JPS62220932A - 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〕 この発明は、表示極のエレクトロクロミック物質と対向
極の対極物質との電解液を介した反応物質の着色変化に
よって文字や模様などを表示するエレクトロクロミック
表示素子に関する。

〔従来の技術〕

この種表示素子の代表的なものとして、たとえば第２図
に示すように、透光性である表示側基板１の内面に透明
電極２を介してエレクトロクロミック物質層３を設けて
所要パターンを構成するセグメントに分画された表示極
４とし、対向側基板５の内面に電極６を介して対極物質
層７を設けて対向極８とし、対向配置された側基板１．
５の両極４．８間に電解液９を封入した素子２００があ
る。なお、図中の１０は表示極４の各セグメント間に介
在する絶縁保護膜、１１は対極物質層７上に設けられた
背景材、１２は側基板１．５間に介在させたスペーサ、
１３はリード端子、１，４は電極６と対向極側のリード
端子１３とを電気的に接続する導電層である（文献不詳
）。

この場合、対向極８を共通電極として所要の表示極４に
電圧を印加することにより、エレクトロクロミック物質
と対極物質との電解液９を介した反応物質の着色変化、
たとえばエレクトロクロミック物質が酸化タングステン
で電解液がリチウム塩を電解質とするものであるとき、 の反応による着色変化にて所要パターンの表示がなされ
る。

ところで、たとえば第３図のようにこのような表示素子
２００を複数個配列した表示ボード１５や表示素子２０
０自体が比較的大きいディスプレイでは、一般に外観向
上のためにエスカッションと称される不透明な外枠１６
によって表示素子２００の周辺部、つまりリード端子１
３部分ならびに前景色と色調の異なるスペーサ１２部分
を外部から遮蔽して表示領域Ａのみを露呈させている（
文献不詳）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上記外枠１６を用いた場合、表示面つま
り表示側基板１の表面が外枠１６の表面よりも奥まった
位置にあることから、表示全体が視覚的に窮屈であり、
とくに第２図の矢印ｔで示すように表示に対する照明光
の入射方向または視線方向が斜めになると外枠１６によ
って影または死角になる領域Ｂを生じて表示の視認性が
悪いという問題があった。

したがって、この発明は、上記問題点を解決することに
より、表示の視認性にすぐれ、しかも長期の使用によっ
ても表示品質の低下をきたさないエレクトロクロミック
表示素子を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を
重ねた結果、表示側基板の外面に透明板を特定手段で取
付けた場合、該透明板の屈折率効果によって表示がその
表面に浮き出して視認され、もって前記エスカッション
の外枠を用いた場合に影または死角になる領域を生じず
かつ視覚的な窮屈さがなく、しかも表示色および背景色
が阻害されず長期にわたってすぐれた表示品質が維持さ
れることを見い出し、この発明をなすに至った。

すなわち、この発明は、少なくとも表示側が透光性であ
る一対の基板が対向配置され、表示側の基板内面に形成
された表示極と対向側の基板内面に形成された対向極と
の間に電解液が封入されてなるエレクトロクロミック表
示素子において、表示側の基板外面に透明板が紫外線に
て硬化されたポリ　（メタ）アクリル酸アルキルエステ
ルを主体とする接着剤層を介して接着されていることを
特徴とするエレクトロクロミック表示素子に係る。

〔発明の構成・作用〕

第１図はこの発明に係るエレクトロクロミック表示素子
の構造例を示すものであり、図中の符号１〜１４および
１６は前記第２図における同符号の各部と同一構成であ
る。

この表示素子１００においては、表示側基板１の外面の
表示領域Ａ部分に、ガラスやポリメチルメタクリレート
の如き（メタ）アクリル酸アルキルエステル系樹脂など
からなる透明板１７が、紫外線にて硬化されたポリ　（
メタ）アクリル酸アルキルエステルを主体とする接着剤
層１８を介して背面全面で接着されており、該透明板１
７の表面と外枠１６の表面がほぼ同じ高さとなるように
設定されている。

ここで、上記の接着剤層１８は、それ自体の透明性にす
ぐれ、かつ透明板１７ならびに一般にガラスなどからな
る表示側基板ｌと近似した屈折率を有するので両者間で
反射界面を形成せず、また紫外線にて硬化されたもので
あるから溶剤揮発型の接着剤層のように揮発成分による
気泡を含まないという特徴を有している。したがって、
この表示素子１００にあっては、表示および背景の色調
ならびに表示パターンが接着剤層１８にて阻害されず、
しかも透明板１７と表示側基板１とが一体的な透明屈折
層として機能して表示パターンを透明板１７の表面に浮
き出だせることになるため、外枠１６による影や死角が
解消され、表示領域Ａ全体も視覚的に広くとらえられ、
表示の視認性が前記第２図の従来の表示素子に比較して
飛躍的に向上する。

