JPH01233427A - Electrochromic display element - Google Patents

Electrochromic display element

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Publication number
JPH01233427A
JPH01233427A JP63061579A JP6157988A JPH01233427A JP H01233427 A JPH01233427 A JP H01233427A JP 63061579 A JP63061579 A JP 63061579A JP 6157988 A JP6157988 A JP 6157988A JP H01233427 A JPH01233427 A JP H01233427A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
tungsten oxide
electrochromic
display
cerium oxide
oxide
Prior art date
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Pending
Application number
JP63061579A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsunemi Oiwa
大岩 恒美
Masayuki Hirota
正幸 広田
Shuichi Wada
秀一 和田
Akira Kawakami
章 川上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP63061579A priority Critical patent/JPH01233427A/en
Publication of JPH01233427A publication Critical patent/JPH01233427A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To assure a long cycle life even under driving conditions including a pause state by incorporating cerium oxide into tungsten oxide. CONSTITUTION:Transparent display electrodes 2 and insulating protective films 3 are provided respectively to prescribed patterns on the surface of a transparent glass plate 1 by which a tungsten oxide substrate 4 is formed. An electrochromic material film 5 consisting of the tungsten oxide contg. the cerium oxide is provided on the display electrodes 2 of the prescribed display segment parts of the display electrode substrate 4 where the protective films 3 are not formed, by which the display electrodes 6 are formed. The yellowing of the tungsten oxide, known as 'burn' is prevented by adding the cerium oxide to the tungsten oxide in such a manner, by which the display element having the long cycle life is obtd. even under the driving conditions including the pause state.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はエレクトロクロミック表示素子に関する。[Detailed description of the invention] [Industrial application field] The present invention relates to an electrochromic display element.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

酸化タングステン(WO,)をエレクトロクロミック物
質として用い、有i溶媒中にリチウムイオンを含有させ
た有機溶媒系の電解液を用いるエレクトロクロミック表
示素子は、商品化されてからまだ日も浅いが、商品化当
初は4s+C/c+i程度の着色電荷量で使用されてい
た。その後、高品位化への要望から、6mC/cdの着
色電荷量、さらには8〜10mC/c−の着色電荷量が
要求されるようになってきたが、現在ではそのような要
求に対しても酸化タングステンの成膜法の改良などによ
って応じることができるようになってきた。同時にサイ
クル寿命についても検討され、例えば安藤らはDisp
lays Jan PP3(’85)で酸化タングステ
ン膜厚5,000人の場合、着色電荷量を6mC/cd
で着消色を繰り返し10″サイクルの寿命を確認してい
る。さらに、本発明者らは着色電荷量を8.511IC
/c11に高めてサイクル寿命試験を行っても107サ
イクルで問題が発生しないエレクトロクロミック表示素
子を得ている。しかし、上記エレクトロクロミック表示
素子を株価表示ボードなどに適用するための実用試験を
行ったところ、8〜10mC/c+1程度の着色電荷量
で使用しているにもかかわらず敵方サイクルで酸化タン
グステンが消色状態で黄褐色になり、電圧を印加しても
青色に着色しなくなるトラブルが発生した0本発明者ら
は、この黄褐色に変色した酸化タングステン膜をX線光
電子分光法で分析したところ、該酸化タングステン膜中
に4価のタングステンが含まれていることを見い出した
。−般に酸化タングステンの着色機構は次のようにいわ
れており、χの値が0.3以上になると可逆性を失うと
報告されている。
Electrochromic display elements that use tungsten oxide (WO) as an electrochromic substance and an organic solvent-based electrolyte containing lithium ions in an organic solvent have only recently been commercialized, but they are becoming more and more popular. Initially, it was used with a colored charge amount of about 4s+C/c+i. Later, due to the desire for higher quality, a colored charge amount of 6 mC/cd, and furthermore a colored charge amount of 8 to 10 mC/c-, came to be required. However, it has become possible to meet this demand by improving the method of forming tungsten oxide films. At the same time, cycle life was also investigated; for example, Ando et al.
If the tungsten oxide film thickness is 5,000 in lays Jan PP3 ('85), the amount of colored charge is 6 mC/cd.
We confirmed the lifespan of 10'' cycles by repeating coloring and decoloring.Furthermore, the inventors confirmed that the coloring charge amount was 8.511IC.
An electrochromic display element was obtained in which no problem occurred after 107 cycles even when a cycle life test was carried out at an increased temperature of /c11. However, when we conducted a practical test to apply the above electrochromic display element to stock price display boards, etc., we found that tungsten oxide was generated during the enemy cycle despite being used with a colored charge amount of about 8 to 10 mC/c+1. The inventors analyzed this yellow-brown tungsten oxide film using X-ray photoelectron spectroscopy. It was discovered that the tungsten oxide film contained tetravalent tungsten. - Generally, the coloring mechanism of tungsten oxide is said to be as follows, and it is reported that reversibility is lost when the value of χ exceeds 0.3.

