KR20050092607A - Driving circuit for electrochromic display - Google Patents
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Abstract
본 발명은 탈색 전압을 조절하여 응답 속도를 향상시킬 수 있는 전기 변색 소자의 구동 회로에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전기 변색 소자의 구동 회로는 착색 전압을 공급하는 착색 전압 공급부와, 탈색 전압을 공급하는 탈색 전압 공급부와, 상기 착색 전압 공급부 및 탈색 전압 공급부로부터 착색 전압 및 탈색 전압을 입력받아, 상기 전기 변색 소자에 구비된 각 세그먼트에 일대일 대응하는 상부 전극 중 적어도 1개에 탈색 전압 또는 착색 전압을 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함하고, 상기 탈색 전압은 양의 극성을 갖고 V1-2△Vn ≤Vb ≤V1-△Vn의 범위 내에서 선택되며, 여기서 V1은 1회 탈색으로 상기 전기 변색 소자가 손상되는 한계값이고, △Vn=V1-(n회 탈색으로 상기 전기 변색 소자가 손상되는 한계값)이며, n은 상기 전기 변색 소자의 예상 수명이고, Vb는 탈색 전압이다. The present invention relates to a driving circuit of an electrochromic device capable of improving the response speed by adjusting the decolorization voltage. The driving circuit of the electrochromic device according to the present invention includes a coloring voltage supply unit for supplying a coloring voltage, a discoloration voltage supply unit for supplying a discoloration voltage, and a coloring voltage and a discoloration voltage from the coloring voltage supply unit and the discoloration voltage supply unit. And a switching unit for selectively supplying a discoloration voltage or a coloring voltage to at least one of the upper electrodes corresponding one to one to each segment of the electrochromic device, wherein the discoloration voltage has a positive polarity and V1-2ΔVn ≦ Vb ≤ V1-ΔVn, where V1 is the limit value at which the electrochromic element is damaged by one decolorization, and ΔVn = V1- (the limit value at which the electrochromic element is damaged by n decolorizations) Where n is the expected lifetime of the electrochromic device and Vb is the discoloration voltage.
Description
본 발명은 전기 변색 소자의 구동 회로에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탈색 전압을 조절하여 응답 속도를 향상시킬 수 있는 전기 변색 소자의 구동 회로에 관한 것이다. The present invention relates to a driving circuit of an electrochromic device, and more particularly, to a driving circuit of an electrochromic device capable of improving a response speed by adjusting a discoloration voltage.
통상, 표시 소자(display device)는 CRT, PDP, LED, OLED 등과 같은 발광형 표시 소자와, LCD 등과 같은 수광형 표시 소자로 대별될 수 있다. 전자는 응답 속도가 빠르지만 밝은 곳에서는 영상이 희미하다는 단점이 있고, 후자는 밝은 곳에서 잘 보이지만 응답 속도가 느리다는 단점이 있다. In general, display devices may be roughly classified into light emitting display elements such as CRTs, PDPs, LEDs, OLEDs, and the like, and light receiving display elements such as LCDs. The former has a disadvantage in that the response is fast but the image is faint in bright places, and the latter is well visible in the bright place but has a slow response.
한편, 전기 변색 소자(ECD; ElectroChromic Display)는 LCD와 같은 수광형 표시 소자의 일종으로서 전기 신호를 인가하여 화학 반응을 조절함으로써 전기 변색 물질의 색을 조절하는 표시 소자이다. An electrochromic display (ECD) is a display device that adjusts a color of an electrochromic material by applying an electrical signal to control a chemical reaction as a type of a light receiving display device such as an LCD.
