DE3531442A1

DE3531442A1 - Elektrochrome vorrichtung

Info

Publication number: DE3531442A1
Application number: DE19853531442
Authority: DE
Inventors: Mino London Green
Original assignee: NAT RES DEV; National Research Development Corp UK
Current assignee: BTG International Ltd
Priority date: 1984-09-04
Filing date: 1985-09-03
Publication date: 1986-03-13
Also published as: GB8422261D0; GB2164466A; US4728177A; GB8521752D0; GB2164466B

Description

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Die Erfindung betrifft eine elektrochrome Vorrichtung und eine Vorrichtung zum Schreiben von Informationen auf oder Löschen von Informationen von einer elektrochromen Vorrichtung. Eine bevorzugte Verwendung der Erfindung liegt in der Schaffung einer dünnen, flexiblen, tragbaren Displayoder Anzeigevorrichtung, welche als Kreditkarte verwendet werden kann, jedoch ist eine große Anzahl anderer Verwendungen denkbar.

Bei der normalen Verwendung des Kreditkartensystems zeigt der Karteninhaber die Karte an der Verkaufsstelle und die Karte dient dazu, den Karteninhaber zu identifizieren. Der Verkauf wird mittels eines getrennten Kreditkarten-Bezahlungsstreifens durchgeführt und es besteht keine unmittelbare Möglichkeit, durch welche die Verkaufsperson von der Karte selbst den Grad der Kreditwürdigkeit des Karteninhabers erfahren kann. Wenn die Höhe der Transaktion geringer ist als ein vorbestimmter Wert, wird der Verkauf gewöhnlicherweise durchgeführt ohne eine besondere Überprüfung, und wenn der Wert der Transaktion diesen Grenzwert übersteigt, ist es erforderlich, daß die Verkaufsperson über Telefon die Kreditkartengesellschaft anspricht, um die Kreditvzürdigkeit des Kunden zu überprüfen. Gleichermaßen besteht keine unverzügliche Möglichkeit, daß der Karteninhaber überprüfen kann, wieviel Kredit auf seinem Konto verbleibt. Im Falle einer Bankgarantiekarte bzw. Scheckkarte ist es eher möglich als bei einer Kreditkarte, die Kontohöhe durch Einsetzen einer Karte in eine geeignete Les- und Anzeigestation an einer Bank zu erhalten, aber auch dabei besteht keine Möglichkeit, von der Karte selbst die Kredithöhe des zugehörigen Kontos zu erhalten.

Es besteht ein anerkannter Bedarf, eine tragbare Displayoder Anzeigevorrichtung zu schaffen, die im allgemeinen die Größe und Form einer Kreditkarte aufweist und die die herkömmlichen Funktionen einer Kreditkarte oder einer Scheckkarte erbringt, aber die zusätzlich eine sichtbare Anzeige von Informationen wie beispielsweise die Kredit-

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-ιοί Würdigkeit des Karteninhabers oder die tatsächliche Größe des Kredites, der dem Karteninhaber zur Verfügung steht, oder ähnliche Informationen, die das Konto des Karteninhabers betreffen, zur Verfügung stellen- Es ist erforderlich, daß derartige sichtbare Informationen durch eine geeignete Sicherheitslese- und Schreibvorrichtung an einer Verkaufsstelle verändert werden können, aber daß sie während des normalen Gebrauchs ständig zur Verfügung sind und von dem Karteninhaber nicht verändert werden können.

Das Bedürfnis für eine derartige Vorrichtung ist herausgestellt worden in der veröffentlichten GB-Anmeldung 2094044A, und in dieser Anmeldung werden allgemein einige Formen von Anzeige- oder Displayvorrichtungen angegeben, welche den erforderlichen Zweck erfüllen können. Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen sind jedoch meistens sehr komplex und sie haben Nachteile in der praktischen Situation, in welcher eine dünne, flexible, einfache und stabile Vorrichtung erforderlich ist.

Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine tragbare Displayoder Anzeigevorrichtung zu schaffen, welche geeignet ist zur Verwendung als Kredit- oder Scheckgarantiekarte, die geeignet ist für die Verwendung in praktischen Situationen.

Es ist jedoch klar, daß erfindungsgemäße Vorrichtungen auch Verwendung finden bei anderen Anwendungen zusätzlich zur Verwendung als Kreditkarte oder Scheckgarantiekarte.

Erfindungsgemäß wird eine elektrochrome Vorrichtung geschaffen, die wenigstens eine elektrochrome Zone und eine Einrichtung zum wahlweisen oder selektiven Zuführen von Gastatomen an oder zum Ableiten von Gastatomen aus dieser Zone aufweist, welche einen Farbwechsel oder eine Farbveränderung in der Zone bewirken, wobei die Einrichtung im wesentlichen funktionsunfähig oder betriebsunfähig ist bei Zimmertemperatur aber funktionsfähig oder betriebsfähig bei erhöhter Temperatur.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist eine elektrochrome Vorrichtung mit einer ersten Elektrode mit einer Schicht aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Material, mit einer Schicht aus einem elektrochromen Material mit einer metallempfindlichen Komponente, welche in der Lage ist, Metallatome aufzulösen und welche dabei die Farbe wechselt, mit einer Schicht aus einem festen Elektrolyten, wobei der feste Elektrolyt ein schneller Ionenleiter ist, in welchem ein schnelles Ion ein Ion aus einem Metall ist, welches sich in der metallempfindlichen Komponente auflöst, um deren Farbe zu ändern, wobei die Schicht aus der metallempfindlichen Komponente in Berührung oder Kontakt ist mit der ersten Elektrode und in Berührung oder Kontakt mit dem schnellen Ionenleiter, und mit einer zweiten Elektrode, die in Berührung ist mit dem schnellen Ionenleiter und die Ionen liefern und aufnehmen kann, die gleich sind wie die schnellen Ionen des schnellen Ionenleiters, wobei die Beweglichkeit der schnellen Ionenoder der entsprechenden Atome in dem Elektrolyt, der zweiten Elektrode und/oder der elektrochromen Schicht temperaturabhängig ist oder sind, so daß im wesentlichen keine Beweglichkeit bei Zimmertemperatur vorliegt, daß aber die Beweglichkeit wesentlich mit einem Ansteigen der Temperatur sich erhöht, so daß die Vorrichtung durch Anlegen eines Spannungsgefälles über die beiden Elektroden bei einer wesentlich erhöhten Temperatur beschrieben oder gelöscht werden kann und das Display oder die Anzeige stabil und nicht veränderbar ist bei Anlegen eines ähnlichen Spannungsgefälles bei Zimmertemperatur.

Vorzugsweise ist das Material oder sind die Materialien, in welchem oder in welchen die Beweglichkeit der Atome oder Ione bei Zimmertemperatur gering und wesentlich größer ist bei erhöhten Temperaturen ein elektrochromes Material und/ oder der feste Elektrolyt.

Die metallempfindliche Komponente kann geeignet bezeichnet werden als "Gastgeber- oder Wirt-Material" und die Metall-

atome können geeignetermaßen bezeichnet werden als "Gastatome " .