しかし、10mC/c+aの着色電荷量は上記のχの値
で0.095程度であり、従来このようなトラブルが発
生するようなことはまったくなかった0本発明者らは、
このような酸化タングステンの黄褐変現象を“ヤケ”と
名付けた。なお、従来行っていたサイクル寿命試験と実
用試験の駆動方法との差は、第2図および第3図に示す
とおりであり、実用試験の場合は、第3図に示すように
、着色後1分間両電極間をオープンにし、エレクトロク
ロミック表示素子のメモリーi能を利用して着色状態を
保った(休止状態と名付ける)後、消色し再び着色する
といったモードで駆動する。つまり、従来のサイクル寿
命試験と実用試験との差は、従来のサイクル寿命試験の
場合は、第2図に示すように、着色も消色も短時間でか
つ同時間であり、従来のサイクル寿命には上記のような
休止状態がないことである。
However, the amount of colored charge at 10 mC/c+a is about 0.095 based on the value of χ above, and the inventors of the present invention have never encountered such troubles in the past.
This phenomenon of yellowing and browning of tungsten oxide was named "staining." The difference between the conventional cycle life test and the driving method in the practical test is as shown in Figures 2 and 3. In the case of the practical test, as shown in Figure 3, It is driven in a mode in which the electrodes are opened for a minute, the coloring state is maintained using the memory function of the electrochromic display element (referred to as the resting state), the color is erased, and the color is colored again. In other words, the difference between conventional cycle life tests and practical tests is that, as shown in Figure 2, in the case of conventional cycle life tests, coloring and decoloring occur in a short time and in the same amount of time; does not have the above-mentioned dormant state.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

この発明は、従来のエレクトロクロミック表示素子が上
記のような休止状態を含んだ駆動条件下で°“ヤケ”と
呼ばれる酸化タングステンの黄褐変現象を生じ、表示機
能を喪失してサイクル寿命が低下したという問題点を解
決し、休止状態を含む駆動条件下でもサイクル寿命の長
いエレクトロクロミック表示素子を提供することを目的
とする。
This invention is based on the problem that conventional electrochromic display elements suffer from a yellowing phenomenon of tungsten oxide called "fading" under operating conditions that include the above-mentioned rest state, resulting in loss of display function and shortened cycle life. It is an object of the present invention to solve this problem and provide an electrochromic display element that has a long cycle life even under driving conditions including a rest state.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明は、上記問題点を解決するためにエレクトロクロ
ミック材料について検討を加え、酸化タングステンに酸
化セリウムを添加することによって、休止状態を含む駆
動条件下でもサイクル寿命の長いエレクトロクコミック
表示素子を提供できるようにしたものである。
In order to solve the above problems, the present invention has investigated electrochromic materials, and by adding cerium oxide to tungsten oxide, provides an electrochromic display element that has a long cycle life even under operating conditions including a rest state. It has been made possible.

これを詳述すると以下の通りである。This is detailed as follows.

“ヤケ”と呼ばれる酸化タングステンの黄褐変現象の発
生メカニズムおよびその対策を鋭意検討した結果、発生
メカニズムを充分に解明できたわけではないが、現在以
下のように考えている。前述したように高品位化をはか
るため着色電荷量を増加させてきたが、これに加え、本
発明者らは、応答速度も改善し、現在では0.6秒とい
う短時間内に8〜10mC/cシの着色電荷量を得るこ
とに到達している。
As a result of intensive research into the mechanism of yellowing of tungsten oxide, known as "staining," and its countermeasures, we have not fully elucidated the mechanism, but we are currently thinking as follows. As mentioned above, the amount of colored charge has been increased in order to improve the quality, but in addition to this, the present inventors have also improved the response speed and are now able to generate 8 to 10 mC within a short time of 0.6 seconds. It has been achieved to obtain a colored charge amount of /c.

