JP6036025B2 - エレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置 - Google Patents

Description

本発明は、エレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置に関する。

近年、紙に替わる電子媒体として、電子ペーパーの開発が盛んに行われている。電子ペーパーは、表示装置が紙のように用いられるところに特徴があるため、ＣＲＴや液晶ディスプレイといった従来の表示装置とは異なった特性が要求される。

例えば、反射型表示装置であり、かつ、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、低電圧でも駆動できること、薄くて軽いこと、安価であること、などの特性が要求される。このうち特に、表示の品質に関わる特性として、紙と同等な白反射率・コントラスト比についての要求度が高い。

これまで電子ペーパー用途の表示装置として、例えば反射型液晶を用いる方式、電気泳動を用いる方式、トナー泳動を用いる方式、などが提案されている。しかしながら、上記のいずれの方式も白反射率・コントラスト比を確保しながら多色表示を行うことは大変困難である。

一般に多色表示を行うためには、カラーフィルタを設けるが、カラーフィルタを設けると、カラーフィルタ自身が光を吸収し、反射率が低下する。さらに、カラーフィルタは、一画素をレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）に３分割するため、表示装置の反射率が低下し、それに伴ってコントラスト比が低下する。白反射率・コントラスト比が大幅に低下した場合は、視認性が非常に悪くなり、電子ペーパーとして用いることが困難である。

一方、上記のようなカラーフィルタを設けず、反射型の表示装置を実現するための有望な技術として、エレクトロクロミック現象を用いる方式がある。

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、発消色という）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、メモリ効果があること、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。

ただし、エレクトロクロミック表示装置には、酸化還元反応を利用して発消色を行う原理ゆえに、発消色の応答速度が遅いという問題がある。特許文献１には、エレクトロクロミック化合物を電極近傍に固定させることによって発消色の応答速度の改善を図った例が開示されている。特許文献１の記載によれば、従来数１０秒程度だった発消色に要する時間は、無色から青色への発色時間、青色から無色への消色時間は、ともに１秒程度まで向上している。ただし、これで十分というわけではなく、エレクトロクロミック表示装置の研究開発に際しては、さらなる発消色の応答速度の向上が必要である。

一方、エレクトロクロミック表示装置は、エレクトロクロミック化合物の構造によって様々な色を発色できるため、多色表示装置として期待されている。

このようなエレクトロクロミック表示装置を利用した多色表示装置には、いくつか公知になっている例がある。例えば、特許文献２には、複数種のエレクトロクロミック化合物の微粒子を積層したエレクトロクロミック化合物を用いた多色表示装置が開示されている。特許文献２では、発色を示す電圧の異なる複数の機能性官能基を有する高分子化合物であるエレクトロクロミック化合物を複数積層し、多色表示エレクトロクロミック化合物とした多色表示装置の例が開示されている。

また、特許文献３には、電極上に多層にエレクトロクロミック層を形成し、その発色に必要な電圧値や電流値の差を利用して多色を発色させる表示装置が開示されている。特許文献３では、異なる色を発色し、かつ、発色する閾値電圧及び発色に必要な必要電荷量が異なる複数のエレクトロクロミック化合物を、積層又は混合して形成した表示層を有する多色表示装置の例が開示されている。

また、特許文献４には、一対の透明電極の間にエレクトロクロミック層及び電解質を挟持した構造単位を複数積層してなる多色表示装置の例が開示されている。また、特許文献５には、特許文献４に記載された構造単位を用いてパッシブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネルを構成し、ＲＧＢ３色に対応する多色表示装置の例が開示されている。

また、特許文献６には、表示基板と対向電極との間に複数の表示電極が互いに隔離して設けられ、複数の表示電極の各々に対応して複数のエレクトロクロミック層が設けられ、一の表示電極と他の表示電極との間の電気抵抗は、一の表示電極の電気抵抗より大きくすることで、任意の色を発色させるエレクトロクロミック表示装置の例が開示されている。

また、特許文献７および８には、発色後の消色印加、消色前の発色印加方法について、印加する電圧値をコントロールすることにより、長時間発色後の消色駆動が長くなるという問題や、消色時間短縮のために印加電圧を上げることにより、素子寿命が短くなってしまう問題を解決する駆動方法が開示されている。

エレクトロクロミック表示装置は、その特性により、外部から供給される電荷により酸化又は還元反応を起こして発消色を行うものであるため、仮に、あるパターンを還元発色させた場合、エレクトロクロミズム材料はパターンに応じた還元状態となっている。当該パターンを消す場合、発色のパターンと同じパターンで酸化消色を起こすように駆動させることにより、表示されていたパターンを消すことが可能となる。これは、酸化発色、還元消色の場合も同様である。また、エレクトロクロミック表示装置によっては、安定状態で発色し、外部からの電荷供給により、消色又は別の色に発色する場合もある。

