專利名稱：反射型全固態(tài)紙載電致變色器件及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及電致變色器件，特別是一種以紙作為載體材料的反射型全固態(tài)電致變色器件。
背景技術：
電致變色(electrochromism，EC)是指材料的光學性能在外加電場作用下產生穩(wěn)定的可逆變化的現(xiàn)象，在外觀性能上則表現(xiàn)為顏色及透明度的可逆變化。早在上世紀30年代就有了關于電致變色現(xiàn)象的報道，1969年S.K.Deb首先采用無定形WO3薄膜制作電致變色器件，并提出了“氧空位色心機理”。此后，人們逐漸認識到電致變色現(xiàn)象獨特的優(yōu)點及潛在的應用前景。電致變色材料和電致變色器件在光-電能量轉換、光量調節(jié)、信息記錄、大屏幕顯示等領域有廣闊的應用前景。70年代出現(xiàn)了大量有關電致變色機理和無機變色材料的報道，除了WO3等過渡金屬氧化物外，還出現(xiàn)了雜多酸、普魯士藍等電致變色材料。80年代末以來，電致變色材料包括有機電致變色材料和電致變色器件的研究日益活躍，僅美國專利局授予的相關專利達600多件，C M Lampert提出的靈巧節(jié)能窗(smart window)被認為是電致變色研究的一個里程碑。近年來，電致變色器件逐漸得到商業(yè)化應用，如以三氧化鎢和4，4’-聯(lián)吡啶鎓鹽即紫羅精衍生物為電致變色材料的器件每年用于幾百萬個汽車自動遮光鏡中。電致變色節(jié)能靈巧窗和汽車后視防眩鏡也已經成功開發(fā)出商品化器件。電致變色材料和電致變色器件最吸引人們的是其低能耗顯示性能的應用，尤其是在低能耗平面顯示、大屏幕顯示及便攜式顯示器等領域。
紙張的使用已經有近2000年的歷史，目前紙張仍然是文化交流使用最廣泛的介質。據統(tǒng)計，全世界每年生產、消耗的紙張已超過3億多噸，相當于要毀掉數(shù)十億棵生長幾十年的成年大樹，而且紙張消耗的增長還在不斷持續(xù)。但是紙張的大量生產、消耗及印刷品泛濫消耗大量森林資源和化學品及能源，對環(huán)境造成嚴重污染，而電子紙、數(shù)字紙或紙型顯示器的低能耗、可反復擦寫等優(yōu)點正好克服這些不足。電子紙的關鍵技術是電子墨水。微膠囊電泳電子墨水是研究的最早和最為成熟的電子墨水技術，通過美國E-INK公司、飛利浦等公司十多年的努力，已經實現(xiàn)了商品化。但是該技術難度大，成品率低，價格昂貴，如美國E-INK公司的AM-100型6英寸電子紙顯示器標準樣機，銷售價格為3,000美圓，折合人民幣近24,000元。對于普通家庭來說，這簡直就是個天價。廣州金蟾軟件研發(fā)中心在中國國內銷售飛利浦公司的10英寸易博士-ILIAD手寫電腦也是E-INK公司的電子紙技術，該產品的英文顯示型價格為人民幣8,000元，中文顯示型價格為人民幣9,000元，這個價位也很難為普通家庭接受。目前，E-INK公司微膠囊電泳電子墨水、電子紙技術正處于兩難的尷尬境地，一方面E-INK等國外多家公司經過多年奮斗，耗費了大量的人力、物力、財力也難于將其成本下降到普通家庭可以廣泛接受的價格，另一方面，要開發(fā)新的技術又要花費更多的人力、物力、財力。電致變色(EC)顯示結合納米技術，是近年發(fā)展起來的成本最低的電子墨水顯示技術。
電致變色用作顯示器件包括電子墨水的幾個基本要素經過人們多年的努力已經基本達到。如紫羅精類化合物及其聚合物、共聚物具有優(yōu)良的電致變色性能，包括極高的著色效率、拾到數(shù)拾毫秒這樣快的變色響應時間，僅需1-3伏極低的變色驅動電壓，超過千萬次的由顯色-漂白-顯色作為一次變色循環(huán)的循環(huán)壽命，特別是卓越的穩(wěn)定性，變色后的開路記憶可保持十幾年不褪色。
