JPH0225892A - エレクトロクロミツク表示装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、各種機器の表示部などに利用されるエレクト
ロクロミック表示装置に関するものである。

従来の技術 一般に、エレクトロクロミック表示装置は、発色が鮮明
で視認性が高く、また、−度電圧を印加して発色させる
と、その後通電を絶っても、発色状態が長期間維持され
る等、多くの利点を有し。

デジタル提示板などに利用されている。

このようなエレクトロクロミック表示装置の第一の従来
例を、第１１図及び第１２図に基づいて説明する。まず
、このエレクトロクロミック表示装置１は、略長方形状
のＥＣ画素（エレクトロクロミック表示画素）２を、デ
ジタルナンバーを表示するように日の字状に複数、配設
している。また、これらのＥＣ画素２は、透明基盤３の
下に、平板状の透明電極４．ＷＯ，などからなるＥＣＣ
５０Ｌｉなどを含む電解質層６．対向電極７等を積層す
ることにより構成されている。また、前記ＥＣ膜５〜対
向電極７の周囲には、各ＥＣ画素２を互いに絶縁する絶
縁層８が設けられている。−方、互いに通電方向が逆の
電源９ａ、９ｂと、これらを切換えるスイッチ１０とが
、前記透明電極４と対向電極７とに接続されている。

このような構成において、スイッチ１０の操作により１
例えば、透明電極４が−、対向電極７が十となる電圧を
印加することにより、ＥＣＣ５０電解質層６とが下記の
化学反応を起こす。

ＷＯ，＋　Ｌ　ｔｈ＋＋　ａ−→ＬｉＷＯ。

ここで、ＷＯ３は無色の物質であるが、生成物であるＬ
ｉＷＯ，は青色を示す、また、この反応終了後に通電を
絶っても、Ｌ　ｉ　Ｗ　Ｏｓは化学的に略安定しており
、短時間では消失しない、さらに、上述の化学反応は可
逆反応なので、前述と逆方向に電圧を印加することによ
り、Ｌ　ｉ　Ｗ　Ｏｓは再度Ｗｏ３とＬｉとに分解され
１発色が消去される。つまり、各ＥＣ画素２を電気的に
制御することにより、所望のデジタルナンバーを表示す
ることが可能である。

つぎに、エレクトロクロミック表示装置の第二の従来例
を、第１３図ないし第１５図に基づいて説明する。

このエレクトロクロミック表示装置１１は、多数の正方
形のＥＣ画素２ａを、マトリクス状に並べて設けたもの
である。そこで、これらのＥＣ画素２ａを制御する駆動
回路１２の、電気的な構成を第１５図に基づいて説明す
る。各ＥＣ画素２ａにはＴＦＴ（薄膜トランジスタ）１
３のドレイン電極１３ａが接続されている。また、前記
各ＴＰＴ１３のソース電極１３ｂは各行毎に結線されて
、第一パルス電源（図示せず）に接続されている。同様
に、ゲート電極１３ｏは各列毎に結線されて、第二パル
ス電源（図示せず）に接続されている。

このような構成において、各ＴＦＴ１３ｉ１、第一、第
二パルス電源が発するパルス電流に対応して、例えば、
１列毎に順次制御される。そして。

ソース電極１３ｂとゲート電極１３ｃとに印加されたパ
ルス電流、が同期することにより、所定のＴＦＴ１３が
、電圧をＥＣ画素２ａに印加し、発色動作が行なわれる
。すなわち、ＥＣ画素２ａを１ドツトとするドツトマト
リクス表示で、所望の画像が得られることになる。

ここで、第一の従来例のようなエレクトロクロミック表
示装置ｌｌは、前述のデジタルナンバーのような特定の
画像を表示するのには、良好であるが、任意に所望の画
像を表示することはできない。

また、第二の従来例のエレクトロクロミック表示装置１
１では、ＥＣ画素２ａを１ドツトとして所望の画像を得
ることを可能としたが、この場合は、ＥＣ画素２ａの数
が膨大となり、ＥＣ画素２ａの応答速度が問題となる。

すなわち、ＥＣ画素２ａは電圧が印加されてから発色が
完了する京でに多分に時間を要し、電流量を増しても、
約０．５砂径必要である。ここで１画像表示の走査は１
列毎に行なわれるので、例えば、マトリクス画面が１２
０列で構成されていたとすると、画面の表示しこ要する
時間は。

