JPH0360099B2 - - Google Patents
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- JPH0360099B2 JPH0360099B2 JP56055892A JP5589281A JPH0360099B2 JP H0360099 B2 JPH0360099 B2 JP H0360099B2 JP 56055892 A JP56055892 A JP 56055892A JP 5589281 A JP5589281 A JP 5589281A JP H0360099 B2 JPH0360099 B2 JP H0360099B2
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- electrode
- display
- counter electrode
- ecd
- matrix
- Prior art date
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は電気化学的な酸化還元反応を用いたエ
レクトロクロミツク表示体(ECD)に関する。
さらに詳しくは、アクテイブマトリクスを用いた
ECDの構成に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an electrochromic display (ECD) using electrochemical redox reactions.
For more details, see
Concerning the configuration of ECD.
周知のようにECDは液晶に比べ鮮明で、視野
角依存性のない表示が実現できる。しかし、表示
の多機能化、消費電力については液晶より性能が
劣る。特に、表示の多機能化については駆動方法
にマルチプレキシングが適用できない為、多桁表
示、キヤラクターデイスプレイ、マトリクスデイ
スプレイには不利である。その理由はECDの表
示極と対極の間に満たされた良導電性の電解質に
よつて、電流のクロストークが生ずる為である。 As is well known, ECD can provide a clearer display than LCD and is independent of viewing angle. However, it is inferior to liquid crystals in terms of display functionality and power consumption. In particular, for multi-functional displays, multiplexing cannot be applied to the drive method, which is disadvantageous for multi-digit displays, character displays, and matrix displays. The reason for this is that current crosstalk occurs due to the highly conductive electrolyte filled between the display electrode and counter electrode of the ECD.
第1図は4画素からなる最も簡単なマトリクス
型表示である。表示極A〜Dは透明なガラス基板
上にパターン化された透明電極と、その上に積層
されたECの薄膜からなる。対極a〜dはカーボ
ンと酸化還元物質の混合物を印刷塗布したもので
ある。表示極、及び、対極はマルチプレツクス駆
動ができるよう図のように結線がなされている。
また、表示極と対極の間には電解液、又は、固体
電解質が満たされており、電子、及び、イオンの
伝導が起る。今、この表示に於て対極側(X1,
X2)を線順次走査し、それに同期させて表示極
(Y1,Y2)のON・OFFを行なうものとすると、
画素Aを点灯させる為には対極aに対し表示極を
−V(還元反応を起させる)に設定すればよい。
即ち、X1行を0電位で順次選択とし、Y1列を
ON電位−Vとする。すると、X1行とY1列の交
点である表示極Aと対極aの間には電位差−Vが
生じるので画素Aは着色点灯する。しかし、この
時表示極と対極の間は電解質によつて良導体とな
つているので、表示極Bと対極aの間にも同等の
電位差−Vを生じ画素Bも点灯してしまう。Y1
行の表示極がA、B以外にたくさんある場合には
これら全てがX1行を対極として点灯する。表示
を消去する場合も事情は同じである。 FIG. 1 shows the simplest matrix type display consisting of four pixels. Display electrodes A to D consist of a transparent electrode patterned on a transparent glass substrate and an EC thin film laminated thereon. Counter electrodes a to d are printed and coated with a mixture of carbon and redox substance. The display electrode and counter electrode are wired as shown in the figure to enable multiplex driving.
Further, an electrolytic solution or a solid electrolyte is filled between the display electrode and the counter electrode, and conduction of electrons and ions occurs. Now, in this display, on the opposite side (X 1 ,
Assuming that X 2 ) is scanned line-sequentially and the display poles (Y 1 , Y 2 ) are turned on and off in synchronization with this,
In order to light up the pixel A, the display electrode may be set to -V (to cause a reduction reaction) with respect to the counter electrode a.
In other words, the X 1 row is selected sequentially at 0 potential, and the Y 1 column is selected sequentially.
