JP5326287B2 - 多色表示素子の駆動方法及び画像表示装置 - Google Patents
多色表示素子の駆動方法及び画像表示装置 Download PDFInfo
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Description
本発明は、多色表示素子の駆動方法及び画像表示装置に関する。
近年、紙に替わる電子媒体として、電子ペーパーが知られている。電子ペーパーに必要な特性としては、反射型表示素子であること、高い白反射率、高いコントラスト比を有すること、高精細な表示ができること、表示にメモリ効果があること、低電圧で駆動できること、薄くて軽いこと、安価であること等が挙げられる。特に、表示特性としては、紙と同等な白反射率、コントラスト比が要求されている。
従来、電子ペーパーとしては、例えば、反射型液晶素子、電気泳動素子、トナー泳動素子等が知られているが、いずれも白反射率が低く、また、多色表示を行うためにはカラーフィルターを設けなければならない。カラーフィルターは、光を吸収するため、反射光が減光されることに加え、一画素を赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に３分割するため、反射率が減少するため、素子の視認性が低くなる。
一方、電圧を印加すると、可逆的に酸化又は還元して、発色又は消色が起こるエレクトロクロミック化合物を利用したエレクトロクロミック素子が知られている。この素子は、反射型の表示素子であり、メモリ効果があり、低電圧で駆動できる。
特許文献１には、表示電極と、表示電極に対して間隔をおいて対向して設けた対向電極と、両電極間に配置された電解質とを備え、表示電極の対向電極側の表面に表示層を有する多色表示素子が開示されている。このとき、表示層は、異なる色を発色し、かつ、発色状態になるための閾値電圧または消色状態になるための閾値電圧または十分な色濃度に発色するための必要電荷量または十分に消色するための必要電荷量のうち、少なくともいずれかが異なる２種類以上のエレクトロクロミック組成物を積層または混合して形成されている。また、エレクトロクロミック素子の駆動方法として、サイン波電圧又はパルス波形電圧を印加する方法が開示されており、１回の電圧印加による反応の後、発色又は消色が生じる戻り現象を抑えて、直流電圧を印加する場合より速い応答性で発色又は消色が安定することが記載されている。
特許文献２には、エレクトロクロミックディスプレイの同一画素内に垂直に３色のセルを積層する方法として、積層混合による面積階調法及び濃度階調法が開示されている。また、濃度階調法は、各画素が発色濃度に階調を持たせることができるため、印加電圧や印加時間を制御してセルへの注入電荷量を制御することで発色濃度を制御することができると記載されている。
しかしながら、エレクトロクロミック化合物が発色又は消色による劣化を抑制することが可能なエレクトロクロミック素子の駆動方法については開示されていない。
特開２００５−９９２４９号公報
特開２００３−３１５８４４号公報
本発明は、上記の従来技術が有する問題に鑑み、発色又は消色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することが可能な多色表示素子の駆動方法及び画像表示装置を提供することを目的とする。
請求項１に記載の発明は、表示電極と、該表示電極に対向して設けられている対向電極と、該表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する多色表示素子を駆動する方法であって、該表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含むと共に、画像が表示されており、該エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ消色させることが可能な電圧の閾値Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）が異なり、該エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ消色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから所定の濃度に消色されるまでに要する時間をＴｄ（Ｅ１）、Ｔｄ（Ｅ２）、・・・、Ｔｄ（Ｅｎ）とし、該エレクトロクロミック化合物の二種以上を消色させる際に、該消色させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとすると、式
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
を満たし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に該所定の濃度に消色されるように、該表示層に該所定の電圧を印加することを特徴とする。
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
を満たし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に該所定の濃度に消色されるように、該表示層に該所定の電圧を印加することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の多色表示素子の駆動方法において、式
Ｖｄ（Ｅ１）＜Ｖｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｖｄ（Ｅｎ）＜０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
又は式
Ｖｄ（Ｅ１）＞Ｖｄ（Ｅ２）＞・・・＞Ｖｄ（Ｅｎ）＞０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
を満たし、前記エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが同時に前記所定の濃度に消色されるように、前記表示層に前記所定の電圧を印加することを特徴とする。
Ｖｄ（Ｅ１）＜Ｖｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｖｄ（Ｅｎ）＜０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
又は式
Ｖｄ（Ｅ１）＞Ｖｄ（Ｅ２）＞・・・＞Ｖｄ（Ｅｎ）＞０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
を満たし、前記エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが同時に前記所定の濃度に消色されるように、前記表示層に前記所定の電圧を印加することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、表示電極と、該表示電極に対向して設けられている対向電極と、該表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する多色表示素子を駆動する方法であって、該表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含むと共に、画像が表示されており、該エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ消色させることが可能な電圧の閾値Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）が異なり、該表示層に表示された画像を次の画像に切り換える際に、該エレクトロクロミック化合物の二種以上の発色濃度を減少させ、該発色濃度を減少させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂに、それぞれ消色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから、次の画像に対応した発色濃度になるまでに要する時間をＴｄ’（Ｅａ）及びＴｄ’（Ｅｂ）とすると、式
