JPS6266236A - エレクトロクロミツク表示素子 - 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】 〔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、対向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（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Ｔ　ｉ
　Ｏｚ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、このような背景材が表示極と対向極との間に
挟持された表示素子においては、表示極と背景材とが過
度に密着する場合があり、このとき背景材が表示極に押
しつけられると密着部分が不導体である無機顔料によっ
て絶縁されるため、電圧を印加してもこの部分だけ電流
が流れず表示が部分的に行われなくなり（以下、色抜は
現象という）、著しく表示状態が損なわれるという問題
があった。

このため、従来より表示極と背景材の間に不織布を介在
させたり、またスペーサーを設けるなどして表示極と背
景材とが過度に密着するの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過度の密着が防止さ
れることによって上述の如き色抜は現象は改善されるも
のの、表示極と背景材との間に隙間が形成されるため表
示が背景材に影となって投影され、この影と表示との重
なり部分にずれが生じるため表示のエツジ部分が不鮮明
になる（以下、ボヤヶ現象という）という欠点があった
。

したがって、この発明は、上述の如き表示状態の不都合
を解消するためになされたもので、色抜は現象やボヤヶ
現象のない良好な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〕

この発明者は、上記目的を達成するために鋭意検討した
結果、背景材と対向極との間に特定厚みとされた特定の
不織布を介在させたときには、色抜は現象やボヤヶ現象
などの表示状態が損なわれるという問題が解消されるこ
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、背景材と対向極との間に両極間の距離から背景
材の厚みを減じた距離と同じかその距離の１．２倍を超
えない厚みの不織布を介在させたことを特徴とするエレ
クトロクロミッ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、背景材と対向極との
間に特定の不織布を介在させるにあたって、この不織布
の厚みを背景材と対向極との距離との関係において特定
厚みとしたことにより、この不織布の有するクッション
効果を有効に利用することができるため表示極と背景材
との接触が適度なものとなり色抜は現象やボヤケ現象の
ない表示特性にすぐれたエレクトロクロミック表示素子
が得られるものである。

この発明において、背景材と対向極との間に特定の不織
布を介在させたときに色抜は現象が防止される理由につ
いては、以下の如く推測される。

すなわち、対向極は対向電極に対向極物質、導電助剤と
を結着剤に分散させてペースト状に混練したものを塗布
法などにより設けているため表面に凹凸があり、しかも
柔軟性に乏しい。このため、素子の組み立てにあたって
このような対向極によって背景材が押しつけられた場合
、対向極の表面の凹凸状態が背景材の表示極との接触面
に転移し、この転移した凸部が表示極を部分的に押しつ
けることになるため前述の如く表示極に絶縁部分が生じ
るためと思われる。

そこで、背景材と対向極との間に特定の不織布を介在さ
せたときには、この不織布の有するクッション効果によ
って対向極の表面状態の背景材への転移が防止され、し
かも不織布の厚みを背景材と対向極との距離との関係に
おいて特定したことにより、不織布のクッション効果を
有効に利用することができ表示極と背景材との適度な密
着性が図れるため、色抜は現象やボヤヶ現象のないすぐ
れた表示特性を存するエレクトロクロミック表示素子が
得られるものと思われる。

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、ｌ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
形成されておリ、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は対向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
　ｗｈ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とともに対向極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は背景材８と対向極２００との間に介在された不織布
である。この不織布の材質としては、電解液２表示極物
質や対極物質と反応せずかつ絶縁性のものであれば特に
限定されないが、空孔率としては９０〜９７％であるも
のがよい。この空孔率が小さすぎるものでは外圧に対す
る抵抗が大きくなるため充分なりッション効果が発揮で
きず、また逆に大きすぎると不織布としての強度が劣る
ため、いずれも好ましくない。このような不織布の具体
例としては、直径１μｍ以下の微細なガラス繊維からな
るガラス不織布（空孔率９５〜９７％）、直径３μｍの
ポリプロピレン繊維からなるポリプロピレン不織布（空
孔率９０〜９２％）などが好適なものとして挙げられる
。

このような不織布の厚みとしては、背景材と対向極との
距離と同じかその距離の１．２倍までの厚みとされ、具
体的には０．２〜０．２４　ｍＷ程度である。

不織布の厚みが１．２倍以上となると、充分なりッショ
ン効果が発揮できず表示極と背景材との密着性が過度と
なる。このように、不織布の厚みを背景材と対向極との
距離との関係において上記の値に設定することによって
、対向極の表面状態の背景材を介した表示極側への転移
が効果的に防止されるとともに、表示極と背景材との密
着性が適度なものとなる。