도 1은 전기 변색 소자의 기본 구조를 개략적으로 도시한 구성도이다. 도 1을 참조하면, 상기 전기 변색 소자(1)는 제1 유리 기판(10) 상부에 형성된 하부 전극(11)과, 상기 하부 전극의 상부에 형성되며 전기 변색 반응에 관여하는 이온과 반대 극성의 이온을 모으는 이온 스토리지(ion storage)(12)와, 상기 이온 스토리지의 상부에 형성되며 전기 변색 반응에 관여하는 이온이 포함된 전해질층(13)과, 상기 전해질층 상부에 형성되며 인가되는 전기 신호에 따라 색이 변하는 전기 변색 물질이 포함된 전기 변색층(14)과, 상기 전기 변색층에 전하를 공급하는 상부 전극(15)과, 그 위에 형성된 제2 유리 기판(16)으로 구성된다. 여기서, 상기 하부 전극(11) 및 상부 전극(15) 중 적어도 하나는 투명 전극, 예컨대 ITO(indium tin oxide) 전극을 채용하는 것이 일반적이다. 1 is a configuration diagram schematically showing a basic structure of an electrochromic device. Referring to FIG. 1, the electrochromic device 1 has a lower electrode 11 formed on an upper portion of the first glass substrate 10 and an ion having a polarity opposite to that of an ion formed on the lower electrode and participating in an electrochromic reaction. An ion storage 12 for collecting ions, an electrolyte layer 13 formed on the ion storage and containing ions involved in an electrochromic reaction, and an electrical signal formed and applied on the electrolyte layer The electrochromic layer 14 includes an electrochromic material that changes color according to the present invention, an upper electrode 15 for supplying electric charges to the electrochromic layer, and a second glass substrate 16 formed thereon. Here, at least one of the lower electrode 11 and the upper electrode 15 may employ a transparent electrode, for example, an indium tin oxide (ITO) electrode.
상기 전기 변색 소자(1)에 전압이 인가되어 이온 스토리지층쪽에서 전기변색층방향으로 전류가 흐르면 상기 전기 변색층(14)이 착색되고, 반대 방향으로 전류가 흐르면 상기 전기 변색층(14)에서 탈색이 일어난다. 한편, 전기변색층의 물질에 따라 반대 방향의 전류 흐름에서 착색 및 탈색 반응이 일어나기도 한다. When a voltage is applied to the electrochromic element 1 and a current flows in the direction of the electrochromic layer from the ion storage layer, the electrochromic layer 14 is colored, and when the current flows in the opposite direction, the electrochromic layer 14 is discolored. This happens. On the other hand, depending on the material of the electrochromic layer, the coloring and decolorization reaction may occur in the current flow in the opposite direction.
상기 전기 변색 소자는 마치 종이에 잉크로 인쇄한 듯한 색감을 갖는다는 점에서 큰 장점이 있으며, 1970 내지1980년대에는 LCD와 함께 차세대 디스플레이로서 경쟁적으로 연구되었으나, 응답 속도가 LCD에 비하여 현저히 느리다는 단점으로 인해 응용화에 실패하였다.The electrochromic device has a great advantage in that it has a color feeling as if it is printed with ink on paper. In the 1970s and 1980s, the electrochromic device was competitively researched as a next-generation display, but the response speed was significantly slower than that of LCD. Application failed due to
상기 전기 변색 소자를 구동하는 방식에는 정전압 구동 방식(constant voltage type), 정전류 구동 방식(constant current type) 및 정전위 구동 방식(constant potential type)이 있다. 이 중에서, 정전압 구동 방식이 주로 이용되는데, 이 경우 중복 착색된 세그먼트(또는 픽셀)의 탈색 시간이 1회 착색된 세그먼트에 비하여 길고, 그로 인해 소자의 응답 속도가 지연된다는 문제가 있다. 이는, 세그먼트가 중복 착색되는 경우 세그먼트에 축적되는 전하량이 증가하여, 탈색시 축적된 전하를 제거하는데 보다 많이 시간이 소요되기 때문이다. 참고로, 착색 시간에 따라 세그먼트에서 축적되는 전하량은 도 2에 도시된 착색 시간에 따른 반사도와 유사한 특성을 갖는다. The electrochromic device is driven by a constant voltage type, a constant current type, and a constant potential type. Among these, the constant voltage driving method is mainly used. In this case, there is a problem that the decolorization time of the overlapped colored segment (or pixel) is longer than that of the single colored segment, which delays the response speed of the device. This is because the amount of charge accumulated in the segment is increased when the segment is over-colored, and it takes more time to remove the accumulated charge during decolorization. For reference, the amount of charge accumulated in the segment according to the coloring time has similar characteristics to the reflectivity according to the coloring time shown in FIG. 2.
