JP7755590B2 - エレクトロクロミックデバイス及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、エレクトロクロミックデバイス、特にエレクトロクロミックディスプレイ、エレクトロクロミックデバイスの画素又はサブ画素を提供するように有機エレクトロクロミック材料を堆積させる方法、及びエレクトロクロミックデバイスを製造する方法に関する。

エレクトロクロミックデバイスは、エレクトロクロミック材料の特定の特性を利用する。このような材料は、エレクトロクロモフォアとも呼ばれ、酸化還元反応を受けると、その光吸収特性を可逆的に変化させることができる。エレクトロクロミックデバイスでは、対向する電極と電解質のシステムが、エレクトロクロミック材料の酸化と還元を可逆的に繰り返し制御し、デバイスによって表示される所望の色を調整するために、通常使用されている。電極間に適切な量と符号の電位を印加することにより、エレクトロクロミック材料の還元又は酸化が達成される。電極の電荷を平衡化させるために、イオン輸送は、電解質によって媒介される。

多くの異なる種類の材料がエレクトロクロミズムを示すことが報告されている。無機材料の例としては、酸化タングステン（ＷＯ_３）等の金属酸化物がある。有機エレクトロクロミック化合物の一例としては、ビオロゲンが挙げられる。特許文献１は、異なる色を有するビオロゲンの異なる誘導体を開示しており、特に、赤色、緑色及び青色を有する誘導体が開示されている。

エレクトロクロミックディスプレイは、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイ等の他のディスプレイと区別される特定の特性を有している。エレクトロクロミックディスプレイは、それ自身は発光しないが、エレクトロクロミック材料の色特性に応じて、環境の光を反射又は透過させる。そのため、エレクトロクロミックディスプレイは、「パッシブディスプレイ」と呼ばれることもある。エレクトロクロミックディスプレイは、前述の液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイのような発光するディスプレイに比べて、使い続けても人間の目が疲れにくいと考えられている。エレクトロクロミックディスプレイを見ることは、輝度を利用したディスプレイを使用するというよりも、印刷物を見ること（環境からの光を反射すること）に相当する。

エレクトロクロミックディスプレイは、ＬＣＤやＯＬＥＤディスプレイと比較して、特に環境光の強度が高い場合に強いコントラスト比を示す。さらに、エレクトロクロミックディスプレイは、広い視野角、低いエネルギー消費量、優れた光利用効率も当然備えている。したがって、エレクトロクロミックディスプレイは、屋外ディスプレイ（環境光）及びディスプレイベースの読書（高コントラスト、人間の目が疲れにくい）に特に有利であると考えてもよい。

１９８３年に公開された特許文献２には、エレクトロクロミックディスプレイにアクティブマトリックスを使用することが既に開示されている。このアクティブマトリックスは、導電性ラインのグリッドと薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）とを備え、前記導電性ラインのグリッドは、ＴＦＴのいずれか１つに選択的に電流の流れを与えるように行と列（Ｘ－Ｙマトリックス）に配置され、それによって、トランジスタと電気接触している特定の電極と対向電極との間に電圧を確立するように構成されている。この構成では、エレクトロクロミック材料は、ＴＦＴ素子のドレインパッドに電気的に接続された特定の電極上に堆積される。この特許文献２に開示されているようなＴＦＴパネル又はアクティブマトリックスは、すでに１９８０年代から商品化されており、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）やＬＣＤを駆動するために使用されていた。アクティブマトリックスの方式は、特許文献３の図２Ａにも示されている。

フルカラーエレクトロクロミックディスプレイは、赤色、緑色、及び青色エレクトロクロミック材料を、例えば、隣接する画素に提供することによって製造することができ、各画素（又はサブ画素）は独自の電極を有し、アクティブマトリックスによって特別にアドレス指定することができる。このようにして、赤－緑－青（ＲＧＢ）加法混色システムを提供することができ、３つのサブ画素が１つの画素を形成する。このようなデバイスは、画素を隣接する画素から分離するためのグリッドバリアを備えることもある。

ＲＧＢ混色原理に基づくエレクトロクロミックディスプレイの例は、特許文献４に開示されており、赤色、緑色及び青色エレクトロクロミック材料が、絶縁分離部によって分離されたサブ画素を形成するように提供されており、これは、適切なエレクトロクロミック（緑色、赤色、又は青色）エレクトロクロミック材料における特定の還元／酸化を可能にし、おそらくサブ画素間のクロストークを回避するために用いられる。このデバイスでは電解質は開示されておらず、このようなデバイスがどのように製造され、機能的であるかどうかを理解することは困難である。

シアン－マゼンタ－イエロー（ＣＭＹ）減法混色原理による別の多色エレクトロクロミックディスプレイは、特許文献５に開示されており、イエロー、マゼンタ又はシアンの電気クロム層の重ねた層からなる画素素子が開示されている。異なるエレクトロクロム層の材料は、着色状態を誘導するために異なる電圧を必要とするので、３つのエレクトロクロム層からなる画素にわたって適切な電圧を調整することによって、３つのエレクトロクロム層のうちの１つ、２つ、又は３つ全てにおいて、着色状態を誘導することが可能である。

特許文献６は、アクティブマトリックスエレクトロクロミックデバイスを製造するための方法を開示している。この方法は、アクティブマトリックスを構成する基板を、金属酸化物を含む溶液に浸漬するステップと、電気泳動プロセスによってエレクトロクロミック金属酸化物半導体層を形成するステップとを含む。また、有機エレクトロクロミック材料は、エレクトロクロミック半導体層の表面に吸着されていてもよい。この特許文献６では、任意の画素電極の電解質を他の画素電極の電解質から分離するために、セルの存在が必要である。このため、画素を分離するためのバンク構造又はウォール構造が設けられる。また、バンク構造は、活物質ベースのトランジスタの被覆にも使用される。この特許文献６では、有機エレクトロクロミック材料をどのように堆積させるかについては言及していない。

特許文献３は、有機エレクトロクロミック材料（４，４’－ビピリジニウム誘導体化合物）を、溶液から堆積した自己組織化単層として堆積させることを開示している。特許文献７は、スピンコートによって有機エレクトロクロミック化合物を堆積させることを開示している。

より一般的には、ＣＭＹ減法混色の場合、特許文献５に示されるように、３つのエレクトロクロミック層とその間の絶縁層の積層が必要である。その製造プロセスは、かなり複雑である。また、積層された層による光量損失が性能を低下させている。

ＲＧＢ加法混色では、各画素は、３つのサブ画素で構成され、そのエレクトロクロミック層はそれぞれ赤、緑、青の光を反射又は透過させる必要がある。この混色原理を用いたフルカラーエレクトロクロミックデバイスを製造するためには、一般に、画素を分離するためのグリッドバリアと、追加パターニングプロセスとが提案されているが、これには、通常、３つの異なるエレクトロクロミック材料に対して、フォトリソグラフィーが含まれている。このため、製造プロセスが複雑で高価なものになっている。

特許文献８は、ＴＦＴによって制御される透明画素電極、エレクトロクロミック材料からなるポリマー層、及び着色剤を含む固体電解層を含むエレクトロクロミックディスプレイデバイスを開示している。一例として、特許文献８は、ＩＴＯ膜上に黒色ポリピロールを電着することを開示している。

特許文献９は、基板上に上向きに並べて配置された電極の対を備えるエレクトロクロミックデバイスを開示している。一対の電極として堆積された２つのエレクトロクロミック材料は、相補的である。これらの特定のデバイスの製造において、バスバー及び電極は、基板上に堆積され、カプセル化層がいくつかのステップで堆積され、その後の製造ステップからバスバーを保護する。エレクトロクロミック材料として、この特許文献９では、一般に、ＷＯ_３電極対を組み合わせたポリ－３－メチルチオフェンの電解重合による堆積を含め、様々な材料の組み合わせを使用している。

特許文献１０は、電極上にナノポーラス半導体層を堆積し、そのナノポーラス層にエレクトロクロミック（ＥＣ）色素を吸着させたフルカラーＥＣディスプレイを開示している。ナノポーラス半導体材料として、主に酸化物半導体が言及されているが、電解堆積によって形成され得るＣｕＧａＳ_２のような化合物半導体も開示されている。ＥＣ色素は、電解重合を含むいくつかの方法のいずれかによって吸着されると述べている。

米国特許出願公開第２０１７／０１９２３３４号明細書 欧州特許出願公開第００８４６０４号明細書 米国特許出願公開第２００７／０１７１１４８号明細書 国際公開第２０１９／０７１７３３号 米国特許出願公開第２００５／０２７０６１９号明細書 米国特許第８，６５４，４３１号明細書 米国特許第８，６８７，２６２号明細書 欧州特許出願公開第１３４７３３０号明細書 米国特許第５，１８９，５４９号明細書 特開２００３－３１５８４０号公報

本発明の目的は、少ないステップを含む簡単な製造方法で得ることができるフルカラーＥＣデバイスを提供することにある。また、迅速な応答時間を有し、理想的には隣接する電極又は画素間のクロストークを回避し、固体電解質の不都合を回避するＥＣデバイスを提供することも目的とする。アクティブマトリックスを用いて実装することができるＥＣデバイスを提供することも目的とする。

本発明は、上述した問題及び目的に対処するものである。

一態様において、本発明は、有機エレクトロクロミック材料を含むエレクトロクロミックデバイスを提供し、前記有機エレクトロクロミック材料は、高分子有機エレクトロクロミック材料、及び電着有機エレクトロクロミック材料、ならびにその両方から選択される。

一態様において、本発明は、アクティブコンポーネントと、前記アクティブコンポーネントに接続された電極とを備えるアクティブマトリックスを備えるエレクトロクロミックデバイスを提供し、前記デバイスは、前記電極と電気的に接触するように堆積された有機エレクトロクロミック材料をさらに備え、前記有機エレクトロクロミック材料は、高分子有機エレクトロクロミック材料、及び電着有機エレクトロクロミック材料、ならびにその両方から選択される。

一態様において、本発明は、画素及び／又はサブ画素を備えるエレクトロクロミックデバイスを提供し、前記画素及び／又はサブ画素は、高分子有機エレクトロクロミック材料を含む。

一態様において、本発明は、画素を備えるエレクトロクロミックデバイスを提供し、前記画素及び／又はサブ画素は、電着及び／又は電解重合によって堆積された有機エレクトロクロミック材料を含む。

一態様において、本発明は、アレイ又は画素電極と、１つ以上の対向電極とを備えるエレクトロクロミックデバイスを提供し、有機エレクトロクロミック材料は前記アレイ及び／又は画素電極と電気接触して設けられ、前記有機エレクトロクロミック材料は高分子有機エレクトロクロミック材料であり、及び／又は前記有機エレクトロクロミック材料は電着有機エレクトロクロミック材料である。

一態様において、本発明は、第一の電極と、前記第一の電極と電気的に接触している有機エレクトロクロミック材料と、１つ以上の対向電極と、前記第一の電極と前記対向電極との間で電荷を輸送するための電荷伝導材料とを備えるエレクトロクロミックデバイスを提供し、前記エレクトロクロミックデバイスは、前記第一の電極と前記１つ以上の対向電極との間に電位を設けるように構成され、前記有機エレクトロクロミック材料は、電着有機エレクトロクロミック材料及び／又は好ましくは電解重合によって得られた有機高分子エレクトロクロミック材料である。

