JPS63148241A - エレクトロクロミツク表示素子 - Google Patents
エレクトロクロミツク表示素子Info
- Publication number
- JPS63148241A JPS63148241A JP61295962A JP29596286A JPS63148241A JP S63148241 A JPS63148241 A JP S63148241A JP 61295962 A JP61295962 A JP 61295962A JP 29596286 A JP29596286 A JP 29596286A JP S63148241 A JPS63148241 A JP S63148241A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrochromic
- coloring layer
- display element
- electrolyte
- electrode
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
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】
〔産業上の利用分野〕
この発明は電気化学的な着消色現象を利用するエレクト
ロクロミック表示素子の構造に関する。
ロクロミック表示素子の構造に関する。
エレクトロクロミック表示素子は所謂 ＥＣＤ（エレク
トロクロミック・ディスプレイ、εＩｅｃ−ｔｒｏｃｈ
ｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）において使用される素子
で、物質に電圧を印加することにより電極面あるいは電
極面近傍でおこる酸化還元反応によって、可逆的に色や
光透過度が変化する所謂エレクトロクロミズム現象を応
用する表示素子である。
トロクロミック・ディスプレイ、εＩｅｃ−ｔｒｏｃｈ
ｒｏｍｉｃ Ｄｉｓｐｌａｙ）において使用される素子
で、物質に電圧を印加することにより電極面あるいは電
極面近傍でおこる酸化還元反応によって、可逆的に色や
光透過度が変化する所謂エレクトロクロミズム現象を応
用する表示素子である。
ディスプレイを大別すると発光ダイオード等の自発発光
型と、液晶等の非発光型に分かれるが、エレクトロクロ
ミック表示素子は非発光型に属する。
型と、液晶等の非発光型に分かれるが、エレクトロクロ
ミック表示素子は非発光型に属する。
ＥＣＤはどこからも良く見え、表示品位は良いが、消費
電力がＬＣＤ （液晶表示、 Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
−ｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に比して大きい、寿命がオ
ン−オフサイクル数に依存する。マルチプレックス駆動
（時分割駆動）が困難といった難点もあるので、交通関
係の行先案内板、料金表示、病院の窓口案内、各種計測
器類等の用途が考えられている。
電力がＬＣＤ （液晶表示、 Ｌｉｑｕｉｄ Ｃｒｙｓ
−ｔａｌ Ｄｉｓｐｌａｙ）に比して大きい、寿命がオ
ン−オフサイクル数に依存する。マルチプレックス駆動
（時分割駆動）が困難といった難点もあるので、交通関
係の行先案内板、料金表示、病院の窓口案内、各種計測
器類等の用途が考えられている。
エレクトロクロミズム現象を示す材料にはＷＯ２のよう
な金属酸化物があり、着消色の機構も解明されている。
な金属酸化物があり、着消色の機構も解明されている。
一方有機物のエレクトロクロミズム材料も広く研究され
ており、例えばシフタロジアニンの希土類化合物など多
色化が可能１画像が鮮明等の特長を有している。
ており、例えばシフタロジアニンの希土類化合物など多
色化が可能１画像が鮮明等の特長を有している。
エレクトロクロミック表示素子（以下ＥＣ表示素子と略
記する）はエレクトロクロミズムの動作を行う表示電極
と対向電極との間に電圧を印加し、その印加電圧の制御
によって着消色を繰り返すものである。本件出願人が先
に出願した特願昭６１−０１０６２２号は、第２図で明
示するように、ガラス基板１上に形成されたＩ Ｔ Ｏ
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ）透明電極３の上
に鉄フタロシアニンのようなエレクトロクロミック発色
層４を蒸着させ、レジスト８で所定の表示パターンを形
成した表示電極９Ｂをガラス基板２上に形成された白金
