CH620523A5 - Electrochromic display cell - Google Patents

Electrochromic display cell Download PDF

Info

Publication number
CH620523A5
CH620523A5 CH1387277A CH1387277A CH620523A5 CH 620523 A5 CH620523 A5 CH 620523A5 CH 1387277 A CH1387277 A CH 1387277A CH 1387277 A CH1387277 A CH 1387277A CH 620523 A5 CH620523 A5 CH 620523A5
Authority
CH
Switzerland
Prior art keywords
electrode
display
electrolyte material
layer
cell
Prior art date
Application number
CH1387277A
Other languages
French (fr)
Inventor
Michel Lucien Bayard
Original Assignee
Texas Instruments Inc
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
Priority claimed from US05/741,271 external-priority patent/US4106862A/en
Priority claimed from US05/741,320 external-priority patent/US4150879A/en
Application filed by Texas Instruments Inc filed Critical Texas Instruments Inc
Publication of CH620523A5 publication Critical patent/CH620523A5/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
    • G02F1/1514Devices 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 characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
    • G02F1/1523Devices 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 characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
    • G02F1/1524Transition metal compounds

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Description

La présente invention concerne une cellule d'affichage électrochromique comprenant un matériau d'électrolyte, électriquement isolant, mais conduisant les ions de sodium, une électrode d'affichage formée d'une fine couche de WO3 appliquée sur une surface du matériau d'électrolyte, une contre-électrode formée d'une fine couche de NayW03, appliquée à la surface opposée du matériau d'électrolyte, y valant approximativement 0,3 et des portions ou aires de contacts électriques avec la couche d'électrode d'affichage et la couche de contre-électrode. The present invention relates to an electrochromic display cell comprising an electrolyte material, electrically insulating, but conducting sodium ions, a display electrode formed by a thin layer of WO3 applied to a surface of the electrolyte material, a counter electrode formed by a thin layer of NayW03, applied to the opposite surface of the electrolyte material, worth approximately 0.3 therein and portions or areas of electrical contact with the display electrode layer and the layer counter electrode.

Le champ de l'invention est donc celui des dispositifs d'affichage électrochromiques et, en particulier, celui des agencements électrode-électrolyte utilisés en tant que dispositifs d'affichage électrochromiques d'informations. The field of the invention is therefore that of electrochromic display devices and, in particular, that of electrode-electrolyte arrangements used as electrochromic information display devices.

Les dispositifs électrochromiques peuvent être définis comme étant des dispositifs dans lesquels un changement chimique, produit en réponse à l'application contrôlée d'un champ électrique, a pour résultat un changement des propriétés de réflexion ou de transmission du dispositif à l'égard des radiations électromagnétiques. Dans les dispositifs d'affichage d'informations utilisant cette propriété, le changement se manifeste usuellement en tant que changement de couleur à l'endroit d'une électrode, de forme sélectionnée, du dispositif, de façon que se trouve affiché un chiffre ou un caractère alphanumérique qui fournit l'information. Dans un type de dispositifs connu, des matériaux inorganiques sont utilisés pour tous les éléments actifs de la cellule, laquelle comprend usuellement au moins deux électrodes, un électrolyte et, fréquemment aussi, un isolant. Dans de telles cellules, l'une des électrodes ou les deux électrodes sont faites d'un matériau électrochromique. Selon une théorie admise pour le fonctionnement de ces dispositifs, l'application d'un potentiel électrique entre les électrodes amène les ions présents dans l'élec-trolyte à être absorbés par une des électrodes, produisant ainsi un changement de la couleur ou de la transmissivité de cette électrode. Dans la plupart des dispositifs d'affichage d'informations, le changement de couleur subsiste après que l'application du potentiel électrique a cessé. En inversant le courant dans le circuit, on inverse la réaction chimique et l'électrode, qui avait changé d'apparence, revient alors à son apparence originale. On voit donc que la fonction de l'électrolyte est de fournir ou de transporter des ions dans le système. Electrochromic devices can be defined as devices in which a chemical change, produced in response to the controlled application of an electric field, results in a change in the reflection or transmission properties of the device with respect to radiation electromagnetic. In information display devices using this property, the change usually manifests itself as a change of color at the location of an electrode, of selected shape, of the device, so that a number or a number is displayed. alphanumeric character that provides the information. In a known type of device, inorganic materials are used for all the active elements of the cell, which usually comprises at least two electrodes, an electrolyte and, frequently also, an insulator. In such cells, one or both of the electrodes are made of an electrochromic material. According to an accepted theory for the operation of these devices, the application of an electrical potential between the electrodes causes the ions present in the electrolyte to be absorbed by one of the electrodes, thus producing a change in the color or the transmissivity of this electrode. In most information display devices, the color change remains after the application of electrical potential has ceased. By reversing the current in the circuit, the chemical reaction is reversed and the electrode, which had changed in appearance, then returns to its original appearance. It can therefore be seen that the function of the electrolyte is to supply or transport ions in the system.

