JPS6360429A - Electrochromic display element - Google Patents

Electrochromic display element

Info

Publication number
JPS6360429A
JPS6360429A JP61204054A JP20405486A JPS6360429A JP S6360429 A JPS6360429 A JP S6360429A JP 61204054 A JP61204054 A JP 61204054A JP 20405486 A JP20405486 A JP 20405486A JP S6360429 A JPS6360429 A JP S6360429A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
layer
counter electrode
material layer
display element
electrochromic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP61204054A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsunemi Oiwa
大岩 恒美
Masayuki Hirota
正幸 広田
Hirokazu Kido
宏和 貴堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Maxell Ltd
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Maxell Ltd filed Critical Hitachi Maxell Ltd
Priority to JP61204054A priority Critical patent/JPS6360429A/en
Publication of JPS6360429A publication Critical patent/JPS6360429A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To permit extremely easy formation of counter electrode material layers at a low cost and to obtain an electrochromic display element which is excellent in surface characteristics such as quantity of the electricity to be implanted and response speed by forming the counter electrode material layers of the laminated structure consisting of a specific conductive layer and active material layer consisting of a specific tungsten oxide compd. deposited thereon. CONSTITUTION:The electrochromic material layer 3 is formed of tungsten trioxide. The counter electrode material layers 7a, 7b have the laminated structure in which the active material layer 21 consisting of the tungsten oxide compd. contg. H2O2 component and H2O component or these two components and CO2 component in the molecule is deposited on the conductive layer 20 contg. conductive particles and binder or a carbon fiber layer 22 provided on said layer. The surface characteristics such as the quantity of the electricity to be implanted and response speed are extremely improved by the excellent electrochemical activity specific to the tungsten oxide compd. coupled with the good conductive effect by the carbon fiber layer and the effect of increasing the specific surface area for reaction.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、三酸化タングステンからなるエレクトロク
ロミック物質の電気化学的反応による色変化を利用して
各種ディスプレイ装置の表示を行うエレクトロクロミッ
ク表示素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field] The present invention relates to an electrochromic display element that performs display on various display devices by utilizing color change caused by an electrochemical reaction of an electrochromic substance made of tungsten trioxide. .

[従来の技術〕 この種エレクトロクロミック表示素子は、たとえば第3
図に示すように、透光性である表示側基板1の内面に透
明電極層2を介して三酸化タングステンからなるエレク
トロクロミック物質層3を設けて所要パターンを構成す
るセグメントに分画された表示極4とし、対向側基板5
の内面に電極層6を介して対極物質層7を設けて対向極
8とし、両基板1,5を両極4,8が対向する形で周辺
部にスペーサ9を介在して対向配置するとともに、上記
両極4,8間に電解液10を封入した構造を備えている
。図中、11は両極4,8間に介在された背景材、12
はリード端子、13は電解層6と対向側のリード端子1
2とを電気的に接続する導電層、14は絶縁保護膜であ
る。なお、対向側基板5を金属板にて構成することによ
って対向極8の電極層6を省略した構造のものもある(
文献不詳)。
[Prior art] This type of electrochromic display element has, for example, a third
As shown in the figure, an electrochromic material layer 3 made of tungsten trioxide is provided on the inner surface of a light-transmitting display substrate 1 via a transparent electrode layer 2, and the display is divided into segments constituting a required pattern. The pole is 4, and the opposite substrate is 5.
A counter electrode material layer 7 is provided on the inner surface of the electrode layer 6 via an electrode layer 6 to serve as a counter electrode 8, and both substrates 1 and 5 are arranged facing each other with a spacer 9 interposed in the periphery so that the electrodes 4 and 8 face each other. It has a structure in which an electrolytic solution 10 is sealed between the two electrodes 4 and 8. In the figure, 11 is the background material interposed between the poles 4 and 8, and 12
13 is a lead terminal, and 13 is a lead terminal 1 on the side opposite to the electrolytic layer 6.
A conductive layer 14 electrically connects 2 and 2, and 14 is an insulating protective film. Note that there is also a structure in which the electrode layer 6 of the counter electrode 8 is omitted by constructing the counter substrate 5 from a metal plate (
(Reference unknown).

上記構成の表示素子では、対向極8を共通電極として所
要の表示極4に電圧を印加することにより、エレクトロ
クロミック物質である三酸化タングステンと対極物質と
の電解液を介した反応にて着色変化し、所要の表示がな
される。この着色変化は、たとえば電解液10の電解質
がリチウム塩であるとき、次式で示される。
In the display element with the above configuration, by applying a voltage to the required display electrodes 4 using the counter electrode 8 as a common electrode, the color changes due to the reaction between tungsten trioxide, which is an electrochromic material, and the counter electrode material via the electrolyte. and the required display is made. This color change is expressed by the following equation, for example, when the electrolyte of the electrolytic solution 10 is a lithium salt.

