JPS6061727A - 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、エレクトロクロミック表示装置（ＥＯＤ　）
に関するものである。その中でも特に１つのセグメント
で多色を表示することのできる可変色ＥＯＤに関するも
のである。

本発明に係わるＥＯＤは、電解液中に含まれるエレクト
ロクロミック材（ＥＣ材）が電極反応に基づく酸化還元
反応により、可逆的に着消色する現象を応用した溶解拡
散型ＥＯＤである。最近、ＥＯＤは、低電圧、低電力動
作で明るく鮮明な表示ができる点から注目を集めている
。

従来の代表的な溶解型ＥＯＤの構造を図に示す。

一般（ここのようなＥＯＤは、表示基板１占対向基板２
の２枚の基板をスペーサ７を介して組み合わせ、シール
材８＃こよりシールしてできたセルに電解液６を注入す
ることによりつくられる。このようなＥＯ’Ｄにおいて
、白色背景を得るために、両基板の間に光反射板を置く
か、又は、電解液を白色粉末と混合し、ペースト状にす
ることが行われる。光反射板は、アルミナ等のセラミッ
ク又は高分子ｒあり白色粉末は酸化チタン、アルミナ等
の粉末が用いられる。以下、本明細書ではこれら反射板
や粉末等のものを総称して元反射体とよぶこさにする。

表示基板１は、一般にガラスやプラスチック等の透明基
板が使われる。この上に透明１！極３が設けられる。こ
れは酸化スズ（ＳｎＯ，）　膜や酸化インジウム−酸化
スズ（ＩＴＯ）膜等であり、通常真空蒸着法で形成され
るが、スプレー法等の化学的方法も用いられる。対向基
板２、及び対向電極４の構造は種々のものがあるが、そ
の代表的な例として、ガラス基板上に透明電極を形成し
たもの、ガラス基板上に金属膜を形成し゛たもの、鉄錯
体とカーボンの混合物をプレスしたものをガラス基板上
に置いたもの、金属板、等がある。

数字、文字、等を表示するための方法は種々の方法が考
えられるが、その中の一つの方法は１１表示するパター
ン状セグメントの部分のみ透明電極３が電解液に露出す
る様に絶縁膜５（以下表面マスクと呼ぶ）を設ける方法
である。表面マスクの材料は、白色粉末を樹脂中ｌこ分
散させた白色インキが主−ご用いられ、スクリーン印刷
により形成される。又、各セグメントを別々Ｃと表示す
る場合は、それらのセグメントの付いている表示１！極
をそれに応じて分割する必要がある。なお、図中に表面
マスク５が描かれているが、こわは必要不可欠では′ｆ
、（い。

電解液４は、既に述べたように、溶媒、支持電解質、Ｅ
Ｃ材の３成分から構成されている。溶媒は極性が大きく
安定なものであれは用いることができ、水の他には、プ
ロピレンカーボネートやジメチルフォルムアミド等の非
水溶媒が用いられる６以下非水溶媒を用いた場合の例１
こついて主に述べる。支持１’４貿は水に対しては通常
の無機塩が用いられるが、非水溶媒に対しては、アルカ
リ金属又はテトラアルキルアンモニウムとハロゲン１４
ｆ素酸Ｃに！ＡＯ番、フルオロボレートＢＦ４、　フル
オロフォスフェートＰＦｊ　との塩が用いられる。

Ｅａ材ｔｌ、Ｎａ２ＷＯ，，０ａＷＯ４，ＢａＷＯ４゜
Ｎａ、ＭｏＯ４等の遷移金属化合物塩、時の無機材料、
ビオロゲン、テトラチアフルバレン、ピラゾリン、フル
オレン、アントラキノン、ビリリウム、ピリジウム、メ
チレンブルー等の芳香族又は複素環化合物、並びにそれ
らの誘導体等の有機材料、フェロイン、フェロセン等の
有機金属材料がある。

このような構造の従来の溶解型ＥＯＤは、表示色は一色
のみである。例えば、Ｂｅ材にブチルアントラキノンを
用い７．　Ｅ　ＯＤの初期状態は白色であり、透明電極
に負の電圧を印加すると赤色に発色し、逆電圧印加によ
り消色し、白色に戻る。この白色は光反射俸の色である
。

溶解型ＥＯＤに限らず、これまで発表されてい。

るＥＯＤは殆んどのものが表示色は一色のみである。多
色がでるＥＯＤとして、ランタノイド糸金属とシフタロ
ジアニンとの錯体の蒸着膜を透明電極上に形成した構造
のものが知られている。この型は印加電圧を変えること
により、赤、緑、青、の三色を表示することができるが
、製造的にむすかしい、材料的に高価である、得られる
特性に再現性がない等の欠点をもつ。

