JPS5944707A - 透明電極の形成方法 - 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】 （以下ＥＣＤと略す）に用いる透明電極の製造力て透明
な表示電極を備えた一対の電極基板間に充填した従来の
液体型ＥＣＤには溶解拡散型と析出型の２種類がある。

溶解拡散型ＥＣＤはＥＣＣ科料発色、消色のいずれの状
態に幹いても電解液に溶解する材料構成を有するもので
ｓｂ、一方析出型ＥＣＤは発色と同時に表示電極上に析
出し、消色時に再溶解するような拐料構成を有するもの
である。いずれの構成におけるＥＣＤでもＥＣ材料の表
示電極における酸化もしくは還元による発色又は消色を
表示に利用するものである。当然ながら電極面もしくは
電極近傍で生じるこれらのＥＣ材料の酸化還元反応によ
る発色、消色の現象が視認されるためには表示電極基板
は透明なものでなければならない。従ってこの前記透明
電極としては、できるだけ透明度が高く、かつ電子導電
性の高いもの、即ちできるだけ抵抗の低いもの及び前記
透明電極は前記電解液と直接液するため電気化学的にも
安定なものでなければならない。

即ち、前記透明電極の透明度は表示の視認性に関係し、
透明度が高い程、視認性は高くなる。また電極の抵抗は
表示装置の駆動重圧に関係し、電極の抵抗が低いほど電
極のリード部による電圧降下を小さくでき低電圧で駆動
できることになる。

一方、電気化学的安定性は表示装置の長期信頼性明電極
としては、二酸化スズ又はインジウムチンオキサイドが
よく用いられる。

前記透明電極として二酸化スズを用いた場合は、１ 電気化学的安定性に優れているが、透明度（可視域にお
ける平均透過率）を高くしたまま電極抵抗を下げること
ができない。例えば、表示装置の透明電極の透明度とし
ては少なくとも８０％前後の透過率が必要であるが、こ
のような透明度を有する膜の電極抵抗、即ちシート抵抗
は＃１２８００〜１０００Ω２句とかなシ高くなシ、結
果的に表示装置の駆動電圧が高くなる欠点を有する。

一方、前記透明電極としてインジウムチンオキサイドを
用いた場合は透明度も高くかつ電極抵抗も低くできるが
、電気化学的安定性に問題があった。即ち、例えば透明
度が８０多前後の膜の電極抵抗はシート抵抗翰Ω／口程
度まで低く抑えることができ低電圧駆動で視認性の高い
表示装置を構成できるが、インジウムオキサイドの膜が
電Ｍ液と電気化学的に反応し駆動中にエツチングされて
行き長期信頼性に欠ける欠点があった。

本発明の目的は上記した従来の液体型有機ＥＣＤの欠点
即ち、従来の前記透明電極として二酸化スズ又はインジ
ウムチンオキサイドを用いた表示装置に比較して視認性
、駆動電圧、長期信頼性を改善した新規なＥＣＤ透明電
極の製造方法を提供することにある。

本発明の透明電極形成方法は透明電極基板上にインジウ
ムチンオキサイドを形成し、このインジウムチンオキサ
イド１グ而もしくはパターン状に二酸化スズを１００〜
１０００Ａの膜厚で形成する工程と、二酸化スズ及びイ
ンジウムチンオキサイドの各ノーをエツチングすること
で所望の電極パターンを形成する工程とを含むことが特
徴である。

以下、本発明について実施例に基き詳細に説明する。

第１図は本発明の方法によシ得られるＥＣＤの一例を示
す模式的断面図である。

第１図において、１はガラスの如き透明な表示電極基板
であジ、２は導電性金属酸化物、金、白金あるいは鉄錯
体などの遷移金属諸本とカーボンとの混合物等からなる
対向電極６を備えている対向電極基板である。７は白色
又は有色の多孔質であシ、多孔質体としてはセラミック
薄板必るいは多孔ＪＬ％分子シートなどが用いることが
できる。

