WO2005012995A1 - エレクトロクロミック表示装置 - Google Patents

エレクトロクロミック表示装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2005012995A1
WO2005012995A1 PCT/JP2004/010638 JP2004010638W WO2005012995A1 WO 2005012995 A1 WO2005012995 A1 WO 2005012995A1 JP 2004010638 W JP2004010638 W JP 2004010638W WO 2005012995 A1 WO2005012995 A1 WO 2005012995A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
chromic
display device
layer
pixel electrode
pixel
Prior art date
Application number
PCT/JP2004/010638
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Satoshi Morita
Takao Yamauchi
Original Assignee
Sanyo Electric Co., Ltd.
Tottori Sanyo Electric Co., 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 Sanyo Electric Co., Ltd., Tottori Sanyo Electric Co., Ltd. filed Critical Sanyo Electric Co., Ltd.
Publication of WO2005012995A1 publication Critical patent/WO2005012995A1/ja
Priority to US11/344,656 priority Critical patent/US7830582B2/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/153Constructional details
    • G02F1/155Electrodes
    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/163Operation of electrochromic cells, e.g. electrodeposition cells; Circuit arrangements therefor
    • G02F2001/1635Operation of electrochromic cells, e.g. electrodeposition cells; Circuit arrangements therefor the pixel comprises active switching elements, e.g. TFT