Les systèmes ou dispositifs inorganiques connus dans l'art antérieur utilisaient de l'oxyde de tungytène (WO3) ou de l'oxyde de vanadium (V2O5) pour les électrodes d'affichage, avec un électrolyte constitué, par exemple, d'acide sulfurique ou d'une solution saline aqueuse, et avec une contre-électrode métallique. Lors de l'application du champ électrique, les ions d'hydrogène ou de métal de l'électrolyte sont attirés vers l'électrode d'affichage et forment sur cette électrode des bronzes de tungstène ou de vanadium, produisant une couleur bleue. The inorganic systems or devices known in the prior art used tungytene oxide (WO3) or vanadium oxide (V2O5) for the display electrodes, with an electrolyte consisting, for example, of sulfuric acid or an aqueous saline solution, and with a metallic counter electrode. When applying the electric field, the hydrogen or metal ions of the electrolyte are attracted to the display electrode and form on this electrode tungsten or vanadium bronzes, producing a blue color.

La construction de telles cellules d'affichage implique la solution de problèmes relatifs au traitement d'un électrolyte liquide, comme, par exemple, les problèmes causés par l'obligation de prévoir des moyens adéquats pour sceller de façon étanche l'électrolyte dans la cellule, ou les problèmes causés par les fuites qui peuvent résulter de chocs thermiques ou chimiques ou encore de contraintes particulières. L'obligation de sceller adéquatement l'électrolyte, lequel peut être une substance chimiquement très active, à l'intérieur de la cellule, augmente le coût de fabrication du dispositif. The construction of such display cells involves the solution of problems relating to the treatment of a liquid electrolyte, such as, for example, the problems caused by the obligation to provide adequate means for sealing the electrolyte in the cell , or problems caused by leaks that may result from thermal or chemical shock or from special stresses. The requirement to properly seal the electrolyte, which can be a very chemically active substance, inside the cell, increases the manufacturing cost of the device.

Les essais de l'art antérieur visant à résoudre ces problèmes ont été dirigés vers l'immobilisation du liquide d'électrolyte, par exemple en disposant celui-ci dans des gels, des membranes ou des matrices. Toutefois, ces solutions impliquent toujours la présence d'un électrolyte liquide ou humide, avec les problèmes techniques et pratiques et les questions de coût que cela implique. The tests of the prior art aimed at solving these problems have been directed towards the immobilization of the electrolyte liquid, for example by placing it in gels, membranes or matrices. However, these solutions always involve the presence of a liquid or wet electrolyte, with the technical and practical problems and cost issues that this implies.

Le but de la présente invention est de fournir une cellule d'affichage électrochromique exempte des défauts et inconvénients susmentionnés. The object of the present invention is to provide an electrochromic display cell free from the abovementioned defects and drawbacks.

Dans ce but et conformément à l'invention, la cellule d'affichage électrochromique du type générique précédemment défini est caractérisée en ce que ledit matériau d'électrolyte est un matériau d'électrolyte sec, du type céramique, et consiste en un membre de la série définie par Nai +xZr2SixP3_xOi2, avec x valant de 0,8 à 2,4. For this purpose and in accordance with the invention, the electrochromic display cell of the generic type defined above is characterized in that said electrolyte material is a dry electrolyte material, of the ceramic type, and consists of a member of the series defined by Nai + xZr2SixP3_xOi2, with x being from 0.8 to 2.4.

Ainsi, l'invention fournit une cellule d'affichage électrochromique totalement sèche, c'est-à-dire totalement à l'état solide, en faisant usage d'un matériau d'électrolyte solide, du type céramique, à travers lequel les ions de sodium sont facilement conduits ou transportés, mais dont la conduction électronique est négligeable. On remarque que la contre-électrode est un sodium bronze, NayW03, y valant de préférence approximativement 0,3. Thus, the invention provides a completely dry electrochromic display cell, that is to say totally in the solid state, by making use of a solid electrolyte material, of the ceramic type, through which the ions sodium are easily conducted or transported, but whose electronic conduction is negligible. Note that the counter electrode is a bronze sodium, NayW03, preferably worth approximately 0.3.

