DE3124087A1

DE3124087A1 - Elektrochrome anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3124087A1
Application number: DE19813124087
Authority: DE
Inventors: Akira Yokohama Kanagawa Hashimoto; Mitsuo Yamatokoriyama Nara Ishii; Takaaki Nara Miyazaki; Muneo Tokyo Nakayama; Toshihiro Kawasaki Kanagawa Nishimura; Junichi Yamatokoriyama Nara Washo
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Sharp Corp
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Sharp Corp
Priority date: 1980-06-23
Filing date: 1981-06-19
Publication date: 1982-02-25
Also published as: US4527865A; JPS6131471B2; JPS5711377A; DE3124087C2

Description

Elektrochrome Anzeigevorrichtung

Ein Anzeigesystem, das eine elektrochrome Erscheinang ausnutzt, um ein gewünschtes oder vorbestimmtes Muster oder Bild anzuzeigen, ist als elektrochrome Anzeige bekannt. Die übliche elektrochrome Anzeige umfasst im allgemeinen einen Elektrolyten, der in einen zwischen einem Glassubstrat und einem Gegensubstrat gebildeten geschlossenen Raum gefüllt ist, eine transparente, elektrisch leitfähige Schicht, die auf eine Innenfläche des Glassubstrats in einer Gestalt aufgebracht ist, die einem anzuzeigenden Muster oder Bild entspricht, und eine elektrochrome Elektrodenschicht, die aus einem Material besteht, das eine elektrochrome Erscheinung aufzuweisen vermag und auf die transparente, elektrisch leitfähige Schicht auf eine cem Glassubstrat gegenüberliegende Seite aufgebracht ist.

in diesem üblichen elektrochromen Anzeigesystem oder ECD-System wird die transparente, elektrisch leitfähige Schicht unmittelbar auf dem Glassubstrat in Form einer gemusterten Elektrodenanordnung gebildet, während die elektrochrome Elektrodenschicht oder EC-Elektrodenschicht entweder durch Aufdampfen oder Aufsputtern eines festen elektrochromen Materials gebildet wird.

Sowohl die Aufdampftechnik als auch die Sputtermethode erfordern die Verwendung einer komplizierten und teuren ' Vakuumpumpe sowie komplizierte und zeitraubende verfahrenstechnische Maßnahmen. Angesichts dieser Tatsachen wurde zur Bildung der EC-Elektrodenschicht auf der trans-. parenten, elektrisch leitfähigen Schicht auf dem Glassubstrat eine Methode vorgeschlagen, bei der man eine Lösung, in der eine Zusammensetzung, z.B. ein Material, das nach dem Einbrennen die elektrochrome Erscheinung aufzuweisen vermag, gelöst ist, auf die transparente, elektrisch leit-

fähige Schicht aufbringt unc dann die Schicht der aufgetragenen Lösung einbrennt.

Da jedoch bei der Herstellung des ECD-Systems die transparente elektrisch leitende Schicht direkt auf dem Glassubstrat in Form einer gemusterten Elektrodenanordnung gebildet wird, wie Vorsteherd beschrieben, wird eine EC-Elektrodenschicht direkt auJ dem Glassubstrat in einem Bcreic gebildet, wo kein Muster gebildet wLrd. Wenn ein Anzeigemuster durch Ätzen der EC-Schicht in der vorliegenden Form gebildet werden soll, sind die Ätzgeschwindigkeiten zum Abätzen der direkt auf eiern Glassubstrat gebildeten EC-Schicht und zum Wegätzen der EC-Schicht auf der transparenten elektrisch leitenden Schicht voneinander verschieden. Dies ist besonders dann der Fall, wenn das Ätzen nach der Trockenätzmethode, z.B. der Sputter-Ätzmethode und Plasma-Ätzmethode, erfolgt.· Dies hat nicht nur verringerte Deutlichkeit und Schärfe des anzuzeigenden oder angezeigten Musters, sondern auch eine verstärkte Möglichkeit der Schwärzung der transparenten elektrisch leitenden Schicht während der Durchführung des Ätzens zur Folge.