이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술로서, 미국 특허 제4,210,907호에는 착색 전압이 인가된 후 착색된 세그먼트를 서로 단락시켜 각 세그먼트에 축적된 전하량를 평균화시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 미국 특허 제751,819호에는 착색된 세그먼트를 기억하여 신호가 바뀔 때, 착색 여부가 변화되는 일부 세그먼트에만 인가 전압을 변화시키는 방법이 개시되어 있다. As a prior art for solving this problem, US Patent No. 4,210,907 discloses a method of averaging the amount of charge accumulated in each segment by shorting the colored segments after applying a coloring voltage. U.S. Pat.
그러나, 이들 방식은 전기 변색 소자의 기본적인 구동 회로에 별도의 부가 회로가 추가하고 있는데, 이는 제조 단가를 증가시키고 제품의 구성이 복잡하게 하여 제작 및 생산 공정을 어렵게 한다는 단점이 있다. However, these methods add a separate additional circuit to the basic driving circuit of the electrochromic device, which increases the manufacturing cost and complicates the composition of the product, making the manufacturing and production process difficult.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 탈색 전압을 소정 범위 내에서 선택함으로써, 별도의 부가 회로없이 전기 변색 소자의 응답 속도를 개선시키는 것이다. The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its object is to improve the response speed of the electrochromic device without any additional circuitry by selecting the decolorization voltage within a predetermined range.
또한, 본 발명의 다른 목적은 전기 변색 소자의 예상 수명을 보장하는 한도내에서 세그먼트 또는 픽셀의 중복 착색 여부와 상관없이 세그먼트를 효율적을 탈색시켜 전기 변색 소자의 응답 속도를 개선시키는 것이다. Further, another object of the present invention is to improve the response speed of the electrochromic device by discoloring the segment efficiently, regardless of whether the segment or the pixel is overly colored, within the limit of ensuring the expected life of the electrochromic device.
전술한 본 발명의 목적 및 장점 이외에 다른 목적 및 장점은 이하의 상세한 설명 및 첨부 도면을 통하여 명백해 질 것이다. Other objects and advantages in addition to the above objects and advantages of the present invention will become apparent from the following detailed description and the accompanying drawings.
본 발명의 제1 특징에 따르면, 전기 변색 소자의 구동 회로는 착색 전압을 공급하는 착색 전압 공급부와, 탈색 전압을 공급하는 탈색 전압 공급부와, 상기 착색 전압 공급부 및 탈색 전압 공급부로부터 착색 전압 및 탈색 전압을 입력받아, 상기 전기 변색 소자에 구비된 각 세그먼트에 일대일 대응하는 상부 전극 중 적어도 1개에 탈색 전압 또는 착색 전압을 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함하고, 상기 탈색 전압은 양의 극성을 갖고 V1-2△Vn ≤Vb ≤V1-△Vn의 범위 내에서 선택되며, 여기서 V1은 1회 탈색으로 상기 전기 변색 소자가 손상되는 한계값이고, △Vn=V1-(n회 탈색으로 상기 전기 변색 소자가 손상되는 한계값)이며, n은 상기 전기 변색 소자의 예상 수명이고, Vb는 탈색 전압이다. According to a first aspect of the present invention, a driving circuit of an electrochromic device includes a coloring voltage supply part supplying a coloring voltage, a decolorization voltage supply part supplying a decolorization voltage, and a coloring voltage and a decolorization voltage from the coloring voltage supply part and the decolorization voltage supply part. A switching unit for selectively supplying a discoloration voltage or a coloring voltage to at least one of the upper electrodes corresponding one to one to each segment provided in the electrochromic device, wherein the discoloration voltage has a positive polarity and has a positive polarity. 2 ΔVn ≦ Vb ≦ V1-ΔVn, wherein V1 is a limit value at which the electrochromic element is damaged by one decolorization, and ΔVn = V1- (n decolorization of the electrochromic element). Limit value damaged), n is the life expectancy of the electrochromic device, and Vb is the discoloration voltage.