ＥＣＣ科料支持電解質を溶媒に添加したＥＣ溶液（電解
液）８が前記多孔質ノーを會めて両電極基板１．２間に
充填されている。前記ＥＣ材料としては酸化又は還元に
よる発色効果を示す色素が使用できる。溶媒としては水
あるいは非水極性有機溶媒が利用できる。前記多孔質体
の替わシ′にＴｉＯ＊ＳＡｔ、０．　、　ＧｅＯのよう
な白色もしくは有色の微粉末を１史用することも可能で
ある。この例では多孔質体として高分子多孔質シート（
商品名二ベルイータ−（カネボウ製））を用い、ＥＣ材
料としては２−ターシャリイブチル−アントラキノン（
０，１ｍｏｌ／ｌ）、支持電解質としてテトラブチルア
ンモニウムイオタイト（０，３ｍｏ（！／ｌｌ　）　、
溶媒としてグロピレンカーボネイトを用いた。

前記表示電極基板１上には°下地にインジウムチンオキ
サイドの透明電極３がを１はシート抵抗１０Ω／口の膜
厚でコートされている。

次に二酸化スズ４の）＠が少なくとも表示すべきパター
ンのインジウムチンオキサイド上にほぼ膜厚が６００Ａ
程度でコートされている。前記二酸化スズの層４は前記
下地のインジウムチンオキサイド層３の全面をお＼でい
てもよいが、できれは表示すべきパターン上の前記イン
ジウムチンオキサイドの層のみをお＼ている方が望まし
い。なぜなら二酸化スズの抵抗はインジウムチンオキサ
イド層の抵抗よシ低くできないため、できるたけ二酸き
る。また前記二酸化スズの膜厚は１００〜１．０００Ａ
程度であれば実用的に問題はない。また、前記インジウ
ムチンオキサイド層３及び三酸化スズ層４の表示すべき
パターン以外の領域及び二酸化スズによって形成されて
いる表示パターンのエッチのわずか内側を含めて絶縁層
５が形成されている。

絶縁物としてはＳ　ｉｏ、　、　ＭｆＦ、のような透明
な無機酸ミ 化物又はアクリル、ポリイシドなどのような透明な樹脂
を用いることもできる。又は白色有色の絶縁物を用いる
こともできる。本実施例における材料構成は溶解拡散型
であシ、発色種が表示電極近傍から拡散していくので、
これらによる表示のボケを解消する意味からは白色又は
有色の絶縁物であることが望ましい。更に前記絶縁層５
の色相が前記多孔質体７又は粉末と同じであることが視
認性上梁まれる。もし、材料構成が析出型であれば絶縁
層５は白色又は有色である必要はなく前記透明なもので
充分である。以上のセル構成のＥＣＤの製造法、特に前
記表示電極上にインジウムチンオキサイド及び二酸化ス
ズ及び絶縁層を作成する方法は種々考えられるが、最も
便利な方法は第２図に示すような方法である。

第２図において９は基板ガラスであって、これに・イン
ジウムチンオキサイド１０をほぼ１０Ω／口のシート抵
抗の膜厚で蒸着する（第２図（ａ））この上に表示パタ
ーンに対応する゛領域に二酸化スズ１１の層を膜厚１０
０〜１ｏｏｏＸ、代表的には３００〜６００Ａで蒸着す
る（第２図（ｂ））。更にこの上に所望の電極パターン
を形成するために前記透明電極１０．１１の取シ除くべ
き部分を残してフォトレジス）ＡＺ−１３５０１２を塗
布し焼成する（第２図（Ｃ））。焼成後、約４０゛Ｃの
亜鉛粒子を添加した５０％塩酸水溶液に約１〜２分浸漬
すると透明型４Ｍ　１０　、１１ともエツチングされ所
望の電極パターンが得られる（第２図（ｄ））。残って
いるフォトレジストは専用はくシ剤又はアセトンではく
すする（第２図（ｅ））。

次に白色又は有色の絶縁・吻１３を、例えば白色インキ
（闇品名１−１１２（ＮＡＺＤＡＲ社製））をスクリー
ン印刷しく第２図（ｆ））、１８０”ｃＩＯ分程度焼成
する。このとき、スクリーン印刷するパターンの印刷さ
れない表示パターンのサイズを前記透明電極１１のパタ
ーンよシわずかに小さくすることで、前記透明電極１１
のわずか内側を含めた非表示パターン領域すべてに絶縁
層を形成することが可能となる。

上述の製造方法は透明電極１０．１１のパターン加工工
程が同時にできることが特徴である。従って、透明電極
１０と１１の加工工程に目合せが不用になシ、製造工程
が簡略化され、かつ精度良く電極パターンを形成できる
利点も有する。この結果、電極間の絶縁域も微小なもの
にすることができるだめ、表示効果も優れたものとなる
。

以上の如く調整されたＥＣＤにおいて、電解液に接す不
表示電極はすべて二酸化スズの層によって被ふくされて
おシ、インジウムチンオキサイドが直接電解液に接する
面はまったくない構造になっている。一方表示パターン
以外はすべて絶縁膜でおおわれている。表示電極に何ら
電圧を印加しない時は表示電極部は白色であシ、非表示
状態にある。次に表示電極に−１，０〜−３，０ｖ程度
の直流電圧を印加すると表示電極部は赤紫色に発色し表
示状態となる。次に印加電圧をＯにすると、表示は次第
に消え消色状態となるが、一般には消色速度を早めるた
めに＋０．５〜＋３．ＯＶの直流電圧を印加するのが一
般的である。

以上の如く、本発明の一実施例に用いたＥＣ材料、２−
ターシャリイブチルアントラキノンは還元発色色素であ
るため、負極性直流電圧印加で発色、正極性直流電圧印
加で消色となるが、酸化発色色素の場合は、発消色と印
加電圧極性の関係が上記内容と逆になることは明らかで
ある。

本発明の優位性を理解するために、本発明の一実施例に
用いた表示装置（装置Ａ）の他に表示電極としてインジ
ウムチンオキサイドのみを有し、他はすべて同じ構成の
従来型表示装置：（装置Ｂ）及び表示電極として二酸化
スズのみを有し他は装置Ａ、Ｂと同じ構成の従来型表示
装置（装置Ｃ）を用意し、三者の特性比較を行なった。

上２゜５Ｖの直流電圧を各々１秒、１秒印加し発色消色
を繰返しその光学変化を１ｌｔｌ定した。光学変化は装
置に対して垂直に白色光を入射し、前記装置の垂直方向
から約３００傾いた方向に検出器を配置し、反射率を測
定し、た。発色時の反射率が低い程−４ｒ発色消色時の
光学変化が大きいことになり、表示上大きなコントラス
トを与えることは明らかである。

発色時の反射率は各々装置Ａは７５囁、装置Ｂは７０％
、装置Ｃは９０％であシ、従来型表示装置Ｃが極端にコ
ントラストが低く、本発明の装置Ａは従来型袋ＲＢに比
較してわずかにコントラストは低い数値になるが目視上
は大きな差ではなかった。以上の発消色を繰返した時は
ぼ２Ｘ１０５回程度から装ｆＢけ序々に発色が薄くなシ
、はぼ７Ｘ１０５回でまったく発色しないようになった
。

−刃装置Ａ、Ｃは何ら異常はなく、同じレベルの反射率
変化を示した、繰返しを終了後装置Ｂを観察しだところ
、表示電極パターン上のインジウムチンオキサイドがエ
ツチングされていた。

以上の事から、本発明になる表示装置は従来型表示装置
に比較して、コントラスト及び長期信頼性において優れ
ていることが判明した。

ブ゛ 以上、一実施例に基ずいて本発明について詳細に説明し
た。本説明から明らかになったように従来の有４ｉＥＣ
Ｄに比較して表示コントラストの高い、かつ高信頼性の
有機ＥＣＤを本発明によって提供することが巧能となっ
た。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の方法によシ得られるＥＣＤの根因であ
る。 第１図において、ｌ・・・透明表示電極基板、２・・・
対向電極基板、３・・・インジウムチンオキサイドから
なる透明電極、４・・・二酸化スズからなる透明電極、
訃・・絶縁膜、６・・・対向電極、７・・・多孔質体、
８・・・電解液。 第２図において、９・・・透明表示電極基板、１０・・
・インジウムチンオキサイド、１１・・・二酸化スズ、
１２・・・レジスト、１３−・・絶縁膜−＋１図 オ　２　図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 透明電極基板上にインジウムチンオキサイドをくし 形成し、このインジウムチンオキサイド上全面もしくは
   パターン状に二酸化スズを１００〜ｘｏｏｏＸの厚さで
   形成する工程と、前記インジウムチンオキサイド及び二
   酸化スズを所望のパターン状にエツチングする工程とを
   含むことを特徴とする透明電極の形成方法。