エレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置
【課題】簡易な構成により、以前に表示したパターンの影響を受けずに所望のパターン表示を行う。
【解決手段】表示基板１１と、表示電極１３と、対向基板１２と、対向電極１５と、表示電極１３と対向電極１５とに挟まれるように設けられた電解質層１６と、表示基板１１と対向電極１５との間に表示電極１３に接して設けられたエレクトロクロミック層１４を有し、各表示電極１３と対向電極１５間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層１４を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置１０の駆動方法において、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行う（Ｓ４０４〜Ｓ４０７）。
【解決手段】表示基板１１と、表示電極１３と、対向基板１２と、対向電極１５と、表示電極１３と対向電極１５とに挟まれるように設けられた電解質層１６と、表示基板１１と対向電極１５との間に表示電極１３に接して設けられたエレクトロクロミック層１４を有し、各表示電極１３と対向電極１５間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層１４を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置１０の駆動方法において、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行う（Ｓ４０４〜Ｓ４０７）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙に替わる電子媒体として、電子ペーパーの開発が盛んに行われている。電子ペーパーは、表示装置が紙のように用いられるところに特徴があるため、ＣＲＴや液晶ディスプレイといった従来の表示装置とは異なった特性が要求される。
【０００３】
例えば、反射型表示装置であり、かつ、高い白反射率・高いコントラスト比を有すること、高精細な表示ができること、表示にメモリ効果があること、低電圧でも駆動できること、薄くて軽いこと、安価であること、などの特性が要求される。このうち特に、表示の品質に関わる特性として、紙と同等な白反射率・コントラスト比についての要求度が高い。
【０００４】
これまで、電子ペーパー用途の表示装置として、例えば反射型液晶を用いる方式、電気泳動を用いる方式、トナー泳動を用いる方式、などが提案されている。しかしながら、上記のいずれの方式も白反射率・コントラスト比を確保しながら多色表示を行うことは大変困難である。
【０００５】
一般に多色表示を行うためには、カラーフィルタを設けるが、カラーフィルタを設けると、カラーフィルタ自身が光を吸収し、反射率が低下する。さらに、カラーフィルタは、一画素をレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）に３分割するため、表示装置の反射率が低下し、それに伴ってコントラスト比が低下する。白反射率・コントラスト比が大幅に低下した場合は、視認性が非常に悪くなり、電子ペーパーとして用いることが困難である。
【０００６】
一方、上記のようなカラーフィルタを設けず、反射型の表示装置を実現するための有望な技術として、エレクトロクロミック現象を用いる方式がある。
【０００７】
電圧を印加することで、可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象をエレクトロクロミズムという。このエレクトロクロミズム現象を引き起こすエレクトロクロミック化合物の発色／消色（以下、発消色という）を利用した表示装置が、エレクトロクロミック表示装置である。このエレクトロクロミック表示装置については、反射型の表示装置であること、メモリ効果があること、低電圧で駆動できることから、電子ペーパー用途の表示装置技術の有力な候補として、材料開発からデバイス設計に至るまで、幅広く研究開発が行われている。
【０００８】
ただし、エレクトロクロミック表示装置には、酸化還元反応を利用して発消色を行う原理ゆえに、発消色の応答速度が遅いという欠点がある。特許文献１には、エレクトロクロミック化合物を電極近傍に固定させることによって発消色の応答速度の改善を図った例が開示されている。特許文献１の記載によれば、従来数１０秒程度だった発消色に要する時間は、無色から青色への発色時間、青色から無色への消色時間は、ともに１秒程度まで向上している。ただし、これで十分というわけではなく、エレクトロクロミック表示装置の研究開発に際しては、さらなる発消色の応答速度の向上が必要である。
【０００９】
一方、エレクトロクロミック表示装置は、エレクトロクロミック化合物の構造によって様々な色を発色できるため、多色表示装置として期待されている。
【００１０】
このようなエレクトロクロミック表示装置を利用した多色表示装置には、いくつか公知になっている例がある。例えば、特許文献２には、複数種のエレクトロクロミック化合物の微粒子を積層したエレクトロクロミック化合物を用いた多色表示装置が開示されている。該文献では、発色を示す電圧の異なる複数の機能性官能基を有する高分子化合物であるエレクトロクロミック化合物を複数積層し、多色表示エレクトロクロミック化合物とした多色表示装置の例が開示されている。
【００１１】
また、特許文献３には、電極上に多層にエレクトロクロミック層を形成し、その発色に必要な電圧値や電流値の差を利用して多色を発色させる表示装置が開示されている。該文献では、異なる色を発色し、かつ、発色する閾値電圧及び発色に必要な必要電荷量が異なる複数のエレクトロクロミック化合物を、積層又は混合して形成した表示層を有する多色表示装置の例が開示されている。
【００１２】
また、特許文献４には、一対の透明電極の間にエレクトロクロミック層及び電解質を挟持した構造単位を複数積層してなる多色表示装置の例が開示されている。また、特許文献５には、特許文献４に記載された構造単位を用いてパッシブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネルを構成し、ＲＧＢ３色に対応する多色表示装置の例が開示されている。
【００１３】
さらに、特許文献６には、表示基板と対向電極との間に複数の表示電極が互いに隔離して設けられ、複数の表示電極の各々に対応して複数のエレクトロクロミック層が設けられ、一の表示電極と他の表示電極との間の電気抵抗は、一の表示電極の電気抵抗より大きくすることで、任意の色を発色させるエレクトロクロミック表示装置の例が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のエレクトロクロミック表示装置においては、以下のような問題があった。
【００１５】
例えば、特許文献２に記載の技術では、積層されたエレクトロクロミック化合物の各々が、異なる電圧で異なる色を発色する化合物であるため、電圧を制御することによっていずれかの色に発色させることは可能であるものの、複数の色を同時に発色させることができない、という問題があった。
【００１６】
また、特許文献３に記載の技術では、異なる色を発色する複数種のエレクトロクロミック化合物を有するため、複数の色を同時に発色させることは可能であるものの、任意の色を選択的に発色させるために複雑な電圧・電流の制御が必要となるという問題があった。
【００１７】
また、特許文献４、５に記載の技術では、１層のエレクトロクロミック層を発色させるために１対即ち２層の透明電極が必要になるため、複数積層した場合に電極層の層数が多くなり、反射率・コントラストが低下するという問題があった。
【００１８】
ところで、エレクトロクロミック表示装置は、その特性により、外部から供給される電荷により酸化又は還元反応を起こして発消色を行うものであるため、仮に、あるパターンを還元発色させた場合、エレクトロクロミズム材料はパターンに応じた還元状態となっている。当該パターンを消す場合、発色のパターンと同じパターンで酸化消色を起こすように駆動させることにより、表示されていたパターンを消すことが可能となる。これは、酸化発色、還元消色の場合も同様である。また、安定状態で発色し、外部からの電荷供給により、消色又は別の色に発色するものもある。
【００１９】
この点に関し、特許文献６に記載の技術は、発色前に各表示電極に消色電圧を印加することにより、エレクトロクロミック化合物の電荷状態を初期化することが可能であるが、特許文献６に記載の技術では、逆方向の反応を起こすために、双方向に制御可能な駆動方式（後述する図７参照）を用いる必要があるため、装置構成が複雑となり、コスト増に繋がるという問題が残されていた。
【００２０】
そこで本発明は、エレクトロクロミック表示装置におけるパターン表示や切り替えにおいて、簡易な構成により、以前に表示したパターンの影響を受けずに所望のパターン表示を行うことができるエレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
かかる目的を達成するため、本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法は、表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、表示電極と対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、表示基板と対向電極との間に表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、各表示電極と対向電極間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置の駆動方法において、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うようにしている。
【００２２】
また、本発明に係るエレクトロクロミック表示装置は、表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、表示電極と対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、表示基板と対向電極との間に表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、各表示電極と対向電極間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置であって、電界効果トランジスターからなるアクティブマトリックスアレイを発色用のみに有し、消色を、表示電極または対向電極に対して一様に印加する駆動手段を備え、該駆動手段は、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、簡易な構成により、以前に表示したパターンの影響を受けずに所望のパターン表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す構成図（１）である。
【図２】エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す構成図（２）である。
【図３】エレクトロクロミック表示装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図４】発色用アクティブマトリクスを有する駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置（発色時接続）の概略構成図である。
【図５】消色用アクティブマトリクスを有する駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置（消色時接続）の概略構成図である。
【図６】消色用アクティブマトリクスを有しない駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置（消色時接続）の概略構成図である。
【図７】発色用および消色用アクティブマトリクスを有し、双方向パターンの制御可能な駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置の概略構成図である。
