以通过激光器被切割，例如分割为两个电极，即用于显示的第一电极12和第三辅助电极14。同样应用于用于显示的第二电极13和第四辅助电极15。
另外，用于显示的第一电极12和第四辅助电极15，和用于显示的第二电极13和第三辅助电极14可以被提供在相同的平面中。在该情况中，在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14上的电致变色化合物或电致变色组合物或可以被可逆地氧化和还原的材料是氧化的材料。然后，在用于显示的第二电极13和第四辅助电极15上的电致变色化合物或电致变色组合物或可以被可逆地氧化和还原的材料是还原的材料。
因此，仅作为一个构件在相同过程中制备用于显示的第一电极12和第四辅助电极15以及用于显示的第二电极13和第三辅助电极14是不够的。在该情况中，在作为一个构件在相同过程中制备它们之后，其被分开以提供用于显示的第一电极12和第四辅助电极15，和用于显示的第二电极13和第三辅助电极14。然后，在分开之后，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间进行氧化和还原反应，以将在第三辅助电极14上的电致变色化合物或电致变色组合物改变为氧化的材料。此外，将在第四辅助电极15上的电致变色化合物或电致变色组合物改变为还原的材料。
此外，第三辅助电极14和第四辅助电极15被优选地布置以便围绕包括用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的显示区域的外周。这是因为通过将第三辅助电极14和第四辅助电极15围绕显示的外周布置，与在用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13中且在远离第三辅助电极14和第四辅助电极15的位置处的位点的距离变得更小，并且脱色响应时间变得更短。
(电解质)
电解质20被填充在用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13之间，并且接触第三辅助电极14和第四辅助电极15。电解质20的实例包括无机离子盐，比如碱金属盐或碱土金属盐；季胺盐，和酸或碱的支持电解质。其具体例子包括liclo4、libf4、liasf6、lipf6、licf3so3、licf3coo、kcl、naclo3、nacl、nabf4、nascn、kbf4、mg(clo4)2、mg(bf4)2，等等。
作为电解质材料，可以使用离子液体。在它们中，有机离子液体是优选的，因为它具有在包括室温的宽范围的温度中展现液态的分子结构。作为阳离子组分，分子结构的实例包括咪唑衍生物，比如n,n-二甲基咪唑盐、n,n-甲基乙基咪唑盐或n,n-甲基丙基咪唑盐；吡啶
此外，作为分子结构中的阴离子组分，考虑到在大气中的稳定性优选地使用含氟化合物，并且其实例包括bf4-、cf3so3-、pf4-、(cf3so2)2n-，等等。
作为电解质20的材料，可以优选地使用任选地用阳离子组分和阴离子组分的组合配制的离子液体。离子液体可以被直接溶解在光聚合性单体、低聚物或液晶材料中。请注意，当离子液体的溶解性差时，离子液体可以被溶解在少量的溶剂中，并且然后获得的溶液可以与光聚合性单体、低聚物或液晶材料混合，以便使用。
溶剂的实例包括碳酸丙烯酯、乙腈、γ-丁内酯、碳酸亚乙酯、环丁砜、二氧戊环、四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃、二甲基亚砜、1,2-二甲氧基乙烷、1,2-乙氧基甲氧基乙烷、聚乙二醇、醇类，和上述溶剂的任何组合的混合溶剂。
电解质20不必是低黏性液体，并且可以是各种实施方式，比如凝胶、交联的聚合物或液晶分散体。当电解质以凝胶态或固态形成时，它是有利的，因为可以获得元件强度的改善、可靠性的改善等等。作为用于固化的方法，优选地，电解质20和溶剂被保留在聚合物树脂中。结果，可以获得高离子导电性和固体强度。
此外，作为聚合物树脂，光固化树脂是优选的，因为与通过热聚合或溶剂蒸发用于形成薄膜的方法相比，光固化树脂的使用可以实现元件在低温下和短时间段的生产。由电解质20形成的电解质层的平均厚度不被具体限制，且取决于期望的目的可以被合适地选择，但是它优选地为100nm或更大但是100μm或更小。
(第一支持体和第二支持体)
