JPS5825249B2 - エレクトロクロミック表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通電によって可逆的に色変化する物質を用い
たエレクトロクロミック表示装置（以下ＥＣＤと称する
）、特に対極用可逆酸化反応材料として電解質に対し不
溶性の鉄化合物を使用した表示装置に関するものである
。

一般にＥＣＤは、表示極と対極との間に電解質を介在さ
せた構造を有し、表示極と対極間に直流電圧を印加し、
ＥＣＤ物質に通電することにより発色又は消去させパタ
ーン表示を可能としたものである。

発色−消去を可逆的に進行させ、長寿命０ＥＣＤを得る
ためには、発色消去にともなう表示極の電気化学的反応
と対極の電気化学的反応が可逆的でなげればならない。

本出願人は、先にベルリン酸鉄、ベルリン酸鉄カリウム
等のベルリン酸鉄化合物が、水系電解質、有機電解質に
対して不溶でかつ、電気化学的反応が可逆的に進行する
ことを見い出し、更にこれら化合物の還元体をＥＣＤ用
対極反応材料として用いることにより、長寿命化を図る
ことノテキルＥＣＤを提供した。

このＥＣＤは、表示極に酸化タングステン等の遷移金属
酸化物を用いた場合においては、電解質として過塩素酸
リチウム（ＬｉＣ１０４） を１Ｍ／ｌとなるようプ
ロピレンカーボネート（ＰＣ）に溶解したものを使用す
ることで、表示消去駆動寿命の長いＥＣＤが得られた。

しかしながら、このＥＣＤにおいても、次の様な改良す
べき点を有している。

すなわち７０℃以上の高温状態において、対極用可逆酸
化反応材料であるベルリン酸鉄あるいはベルリン酸鉄カ
リウムなどの不溶性のベルリン酸鉄化合物と Ｌ ｉ Ｃ１０４さらにはＰＣとが化学反応を起こして
ガスを発生し、表示セルの内圧を高める結果、セルのシ
ールが破壊され電解液がセル外にもれ、表示装置として
の信頼性を損うものであった。

そのために高温状態においても鉄化合物に対して安定な
ガス発生のしない電解質が望まれていた。

本発明は、対極用可逆酸化反応材料に上記ベルリン酸鉄
化合物などを用い、電解質として、有機溶媒にホウフッ
化リチウムを支持塩として溶解したものを使用すること
で、高温状態でもセル破壊のない信頼性の高い、より改
良されたＥＣＤを提供するものである。

以下本発明を実施例を用いて図面とともに詳細に説明す
る。

実施例 １ 第１図は本発明のＥＣＤセルの実施例を示す断面図であ
る。

図中１は透明基板、２は透明電極でその上にパターン状
に酸化タングステン薄膜３（膜厚２０００λ〜１μ）が
設けられており表示極を形成している。

４は背面基板、７はＴｉＯ２、ｚｒＯ２等からなる光散
乱板、９はポリエチレン、ポリプロピレンからなるスペ
ーサ兼シール剤、５は対極でベルリン酸鉄、グラファイ
ト、ポリエチレン粉末を１０：５：２の割合（重量比）
で混合したものをホットプレスにより加圧成型し、前も
って０．３Ｍ／１ＬｉＣ１０４水溶液で電解還元された
ものであり、６は対極５のリード部である。

ここで８は電解質で、ホウフッ化リチウムＩＭ／ｌとな
るようプロピレンカーボネート中に溶解したものを使用
した。

かくして、構成されたＥＣＤは対極に対して、−ｓｏｏ
ｍｖの電圧を印加することにより表示され、短絡又は正
電圧の印加により消去がすみやかに進行した。

表示消去の寿命試験として、表示のための電圧印加時間
０．５ ｓｅｃ （−〇、８Ｖ ）、メモリ一時間１．
０ｓｅｃ、消去のための電圧印加時間０．５ ｓｅｃ
（＋０．８ Ｖ ）の繰り返し寿命試験を室温のもとに
行った所、Ｉ Ｘ １０６サイクル以上経過しても表示
消去の特性に何らの変化を示さなかった。

