JP2012128218A - Electrochromic display device - Google Patents

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JP2012128218A JP2010280114A JP2010280114A JP2012128218A JP 2012128218 A JP2012128218 A JP 2012128218A JP 2010280114 A JP2010280114 A JP 2010280114A JP 2010280114 A JP2010280114 A JP 2010280114A JP 2012128218 A JP2012128218 A JP 2012128218A
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Yoshitomo Okada
吉智 岡田
Toru Yashiro
徹 八代
Hiroshi Fujimura
浩 藤村
Shigenobu Hirano
成伸 平野
Sadahisa Uchijo
禎久 内城
Hiroyuki Takahashi
裕幸 高橋
Akishige Murakami
明繁 村上
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochromic display device which has high definition and has high element durability and display memory performance by a simple method.SOLUTION: The electrochromic display device includes: a display substrate 1 and a counter substrate 9 provided so as to face each other; a display electrode 2 provided on the display substrate 1; a plurality of pixel electrodes 8 provided on the counter substrate 9; an electrochromic layer 3 which is held between the display substrate 1 and the counter substrate 9 and is provided in contact with the display electrode 2; a charge holding layer 7 which is formed on the plurality of pixel electrodes 8 throughout the whole area of a formation region of the plurality of pixel electrodes 8; and a protective layer 6 which is provided on the charge holding layer 7 so as to cover the charge holding layer 7. An electrolytic solution 4 containing an electrolyte is filled between the display electrode 2 and the pixel electrodes 8, and the charge holding layer 7 contains a nickel oxide, and a surface resistance of a laminate structure comprising the charge holding layer 7 and the protective layer 6 is 1E+6 Ω/square or more.

Description

本発明は、エレクトロクロミック表示装置に係り、特に多色表示が可能なエレクトロクロミック表示装置に関する。   The present invention relates to an electrochromic display device, and more particularly to an electrochromic display device capable of multicolor display.

近年、紙に替わる電子媒体として電子ペーパーへのニーズが高まり、その開発が盛んに行なわれている。この表示システムを実現する手段として、液晶ディスプレイや有機ELディスプレイなどの自発光表示技術の開発が進み、一部製品化されている。   In recent years, there has been a growing need for electronic paper as an electronic medium replacing paper, and its development has been actively conducted. As means for realizing this display system, self-luminous display technologies such as a liquid crystal display and an organic EL display have been developed, and some products have been commercialized.

一方で、低消費電力かつ視覚的疲労感が少ない反射型表示技術が、次世代電子ペーパーの表示技術として有望視されている。   On the other hand, a reflective display technology with low power consumption and less visual fatigue is promising as a display technology for next-generation electronic paper.

反射型表示技術として、コレステリック液晶を用いた反射型液晶表示技術が考案されている。しかしながらこの表示技術は選択反射やカラーフィルタを用いていることもあり、視認性が非常に悪く、彩度や色再現範囲の点で”紙”には遠く及ばない。   As a reflective display technique, a reflective liquid crystal display technique using a cholesteric liquid crystal has been devised. However, this display technique uses selective reflection and a color filter, so the visibility is very poor, and it is far from “paper” in terms of saturation and color reproduction range.

また反射型表示技術のうち、高い色再現性と表示メモリ性を兼ね備えた有機エレクトロクロミック材料からなるエレクトロクロミック表示技術が注目を集めている。
電圧を印加することで、可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象をエレクトロクロミズムという。このエレクトロクロミズム現象を引き起こすエレクトロクロミック化合物の発色/消色(以下、発消色)を利用した表示装置がエレクトロクロミック表示装置である。このエレクトロクロミック表示装置については、反射型の表示装置であること、表示メモリ性があること、低電圧で駆動できることから、電子ペーパー用途の表示装置技術の有力な候補として、材料開発からデバイス設計に至るまで、幅広く研究開発が行われている。
Of the reflective display technologies, an electrochromic display technology made of an organic electrochromic material having both high color reproducibility and display memory properties has been attracting attention.
A phenomenon in which a redox reaction occurs reversibly and a color changes reversibly by applying a voltage is called electrochromism. An electrochromic display device is a display device that utilizes the coloring / decoloring (hereinafter referred to as color erasing) of an electrochromic compound that causes this electrochromic phenomenon. This electrochromic display device is a reflective display device, has a display memory property, and can be driven with a low voltage. Therefore, it is a potential candidate for display device technology for electronic paper applications, from material development to device design. R & D has been conducted extensively.

しかしながら、画素電極での逆電子反応によるエレクトロクロミック材料の消色や、画素電極表面で起こる酸化・還元反応による電極自身の失活などにより、表示メモリ性や繰り返し耐久性に課題が残されている。   However, problems remain in display memory performance and repeated durability due to decolorization of the electrochromic material due to reverse electron reaction at the pixel electrode and deactivation of the electrode itself due to oxidation / reduction reactions that occur on the surface of the pixel electrode. .

非特許文献1では画素電極に電荷保持層を設けキャパシタを形成することで表示メモリ性を向上させる技術が報告されている。しかしながら本発明者らの検討によると、高精細表示と高い表示メモリ性との両立が困難であるという結果が得られている。つまり、両立のためには画素電極上に、電荷保持層を局所的に分離形成する必要があり、煩雑な工程が増えるというデメリットが残されている。   Non-Patent Document 1 reports a technique for improving display memory performance by forming a capacitor by providing a charge retention layer on a pixel electrode. However, according to studies by the present inventors, it has been found that it is difficult to achieve both high-definition display and high display memory performance. That is, in order to achieve both, it is necessary to locally separate and form the charge retention layer on the pixel electrode, which leaves a demerit that complicated processes increase.

また、特許文献2では画素電極上にp型、n型半導体との積層構造からなる半導体整流層を設け、整流作用を利用して画素電極上の逆電子反応を防ごうとする技術が開示されている。しかしながら本発明者らの検討によると、電解質内への電荷の拡散が顕著であり、表示メモリ性には多くの改善の余地があるという結果であった。   Patent Document 2 discloses a technique for providing a semiconductor rectification layer having a stacked structure of a p-type and an n-type semiconductor on a pixel electrode and preventing a reverse electron reaction on the pixel electrode by using a rectification action. ing. However, according to the study by the present inventors, the diffusion of charges into the electrolyte is remarkable, and the display memory performance has a lot of room for improvement.

また、特許文献3、4では画素電極自身またはその表面に、ニッケル含有物で修飾する技術が提示されている。特に特許文献4では酸化ニッケルを画素電極とすることが提案されているが、本発明者らの検討によると数回の発消色で酸化ニッケル自身の脱酸素反応が起こり、電解液中に気泡が発生するという素子耐久性への課題が残されている。   Patent Documents 3 and 4 propose a technique for modifying the pixel electrode itself or the surface thereof with a nickel-containing material. In particular, Patent Document 4 proposes using nickel oxide as a pixel electrode. However, according to the study by the present inventors, nickel oxide itself undergoes a deoxygenation reaction in several times of color development and decoloration, and bubbles are generated in the electrolyte. There remains a problem with respect to device durability, in which the occurrence of the phenomenon occurs.

本発明は前記従来の問題点等に鑑みてなされたものであり、簡便な手法により高精細かつ高い素子耐久性と表示メモリ性を兼ね備えるエレクトロクロミック表示装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide an electrochromic display device having both high-definition and high element durability and display memory properties by a simple method.

上記課題を解決するために本発明に係るエレクトロクロミック表示装置は、具体的には下記(1)〜(5)に記載の技術的特徴を有する。
(1):対向して設けられた表示基板及び対向基板と、前記表示基板上に設けられた表示電極と、前記対向基板上に設けられた複数の画素電極と、前記表示基板と前記対向基板とに挟持され、前記表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層と、前記複数の画素電極上に、当該複数の画素電極形成領域の全面に亘って形成された電荷保持層と、前記電荷保持層上に、当該電荷保持層を被覆するように設けられた保護層と、を備え、前記表示電極と前記画素電極との間に充填されてなる電解質を含む電解液を有し、前記電荷保持層は、酸化ニッケルを含み、前記電荷保持層と前記保護層とからなる積層構造体の表面抵抗は、1E+6Ω/□以上であることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置である。
(2):対向して設けられた表示基板及び対向基板と、互いが離間してなる複数の表示電極と、前記対向基板上に設けられてなり前記複数の表示電極に対向してなる複数の画素電極と、前記複数の表示基板の夫々が有する複数のエレクトロクロミック層と、前記複数の画素電極上に、当該複数の画素電極形成領域の全面に亘って形成された電荷保持層と、前記電荷保持層上に、当該電荷保持層を被覆するように設けられた保護層と、を備え、前記表示基板に最も近接してなる表示電極と前記画素電極との間に充填されてなる電解質を含む電解液を有し、前記電荷保持層は、酸化ニッケルを含み、前記電荷保持層と前記保護層とからなる積層構造体の表面抵抗は、1E+6Ω/□以上であることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置である。
(3):対向して設けられた表示基板及び対向基板と、互いが離間してなる複数の表示電極と、前記対向基板上に分離して設けられてなる複数の駆動素子と、前記複数の駆動素子より各々電気的に接続され、前記複数の表示電極に対向してなる複数の画素電極と、前記複数の表示基板の夫々が有する複数のエレクトロクロミック層と、前記複数の画素電極上に、当該複数の画素電極形成領域の全面に亘って形成された電荷保持層と、前記電荷保持層上に、当該電荷保持層を被覆するように設けられた保護層と、を備え、前記表示基板に最も近接してなる表示電極と前記画素電極との間に充填されてなる電解質を含む電解液を有し、前記電荷保持層は、酸化ニッケルを含み、前記電荷保持層と前記保護層とからなる積層構造体の表面抵抗は、1E+6Ω/□以上であることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置である。
(4):前記電荷保持層は、酸素過剰状態の異なる複数の酸化ニッケル層と酸化チタン層とを含むことを特徴とする上記(1)乃至(3)のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示装置である。
(5):前記電荷保持層は、前記画素電極側より、酸素過剰状態の高い酸化ニッケル層、酸化チタン層、酸素過剰状態の低い酸化ニッケル層がこの順に積層されてなることを特徴とする上記(1)乃至(4)のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示装置である。
In order to solve the above problems, the electrochromic display device according to the present invention specifically has the technical features described in the following (1) to (5).
(1): A display substrate and a counter substrate provided to face each other, a display electrode provided on the display substrate, a plurality of pixel electrodes provided on the counter substrate, the display substrate and the counter substrate And an electrochromic layer provided in contact with the display electrode, a charge retention layer formed on the plurality of pixel electrodes over the entire surface of the plurality of pixel electrode formation regions, and the charge retention A protective layer provided on the layer so as to cover the charge retention layer, and having an electrolyte solution containing an electrolyte filled between the display electrode and the pixel electrode, and the charge retention The layer includes nickel oxide, and the laminated structure including the charge retention layer and the protective layer has a surface resistance of 1E + 6Ω / □ or more.
(2): A display substrate and a counter substrate that are provided to face each other, a plurality of display electrodes that are spaced apart from each other, and a plurality of electrodes that are provided on the counter substrate and that are opposed to the plurality of display electrodes. A plurality of electrochromic layers included in each of the plurality of display substrates, a charge retention layer formed on the plurality of pixel electrodes over the entire surface of the plurality of pixel electrode formation regions, and the charge And a protective layer provided on the holding layer so as to cover the charge holding layer, and includes an electrolyte filled between the display electrode closest to the display substrate and the pixel electrode. An electrochromic display comprising an electrolytic solution, wherein the charge retention layer includes nickel oxide, and a laminated structure including the charge retention layer and the protective layer has a surface resistance of 1E + 6Ω / □ or more. Equipment .
(3): The display substrate and the counter substrate that are provided to face each other, the plurality of display electrodes that are spaced apart from each other, the plurality of drive elements that are provided separately on the counter substrate, and the plurality of the plurality of display elements On the plurality of pixel electrodes, a plurality of pixel electrodes that are electrically connected to each other from the driving elements and face the plurality of display electrodes, a plurality of electrochromic layers that each of the plurality of display substrates has, A charge retention layer formed over the entire surface of the plurality of pixel electrode formation regions; and a protective layer provided on the charge retention layer so as to cover the charge retention layer; It has an electrolytic solution containing an electrolyte filled between the display electrode that is closest to the pixel electrode and the pixel electrode, and the charge holding layer contains nickel oxide, and consists of the charge holding layer and the protective layer The surface resistance of the laminated structure is 1 + Electrochromic display device characterized by 6 [Omega / □ at least.
(4) The electrochromic according to any one of (1) to (3), wherein the charge retention layer includes a plurality of nickel oxide layers and titanium oxide layers having different oxygen excess states. It is a display device.
(5): The charge retention layer is formed by laminating a nickel oxide layer having a high oxygen excess state, a titanium oxide layer, and a nickel oxide layer having a low oxygen excess state in this order from the pixel electrode side. (1) It is an electrochromic display device given in any 1 paragraph of (4).

