JPS60181732A - エレクトロクロミツク表示装置 - Google Patents
エレクトロクロミツク表示装置Info
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- JPS60181732A JPS60181732A JP59037928A JP3792884A JPS60181732A JP S60181732 A JPS60181732 A JP S60181732A JP 59037928 A JP59037928 A JP 59037928A JP 3792884 A JP3792884 A JP 3792884A JP S60181732 A JPS60181732 A JP S60181732A
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- 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
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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】
（１）発明の技術分野
本発明はエレクｌ−ｔコクロミノク表示装置に係り。
特にエレクト１コクロミンク素子（以下ＥＣＤと記す）
の駆動をマトリックス駆動できるように薄膜ダイオード
を積層したエレクトロクロミック表示装置に関する。
の駆動をマトリックス駆動できるように薄膜ダイオード
を積層したエレクトロクロミック表示装置に関する。
（′ｆ）技術の背景
絶縁体薄膜を挾んだ２つの導体からなる電極の間に電圧
を加えると電圧−電流特性に非直線性が認められること
は知られていて、このような薄膜ダイオードはトンネル
効果の立場から説明がなされている。その具体的な構成
としては第１図ｔａ＋の側面図と第１図ｆｂ）の平面図
に示すようにガラス等の基板１上に第１のアルミニウム
（Ａβ）膜２を真空蒸着し、空気中又は酸素（０２）中
で表面酸化することで例えば酸化アルミニウム （Ａｊ！２０３）ｌＩＱ３を形成し、該へｎ２０３膜上
に第２のΔｌ膜４を蒸着した素子を作って上記第１及び
第２のＡ ７！１１間に電圧をかげた時に流れる電流は
非直線性を示し、薄膜ダイオード５が形成出来る。又ア
モルファスシリコンやセレン（Ｓｅ）等を用いた薄膜ダ
イオードも知られている。
を加えると電圧−電流特性に非直線性が認められること
は知られていて、このような薄膜ダイオードはトンネル
効果の立場から説明がなされている。その具体的な構成
としては第１図ｔａ＋の側面図と第１図ｆｂ）の平面図
に示すようにガラス等の基板１上に第１のアルミニウム
（Ａβ）膜２を真空蒸着し、空気中又は酸素（０２）中
で表面酸化することで例えば酸化アルミニウム （Ａｊ！２０３）ｌＩＱ３を形成し、該へｎ２０３膜上
に第２のΔｌ膜４を蒸着した素子を作って上記第１及び
第２のＡ ７！１１間に電圧をかげた時に流れる電流は
非直線性を示し、薄膜ダイオード５が形成出来る。又ア
モルファスシリコンやセレン（Ｓｅ）等を用いた薄膜ダ
イオードも知られている。
更にエレク１−１コクロミノク表示装置については１３
年前にＳ、 Ｋ、 ＤｅｂによるＥＣＤが提案されてい
る。ＥＣＤは物質に電圧を印加することで電極面或いは
電極面近傍で起る酸化、還元反応によって可逆的に色や
、光透過度の変化を呈する現象即ちエレクトロクロミッ
ク現象（ＥＣと記す）を利用した表示素子である。上記
したＤｅｂばＥＣ物質として酸化タングステン（ＷＯ３
）を用いたＥＣＤを提案している。ＷＯ３を用いたＩＥ
ＣＤとしては第２図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ１に示す
側断面図のように３種類のものが提案されている。
年前にＳ、 Ｋ、 ＤｅｂによるＥＣＤが提案されてい
る。ＥＣＤは物質に電圧を印加することで電極面或いは
電極面近傍で起る酸化、還元反応によって可逆的に色や
、光透過度の変化を呈する現象即ちエレクトロクロミッ
ク現象（ＥＣと記す）を利用した表示素子である。上記
したＤｅｂばＥＣ物質として酸化タングステン（ＷＯ３
）を用いたＥＣＤを提案している。ＷＯ３を用いたＩＥ
ＣＤとしては第２図（ａ）、 （ｂ）、 （Ｃ１に示す
側断面図のように３種類のものが提案されている。
第２図ｆａｌば電解液型でＥＣＤ７としては第１及び第
２のガラス載板８ａ、８ｂ間にそれぞれ透明電極９．対
向電極１０を蒸着し、透明電極９上にＷＯ３からなるＥ
Ｃ膜１３を形成し、透明電極９と対向電極１０間にシー
ル部材１１を介在させ。
２のガラス載板８ａ、８ｂ間にそれぞれ透明電極９．対
向電極１０を蒸着し、透明電極９上にＷＯ３からなるＥ
Ｃ膜１３を形成し、透明電極９と対向電極１０間にシー
ル部材１１を介在させ。
シール部材と透明電極並びに対向重態で囲まれる部分に
電解液１２を満たしたものである。
電解液１２を満たしたものである。
第２図（ｂｌに示すものは固体電解物質型ＥＣＤと呼ば
れるもので、第２図（８）に示す電解液１２を固体型）
す？質１４にｉｄき換えたものでヘータ型酸化アルミニ
ウム（β−Ａｔｉ ２．ｏ ３ ）等が用いられている
。この構成ではシール部材１１が省略される。