酸化タングステンへのリチウムイオンの拡散は酸化タン
グステン粒子の最表面より粒子の中央゛に向かって進行
するが、0.6秒の間に電荷を注入すると、リチウムイ
オンは充分に酸化タングステン粒子の内部まで拡散する
ことができず、リチウムイオンは酸化タングステンの粒
子表面付近に存在し、ただちにこれを消色すると、リチ
ウムイオンはすべて酸化タングステン粒子から取り出さ
れる。
Diffusion of lithium ions into tungsten oxide particles proceeds from the outermost surface of the tungsten oxide particles toward the center of the particles, but when a charge is injected for 0.6 seconds, lithium ions fully penetrate into the tungsten oxide particles. Unable to diffuse, lithium ions exist near the surface of the tungsten oxide particles, and when this is immediately decolored, all lithium ions are extracted from the tungsten oxide particles.

しかし、休止状態が存在すると、リチウムイオンは酸化
タングステン粒子の中央まで拡散し、粒子内でほぼ均一
に分布するようになる。そこで、これを消色する際に、
消色時間が短いと、充分にリチウムイオンが拡散しきれ
ないため、リチウムイオンはわずかに酸化タングステン
粒子内に残る。
However, when a dormant state exists, the lithium ions diffuse into the center of the tungsten oxide particle and become almost uniformly distributed within the particle. Therefore, when erasing this,
If the decoloring time is short, the lithium ions cannot be sufficiently diffused, so a small amount of lithium ions remain within the tungsten oxide particles.

その結果、着色−消色サイクルを繰り返すうちに、酸化
タングステン粒子内にリチウムイオンが蓄積して、5価
の酸化タングステンが粒子内に多量に存在するようにな
り、消色しても充分透明にならず、青色が残った状態と
なる。さらにサイクルを繰り返すと5価の酸化タングス
テンは4価になり、これが黄褐色になる原因であり、ま
た、4価の酸化タングステンはエレクトロクロミック特
性を示さず、これが着色しな(なる原因である。酸化タ
ングステンが5価から4価になるためには、約1■の電
位が必要であり、一般的な着色−消色サイクルで酸化タ
ングステンが6価から5価を経て4価にまで変化しない
のは、このようなエネルギー障壁をこえなければならな
いためである。
As a result, as the coloring and decoloring cycle is repeated, lithium ions accumulate within the tungsten oxide particles, and a large amount of pentavalent tungsten oxide exists within the particles, making them sufficiently transparent even after decoloring. Instead, a blue color remains. When the cycle is repeated further, the pentavalent tungsten oxide becomes tetravalent, which is the cause of the yellowish brown color.Furthermore, the tetravalent tungsten oxide does not exhibit electrochromic properties, which is the reason why it does not become colored. In order for tungsten oxide to change from pentavalent to tetravalent, a potential of approximately 1■ is required, and tungsten oxide does not change from hexavalent to pentavalent to tetravalent in a general coloring-decoloring cycle. This is because such an energy barrier must be overcome.

以上のことから、この°°ヤケ”と呼ばれる酸化タング
ステンの黄褐変現象の防止対策としては、消色電圧を高
く、また消色時間を長くすればよいと考えられ、現実に
消色時間を1.2秒以上に長くすると“ヤケ”の発生防
止に有効であることが判明しているが、そのように消色
時間を長くすることは、表示装置と−して迅速性に欠け
ることになり、表示装置としては改悪の方向になる。そ
こで、本発明者らは、さらに検討を加えた結果、酸化タ
ングステンに酸化セリウムを添加することによって“ヤ
ケ”と呼ばれる酸化タングステンの黄褐変現象を防止で
きることを見い出したのである。
Based on the above, it is thought that the best way to prevent the yellowing phenomenon of tungsten oxide, which is called "°° discoloration," is to increase the decoloring voltage and lengthen the decoloring time. .It has been found that increasing the decoloring time to 2 seconds or more is effective in preventing the occurrence of "fading," but such a long decoloring time results in a lack of speed as a display device. Therefore, as a result of further study, the present inventors discovered that by adding cerium oxide to tungsten oxide, it is possible to prevent the yellowing-browning phenomenon of tungsten oxide called "fading". He found out.