Definitions

  • the present invention relates to an electoral chromic display device for displaying an image by utilizing an electoral chromic phenomenon.
  • a new display that has the characteristics of an electronic display, such as the characteristics of paper and the ability to rewrite information, such as the need for energy to retain information is unnecessary, the storage is secure, easy to read, and easy to read.
  • Electronic paper has recently been receiving increasing attention as a medium.
  • Patent Document 1 JP-A-2002-258327
  • an object of the present invention is to provide an elect-opening chromic display device capable of displaying a higher definition.
  • an electoral chromic display device of the present invention includes a pixel electrode, a counter electrode, an electoral chromic layer formed between the pixel electrode and the counter electrode, and an electrolytic layer.
  • a short-circuit preventing means is provided around the pixel electrode.
  • an electoral chromic display device including a plurality of pixels each including a pixel electrode, a counter electrode, and an electrochromic layer and an electrolytic layer formed between the pixel electrode and the counter electrode, are provided with the above-mentioned electoral opening chromic layer, and short circuit preventing means is provided around the pixel electrode and the electoral opening chromic layer.
  • the short-circuit prevention means is a partition surrounding the periphery of the pixel electrode, and the electrochromic layer is formed using a nanoparticle thin film.
  • the short circuit preventing means provided around the pixel electrode does not cause a short circuit between the pixel electrodes and a short circuit between the electoral aperture chromic layers between adjacent pixels, so that a higher definition electoral aperture chromic display is achieved.
  • An apparatus can be provided.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pixel of an electorifice chromic display device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of a pixel of the electorifice chromic display device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 shows a circuit diagram of a pixel of the electorifice chromic display device according to the embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 shows a circuit diagram of a pixel in another embodiment.
  • FIG. 5 shows a circuit diagram of a pixel in another embodiment.
  • FIG. 6 shows a circuit diagram of a pixel in another embodiment.
  • FIG. 7 shows a circuit diagram of a pixel in another embodiment.
  • FIG. 8 shows a circuit diagram of a pixel in another embodiment.
  • the electoric aperture chromic display device is about 8 inches to 10 inches and has a pixel pitch of 80-100 / im.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of a pixel of the electoric chromic display device of the present embodiment
  • FIG. 2 is a plan view of the pixel
  • FIG. 3 is a diagram schematically showing a circuit diagram of the pixel. Note that the size, shape, and the like of each component are different between FIG. 1 and FIG.
  • the electorifice chromic display device includes an array side substrate 10, a color filter side substrate 50, and an electrolytic layer 80 interposed between the two substrates.
  • a plurality of gate lines 12 and a plurality of source lines 13 are arranged on a glass substrate 11 in a matrix.
  • the area between the gate line 12 and the source line 13 is One pixel.
  • a switching TFT 14, a pixel electrode 15 connected to the TFT 14, and an electorifice chromic layer 30 laminated on the pixel electrode 15 are formed.
  • the thickness of the electoric port chromic layer 30 is preferably about 3-10 zm, more preferably 3-4 zm.
  • a plurality of gate lines 12 are formed on the glass substrate 11 by laminating A1 and Mo.
  • the gate electrode 16 of the TFT 14 is formed at the same time (not shown in FIG. 1).
  • the gate electrode 16 has a size of about 65% of the area of one pixel, and its shape is a vertically long rectangle substantially similar to the shape of the pixel.
  • the switching TFT 14 is turned on, it is preferable that a current as large as possible can be supplied from the viewpoint of the oxidation-reduction reaction. Therefore, the gate electrode 16 is formed as large as possible.
  • a gate insulating film 17 made of SiNx is laminated on the glass substrate 11, and the gate insulating film 17 covers the gate line 12 and the gate electrode 16.
  • An amorphous silicon layer (hereinafter referred to as a_Si) is stacked on the gate insulating film 17, and only a portion corresponding to the semiconductor layer 18 of the TFT 14 is left by a photolithography method (shown by a broken line in FIG. 2). At this time, the semiconductor layer 18 has a shape that covers most of the gate electrode 16.
  • a metal layer in which A1 and Mo are laminated is formed, and this metal layer is patterned by a photolithography method so that the source line 13 and the TFT 14 have a source.
  • the source electrode 19 and the drain electrode 20 are formed.
  • the source line 13 is provided orthogonal to the gate line 12, and the source electrode 19 protrudes from the source line 13 near the intersection with the gate line 12.
  • the source electrode 19 has an outer edge along the outer edge of the gate electrode 16 and has a U-shaped recess extending long along the source line 13. Indicates a shape having two concave portions.
  • the drain electrode 20 has a shape having a thin and long rod-shaped protrusion located between the U-shaped recesses of the source electrode 13, and has two protrusions corresponding to the recesses of the source electrode 19. ing.
  • TFT1 using a-Si for semiconductor layer 18 Type 4 has advantages such as ease of manufacturing as compared to those using polysilicon, but it is more difficult for current to flow than those using polysilicon, so TFT14 needs to be as large as possible.
  • the channel length should be reduced and the channel width should be increased.However, reducing the channel length has limitations in manufacturing technology. It is more effective to increase the width.
  • the size of the TFT should occupy at least half of one pixel area, more preferably at least 60%.
  • the shapes of the source electrode 19 and the drain electrode 20 are devised so that as much current as possible flows between the source and the drain when the TFT 14 enters the ⁇ N state. That is, by forming the gate electrode 16 of the TFT 14 in a vertically long shape corresponding to the shape of the pixel and making the source electrode 19 and the drain electrode 20 elongated, a large channel width can be obtained in a limited space. Further, by providing a U-shaped recess in the source electrode 19 and arranging the drain electrode 20 between the recesses, the source electrode 19 is located on both sides of the drain electrode 20 and the channel width is doubled. The channel width can be effectively increased with a small space.
  • An insulating film 21 is formed so as to cover the source line 13 and the TFT 14.
  • the insulating film 21 has two layers, the lower layer is formed of an inorganic insulating film such as SiNx, and the upper layer is formed of an organic insulating film such as a photosensitive acrylic resin. And countless irregularities are formed on the organic insulating film (not shown).
  • the concave and convex portions are formed on the surface of the insulating film 21 because the reflective electrode material made of metal is used as the material of the pixel electrode 15 to be described later. This is because a reflection-type electoric chromic display device is used.
  • a colorant is contained in the electrolytic layer 80 in order to improve contrast.
  • the coloring agent white particles for coloring are used, and specific examples thereof include inorganic particles such as calcium oxide, magnesium oxide, and titanium dioxide. When such inorganic particles are used, they must be mixed with the electrolytic layer 80 at a fixed ratio. When such an electrolytic layer 80 is used, if the electrolytic layer 80 is made thinner than necessary, it becomes impossible to secure a good contrast, so that the electrolytic layer 80 needs to have a certain thickness. Further, if the electrolytic layer 80 is made thin, a short circuit may occur between the array side substrate 10 and the color filter side substrate 50 due to inorganic particles.
  • a contact hole 22 is formed in the insulating film 21.
  • a reflective electrode material made of A1 is laminated on the insulating film 21, and the reflective electrode material is patterned by a photolithography method to form the pixel electrode 15.
  • Ag and A1 are preferably used as the material of the reflective electrode, specifically, from the viewpoints of reflection efficiency and electrical conductivity.
  • the drain electrode 20 of the TFT 14 is connected to the pixel electrode 15 via the contact hole 22.
  • the surface of the pixel electrode 15 becomes uneven due to the effect of the insulating film 21 located below.
  • the area of the pixel electrode 15 is slightly smaller than the area of one pixel.
  • a region usable for display and a region capable of being reflected are widened.
  • the end of the pixel electrode 15 may partially overlap with the gate line 12 or the source line 13 in plan view as long as it does not contact the adjacent pixel electrode 15.
  • the partition 23 is formed so as to surround the pixel electrode 15.
  • the partition 23 is formed of a novolak resin on the insulating film 21 on the gate line 12 and the source line 13. Its height is substantially the same as or higher than the thickness of the electoric chromic layer 30, and is about 310 zm.
  • the height of the partition wall is preferably approximately the same as the thickness of the electoral port chromic layer, and is preferably formed by a so-called inkjet method.
  • the height of the partition wall is preferably higher than the height of the electoric opening chromic layer 30.
  • a higher definition display is to be achieved, a single pixel As the size becomes smaller, the distance between the pixels becomes narrower, and there is a possibility that the pixel electrode 15 may be short-circuited between the P-contacting pixels. In particular, as the definition becomes higher in the future, the distance between adjacent pixels, in this case, between pixel electrode 15 and pixel electrode 15, will be approximately 5 zm-30 xm, and the risk of short circuit will increase. .
  • the partition wall 23 may be formed of an organic resin or an inorganic resin other than the novolak resin as long as it is an insulator.
  • a groove may be formed in the insulating film 21 between adjacent pixels.
  • the electorifice chromic layer 30 is formed on the pixel electrode 15 in a region surrounded by the partition wall 23.
  • the electoral port chromic layer 30 is made of a substance that shows coloring and decoloring by an electrochemical oxidation or reduction reaction, and can be used as long as it is used for a general electoral port chromic display device. Examples thereof include tungsten oxide, titanium oxide, molybdenum oxide, iridium oxide, nickel oxide, vanadium oxide, tin nitride, indium nitride, polythiophene, polypyrrole, metal phthalocyanine, and piologen. Alternatively, a nanoparticle thin film as described in WO 97/35227 may be used.
  • the redox reaction can be accelerated, the display response can be speeded up, and the contrast can be improved.
  • the thin film of the nanoparticles is used. Specifically, in the present embodiment, Sb-doped Sn alloy is used.
  • the electorifice chromic layer 30 may be formed directly on the pixel electrode 15 by a known method, for example, a vacuum deposition method, a sputtering method, or the like.
  • the formation method is screen printing of Sb-doped SnO nanoparticles.
  • the nanoparticle thin film can be formed on the pixel electrode 15 with high accuracy by using the partition 21.
  • the method of forming nanoparticle thin films is screen printing According to this method, the nanoparticle thin film such as the height and the area can be formed extremely accurately in the space above the pixel electrode 15 formed by the partition 21. Then, after that, a step of sintering the nanoparticle thin film or adsorbing the oxidized or reduced compound is performed to form the electoral opening chromic layer 30.
