JPS5817485A - 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】 本発明は、電気化学的着色物質を被覆した電極間で表示
を変化させるエレクトロクロミック（以降、Ｔｉ、　　
Ｏという、）！！示装置に関する。

従来のｍ、ａ表示装置を、第１図に基づき説明する。

上部透明基＠ＩＫは透明電極５が形成されている。この
透明電極は、真空蒸着法や吹き付性によって、酸化イン
ジウム膜、酸化スズ膜等で形成される。この透明電極は
、フォト技術法及びエツチング法の工程を経て、所望の
形状にパターニングされている。パターニングされた各
透明電極５上の表示をする部分だけに、三酸化タングス
テン（以降、ＷＯ，とする、）膜５が、真空蒸着法によ
って形成されている。

このＷＯｓ膜を一般にｍ、ｃ物質と呼んでいる。

４線絶縁膜で、表示部以外の透明電極上に被覆されてい
る。この絶縁膜は、駆動方法によっては、なくてもよい
場合もある。その特徴としては、メモリー性が良いこと
、他電極に電荷がリークしない良い点がある。問題な点
は、表示部分をマスキングし絶縁膜を形成する工程にあ
る。その方法は、二酸化ケイ素（ＳｔＯ，）膜、酸化ア
ルミニューム（ムｎ、ｏ、）膜等を真空蒸着法によって
形成するというものであった。

ところが、これらの酸化物質は、高温で蒸着しなければ
ならないこと、蒸着レートが非常に小さいこと等の問題
があり、蒸着時間が非常に長くなる欠点があった。さら
に、安定に膜を形成することがむずかしいという問題も
ある。すなわち、安定な絶縁膜を得ることが難しく、充
分な密着度が得らねず、また、絶縁膜にクラックがはい
ってしまうということも、しばしば起っていたのである
。

Ｋ、　　Ｏ物質を有する表示電極基板である上部透明基
板１と、器盤をした対向基板２をシール剤１０で接着し
、電解液７が挟持できるようなセル構造をとる。ｓＦｉ
、ｍ、ｏ表示を鮮明に見せる為の白色背景板で、９は、
Ｋ、　　ｃ物質を着色させる為の対向電極である。１１
は、シール部等をかくす見切板である。電解液は、過塩
素酸リチウム（ＬｉＯｊ１０４）とプロピレンカーボネ
ートの混合液である。白色背景板８は、対向電極９と表
示１極５間の導電性を良くする目的で、ある気孔率を有
する多孔質板を使用する。さらに多孔質にすることによ
って、電解液の量が十分に満たされることにもなる。

以上で述べた従来構造のに、（ｊ表示装置において、Ｋ
、　　０物質を有する表示電極３を対向電極９に対し、
負電位にすることにより着色し、又、印加電圧の極性を
逆転することによりｌ　　Ｏ物質は消色し、透明な状態
となる。印加電圧は、一般に１〜２ｖ程度である。着色
は、Ｅ、　Ｏ物質中への電子と電解液中のＬ１＋　、プ
μトン等のイオンの注入により、タングステンブロンズ
を形成し着色する、又、消色ｔ！、Ｌｌ”、プロトン等
のイオンと電子とが引き出されることによるものである
。

ｘ　Ｍ　”　十Ｗ　ＯＢ　＋　Ｘ　６　”：ｙ　Ｍ　Ｘ
　Ｗ　Ｏ＠（消色）　　　　（着色） このような表示原理を利用し、一般に２通りの表示方式
が考えられている。

（１）　　第２図のようなＷＯｓ膜を有する７セグメン
ト電極５ａ〜５ｇに、対向電極９から一定電流をあたえ
、　ｉ、　　ｃ物質に一定の電荷を注入し、数字表示を
行なう方式。

（２）第Ｓ図のように、ＷＯ２膜を有する７セグメント
電極の他に、ＷＯ３膜を有するダミー電極６ａ〜６ｃｔ
？設け、前もって対向電極９より各セグメント電極５ａ
〜５ｇ及びダミー電極６ａ〜６ａＶＣ＠荷を注入し、各
表示内容に応じダミー電極と７セグメント電極の間で電
荷を転送させ、常に、表示面の電荷を均一にし一定濃度
を保つ数字表示の方式。

この方式では、転送でのロス量又はリーク量を補旧する
必要がある為、一定の間隔で対向電極から電荷を補充す
る回路が設けられている。

これら従来方式は、次のような欠点がある。

（１）の場合・・・１〜２個の表示を切換える場合は良
いが、数多（の表示を同時に切換え ようとすると色むらが発生する。こ のような現象を補正しようとすると 駆動回路が複雑になる。そして回路 を複雑にすることによって表示の変 り方が不自然になってしまう。また、 特殊な対向電極材を使用する為、セ ル構造が厚くなる等の欠点もある。

（２）の場合・・・表示面の電荷を一定にした後、常に
電荷量を一定に保つ状態で表示の切 換えを行なう為、同時に表示が切換 っても、（１）方式のよう力色むらは発生しないが、電
荷のロス量及びリー ク量を補正しなければならない為、 このロス量及びリーク量を事前にチ ェックしなければならない、その特 性を調査することは非常にむずかし く、濃度を一定に保つ条件及び駆動 方法を得ることが大変である。１元 この方式も対向電極が必要となる為、 （１）方式のような問題が生じる。

上記共通の問題点である対同電極が特殊で、セル構造が
庫くなる点は、不活性な金属薄膜を形成することによっ
て解決されるが、この不活性な金属薄膜には、Ａｕ、白
金等の高価な材料が使用される為、コストが高くなる。

さらに不活性な金属薄膜を安定して形成することもむず
かしい等の問題があり、結局は、対向電極を有すること
が非常に大きが問題となってしまうのが現状である。

本発明は、これらの欠点を大幅に改善し、ｍ、ｃ表示装
置の実用化を容易にしようとするものである。

本発明のＥ、　　Ｏ表示装置は、対向電極によってＲ，
ｃ物質を着色させる機能を一切使用せず、対向電極を取
り除いてしまい、ただ単にｌ　　Ｏ物質を有する表示電
極間に電圧を印加し、表示しようとするものである。

この方式は、前に述べたダミー電極を利用する方式を改
善したものである。

以下、実施例図及び実験データより、本発明の詳細な説
明する。本発明の構造は、第１図における対向電極９と
絶縁膜４を取り除いた構造で、それが第４図に示されて
いる。

第３図において、ＷＯｓｔ有するセグメント電極５ａと
５ｄの間に、第５図のような駆動回路で何度となく、あ
る間隔で表示切り換えを行なった。

この方式を電荷転送方式と呼ぶ。この電荷転送によって
、セグメント電便５ａと５ｄが徐々に着色しはじめ、あ
る一定の濃度に達し、その後は、安定した濃度で電荷転
送ヲくす返すことがわかった。

この現象は、消色側電極が今までの対向電極の役割をし
ているものと考えられる。

その濃度は、多くの基礎実験を行なつ次結果・Ｗｏｗ膜
厚、駆動電圧等の要因によって制御されることがわかっ
た。その結果のデータを第６図に示す。

第６図のデータについて説明する。

透明電極としては、酸化インジウム膜を使用し、絶縁膜
を被覆していないものを用いた。酸化インジウム膜５の
算出面積はセグメント５ａ、Ｓｄ側共に約５　ｓＪ　、
　Ｗ　Ｏｓ膜の面積はセグメンｐｅ＆。

５ｄ共に約（１６５−である。

ＷＯ，膜厚は、３ＫＡ、５ＫＡ、７ＫＡとし、駆動電圧
は１．５Ｖ、１．７５Ｖ、２．ＯＶとし、実験を行なっ
た。ここで本実験での着色濃度の定義を述べておく。光
学的方法によって白色背景板の反射率を１００％とし、
それに対して着色部の反射率を測定し、その反射率を濃
度とし次。白色背景板を測色色差針で測ったところ、Ｘ
ニア７゜Ｙ：８０．Ｚ：９５．というデータが得られた
。

一般的に着色部ｆは、約４０チ以上の濃い濃度があれば
鮮明な表示体が得られる。

本基礎実験より濃度が一定になる転送サイクル数は約１
００サイクル程度で、本実験データは２００サイクル後
の濃度をプロットした。転送時間は、正の電位を１秒、
負の電位金１秒づつ印加し、それを１サイクルとし、セ
グメント５ａ　、　５（１にあたえた。この印加時間を
長くすると、多少濃い傾向になる。

上記結果を基に、さらに時計駆動を行なった結果のデー
タを第７図に示す。そのセル構造の内容を説明する。電
極は酸化インジウム、絶縁膜なし。

Ｔｏ、膜厚Ｆｉ５ＫＡ、時計表示内容は４デジツト。

時分表示、７セグメント方式、１セグメントのｖｏＢ膜
面積は１６５−、セル面積（透明電極面積）は、たて１
０１１１１．よこ２０鰺である。この実験での転送時間
を２秒とし、時計と同じような転送を行ない、サイクル
数における着色濃度をプロットし、そのサイクル数を時
分表示におきかえ、実使用での寿命をチェックしようと
するものである。本実験では、４×１０６サイクルをク
リヤーした。これを実使用におきかえると、約７年以上
のサイクル数となることがわかった。

本発明は、上記のごとく構成し、多くの実験データ及び
長期テストにより、安定な表示濃度が得られることがわ
かった。

本発明によれば、 （１）　　対向電極の機能が必要ない為、簡単な駆動回
路で文字、数字が表示できる。

（２）対向電極が必要ない為、セル構造が薄くなる。ま
た、高価な材料及び特殊な材料を使用することがない為
、製作作業の工数も削減でき、非常に大幅なコストダウ
ンになる。

（３）この方式により今までにない安定した表示濃度が
得られる。

このように、本発明によれば、すばらしい改善がなされ
、実用的なすげらしいＢ、　　ｃ表示装置を長供するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来方式のエレクトロクｐミック表示装置の
構造を示す断面図、第２図は、対同電極、から常に電荷
をあたえ表示する従来方式の表示平面図、＠５図は、ダ
ミー電極を設置し、前もって表示電極及びダミー電極に
対向電極よ６一定電荷を注入し、その一平面上の電荷を
やりとりし表示する従来の電荷転送方式の表示平面図、
マタ本発明の表示平面図でもある。 第４図は、本発明の表示装置の一実施例を示す断面図で
ある。 第５図は、実験のための駆動回路の略図、第６図は本発
明の表示装置を用いた実験データグラフ、第７図は本発
明表示装置の時計使用での濃度変化図である。 １・・・上部透明基＠２・・・対向基板３・・・透明電
極　　　　　４・・・絶縁膜５ａ、ｂ、ｃ、ｄ・；ｅ、
ｆ、ｇ　・・・セグメントｖｏ、膜６ａ、ｂ、Ｏ−ダミ
ーｗｏ、膜 ７・・・電解液　　　　　　８・・・白色背景板９、・
、対向電極　　　　１０・・・シール剤１１・・・見切
板。 以上 出願人　株式会社第二精工舎 代理人　弁理士　最上　　務 窮１図 ｚ２図 ｚ３武 第４図 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも一方が透明な一対の基板間に電解質を挾持し
   、かつ少なくとも一方の基板上に電気化学的着色物質を
   被覆した複数の電極を形成し、それらの複数の電極の少
   なくとも一部が表示画素を構成しているエレクトロクロ
   ミック表示装置において、電気化学的着色物質を被覆し
   た複数の電極間で表示切換えを行なうだけで、表示濃度
   を一定に保ち表示を変化させることを特徴とするエレク
   トロクロミック表示装置。