但是由于電致變色材料對微小電流電壓的高度靈敏性，在定點顯示及尋址顯示過程中會出現(xiàn)“串擾現(xiàn)象”和“像素離散”等問題，使像素顯示浸漏，圖像模糊。雖然美國陶氏環(huán)球技術公司申請的國際專利PCT/US2002/008594以及此前其他公司申請的美國專利US 4,129,861、US 4,488,781、US 5,189,549都在設法克服或解決“串擾現(xiàn)象”和“像素離散”等問題，但是往往增加了電致變色器件的成本和復雜性，而且也很難完全克服這些技術上的障礙。

發(fā)明內容
為解決電致變色用作顯示器件存在的上述問題，本發(fā)明提供一種工藝簡單、成本低廉的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件及其制備方法。
本發(fā)明提出的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件包括有紙載電致變色層、用高分子固體或凝膠型聚電解質制作的離子導體層、導電電極層和透明玻璃基底層。本發(fā)明與其它電致變色器件的主要區(qū)別在于使用紙張作為電致變色材料的載體，用紙載電致變色層作為電致變色顯示器件的主顯色薄膜。紙載電致變色層兩邊各與用高分子固體或凝膠型聚電解質制作的離子導體層緊密壓合，一側的離子導體層上有導電電極層和透明玻璃基底層，另一側的離子導體層上也同樣有導電電極層和透明玻璃基底層，這樣將紙載電致變色層與固體或凝膠態(tài)離子導體層代替電致變色薄膜層放置于普通的全固態(tài)電致變色器件中，上述各層側面共同密封封裝并連結有電極。
進一步，還可在離子導體層與其上的導電電極層和透明玻璃基底層，之間設置有機或無機對電極層即離子存儲層。
以上的導電電極層與透明玻璃基底層可以直接使用市售的ITO導電玻璃。要求在可見光波長范圍內的透光率為70-100％，優(yōu)選透光率80％以上，方塊電阻率在300Ω·cm以下，在保證高透光率的前提條件下，透明導電基片的方塊電阻率愈小愈好。
上述紙載電致變色層由作為電致變色材料載體的紙張，采用涂布法、浸漬法、噴涂法或印刷法將電致變色材料的溶液或懸浮液均勻涂布負載于紙張上，真空干燥去除溶劑后獲得。紙張可采用市售各種類型和牌號的白色機制或手工制作的打印紙、復印紙、書寫紙或書畫紙，直接使用或用含有粘膠劑的油墨或印墨在紙張上印刷小格進行分區(qū)分格處理后使用。
本發(fā)明使用的負載于紙張上的電致變色材料可以是無機或有機電致變色材料，無機電致變色材料通常是過渡金屬氧化物如WO3、MoO3、TiO2、Nb2O5、V2O5等中的一種或幾種摻雜而成?？梢圆捎眠@些過渡金屬氧化物中一種或幾種摻雜的超微粉、納米粉分散于乙醇、丙酮、乙酸乙酯等有機溶劑或含有機溶劑的水溶液中，加入一定量的分散劑、穩(wěn)定劑、粘膠劑、成膜劑等配制成懸浮液浸涂材料，用涂布法、浸潰法、噴涂法或印刷法將其均勻涂布負載于紙上真空干燥去除溶劑后即為紙載無機電致變色材料層，但是最好在紙張的兩面均要求涂布、噴涂或印刷。
負載于紙張上的有機電致變色材料包括紫羅精即4，4′-聯(lián)吡啶的各類衍生物、聚合物、共聚物，金屬酞花青的各類衍生物、聚合物、共聚物，聚苯胺的衍生物、共聚物，聚噻吩的衍生物、共聚物，聚吡咯的衍生物、共聚物，以及含有機配體的聚合金屬絡合物、普魯士藍等。根據這些有機電致變色材料的形態(tài)制備為相應的溶液或懸浮液，用涂布法、浸漬法、噴涂法或印刷法將其均勻涂布負載于紙上，真空干燥去除溶劑后即為紙載有機電致變色材料層，但是最好在紙張的兩面均要求涂布、噴涂或印刷。
對電極層即離子存儲層可以是TiO2、NiO、CeO2、IrO、V2O5等中的一種或幾種摻雜而成?？梢圆捎谜婵斟兡?、磁控濺射、溶膠-凝膠涂布法等方法直接制備在底部ITO導電玻璃上。