  • the color filter side substrate 50 includes a color filter 52 provided on a glass substrate 51 corresponding to each pixel, a counter electrode 53, and an electorifice chromic layer 54 stacked on the counter electrode 53. Is formed.
  • a black matrix 55 is formed on the glass substrate 51 so as to partition each pixel, and a color filter 52 corresponding to each pixel is formed in an opening of the black matrix 55.
  • the color filter 52 includes, for example, three colors of red (R), green (G), and blue (B), and one of the three colors is arranged corresponding to each pixel.
  • a counter electrode 53 made of, for example, IT or IZO is laminated.
  • the electorifice chromic layer 54 is formed on the counter electrode 53. This elect opening chromic layer
  • Numeral 54 is formed by using a nanoparticle thin film as in the array side substrate 10.
  • a nanoparticle thin film made of TiO 2 is used. Nanoparticles
  • the electochromic layer 54 is formed through steps such as sintering the nanoparticle thin film and adsorbing the oxidized or reduced compound. Then, the array side substrate 10 and the color filter side substrate 50 are arranged to face each other.
  • the electrolytic layer 80 plays a role of transporting charges by ions contained in the solvent.
  • the electrolytic layer 80 there is no particular limitation on a constituent material and a forming method as long as it is used for a general electoric chromic display device.
  • a liquid electrolytic layer, a gel electrolytic layer, or a solid electrolytic layer may be used.
  • a liquid in which an electrolyte is dissolved in a solvent can be used.
  • the solvent include water, propylene carbonate, ethylene carbonate, and petit-mouth ratatone.
  • the electrolyte include sulfuric acid, hydrochloric acid, and the like.
  • the alkalis include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like.
  • Salts include inorganic ionic salts such as alkali (earth) metal salts such as lithium perchlorate, sodium perchlorate, and silver perchlorate; quaternary ammonium salts; Ammonium salt, and the like.
  • the gel-based electrolytic layer is formed by polymerizing acetonitrile, ethylene carbonate, propylene carbonate or a mixture thereof with a polymer such as polyacrylonitrile or polyacrylamide. No.
  • solid electrolytic layer examples include those having a polymer side chain such as polyethylene oxide having a salt such as a sulfonimide salt ⁇ alkyl imidazolium salt or a tetracyanoquinodimethane salt.
  • the electrolytic layer 80 is a liquid electrolytic layer
  • a sealing material is applied to the array-side substrate 10 or the periphery of the color-filter-side substrate 50. At this time, a sealing material is applied so as to form an inlet for injecting the material of the electrolytic layer 80. Then, the two substrates are bonded to each other, and the material of the electrolytic layer 80 is injected into a certain gap generated between the two substrates through an injection port. Note that the seal material is applied so that a certain gap generated between the substrates becomes a layer thickness of the electrolytic layer 80 described later. Further, as a method of injecting the material of the electrolyte layer 80, a known method such as a vacuum injection method may be used.
  • the thickness of the electrolytic layer 80 is between about 5 ⁇ m and about 50 ⁇ m, and preferably between about 7 ⁇ m and about 3 O x m. If the thickness of the electrolytic layer 80 becomes too wide, when an observer observes the display device, the display state of an adjacent pixel may be recognized through one pixel.
  • the thickness of the electrolytic layer 80 is preferably narrow. On the other hand, if the thickness of the electrolytic layer 80 is too small, its role becomes insufficient, or the possibility that a short circuit occurs between the array-side substrate 10 and the color filter-side substrate 50 due to foreign matter increases, or The above-mentioned layer thickness is appropriate because there may be a problem in manufacturing technology or the like.
  • spherical spacers are dispersed on the array-side substrate 10.
  • the thickness of the electrolytic layer 80 can be kept constant throughout the electocole chromic display device, and stable display can be achieved.
  • it is easier than forming a columnar spacer on the array-side substrate 10. I can do it.
  • the number of the spherical spacers is, for example, one for a plurality of pixels that do not need to be present in several pixels, such as a spherical spacer for strictly controlling a cell gap in a liquid crystal display device. It should be sprayed at a ratio. Therefore, the spherical spacer hardly affects the display.
  • a gate line driving circuit and a source line driving circuit (both not shown) for selecting each pixel are provided at the end of the gate line 12 and at the end of the source line 13, respectively.
  • a signal controller (not shown) for controlling the gate line drive circuit and the source line drive circuit.
  • a gate signal is applied to a predetermined gate line 12 by a gate line driving circuit controlled by the signal control unit. This gate signal is applied to the gate electrode 16 of the switching TFT 14, and the TFT 14 is set to the ⁇ N state.
  • a source signal force applied to a predetermined source line 13 is applied from the source electrode 19 of the TFT 14 to the pixel electrode 15 via the drain electrode 20, and the display element 90 performs display.
  • FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7, and FIG. 8 schematically show a circuit diagram of an elect-elect chromic display device according to another embodiment. Note that the same reference numerals are given to the same components as those in FIG.
  • FIG. 4 differs from the voltage drive circuit of FIG. 3 in that display is performed by a current drive circuit.
  • a power supply line (Vdd) formed along the source line 13 and a TFT 101 for supplying a current to the display element 90 from the power supply line (Vdd) are formed in each pixel. ing.
  • the gate electrode of the TFT 101 is connected to the drain electrode 20 of the TFT 14, the source electrode of the TFT 101 is connected to the power supply line (Vdd), and the drain electrode of the TFT 101 is connected to the display element 90.
  • a larger current can be supplied to the display element 90 as compared with that of FIG. 3, and the oxidation-reduction reaction can be performed at a higher speed.
  • Vdd power supply line
  • the frame rate gradation method is suitable.
  • both the TFT 14 and the TFT 101 are N-type TFTs, that is, TFTs using electrons as carriers, a-Si can be used for both semiconductor layers and can be formed in the same process.
  • the power supply line (Vdd) is not necessarily formed along the source line 13, but may be formed along the gate line 12, so that power can be supplied to each pixel. If you are,
  • FIG. 5 shows a switching operation for each pixel in the current driving circuit as in the above embodiment. It shows a stage provided with a step and potential control means. Specifically, an N-type switching TFT 14 is used as the switching means, and a CMOS 102 comprising a P-type TFT and an N-type TFT is used as the potential control means. The input terminal of the CMOS 102 is connected to the drain electrode 20 of the TFT 14, and the output terminal of the CMOS 102 is connected to the display element 90. By doing so, the oxidation-reduction reaction can be performed at a higher speed, and gradation display by the voltage gradation method can be performed by the potential control means.
  • CMOS 102 since the CMOS 102 is used, polysilicon is used for the semiconductor layer of the TFT. Therefore, there are effects that power consumption can be suppressed and peripheral driving circuits can be integrally formed.
  • the semiconductor layer 18 of the switching TFT 14 can also be made of polysilicon.
  • FIG. 6 shows a case in which each pixel is provided with a switching unit and a potential control unit, similarly to FIG.
  • the difference from FIG. 5 is that two P-type or N-type TFTs 103 are used as the potential control means instead of the CMOS 102 (the N-type is shown in the figure). Therefore, the TFT can be manufactured using a-Si without using polysilicon for the semiconductor layer, which has an effect such as easy manufacturing. Since these TFTs formed for each pixel are all N-type TFTs, a-Si may be used for the semiconductor layers in both cases. An increase in the number of steps can be suppressed.
  • FIG. 7 shows a current drive circuit as in the above-described embodiment, in which each pixel is provided with a switching means, a rewriting designation means, a potential control means, and a power cutoff means.
  • a switching TFT 14 is used as a switching means
  • an N-type TFT 104 and a capacitor 105 are used as rewriting designation means
  • a CMOS 106 is used as a potential control means
  • two N-type TFTs 107 are used as power cutoff means.
  • the gate electrode of the TFT 104 is connected to the word line 108 running parallel to the gate line 12, the source electrode of the TFT 104 is connected to the source line 13, the drain electrode of the TFT 104 is connected to the capacitor 105, and the gate of each TFT 107 is connected. Connect to electrodes.
  • the source electrode of the TFT 107 is connected to one of the two power supply lines (V dd) (Vss).
  • the drain electrode of the TFT 107 is connected to one of the P-type TFT and the N-type TFT constituting the CMOS 106, the input terminal of the CMOS 106 is connected to the drain electrode 20 of the TFT 14, and the output terminal of the CMOS 106 is connected to the display element 90. .
  • rewriting is performed for each pixel selected by the word line 108 and the source line 13. Whether or not it is necessary is specified, and power is supplied to a pixel specified as needing rewriting, and no power is supplied to a pixel specified as not requiring rewriting.
  • the electoric chromic display device has a so-called display memory property, if the display of the corresponding pixel is the same as that at the time of the previous selection, it is preferable to keep the display as it is. Leads to a reduction in power consumption. Therefore, by providing the rewriting designating means and the power cutoff means for each pixel, if there is no change between the display state at the time of the previous selection and the display state at the time of the current selection, the rewriting designating means instructs that rewriting is not required, and shuts down the power. Cut off the power supply by means.
  • the rewriting designating means indicates that rewriting is necessary, and the power supply means does not cut off the power supply. With this configuration, it is possible to reduce the power consumption of the electoric chromic display device. Since the CMOS 106 is used also in the present embodiment, polysilicon is used for the semiconductor layer of the TFT.
  • FIG. 8 shows a case where each pixel is provided with a switching unit, a rewriting designation unit, a potential control unit, and a power cutoff unit as in FIG.
  • a P-type or N-type TFT 109 is used instead of the CMOS 106 as a potential control means (N-type is shown in the figure). Therefore, the TFT can be manufactured using a-Si without using polysilicon for the semiconductor layer, which has an effect such as easy manufacturing. Since these TFTs formed for each pixel are all N-type TFTs, it is only necessary to use a-Si for the semiconductor layer, so that each pixel has a mixture of P-type and N-type TFTs. An increase in the number of manufacturing processes can be suppressed.
  • power supply lines (Vdd) and (Vss) are shown, and the ends of the power supply lines are connected to a power supply.
  • the power supply capability may decrease as the distance from the power supply increases due to wiring resistance. Therefore, both ends of the power supply line may be connected to the power supply, or adjacent power supply lines may be connected to each other via one or more connection points to prevent a reduction in power supply capability. In this case, if the connection points are ladder-shaped, power can be supplied even if one of the power supply lines is broken.
  • another insulating substrate such as a plastic substrate may be used.
  • the insulating substrate may be a flexible film.