Set the ON potential to -V. Then, a potential difference -V is generated between the display electrode A and the counter electrode a, which are the intersections of the X1 row and the Y1 column, so that the pixel A lights up in color. However, at this time, since the display electrode and the counter electrode are a good conductor due to the electrolyte, a similar potential difference -V is generated between the display electrode B and the counter electrode a, and the pixel B is also turned on. Y 1
If there are many display poles in a row other than A and B, all of them light up with the X1 row as the opposite pole. The same situation applies when erasing the display.
このようにECDでは、ELやLCDで適用されて
きた通常のマトリクス駆動法(マルチプレキシン
グ)が根本的に採用できない。即ち、行と列の交
点を選択してON・OFFさせるという駆動方法は
電界効果型の素子には全く不向きである。 In this way, the usual matrix driving method (multiplexing) that has been applied to EL and LCD cannot fundamentally be used with ECD. In other words, the driving method of selecting the intersection of rows and columns and turning them on and off is completely unsuitable for field-effect elements.
従つて、このようなクロストークをなくす為に
は各画素を全て電気的に独立にすることが絶対不
可欠である。 Therefore, in order to eliminate such crosstalk, it is absolutely essential to make each pixel electrically independent.
しかし、各画素間に隔壁を設けECD小セルを
集積するような方法は製造上困難である。そこ
で、考えられたのがアクテイブマトリクスによる
ECDのマルチプレキシングである。 However, a method of integrating ECD small cells by providing partition walls between each pixel is difficult in terms of manufacturing. Therefore, we came up with the idea of using an active matrix.
This is ECD multiplexing.
第2図はECDにアクテイブマトリクスを適用
した場合の原理図である。マトリクスの中の画素
に当る部分は番号1〜6に示された各ECDセル
(対極は共通)であり、表示の着色・消去はマト
リクスの各交点に設置された電界効果型トランジ
スタ7〜12が制御する。今、マトリクス上の点
(i、i)を点灯したい場合には、Xi行にトラン
ジスタをON動作させる電圧を与え、それに同期
してYi列に書込電圧−Vを与えればよい。その
時、他のXj行等はトランジスタがOFFしており、
またYj、Yk列等には電圧を与えないものとす
る。すると、セル1には−Vの電圧がかかり、他
のセル2〜8については電気的に浮いた状態とな
る。即ち、セル1のみが独立に選択されることに
なり着色する。表示の消去の場合も全く同じであ
り、逆の電圧Vを印加すればよい。従つて、この
ようなアクテイブマトリクスの助けを借りた
ECDでは、X行を線順次走査し、それに同期さ
せてY列にON・OFF信号を送れば前述したクロ
ストークを起すことなくマルチプレツクス駆動が
できる。 Figure 2 is a diagram of the principle when an active matrix is applied to ECD. The parts corresponding to pixels in the matrix are ECD cells numbered 1 to 6 (common counter electrodes), and coloring and erasing of the display is done by field effect transistors 7 to 12 installed at each intersection of the matrix. Control. Now, if you want to light up a point (i, i) on the matrix, you can apply a voltage that turns on the transistor to the Xi row, and in synchronization with that, apply a write voltage -V to the Yi column. At that time, the transistors in other rows such as Xj are OFF,
Also, it is assumed that no voltage is applied to the Yj, Yk columns, etc. Then, a voltage of -V is applied to cell 1, and the other cells 2 to 8 are placed in an electrically floating state. That is, only cell 1 is independently selected and colored. The same is true for erasing the display, and the opposite voltage V may be applied. Therefore, with the help of such an active matrix
In ECD, if the X rows are line-sequentially scanned and ON/OFF signals are sent to the Y columns in synchronization with this, multiplex driving can be performed without causing the aforementioned crosstalk.
