JPS58139129A - Electrochromic display element - Google Patents
Electrochromic display elementInfo
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- JPS58139129A JPS58139129A JP2141082A JP2141082A JPS58139129A JP S58139129 A JPS58139129 A JP S58139129A JP 2141082 A JP2141082 A JP 2141082A JP 2141082 A JP2141082 A JP 2141082A JP S58139129 A JPS58139129 A JP S58139129A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
不発明は、表示ＩＩＭを有する基板と、対極を有する基
板とが対向配置されてなるエレクトロクロミック表示素
子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrochromic display element in which a substrate having a display IIM and a substrate having a counter electrode are placed facing each other.
従来のエレクトロクロミック表示素子の基不栴成全第１
図に示す。The first complete development of conventional electrochromic display elements
As shown in the figure.
第１図において、１０は透明基板であって、一般にはカ
ラス基板が用いられている。１１は２枚の透明基板を封
着する封着材であって、エボキン樹脂や低融点ガラスが
用いられる。１２．１４はそれぞれ表示甑、対甑であっ
て、一般に面積的には１表示極１２より対極１４の方が
大きい。電極材料としては、Ｉｎ２Ｏ３，５ｎ０２など
が用いられる。In FIG. 1, 10 is a transparent substrate, and generally a glass substrate is used. Reference numeral 11 denotes a sealing material for sealing two transparent substrates, and Evokin resin or low melting point glass is used. 12 and 14 are a display electrode and a counter electrode, respectively, and the counter electrode 14 is generally larger in area than one display electrode 12. In2O3, 5n02, etc. are used as the electrode material.
エレクトロクロミ□ツク材料全溶媒に溶解して利用する
場合は、１３がエレクトロクロミック溶液となり、エレ
クトロクロミ、り材料と支持電解質と溶媒から構成され
る。一方、エレクトロクロミック材料がＷＯ５のような
固体膜の場合は、表示極１２は透明電極上にＷＯ３膜が
形成される２層構造となり、１３は支持電解質と溶媒か
ら構成される電解液となる。When the electrochromic material is used by being dissolved in a total solvent, 13 becomes an electrochromic solution, which is composed of the electrochromic material, the supporting electrolyte, and the solvent. On the other hand, when the electrochromic material is a solid film such as WO5, the display electrode 12 has a two-layer structure in which a WO3 film is formed on a transparent electrode, and 13 is an electrolytic solution composed of a supporting electrolyte and a solvent.
現在、エレクトロクロミック表示素子において、実用上
、問題となっているものとして１表示寿命と表示極１２
が多セグメントから構成される場合のセグメント間の色
ムラである。Currently, in electrochromic display elements, there are two practical problems: 1 display life and 12 display electrodes.
This is the color unevenness between segments when the image is composed of multiple segments.
またエレクトロクロミック表示素子の寿命の一つの原因
に対極の電位変化がある。表示極１２側にある電位が印
加されて、発色反応や消色反応がおこると、それと対応
して、対極１４側においても、酸化反応あるいは還元反
応がおきる。それで、一般には、安定に可逆的（Ｃ酸化
還元反応をおこす酸化鉄のような金属酸化物などが対極
１４に用いられている。しかしながら、くり返し動作を
１０４１０回、、あるいはそれ以上くり返すと対極１４
の電位が初期り状態とは異なってしまい、それに応じて
表示極１２側にも適正な電位が印加されないことになり
、着色反応が起りにくくなり、結局は表示特注の低下と
な、る。Further, one of the causes of the life span of an electrochromic display element is a change in the potential of the counter electrode. When a certain potential is applied to the display electrode 12 side and a coloring reaction or decoloring reaction occurs, an oxidation reaction or a reduction reaction also occurs on the counter electrode 14 side correspondingly. Therefore, in general, a metal oxide such as iron oxide that causes a stable and reversible (C redox reaction) is used as the counter electrode 14.However, if the repeated operation is repeated 10,410 times or more, the counter electrode 14
The potential differs from the initial state, and accordingly, an appropriate potential is not applied to the display electrode 12 side, making it difficult for coloring reactions to occur, resulting in a decline in display customization.
