JPH0483233A

JPH0483233A - エレクトロクロミックディスプレイ

Info

Publication number: JPH0483233A
Application number: JP19636490A
Authority: JP
Inventors: Yasushi Mizusaki; 康史水嵜
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 1990-07-26
Filing date: 1990-07-26
Publication date: 1992-03-17

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）本発明はデイスプレィ（表示装置）に関する。

更に詳述すると、本発明は、エレクトロクロミック素子
を利用したデイスプレィに関する。

（従来の技術〉エレクトロクロミックディスプレイ（以下ＥＣＤともい
う）は、一般に、透明電極（ＩＴＯ）を塗布した透明基
板の上にエレクトロクロミック材（以下ＥＣ材ともいう
）の膜を所望の表示パターンを構成するように形成した
表示極と対向極との間に電界物質を密封したもので、両
極間に通電したときの還元・酸化反応によって生じる表
示＆＋１１１の変色によって表示状態を変化させる。こ
のＥＣＤは、液晶に比べると視野角依存性がなく見易い
他、一般にメモリー性（それ自体が電池となって電荷を
蓄え、還元状態を維持する）を有することから、表示極
を還元させた後は通電せずに放置しても表示状態が失わ
れることがないというＬＣＤやＬＥＤにない特徴を有す
る。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、従来のＥＣＤの場合、メモリー性を有す
るといっても、長時間放置していると、電解液中の酸素
により表示極側のＥＣ材が還元状態から酸化され、両極
間に電位差をもたない状態、即ち還元前の色に戻ってし
まう傾向にある。例えば、プルシアンブルー（ＰＢ）を
表示１１Ｅｃ材として使用するＥＣＤの場合には消色状
態である白から青へと、またフタロシアニンを表示１Ｐ
ＩＥＣ材として使用するＥＣＤの場合には茶から青へと
徐々に変化する。このため、時間の経過と共に表示状態
が色褪せてしまう問題が生ずる。

一方、この発色状態を維持するため発色後も通電し続け
ることが考えられるが、ＥＣＤの駆動には、液晶表示装
置（ＬＣＤ）や半導体表示装置（ＬＥＤ）等とは異なり
多くの電荷量を必要とすることから、電力消費が大きく
電源の大型化に繋がる問題があり好ましくない。

本発明は、消費電力か少なくかつ発色状態を長時間維持
できるエレクトロクロミックディスプレイを提供するこ
とを目的とする。

（課題を解決するための手段）かかる目的を達成するため、本発明のエレクトロクロミ
ックディスプレイは、表示側電極と対向側電極との間の
電圧印加によって、前記表示側ＥＣ材が還元された後、
電圧無印加状態となり、かつ所定時間経過毎に還元状態
にある前記表示１ｐｌＥＣ材を還元する通電を繰返す制
御部を有している。

（作用）したがって、表示Ｉ！ＩＩ電極と対向側電極との闇に一
定電圧が印加されて表示ＩＦＩＥＣ材が還元され所定の
色に発色しなとき、通電が停止される。そして、所定時
間経過後、再びＥＣ材を還元させるに十分な電圧が還元
状態にあるＥＣ材に一定時間繰返し印加される。例えば
、プルシアンブルーを表示側ＥＣ材とする場合、還元状
態の表示ｆＦＩＥｃ材にのみ電圧が印加され、白の状態
を更に白にする。

この還元操作は一定時間置きに繰り返され、還元状態の
表示１’ＪｌｌＥｃ材が酸化状態に自然に戻るのを防ぐ
。

（実線例）以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基づいて詳細
に説明する。

第１図に本発明を温度表示装置として具体化した一実施
例をブロック図で示す。

この温度表示装置は、あらかじめ季節毎に設定されたＩ
＆適温度に対して現実の温度が高い場合や低い場合にそ
のことをＥＣＤで構成する表示意匠の変化で視覚的に知
らせるようにしたものである。

例えば、表示意匠として数本の花からなる花模様を複数
のＥＣＤで構成し、現実の温度がその季節における最適
温度に相当する場合には全ての花・ＥＣＤが表示される
ようにし、］［！！温度から離れている場合には所定温
度（例えば０．５〜１℃）ごとに花模様・ＥＣＤを１本
ずつ消すように構成されている。

即ち、本実施例の温度表示装置は、温度表示と季節表示
及びパイロット表示を３つのＥＣＤ　１　ａｌｂ、ｌｃ
で夫々行なう３つのブロック２，３゜４と、温度表示ブ
ロック２と季節表示ブロック３のＥＣＤｌａ、ｌｂに所
定時間毎にリフレッシュ電圧を一定時間だけ印加するリ
フレッシュ信号出力ブロック５とから構成されている。