この点について、特許文献６に記載の技術は、発色前に各表示電極に消色電圧を印加することにより、エレクトロクロミック化合物の電荷状態を初期化することが可能であるが、特許文献６に記載の技術では、逆方向の反応を起こすために、双方向に制御可能な駆動方式を用いる必要がある。すなわち、電子をキャリアとするアクティブマトリクスと正孔をキャリアとするアクティブマトリクスを用いて切り替えを行う等が可能な複雑な駆動装置を用いる必要があり、コスト増に繋がるという問題が残されていた。

一方、全面を一度に消色方向に酸化又は還元を起こすような駆動をさせることにより、双方向に比べ単純な駆動方式で消色が可能となる。しかしながら、この方法の場合、元々消色状態となっている画素や、若干の発色状態となっている画素に消色電圧が印加される駆動となるため、各画素の消色状態における電位が異なり、次に、別のパターン表示を行った際に、所望のパターンとは異なるパターンが出てしまうといった問題があった。なお、特許文献７，８では、発色前の状態の定義がされておらず、その状態が次の発色状態まで保持するための具体的な構成については、開示されていない。

すなわち、初期化前の各画素の発色状態（帯電状態）によらず、次の安定した発色状態を得るためには、安定的に各画素を均一にすることが要求されるが、従来、このような初期化駆動を十分に行うことができるエレクトロクロミック表示装置の駆動方法は存在せず、検討の余地が残されていた。

そこで本発明は、初期化前の状態に依存せずに、各画素を安定的に初期化し、次の安定した表示状態を得ることができるエレクトロクロミック表示装置の駆動方法および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。

かかる目的を達成するため、本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法は、電気化学的酸化反応にて酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置の駆動方法において、所定の発色状態を出す前の初期化駆動処理における初期化パルスとして、消色方向のレベルを持つ複数のパルスを印加し、かつ、該複数のパルスのボトムレベルの内の少なくとも１つは０Ｖ以下とし、かつ、前記初期化パルスの印加電圧は、最も発色させている表示部と同等の発色を行った画素であるモニタ画素に基づいて設定されるものである。

本発明によれば、初期化前の状態に依存せずに、各画素を安定的に初期化し、安定した表示状態を得ることができる。

エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す構成図（１）である。 エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す構成図（２）である。 エレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャートである。 初期化駆動における印加電圧と印加時間との関係を示すグラフの一例である。 駆動制御装置を備えたエレクトロクロミック表示装置全体の構成図である。 実施例１におけるエレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャート（１）である。 実施例１におけるエレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャート（２）である。 実施例１におけるエレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャート（３）である。 実施例１の初期化駆動における印加電圧と印加時間との関係を示すグラフである。 実施例１の初期化駆動における電流と時間との関係を示すグラフである。 比較例１におけるエレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャートである。 比較例１の初期化駆動における印加電圧と印加時間との関係を示すグラフである。 比較例１の初期化駆動における電流と時間との関係を示すグラフである。 比較例２におけるエレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャートである。 比較例２の初期化駆動における印加電圧と印加時間との関係を示すグラフである。 比較例２の初期化駆動における電流と時間との関係を示すグラフである。 初期化前と所定発色印加後の各状態での光学特性の評価方法の概念図（１）である。 実施例１についての光学特性の評価結果を示す概念図である。 比較例１についての光学特性の評価結果を示す概念図である。 比較例２についての光学特性の評価結果を示す概念図である。 実施例１、比較例１，２の評価結果一覧（１）である。 実施例１、比較例１，２の評価結果一覧（２）である。 初期化前と所定発色印加後の各状態での光学特性の評価方法の概念図（２）である。 サンプルＡ，ＢについてのＣＶ測定による消色電圧の測定例である。 実施例２の初期化駆動における印加電圧と印加時間との関係を示すグラフである。 実施例２におけるサンプルＡについての評価結果一覧である。 実施例２におけるサンプルＢについての評価結果一覧である。

以下、本発明に係る構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（エレクトロクロミック表示装置の構成［１］）
先ず、エレクトロクロミック表示装置の構成例について説明する。図１は、エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す概略構成図である。

図１に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、表示基板１１と、表示基板１１に対向されて設けられた対向基板１２と、表示基板１１と対向基板１２とがスペーサ１９を介して貼りあわされたセル２０を有する。