本発明の目的は、製造的にも簡便でかつ表示の多様性の
高い三色表示エレクトロクロミック表示装置を提供する
事である。

本発明のエレクトロクロミック表示装希は、透明電極を
有する表示基板と対向電極を有する対向基板から成る一
対の基板間にエレクトロクロミック材及び支持電解質を
溶解せしめた電解液を充填して成るエレクトロクロミッ
ク表示装置ｌこおいて、前記表示基板の表示するパター
ンセグメント以外の部分の前記電解液と接する面上には
白色もしくは有色の前記表面マスクが形成され、かつ前
記エレクトロクロミック材として、互いに発色色相の違
う酸化発色型エレクトロクロミック材とを混合して用い
、かつ前記両エレクトロクロミック材の発色色相と前記
表面マスクの色相とは異なる色に着色した元反射体が設
置されていることが特徴である。

本発明の構造は、表面マスク５と着色した元反射停（図
示していない）を必要不可欠とする以外は図に示した従
来の溶解型ＦｉＯＤの構造と同じであり、本発明の特徴
は、ＥＣ材に、互いに発色色相の違う酸化発色型（０型
）ＥＣ材と還元発色型皿 （Ｔ（、型）ＥＣ材とを混合して用い、７つ、両基板の
間に着色し７１こ光反射体を設けたことにある。Ｏ型Ｅ
Ｃ材とは、中性の状態では、２）ｌ（色に近い状態であ
り、酸化により発色するＥＣ材である。Ｒ型ＥＣ材／−
は、中性の状態では、同じく無色に近い状態であり、避
尤により発色するＥＣ材である。

このようｌｊ　Ｏ％ＱＥＯ材とｎ、型ＥＣ材を含む電解
液を用い１こ本発明ＯこよるＲＯＤは、透明電極３と対
向型、（萌４への外部からの電子印加ζこより、正の電
圧が印加さ、Ｉ″１１こ宙、極では、０型ＥＣ材か発色
し、負の電圧が印加された電極でＣバｎ・糖ＥＣ材が発
色する。光散乱体が入っているので、表示基板側からは
、？明宵、極十の発色のみ見え、対向型（炉上の発色は
光散乱体により隠される　従って、対向！極に対して透
明電極に正の市、圧を印加すると、０型ＥＯ材の発色色
４目と着色した光反射体の混合色が表示色になり、負の
電圧を印加すると、Ｉ（、型ＥＣ材の発色色相と着色し
た光反射体の混合色が表示色になる。印加電圧を・θ■
にすると、発色したＯ型及びＲ型ＥＣ材同士が反応して
、中性の状態に戻る。即ち、表示が消え、電解液中の状
態も初期の状態に戻り、着色し１こ光反射体の色が表示
色となる。

ＥＣ材にＯ型ＥＣ材とＲ型ＥＣ材、両方を用いた溶解型
ｇＯＤは、特願昭５２　１．．４５７６７号、特開昭５
４−３１２９７に開示さ石ているが、これらの公知例に
おいては、光反射体（ゴ設けられていない。既に述べた
ように、透明電極３占対向電極４のいずれかの電極でＯ
型ＥＣ材が発色する時は、他の電極でＢ、型ＥＣ材が発
色する。ζわは、電解液中の対となる電極の間を電流が
流れる１こめには、各々の電極上で、同じ量の電極反応
が生じる必要がある、というファラデーの法則に因って
いる。

従って、光反射体が設けていないＥＯＤにおいては、０
型ＥＣ材とＲ型ＥＣ材各々の発色を独立に見ることはで
きず、即ち、各々の発色の混合色が表示となって現われ
るので、−色の表示ができるのみである。このことは、
印加電圧の極性ｌこ関係かない。

本発明に用いるＯ型ＥＣ材及びＲ型ＥＣ材は、各々一種
類とは限らす、複数の種類のＥＣ材をＯ型又はＲ型又は
０型Ｒ型両万に用いることができる。このような混合に
より、各々のＢＯ材単独の発色色相の混合色を表示に用
いることができ、表ここで、ピラゾリン−Ａは、１．３
．５−トリ（ｐ−メトキシフェニル）−△　−ピラゾリ
ンの略称であり、ピラゾリン−Ｂは、１−ｐ−メトキシ
フェニル−３−ｐ−ジプロピルアミノスチリル−５−ジ
プロピルアミノフェニル−△　−ピラゾリン略称であり
、ＢＱは、ベンゾ〔α〕アントラセン−７，１２ジオン
であり、ＰＢＰＢは４−（４’＝ピリジル）−Ｎ−ベン
ジル　ピリジウム　ブロマイドの略称である。

