JPH0358092B2 - - Google Patents
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- JPH0358092B2 JPH0358092B2 JP57022459A JP2245982A JPH0358092B2 JP H0358092 B2 JPH0358092 B2 JP H0358092B2 JP 57022459 A JP57022459 A JP 57022459A JP 2245982 A JP2245982 A JP 2245982A JP H0358092 B2 JPH0358092 B2 JP H0358092B2
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- acid
- matrix
- proton donor
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はエレクトロクロミツク表示体(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、特にマトリツクパターン表示ので
きるECDを印刷的手段により製作し、製造が簡
便にして、その表示効果を改善したECDに関す
る。[Detailed Description of the Invention] The present invention is an electrochromic display (electrochemical color display, hereinafter abbreviated as ECD).
In particular, the present invention relates to an ECD capable of displaying a matrix pattern, which is manufactured by printing means, which is easy to manufacture, and whose display effect is improved.
ECDは、その基本要素である電気化学的発色
物質(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、もうひとつの基
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区別できる。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、液もれ防止や外気混入防止の
ため密封構造にする必要があり、そのため表示体
の構成が複雑になり、またその製造プロセスの煩
雑さのためコスト高となり、LEDや液晶等の他
の表示体にたちうちできなかつた。 ECDs can be broadly divided into those whose basic element, electrochemical coloring substance (hereinafter referred to as EC layer), is an inorganic substance and those whose basic element is an organic substance.
Those in which the EC layer is made of an inorganic material can be divided into those in which the proton (or cation) donor layer (hereinafter referred to as PS layer), which is another basic element, is solid and those in which it is liquid. If the EC layer is made of an organic substance such as biologen or the PS layer is a liquid, it is necessary to have a sealed structure to prevent liquid leakage and outside air from entering, which makes the structure of the display complex. In addition, the complicated manufacturing process resulted in high costs, and it was not possible to immediately apply it to other display materials such as LEDs and liquid crystals.
このような欠点はマトリクス表示のように表示
する画素が多くなるほど、ますます助長される。
本発明者らはこれらの問題点を解決した技術を特
願昭56−26358号や特願昭56−87760号等により
PS層を印刷によつて形成できる固体層とするこ
とによつてECDの構成を簡素化しコスト低減に
成功したことを既に示した。 Such drawbacks are exacerbated as the number of pixels displayed increases, such as in matrix display.
The present inventors have proposed a technique that solved these problems in Japanese Patent Application No. 56-26358 and Japanese Patent Application No. 56-87760, etc.
It has already been shown that by making the PS layer a solid layer that can be formed by printing, we succeeded in simplifying the structure of the ECD and reducing its cost.
また従来、ECDのマトリツクス表示は、液晶
等のマトリツクス表示と同様に、ひとつのマトリ
クス画素を発色させると周囲の画素にも影響し周
囲の画素もいくらかの発色を生じ、結果として見
栄えやコントラストの低下をもたらす欠点があつ
た。この現像はクロストークとかクロスエフエク
ト現象とも呼ばれ、ECDの駆動に対して大きな
問題となつていた。さらにEC層ないしPS層が液
体であるECDのマトリツクス化や多色化は個々
の画素を区分してセル化する必要から、マトリク
ス化はきわめてむつかしく、製造コストの大幅な
上昇は避け難いものであつた。 Furthermore, conventional ECD matrix displays, like matrix displays such as liquid crystals, have the effect of coloring the surrounding pixels when one matrix pixel develops color, causing the surrounding pixels to also develop some color, resulting in a decrease in visual quality and contrast. There were drawbacks that led to this. This development is also called crosstalk or cross-effect phenomenon, and has been a major problem for ECD drives. Furthermore, in order to create a matrix or multicolor ECD whose EC layer or PS layer is a liquid, it is necessary to divide each pixel into cells, making it extremely difficult to create a matrix, and a significant increase in manufacturing costs is unavoidable. Ta.
本発明者等は、特願昭56−87760号による新規
な印刷技術の応用と、さらに電極や絶縁層の構成
を改良することにより、前記したクロスエフエク
ト現像の生じないマトリクス表示型のECDを提
案するものであり、併せて多色表示も簡便に行な
え、製造も容易なECDを提供せんとして本発明
に到つたものである。 The present inventors have developed a matrix display type ECD that does not cause the above-mentioned cross-effect development by applying the novel printing technology disclosed in Japanese Patent Application No. 56-87760 and further improving the structure of the electrodes and insulating layers. The present invention was developed in an effort to provide an ECD that can easily display multiple colors and is easy to manufacture.
