專利名稱：：電化學(xué)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及電化學(xué)裝置，并且尤其涉及ー種電化學(xué)裝置，其包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的電化學(xué)活性元件。
背景技術(shù)：
：在可印刷電子學(xué)領(lǐng)域中，電化學(xué)裝置在很多不同的領(lǐng)域都有應(yīng)用，例如電致變色顯像器和電化學(xué)晶體管。電化學(xué)裝置包括電化學(xué)活性材料和電解質(zhì)，并且通?；诰哂袡M向(lateral)或豎向構(gòu)造的分層結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)允許了用常規(guī)印刷技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)。這些類型的電化學(xué)裝置的多種應(yīng)用領(lǐng)域涉及例如光學(xué)、電學(xué)和/或體積特性和效果，其中所述裝置及其應(yīng)用通過改變所述裝置的電化學(xué)狀態(tài)而可控。換言之，所述電化學(xué)裝置及效果，通過電化學(xué)轉(zhuǎn)換而可控，所述電化學(xué)轉(zhuǎn)換可通過例如在所述電化學(xué)活性材料和所述電解質(zhì)之間施加電勢(shì)差而實(shí)現(xiàn)。并且，可控制裝置的效果以便限定具有多種操作和應(yīng)用的多種電化學(xué)裝置。例如，上述電化學(xué)裝置可應(yīng)用于印刷電子學(xué)的領(lǐng)域中，其范圍涵蓋從傳感器和單像素裝置到邏輯電路和大型有源矩陣尋址顯示系統(tǒng)的領(lǐng)域。US6，642，069公開了ー種電化學(xué)像素裝置，其包括兩個(gè)各自包含電化學(xué)裝置的組件。第一組件(一種電化學(xué)晶體管)設(shè)置于所述電化學(xué)像素裝置中以控制第二組件(電致變色顯像元件)。所述裝置的構(gòu)造和應(yīng)用在所述電化學(xué)晶體管中引發(fā)電化學(xué)反應(yīng)，其中所述晶體管的氧化還原狀態(tài)控制著電致變色顯像元件電化學(xué)著色或脫色的進(jìn)展。更詳細(xì)地，通過在柵電極和所述晶體管通道之間施加電勢(shì)差，所述晶體管的晶體管通道的電化學(xué)氧化還原狀態(tài)由于電化學(xué)反應(yīng)受到控制而改變。所述晶體管通道的氧化還原狀態(tài)的變化進(jìn)ー步改變了所述晶體管通道的導(dǎo)電性，且通過控制所述晶體管通道的導(dǎo)電性，所述電致變色像素元件中氧化還原狀態(tài)和電化學(xué)反應(yīng)的進(jìn)展都是可控的，這允許了像素的著色或脫色操作。因此，通過控制晶體管通道的電化學(xué)轉(zhuǎn)換，控制并實(shí)現(xiàn)了像素元件的電化學(xué)轉(zhuǎn)換，使其在著色和非著色狀態(tài)之間轉(zhuǎn)換。所述晶體管通道和像素元件中電化學(xué)反應(yīng)的一般性質(zhì)，例如轉(zhuǎn)換時(shí)間和延遲時(shí)間，確定了所述裝置和最終產(chǎn)品的性能。如本文所述，所述電化學(xué)裝置的電化學(xué)轉(zhuǎn)換需要電化學(xué)反應(yīng)，其中所述電化學(xué)反應(yīng)包括離子電荷的運(yùn)輸。所述電化學(xué)轉(zhuǎn)換的上述性質(zhì)，使得電化學(xué)裝置典型的轉(zhuǎn)換特性在轉(zhuǎn)換時(shí)間的方面是不利的，并且使得所述電化學(xué)裝置易感于所述電化學(xué)反應(yīng)涉及的脫色。此外，所述電化學(xué)裝置可顯示依賴于所述裝置從低反應(yīng)態(tài)轉(zhuǎn)換到高反應(yīng)態(tài)的轉(zhuǎn)換特性，且反之亦然，這進(jìn)ー步影響了所述裝置的性能。發(fā)明ネ既述本發(fā)明的目的是消除或至少減少上述缺點(diǎn)和提供改善的電化學(xué)裝置，所述裝置具有改善的轉(zhuǎn)換特性并且適于用印刷技術(shù)制備。在附帯的權(quán)利要求所提供的主題中，滿足了上述目的和其他目的。本發(fā)明優(yōu)選的實(shí)施方案呈現(xiàn)于從屬權(quán)利要求中。根據(jù)其第一方面，本發(fā)明涉及ー種電化學(xué)裝置，其包含固化電解質(zhì)層和至少ー個(gè)電化學(xué)活性層，其中各活性層包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材含與所述固化電解質(zhì)直接接觸或離子接觸的接觸部分。另外，所述至少ー個(gè)活性層中之ー還包含從所述接觸部分延伸出來的第一被覆蓋部分(coveredportion)，且其中所述固化電解質(zhì)覆蓋或延伸橫跨所述被覆蓋部分和所述接觸部分。所述電化學(xué)裝置還包含與所述至少ー個(gè)活性層中之一的第一區(qū)域電子接觸或直接電子接觸的第一電極，和與所述至少ー個(gè)活性層中之一的第二區(qū)域電子接觸或直接電子接觸的第二電極，其中第二電極的第一部分和第二部分(兩部分可彼此相鄰)包含抗腐蝕材料。此外，在第二電極的第一部分和第二部分中，只有第一部分與所述固化電解質(zhì)直接接觸，且第二電極的第一部分設(shè)置于第一被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間。本發(fā)明基于發(fā)明者的以下認(rèn)識(shí)通過提供包含抗腐蝕材料且與電化學(xué)裝置的活性層接觸的電極，其中所述電極的一部分設(shè)置于固化電解質(zhì)和所述活性層之間，改善了所述電化學(xué)裝置的電化學(xué)轉(zhuǎn)換(switching)特性。本發(fā)明更為有利的是，減少了由于發(fā)生在所述固化電解質(zhì)側(cè)的電化學(xué)反應(yīng)而造成的所述電化學(xué)裝置的不希望的脫色。這可在所述裝置的不同電化學(xué)轉(zhuǎn)換事件之中或在不同電化學(xué)轉(zhuǎn)換事件之間完成。換言之，改善了所述裝置的電化學(xué)轉(zhuǎn)換，并使不希望的脫色(其可不利影響所述電化學(xué)裝置的著色和/或轉(zhuǎn)換)最小化。另外，具有更高導(dǎo)電性、并且設(shè)置于所述活性層和所述固化電解質(zhì)之間的分離的抗腐蝕或惰性的電極，能夠在所述裝置的電化學(xué)轉(zhuǎn)換之中或之間限制電化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散到所述電化學(xué)活性層的電解質(zhì)覆蓋的部分之外。此外，可實(shí)現(xiàn)這種與裝置從第二態(tài)轉(zhuǎn)換到第一態(tài)相比，對(duì)所述裝置從第一態(tài)轉(zhuǎn)換到第二態(tài)依賴較少的轉(zhuǎn)換特性。根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施方案，提供了包含固化電解質(zhì)層和電化學(xué)活性層的電化學(xué)裝置，所述電化學(xué)活性層包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料，且該活性層包含與所述固化電解質(zhì)直接接觸的接觸部分和從所述接觸部分延伸出來的第一被覆蓋部分。所述電化學(xué)裝置還包含與所述活性層的第一區(qū)域電子接觸或直接電子接觸的第一電極，和與所述活性層的第二區(qū)域電子接觸或直接電子接觸的第二電極。另外，第二電極的第一部分和第二部分包含抗腐蝕材料，其中在第二電極的第一部分和第二部分中，只有第一部分與所述固化電解質(zhì)接觸并且設(shè)置于第一被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間。根據(jù)本發(fā)明的另ー示例性實(shí)施方案，提供ー種電化學(xué)裝置，其包含固化電解質(zhì)層和第一和第二電化學(xué)活性層，所述第一和第二電化學(xué)活性層具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料。另外，第一活性層和第二活性層在空間上彼此分離，且各自分別包含與所述固化電解質(zhì)直接接觸的各自的第一和第二接觸部分。此外，第二活性層還包含從第ニ接觸部分延伸出來的被覆蓋部分。所述電化學(xué)裝置還包含與第一活性層的第一區(qū)域電子接觸或直接電子接觸的第一電極，和與第二活性層的第二區(qū)域電子接觸或直接電子接觸的第二電極。另外，第二電極的第一部分和第二部分都包含抗腐蝕材料，其中在第二電極的第一部分和第二部分中，只有第一部分與所述固化電解質(zhì)直接接觸，且其中第二電極的第一部分設(shè)置于所述被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述電化學(xué)裝置設(shè)置于柔性基底或載體上，這允許了柔性電化學(xué)裝置的產(chǎn)生，并且可以有多種有利的應(yīng)用，例如當(dāng)所述裝置經(jīng)受外部應(yīng)力，例如各種彎曲或拉伸作用。另外，柔性基底或載體促進(jìn)了所述電化學(xué)裝置的制備。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述電化學(xué)裝置設(shè)置于柔性基底或載體上，并且設(shè)置用于通過常規(guī)印刷技術(shù)(例如使用卷到卷(reel-to-reel)生產(chǎn)設(shè)備)制備。6根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案，所述裝置的第二電極在第一方向上伸長(zhǎng)和延伸。因此，伸長(zhǎng)的第二電極包含在沿第一方向上具有第一長(zhǎng)度、且在沿第二個(gè)基本上正交的方向上具有第二長(zhǎng)度的電極，其中第一長(zhǎng)度長(zhǎng)于第二長(zhǎng)度。伸長(zhǎng)的或帯狀的第二電極允許了所述電化學(xué)裝置的簡(jiǎn)單建筑構(gòu)造，其為有利的，因?yàn)樵谏a(chǎn)過程中所述裝置的對(duì)齊要求較低。由于容易應(yīng)用(例如在持續(xù)生產(chǎn)或常規(guī)印刷生產(chǎn)之中)，伸長(zhǎng)的電極也促進(jìn)生產(chǎn)，其中所述電極可簡(jiǎn)單地施加于所述裝置，使得一部分設(shè)置于包含第一被覆蓋部分的活性層和所述電解質(zhì)之間。根據(jù)包含伸長(zhǎng)的第二電極的實(shí)施方案，第二電極是帯狀的并在至少ー個(gè)方向延伸至或超出所述被覆蓋部分，或其為所述活性層的第一突出部分，其中帯狀可能包括矩形或細(xì)條狀，例如細(xì)線。此外，伸長(zhǎng)的或帯狀的第二電極的有利之處在于，所述裝置適于與其他電學(xué)或電化學(xué)組件構(gòu)成電路布置，或適于與其他電極或電極節(jié)點(diǎn)配置和連接。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，第二電極的寬度為所述活性層寬度的至少或至少5%，所述活性層在沿第二方向獲取的所述電化學(xué)裝置的橫截面中包含第一被覆蓋部分，其中所述第二方向正交于所述第一方向，如上述第二電極的延長(zhǎng)所限定的。