Abstract

 本発明のエレクトロクロミック表示装置は、画素電極15とエレクトロクロミック層30が形成されたアレイ側基板10と、対向電極53とエレクトロクロミック層54が形成されたカラーフィルタ側基板50と、アレイ側基板10とカラーフィルタ側基板50との間に注入された電解層80からなるエレクトロクロミック表示装置において、画素電極15及びエレクトロクロミック層30の周辺に隔壁23を設けることで、隣接する画素との間で、画素電極15同士の短絡や、エレクトロクロミック層30同士の短絡が生じないため、より高精細なエレクトロクロミック表示装置を提供することができる。

Description

明 細 書
エレクト口クロミック表示装置
技術分野
[0001] 本発明はエレクト口クロミック現象を利用して画像表示を行うエレクト口クロミック表示 装置に関する。
背景技術
[0002] 情報の保持エネルギーが不要、保存が確実、見やすい、手軽に読むことができる、 など紙としての特性と、情報の書き換えができる、などの電子ディスプレイとしての特 性を兼ね備えた新たな表示メディアとして電子ペーパーが最近ますます注目されて きている。
[0003] この電子ペーパーにおける表示原理としては、様々なものが知られている。例えば マイクロカプセル型電気泳動表示法と呼ばれているカプセルの中に +と—に帯電した 黒と白の粒子を閉じ込めたものを電極間で移動させるもの。またツイストボール表示 法と呼ばれる、白と黒に塗り分けられた球形粒子の向きを制御するもの。これらは何 れも物理的な現象を利用して表示を行うものである。
[0004] 他方、化学的な現象を利用して表示を行うものも知られている。その中でも、電極 間に電圧を印加して酸化還元反応により着色または消去を起すエレクト口クロミック現 象を利用したものが知られている。これはたとえば特許文献 1に記載されている。 特許文献 1:特開 2002-258327号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] エレクト口クロミック現象を利用したエレクト口クロミック表示装置の場合、画素電極を 形成した一方の基板と、対向電極を形成した他方の基板とを対向配置させ、両基板 間にエレクト口クロミック層と電解層を形成する構造となっており、特許文献 1に記載さ れてレ、るように画素電極上にエレクト口クロミック層が形成されてレ、る。
[0006] し力 より高精細な表示を行うために画素数を増やし画素を小さくして行くと、 する画素電極同士の短絡や隣接する画素電極上のエレクト口クロミック層の短絡によ る画素電極の周辺での危険性がより高くなり、高精細化の妨げとなる。
[0007] そこで本発明は、より高精細な表示が可能なエレクト口クロミック表示装置の提供を 目的とする。
課題を解決するための手段
[0008] 上記課題を解決するために本発明のエレクト口クロミック表示装置は、画素電極と、 対向電極と、前記画素電極と前記対向電極間に形成されるエレクト口クロミック層及 び電解層で構成された画素を複数備えるエレクト口クロミック表示装置において、前 記画素電極の周辺には短絡防止手段が設けられていることを特徴とする。
[0009] また、画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極間に形成されるエレ タトロクロミック層及び電解層で構成された画素を複数備えるエレクト口クロミック表示 装置において、前記画素電極には前記エレクト口クロミック層がそれぞれ形成されて おり、該画素電極及びエレクト口クロミック層の周辺には短絡防止手段が設けられて レ、ることを特徴とする。
[0010] また、短絡防止手段は画素電極の周辺を囲う隔壁であることを特徴とし、またエレク トロクロミック層はナノ粒子薄膜を用いて形成されていることを特徴とする。 発明の効果
[0011] 画素電極の周辺に設けられる短絡防止手段により、隣接する画素との間で、画素 電極同士の短絡や、エレクト口クロミック層同士の短絡が生じないため、より高精細な エレクト口クロミック表示装置を提供することができる。
図面の簡単な説明
[0012] [図 1]本発明の実施形態のエレクト口クロミック表示装置の画素の断面概略図を示す
[図 2]本発明の実施形態のエレクト口クロミック表示装置の画素の平面図を示す。
[図 3]本発明の実施形態のエレクト口クロミック表示装置の画素の回路図を示す。
[図 4]他の実施形態における画素の回路図を示す。
[図 5]他の実施形態における画素の回路図を示す。
[図 6]他の実施形態における画素の回路図を示す。
[図 7]他の実施形態における画素の回路図を示す。 [図 8]他の実施形態における画素の回路図を示す。
符号の説明
10 アレイ側基板
11、 51 ガラス基板
12 ゲート線
13 ソース線
14 TFT
15
16 ゲート電極
18
21
23 隔壁
30 54 エレクトロタミック層
50 カラーフィルタ側基板
52 カラーフィノレタ
53 対向電極
80
発明を実施するための最良の形態
[0014] 以下、本発明を実施するための形態を図に基づいて説明する。本実施形態におい て、エレクト口クロミック表示装置は、 8インチから 10インチ程度のもので、画素ピッチ が 80— 100 /i mのものについて示している。図 1は本実施形態のエレクト口クロミック 表示装置の画素の断面概略図、図 2はその画素の平面図、図 3はその画素の回路 図を模式的に示した図である。なお図 1と図 2とでは各構成要素の大きさ、形状等が 異なっている。
[0015] エレクト口クロミック表示装置は、アレイ側基板 10と、カラーフィルタ側基板 50と、両 基板の間に挟まれた電解層 80から構成されている。
[0016] アレイ側基板 10には、ガラス基板 11上に複数のゲート線 12と、複数のソース線 13 とがマトリクス状に配線されている。このゲート線 12とソース線 13に囲まれた領域が一 つの画素に相当する。各画素には、スイッチング用の TFT14と、 TFT14に接続する 画素電極 15と、画素電極 15上に積層されたエレクト口クロミック層 30が形成されてい る。このエレクト口クロミック層 30の厚さは、 3 10 z m程度のものが好ましぐより好ま しくは 3— 4 z mである。
[0017] ガラス基板 11上には、複数のゲート線 12が、 A1と Moの積層により形成される。また ゲート線 12を形成するときに、 TFT14のゲート電極 16が同時に形成される (図 1では 図示せず)。このゲート電極 16は図 2に示すように、一画素の面積の 65%程度の大き さを有しており、その形状も画素の形状と略同様の縦長の長方形をしている。スイツ チング用の TFT14は、 ON状態となったときに、できるだけ大きな電流を流せるほう が酸化還元反応するうえで好ましい。そのためゲート電極 16をできるだけ大きく形成 している。
[0018] ガラス基板 11上には、 SiNxからなるゲート絶縁膜 17が積層され、このゲート絶縁 膜 17によってゲート線 12やゲート電極 16を覆っている。ゲート絶縁膜 17上にはァモ ルファスシリコン層(以下、 a_Siという)が積層され、フォトリソグラフィ一法により TFT1 4の半導体層 18に該当する部分だけ残される(図 2では破線で示す)。このとき半導 体層 18は、ゲート電極 16の大部分を覆うような形状となっている。
[0019] ゲート絶縁膜 17や半導体層 18上には、 A1と Moを積層した金属層が形成され、こ の金属層をフォトリソグラフィ一法によりパターユングして、ソース線 13や TFT14のソ ース電極 19、ドレイン電極 20などを形成する。このときソース線 13はゲート線 12と直 交して設けられ、ソース線 13からはゲート線 12との交差部付近でソース電極 19が突 出している。
[0020] ソース電極 19は、外縁がゲート電極 16の外縁に沿った形状をしていると共に、ソー ス線 13に沿って長く伸びる U字状の凹部を有する形状となっており、図 2においては 2つからなる凹部を有する形状を示している。ドレイン電極 20は、ソース電極 13の U 字状凹部の間に位置する細く長い棒状の凸部を有する形状となっており、ソース電 極 19の凹部に対応するように 2つの凸部を有している。
[0021] スイッチング用の TFT14は、 ON状態となったときに、できるだけ大きな電流を流せ るほうが酸化還元反応するうえで好ましい。特に半導体層 18に a-Siを用いた TFT1 4は、ポリシリコンを用いたものに比べて製造が容易などの利点を有するものの、ポリ シリコンを用いたものよりも電流が流れ難いため、 TFT14をできるだけ大きくする必 要がある。電流を流しやすくするためには、チャネル長を小さくしてチャネル幅を大き くすればよいが、チャネル長を小さくすることは製造技術上の限界があるため、 TFT1 4をできるだけ大きくして、チャネル幅を大きくした方が有効である。 TFTの大きさは、 一画素領域の半分以上、より好ましくは 60%以上を占めているとよい。
[0022] そこで、ソース電極 19、ドレイン電極 20の形状を工夫して、 TFT14が〇N状態にな つた際にソース ·ドレイン間にできるだけ電流が流れるように工夫してレ、る。つまり TF T14のゲート電極 16を画素の形状に対応した縦長形状にして、ソース電極 19とドレ イン電極 20を細長くすることで、限られたスペース内でチャネル幅を大きく取ることが できる。さらにソース電極 19に U字状の凹部を設け、この凹部の間にドレイン電極 20 を配置することで、ドレイン電極 20の両側にソース電極 19が位置して、チャネル幅が 2倍になるため、少ないスペースで有効にチャネル幅を大きくすることができる。