そして、さらに重要な点は、接着剤層１８が紫外線にて
硬化されたポリ　（メタ）アクリル酸アルキルエステル
を主体とするものであるため、該接着剤層１８の耐候性
が極めて良好で長期にわたつて黄変や劣化を生じないこ
とである。すなわち、紫外線硬化型接着剤の樹脂成分と
しては一般にエポキシアクリレート、ポリエステルアク
リレート、ポリウレタンアクリレート、ポリエーテルア
クリレート、メラミンアクリレートなどのオリゴマーを
主体とするものが汎用されているが、これら樹脂成分を
主体とした紫外線硬化型接着剤を透明板１７と表示側基
板１との接着に使用すると後述比較例で示すように経時
的に黄変を生じて表示および背景の色調が阻害されると
いう問題がある。

この発明において、接着剤層１８の形成に使用する紫外
線硬化型接着剤は、つぎの一般式；％式％ で示される（メタ）アクリル酸アルキルエステルを主体
とする硬化性成分と光硬化剤（光重合開始剤）を含むも
のであり、硬化性成分中には必要に応じて上記一般式以
外のモノマーやオリゴマーなどを少量含有していてもよ
い。光硬化剤としては従来より紫外線硬化型接着剤用と
して知られる種々の化合物をいずれも使用可能である。

また上記−ａ式中のＲで示されるアルキル基としては、
炭素数１〜２０程度のものが好適である。

一方、第１図の表示素子１００において、上述した透明
板１７および接着剤層１８以外の各部は、従来のエレク
トロクロミック表示素子と同様に構成される。

すなわち、両側基板１．５としては一般にガラスなどの
透光性材料が用いられるが、対向側基板５は非透光性で
あっても差し支えない。そして透明電極２は、酸化イン
ジウム、酸化スズなどの透明性導電材料からなり、表示
側基板１の内面に真空蒸着法、スパッタ法、イオンブレ
ーティング法などの既存の薄膜形成技術によって形成さ
れている。また電極６には金、白金の如き貴金属および
これらと他の金属との合金、あるいは透明電極２と同様
の材料が使用され、前記同様の薄膜形成技術のほか、金
属の場合では箔状物を圧着あるいは接着する方法によっ
て対向側基板５の内面に形成される。

エレクトロクロミック物質層３、対極物質層７および電
解液９としては、表示色に応じて種々の材料の組み合わ
せが存在する。たとえば、表示色が青色の場合、エレク
トロクロミック物質層３として酸化タングステン（Ｗ　
Ｏａ　）が、対極物質層７として酸化タングステン、二
酸化マンガン（Ｍｎｏ、）、タングステン酸鉄ＣＦｅｔ
　０３　　・３Ｗ０３）、などが、電解液９としてＬｉ
Ｃ１！０４などのリチウム塩をプロピレンカーボネート
などの非水系溶媒に溶解したものが、代表的に使用され
る。そして、エレクトロクロミック物質層３は前記同様
の薄膜形成技術によって透明電極２上に形成され、対極
物質層９は上記対極物質と結合剤と必要に応じてカーボ
ンブラックなどの導電助剤を含む塗料を電極６上にスク
リーン印刷法などで塗布硬化して形成される。

また背景材１１は、対向極８を隠蔽してそれ自身の色調
を表示の背景とするものであり、たとえば白色の場合で
は二酸化チタンと電解液のゲル体などが使用され、対極
物質層７と同様にスクリーン印刷法などで塗布形成され
る。さらに絶縁保護膜１０としては５ｉＯｚが、導電層
１４としては銀ペーストなどが、それぞれ使用される。

〔発明の効果〕

この発明のエレクトロクロミック表示素子は、表示側の
基板外面に透明板が紫外線にて硬化されたポリ　（メタ
）アクリル酸アルキルエステルを主体とする接着剤層を
介して接着されたものであり、表示パターンが屈折率効
果によって上記透明板の表面に浮き出して視認されるた
め、素子表面の周辺部をエスカッションと称される外枠
で隠蔽しても影や死角を生じず、かつ表示領域全体も視
覚的に広くとらえられ、上記透明板を設けていない従来
の表示素子に比較して表示の視認性が飛曜的に向上する
。また、この表示素子における上記接着剤層は、透明性
が良好でかつ気泡を含まないため表示および背景の色調
および表示パターンを阻害せず、しかも極めてすぐれた
耐候性を備えて経時的に黄変や劣化を生じないので表示
品質を長期にわたって良好に維持させる。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を比較例と対比して説明する。

実施例１ 縦３３鶴、横４６１１１Ｉ、厚さ１．１鰭の透明ガラス
からなる表示側基板の一面側に酸化インジウムを真空蒸
着して厚さ２．５００人の所定パターンの透明電極を形
成し、この電極上に酸化タングステンを真空蒸着して厚
さ５，０００人の所定パターンのエレクトロクロミック
物質層を形成して表示極とした。なお、この表示極のエ
レクトロクロミック物質層以外の表面にはＳｉｎｇを真
空蒸着して絶縁保護膜とした。

一方、縦２７鶴、横４４ｎ＋、厚さ１．１鶴の透明ガラ
スからなる対向側基板の一面側全面に酸化インジウムを
真空蒸着して厚さ２．５００人の電極を形成したのち、
この電極上にタングステン酸鉄１００重量部とカーボン
ペースト（徳力化学社製の商品名ＲＰ−１０）１００重
量部とからなる対極物質含有塗料を硬化後の厚みが２０
０μｍとなるように塗布したのち、２００℃にて４時間
加熱硬化させて対極物質層を形成して対向極とした。