また、表示極１２と対極１４側にそれぞれある電位を印
加した場合、エレクトロクロミック材料の酸化還元反応
による電□流以外によると思われる電流が一般には流れ
る。それが全く完全な可逆的反応によるものであればよ
いのであるが、多くは副反応的なもので表示寿命を縮め
る効果をもたらす。かつ、この副反応によるものと思わ
れる電流が二次的にエレクトロクロミヅ′り材料を劣化
させてしまうことがある。従って、ある必要な濃度のと
ころまでの発色現象あるいは消色現象が完了した以後は
、電位が印加されていても電流が流れないのが理想的と
考えられる。Furthermore, when a certain potential is applied to the display electrode 12 and counter electrode 14 sides, a current that is thought to be caused by a current other than the current caused by the oxidation-reduction reaction of the electrochromic material generally flows. It would be fine if it were a completely reversible reaction, but most of them are side reactions and have the effect of shortening the display life. Moreover, the current that is thought to be caused by this side reaction may secondarily degrade the electrochromic material. Therefore, it is considered ideal that no current flows even if a potential is applied after the color development or decolorization phenomenon up to a certain required concentration is completed.
表示極１２が２コ以上の多数個になった場合に、エレク
トロクロミック表示は一般に色ムラが出やずいと言われ
ている。エレクトロクロミック材料がＷＯ３のような固
体膜の場合は、その膜厚のバラつき具合、エレクトロク
ロミック材料がビオローゲンやスチリル＠銀化合物のよ
うに溶液系の場合は、その濃度の影響もあるが、これま
でのエレクトロクロミック表示素子の構造では、表示極
１２の面積と対極１４の面積の比が発色濃度に大きく影
響を及ｑすというととから、色ムラは素子構造上から本
質的な問題となっている。 １
また、エレクトロクロミック表示素子は一般にメモリー
性がよいとされているが、やはり表示極１２が多数個に
なった場合に、ある表示極１２のセグメントのメモリー
性は他の表示極１２のセグメントの影響をうけやすい。It is generally said that when the number of display electrodes 12 is two or more, color unevenness tends to occur in electrochromic displays. When the electrochromic material is a solid film such as WO3, the variation in film thickness is affected, and when the electrochromic material is a solution system such as viologen or styryl@silver compound, the concentration is also affected. In the structure of the electrochromic display element shown in FIG. There is. 1
Furthermore, although electrochromic display elements are generally said to have good memory properties, when there are a large number of display poles 12, the memory properties of segments of a certain display pole 12 are affected by the effects of segments of other display poles 12. Easy to receive.
このととは、表示極１２を順次着色させるような場合に
間頓となる。This means that the display electrodes 12 are colored intermittently when the display electrodes 12 are sequentially colored.
本発明は、以上のような問題点に鑑みてなされたもので
、表示寿命の改善と表示極間の色ムラをなくしたエレク
トロクロミック表示素子の提供を目的とする。The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and aims to provide an electrochromic display element that improves display life and eliminates color unevenness between display electrodes.
このような目的を達成するために、本発明では、対極を
、表示極と少なくとも一部が対向する誘電体領域と、こ
の誘電体領域と接触する導電体領域とで構成しである。In order to achieve such an object, in the present invention, the counter electrode is composed of a dielectric region at least partially facing the display electrode, and a conductive region in contact with the dielectric region.
このような構成によると、表示極と少なくとも一部が対
向する。対極の誘電体領域のために、発色濃度が飽和し
た後は電流は流れなくなり、対極の劣化、副反応的な電
流による゛悪影響がなくなり、また多数個つ表示極間同
志での影響もなく、表示寿命および色ムラの次善が行な
える。According to such a configuration, at least a portion thereof faces the display pole. Because of the dielectric region of the counter electrode, no current flows after the coloring density is saturated, and there is no deterioration of the counter electrode or any negative effects caused by side reaction currents, and there is no effect between multiple display electrodes. The display life and color unevenness can be improved.
以下に本発明の一実施例を図面を用いて説明する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
第２図は本発明のエレクトロクロミック表示素子の一実
施例を示す断面構成丙であって、ガラス板などからなる
２枚の透明基板１ｏが、エポキシ樹脂などの封着材１１
により封着されている。一方の透明基板１０には、
Ｉｎ２Ｏ５や５ｎ０２などからなる表示極１２が所定の
パターンで形成されている。２枚の透明基板１ｏｒ＆ｉ
１には支持電解質と溶媒とからなる電解液１３が封入さ
れており、エレクトロクロミック材料がビオローゲンや
スチリル類似化合物などの場合は、このエレクトロクロ
ミック材料は電解液１３の溶媒に溶解させて利用される
。エレクトロクロミック材料がＷＯ３のような固体膜の
場合は、表示極°１２は透明電極上にＷＯ３膜を形成し
た二層構造となる。他方の透明基板１゜には、一様な導
電膜１６が形成され、さらにその上の表示極１２と対向
する領域に誘電体膜１６が形成されている。誘電体膜１
６としては、５ｉ０２゜Ａｌ２Ｏ５、ＳｉＯ、ＢａＴｉ
Ｏ３などの酸化物や、ＣａＦ２゜ＭｇＦ２などのふつ化
物や、８１ｇＮ４などの窒化物が用いられる。すなわち
、誘電体膜１６とこれに接触する導電膜１６とによって
対極１７が構成される。FIG. 2 is a cross-sectional configuration C showing one embodiment of the electrochromic display element of the present invention, in which two transparent substrates 1o made of glass plates or the like are bonded to a sealing material 11 made of epoxy resin or the like.