ｏ、５ｘｉｚｏ＝＝ｓｏ　（ｓｅｅ） すなわち、１分かかることになり、実際的でない。

そこで、このような短所を克服したものとして、特開昭
５６−６５９４号公報「表示装置」に開示されているよ
うなエレクトロクロミック表示装置力１存する。

そこで、このエレクトロクロミック表示装置を第三の従
来例として、第１６図及び第１７図しこ基づいて説明す
る。

このエレクトロクロミック表示装置１４は、第二の従来
例と同様に、ＥＣ画素１５をマトリクス状に配している
。ここで、これらのＥＣ画素１５は、枠状に形成された
封止部材１６を、２枚の透明な支持板１７　ａ、１７　
ｂにより挾持し、これら支持板１７　ａ、１７　ｂの間
隙に、対向電極１８２表示媒質１９．給電電極２０９表
示体２１等を積層することにより構成されている。

また、その駆動回路２２の電気的な構成を第１７図に基
づいて説明する。まず、各ＥＣ画素１５の一端には、第
−ＴＦＴ２３のドレイン電極２３ａが接続され、他端に
は共通対向電極２４ａが接続されている。また、この第
−ＴＦＴ２３のゲート電極２３ｂは、第二ＴＦＴ２５の
ドレイン電極２５ａとコンデンサ２６の一端とに接続さ
れている。

さらに、このコンデンサ２６の他端は、前記第−ＴＦＴ
２３のソース電極２３ｃとともに、アースされた共通給
電電極２４ｂに接続されている。−方、前記第二ＴＦＴ
２５のゲート電極２ｔ５ｂは行電極２４ｃに接続され、
ソース電極２５ｃは列電極２４ｄに接続されている。

このような構成において、行電極２４ｃと列電極２４ｄ
とに１表示する画像に対応したパルス電流が印加される
。このパルス電流による走査は。

コンデンサ２６に対して行なわれ、比較的短時間で終了
する。この時、この蓄電したコンデンサ２６と導通して
いる第−ＴＦＴ２３だけが、そのソース電極２３ｏとド
レイン電極２３ａとが導通した状態となる。そこで、共
通対向電極２４ａと共通給電電極２４ｂとの間に電圧を
印加することにより、所定のＥＣ画素１５に同時に電圧
が印加されることになる。従って、各ＥＣ画素１５が略
同時に発色動作を開始し、速やかに画像表示が完了する
。

発明が解決しようとする問題点 上述のように、多数のＥＣ画素２ａをマトリクス状に配
列したドツトマトリクス方式のエレクトロクロミック表
示装置ｌｌでも１例えば、コンデンサ２６と２個のＴＰ
Ｔ２３．２５とで駆動回路２２を構成することにより、
短時間で画像表示を完了するエレクトロクロミック表示
装置１４にすることは可能である。しかし、これは、走
査された各コンデンサ２６の充電電圧の有無によって第
−ＴＦＴ２３の導通状態を設定し、共通給電電極２４ｂ
から所定のＥＣ画素１５への電路を確保している。従っ
て、コンデンサ２６は、ＥＣ画素１５の発色が完了する
まで、その充電電圧を維持し続ける必要がある。だが、
コンデンサ２６は、自身のリーク電流や第二ＴＦＴ２５
のオフ電流等のため、長時間高電圧を維持することは困
難である。

このため、ＥＣ画素１５の発色が途中で停止する可能性
などが存し、エレクトロクロミック表示装置１４の信頼
性を阻害している。

そこで、このような問題点を補正するため、コンデンサ
２６を大型に製作して、その静電容量に余裕を持たせる
という方法が考えられる。しかし。

各ＥＣ画素１５に対応している駆動回路２２の回路パタ
ーンの領域は限定されているため、コンデンサ２６の大
型化は極めて困難であり、かつ、このようなエレクトロ
クロミック表示装置１４は、製造が困難で歩留が悪化す
るなどして、機器が高価なものとなり実際的でない。

問題点を解決するための手段 複数のエレクトロクロミック表示画素をマトリクス状に
設け、・これらエレクトロクロミック表示画素の各々に
スイッチングトランジスタを介して給電回路を接続し１
画像に対応した画像信号を出力する信号出力回路と各ス
イッチングトランジスタとの間に、各々フリップフロッ
プ回路を接続した。

また、各エレクトロクロミック表示画素毎に設けた薄膜
トランジスタを介してフリップフロップ回路と信号出力
回路とを接続した。

また、各エレクトロクロミック表示画素毎に二つの薄膜
トランジスタで形成したＡＮＤ回路を設け、このＡＮＤ
回路を介してフリップフロップ回路と信号出力回路とを
接続した。