一態様において、本発明は、
・複数の画素であって、各画素が画素電極と有機エレクトロクロミック材料とを備え、前記有機エレクトロクロミック材料が前記画素電極と電気的に接触している、複数の画素と、
・前記画素電極に電流を供給するための、導電性ラインを備えるグリッド又はマトリックスと、
・１つ以上の対向電極と、
・前記画素と前記１つ以上の対向電極との間でイオンを輸送するためのイオン伝導性材料（ｉｏｎ ｃｏｎｄｕｃｔｉｎｇ ｍａｔｅｒｉａｌ）と、
を備えるエレクトロクロミックデバイスを提供し、
前記エレクトロクロミックディスプレイは、任意の１つの特定の画素電極と前記１つ以上の対向電極との間に電位を確立するように構成され、前記有機エレクトロクロミック材料は、電着有機エレクトロクロミック材料及び／又は好ましくは電解重合により得られた有機ポリマーエレクトロクロミック材料であることを特徴とする。

一態様において、本発明は、アレイ電極及び／又は画素電極と電気的に接触するように有機エレクトロクロミック材料を堆積させるための方法を提供し、この方法は、前記アレイ電極及び／又は画素電極と電気的に接触するように前記有機エレクトロクロミック材料を電着するステップ、及び／又は前記有機エレクトロクロミック材料を電解重合するステップを含む。

一態様において、本発明は、エレクトロクロミックデバイスの画素電極上に有機エレクトロクロミック材料を堆積させるための方法を提供し、この方法は、導電性ライン及び複数の画素電極を備えるグリッド又はマトリックスを提供するステップであって、前記画素電極のそれぞれに対して特定のラインがある、ステップと、前記グリッド又はマトリックスを溶液中に浸漬するステップと、前記溶液に有機エレクトロクロミック材料の物質を添加するステップと、前記溶液中に対向電極を設けるステップと、前記複数の画素電極の一部又は全部と前記対向電極との間に電位を印加し、それによって前記画素又はサブ画素電極上に前記有機エレクトロクロミック材料の前記物質を堆積させるステップと、を含む。

いくつかの態様において、本発明は、エレクトロクロミックデバイス、特にエレクトロクロミックデバイスを製造する方法を提供し、この方法は、本発明に従って、アレイ電極及び／又は画素電極上に有機エレクトロクロミック材料を堆積させるステップを含む。

一態様において、本発明は、エレクトロクロミックデバイスを製造するための方法を提供し、この方法は、本発明又は本明細書に開示される好ましい実施形態に従って、エレクトロクロミックデバイスの画素電極上に有機エレクトロクロミック材料を堆積するステップと、前記エレクトロクロミックデバイスを提供するために対向電極及び電荷輸送材料を組み立てるステップと、を含む。

本発明のさらなる態様及び好ましい実施形態は、本明細書において以下で、また添付の特許請求の範囲において定義される。本発明の更なる特徴及び利点は、以下に与えられる好ましい実施形態の説明から当業者には明らかになるであろう。

以下で、本発明を説明するために、本発明のデバイスの好ましい実施形態を説明するが、本発明の範囲を限定する意図はない。

本発明のエレクトロクロミックディスプレイの一実施形態を模式的に示す。 本発明の一実施形態による画素電極上への有機エレクトロクロミック材料の堆積を模式的に示す。

本発明は、エレクトロクロミックデバイスに関する。好ましくは、エレクトロクロミックデバイスは、エレクトロクロミックディスプレイを備え、及び／又は本質的にそれから構成される。

図１は、エレクトロクロミックディスプレイ１の一部を概略的に示す。ディスプレイ１は全体的に平坦であり、２つの第一及び第二の支持構造又は基板１００、１１０を備え、対向する第一及び第二の外側表面１２１、１２２を画定する。一方又は両方の基板１００、１１０は、少なくとも部分的に透明であってもよい。基板は、例えば、ガラス及び／又は少なくとも部分的に透明なプラスチックから構成されてもよい。当然、デバイスがディスプレイとして機能するように、２つの基板のうち少なくとも１つは透明である必要がある。

本明細書の目的のために、表現「備える」は、「とりわけ、含む」を意味することが意図される。この表現は、「のみで構成される」ことを意味することを意図していない。

導電性ライン１０８（一般に「導電体」と呼ばれる）は、第一の基板１００の内部表面に設けられる。一般に導電性ラインは、導電性である。導電体は、外部ドライバ（図１には図示せず）をディスプレイのアクティブコンポーネント１０１～１０３と電気的に接続する。

アクティブコンポーネント１０１～１０３及び導電体１０８は、好ましくは、前記アクティブコンポーネント及び導電体１０８上に堆積された電気絶縁層１１４によって電気的に絶縁され、保護される。導電体１０８は、好ましくは、グリッド又はマトリックスを形成する複数の導電性ラインを提供する。

一実施形態において、エレクトロクロミックデバイスは、前記第一の基板１００と前記サブ画素電極１１５～１１７との間に設けられた絶縁層１１４を備え、前記アクティブマトリックスは、前記絶縁層を横切って延びる導電性ビア１０４を備え、ビアは、個々のアクティブコンポーネント１０１、１０２、１０３を個々のサブ画素電極１１５、１１６、１１７と接続するために設けられる。好ましくは、前記画素又はサブ画素電極は、前記絶縁層上に堆積される。

一実施形態において、アクティブコンポーネント１０１は、好ましくはトランジスタであり、例えば薄膜（ＴＦＴ）、又は主としてＴＦＴベースの回路である。一緒になって、全てのアクティブコンポーネント１０１～１０３は、ディスプレイの画素電極１１５～１１７に電気的に接続されたＴＦＴ又はＴＦＴベースの回路のアレイであってもよい。導電性ライン１０８及びアクティブコンポーネント１０１～１０３は、好ましくは、グリッド、アレイ又はマトリックスを提供し、これは、「アクティブマトリックス」と呼ばれることもある。導電性ライン１０８は、好ましくは、各アクティブコンポーネント１０１～１０３が個別に及び／又は独立してアドレス指定され得るような方法で提供されることに留意されたい。好ましくは、各アクティブコンポーネント１０１～１０３は、例えば、特許文献２（図３）及び特許文献３（図２Ａ）に開示されているように、個別に及び／又は独立して電流を供給すること、及び／又は電位に曝すことが可能である。

典型的には、各アクティブコンポーネント１０１～１０３は、ゲート電極、ソース電極、及びドレイン電極を備える。典型的には、各アレイ電極１１５～１１７又は各画素のカソードは、好ましくはビア１０４によって、ドレイン電極に接続される。ビア１０４もまた導電性であり、ビアがデバイスの異なる層の間、特に絶縁層１１４の対向する表面の間の接続を提供するように、第一の基板上に設けられたアクティブコンポーネントと、絶縁層１１４上に設けられた画素電極１１５～１１７との間の導電接続として考えることも可能である。

「アクティブマトリックス」という用語は、エレクトロクロミックディスプレイが「パッシブディスプレイ」であるという概念と混同されるべきではないことに留意されたい。後者の表現は、エレクトロクロミックディスプレイが一般に光を発生しないが、特定の色を有するように制御され、したがって特定の色の光を反射することができるエレクトロクロミック材料からなるという事実を指すものである。「アクティブマトリックス」という用語は、導電性ライン１０８と、アレイ電極及び／又は画素に電流を供給するため、及び／又は画素を電位に曝すために用いられるアクティブコンポーネント１０１～１０３を備える電子マトリックスを意味する。

一実施形態では、グリッド、アレイ及び／又はマトリックスは、アクティブマトリックスを備える。

アクティブマトリックスは、好ましくは、アクティブコンポーネント１０１～１０３を備え、アクティブコンポーネント１０１、１０２、１０３は、各アレイ電極１１５～１１７及び／又は前記画素１０５～１０７のそれぞれに設けられ、前記１つのアクティブコンポーネント１０１～１０３は、１つの画素電極１１５～１１７に電気的に接続し、所定の画素電位が前記アクティブコンポーネント１０１を介して確立される。

一実施形態において、前記グリッド、アレイ及び／又はマトリックスは、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備え、前記エレクトロクロミックデバイスの全ての画素又はサブ画素は、画素又はサブ画素電極に向かう電流、又はそこからの電流の流れを制御するための少なくとも１つのＴＦＴを備える。

本明細書の目的のために、用語「画素電極」は用語「アレイ電極」と交換可能であり、２つの用語は同じ構造的特徴１１５～１１７を意味する。同様に、用語「アレイ電極」は、本明細書の他の箇所に開示されているように、用語「サブ画素電極」と交換することもできる。

図１に示すディスプレイは、好ましくは、複数の画素１０５～１０７を備える。好ましくは、各画素は、画素電極１１５～１１７とエレクトロクロミック材料１２５～１２７とを備える。好ましくは、エレクトロクロミック材料は、有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７を備えるか、又は有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７から構成される。

好ましくは、前記有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、前記画素電極１１５～１１７と電気的に接触している。

本明細書の目的のために、「電気的に接続されている」又は「電気的に接触している」という表現は、一定の電位差の下で電気的に接続されているアイテムの間に定常電流（電子、正孔）の流れが発生することを意味する。

一実施形態において、画素電極１１５～１１７は、好ましくは、可視光に対して少なくとも部分的に透明である。一実施形態において、画素電極１１５～１１７は、透明な導電性材料、好ましくは透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を備え、及び／又はそれから本質的に構成され、ＴＣＯは、例えば、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）又はインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）からなる群より選択されていてもよい。

好ましい実施形態において、画素電極１１５～１１７は、また、前記導電性材料、好ましくは上記に列挙したような透明導電性材料（ＩＴＯ、ＦＴＯ等）の頂部及び／又は上に好ましくは堆積されたナノ構造化層を備える。好ましくは、有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、前記ナノ構造化層上に堆積される。ナノ構造化層は、金属酸化物材料を備える。ナノ構造化層は、半導体及び／又は導電性材料を備えてもよい。ナノ構造化層は、ナノポーラスであってもよい。好ましくは、ナノ構造化層は、例えば、上記に例示したようなＴＣＯ（ＡＴＯ、ＩＴＯ、ＳｎＯ、ＺｎＯ等）から、また二酸化チタン（ＴｉＯ_２）からも選択されてもよい。

一実施形態において、第一の画素１０５は第一の画素電極１１５と第一のエレクトロクロミック材料１２５を備え、第二の画素１０６は第二の画素電極１１６と第二のエレクトロクロミック材料１２６を備え、第三の画素１０７は第三の画素電極１１７と第三のエレクトロクロミック材料１２７を備える等、第ｎの画素は第ｎの画素電極と第ｎのエレクトロクロミック材料を備える。好ましくは、前記エレクトロクロミック材料は、本明細書の他の箇所でさらに詳細に説明するように、有機材料を備えるか、又は有機材料からなる。

多数の画素及び／又はサブ画素を備えるエレクトロクロミックデバイス全体を考慮する場合、参照数字１０５、１０６、１０７は、それぞれ画素又はサブ画素の第一、第二及び第三の部分を参照するためにも使用されてもよい。類推により、参照数字１１５、１１６、１１７は、画素（又はサブ画素又はアレイ）電極の第一、第二及び第三の部分として理解されてもよい。

