JPS58184190A - 電気光学的アナログ表示装置 - 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】 本発明は電気光学的表示素子を用いた表示装置に関する
。

従来、電気光学的表示素子としては、液晶表示素子（以
下ＬＣＤという）、エレクトロクコミック表示素子（以
下ＥＣＤという）、エレクトロルミネセンス表示素子（
以下ＥＬＤという）等が知られており種々の表示に実用
化されまた新たに提案されている。これらのうちＬＣＤ
とＥＬＤとはマ）　リックス駆動が容易であるためテレ
ビ画儂の表示も可能であるが、ＥＣ′Ｄはその記憶特性
という利点のためにマトリックス駆動が難しいなどそれ
ぞれに長所短所が存在している。そしてこれらの駆動は
信号礒理の容易なディジタル信号によって行なわれ表示
についても必然的にＯＮかＯＦＦかの２値状態しか取り
得す極めて単純な表示しかなし得なかった。勿論例えば
印加電圧を変えることによって透過率や発光輝度を変化
させることはできるが、この場合には駆動信号自体にア
ナログ変化を与えなければならず、ディジタル信号によ
る駆動の容易性、高精度、駆動装置′の簡素化、小型化
などの利点を生かすことはできなかった。

本発明の目的は、ディジタル信号による駆動でありなが
らアナログ的な新しいしかも審美的な動的表示を行なう
゛ことのできる表示装置を提供することにある。

ここで動的表示とは、表示面上で表示が移動する場合を
いうものとする。すなわち、動きを表現するネオンサイ
ンのごとく、表示面上の一部分では表示の有無のいずれ
かの状態が繰り返されるのみであるが、表示面上の隣接
部分で同一の表示状態の変化が所定の時間後に順次繰り
返されてゆき、表示状態が表示面上を次々と移動するよ
うに見え、特定の動きや方向を表現することを意味する
。

本発明による表示装置ではＥＣＤのごとくある程度の記
憶特性を有する表示素子を用い、一定周期の動的表示の
際に、表示素子の記憶時間を該一定周期より短くかつ二
倍の一周期より長く構成し、ある表示部分への１回の電
気エネルギーの供給直後から次の電気エネルギー供給ま
での間に表示状態がＯＮから徐々に減衰し、ついには０
ＦＦ４Ｃなる性質を利用している。そして、電気エネル
ギーの供給が完全なディジタル信□号であってもアナロ
グ的な表現をなし得るものである。

以下、本発明を図面に基づいて詳述する。

第１図は本発明による表示装置の原理的構成を示す斜視
図であや、ここでは′ＦＪＣＤを用いて動的表示を行な
うものである。基板α１上には、第１電極層Ｏ転可逆的
に酸化還元反応し酸化によって発色する第１発色性薄膜
（２）、イオン導電性薄膜ｃｌｌ、可逆的に還元酸化反
応し還元によって発色する第２発色性薄膜（１４、第２
電極層（２）が順次積層されている。ここで、両電極層
Ｑカ（至）の間の２層（６）ａ４が電気光学的発色層を
実質的に構成している。第１電極層Ｑ論は第２図の平面
図に示されるごとく、矩形状の部分セグメント電極（Ｓ
、）　（Ｓｔ）・・・・・・（ｓｔｎ）に分割形成され
ており、各部分セグメントは電極端子としてそれぞれ延
長部（ｐ、）　（ｐ＊）・・・（ｐｔｏ）を有している
。ここで、イオン導電性薄膜（至）は特開昭５６−４６
７９号公報等に表示されている５層構造ＥＣＤの絶縁性
薄膜よりもかな９薄くこれにより第１及び第２．発色性
薄膜の電圧印加による：１゜ 発色又は変色状態は時間とともに徐々に元の状態に復元
する。この様子を第３図の発色特性曲線に示す。縦軸は
発色濃度、横軸は時間を表わす。第１、第２電槙層Ｑ載
（至）間に図示なき駆動装置により矩形波電圧（Ｅ）が
印加された時刻ｔＩ　　には発色濃度ｄ１　　に達する
が、その後印加電圧がなくなるため、時間を後の時刻ｔ
い時間２を後の時刻ｔ、、時間３を後の時刻ｔ４　の順
に発色濃度がｄ、、ｄ、、ｄ４　　と低下してゆき、時
間４を後の時刻１．　　では発色状態であることがほと
んど認知で色ない程度の発色濃度ｄ、となり、実質的に
消色となる。

