JPS6023332B2 - 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Info
- Publication number
- JPS6023332B2 JPS6023332B2 JP53032215A JP3221578A JPS6023332B2 JP S6023332 B2 JPS6023332 B2 JP S6023332B2 JP 53032215 A JP53032215 A JP 53032215A JP 3221578 A JP3221578 A JP 3221578A JP S6023332 B2 JPS6023332 B2 JP S6023332B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- counter electrode
- display
- electrode
- layer
- conductive film
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ェレクトロクロミック表示装置（以下ＥＣＤ
と略す）に関する。
と略す）に関する。
ＥＣＤは、３酸化タングステンＷＱ等遷移金属酸化物の
酸化還元反応による可逆的や着色・消色反応を利用する
もので、低電圧で駆動できること、記憶効果を有するこ
と等の利点があるため、表示装置への応用が期待されて
いる。
酸化還元反応による可逆的や着色・消色反応を利用する
もので、低電圧で駆動できること、記憶効果を有するこ
と等の利点があるため、表示装置への応用が期待されて
いる。
しかしながら、このＥＣＤは、以下に述べるようにサイ
クル寿命等において実用化を阻む問題が残されている。
第１図は、従来例ＥＣＤの断面を示し、１は透明ガラス
基板、２はこの基板内面に被着されたネサ膜等の透明導
電膜、３はこの透明導電膜２上に蒸着されたェレクトロ
クロミック材例えばＷ０３層で、透明導蚤腰２とともに
表示電極４を綾成する。５は、ガラス基板１に対向して
スベーサ６を介して配置された対向電極で、金属板、グ
ラフアィト板よりなる。
クル寿命等において実用化を阻む問題が残されている。
第１図は、従来例ＥＣＤの断面を示し、１は透明ガラス
基板、２はこの基板内面に被着されたネサ膜等の透明導
電膜、３はこの透明導電膜２上に蒸着されたェレクトロ
クロミック材例えばＷ０３層で、透明導蚤腰２とともに
表示電極４を綾成する。５は、ガラス基板１に対向して
スベーサ６を介して配置された対向電極で、金属板、グ
ラフアィト板よりなる。
基板１対向電極５間には、電解質７として例えば６規定
硫酸液が封入されている。８は表示電極４対向電極５間
に接続された電源である。
硫酸液が封入されている。８は表示電極４対向電極５間
に接続された電源である。
尚、電解質７中には、表示コントラストを向上させるた
め、２酸化チタン等の顔料を混入することもある。この
ような従釆例ＥＣＤでは、着色、消色の繰返し寿命サイ
クルは、約１０方回であり、また表示応答速度およびコ
ントラストを向上させるためＷ０３層３に予め水素を注
入した場合は、サイクル寿命はさらに悪く１万回に満た
なくなるという欠点がある。応答速度、コントラストは
、対向電極の材質に支配され、かつこれに付随して印加
電圧も決定され、対向電極にグラフアト板を用いた場合
、書込（着色）に際し表示コントラスト３０％を得るに
は、印加電圧２Ｖ以上、印加電圧幅公ｅｃという非常に
大きな信号が必要である。他方消去においては、印加電
圧−０．５Ｖ、電圧幅一１０伍ｈｓｅｃと極めて低電圧
かつ短時間で動作する。これは、ＥＣＤの表示が次式に
て生じるためである。Ｗ０３十Ｈｘ十十ｅｘ−→Ｈｘ＋
Ｗ○よｘ‐（無色） （青色）すなわち
、反応に寄与する水素イオンＨ＋を得るべく、水を電気
分解する必要があり、それ故印加電圧、およびその時間
幅に大きな値をとらなければならない。
め、２酸化チタン等の顔料を混入することもある。この
ような従釆例ＥＣＤでは、着色、消色の繰返し寿命サイ
クルは、約１０方回であり、また表示応答速度およびコ
ントラストを向上させるためＷ０３層３に予め水素を注