れるもので、第２図（８）に示す電解液１２を固体型）
す？質１４にｉｄき換えたものでヘータ型酸化アルミニ
ウム（β−Ａｔｉ ２．ｏ ３ ）等が用いられている
。この構成ではシール部材１１が省略される。
第２図ｆｃ）に示すものは誘電体膜型ＥＣＤである。
ＥＣＤで着色反応に関与するものが誘電体膜１５中ある
いはＷＯ３のＥＣ膜１３中の吸着水分で誘電体祠料とし
ては酸化シリコン（Ｓｉｎ）、酸化シリコニウム（Ｚｒ
Ｏ２）、酸化タンタル（Ｔａ２０５）、酸化クロム（Ｃ
ｒ２０３）等が（弔古されている。さらに、これらの誘
電体をｎ型のＷＯｘとＩ〕型のＩ ｒｏｘではさんだ３
層構成の素子も提案され良好な特性を得ている。
いはＷＯ３のＥＣ膜１３中の吸着水分で誘電体祠料とし
ては酸化シリコン（Ｓｉｎ）、酸化シリコニウム（Ｚｒ
Ｏ２）、酸化タンタル（Ｔａ２０５）、酸化クロム（Ｃ
ｒ２０３）等が（弔古されている。さらに、これらの誘
電体をｎ型のＷＯｘとＩ〕型のＩ ｒｏｘではさんだ３
層構成の素子も提案され良好な特性を得ている。
上記したいづれ０ＥＣＤもＥＣ膜１３に接し。
透明電極９を負電位にて対向電極１０間に電圧を印加す
ると流れた電荷量に応じてＥＣ膜１３はＷＯ３であれば
青色に着色される。この着色機構はＷＯ３膜中で電気化
学反応を起して次式の反応を生ずるもので透明電極９に
負電位を加えるとＷＯ３のＥＣ膜１３中に透明電極９か
ら電子が電解質との界面から陽・イオン（Ｍ” ： Ｈ
”、Ｌ ｉ ”等）が注入されて発色するものと考えら
れている。
ると流れた電荷量に応じてＥＣ膜１３はＷＯ３であれば
青色に着色される。この着色機構はＷＯ３膜中で電気化
学反応を起して次式の反応を生ずるもので透明電極９に
負電位を加えるとＷＯ３のＥＣ膜１３中に透明電極９か
ら電子が電解質との界面から陽・イオン（Ｍ” ： Ｈ
”、Ｌ ｉ ”等）が注入されて発色するものと考えら
れている。
ＷＯ３−１−（Ｈ” ４− ｅ −） ｘ ；コＨｘＷ
Ｏ３透明 青色 （３）従来技術の問題点 上記した薄膜ダイオードではメモリ性がなくメモリ特性
を持ったスイッチング素子が得られず。
Ｏ３透明 青色 （３）従来技術の問題点 上記した薄膜ダイオードではメモリ性がなくメモリ特性
を持ったスイッチング素子が得られず。
ＥＣＤについては閾値が不明確で応答速度が遅く。
ショートメモリがない等の問題があってＥＣＤを単純に
マトリックス駆動することができない欠点を有していた
。
マトリックス駆動することができない欠点を有していた
。
（４）発明の目的
本発明は」−記従来の欠点に鑑みメモリ性のあるスイッ
チング素子として利用出来る薄膜ダイオードをＥＣＤに
積層することでマトリックス駆動が出来、かつ短いアド
レス時間でアドレスが可能なエレクト１コクロミソク表
示装置を提供することを目的とするものである。
チング素子として利用出来る薄膜ダイオードをＥＣＤに
積層することでマトリックス駆動が出来、かつ短いアド
レス時間でアドレスが可能なエレクト１コクロミソク表
示装置を提供することを目的とするものである。
（５）発明の構成
そして上記目的は本発明によれば２つの電極に挾まれた
遷移全屈酸化物半導体薄膜の少くとも−方の界面にショ
ットキー障壁を形成しノ、薄膜ダイオ−１にエレクトロ
クロミック表示素子を積層し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及び２つの電極に挾まれた
遷移金属酸化物半導体薄膜の少くとも一方の界面にｐ−
ｎジャンクションを形成した薄膜ダイオードにエレクト
ロクロミック表示素子を積層してなることを特徴とする
エレクトロミンク表示装置を提供することで達成される
。
遷移全屈酸化物半導体薄膜の少くとも−方の界面にショ
ットキー障壁を形成しノ、薄膜ダイオ−１にエレクトロ
クロミック表示素子を積層し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及び２つの電極に挾まれた
遷移金属酸化物半導体薄膜の少くとも一方の界面にｐ−
ｎジャンクションを形成した薄膜ダイオードにエレクト
ロクロミック表示素子を積層してなることを特徴とする
エレクトロミンク表示装置を提供することで達成される
。
（６）発明の実施例
以下１本発明の１７．ＣＤと積層する薄膜ダイオードの
一実施例を図面によって詳述する。
一実施例を図面によって詳述する。
第３図は本発明の薄膜ダイオードの構成を示す斜視図で
ある。
ある。
第３図に於゛ζＬは薄膜ダイオードを示ずもので１６は
第１図と同様のガラス基板で該ガラス基板上に下側電極
１７としてチタン（Ｔｉ）を蒸着し。
第１図と同様のガラス基板で該ガラス基板上に下側電極
１７としてチタン（Ｔｉ）を蒸着し。
遷移金属酸化物半導体薄膜１８としてはＲＦリアクテブ
・マグネトロン・スパッタ（ＲＦ ｒｅａｃｔｉνｅｍ
ａｇｎｅｔｒｏｎ ５ｐｕｔむｅｒｉｎｇ）の雰囲気を
０２（３Ｘ１０−’ 、Ｔｏｒｒ）としクーゲットにタ
ングステンＷ（１０ｃｍφ）を用い、基板１６との距Ａ
ｌｌを５ｃｍとし、ＲＦパワーを１００ＯＷとして酸化
タングステン（ＷＯｘ）、 （ｘ≦３）を形成した。
・マグネトロン・スパッタ（ＲＦ ｒｅａｃｔｉνｅｍ
ａｇｎｅｔｒｏｎ ５ｐｕｔむｅｒｉｎｇ）の雰囲気を
０２（３Ｘ１０−’ 、Ｔｏｒｒ）としクーゲットにタ