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ’（Ｅａ）＜Ｔｄ’（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、
Ｔｄ’（Ｅａ）＜Ｔｄ’（Ｅｂ）
を満たし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に該次の画像に対応した発色濃度になるように、該表示層に該所定の電圧を印加することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多色表示素子の駆動方法において、前記エレクトロクロミック化合物の少なくとも一つは、有機エレクトロクロミック化合物であると共に、導電性又は半導体性の粒子に担持されていることを特徴とする。
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ’（Ｅａ）＜Ｔｄ’（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、
Ｔｄ’（Ｅａ）＜Ｔｄ’（Ｅｂ）
を満たし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に該次の画像に対応した発色濃度になるように、該表示層に該所定の電圧を印加することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多色表示素子の駆動方法において、前記エレクトロクロミック化合物の少なくとも一つは、有機エレクトロクロミック化合物であると共に、導電性又は半導体性の粒子に担持されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、画像表示装置において、基板上に、多色表示素子が形成されており、該多色表示素子は、表示電極と、該表示電極に対向して設けられている対向電極と、該表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有し、該表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含み、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多色表示素子の駆動方法を用いて、該多色表示素子を駆動する駆動手段を有することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像表示装置において、前記基板上に、前記多色表示素子を駆動する駆動素子がさらに形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、発色又は消色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することが可能な多色表示素子の駆動方法及び画像表示装置を提供することができる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を図面と共に説明する。
本発明の多色表示素子の駆動方法の第一の実施形態は、表示電極と、表示電極に対向して設けられる対向電極と、表示電極及び対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する方法である。このとき、表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含み、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ発色させることが可能な電圧の閾値Ｖｃ（Ｅ１）、Ｖｃ（Ｅ２）、・・・、Ｖｃ（Ｅｎ）が異なる。また、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ発色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから所定の濃度に発色されるまでに要する時間を、それぞれＴｃ（Ｅ１）、Ｔｃ（Ｅ２）、・・・、Ｔｃ（Ｅｎ）とし、エレクトロクロミック化合物の二種以上を発色させる際に、発色させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとすると、式
Ｖｃ（Ｅａ）＜Ｖｃ（Ｅｂ）＜０、Ｔｃ（Ｅａ）＜Ｔｃ（Ｅｂ）
又は式
Ｖｃ（Ｅａ）＞Ｖｃ（Ｅｂ）＞０、Ｔｃ（Ｅａ）＜Ｔｃ（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが順次所定の濃度に発色されるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、発色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
Ｖｃ（Ｅａ）＜Ｖｃ（Ｅｂ）＜０、Ｔｃ（Ｅａ）＜Ｔｃ（Ｅｂ）
又は式
Ｖｃ（Ｅａ）＞Ｖｃ（Ｅｂ）＞０、Ｔｃ（Ｅａ）＜Ｔｃ（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが順次所定の濃度に発色されるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、発色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
図１に、本発明で用いられる多色表示素子の一例を示す。多色表示素子１０は、表示電極１１と、表示電極１１に対向して設けられる対向電極１２と、表示電極１１及び対向電極１２の間に配置されている電解質１３、表示層１４及び白色反射層１５とを有する。このとき、表示層１４は、それぞれ異なる色を発色する有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが担持されている粒子を含む第一の層１４ａ及び第二の層１４ｂが積層されており、表示電極１１の対向電極１２の側の表面に形成されている。また、白色反射層１５は、対向電極１２の表示電極１１の側の表面に形成されている。
多色表示素子１０は、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを独立に発色させることができる。具体的には、図２（ａ）に示すように、Ｖｃ（Ｅｂ）以上Ｖｃ（Ｅａ）未満の電圧Ｖ（Ｅｂ）を、時間Ｔｃ（Ｅｂ）の間、表示層１４に印加すると、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂのみを所定の濃度に発色させることができる。このとき、Ｖ（Ｅｂ）がＶｃ（Ｅｂ）以上であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの発色反応は進行するが、Ｖ（Ｅｂ）がＶｃ（Ｅａ）未満であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａの発色反応は進行しない。なお、Ｖｃ（Ｅａ）及びＶｃ（Ｅｂ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを発色させることが可能な電圧の閾値である。
