JPH03287133A

JPH03287133A - エレクトロクロミックディスプレイ

Info

Publication number: JPH03287133A
Application number: JP8783190A
Authority: JP
Inventors: Koichiro Sakamoto; 孝一郎坂本
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1990-04-02
Filing date: 1990-04-02
Publication date: 1991-12-17

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
クロミックディスプレイに関するものである。

従来の技術一般に、ＥＣＤ　（エレクトロクロミックディスプレイ
）は発色が鮮明で視認性が高く、−度電流を印加して発
色させると通電を絶っても発色状態が長期間維持される
等、多くの利点を有しており、株価提示板などに利用さ
れている。

そこで、このようなＥＣＤの第一の従来例を第９図及び
第１０図に基づいて説明する。まず、このＥＣＤｌ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が、デジタルナンバーを表示するセグメント型に形
成されている。ここで、これらのＥＣ画素２は、透明基
板３の下に、平板状の透明電極４、ＷＯｌなどからなる
ＥＣＣ３０Ｌｊなどを含む電解質層６、列内電極７等を
順次積層することで形成されている。また、これらの積
層膜５〜７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。一方、前記透明電極４と対
向電極７とには、互いに通電方向が逆の直流電源９ａ、
９ｂが切替スイッチ１０を介して接続されている。

このような構成において、切替スイッチ１０の操作によ
り、例えば、透明電極４が−で対向電極７が十となる電
流を通電することにより、ＥＣＣ５０電解質層６とが下
記の化学反応を起こす。

Ｗ　Ｏ、＋　Ｌ　ｊ”　＋　ｅ−＋　Ｌ　ｉ　ＷＯ３こ
こで、ＷＯ，は無色の物質であるが、生成物であるＬｉ
ＷＯ，は青色を示す。また、この反応終了後に通電を絶
っても、ＬｉＷＯ，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− に電流を印加することにより、ＬｉＷＯ３は再度ＷＯ３
とＬｌとに分解され、発色が消去される。

つまり、上述のＥＣＤｌは、各ＥＣ画素２を電気的に制
御することで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、ＥＣＵの第二の従来例を第１１図ないし第１３
図に基づいて説明する。このＥＣＤＩＩは、多数の正方
形のＥＣ画素２ａをドツトマトリクス状に形成したもの
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１３図に基づいて説明する
。各ＥＣ画素２ａにはＴＰＴ（薄膜トランジスタ）１３
のドレイン電極１３ａが接続されている。また、前記各
ＴＦＴ１３のソース電極１３ｂは各行毎に結線されて第
一パルス直流電源（図示せず）に接続され、ゲート電極
１３ｃは各列毎に結線されて第二パルス直流電源（図示
せず）に接続されている。

このような構成において、各ＴＰＴ１．３は、第一第二
パルス直流電源が発するパルス電流に対応して、例えば
、−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ＴＦＴ］３が電流をＥＣ画素２ａ
に印加して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
像が表示されることになる。

ここで、第一の従来例のようなＥＣＤｌ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ＥＣＤＩＩ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の数が膨大になるため応答
速度が問題となる。すなわち、ＥＣ画素２ａは駆動電力
に閾値がないので発色や消色が完了するまで電流印加を
持続させる必要があり、この発色や消色が完了するまで
に要する時間は、電流量を増しても約０．５秒程である
。ここで、画像表示の走査は一列毎に行なわれるので、
例えば、マトリクス画面が１２０列形成されていた場合
に画面の表示に要する時間は、０．５ｘ　１２０＝６０　　（ｓｅｅ）となり、画像表
示に１分も要することになって実用的でない。

そこで、このような短所を克服したものとして、特開昭
５６−５５９４号公報に開示されているようなＥＣＤが
存する。

そこで、このＥＣＤを第三の従来例として第１４図及び
第１５図に基づいて説明する。このＥＣＤ１４は、第二
の従来例として例示したＥＣＤ　１１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、二
枚の透明な支持板１７　ａ、　　］　７　ｂにより挾持
し、これら支持板１７ａ、１７ｂの間隙に、対向電極１
１８、表示媒質１９、給電電極２０、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１５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ＴＦＴ２５のゲート電極２５ｂは行電極２
４ｃ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、表示する画像に幻応したパルス電一８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、極めて短時間で終了する。