すなわち、本発明のエレクトロクロミツク表示
装置は、基本的にはガラス、プラスチツク等の透
明基板を支持体とし、表示側の透明電極と対向電
極との間に少なくとも電気化学的発色層(EC層)
と固体のプロトン供給体層(PS層)を介在させ
てなるエレクトロクロミツク表示体であつて、前
記の表示側の透明電極および対向電極のうちの少
なくとも一方をマトリクスパターン状に各々分離
した電極としてなり、固体のプロトン供給体層を
マトリクス化した電極と同様にマトリクスパター
ン状に各々分離させ、その間隙を埋めるように格
子模様状の絶縁層を設けてなるものであり、上記
の固体のプロトン供給体層および絶縁層が印刷法
により形成されたものであることを特徴とするマ
トリクス表示型のエレクトロクロミツク表示体で
ある。 That is, the electrochromic display device of the present invention basically uses a transparent substrate such as glass or plastic as a support, and has at least an electrochemical coloring layer (EC layer) between the transparent electrode on the display side and the counter electrode.
and a solid proton donor layer (PS layer) interposed therebetween, in which at least one of the transparent electrode on the display side and the counter electrode is separated into electrodes in a matrix pattern. The solid proton donor layer is separated into a matrix pattern similar to a matrix electrode, and an insulating layer in a lattice pattern is provided to fill the gaps. This is a matrix display type electrochromic display body characterized in that the body layer and the insulating layer are formed by a printing method.
以下に、印刷法にて形成される固体のプロトン
供給体層と絶縁層のためのインキについて述べる
と、まず固体のPS層の好ましい主成分としては、
チタン酸、スズ酸(SnO2・xH2O)、アンチモン
酸(Sb2O3・xH2OまたはSb2O5・xH2O)、ジル
コニウム酸(Zr(OH)4・xH2O)、ニオブ酸
(Nb2O5・xH2O)、タンタル酸(Ta2O3・xH2O)
およびケイ酸等から選択される一種もしくは二種
以上の混合物をあげることができる。これらの材
料は、時により含水金属酸化物もしくは金属酸化
物の加水物とも呼ばれることもある物質である
が、単に酸化チタン、酸化スズ、酸化アンチモ
ン、酸化ジルコニウム、酸化タンタル、酸化ニオ
ブ等の酸化物に外部から水を混ぜたものとは全く
異なつているので注意を要する。 Below, we will discuss the ink for the solid proton donor layer and insulating layer formed by the printing method. First, the preferred main components of the solid PS layer are:
Titanic acid, stannic acid (SnO 2 x H 2 O), antimonic acid (Sb 2 O 3 x H 2 O or Sb 2 O 5 x H 2 O), zirconic acid (Zr(OH) 4 x H 2 O), Niobic acid (Nb 2 O 5 xH 2 O), tantalic acid (Ta 2 O 3 xH 2 O)
and silicic acid, or a mixture of two or more thereof. These materials are sometimes called hydrated metal oxides or metal oxide hydrates, but they are simply oxides such as titanium oxide, tin oxide, antimony oxide, zirconium oxide, tantalum oxide, and niobium oxide. Please note that this is completely different from mixing water with water from the outside.
これら上記の材料は、粉末状態で白色を呈する
ので、表示装置の下地の白色度をあげるのに有効
であり、しかもそれ自体高いプロトン導電性を示
す。その抵抗値は常温で1×104〜1×105Ω/cm
と低く、これらを添加したものは、エレクトロク
ロミツク表示装置の発色応答性が悪くなることは
なく、反対に応答スピード、発色濃度とも改善さ
れるものである。 Since these above-mentioned materials exhibit white color in a powder state, they are effective in increasing the whiteness of the base of a display device, and moreover, they themselves exhibit high proton conductivity. Its resistance value is 1×10 4 to 1×10 5 Ω/cm at room temperature.
The color development response of the electrochromic display device does not deteriorate when these are added, and on the contrary, both the response speed and the color development density are improved.
また、上記のチタン酸、スズ酸、ジルコニウム
酸、アンチモン酸、ニオブ酸、タンタル酸、チタ
ン酸等の粉末は、その性質として、印刷インキや
塗布用組成物に用いられるバインダーを少量添加
しても、そのプロトン導電性が保たれ、印刷また
は塗布して硬化させたこれらの層がエレクロトク
ロミツク表示体の固体のPS層として有効である。 In addition, powders of titanic acid, stannic acid, zirconic acid, antimonic acid, niobic acid, tantalic acid, titanic acid, etc. mentioned above have the characteristics that they can be used with the addition of small amounts of binders used in printing inks and coating compositions. , their proton conductivity is preserved, and these layers, printed or coated and cured, are useful as solid PS layers in electrochromic displays.
バインダーとしては、20℃における蒸気圧が
0.1mmHg以下で常態で液体の多価アルコール、水
溶性重合体もしくは水性エマルジヨン型重合体
が、プロトン導電性を維持するうえで好ましい。
また、インキ化もしくは塗布組成物とするための
溶媒としては、水もしくは水溶性溶媒、例えば低
級アルコール、低級ケトン、低級エーテルなどを
用いると良い。 As a binder, the vapor pressure at 20℃ is
Polyhydric alcohols, water-soluble polymers, or aqueous emulsion-type polymers that are normally liquid at 0.1 mmHg or less are preferred in order to maintain proton conductivity.
