JPH0145894B2 - - Google Patents
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- JPH0145894B2 JPH0145894B2 JP56145914A JP14591481A JPH0145894B2 JP H0145894 B2 JPH0145894 B2 JP H0145894B2 JP 56145914 A JP56145914 A JP 56145914A JP 14591481 A JP14591481 A JP 14591481A JP H0145894 B2 JPH0145894 B2 JP H0145894B2
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
- G02F1/01—Devices 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
- G02F1/15—Devices 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
- G02F1/153—Constructional details
- G02F1/1533—Constructional details structural features not otherwise provided for
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL 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
- G02F1/00—Devices 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
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- 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
【発明の詳細な説明】
本発明は、薄膜タイプのエレクトロクロミツク
デイスプレイ（電気化学的発色表示体のことで、
以下ECDと略称する）の改良に関し、特に絶縁
層を最適の位置に配し、かつその材質を選定して
見ばえと寿命を改善した薄膜表示体に関する。
デイスプレイ（電気化学的発色表示体のことで、
以下ECDと略称する）の改良に関し、特に絶縁
層を最適の位置に配し、かつその材質を選定して
見ばえと寿命を改善した薄膜表示体に関する。
ECDは、その基本要素である電気化学的発色
層（以下EC層と略称する）が無機物質であるも
のと有機物質であるものに大別でき、さらにEC
層を無機物質とするものは、もう一つの基本要素
であるプロトン（ないしカチオン）供給体層（以
下PS層と略称する）が固体であるものと、液体
であるものとに２分できる。EC層がバイオロゲ
ン等の有機物質であるもの、またはPS層が液体
であるものは、液もれ防止や密封構造にする必要
から、その表示素子の構成が複雑になるためと、
その製造プロセスの煩雑さのため、表示素子の製
作コストがきわめて高くなり、LEDや液晶等の
他の表示素子にたちうちできなかつた。EC層と
PS層がともに固体であるものは蒸着という１つ
のプロセスで、あるいは印刷というプロセスでも
製作できるため、コスト面で大きなメリツトがあ
る。
層（以下EC層と略称する）が無機物質であるも
のと有機物質であるものに大別でき、さらにEC
層を無機物質とするものは、もう一つの基本要素
であるプロトン（ないしカチオン）供給体層（以
下PS層と略称する）が固体であるものと、液体
であるものとに２分できる。EC層がバイオロゲ
ン等の有機物質であるもの、またはPS層が液体
であるものは、液もれ防止や密封構造にする必要
から、その表示素子の構成が複雑になるためと、
その製造プロセスの煩雑さのため、表示素子の製
作コストがきわめて高くなり、LEDや液晶等の
他の表示素子にたちうちできなかつた。EC層と
PS層がともに固体であるものは蒸着という１つ
のプロセスで、あるいは印刷というプロセスでも
製作できるため、コスト面で大きなメリツトがあ
る。
近時、この全固体型のECDの研究が進み、実
用化域に近付いているが大きなネツクとして、電
圧印加による繰返しの発消色サイクルを経るに従
い、酸化インジウム等で成膜された表示電極と呼
ばれる前面ガラス基板側の透明電極が少しずつ還
元されて茶色つぽく変色していく欠点をあげるこ
とができる。これを避けるため、この表示電極上
を表示パターン部を除いて全面に二酸化珪素
（SiO2）、フツ化マグネシウム（MgF2）、酸化セ
リウム（Ce2O3）、窒化珪素（Si3N4）等で覆つた
が根本的な間題解決とはならなかつた。このこと
は、SiO2，MgF2，Ce2O3，Si3N4等が100〜1000
Å程度の薄膜であり、かつ、いくらかはプロトン
