JPS5843431A - エレクトロクロミツク表示素子 - Google Patents

エレクトロクロミツク表示素子

Info

Publication number
JPS5843431A
JPS5843431A JP56142967A JP14296781A JPS5843431A JP S5843431 A JPS5843431 A JP S5843431A JP 56142967 A JP56142967 A JP 56142967A JP 14296781 A JP14296781 A JP 14296781A JP S5843431 A JPS5843431 A JP S5843431A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
display element
present
oxide
nio
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP56142967A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH0241726B2 (ja
Inventor
Kenzo Fukuyoshi
健蔵 福吉
Osahisa Matsudaira
長久 松平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP56142967A priority Critical patent/JPS5843431A/ja
Publication of JPS5843431A publication Critical patent/JPS5843431A/ja
Publication of JPH0241726B2 publication Critical patent/JPH0241726B2/ja
Granted legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • 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
    • G02F1/1514Devices 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
    • G02F1/1523Devices 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
    • G02F1/1524Transition metal compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

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、薄膜タイプのエレクトロクロミック表示素子
(以下ECDと略称する)の改良に関し。
特にプロトン供給体層を適切な物質及び層i成としてメ
モリーおよび見ばえや発色特性を改善し。
さらに消費電流を低減せしめたECDに関する。
ECDは、その基本要素である電気化学的発色物質(以
下EC層と略称する)が無機物質であるものと有機物質
であるものに大別でき、さらにEC層を無機物質とする
ものはもう1つの基本要素であるプロトンないしカチオ
ン供給体層(以下28層と略称する)が固体であるもの
と液体であるものとに2分できる。EC層がバイオロゲ
ン等の有機物質であるもの、またはP8層が液体である
ものは、その表示素子の構成が複雑になるためとその製
造プロセスの煩雑さのため表示素子の製作コストがきわ
めて高くなり、LEDや液晶等の他の表示素子に比較し
劣っていた。EC層とPS層がともに固体であるものは
蒸着という1つのプロセスで、あるいは印刷というプロ
セスでも製作できるため、ゴス2ト面において大きなメ
リットがある。 ・    ・ 従来こうした全固体型のECDが実用化できなかったの
ば寿命の短かさと、発色濃度や応答性を含めた発色特性
が悪かったためである。本発明は以下に詳述するように
これらの欠点を大幅に改良したものである。
本発明は、複数め電極と、電気化学的発色層と、・プロ
トン供給体層を有するエレクトロクロミ、ツク  1デ
イスプレイにおいて、該プロトン供給体層の該電気化学
的発色物質層に接する側が酸化り゛ロム富化層であり、
該酸化クロム富化層上に二酸化珪素、酸化ニッケルのい
ずjか、もしくはこれらの混合層をすくなくとも一層積
層した表示素子−関するものである。なお、本発明の記
述においてプロトン供給体層とは、電゛圧印加によりプ
ロトンを放出し、EC層を還元褪色させる役、目をもつ
