JPS59216179A - エレクトロクロミツク表示素子 - 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】 この発明は、電圧の印加による電極部での酸化還元反応
で物質の色が可逆的に変化するエレクトロクロミック表
示素子（Ｅｌｅｃｔｒｏ　ｃｈｒｏｍｉｃ　Ｄｅｖｉｃ
ｅ；以下ＥＣＤと略記する。）、特に、単一色に着色す
るエレクトロクロミック物質（以下ＥＣ物質と略記する
。）を二種類以上用いて多色表示を行うＥＣＤに関する
ものである。

従来、多色ＥＣＤとしては、次のものが提案されている
。

ＥＣ物質として、ルテチウムとフタロシアニンから成る
錯体を使用し、ＩＴＯ等（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ０ｘｉ
ｄｅ）等の表示電極上に真空蒸着でＥＣ層を形成する。

表示電極の印加電圧を変えることにより、元の緑色よシ
十０．５ｖ〜＋１．Ｏｖで黄褐色、＋１゜０７以上で茶
赤色となシまた逆方向に電圧を印加すると−０，５Ｖ〜
−１，Ｏｖで濃青色、−１，０Ｖ以上で紫色となり多色
表示が可能である。しかしながら、この表示には白色又
は、透明の表示色がなく、かつ全て９表示色が濃く、白
色コントラストは、全ての表示色についてほとんど同じ
である。従ってたとえば、緑の背景に各色を表示する場
合、少し暗い所での表示では、非常に見にくい表示とな
る。

Ｔ　Ｔ　Ｆ　（Ｔｅｔｒａ　Ｔｈ１ａ　Ｆｕｌｖａｌｅ
ｎｅ）をポリステレンに付加した高分子を表示電極上に
塗布したＥＣＤでは、印加電圧により、淡黄色、緑色及
びすみれ色の三色の表示が可能である。このＥＣＤは、
多色表示といっても、緑青系統の表示であり、赤色の表
示はできな１い。

ビオロゲン分子又はピラゾリン分子のうち、着色色調の
異る二種類の分子を選定し、ポリスチレンに付加して合
成した高分子を表示電極上に塗布したＥＣＤでは、付加
するビオロゲン分子又はピラゾリン分子の種類によシ、
それぞれの着色電位で着色１、二色の表示が可能である
。このＥＣＤでは、二種類の着色分子を一定の割合でポ
リスチレンに付加することはむづかしく、安定した表示
特性を得ることは困難である。

トリスビピリジン遷移金属錯体を電解液に溶解したＥＣ
Ｄも印加電圧によシニ色以上の表示が可能であるが、と
のＥＣＤは、ＥＣ物質が電解液溶解型であるため、着色
が表示電極付近でにじみ、表示が不鮮明となることがさ
けられない。

これらは、いずれも、−ＥＣ物質で印加電圧を変えるこ
とによシニ色以上の表示ができるという利点をもってい
るか、又それぞれ上記の欠点を持っている。

ＥＣ物質としては、ＷＯ，、を使用し、これのスイッチ
ング作用と着色フィルターの組合せで二色以上の表示を
するＥＣＤも提案されている。このＥＣＤは、スイッチ
ング作用をするＷＯｓ電極の配置に対向した位置に互い
に異る色彩の複数のフィルターを配置した構成のもので
、ＥＣ物質であるＷＯｓが消色状態でそれと対応した配
置にあるフィルターの色が表示され、着色状態では、Ｗ
Ｏ３の着色の色である青色と対応部にあるフィルター色
により合成された色が表示される。ＥＣ物質のような、
発色コントラストの比較的低いものを利用して、このよ
うな表示をする場合、ＷＯｓの着色とフィルターの組合
せで合成される背景色は、それぞれのフィルター色によ
シ異りた影響を受け、一定の色とならない。このことは
、表示として太層見苦るしい。

この発明は、上記の如き従来のものの欠点を除去するた
めになされたもので、表示電極は、複数の第１部分表示
電極と複数の第２部分表示電極を交互に配して構成され
、第１部分表示電極上及び第２部分表示電極上には、そ
れぞれ電圧印加時に異なる色に着色する第ＩＥＣ物質層
及び第２ＥＣ物質層を形成することにより、特性が安定
で、鮮明な多色表示が行えるＥＣＤを提供することを目
的としている。

以下、この発明の一実施例を図について説明する。第１
図は、一般のＥＣＤの構成を示す断面図である。図中、
（１ａ）は透明表示基板、（ｌｂ）は対向基板、（２）
は酸化スズ、酸化インジウム又はＩＴＯ等の表示電極、
（３）はＥＣ物質層、（４）は電解質溶液、（６）は白
色背景板、（６）は対向電極、（７）はスペーサである
。この発明は、第１図中の特に表示電極（２）及びＥＣ
物質層（３）に関するもので、第２図は、この発明にか
かわる表示電極の一実施例を示す部分平面図である。図
中、ａ　ｌ、ｂｌ、ＣＩ、　ａＭ、　ｌ）壇、　（＊　
…”””　ａｎ。