Further, as a solvent for forming an ink or coating composition, water or a water-soluble solvent such as lower alcohol, lower ketone, lower ether, etc. may be used.
このような固体電解質は印刷、例えばスクリー
ン印刷法や各種の塗布法にて形成できるという特
長があり、その厚さも広い範囲で適用できる。例
えば2〜2000μmでも使用可能であり、特に50〜
400μmの厚さの時に好ましい。 Such a solid electrolyte has the advantage that it can be formed by printing, for example, screen printing or various coating methods, and can be applied to a wide range of thicknesses. For example, 2 to 2000μm can be used, especially 50 to 2000μm.
Preferred is a thickness of 400 μm.
一方、絶縁層としては、基本的には透明な絶縁
性樹脂を用いるのが好ましい。ここで「透明な」
という意味はECDの表示面に不要な色相を与え
ないようにするという意味であるが、後述するよ
うに、絶縁層およびPS層には着色剤を添加して
ECDに都合のよい色相を与えることのできる層
でもある。溶剤を含まない硬化性樹脂、例えば酸
化重合型樹脂、紫外線硬化型樹脂、架橋重合型樹
脂等は、絶縁層の基本成分とすることができる。
これら樹脂を未硬化状態の時に格子模様状に印刷
して、しかるのち硬化させることで絶縁層とする
ことができる。硬化したエポキシ樹脂層は絶縁層
に用いることのできるひとつの例である。 On the other hand, it is basically preferable to use transparent insulating resin as the insulating layer. Here "transparent"
This means that unnecessary hues are not imparted to the display surface of the ECD, but as will be explained later, coloring agents are added to the insulating layer and PS layer.
It is also a layer that can give a convenient hue to ECD. A curable resin that does not contain a solvent, such as an oxidative polymerization type resin, an ultraviolet curable resin, a crosslinked polymerization type resin, etc., can be used as a basic component of the insulating layer.
An insulating layer can be obtained by printing these resins in a checkered pattern in an uncured state and then curing them. A cured epoxy resin layer is one example that can be used for the insulating layer.
また、EC層について述べると、エレクトロク
ロミツクの性質をもち、固体もしくはほぼ固体状
であれば良く、有機ないし無機の物質である。例
えば、バイオロゲン誘導体をグリセリンやポリビ
ニルアルコール中に含有させたフイルム状のEC
層、酸化タングステン(WO3)、酸化モリブデン
(M0O3)、酸化チタン(TiO2)、酸化バナジウム
(V2O5)等を電子ビーム加熱方式で表示電極上に
真空蒸着した薄膜などがあげられる。 Regarding the EC layer, it may be any organic or inorganic substance that has electrochromic properties, is solid or almost solid. For example, film-like EC containing biologen derivatives in glycerin or polyvinyl alcohol
Thin films such as tungsten oxide (WO 3 ), molybdenum oxide (M 0 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), vanadium oxide (V 2 O 5 ), etc. are vacuum-deposited on display electrodes using an electron beam heating method. can give.
これらのEC層は、強いてマトリクスパターン
状にする必要はない。しかし、発色状態を長く保
つ場合には、ベタ状のEC層にあつては発色して
いない周囲のEC層に電荷が拡散移動し、周囲を
発色させるので、表示パターンの鮮明さが失なわ
れる惧れがある。実際的には、EC層もPS層の形
状に合わせてマトリクス状にパターン化すること
が好ましいと言える。マトリクス状のEC層を採
用する時は、長期の発色状態においても、表示パ
ターンの鮮明さが維持される。 These EC layers do not necessarily have to be formed into a matrix pattern. However, if the colored state is to be maintained for a long time, in the case of a solid EC layer, the charge will diffuse and move to the surrounding EC layer that is not colored, causing the surrounding area to develop color, causing the display pattern to lose its sharpness. There is a fear. Practically speaking, it is preferable that the EC layer is also patterned in a matrix to match the shape of the PS layer. When a matrix-like EC layer is used, the clarity of the display pattern is maintained even in a long-term coloring state.
次に、対向電極について述べると、銅、アルミ
ニウム等の金属板を固体のPS層に電気的接触を
保つて付設すること、あるいは銀ペースト等の導
電性インキを固体のPS層の上に塗布すること、
真空蒸着法や、C.V.D.、イオンプレーテイング
法等で金属の薄膜を形成して、それを対向電極と
することができるものであるが、対向電極の一部
に可逆酸化物質を含有させることにより、発消色
に要する時間を1/3〜1/4に短縮することができ
る。特に、このような可逆酸化物質を含有する対
向電極をも印刷法により形成できること、そのた
めのインキ組成物が提供できることは、注目すべ
きことである。 Next, regarding the counter electrode, a metal plate such as copper or aluminum is attached to the solid PS layer while maintaining electrical contact, or a conductive ink such as silver paste is applied on the solid PS layer. thing,
A thin metal film can be formed by vacuum evaporation, CVD, ion plating, etc. and used as a counter electrode, but by containing a reversible oxidizing substance in a part of the counter electrode, The time required for color development and fading can be reduced to 1/3 to 1/4. In particular, it is noteworthy that a counter electrode containing such a reversible oxidizing substance can also be formed by a printing method, and that an ink composition for this purpose can be provided.