WO3+  nL++ne  : LinW03(透明
)          (青色)ところで、対向極8の
対極物質層7としては、従来より、真空蒸着やスパッタ
リングなどの高真空下で行う薄膜形成方法にて被着形成
した三酸化タングステンの単独層、三酸化タングステン
、タングステン酸鉄(Fe20.・3WO,)、三酸化
マンガンの如き対極物質と結合剤および導電性粉末を含
む塗料の塗膜層、あるいは導電性粉末および結合剤を含
む塗膜層に活性炭素繊維を圧着したものなどが汎用され
ている(特開昭56−91222号公報、同57−68
26号公報、同59−192282号公報など)。また
これら以外にも、たとえば真空蒸着によって三酸化タン
グステンを主体としてレニウムまたはマンガンを含む層
を形成したり(特開昭54−41760号公報)、対向
側基板にタングステン板を使用してその表面を酸化する
(特開昭57−64282号公報)ことも提案されてい
る。
WO3+ nL++ne: LinW03 (transparent) (blue) By the way, the counter electrode material layer 7 of the counter electrode 8 has conventionally been made of tungsten trioxide deposited by a thin film forming method performed under high vacuum such as vacuum evaporation or sputtering. A single layer, a coating layer of a paint containing a counter electrode material such as tungsten trioxide, iron tungstate (Fe20.3WO,), manganese trioxide, a binder and a conductive powder, or a paint layer containing a conductive powder and a binder. Films in which activated carbon fibers are crimped onto a membrane layer are widely used (Japanese Unexamined Patent Publication Nos. 56-91222 and 57-68).
No. 26, No. 59-192282, etc.). In addition to these, for example, a layer containing rhenium or manganese may be formed using tungsten trioxide as a main ingredient by vacuum evaporation (Japanese Unexamined Patent Publication No. 54-41760), or a tungsten plate may be used as the opposing substrate to cover its surface. Oxidation (Japanese Unexamined Patent Publication No. 57-64282) has also been proposed.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかるに、エレクトロクロミック表示素子においては表
示特性上から表示極と対向極の電位の差が小さいことが
望ましく、このような観点からすれば、対極物質層7は
エレクトロクロミック物質層3と同じ電位のもの、つま
り三酸化タングステンの単独層であることが好ましい。
However, in an electrochromic display element, it is desirable that the difference in potential between the display electrode and the counter electrode is small from the viewpoint of display characteristics, and from this point of view, the counter electrode material layer 7 should have the same potential as the electrochromic material layer 3. That is, a single layer of tungsten trioxide is preferable.

゛しかしながら、上記単独層を形成するには既述の如き
真空蒸着やスパッタリングなどの薄膜形成方法もしくは
前記提案の如きタングステン板の表面酸化方法を採用せ
ざるを得ないが、前者の方法では装置的に大掛かりにな
るとともに複雑な制御操作と長い処理時間を要して作業
性および量産性が悪くコスト高になり、とくに素子の大
型化に伴って対極物質層を大面積化する場合にコスト的
な不利がより顕著となり、かつピンホールなどの欠陥が
生じやすくなって安定した性状、特性のものを恒常的に
得にくいという問題がある。また、後者の方法では、基
板自体が非常に高価であり、しかも酸化膜厚の制御が困
難であることから、実用性に乏しい。
However, in order to form the above-mentioned single layer, it is necessary to adopt a thin film forming method such as vacuum evaporation or sputtering as described above, or a surface oxidation method of a tungsten plate as proposed above, but the former method requires equipment In addition, complex control operations and long processing times are required, resulting in poor workability and mass production, resulting in high costs.Especially when increasing the area of the counter electrode material layer as the device becomes larger, the cost increases. The disadvantages become more pronounced, and defects such as pinholes are more likely to occur, making it difficult to consistently obtain stable properties and characteristics. Furthermore, in the latter method, the substrate itself is very expensive, and it is difficult to control the oxide film thickness, so it is not practical.

この発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、対
極物質層を極めて容易にかつ低コストで形成でき、しか
も注入電気量や応答速度などの表示特性面でもすぐれた
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。
The present invention was made in view of the above circumstances, and provides an electrochromic display element in which a counter electrode material layer can be formed extremely easily and at low cost, and which is also excellent in terms of display characteristics such as the amount of injected electricity and response speed. It is intended to.

〔問題点を解決するための手段〕[Means for solving problems]

この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討す
る過程で、対極物質層を分子内に特定成分を含む酸化タ
ングステン化合物にて構成した場合、該対極物質層が上
記酸化タングステン化合物の溶液中への基板浸漬あるい
は該溶液のスピンコーティングなどで容易に形成でき、
かつ従来の真空蒸着やスパッタリングなどによって形成
した三酸化タングステンの単独層からなる対極物質層を
有するものに比較して注入電気量や応答速度などの表示
性能面で遜色のないエレクトロクロミック表示素子とな
ることを見い出した。
In the process of intensive study to achieve the above object, the inventors found that when the counter electrode material layer is made of a tungsten oxide compound containing a specific component in the molecule, the counter electrode material layer is a solution of the tungsten oxide compound. It can be easily formed by dipping the substrate into the solution or by spin-coating the solution.
Moreover, the electrochromic display element is comparable in terms of display performance, such as the amount of injected electricity and response speed, compared to those having a counter electrode material layer consisting of a single layer of tungsten trioxide formed by conventional vacuum evaporation or sputtering. I discovered that.

そして、さらに引き続いて検討を重ねた結果、対極物質
層を特定の導電すとこの上に被着された上記特定の酸化
タングステン化合物からなる活物質層との積層構造とし
た場合に、注入電気量や応答速度などの表示性能がさら
に向上することを究明し、この発明をなすに至った。
As a result of further studies, it was found that when the counter electrode material layer has a specific conductivity and the active material layer made of the above specific tungsten oxide compound is deposited on top of the counter electrode material layer, the amount of injected electricity is The present inventors have discovered that the display performance, such as the display speed and response speed, can be further improved, and have come up with this invention.