そして、上記側基板を表示極と対向極とが向かい合う形
で周辺部に厚さ５００μｍのガラス製方形環状スペーサ
を介挿して対向配置して接着剤にて固定するとともに、
その際上記両極間に酸化チタン１００重量部とポリテト
ラフルオロエチレン粉末１００重量部とからなるシート
状の前景材をはさみ込み、さらに１モル濃度のＬｉＣｌ
０ａを含むプロピレンカーボネートからなる電解液（比
抵抗６　Ｘ　１０−’ΩＣｍ）０．３ｍｊ！を内部に封
入して表示セルを組み立てた。

つぎに、この表示セルの表示側基板の外面にその周辺部
を除いて、全量中の７０重景％がアクリル酸ブチルから
なる紫外線硬化型接着剤をスクリーン印刷によって約１
０μｍ厚に塗布し、この塗布面上に縦２８龍、横４３鶴
、厚さ１．８　ｍ′ｍのガラス製透明板を密着させ、４
ＫＷの高圧水銀ランプを用いて２０ｃｍの距離から１分
間紫外線照射を行い、上記接着剤を硬化させた。さらに
リード端子の取付けと銀ペースト塗布による導電層の形
成を行い、第１図で示す構成のエレクトロクロミック表
示素子を作製した。

実施例２ 紫外線硬化型接着剤として全量中の７０重量％がメタク
リル酸２−エチルヘキシルからなる接着剤を用いた以外
は、実施例１と同様にしてエレクトロクロミック表示素
子を作製した。

比較例１ 透明板の接着を行わなかった以外は実施例１と同様にし
てエレクトロクロミック表示素子を作製した。

比較例２ 紫外線硬化型接着剤に代えてメチルメタアクリレート樹
脂を塩化メチレンに溶解した接着剤を用いて透明板の接
着を行った以外は、実施例１と同様にしてエレクトロク
ロミック表示素子を作製した。

比較例３ 紫外線硬化型接着剤として樹脂成分がエポキシアクリレ
ートを主体とした接着剤を用いた以外は、実施例１と同
様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。

比較例４ 紫外線硬化型接着剤として樹脂成分がポリエステルアク
リレートを主体とした接着剤を用いた以外は、実施例１
と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した
。

比較例５ 紫外線硬化型接着剤として樹脂成分がポリウレタンアク
リレートを主体とした接着剤を用いた以外は、実施例１
と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した
。

比較例６ 紫外線硬化型接着剤として樹脂成分がポリエーテルアク
リレートを主体とした接着剤を用いた以外は、実施例１
と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した
。

比較例７ 紫外線硬化型接着剤として樹脂成分がメラミンアクリレ
ートを主体とした接着剤を用いた以外は、実施例１と同
様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。

比較例８ 紫外線硬化型接着剤として樹脂成分がシリコーンアクリ
レートを主体とした接着剤を用いた以外は、実施例１と
同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。

以上の実施例および比較例のエレクトロクロミック表示
素子をそれぞれ複数個用いて第３図の如き表示ボードを
作成し、外枠（エスカッション）による影および死角の
有無、表示の鮮明度、透明板表面への表示の浮き出しを
目視観察し、視認性を調べた。またこれら表示素子につ
いて、４５℃。

９５％ＲＨの条件下で１００時間のウェザ−メーターテ
ストを行い、背景色（白）の色調変化によって耐候性を
調べた。これらの結果を下表に示す。

なお、図中の○は良、△はやや良、×は不良を意味する
。

上記から明らかなように、この発明の表示素子は、外枠
（エスカッション）を取付けた場合の視認性が良好であ
り、しかも長期使用によっても表示品質の低下を生じな
いことが判る。これに対して、透明板が溶剤揮発型接着
剤にて接着された表示素子（比較例２）ではとくに接着
剤層の気泡によって表示の鮮明度が悪く、また透明板が
ポリ　（メタ）アクリル酸アルキルエステル以外の紫外
線にて硬化された接着剤層を介して接着された表示素子
（比較例３〜８）ではとくに該接着剤層の耐候性に難が
あって長期使用によって色調変化をきたすことが判る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のエレクトロクロミック表示素子の構
造例を示す縦断面図、第２図は従来の同表示素子の縦断
面図、第３図は同表示素子を用いた表示ボードの一部破
断正面図である。 １・・・表示側基板、４・・・表示極、５・・・対向側
基板、８・・・対向極、９・・・電解液、１７・・・透
明板、１８・・・接着剤層、１００・・・エレクトロク
ロミック表示素子 特許出願人　　日立マクセル株式会社 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）少なくとも表示側が透光性である一対の基板が対
   向配置され、表示側の基板内面に形成された表示極と対
   向側の基板内面に形成された対向極との間に電解液が封
   入されてなるエレクトロクロミック表示素子において、
   表示側の基板外面に透明板が紫外線にて硬化されたポリ
   （メタ）アクリル酸アルキルエステルを主体とする接着
   剤層を介して接着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。