本発明によれば、簡便な手法により高精細かつ高い素子耐久性と表示メモリ性を兼ね備えるエレクトロクロミック表示装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electrochromic display device having both high-definition and high element durability and display memory properties by a simple method.

本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の一実施の形態における構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure in one Embodiment of the electrochromic display apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るエレクトロクロミック表示装置のその他の実施の形態における構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure in other embodiment of the electrochromic display apparatus which concerns on this invention. 本発明に係るエレクトロクロミック表示装置のさらにその他の実施の形態における構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the structure in further another embodiment of the electrochromic display apparatus which concerns on this invention.

本発明に係るエレクトロクロミック表示装置は、対向して設けられた表示基板1及び対向基板9と、前記表示基板上1に設けられた表示電極2と、前記対向基板9上に設けられた複数の画素電極8と、前記表示基板1と前記対向基板9とに挟持され、前記表示電極2に接して設けられたエレクトロクロミック層3と、前記複数の画素電極9上に、当該複数の画素電極9形成領域の全面に亘って形成された電荷保持層8と、前記電荷保持層8上に、当該電荷保持層8を被覆するように設けられた保護層7と、を備え、前記表示電極2と前記画素電極8との間に充填されてなる電解質を含む電解液4を有し、前記電荷保持層7は、酸化ニッケルを含み、前記電荷保持層7と前記保護層6とからなる積層構造体の表面抵抗は、1E+6Ω/□以上であることを特徴とする。
次に、本発明のエレクトロクロミック表示装置の各構成要素について具体的に説明する。ただし以下に記す実施の形態は、本発明における好適な実施の形態であり、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。
The electrochromic display device according to the present invention includes a display substrate 1 and a counter substrate 9 provided to face each other, a display electrode 2 provided on the display substrate 1, and a plurality of electrodes provided on the counter substrate 9. The plurality of pixel electrodes 9 are disposed on the plurality of pixel electrodes 9 and the electrochromic layer 3 sandwiched between the pixel electrode 8, the display substrate 1, and the counter substrate 9 and in contact with the display electrode 2. A charge retention layer 8 formed over the entire surface of the formation region; and a protective layer 7 provided on the charge retention layer 8 so as to cover the charge retention layer 8; A laminated structure having an electrolyte solution 4 containing an electrolyte filled between the pixel electrodes 8, the charge holding layer 7 containing nickel oxide, and the charge holding layer 7 and the protective layer 6. Surface resistance of 1E + 6Ω / □ or more And wherein the Rukoto.
Next, each component of the electrochromic display device of the present invention will be specifically described. However, the embodiment described below is a preferred embodiment in the present invention, and the scope of the present invention is not limited to these embodiments unless otherwise described in the following description. Absent.

図1に本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成について説明するための模式図を示す。
エレクトロクロミック表示装置において、外側には支持基板となる表示基板1・対向基板9を有し、これらの内側表面にはそれぞれ表示電極2と、複数の画素電極8が形成される。表示電極2に隣接してエレクトロクロミック層3が形成され、エレクトロクロミック層3は導電性または半導体性を有する微粒子からなる多孔質電極層と、この微粒子に担持された酸化・還元反応より呈色変化を起こすエレクトロクロミック分子からなる。また複数の画素電極8上には、電荷保持層7が、前記画素電極8形成領域の全面に亘って形成される。図1において、表示電極2と画素電極8との間には電解質を溶解させた電解液4が含浸され、さらには白色反射層5が形成される。また、エレクトロクロミック表示装置は、互いに対向する表示基板1及び対向基板9と、互いに対向する複数の隔壁12と、により区画され、1つのセルを形成してなる。なお、隔壁12には周知慣用の材料を用いることができる。
FIG. 1 is a schematic diagram for explaining the configuration of the electrochromic display device of the present invention.
In the electrochromic display device, a display substrate 1 and a counter substrate 9 which are support substrates are provided on the outer side, and a display electrode 2 and a plurality of pixel electrodes 8 are formed on the inner surfaces thereof. An electrochromic layer 3 is formed adjacent to the display electrode 2, and the electrochromic layer 3 changes in color by a porous electrode layer made of conductive or semiconductive fine particles and an oxidation / reduction reaction carried on the fine particles. It consists of electrochromic molecules that cause On the plurality of pixel electrodes 8, a charge retention layer 7 is formed over the entire area where the pixel electrode 8 is formed. In FIG. 1, the display electrode 2 and the pixel electrode 8 are impregnated with an electrolytic solution 4 in which an electrolyte is dissolved, and further, a white reflective layer 5 is formed. The electrochromic display device is partitioned by a display substrate 1 and a counter substrate 9 facing each other and a plurality of partition walls 12 facing each other to form one cell. In addition, a well-known and usual material can be used for the partition 12.

〈表示基板1〉
表示基板としては、透明な材料であれば特に限定されるものではないが、ガラス基板、プラスチックフィルム等の基板が用いられる。また、気密性・封止性・視認性を高めるために表示基板1の表裏に透明絶縁層・反射防止層等がコーティングされていてもよい。
<Display board 1>
The display substrate is not particularly limited as long as it is a transparent material, but a substrate such as a glass substrate or a plastic film is used. In addition, a transparent insulating layer, an antireflection layer, or the like may be coated on the front and back of the display substrate 1 in order to improve hermeticity, sealing property, and visibility.

〈対向基板9〉
対向基板9としては、特に透明である必要もないため、ガラス基板、プラスチックフィルム、シリコン基板、ステンレス等の金属基板、またこれらを積層したものなどが用いられる。
<Counter substrate 9>
Since the counter substrate 9 does not need to be particularly transparent, a glass substrate, a plastic film, a silicon substrate, a metal substrate such as stainless steel, or a laminate of these is used.

〈表示電極2〉
表示電極2としては、透明性と導電性を有する材料であれば特に限定されるものではない。該表示電極2の材料としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物等の金属酸化物が望ましい。また作製方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、または該表示電極2の材料が塗布形成できるものであれば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法も用いることができる。
<Display electrode 2>
The display electrode 2 is not particularly limited as long as it is a material having transparency and conductivity. The display electrode 2 is preferably made of a metal oxide such as indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide, or indium zinc oxide. As a manufacturing method, a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion plating method, or a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure coating method, as long as the material of the display electrode 2 can be formed by coating. Bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, gravure printing method, screen printing method, flexographic printing method, offset printing method, inversion Various printing methods such as a printing method and an inkjet printing method can also be used.

〈画素電極8〉
画素電極8としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではない。該画素電極8の材料としては、酸化インジウム、酸化亜鉛、酸化スズ、インジウムスズ酸化物、インジウム亜鉛酸化物等の金属酸化物、あるいは亜鉛、白金等の金属、カーボン、またはそれらの複合膜などを用いることができる。該画素電極8の作成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンレーティング法、または該画素電極8の材料が塗布形成できるものであれば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法も用いることができる。
<Pixel electrode 8>
The pixel electrode 8 is not particularly limited as long as it is a conductive material. As a material of the pixel electrode 8, a metal oxide such as indium oxide, zinc oxide, tin oxide, indium tin oxide, indium zinc oxide, or the like, a metal such as zinc or platinum, carbon, or a composite film thereof is used. Can be used. The pixel electrode 8 can be formed by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion rating method, or a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure as long as the material of the pixel electrode 8 can be formed by coating. Coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, gravure printing method, screen printing method, flexographic printing method, offset printing Various printing methods such as a printing method, a reverse printing method, and an inkjet printing method can also be used.

〈保護層6〉
電荷保持層7に含まれる酸化ニッケルは、エレクトロクロミック層3の発消色の還元反応過程で還元され、その保持している酸素を放出しやすい。このことは、電解液中に気泡の発生ならびに表示画像の欠陥として観測される。この気泡発生を防ぐためには、電荷保持層7に含まれる酸化ニッケル層が直接電解液に触れないようにすることが望ましい。
<Protective layer 6>
Nickel oxide contained in the charge retention layer 7 is reduced during the reduction reaction process of color development and decoloration of the electrochromic layer 3, and the retained oxygen is easily released. This is observed as generation of bubbles in the electrolytic solution and defects in the display image. In order to prevent the generation of bubbles, it is desirable that the nickel oxide layer included in the charge retention layer 7 is not in direct contact with the electrolytic solution.

保護層6としては、電荷保持層7に含まれる酸化ニッケルからの脱酸素による電解液中への気泡発生を防止する役割を担う材料であれば特に限定されるものではなく、AlやSiOまたはそれらを含む絶縁体材料や、酸化亜鉛、酸化チタンまたはそれらを含む半導体材料、またはポリイミドなどの有機絶縁体材料など、様々なものを用いることができる。特に、金属過剰により不定比化合物をとることができ、n型半導体特性を示す酸化チタンは、工程の面からも望ましい材料のひとつである。 The protective layer 6 is not particularly limited as long as it is a material that plays a role of preventing generation of bubbles in the electrolytic solution due to deoxygenation from nickel oxide contained in the charge retention layer 7, such as Al 2 O 3 or Various materials such as SiO 2 or an insulator material containing them, zinc oxide, titanium oxide or a semiconductor material containing them, or an organic insulator material such as polyimide can be used. In particular, non-stoichiometric compounds can be obtained due to excess metal, and titanium oxide exhibiting n-type semiconductor characteristics is one of desirable materials from the viewpoint of the process.

保護層6としての酸化チタン層の膜厚は1〜50nmが好ましく、さらに好ましくは1〜10nmである。該保護層6の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、イオンレーティング法、または該保護層6の材料が塗布形成できるものであれば、スピンコート法、キャスティング法、マイクログラビアコート法、グラビアコート法、バーコート法、ロールコート法、ワイアーバーコート法、ディップコート法、スリットコート法、キャピラリーコート法、スプレーコート法、ノズルコート法、グラビア印刷法、スクリーン印刷法、フレキソ印刷法、オフセット印刷法、反転印刷法、インクジェットプリント法等の各種印刷法も用いることができる。なお、この保護層6は、電荷保持層7に含まれる酸化ニッケル層が直接電解液に触れていない場合には省略が可能である。   The thickness of the titanium oxide layer as the protective layer 6 is preferably 1 to 50 nm, more preferably 1 to 10 nm. The protective layer 6 can be formed by a vacuum deposition method, a sputtering method, an ion rating method, or a spin coating method, a casting method, a micro gravure coating method, a gravure as long as the material of the protective layer 6 can be applied and formed. Coating method, bar coating method, roll coating method, wire bar coating method, dip coating method, slit coating method, capillary coating method, spray coating method, nozzle coating method, gravure printing method, screen printing method, flexographic printing method, offset printing Various printing methods such as a printing method, a reverse printing method, and an inkjet printing method can also be used. The protective layer 6 can be omitted when the nickel oxide layer included in the charge retention layer 7 is not in direct contact with the electrolytic solution.

