JPH08137412A

JPH08137412A - エレクトロクロミック表示装置

Info

Publication number: JPH08137412A
Application number: JP29369894A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mori; 啓森
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1994-11-04
Filing date: 1994-11-04
Publication date: 1996-05-31
Anticipated expiration: 2019-04-12
Also published as: JP3518001B2

Abstract

(57)【要約】【目的】エレクトロクロミック表示装置のマトリクス
表示を容易に実現する。【構成】中心部分を横断するように線状に形成された
複数の表示電極２が配置され、透明状に形成されている
表示基板１と、表示基板１に対向配置されるとともに、
表示電極２に対向する面に表示電極を横断するように複
数の溝５が形成されている絶縁基板４からなり、溝５に
エレクトロクロミック溶液を充填しパテＰ等で封印して
エレクトロクロミック表示装置を構成する。対向電極３
ａ、３ｂは表示電極１と直交する方向に配置することと
し、表示基板１、絶縁基板４、溝５のいずれかに設けよ
うにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電気化学の酸化還元反応
を利用して表示を行うエレクトロクロミック表示装置に
かかわり、Ｘ−Ｙマトリクスによってドット表示するこ
とができるエレクトロクロミック表示装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】最近では、例えば液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ：liquid crystal display）や、エレクトロクロミッ
ク表示装置（ＥＣＤ：electrochemical display ）等、
用途に応じて様々な表示装置が使用されている。特にＥ
ＣＤはＬＣＤと比較して、偏光板を必要としないことに
より表示が鮮明であり、かつ視角依存性が無いなどの利
点を備えている。

【０００３】図１１は溶液型ＥＣＤの一構成例を示す図
である。この図に示されている溶液型のＥＣＤは、例え
ばガラス、プラスチックなどの容器内に表示電極と対向
電極を配置し、その間にこれらの電極と接して、例えば
ビオロゲン化合物等の活物質の水溶液を充填したもので
ある。

【０００４】この図で２１、２２はガラス基板、２３、
２３はガラス基板２１、２２を支持するスペーサを示
す。２４、２５はそれぞれガラス基板２１、２２に形成
されている電極を示し、例えば電極２４は表示電極、電
極２５は対向電極とされている。そしてこれらの電極か
らは表示用の駆動電圧供給用の端子２４ａ、２５ａが延
長されている。２６、２７は電極２４、２５上に形成さ
れ、透孔２６ａ、２７ａが形成されている絶縁層、２８
はガラス基板２１、２２、スペーサ２１、２２により形
成される容器内に各電極に接するように充填されている
ビオロゲン化合物等のＥＣ溶液を示す。

【０００５】溶液型ＥＣＤは図示したように構成するこ
とによって、対向電極２５に対して表示電極２４に負の
電圧を印加すると表示電極２４上に色素が析出されて着
色し、また同様に正の電極を印加すると表示電極２４上
に析出した色素が溶出して消色することとなる。このよ
うに対向電極２５に対して所定の駆動電圧を印加する
と、ＥＣ溶液２８が酸化還元反応を示し、表示電極２４
上で着消色を繰り返して表示を行うことができるもので
ある。

【０００６】また、この他にも図１２に示されているよ
うに、例えば酸化タングステン等の固相型の活物質を用
いたＥＣＤも知られている。図１２において、３１は透
明基板、３２は透明基板３１上に薄膜形成されている透
明電極、３３は透明電極３２上に薄膜形成されている固
相エレクトロクロミック物質を示す。３４は透明基板３
１、透明電極３２、固相エレクトロクロミック物質３３
からなる表示電極基板に対向配置されている対向基板を
示す。３５は電極、３６は対向電極を示し、対向基板３
４上において対向表示電極を形成する。３７は透明電極
３２、対向電極３６間に封入されている電解質を示す。
また必要に応じて背景板３８が封入される。

【０００７】この図に示されている固相型のＥＣＤも、
対向表示電極に対して表示電極側に負の電圧を印加する
と、固相エレクトロクロミック物質３３が還元されて着
色状態となり表示を行うことができるようになる。ま
た、同様に表示電極側に正の電圧を印加すると着色され
た色が消えて消色状態となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ＥＣ
Ｄは表示電極と対向表示電極間に封入されているＥＣ溶
液中を電流が流れるため、電極全面にわたって着色され
表示がなされることとなる。したがって、特定の場所だ
けを着消色するマトリクス表示としては、個々の電極に
対応してリード線を取り出して駆動電圧を印加すること
が考えられている。しかしながら、リード線を取り出す
方法は、電極の数が増加するほど複雑になり容易に配線
することは非常に困難である。また、例えばＴＦＴ、Ｔ
ＦＤ等によるアクティブ駆動によって駆動電圧を印加す
るようにしても、素子個々の価格が高価であり結果的に
装置自体も高価なものになってしまう。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこのような問題
点を解決するためになされたもので、表示基板に形成さ
れた表示電極と、絶縁基板に形成された溝に、ＥＣ溶液
を充填することによって、ドット表示可能なエレクトロ
クロミック表示装置を実現するものである。

【００１０】請求項１にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、中心部分を横断するように線状に形成さ
れた複数の透明表示電極が配置され、透明に形成されて
いる表示基板と、上記表示基板に対向配置されるととも
に、上記表示電極に対向する面に上記透明表示電極を横
断するように複数の溝が形成されている絶縁基板からな
り、上記溝にエレクトロクロミック溶液を充填してエレ
クトロクロミック表示装置を構成する。

【００１１】請求項２にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、上記表示基板の端面部において、上記透
明表示電極に対して直交する方向に対向電極を形成して
エレクトロクロミック表示装置を構成する。

【００１２】請求項３にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、上記対向電極を上記絶縁基板に形成され
ている溝の隔壁の端部に形成してエレクトロクロミック
表示装置を構成する。

【００１３】請求項４にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、上記対向電極は上記絶縁基板に形成され
ている溝の底面の端部に形成してエレクトロクロミック
表示装置を構成する。

【００１４】請求項５にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、上記対向電極は、上記透明表示電極側の
先端部を曲線で形成してエレクトロクロミック表示装置
を構成する。

【００１５】請求項６にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、上記絶縁基板に形成されている溝の底面
を曲面で形成してエレクトロクロミック表示装置を構成
する。

【００１６】請求項７にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、上記表示基板又は絶縁基板のいずれか一
方は不透明基板で構成してエレクトロクロミック表示装
置を構成する。

【００１７】請求項８にかかるエレクトロクロミック表
示装置として、上記隔壁の上縁を黒色加工してエレクト
ロクロミック表示装置を構成する。

【００１８】

【作用】本発明は、複数の線状の電極が形成されている
表示電極基板と、前記線状の電極と直交するように複数
の溝が形成され、該溝にＥＣ溶液を充填した絶縁基板
と、上記各基板のいずれか一方に、前記溝に対応して対
向電極を配することによって、複数形成されている線状
の電極のうち所定の電極の所定の場所でのドット表示を
行うことができるようになる。

【００１９】

【実施例】以下本発明の実施例を説明する。図１は本実
施例の表示装置の外観を示す斜視図であり、同図（ａ）
は全体、同図（ｂ）は一部を拡大して示している。なお
同図（ｂ）においてパテＰは一部分が切り取られて示さ
れている。これらの図で、１は例えばガラス、プラスチ
ック等からなる透明の表示電極基板、２は表示電極板１
を横断し、線状に形成されている表示電極、３ａ、３ｂ
は後述するように、表示電極２と直交する溝５内のＥＣ
溶液に対して電圧を加えるための対向電極であり、表示
電極基板１と同様に透明に形成されている。なおこれら
の電極については後で図２で詳しく説明する。

【００２０】４は表示電極基板１に取付けられる絶縁基
板を示す。この絶縁基板４において、表示電極基板１に
対向する面には、表示電極２と直交するように横断して
いる前述した複数の溝５が形成されており、この溝５内
にＥＣ溶液が充填されたのちに例えばパテＰ等によって
密封されている。溝５は同図（ｂ）に示されているよう
に、絶縁基板４の対向基板３ａ（３ｂ）に対応して形成
され、壁６により隔離されている。そして、壁６の上面
に接着層が形成されて表示電極基板１と絶縁基板４が固
定されることとなる。この絶縁基板４も表示電極基板１
と同様に透明に形成されている。

【００２１】次に本実施例の表示装置を構成する表示電
極基板１と絶縁基板４について説明する。図２（ａ）は
表示電極基板１を各電極が形成されている側から示す正
面から示す図である。上記したように表示電極２は線状
に形成され、表示電極基板１の中心部を横断するように
形成されている。これに対して対向電極３ａ、３ｂはそ
の周辺部分において表示電極２と直交するように形成さ
れている。そして、表示電極２及び対向電極３ａ、３ｂ
のいずれかの電極に駆動電圧（正）が印加されると、後
述するように対向電極３ａ、３ｂに対応した表示電極２
の所定の位置に溝５内に充填されたＥＣ溶液の色素が析
出され着色する。また、駆動電圧（負）が印加される
と、対向電極３ａ、３ｂに対応した表示電極２の所定の
位置に溝５内に充填されたＥＣ溶液の色素が溶出され消
色することとなる。つまり、本発明は表示電極２と対向
電極３ａ、３ｂによってマトリクス表示を行うことが可
能となる。

【００２２】なお、対向電極３ａ、３ｂの表示電極２側
の端部にもＥＣ溶液が析出されることもあるので、これ
を隠蔽するために実際の表示部分は例えば破線で囲まれ
ている範囲Ｅ内とされる。また対向電極３ａ、３ｂの先
端の角部には電界が集中するため、駆動電圧が印加され
るとこの部分に集中的に析出するようになり、これを繰
り返すと析出した色素がかさぶた状になって剥離するこ
とが考えられる。このために図２（ｂ）に示されている
ように、対向電極３ａ、３ｂの先端を例えば半円状等の
角を有していない形状で構成することが好ましい。

【００２３】図３は絶縁基板４を溝５が形成されている
面から示す斜視図であり、同図（ａ）は全体、同図
（ｂ）は一部分を拡大して示している。溝５は表示電極
基板１の対向電極３ａ、３ｂに対応するように形成さ
れ、表示電極基板１と絶縁基板４を固定するときは、溝
５と表示電極２を直交するようにして固定される。表示
電極基板１に対する固定は、同図（ｂ）に示されている
ように各溝５を絶縁する壁６の上面部分に接着剤等を塗
布するなどして接着層７を形成して、溝５と対向電極３
ａ、３ｂを対応させて当接するようにする。そして溝５
にはＥＣ溶液が充填され、図１（ａ）（ｂ）に示したよ
うにして例えばパテＰなどで塞がれることとなる。すな
わち、表示電極２及び対向電極３ａ、３ｂのいずれか、
又は双方に駆動電圧が印加されると、電流は溝５に充填
されたＥＣ溶液中を流れ、表示電極２の所定部分におい
て色素が析出されるようになる。

【００２４】次に図４、図５にしたがい本実施例の表示
装置の着消色について説明する。図５は図１（ａ）に示
した表示装置を正面から示す図であり、絶縁基板４上に
はその下層に形成されている溝５及び表示電極２が細線
で示されている。すなわち、細線で囲まれている四角い
部分（表示電極２における溝５と交差する点）が文字図
形などを表示するドットＤ₁ 、Ｄ₂ となる。また図５
（ａ）（ｂ）は駆動電圧が印加される対向電極３ａ、３
ｂに対応している溝５付近を断面で示した図である。な
お、図５において８は溝５に充填されているＥＣ溶液を
示している。

【００２５】例えば、表示電極２ａ、及び対向電極３ａ
₁ 、対向電極３ｂ₁ に負の駆動電圧を印加すると、溝５
ａと表示電極２が交差する点、すなわちドットＤ₁ が着
色されることとなる。このとき、例えば図５（ａ）に矢
印で示されているように、溝５ａに充填されているＥＣ
溶液８中を電流が流れ、表示基板２におけるドットＤ₁
の位置で色素が析出され着色されることとなる。また、
この状態から表示電極２ａ、及び対向電極３ａ₁ 、対向
電極３ｂ₁ に正の駆動電圧を印加するとドットＤ₁ に析
出された色素が溶出して消色するようになる。

