JPS6167083A - デイスプレイパネル - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、情報入力駆動に従って情報をパネル面上に表
示するディスグレイパネルに関するものである。

〔発明の背景〕

このようなｆ４スプレィパネルの一例として、液晶セル
を利用するディスプレイパネルを第４図に示す。図中、
１は液晶セル、２は上部情報入力セルを示す。上部情報
入力セル２は、上面に電極３を備えた下側電極基板４と
、下面に電極５を備えた上側電極基板６とを、空間７を
隔てて配置し、両基板を接着剤８によシ、接続したもの
である。

下側電極基板４上にはドツトスペーサ９が形成される。

このディスプレイパネルは、構造が複雑であシ、液晶セ
ル部分のスペースも必要である。しかも、上部情報入力
セルの情報を一度外部へ出さなければ表示部分を駆動で
きないというような欠点がある。

本発明は、このような液晶セルを利用するディスプレイ
パネルにおける欠点を除去するためＫ。

電気化学的発消色現象すなわちエレクトロクロミック現
象を利用したエレクトロクロミック素子を内蔵するディ
スプレイパネルを提供しようとするものである。エレク
トロクロミック素子は、例えば、数字表示素子、Ｘ−Ｙ
マトリクスディスプレイ、光学シャッタ、絞シ機構等に
応用できるもので、その材料で分類すると液体型と固体
型に分けられるが、本発明は特に全固体型のエレクトロ
クロミック素子を内蔵したディスプレイノネルをｍ供し
ようとするものである。

エレクトロクロミック現象を利用した全固体型エレクト
ロクロミ、り素子の２つの構造例を第５ａ図シよび第５
ｂ図に示す。これらの図は全固体型エレクトロクロミッ
ク素子の一般的な構造を示す。

第５ａ図に示すエレクトロクロミック素子は、透明な基
板１１の上に、透明導電体膜よシなる第１電極１２、陽
極側発色層であるエレクトロクロミック層１３、導電体
膜からなる絶縁層１４、導電体膜よ構成る第２電極１５
を順次積層してなるものである。また、第５ｂ図に示す
エレクトロクロミ、り素子は、第５ａ図に示す構造にお
ける絶縁層１４と第２電極１５との間に、さらに、陰極
側発色層である第２のエレクトロクロミック層１６を積
層したものである。

上記の構造において、基板１１は一般的にガラス板によ
って形成されるが、これはガラス板に限らず、プラスチ
ック板またはアクリル板等の無色透明な板ならばよく、
マた、その位置に関しても、第１Ｎ極１２の下ではなく
、第２電極１５の上にあってもよいし、目的に応じて（
例ズば、保ａカバーとするなどの目的で）両側に設けて
もよい。

ただし、これらの場合に応じて、第２電極１５を透明導
電膜にしたシ、両側の電極とも透明導電膜にする必要が
ある。両方の電極を透明電極とすれば、透明型の素子が
できる。絶縁層１４は誘電体のみではなく、固体電解質
等のようなものでもよい６ 透明導電膜としては、ＩＴＯ膜（酸化インジウムＩｎ　
Ｏ中に酸化錫Ｓ　ｎｏｚをドーグしたもの）やネサ膜等
が用いられる。陽極側発色層であるエレクトロクロミッ
ク層１３は、従来、三酸化クロム（Ｃｒ２０３）、水酸
化イリジウム（Ｉｒ（ＯＨ）２）　、水酸化ニッケル（
Ｎ１（０Ｈ）２）等によって形成されている。誘電体か
らなる絶縁層１４は、二酸化ツル’：２７　（Ｚｒ０ｚ
　）　、五酸化タンタル（Ｔａ２０５　）　、酸化ケイ
素（ｓｔｏ、５ｔｏ２）等に代表される酸化物、あるい
は７ツ化リチウム（ＬｉＦ　）　、フッ化マグネシウム
（ＭｇＦ２　）等に代表されるフッ化物を用いて形成す
る。また、陰極側発色層であるエレクトロクロミック層
１６は、酸化タングステン（ＷＯ□、ＷＯ、）、酸化モ
リブデン（ＭｏＯ２ｌＭｏ０５）　、五酸化バナジウム
（ｖ２０５）等を用いて形成する。

この様な構造をもつ全固体型エレクトロクロミック素子
は、第１電極１２と第２電極１５０間に電圧を印加する
ことＫよシミ気化学的反応が起き、着色、消色をする°
。この着色機構は、例えば、エレクトロクロミック層１
６へのカチオンと電子のダブルインジェクションによる
ブロンズ形成にあると一役的に言われている。例えば、
エレクトロクロミック物質として、旬、を用込る場合に
は、次の（１）式で表わされる酸化還元反応が起き着色
する。

