JPH0454209B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0454209B2 JPH0454209B2 JP58165506A JP16550683A JPH0454209B2 JP H0454209 B2 JPH0454209 B2 JP H0454209B2 JP 58165506 A JP58165506 A JP 58165506A JP 16550683 A JP16550683 A JP 16550683A JP H0454209 B2 JPH0454209 B2 JP H0454209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrode
- display
- counter electrode
- electrochromic
- display element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- G02F1/155—Electrodes
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- 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】
産業上の利用分野
本発明は時計、計測器、家電機器などの各種表
示用として利用されるエレクトロクロミツク表示
素子に関するものである。
示用として利用されるエレクトロクロミツク表示
素子に関するものである。
従来例の構成とその問題点
液晶と比較してエレクトロクロミツクデイスプ
レイは視角依存性がなく、色が明かるく、鮮明で
あるという特徴がある。エレクトロクロミツク材
料としては、無機物としてはWO3がよく知られ
ている、有機物としてはビオローゲンが最もよく
知られており、その他ピラゾリンやアントラキノ
ン類などの色素が知られている。
レイは視角依存性がなく、色が明かるく、鮮明で
あるという特徴がある。エレクトロクロミツク材
料としては、無機物としてはWO3がよく知られ
ている、有機物としてはビオローゲンが最もよく
知られており、その他ピラゾリンやアントラキノ
ン類などの色素が知られている。
WO3は透明電極上に蒸着法などにより薄膜が
形成されて、対極間に電解液や誘電体膜などが設
けられることによつて素子が形成される。WO3
の実用上の問題点としては、表示寿命のほかに、
表示セグメント間の色ムラ、着色の色の種類がブ
ルー系の一色である。また、対極の反応のため
に、特に対極材料に工夫がいる、反射板等も素子
の中に組み込まなければならないという問題があ
る。ビオローゲン系などの有機色素は主に、還元
で発色し、それを酸化すると消色状態にもどる。
ビオローゲン系の色素の問題点として、発色状態
の色素が不溶化するものを利用するわけである
が、その場合、可溶と不溶の可逆性に問題があ
り、つまり、表示寿命が短いという問題がある。
また、これらの色素の還元と酸化反応にはハロゲ
ンイオンが関与しており、このイオンが透明電極
に悪影響を及ぼす場合があり、かつ消費電力が大
きいという問題がある。以上のように、液晶表示
素子と比較してエレクトロクロミツク表示素子の
実用上の問題は、表示寿命とともに応答速度であ
る。本出願人は前にエレクトロクロミツク材料と
してスチリル類似化合物の一種である色素を用い
たエレクトロクロミツク表示素子を提案した。そ
のエレクトロクロミツク表示素子の基本構造を第
１図にしめす。１はガラス基板、２は表示極、３
は対極、４は封着材、５は表示可能物質をしめ
す。ガラス基板１は少くとも一方が透明である材
料であればよい。表示極２、及び対極３の電極材
料としては、In2O3やSnO2のような透明電極が用
いられる。面積としては表示極２の方が対極３よ
り小さい。封着材４としてはエポキシ樹脂や低融
点ガラスや半田などが使われる。表示可能物質５
としては色素を非水系有機溶媒に支持電解質とと
もに溶解した溶液である。かかる素子構造におい
て、表示寿命を決める要因は、表示可能物質５な
どに含まれる不純物などによるものなどいくつか
の要因があるが、対極３材料の電気化学反応によ
る変質も１つの要因になつている。すなわち表示
極２及び対極３を形成する透明電極はIn2O3等の
ような金属酸化物であるため、還元反応をうけや
すく、還元反応によつて、Ｏ原子の離脱があつ
て、溶液内の成分を酸化したりして表示寿命に悪
影響を及ぼす。電流値が大きいほど電極は還元を
うけやすい。特に対極３の変質が問題となる。そ
こで対極３の電流密度の分布を調べたところ、第
１図にしめした、Ａ，Ｂ，Ｃの領域に分けた場
合、全電流のうちＡの領域がしめる割り合いが70
