JPS604472B2 - electrochromic display device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、ェレクトロクロミック（以下、ＥＣと省略
して記す）物質を利用した表示装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a display device using an electrochromic (hereinafter abbreviated as EC) substance.

この発明に用いられるＥＣ物質とは、電圧の印加によっ
て色調の変化等の光学的現象を示す物質であり、たとえ
ば、酸化タングステン、酸化モリブデン、タンタル酸塩
等の遷移金属の酸化物を基本とした無機化合物、および
、ジメチル、４・ページピリジニウム化合物、ジェチル
、４・４−ジピリジニウム化合物等の４・４′ージピリ
ジニウム化合物を基本とした有機化合物等が含まれる。The EC material used in this invention is a material that exhibits optical phenomena such as a change in color tone upon application of voltage, and is, for example, a material based on transition metal oxides such as tungsten oxide, molybdenum oxide, and tantalate. Included are inorganic compounds and organic compounds based on 4,4'-dipyridinium compounds such as dimethyl, 4-page pyridinium compounds, jetyl, and 4,4-dipyridinium compounds.

従来、ＥＣ表示装置は、たとえば、表面に酸化スズ等の
導電体層を有する基板上に、所望の表示図形を表現する
ように酸化タングステン（Ｗ０３）等のＥＣ物質層を形
成した表示電極（以下、表示極と省略して記す）基板と
、Ａｕ、Ｐｔ、カーボン等による対向電極（以下、対極
と省略して記す）を表面に形成した対極基板との間に、
電解質として「たとえば、過塩素酸リチウムを炭酸プロ
ピレンに溶解した電解液を保持した構造を有する。Conventionally, an EC display device has a display electrode (hereinafter referred to as "display electrode") in which an EC material layer such as tungsten oxide (W03) is formed on a substrate having a conductive layer such as tin oxide on the surface so as to express a desired display figure. , abbreviated as display electrode) substrate and a counter electrode substrate on whose surface a counter electrode (hereinafter abbreviated as counter electrode) made of Au, Pt, carbon, etc. is formed.
As an electrolyte, it has a structure that holds an electrolytic solution in which, for example, lithium perchlorate is dissolved in propylene carbonate.

電極間に電圧を印加したとき、表示極表面では、次の電
極反応によって着色、または消色して表示を行なうこと
ができる。Ｗ０３十ｘＨ十十ｘｅこＨｘＷ０３ （無色） （青色） 表示極の着色濃度は、Ｗ０３に注入された電荷の面積密
度によって定まり、複数の表示極と、１個の対極との間
で電荷の受け渡しを行なう場合には、表示図形によって
着色される表示極の数が異なる。When a voltage is applied between the electrodes, the surface of the display electrode can be colored or decolored by the following electrode reaction to display a display. W03 x H x H x W03 (colorless) (blue) The color density of the display electrode is determined by the areal density of the charge injected into W03, and the transfer of charge between multiple display electrodes and one counter electrode In this case, the number of colored display poles differs depending on the display figure.

