JPS607466A - エレクトロクロミツク表示装置 - Google Patents

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】 発明の技術分野 本発明は全固体型の複数のエレクトロクロミック素子を
用いたエレクトロクロミ、り表示装置゛に関する。

り 技手顔量 ■Ｍ質層企も固体物η′で構成した全固体型のエレクト
ロクロミック素子（以下ＥＣＵと称する）ｄｌ、その着
色特性及び広範囲の適用可能性から表示装置の素子とし
て近年大いに着目されている。例えばフラットパネル型
表示装碍は複数のこの種のＦ：ＣＤ　’ｉママトリクス
状配列し、Ｑｉ望のＥＣＤ　’ｉマトリクス駆動して着
色するように椙゛成されている。

従来技術゛と問題点 従来のフラットＡ’ネル型表示装値においては、マトリ
クス配列されたＥＣＤの各行を走査する場合に、各ＥＣ
Ｄが混色するに充分な電圧をいきなり用いて各行ｋＪ１
次駆動するように構成されている。

このため、フラットノ！ネル型表示装置の１フレームの
表示に畳する時間が非常に長くなる問題ｆ有していた。

ＥＣＤの応答速度は一般に１００　ｍ５ｅｃ程度、咥・
くても数１０ｍ５ｅｃ程であり、１フレームが例えば１
０００行から成っているとすると１フレームの走秀時間
、即ち表示時間は１００　ｓｅｃにもなってしまう。

発明の目的 従って本発明は従来技術の上述の不都合全解消するもの
であり、本発明の目的は、高速の表示が行えるエレクト
ロクロミック表示装置全提供することにある。

発明の構成 上述の目的を達成する本発明の特徴は、ηシ、極間にキ
ャリアの注入、放出によって着消色全行うエレクトロク
ロミック層と電解質層と全設けて成る複数のエレクトロ
クロミック素子全マトリクス状に配列したエレクトロク
ロミック表示装置において、前記各エレクトロクロミッ
ク素子がそのエレクトロクロミック層と電極もしくは電
１作１．５ｒ層との折面に電子的バリアを備えており、
着色を行うべきエレクトロクロミック素子の前記１ａ、
子的バリア全介して電子、正孔、イオンのうちの少なく
とも一つ全注入し空乏層全薄くせしめるアドレス手段が
さらに設けられていることにある。

発明の実施例 却下図面音用いて本発明の詳細な説明する。

第１ａ図は本発明に係るエレクトロクロミック素子（Ｉ
ｃｃＤ）の構成を表わしている。同図に示すように、Ｉ
ＴＯ膜（ネサ膜）等から成る透明の表示電極１０及び対
向電極１２の間に酸化タングステン（ＷＯ、ｘ　＝　２
　＊　３　）あるいは酸化モリブデン等のエレクトロク
ロミック薄膜１４と五＾！化タンタル（Ｔａ２０５　）
　、酸化ジルコニウム、酸化二スブ、アルミナ、フッ化
マグネシウム、酸化ケイ累、酸化チタン、酸化ハフニウ
ムあるいは酸化イツトリウム等から成る固体電解負層１
６とが形成されている。

第１ｂ図は本発明におけるＥＣＤの第１４７１Ｊ成例に
おけるエネルギー状態を表わしている。

第１構成例においては、表示電極１０とエレクトロクロ
ミック薄膜１４との界面に電子的バリアを設けている。

このショットキーバリアは、■ＴＯ欣で表示電極］０を
形成し、その上にＷＯＸ膜全イオンブレーティングによ
り形成して得ることができる。なお、ＩＴＯ膜とＷＯ膜
との間に透明金属層を設けてその金属層との界面にショ
ットキーバリアをより容易に形成するようにしても良い
。

第１ｃ図は本発明におけるＥＣＤの第２朴〜成例におけ
るエネルギー状態を表わしている。第２朽成例において
は、エレクトロクロミック薄膜１４と％１重質層１６と
の界面に電子的バリアを設けている。このバリアは、’
　ＷＯＢｆｊ！形成後、身空中から空気中に取り出し、
そのＷＯ膜表面を水蒸気中にさらすことによりその界面
準位を高めて形成するものである。