상기 특징에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 전기 변색 소자에 구비된 세그먼트의 1회 표시 시간은 1초이다. In a preferred embodiment according to the above feature, the one-time display time of the segment provided in the electrochromic device is 1 second.
또한, 상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 V1-△Vn는 상기 전기 변색 소자의 예상 수명 한도내에서 인가될 수 있는 최대 탈색 전압이다. Further, in another preferred embodiment according to the above feature, the V1-ΔVn is the maximum discoloration voltage that can be applied within the expected lifetime of the electrochromic device.
또한, 상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 전기 변색 소자는 적어도 2개 이상의 세그먼트를 구비한다. Further, in another preferred embodiment according to the above features, the electrochromic device comprises at least two segments.
또한, 상기 특징에 따른 다른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 탈색 전압 및 착색 전압은 해당 세그먼트로 동시에 인가된다. Further, in another preferred embodiment according to the above feature, the discoloration voltage and the coloring voltage are simultaneously applied to the corresponding segments.
또한, 본 발명의 제2 특징에 따르면, 전기 변색 소자의 구동 회로는 착색 전압을 공급하는 착색 전압 공급부와, 탈색 전압을 공급하는 탈색 전압 공급부와, 상기 착색 전압 공급부 및 탈색 전압 공급부로부터 착색 전압 및 탈색 전압을 입력받아, 상기 전기 변색 소자에 구비된 각 세그먼트에 일대일 대응하는 상부 전극 중 적어도 1개에 탈색 전압 또는 착색 전압을 선택적으로 공급하는 스위칭부를 포함하고, 상기 탈색 전압은 음의 극성을 갖고 V1-△Vn ≤Vb ≤V1-2△Vn의 범위 내에서 선택되며, 여기서 V1은 1회 탈색으로 상기 전기 변색 소자가 손상되는 한계값이고, △Vn=V1-(n회 탈색으로 상기 전기 변색 소자가 손상되는 한계값)이며, n은 상기 전기 변색 소자의 예상 수명이고, Vb는 탈색 전압이다. Further, according to the second aspect of the present invention, the driving circuit of the electrochromic device comprises: a coloring voltage supply section for supplying a coloring voltage, a decoloring voltage supply section for supplying a decolorization voltage, and a coloring voltage from the coloring voltage supply section and the decolorization voltage supply section. A switching unit configured to receive a decolorization voltage and selectively supply a decolorization voltage or a coloring voltage to at least one of the upper electrodes corresponding to each segment of the electrochromic device, wherein the decolorization voltage has a negative polarity; V1-ΔVn ≤ Vb ≤ V1-2 ΔVn, wherein V1 is a threshold value at which the electrochromic element is damaged by one decolorization, and ΔVn = V1- (n electrochromic by n times decolorization). Limit value at which the device is damaged), n is the life expectancy of the electrochromic device, and Vb is the discoloration voltage.
상기 특징에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 상기 V1-△Vn는 상기 전기 변색 소자의 예상 수명 한도내에서 인가될 수 있는 최소 탈색 전압이다.In a preferred embodiment according to the above feature, the V1-ΔVn is a minimum discoloration voltage that can be applied within an expected lifetime limit of the electrochromic device.
이제, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명한다. 본 실시예에서는 가장 간단한 표시 방식인 7 세그먼트를 이용한 숫자 표시 방식을 예로 들어 설명한다. DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the present embodiment, a numeric display method using seven segments, which is the simplest display method, will be described as an example.
도 3a은 7 세그먼트 패턴의 숫자를 표시하기 위한 전기 변색층의 레이아웃(layout)을 나타낸 도면이고, 도 3b는 도 3a의 세그먼트에 전기 신호를 인가하는 상부 전극의 레이아웃을 나타낸 도면이다. FIG. 3A is a diagram illustrating a layout of an electrochromic layer for displaying a number of seven segment patterns, and FIG. 3B is a diagram illustrating a layout of an upper electrode applying an electrical signal to the segment of FIG. 3A.
