[发明专利]电致变色单元及使用该单元的显示装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种显示装置，特别是指一种电致变色单元及使用该单元的显示装置。

背景技术

目前所熟知的立体影像显示技术，其原理是利用双眼视差(Binocular disparity)，经左右眼分别接收不同影像，最后在大脑融合成一立体影像。在裸眼立体显示技术中，依其结构大致可分为柱状透镜(Lenticular)及光屏障式(Barrier)两种，然现行的立体影像显示装置，仅能显示立体影像而已，无法针对平面影像与立体影像进行切换，主要原因在于柱状透镜(Lenticular)或光屏障(Barrier)结合在一般的显示器之后，所有的平面影像经过柱状透镜(Lenticular)或光屏障(Barrier)之后，便会被区分为左眼影像与右眼影像，除非是外挂式的立体影像显示模组，在不需要显示立体影像时，将外挂式的立体影像显示模组由显示器上拆卸下来，但此种方式在实际使用时，必须精确的对准位置，才不会产生影像解析度下降或偏斜等问题，因此，便有业者开发出可切换显示立体影像或平面影像的立体影像显示装置。

就目前的技术而言，平面影像显示时，一特定的可透光物质为透明状态，切换到立体影像显示时，该特定的可透光物质将会产生多个可遮光的光栅形成光屏障(Barrier)，此种特定的可透光物质就是电致变色(Electrochromism，简称EC)材料；意指在电流与电场的作用下，电致变色材料发生光吸收或光散射，从而导致颜色发生可逆的变化。电致变色材料在实际应用中需具有以下特性：(1)良好的电化学氧化还原可逆性、(2)颜色变化的响应时间快、(3)颜色变化具可逆性、(4)颜色变化灵敏性高、(5)循环寿命长、(6)有一定的储存记忆功能与(7)良好的化学稳定性。

按目前所熟知的电致变色专利技术，皆以过渡元素氧化物或氢氧化物或其衍生物制作成无机固态薄膜或其与有机化合物/电解质材料混合成复合材料，透过电子与额外提供离子来源(电解质或第二电致变色材料)使离子进入晶格中造成变色的效果，如WO₃、Ni(OH)₂、普鲁士蓝等。除了上述这些电致变色材料外，无机电致变色材料的性能稳定，其光吸收变化是由离子和电子双注入与双抽出而引起，有机的电致变色材料，包含聚苯胺、紫罗精与稀土酞花菁等，其颜色具有多样的丰富性，亦是利用有机物本身氧化还原反应而成，虽然速度较无机材料快，但是却具有环保与毒性的问题。

具有切换显示立体影像或平面影像的立体影像显示装置，其相关专利如：

中国台湾省专利公报，公告号第M368088号的整合式电变色2D/3D显示器、公告号第M371902号的切换2D平面影像/3D立体影像显示画面的显示装置、公告号第I296723号的用于可成立体影像的液晶面板的彩色滤光片及其制造法；

美国专利公报，公告号第2006087499号的Autostereoscopic 3D display device and fabrication method thereof等，上述专利皆是利用电致变色材料来作为显示立体影像的视差屏障装置，但其中M368088及M371902其结构中的共同缺陷，皆缺乏电致变色装置的必要电解质层，因缺乏能提供离子给电致变色层的电解质层，电致变色装置将无法产生氧化或还原的可逆反应而完成着色或去色变化，因此该等专利实际上应不可实施或着退色速度极为缓慢；另外，该视差屏障装置的透明电极层与电变色材料层，皆设置为栅栏图案，其制造过程中的分层涂布、溅镀或蚀刻，乃至于各迭层必须准确对位，制程相当的复杂，且全部迭层皆设置为栅栏图案，导致每一栅栏与栅栏中间形成中空区域，将影响整体光线穿透、折射或反射，既使是一般2D显示，也可能影响显示器的影像品质，造成色差或亮度不均等问题，且其结构强度低、使用寿命短；而I296723为一内嵌于液晶显示器并成型于彩色滤光片的结构，且上述所有专利中的电致变色层皆应用习知电致变色材质以及变色机制，需要较大的驱动电压，因此易造成材料缺陷且使用寿命较短等问题。

发明内容

有鉴于上述的需求，本发明人精心研究，并积个人从事该项事业的多年经验，终设计出一种崭新的一种电致变色单元及使用该单元的显示装置。

本发明的一目的，旨在提供一种厚度降低且可简化制程的电致变色单元。

本发明的一目的，旨在提供一种不需要额外设置电解质层的电致变色单元。

本发明的一目的，旨在提供一种具快速着色/退色、循环寿命高且驱动电压小的电致变色单元。

本发明的一目的，旨在提供一种具有机/无机电致变色材料的优点但是却无其缺点的电致变色单元。