すなわち、この発明は、少なくとも表示側か透光性であ
る一対の基板が対向配置され、表示側基板の内面に透明
電極層とこの上に設けられたエレクトロクロミック物質
層とからなる表示極が形成され、対向側基板の内面に対
極物質層を有する対向極が形成され、これら両極間に電
解液が封入されてなるエレクトロクロミック表示素子に
おいて、上記エレクトロクロミック物質層が三酸化タン
グステンからなり、上記対極物質層が、導電性粒子およ
びバインダを含む導電層またはこの層上に設けられた炭
素繊維層の表面に、分子内にH2O2成分およびH,O
成分もしくはこれら両成分とCO2成分を含む酸化タン
グステン化合物からなる活物質層を被着してなる積層構
造を有する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。
That is, in the present invention, a pair of substrates that are transparent at least on the display side are arranged facing each other, and a display electrode consisting of a transparent electrode layer and an electrochromic material layer provided on the transparent electrode layer is formed on the inner surface of the display side substrate. In an electrochromic display element in which a counter electrode having a counter electrode material layer is formed on the inner surface of a counter substrate, and an electrolyte is sealed between these two electrodes, the electrochromic material layer is made of tungsten trioxide, and the counter electrode is The substance layer contains H2O2 components and H,O2 components in molecules on the surface of the conductive layer containing conductive particles and a binder or the carbon fiber layer provided on this layer.
The present invention relates to an electrochromic display element having a laminated structure formed by depositing an active material layer made of a tungsten oxide compound containing one or both of these components and a CO2 component.

〔発明の構成・作用〕[Structure and operation of the invention]

第1図および第2図はこの発明に係るエレクトロクロミ
ック表示素子の構造例を示すものであり、図中の符号1
〜6および8〜13は前記第3図における同符号の各部
と同一構成である。
1 and 2 show an example of the structure of an electrochromic display element according to the present invention, and reference numeral 1 in the figures shows an example of the structure of an electrochromic display element according to the present invention.
6 and 8 to 13 have the same configuration as each part with the same reference numeral in FIG. 3 above.

まず、第1図の表示素子では、対向極8の対極物質@ 
7 aが、導電性粒子およびバインダを含む導電層20
と、この上に被着された前記特定の酸化タングステン化
合物からなる活物質層21とからなる二層構造を有して
いる。また、第2図の表示素子では、対極物質層7bが
第1図と同様の導電層20と、この上に設けられた炭素
繊維層22と、さらにこの上に設けられた第1図と同様
の活物質層21とからなる三層構造を有している。
First, in the display element of FIG. 1, the counter electrode material of the counter electrode 8 @
7 a is a conductive layer 20 containing conductive particles and a binder;
and an active material layer 21 made of the specific tungsten oxide compound deposited thereon. In the display element shown in FIG. 2, the counter electrode material layer 7b includes a conductive layer 20 similar to that shown in FIG. 1, a carbon fiber layer 22 provided thereon, and a carbon fiber layer 22 provided thereon similar to that shown in FIG. The active material layer 21 has a three-layer structure.

対極物質層7aおよび7bの活物質層21を構成する酸
化タングステン化合物は、前記の如く分子内にH2O2
成分とH20成分を含むもの、ならびに上記両成分とと
もにCO2成分を含むもののいずれでもよく、これら各
成分の含有量が種々異なるものを包含するが、とくに下
記一般式;%式% が0.16〜3.5の範囲にある化合物が好適である。
The tungsten oxide compound constituting the active material layer 21 of the counter electrode material layers 7a and 7b has H2O2 in its molecules as described above.
It may be either one containing the above-mentioned H20 component, or one containing the CO2 component together with both of the above components, and includes those containing various contents of each of these components, but in particular, those containing the following general formula; % formula % is 0.16 to Compounds in the range of 3.5 are preferred.

そして、このような酸化タングステン化合物からなる活
物質層21を形成するには、原料となる酸化タングステ
ン化合物をイソプロピルアルコールなどのアルコールも
しくは水に0.1〜5y/mlの範囲で溶解し、この溶
液中に電極層6と導電層20、もしくはこれら層6.2
0上にさらに炭素繊維層22を予め設けた対向側基板5
を浸漬するか、あるいは上記溶液を対向側基板5の導電
1120または炭素繊維層22上にスピンコードしたの
ち、100〜300℃程度の温度で加熱処理すればよい
。なお、炭素繊維層22を有する場合はとくに上記浸漬
手段が好適である。
In order to form the active material layer 21 made of such a tungsten oxide compound, the tungsten oxide compound as a raw material is dissolved in alcohol such as isopropyl alcohol or water in a range of 0.1 to 5 y/ml, and this solution is dissolved. Therein, an electrode layer 6 and a conductive layer 20, or these layers 6.2
The opposite substrate 5 further has a carbon fiber layer 22 provided thereon in advance.
Alternatively, the solution may be spin-coded onto the conductive layer 1120 or the carbon fiber layer 22 of the opposing substrate 5, and then heat-treated at a temperature of about 100 to 300°C. In addition, when the carbon fiber layer 22 is provided, the above-mentioned dipping means is particularly suitable.

また、上記原料となる酸化タングステン化合物は、一般
に金属タングステンまたは炭化タングステンと過酸化水
素との反応にて合成されるもので、通常は前記一般式で
示されるXがO〜0.25、yが0.05〜1.0.2
が0.16〜4.0の範囲にある化合物である。なお、
この原料の酸化タングステン化合物に含まれるH20成
分は活物質層21形成時の加熱処理にて一部蒸散するた
め、上記2の値は活物質層21としての酸化タングステ
ン化合物における前記した好適な2の値よりも大きくな
っている。
In addition, the tungsten oxide compound used as the above raw material is generally synthesized by the reaction of metallic tungsten or tungsten carbide with hydrogen peroxide. 0.05-1.0.2
is a compound in which the value is in the range of 0.16 to 4.0. In addition,
Since the H20 component contained in the tungsten oxide compound of this raw material is partially evaporated during the heat treatment during the formation of the active material layer 21, the value of 2 above is the preferable value of 2 in the tungsten oxide compound as the active material layer 21. is greater than the value.