ングステンＷ（１０ｃｍφ）を用い、基板１６との距Ａ
ｌｌを５ｃｍとし、ＲＦパワーを１００ＯＷとして酸化
タングステン（ＷＯｘ）、 （ｘ≦３）を形成した。
更に上記遷移金属酸化物半導体薄膜１８上にイリジウム
（Ｉ ｒ）を蒸着することで上側電極１９を形成した。
（Ｉ ｒ）を蒸着することで上側電極１９を形成した。
尚、上記遷移金属酸化物半導体薄膜１８の厚みは７００
０人、アクティブ面積は０．０１ｃＪである。
０人、アクティブ面積は０．０１ｃＪである。
上述の如く構成した薄膜ダイオード１ば第１図で示した
と同様に電圧−電流特性を第４図に示すように非直線性
を示す。即ち第４図で電圧（Ｖ）は上側電極１９側に加
えた電圧で上側及び下側電極１７．１９間に流れる電流
（ｍ＾）は図の曲線２０のように非常に良好な整流性を
示す。
と同様に電圧−電流特性を第４図に示すように非直線性
を示す。即ち第４図で電圧（Ｖ）は上側電極１９側に加
えた電圧で上側及び下側電極１７．１９間に流れる電流
（ｍ＾）は図の曲線２０のように非常に良好な整流性を
示す。
尚、上記実施例では遷移金属酸化物半導体薄膜用の酸化
物としてＷＯＸ （ｘ≦３）を用いたが。
物としてＷＯＸ （ｘ≦３）を用いたが。
該ＷＯ８の代りに酸化モリブテン（Ｍ ｏ Ｏｘ ）（
Ｘ≦３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏり （Ｘ≦５）及び
これらの混合物を０２ガス圧３×１０”２Ｔｏｒｒ・５
Ｗ／ｃｕｔ以上のパワーでスパッタリングする様にし
ても良い。
Ｘ≦３）、酸化バナジウム（Ｖ２Ｏり （Ｘ≦５）及び
これらの混合物を０２ガス圧３×１０”２Ｔｏｒｒ・５
Ｗ／ｃｕｔ以上のパワーでスパッタリングする様にし
ても良い。
更に上記上側電極１９としてはＩｒを用いたがこの代り
に白金（ＰＬ＞、パラジウム（Ｐｄ）。
に白金（ＰＬ＞、パラジウム（Ｐｄ）。
タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、酸化錫（Ｓｎ
Ｏ２）、酸化インジウム：錫（Ｉｎ２０２：Ｓｎ）等の
金属及び酸化金属を選択することができる。
Ｏ２）、酸化インジウム：錫（Ｉｎ２０２：Ｓｎ）等の
金属及び酸化金属を選択することができる。
上記したＷＯＸ等の遷移金属酸化物半導体薄膜１８はｎ
型半導体物質でこれより仕事函数の大きな上側電極１９
を選択すれば接合面はショットキー障壁を形成するよう
になって、第４図に示す整流特性を示す薄膜ダイオード
が得られる。
型半導体物質でこれより仕事函数の大きな上側電極１９
を選択すれば接合面はショットキー障壁を形成するよう
になって、第４図に示す整流特性を示す薄膜ダイオード
が得られる。
」二連の如く構成した薄膜ダイオ−１” ５の上下電極
１７．１９間に±２．７Ｖ程度の三角波電圧を数回加え
るようなエージングを行なうと第５図（ａ）。
１７．１９間に±２．７Ｖ程度の三角波電圧を数回加え
るようなエージングを行なうと第５図（ａ）。
（１〕）に示すようなヒステリシス特性を持ったＮ膜ダ
イオ−１”を得ることが出来る。
イオ−１”を得ることが出来る。
第５図ｔａ＋は縦軸に電流Ａ／ｃＪを横軸に電圧を取り
下側電極１７側で電圧を測定したもので第４図の場合と
は逆にマイナス側が順方向、プラス側が逆方向となって
いる。印加した３角波の周波数は０．０Ｉ１１ｚであり
、第５図（ｂｌの場合は第５図（ａｌと同一の条件で周
波数は１Ｋｌｌｚの場合を示す。
下側電極１７側で電圧を測定したもので第４図の場合と
は逆にマイナス側が順方向、プラス側が逆方向となって
いる。印加した３角波の周波数は０．０Ｉ１１ｚであり
、第５図（ｂｌの場合は第５図（ａｌと同一の条件で周
波数は１Ｋｌｌｚの場合を示す。
第５図（ａｌ、 （ｂ）共に曲線２１ａ、２１ｂに示す
ように逆方向バイアス電圧１．６Ｖ近傍で急激に電流が
流れ始め２．５Ｖ程度迄電圧を増大して行くと０．２５
Ａ／ｃＪの電流が流れ、その後電圧を零■方向にに下げ
て行くとヒステリシスカーブ２２ａ。
ように逆方向バイアス電圧１．６Ｖ近傍で急激に電流が
流れ始め２．５Ｖ程度迄電圧を増大して行くと０．２５
Ａ／ｃＪの電流が流れ、その後電圧を零■方向にに下げ
て行くとヒステリシスカーブ２２ａ。
２２ｂを画いて、１．６Ｖ近傍で電流は零となり。
更にマイナス方向（第５図（＋＋ｌ 、 （ｂｌでは順
方向）に電圧を減少させて行くと一２Ｖ近傍から急激に
電流がマイナス方向に流れ、−０，５＾／己の電流が流
れ、その後電圧を零■方向に上げて行くとヒステリシス
カーブ２３ａ、２３ｂを画いて−１，２■近傍で電流は
零となっている。
方向）に電圧を減少させて行くと一２Ｖ近傍から急激に
電流がマイナス方向に流れ、−０，５＾／己の電流が流
れ、その後電圧を零■方向に上げて行くとヒステリシス
カーブ２３ａ、２３ｂを画いて−１，２■近傍で電流は
零となっている。
このようなヒステリシスカーブを形成する理由としては
遷移金属酸化物半導体ＶＪ股１８を介して上下電極１７
．１９間に加えた逆又は順バイアス電圧によって薄膜中
のイオン（ｐｒｏｔｏｎ）が移動することで膜中の空乏
層の厚さが変化することによって発生ずるものと指定さ
れる。このハンドモデルメカニズムを実証するものとし
て第６図に示すように電圧を横軸にとり、縦軸に容量Ｃ
をとって電圧を零からマーイリ・入方向に下げた後に零