即ち表示面積が異なると、対極との面積比が変化するた
め、表示電極に流れる電流密度が変化することになり、
色ムラや、応答速度のムラを生じがちであり、すべての
表示を均一な着色濃度と一定の応答速度で行なうことが
極めて困難であつた。これらの欠点を除く方法として、
予め、着色濃度に対応する一定密度の電荷量を表示極に
注入した後、着色させる表示極と、消色させる表示極と
の間に電圧を加えて、後者の電荷を前者へ移送すること
によって着消色を行ない、その際に前者と後者の表示極
の面積を同一とすることによって、着色濃度を一定に維
持する方法が提案された。（特顔昭５４−６５９１度参
照）この方法は、表示の着色濃度を安定に維持する目的
には極めて効果的であるが、表示図形とは無関係なダミ
ー電極を別に設けることによって、着色面積と消色面積
とを一定に保持する方法を採用しているため、表示電極
の配置がむずかしく、ダミー電極に余分なスペースをと
られるから小型のＥＣ表示装置を作りにくい欠点があっ
た。この発明は、どのような表示を行なう場合にも表示
図形を構成する表示極の着色面積または消色面積を常に
一定に保持することによって、対極との面積比を常に一
定に維持できるから、色ムラ、応答ムラ等の欠点を除去
でき、また、表示に無関係な電極を必要としないことに
より、スペースを有効に利用でき装置の小型化が容易な
、ＥＣ表示装置を提供する。In other words, when the display area differs, the area ratio with the counter electrode changes, so the current density flowing through the display electrode changes.
This tends to cause uneven color and uneven response speed, and it is extremely difficult to display all displays with uniform color density and constant response speed. As a way to eliminate these drawbacks,
After injecting a certain amount of electric charge into the display electrode in advance, which corresponds to the coloring density, a voltage is applied between the display electrode to be colored and the display electrode to be decolored, and the charge from the latter is transferred to the former. A method has been proposed in which the color density is maintained constant by performing coloring and decoloring and making the areas of the former and latter display electrodes the same. (Refer to 1974-6591) This method is extremely effective for maintaining stable coloring density of the display, but by separately providing a dummy electrode unrelated to the displayed figure, the colored area can be reduced. Since this method employs a method of keeping the color erasing area constant, it is difficult to arrange display electrodes, and extra space is taken up by dummy electrodes, making it difficult to produce a small EC display device. In this invention, no matter what kind of display is performed, by always keeping the colored area or decolored area of the display electrode constituting the display figure constant, the area ratio with the counter electrode can always be kept constant. To provide an EC display device which can eliminate defects such as unevenness and response unevenness, and which can effectively utilize space and easily downsize the device by not requiring electrodes unrelated to display.

以下に、実施例によってこの発明を具体的に説明する。The present invention will be specifically explained below with reference to Examples.

実施例 １この実施例で使用したＥＣ表示装置の構造を
第１図、Ａ、正面、Ｂ、断面、に示した。Example 1 The structure of the EC display device used in this example is shown in FIG. 1, A: front view, B: cross section.

白色セラミック基板１上に、酸化スズによる透明導電膜
の層２をスバッタ蒸着とフオトヱッチング技術を用いて
形成し、次に導電体層２の表面を、厚さ３５０伽のＷ０
３膜の真空蒸着によって被覆することにより、ａ、ｂ、
ｃ・…・・ｍの１針固の表示極を形成した。各表示極の
中央付近で、基板１に設けられているスルーホールの内
部を銀−ェポキシ導電べ一ストで充填した導通部４によ
って、基板の裏側にプリント配線されている電極リード
５に接続するようにした。酸化スズ透明導電体の層によ
る対極６で全面を被われたガラス基板７を、ポリエステ
ルフィルムスベーサー８を用いて、基板１と０．５脚隔
てて対向させ、間の空間は、炭酸プロピレン溶媒中に濃
度ＩＭの過塩素酸リチーウムを溶解した電解液で満たし
た。表示極のうち、ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、
ｉ、ｊ、ｋの１１個の表面積はすべて等しく、１柵とし
、１およびｍの２個の表面積は他の表示極の２倍の面積
、２柵とした。このＥＣ表示装置は、０から９までの１
桁の数を着色した表示極の組み合せ図形として表示する
装置である。第２図は、この装置を用いた数表示の図形
例を示し、黒く塗られた表示極が着色を表わしている。
第２図で明らかなように、この実施例では、０から９ま
でのすべての数を、着色した表示極の総面積が常に７紘
となるように構成した。第１図の装置を用いて、第２図
の図形を表示するために、第３図に示した電圧波形を各
表示極に印放して駆動した。第３図１は着色される表示
極に印加する波形、０‘ま着色ない表示極に印加する波
形を示し、電圧は、対極に対して士１．２Ｖとし、図の
波線で表わした期間は電圧を印加せず回路を解放状態に
保持していた期間を表わす。ＴＢ＝Ｔｃ＝１秒、ＴＭ＝
８秒として表示数が１鼠砂ごとに、１つ増加するように
駆動した。その結果は、０から９までのどの表示におい
ても、同じ着色濃度で一定の応答速度の表示が可能であ
った。実施例 ２表示装置および表示図形は、実施例１
と同じ第１図および第２図に示したものを、そのま）使
用した。A layer 2 of a transparent conductive film made of tin oxide is formed on a white ceramic substrate 1 using sputter deposition and photoetching techniques, and then the surface of the conductive layer 2 is coated with a W0 film having a thickness of 350 mm.
By coating by vacuum evaporation of three films, a, b,
A one-needle display electrode of c...m was formed. Near the center of each display electrode, the inside of a through hole provided in the substrate 1 is connected to an electrode lead 5 printed on the back side of the substrate by a conductive portion 4 filled with silver-epoxy conductive base. I did it like that. A glass substrate 7 whose entire surface is covered with a counter electrode 6 made of a layer of a transparent conductor of tin oxide is opposed to the substrate 1 at a distance of 0.5 feet using a polyester film baser 8, and the space in between is made of propylene carbonate. It was filled with an electrolytic solution in which lithium perchlorate at a concentration of IM was dissolved in a solvent. Among the display poles, a, b, c, d, e, f, g, h,
The surface areas of the 11 electrodes i, j, and k were all equal and constituted one fence, and the surface areas of the two electrodes 1 and m were twice the area of the other display electrodes, and were regarded as two fences. This EC display device has 1 from 0 to 9.
This device displays the number of digits as a combination of colored display poles. FIG. 2 shows an example of a number display graphic using this device, in which the display poles painted black represent coloring.
As is clear from FIG. 2, in this example, all numbers from 0 to 9 were configured so that the total area of the colored display electrodes was always 7 squares. Using the apparatus shown in FIG. 1, the voltage waveform shown in FIG. 3 was applied to each display pole and driven in order to display the figure shown in FIG. Figure 3 1 shows the waveforms applied to the colored display pole and the waveforms applied to the uncolored display pole from 0' to 0'.The voltage is 1.2V with respect to the opposite electrode, and the period indicated by the dotted line in the figure is Represents the period during which the circuit is held in an open state without applying voltage. TB=Tc=1 second, TM=
The display number was set to 8 seconds and was driven to increase by one for every mouse sand. The results showed that any display from 0 to 9 could be displayed with the same color density and constant response speed. Example 2 The display device and display graphics are the same as Example 1.
The same ones shown in Figures 1 and 2 were used as they were.

