JPS6026935A - エレクトロクロミツク表示装置 - 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】 本発明はエレクトロクロミズムを利用するエレクトロク
ロずツク表示装置に関する。特に本発明はエレクトロク
ロミズムを利用する表示電極と対向電極とを有する表示
装置に於いて、一方の電極側で起る発色性電気化学反応
と逆の電気化学反応により発色する高分子膜を他方の電
極上に設けてなることを特徴とするエレクトロクロンツ
ク表示装置に関する。更に詳しくは本発明は有機エレク
トロクロミズム（以下ｌｌ１Ｏと略す）材料ビオロゲン
誘導体や無機ＫＯ材料ＷＯ，等を表示電極としたエレク
トロクロンツク表示装置乃至表示・素子（以下１［１０
Ｄと略す）に於て、電気化学反応により発色する高分子
膜の対極材料を提供することにより、電位変動が小さく
、定電位駆動時の色の増感作用を行ない得るＩＯＤを提
供することを目的とする。

近年、表示素子の中で、ＷＯ，に代表される遷移金属化
合物あるいはビオロゲン誘導体で代表される有機化合物
の電気化学的酸化還元反応を利用したエレクトロクロミ
ックディスプレイは、表示色が鮮やかで、コントラスト
が高く、一旦電界を用いて書き込みを行うと、その後電
界による保持を行なわなくとも表示を持続できるメモリ
ー機能を有している点から、液晶に代わる今後の表示装
置と［−て有望視されている。

現在ＥＯＤとしてＴｏ、　、　ＭｎＯ，、Ｖ２Ｏ，等の
遷移金属薄膜や、ビオロゲン系の有機化合物を用いたも
のが実用性の高いものとして注目されている。これらは
電解質水溶液あるいは有機電解液を用いる液型のものが
一般的であるが、固体化への試みもなされている。

かかるＢＯＤに於ける電気化学的酸化還元反応は一般に
次式で表わされる。

Ｍ”−）−ｅ−十Ａ＋２　Ｍｍ−’　ｈ”（Ｍは遷移金
属、Ａ＋は通常水溶液でけＨ＋、有機電解質ではＬ１＋
を表わす） 又は　Ａ＋１＋ｅ−十Ｘ−−Ａ　Ｘ↓ 表示電極においてこのような電気化学反応が進行して着
色、脱色が行なわれるためには、同時に対向電極におい
て逆の電気化学反応が進行しなければならない。

ＷＯ，を表示材料とする場合には、従来ＷＯ，の還元体
（ＨＷＯ，）が対向電極に使用されている。この場合に
は、放置中あるいは駆動中ＨＷＯ、の量が変化し、その
結果対向電極の電位を変化させ、表示極に印加される電
位が一定とならず表示が不安定となる。

之に対して有機ＩＣ材料を用いる場合には、従来対向電
極材料としてカーボンが用いられている例が多いが、対
極材料には十分な考慮が払われていない。表示電極にお
ける電気化学反応が速やかに進行し、且つ表示電極に印
加される電位が常に一定となるためには、電気化学反応
が容易に且つ可逆的に進行する優れた対極材料を探索す
る必要がある。本発明は新規な構造の対極材料を用いる
ことにより、ＢＯＤの性能向上を計ろうとするものであ
る。

本発明者等は表示電極と逆の電気化学反応により発色す
る高分子膜をその上に設けた対極を用いることにより、
電位変動が小さく、定電位駆動時には色の増感作用を行
なうＦＩＯＤを提供し得ることを見出したのである。