のモビリテイがあるため、電圧印加時に、供給源
であるプロトン供給層からさらにEC層を透過し
たプロトンが、さらにこれら絶縁層をも透過して
表示電極を還元してしまうためであつた。表示電
極の構成物質である酸化インジウムは還元される
と、前記したように変色するほか、電気伝導性が
低下し、そのため発色濃度・発色スピードがとも
に低下し、ECDとしての価値を減少させてしま
う。
用化域に近付いているが大きなネツクとして、電
圧印加による繰返しの発消色サイクルを経るに従
い、酸化インジウム等で成膜された表示電極と呼
ばれる前面ガラス基板側の透明電極が少しずつ還
元されて茶色つぽく変色していく欠点をあげるこ
とができる。これを避けるため、この表示電極上
を表示パターン部を除いて全面に二酸化珪素
（SiO2）、フツ化マグネシウム（MgF2）、酸化セ
リウム（Ce2O3）、窒化珪素（Si3N4）等で覆つた
が根本的な間題解決とはならなかつた。このこと
は、SiO2，MgF2，Ce2O3，Si3N4等が100〜1000
Å程度の薄膜であり、かつ、いくらかはプロトン
のモビリテイがあるため、電圧印加時に、供給源
であるプロトン供給層からさらにEC層を透過し
たプロトンが、さらにこれら絶縁層をも透過して
表示電極を還元してしまうためであつた。表示電
極の構成物質である酸化インジウムは還元される
と、前記したように変色するほか、電気伝導性が
低下し、そのため発色濃度・発色スピードがとも
に低下し、ECDとしての価値を減少させてしま
う。
本発明は、以上のような問題点を解決せんとし
てなされたものであり、少なくとも表示電極と電
気化学的発色層とプロトン供給体層と対向電極を
有するエレクトロクロミツク表示体において、表
示されるパターン部を除いた形状の絶縁層を、前
記プロトン供給体層と前記対向電極との間に設け
たことを特徴とする薄膜表示体であり、前記絶縁
層を構成する材料として、アルカリ金属酸化物、
アルカリ土金属酸化物の単独もしくはこれらの酸
化物を含む絶縁性成膜材料を用いるものである。
これらアルカリ金属酸化物、アルカリ土金属酸化
物を含む絶縁層は、前記問題点に対し、実験的に
きわめて有効であつた。アルカリ金属元素にはリ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウム、フランシウムがあり、アルカリ土金属元
素にはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、バリウム、ラジウムがあり、本
発明ではこれらのうち極めて高価なフランシウム
およびラジウムを除いた元素の酸化物の単独、な
いしはこれら酸化物を他の成膜材料、たとえば二
酸化ケイ素や酸化チタン等と組合せて用いる。ア
ルカリ金属元素の酸化物のほとんど、およびアル
カリ土金属元素の酸化物の一部は、単独の状態で
は空気中の水分や炭酸ガスを吸収して変化するも
のであり、それ単独では蒸着膜として安定に存在
しにくいものである。故に他の成膜材料のSiO2
やTiO2と共存させて絶縁膜としての安定性をは
かるものである。
てなされたものであり、少なくとも表示電極と電
気化学的発色層とプロトン供給体層と対向電極を
有するエレクトロクロミツク表示体において、表
示されるパターン部を除いた形状の絶縁層を、前
記プロトン供給体層と前記対向電極との間に設け
たことを特徴とする薄膜表示体であり、前記絶縁
層を構成する材料として、アルカリ金属酸化物、
アルカリ土金属酸化物の単独もしくはこれらの酸
化物を含む絶縁性成膜材料を用いるものである。
これらアルカリ金属酸化物、アルカリ土金属酸化
物を含む絶縁層は、前記問題点に対し、実験的に
きわめて有効であつた。アルカリ金属元素にはリ
チウム、ナトリウム、カリウム、ルビジウム、セ
シウム、フランシウムがあり、アルカリ土金属元
素にはベリリウム、マグネシウム、カルシウム、
ストロンチウム、バリウム、ラジウムがあり、本
発明ではこれらのうち極めて高価なフランシウム
およびラジウムを除いた元素の酸化物の単独、な
いしはこれら酸化物を他の成膜材料、たとえば二
酸化ケイ素や酸化チタン等と組合せて用いる。ア
ルカリ金属元素の酸化物のほとんど、およびアル
カリ土金属元素の酸化物の一部は、単独の状態で
は空気中の水分や炭酸ガスを吸収して変化するも
のであり、それ単独では蒸着膜として安定に存在
しにくいものである。故に他の成膜材料のSiO2
やTiO2と共存させて絶縁膜としての安定性をは
かるものである。
第１図は、本発明の薄膜表示体の一例を示す要
部拡大断面図であり、これについて説明すると、
ガラス、合成樹脂等からなる透明基板１の片面
に、酸化スズ（SnO2）や酸化インジウム
（In2O3）の単独もしくは複合系の透明導電膜を表
示電極２として積層形成し、その上に酸化タング
ステン（WO3）に代表されるエレクトロクロミ
ツク物質を表示したい図形や字句パターン状に蒸
着形成してEC層３とする。次に電圧を印加され
ることによりEC層３にプロトン（ないしカチオ
