JPS638888Y2 - - Google Patents
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Description
【考案の詳細な説明】
この考案は、エレクトロクロミツク表示素子を
用いたエレクトロクロミツク表示装置に関し、エ
レクトロクロミツク表示素子に、該表示素子の通
電電気量を制御する前記表示素子とは別体の電位
記憶素子を配線接続し、エレクトロクロミツク表
示素子の電極汚染を防止して長寿命化および信頼
性の向上を計るとともに、表示素子に加工を施し
たりすることなく、従来から提供されているエレ
クトロクロミツク表示素子を用いて容易に形成す
ることができるものである。[Detailed description of the invention] This invention relates to an electrochromic display device using an electrochromic display element, and the electrochromic display element is provided with a separate device from the display element that controls the amount of electricity supplied to the display element. The potential memory element of the electrochromic display element is wire-connected to prevent electrode contamination of the electrochromic display element, thereby extending its lifespan and improving reliability. This can be easily formed using an electrochromic display element.
近年、電圧印加による酸化還元反応により物質
の色が可逆的に変化するエレクトロクロミズムを
応用したエレクトロクロミツク表示装置は、コン
トラストが良く表示が鮮明であり、また、液晶デ
イスプレイ（LCD）のような視角依存性がなく、
さらに、発光ダイオード（LED）に比して消費
電力が少ない等の数多くの利点から注目されてい
る。 In recent years, electrochromic display devices, which apply electrochromism, in which the color of a substance reversibly changes through a redox reaction caused by the application of voltage, have good contrast and clear display, and also have a viewing angle similar to that of liquid crystal displays (LCDs). No dependencies,
Furthermore, they are attracting attention due to their many advantages, such as lower power consumption compared to light emitting diodes (LEDs).
そしてエレクトロクロミツク表示装置は主にエ
レクトロクロミツク表示素子と駆動回路から構成
され、このエレクトロクロミツク表示素子の一般
的な構成は、対置した２枚の基板のそれぞれの内
面に導電性ネサ膜等の透明導電膜からなる表示電
極および対向電極を設けるとともに、２枚の基板
間に電解液を封入し、無機系のものでは発色材料
として無機質の３酸化タングステン等によるエレ
クトロクロミズム膜（以下EC膜と称する）を表
示電極の表面に蒸着し、一方、有機系のものでは
発色材料として有機質のビオロゲン溶液等を電解
液に用いている。そして、表示電極を対向電極に
対して負電位にして対向電極間に駆動回路から表
示素子にパルス電圧を印加すると、無機系のもの
では電解液とEC膜が電気化学反応を起こしてEC
膜が着色し、また、有機系のものでは電解液が電
気化学反応による還元により着色物質を表示電極
上に析出し、非通電時も消色することなく記憶さ
れ、逆極性に電圧を印加すると無機系または有機
系のいずれの場合も酸化反応により消色する。 An electrochromic display device is mainly composed of an electrochromic display element and a drive circuit, and the general structure of this electrochromic display element is to use a conductive NESA film on the inner surface of each of two opposing substrates. In addition to providing a display electrode and a counter electrode made of a transparent conductive film, an electrolytic solution is sealed between the two substrates, and in the case of an inorganic type, an electrochromic film (hereinafter referred to as EC film) made of inorganic tungsten trioxide as a coloring material is provided. On the other hand, in the case of an organic type, an organic viologen solution or the like is used as a coloring material as an electrolyte. Then, when the display electrode is set at a negative potential with respect to the counter electrode and a pulse voltage is applied from the drive circuit to the display element between the counter electrodes, the electrolyte and the EC film cause an electrochemical reaction in the case of inorganic type devices.
The membrane is colored, and in the case of organic type electrolytes, colored substances are deposited on the display electrode by reduction due to electrochemical reaction, and the color is stored without fading even when no current is applied, and when a voltage of opposite polarity is applied. Regardless of whether it is an inorganic or organic type, the color is erased by an oxidation reaction.