各画素１０５～１０７の電極１１５～１１７は、特定の電極に設けられたアクティブコンポーネント１０１～１０３とビア１０４で電気的に接続されている。例えば、貫通ビア１０４は、アクティブコンポーネントとその対応する画素電極とを電気的に接続するように、保護層及び／又は絶縁層１１４を横切る。

図１には３つの画素１０５～１０７が示されているが、本発明のデバイスは、好ましくは、さらに多くの画素を備えることが理解される。３つの画素は、説明の目的で示されている。

一実施形態において、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、対応する画素電極１１５～１１７の頂部に設けられ、すなわち、第一のエレクトロクロミック材料１２５は、第一の画素電極１１５の頂部にある等である。

一実施形態において、画素電極１１５～１１７は、層の形態で設けられ、例えば、堆積される。

一実施形態において、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、層として設けられ、例えば、堆積される。

一実施形態において、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、対応する画素１０５～１０７の画素電極を覆うように設けられ、好ましくは堆積される。好ましくは、画素電極は、前記エレクトロクロミック材料によって完全に覆われる。好ましくは、画素電極材料１１５～１１７は、イオン伝導性材料１０９と接触していない。画素電極がエレクトロクロミック材料に完全に囲まれる場合、又は覆われる場合、着色又は漂白のための電荷注入の効率が高くなる可能性がある。しかしながら、画素電極が完全に覆われていない場合、及び／又はイオン輸送層と接触している表面を備える場合、デバイスは機能するはずである。

理解できるように、対応する画素電極に関連するエレクトロクロミック材料は、その画素電極と電気的に接触し、好ましくは対応する画素電極のみと電気的に接触する。例えば、第一のエレクトロクロミック材料１０５は、第一の画素電極１１５と電気的に接触しており、好ましくは物理的に接触している、等である。

理解できるように、対応する画素電極に関連するエレクトロクロミック材料は、好ましくはその画素電極と直接物理的に接触し、好ましくは対応する画素電極のみと接触している。これは、好ましくは、対応する画素電極上に直接エレクトロクロミック材料を堆積させることの結果であり、このことについては、本明細書の他の箇所でより詳細に説明する。

本発明のデバイス１は、好ましくは、少なくとも１つの対向電極１２０を備える。対向電極１２０は、好ましくは、第二の基板１１０と接触している。好ましくは、対向電極の少なくとも一部は、第二の基板１１０の内側表面上に直接堆積される。

一実施形態において、少なくとも１つの対向電極１２０は、好ましくは、可視光に対して少なくとも部分的に透明である。一実施形態において、少なくとも１つの対向電極１２０は、透明導電性材料、例えば、透明導電性酸化物（ＴＣＯ）を備え、及び／又はそれから本質的に構成され、例えば、インジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）、アルミニウムドープ酸化亜鉛（ＡＺＯ）又はインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）からなる群より選択されてもよい。好ましくは、導電性材料は、本発明のデバイスの層１１１を形成し、好ましくは、前記第二の基板１１０の内側表面上に形成する。

好ましい実施形態において、図１に示すように、対向電極１２０は、導電層１１１を備える。

好ましい実施形態において、図１に示すように、対向電極１２０は、イオン貯蔵層１１２を備える。

好ましい実施形態において、対向電極１２０は、導電層１１１とイオン貯蔵層１１２とを備える。

本発明のデバイス１は、好ましくは、少なくとも１つのイオン貯蔵層１１２を備える。一実施形態において、イオン貯蔵層１１２は、導電層１１１上に堆積される。一実施形態において、イオン貯蔵層１１２は、多孔質構造、好ましくはナノ多孔質及び／又はナノ結晶構造を備えるか、又はそれから本質的に構成される。好ましくは、多孔質構造は、電解質が本体内に浸透し、イオンが多孔質構造の表面に集まり、好ましくはイオン貯蔵層の本体内にも集まることができるような構造である。他の実施形態では、イオン貯蔵層は、コンパクト及び／又は非多孔質層であってもよい。コンパクトなイオン貯蔵層は、イオンが集まるために利用可能な表面全体がより小さく、したがって、全体的な貯蔵容量がより小さいことが予想される。しかしながら、コンパクトなイオン貯蔵層を備えるデバイスも機能する。

好ましくは、イオン貯蔵層１１２は、適切なイオン貯蔵能力を有するように設けられる。イオン貯蔵層は、大きな表面積を有する導電性無機材料、例えば、メソポーラス構造、ナノワイヤ及びナノチューブからなる群から選択されてもよい。イオン貯蔵層１１２は、典型的には、アンチモンスズ酸化物（ＡＴＯ）等のドープされた金属酸化物を備えるか、又はそれから本質的に構成されてもよい。また、イオン貯蔵層１１２は、多孔質構造を有する導電性ポリマーからなる群、又は無機材料と有機材料の導電性ハイブリッドからなる群から選択されてもよい。

一実施形態において、本発明のデバイス１は、好ましくは、前記画素１０５～１０７と前記１つ以上の対向電極１２０との間でイオンを輸送するためのイオン伝導性材料１０９を備える。イオン伝導性材料１０９は、好ましくは、荷電分子又は他の（例えば金属）イオン等のイオンの輸送を可能にするため、及び／又は仲介するために設けられる。イオンは、カチオンであっても、アニオンであってもよい。イオンは、有機物であっても、無機物であってもよい。

したがって、イオン伝導性材料１０９は、好ましくは、電解層及び／又は電解質、例えば、溶存イオン及び／又はイオン液体を含む電解質である。好ましい実施形態では、イオン伝導性材料１０９は、例えば、液体電解質、ゲル状電解質、イオン液体、及び共晶溶融物から選択されてもよい。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、リチウム、ナトリウム、カリウム、アルキルイミダゾリウム、アルキルピリジニウム、アルキルホスホニウム、アルキルアンモニウム及びテトラ－ｎ－ブチルアンモニウムから選択される１つ以上のカチオンを含む。好ましくは、前記アルキルは、Ｃ１～Ｃ２０アルキル、より好ましくはＣ１～Ｃ１０アルキル、最も好ましくはＣ１～Ｃ４アルキル、例えば、メチルである。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、上述のカチオンのうちのいずれか１つの塩を含む。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、ビストリフレミド又はＴＦＳＩ（［（ＣＦ_３ＳＯ_２）_２Ｎ］－）、過塩素酸塩（ＣｌＯ_４－）、テトラフルオロボレート（ＢＦ_４－）、又はヘキサフルオロリン酸塩（ＰＦ_６－）から選択される１つ以上のアニオンを含む。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、上述のアニオンのうちのいずれか１つの塩を含む。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、上述のアニオンのうちの少なくとも１つと上述のカチオンのうちの少なくとも１つとを含む１つ以上の塩を含む。

特定の一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、ＬｉＴＦＳＩ、ＬｉＣｌＯ_４、ＬｉＢＦ_４又はＬｉＰＦ_６から選択される１つ以上を含む。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、少なくとも１つの溶媒を含む。溶媒は、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、テトラヒドロフラン、ジオキサン、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、アセトニトリルスルホラン、γ－ブチロラクトン及び上述の溶媒のうちの１つ以上を含む溶媒混合物から選択されてもよい。イオン液体（イオンメルト又は液体塩としても知られている）のような特定の電解質では、イオン液体が溶媒として機能し、かつイオン輸送のためのイオンも提供するので、別の溶媒が存在しない場合があることに留意されたい。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、少なくとも１つの溶媒と、少なくともアニオンと、少なくともカチオンと、を含む。一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、前述のカチオンの少なくとも１つの塩及び前述のカチオンの少なくとも１つの塩から選択される少なくとも１つ以上と、任意選択で前述の溶媒から好ましくは選択される溶媒と、を含む。

一実施形態において、電解層は、液体、ゲル、又は固体であり得る。

好ましい実施形態において、電解層は、好ましくは、液晶又はイオン性液晶を含むか、及び／又はそれから本質的に構成される。このような液晶及び／又はイオン性液晶は、画素間のクロストーク効果の低減に寄与し得るので有利である。

一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、共通空間内に設けられ、複数の画素及び／又はサブ画素１０５～１０７は、好ましくは前記共通空間内に設けられ、及び／又は、好ましくは前記連続空間内で連続的な及び／又は均質なイオン伝導性材料１０９と接触している。これは図１に示されており、参照数字１０９は、前記共通空間を指す。その理由は、この空間がイオン伝導性材料１０９、好ましくは本明細書に開示されるような前記電解質で満たされているからである。

イオン伝導性材料は、好ましくは、前記共通の連続的な空間内で一貫した及び／又は不変の電気特性を有する。

一実施形態において、本発明のデバイスは、イオン伝導性材料１０９を、導電性ライン１０４、１０８を備える前記グリッド又はマトリックスから、及び／又は存在する場合には前記アクティブコンポーネント１０１～１０３から電気的に分離させるための絶縁層１１４を備える。

好ましくは、本発明のデバイスは、画素及び／又はサブ画素を分離するための分離壁又は分離部品を備えていない。好ましくは、デバイスには、画素及び／又はサブ画素を分離するための分離壁、部品、境界及び／又は領域部品がない。このような分離は、先行技術において、隣接する画素及び／又は隣接するサブ画素を電気的に分離するために、本質的に電極間のクロストークを回避するために、提供される。上記分離要素は、先行技術において、異なる画素、例えば隣接する画素と接触する連続的なイオン伝導性材料を防止するために使用されてもよい。

この特徴は、とりわけ、画素（又はサブ画素）が分離壁によって分離され、各画素（又はサブ画素）が独自の閉じ込められた電解質を備えている、特許文献４、特許文献６、特許文献１等に開示される先行技術のデバイスから本発明のデバイスを区別するものである。

好ましくは、連続的なイオン伝導性材料１０９（例えば電解質）は、いくつかの異なる、例えば、隣接する画素及び／又は隣接するアレイ電極１１５～１１７と物理的に接触している。一実施形態において、イオン伝導性材料１０９（例えば電解質）は、異なる、好ましくは隣接するアレイ電極１１５～１１７上に堆積されたエレクトロクロミック材料１２５～１２７と物理的に接触している。デバイスの動作中のクロストークは、好ましくは、イオン伝導性材料１０９を使用することによって防止できる。

好ましい実施形態では、イオン伝導性材料１０９は、液晶を含む。特許文献３は、画素間のクロストークを回避するように液晶を使用することを開示している。一実施形態において、イオン伝導性材料１０９は、特許文献３に開示されているように、電解質及び低分子液晶材料を含む。

伝導性材料１０５～１０７は画素電極と示されているが、画素（又はサブ画素又はアレイ）電極１１５（及び１１６～１１７）とその上に堆積したエレクトロクロミック材料１２５（１２６～１２７）の組み合わせを一緒に第一の電極又は画素電極として考えることは正しい。言い換えれば、参照数字１０５～１０７によって包含される構造に関して本明細書で使用される画素という用語は、構造１０５全体が電極とみなされることがあるので、画素電極又は第一の電極と理解することもできる。

また、全体として全ての画素１０５～１０７（図示しないｎ個の画素までを含む）を第一の電極とみなし、層１１１及び１１２の組み合わせを対向電極１２０とみなすこともできる。したがって、本発明は、電極及び対向電極を指定するために文献で使用され得る異なる語法又は命名法も包含する。