【図８】消色用アクティブマトリクスを有さず、発色用アクティブマトリクス３４を有し、双方向パターンの制御不可である駆動装置を備えた本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の概略構成図である。
【図９】図７に示す双方向にパターン制御可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１２】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理であって、本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】全面消色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１４】パターンＡ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１５】全面発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１６】パターンＢ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１７】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理であって、本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１８】パターンＤ＋Ｅ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１９】パターンＦ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図２０】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の他の例を示すフローチャートである（比較例１）。
【図２１】パターンＣ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図２２】表示基板、第１の表示電極、第２の表示電極の配置関係を示した模式図である。
【図２３】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の他の例を示すフローチャートである（比較例２）。
【図２４】パターンＧ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（エレクトロクロミック表示装置のセル部構成［１］）
先ず、エレクトロクロミック表示装置のセル部の構成例について説明する。図１は、エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す概略構成図である。
【００２７】
図１に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、表示基板１１と、表示基板１１に対向されて設けられた対向基板１２と、表示基板１１と対向基板１２とがスペーサ１９を介して貼りあわされたセル２０を有する。
【００２８】
表示基板１１には、表示電極１３およびエレクトロクロミック層１４が設けられ、表示電極１３およびエレクトロクロミック層１４を支持している。表示電極１３は、対向電極１５に対する電位を制御し、エレクトロクロミック層１４を発色させるための電極である。
【００２９】
エレクトロクロミック層１４は、エレクトロクロミック化合物と、該エレクトロクロミック化合物を担持する金属酸化物と、を有しいる。なお、エレクトロクロミック化合物は、酸化還元反応によって発色する部分であり、金属酸化物は、エレクトロクロミック化合物を担持するとともに、発消色を高速で行うためのものである。
【００３０】
対向基板１２には、対向電極１５が設けられ、対向電極１５を支持している。対向電極１５は、対向電極１５に対する表示電極１３の電位を制御し、エレクトロクロミック層１４を発色させるための電極である。
【００３１】
セル２０は、表示基板１１と、対向基板１２とが、スペーサ１９を介して貼り合わされ
た構造を有しており、セル２０の内部には、電解質（電解質溶液）１６が充填される。電解質１６は、表示電極１３と、対向電極１５との間でイオンとして電荷を移動させ、エレクトロクロミック層１４の発色を起こすためのものである。この電解質１６はポリマーに担持することも可能であり、ポリマーをパターニングすることで、容易に発消色領域（すなわち画素）を形成することが可能である。
【００３２】
（エレクトロクロミック表示装置のセル部構成［２］）
次に、エレクトロクロミック表示装置のセル部の他の構成例について説明する。図２は、エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す概略構成図である。なお、図１と重複する部分の説明は必要に応じて省略する。
【００３３】
図２に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、表示基板１１と、表示基板１１に対向されて設けられた対向基板１２と、表示基板１１と対向基板１２とがスペーサ１９を介して貼りあわされたセル２０を有する。
【００３４】
表示基板１１には、第１の表示電極１３ａと、第１の表示電極１３ａに接して設けられた第１のエレクトロクロミック層１４ａと、第１のエレクトロクロミック層１４ａに接して設けられた保護層１７と、保護層１７に接して設けられた絶縁層１８と、絶縁層１８に接して設けられた第２の表示電極１３ｂと、第２の表示電極１３ｂに接して設けられた第２のエレクトロクロミック層１４ｂと、が設けられており、上記の積層構造を支持している。
【００３５】
第１、第２の表示電極１３ａ，１３ｂは、それぞれ対向電極１５に対する電位を制御し、第１、第２のエレクトロクロミック層１４ａ，１４ｂを発色させるための電極である。
【００３６】
また、第１、第２のエレクトロクロミック層１４ａ，１４ｂは、それぞれエレクトロクロミック化合物と、該エレクトロクロミック化合物を担持する金属酸化物と、を有し、互いに異なる色の発色が可能である。
【００３７】
対向基板１２には、対向電極１５が設けられ、対向電極１５を支持している。また、対向電極１５は、対向電極１５に対する第１の表示電極１３ａ又は第２の表示電極１３ｂの電位を制御し、第１のエレクトロクロミック層１４ａ又は第２のエレクトロクロミック層１４ｂを発色させるための電極である。
【００３８】
保護層１７は、例えば、有機高分子材料からなる第１のエレクトロクロミック層１４ａ及び第２のエレクトロクロミック層１４ｂの各々の隣接層との密着性、溶剤に対する耐溶解性を向上させ、エレクトロクロミック表示装置１０の耐久性を向上させるものである。
【００３９】
また、絶縁層１８は、第１のエレクトロクロミック層１４ａの設けられた第１の表示電極１３ａと、第２のエレクトロクロミック層１４ｂの設けられた第２の表示電極１３ｂとが、絶縁されるように隔離するためのものである。
【００４０】
セル２０は、表示基板１１と、対向基板１２とが、スペーサ１９を介して貼り合わされ
た構造を有しており、セル２０の内部には、電解質（電解質溶液）１６が充填される。電解質１６は、第１の表示電極１３ａ又は第２の表示電極１３ｂと、対向電極１５との間でイオンとして電荷を移動させ、第１のエレクトロクロミック層１４ａ又は第２のエレクトロクロミック層１４ｂの発色を起こすためのものである。
【００４１】
このように複数のエレクトロクロミック層１４を有するエレクトロクロミック表示装置１０によれば、多色表示が可能となる。
【００４２】
（駆動装置の構成）
次に、図３に、図１に示したエレクトロクロミック表示装置１０のセル２０と、該セル２０を発消色するための電源３３（図３では図示せず）と配線（導線３１，３２）からなる駆動装置３０を加えたエレクトロクロミック表示装置１０の全体構成を示す概念図を示す。駆動装置３０は、導線３１により表示電極１３に、導線３２により各対向電極１５にそれぞれ接続されている。
【００４３】
また、図４に発色用アクティブマトリクス３４を有する駆動装置３０を備えたエレクトロクロミック表示装置１０（発色時接続）の概略構成図、図５に消色用アクティブマトリクス３５を有する駆動装置３０を備えたエレクトロクロミック表示装置１０（消色時接続）の概略構成図、図６に消色用アクティブマトリクス３５を有しない駆動装置３０を備えた備えないエレクトロクロミック表示装置１０（消色時接続）の概略構成図を示す。
【００４４】
また、図７に発色用アクティブマトリクス３４および消色用アクティブマトリクス３５の双方を有し、発消色双方で任意電荷を画素毎に印加可能な構成、すなわち、双方向パターンの制御を可能とする駆動装置３０を備えたエレクトロクロミック表示装置１０を示す。即ち、図７に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、切り替えスイッチ３６により、発消色毎に駆動装置３０内部の回路を図４（発色時接続）に示すものと図５（消色時接続）に示すものを切り替え可能としたものである。
【００４５】
さらに、図８に、消色用アクティブマトリクス３５を有さず、発色用アクティブマトリクス３４を有し、発色の場合のみ任意電荷を画素毎に印加可能な構成、すなわち、双方向パターンの制御が不可（一方向のみパターン制御可能）である駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置１０を示す（本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置である）。即ち、図８に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、切り替えスイッチ３７により、発消色毎に駆動装置３０内部の回路を図４（発色時接続）に示すものと図６（消色時接続）に示すものを切り替え可能としたものである。
【００４６】
なお、図３〜図８に示した駆動装置３０は、図示した電源３３、アクティブマトリクス３４，３５、切り替えスイッチ３６，３７等に加えて、エレクトロクロミック表示装置１０のパターン表示（後述する）に必要な電圧印加手段（図示せず）等を備えるものである。電圧印加手段は、公知または新規の構成によれば良く、特に限られるものではないため説明は省略する。
【００４７】
また、電圧印加手段、電源３３、アクティブマトリックス３４，３５、切り替えスイッチ３６〜３８等の駆動手段３０の各構成、および駆動手段３０自体は、駆動手段３０に接続される制御装置（制御手段）４０（図３〜図７では図示省略）により制御される。なお、駆動手段３０が制御手段４０を備える構成であっても良い。
【００４８】
また、図３〜図８に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、セル部分として図１に示したセル２０を備える例を示しているが、図２に示した多色表示が可能なセル２０を備えるものであって、多色表示に必要な電圧印加手段、制御手段４０を備えるものであっても良いのは勿論である。
【００４９】
（エレクトロクロミック表示装置の駆動制御）
ここで、液晶や有機ＬＥＤなどの駆動用アレイとしてよく用いられているアクティブマトリックスは、ＭＯＳなどを用いた電界効果トランジスターを用いたものが一般的であるが、電解効果トランジスターはバイポーラトランジスタと異なり、キャリアは電子または正孔の片方のみである。
【００５０】
そのため、エレクトロクロミック表示装置において、双方向のパターン制御を行い発消色などで酸化還元を行おうとする場合、電子をキャリアとするアクティブマトリクスと正孔をキャリアとするアクティブマトリクスを用いて切り替えを行うなどの駆動装置や方法が必要となる（図７）。また、エレクトロクロミックにはメモリ効果があることは電子ペーパーとして利点だが、駆動をやめれば即座に消色しないため、表示の切り替えを行うためには消色のための印加を行う必要があることとなる。
【００５１】
以下、エレクトロクロミック表示装置の駆動制御について説明する。先ず、図９に示すフローチャートにより、図７に示した双方向にパターン制御可能な電源を用いた構成の駆動装置３０によるパターンの発消色処理の一例について説明する。