〈電荷保持層7〉
画素電極8上に形成される電荷保持層7は酸化ニッケルを含んで形成されることが望ましい。
酸化ニッケルはNiが+2価の他に一部で+3価の酸素過剰状態をとることができる不定比化合物の一種である。この過剰な酸素がp型半導体としての酸化ニッケルの電気伝導に寄与していることが知られている。酸化ニッケルは高温環境の下で酸素を取り込み、その導電率は酸素分圧の1/4に比例することが知られている。つまり、酸素分圧が高い状態で真空成膜された酸化ニッケル層では電気伝導に寄与するキャリア密度が高く、反対に酸素分圧が低い状態で真空成膜された酸化ニッケル層では電気伝導に寄与するキャリア密度が低くなる。
<Charge retention layer 7>
It is desirable that the charge retention layer 7 formed on the pixel electrode 8 includes nickel oxide.
Nickel oxide is a kind of non-stoichiometric compound in which Ni can be in a +3 valence oxygen excess state in addition to +2 valence. It is known that this excess oxygen contributes to the electrical conduction of nickel oxide as a p-type semiconductor. It is known that nickel oxide takes in oxygen under a high temperature environment, and its conductivity is proportional to 1/4 of the oxygen partial pressure. In other words, a nickel oxide layer vacuum-deposited with a high oxygen partial pressure has a high carrier density that contributes to electric conduction, and conversely, a nickel oxide layer vacuum-deposited with a low oxygen partial pressure contributes to electric conduction. Carrier density to be reduced.

また、酸化ニッケルは酸化発色が可能なエレクトロクロミック材料としても知られ、酸化・還元反応の反応速度が高い材料のひとつでもある。酸化ニッケルは+2価から+3価へと酸化することで呈色することが知られている。   Nickel oxide is also known as an electrochromic material capable of oxidative coloring, and is one of materials having a high reaction rate of oxidation / reduction reactions. It is known that nickel oxide is colored by oxidation from +2 valence to +3 valence.

また、該電荷保持層7は、酸素過剰状態の異なる複数の酸化ニッケル層、および酸化チタン層より形成されることが望ましい。   The charge retention layer 7 is preferably formed of a plurality of nickel oxide layers and titanium oxide layers having different oxygen excess states.

p型半導体である酸化ニッケルとn型半導体である酸化チタンより構成される、PNまたはNP接合は、画素電極8上での逆電子反応防止のために有用である。逆電子反応を防止するためには電荷の整流性を付与する構成が望ましく、半導体特性を利用したPN、NP接合や、これら半導体と金属の接合により生じるショットキー接合を用いることができる。   A PN or NP junction composed of nickel oxide as a p-type semiconductor and titanium oxide as an n-type semiconductor is useful for preventing a reverse electron reaction on the pixel electrode 8. In order to prevent the reverse electron reaction, a structure that imparts charge rectification is desirable, and a PN or NP junction utilizing semiconductor characteristics, or a Schottky junction generated by joining these semiconductor and metal can be used.

次に、本発明のエレクトロクロミック表示装置の表示原理について詳細に説明する。
表示電極2と、選択された任意の画素電極8間を電気的に接続させ、任意の電流を一定時間流すことで、表示電極2に接して設けられたエレクトロクロミック層3のうち、選択された任意の画素電極8直上の領域で発消色を起こすことができる。しかしながら画素電極8に蓄積された電荷は、電解液中のイオンを介して電解液中に拡散し、選択されなかった画素電極直8上のエレクトロクロミック層3の領域でも発色が起こる。このことが表示画像の滲みとして観察される。また、一旦電解液中に拡散した電荷が画素電極8に戻ることで、画素電極8での逆電子反応が引き起こされ、結果として表示メモリ性が乏しいこと、または画素電極8自身が還元されることによる電極の損傷など、素子耐久性が乏しいことなどの原因となる。
Next, the display principle of the electrochromic display device of the present invention will be described in detail.
The display electrode 2 and the selected arbitrary pixel electrode 8 are electrically connected, and an arbitrary current is allowed to flow for a predetermined time, so that the selected one of the electrochromic layers 3 provided in contact with the display electrode 2 is selected. Color generation and decoloration can be caused in an area immediately above any pixel electrode 8. However, the electric charge accumulated in the pixel electrode 8 diffuses into the electrolytic solution through ions in the electrolytic solution, and color development occurs in the region of the electrochromic layer 3 immediately above the pixel electrode 8 that is not selected. This is observed as bleeding of the display image. In addition, the charge once diffused in the electrolyte solution returns to the pixel electrode 8 to cause a reverse electron reaction at the pixel electrode 8, resulting in poor display memory performance or reduction of the pixel electrode 8 itself. This may cause damage to the electrode due to, such as poor element durability.

本発明において、画素電極8上に形成される電荷保持層7は、酸素過剰状態の異なる複数の酸化ニッケル層、および酸化チタン層より形成されることが望ましい。つまり、電解液中に拡散する電荷を防ぐためには導電性を抑えて厚膜形成が可能な、酸素過剰状態の低い酸化ニッケル層が望ましく、画素電極への逆電子反応を防ぐためにはp型半導体特性に優れた酸素過剰状態の高い酸化ニッケル層と酸化チタン層より形成されるPN接合が有利となる。   In the present invention, the charge retention layer 7 formed on the pixel electrode 8 is desirably formed of a plurality of nickel oxide layers and titanium oxide layers having different oxygen excess states. In other words, a nickel oxide layer having a low oxygen excess and capable of forming a thick film with reduced conductivity is desirable to prevent electric charges from diffusing into the electrolyte, and a p-type semiconductor is used to prevent a reverse electron reaction to the pixel electrode. A PN junction formed of a nickel oxide layer having excellent characteristics and a high oxygen excess state and a titanium oxide layer is advantageous.

電荷保持の役割を担う、酸素過剰状態の低い酸化ニッケル層の膜厚は、電荷を蓄積する酸化・還元反応サイトを確保するために厚膜が望ましいが、厚すぎると導電性が低くなり、該酸化ニッケル層内での電荷の拡散が起こる。このことによって表示画像の滲みや表示メモリ性の低下が起こることになる。つまり、該酸化ニッケル層の厚さは、該電荷保持層7と保護層6からなる積層構造体の表面抵抗が1E+6Ω/□以上になるように設計する必要があるが、その膜厚は10〜500nmが好ましく、さらに好ましくは30〜200nmである。   The thickness of the nickel oxide layer having a low oxygen-excess state, which plays a role of charge retention, is preferably a thick film in order to secure an oxidation / reduction reaction site for accumulating charges. Charge diffusion occurs in the nickel oxide layer. As a result, bleeding of the display image and deterioration of display memory properties occur. That is, the thickness of the nickel oxide layer needs to be designed so that the surface resistance of the laminated structure including the charge retention layer 7 and the protective layer 6 is 1E + 6Ω / □ or more. 500 nm is preferable, More preferably, it is 30-200 nm.

画素電極への逆電子反応を防ぐためのPN接合を形成する酸化ニッケル層、酸化チタン層は画素電極8と電荷保持の役割を担う酸化過剰状態の低い酸化ニッケル層とに挟持されて形成されることが望ましい。それぞれの膜厚は、厚膜になると上述のように導電性が低くなり表示画像の滲みが起こることより、それぞれ1〜50nmが好ましく、さらに好ましくは1〜10nmである。   A nickel oxide layer and a titanium oxide layer forming a PN junction for preventing a reverse electron reaction to the pixel electrode are formed by being sandwiched between the pixel electrode 8 and a nickel oxide layer having a low over-oxidation state that plays a role of charge retention. It is desirable. Each film thickness is preferably from 1 to 50 nm, more preferably from 1 to 10 nm, since the conductivity decreases as described above and bleeding of the display image occurs as described above.

以上の理由により形成される電荷保持層7は、画素電極8より隣接して、酸素過剰状態の高い酸化ニッケル層と酸化チタン層より形成されるPN層、酸素過剰状態の低い酸化ニッケル層の順に積層されることが望ましい。   The charge retention layer 7 formed for the above reason is adjacent to the pixel electrode 8 in the order of a nickel oxide layer having a high oxygen excess and a PN layer formed from a titanium oxide layer, and a nickel oxide layer having a low oxygen excess. It is desirable to be laminated.

また、本発明の特徴のひとつには該電荷保持層7と保護層6からなる積層構造体の表面抵抗を1E+6Ω/□以上とすることである。対向基板9上で、複数の画素電極8が形成されている領域の全体に亘って該電荷保持層7ならびに該保護層6を形成しても、表示画像の滲みなく高精細な表示が得られるという利点がある。これは、該電荷保持層7ならびに該保護層6をパターニングするという工程を省略できることに加えて、現状の液晶や有機ELディスプレイなどの薄膜トランジスタ(TFT)基板の生産設備をそのまま流用することが可能となるという大きな長所を持つ。   One of the features of the present invention is that the surface resistance of the laminated structure including the charge retention layer 7 and the protective layer 6 is 1E + 6Ω / □ or more. Even if the charge retention layer 7 and the protective layer 6 are formed over the entire area where the plurality of pixel electrodes 8 are formed on the counter substrate 9, a high-definition display can be obtained without blurring of the display image. There is an advantage. This is because the step of patterning the charge retention layer 7 and the protective layer 6 can be omitted, and the current production equipment for thin film transistor (TFT) substrates such as liquid crystal and organic EL displays can be used as it is. Has the great advantage of becoming.

〈エレクトロクロミック層3〉
エレクトロクロミック層3は、エレクトロクロミック材料を含んだものを示し、エレクトロクロミック材料としては、無機エレクトロクロミック化合物、有機エレクトロクロミック化合物のどれを用いても構わない。また、エレクトロクロミズムを示すことで知られる導電性高分子も用いることが出来る。無機エレクトロクロミック化合物としては、例えば酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化イリジウム、酸化チタンなどが挙げられる。また有機エレクトロクロミック化合物としてはビオロゲン、希土類フタロシアニン、スチリルなどが挙げられる。また導電性高分子としては、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアニリンなどが挙げられる。
<Electrochromic layer 3>
The electrochromic layer 3 indicates a material containing an electrochromic material, and any of an inorganic electrochromic compound and an organic electrochromic compound may be used as the electrochromic material. In addition, a conductive polymer known to exhibit electrochromism can also be used. Examples of the inorganic electrochromic compound include tungsten oxide, molybdenum oxide, iridium oxide, and titanium oxide. Examples of the organic electrochromic compound include viologen, rare earth phthalocyanine, and styryl. Examples of the conductive polymer include polypyrrole, polythiophene, and polyaniline.

また、本発明の表示素子におけるエレクトロクロミック層3としては、導電性または半導体性微粒子に有機エレクトロクロミック化合物を担持した構造を用いることが特に望ましい。具体的には、電極表面に粒径5nm〜50nm程度の微粒子を焼結し、その微粒子の表面にホスホン酸やカルボキシル基、シラノール基などの極性基を有する有機エレクトロクロミック化合物を吸着した構造である。本構造は、微粒子の大きな表面効果を利用して、効率よく有機エレクトロクロミック化合物に電子が注入されるため、従来のエレクトロクロミック表示素子と比較して高速応答する。さらに、微粒子を用いることで表示層として透明な膜を形成することができるため、エレクトロクロミック色素の高い発色濃度を得ることが出来る。また、複数種類の有機エレクトロクロミック化合物を導電性または半導体性微粒子に担持することもできる。   Further, as the electrochromic layer 3 in the display element of the present invention, it is particularly desirable to use a structure in which an organic electrochromic compound is supported on conductive or semiconductive fine particles. Specifically, it is a structure in which fine particles having a particle size of about 5 nm to 50 nm are sintered on the electrode surface, and an organic electrochromic compound having a polar group such as phosphonic acid, carboxyl group, or silanol group is adsorbed on the surface of the fine particle. . In this structure, since electrons are efficiently injected into the organic electrochromic compound by utilizing the large surface effect of the fine particles, the structure responds faster than a conventional electrochromic display element. Furthermore, since a transparent film can be formed as a display layer by using fine particles, a high color density of the electrochromic dye can be obtained. Also, a plurality of types of organic electrochromic compounds can be supported on conductive or semiconductive fine particles.