도 3b의 형상을 갖는 각 상부 전극에 전압이 인가되면, 그에 대응하는 도 3a의 a 세그먼트 내지 g 세그먼트가 착색 또는 탈색되어 숫자를 표시하게 된다. When voltage is applied to each of the upper electrodes having the shape of FIG. 3B, the segments a to g of FIG. 3A corresponding thereto are colored or decolorized to display numbers.
도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 7 세그먼트에 전기 신호를 인가하여 숫자를 표시하기 위한 구동 회로를 개략적으로 나타낸 도면이다. 4 is a schematic diagram illustrating a driving circuit for displaying numerals by applying an electrical signal to the seven segments illustrated in FIGS. 3A and 3B.
상기 구동 회로(100)는 착색 전압 공급부(10), 탈색 전압 공급부(20) 및 하부 전극 전압 공급부(30)와, 이들로부터 착색 전압, 탈색 전압 및 하부 전극 전압을 입력받아 전기 변색 소자(1)에 전기 신호를 인가하는 아날로그 스위치(40)와, 상기 구동 회로의 제반 동작을 제어하는 마이콤(50)으로 구성된다. The driving circuit 100 receives the coloring voltage supplying part 10, the decoloring voltage supplying part 20 and the lower electrode voltage supplying part 30, and the coloring voltage, the decoloring voltage, and the lower electrode voltage from the electrochromic device 1. And an analog switch 40 for applying an electric signal to the microcomputer 50, and a microcomputer 50 for controlling all operations of the driving circuit.
상기 착색 전압 공급부(10), 탈색 전압 공급부(20) 및 하부 전극 전압 공급부(30)는 각각 2개의 저항(R1 내지 R6)과 1개의 OP-앰프(12,22,32)로 이루어진 전압 팔로워 (voltage follower) 회로이다. 이들(10)(20)(30)로부터 출력되는 착색 전압, 탈색 전압 및 하부 전극 전압의 레벨은 각 회로에 구비된 2개의 저항의 비(ratio)를 조절함으로써 조정될 수 있다. 본 실시예에서 탈색 전압 및 착색 전압은 하부 전극 전압을 기준(reference)으로 한 전위차이고, 도 4에 도시된 각 저항값은 착색 전압은 -1.0V, 탈색 전압은 1.0V이 되도록 설정된 것이다. The colored voltage supply unit 10, the decoloring voltage supply unit 20, and the lower electrode voltage supply unit 30 each include a voltage follower consisting of two resistors R1 to R6 and one OP amplifier 12, 22, and 32. voltage follower circuit. The levels of the coloring voltage, the discoloration voltage and the lower electrode voltage output from these 10, 20 and 30 can be adjusted by adjusting the ratio of two resistors provided in each circuit. In this embodiment, the discoloration voltage and the coloring voltage are potential differences based on the lower electrode voltage as reference, and each resistance value shown in FIG. 4 is set so that the coloring voltage is -1.0V and the discoloration voltage is 1.0V.
상기 아날로그 스위치(40)는 상기 착색 전압 공급부(10), 탈색 전압 공급부(20) 및 하부 전극 전압 공급부(30)로부터 입력되는 착색 전압, 탈색 전압 및 하부 전극 전압을 수신하고, 마이콤(50)으로부터 입력되는 소정의 데이터 신호에 따라 상기 전기 변색 소자(1)에 구비된 각 세그먼트(a 내지 g)에 대응하는 상부 전극(15a 내지 15g)에 착색 전압 또는 탈색 전압을 선택적으로 공급하고, 하부 전극(11)에 하부 전극 전압을 공급한다. The analog switch 40 receives the coloring voltage, the decolorization voltage and the lower electrode voltage input from the coloring voltage supplying part 10, the decoloring voltage supplying part 20, and the lower electrode voltage supplying part 30, and receives from the microcomputer 50. According to a predetermined data signal inputted, a coloring voltage or a decolorizing voltage is selectively supplied to the upper electrodes 15a to 15g corresponding to the segments a to g provided in the electrochromic element 1, and the lower electrode ( Supply the lower electrode voltage to 11).
