电致变色器件及其制造方法与流程

1.本发明涉及一种电致变色器件、特别是电致变色显示器，涉及一种用于沉积有机电致变色材料的方法以提供电致变色器件的像素或子像素，以及涉及一种用于制造电致变色器件的方法。


背景技术：

2.电致变色器件利用电致变色材料的特殊特性。这种材料(也称为电发色团)在经历氧化还原反应时可以可逆地改变其光吸收特性。在电致变色器件中，通常使用相对电极和电解质的系统，以控制电致变色材料可逆的和重复的氧化和还原并调节希望由器件显示的颜色。通过在电极之间施加适当量和符号的电势，实现电致变色材料的还原或氧化。由电解质介导离子传输，以平衡电极处的电荷。
3.据报道，许多不同类型的材料表现出电致变色。无机材料的示例包括某些金属氧化物、例如氧化钨(wo3)。有机电致变色化合物的示例是紫精。us2017/0192334公开了具有不同颜色的紫精的不同衍生物，尤其是公开了具有红色、绿色和蓝色的衍生物。
4.电致变色显示器具有将它们与其他显示器、例如液晶显示器(lcd)或有机发光二极管(oled)显示器区分开来的某些特性。电致变色显示器本身不发射光，而是根据电致变色材料的颜色特性反射或透射环境光。因此，电致变色显示器有时称为“无源显示器”。电致变色显示器的连续使用相比光发射、照明显示器、例如上述lcd和oled显示器使得人眼没有那么疲劳。与注视亮度基显示器相比，注视电致变色显示器更多地与注视印刷介质(反射来自环境的光)相对应。
5.与lcd和oled显示器相比，电致变色显示器显示更强的对比度，尤其是在高的环境光强度时。此外，电致变色显示器天然地具有宽的视角、更低的能耗和更好的光利用效率。因此，可以认为电致变色显示器对于户外显示器(环境光)和显示器基阅读(高对比度，人眼没那么疲劳)特别有利。
6.1983年公布的ep0084604已经公开了在电致变色显示器中使用有源矩阵。有源矩阵包括导线的栅格和薄膜晶体管(tft)，其中所述导线的栅格设置成多行和多列(x-y矩阵)，以选择性地向任何一个tft提供电流，并且因此配置成在与晶体管电接触的特定电极与对电极之间建立电压。在这种配置中，电致变色材料沉积在与tft元件的漏极盘电连接的特定电极上。自1980年代以来，例如该参考文献中公开的tft板或有源矩阵已经商业化，它们被用于驱动电致发光显示器(el)和lcd。us2007/0171148的图2a也示出了有源矩阵的方案。
7.全色电致变色显示器可以通过例如在相邻像素上提供红色、绿色和蓝色的电致变色材料来生产，其中每个像素(或子像素)具有自己的电极，并且可以通过有源矩阵来具体寻址。通过这种方式，可以提供红-绿-蓝(rgb)加色混合系统，其中三个子像素形成一个像素。这种器件可以包括栅格屏障以将像素与相邻像素分隔。
8.wo2019/071733公开了基于rgb混色原理的电致变色显示器的示例，在此提供了红
色、绿色和蓝色电致变色材料，以形成由所使用的绝缘分隔部分分隔的子像素，从而在适当的电致变色(绿色、红色或蓝色)材料中实现特定的还原/氧化，并可能避免子像素之间的串扰。在该器件中没有公开电解质，并且很难理解如何制造这种器件以及它是否是起作用。
9.us2005/0270619公开了另一种根据青色-洋红色-黄色(cmy)减色混合原理的多色电致变色显示器，其公开了像素元件包括黄色、洋红色或青色电致变色层的叠加层。不同电致变色层中的材料需要不同电压来诱导着色状态，使得，通过调整穿过包括三个电致变色层的像素的适当电压，可以在一个、两个或所有三个电致变色层中诱导着色状态。
10.us 8,654,431公开了一种用于制造有源矩阵电致变色器件的方法。该方法包括将包含有源矩阵的基板浸入到包含金属氧化物的溶液中，并通过电泳工艺形成电致变色金属氧化物半导体层。有机电致变色材料也可以吸附到电致变色半导体层的表面。该参考文献要求存在用于将任何像素电极的电解质与任何其他像素电极的电解质分隔的单元。为此，提供了用于分隔像素的柱(bank)或壁结构。柱结构也用于覆盖活性材料基晶体管。该文献未提及如何沉积有机电致变色材料。
11.us 2007/0171148公开了将有机电致变色材料(4,4'-联吡啶鎓衍生化合物)沉积为从溶液沉积的自组装单层。us 8,687,262公开了通过旋涂沉积有机电致变色化合物。
12.更通常地，如us2005/0270619所示，对于cmy减色混合，需要堆叠三个电致变色层和其间的分隔层。制造过程相当复杂。此外，通过堆叠层的光强度损失降低了性能。
13.关于rgb加色混合，每个像素由三个子像素组成，其电致变色层应分别反射或透射红光、绿光和蓝光。为了使用这种混色原理制造全色电致变色器件，通常建议栅格屏障来分隔像素和额外的图案化工艺(通常包括光刻)用于三种不同的电致变色材料。这也使得制造过程复杂且昂贵。
14.ep1347330a1公开了一种电致变色显示器器件，包括由tft控制的透明像素电极、由电致变色材料制造的聚合物层和含有着色剂的固体电解质层。在一示例中，该文件公开了在ito薄膜上电沉积黑色聚吡咯。
15.us 5,189,549公开了一种电致变色器件，其包括并排布置的电极对，其面朝上位于基板上。作为一对电极沉积的两种电致变色材料是互补的。在这些特定器件的制造中，汇流条和电极沉积在基板上，并且包封层在几个步骤中沉积，以保护汇流条免受后续制造步骤的影响。至于电致变色材料，该文件一般使用多种材料组合，包括通过聚3-甲基噻吩的沉积结合wo3电极对。
16.jp2003315840 a公开了一种全色ec显示器，其中纳米多孔半导体层沉积在电极上，并且电致变色(ec)染料吸附在纳米多孔层上。至于纳米多孔半导体材料，主要提到氧化物半导体，但也公开了化合物半导体、例如cugas2，其可以通过电解沉积形成。据说ec染料通过几种方法(包括电场聚合)的任何一种吸附。
17.本发明的目的是提供一种全色ec器件，其可以通过包括很少步骤的简单制造方法获得。目的也是提供一种具有快速响应时间并理想地避免相邻电极或像素之间串扰并避免固体电解质的不便之处的ec器件。目的是提供一种可以使用有源矩阵实现的ec器件。
18.本发明解决了上述问题和目标。


技术实现要素：

19.一方面，本发明提供了一种包含有机电致变色材料的电致变色器件，其中所述有机电致变色材料选自聚合有机电致变色材料、电沉积有机电致变色材料以及两者。
20.一方面，本发明提供了一种电致变色器件，其包括含有有源部件的有源矩阵及与所述有源部件连接的电极，其中所述器件还包括沉积从而与所述电极电接触的有机电致变色材料，其中所述有机电致变色材料选自聚合有机电致变色材料、电沉积有机电致变色材料以及两者。
21.一方面，本发明提供了一种包括像素和/或子像素的电致变色器件，其中所述像素和/或子像素包括聚合有机电致变色材料。
22.一方面，本发明提供了一种包括像素的电致变色器件，其中所述像素和/或子像素包括通过电沉积和/或电聚合沉积的有机电致变色材料。