ところで前述の発色，消色が、基本的にイオン
の流れによる電気化学的な反応で行なわれるた
め、発色および消色時の過度の電圧印加により、
発色時と消色時の通電電気量が異なると、寿命を
短かくする余分な副反応が起こり、着色および消
色の可逆性が悪くなり、寿命が短くなる。 By the way, the above-mentioned color development and decolorization are basically performed by electrochemical reactions caused by the flow of ions, so excessive voltage application during color development and decolorization can cause
If the amount of electricity applied during coloring and decoloring is different, extra side reactions will occur that will shorten the life, and the reversibility of coloring and decoloring will deteriorate, resulting in a shortened life.
そこで、表示電極に対向してレフアランス電極
を設けるとともに、該レフアランス電極により表
示電極との間の電位差を検出して電位規制しなが
ら駆動する方式の装置が考えられているが、表示
電極とレフアランス電極の間の電位差から、表示
電極と対向電極の間の通電電気量を検知して制御
することには本質的な無理があり、発色，消色を
繰り返えした場合、表示電極の汚染は防止できる
が、対向電極の表面に電気伝導性の極めて悪い反
応生成物質が徐々に蓄積され、この対向電極の汚
染により寿命が短くなる。また、電位規制方式を
用いると駆動回路が複雑化する。 Therefore, a device has been considered in which a reference electrode is provided opposite to the display electrode, and the reference electrode detects the potential difference between the display electrode and the drive while regulating the potential. It is essentially impossible to detect and control the amount of electricity flowing between the display electrode and the counter electrode from the potential difference between them, and if coloring and discoloration occur repeatedly, contamination of the display electrode can be prevented. However, reaction products with extremely poor electrical conductivity gradually accumulate on the surface of the counter electrode, and this contamination of the counter electrode shortens its life. Furthermore, if the potential regulation method is used, the drive circuit becomes complicated.
そして対向電極の汚染を防止するには、発色お
よび消色に要する通電電気量を同一にする必要が
あるため、駆動回路にコンデンサを設けるととも
に、該コンデンサによりエレクトロクロミツク表
示素子の内部を通過する通電電気量を制御し、長
寿命化を計ることが考えられている。 In order to prevent contamination of the counter electrode, it is necessary to make the amount of electricity required for color development and decolorization the same, so a capacitor is provided in the drive circuit, and the capacitor allows electricity to pass through the inside of the electrochromic display element. The idea is to control the amount of electricity supplied and extend the lifespan.
しかし、コンデンサを用いて通電電気量を制御
する駆動方式の場合は、対向電極の表面に反応生
成物が全く蓄積しない利点がある反面、エレクト
ロクロミツク表示素子の発色，消色に要する通電
電気量が表示電極の表面積の平方センチメートル
当たり数ミリクーロンであるため、数千マイクロ
フアラツドのコンデンサ容量が必要となり、かな
り大型になり、例えば腕時計，電卓等の小型化を
要する機器には適さない。また、発色時の通電電
気量をコンデンサに長時間にわたつて記憶させる
と、コンデンサの自己放電が無視できなくなり、
通電電気量の制御を正確におこなえなくなる。 However, in the case of a drive method that uses a capacitor to control the amount of electricity supplied, there is an advantage that no reaction products accumulate on the surface of the counter electrode, but on the other hand, the amount of electricity required to color or decolor the electrochromic display element is Since this is several millicoulombs per square centimeter of the surface area of the display electrode, a capacitor capacity of several thousand microfarads is required, resulting in a fairly large capacitance, making it unsuitable for devices that require miniaturization, such as wristwatches and calculators. In addition, if the amount of electricity applied during color development is stored in a capacitor for a long time, the self-discharge of the capacitor cannot be ignored.
It becomes impossible to accurately control the amount of electricity supplied.