作为第一支持体10和第二支持体11，本领域已知的有机材料或无机材料可以按照原样使用，条件是它是透明材料并且可以支持各自的层。作为第一支持体10和第二支持体11，可以使用例如玻璃基底比如无碱玻璃、硅酸硼玻璃、浮法玻璃、钠钙玻璃，等等。此外，作为第一支持体10和第二支持体11，可以使用例如树脂基底比如聚碳酸酯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、环氧树脂、蜜胺树脂、酚树脂、聚氨酯树脂或聚酰亚胺树脂。
此外，为了改善水蒸气阻隔性、气体阻隔性、抗紫外性和可见度，第一支持体10和第二支持体11的表面可以涂布有透明的绝缘层、uv切割层、抗反射层等。第一支持体10和第二支持体11的形状可以是矩形的或圆形的，并且不被具体限制。第一支持体10和第二支持体11可以是放置在彼此顶部的多个支持体。例如，通过将电致变色元件夹在两个玻璃基底之间可以改善水蒸气阻隔性和气体阻隔性。另外，电致变色元件1可具有第一支持体10和第二支持体11中的仅任一个。
(密封剂)
密封剂21具有密封结合的电致变色元件1的侧面和防止电解质20渗漏的功能，和防止不必要的物质比如空气中的水、或氧进入的功能，以进行电致变色元件1的稳定操作。作为密封剂21，它不被具体限制，但是可以使用例如uv-线固化树脂或热固性树脂。其具体例子包括基于丙烯酰基的树脂、基于氨基甲酸乙酯的树脂、基于环氧树脂的树脂等等。
(其他构件)
其他构件不被具体限制且取决于期望的目的可以被合适地选择。其实例包括多孔绝缘层、保护层，等等。
(多孔绝缘层)
多孔绝缘层具有保留电解质20的功能，以及将用于显示的第一电极12与用于显示的第二电极13分离，以便电绝缘。多孔绝缘层的材料是多孔材料，没有任何限制，并且优选地为具有高绝缘性质和耐久性且成膜性质优异的有机材料或无机材料，或其复合材料。
作为产生多孔绝缘层的方法，可以使用例如烧结方法，其中通过添加粘合剂等使聚合物细颗粒或无机颗粒彼此部分熔合，从而产生颗粒之间的孔。此外，可以使用萃取方法，其中组成层由溶剂可溶的有机物或无机物和溶剂不可溶的粘合剂形成，随后使用溶剂溶解有机物或无机物从而形成细孔。此外，可以使用发泡方法，其中通过加热高分子聚合物或脱气(deaerating)使材料起泡。此外，可以使用相转化方法，其中使用良溶剂和不良溶剂从而将高聚合物的混合物分离为相。此外，可以使用辐射照射方法，其中各种辐射器辐射从而形成细孔。
保护层的作用是保护元件免于外力或冲洗过程中使用的化学品，以防止电解质20的渗漏，并且防止不必要的物质比如大气中的水分或氧的污染以便稳定地操作电致变色层1。保护层的厚度不被具体限制且取决于期望的目的可以被合适地选择，但是它优选地为1μm或更大和200μm或更小。作为保护层的材料，例如，可以使用uv射线固化树脂或热固性树脂。其具体例子包括基于丙烯酰基的树脂、基于氨基甲酸乙酯的树脂和基于环氧树脂的树脂。
<<显示装置>>
图2是描述根据实施方式的显示装置的实例的透视图。如图2中显示，显示装置2包括电致变色元件1，如图1中显示，和底盘201。底盘201保持(retain)电致变色元件1且覆盖整个电致变色元件1，并且提供有显示区域202。显示区域202例如是底盘201中制造的孔。使用者可以通过显示区域202观察电致变色元件1。在图2中，为了方便起见，通过显示区域202观察的电致变色元件1由缎纹图案(satinpattern)显示。
此外，显示装置2提供有驱动电路。驱动电路不被具体限制，只要它可以施加电压至电致变色元件1，并且可以使用众所周知的电路。
图3是描述根据实施方式的显示装置的实例的横截面图。图3显示了沿着图2中显示的线条a-a切割的横截面。如图3中显示，显示区域202仅暴露了用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13。第三辅助电极14和第四辅助电极15被布置在显示区域外部。因此，第三辅助电极14和第四辅助电极15从显示装置2外部不可见。
<<电致变色元件的驱动方法>>
(第一种驱动方法)
在根据实施方式的电致变色元件1的第一种驱动方法中，首先，进行在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加电压的步骤以产生电荷。接下来，进行在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间或在用于显示的第二电极13和第三辅助电极14之间施加电压的步骤以使电荷放电，并且从而在用于显示的第一电极12或用于显示的第二电极13上的电致变色化合物或电致变色组合物恢复到原来的颜色。