〒を゛・う・またEC層とはプロトンによって還元見消
・色する層であり、例えば酸化タングステン(WO5)
、酸化モリブデン(M o Os ) 、酸化バナジウ
ム(V h Os ) 、酸化チタン東?金属酸化物が
ある。
ただし、本発明においてEC層の物質なこ1らに限定す
るものでない。
従来公知の技術として以下に示すものがあった。
プロトーン供給体層として一酸化珪素(Sin)をEC
Uに用いる方法は米国特許5521941号等によって
既昶である。(ただ、プロトンの還゛元作珀によ−て発
色する事実は当時知られていなかった。)8i0は二酸
化珪素<5iO2)と異なり、絶縁性に優れ、また、誘
電□率も102〔C/S〕の周波数では前者が約8.後
者が約4と電気的性質において差がある。光学的性質に
おいても光吸収は5iOO方がはるかに大きく特にCD
Kおい?SiO2が軽視され、その利用がほとんど試み
られなかったのは、主に前記の電気的性質の差異のため
午も思わjる。S i 02を混合・物(ふ、石水)の
形でEC・Dに応用した技術(特開昭50− j O,
,6,654号公報)があるが、本発明のように酸化ク
ロム(C4’z Os )との積−タイプでなく構成、
φ異なること、さらに本発明で掲、、ff、HC−r 
、>。3ケ′’PS7[cエヵ。ヶい、。11、は開示
されていない。
また、本発明に類似の物質を用いた技術に特開昭55・
−36860号公報があるがこの技術では酸化クロムと
珪素の酸化物を混合した層を用いており、本発明の如く
酸化クロムと二酸化珪素との2層ないし多層といった構
成でなく根本的に本発明とは異なる。また該公報の明細
書5頁に「珪素の酸化物とは酸化珪素(Sin)である
。」と明記されており、本発明で用いる二酸化珪素(S
 、102)とは異なる。55−5.6860号公報の
明細書では、その発−明に、よる表示装置の寿命が明記
さ4ていなく、その効果が不明であるが、本発明者、ら
の実験によ、ると・EC/mlに接する側を(: r 
20 sに、外側をSi O2としないと寿命が極端に
短かくなり、この意味で本発明の価値大なることを証す
るものである。
また、特開昭55−10.9748号公報には、8i0
、S iOz等の些載があるが、このSi’0.z等は
表示部以外の部分をカバーし、本来の絶縁層として採用
しているため、本発明の28層としての5iQ2とは本
質的にも構成の上でも異なる。
さらに、本発明で示しであるように、Si U 2を中
心構成物質とする28層はその充填率を9.82以下も
しくは5*10  ” torr以下の低真空状態で成
膜しないと十分な発色特性が得られない。
また電圧印加による発消色の繰返しサイクルを102〜
103回行いウオーミングアツプを行わないと高い発色
濃度が得られない。この現象□は、プロトン供給体とし
て既仰の単層の(: r 20 s、また’ra20s
(酸化タンタル)、ZrQ2(酸化ジルコニウム)、T
i0z(酸化チタン)では観察さilず、8IOi特有
のものである。このウオーミングアツプの後は比較的萎
定し、初期の発色濃度05が106回後でも0.4と大
きな劣化がなく実用価値が・高い。ただ゛し、本″発明
で示したようにEC層に接する側をCr 205とし、
外側をS ’i () 2とすることによってここに示
したような長命化が可能で、5102単層では発消色の
□繰返しを経るに従いガスが発生し、素子の層構成□を
破壊してしまう゛。        −・  □また。
ps層の構成をCr2O3/5iUz/(:r*()s
と、あるいは8 t 02 / Cr’ > 03と寸
れば電圧を印加し発色させた後、回路をオーブンのまま
保持させておくと発色が3〜60日も維持し、全固体薄
膜型ECDでは画期的なメモリー性また本発明ではS 
i 02の他に酸化ニッケル(Nip)を提示している
。NiOもS i02と同様、低真空で蒸着し、充填率
を下げて′成膜することにより表示素子?発色特性をあ
げえる。
なお、PS層がCr 2.、Os単層の表示素子は寿命
が短かく104〜105回程度の発消色の繰返しサイク
ルで発色濃度が半減し、かつ1〜2Vという直流電圧の
印加によって5−50 mA/ct/lというきわめて
大きなリーク電流が生じ実用価値が低い。また、リーク
電堆が生、じることはCr 2’Osが有効な電子阻止
層となり得1ないことを示している。
この点に対し、T−asQsや、、、zr02単層をP
S層とした表示素子の1Jj−り電赫は1. m A 
/al1前後とやや少なく、多少とも、電子阻、、5岡
層としての性質を有するといえる。しか゛rシI Cr
 205単層のものでは1.3vの印加電圧で一′b;
