JPH022527A - 対称型エレクトロクロミック表示装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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現象を利用した非発光
型表示装置、エレクトロクロミック表示装置に関するも
のである。

〔従来の技術〕

エレクトロクロミック表示装置は、非発光型表示装置で
あり、鮮明な色彩表示ができ、消費電力が小さく、視角
依存性が無く、大型表示が可能であるなど発光ダイオー
ドや液晶デイスプレィ等の従来の表示装置よシも優れた
特徴を有する表示装置である。

従来の当該表示装置は、ジャーナル・オプ・アプライド
・フィツクス、５３（１９８２年〕第４４１６頁から第
４４２１頁（Ｊ、　Ａｐｐ　１．　Ｐｈｙｓ、、　５３
（１９８２）ＰＰ４４１６−４４２１）に記載のように
、対向電極に金属電極金層いるか、あるいは、アール・
シー・ニー・レビュー３６、（１９７５年）第１７７頁
から第１９７頁（Ｒ，ＣＡ　ＲｅＶ、３６、（１９７５
）Ｉ）、１７７）に記載のように、対向電極に導電膜を
用いていた。

〔発明が要訣しようとする問題点〕

エレクトロクロミック膜の形成材料としては、無機化合
物、例えばＷＯｌやＭＯＯｓや有機化合物、例えばビオ
ロゲン化合物等種々の材料が提案されているが、代表的
にＷＯ８膜が使用されている。

ＷＯ８膜の着色現象は、電子とプロトン（Ｈ＋）のＷＯ
３膜への２重注入による着色中心ＨｘＷＯ。

の形成によると説明され、ＷＯ，膜の褪色現象は、逆に
、Ｈ！ＷＯ，から電子とプロトンが抜けて、ＷＯ３とな
ると説明されている。この場合の反応は次の化学式で表
わすことができる。

ＷＯ，＋ｘＨ”−４−ｘｅ　　０ＨｘＷＯ，（１）（透
明）　　　　　　　　　　（青色）従って、ＷＯ８膜を
着色する場合は、表示となるＷＯ５膜が形成されている
第１電極を負バイアス、第２を極を正バイアスにし、褪
色する場合は、逆に、第１に極を正バイアス、第２電極
を負ノくイアスにする。

上記従来技術では、第２ｆｉ極に金属電極あるいは導電
膜を用いており、着色する場合、エレクトロクロミック
膜が飽和状態になると、エレクトロクロミック膜と電解
質との接触面から発泡が起こり、膜剥離を起こす原因と
なっていた。また、褪色の場合は、第２電極と電解質の
界面で電子とプロトンが反応して気泡が発生し、表示装
置の劣化を生じていた。

本発明の目的は、かかる従来技術に鑑み、気泡の発生を
抑えることに工υ、エレクトロクロミック表示装置の動
作の信頼性、耐久性を向上させることにある。

本発明の前記ならびにそのほかの目的と新規な特徴は、
本明細書の記述および添付図面からあきらかになるでお
ろう。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち代表的なものの概要
を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、本発明では、第１電極上のみでなく、第２電
極上にもエレクトロクロミック膜を形成した対称型エレ
クトロクロミック表示装置とした。

ま几、好ましい実施態様として、着色したエレクトロク
ロミック膜を未飽和状態で使用する九めに、表示装置に
印加するフォーミング電圧と駆動電圧は異なる電圧値と
するようにした。

〔作用〕

ｉ　２　ｉ［［１にエレクトロクロミック膜を形成する
ことによシ、金属電極あるいは透明導電膜が直接、を解
質に接することがなくなり、褪色時の第２電極からの気
泡の発生を抑えることができる。

ま之、未着色の対称型エレクトロクロミック表示装置で
は、第１１１ｃ極と第２１！極の電位差がＯＶに等しい
ため、７オーミング電圧は電解質の電気分解に必要な電
圧（［解液の場合は１．６７Ｖ）以上の電圧を第１電極
と第２′１を極との間に印加しなければ、エレクトロク
ロミック膜は着色しない。

しかし、着色した対称型エレクトロクロミック表示装置
では、第１１！極上の着色し次エレクトロクロミック膜
と第２′ＩＥ極上の未着色のエレクトロクロミック膜の
間で、電位差が生じるため、７オ一ミンク時に用いた電
圧を用いて、第１電極上の着色したエレクトロクロミッ
ク膜を褪色すると、第２電極上の未着色のエレクトロク
ロミック膜が瞬時に着色飽和状態に達し、膜と電解質の
界面から気泡が発生する。そこで、フォーミングｔＥＥ
と、駆動電圧を異なる値とすれば、未飽和状態でエレク
トロクロミック膜を使用することができ、着色時の気泡
の発生を抑えることができる。

〔実施例〕

以下、本発明について図面を参照しつつ実施例とともに
説明する。なお、実施例を説明するための全図において
、同一機能を有するものは同一符号を付け、そのくり返
し説明は省略する。第１図及至第４図は本発明の実施例
を示す対称型エレクトロクロミック表示装置の断面図で
ある。第５図及至第６図は、エレクトロクロミック膜の
フォーミング特性を示すグラフである。第７図は、エレ
クトロクロミック表示装置の駆動特性を示すグラフであ
る。

先ず、第１図及至第３図に示した実施例の製造工程に付
き説明する。透明導電膜′１上に、例えば真空蒸着法で
形成したＷＯ３膜３ａ　、３ｂを有するガラス基板２を
２枚用意する。次に、側面に電解液注入口として、直径
０．６　Ｍの孔を穿設した厚さ１ｍｍのスペーサ５に接
着剤を塗布し、基板−スペーサー基板を接着し一体に組
み立てる。次に、例えば注射器を用い、本装置内に電解
液を注入した後、電解液を注入した穴をふさぐ。

電解液としては、例えば１０ｖａｔ、％のグリセリンを
添加した１規定過塩素酸リチウム炭酸プロピレン溶液を
用いる。

上記において、ＷＯ，膜３　ａ　とＷＯｓ膜３ｂが、第
２図矢標で示すような一部の電極側から見たときに、第
１図に示すように重なる状態、第２図に示すように全く
重ならない状態、あるいは第３図に示すように一部が重
なる中間の状態となるように配置する。

第１図及至第３図では、透明導電膜１上のＷＯ１膜３ａ
　＋　３ｂが形成されていない領域を、例えばＳｉｎ、
膜よシなる絶縁膜４で被っているが、第４図に示すよう
に透明導電膜１上の全面にＷＯ８膜３ａ３ｂを形成し、
表示には用いない不要なＷＯ３膜の領域上に絶縁膜４を
形成してもよい。

また、本実施例では、１１′ｓ質層に？［屏液金用いて
いるが、固体電解質を用いてもよい。

以上の様な構成からなるエレクトロクロミック表示装置
を第１電極を負極として電圧を印加すると、第２電極上
のＷＯ１膜３ｂは変化ないが、第ｉ！極上のＷＯ８膜３
ａは青色に着色する（フォーミング）。第５図及至第６
図に、フォーミング時の第１電極上ＷＯ１膜３ａのＮ、
流密度と透過率の時間変化を示す。本実施例では透明溝
ｔ＃１のシート抵抗は約４０Ω／口、ＷＯ，膜３ａと３
’）の膜厚は約１０００ＯＡ、ＷＯ，膜３ａ、３ｂの有
効表面積は１．　ｓ　ｃｒＡであり、透過率測定時の波
長は５０００Ａである。

印加電圧が２ｖ以下の場合、表示装置内に電流が流れず
、ＷＯ，膜３ａは着色しない。印加電圧ｔ２Ｖから２．
５Ｖ、、３Ｖ　、　４Ｖと図示のｊ５Ｋ、高くしていく
に従い、表示装置内を流れる電流が大きくなり、着色の
スピードが早くなる。しかし、図示していないが印加電
圧が５Ｖ以上になると、瞬時にＷＯ８膜３ａが飽和状態
に達してしまい気泡を発生する。従って、フォーミング
時の印加電圧は２〜５ｖの範囲内とし、ＷＯｓ膜３ａの
着色は未飽和状態で終える◎ 次に、駆動特性九ついて第７図を参考に説明する。フォ
ーミングによシミ荷を注入したＷＯｓ膜３ａをもつ第１
電極を正極として電圧を印加すると、ＷＯ８膜３ａりに
注入されていた量の電荷がＷＯ８膜３ｂ内へ移動してＷ
Ｏ８膜３ａは褪色し、ＷＯ８膜３ｂは着色する。７オー
ミングにょシ、ＷＯ３膜３ａに３０ｍＣの電荷を注入し
た後、第１１！極に０．１〜２Ｖの電圧を印加した時の
第１電極上のＷＯ８膜３ａの褪色の様子を第７図（ａ）
に、第２電極上のＷＯ３膜３ｂの着色の様子を第７図（
ｂ）に示す。ＷＯ３膜３ａ　、３ｂの膜厚はｖｉ４約６
００ＯＡ、ＷＯ，膜３ａ　、３ｂの有効表面積は、１．
　ｓ　ｃ＋１でちゃ、透過率測定時の波長は５０００Ａ
である。

印加電圧が０．　Ｉ　ＶでもＷＯ８膜３ａｌｄ’Ｑ色し
、ＷＯ１膜３ｂは着色するが、応答速度は非常に遅く、
印加電圧が高くなるに従い早くなる。しかし、印加電圧
が２Ｖ以上になると、瞬時に３０ｍＣ以上の電荷がＷＯ
１膜３ｂ内に注入され、飽和状態となり、気泡の発生が
起きる。従って、フォーミングによシ一定量の電荷Ｑｃ
を注入、した後は、ＷＯ３膜３ａ　、３ｂ内に電荷Ｑｃ
以上の電荷が注入されない電圧で、表示装置を駆動させ
る必要がある。

電解質層が電解液の場合の駆動電圧は０．１〜２ｖの範
囲内に設定する必要がある。

以上本発明者によってなされた発明を実施例にもとづき
具体的に説明したが、本発明は上記実施例に限定される
ものではなく、その要旨全逸脱しない範囲で徨々変更可
能であることはいうまでもない。

例えば前記実施例ではエレクトロクロミック膜をＷＯ３
膜により構成した例を示したが、Ｍｏｂ。

膜などにより構成してもよい。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとうジであ
る。

本発明によれば、電解質内での電子とプロトンとの反応
を防ぐことができ、エレクトロクロミック膜内でのエレ
クトロクロミック膜、電子、プロトンの反応のみとなる
ので、エレクトロクロミック表示装置の動作の信頼性、
耐久性を向上することができた。

【図面の簡単な説明】

第１図及至第４図は、それぞれ本発明の実施例の対称型
エレクトロクロミック表示装置の断面図である。第５図
及至第６図は、それぞれエレクトの駆動特性を示すグラ
フである。 １・・・導電膜、２・・・ガラス版、３・・・ＷＯ８膜
、４・・・絶縁膜、５・・・スペーサ（シールド）、６
・・・′を解質層（電解液）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、エレクトロクロミック膜を被着形成した第１電極を
   前記エレクトロクロミック膜の表面を電解算層に接触し
   て設けると共に、前記電解算層に接触してエレクトロク
   ロミック膜を被着形成した第２電極を設けて成ることを
   特徴とする対称型エレクトロクロミック表示装置。 ２、第１電極上に形成したエレクトロクロミック膜が、
   第２電極上に形成したエレクトロクロミック膜と、当該
   第２電極側から見て、重なる状態、全く重ならない状態
   あるいはその中間の状態となるように配置されて成る、
   特許請求の範囲第１項記載の対称型エレクトロクロミッ
   ク表示装置。