JPS642924B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は電圧印加又は電流によつて光吸収特性
の変化する現象であるエレクトロクロミズムを利
用したエレクトロクロミツク（以下ECを略す）
表示装置に関するもので、特に反射型EC表示装
置に於て良好なコントラストを有する表示背景と
装置の薄型化を可能にしたものである。

EC表示装置は通常表示電極と対向電極及び電
解液から主として構成され、EC物質は表示電極
の一部として透明導電層上に薄膜状に設けられた
り、あるいは電解液中に溶解させて用いられてい
る。EC物質としては酸化タングステン、酸化モ
リブデン、酸化チタン、ヨウ化銀等の無機EC物
質、及びビオロゲン系化合物等の有機EC物質が
知られている。また電解液としては、硫酸とグリ
セリンの混合物、過塩素酸リチウムや臭化カリウ
ム等の電解質を水、あるいは炭酸プロピレン、酢
酸セロソルブ、酢酸カルビトール、γ−ブチロラ
クトン等の有機溶媒に溶解させたものが用いられ
ている。

EC表示装置には透過型及び反射型があるが、
一般的にはある背景を与えて着色状態のEC物質
で表示する反射型の装置が検討されている。この
場合、表示の背景を与えるために通常、酸化チタ
ン、硫酸バリウム等の不溶性白色物質が電解液中
に分散混入される。このような白色物質を混入す
ることは、EC物質の着色状態に於ける背景とし
て良好でコントラストを大きくすることができ、
また表示電極以外の電極を隠蔽する役割をも持つ
ている。しかし長時間使用する内に分散混入した
物質が沈澱したり、凝集等によつて濃度が不均一
になつたりすることが多く、EC表示装置の実用
化に於て問題となつている。更にこの方法では分
散混入し得る物質の種類及び量に限度があり、実
際の装置に応用するには電解液層を厚くする必要
も生じて来る。

本発明は、多孔性空間内に顔料と電解液に対し
て濡れ性を示す高分子物質とを保持した多孔質体
に電解液を含浸してなる電解液層を電極間に設け
たことにより、上記の問題点を解決し、白色物質
を電解液中に分散混入しなくてもより以上に良好
な表示背景を与え、コントラストの大きい表示装
置を提供するものである。また本発明の表示装置
は電解液層を薄くすることが可能であるため薄型
の装置を提供することもでき、EC表示装置の実
用化を推進するものである。

本発明に於ける多孔質体は、表示背景を与える
役割と電解液を含浸して電解液層を構成する役割
とを兼ねるものである。この多孔質体の材料とし
ては各種の樹脂、金属、セラミツク、ガラス等が
その例として挙げられ、またその形状も、延伸に
よる微細孔を有するもの、不織布、網状織物、ネ
ツトフアブリツク等が挙げられるが、取扱いの容
易さ及び電解液成分に対する耐薬品性及び耐熱性
の観点からは含ハロゲン高分子又はポリオレフイ
ンを材料とするものが適当である。とりわけポリ
テトラフルオロエチレン、ポリ弗化ビニリデン、
ポリエチレン、ポリプロピレンを材料とする多孔
質体が好適であつた。

多孔質体の多孔性空間内には顔料と、電解液に
対して濡れ性を示す高分子物質とが保持させられ
る。この場合顔料は表示背景を与えるためのもの
であり、また高分子物質は顔料を多孔質体に固定
すると同時に多孔質体の電解液に対する濡れ性を
向上させる役割を持つものである。顔料の例とし
ては、チタン白、亜鉛華、鉛白、リトポン、チタ
ン黄、コバルト青、朱、カドミウム赤、弁柄、鉄
黒、シリカ、アルミナ、タルク、石膏、炭酸カル
シウム、硫酸バリウム、カーボンブラツク、グラ
フアイト、鉄、胴、鉛、錫、アルミニウム等の粉
末、各種有機顔料等が挙げられる。これらの顔料
はそれぞれ単独に又は複数種類を同時に用いるこ
とができる他、必要に応じて染料、螢光剤等を添
加して表示背景としての効果を高めることも可能
である。

高分子物質としては、電解液に対して濡れ性を
示し、かつ電解液に溶解しないものであれば特に
限定する必要はないが、電解液として表面張力の
高い有機溶媒溶液や水溶液を用いた場合には特に
濡れ性の良好な水溶性高分子が最適であつた。

この水溶性高分子が電解液に溶解する場合には
架橋により不溶化すればよい。水溶性高分子の例
としては、ポリビニルアルコール、ポリエチレン
オキシド、ポリエチレングリコール、ポリビニル
ピロリドン、ポリエチレンイミド、ポリアクリル
酸、ポリアクリルアミド、ポリビニルアミン等が
挙げられる。