この考案は、前記従来の問題点に留意してなさ
れたものであり、表示電極および対向電極の間の
通電極性の制御により発色，消色するエレクトロ
クロミツク表示素子と、前記通電極性に応じて充
放電するとともに通電電気量に応じて出力電圧が
直線的に変化する前記表示素子とは別体の電位記
憶素子とを有し、前記表示電極または前記対向電
極に前記記憶素子を配線接続したエレクトロクロ
ミツク表示装置である。 This invention was made with the above-mentioned conventional problems in mind, and includes an electrochromic display element that develops and decolors by controlling the conductivity between a display electrode and a counter electrode, and a potential storage element separate from the display element, which is charged and discharged according to the amount of electricity and whose output voltage changes linearly according to the amount of electricity supplied, and the storage element is connected by wiring to the display electrode or the counter electrode. This is an electrochromic display device.
したがつて発色時に、表示電極と対向電極との
間の通電電気量にもとづき、電位記憶素子を充電
し、消色時に、充電された電位記憶素子を放電す
ると、発色時および消色時の通電電気量が同一に
制御され、エレクトロクロミツク表示素子の電極
汚染が防止でき長寿命化を計ることができるとと
もに、長時間にわたつて発色時の通電電気量を記
憶保持し、信頼性を向上することができ、また、
コンデンサを用いる場合に比して装置を小型化す
ることができる。 Therefore, when coloring, the potential storage element is charged based on the amount of electricity passed between the display electrode and the counter electrode, and when decoloring, the charged potential storage element is discharged. The amount of electricity is controlled to be the same, preventing electrode contamination of the electrochromic display element, extending its lifespan, and retaining the amount of electricity applied during color development over a long period of time, improving reliability. You can also
The device can be made more compact than when using a capacitor.
そしてエレクトロクロミツク表示素子に電位記
憶素子を配線接続するのみでよく、表示素子に加
工を施したりする必要がないため、従来から提供
されているエレクトロクロミツク表示素子を用い
て容易に形成することができる。 Since it is only necessary to connect the potential storage element to the electrochromic display element by wiring, and there is no need to process the display element, it can be easily formed using conventionally available electrochromic display elements. I can do it.
つぎに、この考案のエレクトロクロミツク表示
装置を、その１実施例を示した図面とともに詳細
に説明する。 Next, the electrochromic display device of this invention will be explained in detail with reference to drawings showing one embodiment thereof.
第１図において、１はパルス入力端子、TR1，
TR2はそれぞれのベースが第１バイアス抵抗R1
を介してパルス入力端子に、かつそれぞれのコレ
クタが電源（図示せず）の正側および負側端子＋
Ｖ，−Ｖに接続されたNPNおよびPNPの第１お
よび第２トランジスタ、ECは表示電極Ｄおよび
対向電極Ｃを備えた前述のエレクトロクロミツク
表示素子であり、対向電極Ｃが第１負荷抵抗R2
を介して第１トランジスタTR1のエミツタに接続
されている。TR3はエミツタが第２トランジスタ
TR2のエミツタに接続されたNPNの第３トラン
ジスタであり、コレクタが第２負荷抵抗R3を介
してエレクトロクロミツク表示素子ECの対向電
極Ｃに接続されている。MDは通電電気量に応じ
て出力電圧が直線的に変化する例えば商品名メモ
リオード等の電位記憶素子であり、エレクトロク
ロミツク表示素子ECとは別体に設けられ、一端
がエレクトロクロミツク表示素子ECの表示電極
Ｄに接続されるとともに、他端がアースされてい
る。OPは一方の入力端子が電位記憶素子MDの
一端に接続され、他方の入力端子がアースされた
コンパレータであり、出力端子が第２バイアス抵
抗R4を介して第３トランジスタTR3のベースに
接続されている。 In Figure 1, 1 is a pulse input terminal, TR 1 ,
TR 2 has its base connected to the first bias resistor R 1
to the pulse input terminals through the +
NPN and PNP first and second transistors connected to V, -V, EC are the aforementioned electrochromic display elements with a display electrode D and a counter electrode C, the counter electrode C being connected to the first load resistor R 2
It is connected to the emitter of the first transistor TR1 via. In TR 3 , the emitter is the second transistor.
