JPS6084596A

JPS6084596A - エレクトロクロミツク表示素子の駆動装置

Info

Publication number: JPS6084596A
Application number: JP19249983A
Authority: JP
Inventors: 大嶋　敏夫; 橘田　謙一; 真辺　俊勝
Original assignee: Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Maxell Ltd
Priority date: 1983-10-17
Filing date: 1983-10-17
Publication date: 1985-05-13

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素子に書き込み、
消去およびメモリ動作を行なわせるためのエレクトロク
ロミック表示素子の駆動装置に関する。

エレクトロクロミック表示素子（以下、ＥＣＤという）
は、エレクト四りロ建ツク材料（以下、ＥＣ材料という
）を設置した表示電極と対向電極と両極間に所定の電解
液が封入されたもので、これら表示電極と対向電極との
間に所定の極性の電圧を印加することによってＥＣ材料
が着色し、逆極性の電圧を印加することによって着色し
ているＥＣ材料は消色する。また、このＥＣ材料は、−
互着色されると、表示電極、対向電極間が開放になって
も消えることがない。

このように％ＥＣＤは印加電圧（すなわち、駆動電圧）
の極性に応じて着色（すなわち、書き込み）、消色（す
なわち、消去）するが、さらに、駆動電圧を印加しない
ことによって一旦着色されるとそのまま着色状態を保持
するメモリ機能を有しており、消費電力の少ない表示素
子として大いに注目されている。

ところで、かかるＥＣＤに駆動電圧を印加し。

書き込み、消去を行なうための駆動装置としては、複数
のスイッチ素子を備え、これらスイッチ素子をオン、オ
フ制御することによって駆動電圧の極性が切換わるよ５
Ｋしている。

第１図はかかる従来の駆動装置の一例を示す構成図であ
って、１はＥＣＤ、１ｇは表示電極、１ｂは対向電極、
２，３，４．５はスイッチング素子、６，７は電源端子
である。

同図において、電源端子６と接地端子との間には、スイ
ッチング素子２，３が直列に接続され、また、電源端子
７と接地端子との間には、スイッチング素子４，５が直
列に接続されており、さらに、不イツチ／グ素子２，３
の接続点とスイッチング素子４，５の接続点との間に、
ＥＣＤＩが接続されている。ここでは、ＥＣＤＩの表示
電極１ａがスイッチング素子２，３の接続点に、また、
対向電極１ｂはスイッチング素子４，５の接続点に夫々
接続されており、電源端子６には、消去のための駆動電
圧■、が、また、電源端子７には、書き込みのだめの駆
動電圧■、が夫々印加されている。

かかる構成において、まず、書き込みを行なう場合には
、スイッチング素子２，５をオフ状態にしてスイッチン
グ素子３，４をオン状態にする。

いま、スイッチング素子２，３，４．５のオン状態のイ
ンピーダンスを零とすると、ＥＣＤＩの対向電極１ｂと
表示電極１ａとの間に駆ｗＪ電圧ｖｗが印加され、ＥＣ
ＤＩは着色して書き込みが行なわれる。その後、スイッ
チング素子３，４をオフ状態にすると、ＥＣＤｔは電圧
が印加されない状ａＫなってＥＣＤＩは着色状態に保持
される。

次に、ＥＣＤｌの消去を行なう場合には、スイッチング
素子３，４をオフ状態にしてスイッチング素子２，５を
オン状態にする。ここで、電源端子６．７に印加される
駆動電圧Ｖ、　、　Ｖ、は同極性であってプラスである
。このために、ＥＣＤｌの表示電極１ａと対向電極１ｂ
との間に駆動電圧■８が印加されるが、この極性は書き
込みのときに印加される駆動電圧■、と逆になる。した
がって、ＥＣＤＩは消色して消去が行なわれる。

なお、ＥＣＤｌの書き込み、消去のための駆動電圧とし
ては、１．４　（Ｖ）〜２．　Ｏ（ｖ）であって絶対値
を等しくすることかでと、シたがって、駆動電圧■８と
駆動電圧ｖｗとは共通の電圧源からの電圧としてもよい
。

ところで、ＥＣＤＩが着色するのは、駆動電圧の印加に
よって表示電極１ａと対向電極１ｂとに電荷が生じ、こ
れら電荷によって生ずる電界により、ＥＣ材料が着色す
ることによるものであるが、これらの電荷が保持されて
いる限り、ＥＣＤｌは着色状態が保持される。スイッチ
ング素子３，５はＥＣＤＩのかかる着色状態を保持して
ＥＣＤＩにメモリ機能をもたせるようにしたものであっ
て、上記のように、スイッチング素子３．４をオン状態
にして書き込みを行なった後、スイッチング素子３，４
をオフ状態とすることにより、ＥＣＤＩが放電を起さな
いようにしているものである。