本發(fā)明使用的高分子固體或凝膠型聚電解質離子導體層可以使H+、Li+等在電致變色層和對電極層即離子存儲層之間傳輸，即發(fā)生離子的注入和抽出，以實現(xiàn)電致變色層的可逆顯色-褪色變化。為此，本發(fā)明使用的高分子固體或凝膠型聚電解質離子導體要求有良好的離子導電率，通常要求在1×10-4S·cm-1以上，優(yōu)選1×10-3S·cm-1以上，其次要求離子導體有一定的粘彈性、成膜性和無色透明?？梢允荘EO衍生物-LiClO4，PEU衍生物-LiClO4，PPG-PMMA-LiClO4，以及PEO、PPG、PMMA等與其它有機材料的共混物、共聚物為基本材料添加增塑劑和LiClO4制備的高分子固體或凝膠型聚電解質離子導體層。
上述器件的制備方法為首先需要將選用的紙張剪裁成與ITO導電玻璃基底相匹配的大小尺寸，直接使用或用含有粘膠劑的油墨或印墨印刷分格處理并烘干后，用無機或有機電致變色材料均勻涂布在未處理的紙上或處理后紙上的各小格內，得到紙載電致變色層。然后在頂部的導電電極層和透明玻璃基底層上即ITO導電玻璃上制作高分子固體或凝膠型聚電解質離子導體層，緊密壓合；同時在底部的導電電極層和透明玻璃基底層上即ITO導電玻璃上制作高分子固體或凝膠型聚電解質離子導體層，緊密壓合；然后將紙載電致變色層放置在兩層離子導體層中間，緊密壓合；最后將得到的各層側面密封封裝并連結電極。
另外，在底部的導電電極層和透明玻璃基底層上即ITO導電玻璃上與高分子固體或凝膠型聚電解質離子導體層之間還可制作有機或無機對電極層即離子存儲層。
在兩ITO導電玻璃的導電電極層之間施加直流驅動電壓可實現(xiàn)可逆的顏色顯示變化。將兩ITO導電玻璃的導電電極分別蝕刻成條狀，組裝電致變色器件時，注意使兩ITO導電玻璃的條狀電極互相垂直交叉，并在紙張用含有粘膠劑的油墨或印墨印刷分格處理時，使的紙上小格長寬度與兩ITO導電玻璃的條狀電極的長寬度和距離相同并匹配。這樣制得的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，可以通過互相垂直交叉的兩ITO導電玻璃條狀電極系列之間的不同位置施加可逆直流驅動電壓，就可以實現(xiàn)可逆的矩陣尋址信息顯示變化。以一定的程序在兩ITO導電玻璃條狀電極系列之間的不同位置施加可逆直流驅動電壓，就可以實現(xiàn)可逆的自動變化動態(tài)信息顯示。
本發(fā)明中紙張載體的作用是(1)、為電致變色材料提供柔性載體；(2)、為整個器件提供高白度的反射背景；(3)、為器件的尋址定點顯示提供分區(qū)；(4)、紙張分格處理后將為器件提供像素分區(qū)和隔離，從而可以克服“串擾現(xiàn)象”、“像素離散”、像素泄漏、圖像模糊等缺陷；(5)、可以使制作的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件起到雙面同步顯示的作用和效果；(6)、為器件制作加工提供結合絲網印刷、凹版印刷、凸版印刷、膠版印刷等現(xiàn)代技術的可能；從而為獲得成本低廉的電致變色顯示器及電致變色型電子墨水、電子紙?zhí)峁┛赡埽怪M快達到規(guī)模商品化和普及化，真正進入千家萬戶。
因此，本發(fā)明提出的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件不僅可以大大提高反射型全固態(tài)紙載電致變色器件作為顯示器件的對比度，在紙載體上和電極上同步采用像素分區(qū)隔離技術，還可以進一步克服“串擾現(xiàn)象”、“像素離散”、像素泄漏、圖像模糊等難題，而且結合現(xiàn)有的絲網印刷、凹版印刷、凸版印刷、膠版印刷等技術，可以實現(xiàn)自動化加工，從而有可能獲得成本低廉的電致變色顯示器。為電致變色型電子墨水、電子紙的商品化和普及提供一個全新的思路，為彩色電致變色顯示器奠定穩(wěn)固的基礎。此外，過去所謂的電子紙、數(shù)字紙或紙質顯示器均與紙沒有實質的聯(lián)系，也沒有紙的外觀和質感。本發(fā)明提出的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，使用紙張作為信息顯示的載體，也具了有現(xiàn)代紙張的外觀和質感。