Ähnliche Probleme, die vorstehend dargelegt wurden, ergeben sich auch bei der Durchführung der zur Bildung der EC-Schicht angewandten Einbrennmethode. Speziell die Anwendung der Einbrennmethode führt zur Bildung der EC-Elektrodenschicht direkt auf dem Glassubstrat in einem Bereich, wo kein Muster gebildet wird, und wenn die EC-Schicht in der vorliegenden Form eingebrannt wird, würde Abbrennen oder Verdampfen eines unnöt-.gen Teils (d.h. eines nicht gemusterten Teils) der EC-Schicht unter dem Einfluß eine ; Glases ungleichmäßig stattfanden. Dies würde nicht nur verringerte Deutlichkeit und Schärfe des anzuzeigenden oder angezeigten Bildes oder Musters, sondern auch die Bildung eines Materials zur Folge haben, das die Funktion des EC-Materials stören würde.

Die Erfindung stellt sich die Aufgabe, die vorstehend beschriebenen Nachteile und Mängel im wesentlichen auszuschalten. Ein wesentliches Ziel der Erfindung liegt darin, die Bildung der EC-Schicht zu ermöglichen, indem auf die transparente elektrisch leitende Schicht ein in einem Lösungsmittel lösliches Material, das eine organische und/ oder anorganische Metallverbindung enthält, so aufgetragen oder geschichtet wird, daß die Musterbildung oder Bilderzeugung auf der in dieser Weise oder nach dem üblichen Verfahren durch Aufdampfen oder Aufsputtern durch Anwendung der Trockenätzmethode erleichtert werden kann.

Die vorstellend beschriebene Aufgabe der Erfindung kann gelöst werden, indem eine transparente Isolierschicht zwischen der transparenten elektrisch leitenden Schicht und dem transparenten Substrat angeordnet wird.

Die Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Abbildung beschrieben, die im Querschnitt eine erfindungsgemäß ausgebildete ECD-Einheit zeigt.

Die in der Abbildung dargestellte erfindungsgemäße ECD-Einheit umfaßt ein allgemein langgestrecktes transparentes Substrat 1 beispielsweise aus Natronicalkglas mit einer Oberfläche 1a, auf der eine transparente Isolierschicht 2, die beispielsweise aus Siliciumdioxid (SiOp) besteht und eine Dicke von etwa 100 nm hat, gebildet worden ist, eine aus mehreren, beispielsweise sieben Segmenten bestehende transparente elektrisch leitende Schicht 3, die auf der Isolierschicht 2 aufliegt und in einem Muster angeordnet ist, das der Form einer Zahl "8" entspricht oder diese darstellt, und Anzeige-Elektrodenschichten 4 in der gleichen Anzahl wie die elektrisch leitenden. Schichten 3.

Die transparenten elektrisch leitenden Schichten 3 bestehen beispielsweise aus Indiumoxid (In₉On) in einer Dicke von etwa 120 nm und sind auf den Isolierschichten 3

mit Abstand zueinander nach einem beliebigen bekannten Aufdampfverfahren niedergeschlagen worden. Diese elektrisch leitenden Schichten 3 weisen jeweils Anschlußglieder 3a auf, die aus den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten 3 herausgeführt sind und deren freie Enden auf einem Umfangsteil des Substrats 1 für elektrischen Außenanschluß angeordnet sind.

Die Anzeigeelektrodenschichten 4 bestehen aus einem Material, das beispielsweise Wolframoxid (WO-,) enthält und eine bekannte elektrochrome Erscheinung aufzuweisen vermag, und sind in einem Muster angeordnet, das mit dem Muster, in dem die Schichten 3 angeordnet sind, identisch ist. Dies-i Anzeigeelektrodenschichten 4 werden gebildet, indem eins Beschichtungslösung, die in der später beschrie-

ir u auf ctLe teansp^ente, eleki^ich ^itende Schicht 3.

benen Weise hergestellt wira,yauf das Substral; 1 unter Bildung eines Überzuges eine;r bestimmten Dicke aufgebracht und dann bei einer vorbestimmten Temperatur eingebrannt wird. Als Alternative kann die Bildung dieser Schichten 4 nach einec beliebigen anderen Methode, beispielsweise einer bekannten Aufdampfmethode, erfolgen.

Die ECD-ELnheit besitzt ferner ein Gegensubstrat 5, das in der dargestellten Form aus einem Blech aus nichtrostendem Stahl.besteht, das zunächst größer als das Substrat 1 ist, nach einem beliebigen bekannten Preßverfahren qebildet worden ist und die Form eines Bechers mit einem Umfangsflansch 5a und einer Vertiefung 5c aufweist, und eine Gegenelektrode 6, die auf einem rechteckigen Oberflächenbereich 5b des Gegensubstrates 5, der dem Boden der Vertiefung 5c des Bechers entspricht, gebildet worden ist und der transparenten elektrisch leitenden Schicht 3 zugewandt ist. Dieses Gegensubstrat 5 ist am Substrat 1 befestigt, wobei sein Umfarn sflansch 5a mit dichtem Abschluß mit dem Umfangsteil ces Substrats 1 beispielsweise mit Hilfe eines Dichtungsmittels 7, beispielsweise Epoxyharz, so verbunden ist, dai? der Oberflächenbereich 5b, wo

die Gegenelektrode 6 gebildet worden ist, parallel zum Substrat 1 verläuft. Ein bekannter ELektrolyt 8 ist in eine Zelle gefüllt, die zwischen Substrat 1 und Gegensubstrat 5 gebildet ist. Es ist zu bemerken, daß das Gegensubstrat 5 Plattenform an Stelle der Becherform aufweisen kann und daß eine Hintergrundplatte 9 aus Aluminiumoxid im Elektrolyten 8 in der durch die gestrichelte Linie dargestellten Weise angeordnet sein kann, wobei gleichzeitig ein weißes Pulver aus Titandioxid in Mischung mit dem Elektrolyten 8 verwendet wird, um den Kontrast eines von einigen oder allen EC-Elektrodenschichten 4 farbig dargestellten Musters zu steigern, wenn die ECD-Einheit elektrisch betrieben wird.

Nachstehend werden einige Methoden zur Bildung von EC-Elektroden 4 auf den entsprechenden transparenten elektrisch leitenden Schichten 3 auf dem Substrat 1 beschrieben.

Ausführungsform I

10 g Phosphorwolframsäure werden bei Raumtemperatur 2U 10 g Aceton gegeben. Das Gemisch wird etwa 10 Minuten bei Raumtemperatur gerührt, um die Phosphorwolframsäure im . Aceton zu lösen. Der erhaltenen Lösung werden dann 50 g einer Lösung, die durch Mischen von 15 Gew.-% Polyvinylbutyral in Äthylalkohol hergestellt worden ist, und anschließend. 80 g Äthylenglykolmonoäthyläther zugesetzt, wobei eine Beschichtungslösung erhalten wird.

Das Substrat, das aus Natronkalkglas von 1,1 mm Dicke besteht und die Isolierschicht 2 und die transparenten elektrisch leitenden Schichten 3 aufweist, wird in die in der beschriebenen Weise hergestellte Beschichtungslösung getaucht und dann mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 40 cm/Min, aus der Beschichtungslösung gezogen. Das aus der Beschichtungslösung gezogene Substrat 1 ist auf seiner gesamten Oberfläche mit einer Schicht aus der Beschichtungslösung bedeckt. Anschließend wird das Sub-

strat 1 etwa 10 Minuten bei etwa 5OO°C unter Normaldruck erhitzt, um die aufgetragene Schicht in das Substrat einzubrennen.

Nach dem Erhitzen wird ein etwa 500 nm dicker Teil der eingebrannten Schicht, der nicht von den transparenten elektrisch leitenden Schichten 3 auf dem Substrat 1 besetzt ist und nicht über diesen liegt, unter Anwendung einer beliebigen bekannten Xtzmethode entfernt, wodurch die Bildung der EC-Elektrodenschichten 4 auf den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten 3 vollendet ist.

Ausführungsform II

10 g Phosphorwolframsäure werden bei Raumtemperatur zu 20 g Äthylacetat gegeben. Das Gemisch wird etwa 10 Minuten gerührt, um die Phosphorwolframsäure im Äthylacetat zu lösen. Der erhaltenen Lösung werden dann 10 g einer Siliciumdioxid (SiO₂) enthaltenden 10% Äthylalkohol-Äthylacetat-Lösung, 40 g einer Äthylcellulose enthaltenden 20%igen Methanollösung und 20 g Äthylenglykolmonomethyläther zugesetzt, wobei eine Beschichtungslösung erhalten wird.

Das Substrat 1, das aus Natronkalkglas von 1,1 mm Dicke besteht und die Isolierschicht 2 und die transparenten elektrisch leitenden Schichten 3 aufweist, wird in die in der beschriebenen Weise hergestellte Beschichtungslösung getaucht und dann mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 50 cm/Minute aus der Jeschichtungslösung gezogen. Das aus der Beschichtungslösung gezogene Substrat 1 ist auf seiner gesamten Oberfläche mit einer Schicht aus der Beschichtungslösung bedeckt. Die Schicht wird anschließend

etwa 15 Minuten bei etwa 500⁰C in der bei der ersten Ausführungsform beschriebenen Weise eingebrannt. Das Substrat wird dann in ähnlicher Weise wie bei der ersten Ausführungsform behandelt, *robei die EC-Elektrodenschichten 4 auf den entsprechenden elektrisch leitenden Schien-

) 10 20	30	III	40	50
130 200	285	360	420
Ausführungsform

-fiten 3 in einer Dicke von 420 nm gebildet werden.

Es ist zu bemerken, daß die Dicke der EC-Elektrodenschichten 4 bei der Ausfuhrungsform II in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das in die Beschichtungslösung getauchte Substrat aus der Lösung gezogen wird, wie folgt verändert werden kann:

Geschwindigkeit des Herausziehens (cm/min)

Dicke, nm

10 g Pentaäthoxywolframat werden zu 150 g n-Butanol gegeben. Das Gemisch wird etwa 1 Stunde gerührt, um das Pentaäthoxywolframat zu lösen. Die erhaltene Lösung wird dann mit 2 g Pyroxylin gemischt, wobei eine Beschichtungslösung erhalten wird.

Das Substrat 1, das aus Natronkalkglas von 1,1 mm Dicke besteht und die Isolierschicht 2 und die transparente elektrisch leitende Schicht 3 aufweist, wird in die in der beschriebenen Weise hergestellte Beschichtungslösung getaucht und dann mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 30 cm/min aus der Lösung herausgezogen. Das aus der Beschichtungslösung gezogene Substrat ist auf seiner gesamten Oberfläche mit einer Schicht aus der Beschichtungslösung bedeckt. Anschließend.wird das Einbrennen etwa

10 min bei etwa 500⁰C auf die für die vorstehenden Ausführungsformen beschriebene Weise vorgenommen, und in der gleichen Weise wie bei den vorstehenden Ausführungsformen wird die bekannte Ätzmethode angewandt, um die Bildung der 250 nm dicken EC-Elektrodenschichten 4 auf der entsprechenden elektrisch leitenden Schicht 3 zu vollenden.

Wenn die Produkte ECD-I, ECD-II und ECD-III, die sämtlich den gleichen, in der Abbildung dargestellten Aufbau hatten, wobei jedoch die EC-Elektrodenschichten 4 gemäß den Aus-

führungsformen I, II bzw. III gebildet worden waren, elektrisch angetrieben wurden, zeigten sie die nachstehend elektrochromen Eigenschaften:

Tabelle» 1

5	ECD -	I	Angezeigte Farbe	Kontrast
	ECD -	II	tiefblau	ausgezeichnet
	ECD -	III	tiefblau	ausgezeichnet
		tiefblau	gut

Die bei j.'doin der Produkte IICD-I, ECD-II und ECD-Γ.ΙΙ verwendete transparente Isolierschicht 2 auf dem transparenten Substrat 1 bestand aus Siliciumdioxid (SiO₂) in einer Dicke von 100 nm, während die bei jedem der Produkte verwendeten transparenten elektrisch leitenden Schichten 3 auf dem Substrat 1 aus Indiumoxid (In₂O-O in einer Dicke von 120 nm bestanden.