また、表示極１００と対向極２００との間には、電解液
１０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／
ｎ溶解し、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板状スペーサ
ーであり、たとえば透明ガラスなどからなる。このよう
なスペーサーにより表示極と対向極との距離、すなわち
背景材と対向極との距離を容易に任意の値に設定するこ
とができるため好都合である。

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
した反応はなく、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。

なお、素子の組み立てにあたってこの発明で使用される
ような不織布を用いないで表示極と背景材との適度な密
着性を図ろうとした場合には、後記の参考例にて示すよ
うに各部材の寸法誤差などによって表示極と背景材との
間に隙間を生じたり密着性が過度になったりするため、
均一で良好な素子を安定して得ることが困難であるが、
この発明で用いられる不織布によれば、この不織布の有
するクッション効果によって上記各部材の寸法誤差を許
容できるため、均一で良好な素子を歩留り良く安定して
供給することができるという利点が得られる。

〔発明の効果〕

以上のように、この発明によれば、対向極と背景材との
間に特定の不織布を介在させるにあたって、この不織布
の厚みを背景材と対向極との距離との関係において特定
厚みとしたことにより、この不織布の有するクッション
効果によって対向極の押しつけによる対向極の表面状態
の背景材への転移が防止されるとともに表示極と背景材
との適度な密着性が得られるため、色抜は現象やボヤヶ
現象のない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。

〔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１ 縦３５ｍｍ、横８０ｆｌ、厚さ１．１　ｔｍ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
樹脂に混練してなる対極物質を塗布法により厚さ０．１
　ｖｍに形成し、対向極を形成した。

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０．３　ｕ＋の背景材と厚さ０．３０ｉｎのガラス不
織布（空孔率９６％）とを表示極側に背景材がくるよう
に介在させたのち、対向極の周辺に厚さ０．６　ｍｍの
板状のガラス製スペーサーを介挿し両極間の距離が０．
６　ｆｌとなるようにした。しかるのち、予め設定され
ている電解液注入口（図示せず）から前記電解液を真空
含浸させて、この発明のエレクトロクロミック表示素子
を作製した。

実施例２ 実施例１におけるガラス不織布の厚みを０．３５鶴とし
た以外は、実施例１と同様に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。

実施例３ 実施例１におけるガラス不織布の代わりに、同じ厚みの
プロピレン不織布（空孔率９２％）を用いた以外は、実
施例１と同様に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におけるガラス不織布の厚みを０．２５鶴とし
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。

比較例２ 実施例１におけるガラス不織布の厚みを０．４０鶴とし
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。

比較例３ 実施例１におけるガラス不織布の厚みを０．４５鶴とし
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。

比較例４ 実施例１におけるガラス不織布の厚みをＱ、５０ｍｍと
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。

参考例 実施例１においてガラス不織布の介在を省くとともにス
ペーサーの厚みを０．３０　ｉｎとした以外は、実施例
１と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製し
た。

しかしながら、得られたエレクトロクロミック表示素子
の中には表示状態に色抜は現象やボヤケ現象のあるもの
が多数台まれており、製品の歩留りが非常に悪かった。

上記の実施例および比較例にて得られたエレクトロクロ
ミック表示素子につき表示状態を目視にて調べた結果は
、下記の表に示されるとおりであった。

上表から明らかなように、この発明に係るエフトロクロ
ミック表示素子（実施例１〜３）は、不織布のクッショ
ン効果によって対向極の表面状態の背景材への転移が防
止され、しかも不織布の厚みを背景材と対向極との間と
の関係において特定しているため、表示極と背景材の密
着性が適度なものとなり良好な表示状態が得られている
ことが判る。

これに対して、不織布の厚みが背景材と対向極との間と
の関係においてこの発明の範囲外とされたエレクトロク
ロミック表示素子（比較例１〜４）では、不織布の厚み
が薄く表示極と背景材との間に隙間が形成されたエレク
トロクロミック表示素子（比較例１）では、表示のエツ
ジ部がボヤケでおり、また不織布の厚みが厚すぎるエレ
クトロクコミック表示素子（比較例２〜４）では、表示
極と背景材とが過度に密着するため、色抜は現象が生じ
て表示状態が損なわれていることが判る。

【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・・・不織布、１０・・・電解液、
１００・・・表示極、２００・・・対向極 ８；背景材 ９：不繊布 １０；　　’Ｉ！！孕式１ ％式％

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （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、背景材と
   対向極との間に両極間の距離から背景材の厚みを減じた
   距離と同じかその距離の１．２倍を超えない厚みの不織
   布を介在させたことを特徴とするエレクトロクロミック
   表示素子。
2. （２）不織布の空孔率が９０〜９７％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。
3. （３）不織布がガラス繊維もしくはポリプロピレン繊維
   からなる特許請求の範囲第（１）項または第（２）項記
   載のエレクトロクロミック表示素子。