專利名稱：電致變色顯示元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電致變色顯示元件，其中電致變色化合物呈現(xiàn)顏色顯色或消色的高速響應(yīng)，并且減少了圖像模糊。
背景技術(shù)：
近些年來，已經(jīng)對(duì)代替紙張作為介質(zhì)的電子紙(electronic paper)進(jìn)行了廣泛的開發(fā)。電子紙是用作紙張的顯示裝置，因此需要滿足不同于常規(guī)顯示裝置如CRT和液晶顯示器的那些要求。例如，需要電子紙具有高的白色反射率、高的對(duì)比度、高分辨率顯示性能和顯示記憶效應(yīng)，以及薄、輕、廉價(jià)且即使在低電壓下也能驅(qū)動(dòng)。這些之中，特別要求與紙的白色反射率和對(duì)比度相當(dāng)?shù)陌咨瓷渎屎蛯?duì)比度，因?yàn)檫@些要求影響獲得的顯示品質(zhì)。用于電子紙的顯示裝置包括利用反射型液晶的那些、利用電泳的那些和利用調(diào)色劑遷移的那些。然而，任何這些顯示裝置在確保白色反射率和對(duì)比度的同時(shí)顯示多色方面都有許多困難。通常，提供濾色器以進(jìn)行多色顯示。在這種情況下，像素各自分為紅色(R)、綠色 (G)和藍(lán)色(B)三個(gè)區(qū)域的濾色器吸收光，有減小顯示裝置的反射率的問題。為了解決這樣的問題，已提出沒有濾色器的電致變色顯示元件。所述電致變色顯示元件利用電致變色化合物顯色或消色，所述電致變色化合物通過施加電壓時(shí)可逆的氧化還原反應(yīng)而可逆地改變顏色。然而，所述電致變色顯示元件具有顏色顯色或消色的響應(yīng)速度慢的問題，因?yàn)樗鼈兝醚趸€原反應(yīng)顯色或消色。為了解決這樣的問題，例如，日本專利申請(qǐng)?zhí)亻_公布(JP-A)No. 2001-510590提出了將電致變色化合物固定在電極附近以提高顏色顯色或消色的響應(yīng)速度的方法。根據(jù)該建議，雖然從顏色顯色到顏色消色所需的時(shí)間通常為約10秒，從無色到藍(lán)色的顏色顯色時(shí)間和從藍(lán)色到無色的顏色消色時(shí)間均縮短到約1秒。然而，仍需要進(jìn)一步改善顏色顯色或消色的響應(yīng)速度。同時(shí)，電致變色顯示元件可根據(jù)電致變色化合物的結(jié)構(gòu)顯色各種顏色，并且變?yōu)橛星巴镜亩嗌@示裝置。例如，JP-A No. 2003-121883提出含有堆疊狀態(tài)的在不同的電壓下顯色顏色的多種電致變色化合物細(xì)顆粒的多色顯示裝置。然而，通過控制電壓，這種多色顯示裝置可顯色一種顏色但不能同時(shí)顯色多種顏色，因?yàn)槎询B在所述多色顯示裝置中的電致變色化合物為在不同電壓下顯色不同顏色的化合物。而且，JP-A No. 2006-106669提出含有在電極上的電致變色層的顯示裝置，所述電致變色層由具有不同閾電壓和顏色顯色帶電量的多種不同的電致變色化合物制成。這種顯示裝置利用顏色顯色所需的電壓或電流之間的差異顯色多種顏色。根據(jù)該建議的顯示裝置可同時(shí)顯色多種顏色，但是需要復(fù)雜地控制電壓或電流以選擇性地顯色任意顏色，因?yàn)樵擄@色裝置具有顯色不同顏色的多種電致變色化合物。
為了解決這樣的問題，例如，JP-A No. 2010-033016提出了含有顯示基板、在所述顯示基板上提供的多個(gè)顯示電極、和對(duì)應(yīng)于所述顯示電極提供的多個(gè)電致變色層的電致變色顯示元件。然而，如現(xiàn)有技術(shù)中所述，通過將支撐電解質(zhì)溶解在溶劑中制備的電解質(zhì)的使用使得電荷從顯色顏色的電致變色化合物擴(kuò)散到電解質(zhì)中，導(dǎo)致有問題的圖像模糊；即當(dāng)附近的不顯色顏色的電致變色化合物也引起顏色顯色反應(yīng)時(shí)隨時(shí)間推移由于顏色顯色部分的擴(kuò)展出現(xiàn)的滲色。而且，如現(xiàn)有技術(shù)中所述，固體電解質(zhì)如聚合物電解質(zhì)的使用一定程度上防止了圖像模糊，但是延遲了顏色顯色或消色的響應(yīng)。因此，目前非常需要開發(fā)其中電致變色化合物呈現(xiàn)顏色顯色或消色的高速響應(yīng)以及減少圖像模糊的電致變色顯示元件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有的問題和實(shí)現(xiàn)以下目的。即，本發(fā)明的目的是提供其中電致變色化合物呈現(xiàn)顏色顯色或消色的高速響應(yīng)以及減少圖像模糊的電致變色顯示元件。解決以上問題的方法如下。<1>電致變色顯示元件，包括顯示基板，至少一個(gè)顯示電極，反電極，反基板，至少一個(gè)與所述顯示電極接觸的電致變色層，和在所述電致變色層和所述反電極之間的電解質(zhì)層，其中所述電解質(zhì)層含有具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的基體樹脂、以及液晶化合物和電解質(zhì)的混合物，和其中所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物作為連續(xù)相分散在所述基體樹脂中。