JPS62163021A - エレクトロクロミツク表示素子 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明はエレクトロクロミック（以下ＥＣという）表示
素子に関する。更にいえば、全固体型ＥＣ表示素子のに
じみ防止に関する。

［開示の概要］ 本明細書および図面は、ＥＣ表示素子において、還元発
色層の表示部分の周囲を結晶化することにより、にじみ
のない表示を行なうＥＣ表示素子を提供する技術を開示
するものである。

［従来の技術］ このようなＥＣ表示素子は、例えば数字表示素子、ｘ−
Ｙマトリクスディスプレイ、光学シャッタ、絞り機構等
に応用できる。

両極発色型全固体ＥＣ表示素子の一般的な構成例を第１
図に示す。この素子は、透明な基板ｌの上に、透明導電
体膜よりなる下部表示電極２）ＥＣ層３および上部対向
電極４を順次積層した構造を有し、上記ＥＣ層３は酸化
発色性物質から成る第ＬＥＣ層５、誘電体膜から成る中
間絶縁層６、還元発色性物質から成る第２ＥＣ層７より
構成される。

基板ｌは一般にガラス板によって形成されるが、これは
ガラス板に限らず、プラスティック板またはアクリル板
等の無色透明な板ならば良く、また、その位置に関して
も、下部表示電極２の下に限らず上部対向電極４の上に
あってもよいし、目的に応じて（例えば保護カバーとす
るなどの目的で）両面に設けてもよい。

下部表示電極２は、ＩＴＯ膜（Ｉｎ２０３中に５ｎ０２
を混入したもの）やＮＥＳＡ　（ネサ）膜（ＳｎＯ２）
などの透明導電膜で構成される。上部対向電極４も透明
電極とすれば透明型の素子ができる。

酸化発色性の第１ＥＣ層５をなす物質としては。

Ｖ２Ｏ３，ＷＯ２，ＣＬ１２０．　Ｎｉｐ、　ＳｎＯ，
ＰｂＯ，Ｃｅ２Ｏ３，Ｔｉｅ。

Ｇａ２Ｏ，Ａｇ２Ｏ，Ｈｇ２０．　Ｔｂ２Ｏ３，Ｓｉｎ
、↑ａｏ、　Ｆｅｄ、　Ｏｓ’。

Ａｕ２０３．　ＭｏＯ４，Ｃｒｙ、　ＣｄＯ，ＩｒＯ２
，ＭｎＯ，ＶＯ２，Ｃａｂ。

Ｃｒ２Ｏ３などが挙げられる。

中間絶縁層６をなす物質としては、ＴｉＯ２＋ＺｒＯ＋
、　ＨｆＯ２，Ｔａ２０５．５ｉ０２．　ＧｅＯ２）カ
ルコゲニドガラス、ＮａＣＲ，ＫＣＲ，ＭｇＦ２．　Ｃ
ａＦ２．ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、ポリビニルア
ルコール、ポリエステル、セルロース等多くの物質が使
用可能である。

還元発色性の第２ＥＣ層７をなす物質としては、ＷＯ３
，Ｖ２Ｏ５，Ｇａｐ、　　ＭｎＯ３，Ｓ＋１０２．　　
Ｉｒ０ｚ、　　Ｎｂ２Ｏ５゜ＶＯ：ｌ、Ｔｅｎ２．Ｇｄ
Ｏ，Ｃｒ２Ｏ３，Ｍｎ０ｚ、Ｔａ２０５．Ｃａ２Ｏ３゜
Ｒｅａｌ、　　Ａ１１２０３．　　Ｆｅ２Ｏ３，５ｂ２
０ｓ、　　ＴｉＯ２，ＣｅＯ２゜５ｂ２０３．　ＡｇＯ
などが挙げられる。

この様な構成のＥＣ素子は、電極２．４間に電圧を印加
することにより電気化学的反応が誘起され１着色、消色
を行なう。

例えば、酸化発色層５をＴｒＯｘ、還元発色層７をＷＣ
ｈで構成し、酸化発色層５側をプラス（＋）　、　ｉＨ
元発色層７側をマイナス（−）に印加すると、ｆｒｏｇ
及びＶＯ３はそれぞれ、 ＩｒＯｘ　＋　ｙＨ２０ａａ　−＋　Ｉｒ０ｘ（ＯＨ）
ｙ　＋　ＩＨ１＋　ｙｅ−ＷＣｈ÷ｙＨ’　＋　ｙｅ−
−＋　ＨｙＷ０３なる反応により、着色種１ｒＯｘ（Ｏ
Ｈ）、、　ＨｙＷ０３が生成して発色し、電界を逆転す
ることにより上式と逆の反応が起こり消色するものと考
えられる。

