JP2005266339A - Electrochemical display device and electrochemical display method - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochemical display device with an excellent cycle characteristic of a black reflectance by preventing image persistence and an electrochemical display method. <P>SOLUTION: In the electrochemical display device and in the electrochemical display method, a plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes disposed so as to make their mutual intersections constitute pixels and an electrolyte layer interposed between the transparent electrodes and the counter electrodes and containing a metal ion are arranged. To pixels to which a picture is to be written, the picture is written by applying a first writing voltage higher than an absolute value of a threshold writing voltage between the transparent electrodes and the counter electrodes and subsequently applying a second writing voltage lower than the absolute value of the threshold writing voltage between them so as to deposit a metal on the transparent electrode side. From pixels from which the picture is to be erased, the picture is erased by applying a first erasing voltage lower than an absolute value of a threshold erasing voltage between the transparent electrodes and the counter electrodes and subsequently applying a second erasing voltage higher than the absolute value of the threshold erasing voltage between them so as to dissolve the deposited metal on the transparent electrode side. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電気化学的な酸化、還元を利用して表示を行うことを原理とする電気化学表示装置および電気化学表示方法に関するものである。   The present invention relates to an electrochemical display device and an electrochemical display method based on the principle of performing display using electrochemical oxidation and reduction.

近年、ネットワークの普及につれ、従来印刷物として配布されていた文書類が、いわゆる電子書類で配信されるようになってきた。更に、書籍や雑誌などもいわゆる電子出版の形で提供される場合が多くなりつつある。これらの情報を閲覧するために、金属イオンを含む白く着色した電解質を介して電極を対向配置し、表示側の電極に金属を析出させることにより画像の書き込みを行い、その析出させた金属を電解質に溶解させることにより画像の消去を行う電気化学表示装置が、例えば、特許文献1において提案されている。これによれば、マトリクス駆動が容易であり、かつコントラストおよび黒色濃度を高くすることが可能となる。   In recent years, with the spread of networks, documents that have been distributed as printed materials have been distributed as so-called electronic documents. Furthermore, books and magazines are often provided in the form of so-called electronic publishing. In order to browse these information, electrodes are placed opposite to each other via a white colored electrolyte containing metal ions, and the image is written by depositing metal on the display-side electrode, and the deposited metal is used as the electrolyte. For example, Patent Literature 1 proposes an electrochemical display device that erases an image by dissolving it in a glass. According to this, matrix driving is easy and contrast and black density can be increased.

上記の電気化学表示装置では、金属が析出するしきい電圧を利用して各画素に選択的に金属を析出させて表示を行うというのが一般的である。この方式では、応答速度、クロストークの発生、およびコントラストの低下の点で課題を残していたが、これらの課題を解決した発明が、特許文献2において提案されている。   In the above-described electrochemical display device, display is generally performed by selectively depositing metal on each pixel using a threshold voltage at which metal is deposited. In this method, problems remain in terms of response speed, occurrence of crosstalk, and a decrease in contrast. An invention that solves these problems is proposed in Patent Document 2.

また、上記の従来の電気化学表示装置では、画面全体に一括して消去電圧を加えるというのが一般的である。このような従来の消去方法では、消去時に電解質中に溶解している陰イオンの酸化が起こるしきい電圧(以下「消去しきい電圧」という)以上の強い電圧を印加すると、表示側の電極に析出している金属をすみやかに溶解させ消去時間を短くすることができるが、電解質中に溶解している陰イオンの酸化も起こってしまい、変色,材料の劣化を引き起こしてしまうという問題があった。   In the above conventional electrochemical display device, it is common to apply an erase voltage to the entire screen at once. In such a conventional erasing method, when a voltage higher than a threshold voltage (hereinafter referred to as “erasing threshold voltage”) at which an anion dissolved in an electrolyte is oxidized during erasing is applied to the display-side electrode. Although the deposited metal can be dissolved quickly and the erasing time can be shortened, oxidation of the anion dissolved in the electrolyte also occurs, causing discoloration and deterioration of the material. .

一方、陰イオンの酸化が起こらないように消去しきい電圧未満の電圧を印加して消去を行おうとすると、金属が析出した画素の消去に長時間を要し、消去に非常に時間がかかるという欠点があった。また、消去しきい電圧未満の消去電圧を印加する場合、金属が析出した画素に微量の金属が残存する可能性があり、次に析出表示を行う際に、その残存金属が核となって金属の析出が進行し、消去前の表示が浮き出てきて、いわゆる焼き付きが生じるという欠点があった。   On the other hand, when erasing is performed by applying a voltage lower than the erasing threshold voltage so that anion oxidation does not occur, it takes a long time to erase the pixel on which the metal is deposited, and it takes a very long time to erase. There were drawbacks. In addition, when an erasing voltage lower than the erasing threshold voltage is applied, there is a possibility that a trace amount of metal may remain in the pixel on which the metal has been deposited. As a result, the pre-erase display appears and the so-called burn-in occurs.

そこで、消去しきい電圧以上の強い電圧の印加による消去は極力短くして,その後に消去しきい電圧未満の弱い電圧を印加することで析出金属の消去を行うことが、特許文献3において提案されている。これによれば、従来よりも高速な消去が可能となり、消去後、次の析出表示を行う際に消去前の表示が浮き出てくる焼き付き現象を緩和することが可能となった。
特開2002−258327号公報 特開2003−337350号公報 特開2003−337352号公報
Therefore, it is proposed in Patent Document 3 that erasing by applying a strong voltage higher than the erasing threshold voltage is as short as possible, and then erasing the deposited metal by applying a weak voltage lower than the erasing threshold voltage. ing. According to this, erasure can be performed at a higher speed than before, and the burn-in phenomenon in which the display before erasure appears when performing the next precipitation display after erasure can be alleviated.
JP 2002-258327 A JP 2003-337350 A JP 2003-337352 A

しかし、上述の特許文献3で提案されている電気化学表示装置の消去方法では、次のような問題がある。すなわち、まず個々の消去対象画素に消去しきい電圧以上の消去電圧を印加する。その後、消去しきい電圧未満の消去電圧を全ての消去対象画素に印加することで析出金属の溶解を行っている。この消去時の駆動電圧波形において、最初の強く短い消去電圧の印加では、一部の析出金属が溶解するのみで、その後に全ての消去対象画素に消去電圧を印加することにより消去が完了する。しかし、これでは、電極表面に析出した金属が完全には消去できていない場合があり、その場合には焼き付きが生じるため、黒色の反射率のサイクル特性が充分でないという問題がある。また、ユーザには、最初の強く短い消去電圧の印加では走査線を走査するに従い順に表示が薄くなり、その後に全ての消去対象画素に消去電圧を印加することにより表示が全体的に消えるように見える。そのため、ユーザは表示が消去される様子を視覚的に不自然に感じ、さらに、ユーザが消去が完了したと感ずるまでに長い時間がかかるという問題がある。   However, the erasing method of the electrochemical display device proposed in Patent Document 3 described above has the following problems. That is, first, an erase voltage equal to or higher than the erase threshold voltage is applied to each erase target pixel. Thereafter, the deposited metal is dissolved by applying an erase voltage lower than the erase threshold voltage to all the pixels to be erased. In the driving voltage waveform at the time of erasing, when the first strong and short erasing voltage is applied, only a part of the deposited metal is dissolved, and then the erasing is completed by applying the erasing voltage to all the erasing target pixels. However, in this case, the metal deposited on the electrode surface may not be completely erased. In this case, burn-in occurs, which causes a problem that the cycle characteristics of the black reflectance are not sufficient. In addition, to the user, when the first strong and short erase voltage is applied, the display becomes thinner in order as the scanning line is scanned, and thereafter, the display is entirely erased by applying the erase voltage to all the pixels to be erased. appear. Therefore, there is a problem that the user visually feels that the display is erased visually, and that it takes a long time for the user to feel that the erase is completed.

本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、その第1の目的は、焼き付きを防止することにより、黒色の反射率のサイクル特性の優れた電気化学表示装置および電気化学表示方法を提供することにある。また、本発明の第2の目的は、画像の消去が完了したとユーザが感ずるまでの時間を大幅に短縮することができる電気化学表示装置および電気化学表示方法を提供することにある。また、本発明の第3の目的は、上記第2の目的に加えて、画像が消去される様子をユーザが自然に感じることができる電気化学表示装置および電気化学表示方法を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and a first object of the present invention is to provide an electrochemical display device and an electrochemical display method excellent in cycle characteristics of black reflectance by preventing burn-in. It is to provide. A second object of the present invention is to provide an electrochemical display device and an electrochemical display method capable of greatly reducing the time until the user feels that the erasure of an image has been completed. In addition to the second object, a third object of the present invention is to provide an electrochemical display device and an electrochemical display method that allow a user to naturally feel how an image is erased. .

本発明の第1の電気化学表示装置は、互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、透明電極と対向電極との間に挟まれ、金属のイオンを含む電解質層と、書込対象画素について、透明電極と対向電極との間に書込しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第1の書込電圧を印加したのち、書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第2の書込電圧を印加することにより、透明電極側に金属を析出させて画像の書込を行う書込制御手段と、消去対象画素について、透明電極と対向電極との間に消去しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第1の消去電圧を印加したのち、消去しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧を印加することにより、透明電極側に析出した金属を溶解させて画像の消去を行う消去制御手段とを備える。   The first electrochemical display device of the present invention is sandwiched between a plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes arranged so as to intersect each other and the intersections constituting pixels, and between the transparent electrodes and the counter electrodes. After applying an electrolyte layer containing metal ions and a writing target pixel between the transparent electrode and the counter electrode, a first writing voltage having a magnitude greater than the absolute value of the writing threshold voltage is applied. A write control means for writing an image by depositing metal on the transparent electrode side by applying a second write voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the write threshold voltage; and erasing The target pixel has a magnitude equal to or greater than the absolute value of the erase threshold voltage after applying a first erase voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage between the transparent electrode and the counter electrode. By applying the second erase voltage, Dissolved metal deposited on the transparent electrode side and a deletion control means for erasing the image.

本発明の第2の電気化学表示装置は、互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、透明電極と対向電極との間に挟まれ、金属のイオンを含む電解質層と、全ての消去対象画素について同時に透明電極と対向電極との間に第1の消去電圧を印加したのち、個々の消去対象画素について順次第2の消去電圧を印加することにより、透明電極側に析出した金属を溶解させて画像の消去を行う消去制御手段とを備える。   The second electrochemical display device of the present invention is sandwiched between a plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes, which are arranged so that the crossing points constitute a pixel, and the transparent electrodes and the counter electrodes. The first erasing voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode simultaneously for the electrolyte layer containing metal ions and all the erasing target pixels, and then the second erasing voltage is sequentially applied to each erasing target pixel. And an erasing control means for erasing the image by dissolving the metal deposited on the transparent electrode side when applied.

