JPS63179336A - エレクトロクロミツク表示装置 - 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】 Ｃ産業上の利用分野コ この発明はエレクトロクロミック表示装置、特に表示素
子駆動回路の改良に関する。

［従来の技術］ 一般にエレクトロクロミック表示素子は、化学反応を利
用してその表示を行わせている関係上、一旦着色すると
電源を停止しても着色状態を維持する所謂メモリー特性
を有する反面、着色及び消色時に対応して個別に逆極性
の電圧印加を必要とする。かかる電圧印加用として、電
源部に於いて複数種類の電圧値の出力を行わせ、この電
圧を駆動回路で切り換え使用することも可能であるが、
例えばＴＴＬレベルの５ｖ単一電源で全システムを駆動
できれば、表示装置全体の回路構成の簡素化が図られ、
製造コストの低減も可能となる。

上記要望に対し、従来第３図に示すような駆動回路５０
が提案されている。かかる回路５０は、表示部１の各表
示極３に表示極駆動部５の出力端を個別につなぎ、常時
は各出力端をオープン状態にしておくとともに、各表示
極３に対して共通に備えた対向極４に対向極駆動部５１
を繋ぐ。

ここで着色時は、着色する表示Ｓ３をＯｖ、その他の表
示極をオーブン状態にするとともに、対向極４をＩＶ程
度として着色電圧Ｖ、を表示部１に印加し、逆に消色時
は、全ての表示ｔ４ｉ３を５Ｖとして対向極４を４Ｖ程
度に設定することにより、表示部１に消色電圧ｖｂを５
ｖ単一電源１１を用いて印加可能としている。

Ｃ発明が解決しようとする問題点］ ところで、上記した駆動回路５０を使用し、各種条件を
変化させて表示動作を行うと、表示部１を構成する表示
素子それ自体の劣化が通常使用時より大きいことが知ら
れる。かかる原因を究明するため、本発明者らは表示装
置全体の温度をＯｏＣないし６０℃の間で変化させて着
色電圧Ｖ、と消色電圧Ｖ、の変化状態を観察したところ
、温度が上昇するにつれて両電圧とも大幅に上昇するこ
とを見い出した。即ち、従来の対向電極駆動部５１で形
成される着色用電圧Ｖ、は、電源電圧ｖ０を抵抗５２で
分圧したものを単にダーリントン接続したトランジスタ
５３で増幅したものであり、他方消色用電圧ｖ２は、直
列接続したダイオード５４の順方向電圧を利用したもの
であって、特別には温度変化に対する電圧変動の補償は
行っておらず、この温度上昇に対する対策の欠如が高温
時における予想を上回る電圧上昇をもたらすとともに、
表示素子それ自体の高温時における特性とも相俟って１
表示素子の劣化を早めていることを知見するに至った。

上記問題に対し、表示素子の単位面積当りの電流値が一
定となるように定電流着色を行うことが考えられるが、
全表示電極に対して１組づつの定電流回路を配設するこ
とは、製作コストが極めて高くなるばかりか、回路基板
全体が大型化するなど非現実的である。

本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、着色
時に表示部に対し流入される電流値の定電流化と温度変
化に対する安定化を可及的に図り、もって表示部の定電
流駆動を可能とし、異常高電圧印加に起因する素子自体
の劣化を未然に防止するとともに、表示品質の向上を図
ることを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 第１図は本発明にかかるエレクトロクロミック表示装置
の概略を示すブロック図であって、表示部１と、該表示
部ｌに着色及び消色動作を規制する駆動電圧を印加する
駆動部２と、駆動部２と表示部１間に介装した定電流手
段とから構成される。

表示部１は表示極３と対向極４を備えたエレクトロクロ
ミック表示素子で構成され、両極に印加する電圧の方向
を反転することにより、着色と消色を繰り返す。

定電流手段はＦＥＴ２０を定電流接続したものであって
、表示部１の表示極３と駆動部２間に介装すると共に、
ＦＥＴ２０の着色時におけるゲート・ソース間電圧を温
度係数が略零となる値に設定している。

［作用〕 上記構成に於いて、例えば制御部１０から送られるデー
タに基づき先ず着色サイクルに入ると、駆動部２からは
着色すべき表示極３が選ばれ、該当の表示極３と対向極
４間に所定の駆動電圧が印加される。この時、駆動部２
と表示極３間には定電流手段が介装されており、該定電
流手段は駆動部２から出力される駆動電圧の変動あるい
は表示部１の特性の経時変化など各種電流変動要因を全
て吸収し、表示極３に対して略一定の電流を流し続ける
。

ここで装置全体の温度が変化すると、表示部１及び駆動
部２と共に、定電流手段を構成するＦＥＴ２０それ自体
の動作特性も変化するが、該ＦＥＴ２０のゲート・ソー
ス間に加えるバイアス電圧を温度係数が略零となる値に
予め設定しであるため、温度変化にかかわらず定電流手
段の設定電流値は変化することなく、表示部ｌの安定し
た定電流駆動が行われるのである。

