JPS62150233A - エレクトロクロミツク表示素子 - Google Patents
エレクトロクロミツク表示素子Info
- Publication number
- JPS62150233A JPS62150233A JP28942785A JP28942785A JPS62150233A JP S62150233 A JPS62150233 A JP S62150233A JP 28942785 A JP28942785 A JP 28942785A JP 28942785 A JP28942785 A JP 28942785A JP S62150233 A JPS62150233 A JP S62150233A
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- JP
- Japan
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- counter electrode
- titanium
- substrate
- electrode
- display
- Prior art date
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- Granted
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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】
[産業上の利用分野]
本発明は電気化学的酸化還元反応により。
着消色を示すエレクトロクロミック表示素子/1:’
l” n”l L”l引+スim−yskLI tf
fL”i?1./I+特性を向上させたECDに関する
ものである。
l” n”l L”l引+スim−yskLI tf
fL”i?1./I+特性を向上させたECDに関する
ものである。
[従来の技術]
表示電極と対向電極を有し、電解質として炭酩プロピレ
ンのような非水溶媒に過塩素酸リチウムなどの塩を溶解
させた溶液型エレクトロクコミック表示素Tは、パター
ンエツジのぼけを少なくするためや、コントラストを向
ヒさせるために通常表示極と対極の中間に反射層を設置
ζlして反射型として用いられる。第1図にその代表例
の断面図を示す。
ンのような非水溶媒に過塩素酸リチウムなどの塩を溶解
させた溶液型エレクトロクコミック表示素Tは、パター
ンエツジのぼけを少なくするためや、コントラストを向
ヒさせるために通常表示極と対極の中間に反射層を設置
ζlして反射型として用いられる。第1図にその代表例
の断面図を示す。
対向電極基板1は通常ガラス、プラスチフク、セラミッ
クスなどの絶縁基板l−に、導電性薄膜2からなる対向
電極3への給電電極を形成した後に、二酸化マンガンな
どの減極剤とカーボンなどの導′市性繊維及びバインダ
ーなどからなる対向電極3を接着してつくられる。
クスなどの絶縁基板l−に、導電性薄膜2からなる対向
電極3への給電電極を形成した後に、二酸化マンガンな
どの減極剤とカーボンなどの導′市性繊維及びバインダ
ーなどからなる対向電極3を接着してつくられる。
表示電極基板4は、ガラスににITOなどの透明導電膜
5を形成し1パターンニングした後、必要な部分に非晶
質酸化タングステンをはじめとするエレクトロクロミッ
ク物質6を形成してつくられる。また、必要に応じて露
出した透明電極を保護するだめの保護層7が形成される
場合もある。
5を形成し1パターンニングした後、必要な部分に非晶
質酸化タングステンをはじめとするエレクトロクロミッ
ク物質6を形成してつくられる。また、必要に応じて露
出した透明電極を保護するだめの保護層7が形成される
場合もある。
これらの対向電極基板1と表示電極基板4を対向配首し
、間に多孔質の光反射層8を設置して正ねあわせ周辺を
エポキシ樹脂などのシール剤9で封止する。過塩素酸リ
チウムを溶解した炭酸プロピレンなどの電解質10を真
空注入した後、注入口11を封止して反射型のエレクト
ロクロミック表示素子かつくられる。
、間に多孔質の光反射層8を設置して正ねあわせ周辺を
エポキシ樹脂などのシール剤9で封止する。過塩素酸リ
チウムを溶解した炭酸プロピレンなどの電解質10を真
空注入した後、注入口11を封止して反射型のエレクト