本発明の第1の電気化学表示方法は、互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、透明電極と対向電極との間に挟まれ、金属のイオンを含む電解質層を設け、書込対象画素について、透明電極と対向電極との間に書込しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第1の書込電圧を印加したのち、書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第2の書込電圧を印加することにより、透明電極側に金属を析出させて画像の書込を行い、消去対象画素について、透明電極と対向電極との間に消去しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第1の消去電圧を印加したのち、消去しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧を印加することにより、透明電極側に析出した金属を溶解させて画像の消去を行うようにしたものである。   In the first electrochemical display method of the present invention, a plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes, which are arranged so as to intersect each other and constitute a pixel, are sandwiched between the transparent electrode and the counter electrode. An electrolyte layer containing metal ions is provided, and a first writing voltage having a magnitude equal to or larger than the absolute value of the writing threshold voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode for the writing target pixel. After that, by applying a second write voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the write threshold voltage, metal is deposited on the transparent electrode side to write an image, After applying a first erase voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage between the transparent electrode and the counter electrode, a second erase having a magnitude greater than the absolute value of the erase threshold voltage By applying voltage, transparent electrode side By dissolving the deposited metal is obtained so as to erase the image.

本発明の第2の電気化学表示方法は、互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、透明電極と対向電極との間に挟まれ、金属のイオンを含む電解質層を設け、全ての消去対象画素について同時に透明電極と対向電極との間に第1の消去電圧を印加したのち、個々の消去対象画素について順次第2の消去電圧を印加することにより、透明電極側に析出した金属を溶解させて画像の消去を行うようにしたものである。   In the second electrochemical display method of the present invention, a plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes, which are arranged so that the crossing points constitute a pixel, are sandwiched between the transparent electrode and the counter electrode. The first erasing voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode at the same time for all the erasing target pixels, and then the second erasing voltage is sequentially applied to each erasing target pixel. Is applied to dissolve the metal deposited on the transparent electrode side to erase the image.

本発明の第1の電気化学表示装置および第1の電気化学表示方法では、最初に書込対象画素について書込しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第1の書込電圧が印加される。これにより、例えば、透明電極側に金属の析出核を形成させることも可能である。その後に、書込対象画素について書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第2の書込電圧が印加される。これにより、例えば、透明電極側に金属をさらに析出させて画像の書込を行うことも可能である。次に、消去対象画素について消去しきい電圧の絶対値より小さい大きさを有する第1の消去電圧が印加される。これにより、陰イオンの酸化が生じることなく透明電極側に析出した金属がほとんど溶解される。この場合、例えば、画像が消去されたとユーザが感じるのに十分な程度に透明電極側に析出した金属を溶解させることも可能である。その後に、消去対象画素について消去しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧が印加される。これにより、透明電極側にわずかに残存した金属の析出核を完全に近い状態で溶解させることも可能である。なお、第2の消去電圧の大きさは消去しきい電圧の絶対値より大きいが、消去対象画素以外には消去しきい電圧より大きい電圧は印加されないことから、陰イオンの酸化はほとんど生じない。   In the first electrochemical display device and the first electrochemical display method of the present invention, first, a first write voltage having a magnitude equal to or larger than the absolute value of the write threshold voltage is applied to the pixel to be written. The Thereby, for example, it is possible to form metal precipitation nuclei on the transparent electrode side. Thereafter, a second write voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the write threshold voltage is applied to the write target pixel. Thereby, for example, it is also possible to write an image by further depositing metal on the transparent electrode side. Next, a first erase voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage is applied to the erase target pixel. As a result, most of the metal deposited on the transparent electrode side is dissolved without anion oxidation. In this case, for example, the metal deposited on the transparent electrode side can be dissolved to a degree sufficient for the user to feel that the image has been erased. Thereafter, a second erase voltage having a magnitude equal to or larger than the absolute value of the erase threshold voltage is applied to the erase target pixel. Thereby, it is also possible to dissolve the metal precipitation nuclei slightly remaining on the transparent electrode side in a nearly complete state. Although the magnitude of the second erase voltage is larger than the absolute value of the erase threshold voltage, no voltage larger than the erase threshold voltage is applied to any pixel other than the erase target pixel, and therefore, the oxidation of anions hardly occurs.

本発明の第1の電気化学表示装置では、特に全ての消去対象画素に印加する第1の消去電圧の印加時間よりも、個々の消去対象画素に印加する第2の消去電圧の印加時間を短くした場合には、消去しきい電圧以上の電圧を電解質に印加する時間が短縮されるため、消去対象画素についても電解質中に溶解している陰イオンの酸化が抑えられる。   In the first electrochemical display device of the present invention, the application time of the second erase voltage applied to each individual pixel to be erased is shorter than the application time of the first erase voltage applied to all the pixels to be erased. In this case, since the time for applying a voltage equal to or higher than the erasing threshold voltage to the electrolyte is shortened, oxidation of the anion dissolved in the electrolyte can be suppressed for the erasing target pixel.

本発明の第2の電気化学表示装置および第2の電気化学表示方法では、最初に全ての消去対象画素について同時に第1の消去電圧が印加される。これにより、例えば、画像が画面全体で同時に消去されるようにすることも可能である。また、上記の「同時」とは、必ずしも厳密に時間的に同時であることを意味するものではなく、画像が画面全体で同時に消去されたとユーザが感じる程度に時間的に同時であることを意味する。その後、個々の消去対象画素について順次第2の消去電圧が印加される。これにより、例えば、透明電極側にわずかに残存した金属の析出核が完全に近い状態で溶解させることも可能である。   In the second electrochemical display device and the second electrochemical display method of the present invention, first, the first erase voltage is applied simultaneously to all the pixels to be erased. Thereby, for example, it is possible to erase the image simultaneously on the entire screen. In addition, the above “simultaneous” does not necessarily mean that it is strictly simultaneously in time, but means that it is simultaneous in time to the extent that the user feels that the image has been erased simultaneously on the entire screen. To do. Thereafter, the second erasing voltage is sequentially applied to each erasing target pixel. Thereby, for example, it is possible to dissolve metal precipitation nuclei slightly remaining on the transparent electrode side in a state in which they are almost completely completed.

本発明の第1の電気化学表示装置および第1の電気化学表示方法によれば、消去しきい電圧より小さい第1の消去電圧を印加したのち、消去しきい電圧以上の第2の消去電圧を印加するようにしたので、焼き付きを生じることはなく、黒色の反射率のサイクル特性が非常に優れている。   According to the first electrochemical display device and the first electrochemical display method of the present invention, after applying the first erase voltage smaller than the erase threshold voltage, the second erase voltage equal to or higher than the erase threshold voltage is applied. Since it is applied, there is no image sticking and the cycle characteristics of black reflectance are very excellent.

また、消去しきい電圧より小さい第1の消去電圧を印加したのち、消去しきい電圧以上の第2の消去電圧を印加するようにしたので、画面表示の劣化が生じることなく画像が高速に消去されたとユーザが感じることができる。   In addition, since the first erase voltage smaller than the erase threshold voltage is applied and then the second erase voltage higher than the erase threshold voltage is applied, the image is erased at high speed without causing deterioration of the screen display. The user can feel that it has been done.

また、消去しきい電圧以上の第2の消去電圧を第1の消去電圧の印加時間よりも短くした場合には、黒色の反射率のサイクル特性がより一層優れており、表示品質がより一層向上する。   In addition, when the second erasing voltage equal to or higher than the erasing threshold voltage is made shorter than the application time of the first erasing voltage, the black reflectance cycle characteristics are further improved, and the display quality is further improved. To do.

本発明の第2の電気化学表示装置および第2の電気化学表示方法によれば、第1の消去電圧が全ての消去対象画素に対して同時に印加されるので、画像が消去される様子を自然に感させることも可能である。   According to the second electrochemical display device and the second electrochemical display method of the present invention, the first erase voltage is simultaneously applied to all the pixels to be erased. It is also possible to make it feel.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図1は、本発明の実施の形態に係る電気化学表示装置の概略構成を表すものである。この電気化学表示装置は、例えば、電気化学表示素子10と、この電気化学表示素子10を駆動させるための周辺回路部20とを備えている。   FIG. 1 shows a schematic configuration of an electrochemical display device according to an embodiment of the present invention. The electrochemical display device includes, for example, an electrochemical display element 10 and a peripheral circuit unit 20 for driving the electrochemical display element 10.

図2は、図1に示した電気化学表示素子10の概略構成を表すものである。電気化学表示素子10は、第1基板11と第2基板12とが電解質13を介して対向配置された構造を有している。第1基板11の第2基板12と対向する側の面には、透明電極14がストライプ状に延在し、第2基板12の第1基板11と対向する側の面には、対向電極15がストライプ状に延在し、透明電極14と対向電極15とが互いに交差するように対向配置されている。   FIG. 2 shows a schematic configuration of the electrochemical display element 10 shown in FIG. The electrochemical display element 10 has a structure in which a first substrate 11 and a second substrate 12 are arranged to face each other with an electrolyte 13 interposed therebetween. The transparent electrode 14 extends in a stripe shape on the surface of the first substrate 11 facing the second substrate 12, and the counter electrode 15 is disposed on the surface of the second substrate 12 facing the first substrate 11. Extends in a stripe shape, and the transparent electrode 14 and the counter electrode 15 are arranged to face each other so as to cross each other.

図2における第1基板11は、透明性を有する材料、具体的には、例えば、石英ガラスにより構成されている。図2における第2基板12は、例えば、石英ガラスにより構成されている。図2における電解質13は、例えば、溶媒と、酸化還元反応により析出および溶解する析出溶解材料とを含んでいる。溶媒としては、例えば、ジメチルスルホシキドとγ−ブチロラクトンの混合物が挙げられる。析出溶解材料は、析出した状態と溶解した状態とで色が変化することを利用して画素の表示を可能にするためのものである。析出溶解材料としては、例えば、還元により金属として析出する金属イオン、具体的には、銀イオンが挙げられる。図2における透明電極14は、画素として表示する金属を析出させるものであり、例えば、透明導電膜により構成されている。具体的には、スズ(Sn)とインジウム(In)との酸化物であるITO(Indium Tin oxide)により構成されている。図2における対向電極15は、電気化学的に安定な金属、例えば、銀(Ag)より構成されている。   The first substrate 11 in FIG. 2 is made of a transparent material, specifically, for example, quartz glass. The second substrate 12 in FIG. 2 is made of, for example, quartz glass. The electrolyte 13 in FIG. 2 includes, for example, a solvent and a precipitation-dissolving material that precipitates and dissolves by an oxidation-reduction reaction. Examples of the solvent include a mixture of dimethyl sulfoxide and γ-butyrolactone. The precipitation-dissolving material is for enabling display of pixels by utilizing the change in color between the precipitated state and the dissolved state. Examples of the precipitation-dissolving material include metal ions that precipitate as a metal by reduction, specifically silver ions. The transparent electrode 14 in FIG. 2 deposits a metal to be displayed as a pixel, and is made of, for example, a transparent conductive film. Specifically, it is made of ITO (Indium Tin oxide) which is an oxide of tin (Sn) and indium (In). The counter electrode 15 in FIG. 2 is made of an electrochemically stable metal, such as silver (Ag).