具体的には、ポリマー系、色素系のエレクトロクロミック化合物として、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系、等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物が用いられる。   Specifically, polymer-based and dye-based electrochromic compounds include azobenzene, anthraquinone, diarylethene, dihydroprene, dipyridine, styryl, styryl spiropyran, spirooxazine, spirothiopyran, thioindigo, tetra Thiafulvalene, terephthalic acid, triphenylmethane, triphenylamine, naphthopyran, viologen, pyrazoline, phenazine, phenylenediamine, phenoxazine, phenothiazine, phthalocyanine, fluorane, fulgide, A low molecular organic electrochromic compound such as benzopyran or metallocene, or a conductive polymer compound such as polyaniline or polythiophene is used.

特に、好ましくはビオロゲン系化合物またはジピリジン系化合物を含むことが良い。これらの材料は発消色電位が低く、複数の表示電極構成においても良好な色値を示す。ビオロゲン系については、特許3955641号公報、特開2007−171781号公報、ジピリジン系については、特開2007−171781号公報、特開2008−116718号公報などに例示がある。   In particular, a viologen compound or a dipyridine compound is preferably contained. These materials have a low color development / discoloration potential and exhibit good color values even in a plurality of display electrode configurations. Examples of the viologen type are described in Japanese Patent No. 3955641 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-171781, and examples of the dipyridine type are described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2007-171781 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-116718.

一方、金属錯体系、金属酸化物系、のエレクトロクロミック化合物としては、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機系エレクトロクロミック化合物が用いられる。   On the other hand, inorganic electrochromic compounds such as titanium oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, indium oxide, iridium oxide, nickel oxide, and Prussian blue are used as the metal complex-based and metal oxide-based electrochromic compounds.

導電性または半導体性微粒子としては特に限定されるものではないが、金属酸化物が望ましい。材料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸素ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物が用いられる。また、これらの金属酸化物は、単独で用いられてもよく、2種以上が混合されて用いられてもよい。電気伝導性等の電気的特性や光学的性質等の物理的特性を鑑みるに、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステン、から選ばれる一種、もしくはそれらの混合物が用いられたとき、発消色の応答速度に優れた多色表示が可能である。とりわけ、酸化チタンが用いられたとき、より発消色の応答速度に優れた多色表示が可能である。   The conductive or semiconductive fine particles are not particularly limited, but a metal oxide is desirable. Materials include titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, cerium oxide, yttrium oxide, oxygen boron, magnesium oxide, strontium titanate, potassium titanate, barium titanate, calcium titanate, calcium oxide, ferrite, oxide A metal oxide mainly composed of hafnium, tungsten oxide, iron oxide, copper oxide, nickel oxide, cobalt oxide, barium oxide, strontium oxide, vanadium oxide, aluminosilicate, calcium phosphate, aluminosilicate, or the like is used. Moreover, these metal oxides may be used independently and 2 or more types may be mixed and used. In view of physical properties such as electrical properties and optical properties such as electrical conductivity, a kind selected from titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, zirconium oxide, iron oxide, magnesium oxide, indium oxide, tungsten oxide, Or when those mixtures are used, the multicolor display excellent in the response speed of color development / erasure is possible. In particular, when titanium oxide is used, multicolor display with a more excellent response speed of color development and decoloration is possible.

また、導電性または半導体性微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、エレクトロクロミック化合物を効率よく担持するために、単位体積当たりの表面積(以下比表面積)が大きい形状が用いられる。例えば、微粒子が、ナノ粒子の集合体であるときは、大きな比表面積を有するため、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比に優れた多色表示が可能である。   The shape of the conductive or semiconductive fine particles is not particularly limited, but a shape having a large surface area per unit volume (hereinafter, specific surface area) is used in order to efficiently carry the electrochromic compound. For example, when the fine particle is an aggregate of nanoparticles, it has a large specific surface area, so that the electrochromic compound is more efficiently supported, and multicolor display with an excellent display contrast ratio of color development and decoloration is possible. .

〈電解液4〉
電解液4は電解質と、電解質を溶解させるための溶媒より構成される。なお、電解液4はエレクトロクロミック表示素子中において層状の態様をとることから、電解液層、電解質層と称することもある。
電解質の材料としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、4級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類の支持塩を用いることができる。具体的に、LiClO、LiBF、LiAsF、LiPF、LiCFSO、LiCFCOO、KCl、NaClO、NaCl、NaBF、NaSCN、KBF、Mg(ClO、Mg(BF等を用いることができる。また、イオン性液体も用いることができる。イオン性液体としては、一般的に研究・報告されている物質ならばどのようなものでも構わない。特に有機のイオン性液体は、室温を含む幅広い温度領域で液体を示す分子構造がある。分子構造の例としては、カチオン成分としてN,N−ジメチルイミダゾール塩、N,N−メチルエチルイミダゾール塩、N,N−メチルプロピルイミダゾール塩などのイミダゾール誘導体、N,N−ジメチルピリジニウム塩、N,N−メチルプロピルピリジニウム塩などのピリジニウム誘導体など芳香族系の塩、または、トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチルヘキシルアンモニウム塩、トリエチルヘキシルアンモニウム塩などのテトラアルキルアンモニウムなど脂肪族4級アンモニウム系が挙げられる。アニオン成分としては大気中の安定性の面でフッ素を含んだ化合物がよく、BF−、CFSO−、PF−、(CFSON−などが挙げられる。これらのカチオン成分とアニオン成分の組み合わせにより処方したイオン性液体を用いることができる。
<Electrolytic solution 4>
The electrolytic solution 4 is composed of an electrolyte and a solvent for dissolving the electrolyte. In addition, since the electrolyte solution 4 takes a layered form in the electrochromic display element, it may be referred to as an electrolyte solution layer or an electrolyte layer.
As the electrolyte material, for example, inorganic ion salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts, quaternary ammonium salts, acids, and alkali supporting salts can be used. Specifically, LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiCF 3 COO, KCl, NaClO 3 , NaCl, NaBF 4 , NaSCN, KBF 4 , Mg (ClO 4 ) 2 , Mg (BF 4 ) 2 etc. can be used. An ionic liquid can also be used. The ionic liquid may be any substance that is generally studied and reported. In particular, an organic ionic liquid has a molecular structure that exhibits a liquid in a wide temperature range including room temperature. Examples of molecular structures include cation components such as N, N-dimethylimidazole salt, N, N-methylethylimidazole salt, N, N-methylpropylimidazole salt, N, N-dimethylpyridinium salt, N, An aromatic salt such as a pyridinium derivative such as N-methylpropylpyridinium salt, or an aliphatic quaternary ammonium salt such as tetraalkylammonium such as trimethylpropylammonium salt, trimethylhexylammonium salt or triethylhexylammonium salt can be used. As the anion component, a compound containing fluorine is preferable in terms of stability in the atmosphere, and examples thereof include BF 4 −, CF 3 SO 3 —, PF 4 —, (CF 3 SO 2 ) 2 N—, and the like. An ionic liquid formulated by a combination of these cationic components and anionic components can be used.

また、溶媒の例としてはプロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1,2−ジメトキシエタン、1,2−エトキシメトキシエタン、ポリエチレングリコール、アルコール類やそれらの混合溶媒などを用いることができる。   Examples of solvents are propylene carbonate, acetonitrile, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, sulfolane, dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane, polyethylene glycol. Alcohols or a mixed solvent thereof can be used.

また、電解液4は低粘性の液体である必要はなく、ゲル状や高分子架橋型、液晶分散型など様々な形態をとることが可能である。   Further, the electrolytic solution 4 does not need to be a low-viscosity liquid, and can take various forms such as a gel, a polymer cross-linking type, and a liquid crystal dispersion type.

〈白色反射層5〉
白色反射層5は、エレクトロクロミック表示素子を反射型の表示装置として用いる場合に、白色の反射率を向上させるためのものである。白色反射層5は、電解液内に白色顔料粒子を分散させる、あるいは、白色顔料粒子を分散した樹脂を塗布形成する、等によって作製することができる。白色反射層5に含まれる白色顔料粒子の材料としては、例えば、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、シリカ、酸化セシウム、酸化イットリウム等が用いられる。
<White reflective layer 5>
The white reflective layer 5 is for improving the white reflectance when the electrochromic display element is used as a reflective display device. The white reflective layer 5 can be produced by dispersing white pigment particles in the electrolytic solution or coating and forming a resin in which white pigment particles are dispersed. Examples of the material of the white pigment particles contained in the white reflective layer 5 include titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silica, cesium oxide, yttrium oxide, and the like.

〈駆動素子・駆動装置11〉
本発明において、複数の駆動素子ならびに、それぞれの駆動素子と画素電極8とを電気的に接続する回路は、駆動装置11として機能する。駆動装置11としてはセグメント駆動装置、ドットマトリクス駆動装置等が挙げられる。ドットマトリクス駆動装置は、アクティブマトリクス駆動装置およびパッシブマトリクス駆動装置に大別することができる。本発明に好適に用いられる駆動装置11は、表示基板に微細なパターニングなく複数の表示電極を積層して設けることのできるアクティブマトリクス駆動装置である。
<Drive element / drive device 11>
In the present invention, a plurality of driving elements and a circuit that electrically connects each driving element and the pixel electrode 8 function as the driving device 11. Examples of the driving device 11 include a segment driving device and a dot matrix driving device. The dot matrix driving device can be roughly divided into an active matrix driving device and a passive matrix driving device. The driving device 11 suitably used in the present invention is an active matrix driving device that can provide a plurality of display electrodes stacked on a display substrate without fine patterning.

〈その他の実施の形態〉
本発明のエレクトロクロミック表示装置のもう1つの特徴は、表示電極2およびエレクトロクロミック層3が複数存在することである。この構成によりカラー表示をおこなうことができる。図2を参照し、詳細を説明する。ただし、図2は、本発明のエレクトロクロミック表示素子の一例を示すものであり、本発明の係るエレクトロクロミック表示素子は、図2の構成に限定されるものではない。
<Other embodiments>
Another feature of the electrochromic display device of the present invention is that a plurality of display electrodes 2 and electrochromic layers 3 exist. With this configuration, color display can be performed. Details will be described with reference to FIG. However, FIG. 2 shows an example of the electrochromic display element of the present invention, and the electrochromic display element of the present invention is not limited to the configuration of FIG.

図2に示されるように、本発明のエレクトロクロミック表示装置において、外側には支持基板となる表示基板1・対向基板9を有する。表示基板1には、表示基板1に接して形成された第1の表示電極2aと、第1の表示電極2aに接して設けられた第1のエレクトロクロミック層3aと、第1のエレクトロクロミック層3aに接して設けられた絶縁層10と、絶縁層10に接して設けられた第2の表示電極2bと、第2の表示電極2bに接して設けられた第2のエレクトロクロミック層3cと、を有する。表示基板1は、上記の積層構造を支持するための基板である。   As shown in FIG. 2, the electrochromic display device of the present invention has a display substrate 1 and a counter substrate 9 which are support substrates on the outside. The display substrate 1 includes a first display electrode 2a formed in contact with the display substrate 1, a first electrochromic layer 3a provided in contact with the first display electrode 2a, and a first electrochromic layer. An insulating layer 10 provided in contact with 3a, a second display electrode 2b provided in contact with the insulating layer 10, a second electrochromic layer 3c provided in contact with the second display electrode 2b, Have The display substrate 1 is a substrate for supporting the above laminated structure.

第1、第2のエレクトロクロミック層3a、3bは上述のように導電性、または半導体性微粒子からなる多孔質電極と、その微粒子に担持された、酸化還元反応により呈色変化を示すエレクトロクロミック分子からなることが望ましい。また対向基板9上に形成された複数の画素電極8上には、電荷保持層7が、前記画素電極8の形成領域の全面に亘って形成される。図2において、表示電極2と画素電極8との間には電解質を溶解させた電解液4が含浸され、さらには白色反射層5が形成される。   The first and second electrochromic layers 3a and 3b are, as described above, a porous electrode made of conductive or semiconductive fine particles, and electrochromic molecules that are supported by the fine particles and exhibit a color change due to an oxidation-reduction reaction. It is desirable to consist of. On the plurality of pixel electrodes 8 formed on the counter substrate 9, the charge retention layer 7 is formed over the entire area where the pixel electrodes 8 are formed. In FIG. 2, the display electrode 2 and the pixel electrode 8 are impregnated with an electrolytic solution 4 in which an electrolyte is dissolved, and further, a white reflective layer 5 is formed.