ＷＯ＋　ｘＨ＋＋　ｘｅ−ＨＸＷＯ（１）３　　　　　
　←　　５ （１）式に従って、タングステンブロンズＨｘＷｏｓが
形成され着色するが、ここで印加電圧を逆転すれば消色
状態となる。（１）式のこの様な反応は、全固体型エレ
クトロクセミック素子においては、素子内部の絶縁層に
よってプロトンＨ＋が供給され着色する。

上述のエレクトロクロミ、り素子においては、従来、陽
極側発色層であるエレクトロクロミック層１３は、水酸
化イリジウム（Ｉｒ（ＯＨ）２）等の水酸化物を反応性
スフ４ツタ或いは陽極酸化膜法によって形成している。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、前記の如き従来の液晶セルを利用する
ディスプレイパネルの欠点を除去し、構成が簡単で、し
かも、パネル部分のスペースは情報入力スペースのみで
良く、且つ、駆動方法も情報入力駆動を利用するだけで
済むようＫしたディスプレイパネルを提供することであ
る。

本発明の他の目的は、液晶を利用するものに比して品位
が非常によく、薄明シの中でも文字等の表示が読むこと
が出来、しかも、視野角がない等の利点をもつディスプ
レイ／臂ネルを提供することである。

〔発明の概要〕

本発明によるディスプレイパネルは、上面に透８Ａ電極
をＷｆえた透明な下側π１；極基板の上に、第１の発色
層と絶縁層と第２の発色層をｌｌｔｕ次に積層して成る
エレクトロクロミック索子を設け、さらにその上に高抵
抗導電体層を積層し、その上に空間を隔てて、下面に電
極を備えたフレキシブルな上ＩＭＩ＋電極基板を設けた
ことを特徴とするものである。

〔発明の実施例〕

本発明によるディスプレイパネルの基本的な構成を第１
図に示す。図示のディスプレイパネルは、ガラス等の透
明な下側電極２１の上に透明電極２２を配備し、表示部
内にドツトスペーサ２３を設け、次に第２図に示すよう
に酸化側発色層である第１の発色層２４＆と絶縁層２４
ｂと還元側発色層である第２の発色層２４ｃの積層体よ
り成るエレクトロクロミック素子２４を設け、さらにそ
の上に高抵抗導電体の層２５を積層し、次に空間２６を
隔てて、下面に電極２７を備えたフレキシブルな上側電
極基板２８を設けたものである。両′ｆｈ、極基板を、
空間を隔てて相互に接続するために、スペーサ兼接着剤
２９を形成して、両基板を接続する。このようにして、
上側電極基板２８とエレクトロクロミック素子２４との
間に空間２６が形成され、この上側電極基板２８はフレ
キシブルなものとされる。

上記のエレクトロクロミック素子２４の第２の発色層２
４ａの上に形成された高抵抗導電体膜の層２゛５は、好
ましくは２０００に０７口以上の高抵抗のもので、横方
向への電流が殆んど流れないようにし、表示品位を良く
する。また、これはエレクトロクロミ、り素子の保護に
もなシ、膜ノ）ガレ等の欠陥を防止する。

このエレクトロクロミ、り素子を内蔵したパネルの上側
電極基板２８はフレキシブルな状態になっておシ、例え
ば、上側電極基板２８の上から、何らかの方法で下方向
に圧力を加えれば、上側電極２７と導電膜層２５を含ん
だエレクトロクロミック素子２４の上部が接触し、発色
する。消色する際には逆電圧を印加し、前記と同様に接
触させれば良い。

上側電極基板２８に圧力を加えた際、不必要な部分に電
極２７が接触しない様に、パネル内部にドツトスペーサ
２３が設置されているが、このス（−サはできれば透明
なものが好ましい。

次に、本発明の一実施例を説明する。

透明なガラス基板（６ｃｍ　Ｘ　６　ｃｍ　）上の片側
全面に、ＩＴＯよ構成る透明電極（透過率８５チ、抵抗
値１０Ω／ｃｒｎ２、膜厚２０００Ｋ　’）を形成し、
これとは反対側に、白色の接着剤（’５Ｅ−１７００　
）を塗布、硬化させて、電極基板を製作する。

この基板上にドツトスペーサをスクリーン印刷により形
成する。

ドツトスペーサのスクリーン印刷方法は以下の様にした
。

厚さ０．１　ｍのメタル版に直径０．０５　ｍの孔を多
数個あけて、スクリーン板としＵＶ硬化性インク（例ロ
ックタイト３５０）をスクリーン印刷し硬化させ高さ２
０μｍ程度、直径０．１ｍ程度のド＋７　）スペーサを
得る。