对于使例如通过使用电致变色元件1在用于显示的第一电极12上所形成的擦除残留物脱色，与通过在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14之间施加电压脱色的情况相比，上述用于脱色的驱动方法减少了脱色响应时间。其原理如下描述。
一般而言，在氧化或还原电致变色化合物或电致变色组合物中，通过施加更高的电压，氧化和还原反应进行更快。例如，假定过量的电压被平均地分配至阳极和阴极。在该情况中，例如，当施加0v的脱色电压在第三辅助电极14或第四辅助电极15的电势为-2v和用于显示的第一电极12的电势为-1v的地方时，在第三辅助电极14或第四辅助电极15和用于显示的第一电极12之间的电势差为0v。因此，每个的电势为-1.5v。这样，施加至用于显示的第一电极12的净过电压为0.5v。
另一方面，例如，当施加0v的脱色电压在第三辅助电极14或第四辅助电极15的电势为-3v和用于显示的第一电极12的电势为-0v的地方时，在第三辅助电极14或第四辅助电极15和用于显示的第一电极12之间的电势差为0v。因此，每个的电势为-1.5v。这样，施加至用于显示的第一电极12的净过电压为1.5v。在第三辅助电极14或第四辅助电极15和用于显示的第一电极12之间的电势差越大，施加至用于显示的第一电极12的过电压越高，并且脱色响应被改善。
实际上，尽管过电压没有被平均地分配至阳极和阴极，施加至用于显示的第一电极12的过电压随着第三辅助电极14或第四辅助电极15和用于显示的第一电极12之间的电势差变得更大而增加的趋势是相同的。
在该情况中，相同的电致变色化合物或电致变色组合物被用于用于显示的第一电极12和第三辅助电极14。尽管电势变化在某种程度上取决于电致变色化合物的氧化或还原状态，其差异至多为约0.5v。
另一方面，因为不同的电致变色化合物被用于用于显示的第一电极12和第四辅助电极15，取决于选择的材料，电势差可以是高电压。因此，当在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间施加电压以使擦除残留物脱色而不是在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14之间施加电压以使擦除残留物脱色时，脱色响应是更优异的。然而，因为脱色用于显示的第一电极12的擦除残留物是通过还原反应，所以需要在第四辅助电极15上发生氧化反应。
然而，因为第四辅助电极15上的电致变色化合物是还原的电致变色化合物，所以实际上在电致变色化合物或电解质20中发生不可逆的氧化反应，并且电致变色元件1降级。然后，在脱色擦除残留物的步骤之前进行下述步骤。即，进行在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间的充电步骤以氧化包括在第三辅助电极14上的还原层18中的电致变色化合物，并且还原包括在第四辅助电极15上的氧化层19中的电致变色化合物。
根据上述方法，使得在第四辅助电极15上发生氧化反应成为可能，并且使在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间脱色擦除残留物成为可能，并且从而擦除残留物可以被迅速地脱色，而不引起电致变色元件1降级。
此外，因为通过在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间进行充电，在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间的电势差进一步变得更高，脱色响应被进一步改善。另一方面，通过使得在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间的氧化和还原状态不总是为充电状态，而是仅当使擦除残留物脱色时充电，第三辅助电极14和第四辅助电极15之间的电压在正常状态可维持为小。因此，使防止电致变色化合物和电解质20降级成为可能。