It is sealed by. On one transparent substrate 10,
A display electrode 12 made of In2O5, 5n02, etc. is formed in a predetermined pattern. 2 transparent substrates 1or&i
1 is sealed with an electrolytic solution 13 consisting of a supporting electrolyte and a solvent, and when the electrochromic material is viologen or a styryl-like compound, this electrochromic material is used by dissolving it in the solvent of the electrolytic solution 13. . When the electrochromic material is a solid film such as WO3, the display pole 12 has a two-layer structure in which a WO3 film is formed on a transparent electrode. A uniform conductive film 16 is formed on the other transparent substrate 1°, and further a dielectric film 16 is formed in a region facing the display electrode 12 thereon. Dielectric film 1
6 is 5i02゜Al2O5, SiO, BaTi
Oxides such as O3, fluorides such as CaF2°MgF2, and nitrides such as 81gN4 are used. That is, the counter electrode 17 is constituted by the dielectric film 16 and the conductive film 16 in contact with the dielectric film 16.
表示極１２と対極１７間に、表示極１２側において発色
に必要な電位を連続して印加した場合の電流波形を、第
１肉に示す従来の構造の場合と比較して第３図に示す。Figure 3 shows the current waveform when a potential necessary for color development is continuously applied between the display electrode 12 and the counter electrode 17 on the display electrode 12 side, in comparison with the case of the conventional structure shown in the first part. .
第３図において、波形イがと、発色濃度がある一定の値
に飽和しても電流が流れ続けるが、本発明の素子構造で
あると発色濃度が一定に達した以後は、電流はほとんど
流れず、従来の構造に比較すれば、値にして−けた以上
に小さくなる。従って、繰シ返し使用による対極の劣化
や副反応による電極反応が抑制できて、大巾に表示寿命
が改善できる。In Figure 3, in waveform A, the current continues to flow even when the coloring density is saturated to a certain value, but with the element structure of the present invention, after the coloring density reaches a certain value, almost no current flows. First, compared to the conventional structure, the value is more than an order of magnitude smaller. Therefore, deterioration of the counter electrode due to repeated use and electrode reactions due to side reactions can be suppressed, and the display life can be greatly improved.
表示極が２個以上の多セグメントの場合、従来の素子構
造であると、電圧制御７）与で消発色現象を行うと、発
色状態となるセグメントの面積、そして発色させる位置
や順序によって発色濃度の影響がうけやすく、色ムラの
現象となってあられれらされねばならなかったが、本発
明Ｏ素子構造を用いると、濃度がある一定の値に達する
と電流が流れないので、セグメントの面積そして、発色
させるセグメントの位置や順序に関係なく、各セグメン
トとも印加される電位が一定であれば、各セグメントと
もある一定の値の発色濃度が得られ、セグメン） ｌ’
Ｅ１１での相互の影響かなく色ムラは１１とんど見られ
ない。In the case of a multi-segmented display electrode with two or more segments, if the conventional device structure is used, voltage control 7) will cause the decoloring phenomenon, and the color density will vary depending on the area of the segments that become colored, as well as the position and order in which they are colored. However, with the O element structure of the present invention, when the concentration reaches a certain value, no current flows, so the area of the segment can be reduced. Regardless of the position or order of the segments to be colored, if the potential applied to each segment is constant, each segment will have a certain value of color density, and the segment) l'
There is almost no color unevenness in E11 due to the mutual influence of E11.
