JPS5872189A - エレクトロクロミツク表示素子の駆動方法 - Google Patents
エレクトロクロミツク表示素子の駆動方法Info
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- JPS5872189A JPS5872189A JP17012281A JP17012281A JPS5872189A JP S5872189 A JPS5872189 A JP S5872189A JP 17012281 A JP17012281 A JP 17012281A JP 17012281 A JP17012281 A JP 17012281A JP S5872189 A JPS5872189 A JP S5872189A
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はパターン表示のだめのエレクトロクロミック表
示素子の駆動方法に関する。
示素子の駆動方法に関する。
電圧印加により、酸化還元反応が起き、そ゛ の物質
が可逆的に廃色又は消色する現象を、エレクトロクロミ
ズムと言う。このような現象を示す材料即ちエレクトロ
クロミック材料を用いて、電圧加除操作により発色・消
色を繰り返す表示素子を作り、この表示素子により時計
の数字や電子計算機の数字を表示しようとの試みは、1
5年以上前から行なわれている。例えば、ガラス基板の
上に透明電極膜(陰極)、三酸化タングステン薄膜、二
酸化ケイ素のような絶縁膜、電極膜(陽極)を順次積層
してなる全固体型エレクトロクロミツり表示素子が既に
知られている。この表示素子に電圧を印、加すると三酸
化タングステン(Wo8)薄膜が青色に着色する。その
後、この表示素子に逆の電圧を印加す・ると、Wo、薄
膜の青色が消えて無色になる。この着色・消色する機構
は詳しくは解明されていないがwo3薄膜及び絶縁膜中
に含まれる微量の水分が、Wo8の着色・消色を支配し
ていることが知られている。青色の反応式は下記のよう
に推定されている。
が可逆的に廃色又は消色する現象を、エレクトロクロミ
ズムと言う。このような現象を示す材料即ちエレクトロ
クロミック材料を用いて、電圧加除操作により発色・消
色を繰り返す表示素子を作り、この表示素子により時計
の数字や電子計算機の数字を表示しようとの試みは、1
5年以上前から行なわれている。例えば、ガラス基板の
上に透明電極膜(陰極)、三酸化タングステン薄膜、二
酸化ケイ素のような絶縁膜、電極膜(陽極)を順次積層
してなる全固体型エレクトロクロミツり表示素子が既に
知られている。この表示素子に電圧を印、加すると三酸
化タングステン(Wo8)薄膜が青色に着色する。その
後、この表示素子に逆の電圧を印加す・ると、Wo、薄
膜の青色が消えて無色になる。この着色・消色する機構
は詳しくは解明されていないがwo3薄膜及び絶縁膜中
に含まれる微量の水分が、Wo8の着色・消色を支配し
ていることが知られている。青色の反応式は下記のよう
に推定されている。
H20+H+ 0H−
(W03膜=陰極側)
(絶縁膜=陽極側)
20HH3O+ 02↑+e−
従って、このような表示素子の欠点は、■着色反応の際
、酸素ガス発生という好ましくない副反応により含有水
分が消費されること、及び■逆の消色反応によって水が
生成されないので、着色の繰り返しには大気中からの水
の補給が必要なことである。特に後者■の理由により、
このタイプの表示素子には、着色の再現性が大気中の水
分の影響を受ける欠点がある。
、酸素ガス発生という好ましくない副反応により含有水
分が消費されること、及び■逆の消色反応によって水が
生成されないので、着色の繰り返しには大気中からの水
の補給が必要なことである。特に後者■の理由により、
このタイプの表示素子には、着色の再現性が大気中の水
分の影響を受ける欠点がある。
最近、着色反応により消費される水の量と同じ量の水が
消色反応により生成され、従って外界からの水分の補給
を必要とせずに着色・消色を繰り返すことができ、しか
も繰り返される着色濃度が外界の影響を受けない全固体
型エレクトロクロミック表示素子が提案された(特開昭
52−73749号公報参照)。
消色反応により生成され、従って外界からの水分の補給
を必要とせずに着色・消色を繰り返すことができ、しか
も繰り返される着色濃度が外界の影響を受けない全固体
型エレクトロクロミック表示素子が提案された(特開昭
52−73749号公報参照)。
この表示素子は、基本的には透明電極、電解還元発色性
薄膜例えばWO3、電解酸化性薄膜例えばCr2o3及
び対向電極を順次積層してなるものである。また、前記
公報の開示によれば、電圧印加による着色後、電圧を解
除した場合、着色が自然放電により次第に消色する現象
が見られ、電圧解除後も着色が保存される性質(これを
メモリー性と言う)をこの表′示素子に与えるためには
、透明成極と対向電極との間の任意の位置に絶縁膜例え
ば二酸化ケイ素、フッ化マグネシウムなどの薄膜を設け
ることが必要であると言う。なお、この絶縁膜は本発明