のような対向電極７と対向配置し、両電極間に飽和のＫ
ＣＩ水溶液からなる電解液６を配して構成するものが示
されている。鉄フタロシアニンをエレクトロクロミック
発色層４として用いたときは、表示電極９Ｂの電位を対
極に対し、−１，ＩＶないし−１，２ｖに設定すると表
示電極は赤色を呈する。ＯＶにすると青色になる。
記する）はエレクトロクロミズムの動作を行う表示電極
と対向電極との間に電圧を印加し、その印加電圧の制御
によって着消色を繰り返すものである。本件出願人が先
に出願した特願昭６１−０１０６２２号は、第２図で明
示するように、ガラス基板１上に形成されたＩ Ｔ Ｏ
（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ ０ｘｉｄｅ）透明電極３の上
に鉄フタロシアニンのようなエレクトロクロミック発色
層４を蒸着させ、レジスト８で所定の表示パターンを形
成した表示電極９Ｂをガラス基板２上に形成された白金
のような対向電極７と対向配置し、両電極間に飽和のＫ
ＣＩ水溶液からなる電解液６を配して構成するものが示
されている。鉄フタロシアニンをエレクトロクロミック
発色層４として用いたときは、表示電極９Ｂの電位を対
極に対し、−１，ＩＶないし−１，２ｖに設定すると表
示電極は赤色を呈する。ＯＶにすると青色になる。
しかしこのような従来のＥＣ表示素子は、前述のような
印加電圧のサイクルを繰り返すと、表示電極９Ｂのエレ
クトロクロミンク発色層４が直接的に電解液６と接触す
るためにエレクトロクロミック発色層４が膨潤したり、
電解液６へ溶出したりして、その結果ＥＣ表示素子の繰
り返し寿命が短いという問題点があった。
印加電圧のサイクルを繰り返すと、表示電極９Ｂのエレ
クトロクロミンク発色層４が直接的に電解液６と接触す
るためにエレクトロクロミック発色層４が膨潤したり、
電解液６へ溶出したりして、その結果ＥＣ表示素子の繰
り返し寿命が短いという問題点があった。
この発明の目的は表示電極のエレクトロクロミック発色
層が膨潤したり、電解液中へ溶出するのを防止できる保
護層を設け、ＥＣ表示素子の繰り返し寿命を向上させる
にある。
層が膨潤したり、電解液中へ溶出するのを防止できる保
護層を設け、ＥＣ表示素子の繰り返し寿命を向上させる
にある。
上記目的を達成するために、この発明によれば、（イ）
基板上に形成された透明電極３と、（ロ）この透明電極
３の上に形成されたエレクトロクロミック発色層４と、 （ハ）この発色層の上に形成された電解重合膜５と、（
ニ）前記透明電極３と間隔をおいて配置された対向電極
７と、 （ホ）前記表示電極９Ａと対向電極７間に配された電解
液６とを備える、とするものとする。
基板上に形成された透明電極３と、（ロ）この透明電極
３の上に形成されたエレクトロクロミック発色層４と、 （ハ）この発色層の上に形成された電解重合膜５と、（
ニ）前記透明電極３と間隔をおいて配置された対向電極
７と、 （ホ）前記表示電極９Ａと対向電極７間に配された電解
液６とを備える、とするものとする。
電解重合膜５はエレクトロクロミック発色層４の上に電
解酸化重合で形成される導電性高分子膜で、エレクトロ
クロミンク発色層４の膨潤、電解液６への溶出を防止す
る。同時にエレクトロクロミンク発色層４の電気化学的
酸化還元反応時に必要なイオンを透過させる。
解酸化重合で形成される導電性高分子膜で、エレクトロ
クロミンク発色層４の膨潤、電解液６への溶出を防止す
る。同時にエレクトロクロミンク発色層４の電気化学的
酸化還元反応時に必要なイオンを透過させる。
次にこの発明の実施例を図面に基づいて説明する。
第１図はこの発明の実施例に係わるＥＣ表示素子の模式
断面図である。このＥＣ表示素子は次のように構成され
ている。ガラス基板１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔ
ｉｎ ０ｘｉｄｅ）透明電極３が設けられ、この透明電
極３の上には鉄フタロシアニン（以下ＦｅＰｃと略記す
る）からなるエレクトロクロミック発色層４．ポリピロ
ールからなる電解重合膜５が積層され、最外層はレジス
ト８により所定のパターンが形成されている。一方ガラ
ス基板２上には白金からなる対向電極７が設けられてお
り、これは電解液６を介して表示電極９Ａ （ＩＴＯ透
明電極３とエレクトロクロミック発色層４と電解重合膜
５とレジスト８により構成される）と対向する。
断面図である。このＥＣ表示素子は次のように構成され
ている。ガラス基板１の上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔ
ｉｎ ０ｘｉｄｅ）透明電極３が設けられ、この透明電
極３の上には鉄フタロシアニン（以下ＦｅＰｃと略記す
る）からなるエレクトロクロミック発色層４．ポリピロ
ールからなる電解重合膜５が積層され、最外層はレジス
ト８により所定のパターンが形成されている。一方ガラ
ス基板２上には白金からなる対向電極７が設けられてお
り、これは電解液６を介して表示電極９Ａ （ＩＴＯ透
明電極３とエレクトロクロミック発色層４と電解重合膜
５とレジスト８により構成される）と対向する。
電解液６はＫＣｆｆｉの飽和溶液である。
このようなＥＣ表示素子は次のようにして調製される。
ガラス基板１の上にスパッタで ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｌ
ＴＩＴｉｎ ０ｘｉｄｅ）透明電極３を形成する。エレ
クトロクロミック発色層４はＦｅＰｃの所定量を蒸着源
ボートに仕込み、抵抗加熱法により蒸着源ヒータ温度４
５０℃、真空度Ｉ Ｘｌ０−５ｔｏｒｒにてＩＴＯ透明
電極３上に約１０００形厚に蒸着する。
ＴＩＴｉｎ ０ｘｉｄｅ）透明電極３を形成する。エレ
クトロクロミック発色層４はＦｅＰｃの所定量を蒸着源
ボートに仕込み、抵抗加熱法により蒸着源ヒータ温度４
５０℃、真空度Ｉ Ｘｌ０−５ｔｏｒｒにてＩＴＯ透明
電極３上に約１０００形厚に蒸着する。
続いて、０．５Ｍピロール＋０．ＯＩＭローズベンガル
ミ解液中で対極に白金を用い、白金極に対して＋１．４
Ｖの定電圧電解酸化重合を行い、ＦｅＰｃ薄膜上にポリ
ピロール／ローズベンガル電解重合膜５を３００ないし
５００人厚形彫成する。ピロールを電解酸化重合してポ
リピロールの高分子膜を形成する際にポリピロールは部
分的に酸化されるの七、その正電荷を中和するために酸
性色素で陰イオン性のローズベンガルが高分子膜中にド
ープされる。この電解重合膜５は導電性である。
ミ解液中で対極に白金を用い、白金極に対して＋１．４
Ｖの定電圧電解酸化重合を行い、ＦｅＰｃ薄膜上にポリ
ピロール／ローズベンガル電解重合膜５を３００ないし
５００人厚形彫成する。ピロールを電解酸化重合してポ
リピロールの高分子膜を形成する際にポリピロールは部
分的に酸化されるの七、その正電荷を中和するために酸
性色素で陰イオン性のローズベンガルが高分子膜中にド
ープされる。この電解重合膜５は導電性である。
次にホトリソグラフィーにより、所定のパターンでレジ
スト８を形成する。
スト８を形成する。
次にガラス基板２にスパッタで対向電極７を形成し、飽
和ＫＣＩ水溶液である電解液６を介して指示電極９Ａに
対向させる。電解液６は密封される。
和ＫＣＩ水溶液である電解液６を介して指示電極９Ａに
対向させる。電解液６は密封される。
このようにして調製されたＥＣ表示素子の表示電極９Ａ
と対向電極７の間に、表示電極９Ａが負電圧となるよう
に、電圧−１，１Ｖ〜−１，２Ｖを印加して電解還元を
行うと表示電極は赤色を呈する。また、印加電圧を−０
，６ｖ〜Ｏｖにすると速やかに青色になる。この青色は
ＦｅＰｃの固有の色である。
と対向電極７の間に、表示電極９Ａが負電圧となるよう
に、電圧−１，１Ｖ〜−１，２Ｖを印加して電解還元を
行うと表示電極は赤色を呈する。また、印加電圧を−０
，６ｖ〜Ｏｖにすると速やかに青色になる。この青色は
ＦｅＰｃの固有の色である。
ポリピロールの電解重合Ｗ！５は、ＦｅＰｃのエレクト
ロクロミック発色層４を電解液６から遮断する。
ロクロミック発色層４を電解液６から遮断する。
そのためにＦｅＰｃは電解液６により膨潤したり、電解
液６中に溶出したりすることがなくなる。
液６中に溶出したりすることがなくなる。
上述の電解還元における赤色の呈色は以下の反応（１）
によると推定される。
によると推定される。
この反応で必要な Ｋ゛イオン、ポリピロール膜を拡散
して出入することができるので、ポリピロール膜はＥＣ
表示素子の動作を妨げることなく有効にエレクトロクロ
ミック発色層４を保護することができる。
して出入することができるので、ポリピロール膜はＥＣ
表示素子の動作を妨げることなく有効にエレクトロクロ
ミック発色層４を保護することができる。
ポリピロールの電解重合膜５の効果を調べるために、周
期１０秒でＯＶと−１，ＩＶの電圧をＥＣ表示素子に印
加して繰り返し特性を調べた。その結果電解重合膜５を
有すると、繰り返し寿命は電解重合膜がない場合の１０
０倍になることがわかった。
期１０秒でＯＶと−１，ＩＶの電圧をＥＣ表示素子に印
加して繰り返し特性を調べた。その結果電解重合膜５を