ｂｎ、ｃｎ部分は、透明表示基板（１ａ）上に設けた部
分表示電極を示し、ａＩ、３ｍ・・・・・・ａｎはそれ
ぞれ第１部分表示電極（２υ、ｂｌ、ｂｎ・・・・・・
ｂｎはそれぞれ第２部分表示電極ｅ２’ｌｌ、ｃＩ、ｃ
ｓ・・・・・・ｃｎはそれぞれ第８部分表示電極−で、
各部分表示電極いり、＠、隋が交互に配され、ａｓ　ｂ
ｌ　ＣＩ　、　ｉｌ＊　ｂｎ　（倉、　−・・・・・ａ
ｎ　ｂｎ　ｃｎの各組はピッチＬで配列して、ＡＸＢの
大きさの一つの表示電極（２）を形成している。

このような部分表示電極シυ、レク、（２）は、ガラス
等の透明表示基板（１ａ）上に酸化スズ、酸化インジウ
ム又はＩＴＯ層を設け、導電性をもたせたものである。

即ち従来からある透明表示基板（１ａ）上の透明導電膜
をフォトエツチング法によシ、第２図の如くパターン化
したものである。例えば、三色の表示を行う場合は第１
部分表示電極（２１）、第２部分表示電極し乃、および
第１部分表示電極隋に、電圧印加時にそれぞれ異なる色
調に着色するＥＣ物質Ｅ、　、　Ｅｓ　、　Ｅｓを塗布
し、第１ＥＣ物質層、第２ＥＣ物質層、および第８ＥＣ
物質層を形成し、ＥＣＤを構成する。着色は、ａＩ、ａ
雪・・・・・・ａｎよシなる第１部分表示電極上ηを選
択して、ＥＣ物質Ｅ１の着色電圧を印加すると、着色し
、ＥＩの色調でＡＸＢの矩形の表示ができる。異−なる
色調の表示をする場合は同様にす、、ｂ、・・・・・・
ｂｎよりなる第２部分表示電極（２）を選択してＥｌを
着色させるか、ＣＩ、ＣＩ・・・・・・ｃｎよシなる第
２部分表示電極隋を選択して、Ｅｌを着色する。

このように、第２図の場合は、三色で同一の矩形状表示
ができる。但し矩形状の表示が同一に見えるためには、
各部分表示電極体υ（ロ）翰の組であるａｌ　、　ｂ＋
　、　ＣＩ　、　ａｓ　、　ｂｍ　、　Ｃｔ　、−−及
びａｎ　、　ｂｎ　、　ｃｎのピッチｔは、この表示を
見る人間の眼の分解能以下であることが望まれる。

部分表示電極；、＋＋　ｆｆ２１（ロ）へのＥＣ物質の
塗布は、スクリーン印刷法又はステンレス板等で塗布部
形状に合せた穴をあけたマスクをあて、窒素ガスの如き
不活性ガスを用い圧力をかけスプレー状にＥＣ物質溶液
を吹き付は塗布するマスクスプレー法等、使用ＥＣ物質
により適当な方法を選定できる。

第２図においては、矩形状の表示をする場合をボしたが
、表示形状は矩形に限らず、表示目的に応じて広く選定
できる。また表示色の種類も２色、８色又は４色と、８
色に限らず多色表示がｌ」能である。

また、各部分表示電極＠ＩＩＯ形も矩形に限らず例えば
、丸形のもので三色の場合、各部分表示電極が三角形の
各頂点に配置するものでもよい。

第８図は、この発明にかかわる表示電極の他の実施例を
示す平面図である。表示電極（２）は口字パターンを示
し、この旧字パターンの７つの各セグメントは、第２図
に示す矩形状の電極よシ構成されている。寸法上は、第
８図において口字の縦、横はそれぞれ１２８Ｘ及び８６
′Ｘであシ、各セグメントの大きさは第２図において、
Ａは８％、Ｂは５９．９￥、で、ａｌ、　ｂｓ、　ＣＩ
、　ａｓ、　ｂｍ、　Ｃ嘗、”””等各部分表示電極は
８％Ｘ０．４％で各電極間の間隙は０．１％である。従
ってピッチｔは、１．５％となる。これらの電極は、Ｉ
ＴＯ導電層を設けた透明表示基板（１ａ）をフォトエツ
チング法にて形成した。

ＥＣ物質は、次の赤、青及び緑の８種類を使用した。赤
色表示のＥＣ物質は、ポリアクリルアミドスルフォン酸
とボ９マー化トリメテレンビオロゲレの反応にハシ合成
した高分子でアシ、青色表示には、ポリアクリルアミド
スルフォン酸とポリマー化ヘキサメチレンビオロゲンの
反応により合成した高分子をＥＣ物質として使用した。

緑色表示ＥＣ物質は、ボリヌチレンスルフオン酸とポリ
マー化スルフォンフェニルビオロゲンとの反応により高
分子を合成した。各ＥＣ物質をジオキサン、塩酸及び水
より成る混合溶剤に溶解し、この溶解に導電性充填材と
して、酸化スズ被覆酸化チタン粉末を重量比で１対１０
の割合で混合したＥＣ物質溶液を作成した。各部分表示
電極への塗布は、マスクスプレー法で行った。第８図に
おける７つのセグメントのそれぞれの部分表示電極ａ＋
、ａＳ。

・・・・・・、ａ１６に対応する部分に穴をあけ、他の
部分は力゛バーしたステンレス製マスクを透明表示基板
（１ａ）上の表示電極（２）の該当部分に合せて置き、
この上から赤色着色ＥＣ物質溶液を窒素ガスで加圧して
、ノズルより吹き付は塗布し、溶剤を蒸発、乾燥して、
ＥＣ物質の８〜５Ｐ厚さの層を形成した。同様にして、
ｂ’ｌｂ”ｌ・・・・・・、ｂ４ａに青色表示ＥＣ物質
層とＣＩ、　Ｃｓ　、・・・・・・＋　（ａ。電極上に
緑色表示ＥＣ物質層を形成した。

上記の如く表示電極（２）上にＥＣ物質層（３）を設け
た透明表示基板（１ａ）を用いて、第１図の如きＥＣＤ
を製作した。電解質溶液（４）としては、０．８ｍｏＶ
ｔの硫酸カリウム水溶液を用い又白色背景板（５）とし
ては、白色セラミック板を用いた。対向電極（６）は、
酸化還元材粉末を含有するシート状多孔質成形板を用い
た。

かくして製作したＥＣＤにおいて、対向電極（６）に対
して、表示電極（２）の７つのセグメントのそれぞれの
ａｌ、ａｍ、・・・・・・、ａａｏに−１，２■の電圧
を印加したところ、赤色の口字の表示を得た。対向電極
（６）と表示電極（２）を短絡すると元の白色に戻った
。同様に、ｔ）＋、ｂｓ、・・・・・・、ｂ４・に−１
，２ｖの電圧印加で青色表示、（＋　、　Ｃｓ　、・・
・・・・、ｃａｏに一〇、８■の電圧印加で緑色表示を
得た。このＥＣＤを４〜５ｍの距離よシ、上記の如く、
各電極に順次、電圧を印加して見ると、赤青緑と色調が
変化した同一形状の口字表示が得られた。７つのセグメ
ントのうち、電圧印加セグメントを適当に選択すること
によシ、０゜１．２．８・・・・・・・・・９の数字を
示す三色の表示が得られた。

以上のように、この発明によれば、表示電極は、複数の
第１部分表示電極と複数の第２部分表示電極を交互に配
して構成され、それぞれ電圧印加時に異なる色に着色す
る第１ＥＣ物質層及び第２ＥＣ物質層を形成したので、
比較的簡単に、特性上安定で、且つ鮮明な多色表示０Ｅ
ＣＤが得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】 第１図は、一般のＥＣＤの構成を示す断面図、第２図は
、この発明にかかわる表示電極の一実施例を示す部分平
面図、第８因は、この発明にかかわる表示電極の他の実
施例を示す平面図である。 図中、（’ａ）は透明表示基板、（１ｂ）は対向基板、
（２）は表示電極、（３）はＥＣ物質層、（６）は対向
電極、（２幻は第１部分電極、（社）は第２部分表示電
極を示す。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す。 代理人大岩増雄 ’Ｌ’ｌｌｉ’ｌ庁長′１ハ殿 ２１発明の名４．Ｉ、 エレクトロクロミック表示素子 ３、補正をする者 名　　不乃、　　　　（６０ｊン　−菱′ｄエイ幾才本
式会社代表者片山餞へ部 ５、補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄 ６、　補正の内容 （１）明細書第８頁第１１行の「で着色１、二色の」を
「で着色し、二色の」に訂正する。 （２）同第９頁第７行の「この溶解」を「この溶液」に
訂正する。 以　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明表示基板上の表示パターンを形成する表示電極上に
   、エレクトロクロミック物質層を形成し、このエレクト
   ロクロミック物質層を介在するように、対向電極を有す
   る対向基板を配し、上記両電極間に電圧を印加して、表
   示を行うものにおいて、上記表示電極は、複数の第１部
   分表示電極と複数の＄２部分表示電極を交互に配して構
   成され、上記第１部分表示電極上及び上記第２部分表示
   電極上には、それぞれ電圧印加時に異なる色に着色する
   第１エレクトロクロミンク物質層及び第２エレクトロク
   ロミンク物質層を形成したことを特徴とするエレクトロ
   クロミンク表示素子。