又７０℃における高温駆動を前述と同一条件で行なった
結果においても１．３Ｘ１０６サイクル（１ケ月）以上
経過しても表示消去の特性に変化を示さなかった。

一方、比較のために電解質として、ＬｉＣＩＯ４１Ｍ／
ｌを含有したプロピレンカーボネート溶液を用いて、Ｅ
ＣＤを構成し、前述と同一条件で寿命試験を行なった所
、室温においては、ｌ×１０６回以上経過しても変化な
く駆動可能であったが、７０°Ｃにおける同一駆動条件
下の寿命試験において、５×１０５回経過よりセルのシ
ールが破壊され電解液がセル外にもれ表示不可能となっ
た。

実施例 ２ 実施例１において、用いた有機溶媒として、実施例１の
プロピレンカーボネートにかえて、γ−ブチルラクトン
を使用し、他は実施例１と同様に構成しＥＣＤを作成し
た。

実施例１と同一条件でその寿命特性を調べた結果、はと
んど実施例１と同様な特性を示した。

更に、比較のために電解質としてＬｉＣｌＯ４１Ｍ／ｌ
を含有したγ−ブチルラクトン溶液を用いてＥＣＤを構
成し、前述と同一条件で寿命試験を行なった結果、７０
℃における試験において３×１０５回経過時よりセルの
シール破壊が生じ、電解液がもれ、表示不可能となった
。

実施例 ３ 実施例１において用いた有機溶媒として、プロピレンカ
ーボネートのかわりに、プロピオニトリル、ベンゾニト
リル、テトラハイドロフラン、ジメチルサルフオキシド
、Ｎ−メチルフォルムアミド、アセトニトリル、ジメチ
ルフォルムアミド、プロピレンカーボネート、γ−ブチ
ルラクトンのうちの１種もしくは２種以上の混合液を利
用し、他は実施例１と同様構成でＥＣＤを作成し、その
寿命特性を調べた結果、７０℃における表示消去寿命試
験において実施例１と同じ効果が得られた。

実施例 ４ 実施例１において用いた有機溶媒として、Ｈ２Ｏを０．
１Ｍ／ｌかも２Ｍ／ｌ添加してなるプロピレンカーボネ
ートを使用し、他は実施例１と同様の構成でＥＣＤを作
成した。

本ＥＣＤの表示、消去応答特性は実施例１のＥＣＤより
優れたものであった。

実施例１と同一条件（室温および７０℃）でその寿命特
性を調べた結果、はとんど実施例１と同様の特性を示し
た。

以上対極用反応材料にベルリン酸鉄等の鉄化合物を使用
したＥＣＤにおいて、電解質としてプロピレンカーボネ
ート、γ−ブチルラクトン等の有機溶媒中に支持塩とし
てホウフッ化リチウムを溶解した溶液を使用することに
より、高温条件下において、表示消去寿命試験に優れた
性能を発揮した。

なお、本発明では、表示材料として酸化タングステンを
利用した例を示したが、他の表示材料、例えば、酸化イ
リジウム、酸化モリブデン等の遷移金属酸化物膜を利用
した場合についても同様の効果が得られるものである。

図面の簡単な説明 ゛ 図は本発明のＥＣＤの一実施例を示す断面図である。

１・・・・・・透明基板、２・・・・・・透明電極、３
・・・・・・酸化タングステン薄膜、４・・・・・・背
面基板、５・・・・・・対極、６・・・・・・リード部
、７・・・・・・光散乱板、８・・・・・・電解質、９
・・・・・・スペーサ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 電解質に少なくとも表示極と対極とを接触させてな
   るエレクトロクロミック表示装置において、対極として
   ベルリン酸鉄またはベルリン酸鉄化合。 物を用いるとともに、前記電解質として、有機溶媒にホ
   ウフッ化リチウムを支持塩として溶解した溶液を用いて
   なることを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。 ２ 有機溶媒がプロピレンカーボネートもしくは４γ−
   ブチルラクトンからなる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ック表示装置。 ３ 表示極が、透明電極の上に酸化イリジウム、酸化モ
   リブデン、または酸化タングステンのうちの１種からな
   る薄膜を設けてなる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ック表示装置。 ４ 有機溶媒が０．１ Ｍ／７から２Ｍ／ｌの水を含有
   してなることを特徴とする特許請求の範囲第２項記載の
   エレクトロクロミック表示装置。