ロクロミック表示素子かつくられる。
従来のECDにおいては、この対向電極3への給電電極
として、錫をドープした酸化インジウム(ITO)等の
透明電極、金属線等が使用されていた。
として、錫をドープした酸化インジウム(ITO)等の
透明電極、金属線等が使用されていた。
[発明の解決しようとする問題点]
このようにしてできたニレツクトロクロミック表示素子
は対向電極と表示電極間に1乃至2ボルトの直流電圧を
印加することにより発色する。また電圧の極性を反転す
ることにより消色する。発消色させるだめの駆動の仕方
には、定電流法、定電圧法、定電位法などがあるが、実
際の素fでは参照電極を素f内に組込むことは困難であ
るので通常定電流法か定電圧法が用いられる。
は対向電極と表示電極間に1乃至2ボルトの直流電圧を
印加することにより発色する。また電圧の極性を反転す
ることにより消色する。発消色させるだめの駆動の仕方
には、定電流法、定電圧法、定電位法などがあるが、実
際の素fでは参照電極を素f内に組込むことは困難であ
るので通常定電流法か定電圧法が用いられる。
定電流法は、その回路の性質から比較的小型の素子に適
用されるのが一般的である。一方、定電圧法は回路的な
制約も少ないため、小型素rから大型素fまで幅広く用
いられる。
用されるのが一般的である。一方、定電圧法は回路的な
制約も少ないため、小型素rから大型素fまで幅広く用
いられる。
エレクトロクロミ7り表示素子を定電圧法で駆動すると
きは、各セグメント間あるいは各ドツト間のコントラス
トむらが問題となる。また複数個のエレクトロクロミッ
ク表示素子を並べて使う場合には素子間のコントラスト
むらも問題となる。このコントラストむらはエレクトロ
クロミンク表示素子が電流制御型の素子であることに起
因し、ITO等の透明電極は面抵抗(fiが大きいため
、応答速度が動作面積により大きく変化することによる
。つまりエレクトロクロミック表示素子は動作させるセ
グメント数(面積)が少ないときは応答が速く、動作さ
せるセグメント数(面vi)が増えるにつれ応答は遅く
なる。また、この傾向は素子が大型化すると一層顕著に
なる。このため定電圧法では表示内容によってもコント
ラストを一定に保つためのL夫が求められている。一方
1表示内容によって、定電圧を印加する時間を制御して
コントラストを一定に保つ方法も考えられるが、回路コ
ストのに昇もあり実用的でない。
きは、各セグメント間あるいは各ドツト間のコントラス
トむらが問題となる。また複数個のエレクトロクロミッ
ク表示素子を並べて使う場合には素子間のコントラスト
むらも問題となる。このコントラストむらはエレクトロ
クロミンク表示素子が電流制御型の素子であることに起
因し、ITO等の透明電極は面抵抗(fiが大きいため
、応答速度が動作面積により大きく変化することによる
。つまりエレクトロクロミック表示素子は動作させるセ
グメント数(面積)が少ないときは応答が速く、動作さ
せるセグメント数(面vi)が増えるにつれ応答は遅く
なる。また、この傾向は素子が大型化すると一層顕著に
なる。このため定電圧法では表示内容によってもコント
ラストを一定に保つためのL夫が求められている。一方
1表示内容によって、定電圧を印加する時間を制御して
コントラストを一定に保つ方法も考えられるが、回路コ
ストのに昇もあり実用的でない。
このため対向電極の給電電極を金属線条にすることも考
えられたが、対向電電極基板への固定やセル内への配置
に問題があり、充分な信頼性も得られなかった。
えられたが、対向電電極基板への固定やセル内への配置
に問題があり、充分な信頼性も得られなかった。
[問題を解決するための−L段]
本発明はこのような問題点を解決するためになされたも
ので表示電極と対向電極を有し、その間に電解質層と光
反射層を挟んだ反射型のエレクトロクロミンク表示素子
に於て対向電極への給電電極としてチタンを対向電極の
内面に被覆したことを特徴とするエレクトロクロミック
チタン膜の形成法としては、真空蒸着法、イオンブレー
ティング法、スパッター法などいずれでもよい。もっと
も、このような真空系による薄膜形成法が、対向電極基
板の形状が凹型等複雑であっても容易対応しうるため好
ましい。
ので表示電極と対向電極を有し、その間に電解質層と光
反射層を挟んだ反射型のエレクトロクロミンク表示素子
に於て対向電極への給電電極としてチタンを対向電極の
