DE2523833A1 - Elektrochrome anzeigevorrichtung mit kontrastfoerderndem zusatz und verfahren zur herstellung derselben - Google Patents
Elektrochrome anzeigevorrichtung mit kontrastfoerderndem zusatz und verfahren zur herstellung derselbenInfo
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Description
62/75 Ka/dh
BBC Aktiengesellschaft Brown, Boveri & Cie., Baden (Schweiz)
Elektrochrome Anzeigevorrichtung mit kontrastförderndem Zusatz und Verfahren zur Herstellung derselben.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrochrome Anzeigevorrichtung in Schichtbauweise mit einem Elektrolyten,
der zur Verstärkung des Kontrastes zwischen farblosem und gefärbtem Zustand einer elektrochromen Schicht einen kontrast-*
fördernden Zusatz enthält, und auf ein Verfahren zur Herstellung
einer derartigen Anzeigevorrichtung.
Eine Anzeigevorrichtung der vorgenannten Art ist bereits aus der DT-OS 2 201 10ή bekannt. Die in dieser Offenlegungsschrift
beschriebene Anzeigevorrichtung enthält einen mit einer elektrochromen Schicht in Berührung stehenden, sehichtförmigen
und vorzugsweise eine hohe protonische Leitfähigkeit aufweisenden Elektrolyten, dem zur Erhöhung des Kontrasten zwischen
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gefärbtem und farblosem Zustand der elektrochromen Schicht
ein Pigment, etwa weisses Titandioxid oder ein gelbes Titanat, zugefügt sind. Derartige Pigmente weisen jedoch grosse spezifische
Oberflächen auf, so dass durch das Hinzufügen des Pigmentes zum Elektrolyten chemische Verunreinigungen, insbesondere
Wasser, in die Anzeigevorrichtung eingeführt werden. Auf Grund dieser Verunreinigungen kann eine Anzeigevorrichtung der
vorgenannten Art nur mit geringer Betriebsspannung angesteuert werden, so dass eine Umschaltung vom farblosen auf den -gefärbten
Zustand und umgekehrt sehr lange dauert. Durch eine Erhöhung der Betriebsspannung würde hingegen die Lebensdauer
der Anzeigevorrichtung ganz erheblich herabgesetzt.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung eine Anzeigevorrichtung zu
schaffen, die nicht nur einen besonders starken Kontrast zwischen gefärbtem und farblosem Zustand der elektrochromen Schicht
aufweist, sondern sich vor allem durch eine kurze Umschaltdauer und eine hohe Lebensdauer auszeichnet, darüberhinaus aber auch
in einfacher und wirtschaftlicher Weise herzustellen ist.
Die vorgenannte Aufgabe wird dadurch gelöst, dass als kontrastfördernder
Zusatz im Elektrolyten mindestens eine Lage eines lichtabsorbierenden und/oder -reflektierenden Gewebes vorgesehen
ist.
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Das erfindungsgemässe Verfahren ist dadurch gekennzeichnet,
dass ein transparenter Träger, mindestens eine Lage Gewebe und eine Gegenelektrode schichtförmig aufeinander gebracht,
randseitig durch Klebemittel fixiert und bis auf eine Einfüllücke für den Elektrolyten abgedichtet werden.
Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis der Anmelderin, den Protonen- bzw. den Wassergehalt des Elektrolyten möglichst
gering zu halten, indem eine Verunreinigung des hochreinen
Elektrolyten durch Wasser und andere im zugefügten Pigment adsorbierte Stoffe durch alleinige Zugabe eines Gewebes vermieden
wird. Versuche der Anmelderin zeigten nämlich, dass in wässrigen Elektrolyten die Betriebsspannung auf Werte bis
zu 1,6 Volt beschränkt ist, da sonst elektrolytische Nebenreaktionen
auftreten, die die Lebensdauer der Anzeigevorrichtung drastisch reduzieren. In wasser- und protonenfreien
Elektrolyten lässt sich die Betriebsspannung ohne nachteiligen Einfluss auf die Lebensdauer auf Werte über 5 V steigern. Diese
Steigerung bewirkt nun ein wesentlich schnelleres Ansprechen der Anzeigevorrichtung, da die Anzeigegeschwindigkeit von der Betriebsspannung
abhängt. : .