23.一方面，本发明提供了一种电致变色器件，其包括阵列或像素电极和一个或多个对电极，其中提供有机电致变色材料与所述阵列和/或像素电极电接触的，并且其中所述有机电致变色材料是聚合有机电致变色材料和/或其中所述有机电致变色材料是电沉积有机电致变色材料。
24.一方面，本发明提供了一种电致变色器件，包括：第一电极；与所述第一电极电接触的有机电致变色材料；一个或多个对电极；以及用于在所述第一电极和所述对电极之间传输电荷的电荷传导材料；其中所述电致变色器件配置为在所述第一电极和所述一个或多个对电极之间建立电势，其中所述有机电致变色材料是电沉积有机电致变色材料和/或优选通过电聚合获得的有机聚合物电致变色材料。
25.一方面，本发明提供了一种电致变色器件，包括：
[0026]-多个像素，其中每个像素包括像素电极和有机电致变色材料，所述有机电致变色材料与所述像素电极电接触；
[0027]-包括导线的栅格或矩阵，用于向所述像素电极提供电流；
[0028]-一个或多个对电极；和
[0029]-用于在所述像素和所述一个或多个对电极之间传输离子的离子传导材料；
[0030]
其中，所述电致变色显示器配置为在任一特定像素电极和所述一个或多个对电极之间建立电势，其特征在于，所述有机电致变色材料为电沉积有机电致变色材料和/或优选通过电聚合获得的有机聚合物电致变色材料。
[0031]
一方面，本发明提供了一种用于沉积有机电致变色材料以与阵列电极和/或像素电极电接触的方法，包括电沉积所述有机电致变色材料和/或电聚合所述有机电致变色材料从而与所述阵列和/或像素电极电接触的步骤。
[0032]
一方面，本发明提供了一种用于在电致变色器件的像素电极上沉积有机电致变色材料的方法，该方法包括：提供包括导线的栅格或矩阵和多个像素电极，其中每个所述像素电极有特定的导线；将所述栅格或矩阵浸入溶液中；向所述溶液中加入有机电致变色材料的实体；在所述溶液中提供对电极；在所述多个像素电极的一些或全部与所述对电极之间施加电势，从而在所述像素或子像素电极上提供所述有机电致变色材料的所述实体的沉积。
[0033]
在一些方面，本发明提供了用于生产电致变色器件、特别是电致变色器件的方法，
该方法包括根据本发明在阵列和/或像素电极上沉积有机电致变色材料。
[0034]
一方面，本发明提供一种用于生产电致变色器件的方法，该方法包括：根据本发明或在此公开的优选实施例在电致变色器件的像素电极上沉积有机电致变色材料；组装对电极和电荷传输材料以提供所述电致变色器件。
[0035]
本发明的其他方面和优选实施例在下文和所附权利要求中限定。从下面给出的优选实施例的描述中，本发明的其他特征和优点对于本领域技术人员是显而易见的。
[0036]
下面将描述本发明的器件的优选实施例，以说明本发明，但并不旨在限制本发明的范围。
附图说明
[0037]
图1示意性示出了本发明的电致变色显示器的实施例；
[0038]
图2示意性说明了根据本发明的实施例在像素电极上沉积有机电致变色材料。
具体实施方式
[0039]
本发明涉及电致变色器件。优选地，电致变色器件包括电致变色显示器和/或基本上由其组成。
[0040]
图1示意性示出了电致变色显示器1的部分。显示器1整体是平的并且包括两个第一和第二支撑结构或基板100、110，限定相对的第一和第二外表面121、122。一个或两个基板100、110可以是至少部分透明的。例如，基板可以包括玻璃和/或至少部分透明的塑料。当然，两个基板的至少一个需要是透明的，以使器件可以用作显示器。
[0041]
在本说明书中，表述“包括”旨在表示“除其它以外，包，”。这并不意味着“仅由
……
组成”。
[0042]
在第一基板100的内表面上设置导线108(通常称为“导体”)。导线是导电的。导体将外驱动器(图1中未示出)与显示器的有源部件101-103电连接。
[0043]
有源部件101-103和导体108优选地通过电绝缘层114电绝缘和保护，电绝缘层114沉积在所述有源部件和导体108上。导体108优选地提供形成栅格或矩阵的多根导线。
[0044]
在一实施例中，电致变色器件包括设置在所述第一基板100和所述子像素电极115-117之间的绝缘层114，其中所述有源矩阵包括延伸穿过所述绝缘层的导电通孔104，其中设置通孔以将单个有源部件101、102、103与单个子像素电极115、116、117连接。优选地，所述像素或子像素电极沉积在所述绝缘层上。
[0045]
在一实施例中，有源部件101优选地是晶体管、例如薄膜晶体管(tft)或主要基于tft的电路。总之，所有有源部件101-103可以是与显示器的像素电极115-117电连接的tft阵列或tft基电路。导线108和有源部件101-103优选地提供可称为“有源矩阵”的栅格、阵列或矩阵。值得注意的是，导线108优选地以此方式设置，使得可以单独地和/或独立地寻址每个有源部件101-103。优选地，每个有源部件101-103可以单独地和/或独立地提供有电流和/或暴露于电压电位，例如如在ep0084604(图3)和us 2007/0171148(图2a)中公开的。
[0046]
通常，每个有源部件101-103包括栅电极、源电极和漏电极。通常，每个阵列电极115-117或每个像素的阴极优选地通过通孔104连接到漏电极。通孔104也是导电的并且可以认为是设置在第一基板上的有源部件和设置在绝缘层114上的像素电极115-117之间的
导电连接，使得通孔在器件的不同层之间、特别是在绝缘层114的相对表面之间提供连接。
[0047]
值得注意的是，术语“有源矩阵”不应与“无源显示器”的电致变色显示器的概念混淆。无源显示器是指，电致变色显示器通常不产生光但包括可被控制以具有特定颜色并且因此反射特定颜色的光的电致变色材料。术语“有源矩阵”是指包括用于向阵列电极和/或像素提供电流和/或将像素暴露于电压电位的导线108和有源部件101-103的电子矩阵。
[0048]
在一实施例中，栅格、阵列和/或矩阵包括有源矩阵。
[0049]
有源矩阵优选地包括有源部件101-103，其中为每个阵列电极115-117和/或为每个所述像素105-107提供有源部件101、102、103，其中所述一个有源部件101-103与一个像素电极115-117电连接，并且其中通过所述有源部件101建立预定的像素电势。
[0050]
在一实施例中，所述栅格、阵列和/或矩阵包括薄膜晶体管(tft)，其中所述电致变色器件的每个像素或子像素包括至少一个tft，用于控制电流流向或流出像素或子像素电极。
[0051]
在本说明书中，术语“像素电极”与术语“阵列电极”是可互换的，这两个术语是指相同的结构特征115-117。类似地，术语“阵列电极”也可以替代本说明书其他地方所公开的术语“子像素电极”。
[0052]
图1所示的显示器优选地包括多个像素105-107。优选地，每个像素包括像素电极115-117和电致变色材料125-127。电致变色材料优选地包括有机电致变色材料125-127或由其组成。
[0053]
优选地，所述有机电致变色材料125-127与所述像素电极115-117电接触。
[0054]