所述第二電極還可具有多種相對(duì)活性層的寬度(例如為所述活性層寬度的約至約95%)，或者具有大于所述活性層寬度的寬度。第二電極有利地提供比所述電化學(xué)活性層改善的導(dǎo)電性，這允許了所述電化學(xué)裝置更快的轉(zhuǎn)換。另外，単獨(dú)的抗腐蝕或惰性的第二電極具有更高的導(dǎo)電性，且設(shè)置于所述活性層和所述固化電解質(zhì)之間，其能夠在所述裝置的電化學(xué)轉(zhuǎn)換之中或之間限制電化學(xué)反應(yīng)擴(kuò)散至所述電化學(xué)活性層的電解質(zhì)覆蓋的部分之外。與所述活性層相比，第二電極更高的導(dǎo)電性還允許了向所述活性層施加改善的電勢(shì)差。通常，在所述層的被覆蓋部分，第二電極相比于所述活性層增加的寬度提供了所述電化學(xué)裝置縮短的轉(zhuǎn)換時(shí)間。在所述被覆蓋部分，第二電極相比于所述活性層更小的寬度則改善了所述電化學(xué)裝置的氧化還原狀態(tài)，這例如提供了以下效果基于所述電化學(xué)裝置的晶體管裝置的關(guān)態(tài)電流(off-current)可減少，或基于所述電化學(xué)裝置的電致變色像素裝置的色對(duì)比可増加。因此，通過選擇第二電極相比于所述電化學(xué)活性層(包含第一被覆蓋部分)的寬度可達(dá)到所述電化學(xué)裝置所需效果，該寬度例如提供了轉(zhuǎn)換時(shí)間和關(guān)態(tài)電流之間的最佳平衡。典型地，第二電極的寬度會(huì)受到所用生產(chǎn)或印刷技術(shù)的限制，但可以以任意小的寬度來提供。根據(jù)另ー實(shí)施方案，在上述橫截面中，第二電極的寬度為所述固化電解質(zhì)的寬度的至少1%、至少5%、或約95%。因此，在所述橫截面中，所述固化電解質(zhì)覆蓋了第二電極，這促進(jìn)了所述固化電解質(zhì)和第二電極的應(yīng)用?；蛘?，第二電極的寬度大于所述固化電解質(zhì)的寬度的100%。在其他實(shí)施方案中，在所述橫截面中，所述固化電解質(zhì)的寬度小于所述第ニ電極的寬度，因此，允許了第二電極可以低精度被使用或印刷。另外，第二電極在第二方向上對(duì)齊的需要也因此降低了。因此，當(dāng)所述裝置的第一元件在第二方向上尺寸窄于第二元件吋，(所述元件例如活性層、第二電極、電解質(zhì)等，如上述實(shí)施方案中所述)，可設(shè)置狹窄的第一元件使其不延伸至第二元件之外?；蛘?，可設(shè)置或印刷第一元件和第二元件，使得在第二方向上第一元件的一部分延伸至第二元件之外。換言之，可提供所述電化學(xué)裝置兩個(gè)元件的非對(duì)齊的(non-aligned)或偏置的(off-set)、相對(duì)的設(shè)置，例如用于達(dá)到電化學(xué)活性區(qū)域的預(yù)期的面積，或允許使電接觸面積小于印刷技術(shù)的分辨率。在本發(fā)明的其他實(shí)施方案中，上述沿第二方向所取的橫截面(其中第二方向正交于第一方向，如第二電極伸長(zhǎng)的形狀所定義的)包含第二電極的第二部分。所述橫截面還可以取自第二電極的第一和第二部分之間的界面的相鄰處，其中第二電極的第一部分和第二部分相鄰，第一部分從第二部分延伸出來，或第一部分緊鄰第二電極的第二部分設(shè)置。因此，所述橫截面取自第二電極的第二部分中，并且緊鄰第二電極的第一和第二部分的界面。換言之，所述橫截面可取自第二電極的第二部分，該部分緊鄰第二電極的第一部分。有利地，并且如上述不同實(shí)施方案所述地，第二電極在與電化學(xué)活性相鄰的區(qū)域具有相對(duì)于所述活性層或固化電解質(zhì)的一定的寬度，在所述裝置的電化學(xué)轉(zhuǎn)換之中或之間，這實(shí)現(xiàn)了在不同的氧化還原狀態(tài)之間所述電化學(xué)裝置的轉(zhuǎn)換時(shí)間的改善，使得改善了所述電化學(xué)裝置的耐久性，且實(shí)現(xiàn)了離子電荷從所述電化學(xué)活性區(qū)域至不希望的區(qū)域的輸送的部分限制。例如在所述活性層中，ー個(gè)所述的不需要的區(qū)域可在所述活性層和所述固化電解質(zhì)之間的接觸部分或界面區(qū)域之外。上述實(shí)施方案是進(jìn)一歩有利的，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)了所述裝置的簡(jiǎn)單的構(gòu)造設(shè)計(jì)，例如適于印刷制備。在一個(gè)實(shí)施方案中，包含第一被覆蓋部分的所述活性層或僅僅是被覆蓋的活性層，還包含第一突出部分，其從所述第一被覆蓋部分延伸出來和/或延伸至所述固化電解質(zhì)之外。所述被覆蓋部分設(shè)置于所述接觸部分和第一突出部分之間并與之直接接觸，且第ニ電極的第二部分至少部分地覆蓋第一突出部分。所述活性層的突出部分在垂直于所述固化電解質(zhì)層的突出中可延伸至固化電解質(zhì)之外或超出。第一突出部分提供了延伸的活性層，且可施加或印刷第二電極以部分地覆蓋第一突出部分，這促進(jìn)了第二電極的分層制造，其中生產(chǎn)中的對(duì)齊(alignment)需要被進(jìn)ー步降低了。換言之，在該實(shí)施方案中，所述被覆蓋活性層包含延伸部分、第一突出部分(其部分地被第二電極覆蓋)。因此，第二電極可設(shè)置在所述活性層的側(cè)邊，并與所述活性層重疊設(shè)置，其中第二電極的第二部分與所述被覆蓋活性層的延伸部分(其為第一突出部分)重疊，且其中第二電極的第一部分再與所述被覆蓋活性層的被覆蓋部分重疊，并設(shè)置于所述固化電解質(zhì)和所述被覆蓋活性層之間，或夾在其間。有利地，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，第二電極的設(shè)置使得第二電極的第一部分圍繞ー個(gè)開放區(qū)域或接觸區(qū)域，其限定了所述固化電解質(zhì)與所述被覆蓋活性層(即包含第一被覆蓋部分的活性層)之間的界面。因此，第二電極可施加至所述活性層，并具有一定的形狀，該形狀包含了不覆蓋所述活性層的開放區(qū)域，并且至少部分地圍繞所述活性層的接觸部分。這允許了，在至少部分地由第二電極的第一部分圍繞的接觸區(qū)域所限定的區(qū)域中，所述固化電解質(zhì)與所述活性層離子接觸。因此，第二電極提供的所述圍繞區(qū)域或接觸區(qū)域在ー個(gè)或多個(gè)方向上限定了所述固化電解質(zhì)和所述活性層之間的界面區(qū)域的延伸。因此，可有利地形成或成型第二電極，以使所述活性層和所述電解質(zhì)的界面區(qū)域達(dá)成合適的形狀。例如，可實(shí)現(xiàn)包含電化學(xué)裝置的實(shí)施方案的電化學(xué)活性像素元件，所述電化學(xué)裝置具有多種設(shè)計(jì)的第二電極和界面區(qū)域的。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，將第二電極設(shè)置為層，這允許了使簡(jiǎn)單有效的生產(chǎn)成為可能的簡(jiǎn)單裝置構(gòu)造。例如，若將第二電極設(shè)置為層，那么將方便第二電極的印刷施加，并且對(duì)齊的需要典型地僅僅依賴于第二電極的寬度和長(zhǎng)度。所述電化學(xué)裝置還可以設(shè)置為垂直或橫向分層排列。通常，典型地垂直設(shè)置所述裝置，使得至少兩個(gè)単獨(dú)的活性層的電解質(zhì)界面區(qū)域位于彼此面對(duì)的方向上。例如，所述固化電解質(zhì)層可夾在第一活性層和第二活性層之間，或夾在第一活性層和第一或第三電極之間，其中所述第一活性層和第二活性層、或第一活性層和第一或第三電極分別是堆疊的。因此，在所述裝置的橫向設(shè)置中，単獨(dú)的第一活性層和第二活性層典型地以并排(sidebyside)的方式設(shè)置，其中將所述電解質(zhì)設(shè)置于所述裝置上，使得所述電解質(zhì)界面區(qū)域面向相同方向。換言之，在垂直設(shè)置中，例如第一活性層和第ニ活性層的電解質(zhì)界面區(qū)域位于所述電解質(zhì)的不同側(cè)，在橫向設(shè)置中位于所述電解質(zhì)的相同側(cè)。通過提供根據(jù)本發(fā)明的且如上述實(shí)施方案中所述的第二電極，所述電化學(xué)裝置的有利之處在于改善轉(zhuǎn)換，其中實(shí)現(xiàn)了所述至少ー個(gè)活性層中之一在不同氧化還原狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換。典型地，可提供改善的轉(zhuǎn)換(例如更快的轉(zhuǎn)換時(shí)間)。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例，在配有若干電極的電化學(xué)裝置中，只提供ー個(gè)抗腐蝕或惰性的材料的電極，且該電極具有設(shè)置在所述被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間的部分。換言之，所述電化學(xué)裝置中只有一個(gè)電極被設(shè)置為根據(jù)本發(fā)明的第二電極。特別是，這是有利的，因?yàn)樗鲭娀瘜W(xué)裝置的轉(zhuǎn)換特性在響應(yīng)時(shí)間或轉(zhuǎn)換時(shí)間的方面得以改善，所述響應(yīng)時(shí)間或轉(zhuǎn)換時(shí)間不依賴于所述電化學(xué)裝置是否從第一態(tài)轉(zhuǎn)換至第二態(tài)，或反之亦然。因此，只將ー個(gè)電極設(shè)置為所述第二電極，允許了優(yōu)化的電化學(xué)裝置，當(dāng)所述電化學(xué)裝置例如從氧化態(tài)轉(zhuǎn)換至還原態(tài)，或從還原態(tài)轉(zhuǎn)換至氧化態(tài)時(shí)，所述電化學(xué)裝置具有相同或相應(yīng)的轉(zhuǎn)換特性。所述電化學(xué)裝置也可轉(zhuǎn)換至氧化還原中間狀態(tài)。根據(jù)替代性實(shí)施方案，所述電化學(xué)裝置可設(shè)置有兩個(gè)或多個(gè)電極，這些電極設(shè)置為根據(jù)本發(fā)明的第二電極。即，所述電化學(xué)裝置配有兩個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的電極，所述電極包含抗腐蝕材料并且在固化電解質(zhì)和電化學(xué)活性層之間設(shè)置有各自的部分。因此，提供ー種電化學(xué)裝置，其中所述至少ー個(gè)電化學(xué)活性層中之一包含第二被覆蓋部分，所述第二被覆蓋部分從所述至少ー個(gè)電化學(xué)活性層中之一的接觸部分延伸出來。另外，第一電極的第一部分和第二部分包含抗腐蝕材料，其中第一電極的第一部分和第二部分中僅第一部分與所述固化電解質(zhì)接觸或直接接觸，且其中第一電極的第一部分設(shè)置于第二被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間。提供上述第一電極可為有利的，因?yàn)榇龠M(jìn)了將電勢(shì)差施加于所述至少ー個(gè)活性層中之一的第一區(qū)域，以及可進(jìn)ー步更替(alternate)所述電化學(xué)裝置的轉(zhuǎn)換特性。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述電化學(xué)裝置包含ー個(gè)活性層，其配有固化電解質(zhì)和単獨(dú)的第一電極和第二電極，其中第一電極和第二電極兩者都分別設(shè)置有第一部分和第二部分，且其中將第一電極和第二電極的各第一部分設(shè)置于所述活性層的接觸部分和所述固化電解質(zhì)之間?