[0023] ソース線 13や TFT14を覆うように絶縁膜 21が形成されている。なお、図示してい ないが、絶縁膜 21は二層からなっており、下層は SiNxなどの無機絶縁膜で形成さ れて、上層は感光性アクリル樹脂などの有機絶縁膜で形成されている。そして有機 絶縁膜上に無数の凹凸を形成している(図示せず)。このように、絶縁膜 21表面に凹 凸を形成したのは、後述する画素電極 15の材料に金属からなる反射電極材料を用 レ、ることで、外光を画素電極 15で反射する画素電極反射型のエレクト口クロミック表 示装置とするためである。
[0024] 一般的なエレクト口クロミック表示装置の場合、コントラストを向上させるため、電解 層 80に着色剤が含有されている。この着色剤は着色用の白色粒子が用いられ、具 体的には酸化カルシウム、酸化マグネシウム、二酸化チタンなどの無機粒子が挙げ られる。このような無機粒子を用いる場合は、電解層 80に一定の割合で混ぜなくては ならない。またそのような電解層 80を用いる場合、必要以上に電解層 80を薄くすると 良好なコントラストを確保できなくなるため、電解層 80の厚さもある程度必要になる。 また電解層 80を薄くすると無機粒子によってアレイ側基板 10とカラーフィルタ側基板 50との間で短絡が生じる恐れもある。 [0025] し力 ながら画素電極反射型のエレクト口クロミック表示装置であれば、上記問題の 恐れがないため、アレイ側基板 10とカラーフィルタ側基板 50との間を狭くすることが できる。また、エレクト口クロミック表示装置の場合、電子書籍や街頭広告など、サイズ や用途がある程度限られてくることが多ぐその際の観察位置もある程度限定されてく るため、着色剤などを用いて広い視野角を確保するよりも、特定方向のコントラストを 高くしたほうがよい。したがって画素電極表面に凹凸を設け、光の反射方向を一定方 向に集約する画素電極反射型のエレクト口クロミック表示装置であれば任意の方向の コントラストを高くすることができる。この画素電極表面に形成される凹凸の傾斜角度 は、一定方向に光を集光するために、大体 10° となっている。
[0026] ドレイン電極 20の半導体層 18と重ならない部分において、この絶縁膜 21にコンタ タトホール 22が形成されている。また絶縁膜 21上に A1からなる反射電極材料が積層 され、この反射電極材料をフォトリソグラフィ一法によりパターニングして画素電極 15 が形成される。反射電極材料として、具体的には反射効率や導電率などの点から、 Agや A1がよい。 TFT14のドレイン電極 20はコンタクトホール 22を介して画素電極 1 5と接続する。この画素電極 15は下部に位置する絶縁膜 21の影響によりその表面が 凹凸状になる。またこの画素電極 15の面積は一画素の面積より少し小さい程度であ り、画素電極 15の面積を大きくすることにより、表示として使える領域及び反射可能 な領域を広くしている。画素電極 15の端部は、隣接する画素電極 15と接触しなけれ ば、ゲート線 12やソース線 13と平面的に見て一部重なっていてもよい。
[0027] 画素電極 15の周りには隣接する画素電極 15及び、隣接するエレクト口クロミック層 30同士が短絡するのを防止する短絡防止手段が設けられている。具体的には、画 素電極 15を囲むように形成された隔壁 23である。この隔壁 23はゲート線 12とソース 線 13上の絶縁膜 21の上にノボラック樹脂で形成されている。その高さは、エレクト口 クロミック層 30の厚さと略同様か或いはそれよりも高くなつており、 3 10 z m程度と なっている。例えば、エレクト口クロミック層 30を後述のようなスクリーン印刷で形成す るのであれば隔壁の高さはエレクト口クロミック層の厚さと略同様の高さが好ましぐい わゆるインクジェット方式で形成するのであれば隔壁の高さはエレクト口クロミック層 3 0の高さよりも高い方が望ましい。また、より高精細な表示を行おうとすると、一画素の 大きさがより小さくなると共に、画素と画素との間も狭くなり、 P 接する画素との間で画 素電極 15の短絡が発生する恐れがある。特に今後より高精細化が進んでくると、隣 接する画素間、この場合画素電極 15と画素電極 15との間の距離は大体 5 z m— 30 x mとなり、短絡が発生する恐れがますます高くなる。
[0028] しかし、このように短絡防止手段を設けることにより、隣接する画素電極 15同士の短 絡を防止することができ、また画素電極 15上に形成されるエレクト口クロミック層 30が P 接するエレクト口クロミック層 30と短絡するのを防止することもできる。なお隔壁 23 は絶縁体であればよぐノボラック樹脂以外の有機樹脂または無機樹脂で形成しても よい。また隔壁 23以外の短絡防止手段としては、例えば隣接する画素との間におい て絶縁膜 21に溝を形成してもよい。
[0029] 画素電極 15上で隔壁 23に囲まれた領域にはエレクト口クロミック層 30が形成される 。エレクト口クロミック層 30は、電気化学的な酸化または還元反応によって、着色、消 色を示す物質からなり、一般的なエレクト口クロミック表示装置に用いられるものであ れば使用できる。例えば酸化タングステン、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化イリジ ゥム、酸化ニッケル、酸化バナジウム、窒化スズ、窒化インジウム、ポリチォフェン、ポ リピロール、金属フタロシアニン、ピオロゲン、などが挙げられる。また国際公開第 97 /35227号などに記載されているような、ナノ粒子薄膜状のものを用いてもよい。ナ ノ粒子薄膜状のものを用いることで、酸化還元反応を早め表示応答の高速化を図つ たり、コントラストの向上を図ることができる。本実施形態においても、このナノ粒子薄 膜状のものを用いており、本実施形態において具体的には、 Sbをドープした Sn〇か
2 らなるナノ粒子薄膜を用いてレ、る。
[0030] エレクト口クロミック層 30の形成方法は、公知の方法、例えば真空蒸着法、スパッタ リング法、などにより画素電極 15上に直接形成してもよいが、本実施形態におけるナ ノ粒子薄膜の形成方法は、 Sbをドープした SnO力 なるナノ粒子をスクリーン印刷
2
法により各画素電極 15上にまず形成する。このようにスクリーン印刷法によることで生 産性を高めることができる。また本実施形態においては、画素電極 15の外縁を囲う 隔壁 21が形成されているため、この隔壁 21を利用することでナノ粒子薄膜を画素電 極 15上に高精度に形成できる。とくに、ナノ粒子薄膜の形成方法がスクリーン印刷法 によるものであれば、この隔壁 21により形成された画素電極 15上のスペースに、高さ 、面積等極めて正確にナノ粒子薄膜を形成できる。そしてこの後、ナノ粒子薄膜を焼 結、また酸化或いは還元された化合物を吸着させるなどの工程を経て、エレクト口クロ ミック層 30を形成する。
[0031] カラーフィルタ側基板 50には、ガラス基板 51上に各画素に対応して設けられたカラ ーフイノレタ 52と、対向電極 53と、対向電極 53上に積層されたエレクト口クロミック層 5 4が形成されている。
[0032] ガラス基板 51上には、各画素を区切るようにブラックマトリクス 55が形成され、ブラッ クマトリタス 55の開口部には各画素に対応したカラーフィルタ 52が形成されている。 カラーフィルタ 52は例えば、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)の 3色からなり、各画素に 対応して 3色のうち何れか 1色が配置されている。カラーフィルタ 52上には例えば IT 〇や IZOなどからなる対向電極 53が積層される。
[0033] 対向電極 53上にはエレクト口クロミック層 54が形成される。このエレクト口クロミック層
54はアレイ側基板 10と同様にナノ粒子薄膜からなるものを用いて形成している。本 実施形態において具体的には、 TiO力 なるナノ粒子薄膜を用いている。ナノ粒子
2
薄膜を対向電極 53上に形成した後、ナノ粒子薄膜を焼結、また酸化或いは還元さ れた化合物を吸着させるなどの工程を経て、エレクト口クロミック層 54を形成する。そ してアレイ側基板 10とカラーフィルタ側基板 50とを対向配置させる。
[0034] 電解層 80は、溶媒中に含まれるイオンにより電荷を運ぶ役割を果たすものである。
電解層 80としては、一般的なエレクト口クロミック表示装置に用いられているものであ ればよぐ構成物質や形成方法などに特に限定はない。液体の電解層、ゲル系の電 解層、或は固体系の電解層でも構わない。
[0035] 液体の電解層としては、溶媒に電解質を溶力 たものを用いることができる。具体的 なものとしては、溶媒として、水、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、 - プチ口ラタトン、などが挙げられる。具体的な電解質としては、酸類は硫酸、塩酸、な どが挙げられる。アルカリ類としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチ ゥム、などが挙げられる。塩類は、過塩素酸リチウム、過塩素酸ナトリウム、過塩素酸 銀などのアルカリ(土類)金属塩等の無機イオン塩や 4級アンモニゥム塩ゃ環状 4級 アンモニゥム塩、などが挙げられる。
[0036] ゲル系の電解層としては、具体的には、ァセトニトリルやエチレンカーボネート、プロ ピレンカーボネートもしくはその混合物に対して、ポリアクリロニトリル、ポリアクリルアミ ドなどのポリマーを混入して重合させたものが挙げられる。
[0037] 固体系の電解層としては、具体的には、ポリエチレンオキサイドなどの高分子側鎖 にスルホンイミド塩ゃアルキルイミダゾリウム塩、テトラシァノキノジメタン塩などの塩を 持つものが挙げられる。