<2>電致變色顯示元件，包括顯示基板，彼此間隔的多個(gè)顯示電極，分別與所述多個(gè)顯示電極接觸的多個(gè)電致變色層，反基板，反電極，和所述反電極和位于最靠近所述反電極的顯示電極之間的電解質(zhì)層，其中所述電解質(zhì)層包含具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的基體樹脂、以及液晶化合物和電解質(zhì)的混合物，其中所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物作為連續(xù)相分散在所述基體樹脂中，和其中顯示電極中的一個(gè)與另一顯示電極或任意其它顯示電極之間的電阻大于所述顯示電極中的一個(gè)的電阻。<3>根據(jù)<1>或<2>的電致變色顯示元件，其中所述基體樹脂是由能紫外線固化的樹脂材料形成的。
<4>根據(jù)<1> <3>中任一項(xiàng)的電致變色顯示元件，其中所述電致變色層含有導(dǎo)電細(xì)顆?；虬雽?dǎo)體細(xì)顆粒，所述導(dǎo)電細(xì)顆粒或半導(dǎo)體細(xì)顆粒在它們的表面上攜帶電致變色化合物。<5>根據(jù)<3>或<4>的電致變色顯示元件，其中所述電解質(zhì)層是如下形成的將紫外線通過所述反基板或顯示基板施加到所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物、以及所述基體樹脂的能聚合單體或低聚物，使所述能聚合單體或低聚物聚合。本發(fā)明可提供其中電致變色化合物呈現(xiàn)顏色顯色或消色的高速響應(yīng)并且減少圖像模糊的電致變色顯示元件。這種電致變色顯示元件可解決現(xiàn)有的問題。


圖1是根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的一個(gè)示例性電致變色顯示元件的橫截面示意圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的一個(gè)示例性電致變色顯示元件的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式(電致變色顯示元件)<第一實(shí)施方式>本發(fā)明的電致變色顯示元件包括顯示基板、顯示電極、電致變色層、電解質(zhì)層、反電極和反基板；如果需要，進(jìn)一步包括其它部件。如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的電致變色顯示元件1包括依次層疊的反基板15、反電極14、電解質(zhì)層13、電致變色層12、顯示電極11和顯示基板10。 顯示基板和反基板>>顯示基板10是用于支撐顯示電極11的基板。反基板15是用于支撐反電極14的基板。顯示基板10或反基板15的材料不受特殊限制并且可根據(jù)預(yù)期目的適當(dāng)?shù)剡x擇，只要顯示基板10和反基板15中的至少之一是由透明材料制成的。其實(shí)例包括玻璃基板和塑料膜。 顯示電極和反電極》顯示電極11是用于控制反電極14的電位使電致變色層12顯色顏色的電極。顯示電極11與顯示基板10接觸。反電極14是用于控制顯示電極11的電位使電致變色層12顯色顏色的電極。反電極14與反基板15接觸。顯示電極11或反電極14的材料不受特殊限制，只要其具有導(dǎo)電性并且可根據(jù)預(yù)期目的適當(dāng)?shù)剡x擇。優(yōu)選地，顯示電極11和反電極14中的至少之一由透明度和導(dǎo)電性優(yōu)異的透明導(dǎo)電材料制成以使光向外部發(fā)射。而且，為了獲得穩(wěn)定的顏色顯色和顏色消色，透明導(dǎo)電材料優(yōu)選引起與在電致變色層12中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)相反的氧化還原反應(yīng)；即，當(dāng)電致變色層12通過氧化顯色顏色時(shí)引起還原反應(yīng)，以及當(dāng)電致變色層12通過還原顯色顏色時(shí)引起氧化反應(yīng)。這里，術(shù)語“透明度”或“透明”是指在可見光范圍內(nèi)的透光率為10% 100%。
透明導(dǎo)電材料的實(shí)例包括摻雜錫的氧化銦(ITO)、摻雜氟的氧化銦(FTO)、摻雜銻的氧化錫(ATO)；在真空中形成膜的氧化銦( 氧化物)、氧化錫(Sn氧化物)和氧化鋅( 氧化物)。這些可單獨(dú)或組合使用。這些之中，從能夠容易地形成膜以及獲得良好的透明度和導(dǎo)電性的觀點(diǎn)看來，透明導(dǎo)電材料優(yōu)選含有^氧化物、Sn氧化物或氧化物。In氧化物的實(shí)例包括hSnO和In2O3。Sn氧化物的實(shí)例包括SnO。Zn氧化物的實(shí)例包括GaZnO和SiO。反電極14可通過用透明導(dǎo)電材料涂布反基板15形成。 電致變色層》電致變色層12含有通過氧化還原改變顏色的電致變色化合物121。電致變色層 12是其中排列電致變色化合物121的層。電致變色化合物121可例如為無機(jī)電致變色化合物和有機(jī)電致變色化合物。有機(jī)電致變色化合物的實(shí)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、二氫芘(dihydroprene)化合物、