；蛘撸鲭娀瘜W(xué)裝置可包含兩個(gè)單獨(dú)的活性層，即第一活性層和第二活性層，所述第一活性層設(shè)置有第一電極，且所述第二活性層設(shè)置有第二電極，且所述活性層各與所述固化電解質(zhì)直接接觸。有利地，用于例如所述電化學(xué)裝置的第二電極的至少部分的抗腐蝕材料選自合適的導(dǎo)電材料。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述抗腐蝕材料包含以下性質(zhì)的材料或材料的組合導(dǎo)電但不傳導(dǎo)離子(ionicallynon-conductive)，電化學(xué)非活性的，和/或相比于所述活性層和相對(duì)于電解質(zhì)具有不同的電化學(xué)電勢(shì)。例如，所述抗腐蝕材料選自碳、金、鈦、鉬、碳的導(dǎo)電形式、石墨、石墨烯(graphene)、貴金屬或惰性金屬。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，所述有機(jī)材料包含導(dǎo)電性聚合物材料，這允許了可實(shí)現(xiàn)基于聚合物的電化學(xué)裝置。導(dǎo)電性聚合物還允許在所述電化學(xué)裝置的生產(chǎn)之中使用常規(guī)聚合物印刷技術(shù)以及沉積技木，其中所述設(shè)計(jì)和技術(shù)可容易地?cái)U(kuò)大規(guī)模并且低成本地利用。導(dǎo)電性聚合物材料還允許了將電壓或電勢(shì)差簡(jiǎn)單施加于所述電化學(xué)裝置，這是由于所述裝置本身可用作電極部分。特別是，所述活性層和第一電極可包括與所述固化電解質(zhì)接觸的聚合物材料，其中所述活性層和第一電極可形成連續(xù)的元件，且其中將第一電極定義為不與固化電解質(zhì)接觸或不被固化電解質(zhì)覆蓋的所述活性層的部分。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案中，包含第一被覆蓋部分的活性層(或簡(jiǎn)稱為被覆蓋活性層)，還包含具有通過氧化還原狀態(tài)的改變而電化學(xué)改變其導(dǎo)電性的能力的材料。通過改變被覆蓋活性層的氧化還原狀態(tài)而改變了所述材料的電阻，這允許了所述電化學(xué)裝置應(yīng)用于多種領(lǐng)域中。通過在所述裝置的第一、第二或更多電極之間施加電勢(shì)差可改變氧化還原狀態(tài)，使得在與所述固化電解質(zhì)組合的被覆蓋活性層中產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)。接下來，所述電化學(xué)反應(yīng)改變所述被覆蓋活性層的導(dǎo)電性。例如，變化的導(dǎo)電功能性允許了將所述電化學(xué)裝置用作基于電化學(xué)的電學(xué)裝置，例如晶體管或電阻器，如以下論文所述D.NilssonΦ人’Bi-stableandDynamicCurrentModulationinElectrochemicalOrganicTransistors,出版于Adv.Mater.2002，14，No.1，1月4日。根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案，所述電化學(xué)裝置形成電化學(xué)晶體管裝置，其中第一區(qū)域和第ニ區(qū)域是所述被覆蓋活性層(即包含第一被覆蓋部分的活性層)的兩個(gè)單獨(dú)的區(qū)域。在所述晶體管實(shí)施方案中，所述電化學(xué)裝置還包含第三電極，其與所述固化電解質(zhì)離子接觸，且其與所述被覆蓋活性層分離，并且所述被覆蓋活性層電子連接所述第一電極和第二電極。所述被覆蓋活性層還包含具有通過改變氧化還原狀態(tài)而電化學(xué)改變其導(dǎo)電性的能力的材料。因此，所述被覆蓋活性層連接所述第一電極和第二電極，使得通過改變所述被覆蓋活性層的氧化還原狀態(tài)可控制所述第一電極和第二電極之間的電阻。例如，第三電極與所述電解質(zhì)接觸，并且可作為所述晶體管裝置中的柵電扱。例如，在一個(gè)實(shí)施方案中，在第三電極(或所述柵電扱)與所述第一電極和第二電極中的至少ー個(gè)之間施加的電勢(shì)差控制了所述活性層中的電化學(xué)反應(yīng)。接下來，所述電化學(xué)反應(yīng)改變了所述被覆蓋活性層的氧化還原狀態(tài)和導(dǎo)電性，因此，可用施加至第三柵電極的電勢(shì)差控制所述第一電極和第二電極之間的電流。換言之，通過向第三柵電極施加電勢(shì)差可控制所述第一電極和第二電極之間的電子流動(dòng)。所述抗腐蝕電極的構(gòu)造是有利的，因?yàn)榇龠M(jìn)了電勢(shì)差的施加。例如，所述電極設(shè)置的電阻降低，這提供了更加能量有效的裝置。因此，所述晶體管裝置的轉(zhuǎn)換特性和轉(zhuǎn)換時(shí)間大大改善。并且，所述裝置的工作壽命和耐久性得以提高，這是因?yàn)樗隹垢g電極材料抵消了例如所述活性層的電化學(xué)降解。典型地，所述裝置的操作中使用合適的電勢(shì)差或電壓，其中過大的電勢(shì)差可損害例如所述活性層。因此，在適于所述電化學(xué)裝置的操作電勢(shì)差的范圍內(nèi)，所述抗腐蝕電極的設(shè)置使所述電化學(xué)裝置的壽命更長(zhǎng)，并且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性得以改善。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，所述電化學(xué)晶體管裝置還可允許轉(zhuǎn)換特性的改善，其中使轉(zhuǎn)換的電化學(xué)反應(yīng)遷移或漂移最小化，所述漂移可負(fù)面影響所述晶體管裝置的轉(zhuǎn)換。通過降低所述電化學(xué)反應(yīng)的漂移，限制了離子遷移至包含所述被覆蓋部分的所述電化學(xué)活性層的活性區(qū)域以外。漂移至所述活性區(qū)域之外，會(huì)使所述轉(zhuǎn)換減緩。另外，所述漂移可導(dǎo)致所述電化學(xué)晶體管裝置中電化學(xué)氧化還原狀態(tài)的恢復(fù)變得緩慢或幾乎不可能。當(dāng)離子從所述活性電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域遷移或漂移時(shí)可發(fā)生這種慢轉(zhuǎn)換的電化學(xué)狀態(tài)，且因此所述電化學(xué)狀態(tài)受到施加至所述電化學(xué)晶體管裝置的任何電勢(shì)差的影響變小。因此，根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案，改善了所述晶體管裝置的轉(zhuǎn)換時(shí)間，并且可平衡所述晶體管的轉(zhuǎn)換特性以使得所述晶體管裝置的轉(zhuǎn)換時(shí)間更少地依賴于所述裝置是否從傳導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)換至非傳導(dǎo)態(tài)或從非傳導(dǎo)態(tài)轉(zhuǎn)換至傳導(dǎo)態(tài)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述電化學(xué)裝置或所述電化學(xué)晶體管裝置可設(shè)置為電路布置中的ー個(gè)組件，其中所述電路布置中還可包含電源。在這種情況下，至少所述電化學(xué)裝置的第一電極和第二電極電子連接至所述電源，該電源可用于在所述電極之間施加電勢(shì)差。根據(jù)其他實(shí)施方案，所述電化學(xué)裝置的至少ー個(gè)活性層中之一包含電致變色材料。所述電致變色材料可具有通過改變所述電致變色材料的氧化還原狀態(tài)而電化學(xué)改變其顏色的能力。因此，通過改變所述活性層的氧化還原狀態(tài)(通過例如向產(chǎn)生電化學(xué)反應(yīng)的活性層提供電勢(shì)差的方法)可控制所述活性層的顏色。根據(jù)實(shí)施ー個(gè)方案，所述電化學(xué)裝置可形成電致變色像素裝置。所述電解質(zhì)可設(shè)置于第一活性層和第二活性層之間，其中在這種情況下，第一活性層和第二活性層的至少之ー是電致變色的。其他活性層，或例如第一電極，可用作反電極(counterelectrode)0所述電致變色像素裝置的有利之處在于，根據(jù)本發(fā)明的第二電極使像素裝置不希望的脫色大量減少，并使電化學(xué)反應(yīng)前沿的不希望的遷移或漂移大量減少，所述反應(yīng)前沿控制像素元件的著色和脫色。若不設(shè)置根據(jù)本發(fā)明的第ニ電極，所述像素裝置可發(fā)生脫色，其中所述活性層中的電化學(xué)反應(yīng)前沿或離子電荷離開所述電化學(xué)反應(yīng)區(qū)域，然后影響所述電致變色材料的氧化還原狀態(tài)和著色。另外，所述遷移的反應(yīng)前沿可妨礙所述像素裝置在不同氧化還原狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換，這是因?yàn)檫w移的反應(yīng)前沿的移動(dòng)性將會(huì)減少，且其恢復(fù)將變得緩慢甚至不可能。在某些情況下，遷移的電化學(xué)前沿可將所述電化學(xué)材料完全消耗，使其變得不可轉(zhuǎn)換。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案，可提供減少脫色、改善轉(zhuǎn)換時(shí)間和延長(zhǎng)工作壽命的改進(jìn)的像素裝置。定義電化學(xué)活性根據(jù)本發(fā)明的"電化學(xué)活性"層，是一片具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力材料。氧化還原狀態(tài)的變化可通過氧化或還原反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，例如，通過在至少部分與電解質(zhì)離子接觸的電化學(xué)活性材料兩端施加電勢(shì)差。例如，所述電化學(xué)活性材料可為具有以下能力的材料通過其氧化還原狀態(tài)的改變而電化學(xué)改變其電導(dǎo)性。所述電化學(xué)活性材料還可為電致變色材料，其具有通過其氧化還原狀態(tài)的改變而電化學(xué)改變其顏色的能力，因此所述材料響應(yīng)于電化學(xué)反應(yīng)而經(jīng)歷顏色的變化。所述電化學(xué)材料的性質(zhì)可包括涉及傳感裝置、光電子裝置、執(zhí)行元件(actuators)、潤(rùn)濕性轉(zhuǎn)換、和微流體裝置的能力。所述電化學(xué)活性層還可設(shè)置有電極，所述電極由相同或不同材料構(gòu)成。電致變色本發(fā)明涉及的“電致變色”層是ー種連續(xù)幾何體，其能形成圖案和/或印刷成不同的形狀，其由ー種材料構(gòu)成或由幾種材料的組合構(gòu)成。該材料可以是有機(jī)或無機(jī)的，分子的或聚合的。該電致變色元件，無論其是由ー種材料構(gòu)成還是由ー種以上的材料組合而成，其具有下面性能的組合至少ー種材料在至少ー個(gè)氧化態(tài)下是導(dǎo)電的，和至少ー種材料是電致變色的，即由于該材料內(nèi)的電化學(xué)氧化還原反應(yīng)而呈現(xiàn)出顏色變化。