Nachstehend wird die Bildung einer dünnen WOo-Schicht unter Verwendung einer Vakuumpumpe beschrieben.

Ausführungsform IV Bildung durch Aufsputtern:

Die dünne WO^-Schicht wird auf dem Substrat nach einer Hochfrequenz-Sputtermethode gebildet, wobei hochreines WO₃ (Reinheit 99,99%), das durch Sintern hergestellt worden ist, als Target verwendet wird. Das Verfahren besteht darin, daß man das W0₃-Target und das ECD-Substrat einander 5 gegenüberstehend in einer Sputtervorrichtung anordnet, zunächst Luft aus dem Innern der Vorrichtung so weit absaugt, daß eine Atmosphäre von etwa 4 χ 10 bis 6,65 χ 10 mbar innerhalb der Vorrichtung eingestellt wird, und zum Zeitpunkt der Vollendung des Absaugens der Luft das Sputtern unter den folgenden Bedingungen auslöst:

Druck, unter dem Argon- und

Sauerstoffgas eingeführt werden: 0,027 mbar

Hochfrequenzstrom: 160W

Abstand von Substrat und Target: 4,5 cm

Die (ieschwindigkci t dor Bildung der Dünnschicht hängt zwangsläufig von der Fläche des Targets, dem Abstand zwischen Target und Substrat, dem Hochfrequenzstrom und dem Gasdruck ab. Die Anwendung der vorstehend genannten Bedingungen in Verbindung mit der Verwendung des Targets von 85 mm Durchmesser führte zur Bildung der Dünnschicht mit einer Geschwindigkeit von 10 nm/min.

7UiSführungsform V Bildung durch Elüktronenstrahl-Aufdampfen;

Unter Verwendung eines flüchtigen Materials in Form eines WO-3-Pellets, das entweder durch Sintern von W03~Pulver oder durch Pressen mit einer Tablettenpresse hergestellt worden ist, wird das Aufdampfen mit Hilfe eines Elektronenstrahls zur Bildung der WO·,-Dünnschicht auf dem Substrat vorgenommen. Sowohl das WOn-Pellet als auch das Substrat werden in eine Vo?:richtung gegeben, die anschließend ebenso wie bei der Bildung der VTC^-Dünnschicht durch Aufsputtern zunächst abgesaugt wird, um eine Atmosphäre von etwa 2,67 χ 1O~ mbar innerhalb der Vorrichtung einzustellen. Anschließend erfolgt die Abscheidung mit Hilfe des Elektronenstrahls, wobei das Substrat durch eine an der Rückseite des Substrats angeordnete Heizvorrichtung erhitzt wird.

Die folgenden Aufdampfbedingungen werden angewandt: Temperatur, auf die das Substrat erhitzt wird: 300⁰C Abstand von Substrat und flüchtigem Material: 35 cm Spannung des Elektronenstrahls: 6 - 7 kV

Strom des Elektronenstrahls: 15 mA

Abscheidungsgeschwindigkeit: 5 nm/s

Es wurde gefunden, daß die WOo-Dünnschicht in 2 Minuten eine Dicke von etwa 500 nm erreicht.

Ausführungs ;orm VI Bildung durch Vakuumauf damp /rung:

Das Verfahren, bei dem ein Block aus hochreinem WO-. (Reinheit 99,99%), hergestellt durch Pressen von WO^-Pulver mit j einer Tablettenpresse, in e i.n Metal !schiffchen aus Wolfram, Molybdän oder Tantal gelegt, ein elektrischer Strom unter Vakuum durch das Metallschiffchen geleitet und der WCU-Block durch Widerstandsheizung erhitzt wird, um ihn zu verdampfen und den WOn-Dünnfilm abzuscheiden, ist der Bildung nach dem Elektronen:?trahlverfahren ähnlich, bei dem sowohl die WOn-Probe als auch das Substrat in die Vorrichtung gegeben werden, die Vorrichtung dann zunächst abgesaugt und das Substrat anschließend·erhitzt wird, jedoch worden im vorliegenden Fall die folgenden Abscheidungsbedingungen angewandt:

Temperatur, auf die das Substrat erhitzt wird: 300⁰C Abstand von Substrat und verdampfbarem Material: 25 cm Druck, unter dem Sauerstoffgas eingeführt wird: _.