対向電極に添加して効果のある可逆酸化物質
は、二酸化チタン、酸化ニツケル、酸化コバル
ト、酸化鉄(FeO、Fe2O3またはFe3O4)、二酸化
ケイ素、酸化鉛、酸化銅(CuO)、硫化鉄(FeS
またはFeS2)、酸化ビスマス(Bi2O3)、硫化ニオ
ブ等の金属の酸化物や硫化物の他、ハイドロキノ
ン誘導体やベルリン酸鉄誘導体をあげることが出
来る。可逆酸化物質層は上記の可逆酸化物質の外
に導電率を上げるための導電フイラーとしてカー
ボン粉末を共存させるのが良い。具体的にはケツ
チエンブラツク、アセチレンブラツクそれにコン
ダクテイブフアーナスブラツク等のカーボンブラ
ツク及びカーボン繊維をあげることができる。こ
れらの導電フイラーおよび粉末状の可逆酸化物質
を適当な樹脂バインダーにより結合して可逆酸化
物質層とするものであり、樹脂バインダーとして
は、アクリル樹脂、塩化ビニル樹脂、エポキシ樹
脂、メラミン樹脂、グアナミン樹脂、アルキツド
樹脂、メタクリル樹脂等、通常の印刷インキに使
用される樹脂バインダーを用いることができる。
これらの樹脂バインダー、導電フイラー、可逆酸
化物質を、揮発性溶剤とともに混練すれば、可逆
酸化物質層を形成するためのインキや塗布組成物
が作成される。ここで言う揮発性溶剤は、スクリ
ーン印刷法等の印刷法で塗布することを考える
と、印刷中は溶剤が蒸発しにくく、したがつてイ
ンキ組成が変化することが少なく、しかも印刷後
は速やかに乾燥するものが好ましく、沸点が150
℃〜270℃で樹脂バインダーの真溶剤であるもの
である。例えばジエチレングリコールモノエチル
エーテルアセタート、ジエチレングリコールモノ
ブチルエーテルアセタート、トリプロピレングリ
コールモノメチルエーテル、ジエチレングリコー
ルモノブチルエーテル、2−フエノキシエタノー
ル、N−メチルピロリドン、2−ピロリドン等を
あげることができる。これらの溶媒は、塗布乾燥
後の可逆酸化物質層中にあつては無視できる微量
残留分を除いて完全に除去されるものである。 Reversible oxidizing substances that are effective when added to the counter electrode include titanium dioxide, nickel oxide, cobalt oxide, iron oxide (FeO, Fe 2 O 3 or Fe 3 O 4 ), silicon dioxide, lead oxide, and copper oxide (CuO). , iron sulfide (FeS
In addition to metal oxides and sulfides such as FeS 2 ), bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), and niobium sulfide, hydroquinone derivatives and iron berlinate derivatives can be mentioned. In addition to the above-mentioned reversible oxidizing material, the reversible oxidizing material layer preferably contains carbon powder as a conductive filler for increasing electrical conductivity. Specifically, carbon blacks and carbon fibers such as buttress black, acetylene black, and conductive furnace black can be mentioned. These conductive fillers and powdered reversible oxidizing substances are combined with a suitable resin binder to form a reversible oxidizing substance layer, and the resin binders include acrylic resin, vinyl chloride resin, epoxy resin, melamine resin, and guanamine resin. Resin binders used in common printing inks can be used, such as , alkyd resins, methacrylic resins, etc.
By kneading these resin binder, conductive filler, and reversible oxidizing substance with a volatile solvent, an ink or coating composition for forming a reversible oxidizing substance layer is created. Considering that the volatile solvent mentioned here is applied by a printing method such as screen printing, the solvent is difficult to evaporate during printing, so the ink composition is less likely to change, and moreover, it can be applied quickly after printing. Preferably dry, with a boiling point of 150
It is a true solvent for resin binders at temperatures between ℃ and 270℃. Examples include diethylene glycol monoethyl ether acetate, diethylene glycol monobutyl ether acetate, tripropylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, 2-phenoxyethanol, N-methylpyrrolidone, and 2-pyrrolidone. These solvents are completely removed from the reversible oxidizer layer after coating and drying, except for a negligible trace amount remaining.
さらに、上記の可逆酸化物質形成用のインキ
に、微量の界面活性剤を添加して印刷適性を向上
させることもよい。 Furthermore, a trace amount of surfactant may be added to the above-mentioned ink for forming a reversible oxidizing substance to improve printability.