【００５２】
図９に示すように、初期状態・全色消色状態（Ｓ１０１）からパターン１の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ１０２）、パターン１の発色状態を示す（Ｓ１０３）。
【００５３】
次に、パターン１の消色に必要な発色とは逆の電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ１０４）、全面消色状態となる（Ｓ１０５）。
【００５４】
さらに、異なるパターン２の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ１０６）、パターン２の発色状態を示すことが可能となる（Ｓ１０７）。
【００５５】
このように図７に示すような双方向にパターン制御可能な電源を用いた構成の駆動装置３０を用いることにより、以前に表示したパターンの影響を受けることなく、次のパターンを表示させることができる。しかしながら、双方向に制御可能な駆動方式を用いる必要があるため、装置構成が複雑となり、コスト増に繋がることとなる。
【００５６】
これに対し、一方向のパターン制御だけなら、一方向にのみパターン印加可能な電源を用い、逆方向印加の際には表示電極１３または対向電極１５に対して一様の任意印加が可能な電源を用いることができる。すなわち、表示などでよく用いられている汎用的な１Ｔｒのアクティブマトリクスアレイや２Ｔｒ１Ｃのメモリ型のアクティブマトリクスアレイを用いることが可能となるため、装置構成を簡易、かつ安価な電源、駆動装置を用いることができ、低コスト化を図ることができる（図８）。
【００５７】
しかしながら、図１０および図１１に示すように、図８に示した双方向のパターン制御が不可能な電源を用いた構成の駆動装置３０によるパターンの発消色処理では、以下のような問題が生じることとなる。
【００５８】
例えば、図１０に示すように、初期状態・全色消色状態（Ｓ２０１）からパターン１の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ２０２）、パターン１の発色状態を示す（Ｓ２０３）。
【００５９】
次に、消色では、パターン１の消色に必要な発色とは逆の電荷を対向電極１５から印加することができないため、発色時に入れた電荷と同じ種類の電荷を表示電極１３から入れること、つまり、全面消色印加を行うことにより（Ｓ２０４）、全面消色状態となる（Ｓ２０５）。
【００６０】
その後、異なるパターン２の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されると、（Ｓ２０６）、パターン２の発色状態とはならず、パターン３の発色状態を示してしまう（Ｓ２０７）。
【００６１】
同様に、例えば、図１１に示すように、初期状態・全色消色状態（Ｓ３０１）からパターン４の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ３０２）、パターン１の発色状態を示す（Ｓ３０３）。
【００６２】
次に、消色では、パターン４の消色に必要な発色とは逆の電荷を対向電極１５から印加することができないため、発色時に入れた電荷と同じ種類の電荷を表示電極１３から入れること、つまり、全面消色印加を行うことにより（Ｓ３０４）、全面消色状態となる（Ｓ３０５）。
【００６３】
その後、異なるパターン２の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されると、（Ｓ３０６）、パターン２の発色状態とはならず、パターン５の発色状態を示してしまう（Ｓ３０７）。
【００６４】
以上説明したように、双方向制御が不可能な電源を用いた場合、双方向に比べ簡便で安価な電源で駆動し、全面を消色状態にすることは可能であるが、一方で、次のパターンで発色を行う際に以前の発消色パターンに由来する影響が出るといった問題があった。
【００６５】
そこで本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法は、表示基板１１と、表示電極１３（１３ａ，１３ｂ）と、対向基板１２と、対向電極１５と、表示電極１３と対向電極１５とに挟まれるように設けられた電解質層１６と、表示基板１１と対向電極１５との間に表示電極１３に接して設けられたエレクトロクロミック層１４（１４ａ，１４ｂ）を有し、各表示電極１３と対向電極１５間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層１４を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置１０の駆動方法において、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うようにするものである（図１２のＳ４０４〜Ｓ４０７、図１７のＳ５０５〜Ｓ５０９）。以下に詳細に説明する。
【００６６】
（エレクトロクロミック表示装置の駆動方法［１］）
エレクトロクロミック表示装置１０（図１，図８に示す構成）を用いた発消色処理のフローチャート（本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法である）を図１２に示す。
【００６７】
先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に各対向電極１５から所定の電荷を投入することにより（Ｓ４０２）、初期状態・全面消色状態（Ｓ４０１）からパターンＡを発色表示させる（Ｓ４０３）。なお、各パターンにおける発消色パターンの詳細については、実施例の末尾に記載した。
【００６８】
上記、全面消色状態、パターンＡ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１３、図１４にそれぞれ示す。なお、これらの図では表示基板１１と対向基板１２と発消色部位２１のみを記載し、それ他の部位の図示は省略している。また、発消色部位２１とは表示電極１３と対向電極１５とに挟まれた部位をいうものとする。
【００６９】
次に、パターンＡの反転パターン(パターンＡ’)で発色を行い、全面が発色している状態とする（Ｓ４０４〜Ｓ４０５）。さらに、消色のため表示電極１３全面に電荷を投入し全面を消色させる（Ｓ４０６〜Ｓ４０７）。このようにした上で、パターンＢの発色表示を行うと（Ｓ４０８）、所望するパターンＢを表示させることができる（Ｓ４０９）。
【００７０】
上記、全面発色状態、パターンＢ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１５、図１６にそれぞれ示す。
【００７１】
このように本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によれば、双方向制御が不可能な電源を用いた場合であっても、消色状態における電位が各画素で等しくなり、次にパターン発色をする場合に所望のパターンとは異なるパターンが出てしまうことがなく、所望のパターンの表示をすることができる。
【００７２】
（エレクトロクロミック表示装置の駆動方法［２］）
また、多色表示を可能とするエレクトロクロミック表示装置１０（図２のセルを図８の構成に適用したもの）を用いた発消色処理のフローチャート（本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法である）を図１７に示す。
【００７３】
先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に各対向電極１５から所定の電荷を投入することにより（Ｓ５０２、Ｓ５０３）、初期状態・全面消色状態（Ｓ５０１）から第１のエレクトロクロミック層１４ａをパターンＤ、第２のエレクトロクロミック層１４ｂをパターンＥで発色表示させる（Ｓ５０４）。なお、第１のエレクトロクロミック層１４ａを発色させる時は第１の表示電極１３ａと対向電極１５を選択、第２のエレクトロクロミック層１４ｂを発色させると時は第２の表示電極１３ｂと対向電極１５を選択している。
【００７４】
上記、全面消色状態、パターンＤ＋Ｅ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１３、図１８にそれぞれ示す。
【００７５】
次に、消色を行うため、第２のエレクトロクロミック層１４ｂをパターンＥの反転パターン(パターンＥ’)で発色させた後（Ｓ５０５）、第２の表示電極１３ｂ全面に電荷を投入して第２層を消色させる（Ｓ５０６）。
【００７６】
また、第１のエレクトロクロミック層１４ａをパターンＤの反転パターン(パターンＤ’)で発色させた後（Ｓ５０７）、第１の表示電極１３ａ全面に電荷を投入し全面に電荷を投入して第１層を消色させ（Ｓ５０８）、全面消色状態とする（Ｓ５０９）。
【００７７】
このようにした上で、パターンＦの発色表示を行うと（Ｓ５１０）、所望するパターンＦを表示させることができる（Ｓ５１１）。
【００７８】
上記、全面発色状態、パターンＦ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１５、図１９にそれぞれ示す。
【００７９】
このように本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によれば、複数のエレクトロクロミック層により、多色表示が可能であり、双方向制御が不可能な電源を用いた場合であっても、消色状態における電位が各画素で等しくなり、次にパターン発色をする場合に所望のパターンとは異なるパターンが出てしまうことがなく、所望のパターンの表示をすることができる。
【００８０】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例に基づいて本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により、何等限定されるものではない。
【００８２】
＜実施例１＞
４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の３９ｍｍ×３６ｍｍの領域に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により約１００ｎｍの厚さになるように成膜することによって表示電極１３を形成した。
【００８３】
表示電極１３が形成されたガラス基板上に、酸化チタンナノ粒子分散液としてＳＰ２１０（商品名：昭和タイタニウム社製）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成し、引続いてビオロゲン化合物の５ｗｔ％２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液と前述したＳＰ２１０とを２．４／４の比率で混合した塗布液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物
[4,4'-(1-phenyl-1H-pyrrole-2,5-diyl)bis(1-(4-(phosphonomethyl)benzyl)pyridinium)bromide]よりなるエレクトロクロミック層１４を形成することで、表示基板１１を得た。
【００８４】
一方、先ほどのガラス基板とは別に４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上
面の全面に、酸化スズよりなる透明導電性薄膜を４ｍｍライン／１ｍｍスペース（６ライン）×３５ｍｍ幅の矩形パターンで成膜することによって、対向電極１５を形成した。
【００８５】
表示基板１１と対向基板１２を７５μｍのスペーサ１９を介して５ｍｍほどずらして貼り合わせ、セル２０を作製した。
【００８６】
次に、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを炭酸プロピレンに０．１Ｍ溶解させた溶液に、一次粒径３００ｎｍの酸化チタン粒子（石原産業株式会社製）を３５ｗｔ％分散させ、電解質溶液１６を調製し、セル２０内に封入することでエレクトロクロミック表示装置１０（図１）を作製した。
【００８７】