周辺回路部20は、図1に示したように、信号制御部21と、透明電極駆動回路22と、対向電極駆動回路23とを有している。信号制御部21は、信号線24,25を介して、透明電極駆動回路22および対向電極駆動回路23とそれぞれ接続されている。透明電極駆動回路22および対向電極駆動回路23は、信号制御部21からの信号により、電気化学表示素子10の各画素を選択的に表示させるようになっている。なお、透明電極駆動回路22および対向電極駆動回路23は、本発明における書き込み制御手段の一具体例に対応する。透明電極駆動回路22および対向電極駆動回路23は、さらに、本発明における消去制御手段の一具体例にも対応する。   As shown in FIG. 1, the peripheral circuit unit 20 includes a signal control unit 21, a transparent electrode drive circuit 22, and a counter electrode drive circuit 23. The signal control unit 21 is connected to the transparent electrode driving circuit 22 and the counter electrode driving circuit 23 via signal lines 24 and 25, respectively. The transparent electrode driving circuit 22 and the counter electrode driving circuit 23 are configured to selectively display each pixel of the electrochemical display element 10 based on a signal from the signal control unit 21. The transparent electrode driving circuit 22 and the counter electrode driving circuit 23 correspond to a specific example of the writing control means in the present invention. The transparent electrode driving circuit 22 and the counter electrode driving circuit 23 further correspond to a specific example of the erasing control means in the present invention.

図4は、図3に示すような三角波電圧を対向電極の電圧を基準として透明電極と対向電極の間に印加した場合の電流−電圧過渡応答特性を示す。なお、図4は、対向電極を銀(Ag)電極とし、高分子電解質に銀イオンとヨウ素イオンを溶解した場合の特性例である。   FIG. 4 shows current-voltage transient response characteristics when a triangular wave voltage as shown in FIG. 3 is applied between the transparent electrode and the counter electrode with reference to the voltage of the counter electrode. FIG. 4 is an example of characteristics when the counter electrode is a silver (Ag) electrode and silver ions and iodine ions are dissolved in the polymer electrolyte.

この図4の原理について説明する。上記透明電極と対向電極の間に対向電極の電圧を基準としてゼロからマイナス側に電圧を加えていくと、しばらくは銀が析出せず、書込しきい電圧Vthを越えたところで透明電極への銀の析出が始まる。そして、書込しきい電圧Vthを越えたところで析出に伴う電流が流れ始める。銀の析出は、三角波電圧の頂点に相当する書込電圧を越え、次第に電圧が下がっても続き、先の書込しきい電圧Vthを下回っても続く。銀の析出が終わるのは、印加電圧が保持電圧Vkeまで下がった時である。すなわち、一度書込しきい電圧Vthを越えて銀の析出核が透明電極側の表面上に形成されれば、書込しきい電圧Vth未満の電圧でも、銀の析出が起こる。一方、逆極性(プラス)の電圧を透明電極と対向電極の間に印加すると、銀の溶解が始まり、消去しきい電圧Vithに到達した時点で析出していた銀は消失する。これ以上の高い電圧を印加すると、ヨウ素が遊離して電極に付着し、黄色く着色されてしまう。   The principle of FIG. 4 will be described. When a voltage is applied from zero to the negative side between the transparent electrode and the counter electrode as a reference, silver does not precipitate for a while, and when the write threshold voltage Vth is exceeded, the transparent electrode is transferred to the transparent electrode. Silver deposition begins. Then, when the write threshold voltage Vth is exceeded, a current accompanying deposition starts to flow. Silver deposition exceeds the write voltage corresponding to the apex of the triangular wave voltage, continues even if the voltage gradually decreases, and continues even if the voltage drops below the previous write threshold voltage Vth. Silver deposition ends when the applied voltage falls to the holding voltage Vke. That is, once the write threshold voltage Vth is exceeded and silver precipitation nuclei are formed on the surface on the transparent electrode side, silver precipitation occurs even at a voltage lower than the write threshold voltage Vth. On the other hand, when a reverse polarity (plus) voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode, dissolution of silver begins, and silver deposited when the erase threshold voltage Vith is reached disappears. When a higher voltage than this is applied, iodine is liberated and adheres to the electrode, resulting in yellow coloration.

上記のような電流−電圧過渡応答特性を示す表示装置の駆動を考えた場合、最も単純には、書込しきい電圧Vthを越える電圧を加えて金属を析出させ、画素の書込を行い、消去しきい電圧Vithを越えない電圧を加えて金属を溶解させ、画素の消去を行うことが考えられる。本実施の形態では、2回の書込電圧を印加して画素の書込を行い、2回の消去電圧を印加して画素の消去を行うという複雑な動作を有する。   When considering driving a display device that exhibits current-voltage transient response characteristics as described above, the simplest is to apply a voltage exceeding the write threshold voltage Vth to deposit metal and write the pixel. It is conceivable to erase the pixels by applying a voltage that does not exceed the erase threshold voltage Vith to dissolve the metal. This embodiment has a complicated operation in which the pixel is written by applying the write voltage twice and the pixel is erased by applying the erase voltage twice.

次に、以上のような構成による電気化学表示装置および電気化学表示方法の動作を説明する。なお、説明の簡略化のため、図1に示す3×3画素によるモノクロ表示を例にとり、説明する。   Next, the operation of the electrochemical display device and the electrochemical display method configured as described above will be described. For simplification of description, a monochrome display with 3 × 3 pixels shown in FIG. 1 will be described as an example.

図5は、本発明の実施の形態における書込時の駆動電圧波形の一例を示すものである。図5においては、各透明電極C1,C2,C3に加えられる電圧、各対向電極R1,R2,R3に加えられる電圧、及び画素(C3,R3)の印加電圧、すなわち、透明電極と対向電極との間の印加電圧を示している。 FIG. 5 shows an example of a drive voltage waveform at the time of writing in the embodiment of the present invention. In FIG. 5, the voltage applied to each transparent electrode C 1 , C 2 , C 3 , the voltage applied to each counter electrode R 1 , R 2 , R 3 , and the applied voltage of the pixel (C 3 , R 3 ), That is, the voltage applied between the transparent electrode and the counter electrode is shown.

表示に際しては、最初に、透明電極駆動回路は、各透明電極(C1,C2,C3)にそれぞれ信号電圧(0, 0, Vwc)を同時に印加する。そして、対向電極駆動回路は、各対向電極(R1,R2,R3)に選択電圧Vwrを順次印加する。ここで、信号電圧Vwcおよび選択電圧Vwrの大きさは、書込しきい電圧Vthの絶対値より小さい。なお、信号電圧Vwcは、選択電圧Vwrの出力と同期して出力される。 At the time of display, first, the transparent electrode driving circuit simultaneously applies signal voltages (0, 0, Vwc) to the respective transparent electrodes (C 1 , C 2 , C 3 ). Then, the counter electrode driving circuit sequentially applies the selection voltage Vwr to each counter electrode (R 1 , R 2 , R 3 ). Here, the magnitudes of the signal voltage Vwc and the selection voltage Vwr are smaller than the absolute value of the write threshold voltage Vth. The signal voltage Vwc is output in synchronization with the output of the selection voltage Vwr.

具体的には、画素(C3,R3)では、透明電極C3の信号電圧Vwcと、対向電極R3の選択電圧Vwrとが重なり、その結果、これらの電位差により書込しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第1の書込電圧Va(=Vwc−Vwr)が、透明電極と対向電極の間に加わり、透明電極上に金属の析出核が形成される。一方、画素(C2,R1)では、透明電極C2の信号電圧Vwcと対向電極R1の選択電圧Vwrとが重なる期間が無く、書込しきい電圧Vthの絶対値を下回る大きさを有する信号電圧Vwcあるいは選択電圧Vwrのうちのいずれか一方が、透明電極と対向電極の間に加わるのみである。したがって、金属の析出は起こらない。 Specifically, in the pixel (C 3 , R 3 ), the signal voltage Vwc of the transparent electrode C 3 overlaps with the selection voltage Vwr of the counter electrode R 3 , and as a result, the write threshold voltage is increased by these potential differences. A first write voltage Va (= Vwc−Vwr) having a magnitude greater than the absolute value is applied between the transparent electrode and the counter electrode, and metal precipitation nuclei are formed on the transparent electrode. On the other hand, in the pixel (C 2 , R 1 ), there is no period in which the signal voltage Vwc of the transparent electrode C 2 and the selection voltage Vwr of the counter electrode R 1 overlap, and the pixel (C 2 , R 1 ) has a magnitude lower than the absolute value of the write threshold voltage Vth. Either one of the signal voltage Vwc or the selection voltage Vwr is only applied between the transparent electrode and the counter electrode. Therefore, no metal deposition occurs.

その後、各透明電極(C1,C2,C3)を接地し、対向電極駆動回路により、各対向電極(R1,R2,R3)に書込しきい電圧Vthの絶対値より小さい大きさを有する選択電圧Vwrを同時に印加する。その結果、これらの電位差により書込しきい電圧Vthの絶対値より小さい大きさを有する第2の書込電圧Vw(=−Vwr)が、透明電極と対向電極の間に加わり、先の書込電圧Vaで透明電極側に析出した金属の析出核の周りに金属が追加析出され、画像の表示(書込)が行われる。ここで、上記の「同時」とは、必ずしも厳密に時間的に同時であることを意味するものではなく、画像が画面全体で同時に表示されたとユーザが感じる程度に時間的に同時であることを意味する。なお、金属の析出核のない画素においても第2の書込電圧Vw(=−Vwr)が印加されているが、上記で詳述した図4の電流−電圧過渡応答特性より、書込しきい電圧Vthの絶対値より小さい大きさを有する第2の書込電圧が印加されても金属の析出は起こらない。 Thereafter, each transparent electrode (C 1 , C 2 , C 3 ) is grounded, and is smaller than the absolute value of the write threshold voltage Vth to each counter electrode (R 1 , R 2 , R 3 ) by the counter electrode drive circuit. A selection voltage Vwr having a magnitude is applied simultaneously. As a result, the second write voltage Vw (= −Vwr) having a magnitude smaller than the absolute value of the write threshold voltage Vth is applied between the transparent electrode and the counter electrode due to these potential differences, and the previous write An additional metal is deposited around the deposition nucleus of the metal deposited on the transparent electrode side at the voltage Va, and an image is displayed (written). Here, the above "simultaneous" does not necessarily mean strictly simultaneously in time, but means that it is simultaneous in time to the extent that the user feels that images are displayed simultaneously on the entire screen. means. Note that the second write voltage Vw (= −Vwr) is also applied to a pixel having no metal precipitation nuclei, but the write threshold is determined by the current-voltage transient response characteristics of FIG. 4 described in detail above. Even if a second write voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the voltage Vth is applied, metal deposition does not occur.