在本说明书中，表述“电连接”或“电接触”是指在固定电位差下在电连接的物之间发生稳定的电流(电子、空穴)流动。
[0055]
在一实施例中，像素电极115-117优选地对可见光是至少部分透明的。在一实施例中，像素电极115-117包括透明导电材料、优选地透明导电氧化物(tco)和/或基本上由其组成，其可以选自例如由氧化铟锡(ito)、掺氟氧化锡(fto)、掺锑氧化锡(ato)、氧化锡(sno)、氧化锌(zno)、掺铝氧化锌(azo)或氧化铟锌(izo)组成的组。
[0056]
在优选的实施例中，像素电极115-117也包括纳米结构层，优选地沉积在所述导电材料、优选地如上所列的透明导电材料(ito、fto等)上和/或其顶部上。优选地，有机电致变色材料125-127沉积在所述纳米结构层上。纳米结构层可以包含金属氧化物材料。纳米结构层可以包括半导体和/或导电材料。纳米结构层可以是纳米多孔的。优选地，纳米结构层可以选自例如如上示例的tco(ato、ito、sno、zno等)，也可以选自二氧化钛(tio2)。
[0057]
在一实施例中，第一像素105包括第一像素电极115和第一电致变色材料125，第二像素106包括第二像素电极116和第二电致变色材料126，第三像素107包括第三像素电极117和第三电致变色材料127，类似地，第n像素包括第n像素电极和第n电致变色材料。优选地，所述电致变色材料包括有机材料或由其组成，如本说明书其他地方进一步详述的。
[0058]
当考虑包括许多像素和/或子像素的整体电致变色器件时，附图标记105、106、107也可用于分别指代像素或子像素的第一、第二和第三部分。类似地，附图标记115、116、117可以理解为像素(或子像素或阵列)电极的第一、第二和第三部分。
[0059]
每个像素105-107的电极115-117通过通孔104电连接到为特定电极提供的有源部件101-103。例如，通孔104穿过保护层和/或绝缘层114，以将有源部件与其对应像素电极电
连接。
[0060]
虽然图1示出了三个像素105-107，但可以理解的是，本发明的器件优选地包括更多像素。出于说明目的示出了三个像素。
[0061]
在一实施例中，电致变色材料125-127设置在对应像素电极115-117的顶部上，即第一电致变色材料125设置在第一像素电极115的顶部上，以此类推。
[0062]
在一实施例中，像素电极115-117以层的形式设置、例如沉积。
[0063]
在一实施例中，电致变色材料125-127设置、例如沉积为层。
[0064]
在一实施例中，设置、优选地沉积电致变色材料125-127，以覆盖对应像素105-107的像素电极。优选地，像素电极由所述电致变色材料完全覆盖。优选地，像素电极材料115-117不与离子传输材料109接触。如果像素电极由电致变色材料完全包围或覆盖，则用于着色或褪色的电荷注入效率可能更高。然而，如果像素电极没有被完全覆盖和/或包括与离子传输层接触的表面，则器件也应该工作。
[0065]
正如可以理解的，与对应像素电极相关的电致变色材料与该像素电极电接触、优选地仅与对应像素电极电接触。例如，第一电致变色材料105与第一像素电极115电接触、优选地物理接触，以此类推。
[0066]
正如可以理解的，与对应像素电极相关的电致变色材料优选地与该像素电极直接物理接触、优选地仅与对应像素电极接触。这优选地是电致变色材料直接沉积在对应像素电极上的结果，正如将在本说明书其它地方更详细说明的。
[0067]
本发明的器件1优选地包括至少一个对电极120。对电极120优选地与第二基板110接触。优选地，至少部分对电极直接沉积在第二基板110的内表面上。
[0068]
在一实施例中，至少一个对电极120优选地对可见光是至少部分透明的。在一实施例中，至少一个对电极120包括透明导电材料、例如透明导电氧化物(tco)和/或基本上由其组成，其可以选自例如由氧化铟锡(ito)、掺氟氧化锡(fto)、掺锑氧化锡(ato)、氧化锡(sno)、氧化锌(zno)、掺铝氧化锌(azo)或氧化铟锌(izo)组成的组。优选地，导电材料形成本发明器件的层111，优选地在所述第二基板110的内表面上。
[0069]
在一优选的实施例中并且如图1所示，对电极120包括导电层111。
[0070]
在一优选的实施例中并且如图1所示，对电极120包括离子储存层112。
[0071]
在一优选的实施例中，对电极120包括导电层111和离子储存层112。
[0072]
本发明的器件1优选地包括至少一离子储存层112。在一实施例中，离子储存层112沉积在导电层111上。在一实施例中，离子储存层112包括多孔结构、优选地纳米多孔和/或纳米晶体结构或基本上由其组成。优选地，多孔结构使电解质可以渗透到主体中，并且离子可以聚集在多孔结构的表面处，优选地也在离子储存层的主体内部。在其他实施例中，离子储存层可以是致密和/或无孔层。预期致密的离子储存层用于离子聚集的总表面更少，因此总储存容量更低。然而，包括致密离子储存层的器件也可以工作。
[0073]
优选地，设置离子储存层112以具有适当的离子储存容量。离子储存层可以选自由以下组成的组：具有高表面积的导电无机材料，例如中孔结构、纳米线和纳米管。离子储存层112通常可以包括掺杂的金属氧化物、例如氧化锑锡(ato)或基本上由其组成。离子储存层112也可以选自具有多孔结构的导电聚合物的组，或选自无机和有机材料的导电混合物的组。
[0074]
在一实施例中，本发明的器件1优选地包括用于在所述像素105-107和所述一个或多个对电极120之间传输离子的离子传导材料109。离子传导材料109优选地设置为实现和/或介导离子、例如带电分子或其他(例如金属)离子的传输。离子可以是阳离子或阴离子。离子可以是有机的或无机的。
[0075]
因此，离子传导材料109优选地是电解质层和/或电解质、例如包含溶解的离子和/或离子液体的电解质。在一优选的实施例中，离子传导材料109可以选自例如液体电解质、凝胶状电解质、离子液体和共熔熔体。
[0076]
在一实施例中，离子传输材料109包含一种或多种选自锂、钠、钾、烷基咪唑鎓、烷基吡啶鎓、烷基鏻、烷基铵和四正丁基铵的阳离子。优选地，所述烷基是c1-c20烷基、更优选地c1-c10烷基、最优选地c1-c4烷基、例如甲基。
[0077]
在一实施例中，离子传输材料109包括上述任何一种阳离子的盐。
[0078]
在一实施例中，离子传输材料109包含一种或多种选自双三氟甲基磺酰亚胺或tfsi([(cf3so2)2n]-)、高氯酸根(clo
4-)、四氟硼酸根(bf
4-)或六氟磷酸根(pf
6-)的阴离子。
[0079]
在一实施例中，离子传输材料109包括上述任何一种阴离子的盐。
[0080]
在一实施例中，离子传输材料109包括一种或多种括至少一种上述阴离子和至少一种上述阳离子的盐。
[0081]
在特定实施例中，离子传输材料109包括选自litfsi、liclo4、libf4或lipf6的一种或多种。
[0082]