一方、図２（ｂ）に示すように、Ｖｃ（Ｅａ）以上の電圧Ｖ（Ｅａ）を、時間Ｔｃ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加すると、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａのみを所定の濃度に発色させることができる。このとき、Ｖ（Ｅａ）がＶｃ（Ｅａ）以上であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの発色反応が同時に進行するが、Ｔｃ（Ｅａ）がＴｃ（Ｅｂ）未満であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂは、所定の濃度に発色しない。さらに、Ｔｃ（Ｅａ）が十分に短ければ、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂは殆ど発色しないので、実質的に有機エレクトロクロミック化合物Ｅａのみを発色させることができる。なお、Ｔｃ（Ｅａ）及びＴｃ（Ｅｂ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの電荷の注入効率や移動性、酸化還元反応の効率等に依存する。
次に、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが順次発色されるように、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）及びＶ（Ｅｂ）を印加して、多色表示素子１０を駆動する方法を説明する。この場合、図３に示すように、まず、電圧Ｖ（Ｅａ）を、時間Ｔｃ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加し、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａを所定の濃度に発色させる。このとき、Ｖ（Ｅａ）がＶｃ（Ｅａ）以上であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの発色反応が同時に進行するが、Ｔｃ（Ｅａ）がＴｃ（Ｅｂ）未満であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂは、所定の濃度に発色しない。次に、電圧Ｖ（Ｅｂ）を、時間Ｔｃ（Ｅｂ）−Ｔｃ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加し、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂを所定の濃度に発色させる。このとき、Ｖ（Ｅｂ）がＶｃ（Ｅｂ）以上であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの発色反応が進行する。
一方、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に発色されるように、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）及びＶ（Ｅｂ）を印加して、多色表示素子１０を駆動する場合、図４に示すように、まず、電圧Ｖ（Ｅｂ）を、時間Ｔｃ（Ｅｂ）−Ｔｃ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加する。このとき、Ｖ（Ｅｂ）がＶｃ（Ｅｂ）以上であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの発色反応は進行するが、所定の濃度に発色しない。また、Ｖ（Ｅｂ）がＶｃ（Ｅａ）未満であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａの発色反応は進行しない。次に、電圧Ｖ（Ｅａ）を、時間Ｔｃ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加し、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを同時に所定の濃度に発色させる。このとき、Ｖ（Ｅａ）がＶｃ（Ｅａ）以上であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの発色反応が同時に進行する。
しかしながら、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの発色反応が進行しているため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂが劣化しやすい。一般に、発色反応が進行しているエレクトロクロミック化合物に高電圧が印加されると、劣化しやすい。
一方、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの前に有機エレクトロクロミック化合物Ｅａが所定の濃度に発色される場合、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの発色反応が進行していないため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの劣化を抑制することができる。
なお、図３及び図４において、時間Ｔｃ（Ｅａ）の間、電圧Ｖ（Ｅａ）が表示層１４に印加された影響がある場合は、時間Ｔｃ（Ｅｂ）より短い時間で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂが発色することがある。
多色表示素子１０は、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを含む表示層１４を有するが、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、３以上の整数である。）を含む表示層を有する多色表示素子についても、多色表示素子１０と同様にして、駆動することができる。即ち、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎは、式
Ｖｃ（Ｅ１）＞Ｖｃ（Ｅ２）＞・・・＞Ｖｃ（Ｅｎ）＞０、
Ｔｃ（Ｅ１）＜Ｔｃ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｃ（Ｅｎ）
を満たし、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが順次所定の濃度に発色されるように、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅ１）、Ｖ（Ｅ２）、・・・、Ｖ（Ｅｎ）を印加する（図５参照）。この場合、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅｉ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｉ＋１、Ｅｉ＋２、・・・、Ｅｎの発色反応が進行していないため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｍ＋１、Ｅｍ＋２、・・・、Ｅｎの劣化を抑制することができる。なお、Ｖｃ（Ｅ１）、Ｖｃ（Ｅ２）、・・・、Ｖｃ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを発色させることが可能な電圧の閾値であり、Ｔｃ（Ｅ１）、Ｔｃ（Ｅ２）、・・・、Ｔｃ（Ｅｎ）は、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ電圧Ｖ（Ｅ１）、Ｖ（Ｅ２）、・・・、Ｖ（Ｅｎ）が印加され始めてから所定の濃度に発色されるまでに要する時間である。
Ｖｃ（Ｅ１）＞Ｖｃ（Ｅ２）＞・・・＞Ｖｃ（Ｅｎ）＞０、
Ｔｃ（Ｅ１）＜Ｔｃ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｃ（Ｅｎ）