この作製したエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、上述の発消色処理（図１２）を実行することにより、所望のパターンＢの表示を確認することができた。
【００８８】
＜比較例１＞
実施例１と同様の作製方法によりエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、従来の発消色処理を実施した。この発消色処理のフローチャートを図２０に示す。なお、図１０および図１１において説明したものと同様の処理内容である。
【００８９】
図２０に示すように、先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に所定の電荷を投入することにより（Ｓ６０２）、初期状態・全面消色状態（Ｓ６０１）から、パターンＡを発色表示させた（Ｓ６０３）。次に、消色のため表示電極１３全面に電荷を投入し全面を消色させた（Ｓ６０４〜Ｓ６０５）。さらに、先ほどとは異なるパターンＢを発色表示させた（Ｓ６０６）。
【００９０】
このエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によったところ、所望するパターンＢの表示ができずパターンＣの発色となった（Ｓ６０７）。このパターンＣの発消色の状態を示す模式図を図２１に示す。
【００９１】
以上説明した実施例１および比較例１により本発明の有効性を確認することができた。
【００９２】
＜実施例２＞
４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の（３２ｍｍ×３６ｍｍ）＋（６ｍｍ×１０ｍｍ）の領域に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により約１００ｎｍの厚さになるように成膜することによって第１の表示電極１３ａを形成した。
【００９３】
第１の表示電極１３ａが形成されたガラス基板上に、酸化チタンナノ粒子分散液としてＳＰ２１０（商品名：昭和タイタニウム社製）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成し、引続いてビオロゲン化合物の５ｗｔ％２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液と前述したＳＰ２１０とを２．４／４の比率で混合した塗布液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物
[4,4'-(1-phenyl-1H-pyrrole-2,5-diyl)bis(1-(4-(phosphonomethyl)benzyl)pyridinium)bromide]よりなる第１のエレクトロクロミック層１４ａを形成することで、表示基板１１を得た。
【００９４】
次に、このように第１のエレクトロクロミック層１４ａが形成されたガラス基板上に、ポリビニルアミドの０．１ｗｔ％エタノール溶液、ポリビニルアルコールの０．５ｗｔ％水溶液をスピンコート法により塗布することによって保護層１７を形成した。引続いて、８／２の組成比を有するＺｎＳ−ＳｉＯ２を、スパッタ法により２５〜１５０ｎｍの膜厚になるように成膜することによって、無機絶縁層１８を形成した。更に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２よりなる無機絶縁層１８が形成されたガラス基板の表面の（３２ｍｍ×３４ｍｍ）＋（６ｍｍ×１０ｍｍ）の領域に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により約１００ｎｍの厚さになるように成膜することによって、第２の表示電極１３ｂを形成した。
【００９５】
そして、このように第２の表示電極１３ｂまでが形成されたガラス基板上に、酸化チタンナノ粒子分散液としてＳＰ２１０（商品名：昭和タイタニウム社製）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成した。引続いて、エレクトロクロミック化合物
[4,4'-(4,4'-(1,3,4-oxadiazole-2,5-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(1-(8-phosphonooctyl)pyridinium)bromide]よりなる１ｗｔ％２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液と前述したＳＰ２１０とを２．４／４の比率で混合した塗布液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行った。これによって、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物からなる第２のエレクトロクロミック層１４ｂを形成することで、表示基板１１を得た。
【００９６】
図２２に、第１の表示電極１３ａ、第２の表示電極１３ｂの関係を示した模式図を示す。尚、エレクトロクロミック層１４、保護層１７、絶縁層１８等の図示は省略している。
【００９７】
一方、先ほどのガラス基板とは別に４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の全面に、酸化スズよりなる透明導電性薄膜を４ｍｍライン／１ｍｍスペース（６ライン）×３５ｍｍ幅の矩形パターンで成膜することによって、対向電極１５を形成した。
【００９８】
表示基板１１と対向基板１２を７５μｍのスペーサ１９を介して５ｍｍほどずらして貼り合わせ、セル２０を作製した。次に過塩素酸テトラブチルアンモニウムを炭酸プロピレンに０．１Ｍ溶解させた溶液に、一次粒径３００ｎｍの酸化チタン粒子（石原産業株式会社製）を３５ｗｔ％分散させ、電解質溶液１６を調製し、セル２０内に封入することでエレクトロクロミック表示装置１０を作製した（図２）。
【００９９】
この作製したエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、上述の発消色処理（図１７）を実行することにより、所望のパターンＦの表示を確認することができた。
【０１００】
＜比較例２＞
実施例２と同様の作製方法によりエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、従来の発消色処理を実施した。この発消色処理のフローチャートを図２３に示す。
【０１０１】
図２３に示すように、先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に各対向電極１５から所定の電荷を投入することにより（Ｓ７０２，Ｓ７０３）、初期状態・全面消色状態（Ｓ７０１）からから第１のエレクトロクロミック層１４ａをパターンＤ、第２のエレクトロクロミック層１４ｂをパターンＥで発色表示させた（Ｓ７０４）。
【０１０２】
次に、消色のため第２層、第１層の順に表示電極１３全面に電荷を投入して消色させた（Ｓ７０５〜Ｓ７０７）。さらに、第１層目と第２層目を別のパターンＦで発色表示させた（Ｓ７０８）。
【０１０３】
以上説明したエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によったところ、所望するパターンＦの表示ができずパターンＧの発色となった（Ｓ７０９）。このパターンＧの発消色の状態を示す模式図を図２４に示す。
【０１０４】
以上説明した実施例２および比較例２により本発明の有効性を確認することができた。
【０１０５】
＜各発色パターンについての詳細説明＞
パターンＡとは、６本並んだ発消色部位のラインの内、左から数えて１，３，５番目を発色させるパターンであり、５番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、１，３番目に投入する電荷量を５番目の半分の０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１０６】
また、パターンＡ’とは、６本並んだラインの内、左から数えて２，４，６番目にパターンＡの５番目と同量の電荷量の１．０ｍＣ／ＣＭ２を投入、かつ１，３番目にパターンＡの５番目の半分の電荷量で０．５ｍＣ／ＣＭ２を投入して発色させるパターンである。
【０１０７】
パターンＢとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて２，３，６番目を発色させるパターンであり、６番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、２，３番目に投入する電荷量を６番目の半分で０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１０８】
パターンＣとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて２，３，６番目が発色しているものの、何れも発色が薄く、２番目と３番目で比較すると２番目の発色が弱い状態である。
【０１０９】
パターンＤとは、６本並んだ発消色部位のラインの内、左から数えて１，３，５番目を発色させるパターンであり、５番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、１，３番目に投入する電荷量を５番目の半分、０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１１０】
また、パターンＤ’とは、６本並んだラインの内、左から数えて２，４，６番目にパターンＤの５番目と同量の電荷量１．０ｍＣ／ＣＭ２を投入、かつ１，３番目にパターンＤの５番目の半分の電荷量０．５ｍＣ／ＣＭ２を投入して発色させるパターンである。
【０１１１】
パターンＥとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて２，３，６番目を発色させるパターンであり、６番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、２，３番目に投入する電荷量を６番目の半分で０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１１２】
また、パターンＥ’とは、６本並んだラインの内、左から数えて１，４，５番目にパターンＥの６番目と同量の電荷量で１．０ｍＣ／ＣＭ２を投入、かつ２，３番目にパターンＥの６番目の半分の電荷量の０．５ｍＣ／ＣＭ２を投入して発色させるパターンである。
【０１１３】
パターンＦとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて１，３，４番目を発色させるパターンであり、このときに投入される電荷量を、このパターンで第１層目を発色させる場合は、パターンＤの５番目の半分と同量の０．５ｍＣ／ＣＭ２、第２層目を発色させる場合はパターンＥの６番目の半分と同量の０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１１４】
パターンＧとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて１，３，４番目が発色しているものの、何れも発色が薄く、薄い順に４番目、１番目、３番目となっている状態である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０ エレクトロクロミック表示装置
１１ 表示基板
１２ 対向基板
１３ 表示電極
１３ａ 第１の表示電極
１３ｂ 第２の表示電極
１４ エレクトロクロミック層
１４ａ 第１のエレクトロクロミック層
１４ｂ 第２のエレクトロクロミック層
１５ 対向電極
１６ 電解質層
１７ 保護層
１８ 絶縁層
１９ スペーサ
２０ セル
２１ 発消色部位
３０ 駆動装置
３１，３２ 導線
３３ 電源
３４ 発色用アクティブマトリクス
３５ 消色用アクティブマトリクス
３６，３７ 切り替えスイッチ
４０ 制御装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特表２００１−５１０５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１８８３号公報
【特許文献３】特開２００６−１０６６６９号公報