ン）を供給して還元発色させる固体型のPS層４
を配し、対向電極６を形成する前に、表示される
パターン部を除いた部所、すなわちこの実施例で
は前記EC層３が施されていない部所に対応する
PS層４の面に絶縁層５を形成する。なお、対向
電極６の上に施された層７は光反射防止層であ
り、表示部のコントラストを高めるために設けら
れるものである。
部拡大断面図であり、これについて説明すると、
ガラス、合成樹脂等からなる透明基板１の片面
に、酸化スズ（SnO2）や酸化インジウム
（In2O3）の単独もしくは複合系の透明導電膜を表
示電極２として積層形成し、その上に酸化タング
ステン（WO3）に代表されるエレクトロクロミ
ツク物質を表示したい図形や字句パターン状に蒸
着形成してEC層３とする。次に電圧を印加され
ることによりEC層３にプロトン（ないしカチオ
ン）を供給して還元発色させる固体型のPS層４
を配し、対向電極６を形成する前に、表示される
パターン部を除いた部所、すなわちこの実施例で
は前記EC層３が施されていない部所に対応する
PS層４の面に絶縁層５を形成する。なお、対向
電極６の上に施された層７は光反射防止層であ
り、表示部のコントラストを高めるために設けら
れるものである。
以下、本発明を実施例とともに詳細に説明す
る。
る。
＜実施例 １＞
ガラスの透明基板１上に、酸化インジウムに酸
化スズを５％添加した透明な表示電極２を形成
し、この表示電極２上に5000Åの膜厚で酸化タン
グステンをパタンニングして電気化学的発色層３
とし、さらに酸化クロム層と、20％酸化ホウ素を
含む二酸化ケイ素層を合計膜厚3000Åのプロトン
供給体層４として積層し、次に先に形成した酸化
タングステンの電気化学的発色層３のパターン以
外の部分に（ネガパターンとして）酸化バリウム
を絶縁層５として800Å、また、対向電極６とし
て金を150Å、光反射防止層７として二酸化ケイ
素を800Å膜厚で全面に積層した。なお、積層方
法は全て真空蒸着法であり、絶縁層５の形成にあ
たつては、酸化チタンを30〜50％含有させ、加圧
成形した酸化バリウムのタブレツト（小塊）を蒸
発源に用いた。酸化バリウムの蒸着膜について
は、60〜90％程度の酸化バリウム富化層となり、
対向電極６を正極として、１〜3Vの電圧印加で
はプロトンを発生せず、107回以上の繰返し回数
でも表示電極２の還元は観察されず、酸化バリウ
ムのプロトンに対する絶縁性がきわめて良いこと
が確認された。１〜2Vの印加によつて絶縁層５
を施していない電気化学的発色層３の部分は青く
発色する。
化スズを５％添加した透明な表示電極２を形成
し、この表示電極２上に5000Åの膜厚で酸化タン
グステンをパタンニングして電気化学的発色層３
とし、さらに酸化クロム層と、20％酸化ホウ素を
含む二酸化ケイ素層を合計膜厚3000Åのプロトン
供給体層４として積層し、次に先に形成した酸化
タングステンの電気化学的発色層３のパターン以
外の部分に（ネガパターンとして）酸化バリウム
を絶縁層５として800Å、また、対向電極６とし
て金を150Å、光反射防止層７として二酸化ケイ
素を800Å膜厚で全面に積層した。なお、積層方
法は全て真空蒸着法であり、絶縁層５の形成にあ
たつては、酸化チタンを30〜50％含有させ、加圧
成形した酸化バリウムのタブレツト（小塊）を蒸
発源に用いた。酸化バリウムの蒸着膜について
は、60〜90％程度の酸化バリウム富化層となり、
対向電極６を正極として、１〜3Vの電圧印加で
はプロトンを発生せず、107回以上の繰返し回数
でも表示電極２の還元は観察されず、酸化バリウ
ムのプロトンに対する絶縁性がきわめて良いこと
が確認された。１〜2Vの印加によつて絶縁層５
を施していない電気化学的発色層３の部分は青く
発色する。
＜実施例 ２＞
実施例２では、実施例１と同様に、透明な表示
電極２を形成したガラスの透明基板１上に5000Å
の膜厚で酸化タングステンをパタンニングして電
気化学的発色層３とし、酸化クロム層を1800Å厚
に積層してプロトン供給体層４とした。次に酸化
ナトリウム20％、酸化カルシウム15％、二酸化ケ
イ素65％を混合加圧成形したタブレツトを蒸発材
料として、真空蒸着によつて800Å厚みで電気化
学的発色層３のパタン以外の部分に、絶縁層５と
して配設した。さらに対向電極６として金を150
Å、光反射防止層７としてフツ化マグネシウムを
700Å膜厚で全面に積層し、薄膜表示体とした。
電極２を形成したガラスの透明基板１上に5000Å
の膜厚で酸化タングステンをパタンニングして電
気化学的発色層３とし、酸化クロム層を1800Å厚
に積層してプロトン供給体層４とした。次に酸化
ナトリウム20％、酸化カルシウム15％、二酸化ケ
イ素65％を混合加圧成形したタブレツトを蒸発材
料として、真空蒸着によつて800Å厚みで電気化
学的発色層３のパタン以外の部分に、絶縁層５と
して配設した。さらに対向電極６として金を150
Å、光反射防止層７としてフツ化マグネシウムを