La présente invention permet donc d'atteindre l'avantage d'avoir une cellule d'affichage électrochromique complètement sèche et solide; elle présente aussi l'avantage de fournir une nouvelle cellule d'affichage électrochromique de construction plus robuste que les dispositifs analogues connus de l'art antérieur. D'autre part, on relève que la cellule d'affichage électrochromique proposée par l'invention présente également l'avantage d'être plus facile à fabriquer et d'être d'une construction moins coûteuse que les cellules du même genre antérieurement connues. The present invention therefore makes it possible to achieve the advantage of having a completely dry and solid electrochromic display cell; it also has the advantage of providing a new electrochromic display cell of more robust construction than the analogous devices known from the prior art. On the other hand, it is noted that the electrochromic display cell proposed by the invention also has the advantage of being easier to manufacture and of being of less expensive construction than cells of the same kind previously known.

Le dessin annexé illustre, à titre d'exemple, des formes d'exécution de l'objet de l'invention ; dans ce dessin : The accompanying drawing illustrates, by way of example, embodiments of the subject of the invention; in this drawing:

la fig. 1 est une vue en perspective et partiellement en coupe d'une première forme d'exécution de l'objet de l'invention, fig. 1 is a perspective view and partially in section of a first embodiment of the object of the invention,

la fig. 2 est une vue en perspective et partiellement en coupe d'une seconde forme d'exécution de l'invention, et fig. 2 is a perspective view and partially in section of a second embodiment of the invention, and

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

3 3

620 523 620,523

la fig. 3 est une vue en perspective et partiellement en coupe d'une troisième forme d'exécution de l'invention. fig. 3 is a perspective view and partially in section of a third embodiment of the invention.

A la fig. 1, on voit que la cellule d'affichage électrochromique du type en question comprend un panneau frontal transparent 10, fait de verre ou d'un matériau plastique convenable et qui peut être suffisamment épais pour fournir un support structural au reste des éléments de la cellule. Sur la surface arrière du panneau frontal a été déposée, par exemple par la technique de dépôt de plasma, une configuration de régions électriquement conductrices et transparentes 12 d'un matériau tel que l'oxyde d'étain ou l'oxyde d'indium. Ces régions présentent la forme des segments d'un affichage numérique; elles comprennent chacune des lignes de conduction électrique d'accès menant à des contacts avec l'extérieur, cela d'une manière bien connue qu'il n'est pas nécessaire d'expliquer davantage. On peut naturellement utiliser aussi d'autres revêtements conducteurs transparents ou de fins placages métalliques. Ensuite, une fine couche d'un matériau électrochromique, par exemple de l'oxyde de tungstène ou de l'oxyde de vanadium est appliquée, par la méthode de dépôt par évaporation ou par une autre méthode adéquate, de façon à former les régions 13 de segments d'affichage sur le revêtement transparent 12. Ce revêtement d'un matériau électrochromique peut être appliqué avec une épaisseur d'approximativement 1 fi. Ces matériaux sont essentiellement transparents, en donnant juste une légère coloration jaune, mais, comme cela est connu, ils forment ce que l'on dénomme des bronzes lorsqu'ils réagissent avec certains ions tels que des ions de sodium, devenant alors opaques ou bleus, ou encore de coloration bleu-noir. Ce terme bronze est le terme consacré utilisé par les gens du métier pour désigner les composés colorés de sodium et de tungstène. La publication de l'article intitulé «Electrochemical Déposition of Sodium Tungsten Bronzes», de Jean-Paul Randin, pp. 1325 à 1330, vol. 120, N° 10, octobre 1973 de «Electrochemical Science and Technology», fournit toute indication voulue au sujet de ces bronzes. In fig. 1, it can be seen that the electrochromic display cell of the type in question comprises a transparent front panel 10, made of glass or of a suitable plastic material and which can be thick enough to provide structural support for the rest of the elements of the cell . On the rear surface of the front panel has been deposited, for example by the plasma deposition technique, a configuration of electrically conductive and transparent regions 12 of a material such as tin oxide or indium oxide. These regions have the shape of the segments of a digital display; they each include electrical conduction access lines leading to contacts with the outside, this in a well known manner which need not be explained further. Naturally, other transparent conductive coatings or fine metal plating can also be used. Then a thin layer of an electrochromic material, for example tungsten oxide or vanadium oxide is applied, by the evaporative deposition method or by another suitable method, so as to form the regions 13 display segments on the transparent coating 12. This coating of electrochromic material can be applied with a thickness of approximately 1 μm. These materials are essentially transparent, giving just a slight yellow coloring, but, as is known, they form what are called bronzes when they react with certain ions such as sodium ions, then becoming opaque or blue , or even blue-black coloring. This bronze term is the established term used by those skilled in the art to designate the colored compounds of sodium and tungsten. The publication of the article entitled “Electrochemical Deposition of Sodium Tungsten Bronzes”, by Jean-Paul Randin, pp. 1325 to 1330, vol. 120, No. 10, October 1973 of "Electrochemical Science and Technology", provides all necessary information concerning these bronzes.