着色した表示セグメントのメモリー性についても、従来
の素子構造であると他のセグメントの消発色状態がお互
いに影響を及ぼしていた。すなわち、一般に、ある着色
したセグメントの着色のメモリ一時間は他のセグメント
が消色から着色状態にかわると短くなってい喪が、本発
明の素子構造では、表示セグメント間の色ムラについて
のべたのと同様に、セグメント・間におけるお互いの影
響が少いのでメモリー性につ、いても、各セグメントと
も同様な特性をもつことになる。Regarding the memory properties of colored display segments, in the conventional device structure, the coloring/decoloring states of other segments affected each other. That is, in general, the coloring memory time of a certain colored segment becomes shorter when another segment changes from a decolored state to a colored state. Similarly, since there is little influence between segments, each segment has similar characteristics in terms of memory.
対極１６における誘電体膜１６０面積は表示極１２と同
等か、より大きければ、前述したような良好な表示特性
が顕著に得られるが、誘電体膜１６の面積が表示極１２
より大きくなるにつれ１発色濃度は一般に小さくなる傾
向がある。If the area of the dielectric film 160 in the counter electrode 16 is equal to or larger than that of the display electrode 12, the aforementioned good display characteristics can be obtained.
As the size increases, the density of one color development generally tends to decrease.
第４図＾、（Ｂ）は本発明の他の実施例を示す断面図で
あって、対極を構成する誘電体膜と導電膜の関係を示す
ものである。第２丙に示す実施例では、誘電体膜１６は
導電膜１６上に形成されていたが。FIG. 4(B) is a sectional view showing another embodiment of the present invention, and shows the relationship between the dielectric film and the conductive film constituting the counter electrode. In the embodiment shown in the second C, the dielectric film 16 was formed on the conductive film 16.
第４図に）に示すように、導電膜１６に誘電体膜１６を
埋設させても良く、また第４６ＣＢ）に示すように、導
電膜１６の一部を誘電体膜１６に替えてしまうことも可
能でｂる。さらに、誘電体膜１６はその一部が表示極１
２と対向する関係にあれば良い。As shown in FIG. 4), the dielectric film 16 may be embedded in the conductive film 16, or as shown in FIG. 46CB), a part of the conductive film 16 may be replaced with the dielectric film 16. It is also possible. Furthermore, a portion of the dielectric film 16 is connected to the display electrode 1.
It is good if it is in a relationship opposite to 2.
表示極１２を複数のセグメントで所定のノくターンに形
反する場合は、誘電体膜１６はこの所定のパターンと相
似形で表示極１２の面積より大きくすれば良好な表示が
得られる。If the display electrode 12 is formed of a plurality of segments in a predetermined notch shape, a good display can be obtained by making the dielectric film 16 similar in shape to the predetermined pattern and larger in area than the display electrode 12.
以下に本発明の具体的な実施例を示す。Specific examples of the present invention are shown below.
表示素子の構造は第２図に示したもので、表示極１２の
大きさを４ ｖｌｓＩ Ｘ ６ ｗＪｔ対極１了は１０
ｍａＸ２０．で、表示極１２の対向する位置に４．５ｍ
ａＸ ５．５ ｗ （７）大きサニ、５ｉ０２膜１６が
厚さ１０００人程度で、蒸着によってつけられている。The structure of the display element is shown in FIG.
maX20. 4.5 m at the position opposite the display pole 12.
aX 5.5 w (7) A large 5i02 film 16 with a thickness of about 1000 mm is applied by vapor deposition.
電極１２．１５はＩｎ２０ｇであシ、電極間隔は約４０
１ｘｎである。用いたエレクトロクロミック材料は、ス
チリル類似化合物の色素の一つである３、３−ジメチル
−６−メチルスルホニル−２−（ｐ−ジメチルアミノス
チリル）インドリノ〔２争１−ｂ〕オキサゾリンである
。支持電解質はテトラブチルアンモニウムパークロレイ
ト、溶媒はアセトニトリルを用いた。色素と支持電解質
の濃度はそれぞれ０．１モル／ｌ 、 ０．６モル／ｌ
である。表に対極１７に誘電体ｊＪ１６のない従来の素
子構造との表示特性の比較を示す。Electrodes 12.15 are made of In20g, and the electrode spacing is approximately 40
1xn. The electrochromic material used was 3,3-dimethyl-6-methylsulfonyl-2-(p-dimethylaminostyryl)indolino[2-1-b]oxazoline, which is one of the dyes of styryl-like compounds. Tetrabutylammonium perchlorate was used as the supporting electrolyte, and acetonitrile was used as the solvent. The concentrations of the dye and supporting electrolyte were 0.1 mol/l and 0.6 mol/l, respectively.