しかしながら、通常、スイッチング素子２，３゜４．５
としては、バイポーラトランジスタやＭＯＳＦＥＴなど
が用いられ、このようなスイッチング素子のオフ状態に
おけるインピーダンスは、非常に太きいが、有限の値を
有している。したがって、スイッチング素子２，３，４
，５を全てオフ状態にし、ＥＣＤＩをメモリ状態に設定
したとしても、スイッチング素子３，５にわずかではあ
るがリーク電流が流れ、ＥｅＤｌ−スイッチング素子５
．スイッチング素子３のループでＥＣＤＩは放電するこ
とになる。したがって、ＥＣＤｌは徐々に消去されてい
くことになる。

とのよ５に、従来の駆動装置は、ＥＣＤのメモリ機能を
低下させるという欠点があった。

本発明の目的は、上記従来技術の欠点を除き、エレクト
ロクロミック表示素子のメモリ機能を向上させるように
したエレクトロクロミック表示素子の駆動装置を提供す
るにある。

この目的を達成するために、本発明は、エレクト四りロ
°ミック表示素子に直列にしきい値特性を有する機能素
子を設け、書き込み後のエレク）。

クロミック表示素子の放電電流を低減するようにした点
に特徴がある。

以下、本発明の実施例を図面について説明する。

第２図は本発明によるエレクトロクロミック表示素子の
駆動装置の一実施例を示す構成図であって、８，９，１
０．１１はしきい値特性を有する機能素子であり、第１
図に対応する部分には同一符号をつけて説明を一部省略
する。

第２図において、スイッチング素子２とＥＣＤｌの表示
電極１ａとの間に機能素子８が、スイッチング素子３と
表示電極１ａとの間に機能素子９が、スイッチング素子
４とＥＣＤＩの対向電極１ｂとの間に機能素子１０が、
また、スイッチング素子５と対向電極１ｂとの間に機能
素子１１が夫々設けられている。これら機能素子８，９
，１０゜１１は、所定の電圧をしきい値電圧とし、この
しきい値電圧以下の印加電圧に対しては、これら機能素
子の電流がほとんど零となるよさなしきい値特性を有し
ている。このようなしきい値特性を有する機能素子は、
たとえば、ダイオードなどでもって構成することができ
る。

そこで、機能素子９，１１のしきい値電圧は、スイッチ
ング素子２，３，４．５がオフ状態にあるときに、着色
されたＥＣＤＩの放電電流がほとんど零となるように設
定する。すなわち、スイッチング素子３，４を閉じて書
き込みを行なったときのＥＣＤＩに印加される電圧以上
となるように、機能素子９，１１のしきい値電圧を設定
する。このようにすることにより、着色されたＥＣＤＩ
に生ずる電圧は機能素子９，１１に印加されるが。

機能素子９，１１に印加されるこの電圧は、機能素子９
．１１のしきい値電圧以下であるから、機能素子９，１
１に流れる電流は大幅に制限されてほぼ零となり、した
がって、ＥＣＤＩの放電が充分に制限される。

一方、機能素子８は、機能素子１１と相まって、スイッ
チング素子２．５のオフ状態時、電源端子６からスイッ
チング素子２．ＥＣＤＩ、スイッチング素子５を通して
ＥＣＤｌが放電するのを防止するためのものであり、機
能索子８のしきい値は、スイッチング素子８のオフ状態
時に印加される電圧よりも大きく設定される。

このようにして、ＥＣＤｌがメモリとして動作している
ときには、ＥＣＤＩの放電が充分に抑制され、そのメモ
リ機能が充分に発揮する。

また、機能素子１０は、機能素子９と相まって、スイッ
チング素子３，４のオフ状態時、電源７からスイッチン
グ素子、ｉ　、ＥＣＤＩ　、スイッチング素子３を通し
てＥＣＤｌが書き込みされるのを防止するためのもので
あって、機能素子１０のしきい値電圧は、スイッチング
素子４，３のオフ状態時に印加される電圧よりも大きく
設定され、消去時におけるＥＣＤＩに不要な書き込みを
防止する。

機能素子８，９，１０．１１として、ダイオードでもっ
て構成した場合、ダイオードの同様のし館い値特性を利
用し、夫々所定個数直列接続することにより、上記のし
きい値電圧を得ることができる。