入した場合は、サイクル寿命はさらに悪く１万回に満た
なくなるという欠点がある。応答速度、コントラストは
、対向電極の材質に支配され、かつこれに付随して印加
電圧も決定され、対向電極にグラフアト板を用いた場合
、書込（着色）に際し表示コントラスト３０％を得るに
は、印加電圧２Ｖ以上、印加電圧幅公ｅｃという非常に
大きな信号が必要である。他方消去においては、印加電
圧−０．５Ｖ、電圧幅一１０伍ｈｓｅｃと極めて低電圧
かつ短時間で動作する。これは、ＥＣＤの表示が次式に
て生じるためである。Ｗ０３十Ｈｘ十十ｅｘ−→Ｈｘ＋
Ｗ○よｘ‐（無色） （青色）すなわち
、反応に寄与する水素イオンＨ＋を得るべく、水を電気
分解する必要があり、それ故印加電圧、およびその時間
幅に大きな値をとらなければならない。
また、他の方法として予め水素を注入した３酸化タング
ステンＷ０３電極を用いた場合、表示コントラスト３０
％を得ようとすれば、書込みに際し、０．７Ｖ、２０仇
ｈｓｅｃの電圧を、消去に際しては、−２．０Ｖ、松ｅ
ｃの電圧が必要である。
ステンＷ０３電極を用いた場合、表示コントラスト３０
％を得ようとすれば、書込みに際し、０．７Ｖ、２０仇
ｈｓｅｃの電圧を、消去に際しては、−２．０Ｖ、松ｅ
ｃの電圧が必要である。
このように消去に際し電圧、時間幅ともに大きな印加パ
ルスを必要とする。これは対向電極内に存在する水素イ
オンが、書込み時には表示電極に移動するのみであるか
ら、小さな印加パルスで動作するのに対し消去時には、
対向電極内の水素イオン濃度が高いため、表示電極から
対向電極へ水素イオンを移動させる大きな印力ｏパルス
が必要なのである。それ故消去反応は極めて悪い。これ
を解決する方法として、水素イオンの注入量を適当な濃
度に設定し、書込み、消去応答を調節することが考えら
れているが、着色・消色サイクルを繰返すうちに水素イ
オン濃度が変化し、劣化の原因となっている。本発明は
、これらの問題を解決した新しいＥＣＤを実現したもの
である。
ルスを必要とする。これは対向電極内に存在する水素イ
オンが、書込み時には表示電極に移動するのみであるか
ら、小さな印加パルスで動作するのに対し消去時には、
対向電極内の水素イオン濃度が高いため、表示電極から
対向電極へ水素イオンを移動させる大きな印力ｏパルス
が必要なのである。それ故消去反応は極めて悪い。これ
を解決する方法として、水素イオンの注入量を適当な濃
度に設定し、書込み、消去応答を調節することが考えら
れているが、着色・消色サイクルを繰返すうちに水素イ
オン濃度が変化し、劣化の原因となっている。本発明は
、これらの問題を解決した新しいＥＣＤを実現したもの
である。
以下第２図を用いて本発明実施例の構造を説明する。１
は、透明ガラス基板、２はこの基板１内面に表示パター
ンに形成されたネサ膜等よりなる透明導電膜、３はこの
透明導電膜２上に被着されたＥＣ材例えばＷ０３層で、
透明導電膜２とともに表示電極４を構成している。
は、透明ガラス基板、２はこの基板１内面に表示パター
ンに形成されたネサ膜等よりなる透明導電膜、３はこの
透明導電膜２上に被着されたＥＣ材例えばＷ０３層で、
透明導電膜２とともに表示電極４を構成している。
９はェポキシ樹脂、低融点ガラス等よりなるスベーサ６
を介して約１概の間隔を保って固定された他のガラス基
板で、その内面に第１、第２対向電極１０，１１がそれ
ぞれ櫛歯状に形成され、互いにかみ合って近接配置され
ている。
を介して約１概の間隔を保って固定された他のガラス基
板で、その内面に第１、第２対向電極１０，１１がそれ
ぞれ櫛歯状に形成され、互いにかみ合って近接配置され
ている。
なお両対向電極１０，１１は電気的に分離されている。
第１対向電極１０は、ネサ膜等の導電膜１２およびこの
導鰭膜１２上に蒸着されたＷ０３層１３よりなる。この
Ｗ０３層１３には、応答速度を速くするため水素イオン
を注入することが望ましい。第２対向電極１１は、ネサ
膜等の導電膜１４と、この導鰭膜１４上に被着されたグ
ラフアイト粉末を樹脂で固めたグラフアイト層１５によ
り構成される。グラフアイト層１５は第１対向電極Ｉ０
のＷＱ層１３よりも水素過電圧が低いため使用されるが
、このような特性を有するものであればこれに限るもの
ではなく、ランタンーニツケル合金、５酸化バナジウム
等の金属酸化物も使用できる。７は基板１，９間に封入
された電解質で、６規定硫酸水溶液が使用できる。
第１対向電極１０は、ネサ膜等の導電膜１２およびこの
導鰭膜１２上に蒸着されたＷ０３層１３よりなる。この
Ｗ０３層１３には、応答速度を速くするため水素イオン
を注入することが望ましい。第２対向電極１１は、ネサ
膜等の導電膜１４と、この導鰭膜１４上に被着されたグ
ラフアイト粉末を樹脂で固めたグラフアイト層１５によ
り構成される。グラフアイト層１５は第１対向電極Ｉ０
のＷＱ層１３よりも水素過電圧が低いため使用されるが
、このような特性を有するものであればこれに限るもの
ではなく、ランタンーニツケル合金、５酸化バナジウム
等の金属酸化物も使用できる。７は基板１，９間に封入
された電解質で、６規定硫酸水溶液が使用できる。
１６は表示電極４と第１対向電極１０間にスイッチＳ，
とともに薮銃された書込用電源、１７は表示電極４と第
２対向電極１１間にスイッチＳ２とともに接続された消
去用電源、１８は第１、第２対向電極１０，１１間にス
イッチＳ３を介して接続された水素移動用再生電源であ
る。
とともに薮銃された書込用電源、１７は表示電極４と第
２対向電極１１間にスイッチＳ２とともに接続された消
去用電源、１８は第１、第２対向電極１０，１１間にス
イッチＳ３を介して接続された水素移動用再生電源であ
る。
尚これらの電源を一個として、スイッチにて順次切換え
て使用することもできる。次に動作を説明する。先ず、
スイッチＳ，を開成し表示電極４が負となるよう、第１
対向電極１０との間に電圧を印加すると、第１対向電極
１０のＷ０３層１３から、表示亀極４側へ水素イオンが
移動し、青色に着色する。次に電源１６のスイッチＳ，
を開放し、同時に電源１７のスイッチＳ２を閉成して、
表示電極４、第２対向電極１１間に表示電極４側が正と
なるよう電圧を印加すると、表示電極４側に移動してい
た水素イオンは、第２対向電極１１の水素過電圧が低い
ため速やかにこの第２対向電極１１側へ移動して、色は
消える。この消色後スイッチＳ２を開放し、さらにスイ
ッチＳ３を閉成して、再生電源１８にて第２対向電極１
１に正電圧を、第１対向電極１０‘こ員電圧を印奴する
と、第２対向電極１１から第１対向電極１０へ水素イオ
ンが移動し、書込みに際し、第１対向電極１０より放出
された水素イオンが補充され、イオン濃度は書込み前と
略同一の値に保たれる。上記動作により書込、消去のー
サィクルが終了する。次に具体的な実験例について述べ
る。ガラスにコーティングしたネサ導電膜を日字型パタ
ーンにエッチング形成した導電腰上にＷ０３層を５００
０Ａの厚さに抵抗加熱蒸着にて表示電極を形成した。ま
た他方ののガラス基板内面に２つのかみ合された櫛型パ
ターンを有するネサ導電膜を形成し、一方を第１対向電
極、他方を第２対向電極とし、第１対向電極上にＷ０３
を１山肌の厚さに蒸着し、水素イオンを１０ミリクーロ
ンノ仇の割合で注入した。また第２対向電極上には、グ
ラフアィト粉末をメタクリル樹脂で混練して固め、グラ
フアィト層を形成した。次に厚さ約１肋のポリエチレン
よりなるスベーサで、２枚の基板をはさみ、周囲をェポ
キシ樹脂で、接着、密封し、予め基板に設けておいた注
液口から２酸化チタン、グリセリンを６規定硫酸水溶液
に混合して調整した電解液を注入した。さらにこの洋液
〇をェポキシ樹脂で封じ、ＥＣＤパネルを作成した。か
かる構造のＥＣＤを、下表に示す電圧パルス信号で動作
させた結果、表示コントラスト３０％の着色を得た。‘
小ま書込信号、‘ｂ｝は消去信号、【ｄは再生信号であ
り、第３図にその波形を示す。この信号で着色・消色サ
イクルを繰返したところ１０７回経過してもコントラス
トの劣化はみられなかった。他の実験例として、ＥＣ材
として３酸化モリブデンＭｃ０３を用い、かつネサ膜よ
りなる第２対向電極を使用して前記同様の信号で着色・
消色サイクルを繰返したところ、同様に劣化の小さい表
示コントラストを得ることができた。本発明は、対向電
極を２つに分割し、第１対向電極にＥＣ層（水素イオン