【特許文献４】特開２００３−２７０６７１号公報
【特許文献５】特開２００４−１５１２６５号公報
【特許文献６】特開２０１０−３３０１６号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、紙に替わる電子媒体として、電子ペーパーの開発が盛んに行われている。電子ペーパーは、表示装置が紙のように用いられるところに特徴があるため、ＣＲＴや液晶ディスプレイといった従来の表示装置とは異なった特性が要求される。
【０００３】
例えば、反射型表示装置であり、かつ、高い白反射率・高いコントラスト比を有すること、高精細な表示ができること、表示にメモリ効果があること、低電圧でも駆動できること、薄くて軽いこと、安価であること、などの特性が要求される。このうち特に、表示の品質に関わる特性として、紙と同等な白反射率・コントラスト比についての要求度が高い。
【０００４】
これまで、電子ペーパー用途の表示装置として、例えば反射型液晶を用いる方式、電気泳動を用いる方式、トナー泳動を用いる方式、などが提案されている。しかしながら、上記のいずれの方式も白反射率・コントラスト比を確保しながら多色表示を行うことは大変困難である。
【０００５】
一般に多色表示を行うためには、カラーフィルタを設けるが、カラーフィルタを設けると、カラーフィルタ自身が光を吸収し、反射率が低下する。さらに、カラーフィルタは、一画素をレッド（Ｒ）、グリーン（Ｇ）、ブルー（Ｂ）に３分割するため、表示装置の反射率が低下し、それに伴ってコントラスト比が低下する。白反射率・コントラスト比が大幅に低下した場合は、視認性が非常に悪くなり、電子ペーパーとして用いることが困難である。
【０００６】
一方、上記のようなカラーフィルタを設けず、反射型の表示装置を実現するための有望な技術として、エレクトロクロミック現象を用いる方式がある。
【０００７】
電圧を印加することで、可逆的に酸化還元反応が起こり、可逆的に色が変化する現象をエレクトロクロミズムという。このエレクトロクロミズム現象を引き起こすエレクトロクロミック化合物の発色／消色（以下、発消色という）を利用した表示装置が、エレクトロクロミック表示装置である。このエレクトロクロミック表示装置については、反射型の表示装置であること、メモリ効果があること、低電圧で駆動できることから、電子ペーパー用途の表示装置技術の有力な候補として、材料開発からデバイス設計に至るまで、幅広く研究開発が行われている。
【０００８】
ただし、エレクトロクロミック表示装置には、酸化還元反応を利用して発消色を行う原理ゆえに、発消色の応答速度が遅いという欠点がある。特許文献１には、エレクトロクロミック化合物を電極近傍に固定させることによって発消色の応答速度の改善を図った例が開示されている。特許文献１の記載によれば、従来数１０秒程度だった発消色に要する時間は、無色から青色への発色時間、青色から無色への消色時間は、ともに１秒程度まで向上している。ただし、これで十分というわけではなく、エレクトロクロミック表示装置の研究開発に際しては、さらなる発消色の応答速度の向上が必要である。
【０００９】
一方、エレクトロクロミック表示装置は、エレクトロクロミック化合物の構造によって様々な色を発色できるため、多色表示装置として期待されている。
【００１０】
このようなエレクトロクロミック表示装置を利用した多色表示装置には、いくつか公知になっている例がある。例えば、特許文献２には、複数種のエレクトロクロミック化合物の微粒子を積層したエレクトロクロミック化合物を用いた多色表示装置が開示されている。該文献では、発色を示す電圧の異なる複数の機能性官能基を有する高分子化合物であるエレクトロクロミック化合物を複数積層し、多色表示エレクトロクロミック化合物とした多色表示装置の例が開示されている。
【００１１】
また、特許文献３には、電極上に多層にエレクトロクロミック層を形成し、その発色に必要な電圧値や電流値の差を利用して多色を発色させる表示装置が開示されている。該文献では、異なる色を発色し、かつ、発色する閾値電圧及び発色に必要な必要電荷量が異なる複数のエレクトロクロミック化合物を、積層又は混合して形成した表示層を有する多色表示装置の例が開示されている。
【００１２】
また、特許文献４には、一対の透明電極の間にエレクトロクロミック層及び電解質を挟持した構造単位を複数積層してなる多色表示装置の例が開示されている。また、特許文献５には、特許文献４に記載された構造単位を用いてパッシブマトリクスパネル及びアクティブマトリクスパネルを構成し、ＲＧＢ３色に対応する多色表示装置の例が開示されている。
【００１３】
さらに、特許文献６には、表示基板と対向電極との間に複数の表示電極が互いに隔離して設けられ、複数の表示電極の各々に対応して複数のエレクトロクロミック層が設けられ、一の表示電極と他の表示電極との間の電気抵抗は、一の表示電極の電気抵抗より大きくすることで、任意の色を発色させるエレクトロクロミック表示装置の例が開示されている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかしながら、上記のエレクトロクロミック表示装置においては、以下のような問題があった。
【００１５】
例えば、特許文献２に記載の技術では、積層されたエレクトロクロミック化合物の各々が、異なる電圧で異なる色を発色する化合物であるため、電圧を制御することによっていずれかの色に発色させることは可能であるものの、複数の色を同時に発色させることができない、という問題があった。
【００１６】
また、特許文献３に記載の技術では、異なる色を発色する複数種のエレクトロクロミック化合物を有するため、複数の色を同時に発色させることは可能であるものの、任意の色を選択的に発色させるために複雑な電圧・電流の制御が必要となるという問題があった。
【００１７】
また、特許文献４、５に記載の技術では、１層のエレクトロクロミック層を発色させるために１対即ち２層の透明電極が必要になるため、複数積層した場合に電極層の層数が多くなり、反射率・コントラストが低下するという問題があった。
【００１８】
ところで、エレクトロクロミック表示装置は、その特性により、外部から供給される電荷により酸化又は還元反応を起こして発消色を行うものであるため、仮に、あるパターンを還元発色させた場合、エレクトロクロミズム材料はパターンに応じた還元状態となっている。当該パターンを消す場合、発色のパターンと同じパターンで酸化消色を起こすように駆動させることにより、表示されていたパターンを消すことが可能となる。これは、酸化発色、還元消色の場合も同様である。また、安定状態で発色し、外部からの電荷供給により、消色又は別の色に発色するものもある。
【００１９】
この点に関し、特許文献６に記載の技術は、発色前に各表示電極に消色電圧を印加することにより、エレクトロクロミック化合物の電荷状態を初期化することが可能であるが、特許文献６に記載の技術では、逆方向の反応を起こすために、双方向に制御可能な駆動方式（後述する図７参照）を用いる必要があるため、装置構成が複雑となり、コスト増に繋がるという問題が残されていた。
【００２０】
そこで本発明は、エレクトロクロミック表示装置におけるパターン表示や切り替えにおいて、簡易な構成により、以前に表示したパターンの影響を受けずに所望のパターン表示を行うことができるエレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
かかる目的を達成するため、本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法は、表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、表示電極と対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、表示基板と対向電極との間に表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、各表示電極と対向電極間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置の駆動方法において、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うようにしている。
【００２２】
また、本発明に係るエレクトロクロミック表示装置は、表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、表示電極と対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、表示基板と対向電極との間に表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、各表示電極と対向電極間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置であって、電界効果トランジスターからなるアクティブマトリックスアレイを発色用のみに有し、消色を、表示電極または対向電極に対して一様に印加する駆動手段を備え、該駆動手段は、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うものである。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、簡易な構成により、以前に表示したパターンの影響を受けずに所望のパターン表示を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す構成図（１）である。
【図２】エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す構成図（２）である。
【図３】エレクトロクロミック表示装置の全体構成を示す概略構成図である。
【図４】発色用アクティブマトリクスを有する駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置（発色時接続）の概略構成図である。
【図５】消色用アクティブマトリクスを有する駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置（消色時接続）の概略構成図である。
【図６】消色用アクティブマトリクスを有しない駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置（消色時接続）の概略構成図である。
【図７】発色用および消色用アクティブマトリクスを有し、双方向パターンの制御可能な駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置の概略構成図である。
【図８】消色用アクティブマトリクスを有さず、発色用アクティブマトリクス３４を有し、双方向パターンの制御不可である駆動装置を備えた本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の概略構成図である。
【図９】図７に示す双方向にパターン制御可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の他の例を示すフローチャートである。
【図１２】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理であって、本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法の一例を示すフローチャートである。
【図１３】全面消色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１４】パターンＡ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１５】全面発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１６】パターンＢ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１７】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理であって、本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法の他の例を示すフローチャートである。