温度表示ブロック２は温度／電圧変換を行なう温度検出
センサ６とコンパレータ等で構成された温度比較回路７
と、ＥＣＤ制御信号を成形するロジック回路８及びＥＣ
Ｄ　ｌ　ａを駆動するドライバー９により構成されてい
る。温度検出センサ６としては、図示していないが、例
えばサーミスタを使用し、これに分圧抵抗を直列接続し
て雰囲気温度の変化に伴って出力電圧を変化させる一般
的な温度／電圧変換回路を構成することが好ましいが、
特にこれに限定されるものではなく、熱電対、白金電極
、ダイオード、トランジスタ等で実施しても良い。この
温度検出センサ６において、現在の周囲の温度が逐次電
圧変換され、次段の温度比較回路７に送出される。温度
比較回路７は前記温度検出センサ６から入力された電圧
と、あらかじめ設定された季節ごとの適温に対応する基
準電圧とを比較し、その比較結果が温度表示モード変更
のためのデジタル信号ＶＡとして出力される。そして、
この温度表示モード変更のための信号■６を基にロジッ
ク回路８でＥＣＤｉ　ａへの通電方向を選択し、ドライ
バー９を介してＥＣＤｌａを駆動する。尚、この温度表
示ブロック２のＥＣＤｉａとしでは、プルシアンブルー
が使用されており、温度表示を白色と青色め２色にて表
示するように構成されている。

ロジック回路８の詳細な基本的回路の一例を第２図に基
づき更に詳細に説明する。Ｄフリップフロッグ８−１に
は温度比較図Ｎ７からの出力（この場合にはＶＡ）が入
力され、クロ・・ｌりＫ１２（Ｃに２）の立上りにより
データがラッチされる。例えば、温度検出の結果発色さ
せる場合、温度検出図８＠７からはＨ（Ｈｉｇｈ）レベ
ルの信号■８が出力される。

そして、Ｄフリップフロッグ８−１の出力（Ｑｌ　）が
Ｈレベルとなる。この信号はＥＯＲゲート（排他的論理
和回路）８−９の一方の端子に入力されると共にＤフリ
ップフロップ８−１のデータに送出される。このときＤ
フリップフロップ８−３の出力（Ｑ２）はクロック信号
（ＣＫ２　）が立上がっていないため、Ｌ（Ｌｏｗ）レ
ベル状態である。したがって、Ｅ　ＯＲ８−９の出力は
Ｄフリップフロップ８−７の出力がＨレベルとなった時
ＬレベルからＨレベルに変化する。そして、ドライバー
９のコントロールライン８−４．はＥＯＲゲート８−１
の出力がＨレベルであると共にＤフリップフロップ８の
出力がＨレベルであるので、ＡＮＤゲート８を介してＨ
レベルとなると共にコントロールライン８〜１□はＤフ
リップフロ・・ｌプ８−３の出力がインバータ８−９に
より反転されてり、レベルとなるのて′、ＯＲゲート８
−６の出力に関係なくＡＮＤゲート８−１ｏを介してＬ
レベルとなり、ＥＣＤ　１　ａを発色させるモードとな
る。即ち、ドライバー９を構成するトランジスタ９づ及
び９−２はインバータ８−１．を介してコン、トロール
ライン８−１１と接続されており、コントロールライン
８−１１がＨとなることにより、トランジスタ９−３及
び９−２かターンオンしてＥＣＤＩＩに発色モードの電
流が流れる。この時、コントロールライン８−１２はＬ
レベルのママであるので、トランジスタ９−１及び９−
２はオフのままである。このトランジスタ９−１゜９−
２．　９−ｓ、　　９−４はプッシュプル回路を構成し
ており、ＥＣＤｌａへの通電方向を制御することができ
る。一定時間経過後、Ｄフリップフロップ８−３にクロ
ック信号（ＣＫ２）よりも半サイクル遅れのクロ・ツク
信号（ＣＫ１　）がクロック８−４から入力されると、
Ｄフリップフロッグ８−１の出力（Ｑ２）がＨレベルと
なり、Ｅ　ＯＲ８−ｓの出力がＬレベルとなってコント
ロールライン８−３１がＬレベル状態へと変化する。し
たがって、ドライバ９を構成する全てのトランジスタ９
−、、！２９−ｓ、９−４はターンオフしてＥＣＤｌａ
には電流が流れない。即ち、温度表示モードが変更され
た当初の一定時間だけＥＣＤｌ　ａに通電されて発色す
るが、その後は次に温度表示が変更されるまで電流は流
れない。この状態では、リフレッシュ信号出力回路らか
らのリフレッシュ信号（パルス）がＯＲゲート８−６に
入力されてＯＲゲート８−６の出力がＨレベルとなって
も、ＡＮＤゲート８−１０の他方の入力側はＬレベルで
あるのでＡＮＤゲート８〜１゜の出力は変化しないので
ＥＣＤｌ　ａに対する通電状態は変化しない。