Un fin revêtement isolant, par exemple un revêtement d'oxyde de silicium (non représenté) peut être appliqué sur les portions de conduction du revêtement d'oxyde d'étain qui connectent les segments d'affichage à leur région de contact externe respective 14. Sur ces régions de contact elles-mêmes, on peut avoir avantage à appliquer un revêtement métallique tel qu'un revêtement d'or ou d'argent, servant à assurer un bon contact électrique depuis l'extérieur jusqu'aux électrodes internes de la cellule. Le revêtement isolant protège ainsi l'oxyde d'étain des parties formant conducteur de l'action électrochimique dans la cellule, A thin insulating coating, for example a silicon oxide coating (not shown) can be applied to the conduction portions of the tin oxide coating which connect the display segments to their respective external contact region 14. On these contact regions themselves, it may be advantageous to apply a metallic coating such as a coating of gold or silver, serving to ensure good electrical contact from the outside to the internal electrodes of the cell. . The insulating coating thus protects the tin oxide from the parts forming the conductor from the electrochemical action in the cell,

action électrochimique qui, sinon, pourrait produire, sur ces portions formant conducteur, si elles n'étaient pas ainsi protégées, un genre de placage au sodium. electrochemical action which could otherwise produce a kind of sodium plating on these conductor portions, if they were not so protected.

Ensuite, on applique une couche 15 d'un matériau électroly-tique solide sec qui est conducteur des ions de sodium, mais électriquement isolant. Un tel matériau constitue un électrolyte du type céramique et il est un membre de la série définie par Nai +IZr2SixP3_xOi2, x valant de 0,8 à 2,4. Un tel matériau peut être déposé par évaporation sur la structure, de façon à produire une couche 15 couvrant tous les matériaux préalablement déposés, à l'exception des aires de conduction 14. Un électrolyte qui a été particulièrement trouvé satisfaisant est le Na3Zr2Si2P012. Then, apply a layer 15 of a dry solid electrolyte material which is conductive of sodium ions, but electrically insulating. Such a material constitutes an electrolyte of the ceramic type and it is a member of the series defined by Nai + IZr2SixP3_xOi2, x being equal to 0.8 to 2.4. Such a material can be deposited by evaporation on the structure, so as to produce a layer 15 covering all the materials previously deposited, with the exception of the conduction areas 14. An electrolyte which has been found particularly satisfactory is Na3Zr2Si2P012.

Le prochain pas consiste à déposer sur toute la couche d'électrolyte 15 une couche de contre-électrode d'approximativement 1 d'épaisseur de bronze de sodium, par exemple, le NayW03, y étant approximativement égal à 0,3. Un tel matériau peut être déposé par évaporation à partir d'un creuset de tungstène. The next step is to deposit over the entire electrolyte layer 15 a counter electrode layer of approximately 1 thickness of sodium bronze, for example, NayW03, being there approximately equal to 0.3. Such a material can be deposited by evaporation from a tungsten crucible.

Enfin, une couche métallique 18, par exemple d'or, de cuivre ou d'argent, est appliquée sur la contre-électrode afin d'assurer un bon contact électrique avec elle. Finally, a metallic layer 18, for example of gold, copper or silver, is applied to the counter-electrode in order to ensure good electrical contact with it.

Une cellule d'affichage telle que celle que montre la fig. 1 présente l'avantage d'être une cellule complètement sèche et solide, qui est seulement très légèrement plus épaisse que le substrat de verre sur lequel elle est construite, étant donné que les différentes couches déposées sur ce substrat ont besoin chacune d'avoir seulement une épaisseur d'approximativement 1 |i, ce qui fait que l'épaisseur totale de la cellule est seulement de 5 n supérieure à l'épaisseur du substrat de verre. La technique de construction simple utilisée rend ces cellules très peu coûteuses en comparaison avec d'autres types d'affichage électrochromique. De plus, des cellules ainsi construites sont, mieux que cela n'était le cas pour les cellules mouillées ou à liquide antérieurement connues, aptes à être adaptées pour de très grandes ou au contraire de très petites dimensions. Il a été constaté qu'un tel affichage peut être excité et désexcité, d'une façon réversible, en approximativement 2 s, avec une différence de potentiel de 5 V seulement entre les électrodes. A display cell such as that shown in FIG. 1 has the advantage of being a completely dry and solid cell, which is only very slightly thicker than the glass substrate on which it is constructed, since the different layers deposited on this substrate each need only have a thickness of approximately 1 | i, so that the total thickness of the cell is only 5 n greater than the thickness of the glass substrate. The simple construction technique used makes these cells very inexpensive compared to other types of electrochromic display. In addition, cells thus constructed are, better than was the case for previously known wet or liquid cells, capable of being adapted for very large or on the contrary very small dimensions. It has been found that such a display can be energized and de-energized, reversibly, in approximately 2 s, with a potential difference of only 5 V between the electrodes.