It is. The table shows a comparison of display characteristics with a conventional device structure in which the counter electrode 17 does not have the dielectric material jJ16.
以下余白
※ 発消色の印加゛電圧は１．２Ｖ
※※ メモリー性は色素の吸収ピークである５７０ｎｍ
で測定した。メモリ一時間は電圧印加をやめた後、発色
濃度が６％減じる時間とした。Margin below* Applied voltage for color development/decolorization is 1.2V ※※ Memory property is 570 nm, which is the absorption peak of the dye
It was measured with The one hour memory period was defined as the time period during which the color density decreased by 6% after the voltage application was stopped.
以上説明したように本発明によれば、対極が導電膜の領
域と誘電体膜の領域から桝成されていて、誘電体膜の領
域の少なくとも一部が表示極と対向しているため１発色
濃度が飽和した後は電流が流れなくなシ、繰シ返し使用
しても対極の劣化や副次的な電流がなく、表示寿命が改
善され、また表゛示極相互間での悪影智が無くなり、色
ムラ、メモリー性が改善される。As explained above, according to the present invention, the counter electrode is formed of a conductive film region and a dielectric film region, and at least a part of the dielectric film region faces the display electrode, so that one color density is achieved. After the current is saturated, no current flows, and there is no deterioration of the counter electrode or secondary current even after repeated use, which improves the display life and eliminates the negative influence between the display electrodes. color unevenness and memory performance are improved.
第１図は従来のエレクトロクロミック表示素子の構造を
示す断面図、第２図は本発明のエレクトロクロミック表
示素子の一実施例を示す断面図。
第３図は従来と本発明によるエレクトロクロミック表示
素子の電流特性囚、第４図・＾、（Ｂ）は本発明のエレ
クトロクロミック表示素子の他の実施例を示す断面図で
ある。
１ｏ・・・・・・ガラス基板、１１・・・・・・封着材
、１２・・・・・・表示極、１３・・・・・・電解液、
１４．１７・・・・・・対極、１６・・・・・・導電膜
、１６・・・・・・誘電体膜。
代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１Ｉ
図
１１２１！１
７
１１３図
′ 峙 関
１に４図
／θ ／６ ／、５
／７FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a conventional electrochromic display element, and FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of the electrochromic display element of the present invention. FIG. 3 shows current characteristics of electrochromic display elements according to the prior art and the present invention, and FIG. 4 (B) is a sectional view showing another embodiment of the electrochromic display element of the present invention. 1o...Glass substrate, 11...Sealing material, 12...Display electrode, 13...Electrolyte solution,
14.17... Counter electrode, 16... Conductive film, 16... Dielectric film. Name of agent: Patent attorney Toshio Nakao and one other person 1I
Fig. 1121!1 7 113 Fig. 4 Fig. 1 to 1/θ /6 /, 5 /7
Claims (3)
向配置され、前記対ノ詠が、前記表示極と少なくとも一
部が対向する誘電体領域と、前記誘電体領域と接触する
導電体領域とからなることを特徴とするエレンドロクロ
ミック表示素子。(1) A substrate having a display electrode and a substrate having a counter electrode are arranged to face each other, and the counter electrode includes a dielectric region at least partially facing the display electrode, and a conductor in contact with the dielectric region. An elendrochromic display element characterized by comprising a region.
の範囲第１項記、或のエレクトロクロミッタ表示素子。(2) The dielectric region is an atomized or atomized material of an inorganic substance. An electrochromitter display element as claimed in claim 1, characterized in that it is made of a thin film of nitride.
ーン形状紫肩し、前記表示極と対向配置されたこと勿特
畝とする特許請求の範囲第１項記載りエレクトロクロミ
ック表示素子。(3) The electrochromic display element according to claim 1, wherein the dielectric region has a purple shoulder pattern corresponding to the pattern of the display electrode, and is arranged facing the display electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141082A JPS58139129A (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Electrochromic display element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141082A JPS58139129A (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Electrochromic display element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58139129A true JPS58139129A (en) | 1983-08-18 |
| JPH0462051B2 JPH0462051B2 (en) | 1992-10-05 |
Family
ID=12054251
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2141082A Granted JPS58139129A (en) | 1982-02-12 | 1982-02-12 | Electrochromic display element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58139129A (en) |
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| JPH0361171B2 (en) * | 1984-06-08 | 1991-09-19 | Matsushita Electric Ind Co Ltd |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0462051B2 (en) | 1992-10-05 |
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