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２３ｃ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２４　ａと共通給電電極２４ｂとの間に電流を印加
することにより、所定のＥＣ画素１５に同時に電流が印
加されることになる。従って、各ＥＣ画素１５は同時に
発色動作を開始し、画像表示が迅速に完了することにな
る。

発明が解決しようとする課題上述のように、多数のＥＣ画素１５を７トリクス状に配
列したドツトマトリクス方式のＥＣＤ］４でも、コンデ
ンサ２６と二個の薄膜トランジスタ２３．２５とで駆動
回路２２を形成して各ＥＣ画素１５毎にスイッチングを
行なうことで、短時間で画像を表示することは可能であ
る。通常、このようなデイスプレィは、表示画素と駆動
回路とをフォトエツチングなどにより一体成形すること
で製作されている。しかし、前述のような複雑な駆動回
路２２とＥＣ画素２ａとを一体的に製作するのは容易で
なく、ＥＣＤ　１４の製造を困難にしている。また、上
述のようなＥＣＤ１４等には、表示画面の大型化や表示
画素の高密度化も要望されている。そこで、例えば、支
持板１７を大型化して形成するＥＣ画素２ａの数を増加
させることが想定されるが、前述のように構造が複雑な
駆動回路２２を高密度に形成することは困難であり、製
造設備を大型化する必要も生じて生産性が低下すること
になる。

そこで、本出願人の提案として、ＥＣ画素がマトリクス
配列された表示パネルと駆動回路が形成された回路パネ
ルとを別個に製作して一体的に接合することで、ＥＣＤ
の生産性を向上させたものが特開平１−２８９９２０号
公報に開示されている。さらに、本出願人は、外縁部ま
でＥＣ画素を形成した表示パネルを縦横に配列すること
で簡易に表示画面の大型化を実現するＥＣＤを特願平］
−２４３１４８号の出願明細書中に開示した。」１記出
願のＥＣＤは、回路パネルの表面の回路電極と裏面に取
付けられた回路部品とを基板に形成したスルーホールを
介して結線し、回路パネルの外縁部に接続等のためのス
ペースを設けることを要しないようにして表示パネルの
外縁部までＥＣ画素を形成可能としている。

ここで、ＥＣ画素の電解質層等は雰囲気中の湿度による
劣化が著しいので、上述のように表示パネルと回路パネ
ルとを接合する構造のＥＣＤでは、接合したパネルの外
周部を所定の封止部材で密閉する必要がある。だが、こ
のように封止部材を設けた場合、その形成領域にはＥＣ
画素を設けることができないので、上述のように外縁部
までＥＣ画素を形成したＥＣＤを並設して大型のデイス
プレィ装置を製作することが困難になっている。

課題を解決するための手段請求項１記載の発明は、多数のエレクトロクロミック表
示画素がマトリクス状に形威されると共にエレクトロク
ロミック表示画素の各々に導通した画素電極が裏面に形
成された表示パネルを設け、この表示パネルの各画素電
極の各々と接続される回路電極が表面に形成されると共
に少なくとも回路電極と駆動回路とを接続する電極配線
パターンが形成された回路パネルを設け、この回路パネ
ルと表示パネルとを一体的に接合したエレクトロクロミ
ックディスプレイにおいて、一体的に接合された表示パ
ネルと回路パネルとの外縁部側面が形成する装置外周面
にシート状の封止部材を貼着した。

請求項２記載の発明は、略全面にエレクトロクロミック
表示画素が配列された表示パネルを形威し、一体的に接
合されて装置外周面にシート状の１１２− 封止部材が貼着された表示パネルと回路パネルとからな
るディスプレイユニットを設け、複数個のディスプレイ
ユニットを密接配置した。

作用請求項１記載の発明は、一体的に接合された表示パネル
と回路パネルとの外縁部側面が形成する装置外周面にシ
ート状の封止部材を貼着したことにより、封止部材によ
ってエレクトロクロミック表示画素の各層が雰囲気から
遮断されるので、電解質層などの劣化が防止されて装置
の耐久性が良好であり、しかも、このエレクトロクロミ
ックディスプレイは装置の占有面積に対して表示面積が
極めて大きいので、外縁部まで高密度にエレクトロクロ
ミック表示画素を配列することができる。