第1、第2のエレクトロクロミック層3a、3bには、酸化還元反応により異なる色を呈するエレクトロクロミック分子からなることが望ましい。これによって2色表示が可能となる。また、複数の表示電極2に設けられるエレクトロクロミック化合物は、全てがビオロゲン系であるか、全てがジピリジン系であることが好ましい。類似材料構造を採用することで、各表示電極2の発消色電位をそろえることができ、同一の電解質で容易に発消色の制御できる。また、同様に絶縁層10を介して第3、第4と、表示電極2とエレクトロクロミック層3を増やして設けることにより多色表示が可能となる。   The first and second electrochromic layers 3a and 3b are preferably made of electrochromic molecules that exhibit different colors due to oxidation-reduction reactions. As a result, two-color display is possible. The electrochromic compounds provided on the plurality of display electrodes 2 are preferably all viologen-based or all dipyridine-based. By adopting a similar material structure, the color development / decoloration potential of each display electrode 2 can be made uniform, and the color development / erasure can be easily controlled with the same electrolyte. Similarly, by providing the third, fourth, display electrode 2 and electrochromic layer 3 through the insulating layer 10, multicolor display is possible.

絶縁層10は、第1のエレクトロクロミック層3aの設けられた第1の表示電極2aと、第2のエレクトロクロミック層3bの設けられた第2の表示電極2bとが電気的に絶縁されるように隔離するためのものである。第1の表示電極2a及び第2の表示電極2bは、画素電極8に対する電位を独立して制御するために、各表示電極2a,2b間の電気抵抗が、各表示電極面2a,2b内での電気抵抗よりも大きく形成されなくてはならない。少なくとも各表示電極2a,2b間の抵抗が、各表示電極面2a,2b内での電気抵抗の500倍以上であることが好ましい。各表示電極2a,2b間の絶縁性はエレクトロクロミック層3の層厚で制御することができるが、絶縁層10を形成して制御することが好ましい。また、同様に第3、第4と、表示電極2とエレクトロクロミック層3を増やして設ける場合にも、それぞれの隣接する表示電極2間での絶縁性を補償するための絶縁層10を挿入することが望ましい。   The insulating layer 10 is electrically insulated from the first display electrode 2a provided with the first electrochromic layer 3a and the second display electrode 2b provided with the second electrochromic layer 3b. It is intended to isolate. Since the first display electrode 2a and the second display electrode 2b independently control the potential with respect to the pixel electrode 8, the electric resistance between the display electrodes 2a and 2b is changed within the display electrode surfaces 2a and 2b. It must be formed larger than the electrical resistance. It is preferable that the resistance between the display electrodes 2a and 2b is at least 500 times the electric resistance in the display electrode surfaces 2a and 2b. The insulation between the display electrodes 2a and 2b can be controlled by the thickness of the electrochromic layer 3, but it is preferable to control by forming the insulating layer 10. Similarly, when the third, fourth, and display electrodes 2 and the electrochromic layer 3 are provided to be increased, the insulating layer 10 for compensating the insulation between the adjacent display electrodes 2 is inserted. It is desirable.

〈絶縁層10〉
絶縁層10の材料としては、多孔質であればよく特に限定されるものではないが、絶縁性が高く、耐久性が高く、成膜性に優れた有機材料、無機材料、およびそれらの複合体が好ましい。
<Insulating layer 10>
The material of the insulating layer 10 is not particularly limited as long as it is porous. However, organic materials, inorganic materials, and composites thereof having high insulating properties, high durability, and excellent film formability are used. Is preferred.

多孔質膜の形成方法としては、焼結法(高分子微粒子や無機粒子を、バインダ等を添加して部分的に融着させ粒子間に生じた孔を利用する)、抽出法(溶剤に可溶な有機物または無機物類と溶剤に溶解しないバインダ等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物または無機物類を溶解させ細孔を得る)、高分子重合体等を加熱や脱気する等して発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子類の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法等の公知の形成方法を用いることができる。   The porous film can be formed by a sintering method (using fine particles or inorganic particles that are partially fused by adding a binder or the like to make use of pores formed between the particles), an extraction method (which can be used as a solvent) After forming a constituent layer with a soluble organic or inorganic substance and a binder that does not dissolve in the solvent, the organic or inorganic substance is dissolved with the solvent to obtain pores), and the polymer is heated or degassed, etc. Use known forming methods such as foaming method, foaming method, phase change method in which a mixture of polymers is phase-separated by operating a good solvent and a poor solvent, and a radiation irradiation method in which various radiations are radiated to form pores. Can do.

具体例としては、無機ナノ構造粒子(SiO粒子、Al粒子など)とポリマー結着剤からなるポリマー混合粒子膜、多孔性有機膜(ポリウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂)、多孔質膜上に形成した無機絶縁材料膜などが挙げられる。
この無機膜としては、少なくともZnSを含む材料が好ましい。ZnSは、スパッタ法によって、エレクトロクロミック層などにダメージを与えることなく高速に成膜できるという特徴を有する。更に、ZnSを主な成分として含む材料として、ZnS−SiO、ZnS−SiC、ZnS−Si、ZnS−Ge等を用いることができる。ここで、ZnSの含有率は、絶縁層を形成した際の結晶性を良好に保つために、約50〜90mol%とすることが好ましい。従って、特に好ましい材料は、ZnS−SiO(8/2)、ZnS−SiO(7/3)、ZnS、ZnS−ZnO−InO3−Ga(60/23/10/7)である。
このような絶縁層10の材料を用いることにより、薄膜で良好な絶縁効果が得られ、多層化による膜強度低下(すなわち膜のはがれ)を防止することができる。
Specific examples include a polymer mixed particle film composed of inorganic nanostructured particles (SiO 2 particles, Al 2 O 3 particles, etc.) and a polymer binder, a porous organic film (polyurethane resin, polyethylene resin), and a porous film. Examples include the formed inorganic insulating material film.
As this inorganic film, a material containing at least ZnS is preferable. ZnS has a feature that it can be deposited at high speed by sputtering without damaging the electrochromic layer or the like. Furthermore, ZnS—SiO 2 , ZnS—SiC, ZnS—Si, ZnS—Ge, or the like can be used as a material containing ZnS as a main component. Here, the ZnS content is preferably about 50 to 90 mol% in order to maintain good crystallinity when the insulating layer is formed. Thus, particularly preferred materials, ZnS-SiO 2 (8/2) , ZnS-SiO 2 (7/3), ZnS, ZnS-ZnO-In 2 O3-Ga 2 O 3 (60/23/10/7) It is.
By using such a material for the insulating layer 10, a good insulating effect can be obtained with a thin film, and a decrease in film strength (that is, peeling of the film) due to multilayering can be prevented.

ZnS等をスパッタで形成する場合、予め下引き層として多孔性粒子膜を形成することによって、無機絶縁膜にイオンの透過性を付与することができる。この場合、前述のナノ構造半導体材料を粒子状膜として使用することもできるが、別途シリカ、アルミナ等を含む多孔質粒子膜を形成し、2層構成の絶縁層10とすることが絶縁性の点から好ましい。このような手法を用いて絶縁層10を多孔質膜にすることにより、電解液4中の電解質が絶縁層10さらには表示電極2に浸透することが可能となるため、酸化還元反応に伴う電解液4中のイオン電荷の移動が容易となり、発消色の応答速度に優れた多色表示が可能である。なお、絶縁層10の膜厚は20〜1000nmの範囲にある。この範囲よりも膜厚が薄い場合、絶縁性を得にくくなる。またこの範囲よりも膜厚が厚い場合、製造コストが増大すると共に、着色によって視認性が低下しやすい。   When ZnS or the like is formed by sputtering, ion permeability can be imparted to the inorganic insulating film by previously forming a porous particle film as an undercoat layer. In this case, the nanostructured semiconductor material described above can be used as a particulate film, but it is possible to form an insulating layer 10 having a two-layer structure by separately forming a porous particle film containing silica, alumina, or the like. It is preferable from the point. By making the insulating layer 10 into a porous film using such a technique, the electrolyte in the electrolytic solution 4 can penetrate into the insulating layer 10 and further to the display electrode 2. Movement of ionic charges in the liquid 4 is facilitated, and multicolor display excellent in response speed of color development and decoloration is possible. The film thickness of the insulating layer 10 is in the range of 20 to 1000 nm. When the film thickness is thinner than this range, it is difficult to obtain insulation. Further, when the film thickness is thicker than this range, the manufacturing cost increases, and the visibility tends to decrease due to coloring.

次に、本発明のエレクトロクロミック表示の多色表示の動作について説明する。
エレクトロクロミック表示は、上記説明した構造を有することにより、容易に多色表示が可能である。すなわち、第1の表示電極2aと、第2の表示電極2bとが、絶縁層10を介して隔離して設けられているため、任意の表示電極2と、複数の画素電極のうちの任意の画素電極8と、を選択し、それらを電気的に接続し、ある時間に電流を流すことで、選択された任意の画素電極8の直上にある、選択された任意の表示電極2に接するエレクトロクロミック層3の領域のみで発消色反応が起こる。つまり、第1、第2の表示電極2a,2bのうちのひとつの表示電極2と、複数あるうちの任意の画素電極8を選択した場合には、単色での高精細表示が可能となり、第1、第2の表示電極2a,2bの両者と、複数ある任意の画素電極8を選択した場合には、2色の混色での高精細表示が可能となる。
Next, the operation of multicolor display of electrochromic display according to the present invention will be described.
Since the electrochromic display has the above-described structure, multicolor display can be easily performed. That is, since the first display electrode 2a and the second display electrode 2b are provided separately via the insulating layer 10, any display electrode 2 and any one of the plurality of pixel electrodes are provided. The pixel electrode 8 is selected, electrically connected to each other, and an electric current is passed at a certain time, so that the electrode in contact with the selected display electrode 2 directly above the selected pixel electrode 8 is selected. The color-decoloring reaction occurs only in the chromic layer 3 region. That is, when one display electrode 2 out of the first and second display electrodes 2a and 2b and an arbitrary pixel electrode 8 out of the plurality of display electrodes 2 are selected, high-definition display in a single color is possible. When both the first and second display electrodes 2a and 2b and a plurality of arbitrary pixel electrodes 8 are selected, high-definition display with a mixed color of two colors is possible.

また、本発明のエレクトロクロミック表示装置は表示メモリ性を有するため、第1、第2の表示電極2a,2bの選択と、複数あるうちの任意の画素電極8の選択を時間的に分けることによって高精細かつ多色表示が可能になる。言い換えれば、任意の画素電極8を選択することで2次元的にエレクトロクロミック層3の発色領域を選択し、第1、第2の表示電極2a,2bのうち任意の表示電極2を選択することでさらに3次元的に各エレクトロクロミック層3の任意の領域を発消色できることになる。   Further, since the electrochromic display device of the present invention has a display memory property, the selection of the first and second display electrodes 2a and 2b and the selection of an arbitrary pixel electrode 8 out of a plurality are divided by time. High definition and multicolor display is possible. In other words, by selecting an arbitrary pixel electrode 8, a coloring region of the electrochromic layer 3 is selected two-dimensionally, and an arbitrary display electrode 2 is selected from the first and second display electrodes 2a and 2b. Thus, an arbitrary region of each electrochromic layer 3 can be colored and erased three-dimensionally.