Anzeigevorrichtungen mit einem lichtabsorbierenden und/oder
-reflektierenden Gewebe als kontrastförderndem Zusatz im Elektrolyten
bestechen den Betrachter nicht allein durch eine besondere
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Brillanz und Gleichförmigkeit der die Information wiedergebender Anzeigefläche, sondern weisen auch bei hohen Betriebsspannungen,
also bei kurzen Umschaltzeiten, noch eine hohe Lebensdauer auf, welche sich darin äussert, dass in der elektrochromen
Zelle selbst nach 10 Umschaltzyklen bei Spannungen bis zu 10V noch keine Gasbläschen gebildet und keine Elektroden
korrodiert werden. Die Begründung für diese erstaunlich hohe Lebensdauer ist vermutlich in dem hohen Reinheitsgrad des
Elektrolyten, zu suchen, welche durch die Einlagerung eines nur eine geringe spezifische Oberfläche und daher nur geringe
Verunreinigungen aufweisenden Gewebes erhalten bleibt.
Weitere Einzelheiten der Erfindung gehen aus dem nachfolgend in der Figur dargestellten AusfÜhrungsbe'ispiel hervor.
Die Figur zeigt einen Schnitt durch eine elektrochrome Anzeigevorrichtung
bei symmetrischem Aufbau der Zelle.
In dieser Figur sind die auf zwei Trägerplatten 1,1' - etwa
durch Aufdampfen'in Vakuum- aufgetragenen Schichten 2,2' aus
Zinndioxid (SnO2) und 3,3'. aus Wolframtrioxid (WOw) durch
eine. Elektrolytschicht k und mehrere Lagen Gewebe 5>6»6' voneinander
getrennt. Das Gewebe 5 weist eine lichtabsorbierende und/oder -reflektierende Oberfläche auf, wohingegen die Gewebe
6,6' transparent sind. Die dem Betrachter 9 zugewandte
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Trägerplatte 1 ist durchsichtig und wird zusammen mit der als Elektrode wirkenden Zinndioxidschicht 2 und der elektrochromen
WO -Schicht 3 als Träger 7 bezeichnet, wohingegen die dem Betrachter abgewandte zweite Trägerplatte 1', die Zinndioxidschicht
2' und die WO -Schicht 31 nur die Punktion einer
Elektrode zu erfüllen haben und daher als Gegenelektrode 8 bezeichnet werden. .
Für die. Trägerplatten 1,1' wurde Glas verwendet, aber auch
jedes andere durchsichtige Material, etwa transparenter Kunststoff, ist für die Trägerplatte 1 geeignet, während an die
Trägerplatte 1' nur die Forderung der mechanischen Stabilität zu stellen, die Transparenz jedoch nicht notwendig ist. Die
auf die gläsernen Trägerplatten 1,1' aufgetragenen SnOp-Schichten 2,2' sind einige Ju dick, transparent und sind an
einer Gleichspannungsquelle von etwa 10V angeschlossen. Die >■
nachfolgend auf dem Zinndioxid aufgetragenen Wolframtrioxidschichten 3,3' weisen eine Dicke von einigen Zehntel ja auf
und sind vor Anlegen einer Gleichspannung an die elektrodischen Schichten 2,2' farblos.
Der Elektrolyt 1I besteht aus einer ca. 1-molaren Lithiumperchloratlö'sung
in Prqpylencarbonat. Selbstverständlich sind auch andere Elektrolyte denlcbar, wichtig ist jedoch vor allem,
dass sie Kationen liefern, die wie H oder Li eine Verfärbung
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der elektrochromen Schicht 3 bewirken. Das aus Polytetrafluoräthylen
bestehende Gewebe 5,6,6' weist eine Maschenweite von ca. 100 μ auf. Derartige Gewebe können z,B. bei der Firma ·
Seidengazefabrik AG Thal/St. Gallen bezogen werden. Neben
Geweben aus organischer Faser wie Polytetrafluoräthylen oder •Polyamid (Nylon) sind auch Gewebe aus anorganischer Faser wie
Siliziumdioxid oder Kohlenstoff zu verwenden» wichtig ist vor allem, dass die Gewebe elektrolytverträglich sind.
