[發明專利]電致變色顯示裝置、其制造方法以及其驅動方法

有效

• 申請號: 201110225211.1
• 申請日: 2011-08-03
• 公開（公告）號: CN102346343A
• 公開（公告）日: 2012-02-08
• 發明（設計）人: 八代徹;平野成伸;內城禎久;藤村浩;柳澤匡浩;升澤正弘;有田均
• 申請（專利權）人: 株式會社理光
• 主分類號: G02F1/153
• 分類號: G02F1/153;G09G3/32
• 代理公司: 北京銀龍知識產權代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;鐘海勝

發明背景

1.發明領域

本發明涉及電致變色顯示裝置、制備電致變色顯示裝置的方法、以及驅動電致變色顯示裝置的方法，更具體地，涉及能夠獨立地顯示多色的電致變色顯示裝置、制備這樣的電致變色顯示裝置的方法、以及驅動這樣的電致變色顯示裝置的方法。

2.相關技術說明

電子紙已經逐漸成為代替常規紙的電子媒介。電子紙的特征在于其顯示裝置如常規紙一樣進行操作，其與相關領域的顯示裝置，例如陰極射線管或液晶顯示裝置顯著不同。例如，電子紙可以是能夠顯示高白色態反射率和高對比率、高清晰度、穩定的記憶效果、低電壓驅動、薄及輕量和便宜的特征的高反射顯示裝置。

已經提出了多種類型的顯示裝置適于電子紙。實例包括反射式液晶顯示裝置、電泳顯示裝置和色粉電泳顯示裝置。這些類型的顯示裝置可以配備有不同顏色過濾器的層使得裝置顯示多種顏色。然而，濾色器自身可以吸收光以降低顯示裝置的反射率。因此，上述類型的顯示裝置難以產生多色圖像，同時保持一定的白色態反射率和對比率。

同時，作為不具有濾色器的反射顯示裝置的實例，可以提供電致變色顯示裝置。電致變色顯示裝置利用電致變色。電致變色為顯示裝置中材料的現象，其顯示由施加電壓引起的可逆的顏色改變。當對電致變色顯示裝置施加電壓時，電致變色材料經歷可逆的氧化還原反應以可逆的改變顏色。電致變色顯示裝置為反射式顯示裝置，具有記憶效果，并且能夠被低電壓驅動。因此，從材料開發到裝置設計，已經廣泛地研究了將電致變色顯示裝置作為電子紙顯示裝置的預期的候選者之一。

注意電致變色顯示裝置的技術是基于氧化還原反應的原理以顯示(develop)或消除(dissipate)材料的顏色。因此，電致變色響應性可以較低。例如，日本專利申請公開第2001-510590號(專利文件1)公開了利用以上氧化還原反應原理的電致變色體系的實例。在該電致變色體系中，在電極附近固定電致變色化合物使得該體系具有非常快速的電致變色效應。在專利文件1公開的體系中，電致變色響應時間被顯著地改善為從通常相關領域的電致變色顯示裝置中獲得的約十秒至一秒。

此外，由于電致變色為電化學現象，因此電致變色顯示裝置中電致變色響應性或顏色的記憶效果受到形成電致變色顯示裝置的電解質層的性能(例如，離子電導)的顯著影響。包括通過將電解質溶解于溶劑而形成的液體電解質層的電致變色顯示裝置可以顯示優異的電致變色響應性；然而，該電致變色顯示裝置可能顯示出較差的元件強度或可靠性。

然而，已經提出了固態電解質層或凝膠狀電解質層以克服這樣的缺點。具體地，已經提出了由聚合的固態電解質形成的固態電解質層。聚合的固態電解質的電導率可以比常規的非水電解溶液低3位數。為了克服聚合固態電解質這樣的低電導率，日本專利中請公開第63-94501號(專利文件2)，例如，提出了通過將聚合物溶解于有機電解溶液以獲得半固體的電解質層，或通過使包含電解質的液體聚合物進行聚合反應以獲得具有交聯聚合物的電解質層。

然而，在由以矩陣排列的像素電極形成的并構造為顯示或消除期望的像素的電致變色顯示裝置上，電荷可能在電解質層內擴散至所選擇的像素區域的外部。特別地，如果電解質層為液體電解質層，則電荷更可能擴散至所選擇的像素區域的外部。為了克服電解質層中這樣的電荷擴散，日本專利申請公開第2008-304906號(專利文件3)提出了能夠僅選擇性顯示期望的像素的顯示裝置。在該顯示裝置中，對應于待顯示的所選擇的像素，形成電解質層從而防止電荷擴散至所選擇的像素區域的外部。

基于電致變色化合物的多種結構，電致變色顯示裝置可以顯示多種顏色，并因此，期望將它們用作多色顯示裝置。在日本專利申請公開第2003-270671號(專利文件4)中公開了利用電致變色顯示裝置的多色顯示裝置的實例。公開的多色顯示裝置包括電致變色元件的兩個或更多個層，各個層具有通過在一對透明電極之間設置電致變色層和電解質層而形成的結構單元。

此外，日本專利申請公開第2010-33016號(專利文件5)公開了利用電致變色顯示的多色顯示裝置的另一實例。在一對顯示基板與對置電極之間由兩個或更多個電致變色層形成所公開的多色顯示裝置。在公開的多色顯示裝置中，在所述一對顯示基板與對置電極之間將兩個或更多個顯示電極相互彼此分開，使得對應于每一顯示電極形成電致變色層。

然而，利用在相關領域中公開的電致變色顯示裝置的多色顯示裝置看來具有在以下方面改善的空間。