〈実施例1〜4および比較例1〜5〉
(表示電極及びエレクトロクロミック層の作製)
40mm×40mmのガラス基板(表示基板)上にスパッタリング法により約100nmのITO膜を20mm×20mmの領域および引き出し部分に形成し、表示電極を作製した。この表示電極面内の電気抵抗は約200Ωであった。この上に酸化チタン微粒子分散液(SP210 昭和タイタニウム)をスピンコートし、120℃で15分間のアニール処理により、酸化チタン粒子膜を形成し、さらにこの上にマゼンタ色発色するエレクトロクロミック化合物であるビオロゲン化合物の1wt% 2,2,3,3−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコートし、120℃で10分間のアニール処理により、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物からなるエレクトロクロミック層を形成した。
<Examples 1-4 and Comparative Examples 1-5>
(Preparation of display electrode and electrochromic layer)
An ITO film having a thickness of about 100 nm was formed on a 40 mm × 40 mm glass substrate (display substrate) by a sputtering method in a 20 mm × 20 mm region and a lead portion to produce a display electrode. The electric resistance in the display electrode surface was about 200Ω. A titanium oxide fine particle dispersion (SP210 Showa Titanium) is spin-coated thereon, a titanium oxide particle film is formed by annealing at 120 ° C. for 15 minutes, and further, a viologen which is an electrochromic compound that develops a magenta color on it. A 1 wt% 2,2,3,3-tetrafluoropropanol solution of the compound was spin-coated, and an electrochromic layer composed of titanium oxide particles and an electrochromic compound was formed by annealing at 120 ° C. for 10 minutes.

(画素電極、電荷保持層、保護層の作製)
40mm×40mmのガラス基板(対向基板)上にスパッタリング法により約100nmのITO膜を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて150μm/150μmのライン/スペースを持つ画素電極と引き出し部分を形成した。続いて、画素電極が形成された対向基板のうち、引き出し部分を除く全面に亘って、スパッタリング法により以下の電荷保持層、保護層の作製を行なった。酸化ニッケル成膜時の酸素流量比は高酸素過剰条件で10%、低酸素過剰状態で4%とした。括弧内はそれぞれの膜厚を示す。
なお、実施例1〜4および比較例1,4の電荷保持層の表面抵抗は1E+6Ω/□以上であった。
(Preparation of pixel electrode, charge retention layer, protective layer)
An ITO film having a thickness of about 100 nm was formed on a 40 mm × 40 mm glass substrate (counter substrate) by sputtering, and then a pixel electrode having a 150 μm / 150 μm line / space and a lead-out portion were formed by photolithography. Subsequently, the following charge retention layer and protective layer were produced by sputtering over the entire surface of the counter substrate on which the pixel electrode was formed, excluding the lead portion. The oxygen flow rate ratio during nickel oxide film formation was 10% under high oxygen excess conditions and 4% under low oxygen excess conditions. Each film thickness is shown in parentheses.
In addition, the surface resistance of the charge retention layers of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 and 4 was 1E + 6Ω / □ or more.

Figure 2012128218
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(エレクトロクロミック表示装置の作製)
電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウム、溶媒としてジメチルスルホキシドおよびポリエチレングリコール(分子量:200)、さらにUV硬化接着剤(商品名:PTC10 十条ケミカル社製)を重量比1.2対5.4対6対16で混合した溶液に白色酸化チタン粒子(商品名:CR50 石原産業株式会社製、平均粒子径:約250nm)を20wt%添加した電解液を用意し、対向基板側に滴下塗布した後、表示基板と重ね合わせ、対向基板側よりUV光照射硬化させて貼りあわせ、エレクトロクロミック表示装置を作製した。なお、電解質層の厚さはビーズスペーサを電解質層に0.2wt%混合することにより10μmに設定した。
(Production of electrochromic display device)
Tetrabutylammonium perchlorate as the electrolyte, dimethyl sulfoxide and polyethylene glycol (molecular weight: 200) as the solvent, and UV curing adhesive (trade name: PTC10, manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd.) in a weight ratio of 1.2: 5.4: 6 16 was prepared by adding 20 wt% of white titanium oxide particles (trade name: CR50, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: about 250 nm) to the solution mixed in Step No. 16, and applied to the counter substrate side. Then, UV light irradiation was cured from the opposite substrate side and bonded together to produce an electrochromic display device. The thickness of the electrolyte layer was set to 10 μm by mixing 0.2 wt% of bead spacers with the electrolyte layer.

(発色試験)
上記で作製したエレクトロクロミック表示装置の発色評価を実施した。
各画素電極を短絡し、各画素電極を正極に、表示電極を負極につなぎ、定電圧電源を用いて+6Vの電圧を500m秒間印加した。画像の滲みは電圧印加直後に、エレクトロクロミック層に画素電極を反映した150μmのライン/スペースが分離して表示されているかどうかを目視により判定した。○は分離して表示されていることを示し、×は滲みにより分離されて表示されないことを示す。
また、表示メモリ性は電圧印加直後から10分経過した後に、エレクトロクロミック層に画素電極を反映した150μmのライン/スペースが分離形成されているかどうかを目視により判定した。○は分離して表示されていることを示し、△は表示画像の滲みを伴って分離して表示されていることを示し、×は分離されて表示されないことを示す。
また、素子耐久性として各画素電極を短絡し、各画素電極を正極に、表示電極を負極につなぎ、定電流電源を用いて±1mAを500m秒間流す繰り返し試験を500回行なった後の発色状態を目視により判定した。なお、気泡発生は繰り返し試験中に気泡が発生したことを示す。
(Color development test)
Color evaluation of the electrochromic display device produced above was performed.
Each pixel electrode was short-circuited, each pixel electrode was connected to the positive electrode, the display electrode was connected to the negative electrode, and a voltage of +6 V was applied for 500 msec using a constant voltage power source. Image blur was determined by visual observation immediately after voltage application to determine whether 150 μm lines / spaces reflecting pixel electrodes were separated and displayed on the electrochromic layer. ○ indicates that they are displayed separately, and x indicates that they are separated and not displayed due to bleeding.
Further, the display memory property was determined by visual observation whether or not a 150 μm line / space reflecting the pixel electrode was separately formed on the electrochromic layer after 10 minutes had passed immediately after voltage application. ○ indicates that the images are displayed separately, Δ indicates that the images are displayed separately with bleeding of the display image, and x indicates that they are displayed separately.
In addition, as the element durability, each pixel electrode is short-circuited, each pixel electrode is connected to the positive electrode, the display electrode is connected to the negative electrode, and a color development state after 500 times of a repeat test in which ± 1 mA is applied for 500 msec using a constant current power source Was visually determined. Bubble generation indicates that bubbles were generated during the repeated test.

各実施例1〜4および比較例1〜5の画像の滲み、表示メモリ性、素子耐久性を表2にまとめる。   Table 2 summarizes image bleeding, display memory properties, and element durability of each of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5.

Figure 2012128218
Figure 2012128218

以上の結果より、実施例3が最も良好な特性を示した。実施例1〜4ならびに比較例1,4,5では画像を表示した直後では、画像の滲みなく表示することが可能であった。しかしながら比較例1,4,5では数十回から数百回程度の繰り返し試験で気泡発生または画素電極の変質により画像を表示することができなくなった。また、実施例1,2,4では画像表示後5〜9分で表示画像に滲みが発生し、表示メモリ性にやや乏しいものの、比較例1〜5と比較して高精細かつ高い素子耐久性を有するという結果であった。   From the above results, Example 3 showed the best characteristics. In Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1, 4, and 5, it was possible to display an image without blurring immediately after the image was displayed. However, in Comparative Examples 1, 4 and 5, images could not be displayed due to the generation of bubbles or the deterioration of the pixel electrodes in repeated tests of several tens to several hundreds. In Examples 1, 2, and 4, bleeding occurs in the display image 5 to 9 minutes after image display, and the display memory property is slightly poor, but high definition and high element durability compared to Comparative Examples 1 to 5 It was a result of having.

(発消色の閾値電圧)
上記で作製したエレクトロクロミック表示装置の発消色の電圧閾値評価を実施した。
実施例1〜5及び比較例1〜5のエレクトロクロミック表示装置にハロゲン光を照射し、反射した光を分光光度測定装置(大塚電子 LCD5000)により測光した。光入射は30度方向からおこない、90度方向の反射光の強度を測光した。標準白色板(横河電機Model990 02)での反射率をリファレンスとして、上記で作製したそれぞれのエレクトロクロミック表示装置の発色前の反射率は約40%であった。
続いて各画素電極を短絡し、各画素電極を正極に、表示電極を負極につなぎ、定電圧電源を用いて+6Vより−1V/秒で電圧掃引を行い、反射率が低下する電圧を発色閾値電圧とした。また、一旦エレクトロクロミック装置を発色させた後、−6Vより+1V/秒で電圧掃引を行い、反射率が上昇する電圧を消色閾値電圧とした。
実施例1〜4及び比較例1〜5のエレクトロクロミック表示装置の発消色閾値電圧を表3にまとめる。
(Threshold voltage for color development)
The voltage threshold evaluation of the color development / erasing of the electrochromic display device produced above was performed.
The electrochromic display devices of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 5 were irradiated with halogen light, and the reflected light was measured with a spectrophotometer (Otsuka Electronics LCD5000). Light incidence was performed from the 30 degree direction, and the intensity of reflected light in the 90 degree direction was measured. Using the reflectance of a standard white plate (Yokogawa Electric Model 199002) as a reference, the reflectance before coloring of each of the electrochromic display devices produced above was about 40%.
Subsequently, each pixel electrode is short-circuited, each pixel electrode is connected to the positive electrode, the display electrode is connected to the negative electrode, voltage is swept from +6 V to −1 V / sec using a constant voltage power source, and the voltage at which the reflectance is reduced is expressed as a color development threshold Voltage was used. Further, once the electrochromic device was developed, voltage sweep was performed from -6 V at +1 V / sec, and the voltage at which the reflectance increased was defined as the decoloring threshold voltage.
Table 3 summarizes the color developing / erasing threshold voltages of the electrochromic display devices of Examples 1 to 4 and Comparative Examples 1 to 5.

Figure 2012128218
Figure 2012128218

以上の結果より、高酸素過剰状態の酸化ニッケル層、酸化チタン層、低酸素過剰状態の酸化ニッケル層を積層した実施例3について、消色閾値電圧が3〜3.5V上昇した。この結果、表示メモリ性の向上につながったと考えられる。   From the above results, the decoloring threshold voltage increased by 3 to 3.5 V in Example 3 in which the nickel oxide layer, the titanium oxide layer, and the nickel oxide layer in the low oxygen excess state were stacked. As a result, it is considered that the display memory performance was improved.

<実施例5および比較例6>
(表示電極及びエレクトロクロミック層の作製)
40mm×40mmのガラス基板(表示基板)上にスパッタリング法により約100nmのITO膜を20mm×20mmの領域および引き出し部分に形成し、第1の表示電極を作製した。この第1の表示電極面内の電気抵抗は約200Ωであった。この上に酸化チタン微粒子分散液(SP210 昭和タイタニウム)をスピンコートし、120℃で15分間のアニール処理により、酸化チタン粒子膜を形成し、さらにこの上にマゼンタ色発色するエレクトロクロミック化合物であるビオロゲン化合物の1wt% 2,2,3,3−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコートし、120℃で10分間のアニール処理により、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物からなる第1のエレクトロクロミック層を形成した。
<Example 5 and Comparative Example 6>
(Preparation of display electrode and electrochromic layer)
An ITO film having a thickness of about 100 nm was formed on a 40 mm × 40 mm glass substrate (display substrate) by a sputtering method in a 20 mm × 20 mm region and a lead portion to produce a first display electrode. The electric resistance in the first display electrode surface was about 200Ω. A titanium oxide fine particle dispersion (SP210 Showa Titanium) is spin-coated thereon, a titanium oxide particle film is formed by annealing at 120 ° C. for 15 minutes, and further, a viologen which is an electrochromic compound that develops a magenta color on it. A 1 wt% 2,2,3,3-tetrafluoropropanol solution of the compound was spin-coated, and a first electrochromic layer composed of titanium oxide particles and an electrochromic compound was formed by annealing at 120 ° C. for 10 minutes.

