JPS6266235A

JPS6266235A - エレクトロクロミツク表示素子

Info

Publication number: JPS6266235A
Application number: JP20729485A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Kawai; 徹夫川合; Yoshio Uetani; 植谷　慶雄
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1985-09-18
Filing date: 1985-09-18
Publication date: 1987-03-25

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】〔産業上の利用分野〕この発明は各種ディスプレイなどに利用されるエレクト
ロクロミック表示素子に関する。

〔従来の技術〕

従来のこの種表示素子として、一対の透明性基板のうち
の一方の基板の内面側に表示電極を介してエレクトロク
ロミック物質を設け、他方の基板の内面側に対向電極を
介して対極物質を設けて、両物質間に背景材を挟持する
とともに電解液を保持させたものがある。これは、上記
対向電極を共通電極として表示電極に電圧を印加すれば
、エレクトロクロミック物質と対極物質との電解液を介
した可逆的な酸化還元反応による反応物質の色変化を利
用したものである。

上記の背景材は、対同極側を隠蔽するとともに上記反応
物質の発消色時のコントラストを強くし、表示がより明
確になるようにするためであり、従来よりテフロンなど
の微孔性でイオン選択透過性を有するフィルムにＴｉＯ
□などの無機顔料を混入したものが用いられている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかるに、このような背景材を設けた表示素子において
は、この背景材が表示極に接触すると不導体である無機
顔料のために接触部分に電流が充分に流れなくなるため
、電圧を印加した場合表示極の電流分布が不均一となっ
て、表示部分に濃淡を生じ著しく表示状態が損なわれる
という問題があった。

このような表示極と背景材との接触を避けるために、従
来より表示極と背景材との間にスペーサーを介して隙間
を形成したり、また不織布を設けるなどして表示極と背
景材との接触を避ける方法が試みられてきた。

しかしながら、表示極と背景材との間にスペーサーを介
して隙間を設けても背景材自体が剛性に乏しいため波打
ったり、しわになったりするため背景材が部分的に表示
極と接触するなどして充分な効果が発揮されにくく、ま
た不織布を介在させた場合にはこの不織布によって光の
透過性が損なわれるため前記背景材の機能が充分に発揮
しにくくなり、結果として表示品位の低下が免れなくな
るという問題があった。

したがって、この発明は、このような表示状態の不具合
を解消するためになされたもので、表示部に濃淡などの
色むらを生しることがなくがっ光の透過性にすぐれた鮮
明で均一な高品位の表示が行えるエレクトロクロミック
表示素子を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討し
た結果、表示極と背景材との間に特定のゲル層を設けた
ときには、濃淡のない鮮明で均一な表示が行える表示特
性にすぐれたエレクトロクロミック表示素子が得られる
ことを知り、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、表示極と対同極との間に電解液
と背景材を設けてなるエレクトロクロミック表示素子に
おいて、表示極と背景材との間にゲル層を設けたことを
特徴とするエレクトロク・ロミツク表示素子に係るもの
である。

〔発明の構成・作用〕

このように、この発明においては、表示極と背景材との
間に特定のゲル層を介在させたことにより、このゲル層
によって表示極と背景材との接触が防止されるため濃淡
などの色むらがなくかつ光の透過性にすぐれた鮮明で均
一な高品位の表示が行えるエレクトロクロミック表示素
子が得られるものである。

以下、この発明を図面にしたがって説明する。

図面はこの発明に係るエレクトロクロミック表示素子の
一例を示すものである。

図において、■は表示極側の透光性基板で、たとえばガ
ラス板からなる。この基板１の内面には、たとえば酸化
インジウムからなる透明電極が表示電極２として蒸着法
により厚さ１，０００〜２，０００人に形成されている
。この表示電極２には、たとえば酸化タングステンなど
からなるエレクトロクロミック物質３が表示物質として
形成されており、このエレクトロクロミック物質３は表
示電極２とともに表示極１００を形成している。また、
表示電極２の表面にはこの電極２を電解液による腐食か
ら保護するための、たとえば二酸化ケイ素からなる絶縁
保護膜４が設けられている。