第２図は本発明の表示装置の一実施例の全体を概略的に
表わしている。前述の如き構成の複数のＥＣＤがマトリ
クス状に配列されてフラットパネル全描成しており、そ
ハら各ＥＣＤの表示筒’（ｉｌＯは列ｆｌｌ駆動回路２
０に接続され、対向電極１２Ｆｉ行側駆動回路２２に接
続さｈている。本実施例では、着色すべきＥＣＤについ
てアドレス処理ヲ行い、次いで着色処理を行うように構
成はれている。アドレス処理を行うために行側駆動回路
２２は各行線ａｄｄ 全アドレス電圧Ｖａｄｄの半分の＋−１−の所定ノヤル
ヌ幅で１１直次走査しており、列側駆動回路２０け、そ
の走査に同期して着色すべきＥＣＤの存在する列線に一
匪の電圧全印加するように構成されている。従って着色
すべき各ＥＣＤ　Ｋは、所定・ぐルス幅のＶａｄｄの電
圧が印加されることになり、こハによって各ＥＣＤのエ
レクトロクロミック月％＋　（％八（）肺）１４には１
０１８／儒３程度の電子が注入てれる。

エレクトロクロミック膜（ＷＯＪＩＭ）１４が光色する
には１０２２／ｃｍ３程度の電子注入を行う必要かあり
、従って上述したアドレス処理ではＥＣＤは着色はしな
い。しかしながら、海゛色すべきＥＣＤの空乏層の厚さ
が１桁薄くなる。

以下上述したアドレス処理について、第３ａ図〜第３ｃ
図、第４ａ図〜第４Ｃ図を用いて説、明する。第３ａ図
〜第３ｃ図はＩＤＣＤの電子的バリアを１ｙｘｂ図に示
す如く表示電極ｌＯｆ！ｌｌの界面に設けた場合のエネ
ルギー状態を表わしており、第３ａ図はアドレス電圧印
加前の状態、第３ｂ図はアドレス電圧ｖａａｄｋ印加し
て電荷注入を行っている状態、第３ｃ図は電荷注入後の
状態を示している。

アドレス電圧Ｖａｄｄにより電子ｅ−がＷＯ服に注入さ
れるとこれに応じて水素イオンＨ＋７５に’ｆ１１角イ
質Ｎ　（Ｔａ２０５層）　１６１１１１から入シ、その
結果キャリア濃度ｎｅか増加して空乏層の厚さｄが第３
Ｃ図に示す如く裾、ぐなり、これはアドレス電圧除去後
も保たねる。なお、周知の如くキャリア濃度ｎｅる。

第４ａ図〜第４ｂ図はＥＣＤの電子的バリアを第１ｃ図
に示す如く電解質層１６の側の界面に設けた場合のエネ
ルギー状態を表わしており、第４ａ図はアドレス電圧印
加前、第４ｂ図はアドレス電圧Ｖａｄｄ　ｆ印加して電
荷注入を行っている状態、第４ｃ図は電荷注入後の状態
をそれぞれ表わしている。アドレス市川Ｖａｄｄにより
電子ｅ−が注入されＴａ２０５　）＠に近づくと、Ｔａ
２０５層の水素イオン肋がこれと結合してＷＯ膜内に入
る。このため、キャリア濃度が増加して空乏層が第４ｃ
図に示す如く薄くなり、これはアドレス電圧除去後も保
たれる。

上述の如きアドレス処理終了後、あるいはアドレス処理
と同時にＶａｄｄより低い着色電圧”Ｖｅ　ｆ全てのＥ
ＣＤに印加し１０　／ｃｍ”程度の電子注入を行うこと
により、空乏層の薄くなっているｇｃＤ　、即ちアドレ
ス処理の行われたＥＣＤは着色し、その他０ＥＣＤは消
色のままとなって所望の表示が行われる。

アドレス処理に要する時間は空乏層の厚さを薄くするに
必要な電子（１０／ｃｍ”程度）を注入するに要する時
間で良く、これは従来の応答時間、即ち着色に要する電
子（１０２２／ｃｒｒＩ３程＃）を注入するに要する時
間よりはるかに短い。注入量が時間に比例するとすれば
、従来の着色時間が１００ｍ５ｅｃ／画素　であるとし
たとき、アドレス処理時間は１０μｓｅｃ／画累、とな
る。なお、本発明においてアドレス処理の後に着色処理
を行ったとしても、着色に要する電子注入量が非常に少
なく、また全て０ＥＣＤに同時に着色電圧Ｖｃが印加づ
れる〆め着色処理に要する時間は無視できる程度に短い
。このように本発明によれば、着色応答が著しく高速と
なる。