者らの推察によれば、電子の良導体ではないが、プロト
ン(H+)及びヒドロキシイオン(OH)の移動は自由
にできる物質である。
薄膜例えばWO3、電解酸化性薄膜例えばCr2o3及
び対向電極を順次積層してなるものである。また、前記
公報の開示によれば、電圧印加による着色後、電圧を解
除した場合、着色が自然放電により次第に消色する現象
が見られ、電圧解除後も着色が保存される性質(これを
メモリー性と言う)をこの表′示素子に与えるためには
、透明成極と対向電極との間の任意の位置に絶縁膜例え
ば二酸化ケイ素、フッ化マグネシウムなどの薄膜を設け
ることが必要であると言う。なお、この絶縁膜は本発明
者らの推察によれば、電子の良導体ではないが、プロト
ン(H+)及びヒドロキシイオン(OH)の移動は自由
にできる物質である。
本発明者らは他の発明者と共に、先に、特開昭52−7
3749号公報に開示された全固体型ニレ°゛クトロク
ロミツク表示素子に於いて、絶縁膜は電解還元発色性薄
膜と電解酸化発色性薄膜との間に存在させることが最も
望ましいこと、更に前記公報に開示された透明電極、電
解還元発色性薄膜、プロトン良導体である絶縁膜、酸化
発色性薄膜、及び対向電画の5層からなる全固体型エレ
クトロクロミック表示素子の構造を一部変更することに
より新しい現象を見い出し、この現象を利用して新しい
表示素子及びその使用方法な発明し、特許出願した(特
願昭55−82109)。
3749号公報に開示された全固体型ニレ°゛クトロク
ロミツク表示素子に於いて、絶縁膜は電解還元発色性薄
膜と電解酸化発色性薄膜との間に存在させることが最も
望ましいこと、更に前記公報に開示された透明電極、電
解還元発色性薄膜、プロトン良導体である絶縁膜、酸化
発色性薄膜、及び対向電画の5層からなる全固体型エレ
クトロクロミック表示素子の構造を一部変更することに
より新しい現象を見い出し、この現象を利用して新しい
表示素子及びその使用方法な発明し、特許出願した(特
願昭55−82109)。
その表示素子は、5層からなる前記の如き全固体型エレ
クトロクロミック表示素子に於いて、電解還元発色性薄
膜又は電解酸化発色性薄膜の一部を切除することにより
、一部4層とした表示素子である(第1図は、従来の5
層からなる表示素子の断面を示し、第2図は一部4層(
2a、 2b)からなる表示素子の断面を示す)。この
一部4層からなシ、残り5層からなる表示素子に電圧を
印加し、この電圧を徐々に高めて行くと、まず5層の部
分が発色し、その後4層の部分が変色する。
クトロクロミック表示素子に於いて、電解還元発色性薄
膜又は電解酸化発色性薄膜の一部を切除することにより
、一部4層とした表示素子である(第1図は、従来の5
層からなる表示素子の断面を示し、第2図は一部4層(
2a、 2b)からなる表示素子の断面を示す)。この
一部4層からなシ、残り5層からなる表示素子に電圧を
印加し、この電圧を徐々に高めて行くと、まず5層の部
分が発色し、その後4層の部分が変色する。
従って、先の発明に従い、適当な高さの一定電圧を、こ
の一部4層からなる表示素子に印加すると、5層部分だ
けが発色し、4層部分は未発色のままで残るので例えば
、表示素子の垂直方向から見たとき、ABCという文字
の形状に5層部分を形成すれば、そのABC部分だけを
発色させ、表示することができる。
の一部4層からなる表示素子に印加すると、5層部分だ
けが発色し、4層部分は未発色のままで残るので例えば
、表示素子の垂直方向から見たとき、ABCという文字
の形状に5層部分を形成すれば、そのABC部分だけを
発色させ、表示することができる。
しかしながら、そのような構造のパターン表示素子は、
着色電圧を印加し続けて又は印加し続けずとも、長く着
色状態を保つと次第に着色が非表示部(4層部分)へも
及び、そのためパターン表示部の着色かにじんだように
見える「色にじみ現象」が見い出された。
着色電圧を印加し続けて又は印加し続けずとも、長く着
色状態を保つと次第に着色が非表示部(4層部分)へも
及び、そのためパターン表示部の着色かにじんだように
見える「色にじみ現象」が見い出された。
また、一旦着色させた表示素子に消色電圧を印加して消
色させても、消色電圧の印加を止め、しばらく放置する
と、僅かであるが再び着色する「色戻り現象」が認めら
れた。
色させても、消色電圧の印加を止め、しばらく放置する
と、僅かであるが再び着色する「色戻り現象」が認めら
れた。
これらの現象は、表示稲位の低下、あるいは表示の誤認
を招き好ましくない。
を招き好ましくない。
従って、本発明の目的は、先に特許出願したパターン表
示可能なエレクトロクロミック表示素子に於いて、着色
時の「色にじみ現象」及び消色時の「色戻り現象」を防
止する駆動方法を提供することにある。
示可能なエレクトロクロミック表示素子に於いて、着色
時の「色にじみ現象」及び消色時の「色戻り現象」を防
止する駆動方法を提供することにある。
本発明者らは研究を続けた結果、所望のパターン着色電
圧又は消色電圧の印加とは別に間けつ的に消色電圧を印
加子ることにより、色にじみ現象及び色戻り現象を防止
