[发明专利]有机与无机材料的电致变色模块与结合该模块的显示装置

说明书

技术领域

本案属于光电装置的领域，特别是指一种结合有机与无机材料的电致变色模块，以及应用该电致变色模块的显示装置。

背景技术

电致变色(Electrochromism，简称EC)材料，意指在电流或电场的作用下，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。如图1所示，公知的电致变色模块3于一第一透明基板31及一第二透明基板32间分别设有一第一透明导电元件311及一第二透明导电元件321，于该第一透明基板31及该第二透明基板32间并设有一电解质层34与一电致变色层33。或如图2所示，更增设有另一电致变色层33，且该电致变色层33位于该电解置层及该第二透明导电元件间，作为离子储存层以及辅助变色层，电致变色材料依材料类型可分为无机电致变色材料和有机电致变色材料，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)颜色变化响应时间快、(3)颜色变化具有可逆性、(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。

公知电致变色模块3的材料都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(如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，也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，但是也具有环保与毒性的问题；而上述公知的电致变色机制及结构的专利如：中国台湾公告号第I273131号的「电变色膜」、公告号第I289236号的「电致色变显示装置」等。

而一般立体影像显示技术，其原理为利用双眼视差(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，而利用电致变色材料达到光屏障(Barrier)，且具有切换显示立体影像或平面影像的立体影像显示模块，其相关专利如：

中国台湾专利公报，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」及美国专利公报，公告号第2006087499号的「Autostereoscopic 3D display device and fabrication method thereof」等，上述专利都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，都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；另外，该视差屏障装置的透明电极层与电变色材料层，都设置为栅栏图案，其制造过程中的分层涂布、溅镀或蚀刻，乃至于各叠层必须准确对位，制程相当的复杂，且全部叠层都设置为栅栏图案，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；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都应用公知电致变色材质以及变色机制，而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，本发明人爰精心研究，并积个人从事该项事业的多年经验，终设计出一种崭新的「有机与无机材料的电致变色模块与结合该模块的显示装置」。

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模块。

本发明的一目的，旨在提供一种不需要额外设置电解质的电致变色模块。

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模块。

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