対向電極としてはこの可逆酸化物質層に接し
て、さらに良導電層を付設すると良い。市販の銀
ペーストを用いるか、銀、パラジウム、ニツケ
ル、銅等から選択される少なくとも一種の金属導
電フイラーと、樹脂バインダー、揮発性溶媒を加
え混練インキ化したものを塗布、乾燥して良導電
層として積層するものであり、これによつて発色
応答性が向上する。 As a counter electrode, it is preferable to further provide a highly conductive layer in contact with this reversible oxidation material layer. A highly conductive layer is formed by using a commercially available silver paste or by kneading an ink with at least one metal conductive filler selected from silver, palladium, nickel, copper, etc., a resin binder, and a volatile solvent, and drying it. This improves the color development response.
これは、可逆酸化物質層がそれ単独では導電性
が乏しいが、この良導電層を背面に付与すること
で導電性が増し、電圧降下がなくなり、その結果
発消色応答性が向上すると考えられる。 This is because the reversible oxide layer alone has poor conductivity, but by adding this good conductivity layer to the back side, the conductivity increases, eliminating voltage drop, and as a result, it is thought that the color development and fading response improves. .
また、表示側の透明電極としては、酸化スズ
(SnO2)や酸化インジウム(In2O3)を、あるい
は400〓以下の金の薄膜を真空蒸着やCVD等の薄
膜形成技術で形成せしめた導電膜を用いることが
できる。 In addition, the transparent electrode on the display side is a conductive material made of tin oxide (SnO 2 ), indium oxide (In 2 O 3 ), or a thin film of gold with a thickness of less than 400% formed by thin film formation technology such as vacuum evaporation or CVD. A membrane can be used.
本発明のECDによれば、固体のPS層もしくは
絶縁層の一方あるいは両方に着色材を加えること
で、表示のカラー化が簡単になしえる。先言した
ように固体のPS層や絶縁層はスクリーン印刷法
などの印刷的手段により形成されるものであり、
インキ中に着色材を0.01〜10重量パーセント程度
の範囲で添加することにより、任意の色相を
ECDに与えることができる。着色剤としては、
インキ中に使用する溶媒やバインダーに対して溶
解したり化学変化を起こしたりせず安定して存在
できる着色剤が好ましい。このような着色剤につ
いては、導電率への影響がなく、発消色のくり返
し寿命においても悪影響が見られないことが確か
められた。固体のPS層を着色すると、EC層が消
色状態の時にEC層が透明化し背景のPS層の着色
された色が表示面に観視されることになり、EC
層が発色状態の時には、EC層のみの色が観視さ
れるか、あるいはEC層とPS層が混色した状態で
表示面に顕色される。絶縁層は、格子模様状であ
り、発消色するマトリクス画素の間隙に任意の色
が与えられることを意味する。 According to the ECD of the present invention, color display can be easily achieved by adding a coloring material to one or both of the solid PS layer and the insulating layer. As mentioned earlier, the solid PS layer and insulating layer are formed by printing methods such as screen printing.
By adding colorants in the ink in a range of 0.01 to 10% by weight, any hue can be created.
Can be given to ECD. As a coloring agent,
It is preferable to use a colorant that can exist stably without dissolving or chemically changing in the solvent or binder used in the ink. It has been confirmed that such a coloring agent has no effect on electrical conductivity, and no adverse effects are observed even in the life of repeated coloring and fading. When the solid PS layer is colored, the EC layer becomes transparent when the EC layer is in a decolored state, and the colored background PS layer becomes visible on the display surface, causing the EC layer to become transparent.
When the layer is in a colored state, only the color of the EC layer is viewed, or a mixed color of the EC layer and the PS layer is developed on the display surface. The insulating layer has a lattice pattern, which means that an arbitrary color is given to the gaps between matrix pixels that change color and disappear.
付言すれば、マトリクスパターン状のPS層お
よび格子模様状の絶縁層が印刷的手段で形成され
たものであることは、有意なことである。印刷法
は本来的にパターン状の膜を大量に複製する手段
であり、複雑な形状のPS層や絶縁層を形成する
のは印刷法の本領であると言える。 Additionally, it is significant that the matrix-patterned PS layer and the lattice-patterned insulating layer are formed by printing means. Printing is essentially a means of mass-replicating patterned films, and its true strength lies in forming PS layers and insulating layers with complex shapes.
本発明においては、電極パターンの選択を目的
によつて変えることができる。マトリクスの一つ
の画素が1mm角程度以下の微細なマトリクスパタ
ーンでは表示側の電極である透明電極を感光性レ
ジストを用いた既知の方法でパタンニングし対向
電極は単一の平面電極で良い。画素の大きさがお
よそ1mm角以上の比較的粗いマトリツクスパター
ンの場合は表示側の透明電極を単一の透明電極と
し、対向電極をマトリツクスパターン状に各々分
離した画素として形成することが簡便である。こ
の理由は、1mm角以下の微細パターンは、マスク
蒸着法、フオトエツチング法、リフトオフ法など
の薄膜のパターン化技術を用いるのが有利であ
り、表示側の透明電極はかかるパターン化技術に
適する薄膜であるからである。 In the present invention, the selection of electrode patterns can be changed depending on the purpose. In the case of a fine matrix pattern in which each pixel of the matrix is about 1 mm square or less, the transparent electrode, which is the electrode on the display side, may be patterned by a known method using a photosensitive resist, and the counter electrode may be a single plane electrode. In the case of a relatively coarse matrix pattern where the pixel size is approximately 1 mm square or more, it is convenient to use a single transparent electrode as the transparent electrode on the display side, and form the counter electrode as each separate pixel in the matrix pattern. It is. The reason for this is that for fine patterns of 1 mm square or less, it is advantageous to use thin film patterning techniques such as mask evaporation, photo etching, and lift-off methods, and the transparent electrode on the display side is formed using a thin film suitable for such patterning techniques. This is because.