に の発消色反応において、中間絶縁層３は。

Ｈ２０ａ　ｄの供給源であると同時に着色種の再結合に
よる逆反応を防ぐこと、換言すればイオンの導通と電子
のブロッキングを行うという働きを有する。

［発明が解決しようとする問題点］ 従来この様なＥＣ表示素子でパターン表示を行なうため
には、電極層を複数のセグメント電極から構成すればよ
い、しかしながらこの方式ではＥＣ層において形成され
る着色種が表示パターンの周辺に拡散し、表示にニジミ
を生ずるという問題がある。このようなニジミを防止す
るためには両ＥＣ層をパターニングすればよいが、特に
還元発色層は約０．４　＃Ｌｒａという厚さを有するた
め、発色領域と非発色領域との膜厚差による反射率や透
過率の相違が生じ１表示品位を低下させるという問題点
がある。

本発明の目的は、上記したような表示品位の低下をまね
くことなく、ニジミのないパターニング表示を行なえる
ＥＣ表示素子の提供にある。

［問題点を解決するための手段および作用］上記目的の
達成のために本発明では、還元発色層と酸化発色層と、
これらの両層間に中間絶縁層とを有する両極発色型全固
体エレクトロクロミック表示素子において、上記還元発
色層の表示部分の周囲が結晶化していることを特徴とす
るエレクトロクロミック表示素子を提供する。

本発明のＥＣ表示素子を実施例に対応するｉ２図および
第３図で説明する。それぞれの還元発色層１５および２
５における斜線部が結晶化した部分である。結晶化する
領域は、第２図のように表示部分１７以外の領域全面に
およぶ場合も１表示部分の周辺のみ、例えば第３図のよ
うに表示部分２７の周囲をフチトリする場合も含まれる
。　ＥＣ層は発色するためには無定形でなければならず
、結晶状態ではプロトン化しないので前述したような反
応がおこらず発色しない。したがって、表示部分の周囲
（少なくともニジミのおこる部分）が結晶化していると
ニジミのない表示が得られる。更に第２図および第３図
の例のように、酸化発色層１３．２３および下部表示電
極１２．２２をパターニングして酸化発色層でのニジミ
を防止してもよい。

結晶化の方法としては、精度よく結晶化できる方法であ
れば特に限定されないが、例えばレーザーアニールが好
適である。この場合のレーザーとしては、ＣＯ２レーザ
、Ｎ２レーザ等のようにパワーの高いものが好ましい、
この方法のように、無定形のＥＣ層を一旦融解させるこ
とにより結晶化する場合は、　ＥＣ層材料は融点をもた
なければならず、前述した還元発色層をなす物質のうち
、ＷＯ３。

Ｔ　ｉ０２等が適している。

また、酸化発色層、中間絶縁層、透明電極、基板の材料
は前述した従来のものが使用される。

［実施例］ 実施例１ 第２図に本発明のＥＣ素子の概略断面図を示す。

１７の示す範囲が表示部であり、１日の示す範囲が非表
示部である。透明電極１２はパターニングされ、表示部
にはパターニングされた酸化イリジウム膜＋３（ＩｒＯ
ｘ）が形成されている。中間絶縁層１４は五酸化タンタ
ル（Ｔａ２０ｓ）　、　還元発色層１５は三酸化タング
ステン（Ｗ（ｈ）　、また１６は上部透明電極である。

還元発色層１５の斜線部がレーザーアニールによって結
晶化した部分であり、斜線のない部分がアモルファス状
態である。

上記構造のＥＣ素子において、電極１２を正に１６を負
にバイアスすると着色するが、斜線部は結晶化している
ため発色せず、ニジミを生じない、また、総膜厚は表示
部、非表示部ともほぼ一致し、且つ構成物質が同一であ
るため、表示部、非表示部での反射率、透過率等光学的
にもほぼ等しく、表示の品位をおとすこともない。

実施例２ 本発明による他の実施例を第３図に示す、第２図の例と
は還元発色層２５の結晶化部分以外は同一である。すな
わち、実施例１では非表示部全面を結晶化したのを、本
実施例では表示部の周辺のみをレーザーアニールにより
フチトリし１着色時のニジミがおこらないようにした０
本例も、実施例１と同様表示部、非表示部の膜厚等がほ
ぼ等しく、表示品位は低下していない。

また、第４図にこの素子の斜視図を示す。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明のＥＣ表示素子によれば、
表示のニジミをなくし、且つパターニング等による表示
品位の低下もおさえることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一般的な全固体ＥＣ素子の概略断面図、第２図
は非表示部全面を結晶化した例、第３図は表示部の周囲
のみを結晶化によりフチトリした例の概略断面図である
。また第４図は第３図の斜視図である。 １．１１，２１：基板 ２．１２，２２：下部表示電極 ３：エレクトロクロミック層 ４．１８，２Ｅｉ：上部対向電極 ５　、１３．２３：酸化発色層 ６．１４，２４７中間絶縁層 ７　、１５．２５：還元発色層 ２７：表示部 ２８：非表示部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）還元発色層と酸化発色層と、これらの両層間に中
   間絶縁層とを有する両極発色型全固体エレクトロクロミ
   ック表示素子において、上記還元発色層の表示部分の周
   囲が結晶化していることを特徴とするエレクトロクロミ
   ック表示素子。
2. （２）特許請求の範囲第１項に記載の全固体エレクトロ
   クロミック素子において、上記酸化発色層および酸化発
   色層側電極がパターニングされていることを特徴とする
   エレクトロクロミック表示素子。