また、本発明は、対向電極１２０、より具体的にはイオン貯蔵層１１２と電気的及び／又は物理的に接触しているエレクトロクロミック材料を提供する可能性を包含する。例えば、対向電極１２０の上又はその一部として堆積されたエレクトロクロミック材料は、例えば、特許文献１に開示されているように、無機及び／又は有機材料から選択されてもよい。また、エレクトロクロミック材料は、対向電極の一部であってもよく、したがって対向電極内に構成されてもよい。このようなエレクトロクロミック材料は、画素電極１１５～１１７に関連するものとして本出願に一般的に開示されているエレクトロクロミック材料１２５～１２７とは異なることが好ましい。

好ましい実施形態では、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、電着有機エレクトロクロミック材料及び有機ポリマーエレクトロクロミック材料からなる群から選択される一方又は両方を備えるか、又は本質的に構成されている。

一実施形態において、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、前記電着有機エレクトロクロミック材料及び／又は有機ポリマーエレクトロクロミック材料から選択される材料を１つ以上を含む有機材料又はハイブリッド材料を含む。本明細書の目的において、「ハイブリッド材料」とは、１つ以上の無機材料と１つ以上の有機材料を含む材料である。ハイブリッド材料の場合、有機エレクトロクロミック材料は、好ましくは、前記ハイブリッド材料の少なくとも１つの有機成分を提供する。

一実施形態において、電着有機エレクトロクロミック材料及び／又は有機ポリマーエレクトロクロミック材料は、好ましくは、ドープされた有機材料及び／又はドープされていない有機材料から選択される。有機材料がドープされている場合、例えば、金属イオン、有機金属材料、及び複合材料等の非有機成分又は添加物を含んでいてもよい。

好ましい実施形態において、前記電着有機エレクトロクロミック材料及び／又は前記有機ポリマーエレクトロクロミック材料は、電解重合によって得られる。

一実施形態において、前記電着有機材料は、電着複素環から選択される１つ以上を含んでいる。複素環は、芳香族であっても、なくてもよい。複素環の例は、ビオロゲン、チオフェン、ピリジン、アントラキノン、イミド、ピリジン、及び上記の誘導体、特にこれらの構造からなり、任意選択で以下に詳述する置換基をさらに含む化合物である。エレクトロクロミック材料は、複素環化合物及びその誘導体を電解重合して得られる有機材料を含んでもよい。エレクトロクロミック材料は、重合性複素環を含んでもよい。

好ましい実施形態において、前記電着有機材料１２５～１２７は、電着ビオロゲン、電着トリフェニルアミン、電着チオフェン、電着３，４－エチレンジオキシチオフェン、電着ピリジン、電着アニリン、電着イミド、電着芳香族ケトン、電着アントラキノン、電着アミド、電着ノルボルネン系化合物、電着カルバゾール、電着チオカルバゾール、電着ピロール、及び示された化合物の電着誘導体からなる群から選択される１つ以上を含む。示された化合物の誘導体には、特に、例えば、１つ以上の水素が任意選択で以下に規定する置換基で置換され得る示された化合物が含まれる。

一実施形態において、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、例えば、ビオロゲン、トリフェニルアミン、チオフェン、３，４－エチレンジオキシチオフェン、ピリジン、ピロール、アニリン、イミド、芳香族ケトン、アントラキノン、アミド、ノルボルネン、カルバゾール及びチオカルバゾールを、前述のいずれか１つ以上の誘導体を含め、電解重合させて形成することができる。示された化合物の誘導体には、特に、例えば、１つ以上の水素が任意選択で以下に規定する置換基で置換され得る示された化合物が含まれる。

一実施形態において、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、例えば、ビオロゲン系化合物、トリフェニルアミン系化合物、チオフェン系化合物、３，４－エチレンジオキシチオフェン系化合物、ピリジン系化合物、ピロール系化合物、アニリン系化合物、イミド系化合物、芳香族ケトン系化合物、アントラキノン系化合物、アミド系化合物、ノルボルネン系化合物、カルバゾール系化合物及びチオカルバゾール系化合物を電解重合させて形成することができる。

本明細書で使用する「－系化合物」又は「－系有機材料」という表現は、示された化合物又は材料の構造、及びその誘導体を包含することを意味し、その誘導体は示された化合物又は材料の基本構造を含む。例えば、そのような化合物は、本明細書で以下に示されるように、１つ以上の任意の置換基をさらに含んでいてもよい。例えば、「ビオロゲン系化合物」という表現は、好ましくは、ビオロゲンの基本構造を含む化合物を包含するが、その化合物の色及び／又はエレクトロクロミック特性又は性質に影響を与え得る１つ以上の置換基をさらに含んでいてもよい。

好ましい実施形態において、前記重合有機材料１２５～１２７は、ポリビオロゲン、ポリトリフェニルアミン、ポリチオフェン、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、ポリピリジン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリイミド、高分子芳香族ケトン、ポリアントラキノン、ポリアミド、ポリノルボルネン、ポリカルバゾール、ポリチオカルバゾール及びこれらの誘導体からなる群から選択される１つ以上を含む。

一実施形態において、前記重合有機物１２５～１２７は、ポリビオロゲン系有機物、ポリトリフェニルアミン系有機物、ポリチオフェン系有機物、ポリピリジン系有機物、ポリピロール系有機物、ポリアニリン系有機材料、ポリイミド系有機材料、高分子芳香族ケトン系有機材料、ポリアントラキノン系有機材料、ポリアミド系有機材料、ポリノルボルネン系有機材料、ポリカルバゾール系有機材料、及びポリチオカルバゾール系有機材料からなる群から選択される１つ以上を含む。

ポリチオフェン系有機材料の一例としては、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）系有機材料が挙げられる。

示されるように、前述の材料の誘導体も包含される。例えば、「電着ビオロゲン」という表現は、ビオロゲンの基本構造と、さらに１つ以上の任意の置換基とを含むビオロゲンの電着誘導体を包含する。「ポリビオロゲン」という表現は、ビオロゲンの基本構造を含むモノマーのポリマーを包含し、このモノマーは、例えば、１つ以上の任意のさらなる置換基を含むように誘導体化ビオロゲンであってもよい。例えば、特許文献３は、ビオロゲンの誘導体を開示しており、ビオロゲン基本構造の置換基は、特定の色特性を有するビオロゲン誘導体を提供するように、選択され得る。

上述された有機材料、特に例示された前記電着材料、前記重合有機材料の任意の置換基は、炭素数１～５０及びヘテロ原子数０～２０、好ましくは炭素数１～２０及びヘテロ原子数０～１０、最も好ましくは炭素数１～１０及びヘテロ原子数０～５からなる有機置換基から選択されてもよい。

いくつかの実施形態において、置換基は、脂肪族及び芳香族置換基、脂肪族及び芳香族部分のエステル及びアミンから選択されてもよく、前記脂肪族又は芳香族置換基又は部位において、１つ以上の水素が、ホスホン酸（－ＰＯ（ＯＨ）_２）、ボロン酸（－Ｂ（ＯＨ）_２）、－ＯＨ、－ＣＯＯＨ、－ＮＨ_２、－ＮＯ_２、アミノキシド（－Ｎ^＋（Ｒ）_２－Ｏ－）、ハロゲン及び－（ＣＨ_２）_ｎ－Ｓｉ（ＯＲ_３）_３から選択される１つ以上によって任意で独立して置換される。Ｒ及びＲ_３は、独立して、Ｃ１～Ｃ１０アルキルから選択され、好ましくはＣ１～Ｃ５アルキルから選択される。

前記置換された水素は、例えば、炭素に結合した水素であっても、前述のような基本有機材料の窒素のようなヘテロ原子に結合した水素であってもよいことに留意されたい。後者は、置換基がＣ原子からなり、それが前記ヘテロ原子に結合している場合に好ましく適用される。

一実施形態において、置換基は、直鎖状又は分枝状のアルキル、アルケニル、アルキルアリール、及びアルキルアリールアルキル（例えば、アルキルベンジル等のアルキルフェニルアルキル）から選択され、この場合、１つ以上の水素が、－ＰＯ（ＯＨ）_２、－Ｂ（ＯＨ）_２、－ＯＨ、－ＣＯＯＨ、－ＮＨ_２、－ＮＯ_２、アミノキシド（－Ｎ^＋（Ｒ）_２－Ｏ）、ハロゲン及び－（ＣＨ_２）ｎ－Ｓｉ（ＯＲ_３）_３から選択される１つ以上によって任意で独立して置換することができる。Ｒ及びＲ_３は、独立して、上記で定義された通りである。

一実施形態において、上記で示された有機材料の任意の置換基は、独立して、Ｃ１～１０アルキル、Ｎ－オキシド、ジメチルアミノ、アセトニトリル、ベンジル、フェニル、ニトロによってモノ又はジ置換されるベンジル；ニトロによってモノ又はジ置換されるフェニル、及び式（１）～（９）の置換基：
から選択されてもよい。ここで、
ｎ及びｍは、独立して、１～１０の整数であり、
Ｒ_１～Ｒ_３は、独立して、Ｃ１～Ｃ１０アルキルから選択され、
Ｒ_４～Ｒ_６は、独立して、水素、Ｃ１～Ｃ１０アルキル、Ｃ２～Ｃ１０アルキレン、アリール、置換アリール、ハロゲン、ニトロ及び－ＯＨから選択され、点線は、置換基が、場合により、示された有機材料、化合物又はモノマーの基本構造に接続されている単結合を表す。

置換基（８）は、脂肪族と芳香族部位を含むエステルからなる置換基の一例である。

エレクトロクロミック材料は、好ましくは、材料の酸化状態に応じて特定の色を有する。いくつかの実施形態において、エレクトロクロミック材料は、第一の酸化（又は酸化還元）状態にあるときは色を有さず、第二の酸化状態にあるときは特定の色（好ましくは赤、緑、又は青）を有する。本発明のデバイスでは、エレクトロクロミック材料の酸化状態は、好ましくは、画素電極と対向電極の配置を介して材料が曝される電圧によって制御される。また、ビア１０４を通る電流の流れは、好ましくは、アクティブコンポーネント１０１～１０３によって制御又は調整されると言うこともできる。ビア１０４を通る電流は、好ましくは、特定の瞬間に有することが望まれる色を与えるように、エレクトロクロミック材料を酸化及び／又は還元するために使用される。電流の流れは、好ましくは、デバイス内の画素電極及び対向電極の配置によって印加される電圧の結果である。イオン伝導性材料１０９内のイオン流は、好ましくは、両電極に蓄積された電荷を平衡させる。

これらの電着及び／又は高分子有機エレクトロクロミック材料は、好ましくは、本明細書の他の箇所でいくらか詳細に開示されるように、本発明の方法に従って電着される。

一実施形態において、本発明のデバイスは、エレクトロクロミックカラーデバイスであり、好ましくは、エレクトロクロミックカラーディスプレイである。好ましくは、デバイスは、マルチカラーエレクトロクロミックデバイスであり、最も好ましくは、フルカラーエレクトロクロミックデバイスである。好ましくは、デバイスは、ディスプレイであり、特にマルチカラーエレクトロクロミックディスプレイであり、最も好ましくはフルカラーエレクトロクロミックディスプレイである。