Les formes d'exécution selon les fig. 2 et 3 se distinguent en ce que l'électrolyte sec utilisé dans ces cellules électrochromiques (selon les fig. 2 et 3) présente la propriété d'être un matériau céramique solide et résistant et qu'il peut ainsi être utilisé lui-même en tant que substrat structural sur lequel sont déposés les autres éléments de la cellule. The embodiments according to fig. 2 and 3 are distinguished in that the dry electrolyte used in these electrochromic cells (according to FIGS. 2 and 3) has the property of being a solid and resistant ceramic material and that it can thus be used itself in as a structural substrate on which the other elements of the cell are deposited.

Dans les deux formes d'exécution, respectivement selon les fig. 2 et 3, un substrat 20 est fait d'une plaque d'un matériau qui constitue un membre de la série Nai +xZr2SixP3 _xOi2, ce matériau agissant en tant qu'électrolyte solide sec, électriquement isolant, mais conducteur des ions de sodium. Ce substrat est d'une épaisseur suffisante pour fournir la robustesse et la rigidité désirées pour une cellule d'affichage, cette épaisseur étant de préférence de l'ordre d'environ 0,5 à 1 mm. Une telle plaque peut être préparée de la manière décrite dans l'article «Fast Na'-ion Transport in Skeleton Structures», par J.B. Goodenough, H. Y-P Hong, et J.A. Kafalas, article paru dans le «Mat. Res. Bull.», vol. 11, 1976, pp. 203-220. In the two embodiments, respectively according to FIGS. 2 and 3, a substrate 20 is made of a plate of a material which constitutes a member of the Nai + xZr2SixP3 _xOi2 series, this material acting as a dry solid electrolyte, electrically insulating, but conductive of sodium ions. This substrate is of sufficient thickness to provide the robustness and rigidity desired for a display cell, this thickness preferably being of the order of approximately 0.5 to 1 mm. Such a plate can be prepared as described in the article “Fast Na'-ion Transport in Skeleton Structures”, by J.B. Goodenough, H. Y-P Hong, and J.A. Kafalas, article published in “Mat. Res. Bull. ”, Vol. 11, 1976, pp. 203-220.

Contre le susbtrat-électrolyte, sur la face frontale de l'affichage, se trouve une fine couche d'électrode d'affichage 21 faite d'oxyde de tungstène (WO3), par exemple. Une couche transparente et électriquement conductrice 22, par exemple SnÛ2, est appliquée sur la couche d'électrode 21. Sur le côté opposé, ou côté arrière, du substrat 20, se trouve appliquée une couche de contre-électrode 23 qui doit être capable d'agir en tant que source de ions pour la cellule. Un matériau convenant pour la couche de contre-électrode 23 est le bronze de sodium, ayant la formule générale NayW03, dans laquelle y vaut approximativement 0,3. Sur la couche de contre-électrode 23 se trouvent appliquées des régions métalliques 24 en une configuration formée pour produire le type d'affichage désiré. Par exemple, pour produire un affichage numérique, les régions métalliques seront disposées selon la configuration bien connue de sept segments pour chaque caractère numérique de l'affichage. Les régions métalliques 24 peuvent être faites d'un quelconque bon conducteur électrique, comme par exemple l'or, l'argent ou le cuivre. Une couche d'isolation 26, par exemple de dioxyde de silicium, est appliquée sur les portions de la contre-électrode 23 qui ne sont pas en contact avec une région métallique 24. Des régions métalliques additionnelles peuvent être appliquées encore sur les couches d'isolation et en contact avec les régions métalliques de configuration particulière 24, afin de fournir la mise en contact électrique de ces régions. Finalement, un fin revêtement isolant transparent de protection (non représenté), par exemple de dioxyde de silicium, peut être appliqué sur toutes les surfaces de la cellule, excepté celles des aires de contact des conducteurs métalliques 25 qui apparaissent de préférence le long de deux flancs latéraux de la cellule. Against the substrate-electrolyte, on the front face of the display, there is a thin layer of display electrode 21 made of tungsten oxide (WO3), for example. A transparent and electrically conductive layer 22, for example SnO2, is applied to the electrode layer 21. On the opposite side, or rear side, of the substrate 20, there is applied a layer of counter electrode 23 which must be capable of act as a source of ions for the cell. A suitable material for the counter electrode layer 23 is sodium bronze, having the general formula NayW03, in which there is approximately 0.3. On the counter electrode layer 23 are applied metal regions 24 in a configuration formed to produce the desired type of display. For example, to produce a digital display, the metal regions will be arranged in the well-known configuration of seven segments for each digital character of the display. The metal regions 24 can be made of any good electrical conductor, such as for example gold, silver or copper. An insulating layer 26, for example of silicon dioxide, is applied to the portions of the counter electrode 23 which are not in contact with a metal region 24. Additional metal regions can be applied further to the layers of insulation and in contact with the metal regions of particular configuration 24, in order to provide the electrical contact of these regions. Finally, a thin transparent insulating protective coating (not shown), for example of silicon dioxide, can be applied to all the surfaces of the cell, except those of the contact areas of the metallic conductors 25 which preferably appear along two lateral sides of the cell.