表示基板１１には、表示電極１３およびエレクトロクロミック層１４が設けられ、表示電極１３およびエレクトロクロミック層１４を支持している。表示電極１３は、対向電極１５に対する電位を制御し、エレクトロクロミック層１４を発色させるための電極である。

エレクトロクロミック層１４は、エレクトロクロミック化合物と、該エレクトロクロミック化合物を担持する金属酸化物と、を有している。なお、エレクトロクロミック化合物は、酸化還元反応によって発色する部分であり、金属酸化物は、エレクトロクロミック化合物を担持するとともに、発消色を高速で行うためのものである。

対向基板１２には、対向電極１５が設けられ、対向電極１５を支持している。対向電極１５は、対向電極１５に対する表示電極１３の電位を制御し、エレクトロクロミック層１４を発色させるための電極である。

セル２０は、表示基板１１と、対向基板１２とが、スペーサ１９を介して貼り合わされた構造を有しており、セル２０の内部には、電解質（電解質溶液）１６が充填される。電解質１６は、表示電極１３と、対向電極１５との間でイオンとして電荷を移動させ、エレクトロクロミック層１４の発色を起こすためのものである。この電解質１６はポリマーに担持することも可能であり、ポリマーをパターニングすることで、容易に発消色領域（すなわち画素）を形成することが可能である。

（エレクトロクロミック表示装置の構成［２］）
次に、エレクトロクロミック表示装置の他の構成例について説明する。図２は、エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す概略構成図である。なお、図１と重複する部分の説明は必要に応じて省略する。

図２に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、表示基板１１と、表示基板１１に対向されて設けられた対向基板１２と、表示基板１１と対向基板１２とがスペーサ１９を介して貼りあわされたセル２０を有する。

表示基板１１には、第１の表示電極１３ａと、第１の表示電極１３ａに接して設けられた第１のエレクトロクロミック層１４ａと、第１のエレクトロクロミック層１４ａに接して設けられた保護層１７と、保護層１７に接して設けられた絶縁層１８と、絶縁層１８に接して設けられた第２の表示電極１３ｂと、第２の表示電極１３ｂに接して設けられた第２のエレクトロクロミック層１４ｂと、が設けられており、上記の積層構造を支持している。

第１、第２の表示電極１３ａ，１３ｂは、それぞれ対向電極１５に対する電位を制御し、第１、第２のエレクトロクロミック層１４ａ，１４ｂを発色させるための電極である。

また、第１、第２のエレクトロクロミック層１４ａ，１４ｂは、それぞれエレクトロクロミック化合物と、該エレクトロクロミック化合物を担持する金属酸化物と、を有し、互いに異なる色の発色が可能である。

対向基板１２には、対向電極１５が設けられ、対向電極１５を支持している。また、対向電極１５は、対向電極１５に対する第１の表示電極１３ａ又は第２の表示電極１３ｂの電位を制御し、第１のエレクトロクロミック層１４ａ又は第２のエレクトロクロミック層１４ｂを発色させるための電極である。

保護層１７は、例えば、有機高分子材料からなる第１のエレクトロクロミック層１４ａ及び第２のエレクトロクロミック層１４ｂの各々の隣接層との密着性、溶剤に対する耐溶解性を向上させ、エレクトロクロミック表示装置１０の耐久性を向上させるものである。

また、絶縁層１８は、第１のエレクトロクロミック層１４ａの設けられた第１の表示電極１３ａと、第２のエレクトロクロミック層１４ｂの設けられた第２の表示電極１３ｂとが、絶縁されるように隔離するためのものである。

セル２０は、表示基板１１と、対向基板１２とが、スペーサ１９を介して貼り合わされ
た構造を有しており、セル２０の内部には、電解質（電解質溶液）１６が充填される。電解質１６は、第１の表示電極１３ａ又は第２の表示電極１３ｂと、対向電極１５との間でイオンとして電荷を移動させ、第１のエレクトロクロミック層１４ａ又は第２のエレクトロクロミック層１４ｂの発色を起こすためのものである。

このように複数のエレクトロクロミック層１４を有するエレクトロクロミック表示装置１０によれば、多色表示が可能となる。

（エレクトロクロミック表示装置の駆動制御）
本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法は、電気化学的酸化反応にて酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置１０の駆動方法において、所定の発色状態を出す前の初期化駆動処理（図３）における印加電圧についての初期化パルスとして、消色方向のレベルを持つ複数のパルスを印加し、かつ、該複数のパルスのボトムレベルの内の少なくとも１つは０Ｖ以下としたものである（図３のＳ１０２、図４）。

