JPS606981A - 固体エレクトロクロミツク表示素子 - Google Patents
固体エレクトロクロミツク表示素子Info
- Publication number
- JPS606981A JPS606981A JP58114180A JP11418083A JPS606981A JP S606981 A JPS606981 A JP S606981A JP 58114180 A JP58114180 A JP 58114180A JP 11418083 A JP11418083 A JP 11418083A JP S606981 A JPS606981 A JP S606981A
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- JP
- Japan
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- layer
- type
- semiconductor layer
- electrode
- display element
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- Pending
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
発明の技術分野
本発明は電極質層も固体とした全固体型のエレクトロク
ロミック表示素子に関する。
ロミック表示素子に関する。
技術の背景
全固体型のエレクトロクロミック素子（以下ＥＯＤと称
する）はその着色特性及び広範囲の適用可能性等から表
示素子として近年大いに着目されている。特にＰ型半導
体電極層、電解質層、Ｎ型半導体電極層という三層構成
のＥＯＤは着・消色時の電気化学反応が基本的に各層で
無理なく起るため優れた安定性を有する素子であるとし
て着目されている。
する）はその着色特性及び広範囲の適用可能性等から表
示素子として近年大いに着目されている。特にＰ型半導
体電極層、電解質層、Ｎ型半導体電極層という三層構成
のＥＯＤは着・消色時の電気化学反応が基本的に各層で
無理なく起るため優れた安定性を有する素子であるとし
て着目されている。
従来技術と問題点
しかしながら上述の如き構成の三層のＥＯＤでは安定性
を向上させるにも限度がある。
を向上させるにも限度がある。
素子の安定性を向上させるには着・消色の可逆性を向上
させる必要があり、このためには各反応極の酸化反応の
可逆性を向上させなければならない。この可逆性の向上
に対し、電極層として用いる材料の探査がかなり行われ
、酸化イリジウム等かなり優れた可逆性を有するものも
採用されている。しかしながら、このように電極層を形
成する物質の特性自体に′強く依存しても可逆性の向上
には限度があり、より高い安定性を有するＥＯＤは望め
ない。
させる必要があり、このためには各反応極の酸化反応の
可逆性を向上させなければならない。この可逆性の向上
に対し、電極層として用いる材料の探査がかなり行われ
、酸化イリジウム等かなり優れた可逆性を有するものも
採用されている。しかしながら、このように電極層を形
成する物質の特性自体に′強く依存しても可逆性の向上
には限度があり、より高い安定性を有するＥＯＤは望め
ない。
発明の目的
従って本発明は上述した問題を解決するためになされた
ものであり、本発明の目的は、より高い安定性を有する
固体エレクトロクロミック表示素子を提供することにあ
る。
ものであり、本発明の目的は、より高い安定性を有する
固体エレクトロクロミック表示素子を提供することにあ
る。
発明の構成
上述の目的を達成する本発明の特徴は、一対の電極層間
に、酸化還元反応が可能な第１半導体層と電解質層と酸
化還元反応が可能な第２半導体層とを少なくとも設けた
固体エレクトロク四ミ、り素子において、前記第１半導
体層がエレク）ａクロミック層であり、前記第２半導体
層が電気化学反応に対してＰ型及びＮ型の副反応を同時
に可能とする反応電極層であることにある。
