將第一電極層12和電致變色 層13依序地設(shè)置在支持體11上；在電致變色層13上形成電解質(zhì)層14,接著使電解質(zhì)層14 固化，和在其上設(shè)置第二電極層15 ;以及在第二電極層15上設(shè)置保護(hù)層16。所述方法根據(jù) 需要可進(jìn)一步包括其它步驟。
[0045] 電解質(zhì)層14是其中混合無機(jī)顆粒的固體電解質(zhì)層。通過混合無機(jī)顆粒，可以形成 均勻的第二電極層15,以及減少由第二電極層15的形成期間的熱導(dǎo)致的對(duì)電解質(zhì)層14的 破壞，且因此進(jìn)行優(yōu)異的氧化和還原反應(yīng)。注意，無機(jī)顆?？苫旌显陔娭伦兩珜又小?br>[0046] 當(dāng)在第一電極層12和第二電極層15之間施加電壓時(shí)，在電致變色裝置10內(nèi)，電 致變色層13接收電荷以進(jìn)行氧化和還原反應(yīng)，由此顯色或消色。
[0047] 如上所述，根據(jù)本實(shí)施方式的電致變色裝置，可以在電解質(zhì)層14的表面上形成低 電阻的第二電極層，而不使電解質(zhì)層14劣化，因而可以改進(jìn)電致變色裝置的性能。
[0048] 此外，用于形成第一實(shí)施方式的電致變色裝置的方法可以在沒有常規(guī)的結(jié)合過程 的情況下制造電致變色裝置，因而可以在各種部位上形成電致變色裝置，增加電致變色裝 置的應(yīng)用范圍。
[0049] 此外，根據(jù)第一實(shí)施方式的電致變色裝置包括一個(gè)支持體，且無需在另一面的其 它支持體，因而可以提供具有優(yōu)異的生產(chǎn)率（擴(kuò)大的尺寸）的電致變色裝置。
[0050] 而且，根據(jù)第一實(shí)施方式的電致變色裝置在使用有機(jī)電致變色材料時(shí)實(shí)現(xiàn)了顯色 性能也優(yōu)異的電致變色裝置。
[0051] 在下文中具體地說明第一實(shí)施方式的電致變色裝置10的各構(gòu)成元件。
[0052] [支持體]
[0053] 支持體11配置成支持第一電極層12、電致變色層13、電解質(zhì)層14、第二電極層15 和保護(hù)層16。
[0054] 對(duì)于支持體11，常規(guī)的有機(jī)材料或無機(jī)材料可以原樣使用，條件是支持體可以支 持上述層。
[0055] 支持體11的實(shí)例包括玻璃基材，例如無堿玻璃、硼硅酸鹽玻璃、浮法玻璃和鈉鈣 玻璃（soda-lime glass)。此外，對(duì)于支持體11，可使用樹脂基材，且樹脂基材的實(shí)例包括聚 碳酸酯樹脂、丙烯酸類樹脂、聚乙烯、聚氯乙烯、聚酯、環(huán)氧樹脂、三聚氰胺樹脂、苯酚樹脂、 聚氨酯樹脂、和聚酰亞胺樹脂。而且，對(duì)于支持體11，可使用金屬基材，例如鋁、不銹鋼和鈦。
[0056] 在電致變色裝置10是從第二電極層15側(cè)觀看的反射型顯示裝置的情況下，支持 體11不需要透明性。此外，在導(dǎo)電性金屬材料用作支持體11的情況下，支持體11還可以 充當(dāng)?shù)谝浑姌O層12。而且，支持體11的表面可涂布有透明絕緣層、或抗反射層，以增強(qiáng)水蒸 氣（moisture vapor)阻隔性質(zhì)、氣體阻隔性質(zhì)和可視性。
[0057] [第一電極層和第二電極層]
[0058] 第一電極層12或第二電極層15的材料取決于預(yù)期意圖適當(dāng)?shù)剡x擇而沒有任何限 制，條件是它是具有導(dǎo)電性的材料。在電致變色裝置用作光控制玻璃的情況下，必須確保透 光率。因此，將透明的導(dǎo)電性材料（其為透明的且具有優(yōu)異的導(dǎo)電性）用作第一電極層的 材料和第二電極層的材料。使用這樣的材料可以獲得玻璃的透明性，并且增強(qiáng)顏色的對(duì)比。