さらに、上記の第1の書込電圧Vaの印加時間Tasを第2の書込電圧Vwの印加時間Twよりも短くすることにより、その印加時間の短縮分に走査線の数(対向電極の数)をかけた時間だけ金属の析出核の形成に要する時間Taを短縮している。このような短縮が可能な理由は、第1の書込電圧Vaは、透明電極側に金属の析出核を形成するだけでよいので、不必要に長時間電圧を印加する必要が無いからである。なお、第2の書込電圧Vwを全ての書込対象画素について同時に印加するので、各書込対象画素に電圧を印加する場合に比べて、印加時間は非常に短時間で済む。   Further, by making the application time Tas of the first write voltage Va shorter than the application time Tw of the second write voltage Vw, the number of scanning lines (the number of counter electrodes) is reduced by the reduction of the application time. ), The time Ta required for the formation of metal precipitation nuclei is shortened by the amount of time spent. The reason why such shortening is possible is that the first write voltage Va only needs to form metal precipitation nuclei on the transparent electrode side, so that it is not necessary to apply a voltage unnecessarily for a long time. . Since the second write voltage Vw is applied to all the write target pixels at the same time, the application time is much shorter than when applying a voltage to each write target pixel.

ここで、仮に一回の書込電圧Vaのみで金属の析出を完了しようとすると、画素毎に析出に長時間を要し、特に画素数が増えれば増えるほど表示に時間がかかる。また、一般に、電気化学表示装置では、各画素は、金属の析出以前には主にキャパシタとしての機能が強く、析出に伴って電極間の抵抗値ならびにしきい値が小さくなるという特性を持っている。そのため、仮に一回の書込電圧の印加のみで金属の析出を完了しようとすると、書き込まれた画素の周囲の画素を書き込むような場合、既に書き込みされた画素部にさらに金属が析出し、不要な電流が流れてクロストークが発生したり、コントラストが低下する等の問題が生ずる。   Here, if it is attempted to complete the metal deposition with only one write voltage Va, the deposition takes a long time for each pixel, and in particular, the display takes longer as the number of pixels increases. In general, in an electrochemical display device, each pixel has a strong function mainly as a capacitor before metal deposition, and the resistance value and the threshold value between the electrodes decrease with the deposition. Yes. Therefore, if it is attempted to complete the metal deposition only by applying a single write voltage, when the pixels around the written pixel are written, the metal is further deposited on the already written pixel portion, which is unnecessary. Current flows, causing problems such as crosstalk and a decrease in contrast.

また、仮に一回の書込電圧Vaのみで金属の析出を完了しようとすると、走査線(対向電極)を順次走査するに従い順次表示が行われる。そのため、ユーザは画像が表示される様子を視覚的に不自然に感じるだけでなく、表示が完了したと感ずるまでに長い時間がかかることになる。   Further, if it is attempted to complete the deposition of metal with only one write voltage Va, the display is sequentially performed as the scanning lines (counter electrodes) are sequentially scanned. Therefore, the user not only visually feels that the image is displayed, but also takes a long time to feel that the display is completed.

しかし、本実施の形態のような書込時の駆動電圧波形を印加すれば、上記の問題が解決される。   However, if the driving voltage waveform at the time of writing as in the present embodiment is applied, the above problem is solved.

すなわち、本実施の形態では、最初に書込しきい電圧Vthの絶対値以上の大きさを有する第1の書込電圧Vaを印加したのち、書込しきい電圧Vthの絶対値より小さい大きさを有する第2の書込電圧Vwを印加しているので、最初の第1の書込電圧Vaの印加において金属の析出核を不必要に大きくする必要がない。その結果、金属を析出させた画素に不要な電流が流れてクロストークが発生したり、コントラストが低下することが無い。   That is, in the present embodiment, after first applying the first write voltage Va having a magnitude equal to or larger than the absolute value of the write threshold voltage Vth, the magnitude is smaller than the absolute value of the write threshold voltage Vth. Since the second write voltage Vw having is applied, it is not necessary to unnecessarily increase the metal precipitation nuclei in the first application of the first write voltage Va. As a result, an unnecessary current does not flow to the pixel on which the metal is deposited, and crosstalk does not occur and contrast does not decrease.

また、本発明の実施の形態では、最初に各画素に書込しきい電圧Vth以上の第1の書込電圧Vaを順次印加したのち、全ての書込対象画素に対して書込しきい電圧Vthより小さい第2の書込電圧Vwを同時に印加しているので、例え2回に分けて書込電圧を印加したとしても、画像を表示するのに要する時間は非常に短い。その結果、画素数が増えたとしても画像を書き込む時間が非常に短いだけでなく、よりクロストークの無い正確な析出表示が可能となる。なお、この「同時」は、上記の定義と同義である。   In the embodiment of the present invention, first the first write voltage Va equal to or higher than the write threshold voltage Vth is sequentially applied to each pixel, and then the write threshold voltage is applied to all write target pixels. Since the second write voltage Vw smaller than Vth is applied simultaneously, even if the write voltage is applied in two steps, the time required to display an image is very short. As a result, even if the number of pixels increases, not only the time for writing an image is very short, but also accurate precipitation display without crosstalk becomes possible. This “simultaneous” is synonymous with the above definition.

また、全ての書込対象画素について同時に第2の書込電圧Vwを印加することにより、画像を画面全体で同時に表示している。なお、この「同時」は、上記の定義と同義である。その結果、ユーザは画像が書き込まれる様子を自然に感じることができる。   Further, by applying the second write voltage Vw to all the write target pixels at the same time, the image is simultaneously displayed on the entire screen. This “simultaneous” is synonymous with the above definition. As a result, the user can naturally feel how the image is written.

図6は、本発明の実施の形態における消去時の駆動電圧波形の一例を示すものである。図6においては、各透明電極(C1,C2,C3)に加えられる電圧、各対向電極(R1,R2,R3)に加えられる電圧、及び画素(C3,R3)の印加電圧、すなわち、透明電極と対向電極との間の印加電圧を示している。 FIG. 6 shows an example of a driving voltage waveform at the time of erasing in the embodiment of the present invention. In FIG. 6, the voltage applied to each transparent electrode (C 1 , C 2 , C 3 ), the voltage applied to each counter electrode (R 1 , R 2 , R 3 ), and the pixel (C 3 , R 3 ). Applied voltage, that is, the applied voltage between the transparent electrode and the counter electrode.

消去に際しては、最初に、各透明電極(C1,C2,C3)を接地し、対向電極駆動回路により、各対向電極R1,R2,R3に書込時とは逆極性で、消去しきい値電圧Vithの絶対値より小さい大きさを有する選択電圧Veを同時に印加する。その結果、これらの電位差により消去しきい電圧Vithの絶対値より小さい大きさを有する第1の消去電圧Ve(=−Ver)が、透明電極と対向電極の間に加わり、先の書込駆動電圧波形の印加で透明電極上に析出した金属がほとんど溶解される。この時、ユーザにとって画像が消去されたように見える。ここで、上記の「同時」とは、必ずしも厳密に時間的に同時であることを意味するものではなく、画像が画面全体で同時に消去されたとユーザが感じる程度に時間的に同時であることを意味する。なお、金属の析出核のない画素においても第1の消去電圧Ve(=−Ver)が印加されているが、上記で詳述した図4の電流−電圧過渡応答特性より、消去しきい電圧の絶対値より小さい大きさを有する第1の消去電圧が印加されても陰イオンの酸化は生じない。 In erasing, first, each transparent electrode (C 1 , C 2 , C 3 ) is grounded, and each counter electrode R 1 , R 2 , R 3 has a polarity opposite to that at the time of writing by a counter electrode drive circuit. The selection voltage Ve having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage Vith is simultaneously applied. As a result, the first erase voltage Ve (= −Ver) having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage Vith is applied between the transparent electrode and the counter electrode due to these potential differences, and the previous write drive voltage. Most of the metal deposited on the transparent electrode is dissolved by applying the waveform. At this time, it appears to the user that the image has been erased. Here, the above "simultaneous" does not necessarily mean strictly simultaneously in time, but means that it is simultaneously in time to the extent that the user feels that the image has been erased simultaneously on the entire screen. means. Note that the first erase voltage Ve (= −Ver) is also applied to a pixel having no metal precipitation nuclei, but the erase threshold voltage of the current-voltage transient response characteristic of FIG. Even if the first erase voltage having a magnitude smaller than the absolute value is applied, the anion is not oxidized.

その後、透明電極駆動回路により、各透明電極(C1,C2,C3)にそれぞれ信号電圧(0, 0, Vec)を同時に印加する。そして、対向電極駆動回路により、各対向電極(R1,R2,R3)に選択電圧Verを順次印加する。ここで、信号電圧Vecおよび選択電圧Verの大きさは、消去しきい電圧Vithの絶対値より小さい。なお、信号電圧Vecは、選択電圧Verの出力と同期して出力される。 Thereafter, a signal voltage (0, 0, Vec) is simultaneously applied to each transparent electrode (C 1 , C 2 , C 3 ) by the transparent electrode driving circuit. Then, a selection voltage Ver is sequentially applied to each counter electrode (R 1 , R 2 , R 3 ) by the counter electrode drive circuit. Here, the magnitudes of the signal voltage Vec and the selection voltage Ver are smaller than the absolute value of the erase threshold voltage Vith. The signal voltage Vec is output in synchronization with the output of the selection voltage Ver.

具体的には、画素(C3,R3)では、透明電極C3の信号電圧Vecと、対向電極R3の第4の選択電圧Verとが重なり、その結果、これらの電位差により消去しきい電圧Vithの絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧Vs(=Vec−Ver)が加わり、透明電極上にわずかに残存している金属の析出核が完全に溶解され、画像の消去が完了する。一方、画素(C2,R1)では、透明電極C2の信号電圧Vecと対向電極R1の選択電圧Verとが重なる期間が無く、消去しきい電圧Vithの絶対値を下回る大きさを有する信号電圧Vecあるいは選択電圧Verのうちのいずれか一方が加わるのみである。したがって、消去対象画素以外の画素には消去しきい電圧Vithの絶対値を下回る大きさを有する電圧しか印加されないこととなり、消去対象画素以外の画素では陰イオンの酸化は起こらない。 Specifically, in the pixel (C 3 , R 3 ), the signal voltage Vec of the transparent electrode C 3 and the fourth selection voltage Ver of the counter electrode R 3 overlap, and as a result, the threshold voltage is erased by these potential differences. The second erase voltage Vs (= Vec-Ver) having a magnitude greater than the absolute value of the voltage Vith is applied, and the slight metal nuclei remaining on the transparent electrode are completely dissolved, thereby erasing the image. Complete. On the other hand, in the pixel (C 2 , R 1 ), there is no period in which the signal voltage Vec of the transparent electrode C 2 and the selection voltage Ver of the counter electrode R 1 overlap each other, and the pixel (C 2 , R 1 ) has a magnitude lower than the absolute value of the erase threshold voltage Vith. Only one of the signal voltage Vec and the selection voltage Ver is applied. Accordingly, only a voltage having a magnitude lower than the absolute value of the erasing threshold voltage Vith is applied to the pixels other than the erasing target pixel, and no anion oxidation occurs in the pixels other than the erasing target pixel.