に、酸化還元反応が可能な第１半導体層と電解質層と酸
化還元反応が可能な第２半導体層とを少なくとも設けた
固体エレクトロク四ミ、り素子において、前記第１半導
体層がエレク）ａクロミック層であり、前記第２半導体
層が電気化学反応に対してＰ型及びＮ型の副反応を同時
に可能とする反応電極層であることにある。
発明の実施例
以下図面により本発明の詳細な説明する。
第１図は本発明によるＥＱＤの一例の断面構造を表わし
ている。同図において、１ｏはガラス等の基板、１２は
基板１０上に形成された工Ｔｏ膜（ネサＭ）等の透ＦＩ
Ａ電極層である。透明電極屑１２上には、反応性イオン
ブレーティング法あるいは反応性スパッタリング法によ
り酸化イリジウム（工ｒ（ＯＨ）３） と五酸化タンタ
ル（Ｔａ２０５ ）との混合膜層１４が形成されている
。
ている。同図において、１ｏはガラス等の基板、１２は
基板１０上に形成された工Ｔｏ膜（ネサＭ）等の透ＦＩ
Ａ電極層である。透明電極屑１２上には、反応性イオン
ブレーティング法あるいは反応性スパッタリング法によ
り酸化イリジウム（工ｒ（ＯＨ）３） と五酸化タンタ
ル（Ｔａ２０５ ）との混合膜層１４が形成されている
。
この混合膜層１４の形成方法として、例えばイリジウム
（工ｒ）とタンタル（Ｔａ）との２種類の蒸着源又はタ
ーゲットを月い、同時にブレーティング又はスパッタリ
ングを行うことによって工ｒ（ＯＨ） ３−Ｔａ２Ｏ５
の混合膜を形成する方法がある。
（工ｒ）とタンタル（Ｔａ）との２種類の蒸着源又はタ
ーゲットを月い、同時にブレーティング又はスパッタリ
ングを行うことによって工ｒ（ＯＨ） ３−Ｔａ２Ｏ５
の混合膜を形成する方法がある。
本実施例では、この混合膜層１４がＰ型及びＮ型の両方
の伝導性を共に有する半導体電極層を構成している。な
お、酸化イリジウムの代りに酸化二、ケル（Ｎｉ （Ｏ
Ｈ） ２ ） 、また五酸化タンタルの代りに酸化チタ
ン（Ｔ１０２）としても良い。合成層１４上には、五酸
化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、アルミナ
、フ、化マグネシウム、酸化ティ素、酸化チタン、酸化
ハフニウム、あるいは酸化イツ） ＩＪウム等から成る
固体電解質層１６が形成されている。電解質層１６上に
は、さらに酸化タングステン（ＷＯ５）、酸化モリブデ
ン、又はこれらの混合物から成るＮ型伝導性の半導体電
極層であるエレクトロクロミ、り層１８が形成され、そ
の上には工Ｔｏ膜（ネサ膜）等の透明電極Ｊ＃２０が形
成されている。透明ｖｌｔｉｌｉｉ層２及び２０、電解
質層１６、エレクト四りｐミ、り層１８はイオンブレー
ティング法により形成される。なお、本実施例における
上述した各層の膜厚は、例えば、透明電極層１２及び２
０が１５００大、混合膜層１４が２５００ＡＳｌｉｔ解
質層１６が２ｏｏｏＸ１工レクトｐクロミツク層１８が
４ｏｏｏｆである。
の伝導性を共に有する半導体電極層を構成している。な
お、酸化イリジウムの代りに酸化二、ケル（Ｎｉ （Ｏ
Ｈ） ２ ） 、また五酸化タンタルの代りに酸化チタ
ン（Ｔ１０２）としても良い。合成層１４上には、五酸
化タンタル、酸化ジルコニウム、酸化ニオブ、アルミナ
、フ、化マグネシウム、酸化ティ素、酸化チタン、酸化
ハフニウム、あるいは酸化イツ） ＩＪウム等から成る
固体電解質層１６が形成されている。電解質層１６上に
は、さらに酸化タングステン（ＷＯ５）、酸化モリブデ
ン、又はこれらの混合物から成るＮ型伝導性の半導体電
極層であるエレクトロクロミ、り層１８が形成され、そ
の上には工Ｔｏ膜（ネサ膜）等の透明電極Ｊ＃２０が形
成されている。透明ｖｌｔｉｌｉｉ層２及び２０、電解
質層１６、エレクト四りｐミ、り層１８はイオンブレー
ティング法により形成される。なお、本実施例における
上述した各層の膜厚は、例えば、透明電極層１２及び２
０が１５００大、混合膜層１４が２５００ＡＳｌｉｔ解
質層１６が２ｏｏｏＸ１工レクトｐクロミツク層１８が
４ｏｏｏｆである。
次に上述の如き構成のＥＯＤの着色時、消色時の動作を