５は対同極側の透光性基板で、たとえばガラス板からな
る。この透光性基板５の内面には、たとえば酸化インジ
ウムからなる透明電極が対向電極６として設けられてい
る。７は上記対向電極６に塗布法などにより厚さ０．１
　ａｍ程度に被着された対極物質であり、対極材料とし
てのタングステン酸鉄に導電助剤と結着材とを添加した
ものを充分混練したものである。この対極物質７は上記
対向電極６とともに対同極２００を構成している。８は
上記表示極１００と対向極２００との間に挟持された背
景材であり、たとえば二酸化チタン粉末とテフロンから
なり、対向極を隠蔽するとともに背景として白く見える
ようにするためである。

９は表示極１００と背景材８との間に介在されたゲル層
である。このゲル層の形成に用いられるゲル化剤として
は、ポリメチルアクリレート、ポリエチルアクリレート
などのアクリル系樹脂やポリエチレンオキサイドなどの
ポリアルキレンオキサイド、ポリエチレングリコールな
どのグリコール類が挙げられ、これら各ポリマーの構成
モノマーの炭素数としては５程度までとするのがよい。

このようなゲル化剤の重合度としては、ゲル層としたと
きの粘度を考慮して決められるものであるが、一般的に
は５００〜５，０００程度とするのがよい。

また、このようなゲル化剤を用いて設けられるゲル層の
粘度としては、１０．０００〜１００．０００センチボ
イズ／２０℃程度とするのがよく、粘度が低すぎるとゲ
ル層としての維持が困難となり、また高くなりすぎると
イオンの透過性に支障をきたすため着色度が低下しやす
くなり、いずれも好ましくない。

さらにゲル層の厚みとしては、１０〜１００μｍ程度と
するのがよく、薄くなりすぎると表示極と背景材との接
触が防止できな（なり、また厚くなりすぎるとイオンの
透過性に支障をきたすため、いずれも好ましくない。

このようなゲル層を表示極と背景材との間に設ける手段
としては、たとえば予め電解液に所定粘度となるように
ゲル化剤を溶解してゲル状とし、これを表示極および／
または背景材の表示極側表面に塗布したものをそのまま
用いて素子を組み立てる方法、また塗布後一旦乾燥した
ものを用いて素子を組み立てたのち、電解液の注入によ
って再ゲル化するなど任意の手段を採用することができ
る。したがって、ゲル化に用いられる溶剤としては通常
は電解液が用いられるが、再ゲル化する場合には塗布後
の乾燥時間を短縮するために塩化メチレン、酢酸エチル
、エチルアルコールなどの低沸点の有機溶剤を用いても
よい。

このようなゲル層によれば、ゲル層を設けたことによる
着色度の低下をほとんどきたすことなく、濃淡などの色
むらのない均一な表示を行うことができる。また不織布
を設ける場合に比べて光の透過性が損なわれることがな
いので一層高品位のエレクトロクロミック表示素子が得
られる。

また１１表表示極側表面対向極２００との間には、電解
液ＩＯが充填されている。この電解液１０は、たとえば
プロピレンカーボネートに過塩素酸リチウムを１ｍｏｌ
／ｊ７溶解したもの、またはこれに少量の水を添加した
ものが使用されている。

１１は表示極と対向極との間に介挿されたたとえば透明
ガラスなどからなる板状スペーサーであり、素子の電解
液および形状を保持するためのものである。

上記両電極２，６に電圧を印加しない状態では、エレク
トロクロミック物質３と対極物質７との電解液１０を介
した反応はな（、表示側の透光性基板からは背景色の白
色が透視される。上記両電極２．６に電圧を印加すれば
、上記反応が起こり、反応物が青色に着色表示されるこ
とになる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、表示極と背景材との
間に特定のゲル層を設けたことにより、表示極と背景材
との接触が防止されるため濃淡などの色むらのない均一
な表示が行える。しかも、ゲル層を設けたことによって
光やイオンの透過性が損なわれることがないので表示特
性にすぐれた高品位のエレクトロクロミック表示素子が
得られるものである。

