DE3124087C2

DE3124087C2 - Elektrochrome Anzeigevorrichtung

Info

Publication number: DE3124087C2
Application number: DE3124087A
Authority: DE
Inventors: Akira Yokohama Kanagawa Hashimoto; Mitsuo Yamatokoriyama Nara Ishii; Takaaki Nara Miyazaki; Muneo Tokio/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: 1985-07-04
Also published as: US4527865A; JPS6131471B2; DE3124087A1; JPS5711377A

Abstract

Elektrochrome Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch ein transparentes Substrat und ein Gegensubstrat, die dicht abschließend unter Bildung einer Zelle zwischen sich verbunden sind, die einen Elektrolyten aufnimmt, eine transparente, elektrisch leitende Schicht, die auf der inneren Oberfläche eines transparenten Substrats angeordnet ist, eine Anzei gen elektrodenschicht, die auf der elektrisch leitenden transparenten Schicht liegt, und eine Gegenelektrodenschicht, die auf der inneren Oberfläche des Gegensubstrats liegt, wobei eine transparente Isolierschicht zwischen dem transparenten Substrat und der transparenten elektrisch leitenden Schicht gebildet wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine eiektrochrome Anzeigevorrichtung nach der Gattung des Patentanspruchs.
Ein Anzeigesystem, das eine elektrochrome Erscheinung ausnutzt, um ein gewünschtes oder vorbestimmies 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 dem 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 Aufsplittern eines festen elektrochromen Materials gebildet wird.

So wird beispielsweise in der US-PS 41 95 917 eine elektrochrome Anzeigevorrichtung beschrieben, in der die Anzeigen-Elektrode au- vier S dichten besteht, wobei der die elektrochrome Erscheinung aufweisende Film mit Hilfe der Aufdampfiechp'k auf eine transparente, elektrisch leitende Schicht aufgebracht ist. die die Isolationsschicht und die transparenten Elf troden auf dem transparenten Substrat bedeckt.

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 transparenten, 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 leitfähige Schicht aufbringt und 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 vorstehend beschrieben, wird eine EC-Elektrodenschicht direkt auf dem Glassubstrat in einem Bereich gebildet, wo kein Muster gebildet wird.

Wenn ein Anzeigemuster durch Ätzen der EC-Schichi in der vorliegenden Form gebildet werden soll, sind die Ätzgeschwindigkeiten zum Abätzen der direkt auf dem 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 F.C-Elektrodenschicht direkt auf dem Glassubstrat in einem Bereich, wo kein Muster gebildet wird, und wenn die FC Schicht in der vorliegenden Form eingebrannt wird, würde Abbrennen oder Verdampfen eines unnötigen Teils (d.h. eines nicht gemusterten Teils) der FC-Schicht unter dem Einfluß eines Glases ungleichmäßig stattfinden. Dies wurde nicht nur verringerte Deutlichkeit und Schärfe des anzuzeigenden oder ange/eigicn Bildes oder Musters, sondern auch die Bildung eines Materials zur Folge haben, das die ( unktion des FC-Materials stören würde.

Die Lrfiiidung stellt sich die Aufgabe, die vorstehend beschriebenen Nachteile und Mangel im wesentlichen auszuschalten. Insbesondere ist dabei sicherzustellen, daß herkömmliche Verfahren des Aufdampfens und Einbrennens oder Aufsputterns durch Anwendung verschiedener Ätzmethoden beibehalten werden können, ohne daß es bei »Rohlingen« mehrschichtiger elektrochromer Anzeigevorrichtungen zu den bisher beobachteten Nachteilen kommt. 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 vorstehend beschriebene Aufgabe der Erfindung wird gelöst mit den Maßnahmen nach dem Kennzeichen des Patentanspruchs.