すなわち、酸化タングステンに酸化セリウムを添加して
酸化タングステン中に酸化セリウムを含有させてお(と
、リチウムイオンの酸化タングステン中での拡散が速く
なり、消色時にリチウムイオンが酸化タングステン粒子
から速やかに取り出されて、リチウムイオンが酸化タン
グステン粒子内に残存しなくなり、消色時に酸化タング
ステンが青色を帯びるのが防止され、また酸化タングス
テンが4価に変化するのが防止されるようになるものと
考えられる。酸化タングステンへの酸化セリウムの添加
量、すなわち、エレクトロクロミック物質膜を構成する
酸化タングステンと酸化セリウムとの混在物からなるエ
レクトロクロミック物質中の酸化セリウム濃度としては
0.2〜20原子%(atomic%)となるようにす
るのが好ましい、つまり、エレクトロクロミック物質中
の酸化セリウム濃度が0.2原子%より少ない場合は“
ヤケ”を防止する効果が充分に発揮されず、一方、酸化
セリウム濃度が20原子%を超えるとそれに伴う酸化タ
ングステンの減少により着色電荷量が減少するなどエレ
クトロクロミック特性が低下するからである。特にエレ
クトロクロミック物質中における酸化セリウム濃度とし
ては1〜10原子%の範囲にするのが好ましい、このよ
うな酸化セリウムを含有した酸化タングステンからなる
エレクトロクロミック物質膜の膜厚としては3,000
〜io、ooo人が好ましく、膜厚が3,000人未満
では着色電荷量が1OLIIC/cd以上になると、“
ヤケ”が発生しやすくなり、一方、膜厚が10,000
人を超えると膜が青色を帯びるようになってエレクトロ
クロミック物質の着消色変化が視認しにくくなる。
In other words, by adding cerium oxide to tungsten oxide to make the tungsten oxide contain cerium oxide, the diffusion of lithium ions in tungsten oxide becomes faster, and lithium ions are quickly released from tungsten oxide particles during decolorization. It is believed that the lithium ions are removed and no longer remain in the tungsten oxide particles, preventing the tungsten oxide from turning blue during decolorization, and preventing the tungsten oxide from changing into a tetravalent state. The amount of cerium oxide added to tungsten oxide, that is, the concentration of cerium oxide in the electrochromic material consisting of a mixture of tungsten oxide and cerium oxide constituting the electrochromic material film is 0.2 to 20 at% ( atomic%), that is, when the cerium oxide concentration in the electrochromic material is less than 0.2 atomic%.
On the other hand, if the cerium oxide concentration exceeds 20 at %, the electrochromic properties will deteriorate, such as the amount of colored charge decreasing due to the accompanying decrease in tungsten oxide.Especially. The concentration of cerium oxide in the electrochromic material is preferably in the range of 1 to 10 at%.The thickness of the electrochromic material film made of tungsten oxide containing cerium oxide is 3,000 atomic percent
~io, ooo is preferable, and if the film thickness is less than 3,000 and the amount of colored charge is 1 OLIIC/cd or more,
On the other hand, when the film thickness is 10,000
When it exceeds the human body, the membrane becomes blueish, making it difficult to visually recognize the color change of the electrochromic substance.

本発明のエレクトロクロミック表示素子は酸化タングス
テン中に酸化セリウムを含有させたことを特徴とするが
、この素子のエレクトロクロミック物質組成以外の構成
は従来の素子と同極であって差し支えない、上記他の構
成を含めて、この発明のエレクトロクロミック表示素子
の一例につき、第1図を参照して説明する。
The electrochromic display element of the present invention is characterized by containing cerium oxide in tungsten oxide, but the structure of this element other than the electrochromic material composition may be the same polarity as the conventional element. An example of the electrochromic display element of the present invention, including its configuration, will be explained with reference to FIG.

図中、lは透明ガラス板であり、この透明ガラス板lの
表面に透明な表示電極2と絶縁性の保護膜3をそれぞれ
所定のパターンに設けて表示極基板4が形成されている
。この表示極基板4の、保護膜3が形成されていない所
定の表示セグメント部分の表示電極2上に酸化セリウム
を含有した酸化タングステンからなるエレクトロクロミ
ック物質膜5が設けられて表示極6が形成されている。
In the figure, l is a transparent glass plate, and a display electrode substrate 4 is formed by providing a transparent display electrode 2 and an insulating protective film 3 in a predetermined pattern on the surface of this transparent glass plate l. An electrochromic material film 5 made of tungsten oxide containing cerium oxide is provided on the display electrode 2 in a predetermined display segment portion of the display electrode substrate 4 where the protective film 3 is not formed, thereby forming a display electrode 6. ing.

7は対向極基板であり、この対同極基板7の表面に対向
電極8を介して活性炭素材料からなる対向極物質層9が
設けられて対向極10が形成されている。そして、表示
極基板4と対向極基板7は合成樹脂やガラスなどからな
るスペーサー11を介してそれぞれの加工面を内側にし
て対向配置され、その内部にプロピレンカーボネートな
どの有機溶媒に電解質として過塩素酸リチウムなどのリ
チウム塩を適度に溶解させた電解液12が充満するよう
に封入されている。
7 is a counter electrode substrate, and a counter electrode material layer 9 made of an activated carbon material is provided on the surface of the counter homopolar substrate 7 via a counter electrode 8 to form a counter electrode 10. The display electrode substrate 4 and the counter electrode substrate 7 are arranged facing each other with their respective processed surfaces inward through a spacer 11 made of synthetic resin, glass, etc., and perchlorate as an electrolyte is added to an organic solvent such as propylene carbonate inside. It is filled with an electrolytic solution 12 in which a lithium salt such as lithium oxide is appropriately dissolved.

上記の酸化セリウムを含有した酸化タングステンからな
るエレクトロクロミック物質膜5は、例えば第4図に示
すような真空蒸着装置を用いて形成される。第4図につ
いて説明すると、21はヒータで、22は基板であり、
23は酸化セリウムで、24は酸化タングステンで、2
5は電子ビーム加熱装置であり、26は排気口である。
The electrochromic material film 5 made of tungsten oxide containing cerium oxide is formed using, for example, a vacuum evaporation apparatus as shown in FIG. To explain FIG. 4, 21 is a heater, 22 is a substrate,
23 is cerium oxide, 24 is tungsten oxide, 2
5 is an electron beam heating device, and 26 is an exhaust port.

この真空蒸着装置によりエレクトロクロミック物質膜5
を形成するには、表示電極2を形成した表示極基板4を
第4図の基+ff122で示されるところに配置し、こ
れをヒータ21で加熱し、一方、酸化セリウム23と酸
化タングステン24は電子ビーム加熱装置25で加熱し
て蒸気化させ、表示極基板4の表示電極2上に蒸着させ
る。
This vacuum evaporation device produces an electrochromic material film 5.
To form the display electrode substrate 4 on which the display electrode 2 has been formed, the display electrode substrate 4 is placed at the location indicated by base +ff122 in FIG. It is heated by the beam heating device 25 to vaporize it, and is deposited on the display electrode 2 of the display electrode substrate 4.

上記の表示を極2はインジウム−スズ複合酸化物(以下
、ITOという)などの透明導電性材料からなり、真空
蒸着法、スパッタリング法などの既存の薄膜形成技術に
よって通常i、ooo〜3.000人程度の厚さに形成
される。絶縁性の保護膜3は一般にSiO□なとの透明
絶縁性材料からなり、真空蒸着法、塗布法などによって
通常3.000〜10.000人程度の厚さに形成され
るが、エレクトロクロミック表示素子の使用目的によっ
ては着色した絶縁性材料を用いることもある。また、表
示電極2の耐久性やエレクトロクロミック表示素子の駆
動条件によっては保!1膜3を設けていない場合もある
。エレクトロクロミック物質膜5のパターン形成方法と
しては、表示セグメント部分以外の表示電極2および保
護膜3上に半導体の作製などに用いられるレジスト膜を
形成し、全面にエレクトロクロミンク物質を前記のよう
な真空蒸着法などによって形成した後、レジスト膜を除
去して表示セグメント部分のみにエレクトロクロミック
物質膜5を残すリフトオフ法や、表示電極2および保護
113上の全面にエレクトロクロミック物質1195を
形成した後、表示セグメント部分のエレクトロクロミッ
ク物質膜5上にレジスト膜を形成し、レジスト膜で覆わ
れていない部分のエレクトロクロミック物質をエツチン
グにより除去するエツチング法などがある。
The electrode 2 is made of a transparent conductive material such as indium-tin composite oxide (hereinafter referred to as ITO), and is usually formed using existing thin film forming techniques such as vacuum evaporation and sputtering. Formed to the thickness of a human being. The insulating protective film 3 is generally made of a transparent insulating material such as SiO□, and is usually formed to a thickness of about 3,000 to 10,000 by vacuum evaporation, coating, etc. A colored insulating material may be used depending on the intended use of the element. Also, depending on the durability of the display electrode 2 and the driving conditions of the electrochromic display element, In some cases, one film 3 is not provided. The method for forming the pattern of the electrochromic material film 5 is to form a resist film used for manufacturing semiconductors on the display electrodes 2 and the protective film 3 other than the display segment portions, and then apply the electrochromic material over the entire surface as described above. After forming by a vacuum evaporation method or the like, the resist film is removed and the electrochromic material film 5 is left only on the display segment portion using a lift-off method, or after the electrochromic material 1195 is formed on the entire surface of the display electrode 2 and the protection 113, There is an etching method in which a resist film is formed on the electrochromic material film 5 in the display segment portion, and the portions of the electrochromic material not covered with the resist film are removed by etching.

対同極基板7は一般にガラス板が用いられているが、非
透光性の合成樹脂板などでも差し支えない、対向電極8
には金、白金、タングステンのごとき金属あるいは表示
電極2と同様の材料が使用され、前記同様の薄膜形成技
術のほか金属の場合には箔状物を圧着あるいは接着する
方法によって対向極基板7の表面に通常1,000〜s
、ooo人程度の厚さに形成され、その表面抵抗は10
Ω/口以下が良好で特に5Ω/口以下が望ましい。
A glass plate is generally used as the counter homopolar substrate 7, but a non-transparent synthetic resin plate or the like may be used as the counter electrode 8.
A metal such as gold, platinum, or tungsten or the same material as the display electrode 2 is used. In addition to the thin film forming technique described above, in the case of metal, the counter electrode substrate 7 is formed by pressing or bonding a foil-like material. Usually 1,000~s on the surface
, is formed to a thickness of about the size of an ooo person, and its surface resistance is 10
A value of Ω/mouth or less is favorable, and a value of 5 Ω/mouth or less is particularly desirable.

活性炭素材料からなる対同極物質層9は、通常厚みが1
00〜500μm程度の活性炭素繊維クロスを導電性接
着荊にて対向電極B上に貼り付けることにより形成され
るが、このクロスに限定されず、活性炭素を対向極物質
として用いたものであれば、任意の方法で形成されたも
のであってもよい。
The homopolar material layer 9 made of activated carbon material usually has a thickness of 1
It is formed by pasting an activated carbon fiber cloth of about 00 to 500 μm on the counter electrode B with a conductive adhesive, but it is not limited to this cloth, and any activated carbon fiber cloth can be used as long as activated carbon is used as the counter electrode material. , may be formed by any method.

なお、13.14は表示極基板4の側縁部に固着された
表示極側のリード端子と対向極側のリード端子であり、
15は対向電極8の外部導出部を構成する導電性ペース
トや金属箔などの材料からなる導電層で、16は対向極
10を隠蔽してそれ自身の色調を表示の背景とする背景
材であり、その色調を発現する顔料をポリテトラフルオ
ロエチレンなどの結合剤成分に分散した電解液含浸性シ
ート成形物などで構成されている。
Note that 13 and 14 are lead terminals on the display electrode side and lead terminals on the opposite electrode side fixed to the side edge of the display electrode substrate 4,
Reference numeral 15 denotes a conductive layer made of a material such as conductive paste or metal foil constituting the external lead-out portion of the counter electrode 8, and 16 is a background material that hides the counter electrode 10 and uses its own color tone as the background of the display. It is composed of an electrolyte-impregnated sheet molded product in which a pigment that develops the color tone is dispersed in a binder component such as polytetrafluoroethylene.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明を実施例によって具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.

実施例1 縦5抛転横165mm、厚さ1.1a+mの透明ガラス
板の表面に、表示電極となる厚さ2,500人のITO
膜を真空蒸着法により設けて所定パターンに加工形成し
た後、この1TO9i上に保護膜として二酸化ケイ素(
Sing)膜を真空蒸着法により設けて所定パターンに
加工形成して表示極基板とした。
Example 1 ITO with a thickness of 2,500 mm to serve as a display electrode was placed on the surface of a transparent glass plate measuring 5 mm in length, 165 mm in width, and 1.1 a+m thick.
After forming a film by vacuum evaporation and processing it into a predetermined pattern, a protective film of silicon dioxide (
A Sing) film was provided by vacuum evaporation and processed into a predetermined pattern to form a display electrode substrate.

この表示極基板に、第4図に示す真空蒸着装置を用い、
基板温度150℃、成膜速度10人/秒の条件で、酸化
タングステンおよび酸化セリウムの膜中組成が、所定の
濃度になるように各電子ビームのパワーを調整して、5
 、000人の膜厚にエレクトロクロミック物質膜を蒸
着し、リフトオフ法によって数字表示用の8字形のパタ
ーンに形成して表示極とした。
Using the vacuum evaporation apparatus shown in FIG. 4 on this display electrode substrate,
The power of each electron beam was adjusted so that the composition of tungsten oxide and cerium oxide in the film reached a predetermined concentration under the conditions of a substrate temperature of 150°C and a deposition rate of 10 people/sec.
An electrochromic material film was deposited to a thickness of 1,000 mm, and formed into a figure-8 pattern for displaying numbers using a lift-off method to form a display electrode.

一方、縦45au+、横16(is(厚さ1.1m−の
透明ガラス板からなる対同極基板の一面全面に、厚さ4
゜000人のITO膜からなる対向電極を真空蒸着法に
より形成し、この上に活性炭素繊維クロス(クラレ社製
の商品名CH−20)をカーボンペースト(徳力社製の
商品名PR−10)を介して貼り合わせ、180℃で2
時間加熱処理することにより対同極物質層を形成して対
同極とした。そして、上記の両基板をエレクトロクロミ
ック物質膜と対向種物質層とが向かい合う形で、かつ両
者の間に二酸化チタン粉末とポリテトラフルオロエチレ
ン粉末との混合物のシート状成形物(住友電気工業製の
商品名ポアロン)からなる背景材を介在させ、さらに周
辺部に厚さ1蒙−のポリエステル樹脂製の方形環状スペ
ーサを介在させて対向配置し、エポキシ樹脂系接着剤に
て接着封止するとともに内部にプロピレンカーボネート
に1 +sol/ lの過塩素酸リチウムを溶解させ、
かつ0.1重量%の純水を添加してなる電解法的6ml
を封入した。ついで、リード端子の取り付けと銀ベース
l付による導電層の形成を行い、第1図に示すエレクト
ロクロミック表示素子を作製した。
On the other hand, on the entire surface of the counter-polar substrate, which is made of a transparent glass plate of 45au+ in length and 16(is) in width (1.1m-thick),
A counter electrode made of ゜000 ITO film was formed by vacuum evaporation method, and activated carbon fiber cloth (trade name: CH-20, manufactured by Kuraray Co., Ltd.) was applied on top of the counter electrode (trade name: PR-10, manufactured by Tokurikisha Co., Ltd.). 2 at 180℃.
A counter-homopolar material layer was formed by heat treatment for a period of time to form a counter-homopolar material layer. Then, the above-mentioned two substrates were placed in such a manner that the electrochromic material film and the opposing seed material layer faced each other, and between them, a sheet-shaped molded mixture of titanium dioxide powder and polytetrafluoroethylene powder (manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.) was formed. A background material made of Poalon (trade name) is interposed, and rectangular annular spacers made of polyester resin with a thickness of 1 mm are placed on the periphery to face each other, and the interior is sealed with an epoxy resin adhesive. Dissolve 1 + sol/l of lithium perchlorate in propylene carbonate,
6 ml of electrolytic method with addition of 0.1% by weight of pure water
was enclosed. Next, lead terminals were attached and a conductive layer was formed by attaching a silver base l to produce the electrochromic display element shown in FIG. 1.

実施例2 エレクトロクロミンク物質膜の組成を酸化セリウム濃度
5原子%一定とし、膜厚を変えた以外は実施例1と同じ
条件でエレクトロクロミンク表示素子を作製した。
Example 2 An electrochromic display element was produced under the same conditions as in Example 1, except that the composition of the electrochromic material film was kept constant at a cerium oxide concentration of 5 at % and the film thickness was changed.

比較例1 酸化セリウムを添加せず酸化タングステンだけでエレク
トロクロミック物質膜を形成した以外は実施例1と同じ
条件でエレクトロクロミック表示素子を作製した。
Comparative Example 1 An electrochromic display element was produced under the same conditions as in Example 1, except that an electrochromic material film was formed using only tungsten oxide without adding cerium oxide.

上記実施例1〜2のエレクトロクロミック表示素子およ
び比較例1のエレクトロクロミック表示素子に、20℃
の一定温度で、第3図に示すような休止状態を1分間保
持するようにして、着色印加電圧: −1,2V、着色
電圧印加時間二〇、6秒、消色印加電圧:+1.4V、
消色電圧印加時間二0.6秒の着消色を行い初期の着色
電荷量を測定するとともにサイクル寿命試験を室温にて
行った。“ヤケ”の評価は、消色時のエレクトロクロミ
ック物質膜を色差計で観察して、b(aで行い、その値
が2以上になった時のサイクル数をサイクル寿命とした
The electrochromic display elements of Examples 1 and 2 and the electrochromic display element of Comparative Example 1 were heated at 20°C.
At a constant temperature, the rest state as shown in Fig. 3 was maintained for 1 minute, coloring applied voltage: -1.2V, coloring voltage application time 20.6 seconds, decoloring applied voltage: +1.4V. ,
Coloring and decoloring was carried out by applying a decoloring voltage for 20.6 seconds, and the initial amount of colored charge was measured, and a cycle life test was conducted at room temperature. Evaluation of "fading" was carried out by observing the electrochromic material film during decolorization with a color difference meter and using b(a), and the number of cycles when the value became 2 or more was defined as the cycle life.

