JPS58168037A - エレクトロクロミツク表示素子およびその製造法 - Google Patents
エレクトロクロミツク表示素子およびその製造法Info
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- JPS58168037A JPS58168037A JP57050757A JP5075782A JPS58168037A JP S58168037 A JPS58168037 A JP S58168037A JP 57050757 A JP57050757 A JP 57050757A JP 5075782 A JP5075782 A JP 5075782A JP S58168037 A JPS58168037 A JP S58168037A
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- Japan
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- display element
- electrochromic
- transition metal
- metal oxide
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/15—Devices 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
- G02F1/1514—Devices 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 characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1523—Devices 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 characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
- G02F1/1524—Transition metal compounds
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明は電子計算機のフラットパネルディスプレイなど
に用いるエレクトロクロミック表示素子に係り、特に応
答速度や着色効率を著しく改善しかつ消費電力の少い優
れたエレクトロクロミック表示素子及びその製造法に関
する。
に用いるエレクトロクロミック表示素子に係り、特に応
答速度や着色効率を著しく改善しかつ消費電力の少い優
れたエレクトロクロミック表示素子及びその製造法に関
する。
（２）従来技術と問題点
従来知られているエレクトロクロミック表示素子には液
体型、半固体型、固体型など種種のものがおるが、いず
れも電極間にエレクトロクロミック層と電解質層を挾ん
だものでアリ、エレクトロクロミック層にはＷ Ｏ！、
ＭＯＯ＠Ｉ Ｔ０２、Ｔ１０！その他の遷移金属酸化物
が用いられ、電解質層には、例えばＨａｓ ０４、Ｌｉ
Ｃ１０４溶液やＬｉ、Ｎ５ＬｉＩ、ＬｉｔＷＯ４、Ｍ
ｇＦｔ ｓ ８１０ 、Ｃｒｏｏ、５ＴａｔＯｓ薄膜そ
の他が用いられている。このような表示素子のエレクト
ロクロミック層側の電極（通常透明電極）にマイナス、
電解質層側の電極にプラスの電圧を与えるとエレクトロ
クロミック層へのプロ、、トン、エレクトロンの同時注
入により着色が起こる。
体型、半固体型、固体型など種種のものがおるが、いず
れも電極間にエレクトロクロミック層と電解質層を挾ん
だものでアリ、エレクトロクロミック層にはＷ Ｏ！、
ＭＯＯ＠Ｉ Ｔ０２、Ｔ１０！その他の遷移金属酸化物
が用いられ、電解質層には、例えばＨａｓ ０４、Ｌｉ
Ｃ１０４溶液やＬｉ、Ｎ５ＬｉＩ、ＬｉｔＷＯ４、Ｍ
ｇＦｔ ｓ ８１０ 、Ｃｒｏｏ、５ＴａｔＯｓ薄膜そ
の他が用いられている。このような表示素子のエレクト
ロクロミック層側の電極（通常透明電極）にマイナス、
電解質層側の電極にプラスの電圧を与えるとエレクトロ
クロミック層へのプロ、、トン、エレクトロンの同時注
入により着色が起こる。
しかしながら、従来の表示素子は注入すべき電荷蓋が多
いため、表示電流が多く、消費電力が多いことはもとよ