本発明のECDにあつては、少なくとも一方の
電極をマトリクス化し、しかもこの電極の形状に
従つて固体のPS層をマトリクス化し、しかも、
マトリクス化することによつて各々の分離した
PS層の間に生じた隙間に、絶縁層を格子模様状
に設けたものであるから、表示側の透明電極と対
向電極の間に表示用の電圧を印加した時は、EC
層の発消色に関与するプロトン(H+)またはカ
チオン等の電荷キヤリアーは、各個に分離絶縁状
態にある固体のPS層の中のみで導通するのであ
り、電荷キヤリアーはひとつのPS層に隣り合つ
て存在する周囲のPS層に拡散して導通するよう
なことはない。すなわち、発消色に関与する電荷
キヤリアーは、マトリクス状の固体のPS層と電
気的に接するEC層の部分にのみ供給されるもの
であるから、EC層はひとつのマトリクス画素の
部分において発消色が起こり、その周囲のEC層
に波及的な発消色を生起するようなことがない。
すなわち、クロスエフエクト現象が生じることの
ないマトリクス表示のECDが提供されるもので
ある。 In the ECD of the present invention, at least one electrode is formed into a matrix, and a solid PS layer is formed into a matrix according to the shape of this electrode, and furthermore,
By matrixing each separated
Since the insulating layer is provided in a grid pattern in the gap between the PS layers, when a display voltage is applied between the transparent electrode on the display side and the counter electrode, the EC
Charge carriers such as protons (H + ) or cations that are involved in coloring and fading of layers conduct only within solid PS layers that are individually isolated and insulated, and charge carriers are adjacent to one PS layer. There is no possibility of diffusion and conduction to the surrounding PS layer that is also present. In other words, the charge carriers involved in color development and decolorization are supplied only to the portion of the EC layer that is in electrical contact with the matrix-like solid PS layer. Coloration does not occur, causing ripples of color development and fading in the surrounding EC layer.
That is, an ECD with a matrix display in which no cross-effect phenomenon occurs is provided.
しかも、本発明のECDは、一枚の支持体の上
に多数の発消色画素を形成しえるECDであり、
その構造は全固体型であるから堅牢である。加え
て、固体のPS層および絶縁層はスクリーン印刷
法などの印刷的手段で形成したものであるから、
マトリクス化や格子模様化等のパターン化が簡単
に行なえ、本発明のECDの製作に多大の便宜を
与え、製造コストの低いECDとなつているもの
である。多数のマトリクス画素を小形の表示体の
中に組み込める構造であるので、表示できるパタ
ーンも、変化に富み、実用域に入つたマトリクス
表示型のエレクトロクロミツク表示体である。 Moreover, the ECD of the present invention is an ECD that can form a large number of color-developing and fading pixels on a single support,
Its structure is solid as it is entirely solid. In addition, since the solid PS layer and insulating layer are formed by printing methods such as screen printing,
Patterning such as a matrix or a grid pattern can be easily performed, which provides great convenience in manufacturing the ECD of the present invention, and makes the ECD low in manufacturing cost. Since it has a structure in which a large number of matrix pixels can be incorporated into a small display, the patterns that can be displayed are also rich in variety, making it a matrix display type electrochromic display that has entered the practical range.
以下に本発明の実施例を、図面の第1図および
第2図に基いて述べるが、本発明がこの実施例に
よつて限定されるものでないことはもちろんであ
る。 Embodiments of the present invention will be described below based on FIGS. 1 and 2 of the drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to these embodiments.
実施例
第1図は本発明のエレクトロクロミツク表示体
の一例を示す模式断面図であり、第2図はその平
面図である。Embodiment FIG. 1 is a schematic sectional view showing an example of an electrochromic display of the present invention, and FIG. 2 is a plan view thereof.