続いて、この上にZnS−SiO(8/2)の無機絶縁層をスパッタリング法により100nmの膜厚で形成した。さらにこの上にスパッタ法により約100nmのITO膜を、第1の表示電極で形成したITO膜と重なる部分に20mm×20mmの領域に形成し、また第1の表示電極とは異なる部分引き出し部分を形成し、第2の表示電極を作製した。この第2の電極面内の抵抗は約200Ωであった。また、第1の表示電極と第2の表示電極の間の抵抗は40MΩ以上であり絶縁状態であった。 Subsequently, an inorganic insulating layer of ZnS—SiO 2 (8/2) was formed thereon with a thickness of 100 nm by a sputtering method. Further, an ITO film having a thickness of about 100 nm is formed on this by forming a 20 mm × 20 mm region in a portion overlapping with the ITO film formed by the first display electrode, and a partial lead-out portion different from the first display electrode is formed. Then, a second display electrode was produced. The resistance in the second electrode plane was about 200Ω. Further, the resistance between the first display electrode and the second display electrode was 40 MΩ or more, which was an insulating state.

この上に酸化チタン微粒子分散液(SP210 昭和タイタニウム)をスピンコートし、120℃で15分間のアニール処理により、酸化チタン粒子膜を形成し、さらにこの上にイエロー発色するエレクトロクロミック化合物であるビオロゲン化合物の1wt% 2,2,3,3−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコートし、120℃で10分間のアニール処理により、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物からなる第2のエレクトロクロミック層を形成した。   A titanium oxide fine particle dispersion (SP210 Showa Titanium) is spin-coated thereon, and a titanium oxide particle film is formed by annealing at 120 ° C. for 15 minutes. Further, a viologen compound that is an electrochromic compound that develops a yellow color thereon A second electrochromic layer composed of titanium oxide particles and an electrochromic compound was formed by spin-coating a 1 wt% solution of 2,2,3,3-tetrafluoropropanol and annealing at 120 ° C. for 10 minutes.

(画素電極、電荷保持層の作製)
40mm×40mmのガラス基板(対向基板)上にスパッタリング法により約100nmのITO膜を形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて150μm/150μmのライン/スペースを持つ画素電極と引き出し部分を形成した。続いて、画素電極が形成された対向基板のうち、引き出し部分を除く全体に亘って、スパッタリング法により、対向基板より高酸素過剰条件での酸化ニッケル層(10nm)、酸化チタン層(10nm)、低酸素過剰条件での酸化ニッケル層(100nm)、酸化チタン層(5nm)と順次形成し、実施例5の電荷保持層ならびに保護層を作製した。酸化ニッケル成膜時の酸素流量比は高酸素過剰条件で10%、低酸素過剰状態で4%とした。括弧内はそれぞれの膜厚を示す。また、実施例5で作製した電荷保持層ならびに保護層の表面抵抗は1E+6Ω/□以上であった。また、比較例6として、ITO膜による画素電極のみを形成し、電荷保持層及び保護層を形成しなかった対向基板も作製した。
(Preparation of pixel electrode and charge retention layer)
An ITO film having a thickness of about 100 nm was formed on a 40 mm × 40 mm glass substrate (counter substrate) by sputtering, and then a pixel electrode having a 150 μm / 150 μm line / space and a lead-out portion were formed by photolithography. Subsequently, a nickel oxide layer (10 nm), a titanium oxide layer (10 nm), and a titanium oxide layer (10 nm) in a high oxygen excess condition than the counter substrate are formed by sputtering over the entire counter substrate on which the pixel electrode is formed, except for the lead portion. A nickel oxide layer (100 nm) and a titanium oxide layer (5 nm) under low oxygen excess conditions were sequentially formed, and the charge retention layer and protective layer of Example 5 were produced. The oxygen flow rate ratio during nickel oxide film formation was 10% under high oxygen excess conditions and 4% under low oxygen excess conditions. Each film thickness is shown in parentheses. Further, the surface resistance of the charge retention layer and the protective layer prepared in Example 5 was 1E + 6Ω / □ or more. Further, as Comparative Example 6, a counter substrate in which only the pixel electrode made of the ITO film was formed and the charge retention layer and the protective layer were not formed was also produced.

(エレクトロクロミック表示装置の作製)
電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウム、溶媒としてジメチルスルホキシドおよびポリエチレングリコール(分子量:200)、さらにUV硬化接着剤(商品名:PTC10 十条ケミカル社製)を重量比1.2対5.4対6対16で混合した溶液に白色酸化チタン粒子(商品名:CR50 石原産業株式会社製、平均粒子径:約250nm)を20wt%添加した電解液を用意し、対向基板側に滴下塗布した後、表示基板と重ね合わせ、対向基板側よりUV光照射硬化させて貼りあわせ、エレクトロクロミック表示装置を作製した。なお、電解質層の厚さはビーズスペーサを電解質層に0.2wt%混合することにより10μmに設定した。
(Production of electrochromic display device)
Tetrabutylammonium perchlorate as the electrolyte, dimethyl sulfoxide and polyethylene glycol (molecular weight: 200) as the solvent, and UV curing adhesive (trade name: PTC10, manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd.) in a weight ratio of 1.2: 5.4: 6 16 was prepared by adding 20 wt% of white titanium oxide particles (trade name: CR50, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle size: about 250 nm) to the solution mixed in Step No. 16, and applied to the counter substrate side. Then, UV light irradiation was cured from the opposite substrate side and bonded together to produce an electrochromic display device. The thickness of the electrolyte layer was set to 10 μm by mixing 0.2 wt% of bead spacers with the electrolyte layer.

(発色試験)
上記で作製した実施例5のエレクトロクロミック表示装置の発色評価を実施した。
画素電極のうち2箇所を選択し、その選択された画素電極を正極に、第1の表示電極を負極につなぎ、定電圧電源を用いて+6Vの電圧を100m秒間印加した。第1のエレクトロクロミック層に、選択された2箇所の画素電極の形状を反映した、マゼンタ色の細線が観測された。続いて、先ほど選択した画素電極の一方と、未発色であったさらにもう1箇所の2箇所を選択し、その選択された画素電極を正極に、第2の表示電極を負極につなぎ、定電圧電源を用いて+6Vの電圧を100m秒間印加した。第2のエレクトロクロミック層に、選択された2箇所の電極形状を反映したイエロー色の細線が観測された。このうち、連続して選択された画素電極の直上には、マゼンタとイエローの減色混合であるレッドの細線が観測された。
上記で作製した比較例6のエレクトロクロミック表示装置の発色評価を、実施例5の場合と同様に行なった。電圧印加直後は実施例5と同様にマゼンタ、レッド、イエローの細線が観測された。
(Color development test)
Color development evaluation of the electrochromic display device of Example 5 produced above was performed.
Two of the pixel electrodes were selected, the selected pixel electrode was connected to the positive electrode, the first display electrode was connected to the negative electrode, and a voltage of +6 V was applied for 100 msec using a constant voltage power source. Magenta-colored thin lines reflecting the shapes of the two selected pixel electrodes were observed in the first electrochromic layer. Subsequently, one of the previously selected pixel electrodes and another one that has not developed color are selected, the selected pixel electrode is connected to the positive electrode, the second display electrode is connected to the negative electrode, and a constant voltage is selected. A voltage of +6 V was applied for 100 msec using a power source. Yellow thin lines reflecting the selected two electrode shapes were observed in the second electrochromic layer. Among these, a red thin line, which is a subtractive color mixture of magenta and yellow, was observed immediately above the continuously selected pixel electrodes.
The color development of the electrochromic display device of Comparative Example 6 produced above was evaluated in the same manner as in Example 5. Immediately after the voltage application, as in Example 5, magenta, red, and yellow fine lines were observed.

続いて、電圧印加より10分後の実施例5と比較例6の表示メモリ性を目視により評価した。
実施例5のエレクトロクロミック装置では10分経過後でもマゼンタ、レッド、イエローの細線が確認されたのに対し、比較例6では10分経過後にはそれぞれの細線は確認できなかった。
Subsequently, the display memory properties of Example 5 and Comparative Example 6 10 minutes after the voltage application were visually evaluated.
In the electrochromic device of Example 5, magenta, red, and yellow fine lines were confirmed even after 10 minutes, whereas in Comparative Example 6, each fine line could not be confirmed after 10 minutes.

続いて、実施例5と比較例2で作製したエレクトロクロミック表示装置の繰り返し耐久性評価を実施した。発色試験と同様に、2箇所の画素電極を選択し、その選択された画素電極を正極に、第1の表示電極を負極に接続し、定電流電源を用いて+1mAを100m秒流し、第1のエレクトロクロミック層にマゼンタ色の細線を表示させた。続いて先ほど選択した画素電極の一方と、未発色であったさらにもう1箇所の2箇所を選択し、その選択された画素電極を正極に、第2の表示電極を負極に接続し、定電流電源を用いて+1mAを100m秒流し、第2のエレクトロクロミック層にイエロー色の細線を表示させた。その後、表示させた細線に対応した3箇所の画素電極を選択し、その選択された画素電極を正極に、第1と第2の表示電極を短絡し負極に接続した。定電流電源を用いて−1mAを200m秒間流し、マゼンタ、レッド、イエローの表示を消去した。以上の動作を500回行ない、動作後のマゼンタ、レッド、イエローの細線の表示の様子を目視により観察した。   Subsequently, repeated durability evaluation of the electrochromic display devices manufactured in Example 5 and Comparative Example 2 was performed. As in the color development test, two pixel electrodes are selected, the selected pixel electrode is connected to the positive electrode, the first display electrode is connected to the negative electrode, and +1 mA is supplied for 100 msec using a constant current power source. A magenta thin line was displayed on the electrochromic layer. Subsequently, one of the previously selected pixel electrodes and another one of the other uncolored portions are selected, the selected pixel electrode is connected to the positive electrode, the second display electrode is connected to the negative electrode, and a constant current is selected. Using a power source, +1 mA was allowed to flow for 100 milliseconds, and a yellow thin line was displayed on the second electrochromic layer. Thereafter, three pixel electrodes corresponding to the displayed thin lines were selected, the selected pixel electrodes were connected to the positive electrode, and the first and second display electrodes were short-circuited and connected to the negative electrode. Using a constant current power source, -1 mA was passed for 200 msec, and the magenta, red and yellow displays were erased. The above operation was performed 500 times, and the display of the magenta, red, and yellow thin lines after the operation was visually observed.

実施例5のエレクトロクロミック装置では1回目と遜色ないマゼンタ、レッド、イエローの細線が表示されたのに対し、比較例6のエレクトロクロミック装置では極めて薄くマゼンタ、レッド、イエローの細線が表示されたのみであった。また、比較例6のエレクトロクロミック装置の画素電極は、黒く変色していた。   The electrochromic device of Example 5 displayed magenta, red, and yellow thin lines that were comparable to the first time, whereas the electrochromic device of Comparative Example 6 displayed only very thin magenta, red, and yellow thin lines. Met. Further, the pixel electrode of the electrochromic device of Comparative Example 6 was discolored black.

〈実施例6〉
(表示電極及びエレクトロクロミック層の作製)
90mm×90mmのガラス基板(表示基板)上にスパッタリング法により約100nmのITO膜を80mm×65mmの領域および引き出し部分に形成し、第1の表示電極を作製した。この第1の表示電極面内の電気抵抗は約200Ωであった。この上に酸化チタン微粒子分散液(SP210 昭和タイタニウム)をスピンコートし、120℃で15分間のアニール処理により、酸化チタン粒子膜を形成し、さらにこの上にマゼンタ色発色するエレクトロクロミック化合物であるビオロゲン化合物の1wt% 2,2,3,3−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコートし、120℃で10分間のアニール処理により、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物からなる第1のエレクトロクロミック層を形成した。
<Example 6>
(Preparation of display electrode and electrochromic layer)
An ITO film having a thickness of about 100 nm was formed on a 90 mm × 90 mm glass substrate (display substrate) by a sputtering method in an 80 mm × 65 mm region and a lead portion to produce a first display electrode. The electric resistance in the first display electrode surface was about 200Ω. A titanium oxide fine particle dispersion (SP210 Showa Titanium) is spin-coated thereon, a titanium oxide particle film is formed by annealing at 120 ° C. for 15 minutes, and further, a viologen which is an electrochromic compound that develops a magenta color on it. A 1 wt% 2,2,3,3-tetrafluoropropanol solution of the compound was spin-coated, and a first electrochromic layer composed of titanium oxide particles and an electrochromic compound was formed by annealing at 120 ° C. for 10 minutes.