次に本発明のエレクトロクロミック表示装置を図面につ
いて説明すると、第１図に示されるような構造のｌｌｌ
０Ｄセル中にエレクトロクロミック材料が封入される。

すなわち図に於て１はガラス基板、２は透明導電性電極
、６はＥＯ材料溶液、４はスペーサー、５は対向電極（
対極）、６は封止物質を示す。

表示電極となる透明導電性電極としてはＥｌｎＯ２を工
ｎ２０．　Ｔ　Ａｕ等の薄膜が用いられる。本発明に従
い対向電極上に設けられる高分子膜材料は、表示電極で
の電気化学反応と対になって可逆的電極反応を行なう高
分子材料、即ち表示電極での発色が還元反応で起る場合
には酸化反応で同一発色するような材料で酸化電位の低
いもの、例エバポリビニルフェロセン、ビニルフェロセ
ンの各種共重合体、ポリ（フェロセニルメチルアクリレ
ート）、ポリ（フェロセニルメチルメタクリレート）、
フェロセニルメチルアクリレートの各種共重合体、フェ
ロセニルメチルメタクリレートの各種共重合体等が用い
られる。之に対し表示電極に於ける表示材料としては、
ビオロゲン誘導体、具体的にはＮ、Ｎ’−ジーｎ−ヘプ
チルビオロゲンジプロマイド、Ｎ、Ｎ’−ジベンジルビ
オロゲンジプロマイド、無機ｍｏ材料としてのＷＯ３等
が用いられる。これらの表示材料を含むＥＯ材料溶液と
しては、ビオロゲン誘導体の場合は支持電解質ＫＢｒを
含む電解質水溶液、ＷＯの場合は支持電解質Ｌｉ　ＯＺ
Ｏ４＋　Ｎａ　０Ｚ０１１及びプロトン供給源を入れた
アセトニトリル、プ四ピレンカーボネートの有機電解液
が用いられ得る。

このようにして組み立てられた本発明のＥＯＤに表示電
極が負になるように電流電圧を印加すると発色し、電場
を逆転すると消色が起こる。

この際本発明の装置の対極材料は高分子膜で被覆されて
いるため、電極材料がＦＩＯ材料溶液中に拡散すること
はなく、従って繰し返し寿命が長く、しかも安定［また
メモリー性能を有するエレクトロクロミック表示装置が
得られる。

以上述べたように、本発明によるＫＯＤは高分子膜を被
覆した新しい対極材料を用いることによって、表示極の
電位変動を小さくし、且つ定電位駆動時の色の増感作用
により表示の性能向上を計った全く新しいＰ　ＯＤであ
り、表示装置として各種の用途に使用し得る。

上記した色の増感作用とは対極に於ても表示極と同色の
発色を行なうことにより表示極に見える発色が増幅せし
められることを意味する。

以上本発明の装置を表示極に於けるビオロゲンノ発消色
ト対極上のポリビニルフェロ−ｋｙ等の高分子膜の発消
色として説明したが、本発明に於ては両極に於ける電気
化学反応が逆で、しかも同色に発色するものであれば使
用し得る。

尚通常のエレクトロクロミック表示装置では一方の極で
の発消色だけ利用するのでこの極を表示極と称し、これ
と対向する発色表示に無関係の極を対極と称しているが
、本発明の場合は透明導電性電極を用い、両極での発消
色を共に利用し得るので、二つの電極を特に表示極と対
極とに区別して考える必要はない。尚本発明の実施に当
っては通常行なわれる様に両極間に白色光反射板を挿入
してもよい。

次に本発明を実施例について説明するが、本発明はこの
実施例に限定されるものではない。

実施例　１ 表示電極としてエツチング済の工Ｔｏ（インジウム・チ
ン・オキサイド）透明電極付基板と対向電極としてポリ
ビニルフェロセンを溶媒キャスト法によって透明電極基
板に成膜したものを用いて、第１図のよりなＫＯＤセル
を製作した。このセル中にＫＢｒとＮ、Ｎ’−ジーｎ−
へプチルビオロゲンジプロマイドを含む電解質水溶液７
− を入れた。このセルの両末端にパルス電圧を印加すると
、表示電極は青色に変化し、更に印加し続けると対極も
青色に着色することにより増幅作用を示し、コントラス
トの良い表示が得られた。また電極電位も安定し、安定
した表示が得られるとともに、セルの劣化が少なかった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のエレクトロクロミック表示装置の略示
縦断面図である。 出願人代理人　古　谷　馨 　８− 第　１　図 ２

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　エレクトロクロミズムを利用する表示電極と対向電
   極とを有する表示装置に於いて、一方の電極側で起る発
   色性電気化学反応と逆の電気化学反応により発色する高
   分子膜を他方の電極上に設け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。 ２一方の電極側で起る電気化学反応が酸化反応又は還頑
   応であり、他方の電極側で起る、！気化半反応がこれと
   逆の還元反応又は酸化反応である特許請求の範囲第１項
   記載の表示装置。 ３　表示電極側で起る発色性電気化学反応が還元反応で
   あ）、対向電極側で起る発色性電気化学反応が酸化反応
   である特許請求の範囲第１項記載の表示装置。 ４　表示電極側で起る発色性電気化学反応がビオロゲン
   の還元反応による発色であシ、対向電極側で起る発色性
   電気化学反応がポリビニルフェロセンの酸化反応による
   発色である特許請求の範囲第３項記載の表示装置。