在相关领域中，通过在电致变色元件中使用辅助电极脱色中，仅一个电极或一种电极被用于辅助电极，并且存在脱色响应时间变得相当长的问题。为了缩短脱色响应时间，增加在辅助电极的氧化和还原电势和电致变色材料的氧化和还原电势之间的电势差是有效的。另一方面，大的电势差对电极之间的电解质造成大的负担。因此，电解质降级，并且具有耐久性问题。
另一方面，根据实施方式的电致变色元件1被提供有两个电极，即如上所述的第三辅助电极14和第四辅助电极15，并且每个电极被提供有包括氧化的电致变色化合物的层和包括还原的电致变色化合物的层。相应地，因为对于脱色响应有利的高电压可以仅在需要的时间产生，使得迅速地使擦除残留物脱色同时防止电致变色化合物或电解质20降级成为可能。即，可能使脱色响应速率和高耐久性能够同时增强。这是在相关领域中仅一个电极或一种电极被用于辅助电极的电致变色元件的构造中不能实现的原理。
(第二种驱动方法)
在根据实施方式的电致变色元件1的第二种驱动方法中，首先，进行在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间或在用于显示的第二电极13和第三辅助电极14之间施加电压的步骤以使电荷放电。然后，接下来，进行在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间进一步施加电压的步骤以使电荷放电，并且从而在用于显示的第一电极12或用于显示的第二电极13上的电致变色化合物或电致变色组合物恢复到原来的颜色。
当在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间或在用于显示的第二电极13和第三辅助电极14之间施加电压以使在用于显示的第一电极12或用于显示的第二电极13上的擦除残留物脱色时，关于下述点应该注意。即，需要在第三辅助电极14或第四辅助电极15上的电致变色化合物或电解质20中不引起发生不可逆的反应。对于这种情形，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间必须提前产生大于保留为用于显示的第一电极12或用于显示的第二电极13上的擦除残留物的电荷量的电荷量。
具体而言，因为随着提前产生的电荷量增加，在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间或用于显示的第二电极13和第三辅助电极14之间的电压差变得更大，并且脱色响应被改善。然而，另一方面，提前产生的电荷量大于擦除残留物的电荷量。因此，当在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间或在用于显示的第二电极13和第三辅助电极14之间施加电压以使在用于显示的第一电极12或用于显示的第二电极13上的擦除残留物脱色时，出现下述问题。即，第三辅助电极13或第四辅助电极14上的电荷量不变为零，并且保持额外的电荷。
尽管电致变色元件1具有一定的记忆性质，但它不是完全的。因此，随着时间推移，第三辅助电极14或第四辅助电极15上的电荷消失。然而，在此期间，高电压被施加并且电致变色化合物或电解质20降级。
然后，在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间或在用于显示的第二电极13和第三辅助电极14之间施加电压以使用于显示的第一电极12或用于显示的第二电极13上的擦除残留物脱色之后，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加电压以使电荷放电。根据上述操作，可能使第三辅助电极14或第四辅助电极15上的电荷量尽可能的小。因此，可能防止电致变色化合物或电解质20降级。
此外，当第三辅助电极14和第四辅助电极15与用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13布置在相同的平面上或在相同的支持体上时，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间的间隔可以与用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13之间的间隔相同的方式设计。例如，第三辅助电极14和第四辅助电极15之间的间隔可以被设计为100μm或更小。