有すると、繰り返し寿命は電解重合膜がない場合の１０
０倍になることがわかった。
ポリピロールの電解重合膜５には前述のようにローズベ
ンガルをドープすることができるが、このローズベンガ
ルは有機色素であり、ローズベンガル固有の吸収スペク
トルを有するので、可視光はＦｅＰｃとローズベンガル
の両物質によりスペクトルの吸収を受けることになり、
発色の状態がＦｅＰｃ単独の場合に比し多様化するとい
う効果も併せ得られる。
ンガルをドープすることができるが、このローズベンガ
ルは有機色素であり、ローズベンガル固有の吸収スペク
トルを有するので、可視光はＦｅＰｃとローズベンガル
の両物質によりスペクトルの吸収を受けることになり、
発色の状態がＦｅＰｃ単独の場合に比し多様化するとい
う効果も併せ得られる。
また電解重合膜は短時間で均質な膜が得られ、通電電気
量で膜厚を制御できるので保護膜の形成が容易である。
量で膜厚を制御できるので保護膜の形成が容易である。
この発明によればエレクトロクロミック発色層の上に電
解重合膜を保護層として備えるので、エレクトロクロミ
ック発色層は直接的に電解液と接触することがなく、膨
潤や電解液への溶出が防止される結果、繰り返し寿命が
大きく向上する。また電解重合膜には、その酸化重合に
際して有機色素をドープすることができるので、有機色
素によるスペクトル吸収を電気化学的な酸化還元による
ものに重ねることができ発色を多様化できる効果も得ら
れる。
解重合膜を保護層として備えるので、エレクトロクロミ
ック発色層は直接的に電解液と接触することがなく、膨
潤や電解液への溶出が防止される結果、繰り返し寿命が
大きく向上する。また電解重合膜には、その酸化重合に
際して有機色素をドープすることができるので、有機色
素によるスペクトル吸収を電気化学的な酸化還元による
ものに重ねることができ発色を多様化できる効果も得ら
れる。
第１図はこの発明の実施例に係わるＥＣ表示素子の模式
断面図、第２図は従来のＥＣ表示素子の模式断面図であ
る。 １．２ 基板、３ 透明電極、４ エレクトロクロミッ
ク発色層、５ 電解重合膜、６ 電解液、７ 対向電極
、８ レジスト、９Ａ 表示電極。
断面図、第２図は従来のＥＣ表示素子の模式断面図であ
る。 １．２ 基板、３ 透明電極、４ エレクトロクロミッ
ク発色層、５ 電解重合膜、６ 電解液、７ 対向電極
、８ レジスト、９Ａ 表示電極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １）（イ）基板上に形成された透明電極と、（ロ）該透
明電極の上に形成されたエレクトロクロミック発色層と
、 （ハ）該発色層の上に形成された電解重合膜と、（ニ）
前記透明電極と間隔をおいて配置された対向電極と、 （ホ）前記透明電極と対向電極との間に配された電解液
、とを備えることを特徴とするエレクトロクロミック表
示素子。 ２）特許請求の範囲第１項記載の表示素子において、エ
レクトロクロミック発色層は鉄フタロシアニンの蒸着層
であることを特徴とするエレクトロクロミック表示素子
。 ３）特許請求の範囲第１項記載の表示素子において、電
解重合膜はポリピロールの高分子膜であることを特徴と
するエレクトロクロミック表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61295962A JPS63148241A (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61295962A JPS63148241A (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63148241A true JPS63148241A (ja) | 1988-06-21 |
Family
ID=17827339
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61295962A Pending JPS63148241A (ja) | 1986-12-12 | 1986-12-12 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63148241A (ja) |
-
1986
- 1986-12-12 JP JP61295962A patent/JPS63148241A/ja active Pending
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