[发明专利]具有固体氧化还原中心的显示装置

说明书

本发明涉及电致变色显示装置，特别但非专门地涉及层叠的、可 清洗的、挠性的且可穿戴的电致变色显示装置。

电致变色材料在施加电场时发生可见的颜色改变或光学密度的改 变。电致变色材料用于简单的单色信号装置。这些装置可用于大尺寸 的应用，例如窗户、镜子、太阳眼镜、遮阳篷顶)，或用于小型显示 器中(例如移动电话显示器)。这些装置具有双稳态并具有低能耗的 优点。

US 2003/0179432描述了一种具有以面内结构设置的组合的电致变 色和电解质层的电致变色显示装置。两个电极位于基底基板上，顶部 透明电极附着在顶部基板整个表面上。电流从其中一个基底电极经电 解质流向顶部电极，沿着顶部电极，然后经电解质流回到第二底部电 极。这样，在电致变色电解质层中发生氧化还原反应，在恰位于两个 底部电极上方的层中的电解质中看到颜色的变化。US 6,639,709中的电 致变色装置是类似的，具有在基层上设置为行和在顶层上设置为列的 电极，以形成三明治结构。在有源行和有源列电压交叉的地方，像素 变成有色的。

US 6,587,252描述了一种支承的电致变色装置，其中固体电解质层 与电极直接接触并与电致变色导电材料直接接触。电极和电致变色材 料并不彼此直接接触。该装置不是可清洗的，并且固体电解质的使用 导致了该装置很慢的切换速度。

公知的是，在现有装置中的电极易于退化，导致切换时间增加， 并且最终导致彻底的切换故障。

根据本发明的第一方面，是一种显示装置，包含：机械地分离以 限定包含电解质的腔体的非导电基层和顶层；至少两个电极，各自形 成在基层和顶层中任意一个上；和至少两个固相氧化还原中心，各自 与其中一个电极电接触并与电解质电接触，并且将其电极与电解质分 离；其中国相氧化还原中心中至少之一是电致变色的。

优选地，非导电隔离层设置为将不与氧化还原中心接触的所述电 极中的一个或多个的部分与电解质分离。这可以允许该电极完全隔离 开与电解质的直接接触。

通过使用与电极之一电接触以及与该电解质电接触的固相电致变 色氧化还原中心，使得电极可以与该电解质分离。其电极与其电解质 分离的装置无须遭受由于电解质与电极直接接触而导致的随时间的导 电损失以及退化的问题。这还可以导致相比利用了其中将电致变色材 料溶于电解质中的装置具有更快的切换时间。

该电解质可以是水基的。至少所述氧化还原中心之一可以是吸湿 性的。至少基层和顶层之一可以是可渗水的。这些特征提供了一种可 清洗装置的可能性，或至少一种能调节其含水量的装置。这可以提供 一种相对于水稳定的、并且可以以低电压切换的装置，并且该装置可 以价格低廉且易于制造。此类型的电致变色装置可以用在衣服上，并 且提供了一种比当前使用在移动装置等上的电致变色装置更加耐用的 装置。

该装置可以包含设置为将至少所述电极之一的部分与电解质分离 的非导电隔离层。提供电极与电解质的分离意味着装置无须遭受随时 间的导电损失以及退化的问题。这还可以导致相比利用了其中将电致 变色材料溶于电解质中的装置具有更快的切换时间。

所述电极可以包括具有挠性导电材料涂层的脆性导电材料层。脆 性基板材料因此能被用于挠性显示器，这是因为该涂层的材料可以填 充所出现的裂缝并因而允许该基板保持导电。优选地，将ITO涂覆以 导电PEDOT。

优选地，每个电极的一部分延伸到腔体外部以形成接触片。这可 以允许实现电源与电极的简单连接。

有利地，该显示装置的每一元件都包含挠性材料。这可以用于适 用在衣服等上的挠性显示装置。

如果显示装置的每一元件包含聚合材料同样也是有利的。

参考附图，仅通过示例的方式来描述本发明的实施方式，其中：

图1是根据本发明的显示装置的第一实施方式的截面侧视图；

图2是图1的显示装置沿图1中的平面A-A截取的平面剖面图；

图3是根据本发明的显示装置的第二实施方式的截面侧视图；

图4是根据本发明的显示装置的第三实施方式的截面侧视图；

图5是根据本发明的第四实施方式的平面剖面图。

在附图中，对通篇中的相似元件重复地使用附图标记。