700Å膜厚で全面に積層し、薄膜表示体とした。
この薄膜表示体の表示電極２と対向電極６間に
後者を正極として1.3Vの電圧を印加すると、電
気化学的発色層３は青く発色し、絶縁層５を施し
た部分は変色しなかつた。107回以上の発消色の
繰返しによつても、表示電極２の還元は観察され
ず、絶縁層５がプロトン遮断性にきわめて効果の
高いことが確認された。
後者を正極として1.3Vの電圧を印加すると、電
気化学的発色層３は青く発色し、絶縁層５を施し
た部分は変色しなかつた。107回以上の発消色の
繰返しによつても、表示電極２の還元は観察され
ず、絶縁層５がプロトン遮断性にきわめて効果の
高いことが確認された。
以上の本発明の実施例において、絶縁層の形成
方法を蒸着法を一例として示したが、本発明は特
にこれに限定するわけでなく、公知の技術、たと
えばスパツタリング、CVD、イオンプレーテイ
ングやさらには樹脂にアルカリ酸化物ないしアル
カリ土酸化物を含ませて印刷や塗布、貼り合せの
方法等による成膜方法でも良い。
方法を蒸着法を一例として示したが、本発明は特
にこれに限定するわけでなく、公知の技術、たと
えばスパツタリング、CVD、イオンプレーテイ
ングやさらには樹脂にアルカリ酸化物ないしアル
カリ土酸化物を含ませて印刷や塗布、貼り合せの
方法等による成膜方法でも良い。
また、絶縁層に含まれるアルカリ金属酸化物な
いしアルカリ土金属酸化物の混合割合や方法を限
定するものでもない。
いしアルカリ土金属酸化物の混合割合や方法を限
定するものでもない。
本発明は、エレクトロクロミツクデイスプレイ
において問題となつていた表示極の還元を防ぎ、
また、その還元防止効果によりプロトン供給体層
を表示体全面にコートすることができるため、消
色時のパターン部が他の非パターン部と区別しに
くくなり、発色時とのコントラストをあげ表示体
の商品価値をおおいに高めるものである。
において問題となつていた表示極の還元を防ぎ、
また、その還元防止効果によりプロトン供給体層
を表示体全面にコートすることができるため、消
色時のパターン部が他の非パターン部と区別しに
くくなり、発色時とのコントラストをあげ表示体
の商品価値をおおいに高めるものである。
第１図は、本発明の一実施例を示す要部拡大断
面図である。 １…透明基板、２…表示電極、３…電気化学的
発色層（EC層）、４…プロトン供給体層（PS
層）、５…絶縁層、６…対向電極。
面図である。 １…透明基板、２…表示電極、３…電気化学的
発色層（EC層）、４…プロトン供給体層（PS
層）、５…絶縁層、６…対向電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも表示電極と電気化学的発色層とプ
ロトン供給体層および対向電極を、この順序で有
してなる固体型エレクトロクロミツク表示体にお
いて、表示されるパターン部を除いた形状の絶縁
層を前記プロトン供給体層と対向電極との間に設
けたことを特徴とする薄膜表示体。 ２ 絶縁層を構成する材料として、アルカリ金属
酸化物、アルカリ土金属酸化物の単独もしくはこ
れらの酸化物を含む絶縁性成膜材料を用いる特許
請求の範囲第１項記載の薄膜表示体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145914A JPS5848027A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 薄膜表示体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56145914A JPS5848027A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 薄膜表示体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848027A JPS5848027A (ja) | 1983-03-19 |
| JPH0145894B2 true JPH0145894B2 (ja) | 1989-10-05 |
Family
ID=15395990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56145914A Granted JPS5848027A (ja) | 1981-09-16 | 1981-09-16 | 薄膜表示体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848027A (ja) |
-
1981
- 1981-09-16 JP JP56145914A patent/JPS5848027A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848027A (ja) | 1983-03-19 |
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