JPS59219775A - エレクトロクロミツク表示装置 - Google Patents

エレクトロクロミツク表示装置

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JPS59219775A
JPS59219775A JP58095176A JP9517683A JPS59219775A JP S59219775 A JPS59219775 A JP S59219775A JP 58095176 A JP58095176 A JP 58095176A JP 9517683 A JP9517683 A JP 9517683A JP S59219775 A JPS59219775 A JP S59219775A
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JP
Japan
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display
substrate
electrode
layer
color
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Pending
Application number
JP58095176A
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English (en)
Inventor
良彦 平井
上野 敏彦
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.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
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Publication of JPS59219775A publication Critical patent/JPS59219775A/ja
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual 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、エレクトロクロミ、り表示装置に関するもや
である。その中でも特に、一つのセクメントで多色を表
示できるBCDに関するものである。
最近、ECDは、低電圧、低電力動作で明るく鮮明な表
示ができる点から注目を集めている。
本発明に係わるECUは、電極表面に形成されたエレク
)l=りII’ E yり(EC)層が、電極反応に基
づく酸化還元反応により可逆的に着消色する現象を応用
した表示装@:Cある。
従来の代表的なECDの構造を第1図に示した。
一般にこのよりなECDは、上下二枚の基板を、スペー
サ8及び白色光反射板5を介して組み合わしてできたセ
ルに、電解液4を注入することによりつくられる。この
屋0ECDは、透明基板1の方から見るようになってお
り、上の基板は表示基板とよばれる。表示基板は、下地
になるガラス等の透明基板1の上に透明電極2(以下、
電極2を表示電極とよぷ)を設け、さらにその上に、エ
レクトロクロミ、り層(F2O層)3を形成して、つく
もれる。下の基板は、対向基板とよばれ、その構造は、
いろいろ提案されている。代表的な例をあげると、ガラ
ス基板上に金属膜を付けた・もの、ガラス基板上に透明
電極を付けたもの、鉄錯体とカーボンの混合物をプレス
したものをガラス基板上に置いたもの、金属板等がある
。(以下、対向基板上の電極を対向電極とよぷ)白色光
反射板5は、単なる対向電極の目隠しの為であって、必
要不可欠な構成要素ではない。実際、対向基板にガラス
基板上に透明電極を付けたものを用いたときは、白色光
反射板5は不必要である。
従来のECDの基本的な構造は、上記したとおりである
が、数字、文字等を表示するためには、表示基板のBC
層を、表示するパターン状のセグメントに整形しなげれ
ばならない。そして各セグメントを別々に表示する場合
は、それらのセグメントの付いている表示電極をそれに
応じて分割しなければならない。又、信頼性を高めるた
めK、EC層が形成されていなくて、電解液と直接接す
る表示電極に対して、その上に絶縁膜を付けることによ
る被覆等のプロセスが必要になってくる。
Be層の整形の方法はいろいろあげられるが、代表的な
方法として、マスク法とフォトリングラフィ法がある。
マスク法とは、真空蒸着等の方法によりEC層を付ける
場合、BC層のセグメントの部分だけ穴のあいだマスク
を基板に密着させて蒸着する方法で、EC層の形成時に
整形する方法である。スクリーン印刷等の方法により整
形されたFJC層をつける方法もマスク法に含める。フ
ォトリングラフィ法とは、電極上にペタにEC層を付け
、その上に7オトレジストを塗布し、フォトリソグラフ
ィにより整形する方法である。EC層に光で架構する材
