JPS60200232A - マトリクス駆動エレクトロクロミツク素子およびその駆動方法 - Google Patents
マトリクス駆動エレクトロクロミツク素子およびその駆動方法Info
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- JPS60200232A JPS60200232A JP59055521A JP5552184A JPS60200232A JP S60200232 A JPS60200232 A JP S60200232A JP 59055521 A JP59055521 A JP 59055521A JP 5552184 A JP5552184 A JP 5552184A JP S60200232 A JPS60200232 A JP S60200232A
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- electrochromic
- voltage
- film
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-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/15—Devices 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
- G02F1/153—Constructional details
- G02F1/1533—Constructional details structural features not otherwise provided for
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（１１発明の技術分野
本発明はマトリクス駆動エレクトロクロミック素子およ
びその駆動方法に関する。
びその駆動方法に関する。
（２）技術の背景
エレクトロクロミック素子（ＥＣＯ）は液晶表示装置と
同じ機能を果す表示に使われる素子で、その−例は第１
図に断面図で示され、同図において、ｌはガラス基板、
２はインジウム酸化錫（ＩＴＯ）で作った透明電極、３
はｒｒｏｘ膜（イリジウム酸化物のエレクトロクロミッ
ク層）、４はＴａｚ０５の絶縁膜、５は酸化タングステ
ン（Ｗ２Ｂ）膜（エレクトロクロミック層）、６は■↑
０膜（電極）を示す。
同じ機能を果す表示に使われる素子で、その−例は第１
図に断面図で示され、同図において、ｌはガラス基板、
２はインジウム酸化錫（ＩＴＯ）で作った透明電極、３
はｒｒｏｘ膜（イリジウム酸化物のエレクトロクロミッ
ク層）、４はＴａｚ０５の絶縁膜、５は酸化タングステ
ン（Ｗ２Ｂ）膜（エレクトロクロミック層）、６は■↑
０膜（電極）を示す。
ＩＴＯ膜６に−の電圧を印加すると、ＩＴＯ膜６からＷ
Ｏ３１ｉ ５内へ向けて電子（ｅ−）が入り、他方下の
ＩＴＯ膜２からは正孔（ｈ＋）がＩｒＯに膜３に入り込
む。絶縁膜４はイオン電動を起し易い材料Ｔａ２０５で
作られているから、前記したｅ−とｈ＋の移動の結果Ｔ
ａ２０５内の水がＨ＋とＯＨ−に分解し、ＯＨ−はＩｒ
０Ｊｌ ３ ヘ、またＨ＋は１１０３膜５に移動する。
Ｏ３１ｉ ５内へ向けて電子（ｅ−）が入り、他方下の
ＩＴＯ膜２からは正孔（ｈ＋）がＩｒＯに膜３に入り込
む。絶縁膜４はイオン電動を起し易い材料Ｔａ２０５で
作られているから、前記したｅ−とｈ＋の移動の結果Ｔ
ａ２０５内の水がＨ＋とＯＨ−に分解し、ＯＨ−はＩｒ
０Ｊｌ ３ ヘ、またＨ＋は１１０３膜５に移動する。
ＷＯ３膜５は通常は透明であるが、ｅ−が入ると暗青色
（ｂｌｕｅ ｂｌａｃｋ）になるので、この現象を利用
して表示装置を作る。電圧を逆転するかまたはＩＴＯ膜
２とｉとを短絡すると電荷が逆方向に動きＷＯ３膜５は
再び透明になる。
（ｂｌｕｅ ｂｌａｃｋ）になるので、この現象を利用
して表示装置を作る。電圧を逆転するかまたはＩＴＯ膜
２とｉとを短絡すると電荷が逆方向に動きＷＯ３膜５は
再び透明になる。
（３）従来技術と問題点
第１図に示したデバイスを用い平面表示に成功した例は
未だ知られていない。その理由は１．当該デバイスにお
いては、しきい値が明確でなく、また応答（ｒｅｓρｏ
ｎｓｅ）速度があまり早くないからである。しきい値が
はっきりしないとマトリクス駆動ができないし、また応
答速度がせいぜい１００ ｍｓ程度と早くないと、まと
もにマトリクス駆動したとしても１ラインに１００ｍ５
を、従って１０ラインには１秒も必要とするからである
。シリコン基板を用いてアクティブマトリクス駆動を行
った例は存在するが、素子構造が複雑で大面積化が難し
い問題がある。
未だ知られていない。その理由は１．当該デバイスにお
いては、しきい値が明確でなく、また応答（ｒｅｓρｏ
ｎｓｅ）速度があまり早くないからである。しきい値が
はっきりしないとマトリクス駆動ができないし、また応
答速度がせいぜい１００ ｍｓ程度と早くないと、まと
もにマトリクス駆動したとしても１ラインに１００ｍ５
を、従って１０ラインには１秒も必要とするからである
。シリコン基板を用いてアクティブマトリクス駆動を行
った例は存在するが、素子構造が複雑で大面積化が難し
い問題がある。
（４）発明の目的
本発明は上記従来の問題に鑑み、エレクトロクロミック
表示素子のマトリクス駆動を、単純な素子構成で行うこ
とを目的とする。
表示素子のマトリクス駆動を、単純な素子構成で行うこ
とを目的とする。
（５）発明の構成
そしてこの目的は本発明によれば、エレクトロクロミッ
ク表示素子において、エレクトロクロミック層とそれに
少なくとも１つの金属層を接触させることにより空乏層
を生じさせたことを特徴とするマトリクス駆動エレクト
ロクロミック素子、およびエレクトロクロミック層とそ
れに接触する少なくとも１つの金属層からなるエレクト
ロクロミック素子の金属層にアドレス電圧パルスを印加
することにより、非着色部を選択する方法を提供するこ
とによって達成される。
ク表示素子において、エレクトロクロミック層とそれに
少なくとも１つの金属層を接触させることにより空乏層
を生じさせたことを特徴とするマトリクス駆動エレクト
ロクロミック素子、およびエレクトロクロミック層とそ
れに接触する少なくとも１つの金属層からなるエレクト
ロクロミック素子の金属層にアドレス電圧パルスを印加
することにより、非着色部を選択する方法を提供するこ
とによって達成される。
（６）発明の実施例
以下本発明の実施例を図面によって詳述する。
本発明者は、エレクトロクロミック層と金属層との間に
生じた空乏層幅をアドレス電圧パルスによって制御し、
これを利用して画素のオン・オフを行うことを考えた。
生じた空乏層幅をアドレス電圧パルスによって制御し、
これを利用して画素のオン・オフを行うことを考えた。
第２図に本発明による素子構成の一例を示した。
ガラス基板１１の上に形成された２０００人の膜厚のＩ
ＴＯ膜１２（透明電極）の上に１０００人の膜厚のＩｒ
Ｏに膜１３（エレクトロクロミック層）を反応性スパッ
タリングにより形成し、その上に２５００人の膜厚のＴ
ａユ０５膜１４（固体電解質層） 、４０００人の膜厚
のＷＯ３膜１５（エレクトロクロミック層）を蒸着する
。
ＴＯ膜１２（透明電極）の上に１０００人の膜厚のＩｒ
Ｏに膜１３（エレクトロクロミック層）を反応性スパッ
タリングにより形成し、その上に２５００人の膜厚のＴ
ａユ０５膜１４（固体電解質層） 、４０００人の膜厚
のＷＯ３膜１５（エレクトロクロミック層）を蒸着する
。
更に、Ｔｒ膜１６（金属層または電極）を蒸着で１００
０人の膜厚に、またＩＴＯ１１１７（電極）を３０００
人の膜厚にイオンブレーティングにより形成し素子を作
る。各層の形成順は上下逆転してもよい。
０人の膜厚に、またＩＴＯ１１１７（電極）を３０００
人の膜厚にイオンブレーティングにより形成し素子を作
る。各層の形成順は上下逆転してもよい。
本実施例においては金属層（または電極）すなわちＩｒ
１ｌｌ１６を設け、それとｎ型の半導体である弱０３膜
１５との間にショットキバリヤを形成し、ＷＯ３膜中に
空乏層が発生することを利用する。ＷＯ３はイオン伝導
性をもち、その中ではプロトンが動き易い。電極に十の
電圧を印加すると、プロトンはＩｒとの界面から遠ざか
る如くに押しやられ、空乏層は広くなる（または厚くな
る）。次に−の電圧を印加すると（逆バイアスをかける
と）、前記した空乏層は薄くなり、トンネル電流が流れ
て着色が始まる。
１ｌｌ１６を設け、それとｎ型の半導体である弱０３膜
１５との間にショットキバリヤを形成し、ＷＯ３膜中に
空乏層が発生することを利用する。ＷＯ３はイオン伝導
性をもち、その中ではプロトンが動き易い。電極に十の
電圧を印加すると、プロトンはＩｒとの界面から遠ざか
る如くに押しやられ、空乏層は広くなる（または厚くな
る）。次に−の電圧を印加すると（逆バイアスをかける
と）、前記した空乏層は薄くなり、トンネル電流が流れ
て着色が始まる。
第３図を参照すると、幅５００ｍ５のアドレスパルスを
印加した後に（第３図ｆａ＋）、着色電圧Ｖｃ＝１．５
ｖを印加したときの素子の着色の態様は第３図（ｂ）の
線図に示され、この線図において、縦軸は６３２８人に
おける光学濃度、横軸は時間をｍｓで表す。
印加した後に（第３図ｆａ＋）、着色電圧Ｖｃ＝１．５
ｖを印加したときの素子の着色の態様は第３図（ｂ）の
線図に示され、この線図において、縦軸は６３２８人に
おける光学濃度、横軸は時間をｍｓで表す。
ここで電圧は下側のＩＴＯ膜１２（電極）を基準にしで
ある。
ある。
Ｖａの大きさを変えると、それがゼロのときにはＶｃを
印加するとすぐに着色が始まる一方、−のＶａをかける
と暫く着色しない時間幅があり、この時間幅を過ぎてか
ら着色し始める。かくして最初のＶａを選択することに
より着色速度を選択することができ、シミニー２．ｅｖ
の電圧パルスを加えることにより素子の着色が抑制され
る。それ故に、非着色画素にＶａを印加し、その後に画
面全体に着色電圧Ｖｃを印加すれば、１フレーム（ｆｒ
ａｍｅ）を同時に表示することができる。
印加するとすぐに着色が始まる一方、−のＶａをかける
と暫く着色しない時間幅があり、この時間幅を過ぎてか
ら着色し始める。かくして最初のＶａを選択することに
より着色速度を選択することができ、シミニー２．ｅｖ
の電圧パルスを加えることにより素子の着色が抑制され
る。それ故に、非着色画素にＶａを印加し、その後に画
面全体に着色電圧Ｖｃを印加すれば、１フレーム（ｆｒ
ａｍｅ）を同時に表示することができる。
第３図ではアドレスパルスの幅を５００ｍ５としたが、
材料を適宜選ぶことによりパルス幅を１５ｍ５としても
同様の効果を得ることができる。従って、通常の単純マ
トリクス駆動の場合に比べて高速表示が可能となる。
材料を適宜選ぶことによりパルス幅を１５ｍ５としても
同様の効果を得ることができる。従って、通常の単純マ
トリクス駆動の場合に比べて高速表示が可能となる。
（７）発明の効果
以上詳細に説明した如く本発明によれば、始めに着色、
非着色をアドレスしておき、その後に全体に電圧を印加
すれば短い時間で表示が可能となる。従来方式によると
１ラインに１００ｍ５を要したが、本発明によるとアド
レスパルスを１０ｍ５にできるから、１秒で１００ライ
ンにアドレスし、その後に１００ライン全体に電圧を印
加して短い時間で表示ができることになる。
非着色をアドレスしておき、その後に全体に電圧を印加
すれば短い時間で表示が可能となる。従来方式によると
１ラインに１００ｍ５を要したが、本発明によるとアド
レスパルスを１０ｍ５にできるから、１秒で１００ライ
ンにアドレスし、その後に１００ライン全体に電圧を印
加して短い時間で表示ができることになる。
第１図は従来のＥＣＵの側断面図、第２図は本発明実施
例ＥＣＤＯ側断面図、第３図（ａｔと（ｂｌは第２図の
ＢＣＤにおける時間とパルス電圧および時間と光学濃度
の関係を示す線図である。 １１−ガラス基板、１２−・−ＩＴＯ膜（電極）、１３
−−１ｒＯｘ’ＷＪ、 １４− Ｔａｚ０５ 膜 （重
色縁１１臭） 、１５−− Ｗｏ ３膜、１６−ｒｒ膜
、１７−ＩＴＯ膜（電極）第１図 １１奔藺 （ｍｓ）
例ＥＣＤＯ側断面図、第３図（ａｔと（ｂｌは第２図の
ＢＣＤにおける時間とパルス電圧および時間と光学濃度
の関係を示す線図である。 １１−ガラス基板、１２−・−ＩＴＯ膜（電極）、１３
−−１ｒＯｘ’ＷＪ、 １４− Ｔａｚ０５ 膜 （重
色縁１１臭） 、１５−− Ｗｏ ３膜、１６−ｒｒ膜
、１７−ＩＴＯ膜（電極）第１図 １１奔藺 （ｍｓ）
Claims (5)
- （１）エレクトロクロミック表示素子において、エレク
トロクロミック層とそれに少なくとも１つの金属層を接
触させることにより空乏層を生じさせたことを特徴とす
るマトリクス駆動エレクトロクロミック素子。 - （２）前記エレクトロクロミック層が酸化タングステン
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のマ
トリクス駆動エレクトロクロミック素子。 - （３）前記金属層材料がイリジウム（Ｉｒ）または酸化
イリジウムであることを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載のマトリクス駆動エレクトロクロミック素子。 - （４）エレクトロクロミック層とそれに接触する少なく
とも１つの金属層からなるエレクトロクロミック素子の
金属層にアドレス電圧パルスを印加することにより、非
着色部を選択することを特徴とするエレクトロクロミッ
ク素子の駆動方法。 - （５）前記アドレス電圧パルスにより非着色部を選択し
た後、全体の画素に着色電圧を印加することを特徴とす
る特許請求の範囲第４項記載のエレクトロクロミック素
子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055521A JPS60200232A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | マトリクス駆動エレクトロクロミツク素子およびその駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59055521A JPS60200232A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | マトリクス駆動エレクトロクロミツク素子およびその駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200232A true JPS60200232A (ja) | 1985-10-09 |
Family
ID=13001011
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59055521A Pending JPS60200232A (ja) | 1984-03-23 | 1984-03-23 | マトリクス駆動エレクトロクロミツク素子およびその駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200232A (ja) |
-
1984
- 1984-03-23 JP JP59055521A patent/JPS60200232A/ja active Pending
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