内面に被覆したことを特徴とするエレクトロクロミック
チタン膜の形成法としては、真空蒸着法、イオンブレー
ティング法、スパッター法などいずれでもよい。もっと
も、このような真空系による薄膜形成法が、対向電極基
板の形状が凹型等複雑であっても容易対応しうるため好
ましい。
抵抗値を下げるためには、基板温度は室温より高い方が
好ましいが、あまり高すぎると作業時間が長くなるので
50℃から350℃の範囲が適当である。また、成膜中
の酸化による抵抗値の増加を抑えるためにペルジャー内
の残留酸素を極力少なくすることが必要である。真空蒸
着の場合は10−5トール以下が良い、堆積速度も成膜
中の酸化を防ぐためできるだけ速いほうがよく装置にも
よるが通常の真空蒸着では遅くともIO人/秒以ヒが望
ましい。
好ましいが、あまり高すぎると作業時間が長くなるので
50℃から350℃の範囲が適当である。また、成膜中
の酸化による抵抗値の増加を抑えるためにペルジャー内
の残留酸素を極力少なくすることが必要である。真空蒸
着の場合は10−5トール以下が良い、堆積速度も成膜
中の酸化を防ぐためできるだけ速いほうがよく装置にも
よるが通常の真空蒸着では遅くともIO人/秒以ヒが望
ましい。
対向電極基板がガラスの場合、チタンIlqのF地にク
ロム膜を 500から1500人程度堆積することは付
着力を高めるのに有効である。
ロム膜を 500から1500人程度堆積することは付
着力を高めるのに有効である。
クロムj漠の形成は通常の真空蒸着でなされれr!に/
(l: ”j91y Fabスフ )−h” /≧IT
錦l フ4− )t y rrs堆積が実施される。
(l: ”j91y Fabスフ )−h” /≧IT
錦l フ4− )t y rrs堆積が実施される。
このため基板温度などはチタンの条件と同じが作業効率
の点から有利である。
の点から有利である。
[作用]
エレクトロクコミック表示素fの応答は、エレクトロク
ロミンク層や対向電極の性能の他に電解質の抵抗や表示
電極、対向電極への給電電極の抵抗にも依存する。これ
らの構成部材の応答速度への寄与は、セルの構造、構成
、材料、サイズなどによって変化する。一般にセルサイ
ズが大きくなるにつれ表示電極や対向電極への給電電極
の抵抗が応答の律速になってくる。
ロミンク層や対向電極の性能の他に電解質の抵抗や表示
電極、対向電極への給電電極の抵抗にも依存する。これ
らの構成部材の応答速度への寄与は、セルの構造、構成
、材料、サイズなどによって変化する。一般にセルサイ
ズが大きくなるにつれ表示電極や対向電極への給電電極
の抵抗が応答の律速になってくる。
従って大型素子では特に給電電極の抵抗を下げることが
応答の改良につながる。
応答の改良につながる。
表示電極側では、表示に影響があるため基本的には透明
電極とせざるを得なく、せいぜいリード部分を一部金属
等の低抵抗の材料にすることにより給電抵抗を低下させ
る。これに対して対向電極側では通常1個の対向電極が
全ての表示電極に対応しているため一つの電極とじては
流れる電流か著しく多く、低抵抗とすることによる効果
が大きく、かつ対向電極は1反射層の裏側に配置される
ため全面を金属電極としても何ら悪影響を生じない。
電極とせざるを得なく、せいぜいリード部分を一部金属
等の低抵抗の材料にすることにより給電抵抗を低下させ
る。これに対して対向電極側では通常1個の対向電極が
全ての表示電極に対応しているため一つの電極とじては
流れる電流か著しく多く、低抵抗とすることによる効果
が大きく、かつ対向電極は1反射層の裏側に配置される
ため全面を金属電極としても何ら悪影響を生じない。
動作セグメント数によるコントラストむら、即ち、応答
速度の変動は、共通インピータンスに起因する。つまり
動作セグメントaが増え。
速度の変動は、共通インピータンスに起因する。つまり
動作セグメントaが増え。
それにつれ素子を流れる電流が増加すると共通インピー
ダンスでドロフプするITf、圧が相対的に大きくなる
。従って、印加電圧のうち表示電極にかかる実効的な電
圧が小さくなり応答が遅くなることになる。
ダンスでドロフプするITf、圧が相対的に大きくなる
。従って、印加電圧のうち表示電極にかかる実効的な電
圧が小さくなり応答が遅くなることになる。
共通インピーダンスは対向電極インピーダンスと対向電
極への給゛屯電極抵抗によりなりたっている。