ガラスからなる透明基板8の片面に酸化スズを
5%含有する酸化インジウムの透明導電膜を表示
側の透明電極1として形成し、その上に酸化タン
グステン(WO3)をマトリツクスパターン状に
EC層2,9,10,11として2mmの間隔をお
いてそれぞれ4mm角の大きさに蒸着形成した。さ
らにEC層2,9,10,11以外の部分を表示
電極1が露出しないよう絶縁層3,12をエポキ
シ樹脂系スクリーンインキ(東洋インキ製造(株)製
#25−000)にて画線幅2mmの格子模様状に印刷
形成した。次にメタスズ酸(三津和化学薬品製)
をグリセリンと4:1の割合で混合インキ化し、
スクリーン印刷にてEC層に一致して4mm角のマ
トリクスパターンとして約200μ厚みに形成しPS
層4とした。PS層4はメタスズ酸のインキ総量
に対しデユポン社製クロマリントナー(有機顔
料)を2〜0.5%添加調色してイエローインキ
(黄)、マゼンタインキ(紅)、シアンインキ(藍)
を作製し各々のインキにて計3回印刷し、イエロ
ー画素9、マゼンタ画素10、シアン画素11と
した。このPS層4上に対向電極6として導電塗
料ドータイトD−550(藤倉化成(株)製)をスクリー
ン印刷して積層した。さらに対向電極6上に電極
を引き出すための端子部7を除いて絶縁性の保護
層5を絶縁層3と同様のエポキシ樹脂にてスクリ
ーン印刷し9×9の画素を有する多色のマトリツ
クスECDを作製した。このECDの表示電極1を
負極とし、対向電極6の全てを正極とし1.3Vの
電圧印加によつて全画素(全てのEC層)を青く
発色させるとECD画面として黒つぽくなつた。
印加電圧の向きを逆にしてイエロー画素のEC層
9のみを消色して透明化させれば、その背景の
PS層4のイエローが見えECD画面として黄色に
みえ、マゼンタ画素のEC層10のみを消色させ
れば、紅色にみえた。シアン画素についても同様
の操作で藍色にみえ、カラー表示のできる興趣に
富むマトリクス型ECDであつた。画素を特定し
て発色させることにより多色で文字・グラフ・動
画等の種々の表示が可能であり、ひとつの画素を
発色させる時に、その周辺の画素が波及的に発色
することはなく、クロスエフエクト現象は見られ
ないマトリクス表示のECDであつた。 A transparent conductive film of indium oxide containing 5% tin oxide is formed on one side of a transparent substrate 8 made of glass as a transparent electrode 1 on the display side, and tungsten oxide (WO 3 ) is formed on it in a matrix pattern.
EC layers 2, 9, 10, and 11 were formed by vapor deposition into 4 mm squares with an interval of 2 mm between them. Furthermore, the insulating layers 3 and 12 are coated with epoxy resin screen ink (#25-000 manufactured by Toyo Ink Mfg. Co., Ltd.) to prevent the display electrode 1 from exposing parts other than the EC layers 2, 9, 10, and 11. A 2 mm grid pattern was printed. Next, metastannic acid (manufactured by Mitsuwa Chemicals)
is mixed with glycerin at a ratio of 4:1 to form an ink.
A 4 mm square matrix pattern with a thickness of approximately 200 μm was formed by screen printing to match the EC layer, and the PS
It was set as layer 4. PS layer 4 is colored by adding 2 to 0.5% of DuPont's chromaline toner (organic pigment) to the total amount of metastannic acid ink to create yellow ink (yellow), magenta ink (red), and cyan ink (indigo).
was produced and printed three times in total with each ink, resulting in 9 yellow pixels, 10 magenta pixels, and 11 cyan pixels. On this PS layer 4, a conductive paint Dotite D-550 (manufactured by Fujikura Kasei Co., Ltd.) was screen printed and laminated as a counter electrode 6. Furthermore, an insulating protective layer 5 is screen printed on the counter electrode 6 using the same epoxy resin as the insulating layer 3, except for the terminal part 7 for drawing out the electrode, thereby forming a multicolor matrix ECD having 9×9 pixels. Created. When the display electrode 1 of this ECD was used as a negative electrode and all of the counter electrodes 6 were used as positive electrodes, all pixels (all EC layers) were colored blue by applying a voltage of 1.3V, the ECD screen became black.
By reversing the direction of the applied voltage and decolorizing only the EC layer 9 of the yellow pixel to make it transparent, the background of the yellow pixel can be erased.
The yellow of PS layer 4 was visible and it appeared yellow as an ECD screen, and if only the magenta pixel EC layer 10 was decolored, it appeared red. The cyan pixels also appeared indigo using the same operation, making it an interesting matrix-type ECD capable of color display. By specifying and coloring a pixel, it is possible to display a variety of characters, graphs, videos, etc. in multiple colors, and when one pixel is colored, surrounding pixels do not color in a ripple manner, and cross-color display is possible. It was an ECD with a matrix display in which no effect phenomenon was observed.
以上の実施例において、画素の着色方法として
PS層に顔料を混合する方法を示したがEC層の発
色やプロトンの移動度に大きな影響を与えないも
のなら染料でも良い。また着色はPS層に限らず
絶縁層でもよく、あるいは透明基板の外側に色フ
イルターを設ける方法、透明基板を着色する方
法、本発明はこれらに限定するものでない。 In the above embodiment, as a method for coloring pixels,
Although we have shown a method of mixing pigments into the PS layer, dyes may also be used as long as they do not have a large effect on the color development of the EC layer or the mobility of protons. Further, coloring is not limited to the PS layer, but may also be applied to an insulating layer, a method of providing a color filter on the outside of a transparent substrate, a method of coloring a transparent substrate, and the present invention is not limited to these methods.