【図１８】パターンＤ＋Ｅ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図１９】パターンＦ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図２０】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の他の例を示すフローチャートである（比較例１）。
【図２１】パターンＣ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【図２２】表示基板、第１の表示電極、第２の表示電極の配置関係を示した模式図である。
【図２３】図８に示す双方向のパターン制御が不可能な構成の駆動装置によるパターンの発消色処理の他の例を示すフローチャートである（比較例２）。
【図２４】パターンＧ発色状態時の表示状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明に係る構成を図面に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２６】
（エレクトロクロミック表示装置のセル部構成［１］）
先ず、エレクトロクロミック表示装置のセル部の構成例について説明する。図１は、エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す概略構成図である。
【００２７】
図１に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、表示基板１１と、表示基板１１に対向されて設けられた対向基板１２と、表示基板１１と対向基板１２とがスペーサ１９を介して貼りあわされたセル２０を有する。
【００２８】
表示基板１１には、表示電極１３およびエレクトロクロミック層１４が設けられ、表示電極１３およびエレクトロクロミック層１４を支持している。表示電極１３は、対向電極１５に対する電位を制御し、エレクトロクロミック層１４を発色させるための電極である。
【００２９】
エレクトロクロミック層１４は、エレクトロクロミック化合物と、該エレクトロクロミック化合物を担持する金属酸化物と、を有しいる。なお、エレクトロクロミック化合物は、酸化還元反応によって発色する部分であり、金属酸化物は、エレクトロクロミック化合物を担持するとともに、発消色を高速で行うためのものである。
【００３０】
対向基板１２には、対向電極１５が設けられ、対向電極１５を支持している。対向電極１５は、対向電極１５に対する表示電極１３の電位を制御し、エレクトロクロミック層１４を発色させるための電極である。
【００３１】
セル２０は、表示基板１１と、対向基板１２とが、スペーサ１９を介して貼り合わされ
た構造を有しており、セル２０の内部には、電解質（電解質溶液）１６が充填される。電解質１６は、表示電極１３と、対向電極１５との間でイオンとして電荷を移動させ、エレクトロクロミック層１４の発色を起こすためのものである。この電解質１６はポリマーに担持することも可能であり、ポリマーをパターニングすることで、容易に発消色領域（すなわち画素）を形成することが可能である。
【００３２】
（エレクトロクロミック表示装置のセル部構成［２］）
次に、エレクトロクロミック表示装置のセル部の他の構成例について説明する。図２は、エレクトロクロミック表示装置のセル部分を示す概略構成図である。なお、図１と重複する部分の説明は必要に応じて省略する。
【００３３】
図２に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、表示基板１１と、表示基板１１に対向されて設けられた対向基板１２と、表示基板１１と対向基板１２とがスペーサ１９を介して貼りあわされたセル２０を有する。
【００３４】
表示基板１１には、第１の表示電極１３ａと、第１の表示電極１３ａに接して設けられた第１のエレクトロクロミック層１４ａと、第１のエレクトロクロミック層１４ａに接して設けられた保護層１７と、保護層１７に接して設けられた絶縁層１８と、絶縁層１８に接して設けられた第２の表示電極１３ｂと、第２の表示電極１３ｂに接して設けられた第２のエレクトロクロミック層１４ｂと、が設けられており、上記の積層構造を支持している。
【００３５】
第１、第２の表示電極１３ａ，１３ｂは、それぞれ対向電極１５に対する電位を制御し、第１、第２のエレクトロクロミック層１４ａ，１４ｂを発色させるための電極である。
【００３６】
また、第１、第２のエレクトロクロミック層１４ａ，１４ｂは、それぞれエレクトロクロミック化合物と、該エレクトロクロミック化合物を担持する金属酸化物と、を有し、互いに異なる色の発色が可能である。
【００３７】
対向基板１２には、対向電極１５が設けられ、対向電極１５を支持している。また、対向電極１５は、対向電極１５に対する第１の表示電極１３ａ又は第２の表示電極１３ｂの電位を制御し、第１のエレクトロクロミック層１４ａ又は第２のエレクトロクロミック層１４ｂを発色させるための電極である。
【００３８】
保護層１７は、例えば、有機高分子材料からなる第１のエレクトロクロミック層１４ａ及び第２のエレクトロクロミック層１４ｂの各々の隣接層との密着性、溶剤に対する耐溶解性を向上させ、エレクトロクロミック表示装置１０の耐久性を向上させるものである。
【００３９】
また、絶縁層１８は、第１のエレクトロクロミック層１４ａの設けられた第１の表示電極１３ａと、第２のエレクトロクロミック層１４ｂの設けられた第２の表示電極１３ｂとが、絶縁されるように隔離するためのものである。
【００４０】
セル２０は、表示基板１１と、対向基板１２とが、スペーサ１９を介して貼り合わされ
た構造を有しており、セル２０の内部には、電解質（電解質溶液）１６が充填される。電解質１６は、第１の表示電極１３ａ又は第２の表示電極１３ｂと、対向電極１５との間でイオンとして電荷を移動させ、第１のエレクトロクロミック層１４ａ又は第２のエレクトロクロミック層１４ｂの発色を起こすためのものである。
【００４１】
このように複数のエレクトロクロミック層１４を有するエレクトロクロミック表示装置１０によれば、多色表示が可能となる。
【００４２】
（駆動装置の構成）
次に、図３に、図１に示したエレクトロクロミック表示装置１０のセル２０と、該セル２０を発消色するための電源３３（図３では図示せず）と配線（導線３１，３２）からなる駆動装置３０を加えたエレクトロクロミック表示装置１０の全体構成を示す概念図を示す。駆動装置３０は、導線３１により表示電極１３に、導線３２により各対向電極１５にそれぞれ接続されている。
【００４３】
また、図４に発色用アクティブマトリクス３４を有する駆動装置３０を備えたエレクトロクロミック表示装置１０（発色時接続）の概略構成図、図５に消色用アクティブマトリクス３５を有する駆動装置３０を備えたエレクトロクロミック表示装置１０（消色時接続）の概略構成図、図６に消色用アクティブマトリクス３５を有しない駆動装置３０を備えた備えないエレクトロクロミック表示装置１０（消色時接続）の概略構成図を示す。
【００４４】
また、図７に発色用アクティブマトリクス３４および消色用アクティブマトリクス３５の双方を有し、発消色双方で任意電荷を画素毎に印加可能な構成、すなわち、双方向パターンの制御を可能とする駆動装置３０を備えたエレクトロクロミック表示装置１０を示す。即ち、図７に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、切り替えスイッチ３６により、発消色毎に駆動装置３０内部の回路を図４（発色時接続）に示すものと図５（消色時接続）に示すものを切り替え可能としたものである。
【００４５】
さらに、図８に、消色用アクティブマトリクス３５を有さず、発色用アクティブマトリクス３４を有し、発色の場合のみ任意電荷を画素毎に印加可能な構成、すなわち、双方向パターンの制御が不可（一方向のみパターン制御可能）である駆動装置を備えたエレクトロクロミック表示装置１０を示す（本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置である）。即ち、図８に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、切り替えスイッチ３７により、発消色毎に駆動装置３０内部の回路を図４（発色時接続）に示すものと図６（消色時接続）に示すものを切り替え可能としたものである。
【００４６】
なお、図３〜図８に示した駆動装置３０は、図示した電源３３、アクティブマトリクス３４，３５、切り替えスイッチ３６，３７等に加えて、エレクトロクロミック表示装置１０のパターン表示（後述する）に必要な電圧印加手段（図示せず）等を備えるものである。電圧印加手段は、公知または新規の構成によれば良く、特に限られるものではないため説明は省略する。
【００４７】
また、電圧印加手段、電源３３、アクティブマトリックス３４，３５、切り替えスイッチ３６〜３８等の駆動手段３０の各構成、および駆動手段３０自体は、駆動手段３０に接続される制御装置（制御手段）４０（図３〜図７では図示省略）により制御される。なお、駆動手段３０が制御手段４０を備える構成であっても良い。
【００４８】
また、図３〜図８に示すエレクトロクロミック表示装置１０は、セル部分として図１に示したセル２０を備える例を示しているが、図２に示した多色表示が可能なセル２０を備えるものであって、多色表示に必要な電圧印加手段、制御手段４０を備えるものであっても良いのは勿論である。
【００４９】
（エレクトロクロミック表示装置の駆動制御）
ここで、液晶や有機ＬＥＤなどの駆動用アレイとしてよく用いられているアクティブマトリックスは、ＭＯＳなどを用いた電界効果トランジスターを用いたものが一般的であるが、電解効果トランジスターはバイポーラトランジスタと異なり、キャリアは電子または正孔の片方のみである。
【００５０】
そのため、エレクトロクロミック表示装置において、双方向のパターン制御を行い発消色などで酸化還元を行おうとする場合、電子をキャリアとするアクティブマトリクスと正孔をキャリアとするアクティブマトリクスを用いて切り替えを行うなどの駆動装置や方法が必要となる（図７）。また、エレクトロクロミックにはメモリ効果があることは電子ペーパーとして利点だが、駆動をやめれば即座に消色しないため、表示の切り替えを行うためには消色のための印加を行う必要があることとなる。
【００５１】
以下、エレクトロクロミック表示装置の駆動制御について説明する。先ず、図９に示すフローチャートにより、図７に示した双方向にパターン制御可能な電源を用いた構成の駆動装置３０によるパターンの発消色処理の一例について説明する。
【００５２】
図９に示すように、初期状態・全色消色状態（Ｓ１０１）からパターン１の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ１０２）、パターン１の発色状態を示す（Ｓ１０３）。
【００５３】
次に、パターン１の消色に必要な発色とは逆の電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ１０４）、全面消色状態となる（Ｓ１０５）。
【００５４】
さらに、異なるパターン２の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ１０６）、パターン２の発色状態を示すことが可能となる（Ｓ１０７）。
【００５５】
このように図７に示すような双方向にパターン制御可能な電源を用いた構成の駆動装置３０を用いることにより、以前に表示したパターンの影響を受けることなく、次のパターンを表示させることができる。しかしながら、双方向に制御可能な駆動方式を用いる必要があるため、装置構成が複雑となり、コスト増に繋がることとなる。
【００５６】
これに対し、一方向のパターン制御だけなら、一方向にのみパターン印加可能な電源を用い、逆方向印加の際には表示電極１３または対向電極１５に対して一様の任意印加が可能な電源を用いることができる。すなわち、表示などでよく用いられている汎用的な１Ｔｒのアクティブマトリクスアレイや２Ｔｒ１Ｃのメモリ型のアクティブマトリクスアレイを用いることが可能となるため、装置構成を簡易、かつ安価な電源、駆動装置を用いることができ、低コスト化を図ることができる（図８）。