因此，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间充电或放电的时间远远短于在用于显示的第一电极12和第四辅助电极15之间或在用于显示的第二电极13和第三辅助电极14之间施加电压以使在用于显示的第一电极12或用于显示的第二电极13上的擦除残留物脱色的时间。因此，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间的充电时间对脱色响应时间使其更长的影响相当小。而是，通过上述原理使脱色响应时间更短的影响大得多。结果，通过根据实施方式的驱动方法，脱色响应速率增加。
如上所述，电致变色元件1包括较少的擦除残留物并且耐久性优异。因此，作为显示装置2的使用，它可以优选地用于例如电致变色显示器，大尺寸的显示板比如用于股票价格的显示板、防眩镜、调光元件比如调光玻璃、低电压驱动元件比如触摸面板按键开关、光学开关、光学存储器、电子书、电子相册等等。
尽管以下将描述本发明的实施例，但是本发明不限于下述实施例。
<第一实施例>
(第一电致变色层16和还原层18的形成)
首先，在用作第一支持体10的玻璃基底上制备ito玻璃基底，其中形成用作用于显示的第一电极12和第三辅助电极14的ito(40mm×40mm，厚度0.7mm，ito膜厚度：约100nm)。然后，通过使用激光加工装置将ito玻璃基底的ito一分为三，如图1中显示，使得分别为40mm×10mm、40mm×20mm和40mm×10mm。三块分别为第三辅助电极14、用于显示的第一电极12和第三辅助电极14。
接下来，将掩蔽胶带粘附在第三辅助电极14上。然后，产生溶液，在其中聚乙二醇二丙烯酸酯(nipponkayakuco.，ltd.，peg400da)、光引发剂(basfse，irgacure184)、由结构式a表示的化合物和2-丁酮以(57：3：140：800)的质量比混合。然后，通过旋转涂布法将产生的溶液施加在ito玻璃基底上。施加的溶液在氮气气氛中uv固化，并且从而包括由结构式a表示的化合物的具有1.1μm厚度的第一电致变色层16在用于显示的第一电极12上形成。
接下来，去除第三辅助电极14上的掩蔽胶带。然后，施加ag糊剂(fujikurakaseico.，ltd.，dotited-550)，并且在120℃下热处理10分钟，并且从而包括可以被可逆地氧化和还原的材料的还原剂的具有10.0μm厚度的还原层18在第三辅助电极14上形成。
[化学式2]
(第二电致变色层17和氧化层19的形成)
首先，在用作第二支持体11的玻璃基底上制备ito玻璃基底，其中形成用作用于显示的第二电极13和第四辅助电极15的ito(40mm×40mm，厚度0.7mm，ito膜厚度：约100nm)。然后，通过使用激光加工装置将ito玻璃基底的ito一分为三，如中显示图1，使得分别为40mm×10mm、40mm×20mm和40mm×10mm。三块分别为第四辅助电极15、用于显示的第二电极13和第四辅助电极15。
接下来，将掩蔽胶带粘附在第四辅助电极15上。然后，通过旋转涂布法施加氧化钛纳米颗粒分散液(产品名称：sp210，showatitaniumco.，ltd.，平均粒径：约20nm)，随后在120℃下退火15分钟，从而形成氧化钛颗粒膜。在该氧化钛颗粒膜上，通过旋转涂布法施加2wt％的由结构式b表示的化合物的2,2,3,3-四氟丙醇溶液作为施加液体。然后，施加液体在120℃下退火10分钟，并且从而形成具有1.0μm厚度的第二电致变色层17，其中由结构式b表示的化合物被吸附在用于显示的第二电极13上的氧化钛颗粒的表面上。
接下来，去除第四辅助电极15上的掩蔽胶带。然后，施加氯化银油墨(basinc.)，并且在60℃下热处理15分钟，并且从而包括可以被可逆地氧化和还原形成的材料的氧化剂的具有10.0μm厚度的氧化层19在第四辅助电极15上形成。
[化学式3]
(用电解质填充)
制备具有下述配方的电解质溶液。
irgacure184(basfjapanltd.的产品)：按质量计5份，
peg400da(nipponkayakuco.，ltd.的产品)：按质量计100份，
氯化钾(kantochemicalco.，inc.)：按质量计10份，和
1-乙基-3-甲基咪唑四氰硼酸盐(merckkgaa的产品)：按质量计50份。
称重获得的电解质溶液并且使用微量移液器收集30mg，并且滴在在其上形成用于显示的第一电极12和第三辅助电极14的第一支持体10(玻璃基底)上。将在其上形成用于显示的第二电极13和第四辅助电极15的第二支持体11(玻璃基底)以形成电极提取部件的方式层压至其上，并且从而制备结合元件。