一実施形態において、デバイスの色特性は、異なる色の有機エレクトロクロミック材料の存在によって少なくとも部分的に提供される。好ましい実施形態において、隣接する画素、好ましくは、サブ画素は、異なる色、好ましくは赤色、緑色及び青色（ＲＧＢ色）のエレクトロクロミック材料からなる。

好ましくは、本発明のデバイスは、ＲＢＧ混色に基づく。

カラーデバイスの観点から図１を参照すると、画素１０５～１０７の１つは、好ましくは赤色エレクトロクロミック材料を含み、１つは、好ましくは緑色エレクトロクロミック材料を含み、１つは、青色エレクトロクロミック材料を含む。上述したように、前記エレクトロクロミック材料は、好ましくは、高分子有機エレクトロクロミック材料及び／又は電着有機エレクトロクロミック材料を含み、及び／又は本質的に構成される。

特定の実施形態において、第一の画素１０５は赤色有機エレクトロクロミック材料１２５を含み、第二の画素１０６は緑色エレクトロクロミック材料１２６を含み、第三の画素１０７は青色有機エレクトロクロミック材料１２７を含む。

フルカラーデバイスにおいて、画素１０５～１０７は、好ましくは加法的ＲＢＧ混色によって、一緒に１つの画素及び／又は色を提供するサブ画素として考えてもよい。この場合、サブ画素１０５～１０７は、エレクトロクロミックデバイスの１つの画素を形成する。この場合、各サブ画素は、サブ画素電極１１５～１１７を含み、例えば、第一のサブ画素１０５は、第一のサブ画素電極１１５を含み、第二のサブ画素１０６は、第二のサブ画素電極１１６を含み、第三のサブ画素１０７は、第三のサブ画素電極１１７を含む。

好ましくは、画素を形成する前記サブ画素１０５～１０７は、本明細書で上述したような構造を有し、及び／又は上述したような材料から作られる。例えば、前記サブ画素電極１１５～１１７は、上記で詳述したようなナノ構造化層を含んでもよい。好ましくは、前記サブ画素のエレクトロクロミック材料は、好ましくは本明細書の他の箇所に規定された材料から選択される有機電着材料及び／又は有機高分子エレクトロクロミック材料を含む。

好ましい実施形態では、エレクトロクロミックデバイス１は、画素を含むフルカラーエレクトロクロミックデバイスであり、画素は、第一のサブ画素１０５、第二のサブ画素１０６及び任意に第三のサブ画素１０７を含み、それぞれのサブ画素は、サブ画素電極１１５～１１７を含み、第一、第二及び任意に第三のサブ画素のそれぞれは、異なる色を有する有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７を含む。

当業者は、サブ画素のサブ画素電極１１５～１１７が同一であってもよく、好ましくは同一であること、及び／又は同一材料から作られることを理解するであろう。一実施形態において、エレクトロクロミック材料１２５～１２７は、サブ画素１０５～１０７の間の主な又は唯一の相違点である。（アレイ又は画素）電極１１５～１１７は、アクティブマトリックスの一部であると見なすことができることに留意されたい。したがって、（アレイ又は画素）電極１１５～１１７は、好ましくは、画素（又はサブ画素）１０５、１０６、１０７とアクティブマトリックスとの両方の一部である。

エレクトロクロミックデバイス１の好ましい実施形態において、前記第一のサブ画素１０５は、特定の電圧に曝されたときに赤色を有する有機エレクトロクロミック材料１２５を含み、前記第二のサブ画素１０６は、特定の電圧に曝されたときに緑色を有する有機エレクトロクロミック材料１２６を含み、前記任意の第三のサブ画素１０７は、特定の電圧に曝されたときに青色を有する有機エレクトロクロミック材料１２７を含む。

好ましい実施形態において、３つのサブ画素１０５、１０６、１０７は、互いに隣接して設けられる。好ましくは、異なる色のエレクトロクロミック材料は、間隔を空けて配置されたサブ画素上に、互いに隣接して提供される。好ましくは、前記サブ画素は、互いに直接物理的に接触していない。好ましくは、異なるエレクトロクロミック材料（異なる色特性も有する）は、直接物理的に接触しておらず、重畳されていない。好ましくは、この実施形態は、本発明のデバイスを、例えば、特許文献５に示されるような、重畳されたエレクトロクロミック材料からなるデバイスと区別するものである。

好ましくは、前記間隔を空けて配置されたサブ画素（又は画素）１０５～１０７と、ひいては対応するエレクトロクロミック材料１２５～１２７は、横方向及び／又は水平方向に間隔を空けて配置され、ここで、水平は全体的に平坦なエレクトロクロミックデバイスの平面により画定される。より具体的には、一方又は両方の基板１００及び１１０は、好ましくは、水平に平行な平面で延在する。好ましくは、画素（又はサブ画素）１０５～１０７は、同じ水平面内又は水平面上に存在する。好ましくは、異なる、特に隣接する、画素又はサブ画素（すなわち、カラーデバイスにおけるサブ画素）のエレクトロクロミック材料１２５～１２７は、場合により、同じ水平面内に存在する。一実施形態において、デバイスの大部分、好ましくは全ての画素及び／又はサブ画素は、同一平面内に設けられ、及び／又は同一平面内に整列される。

好ましくは、異なるＲＢＧ色の隣接するサブ画素は、絶縁層上に並べて提供される。好ましくは、ＲＢＧ混色による色を一緒に提供する３つのサブ画素は、同一平面上に整列され、この平面は、デバイスの２つの対向する表面１２１、１２２の少なくとも１つに関して実質的に平行である。例えば、サブ画素の平面は、画素又はサブ画素の電極が堆積された絶縁層の表面によって画定される。

好ましい実施形態において、前記イオン伝導性材料１０９は、共通空間内に設けられ、少なくとも３つの別々のサブ画素１０５、１０６、１０７は、好ましくは前記共通空間内に設けられ、及び／又は連続的なイオン伝導性材料１０９と接触している。

好ましい実施形態において、前記グリッド又はマトリックスは、アクティブコンポーネント１０１～１０３からなるアクティブマトリックスからなり、アクティブコンポーネント１０１、１０２、１０３が前記サブ画素１０５～１０７のそれぞれに設けられ、前記１つのアクティブコンポーネント１０１～１０３が１つのサブ画素電極１１５～１１７に電気的に接続され、前記アクティブコンポーネント１０１を介して所定のサブ画素電位を確立させる。

本発明のデバイスは、好ましくは、外部駆動部品及び／又は端子（図１には図示せず）を備える。この駆動部品は、各画素又はサブ画素に関して独立して適切な電圧電位を提供するように構成され、エレクトロクロミック材料の酸化状態を生成するので、全ての画素又はサブ画素を一緒して全体的に画像を生成することが可能になる。

一実施形態において、第一の基板１００、電気絶縁層１１４、画素電極１１５～１１７、電解層、第二の基板１１０、対向電極１１１、及びイオン貯蔵層１１２は透明であってもよく、透明なエレクトロクロミックディスプレイを提供し、ユーザがディスプレイの両側から画像を知覚でき、ディスプレイ背後のオブジェクトを見えるように維持できるようにする。

別の実施形態において、第一の基板１００、電気絶縁層１１４、画素電極１１５～１１７、及び電解層は透明であってもよく、イオン貯蔵層１１２は拡散反射性であってもよく、白色背景を有する反射型エレクトロクロミックディスプレイを提供することができる。ユーザは、画素電極側１２１からの画像を知覚することができる。

さらに別の実施形態において、第二の基板１１０、対向電極１１１、イオン貯蔵層１１２、及び電解層は透明であってもよく、電気絶縁層１１４は拡散反射性であってもよく、白色背景を有する反射型エレクトロクロミックディスプレイを提供することができる。ユーザは、対向電極側（側面１２２）からの画像を知覚することができる。

本発明は、また、エレクトロクロミックデバイスの画素電極１１５～１１７上に有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７を堆積させる方法に関する。本発明の方法は、図２に示されている。有機エレクトロクロミック材料は、本明細書の他の箇所に開示されているものと同じ材料であってもよい。また、アレイ電極１１５～１１７は、例えば、カラーディスプレイのようなカラーエレクトロクロミックデバイスにおける画素電極又はサブ画素電極であってもよく、これについては、本明細書の他の箇所に開示されている。

本発明の方法は、好ましくは、導電性ライン及び／又はビア１０４、１０８と、複数の画素電極１１５～１１７とを備えるグリッド又はマトリックスを提供するステップを含み、前記画素電極１１５～１１７のそれぞれに対して特定のビア１０４が存在する。本発明の方法の目的に使用され得るアクティブマトリックスは、現在市販されており、例えば、特許文献２及び特許文献３に開示されている。図２において、アクティブマトリックスは、参照数字２２０で示されている。アクティブマトリックスは、好ましくは、例えば図１に示すような本発明のデバイスに含まれるようなアクティブマトリックスである。したがって、アクティブマトリックス２２０の構成要素又はコンポーネントを指す参照数字１００～１０８、１１４～１１７は、好ましくは、図１に関して上に開示されたのと同じ意味を有する。また、アレイ電極１１５～１１７は、アクティブマトリックスの一部とみなすこともできる。

本発明の方法は、好ましくは、前記グリッド又はマトリックスを溶液２００に浸漬するステップを含む。図２において、アクティブマトリックス２２０は、化学浴２００に浸漬されている。

本発明の方法は、好ましくは、前記溶液に有機エレクトロクロミック材料の物質を添加するステップを含む。前記物質は、好ましくは、電着によって堆積させること、及び／又は電解重合によって重合させることができる有機分子であり、好ましくはその両方である。好ましくは、前記物質は、前記有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７のモノマーである。

一実施形態において、前記有機エレクトロクロミック材料の前記物質は、ポリビオロゲン、ポリトリフェニルアミン、ポリチオフェン、ポリピリジン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリイミド、高分子芳香族ケトン、ポリアントラキノン、ポリアミド、ポリノルボルネン、ポリノルボルネン系化合物、ポリカルバゾール、ポリチオカルバゾール、及びそれらの誘導体からなる群より選択される１つ以上のもののモノマーである。

一実施形態において、これらのポリマーのモノマーは、本明細書の他の箇所に開示されるような任意の置換基を担持してもよく、この置換基は、得られるポリマーのエレクトロクロミック特性を調整するために使用されてもよい。本明細書で上に示したように、このような置換基は、炭素数１～５０及びヘテロ原子数０～２０、好ましくは炭素数１～２０及びヘテロ原子数０～１０、最も好ましくは炭素数１～１０及びヘテロ原子数０～５からなる有機置換基から選択されてもよい。

本明細書で上に示したように、そのような置換基は、脂肪族及び芳香族置換基、脂肪族及び芳香族部位のエステル及びアミンから選択されてもよく、前記脂肪族又は芳香族置換基又は部分において、１以上の水素が任意にホスホン酸（－ＰＯ（ＯＨ）_２）、ボロン酸（－Ｂ（ＯＨ）_２）、－ＯＨ、－ＣＯＯＨ及び－（ＣＨ_２）ｎ－Ｓｉ（ＯＲ_３）_３から選択されつる１以上により置換されてもよい。Ｒ_３は、Ｃ１～Ｃ１０アルキルであり、好ましくはＣ１～Ｃ５アルキルである。置換基に関して本明細書で上に詳述したようなさらなる実施形態は、モノマー部位（例えば、Ｃ１～１０アルキル、Ｎ－オキシド、ジメチルアミノ、アセトニトリル、ベンジル、フェニル、ニトロによってモノ又はジ置換されるベンジル、ニトロによってモノ又はジ置換されるフェニル、及び式（１）～（９）の置換基等）から含まれる置換基について適用される。