Une cellule d'affichage du type qui vient d'être décrit, lorsqu'elle est regardée depuis son côté de visualisation (dos de la fig. 2), présente une surface d'une couleur ne laissant apparaître aucune indication ou contour des segments des digits, habituellement visibles dans de telles cellules. Si, maintenant, une tension est appliquée entre les conducteurs 25 de segments métalliques sélectionnés 24 et le revêtement conducteur 22, des ions de sodium A display cell of the type which has just been described, when viewed from its display side (back of FIG. 2), has a surface of a color showing no indication or outline of the segments of the digits, usually visible in such cells. If, now, a voltage is applied between the conductors 25 of selected metal segments 24 and the conductive coating 22, sodium ions

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

620523 620523

4 4

provenant du substrat-électrolyte sont injectés dans la couche d'oxyde de tungstène 21 dans les aires faisant directement face à ceux des segments 24 qui sont excités, et dans la forme de ces segments, ils produisent des aires de bronze de sodium dans la couche 21 d'oxyde de tungstène, les aires de bronze de sodium ainsi formées ont une couleur fortement contrastée par rapport à la couleur de l'oxyde de tungstène. Des caractères (digits) colorés sont donc ainsi sélectivement produits dans l'affichage. Il a été constaté qu'un affichage de ce type peut être excité (visualisation des segments sélectionnés) par l'application d'une tension d'approximativement 5 V durant approximativement 1 s. La cellule restera alors dans la condition excitée même après que la tension de commande aura cessé d'être appliquée, jusqu'à ce qu'une tension d'approximativement la même valeur, mais de polarité opposée, soit appliquée, ce qui provoquera alors l'effacement de l'affichage, c'est-à-dire que l'affichage retournera à sa condition non excitée, les caractères numériques colorés disparaissant. from the substrate-electrolyte are injected into the tungsten oxide layer 21 in the areas directly facing those of the segments 24 which are excited, and in the shape of these segments, they produce areas of sodium bronze in the layer 21 of tungsten oxide, the areas of sodium bronze thus formed have a color which is strongly contrasted with respect to the color of tungsten oxide. Colored characters (digits) are therefore selectively produced in the display. It has been found that a display of this type can be excited (display of the selected segments) by the application of a voltage of approximately 5 V lasting approximately 1 s. The cell will then remain in the energized condition even after the control voltage has ceased to be applied, until a voltage of approximately the same value, but of opposite polarity, is applied, which will then cause l erasing of the display, that is to say that the display will return to its unexcited condition, the colored numeric characters disappearing.

Bien que la cellule d'affichage selon la fig. 2 produise une excellente définition des caractères affichés, il a été constaté qu'une définition de caractère encore plus fortement marquée peut être obtenue avec une cellule dans laquelle ce sont la couche d'oxyde de tungstène et son matériau électrique transparent de contact qui sont divisés en des régions de configuration particulières, tandis que la contre-électrode et son matériau électrique de contact sont faits d'une couche unique et continue. Although the display cell according to FIG. 2 produces an excellent definition of the displayed characters, it has been found that an even more strongly marked character definition can be obtained with a cell in which it is the tungsten oxide layer and its transparent electrical contact material which are divided in regions of particular configuration, while the counter-electrode and its electrical contact material are made of a single and continuous layer.

