DE2424744A1 - Elektrooptische anzeigevorrichtung - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

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BERLIN-DAHLEM 33 . PODBIELSK.ALLEE 68 8 MÜNCHEN 22 · W.DENMAYERSTRASSE

BERLIN: DIPL.-ING. R. MÜLLER-BÖRNER MÜNCHEN: DIPL.-ING. HANS-H. WEY

EBAUCHES S. A. Berlin, den 21. Mai 1974

Elektrooptische Anzeigevorrichtung

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine elektrooptische Anzeigevorrichtung insbesondere für Uhren, die ein transparentes Leitersubstrat, eine auf diesem aufgebrachte elektrochromatische Schicht, die beide zusammen eine erste Elektrode darstellen, eine Gegenelektrode, die von der ersten Elektrode auf Entfernung gehalten wird, und einen Elektrolyten umfaßt, der in dem Raum zwischen diesen beiden Elektroden liegt, wobei die elektrochromatische Schicht flächig gesehen eine bestimmte Zeichnung oder ein Motiv darstellt.

Unter "elektrochromatische Schicht" versteht man eine Schicht, die aus einer Materie besteht, deren Fähigkeit zur Absorption elektromagnetischer Strahlungen unter Einfluß eines elektrischen Feldes verändert wird, meist sogar bei Umgebungstemperatur. Derartige Materien können z.B. eine schwache Absorption der sichtbaren Strahlungen in Abwesenheit eines elektrischen Feldes haben und trotzdem quasi transparent sein;

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wenn sie einem elektrischen Feld ausgesetzt werden, absorbieren sie z.B. den roten Rand des Spektrums, so daß sie eine blaue Färbung annehmen. Ähnliche Wirkungen können sowohl sichtbar als auch unsichtbar in anderen Teilen des Spektrums der elektromagnetischen Strahlungen beobachtet werden.

Wenn eine elektrochromatxsche Schicht auf einem transparenten Leitersubstrat aufgebracht ist, kann man die optische Dichte dieser Schicht verändern, indem man ein elektrisches Feld zwischen die derart beschaffene Elektrode und eine andere bzw. Gegenelektrode anlegt, wobei der zwischen diesen beiden Elektroden vorhandene Raum mit einem Elektrolyten gefüllt ist, so daß das Ganze eine Art "Sandwich"-Struktur darstellt. Die Erzeugung eines Potentialunterschiedes an die Klemmen der beiden Elektroden ermöglicht, die elektrochromatxsche Schicht einen Zustand von "hell" oder durchsichtig bis zu dunkel oder farbig durchlaufen zu lassen.

Eine derartige Anzeigevorrichtung ist bereits bekannt. Es ist insbesondere bekannt, die elektrochromatxsche Schicht so anzubringen, daß sie eine bestimmte Zeichnung oder ein Motiv darstellt. Verschiedene dieser Motove können zusammen eine Ziffer ergeben. Man kennt z.B. ein Anzeigesystem mit sieben Segmenten, das es ermöglicht, durch passende Auswahl diese#Segmente alle arabischen Ziffern zwischen 0 und 9 darzustellen. Wenn die Segmente abwechselnd farbig und farblos sind, erscheinen und verschwinden die Ziffern nacheinander? man nennt die Aufeinanderfolge einer Färbung und einer Entfärbung "Zyklus".

Man hat auch festgestellt, daß die Kanten dieser Segmente einer übermäßigen Stromdichte unterliegen und aus diesem Grunde im Laufe der Zeit einem gewissen Verschleiß ausgesetzt sirä.

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Die bekannten Vorrichtungen arbeiten also während einer bestimmten Anzahl Zyklen zufriedenstellend, z.B. einige hundert Millionen Male, nach und nach verwischen sich jedoch die Konturen der Segmente oder jedes anderen Motivs und die Größe der Segmente verringert sich, so daß sie weniger zuverlässig lesbar sind.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, diese"Nachteile auszuräumen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß eine Anzeigevorrichtung vorgeschlagen, die gekennzeichnet ist dadurch, daß der Elektrolyt aus einem Salz hergestellt wird, dessen Kation einen Ionenradius von 1 Angström oder mehr entsprechend der Klassifikation von Paul^ing ("The Nature of the Chemical Bond"), 3. Aufl. Cornell University Press Ithaca N.Y. I960) hat, wodurch die Auflösung der elektrochromatischen Schicht verhindert wird.

Heitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung sind anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung näher erläutert.

Die einzige Zeichnung zeigt einen Schnitt durch eine elektrooptische Anzeigevorrichtung.

Die dargestellte Anzeigevorrichtung umfaßt ein transparentes Leitersubstrat 1, z.B. eine mit einem elektrisch leitenden Film überzogenen Glasplatte, eine auf das Substrat aufgebrachte elektrochromatische Schicht 2, z.B. aus Wolframoxid, wobei diese beiden Elemente zusammen eine erste Elektrode darstellen, ein Gegenelektrode 3, die durch Querstreben 4 auf Entfernung von der Elektrode 1, 2 gehalten wird, und einen flüssigen Elektrolyten 5, z.B. Schwefelsäure, der in dem Raum zwischen den beiden Elektroden 3 und 1, 2 liegt.

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Man hat festgestellt, daß in derartigen Anzeigevorrichtungen die elektrochromatische Schicht 2 die Tendenz hat, sich im Elektrolyten aufzulösen, der wie oben erwähnt, eine Säure ist. Es kann angenommen werden, daß diese Auflösung daraus resultiert, daß die Einwirkung von Hydroxylionen auf die Oxide der Obergangsmetalle unter Einwirkung der Säuren nicht umkehrbar ist, was zur Bildung von Isopolysäuren von Metallen führt; im vorliegenden Fall Isopolysäure des Wolframs, da die elektrochromatische Schicht aus Wolframoxid besteht, und die Reaktionen folgendermaßen aussehen:

WO₃ + 2(0H~) ·> WO₄ ²" + H₂O

2- +
WO. + H ■* Isopolysäure des Wolframs.

Es ist bekannt, daß die Salze der "großen Kationen" - die als solche definiert werden können, weil ihr Ionenradius gemäß der Ionenradientabelle von Paul^ing gleich oder größer ist als 1 Angström - der Polysäurehdes Wolframs unlöslich sind, so daß festgestellt werden konnte, daß diese Ionen die in Form eines Salzes in den Elektrolyten eingeführt werden, dessen Anion mit dem des Elektrolyten verträglich ist, eine Schutzwirkung hatten.

Entsprechend den obigen Ausführungen ist der Elektrolyt 5 der vorliegenden Anzeigevorrichtung mit Bariumsulfat in einer Sättigungskonzentration oder sogar noch höher versetzt. Dieser Zusatz gestattet, die Zahl der Zyklen und damit das Leben der Vorrichtung wesentlich zu erhöhen. Außerdem hat das Bariumsulfat noch den Vorteil, als weißer Farbstoff zu wirken und die Geschwindigkeit der Farbschaltung zu erhöhen.

Die Kationen, die als Zusatz zum Elektrolyten in Betracht gezogen werden können, sind außer Barium auch Kalium K⁺,

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Rubidium Rb , Caesium Cs , Calcium Ca , Silber Ag , Thallium Tl , Strontium Sr , Blei Pb , quartäre Ammonium-Ionen NR₄ , Phosphonium-Ionen PR₄ und Ferrocen IF (C₅H₅) Fe.

Patentansprüche:

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Claims (3)

Patentansprüche

1. Elektrooptische Anzeigevorrichtung insbesondere für Uhren mit einem transparenten Leitersubstrat, einer auf diesem aufgebrachten elektrochromatischen Schicht, die beide zusammen eine erste Elektrode darstellen, einer Gegenelektrode, die von der ersten Elektrode auf Entfernung gehalten wird, und einem Elektrolyten, der in dem Raum zwischen den beiden Elektroden liegt, wobei die elektrochromatische Schicht flächig gesehen eine bestimmte Zeichnung oder ein Motiv darstellt, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektrolyt mit einem Salz behandelt wird, dessen Kation einen Ionenradius von 1 Angström oder mehr entsprechend der Klassifikation von Pauling hat, was die Auflösung der elektrochromatischen Schicht verhindert.

2. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Elektrolyten Bariumsulfat zugesetzt wird.

3. Elektrooptische Anzeigevorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzentration des Bariumsulfats in dem Elektrolyten dem Sättigungsgrad entspricht oder höher liegt.

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