2,66 χ 10 mbar

Abscheidungsgeschwindigkeit: 12-16 nm/min

Es ist zu bemerken, daß die Abscheidungsgeschv/indigkeit von dem durch das Metall geleiteten elektrischen Strom abhängt und bei dieser Ausführungsform etwa 10 nm beträgt.

Die Bildung eines Anzeitjemusters aus der nach einer der 5 Ausführungsformen IV, V und VI niedergeschlagenen WOt-Dünnschicht kann nach einer der folgenden Methoden erfolgen: Die Bildung erfolgt gleichzeitig mit dem Aufdampfen, während eine Metallmaske eng anliegend auf der transparenten elektrisch IeLtenden Schicht liegt₍oder ein unnötiger Teil wird entweder durch Ätzen, das in einem alkalischen Bad nach Maskierung unter Verwendung üjncr \i(.n: i aL-l)ruckfarbe anr;.rh.l. ii'ßcMul an die WC) _}-ΛιιΙ dämpfung vorzunehmen ist, oder durch Anwendung eines Sputter-ÄtzVerfahrens oder eines Plasma-Ätzverfahrens, das unter 5 Verwendung eines reaktionsfähigen Gefäßes nach dem Auf-

dampfen des WO^ durchzuführen ist, entfernt. Die Anzeige-Eigenschaften sind nachstehend in Tabelle 2 genannt.

Tabelle 2

Ausfuhrungsform	Angezeigte Farbe	Kontrast
IV	tiefblau	ausgezeichnet
V-	tiefblau	ausgezeichnet
VI	tiefblau	ausgezeichnet

Ein Ätzrückstand, der während des Ätzens des WO., nicht entfernt wird, wird durch die Anordnung der Isolierschicht unter der transparenten elektrisch leitenden Schicht gemäß der Erfindung drastisch verringert, wie aus Tabelle 3 hervorgeht.

Versuche zur Ermittlung des Rückstandes wurden in der nachstehend beschriebenen Weise unter den folgenden Bedingungen durchgeführt:

Eine 100 nm dicke transparente Isolierschicht aus ^ wurde 10 Minuten dem Sputter-Ätzen unter einem Ätzdruck von 0,027 mbar unterworfen, während CCl* als reaktionsfähiges Gas in einer Menge von 10 cm /min zugeführt und ein Hochfrequenzstrom von 200 W angelegt wurde. Ein Plasma-Ätzverfahren wurde 25 Minuten unter einem Ätzdruck von 6,6 5 χ 10 mbar durchgeführt, während CCl₄ als reaktionsfähiges Gas in einer Menge von 10 cm /min zugeführt und ein Hochfrequenzsbrom von 150 W angelegt wurde.

Als Substrat wurde handelsübliches Katronkalkglas verwendet, auf dem gemusterte transparente- elektrisch leitende Schichten aus Indi.umox.id in einer Dicke von 120 nm abgeschieden waren.

Bildung der WO ο-Dünnschicht

Tabelle :;

Ätzverfahren

Sputter-Ätzen Plasma-Ätzen

Mit SiO₂ Ohne SiO₂ Mit SiO₂ Ohne

kein kein Rück- Rückstand

Rückstand Rückstand stand dto.

dto.

Ausführungsform I

II

III

IV

V

VI

Es ist zu bemerken, daß der in Tabelle 3 gebrauchte Ausdruck "Rückstand" bedeutet, daß trotz der Tätsache, daß die Entfernung des WO₃ auf der transparenten elektrisch leitenden Schicht möglich ist, der WO₃~Rückstand als Folge von unvollständigem Ätzen auf dem Glassubstrat unentfernt bleibt.

Wie bereits erwähnt, liegt eines der wesentlichen Merkmale der Erfindung darin, daß die Anzeigeelektrode, die die elektrochrome Erscheinung aufzuweisen vermag, gebildet wird, indem die transparente Isolierschicht zwischen dem transparenten Anzeige-Substrat und der transparenten elektrisch leitenden Schicht angeordnet, ein in einem Lösungsmittel lösliches Material, das die organische oder anor-5 ganische Metallverbindung enthält, auf die transparente elektrisch leitende Schicht aufgetragen und die in dieser Weise auf der transparenten elektrisch leitenden Schicht gebildete Schicht eingebrannt wird. Aus diesem Grunde kann eine etwaige nachteilige Wirkung, die das Glassubstrat während des Einbrennens ausüben könnte, in vorteilhafter Weise ausgeschaltet werden, so daß die Erfindung es ermöglicht, ECD-Einheiten, die hohe Anzeigeschärfe aufweisen, herzustellen.

Die Erfindung zeichnet sich ferner durch die Vermeidung einer möcj Liehen Verschlechterung der Deutlichkeit oder

Schärfe der Anzeige der ECD-Einheit aus, die als Folge eines Unterschiedes in der Ätzgeschwindigkeit und/oder durch Schwärzung der transparenten elektrisch leitenden Schicht eintreten kann, die während der Muster- oder BiId-. erzeugung durch Trockenätzen der entweder durch übliches Aufdampfen oder durch Beschichten und Einbrennen gemäß der Erfindung gebildeten WO^-Schicht stattfinden kann. Daher ermöglicht die Erfindung auch in dieser Hinsicht die Herstellung einer ECD-Einheit, die hohe Deutlichkeit und Schärfe der Anzeige aufweist.

Ferner werden gemäß der Erfindung die folgenden vorteilhaften Wirkungen und Eigenschaften erzielt:

1) Die Anzeigefläche der ECD-Einheit besteht aus einer Schichtstruktur aus Substrat, transparenter Isolierschicht und transparenter elektrisch leitender Schicht, und die Durchlässigkeit für Licht, das in die ECD-Einheit einfällt, und für Licht, das durch die Hintergrundplatte oder das dem Elektrolyten zugemischte weiße Pulver reflektiert wird, wird verbessert, wodurch die Herstellung einer ECD-Einheit mögLich ist, die hohe Deutlichkeit urd Schärfe der Anzeige sowie hohen Kontrast aufweist.

2) Die Anordnung der transparenten Isolierschicht gewährleistet einfache und leichte Entfernung des eingebrannten Rückstandes während der Bildung dos die EC-Erscheinung aufweisenden Material:? durch Einbrennen der aufgetragenen Schicht aus der Beschichtungslösung, wodurch die Herstellung einer ECD-Einheit mit guter Deutlichkeit und Schärfe der Anzeige möglich ist.

3) Da die transparente elektrisch leitende Schicht fest mit der transparenten Isolierschicht verbunden ist, kann die Haftfestigkeit im Vergleich zu dem üblichen Fall, in dem sie starr direkt mit dem Glassubstrat verbunden ist, verbessert werden.

4) Da das Anzeigesubstrat mit der transparenten Isolierschicht bedeckt ist, kana auch dann, wenn das Anzeigesubstrat beispielsweise aus Natronkalkglas besteht, jede mögliche Auslaugung von im Natronkalkglas enthaltenen Alkalimetallionen _n das Substrat während der EinbrennstWfe in vorteilhafter Weise vermieden werden, wodurch jede mögliche nachteilige Beeinflussung der EC-Reaktion ausgeschaltet wird.

5) Durch die Anordnung der chemisch und physikalisch stabilen transparenten Isolierschicht wird jede mögliche Abscheidung der transparenten elektrisch leitenden Schicht und/oder des EC-Materials auf dem Substrat sowie jede mögliche nachteilige Veränderung und/oder Korrosion des Substrats als Folge seiner Berührung mit dem Elektrolyten vermieden.

6) Wenn die EC-Schicht unter einer Plasma-Atmosphäre geätzt wird besteht auf Grund der Tatsache, daß das Anzeige-Substrat von der transparenten Isolierschicht bedeckt: ist, keine Möglichkeit, daß die EC-Schicht mit dem Natronkalkglas und ein Teil des EC-Materials mit Ausnahme des über der transparenten elektrisch leitenden Sciiicht liegenden Materials mit der transparenten Isolierschicht in Berührung kommt, so daß das Ätzen gleichmäßig mit gleichbleibender Geschwindigkeit durchgeführt werden kann.

7) Da in dieser Weise keine Unregelmäßigkeit im Ätzen stattfindet, kann jede mögliche Schwärzung der transparenten elektrisch leitenden Schicht als Folge der Einwirkung der Plasma-Atmosphäre während einer längeren Zeit in vorteilhafter Weise vermieden werden.

Natürlich sind im Rahmen der Erfindung, die vorstehend ausführlich anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die Abbildung beschrieben wurde, verschiedene Änderungen und Modifikationen möglich. Beispielsweise wurde die

Erfindung in Verbindung mit der Anwendung auf ein Anzeige-Substrat beschrieben, auf dem die transparente elektrisch leitende Schicht gebildet wird, jedoch kann die Isolierschicht auch auf dem Gegensubstrat an einer Stellung zwischen dem Gegensubstrat und der elektrisch leitenden Schicht für eine Elektrode in dem Falle gebildet werden, in dem die Verwendung und Eignung des Gegensubstrats einschließlich der Gegenelektrodenschicht als Anzeige-System gewünscht wird.

Leerseite

Claims

VON KREISLER SCHO'NWALD" "EISHOLD" FUlS? °'

VON KREISLER KELLER SELTING WERNER

Sharp Labisjolo Laisja, Osaka, Japarf^{ATENTANWÄLTE}

Tokyo Ohka Kogyo Co,, Ltd., Dr,ln,. von Kreisler 11973

Nakahara , Japan Dr.-Incj. K. Schönwald, Köln

Dr.-In.j. K. W. Eishold, Bad Soden

Dr. J. P. Fues, Köln

Dipl.-Chem. Alek von Kreisler, Köln

Dipl.-Chem. Carola Keller, Köln

Dipl.-Ing. G. Selting, Köln

Dr. H-K. Werner, Köln

AvK/Ax

DElCHfMNNHAUS AM HAUPTBAHNHOF

D-5000 KÖLN 1

16.Juni 1981

Patentansprüche

Elektrochrome Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch ein transparentes Substrat (1) und ein Gegensubstrat (5) die dicht abschließend unter Bildung einer Zelle zwischen sich verbunden sind,, eine transparente elektrisch leitende Schicht (3), die in einem vorbestimmten Muster auf einer dem Gegensubstrat (5) zugewandten Oberfläche des transparenten Substrats (1) angeordnet ist, eine Anzeige-Elektrodenschicht (4), die auf der elektrisch leitenden Schicht (3) liegt und aus einem Werkstoff besteht, der eine elektrochrome Erscheinung aufzuweisen vermag, eine Gegenelektrodenschicht (6), die auf dem Gegensubstrat (5) abgeschieden ist und dem transparenten Substrat (1) zugewandt ist, einen in die Zelle gefüllten Elektrolyten (8) und eine transparente Isolierschicht (2), die zwischen dem transparenten Substrat (1) und der transparenten elektrisch leitenden Schicht (3) angeordnet ist.

Telefon: (0221) 131041 ■ Telex: 8882307 dopa d · Telegramm: Dompatent Köln
2. Elektrochrome Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Elektrodenschicht (4) durch Beschichten der transparenten elektrisch leitenden Schicht (3) mit einem in einem Lösungsmittel löslichen Material, das eine organische und/oder anorganische Metallverbindung enthält, und Einbrennen des hierbei gebildeten Überzuges gebildet worden ist.
3. Elektrochrome Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzeige-Elektrodenschicht (4) nach einem Aufdampfverfahren gebildet worden ist.
4. Elektrochrome Anzeigevorrichtung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, c.aß die Anzeige-Elektrodenschicht (4) durch Aufsputtern gebildet worden ist.