第２図、第３図を用いて説明する。第２図に示す極性で
電圧を印加すると、電解質層であルＴＩＬ２０５膜中に
含まれたＨ２Ｏが電気分解し、生じた水素イオン（Ｈ＋
）がＮ型伝導性半導体のエレクトロクロミ、り層である
ＷＯ５層中へ、また水酸イオン（ＯＨ−）が工ｒ ＋ｃ
ｏ ａ ） ｓ ＋ Ｔ ａ ２０５の混合膜層中へ入
る。同時に各工Ｔｏ電極側からは電子（θ−）、正孔（
ｈ）がそれぞれ注入されＥＱＤは濃青色に着色する。
第２図、第３図を用いて説明する。第２図に示す極性で
電圧を印加すると、電解質層であルＴＩＬ２０５膜中に
含まれたＨ２Ｏが電気分解し、生じた水素イオン（Ｈ＋
）がＮ型伝導性半導体のエレクトロクロミ、り層である
ＷＯ５層中へ、また水酸イオン（ＯＨ−）が工ｒ ＋ｃ
ｏ ａ ） ｓ ＋ Ｔ ａ ２０５の混合膜層中へ入
る。同時に各工Ｔｏ電極側からは電子（θ−）、正孔（
ｈ）がそれぞれ注入されＥＱＤは濃青色に着色する。
次いでこのＥＯＤに第３図に示す如き逆極性の電圧を印
加すると、着色時に注入された電子ｅ−正孔五がそれぞ
れ元の電極側へ帰還し、ＷＯ３層及び工ｒ（ＯＨ） ３
＋Ｔｌ！Ｌ２０ｓの混合膜層が消色状態となる。
加すると、着色時に注入された電子ｅ−正孔五がそれぞ
れ元の電極側へ帰還し、ＷＯ３層及び工ｒ（ＯＨ） ３
＋Ｔｌ！Ｌ２０ｓの混合膜層が消色状態となる。
上述の消色動作時に、混合膜層がＮ型伝導性のＴａ２Ｏ
，を含んでいるため、Ｔａ２０５＃（’ＩＭ解質層）を
通過して混合膜層の界面まで達している水素イオン鹸が
混合膜層側に受け入れられる。このため、Ｔａ２０５層
（電解質層→と混合膜層との界面での副反応の発生を防
止でき、反応の可逆性が著しく向上する。このように着
消色時に副反応が全く起らないので安定性の良いかつ応
答性、特に消色時の応答性の優れた］！！ＯＴ）を得る
ことができる。
，を含んでいるため、Ｔａ２０５＃（’ＩＭ解質層）を
通過して混合膜層の界面まで達している水素イオン鹸が
混合膜層側に受け入れられる。このため、Ｔａ２０５層
（電解質層→と混合膜層との界面での副反応の発生を防
止でき、反応の可逆性が著しく向上する。このように着
消色時に副反応が全く起らないので安定性の良いかつ応
答性、特に消色時の応答性の優れた］！！ＯＴ）を得る
ことができる。
第４図及び第５図は上述した実施例の効果を説明する図
であり、第４図は安定性、第５図は応答性に関する特性
を表わしている。第４図において横軸はＩ Ｈｚ の繰
返し回数、縦軸は着色濃度△０゜Ｄ、を表わしている。
であり、第４図は安定性、第５図は応答性に関する特性
を表わしている。第４図において横軸はＩ Ｈｚ の繰
返し回数、縦軸は着色濃度△０゜Ｄ、を表わしている。
実線で示す本実施例のｍ。
Ｄは、混合膜層の代りに工ｒ（ＯＨ） ｓのみからなる
Ｐ型半導体層を用いた破線で示す従来のＥＯＤに比して
はるかに優れた繰り返し寿命従って安定性を有している
。また、第５図において横軸は±２ｖの電圧印加時間、
縦軸は着色濃度△０．Ｄ、を表わしている。実線で示す
本実施例のＥＯＤは、破線で示す前述の如き縦来のＥＯ
Ｄに比して、特に消色時の応答性が優れている。
Ｐ型半導体層を用いた破線で示す従来のＥＯＤに比して
はるかに優れた繰り返し寿命従って安定性を有している
。また、第５図において横軸は±２ｖの電圧印加時間、
縦軸は着色濃度△０．Ｄ、を表わしている。実線で示す
本実施例のＥＯＤは、破線で示す前述の如き縦来のＥＯ
Ｄに比して、特に消色時の応答性が優れている。
以上述べた実施例では電気化学反応に対してＰ型及びＮ
型の両反応を同時に可能とする半導体層として、Ｐ型及
びＮ型電極物質の混合膜を用いているが、これは、Ｐ型
伝導性を有する領域とＮ型伝導性を有する領域とをそれ
ぞれ有し、全体でＰ型及び１（型の反応を同時に可能と
する如き半導体層であっても良い。
型の両反応を同時に可能とする半導体層として、Ｐ型及
びＮ型電極物質の混合膜を用いているが、これは、Ｐ型
伝導性を有する領域とＮ型伝導性を有する領域とをそれ
ぞれ有し、全体でＰ型及び１（型の反応を同時に可能と