[0038] 電解層 80が液体の電解層であれば、アレイ側基板 10、或いはカラーフィルタ側基 板 50の周縁部にシール材を塗布する。その際電解層 80の材料を注入するための注 入口を形成するようにシール材を塗布しておく。そして両基板を貼り合せ、両基板間 に生じる一定のギャップの中に、注入口を介して電解層 80の材料が注入される。な ぉ両基板間に生じる一定のギャップが後述する電解層 80の層厚となるように、シー ル材は塗布されている。また電解質層 80の材料の注入方法は、例えば真空注入法 など、公知の方法を用いればよい。
[0039] 電解層 80の層厚は、約 5 μ mから約 50 μ mの間であり、好ましくは約 7 μ mから約 3 O x mの間が好ましい。電解層 80の層厚があまり広くなつてくると、観察者が表示装 置を観察した際に、 1つの画素を通して、隣接する画素の表示状態までもが認識され てしまう恐れがあるため、できるだけ電解層 80の層厚は狭い方が好ましい。他方電解 層 80の層厚があまり狭くなつてしまうと、その役割が不十分となったり、アレイ側基板 10とカラーフィルタ側基板 50との間が異物によりショートする恐れが高くなつたり、ま た製造技術上の問題などが考えられるため、上記の層厚が適当なものである。
[0040] なお、本実施形態においては、図示していないが、球状スぺーサをアレイ側基板 1 0に散布している。これにより電解層 80の層厚をエレクト口クロミック表示装置全体で 一定に保つことができ、安定した表示が可能となると共に、アレイ側基板 10上に柱状 スぺーサを形成するのに比べ簡単に行える。この球状スぺーサの数は、例えば液晶 表示装置におけるセルギャップを厳密に制御するための球状スぺーサのように、一 画素に数個の割合で存在する必要はなぐ複数の画素に一個の割合で散布してあ ればよレ、。したがって球状スぺーサが表示に与える影響はほとんどない。 [0041] エレクト口クロミック表示装置には、各画素を選択するためのゲート線駆動回路とソ ース線駆動回路(共に図示せず)がそれぞれゲート線 12の端部側とソース線 13の端 部側に設けられ、このゲート線駆動回路とソース線駆動回路を制御する信号制御部( 図示せず)が設けられている。信号制御部により制御されたゲート線駆動回路により 、所定のゲート線 12にゲート信号が加えられる。このゲート信号がスイッチング用の T FT14のゲート電極 16に加わり、 TFT14が〇N状態となる。所定のソース線 13に加 えられたソース信号力 TFT14のソース電極 19からドレイン電極 20を経て画素電極 15へ加えられ、表示素子 90で表示が行われる。
[0042] 他の実施形態であるエレクト口クロミック表示装置の回路図を模式的に示したものを 図 4、図 5、図 6、図 7、図 8に示す。なお、図 3と同様のものを示している場合には同 様の符号を付している。
[0043] 図 4は図 3の電圧駆動回路によるものと異なり、電流駆動回路により表示を行うもの である。スイッチング用の TFT14の他に、ソース線 13に沿って形成された電力供給 線 (Vdd)、表示素子 90にこの電力供給線 (Vdd)より電流を供給するための TFT10 1が各画素に形成されている。 TFT101のゲート電極は TFT14のドレイン電極 20に 、 TFT101のソース電極は電力供給線(Vdd)に、 TFT101のドレイン電極は表示素 子 90にそれぞれ接続する。
[0044] このような電流駆動回路により、図 3のものに比べ、表示素子 90へより大きな電流を 供給することができ、酸化還元反応をより高速に行うことができる。なお本実施形態の 場合、電力供給線 (Vdd)には例えば黒表示用の 10Vと白表示用の 0Vのように、 2 種類に振り分けた電力供給を行うのがよい。また階調表示を行う場合には、フレーム レート階調法が適している。
[0045] なお、 TFT14と TFT101は共に N型の TFT、つまり電子をキャリアとする TFTから なるため、共に半導体層に a— Siを用いることができ、同一工程で作成できる。また電 力供給線 (Vdd)は必ずしもソース線 13に沿って形成されている必要はなぐゲート 線 12に沿って形成されていてもよぐ何れにしろ、各画素に電力を供給できるように なっていればよレ、。
[0046] 図 5は、前記の実施形態のような電流駆動回路において、各画素にスイッチング手 段と、電位制御手段とを設けたものを示している。具体的には、スイッチング手段とし て N型のスイッチング用 TFT14を用レ、、電位制御手段として P型 TFTと N型 TFTか らなる CMOS102を用いている。 CMOS102の入力端は TFT14のドレイン電極 20 と接続し、 CMOS102の出力端は表示素子 90へ接続している。このようにすることで 、酸化還元反応をより高速に行うことができ、電位制御手段により電圧階調法による 階調表示も行うことができる。なお本実施形態において CMOS102を用いているた め、 TFTの半導体層にポリシリコンを用いることになる。したがって、消費電力を抑え たり、周辺の駆動回路を一体に形成することが可能となるなどの効果を有する。また スイッチング用 TFT14の半導体層 18もポリシリコンで作成することができる。
[0047] 図 6は、図 5と同様に各画素にスイッチング手段と電位制御手段を設けたものを示し ている。図 5と異なる点は、電位制御手段として CMOS102ではなぐ P型或は N型 の TFT103を 2つ用いている点である(図では N型のものを示している)。したがって TFTの半導体層にポリシリコンを用いなくとも a— Siを用いて製造することができるの で、製造が容易などの効果を有する。なお画素ごとに形成されたこれら TFTが総て N 型の TFTであるため、共に半導体層に a— Siを用いればよいので、各画素に P型、 N 型の TFTが混在するものに比べ製造工程の増加を抑えることができる。
[0048] 図 7は、前記の実施形態のような電流駆動回路において、各画素にスイッチング手 段と、書き換え指定手段と、電位制御手段と、電源遮断手段とを設けたものを示して いる。具体的には、スイッチング手段としてスイッチング用 TFT14を用レ、、書き換え 指定手段として N型の TFT104とコンデンサ 105、電位制御手段として CMOS106 、電力遮断手段として 2つの N型 TFT107を用いている。 TFT104のゲート電極はゲ ート線 12と平行に走るワード線 108に接続し、 TFT104のソース電極はソース線 13 に接続し、 TFT104のドレイン電極はコンデンサ 105に接続すると共に、 TFT107の それぞれのゲート電極に接続する。 TFT107のソース電極は、 2本の電力供給線 (V dd) (Vss)の何れかと各々接続している。 TFT107のドレイン電極は、 CMOS106を 構成する P型 TFTと N型 TFTの何れかと各々接続し、 CMOS106の入力端は TFT 14のドレイン電極 20と接続し、 CMOS106の出力端は表示素子 90へ接続する。こ れにより、ワード線 108とソース線 13により選択された各画素において、書き換えが 必要か否かが指定され、書き換えが必要と指定された画素においては、電力供給が 行われ、書き換えが不要と指定された画素においては、電力供給が行われないことと なる。
[0049] エレクト口クロミック表示装置の場合、所謂表示のメモリ性を有しているため、対応す る画素の表示が前回の選択時と同じであれば、そのままの表示を保持しておいた方 が消費電力の低減につながる。そこで各画素に書き換え指定手段と、電力遮断手段 とを設けることで、前回選択時の表示状態と今回選択時の表示状態に変化がなけれ ば、書き換え指定手段により、書き換え不要と指示し、電力遮断手段において電力 の供給を遮断する。前回選択時の表示状態と今回選択時の表示状態に変化があれ ば、書き換え指定手段により、書き換え必要と指示し、電力遮断手段において電力 の供給を遮断しない。このようにすれば、エレクト口クロミック表示装置における消費 電力の低減を図ることができる。なお本実施形態においても CMOS106を用いてい るため、 TFTの半導体層にポリシリコンを用いることになる。
[0050] 図 8は、図 7と同様に各画素にスイッチング手段と、書き換え指定手段と、電位制御 手段と、電源遮断手段とを設けたものを示している。図 7と異なる点は、電位制御手 段として CMOS106ではなぐ P型或は N型の TFT109を用いている点である(図で は N型のものを示している)。したがって TFTの半導体層にポリシリコンを用いなくとも a— Siを用いて製造することができるので、製造が容易などの効果を有する。なお画 素ごとに形成されたこれら TFTが総て N型の TFTであるため、共に半導体層に a— Si を用いればよいので、各画素に P型、 N型の TFTが混在するものに比べ製造工程の 増加を抑えることができる。
[0051] なお、図 4から図 8に示した回路図において、電力供給線 (Vdd)、(Vss)が示され ており、この電力供給線の端部は電源へと接続する。この場合電源から遠ざかるほど 配線抵抗により電力供給能力が低下する恐れがある。そこで電力供給線の両端を電 源へ接続したり、隣り合う電力供給線同士を 1箇所以上の結線ポイントを介して互い に接続したりして、電力供給能力の低下を防止してもよい。その際結線ポイントを梯 子状にしておけば、電力供給線のうちの 1本が断線したとしても、電力供給が可能と なる。 なお、本発明の要旨を逸脱しない範囲であれば上記実施形態以外の形態も可能 である。例えば、ガラス基板 11の他に、プラスチック基板等、他の絶縁性基板を用い ても構わない。また絶縁性基板は可撓性を持ったフィルム状のものでも構わない。