％、Ｂの領域が 20％、Ｃの領域が10％程度とな
り、Ａ領域が著しく還元され表示寿命の劣化がみ
られた。
形成されて、対極間に電解液や誘電体膜などが設
けられることによつて素子が形成される。WO3
の実用上の問題点としては、表示寿命のほかに、
表示セグメント間の色ムラ、着色の色の種類がブ
ルー系の一色である。また、対極の反応のため
に、特に対極材料に工夫がいる、反射板等も素子
の中に組み込まなければならないという問題があ
る。ビオローゲン系などの有機色素は主に、還元
で発色し、それを酸化すると消色状態にもどる。
ビオローゲン系の色素の問題点として、発色状態
の色素が不溶化するものを利用するわけである
が、その場合、可溶と不溶の可逆性に問題があ
り、つまり、表示寿命が短いという問題がある。
また、これらの色素の還元と酸化反応にはハロゲ
ンイオンが関与しており、このイオンが透明電極
に悪影響を及ぼす場合があり、かつ消費電力が大
きいという問題がある。以上のように、液晶表示
素子と比較してエレクトロクロミツク表示素子の
実用上の問題は、表示寿命とともに応答速度であ
る。本出願人は前にエレクトロクロミツク材料と
してスチリル類似化合物の一種である色素を用い
たエレクトロクロミツク表示素子を提案した。そ
のエレクトロクロミツク表示素子の基本構造を第
１図にしめす。１はガラス基板、２は表示極、３
は対極、４は封着材、５は表示可能物質をしめ
す。ガラス基板１は少くとも一方が透明である材
料であればよい。表示極２、及び対極３の電極材
料としては、In2O3やSnO2のような透明電極が用
いられる。面積としては表示極２の方が対極３よ
り小さい。封着材４としてはエポキシ樹脂や低融
点ガラスや半田などが使われる。表示可能物質５
としては色素を非水系有機溶媒に支持電解質とと
もに溶解した溶液である。かかる素子構造におい
て、表示寿命を決める要因は、表示可能物質５な
どに含まれる不純物などによるものなどいくつか
の要因があるが、対極３材料の電気化学反応によ
る変質も１つの要因になつている。すなわち表示
極２及び対極３を形成する透明電極はIn2O3等の
ような金属酸化物であるため、還元反応をうけや
すく、還元反応によつて、Ｏ原子の離脱があつ
て、溶液内の成分を酸化したりして表示寿命に悪
影響を及ぼす。電流値が大きいほど電極は還元を
うけやすい。特に対極３の変質が問題となる。そ
こで対極３の電流密度の分布を調べたところ、第
１図にしめした、Ａ，Ｂ，Ｃの領域に分けた場
合、全電流のうちＡの領域がしめる割り合いが70
％、Ｂの領域が 20％、Ｃの領域が10％程度とな
り、Ａ領域が著しく還元され表示寿命の劣化がみ
られた。
このようなエレクトロクロミツク表示素子にお
いて、表示極２と対極３間に直流電圧を表示極２
が＋側になるように、印加すると発色濃度と電流
の時間に対する変化は第２図のようになる。ａは
印加電圧、ｂは発色濃度、ｃは電流値の時間的変
化を示す。第２図ｂに示した、発色濃度が飽和に
達するまでの時間t1を短くして応答速度を速くす
ることが必要である。
いて、表示極２と対極３間に直流電圧を表示極２
が＋側になるように、印加すると発色濃度と電流
の時間に対する変化は第２図のようになる。ａは
印加電圧、ｂは発色濃度、ｃは電流値の時間的変
化を示す。第２図ｂに示した、発色濃度が飽和に
達するまでの時間t1を短くして応答速度を速くす
ることが必要である。
発明の目的
本発明は上記従来の問題点を解決するもので、
エレクトロクロミツク表示素子の応答速度と表示
寿命を改善することを目的とする。
エレクトロクロミツク表示素子の応答速度と表示
寿命を改善することを目的とする。
発明の構成
本発明は上記目的を達成するもので、少なくと
も一方が透明で、互いに対向して設けられた２枚
の基板の一方に表示電極、他方に対極を設け、前
記対極が電気伝導度の異なる、半導体膜と金属膜
とで形成されていることを特徴とするエレクトロ
クロミツク表示素子を提供するものである。
も一方が透明で、互いに対向して設けられた２枚
の基板の一方に表示電極、他方に対極を設け、前
記対極が電気伝導度の異なる、半導体膜と金属膜
とで形成されていることを特徴とするエレクトロ
クロミツク表示素子を提供するものである。
実施例の説明
以下に本発明の実施例を図面とともに説明す
る。第３図は本発明の一実施例であるエレクトロ
クロミツク表示素子の断面図を示す。
る。第３図は本発明の一実施例であるエレクトロ
クロミツク表示素子の断面図を示す。
図において１はガラス板、２はIn2O3やSnO2の
ような透明電極からなる表示極、４はエポキシ樹
脂や低融点ガラスや半田などからなる封着材、５
は表示可能物質でエレクトロクロミツク物質を含
む溶液又は表示極２の表面に設けられたエレクト