続いて、この上にZnS−SiO(8/2)の無機絶縁層をスパッタリング法により100nmの膜厚で形成した。さらにこの上にスパッタ法により約100nmのITO膜を、第1の表示電極で形成したITO膜と重なる部分に80mm×65mmの領域に形成し、また第1の表示電極とは異なる部分引き出し部分を形成し、第2の表示電極を作製した。この第2の電極面内の抵抗は約200Ωであった。また、第1の表示電極と第2の表示電極の間の抵抗は40M以上であり絶縁状態であった。 Subsequently, an inorganic insulating layer of ZnS—SiO 2 (8/2) was formed thereon with a thickness of 100 nm by a sputtering method. Further, an ITO film having a thickness of about 100 nm is formed on the first display electrode in a region of 80 mm × 65 mm by a sputtering method, and a partial lead-out portion different from the first display electrode is formed. Then, a second display electrode was produced. The resistance in the second electrode plane was about 200Ω. Further, the resistance between the first display electrode and the second display electrode was 40 M or more, which was an insulating state.

この上に酸化チタン微粒子分散液(SP210 昭和タイタニウム)をスピンコートし、120℃で15分間のアニール処理により、酸化チタン粒子膜を形成し、さらにこの上にイエロー発色するエレクトロクロミック化合物であるビオロゲン化合物の1wt% 2,2,3,3−テトラフロロプロパノール溶液をスピンコートし、120℃で10分間のアニール処理により、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物からなる第2のエレクトロクロミック層を形成した。   A titanium oxide fine particle dispersion (SP210 Showa Titanium) is spin-coated thereon, and a titanium oxide particle film is formed by annealing at 120 ° C. for 15 minutes. Further, a viologen compound that is an electrochromic compound that develops a yellow color thereon A second electrochromic layer composed of titanium oxide particles and an electrochromic compound was formed by spin-coating a 1 wt% solution of 2,2,3,3-tetrafluoropropanol and annealing at 120 ° C. for 10 minutes.

(電荷保持層の作製)
対角4インチのアクティブマトリクスを有する低温ポリシリコンTFT基板(画素電極材料:ITO,画素電極形成領域80×65mm,100ppi,2Tr1C構成,電流駆動型)の画素電極形成エリアに、スパッタリング法を用いて高酸素過剰条件での酸化ニッケル層(10nm)、酸化チタン層(10nm)、低酸素過剰条件での酸化ニッケル層(100nm)、酸化チタン層(5nm)と順次形成し、電荷保持層ならびに保護層を作製した。酸化ニッケル成膜時の酸素流量比は高酸素過剰条件で10%、低酸素過剰状態で4%とした。括弧内はそれぞれの膜厚を示す。また、実施例6で作製した電荷保持層ならびに保護層の表面抵抗は1E+6Ω/□以上であった。
(Preparation of charge retention layer)
A sputtering method is used for a pixel electrode formation area of a low-temperature polysilicon TFT substrate (pixel electrode material: ITO, pixel electrode formation region 80 × 65 mm, 100 ppi, 2Tr1C configuration, current drive type) having a 4-inch diagonal active matrix. A nickel oxide layer (10 nm) under a high oxygen excess condition, a titanium oxide layer (10 nm), a nickel oxide layer (100 nm) under a low oxygen excess condition, and a titanium oxide layer (5 nm) are sequentially formed to form a charge retention layer and a protective layer. Was made. The oxygen flow rate ratio during nickel oxide film formation was 10% under high oxygen excess conditions and 4% under low oxygen excess conditions. Each film thickness is shown in parentheses. Moreover, the surface resistance of the charge retention layer and the protective layer prepared in Example 6 was 1E + 6Ω / □ or more.

(エレクトロクロミック表示装置の作製)
電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウム、溶媒としてジメチルスルホキシドおよびポリエチレングリコール(分子量:200)、さらにUV硬化接着剤(商品名:PTC10 十条ケミカル社製)を重量比1.2対5.4対6対16で混合した溶液に白色酸化チタン粒子(商品名:CR50 石原産業株式会社製、平均粒子径:約250nm)を20wt%添加した電解液を用意し、TFT基板(対向基板)側に滴下塗布した後、表示基板と重ね合わせ、TFT基板側よりUV光照射硬化させて貼りあわせ、エレクトロクロミック表示装置を作製した。なお、電解質層の厚さはビーズスペーサを電解質層に0.2wt%混合することにより10μmに設定した。
(Production of electrochromic display device)
Tetrabutylammonium perchlorate as the electrolyte, dimethyl sulfoxide and polyethylene glycol (molecular weight: 200) as the solvent, and UV curing adhesive (trade name: PTC10, manufactured by Jujo Chemical Co., Ltd.) in a weight ratio of 1.2 to 5.4 to 6 pairs 16 was prepared by adding 20 wt% of white titanium oxide particles (trade name: CR50, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd., average particle diameter: about 250 nm) to the solution mixed in Step 16, and applied dropwise onto the TFT substrate (counter substrate) side. Thereafter, it was superposed on the display substrate, cured by UV light irradiation from the TFT substrate side, and bonded together to produce an electrochromic display device. The thickness of the electrolyte layer was set to 10 μm by mixing 0.2 wt% of bead spacers with the electrolyte layer.

(表示)
第1の表示電極を駆動電源に接続し、静止画像表示を行なった。約1秒間の駆動でコントラスト比10:1のマゼンタ単色の静止画が得られた。続いて、第2の表示電極を駆動電源に接続し、先ほどとは異なる静止画像表示を行なった。約1秒の駆動でコントラスト比10:1のマゼンタ色とイエロー色の減色混合からなる静止画像が得られた。この表示画像は表示直後から5分経過した後でも、表示直後と遜色なかった。
(display)
The first display electrode was connected to a driving power source to display a still image. A magenta monochrome still image having a contrast ratio of 10: 1 was obtained by driving for about 1 second. Subsequently, the second display electrode was connected to a driving power source, and a still image display different from the previous one was performed. A still image composed of a subtractive mixture of magenta and yellow with a contrast ratio of 10: 1 was obtained by driving for about 1 second. This display image was not inferior to that immediately after display even after 5 minutes had passed since display.

1 表示基板
2 表示電極
3 エレクトロクロミック層
4 電解液
5 白色反射層
6 保護層
7 電荷保持層
8 画素電極
9 対向基板
10 絶縁層
11 駆動装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Display substrate 2 Display electrode 3 Electrochromic layer 4 Electrolyte solution 5 White reflection layer 6 Protective layer 7 Charge retention layer 8 Pixel electrode 9 Opposite substrate 10 Insulating layer 11 Drive device

特開2007−212493号公報JP 2007-212493 A 特公平02−036931号公報Japanese Patent Publication No. 02-036931 特許2730139号公報Japanese Patent No. 2730139

Displays Vol.25, p223−230、 2004Displays Vol.25, p223-230, 2004

Claims (5)

対向して設けられた表示基板及び対向基板と、
前記表示基板上に設けられた表示電極と、
前記対向基板上に設けられた複数の画素電極と、
前記表示基板と前記対向基板とに挟持され、前記表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層と、
前記複数の画素電極上に、当該複数の画素電極形成領域の全面に亘って形成された電荷保持層と、
前記電荷保持層上に、当該電荷保持層を被覆するように設けられた保護層と、を備え、
前記表示電極と前記画素電極との間に充填されてなる電解質を含む電解液を有し、
前記電荷保持層は、酸化ニッケルを含み、
前記電荷保持層と前記保護層とからなる積層構造体の表面抵抗は、1E+6Ω/□以上であることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。
A display substrate and a counter substrate provided opposite to each other;
Display electrodes provided on the display substrate;
A plurality of pixel electrodes provided on the counter substrate;
An electrochromic layer sandwiched between the display substrate and the counter substrate and provided in contact with the display electrode;
On the plurality of pixel electrodes, a charge retention layer formed over the entire surface of the plurality of pixel electrode formation regions;
A protective layer provided on the charge retention layer so as to cover the charge retention layer;
An electrolyte solution containing an electrolyte filled between the display electrode and the pixel electrode;
The charge retention layer comprises nickel oxide;
The electrochromic display device according to claim 1, wherein a surface structure of the multilayer structure including the charge retention layer and the protective layer is 1E + 6Ω / □ or more.
対向して設けられた表示基板及び対向基板と、
互いが離間してなる複数の表示電極と、
前記対向基板上に設けられてなり前記複数の表示電極に対向してなる複数の画素電極と、
前記複数の表示基板の夫々が有する複数のエレクトロクロミック層と、
前記複数の画素電極上に、当該複数の画素電極形成領域の全面に亘って形成された電荷保持層と、
前記電荷保持層上に、当該電荷保持層を被覆するように設けられた保護層と、を備え、
前記表示基板に最も近接してなる表示電極と前記画素電極との間に充填されてなる電解質を含む電解液を有し、
前記電荷保持層は、酸化ニッケルを含み、
前記電荷保持層と前記保護層とからなる積層構造体の表面抵抗は、1E+6Ω/□以上であることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。
A display substrate and a counter substrate provided opposite to each other;
A plurality of display electrodes spaced apart from each other;
A plurality of pixel electrodes provided on the counter substrate and opposed to the plurality of display electrodes;
A plurality of electrochromic layers of each of the plurality of display substrates;
On the plurality of pixel electrodes, a charge retention layer formed over the entire surface of the plurality of pixel electrode formation regions;
A protective layer provided on the charge retention layer so as to cover the charge retention layer;
An electrolyte containing an electrolyte that is filled between the display electrode closest to the display substrate and the pixel electrode;
The charge retention layer comprises nickel oxide;
The electrochromic display device according to claim 1, wherein a surface structure of the multilayer structure including the charge retention layer and the protective layer is 1E + 6Ω / □ or more.
対向して設けられた表示基板及び対向基板と、
互いが離間してなる複数の表示電極と、
前記対向基板上に分離して設けられてなる複数の駆動素子と、
前記複数の駆動素子より各々電気的に接続され、前記複数の表示電極に対向してなる複数の画素電極と、
前記複数の表示基板の夫々が有する複数のエレクトロクロミック層と、
前記複数の画素電極上に、当該複数の画素電極形成領域の全面に亘って形成された電荷保持層と、
前記電荷保持層上に、当該電荷保持層を被覆するように設けられた保護層と、を備え、
前記表示基板に最も近接してなる表示電極と前記画素電極との間に充填されてなる電解質を含む電解液を有し、
前記電荷保持層は、酸化ニッケルを含み、
前記電荷保持層と前記保護層とからなる積層構造体の表面抵抗は、1E+6Ω/□以上であることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。
A display substrate and a counter substrate provided opposite to each other;
A plurality of display electrodes spaced apart from each other;
A plurality of driving elements separately provided on the counter substrate;
A plurality of pixel electrodes electrically connected by the plurality of driving elements, respectively, and facing the plurality of display electrodes;
A plurality of electrochromic layers of each of the plurality of display substrates;
On the plurality of pixel electrodes, a charge retention layer formed over the entire surface of the plurality of pixel electrode formation regions;
A protective layer provided on the charge retention layer so as to cover the charge retention layer;
An electrolyte containing an electrolyte that is filled between the display electrode closest to the display substrate and the pixel electrode;
The charge retention layer comprises nickel oxide;
The electrochromic display device according to claim 1, wherein a surface structure of the multilayer structure including the charge retention layer and the protective layer is 1E + 6Ω / □ or more.
前記電荷保持層は、酸素過剰状態の異なる複数の酸化ニッケル層と酸化チタン層とを含むことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示装置。   4. The electrochromic display device according to claim 1, wherein the charge retention layer includes a plurality of nickel oxide layers and titanium oxide layers having different oxygen excess states. 5. 前記電荷保持層は、前記画素電極側より、酸素過剰状態の高い酸化ニッケル層、酸化チタン層、酸素過剰状態の低い酸化ニッケル層がこの順に積層されてなることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示装置。   5. The charge retention layer is formed by laminating a nickel oxide layer having a high oxygen excess state, a titanium oxide layer, and a nickel oxide layer having a low oxygen excess state in this order from the pixel electrode side. The electrochromic display device according to any one of the above.
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