本發(fā)明為反射型全固態(tài)紙載電致變色器件進行全彩色顯示和柔性化奠定基礎，為電子墨水、電子紙、數(shù)字紙或紙型顯示器的成本、價格下降到普通家庭可以廣泛接受的水平奠定基礎。


圖1是本發(fā)明的結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合具體的實施例和附圖對本發(fā)明的實施作進一步說明。
實施例1紫羅精衍生物氯化碘化1-乙基-1′-(4-(4′-乙烯基)芐基)-4，4′-聯(lián)吡啶與苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯的四元共聚物、乙醇、聚乙烯吡咯啉酮(PVP)配制成懸浮液，均勻涂布在剪裁成與ITO導電玻璃基底尺寸大小相匹配的普通白紙的兩面上，在真空下烘烤除去溶劑，得到紙載電致變色層d。在一塊ITO導電玻璃ab的電極一面放置已經制作好的的PEO衍生物-PMMA-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層c。在另一塊ITO導電玻璃gh的電極一面用磁控濺射制作NiO離子存儲層f，再放置上PEO衍生物-PMMA-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層e。將紙載電致變色層d放置在兩層離子導體層c和e之間，緊密壓合。最后將得到的(abcdefgh)層的側面用密封膠i密封封裝并連結引出外接電極。在外接電極之間接上2節(jié)干電池，即制成了圖1所示的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件。該紙載電致變色器件施加2.2-2.6V電壓時，顯示蘭色，反向施加電壓時蘭色可以轉變回白色，變色響應時間80-200耗秒，顯色循環(huán)次數(shù)可達3×106以上，顯色后的開路延時記憶可達數(shù)天。
實施例2紫羅精衍生物4，4′-聯(lián)吡啶與氯乙酸氯乙酯縮合制備的紫羅精縮聚物、乙腈、聚乙烯吡咯啉酮(PVP)配制成懸浮液，均勻涂布在剪裁成與ITO導電玻璃基底尺寸大小相匹配的普通白紙的兩面上，在真空下烘烤除去溶劑，為紙載電致變色層d。在一塊ITO導電玻璃ab的電極一面放置已經制作好的PEU衍生物-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層c。在另一塊ITO導電玻璃gh的電極一面用溶膠-凝膠旋涂法制作TiO2離子存儲層f，再放置上PEU衍生物-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層e。將紙載電致變色層d放置在兩層離子導體層c和e之間，緊密壓合。最后將得到的(abcdefgh)層的側面用密封膠i密封封裝并連結引出外接電極。在外接電極之間接上2節(jié)干電池，即制成了圖1所示的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件。該紙載電致變色器件的變色性能、顯色循環(huán)次數(shù)、開路延時記憶性能與實施例1相近。
實施例3紫羅精衍生物溴化碘化1-膦酸乙基1′-乙基-4，4′-聯(lián)吡啶、乙腈、聚乙烯吡咯啉酮(PVP)配制成懸浮液，均勻涂布在剪裁成與ITO導電玻璃基底尺寸大小相匹配的普通白紙的兩面上，在真空下烘烤除去溶劑，為紙載電致變色層d。在一塊ITO導電玻璃ab的電極一面放置已經制作好的環(huán)氧氯丙烷-二氯甲烷在KOH存在下處理的-PEO-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層c。在另一塊ITO導電玻璃gh的電極一面用電聚合法制作的聚苯胺離子存儲層f，再放置上環(huán)氧氯丙烷-二氯甲烷在KOH存在下處理的-PEO-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層e。