たゞし、実施例１では、第３図に示したように、表示が
切り換わる際には、１度、全部の表示極を消色した後、
次の図形を構成する表示極を着色する駆動を行なったが
、この実施例では次のように駆動した。‘１’最初に、
対極と表示極ａ，ｂ，ｃ・・・・・・ｇの７個との間に
表示極を負極とする電圧１．２Ｖを印加し、数字８を適
当な着色濃度で表示させた後、対極を回路から切り離し
た。However, in the first embodiment, as shown in FIG. 3, when the display is switched, all the display poles are decolored once, and then
Driving was performed to color the display poles constituting the next figure, and in this example, the driving was performed as follows. '1' First,
After applying a voltage of 1.2 V with the display electrode as the negative electrode between the counter electrode and the seven display electrodes a, b, c...g, and displaying the number 8 with an appropriate color density, The opposite electrode was disconnected from the circuit.

（２’次に、着色している７表示極のうち、次の表示数
９に変ったときも同様に着色している表示極ａ，ｂ，ｃ
，ｄ，ｆ，ｇ、はそのま）着色したメモリー状態を維持
し、また、表示数９でも同様に消色している表示極ｉ，
ｉ，ｋ，１，ｍ、もそのま）、消色したメモリー状態に
保持して、状態の変化する着色表示極ｅを正極とし、状
態の変化する消色表示極ｈを負極とする１．５Ｖの電圧
を、ｅ−ｈ間にのみ印加することにより、ｅを消色しｈ
を着色して、表示数９を表示させた。(2'Next, among the 7 colored display poles, when the next number of displays changes to 9, the display poles a, b, c are colored in the same way.
, d, f, g remain as they are), and the display pole i, which maintains its colored memory state, is similarly decolored even when the number of displays is 9.
(i, k, 1, m, etc.) are kept in a decolorized memory state, and the colored display electrode e whose state changes is used as the positive electrode, and the colorless display electrode h whose state changes is used as the negative electrode.1. By applying a voltage of 5V only between e and h, e is erased and h is
was colored to display a display number of 9.