図３は、エレクトロクロミック表示装置１０の駆動制御を示すフローチャートである。すなわち、エレクトロクロミック表示装置の駆動について、任意の発色状態にサンプルがあり（Ｓ１０１）、次の所定の発色状態を出す（Ｓ１０４，１０５）前の初期化パルスによる駆動（以下、初期化駆動とも呼ぶ）において、初期化パルスとして、消色方向のレベルを持つ複数のパルスを印加（電圧印加）し、かつ、その複数のパルスのボトムレベルの内の少なくとも１つは０Ｖ以下（短絡または発色方向のレベル）である（Ｓ１０２）ことが特徴となっている。

この初期化駆動における印加電圧と印加時間との関係（初期化パルス）の一例を図４のグラフに示す。この初期化駆動により、全面消色状態としてから（Ｓ１０３）、次の所定の発色状態を出す（Ｓ１０４，１０５）ようにしている。

このような初期化駆動を行うことにより、安定した均一な状態にする事ができ、次の発色状態を安定して出すことが可能となる。なお、当該処理の詳細は、実施例１において説明する。

次に、図５に、図１に示したエレクトロクロミック表示装置１０のセル２０と、該セル２０を発消色するための駆動制御装置３０を加えたエレクトロクロミック表示装置１０の全体構成を示す概念図を示す。駆動制御装置３０は、導線３１により表示電極１３に、導線３２により各対向電極１５にそれぞれ接続されている。

また、駆動制御装置３０は、ＡＭＴＦＴ部（アクティブマトリックス薄膜トランジスタ）３３、データドライバ３４、ビデオデータ３５、プロセッサー３６、画像信号３７、モニタ画素選択及び電気特性検出ユニット３８等により構成される。なお、駆動制御装置３０の各部の構成は公知、または新規の構成によれば良く、特に限られるものではない。

駆動制御装置３０のモニタ画素選択及び電気特性検出ユニット３８を用いた初期化パルス印加における消色電圧（パルス電圧、印加電圧）の設定について説明する。

一般に、エレクトロクロミック素子を発色させる際には、電荷投入を行うが、強く発色させる場合は、電圧を上げたり、電流を上げたり、時間を長くしたり、それらの組み合わせで行われる。例えば、時間が固定であれば、消色を行う際、発色が強い方が弱い場合に比べて高い消色方向の電圧印加が必要となる。

そこで、エレクトロクロミック表示装置１０において最も発色させている表示部と同等の発色をモニタ画素として、テスト駆動（初期化パルスの消色方向電圧に必要な値をテストすること）させることにより初期化パルスのパルス電圧を設定することが好ましい。これにより、最適なパルス電圧の設定が可能となる。なお、判定は所定の条件でパルス駆動を行った後に消色方向の印加を行い、その時にモニタ画素で検出される電流量によって行うことができる。

また、このモニタ画素を複数用意しておき、初期化駆動時に初期化前の発色駆動における発色レベルを複数抽出し、モニタ画素を抽出した複数レベルの発色状態（帯電状態）の異なる状態にして、それぞれテスト駆動を行うことで、各発色レベルに応じた最適な初期化パルスのパルス電圧を得ることができる。これにより、各発色レベルに応じた初期化パルスの校正（キャリブレーション）が可能となる。

この発色レベルに応じた初期化パルスの校正は、複数の発色レベルでの初期化パルス値を設定しておき、初期化のテスト駆動時にそれらの値を用いることが好ましい。

すなわち、エレクトロクロミック表示装置１０では、各層を構成する材料や層などの作製条件などによって駆動時に必要となる電圧が変化するため、パネル固有の発色レベルにおいて必要な初期化パルス値を設定することが好ましい。そのため、複数の発色レベルで初期化パルス値、初期化パルス設定用テストにおける初期値を決めておくことで、パネル間の設定値のバラツキを低減することが可能となる。

また、エレクトロクロミック表示装置１０の各層を構成する材料や層などの作製条件に応じて、消色に必要な電圧が変化する場合に、初期化パルスのトップレベルのうち、少なくとも１つ以上のレベルを電圧の変化に応じて変動させることが好ましい。なお、当該処理の詳細は、実施例２において説明する。

また、初期化駆動における初期化パルスの設定においては、初期化駆動における最終（最後）の消色方向の電圧印加パルス前のボトムレベルが、０Ｖ以下（短絡から発色方向印加）のボトムレベルとパルス電圧印加状態の組み合わせであることが好ましい（後述する）。