を満たし、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが順次所定の濃度に発色されるように、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅ１）、Ｖ（Ｅ２）、・・・、Ｖ（Ｅｎ）を印加する（図５参照）。この場合、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅｉ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｉ＋１、Ｅｉ＋２、・・・、Ｅｎの発色反応が進行していないため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｍ＋１、Ｅｍ＋２、・・・、Ｅｎの劣化を抑制することができる。なお、Ｖｃ（Ｅ１）、Ｖｃ（Ｅ２）、・・・、Ｖｃ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを発色させることが可能な電圧の閾値であり、Ｔｃ（Ｅ１）、Ｔｃ（Ｅ２）、・・・、Ｔｃ（Ｅｎ）は、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ電圧Ｖ（Ｅ１）、Ｖ（Ｅ２）、・・・、Ｖ（Ｅｎ）が印加され始めてから所定の濃度に発色されるまでに要する時間である。
本発明の多色表示素子の駆動方法の第二の実施形態は、表示電極と、表示電極に対向して設けられている対向電極と、表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する方法である。このとき、表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含むと共に、画像が表示されており、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ発色させることが可能な電圧の閾値Ｖｃ（Ｅ１）、Ｖｃ（Ｅ２）、・・・、Ｖｃ（Ｅｎ）が異なる。また、表示層に表示された画像を次の画像に切り換える際に、エレクトロクロミック化合物の二種以上の発色濃度を増大させ、発色濃度を増大させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとし、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂに、それぞれ発色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから、次の画像に対応した発色濃度になるまでに要する時間をＴｃ'（Ｅａ）及びＴｃ'（Ｅｂ）とすると、式
Ｖｃ（Ｅａ）＜Ｖｃ（Ｅｂ）＜０、Ｔｃ'（Ｅａ）＜Ｔｃ'（Ｅｂ）
又は式
Ｖｃ（Ｅａ）＞Ｖｃ（Ｅｂ）＞０、Ｔｃ'（Ｅａ）＜Ｔｃ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが順次次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、発色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
Ｖｃ（Ｅａ）＜Ｖｃ（Ｅｂ）＜０、Ｔｃ'（Ｅａ）＜Ｔｃ'（Ｅｂ）
又は式
Ｖｃ（Ｅａ）＞Ｖｃ（Ｅｂ）＞０、Ｔｃ'（Ｅａ）＜Ｔｃ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが順次次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、発色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを発色させることにより画像が表示された多色表示素子１０は、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂのメモリ性により、画像を保持することができる。一方、多色表示素子１０に表示された画像を切り替える際には、次に表示される画像に対応するように、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの発色濃度を増大させることができる。このとき、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂに、それぞれ電圧Ｖ（Ｅａ）及びＶ（Ｅｂ）が印加され始めてから、次に表示される画像に対応した発色濃度になるまでに要する時間をＴｃ'（Ｅａ）及びＴｃ'（Ｅｂ）とすると、式
Ｔｃ'（Ｅａ）＜Ｔｃ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが順次次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）及びＶ（Ｅｂ）を印加する。この場合、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの発色濃度を増大させる発色反応が進行していないため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの劣化を抑制することができる。
Ｔｃ'（Ｅａ）＜Ｔｃ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが順次次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）及びＶ（Ｅｂ）を印加する。この場合、表示層１４に電圧Ｖ（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの発色濃度を増大させる発色反応が進行していないため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの劣化を抑制することができる。
本発明の多色表示素子の駆動方法の第三の実施形態は、表示電極と、表示電極に対向して設けられている対向電極と、表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する方法である。このとき、表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含むと共に、画像が表示されており、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ消色させることが可能な電圧の閾値Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）が異なる。また、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ消色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから所定の濃度に消色されるまでに要する時間をＴｄ（Ｅ１）、Ｔｄ（Ｅ２）、・・・、Ｔｄ（Ｅｎ）とし、エレクトロクロミック化合物の二種以上を消色させる際に、消色させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとすると、式
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に所定の濃度に消色されるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、消色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に所定の濃度に消色されるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、消色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを発色させることにより画像が表示された多色表示素子１０は、前述のように、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂのメモリ性により、画像を保持することができる。一方、多色表示素子１０に表示された画像を消去する際には、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを所定の濃度に消色させることができる。このとき、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂに、それぞれ消色させることが可能な電圧Ｖ'（Ｅａ）及びＶ'（Ｅｂ）が印加され始めてから、所定の濃度に消色されるまでに要する時間を、それぞれＴｄ（Ｅａ）及びＴｄ（Ｅｂ）とすると、式