かくして形成される活物質層21の厚みは、第1図およ
び第2図のいずれの構成においても12O00〜102
OOOA程度とするのがよい。
The thickness of the active material layer 21 thus formed is 12O00 to 102 in both the configurations shown in FIG. 1 and FIG.
It is best to set it to about OOOA.

導電@20に含まれる導電性粉末としては、カーボンブ
ラックや金属微粉末を使用可能であるが、カーボンブラ
ックが好適であり、なかでもBET比表面積100〜2
2O00ゴ/gt程度のカーボンブラックが最適である
。また、導電層20のバインダとしては、エポキシ樹脂
、イミダゾール系樹脂などが好ましく使用される。そし
て、導電性粉末の使用量は、バインダ100重量部に対
して50〜200重量部程度とするのがよく、少なすぎ
゛ると導電性が低下して表示素子の電気注入量や応答特
性などの表示特性が低下し、逆に多すぎるとバインダに
よる結着力が不足して層形成が困難となる。
As the conductive powder contained in Conductivity@20, carbon black or fine metal powder can be used, but carbon black is preferable, especially those with a BET specific surface area of 100 to 2.
Carbon black of about 2000g/gt is optimal. Furthermore, as the binder for the conductive layer 20, epoxy resin, imidazole resin, etc. are preferably used. The amount of conductive powder to be used is preferably about 50 to 200 parts by weight per 100 parts by weight of the binder; if it is too small, the conductivity will decrease and the amount of electricity injected and the response characteristics of the display element will be affected. On the other hand, if the amount is too large, the binding force of the binder will be insufficient, making it difficult to form a layer.

なお、導電層20中には上記導電性粉末およびバインダ
以外に三酸化タングステン、タングステン酸鉄、三酸化
マンガンなどの対極物質粉末を必要に応じて配合しても
よい。このような対極物質粉末の使用量は導電性粉末1
00重量部に対して100重量部以下とするのがよい。
In addition to the conductive powder and binder described above, counter electrode material powder such as tungsten trioxide, iron tungstate, manganese trioxide, etc. may be blended into the conductive layer 20 as necessary. The amount of such counter electrode material powder used is 1
It is preferable that the amount is 100 parts by weight or less per 00 parts by weight.

上記導電層20を形成するには、導電性粉末お形成され
ている電極層6上に塗布して乾燥したのち、100〜2
00℃程度で加熱処理すればよい。
To form the conductive layer 20, conductive powder is applied onto the formed electrode layer 6 and dried, and then
The heat treatment may be performed at about 00°C.

かくして形成される導電層20の厚さは、第1図および
第2図のいずれの構成においても0.5〜100P程度
とするのがよい。
The thickness of the conductive layer 20 thus formed is preferably about 0.5 to 100 P in both the configurations shown in FIG. 1 and FIG. 2.

第2図の素子構成で使用される炭素繊維層22は、通常
の炭素繊維もしくは活性炭素繊維を素材とする厚さ0.
1〜0.5fl程度の織布が好適に使用され、一般にこ
の織布を先に形成されている導電@20上に載置して1
0〜500 y/cd程度の圧力で圧接することによっ
て該導電層20hに設けられる。
The carbon fiber layer 22 used in the device configuration of FIG. 2 is made of ordinary carbon fiber or activated carbon fiber and has a thickness of 0.5 mm.
A woven fabric of about 1 to 0.5 fl is preferably used, and generally this woven fabric is placed on the conductive @ 20 formed previously.
It is provided on the conductive layer 20h by pressing at a pressure of about 0 to 500 y/cd.

このような対極物質層7 a + 7 bは、上層側の
活物質層21を構成する前記の酸化タングステン化合物
が表示極4のエレクトロクロミック物質である三酸化タ
ングステンに近似した組成でほぼ同じ電位を示してすぐ
れた電気化学的活性を発揮し、かつ下層側の導電層20
またはこれと炭素繊維層22が良好な導電作用を示すと
ともに多量の導電性粉末またはこれと炭素繊維とが反応
比表面積を著しく増大させる作用を果たす。
In such a counter electrode material layer 7 a + 7 b, the above-described tungsten oxide compound constituting the upper active material layer 21 has a composition similar to that of tungsten trioxide, which is the electrochromic material of the display electrode 4, and has approximately the same potential. The lower conductive layer 20 exhibits excellent electrochemical activity.
Alternatively, this and the carbon fiber layer 22 exhibit good electrical conductivity, and a large amount of the electrically conductive powder or this and the carbon fibers serve to significantly increase the reaction specific surface area.