極への給゛屯電極抵抗によりなりたっている。
対向電極はできるだけ厚みを厚くするとともに多孔質な
構造にすることによりそのインピーダンスをFげること
ができる。対向電極の給電電極には、低抵抗であること
と電気化学的に安定であることが要求されている。これ
らの条件を満たすものとして従来からITOが主に使わ
れてきた。しかし抵抗値やコストの面から改良が望まれ
ていた。
構造にすることによりそのインピーダンスをFげること
ができる。対向電極の給電電極には、低抵抗であること
と電気化学的に安定であることが要求されている。これ
らの条件を満たすものとして従来からITOが主に使わ
れてきた。しかし抵抗値やコストの面から改良が望まれ
ていた。
本発明のチタンを対向電極の給電電極として用いること
によりITOと比べて抵抗が数分の1に下がるため応答
速度の向上と表示内容の違いによるコントラストむらの
抑制が可能になる。またチタンは電解液中で極めて安定
であるため通常の金属のように液中に溶出したり駆動に
より表示部分に再析出したりすることがなく信頼性に優
れている。
によりITOと比べて抵抗が数分の1に下がるため応答
速度の向上と表示内容の違いによるコントラストむらの
抑制が可能になる。またチタンは電解液中で極めて安定
であるため通常の金属のように液中に溶出したり駆動に
より表示部分に再析出したりすることがなく信頼性に優
れている。
特に、チタンを真空蒸着法、スパッタ法等の真空系によ
るVj膜形成法により形成することが好ましく、対向電
極基板が凹型等の複雑な形状をしていても導電接続が容
易にとれ、信頼性もよい。これは、対向電極基板用給電
電極が1つでありほぼ全面に形成すればよいためであり
、段差BB等で一部導電膜が切れたとしても他の部分で
カバーできるためほとんど問題とならない。
るVj膜形成法により形成することが好ましく、対向電
極基板が凹型等の複雑な形状をしていても導電接続が容
易にとれ、信頼性もよい。これは、対向電極基板用給電
電極が1つでありほぼ全面に形成すればよいためであり
、段差BB等で一部導電膜が切れたとしても他の部分で
カバーできるためほとんど問題とならない。
又、対向電極基板をガラス基板とした場合には、チタン
とガラスとの間にクロムの層を形成することにより、チ
タンとガラスとの接着性が向とするため好ましく、特に
このクロム、チタンの2層を真空状態のまま連続して形
成することにより生産性がよい。
とガラスとの間にクロムの層を形成することにより、チ
タンとガラスとの接着性が向とするため好ましく、特に
このクロム、チタンの2層を真空状態のまま連続して形
成することにより生産性がよい。
本発明では、この外の表示電極、EC物質、光反射層、
対向電極、電解質等は従来から公知の材料、構造のもの
が使用でき、第1図の例に限られなく、光反射層が表示
電極のEC物質のとに積層する。対向電極ノ、(板をモ
板とし、シール剤部分にスペーサをはさんでシール剤で
シールする。EC物質として2種類のEC物質を使用し
て異なる色調の表示をする。ノフ板表面にカラーフィル
ター、不透明マスク等を設ける等してもよい。
対向電極、電解質等は従来から公知の材料、構造のもの
が使用でき、第1図の例に限られなく、光反射層が表示
電極のEC物質のとに積層する。対向電極ノ、(板をモ
板とし、シール剤部分にスペーサをはさんでシール剤で
シールする。EC物質として2種類のEC物質を使用し
て異なる色調の表示をする。ノフ板表面にカラーフィル
ター、不透明マスク等を設ける等してもよい。
[実施例]
実施例1
パターン化された透明電極を持つガラス基板4にメタル
マスクを用い、セグメント部分に酸化タングステン6を
約5000人電子線加熱蒸着をし、表示電極基板とした
。
マスクを用い、セグメント部分に酸化タングステン6を
約5000人電子線加熱蒸着をし、表示電極基板とした
。
エツチングにより四部を形成したガラス基板1にチタン
2を6000人′七子線加熱蒸着によりつけた。また比
較のためにチタンのかわりにITOを6000人つけた
ものも用意した。タングステンとバナジウムの酸化物と
カーボンとバインダーからシート状の対向電極3をつく
った。
2を6000人′七子線加熱蒸着によりつけた。また比
較のためにチタンのかわりにITOを6000人つけた
ものも用意した。タングステンとバナジウムの酸化物と
カーボンとバインダーからシート状の対向電極3をつく