料を用い、フォトレジストを11!わない方法もこの方
法に含める。(以下、HC51の劇料になる物質をEC
,lとよぷ) 第1図に示したような従来の構造のBCDのEC層には
、無機物から有機物に及ぶ多様な材料を用いることがで
きる。まず、無機物においては、はとんどの遷移金属酸
化物が使える、代表的な例をあげるとWO,、MO,及
びこれらの酸化物とA、、。
Cr 、 Mn 、 MnOs又は■、0.との混合物
反びIr。
Ni、(::o、Rh  の酸化物がある。有機物にお
し)ては、金属シフクロシアニン等の膜形成能を・もつ
有機物、及びEC色素をペンダントとして、又は主鎖の
中にもつ高分子(以下EC高分子とよぶ)力監用いるこ
とができる。EC色素とは、電極反応ケこより可逆的に
酸化還元され、その隙色力;変わる色素のことである。
このような色素には、ビオρグン系、ピラゾリン系、デ
トラチアンルノくレン系、キサントン系、イミタゾール
系、フJレメーレン系、アントラキノン系、ビリリウム
系、ピリジウム系、等がある。これらの有機物はすべて
芳lF族のものであるが、綜合環反び複素環をもつもの
かよ、適当な官能基を付加することにより、その&1と
んど力・EC色素になる。
従来0ECDは、Be層が中性の状態で無色であって酸
化で発色するEC材を含むものであるならば、表示基板
の電極を対向基板に対して、正の電位にすれば発色し、
負の電位にすオtはf白色する。
EC層が還元で無色から発色する場合は、上と逆の電位
で着消色が起こる。前者のようなりC材料の例として社
、無機物では酸化イリジウム、酸イヒニッケル等があり
、有機物では、ピラゾリン等の酸化すると発色する有機
色素を、4ミリヌチレン等の高分子に付加したものがあ
る。後者の代表的な例は、酸化タングステンである。
多色がでるEC層の材料としては、ランタノイド系金属
を含むシフタロジアニンと、テトラチア7ルバレy(T
TF)tポリスチレンに付カロしたものとが知られてい
るが、0ずれも出せる色はJト常に限られている。たと
えば、ルテテイウム・シフタロジアニンは、印加電圧を
力1えることにより、赤、緑、冑の三色を表示すること
カニできるカー、I顕色透明になる状態がなく、白色光
に対するコントラスト、つまり白色コントラストは赤、
縁、青の各表示に対して一定である。このためこの材料
を用いた表示装置では、赤、緑、青のし)ずれ力)の背
景罠対して、表示するセグメントを三色の&Nすれラ 
 かに着色させて表示を行うようになるや;、このよう
な色相による表示は、少し薄暗し)ところに設置した場
合、白色コントラストがほとんど同じなので、非常に見
にくい表示になり、とても実用にならない。
このように、従来のBCDの表示色は一色のみか又は多
色表示の場合も非常に限定された色しか表示されない。
本発明゛の目的は、無色を含む多様な表示色の多色表示
ができ、かつ、応答速度の速いECUを提供することに
ある。
本発明は、透明基板上に透明電極とエレク)pクロミ、
り層を順次形成した構造の表示基板と、基板上に電極、
エレクトロクロミ、り層を順次形成した対向基板とを相
対して設置し、その間に電解液を封入したエレクトロク
ロミ、り表示装置において、互いに発色色相の異なる酸
化発色型EC材と還元発色WEC材のいずれか一方を表
示基板上のエレクトロクロミ、り層に含有せしめ、他方
を対向基板上のエレクトロクロミック層に含有せしめ、
且つ、少なくとも一つの補助電極を、表示基板上あるい
は対向基板上に形成するか又は、表示基板と対向基板の
間に挿入した点に特徴がある。
以下、第2図に基づいて本発明のECDの構造を説明す
る。表示基板の基板l及び電極2は透明であることが必
要であり、Be層3には透明な状態をもつEC材を用い
る必要がある。第1図に示した白色光反射板5は、本発
明においては必要ない。対向基板の基板7反び対向電極
6は、透明でも不透明でもよく、基板7自体が電気伝導
性をもつ板、たとえに金属板でもよい。その上に設ける
86層9は、透明な状態をもつ必要は必ずしもない。
表示する数字、文字等を表示するために、表示基板のB
e層3は表示するパターンに対応するセグメントに整形
しなければならない。表示基板上の透明電極2の分割及
び被覆に関しては、従来例の構造のところで述べたこと
と同じである。
対向基板上の86層9は、表示のパターンにより、表示
基板のEC層と全く同形のセグメントに整形するか、又
は、違う形のセグメントに整形するか、又は、全く整形
せずにペタのBe層のまま用いるか、等、いろいろな方
法が考えられる。EC層の下の対向電極の分割被覆もそ
れに応じて行う。
つ 違%形のセグメントに整形した場合は、Be層3の発色
時とBe層9の発色時とで、違うバ°ターンを表示する
効果をもつつ 上記二つの基板のEC層の下につけている電極の他に、
補助電極を、表示基板上又は対向基板上に形成するか、
又は表示基板と対向基板の間に挿入した、本発明0EC
Dにおいては、この補助電極と表示電極との間、又は補
助電極と対向電極との間に、電圧又は電流をかけて、表
示電極上、又は、補助電極上のEC層を発色もしくは、
変色もしくけ消色させて、表示を行わせる。補助電極の
数や形状は特に決まっておらず、表するパターンに応じ
て、最適の数、及び、形状を決めることが望ましい。第
2図においては、補助電極9は、対向基板の上に形成さ
れている。
有機EC材としては、ビオロゲン、テトラチアフルバレ
ン、ピラゾリン、フルオレン、7ントラキノン、ビリリ
ウム、ピリジウム、メチレンブルー等の芳香族、又は、
複素環化合物、並びKそれらの誘導体等の有機材料、希
土類シフタロジアニン錯体、フェロイン、フェル七ン等
の有機金属材料を用いることができる。本発明における
EC層は、これらのものを電極上の高分子膜中に含有す
るものであり、更に詳しく述べると、上記の有機EC材
を高分子中に分散させて層状に形成する高分子分散型、
及び、上記有機EC材を共有結合により結合させた高分
子(以下ECA分子とよぷ。)を層状に形成する高分子
結合型とがあり−、これらは主としてスピナー法により
形成される。高分子分散型に用いる高分子には種々のも
のを使うことができ、例えば、キシレン樹脂、酢酸ビニ
ル樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリビニルカルバゾー
ル樹脂、ポリエーテル樹脂、アクリル系樹脂、スチレン
系樹脂、を用いることができる。HC高分子には、大別
して付加型と積層型とがある。付加凰は、分散fJ、に
用いた種々の高分子に]1iC色素を付尤・ 加結合したものであり、積層型はEC色素同オを共有結
合させたものである。
ン( lの表に、酸化発色屋有機EC材(以下0型EC材と略
す)、と還元発色型有機EC材(以下R・型EC材と略
す)の代表的な例とその表示色を示す。
表 ここで、ピラゾリン−Aは、1.3.5− トリ(p−
メトキシフェニール)−Δ2−ピラゾリンの略称であり
、ピラゾリン−Bは、1−p−メトキシフェニル−3〜
p−ジエチル7ミノスチリルー5−ジエチルアミノンェ
ニルー△2−ピラゾリンの略称であり、13Qはベンゾ
〔α〕アットラセン−7,12ジオンであり、l)B 
P Bは4−(4’−ピリジル)−N−ベンジルピリジ
ウムブロマイドの略称である。
表示基板と対向基板との間に注入する電解液は、溶媒、
支持電解質の2成分から構成されている。
溶媒は極性が大きく安定なものであれば、いかなるもの
も用いることができ、水の他には、アセトニトリル、プ
ルピレンカーボネートや、ジメチルフォルムアミド等の
非水溶媒が用いられる。支持電解質は水に対しては通常
の無機塩が用いられるが、非水溶媒に対しては、アルカ
リ金属又はテトラアルキルアンモニウムとハロゲン、過
塩素酸cho;  、フルオロボレートBII′J、フ
ルオロフォスフェートPF、との塩が用いられる。
本発明のECDの駆動法としては種々の方法が考えられ
るが、代表的な方法は、補助電極lOを基準に、表示電
極2、及び対向電極6に任意の電圧を印加する方法であ
り、この方法により0型EC材と几屋EC4tとを各々
適当な濃度に発色させて、それらの混合色を表示に用い
ることができる。このように、補助電極を用いることに
より、表示色として0型EC材及びB・型EC材の発色
色相のみならず、それらの混合による種々の中間色を出
すことができる。又1本ECDは、EC材を高分子中に
含有させ、電極上に固定しであるため、電極との電子の
授受が速やかに起こり、こめために速い着消色応答を示
す。
以下実施例について説明する。
実施例1゜ 第2図は、本発明を実施するだめの一般的な断面図の一
例である。表示基板lは透明ガラスであり、セルの内側
の面上に真空蒸着法により酸化インジウム−酸化スズ(
ITO)透明電極を設け、表示電極2とした。この上に
ピラゾリン−Bを50%付加したポリスチレン(以下、
ピラゾリン−B付加ポリスチレンとよぷ)をジオキザン
溶液からスピナー法により0.5μmの厚みにコートし
、ECC3bした、ピラゾリン−Bのポリスチレンへの
付加は、あらかじめ、ピラゾリy−Hにフェノール基、
ポリスチレンにりμロメチル基を導入しておき、これら
を、ジオキサンとエタノール4:lの混合溶媒中で水酸
化カリウムの存在下で加熱して24時間還流させて反応
させた。基板7は透明ガラスでありセルの内側の面上に
真空蒸着法により、I ’I’ 0透明電極を蒸着し、
対向電極6とした。
又、同じ基板上に補助電極10を金蒸着により形成した
。次に対向電極上に、t−ブチルアントラキノンを50
%付加したポリスチレン(以下、t−ブチル7ントラキ
ノン付加ポリスチレンとよぶ)をスピナー法により、0
.5μmの厚みにコートし、EC層9とした。t−ブチ
ルアントラキノンのポリスチレンへの付加は、ピラゾリ
ン−Bのポリスチレンへの付加と同様に行った。このよ
うにして液として、過塩素酸テトラエチルアンモニウム
の0.1モル/lアセトニトリル溶液を注入、封止し、
ECDとした。
このECDの表示電極2に補助電極lOに対して+2.
Ovの電圧印加を行うことにより、ピラゾリンBが発色
し、0.1圓の応答時間でコントラスト2:1の青色の
表示が得られる。又、補助電極lOに対向電極6に−2
,Ovの電圧印加を行うことにより、電−ブチルアント
ラキノンが発色し、0.1減の応答時間でコントラスト
2:1の赤色の表示が得られる。又、表示電極2に+2
.0.V、対向電極6に−2,OVの電圧印加を行うこ
とにより、コントラスト2:1の濃いかっ色の表示が得
られた。これらの表示は各々の電極を補助電極と短絡す
ることにより03%で消色する。このように、本実施例
においては、無色透明の基本状態の他に、冑、赤、かっ
色の三色表示が得られ、又、青とかっ色の間及び赤とか
っ色の間の中間色を出すことができる。
実施例2゜ ECC50してピラゾリン−B付加ポリスチレンの代わ
りに、ピラゾリン−Aをポリスチレン中にモル比l:5
で分散させたものを用い、ECC84してt−ブチルア
ントラキノン付加ポリスチレンの代わりに、フリルヶポ
リスチレン中tcモル比l:5で分散させたものを用い
た以外は実施例1と同じ材料及び構造のBCDを製作し
た。こ0ECDは、表示電極2への+2.OVの印加に
より、緑色に発色し、対向電極6への−2,0■の印加
圧より、青色に発色し、又、これらの電圧印加を同時に
行うことにより、青緑色の表示が1’4られだ。
消色の方法、及び、表示のコントラスト、応答時間は実
施例1とほぼ同じであった。
本発明に用いる0mEC1とR・型EC4Jは既に表に
記したEC羽のみには限定されず、酸化又は還元で発色
する種々の0fiEC材とRmEC祠を本発明0ECD
に用いることができ、こ−れにより、多様な多色表示が
可能になった。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のECDの一例の側面断面図、第2図は本
発明に係わるECDの一実施例の側面断面図を示す。 図において、l・・・透明基板、2・・・表示電極、3
−・・エレクトpクロミック層、4・・・電解液、5・
・・白色光反射板、6・・・対向電極、7・・・基板、
8 スペーサ、9・・・エレクトpクロミ、り層、lO
・・・補助電極。 第1図 72 図 炒

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 透明基板上に透明電極とエレクトロクpミック層を順次
    形成した構造の表示基板と、基板上に電極、エレクトロ
    クpミック層を順次形成した対向基板とを相対して設置
    し、その間に電解液を封入したエレクトロクロミ、り表
    示装置において、互い罠発色色相の異なる酸化発色型E
    C拐と還元発色型EC材のいずれか一方を表示基板上の
    高分子エレクトロクロミ、り層に含有せしめ、他方を対
    向基板上の高分子エレクトロクロミック層に含有せしめ
    、且つ、少なくとも一つの補助電極を、表示基板上ある
    いは対向基板上に形成するか、又は、表示基板と対向基
    板の間に挿入したエレクトロクロミック表示装置。
JP58095176A 1983-05-30 1983-05-30 エレクトロクロミツク表示装置 Pending JPS59219775A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61252536A (ja) * 1985-05-02 1986-11-10 Matsushita Electric Ind Co Ltd エレクトロクロミツク表示素子
JPH03231230A (ja) * 1990-02-06 1991-10-15 Sankyo Seiki Mfg Co Ltd エレクトロクロミックディスプレイ
JP2017016110A (ja) * 2015-07-02 2017-01-19 キヤノン株式会社 エレクトロクロミック素子及びその駆動方法、並びに光学フィルタ、レンズユニット、撮像装置及び窓材
JP2017146590A (ja) * 2016-02-17 2017-08-24 キヤノン株式会社 エレクトロクロミック素子、およびその駆動方法、光学フィルタ、レンズユニット及び撮像装置

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