〔実施例〕

以下に、この発明の実施例を記載してより具体的に説明
する。

実施例？ｓｌ　３５　ｘ＊、横８０１ｍ、厚さ１．１鶴の一対
の透光性ガラス板の各−面側に、酸化インジウムを厚さ
１．５００人に真空蒸着して表示電極および対向電極を
形成した。つぎに、表示電極上に酸化タングステンを厚
さ３，０００人に真空蒸着して表示極を形成した。また
、上記表示電極の表面に二酸化ケイ素を真空蒸着して厚
さ３．０００人の絶縁保護膜を形成した。一方、対向電
極上にはタングステン酸鉄とカーボンブラックとをエポ
キシ接着剤に混練してなる対極物質を塗布法により厚さ
０．１　ｎ＋に形成し、対向極を形成した。

さらに、ポリプロピレンカーボネートに過塩素酸リチウ
ムを１１Ｔｌｏ１／２溶解した電解液にポリエチレンオ
キサイドを５重量％添加してゲル状とし、これを上記表
示極の表面に５０μｍの厚みに塗布してゲル層を形成し
た。

このようにして形成された表示極と対向極との間にテフ
ロンに二酸化チタンを混入（重量比で１＝１）させた厚
さ０．３１１の背景材を介在させたのち、対向極の周辺
に厚さ１．０龍の板状のポリエステル製スペーサーを介
挿して、この発明のエレクトロクロミック表示素子を作
製した。

比較例１実施例１におけるゲル層の代わりに、厚み０．１１１の
ポリプロピレン不織布を介在させた以外は、実施例１と
同様にして比較のためのエレクトロクコミック表示素子
を作製した。

比較例２実施例１におけるゲル層の代わりに表示極と背景材との
間に厚み０．１ｍｍ、幅２鶴のポリエステル製スペーサ
ーを介して隙間を形成した以外は、実施例１と同様にし
て比較のためのエレクトロクロミック表示素子を作製し
た。

上記の実施例および比較例で得られたエレクトロクロミ
ック表示素子につき、消色時の光の透過性を反射率で、
また発色時の表示状態につき色むらおよび着色度につい
て測定した結果は下記の表に示されるとおりであった。

なお、色むらについては目視により、また反射率および
着色度については下記の方法で測定評価した。

く反射率〉背景材の部分の反射率を反射率測定器（日東電気工業社
製の商品毛色光計ＭＭＰ−１００１ＰＰ）で測定し、完
全反射を１００とした百分率で表した。

〈着色度〉１．５Ｖ、０．５秒間の矩形波パルスにより表示極に注
入することができた電気量をクーロンメーターで測定し
た。

上表の結果から明らかなように、この発明で得られるエ
レクトロクロミック表示素子（実施例）は、光の透過性
が良好でありかつ色むらがなくしかもゲル層を設けたこ
とによる着色度の低下がほとんどみられないことが判る
。

これに対し、表示極と背景材との間に不織布を設けた場
合（比較例１）には、不織布のため光の透過性が劣って
いることが判る。また、表示極と背景材との間にスペー
サーを介して隙間を設けたもの（比較例２）では、背景
材の波打ちにより背景材が部分的に表示極と接触してい
るため色むらを生じていることが判る。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係るエレクトロクロミック表示素子の
一例を示す断面図である。８・・・背景材、９・・・ゲル層、１０・・・電解液、
１００・・・表示極、２００・・・対向極特許出願人　　日立マクセル株式会社８；　ｖ景王オ９　：　枦１し４時１０；也Ｂ支ｔｏｏ；＆全格２００・舛２才＆

Claims

【特許請求の範囲】

（１）表示極と対向極との間に電解液と背景材を設けて
なるエレクトロクロミック表示素子において、表示極と
背景材との間にゲル層を設けたことを特徴とするエレク
トロクロミック表示素子。
（２）ゲル層の厚みが１０〜１００μｍ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素子
。