‘３ー 次に‘２）と同様にして、着色表示極ｇおよび
ｈを正極とし、消色表示極ｅおよびｉを負極とし、その
他の変化しない表示極はすべて、メモリー状態に保持し
て、述−ｅｉ間に１．５Ｖを加え、ｇｈを消色し、ｅｉ
を着色して次の数０を表示させた。'3- Next, in the same way as in '2), the colored display electrodes g and h are made positive electrodes, the colorless display electrodes e and i are made negative electrodes, and all other display electrodes that do not change are held in a memory state, Apply 1.5V between ei and ei, decolor gh, and ei
was colored to display the next number 0.

■ 以下、同様の方法によって、０→１→２→と次々に
表示を切り換えるようにした。■ Hereafter, the display was switched in sequence from 0 to 1 to 2 using the same method.

上記の実施結果でも、同じ着色濃度、同じ応答速度の均
一な表示を行なうことができ、数日間以上連続して駆動
した場合でも色ムラや応答ムラは殆んど認められなかっ
た。Even in the above implementation results, uniform display with the same coloring density and the same response speed could be performed, and almost no color unevenness or response unevenness was observed even when driven continuously for several days or more.

実施例 ３ この実施例に用いた表示装置の基本構造は、実施例１お
よび２で用いた第１図の装置と同様であった。Example 3 The basic structure of the display device used in this example was similar to the device shown in FIG. 1 used in Examples 1 and 2.

た）、し、表示極の形状、数、配置が異なり、第４図に
示したように、面積１地の表示極３５個を５×７マトリ
ックスに配列した。表示図形は、第４図に示した１桁の
数字、およびアルファベットを採用した。この実施例で
は、第４図に示すどの表示図形でも、表示極のうち、１
７個が常に着色しており、１８個は常に消色しているよ
うに構成した。｛１）第４図の図形を表示するため、実
施例１と同様の駆動方法によって、第３図に示した電圧
波形を各表示極に印加した結果、すべての表示図形が、
同じ着色濃度・応答速度で表示でき、長時間駆動しても
状態が変らなかった。The shape, number, and arrangement of the display poles were different, and as shown in FIG. 4, 35 display poles each having an area of one area were arranged in a 5×7 matrix. The one-digit numbers and alphabets shown in FIG. 4 were used as display figures. In this embodiment, in any of the display figures shown in FIG.
Seven pieces were always colored, and 18 pieces were always decolored. {1) In order to display the figure in Figure 4, the voltage waveform shown in Figure 3 was applied to each display pole using the same driving method as in Example 1, and as a result, all the displayed figures were as follows.
It was possible to display with the same coloring density and response speed, and the state did not change even after long periods of operation.

■ 実施例２と同機の駆動方法によって、表示が変化す
るとき着色から消色に変る表示極をすべて正とし、消色
から着色に変る表示極をすべて負とし、その他の電極は
すべて回路から切り離してメモリ−状態を保持するよう
にして１．５Ｖの電圧で駆動した結果も、すべての図形
が均一な濃度と応答速度で表示でき、長時間駆動しても
極めて安定であった。■ According to the driving method of the same machine as in Example 2, when the display changes, all the display poles that change from colored to decolored are positive, all the display poles that change from decolored to colored are negative, and all other electrodes are disconnected from the circuit. As a result of driving with a voltage of 1.5 V while maintaining the memory state, all figures could be displayed with uniform density and response speed, and the display was extremely stable even when driven for a long time.

以上、実施例によって具体的に説明したように、複数の
表示極を用いて数字、アルファベット、その他の図形表
示を行なうＥＣ表示装置において、どのような図形を表
示する場合にも、着色している表示極の総面積と、消色
している表示極の総面積とが常に一定であるように構成
したこの発明によるＥＣ表示装置を用いることによって
：１ 表示図形が変化しても色ムラを生じない。As explained above in detail using the examples, in an EC display device that uses a plurality of display poles to display numbers, alphabets, and other figures, no matter what figure is displayed, it is colored. By using the EC display device according to the present invention configured such that the total area of display electrodes and the total area of colorless display electrodes are always constant: 1. Even if the display figure changes, color unevenness will not occur. do not have.

２ 表示図形の変化によって応答が変らない。2 The response does not change due to changes in the displayed figure.

３ 表示に無関係な余分な電極を必要としないから、装
置の小型化が容易にできる。3. Since no extra electrodes unrelated to display are required, the device can be easily miniaturized.