Claims

請求の範囲
[1] 画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極間に形成されるエレクト口 クロミック層及び電解層で構成された画素を複数備えるエレクト口クロミック表示装置
^しおレヽ 、
前記画素電極の周辺には短絡防止手段が設けられていることを特徴とするエレクト 口クロミック表示装置。
[2] 前記短絡防止手段は、前記画素電極の周辺を囲う隔壁であることを特徴とする請 求項 1に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[3] 前記エレクト口クロミック層は、ナノ粒子薄膜を用いて形成されていることを特徴とす る請求項 1に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[4] 前記隔壁の高さは、前記エレクト口クロミック層と略同じであることを特徴とする請求 項 2に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[5] 前記エレクト口クロミック層の層厚は、 3 10 x mであることを特徴とする請求項 1に 記載のエレクト口クロミック表示装置。
[6] 隣り合う前記画素電極間の距離は、 5 μ m— 30 μ mであることを特徴とする請求項
1に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[7] 前記電解層の層厚は、 5 μ m 50 μ mであることを特徴とする請求項 1に記載のェ レクト口クロミック表示装置。
[8] 前記電解層には球状スぺーサが位置していることを特徴とする請求項 1に記載の エレクト口クロミック表示装置。
[9] 画素電極と、対向電極と、前記画素電極と前記対向電極間に形成されるエレクト口 クロミック層及び電解層で構成された画素を複数備えるエレクト口クロミック表示装置
^しおレヽ 、
前記画素電極には前記エレクト口クロミック層がそれぞれ形成されており、該画素電 極及びエレクト口クロミック層の周辺には短絡防止手段が設けられていることを特徴と するエレクト口クロミック表示装置。
[10] 前記短絡防止手段は、前記画素電極の周辺を囲う隔壁であることを特徴とする請 求項 9に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[11] 前記エレクト口クロミック層は、ナノ粒子薄膜を用いて形成されていることを特徴とす る請求項 9に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[12] 前記隔壁の高さは、前記エレクト口クロミック層と略同じであることを特徴とする請求 項 10に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[13] 前記エレクト口クロミック層の層厚は、 3 10 μ mであることを特徴とする請求項 9に 記載のエレクト口クロミック表示装置。
[14] 隣り合う前記画素電極間の距離は、 5 μ m— 30 μ mであることを特徴とする請求項
9に記載のエレクト口クロミック表示装置。
[15] 前記電解層の層厚は、 5 μ ΐη— 50 μ ΐηであることを特徴とする請求項 9に記載のェ レクト口クロミック表示装置。
[16] 前記電解層には球状スぺーサが位置していることを特徴とする請求項 9に記載の エレクト口クロミック表示装置。
PCT/JP2004/010638 2003-07-31 2004-07-27 エレクトロクロミック表示装置 WO2005012995A1 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/344,656 US7830582B2 (en) 2003-07-31 2006-01-31 Electrochromic display

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003284037A JP2005049770A (ja) 2003-07-31 2003-07-31 エレクトロクロミック表示装置
JP2003-284037 2003-07-31

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
US11/344,656 Continuation US7830582B2 (en) 2003-07-31 2006-01-31 Electrochromic display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2005012995A1 true WO2005012995A1 (ja) 2005-02-10

Family

ID=34113825

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2004/010638 WO2005012995A1 (ja) 2003-07-31 2004-07-27 エレクトロクロミック表示装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US7830582B2 (ja)
JP (1) JP2005049770A (ja)
TW (1) TW200510890A (ja)
WO (1) WO2005012995A1 (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI427682B (zh) 2006-07-04 2014-02-21 Semiconductor Energy Lab 顯示裝置的製造方法
TWI475616B (zh) * 2008-12-26 2015-03-01 Semiconductor Energy Lab 半導體裝置及其製造方法
KR101827848B1 (ko) * 2010-10-22 2018-03-23 삼성디스플레이 주식회사 박막 트랜지스터 및 이를 구비한 표시 장치
US9164347B2 (en) * 2010-12-20 2015-10-20 Sharp Kabushiki Kaisha Display device including electrochromic layer
KR102515345B1 (ko) * 2017-09-28 2023-03-28 엘지디스플레이 주식회사 전기 변색 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
TWI648583B (zh) * 2017-12-25 2019-01-21 友達光電股份有限公司 鏡面顯示模組
CN110161770A (zh) * 2019-05-23 2019-08-23 京东方科技集团股份有限公司 显示面板
US11055593B1 (en) * 2020-01-07 2021-07-06 Capital One Services, Llc Providing alerts via a color changing transaction card