Ｖ'（Ｅａ）≦Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖ'（Ｅｂ）≦Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に所定の濃度に消色されるように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）及びＶ'（Ｅｂ）を印加する（図６参照）。この場合、まず、電圧Ｖ'（Ｅｂ）を、時間Ｔｄ（Ｅｂ）−Ｔｄ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加し、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａを所定の濃度に消色させる。このとき、Ｖ'（Ｅｂ）がＶｄ（Ｅｂ）以下であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの消色反応は進行するが、Ｖ'（Ｅｂ）がＶｄ（Ｅａ）より大きいため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａの消色反応は進行しない。次に、電圧Ｖ'（Ｅａ）を、時間Ｔｄ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加し、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを同時に所定の濃度に消色させる。このとき、Ｖ'（Ｅａ）がＶｄ（Ｅａ）以下であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの消色反応が同時に進行する。以上のように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの消色反応が進行しているため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの劣化を抑制することができる。一般に、消色反応が進行していないエレクトロクロミック化合物に高電圧が印加されると、劣化しやすい。
Ｖ'（Ｅａ）≦Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖ'（Ｅｂ）≦Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に所定の濃度に消色されるように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）及びＶ'（Ｅｂ）を印加する（図６参照）。この場合、まず、電圧Ｖ'（Ｅｂ）を、時間Ｔｄ（Ｅｂ）−Ｔｄ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加し、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａを所定の濃度に消色させる。このとき、Ｖ'（Ｅｂ）がＶｄ（Ｅｂ）以下であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの消色反応は進行するが、Ｖ'（Ｅｂ）がＶｄ（Ｅａ）より大きいため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａの消色反応は進行しない。次に、電圧Ｖ'（Ｅａ）を、時間Ｔｄ（Ｅａ）の間、表示層１４に印加し、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを同時に所定の濃度に消色させる。このとき、Ｖ'（Ｅａ）がＶｄ（Ｅａ）以下であるため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの消色反応が同時に進行する。以上のように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの消色反応が進行しているため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの劣化を抑制することができる。一般に、消色反応が進行していないエレクトロクロミック化合物に高電圧が印加されると、劣化しやすい。
なお、図６において、時間Ｔｄ（Ｅａ）の間、電圧Ｖ'（Ｅａ）が表示層１４に印加された影響がある場合は、時間Ｔｄ（Ｅｂ）より短い時間で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂが消色することがある。
多色表示素子１０は、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを含む表示層１４を有するが、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、３以上の整数である。）を含む表示層を有する多色表示素子についても、多色表示素子１０と同様にして、駆動することができる。即ち、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎは、式
Ｖ'（Ｅ１）≦Ｖｄ（Ｅ１）＜Ｖ'（Ｅ２）≦Ｖｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｖ'（Ｅｎ）≦Ｖｄ（Ｅｎ）＜０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
を満たし、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが同時に所定の濃度に消色されるように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅ１）、Ｖ'（Ｅ２）、・・・、Ｖ'（Ｅｎ）を印加する。この場合、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅｍ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｍ＋１、Ｅｍ＋２、・・・、Ｅｎの消色反応が進行しているため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｍ＋１、Ｅｍ＋２、・・・、Ｅｎの劣化を抑制することができる。なお、Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを消色させることが可能な電圧の閾値であり、Ｔｄ（Ｅ１）、Ｔｄ（Ｅ２）、・・・、Ｔｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ電圧Ｖ'（Ｅ１）、Ｖ'（Ｅ２）、・・・、Ｖ'（Ｅｎ）が印加され始めてから所定の濃度に消色されるまでに要する時間である。
Ｖ'（Ｅ１）≦Ｖｄ（Ｅ１）＜Ｖ'（Ｅ２）≦Ｖｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｖ'（Ｅｎ）≦Ｖｄ（Ｅｎ）＜０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