A third NPN transistor is connected to the emitter of TR 2 , and its collector is connected to the counter electrode C of the electrochromic display element EC via a second load resistor R 3 . MD is a potential storage element, such as a memory ode (trade name), whose output voltage changes linearly according to the amount of electricity supplied, and is provided separately from the electrochromic display element EC, with one end connected to the electrochromic display element. It is connected to the display electrode D of the EC, and the other end is grounded. OP is a comparator whose one input terminal is connected to one end of the potential storage element MD, the other input terminal is grounded, and its output terminal is connected to the base of the third transistor TR 3 via the second bias resistor R 4 has been done.
つぎに、前記実施例の動作を第２図とともに説
明する。 Next, the operation of the embodiment will be explained with reference to FIG. 2.
まず、第２図ａ図に示すように、時間T1にパ
ルス入力端子に書き込みパルスとしてハイレベル
Ｈのパルスが印加すると、第１トランジスタTR1
がオンする。そして、電源の正側端子＋Ｖから第
１トランジスタTR1を介してエレクトロクロミツ
ク表示素子ECの対向電極Ｃ、電解液（図示せ
ず）、表示電極Ｄを通つて電位記憶素子MDに電
流が流れ、同ｂ図に示すように、通電電気量に応
じて電位記憶素子MDの両端電圧が直線的に増大
する。すなわち電位記憶素子MDに０からｈまで
充電される。この時EC膜（図示せず）と電解液
が反応してEC膜が着色され、同ｃ図に示すよう
に、着色のコントラスト比が高くなつていく。ま
た、電位記憶素子MDが充電され始めた時、その
一端のプラスの電位によりコンパレータOPが動
作して第３トランジスタTR3がオンされている。
そして、電位記憶素子MDの両端電圧がｈに達し
た時T2に着色が終了する。なお、この時に非通
電状態にすれば、着色が記憶されて保持され、電
位記憶素子MDの両端電圧も変化することなくｈ
に維持される。 First, as shown in FIG. 2a, when a high level H pulse is applied as a write pulse to the pulse input terminal at time T1 , the first transistor TR1
turns on. Then, a current flows from the positive terminal +V of the power supply through the first transistor TR1 , the counter electrode C of the electrochromic display element EC, the electrolyte (not shown), and the display electrode D to the potential storage element MD. , as shown in Figure b, the voltage across the potential storage element MD increases linearly in accordance with the amount of electricity supplied. That is, the potential storage element MD is charged from 0 to h. At this time, the EC film (not shown) and the electrolytic solution react, and the EC film is colored, and as shown in Figure c, the contrast ratio of the coloring increases. Furthermore, when the potential storage element MD starts to be charged, the comparator OP operates due to the positive potential at one end thereof, and the third transistor TR3 is turned on.
Coloring is then completed at T2 when the voltage across the potential storage element MD reaches h. Note that if the current is turned off at this time, the coloring will be memorized and retained, and the voltage across the potential storage element MD will remain unchanged.
will be maintained.
