JPS6044579A - エレクトロクロミック素子 - 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】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は情報の擲１き込みと消去を可能とするエレクト
ロクロミック素子のイ；４成に関する。

（ｂ）　技術の背景 エレクトロクロミック素子ｕエレクトロクロミック現象
を用いて↑／１報の表示を行う素子である。

こ＼でエレクトロクロミック現象とは物質に％；圧を加
えたとＩλ化還元反応が起ってｊ白５Ｊｊが着色する現
象であり、酸化タングステン（〜ｖ０３）などのエレク
トロクロミック月利自体が電気化学反応により可視光に
吸収をもつカラーセンターを形成して発色する性質を利
用したものである。

さてエレクトロクルミック材料には液体型と固体型があ
り、前に記したＷＯ，は固体型の代表であり、一方液体
型の材料としてはエチル・ビオロゲン、ヘプチル・ビオ
ロゲンなどのビオロゲン化合物かある。

本発明は固体型のエレクトロクロミック素子に関するも
のである。

（ｃ）従来技術と問題点 第１図は最新の固体型エレクトロクロミック素子のＡ１
°４成を示すもので実施例について説明すれば厚さ約Ｉ
　Ｃｎｎｎ：］のガラス基板１の上に厚さ釣２０００〔
人〕の第１透明電わ■ン２、厚さ約１０００〔＾〕の水
酸化イリジウムＩｒ（ＯＨ）ａ膜３、厚さ約３０００〔
入〕の酸化タンタル（Ｔａ２ｅｓ）膜４、厚さ約３００
０［Ａ）の酸化夕／ゲステン（Ｗ２Ｂ５）ル％５、厚さ
約３０００（Ａ）の第２テ明電極Ｊ嵌６とＩｌｉα次多
層構成されてエレクトロクロミック素子が形成されて−
る。

こ＼で第１および第２透明電極２，６は酸化インジウム
（Ｉｎ２０ｓ）と酸化錦（ＳｎＯ２）との混合物により
形成されイオングレーティング法により面積抵抗が１０
〔９３８度と低く形成されている。

またＩｒ　（ＯＨ）ｔ″′３はスパッタ法で形成したＩ
ｒ膜に電解酸化処理をが見して形成し、寸だＴａ２Ｏ，
膜４゜ＷＯｓ膜５などは何れも真空蒸％法などで形成さ
れている。

か＼る格成をとるエレクトロクロミック素子において酸
化還元反応による発色はＴａ２０ｖ膜４の中に含まれて
いる水分子の電離により次の反応にｒｔ”ｒって生ずる
と考えらλ１．ている。

１９−３　ｈ反応　Ｉｒ（ＯＨ）３＋ｈ＋Ｏｎ−＋Ｉｒ
（０１１）４・−（ｉ）陰極反応　ＷＯｓ　＋　ｘ　ｃ
　−１−ＸＩＩ　’→Ｉ（ｘＷＯｓ　−−（２）すなわ
ち水酸化イオン（ＯＩｊつと正孔（ｈ）とはＩｒ０１）
。

膜３に同時注入されＩｒ（ＯＨ）３をＩｒ（０１−Ｔ）
＋に変化させることにより黒に帯色さぜ、一方水素イオ
ン（ＨＤと電子（ｈａｓ　／ｉり５に同ｎａｇ法人され
てこれをＩＩｘＷＯ，に変えることにより責にイ＋Ｆ色
させる。

それ故にか＼る４’：’＋成をとるエレクトロクロミッ
ク表示においては両者の合成色が表示色として観測され
ることになる。

次に消色を行う場合は’ｉｒｉ圧１−１〕加の極性を反
転させることにより（１）式および（２）式の反応が逆
方向に進み再び元の透明なＩｒ（ＯＨ）ｓ膜３およびＷ
ｏ、膜５に戻る。

このような固体型のエレクトロクロミック素子は発色に
要する時間が約１０ｏｂ８〕で液体型の数１００〔ｍｓ
）に較べて速いので実用化が進められているが従来の使
用法は第２透明電極膜６をセグメント形に形成して数字
表示に使うか或は行き光案内、道路標識など固定電極に
よる酌定パターンの表示に限られていた。

（ｄ）　うＧ明の目的 本発明の目的はエレクトロクロミック電子を用いて任意
の情報のイ：き込みと消去が可能な素子’ｌ’；１成を
提供するにある。

（ｅ）　発明の構成 本発明の目的ｔｉｔ表示面側透明電極膜の選択位置を通
じて局ノｙＩ′的に７；ε流を通ずる楢成すなわち透明
電極ＩＢ＼の内側に光【、５．６膜を設けてこれに光Ｉ
Ｋｔ射を行うか或は透明電極膜の電気的に分離したドツ
ト状に形成し、これに電圧を印加する構成をとることに
より達成することができる。