着色した光反射体としては種々のものを用いる事ができ
る。−例を上げれは、陽極酸化したアルミナ粒子、電気
化学的に不活性な有機、無機顔料粒末と酸化チタンとの
ペースト状混合物、セラミック板如き多孔性反射板表面
に塗料等を塗布したものなどが用いる事ができる。

以下本発明について、実施例に基づいて詳しく説明する
。

図は、本発明を実施するための一般的な断面図の一例で
ある。

表示基板１と対向基板２は共にガラスであり、透明電極
３と対向を極４は共に酸化インジウム・酸化スズ（ＩＴ
Ｏ）電極であり、真空蒸着により形成した。両基板１．
２の間隔は０．１　ｍであり、エポキシ糸接着材により
シールした。両基板間には、板厚９０μｍの多孔性アル
ミナ板上に水溶性黄色塗料（アサヒペン製）をスプレー
塗布した光反射体をそう入した。

表面マスク５はあらかじめ前記表示基板上に酸化チタン
とエポキシ糸樹脂からなるインキ（ＮＡＺＤＡＲＢＥ−
１１２）をスクリーン印刷し、焼Ｊｌｉｌｊ（１８（１
℃、２紛）、する事で形成した。この時の表面マスクの
色は白である。電解液６′こは、０型ＥＯ材としてピラ
ゾリン−Ｂ　（０，２ｍｏｌ／ｌ）、Ｒ型ＥＯ材として
２−ｔＪ−ブチルアントラキノン（０，２ｍｏｎ／ｌ）
、支持電解質すしてテトラブチルアンモニウムフルオロ
ボレート（０，０５〜０．２　ｍｏｌ／ｌ　）とテトラ
ブチルアンモニウムアイオダイド（０，０５〜０．２ｍ
ｏｌ／ｌ）、溶［としてＮ−メチル−２−ピロジノンを
用いた。

このＥＯＤの初期状龜の表示は黄色である。

対向電極に対して透明電極に−２，０■の負の電圧を印
加すると、０．５秒の応答時間でコントラスト２：１の
赤色の表示色の表示が得られ、θＶにすることにより、
１秒の応答時間で消色し、黄色に戻った。さらに＋２．
０■の正の電圧の印加により０．５秒の応答時間でコン
トラスト３：１の緑色の表示色の表示が得られ、θＶに
することにより、１秒の応答時間で消色し、戻−）た。

このように、本実施例によるＥＯＤは、赤色、緑色、黄
色の三色表示ＥＯＤである。

この°ように、本発明によるＥＯＤは、緑、黄、赤の三
色表示が得られている。本発明ｌこ用いるＯ型ＥＯ材と
Ｒ型ＥＯ材は、既に表ζこ記したＥＣ材に限定されず、
酸化又は還元で発色する種々のＥＣ材を用いることがで
きる。

又、光反射体の色も前記塗料の色を種々選択する事で任
意の色を選択する事かできる。このように種々の色に着
色した光反射体とＯ型ＥＯ材、Ｒ型ＥＣ材とを本発明に
用いることにより、多様な三色表示が実現される。

【図面の簡単な説明】

図は、一般的へＫＯＤの側面断面図を示す。 図において、 １・・・・・・表示基板、　２・・・・・・対向基板、
　３・・・・・・透明電極、　４°・・・・・対向１！
極、　５・・・・・・表面マスク、６・・・・・・ｆｆ
ｆＪ’［，７・・・・・・スペーサ、　８・・・、・・
シール材、であ、る。 黛

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 透明電極を有する表示基板と対向電極を有するを充てん
   して成るエレクトロクロミック表示装置において、前記
   表示基板の表示するパターンセグメント以外の部分の前
   記電解液と接する面上には白色もしくは有色の絶縁膜が
   形成され、かつ前記エレクトロクロミック材として互い
   に発色色相の違う酸化発色型エレクトロクロミック材と
   還元発色型エレクトロクロミック材とを混合して用い、
   かつ前記両電極基板間に前記両エレクトロクロミック材
   の発色色相及び前記絶縁膜の色相とは異なる色に着色し
   た光反射体が設置されている事を特？ｌするエレクトロ
   クロミック表示装置。