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird erfindungsgemäß eine elektrochrome Vorrichtung geschaffen mit einer ersten Elektrode mit einer Schicht aus einem transparenten, elektrisch leitenden Material, mit einer Schicht aus einem elektrochromen Material, das eine metallempfindliche Komponente aufweist, welche Metallatome auflösen kann und welche dabei die Farbe ändert, mit einer Schicht aus einem festen Elektrolyten, der ein schneller Ionenleiter oder ein Leiter für schnelle Ionen ist, in welchem ein schnelles Ion ein Ion des Metalles ist, welches sich in der metallempfindlichen Komponente auflöst, um die Farbe dieser Komponente zu ändern, und wobei die Schicht aus der metallempfindlichen Komponente in Kontakt ist mit der ersten Elektrode und mit dem schnellen Ionenleiter und mit einer zweiten Elektrode, die in Berührung ist mit dem schnellen Ionenleiter und die Ione liefern und aufnehmen kann, die gleich sind zu den Ionen des schnellen Ionenleiters, wobei der feste Elektrolyt bei Zimmertemperatur im wesentlichen nicht leitfähig aber für die schnellen Ionen bei erhöhter Temperatur leitfähig ist, so daß eine sichtbare Anzeige oder ein sichtbares Display auf die bzw. von der Vorrichtung beschrieben bzw. gelöscht werden kann durch Anlegung eines Spannungsgefälles über die beiden Elektroden bei wesentlich erhöhter Temperatur, und wobei die Anzeige oder das Display stabil und nicht veränderbar ist nach Anlegen eines ähnlichen Spannungsgefälles oder einer ähnlichen Potentialdifferenz bei Zimmertemperatur.

Bei diesem letzteren Aspekt ist es vorzuziehen, daß zusätzlich die Diffusionsrate der Metallatome in das elektrochrome Material hinein oder aus dem elektrochromen Material heraus bei Zimmertemperatur gering ist, daß sie aber wesentlich erhöht ist bei erhöhten Temperaturen.

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Bevorzugtermaßen ist die Beweglichkeit der Atome und/oder der Ionen in der Vorrichtung ausreichend erhöht, um ein Beschreiben oder Löschen von Informationen bei einer Temperatur von 110⁰C oder mehr, vorzugsweise von 150⁰C oder darüber zu ermöglichen.

Es ist häufig vorzuziehen, daß der feste Elektrolyt opak ist. Wenn das Elektrolytmaterial natürlich transparent ist, kann es opak gemacht werden durch Beladung mit einem geeigneten Pigment, beispielsweise einem reflektierenden Material wie Titandioxid. Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann insbesondere angewendet werden, wenn sie eine dünne, flexible, tragbare Vorrichtung ist und im allgemeinen die Größe und die Form einer Kreditkarte aufweist.

Es gibt zwei Grundformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung. In einer bevorzugten Ausführungsform erstrecken sich die erste Elektrode und die zweite Elektrode jeweils über eine wesentliche Anzeige- oder Displayfläche der Vorrichtung, auf welcher die Anzeige- oder Displayflächeninformationen geschrieben werden sollen, und beide Elektroden sind mit elektrischen Kontakten zum Anlegen eines allgemeinen elektrischen Spannungsgefälles oder eine Potentialdifferenz über die erste elektrochrome Schicht und die Schicht des festen Elektrolyten über die gesamte Anzeige- und Displayfläche der Vorrichtung versehen und die Anordnung der Vorrichtung ist derart, daß Informationen im Betrieb an verschiedenen Stellen innerhalb der Anzeige- oder Displayfläche geschrieben werden können durch lokalisierte Aufheizung der Vorrichtung während der Anlegung des allgemeinen Spannungsgefälles über die gesamte Anzeige- oder Displayfläche.

Diese Ausbildungsform ist insbesondere vorteilhaft, wenn sie bei einer Kreditkarte angewendet wird, da die Kreditkarte dann extrem einfach ausgeführt werden kann und es ist nicht erforderlich, eine Vielzahl von elektrischen Kontakten an verschiedenen Abschnitten eines herkömmlichen

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-14-numerischen oder alpha-numerischen Displays vorzusehen.

Erfindungsgemäß kann jedoch eine zweite Ausführungsform mit einer Anordnung geschaffen werden, in welcher die Vorrichtung eine Anzeige- oder Displayfläche aufweist, auf welcherlnformationen angezeigt werden. Dabei ist eine Vielzahl von elektrischen Kontakten vorgesehen, die zu verschiedenen Stellen innerhalb der Anzeige- oder Displayfläche führen, wodurch verschiedene erforderliche Potentiale an verschiedenen ausgewählten Stellen der Anzeige- oder Displayfläche angelegt werden können, während die gesamte Displayfläche insgesamt aufgeheizt oder erwärmt wird, um ein Schreiben oder Löschen von Informationen auf der Anzeige- oder Displayfläche zu bewirken.

Bei einer typischen Anwendung der Erfindung bei einer Kreditkarte weist die Karte alle normalen Informationen einer Kreditkarte auf, d.h. einen Magnetstreifen mit Informationen, die von einem Leser eines Bankcomputers gelesen werden können, einen Raum für die Unterschrift des Karteninhabers, und eine erhabene Nummer zur Identifizierung des Kontos. Zusätzlich ist eine Display- oder Anzeigefläche vorgesehen, welche beispielsweise eine ständig sichtbare Anzeige der offenstehenden Kredithöhe des Karteninhabers zeigt. Nach jeder Transaktion oder nach jedem Gebrauch der Kreditkarte führt die Verkaufsperson die normalen Funktionen einer derartigen Transaktion durch, aber zusätzlich wird die Karte in eine Vorrichtung eingeführt zum Schreiben neuer Informationen auf die Anzeige oder das Display, d.h. die Karte wird in eine sogenannte Umschreibeeinheit eingeführt, und in die Einheit wird die neue verringerte Kredithöhe des Kunden eingegeben. Die Umschreibeeinheit löscht dann die bestehende Anzeige und schreibt auf die Kreditkarte die neue verringerte Kreditsumme. Es gibt natürlich eine Vielzahl von Wegen, auf welchen dies durchgeführt werden kann bei geeigneter Verwendung einer Mikroprozessorausrüstung. In der einfachsten Form zieht die Verkaufsperson den Wert der

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gerade getätigten Transaktion von der gezeigten Kreditsumme auf der Karte ab, und gibt in die Umschreibeeinheit die neue verringerte Summe. Bei einer verfeinerten Ausführungsform kann eine Leser/Umschreibeeinheit verwendet werden mit Anordnungen, um die angezeigte bestehende Summe von der Karte zu lesen, wenn erforderlich die Summe gegenüber dem Konto des Kunden in einer zentralen Datenbank zu überprüfen, automatisch von der Summe den Wert der gerade getätigten Transaktion abzuziehen und schließlich auf die Kreditkartenanzeige die neue reduzierte Summe zu schreiben.