在一实施例中，离子传输材料109包括至少一种溶剂。溶剂可以选自例如碳酸丙烯酯、碳酸乙烯酯、四氢呋喃、二噁烷、二甲亚砜、二甲基甲酰胺、乙腈、环丁砜、γ-丁内酯以及括括一种或多种上述溶剂的溶剂混合物。值得注意的是，在某些电解质、例如离子液体(也称为离子熔体或液体盐)中，可能不存在单独的溶剂，因为离子液体起到溶剂的作用，并且还为离子传输提供离子。
[0083]
在一实施例中，离子传输材料109包括至少一种溶剂、至少一种阴离子和至少一种阳离子。在一实施例中，离子传输材料109包括至少一种或多种选自至少一种上述阳离子的盐和至少一种上述阳离子的盐，以及任选地优选地选自上述溶剂的溶剂。
[0084]
在一实施例中，电解层109可以是液体、凝胶或固体。
[0085]
在一优选的实施例中，电解层109优选地包括液晶或离子液晶和/或基本上由其组成。这种液晶和/或离子液晶是有利的，因为它们可以有助于减少像素之间的串扰效应。
[0086]
在一实施例中，离子传导材料109设置在共同空间内，其中若干像素和/或子像素105-107优选地设置在所述共同空间内和/或与优选地在所述连续空间内的连续和/或均质的离子传导材料109接触。这在图1中示出，其中附图标记109还指代所述共同空间，因为该空间填充有离子传导材料109、优选地如在此公开的所述电解质。
[0087]
离子传导材料优选地在所述共同连续空间内具有一致和/或不变的电特性。
[0088]
在一实施例中，本发明的器件包括用于将离子传导材料109与包括导电线104、108的所述栅格或矩阵和/或与所述有源部件101-103(如果存在)电隔离的绝缘层114。
[0089]
优选地，本发明的器件不包括用于分隔像素和/或子像素的分隔壁或分隔部件。优选地，所述器件缺少用于分隔像素和/或子像素的分隔壁、部件、边界和/或区域部件。在现有技术中提供这种分隔用于将相邻像素和/或相邻子像素电隔离，主要是为了避免电极之
间的串扰。上述分隔元件可在现有技术中使用以防止连续的离子传导材料与不同的、例如相邻的像素接触。
[0090]
除其他外，该特征将本发明的器件与现有技术、例如在wo2019/071733、us 8,654,431、us2017/0192334等中公开的器件区分开来，其中像素(或子像素)由分隔壁分隔，并且每个像素(或子像素)包含自己的被限制的电解质。
[0091]
优选地，连续传导材料109(例如电解质)与几个不同的、例如相邻的像素和/或相邻的阵列电极115-117物理接触。在一实施例中，离子传导材料109(例如电解质)与沉积在不同的、优选地相邻的阵列电极115-117上的电致变色材料125-127物理接触。通过使用离子传输材料109优选地防止在器件操作期间的串扰。
[0092]
在一优选的实施例中，离子传导材料109包括液晶。us 8,687,262公开了使用液晶以避免像素之间的串扰。在一实施例中，离子传输材料109包括电解质和如us 8,687,262中公开的低分子液晶材料。
[0093]
尽管传导材料105-107指示为像素电极，但考虑像素(或子像素或阵列)电极115(和116-117)和沉积在其上的电致变色材料125(126-127)组合在一起作为第一电极或像素电极是正确的。换句话说，在此关于由附图标记105-107所包含的结构所使用的术语像素也可以理解为像素电极或第一电极，因为整个结构105可以视为电极。
[0094]
还可以将所有像素105-107作为一个整体(包括未示出的至n像素)视为第一电极，并且将层111和112的组合视为对电极120。因此，本发明包括文献中用于指示电极和对电极的不同措辞或命名。
[0095]
本发明还包括在对电极120上或中设置电致变色材料或与对电极120、更具体地与离子储存层112电接触和/或物理接触的可能性。例如，沉积在对电极120上或作为其一部分的电致变色材料可以选自例如us 2007/0192334中公开的无机和/或有机材料。电致变色材料也可以是一部分，并且因此包含在对电极中。这种电致变色材料优选地不同于本技术中通常公开的与像素电极115-117相关联的电致变色材料125-127。
[0096]
在一优选的实施例中，电致变色材料125-127包括选自由以下组成的组的一种或两种或基本上由其组成：电沉积有机电致变色材料和有机聚合物电致变色材料。
[0097]
在一实施例中，电致变色材料125-127包括有机或混合材料，其包括选自所述电沉积有机电致变色材料和/或有机聚合物电致变色材料的一种或多种。在本说明书中，“混合材料”是包扩一种或多种无机材料和一种或多种有机材料的材料。在混合材料的情况下，有机电致变色材料优选地提供所述混合材料的至少一种有机组分。
[0098]
在一实施例中，电沉积的有机电致变色材料和/或有机聚合物电致变色材料优选地选自掺杂和/或未掺杂的有机材料。如果有机材料是掺杂的，它可以包括非有机组分或添加剂、例如金属离子、有机金属材料和复合材料。
[0099]
在一优选的实施例中，电沉积有机电致变色材料和/或有机聚合物电致变色材料通过电聚合获得。
[0100]
在一实施例中，所述电沉积有机材料包括选自电沉积杂环的一种或多种。杂环可以是或不是芳香的。杂环的示例是紫精、噻吩、吡啶、蒽醌、酰亚胺、吡啶及上述的衍生物、特别是包括这些结构并且任选地进一步包括下文详述的取代基的化合物。电致变色材料可以包括通过杂环化合物及其衍生物电聚合获得的有机材料。电致变色材料可包括聚合杂环。
[0101]
在一优选的实施例中，所述电沉积有机材料125-127包括选自由以下组成的组的一种或多种：电沉积紫精、电沉积三苯胺、电沉积噻吩、电沉积3,4-乙烯二氧噻吩、电沉积吡啶、电沉积苯胺、电沉积酰亚胺、电沉积芳香酮、电沉积蒽醌、电沉积酰胺、电沉积降冰片烯基化合物、电沉积咔唑、电沉积硫代咔唑、电沉积吡咯及电沉积的所示化合物的衍生物。所示化合物的衍生物尤其包括其中一个或多个氢可以任选地由例如下文所述的取代基取代的所示化合物。
[0102]
在一实施例中，电致变色材料125-127可以通过例如紫精、三苯胺、噻吩、3,4-乙烯二氧噻吩、吡啶、吡咯、苯胺、酰亚胺、芳香酮、蒽醌、酰胺、降冰片烯、咔唑-和硫代咔唑、包括上述任何一种或多种的衍生物电聚合形成。所示化合物的衍生物尤其包括其中一个或多个氢任选地由下文所述的取代基取代的所示化合物。
[0103]
在一实施例中，电致变色材料125-127可以通过例如紫精基化合物、三苯胺基化合物、噻吩基化合物、3,4-乙烯二氧噻吩基化合物、吡啶基化合物、吡咯基化合物、苯胺基化合物、酰亚胺基化合物、芳香酮基化合物、蒽醌基化合物、酰胺基化合物、降冰片烯基化合物、咔唑基化合物和硫代咔唑基化合物电聚合形成。
[0104]
本说明书中使用的表述
“‑
基化合物”或
“‑
基有机材料”是指包括所示化合物或材料的结构及其衍生物，衍生物包括所示化合物或材料的基本结构。例如，这种化合物可以进一步包括一个或多个任选的如下文所示的取代基。例如，“紫精基化合物”优选地包括具有紫精的基本结构的化合物，但其还可包括一个或多个可影响化合物的颜色和/或电致变色特性或性质的取代基。