前記グリッド又はマトリックス２２０を溶液２００に浸漬するステップの前、後、又は同時に、前記物質を溶液に添加してもよいことに留意すべきである。溶液は、有機エレクトロクロミック材料の物質を既に含んでいる溶液であってもよい。当業者は、図２に概略的に示される構成を達成することが目標であり、それによって、構成要素の添加順序は一般に関係ないことを理解する。

これは、本発明の方法に従って、前記溶液２００中に対向電極２１０を浸漬するステップでも適用される。

上述の方法の特徴は、より一般的には、図２に例示したように、アクティブマトリックス２２０、対向電極２１０及び有機エレクトロクロミック材料の物質（好ましくはモノマー）を含む溶液２００を備えるレシピエント２１１を提供するステップとも称することができる。

好ましくは、本発明の方法は、前記複数の画素電極１１５の一部又は全部と前記対向電極２１０との間に電位を印加し、それによって、前記画素又はサブ画素電極１１５上に前記有機エレクトロクロミック材料の前記物質の堆積を提供するステップを含む。好ましくは、アクティブマトリックス２２０は、外部ドライバ２０９に電気的に接続される。好ましくは、対向電極２１０も、例えば特許文献６に示されるように、外部ドライバ２０９に、あるいは場合によっては他の電源に、又はアクティブマトリックスの電極端子に電気的に接続される。

ドライバ２０９は、好ましくは、画素電極１１５～１１７及び／又は対向電極２１０への電流の流れを制御すること、及び／又は前記画素電極１１５～１１７及び／又は対向電極２１０との間に所望の電位を確立することに適するように構成される。好ましくは、ドライバ２０９は、各アクティブコンポーネント１０１、１０２、１０３、したがって各画素又はサブ画素電極１１５、１１６、１１７を独立かつ個別にアドレス指定することができる。別の実施形態では、ドライバ２０９は、画素又はサブ画素電極の複数のグループ１１５～１１７のうちの１つのグループ１１５を独立かつ個別にアドレス指定することができる。

前記溶液中で全ての画素電極１１５～１１７と対向電極２１０との間に電位を印加することにより、有機物質は、画素電極１１５～１１７に移動し、全ての前記画素電極上に電着及び／又は電解重合される。

好ましい実施形態において、有機エレクトロクロミック材料の前記物質はモノマー物質であり、有機エレクトロクロミック材料は、前記モノマー部位の前記画素電極１１５上への堆積に際して形成される。好ましくは、高分子有機エレクトロクロミック材料は、前記モノマー部位の堆積に際して形成される。

好ましい実施形態において、本発明の方法は、前記画素電極１１５上に前記有機エレクトロクロミック材料の前記物質を電着及び／又は電解重合させることを含む。

好ましくは、ポリマーは、好ましくは駆動デバイスによって決定されるように、それぞれの画素電極又はサブ画素電極上に、その場で形成される。

好ましい実施形態において、本方法は、前記複数の画素電極１１５と前記対向電極２１０との間に前記電位を印加し、それによって前記複数の画素電極１１５上に前記有機エレクトロクロミック材料の前記物質の堆積を提供するように構成された外部駆動デバイス２０９を提供するステップを含む。

好ましくは、電着された有機エレクトロクロミック材料及び／又は有機ポリマーエレクトロクロミック材料１２５～１２７のエレクトロクロミック特性は、電着及び／又は電解重合により得られた材料の特性である。溶液に添加される有機物質（例えばモノマー）は、エレクトロクロミック特性を有していても、有していなくてもよい。

一実施形態において、本発明の方法は、異なる画素電極上、例えば画素電極の異なるサブグループ上に異なる有機エレクトロクロミック材料を堆積させるためのものである。このようにして、カラーエレクトロクロミックデバイス、例えばマルチカラーデバイス、さらには図１に開示されたＲＧＢディスプレイのようなフルカラーエレクトロクロミックデバイスのためのエレクトロクロミック材料を堆積することが可能である。例えば、画素はサブ画素でグループ化されてもよく、特定の数のサブ画素が１つの画素を形成し、好ましくは３つのサブ画素が１つの画素を形成し、例えば図１に関して議論した加算ＲＧＢ原理に従って、画素を形成する。本発明に従って、特定の色のエレクトロクロミック材料は、画素電極の一部のみに、好ましくは特定の色（例えば、赤、緑、又は青）のサブ画素電極に堆積されてもよい。

本方法の好ましい実施形態において、前記グリッド、アレイ又はマトリックスは、複数のサブ画素電極１１５～１１７を備え、前記方法は、前記複数のサブ画素電極の第一の部分と前記対向電極２１０との間に前記電位を印加し、それによって、前記複数のサブ画素電極１１５の前記第一の部分上にのみ前記有機エレクトロクロミック材料の前記物質の堆積及び／又は電解重合を提供するように構成された外部駆動デバイス２０９を備えるステップを含む。

好ましい実施形態において、定義された数のサブ画素は、前記エレクトロクロミックデバイスの個々の画素を提供するように設計され、サブ画素電極の前記第一の部分は、前記個々の画素のサブ画素のうちの１つだけ又は一部だけを包含する。例えば、ＲＧＢ加法混色を用いるデバイスでは、３つのサブ画素が１つの画素を形成してもよい。

例えば、図２を参照すると、駆動デバイス２０９は、画素（又はサブ画素）電極１１５と対向電極２１０との間のみに電位を印加し、画素（又はサブ画素）１１６及び１１７と対向電極との間には印加しないように制御されてもよく、有機エレクトロクロミック材料の物質が画素電極１１５上にのみに堆積し、他の画素電極１１６及び１１７上には堆積しないようになっている。

アクティブマトリックス２２０は、図２に概略的に示されている。アクティブマトリックスに存在する画素（又はサブ画素）電極は多数あり、その数はディスプレイのサイズ及び解像度に依存する。上記で詳述した実施形態では、画素は３つのサブ画素によって形成され、参照数字１１５は、最終デバイスの１つの画素に存在することになる１つのサブ画素電極を示し、参照数字１１６、１１７は、他の２つのサブ画素電極を示すことができる。この場合、アクティブマトリックスは、好ましくは、多数のサブ画素電極１１５と、同数のサブ画素電極１１６、１１７とを含み、複数のサブ画素のうちの１つだけが図２に例示のために示されている。したがって、本発明の方法の実施形態では、有機エレクトロクロミック材料の物質は、全ての（サブ）画素電極１１５上に堆積されるが、アクティブマトリックス２２０の（サブ）画素電極１１６、１１７上には堆積されない。

図２において、参照数字１１５は、したがって、画素又はサブ画素電極の第一の部分を表してもよく、したがって、その部分の全ての画素又はサブ画素を表してもよい。類推によって、参照数字１１６は、画素又はサブ画素電極の第二の部分を表してもよく、参照数字１１７は、画素又はサブ画素電極の第三の部分を表してもよい。

疑念を避けるために、本発明は、（サブ）画素電極の部分が特定の数であることに限定されない。画素電極の３つの部分は、例示のためにのみ示されている。本発明は、また、１種類の画素電極のみからなり、全ての画素が同じ有機エレクトロクロミック材料を有し、したがって同じ色特性を有するエレクトロクロミックデバイスも包含する。本発明は、例えば、単色及び／又は白黒のデバイスも包含する。

全ての画素電極（又はサブ画素電極）１１５は、したがって、前記有機エレクトロクロミック材料の前記物質が堆積される画素電極の第一の部分又は一部を表してもよい。

好ましくは、前記物質の堆積は、電着、重合、電解重合、及び前記の２つ以上の組み合わせからなる群から選択される。好ましくは、前記物質の堆積は、電解重合による堆積に相当する。好ましくは、前記有機物質の堆積は、前記有機エレクトロクロミック材料の堆積をもたらす。

前記有機物質が画素電極又はサブ画素電極の一部分のみに堆積される実施形態において、前記物質は、好ましくは、第一の有機エレクトロクロミック材料１２５の第一の物質である。前記第一の有機エレクトロクロミック材料は、好ましくは、第一の色を有する。同様に、第一の有機エレクトロクロミック材料の第一の物質を含む前記溶液は、好ましくは、第一の溶液である。

前記「第一の色」は、前記第一の有機エレクトロクロミック材料の酸化還元状態に依存することに留意されたい。「第一の色」という表現は、「第一のエレクトロクロミック色特性」として理解することができ、同じことが「第二の色」及び「第三の色」にも類推される。同様に、表現「異なる色」は、好ましくは「異なるエレクトロクロミック色特性」として理解される。また、「第一の色」は、「第一の光変調特性」を指すと言うこともでき、「第二の色」は、特に変調される光の色に関して、前記第一の光変調特性とは異なる光変調特性を指すと理解される。

一実施形態において、本発明の方法は、
・前記グリッド又はマトリックス２２０を第二の溶液に浸漬するステップと、
・第二の有機エレクトロクロミック材料の第二の物質を前記第二の溶液に添加するステップであって、前記第一の物質と前記第二の物質とは異なる、ステップと、
・前記複数の画素又はサブ画素電極の第二の部分と前記対向電極２１０との間に電位を印加し、それによって、前記複数の画素又はサブ画素電極の前記第二の部分上に前記第二の有機エレクトロクロミック材料１２６の前記第二の物質の堆積を提供するステップと、
を含み、
前記第一及び第二の有機エレクトロクロミック材料は、異なる色を有する。

前記画素又はサブ画素電極の第一の部分への有機エレクトロクロミック材料の堆積に関して、前記グリッド又はマトリックスを第二の溶液に浸漬するステップの特徴と、有機エレクトロクロミック材料の第二の物質を添加するステップの特徴とは、互いに独立して適時に実施されてもよい。これらの特徴は、「前記第二の物質、前記グリッド又はマトリックス２２０及び前記対向電極２１０を含む溶液を提供するステップ」で代替してもよい。好ましくは、この段階で、第一の有機エレクトロクロミック材料１２５は、画素又はサブ画素電極の第一の部分上に既に堆積されている。

さらに、前記画素又はサブ画素電極の前記第二の部分１１６の間のみに電位を印加し、前記第一の部分１１５上と、場合によって第三の部分１１７上には印加しないことは、外部ドライバ２０９を用いて実施されることが望ましい。

前記複数の画素又はサブ画素電極の前記第二の部分上への前記第二の有機エレクトロクロミック材料１２６の前記第二の物質の堆積は、好ましくは、前記第二の有機エレクトロクロミック材料の電着及び／又は電解重合をもたらす。したがって、後者の材料は、好ましくは、前記電着及び／又は電解重合によって形成される。

一実施形態において、本方法は、前記グリッド又はマトリックスを前記第二の溶液に浸漬するステップの前に、また好ましくは前記グリッド又はマトリックスを前記第一の溶液から除去した後に、前記グリッド又はマトリックス２２０をリンスするステップを含む。

一実施形態において、本発明の方法は、
・前記グリッド又はマトリックス２２０を第三の溶液に浸漬するステップと、
・第三の有機エレクトロクロミック材料１２７の第三の物質を前記第三の溶液に添加するステップと、
・前記複数の画素又はサブ画素電極の第三の部分１１７と前記対向電極２１０との間に電位を印加し、それによって、前記複数の画素又はサブ画素電極の前記第三の部分１１７上に前記第三の有機エレクトロクロミック材料１２７の前記第三の物質の堆積を提供するステップと、
を含み、
前記第一、第二及び第三の物質は全て互いに異なり、前記第一、第二及び第三の有機エレクトロクロミック材料１２５～１２７は異なる色を有する。

第二の有機エレクトロクロミック材料の堆積に関して上に詳述したように、前記グリッド又はマトリックスを第三の溶液に浸漬するステップの特徴と、第三の有機エレクトロクロミック材料の物質を添加するステップの特徴とは、互いに独立して適時に実施されてもよい。これらの特徴は、前記第三の物質と、前記グリッド又はマトリックスとを含む溶液を提供するステップで代替してもよい。さらに、前記第三の部分の画素又はサブ画素電極１１７の間のみに電位を印加し、前記第一の部分１１５上及び第二の部分１１６上には印加しないことは、好ましくは、外部ドライバ２０９を使用して実施される。

一実施形態において、本発明の方法は、前記グリッド又はマトリックスを前記第三の溶液に浸漬するステップの前に、また好ましくは前記グリッド又はマトリックスを前記第二の溶液から除去した後に、前記グリッド又はマトリックスをリンスするステップを含む。
本発明は、また、本発明によるエレクトロクロミックデバイス、好ましくはエレクトロクロミックディスプレイを製造するための方法を提供する。デバイスを製造するために、有機エレクトロクロミック材料は、本明細書に開示される態様及び好ましい実施形態に従って、アレイ（又は画素又はサブ画素）電極上に堆積される。次いで、デバイスのさらなる構成要素が組み立てられる。そのようなさらなる構成要素には、好ましくは、イオン貯蔵層とイオン輸送層とを備える対向電極を含む。好ましくは、有機エレクトロクロミック材料の堆積に関して開示されるように、アクティブマトリックスが前記デバイスに提供される。デバイスの他の好ましい構成要素は、第一及び／又は第二の基板１００、１１０である。このようなデバイスは、従来のように組み立てられてもよい。

疑念を避けるために、画素への言及がサブ画素への言及を包含し得るという点で、画素及びサブ画素という用語は交換可能であると考えられることに留意されたい。サブ画素という用語は、基本的にマルチカラー又はフルカラーのデバイスに関連し、３つの独立したアドレス指定可能な要素が、デバイスからある距離から見たときに特定の色を有するスポットとして人間の観察者によって知覚される。このように、１つの画素の特定の色は、いくつかの別個であるが、空間的に近いサブ画素によって作られることがある。画素とサブ画素との区別は、必ずしも構造的又はその他の技術的な違いを意味するものではない。特に、図において、要素１０５～１０７は、要素が「画素」、「サブ画素」、層状構造、配置、例えば、その他として考慮されることとは無関係に、説明されたような構造を有する個々に独立にアドレス指定可能な要素である。したがって、前述の用語は、構造１０５～１０７を参照するために交換可能に使用してもよい。

（フルカラーエレクトロクロミックディスプレイの製造）
異なるサブ画素電極上の赤色、緑色、及び青色エレクトロクロミック材料の電解重合に基づくフルカラーエレクトロクロミックディスプレイを、以下に説明するように製造する。

（１．作用電極の準備：）
アクティブマトリックス薄膜トランジスタ（ＡＭ－ＴＦＴ）バックプレーンを作用電極として使用する。電気的な接続が配線され、個別にアドレス指定されるサブ画素の異なるグループが提供される。あるサブ画素のグループがアドレスされている間、そのサブ画素のグループのチャネルが活性化され、対応する画素電極に所望の電圧が印加されるようになる。アドレス指定されていない他のサブ画素のグループについては、画素電極の電圧はフローティングのままであり、電流は供給されない。

ＡＭ－ＴＦＴバックプレーンは、対向電極としてＩＴＯガラス基板（他の例では、カーボンフェルトや白金メッシュを対向電極として使用される）に面したタンクに垂直に挿入される。タンクは、画素電極に堆積するエレクトロクロミック有機ポリマーを形成するのに適したモノマー、電解質、及び混合溶媒を含む溶液で充填されている。

フルカラーエレクトロクロミックディスプレイを実現するために、サブ画素電極の３分の１に赤色、緑色、青色エレクトロクロミックポリマーを順次電解重合し、各画素に赤色、緑色、青色エレクトロクロミックポリマー材料の３つのサブ画素を含むようにする。

赤色エレクトロクロミック材料の堆積には、アセトニトリル中に０．１Ｍのテトラブチルアンモニウム・ヘキサフルオロホスファイト（ＴＢＡＰＦ６）を含む１０ｍＭの３，１０－ビス（２，３－ジヒドロチエノ［３，４－ｂ］［１，４］ジオキシン－５－イル）－１－ドデシル－１Ｈ－フェナンスロ［１，１０，９，８－ｃ，ｄ，ｅ，ｆ，ｇ］カルバゾール（ＤＥＰと略す）の溶液を使用する。電解重合をするために、サイクリックボルタンメトリー法を使用する。Ａｇ／ＡｇＣｌ標準参照電極を使用し、赤色画素電極と参照電極間の電圧を－０．３Ｖから１．１Ｖの間で、１００ｍＶ／ｓの走査速度で掃引する。走査サイクル数は１０である。赤色エレクトロクロミックポリマーの電解重合時には、赤色サブ画素電極にのみ所望の電圧を印加し、緑色サブ画素電極と青色サブ画素電極にはアドレス指定されない。ＡＭ－ＴＦＴバックプレーンをタンクから取り出し、脱イオン水でリンスした後、圧縮空気又は窒素銃で乾燥させる。

緑色エレクトロクロミックポリマーの堆積には、アセトニトリル／ジクロロメタン（容量比：８／２）中に０．１ＭのＴＢＡＰＦ６を含む２ｍＭの５，８－ビス（２，３－ジヒドロ［３，４－Ｂ］［１，４］ジオキシン－５－イル）－２，３－デュアル（４－（ヘキサデシロキシ）フェニル）キノキサリン（ＢＯＰＥＱと略す）の溶液を使用する。電解重合には、掃引電圧－０．６Ｖ～１．１Ｖ、走査速度１００ｍＶ／ｓ、サイクル数１０のサイクリックボルタンメトリーを使用する。堆積プロセス終了後、ＡＭ－ＴＦＴバックプレーンをタンクから取り出し、上述のように、洗浄させ、乾燥させる。

青色エレクトロクロミックポリマーの堆積には、アセトニトリル／ジクロロメタン（体積比：１／３）中に０．１ＭのＴＢＡＰＦ６を含む１ｍＭの５，５’－（３，６－ジフェニルチエノ［３，２－ｂ］チオフェン－２，５－ジイル）ビス（２，３－ジヒドロチエノ［３，４－ｂ］［１，４］ジオキシン）の溶液を使用する。電解重合による堆積には、掃引電圧－０．８Ｖ～１．４Ｖ、走査速度１００ｍＶ／ｓ、１０サイクルを使用する。

（２．アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）ペーストの調製：）
ＡＴＯメソポーラス膜を、対向電極のイオン貯蔵層として使用する。ＡＴＯペーストは、以下のように調製する。

アンチモンドープ酸化スズ（ＡＴＯ）ナノ粉末（Ａｌｆａ Ａｅｓａｒ、粒子径１３～２２ｎｍ）１０．５ｇをエタノール（４００ｍｌ）に懸濁し、ホーンソニケーターで１時間超音波処理する。得られたコロイド溶液に、エチルセルロース溶液（エタノール：トルエン２０：８０ｖｏｌ％中５％ｗｔ）３３ｇ及びテルピネオール４０ｇとそれぞれ混合する。このコロイド混合物を３０分間激しく攪拌した後、減圧下でエタノールを除去する（ｍａｘ．６０℃）。

（３．対向電極の準備：）
ＩＴＯ基板を対向電極の準備に使用する（別の例では、ＦＴＯ基板を使用する）。ＡＴＯペーストをＩＴＯ基板上にスクリーン印刷で印刷する。印刷後、電極は、クラックの発生を防ぐため、常温から１０℃／ｍｉｎの遅い昇温速度で４５０℃にして、３０分間焼成した。焼結されたＡＴＯメソポーラス膜の厚さは、約３μｍである。

（４．電解液の充填及び組み立て：）
電解液は、リチウムビス（トリフルオロメタンスルホニル）イミドと、４－シアノ－４’－ペンチルビフェニルと、スルホランと（重量比＝７５：５００：１８）を混合して調製する。組み立ては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）業界で広く使用されている標準的な１滴充填装置で実施する。紫外線硬化型接着剤は、作用電極の縁に沿って塗布される。直径１０μｍの球状スペーサーは、作用電極の表面に均一にスプレーされる。正確な量の電解液が、封止用接着剤のフレーム内に正確に塗布される。電解液の量は、作用電極と対向電極の間のギャップ容積を完全に満たすように計算される。次いで、対向電極を封止用接着剤のフレームに接触させ、さらに球状スペーサーで止める。その後、接着剤を紫外線照射により硬化させる。こうして、フルカラーエレクトロクロミックディスプレイが完成する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明し、具体的に例示したが、本発明がかかる実施形態に限定されることは意図していない。以下の特許請求の範囲に規定されるように、本発明の範囲及び精神から逸脱することなく、様々な変更をそれに加えることができる。本明細書で、以下に、本発明の実施例を開示している。これらの実施例は、単に説明のためのものであり、本発明の範囲を限定することを意図するものではない。

Claims (15)

1. フルカラーのエレクトロクロミックデバイス（１）であって、
   ・複数の画素であって、各画素が第一、第二及び第三のサブ画素（１０５、１０６、１０７）を備え、各サブ画素がサブ画素電極（１１５～１１７）及び有機エレクトロクロミック材料（１２５～１２７）を備え、前記第一のサブ画素（１０５）が第一のエレクトロクロミック材料（１２５）からなり、前記第二のサブ画素（１０６）が第二の有機エレクトロクロミック材料（１２６）からなり、前記第三のサブ画素（１０７）が第三の有機エレクトロクロミック材料（１２７）からなり、前記第一、第二及び第三の有機エレクトロクロミック材料（１２５～１２７）が異なる色を有する、複数の画素と、
   ・前記サブ画素電極（１１５～１１７）に電流を提供するための、導電性ライン（１０４、１０８）及びアクティブコンポーネント（１０１、１０２、１０３）を含むアクティブマトリックスを備える第一の基板（１００）であって、アクティブコンポーネント（１０１、１０２、１０３）が前記サブ画素（１０５～１０７）ごとに設けられ、１つのアクティブコンポーネント（１０１）が１つのサブ画素電極（１１５）に電気的に接続され、所定のサブ画素電位が前記アクティブコンポーネント（１０１）を介して確立される、第一の基板（１００）と、
   ・第二の基板（１１０）であって、前記第一及び第二の基板は、対向する第一及び第二の外側表面（１２１、１２２）を有する、第二の基板（１１０）と、
   ・前記第二の基板に接続された１つ以上の対向電極（１１１、１１２）と、
   ・前記サブ画素と前記１つ以上の対向電極（１１１、１１２）との間でイオンを輸送するためのイオン伝導性材料（１０９）であって、少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つのアニオン及び少なくとも１つのカチオン；イオン液体；液晶；並びにイオン性液晶からなる群から選択される１つ以上を含み、共通空間内に設けられ、少なくとも３つの別々のサブ画素（１０５、１０６、１０７）が前記共通空間内に設けられ、及び／又は連続的な前記イオン伝導性材料（１０９）に接している、前記イオン伝導性材料（１０９）と、
   を備える、フルカラーのエレクトロクロミックデバイス（１）であって、
   前記エレクトロクロミックデバイス（１）は、任意の１つの特定のサブ画素（１０５～１０７）と前記１つ以上の対向電極（１１１、１１２）との間に電位を確立するように構成され、前記第一、第二及び第三の有機エレクトロクロミック材料（１２５～１２７）は、前記サブ画素電極（１１５～１１７）上に電解重合によって得られた第一、第二及び第三の電着有機高分子エレクトロクロミック材料である、エレクトロクロミックデバイス（１）。
2. 前記第一の基板（１００）と前記サブ画素電極（１１５～１１７）との間に設けられた絶縁層（１１４）を備え、前記サブ画素電極は前記絶縁層上に堆積され、前記アクティブマトリックスは前記絶縁層を横切って延びる導電性ビア（１０４）を備え、前記導電性ビア（１０４）は個々のアクティブコンポーネント（１０１、１０２、１０３）を個々のサブ画素電極（１１５、１１６、１１７）と接続するために設けられる、請求項１に記載のエレクトロクロミックデバイス（１）。
3. 前記第一のサブ画素（１０５）は、特定の電圧に曝されたときに赤色を有する有機エレクトロクロミック材料（１２５）からなり、前記第二のサブ画素（１０６）は、特定の電圧に曝されたときに緑色を有する有機エレクトロクロミック材料（１２６）からなり、任意の前記第三のサブ画素（１０７）は、特定の電圧に曝されたときに青色を有する有機エレクトロクロミック材料（１２７）からなる、請求項１又は２に記載のエレクトロクロミックデバイス（１）。
4. 前記イオン伝導性材料（１０９）が共通空間内に設けられ、複数の画素が前記共通空間内に設けられ、及び／又は、連続的なイオン伝導性材料（１０９）に接している、請求項１～３のいずれか一項に記載のエレクトロクロミックデバイス（１）。
5. 前記第一、第二及び第三の電着有機高分子エレクトロクロミック材料（１２５～１２７）は、電着ビオロゲン、電着置換ビオロゲン、電着トリフェニルアミン、電着置換トリフェニルアミン、電着チオフェン、電着置換チオフェン、電着３，４－エチレンジオキシチオフェン、電着置換３，４－エチレンジオキシチオフェン、電着ピリジン、電着置換ピリジン、電着アニリン、電着置換アニリン、電着イミド、電着置換イミド、電着芳香族ケトン、電着置換芳香族ケトン、電着アントラキノン、電着置換アントラキノン、電着アミド、電着置換アミド、電着ノルボルネン系化合物、電着置換ノルボルネン系化合物、電着カルバゾール、電着置換カルバゾール、電着チオカルバゾール、電着置換チオカルバゾール、電着ピロール、電着置換ピロールからなる群から選択される１つ以上を含み、前記電着置換ビオロゲン、電着置換トリフェニルアミン、電着置換チオフェン、電着置換３，４－エチレンジオキシチオフェン、電着置換ピリジン、電着置換アニリン、電着置換イミド、電着置換芳香族ケトン、電着置換アントラキノン、電着置換アミド、電着置換ノルボルネン系化合物、電着置換カルバゾール、電着置換チオカルバゾール、及び電着置換ピロールは、１つ以上の置換基を含み、置換基は、炭素数１～５０及びヘテロ原子数０～２０の有機置換基から独立して選択される、請求項１～４のいずれか一項に記載のエレクトロクロミックデバイス（１）。
6. 前記第一、第二及び第三の電着有機高分子エレクトロクロミック材料（１２５～１２７）が、ポリビオロゲン、置換ビオロゲンのポリマー、ポリトリフェニルアミン、置換トリフェニルアミンのポリマー、ポリチオフェン、置換チオフェンのポリマー、ポリ（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）、置換（３，４－エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ）のポリマー、ポリピリジン、置換ピリジンのポリマー、ポリピロール、置換ピロールのポリマー、ポリアニリン、置換アニリンのポリマー、ポリイミド、置換イミドのポリマー、高分子芳香族ケトン、置換芳香族ケトンのポリマー、ポリアントラキノン、置換アントラキノンのポリマー、高分子複素環、置換複素環のポリマー、ポリアミド、置換アミドのポリマー、ポリノルボルネン、置換ノルボルネンのポリマー、ポリカルバゾール、置換カルバゾールのポリマー、ポリチオカルバゾール、置換チオカルバゾールのポリマーからなる群から選択される１つ以上を含み、前記置換ビオロゲン、置換トリフェニルアミン、置換チオフェン、置換３，４－エチレンジオキシチオフェン、置換ピリジン、置換ピロール、置換アニリン、置換イミド、置換芳香族ケトン、置換アントラキノン、置換複素環、置換アミド、置換ノルボルネン、置換カルバゾール、及び置換チオカルバゾールは、１つ以上の置換基を含み、置換基は、炭素数１～５０及びヘテロ原子数０～２０の有機置換基から独立して選択される、請求項１に記載のエレクトロクロミックデバイス（１）。
7. 前記置換基が、炭素数１～２０及びヘテロ原子数０～１０の有機置換基から独立して選択される、請求項５又は６に記載のエレクトロクロミックデバイス（１）。
8. 前記置換基が、脂肪族及び芳香族置換基、脂肪族及び芳香族部位のエステル及びアミンから選択され、前記脂肪族又は芳香族置換基又は部位において、１つ以上の水素が、ホスホン酸（－ＰＯ（ＯＨ）_２）、ボロン酸（－Ｂ（ＯＨ）_２）、－ＯＨ、－ＣＯＯＨ、－ＮＨ_２、－ＮＯ_２、アミノキシド－Ｎ^＋（Ｒ）_２－Ｏ－）、ハロゲン及び－（ＣＨ_２）_ｎ－Ｓｉ（ＯＲ_３）_３から選ばれる１つ以上によって独立して置換されてもよく、Ｒ及びＲ_３は、独立して、Ｃ１～Ｃ１０アルキルから選択される、請求項７に記載のエレクトロクロミックデバイス（１）。
9. エレクトロクロミックデバイスの画素電極（１１５）上に有機エレクトロクロミック材料（１２５～１２７）を堆積するための方法であって、
   ・第一の基板（１１０）、導電性ライン（１０４、１０８）、アクティブコンポーネント（１０１、１０２、１０３）及び複数のサブ画素電極（１１５～１１７）を備えるアクティブマトリックス（２２０）を提供するステップであって、前記アクティブマトリックスが前記サブ画素電極（１１５～１１７）のそれぞれに対して特定のライン（１０４）を含む、ステップと、
   ・前記アクティブマトリックス（２２０）を第一の溶液（２００）に浸漬するステップと、
   ・前記第一の溶液に第一のモノマー物質を添加するステップと、
   ・前記第一の溶液に対向電極（２１０）を浸漬するステップと、
   ・外部駆動デバイス（２０９）を提供するステップと、
   ・前記複数のサブ画素電極（１１５）の第一の部分と前記対向電極（２１０）との間に電位を印加して、前記複数のサブ画素電極（１１５）の前記第一の部分上で前記第一のモノマー物質を電解重合し、それによって前記サブ画素電極（１１５）の前記第一の部分上に第一の色を有する第一の有機高分子エレクトロクロミック材料を堆積させるステップと、
   ・前記アクティブマトリックス（２２０）を第二の溶液に浸漬するステップと、
   ・前記第二の溶液に第二のモノマー物質を添加するステップと、
   ・前記複数のサブ画素電極の第二の部分と前記対向電極（２１０）との間に電位を印加して、前記複数のサブ画素電極（１１６）の前記第二の部分上で前記第二のモノマー物質を電解重合し、それによって前記サブ画素電極（１１６）の前記第二の部分上に第二の色を有する第二の有機高分子エレクトロクロミック材料を堆積させるステップと、
   ・前記アクティブマトリックス（２２０）を第三の溶液に浸漬するステップと、
   ・前記第三の溶液に第三のモノマー物質を添加するステップと、
   ・前記複数のサブ画素電極の第三の部分と前記対向電極（２１０）との間に電位を印加して、前記複数のサブ画素電極（１１５）の前記第三の部分上で前記第三のモノマー物質を電解重合し、それによって前記サブ画素電極（１１７）の前記第三の部分上に第三の色を有する第三の有機高分子エレクトロクロミック材料を堆積させるステップと、
   を含み、
   前記第一、第二及び第三のモノマー物質は互いに異なり、前記第一、第二及び第三の有機エレクトロクロミック材料は異なる色を有し、前記第一、第二及び第三の部分のサブ画素電極はアクティブマトリックスの異なる部分であり、画素電極は、各サブ画素電極が異なるエレクトロクロミック材料からなる３つのサブ画素電極から形成され、
   前記方法は、前記エレクトロクロミックデバイスを提供するために、対向電極とイオン伝導性材料（１０９）を組み立てるステップであって、前記イオン伝導性材料（１０９）は、少なくとも１つの溶媒、少なくとも１つのアニオン及び少なくとも１つのカチオン；イオン液体；液晶；並びにイオン性液晶からなる群から選択される１つ以上を含むステップをさらに含む、方法。
10. 前記アクティブマトリックスを前記第二の溶液に浸漬するステップの前に、また前記第一の溶液から前記アクティブマトリックスを除去した後に、前記アクティブマトリックスをリンスするステップを含む、請求項９に記載の方法。
11. 前記アクティブマトリックスを前記第三の溶液に浸漬するステップの前に、また前記第二の溶液から前記アクティブマトリックスを除去した後に、前記アクティブマトリックスをリンスするステップを含む、請求項９又は１０に記載の方法。
12. 前記アクティブマトリックスが薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を備え、前記エレクトロクロミックデバイスの全てのサブ画素が、個々のサブ画素電極に向かう電流、又はそこからの電流の流れを制御するための個々のＴＦＴを備える、請求項９～１１のいずれか一項に記載の方法。
13. 絶縁層（１１４）が前記第一の基板（１００）と前記サブ画素電極（１１５～１１７）との間に設けられ、前記サブ画素電極は前記絶縁層上に堆積され、前記アクティブマトリックスは前記絶縁層にわたって延びる導電性ビア（１０４）を備え、前記導電性ビア（１０４）は個々のアクティブコンポーネント（１０１、１０２、１０３）を個々の対応するサブ画素電極（１１５、１１６、１１７）と接続するために設けられる、請求項９～１２のいずれか一項に記載の方法。
14. 画素及び／又はサブ画素を電気的に分離するための分離壁、部品、境界及び／又は領域部品がない、請求項１～８のいずれか一項に記載のエレクトロクロミックデバイス。
15. 画素及び／又はサブ画素を電気的に分離するための分離壁、部品、境界及び／又は領域部品がない、請求項９に記載の方法。