本駆動原理を適用する為には蒸着法による薄膜
トランジスタ、又は、シリコン基板を用いた
MOSトランジスタの形成が必要であり、特に、
後者の場合基板が不透明である事と、表示用の画
素電極をトランジスタと同一のシリコン基板上に
形成しなければならない事の為、対向電極の設置
場所に制約が加わる。即ち、シリコン基板は必ず
表示パネルの後方になければならず、従つて画素
の発色も必然的に後方の基板側となる為、対向電
極は透明でしかもフロントガラス基板上に形成で
きるものが望ましい。しかるに現有技術では対向
電極を透明に形成することができない。即ち、酸
化タングステンを用いたECDでは対向電極とし
てカーボン、あるいは、カーボンに金属粉末、さ
らには、カーボンに酸化還元体を混合した黒色の
電極材料を用いる。本発明はこの点に留意し、ア
クテイブマトリクスを用いたECDの条件に適合
する対向電極を提供するものである。 In order to apply this driving principle, thin film transistors made by vapor deposition or silicon substrates are used.
It is necessary to form a MOS transistor, in particular,
In the latter case, since the substrate is opaque and the pixel electrode for display must be formed on the same silicon substrate as the transistor, restrictions are placed on the installation location of the counter electrode. That is, the silicon substrate must be located at the rear of the display panel, and therefore, the pixels are necessarily colored on the rear substrate side, so it is desirable that the counter electrode is transparent and can be formed on the front glass substrate. However, with the existing technology, it is not possible to form the counter electrode transparently. That is, in ECD using tungsten oxide, a black electrode material made of carbon, or a mixture of carbon and metal powder, or carbon and a redox substance is used as the counter electrode. The present invention takes this point into consideration and provides a counter electrode that meets the conditions of ECD using an active matrix.
第3図はアクテイブマトリクスを用いたECD
のセル構成を示した図である。13はシリコン基
板であり、その上にはマトリクスの各交点に
MOS電界効果型トランジスタ14と画素電極1
5が作られている。画素電極15はトランジスタ
14のドレイン電極と直結しておりAl配線がな
されている。この画素電極15の上には薄膜化さ
れた酸化タングステン16が積層されており、こ
れが着消色する。17は透明ガラスであり内面に
は前述したカーボンを主体とする対極材料18が
格子状、又は、縞状に印刷塗布されている。本発
明はこの対向電極の作り方に特徴がある。19は
セル内に封入された電解液であり、1M−LiClO4
のプロピレンカーボネイト溶液からなる。20は
絶縁被膜であり、トランジスタ、及び、配線の保
護コートを兼ねている。 Figure 3 shows ECD using active matrix
FIG. 13 is a silicon substrate, on which there are
MOS field effect transistor 14 and pixel electrode 1
5 are being made. The pixel electrode 15 is directly connected to the drain electrode of the transistor 14 and has Al wiring. A thin tungsten oxide layer 16 is laminated on the pixel electrode 15, and this layer changes color and fades. Reference numeral 17 is transparent glass, and on its inner surface, the counter electrode material 18, which is mainly composed of carbon, is printed and coated in a grid or striped pattern. The present invention is characterized by the method of making this counter electrode. 19 is an electrolyte sealed in the cell, 1M-LiClO 4
of propylene carbonate solution. 20 is an insulating film which also serves as a protective coat for the transistor and wiring.
第4図はフロントガラス内に設けられた対向電
極18の全体の形状を示した図である。この図で
明らかなように本発明ではマトリクス型表示の行
間、あるいは、列間に対応した場所、言い換えれ
ば各表示画素間の空間になる場所に対向電極を形
成するものである。従つて、その形成方法として
はシヤドウマスクを用いた蒸着、あるいは、スパ
ツタ法、フオトリソグラフイを用いたエツチング
法、さらには、スクリーン印刷法などが適用でき
る。貴金属や酸化還元体を用いた対向電極では前
2者が有利であろう。また、現在のカーボン粉末
を用いる対向電極では印刷法が簡便である。即
ち、黒鉛、活性炭などの粉末のみ、あるいは、こ
れに金属、又は、酸化還元体を添加した材料に適
当な結着剤を混ぜ粘稠な液体とした後、これをパ
ターン形成したスクリーン印刷機によつてガラス
基板上に塗布し、熱処理によつて結着剤を乾燥固
化するか、焼結によつて炭化、あるいは、気化さ
せればよい。 FIG. 4 is a diagram showing the overall shape of the counter electrode 18 provided within the windshield. As is clear from this figure, in the present invention, counter electrodes are formed at locations corresponding to between rows or columns of a matrix type display, in other words, at locations corresponding to spaces between display pixels. Therefore, as a method for forming it, vapor deposition using a shadow mask, sputtering method, etching method using photolithography, or screen printing method can be applied. The former two methods may be advantageous for counter electrodes using noble metals or redox substances. Furthermore, the printing method is simple for the current counter electrode using carbon powder. In other words, a suitable binder is mixed with a powder such as graphite or activated carbon, or with a metal or a redox substance to form a viscous liquid, which is then applied to a screen printing machine that forms a pattern. Therefore, the binder may be coated on a glass substrate, and the binder may be dried and solidified by heat treatment, or carbonized or vaporized by sintering.