【００５７】
しかしながら、図１０および図１１に示すように、図８に示した双方向のパターン制御が不可能な電源を用いた構成の駆動装置３０によるパターンの発消色処理では、以下のような問題が生じることとなる。
【００５８】
例えば、図１０に示すように、初期状態・全色消色状態（Ｓ２０１）からパターン１の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ２０２）、パターン１の発色状態を示す（Ｓ２０３）。
【００５９】
次に、消色では、パターン１の消色に必要な発色とは逆の電荷を対向電極１５から印加することができないため、発色時に入れた電荷と同じ種類の電荷を表示電極１３から入れること、つまり、全面消色印加を行うことにより（Ｓ２０４）、全面消色状態となる（Ｓ２０５）。
【００６０】
その後、異なるパターン２の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されると、（Ｓ２０６）、パターン２の発色状態とはならず、パターン３の発色状態を示してしまう（Ｓ２０７）。
【００６１】
同様に、例えば、図１１に示すように、初期状態・全色消色状態（Ｓ３０１）からパターン４の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されることにより（Ｓ３０２）、パターン１の発色状態を示す（Ｓ３０３）。
【００６２】
次に、消色では、パターン４の消色に必要な発色とは逆の電荷を対向電極１５から印加することができないため、発色時に入れた電荷と同じ種類の電荷を表示電極１３から入れること、つまり、全面消色印加を行うことにより（Ｓ３０４）、全面消色状態となる（Ｓ３０５）。
【００６３】
その後、異なるパターン２の発色に必要な電荷が各対向電極１５から印加されると、（Ｓ３０６）、パターン２の発色状態とはならず、パターン５の発色状態を示してしまう（Ｓ３０７）。
【００６４】
以上説明したように、双方向制御が不可能な電源を用いた場合、双方向に比べ簡便で安価な電源で駆動し、全面を消色状態にすることは可能であるが、一方で、次のパターンで発色を行う際に以前の発消色パターンに由来する影響が出るといった問題があった。
【００６５】
そこで本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法は、表示基板１１と、表示電極１３（１３ａ，１３ｂ）と、対向基板１２と、対向電極１５と、表示電極１３と対向電極１５とに挟まれるように設けられた電解質層１６と、表示基板１１と対向電極１５との間に表示電極１３に接して設けられたエレクトロクロミック層１４（１４ａ，１４ｂ）を有し、各表示電極１３と対向電極１５間に印加する電荷量を制御することによりエレクトロクロミック層１４を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置１０の駆動方法において、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うようにするものである（図１２のＳ４０４〜Ｓ４０７、図１７のＳ５０５〜Ｓ５０９）。以下に詳細に説明する。
【００６６】
（エレクトロクロミック表示装置の駆動方法［１］）
エレクトロクロミック表示装置１０（図１，図８に示す構成）を用いた発消色処理のフローチャート（本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法である）を図１２に示す。
【００６７】
先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に各対向電極１５から所定の電荷を投入することにより（Ｓ４０２）、初期状態・全面消色状態（Ｓ４０１）からパターンＡを発色表示させる（Ｓ４０３）。なお、各パターンにおける発消色パターンの詳細については、実施例の末尾に記載した。
【００６８】
上記、全面消色状態、パターンＡ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１３、図１４にそれぞれ示す。なお、これらの図では表示基板１１と対向基板１２と発消色部位２１のみを記載し、それ他の部位の図示は省略している。また、発消色部位２１とは表示電極１３と対向電極１５とに挟まれた部位をいうものとする。
【００６９】
次に、パターンＡの反転パターン(パターンＡ’)で発色を行い、全面が発色している状態とする（Ｓ４０４〜Ｓ４０５）。さらに、消色のため表示電極１３全面に電荷を投入し全面を消色させる（Ｓ４０６〜Ｓ４０７）。このようにした上で、パターンＢの発色表示を行うと（Ｓ４０８）、所望するパターンＢを表示させることができる（Ｓ４０９）。
【００７０】
上記、全面発色状態、パターンＢ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１５、図１６にそれぞれ示す。
【００７１】
このように本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によれば、双方向制御が不可能な電源を用いた場合であっても、消色状態における電位が各画素で等しくなり、次にパターン発色をする場合に所望のパターンとは異なるパターンが出てしまうことがなく、所望のパターンの表示をすることができる。
【００７２】
（エレクトロクロミック表示装置の駆動方法［２］）
また、多色表示を可能とするエレクトロクロミック表示装置１０（図２のセルを図８の構成に適用したもの）を用いた発消色処理のフローチャート（本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法である）を図１７に示す。
【００７３】
先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に各対向電極１５から所定の電荷を投入することにより（Ｓ５０２、Ｓ５０３）、初期状態・全面消色状態（Ｓ５０１）から第１のエレクトロクロミック層１４ａをパターンＤ、第２のエレクトロクロミック層１４ｂをパターンＥで発色表示させる（Ｓ５０４）。なお、第１のエレクトロクロミック層１４ａを発色させる時は第１の表示電極１３ａと対向電極１５を選択、第２のエレクトロクロミック層１４ｂを発色させると時は第２の表示電極１３ｂと対向電極１５を選択している。
【００７４】
上記、全面消色状態、パターンＤ＋Ｅ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１３、図１８にそれぞれ示す。
【００７５】
次に、消色を行うため、第２のエレクトロクロミック層１４ｂをパターンＥの反転パターン(パターンＥ’)で発色させた後（Ｓ５０５）、第２の表示電極１３ｂ全面に電荷を投入して第２層を消色させる（Ｓ５０６）。
【００７６】
また、第１のエレクトロクロミック層１４ａをパターンＤの反転パターン(パターンＤ’)で発色させた後（Ｓ５０７）、第１の表示電極１３ａ全面に電荷を投入し全面に電荷を投入して第１層を消色させ（Ｓ５０８）、全面消色状態とする（Ｓ５０９）。
【００７７】
このようにした上で、パターンＦの発色表示を行うと（Ｓ５１０）、所望するパターンＦを表示させることができる（Ｓ５１１）。
【００７８】
上記、全面発色状態、パターンＦ発色状態の各状態でエレクトロクロミック表示装置１０を表示基板１１側から見た発消色の状態を示す模式図を図１５、図１９にそれぞれ示す。
【００７９】
このように本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によれば、複数のエレクトロクロミック層により、多色表示が可能であり、双方向制御が不可能な電源を用いた場合であっても、消色状態における電位が各画素で等しくなり、次にパターン発色をする場合に所望のパターンとは異なるパターンが出てしまうことがなく、所望のパターンの表示をすることができる。
【００８０】
尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。
【実施例】
【００８１】
以下、実施例に基づいて本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の駆動方法およびエレクトロクロミック表示装置について具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例により、何等限定されるものではない。
【００８２】
＜実施例１＞
４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の３９ｍｍ×３６ｍｍの領域に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により約１００ｎｍの厚さになるように成膜することによって表示電極１３を形成した。
【００８３】
表示電極１３が形成されたガラス基板上に、酸化チタンナノ粒子分散液としてＳＰ２１０（商品名：昭和タイタニウム社製）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成し、引続いてビオロゲン化合物の５ｗｔ％２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液と前述したＳＰ２１０とを２．４／４の比率で混合した塗布液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物
[4,4'-(1-phenyl-1H-pyrrole-2,5-diyl)bis(1-(4-(phosphonomethyl)benzyl)pyridinium)bromide]よりなるエレクトロクロミック層１４を形成することで、表示基板１１を得た。
【００８４】
一方、先ほどのガラス基板とは別に４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上
面の全面に、酸化スズよりなる透明導電性薄膜を４ｍｍライン／１ｍｍスペース（６ライン）×３５ｍｍ幅の矩形パターンで成膜することによって、対向電極１５を形成した。
【００８５】
表示基板１１と対向基板１２を７５μｍのスペーサ１９を介して５ｍｍほどずらして貼り合わせ、セル２０を作製した。
【００８６】
次に、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを炭酸プロピレンに０．１Ｍ溶解させた溶液に、一次粒径３００ｎｍの酸化チタン粒子（石原産業株式会社製）を３５ｗｔ％分散させ、電解質溶液１６を調製し、セル２０内に封入することでエレクトロクロミック表示装置１０（図１）を作製した。
【００８７】
この作製したエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、上述の発消色処理（図１２）を実行することにより、所望のパターンＢの表示を確認することができた。
【００８８】
＜比較例１＞
実施例１と同様の作製方法によりエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、従来の発消色処理を実施した。この発消色処理のフローチャートを図２０に示す。なお、図１０および図１１において説明したものと同様の処理内容である。
【００８９】
図２０に示すように、先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に所定の電荷を投入することにより（Ｓ６０２）、初期状態・全面消色状態（Ｓ６０１）から、パターンＡを発色表示させた（Ｓ６０３）。次に、消色のため表示電極１３全面に電荷を投入し全面を消色させた（Ｓ６０４〜Ｓ６０５）。さらに、先ほどとは異なるパターンＢを発色表示させた（Ｓ６０６）。
【００９０】
このエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によったところ、所望するパターンＢの表示ができずパターンＣの発色となった（Ｓ６０７）。このパターンＣの発消色の状態を示す模式図を図２１に示す。
【００９１】
以上説明した実施例１および比較例１により本発明の有効性を確認することができた。
【００９２】
＜実施例２＞