し得るこ即ち、本発明は、第1電極、可逆的に酸化還元
反応する第1酸化還元反応薄膜、プロトン良導体の絶縁
性薄膜、可逆的に酸化還元反応する第2酸化還元反応薄
膜、第2電極が順次積層されてなり、 前記第1、第2酸化還元反応薄膜の一方が、電圧印加に
より酸化されるとき他方は還元されるか、還元されると
き他方は酸化され、前記第1、第2酸化還元反応薄膜の
少なくとも一方が電圧印加により発色するエレクトロク
ロミック材料であり、第1、第2電極のうち少なくとも
発色する薄膜に接する電極は透明である全固体型エレク
トロクロミック表示素子に於いて、 前記第1、第2酸化還元反応薄膜の一方のみがパターニ
ングされている表示素子に於いて、所定のパターン着色
−電圧又は消色電圧の印加とは別に、間げつ的にパルス
状の消色電圧を印加した後、もとの着色又は消色状態に
復帰させることを特徴とするエレクトロクロミック表示
素子の駆動方法を提供する。
圧又は消色電圧の印加とは別に間けつ的に消色電圧を印
加子ることにより、色にじみ現象及び色戻り現象を防止
し得るこ即ち、本発明は、第1電極、可逆的に酸化還元
反応する第1酸化還元反応薄膜、プロトン良導体の絶縁
性薄膜、可逆的に酸化還元反応する第2酸化還元反応薄
膜、第2電極が順次積層されてなり、 前記第1、第2酸化還元反応薄膜の一方が、電圧印加に
より酸化されるとき他方は還元されるか、還元されると
き他方は酸化され、前記第1、第2酸化還元反応薄膜の
少なくとも一方が電圧印加により発色するエレクトロク
ロミック材料であり、第1、第2電極のうち少なくとも
発色する薄膜に接する電極は透明である全固体型エレク
トロクロミック表示素子に於いて、 前記第1、第2酸化還元反応薄膜の一方のみがパターニ
ングされている表示素子に於いて、所定のパターン着色
−電圧又は消色電圧の印加とは別に、間げつ的にパルス
状の消色電圧を印加した後、もとの着色又は消色状態に
復帰させることを特徴とするエレクトロクロミック表示
素子の駆動方法を提供する。
次に図面を引用して本発明を具体的に説明する。
第2図は、本発明で使用される第1酸化還元反応薄膜が
パターニングされた表示素子の断面を模式的に示す。
パターニングされた表示素子の断面を模式的に示す。
第1成極1は、膜厚が通常0.01〜0.5μmの薄膜
であり、例えばネサNESA (5n02 )、酸化イ
ンジウム、ヨウ化淋−金、導電性樹脂などで形成される
。
であり、例えばネサNESA (5n02 )、酸化イ
ンジウム、ヨウ化淋−金、導電性樹脂などで形成される
。
第1成#、1自体は、強度が小さいので、通常は薄体例
えばガラス板、プラスチック板、セラミック板またはこ
れらの表面に金属反射膜とその上に透明な絶縁膜を積層
したものの上に形成させる。基体は第2図に図示してい
ない。基体の上に第1電極1を形成させる方法としては
、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング、
CVD法等があげられる。
えばガラス板、プラスチック板、セラミック板またはこ
れらの表面に金属反射膜とその上に透明な絶縁膜を積層
したものの上に形成させる。基体は第2図に図示してい
ない。基体の上に第1電極1を形成させる方法としては
、真空蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング、
CVD法等があげられる。
次に第1電極1の上に、公知のドライエツチング法やリ
フトオフ法などによって、第1酸化還元反応薄膜をパタ
ーン形状2a、2bに形成する。この第1薄膜の膜厚は
通常0.001〜数μmの範囲である。
フトオフ法などによって、第1酸化還元反応薄膜をパタ
ーン形状2a、2bに形成する。この第1薄膜の膜厚は
通常0.001〜数μmの範囲である。
第1酸化還元反応薄膜の物質と後述する第2酸化還元反
応薄膜の物質とは、一方を酸化状態にあるもの(即ち、
電圧印加により還元可能である)を選択したときには、
他方を還元状態にあるもの(即ち、電圧印加により酸化
可能である)を選択し、一方を還元状態にあるものを選
択したときには他方を酸化状態にあるものを選択しなけ
ればならない。
応薄膜の物質とは、一方を酸化状態にあるもの(即ち、
電圧印加により還元可能である)を選択したときには、
他方を還元状態にあるもの(即ち、電圧印加により酸化
可能である)を選択し、一方を還元状態にあるものを選
択したときには他方を酸化状態にあるものを選択しなけ
ればならない。
ただ定常状態が酸化状態(即ち、電圧印加により還元可
能である)にあるか、還元状態(即ち、電圧印加により
酸化可能)にあり、従って安定である物質を選択するこ
とが好ましい。そして定常状態が白色、淡色又は無色透
明である物質を使用する。 。
能である)にあるか、還元状態(即ち、電圧印加により
酸化可能)にあり、従って安定である物質を選択するこ
とが好ましい。そして定常状態が白色、淡色又は無色透
明である物質を使用する。 。
仮に第1酸化還元反応薄膜の物質として、電圧印加によ
す酸化発色するものを選択すれば、その例としては、水