本実施例としてカーボンに活性炭と黒鉛を用
い、酸化還元体に鉄錯体であるベルリンブルーを
用いた物を試みた。結着剤はカルボキシメチルセ
ルロースナトリウムを用い、粘度調整は水の添加
量の加減によつて行なつた。電極のパターン形成
はステンシルスクリーンによる印刷法によつて行
ない、形状は第4図の格子形とした。印刷後の熱
処理は100℃、1Hで、結着剤の固化による方法で
ある。その結果、印刷後のヒビ割れもなく良好な
導電性をもち、しかも、対向電極として酸化還元
反応もスムーズに働く電極が得られた。なお、表
示画素間にある対向電極の面積比は20%程度であ
つたが表示に対する視覚上の抵抗感は少なかつ
た。しかし、今後の印刷技術の向上と、少ない面
積比で有効に働く対極材料の開発によつて、この
格子状対極を意識させない所まで高める必要はあ
ろう。 In this example, an attempt was made to use activated carbon and graphite as the carbon and Berlin blue, an iron complex, as the redox substance. Sodium carboxymethyl cellulose was used as the binder, and the viscosity was adjusted by adjusting the amount of water added. The electrode pattern was formed by printing using a stencil screen, and the electrode pattern was shaped like a lattice as shown in FIG. The heat treatment after printing was performed at 100°C for 1 hour to solidify the binder. As a result, an electrode was obtained that had no cracks after printing, had good conductivity, and also functioned smoothly in oxidation-reduction reactions as a counter electrode. Although the area ratio of the opposing electrodes between the display pixels was about 20%, there was little visual resistance to the display. However, with future improvements in printing technology and the development of counter electrode materials that work effectively with a small area ratio, it will be necessary to improve this lattice-shaped counter electrode to the point where it is no longer noticeable.
以上述べたように本発明はアクテイブマトリク
スを用いたECDの対向電極の形成方法に関する
ものであり、特にSi基板を用いた場合には本発明
の有用性が発揮できる。なお、本発明ではEC材
料として無機固体型の酸化タングステンを掲げた
が、この他、高分子膜にEC材料を結合したタイ
プの有機薄膜型ECD等についても本方法を準じ
ればよい。また、対向電極の形状については種々
の変形が可能である。例えば、キヤラクターデイ
スプレイでは文字の行間に対向電極を設ける等の
工夫をすれば、表示を見易くし、かつ、電極とし
ての必要な機能も果せるであろう。さらには、装
飾的な効果もあげられるであろう。 As described above, the present invention relates to a method for forming a counter electrode of an ECD using an active matrix, and the usefulness of the present invention can be exhibited particularly when a Si substrate is used. Although the present invention uses inorganic solid tungsten oxide as the EC material, this method may also be applied to organic thin film ECDs in which an EC material is bonded to a polymer film. Moreover, various modifications are possible for the shape of the counter electrode. For example, in a character display, counter electrodes may be provided between the lines of characters to make the display easier to read and to perform the necessary function as an electrode. Furthermore, it may also have a decorative effect.
上述の如く、本発明は1対の基板間に電解液が
狭持され、該1対の基板の一方の基板上には信号
電極線と走査電極線とがマトリクス状に形成さ
れ、該信号電極と該走査電極線との交点には
MOSトランジスタ、及び画素電極が形成され、
画素電極上にはWO3層が形成されてなり、他方
の基板上には対向電極が形成されてなるエレクト
ロクロミツク表示体において、該対向電極は、不
透明な電極であり、且つ画素電極と重なり合わな
いように配置したことにより、画素電極が、不透
明な対向電極と重なり合うことがなく、画素電極
上のWO3層の色調の変化は不透明である対向電
極で遮られることがなくなるので、輝度の明るい
鮮明な表示品質の表示体が得られる。更に、トラ
ンジスタは不透明電極で覆われるので、光の影響
を全く受けることがなく光の影響による誤動作は
全くなくなる。 As described above, in the present invention, an electrolytic solution is sandwiched between a pair of substrates, and signal electrode lines and scanning electrode lines are formed in a matrix on one of the pair of substrates, and the signal electrode lines and scanning electrode lines are formed in a matrix. At the intersection of and the scanning electrode line,
A MOS transistor and a pixel electrode are formed,
In an electrochromic display in which three WO layers are formed on a pixel electrode and a counter electrode is formed on the other substrate, the counter electrode is an opaque electrode and overlaps the pixel electrode. By arranging them so that they do not overlap, the pixel electrode does not overlap with the opaque counter electrode, and the change in color tone of the WO 3 layer on the pixel electrode is not blocked by the opaque counter electrode, so the luminance changes. A display body with bright and clear display quality can be obtained. Furthermore, since the transistor is covered with an opaque electrode, it is completely unaffected by light, and malfunctions due to the influence of light are completely eliminated.
第1図は従来のマトリクス型ECDを示す図。
第2図は従来のアクテイブマトリクス型ECDを
示す図。第3図は本発明のECDを示す断面図。
第4図a,bは本発明に用いる対向電極の形状を
示す図。
Figure 1 shows a conventional matrix type ECD.
Figure 2 is a diagram showing a conventional active matrix type ECD. FIG. 3 is a sectional view showing the ECD of the present invention.
FIGS. 4a and 4b are diagrams showing the shape of the counter electrode used in the present invention.
Claims (1)
基板の一方の基板上には信号電極線と走査電極線
とがマトリクス状に形成され、該信号電極線と該
走査電極線との交点にはMOSトランジスタ、及
び画素電極が形成され、画素電極上にはWO3層
が形成されてなり、他方の基板上には対向電極が
形成されてなるエレクトロクロミツク表示体にお
いて、該対向電極は、不透明な電極であり、且つ
該画素電極と重なり合わないように配置したこと
を特徴とするエレクトロクロミツク表示体。1. An electrolytic solution is sandwiched between a pair of substrates, a signal electrode line and a scanning electrode line are formed in a matrix on one of the pair of substrates, and the signal electrode line and the scanning electrode line are formed in a matrix. In an electrochromic display body, a MOS transistor and a pixel electrode are formed at the intersection with the pixel electrode, three WO layers are formed on the pixel electrode, and a counter electrode is formed on the other substrate. An electrochromic display characterized in that the counter electrode is an opaque electrode and is arranged so as not to overlap the pixel electrode.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5589281A JPS57171379A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Electrochromic display body |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5589281A JPS57171379A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Electrochromic display body |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57171379A JPS57171379A (en) | 1982-10-21 |
| JPH0360099B2 true JPH0360099B2 (en) | 1991-09-12 |
Family
ID=13011758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5589281A Granted JPS57171379A (en) | 1981-04-14 | 1981-04-14 | Electrochromic display body |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57171379A (en) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5420692A (en) * | 1977-07-15 | 1979-02-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Display device and production of the same |
-
1981
- 1981-04-14 JP JP5589281A patent/JPS57171379A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57171379A (en) | 1982-10-21 |
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