このような最後のボトムレベルとして、その後、消色方向の電圧印加パルスを入れることにより、その次に行う表示駆動をより安定させることができる。

以上説明した駆動制御、テスト駆動をエレクトロクロミック表示装置１０に適用することにより、初期化前の状態に依存せずに、各画素を安定的に初期化し、安定した表示状態を得ることができるエレクトロクロミック表示装置の駆動方法を構成することができる。なお、エレクトロクロミック表示装置１０の層構成等は、上記図１、図２の例に限られるものではなく、公知または新規のエレクトロクロミック表示装置に適用することが可能である。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

＜実施例１＞
４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の３９ｍｍ×３６ｍｍの領域に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により約１００ｎｍの厚さになるように成膜することによって表示電極１３を形成した。

表示電極１３が形成されたガラス基板上に、酸化チタンナノ粒子分散液としてＳＰ２１０（商品名：昭和タイタニウム社製）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成し、引続いてビオロゲン化合物の５ｗｔ％２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液と前述したＳＰ２１０とを２．４／４の比率で混合した塗布液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物[4,4'-(1-phenyl-1H-pyrrole-2,5-diyl)bis(1-(4-(phosphonomethyl)benzyl)pyridinium) bromide]よりなるエレクトロクロミック層１４を形成することで、表示基板１１を得た。

一方、先ほどのガラス基板とは別に４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の全面に、酸化スズよりなる透明導電性薄膜を４ｍｍライン／１ｍｍスペース（６ライン）×３５ｍｍ幅の矩形パターンで成膜することによって、対向電極１５を形成した。

表示基板１１と対向基板１２を７５μｍのスペーサ１９を介して５ｍｍほどずらして貼り合わせ、セル２０を作製した。

次に、過塩素酸手テトラブチルアンモニウムを炭酸プロピレンに０．１Ｍ溶解させた溶液に、一次粒径３００ｎｍの酸化チタン粒子（石原産業株式会社製）を３５ｗｔ％分散させ、電解質溶液１６を調製し、セル２０内に封入することでエレクトロクロミック表示装置１０（図１）を作製した。

図６〜図８は、実施例１におけるエレクトロクロミック表示装置１０の駆動制御を示すフローチャート（１）〜（３）である。先ず、図６に示すように、作製したエレクトロクロミック表示装置１０に、電荷を投入することにより、ある発色濃度をもつ状態Ａ(発色)を得た（Ｓ２０１）。

次に、電圧印加と、短絡（０Ｖ印加）とを交互に所定回数（Ｎ回：Ｎ＝１，２，３，・・・）繰り返し行い（Ｓ２０２〜Ｓ２０３）、最後に消色方向に電圧印加を行って（Ｓ２０４）、消色状態とした後（Ｓ２０５）、所定の発色印加を行い（Ｓ２０６）、発色させ状態ａ（発色）とした（Ｓ２０７）。なお、以下、実施例１、比較例１、比較例２で行っている所定の発色印加は全て同条件とした。

図６における駆動制御のうち、電圧印加と短絡（０Ｖ印加）の交互印加及び消色方向の電圧印加まで（Ｓ２０２〜Ｓ２０４）を実施例１における初期化パルスにおける駆動（以下、初期化駆動（実施例１））と呼ぶものとする。

次いで、図７に示すように、再び電荷を投入することにより、消色して状態Ｂ（消色）を得て（Ｓ３０１）、図６と同様に、初期化駆動（実施例１）（Ｓ３０２〜Ｓ３０４）を行って消色状態とした後（Ｓ３０５）、所定の発色印加を行い（Ｓ３０６）、発色させ状態ｂ（発色）とした（Ｓ３０７）。

さらに、図８に示すように、再び電荷を投入することにより、状態Ａ，Ｂとは異なる状態Ｃ（発色）を得て（Ｓ４０１）、図６と同様に、初期化駆動（実施例１）（Ｓ４０２〜Ｓ４０４）を行って消色状態とした後（Ｓ４０５）、所定の発色印加を行い（Ｓ４０６）、発色させ状態ｃ（発色）とした（Ｓ４０７）。

初期化駆動（実施例１）における印加電圧と印加時間との関係（初期化パルス）を図９のグラフに示す。また、初期化駆動（実施例１）における電流（Ａ）と時間（ｓｅｃ）との関係を示すグラフを図１０に示す。

＜比較例１＞
図１１は、比較例１におけるエレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャートである。なお、図１１のフローチャートは、状態Ｄ，Ｅ，Ｆからの処理をまとめて示している。