なお、スイッチング素子４，３をオン状態にし、ＥＣＤ
ｌに書き込みを行なう場合、機能素子９゜１０には設定
されたしきい値電圧に相当する電圧降下が生ずるから、
ＥＣＤＩに書き込みのための所定の駆動電圧（１，４（
ｖ）〜２．’０　（Ｖ）　）が印加されるためには、機
能素子９，１０の電圧降下も考慮して駆動電圧ｖｗ／を
設定しなければならない。また、駆動電圧■Ｉも同様で
あって、機能素子８，１１の電圧降下も考ｊして設定す
る。

第３図は本発明によるエレクトロクロミック表示素子の
駆動素子の他の実施例を示す構成図であって、第２図に
対応する部分には同一符号をつけている。

この実施例は、スイッチング素子２とＥＣＤｌの表示電
極１ａとの間と、スイッチング素子３と表示電極１ａと
の間とにのみ機能素子を設けた場合であって、この実施
例においても、先の実施例と同様に、スイッチング素子
２，３，４．５がオフ状態にあるときに、ＥＣＤＩの放
電電流が制限され、ＥＣＤｌのメモリ機能が大幅に向上
する。

さらに、第４図に示すように、ＥＣＤＩの対向電極１ｂ
と、スイッチング素子４，５との間にのみ夫々機能素子
を設けるよ５Ｋしても、先の実施例と同様に、ＥＣＤＩ
のメモリ機能が大幅に向上する。

ところで、かかるＥＣＤを用いた表示装置の全体の構成
をみると、第５図に示゛すように、駆動装置１２を制御
するための制御装ｆ１１３がある。この場合、制御装置
１３を構成する電子回路は、−般に、ＩＣ化されている
。このために、この電子回路には、ＩＣ回路として定め
られた電源電圧Ｖ。０が用いられている。これに対して
、ＥＣＤＩの書ぎ込み、消去を行なうために、ＥＣＤＩ
に印加される電圧は、先に述べたように、１．４Ｍ〜２
（ｖ）であって、これに見合った駆動電圧ＶＩｌｉ、Ｖ
、（第１図）が用いられている。

この場合、第１図から明らかなように、駆動電圧ｖｌｌ
、ｖｗはＥＣＤＩの書き込み、消去に必要な電圧にほぼ
等しくすることができる。したがって、第５図において
、制御装置１３の電源電圧■ｃｃと駆動装置１２で用い
られる駆動電圧とは異なることになり、従来は、図示す
るように、制御装置１３のための電源１４と駆動装置１
２のための電源１５とが設けられていた。

このために、従来の表示装置は、電源回路の規模が大き
くなって大型化し、また、高価となるとともに、夫々の
電源を個別ＶＣ調整しなければならなかった。

本発明は、かかる問題点をも同時に解消することができ
るものであって、その一実施例を第４図に示した回路構
成をとる場合について説明するが、より詳細に説明する
ために、スイッチング素子２゜３．４．５をバイポーラ
トランジスタとし、機能素子１０．１１がダイオードで
もって構成されるものとする。

第６図はその実施例を示す構成図であって、１６．１７
は抵抗であり、第４図に対応する部分には同一符号をつ
けている。

第６図において、先に述ぺたように、電源端子６．７に
印加される駆動電圧は同極性でそれらの絶対値を互いに
等しくする。

そこで、いま、ＥＣＤＩの不要な消着色を除くという点
だけを考えると、機能素子１０．１１のしきい値電圧と
しては、トランジスタ２，３，４゜５がオフ状態にある
ときに、着色したＥＣＤＩに生ずる電圧によって機能素
子１０．１１に印加される電圧に応じて設定すればよく
、オフ状態にあるトランジスタ３，４．Ｓ、６のインピ
ーダンスは非常に大きいから、それらしきい値電圧の最
低限界は大きなものではない。換言すれば、それらしき
い値電圧がこの最低限界より大きければ、必ず、ＥＣＤ
ｌの不所望な消着色は避けられることになる。

一方、トランジスタ３．４がオン状態となるＥＣＤＩの
書き込み状態をみると、電源端子７に印加すべき駆動電
圧■、は、Ｖ、＝Ｕ、＋　（Ｖ、＋Ｖ４＋　■ｔｈｘ＋ｉ、Ｒ１，
）　・　（ｔ）但し、Ｕ、はＥＣＤＩの書込みに要する
電圧ｖ３はトランジスタ３のコレクターエミッタ間飽和
電圧ｖ４はトランジスタ４のベース−エミッタ間飽和電圧Ｕｔｈ□は機能素子１０のしきい値電圧譜はＥＣＤＩの
書込電流Ｒ１は抵抗１７の抵抗値となる。ここで、ＥＣＤＩの不要な消着色の防止の点だ
けをみれば、しきい値電圧Ｕｔｈｘは非常に小さく設定
でき、また、”　”４　”　ＷＲ１ｙ４．ｌ、は一般に
小さな値であるから、駆動電圧ｖｗを電圧Ｕｗに近い値
に設定することができる。