通过uv(波长250nm)辐射装置(spotcure，ushioinc.的产品)用uv射线在10mw下照射获得的结合元件60秒。以如上所述的方式，制备电致变色元件1a。
(制备显示装置)
在5mm厚度的两个白色丙烯酸(acrylic)板的每一个中制造与用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13的大小相同的孔，并且用作显示区域。电致变色元件1a用所述板夹住，使得用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13从显示区域可见，但是第三辅助电极14和第四辅助电极15被隐藏，从而制备显示装置2a。
(重复测试)
使制备的显示装置2a的着色和脱色——在-2v下，5秒，用于着色，并且在t+0.5v下，5秒，用于脱色——重复500次。然后，当出现擦除残留物时，在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14之间和在第四辅助电极15和用于显示的第二电极13之间施加+1.0v的电压以使擦除残留物脱色。
然后，对于在测试期间的可见范围(400nm至800nm)内的最大吸收波长λmax，通过由oceanoptics，inc.制造的usb4000测量显示区域的中心处的透射系数，其测量直到透射系数恢复至初始状态的95％或更多的时间。此外，该测试被连续地重复10次，即总共重复5000次。然后，测量即使擦除残留物的脱色进行60秒，透射系数也不恢复至初始状态的95％或更多时的重复次数。在重复测试中，在电极a和电极b之间施加xx伏特的电压意思是施加电压至电极b，使得相对于电极a的电势，电势是xx伏特。
<第二实施例>
(第一电致变色层16和还原层18的形成)
首先，在用作第一支持体10的玻璃基底上制备ito玻璃基底，其中形成用作用于显示的第一电极12和第三辅助电极14的ito(40mm×40mm，厚度0.7mm，ito膜厚度：约100nm)。然后，通过旋转涂布法将氧化钛纳米颗粒分散液(产品名称：sp210，showatitaniumco.,ltd.，平均粒径：约20nm)施加在ito玻璃基底上，随后在120℃下退火15分钟，从而形成氧化钛颗粒膜。
在该氧化钛颗粒膜上，通过旋转涂布法施加2wt％的由结构式c表示的化合物的2,2,3,3-四氟丙醇溶液作为施加液体。然后，施加液体在120℃下退火10分钟，从而形成具有1.0μm厚度的第一层(用作第一电致变色层16和还原层18)，其中由结构式c表示的化合物被吸附在氧化钛颗粒的表面上。
[化学式4]
接下来，通过使用激光加工装置将ito和第一层一分为三，如图1中显示，使得分别为40mm×10mm、40mm×20mm和40mm×10mm。因此，形成在其上层压还原层18的第三辅助电极14、在其上层压第一电致变色层16的用于显示的第一电极12、和在其上层压还原层18的第三辅助电极14。
(第二电致变色层17和氧化层19的形成)
首先，在用作第二支持体11的玻璃基底上制备ito玻璃基底，其中形成用作用于显示的第二电极13和第四辅助电极15的ito(40mm×40mm，厚度0.7mm，ito膜厚度：约100nm)。然后，通过旋转涂布法将氧化钛纳米颗粒分散液(产品名称：sp210，showatitaniumco.,ltd.，平均粒径：约20nm)施加在ito玻璃基底上，随后在120℃下退火15分钟，从而形成氧化钛颗粒膜。
在该氧化钛颗粒膜上，通过旋转涂布法施加2wt％的由结构式d表示的化合物的2,2,3,3-四氟丙醇溶液作为施加液体。然后，施加液体在120℃下退火10分钟，从而形成具有1.0μm厚度的第二层(用作第二电致变色层17和氧化层19)，其中由结构式d表示的化合物被吸附在氧化钛颗粒的表面上。
[化学式5]
接下来，通过使用激光加工装置将ito和第二层一分为三，如图1中显示，使得分别为40mm×10mm、40mm×20mm和40mm×10mm。因此，形成在其上层压氧化层19的第四辅助电极15、在其上层压第二电致变色层17的用于显示的第二电极13、和在其上层压氧化层19的第四辅助电极15。
(填充电解质)