方向に戻し、更にプラス方向に上げて行き零方向に戻し
た肋の容量値は第６図の曲線２４で示すように容量値が
変化し、空乏層の伸縮に対応している。即ち、容量が大
きいことは空乏層が小さいことであり、小さいことは空
乏層が拡がった事を意味している。
遷移金属酸化物半導体ＶＪ股１８を介して上下電極１７
．１９間に加えた逆又は順バイアス電圧によって薄膜中
のイオン（ｐｒｏｔｏｎ）が移動することで膜中の空乏
層の厚さが変化することによって発生ずるものと指定さ
れる。このハンドモデルメカニズムを実証するものとし
て第６図に示すように電圧を横軸にとり、縦軸に容量Ｃ
をとって電圧を零からマーイリ・入方向に下げた後に零
方向に戻し、更にプラス方向に上げて行き零方向に戻し
た肋の容量値は第６図の曲線２４で示すように容量値が
変化し、空乏層の伸縮に対応している。即ち、容量が大
きいことは空乏層が小さいことであり、小さいことは空
乏層が拡がった事を意味している。
上記実施例ではこのようなヒステリシス特性を有する；
Ｗ膜ダ・イオードの上下電極間に挟着する遷移全屈酸化
物半導体′ａ、ｌｌＱとしてＷＯＸ、Ｖ２０Ｘ。
Ｗ膜ダ・イオードの上下電極間に挟着する遷移全屈酸化
物半導体′ａ、ｌｌＱとしてＷＯＸ、Ｖ２０Ｘ。
Ｍｏｂｘ等を用いて、上側電極１９との間にショソ１〜
キー障壁を形成した場合について述べたが。
キー障壁を形成した場合について述べたが。
遷移金属酸化物半導体薄膜のＷＯＸと」−側電極Ｉｒ間
にｐ−ｎ接合を形成するようなｐ型の１ｒｏｘ（ｘ≦３
）を介在さ−Ｕることで１゛１−ＷＯｘ−１ｒＯｘ−Ｔ
ｒ構成としても第７図に示すようにエージングで■−Ｉ
特性にヒステリシス２５を与えることが出来る。
にｐ−ｎ接合を形成するようなｐ型の１ｒｏｘ（ｘ≦３
）を介在さ−Ｕることで１゛１−ＷＯｘ−１ｒＯｘ−Ｔ
ｒ構成としても第７図に示すようにエージングで■−Ｉ
特性にヒステリシス２５を与えることが出来る。
上記１ ｒ、 ＯＸの代りに’Ｎ１ｏｘ （ｘ≦２）を
用いることも出来る。
用いることも出来る。
上記した各１１＋’ｉ成の薄膜ダイオードを用いてメモ
リ機能を有するスイッチング素子として利用した場合の
実施例を第８図乃至第１１図について詳述する。
リ機能を有するスイッチング素子として利用した場合の
実施例を第８図乃至第１１図について詳述する。
第８図及び第１０図はアドレスパルスＶａと読み出しパ
ルスの構成を示す模式図であり、第９図及び第１１図は
本発明の薄膜ダイオードのアドレス電圧と読み出し電流
との関係を示すものである。
ルスの構成を示す模式図であり、第９図及び第１１図は
本発明の薄膜ダイオードのアドレス電圧と読み出し電流
との関係を示すものである。
第８図は第５図（ａｌのヒステリシス曲線に示すように
順方向のアドレスパルス２６ （パルス電圧Ｖａ、パル
ス幅５００ｍ５）によってトリガを加えた場合に１０秒
後に読み出しを負電圧パルス２７で行った場合を示した
。この場合の読み出し電流とアドレス電圧Ｖａの関係は
第９図に曲線２８に示ずようにア１ルス電圧−２■近傍
で急激に流れ始め５然も第５図ｔａ＋の２３ａ部分に示
されるようにヒステリシス特性を有するために５００ｍ
５のパルス幅’？ｔ 持ツアドレスパルス２６で１０秒
後迄は読み出しが可能となり、メモリ機能を有するスイ
・ノチング手段を得ることが可能となる。
順方向のアドレスパルス２６ （パルス電圧Ｖａ、パル
ス幅５００ｍ５）によってトリガを加えた場合に１０秒
後に読み出しを負電圧パルス２７で行った場合を示した
。この場合の読み出し電流とアドレス電圧Ｖａの関係は
第９図に曲線２８に示ずようにア１ルス電圧−２■近傍
で急激に流れ始め５然も第５図ｔａ＋の２３ａ部分に示
されるようにヒステリシス特性を有するために５００ｍ
５のパルス幅’？ｔ 持ツアドレスパルス２６で１０秒
後迄は読み出しが可能となり、メモリ機能を有するスイ
・ノチング手段を得ることが可能となる。
第１０図は第５図（１１）に示す順方向パルス、即ちア
ドレスパルス２Ｇによりスイッチング用のトリガ’ＣＪ
Ｊ）け、読み出しパルス２７ａを正電圧で行なった場合
であり、第１１図に曲線２９に示すように一２Ｖ付近か
ら電流は急激に立ち上がる。
ドレスパルス２Ｇによりスイッチング用のトリガ’ＣＪ
Ｊ）け、読み出しパルス２７ａを正電圧で行なった場合
であり、第１１図に曲線２９に示すように一２Ｖ付近か
ら電流は急激に立ち上がる。
上記スイッチングはアドレスパルス印加後、少くとも数
１０秒は薄膜ダイオードΣ内でメモリされる。即ち本発
明の薄膜ダイオ−１”はメモリ機能を有するスイッチン
グ手１′！ｉに利用することが可能となる。更に上記薄
膜ダイオ−Ｉ゛はエレクトロクＩ」ミックディハイスの
マトリックス駆動に利用する場合を第１２図以下に詳記
する。
１０秒は薄膜ダイオードΣ内でメモリされる。即ち本発
明の薄膜ダイオ−１”はメモリ機能を有するスイッチン
グ手１′！ｉに利用することが可能となる。更に上記薄
膜ダイオ−Ｉ゛はエレクトロクＩ」ミックディハイスの
マトリックス駆動に利用する場合を第１２図以下に詳記
する。
第１２図ｔａ＋、 （ｂｌは本発明の一実施例を示すも
ので３本発明の薄膜ダイオードｉにＥ ＣＤ ７を積層
したエレクトロクロミック表示装置の側断面図を示すも
のであり、第１２図（ａｌで３０はガラス基板で該基板