顔料及び高分子物質を多孔質体の多孔性空間内
に保持させるには、顔料を高分子物質溶液中に分
散させてそれを多孔質体に機械的にすり込んだり
圧入したり、多孔質体の一方の側から吸引したり
真空含浸の方法を用いたりすればよい。また顔料
のみを先に多孔性空間内に同様の方法で保持させ
その後高分子物質溶液を含浸させてもよい。更に
顔料と低分子の重合性物質を多孔性空間内に保持
させ、その後重合性物質の重合反応により多孔性
空間内で高分子物質を生成させてもよい。高分子
物質を架橋不溶化する必要のある場合には、架橋
剤による架橋反応やイオン化放射線の照射、プラ
ズマの照射等による反応を利用すればよい。

本発明のEC表示装置は、EC物質の着色状態に
於てコントラストの大きい鮮明な表示背景を与
え、しかも長時間の使用に耐えるものである。表
示背景の色調も白色に限らず顔料の種類を選択す
ることにより任意の着色が可能であり、更には染
料、螢光剤等の添加効果を同時に発現させること
もできる。

本発明のEC表示装置に於て、多孔質体の材料
として含ハロゲン高分子又はポリオレフインを用
いた場合は特にその強度が大きいため、取扱いが
容易で振動にも強い上、電解液に対する耐薬品性
や耐熱性に於ても優れているため、破損したり変
色したりすることがなく長期の使用に耐えるもの
が得られる。また多孔質体の厚みを例えば0.1mm
以下の極薄としたものでもその表示背景としての
効果は大きく、この多孔質体に含浸して用いられ
る電解液の層厚みもそれだけ薄くすることが可能
となるため、電解液の量が少なくて済み、電解液
層の電気抵抗も低くなり、それだけ経済的な面で
も有利となる。厚みを薄くできることの利点は装
置全体の薄型化にもつながり、特に小型軽量化の
要求される表示装置としても本発明のEC表示装
置は有用である。このような特徴を生かし、本発
明のEC表示装置は、時計、卓上電子計算機、計
測器、制御盤、道路標識、案内板等の表示部分に
使用することができる。

以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明し例証するが、本発明の範囲はこれらの実施例
によつて限定されるものではない。

実施例 １ ポリビニルアルコールPVA−217（クラレ製）
の２％水溶液に水溶液と同重量のチタン白顔料タ
イペークCR−90（石原産業製）を加えて均一に分
散混合した。この混合液を、ポリテトラフルオロ
エチレンを材料とした、平均孔径5.0μm気孔率85
％、厚み80μmの多孔質膜フロロポアFP−500（住
友電工製）シートの両面から機械的にすり込み、
乾燥させて、白色顔料とポリビニルアルコールと
を多孔性空間内に保持したシート状多孔質体を得
た。

この多孔質体に電解液である過塩素酸リチウム
を1.0M濃度にγ−ブチロラクトンに溶解させた
溶液を含浸し、酸化タングステンをEC物質とす
るEC表示装置の電解液層として組込んだ。この
EC表示装置に於ては多孔質体を組込んだことに
よる電解液層の電気抵抗の増大は数％にとどまり
電圧を印加すると白色背景中に青色で表示され、
これ迄にない鮮明な表示であつた。なお多孔質体
のチタン白顔料保持量がシート面積１m²当り約
20g以上であれば、下地の電極等を隠蔽し、かつ
白色の表示背景を与えるに充分であつた。

また白色顔料と共に少量の螢光剤を添加して得
た多孔質体をEC表示装置に組込み使用した場合
は、その増白効果により表示背景の白色度は一段
と優れたものであつた。

実施例 ２ ポリエチレンオキシドPEO−３（製鉄化学工業
製）の１％水溶液に水溶液と同重量のチタン黄顔
料タイペークイエローTY−70（石原産業製）を
加えて均一に分散混合した。この混合液を、ポリ
テトラフルオロエチレンを材料とした、平均孔径
5.0μm、気孔率82％、厚み350μmの多孔質膜フロ
ロポアFT−500（住友電工製）シートの両面から
機械的にすり込み、ポリエチレンシートで密封し
て6Mradの電子線を照射した後乾燥させて黄色
顔料と架橋されたポリエチレンオキシドとを多孔
性空間内に保持したシート状多孔質体を得た。こ
の多孔質体をEC表示装置に組込むと黄色背景中
に表示され、実施例１と同様の良好な結果を与え
た。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 多孔性空間内に顔料と電解液に対して濡れ性
   を示す高分子物質とを保持した多孔質体に電解液
   を含浸してなる電解液層を電極間に設けたことを
   特徴とするエレクトロクロミツク表示装置。 ２ 多孔質体が含ハロゲン高分子から成ることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレクト
   ロクロミツク表示装置。 ３ 多孔質体がポリオレフインから成ることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載のエレクトロ
   クロミツク表示装置。 ４ 高分子物質が水溶性高分子である特許請求の
   範囲第１項記載のエレクトロクロミツク表示装
   置。 ５ 高分子物質が架橋された水溶性高分子である
   特許請求の範囲第１項記載のエレクトロクロミツ
   ク表示装置。