次に１反応性スパッタ法で、金属Ｉｒの薄板をターケ９
ットとし、Ｈ２：０□＝１：２のガスを導入し、０、５
　Ｗ／ａｎ　の高周波をかけて、第１の発色層としてＩ
ｒ（ＯＨ）ｚ膜を３００Ｘ形成した。次忙、絶縁層とし
て、Ｔｉ２Ｏ３膜を３０００１．第２の発色層として、
ＷＯ５膜を４０００１．それぞれ電子銃を用いた真空蒸
着方法で形成した。さらにこれらの膜上に導電層として
ＩＴＯ膜をイオンデレーティング方法によって１０００
Ｘ形成した。その抵抗は３０００にΩ／口であった。こ
れらの膜を形成した板、上側電極基板（ティノンｌ０Ｄ
ＴＯＲＩ　）と貼り合わせるために下側電極基板の周囲
に接着剤を印刷する。この接着剤には基板間に空間を設
けるためのスペーサ（例ミクロノ４−ルφ４０μｍ）を
混入しである。

この接着剤（例５Ｅ−１７００）をスクリーン印刷後、
上側電極基板を貼シ合わせた後に１５０℃３０分加熱す
るとディスプレイパネルが完成する。

こうして製造されたディスプレイパネルの上下電極間に
、上側を陰極、下側を陽極にし１．５ｖの電圧を印加し
ておき、指で上側基板を押しながら文字等をなぞると、
指の軌跡と同じ表示が現われてきた。この表示は、白地
に青の表示であり、非常に視認性が良い。

消去の際は、電圧を逆印加しておき、表示部分をなぞる
か、もしくは上側電極を何らかの方法で導電層を含んだ
エレクトロクロミック素子に全回当てれば良い。

第１図は本発明によるディスプレイノ４ネルの断面図、
第２図はその一部を拡大して示す断面図、第３図はスペ
ーサの状態を示す下側基板の平面図である。また、第６
図は、本発明によるディスプレイ・母ネルを裏作する際
に使用されるイオンブレーティング装置の一例を示すも
ので、図中、３０は電子銃（ＫＢガン）、３１は基板ホ
ルダ、３２は高周波コイルを示す。

〔発明の効界〕

上述のように本発明によれば、ディスプレイパネルの構
成が簡単になシ、シかも、パネル部分のスペースは情報
人カス（−スのみで良く、加え得るに、駆動方法も情報
入力駆動を利用するだけで済むと言った利点が得られる
。

また、品位も従来の液晶を利用したものに比ぺ非常に良
いので、薄明シの中でも文字等の表示が読むことが出来
、しかも、視野角がない。また、エレクトロクロミック
素子の上に高抵抗導電体膜が形成されているので表示品
位が向上し、また、エレクトロクロミック素子の膜ハガ
レも防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるディスプレイパネルの基本的構成
を示す断面図、第２図はその一部を拡大して示す図、第
３図は下側電極基板上のドツトスペーサの配置を示す平
面図、第４図は従来の液晶セルを利用するディスブレイ
ノ譬ネルの断面図、第３・・・電極　　　　　　４・・
・下側電極基板５・・・電極　　　　　　６・・・上側
電極基板７・・・空間　　　　　　８・・・接着剤９・
・・ドツトスペーサ　１１・・・基板１２・・・電極 １３・・・エレクトロクロミック層 １４・・・絶縁層　　　　１５・・・電極１６・・・エ
レクトロクロミ、り層 ２１・・・下側電極基板　２２・・・透明電極２３・・
・ドツトスペーサ ２４・・・エレクトロクロミック素子 ２４ａ・・・酸化側発色層 ２４ｂ・・・絶縁層 ２４ｅ・・・還元側発色層 ２５・・・導電体膜の層　２６・・・空間２７・・・電
極　　　　　２８・・・上側電極基板２９・・・接着剤
　　　　３０・・・電子銃３１・・・基板ホルダ　　３
１・・・高周波コイル第１図 第２図 第３図 第４図 第６図 第５ａ間 第５ｂ図 、５＝、°、°、°、゛、°、°、°、“、。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 上面に透明電極を備えた透明な下側電極基板の上に、第
   １の発色層と絶縁層と第２の発色層を順次に積層して成
   るエレクトロクロミック素子を設け、さらにその上に高
   抵抗導電体層を積層し、その上に空間を隔てて、下面に
   電極を備えたフレキシブルな上側電極基板を設けたこと
   を特徴とするディスプレイパネル。