上にＲＦマグネトロンスバ・ツタリングによってＴｉを
スパッタリングし下側電極３１を形成する。更にＷＯｘ
をＲＦ反応性マグネトロンスパッタリングによってスパ
ッタリングして遷移金属酸化物半導体薄膜３２を形成し
、該遷移金属酸化物半導体薄膜３２の上に上側電極３３
を下側電極と同様にＲＦマグネト１コンスパッタリング
によってＩｒをスパツクして薄膜ダイオードｌを形成し
、更に該薄膜ダイオード′Σ上にＥＣＤ ７を積層する
ためにＩ ｒｏｘを上側電極３３上にＲＦ反応性マグネ
トロンスパッタでスパッタリングして還元発色性ＥＣ層
３４を形成し、該還元発色性ＥＣｊ聞３４上にＴ ａ
２０５等の固体電ｉチＹ質層３５を真空蒸着し、該固体
電解質層３５上にＷＯ３を同じく真空蒸着して酸化発色
性ＥＣ層３６を形成後に該ＥＣ１３６上にＲＦイオンプ
レーテングによってＩ ｎ ２０３又はＳｎＯ３等の透
明導電膜３７を形成したものである。
ので３本発明の薄膜ダイオードｉにＥ ＣＤ ７を積層
したエレクトロクロミック表示装置の側断面図を示すも
のであり、第１２図（ａｌで３０はガラス基板で該基板
上にＲＦマグネトロンスバ・ツタリングによってＴｉを
スパッタリングし下側電極３１を形成する。更にＷＯｘ
をＲＦ反応性マグネトロンスパッタリングによってスパ
ッタリングして遷移金属酸化物半導体薄膜３２を形成し
、該遷移金属酸化物半導体薄膜３２の上に上側電極３３
を下側電極と同様にＲＦマグネト１コンスパッタリング
によってＩｒをスパツクして薄膜ダイオードｌを形成し
、更に該薄膜ダイオード′Σ上にＥＣＤ ７を積層する
ためにＩ ｒｏｘを上側電極３３上にＲＦ反応性マグネ
トロンスパッタでスパッタリングして還元発色性ＥＣ層
３４を形成し、該還元発色性ＥＣｊ聞３４上にＴ ａ
２０５等の固体電ｉチＹ質層３５を真空蒸着し、該固体
電解質層３５上にＷＯ３を同じく真空蒸着して酸化発色
性ＥＣ層３６を形成後に該ＥＣ１３６上にＲＦイオンプ
レーテングによってＩ ｎ ２０３又はＳｎＯ３等の透
明導電膜３７を形成したものである。
第１２図（ｂｌにしめずものは薄膜ダイオード影の上下
電極３１．３３の材料を第１２図（ａｌとは反対に選択
し、下側電極にＩｒを上側電極にＴｉを選択したもので
ある。
電極３１．３３の材料を第１２図（ａｌとは反対に選択
し、下側電極にＩｒを上側電極にＴｉを選択したもので
ある。
上記した第１２図＋ａｌ、 （ｂ）に示すエレクトロク
ロミック表示装置を第１３図（ａ）で示すような電圧パ
ルスで駆動すると７トソツクスアドレス駆動を行なうこ
とができる。
ロミック表示装置を第１３図（ａ）で示すような電圧パ
ルスで駆動すると７トソツクスアドレス駆動を行なうこ
とができる。
以下に、第１２図（８１の素子の特性について実施例を
示す。第１３図ｔａ＋で縦軸は電圧■を横軸は時間を表
すもので（電圧は第１２図（ａｌの電極３７に対する３
１の電圧として表しである）、Ｖ’ａはアドレス電圧、
■ｏはＥＣＤの着色電圧で７４ はアドレスパルス幅で
あり、τａ−１５ｆｆｌＳ、ＶＣ＝１■と成してＢＣＤ
を駆動し、アドレスパルス電圧Ｖａを変えると第１３図
（ｂ）に示すように次に来る着色の速度が変化する。即
ち同図で縦軸は光学濃度を横軸はＶｃを掛けた時間であ
り、アドレスパルスＶａ＝−３Ｖと一５Ｖの間で著しい
変化が見られる。これを利用してネガ画像及びポジ画像
で着色する場合を以下に説明する。ネガ画像の場合ばＶ
ａ−−５Ｖを７トリックスの非選択画面に順次印加しア
ト”レスする。次に全体にＶＣ−１，５■を印加すると
パルス印加された部分は着色されず。
示す。第１３図ｔａ＋で縦軸は電圧■を横軸は時間を表
すもので（電圧は第１２図（ａｌの電極３７に対する３
１の電圧として表しである）、Ｖ’ａはアドレス電圧、
■ｏはＥＣＤの着色電圧で７４ はアドレスパルス幅で
あり、τａ−１５ｆｆｌＳ、ＶＣ＝１■と成してＢＣＤ
を駆動し、アドレスパルス電圧Ｖａを変えると第１３図
（ｂ）に示すように次に来る着色の速度が変化する。即
ち同図で縦軸は光学濃度を横軸はＶｃを掛けた時間であ
り、アドレスパルスＶａ＝−３Ｖと一５Ｖの間で著しい
変化が見られる。これを利用してネガ画像及びポジ画像
で着色する場合を以下に説明する。ネガ画像の場合ばＶ
ａ−−５Ｖを７トリックスの非選択画面に順次印加しア
ト”レスする。次に全体にＶＣ−１，５■を印加すると
パルス印加された部分は着色されず。
印加されなかった部分のみ着色する。ポジ画像の場合は
Ｖａ＝−５Ｖを全体に印加する。次に正のアドレス電圧
Ｖａ′を選択画素に順次印加しアドレスする。最後に全
体に■ｃ−１，５Ｖを印加するとパルス印加された部分
は着色し、印加されなかった部分は着色しない。即ちマ
トリックスアドレスを簡単に行ない得る。
Ｖａ＝−５Ｖを全体に印加する。次に正のアドレス電圧
Ｖａ′を選択画素に順次印加しアドレスする。最後に全
体に■ｃ−１，５Ｖを印加するとパルス印加された部分
は着色し、印加されなかった部分は着色しない。即ちマ
トリックスアドレスを簡単に行ない得る。
さらに、第１４図（１１１，（ｂｌ、 （Ｃ１に示した
電圧−透過率（６３２８人）ヒステリシスかられかるよ
うに。
電圧−透過率（６３２８人）ヒステリシスかられかるよ
うに。
負側の電圧振幅を増加させることにより９着色の闇値が
高電圧側にずれるという現象もみられる。