また、温度検出の結果、消色させる場合には、温度比較
回路７からはＬレベルの信号■、が出力される。この信
号ｖＡは、クロック信号（ＣＫ２　）か立上ったときに
ラッチされ、Ｄフリップフロップ８−１の出力（Ｑｌ　
）をＬレベルに変化させる。

このとき、Ｄフリップフロ・・ｌプ８−１のＱ２の出力
はＨレベルであるから、ＥＯＲゲート８−９の出力はＨ
レベルとなる。したがって、Ｄフリ・・ｌプフロップ８
−１の出力がＬレベルとなったことによりＡＮＤゲート
８−７の出力がし、即ちコントロールライン８−１１を
Ｌレベル、Ｄフリップフロップ８の出力がＬレベルとな
ったことによりインバータ８−９の出力がＨレベルとな
り、ＥＯＲゲート８の出力もＨレベルであるのでＡＮＤ
ゲート８−１゜の出力がＫ１即ちコントロールライン８
−１２をＨレベルとして消色モード（還元モード）とな
る。

即ち、トランジスタ９桐及びトランジスタ９−４がター
ンオンしてＥＣＤｌａには前述の発色時の電流とは逆の
電流が流れる。そして、一定時間経過後、Ｄフリップフ
ロップ８−３の出力（Ｑ２）がクロック信号（ＣＫ１　
）の立上りによってＬレベルとなるため、ＥＯＲゲート
８−１の出力がＬレベルとなってコントロールライン８
−１１をＬレベル状態へと変化させる。これによってコ
ントロールライン８−、、．８−、□ともどもＬレベル
となって電流が流れなくなり全てのトランジスタ９−１
．９−２１３．１４はターンオフする。これは次に温度
表示が変更されるまで維持される。この状態で、リフレ
ッシュ信号出力回路５からのリフレッシュ信号（パルス
）Ｔｓ。がＯＲゲート８−６に入力されると、ＯＲゲー
ト８−６、即ちＡＮＤゲー）８−、、の出力かＨレベル
となるため、コントロールライン８−１□がリフレッシ
ュ信号のパルスの間ＨレベルとなりＢＣＤ１ａ’を更に
消色させる方向に通電され、還元状態にあるＥＣＤ　１
　ａをリフレッシュさせる。

季節表示ブロック３はＥＣＤ　１　ｂの発色状態により
温度表示が夏用表示であるか、冬用表示であるかを視覚
的に示すものである。例えばＥＣＤ　１ｂとして金属フ
タロシアニンを表示極としたものを採用し、夏季を青、
冬季を茶の２モードで表示するようにしている。この季
節表示ブロック３は、切換え回路１０とドライバー１１
及びＢＣＤｌｂによって構成されている。本実施例の場
合、切換え回＃１１０はＥＣＤ　１　ｂに表示される季
節モードの切換えと、夏季と冬季における適温即ち温度
比較回路７の比較基準電圧（設定電圧）を切替えるもの
で、例えば１個ないし２個のモードスイッチが使用され
る。季節モードの切替えはモードスイッチの切替えによ
る通電方向の切替えないし通電電圧の変更によって行な
われる。尚、この切替え回路１０には図示していないが
第２図に示すようなロジック回路が組込まれており、季
節モードの切替えを行なった当初の一定時間だけ所定の
発色を季節表示用ＥＣＤ１　ｂに起させる通電を行ない
、その後は通電しないように構成されている。即ち、前
述の温度表示モードのＨレベル（発色モード）の信号Ｖ
Ａが夏季モードの青色（酸化状態）に相当し、Ｌレベル
（消色モード）の茶色く還元状態）に相当するように構
成されている。そこで、この季節表示ブロック３にリフ
レッシュ信号出力回路５から所定時間毎例えば２０分に
１回の割合で入力されるリフレッシュ信号Ｔ２ｏによっ
て、温度表示プロ・ツク２の消色モードに相当する茶色
の発色即ち冬季モードに設定されているときにのみｌ。

３ｖの電圧が季節表示用ＥＣＤ　１　ｂに印加されて茶
を更に茶の状襲即ち還元状態とする。

パイロット表示ブロック４は、温度表示装置が作動中で
あるか否かを表示するためのものである。

特に限定されるものではないが、本実施例の場合には、
パイロット表示用のＥＣＤｌ　ｃの電源としては太陽電
池とコンデンサを組合せたものを使用している。例えば
、先に本願出願人によって出願された実順平２−３５４
２９号に開示されている。

この電源は、太陽電池で発生する電圧をコンデンサで充
電し、それがあらかじめ設定された基準電圧以上である
か否かを電圧検出手段１２で検出し、一定電圧以上とな
ったときにロジック回路１３及びドライバ１４に電流を
流してＥＣＤｌｃを駆動するように構成されている。こ
のパイロット表示用ＥＣＤ　１　ｃとしては、例えば金
属フタロシアニンを表示極とするものが好ましく、酸化
状態たる青色を作動状態を示す色として使用すれば、す
〜フレッシュする必要がない。