を満たし、有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが同時に所定の濃度に消色されるように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅ１）、Ｖ'（Ｅ２）、・・・、Ｖ'（Ｅｎ）を印加する。この場合、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅｍ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｍ＋１、Ｅｍ＋２、・・・、Ｅｎの消色反応が進行しているため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｍ＋１、Ｅｍ＋２、・・・、Ｅｎの劣化を抑制することができる。なお、Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを消色させることが可能な電圧の閾値であり、Ｔｄ（Ｅ１）、Ｔｄ（Ｅ２）、・・・、Ｔｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ電圧Ｖ'（Ｅ１）、Ｖ'（Ｅ２）、・・・、Ｖ'（Ｅｎ）が印加され始めてから所定の濃度に消色されるまでに要する時間である。
本発明の多色表示素子の駆動方法の第四の実施形態は、表示電極と、表示電極に対向して設けられている対向電極と、表示電極及び対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する方法である、このとき、表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含むと共に、画像が表示されており、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ消色させることが可能な電圧の閾値Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）が異なる。また、表示層に表示された画像を次の画像に切り換える際に、エレクトロクロミック化合物の二種以上の発色濃度を減少させ、発色濃度を減少させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとし、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂに、それぞれ消色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから、次の画像に対応した発色濃度になるまでに要する時間をＴｄ'（Ｅａ）及びＴ'ｄ（Ｅｂ）とすると、式
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、Ｔｄ'（Ｅａ）＜Ｔｄ'（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、Ｔｄ'（Ｅａ）＜Ｔｄ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、消色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、Ｔｄ'（Ｅａ）＜Ｔｄ'（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、Ｔｄ'（Ｅａ）＜Ｔｄ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層に所定の電圧を印加する。これにより、消色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂを発色させることにより画像が表示された多色表示素子１０は、前述のように、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂのメモリ性により、画像を保持することができる。一方、多色表示素子１０に表示された画像を切り替える際には、次に表示される画像に対応するように、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂの発色濃度を減少させることができる。このとき、有機エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂに、電圧Ｖ'（Ｅａ）及びＶ'（Ｅｂ）が印加され始めてから、次に表示される画像に対応した発色濃度になるまでに要する時間を、それぞれＴｄ'（Ｅａ）及びＴｄ'（Ｅｂ）とすると、式
Ｔｄ'（Ｅａ）＜Ｔｄ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）及びＶ'（Ｅｂ）を印加する。この場合、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの消色反応が進行しているため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの劣化を抑制することができる。
Ｔｄ'（Ｅａ）＜Ｔｄ'（Ｅｂ）
を満たす場合、エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に次の画像に対応した発色濃度になるように、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）及びＶ'（Ｅｂ）を印加する。この場合、表示層１４に電圧Ｖ'（Ｅａ）を印加する時点で、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの消色反応が進行しているため、有機エレクトロクロミック化合物Ｅｂの劣化を抑制することができる。
本発明の画像表示装置は、基板上に、表示電極と、表示電極に対向して設けられている対向電極と、表示電極及び対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子が形成されている。このとき、表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含む。また、本発明の画像表示装置は、本発明の多色表示素子の駆動方法を用いて、多色表示素子を駆動する駆動手段をさらに有する。これにより、発色又は消色によるエレクトロクロミック化合物の劣化を抑制することができる。
このとき、駆動手段は、本発明の多色表示素子の駆動方法を用いて、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を発色及び消色してもよいし、本発明の多色表示素子の駆動方法を用いて、エレクトロクロミック化合物を発色又は消色すると共に、公知の駆動方法を用いて、エレクトロクロミック化合物を消色又は発色してもよい。例えば、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが、式
Ｖ'（Ｅ１）≦Ｖｄ（Ｅ１）＜Ｖ'（Ｅ２）≦Ｖｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｖ'（Ｅｎ）≦Ｖｄ（Ｅｎ）＜０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
を満たす場合、電圧Ｖ'（Ｅ１）を、時間Ｔｄ（Ｅｎ）の間、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを含む表示層に印加することにより消色してもよい。なお、Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを消色させることが可能な電圧の閾値であり、Ｔｄ（Ｅ１）、Ｔｄ（Ｅ２）、・・・、Ｔｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ電圧Ｖ'（Ｅ１）、Ｖ'（Ｅ２）、・・・、Ｖ'（Ｅｎ）が印加され始めてから所定の濃度に消色されるまでに要する時間である。
Ｖ'（Ｅ１）≦Ｖｄ（Ｅ１）＜Ｖ'（Ｅ２）≦Ｖｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｖ'（Ｅｎ）≦Ｖｄ（Ｅｎ）＜０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