高電圧側にずれるという現象もみられる。
ここで電圧−透過率ヒステリシスは１ ｆｉｚの３角波
印加により測定した。このような現象を利用することに
よっても１着色・非着色の選択ができる。
印加により測定した。このような現象を利用することに
よっても１着色・非着色の選択ができる。
第１５図ｆａｎ、 （ｂ）は第１２図＋ｉｎ）、 （ｂ
）の変形したエレクトロクロミック表示装置の側断面図
を示すものでガラス基板３０上に先にＢＣＤ７を積層し
。
）の変形したエレクトロクロミック表示装置の側断面図
を示すものでガラス基板３０上に先にＢＣＤ７を積層し
。
最上層に′４映ダイオードｌを形成したものである。
即ら第１４図（ａｌでは透明導電膜３７−酸化発色性Ｅ
ＣＷｔ３４−・固定電解質層（Ｔａ ２０ Ｑ） ３５
”還元発色性Ｅ’（ｌ響（ＷＯ３，＞ ３６−下側電
極（Ｔｉ）３１−遷移金属酸化物半導体薄１１Ｑ（ＪＡ
ｒ （） ３ ） ３２−・上側電極（Ｉｒ）３３を順
次積層したもので、第１５図（ｂ）では薄膜ダイオード
５部分の上下電極３１．３３の材質を逆に選択したもの
である。
ＣＷｔ３４−・固定電解質層（Ｔａ ２０ Ｑ） ３５
”還元発色性Ｅ’（ｌ響（ＷＯ３，＞ ３６−下側電
極（Ｔｉ）３１−遷移金属酸化物半導体薄１１Ｑ（ＪＡ
ｒ （） ３ ） ３２−・上側電極（Ｉｒ）３３を順
次積層したもので、第１５図（ｂ）では薄膜ダイオード
５部分の上下電極３１．３３の材質を逆に選択したもの
である。
上記構成の電圧−電流特性並びに電圧−透過光強度特性
を第１６図に示す。
を第１６図に示す。
３８ｂば薄膜ダイオード５部分のヒステリシス特性を有
する曲線で該曲線３８ｂに女１応する透過光強度曲線３
９ｂ（波長λ−６３２８人）から明らかなように着色に
対する闇値は２〜２．４Ｖで第１８図に示ず従来のＥＣ
Ｄの電圧−電流並びに電圧−透過光強度特性曲線３８．
３９に比べて著しい向上に見られる。本発明でば電圧Ｏ
ボルトまでば消色反応が起こらずショートメモリ機能を
η−していることが判る。
する曲線で該曲線３８ｂに女１応する透過光強度曲線３
９ｂ（波長λ−６３２８人）から明らかなように着色に
対する闇値は２〜２．４Ｖで第１８図に示ず従来のＥＣ
Ｄの電圧−電流並びに電圧−透過光強度特性曲線３８．
３９に比べて著しい向上に見られる。本発明でば電圧Ｏ
ボルトまでば消色反応が起こらずショートメモリ機能を
η−していることが判る。
第１７図（ａ）、 （ｂｌに示ずものは本発明の更に他
の実施例を示すもので上記したｐ−ｎジャンクション型
の￥＋Ｖ ＩＫ’ダイオードのｎ ＩｉのＷＯＸ又はｐ
ｌＷのＩ ｒｏＸをＩＥＣＤＯＥＣ層３４．３６（ａ元
又は酸化発色性）と共用するように構成したものであり
、第１７図６１１ではガラス基板３０−・透明導電膜（
Ｓ１１０２）−一遷移金属酸化物半導体薄膜（ＷＯＸ）
３２−薄膜ダイオードのｐ型層兼ＩＥＣ層（ＩｒＯｘ）
３４一固体電解質層（Ｔａ２０ｒ、）３５−ＥＣ層（Ｗ
Ｏ３） ３６−＋ａ明導電膜（Ｓｎ０２）３７のように
積層し第１７図（ｂｌではガラス基板３０−・透明導電
膜３７−・ＥＣ層（Ｗ Ｏ３）３６−固体電解質Ｆ’＋
（Ｔ ａ ２０ ｆｉ ） ３５−薄膜ダイオードの
ｐ型層兼ＥＣＪｉｉ１３ （Ｉ ｒ Ｏｘ） ３４→遷
移金属酸化物半導体薄換（ｗｏｘ）３２−透明導電膜３
７の順に積層したものである。
の実施例を示すもので上記したｐ−ｎジャンクション型
の￥＋Ｖ ＩＫ’ダイオードのｎ ＩｉのＷＯＸ又はｐ
ｌＷのＩ ｒｏＸをＩＥＣＤＯＥＣ層３４．３６（ａ元
又は酸化発色性）と共用するように構成したものであり
、第１７図６１１ではガラス基板３０−・透明導電膜（
Ｓ１１０２）−一遷移金属酸化物半導体薄膜（ＷＯＸ）
３２−薄膜ダイオードのｐ型層兼ＩＥＣ層（ＩｒＯｘ）
３４一固体電解質層（Ｔａ２０ｒ、）３５−ＥＣ層（Ｗ
Ｏ３） ３６−＋ａ明導電膜（Ｓｎ０２）３７のように
積層し第１７図（ｂｌではガラス基板３０−・透明導電
膜３７−・ＥＣ層（Ｗ Ｏ３）３６−固体電解質Ｆ’＋
（Ｔ ａ ２０ ｆｉ ） ３５−薄膜ダイオードの
ｐ型層兼ＥＣＪｉｉ１３ （Ｉ ｒ Ｏｘ） ３４→遷
移金属酸化物半導体薄換（ｗｏｘ）３２−透明導電膜３
７の順に積層したものである。
上記各実施例で薄膜ダイオードの上下電極をマトリック
ス状に形成してスイッチングを行なえば１０ ｉｓ／
ｌ ｉ ｎｅ以下の時間でＥＣＤをスイッチングできて
大容量のエレクトロクロミック表示装置が提供できる。
ス状に形成してスイッチングを行なえば１０ ｉｓ／
ｌ ｉ ｎｅ以下の時間でＥＣＤをスイッチングできて
大容量のエレクトロクロミック表示装置が提供できる。
（７）発明の効果
以」二詳細に説明したように９本発明のエレクトロクロ
ミック表示装置によればＥＣＤを７トリンクス駆動出来
るとともに闇値特性が付与できるため２〜２．４■で着
色が行なわれ従来のように闇値が不明確でないだけでな
くショートメモリ機能もあって応答速度の早い表示装置
の実現が可１ｊヒとなる特徴を有する。
ミック表示装置によればＥＣＤを７トリンクス駆動出来
るとともに闇値特性が付与できるため２〜２．４■で着
色が行なわれ従来のように闇値が不明確でないだけでな
くショートメモリ機能もあって応答速度の早い表示装置
の実現が可１ｊヒとなる特徴を有する。
第１図（８１、（ｂｌは従来の薄膜ダイオードの側面図