除了将电解质的配方改变为如下以外，以与第一实施例中相同的方式填充(供应)电解质，以制备电致变色元件1b。然后，以与第一实施例相同的方式制备显示装置2b。然后，以与第一实施例相同的方式进行重复测试。
irgacure184(basfjapanltd.的产品)：按质量计5份，
peg400da(nipponkayakuco.，ltd.的产品)：按质量计100份，和
1-乙基-3-甲基咪唑四氰硼酸盐(merckkgaa的产品)：按质量计50份。
<第三实施例>
以与第二实施例相同的方式在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14上形成第一电致变色层16和还原层18。此外，除了采用由结构式e表示的化合物而不是由结构式d表示的化合物以外，以与第二实施例相同的方式在用于显示的第二电极13和第四辅助电极15上形成第二电致变色层17和氧化层19。然后，以与第二实施例相同的方式供应电解质以制备电致变色元件1c。此外，以与第一实施例相同的方式制备显示装置2c，并且以与第一实施例相同的方式进行重复测试。
[化学式6]
<第四实施例>
以与第二实施例相同的方式在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14上形成第一电致变色层16和还原层18。此外，除了采用由结构式b表示的化合物而不是由结构式d表示的化合物以外，以与第二实施例相同的方式在用于显示的第二电极13和第四辅助电极15上形成第二电致变色层17和氧化层19。然后，以与第二实施例相同的方式供应电解质以制备电致变色元件1d。此外，以与第一实施例相同的方式制备显示装置2d，并且以与第一实施例相同的方式进行重复测试。
<第五实施例>
首先，在用作第一支持体10的玻璃基底上制备ito玻璃基底，其中形成用作用于显示的第一电极12和第三辅助电极14的ito(40mm×40mm，厚度0.7mm，ito膜厚度：约100nm)。然后，产生溶液，其中聚乙二醇二丙烯酸酯(nipponkayakuco.，ltd.，peg400da)、光引发剂(basfse，irgacure184)、由结构式a表示的化合物和2-丁酮以(57：3：140：800)的质量比混合。然后，通过旋转涂布法将产生的溶液施加在ito玻璃基底上。施加的溶液在氮气气氛中进行uv固化，从而形成包括由结构式a表示的化合物的具有1.1μm厚度的第一层(用作第一电致变色层16和还原层18的层)。
接下来，通过使用激光加工装置将ito和第一层一分为三，如图1中显示，使得分别为40mm×10mm、40mm×20mm和40mm×10mm。因此，形成在其上层压还原层18的第三辅助电极14、在其上层压第一电致变色层16的用于显示的第一电极12、和在其上层压还原层18的第三辅助电极14。
以与第二实施例相同的方式在用于显示的第二电极13和第四辅助电极15上形成第二电致变色层17和氧化层19。然后，以与第二实施例相同的方式供应电解质以制备电致变色元件1e。此外，以与第一实施例相同的方式制备显示装置2e，并且以与第一实施例相同的方式进行重复测试。
<第六实施例>
以与第五实施例相同的方式在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14上形成第一电致变色层16和还原层18。此外，以与第三实施例相同的方式在用于显示的第二电极13和第四辅助电极15上形成第二电致变色层17和氧化层19。然后，以与第二实施例相同的方式供应电解质以制备电致变色元件1f。此外，以与第一实施例相同的方式制备显示装置2f，并且以与第一实施例相同的方式进行重复测试。
<第七实施例>
以与第五实施例相同的方式在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14上形成第一电致变色层16和还原层18。此外，以与第四实施例相同的方式在用于显示的第二电极13和第四辅助电极15上形成第二电致变色层17和氧化层19。然后，以与第二实施例相同的方式供应电解质以制备电致变色元件1g。此外，以与第一实施例相同的方式制备显示装置2g，并且以与第一实施例相同的方式进行重复测试。
<第八实施例>
以与第七实施例相同的方式制备电致变色元件1h，并且以与第一实施例相同的方式制备显示装置2h。
(重复测试)