作用 複数のエレクトロクロミック表示画素をマトリクス状に
設けたことにより、ドツトマトリクス方式で所望の画像
を表示でき、これらエレクトロクロミック表示画素の各
々にスイッチングトランジスタを介して給電回路を接続
し、画像に対応した画像信号を出力する信号出力回路と
各スイッチングトランジスタとの間に、各々フリップフ
ロップ回路を接続したことにより１画像信号の走査はフ
リップフロップ回路に対して行なわれ、このフリップフ
ロップ回路がスイッチングトランジスタの導通状態を設
定して、給電回路から所定のエレクトロクロミック表示
画素への電路を確保するので。

全エレクトロクロミック表示画素が同時に発色動作を開
始して、短時間で画像表示を完了でさ、かつ、フリップ
フロップ回路がスイッチングトランジスタの導通状態を
維持するので、コンデンサの充電電圧による維持等とは
異なって、エレクトロクロミック表示画素の発色動作が
確実で安定している。

また、各エレクトロクロミック表示画素毎に設けた薄膜
トランジスタを介してフリップフロップ回路と信号出力
回路とを接続し、或は、各エレクト・ロクロミツク表示
画素毎に二つの薄膜トランジスタで形成したＡＮＤ回路
を設け、このＡＮＤ回路を介してフリップフロップ回路
と信号出力回路とを接続したことにより、二つの画像信
号による主走査、副走査の同期から、ブリップフロツブ
回路を動作させられる。

実施例 本発明の第一の実施例を第１図ないし第９図に基づいて
説明する。なお、前述の従来例と同一・・の部分は同一
の名称、符号を用い、説明も省略する。

ここでは、エレクトロクロミック表示装置２７として、
別個に製作した表示基盤２８と駆動回路基盤２９とを接
合するものを例に説明する。まず、前記表示基盤２８の
表面２８ａには、ＥＣ画素２ｂが１例えば、４行×７列
のマトリクス状に設けられている。また、ＥＣ画素２ｂ
の対向電極７に導通された入力部である第一パッド３０
が、例えば、クロムをスクリーン印刷することにより、
前記表示基盤２８の裏面にやや突出して設けられている
。

ここで、このＥＣ画素２ｂは、前述の第二の従来例のＥ
Ｃ画素２ａと同様な構成になっている。

一方、前記駆動回路基盤２９の表面２９ａには。

出力部である第二バッド３１が７前記第−パツド３０と
当接する位置にやや突出して設けられている。また、前
記駆動回路基盤２９の内部には、ａ動回路３２が、前記
各第二バッド３１の下に各々設けられている。一方、前
記駆動回路基盤２９の外周２９ｂには、後述する駆動回
路３２の各種電極と導通している電極束３３が設けられ
ている。

また、これら電極束３３は、前記駆動回路３２に画像情
報を伝達する信号出力回路（図示せず）に接続される。

そこで、前記駆動回路３２の電気的な構成を。

第４図及び第５図に基づいて説明する。まず、各ＥＣ画
素２ｂ毎に、二つのＴＰＴと抵抗とから構成されたＦＦ
回路（ブリップフロップ回路）３４が設けられている。

そこで、とのＦＦ回路３４の一対の入力電極３４ａ、３
４ｂの一方は直接に、他方は抵抗とコンデンサとから構
成された遅延回路３５を介し、各々給電電極３６．３７
に導通されている。また、二ＯＦＦ回路３４の出力電極
３４ｅはアース電極３８に導通されている。さらに、こ
のＦＦ回１８３４のトリガ電極３４ｄはＴＦＴ３９のソ
ース電極３９ｂに導通されており、このＴＰＴ３９のゲ
ート電極３９ａとドレイン電極３９ｃとは５行電極４０
と列電極４１とに導通されている。また、前記ＦＦ回路
３４のスイッチング電極３４ａは薄膜トランジスタで形
成されたスイッチングトランジスタ４２のゲート電極４
２ａに導通されている。さらに、このスイッチングトラ
ンジスタ４２のソース電極４２ｂには、正負に逆転した
電圧を印加してＥＣ画素２ｂの発色、消色を行なう給電
回路（図示せず）が接続される表示Ｗ１極４３が導通さ
れており、ドレイン電極４２ｃには前記第二パッド３１
が導通されている。これにより。