を満たす場合、電圧Ｖ'（Ｅ１）を、時間Ｔｄ（Ｅｎ）の間、エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを含む表示層に印加することにより消色してもよい。なお、Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを消色させることが可能な電圧の閾値であり、Ｔｄ（Ｅ１）、Ｔｄ（Ｅ２）、・・・、Ｔｄ（Ｅｎ）は、それぞれ有機エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ電圧Ｖ'（Ｅ１）、Ｖ'（Ｅ２）、・・・、Ｖ'（Ｅｎ）が印加され始めてから所定の濃度に消色されるまでに要する時間である。
本発明において、エレクトロクロミック化合物の少なくとも一つは、有機エレクトロミック化合物であると共に、導電性又は半導体性の粒子に担持されていることが好ましい。このようなエレクトロクロミック化合物としては、粒径が５〜５０ｎｍの粒子の表面に、ホスホニル基、水酸基、カルボキシル基等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させたものが挙げられる。このようなエレクトロクロミック化合物は、電極から粒子を介して電荷が移動することにより、発色又は消色する。このため、粒子の導電性、粒子と有機エレクトロクロミック化合物との界面部位の違い等により、電荷を移動させることが可能な電圧の閾値を変えることができる。また、エレクトロクロミック化合物として、有機化合物を用いることにより、様々な分子設計が可能となる。具体的には、粒子と有機エレクトロクロミック化合物との界面部位から発色団部位への共役構造を変化させて電子移動性を制御することにより、発色又は消色させるために必要な電荷量を変えることができる。また、発色団の構造を変化させることにより、種々の色を発色させることができる。以上のように、導電性の異なる粒子と、発色又は消色させるために必要な電荷量や発色する色が異なる有機エレクトロクロミック化合物を組み合わせることにより、発色させる色、発色又は消色させることが可能な電圧の閾値、発色又は消色させることが可能な電圧が印加され始めてから所定の濃度に発色されるまでに要する時間を変化させることができる。さらに、粒子の表面を修飾して導電性を変化させることにより、発色又は消色させることが可能な電圧の閾値を変化させることができる。
導電性又は半導体性の粒子としては、特に限定されないが、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化インジウム、或いはこれらにドーピングを施したスズ添加酸化インジウム（ＩＴＯ）、アンチモン添加酸化スズ（ＡＴＯ）等が挙げられる。
エレクトロクロミック化合物が発色する色は、特に限定されないが、フルカラー表示が可能となることから、イエロー、マゼンタ、シアンを発色するエレクトロクロミック化合物を用いることが好ましい。
エレクトロクロミック化合物としては、特に限定されないが、ビオロゲン類、フェノチアジン類、アントラキノン類、スチリルスピロピラン類、ピラゾリン類、フルオラン類、テレフタル酸類、スチリルスピロピラン色素、スチリル系色素、フタロシアニン類等の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；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エレクトロクロミック化合物等が挙げられる。
本発明において、多色表示素子は、表示電極及び対向電極の間に、白色反射層がさらに配置されていることが好ましい。このとき、表示層は、透明状態と発色状態の間で可逆的な変化を起こすため、白色反射層の特性により白色度が決定される。白色反射層としては、例えば、白色粒子を樹脂等に分散させたものを用いれば、紙と同様の高い白反射率が得られる。また、高い白反射率を得るために、電解液中に白色粒子を分散させてもよい。具体的には、表示電極及び対向電極の間に、予め白色粒子を分散させた電解液を注入すればよい。これにより、樹脂が用いられていないため、多色表示素子内の電気伝導度が向上し、低電圧で多色表示素子を駆動することができる。白色粒子としては、特に限定されないが、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化セシウム、酸化イットリウム等の金属酸化物が挙げられる。
本発明の画像表示装置は、基板上に、多色表示素子を駆動する駆動素子が形成されていることが好ましい。これにより、多色表示素子をアクティブ駆動させることができる。駆動素子としては、例えば、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を用いることができる。
図７に、本発明の画像表示装置の一つの画素を示す。以下、このような画素から構成される画像表示装置に画像を表示する方法を説明する。階調信号線２１からは、各画素の階調に従って、画素スイッチング用ＴＦＴ２２のソース電極Ｓに電圧が印加されている。また、走査線２３からは、１ライン毎に順次ＯＮ／ＯＦＦの信号電圧が画素スイッチング用ＴＦＴ２２のゲート電極Ｇに印加され、画像の走査が終了した後、次の画像の走査が開始される。なお、動画に対応する場合、この間隔は、５０Ｈｚ以上（１／５０秒以下）であることが好ましい。走査線２３から、ＯＮの信号電圧が画素スイッチング用ＴＦＴ２２のゲート電極Ｇに印加されると、ソース電極Ｓからドレイン電極Ｄに電流が流れ、画素駆動用ＴＦＴ２４のゲート電極Ｇに電圧が印加される。このとき、電流供給線２５からソース電極Ｓ及びドレイン電極Ｄを経て、多色表示素子１０に電流が流れて多色表示素子１０が発色する。
（実施例１）
有機エレクトロクロミック化合物として、１−Ｂｅｎｚｌ−１'−（２−ｐｈｏｓｐｈｏｎｏｅｔｈｙｌ）−４、４'−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ ｄｉｂｒｏｍｉｄｅ（以下、ＥＣ１という）及び１−Ｅｔｈｙｌ−１'−（２−ｐｈｏｓｐｈｏｎｏｅｔｈｙｌ）−４，４'−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ（以下、ＥＣ２という）を用いて、ＥＣ１の０．０２Ｍ水溶液及びＥＣ２の０．０２Ｍエタノール溶液を調製した。次に、ＥＣ１の水溶液には、平均一次粒径が６ｎｍの酸化チタン粒子を、ＥＣ２のエタノール溶液には、平均一次粒径が３０ｎｍの酸化ジルコニウム粒子を、それぞれ２０重量％加えて分散させ、酸化チタン粒子の表面にＥＣ１を、酸化ジルコニア粒子の表面にＥＣ２を、それぞれ吸着させた。
有機エレクトロクロミック化合物として、１−Ｂｅｎｚｌ−１'−（２−ｐｈｏｓｐｈｏｎｏｅｔｈｙｌ）−４、４'−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ ｄｉｂｒｏｍｉｄｅ（以下、ＥＣ１という）及び１−Ｅｔｈｙｌ−１'−（２−ｐｈｏｓｐｈｏｎｏｅｔｈｙｌ）−４，４'−ｂｉｐｙｒｉｄｉｎｉｕｍ ｄｉｃｈｌｏｒｉｄｅ（以下、ＥＣ２という）を用いて、ＥＣ１の０．０２Ｍ水溶液及びＥＣ２の０．０２Ｍエタノール溶液を調製した。次に、ＥＣ１の水溶液には、平均一次粒径が６ｎｍの酸化チタン粒子を、ＥＣ２のエタノール溶液には、平均一次粒径が３０ｎｍの酸化ジルコニウム粒子を、それぞれ２０重量％加えて分散させ、酸化チタン粒子の表面にＥＣ１を、酸化ジルコニア粒子の表面にＥＣ２を、それぞれ吸着させた。
次に、酸化スズ透明電極膜（表示電極１１）が全面に形成されているガラス基板の一部（面積１ｃｍ２）に、ＥＣ１を吸着させた酸化チタン粒子の分散液をスピンコート法で厚さが２μｍになるように塗布し、１５０℃で２４時間加熱して、第一の層１４ａを形成した。さらに、ＥＣ２を吸着させた酸化ジルコニウム粒子の分散液をスピンコート法で厚さが２μｍになるように塗布し、１５０℃で２４時間加熱して、第一の層１４ａを形成した。なお、このようにして形成された表示層１４は透明であった。