【００２６】また例えば、表示電極２ｂ、及び対向電極
３ａ₂ 、対向電極３ｂ₂ に負の駆動電圧を印加すると、
溝５ｂと表示電極２ｂが交差する点、すなわちドットＤ
₂ が着色されることとなる。このとき、例えば図５
（ｂ）に矢印で示されているように、溝５ｂに充填され
ているＥＣ溶液中を電流が流れ、表示基板２におけるド
ットＤ₁ で色素が析出され着色されることとなる。ま
た、この状態から表示電極２ｂ、及び対向電極３ａ₂ 、
対向電極３ｂ₂ に正の駆動電圧を印加するとドットＤ₂
に析出された色素が溶出して消色するようになる。

【００２７】このように、表示電極２及び対向電極３
ａ、３ｂに対して駆動電圧（正又は負）を印加すること
によって、所定の表示電極２上のドットＤにおいて着消
色を繰り返し、例えば文字、図形などをマトリクスで表
示することができるようになる。そして、この表示装置
は２枚の透明基板で構成されているので、例えばプロジ
ェクタ装置、ＯＨＰなどの透過型の表示が可能となる。
また、必要に応じて背景板を用いることにより直視型の
表示も可能となる。また、表示基板２及び溝５の幅を狭
く設定することにより、ドットＤを細かくすることも可
能である。さらに、各溝５に異なる色素を析出するＥＣ
溶液８を封入することによって表示色を多様化すること
もできる。

【００２８】次に、表示電極２、溝５、対向電極３ａ、
３ｂの変形例を説明する。図６（ａ）（ｂ）は表示電極
２の変形例を示す図である。同図（ａ）は表示電極２を
中央部分で分割して形成した例である。このように表示
電極を２分割して形成することによりデューティー（オ
ン／オフ）駆動するにあたり、左右別々に駆動すること
が可能となり、デューティー比を半分にすることができ
るようになる。したがって、高画質化に対応することが
できるようになる。また同図（ｂ）は、表示電極２を櫛
形に形成した例である。このように表示電極２を櫛形に
形成することにより、端子ｔの取り出し間隔を広く取る
ことができるようになり端子取付けが容易になる。

【００２９】図７は、溝５の変形例として溝５の底面１
０を曲面で形成した例を示す図である。このように、底
面１０を曲面で形成して、さらに底面１０と壁６との連
結部の角を削除することによって、表示部分において角
が目立つことなく視覚性が向上するようになる。

【００３０】図８（ａ）（ｂ）は対向電極３ａ、３ｂの
変形例を示す図である。上記実施例では対向電極３ａ、
３ｂを表示基板２に形成したが、同図（ａ）（ｂ）に示
したように絶縁基板４側に形成することも可能である。
例えば同図（ａ）に示したように、溝５を隔離する壁６
の端部に一対の対向電極３ａ₁ 、３ａ₂ を形成してもよ
い。なお、図示されていないが溝５の他方の端部にも同
様に一対の対向電極３ｂ₁ 、３ｂ₂ というように一対の
電極を形成することとする。この場合、駆動電圧は対向
電極３ａ₁ 、３ａ₂ に対して同時に印加されることとな
る。対向電極３ａ₁ 、３ａ₂ はいずれか一方のみを設け
た場合でも、着消色は可能であるが、例えば表示電極２
との面積比や着消色の応答速度を考慮して一対設けるこ
とが望ましい。また、同図（ｂ）に示されているよう
に、底面１０を曲面で構成した溝５の壁６に設けるよう
にしてもよい。

【００３１】また、図９に示されているように、溝５の
底面部に対向電極３ａ（３ｂ）を設けることも可能であ
る。この場合、図示していないが、対向電極３ａ（３
ｂ）上に多孔質の白色拡散板を配置することとなる。

【００３２】さらに、これらの図に示したように対向電
極３ａ、３ｂを壁６に設ける場合も、先程図３（ｂ）で
説明した理由から、表示電極２側の端部を例えば半円状
等の角を有していない形状にすることも可能である。ま
た、図１０に示されているように、壁６の上縁部を黒く
着色することにより表示部分におけるコントラストを向
上することができるようになる。