상기 마이콤(50)은 숫자 표시를 위한 데이터 신호, 즉 착색 또는 탈색되는 세그먼트 정보를 상기 아날로그 스위치(40)에 공급한다. 예컨대, 숫자 '2'f를 표시할 경우 세그먼트 a,b,g,e,d를 착색시킨다(도 3a 참조). 이 상태에서 '5'를 표시할 경우, 세그먼트 b,e는 탈색되고 a,f,g,c,d가 착색된다. 상기 마이콤(50)은 표시하고자 하는 숫자의 변화에 따라 착색 및 탈색되는 세그먼트의 정보를 상기 아날로그 스위치(40)로 입력한다. The microcomputer 50 supplies data signals for numerical display, that is, segment information to be colored or discolored, to the analog switch 40. For example, when the number '2'f is displayed, the segments a, b, g, e and d are colored (see FIG. 3A). If '5' is displayed in this state, the segments b and e are discolored and a, f, g, c and d are colored. The microcomputer 50 inputs the information of the segment to be colored and discolored in accordance with the change of the number to be displayed to the analog switch 40.
한편, 종래 기술에서 언급한 바와 같이, 전기 변색 소자에서 중복 착색된 세그먼트(상기 예에서 a,g,d)는 1회 착색된 세그먼트(b,e) 보다 탈색 시간이 길어지는 특성이 있다. 이는 전기 변색 소자의 응답 속도를 떨어뜨리는 주 원인으로 지적되었다. On the other hand, as mentioned in the prior art, the overlapping segment (a, g, d in the above example) in the electrochromic device has a characteristic that the decolorization time is longer than the once colored segment (b, e). This has been pointed out as the main cause of the slow response of the electrochromic device.
또한, 숫자 1개를 표시하는 1회의 시간을 T라고 할 때, T가 1초로 설정된 경우와 1.5초로 설정된 경우, 총 탈색 시간에서 차이가 발생한다. 만일, 가장 느린 세그먼트가 탈색되는데 1.3초가 걸린다면, T가 1초로 설정된 경우에는 2회 탈색 시간이 필요하여 총 탈색 시간이 2초가 되지만, T가 1.5초로 설정된 경우 총 탈색 시간은 1.5초가 된다. 따라서, 전기 변색 소자가 시계 또는 디스플레이 장치 등에 적용되기 위해서는 각 세그먼트 또는 픽셀의 탈색 시간 및 착색 시간이 T 이내 이여야 하며, 그 중에서도 탈색 시간은 세그먼트의 중복 착색 여부에 따라 달라지므로, 이를 고려하여 탈색 시간이 T 이내가 되도록 탈색 전압을 설정하는 것이 매우 중요하다. Further, when one time indicating one number is T, when T is set to 1 second and when set to 1.5 seconds, a difference occurs in the total decolorization time. If the slowest segment takes 1.3 seconds to discolor, if T is set to 1 second, two times of decolorization are required and the total discoloration time is 2 seconds, but if T is set to 1.5 seconds, the total discoloration time is 1.5 seconds. Therefore, in order for the electrochromic device to be applied to a clock or a display device, the discoloration time and the coloring time of each segment or pixel should be within T. Among them, the discoloration time depends on whether the segments are overlapped or not. It is very important to set the discoloration voltage so that the time is within T.