［実施例］ 第２図は本発明にかかる表示装置を具体的に実施した一
例を示す電気回路図であって、表示部１と、該表示部１
に所定の電圧を印加する駆動部２と、装置全体をコント
ロールする制御部１０と、所定の電源電圧Ｖ。を各回路
に供給する電源部１１とから構成される。

表示部１は、１又は複数のエレクトロクロミック表示素
子で構成され、該素子は表示すべき形状に対応して区画
された複数の表示ｆａｊ３・３・・・と、全表示ｗ＆３
に対して共通の対向１ｉ４を備え、両極３・４に印加す
る電圧の方向及び値を変えることにより、両極間で生ず
る例えば酸化タングステンとリチウムイオンとの可逆的
な化学変化を制御し、個別の表示極３毎の青色への着色
及び消色を行い、所定の表示動作を可能とする。

制御部１０は、例えば中央処理装置を備えてプログラム
で動作が規制されるものであって、駆動部２に対してデ
ータ信号、制御信号、アドレス信号など各種信号Ｓｏ・
Ｓ、−Ｓ２を適宜送り、装置全体の動作をコントロール
する・ 電源部１１は、温度変化あるいは負荷状態の如何にかか
わらず、十分に安定化された例えば５Ｖ程度の単一極性
の電圧ｖｏを出力する。

駆動部２は、表示極３に対して接続される表示極駆動部
５と、対向極４に接続される対向極駆動部６とから構成
される。

表示極駆動部５は、少なくとも表示極３の数に対応する
出力端を備え、制御部１０から送られる各種信号３１．
によりその出力電圧が制御される。即ち、表示極３のう
ちデータの書き込みを必要としない出力端はハイインピ
ーダンス状態を維持する一方、データの書き込みを行う
出力端はアースして出力電圧をＯｖにし、対向極駆動部
６から出力される電圧値Ｖ、との差電圧ｖ８で表示部」
を駆動する。逆に消去を行う場合は、全ての出力端を約
５Ｖとし、対向極駆動部６から出力される電圧値Ｖ。

との差電圧Ｖ、で表示部ｌを駆動する。

対向極駆動部６は、前記着色用電圧Ｖ、は電源電圧ｖ０
をそのまま、消色用電圧ｖ２は可変抵抗器１３で分圧し
て形成した後、アナログスイッチ１４・１５を介して電
圧緩衝回路１６に送る。

アナログスイッチ１４・１５は、Ｃ−ＭＯＳクイブのト
ランスミッションゲートあるいはＦＥＴによる電子スイ
ッチなどの如く、制御端に対する信号の有無と連繋して
ゲートを高速に開閉し、入力電圧値をそのまま出力可能
とするものである。

両アナログスイッチ１４・１５は、常時はオフしている
が、制御部ｌＯから着色制御信号ＳＩ及び消色制御信号
Ｓ２が送られるのと連繋して個別にオンし、着色用電圧
ｖ１あるいは消色用電圧Ｖ２を択一的に一定期間だけ出
力する。

電圧ａ周回路１６は、対向極４とＯＰアンプ１７のマイ
ナス極間に抵抗による貝帰還回路１８を設けることによ
り、ＯＰアンプ１７のプラス極に入力される電圧が、温
度変化あるいは表示素子駆動電流の増減等の作動条件の
変動にもかかわらず安定した状態でその値を変更するこ
となくそのまま、あるいは所定の割合だけ増幅されたの
ち、対向Ｓ４に印加されるようにしている。

本発明は、表示極駆動部５と表示部１の各表示極３間に
定電流回路１９を介装したことを特徴とする。

定電流回路１９は、Ｎタイプの接合型あるいはＭＯＳ型
等のＦＥＴ２０を使用し、該Ｆ　Ｅ　Ｔ　ノドレインを
表示極３に接続すると共に、ソース・ゲート間を可変抵
抗器２１で繋ぎ、更にゲートを表示極駆動部５の出力端
に接続することにより、着色時、即ち本実施例にあって
は対向極４から表示極３に向けて電流が流入される際、
該ＦＥＴ２０のソース・ドレイン間にピンチオフ電圧以
、ヒの電圧が印加され、飽和領域で定電流素子として動
作するように構成している。

更に、ドレイン電流が流れる可変抵抗器２１でソース・
ゲートｒＩ！Ｉ電圧を：ＪＲ整し、着色時にＦＥＴ２０
の温度係数が略零となる電圧値に設定することにより、
装置全体の温度変化にかかわらず定電流回路１９は設定
電流値を常時維持し、駆動部２からの出力電圧の変化あ
るいは表示部１それ自体の劣化等に電流変動要因を吸収
し、表示部１の定電流駆動が安定して行われる。