第1表に示すように、酸化セリウムを含有した実施例の
エレクトロクロミック表示素子は、いずれも、従来品に
相当する比較例1のエレクトロクロミック表示素子に比
べてサイクル寿命が長く、特に酸化セリウム濃度が0.
2原子%以上ではサイクル寿命が長くなった。しかし、
酸化セリウム濃度の増加に伴って着色電荷量が減少する
ので、酸化セリウム濃度の上限としては20原子%にす
るのが好ましい、また、エレクトロクロミック物質膜の
膜厚としては、着色電荷量の関係から、3,000Å以
上にするのが好ましい。
As shown in Table 1, the electrochromic display elements of Examples containing cerium oxide all had a longer cycle life than the electrochromic display element of Comparative Example 1, which corresponds to the conventional product, and especially the cerium oxide concentration. is 0.
When the content was 2 atomic % or more, the cycle life became longer. but,
As the amount of colored charge decreases as the concentration of cerium oxide increases, it is preferable that the upper limit of the concentration of cerium oxide is 20 atomic %. Also, the thickness of the electrochromic material film is determined from the relationship of the amount of colored charge. , 3,000 Å or more.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明では、酸化タングステンに
酸化セリウムを含有させることにより、休止状態を含む
駆動条件下においても、サイクル寿命の長いエレクトロ
クコミック表示素子を提供することができた。
As explained above, in the present invention, by incorporating cerium oxide into tungsten oxide, it was possible to provide an electrocomic display element with a long cycle life even under driving conditions including a rest state.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明に係るエレクトロクロミック表示素子の
一例を示す断面図である。第2図は従来のサイクル寿命
試験のタイムチャートであり、第3図は休止状態を含ん
だ実用サイクル寿命試験のタイムチャートである。第4
図はエレクトロクロミック物質膜形成のための真空蒸着
装置の一例を示す概略図である。 2・・・表示電極、 4・・・表示極基板、 訃・・エ
レクトロクロミック物質膜、 12・・・電解液第1図 2・・・表示電極 4・・・表示極基板 5 ・・エレクトロクロミンク物質膜 12・・・電解液 第2図 着色電圧印加時間 第3図 着色電圧印加時間
FIG. 1 is a sectional view showing an example of an electrochromic display element according to the present invention. FIG. 2 is a time chart of a conventional cycle life test, and FIG. 3 is a time chart of a practical cycle life test including a rest state. Fourth
The figure is a schematic diagram showing an example of a vacuum deposition apparatus for forming an electrochromic material film. 2...Display electrode, 4...Display electrode substrate, 2...Electrochromic material film, 12...Electrolyte solution Fig. 1 2...Display electrode 4...Display electrode substrate 5...Electrochromic material film Mink material film 12... Electrolyte Figure 2 Coloring voltage application time Figure 3 Coloring voltage application time

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)表示極基板の表示電極上にエレクトロクロミック
物質膜を形成し、リチウムイオンを含有する有機溶媒系
の電解液を用いたエレクトロクロミック表示素子におい
て、上記エレクトロクロミック物質が酸化セリウムを含
有した酸化タングステンであることを特徴とするエレク
トロクロミック表示素子。
(1) In an electrochromic display element in which an electrochromic material film is formed on the display electrode of the display electrode substrate and an organic solvent-based electrolyte solution containing lithium ions is used, the electrochromic material is an oxide containing cerium oxide. An electrochromic display element characterized by being made of tungsten.
(2)酸化セリウムがエレクトロクロミック物質中0.
2〜20原子%である請求項1記載のエレクトロクロミ
ック表示素子。
(2) 0.0% cerium oxide in the electrochromic material.
The electrochromic display element according to claim 1, wherein the content is 2 to 20 atomic %.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5631765A (en) * 1991-05-16 1997-05-20 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Forderung Der Angewandten Forschung E.V. Electrochromic light valve and method of manufacturing it as well as its use
EP2045656A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-08 Siemens Aktiengesellschaft Switch with a plane display

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WO2009047051A1 (en) * 2007-10-01 2009-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Switch having a flat display
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