り、電荷注入に時間がかかるため応答速度も遅く、素子
自体の寿命も短いという欠点があった。
いため、表示電流が多く、消費電力が多いことはもとよ
り、電荷注入に時間がかかるため応答速度も遅く、素子
自体の寿命も短いという欠点があった。
（３）発明の目的
本発明の目的は、エレクトロクロミック表示素子のエレ
クトロクロミック層に改良を加え、エレクトロクロミッ
ク物質のカラーセンターの振動子強度を増加させて着色
効率を向上させ、表示電流の少ない、かつ応答速度の早
い表示素子を提供することにある。
クトロクロミック層に改良を加え、エレクトロクロミッ
ク物質のカラーセンターの振動子強度を増加させて着色
効率を向上させ、表示電流の少ない、かつ応答速度の早
い表示素子を提供することにある。
（４）発明の構成
本発明の構成は特許請求の範囲に記載のとおりであり、
その第１項はエレクトロクロミック層を形成する遷移金
属酸化物に多数の酸素ベーカンシイ （０−Ｖａｃａｎ
ｃｙ ）を生成させたことを特徴とするエレクトロクロ
ミック表示素子であり、第２項乃至第４項は第１項に記
載するエレクトロクロミック表示素子の製造法に関する
。
その第１項はエレクトロクロミック層を形成する遷移金
属酸化物に多数の酸素ベーカンシイ （０−Ｖａｃａｎ
ｃｙ ）を生成させたことを特徴とするエレクトロクロ
ミック表示素子であり、第２項乃至第４項は第１項に記
載するエレクトロクロミック表示素子の製造法に関する
。
本発明者らは、遷移金属酸化物からなるエレクトロクロ
ミンク層に酸素ベーカンシイ （０−Ｖａｃａｎｃｙ’
）と呼ばれる酸素欠陥を増加させると、エレクトロク
ロミック表示素子の着色効率を著しく上げることができ
ることを見いだした。その理由は、遷移金属酸化物中の
酸素ベーカンシイの増加により、金属サイトのトラップ
電子雲が広がシ、その結果着色効率に関係するカラーセ
ンターの振動子強度が増加するものと思われる。
ミンク層に酸素ベーカンシイ （０−Ｖａｃａｎｃｙ’
）と呼ばれる酸素欠陥を増加させると、エレクトロク
ロミック表示素子の着色効率を著しく上げることができ
ることを見いだした。その理由は、遷移金属酸化物中の
酸素ベーカンシイの増加により、金属サイトのトラップ
電子雲が広がシ、その結果着色効率に関係するカラーセ
ンターの振動子強度が増加するものと思われる。
（５）発明の実施例
第１図に示すとおり、透明電極としてインジウムティン
オキサイド（Ｉｎ１０３ ： Ｓｎ） ２を蒸着したガ
ラス基盤１に、エレクトロクロミンク層５として酸化タ
ングステンを選んで蒸着した。蒸着層として酸素ベーカ
ンシイの多いＷＯ８を得るため、蒸着源Ｋｗｏｔを用い
たものと、ＷＯ！とＷＯｓの重量比で１対１の混合物を
用いたものを用意し、共にそれぞれ１ｏ−”Ｔｏｒｒの
真空度で５λ／秒の蒸着速度で蒸着した。
オキサイド（Ｉｎ１０３ ： Ｓｎ） ２を蒸着したガ
ラス基盤１に、エレクトロクロミンク層５として酸化タ
ングステンを選んで蒸着した。蒸着層として酸素ベーカ
ンシイの多いＷＯ８を得るため、蒸着源Ｋｗｏｔを用い
たものと、ＷＯ！とＷＯｓの重量比で１対１の混合物を
用いたものを用意し、共にそれぞれ１ｏ−”Ｔｏｒｒの
真空度で５λ／秒の蒸着速度で蒸着した。
比較のため、同様に蒸着源にＷＯ８を用いたものと、Ｗ
Ｏ，を蒸着源に用いかつ９Ｘ１０ Ｔｏｒｒの酸素雰囲
気中で蒸着したものも作成した。以上のエレクトロクロ
ミック層の上に電解質層４としてＬｉ＊ ＷＯ４を１０
Ｔｏｒｒの真空度で５λ／秒の蒸着速度で蒸着し更に
電極５としてＡｕを１０−’Ｔｏｒｒ、 １ ｏ＾／
秒、保験層６としてＭｇＦ。
Ｏ，を蒸着源に用いかつ９Ｘ１０ Ｔｏｒｒの酸素雰囲
気中で蒸着したものも作成した。以上のエレクトロクロ
ミック層の上に電解質層４としてＬｉ＊ ＷＯ４を１０
Ｔｏｒｒの真空度で５λ／秒の蒸着速度で蒸着し更に
電極５としてＡｕを１０−’Ｔｏｒｒ、 １ ｏ＾／
秒、保験層６としてＭｇＦ。
’ｉｔ １ａ Ｔｏｒｒ、 １ｏλ／秒の条件で蒸ｊｉ
ｉＬ、エレクトロクロミック表示素子を得た。
ｉＬ、エレクトロクロミック表示素子を得た。
以上の素子についての着色応答性及び着色効率、メモリ
特性、光学濃度−電圧特性、吸収スペクトルなどを調べ
その結果を第２図乃至第６図に示す。
特性、光学濃度−電圧特性、吸収スペクトルなどを調べ
その結果を第２図乃至第６図に示す。
第２図において縦軸は光学濃度（ｏｐｔｉｃａｌｄ＠ｎ
５ｉｔｙ−Δ、ｏ、 Ｄ）横軸は電圧印加時間（ｍｓ）
であり、実線はＷＯ，を蒸着源としたもの、１Ａ鎖線は
ＷＯ８とＷＯｌの混合物を蒸着源としたもの、２点鎖線
はＷＯ，を蒸着源としたもの、点線は酸素雰囲気中でＷ
Ｏ，を蒸着源としたもの（以下同じ）のそれぞれの特性
を示す。同図に示すとおり着色応答速度は蒸着源がＷＯ
，、ＷＯｌとＷＯｌの混合物、ＷＯ３、酸素雰囲気中の
ＷＯ，の順で遅くなる。
５ｉｔｙ−Δ、ｏ、 Ｄ）横軸は電圧印加時間（ｍｓ）
であり、実線はＷＯ，を蒸着源としたもの、１Ａ鎖線は
ＷＯ８とＷＯｌの混合物を蒸着源としたもの、２点鎖線
はＷＯ，を蒸着源としたもの、点線は酸素雰囲気中でＷ
Ｏ，を蒸着源としたもの（以下同じ）のそれぞれの特性
を示す。同図に示すとおり着色応答速度は蒸着源がＷＯ
，、ＷＯｌとＷＯｌの混合物、ＷＯ３、酸素雰囲気中の
ＷＯ，の順で遅くなる。
第５図は注入電荷量に対する光学濃度を調べた結果であ
し上記順序に従って着色効率も低くなることがわかる。
し上記順序に従って着色効率も低くなることがわかる。
第４図はＷＯｔを蒸着源とした素子とＷＯｌを蒸着源と
した素子のメモリ特性を示すもので上段が電圧を印加後
電極端子間を開放した後の素子の光学濃度の減少過程を
示すもので、下段は電圧印加後電極端子間を閉じたもの
を示し、共にＷＯｔを蒸着源としたもののメモリ特性が
良いことを示す。
した素子のメモリ特性を示すもので上段が電圧を印加後
電極端子間を開放した後の素子の光学濃度の減少過程を
示すもので、下段は電圧印加後電極端子間を閉じたもの
を示し、共にＷＯｔを蒸着源としたもののメモリ特性が
良いことを示す。
第５図は電圧と光学濃度との関係を示すもので前記順序
に従いし睡い値が高くなる。
に従いし睡い値が高くなる。
第６図はＷＯ３を蒸着源とした素子とＷＯｌを蒸着源と
した素子の同一注入電荷量に対する吸収スペクトルを示
す。ＷＯ３を蒸着源としたものの吸収係数がＷＯ，を蒸
着源としたものより著しく太きく、ＷＯ，を蒸着源とし
た素子のカラーセンターの振動子強度が著しく大色いこ
とを示している。
した素子の同一注入電荷量に対する吸収スペクトルを示
す。ＷＯ３を蒸着源としたものの吸収係数がＷＯ，を蒸
着源としたものより著しく太きく、ＷＯ，を蒸着源とし
た素子のカラーセンターの振動子強度が著しく大色いこ
とを示している。
以上の各素子のエレクトロクロミック層の性質を調べ九
結果を第７図及び第８図に示す。
結果を第７図及び第８図に示す。
第７図はＷＯ２、ｗｏ、＋ｗｏいＷＯ，をそれぞれ蒸着
源としたエレクトロクロミック層を形成する物質につい
ての光吸収端を調べたもので、同図よりバンドギャップ
について王者で殆んど差がないことが判る。また比重値
を測定した結果でも三者間に大きな差はなく、結局前記
のいずれを蒸着源としても、形成された蒸着層はいずれ
もＷＯ，的構造をとるものと理解される。
源としたエレクトロクロミック層を形成する物質につい
ての光吸収端を調べたもので、同図よりバンドギャップ
について王者で殆んど差がないことが判る。また比重値
を測定した結果でも三者間に大きな差はなく、結局前記
のいずれを蒸着源としても、形成された蒸着層はいずれ
もＷＯ，的構造をとるものと理解される。
第Ｓ図は上段においてエレクトロクロミック層を蒸着後
気体注入を行わず真空中で該蒸着層の電気伝導度を測定
したものと、同図下段においてＯ！リークを行って測定
したものとの比較を示すものである。真空中での測定値
はＷＯ，を蒸着源とした蒸着層の方がＷＯｌを蒸着源と
したものよυ２桁程度も高く、かつＯ。
気体注入を行わず真空中で該蒸着層の電気伝導度を測定
したものと、同図下段においてＯ！リークを行って測定
したものとの比較を示すものである。真空中での測定値
はＷＯ，を蒸着源とした蒸着層の方がＷＯｌを蒸着源と
したものよυ２桁程度も高く、かつＯ。
リークを行って測定すると、いずれの場合も電気伝導度
の低下がみられるが、ＷＯ，を蒸着源としたものの低下
が着しい。酸素ベーカンシイが多いと電気伝導度が上る
ことは通常知られていることであり、上記の結果、ＷＯ
，を蒸着源とした蒸着層中には酸素ベーカンシイがドナ
ーとなって多数存在しているものと理解される。このよ
うにして、酸素ベーカンシイの多いエレクトロクロミッ
ク層を有する素子が、各特性において非常に優れている
ことが明らかとなった。このような優秀性は、酸素ベー
カンシイが金属サイトのトラップ電子の軌道の広がシに
関与し、遷移金属酸化物のカラーセンターの振動子強度
を増大させるためと推測される。
の低下がみられるが、ＷＯ，を蒸着源としたものの低下
が着しい。酸素ベーカンシイが多いと電気伝導度が上る
ことは通常知られていることであり、上記の結果、ＷＯ
，を蒸着源とした蒸着層中には酸素ベーカンシイがドナ
ーとなって多数存在しているものと理解される。このよ
うにして、酸素ベーカンシイの多いエレクトロクロミッ
ク層を有する素子が、各特性において非常に優れている
ことが明らかとなった。このような優秀性は、酸素ベー
カンシイが金属サイトのトラップ電子の軌道の広がシに
関与し、遷移金属酸化物のカラーセンターの振動子強度
を増大させるためと推測される。
以上の実施例において酸素ベーカンシイの多いエレクト
ロクロミック層を得る方法として、所望の遷移金属酸化
物より酸化数の低い金属化合物を蒸着源に用いる方法を
示したが、その他オーベーカンシイを得るための緒方法
、例えば蒸着源に水素や、金属タングステンなど蒸着源
から酸素を奪う働色をする物質を併存させる方法、特に
高真空中などで蒸着を行うなどが適宜選択できる０ （６）発明の効果 以上のとおり、本発明により従来のエレクトロクロミッ
ク表示素子に比べ極めて少い電荷注入量で済むため、着
色効率が高く、応答速度が早く、か／）寿命の長い優秀
な表示素子が得られたものである０
ロクロミック層を得る方法として、所望の遷移金属酸化
物より酸化数の低い金属化合物を蒸着源に用いる方法を
示したが、その他オーベーカンシイを得るための緒方法
、例えば蒸着源に水素や、金属タングステンなど蒸着源
から酸素を奪う働色をする物質を併存させる方法、特に
高真空中などで蒸着を行うなどが適宜選択できる０ （６）発明の効果 以上のとおり、本発明により従来のエレクトロクロミッ
ク表示素子に比べ極めて少い電荷注入量で済むため、着
色効率が高く、応答速度が早く、か／）寿命の長い優秀
な表示素子が得られたものである０
第１図は本発明の実施例のエレクトロクロミック表示素
子の構成の説明図、第２図は本発明の実施例のエレクト
ロクロミック表示素子の着色応答速度を示す図、第３図
は同じくその着色効率を示す図、第４図はそのメモリ特
性を示す図、第５図は同じくΔ、Ｏ，Ｄ−電圧特性を示
す図、第６図は同じく光吸収スペクトルを示す図、第７
図は本発明の実施例のエレクトロクロミック層の吸収端
を示す図、第８図は同じくその電気伝導度を示す図であ
る。 １；ガラス基盤 ２：透明電極 ３；エレクトロクロミ
ックＩＩ ４：寛解ＩＮ層 ５；電極６：保護層 代理人弁理士 松 岡 宏四 部ｊ、” ”？。 ＋−１，； ！ 第 １ 図 笛２図 電圧飼加蒋聞（ａ５） 笥 ３ 図 注入電首量（勿Ｃ／ｃｍす 第 ６ 図 う皮 長 （λ） 鳩 ７ 図
子の構成の説明図、第２図は本発明の実施例のエレクト
ロクロミック表示素子の着色応答速度を示す図、第３図
は同じくその着色効率を示す図、第４図はそのメモリ特
性を示す図、第５図は同じくΔ、Ｏ，Ｄ−電圧特性を示
す図、第６図は同じく光吸収スペクトルを示す図、第７
図は本発明の実施例のエレクトロクロミック層の吸収端
を示す図、第８図は同じくその電気伝導度を示す図であ
る。 １；ガラス基盤 ２：透明電極 ３；エレクトロクロミ
ックＩＩ ４：寛解ＩＮ層 ５；電極６：保護層 代理人弁理士 松 岡 宏四 部ｊ、” ”？。 ＋−１，； ！ 第 １ 図 笛２図 電圧飼加蒋聞（ａ５） 笥 ３ 図 注入電首量（勿Ｃ／ｃｍす 第 ６ 図 う皮 長 （λ） 鳩 ７ 図
Claims (4)
- （１） 対向する電極間に、遷移金属酸化物より成る
エレクトロクロミック１−と電解［１−を設けたエレク
トロクロミック表示素子において、帥記遷移金嬌酸化物
中に多数の酸素ベーカンシイを生成させたことを′４徴
とするエレクトロクロミック表示素子。 - （２） 対向する電極と該′電極間に、遷移金属酸化
物より成るエレクトロクロミック層と電解質層を真空蒸
着して成る表示素子の製法において、前記エレクトロク
ロミック層の蒸着に除し、該層を形成する遷移金属酸化
