JPS6011884A - 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
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- JPS6011884A JPS6011884A JP58119064A JP11906483A JPS6011884A JP S6011884 A JPS6011884 A JP S6011884A JP 58119064 A JP58119064 A JP 58119064A JP 11906483 A JP11906483 A JP 11906483A JP S6011884 A JPS6011884 A JP S6011884A
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- Japan
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- oxide
- electrochromic
- display element
- electrochromic display
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- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１）発明の技術分野
本発明はエレクトロクロミック表示素子の改良に関する
。特に、その変色に要する電荷量（以下表示電荷量とい
う）を減少し、寿命を延長し、応答性を向上し、消費電
力を低減し、より小容量の駆動装置をもって動作させう
るようになした改良に関する。
。特に、その変色に要する電荷量（以下表示電荷量とい
う）を減少し、寿命を延長し、応答性を向上し、消費電
力を低減し、より小容量の駆動装置をもって動作させう
るようになした改良に関する。
（２）技術の背景
平面型表示装置の一種にエレクトロクロミック現象を利
用したエレクトロクロミック表示装置がある。これは、
電流または電圧を加えたとき物質が特定の波長に対して
透過率を変化して着色するものであり、反射表示型にも
透過型にもなしうるため、明るい所でもコントラストが
高く、視野角が広く、比較的僅かの電力消費をもって動
作させることができ、動作温度範囲も広い等の特徴があ
る。
用したエレクトロクロミック表示装置がある。これは、
電流または電圧を加えたとき物質が特定の波長に対して
透過率を変化して着色するものであり、反射表示型にも
透過型にもなしうるため、明るい所でもコントラストが
高く、視野角が広く、比較的僅かの電力消費をもって動
作させることができ、動作温度範囲も広い等の特徴があ
る。
かかるエレクトロクロミック表示装置には、カラーセン
ターを生成させる方式（物理的方式）と酸化還元反応を
利用する方式（化学的方式）とがあり、本発明は前者（
物理的方式）の改良である。このカラーセンターを生成
させる方式のエレクトロクロミック表示装置は、Ｐ型エ
レクトロクロミック材として酸化イリジウム、酸化コバ
ルト、酸化ニッケル、酸化ビスマス、酸化クロム等を利
用し、Ｎ型エレクトロクロミック材として酸化タングス
テン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化チタン酸
化タンタル、Ｚ ＋ （Ｗ Ｏａ ） ２等やこれらと
モリブデン等との混合物等を利用する。
ターを生成させる方式（物理的方式）と酸化還元反応を
利用する方式（化学的方式）とがあり、本発明は前者（
物理的方式）の改良である。このカラーセンターを生成
させる方式のエレクトロクロミック表示装置は、Ｐ型エ
レクトロクロミック材として酸化イリジウム、酸化コバ
ルト、酸化ニッケル、酸化ビスマス、酸化クロム等を利
用し、Ｎ型エレクトロクロミック材として酸化タングス
テン、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化チタン酸
化タンタル、Ｚ ＋ （Ｗ Ｏａ ） ２等やこれらと
モリブデン等との混合物等を利用する。
（３）従来技術と問題点
従来技術におけるエレクトロクロミック表示素子の概念
的構成の１例を第１図に示す。図において、ｌは透明基
板であり通常ガラス板が使用される。２は透明電極であ
り通常インジウムティンオキサイド層が使用され、着色
時には負電極とされる。３はＮ型エレクトロクロミック
層であり上記せる材料から選択される。４は電解質層で
あり酸化タンタル、酸化シリコン、酸化ジルコニウム、