苯乙烯基化合物、苯乙烯基螺吡喃化合物、螺惡嗪化合物、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、對(duì)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惡嗪化合物、吩噻嗪化合物、酞菁化合物、熒烷化合物、俘精酸酐化合物、苯并吡喃化合物、茂金屬化合物和吡啶化合物。這些之中，紫精化合物、對(duì)苯二甲酸化合物和吡啶化合物是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈兛稍诘碗娢幌逻M(jìn)行顏色顯色或消色并且呈現(xiàn)良好的顏色值。紫精化合物優(yōu)選為由以下結(jié)構(gòu)式(1)表示的化合物。
權(quán)利要求
1.電致變色顯示元件，包括 顯示基板，至少一個(gè)顯示電極， 反電極， 反基板，至少一個(gè)與所述顯示電極接觸的電致變色層，和在所述電致變色層和所述反電極之間的電解質(zhì)層，其中所述電解質(zhì)層含有具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的基體樹脂、以及液晶化合物和電解質(zhì)的混合物，和其中所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物作為連續(xù)相分散在所述基體樹脂中。
2.電致變色顯示元件，包括 顯示基板，彼此間隔的多個(gè)顯示電極， 分別與所述多個(gè)顯示電極接觸的多個(gè)電致變色層， 反基板， 反電極，和所述反電極和位于最靠近所述反電極的顯示電極之間的電解質(zhì)層， 其中所述電解質(zhì)層包含具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的基體樹脂、以及液晶化合物和電解質(zhì)的混合物，其中所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物作為連續(xù)相分散在所述基體樹脂中，和其中顯示電極中的一個(gè)與另一顯示電極或任意其它顯示電極之間的電阻大于所述顯示電極中的一個(gè)的電阻。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致變色顯示元件，其中所述基體樹脂是由能紫外線固化的樹脂材料形成的。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電致變色顯示元件，其中所述電致變色層含有導(dǎo)電細(xì)顆?；虬雽?dǎo)體細(xì)顆粒，所述導(dǎo)電細(xì)顆?；虬雽?dǎo)體細(xì)顆粒在它們的表面上攜帶電致變色化合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電致變色顯示元件，其中所述電解質(zhì)層是如下形成的將紫外線通過所述反基板或所述顯示基板施加到所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物、以及所述基體樹脂的能聚合單體或低聚物，使所述能聚合單體或低聚物聚合。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致變色顯示元件，其中所述基體樹脂是由能紫外線固化的樹脂材料形成的。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電致變色顯示元件，其中各所述電致變色層含有導(dǎo)電細(xì)顆?；虬雽?dǎo)體細(xì)顆粒，所述導(dǎo)電細(xì)顆?；虬雽?dǎo)體細(xì)顆粒在它們的表面上攜帶電致變色化合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電致變色顯示元件，其中所述電解質(zhì)層是如下形成的將紫外線通過所述反基板或所述顯示基板施加到所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物、以及所述基體樹脂的能聚合單體或低聚物，使所述能聚合單體或低聚物聚合。
全文摘要
本發(fā)明涉及電致變色顯示元件。所述電致變色顯示元件包括顯示基板、至少一個(gè)顯示電極、反電極、反基板、至少一個(gè)與所述顯示電極接觸的電致變色層、和在所述電致變色層和所述反電極之間的電解質(zhì)層，其中所述電解質(zhì)層含有具有三維交聯(lián)結(jié)構(gòu)的基體樹脂、以及液晶化合物和電解質(zhì)的混合物，并且其中所述液晶化合物和電解質(zhì)的混合物作為連續(xù)相分散在所述基體樹脂中。
文檔編號(hào)G02F1/153GK102243407SQ201110122080
公開日2011年11月16日 申請(qǐng)日期2011年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者八代徹, 內(nèi)城禎久, 平野成伸, 藤村浩 申請(qǐng)人:株式會(huì)社理光