及び平面図、第２図６３＋ 、 ｆｂｌ 、 ＋ｃ＞は
従来のＩ’、 ＣＤの側断面図、第３図は本発明の薄膜
ダイオードの斜視図、第４図は第３図に示す薄膜ダイオ
ードの電圧−電流特性図、第５図（ａｌ、 （ｂｌは第
３図に示ず薄膜ダイオードにエージングを掛けた場合の
電圧−電流特性図で第５図（ａｌは印加した３角波の閾
値が０．０Ｉ１１ｚ、第５図（ｂｌばＩ Ｋ Ｉｌｚの
場合を示す。第６図は第３図示の薄膜ダイオードにＯボ
ルトからマイナ゛ス方向に電圧を減少させ、更にＯボル
ト方向に電圧を増加させた後にプラス方向に更に電圧を
増加させ、更にＯポルｌ一方向に減少させた時の容量の
変化を示す特性図、第７図は本発明の他の実施例の薄膜
ダイオードの電圧−電流特性図、第８ｒｇＪ及び第１０
図は本発明の薄膜ダイオードにスイッチング用のアｌ゛
レスパルスを加えて所定時間後に読み出す場合のア１ル
スパルスと読み出しパルスの関係を示す模式的波形図、
第９図及び第１１図はアドレス電圧印加後の読み出し電
流曲線図、第２図６３＋、 （ｂｌは本発明の薄膜ダイ
オードにＥＣＤを積層したエレクトロクロミック表示装
置の側断面図、第１３図（ａｌは本発明０ＥＣＤ駆動パ
ルス図。 第１３図ｆｂ）は光学濃度と着色電圧を掛けてからの時
間との関係を示す特性図、第１４図（ａｔ、 （ｂｌ、
（ｃｌは電圧−透過率特性図、第１５図＋ａｌ、 （
ｂ）及び第１７図（ｉｌｌ、 （ｂｌは本発明のエレク
トロクロミ・７り表示装置の他の実施例を示す側断面図
、第１６図は第１５図（ａ）、 （ｂｌに示すエレクト
ロクロミック表示装置の電圧−電流並びに電圧−透過光
強度特性図。 第１８図は従来のＥＣＤの電圧−電流並びに電圧−透過
光強度特性図である。 １．８ａ、８ｂ、１６．３０・・・ガラス基板。 ２・・・第１のＡ７！膜、 ３・・・ＡＩ！２ｏ３膜、
４・・・第２のＡｌ膜、 ５・・・薄膜ダイオード、
７・・・ＥＣＤ。 ９・・・透明電極、 １０・・・対向電極。 １１・・・シール部材、 １２・・・電解液。 １３・・叫ＥＣ脱、 １４．３５・・一固体電解質層、
１５・・・誘電体膜。 １７．３１・・・下側電極、 １８．３２・・・遷移金
属酸化物半導体薄膜、 １９゜３３・・・上側電極、
３４・・・還元発色性ＥＣ層、 ３６・・・酸化発色性
ＥＣ層。 ３７・・・透明導電膜。 第５図 （傾） ｔＪｆ−（Ｖ） （回） （−〇 室へ１Ｌテニ（ｖ） ０史り ＩＶ ６図 第７Ｌχ１ りｑ 電／Ｅ（Ｖン 第１５図 第１６図 Ｇｏｌ） ’ｔ、屓Ｖ）→＃） ｗ１１７図 第１８図 ９ 晩尺（Ｖ）
及び平面図、第２図６３＋ 、 ｆｂｌ 、 ＋ｃ＞は
従来のＩ’、 ＣＤの側断面図、第３図は本発明の薄膜
ダイオードの斜視図、第４図は第３図に示す薄膜ダイオ
ードの電圧−電流特性図、第５図（ａｌ、 （ｂｌは第
３図に示ず薄膜ダイオードにエージングを掛けた場合の
電圧−電流特性図で第５図（ａｌは印加した３角波の閾
値が０．０Ｉ１１ｚ、第５図（ｂｌばＩ Ｋ Ｉｌｚの
場合を示す。第６図は第３図示の薄膜ダイオードにＯボ
ルトからマイナ゛ス方向に電圧を減少させ、更にＯボル
ト方向に電圧を増加させた後にプラス方向に更に電圧を
増加させ、更にＯポルｌ一方向に減少させた時の容量の
変化を示す特性図、第７図は本発明の他の実施例の薄膜
ダイオードの電圧−電流特性図、第８ｒｇＪ及び第１０
図は本発明の薄膜ダイオードにスイッチング用のアｌ゛
レスパルスを加えて所定時間後に読み出す場合のア１ル
スパルスと読み出しパルスの関係を示す模式的波形図、
第９図及び第１１図はアドレス電圧印加後の読み出し電
流曲線図、第２図６３＋、 （ｂｌは本発明の薄膜ダイ
オードにＥＣＤを積層したエレクトロクロミック表示装
置の側断面図、第１３図（ａｌは本発明０ＥＣＤ駆動パ
ルス図。 第１３図ｆｂ）は光学濃度と着色電圧を掛けてからの時
間との関係を示す特性図、第１４図（ａｔ、 （ｂｌ、
（ｃｌは電圧−透過率特性図、第１５図＋ａｌ、 （
ｂ）及び第１７図（ｉｌｌ、 （ｂｌは本発明のエレク
トロクロミ・７り表示装置の他の実施例を示す側断面図
、第１６図は第１５図（ａ）、 （ｂｌに示すエレクト
ロクロミック表示装置の電圧−電流並びに電圧−透過光
強度特性図。 第１８図は従来のＥＣＤの電圧−電流並びに電圧−透過
光強度特性図である。 １．８ａ、８ｂ、１６．３０・・・ガラス基板。 ２・・・第１のＡ７！膜、 ３・・・ＡＩ！２ｏ３膜、
４・・・第２のＡｌ膜、 ５・・・薄膜ダイオード、
７・・・ＥＣＤ。 ９・・・透明電極、 １０・・・対向電極。 １１・・・シール部材、 １２・・・電解液。 １３・・叫ＥＣ脱、 １４．３５・・一固体電解質層、
１５・・・誘電体膜。 １７．３１・・・下側電極、 １８．３２・・・遷移金
属酸化物半導体薄膜、 １９゜３３・・・上側電極、
３４・・・還元発色性ＥＣ層、 ３６・・・酸化発色性
ＥＣ層。 ３７・・・透明導電膜。 第５図 （傾） ｔＪｆ−（Ｖ） （回） （−〇 室へ１Ｌテニ（ｖ） ０史り ＩＶ ６図 第７Ｌχ１ りｑ 電／Ｅ（Ｖン 第１５図 第１６図 Ｇｏｌ） ’ｔ、屓Ｖ）→＃） ｗ１１７図 第１８図 ９ 晩尺（Ｖ）
Claims (7)
- （１）２つの電極に挾まれた遷移金属酸化物半導体薄膜
の少くとも一方の界面にショットキー障壁を形成した薄
膜ダイオードにエレクト１：１クロミック表示素子を積