つぎに、同ａ図に示すように、時間T2にパル
ス入力端子１にローレベルＬのパルスを印加する
と、第１トランジスタTR1がオフし、第２トラン
ジスタTR2がオンする。この時、第３トランジス
タTR3がコンパレータOPにより既にオン状態で
あるから、電流が前述とは逆方向に流れる。すな
わち、電位記憶素子MDからエレクトロクロミツ
ク表示素子ECの表示電極Ｄ，電解液，対向電極
Ｃを通つて電流が流れ、電位記憶素子MDの両端
電圧が、同ｂ図に示すように、充電時と逆にｈか
ら徐々に小さくなる。すなわち放電される。この
時、同ｃ図に示すように、エレクトロクロミツク
表示素子ECに逆極性に通電されることによりEC
膜３が消色されていき、コントラスト比も小さく
なつていく。そして、時間T3に電位記憶素子MD
の両端電圧が０になると、コンパレータOPの出
力電圧が負となり、第３トランジスタTR3がオフ
する。したがつて、エレクトロクロミツク表示素
子ECを流れる電流がなくなり、消色動作が終了
する。以上の説明からも明らかなように、電位記
憶素子MDへの通電電気量とその出力電圧とが比
例関係にあるため、着色および消色に要する通電
電気量が同一に制御される。 Next, as shown in Figure A, when a low level L pulse is applied to the pulse input terminal 1 at time T2 , the first transistor TR1 is turned off and the second transistor TR2 is turned on. At this time, since the third transistor TR3 is already turned on by the comparator OP, the current flows in the opposite direction to that described above. That is, a current flows from the potential memory element MD through the display electrode D, electrolyte, and counter electrode C of the electrochromic display element EC, and the voltage across the potential memory element MD increases during charging, as shown in Figure b. On the contrary, it gradually decreases from h. In other words, it is discharged. At this time, as shown in Figure c, the electrochromic display element EC is energized with the opposite polarity.
As the color of the film 3 gradually fades, the contrast ratio also decreases. Then, at time T 3 , the potential storage element MD
When the voltage across the transistor becomes 0, the output voltage of the comparator OP becomes negative and the third transistor TR3 is turned off. Therefore, no current flows through the electrochromic display element EC, and the erasing operation ends. As is clear from the above description, since the amount of electricity supplied to the potential storage element MD and its output voltage are in a proportional relationship, the amount of electricity required for coloring and decoloring is controlled to be the same.
したがつて電位記憶素子MDにより、発色時お
よび消色時の通電電気量が同一に制御され、電極
汚染を防止することができ、長寿命化を計ること
ができる。 Therefore, by the potential storage element MD, the amount of electricity applied during coloring and decoloring is controlled to be the same, and electrode contamination can be prevented and lifespan can be extended.
また、電位記憶素子MDがメモリオードなどで
形成されるため、長時間にわたつて発色時の通電
電気量を記憶保持することができ、信頼性を著し
く向上することができる。 Furthermore, since the potential storage element MD is formed of a memory ode or the like, it is possible to memorize and hold the amount of electricity applied during color development over a long period of time, and reliability can be significantly improved.
また、エレクトロクロミツク表示素子ECに、
該表示素子ECとは別体の電位記憶素子MDを配
線接続して形成できるため、表示素子ECを加工
したりする必要がなく、従来から提供されている
エレクトロクロミツク表示素子を用いて容易に形
成することができる。 In addition, electrochromic display element EC,
Since the potential storage element MD, which is separate from the display element EC, can be formed by wiring connection, there is no need to process the display element EC, and it can be easily formed using conventionally available electrochromic display elements. can be formed.
なお、前記実施例においては、無機質の３酸化
タングステンをエレクトロクロミズム材料として
EC膜３を形成した無機系のエレクトロクロミツ
ク表示装置について説明したが、例えば、0.1モ
ル／リツトルのヘプチルビオロゲンブロマイド水
溶液と0.3モル／リツトルの臭化カリウム水溶液
の混合したものを電解液として用いた有機系の表
示装置においても全く同様の効果を得、また、エ
レクトロクロミツク表示素子ECと電位記憶素子
MDを並列に接続してもよい。さらに、電位記億
素子MDは通電電気量を電圧に変換して蓄積する
ものであれば、メモリオード（商品名）に限らな
い。 In the above example, inorganic tungsten trioxide was used as the electrochromic material.