った。
また白色顔料とバインダーから同様にシート状の光反射
板を作成した。この光反射板と先につくった対向電極の
シートを重ね合わせ一体化したものを作成した。このシ
ートを準備しておいた四部を有する基板に導電性接着剤
により固定し対向電極基板とした。
板を作成した。この光反射板と先につくった対向電極の
シートを重ね合わせ一体化したものを作成した。このシ
ートを準備しておいた四部を有する基板に導電性接着剤
により固定し対向電極基板とした。
これらの表示電極基板と対向電極基板を重ねあわせ周囲
をシールした後、過塩素酸リチウムを炭酸プロピレンに
1■al/Jl溶解した電解質lOを真空注入し、注入
口11を封止した。
をシールした後、過塩素酸リチウムを炭酸プロピレンに
1■al/Jl溶解した電解質lOを真空注入し、注入
口11を封止した。
このようにしてできたエレクトロクロミック表示素子に
1.5vを印加した場合の応答は、チタンのものとI
TOのものでそれぞれ8001181ICと700rs
secであった。
1.5vを印加した場合の応答は、チタンのものとI
TOのものでそれぞれ8001181ICと700rs
secであった。
次に 1.5vで700m5ecの矩形波を素子に印加
したときに注入される単位面積当たりの電荷密度を測定
した0面積が35倍に増加するとチタンの素子はITO
のものよりも低下が23%も少なかった。
したときに注入される単位面積当たりの電荷密度を測定
した0面積が35倍に増加するとチタンの素子はITO
のものよりも低下が23%も少なかった。
着消色のサイクルテストをしたところ、50万サイクル
を過ぎても外Kt):に異常は見られず正常に動作して
いた。また、70℃と一25℃の間のヒートショックに
も剥離などのトラブルは発生しなかった。
を過ぎても外Kt):に異常は見られず正常に動作して
いた。また、70℃と一25℃の間のヒートショックに
も剥離などのトラブルは発生しなかった。
実施例2
実施例1と同様な方法でエレクトロクロミック表示素子
をつくったが、対向電極のチタンの堆積の前にクロムを
tooo人堆積した点だけが異なっている。
をつくったが、対向電極のチタンの堆積の前にクロムを
tooo人堆積した点だけが異なっている。
この素子も実施例1で作成したチタンの素子と同様な応
答性渣と信頼性を示した。
答性渣と信頼性を示した。
クロム争チタンの二層膜とチタン膜のガラスへの付着力
をみるためにテープテストを実施した。チタン膜はテー
プテストにより一部剥離する場合もあったが、クロム・
チタン二層膜は全く剥離することはなかった。
をみるためにテープテストを実施した。チタン膜はテー
プテストにより一部剥離する場合もあったが、クロム・
チタン二層膜は全く剥離することはなかった。
接着力は基板の洗浄度や堆積条件、徐冷等の有無に依存
するが、L程の管理や高信頼性のためにもクロム・チタ
ンの二層膜のように強い方が好ましい。
するが、L程の管理や高信頼性のためにもクロム・チタ
ンの二層膜のように強い方が好ましい。
[発明の効果]
従来のXTOを対向′市様の給電電極に用いたエレクト
ロクコミック表示素rは小型の場合は、それ程でもない
が、大型になると応答が極めて遅くなった。また動作面
積による応答速度の差も大きくなり、実用化する場合の
問題になっていた。これを改良するためにITOの膜厚
を増加する方法もあるが比抵抗からきまる必要な膜厚の
増加、それに伴う必要な蒸着時間の延長、また、原料代
などを考慮するとコストアップになり現実的でない。
ロクコミック表示素rは小型の場合は、それ程でもない
が、大型になると応答が極めて遅くなった。また動作面
積による応答速度の差も大きくなり、実用化する場合の
問題になっていた。これを改良するためにITOの膜厚
を増加する方法もあるが比抵抗からきまる必要な膜厚の
増加、それに伴う必要な蒸着時間の延長、また、原料代
などを考慮するとコストアップになり現実的でない。
抵抗値か低く、電解液中でも安定な材料として金とか白
金などの貴金属があるが、これも材料コストの面から採
用できない。
金などの貴金属があるが、これも材料コストの面から採
用できない。
対向電極材料の中にメツシュ状チタンを埋め込んで低抵
抗化をはかる方法もあるが、外部への電気的取り出しが
難しく量産性に乏しい。
抗化をはかる方法もあるが、外部への電気的取り出しが
難しく量産性に乏しい。