Wenn die Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung die vorstehend beschriebene erste Ausführungsform aufweist, ist eine Vorrichtung zum Schreiben von Informationen auf bzw. zum Löschen von Informationen von der Vorrichtung vorzugsweise vorgesehen, welche ein Gehäuse, eine Öffnung, durch welche die Vorrichtung in das Gehäuse eingeführt werden kann, eine Einrichtung zur Anlegung eines allgemeinen elektrischen Spannungsgefälles über die Vorrichtung über die Gesamtheit der Anzeige- oder Displayfläche der Vorrichtung und eine Einrichtung zum selektiven Anlegen von Hitze an individuelle Stellen in der Anzeige- oder Displayfläche aufweist.

Alternativ dazu, wenn die Vorrichtung nach der zweiten Grundform ausgebildet ist, kann eine Vorrichtung zum Schreiben von Informationen auf oder zum Löschen von Informationen von der Vorrichtung vorgesehen sein, welche ein Gehäuse, eine Öffnung, durch welche die Display- oder Anzeigevorrichtung in das Gehäuse eingeführt werden kann, eine Einrichtung zum Anlegen einer allgemeinen, überall wirkenden Heizwirkung über die gesamte Display- oder Anzeigefläche der Displayvorrichtung und eine Einrichtung zur selektiven Anlegung eines Spannungsgefälles über die Vorrichtung an individuellen Stellen in der Display- oder Anzeigefläche aufweist.

Nachstehend werden bevorzugte Ausführungsformen der

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Vorrichtung betrachtet. In einer Anordnung ist der feste Elektrolyt ausreichend opak, um die zweite Elektrode optisch zu isolieren, wenn die Vorrichtung durch die erste Elektrode betrachtet wird, und bei einer derartigen Anordnung wird die zweite Elektrode als Verbraucher und Quelle von Ionen verwendet, welche durch den festen Elektrolyten zu der elektrochromen Schicht an der Vorderseite der Vorrichtung fließen, wobei der Kontrast zwischen einer Ansicht auf den festen Elektrolyten und einer Ansicht auf die elektrochrome Schicht hergestellt wird, wenn diese durch die Metallatome verfärbt wird. Typischerweise kann bei einer derartigen Anordnung irgendeine lokalisierte Fläche derart gestaltet werden, daß sie dunkelblau erscheint, wenn Verfärbungsatome in die elektrochrome Schicht eingefügt sind, oder sie kann derart ausgebildet werden, daß sie weiß erscheint, wenn die Verfärbungsatome aus der elektrochromen Schicht entfernt sind, wobei sie transparent bleibt, so daß der Betrachter die opak? vorzugsweise weiße Schicht des festen Elektrolyten durch die transparente erste Elektrode und die bleiche elektrochrome Schicht sieht.

Eine andere Ausführungsform der Vorrichtung, welche verwendet werden kann, macht Verwendung von einer Eigenschaft elektrochromer Materialien, welche darin liegt, daß Schichten verschiedener Stärke oder verschiedenen Materials verschiedene Wirkungsgrade der Verfärbung oder Farbgebung für irgendeine spezielle Menge Verfärbungsionen in der Schicht aufweisen. Allgemein gesagt ist die Verfärbung oder Farbgebung leistungsfähiger für eine gegebene Anzahl von Atomen bei einer dickeren Schicht aus elektrochromem Material als bei einer dünneren Schicht aus dem gleichen Material.

Gemäß diesem Merkmal der Erfindung kann zusätzlich zu der ersterwähnten Schicht aus elektrochromem Material in der Vorrichtung die zweite Elektrode ebenfalls eine Schicht aus einer elektrochromen, metallempfindlichen Komponente

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aufweisen, welche in der Lage ist, die gleichen Atome wie die ersterwähnte elektrochrome Schicht aufzulösen und welche dabei die Farbe wechselt, wobei die Schicht aus dem festen Elektrolyten im wesentlichen transparent ist, und die beiden elektrochromen Schichten weisen unterschiedliche Stärke auf und sind derart ausgebildet, daß die gleiche Menge von Verfärbungsionen in der dickeren Schicht eine tiefere oder intensivere Verfärbung und in der dünneren Schicht eine geringere Verfärbung erzeugt, wobei, wenn die Vorrichtung erwärmt oder aufgeheizt wird und ein geeignetes Potential angelegt wird, Metallatome von einer elektrochromen Schicht zu der anderen durch den festen Elektrolyten übertragen werden, um damit eine tiefere oder geringere Verfärbung der Vorrichtung zu erzeugen.

Typischerweise kann bei einer derartigen Anordnung bei der Übertragung der Verfärbungsatome zwischen den beiden Schichten irgendeine spezielle Fläche von einer relativ dunkelblauen Verfärbung zu einer relativ hellblauen Verfärbung verändert werden.

Anstelle der Verwendung zweier Schichten aus ähnlichem elektrochromen Material, wobei die Schichten in ihrer Stärke verschieden sind, können zwei Schichten aus verschiedenem elektrochromem Material mit gleicher oder verschiedener Stärke verwendet werden, wobei die Materialien eigene verschiedene Verfärbungswirkungsgrade aufweisen. In der bevorzugtesten Anordnung dieses Typs weist das eine der elektrochromen Materialien in der Tat keinen wesentlichen sichtbaren Farbwechsel auf. Metallempfindliche Oxidbronzen wurden kürzlich entwickelt, welche ein Absorption smaximum im ultravioletten Bereich aufweisen und welche geringen sichtbaren Farbwechsel wenigstens in dünnen Filmen zeigen bei ganz wesentlichen Wechseln oder Veränderungen in der Konzentration der Gastatome.

Derartige metallempfindliche Materialien basieren soweit sie bekannt sind auf festen Lösungen aus Mo~ und V₉Oc,

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vorzugsweise in einem Formelverhältnis von 1 : 3 bis 3:1, insbesondere von 1 : 2 bis 2 : 1 und vor allem von etwa 1:1. Die verwendeten Gastmetallatome sind vorzugsweise aus Lithium aber andere Gastmetallatome, die hier erwähnt sind, können ebenfalls verwendet werden.

Bei der Verwendung einer Schicht aus einem Material dieses Typs können alle Schichten der Vorrichtung transparent sein und die Vorrichtung kann auf einer opaken Schicht eines Stützmaterials angeordnet sein.

Bei der Betrachtung der verschiedenen bevorzugten Materialien, welche erfindungsgemäß bei den verschiedenen Aspekten der Erfindung, die vorstehend beschrieben sind, verwendet werden können, besteht das elektrochrome Material vorzugsweise aus einer Oxidbronze aus einem Übergangsmaterial in seinem höchsten Oxidationszustand. Es ist insbesondere bevorzugt, daß die metallsensitive oder metallempfindliche Komponente ein Oxid eines Übergangsmaterials ist, das aus der Gruppe ausgewählt ist, die Wolframoxid WO₃, Molybdänoxid MoO₃, Vanadiumoxid V₃O₅, Iridiumoxid IrO- und Nioboxid Nb-Oj. und verschiedene feste Lösungen aus zwei oder mehrerer 'dieser Oxide aufweist.