ロクロミツク膜と電解質との組合せよりなる。本
実施例の特徴は対極の構造にある。すなわち対極
が低電気伝導物質よりなる電極６と高電気伝導物
質よりなる電極７とから構成されており、表示極
２に対向するガラス板１に表示極２の領域を包含
するように表示極より大きい面積の低電気伝導物
質よりなる電極６を設け、その周縁に低電気伝導
物質よりなる電極６に隣接して高電気伝導物質よ
りなる電極７を設けてある。低電気伝導物質とし
てはIn2O3，SnO2のような半導体の金属酸化物を
用い、高電気伝導物質としては金属を用いる。金
属としては、Au，Ag，Pt，Cu，Alなどが用い
られる。このような対極構成とすると、Ａの領域
が占める電流の割り合いが50％以下となり、集中
的にＡ領域の電極が変質することは改善でき、表
示寿命をのばすことができた。また、第２図ｂに
示す発色濃度が飽和に達するまでの時間ｔを短縮
して応答速度を上げるには、第２図ｃに示す電流
の立ち上がりを急峻にすることが効果的である
が、低電気伝導物質に隣接して高電気伝導物質を
配することによりこの電流の立ち上がりをより急
峻にすることができ、応答速度を上げることがで
きる。高電気伝導物質よりなる電極７は人間の目
に入らない領域で用いるのもよい方法と考えられ
る。
ような透明電極からなる表示極、４はエポキシ樹
脂や低融点ガラスや半田などからなる封着材、５
は表示可能物質でエレクトロクロミツク物質を含
む溶液又は表示極２の表面に設けられたエレクト
ロクロミツク膜と電解質との組合せよりなる。本
実施例の特徴は対極の構造にある。すなわち対極
が低電気伝導物質よりなる電極６と高電気伝導物
質よりなる電極７とから構成されており、表示極
２に対向するガラス板１に表示極２の領域を包含
するように表示極より大きい面積の低電気伝導物
質よりなる電極６を設け、その周縁に低電気伝導
物質よりなる電極６に隣接して高電気伝導物質よ
りなる電極７を設けてある。低電気伝導物質とし
てはIn2O3，SnO2のような半導体の金属酸化物を
用い、高電気伝導物質としては金属を用いる。金
属としては、Au，Ag，Pt，Cu，Alなどが用い
られる。このような対極構成とすると、Ａの領域
が占める電流の割り合いが50％以下となり、集中
的にＡ領域の電極が変質することは改善でき、表
示寿命をのばすことができた。また、第２図ｂに
示す発色濃度が飽和に達するまでの時間ｔを短縮
して応答速度を上げるには、第２図ｃに示す電流
の立ち上がりを急峻にすることが効果的である
が、低電気伝導物質に隣接して高電気伝導物質を
配することによりこの電流の立ち上がりをより急
峻にすることができ、応答速度を上げることがで
きる。高電気伝導物質よりなる電極７は人間の目
に入らない領域で用いるのもよい方法と考えられ
る。
第４図に本発明は第２の実施例のエレクトロク
ロミツク表示素子の断面図を示す。
ロミツク表示素子の断面図を示す。
本実施例は対極の構成が異なる以外は第１の実
施例とまつたく同じ構造である。すなわちガラス
板１上に低電気伝導物質よりなる電極６を形成
し、表示極２の直下を含む表示極２を包含する領
域を除いた領域に高電気伝導物質よりなる電極８
を設けて対極を構成している。この場合も第１の
実施例と同様に対極における電流密度の分布を均
一にし、局所的な対極の変質による表示寿命の劣
化を防止することができ、また、応答速度も向上
することができる。
施例とまつたく同じ構造である。すなわちガラス
板１上に低電気伝導物質よりなる電極６を形成
し、表示極２の直下を含む表示極２を包含する領
域を除いた領域に高電気伝導物質よりなる電極８
を設けて対極を構成している。この場合も第１の
実施例と同様に対極における電流密度の分布を均
一にし、局所的な対極の変質による表示寿命の劣
化を防止することができ、また、応答速度も向上
することができる。
第５図は本発明の第３の実施例であるエレクト
ロクロミツク表示素子の断面図である。本実施例
は低電気伝導物質よりなる電極６上全面に高電気
伝導物質よりなる電極８が設けられたもので、第
２の実施例の高電気伝導物質を表示極２の直下に
まで広げて配したもので、この実施例に対してよ
り応答速度を向上することができる。
ロクロミツク表示素子の断面図である。本実施例
は低電気伝導物質よりなる電極６上全面に高電気
伝導物質よりなる電極８が設けられたもので、第
２の実施例の高電気伝導物質を表示極２の直下に
まで広げて配したもので、この実施例に対してよ
り応答速度を向上することができる。
発明の効果
以上要するに本発明は少なくとも一方が透明
で、互いに対向して設けられた２枚の基板の一方
に表示電極、他方に対極を設け、前記対極が電気
伝導度の異なる、半導体膜と金属膜とで形成され
ていることを特徴とするエレクトロクロミツク表