[0105]
在一优选的实施例中，所述聚合有机材料125-127包括选自由聚紫精、聚三苯胺、聚噻吩、聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(pedot)、聚吡啶、聚吡咯、聚苯胺、聚酰亚胺、聚芳香酮、聚蒽醌、聚酰胺、聚降冰片烯、聚咔唑、聚硫代咔唑及其衍生物组成的组的一种或多种。
[0106]
在一实施例中，所述聚合有机材料125-127包括选自由聚紫精基有机材料、聚三苯胺基有机材料、聚噻吩基有机材料、聚吡啶基有机材料、聚吡咯基有机材料、聚苯胺基有机材料、聚酰亚胺基有机材料、聚芳香酮基有机材料、聚蒽醌基有机材料、聚酰胺基有机材料、聚降冰片烯基有机材料、聚咔唑基有机材料和聚硫代咔唑基有机材料组成的组的一种或多种。
[0107]
聚噻吩基有机材料的示例是聚(3,4-乙烯二氧噻吩)(pedot)基有机材料。
[0108]
正如指出的，上述材料的衍生物也包括在内。例如，表述“电沉积的紫精”包括电沉积的紫精衍生物，所述衍生物包括紫精的基本结构以及一个或多个任选的取代基。“聚紫精”包括单体的聚合物，所述单体包括紫精的基本结构，并且可以是衍生的紫精，从而例如包含一个或多个任选的另外的取代基。例如，us20070171148公开了紫精的衍生物，其中可以选择紫精基本结构的取代基，以提供具有特定颜色特性的紫精衍生物。
[0109]
上述有机材料、特别是所述示例性电沉积材料、所述聚合有机材料的任选取代基可选自包括1-50个碳和0-20个杂原子、优选地1-20个碳和0-10个杂原子、最优选地1-10个碳和0-5个杂原子的有机取代基。
[0110]
在一些实施例中，取代基可以选自脂肪族和芳香族取代基、脂肪族和芳香族部分的酯和胺，其中在所述脂肪族或芳香族取代基或部分中，一个或多个氢任选地独立地由选自膦酸酯(-po(oh)2)、硼酸(-b(oh)2)、-oh、-cooh、-nh2、-no2、氧化胺(-n

(r)
2-o-)、卤素和
–
(ch2)
n-si(or3)3的一个或多个取代。r和r3独立地选自c1-c10烷基、优选地c1-c5烷基。
[0111]
值得注意的是，所述被取代的氢可以是连接到碳或杂原子、例如如上所述的基本有机材料的氮上的氢。如果取代基包括与所述杂原子连接的c-原子，则优选适用后者。
[0112]
在一实施例中，取代基选自直链或支链烷基、烯基、烷芳基和烷基芳基烷基(例如烷基苯基烷基、例如烷基苄基)，其中一个或多个氢任选地独立地由选自-po(oh)2、-b(oh)2、-oh、-cooh、-nh2、-no2、氧化胺(-n

(r)
2-o-)、卤素和
–
(ch2)
n-si(or3)3的一个或多个取代。r和r3独立地如上定义。
[0113]
在一实施例中，上述有机材料的任选取代基可以独立地选自：
[0114]c1-10
烷基、n-氧化物、二甲氨基、乙腈、苄基、苯基、由硝基单取代或双取代的苄基、由硝基单取代或双取代的苯基，并且选自式(1)-(9)的取代基：
[0115][0116]
其中n和m独立地是1-10的整数，
[0117]r1-r3独立地选自c1-c10烷基，
[0118]r4-r6独立地选自氢、c1-c10烷基、c2-c10亚烷基、芳基、取代的芳基、卤素、硝基和-oh，并且其中虚线表示通过其取代基连接到所示有机材料、化合物或单体的基本结构的单键，如果适用的话。
[0119]
取代基(8)是包括酯的取代基的示例，所述酯包括脂肪族和芳香族部分。
[0120]
电致变色材料优选地具有取决于材料的氧化态的特定颜色。在一些实施例中，电致变色材料处于第一氧化(或氧化还原)态时没有颜色，处于第二氧化态时具有特定颜色(优选地红色、绿色或蓝色)。在本发明的器件中，电致变色材料的氧化态优选地通过借助像素电极和对电极的布置材料暴露于的电压来控制。也可以说，流过通孔104的电流优选地由有源部件101-103控制或调节。通过通孔104的电流优选地用于氧化和/或还原电致变色材料，从而赋予其在特定时刻希望具有的颜色。电流优选地是由器件内的像素电极和对电极布置施加的电压的结果。离子传输材料109内的离子流优选地平衡两个电极处的累积电荷。
[0121]
这些电沉积和/或聚合有机电致变色材料优选地根据本发明的方法沉积，如在本说明书其它地方更详细公开的。
[0122]
在一实施例中，本发明的器件是电致变色彩色器件、优选地是电致变色彩色显示器。优选地，所述器件是多色电致变色器件、最优选地全色电致变色器件。优选地，器件是显示器、特别地多色电致变色显示器、最优选地全色电致变色显示器。
[0123]
在一实施例中，器件的颜色特性至少部分地由存在的不同颜色的有机电致变色材料提供。在一优选的实施例中，相邻像素、优选地子像素包括不同颜色、优选地红色、绿色和蓝色(rgb颜色)的电致变色材料。
[0124]
优选地，本发明的器件基于rgb混色。
[0125]
参考图1，考虑到彩色器件，像素105-107中的一个优选地包括红色电致变色材料，一个优选地包括绿色电致变色材料并且一个优选地包括蓝色电致变色材料。如上所述，所述电致变色材料优选地包括聚合有机电致变色材料和/或电沉积有机电致变色材料和/或基本上由其组成。
[0126]
在特定实施例中，第一像素105包括红色有机电致变色材料125，第二像素106包括绿色电致变色材料126，第三像素107包括蓝色有机电致变色材料127。
[0127]
在全色器件中，像素105-107可以视为子像素，它们优选地通过叠加的rbg混色而一起提供一个像素和/或颜色。在这种情况下，子像素105-107形成电致变色器件的一个像素。在这种情况下，每个子像素包括子像素电极115-117，例如第一子像素105包括第一子像素电极115，第二子像素106包括第二子像素电极116，第三子像素107包括第三子像素电极117。
[0128]
优选地，形成像素的所述子像素105-107具有如上所述的结构和/或由如上所述的材料制造。例如，子像素电极115-117可以包括如上详述的纳米结构层。优选地，所述子像素的电致变色材料包括有机电沉积和/或有机聚合电致变色材料、优选地选自本说明书其他地方列出的材料。
[0129]
在一优选的实施例中，电致变色器件1是全色电致变色器件，包括具有第一、第二和任选地第三子像素105、106、107的像素，每个子像素包括子像素电极115-117，每个第一、第二和任选地第三子像素包括具有不同颜色的有机电致变色材料125-127。
[0130]
本领域技术人员将理解的是，子像素的子像素电极115-117可以是并且优选地是相同的和/或由相同的材料制成。在一实施例中，电致变色材料125-127是子像素105-107之间的主要区别或唯一区别。值得注意的是，(阵列或像素)电极115-117可视为有源矩阵的一部分。因此，(阵列或像素)电极115-117优选地是像素(或子像素)105、106、107和有源矩阵两者的一部分。
[0131]
在电致变色器件1的优选实施例中，所述第一子像素105包括暴露于特定电压时具有红色的有机电致变色材料125，所述第二子像素106包括暴露于特定电压时具有绿色的有机电致变色材料126，所述任选的第三子像素107包括暴露于特定电压时具有蓝色的有机电致变色材料127。
[0132]
在一优选的实施例中，三个子像素105、106、107彼此相邻地设置。优选地，不同颜色的电致变色材料彼此相邻地设置在间隔开的子像素上。优选地，所述子像素彼此不直接物理接触。优选地，不同的电致变色材料(也具有不同的颜色特性)不直接物理接触并且不
叠加。优选地，该实施例将本发明的器件与例如us2005/0270619所示的包括叠加的电致变色材料的器件区分开。
[0133]
优选地，所述间隔开的子像素(或像素)105-107并且因此相应的电致变色材料125-127横向地和/或水平地间隔开，其中水平由整体上大体平的电致变色器件的平面限定。更具体地，基板100和110的一个或两个优选地在平行于水平方向的平面中延伸。优选地，像素(或子像素)105-107位于同一水平面中或同一水平面上。优选地，不同的、特别是相邻的像素或子像素的电致变色材料125-127视情况而定(即彩色器件中的子像素)位于相同的水平平面中。在一实施例中，器件的大部分、优选地全部像素和/或子像素设置在同一平面中和/或在同一平面中对齐。
[0134]
优选地，不同rgb颜色的相邻子像素并排设置在绝缘层上。优选地。通过rbg混色一起提供颜色的三个子像素排列在同一平面中对齐，平面基本上平行于器件的两个相对表面121、122中的至少一个。例如，子像素的平面由在其上沉积像素或子像素电极的绝缘层的表面限定。
[0135]
在一优选的实施例中，所述离子传导材料109设置在共同空间内，其中至少三个分开的子像素105、106、107优选地设置在所述共同空间内和/或与连续的离子传导材料109接触。
[0136]
在一优选的实施例中，所述栅格或矩阵包括有源矩阵，所述有源矩阵包括有源部件101-103，其中有源部件101、102、103设置用于所述子像素105-107的每一个，其中所述一个有源部件101-103电连接到一个子像素电极115-117，其中通过所述有源部件101建立预定的子像素电势。
[0137]
本发明的器件优选地包括外部驱动部件和/或端子(图1中未示出)。该驱动部件配置为相对于每个像素或子像素独立地提供适当的电压电位，以产生电致变色材料的氧化态，这使得可以通过所有像素或子像素一起整体产生图像。
[0138]
在一实施例中，第一基板100、电绝缘层114、像素电极115-117、电解层109、第二基板110、对电极111和离子储存层112可以是透明的，提供透明的电致变色显示器，使得用户可以从显示器的两侧感知图像，并保持显示器后面的物体可见。
[0139]
在另一实施例中，第一基板100、电绝缘层114、像素电极115-117和电解层109可以是透明的，而离子储存层112可以是漫反射的，从而提供具有白色背景的反射电致变色显示器。用户可以从像素电极侧121感知图像。
[0140]
在另一实施例中，第二基板110、对电极111、离子储存层112和电解层109可以是透明的，而电绝缘层114可以是漫反射的，从而提供具有白色背景的反射电致变色显示器。用户可以从对电极侧(侧122)感知图像。
[0141]
本发明还涉及一种用于在电致变色器件的像素电极115-117上沉积有机电致变色材料125-127的方法。本发明的方法如图2所示。有机电致变色材料可以是与本说明书其它地方公开的材料相同的材料。阵列电极115-117也可以是像素或子像素电极，例如在彩色电致变色器件、例如彩色显示器中，如本说明书其他地方所公开的。
[0142]
本发明的方法优选地包括提供包含导电线和/或通孔104、108的栅格或矩阵和多个像素电极115-117，其中所述像素电极115-117的每一个都有特定的通孔104。可用于本发明方法的有源矩阵现在可商购获得，并且已在例如ep0084604和us20070171148中公开。在
图2中，有源矩阵用附图标记220表示。有源矩阵优选地是包含在本发明器件中的有源矩阵，例如如图1所示。因此，附图标记100-108、114-117(其是指有源矩阵220的部件或组成部分)优选地具有与上面关于图1公开的相同的含义。阵列电极115-117也可以视为有源矩阵的一部分。
[0143]
本发明的方法优选包括将所述栅格或矩阵浸入在溶液200中。在图2中，有源矩阵220已经浸入在化学浴200中。
[0144]
本发明的方法优选地包括将有机电致变色材料的实体加入所述溶液中。所述实体优选地是可以通过电沉积进行沉积和/或可以通过电聚合进行聚合、优选地两者的有机分子。优选地，所述实体是所述有机电致变色材料125-127的单体。
[0145]
在一实施例中，所述有机电致变色材料的实体是选自由聚紫精、聚三苯胺、聚噻吩、聚吡啶、聚吡咯、聚苯胺、聚酰亚胺、聚芳香酮、聚蒽醌、聚酰胺、聚降冰片烯、聚降冰片烯基化合物、聚咔唑、聚硫代咔唑及其衍生物组成的组的一种或多种的单体。
[0146]
在一实施例中，这些聚合物的单体可以携带本说明书其他地方公开的任选的取代基，这些取代基可以用于调节所得聚合物的电致变色特性。如上文所述，这种取代基可选自包括1-50个碳和0-20个杂原子、优选地1-20个碳和0-10个杂原子、最优选地1-10个碳和0-5个杂原子的有机取代基。
[0147]
如上文所述，这种取代基可以选自脂肪族和芳香族取代基、脂肪族和芳香族部分的酯和胺，其中在所述脂肪族或芳香族取代基或部分中，一个或多个氢任选地由选自膦酸酯(-po(oh)2)、硼酸(-b(oh)2)、-oh、-cooh和
–
(ch2)
n-si(or3)3的一个或多个取代。r3是c1-c10烷基、优选地c1-c5烷基。上文关于取代基详述的其他实施例适用于单体部分上包含的取代基(例如c
1-10
烷基、n-氧化物、二甲氨基、乙腈、苄基、苯基、由硝基单取代或双取代的苄基、由硝基单取代或双取代的苯基以及来自式(1)-(9)的取代基等)。
[0148]
值得注意的是，实体可以在将所述栅格或矩阵220浸入溶液200中之前、之后或同时加入溶液中。溶液可以是已经包含有机电致变色材料实体的溶液。本领域技术人员理解，目标是实现图2中示意性示出的配置，由此添加部件的顺序通常是不相关的。
[0149]
这也适用于根据本发明的方法将对电极210浸入所述溶液200中。
[0150]
先前的方法特征也可以更一般地称为提供包括有源矩阵220、对电极210和溶液200的接收器211，溶液200包括有机电致变色材料的实体(优选地单体)，如图2所示。
[0151]
本发明的方法优选地包括在所述多个像素电极115的一些或全部与所述对电极210之间施加电势，从而提供所述有机电致变色材料的所述实体在所述像素或子像素电极115上的沉积。优选地，有源矩阵220电连接到外部驱动器209。优选地，对电极210也电连接到外部驱动器209或可能地电连接到另一电源或有源矩阵的电极端子，例如如us 8,654,431(图5)中所示。