탈색 전압(Vb)을 증가시키면 탈색 시간이 짧아지지만 그 탈색 전압의 레벨이 일정 한계값을 넘으면 전기 변색 소자(1)가 손상되어 수명이 짧아지게 된다. 1회 탈색으로 전기 변색 소자가 손상되는 한계값을 V1이라 하고, 1000회 탈색으로 상기 전기 변색 소자가 손상되는 한계값을 V1k, 전기 변색 소자의 예상 수명 회수인 N회 탈색으로 상기 소자가 손상되는 한계값을 Vn 이라 하자. 여기서, △Vn=V1-Vn으로 정의하면, Vb=V1-△Vn일때 전기 변색 소자의 예상 수명 회수 한도 내에서 탈색 시간이 가장 짧게 된다. Vb가 이보다 작아지게 되면 수명은 물론 탈색 시간도 증가한다. When the decolorization voltage Vb is increased, the decolorization time is shortened, but when the level of the decolorization voltage exceeds a predetermined limit value, the electrochromic element 1 is damaged and the life is shortened. The threshold at which the electrochromic element is damaged by one decolorization is called V1, and the threshold at which the electrochromic element is damaged by 1000 times of decolorization is V1k, and the element is damaged by N decolorization, which is an expected lifetime recovery of the electrochromic element. Let the limit be Vn. Herein, when ΔVn = V1-Vn is defined, the discoloration time is shortest within the expected life recovery limit of the electrochromic device when Vb = V1-ΔVn. If Vb becomes smaller than this, the lifetime and the decolorization time also increase.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 탈색 전압의 변화에 따라 1초 내에 탈색되는 세그먼트의 수를 나타낸 그래프이다. 5 is a graph showing the number of segments that decolorize within 1 second according to the change of the decolorization voltage in the preferred embodiment according to the present invention.
상기 그래프는 V1=2.0V, V1k=1.6V, T=1이고, 3회 이상으로 완전히 착색시킨 100개의 세그먼트를 대상으로 탈색 전압을 변화시킴에 따라 1초 내에 탈색되는 세그먼트의 개수를 나타낸 것이다. 본 실험에서 채용된 전기 변색 소자의 예상 수명 N=1000회이다(즉, Vn=V1k). 여기서, 세그먼트를 3회 이상 착색 시킨 이유는, 전기 변색 소자의 특성상 탈색 시간은 세그먼트가 3회 착색된 경우까지는 큰 폭으로 증가하다가 그 후에는 거의 일정해지기 때문이다. The graph shows the number of segments decolorized within 1 second as the decolorization voltage is changed for 100 segments fully colored three times or more with V1 = 2.0V, V1k = 1.6V, T = 1. The expected lifetime of the electrochromic device employed in this experiment is N = 1000 times (ie, Vn = V1k). The reason why the segment is colored three times or more is because, due to the characteristics of the electrochromic device, the discoloration time increases significantly until the segment is colored three times, and then becomes substantially constant thereafter.
도 5를 참조하면, 1.2 ≤Vb ≤1.6의 범위에 1초 내에 탈색되는 세그먼트의 대략 90%가 집중되어 있음을 알 수 있다. 여기서, Vb=1.6V는 V1-△Vn에 해당하는 값으로서, 예상 수명한도 내에서 인가될 수 있는 최대 탈색 전압이다. 또한, Vb=1.2V는 그 지점에서 변곡점이 나타나는 값으로서 V1-2△Vn 에 해당하는 값이다. Referring to FIG. 5, it can be seen that approximately 90% of segments decolorized within 1 second are concentrated in the range of 1.2 ≦ Vb ≦ 1.6. Here, Vb = 1.6V is a value corresponding to V1-ΔVn, which is the maximum discoloration voltage that can be applied within the expected lifetime limit. Vb = 1.2V is a value at which an inflection point appears at that point and corresponds to V1-2ΔVn.
따라서, 탈색 전압을 V1-2△Vn ≤Vb ≤V1-△Vn 범위 내에서 선택할 경우, 전기 변색 소자의 예상 수명을 보장하면서, 세그먼트의 중복 착색 여부와 상관없이 세그먼트를 1초내에 효과적으로 탈색시킬 수 있다. Therefore, when the decolorization voltage is selected within the range of V1-2ΔVn ≤ Vb ≤ V1-ΔVn, the segment can be effectively discolored within 1 second, regardless of whether the segments are overlapped or not, while ensuring the life expectancy of the electrochromic device. have.