酸化イリジウム、水酸化ルテニウム、水酸化ロジウム、
水酸化ニッケル、水酸化クロムがあげられる。その中で
も水酸化イリジウムが特に好ましい。
す酸化発色するものを選択すれば、その例としては、水
酸化イリジウム、水酸化ルテニウム、水酸化ロジウム、
水酸化ニッケル、水酸化クロムがあげられる。その中で
も水酸化イリジウムが特に好ましい。
次にパターニングされた第1薄膜2a、2bをプロトン
良導体の絶縁性薄膜3で全面に一様に上述の薄膜形成技
術によって被覆する。
良導体の絶縁性薄膜3で全面に一様に上述の薄膜形成技
術によって被覆する。
この絶縁性薄膜3の物質は、例えば酸化タンタル(Ta
203)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ジルコニウ
ム(Zr02)、酸化チタン(Ti02)、酸化ハフニ
ウム(Hf02)、v化イツトリウム(Y2O3)、酸
化ランタン(La2O3、)、酸化珪素(SI02)、
フッ化マグネシウム、リン酸ジルコニウムあるいはこれ
らの混合物質であるがその中で酸化タンタルが好ましい
。これらの物質は、電子に対して絶縁体であるが、プロ
トン(H+)及びヒドロキシイオン(OH) に対し
ては良導体である。絶縁性薄膜3の膜厚は表示のメモリ
一時間を考慮して、0.001〜・10μmから選択さ
れる。
203)、酸化ニオブ(Nb2O5)、酸化ジルコニウ
ム(Zr02)、酸化チタン(Ti02)、酸化ハフニ
ウム(Hf02)、v化イツトリウム(Y2O3)、酸
化ランタン(La2O3、)、酸化珪素(SI02)、
フッ化マグネシウム、リン酸ジルコニウムあるいはこれ
らの混合物質であるがその中で酸化タンタルが好ましい
。これらの物質は、電子に対して絶縁体であるが、プロ
トン(H+)及びヒドロキシイオン(OH) に対し
ては良導体である。絶縁性薄膜3の膜厚は表示のメモリ
一時間を考慮して、0.001〜・10μmから選択さ
れる。
次に絶縁性薄膜3上の全面に一様に上述の薄膜形成技術
によって第2酸化還元反応性薄膜4を被覆する。この第
2薄膜を形成する物質の選択は、第1薄膜の物質に依存
する。仮に第2薄膜の物質として電圧印加により還元反
応するものを選択すれば、第2薄膜の物質の例は酸化タ
ングステン(WO2)、酸化モリブデン(MoO3)
またはこれらの混合物である。その中で特に酸化タン
グステンが好ましい。第2薄膜4の膜厚は、通常0.0
01〜数μmの範囲である。
によって第2酸化還元反応性薄膜4を被覆する。この第
2薄膜を形成する物質の選択は、第1薄膜の物質に依存
する。仮に第2薄膜の物質として電圧印加により還元反
応するものを選択すれば、第2薄膜の物質の例は酸化タ
ングステン(WO2)、酸化モリブデン(MoO3)
またはこれらの混合物である。その中で特に酸化タン
グステンが好ましい。第2薄膜4の膜厚は、通常0.0
01〜数μmの範囲である。
最後に、この第2薄膜4上の全面に一様に上述の薄膜形
成技術によって第2電極5を形成する。第2電極5の膜
厚は通常0.05〜5μmである。
成技術によって第2電極5を形成する。第2電極5の膜
厚は通常0.05〜5μmである。
こうして表示部Aには、第1電極1、第1酸化還元反応
薄膜2、絶縁性薄膜3、第2酸化還元反応薄膜4、第2
電極5が順次積層され、非表示部Bには第1電極1、絶
縁性薄膜3、第2酸化還元反応薄膜4、第2電極5が順
次積層され、その結果、パターン表示可能なエレクトロ
クロミック表示素子が作成される。
薄膜2、絶縁性薄膜3、第2酸化還元反応薄膜4、第2
電極5が順次積層され、非表示部Bには第1電極1、絶
縁性薄膜3、第2酸化還元反応薄膜4、第2電極5が順
次積層され、その結果、パターン表示可能なエレクトロ
クロミック表示素子が作成される。
なお、第1電極及び第2電極のうち、少なくとも、電圧
印加により変色する酸化還元反応薄rmに接している側
の電極は、表示素子の性格上、透明でなければならない
。
印加により変色する酸化還元反応薄rmに接している側
の電極は、表示素子の性格上、透明でなければならない
。
そのほか、第1電極1、第1薄膜2、絶縁性薄膜3、第
2薄膜4、第2電極5のいずれを透明にすべきかの基準
は、所望する表示素子のタイプによる。例えば、透過型
の表示素子の場合には、着色電圧印加前、印加後又は消
色電圧の印加後のいずれかに於いて各層1〜5全部が透
明でなければならない。また、反射型の表示素子の場合
には・、表示側の電極を仮に第2電f78.5としたと
き、■第2薄膜4が発色するか、あるいは■第2薄膜4
が透明でかつ第1薄膜が発色するように設計しなければ
ならない。
2薄膜4、第2電極5のいずれを透明にすべきかの基準
は、所望する表示素子のタイプによる。例えば、透過型
の表示素子の場合には、着色電圧印加前、印加後又は消
色電圧の印加後のいずれかに於いて各層1〜5全部が透
明でなければならない。また、反射型の表示素子の場合
には・、表示側の電極を仮に第2電f78.5としたと
き、■第2薄膜4が発色するか、あるいは■第2薄膜4
が透明でかつ第1薄膜が発色するように設計しなければ