物より酸化数の低い遷移金属化合物を蒸着源に用いるこ
とを特徴とするエレクトロクロミック表示素子の製造法
。 - （３）対向する電極と該電極間に遷移金属酸化物より成
るエレクトロクロミック層と電解質−を真空蒸着して成
るエレクトロクロミック表示素子の製造法において、前
記エレクトロクロミック層の蒸着に際し、前記遷移金属
酸化物の蒸着源と還元性物質を真空槽内に併存させたこ
とを特徴とするエレクトロクロミック表示素子の製造法
。 - （４）対向する電極と鉄電極間に遷移金属酸化物よシ成
るエレクトロクロミック層と電解質層を真空蒸着して成
るエレクトロクロミック表示素子の製造法において、前
記エレクトロクロミック層の蒸着に際し、前記遷移金属
酸化物の蒸着源を１ｏ−＠Ｔｏｒｒ以下の気圧で蒸着す
ることを特徴とする特許請求の範囲第２項又は第３項に
記載のエレクトロクロミック表示素子の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57050757A JPS58168037A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | エレクトロクロミツク表示素子およびその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57050757A JPS58168037A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | エレクトロクロミツク表示素子およびその製造法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58168037A true JPS58168037A (ja) | 1983-10-04 |
Family
ID=12867707
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57050757A Pending JPS58168037A (ja) | 1982-03-29 | 1982-03-29 | エレクトロクロミツク表示素子およびその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58168037A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0368567A2 (en) * | 1988-11-07 | 1990-05-16 | Ford Motor Company Limited | Method of making an electrochromic material |
| CN109634019A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-16 | 五邑大学 | 一种电致变色器件及其制造方法 |
-
1982
- 1982-03-29 JP JP57050757A patent/JPS58168037A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5253101A (en) * | 1987-12-28 | 1993-10-12 | Ford Motor Company | Electrochromic material and method of making an electrochromic material |
| EP0368567A2 (en) * | 1988-11-07 | 1990-05-16 | Ford Motor Company Limited | Method of making an electrochromic material |
| CN109634019A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-04-16 | 五邑大学 | 一种电致变色器件及其制造方法 |
| CN109634019B (zh) * | 2018-12-29 | 2023-10-20 | 五邑大学 | 一种电致变色器件及其制造方法 |
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