In Verbindung mit der vorstehend erwähnten Patentanmeldung GB 2084044A wurde vorgeschlagen, daß ein Display ein Natrium- β - Aluminiumoxidsubstrat verwendet, aber es wird angenommen, daß ein derartiges Material unpraktisch in der Verwendung ist infolge seiner brüchigen oder spröden Natur in gewissen Situationen und für gewisse Zwecke. Erfindungsgemäß ist es insbesondere bevorzugt, daß der feste Elektrolyt, welcher das Basissubstrat der Vorrichtung bilden kann, ein polymerer/anorganischer fester Elektrolyt ist, der ein Alkalimetall enthält vorzugsweise der Art, wie sie als Grenoble Polymerelektrolyt bekannt ist , wie er von der Universität Grenoble entwickelt ist und beispielsweise in der bahnbrechenden Veröffentlichung von P.W. WRIGHT (Br. Poly. J. 1975 Ί_,

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319-327z) beschrieben ist. Bevorzugte Materialien für den festen Elektrolyten weisen eine Kombination aus einem Polyethylenoxid oder einem Polypropylenoxid mit einer Alkalimeta11komponente auf. Wenn ein derartiger Elektrolyt opak sein soll, kann er mit einem geeigneten Pigment, beispielsweise 5 Vol.-% TiOp Pulver in Suspension beladen werden, um den Elektrolyten weiß zu machen.

Im allgemeinen wird in der vorliegenden Erfindung bevorzugt, daß das schnelle Ion ein Alkalimetall ist ausgewählt aus der Gruppe, die Lithium, Natrium und Kalium enthält.

Wie vorstehend erklärt kann das Material des zweiten Elektrolyten das gleiche sein oder es kann verschieden sein von dem elektrochromen Material. Mit Ausnahme der Ausführungsformen, bei welchen erwünscht ist, daß der zweite Elektrolyt einen unbedeutenden oder geringer sichtbaren Farbwechsel aufweist als das elektrochrome Material, besteht die zweite Elektrode vorzugsweise aus einer geeigneten Oxidbronze ausgewählt aus der Gruppe, die eine Wolframbronze mit der allgemeinen Formel M WO₇ enthält, wobei M genommen ist aus der Gruppe, die Lithium, Natrium und Kalium enthält und χ einen Wert zwischen 0,05 und 0,5 aufweist.

Bei dem Aufbau der erfindungsgemäßen Vorrichtungen ist im allgemeinen auf die Bedeutung zu achten, daß für das elektrochrome Material ein wasserfreies, feinkörniges, polykristallines Material verwendet wird, welches stöchiometrisch ist, und daß es eine Schichtstärke vorzugsweise im Bereich von 0,2 μπι bis 2 μπι, vorzugsweise von 0,3 μΐη bis 0,8 μπι aufweist. Andere bevorzugte Kriterien für das elektrochrome Material sind in der Britischen Patentanmeldung GB 2081922A beschrieben.

Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:

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Fig. 1 einen schematischen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße elektrochrome Anzeigevorrichtung, Fig. 2a eine schematische Seiten- und Draufsicht auf und 2b eine vordere Hälfte der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 3a schematische Seiten- und Draufsichten auf eine und 3b hintere Hälfte der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung,

Fig. 4 einen schematischen Querschnitt durch eine andere Ausführungsform einer Display- oder Anzeigevor

richtung gemäß der Erfindung ,und

Fig. 5 einen schematischen Querschnitt durch eine Vorrichtung zum Löschen von Informationen von und zum Schreiben von Informationen auf eine erfindungsgemäße Display- oder Anzeigevorrichtung.

In Fig. 1 ist eine tragbare Display- oder Anzeigevorrichtung in Form einer dünnen, flexiblen, tragbaren Vorrichtung gezeigt, die geeignet ist als Verwendung einer Kredit- oder Scheckkarte.

Die sichtbare Seite ist in Fig. 1 links und die Vorrichtung weist eine Reihe von Schichten auf, die von links nach rechts in der Figur folgendermaßen angeordnet sind: - eine vordere Schicht 12 aus einem transpartenten Kunststoffmaterial, die Teil einer Einkapselung der Vorrichtung ist,

- eine elektrisch leitende transparente Schicht 13, die eine erste Elektrode bildet und die beispielsweise aus Indiumzinnoxid besteht,

- eine erste Schicht 14 aus einem elektrochromen Material, beispielsweise eine Gastgeber- oder Wirtschicht aus Molybdänoxid, die Lithium-Gastatome enthält,

- eine Schicht 15 aus einem festen schnellen Ionen-

elektrolyten, die ein inertes, optisch reflektierendes Pulver enthält, welches in seiner Leitfähigkeit temperaturabhängig ist, und welches in der Lage ist, bei einer hohen Temperatur Ionen von Atomen zu leiten, welche das

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elektrochrome Material 14 verfärben,

- eine Schicht 16 aus einem Material, das als Quelle und Verbraucher von Ionen der Verfärbungs- oder Farbgebungsatome der elektrochromen Schicht 14 wirken kann, wobei die Schicht 16 als zweite Elektrode wirkt und beispielsweise aus dem gleichen Material besteht wie die elektrochrome Schicht 14, z.B. aus Molybdänoxid,

- eine zweite Schicht 17 aus einem elektrisch leitenden, transparenten Material wie beispielsweise Indiumzinnoxid, die als elektrischer Kontakt für die zweite Elektrode 16 dient, und

- eine hintere Schicht 18 aus opakem, vorzugsweise weißem Kunststoffmaterial, die Teil der Einkapselung der Vorrichtung ist.

Die optischen Eigenschaften der Schichten sind wie nachstehend beschrieben. Die vordere Kunststoffschicht 12 und die erste Elektrode 13 sind beide permanent oder ständig transparent. Die vordere Schicht 14 aus elektrochromem Material kann ausbleichen, um nach dem Abzug seiner Verfärbungs- oder Farbgebungsatome transparent zu werden. Die Schicht 15 aus dem festen Elektrolyten ist opak, vorzugsweise weiß, um optisch die elektrochrome Schicht 14 von der zweiten Elektrode 16 zu isolieren.

Die Anordnung und der Betrieb der elektrochromen Displayoder Anzeigevorrichtung, wie sie in Fig. 1 dargestellt ist, ist im allgemeinen ähnlich der, wie sie in der britischen Patentanmeldung GB 2081922A beschrieben ist, mit der Ausnahme, daß die Schicht 15 aus dem festen Elektrolyten derart ausgewählt ist, daß sie eine elektrische Leitfähigkeit aufweist, die von einer hohen Temperatur abhängt. Bei Zimmertemperatur ist der Elektrolyt 15 im wesentlichen nicht leitfähig, aber er wird sehr leitfähig für die schnellen Ionen bei einer erhöhten Temper~-ur über beispielsweise 150⁰C.

Wenn die Temperatur auf diesem Weg erhöht und ein positives

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Potential an die vordere Seitenelektrode 13 angelegt wird, wird Lithium zu der hinteren Elektrode 16 geführt und der Betrachter hat nur eine Ansicht auf den opaken Elektrolyten 15. Wenn die vordere Seitenelektrode 13 negativ aufgeladen wird, wird Lithium in das Molybdänoxid der vorderen elektrochromen Schicht 14 eingeleitet, welche blau gefärbt wird. Wenn der feste Elektrolyt 15 beispielsweise rot ist, erscheint die Kombination von blau mit einem roten Hintergrund als schwarz, oder wenn ein weißer Elektrolyt 15 verwendet wird, ist der Kontrast weiß zu blau.