ならない。
第1電極、第2電憧のいずれに外部電源の陽極、陰極を
接続すべきかは、電圧印加にょシ還元反応する薄膜に接
している電極を外部電源の陰極に接続する。
接続すべきかは、電圧印加にょシ還元反応する薄膜に接
している電極を外部電源の陰極に接続する。
上記表示素子に適当な電圧を印加すると、表示部Aに於
いては第1酸化還元反応博膜2a、2bが反応し、同時
に第2酸化還元反応薄膜4のうち第1酸化還元反応薄膜
2a。
いては第1酸化還元反応博膜2a、2bが反応し、同時
に第2酸化還元反応薄膜4のうち第1酸化還元反応薄膜
2a。
2bに対向した領域のみが反応する。
常識的に考えれば、非表示部Bに於いてもA第1電極1
と第2電億5との間に絶縁性薄膜3と第2酸化還元反応
薄膜4が存在するので電圧印加によシ反応し、発色する
はずであるが、表示部Aにおける発色電圧よシも非表示
部Bにおける発色゛電圧の方ががなり高いので、電源電
圧を表示部Aだけが発色する電圧に設定することにより
非表示部Bの第2薄膜4は反応せず発色しない。
と第2電億5との間に絶縁性薄膜3と第2酸化還元反応
薄膜4が存在するので電圧印加によシ反応し、発色する
はずであるが、表示部Aにおける発色電圧よシも非表示
部Bにおける発色゛電圧の方ががなり高いので、電源電
圧を表示部Aだけが発色する電圧に設定することにより
非表示部Bの第2薄膜4は反応せず発色しない。
つまり、本発明で着色電圧とは、そのパターニング部分
(表示部)のみを発色させるのに必要な最低電圧と同等
又はそれより高く、しかも非パターニング部分(非表示
部)を発色させるのに必要な最低電圧よりも低い電圧を
言う。
(表示部)のみを発色させるのに必要な最低電圧と同等
又はそれより高く、しかも非パターニング部分(非表示
部)を発色させるのに必要な最低電圧よりも低い電圧を
言う。
次にここで電源をきると着色状態は長時間メモリーされ
る。
る。
しかしながら、しばらくすると(例えば0.5時間経過
すると)、表示部の着色状態が非表示部へにじみ出し、
色にじみ現象を4矧することができるように之る。
すると)、表示部の着色状態が非表示部へにじみ出し、
色にじみ現象を4矧することができるように之る。
そこで本発明に従い消色電圧(着色の逆電圧)をパルス
状に例えば1秒間印加すると、表示部の着色及び非表示
部のにじみの双方が消色する。しかし、表示部の着色も
消えてしまうので、消色の恢、直ちに着色電圧を印加し
て元の着色状態へ復帰させる必要がある。
状に例えば1秒間印加すると、表示部の着色及び非表示
部のにじみの双方が消色する。しかし、表示部の着色も
消えてしまうので、消色の恢、直ちに着色電圧を印加し
て元の着色状態へ復帰させる必要がある。
つまり、本発明の方法で、表示素子の表示部の着色状態
をメモリー性により保つ(電圧印加なし)場合には、本
発明に従い間けつ的に消色電圧を印加した後、直ちに着
色電圧を印加して元の着色状態に戻さなければならない
。
をメモリー性により保つ(電圧印加なし)場合には、本
発明に従い間けつ的に消色電圧を印加した後、直ちに着
色電圧を印加して元の着色状態に戻さなければならない
。
また、色にじみ現象は着色電圧を印加し続けると、早期
にかつ急激に現われるが、この場合には着色電圧を一時
的に消色電圧に置き換える。
にかつ急激に現われるが、この場合には着色電圧を一時
的に消色電圧に置き換える。
いずれにせよ、間けつ的に消色電圧を印加する時期及び
印加時間は、その個々の表示素子によって変わるが、時
期は着色を始めて色にじみ現象が出現する時間を測り、
その直前に設定し、時間は消色に要する時間を測り、そ
の時間と同−又はそれより若干長く設定する。
印加時間は、その個々の表示素子によって変わるが、時
期は着色を始めて色にじみ現象が出現する時間を測り、
その直前に設定し、時間は消色に要する時間を測り、そ
の時間と同−又はそれより若干長く設定する。
一方、この表示素子の着色状態をもとに戻すには、第1
電極1と第2電極5とを短絡するか又は第1電極1と第
2電極5とに上記とは逆極性の電圧(消色電圧)を印加
すればよい。この場合、消色電圧の印加は消色するまで
の短時間でよい。しかし、しばらくすると(例えば、3
0分経過すると)、もとの着色部分(表示部)がわずか
に着色し、色戻り現象がみられる6 そこで、色戻り現象が現出する前に本発明に従い消色電
圧をパルス状に印加する。印加時間は短時間例えば1秒
でよい。
電極1と第2電極5とを短絡するか又は第1電極1と第
2電極5とに上記とは逆極性の電圧(消色電圧)を印加
すればよい。この場合、消色電圧の印加は消色するまで
の短時間でよい。しかし、しばらくすると(例えば、3
0分経過すると)、もとの着色部分(表示部)がわずか
に着色し、色戻り現象がみられる6 そこで、色戻り現象が現出する前に本発明に従い消色電
圧をパルス状に印加する。印加時間は短時間例えば1秒
でよい。
このような色にじみ現象及び色戻り現象を防止するため
に間けつ的に印加するパルス状消色電圧は、個々の表示
素子及びその用途に応じて、定周期又は非定周期で、ま