한편, 상기 실험은 탈색 전압이 양(+)의 극성을 갖는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 극성이 반대인 경우 V1-△Vn ≤Vb ≤V1-2△Vn 범위 내에서 선택하면 동일한 효과를 얻을 수 있다. On the other hand, the experiment described the case where the discoloration voltage has a positive polarity, as an example, but if the polarity is reversed, the same effect can be obtained by selecting within the range of V1-ΔVn ≤ Vb ≤ V1-2ΔVn have.
본 발명에 따르면, 탈색 전압을 소정 범위 내에서 선택함으로써, 전기 변색 소자의 예상 수명을 보장하는 한도 내에서 세그먼트(또는 픽셀)의 중복 착색 여부와 상관 없이 효율적으로 세그먼트를 탈색시킬 수 있게 된다. 이로써, 복수 개의 세그먼트(또는 픽셀)가 동시에 동작하는 전기 변색 소자의 응답 속도를 개선시킬 수 있다. According to the present invention, by selecting the decolorization voltage within a predetermined range, it is possible to efficiently decolorize the segment regardless of whether the segment (or the pixel) is over-colored within the limit of ensuring the expected life of the electrochromic device. This can improve the response speed of the electrochromic device in which a plurality of segments (or pixels) operate simultaneously.
이상으로, 바람직한 실시예에 근거하여 본 발명을 살펴보았으나, 이 분야의 당업자라면 발명의 기술 사상 및 범위를 벗어나지 않는 한도에서 변경될 수 있음을 이해할 것이다. 본 발명은 첨부된 청구 범위 내에서 변경 가능한 것으로서, 전술한 예시적인 실시예로 제한되는 것으로 간주되어서는 안 된다. As mentioned above, although this invention was looked at based on the preferable embodiment, those skilled in the art will understand that it can change in the range which does not deviate from the technical idea and the scope of the invention. The invention is intended to be modified within the scope of the appended claims, and should not be considered as being limited to the above-described exemplary embodiments.
도 1은 전기 변색 소자의 기본 구조를 개략적으로 도시한 구성도. 1 is a schematic view showing a basic structure of an electrochromic device.
도 2는 착색 시간에 따라 세그먼트에서 축적되는 전하량를 나타낸 그래프. 2 is a graph showing the amount of charge accumulated in a segment according to coloring time.
도 3a은 7 세그먼트 패턴의 숫자를 표시하기 위한 전기 변색층의 레이아웃을 나타낸 도면.3A shows the layout of an electrochromic layer for displaying numbers in a seven segment pattern.
도 3b는 도 3a의 세그먼트에 전기 신호를 인가하는 상부 전극의 레이아웃을 나타낸 도면.3B illustrates a layout of an upper electrode for applying an electrical signal to the segment of FIG. 3A.
도 4는 도 3a 및 도 3b에 도시된 7 세그먼트에 전기 신호를 인가하여 숫자를 표시하기 위한 구동 회로를 개략적으로 나타낸 도면.FIG. 4 is a schematic view of a driving circuit for displaying numerals by applying an electrical signal to the seven segments shown in FIGS. 3A and 3B.
도 5는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 있어서, 탈색 전압의 변화에 따라 1초 내에 탈색되는 세그먼트의 수를 나타낸 그래프.5 is a graph showing the number of segments that decolorize within 1 second according to the change of the decolorization voltage in the preferred embodiment according to the present invention.
< 도면 부호의 주요 부분에 대한 설명 ><Description of main parts of reference numerals>
1 : 전기 변색 소자1: electrochromic device
11 : 하부 전극11: lower electrode
15a,15b,15c,15d,15e,15f,15g : 상부 전극15a, 15b, 15c, 15d, 15e, 15f, 15g: upper electrode
10 : 착색 전압 공급부10: coloring voltage supply part
20 : 탈색 전압 공급부 20 decoloring voltage supply unit
30 : 하부 전극 전압 공급부30: lower electrode voltage supply unit
40 : 아날로그 스위치40: analog switch
50 : 마이콤50: micom
100 : 전기 변색 소자의 구동 회로100: drive circuit of the electrochromic device
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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Payment date: 20100630 Year of fee payment: 4 |
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