Wie bereits erwähnt,ist die beschriebene Displayvorrichtung bei Zimmer- oder Raumtemperatur aus zwei Gründen nicht adressierbar. Erstens, und aus dem wichtigsten Grund, weist die Elektrolytschicht 15 bei Zimmer- oder Raumtemperatur einen hohen elektrischen Widerstand auf, so daß eine praktisch unmögliche hohe Spannung über eine praktisch zu lange Zeit angelegt werden müßte, um die

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etwa 3 Millicoulombs/cm Ladung zu erhalten, welche zum Beschreiben erforderlich ist. Der zweite und weniger wichtige Grund liegt darin, daß, wenn nicht ein Atom mit hoher Atomzahl verwendet wird, die polykristallinen Körner der elektrochromen Schicht 14, welche Alkalimetallatome (beispielsweise Lithium) aufnehmen oder abgeben müssen, eine Korngröße über 100 bis 300 Ä mittlerer Breite (die Körner sind dabei etwa kubisch in der Form) aufweisen müßten, welche größer ist als die kleinsteerhaltliche Korngröße, so daß die Aufnahmerate des Alkalimetalls bei Zimmertemperatur begrenzt sein würde.

Für die vorstehend beschriebene Vorrichtung geeignete Materialien sind folgende.

Die vordere Elektrode 13 besteht geeignetermaßen aus Indiumzinnoxid, welches einentransparenter, elektrisch leitender Überzugsstandard in der Displayindustrie darstellt.

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Das Gastgeber- oder Wirtmaterial der elektrochromen Schicht 14 ist ein Übergangs-Metalloxid, vorzugsweise Molybdänoxid MoO₃ oder Wolframoxid WO₃ oder eine feste Lösung aus diesen beiden. Andere feste Lösungen, die Vanadiumoxid V„0,- als eine der Komponenten verwenden, können mit Vorteil benutzt werden (besonders da diese die optischen Eigenschaften beeinflussen). Die Ablagerung muß bei Bedingungen erfolgen, welche wasserfreie, feinkörnige Materialien gewährleisten, wie sie im allgemeinen in der britischen Patentanmeldung GB 2081922A beschrieben sind. Die Schichtstärke des Materials 14 kann im Bereich von 0,1 bis 1 pmliegen, und der bevorzugte Bereich liegt zwischen 0,25 bis 0,75 μπι und am geeignetsten um etwa 0,5 pm. Alkalimetall im Bereich von 1 χ 10 bis 2 χ 10 Atome/cm wird in einen der Wirt-Oxidfilme 14 und 16 während der Ablagerung durch Co-Ablagerung eingeschlossen. Der bevorzugte Bereich des Alkalimetalls in einer Schicht beträgt 3 χ 10 bis 1,5 χ 10 und insbesondere etwa 7 χ 10 Atome/cm .

Der feste, Alkalimetall leitende Elektrolyt 14 ist vorzugsweise ein Elektrolyt aus der Gruppe der polymeren Elektrolyten, die zuerst von P.W. WRIGHT (Br.Poly. J. 1975 1_, 319-327) und danach von M. ARMAND und Mitarbeitern an der Universität Grenoble (Frankreich) ausführlich entwickelt und abgewandelt worden sind. Eine typische Zusammensetzung, die in dieser Zelle brauchbar ist, besteht aus Polyethylenoxid (Molekulargewicht etwa 10 ) vermischt mit LiCF₃CO₂ oder mehr bevorzugt, LiCF₃SO₃, so daß das Sauerstoff-zu-Lithium-Verhältnis etwa 5,5 : 1 ist und eine Aktivierungsenergie von etwa 1,3 eV mit einer Leitfähigkeit bei Zimmertemperatur von etwa 10 Ohm cm und einer Leitfähigkeit bei 150⁰C von 10 Ohm cm ergibt. Höhere Aktivierungsenergxen können verringerte obere Temperaturen und umgekehrt erfordern. Eine Aktivierungsenergie von 1,3 eV ist ein optimaler Wert, aber Werte zwischen 1 und 1,8 eV sind annehmbar. Bevorzugt wird eine Schichtstärke von 0,5 bis 10 μια, und insbesondere von 3 μπκ Aufschleudertechnike η oder ähnliche Techniken werden für

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-24-die Ablagerung verwendet.

Geeignetermaßen besteht die Elektrolytschicht 15 aus Polyethylenoxid in Verbindung mit Lithiumcyanid in einem Verhältnis von 8 Teilen PEO zu einem Teil LiCN. Der Elektrolyt enthält geeignetermaßen einen Farbstoff, beispielsweise ein rotes Merocyanin, oder eine streuende Textur aus beispielsweise 5 Vol.-% TiO-.

Anhand der Fig. 2a bis 3b wird ein Verfahren zur Herstellung der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung beschrieben. Fig. 2a und 2b zeigen in Seitenansicht und Draufsicht eine Hälfte der Vorrichtung nach Fig. 1. Bei der Herstellung wird eine Schicht aus Indiumzinnoxid 13 auf der vorderen Kunststoffschicht 12 abgelagert und eine feinkörnige Molybdänoxidschicht 14 wird auf dem Indiumzinnoxid abgelagert. Die Indiumzinnoxidschicht erstreckt sich, um einen elektrischen Eingangskontakt, wie er mit dem Bezugszeichen 31 in Fig. 2b bezeichnet ist, zu bilden. Ähnlich wird, wie in Fig.

3a gezeigt ist, eine Schicht aus Indiumzinnoxid 17 auf der hinteren Kunststoffschicht 18 abgelagert und auf dieser Schicht wird die hintere Schicht aus Molybdenoxid 16 abgelagert. Schließlich wird die Schicht 15 aus dem festen Elektrolyt auf der elektrochromen Schicht 16 abgelagert.

Wie in Fig. 3b gezeigt ist, erstreckt sich die Indiumzinnoxidschicht 17 nach außen, um einen weiteren elektrischen Kontakt 32 zu bilden. Abschließend werden die beiden Hälften der Vorrichtung miteinander verbunden, wie in Fig. 1 gezeigt ist, und die gesamte Vorrichtung wird im Bereich der Kante versiegelt, so daß der Eintritt von atmosphärischem Wasserdampf in die elektrochemische Zelle verhindert wird.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Display- oder Anzeigevorrichtung gezeigt. Die zu betrachtende Seite ist wieder links in der Figur dargestellt und die Schichten weisen, von der Ansichtsseite aus, eine flexible, transparente Versiegelungs-

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schicht 12' aus Kunststoffmaterial, eine erste Elektrode 13', die eine transparente elektrisch leitende Schicht, beispielsweise Indiumzinnoxid, aufweist, eine Schicht 14' aus einem elektrochromen Material, beispielsweise Molybdähoxid, welches Lithiumatome enthält, eine Schicht 15' aus einem transparenten, festen, schnelle Ionen leitenden Elektrolyt, wie beispielsweise einen polymeren, anorganischen, festen Elektrolyt, der Lithiumionen aufweist, eine zweite Schicht 16' aus einem elektrochromen Material, beispielsweise Molybdänoxid, eine zweite elektrisch leitende Schicht 17', beispielsweise aus Indiumzinnoxid, und eine hintere Einkapselungsschicht aus Kunststoffmaterial 18' auf.

in der in Fig. 4 gezeigten Vorrichtung sind die vordere Einkapselungsschicht 12', die erste elektrisch leitende Schicht 13', die Schicht 15' aus dem festen Elektrolyten, und die zweite elektrisch leitende Schicht 17' derart angeordnet, daß sie permanent transparent sind. Die erste elektrochrome Schicht 14' ist angeordnet, um verfärbt zu werden, wenn sie Lithiumatome enthält, aber um transparent zu sein, wenn sie durch einen Abzug aller Lithiumatome ausbleicht. Die zweite elektrochrome Schicht 16' ist angeordnet, um verfärbt zu werden, wenn sie Lithiumatome enthält, aber es ist für die zweite elektrochrome Schicht 16' nicht erforderlich, durch Entfernen der Lithiumatome völlig auszubleichen. Die hintere Einkapselungsschicht 18' ist vorzugsweise opak, insbesondere weiß, um einen

Hintergrund für die Verfärbung zu schaffen. 30

In dem in Fig. 4 gezeigten Zustand weist die Vorrichtung, wenn sie von der linken Seite aus betrachtet wird, eine blaue Erscheinung infolge der Anwesenheit von Lithiumatomen in der elektrochromen Schicht 14' auf. Die Schicht 15 aus dem festen Elektrolyten ist derart ausgewählt, daß sie im wesentlichen nichtleitend ist bei Zimmer- oder Raumtemperaturen, daß sie aber bei erhöhten Temperaturen leitend wird, wie vorstehend ausgeführt. Im Betrieb wird

die Temperatur der Vorrichtung auf beispielsweise 15O⁰C erhöht und ein elektrisches Spannungsgefälle wird zwischen der ersten und der zweiten elektrisch leitenden Schicht 13' und 18' angelegt, so daß die Lithiumatome in der elektrochromen Schicht 14' aus der elektrochromen Schicht 14' durch den festen Elektrolyten 15' und in die zweite elektrochrome Schicht 16' fließen können. Wenn die vordere elektrochrome Schicht 14' völlig ausgeblichen und transparent ist, kann der Betrachter die Verfärbung in der hinteren elektrochromen Schicht 16' durch die jetzt transparente vordere elektrochrome Schicht 14' sehen.

Die beiden elektrochromen Schichten 14' und 16' können jedoch verschiedene Stärke aufweisen, so daß die Verfärbung, die von derselben Menge an Lithiumatomen in einer Schicht produziert wird, bedeutend unterschiedlich von der Verfärbung sein kann, die in der anderen Schicht durch dieselbe Menge von Lithiumatomen erzeugt wird. Durch die Übertragung der Farbgebungs- oder Verfärbungsatome von einer Schicht an die andere kann die Tiefe oder die Intensität der Verfärbung von der Vorderseite der Vorrichtung her gesehen von beispielsweise dunkelblau bis hellblau variieren.

Obgleich eine Vielzahl von Veränderungen der Schichtstärke und der Verfärbungsänderungen möglich ist, ist eine geeignete Anordnung für die hintere elektrochrome Schicht 16', wenn sie eine dünnere Schicht ist als die vordere elektrochrome Schicht 14'. Wenn die Lithiumatome in der hinteren Schicht 16' sind, ist die Verfärbung geringer, und der weiße Hintergrund 18' erbringt einen im allgemeinen hellen Hintergrund, wenn er von der ausgebleichten transparenten elektrochromen Schicht 14' aus betrachtet wird. Wenn die Lithiumatome in die vordere, dickere elektrochrome Schicht 14' übertragen worden sind, nimmt die Verfärbung zu.

In der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform der Erfindung

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ist zu ersehen, daß die vordere leitende Schicht 13' als erste Elektrode und die hintere elektrochrome Schicht 16' als zweite Elektrode betrachtet werden können, und daß die Anlegung eines elektrischen Potentials zwischen der ersten Elektrode und der zweiten Elektrode (über die hintere elektrisch leitende Schicht 17") eine Veränderung in der Farbe der vorderen elektrochromen Schicht 14' infolge der Bewegung der Ionen durch den festen Elektrolyten 15' erzeugt. Wie jedoch vorstehend ausgeführt, erfährt die zweite Elektrode 16' selbst eine Farbänderung, welche einen sichtbaren Effekt von der Vorderseite der Vorrichtung aus erbringt.

In einer Abwandlung der in Fig. 4 gezeigten Ausführungsform kann eine der beiden Schichten aus elektrochromem Material derart ausgewählt werden, daß sie im wesentlichen farblos ist, auch wenn sie die Lithium-Gastatome enthält. Ein Beispiel für ein derartiges Material ist eine feste Lösung aus Mo-VV₉O₁- im Verhältnis 1:1. Die beiden Schichten können gleiche Stärke aufweisen.

Wenn die Lithiumatome in der verfärbbaren elektrochromen Schicht sind, erscheint die Vorrichtung gefärbt. Wenn die Lithiumatome in die MO.,/V₉Oc- Schicht überführt sind, wird die ursprüngliche verfärbte Schicht gebleicht oder farblos.

Bei einer derartigen Ausführungsform erfolgt der Unterschied in dem Verfärbungswirkungsgrad zwischen den beiden elektrochromen Schichten infolge der Differenz zwischen den elektrochromen Materialien eher als infolge der Schichtdicke.

In Fig. 5 ist eine Vorrichtung zum Löschen von Informationen von und zum Schreiben von Informationen in oder auf eine elektrochrome Anzeige- oder Displayvorrichtung, wie sie vorstehend beschrieben ist, gezeigt. Die Vorrichtung weist ein Gehäuse 41 mit einer Öffnung 42 auf, durch welche die Karte eingeführt werden kann. Wenn die Karte 11 angeordnet

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ist, wird sie über eine Isolierungsschicht 43 gehalten, die auf einer Stützplatte 44 angeordnet ist, welche über eine elektromechanxsche Preßvorrichtung 45 nach unten gepreßt wird. Die Karte wird nach unten gegen eine Reihe unabhängiger Heizelemente 46 gepreßt. Jedes Heizelement

46 weist einen bewegbaren quadratischen Stift 47 auf, in welchen ein Heizelement 48 eingesetzt ist, das über eine Leitung 49 mit einem adressierbaren System 50 verbunden ist, mit welchem ein Heizstrom an die vexschiedenen ausgewählten Heizelemente angelegt werden kann. Jeder Heizstift

47 wird über eine Feder 51 nach oben hin vorgespannt. Die quadratischen Stifte 47 können beispielsweise eine Fläche von 2mm χ 2mm im Querschnitt aufweisen und sie sind in einer Matrix angeordnet, welche elektrisch geschaltet werden kann, um die erforderlichen Symbole zu erzeugen.

Innerhalb einer Nut 5 2 am hinteren Ende des Gehäuses 41 sind zwei elektrische Kontakte 53 angeordnet, über welche ein erforderliches Potential über die Vorrichtung 11 unter Verwendung von Kontakten 31 und 32, wie sie in Fig. 2b und 3b gezeigt sind, angelegt werden kann.

Im Betrieb wird eine in eine Richtung fließende Spannung von beispielsweise 5 Volt durch die elektrischen Verbindungen 5 2 und 53 mit der positiven Klemme an der hinteren Elektrode 32 angelegt. Die Gesamttemperatur der Zelle wird in dem Gehäuse auf etwa 150⁰C für einen Zeitraum von mehreren Sekunden erhöht. In diesem Zustand werden alle elektrochromatisch geschriebenen Informationen von der Vorderseite der Vorrichtung 11 entfernt.

Die über die ganze Fläche erfolgende Heizung wird dann entfernt und die Zelle wird für mehrere Sekunden an speziellen lokalen Bereichen oder Flächen auf über 15O⁰C aufgeheizt oder erwärmt, indem Strom an ausgewählte Heizelemente 48 angelegt wird. Während dieser Periode der lokalen Heizung wird die Spannung, die an den elektrischen Verbindungen 52 und 5 3 angelegt ist, umgekehrt und dies

bewirkt, daß die ausgewählten lokalen Bereiche der Displayoder Anzeigevorrichtung 11 beispielsweise blau oder schwarz verfärbt werden, wie vorstehend beschrieben. Durch diese lokale Erwärmung werden die erforderlichen Worte oder Nummern auf die Vorderseite der Displayvorrichtung aufgeschrieben. Mit einer Aktivierungsenergie zur ionischen Leitung von etwa 1,3 eV, einer Schreibzeit bei hoher Temperatur von etwa 1 Sekunde und einem Leitungsauflösungsvermögen von etwa 50 μΐη beträgt die Speicherfähigkeit der Anzeige oder des Displays bei Zimmer- oder Raumtemperatur zwischen einem und fünf Jahren.

Bei einer alternativen Ausführungsform ist anstelle einer elektrisch isolierten elektrochromen Zelle auf dem Kunststoffsubstrat der Displayvorrichtung ein Muster aus Elektroden in einem der Kunststoffsubstrate vorgesehen, um eine elektrische Adressierung ausgewählter Bereiche zu ermöglichen, wenn die Temperatur auf einen Gesamtwert von über 150⁰C oder mehr erhöht worden ist. Dies läßt das Display unveränderbar bei Zimmertemperatur. In diesem Fall besteht die Vorrichtung zum Löschen und Schreiben von Informationen aus einem aufheizbaren Gehäuse mit einem Satz von Schlitzverbindungen für die kartenelektroden und die erforderliche Stromversorgung und elektronische Schaltanordnung. Obgleich eine derartige Vorrichtung komplizierter ist, weist sie einen Vorteil dahingehend auf, daß Anordnungen getroffen werden können, um die Vorrichtung elektronisch unter Verwendung von Kontakten von den Elektroden auf der Karte zu lesen.

Claims

Ansprüche

1. Elektrochrome Vorrichtung mit wenigstens einer elektrochromen Zone (14) und einer Einrichtung (13, 15, 16, 17) zur wahlweisen Zuführung oder Abführung von Gastatomen aus dieser Zone, welche einen Farbwechsel in der Zone erzeugen, dadurch gekennzeichnet , daß die Einrichtung im wesentlichen bei Zimmertemperatur nicht betriebsfähig aber bei erhöhter Temperatur betriebsfähig ist.

2. Elektrochrome Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer ersten Elektrode mit einer Schicht (13) aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Material, mit einer Schicht (14) aus einem elektrochromen Material mit einer metallempfindlichen Komponente,

D-8000 München 2 POB 26 02 47

Kabel:

Telefon

Telecopier Infotec 6400 B

Telex

welche Metallatome auflösen kann und welche dabei die Farbe wechselt,

mit einer Schicht (15) aus einem festen Elektrolyten, wobei der feste Elektrolyt ein schneller Ionenleiter ist, in welchem ein schnelles Ion ein Ion aus dem Metall ist, welches sich in der metallempfindlichen Komponente auflöst, um deren Farbe zu ändern, wobei die Schicht aus der metal1empfindlichen Komponente in Berührung ist mit der ersten Elektrode und mit dem schnellen Ionenleiter, und mit einer zweiten Elektrode (16), die in Berührung ist mit dem schnellen Ionenleiter und die Ionen liefern und aufnehmen kann die gleich sind wie die schnellen Ionen des schnellen Ionenleiters, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Beweglichkeit der schnellen ionen oder der entsprechenden Atome in dem Elektrolyten (15), der zweiten Elektrode (16) und/oder der elektrochromen Schicht (14) temperaturabhängig ist oder sind, daß im wesentlichen keine Beweglichkeit bei Zimmertemperatur vorliegt, daß aber die Beweglichkeit im wesentlichen mit einem Ansteigen der Temperatur sich erhöht, so daß die Vorrichtung durch Anlegen einer Potentialdifferenz über die zwei Elektroden (13, 16) bei einer im wesentlichen erhöhten Temperatur beschrieben oder gelöscht werden kann und das Display oder die Anzeige stabil und nicht veränderbar ist bei Anlegung einer ähnlichen Potentialdifferenz bei Zimmertemperatur .

3. Elektrochrome Vorrichtung nach Anspruch 1, mit einer ersten Elektrode mit einer Schicht (13) aus einem transparenten elektrisch leitfähigen Material, mit einer Schicht (14) aus einem elektrochromen Material, das eine metallempfindliche Komponente aufweist, welche Metallatome auflösen kann und welche dabei die Farbe ändert,

mit einer Schicht (15) aus einem festen Elektrolyten, der ein schneller Ionenleiter ist, in welchem ein

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schnelles Ion ein Ion des Metalles ist, welches sich in der metallempfindlichen Komponente auflöst, um die Farbe dieser Komponente zu ändern, und wobei die Schicht aus der metallempfindlichen Komponente in Berührung ist mit der ersten Elektrode und mit dem schnellen Ionenleiter, und mit einer zweiten Elektrode (16), die in Berührung ist mit dem schnellen Ionenleiter und die Ione liefern und aufnehmen kann, die gleich sind zu den Ionen des schnellen Ionenleiters, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der feste Elektrolyt (15) bei Zimmertemperatur im wesentlichen nicht leitfähig aber für die schnellen Ionen bei erhöhter Temperatur leitfähig ist, so daß eine sichtbare Anzeige oder ein sicht-

die

bares Display auf/bzw. von der Vorrichtung beschrieben bzw. gelöscht werden kann durch Anlegung einer Potentialdifferenz über die beiden Elektroden (13, 14) bei

wesentlich erhöhter Temperatur, und daß die Anzeige oder das Display stabil und nicht veränderbar ist bei Anlegung einer ähnlichen Potentialdifferenz bei Zimmertemperatur.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet , daß die Diffusionsrate der Metallatome in das elektrochrome Material (15) hinein oder aus dem elektrochromen Material (15) heraus bei Zimmertemperatur gering ist, daß sie aber wesentlich erhöht ist bei erhöhten Temperaturen.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Beweglichkeit der Atome und/oder der Ionen in der Vorrichtung ausreichend erhöht ist, um ein Beschreiben oder Löschen von Informationen bei einer Temperatur von 110⁰C oder mehr zu ermöglichen.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß die Vorrichtung eine dünne, flexible, tragbare Vorrichtung

_4-

und im allgemeinen von der Größe und der Form einer Kreditkarte ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der feste Elektrolyt (15) ausreichend opak ist, um die zweite Elektrode (16) optisch zu isolieren, wenn die Vorrichtung durch die erste Elektrode (13) betrachtet wird, daß die zweite Elektrode (16) als Verbraucher und Quelle von Ionen verwendet wird, welche durch den festen Elektrolyten (15) zu der elektrochromen Schicht (14) an der Vorderseite der Vorrichtung fließen, und daß ein Kontrast zwischen einer Ansicht auf den festen Elektrolyten (15) und einer Ansicht auf die elektrochrome Schicht (14) hergestellt wird, wenn diese durch Metallatome verfärbt wird.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Elektrode

(16) eine Schicht aus einem Material enthält, welches eine metal!empfindliche Komponente aufweist, welche in der Lage ist, die gleichen Metallatome wie die zuerst erwähnte elektrochrome Schicht aufzulösen.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß das Material der zweiten Elektrode (16) die Farbe wechselt ansprechend auf die Metallatome, wodurch eine zweite elektrochrome Schicht gebildet wird, daß die feste Elektrolytschicht (15) im wesentlichen transparent ist, und daß die beiden elektrochromen Schichten (14, 16) verschiedene Stärke aufweisen und derart ausgebildet sind, daß die gleiche Menge von Verfärbungsatomen in der dickeren Schicht eine tiefere Verfärbung und in der dünneren Schicht eine geringere Verfärbung erzeugen, wodurch, wenn die Vorrichtung aufgeheizt und ein geeignetes Potential angelegt wird, Metallatome von einer elektrochromen Schicht (14, 16) zu der anderen Schicht (16, 14) durch

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-δ-den festen Elektrolyten transportiert werden, um damit eine stärkere oder geringere Verfärbung der Vorrichtung zu erzeugen.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet , daß das oder jedes elektrochrome Material (14, 16) eine Oxidbronze aus einem Übergangsmaterial in seinem höchsten Oxidationszustand ist.

11. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die metallempfindliche Komponente ein Oxid eines Übergangsmetalls aus der Gruppe ist, die Wolframoxid (WO₃), Molybdänoxid (MoO₃), Vanadiumoxid (V₃O₅), Iridiumoxid (IrO₃), Nioboxid (Nb₃O₅) und feste Lösungen aus zwei oder mehreren davon enthält.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet , daß die zweite Elektrode

(16) aus einer geeigneten Oxidbronze besteht, die aus der Gruppe ausgewählt ist, die eine Wolframbronze der allgemeinen Formel M WO-. enthält, wobei M aus der

χ ο

Gruppe entnommen ist, die Lithium, Natrium und Kalium enthält, und χ einen Wert zwischen 0,05 und 0,5 aufweist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Material der zweiten Elektrode (16) eine Oxidbronze ist, welche wenigstens in dünnen Schichten keinen wesentlichen sichtbaren Farbwechsel bei einem wesentlichen Wechsel in der Menge der Metallatome, die darin aufgelöst sind, erfährt.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch g e k e η η zeichnet, daß die Oxidbronze auf einer festen Lösung aus MoO₃ und V₃O₅ basiert.

15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch g e k e η η -

zeichnet, daß in der festen Lösung das Formelverhältnis von MoO-. zu V₂O₁- von 1 : 3 bis 3 : reicht.

16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet , daß das Verhältnis im Bereich von 1 : 2 bis 2 : 1 liegt.

17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch g e k e η η zeichnet, daß das Verhältnis im wesentlichen 1 : 1 ist.

18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 17, dadurch gekennzeichnet , daß der feste Elektrolyt (16) ein polymerer/anorganischer fester Elektrolyt ist, der ein Alkalimetall enthält.

19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet , daß der feste Elektrolyt eine Kom- bination aus Polyethylenoxid oder Polypropylenoxid mit einer Alkalimetallkomponente aufweist.

20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 19, dadurch gekennzeichnet , daß das schnelle Ion ein Alkalimetall ist ausgewählt aus der Gruppe, die Lithium, Natrium und Kalium enthält.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 20, dadurch gekennzeichnet , daß die erste Elektrode

(13) und die zweite Elektrode (16) sich jeweils über eine wesentliche Anzeige-oder Displayfläche der Vorrichtung erstrecken, wobei auf der Display- oder Anzeigefläche die Informationen zu schreiben sind, und daß beide Elektroden mit elektrischen Kontakten zur Anlegung einer allgemeinen elektrischen Potentialdifferenz über die erste elektrochrome Schicht und die feste Elektrolytschicht über die gesamte Anzeigeoder Displayfläche der Vorrichtung versehen sind, und

daß die Anordnung der Vorrichtung derart ist, daß Informationen im Betrieb an verschiedenen Stellen innerhalb der Display- oder Anzeigefläche geschrieben werden können durch lokalisierte Aufheizung der Vorrichtung während der Anlegung der allgemeinen Potentialdifferenz über die gesamte Anzeige- oder Displayfläche.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung eine Display- oder Anzeigefläche aufweist, auf welcher Informationen angezeigt werden, und daß eine Vielzahl von elektrischen Kontakten vorgesehen ist, die zu verschiedenen Stellen innerhalb der Display- oder Anzeigefläche führen, wodurch verschiedene erforderliche Potentiale an verschiedenen ausgewählten Stellen der Anzeige- oder Displayfläche während einer Gesamtaufheizung der gesamten Anzeige- oder Displayfläche angelegt werden können, um ein Beschreiben oder Löschen von Informationen auf der Anzeige- oder Displayfläche durchzuführen.

23. Vorrichtung zum Schreiben von Informationen auf oder zum Löschen von Informationen von einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch ein Gehäuse (41), durch eine Öffnung (42), durch welche die Vorrichtung in das Gehäuse eingeführt werden kann, durch eine Einrichtung (53) zur Anlegung eines allgemeinen elektrischen Potentialgefälles über die Vorrichtung über die gesamte Anzeige- oder Displayfläche der Vorrichtung, und durch eine Einrichtung (46) zur selektiven Anlegung von Hitze an individuelle Stellen in der Anzeige- oder Displayfläche.

24. Vorrichtung zum Schreiben von Informationen auf oder zum Löschen von einer Anzeige- oder Displayvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20 oder nach Anspruch 22, gekennzeichnet durch ein Gehäuse

(41), durch eine Öffnung (42), durch welche die Display- oder Anzeigevorrichtung in das Gehäuse eingeführt werden kann, durch eine Einrichtung (46) zum Anlegen einer allgemeinen, überall wirkenden Heizwirkung über die gesamte Display- oder Anzeigefläche

der Vorrichtung, und durch eine Einrichtung zur selektiven Anlegung eines Spannungsgefälles über die Vorrichtung an individuellen Stellen in der Display- oder Anzeigefläche. 10