示素子を提供するもので、対向電極の変質による
表示寿命の劣化を防止するとともに応答速度の改
善をはかることができる。
で、互いに対向して設けられた２枚の基板の一方
に表示電極、他方に対極を設け、前記対極が電気
伝導度の異なる、半導体膜と金属膜とで形成され
ていることを特徴とするエレクトロクロミツク表
示素子を提供するもので、対向電極の変質による
表示寿命の劣化を防止するとともに応答速度の改
善をはかることができる。
第１図は従来のエレクトロクロミツク表示素子
の断面図、第２図は印加電圧、発色濃度、電流の
時間に対する変化を示す図、第３図、第４図及び
第５図は本発明の実施例であるエレクトロクロミ
ツク表示素子の断面図である。 １……ガラス板、２……表示極、４……封着
剤、５……表示可能物質、６……低電気伝導物質
からなる電極、７，８……高電気伝導物質からな
る電極。
の断面図、第２図は印加電圧、発色濃度、電流の
時間に対する変化を示す図、第３図、第４図及び
第５図は本発明の実施例であるエレクトロクロミ
ツク表示素子の断面図である。 １……ガラス板、２……表示極、４……封着
剤、５……表示可能物質、６……低電気伝導物質
からなる電極、７，８……高電気伝導物質からな
る電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 少なくとも一方が透明で、互いに対向して設
けられた２枚の基板の一方に表示電極、他方に対
極を設け、前記対極が電気伝導度の異なる、半導
体膜と金属膜とで形成されていることを特徴とす
るエレクトロクロミツク表示素子。 ２ 表示電極に対向して半導体膜を設け、前記半
導体膜に隣接して金属膜を設けたことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載のエレクトロクロミ
ツク表示素子。 ３ 半導体膜上の周縁部に金属膜を設けたことを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレクト
ロクロミツク表示素子。 ４ 半導体膜上全面に金属膜を設けたことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のエレクトロク
ロミツク表示素子。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165506A JPS6057324A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | エレクトロクロミック表示素子 |
| US06/647,490 US4660939A (en) | 1983-09-08 | 1984-09-05 | Electrochromic display device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58165506A JPS6057324A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | エレクトロクロミック表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057324A JPS6057324A (ja) | 1985-04-03 |
| JPH0454209B2 true JPH0454209B2 (ja) | 1992-08-28 |
Family
ID=15813682
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58165506A Granted JPS6057324A (ja) | 1983-09-08 | 1983-09-08 | エレクトロクロミック表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057324A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58139129A (ja) * | 1982-02-12 | 1983-08-18 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | エレクトロクロミツク表示素子 |
-
1983
- 1983-09-08 JP JP58165506A patent/JPS6057324A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6057324A (ja) | 1985-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |