JPH0462051B2 - - Google Patents

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JPH0462051B2
JPH0462051B2 JP57021410A JP2141082A JPH0462051B2 JP H0462051 B2 JPH0462051 B2 JP H0462051B2 JP 57021410 A JP57021410 A JP 57021410A JP 2141082 A JP2141082 A JP 2141082A JP H0462051 B2 JPH0462051 B2 JP H0462051B2
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JP
Japan
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display
electrode
electrochromic
counter electrode
display electrode
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JP57021410A
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JPS58139129A (ja
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Soji Tsucha
Yoshimasa Ito
Tadashi Shirato
Teruo Yamashita
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP2141082A priority Critical patent/JPS58139129A/ja
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/153Constructional details
    • G02F1/1533Constructional details structural features not otherwise provided for

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
本発明は、表示極を有する基板と、対極を有す
る基板とが対向配置されてなるエレクトロクロミ
ツク表示素子に関するものである。 従来のエレクトロクロミツク表示素子の基本構
成を第1図に示す。 第1図において、10は透明基板であつて、一
般にはガラス基板が用いられている。11は2枚
の透明基板を封着する封着材であつて、エポキシ
樹脂や低融点ガラスが用いられる。12,14は
それぞれ表示極、対極であつて、一般に面積的に
は、表示極12より対極14の方が大きい。電極
材料としては、In2O3,SnO2などが用いられる。
エレクトロクロミツク材料を溶媒に溶解して利用
する場合は、13がエレクトロクロミツク溶液と
なり、エレクトロクロミツク材料と支持電解質と
溶媒から構成される。一方、エレクトロクロミツ
ク材料がWO3のような固体膜の場合は、表示極
12は透明電極上にWO3膜が形成される2層構
造となり、13は支持電解質と溶媒から構成され
る電解液となる。 現在、エレクトロクロミツク表示素子におい
て、実用上、問題となつているものとして、表示
寿命と表示極12が多セグメントから構成される
場合のセグメント間の色ムラである。 またエレクトロクロミツク表示素子の寿命の一
つの原因に対極の電位変化がある。表示極12側
にある電位が印加されて、発色反応や消色反応が
おこると、それと対応して、対極14側において
も、酸化反応あるいは還元反応がおきる。それ
で、一般には、安定に可逆的に酸化還元反応をお
こす酸化鉄のような金属酸化物などが対極14に
用いられている。しかしながら、くり返し動作を
104〜106回、あるいはそれ以上くり返すと対極1
4の電位が初期の状態とは異なつてしまい、それ
に応じて表示極12側にも適正な電位が印加され
ないことになり、着色反応が起りにくくなり、結
局は表示特性の低下となる。 また、表示極12と対極14側にそれぞれある
電位を印加した場合、エレクトロクロミツク材料
の酸化還元反応による電流以外によると思われる
電流が一般には流れる。それが全く完全な可逆的
反応によるものであればよいのであるが、多くは
副反応的なもので表示寿命を縮める効果をもたら
す。かつ、この副反応によるものと思われる電流
が二次的にエレクトロクロミツク材料を劣化させ
てしまうことがある。従つて、ある必要な濃度の
ところまでの発色現象あるいは消色現象が完了し
た以後は、電位が印加されていても電流が流れな
いのが理想的と考えられる。 表示極12が2コ以上の多数個になつた場合
に、エレクトロクロミツク表示は一般に色ムラが
出やすいと言われている。エレクトロクロミツク
材料がWO3のような固体膜の場合は、その膜厚
のバラつき具合、エレクトロクロミツク材料がビ
オローゲンやスチリル類似化合物のように溶液系
の場合は、その濃度の影響もあるが、これまでの
エレクトロクロミツク表示素子の構造では、表示