したがって、上記対極物質層7a、7bを有する第1図
および第2図構成の表示素子つまりこの発明の表示素子
は、従来の如き対極物質層が対極物質および導電性粉末
とバインダを含む塗膜層からなるもの、導電性粉末とバ
インダを含む塗膜層に活性炭素繊維を圧着してなるもの
、三酸化タングステンの蒸着層からなるものなどに比較
して注入電気量や応答速度などの表示特性にすぐれると
ともに、対極物質層を前記の酸化タングステン化合物の
みで構成したものに比較しても上記表示特性が良好とな
る。また、とくに炭素繊維層22を有する第2図構成の
表示素子では、長期使用によっても注入電気量の低下が
少なく耐久性にすぐれる利点がある。
Therefore, in the display element having the configurations of FIGS. 1 and 2 having the counter electrode material layers 7a and 7b, that is, the display element of the present invention, the conventional counter electrode material layer is a coating film layer containing a counter electrode material, a conductive powder, and a binder. It has better display characteristics such as the amount of electricity injected and response speed compared to those that are made of a coating layer containing conductive powder and a binder, and those that are made of activated carbon fibers bonded to a coating layer containing conductive powder and a binder, and those that are made of a vapor-deposited layer of tungsten trioxide. In addition, the display characteristics are also better than those in which the counter electrode material layer is composed only of the tungsten oxide compound. In particular, the display element having the structure shown in FIG. 2 having the carbon fiber layer 22 has the advantage that the amount of injected electricity does not decrease even after long-term use and is excellent in durability.

なお、対向側基板5にはガラス板やセラミック板などが
用いられ、その表面の導電層6はインジウム−スズ複合
酸化物膜(以下、ITO膜という)の如き透明電極膜を
蒸着するか、もしくは金、白金などの箔状物を圧着する
ことによって形成される。なお、このような導電層6を
設けた基板の代わりにAI、Ni、 Cu%Ti など
の金属板を用いてもよい。
Note that a glass plate, a ceramic plate, or the like is used as the opposite substrate 5, and the conductive layer 6 on the surface thereof is formed by vapor-depositing a transparent electrode film such as an indium-tin composite oxide film (hereinafter referred to as an ITO film), or It is formed by pressing a foil-like material such as gold or platinum. Note that instead of the substrate provided with such a conductive layer 6, a metal plate made of AI, Ni, Cu%Ti, or the like may be used.

一方、表示極4は、従来と同様構成であり、ガラスなど
の透光性材料からなる表示側基板1の一面にITO膜な
どからなる透明電極層2を蒸着形成し、この上に真空蒸
着やスパッタリングなどの薄膜形成方法によって三酸化
タングステンを22O00〜62OOOA程度の厚みに
被着してエレクトロクロミンク物質層3を形成すればよ
い。
On the other hand, the display electrode 4 has the same structure as the conventional one, in which a transparent electrode layer 2 made of an ITO film or the like is formed by vapor deposition on one surface of the display side substrate 1 made of a transparent material such as glass, and a transparent electrode layer 2 made of an ITO film or the like is formed on this by vacuum vapor deposition. The electrochromic material layer 3 may be formed by depositing tungsten trioxide to a thickness of about 22000 to 62000A using a thin film forming method such as sputtering.

電解液10としては、一般にL + C104などのリ
チウム塩をプロピレンカーボネートなどの非水系溶媒に
溶解したもの、またはこれに少量の水を添加したものが
使用される。また背景材11は、対向極8を隠蔽してそ
れ自身の色調を表示の背景色とするもので、三酸化チタ
ンなどの顔料とポリテトラフルオルエチレン粉末との混
合物のシート状成形物を使用するか、あるいは顔料と上
記電解液10とのゲル体をスクリーン印刷法などで対向
極8上に塗着形成する。
As the electrolytic solution 10, a solution in which a lithium salt such as L + C104 is dissolved in a non-aqueous solvent such as propylene carbonate, or a solution in which a small amount of water is added is generally used. The background material 11 hides the opposing electrode 8 and uses its own color tone as the background color of the display, and is made of a sheet-shaped molded mixture of a pigment such as titanium trioxide and polytetrafluoroethylene powder. Alternatively, a gel body of the pigment and the electrolytic solution 10 is applied and formed on the counter electrode 8 by screen printing or the like.

[発明の効果] この発明に係るエレクト−ロクロミンク表示素子は、表
示極のエレクトロクロミック物質層が三酸化タングステ
ンからなるものにおいて、対向極の対向物質層が導電性
粉末を含む導電層またはこの上に設けられた炭素繊維層
の表面に分子内に特定成分を含む酸化タングステン化合
物からなる活物質層を被着した積層構造を有するもので
あるため、上記酸化タングステン化合物特有のすぐれた
電気化学的活性と、上記導電層またはこれと炭素y4維
層による良好な導電作用および反応比表面積の増大作用
とが相まって、注入電気量や応答速度などの表示特性に
極めてすぐれており、しかも上記活物質が上記酸化タン
グステンの溶液中への基板浸漬や該溶液のスピンコーテ
ィングなどで形成可能であることから、対極物質層全体
として、装置的に大掛かりで複雑な制御操作と長い処理
時間を要する真空蒸着やスパッタリングなどの層形成手
段によることなく、同時に大量処理が可能な一般的な塗
着手段にて均一なものを容易かつ低コストで形成できる
という利点がある。
[Effects of the Invention] In the electrochromic display element according to the present invention, the electrochromic material layer of the display electrode is made of tungsten trioxide, and the counter material layer of the counter electrode is a conductive layer containing conductive powder or a conductive layer formed thereon. Since it has a laminated structure in which an active material layer made of a tungsten oxide compound containing a specific component in the molecule is deposited on the surface of the provided carbon fiber layer, it has the excellent electrochemical activity unique to the above-mentioned tungsten oxide compound. , the above conductive layer or this and the carbon Y4 fiber layer combine to provide good conductivity and increase the reaction specific surface area, resulting in extremely excellent display characteristics such as the amount of electricity injected and the response speed. Since it can be formed by immersing a substrate in a tungsten solution or by spin-coating the solution, the entire counter electrode material layer can be formed using vacuum evaporation or sputtering, which requires large-scale equipment, complicated control operations, and long processing times. It has the advantage that a uniform product can be formed easily and at low cost by a general coating method that can simultaneously process a large amount without using a layer forming method.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明を実施例に基づいて具体的に説明する。 Hereinafter, this invention will be specifically explained based on examples.

実施例1 予め一面側にITO膜からなる厚さ22OOOAの電極
層が蒸着形成された透明ガラス製の対向板基板(縦25
m、横180fi、厚さ1.1 tg )の該電極層上
に、下記組成; 無水フタル酸          18重量部メチルイ
ソブチルケトン       30重量部ト ル エ 
ン         30重量部からなる塗料を乾燥後
の厚みが10/’Iとなるように塗布、乾燥したのち、
150℃にて2時間加熱処理して導電層を形成した。
Example 1 A counter plate substrate made of transparent glass (vertical 25 mm) on which an electrode layer of ITO film with a thickness of 22 OOOA was vapor-deposited in advance on one side.
m, width 180fi, thickness 1.1 tg), the following composition was applied: Phthalic anhydride 18 parts by weight Methyl isobutyl ketone 30 parts by weight Toluene
After applying a paint consisting of 30 parts by weight so that the thickness after drying is 10/'I, and drying,
A conductive layer was formed by heat treatment at 150° C. for 2 hours.

つぎに、この対向側基板を、前記一般式中のXが0.0
8〜0.25、yが0.05〜1.0.2が3〜4であ
る酸化タングステン化合物(x、y、zに幅があるのは
合成時のばらつきによる)をイソプロピルアルコールに
0.59/meの濃度で溶解した溶液中に浸漬し、乾燥
したのち、120℃にて20分間の加熱処理を施すこと
により、上記導電層上に厚さ22OOOAの活物質層を
形成し、対向極の対極物質層を構成した。この活物質層
を分析したところ、前記一般式におけるXがO,OS〜
0.25、yが0.05〜1.0.2が0.16〜3.
5である酸化タングステン化合物から構成されていた。
Next, this opposite substrate is formed so that X in the general formula is 0.0.
8 to 0.25, y is 0.05 to 1. An active material layer with a thickness of 22OOOA is formed on the conductive layer by immersing it in a solution dissolved at a concentration of 59/me, drying it, and then heating it at 120°C for 20 minutes. A counter electrode material layer was formed. Analysis of this active material layer revealed that X in the general formula is O, OS~
0.25, y is 0.05-1.0.2 is 0.16-3.
5, a tungsten oxide compound.

一方、予め一面側に厚さ22OOOAのITO膜からな
る所定パターンの透明電極層と厚さ5.00 OAのS
 i O,保護膜が蒸着された透明ガラス製の表示側基
板(縦27H1横185fl、厚さ1.1 tax )
の上記透明電極上に、フォトレジストのマスクを用いて
三酸化タングステンを真空蒸着して厚さ5゜000Aの
所定パターンのエレクトロクロミック物質層を形成し、
表示極を構成した。
On the other hand, a transparent electrode layer with a predetermined pattern made of an ITO film with a thickness of 22OOOA and an S with a thickness of 5.00OA are placed on one side in advance.
i O, display side substrate made of transparent glass with a protective film deposited (length 27H1 width 185fl, thickness 1.1 tax)
On the transparent electrode, tungsten trioxide is vacuum-deposited using a photoresist mask to form an electrochromic material layer in a predetermined pattern with a thickness of 5°000A,
The display pole was constructed.

そして、上記両基板を表示極と対向極とが向かい合う形
で周辺部に厚さ1露のポリエステル樹脂製方形環状スペ
ーサを介在して対向配置して接着剤にて固定するととも
に、その際上記両極間に酸化チタン100重量部とポリ
テトラフルオルエチレン100重量部とからなる厚さ0
.3 Wのシート状の背景材を挾み込み、さらに1モル
濃度のLiC10,を溶解したプロピレンカーボネート
からなる電解液5dを内部に封入し、第1図で示す構造
のエレクトロクロミック表示素子を作製した。
Then, the above-mentioned two substrates are arranged facing each other with the display electrode and the counter electrode facing each other with a rectangular annular spacer made of polyester resin having a thickness of 1 layer interposed in the peripheral part, and are fixed with adhesive. In between, 0 thickness consisting of 100 parts by weight of titanium oxide and 100 parts by weight of polytetrafluoroethylene.
.. An electrochromic display element having the structure shown in FIG. 1 was prepared by sandwiching a 3W sheet-like background material and sealing therein an electrolytic solution 5d made of propylene carbonate in which 1 molar concentration of LiC10 was dissolved. .

実施例2 原料の酸化タングステン化合物として前記一般式のXが
0、yが0.05〜1.0.2が3〜4であるものを使
用した以外は、実施例1と同様にしてエレクトロクロミ
ンク表示素子を作製した。なお、この素子の対極物質層
の酸化タングステン化合物は前記一般式中のXがO,y
が0.05〜1. OlZが0.16〜3.5であった
Example 2 Electrochromatography was carried out in the same manner as in Example 1, except that the raw material tungsten oxide compound used was one in which X in the general formula is 0, y is 0.05 to 1, and 0.2 is 3 to 4. A mink display element was fabricated. Note that in the tungsten oxide compound of the counter electrode material layer of this element, X in the general formula is O, y
is 0.05 to 1. OlZ was 0.16-3.5.

実施例3 実施例1と同様の原料の酸化タングステン化合物を水中
に19’/meの濃度で溶解した溶液を対向側基板の導
電層上に回転数3.00Orpmにてスピンコートシ、
乾燥後、120℃にて60分間の加熱処理を施して厚さ
32OOOAの活物質層を形成した以外は、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。
Example 3 A solution prepared by dissolving the same raw material tungsten oxide compound as in Example 1 in water at a concentration of 19'/me was spin-coated onto the conductive layer of the opposing substrate at a rotational speed of 3.00 rpm.
After drying, an electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 1, except that a heat treatment was performed at 120° C. for 60 minutes to form an active material layer with a thickness of 32OOOA.

この活物質層の酸化タングステン化合物は前記一般式中
のXが0.08〜0.25、yが0.05〜1.0%Z
が0.16〜3.5であった。
In the tungsten oxide compound of this active material layer, in the general formula, X is 0.08 to 0.25 and y is 0.05 to 1.0%Z.
was 0.16 to 3.5.

実施例4 導電層を形成する塗料の乾燥前の塗膜層表面に厚さ0.
5顛の活性炭素繊維クロス(東洋紡社の商品名#800
)を載置して50y/catの圧力で押し付けて被着さ
せたのち、乾燥し、250℃にて2時間の加熱処理を施
すことにより、導電層と炭素繊維層を形成し、この上に
活物質層を形成した以外は、実施例1と同様にして第2
図で示す構造のエレクトロクロミック表示素子を作製し
た。
Example 4 A coating layer with a thickness of 0.0 mm was applied to the surface of the coating layer before drying to form a conductive layer.
Activated carbon fiber cloth (Toyobo Co., Ltd. product name #800)
) was placed and pressed with a pressure of 50 y/cat to adhere it, then dried and heat-treated at 250°C for 2 hours to form a conductive layer and a carbon fiber layer. The second step was carried out in the same manner as in Example 1 except that the active material layer was formed.
An electrochromic display element having the structure shown in the figure was manufactured.

実施例5 原料の酸化タングステン化合物として前記一般式中のX
がo、 yが0.05〜1.0.2が3〜4であるもの
を使用した以外は、実施例4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。
Example 5 X in the above general formula as a raw material tungsten oxide compound
An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 4, except that a material having o and y of 0.05 to 1.0.2 was 3 to 4 was used.

比較例1 アセチレンブラック(実施例1と同じ) 25重量部玉
酸化タングステン粉末       25重量部エポキ
シ樹脂(実施例1と同じ)   35重量部無水フタル
4酸        15重量部メチルインブチルケト
ン       30重量部ト ル エ ン     
   30重量部上記組成の塗料を対向側基板の電極層
上に乾燥後の厚みが10/”となるように塗布、乾燥し
たのち、150℃にて2時間の加熱処理を施すことによ
り対極物質層を形成した以外は、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成した。
Comparative Example 1 Acetylene black (same as Example 1) 25 parts by weight Tungsten bolide powder 25 parts by weight Epoxy resin (same as Example 1) 35 parts by weight Phthalate anhydride 15 parts by weight Methyl in butyl ketone 30 parts by weight Torr en
30 parts by weight of the paint having the above composition is applied onto the electrode layer of the opposite substrate so that the thickness after drying is 10/'', and after drying, heat treatment is performed at 150°C for 2 hours to form a counter electrode material layer. An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 1 except that .

比較例2 酸化タングステン化合物からなる活物質層を設けなかっ
た以外は、実施例4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。
Comparative Example 2 An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 4, except that the active material layer made of a tungsten oxide compound was not provided.

比較例3 対極物質層を三酸化タングステンの真空蒸着によって形
成した厚さ52OOOAの層のみで構成した以外は実施
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。
Comparative Example 3 An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 1, except that the counter electrode material layer was composed only of a layer having a thickness of 52 OOOA formed by vacuum evaporation of tungsten trioxide.

比較例4 導電層を形成せずに酸化タングステン化合物からなる活
物質層のみで対極物質層を構成した以外は、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9 上記実施例および比較例の各表示素子について、±1.
2V、IHzのパルス電圧を印加して駆動させ、駆動初
期と3X105回およびI X 10’回駆動後のそれ
ぞれ注入電気量を測定するとともに、+1.2Vの電・
圧を印加したときの表示が消えるまでの時間で表わされ
る応答速度を測定した。これらの結果を下表に示す。
Comparative Example 4 An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 1, except that the counter electrode material layer was composed only of an active material layer made of a tungsten oxide compound without forming a conductive layer. 9 Above Examples and Comparative Examples For each display element, ±1.
A pulse voltage of 2V and IHz was applied to drive the vehicle, and the amount of electricity injected was measured at the initial stage of driving, after 3X105 times, and after IX10' times, and +1.2V of electricity was applied.
The response speed expressed as the time until the display disappeared when pressure was applied was measured. These results are shown in the table below.

上表の結果から明らかなように、対極物質層が分子内に
特定の成分を含む酸化タングステン化合物からなる活物
質層と導電層もしくはこれと炭素繊維層との積層構造を
有するこの発明のエレクトロクロミック表示素子(実施
例1〜5)は、従来構成の対極物質層を有する表示素子
(比較例1〜3)および上記活物質層のみで対極物質層
が構成されている表示素子(比較例4)と較べて、いず
れも注入電気量が太き(かつ応答速度が速く、表示特性
にすぐれることが判る。また、とくに対極物質層中に炭
素繊維層を含むこの発明の表示素子(実施例4,5)は
、多数回駆動しても注入電気量の低下が極めて少なく耐
久性にすぐれて長寿命であることが判る。
As is clear from the results in the above table, the electrochromic of the present invention has a counter electrode material layer having a laminated structure of an active material layer made of a tungsten oxide compound containing a specific component in the molecule and a conductive layer or a carbon fiber layer. The display elements (Examples 1 to 5) include a display element having a counter electrode material layer with a conventional structure (Comparative Examples 1 to 3) and a display element in which the counter electrode material layer is composed of only the above active material layer (Comparative Example 4). It can be seen that in all cases, the amount of electricity injected is large (and the response speed is fast, and the display characteristics are excellent. , 5) shows very little decrease in the amount of injected electricity even when driven many times, and is found to have excellent durability and long life.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図および第2図はこの発明に係るエレクトロクロミ
ンク表示素子の構造例を示す要部縦断面図、第3図は従
来のエレクトロクロミック表示素子の構造例を示す縦断
面図である。 1・・・表示側基板、3・・・エレクトロクロミック物
質層、4・・・表示極、5・・・対向側基板、7 a 
+ 7 b・・・対極物質層、8・・・対向極、10・
・・電解液、20・・・導電層、21・・・活物質層、
22・・・炭素繊維層
FIGS. 1 and 2 are longitudinal cross-sectional views of essential parts showing an example of the structure of an electrochromic display element according to the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal cross-sectional view of an example of the structure of a conventional electrochromic display element. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Display side substrate, 3... Electrochromic material layer, 4... Display electrode, 5... Opposite side substrate, 7 a
+ 7 b... Counter electrode material layer, 8... Counter electrode, 10.
... Electrolyte solution, 20 ... Conductive layer, 21 ... Active material layer,
22...carbon fiber layer

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)少なくとも表示側が透光性である一対の基板が対
向配置され、表示側基板の内面に透明電極層とこの上に
設けられたエレクトロクロミツク物質層とからなる表示
極が形成され、対向側基板の内面に対極物質層を有する
対向極が形成され、これら両極間に電解液が封入されて
なるエレクトロクロミツク表示素子において、上記エレ
クトロクロミツク物質層が三酸化タングステンからなり
、上記対極物質層が、導電性粒子およびバインダを含む
導電層またはこの層上に設けられた炭素繊維層の表面に
、分子内にH_2O_2成分およびH_2O成分もしく
はこれら両成分とCO_2成分を含む酸化タングステン
化合物からなる活物質層を被着してなる積層構造を有す
ることを特徴とするエレクトロクロミツク表示素子。
(1) A pair of substrates whose display sides are translucent are arranged facing each other, and a display electrode consisting of a transparent electrode layer and an electrochromic material layer provided thereon is formed on the inner surface of the display side substrate, and In an electrochromic display element in which a counter electrode having a counter electrode material layer is formed on the inner surface of a side substrate, and an electrolyte is sealed between these two electrodes, the electrochromic material layer is made of tungsten trioxide, and the counter electrode material layer is made of tungsten trioxide. The layer is a conductive layer containing conductive particles and a binder, or a carbon fiber layer provided on this layer. An electrochromic display element characterized by having a laminated structure formed by depositing material layers.
(2)酸化タングステン化合物が下記一般式;WO_3
・xCO_2・yH_2O_2・zH_2Oで表わされ
るxが0〜0.25、yが0.05〜1.0、zが0.
16〜3.5の化合物であることを特徴とする特許請求
の範囲第(1)項記載のエレクトロクロミツク表示素子
(2) The tungsten oxide compound has the following general formula; WO_3
・x expressed as xCO_2・yH_2O_2・zH_2O, where x is 0 to 0.25, y is 0.05 to 1.0, and z is 0.
16 to 3.5. The electrochromic display element according to claim 1, wherein the electrochromic display element is a compound having a molecular weight of 16 to 3.5.
JP61204054A 1986-08-30 1986-08-30 Electrochromic display element Pending JPS6360429A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61204054A JPS6360429A (en) 1986-08-30 1986-08-30 Electrochromic display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61204054A JPS6360429A (en) 1986-08-30 1986-08-30 Electrochromic display element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6360429A true JPS6360429A (en) 1988-03-16

Family

ID=16483984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP61204054A Pending JPS6360429A (en) 1986-08-30 1986-08-30 Electrochromic display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6360429A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4009936A (en) Electrochromic display device free of liquid components
JPS6315230A (en) Electrochromic display element
US4294520A (en) Electrochromic display device
JPS6326373B2 (en)
JPS6360429A (en) Electrochromic display element
JPS6360430A (en) Electrochromic display element
JPS6033255B2 (en) electrochromic display device
JPS61179422A (en) Glass having variable light transmittance
JPS62295031A (en) Electrochromic display device
JPS63157132A (en) Electrochromic display element
JPH01225925A (en) Electro-chromic display element
JPS62124534A (en) Electrochromic element
JPS63208827A (en) Electrochromic display element
JPS63208897A (en) Electrochromic display element
JPS63316831A (en) Electrochromic display element
JPS62204240A (en) Production of electrochromic display element
JPS63144391A (en) Electrochromic display element
JPS6329734A (en) Electrochromic display element
JPS62204239A (en) Production of electrochromic display element
JPS63189844A (en) Electrochromic display element
JPS63149628A (en) Electrochromic display element
JPH0635006A (en) Electrochromic element
JPS6368824A (en) Electrochromic display element
JPH01233427A (en) Electrochromic display element
JPS5840531A (en) Entirely solid type electrochromic display device