層し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）２つの電極に挾まれた遷移金属酸化物半導体薄膜
の少くとも一方の界面にｐ−ｎジャンクションを形成し
た薄膜ダイオードにエレクトロクロミンク表示素子を積
層してなることを特徴とするエレクトロタ１コミツク表
示装置。 - （３）前記薄膜ダイオードと前記エレクトロクロミック
表示装置との界面の電極を省略したことを特徴とする特
許請求の範囲第１項または第２項記載のエレクトロクロ
ミック装置。 - （４）前記エレクトロクロミック素子の着色または消色
トリガを前記薄膜ダイオードで駆動することを特徴とす
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。 - （５）前記エレクＩ・ロクロミンク素子の着色または消
色トリガを前記薄膜ダイオードで駆動することを特徴と
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。 - （６）前記エレクトロクロミック素子の着色または消色
トリガを前記薄膜ダイオードのショットキーバリアまた
はｐ−ｎジャンクションの逆バイアス方向パルスで駆動
することを特徴とする特許請求の範囲第４項および第５
項記載のエレクトロクロミック表示装置。 - （７）前記ＡＶ膜ダイオ−Ｆのｐ −１１ジヤンクシヨ
ンのｎ又は９層を還元発色性エレクトロクロミック層又
は酸化発色性エレクトロクロミック層に共用してなるこ
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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037928A JPS60181732A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | エレクトロクロミツク表示装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59037928A JPS60181732A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | エレクトロクロミツク表示装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60181732A true JPS60181732A (ja) | 1985-09-17 |
Family
ID=12511214
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59037928A Pending JPS60181732A (ja) | 1984-02-29 | 1984-02-29 | エレクトロクロミツク表示装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60181732A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5130841A (en) * | 1988-04-11 | 1992-07-14 | Ford Motor Company | Method of making an electrochromic material and new electrochromic material |
| WO2007004759A1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Lg Innotek Co., Ltd | Versatile display device |
| CN111796466A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-20 | 深圳市诚德利科技有限公司 | 一种稀土金属质电致变色薄膜电极及其制备方法和应用 |
-
1984
- 1984-02-29 JP JP59037928A patent/JPS60181732A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5130841A (en) * | 1988-04-11 | 1992-07-14 | Ford Motor Company | Method of making an electrochromic material and new electrochromic material |
| WO2007004759A1 (en) * | 2005-07-06 | 2007-01-11 | Lg Innotek Co., Ltd | Versatile display device |
| US7751110B2 (en) | 2005-07-06 | 2010-07-06 | Lg Innotek Co., Ltd. | Versatile display device |
| CN111796466A (zh) * | 2020-07-02 | 2020-10-20 | 深圳市诚德利科技有限公司 | 一种稀土金属质电致变色薄膜电极及其制备方法和应用 |
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