[发明专利]显示装置

说明书

发明领域

本发明涉及电化学活性有机像素装置，并且特别是涉及可印刷的基于有机电致变色材料的电化学活性像素装置。

背景技术

在直接寻址电致变色显示器中，每个像素通过单独的导电线连接至外部驱动电压源，有利于显示器中所有像素的同时单独电控制。当显示器中像素的数目大时，向每个像素连接一条单独的线或者是物理上不可能的，或者是不实用的。为克服该问题，通常将像素安置为矩阵结构，其中将它们通过时分多路传输技术从矩阵边缘经由行和列寻址。将这种显示器和对它们寻址的方法分别称为矩阵显示器和矩阵寻址。

在有源矩阵显示器中，每个像素配备有各自的具有至少一个晶体管的电子电路，其中每个晶体管的导电状态控制各自的像素的颜色状态。

将没有每个像素单独的晶体管的矩阵显示器称为无源矩阵显示器。在有源矩阵显示器中的像素电路提高了像素的寻址能力，然而，与无源矩阵显示器比较，有源矩阵显示器的制造更加复杂和昂贵。另一方面，数个缺点如慢的响应时间、图像模糊和串扰限制了无源矩阵寻址电致变色装置的实际应用。图像模糊可以在广义上可以归类为串扰效应。它是像素之间通过电解质相互作用的现象，并导致选定的行和列上相邻像素的轻微着色。这种不适宜的着色随着与选定像素的距离增加而减弱。常用的最小化图像模糊效应的技术是单独的显示像素的彼此物理隔离。

串扰的另一个来源是像素之间经由与矩阵连接的电极的相互作用。即，不仅在所寻址的一对列和行的交叉点处的像素改变其颜色，而且其他相邻的像素也改变其颜色。串扰发生的原因在于，跨越围绕所寻址的像素周围的像素中的电解质也存在电压差。此外，与清空的未带电像素比较，电隔离的有色显示像素跨越其电极通常具有不同的电压。当将两个像素充电为不同的色彩状态并且连接在一起时，着色的像素趋向于通过电容放电而驱动或着色清空的像素。

WO 2004/114008中描述了电致变色无源矩阵显示器的一个实例。像素包含夹在两个有机层之间的电解质，每个有机层包含电致变色聚合物。此外，该像素夹在两个电极之间。而且，无源矩阵显示器通过电极中的一个与有机层之间的具有二极管特性的层形成。换言之，在像素可以改变其颜色之前，必须超过阈值电压。因此，显示器中串扰的量减少。除了在像素中引入具有二极管功能的层之外，该申请还提出可以通过像素材料小心的组合获得可无源寻址像素，但是关于应当如何选择这些材料以获得这种效果完全没有给出任何信息或实例。

发明概述

本发明的目的是提出一种材料组合，所述材料组合提供一种在像素中不需要单独的二极管层的可无源寻址像素。

通过在独立权利要求中提供的主题实现了这些和其他目的。在独立权利要求中给出了本发明的优选实施方案。

根据其第一方面，本发明涉及一种无源矩阵显示装置，所述显示装置包括：

一组安置为矩阵的像素单元，

其中每个像素单元包括：

第一像素层，所述第一像素层包含在不同的视觉上可察觉的色彩状态之间可电化学转换的电致变色和电化学活性的有机聚合物材料，

第二像素层，所述第二像素层面对所述第一像素层，和

固化的电解质的第三像素层，所述第三像素层在空间上安置在所述第一像素层与所述第二像素层之间，并与所述第一像素层和所述第二像素层离子接触，并且

其中每个像素单元的所述第二像素层安置为导电碳。

根据其第二方面，本发明涉及一种无源矩阵显示装置，所述显示装置包括：

一组安置为矩阵的像素单元，

其中每个像素单元包括：

第一像素层，所述第一像素层包含在不同的视觉上可察觉的色彩状态之间可电化学转换的电致变色和电化学活性的有机聚合物材料，

第二像素层，所述第二像素层面对所述第一像素层，和

固化的电解质的第三像素层，所述第三像素层在空间上安置在所述第一像素层与所述第二像素层之间，并与所述第一像素层和所述第二像素层离子接触，并且

其中每个像素单元的所述第二像素层安置为导电碳，从而提供至少响应跨越所述电解质施加的电压的阈值电压。

每个像素的颜色由所述电致变色和电化学活性的有机聚合物材料的氧化还原态上的改变提供。换言之，电解质通常没有着色剂如pH染料，即响应环境pH改变颜色的染料。再换言之，在像素的颜色转换过程中，电解质的颜色通常保持不变或基本上不变。