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

Die in der Figur dargestellte ECD-Einheit umfaßt ein allgemein langgestrecktes transparentes Substrat 1 ■; beispielsweise aus Natronkalkglas mit einer Oberfläche la, auf der eine transparente Isolierschicht 2. die beispielsweise aus Siliciumdioxid (SiOj) 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 (In₂Oa) in einer Dicke von etwa 120 nm und sind auf den Isolierschichten 2 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 (WO3) 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. Diese Anzeigeelektrodenschichten 4 werden gebildet, indem eine Beschichtungslösung, die in der später beschriebenen Weise her/ rstellt wird, auf die transparente, elektrisch leitende Schicht 3, auf das Substrat 1 unter Bildung eines Überzuges .liner bestimmten Dicke aufgebracht und dann bei einer ,orbestimmten Temperatur eingebrannt wird. Als Alternative kann die Bildung dieser Schichten 4 nach einer beliebigen anderen Methode, beispielsweise einer bekannten Aufdampfmethode, erfolgen.

Die ECD-Einheit besitzt ferner ein Gegensubstrat 5, das in d°r dargestellten Form aus einem Blech aus nichtrostendem Stahl besteht, das zunächst größer als das Substrat 1 ist, nach einem beliebigen bekannten Preßverfahren gebildet worden ist und die Form eines Bechers mit einem Umfangsflansch 5a und einer Vertiefung 5caufweist, und eine Gegenelektrode 6, die auf einem rechteckigen Oberflächenbereich 5b des Gegensubstrats 5, der dem Boden der Vertiefung 5c des Bechers entspricht, gebildet worden ist und der ransparenten, elektrisch leitenden Schicht 3 zugewandt ist. Dieses Gegensubstrat 5 ist am Substrat 1 befestigt, wobei sein Umfangsflansch 5a mit dichtem Abschluß mit dem Umfangsteil des Substrats 1 beispielsweise mit Hilfe eines Dichtungsmittels 7, beispielsweise Epoxyharz, so verbunden ist, daß 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 anstelle 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 iZCD-F.inheit elektrisch betrieben wird.

Nachstellend 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 zu 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 Weisa hergestellte Beschichtungslösung getaucht und dann mit einer Geschwindigkeit von beispielsweise 40 cm/Min, aus der Beschichtungslösung gezogen. Das aus der Beschichtungslösung gezogene Substrat * ht auf seiner gesamten Oberfläche mit einer Schicht aus der Beschichtungslösung bedeckt. Anschließend wird das Substrat 1 etwa 10 Minuten bei etwa 500° C unter Normaldruck erhitzt, um die aufgetragene Schicht in das Substrat zinzubrennen.

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 aber diesen liegt, unter Anwendung einer beliebigen bekannten Ätzmetho^e 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 (SiOj) enthaltenden 10°/o-Äthylalkohol-Äthylacetat-Lösung, 40 g einer Äthylcellulose enthaltenden 20%igen Methanollösung und 20 g Äthylenglykolmonomethyläther zugesetzt, wobei eine Beschichtungsiosung erhalten wird.

Das Substrat 1, das aus Natronkalkglas von 1,1 mm Dicke besteht und die Isolierschicht 2 und die transparen-

10	20	30	40	50
130	200	285	360	420

ten. 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 Beschichtungslösung 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, wobei die EC-Elektrodenschichten 4 auf den entsprechenden elektrisch leitenden Schichten 3 in einer Dicke von 420 nm gebildet werden.

Es ist zu bemerken, daß die Dicke der EC-Elektrodenschichten 4 bei der Ausführungsform II in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit, mit der das in die Beschichtungslösung getauchte Substrat aus der Lösung gezogen

ig. wird, wie folgt verändert werden kann:

Geschwindigkeit des Herausziehens (cm/min)
Dicke, nm

Ausführungsform III

10 g Pentaäthoxywolframal werden zu 150 g n-ButanoI gegeben. Das Gemisch wird etwa 1 Stunde gerührt, um das Pentaäthoxywojframat 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 500° C 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 ifen gleichen, in der Abbildung dargestellten Aufbau hatten, wobei jedoch die EC-Elektrodenschichten 4 gemäß den Ausführungsformen I, H bzw.!!! gebildet worden waren, elektrisch angetrieben wurden, zeigten sie die nachstehend elektrochromen Eigenschaften:

Die bei jedem der Produkte ECD-1. ECD-II und ECD-III verwendete transparente Isolierschicht 2 auf dem transparenten Substrat 1 bestand aus Siliciumdioxid (SiOi) in einer Dicke von 100 nm, während die bei jedem der Produkte verwendeten transparenten, elektrisch leitenden Schichten 3 auf dem Substrat 1 aus Indiumoxid (In^Oa) in einer Dicke von 120 nm bestanden.