次に消色時においては、表示部ｌに印加される電圧の方
向は着色時とは逆になるが、ＦＥＴ２０が接合型の場合
、ドレイン・ゲート間のＰＮ接合部が順方向ダイオード
となって、従来と略同様に定電圧駆動が可能となる。し
かし、ＦＥＴ２０がＭＯＳ型でＰＮ接合部がなく電流値
が制限される場合、あるいは消色時の電流それ自体が不
足する場合には、表示極駆動部５と表示極３間にダイオ
ード２２を消色時に順方向となるように接続することに
より、抽出電流を該ダイオード２２でバイパスして電流
値を増加させ、確実な消色動作を可能としている。

なおＦＥＴ２０がＰ型あるいは着消色時の電圧印加方向
が逆の場合、ＦＥＴ２０の接続方向を上記とは逆にする
必要がある。

また、各表示極３の面積が各々異なる場合、該面積に比
例した定電流値が得られるようにＦＥＴ２０の特性を適
宜設計変更することにより、表示部１あるいは駆動部２
に何ら手を加えることなく、定電流密度による着色動作
が行える。

［実験例］ 第２図に示す構成の駆動部２と、７Ｃセグメントの表示
素子を用い、着色時の注入電気量の温度依存性を調べた
。実験は、温度が２５°Ｃで着色時の電流値を８．３ｍ
Ａに調整して電気量を５．０ｍＣとし、一方、消色電圧
を１．７ｖに設定した後、温度をＯ′Ｃと６０°Ｃに変
化さゼながら注入電気量の変化を調べた０着色及び消色
の繰り返し時間は、各々０．６秒ずつである。

比較のため従来例である第３図の回路を用い、温度が２
５°Ｃにおける着色電圧を１．ｌＶとした以外は同一条
件で実験した結果を示す。

比較例においては、注入電気量の値が２５°Ｃで５．０
ｒｒｒＣだうたものが、０°Ｃで２．２＋ｎＣ１６０’
Ｃで８．１ｍＣと大幅に変動したのに対し、本実施例に
あっては、２５°Ｃで５．０ｍＧに設定したものが、０
°Ｃで４　、８ＤＩＧ、６０’Ｃで５．１ｍＣと変化幅
が小さく、十分な定電流制御が行われたことが確かめら
れた。

〔発明の効果］ 本発明は上記の如く、着色時における温度係数を略零と
した定電流手段を駆動部２と表示極３間に介装したので
、他に特別な制御手段を用いることなく、むしろ駆動部
２の構成を簡略化しても、温度変化に起因する駆動電圧
の変動あるいは表示素子の動作特性の変化等に対し常に
表示部１を定電流駆動でき、高電圧印加による素子の破
損も未然に防止できる。

また定電流手段の設定電流値を、各表示極３の面積に比
例するようにＦＥＴ２０の特性を設定するだけで、他の
構成を何ら工夫あるいは変更することなく表示素子の定
電流密度による駆動ができ、駆動電圧のパルス幅を制御
するのみで定電気量着色となって表示品質の向上が図れ
る。

更に、本発明の定電流手段はＩＣ化も容易で、表示極駆
動部５と一体化して回路構成の小型化が図れるなど、多
くの利点を宥する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の概略を示すブロック図、第２図は本発
明を実施した一例を示す電気回路図である。 第３図は従来例を示す電気回路図である。 １・・・・表示部、 ２・・・・駆動部、 ３・・・・表示極、 ４・・・・対向極、 ５・・・・表示Ｗ＆駆動部、 ６・・・・対向極駆動部、 １０・・・制御部、 １１・・・電源部。 発　　明　　者　　　長　　弁　　　北回　　用土　章 同　　真辺俊勝 第３　＋’Ａ ／　　　”ｓ１ 田

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示部３と対向極４とを備えた表示部１と、該表
   示部１の着色及び消色動作を規制する駆動電圧を印加す
   る駆動部２とを備えたエレクトロクロミック表示装置で
   あって、 前記駆動部２と表示極３間に定電流手段を介装し、該定
   電流手段を定電流接続したＦＥＴ２０で構成すると共に
   、該ＦＥＴ２０の着色時におけるゲート・ソース間電圧
   を温度係数が略零となる値に設定したことを特徴とする
   エレクトロクロミック表示装置。
2. （２）前記ＦＥＴ２０は、ダイオード２２が消色時にオ
   ン可能に並列接続されている特許請求の範囲第１項記載
   のエレクトロクロミック表示装置。
3. （３）各ＦＥＴ２０は、着色時に流れる定電流値が表示
   部３の面積に比例するように形成されている特許請求の
   範囲第１項または第２項記載のエレクトロクロミック表
   示装置。