JPS6035067B2 - エレクトロクロミツク表示体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、受光型の電気光学表示体に関するものであり
、更に詳しくは、電気印加により持続的電気着色を起こ
すェレクトロクロミツク表示体に関する。

電気着色を利用して表示体については、Ｗ０３，ＭＯＯ
３をはじめとする遷移金属化合物を電気着色物質として
用い、電解質として硫酸などの酸あるし、はフ。。ピレ
ンカーボネィトなどの有機溶媒中にＬｉＣそ０４，Ｎａ
Ｃ〆０４の如きアルカリ金属塩を溶解させたものを用い
る系が知られている。これらの表示体は直流電圧（又は
電流）の印加によって着色を起こし、この状態が持続す
る。この着色状態は逆電圧（又は電流）の印加によって
元の状態にもどすことができる。ここで生じる着色は、
遷移金属化合物中で起きる遷移金属イオンの価数の変化
として説明され、着色を起こすためには電気着色物質中
へ、電極および電解質からそれぞれ電子、腸イオンが移
動することが必要である。か）る表示体は、第１図の如
く一方の基板１が基板上に形成された第１電極と、第１
電極に接続された表示電極３と、表示電極上に形成され
た電気着色層４とから構成されている。この第１電極は
、外部接続端子への接続部５を有する。ェレクトロクロ
ミック表示体は、前記の如く電気化学反応により着色す
るため、透明電極の還元が副反応として生じやすく、こ
れに伴う劣化が問題である。このため表示に用いられる
部分以外の第１電極表面を絶縁性層で覆う電極劣化防止
方法が容易に考えられるが、この場合の問題としては、
表示用電極や電気着色層との間でパターンを正確に合わ
せる必要があり、多大の労力を要し不良品の発生する恐
れがあった。また、表示用電極を複数のセグメントで形
成した場合に、外部電源から各セグメントまで給電する
電極の電気抵抗が均一でないために、各セグメント間の
表示にバラッキが生じ色ムラ現象の発生することがあっ
た。このことは、給電電極として比較的抵抗値の大きい
、後述する、スズをドープした酸化インジウム等の透明
導電性被膜を用いる場合に、特に問題となる。本発明は
このような点に関して検討した結果なされたものであり
、透明基板が、該基板上に形成された第１の透明電極と
、該電極上の一部に穿設孔を有し、該電極を覆う如く形
成された透明絶縁層と、該電極上に形成された第１の電
極と穿設孔を通し電気的に導通された複数のセグメント
からなる透明表示電極と、該表示電極と同一形状で表示
電極上に形成された電気着色層とを有し、前記第１の電
極は、前記表示セグメントと同数形成され、各々、一端
に外部接続端子への接続部を有し、池端で表示セグメン
トと電気的に接続され、かつ接続部と表示セグメントと
の間の電気抵抗がそれぞれほぼ等しくなる如く形成され
、表示電極以外の電極が還元されて劣化するのを防止し
、かつ表示電極と電気着色層とのパターン合せに労力を
要しないで製造出来、更に発消色動作時に各表示セグメ
ント間で色ムラの発生することのないェレクトロクロミ
ツク表示体の提供を目的とする。本発明における第１の
透明電極は、ガラス等の透明基板上に表示電極のセグメ
ントと同数形成され、それぞれ一端は外部への接続部を
有し他端は対応セグメントの位置まで伸びており表示電
極を形成した際セグメントと導逸出来る如くなっている
。

この第１電極の他端は表示電極のセグメントと相似、又
はほぼ同一の形状で形成する事も出来る。これらの第１
電極は、透明基板上に例えば、アンチモン又はフッ素を
ドープした酸化スズあるいはスズをドープした酸化イン
ジウムを真空蒸着法又はスパッタリング法で被膜を形成
し、次いでフオトェッチングにより被膜の不要部分を除
去することによって形成される。

透明絶縁層は、第１の透明電極が形成された透明基板上
に形成されており、表示電極の各セグメントが形成され
る位置に対応してセグメントと第１電極とを電気的に接
続するための穿設孔を有する。

この穿設孔の下には第１電極が形成されている。か）る
絶縁層は、例えば次の様にして形成される。

穿設孔の位置に予めインクを塗布し、次いで酸化ケイ素
、チツ化ケイ素、アルミナ、フッ化マグネシウムなどを
用い真空蒸着法で絶縁層を形成する、あるいは低融点ガ
ラスフリットを用いスクリーン印刷で絶縁層を形成して
もよい。

次いでインクを除去するとインクの塗布された部分に穿
設孔を有する絶縁層が形成される。この穿設孔は表示電
極の各セグメントを形成した際、該セグメントで完全に
覆われる大きさが好ましい。この様にすると、第１電極
は絶縁層、表示電極で完全に覆われるため、電気化学反
応による劣化が生じない。

この様にして形成された絶縁層上に表示電極のセグメン
トが穿談孔を通し電気的に接続されて形成され、更に、
セグメント上に電気着色層が形成されている。

この電気着色層は、セグメントと同じ大きさに形成され
ているのが好ましく、セグメントがより小さいと電圧印
加によって、完全に消去できない。又、セグメントがよ
り大きいと、霧生したセグメント部が還元されて劣化す
る。表示電極は前記第１電極と同じ物質が用いられ、電
気着色層は遷移金属化合物、特にＷ０３，ＭＯＯ３など
、及びこれらの材料中に添加物を加え色調、応答速度な
どに変化を持たせたものが用いられる。か）る表示電極
及び電気着色物質は下記の様にして形成される。