請求項２記載の発明は、略全面にエレクトロクロミック
表示画素が配列された表示パネルを形成し、一体的に接
合されて装置外周面にシート状の封止部材が貼着された
表示パネルと回路パネルとからなるディスプレイユニッ
トを設け、複数個のディスプレイユニットを密接配置し
たことにより、表示画面が大型のエレクトロクロミック
ディスプレイを簡易に製作することができる。

実施例請求項１記載の発明の実施例を第１図ないし第３図に基
づいて説明する。なお、前述の従来例で説明した部分と
同一の部分は同一の名称及び符号を用いて説明も省略す
る。このＥＣＤ２７は、表示パネル２８と回路パネル２
９とを一体的に接合した構造となっている。そこで、こ
れらのパネル２８．２９の構造を以下に説明する。

まず、前記表示パネル２８は、透明基板３」二に透明電
極４としてＩＴＯ膜を形成するなどして第１２図に例示
したＥＣＤＩＩと略同様な構造になっており、第１図に
例示するように、各ＥＣ画素３０は電解質層６内のＥＣ
Ｃ５０相対向する画素電極である対向電極３１がカーボ
ンペーストのスクリーン印刷で形成されるなとして微小
に突出している。なお、このＥＣＤ２７の表示パネル２
８では、第２図等に例示するように、各ＥＣ画素３０は
パネル外縁部まで等間隔に配列されている。

一方、前記回路パネル２９は、矩形の基板３２の裏面に
所定形状で形成された電極配線パターン（図示せず）の
各端部の位置にスルーホール３３が形成されており、前
記基板３２表面の前記対向電極３１と対向する回路電極
である電極パッド３４は、各々前記電極配線パターンと
導通するように前記スルーホール３３に注入された導電
性接着材３５で形成されている。なお、第３図に例示す
るように、このＥＣＤ２７の回路パネル２９の裏面には
、外部機器の駆動回路に接続される接続コネクタ３６と
駆動回路である駆動ＴＣ３７とが各々所定の前記電極配
線パターンと導通した状態で取付けられている。

そこで、このＥＣＤ２７は、前記対向電極３１と前記電
極パッド３４とが接続された状態で前記表示パネル２８
と回路パネル２９とが一体的に接合され、これらのパネ
ル２８．２９の外縁部側面が形成する装置外周面にシー
ト状の封止部材３８がエポキシ系の接着材３９で貼着さ
れた構造となっている。

このような構成において、このＥＣＤ２７は、例えば、
表示パネル２８の全ＥＣ画素３０に共通に接続された透
明電極４に極性を切替自在な直流電源（図示せず）を接
続し、この状態で各ＥＣ画素３０の対向電極３１に接続
された駆動ＩＣ３７に所定の画像情報をラッチさせる。

そこで、このように画像情報が駆動ＩＣ３７尚のスイッ
チング素子にラッチされた状態で透明電極４に通電を行
なうことで、所定のＥＣ画素３０に同時に電流が通電さ
れてＥＣ画素３０の発色や消色が同時に進行し、このＥ
ＣＤ２７による画像表示が迅速に行なわれる。

５− ＝１６＝そして、このＥＣＤ２７では、接合されたパネル２８．
２９間に存する各層５〜７等が、装置外周を被った封止
部ｔＡ’　３８によって雰囲気から遮断されているので
、ＥＣ画素３０の劣化が防止されて装置の耐久性が良好
である。しかも、このＥＣＤ２７は、表示パネル２８の
全面にＥＣ画素３゜が等間隔に配列されているので、装
置の占有面積に対して表示面積が極めて大きく、小型軽
量で表示画面が大きいデイスプレィ装置が実現されてい
る。さらに、このＥＣＤ２７では、表示パネル２８の全
面にＥＣ画素３０がマトリクス配列されているので、こ
のＥＣＤ２７をディスプレイユニットとして縦横に密接
配置することで簡易に表示画面が大型のデイスプレィ装
置を製作することができる。