このような構成により１．第２図に示した第１電極層と
しての各セグメント電極（ｓｔ）　（ｓｔ）・・・・・
・（Ｓｓｏ）と第２電極層（至）との間に図示なき駆動
装置により、時間ｔごとに順次電圧を印加し、その周期
を５ｔとした場合の各セグメント電極に対応するＥＣＤ
の発色状態の変化の様子を第４図に示した。時刻ｔ１で
は第１セグメント電極（ＳＳ）と第６セグメント電極（
Ｓ６）とに電圧が印加されるのでそれぞれ最大発色濃度
ｄ、であり、時間を後の時刻ｔ！、２を後の時刻ｔ３．
３を後の時刻−ｔ４の順に発色濃度が低下し、４を後の
時刻ｔ、で消色するが、時間５を後の時刻ｔ６には再び
電圧が印加されるので最大発色濃度となる。第１及び第
５セグメント電極（ｓｔ）　（ｓｔ）の右側にそれぞれ
隣接する第２及び第７セグメント電極（ｓｔ）　　、　
　（Ｓｔ）Ｋは、第１及び第５セグメント電極と時間ｔ
だけ遅れて電圧が印加されるため、各セグメントに対応
する部分では上記と同様の変化が時間ｔだけ遅れて繰り
返され今。同様に時間２ｔだけ遅れて第３及び第８セグ
メント電極（ｓｉ）　（ｓａ）の対応部分で、また時間
３ｔだけ遅れて第４及び第９セグメント電極（８４）　
（Ｓｅ）の対応部分で、さらに時間４ｔだけ遅れて第５
及び第１０セグメント電極（８１）　（ｓｈｏ）の対応
部分でそれぞれ発色濃度の変化が繰や返される。すなわ
ち、第４図中電圧が印加されている状態を斜線で示した
ごとく、電圧の印加による鍛大発色機度の部分は順次右
側へ移動し、これにより図中左側から右側への動きを表
わす表示がなされる。しかも最、大発色濃度部分の右側
に隣接する部分は消色しているのに対し、左側の部分で
は遠くなるほど発色濃度が徐々に低下しているためある
一瞬の表示状態においても最大発色濃度部分の左右での
コントラスト差のため左から右ヘの方向性の表示がより
明確であ１美しい。また同一の周期の動的表示において
第１電極層としての各セグメント電極をより細分化すれ
ば、互いに隣接する部分でめ濃度差が小さくな１最大発
色濃度部分の各左側での濃度低下の不連続性を小さくで
き、よりなめらかなグラデーション表現が可能となる。

第５図は、上述した原理的構成からなるＥＣＤにおいて
、第１電極層文は第２電極層をＶ字型のセグメント電極
を１０個（Ｓｓ、Ｓｔ・・・・・・・・・、５ｌｏ）並
べて構成した動的表示装置の電極層の平面図である。こ
のような構造でＥＣＤの記憶時間を約４秒に構成し、各
セグメント電極に１秒ごとに左側から右側へ順次電圧を
印加し、これを５秒周期で繰り返すことにより各セグメ
ントに対応するＥＣ０部分は第４図と同様の変化を示す
。その結果全体としては第６図に示すごとく、□１′１
２つのＶ字型の最大発色部分が５秒の周期で左から右へ
１０秒間で移動し、左から右への方向を指示する動的表
示がなされる。このような方向指示のため０ＥＣＤは反
射型でも透過型でもいずれでも実用可能である。

第７図は第１図に示した本発明の原理的構成を時計に応
用した実施例の概略構造を示す斜視図であり、説明のた
め一部切欠かれている。基板（１）上には第１電極層と
して内方輪帯電極（２１ａ）とこれと同心状に形成され
た外方輪帯電極（２１ｂ）とが設けられている。そして
各輪帯電極は等角度の扇形に区切られた扇形セグメン）
ａい　ｈ・・・・・・ａ、；ｂ、、ｂ、・・・・・・、
ｂｍ＋からなっている。これらの上に第１図と同様に、
可逆的に酸化還元反応する第１発色性薄膜（２）、イオ
ン導電性薄膜（至）、可逆的に還元酸化反応する第２発
色性薄膜（ハ）、第２電極層（ハ）が順次積層されてい
る。そしてイ、オン導電層に）は第１電極層として９内
方輪帯電極（２１ａ）上に位置する内方部分（２３，＝
）Ｆｉ外方輪帯電極（２１ｂ）上に位置する外方部分（
２３ｂ）より、実質的に電子絶縁層としての機能が高く
構成されており、ＥＣＤとしての発色記憶時間は外方部
より内方部で長くなっている。具体的には、内方輪帯部
で針式時計の短針のごとく「時間」を、また外方輪帯部
で長針のごとく「分」をそれぞれ表わすために、内方輪
帯部で０ＥＣＤＥＣ時間は１回転周期（１２時間）の３
７４として約９時間、外方輪帯部でのＥＣＤ記憶時間は
１回転周期＜６０分）の３／４として約４５分と設定さ
れる。

第８図は上記の構成からなる表示装置を時計として動作
させるための駆動装置の概略を示すブロック図である。

り晶ツ）パルス発生器０乃からの信号を受けて「分」設
定回路（至）は６０／ｎ分ととに電圧パルスを発生し、
ｎ個の端子から上記内方輪帯電極（２１ｍ）を構成する
ｎ個の扇形セグメント電極（ａｔ〜ａ、）に順次、第２
電極（ハ）との間で発色のための電圧を加える。また、
「時」設定回路（至）は、１２／ｍ時間ととに電圧パル
スを発生し、ｍ個の端子から上記外方輪帯電極（２１ｂ
）を構成するｍ個の扇形セグメント電極（ｂ＋〜ｂｍ）
Ｉｃ順次第２電極層（ハ）との間で発色のための電圧を
加える。

いま、例えば内方輪帯電極を１５°づつ２４等分（ｎ＝
２４）Ｌ、２４個の扇形セグメントを設け、外方輪帯電
極を３０°づつ１２等分（ｍ＝１２）Ｌ、１２個の扇形
セグメントを設けるとすると、９時２５分はおよそ第９
図のごとく表現される。すなわち内方輪帯電極に対応す
る内方表示部（Ａ）では１２時を基かとすれば時計回り
に２８５°の第１９番目の扇形セグメント部が最大濃度
に発色しており、反時計方向に徐々に発色濃度が低下し
、このセグメント部から反時計刃−向に約２７０°でほ
ぼ完全罠消色している。また外方輪帯電極に対応する゛
外方表示部（Ｂ）では、１２時を基準として時計回りに
１５０°の第５番目のセグメント部が最大濃度に発色し
ており、同様に反時計方向に徐々に発色濃度が低下し、
このセグメント部から反時計方向に約２７０°で＃１ぼ
完全に消色している。時間が九つに従って、内方表示部
（Ａ）゛では第９図の発色状態が時計方向に周期１２時
間で回転してゆき、外方表示部（Ｂ）では第９図の発色
状態が時計方向に周期６０分で回転してゆく。