リフレ・・ｌシュ信号出力回路５は、例えば第３図に示
すように、インバータ１７−０及びコンデンサ１７−２
、抵抗１７−１によって構成されｆＳ発振回路１７と、
カウンタ１８−１．１８−２により構成された遅延回路
１８及びモノステーブルマルチバイブレータ（ワンショ
ットマルチバイブレータ）１９とにより構成されている
。発振回路１７にて発生したタロツクは遅延回路１８の
カウンタ１８−１に入力され所定の分周が行なわれた後
、次段のカウンタ１８−２に出力される。そして、この
カウンタ１８−２において更に所定の分周が行なわれた
後、インバータ１８−ｓを介してモノステーブルマルチ
バイブレータ１９−１のＡ端子に入力される。このモノ
ステーブルマルチバイブレータ１９−１はＡ＃Ａ子入力
の立上りにより作動して所定の時間間隔のワンショット
パルスを温度表示ブロック２のロジック回路８及び季節
表示ブロック３の切替え回路１０にそれぞれ送出する。

本実施例の場合、温度表示ブロック２には３０分毎に、
季節表示ブロック３には２０分毎にこのワンショ・・Ｉ
トパルスが５〜１０秒程度印加され、還元状態（白色あ
るいは茶色）のセグメントのみをリフレッシュする。そ
して、酸化状態に戻る傾向にある還元状態のＥＣＤを還
元状態に保持する。

尚、ＥＣＤｌａ、ｌｂ、ｌｃとしては、例えば一般に公
知の電解液型エレクトロクロミ・・ｌり素子の使用が好
適である。このＢＣＤは、図示していないが、一般に透
明電極（ＩＴＯ）を塗布したガラス等の透明基板上にＥ
Ｃ材の膜を形成した表示極と対向極とをスペーサとシー
リング材を介して対向させ、その間に塩化カルシウムな
どの電解液を充填すると共に対向ｆ！側を視覚的に遮蔽
する背景板を必要に応じて設置し、表示極と対向極との
間に通電したときに生ずる酸化・還元反応によって表示
極に出現する発色。消色現象を利用して表示状態を得る
ようにしたものである。表示極側にはＥＣ材の膜によっ
て所望の表示意匠が形成されている。尚、ＥＣ材として
は、ＷＯ３系、混合原子価錯体系の無機材料系あるいは
ビオロゲン系、テトラチアフルバレン系、スチリル系、
アントラキノンリビラゾリン系、ランタンイド・シフタ
ロジアニン系、導電性高分子系等の有機材料系か挙げら
れ、好ましくは金属フタロシアニン誘導体、プルシアン
ブルー（ＰＢ）、酸化タングステン等、最も好ましくは
プルシアンブルー、Ｃｏ−フタロシアニンが採用されて
いる。

尚、上述の実施例は本発明の好適な実施例の１つではあ
るかこれに限定されるものではない。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。例えば
、本実施例ではＥＣＤを例に挙げているが、消費電力の
大きな、メモリー性を利用したその他の表示装置・素子
にも応用可能である。

（発明の効果）以上の説明より明らかなように、本発明のエレクトロク
ロミックディスプレイは、表示側ＥＣ材が還元された後
通電を停止し、かつ還元状態にある表示側ＥＣ材にのみ
還元させる通電を所定時間経過毎に繰返すようにしなの
で、表示状態が時間とともに色褪せることがない。しか
も、本発明のＥＣＤによると、絶えず通電しなくて済む
ので、低消費電力化が達成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を温度表示装置に実施した一例を示すブ
ロック図である。第２図は同実施例の温度表示プロ・ツクのロジック回路
の一例を示す回路図である。第３図は同実施例のリフレッシュ信号出力回路の一例を
示す回路図である。ｌａ　　　１ｂ、１ｃｍ−−ＥＣＤ、５・・・ロジック回路や切替え回路との間で制御部を構
成するリフレッシュ信号出力回路、８・・・ロジック回路、１０・・・切替え回路。

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも一方が透明である２枚の基板の一方に表示側
電極と表示側ＥＣ材を、他方に対向側電極と対向側ＥＣ
材を設け、上記表示側ＥＣ材と対向側ＥＣ材との間に電
解質を介在させてなるエレクトロクロミックディスプレ
イにおいて、上記表示側電極と対向側電極との間の電圧
印加によつて、前記表示側ＥＣ材が還元された後、電圧
無印加状態となり、かつ所定時間経過毎に還元状態にあ
る前記表示側ＥＣ材を還元する通電を繰返す制御部を有
することを特徴とするエレクトロクロミックディスプレ
イ。