図7は、特許文献3において提案されている消去時の駆動電圧波形を比較例として表したものである。この比較例では、上記の消去電圧Vsをまず最初に印加したのち、上記の消去電圧Veを印加するようにしている。   FIG. 7 shows a driving voltage waveform at the time of erasing proposed in Patent Document 3 as a comparative example. In this comparative example, the erase voltage Vs is first applied, and then the erase voltage Ve is applied.

図7に示すような消去時の駆動電圧波形を用いた場合には、最初の消去電圧の印加によりわずかに析出金属が溶解され、次の消去電圧の印加により電極表面に残存する析出金属が溶解されるが、電極表面に析出した金属が完全には消去できていない場合がある。そのため、いわゆる焼き付きの問題が完全には解決しておらず、黒色の反射率のサイクル特性が充分でない。また、最初の消去電圧の印加では、各対向電極に順次選択電圧を印加するため、画像は対向電極を順次走査するに従い順に薄くなり、その後の消去電圧の印加により画像全体が消去される。このことは、ユーザーから見ると、画像の消去が視覚的に不自然に感じられ、消去にかかる時間も遅く感じられる。   When the driving voltage waveform at the time of erasing as shown in FIG. 7 is used, the deposited metal is slightly dissolved by applying the first erasing voltage, and the deposited metal remaining on the electrode surface is dissolved by applying the next erasing voltage. However, the metal deposited on the electrode surface may not be completely erased. Therefore, the so-called burn-in problem has not been completely solved, and the black reflectance cycle characteristics are not sufficient. In addition, since the selection voltage is sequentially applied to each counter electrode in the first application of the erase voltage, the image becomes thinner as the counter electrode is sequentially scanned, and the entire image is erased by the subsequent application of the erase voltage. From the viewpoint of the user, this makes the image erasure feel visually unnatural and the erasure time also feels slow.

しかし、本実施の形態において用いられる、図6に示すような消去時の駆動電圧波形を印加すれば、上記の問題は解決される。   However, if the driving voltage waveform at the time of erasing as shown in FIG. 6 used in this embodiment is applied, the above problem is solved.

すなわち、本実施の形態では、最初に消去対象画素について消去しきい電圧Vithの絶対値より小さい大きさを有する第1の消去電圧Veを印加しているので、陰イオンの酸化を生ずることなく透明電極表面に析出した金属がほとんど溶解される。その後、消去対象画素について消去しきい電圧Vithの絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧Vsを印加しているので、透明電極表面にわずかに残存している析出金属に直接作用して、その残存している析出金属が完全に溶解される。ここで、消去電圧Vsの大きさは消去しきい電圧Vithの絶対値より大きいが、消去対象画素以外には消去しきい電圧Vithの絶対値より大きい電圧は印加されないことから、陰イオンの酸化はほとんど生じない。その結果、何度も画像を表示・消去しても電極表面には析出金属は残存せず、さらに、陰イオンの酸化もほとんど生じないので、焼き付きが生じることはなく、黒色の反射率のサイクル特性が非常に優れている。   That is, in the present embodiment, since the first erase voltage Ve having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage Vith is first applied to the erase target pixel, it is transparent without causing anion oxidation. Most of the metal deposited on the electrode surface is dissolved. After that, since the second erase voltage Vs having a magnitude equal to or larger than the absolute value of the erase threshold voltage Vith is applied to the erase target pixel, it directly acts on the deposited metal slightly remaining on the transparent electrode surface. The remaining deposited metal is completely dissolved. Here, although the magnitude of the erase voltage Vs is larger than the absolute value of the erase threshold voltage Vith, a voltage larger than the absolute value of the erase threshold voltage Vith is not applied to the pixels other than the erase target pixel. Almost does not occur. As a result, no metal deposits remain on the electrode surface even after displaying and erasing the image many times, and there is almost no oxidation of the anion, so there is no burn-in and a black reflectance cycle. The characteristics are very good.

また、本実施の形態では、最初に消去対象画素について消去しきい電圧Vithの絶対値より小さい大きさを有する第1の消去電圧Veを印加するので、この第1の消去電圧が印加された後に、電極表面に微量の析出金属が残存するが、ユーザにとって画像の消え残りが存在すると認識されるほど析出金属は残存していない。そして、その後、消去しきい電圧Vithの絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧が印加された場合には、この微量の析出金属が溶解されてもユーザにとって画面上で表示に変化が生じたようには見えない。その結果、ユーザは第1の消去電圧の印加の際に画像の消去が完了したと感じ、表示装置の劣化が生じることなく画像が高速に消去されたと感じることができる。   In the present embodiment, since the first erase voltage Ve having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage Vith is first applied to the erase target pixel, the first erase voltage is applied after the first erase voltage is applied. Although a small amount of deposited metal remains on the electrode surface, the deposited metal does not remain so much that it is recognized by the user that the image remains unerased. After that, when a second erase voltage having a magnitude equal to or larger than the absolute value of the erase threshold voltage Vith is applied, even if this small amount of deposited metal is dissolved, the display on the screen is changed for the user. It does not appear to have occurred. As a result, the user feels that the erasure of the image has been completed when the first erasing voltage is applied, and can feel that the image has been erased at high speed without causing deterioration of the display device.

また、消去電圧Vsは消去しきい電圧Vithの絶対値を超える大きさを有する電圧であるが、消去対象画素以外には消去しきい電圧Vithの絶対値を超える大きさを有する電圧は印加されないことから、陰イオンの酸化はほとんど生じない。さらに、消去しきい電圧Vithの絶対値を超える大きさを有する第2の消去電圧Vsの印加時間が第1の消去電圧Veの印加時間よりも短くしているので、消去対象画素においても陰イオンの酸化が抑えられる。その結果、陰イオンの酸化によって金属の析出核が付きにくくなり表示が不均一になる(黒色の反射率のサイクル特性が悪くなる)ということがほとんど生じなくなるので、より焼き付きが生じることはなく、黒色の反射率のサイクル特性がより一層優れている。   The erase voltage Vs is a voltage having a magnitude exceeding the absolute value of the erase threshold voltage Vith, but a voltage having a magnitude exceeding the absolute value of the erase threshold voltage Vith is not applied to pixels other than the erase target pixel. Therefore, the oxidation of anions hardly occurs. Further, since the application time of the second erase voltage Vs having a magnitude exceeding the absolute value of the erase threshold voltage Vith is shorter than the application time of the first erase voltage Ve, an anion is also present in the pixel to be erased. Oxidation of is suppressed. As a result, it is less likely that metal precipitation nuclei are attached due to oxidation of anions and the display becomes non-uniform (the cycle characteristics of black reflectance deteriorate), so there is no more seizure, The black reflectance cycle characteristics are even better.

また、本発明の実施の形態では、全ての消去対象画素について同時に第1の消去電圧Veを印加しているので、画像が画面全体で同時に消去される。その結果、ユーザは画像が消去される様子を自然に感じることができる。なお、この「同時」とは、上記の定義と同義である。   In the embodiment of the present invention, the first erase voltage Ve is applied to all the erase target pixels at the same time, so that the image is erased simultaneously on the entire screen. As a result, the user can naturally feel how the image is erased. This “simultaneous” is synonymous with the above definition.

なお、第1基板11は、上記の石英ガラス以外に、例えば、合成樹脂、具体的には、ポリエチレンナフタレート,ポリエチレンテレフタレートあるいはポリカーボネートなどのエステル、または、酢酸セルロースなどのセルロースエステル、または、ポリフッ化ビニリデンあるいはポリテトラフルオロエチレンとヘキサフルオロプロピレンとの共重合体などのフッ素ポリマー、または、ポリオキシメチレンなどのポリエーテル、または、ポリアセタール,ポリスチレン,ポリエチレン,ポリプロピレンあるいはメチルペンテンポリマーなどのポリオレフィン、または、ポリアミドイミドあるいはポリエーテルイミドなどのポリイミド、または、ポリアミドにより構成してもよい。これら合成樹脂は、容易に曲がらないような剛性基板状であってもよく、また、可とう性を有するフィルム状の構造体であってもよい。   In addition to the quartz glass, the first substrate 11 is, for example, a synthetic resin, specifically, an ester such as polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate or polycarbonate, a cellulose ester such as cellulose acetate, or a polyfluoride. Fluorine polymers such as vinylidene or a copolymer of polytetrafluoroethylene and hexafluoropropylene, polyethers such as polyoxymethylene, polyolefins such as polyacetal, polystyrene, polyethylene, polypropylene or methylpentene polymer, or polyamide You may comprise by polyimide, such as imide or polyetherimide, or polyamide. These synthetic resins may be in the form of rigid substrates that do not bend easily, or may be film-like structures having flexibility.

第2基板12は、透明であっても、透明でなくてもよく、上記の石英ガラスの他に、白板ガラス、セラミックス、紙あるいは木材により構成することができる。また、この他にも、第1基板11で説明した合成樹脂により構成するようにしてもよい。なお、対向電極15が十分な剛性を有する場合には、第2基板12は設けなくてもよい。   The second substrate 12 may be transparent or non-transparent, and may be made of white plate glass, ceramics, paper, or wood in addition to the above quartz glass. In addition, the synthetic resin described for the first substrate 11 may be used. When the counter electrode 15 has sufficient rigidity, the second substrate 12 may not be provided.

電解質13に含まれる溶媒としては、上記のジメチルスルホシキドとγ−ブチロラクトンの混合物以外に、例えば、水、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、エチレンカーボネート、アセトニトリル、スルホラン、ジメトキシエタン、エチルアルコール、イソプロピルアルコール、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、N−メチルピロリドン、ジメチルスルホシキド、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトンあるいはこれらの混合物などが挙げられる。   As the solvent contained in the electrolyte 13, in addition to the mixture of dimethyl sulfoxide and γ-butyrolactone, for example, water, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, propylene carbonate, dimethyl carbonate, ethylene carbonate, acetonitrile, sulfolane, dimethoxyethane, Examples thereof include ethyl alcohol, isopropyl alcohol, dimethylformamide, dimethylacetamide, N-methylpyrrolidone, dimethylsulfoxide, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, and mixtures thereof.

電解質13に含まれる析出溶解材料としては、上記の銀イオンの他に、金属イオンとしては、特に限定されるものではないが、例えば、ビスマスイオン,銅イオン,銀イオン,ナトリウムイオン,リチウムイオン,鉄イオン,クロムイオン,ニッケルイオンあるいはカドミウムイオンが挙げられる。その中でも特に好ましい金属イオンはビスマスイオンあるいは銀イオンであり、更に好ましいのは銀イオンである。ビスマスイオンおよび銀イオンは、可逆的な反応を容易に進めることができると共に、析出時の変色度が高く、特に、銀イオンはイオン価数が通常1であるので、イオン価数が通常3であるビスマスイオンに比べて、1原子を還元させて金属にするのに必要な電荷量が3分の1となるからである。金属イオンは、例えば、金属塩として溶媒に添加されている。金属塩としては、銀塩であれば、例えば、硝酸銀、ホウフッ化銀、ハロゲン化銀、過塩素酸銀、シアン化銀あるいはチオシアン化銀が挙げられる。金属塩には、いずれか1種を用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。   The deposition and dissolution material contained in the electrolyte 13 is not particularly limited as a metal ion in addition to the above silver ions. For example, bismuth ions, copper ions, silver ions, sodium ions, lithium ions, Iron ions, chromium ions, nickel ions or cadmium ions can be mentioned. Among them, particularly preferable metal ions are bismuth ions or silver ions, and more preferable are silver ions. Bismuth ions and silver ions can easily proceed with a reversible reaction and have a high degree of discoloration during precipitation. In particular, silver ions have an ionic valence of usually 1, so that the ionic valence is usually 3. This is because, compared with a certain bismuth ion, the amount of charge required to reduce one atom to a metal is one third. The metal ion is added to the solvent as a metal salt, for example. Examples of the metal salt include silver nitrate, silver borofluoride, silver halide, silver perchlorate, silver cyanide, and silver thiocyanide as long as they are silver salts. Any 1 type may be used for a metal salt, and 2 or more types may be mixed and used for it.

この電解質13は、また、必要に応じて支持電解質塩と着色剤と各種添加剤とを含んでいてもよい。   The electrolyte 13 may also contain a supporting electrolyte salt, a colorant, and various additives as necessary.

支持電解質塩は、電解質のイオン伝導性を高めることにより、析出溶解材料の析出溶解反応がより効果的に、かつ安定して行われるようにするためのものである。支持電解質塩としては、例えば、LiCl,LiBr,LiI,LiBF4 ,LiClO4 ,LiPF6 あるいはLiCF3 SO3 などのリチウム塩、または、KCl,KIあるいはKBrなどのカリウム塩、または、NaCl,NaIあるいはNaBrなどのナトリウム塩、または、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム塩,過塩素酸テトラエチルアンモニウム塩,ホウフッ化テトラブチルアンモニウム塩,過塩素酸テトラブチルアンモニウム塩あるいはテトラブチルアンモニウムハライド塩などのテトラアルキル四級アンモニウム塩が挙げられる。支持電解質塩にはいずれか1種を用いてもよく、2種以上を混合して用いてもよい。 The supporting electrolyte salt is for increasing the ionic conductivity of the electrolyte so that the precipitation dissolution reaction of the precipitation dissolution material can be performed more effectively and stably. Examples of the supporting electrolyte salt include lithium salts such as LiCl, LiBr, LiI, LiBF 4 , LiClO 4 , LiPF 6, and LiCF 3 SO 3 , potassium salts such as KCl, KI, and KBr, or NaCl, NaI, or Sodium salts such as NaBr, or tetraalkyl quaternary ammonium salts such as tetraethylammonium borofluoride, tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium borofluoride, tetrabutylammonium perchlorate or tetrabutylammonium halide salt Can be mentioned. Any one of the supporting electrolyte salts may be used, or two or more of them may be mixed and used.

着色剤は、コントラストを向上させるためのものである。着色剤としては、例えば、無機顔料あるいは有機顔料が挙げられ、これらを単独で用いてもよく、混合して用いてもよい。例えば、銀のように金属の発色が黒色の場合には、白色の隠蔽性の高い材料が好ましい。このような材料として、例えば、二酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化ケイ素、酸化マグネシウムあるいは酸化アルミニウムなどの無機粒子を使用することができる。また、色素を用いることもできる。色素としては、油溶性染料を用いることが好ましい。   The colorant is for improving contrast. Examples of the colorant include inorganic pigments and organic pigments, and these may be used alone or in combination. For example, when the color of the metal is black, such as silver, a white material with high concealability is preferable. As such a material, for example, inorganic particles such as titanium dioxide, calcium carbonate, silicon oxide, magnesium oxide or aluminum oxide can be used. Moreover, a pigment | dye can also be used. As the pigment, an oil-soluble dye is preferably used.

添加剤としては、電気化学的な反応、特に金属の析出溶解反応を可逆的、かつ効率的に行うために、成長阻害剤、応力抑制剤、光沢剤、錯化剤あるいは還元剤のいずれか1種または2種以上を混合して含んでいることが好ましい。このような添加剤としては、酸素原子(O)または硫黄原子(S)を有する基を備えた有機化合物が好ましく、例えば、チオ尿素、1−アリル−2−チオ尿素、メルカプトベンゾイミダゾール、2−メルカプトベンゾイミダゾール、クマリン、フタル酸、コハク酸、サリチル酸、グリコール酸、ジメチルアミンボラン、トリメチルアミンボラン、酒石酸、シュウ酸あるいはD−グルコノ−1,5−ラクトンが挙げられる。   The additive may be any one of a growth inhibitor, a stress suppressor, a brightener, a complexing agent, or a reducing agent in order to perform an electrochemical reaction, particularly a metal precipitation dissolution reaction reversibly and efficiently. It is preferable to contain seeds or a mixture of two or more kinds. As such an additive, an organic compound having a group having an oxygen atom (O) or a sulfur atom (S) is preferable. For example, thiourea, 1-allyl-2-thiourea, mercaptobenzimidazole, 2- Examples include mercaptobenzimidazole, coumarin, phthalic acid, succinic acid, salicylic acid, glycolic acid, dimethylamine borane, trimethylamine borane, tartaric acid, oxalic acid, and D-glucono-1,5-lactone.

アニオン種に起因した副反応に伴い、所望の発色以外の発色が生じる虞があるので、添加剤としては、アニオン種に起因した副反応を抑制するための還元剤または酸化剤のいずれか1種または2種以上を混合して含んでいることが好ましい。   Since there is a possibility that color development other than the desired color development may occur due to the side reaction caused by the anionic species, the additive may be any one of a reducing agent or an oxidizing agent for suppressing the side reaction caused by the anionic species. Or it is preferable that 2 or more types are mixed and contained.

このような還元剤としては、例えば、アスコルビン酸化合物あるいはトリアルキルアルコールアミンなどが好ましい。中でも、トリアルキルアルコールアミン種であり、トリエタノールアミンは、長期保存性および高温保存性においても優れた効果を得ることができるので好ましい。   As such a reducing agent, for example, an ascorbic acid compound or a trialkyl alcohol amine is preferable. Among these, a trialkyl alcohol amine species is preferable, and triethanolamine is preferable because long-term storage stability and high-temperature storage stability can be obtained.

この電解質13は、これら液状の溶媒,析出溶解材料および添加剤などからなる液状のいわゆる電解液とされていてもよいが、更に、これらを保持する高分子化合物を含み、ゲル状とされていてもよい。ゲル状とする場合、単層により構成してもよいが、複数層により構成してもよい。複数層にする場合、着色剤は複数層に含有させる必要はなく、少なくとも1層に含有させるようにすればよい。   The electrolyte 13 may be a liquid so-called electrolytic solution composed of these liquid solvents, precipitation-dissolving materials, additives, and the like, but further includes a polymer compound that holds them, and is in a gel form. Also good. In the case of a gel, it may be composed of a single layer, but may be composed of a plurality of layers. In the case of a plurality of layers, the colorant need not be contained in the plurality of layers, but may be contained in at least one layer.

高分子化合物としては、例えば、主骨格単位、もしくは側鎖単位、もしくはその両方に、アルキレンオキサイド、アルキレンイミン、アルキレンスルフィドの繰り返し単位を有するもの、または、これらの異なる単位を複数含む共重合物、または、ポリメチルメタクリレート誘導体、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリアクリロニトリルあるいはポリカーボネート誘導体が好ましい。高分子化合物には、いずれか1種を用いてもよいが、2種以上を混合して用いてもよい。   Examples of the polymer compound include those having a repeating unit of alkylene oxide, alkyleneimine, alkylene sulfide in the main skeleton unit or the side chain unit or both, or a copolymer containing a plurality of these different units, Alternatively, a polymethyl methacrylate derivative, polyvinylidene fluoride, polyvinylidene chloride, polyacrylonitrile, or a polycarbonate derivative is preferable. Any one of the polymer compounds may be used, or a mixture of two or more may be used.

電解質13の厚みは、無機粒子を着色剤として含む場合、20μm〜200μmであることが好ましく、30μm〜120μmであればより好ましく、30μm〜50μmであれば更に好ましい。薄い方が電極間の抵抗が小さくなり、発色・消色時間の低減や消費電力の低下を図ることができる一方、薄すぎると着色剤の含有量が少なくなるため、白色性(光学濃度)が十分でなく、特に、20μm以下であると、機械的強度が低下してピンホールや亀裂も生じるからである。   When the inorganic particles are included as a colorant, the thickness of the electrolyte 13 is preferably 20 μm to 200 μm, more preferably 30 μm to 120 μm, and even more preferably 30 μm to 50 μm. The thinner the electrode, the lower the resistance between the electrodes, and the reduction in color development / decoloration time and power consumption can be achieved. On the other hand, if it is too thin, the content of the colorant is reduced. This is because the mechanical strength is lowered and pinholes and cracks are also generated.

電解質13は、例えば、スルホキシドと環状カルボン酸エステルとを混合した溶媒に析出溶解材料を溶解させたのち、これに必要に応じて、支持電解質塩,着色剤および各種添加剤を添加することにより製造することができる。また、ゲル状とする場合には、この電解液と高分子化合物とを混合して乾燥させることにより製造することができる。また、この電解液を高分子化合物の出発原料であるモノマーあるいはオリゴマーと混合し、加熱法あるいはUV照射法により、重合あるいは架橋させることにより製造することもできる。なお、この場合、効率的にゲル化を促進させるために、架橋助剤や光増感剤などを併用してもよい。   The electrolyte 13 is produced, for example, by dissolving a precipitation-dissolving material in a solvent in which sulfoxide and a cyclic carboxylic acid ester are mixed, and then adding a supporting electrolyte salt, a colorant, and various additives as necessary. can do. Moreover, when setting it as a gel form, it can manufacture by mixing and drying this electrolyte solution and a high molecular compound. Alternatively, the electrolytic solution can be mixed with a monomer or oligomer that is a starting material for the polymer compound, and polymerized or crosslinked by a heating method or a UV irradiation method. In this case, a crosslinking aid or a photosensitizer may be used in combination in order to efficiently promote gelation.

透明電極14は、上記のITO(Indium Tin oxide)の他に、酸化インジウム(In2 3 )、あるいは酸化スズ(SnO2 )、または、ITO、酸化インジウム(In2 3 )、あるいは酸化スズ(SnO2 )にスズあるいはアンチモン(Sb)などをドーピングしたものにより構成されることが好ましい。また、酸化マグネシウム(MgO)あるいは酸化亜鉛(ZnO)などにより構成してもよい。 The transparent electrode 14 is made of indium oxide (In 2 O 3 ), tin oxide (SnO 2 ), ITO, indium oxide (In 2 O 3 ), or tin oxide in addition to the above-mentioned ITO (Indium Tin oxide). It is preferably composed of (SnO 2 ) doped with tin or antimony (Sb). Moreover, you may comprise with magnesium oxide (MgO) or zinc oxide (ZnO).

対向電極15は、上記の銀(Ag)の他に、電気化学的に安定な金属、中でも、金(Au),白金(Pt),クロム(Cr),アルミニウム(Al),コバルト(Co),パラジウム(Pd),ビスマス(Bi)からなる群のうちの少なくとも1種により構成されることが好ましい。また、析出させる金属と同じ金属により構成するようにすれば、電気化学的により安定な電極反応を実現できるのでより好ましい。この他にも、主反応に用いる金属を予めあるいは随時十分に補うことができれば、カーボンにより構成するようにしてもよい。カーボンを使用することで、対向電極15の低価格化を図ることができるからである。また、透明電極14と同じ透明導電膜により構成するようにしてもよい。   In addition to the above silver (Ag), the counter electrode 15 is an electrochemically stable metal, among which gold (Au), platinum (Pt), chromium (Cr), aluminum (Al), cobalt (Co), It is preferably composed of at least one member selected from the group consisting of palladium (Pd) and bismuth (Bi). Moreover, it is more preferable to use the same metal as the metal to be deposited because an electrochemically more stable electrode reaction can be realized. In addition, if the metal used for the main reaction can be sufficiently supplemented in advance or at any time, it may be composed of carbon. This is because the cost of the counter electrode 15 can be reduced by using carbon. Moreover, you may make it comprise with the same transparent conductive film as the transparent electrode 14. FIG.

書込制御手段において、第1および第2の書込電圧を印加するようにしているが、さらに第3の書込電圧を印加するようにしてもよい。例えば、書込制御手段において、第1および第2の書込電圧を印加したのちに、書込しきい電圧(−Vth)の絶対値以上の大きさを有する第3の書込電圧を印加するようにしてもよい。また、消去制御手段において、第1および第2の消去電圧を印加するようにしているが、さらに第3の消去電圧を印加するようにしてもよい。例えば、消去制御手段において、消去しきい電圧Vithより小さい第3の消去電圧を印加するようにしてもよい。   In the write control means, the first and second write voltages are applied, but a third write voltage may be further applied. For example, in the write control means, after applying the first and second write voltages, a third write voltage having a magnitude equal to or larger than the absolute value of the write threshold voltage (−Vth) is applied. You may do it. In the erase control means, the first and second erase voltages are applied, but a third erase voltage may be further applied. For example, the erase control unit may apply a third erase voltage lower than the erase threshold voltage Vith.

[実施例]
以下に、本発明の実施例に係る電気化学表示素子の概略構成を説明する。図8に示すように、透明電極は、厚さ0.7mmの石英ガラス基板上に、ストライプ状にITO膜を公知の方法により成膜した。対向電極は、厚さ0.7mmの石英ガラス基板上に、ストライプ状に銀を公知の方法により成膜した。電極本数は、それぞれ40本で、電極幅は0.3mm、電極ピッチは0.6mmとした。
[Example]
Below, schematic structure of the electrochemical display element which concerns on the Example of this invention is demonstrated. As shown in FIG. 8, the transparent electrode was formed by forming an ITO film in a stripe shape on a quartz glass substrate having a thickness of 0.7 mm by a known method. The counter electrode was formed by forming a silver film in a stripe shape on a quartz glass substrate having a thickness of 0.7 mm by a known method. The number of electrodes was 40, the electrode width was 0.3 mm, and the electrode pitch was 0.6 mm.

電解質は、ジメチルスルホシキド(DMSO)とγ−ブチロラクトン(γBr)を6:4の割合で混合した溶媒に析出溶解材料として0.5mol/lのヨウ化銀(AgI)、支持電解質塩として0.75mol/lのヨウ化リチウム(LiI)を溶解されたものである。この電解質に対して、高分子材料である分子量20万のポリエチレンオキシドと着色材である二酸化チタン(TiO2)を重量比で1:0.2:1.2の割合で添加し、これを均一に分散させた。その後、上記のポリエチレンオキシドに対して、架橋材を重量比で1:0.02の割合で添加した。これを透明電極上に厚さ100μmで塗布した後、直ちに、対向電極を貼り合わせ、これを100度で10分間加熱し、ゲル化した高分子固体電解質を両電極間に形成した。ここで、可能なら架橋材を加えずに重合させてもよい。最後に、貼り合わせた端面をエポキシ樹脂接着剤によって封止した。   The electrolyte was 0.5 mol / l silver iodide (AgI) as a precipitation-dissolved material in a solvent in which dimethylsulfoxide (DMSO) and γ-butyrolactone (γBr) were mixed at a ratio of 6: 4, and 0 as a supporting electrolyte salt. .75 mol / l lithium iodide (LiI) is dissolved. To this electrolyte, polyethylene oxide having a molecular weight of 200,000 as a polymer material and titanium dioxide (TiO2) as a colorant are added at a weight ratio of 1: 0.2: 1.2, and this is uniformly added. Dispersed. Thereafter, the cross-linking material was added to the polyethylene oxide in a weight ratio of 1: 0.02. After coating this on a transparent electrode at a thickness of 100 μm, the counter electrode was immediately bonded together and heated at 100 ° C. for 10 minutes to form a gelled polymer solid electrolyte between both electrodes. Here, if possible, the polymerization may be performed without adding a cross-linking material. Finally, the bonded end surfaces were sealed with an epoxy resin adhesive.

このように製作された電気化学表示素子に対して、図5(書き込み)、図6(消去)に示す駆動波形により駆動を行った。なお、最初に全画素に互いに同一の消去電圧Veを印加するのに要する時間Teを3000msec、選択的に各画素に残存している析出金属を追加溶解させる電圧Vs(=Ver−Vec)を印加するのに要する時間Tsを1200msec、選択電圧Verを1ラインごとにスキャンするのに要する時間Tssを30msecとする。   The electrochemical display device manufactured in this way was driven by the driving waveforms shown in FIG. 5 (writing) and FIG. 6 (erasing). First, a time Te required to apply the same erase voltage Ve to all the pixels is 3000 msec, and a voltage Vs (= Ver−Vec) for selectively dissolving the deposited metal remaining in each pixel is selectively applied. The time Ts required for the scanning is 1200 msec, and the time Tss required for scanning the selection voltage Ver for each line is 30 msec.

比較例として、上記と同一の電気化学表示素子に対して、図5(書き込み)、図7(消去)に示す駆動波形により駆動を行った。なお、最初に全画素に互いに同一の消去電圧Veを印加するのに要する時間Teを3000msec、選択的に各画素に残存している析出金属を追加溶解させる電圧Vs(=Ver−Vec)を印加するのに要する時間Tsを1200msec、選択電圧Verを1ラインごとにスキャンするのに要する時間Tssを30msecとする。   As a comparative example, the same electrochemical display element as described above was driven with the driving waveforms shown in FIG. 5 (writing) and FIG. 7 (erasing). First, a time Te required to apply the same erase voltage Ve to all the pixels is 3000 msec, and a voltage Vs (= Ver−Vec) for selectively dissolving the deposited metal remaining in each pixel is selectively applied. The time Ts required for the scanning is 1200 msec, and the time Tss required for scanning the selection voltage Ver for each line is 30 msec.

図9は、実施例と比較例において駆動波形を印加したときの反射率の変化の様子を示す。実施例では、最初の第1の消去電圧の印加直後から画像が画面全体で同時に消えることが確認できる。この場合、画面は第1の消去電圧の印加開始から、1秒程度で見た目上もとの白い状態に戻る。後半の第2の消去電圧の印加において、透明電極上に微量に残存している銀を完全に溶解させることを目的として強い消去波形を印加しているときには、反射率はほとんど変化していないことも確認できる。   FIG. 9 shows a change in reflectance when a drive waveform is applied in the example and the comparative example. In the embodiment, it can be confirmed that the image disappears simultaneously on the entire screen immediately after the first application of the first erase voltage. In this case, the screen returns to the original white state in about one second from the start of application of the first erase voltage. When applying a second erasing voltage in the latter half, when applying a strong erasing waveform for the purpose of completely dissolving a small amount of silver remaining on the transparent electrode, the reflectivity hardly changes. Can also be confirmed.

比較例では、最初の消去電圧Vsの印加において、1ライン目から順に選択電圧Verがスキャンされ、それに対応して黒色の銀が一部溶解し、黒色が薄くなっていくのが確認できる。さらに、ラインそれぞれに対する消去電圧Vsの印加では、画面全体では、表示が薄くなるだけの効果しかなく、後半の陰イオン酸化電圧Vith未満の消去電圧Veを画面全体に印加することにより、ほとんどの黒色の銀の溶解が起こり、画面が白色に戻っている。この場合、画面は消去波形印加開始から、2秒程度かかってもとの白い状態に戻る。最初の消去電圧Vsの強度を強めることで、多少消去を速めることは可能であるが、この短時間の消去電圧Vsの印加のみで黒色の銀を溶解しきることは困難である。   In the comparative example, in the first application of the erasing voltage Vs, the selection voltage Ver is scanned in order from the first line, and it can be confirmed that the black silver is partially dissolved and the black becomes light accordingly. Furthermore, the application of the erase voltage Vs to each line only has the effect of thinning the display on the entire screen. By applying an erase voltage Ve lower than the latter anion oxidation voltage Vith to the entire screen, almost all black The silver melts and the screen returns to white. In this case, the screen returns to the original white state even if it takes about 2 seconds from the start of the erase waveform application. Although it is possible to speed up erasing somewhat by increasing the strength of the first erasing voltage Vs, it is difficult to completely dissolve black silver only by applying the erasing voltage Vs for a short time.

また、比較例では、透明電極上の銀の消去が完全でないため、書き込みと消去のサイクルを重ねるにつれて数千サイクルで焼き付きが生じる。それに対して、実施例では、消去を完全に行うことができるので、焼き付きが起こらず、結果的に10万サイクル以上の書き込みと消去を行うことができる。   In the comparative example, the erasing of the silver on the transparent electrode is not complete, so that burn-in occurs in several thousand cycles as the writing and erasing cycles are repeated. On the other hand, in the embodiment, since erasing can be performed completely, burn-in does not occur, and as a result, writing and erasing can be performed for 100,000 cycles or more.

以上の結果をまとめると、実施例のほうが、圧倒的に黒色の反射率のサイクル特性が優れているという効果を奏する。また、ユーザーから見た画像の消去速度は、実施例のほうが圧倒的に速く、かつ画像表示の劣化が無いという効果を奏する。また、実施例のほうが圧倒的に画像の消去を自然に感じられるという効果を奏する。   Summarizing the above results, the example has the effect that the cycle characteristic of the black reflectance is overwhelmingly superior. Further, the image erasing speed viewed from the user is overwhelmingly faster in the embodiment, and there is an effect that the image display is not deteriorated. In addition, the embodiment has an effect that an image can be overwhelmed naturally.

以上、実施の形態および実施例を挙げて本発明を説明したが、本発明は、これに限定されず、種々の変形が可能である。   The present invention has been described with reference to the embodiment and the examples. However, the present invention is not limited to this, and various modifications can be made.