【００３３】なお、表示電極基板１と絶縁基板４のいず
れか一方を非透明基板で構成することによって、直視型
又は反射型の表示装置を構成することも可能である。

【００３４】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
線状に形成された複数の表示電極が形成されている表示
基板と、表示電極と直交するような溝が形成されている
絶縁基板に構成され、溝にＥＣ溶液を充填することによ
ってマトリクス表示が可能なエレクトロクロミック表示
装置を実現することができる。したがって、高価なＴＦ
Ｔ、ＴＦＤ等を用いてアクティブ駆動する必要なく、安
価なエレクトロクロミック表示装置でマトリクス表示を
行うことができるようになる。また、対向電極は状況に
応じて、表示電極側、又は絶縁基板のいずれか一方にに
形成することが可能となる。さらに、表示基板、又は絶
縁基板のいずれか一方を不透明に形成することによっ
て、直視型、又は反射型の表示装置を構成することがで
きるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例のエレクトロクロミック表示装
置の外観を示す斜視図である。

【図２】実施例のエレクトロクロミック表示装置を構成
する表示電極基板を示す図である。

【図３】実施例のエレクトロクロミック表示装置を構成
する絶縁基板を示す図である。

【図４】実施例のエレクトロクロミック表示装置のマト
リクス表示を説明する図である。

【図５】実施例のエレクトロクロミック表示装置のマト
リクス表示を説明する図である。

【図６】実施例の表示電極の変形例を示す図である。

【図７】実施例の絶縁基板に形成されている溝の変形例
を示す図である。

【図８】実施例の対向電極の変形例を示す図である。

【図９】実施例の対向電極の変形例を示す図である。

【図１０】実施例の隔壁の上縁を黒色加工した例を示す
図である。

【図１１】従来の溶液型のエレクトロクロミック表示装
置を示す図である。

【図１２】従来の固相型のエレクトロクロミック表示装
置を示す図である。

【符号の説明】

１表示電極基板２表示電極３、３ａ、３ｂ対向電極４絶縁基板５溝６隔壁７接着層８ＥＣ溶液Ｄドットｔ端子

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【手続補正書】

【提出日】平成７年１月２５日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００２

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００２】

【従来の技術】最近では、例えば液晶表示装置（ＬＣ
Ｄ：liquid crystal display）や、エレクトロクロミッ
ク表示装置（ＥＣＤ：electrochromic display ）等、
用途に応じて様々な表示装置が使用されている。特にＥ
ＣＤはＬＣＤと比較して、偏光板を必要としないことに
より表示が鮮明であり、かつ視角依存性が無いなどの利
点を備えている。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】中心部分を横断するように線状に形成さ
れた複数の透明表示電極が配置され透明に形成されてい
る表示基板と、上記表示基板に対向配置されるとともに、上記表示電極
に対向する面に上記透明表示電極を横断するように複数
の溝が形成されている絶縁基板と、によって構成され、上記溝にエレクトロクロミック溶液
が充填されていることを特徴とするエレクトロクロミッ
ク表示装置。
【請求項２】上記表示基板の端面部において、上記透
明表示電極に対して直交する方向に対向電極が形成され
ていることを特徴とする請求項１に記載のエレクトロク
ロミック表示装置。
【請求項３】上記対向電極は、上記絶縁基板に形成さ
れている溝の隔壁の端部に形成されていることを特徴と
する請求項１、又は請求項２に記載のエレクトロクロミ
ック表示装置。
【請求項４】上記対向電極は、上記絶縁基板に形成さ
れている溝の底面の端部に形成されていることを特徴と
する請求項１、又は請求項２、又は請求項３のいずれか
に記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項５】上記対向電極は、上記透明表示電極側の
先端部を曲線で構成したことを特徴とする請求項１、又
は請求項２、又は請求項３、請求項４のいずれかに記載
のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項６】上記絶縁基板に形成されている溝の底面
は、曲面で形成されていることを特徴とする請求項１乃
至請求項５のいずれかに記載のエレクトロクロミック表
示装置。
【請求項７】上記表示基板又は絶縁基板のいずれか一
方は不透明基板で構成されていることを特徴とする請求
項１乃至請求項６のいずれかに記載のエレクトロクロミ
ック表示装置。
【請求項８】上記隔壁の頂上は、黒色加工されている
ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記
載のエレクトロクロミック表示装置。