用于高分辨率图像显示器的化合物制造技术

本发明专利技术公开了一种用于引入电致变色显示器器件中的电极结构，包括基材；以空间分辨方式涂布到基材上的电致变色材料。电致变色材料（ａ）在大于约７５ｄｐｉ的分辨率下涂布到基材上和（ｂ）空间分辨率通过非照相平版印刷方法而得到。基材可具有中孔形态。可以使用印刷方法如喷墨印刷。其它材料如遮蔽材料，电荷储存材料，互补电致变色材料和中孔材料本身可通过喷墨方法沉积。所述电板结构可被包括在电致变色器件中。所得分辨率高且引入这些材料的器件是可寻址的。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及显示高分辨率信息的显示器，尤其涉及显示固定或可变图像形式的高分辨率信息的电致变色显示器。本专利技术还涉及用于将电致变色材料沉积到基材上的方法和通过这些方法制成的显示器。本专利技术进一步涉及采用大表面积材料尤其中孔材料的显示器。一种重要类型的中孔材料由通常是纳米尺寸级的融合颗粒(通常是纳米颗粒)构成。如果融合颗粒是结晶性质的(它们可以是无定形的)，那么该材料通常称作纳米晶体。本文所用的中孔材料可以是纳米晶体，但在任何情况下由纳米颗粒构成。理想地，该材料是纳米晶体，并且更优选是薄膜形式。本专利技术还涉及用于将材料(包括用于形成纳米结构的那些)沉积在基材上例如显示器材料沉积的方法，和尤其涉及中孔材料(在基材上)和电致变色材料(通常在中孔层上)的沉积。中孔材料任选覆盖有表面限制的电致变色材料。本专利技术还涉及通过这些方法制成的显示器。尤其感兴趣的是“夹层结构”显示器。还包括横向排列的(如交指型的)显示器，其也可通过所用方法制成。一个特别有价值的领域是矩阵编址的显示器。本专利技术能够使用这些沉积技术制造可切换的、高分辨率图标或字母数字信息。它还例如通过沉积电致变色材料的各个像素，而使材料的沉积方式与高分辨矩阵编址的显示器的制造一致。
技术介绍
电致变色器件和用于这些器件的材料如电致变色材料是本领域技术人员熟知的。电致变色器件是电化学电池，其包含表面限制的或在溶液中的电致变色材料、电解质和氧化还原介体(或表面限制的电荷转移层)作为电化学体系元件，和提供一种由于在一个(或两个)电极上的电化学反应而造成的改变器件的光吸收性能使得可观察到颜色改变的手段。已经公开了许多不同种类的电致变色器件和用于引入电致变色器件中的许多种类的电致发色团和其它材料。电致变色器件已经被使用和建议用于许多用途，包括智能窗，自动调光镜，显示器和其它最终用途场合。人们在生产电致变色显示器方面已进行了许多尝试，例如以下给出的一些代表性已有技术，以及在每篇所述文件中给出的背景信息。WO 91/13381描述了一种具有面朝上组装在基材上的一组矩阵编址的电极对的显示器。电致变色/电致发光材料形成像素化显示器。电极通过沉积，蒸发或溅射通过掩膜而形成。电致变色材料(包括WO3和基于维奥劳根(viologen)的材料)通过沉积而形成。WO3材料通过溅射涂布，并且沉积选择性通过采用掩膜或光刻胶材料而实现。其它材料的沉积通过浸渍在合适的溶液中，并根据需要将电势施加穿过该溶液而实现。描述于该文件的显示器的构成方法包括许多光刻蚀的步骤，包括光刻胶材料的一次或多次沉积，以及刻蚀工艺。这种多级工艺因此相对麻烦和昂贵。还注意到，该专利技术方法涉及提供在显示器中横向排列的交指型的电极。例如描述于电致变色器件的那些聚合物的性能对于在显示器中的实际应用不令人满意。US专利4,146,876描述了一种矩阵编址的电致变色显示器。该显示器是一种具有电极柱的平行排和垂直于它的平行排的结构。该设备被密封，以包含一种电致变色流体。用于电极的材料是在电极基材上形成的金导体或是金或铂整体。US专利5,049,868描述了一种据说通过高电流平面驱动电极和反电极供能而操作的电致变色显示器图像元件的平面矩阵。每个显示器点通过薄膜晶体管隔离。图像元件通过低电流引线编址(addressed)。基于用电致变色化合物(如配有TiO2固定基的维奥劳根)单分子层改性的中孔纳米晶体金属氧化物电极的电致变色器件已经被描述于Campus，F.