た印加時間も一定又は不定で印加する。しかしながら、
回路的には定周期定時間が量率であるので望ましい。
に間けつ的に印加するパルス状消色電圧は、個々の表示
素子及びその用途に応じて、定周期又は非定周期で、ま
た印加時間も一定又は不定で印加する。しかしながら、
回路的には定周期定時間が量率であるので望ましい。
これまで、第1e化還元反応薄膜がパターニングされて
いる表示素子について説明してきたが、第2酸化還元反
応薄膜がパターニングされている表示素子の構成も本質
的には何ら相違がない。
いる表示素子について説明してきたが、第2酸化還元反
応薄膜がパターニングされている表示素子の構成も本質
的には何ら相違がない。
第1酸化還元反応薄膜と第2酸化還元反応薄膜のどちら
をパターニングすべきかの基準は、所望する表示素子の
タイプにより異なるが、電圧を印加しない状態で、パタ
ーニングが表示素子の外部から認識されないようにする
ことが好ましい。
をパターニングすべきかの基準は、所望する表示素子の
タイプにより異なるが、電圧を印加しない状態で、パタ
ーニングが表示素子の外部から認識されないようにする
ことが好ましい。
本発明の駆動方法は、表示素子を時計の「時」表示に使
用した場合に、好適に採用される。
用した場合に、好適に採用される。
本発明によれば、上述の如きパターン表示可能なエレク
トロクロ、ミック表示素子の色にじみ現象及び色戻り現
象の現出が防止され、表示の品位低下及び誤認が防止さ
れる。
トロクロ、ミック表示素子の色にじみ現象及び色戻り現
象の現出が防止され、表示の品位低下及び誤認が防止さ
れる。
次に本発明の実施例を示す。
実施例1
ガラス板に担持された厚さ0.15μmの透明電極膜(
ITO:微量の酸化スズの混入した酸化インジウムで形
成されている)の上に、真空蒸着法(真空度1〜5 X
10 ’ Torr、蒸着速度0. OO1μm /
see ) により厚さ0.01μmのイリジウム金
属の薄膜を形成させた。
ITO:微量の酸化スズの混入した酸化インジウムで形
成されている)の上に、真空蒸着法(真空度1〜5 X
10 ’ Torr、蒸着速度0. OO1μm /
see ) により厚さ0.01μmのイリジウム金
属の薄膜を形成させた。
次いでホトレジストを塗布し、所望の表示パターン部の
みにレジストが残るように、パタ−ンの焼付け、現像を
行なった。非表示部にはレジスト膜が残っておらず、露
出したイリジウム金属薄膜をドライエツチング法により
除去した。残った表示部(パターン部)上のレジストを
酸素ガス中でアッシングにより除去した後、イリジウム
金属薄膜(表示部)を硫酸水溶液中で電解酸化すること
により、透明な水酸化イリジウム薄膜に変えた。
みにレジストが残るように、パタ−ンの焼付け、現像を
行なった。非表示部にはレジスト膜が残っておらず、露
出したイリジウム金属薄膜をドライエツチング法により
除去した。残った表示部(パターン部)上のレジストを
酸素ガス中でアッシングにより除去した後、イリジウム
金属薄膜(表示部)を硫酸水溶液中で電解酸化すること
により、透明な水酸化イリジウム薄膜に変えた。
更にこのガラス板のパターンが形成された側の表面全体
に真空蒸着涛□゛(真空度1〜2×10 ’ Torr
、蒸着速度2〜3 X 10 ’ am /see )
により厚さ0.25μmの五酸化タンタルの透明な薄膜
を形成させた。五酸化タンタル薄膜の上に真空蒸着法(
真空度1〜2X10’To r r、蒸着速度5〜10
X 10 ’ ttm’/sec )により厚さ0.
25μmの三酸化タングステンの透明な薄膜を形成させ
た。
に真空蒸着涛□゛(真空度1〜2×10 ’ Torr
、蒸着速度2〜3 X 10 ’ am /see )
により厚さ0.25μmの五酸化タンタルの透明な薄膜
を形成させた。五酸化タンタル薄膜の上に真空蒸着法(
真空度1〜2X10’To r r、蒸着速度5〜10
X 10 ’ ttm’/sec )により厚さ0.
25μmの三酸化タングステンの透明な薄膜を形成させ
た。
最波に対向電極として透明な酸化インジウムを0.12
μmの厚さに蒸着した。
μmの厚さに蒸着した。
イ得られた本発明の全固体エレクトロクロミック表示素
子の2つの電極のうち、三酸化タングステンに接してい
る電極を外部電源の陰極に、水酸化イリジウムに接して
いる電極を外部電極の陽極に接続し、1.4ボルトの電
圧を100 m sec、の間印加すると、表示部(水
酸化イリジウムのパターンに相当する)が青色に発色し
た。発色前後の表示部のコントラスト比は1:3であっ
た。
子の2つの電極のうち、三酸化タングステンに接してい
る電極を外部電源の陰極に、水酸化イリジウムに接して
いる電極を外部電極の陽極に接続し、1.4ボルトの電
圧を100 m sec、の間印加すると、表示部(水
酸化イリジウムのパターンに相当する)が青色に発色し
た。発色前後の表示部のコントラスト比は1:3であっ
た。
この表示素子を30分放置すると、表示部の青色が周囲
の非表示部へにじみ出した。
の非表示部へにじみ出した。
そこで本発明に従い、この表示素子に30分おきに1.