このような構成によれば、°内方表示部で「時間」を、
また外方表示部で「分」を明確かつ美しく表現すること
ができ、時計として全く新しい時刻表現が可能である。

また、ＥＣＤ表示板は周知のごとく、基板上への蒸着薄
膜により極めて薄く構成することもできるため、上記実
施例によるいわばＥＣアナ；シ時計は、基板とほぼ同等
の厚さを有するケース（至）内に収納することができ、
第８図めごとき駆動装−や図示なき電源としての電池も
ケース内に収納することができ、壁掛は時計等として極
めて薄型の時計となる。そして、上記実施例においては
、最大発色セグメント部から反時計方向に約２７０°の
部分で消色するように構成されているので、着色部分が
例えば１８０°以下になった場合には電源電圧の消耗状
態が表示されることとなり、時刻表示そのものによりい
わゆるバッテリーチェック機能を果すことが可能でｉ名
。尚、本実施例では、第１及び第２電極層を共に透明と
し、基板（ホ）゛の裏面を反射面に形成し゛て反射型表
示−とじてもよいし、また基板上の第１電極層自体をア
ルミ等の反射性物質で形成して反射型表示とすることも
できる。基板−も含めて全てを通常状態で透明とし透過
型表示とすることもできることはいうまでもない。

第１０図は上記と同様の構成により「秒」表示ロク・・ も有するＥＣアナ舞唱時計の実施例を示す平面図である
。内方輪帯表示部（Ａ）は「時間」を、中央輪帯表示部
（Ｂ）は「分」を、外方輪帯表示部（Ｃ）は「秒」をそ
れぞれ表示する。各表示部を構成するＥＣＤの記憶時間
は各表示部の爛期の１／２〜３／４程度であることが望
しく、この場合に最も美しい時刻表現が可能である。特
に第１０図のごとく外方輪帯表示部（Ｃ）では１分間に
１回輪帯内で表示部が移動するため、着色し九輪帯の動
きが早く面白い。

尚、上記では５層構造からなるＥ、ＣＤにおいて、イオ
ン導電層の厚さや密度を変えることによって着色記憶時
間を制御する構成としたがこれに限、ら１ れるものではない。マ九、動的表示の奪めに表示面を分
割表示するために不可欠のセグメント電極は第１、第２
電械層のいずれに形成してもよ′く、また、両電極層Ｋ
例えば実開昭５７−１４０８５号公報に開示されたごと
きセグメント電極と走査電極とを設けいわゆるマトリッ
クス駆−動を行なうことも十分可能である。

以上のごとく、本発明によれば、各セグメント電極への
ディジタル的電圧印加のみで、消色のための逆バイアス
電圧の印加を何ら必要としないの口２ で極めて簡単な駆動装置により、アナー雫的な新しい審
美的な動的表示を打力うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による表示装置の原理的構成を示す斜
視図、第２図はセグメント電極の平面図、第３図は本発
明に用い不ＥＣＤの発色特性曲線、第４図は各セグメン
ト電極に対応するＥＣＤの発色状態の変化状態を示すグ
ラフ、第５図は本発明による第１実施例の電極層平面図
、第６図は第１実施例のある時点での表示状態を示す平
面図、第７図は本発明による第２実施例の概略構成を示
す斜視図、第８図は第２実施例の駆動装置を示すブロッ
ク図、第・９図は第２実施例による時刻表示の−状態を
示す斜視図、第１θ図は第３実施例の表示状態を示す平
面図である。 〔主要部分の符号の説明〕 １０．２０・・・・・・・・・基板−１１１，２１ａ、
２１ｂコ・・・・・・・・第１電極層１５．２５・・・
・・・・・・第２電極層１２．２２・・・・・・・・・
第１発色性薄膜１３．２３・・・・・・・・・イオン導
電性薄膜１４．２４・・・・・・・・・第２発色性薄膜
出願人　　日本光学工業株式会４社。 代理人　渡辺降男 玲　　１　　図 ｊｔニ オ　　２　　図 オ　　４　　　図 ／１′Ｓ図 矛　　６　　　口 才　　　７　　　団 ｆ’ｆ　　日　千３［ 〔牙モ５尽］凸−

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 基板上で一定周期の動的表示を行なう装置において、該
   基板上に第１電極層、電気光学的発色層、透明な第２電
   極層を形成し、骸第１と第２電極層との少なくとも一方
   を複数セグメントに分割して構成するとともに、該発色
   −の記憶保持時間を該動的表示の一周期より短くかつ部
   分の一周期より長く構成し、該複数のセグメント電極に
   ょ抄前記電気光学的発色層の部分に順次電気エネルギー
   を供給することにより咳一定周期の動的表示を行なうこ
   とを特徴とする表示装置。