任選地，所述電致變色元件可包含電化學(xué)活性材料。接觸部分如本文中所用，電化學(xué)活性層的接觸部分是所述層的一部分，其在所述層的至少ー側(cè)的表面與電解質(zhì)直接接觸，即與電解質(zhì)有共同界面。被覆蓋部分如本文中所用，電化學(xué)活性層的被覆蓋部分是與抗腐蝕材料的電極至少部分地直接電子接觸的部分，因此其被電解質(zhì)覆蓋。換言之，所述電極設(shè)置于所述電化學(xué)活性層的被覆蓋部分和所述電解質(zhì)層之間。被覆蓋部分還可包含與所述電解質(zhì)直接接觸的部分。突出部分如本文中所用，電化學(xué)活性層的突出部分是與抗腐蝕材料的電極至少部分地直接電子接觸，且未被電解質(zhì)覆蓋的的部分。換言之，所述電極接觸并覆蓋所述電化學(xué)活性層的突出部分。電致變色顯示器“電致變色顯示器〃關(guān)于本發(fā)明是指含至少ー個(gè)電致變色像素元件的裝置，設(shè)置該像素元件以使得所述電致變色元件顏色變化在反射和/或傳遞中在視覺上可檢測(cè)。在電致變色像素元件中，所述活性層包含與所述電解質(zhì)離子接觸的電致變色材料，且與所述電解質(zhì)接觸的電極用作反電極。例如，通過在所述活性層和所述電極之間施加電勢(shì)差可操作電致變色顯像元件，其中所述電勢(shì)差控制電化學(xué)反應(yīng)。接下來，所述電化學(xué)反應(yīng)控制或?qū)е滤鱿袼卦闹蛎撋?。顏色變化?dāng)提及“顏色變化”時(shí)，這也意味著包括光密度或反射率的變化，因此“顏色變化”例如考慮到從藍(lán)色向紅色、藍(lán)色向無色、無色向藍(lán)色、深藍(lán)色向淺藍(lán)色、灰色向白色或深灰色向淺灰色等的變化。固化電解質(zhì)為了本發(fā)明的目的，“固化電解質(zhì)”是指這樣的電解質(zhì)該電解質(zhì)為固體或半固體，在其使用溫度下足夠剛硬，從而使其整體內(nèi)的顆粒/薄片(flakes)基本上被高粘度/剛度的電解質(zhì)所固定，并且該電解質(zhì)不會(huì)流動(dòng)或泄漏。例如，這樣的電解質(zhì)具有適當(dāng)?shù)牧髯冃?，從而允許例如利用傳統(tǒng)的印刷方法使所述材料以整體片或圖形的形式施加到支持體上。沉積之后，電解質(zhì)配制品應(yīng)通過蒸發(fā)溶劑而固化，或由于化學(xué)交聯(lián)反應(yīng)，通過另外的化學(xué)試劑或者通過物理效應(yīng)(例如利用紫外、紅外或微波輻射的輻照，冷卻或任何其它類似方式)而固化。所述固化電解質(zhì)例如可包括含水溶劑或有機(jī)溶劑的凝膠，例如明膠或高分子凝膠。然而，固態(tài)聚合物電解質(zhì)也包括在內(nèi)并且在本發(fā)明的范圍之內(nèi)。而且，該定義還包括滲入或以任何其它方式寄主在適當(dāng)?shù)幕|(zhì)材料，例如紙、織物或多孔聚合物內(nèi)的液態(tài)電解質(zhì)溶液。在本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，這種材料實(shí)際上是其上設(shè)置有電化學(xué)裝置的支持體，使得該支持體形成所述電化學(xué)裝置的整體部件。電極本發(fā)明的裝置中的"電極"，是由電子傳導(dǎo)材料構(gòu)成的結(jié)構(gòu)，并且可與例如電化學(xué)活性層的部分連接，該部分接下來可以與所述電解質(zhì)直接接觸。所述裝置的電極典型地用于將所述裝置連接至電源，或者也可用于將所述裝置作為電路的組件連接或與其他電路組件連接。電極可用于促進(jìn)多種裝置的矩陣構(gòu)造(matrixconfiguration)，例如裝置的有效地址矩陣構(gòu)造(activeaddressmatrixconfiguration)。另外，電極還可以由與所述活性層相同或相似的材料構(gòu)成，并且因此形成連續(xù)的或整體的一片材料，其為導(dǎo)電的，并且包含與所述固化電解質(zhì)直接接觸的部分。因此，所述電化學(xué)活性材料或?qū)涌芍辽俨糠值匦纬呻姌O；或電化學(xué)活性材料的一部分可形成電極的部分，其因而形成導(dǎo)電通路，連通至所述裝置的電化學(xué)活性區(qū)域。例如，通過在所述裝置的電極(例如所述裝置的第一電極)中施加第一電勢(shì)，并在所述裝置的第二電極施加不同的電勢(shì)，在所述裝置中提供了電勢(shì)差，并且所述電化學(xué)裝置的氧化還原狀態(tài)可得到控制和轉(zhuǎn)換。抗腐蝕材料根據(jù)本發(fā)明，抗腐蝕材料可包含適于與所述電化學(xué)活性材料組合使用、并且可基本上為惰性的材料。抗腐蝕材料可例如選自碳、金、鈦、鉬、碳的導(dǎo)電形式、石墨、石墨烯、貴金屬(noblemetal)或惰性金屬。例如，在所述電化學(xué)裝置中，通過形成例如含有與所述電化學(xué)活性材料相比具有更高導(dǎo)電性的抗腐蝕材料的材料電極，可促進(jìn)在電路系統(tǒng)，例如印刷電子系統(tǒng)中所述電化學(xué)裝置的構(gòu)造。例如，可増加所述電化學(xué)裝置的導(dǎo)電性和效率，其中可降低所述電化學(xué)裝置的電極的電阻以及不希望的功率損失。另外，所述抗腐蝕材料允許了所述電化學(xué)材料(例如電化學(xué)聚合物)更少的降解，只要所施加的電勢(shì)差保持在所述電化學(xué)裝置的合適的操作界限之內(nèi)，就會(huì)使得所述電化學(xué)裝置的耐久性増加，延長(zhǎng)工作壽命。層根據(jù)ー些實(shí)施方案，所述電化學(xué)裝置具有層壓結(jié)構(gòu)并且由不同材料的“層”組成。這些層可為連續(xù)的或形成圖案的，它們可以施加至彼此(自支持裝置)或施加在柔性的支承體或載體上(支持的裝置)。另外，術(shù)語“層”可包括同一平面中的相同材料的所有元件，無論該材料是否以在平面中形成不連續(xù)的“島”的方式形成圖案或被間斷。直接電接觸允許通過界面交換電荷的兩相(例如活性層和電極)間的直接物理接觸(共同界面)。通過界面的電荷交換可以包括導(dǎo)電相間的電子遷移，離子傳導(dǎo)相間的離子遷移，或電子流和離子流間的轉(zhuǎn)化，該電子流和離子流間的轉(zhuǎn)化通過例如活性層和電解質(zhì)或電解質(zhì)和電致變色元件之間的界面處的電化學(xué)方式進(jìn)行。直接電子接觸允許通過界面交換電子的兩相(例如活性層和電極)間的直接物理接觸(共同界面)。通過界面的電荷交換可包括導(dǎo)電相之間的電子遷移。直接離子接觸允許電化學(xué)反應(yīng)，例如氧化還原反應(yīng)，即氧化反應(yīng)或還原反應(yīng)的兩相間的直接物理接觸(共同界面)。材料根據(jù)ー個(gè)實(shí)施例，固化電解質(zhì)包括粘合剤。例如，所述粘合劑具有膠凝性質(zhì)，并且例如選自明膠、明膠衍生物、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚(乙烯吡咯烷酮)、多糖類、聚丙烯酰胺、聚氨酷、聚環(huán)氧丙烷、聚環(huán)氧乙烷、聚(苯乙烯磺酸)和其鹽及共聚物；并且可以任選地進(jìn)行交聯(lián)。具有季銨基團(tuán)的聚合物，例如具有咪唑鐺基團(tuán)的聚合物。實(shí)例是聚季銨鹽類(polyquaterniumgrades)，優(yōu)選為具有季銨化(quaternized)乙烯基咪唑單元的共聚物，例如BASF提供的LuviquatExcellence.如果使用的粘合劑是明膠的話，該固化電解質(zhì)還可包括離子鹽(例如硫酸鎂)。該固化電解質(zhì)還可含有吸濕鹽例如氯化鎂，以維持其中的水含量。在實(shí)施方案中，所述電化學(xué)裝置包括聚合物作為電化學(xué)活性材料，該聚合物在至少ー個(gè)氧化態(tài)下可為導(dǎo)電的和/或電致變色的，且該電化學(xué)裝置還任選包括聚陰離子(polyanion)化合物。用于本發(fā)明的電化學(xué)裝置的電化學(xué)聚合物例如選自聚噻吩、聚吡咯、聚苯胺、聚異硫弗(polyisothianaphthalene)、聚亞苯乙:);希^;^polyphenylenevinylenes)禾ロ其共聚物，例如由JCGustafsson等人在SolidStateIonics，69，145-152(1994)；HandbookofOligo-andPolythiophenes,Ch10.8,EdDFichou,ffiley-VCH,Weinhem(1999)；PSchottland等人在Macromolecules，33，705ト7061(2000)；MOnoda在JournaloftheElectrochemicalSociety，141，338—341(1994)；MChandrasekar在Conducting聚合物s，F(xiàn)undamentalsanaApplications,aPractica丄Approach，KluwerAcaaemicPublishers,Boston(1999)；禾ロAJEpstein等人在MacromolChem，MacromolSymp，51，217—234(1991)中描述的那些聚合物。在一個(gè)實(shí)施方案中，該聚合物是3，4_ニ烷氧基噻吩的聚合物或共聚物，其中所述的兩個(gè)烷氧基可以相同或不同或一起表示任選取代的氧基-亞烷基-氧基橋。在另ー實(shí)施方案中，該聚合物是選自下面的3，4_ニ烷氧基噻吩的聚合物或共聚物聚(3，4_亞甲基ニ氧基噻吩)、聚(3，4_亞甲基ニ氧基噻吩)衍生物、聚(3，4_亞乙基ニ氧基噻吩)、聚(3，4-亞乙基ニ氧基噻吩)衍生物、聚(3，4-亞丙基ニ氧基噻吩)、聚(3，4-亞丙基ニ氧基噻吩)衍生物、聚(3，4_亞丁基ニ氧基噻吩)、聚(3，4_亞丁基ニ氧基噻吩)衍生物、和其共聚物。聚陰離子化合物則優(yōu)選是聚(苯乙烯磺酸鹽)(poly(styrenesulfonate))0本領(lǐng)域普通技術(shù)人員易于理解的是，在本發(fā)明的替代性實(shí)施方案中，該電化學(xué)材料包括任何非聚合物材料、不同非聚合物材料的組合、或聚合物材料和非聚合物材料的組合，其在至少ー個(gè)氧化態(tài)下可具有導(dǎo)電性以及電致變色性能。例如，可以使用導(dǎo)電材料和電致變色材料的復(fù)合物，例如導(dǎo)電顆粒如氧化錫、ITO或ATO顆粒和聚合物或非聚合物電致變色材料如聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩、氧化鎳、聚乙烯ニ茂鐵(polyvinylferrocene)、聚紫精(polyviologen)、氧化鎢、氧化銥、氧化鉬和普魯士藍(lán)(亞鐵氰化鐵)。作為用在本發(fā)明裝置中的電化學(xué)活性材料的非限定性例子，可以提及一片既導(dǎo)電又電致變色的PED0T-PSS；一片具有!^+/SCf的PEDOT-PSS,PED0T-PSS既導(dǎo)電又電致變色并且!^+/SCf是附加的電致變色組分；由在絕緣聚合物基質(zhì)中與電致變色的W03-涂層直接電接觸的導(dǎo)電ITO粒子的連續(xù)網(wǎng)構(gòu)成的片；由在絕緣聚合物基質(zhì)中和溶解在電解質(zhì)中的電致變色組分接觸的導(dǎo)電ITO粒子的連續(xù)網(wǎng)構(gòu)成的片。根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施方案，電致變色像素裝置還可包括用于實(shí)現(xiàn)ー種以上顏色的顯示的另ー電致變色材料。