Eine Verfärbung des Gewebes kann durch Einlagerung geeigneter
Farbstoffe bewirkt werden·, andererseits ist es aber auch möglich/das
Gewebe durch Bedampfen mit einem Metall reflektierend zu machen. Das Gewebe 5 des Ausführungsbeispiels weist eine
ca. 1000 α dicke Goldschicht auf. Zwei weitere jedoch unbedampfte
und ,transparente Gewebe 6,6', zwischen welche das goldbedampfte Gewebe 5 gelegt wird, isolieren dieses von
der elektrochromen Schicht 3 und der Gegenelektrode 8. Das goldbedampfte Gewebe 5 erzielt auf den Betrachter 9 eine be,-sonders
gute Wirkung, wenn es nicht mit dem transparenten Gewebe. 6 abgedeckt ist, sondern mit einer in einem Aufdampfprozess
aufgebrachten Schicht aus Aluminiumoxid (AIpO^),
Siliziumoxid (SiO) oder einem anderen elektrolytbeständigem durchsichtigen Isolationsmaterial versehen ist.-
Bei der Herstellung einer Anzeigevorrichtung nach der Erfin-
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dung ist ^es zweckraässig, zunächst den transparenten Träger 7,
mindestens eine Lage Gewebe 5,6»6* und eine Gegenelektrode
(8) schachtförmig aufeinander zu bringen, sodann rahdseitig
durch Klebemittel, etwa mit einem Zweikomponenten-Epoxy-Kleber,
zu fixieren und bis auf eine Einfüllücke für den Elektrolyten ^ abzudichten. Anschliessend wird der Elektrolyt mit einer
Injektionsspritze in den gewebehaltigen Innenraum, der Anzeigevorichtung
eingefüllt und die Einfüllücke mit dem Klebemittel verschlossen. Mitunter ist es empfehlenswert, Träger 7 und
Gegenelektrode 8 mit Hilfe von zwischengeiegten Folien ζμ.
distanzieren» . '
Die Anzeigevorrichtung nach der Erfindung überrascht den Betrachter
bei der Verwendung geeigneter Ausgangsmaterialien, durch eine bemerkenswert kontrastreiche Wiedergabe der anzuzeigenden
Informationen. Insbesondere bei der Verwendung ^ einer elektrochromen Schicht 3 aus Wolframtrioxid, welche
sich bei Anlegen von Gleichspannung an die elektrodischen Schichten -2,2' durch Bildung einer Wolframbronze Li WO,,
:x<^'Ö,3, blau färbt, wirkt sich der im nicht verfärbten Teil
der elektrochromen Schicht 3 sichtbare goldgelbe Hintergrund des goldbeschichteten Gewebes 5 vorteilhaft aus.
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Claims (1)
- 62/75Patentansprüche{ Ij) Elektrochrom^ Anzeigevorrichtung in Schichtbauweise mit einem Elektrolyten, der zur Verstärkung des Kontrastes zwischen farblosem und gefärbtem Zustand einer elektrochromen Schicht einen kontrastfordernden Zusatz enthält, dadurch gekennzeichnet, dass als kontrastfördernder Zusatz im Elektrolyten (4) mindestens eine Lage eines lichtabsorbierenden und/oder -reflektierenden Gewebes (5) vorgesehen ist. ·^o Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in das Gewebe (5) Farbstoff- eingelagert ist.Anzeigevorrichtung nach Anspruch.1, dadurch "gekennzeichnet, dass das Gewebe (5) mit einer Schicht eines elektrolyt;-beständigen Metalls versehen ist *«·'. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3S dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Schicht'aus Gold besteht.H. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass auf dem Metall eine elektrisch isolierende Schicht angebracht is v. ·S0i847/059262/756. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 5»' dadurch gekennzeichnet, dass die isolierende Schicht aus Silizium- oder Aluminiumoxid besteht.7. Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass im Elektrolyten mindestens auf einer Seite des reflektierenden Gewebes (5) mindestens eine Lage eines transparenten und elektrisch isolierenden Gewebes (636·) vorgesehen ist.8. Anzeigevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 - 7» dadurch gekennzeichnet, dass die Gewebe (5,6,6f) aus Nylon, PoIytetrafluoräthylen, Glas- oder Kohlenstofffaser mit einer Maschenweite von ca. 100 ja bestehen.9. Verfahren zur Herstellung einer elektrochromen Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein transparenter Träger (7)s mindestens eine Lage Gewebe· (5j6,6!) und eine Gegenelektrode (8)- schichtförmig aufeinander gebracht, randseitig durch Klebemittel fixiert, und bis auf eine Einfüllücke für den Elektrolyten (4) abgedichtet werden, . .BBC Aktiengesellschaft ' Brown, Boveri & Cie.609847/059240 .Leerseite
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| JPS51136436A (en) | 1976-11-25 |
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