例えば、本実施の形態では、個々の書込対象画素について順次透明電極と対向電極との間に第1の書込電圧を印加したのち、全ての書込対象画素について同時に第2の書込電圧を印加し、全ての消去対象画素について同時に透明電極と対向電極との間に第1の消去電圧を印加したのち、個々の消去対象画素について順次第2の消去電圧を印加しているが、個々の画素について異なる間合い(タイミング)で書込・消去電圧を印加してもよい。   For example, in this embodiment, after sequentially applying the first write voltage between the transparent electrode and the counter electrode for each write target pixel, the second write voltage is simultaneously applied to all the write target pixels. And the first erase voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode at the same time for all the erase target pixels, and then the second erase voltage is sequentially applied to each erase target pixel. The write / erase voltage may be applied to the pixels at different intervals (timing).

また、第1の消去電圧が、消去しきい電圧以上であってもよい。また、第2の消去電圧が消去しきい電圧より小さくてもよい。   Further, the first erase voltage may be equal to or higher than the erase threshold voltage. Further, the second erase voltage may be smaller than the erase threshold voltage.

また、第1の消去電圧の印加時間よりも第2の消去電圧の印加時間が長くても良い。また、第2の書込電圧の印加時間よりも第1の書込電圧の印加時間が長くても良い。   The application time of the second erase voltage may be longer than the application time of the first erase voltage. Further, the application time of the first write voltage may be longer than the application time of the second write voltage.

電気化学表示装置の概略構成図である。It is a schematic block diagram of an electrochemical display apparatus. 図1に示した電気化学表示素子10の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the electrochemical display element 10 shown in FIG. 電流―電圧特性を調べるために印加した三角波電圧を示す波形図である。It is a wave form diagram which shows the triangular wave voltage applied in order to investigate an electric current-voltage characteristic. 電流―電圧特性を示す特性図である。It is a characteristic view which shows an electric current-voltage characteristic. 本実施の形態に係る書込時の駆動電圧波形の一例を示すものである。2 shows an example of a driving voltage waveform at the time of writing according to the present embodiment. 本実施の形態に係る消去時の駆動電圧波形の一例を示すものである。6 shows an example of a driving voltage waveform at the time of erasing according to the present embodiment. 引用例に係る消去時の駆動電圧波形を示すものである。7 shows a drive voltage waveform at the time of erasing according to the cited example. 電気化学表示素子における透明電極と対向電極の構成を示したものである。The structure of the transparent electrode and counter electrode in an electrochemical display element is shown. 実施例および比較例において、駆動電圧波形を印加したときの反射率の変化を示すものである。In an Example and a comparative example, the change of a reflectance when a drive voltage waveform is applied is shown.

符号の説明Explanation of symbols

10…電気化学表示素子、11…第1の基板、12…第2の基板、13…電解質、14…透明電極、15…対向電極、21…信号制御部、22…透明電極駆動回路、23…対向電極駆動回路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrochemical display element, 11 ... 1st board | substrate, 12 ... 2nd board | substrate, 13 ... Electrolyte, 14 ... Transparent electrode, 15 ... Counter electrode, 21 ... Signal control part, 22 ... Transparent electrode drive circuit, 23 ... Counter electrode drive circuit

Claims (11)

金属の析出および溶解により画像表示を行う電気化学表示装置であって、
互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、
前記透明電極と前記対向電極との間に挟まれ、前記金属のイオンを含む電解質層と、
書込対象画素について、前記透明電極と前記対向電極との間に書込しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第1の書込電圧を印加したのち、前記書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第2の書込電圧を印加することにより、前記透明電極側に前記金属を析出させて画像の書込を行う書込制御手段と、
消去対象画素について、前記透明電極と前記対向電極との間に消去しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第1の消去電圧を印加したのち、前記消去しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧を印加することにより、前記透明電極側に析出した前記金属を溶解させて画像の消去を行う消去制御手段と
を備えたことを特徴とする電気化学表示装置。
An electrochemical display device that displays an image by precipitation and dissolution of a metal,
A plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes arranged so as to intersect each other and the intersections constitute pixels,
An electrolyte layer sandwiched between the transparent electrode and the counter electrode and containing the metal ions;
For a pixel to be written, after applying a first write voltage having a magnitude equal to or greater than the absolute value of the write threshold voltage between the transparent electrode and the counter electrode, the absolute value of the write threshold voltage Write control means for writing an image by depositing the metal on the transparent electrode side by applying a second write voltage having a magnitude smaller than the value;
For a pixel to be erased, a first erase voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode, and then the absolute value of the erase threshold voltage or higher is applied. An electrochemical display device comprising: erase control means for erasing an image by applying a second erase voltage having a magnitude to dissolve the metal deposited on the transparent electrode side.
前記第1の消去電圧は前記第2の書込電圧と逆極性とし、前記第2の消去電圧は前記第1の書込電圧と逆極性とする
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学表示装置。
2. The electricity according to claim 1, wherein the first erase voltage has a reverse polarity to the second write voltage, and the second erase voltage has a reverse polarity to the first write voltage. Chemical display device.
前記消去制御手段は、前記第1の消去電圧の印加時間よりも前記第2の消去電圧の印加時間を短くする
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学表示装置。
2. The electrochemical display device according to claim 1, wherein the erase control unit makes the application time of the second erase voltage shorter than the application time of the first erase voltage.
前記消去制御手段は、全ての消去対象画素について同時に前記透明電極と前記対向電極との間に第1の消去電圧を印加したのち、個々の消去対象画素について順次第2の消去電圧を印加して、前記消去対象画素に対する消去を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学表示装置。
The erasing control unit applies a first erasing voltage between the transparent electrode and the counter electrode simultaneously for all the erasing target pixels, and then sequentially applies a second erasing voltage to each erasing target pixel. 2. The electrochemical display device according to claim 1, wherein erasing is performed on the erasing target pixel.
前記書込制御手段は、前記第2の書込電圧の印加時間よりも前記第1の書込電圧の印加時間を短くする
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学表示装置。
2. The electrochemical display device according to claim 1, wherein the write control unit makes the application time of the first write voltage shorter than the application time of the second write voltage.
前記書込制御手段は、個々の書込対象画素について順次前記透明電極と前記対向電極との間に第1の書込電圧を印加したのち、全ての書込対象画素について同時に第2の書込電圧を印加して、前記書込対象画素に対する書込を行う
ことを特徴とする請求項1に記載の電気化学表示装置。
The write control means sequentially applies the first write voltage between the transparent electrode and the counter electrode for each write target pixel, and then simultaneously applies the second write to all the write target pixels. The electrochemical display device according to claim 1, wherein a voltage is applied to perform writing on the pixel to be written.
金属の析出および溶解により画像表示を行う電気化学表示装置であって、
互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、
前記透明電極と前記対向電極との間に挟まれ、前記金属のイオンを含む電解質層と、
全ての消去対象画素について同時に前記透明電極と前記対向電極との間に第1の消去電圧を印加したのち、個々の消去対象画素について順次第2の消去電圧を印加することにより、前記透明電極側に析出した前記金属を溶解させて画像の消去を行う消去制御手段と
を備えたことを特徴とする電気化学表示装置。
An electrochemical display device that displays an image by precipitation and dissolution of a metal,
A plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes arranged so as to intersect each other and the intersections constitute pixels,
An electrolyte layer sandwiched between the transparent electrode and the counter electrode and containing the metal ions;
The first erasing voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode at the same time for all the erasing target pixels, and then the second erasing voltage is sequentially applied to the individual erasing target pixels, whereby the transparent electrode side And an erasing control means for erasing the image by dissolving the metal deposited on the electrochemical display device.
前記消去制御手段は、前記第1の消去電圧の印加時間よりも前記第2の消去電圧の印加時間を短くする
ことを特徴とする請求7に記載の電気化学表示装置。
The electrochemical display device according to claim 7, wherein the erasing control unit makes the application time of the second erasing voltage shorter than the application time of the first erasing voltage.
前記消去制御手段は、前記第1の消去電圧の大きさを消去しきい電圧の絶対値よりも小さくし、前記第2の消去電圧の大きさを前記消去しきい電圧の絶対値以上とする
ことを特徴とする請求7に記載の電気化学表示装置。
The erase control means makes the magnitude of the first erase voltage smaller than the absolute value of the erase threshold voltage, and makes the magnitude of the second erase voltage equal to or larger than the absolute value of the erase threshold voltage. The electrochemical display device according to claim 7.
金属の析出および溶解により画像表示を行う電気化学表示方法であって、
互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、前記透明電極と前記対向電極との間に挟まれ、前記金属のイオンを含む電解質層を設け、
書込対象画素について、前記透明電極と前記対向電極との間に書込しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第1の書込電圧を印加したのち、前記書込しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第2の書込電圧を印加することにより、前記透明電極側に前記金属を析出させて画像の書込を行い、
消去対象画素について、前記透明電極と前記対向電極との間に消去しきい電圧の絶対値よりも小さい大きさを有する第1の消去電圧を印加したのち、前記消去しきい電圧の絶対値以上の大きさを有する第2の消去電圧を印加することにより、前記透明電極側に析出した前記金属を溶解させて画像の消去を行う
ことを特徴とする電気化学表示方法。
An electrochemical display method for displaying an image by precipitation and dissolution of a metal,
A plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes arranged so as to intersect with each other and constitute intersections, and an electrolyte layer sandwiched between the transparent electrodes and the counter electrodes and containing the metal ions Provided,
For a pixel to be written, after applying a first write voltage having a magnitude equal to or greater than the absolute value of the write threshold voltage between the transparent electrode and the counter electrode, the absolute value of the write threshold voltage By applying a second writing voltage having a magnitude smaller than the value, the metal is deposited on the transparent electrode side to write an image,
For a pixel to be erased, a first erase voltage having a magnitude smaller than the absolute value of the erase threshold voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode, and then the absolute value of the erase threshold voltage or higher is applied. An electrochemical display method comprising: applying a second erase voltage having a magnitude to dissolve the metal deposited on the transparent electrode side to erase an image.
金属の析出および溶解により画像表示を行う電気化学表示方法であって、
互いに交差すると共に、交差箇所が画素を構成するように配置された複数の透明電極および複数の対向電極と、前記透明電極と前記対向電極との間に挟まれ、前記金属のイオンを含む電解質層を設け、
全ての消去対象画素について同時に前記透明電極と前記対向電極との間に第1の消去電圧を印加したのち、個々の消去対象画素について順次第2の消去電圧を印加することにより、前記透明電極側に析出した前記金属を溶解させて画像の消去を行う
ことを特徴とする電気化学表示方法。
An electrochemical display method for displaying an image by precipitation and dissolution of a metal,
A plurality of transparent electrodes and a plurality of counter electrodes arranged so as to intersect with each other and constitute intersections, and an electrolyte layer sandwiched between the transparent electrodes and the counter electrodes and containing the metal ions Provided,
The first erasing voltage is applied between the transparent electrode and the counter electrode at the same time for all the erasing target pixels, and then the second erasing voltage is sequentially applied to the individual erasing target pixels, whereby the transparent electrode side An electrochemical display method comprising erasing an image by dissolving the metal deposited on the substrate.
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