極12の面積と対極14の面積の比が発色濃度に
大きく影響を及ぼすということから、色ムラは素
子構造上から本質的な問題となつている。 また、エレクトロクロミツク表示素子は一般に
メモリー性がよいとされているが、やはり表示極
12が多数個になつた場合に、ある表示極12の
セグメントのメモリー性は他の表示極12のセグ
メントの影響をうけやすい。このことは、表示極
12を順次着色させるような場合に問題となる。 本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされ
たもので、表示寿命の改善と表示極間の色ムラを
なくしたエレクトロクロミツク表示素子の提供を
目的とする。 このような目的を達成するために、本発明は、
表示極を有する透明基板と、対極を有する基板と
が対向配置され、前記基板間にエレクトロクロミ
ツク材料が配設され、前記対極が、導電体領域
と、前記導電体領域の一部に接触する位置に配設
されて電極反応を抑制する誘電体領域とから構成
され、前記導電体領域の一部が前記エレクトロク
ロミツク材料と接触し、かつ少なくとも前記誘電
体領域の一部が前記表示極と対向配置されてなる
ことを特徴とするエレクトロクロミツク表示素子
である。 このような構成によると、表示極と少なくとも
一部が対向する、対極の誘電対領域のために、発
色濃度が飽和した後は電流は流れなくなり、対極
の劣化、副反応的な電流による悪影響がなくな
り、また多数個の表示極間同志での影響もなく、
表示寿命および色ムラの改善が行なえる。 以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明す
る。 第2図は本発明のエレクトロクロミツク表示素
子の一実施例を示す断面構成図であつて、ガラス
板などからなる2枚の透明基板10が、エポキシ
樹脂などの封着材11により封着されている。一
方の透明基板10には、In2O3やSnO2などからな
る表示極12が所定のパターンで形成されてい
る。2枚の透明基板10間には支持電解質と溶媒
とからなる電解液13が封入されており、エレク
トロクロミツク材料がビオローゲンやスチリル類
似化合物などの場合は、このエレクトロクロミツ
ク材料は電解液13の溶媒に溶解させて利用され
る。エレクトロクロミツク材料がWO3のような
固体膜の場合は、表示極12は透明電極上に
WO3膜を形成した二層構造となる。他方の透明
基板10はに、一様な導電膜15が形成され、さ
らにその上の表示極12と対向する領域に誘電体
膜16が形成されている。誘電体膜15として
は、SiO2,Al2O3,SiO,BaTiO3などの酸化物
や、CaF2,MgF2などのふつ化物や、Si3N4など
の窒化物が用いられる。すなわち、誘電体膜16
とこれに接触する導電膜15とによつて対極17
が構成される。 表示極12と対極17間に、表示極12側にお
いて発色に必要な電位を連続して印加した場合の
電流波形を、第1図に示す従来の構造の場合と比
較して第3図に示す。第3図において、波形イが
従来の素子の構造による特性で、波形ロが本発明
の素子構造による特性である。従来の素子構造で
あると、発色濃度がある一定の値に飽和しても電
流が流れ続けるが、本発明の素子構造であると発
色濃度が一定に達した以後は、電流はほとんど流
れず、従来の構造に比較すれば、値にして一けた
以上に小さくなる。従つて、繰り返し使用による
対極の劣化や副反応による電極反応が抑制でき
て、大巾に表示寿命が改善できる。 表示極が2個以上の多セグメントの場合、従来
の素子構造であると、電圧制御のみで消発色現象
を行うと、発色状態となるセグメントの面積、そ
して発色させる位置や順序によつて発色濃度の影
響がうけやすく、色ムラの現象となつてあらわれ
やすかつた。そのため、実際には回路に工夫をこ
らさねばならなかつたが、本発明の素子構造を用
いると、濃度がある一定の値に達すると電流が流
れないので、セグメントの面積そして、発色させ
るセグメントの位置や順序に関係なく、各セグン
メントとも印加される電位が一定であれば、各セ
グメントともある一定の値の発色濃度が得られ、
セグメント間での相互の影響がなく色ムラはほと
んど見られない。 着色した表示セグメントのメモリー性について
も、従来の素子構造であると他のセグメントの消
発色状態がお互いに影響を及ぼしていた。すなわ
ち、一般に、ある着色したセグメントの着色のメ
モリー時間は他のセグメントが消色から着色状態
にかわると短くなつていたが、本発明の素子構造
では、表示セグメント間の色ムラについてのべた
のと同様に、セグメント間におけるお互いの影響
が少いのでメモリー性についても、各セグメント
とも同様な特性をもつことになる。 対極16における誘電体膜16の面積は表示極
12と同等か、より大きければ、前述したような
良好な表示特性が顕著に得られるが、誘電体膜1
5の面積が表示極12より大きくなるにつれて、
発色濃度は一般に小さくなる傾向がある。 第4図A,Bは本発明の他の実施例を示す断面
図であつて、対極を構成する誘電体膜と導電膜の
関係を示すものである。第2図に示す実施例で
は、誘電体膜16は導電膜15上に形成されてい
たが、第4図Aに示すように、導電膜15に誘電
体膜16を埋設させても良く、また第4図Bに示
すように、導電膜15の一部を誘電体膜16に替