[0152]
驱动器209优选地配置为适于控制流至像素电极115-117和/或对电极210的电流，和/或在所述像素电极115-117和/或对电极210之间建立期望的电压电位。优选地，驱动器209可以独立地和单独地寻址每个有源部件101、102、103，并且因此寻址每个像素或子像素电极115、116、117。在另一实施例中，驱动器209可以独立且单独地寻址多组像素或子像素电极115-117中的一组像素或子像素电极115。
[0153]
通过在所述溶液中的所有像素电极115-117和对电极210之间施加电压电位，有机
实体迁移至像素电极115-117，并在所有所述像素电极上电沉积和/或电聚合。
[0154]
在一优选的实施例中，有机电致变色材料的所述实体是单体实体，并且其中有机电致变色材料在所述单体部分沉积在所述像素电极115上时形成。优选地，聚合有机电致变色材料在所述单体部分沉积时形成。
[0155]
在一优选的实施例中，本发明的方法包括在所述像素电极115上电沉积和/或电聚合所述有机电致变色材料的所述实体。
[0156]
优选地，聚合物优选地在相应像素或子像素电极上原位形成，如优选地由驱动器件决定的。
[0157]
在一优选的实施例中，所述方法包括提供外部驱动设备209，其配置为在所述多个像素电极115和所述对电极210之间施加所述电势，从而在所述多个像素电极115上提供所述有机电致变色材料的所述实体的沉积。
[0158]
优选地，电沉积有机电致变色材料和/或有机聚合物电致变色材料125-127的电致变色特性是电沉积和/或电聚合得到的材料的特性。加入溶液中的有机实体(例如单体)可能具有或不具有电致变色特性。
[0159]
在一实施例中，本发明的方法旨在将不同的有机电致变色材料沉积在不同的像素电极、例如不同的像素电极子组上。通过这种方式，可以沉积电致变色材料用于彩色电致变色器件、例如多色器件并且甚至全色电致变色器件，例如图1中公开的rgb显示器。例如，可以将像素分组成子像素，其中一定数量的子像素形成一个像素，优选地三个子像素形成一个像素，例如关于图1讨论的根据叠加rgb原理。根据本发明，特定颜色的电致变色材料可以仅沉积在部分像素电极上、优选地在特定颜色(例如，红色、绿色或蓝色)的子像素电极上。
[0160]
在所述方法的优选实施例中，所述栅格、阵列或矩阵包括多个子像素电极115-117，其中所述方法包括提供外部驱动设备209，其配置为在所述多个子像素电极的第一部分和所述对电极210之间施加所述电势，从而仅在所述多个子像素电极的所述第一部分115上提供所述有机电致变色材料的所述实体的沉积和/或电聚合。
[0161]
在一优选的实施例中，规定数量的子像素设计为提供所述电致变色器件的单个像素，并且其中所述子像素电极的第一部分包含所述单个像素的子像素的仅一个或仅一部分子。例如，在使用rgb加色的器件中，三个子像素可以形成一个像素。
[0162]
例如，参考图2，驱动设备209可以电子地控制，以仅在像素(或子像素)电极115和对电极210之间施加电压电位，而不在像素(或子像素)116和117与对电极之间施加电压电位，使得有机电致变色材料的实体仅沉积在像素电极115上，而不沉积在其他像素电极116和117上。
[0163]
所示的有源矩阵220在图2中示意性示出。有源矩阵中存在大量像素(或子像素)电极，数量取决于显示器的尺寸和分辨率。在以上详述的实施例中，像素由三个子像素形成，并且附图标记115可以表示将在最终器件的一个像素中存在的一个子像素电极，附图标记116、117表示另外两个子像素电极。在这种情况下，有源矩阵优选地包括许多子像素电极115以及相等数量的子像素电极116和117，用于说明图2中仅示出了多个子像素的一个。因此，在本发明方法的实施例中，有机电致变色材料的实体沉积在有源矩阵220的所有(子)像素电极115上，但不沉积在(子)像素电极116、117上。
[0164]
在图2中，因此附图标记115可以代表像素或子像素电极的第一部分，并且因此代
表该部分的所有像素或子像素。类似地，附图标记116可代表像素或子像素电极的第二部分，附图标记117可代表像素或子像素电极的第三部分。
[0165]
为避免疑义，本发明不限于特定数量的(子)像素电极部分。示出了像素电极的三个部分仅用于说明。本发明还包括仅包括一种类型的像素电极的电致变色器件，所有像素具有相同的有机电致变色材料并且因此具有相同的颜色特性。例如，本发明还包括单色和/或黑白器件。
[0166]
因此，所有像素电极(或子像素电极)115可以代表像素电极的第一部分或部分，在其上沉积所述有机电致变色材料的所述实体。
[0167]
优选地，所述实体的沉积选自以下组成的组：电沉积、聚合、电聚合以及上述两种或更多种的组合。优选地，所述实体的沉积对应于通过电聚合的沉积。优选地，所述有机实体的沉积导致所述有机电致变色材料的沉积。
[0168]
在所述有机实体仅沉积在像素电极或子像素电极的一部分上的实施例中，所述实体优选地是第一有机电致变色材料125的第一实体。所述第一有机电致变色材料优选地具有第一颜色。类似地，包含第一有机电致变色材料的所述第一实体的所述溶液优选地为第一溶液。
[0169]
值得注意的是，所述“第一颜色”取决于所述第一有机电致变色材料的氧化还原态。表述“第一颜色”可以理解为“第一电致变色颜色特性”，类似地同样适用于“第二颜色”和“第三颜色”。同样，表述“不同颜色”优选地理解为“不同电致变色颜色特性”。也可以说，“第一颜色”是指“第一光调制特性”，应理解的是，“第二颜色”是指不同于所述第一光调制特性的光调制特性，特别是关于被调制光的颜色。
[0170]
在一实施例中，本发明所述方法包括：
[0171]-将所述栅格或矩阵220浸入第二溶液中，
[0172]-将第二有机电致变色材料的第二实体加入所述第二溶液中，其中所述第一和第二实体不同，
[0173]-在所述多个像素或子像素电极的第二部分和所述对电极210之间施加电势，从而在所述多个像素或子像素电极的所述第二部分上提供所述第二有机电致变色材料126的所述第二实体的沉积，
[0174]
其中，所述第一和第二有机电致变色材料具有不同的颜色。
[0175]
关于有机电致变色材料在所述像素或子像素电极的第一部分上的沉积，将所述栅格或矩阵浸入第二溶液中和加入有机电致变色材料的第二实体的特征可以适时地彼此独立地进行。这些特征可以由“提供包括所述第二实体、所述栅格或矩阵220和所述对电极210的溶液”代替。优选地，在这个阶段，第一有机电致变色材料125已经沉积在像素或子像素电极的第一部分上。
[0176]
此外，使用外部驱动器209优选地进行仅在像素或子像素电极的所述第二部分116之间而不在所述第一部分115上并且可能地第三部分117上施加电压电位。
[0177]
所述第二有机电致变色材料126的所述第二实体在所述多个像素或子像素电极的所述第二部分上的沉积优选地导致所述第二有机电致变色材料的电沉积和/或电聚合。因此，第二有机电致变色材料优选地通过所述电沉积和/或电聚合形成。