そこで、このような構造のデイスプレィ装置を請求項２
記載の発明の実施例として第４図ないし第６図に基づい
て説明する。本実施例のＥＣＤ４Ｏは、第４図に例示す
るように、前述のＥ　ＣＤ　２７と同様な構造の装置を
ディスプレイユニットとして２×４等に連続配置した構
造となっている。

このような構成において、このＥＣＤ４０は極めて大型
の表示画面で各種の画像を表示することができ、例えば
、１６Ｘ１６等のドツトマトリクス状にＥＣ画素３０が
配列された各ＥＣＤ２７毎に一つのキャラクタを表示す
るように機器を設定した場合、第５図に例示するような
所定の文字列を表示することができる。

ここで、このように各ＥＣＤ２７毎に所定のキャラクタ
を表示するような使用方法では、ＥＣ画素３０の配列ビ
ッヂが隣接するＥＣＤ２７間の間隙で変化していても問
題はないが、このＥＣＤ４０の全面を利用した画像表示
を実現するためには、各ＥＣＤ２７を通して各ＥＣ画素
３ｏの画素ピッチが均等であることが望ましい。例えば
、画素ピッチが２．５（ｍｍ）で画素間ギャップが０．
５（ｍｍ）のＥＣＤ２７を製作し、これを連続配置して
大画面のＥＣＤ４０を実施する場合、ＥＣ画素３０の画
素ピッチを均等にするためには各ＥＣＤ２７の外縁部の
占有スペースは０．２５（ｍｍ）である。そして、この
占有スペース内に位置する封止部材３８は、実際にはポ
リエステルや金屈からなる既イｊのフィルムで形成する
ことが考えられるが、このようなフィルムの厚さは０．
０５〜０．１（ｍｍ）程度であるので、」二連のように
画素ピッチが均等なＥＣＤ４０を実現可能であることは
自明である。

なお、実際に各ＥＣＤ２７内の画素ピッチＡと隣接する
ＥＣＤ２７間の画素ピッチＢとの比Ｂ／Ａを１．０．１
，１．１．２．１．３に可変したＥＣＤ４０を第６図（
ａ）〜（ｄ）に例示する。同図から判断されるように、
目視」二の画素ピッチのずれの許容範囲はＢ／Ａ≦１．
２程度である。つまり、実際に大画面のＥＣＤ４０を製
作する場合は、厳密にＥＣ画素３０の画素ピッチを均等
にしなくとも実用的な装置が得られることになる。そこ
で、上述のような許容画素ピッチの変動量をＢ／Ａ＝１
．２としてＥＣＤ４０を製作する場合、画素ピッチが２
．５（ｍｍ）で画素間ギャップが０．５（ｍｍ）ならば
各ＥＣＤ２７の外縁部の占有スペースは０．３（ｍｍ）
である。この場合、封止部ｔＡ’　３８が厚さ０．１（
ｍｍ）の金属膜等で接着材３９の層厚が０．０５（ｍｍ
）程度でも簡易に装置を実施でき、良好な生産性で大画
面のＥＣＤ４０を製作できることになる。

なお、このように画素ピッチが均等でないＥＣＤ４０は
、上述のようにＥＣ画素３０を高密度に配列した場合の
手段であり、例えば、画素ピッチが１０（ｍｍ）程度の
ＥＣＤ４０では容易に画素ピッチを均等に製作すること
ができる。

また、上述したＥＣＤ４０では、個々に封止部材３８を
貼着したＥＣＤ２７を連続的に配置したものを例示した
が、本発明は」１記構造に限定されるものではなく、第
７図及び第８図に例示するよ９０− うに、−枚の大型の透明塞板４１に各々複数個の表示パ
ネル２８と回路パネル２９とを順次取付け、この外縁部
側面が形成する装置外周面にシート状の封止部材４２を
貼着して各回路パネル２９間は接着材４３等で封止する
ことで、比較的表示画面が大きいＥＣＤ４４なども実施
可能である。この場合、このＥ　ＣＤ　４４を形成する
複数個の表示パネル２８間には部側が存しないので簡易
に画素ピッチを均等にすることができ、例えば、漢字等
の複雑なキャラクタでも容易に表示することができる。