各ＥＣ画素２ｂは給電回路と通電可能になっている。ま
た、前記ＦＦ回路３４は、例えば、二つのＴＦＴ４４ａ
、４４．ｂ、抵抗４５ａ、４５ｂなどから構成され°Ｃ
いる。

つぎに、前記駆動回路基盤２９の実際的な構造及び製造
方法を、第６図ないし第８＠に基づいて説明する。まず
、上記各種電極３６〜４３等が。

例えば、スパッタリング、フォトエツチングにより、ク
ロムの薄膜で透明基盤３ａ上に形成される。

また、これらを略被う絶縁層４６が、例えば、プラズマ
ＣＶＤ法によりＳｉＯ工、Ｓｊ、Ｎｚ等で形成される。

さらに、この絶跨ｆ５４６には、前記スイッチング電極
３４ｄ４列電極４１の位置にエッチングにより、スルホ
ールが形成される。また。

この絶縁層４６の上に、前記ＴＰＴ３９のアモルファス
シリコン層３９ｄ等が、やはり、プラズマＣＶＤ法、エ
ツチング等により形成される。一方、このアモルファス
シリコン層３９ｄを略被うように、前記給電電極３６．
前記列電極４１．前記ＴＦＴ３９のソース電極３９ｂ及
びスルホールと下部電極４７等を介して前記列電極４１
に至るドレイン電極３９ｃなどが、クロムで形成される
。そして、これら各部材を被う保護層４８が、例えば、
スクリーン印刷によりポリイミドなどの絶縁体で形成さ
れる。この時、前記第二バッド３１は、前記保護Ｍ４８
を、その表面２９ａまで貫通して設けられている。

そこで、上述のようにして設けた表示基盤２８と即動回
路基盤２９とを、例えば、第２図に例示するように、前
記第一バッド３０と前記第二バッド３１とが当接する状
態で、それぞれに導電性ペースト（図示せず）を塗布し
て重ね、或は、第３図に例示するように、平板状の熱硬
化性樹脂に無数の導線４９を配したコネクタ板５０をは
さんで重ね、加熱加圧して一体化することなどにより、
本実施例のエレクトロクロミック表示装置２７は製作さ
れる。

このような構成において、本実施例のエレクトロクロミ
ック表示装置２７の画像表示について説明する。まず、
給電電極３６．３７から印加され、遅延回路３５により
タイミングがずれた電圧により、ＦＦ回路３４からゲー
ト電極４２ａに流れる電圧は生じず、通常、スイッチン
グｌ−ランラスタ４２はＯＦＦ状態となっている。そこ
で、例えば、第９図に例示するタイミングチャートのよ
うに、信号出力回路から発せられた画像信号Ｘ、Ｙは、
各々、行２列電極４０．４１から入力される。この時、
これら画像信号ｘ、Ｙによる主走査９副走査の同期によ
りＴＦＴ３９が動作して、所定のＦＦ回路３４がＯＮ状
態になる。すると、このＦＦ回路３４内で、給電電極３
７からアース電極３８に印加されていた電圧が、スイッ
チングトランジスタ４２のゲート電極４２ａに印加され
ることになる。これにより、各スイッチングトランジス
タ４２は、表示する画像に対応して、それぞれＯＮ。

ＯＦＦ状態に設定される。そこで、表示電極４３に接続
された給電回路から、所望により、正、負電圧を印加す
ることにより、全ＥＣ画素２ｂが同時に発色、消色動作
を行ない、速やかに画像表示。

画像消去が行なわれる。

なお、本実施例では、ＴＦＴ３９を行電極４０に接続し
たが５本発明は、これに限定されるものではなく、例え
ば１列電極４１にＴＦＴ３９を接続することも可能であ
る。

つぎに、本発明の第二の実施例を第１０図に基づいて説
明する。このエレクトロクロミック表示装置の駆動口ｊ
８５１では、ＴＦＴ３９のドレイン電極３９ｃが、これ
と並列に設けられたＴＦＴ５２のソース電極５２ｂに導
通されている。そして。

このＴＦＴ５２のゲート電極５２ａが列電極４１に導通
され、ドレイン電極５２ｃはアース電極５３に導通され
て、これら二つのＴＰＴ３９．５２がＡＮＤ回路５４を
形成している。