Nachstehend wird die Bildung einer dünnen WO3-Schicht unter Verwendung einer Vakuumpumpe beschrie-

Ausführungsform IV
Bildung durch Aufsputtern

Die dünne WOj-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 WOrTarget und das ECD-Substrat einander gegenüberstehend in einer Sputtervorrichtung anordnet, zunächst Luft aus dem Innern der Vorrichtung so weit absaugt, daß eine Atmosphäre von etwa 4 · 10~⁶ bis etwa 6.65 - 10-⁶ 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

no Abstand von Substrat und Target 4.5 cm

Die Geschwindigkeit der Bildung der Dünnschicht hängt zwangsläufig von der Fläche des Targets, dem Abstand /wischen Targe! 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 Bitdung der Dünnschicht mit einer Geschwindigkeit von 10 nm/min.

Tabelle 1	Angezeigte Farbe	Kontrast
	tiefblau tiefblau tiefblau	ausgezeichnet ausgezeichnet gut
ECD-I ECD-ii ECD-III

Ausführungsform V
Bildung durch Elektronenstrahl-Aufdampfen

Unter Verwendung eines flüchtigen Materials in Form eines WCh-Pellets, das entweder durch Sintern von \VO3-Pulver oder durch Pressen mit einer Tablettenpresse hergestellt worden ist, wird das Aufdampfen mit Hilfe eines Elektronenstrahls zur Bildung der WCVDünnschicht auf dem Substrat vorgenommen. Sowohl das WQs-Pellet als auch das Substrat werden in eine Vorrichtung gegeben, die anschließend ebenso wie bei der Bildung der WCh-Dünnschicht durch Aufsputtern zunächst abgesaugt wird, um eine Atmosphäre von etwa 2,67 ■ 10~⁵mbar 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

Abscheidungsgeschwinuigkeit 5 nm/'s

20 Es wurde gefunden, daß die \VO3-Dunnschicht in 2 Minuten eine Dicke von etwa 500 nm erreicht.

Ausführungsform VI
Bildung durch Vakuumaufdampfung

Das Verfahren, bei dem ein Block aus hochreinem WO3 (Reinheit 99,99%), hergestellt durch Pressen von \VO3-Pulver mit einer Tablettenpresse, in ein Metallschiffchen aus Wolfram, Molybdän oder Tantal gelegt, ein elektrischer Strom unter Vakuum durch das Metallschiffchen geleitet und der WO3-Block durch Widerstandsheizung erhitzt wird, um ihn zu verdampfen und den WCVDünnfilm abzuscheiden, ist der Bildung nach dem Eleittronenstrahlverfahren ähnlich, bei dem sowohl die WC^-Probe als auch das Substrat in die Vorrichtung gegeben werden, die Vorrichtung dann zunächst abgesaugt und das Substrat anschließend erhitzt wird, jedoch werden im vorliegenden Fall die folgenden Abscheidungsbedingungen angewandt:

Temperatur, auf die das Substrat erhitzt wird 300° C

Abstand von Substrat und verdampfbarem Material 25 cm

Drucke un*srdsmS^Qii*³rstoff^craseii'^efiihrt wird 2£β · 10^—l*nib2r

Abscheidungsgeschwindigkeit 12— 16nm/min

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

Die Bildung eines Anzeigemusters aus der nach einer der Ausführungsformen IV, V und VI niedergeschlagenen WOj-Dünnschicht kann nach einer der folgenden Methoden erfolgen: Die Bildung erfolgt gleichzeitig mit dem Aufdampfen, während eine Metallmaske eng anliegend auf der transparenten elektrisch leitenden Schicht liegt, oder ein unnötiger Teil wird entweder durch Ätzen, das in einem alkalischen Bad nach Maskierung unter Verwendung einer Resist-Druckfarbe anschließend an die WOs-Aufdampfung vorzunehmen ist, oder durch Anwendung eines Sputter-Ätzverfahrens oder eines Plasma-Ätzverfahrens, das unter Verwendung eines reaktionsfähigen Gefäßes nach dem Aufdampfen des WO3 durchzuführen ist, entfernt.