絶縁層上の表示電極を形成する部分以外にインクを塗布
しマスクする。次いで真空蒸着法、或いはスパッタ法に
よって、透明電極被膜を形成し引続いて電気着色層を形
成する。次いでインクを除去することによって、透明電
極被膜が表示電極のセグメントとして形成され、電気着
色層もこのセグメント上にセグメントと全く同じ形状に
形成される。又、透明電極被膜が形成される際前記絶縁
層上の穿談孔を通し被膜と前記第１電極とが電気的に接
続されるので、各セグメントは対応する第１電極と導通
されている。この様に、本発明による表示体は表示電極
のセグメントと電気着色層とが同一のマスクで形成され
るので、セグメントと電気着色層とを合せるための複雑
な操作が不要で製造工程が大中に簡略化される。

この様に電気着色層の形成された基板と、例えば対向電
極上に電気着色層が形成された基板とを対向し、この間
隙に電解質を入れて表示体が形成される。

又、表示電極の各セグメントを確実に作動させるために
は、第１電極の外部接続端子への接続部とセグメント間
の電気抵抗がほ）、等しくする様に第１電極を形成する
のが好ましい。

即ち、接続部からセグメントまでが長い第１電極はより
広い中で形成される。かようにして、外部電源より各表
示セグメントまでの給電電極の抵抗値をほぼ均一とする
ことができ、各表示セグメント間の発消色動作のバラッ
キが解消され、色ムラ現象が発生することがない。以上
説明した如く、本発明による表示体は電極の劣化を防止
し、簡単な工程で製造出来、発消色動作時の色ムラ現象
の発生がなく、極めて優れたものである。

次に本発明による表示体を実施例に基づき具体的に説明
する。

実施例 １ 第３図及び第４図に示す如く、ガラス基板１にＳｎ０２
１０％を含む１仏０３を真空蒸着し、通常のフオトェッ
チソグ法により不要部分を除去し第１電極２を形成した
。

次いで、スクリーン印刷により第１電極上の表示電極が
形成される位置に表示電極のセグメントより４・さし、
面積でインクを塗布し高温で焼成した。次いでＳｉ０２
を約１仏の厚さで真空蒸着し、インクを除去して、イン
ク部に穿設孔を有する絶縁層を形成した。次いで、この
絶縁層上に表示電極の形成される部分以外の所にインク
を塗布し焼成した。次いで、Ｓｎ０２を約１０％含むｌ
ｎ２０３を真空蒸着により約３０００Ａの厚さに形成し
、引き続いて電気着色物質であるＷ０３を約０．５仏の
厚さに形成して薄膜形成を終了する。このようにして作
製した透明電極板を一方の基板とし、対極としては透明
導電性膜を有する透明電極板の上にＷ０３を全面に形成
したものを用い、０．５肋のスベーサーを介して対向配
置させ、素子を作製した。この中に電解液として、０．
５ｍｏその濃度のＬｉＣそ０３を含むプロピレンカーボ
ネートに背景材としてアルミナ粉末を混入させたものを
注入して表示体を完成した。このようにして作製した表
示体と従釆の絶縁層をつけない表示体とを、４．０Ｖの
駆動電圧を用い、１秒に３回の着消色をくり返したとこ
ろ絶縁層の無いものでは、Ｗ０３膜の周辺の第１電極の
劣化が約３０方回のスイッチングの後に見られるように
なったが、本発明による表示体においては、１００万回
のスイッチングの後にも何らの変化も認められなかった
。

実施例 ２ 絶縁層の形成方法として、スクリーン印刷により低融点
ガラスフリット層を形成し、これを５００℃で焼成し透
明な絶縁層とした後、１吃０３（Ｓｎ０２）と電気着色
層であるＷ０３とを高周波スパッタリング法で形成した
。

以後の工程は実施例１と同一にし表示体を作製したとこ
ろ、この表示体においても実施例１と同様、電極の還元
は１００万回のスイッチングの後にも認められなかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の表示体の部分図である。 第２図は第１図のＡＡ断面図である。第３図は本発明に
よる表示体の部分図である。第４図は第３図のＡＡ断面
図である。１・・・透明基板、２・・・第１電極、３・
・・表示電極、４…電気着色層、５・・・接続部、６・
・・絶縁層、７・・・穿設孔。 多ノ楓 多２’野 菱ぅ図 多４晩

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 透明表示電極を有する透明基板と、対向電極を有す
   る基板とを対向し、該電極間に電気着色層と電解質とが
   挟持されたエレクトロクロミツク表示体において、前記
   透明基板が、該基板上に形成された第１の透明電極と、
   該電極上の一部に穿設孔を有し、該電極を覆う如く形成
   された透明絶縁層と、該絶縁層上に形成され第１の電極
   と穿設孔を通し電気的に導通された複数のセグメントか
   らなる透明表示電極と、該表示電極と同一形状で該表示
   電極上に形成された電気着色層とを有し、前記第１の電
   極は、前記表示セグメントと同数形成され、各々、一端
   に外部接続端子への接続部を有し、他端で表示セグメン
   トと電気的に接続され、かつ接続部と表示セグメントと
   の間の電気抵抗がそれぞれほぼ等しくなる如く形成され
   ていることを特徴とするエレクトロクロミツク表示体。 ２ 絶縁層の各穿設孔は、それぞれ表示セグメントによ
   り完全に覆われる大きさである特許請求の範囲第１項記
   載のエレクトロクロミツク表示体。