該另ー電致變色材料可設(shè)置在電致變色像素元件或固化電解質(zhì)內(nèi)，然后其例如包括電致變色氧化還原體系，如一方面是無色的狗2+和SCN—離子，另ー方面是紅色的!^e3+(SCN)(H2O)5絡(luò)合物的氧化還原對(duì)。作為其他非限定性的例子，這些材料可以選自不同的吩嗪例如DMPA-5，10-ニ氫-5，10-ニ甲基吩嗪、DEPA-5，10-ニ氫-5，10-ニ乙基吩嗪和D0PA-5，10-ニ氫-5，10-ニ辛基吩嗪、選自TMPD-N，N,N，，N’-四甲基苯ニ胺、TMBZ-N,N，N’，N’-四甲基聯(lián)苯胺、TTF-四硫富瓦烯、菲咯啉-鐵絡(luò)合物、罌紅A、ニ苯胺、對(duì)乙氧基柯衣定、亞甲基藍(lán)、不同的靛藍(lán)和酚藏花紅以及其混合物。所述電化學(xué)裝置中，所述電化學(xué)材料的性質(zhì)可包括涉及傳感裝置、光電子裝置、執(zhí)行元件、潤(rùn)濕性轉(zhuǎn)換、和微流體裝置的能力。另外，根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)裝置可應(yīng)用于印刷電子學(xué)的各領(lǐng)域中，例如從傳感器和單像素裝置到邏輯電路和大型有源矩陣尋址顯示系統(tǒng)的領(lǐng)域。通常，本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，將顯現(xiàn)于下面更詳細(xì)的公開以及附帯的權(quán)利要求和附圖中。下面通過實(shí)施例并參考附圖闡述本發(fā)明的實(shí)施方案。應(yīng)理解所述附圖在標(biāo)度上并非真實(shí)；并且如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的，除附圖所例示之外的尺寸在本發(fā)明的范圍內(nèi)也是可能的。還應(yīng)注意，附圖中的一些細(xì)節(jié)與其他細(xì)節(jié)相比可夸大。圖la-d為根據(jù)本發(fā)明的所述電化學(xué)裝置的實(shí)施方案的橫截面視圖。圖加-b為所述電化學(xué)裝置的兩個(gè)實(shí)施方案的示意透視圖。圖3所述電化學(xué)裝置的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面視圖。圖4為所述電化學(xué)裝置的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面視圖。圖5為圖4所示的電化學(xué)裝置的一個(gè)實(shí)施方案的俯視圖。圖6為所述電化學(xué)裝置的一個(gè)實(shí)施方案的俯視圖。圖7為所述電化學(xué)裝置的一個(gè)實(shí)施方案橫截面視圖，該裝置具有兩個(gè)單獨(dú)的抗腐蝕材料電極。圖8為電化學(xué)晶體管裝置的ー個(gè)垂直實(shí)施方案的橫截面視圖，其中所述裝置設(shè)置于載體基底上。圖9為根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)晶體管裝置的ー個(gè)垂直實(shí)施方案的俯視圖，該裝置在示例性電路布置之中。圖10為根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯像裝置的一個(gè)實(shí)施方案的示意透視圖。圖11為根據(jù)本發(fā)明的電化學(xué)顯像裝置的一個(gè)實(shí)施方案的橫截面視圖。圖Ua-d為闡釋使用根據(jù)本發(fā)明的抗腐蝕材料的效果的圖。本發(fā)明實(shí)施方案的詳述在下面的詳細(xì)說明中，若非另有指出，相同或相應(yīng)的參考編號(hào)表示類似的特征，并與圖的序號(hào)保持一致。換言之，參考編號(hào)101、201、301.......和1101在圖la-d、加-b、3.......和11中分別表示類似的特征，在該情況下為固化電解質(zhì)。圖la-d為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方案的橫截面視圖。在圖Ia中，顯示了包含活性層105的電化學(xué)裝置100a，所述活性層105具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力。所述活性層105包含有機(jī)材料，例如電化學(xué)活性聚合物材料，且將其設(shè)置為與固化電解質(zhì)層101直接接觸和/或離子接觸。所述固化電解質(zhì)接觸井覆蓋所述活性層105的接觸部分140。更詳細(xì)地，所述固化電解質(zhì)層101與所述活性層105離子接觸，使得所述活性層的界面區(qū)域與所述固化電解質(zhì)界面區(qū)域離子接觸。因此，所述界面區(qū)域?qū)?yīng)于或限定了所述活性層105的接觸部分140。另外，所述固化電解質(zhì)101和電化學(xué)活性材料之間的界面典型地限定了所述電化學(xué)裝置的電化學(xué)活性區(qū)域或者所述活性層105的活性部分，這是由于所述電解質(zhì)只覆蓋所述活性層105的一部分。所述活性層105還包含第一被覆蓋部分141，其從所述所述活性層105的接觸部分140延伸出來。所述第一被覆蓋部分141被所述固化電解質(zhì)層101覆蓋，或所述固化電解質(zhì)延伸橫跨所述活性層105的被覆蓋部分141，而由于電解質(zhì)和所述活性層通過電極110彼此分離，所述固化電解質(zhì)101不與所述被覆蓋部分141接觸。圖中顯示了第一電極109，在所述活性層105的第一區(qū)域143中，所述第一電極109與所述活性層105電子接觸或直接電子接觸。所述第一電極可例如由電極(例如金屬線或傳導(dǎo)通路)形成，或由與所述活性層相同或相似的材料(例如導(dǎo)體聚合物材料)形成。所述電化學(xué)裝置IOOa還設(shè)置有第二電極110，其與所述活性層105的第二區(qū)域144電子接觸或直接電子接觸，其中所述活性層105的第一區(qū)域和第二區(qū)域(143、144)是彼此分離或空間分離的。如圖所示，所述第二電極110從所述固化電解質(zhì)延伸出來，且包含第一部分111和第二部分112，兩部分都包含抗腐蝕材料(例如含碳材料)。第二電極110的第一部分111和第二部分112進(jìn)ー步彼此相鄰設(shè)置，且第一部分111從第二部分112延伸出來。如圖所示，在第二電極110的第一部分111和第二部分112中，只有第一部分111與所述固化電解質(zhì)101直接接觸，且第二電極110的第一部分111設(shè)置于所述活性層105的第一被覆蓋部分141和所述固化電解質(zhì)層101之間。換言之，第二電極110的第一部分111設(shè)置于所述固化電解質(zhì)層101和所述活性層之間，使得所述活性層105的被覆蓋部分141不與所述固化電解質(zhì)101接觸。第二電極至少部分地包含抗腐蝕材料(例如碳)，且通過圖示的電極如圖所示地連接至電路布置、控制器或電源130。換言之，圖Ia顯示電化學(xué)裝置100a，其包含固化電解質(zhì)層101和ー個(gè)電化學(xué)活性層105，其中所述電化學(xué)活性層105包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料，并且所述活性層105包含兩部分。接觸部分140與所述固化電解質(zhì)101直接接觸或直接離子接觸；且第一被覆蓋部分141從所述接觸部分140延伸出來，且其中所述固化電解質(zhì)101覆蓋或延伸橫跨所述被覆蓋部分141和所述接觸部分140兩者。所述電化學(xué)裝置還包含第一電極109，其與所述活性層105之一的第一區(qū)域143直接電子接觸；還包含第二電極110，其與該層的第二區(qū)域144直接電子接觸。此外，所述第二電極的第一部分111和第二部分112包含抗腐蝕材料，其中在所述第二電極的第一部分和第二部分中，只有第一部分111與所述固化電解質(zhì)101直接接觸，且其中所述第二電極110的第一部分111設(shè)置于第一被覆蓋部分141和所述固化電解質(zhì)101之間。在圖Ib中，顯示了電化學(xué)裝置100b，其包含相似的特征并具有與圖Ia所示的電化學(xué)裝置IOOa相同的設(shè)置。圖Ib所示的電化學(xué)裝置IOOb與圖Ia所示的電化學(xué)裝置IOOa的不同之處在干，所述電化學(xué)裝置IOOb的電化學(xué)活性層105還包含部分109，其形成第一電極109的一部分，該另外的部分109在第一區(qū)域143與所述活性層105的接觸部分接觸。所述第一電極部分109和所述活性層105的接觸部分140之間的界面用虛線表示。因此，第一電極109的一部分和所述活性層105是ー個(gè)元件，其中所述活性層105的活性部分或接觸部分140典型地由所述活性層和所述固化電解質(zhì)101之間的界面區(qū)域所限定。如圖所示，第一電極109和第二電極110通過圖示的電極連接至例如電路布置130。所述活性部分空間地和電子地設(shè)置于第一電極部分109和所述電化學(xué)活性層的被覆蓋部分141之間。圖Ic顯示所述電化學(xué)裝置IOOc的實(shí)施方案，其包含與所述電化學(xué)裝置IOOa和IOOb相同的特征和相似的設(shè)置。圖Ic所示的電化學(xué)裝置與圖Ia和Ib所示的實(shí)施方案的區(qū)別在干，所述電化學(xué)裝置IOOc的活性層105還包含第一突出部分106，其從所述活性層105的被覆蓋部分141延伸出來。第一突出部分106延伸至所述固化電解質(zhì)101之外，即不被電解質(zhì)覆蓋。更詳細(xì)地，在垂直于所述固化電解質(zhì)層101的裝置的突出中，所述第一突出部分延伸至所述固化電解質(zhì)101之外。如圖所示，第一被覆蓋部分141空間地和電子地設(shè)置在所述接觸部分140和第一突出部分106之間并與兩者直接接觸。另外，第二電極110的第二部分112至少部分地覆蓋所述突出部分106。因此，所述活性層105包含被第二電極110的第二部分112覆蓋的第一突出部分、與第二電極110的第一部分111接觸設(shè)置的第一被覆蓋部分141、包含與所述固化電解質(zhì)101接觸的電化學(xué)活性表面區(qū)域的接觸部分140、和至少部分地形成第一電極109的延伸部分。在圖Id中，顯示了所述電化學(xué)裝置的替代性實(shí)施方案。所述電化學(xué)裝置IOOd設(shè)置為橫向構(gòu)造，且包含第一活性層和第二活性層，10和105b，所述活性層包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料。第一活性層和第二活性層(10和105b)在空間上是分離的，設(shè)置于共同的平面內(nèi)，且與固化電解質(zhì)層101直接接觸或直接離子接觸。各活性層在第一和第二接觸部分(140a和140b)分別接觸所述固化電解質(zhì)101。因此，各活性層包含與所述電解質(zhì)直接接觸和/或離子接觸的接觸部分，使得所述電解質(zhì)和所述電化學(xué)活性元件之間的界面限定了所述接觸部分的延伸，參照前圖的描述。因此，兩個(gè)單獨(dú)的活性層(10和105b)彼此橫向排列，并且通過固化電解質(zhì)層101離子連接或橋接。所述活性層之ー(本案中為第二活性層105b)還包含從所述接觸部分140b延伸出來的第一被覆蓋部分141。所述固化電解質(zhì)層101覆蓋或延伸橫跨第一被覆蓋部分141，但由于電解質(zhì)和所述活性層通過電極110彼此分離，所述固化電解質(zhì)101和所述活性層10的第一被覆蓋部分141并不直接接觸。