4ボルト(消色電圧)、 1000mtsec、 1.4ボルト(着色電圧)1
00 m sec、 のパルス電圧を印加すると、着
色状態を継続させても色にじみ現象は認められなかった
。
4ボルト(消色電圧)、 1000mtsec、 1.4ボルト(着色電圧)1
00 m sec、 のパルス電圧を印加すると、着
色状態を継続させても色にじみ現象は認められなかった
。
次にこの表示素子に1.4ボルトの逆電圧を50 m
sec、 印加すると、青色のパターンは消えて、素
子は透明に戻った。しかし、30分経過すると、表示部
がわずかに青色を呈し色戻り現象が出現した。
sec、 印加すると、青色のパターンは消えて、素
子は透明に戻った。しかし、30分経過すると、表示部
がわずかに青色を呈し色戻り現象が出現した。
そこで、本発明に従い30分おきに1.4ボルト(消色
電圧) 1000m5ec、のパルス電圧を印加すると
、消色状態を継続させても色戻り現象は全く認められな
かった。
電圧) 1000m5ec、のパルス電圧を印加すると
、消色状態を継続させても色戻り現象は全く認められな
かった。
本発明によればECDがメモリー性を利用した着色状態
のとき間けつ的に「消色パルス電圧とそれに続く着色パ
ルス重圧」が印加されて色にじみが防止され、メモリー
性を利用した消色状態のとき聞けつ的に消色パルス電圧
が印加されて色戻りが防止される。
のとき間けつ的に「消色パルス電圧とそれに続く着色パ
ルス重圧」が印加されて色にじみが防止され、メモリー
性を利用した消色状態のとき聞けつ的に消色パルス電圧
が印加されて色戻りが防止される。
実施列2
ここでは駆動回路について説明する。
第3図はこの実施例の表示素子の駆動回路図であり、f
J4図はその駆動電圧レベルのタイムチャートである。
J4図はその駆動電圧レベルのタイムチャートである。
BPは間けつ的にパルス状の消色電圧を印加するだめの
信号の入力端子、・SはECDの着消色のための信号の
入力端子、CKはクロック信号の入力端子である。
信号の入力端子、・SはECDの着消色のための信号の
入力端子、CKはクロック信号の入力端子である。
図面に従い説明すると、Sl、S2の出力信号がハイレ
ベルのときECDは着色、ローレベルのときECDl、
ECD2は消色状態になる。BP出力信号は2つのEC
D1〜ECD2を本発明に従い消色するだめの澗号であ
り、ローレベルのときアクティブとなる。
ベルのときECDは着色、ローレベルのときECDl、
ECD2は消色状態になる。BP出力信号は2つのEC
D1〜ECD2を本発明に従い消色するだめの澗号であ
り、ローレベルのときアクティブとなる。
詳細に説明すると、BP出力信号がハイレベルのとき、
Sl、S2からアンドゲートA’ 1、A’2へ入力さ
れる信号はA’ 1、A’2からの出力信号と等しく、
従ってクロックCKの出力信号のアップエツジでラッチ
する「DフリップフロップJF+ 、’F2へ人力され
る信号、即ちSl、S2の出力信号が変化しなければク
ロックCKの出力信号がローからハイレベルになっても
、Dフリップフロップの人力と出力は同じレベルなので
、イクスクルーシブオアゲートE1、E2の信号はロー
レベルのままである。
Sl、S2からアンドゲートA’ 1、A’2へ入力さ
れる信号はA’ 1、A’2からの出力信号と等しく、
従ってクロックCKの出力信号のアップエツジでラッチ
する「DフリップフロップJF+ 、’F2へ人力され
る信号、即ちSl、S2の出力信号が変化しなければク
ロックCKの出力信号がローからハイレベルになっても
、Dフリップフロップの人力と出力は同じレベルなので
、イクスクルーシブオアゲートE1、E2の信号はロー
レベルのままである。
そのためナントゲートN1の出力はハイレベル、アンド
ゲートA1の出力はローレベルとなり、他方オアゲート
01のもう一方の入力はBP倍信号ハイレベルがインバ
ータI’1を経てローレベルとなっているので、オアゲ
ート01の出力はローレベルとなり、従って、トランジ
スタTr、C及びTrlBはいずれもオフ状態であり、
ECDlには電圧が印加されず現任の状態が維持される
。
ゲートA1の出力はローレベルとなり、他方オアゲート
01のもう一方の入力はBP倍信号ハイレベルがインバ
ータI’1を経てローレベルとなっているので、オアゲ
ート01の出力はローレベルとなり、従って、トランジ
スタTr、C及びTrlBはいずれもオフ状態であり、
ECDlには電圧が印加されず現任の状態が維持される
。
ここに於いて、今Slの信号がローレベルからハイレベ
ルへ変化すれば、フリップフロップF1はほぼlクロッ
づ分(tl)の間、人力即ちA′の出力がハイレベル、
出力がローレベルとなり、イクスクルーシブオアゲート
E1の出力はハイレベルとなり、ナントゲートN1はそ
の間口−レベルとなり、従ってトランジスタTrlCが
オン状態になり、ECDlに着色重圧が印加される。
ルへ変化すれば、フリップフロップF1はほぼlクロッ
づ分(tl)の間、人力即ちA′の出力がハイレベル、
出力がローレベルとなり、イクスクルーシブオアゲート
E1の出力はハイレベルとなり、ナントゲートN1はそ
の間口−レベルとなり、従ってトランジスタTrlCが
オン状態になり、ECDlに着色重圧が印加される。
またSlの信号がハイからローレベルへ変化すればA’
1 の出力がハイからローレベルへ変化する。従っ
て、フリップ70ツブF1はA’ 1 出力の変化し
たときから、はぼ1クロック分の間、人力がローレベル
出力がハイレベルとなり、イクスクルーシブオアゲート
E1の出力はハイレベルとなる。一方、インバータ11
の出力はハイレベルであるので、アンドゲートA1の出
力はハイレベルとなり、オアゲート01の出力はハイレ
ベルとなり、トランジスタTr、Bはオン状態になり、
EcDlに消色電圧が印加される。
1 の出力がハイからローレベルへ変化する。従っ
て、フリップ70ツブF1はA’ 1 出力の変化し