しかも、このＥＣＤ４０も装置の外縁部はシート状の封
止部材４２で密閉されて占有スペースが小さいので、第
５図に例示したＥ’ＣＤ４０のように、このＥＣＤ４４
をディスプレイユニットとして密接配置することで、複
雑な文字列を表示するデイスプレィ装置（図示せず）な
どを得ることができる。

発明の効果請求項１記載の発明は、多数のエレクトロクロミック表
示画素がマトリクス状に形成されると共にエレクトロク
ロミック表示画素の各々に導通した画素電極が裏面に形
成された表示パネルを設け、この表示パネルの各画素電
極の各々と接続される回路電極が表面に形成されると共
に少なくとも回路電極と駆動回路とを接続する電極配線
パターンが形成された回路パネルを設け、この回路パネ
ルと表示パネルとを一体的に接合したエレクトロクロミ
ックディスプレイにおいて、一体的に接合された表示パ
ネルと回路パネルとの外縁部側面が形成する装置外周面
にシート状の封止部材を貼着したことにより、封止部材
によってエレクトロクロミック表示画素の各層が雰囲気
から遮断されるので、電解質層などの劣化が防止されて
装置の耐久性が良好であり、しかも、このエレクトロク
ロミックディスプレイは装置の占有面積に対して表示面
積が極めて大きいので、外縁部まで高密度に土レフドロ
クロミック表示画素を配列するなどして小型軽量で表示
画面が大きいデイスプレィデバイスを得ることができ、
さらに、請求項２記載の発明は、略全面にエレクトロク
ロミック表示画素が配列された表示パネルを形成し、一
体的に接合されて装置外周面にシート状の封止部材が貼
着された表示パネルと回路パネルとからなるディスプレ
イユニットを設け、複数個のディスプレイユニットを密
接配置したことにより、略全面に配列されたエレクトロ
クロミック表示画素の画素ピッチが均等で表示画面が極
めて大型のエレクトロクロミックディスプレイを簡易に
製作することができる等の効果を有するものである。

を示す平面図、第７図は変形例を示す斜視図、第８図は
側面図、第９図は第一の従来例を示す斜視図、第１０図
は縦断側面図、第１１図は第二の従来例を示す平面図、
第１２図は縦断側面図、第１３図は回路図、第１４図は
第三の従来例を示す縦断側面図、第１５図は回路図であ
る。

２７．４０．４４・・・エレクトロクロミックディスプ
レイ、２８・・・表示パネル、２９・・・回路パネル、
３０・・・エレクトロクロミック表示画素、３１・・・
画素電極、３４・・・回路電極、３７・・・駆動回路、
３８゜４２・・・封止部材

【図面の簡単な説明】

Claims

【特許請求の範囲】１、多数のエレクトロクロミック表示画素がマトリクス
状に形成されると共に前記エレクトロクロミック表示画
素の各々に導通した画素電極が裏面に形成された表示パ
ネルを設け、この表示パネルの各画素電極の各々と接続
される回路電極が表面に形成されると共に少なくとも前
記回路電極と駆動回路とを接続する電極配線パターンが
形成された回路パネルを設け、この回路パネルと前記表
示パネルとを一体的に接合したエレクトロクロミックデ
ィスプレイにおいて、一体的に接合された前記表示パネ
ルと前記回路パネルとの外縁部側面が形成する装置外周
面にシート状の封止部材を貼着したことを特徴とするエ
レクトロクロミックディスプレイ。２、多数のエレクトロクロミック表示画素がマトリクス
状に形成されると共に前記エレクトロクロミック表示画
素の各々に導通した画素電極が裏面に形成された表示パ
ネルを設け、この表示パネルの各画素電極の各々と接続
される回路電極が表面に形成されると共に少なくとも前
記回路電極と駆動回路とを接続する電極配線パターンが
形成された回路パネルを設け、この回路パネルと前記表
示パネルとを一体的に接合したエレクトロクロミックデ
ィスプレイにおいて、略全面にエレクトロクロミック表
示画素が配列された表示パネルを形成し、一体的に接合
されて装置外周面にシート状の封止部材が貼着された前
記表示パネルと前記回路パネルとからなるディスプレイ
ユニットを設け、複数個の前記ディスプレイユニットを
密接配置したことを特徴とするエレクトロクロミックデ
ィスプレイ。