フッ化マグネシウム等から選択される。５はＰ型エレク
］・ロクロミック層であり上記せる材料から選択される
。６は対向電極である。各層の厚さは、いづれも、おお
むね１．０００〜５，０００ Ａ程度である。なお、透
過型の場合は対向電極６も透明電極である必要があり、
反射型の場合は、メタルランド等の内光反射板（図示せ
ず）が設けられることが必要である。
的構成の１例を第１図に示す。図において、ｌは透明基
板であり通常ガラス板が使用される。２は透明電極であ
り通常インジウムティンオキサイド層が使用され、着色
時には負電極とされる。３はＮ型エレクトロクロミック
層であり上記せる材料から選択される。４は電解質層で
あり酸化タンタル、酸化シリコン、酸化ジルコニウム、
フッ化マグネシウム等から選択される。５はＰ型エレク
］・ロクロミック層であり上記せる材料から選択される
。６は対向電極である。各層の厚さは、いづれも、おお
むね１．０００〜５，０００ Ａ程度である。なお、透
過型の場合は対向電極６も透明電極である必要があり、
反射型の場合は、メタルランド等の内光反射板（図示せ
ず）が設けられることが必要である。
かかる構造を有するエレクトロクロミンク表示素子の正
負電極間に１．５ｖ程度の直流電圧を印加すると、Ｐ型
エレクトロクロミック層５には、正電極６からはプロト
ンが電解質層４からは水酸イオン（ＯＨ−）が注入され
、一方、Ｎ型エレクトロクロミック層３には、負電極２
からは電子が電解質層４からは水素イオン（Ｈ＋）が注
入され、カラーセンターを生成して着色する。着色する
色相は材料によって決定される。
負電極間に１．５ｖ程度の直流電圧を印加すると、Ｐ型
エレクトロクロミック層５には、正電極６からはプロト
ンが電解質層４からは水酸イオン（ＯＨ−）が注入され
、一方、Ｎ型エレクトロクロミック層３には、負電極２
からは電子が電解質層４からは水素イオン（Ｈ＋）が注
入され、カラーセンターを生成して着色する。着色する
色相は材料によって決定される。
ところで、上記の構成のエレクトロクロミンク表示素子
においては、オプティカルデンシティを０．５変化させ
るために要する単位面積当り表示電荷量は５ｍＣ／ｃ＋
ａ２程度であり、この比較的大きな表示電荷量の価が素
子の寿命、応答性の向上を制限し、消費電力を増大する
という欠点があった。
においては、オプティカルデンシティを０．５変化させ
るために要する単位面積当り表示電荷量は５ｍＣ／ｃ＋
ａ２程度であり、この比較的大きな表示電荷量の価が素
子の寿命、応答性の向上を制限し、消費電力を増大する
という欠点があった。
（４）発明の目的
本発明の目的はこの欠点を解消することにあり、単位面
積当り表示電荷量が小さく、素子の寿命が長く、応答性
が良好で、消費電力も小さく、小容量の駆動装置をもっ
て動作させうるエレクトロクロミック表示素子を提供す
ることにある。
積当り表示電荷量が小さく、素子の寿命が長く、応答性
が良好で、消費電力も小さく、小容量の駆動装置をもっ
て動作させうるエレクトロクロミック表示素子を提供す
ることにある。
（５）発明の構成
本発明の構成は、Ｐ型エレクトロクロミック層と電解質
層とＮ型エレクトロクロミック層との三重層が少なくと
も２組積層され、該２組の三重層を挟み少なくとも一方
が透明である一組の電極が形成されてなるエレクトロク
ロミック表示素子にある。そして、前記二重層相互間に
、インジウムティンオキサイド、醸化亜鉛、結晶性酸化
タングステン、醇化レニウムよりなる群から選択された
物質すなわち電子やホールは通過するがイオンは通過を
許さない物質の層（イオンブロッキング層）を介在させ
ると更に効果的である。なお、Ｐ型エレクトロクロミッ
ク層の材料は、酸化イリジウム、醇化コバルト、酸化ニ
ッケル、酸化ビスマス、酸化クロム等が適当であり、Ｎ
型エレクトロクロミック層の材料は、酸化タングステン
、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化チタン、酸化
タンタル、Ｚｒ（ＷＯ２）、、等、または、これらとモ
リブデン等との混合物等が適当である。
層とＮ型エレクトロクロミック層との三重層が少なくと
も２組積層され、該２組の三重層を挟み少なくとも一方
が透明である一組の電極が形成されてなるエレクトロク
ロミック表示素子にある。そして、前記二重層相互間に
、インジウムティンオキサイド、醸化亜鉛、結晶性酸化
タングステン、醇化レニウムよりなる群から選択された
物質すなわち電子やホールは通過するがイオンは通過を
許さない物質の層（イオンブロッキング層）を介在させ