[0059] 透明的導(dǎo)電性材料的實(shí)例包括無機(jī)材料，例如錫摻雜的氧化銦（在下文中稱 為"ITO"）、氟摻雜的氧化錫（在下文中稱為"FTO"）和銻摻雜的氧化錫（在下文中稱為 "ΑΤΟ")。在它們當(dāng)中，優(yōu)選的是含有選自以下的至少一種的無機(jī)材料：氧化銦（在下文中稱 為"In氧化物"）、氧化錫（在下文中稱為"Sn氧化物"）、和氧化鋅（在下文中稱為"Ζη氧 化物"），其通過真空成膜形成。
[0060] In氧化物、Sn氧化物和Zn氧化物是可以容易地通過濺射形成為膜的材料，也是可 以獲得優(yōu)異的透明性和電導(dǎo)率二者的材料。在它們當(dāng)中，特別優(yōu)選InSnO、GaZnO、SnO、In 2O3 和ZnO。此外，透明的銀、金、網(wǎng)絡(luò)（network)電極例如碳納米管和金屬氧化物、以及其復(fù)合 層是有效的。網(wǎng)絡(luò)電極是其中碳納米管或高導(dǎo)電性非透明材料形成為精細(xì)網(wǎng)絡(luò)以得到透射 率的電極。
[0061] 調(diào)節(jié)第一電極層12和第二電極層15各自的厚度，以得到電致變色層13的氧化和 還原反應(yīng)所需的電阻值。
[0062] 在ITO用作第一電極層12和第二電極層15的材料的情況下，第一電極層12和第 二電極層15各自的厚度優(yōu)選為20nm至500nm，更優(yōu)選為50nm至200nm〇
[0063] 此外，在電致變色裝置用作光控制鏡的情況下，第一電極層12或第二電極層15可 具有具備反射功能的結(jié)構(gòu)。在這種情況下，可以包含金屬材料作為第一電極層12和第二電 極層15的材料。金屬材料的實(shí)例包括？丨38311、(>、銠、其合金以及其層合結(jié)構(gòu)。
[0064] 第一電極層12和第二電極層15各自的形成方法的實(shí)例包括真空蒸鍍、濺射、和 離子鍍。此外，容許涂布第一電極層12和第二電極層15各自的材料的形成方法的實(shí)例 包括各種印刷方法，例如旋涂、流延、微凹版涂布、凹版涂布、棒涂、輥涂、線棒涂布、浸涂、 狹縫涂布、毛細(xì)管涂布、噴涂、噴嘴涂布、凹版印刷、絲網(wǎng)印刷、膠版印刷、平板印刷、反印刷 (inverse printing)、和噴墨印刷。
[0065] [電致變色層]
[0066] 電致變色層13是含有電致變色材料的層。
[0067] 電致變色材料可為無機(jī)電致變色化合物或有機(jī)電致變色化合物。此外，可使用已 知具有電致變色性的導(dǎo)電聚合物。
[0068] 無機(jī)電致變色化合物的實(shí)例包括氧化鶴、氧化鉬、氧化銥和氧化鈦。
[0069] 有機(jī)電致變色化合物的實(shí)例包括紫羅堿、稀土酞菁和苯乙烯基化合物（styryl)。
[0070] 導(dǎo)電聚合物的實(shí)例包括聚吡咯、聚噻吩、聚苯胺及其衍生物。
[0071] 電致變色層13優(yōu)選具有其中有機(jī)電致變色化合物承載在導(dǎo)電或半導(dǎo)體顆粒上的 結(jié)構(gòu)。特別地，其為如下結(jié)構(gòu)：其中，在電極的表面上結(jié)合（鍵合）具有約5nm至約50nm粒 徑的顆粒，且在顆粒的表面上吸附具有極性基團(tuán)（例如膦酸、羧基和硅烷醇基團(tuán)）的有機(jī)電 致變色化合物。
[0072] 根據(jù)該結(jié)構(gòu)，利用顆粒的大表面積效應(yīng)，將電子有效地注入到有機(jī)電致變色化合 物中。因此，與常規(guī)的電致變色顯示元件相比，包括上述結(jié)構(gòu)的電致變色層的電致變色裝置 可實(shí)現(xiàn)高速響應(yīng)。此外，使用所述顆?？梢孕纬赏该髂ぷ鳛轱@示層，且因此可以獲得電致變 色染料的高顯色密度。另外，在導(dǎo)電或半導(dǎo)體顆粒上可承載多種有機(jī)電致變色化合物。