を注入してもよい）を、また第２対向電極にグラフアイ
ト等ＥＣ層に比較して水素過電圧の低いものを用い、着
色、消色反応により、第１対向電極のＥＣ層から放出さ
れ表示電極面を経て第２対向電極側に吸引された水素イ
オンを、再度、ＥＣ材層へ循環させたことと同様になる
から、第１対向電極上のＥＣ層の水素イオン濃度は、着
色・消色サイクルを繰返しても殆んど変化することはな
く、したがって表示コントラストがサイクルを経るに従
って劣化し易いという従来の欠点は解消できる。
て使用することもできる。次に動作を説明する。先ず、
スイッチＳ，を開成し表示電極４が負となるよう、第１
対向電極１０との間に電圧を印加すると、第１対向電極
１０のＷ０３層１３から、表示亀極４側へ水素イオンが
移動し、青色に着色する。次に電源１６のスイッチＳ，
を開放し、同時に電源１７のスイッチＳ２を閉成して、
表示電極４、第２対向電極１１間に表示電極４側が正と
なるよう電圧を印加すると、表示電極４側に移動してい
た水素イオンは、第２対向電極１１の水素過電圧が低い
ため速やかにこの第２対向電極１１側へ移動して、色は
消える。この消色後スイッチＳ２を開放し、さらにスイ
ッチＳ３を閉成して、再生電源１８にて第２対向電極１
１に正電圧を、第１対向電極１０‘こ員電圧を印奴する
と、第２対向電極１１から第１対向電極１０へ水素イオ
ンが移動し、書込みに際し、第１対向電極１０より放出
された水素イオンが補充され、イオン濃度は書込み前と
略同一の値に保たれる。上記動作により書込、消去のー
サィクルが終了する。次に具体的な実験例について述べ
る。ガラスにコーティングしたネサ導電膜を日字型パタ
ーンにエッチング形成した導電腰上にＷ０３層を５００
０Ａの厚さに抵抗加熱蒸着にて表示電極を形成した。ま
た他方ののガラス基板内面に２つのかみ合された櫛型パ
ターンを有するネサ導電膜を形成し、一方を第１対向電
極、他方を第２対向電極とし、第１対向電極上にＷ０３
を１山肌の厚さに蒸着し、水素イオンを１０ミリクーロ
ンノ仇の割合で注入した。また第２対向電極上には、グ
ラフアィト粉末をメタクリル樹脂で混練して固め、グラ
フアィト層を形成した。次に厚さ約１肋のポリエチレン
よりなるスベーサで、２枚の基板をはさみ、周囲をェポ
キシ樹脂で、接着、密封し、予め基板に設けておいた注
液口から２酸化チタン、グリセリンを６規定硫酸水溶液
に混合して調整した電解液を注入した。さらにこの洋液
〇をェポキシ樹脂で封じ、ＥＣＤパネルを作成した。か
かる構造のＥＣＤを、下表に示す電圧パルス信号で動作
させた結果、表示コントラスト３０％の着色を得た。‘
小ま書込信号、‘ｂ｝は消去信号、【ｄは再生信号であ
り、第３図にその波形を示す。この信号で着色・消色サ
イクルを繰返したところ１０７回経過してもコントラス
トの劣化はみられなかった。他の実験例として、ＥＣ材
として３酸化モリブデンＭｃ０３を用い、かつネサ膜よ
りなる第２対向電極を使用して前記同様の信号で着色・
消色サイクルを繰返したところ、同様に劣化の小さい表
示コントラストを得ることができた。本発明は、対向電
極を２つに分割し、第１対向電極にＥＣ層（水素イオン
を注入してもよい）を、また第２対向電極にグラフアイ
ト等ＥＣ層に比較して水素過電圧の低いものを用い、着
色、消色反応により、第１対向電極のＥＣ層から放出さ
れ表示電極面を経て第２対向電極側に吸引された水素イ
オンを、再度、ＥＣ材層へ循環させたことと同様になる
から、第１対向電極上のＥＣ層の水素イオン濃度は、着
色・消色サイクルを繰返しても殆んど変化することはな
く、したがって表示コントラストがサイクルを経るに従
って劣化し易いという従来の欠点は解消できる。
さらに、書込、消去の応答速度は、ともに極めて速く、
動きの速い表示が可能である。さらに応答速度が遠いこ
とにより消費電力を一段と低く抑えることができること
、サイクル寿命がズか轍こ改善され安定な表示装置を得
ることができること等効果は極めて大きい。図面の簡単
な説明第１図は、従来例ＥＣＤの断面図、第２図は、本
発明実施例断面図、第３図は同例動作波形図である。
動きの速い表示が可能である。さらに応答速度が遠いこ
とにより消費電力を一段と低く抑えることができること