ると更に効果的である。なお、Ｐ型エレクトロクロミッ
ク層の材料は、酸化イリジウム、醇化コバルト、酸化ニ
ッケル、酸化ビスマス、酸化クロム等が適当であり、Ｎ
型エレクトロクロミック層の材料は、酸化タングステン
、酸化モリブデン、酸化バナジウム、酸化チタン、酸化
タンタル、Ｚｒ（ＷＯ２）、、等、または、これらとモ
リブデン等との混合物等が適当である。
換言すれば、本発明は、第２図に示すように、Ｐ型エレ
クトロクロミック層５°と電解質層４°とＮ型エレクト
ロミック層３゛との三重層を複数組積層して、カラーセ
ンターはすべての三重層中に発生させるが、カラーセン
ター生成のために外部から注入される電荷は、正または
負の電極に直接対接するＰ型エレクトロクロミック層と
Ｎ型エレクトロクロミック層との間またはいづれかのエ
レクトロクロミンク層とイオンブロッキング層との間で
授受させることとし、結果的に、外部から注入される電
荷１個に対応して生成されるカラーセンターの数を増加
することとしたものである。その結果、単位面積当り表
示電荷量が低減し、寿命が延長され、応答特性が向上し
、消費電力も減少し、必要とする駆動装置の容量も減少
する。第２図において、■は透明基板であり、２は透明
電極であり、看、６は正電極である。便宜上、三重層は
２組表示されている。
クトロクロミック層５°と電解質層４°とＮ型エレクト
ロミック層３゛との三重層を複数組積層して、カラーセ
ンターはすべての三重層中に発生させるが、カラーセン
ター生成のために外部から注入される電荷は、正または
負の電極に直接対接するＰ型エレクトロクロミック層と
Ｎ型エレクトロクロミック層との間またはいづれかのエ
レクトロクロミンク層とイオンブロッキング層との間で
授受させることとし、結果的に、外部から注入される電
荷１個に対応して生成されるカラーセンターの数を増加
することとしたものである。その結果、単位面積当り表
示電荷量が低減し、寿命が延長され、応答特性が向上し
、消費電力も減少し、必要とする駆動装置の容量も減少
する。第２図において、■は透明基板であり、２は透明
電極であり、看、６は正電極である。便宜上、三重層は
２組表示されている。
（６）発明の実施例
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施例に係るエレ
クトロクロミンク表示素子について更に説明する。
クトロクロミンク表示素子について更に説明する。
第３図参照
厚さＩＩＩＩｌ程度のガラス板よりなる透明板１上にイ
オンブレーティング法を使用してインジウムティンオキ
サイド（ＪｎＳｎＯｘ）層よりなる負電極２を厚さ２，
０００六程度に形成する。
オンブレーティング法を使用してインジウムティンオキ
サイド（ＪｎＳｎＯｘ）層よりなる負電極２を厚さ２，
０００六程度に形成する。
つづいて、タングステン（Ｗ）をターゲットとして酸素
ガス中（３Ｘ １Ｏ−２Ｔｏｒｒ）でなすスパッタ法を
使用して厚さ２００ Ｘ程度の酸化タングステン（ＷＯ
３）層よりなるＮ型エレクトロクロミック層３１を形成
する。
ガス中（３Ｘ １Ｏ−２Ｔｏｒｒ）でなすスパッタ法を
使用して厚さ２００ Ｘ程度の酸化タングステン（ＷＯ
３）層よりなるＮ型エレクトロクロミック層３１を形成
する。
更につづいて、ｌ Ｘ １０ Ｔｏｒｒ程度の真空中で
酸化タンタル（Ｔａ Ｏ）をターゲットとしてなす真空
５ 蒸着法を使用して厚さ２００ Ｘ程度の酸化タンタル（
Ｔａ２０５）層よりなる電解質層４１を形成する。
酸化タンタル（Ｔａ Ｏ）をターゲットとしてなす真空
５ 蒸着法を使用して厚さ２００ Ｘ程度の酸化タンタル（
Ｔａ２０５）層よりなる電解質層４１を形成する。
次に、反応性スパッタリング法を使用して、厚さ２００
Ａ程度の酸化イリジウム層よりなるＰ型エレクトロクロ
ミ・ンク層５１を形成する。
Ａ程度の酸化イリジウム層よりなるＰ型エレクトロクロ
ミ・ンク層５１を形成する。
第４図参照
イオンスレーティング法を使用して厚さ２００λ程度の
インジウムティンオキサイＦ’ （Ｉｎ５ｎＯに）層よ
りなるイオンブロッキング層７１を形成する。
インジウムティンオキサイＦ’ （Ｉｎ５ｎＯに）層よ
りなるイオンブロッキング層７１を形成する。
第５図参照
上記と同様にして、Ｎ型エレクトロクロミック層３２、
電解質層４２、Ｐ型エレクトロクロミック層５２、イオ
ンブロッキング層７２をつづけて形成する。
電解質層４２、Ｐ型エレクトロクロミック層５２、イオ
ンブロッキング層７２をつづけて形成する。
その後、所望により、Ｎ ｙ！Ｉ！エレクトロクａミッ
ク層、電解質層、Ｐ型エレクトロクロミンク層、イオン
ブロッキング層の三重層の組を所望の散積層する。ただ
し、最終段の積層体はイオンブロッキング層は不要であ
る。
ク層、電解質層、Ｐ型エレクトロクロミンク層、イオン
ブロッキング層の三重層の組を所望の散積層する。ただ
し、最終段の積層体はイオンブロッキング層は不要であ
る。
第６図参照
最終段の積層体５゛、４°、３°の上に、パラジウム（
Ｐａ）と金（Ａｕ）とよりなる正電極６１を形成する。
Ｐａ）と金（Ａｕ）とよりなる正電極６１を形成する。
上記の工程をもって製造したエレクトロクロミック表示
素子の正負電極８１−２に電圧を印加すると、Ｐ型エレ
クトσクロミック層５１．５２．１１１１・にはホール
と水酸イオン（ＯＨ−）が注入され、Ｎ型エレクトロク
ロミック層３１．３２、・・９には電子と水素イオン（
Ｈ＋）が注入されてカラーセンターが生成されて着色す
る。このとき、ホールはイオンブロッキング層７１．７
２、・・・から供給され、又、電子も、直接負電極２と
接触している層３１を除き、イオンブロッキング層７１
．７２、・・・から供給される。そして、水素イオン（
Ｈ＋）・水酸イオン（ＯＨ−）はイオンブロッキング層
によってブロックされてこれを超えて移動することは許
されない。
素子の正負電極８１−２に電圧を印加すると、Ｐ型エレ
クトσクロミック層５１．５２．１１１１・にはホール
と水酸イオン（ＯＨ−）が注入され、Ｎ型エレクトロク
ロミック層３１．３２、・・９には電子と水素イオン（
Ｈ＋）が注入されてカラーセンターが生成されて着色す
る。このとき、ホールはイオンブロッキング層７１．７
２、・・・から供給され、又、電子も、直接負電極２と
接触している層３１を除き、イオンブロッキング層７１
．７２、・・・から供給される。そして、水素イオン（
Ｈ＋）・水酸イオン（ＯＨ−）はイオンブロッキング層
によってブロックされてこれを超えて移動することは許
されない。
結果的に、上記のエレクトロクロミック層と電解質層と
の組の数がｎであるとすると、外部から′？ｌ！極を介
して供給される電荷量はカラーセンターの生成に寄与す
る電荷量の１／ｎとなり、大部分の電荷は、素子を構成
する層相瓦間で授受されることになる。すなわち単位面
積当り表示電荷量は大幅に減少される。
の組の数がｎであるとすると、外部から′？ｌ！極を介
して供給される電荷量はカラーセンターの生成に寄与す
る電荷量の１／ｎとなり、大部分の電荷は、素子を構成
する層相瓦間で授受されることになる。すなわち単位面
積当り表示電荷量は大幅に減少される。
各層の材料は上記せるとおり、大きな自由度が許される
。そして、各層の形成方法は、その選択された材料にも
とづいて決定することが望ましく、上記せる形成方法は
全く限定的意義を有しない。
。そして、各層の形成方法は、その選択された材料にも
とづいて決定することが望ましく、上記せる形成方法は
全く限定的意義を有しない。
もっとも、本発明に係るエレクトロクロミック表示素子
を構成する各層の厚さは従来技術に係るそれより薄くさ
れるので、極めて薄い連続層を容易確実に形成する方法
としてアトミックレイヤーエピタキシー法がもっとも適
当である。
を構成する各層の厚さは従来技術に係るそれより薄くさ
れるので、極めて薄い連続層を容易確実に形成する方法
としてアトミックレイヤーエピタキシー法がもっとも適
当である。
（７）発明の詳細
な説明せるとおり、本発明によれば、単位面積当り表示
電荷量が小さく、寿命が長く、応答性が良好で、消費電
力も小さく、小容量の駆動装置をもって動作させうるエ
レクトロクロミック表示素子を提供することができる。
電荷量が小さく、寿命が長く、応答性が良好で、消費電
力も小さく、小容量の駆動装置をもって動作させうるエ
レクトロクロミック表示素子を提供することができる。
第１図は従来技術に係るエレクトロクσミック表示素子
の概念的構成の一例を示す断面図である。第２図は本発
明の一実施例に係るエレクトロクロミック表示素子の概
念的構成を示す断面図である。第３〜６図は本発明の一
実施例に係るエレクトロクコミック表示素子の製造工程
を説明するための基板断面図である。 ｌ・・・透明基板（ガラス板）、２・・・透明電極（着
色時の負電極）、 ３．３′、３１．３２・・・Ｎ型エ
レクトロクロミック層、４．４゛、４１．４２・拳・電
解質層、 ５．５゛、５１．５２・−・Ｐ型エレクトロ
クロミック層、６．６１・・φ対向電極（着色時の正電
極）、 ７１．７２・・・イオンブロッキング層。
の概念的構成の一例を示す断面図である。第２図は本発
明の一実施例に係るエレクトロクロミック表示素子の概
念的構成を示す断面図である。第３〜６図は本発明の一
実施例に係るエレクトロクコミック表示素子の製造工程
を説明するための基板断面図である。 ｌ・・・透明基板（ガラス板）、２・・・透明電極（着
色時の負電極）、 ３．３′、３１．３２・・・Ｎ型エ
レクトロクロミック層、４．４゛、４１．４２・拳・電
解質層、 ５．５゛、５１．５２・−・Ｐ型エレクトロ
クロミック層、６．６１・・φ対向電極（着色時の正電
極）、 ７１．７２・・・イオンブロッキング層。
Claims (2)
- （１）Ｐｆｆｆｆエレクトロクロミツと電解質層とＨｌ
エレクトロクロミック層との三重層が少なくとも２組積
層され、該２組の三重層を挟み少なくとも一方が透明で
ある一組の電極が形成されてなるエレクトロクロミック
表示素子。 - （２）前記二重層相互間に、インジウムティンオキサイ
ド、酸化亜鉛、結晶性酸化タングステン、酸化レニウム
よりなる群から選択さ“れた物質の層（イオンブロッキ
ング層）が介在してな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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58119064A JPS6011884A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP58119064A JPS6011884A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6011884A true JPS6011884A (ja) | 1985-01-22 |
Family
ID=14752002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58119064A Pending JPS6011884A (ja) | 1983-06-30 | 1983-06-30 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6011884A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011003686A1 (de) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Saint-Gobain Glass France | Elektrochrome schichtstruktur und verfahren zu dessen herstellung |
| JP2018138969A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 株式会社カネカ | エレクトロクロミック素子 |
-
1983
- 1983-06-30 JP JP58119064A patent/JPS6011884A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011003686A1 (de) * | 2009-07-10 | 2011-01-13 | Saint-Gobain Glass France | Elektrochrome schichtstruktur und verfahren zu dessen herstellung |
| CN102472941A (zh) * | 2009-07-10 | 2012-05-23 | 法国圣戈班玻璃厂 | 电致变色层结构及其制造方法 |
| JP2012532352A (ja) * | 2009-07-10 | 2012-12-13 | サン−ゴバン グラス フランス | エレクトロクロミック層構造およびその製造のための方法 |
| US8760749B2 (en) | 2009-07-10 | 2014-06-24 | Saint-Gobain Glass France | Electrochromic layer structure and method for the production thereof |
| CN102472941B (zh) * | 2009-07-10 | 2016-01-20 | 法国圣戈班玻璃厂 | 电致变色层结构及其制造方法 |
| JP2018138969A (ja) * | 2017-02-24 | 2018-09-06 | 株式会社カネカ | エレクトロクロミック素子 |
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