類似地，參照?qǐng)DIb的描述，所述活性層中之一(本案中為第一活性層105a)的延伸部分形成第一電極109，其進(jìn)ー步通過傳導(dǎo)通路(例如電極)連接至例如電路布置130，如圖所示。第一電極109與所述第一活性層10的第一區(qū)域143直接電子接觸，其中第一電極109部分和所述第一活性層10的接觸部分140a之間的界面用虛線表示，該虛線表示第一區(qū)域143。所述電化學(xué)裝置IOOd還包含第二電極110，其與所述第二活性層10的第二區(qū)域144直接電子接觸。另外，所述第二電極110包含第一部分和第二部分(111和11，所述兩部分包含抗腐蝕材料，并且相鄰或彼此緊鄰設(shè)置。如圖所示，在所述第二電極110的第一部分和第二部分(111,11中，只有第一部分111與所述固化電解質(zhì)101接觸，且第一部分111設(shè)置于第一被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)101之間。因此，第二電極的部分即第一部分111夾在第二活性層10的部分和所述固化電解質(zhì)101之間。因此，第二活性層10配有根據(jù)本發(fā)明的合適的電扱。另外，如圖所示，第二電極可設(shè)置為通過電極與例如電路布置130相連接，所述電極可包含導(dǎo)電通路，例如導(dǎo)電性聚合物或?qū)щ娦越饘?。換言之，圖Id顯示電化學(xué)裝置100d，其包含固化電解質(zhì)層101、兩個(gè)電化學(xué)活性層10fe、105b，其中各活性層105110包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料，且兩活性層10fe、105b中的各層包含與所述固化電解質(zhì)101直接接觸或離子接觸的接觸部分140a、140b。另外，兩個(gè)活性層之ー的10還包含從所述接觸部分140b延伸出來的第一被覆蓋部分141，且其中所述固化電解質(zhì)101覆蓋或延伸橫跨所述被覆蓋部分141和所述接觸部分140b。所述電化學(xué)裝置還包含與所述兩個(gè)活性層之ー的活性層10的第一區(qū)域143直接電子接觸的第一電極109、與所述兩個(gè)活性層之ー的活性層10的第二區(qū)域144直接電子接觸的第二電極110。此外，所述第二電極110的第一部分111和第二部分112包含抗腐蝕材料，且在所述第二電極110的第一部分和第二部分中，只有第一部分111與所述固化電解質(zhì)101直接接觸，且其中所述第二電極110的第一部分111設(shè)置于第一被覆蓋部分141和所述固化電解質(zhì)101之間。在圖加-b，顯示所述電化學(xué)裝置的兩個(gè)實(shí)施方案的透視圖。在圖加和圖2b中，所述裝置基于并具有圖Ic所示的電化學(xué)裝置IOOc相似的特征和設(shè)置。固化電解質(zhì)層201覆蓋包含電化學(xué)活性材料的活性層205，所述活性層205具有第一突出部分206。參照?qǐng)DIc的描述，所述活性層205包含接觸部分，在該接觸部分所述固化電解質(zhì)與所述活性層205接觸。此外，第一被覆蓋部分241設(shè)置于第一突出部分206和所述活性層的接觸部分之間。所述活性層205的接觸部分通常限定了活性區(qū)域，且所述被覆蓋部分241從所述接觸部分延伸出來。接下來，第一突出部分206在第一方向上從所述活性層205的被覆蓋部分241延伸出來。第一方向在圖加中用點(diǎn)劃線表示，其中所述第一方向定義為從參考編號(hào)209向參考編號(hào)210的方向。該點(diǎn)劃線也用于表示所述電化學(xué)裝置200a的橫截面1-1。在圖加和圖2b中，所述電化學(xué)裝置200a和200b還包含第一電極209，其包含所述活性層205的延伸部分，所述延伸部分從所述活性層205的活性區(qū)域沿著與第一方向反向且平行的方向延伸出來，如圖所示。提供了第二電極210，其包含含有抗腐蝕材料的第一部分211和第二部分212。第二電極210的第一部分211和第二部分212設(shè)置為與所述活性層205直接接觸，其中所述活性層205的第一突出部分206被第二電極210的第二部分212覆蓋，且其中第二電極210的第一部分211設(shè)置于所述固化電解質(zhì)201和所述活性層205之間。如圖2b所示，所述電化學(xué)裝置200b參照?qǐng)D加所示設(shè)置，除了所述裝置200b還包含第三電極213，所述第三電極213與所述固化電解質(zhì)201離子接觸，具有分層結(jié)構(gòu)，且在垂直設(shè)置中覆蓋所述固化電解質(zhì)201。如圖所示，將所述固化電解質(zhì)201設(shè)置為在所述活性層205和第三電極213之間的分層設(shè)置，且所述第三電極213幾何上與活性層205分離，且不與其直接接觸。在該實(shí)施方案中，所述電化學(xué)裝置設(shè)置于可包含柔性材料的基底236或載體上。所述活性層205和第二電極210的部分橫向地設(shè)置于基底236上并且與基底236接觸。更詳細(xì)地，且如圖所示，第二電極210部分地設(shè)置于基底236上，設(shè)置于所述活性層205側(cè)面并與之部分地重疊。所述電化學(xué)裝置200b可與基底或載體設(shè)置為多種構(gòu)造，并且也涵蓋除本文所述以外的其他設(shè)置。例如，基底236還可設(shè)置為與第三電極213和/或第ニ電極210接觸。并且，可使用絕緣層或漆以實(shí)現(xiàn)所述電化學(xué)裝置在基底或載體上的多種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或設(shè)置。關(guān)于圖la-d和圖加-b，第二電極110和210可進(jìn)ー步延長(zhǎng)并連接于電路布置中，或連接至附加電極。通過形成包含比所述電化學(xué)活性材料導(dǎo)電性更高的抗腐蝕材料的第二電極110和210，可促進(jìn)電路系統(tǒng)(例如印刷電子系統(tǒng))中所述電化學(xué)裝置的構(gòu)造。例如，可増加所述電化學(xué)裝置的導(dǎo)電性和效率，其中可減少所述電化學(xué)裝置的電極的電阻和不希望的功率損失(powerlosses)0另外，所述抗腐蝕材料允許了所述電化學(xué)材料(例如電化學(xué)聚合物)更少的降解，這使得所述電化學(xué)裝置的耐久性増加，工作壽命延長(zhǎng)。圖3顯示電化學(xué)裝置300的實(shí)施方案的橫截面視圖，其設(shè)置參照?qǐng)DIc和圖2a，與圖加中所述電化學(xué)裝置200a沿橫截面I-I的設(shè)置相同。設(shè)置固化電解質(zhì)301接觸井覆蓋活性層305，其中第二電極310的第一部分311設(shè)置于所述固化電解質(zhì)301和所述活性層305之間。所述裝置300與圖示的電路布置330(優(yōu)選包括電源、能量收集天線(energyharvestingantenna)、或控制器)連接。用電極線335表示的電極將電路330連接至所述第一和第二電極309和310。在圖4中，顯示根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案的電化學(xué)裝置400的橫截面視圖。使用電化學(xué)裝置IOOd和圖Id的相似的特征和設(shè)置。該實(shí)施方案中，第一活性層40和単獨(dú)的第二活性層40各具有與固化電解質(zhì)層401直接接觸的接觸部分，其中第一活性層40包含第一電極409，所述第一電極409由第一活性層40的延伸部分形成。所述固化電解質(zhì)層401設(shè)置于所述第一活性層和第二活性層005140)的接觸部分上并將其覆蓋，使得所述固化電解質(zhì)401離子連接第一活性層40和第二活性層40恥。換言之，所述固化電解質(zhì)401以橫向設(shè)置的方式橋接第一活性層40和第二活性層405b。然而，所述固化電解質(zhì)401也可以垂直設(shè)置的方式離子連接第一活性層40和第二活性層40，其中所述固化電解質(zhì)401夾在第一活性層和第二活性層405之間。第一活性層和第二活性層(40fe、405b)可包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料，其中第一電極409可包含與所述電化學(xué)活性層相似或相同的電化學(xué)材料。所述電化學(xué)裝置400還包含第二活性層40的第一突出部分406，所述第一突出部分406在第一方向上延伸至所述固化電解質(zhì)之外。第一電極409在第二方向上延伸并與第一活性層40直接電子接觸，其中所述電化學(xué)裝置400的構(gòu)造為橫向類型。具有第一部分411和第二部分412的第二電極410設(shè)置在所述電化學(xué)裝置400中，其中第二部分412覆蓋第二活性層40的第一突出部分406，且其中第一部分411設(shè)置在或夾在所述固化電解質(zhì)401和第二活性層40之間，以分層設(shè)置。參照?qǐng)D3的描述，所述電化學(xué)裝置400可設(shè)置于電路布置中或連接至電路布置，其中在一個(gè)實(shí)施方案中，第一電極409和第二電極410連接至附加電極或電路元件，參照所述電化學(xué)裝置300的描述，且參考圖3。圖5顯示電化學(xué)裝置500的實(shí)施方案的俯視圖，如圖Id和圖4的描述，其中所述裝置500是伸長(zhǎng)的或帯狀的，并且縱向延伸。所述縱向如圖5中的箭頭所定義。提供了第ー電化學(xué)活性層和第二電化學(xué)活性層50，其中第一活性層和第二活性層彼此分離，且其中第一電極509由第一活性層的延伸部分形成。固化電解質(zhì)與所述第一活性層的接觸部分和所述第二活性層的接觸部分50直接接觸。另外，固化電解質(zhì)501覆蓋所述第二活性層505b的接觸部分和第二活性層50的第一被覆蓋部分。第一電極509以相反的縱向(與所述縱向平行)從第一區(qū)域延伸，所述第一區(qū)域限定了所述第一活性層的第一電極509部分和所述第一活性層的接觸部分之間的界面。所述電化學(xué)裝置500還包含第二活性層50的第一突出部分，其在第一方向上沿平行于所述伸長(zhǎng)的方向延伸。如圖所示，提供了第二電極510，其包含設(shè)置于第二活性層50和所述固化電解質(zhì)501之間的第一部分511，以及覆蓋第二活性層50的第一突出部分的第二部分512。因此，所述第二電極510與第二活性層50電子接觸，并與第一活性層和第一電極509幾何分離。另外，第二電極510是伸長(zhǎng)的或帯狀的，并且沿與第一部分506相同的方向，并且平行于所述裝置500的縱向(即第一方向)，從第二活性層50延伸出來。進(jìn)ー步設(shè)置所述裝置500，使得橫截面II-II中第二電極的寬度510為第二活性層50和/或第一活性層寬度的至少或至少5%。所述電極還可以更寬，以覆蓋所述第二活性層整個(gè)寬度的95%。所述橫截面II-II沿第二方向獲取，該第二方向正交于所述電化學(xué)裝置的縱向，或相對(duì)該縱向至少具有正交分量。此外，沿橫截面11-11，第二電極510的寬度為所述固化電解質(zhì)層501的寬度的至少或至少5%。根據(jù)圖6所示的其他實(shí)施方案，所述電化學(xué)裝置600的設(shè)置如同圖5所示的電化學(xué)裝置500。另外，所述電化學(xué)裝置600的設(shè)置使得在沿上述第二方向(與所述電化學(xué)裝置伸長(zhǎng)的方向正交的方向)獲取的橫截面III-III中，第二活性層605的寬度和/或所述固化電解質(zhì)601的寬度小于第二電極610的寬度。