一方、平均一次粒径が３００ｎｍの酸化チタン粒子５ｇ及びポリエチレン１ｇをテトラヒドロフラン１０ｍｌに分散させた。次に、得られた分散液を、厚さが０．２ｍｍの亜鉛板（対向電極１２）の全面にスピンコート法で塗布し、膜厚が５μｍの白色反射層１５を形成した。
次に、表示電極１１及び対向電極１２の間に、表示層１４及び白色反射層１５が配置されるように、長さが５０μｍのスペーサーを介して、これらを貼り合わせ、セルを作製した。さらに、過塩素酸リチウム（電解質１３）の０．２Ｍプロピレンカーボネート溶液をセル内に封入して、反射型の多色表示素子１０を作製した（図１参照）。
得られた多色表示素子１０の表示電極１１を負極に、対向電極１２を正極に繋ぎ、表示層１４に２．０Ｖの電圧を１０ミリ秒印加した後に、１．０Ｖの電圧を２０ミリ秒印加したところ、表示層１４が濃紫色に発色した。なお、濃紫色は、ＥＣ１とＥＣ２が最も濃い濃度に発色することにより得られる混色である。
逆電圧によってＥＣ１及びＥＣ２を消色させた後に濃紫色に発色させる工程を１０００回繰り返したが、表示される色に変化は見られなかった。このことから、表示層１４の劣化を抑制できることがわかる。
なお、ＥＣ１及びＥＣ２を発色させることが可能な電圧の閾値は、それぞれ１．２Ｖ及び０．５Ｖであり、ＥＣ１及びＥＣ２に、それぞれ２．０Ｖ及び１．０Ｖの電圧が印加され始めてから最も濃い濃度に発色するのに要する時間は、それぞれ３０ミリ秒及び１０ミリ秒である。
（比較例１）
実施例１で得られた多色表示素子１０の表示電極１１を負極に、対向電極１２を正極に繋ぎ、表示層１４に１．０Ｖの電圧を２０ミリ秒印加した後に、２．０Ｖの電圧を１０ミリ秒印加したところ、表示層１４が濃紫色に発色した。
実施例１で得られた多色表示素子１０の表示電極１１を負極に、対向電極１２を正極に繋ぎ、表示層１４に１．０Ｖの電圧を２０ミリ秒印加した後に、２．０Ｖの電圧を１０ミリ秒印加したところ、表示層１４が濃紫色に発色した。
逆電圧によってＥＣ１及びＥＣ２を消色させた後に濃紫色に発色させる工程を１０００回繰り返したところ、表示される色が薄くなる傾向が見られた。このことから、表示層１４が劣化していることがわかる。
１０ 多色表示素子
１１ 表示電極
１２ 対向電極
１３ 電解質
１４ 表示層
１４ａ 第一の層
１４ｂ 第二の層
１５ 白色反射層
２１ 階調信号線
２２ 画素スイッチング用ＴＦＴ
２３ 走査線
２４ 画素駆動用ＴＦＴ
２５ 電流供給線
１１ 表示電極
１２ 対向電極
１３ 電解質
１４ 表示層
１４ａ 第一の層
１４ｂ 第二の層
１５ 白色反射層
２１ 階調信号線
２２ 画素スイッチング用ＴＦＴ
２３ 走査線
２４ 画素駆動用ＴＦＴ
２５ 電流供給線
Claims (6)
- 表示電極と、該表示電極に対向して設けられている対向電極と、該表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する多色表示素子を駆動する方法であって、
該表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含むと共に、画像が表示されており、
該エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ消色させることが可能な電圧の閾値Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）が異なり、
該エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎに、それぞれ消色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから所定の濃度に消色されるまでに要する時間をＴｄ（Ｅ１）、Ｔｄ（Ｅ２）、・・・、Ｔｄ（Ｅｎ）とし、該エレクトロクロミック化合物の二種以上を消色させる際に、該消色させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとすると、式
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、
Ｔｄ（Ｅａ）＜Ｔｄ（Ｅｂ）
を満たし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に該所定の濃度に消色されるように、該表示層に該所定の電圧を印加することを特徴とする多色表示素子の駆動方法。 - 式
Ｖｄ（Ｅ１）＜Ｖｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｖｄ（Ｅｎ）＜０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
又は式
Ｖｄ（Ｅ１）＞Ｖｄ（Ｅ２）＞・・・＞Ｖｄ（Ｅｎ）＞０、
Ｔｄ（Ｅ１）＜Ｔｄ（Ｅ２）＜・・・＜Ｔｄ（Ｅｎ）
を満たし、前記エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎが同時に前記所定の濃度に消色されるように、前記表示層に前記所定の電圧を印加することを特徴とする請求項１に記載の多色表示素子の駆動方法。 - 表示電極と、該表示電極に対向して設けられている対向電極と、該表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有する多色表示素子を駆動する多色表示素子を駆動する方法であって、
該表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含むと共に、画像が表示されており、
該エレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎを、それぞれ消色させることが可能な電圧の閾値Ｖｄ（Ｅ１）、Ｖｄ（Ｅ２）、・・・、Ｖｄ（Ｅｎ）が異なり、
該表示層に表示された画像を次の画像に切り換える際に、該エレクトロクロミック化合物の二種以上の発色濃度を減少させ、該発色濃度を減少させるエレクトロクロミック化合物の少なくとも二つをＥａ及びＥｂとし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂに、それぞれ消色させることが可能な所定の電圧が印加され始めてから、次の画像に対応した発色濃度になるまでに要する時間をＴｄ’（Ｅａ）及びＴｄ’（Ｅｂ）とすると、式
Ｖｄ（Ｅａ）＜Ｖｄ（Ｅｂ）＜０、
Ｔｄ’（Ｅａ）＜Ｔｄ’（Ｅｂ）
又は式
Ｖｄ（Ｅａ）＞Ｖｄ（Ｅｂ）＞０、
Ｔｄ’（Ｅａ）＜Ｔｄ’（Ｅｂ）
を満たし、該エレクトロクロミック化合物Ｅａ及びＥｂが同時に該次の画像に対応した発色濃度になるように、該表示層に該所定の電圧を印加することを特徴とする多色表示素子の駆動方法。 - 前記エレクトロクロミック化合物の少なくとも一つは、有機エレクトロクロミック化合物であると共に、導電性又は半導体性の粒子に担持されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の多色表示素子の駆動方法。
- 基板上に、多色表示素子が形成されており、
該多色表示素子は、表示電極と、該表示電極に対向して設けられている対向電極と、該表示電極及び該対向電極の間に配置されている電解質及び表示層とを有し、
該表示層は、異なる色を発色するエレクトロクロミック化合物Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅｎ（ただし、ｎは、２以上の整数である。）を含み、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の多色表示素子の駆動方法を用いて、該多色表示素子を駆動する駆動手段を有することを特徴とする画像表示装置。 - 前記基板上に、前記多色表示素子を駆動する駆動素子がさらに形成されていることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置。
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