Une telle cellule est représentée à la fig. 3, sur laquelle on voit 5 un substrat 20 formé du même matériau d'électrolyte que le substrat 20 de la fig. 2. Les régions 21' de la contre-électrode sont configurées en des segments d'affichage qui sont chacun séparément excitables par l'intermédiaire de régions de conduction 22' transparentes et adéquatement configurées. Comme dans la cellule io précédemment décrite, les régions d'électrode 21' sont faites d'oxyde de tungstène (WO3) et les contacts transparents 22' sont faits de SnC>2. Naturellement, les couches 22' doivent être isolées d'un contact avec le substrat 20, ce qui est réalisé par de fines couches 28 de SÌO2. La couche de contre-électrode 23' est faite de 15 bronze de sodium (Na0,3WO3), avecdes contacts électriques constitués par la couche conductrice 24' qui peut être faite d'or, d'argent, de cuivre ou d'un autre métal adéquat. Such a cell is shown in FIG. 3, on which we see a substrate 20 formed of the same electrolyte material as the substrate 20 of FIG. 2. The regions 21 'of the counter-electrode are configured in display segments which are each separately excitable via conduction regions 22' transparent and suitably configured. As in cell io previously described, the electrode regions 21 'are made of tungsten oxide (WO3) and the transparent contacts 22' are made of SnC> 2. Naturally, the layers 22 ′ must be isolated from contact with the substrate 20, which is achieved by thin layers 28 of SÌO2. The counter electrode layer 23 'is made of sodium bronze (Na0.3WO3), with electrical contacts formed by the conductive layer 24' which can be made of gold, silver, copper or another suitable metal.

On vient donc de décrire une structure de cellule d'affichage électrochromique complètement sèche et solide, qui, dans cer-20 taines formes d'exécution, peut être construite de manière telle que le substrat supportant structurellement la cellule constitue en même temps un des éléments fonctionnels de la cellule. We have therefore just described a completely dry and solid electrochromic display cell structure, which, in certain embodiments, can be constructed in such a way that the substrate structurally supporting the cell constitutes at the same time one of the elements. of the cell.

> >

R R

I feuille dessins I sheet designs

Claims (5)

620 523 620,523 2 2 REVENDICATIONS 1. Cellule d'affichage électrochromique comprenant: 1. Electrochromic display cell comprising: un matériau d'électrolyte (15,20), électriquement isolant, mais conduisant les ions de sodium, an electrolyte material (15,20), electrically insulating, but conducting the sodium ions, au moins une électrode d'affichage formée d'une fine couche de WO3 (13,21) appliquée sur une surface du matériau d'électrolyte, at least one display electrode formed by a thin layer of WO3 (13,21) applied to a surface of the electrolyte material, au moins une contre-électrode formée d'une fine couche de NayWC>3 (16,23), appliquée à la surface opposée du matériau d'électrolyte, y valant approximativement 0,3 et des portions ou aires de contacts électriques (18,25) avec la couche d'électrode d'affichage et la couche de contre-électrode, at least one counter-electrode formed by a thin layer of NayWC> 3 (16,23), applied to the opposite surface of the electrolyte material, worth approximately 0.3 and electrical contact portions or areas (18, 25) with the display electrode layer and the counter electrode layer, caractérisée en ce que ledit matériau d'électrolyte est un matériau d'électrolyte sec, du type céramique, et consiste en un membre de la série définie par Nai +xZr2SixP3_xOi2, avec x valant de 0,8 à 2,4. characterized in that said electrolyte material is a dry electrolyte material, of the ceramic type, and consists of a member of the series defined by Nai + xZr2SixP3_xOi2, with x being from 0.8 to 2.4. 2. Cellule d'affichage électrochromique selon la revendication 1, caractérisée en ce que la valeur x est égale à 2. 2. Electrochromic display cell according to claim 1, characterized in that the value x is equal to 2. 3. Cellule d'affichage électrochromique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ledit matériau d'électrolyte est d'une épaisseur suffisante pour former un support structurel aux couches d'électrode et de contre-électrode. 3. Electrochromic display cell according to one of claims 1 or 2, characterized in that said electrolyte material is of sufficient thickness to form a structural support for the electrode and counter-electrode layers. 4. Cellule d'affichage électrochromique selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que ladite électrode d'affichage, ledit matériau d'électrolyte et ladite contre-électrode sont montés sur un panneau frontal (10) transparent d'une épaisseur suffisante pour former un support structural de la cellule. 4. Electrochromic display cell according to one of claims 1 to 3, characterized in that said display electrode, said electrolyte material and said counter electrode are mounted on a front panel (10) transparent of a sufficient thickness to form a structural support for the cell. 5. Cellule d'affichage électrochromique selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que lesdites portions de contact comprennent un revêtement transparent (12,22) électriquement conducteur sur ladite électrode d'affichage et de régions métalliques (24), formant un dessin sur ladite couche de contre-électrode. 5. electrochromic display cell according to one of claims 1 to 4, characterized in that said contact portions comprise a transparent coating (12,22) electrically conductive on said display electrode and of metal regions (24), forming a pattern on said layer of counter electrode.
CH1387277A 1976-11-12 1977-11-14 Electrochromic display cell CH620523A5 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US05/741,271 US4106862A (en) 1976-11-12 1976-11-12 Electrochromic display cell
US05/741,320 US4150879A (en) 1976-11-12 1976-11-12 Solid dry electrochromic display