Although the inorganic electrochromic display device in which the EC film 3 is formed has been described, for example, a mixture of 0.1 mol/liter heptyl viologen bromide aqueous solution and 0.3 mol/liter potassium bromide aqueous solution was used as the electrolyte. Exactly the same effect can be obtained with organic display devices, and electrochromic display elements EC and potential storage elements
MDs may be connected in parallel. Further, the potential storage element MD is not limited to a memory ode (trade name), as long as it converts the amount of current to voltage and stores it.
つぎに、この考案の長寿命について、実測結果
により具体的に説明すると、有機系の表示装置に
おいては、従来のコンデンサ等を用いて通電電気
量を制御する装置が、着色−消色サイクルが約10
万回程度で異常が認められたのに比し、電位記憶
素子MDにより通電電気量を制御すると、約500
万回の繰り返しでも異常が認められず、また、対
向電極Ｃの表面に反応生成物や副反応物の付着物
質もなく、極めて清浄である。 Next, to specifically explain the long life of this invention using actual measurement results, in organic display devices, conventional devices that control the amount of electricity using capacitors, etc., have a coloring-decoloring cycle of about Ten
An abnormality was observed after about 50,000 cycles, but when the amount of electricity applied was controlled by the potential memory element MD, about 500
No abnormality was observed even after repeating the test ten thousand times, and the surface of the counter electrode C was extremely clean with no reaction products or by-products attached.
またEC膜として３酸化タングステン薄膜層を
形成し、電解液として希硫酸を用いた無機系の表
示装置においては、従来の表示装置の100万回か
ら1000万回と10倍の寿命が確認できた。 In addition, an inorganic display device that uses a thin tungsten trioxide layer as the EC film and dilute sulfuric acid as the electrolyte has a lifespan 10 times longer than conventional display devices, from 1 million to 10 million times. .
第１図はこの考案のエレクトロクロミツク表示
装置の１実施例の結線図、第２図ａ図は第１図の
パルス入力端子に印加されるパルスの波形図、同
ｂ図は第１図の電位記憶素子の両端電圧の波形
図、同ｃ図は第１図のコントラスト比の波形図で
ある。
Ｃ…対向電極、Ｄ…表示電極、EC…エレクト
ロクロミツク表示素子、MD…電位記憶素子。
Fig. 1 is a wiring diagram of one embodiment of the electrochromic display device of this invention, Fig. 2a is a waveform diagram of the pulse applied to the pulse input terminal of Fig. 1, and Fig. A waveform diagram of the voltage across the potential storage element, and Figure c is a waveform diagram of the contrast ratio in Figure 1. C... Counter electrode, D... Display electrode, EC... Electrochromic display element, MD... Potential storage element.
Claims (1)
により発色，消色するエレクトロクロミツク表示
素子と、前記通電極性に応じて充放電するととも
に通電電気量に応じて出力電圧が直線的に変化す
る前記表示素子とは別体の電位記憶素子とを有
し、前記表示電極または前記対向電極に前記記憶
素子を配線接続したエレクトロクロミツク表示装
置。 An electrochromic display element that develops and decolors by controlling the conductivity between a display electrode and a counter electrode, charges and discharges according to the conductivity, and output voltage changes linearly according to the amount of electricity passed. An electrochromic display device comprising a potential storage element separate from the display element, the storage element being wire-connected to the display electrode or the counter electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6434677U JPS638888Y2 (en) | 1977-05-18 | 1977-05-18 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6434677U JPS638888Y2 (en) | 1977-05-18 | 1977-05-18 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS53158254U JPS53158254U (en) | 1978-12-12 |
| JPS638888Y2 true JPS638888Y2 (en) | 1988-03-16 |
Family
ID=28968375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6434677U Expired JPS638888Y2 (en) | 1977-05-18 | 1977-05-18 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS638888Y2 (en) |
-
1977
- 1977-05-18 JP JP6434677U patent/JPS638888Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS53158254U (en) | 1978-12-12 |
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