[0073] 基于聚合物的和基于染料的電致變色化合物的具體實(shí)例包括：低分子有機(jī)電致變 色化合物，例如基于偶氮苯的電致變色化合物、基于蒽醌的電致變色化合物、基于二芳基乙 烷的電致變色化合物、基于二氫芘（dihydroprene)的電致變色化合物、基于二吡啶的電致 變色化合物、基于苯乙烯基的電致變色化合物、基于苯乙烯基螺吡喃的電致變色化合物、基 于螺噴嗪的電致變色化合物、基于螺噻喃的電致變色化合物、基于硫靛的電致變色化合物、 基于四硫富瓦烯的電致變色化合物、基于對(duì)苯二酸的電致變色化合物、基于三苯基甲烷的 電致變色化合物、基于三苯胺的電致變色化合物、基于萘并吡喃的電致變色化合物、基于紫 羅堿的電致變色化合物、基于吡唑啉的電致變色化合物、基于吩嗪的電致變色化合物、基于 苯二胺的電致變色化合物、基于吩*惡嗪的化合物、基于吩噻嗪的電致變色化合物、基于酞菁 的電致變色化合物、基于熒烷的電致變色化合物、基于俘精酸酐的電致變色化合物、基于苯 并吡喃的電致變色化合物、和基于茂金屬的電致變色化合物；以及導(dǎo)電聚合物化合物，例如 苯胺和聚噻吩。這些可單獨(dú)或者組合使用。
[0074] 在它們當(dāng)中，優(yōu)選基于紫羅堿的化合物和基于二吡啶的化合物，因?yàn)樗鼈兙哂械?的顯色-消色電勢并且顯示出優(yōu)異的色值。例如，更優(yōu)選通過以下通式（1)表示的基于二 吡啶的化合物。
[0075] 〈通式（1)>
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 電致變色裝置，包括： 一個(gè)支持體； 形成在所述支持體上的第一電極層； 設(shè)置成面向所述第一電極層的第二電極層； 設(shè)置成與所述第一電極層或所述第二電極層接觸的電致變色層； 含有無機(jī)顆粒的固體電解質(zhì)層，其填充在所述第一電極層和所述第二電極層之間，且 設(shè)置成與所述電致變色層接觸；和 設(shè)置在所述第二電極層上的保護(hù)層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1的電致變色裝置，進(jìn)一步包括在面向所述電致變色層的電極層上的 抗劣化層。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1的電致變色裝置，其中，所述無機(jī)顆粒含有絕緣的金屬氧化物顆粒。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1的電致變色裝置，其中，所述無機(jī)顆粒含有白色反射顆粒。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1的電致變色裝置，進(jìn)一步包括在所述第二電極層上的剝離層。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5的電致變色裝置，其中，所述剝離層含有在施加熱時(shí)軟化或溶解的 材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1的電致變色裝置，其中，所述支持體是光學(xué)元件。
8. 制造根據(jù)權(quán)利要求1的電致變色裝置的方法，所述方法包括： 從所述支持體剝離存在于所述第二電極層之上的部分，以由此形成與所述第二電極層 的接觸區(qū)域。
【專利摘要】本發(fā)明涉及電致變色裝置及其制造方法。電致變色裝置，其包括：一個(gè)支持體；形成在支持體上的第一電極層；設(shè)置成面向第一電極層的第二電極層；設(shè)置成與第一電極層或第二電極層接觸的電致變色層；含有無機(jī)顆粒的固體電解質(zhì)層，其填充在第一電極層和第二電極層之間，且設(shè)置成與電致變色層接觸；和設(shè)置在第二電極層上的保護(hù)層。
【IPC分類】G02F1-155
【公開號(hào)】CN104777695
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510020356
【發(fā)明人】八代徹, 平野成伸, 匂坂俊也, 井上滿美子, 高橋裕幸, 藤村浩, 內(nèi)城禎久, 辻和明, 岡田吉智, 金碩燦, 油谷圭一郎, 堀內(nèi)保
【申請(qǐng)人】株式會(huì)社理光
【公開日】2015年7月15日
【申請(qǐng)日】2015年1月15日
【公告號(hào)】EP2896992A1, US20150198857