將紙載電致變色層d放置在兩層離子導體層c和e之間，緊密壓合。最后將得到的(abcdefgh)層的側面用密封膠i密封封裝并連結引出外接電極。在外接電極之間接上2節(jié)干電池，即制成了圖1所示的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件。該紙載電致變色器件的變色性能、顯色循環(huán)次數(shù)、開路延時記憶性能與實施例4摻雜5％TiO2、6％MoO3的納米WO3粉、H2O2、溶劑稀釋的苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚粘膠劑及其它助劑配制成懸浮液，兩面均勻涂布在剪裁成與ITO導電玻璃基底尺寸大小相匹配的普通白紙上，在真空下烘烤除去溶劑，即為紙載電致變色層d。2塊ITO導電玻璃ab、gh分別放置已經制作好的PEO-PMMA-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層c和e，將紙載電致變色層d放置在兩層離子導體層c和e之間，緊密壓合。最后將得到的(abcdegh)層的側面用密封膠i密封封裝并連結引出外接電極線。在外接電極線之間接上3節(jié)干電池，即制成了圖1所示的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件。施加3.5-4V電壓時，器件顯示深蘭色，反向施加電壓時深蘭色可以轉變回白色，變色響應時間150-250耗秒，顯色循環(huán)次數(shù)可達8.5×105以上，顯色后的開路延時記憶可達數(shù)天。
實施例5用適當溶劑稀釋的苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯共聚粘膠劑將紙普通白紙上雙面對齊印刷16×16個小格，每個小格面積為3.5mm×3.5mm，粘膠劑印刷線寬度為0.5mm，真空烘干溶劑。摻雜8％MoO3的納米WO3粉、H2O2、溶劑稀釋的苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸丁酯共聚粘膠劑及配制成懸浮液，兩面均勻涂布或印刷在上述紙張上的每個小格內，在真空下烘烤除去溶劑，即為紙載電致變色層d。
2塊80mm×90mm ITO導電玻璃用蝕刻技術在ITO導電層上刻出16條寬3.5mm長、82mm的條形電極，蝕刻線寬0.5mm。條形電極外圍三面蝕刻使之不導電。在一塊ITO導電玻璃ab的條形電極一面放置已經制作好的PEO-PMMA-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層c。在另一塊ITO導電玻璃gh的條形電極一面用溶膠-凝膠旋涂法制作普魯士藍離子存儲層f，再放置上PEO-PMMA-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層e。將紙載電致變色層d放置在兩層離子導體層c和e之間，使abc和efgh的條形電極相互垂直，并使d上小格也與2條形電極對齊，緊密壓合。最后將得到的(abcdefgh)層的側面用密封膠密封封裝并連結引出32條外接電極線。在外接電極線之間接上3節(jié)干電池，即制成了圖1所示的可以尋址定點顯示的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件。施加3.5-4V電壓時，像素點顯示深蘭色，反向施加電壓時深蘭色可以轉變回白色，變色響應時間150-250耗秒，顯色循環(huán)次數(shù)可達8.5×105以上，顯色后的開路延時記憶可達數(shù)天。該紙載電致變色器件有16×16＝256個像素點，可以實現(xiàn)矩陣尋址定點顯示，也可以實現(xiàn)多點顯示和簡單的符號的信息顯示。
