JPS60200235A - 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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JPS60200235A
JPS60200235A JP59057077A JP5707784A JPS60200235A JP S60200235 A JPS60200235 A JP S60200235A JP 59057077 A JP59057077 A JP 59057077A JP 5707784 A JP5707784 A JP 5707784A JP S60200235 A JPS60200235 A JP S60200235A
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JP
Japan
Prior art keywords
electrode
thin film
display
yellow
tcnq
Prior art date
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Pending
Application number
JP59057077A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Mori
啓 森
Akio Yasuda
章夫 安田
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.)
Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
Application filed by Sony Corp filed Critical Sony Corp
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Publication of JPS60200235A publication Critical patent/JPS60200235A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL 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
    • G02F1/00Devices 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
    • G02F1/01Devices 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 
    • G02F1/15Devices 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
    • G02F1/153Constructional details
    • G02F1/1533Constructional details structural features not otherwise provided for

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • 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】 表示装置(以下、ECDと記す)に関するものである。
背景技術とその問題点 電界の印加によって色調が可逆的に変化する現象(エレ
クト四り四ミズム)を利用した各種のECDが開発され
、実用化されている。例えばビオロゲンという物質の酸
化還元反応による色調変化を利用したECDがある。さ
らに電荷移動錯体を含有する感電層に電界を印加するこ
とにより、この感電層の色調を変化させるように構成さ
れたECDも公知である(特公昭58−5415号)。
しかし、これらはいずれも液体感電層のエレクトロクロ
ミズムを利用したものであった。したがって、表示を観
察する場合、相手側の電極板まで透視されるため、種々
の不都合が生じ、これを回避するため、白色拡散板を用
いるか、対向する電極を不透明にするなどの必要があっ
た。また、表示部と非表示部のコントラストも必ずしも
十分なものではなかった。
発明の目的 本発明は前記の諸問題に鑑み、従来の液体感電層型のE
CDとは構成を全く異をこした新規なECDを提供する
ものである。
発明の概要 本発明者らは、次の構造式 を有する黄色結晶の7.7.8.8−テトラシアノキノ
ジメタン(以下、TCNQと記す)の薄膜を真空蒸着法
化よって透明電極上に形成し、この薄膜に電解質を介し
て通電したところ、TCNQ薄膜の色を黄;青に極めて
高いコントラストで可逆的に変化させうること部よび着
色薄膜が適度な不透明性を有することを見出し、本発明
を完成するに至った。
適度な不透明性とは、観察側から着色薄膜を通して相手
側の電極が認められない程度のことをここではいう。
即ち、本発明は、7,7,8.8−テトラシアノキノジ
メタンが被着された表示電極と、電解質層を介して配置
された対向電極と、これらの電極の間lこ電圧を印加す
る電圧源とを備え、電圧源iとよって表示電極と対向電
極との開基こ電界を印加することによって、7.7.8
.8−テトラシアノキノジメタンの色を変化させるよう
に構成したことを特徴とするエレクトロクロミック表示
装置1こ係るものである。このように構成することによ
って、2色のコントラストの高い表示が得られ、両側電
極からも互いに相手側の電極まで透視されないで表示が
観察されるECDを提供することができる。したがって
、前記表示電極と前記対向電極とは少なくともいずれか
一方、即ち表示を観察する側が透明であればよい。
表示電極はガラス、プラスチックなどの基板上iこ導電
体、例えば酸化スズ(sno2)、酸化インジウム−酸
化スズ(ITO)などの透明電極薄膜を被着させ、この
薄膜上に真空蒸着法でTCNQ薄膜を次のようにして形
成することができる。即ち、黄色結晶のTCNQ粉末を
入れたタンタルボート、タングステンポートなどの容器
に、1O−2OAの電流を5〜20分間通電し、抵抗加
熱法でTONQを加熱し、2X10−5〜3 X 10
−’xxHyの真空度でTCNQを蒸発させ、電極薄膜
に被着させる。真空蒸着条件によって、実用的に使用可
能な500〜a、o o o X程度の、適度な不透明
性を有する濃黄色のTCNQ薄膜が形成できる。
対向電極はガラス、プラスチックなどの基板上に導電体
の電極薄膜を被着させてつくることができる。
表示電極と対向電極とは前に述べた通り、表示を観察す
る少なくとも一方の側が透明であればよく、シたがって
、それに応じて、不透明または透明の電極とすることが
できる。
電解質は、KBr 、 MCI 1KNO,などの水溶
液および高分子固体電解質、例えばポリスチレンスルホ
ン酸などを用いることができる。電界印加1こよるTC
NQ薄膜の黄色→青色の色変化を利用して表示を行うた
めには種々の構成が考えられる。例えばパターン表示の
場合、表示電極用の基板上ζこ所望パターンの電極薄膜
を形成した後にTCNQ薄膜を基板上体に被着させるこ
とにより;・電極薄膜のパターンに接触している部分の
TCNQ薄膜のみが青色に変化し、これによって黄色−
青色のコントラストによる表示が可能となる。別の方法
として、基板上番ζTCNQ薄膜を形成する前に、予め
電極薄膜上に所望パターンの絶縁体層例えば5in2 
蒸着層を形成して置くことにより、電極薄膜に接触して
いる部分のTCNQ〜薄膜のみが黄色に変化し、前記の
場合と同様、2色のコントラストによる表示が可能とな
る。この黄色→青色の変化は、表示電極を陰極とし、対
向電極との間に電解質を介して直流電源により電界を印
加した場合に起こり、電界を逆方向に印加すれば、表示
電極のTCNQ薄膜は青色から黄色に可逆的に変化する
TCNQ薄膜の黄色;青色の可逆変化ζこ対応する化学
反応は、次式 %式% (陽極で) (陰極で) であると考えられるが、今のところ確認されていない。
印加電圧は0.5v〜2.OV、好ましくは1.0〜1
.5vの範囲とすることができる。
以下に本発明の表示装置の実施例につき図面を参照しな
がら説明する。
実施例1 本実施例は、本発明の表示装置におけるTCNQ薄膜の
エレクトロクロミック特性を示すために行なった。
第1図はTCNQが蒸着された表示電極1を示し、ガラ
ス基板2、透明ITO電極層3およびTCNQ薄膜4か
ら構成されている。TCNQ薄膜4の形成は次のように
して行った。
TCNQ粉末を入れたタンタルボートに2OAの電流を
約20分間通電し、抵抗加熱により、3XIG−’關H
yの真空度でTCNQを蒸発させ、ITO電極層3上に
TCNQを蒸着させた。得られたTCNQ薄膜4は均一
で丈夫な濃黄色薄膜であり、干渉顕微鏡側定による膜厚
は2,800±100λであった。こうして得られた電
極1を用いて次の諸物件を測定した。
(1)酸化波と還元波(第2図参照) 電極1を1MKBr水溶液中にTCNQ薄膜4部分まで
浸漬させ、対向電極として白金電極を用い、参照電極と
してAP−AyC1電極を用い、走査速度10mV/B
および参照電位275 FFIVの条件でサイクリック
ポルタモグラムをめ、第2図に示す酸化波と還元波を得
た。TCNQ薄膜4は酸化液領域では濃黄色を呈し、還
元波領域では濃青色を呈した。第2図の酸化波形と還元
波形の各直積から電荷量をめて次の値を得た。
還元ξこ要する電気量” 10.9 mC/Cll12
酸化に要する電気量= 11.0 mC/an2したが
って、TCNQ薄膜4の色変化に要する電気量は11 
mCIan2と極めて低かった。
また、第2図から明らかなように、酸化波と還元波が極
めて明確ξこ分離していて、TCNQ薄膜4の黄色と青
色の両状態がそれぞれ安定に存在し、記憶特性がすぐれ
ていることを示している。この両状態は水溶液中だけで
はなく、電極1を空気中に取り出した場合も極めて安定
に存在し、経時変化は認められなかった。また、逆方向
電圧印加によるTCNQ薄膜4の色変化は黄=青に高い
コントラストで多数回の繰り返しが可能であった。
(2)酸化、還元両状態におけるTCNQ薄膜の光透過
率(第3図参照) 前記のポルタモグラムにおける酸化液領域で存在する黄
色TCNQ薄膜と還元波領域で存在する青色TCNQ薄
膜の各吸光度を測定し、その結果から透過率をめて第3
図のグラフを得た。このグラフから、黄色TCNQ薄膜
の透過極小波長は465目、青色TCNQ薄膜の透過極
小波長は614朋で、黄色と青色との間の色変化が明ら
かに示されている。
(3)色変化応答速度(第5A図、第5B図)第1図の
電[1を用い、第4図に概略を示した測定系によりTC
NQ薄膜4の色変化応答速度をめた。即ち、電極1と白
金膜電極5とをIMKBr水溶液浴6内で対向配置させ
、両電極を1.5v直流電源に接続させた。まず、電極
1を陰極として電極間に電圧を印加し、タングステンラ
ンプ8から光を照射し、TCNQ薄膜4を透過した光を
銀干渉フィルター9(KL−60;東芝製、λmax 
=598.0 μm、 Tmax = 27.2 %、
半値巾11.5nmNこ通し、さらにピンホール10か
ら出る光を光電子増倍管12、デジタルメモリ13を通
してX−Yレコーダー14薯こ記録し、第5A図の曲線
(黄色から黄色への変化)を得た。次iこ、電極1を陽
極として前記と同様にして第5B図の曲線(青色から黄
色への変化)を得た。第5A図と第5B図とから明らか
なように、青色変色変化の応答速度はTO〜f3Qmw
、と0.1−以下であり、黄色変化のそれは最初の数1
0ffj−で大きく、約1察で最初の黄色暑こ戻る。こ
のように、TCNQ薄膜の黄=青色可逆変化は実用的な
応答速度で行われる。
前記した通り、本発明のECDlこおいて、TCNQ薄
膜はすぐれた可逆的エレクトロクロミック特性を示す。
実施例2 この実施例では、本発明のICDの構成の一例をその製
法の概略を示しながら説明する。
まず、ガラス基板15に被着された透明ITO電極層1
6上にフォトレジスト層1Tを形成しく第6A図)、ネ
ガパターンマスク18を通して紫外線を照射して露光、
現象後、厚さ3.00 OAの絶縁体5in2 膜19
を真空蒸着法で形成しく第6B図)、次いでフォトレジ
ストを剥離して、ITO電極層16上にパターン化され
たS tO2蒸着膜20を形成する(860図)。次い
で、厚さ約2.800 X c干渉顕微鏡で測定)のT
CNQ薄膜21を形成して表示電極22とする(第6D
図)。
TCNQ薄膜21の形成は、タンタルボートにTCNQ
の粉末を入れ、20Aの電流を20分間程度通電する抵
抗加熱法で加熱し、3 x 10 ”” )ルの真空度
で真空蒸着法により行う。対向電極23は、ガラス基板
24に透明ITO電極層25を被着させて形成し、ガラ
ス基板24には貫通孔26およびこの貫通孔に連通した
供給管27を設ける(第6D図)。表示電極22と対向
電極23とを、スペーサー28と接着剤29とを第6D
図に示すように配置して圧着固定する。次いで供給管2
Tから0.1 MKBr水溶液電解質30を供給し、供
給管2Tを閉塞し、両電極に電圧源31を接続して第7
図に示すECDが得られる。
このようiこ構成されたECDは、1.5Vの印加電圧
により、TCNQ薄膜21が、ITO電極層16と接触
した部分で黄色から青色に変化し、この2色のコントラ
ストにより表示が行われる。その色変化応答速度は、実
施例1に示した程度で極めて速く、消費電力も低かった
。この青色部分は経時変化がほとんどなく、また逆電圧
を印加することにより、速かに元の黄色に戻り、多数回
の繰り返し変色が可能であった。
発明の効果 有機化合物であるTCNQ薄膜を真空蒸着法で表示電極
に被着形成させた型式のECDは全く新規なものである
このように構成された本発明のECDは、黄色と青色と
のコントラストが高い可逆的かつ繰り返し可能な色変化
を速い応答速度で行なうことができる。
黄色および青色の両状態におけるTCNQ薄膜は適度な
不透明性を有し、両電極が透明である場合、両電極側か
ら表示の観察が可能となり、しかも相手側の電極が観察
側から見えないという効果を有する。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の実施例1における表示電極、第2図
は第1図の表示電極のサイクリックボルタモダラム、第
3図は第1図の表示電極の酸化、還元両のそれぞれの両
状態におけるTCNQ薄膜の光透過率のグラフ、第4図
は第1図の表示電極の色変化応答速度の測定法を説明す
るための図、第5A図と第5B図とは実施例1における
色変化応答速度を示すグラフ、第6A図〜第6D図は本
発明のECDの一製法を説明するための図、第7図は本
発明のECDの実施例を示す。 なお、図面に用いられた符号において、1 ・・・・・
・・・・・・・・・・表示電極2・・・・・・・・・・
・・・・ガラス基板3・・・・・・・・・・・・・・・
 ITO電極層4 ・・・・・・・・・・・・・・・T
CNQ薄膜20・・・・・・・・・・・・・・・ 5i
n2蒸着膜21・・・・・・・・・・・・・・・ TC
NQ薄膜22・・・・・・・・・・・・・・・表示電極
23・・・・・・・・・・・・・・・対向電極24・・
・・・・・・・・・・・・・ガラス基板25・・・・・
・・・・・・・・・・ ITO電極層30・・・・・・
・・・・・・・・・電解質31・・・・・・・・・・・
・・・・電圧源である。 代理人 上屋 勝 常包芳男 第2図 −4000400goo tp so電電圧w+v) 第1図 第7図 (自発)′手続補正書 昭和59年 5月 4日′ 1、事件の表示 昭和59年特許願第57077 号・ 2、発明の名称 (218)ソニー株式会社− 6、補正により増加する発明の数 7、補正の対象 (1)、明細書第8頁第7行の「および参照電位275
mVJを削除する。 (2)、同第9頁第13行および第14行の各「ll1
1」を「nm」と補正する。 (3)、同第11頁第16のrttm」を[nmJと補
正スる。 (4)、同第11頁第16行の「トル」をrw+HgJ
と補正する。 −以上一

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 7.7.8.8−テトラシアノキノジメタンが被着され
    た表示電極と、電解質層を介して配置された対向電極と
    、これらの電極の間に電圧を印加する電圧源とを備え、
    電圧源によって表示電極と対向電極との間に電界を印加
    することによって、7,7,8.8テトラシアグキノジ
    メタンの色を変化させるように構成したことを特徴とす
    るエレクトロクpミック表示装置。
JP59057077A 1984-03-24 1984-03-24 エレクトロクロミツク表示装置 Pending JPS60200235A (ja)

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JP59057077A JPS60200235A (ja) 1984-03-24 1984-03-24 エレクトロクロミツク表示装置

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JP59057077A JPS60200235A (ja) 1984-03-24 1984-03-24 エレクトロクロミツク表示装置

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JPS60200235A true JPS60200235A (ja) 1985-10-09

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JP59057077A Pending JPS60200235A (ja) 1984-03-24 1984-03-24 エレクトロクロミツク表示装置

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JP (1) JPS60200235A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002365662A (ja) * 2001-06-11 2002-12-18 Rohm Co Ltd 表示媒体、表示素子、および表示装置
US8351105B2 (en) 2010-03-31 2013-01-08 Fujifilm Corporation Color tone variable film, method of manufacturing the same, and electrochromic element obtained by the manufacturing method

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