，Bonhte，P.，Grtzel，M.，Heinen，S.，Walder，L.，“基于表面改性的纳米晶体TiO2薄膜电极的电致变色器件”，太阳能材料&太阳能电池，1999.56(3-4)p.281-297。化学改性通过将中孔纳米晶体的电极浸渍在包含改性材料的浴中约10分钟-约12小时而实现。描述于EP 0 886 804的显示器由各自编址的电致变色节组成，即工作电极上的每个节与相邻节电分离并具有其自己的电连接。这样的系统能够显示图形信息，但分辨率受限于对各节独立编址的需求，并且没有描述制备具有较高分辨率的图像的任何方式。J.P.Coleman等人，太阳能材料和太阳能电池，56(1999)375-394研究了锑掺杂的氧化锡粉末作为电致变色材料的应用。在实验工作中，锑掺杂的氧化锡分散在氟弹性体粘结剂中作为电极结构的一部分。提及了一种称作Mitsubishi W-1的产品，它由TiO2核和据说具有54埃的平均微晶尺寸的纳米相锑掺杂的氧化锡的涂层组成。该材料分散在聚合物粘结剂中，因此不能被认为是多孔材料。筛网印刷用于将锑掺杂的氧化锡印刷在硅石上。所用的电极排列是横向交指型排列。J.P.Coleman等人，太阳能材料和太阳能电池，56(1999)395-418中描述了一种产生显示器的交指型电极方案。所述电极在基材上并排和朝上排列。所用结构消除了对透明电极的需求。所用显示器的夹层结构具有按顺序列出的以下结构，其中各“层”以一层叠加在另一层上面的方式排列(除非另外指明)(i)基材(透明聚酯)；(ii)交指型横向排列的工作电极和反电极(并排布置并通过绝缘体分离)；(iii)银/碳油墨层；(iv)碳油墨层；(v)导电金属氧化物分散体；(vi)电致变色层(基于普鲁士蓝化合物)；(vii)胶凝电解质；和(viii)透明膜。公开了磨碎的铟-锡氧化物以一种在共聚物中的分散体的形式用作油墨。该文件没有提及矩阵编址的系统或纳米结构化材料的应用。WO 98/57228公开了一种电致变色显示器。工作电极和反电极以横向交指型排列方式提供。将导电涂层涂布到电极上，并使用电致变色材料如普鲁士蓝在导电涂层(在工作电极上)上印刷一种图像。该排列的目的是要实现一种仅在显示器的一面需要电极和电致变色材料的结构。还据说该结构能够显示小的细节，包括据说可用点印刷的“中间色”图像。第二图像可印刷到反电极上，其在第一图像关掉时被活化。电致变色材料的一种状态的颜色与背景颜色匹配，这样当匹配态被活化时看不见图像。将电致变色图像印刷到所述基材上的方法包括照相平版印刷，丝网印刷，照相凹版轮转印刷，照相凹版印刷和胶版印刷，另外还提及通过掩膜的溅射和蒸发。所述的电致变色材料包括似乎要筛网印刷到基材上的普鲁士蓝。据信采用该结构，该器件不能是透射的。图像似乎仅可沉积到工作电极上。反电极与该面相对(横向排列的-交错的)而不是如同夹层结构中的顺序(堆叠顺序)排列。这可能限制显示器的最终纵横比。另外，油墨是一种分散粉末而不是大表面积多孔材料。需要一种可切换的(如开/关)高分辨率，如好于300ppi的显示器，其可用于例如显示图形或字母数字信息，包括如图标例如用于蜂窝电话显示器的那些。显然，这些可切换的信息通过两种状态(开或关)描述。可切换图标相对没有信息内容的可切换符号如简单的LED灯明显有利，因为图标一般涉及内容。另外，可切换图标可以是具有可独立寻址的子单元的较大电致变色系统的一部分。在抗反射涂层(低于1μm膜厚度)和气体传感器(一般超过1μm膜厚度)领域，已经确立了将筛网印刷技术用于制造仅由TiO2组成的薄膜。另外，它们已经用于制备基于改性中孔纳米晶体材料的太阳能电池。但筛网印刷的性质，即印刷浆通过网孔压制，限制了可获得的分辨率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括以下结构的化合物：＊＊＊。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：L瓦尔德，M莫勒，
申请(专利权)人：恩特拉有限公司，
类型：发明
国别省市：IE[爱尔兰]