實施例6用適當溶劑稀釋的苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯共聚粘膠劑將紙普通白紙上雙面對齊印刷64×64個小格，每個小格面積為1.6mm×1.6mm，粘膠劑印刷線寬度為0.4mm，真空烘干溶劑。以甲基紫羅精聚合物與聚乙烯吡咯啉酮(PVP)、苯乙烯-丙烯酸-丙烯酸丁酯三元共聚物及其它助劑配制成的懸浮液作為紅色EC材料。以丙烯酸-丙烯磺酸共聚物摻雜的聚苯胺與水、乙醇及其它助劑配制成的懸浮液作為綠色EC材料。以紫羅精衍生物溴化碘化1-乙基-1′-丙烯基-4，4′-聯(lián)吡啶與苯乙烯、丙烯酸、丙烯酸丁酯的四元共聚物、乙醇、聚乙烯吡咯啉酮(PVP)配制成懸浮液作為藍色EC材料。按照1、4、7、1O、13....64等行涂布或印刷紅色EC材料，2、5、8、11、14....62等行涂布或印刷藍色EC材料，3、6、9、12、15....63等行涂布或印刷綠色EC材料，將三種EC材料均勻涂布或印刷在上述紙張上的每個小格內，兩面均要對齊涂布或印刷。在真空下烘烤除去溶劑，即為紙載電致變色層d。
2塊152mm×165mm ITO導電玻璃用蝕刻技術在ITO導電層上刻出64條寬1.6mm長、154mm的條形電極，蝕刻線寬0.4mm。條形電極外圍三面蝕刻使之不導電。在一塊ITO導電玻璃ab的條形電極一面放置已經制作好的PPG-PMMA-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層c。在另一塊ITO導電玻璃gh的條形電極一面放置上PPG-PMMA-LiClO4凝膠型聚電解質離子導體層e。將紙載電致變色層d放置在兩層離子導體層c和e之間，使abc和egh的條形電極相互垂直，并使d上小格也與2條形電極對齊，緊密壓合。最后將得到的(abcdegh)層的側面用密封膠i密封封裝并連結引出128條外接電極線。在外接電極線之間接上2節(jié)干電池，即制成了圖1所示的可以尋址定點顯示的彩色反射型全固態(tài)紙載電致變色器件。該紙載電致變色器件有64×64＝4096個像素點，施加2.0-2.5V電壓時，紅、蘭、綠色像素點各顯示紅色、蘭色、綠色；反向施加電壓時三種顏色可以轉變回白色，變色響應時間20-100耗秒，顯色循環(huán)次數(shù)可達4×106以上，顯色后的開路延時記憶可達數(shù)天。如果在128條外接電極線上以一定的程序，施加可逆直流驅動電壓，就可以實現(xiàn)可逆的自動變化動態(tài)信息顯示彩色圖案。
權利要求
1.一種以紙載的有機或無機電致變色材料制成的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于所述的電致變色器件以紙載電致變色層(d)為主顯示薄膜，紙載電致變色層(d)兩邊與用高分子固體或凝膠型聚電解質制作的離子導體層(c、e)緊密壓合，一側的離子導體層(c)上為有導電電極層(b)和透明玻璃基底層(a)，另一側的離子導體層(e)上為也有導電電極層(g)和透明玻璃基底層(h)，上述各層側面共同密封封裝并連結有電極。
2.根據權利要求1所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于在離子導體層(e)與導電電極層(g)和透明玻璃基底層(h)之間有有機或無機對電極層即離子存儲層(f)。
3.根據權利要求1或2所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于導電電極層(b)與透明玻璃基底層(a)以及導電電極層(g)與透明玻璃基底層(h)均可以直接使用市售ITO導電玻璃。
4.根據權利要求1或2所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于所述的紙載電致變色層(d)由作為電致變色材料載體的紙張，采用涂布法、浸漬法、噴涂法或印刷法將電致變色材料的溶液或懸浮液均勻涂布負載于紙張上，真空干燥去除溶劑后獲得。