第1図は本発明のエレクトロクロミツク表示体
の一実施例を示す模式断面図であり、第2図は第
1図のエレクトロクロミツク表示体を表示面から
見たところを示す平面図である。
1……透明電極、2,9,10,11……EC
層、3,12……絶縁層、4……PS層、6……
対向電極、8……透明基板。
FIG. 1 is a schematic sectional view showing an embodiment of the electrochromic display of the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing the electrochromic display of FIG. 1 as viewed from the display surface. . 1...Transparent electrode, 2,9,10,11...EC
Layer, 3, 12... Insulating layer, 4... PS layer, 6...
Counter electrode, 8...transparent substrate.
Claims (1)
とも電気化学的発色層と固体のプロトン供給体層
を介在させてなるエレクトロクロミツク表示体に
おいて、前記の表示側の透明電極および対向電極
のうちの少なくとも一方をマトリクスパターン状
に各々分離した電極としてなり、該電極に従つて
固体のプロトン供給体層を同様にマトリクスパタ
ーン状に各々分離させ、その間隙に格子模様状の
絶縁層を設けてなり、上記の固体のプロトン供給
体層および絶縁層が印刷法により形成されたもの
であることを特徴とするマトリクス表示型のエレ
クトロクロミツク表示体。 2 固体のプロトン供給体層が、チタン酸、スズ
酸、アンチモン酸、ジルコニウム酸、ニオブ酸、
タンタル酸、およびケイ酸から選択された一種ま
たは二種以上の混合物を主成分とし、多価アルコ
ール、水溶性重合体もしくは水性エマルジヨン型
重合体から選択された少なくとも一種のバインダ
ーにて結合されたものである特許請求の範囲第1
項記載のエレクトロクロミツク表示体。 3 電気化学的発色層がプロトン供給体層に応じ
てマトリクスパターン状に各々分離されてなる特
許請求の範囲第1項記載のエレクトロクロミツク
表示体。 4 絶縁層が、未硬化状態の絶縁性樹脂を印刷し
て硬化させたものである特許請求の範囲第1項記
載のエレクトロクロミツク表示体。 5 絶縁層または固体のプロトン供給体層のうち
の少なくとも一方に着色材を0.01〜10重量パーセ
ント含有させてなる特許請求の範囲第1項記載の
エレクトロクロミツク表示体。 6 対向電極が可逆酸化物質を含有するものであ
る特許請求の範囲第1項記載のエレクトロクロミ
ツク表示体。[Scope of Claims] 1. In an electrochromic display comprising at least an electrochemical coloring layer and a solid proton donor layer interposed between a transparent electrode on the display side and a counter electrode, the transparent electrode on the display side At least one of the electrode and the counter electrode is separated in a matrix pattern, and the solid proton donor layer is similarly separated in the matrix pattern according to the electrode, and a lattice pattern is formed in the gap between the solid proton donor layers. 1. A matrix display type electrochromic display comprising an insulating layer, wherein the solid proton donor layer and the insulating layer are formed by a printing method. 2. The solid proton donor layer contains titanic acid, stannic acid, antimonic acid, zirconic acid, niobic acid,
The main component is one or a mixture of two or more selected from tantalic acid and silicic acid, and is bound with at least one binder selected from polyhydric alcohols, water-soluble polymers, and aqueous emulsion type polymers. The first claim is
The electrochromic display described in Section 1. 3. The electrochromic display according to claim 1, wherein the electrochemical coloring layers are separated into matrix patterns according to the proton donor layers. 4. The electrochromic display according to claim 1, wherein the insulating layer is formed by printing and curing an insulating resin in an uncured state. 5. The electrochromic display according to claim 1, wherein at least one of the insulating layer and the solid proton donor layer contains 0.01 to 10 percent by weight of a coloring material. 6. The electrochromic display according to claim 1, wherein the counter electrode contains a reversible oxidizing substance.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245982A JPS58140780A (en) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | Electrochromic display body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2245982A JPS58140780A (en) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | Electrochromic display body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58140780A JPS58140780A (en) | 1983-08-20 |
| JPH0358092B2 true JPH0358092B2 (en) | 1991-09-04 |
Family
ID=12083288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2245982A Granted JPS58140780A (en) | 1982-02-15 | 1982-02-15 | Electrochromic display body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58140780A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008304906A (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Samsung Electronics Co Ltd | Electrochromic device with improved display characteristics and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5487246A (en) * | 1977-12-22 | 1979-07-11 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Display device |
| JPS6053858B2 (en) * | 1979-02-16 | 1985-11-27 | シャープ株式会社 | Method for manufacturing electrochromic display device |
-
1982
- 1982-02-15 JP JP2245982A patent/JPS58140780A/en active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008304906A (en) * | 2007-06-05 | 2008-12-18 | Samsung Electronics Co Ltd | Electrochromic device with improved display characteristics and method for manufacturing the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58140780A (en) | 1983-08-20 |
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