如圖5和圖6所示，所述橫截面II-II和III-III分別包含第二電極的第二部分512和612，且這兩個(gè)橫截面直接在第二電極的第一部分(511；611)和第二部分(512；612)之間的界面處獲取。參照?qǐng)D3的描述，所述電化學(xué)裝置500和600的實(shí)施方案均可設(shè)置于電路布置中，或連接至電路布置。其中在一個(gè)實(shí)施方案中，第一電極(509或609)和第二電極(509或609)分別連接至附加電極或電路元件。圖7顯示電化學(xué)裝置700的實(shí)施方案的橫截面視圖。所述裝置700與所述電化學(xué)裝置100d(參照?qǐng)DIc的描述)有相似的特征和相似的設(shè)置。因此，提供具有第一部分711和第二部分712的第二電極710、固化電解質(zhì)701和具有第一突出部分706的活性層705，所述第一突出部分706在第一方向上延伸。所述電化學(xué)裝置700的活性層705還設(shè)置有第ニ被覆蓋部分和第二突出部分707。第二突出部分707沿與第一方向相反的方向延伸，其中第二被覆蓋部分設(shè)置于第二突出部分707和所述活性層的接觸部分之間。因此，第一突出部分706和第二突出部分707與所述活性層705的其他部分共同形成一片連續(xù)的材料。如圖所示，所述裝置700還設(shè)置有第一電極720，其與所述活性層705電接觸，其中第一電極720沿相反方向延伸至所述活性層707之外或其更遠(yuǎn)處。在該實(shí)施方案中，第一電極720包含抗腐蝕材料，該材料具有設(shè)置于所述活性層705和所述固化電解質(zhì)701之間的第一部分721。更詳細(xì)地，第一部分711設(shè)置于所述活性層的第二被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)701之間。此外，第一電極包含第二部分722，其覆蓋所述活性層705的第二突出部分707，或與之重疊。因此，所述裝置700設(shè)置有構(gòu)造相似的第一電極710和第二電極720。圖8顯示電化學(xué)晶體管裝置800的實(shí)施方案的橫截面視圖，其包含與所述電化學(xué)裝置IOOc(如圖Ic)和所述電化學(xué)裝置200b(如圖2b)相同的特征和設(shè)置。所述晶體管裝置設(shè)置有固化電解質(zhì)801，其設(shè)置為垂直建筑構(gòu)造，且接觸并覆蓋活性層805的接觸部分。參考圖Ic的描述，所述活性層805包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料。所述活性層805還包含通過改變其氧化還原狀態(tài)具有電化學(xué)改變其導(dǎo)電性的能力的材料。例如，所述活性層805可由導(dǎo)電性聚合物材料或其他合適的電化學(xué)活性材料形成。活性層805的一部分形成所述晶體管裝置800的第一電極809，其中所述第一電極809與所述活性層805的第一區(qū)域接觸。設(shè)置包含抗腐蝕材料的第二電極810，其與所述活性層805的第二區(qū)域接觸，其中所述第二電極具有第一部分811和第二部分812，兩部分的設(shè)置參照?qǐng)DIc的描述。第一電極809和第二電極810是幾何分離的，但通過所述活性層805電子連接。因此，所述活性層805在所述第一電極和第二電極之間形成電子通路或連接，其中所述通路或連接的導(dǎo)電性響應(yīng)于所述電化學(xué)活性層805的氧化還原狀態(tài)，且可通過該氧化還原狀態(tài)控制。如圖8所示，所述晶體管裝置800還設(shè)置有第三電極813，所述第三電極813與所述固化電解質(zhì)801離子接觸，并與所述活性層805幾何分離。所述第三電極813以垂直設(shè)置的方式覆蓋所述固化電解質(zhì)801，并由此形成所述晶體管裝置800的柵電扱。因此，更詳細(xì)地，所述活性層805實(shí)現(xiàn)了第一電極809和第二電極810之間的電連接，其中所述電連接的導(dǎo)電性可通過在第一電極809或第二電極810中的至少ー個(gè)電極以及第三電極813之間施加電勢(shì)差而控制。通過施加電勢(shì)差，所述活性層中的電化學(xué)反應(yīng)被引發(fā)。所述電化學(xué)反應(yīng)改變所述活性層805的氧化還原狀態(tài)，使得所述晶體管裝置800的導(dǎo)電性可通過控制電勢(shì)差而控制。進(jìn)ー步如圖所示，所述晶體管裝置800設(shè)置于基底836上，其中在該實(shí)施方案中，所述活性層805和第二電極810與基底836接觸。在圖9中，顯示電化學(xué)晶體管裝置的橫向?qū)嵤┓桨傅母┮晥D，所述裝置具有如所述晶體管裝置800(圖8)的描述相同的特征和設(shè)置，但其中第三電極的設(shè)置有所不同。因此，活性層905電子連接第一電極909和第二電極910，所述電極具有如圖8所述的相似設(shè)置。在橫向?qū)嵤┓桨钢校谌姌O913設(shè)置于所述活性層905的側(cè)邊并與之幾何分離，而圖8所示的實(shí)施方案中所述活性層和第三電極呈層疊狀的垂直設(shè)置。固化電解質(zhì)901設(shè)置為離子接觸井覆蓋所述活性層905的部分，且還與第三電極913離子接觸。因此，所述固化電解質(zhì)901以橫向設(shè)置的方式離子橋接或離子連接所述活性層905和第三電極913。由此，通過控制施加至第一電極909和第二電極910中的至少ー個(gè)電極以及第三電極913之間的電勢(shì)差，提供對(duì)所述活性層905的電化學(xué)氧化還原狀態(tài)的控制。電極909、910和913之間的電勢(shì)差可通過電源或電控制器(930和931)而改變?；蛘?，電源930和931也可表示其中連接所述晶體管裝置900的電路布置。其他由電極線表示的電極可用于將所述晶體管裝置的第一電極909、第二電極910和第三電極913連接至電源或連接入電路布置中。因此，連接至所述活性層905的電極可包含不同部分。例如，所述電化學(xué)裝置的電極包含所述活性層905本身的一部分，抗腐蝕電極部分(例如910)，以及常規(guī)電極935，這些部分連接在一起以形成從例如電源930到所述活性層905的単一的電通路。如圖9所示，設(shè)置第二電極910，使得第二部分911設(shè)置于所述固化電解質(zhì)901和所述活性層905之間。第二電極910還設(shè)置有第一部分912，其覆蓋所述活性層905的延伸部分906。參照?qǐng)D9，所述電化學(xué)裝置900的ー些部分和特征(例如所述活性層905的部分，包括第一延伸部分906)被例如所述固化電解質(zhì)901覆蓋，因此圖示中在所述固化電解質(zhì)901的后面。圖10顯示所述電化學(xué)裝置1000的實(shí)施方案，其中第一電化學(xué)活性層100被固化電解質(zhì)層1001覆蓋。接下來，固化電解質(zhì)層1001以垂直設(shè)置的方式被第二活性層100覆蓋，所述第二活性層100包括具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料。第ニ活性層100包含電化學(xué)活性材料(其可具有電化學(xué)改變其導(dǎo)電性的能力)和/或包含電致變色材料。例如，所述材料可為聚合物材料。因此可提供第一電極，其與第一活性層100接觸，但該第一電極未圖示。提供包含抗腐蝕材料的第二電極1010，其中在框架設(shè)置中，所述第二電極1010的一部分設(shè)置于第二活性層100上并且與之接觸，其中所述電極1010圍繞第二活性層1005b的開放區(qū)域1014。更詳細(xì)地，且如圖所示，第二電極1010的第一部分1011圍繞開放區(qū)域1014，該開放區(qū)域1014限定了所述第二活性層100和所述固化電解質(zhì)1001之間的界面區(qū)域或接觸部分。因此，第二電極1010設(shè)置有第一部分1011和第二部分1012，其中第二電極1010的第一部分1011設(shè)置于第二活性層100和所述固化電解質(zhì)1001之間。更詳細(xì)地，在第二電極的第一部分和第二部分(1011、1012)中，只有第一部分1011與固化電解質(zhì)1001接觸，且第一部分1011設(shè)置于第二活性層1005的第一被覆蓋部分以及所述固化電解質(zhì)之間。出于圖示的目的，所述固化電解質(zhì)1001的一角和第二電極1010的一部分從圖10中切去。在一個(gè)實(shí)施方案中，圖10所示的電化學(xué)裝置中的所述第一和/或第二活性層(1005a和/或1005b)包含電致變色材料，其中所述電化學(xué)裝置1000形成電致變色像素元件或電致變色顯示器(electrochromicdisplay)。所述電致變色材料典型地具有通過改變氧化還原狀態(tài)而電化學(xué)改變其顏色的能力。因此，可例如通過在第一活性層和第二活性層(100和1005b)之間經(jīng)第一電極(未顯示)和第二電極1010施加電勢(shì)差，而實(shí)現(xiàn)和控制所述活性層的顏色變化。圖11顯示電化學(xué)像素元件1100或電致變色顯示器的實(shí)施方案的橫截面視圖，參照?qǐng)D10的描述。該圖中，第二活性層110設(shè)置在底部，且包含電致變色材料，并設(shè)置有第二電極1110。第二電極1110包含抗腐蝕材料并具有第二部分1112(其覆蓋所述活性層1105的延伸部分1106)，以及第一部分1111(其設(shè)置于固化電解質(zhì)層1101和第二活性層110之間)。如圖所示，第二電極的第一部分1111圍繞由圖11的1114表示的開放區(qū)域。所述開放區(qū)域1114限定了所述固化電解質(zhì)1101和第二活性層110之間完整界面區(qū)域1115或接觸部分，且可設(shè)置為不同形狀，例如矩形、環(huán)狀、帯狀或圖形形狀(figureshaped)0因此，可實(shí)現(xiàn)具有多種形狀或形式的像素和顯示元件。如圖所示，所述電致變色像素元件1100連接至電路中，該電路包含控制的裝置1030和常規(guī)電極或電連接裝置1135。圖Ua-d闡明了本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的改善的轉(zhuǎn)換特性?？招姆叫伪硎靖鶕?jù)圖8所示實(shí)施方案的晶體管裝置，即，其中用碳作為抗腐蝕漏極(drainelectrode)810，以及PED0T:PSS的活性層805。實(shí)心方形表示根據(jù)ー個(gè)實(shí)施方案的晶體管裝置，該實(shí)施方案中只存在包含PEDOTPSS的活性層805，即不存在抗腐蝕材料。更詳細(xì)地，首先將由PED0T:PSSCleviosSV3絲網(wǎng)印刷膏構(gòu)成的的活性層805絲網(wǎng)印刷至聚酯(PET)基底上，然后在110°C熱固化5分鐘。接著，在對(duì)應(yīng)于空心方形的裝置中，通過絲網(wǎng)印刷沉積包含碳材料(DuPont7102絲網(wǎng)印刷膏)的電極810。然后沉積電解質(zhì)層801，使其在所述活性層805之內(nèi)限定活性晶體管通道。在對(duì)應(yīng)于空心方形表示的圖的實(shí)施方案中，所述電解質(zhì)層還覆蓋部分811。所述活性區(qū)域(即所述晶體管通道區(qū)域)在兩個(gè)晶體管裝置中均為400X400μm2的級(jí)別。這一具體實(shí)驗(yàn)中的電解質(zhì)由離子液體組成，但使用聚陽離子電解質(zhì)和聚陰離子電解質(zhì)獲得的結(jié)果是相似的。