5.根據權利要求4所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于作為有機電致變色材料承載體的紙張是市售各種類型和牌號的白色機制或手工制作的打印紙、復印紙、書寫紙或書畫紙。
6.根據權利要求4所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于作為電致變色材料載體的紙張直接使用或用含有粘膠劑的油墨或印墨在紙張上印刷小格進行分區(qū)分格處理后使用。
7.根據權利要求4所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于負載于紙張上的電致變色材料是無機電致變色材料WO3、MoO3、TiO2、Nb2O5、V2O5中的一種或幾種摻雜而成；或采用其中一種或幾種摻雜的超微粉、納米粉分散于有機溶劑或含有機溶劑的水溶液中，配制成的懸浮液浸涂材料。
8.根據權利要求4所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其特征在于負載于紙張上的有機電致變色材料是紫羅精即4，4′-聯(lián)吡啶的各類衍生物、聚合物或共聚物；或是金屬酞花青的各類衍生物、聚合物或共聚物；或是聚苯胺的衍生物或共聚物；或是聚噻吩的衍生物或共聚物；或是聚吡咯的衍生物或共聚物；或是含有機配體的聚合金屬絡合物或普魯士藍。
9.根據權利要求1所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件，其制備方法包括以下工藝步驟(1)將紙剪裁成與ITO導電玻璃基底相匹配的大小尺寸，直接使用或用含有粘膠劑的油墨或印墨印刷分格處理后使用；(2)在直接使用的紙上或分格處理后的紙上各小格內均勻涂布有機電致變色材料，得到紙載電致變色層(d)；(3)將高分子固體或凝膠型聚電解質制作的離子導體層(c)放在頂部ITO導電玻璃(ab)上緊密壓合；(4)在底部ITO導電玻璃或(gh)上制作另一離子導體層(e)；(5)紙載電致變色層(d)放置于離子導體層(c)和(e)之間緊密壓合，使abcdegh層連為一體；(6)最后將得到的(abcdegh)層的側面密封封裝并連結電極。
10.根據權利要求9所述的反射型全固態(tài)紙載電致變色器件的制備方法，其特征在于在離子導體層(e)與底部的ITO導電玻璃或(gh)之間還制作有機或無機對電極層即離子存儲層(f)；離子存儲層(f)是無機電致變色對電極薄膜TiO2或NiO，或是有機電致變色對電極薄膜金屬酞花青的各類衍生物、聚合物或共聚物，或聚苯胺的衍生物或共聚物，或聚噻吩的衍生物或共聚物，或聚吡咯的衍生物或共聚物，采用在底部ITO導電玻璃(gh)上磁控濺射、電化學沉積或溶膠-凝膠涂布法制作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以紙張作為載體材料的反射型全固態(tài)電致變色器件極其制備方法。器件包括紙載電致變色層，用高分子固體或凝膠型聚電解質制作的離子導體層，有機或無機對電極層即離子存儲層，導電電極層和透明玻璃基底層。電致變色器件以紙載電致變色層為主顯示薄膜，紙載電致變色層兩邊與用高分子固體或凝膠型聚電解質制作的離子導體層緊密壓合，兩側的離子導體層上為分別有導電電極層和透明玻璃基底層，上述各層側面共同密封封裝并連結有電極。本器件不僅可以大大提高器件的對比度，在紙載體上和電極上同步采用像素分區(qū)隔離技術，可以克服“串擾現(xiàn)象”、“像素離散”、泄漏、圖像模糊等難題，結合現(xiàn)代印刷技術、自動化加工，有可能獲得成本低廉的電致變色顯示器，為電致變色型電子墨水、電子紙的商品化和普及，為彩色電致變色顯示器奠定穩(wěn)固的基礎。
文檔編號G02F1/15GK1949070SQ200610054580
公開日2007年4月18日 申請日期2006年11月9日 優(yōu)先權日2006年11月9日
發(fā)明者傅相鍇, 蔣慶龍, 羅偉, 陳祝君 申請人:西南大學