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CH620523A5 true CH620523A5 (en) 1980-11-28

Family

ID=27113830

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CH1387277A CH620523A5 (en) 1976-11-12 1977-11-14 Electrochromic display cell

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JPS5377886A (en)
CH (1) CH620523A5 (en)
DE (1) DE2749916A1 (en)
GB (1) GB1591234A (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3008768C2 (en) * 1980-03-07 1985-04-04 Schott Glaswerke, 6500 Mainz Electrochromic mirror
GB8422262D0 (en) * 1984-09-04 1984-10-10 Green M Variable transmission optical device
US6678083B1 (en) 1999-02-26 2004-01-13 Schefenacker Vision Systems Uk Ltd. Electrochromic mirror assembly
DE102006025070A1 (en) 2006-05-23 2007-11-29 Schefenacker Vision Systems Germany Gmbh Exterior mirrors of a vehicle
FR2901891B1 (en) * 2006-05-30 2008-09-26 Schefenacker Vision Systems Fr ELECTROCHROME CELL, ITS USE IN THE PRODUCTION OF A GLASS OR A MIRROR AND ITS PRODUCTION METHOD

Also Published As

Publication number Publication date
GB1591234A (en) 1981-06-17
JPS5377886A (en) 1978-07-10
DE2749916A1 (en) 1978-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0202974B1 (en) Colour matrix display, its production and device including the same
FR2569872A1 (en) OPTICAL DEVICE WITH VARIABLE TRANSMISSION AND METHOD OF MANUFACTURING SUCH A DEVICE
EP0408427A1 (en) Electrochromic window
EP0001955B1 (en) Electrode for an electrolytic display cell and process for its manufacture
EP2460050A1 (en) Transparent electrochromic system
FR2530849A1 (en) ELECTROSCOPIC DISPLAY DEVICE
EP0082052B1 (en) Electrochromic display device with thermo-electric control
US3995940A (en) Luminous display device
FR2585864A1 (en) METHOD AND STRUCTURE FOR THIN - FILM TRANSISTOR MATRIX ADDRESSED CRYSTAL VISUALIZATION DEVICES.
CH620523A5 (en) Electrochromic display cell
FR2476876A1 (en) TRANSPARENT GRAPH TABLET FOR TELEECRITURE SYSTEM
CH628182A5 (en) CONTROL DEVICE CAPABLE OF PROVIDING SWITCHES.
EP0564337B1 (en) Display screen with optical mask and procedure for realization of this screen
EP0041890B1 (en) Element with non-linear conductivity, and switching circuit, especially for image display with such an element
EP0046125B1 (en) Radiation detector
US4390246A (en) Electrochromic device by oblique evaporation to improve the response of coloration and bleaching
FR2472240A1 (en) METHOD FOR MANUFACTURING THE SUBSTRATE OF AN ELECTROCHROMIC DISPLAY CELL AND SUBSTRATE PRODUCED THEREBY
FR2599170A1 (en) ELEMENT WITH ELECTROCHROME EFFECT
EP1055149B1 (en) Electrooptical cell or photovoltaic cell, and method for making same
EP0006811A2 (en) Metal precipitate electrolytic display cell and method to avoid an impoverishment of metal at certain zones of the counter-electrode of such a cell
FR2758431A1 (en) THIN-LAYER ELECTROLUMINESCENT DISPLAY DEVICE WITH ALTERNATIVE EXCITATION AND ITS EMBODIMENT PROCESS
EP0007885A1 (en) Device for the selective display of a plurality of informations and method of manufacturing it
US5046825A (en) Liquid crystal cell with picture electrode interference layer covering metallic feed lines
WO2010004158A1 (en) Insulating electrode for electrochemical device
EP0044762A1 (en) Light-on-dark electrolytic display device

Legal Events

Date Code Title Description
PL Patent ceased