JPS60252387A - 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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JPS60252387A
JPS60252387A JP59107501A JP10750184A JPS60252387A JP S60252387 A JPS60252387 A JP S60252387A JP 59107501 A JP59107501 A JP 59107501A JP 10750184 A JP10750184 A JP 10750184A JP S60252387 A JPS60252387 A JP S60252387A
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JP
Japan
Prior art keywords
thin film
electrode
electrochromic
display
film transistor
Prior art date
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Pending
Application number
JP59107501A
Other languages
English (en)
Inventor
憲治 松廣
英一 安藤
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AGC Inc
Original Assignee
Asahi Glass Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS60252387A publication Critical patent/JPS60252387A/ja
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電気化学的酸化還元反応により着消色を示すエ
レクトロクロミック表示装置に関し、更に詳しくは、表
示画素ごとに2個の薄膜トランジスタと1個のコンデン
サとを付加してなるアクティブマトリックス躯動型エレ
クトロクロミック表示装置に関するものである。
エレクトロクロミック表示体は第2図に示す構成を有し
、透明基板(1)の上に形成された透明電極(2)およ
びエレクトロクロミック物質(8)より成る表示電極基
板と凹部を有する基板(4)上に形成された電極(0と
対向電極(6)よりなる対向電極基板とを対向配置させ
、これら両差板間に電解液(つと必要により背景板(8
)とを封入して得られる。
このような表示体は、対向電極に対して表示電極を負(
または正)にして電圧を印加するとエレクトロクロミッ
ク物質は還元(または酸化)されて、着色状態となる。
これとは逆に、対向電極に対して、表示電極を正(また
は負)にして電圧を印加すると表示は消去状態にもどる
第3図は、エレクトロクロミック物質として、非晶質酸
化タングステン薄膜を用いた表示体の、着消色時の応答
時間と印加電圧との関係を示すものである。6 cm/
6/lの着色電荷に対し−1,0Vから−2,2vの電
圧印加により非晶質酸化タングステン薄膜は透明から青
色に変わり、その応答時間は500 m5ecから50
 m5eoの間で変化する。
また、−0,27から+1.Ovの電圧印加により消色
されるが、その応答時間は、300 msecから50
 m5saの範囲の値をとる。
ここで、着色応答時間が無限大になる電圧V。0は、着
色状態の非晶質酸化タングステンの持つ起電力の働きに
より、外部から印加した電圧とエレクトロクロミック表
示体の逆起電力とがつりあう状態に対応する。
エレクトロクロミック材料の示すこの起電力は着色量の
増加と共に増大する。
rl/夕IPりFミック宍示俸を用いて、時分割駆動を
行なう時には、このエレクトロクロミック材料の示す起
電力が大きな障碍となる。すなわち、着色状態にある表
示画素と消色状態にある表示画素とがXYマトリックス
型の共通線で互いに接続されている時には、着色状態の
表示画素から、消色状態の表示画素に電荷の移動が起き
、−共に中間的な着色状態へと変化する。
こうしたエレクトロクロミック表示体が持つ基本的な欠
点を除去し、時分割駆動によるドットマ) IJラック
ス表示装置を得る方法としては、表示画素ごとにトラン
ジスタなどの能動素子を付加する方法が知られている。
第4図において(11)は行電極、(12)は列電極、
(13)は表示画素、(14)は薄膜トランジスタを示
す。かかる表示装置を駆動するには、行電極を1ライン
毎に駆動し、選ばれたライン上にある表示画素に対応す
る列電極には同時に着色又は消色の信号を与えるととで
達成される。
しかしながら、第4図に示す構成の表示装置では行電極
を順次選択しながら各画素に書き込み、又は消去を行な
うため、画面全体を表示するのに要する時間が相当長く
なり、実用的でないという欠点を有していた。特に比較
的応答速度の遅い非晶質酸化タングステンなどのエレク
トロクロミック材料を用いる場合にはこの影響は太きく
、N本の行電極を持つドツトマトリックス型の表示体で
は応答時間が50 X N (msec)程度にしか速
めることができず、Nを1000本にすると50秒を要
することになった。
本発明は、かかる欠点を解決すべく成されたものであり
、基板上に形成された複数の表示画素に対して、第1お
よび第2の2個の薄膜トランジスタ、および1個のコン
デンサを付与し、該第1の薄膜トランジスタのドレイン
電析は該第2の薄膜トランジスタのゲート電極およびコ
ンデンサの一方の端に接続され、該第2の薄膜トランジ
スタのドレイン電極は該コンデンサの他方の端および表
示画素に接続されたマクテイプマトリックス駆動型のエ