在該測(cè)量中，柵電壓在0至IV之間循環(huán)，其中IV對(duì)應(yīng)于晶體管通道轉(zhuǎn)換至其斷開狀態(tài)，且兩電極之間的電壓恒定地設(shè)置為-IV。圖lh、12c和12d中，兩個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔分別為10;3ms、23ms和5ms。圖1顯示在無抗腐蝕材料的裝置中，由關(guān)到開的轉(zhuǎn)換事件需要300毫秒，而在含抗腐蝕材料的裝置中該轉(zhuǎn)換事件以少于100毫秒發(fā)生。圖12b顯示兩個(gè)不同晶體管裝置造成了相似的關(guān)態(tài)電流水平，即似乎不發(fā)生零散的電化學(xué)反應(yīng)。圖12b基于與圖12a顯示的相同數(shù)據(jù)。圖12c顯示，無抗腐蝕材料時(shí)由關(guān)到開的轉(zhuǎn)換事件需要120毫秒，而在包含抗腐蝕材料的裝置中該轉(zhuǎn)換事件需要不到20毫秒，且圖12d也顯示了相同的趨勢(shì)；當(dāng)將所述抗腐蝕材料用作所述電極之一時(shí)，轉(zhuǎn)換時(shí)間至少縮短為五分之一(fivetimesshorter)。通態(tài)電流(on-current)水平的不同可以解釋為含抗腐蝕材料的晶體管裝置的通道長(zhǎng)度為無抗腐蝕材料晶體管裝置的三分之一(threetimesshorter)，結(jié)果是造成了更高的電流通過量。還應(yīng)注意，分別反映于圖Ua、12c和12d中的柵電極所施加的不同脈沖長(zhǎng)度導(dǎo)致不同轉(zhuǎn)換時(shí)間，特別是在無抗腐蝕材料的晶體管裝置中。在圖12a中施加?xùn)烹妷簲?shù)秒鐘，而圖12d中柵電壓的施加只持續(xù)不到200毫秒。因此，所述電化學(xué)反應(yīng)使圖12a中的晶體管裝置増加了更多的負(fù)擔(dān)(strain)，這可以解釋該晶體管通道由關(guān)到開轉(zhuǎn)換時(shí)較長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換時(shí)間。參照若干明確公開的實(shí)施方案，上文已大體地闡述了本發(fā)明。然而，如本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解，本發(fā)明的范圍同樣可能涵蓋除了上述之外的實(shí)施方案，如附帯的權(quán)利要求所限定。權(quán)利要求1.電化學(xué)裝置，其包含-固化電解質(zhì)層(101)，-至少ー個(gè)電化學(xué)活性層(105)，其中各活性層包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料，且所述至少ー個(gè)活性層的每ー個(gè)包含與所述固化電解質(zhì)直接接觸的接觸部分(140)，并且所述至少ー個(gè)活性層之ー進(jìn)ー步包含第一被覆蓋部分(141)，其從所述接觸部分延伸出來，且其中所述固化電解質(zhì)(101)覆蓋所述被覆蓋部分和所述接觸部分，-第一電極(109)，其與所述至少ー個(gè)活性層之ー的第一區(qū)域(14電子接觸，-第二電極(110)，其與所述至少ー個(gè)活性層之ー的第二區(qū)域(144)電子接觸，其中所述第二電極的第一部分(111)和第二部分(11包含抗腐蝕材料，在所述第二電極的第一部分和第二部分中，只有所述第一部分(111)與所述固化電解質(zhì)(101)直接接觸，且所述第二電極的第一部分(111)設(shè)置于所述第一被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1的電化學(xué)裝置，其設(shè)置于柔性基底036；736)上。3.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中所述第二電極在第一方向上伸長(zhǎng)和延IXo4.根據(jù)權(quán)利要求3的電化學(xué)裝置，其中，在沿正交于所述第一方向的第二方向獲取的所述電化學(xué)裝置的橫截面(II-II)中，所述第二電極的寬度為包含所述第一被覆蓋部分的所述活性層寬度的至少或至少5%。5.根據(jù)權(quán)利要求3的電化學(xué)裝置，其中，在沿正交于所述第一方向的第二方向獲取的所述電化學(xué)裝置的橫截面(III-III)中，所述第二電極的寬度為所述固化電解質(zhì)寬度的至少或至少5%。6.根據(jù)權(quán)利要求4、5或6的電化學(xué)裝置，其中所述橫截面包含所述第二電極的第二部分，并且相鄰所述第二電極的第一部分和第二部分之間的界面而獲取。7.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中包含所述第一被覆蓋部分(141)的所述活性層還包含從所述被覆蓋部分延伸出來的第一突出部分(106)，其中所述第一被覆蓋部分(141)設(shè)置于所述接觸部分(140)和所述第一突出部分(106)之間并與這兩者直接接觸，且所述第二電極的第二部分(11至少部分地覆蓋所述第一突出部分(106)。8.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中所述第二電極的第二部分圍繞開放區(qū)域(1014；1114)，所述開放區(qū)域限定所述固化電解質(zhì)和包含所述第一被覆蓋部分的所述活性層之間的界面區(qū)域(1115)。9.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中所述第二電極設(shè)置為層。10.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中所述至少ー個(gè)電化學(xué)活性層中之一包含第二被覆蓋部分，其中所述第二被覆蓋部分從所述至少ー個(gè)電化學(xué)活性層中之一的接觸部分延伸出來，所述第一電極的第一部分和第二部分包含抗腐蝕材料，其中在所述第一電極的第一部分和第二部分中，只有所述第一部分(111)與所述固化電解質(zhì)(101)接觸，且所述第一電極的第一部分(111)設(shè)置于所述第二被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間。11.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中所述抗腐蝕材料選自碳、金、鈦、鉬、碳的導(dǎo)電形式、石墨、石墨烯、貴金屬或惰性金屬。12.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中所述有機(jī)材料包含導(dǎo)電性聚合物材料。13.根據(jù)前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中包含所述第一被覆蓋部分的所述活性層還包含具有通過改變其氧化還原狀態(tài)而電化學(xué)改變其導(dǎo)電性的能力的材料。14.電化學(xué)晶體管裝置(800；900)，其包含權(quán)利要求13的電化學(xué)裝置，其中所述第一區(qū)域(14和所述第二區(qū)域(144)是包含所述第一被覆蓋部分的所述活性層的兩個(gè)單獨(dú)的區(qū)域，該電化學(xué)裝置還包含第三電極(813；913)，所述第三電極與所述固化電解質(zhì)離子接觸，并與包含所述第一被覆蓋部分的所述活性層分離，其中包含所述第一被覆蓋部分的所述活性層(805；905)將所述第一電極(809；909)和第二電極(810；910)電子連接。15.電路，其包含前述權(quán)利要求任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，和電源(330；930)，其中所述第一電極和第二電極連接至所述電源。16.根據(jù)權(quán)利要求1至12中任一項(xiàng)的電化學(xué)裝置，其中所述至少ー個(gè)活性層G05；1005；1105)之一包含電致變色材料。17.電致變色像素元件GOO；1000；1100)，其包含權(quán)利要求16的電化學(xué)裝置。18.電路，其包含權(quán)利要求17的電致變色像素元件，和電源(1030)，其中所述第一電極和第二電極連接至所述電源。19.電化學(xué)裝置，其包含-固化電解質(zhì)層(101；201；801；901)，-電化學(xué)活性層(105；205；805；905)，其包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料，并且該活性層包含接觸部分(140)，其與所述固化電解質(zhì)直接接觸，和第一被覆蓋部分(141)，其從所述接觸部分延伸出來，-第一電極(109；209；809；909)，其與所述活性層的第一區(qū)域(143)電子接觸，-第二電極(110；210；810；910)，其與所述活性層的第二區(qū)域(144)電子接觸，其中所述第二電極(110；210；810；910)的第一部分(111；211；811；911)和第二部分(112；212；812；912)包含抗腐蝕材料，其中，在所述第二電極(110；210；810；910)的第一部分和第二部分中，只有所述第一部分(111；211；811；911)與所述固化電解質(zhì)(101；201；801；901)接觸，且設(shè)置于所述第一被覆蓋部分和所述固化電解質(zhì)之間。20.電化學(xué)裝置，其包含-固化電解質(zhì)層(101；401；501；601；1001；1101)-第一和第二電化學(xué)活性層(105a,105b；405a,405b；1005a,1005b；1105a，1105b)，其包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的有機(jī)材料，所述第一活性層和第二活性層在空間上彼此分離，并且各包含與所述固化電解質(zhì)直接接觸的各自的第一和第二接觸部分(140a,140b)，其中所述第二活性層(10；405b；1005b；1105b)還包含從所述第二接觸部分(140b)延伸出來的被覆蓋部分(141)，-第一電極(109；409；509；1009；1109)，其與所述第一活性層的第一區(qū)域(143)電子接觸，-第二電極(110；410；510；1010；1110)，其與所述第二活性層(105b；405b；1005b；1105b)的第二區(qū)域(144)電子接觸，其中所述第二電極(110)的第一部分(111)和第二部分(11都包含抗腐蝕材料，其中所述第二電極(110)的第一部分和第二部分(11中，只有所述第一部分(111)與所述固化電解質(zhì)直接接觸，且設(shè)置于所述被覆蓋部分(141)和所述固化電解質(zhì)(101)之間。全文摘要本發(fā)明涉及電化學(xué)裝置，其包含具有電化學(xué)改變其氧化還原狀態(tài)的能力的電化學(xué)活性層(205)。通過在電解質(zhì)(201)和電化學(xué)活性層(205)之間提供抗腐蝕材料的電極(210)的部分(211)，減少了由于電化學(xué)裝置的電化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致的不希望的脫色。文檔編號(hào)H01L51/05GK102576176SQ201080044527公開日2012年7月11日申請(qǐng)日期2010年10月5日優(yōu)先權(quán)日2009年10月5日發(fā)明者D.尼爾森,M.伯格倫,N.D.魯濱遜,P.安德森厄斯曼,P-O.斯文森申請(qǐng)人:阿克里奧公司