第５ａ図〜第５ｃ図は本発明の他の実施例におけるＥＣ
Ｄのエネルギー状態図を示している。この実施例におい
てＥＣＤは第１ｂ図のように表示９ｊ極１０とエレクト
ロクロミック薄膜１４との界面に電子的バリア（ショッ
トキーバリア）が設けられている。才た、この実施例に
おけるアドレス処理は光・ぐルスによってな烙れる。第
２図の如くマトリクス状に接続した各ＥＣＤ　（初期状
態全第５ａ図に示す）に一様に着色方向にバイアス電圧
Ｖｂ　ｉ　ａ　ｓｔ印加しておき、この状態で着色すべ
きＥＣＤにＷＯ膜の禁止帯の幅（３，３−２，８ｅＶ　
）？［−越えるエネルギーの光を照射する。第５ｂ図が
この状態を表わしている。これによ）、光電流の場合と
同様に電子、正孔が生成されてＷＯＸ股中を移動するた
め、Ｔａ２０５層仙１か６水素イオンＨ＋がＷＯ説に入
シキャリア濃度が増加して、第５Ｃ図に示す如く、空乏
層が薄くなフ、その部分が着色される。

この状態は光ノＲルスが除去されても保持され、従って
本実施例は、光画像をそのまま記憶する画像メモリの榛
能をも有している。本実施例における応答速度も前述の
実施例と同様に極めて゛高速である。

発明の効果 以上詳細に説明したように本発明により、ば、各ＥＣＤ
がエレクトロクロミック層と電極もしくは電＊’ｎ層と
の界面に電子的バリアを備えており、着色すべきＥＣＤ
の電子的バリア盆介して電子、正孔、イオンのうちの少
くとも一つを注入して空乏Ｍを薄くせしめるアドレス処
理を設けているため、表示装置全体としての表示応答速
度、換言すれはフレーム周波数を著しく高めることがで
きる。その結果、エレクトロクロミックディスプレイの
高速化、多機能化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第一１ａ図〜第１ｃ図は本発明に係るＥＣＤの構成を表
わす図、第２図は本発明の一実施例の概略図１、第３ａ
図〜第３ｃ図はＥＣＤの第１ｂ図に関する構成例の動作
を説明するエネルギー状態図、第４ａ図〜第４ｃ図はＥ
ＣＤの第１ｃ図に関する構成例の動作を説明するエネル
ギー状態図、第５ａ図〜第５ｃ図は本発明の他の実施例
におけるＥＣＤの動作全説明するエネルギー状態図であ
る。 １０・・・表示′ら′極、１２・・・対向電極、１４・
・・エレクトロクロミック薄膜、１６・・・電解質層、
２０・・・列側駆動回路、２２・・・行側駆動回路。 楽１ｑ図 第２図 ０ 第３Ｑ図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、％極間にキャリアの注入、放出によって着消色を行
   うエレクトロクロミック層と電解質層とを設けて成る複
   数のエレクトロクロミック素子をマトリクヌ状に配列し
   たエレクトロクロミック表示装置において、前記各エレ
   クトロクロミック素子がそのエレクトロクロミック層と
   電極もしくは電解質層との界面に電子的バリアを備えて
   おり、着色ヲ行うべきエレクトロクロミック素子の前記
   電子的バリアを介して電子、正孔、イオンのうちの少な
   くとも一つ全注入し空乏層全薄くせしめるアドレス手段
   がさらに設けられていることを特徴とするエレクトロク
   ロミック表示装置。 ２、前記アドレス手段が電圧パルス全着色すべきエレク
   トロクロミック素子に印加するものである特許請求の範
   囲第１項記載のエレクトロクロミック表示装置。 ３、前記アドレス手段が光パルスを着色すべきエレクト
   ロクロミック素子に印加するものである特許請求の範囲
   第１項記載のコルクトロクロミック表示装鉾。