レクトロクロミック表示装置を提、供するものである。
本発明の表示画素に用いられるエレクトロクロミック物
質としては、電圧の印加により可視光域で着消色する固
体エレクトロクロミック物質であり、例えば、酸化タン
グステン、酸化イリジウム、酸化モリブデン等の遷移金
属化合物、ルテニウムシフタロジアン等の希土類シフタ
ロジアニン化合物等がある。又、対向電極は、表示画素
のエレクトロクロミック物質をスムーズに着消色させる
ものであればよく、通常カーボンと二酸化マンガン、酸
化タングステン等の遷移金属化合物と接着剤の混合物又
はエレクトロクロミック物質単体を用いればよい。
表示画素と対向電極との間に配される電解質は、通常の
ECD用の電解質が使用でき、プロピレンカーボネート
、γ−ブチルラクトン等の有機溶媒に過塩素酸リチウム
のような示時電解質を溶解した電解液、これらに樹脂等
のゲル化剤を加えたゲA/に電解質、これらを多孔質フ
ィルムに含浸させたり又はシート状の固体電解質のいず
れでもよく、表示画素上のエレクトロクロミック物質を
着消色させうるものであれば使用できる。
もちろん、これらの基本構成の他、背景板、基板へのカ
ラー印刷、基板間のトランスファー、金属リード、弁用
C部の絶縁オーバーコート、照明装置、他の表示素子と
の組入合せ等の応用も可能であり、表示画素と対向電極
を同一基板側に設けたり、参照電極等の第三の電極を形
成する等してもよい、 本発明における第1のトランジスタ(21) 、第2の
トランジスタ(22) 、コンデンサ(23) 、表示
画素(24)、および行電極(25) 、列電極(26
)、そして着消色に必要な電荷を与える給電電極(27
)の配置は第1図に示すものであり、その動作は以下の
ように説明される。
行電極は順次lライン毎に駆動され、このライン上の表
示画素ごとに設けられたコンデンサには、表示画素の着
消色に応じてON状態の第1の薄膜トランジスタを通じ
て列電極からそれぞれ0(又は正)あるいは負の電圧が
同時に印加される。徐ての行電極の駆動が終了し、各コ
ンデンサの充電状態が決定した後に、給電電極に、対向
電極(28)に対して匂の電圧を印加すると、第2の薄
膜トランジスタのうち、ゲート電極の電位が0(又は正
)のものがON状態となり、表示画素に対して電荷が供
給され着色状態となる。一方、コンデンサに蓄えられた
電荷により、第2の薄膜トランジスタのゲート電極が自
の電位となるものについては給電電極に印加された負電
圧によっては該薄膜トランジスタはON状態とはならず
、ドレイン電極に接続された表示画素は着色しない。
このようにして行なわれるエレクトロクロミック表示体
の着色時間TはT==T、 X N+T、で表わされる
。ここで、T1は第1のトランジスタのゲート電極に接
続された行電極の1つを駆動するだめの電圧パルス巾で
あり、T2はエレクトロクロミック物質を着色させる時
間である。ここでT1は通常数10μ秒の程度であるか
ら、行電極の数N=1.000の場合にも全画面を着色
させるのに要する時間は、例えば50μ秒xiooo+
50m秒−100m秒の程度であり、従来例に比べて著
るしく改善することが可能である。
第5図に本発明によるアクティブマトリックス駆動型エ
レクトロクロミックディスプレイの1つの画素の断面図
を示す。
(31)は透明基板であり、この上にはアモルファスシ
リコンを半導体層(32)とする薄膜トランジスタが互
いに第1の薄膜トランジスタのドレイン電極(33)他
の第2の薄膜トランジスタのゲート電極(34)に接続
するように形成される。又、第2の薄膜トランジスタの
ゲート電極(34)は、図には描かれていないがドレイ
ン電極(35)と誘電体を介して配置され、コンデンサ
を形成する。
第2の薄膜トランジスタのドレイン電極は更に基板(3
1)上に形成された透明導電膜(36)に接続され、該
透明電極上にはエレクトロクロミック物質であるa−W
Os膜(37)が真空蒸着される。
他方の基板(38)はエツチングにより凹状のくぼみを
つけた前記透明基板(31)と同一の材料から成り、そ
の凹面には電! (39)が形成される。この金属電極
の上にはカーボンとW1804・およびV#0111の
混合物からなる板状の対向電極(40)が導電性接着剤
で固定され、更にその上に、白色の顔料を添加したポリ
マーからなる多孔質背景板(41)が接着される。両差
板間にはIM/1のLi01Osを溶解させたグロピレ
ンカーボネート電解液(42)が充填される。
第6図に、本発明における表示装置の行電極、列電極、
給電電極に印加される駆動液形の一実施例を示す。
以上の如く本発明は、時分割駆動が困難であり、かつ、
応答速度の比較的遅いエレクトロクロミック表示体に対
し、2個の薄膜トランジスタと1個のコンデンサを既に
示した方法で配置することにより、実用的な応答速度で
着消色を示すドツトマトリックス型の表示が可能にした
もので、これにより視認性にすぐれた文字、数字、図形
等の表示が可能となる優れたものである。
本発明に用いる薄膜トランジスタには種々の半導体材料
、金属材料が用いられるが、個々の。
トランジスタはn拳チャンネルモードの動作qみを示す
ように設計されたものが有効である。
本発明の他の特徴は、各素子の配置を適切なものとする
ことにより、着色時の各画素の着色濃度が均一化される
よう工夫されたものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明表示装置の2個の薄膜トランジスタ、コ
ンデンサ、エレクトロクロミック表示画素の配置を示す
図である。第2図はエレクトロクロミック表示体の構造
を示す略式断面図である。第3図はこのエレクトロクロ
ミック表示体の応答時間と印加電圧との関係を示す図で
ある。第4図は各表示画素ごとに薄膜トランジスタが1
個付与されたエレクトロクロミック表示体の従来例を示