たときから、はぼ1クロック分の間、人力がローレベル
出力がハイレベルとなり、イクスクルーシブオアゲート
E1の出力はハイレベルとなる。一方、インバータ11
の出力はハイレベルであるので、アンドゲートA1の出
力はハイレベルとなり、オアゲート01の出力はハイレ
ベルとなり、トランジスタTr、Bはオン状態になり、
EcDlに消色電圧が印加される。
ところで、slの信号がハイレベル、s2の信号がロー
レベルの場合、EcDlは着色状態で、ECDzi消色
状態である。このとき、BPの信号がローレベルになれ
ばA’ 1の出力がハイレベルからローレベルへi 化
fるため、前述のように消に信号が印加されたのと同じ
ことになり、TrIB がオンになり、消色電圧がE
cDlに印加され、色にじみをとるため消色状態になる
。他方、BPの信号がローレベルになればインバータA
′l の出力がハイレベルになり、EcD2はオアゲ
ート02の出力がハイレベルになるため消色電圧が印加
され、色戻り現象が防止される。
レベルの場合、EcDlは着色状態で、ECDzi消色
状態である。このとき、BPの信号がローレベルになれ
ばA’ 1の出力がハイレベルからローレベルへi 化
fるため、前述のように消に信号が印加されたのと同じ
ことになり、TrIB がオンになり、消色電圧がE
cDlに印加され、色にじみをとるため消色状態になる
。他方、BPの信号がローレベルになればインバータA
′l の出力がハイレベルになり、EcD2はオアゲ
ート02の出力がハイレベルになるため消色電圧が印加
され、色戻り現象が防止される。
そして、BPの信号が直ぐにハイレベルに戻ると、A′
1 の出力はローからハイレベルへ変化し、Trlc
がほぼ1クロック分、オン状態になり、ECDIは元の
着色状態に戻り、表示信号のもともと示す状態が維持さ
れる。
1 の出力はローからハイレベルへ変化し、Trlc
がほぼ1クロック分、オン状態になり、ECDIは元の
着色状態に戻り、表示信号のもともと示す状態が維持さ
れる。
他方、ECD2はs2がローレベルであるためA/2
の出力はローレベルのまま変化しないのでTr2C及び
Tr2B はオフ状態となり、消色状態が′維持され
る。
の出力はローレベルのまま変化しないのでTr2C及び
Tr2B はオフ状態となり、消色状態が′維持され
る。
4x図は従来の表示素子の断面図、
第2図は本発明に使用される表示素子の断面図をそれぞ
れ表わす。 第3図は本発明の実施例2に使用される表示素子の駆動
回路図を表わし、 第4図はその駆動電圧レベルのタイムチャートである。 〔主要部分の符号の説明〕 1.5・・・・・電極 2・・・・・第1酸化還元反応薄膜 3・・・・・、ブーロトン良導体の絶縁性薄膜4・・・
・・第2酸化還元反応薄膜 出願人 : 日本光学工業株式会社
れ表わす。 第3図は本発明の実施例2に使用される表示素子の駆動
回路図を表わし、 第4図はその駆動電圧レベルのタイムチャートである。 〔主要部分の符号の説明〕 1.5・・・・・電極 2・・・・・第1酸化還元反応薄膜 3・・・・・、ブーロトン良導体の絶縁性薄膜4・・・
・・第2酸化還元反応薄膜 出願人 : 日本光学工業株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 第1電極、可逆的に酸化還元反応する第1酸化還元反応
薄膜、プロトン良導体の絶縁性薄膜、可逆的に酸化還元
反応する第2酸化還元反応薄膜、第2電極が順次積層き
れてなシ。 前記第1、第2酸化還元反応薄膜の一方が。 電圧印加により酸化されるとき他方は還元されるか、還
元されるとき他方は酸化され、前記第1、第2酸化還元
反応薄膜の少なくとも一方が電圧印加によシ発色するエ
レクトロクロミック材料であり、第1、第2電極のうち
少なくとも発色する薄膜に接する電極は透明である全固
体型エレクトロクロミック表示素子であって、 前記第1、第2酸化還元反応薄膜の一方のみがパターニ
ングされている表示素子に於いて、所定のパターン着色
′亀圧又は消色電圧の印加とは別に、間けつ的にパルス
状の消色電圧を印加した後もとの着色又は消色状態に復
帰させることを特徴とするエレクトロクロミック表示素
子の駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17012281A JPS5872189A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | エレクトロクロミツク表示素子の駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17012281A JPS5872189A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | エレクトロクロミツク表示素子の駆動方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5872189A true JPS5872189A (ja) | 1983-04-30 |
Family
ID=15899044
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17012281A Pending JPS5872189A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | エレクトロクロミツク表示素子の駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5872189A (ja) |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP17012281A patent/JPS5872189A/ja active Pending
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