、サイクル寿命がズか轍こ改善され安定な表示装置を得
ることができること等効果は極めて大きい。図面の簡単
な説明第１図は、従来例ＥＣＤの断面図、第２図は、本
発明実施例断面図、第３図は同例動作波形図である。
１，９・・・・・・ガラス基板、４……表示電極、３，
１ ３・・・・・・Ｗ０３層、５・・・・・・対向電極
、７・・・・・・電解質、１０・・・・・・第１対向電
極、１１・・・・・・第２対向電極、１５・・・・・・
グラフアィト層、１６・・・・・・書込用電源、１７・
・・・・・消去用電源、１８・・・・・・再生電源。
１ ３・・・・・・Ｗ０３層、５・・・・・・対向電極
、７・・・・・・電解質、１０・・・・・・第１対向電
極、１１・・・・・・第２対向電極、１５・・・・・・
グラフアィト層、１６・・・・・・書込用電源、１７・
・・・・・消去用電源、１８・・・・・・再生電源。
第１図第２図
第３図
Claims (1)
- １ 少なくとも一方が透明な２枚の基板と、透明板内面
に被着された透明導電膜およびエレクトロクロミツク層
よりなる表示電極と、他の基板内面に被着された導電膜
およびエレクトロクロミツク層よりなる第１対向電極と
、前記他の基板内面に第１対向電極と並置され、第１対
向電極のエレクトロクロミツク層より低い水素過電圧を
有する第２対向電極と、前記２枚の基板間に封入された
電解質と、表示電極、第１対向電極間に表示電極側が負
電位となるよう設けられた着色用電源と、表示電極、第
２対向電極間に表示電極側に正電位となるよう設けられ
た消去用電源と、第１、第２対向電極間に第１対向電極
側が負電位となるよう設けられた再生用電源とを備えて
なるエレクトロクロミツク表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53032215A JPS6023332B2 (ja) | 1978-03-17 | 1978-03-17 | エレクトロクロミツク表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53032215A JPS6023332B2 (ja) | 1978-03-17 | 1978-03-17 | エレクトロクロミツク表示装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54123966A JPS54123966A (en) | 1979-09-26 |
| JPS6023332B2 true JPS6023332B2 (ja) | 1985-06-07 |
Family
ID=12352692
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53032215A Expired JPS6023332B2 (ja) | 1978-03-17 | 1978-03-17 | エレクトロクロミツク表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6023332B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55157781A (en) * | 1979-05-28 | 1980-12-08 | Seiko Instr & Electronics | Electrochromic display unit |
| WO2006072520A1 (de) * | 2004-12-29 | 2006-07-13 | Siemens Aktiengesellschaft | Elektronisches bauelement mit elektroden-schutzschicht |
-
1978
- 1978-03-17 JP JP53032215A patent/JPS6023332B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54123966A (en) | 1979-09-26 |
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