先ず、実施例１と同様に作製したエレクトロクロミック表示装置（図１）に、電荷を投入することにより、ある発色濃度をもつ状態Ｄ(発色)を得た（Ｓ５０１）。

その後、消色方向に電圧印加を行って（Ｓ５０２）、消色状態とした後（Ｓ５０３）、所定の発色印加を行い（Ｓ５０４）、発色させ状態ｄ(発色)とした（Ｓ５０５）。図１１における駆動制御のうち、消色方向の電圧印加（Ｓ５０２）を、以下、初期化駆動（比較例１）と呼ぶものとする。

次いで、再び電荷を投入することにより、消色して状態Ｅ（消色）を得て（Ｓ５０１）、初期化駆動（比較例１）（Ｓ５０２）を行って消色状態とした後（Ｓ５０３）、所定の発色印加を行い（Ｓ５０４）、発色させ状態ｅ（発色）とした（Ｓ５０５）。

さらに、再び電荷を投入することにより、状態Ｄ，Ｅとは異なる状態Ｆ（発色）を得て（Ｓ５０１）、初期化駆動（比較例１）（Ｓ５０２）を行って消色状態とした後（Ｓ５０３）、所定の発色印加を行い（Ｓ５０４）、発色させ状態ｆ（発色）とした（Ｓ５０５）。

初期化駆動（比較例１）における印加電圧と印加時間との関係（初期化パルス）を図１２のグラフに示す。また、初期化駆動（比較例１）における電流（Ａ）と時間（ｓｅｃ）との関係を示すグラフを図１３に示す。

＜比較例２＞
図１４は、比較例２におけるエレクトロクロミック表示装置の駆動制御を示すフローチャートである。なお、図１４のフローチャートは、状態Ｇ，Ｈ，Ｉからの処理をまとめて示している。

先ず、実施例１と同様に作製したエレクトロクロミック表示装置（図１）に、電荷を投入することにより、ある発色濃度をもつ状態Ｇ(発色)を得た（Ｓ６０１）。

その後、０Ｖ印加を行って（Ｓ６０２）、消色状態とした後（Ｓ６０３）、所定の電荷量を発色方向に印加して（Ｓ６０４）、発色させ状態ｇ(発色)とした（Ｓ６０５）。図１４における駆動制御のうち、０Ｖ印加（Ｓ６０２）を、以下、初期化駆動（比較例２）と呼ぶものとする。

次いで、再び電荷を投入することにより、消色して状態Ｈ（消色）を得て（Ｓ６０１）、初期化駆動（比較例２）（Ｓ６０２）を行って消色状態とした後（Ｓ６０３）、所定の電荷量を発色方向に印加して（Ｓ６０４）、発色させ状態ｈ（発色）とした（Ｓ６０５）。

さらに、再び電荷を投入することにより、状態Ｇ，Ｈとは異なる状態Ｉ（発色）を得て（Ｓ６０１）、初期化駆動（比較例２）（Ｓ６０２）を行って消色状態とした後（Ｓ６０３）、所定の電荷量を発色方向に印加して（Ｓ６０４）、発色させ状態ｉ（発色）とした（Ｓ６０５）。

初期化駆動（比較例２）における印加電圧と印加時間との関係（初期化パルス）を図１５のグラフに示す。また、初期化駆動（比較例２）における電流（Ａ）と時間（ｓｅｃ）との関係を示すグラフを図１６に示す。

＜実施例１、比較例１，２の評価＞
初期化前の発色状態（帯電状態）によらずに、次の安定した発色状態が得られているか否かについて、実施例１、比較例１，２の各状態（状態Ａ〜Ｉ，ａ〜ｉ）の光学特性について評価を行った（図１７〜図２０）。

図１７に光学特性の評価方法の概念図を示す。図１７に示すように、初期化前（状態Ａ〜Ｉ）の消色状態と発色状態との明度の差を、初期化前光学特性差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）＝Ｘ，所定発色印加後（状態ａ〜ｉ）の所定発色印加後光学特性差（ｍａｘ−ｍｉｎ）＝ｘとした。

ここで、実施例１の状態Ａ〜Ｃ，ａ〜ｃから図１８に示すように、それぞれＸ１，ｘ１を算出した。同様に、比較例１の状態Ｄ〜Ｆ，ｄ〜ｆから図１９に示すように、それぞれＸ２，ｘ２を算出した。また、比較例２の状態Ｇ〜Ｉ，ｇ〜ｉから図２０に示すように、それぞれＸ３，ｘ３を算出した。

ここで、安定した発色状態が得られているといえるには、初期化前の発色状態に差がある場合でも所定発色印加後の発色状態の差が小さければ良いこととなる。すなわち、ｘの値が小さい方が初期化前の発色状態によらず次の安定した発色状態が得られる初期化条件といえる。

また、初期化前の発色状態の差Ｘは、所定発色印加後の差ｘに影響を与えることは容易に想像できるため、ｘが所望のとおり小さな値であるとしても、初期化前のＸが小さい条件で試験を行っていれば初期化の条件としてふさわしくないと考えられ、適切な評価結果を得ているとはいえない。

そこで、評価の指標として、「（所定発色印加後光学特性差ｘ）／（初期化前光学特性差Ｘ）」（％）を用いて比較を行った。評価結果を図２１に示す。

図２１に示すように、実施例１の場合は０．５％となり、比較例１の４．４％、比較例２の１６．２％と比較して小さい値となった。またｘ単独の比較においても、実施例１の場合は０．２となり、比較例１の１．５、比較例２の５．９と比較して小さい値となった。なお、Ｘは実施例１の場合は３７．５であり、比較例１の３３．９、比較例２の３６．４と同等に近い値であった。また、図２２に、実施例１の上記指標ｘ／Ｘ（％）で規格化（＝１．０）した時の比較例１，２の値を示す。

以上より、本発明に係る実施例１によれば、比較例１，２と比較して、初期化前の発色状態によらず、次の安定した発色状態が得られる（所定発色印加前の状態が揃っている）初期化駆動を行うことができることを確認できた。

＜実施例２＞
実施例２では、消色に必要な電圧が変化するエレクトロクロミック化合物を用いたエレクトロクロミック表示装置１０について、その電圧の変化に応じて初期化パルスに必要なトップレベルの検証を行った。

実施例１と同様に作製したエレクトロクロミック表示装置（以下、サンプルＡという）と、消色に必要な電圧が変わるエレクトロクロミック化合物
[4,4'-(benzo[c][1,2,5]thiadiazole-4,7-diyl)bis(1-(4-(phosphonomethyl)benzyl)pyridinium) bromide]を用いたエレクトロクロミック表示装置（以下、サンプルＢという）について評価を行った。

実施例２では、図２３に示す光学特性の評価方法の概念図のように、初期化前の光学特性の差を、初期化前光学特性差（ＭＡＸ−ＭＩＮ）＝Ｙ，所定発色印加後の光学特性の差を所定発色印加後光学特性差（ｍａｘ−ｍｉｎ）＝ｙとした。なお、光学特性の評価に際し、初期化前光学特性差、所定発色印加後光学特性差を用いることは、実施例１と同様であるが、実施例１とは、測定環境の相違等により、評価指標として用いた光学特性が異なるため異なる符号として示している。

実施例２では、所定発色印加後光学特性差ｙが０．０２以下程度であれば再現良く発色できていると評価した。

ここで、サンプルＡとサンプルＢにおいて、消色に必要な電圧を比較する方法として、発色時電圧を同じとしたサイクリックボルタンメトリー（ＣＶ）による測定行った。

この測定の結果、走査電圧が発色後にそれぞれ表示電極１３と対向電極１５間の電圧が消色方向にサンプルＡが１．０Ｖ、サンプルＢが４．０Ｖにそれぞれ到達した際、発色がなくなることを確認した。このときの電圧を、サンプルＡ，Ｂそれぞれにおける消色に必要な電圧とした。結果は図２４にも示されるように、サンプルＢの方が消色に必要な電圧が高くなっている。

次いで、初期化パルスのトップレベルをａ［Ｖ］、ボトムレベルを０［Ｖ］とし、ａの値を、１．０，３．０，５．０と変化させて、それぞれの所定発色印加後光学特性差ｙがどのように変化するかを検証した。この初期化駆動（実施例２）における印加電圧と印加時間との関係（初期化パルス）を図２５のグラフに示す。

サイクリックボルタンメトリーで１．０ＶとなったサンプルＡは、図２６に示すように、初期化パルスのトップレベルａが１．０Ｖの場合に、所定発色印加後光学特性差ｙが０．０２以下となることを確認した。

一方、サイクリックボルタンメトリーで４．０ＶとなったサンプルＢは、図２７に示すように、初期化パルスのトップレベルａが５．０Ｖの場合に、所定発色印加後光学特性差ｙが０．０２以下となることを確認した。

実施例２により、異なる作製条件で作製し消色に必要な電圧が異なるサンプルにおいて、消色に必要な電圧の増減に応じて初期化パルスのトップレベルを増減させることで、所望の効果が得られることを確認できた。

＜実施例１、比較例２の評価＞
次に、実施例１（図１０）と比較例２（図１６）の結果を参照しつつ、パルスのボトムレベルが０Ｖ以下（短絡から発色レベル）で有効とする箇所の発色レベルについて説明する。実施例１（図１０）、比較例２（図１６）のどちらも所定発色印加前の初期化駆動中で所定発色駆動直前において消色状態である。

比較例２のように、初期化駆動前の状態が発色状態（状態Ｇ，Ｉ）であっても０Ｖ印加（短絡）により消色状態となる。このとき、図１６に示すように消色方向に電荷が流れるのみであり、発色方向には電流は流れない。

一方、実施例１では、図１０に示すように０Ｖ印加（短絡）中において発色方向に電荷が流れており、過剰な消色方向への印加を補償しているといえる（すなわち、表示電極１３と対向電極１５間のバランスが改善している）。

発色方向に電荷を流すことにより、バランスが改善すると考えられるため、０Ｖでなくとも発色レベルの印加を行うことにより、より改善することが可能となる。また、上記理由により、最終の消色印加前にバランスを取るのが有効であるため、初期化パルスにおいて、その最終部が０Ｖ以下（短絡から発色方向印加）のボトムレベルとパルス電圧印加状態の組み合わせを用いるのが良いと言える。

１０ エレクトロクロミック表示装置
１１ 表示基板
１２ 対向基板
１３ 表示電極
１３ａ 第１の表示電極
１３ｂ 第２の表示電極
１４ エレクトロクロミック層
１４ａ 第１のエレクトロクロミック層
１４ｂ 第２のエレクトロクロミック層
１５ 対向電極
１６ 電解質層
１７ 保護層
１８ 絶縁層
１９ スペーサ
２０ セル
３０ 駆動制御装置
３１，３２ 導線
３３ ＡＭＴＦＴ部
３４ データドライバ
３５ ビデオデータ
３６ プロセッサー
３７ 画像信号
３８ モニタ画素選択及び電気特性検出ユニット

特表２００１−５１０５９０号公報 特開２００３−１２１８８３号公報 特開２００６−１０６６６９号公報 特開２００３−２７０６７１号公報 特開２００４−１５１２６５号公報 特開２０１０−３３０１６号公報 特公平５−２３４０９号公報 特開昭６１−２６１７９０号公報

Claims (6)

1. 電気化学的酸化反応にて酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置の駆動方法において、
   所定の発色状態を出す前の初期化駆動処理における初期化パルスとして、
   消色方向のレベルを持つ複数のパルスを印加し、かつ、該複数のパルスのボトムレベルの内の少なくとも１つは０Ｖ以下とし、
   かつ、前記初期化パルスの印加電圧は、最も発色させている表示部と同等の発色を行った画素であるモニタ画素に基づいて設定されることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
2. 電気化学的酸化反応にて酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置の駆動方法において、
   所定の発色状態を出す前の初期化駆動処理における初期化パルスとして、
   消色方向のレベルを持つ複数のパルスを印加し、かつ、該複数のパルスのボトムレベルの内の少なくとも１つは０Ｖ以下とするとともに、
   発色レベルの異なる複数のモニタ画素を設定し、該複数のモニタ画素に基づいて、各発色レベルに応じた前記初期化パルスの印加電圧を設定することを特徴とするエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
3. 各発色レベルに応じて設定された複数の前記初期化パルスの印加電圧を、
   当該エレクトロクロミック表示装置の作製条件に応じて選択的に設定することを特徴とする請求項２に記載のエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
4. 当該エレクトロクロミック表示装置の作製条件に応じて消色に必要な電圧が変動する場合に、
   前記初期化パルスのトップレベルのうち、少なくとも１つ以上のレベルを電圧変動に応じて変化させることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
5. 前記初期化パルスにおいて、最終の消色方向のパルス前のボトムレベルが０Ｖ以下であることを特徴とする請求項１から４までのいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
6. 表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、
   前記表示電極と前記対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、
   前記表示基板と前記対向電極との間に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を有し、
   各前記表示電極と前記対向電極間に印加する電荷量を制御することにより前記エレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置において、
   初期化パルスとして、消色方向のレベルを持つ複数のパルスを印加し、かつ、該複数のパルスのボトムレベルの内の少なくとも１つは０Ｖ以下として、
   所定の発色状態を出す前の初期化駆動を行う初期化駆動手段を備え、
   前記初期化駆動手段は、当該エレクトロクロミック表示装置において最も発色させている表示部と同等の発色を行った画素であるモニタ画素に基づいて、前記初期化パルスの印加電圧を設定することを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。