えてしまうことも可能である。さらに、誘電体膜
16はその一部が表示極12と対向する関係にあ
れば良い。 表示極12を複数のセグメントで所定のパター
ンに形成する場合は、誘電体膜16はこの所定の
パターンと相似形で表示極12の面積より大きく
すれば良好な表示が得られる。 以下に本発明の具体的な実施例を示す。 表示素子の構造は第2図に示したもので、表示
極12の大きさを4mm×5mm、対極17は10mm×
20mmで、表示極12の対向する位置に4.5mm×5.5
mmの大きさに、SiO2膜16が厚さ1000Å程度で、
蒸着によつてつけられている。電極12,15は
In2O3であり、電極間隔は約40μmである。用いた
エレクトロクロミツク材料は、スチリル類似化合
物の色素の一つである3,3−ジメチル−5−メ
チルスルホニル−2−(p−ジメチルアミノスチ
リル)インドリノ〔2・1−b〕オキサゾリンで
ある。支持電解質はテトラブチルアンモニウムパ
ークロレイト、溶媒はアセトニトリルを用いた。
色素と支持電解質の濃度はそれぞれ0.1モル/,
0.5モル/である。表に対極17に誘電体膜1
6のない従来の素子構造との表示特性の比較を示
す。
【表】
【表】 以上説明したように本発明によれば、対極が導
電膜の領域と電極反応を抑制する誘電対膜の領域
から構成されていて、誘電体膜の領域の少なくと
も一部が表示極と対向しているため、発色濃度が
飽和した後は電流が流れなくなり、繰り返し使用
しても対極の劣化や副次的な電流がなく、表示寿
命が改善され、また表示極相互間での悪影響が無
くなり、色ムラ、メモリー性が改善される。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のエレクトロクロミツク表示素子
の構造を示す断面図、第2図は本発明のエレクト
ロクロミツク表示素子の一実施例を示す断面図、
第3図は従来と本発明によるエレクトロクロミツ
ク表示素子の電流特性図、第4図A,Bは本発明
のエレクトロクロミツク表示素子の他の実施例を
示す断面図である。 10……ガラス基板、11……封着材、12…
…表示極、13……電解液、14,17……対
極、15……導電膜、16……誘電体膜。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 表示極を有する透明基板と、対極を有する基
    板とが対向配置され、前記基板間にエレクトロク
    ロミツク材料が配設され、前記対極が、導電体領
    域と、前記導電体領域の一部に接触する位置に配
    設されて電極反応を抑制する誘電体領域とから構
    成され、前記導電体領域の一部が前記エレクトロ
    クロミツク材料と接触し、かつ少なくとも前記誘
    電体領域の一部が前記表示極と対向配置されてな
    ることを特徴とするエレクトロクロミツク表示素
    子。 2 誘電体領域が、無機物の酸化物、ふつ化物、
    または窒化物の薄膜からなることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のエレクトロクロミツク
    表示素子。 3 誘電体領域が、表示極のパターンに対応した
    パターン形状を有し、前記表示極と対向配置され
    たことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    エレクトロクロミツク表示素子。
JP2141082A 1982-02-12 1982-02-12 エレクトロクロミツク表示素子 Granted JPS58139129A (ja)

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JPS58139129A JPS58139129A (ja) 1983-08-18
JPH0462051B2 true JPH0462051B2 (ja) 1992-10-05

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JP2141082A Granted JPS58139129A (ja) 1982-02-12 1982-02-12 エレクトロクロミツク表示素子

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Families Citing this family (5)

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JPS60135921A (ja) * 1983-12-23 1985-07-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd エレクトロクロミツク表示素子
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US4660939A (en) * 1983-09-08 1987-04-28 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Electrochromic display device
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