このような構成において、信号出力回路の発する画像信
号Ｘ、Ｙの主走査、副走査の同期によりＴＦＴ３９，５
２が動作して、所定のＦＦ回＃ｆ３４がＯＮ状態となり
、各スイッチングトランジスタ４２が、表示する画像に
対応したＯＮ、ＯＦＦ状態に設定される。そこで１表示
電極４３に接続された給電回路から電圧が印加されるこ
とにより、全ＥＣ画素２ｂが同時に発色動作等を行ない
、速やかに画像表示等が行なわれる。

発明の効果 本発明は、上述のように、複数のエレクトロクロミック
表示画素をマトリクス状に設けたことにより、ドツトマ
トリクス方式で所望の画像を表示でき、これらエレクト
ロクロミック表示画素の各々にスイッチングトランジス
タを介して給電回路を接続し、画像に対応した画像信号
を出力する信号出力回路と各スイッチングトランジスタ
との間に、各々ブリップフロップ回路を接続したことに
より１画像信号の走査はフリップフロップ回路に対して
行なわれ、このフリップフロップ回路がスイツチングト
ランジスタの導通状態を設定して、給電回路から所定の
エレクトロクロミック表示画素への電路を確保するので
、同時に全エレクトロクロミック表示画素の発色動作を
開始させることが可能なため、短時間で画像表示を完了
でき、かつ、ブリップフロップ回路がスイッチングトラ
ンジスタの導通状態を維持するので、コンデンサの充電
電圧による維持等とは異なって、エレクトロクロミック
表示画素の発色動作が確実で安定し、信頼性の高いエレ
クトロクロミック表示装置を得ることができ、それでい
て、エレクトロクロミック表示装置の製造条件が厳しく
なることもないので１歩留が悪化することがなく、エレ
クトロクロミック表示装置を安価に提供でき、また、各
エレクトロクロミック表示画素毎に設けた薄膜トランジ
スタを介してフリップフロップ回路と信号出力回路とを
接続し、或は、各エレクトロクロミック表示画素毎に二
つの薄膜トランジスタで形成したＡＮＤ回路を設け、こ
のＡＮＤ回路を介してフリップフロップ回路と信号出力
回路とを接続したことにより、二つの画像信号による主
走査、副走査の同期から、フリップフロップ回路を動作
させられるので、より確実な画像情報の設定が期待でき
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す分解斜視図、第２
図（ａ）は側面図、第２図（ｂ）は縦断側面図、第３図
（ａ）は縦断側面図、第３図（ｂ）はコネクタ板の斜視
図、第３図（ｃ）は要部の拡大斜視図。 第４図は駆動回路の回路図、第５図は構成説明図、第６
図は構造説明図、第７図は第６図をＡ−Ａ線で切断した
縦断正面図、第８図は第６図をＢ−Ｂ線で切断した縦断
側面図、第９図は画像信号のタイミングチャートの説明
図、第１０図は本発明の第二の実施例を示す駆動回路の
構成説明図、第１１図は第一の従来例の斜視図、第１２
図は縦断側面図、第１３図は第二の従来例の平面図、第
１４図は縦断側面図、第１５図は回路図、第１６図は第
三の従来例の縦断側面図、第１７図は回路図である。 ２ｂ・・・エレクトロクロミック表示画素、２７・・・
エレクトロクロミック表示装置、３４・・・フリップフ
ロップ回路、３９・・・薄膜トランジスタ、４２・・・
スイッチングトランジスタ、５２・・・薄膜トランジス
タ、５４・・・ＡＮＤ回路、Ｘ、Ｙ・・・画像信号３．
１　図 出頴人 東京電気株式会社 ○図 αつ ぺ ３７１７図昨ゑ、削

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、複数のエレクトロクロミック表示画素をマトリクス
   状に設け、これらエレクトロクロミック表示画素の各々
   にスイッチングトランジスタを介して給電回路を接続し
   、画像に対応した画像信号を出力する信号出力回路と前
   記各スイッチングトランジスタとの間に各々フリップフ
   ロップ回路を接続したことを特徴とするエレクトロクロ
   ミツク表示装置。 ２、各エレクトロクロミック表示画素毎に設けた薄膜ト
   ランジスタを介してフリップフロップ回路と信号出力回
   路とを接続したことを特徴とする請求項１記載のエレク
   トロクロミック表示装置。 ３、各エレクトロクロミック表示画素毎に二つの薄膜ト
   ランジスタで形成したＡＮＤ回路を設け、このＡＮＤ回
   路を介してフリップフロップ回路と信号出力回路とを接
   続したことを特徴とする請求項１記載のエレクトロクロ
   ミック表示装置。