4程度の発色濃度を得ることができるのに対し、”l’
a20s単層のものやZ102単層のものは、同程度の
発色濃度を得るには2VJ−、I上の印加電圧が必要で
ある。即ち、Cr2O5層内のプロトン移動の活性化エ
ネルギーはTa2esやZ「02より低くプロトンのモ
ビリイティが高いことを示している。本発明はプロトン
のモビリティ(移動活性エネルギー)の高いCr2O5
の特性を活かすととも、に、その外側に8.i02ない
しNiOを充填率を低くして積層することによりリーク
電4流を軽減し発色効率を高め応答性を改善したもの1
.である。特開昭55−’88028号公報ではNiO
を用いた固体エレクトロクロミック素子を開示し、該発
明の素子の構成は固体エレクトロクロミック物質層(電
気化学的発色物質層と同義)と誘電1体層(本発明にお
いてはプロトン供給体層と、II、’C’t、゛、る層
4)との間外電子阻止層を配設したものとなっ□ている
が、本発明において前述したように、(” 、L、、 
、0.5は電子阻止層でなくプロトンのモビリティの高
いプロトン供給体層として中間層に利用するものである
。特開昭、55−88028号公報では、−その詳細な
説明の中でCr2O5を誘電体層として外側に用い、(
’ r > 03の特性を十分に利用していない。また
Cr2O5は外側の層として用いると、雰囲気の影響を
受は経時変化しそのEC素子の特性を劣化させる。また
本発明では、プロトン供給体層の充填率をその構成物質
のバルク密度に対し、0.82以下と粗化して成膜する
ことを提示しているが、それはプロトン供給体層が0.
82以下の充填率でないと十分なプロトン、のモビリテ
ィが得られないためである。充填率を下げて成膜させる
具体的手法としては、プロトン供給体層の形成を5X1
0  ’ torrJJ下の低真空で蒸着を実施、する
ことが簡便である。また蒸着以外の方法としてスパッタ
リング、イオンブレーティング、CVD、陽極酸化のよ
うな各成膜技術や表面処理の技術の応用が可能である。
本発明は以上のようにCr、203を中間的な層とし、
低真空あるいは水富化雰囲気中の低真空でSi O2ま
たはNiOを充填率の0.82以下として成膜積層し、
適材適所とすることによって発色特性の高いEC素子を
提供するものである。
次に本発明を実施例により詳細に説明する。
〈実施例1〉 第1図に示した実施例は、ガラス基板(1)上に酸化ス
ズ5%含有の酸化インジウムの透明電極(2)を形成し
、この上に7X10−5torrの真空状態でWOsを
4000λの厚みに設けEC層(3)とした。
さらにこのEC層(3)上K 3X10−’ torr
 I)真空度にてCr2O,s層(4)を200OAの
厚みで蒸着し、次[5iOz層(5)を3X10−’ 
torrの真空度1cテ共蒸着させ1oooXの厚みで
形成した。この上にAUを15OAの厚みで積層し対向
電極(6)とした。この表示素子に1.3vの電圧を対
向電極(6)を正極として印加したところ3秒後で濃度
0.4の発色一度を得た。発消色を102回繰返すと 
1秒後で濃度0.6の発色濃度が得られ106回後もほ
とんど劣化しなかった。リーク電流はo、4mA/mと
きわめて低いものであった。
〈実施例2) 第2図に示す実施例は透明電極(2)が膜付けされたガ
ラス基板(11上に、実施例1と同様KEC層(3)及
びCr2O5層(4)を設け、次に水分を飽和させた酸
素ガスを真空度2X10−6torrの蒸着機内に導入
し3 X 10−’ torrと調圧してNi0層(7
)を5o=oXの膜厚゛で積層した。このあと、基板温
度を上昇させないよつ低温スパッタリング装置にて対向
電極(6)を酸化スズ5チ含有め酸化インジウムにて形
成した。さらに可視光の透過率をあげるためフッ化マグ
ネシウムを反射防止膜(8)として積層した。この表示
素子に対し、対向電極(6)を正極と′して1.6vの
電圧を印加したところ、0.1秒にて発色濃度06が得
られ、106回後も濃度の減少はほと記ど観察さ4なか
−た。
【図面の簡単な説明】 第1図、第2図は本発明の全固体型のエレクトロクロミ
ック表示素子の実施−を示す部分断面図である。   
      °□ (1)・・・ガラス基板 (2)・・・透明省″′i・
・極 (3)・・・EC層(4) −Cr 20 s層
 (5)−S i Oh N  (61・対向電極(力
・・・N i 0層 (8)・・・反射防止膜01 + L コ ’?’7&7 手続補正書(、。 昭和56年10月−7日 1、事件の表示 昭和56年特許願第 142967    号2 発明
の名称 エレク30ミック表示素子 3、補正をする者 4、補正の対象 明@害の発明の詳細な説明の欄