[0178]
在一实施例中，所述方法包括在将所述栅格或矩阵浸入所述第二溶液之前并且优
选地在从所述第一溶液中取出所述栅格或矩阵之后冲洗所述栅格或矩阵220。
[0179]
在一实施例中，本发明方法包括：
[0180]-将所述栅格或矩阵220浸入第三溶液中，
[0181]-将第三有机电致变色材料127的第三实体加入所述第三溶液中，
[0182]-在所述多个像素或子像素电极的第三部分117和所述对电极210之间施加电势，从而在所述多个像素或子像素电极的所述第三部分117上提供所述第三有机电致变色材料127的所述第三实体的沉积，
[0183]
其中所述第一、第二和第三实体彼此不同，并且其中所述第一、第二和第三有机电致变色材料125-127具有不同的颜色。
[0184]
如上关于第二有机电致变色材料的沉积详述的，将所述栅格或矩阵浸入第三溶液中和加入第三有机电致变色材料的实体的特征可以适时地彼此独立地进行。这些特征可以由“提供包括所述第三实体和所述栅格或矩阵的溶液”代替。此外，使用外部驱动器209优选地进行仅在像素或子像素电极的所述第三部分117之间而不在所述第一部分115上和第二部分116上施加电压电位。
[0185]
在一实施例中，本发明的方法包括在将所述栅格或矩阵浸入所述第三溶液中之前并且优选地在从所述第二溶液中取出所述栅格或矩阵之后冲洗所述栅格或矩阵。
[0186]
本发明还提供了一种用于生产根据本发明的电致变色器件、优选地电致变色显示器的方法。为了生产器件，根据本说明书中公开的方面和优选实施例，将有机电致变色材料沉积在阵列(或像素或子像素)电极上。然后组装器件的其他部件。这种其他部件包括优选地包括离子储存层和离子传输层的对电极。如关于有机电致变色材料的沉积公开的，优选地，在所述器件中设置有源矩阵。器件的其他优选部件是第一和/或第二基板100、110。这种器件可以常规地组装。
[0187]
为避免疑义，值得注意的是，术语像素和子像素认为可以互换，即提到像素可以包括提到子像素。术语子像素基本上与多色或全色器件相关，当从距器件一定距离处观看时，三个独立可寻址元件由人类观察者感知为具有特定颜色的点。因此，像素的特定颜色可以由几个分开但空间上接近的子像素产生。像素和子像素之间的区别并不一定意味着结构或其他技术差异。特别地，在附图中，元件105-107是具有所述结构的单独且独立地可寻址元件，独立于例如视为“像素”、“子像素”、层结构、布置或其他元件的元件。因此，前述术语可互换地用于指代结构105-107。
[0188]
示例：全色电致变色显示器的生产
[0189]
基于在不同子像素电极上电聚合红色、绿色和蓝色电致变色材料的全色电致变色显示器如下所述生产。
[0190]
1.工作电极制备：
[0191]
有源矩阵薄膜晶体管(am-tft)背板用作工作电极。布线足够的电连接，提供独立寻址的不同子像素组。当寻址一组子像素时，激活该组子像素的通道，从而可以在对应的像素电极上施加期望的电压。对于未寻址的其他组子像素，像素电极的电压保持浮动，并且没有电流供应。
[0192]
am-tft背板面对作为对电极的ito玻璃基板(在其他示例中，碳毡或铂网作为对电极)垂直插入槽中。槽填充包括适合形成待沉积在像素电极上的电致变色有机聚合物的单
体、电解质和溶剂混合物的溶液。
[0193]
为了实现全色电致变色显示器，在三分之一子像素电极上依次电聚合红色、绿色、蓝色电致变色聚合物，使得每个像素包括三个红色、绿色、蓝色电致变色聚合物材料的子像素。
[0194]
对于红色电致变色材料的沉积，使用10mm的3,10-双(2,3-二氢噻吩[3,4-b][1,4]二噁英-5-基)-1-十二烷基-1h-菲[1,10,9,8-c，d，e，f，g]咔唑(简称dep)与0.1m四丁基六氟磷酸铵(tbapf6)的乙腈溶液。采用循环伏安法进行电聚合。使用ag/agcl标准参比电极，并且红色像素电极和参比电极之间的电压在-0.3v和1.1v之间扫描，扫描速率为100mv/s。扫描周期数为10。在红色电致变色聚合物的电聚合期间，只有红色子像素电极施加了所需的电压，而不寻址绿色和蓝色子像素电极。从槽中取出am-tft背板，用去离子水冲洗，并用压缩空气或氮气枪干燥。
[0195]
对于绿色电致变色聚合物的沉积，使用2mm 5,8-双(2,3-二氢)[3,4-b][1,4]二噁英-5-基)-2,3-双(4-(十六烷氧基)苯基)喹喔啉(简称bopeq)和0.1m tbapf6的乙腈/二氯甲烷(体积比：8/2)溶液。使用扫描电压在-0.6v和1.1v之间、扫描速率为100mv/s、周期数为10的循环伏安法进行电聚合。完成沉积过程后，将am-tft背板从槽中取出，并如上所述清洁和干燥。
[0196]
对于蓝色电致变色聚合物的沉积，使用1mm 5,5
’‑
(3,6-二苯基噻吩[3,2-b]噻吩-2,5-二基)双(2,3-二氢噻吩[3,4-b][1,4]二噁英)和0.1m tbapf6的乙腈/二氯甲烷(体积比：1/3)溶液。扫描电压在-0.8v和1.4v之间，扫描速率为100mv/s，周期数为10，通过电聚合进行沉积。
[0197]
2.掺锑氧化锡(ato)浆料制备：
[0198]
采用ato介孔膜作为对电极上的离子储存层。ato浆料制备如下：
[0199]
将10.5g掺锑氧化锡(ato)纳米粉末(alfaaesar，粒径：13～22nm)悬浮在乙醇(400ml)中，并用喇叭超声仪(horn sonicator)超声1小时。将所得胶体溶液分别与33g乙基纤维素溶液(5％wt的乙醇：甲苯(20:80vol％)溶液)和40g松油醇混合。将胶体混合物剧烈搅拌30分钟，然后在减压(最高60℃)下去除乙醇。
[0200]
3.对电极制备：
[0201]
采用ito基板制备对电极(在另一示例中，采用fto基板)。通过丝网印刷将ato浆料印刷到ito基板上。印刷后，将电极在450℃烧结30分钟，从环境温度以10℃/min的缓慢升温速度升至450℃以避免形成裂纹。烧结的ato介孔膜的厚度为约3μm。
[0202]
4.电解液填充以及组装：
[0203]
通过将双(三氟甲磺酰基)亚胺锂、4-氰基-4'-戊基联苯和环丁砜(重量比＝75:500:18)混合来制备电解液。组装由液晶显示器(lcd)行业广泛使用的标准滴下式注入仪进行。uv固化胶沿工作电极边缘分配。在工作电极表面上方均匀地喷涂直径10μm的球形间隔物。将精确数量的电解液分配在密封胶的框架内。计算电解液的量以完美填充工作电极和对电极之间的间隙体积。然后使对电极与密封胶框接触，并进一步由球形间隔物阻挡。然后将胶用紫外线固化。因此完成全色电致变色显示器。
[0204]
尽管上面已经描述并具体举例说明了本发明的某些优选实施例，但本发明并不限于这些实施例。可以对其进行各种修改，但并不背离下述权利要求中所述的本发明的范围
和精神。在下文中，公开了本发明的示例。这些示例仅用于说明目的，并非旨在限制本发明的范围。