（ｆ）　発明の実施例 第２図〜第４図は本発明に係るエレクトロクロミック素
子の構成を示すものである。

すなわち第２図において第２透明電ＩＩ／；（６の面積
抵抗を従来が約１０［Ω〕であるのに対し約１［ＭΩ〕
と高く形成し書き込みグローブ７には電源９のマイナス
側と訃だ消去グローブ８には電源９のプラス側と連絡し
ておき、情報の書き込みに当ってはりｔき込みプローブ
７を第２透！ｆＪ雷４５２％二ｇ　６に当てることによ
り電圧を局所的（ｒ（印加してこの　部分の■１・（α
Ｉ）３膜３とＷＯ３膜５を発色させ情報を表示させる。

次にこの情報を消去しノ（い」り・合は消去グローブ８
を表示位置の第２透り旧］；朴脱６に当てればよい。

こ＼でプローブの当接による第２透明電付．Ｘ膜６の損
傷を避けるために告き込みグ「Ｊ−ブ７と消去グローブ
８は導電ｆ１ゴムのような弾力のある導師で形成するこ
とが好しい。

次に第３図はＷＯ３膜５と第２透明電極膜６との間に光
導電膜１０を形成した実施例で酸化亜鉛（ＺｎＯ）＋硫
化亜鉛（ＺｎＳ）のような光電導体からガる薄膜を設は
光ベン１１により局部的に第２透明電極膜６を照射する
ことにより目的を達することができる。

すなわち電源９により第１透明電極膜２と第２透明電極
Ｂ６との間に電圧を印加した状態では光導電膜１０の抵
抗が高いためＴａ２Ｏ，膜４には殆んど電圧が加わらず
従って発色反応は生じないが光ベン１１の照射によりそ
の照射位置の光導電膜だけが低抵抗化し、発色反応が起
るととＫなる。なお光ベンは第２透明膜１０に当接した
場合に光るイ１°、冒告とするｔ丘うがｂ１２釘１青報
のコントラストを高くする点から好オしい。

咬た第４図は別な方法として従来構成のエレクトロクロ
ミック素子において第２透明電極痕６を■Ｌ気的に分ｔ
ｉ１１．　したドツト状に形成した場合で、書き込みプ
ローブ７と、消去プローブ８を図示するように電源９を
通じて印加することによりグローブ７．８の当接位置の
みの古き込みと消去が可能となる。

このように本発明を使用する場合は書き込みグローブ７
或は光ペン１−１の当接によりその位置のみが発色する
のでコントラストの高い鮮明な発色表示を行うことがで
きる。

（ｇ）発明の効果 本発明は従来のエレクトロクロミック素子は特定の情報
表示のみに用いられていだのに対し、これを広く任意の
情報表示に用いるためになされたものであり、本発明の
実施により任意の１１・ｉ報表示が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のエレクトロクロミック素子の断面構成図
また第２図〜第４図は本発明を実施したエレクトロクロ
ミック素子の断面構成図である。 図において、１はガラス基板、２は第１送明電極膜、３
け水酸化イリジウム膜、４１Ｉｉ酸化タンタル膜、５は
酸化タングステン膜、６は第２透り１１電極膜、７は古
き込みプローブ、８は消去プローブ、１０は光導電膜、
１１はライトベン。 第１図 箒２坩 第４園

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）ガラス基板上に設けた透明電極膜の上に少くとも
   エレクトロクロミンク層、固体電解層、透明電極１ｊ（
   、￥と１１１６次ｔＩｉ層し両透明電極膜間に１ｊ山圧
   を印加して発色表示を行う表示素子において、表示面側
   透明１１１瀬の蕉択位置を通じて局所的に電流を通づる
   ことにより、コノトラストの優れた松き込み表示を可能
   とする」−レクトロクロミノク素子。
2. （２）シｊく水面９１ｕ透明電イ・月良の選択位置を通
   じて局所的に行わＩする１（Ｌ篩通過が該透明電極膜の
   内側に設けられた光Ｎｆ　’ｉ４腔への光照射により行
   われ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素子。
3. （３）表示面（ｆｉＩ］透明電透明膜４迷択位置を通じ
   て局所的に行われる′１Ｂ流）Ｉ１１過が電気的に分離
   したドツト状の透明′電極への電圧印加により行われる
   ことを特徴とする！１：ｉ許、請求の範囲第１項Ｋｊ載
   のエレクトロクロミックふ子。
4. （４）表示面側透明電極膜の週択位置をＪｌじて局ＤＹ
   的に行われる電流通過が比較的高Ｊ」す抗（シート抵抗
   １０にΩ以上）の透明電極への電圧印加により行われる
   ことを特徴とする特許晶求の範囲第１項記載のエレクト
   ロクロミック素子。