Die Anzeige-Eigenschaften sind nachstehend in Tabelle 2 genannt.

Tabelle 2

Ausführungsform Angezeigte Farbe Kontrast

IV tiefblau ausgezeichnet

V tiefblau ausgezeichnet

VI tiefblau ausgezeichnet

Ein Ätzrückstand, der während des Ätzens des WO3 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 S1O2 wurde 10 Minuten dem Sputter-Ätzen unter einem Ätzdruck von 0,027 mbar unterworfen, während CCI4 als reaktionsfähiges Gas in einer Menge vor, 10 cnrVmin zugeführt und ein Hochfrequenzstrom von 200 W angelegt wurde. Ein Plasma-Ätzverfahren wurde 25 Minuten unter einem Ätzdruck von 6,65 · 10-' mbar durchgeführt, während CCU als reaktionsfähiges Gas in einer Menge von 10 cmVmin zugeführt und ein Hochfrequenzstrom von 150 W angelegt wurde.

Als Substrat wurde handelsübliches Natronkalkglas verwendet, auf derrugemusterte transparente, elektrisch leitende Schichten aus Indiumoxid in einer Dicke von 120 nm abgeschieden waren.

Tabelle 3

Ausführungsform Bildung der \VO3-Dunnschicht	Ohne SiO₂	Plasma-Ätzen	Ohne SiO₂
Ätzverfahren		MItSiO₂
Sputter-Ätzen
MitSiO₂

II

IV

15 V

VI

kein Rückstand kein Rückstand kein Rückstand kein Rückstand kein Rückstand kein Rückstand

Rückstand
Rückstand
Rückstand
Rückstand
Rückstand
Rückstand

Rückstand Rückstand Rückstand Rückstand Rückstand Rückstand

Es ist zu bemerken, daß der in Tabelle 3 gebrauchte Ausdruck »Rückstand« bedeutet, daß trotz der Tatsache, 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 anorganische 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 V/irkung, 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 möglichen 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 Bilderzeugung durch Trockenätzen der entweder durch übliches Aufdampfen oder durch Beschichten und Einbrennen gemäß der Erfindung gebildeten WCb-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 mögl.-h ist, die hohe Deutlichkeil und Schärfe der Anzeige sowie hohen Kontrast aufweist.

2) Die Anordnung der transparenten isolierschicht gewährleistet einfache und leichte Entfernung des eingebrannten Rückstandes während der Bildung des die EC-Erscheinung aufweisenden Materials 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, kann auch dann, wenn das Anzeigesubstrat beispielsweise aus Natronkalkglas besteht, jede mögliche Auslaugung von im Natronkalkglas enthaltenen Alkalimetallionen in das Substrat während der Einbrennstufe 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 mögliehe 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 aufgrund 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 Schicht 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 P'asma-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. Beispielswei-

se 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 üiner Stellung zwischen dem Gegensubstrat und der elektrisch leitenden Schicht für eine Elektrode in dem Fall gebildet werden, in dem die Verwendung und Eignung des Gegensubstrats einschließlich der Gegenclektrodenschicht als Anzeigesystem gewünscnt wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentanspruch:

Elektrochrome Anzeigevorrichtung mit einem transparenten Substrat (1) und einem Gegensubstrat (5), die dicht abschließend unter Bildung einer Zelle zwischen sich verbunden sind, einer transparenten elektrisch leitenden Schicht (3), die in einem vorbestimmten Muster auf einer dem Gegensubstrat (5) zugewandten Oberfläche des transparenten Substrats (1) angeordnet ist einer Anzeige-Elektrodenschicht (4), die auf der elektrisch leitenden Schicht (3) liegt und aus einem Werkstoff besteht, der eine elektrochrome Erscheinung aufzuweisen vermag, einer Gegenelektrodenschicht (6), die auf dem Gegensubstrat (5) abgeschieden r-t und dem transparenten Substrat (1) zugewandt ist, einem in die Zelle gefüllten Elektrolyten (8), gekennzeichnetdurch eine transparente Isolierschicht (2), die zwischen dem transparenten Substrat (1) und der transparenten, elektrisch leitenden Schicht (3) so angeordnet ist, daß sie die gesamte Fläche des transparenten Substrats (1) bedeckt.