等、種々の効果が得られる。etc., various effects can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、この発明によるＥＣ表示装置の実施例を示し
、Ａは正面図、Ｂは断面構造を表わす。 第２図は、第１図の装置を用いる表示図形の実施例を示
し、黒く塗った表示極は着色状態、他の表示極は消色状
態を表わす。第３図は、この発明によるＥＣ表示装置を
駆動する場合に、表示極に印加する電圧波形の１例を示
す。第４図は、この発明による他の実施例を示す。５×
７マトリックス表示での表示図形の１例を表わす。 １・・…・セラミック基板、２・・・…Ｓｎ０２層（表
示極）、３…・・・Ｗ０３、４・・・・・・スルーホー
ルに充填した導電ペースト、５・・・・・・裏面プリン
ト配線、６・・・・・・Ｓｎ０２層（対極）、７・・・
・・・ガラス基板、８・・・・・・スベーサー、９・・
・・・・電解液。第１図 第２図 第３図 第４図FIG. 1 shows an embodiment of an EC display device according to the present invention, in which A shows a front view and B shows a cross-sectional structure. FIG. 2 shows an example of a display figure using the apparatus of FIG. 1, in which the display pole painted black represents a colored state, and the other display poles represent a decolored state. FIG. 3 shows an example of a voltage waveform applied to the display electrode when driving the EC display device according to the present invention. FIG. 4 shows another embodiment according to the invention. 5×
7 shows an example of a display figure in a matrix display. 1... Ceramic substrate, 2... Sn02 layer (display electrode), 3... W03, 4... Conductive paste filled in through hole, 5... Back side Printed wiring, 6...Sn02 layer (counter electrode), 7...
...Glass substrate, 8...Subasa, 9...
... Electrolyte. Figure 1 Figure 2 Figure 3 Figure 4

Claims (1)

【特許請求の範囲】 １ 電気化学発色物質により被覆された表示電極と、こ
れに接する電解質と、表示電極間に電圧を印加する駆動
手段とにより構成されているエレクトロクロミツク表示
装置において、前記表示電極は日の字状の７セグメント
に配列され、かつ該セグメントと同面積又は倍の面積を
有する表示電極がセグメントとして付加されたセグメン
ト式電極構成となつており、該セグメントを選択的に着
色して文字図形を表示するとともに、着色セグメントと
同一面積を有する非着色セグメントの間で前記駆動手段
を動作させ着色セグメントと非着色セグメントを入れ代
えるようにして文字図形を書き替えることを特徴とする
エレクトロクロミツク表示装置。 ２ 電気化学発色物質により被覆された表示電極と、こ
れに接する電解質と、表示電極間に電圧を印加する駆動
手段とにより構成されているエレクトロクロミツク表示
装置において、前記表示電極は等しい面積を有しドツト
マトリツクス状に配列されており、該表示電極を選択的
に着色して文字図形を表示するとともに着色表示電極の
一部とそれと同数の非着色表示電極との間で前記駆動手
段を動作され着色表示電極の一部とそれと同数の非着色
表示電極を入れ代えるようにして文字図形を書き替える
ことを特徴とするエレクトロクロミツク表示装置。[Scope of Claims] 1. An electrochromic display device comprising a display electrode coated with an electrochemical coloring substance, an electrolyte in contact with the display electrode, and a driving means for applying a voltage between the display electrodes. The electrodes have a segment type electrode configuration in which the electrodes are arranged in seven segments in a Japanese character shape, and display electrodes having the same area or twice the area of the segments are added as segments, and the segments are selectively colored. The electronic device is characterized in that the character graphic is rewritten by operating the driving means between the colored segment and the non-colored segment having the same area to replace the colored segment and the non-colored segment. Chromic display device. 2. In an electrochromic display device comprising a display electrode covered with an electrochemical coloring substance, an electrolyte in contact with the display electrode, and a driving means for applying a voltage between the display electrodes, the display electrodes have an equal area. The display electrodes are arranged in a matrix of dots, and the display electrodes are selectively colored to display characters and figures, and the driving means is operated between a part of the colored display electrodes and the same number of non-colored display electrodes. An electrochromic display device characterized in that characters and figures are rewritten by replacing a portion of colored display electrodes with the same number of non-colored display electrodes.