しかし、先に述べたように、しきい値電圧■ｔｂｓは大
きくしてもよいのであるから、駆動電圧ｖ、１電圧ＵＷ
よりも充分大きく設定しても、しきい値電圧ｖｔｈｌを
これに応じて大きくすることにより、ＥＣＤＩに対して
所定の電圧Ｕ、が印加されるようにすることができる。

そこで、この実施例では、電源端子７に制御装置１３を
駆動するための電源１４（第５図）の電源電圧ｖｃｃを
印加し、これを書き込みのための駆動電圧とする。そし
て１式（１）から、機能素子１０のしきい値電圧ｖｔｈ
１　を、ｖｔｈｓ”　Ｖｃｃ　（Ｕｙ＋　Ｖｓ　＋　Ｖ４　＋　
ｉｗ　Ｒ１７）　・・・（２）となるように設定する。

同様にして、電源端子６＃／ｃ電源電圧ｖｃＣを印加し
て消去のための駆動電圧とし、機能素子１１のしきい値
電圧ｖｔｈ＊を次のように設定する。

Ｖ、ｈ、：　Ｖｃｃ−（ＵＩｌ！＋Ｖ２＋Ｖ、＋　ｌ、
Ｒ，、’）　−（３）（１，ＵＢ！Ｇｔ、ＥＣＤｌの消
去に要する電圧■、はトランジスタ２のベースーエミッ
タ関節和電圧ｖｌｌはトランジスタ５のコレクターエミッタ間飽和電
圧鴨はｇｃｏｌの消去電流！１１６は抵抗１６の抵抗値ここで、ＥＣＤＩの対向電極１６の電位を基準にすると
、ｖ、＜ｏ、ｖ、＞ｏである。

このように、式（２）　、　（３）で表わされるしきい
値電圧を有する機能素子を用いることにより、表示装置
の各部の電源を共通にすることができ、電源の簡略化が
実現できる。これとともに、ＥＣＤのメモリ機能も同時
に充分維持されることになる。

このことは、第２図およびｔｓ３図に示した実施例につ
いても同様である。なお、第４図および第６図に示した
実施例の場合、しきい値特性を有する機能素子が、複数
のＥＣ’Ｄを用いて文字表示を行なう場合の全てのＥＣ
Ｄに共通となる対向電極側に設けられており、電源電圧
Ｖｃｃに対して書込み、消去いずれにおい°〔もＥＣＤ
と直列になるように接続されているから、これら機能素
子は、ＥＣＤの表示電極の数に関係なく全ての表示電極
に共通に作用し、素子の増加が抑制される。

以上説明したように、本発明によれば、簡単な素子を付
加するだけで、ＥＣＤの書き込み後の放電を充存に抑制
することができ、ＥＣＤのメモリ機能が大幅に向上して
表示の色むらが低減し、高品位の表示装置を実現可能と
するものであって、上記従来技術の欠点を除いて優れた
機能のエレクトロクロミック表示素子の駆動装置を提供
することができる。

【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表示素子の駆動装
置の一例を示す構成図、第２図、第３図および第４図は
夫々本発明によるエレクトロクロミック表示素子の駆動
装置の一実施例を示す構成図、第５図は従来のエレクト
ロクはミンク表示装置の構成を示す概略ブロック図、第
６図は本発明によるエレクトロクロミック表示素子の駆
動装置の他の実施例を示す構成図である。１・・・・・・エレクトロクロミック表示素子、ｌａ・
・・・・・表示電極、１ｂ・・・・・・対向電極、２，
３，４．５はスイッチング素子、６，７・・・・・・電
源端子、８゜９．１０，１１・・・・・・機能素子。＄７！ＩＶｔ　ＶｗｇＪ２図Ｖｉ　Ｖル１３図Ｖｙ　ｖル策４ＷＪＶ；’　ＶＷ＄５図／４　１５

Claims

【特許請求の範囲】

エレクトロクロミック表示素子の書込み、消去およびメ
モリ動作を行なわせるための駆動装置において、該エレ
クトロクロミック表示素子に直列にしきい値特性を有す
る機能素子を設け、メモリ動作時における該エレクトロ
クロミック表示素子の放電電流を抑制し、該エレクトロ
クロミック表示素子のメモリ作用の低下を防止すること
ができるように構成した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装置。