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (I)電気化学的発色層と、プロトン供給体層を有する
    エルクトロクロミック表示素子においてプロトン供給体
    層の電気化学的発色物質層に接する、面を酸化クロム層
    とし、該酸化クロム層上に二酸化穂素、酸化ニッケルの
    いずれか、またはこれらの混合物をすくなくとも一層積
    層したことを特徴とするエルクトロクロミック表示素子
    。 (2]プロトン供給体層の充填率を該し°ロトン供給。 体層の構成物質のバルク密度に対して082以下として
    □成膜し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ック表示素子。
JP56142967A 1981-09-10 1981-09-10 エレクトロクロミツク表示素子 Granted JPS5843431A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56142967A JPS5843431A (ja) 1981-09-10 1981-09-10 エレクトロクロミツク表示素子

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP56142967A JPS5843431A (ja) 1981-09-10 1981-09-10 エレクトロクロミツク表示素子

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5843431A true JPS5843431A (ja) 1983-03-14
JPH0241726B2 JPH0241726B2 (ja) 1990-09-19

Family

ID=15327817

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP56142967A Granted JPS5843431A (ja) 1981-09-10 1981-09-10 エレクトロクロミツク表示素子

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS5843431A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998014824A1 (de) * 1996-10-01 1998-04-09 Flachglas Aktiengesellschaft Elektrochromer spiegel und verfahren zum herstellen eines elektrochromen spiegels
WO2006101224A1 (ja) * 2005-03-19 2006-09-28 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5433745A (en) * 1977-08-22 1979-03-12 Nippon Chemical Ind Reflectionnpreventive light control element
JPS5433754A (ja) * 1977-05-13 1979-03-12 Steigerwald Strahltech
JPS5536860A (en) * 1978-09-06 1980-03-14 Fuji Photo Film Co Ltd Electrolytic coloring display device
JPS5588028A (en) * 1978-12-27 1980-07-03 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Solid electrochromic element

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5433754A (ja) * 1977-05-13 1979-03-12 Steigerwald Strahltech
JPS5433745A (en) * 1977-08-22 1979-03-12 Nippon Chemical Ind Reflectionnpreventive light control element
JPS5536860A (en) * 1978-09-06 1980-03-14 Fuji Photo Film Co Ltd Electrolytic coloring display device
JPS5588028A (en) * 1978-12-27 1980-07-03 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Solid electrochromic element

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1998014824A1 (de) * 1996-10-01 1998-04-09 Flachglas Aktiengesellschaft Elektrochromer spiegel und verfahren zum herstellen eines elektrochromen spiegels
WO2006101224A1 (ja) * 2005-03-19 2006-09-28 National University Corporation Tokyo University Of Agriculture And Technology 可逆着脱色固体素子、可逆導電性変化固体素子、可逆屈折率変化固体素子、非発光型表示素子、通電路素子および光導波路素子

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0241726B2 (ja) 1990-09-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4294520A (en) Electrochromic display device
US4652090A (en) Dispersed iridium based complementary electrochromic device
US6211995B1 (en) Electrochromic device comprising tandem layers of cathodic/anodic materials
Duggan et al. Ionic conductivity of tantalum oxide by rf sputtering
US4585312A (en) Electrochromic element
JPS5940625A (ja) エレクトロクロミツク素子
JPS5843431A (ja) エレクトロクロミツク表示素子
US4632516A (en) Electrochromic element
JPS6033255B2 (ja) エレクトロクロミツク表示装置
JPS60200235A (ja) エレクトロクロミツク表示装置
JPH02151839A (ja) 全固体エレクトロクロミック素子
JPH03185425A (ja) 液晶表示装置
JPH01257920A (ja) エレクトロクロミック素子
JPS5991423A (ja) エレクトロクロミツク表示素子
JPS61103981A (ja) エレクトロクロミツク素子
JPS61103982A (ja) エレクトロクロミツク素子
JPS60181732A (ja) エレクトロクロミツク表示装置
JP2625531B2 (ja) エレクトロクロミック素子及びその製造方法
JPH0756195A (ja) Piセル
JPS61239227A (ja) エレクトロクロミツク素子
JPS61239214A (ja) 液晶表示素子
JPS61239226A (ja) エレクトロクロミツク素子
JPS59232316A (ja) エレクトロクロミツク素子
JPS61239224A (ja) エレクトロクロミツク素子
JPH01291221A (ja) エレクトロクロミック素子