する如き半導体層であっても良い。
発明の効果
本発明のＥＯＤは、エレクトロクロミック半導体層と電
解質層と電気化学反応に対してＰ型及びＮ型の両反応を
同時に可能とする半導体層とを備えた構成としているた
め、界面での副反応が生ぜず、従って安定性及び応答性
を著しく向上せしめることができる。
解質層と電気化学反応に対してＰ型及びＮ型の両反応を
同時に可能とする半導体層とを備えた構成としているた
め、界面での副反応が生ぜず、従って安定性及び応答性
を著しく向上せしめることができる。
第１図は本発明の一実施例の構造図、第２図、第３図は
上記実施例の動作を説明する図、第４図、第５図は上記
実施例の効果を説明するための特性図である。 １０・・・ガラス基板、１２．２０・・・透明電極層、
１４・・・混合膜層、１６・・・電解質層、１８・・・
エレクトロクロミック層。 第１図 ］Ｏ 第２図 第３図 第４図 第５図 電圧印加時間（ｒｒ＋ｓ）
上記実施例の動作を説明する図、第４図、第５図は上記
実施例の効果を説明するための特性図である。 １０・・・ガラス基板、１２．２０・・・透明電極層、
１４・・・混合膜層、１６・・・電解質層、１８・・・
エレクトロクロミック層。 第１図 ］Ｏ 第２図 第３図 第４図 第５図 電圧印加時間（ｒｒ＋ｓ）
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、一対の電極層間に、酸化還元反応が可能な第１半導
体層と電解質層と酸化還元反応が可能な第２半導体層と
を少なくとも設けた固体エレクトロクｔＢツタ素子にお
いて、前記第１半導体層がエレクトロクロミック層であ
り、前記第２半導体層が電気化学反応に対してＰ型及び
Ｎ型の両反応を同時に可能とする反応電極層であること
を特徴とする固体エレクトロクロミック表示素子。 ２、前記第２半導体層が膜面内に電気化学的にＰ型の反
応電極となる領域とＮ型の反応電極となる領域をそれぞ
れ有している特許請求の範囲第１項記載の固体エレクト
四りロミ、り表示素子。 ６ 前記第２半導体層が、電気化学的にＰ型の電極物質
とＮ型の電極物質との混合膜である特許請求の範囲第１
項記載の固体エレク）ｏクロミ。 り表示素子。 ４、前記第２半導体層が酸化イリジウムあるいは酸化ニ
ッケルと五酸化タンタルとから形成される特許請求の範
囲第２項もしくは第３項記載の固体エレクトロク四ミ、
り表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114180A JPS606981A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 固体エレクトロクロミツク表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58114180A JPS606981A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 固体エレクトロクロミツク表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS606981A true JPS606981A (ja) | 1985-01-14 |
Family
ID=14631189
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58114180A Pending JPS606981A (ja) | 1983-06-27 | 1983-06-27 | 固体エレクトロクロミツク表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS606981A (ja) |
-
1983
- 1983-06-27 JP JP58114180A patent/JPS606981A/ja active Pending
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