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6195321A (ja) * 1984-10-17 1986-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd エレクトロクロミツク表示装置
JPS62110928U (ja) * 1985-12-27 1987-07-15

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5496997A (en) * 1978-01-17 1979-07-31 Minolta Camera Co Ltd Electrochromic light volume control component
JPS5624384A (en) 1979-08-02 1981-03-07 Sharp Kk Electrochromatic display unit
EP0084604A1 (en) 1982-01-25 1983-08-03 American Cyanamid Company Thin film transistor-driven electrochromic display and system
JPS5991423A (ja) 1982-11-17 1984-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd エレクトロクロミツク表示素子
JPS5991424A (ja) 1982-11-17 1984-05-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd エレクトロクロミツク表示素子
JPS6227722A (ja) 1985-07-30 1987-02-05 Asahi Glass Co Ltd エレクトロクロミツク表示素子
JPH07846B2 (ja) 1985-11-08 1995-01-11 株式会社豊田自動織機製作所 ボビン搬送体の連結切離し装置
JPS62135322A (ja) 1985-12-09 1987-06-18 日立金属株式会社 湿式成形装置
JPH02192766A (ja) 1989-01-21 1990-07-30 Sumitomo Metal Ind Ltd 薄膜半導体素子
US5004663A (en) * 1989-07-28 1991-04-02 Xerox Corporation Photoconductive imaging members with polyphosphazene binders
US5189549A (en) * 1990-02-26 1993-02-23 Molecular Displays, Inc. Electrochromic, electroluminescent and electrochemiluminescent displays
US5847860A (en) * 1996-07-17 1998-12-08 International Business Machines Corporation High density electrochromic display
JPH10232413A (ja) 1997-02-21 1998-09-02 Asahi Glass Co Ltd エレクトロクロミック素子及びその製造方法及び調光体
US5940693A (en) * 1997-07-15 1999-08-17 Sharp Laboratories Of America, Inc. Selective silicide thin-film transistor and method for same
JP3844613B2 (ja) * 1998-04-28 2006-11-15 株式会社半導体エネルギー研究所 薄膜トランジスタ回路およびそれを用いた表示装置
DE19922973C2 (de) * 1999-05-19 2003-02-06 Armin Schwab Lichtdurchlässige Scheibenanordnung
JP2001188263A (ja) 1999-12-27 2001-07-10 Toshiba Corp 表示装置及びこれを用いた無線携帯機器
JP2001264823A (ja) 2000-03-21 2001-09-26 Sharp Corp エレクトロクロミック表示装置
US6906842B2 (en) * 2000-05-24 2005-06-14 Schott North America, Inc. Electrochromic devices
WO2002007171A1 (fr) * 2000-07-19 2002-01-24 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Substrat auquel est attachee une electrode et procede de preparation associe
US6737672B2 (en) * 2000-08-25 2004-05-18 Fujitsu Limited Semiconductor device, manufacturing method thereof, and semiconductor manufacturing apparatus
JP2002258327A (ja) 2000-12-27 2002-09-11 Sony Corp エレクトロクロミック表示素子及びエレクトロデポジション型表示素子
WO2002056106A1 (en) 2001-01-12 2002-07-18 Koninklijke Philips Electronics N.V. Active matrix electrochromic display device
JP4839551B2 (ja) 2001-09-12 2011-12-21 パナソニック株式会社 有機el表示装置
JP2003149688A (ja) 2001-11-12 2003-05-21 Murakami Corp 携帯型端末機器
JP2003197881A (ja) * 2001-12-27 2003-07-11 Seiko Epson Corp 半導体集積回路、半導体集積回路の製造方法、半導体素子部材、電気光学装置、電子機器
US7352500B2 (en) * 2002-08-15 2008-04-01 Koninklijke Philips Electronics, N.V. Full-color electrochromic display with stacked in cell monochromic electrochromes
TWI256732B (en) * 2002-08-30 2006-06-11 Sharp Kk Thin film transistor, liquid crystal display apparatus, manufacturing method of thin film transistor, and manufacturing method of liquid crystal display apparatus
US20060139725A1 (en) * 2004-12-29 2006-06-29 Tsinghua Nano-Technology Co., Ltd. Electrochromic device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6195321A (ja) * 1984-10-17 1986-05-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd エレクトロクロミツク表示装置
JPS62110928U (ja) * 1985-12-27 1987-07-15

Also Published As

Publication number Publication date
TW200510890A (en) 2005-03-16
US20060170664A1 (en) 2006-08-03
JP2005049770A (ja) 2005-02-24
US20090002348A9 (en) 2009-01-01
US7830582B2 (en) 2010-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7369295B2 (en) Electrochromic display
US7858983B2 (en) Electrochromic display with current drive circuit
KR101640816B1 (ko) 전기영동표시장치 및 그 제조방법
CN101868756B (zh) 有源矩阵基板和液晶显示装置
KR100493869B1 (ko) 횡전계 방식의 액정표시장치 및 그 제조방법
US7830582B2 (en) Electrochromic display
WO2007052952A1 (en) An electrochromic device
KR20070063102A (ko) 전기 영동 표시장치와 그 제조방법
KR100756846B1 (ko) 전기변색소자의 전극구조
US8654431B2 (en) Active matrix electrochromic device and method of manufacturing the same
TW201205178A (en) Electrophoretic display device and method for manufacturing the same
US9798176B2 (en) Display devices
KR20010077157A (ko) 박막 트랜지스터 어레이 패널 및 액정표시장치
KR20090061470A (ko) 전기영동표시장치 및 그 제조방법
US20230375892A1 (en) Electronic paper, method for manufacturing the same, and display device thereof
JP2005049771A (ja) エレクトロクロミック表示装置
JP2005084216A (ja) 表示装置
KR102081604B1 (ko) 액정표시장치
JP4780255B1 (ja) 電気化学表示素子
KR20110015321A (ko) 전기영동 디스플레이 장치 및 그 제조방법
TWM578396U (zh) 電致變色顯示器
KR102623481B1 (ko) 전기 변색 장치 및 이를 포함하는 표시 장치
KR101950820B1 (ko) 박막 트랜지스터 기판 및 그의 제조 방법
JP2005091514A (ja) エレクトロクロミック表示装置
TW201516549A (zh) 電致變色顯示面板

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AE AG AL AM AT AU AZ BA BB BG BR BW BY BZ CA CH CN CO CR CU CZ DE DK DM DZ EC EE EG ES FI GB GD GE GH GM HR HU ID IL IN IS KE KG KP KR KZ LC LK LR LS LT LU LV MA MD MG MK MN MW MX MZ NA NI NO NZ OM PG PH PL PT RO RU SC SD SE SG SK SL SY TJ TM TN TR TT TZ UA UG US UZ VC VN YU ZA ZM ZW

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): BW GH GM KE LS MW MZ NA SD SL SZ TZ UG ZM ZW AM AZ BY KG KZ MD RU TJ TM AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PL PT RO SE SI SK TR BF BJ CF CG CI CM GA GN GQ GW ML MR NE SN TD TG

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
DPEN Request for preliminary examination filed prior to expiration of 19th month from priority date (pct application filed from 20040101)
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 11344656

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase