JPS58121085A - エレクトロクロミツク表示装置 - 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】 不発−は電圧印加によシ可逆的に着色するエレクトロク
ロミック表示装置（ｇｃＤ）に関するものである。

エレクトロクロミック表示装置とは、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であって、鮮明な
色＊＊示ができ、消費電力が小さく、視角依存性がなく
、動作温直範閤も広く、また大ｍｅ示化が可能である等
、発光ダイオード及び液晶ディスプレイ等の従来の表示
装置に比して数多くの優れえ轡黴を有するものである。

エレクトロクロミック表示装置は、基板上に被着形成し
たエレクトロクロミック族を有し、誼エレクトロクロミ
ック膜は所定方向に電圧印加することにより着色し、逆
方向に印加すると消色するものである。このようなエレ
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、ＷＯｓ）及び有機化金物（例えば１ビオロゲン化
合物）等種々の＃料が知られているが、一般的Ｋ　Ｆｉ
ＷＯ，が使用されている。

而して、ＷＯｓＩＩ［等を使用し九ＫＣＤにおいて、特
定の表示セグメントの着色濃度を他の表示セグメントの
着色濃度と異ならしめ、所■中関調の着色を出すために
は、ＷＯ，Ｉ！に注入する電荷量の制御によ）、即ち、
そ０Ｉｌｉ定０表示セグメン）　ＯＷＯ，膜に注入する
電荷量を他の表示セグメントのそれと異ならしめること
によシ行っていたψ従って、この場合は、各表示セグメ
ントに印加する電圧を制御する手段を設ける必要があや
、装置の複雑化の要因となっていた。また、電荷量の制
御によシ中関調の着色を出すのであるから、−Ｘ表示セ
グメント−において、その表示部の４１定部分の着色濃
度を他の部分の着色濃度と異ならしめることはできなか
つ良。

本発明は以上の点に鑑みなされたものであって、エレク
トロクロミック膜を局所的な膜厚の差異を設けて形成す
ることによって、容易且つ簡便に中間調の着色を得るこ
とができ、また各セグメントにおける特定部分にも中間
調を出すことができる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。即ち、本発明に係るエレク
トロクロミック表示装置は、内部に電解液を封入し、皺
電解液と接触するようにエレクトロクロミック膜をその
内面の適所に被着形成すると共に、前記電解液に接触す
るように電極を設け、前記エレクトロクロミック膜と前
記電極との間に電圧を印加して前記エレクトロクロミッ
ク膜を着色させるエレクトロクロミック表示装置におい
て、前記エレクトロクロミック膜はその所定位置におけ
る膜厚を連続的に又は非連続的に他の部分の膜厚と異な
らせて形成しであることを特徴とするものである。

以下、添付の図面を参考に本発明の具体的実施の態様に
つき説明する。第１図は本発明の１実施例を示す模式的
縦断面図、第２図はその一部拡大斜視図である。ガラス
基板５及び７はその一表面にインノウムースズ酸化物等
からなる透明導電膜４及び６が夫々コーティングされて
いる。透明導電＄４及び６０表面にはエレクトロクロミ
ック現象を呈する（資）、膜１及び２が蒸着等により膜
形成されている。罰、膜２は均一な膜厚で形成されてい
るが、ＷＯ，ｊｌｌｌは膜厚が厚い部分１ｍ　（膜厚ａ
）と膜厚が薄い部分１ｂ（膜厚ｂ）とを有するように形
成されている。なお、罰、膜１及び２の膜厚は例えはａ
　、　ｏｏｏ乃至６，０（１０ｘ程度のものである。そ
して、透明導電膜４及びｉをＷＯｓｊｌｌ及び２が対向
するようにして、透明導電膜４及び６の４縁部に厚さ約
２ｍの絶縁性のスペーサ８を介して固定し、内部に密封
空間を形成してＴｏシ、この空間に電解Ｉ１３を封入し
である。なお、電解液３としては、過塩素酸リチウム（
ｔｔｃｚｏ４）及び炭酸グロピレン（０４Ｈ，Ｏ，）の
混合液又は硫酸（ｎ、ｓｏ、）水溶液等が使用される。

゛ このエレクトロクロミック表示装置の製造は、先ず、透
明導電膜４又は６をコーティングした軟質ガラス等のガ
ラス基板５又は７を基板として酌膜を透明導電膜上に真
空蒸着して行う。

即ち、真空チャンバ内の上方に基板をＷＯ３膜が下方と
なるようにして支持し、基板の下方的１０（ＩＩの位置
に設けられたがニド状のＭｅ上ヒータ上ＷＯ粉末的ｉｏ
６Ｍｇを均一にのせた後、チャンバ内ｆ　’５　Ｘ　１
０−’　Ｔ＠ｒｒ　９度に排気する。そしてＭ・ヒニタ
に通電して罰粉末を加熱し、約１，０００℃で（社）粉
末のガス出しを行い、ガス出しが終了してチャンバ内の
真空度が再び５Ｘ１０　　Ｔｏｒｒ程度に上昇した後Ｍ
ｏヒータを１，５００〜１，６００℃に昇温させてＷＯ
３を透明導電膜上に蒸着する。

なお、上記条件で蒸着するととによル、約１０分間の蒸
着で厚さ約３，０００１　ｏｗＯ，膜が形成される。ま
た、ＷＯ，膜１のように部分的ＫＩＮ犀を異ならしめる
ためには、一旦膜厚がｂになるまで蒸着処理した後、薄
膜部分（膜厚ｂ）にマスクをおいて再度膜厚妙ｉになる
まで蒸着することとすればｉい。或は、膜厚が１になる
まで蒸着した後、薄膜部分のＷＯ３膜を、膜厚がｂにな
るまでエツチングして除去することとしてもよい。

次いで、Ｗ０３膜１及び２を対向させた状態で透明導電
膜４及び６の４縁部にアクリル樹脂等のスペーサ８を水
密的に接着する。このスペーサ８には注射器針を挿通さ
せるための直径０．８■程度の孔を予め穿設しておき、
上述の如くして基板及びスに一部を組み立てた後、この
孔から注射器で電解液を内部に注入し、次いでこの孔を
閉塞させて電解液を封入する。

上述の如く構成され九エレクトロクロンツク表示装置に
おいて、透明導電Ｈ４，６間に透明導電１１４を負極と
して直流電圧を印加するとＷＯ，展ｌが着色する。この
着色機構は以下の如く考えられる。即ち％ＷＯ，ｌ１１
を負極として電圧を印加すると、電解液３と接触してい
るｗｏ。

ｊｌｌの表面には下記（１）式にて示す電気化学反応が
生ずる。

ＷＯ＋　ｘＨ”　＋　ｘ＠−→ＨｘｗＯ５・・・（１）
Ｈ＋は電解液中のイオンであシ、電圧印加により負極Ｃ
）　ＷＯ，＄　１の層中にＣイオンが注入され、ＨｘＷ
Ｏ，（水嵩タングステンブロンズ）が生成さレル。ソシ
て、このａ、ＷＯ，が青色を呈するため、これが着色中
心となってＷＯ，膜１が青色に着色されるのである。

面して、本発明においては、ＷＯ，ｌ１ｉｌは厚膜部分
ｌ＆と薄膜部分１ｂとの膜厚が異なっているため、両者
には濃淡の着色濃度差が存在する。

これは以下の理由によると考えられる。即ち、厚膜部分
１ｍの膜厚島が薄膜部分１ｂの膜厚すよシも大であるた
め、透明導電＃４及び６に一定の直流電圧が印加された
場合においても、厚膜部分１畠と薄膜部分１ｂとに生起
する電界の強度に差が存在し、薄膜部分１ｂに生起する
電界の方が強度が高い。このため、電界強度が高い薄膜
部分１ｂに生成した着色中心が厚膜部分１ａの着色中心
よシ４拡散して消失し易すい。従って、罰。

膜１における単位表面積当りの着色中心の数は、薄膜部
分１ｂの方が厚膜部分ｌ＆よりも少く、この丸め薄膜部
分１ｂの着色は淡色となシ、厚膜部分１龜の着色は濃色
となる。

次に、本発明の他の実施例について、第３図に示す斜視
図に基いて説明する。本実施例においては、第１図及び
ＪＩ２図に示した第１実施例のＷＯ，膜ｌの替夛にｗｏ
、膜１０を透明導電膜４の表面に形成したものである。

ｍ、＠ｉｏは最大の膜厚ａを有する第１部分１０ｍと、
中間の膜厚すを有する第２部分１０ｂと、最小の膜厚Ｃ
を有する第３部分１０ｃとからなる（　ａ　＞ｂ　）　
ｅ　）。従って、本実施例において、透明導電膜４と透
明導電Ｈ６との間に透明導電１［４を負極として直流電
圧上印加すると、ＷＯ，膜１０は青色に着色するが、そ
の着色は、前述した理由によシ、第１部分１０ｍの着色
が最も濃く、次いでｊｇ２部分１０に、第３部分１０ｃ
の順に着色が薄くなっていく。このようにして、一つの
表示セグメント内において、その着色領域１３種類の濃
度について分割することができる。なお、着色濃度を４
種類以上に設定することも可能である。

次に、本発明の更に他の実施例について第４図に示す斜
視図に基いて説明する。本実施例においては、透明導電
膜４０表面に、第１実施例のＷＯ，＄　１の替りにＷＯ
３膜１１を形成したものである。ＷＯ，旋１１はその表
面１１ｍ　、即ちｗｏ、膜２（第１図参照）と対向する
面を平面状に傾斜させて形成してあ〕、従ってＷＯ，膜
１１の膜犀抹その傾斜方向に向けて連続的に変化するよ
うになっている。このため、透明導電膜４，６間に透明
導電膜４を負極として直流電圧を印加すると、前述した
理由からＷＯ５膜１１社その表面１１ｍの傾斜方向に向
けて濃度が連続的に変化しつつ青色に着色する。

次に、本発明の更に他の実施例について第５図に示す斜
視図に基いて説明する。本実施例は、第１実施例のＷＯ
，膜ｌの替シにＷＯ３ｌ５１２を形成したものである。

ＷＯ３膜１２はそのＷＯ，［２（第１図参照）と対向す
る表面１２畠を上方に凸の曲線で湾曲させた曲面とした
ものである。着色濃度はｗｏ３膜の膜厚に略庸比例する
から、第４図の実施例においては恥、膜１１０着色濃度
が表面１１ｍの傾斜方向に略々比例的に増大（又は減少
）していくが、本実施例においてｔｆ、ＷＯ，膜１２の
膜厚が曲線的に変化しているので、ＷＯ３膜１２の着色
濃度は厚膜部分にて濃度変化が大きく、薄膜部分におけ
る濃度変化が小さいものとなる。

なお、第４図及び第５図に示すようにｗｏ３１ｉ１１１
　、１２をその膜厚が連続的に変化するように形成する
ためには、イオンビームエツチング法等によシ、イオン
ビームの方向をＷＯ，Ｈの表面に対し傾斜させて設定し
、ＷＯ，Ｉｌ！の表面に照射されるイオンビームの量が
連続的に変化するようにしてＷＯ５膜をエツチングすれ
ばよい。

上記各実施例はいずれも一つの表示セグメントにおいて
特定の部分に着色濃度差を与えて中間調の着色を得たも
のであるが、各セグメントについてＷＯ５膜の膜厚を異
ならしめてセグメント間の着色濃度に差をつけることも
可能であることは勿論である。

以上詳説した如く、本発明によれば、着色体である（資
）、膜等のエレクトロクロミック膜の膜厚を所要部分で
他の部分よシ薄く設定することによシ、この所要部分の
着色濃度を淡色にして中間調の着色管得るものであるか
ら、電荷量を制御する必要はなく、容易且つ簡便に中間
調を出すことができ、また、一つの表示セグメントにお
ける特定部分に中間調の着色を出すことも容易である。

なお、不発明線上記の特定の実施例に限定されるべきも
ので鉱なく、本発明の技術的範囲内において樵々の変形
が可能であることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

第１図線本発明の１実施例奢示す模式的縦断面図、第２
図はその一部拡大斜視図、第３−紘本発明の他の実施例
を示す斜視図、第４因は本発明の更に他の実施例を示す
斜視図、第５図は本発明の更に他の実施例を示す斜視図
である。 （符号の説ａＡ） １．２，１０，１１，１２・・・恥、膜　４．６・・・
透明導電膜５．７・・・ｆ２ス基板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、　内部に電解液を封入し、該電解液と接触するよう
   にエレクトロクロミック膜をその内面の適所に被着形成
   すると共に１．前記電解液に接触するように電極を設け
   、前記エレクトロクロミック族と前記電極との間に電圧
   を印加して前記エレクトロクロミック膜を着色させるエ
   レクトロクロミック表示装置において、前記エレクトロ
   クロミック膜はその所定位置における膜厚を連続的に又
   は非連続的に他の部分の膜厚と異ならせて形成しである
   ことを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。