本発明はこのような背景から生まれたもので対向電極の
給電電極として、チタンの単層膜またはクロム争チタン
の二層膜を用いることにより製造コストや材料コストを
上げることなく、生産よく、また信頼性をそこなうこと
なく応答速度1着色濃度ムラ等の前述の問題点を改良す
ることができるすぐれたものである。
給電電極として、チタンの単層膜またはクロム争チタン
の二層膜を用いることにより製造コストや材料コストを
上げることなく、生産よく、また信頼性をそこなうこと
なく応答速度1着色濃度ムラ等の前述の問題点を改良す
ることができるすぐれたものである。
第1図は、エレクトロミック表示素子の断面図。
1、対向電極基板
2、導電性薄1模
3、対向電極
4、表示電極基板
5、透明導電膜
6、エレクトロクロミック物質
7.保護層
8、光反射層
11、注入口
垢 l 昭
手続補正書
昭和61年10月 7日
Claims (2)
- (1)表示電極と対向電極を有し、その間に電解質層と
光反射層を挟んだ反射型のエレクトロクロミック表示素
子に於て、対向電極への給電電極としてチタンを対向電
極基板の内面に被覆したことを特徴とするエレクトロク
ロ ミック表示素子。 - (2)対向電極基板がガラス基板とされ、ガラス基板と
チタンとの間にクロムの層を形成した特許請求の範囲第
1項記載のエレクトロクロミック表示素子。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28942785A JPS62150233A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | 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 |
---|---|---|---|
JP28942785A JPS62150233A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62150233A true JPS62150233A (ja) | 1987-07-04 |
JPH0219443B2 JPH0219443B2 (ja) | 1990-05-01 |
Family
ID=17743103
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28942785A Granted JPS62150233A (ja) | 1985-12-24 | 1985-12-24 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62150233A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002023201A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Stanley Electric Co Ltd | 反射型エレクトロクロミック表示素子 |
WO2004027819A1 (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-01 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | エキシマランプ |
-
1985
- 1985-12-24 JP JP28942785A patent/JPS62150233A/ja active Granted
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002023201A (ja) * | 2000-06-30 | 2002-01-23 | Stanley Electric Co Ltd | 反射型エレクトロクロミック表示素子 |
WO2004027819A1 (ja) * | 2002-09-20 | 2004-04-01 | Japan Storage Battery Co., Ltd. | エキシマランプ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0219443B2 (ja) | 1990-05-01 |
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