す図である。 第5図は本発明表示装置の1表示画素を示す略式断面図
である。第6図はこの装置を駆動するために行電極(a
)、列電極(b)および給電電極(Q)に印加される電
圧波形の1例を示す図である。 1.31・・・透明基板、2,36・・・透明電極、3
・・・エレクトロクロミック吻質層、4,38・・・凹
部を有する基板、5.39・・・電極、6.40・・・
対向電極、7.42・・・電解液、8,41・・・背景
板、11.25・・・行電極、12.26・・・列電極
、13.24・・・表示画素、14・・・薄膜トランジ
スタ、15.28・・・対向電極、2】・・・第1の薄
膜トランジスタ、22・・・第2の薄膜トランジスタ、
23・・・コンデンサ、27・・・給電電極、32・・
・アー!:/I/ファスシリコン、33・・・第1の薄
膜トランジスタのドレイン電極、34・・・第2の薄膜
トランジスタのケート電極、35・・・第2の薄膜トラ
ンジスタのドレイン電極、37・・・非晶質酸化タング
ステン薄膜。 第1 図 席2図 −2,5−2,0−1,5−1,00,50÷0.5 
+IO1+v加電圧(木ル1) 第3図 撮4図 第5図 手続補正書 昭和59年7月Jψ日 特許庁長官 志賀学殿 ′ 1、事件の表示 昭和59年特許願第107501、 発明の名称 エレクトロクロミック表示装置 3、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住 所 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 (
004)旭硝子株式会社 4、代理人 5補正命令の日付 自発補正 6、補正により増加する発明の数 なし。 7、補正の対象 (+)明細書の発明の詳細な説明の欄 (2)図面 8、補正の内容 (1)明細書のNS9頁第13行の「他のJを「がJに
訂正する。 (2)図面の第1図を別紙の如く訂正する。 8、添付書類 図面(第1図) 1通 以上 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 a)基板上に形成された複数のエレクトロクロミック表
    示画素と、この表示画素ごとに付加された、第1および
    第2の2個の薄膜トランジスタおよび1個のコンデンサ
    からなる表示装置において、該第1の薄膜トランジスタ
    のドレイン電極は第2の薄膜トランジスタのゲート電極
    およびコンデンサの一方の端に接続され、該第2の薄膜
    トランジスタのドレイン電極は咳コンデンサの他方の端
    およびエレクトロクロミック表示画素に接続されている
    ことを特徴とするアクティブマトリックス駆動型のエレ
    クトロクロミック表示装置。 @ 2個の薄膜トランジスタのうち、少くとも一方が非
    晶質シリコン薄膜を半導体層とすることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のエレクトロクロミック表示装
    置。 (8) エレクトロクロミック物質が非晶質酸化タング
    ステンであることを特徴とする特許請求の範囲第1項又
    は第2項記載のエレクトロクロミック表示装置。
JP59107501A 1984-05-29 1984-05-29 エレクトロクロミツク表示装置 Pending JPS60252387A (ja)

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JP59107501A JPS60252387A (ja) 1984-05-29 1984-05-29 エレクトロクロミツク表示装置

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JP59107501A JPS60252387A (ja) 1984-05-29 1984-05-29 エレクトロクロミツク表示装置

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JP59107501A Pending JPS60252387A (ja) 1984-05-29 1984-05-29 エレクトロクロミツク表示装置

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009063698A1 (ja) * 2007-11-12 2009-05-22 Konica Minolta Holdings, Inc. 画像表示装置および電気化学表示装置
WO2009096213A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Konica Minolta Holdings, Inc. 表示装置
JP2009217220A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Konica Minolta Holdings Inc 電気化学表示装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009063698A1 (ja) * 2007-11-12 2009-05-22 Konica Minolta Holdings, Inc. 画像表示装置および電気化学表示装置
WO2009096213A1 (ja) * 2008-01-30 2009-08-06 Konica Minolta Holdings, Inc. 表示装置
JP2009217220A (ja) * 2008-03-13 2009-09-24 Konica Minolta Holdings Inc 電気化学表示装置

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