使制备的显示装置2h的着色和脱色重复500次，其施加-2v的电压5秒，用于在用作显示单元的用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13之间着色，和施加+0.5v的电压5秒，用于脱色。然后，当出现擦除残留物时，首先，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加-2v的电压1秒，并且然后在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14之间和在第四辅助电极15和用于显示的第二电极13之间施加+1v的电压，以使擦除残留物脱色。除了上述以外，以与第一实施例相同的方式进行重复测试。使擦除残留物脱色所需要的时间包括用于在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加-2v的电压的1秒。
<第九实施例>
以与第七实施例相同的方式制备显示装置2i。
(重复测试)
使制备的显示装置2i的着色和脱色重复500次，其施加-2v的电压5秒，用于在用作显示单元的用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13之间着色，和施加+0.5v的电压5秒，用于脱色。然后，当出现擦除残留物时，首先，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加-2v的电压1秒，并且然后在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14之间和在第四辅助电极15和用于显示的第二电极13之间施加+1v的电压以使擦除残留物脱色。
然后，在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加+0.5v的电压1秒。除了上述以外，以与第一实施例相同的方式进行重复测试。使擦除残留物脱色所需要的时间包括用于在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加-2v的电压的1秒和用于在第三辅助电极14和第四辅助电极15之间施加+0.5v的电压的1秒。
<比较实施例>
除了包括可以被氧化和还原的材料的层没有在第四辅助电极15上形成以外，以与第一实施例相同的方式制备显示装置2j。
(重复测试)
使制备的显示装置2j的着色和脱色重复500次，其施加-2v的电压5秒，用于在用作显示单元的用于显示的第一电极12和用于显示的第二电极13之间着色，和施加+0.5v的电压5秒，用于脱色。然后，当出现擦除残留物，在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14之间和在第四辅助电极15和用于显示的第二电极13之间连续地施加+1v的电压，以使擦除残留物脱色。除了上述以外，以与第一实施例相同的方式进行重复测试。
<实施例和比较实施例的考察>
在第一至第九实施例和比较实施例中的重复测试的结果显示在表1。
[表1]
表1显示，在比较实施例中，即使在用于显示的第一电极12和第三辅助电极14之间和在第三辅助电极14和用于显示的第二电极13之间施加+1v的电压，每个为60秒，透射系数也不恢复至初始状态的95％或更多。另一方面，在第一至第九实施例中，通过施加电压最多25秒，可以使擦除残留物脱色。此外，着色和脱色可以被重复至少2500次。
如上所述，发现在第一至第九实施例任一个中的显示装置和其驱动方法中，氧化的电致变色材料和还原的电致变色材料的擦除残留物均可以被充分地和迅速地脱色。
尽管已参考实施方式描述了本发明，但是本发明不限于这些实施方式，而是可以做出各种变型和改进，而不背离如所附权利要求中所阐释的本发明的范围。
本申请基于并且要求2015年6月19日提交的日本在先申请2015-123459和2016年2月17日提交的日本在先申请2016-028259的优先权权益，其全部内容通过引用在此并入。
[工业适用性]
本发明可以被应用于电致变色元件、显示装置和其驱动方法。
[参考标记列表]
1电致变色元件
2显示装置
10第一支持体
11第二支持体
12用于显示的第一电极
13用于显示的第二电极
14第三辅助电极
15第四辅助电极
16第一电致变色层
17第二电致变色层
18还原层
19氧化层
20电解质
21密封剂
201底盘
202显示区域