４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の（３２ｍｍ×３６ｍｍ）＋（６ｍｍ×１０ｍｍ）の領域に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により約１００ｎｍの厚さになるように成膜することによって第１の表示電極１３ａを形成した。
【００９３】
第１の表示電極１３ａが形成されたガラス基板上に、酸化チタンナノ粒子分散液としてＳＰ２１０（商品名：昭和タイタニウム社製）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成し、引続いてビオロゲン化合物の５ｗｔ％２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液と前述したＳＰ２１０とを２．４／４の比率で混合した塗布液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物
[4,4'-(1-phenyl-1H-pyrrole-2,5-diyl)bis(1-(4-(phosphonomethyl)benzyl)pyridinium)bromide]よりなる第１のエレクトロクロミック層１４ａを形成することで、表示基板１１を得た。
【００９４】
次に、このように第１のエレクトロクロミック層１４ａが形成されたガラス基板上に、ポリビニルアミドの０．１ｗｔ％エタノール溶液、ポリビニルアルコールの０．５ｗｔ％水溶液をスピンコート法により塗布することによって保護層１７を形成した。引続いて、８／２の組成比を有するＺｎＳ−ＳｉＯ２を、スパッタ法により２５〜１５０ｎｍの膜厚になるように成膜することによって、無機絶縁層１８を形成した。更に、ＺｎＳ−ＳｉＯ２よりなる無機絶縁層１８が形成されたガラス基板の表面の（３２ｍｍ×３４ｍｍ）＋（６ｍｍ×１０ｍｍ）の領域に、ＩＴＯ膜をスパッタ法により約１００ｎｍの厚さになるように成膜することによって、第２の表示電極１３ｂを形成した。
【００９５】
そして、このように第２の表示電極１３ｂまでが形成されたガラス基板上に、酸化チタンナノ粒子分散液としてＳＰ２１０（商品名：昭和タイタニウム社製）をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことによって、酸化チタン粒子膜を形成した。引続いて、エレクトロクロミック化合物
[4,4'-(4,4'-(1,3,4-oxadiazole-2,5-diyl)bis(4,1-phenylene))bis(1-(8-phosphonooctyl)pyridinium)bromide]よりなる１ｗｔ％２，２，３，３−テトラフロロプロパノール溶液と前述したＳＰ２１０とを２．４／４の比率で混合した塗布液をスピンコート法により塗布し、１２０℃で１０分間アニール処理を行った。これによって、酸化チタン粒子とエレクトロクロミック化合物からなる第２のエレクトロクロミック層１４ｂを形成することで、表示基板１１を得た。
【００９６】
図２２に、第１の表示電極１３ａ、第２の表示電極１３ｂの関係を示した模式図を示す。尚、エレクトロクロミック層１４、保護層１７、絶縁層１８等の図示は省略している。
【００９７】
一方、先ほどのガラス基板とは別に４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板を準備し、その上面の全面に、酸化スズよりなる透明導電性薄膜を４ｍｍライン／１ｍｍスペース（６ライン）×３５ｍｍ幅の矩形パターンで成膜することによって、対向電極１５を形成した。
【００９８】
表示基板１１と対向基板１２を７５μｍのスペーサ１９を介して５ｍｍほどずらして貼り合わせ、セル２０を作製した。次に過塩素酸テトラブチルアンモニウムを炭酸プロピレンに０．１Ｍ溶解させた溶液に、一次粒径３００ｎｍの酸化チタン粒子（石原産業株式会社製）を３５ｗｔ％分散させ、電解質溶液１６を調製し、セル２０内に封入することでエレクトロクロミック表示装置１０を作製した（図２）。
【００９９】
この作製したエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、上述の発消色処理（図１７）を実行することにより、所望のパターンＦの表示を確認することができた。
【０１００】
＜比較例２＞
実施例２と同様の作製方法によりエレクトロクロミック表示装置１０を用いて、従来の発消色処理を実施した。この発消色処理のフローチャートを図２３に示す。
【０１０１】
図２３に示すように、先ず、エレクトロクロミック表示装置１０に各対向電極１５から所定の電荷を投入することにより（Ｓ７０２，Ｓ７０３）、初期状態・全面消色状態（Ｓ７０１）からから第１のエレクトロクロミック層１４ａをパターンＤ、第２のエレクトロクロミック層１４ｂをパターンＥで発色表示させた（Ｓ７０４）。
【０１０２】
次に、消色のため第２層、第１層の順に表示電極１３全面に電荷を投入して消色させた（Ｓ７０５〜Ｓ７０７）。さらに、第１層目と第２層目を別のパターンＦで発色表示させた（Ｓ７０８）。
【０１０３】
以上説明したエレクトロクロミック表示装置の駆動方法によったところ、所望するパターンＦの表示ができずパターンＧの発色となった（Ｓ７０９）。このパターンＧの発消色の状態を示す模式図を図２４に示す。
【０１０４】
以上説明した実施例２および比較例２により本発明の有効性を確認することができた。
【０１０５】
＜各発色パターンについての詳細説明＞
パターンＡとは、６本並んだ発消色部位のラインの内、左から数えて１，３，５番目を発色させるパターンであり、５番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、１，３番目に投入する電荷量を５番目の半分の０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１０６】
また、パターンＡ’とは、６本並んだラインの内、左から数えて２，４，６番目にパターンＡの５番目と同量の電荷量の１．０ｍＣ／ＣＭ２を投入、かつ１，３番目にパターンＡの５番目の半分の電荷量で０．５ｍＣ／ＣＭ２を投入して発色させるパターンである。
【０１０７】
パターンＢとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて２，３，６番目を発色させるパターンであり、６番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、２，３番目に投入する電荷量を６番目の半分で０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１０８】
パターンＣとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて２，３，６番目が発色しているものの、何れも発色が薄く、２番目と３番目で比較すると２番目の発色が弱い状態である。
【０１０９】
パターンＤとは、６本並んだ発消色部位のラインの内、左から数えて１，３，５番目を発色させるパターンであり、５番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、１，３番目に投入する電荷量を５番目の半分、０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１１０】
また、パターンＤ’とは、６本並んだラインの内、左から数えて２，４，６番目にパターンＤの５番目と同量の電荷量１．０ｍＣ／ＣＭ２を投入、かつ１，３番目にパターンＤの５番目の半分の電荷量０．５ｍＣ／ＣＭ２を投入して発色させるパターンである。
【０１１１】
パターンＥとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて２，３，６番目を発色させるパターンであり、６番目に投入する電荷量を１．０ｍＣ／ＣＭ２、２，３番目に投入する電荷量を６番目の半分で０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１１２】
また、パターンＥ’とは、６本並んだラインの内、左から数えて１，４，５番目にパターンＥの６番目と同量の電荷量で１．０ｍＣ／ＣＭ２を投入、かつ２，３番目にパターンＥの６番目の半分の電荷量の０．５ｍＣ／ＣＭ２を投入して発色させるパターンである。
【０１１３】
パターンＦとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて１，３，４番目を発色させるパターンであり、このときに投入される電荷量を、このパターンで第１層目を発色させる場合は、パターンＤの５番目の半分と同量の０．５ｍＣ／ＣＭ２、第２層目を発色させる場合はパターンＥの６番目の半分と同量の０．５ｍＣ／ＣＭ２としたものである。
【０１１４】
パターンＧとは、６本並んだラインの内、左から数えて左から数えて１，３，４番目が発色しているものの、何れも発色が薄く、薄い順に４番目、１番目、３番目となっている状態である。
【符号の説明】
【０１１５】
１０ エレクトロクロミック表示装置
１１ 表示基板
１２ 対向基板
１３ 表示電極
１３ａ 第１の表示電極
１３ｂ 第２の表示電極
１４ エレクトロクロミック層
１４ａ 第１のエレクトロクロミック層
１４ｂ 第２のエレクトロクロミック層
１５ 対向電極
１６ 電解質層
１７ 保護層
１８ 絶縁層
１９ スペーサ
２０ セル
２１ 発消色部位
３０ 駆動装置
３１，３２ 導線
３３ 電源
３４ 発色用アクティブマトリクス
３５ 消色用アクティブマトリクス
３６，３７ 切り替えスイッチ
４０ 制御装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１６】
【特許文献１】特表２００１−５１０５９０号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１８８３号公報
【特許文献３】特開２００６−１０６６６９号公報
【特許文献４】特開２００３−２７０６７１号公報
【特許文献５】特開２００４−１５１２６５号公報
【特許文献６】特開２０１０−３３０１６号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、
前記表示電極と前記対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、
前記表示基板と前記対向電極との間に前記表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、
各前記表示電極と前記対向電極間に印加する電荷量を制御することにより前記エレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置の駆動方法において、
消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とするエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
【請求項２】
前記エレクトロクロミック表示装置は、前記エレクトロクロミック層を互いに隔離して複数有し、
消色駆動時に、発色している各パターンに対してそれぞれ反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載のエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
【請求項３】
表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、
前記表示電極と前記対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、
前記表示基板と前記対向電極との間に前記表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、
前記各表示電極と前記対向電極間に印加する電荷量を制御することにより前記エレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置であって、
電界効果トランジスターからなるアクティブマトリックスアレイを発色用のみに有し、消色を、前記表示電極または前記対向電極に対して一様に印加する駆動手段を備え、
該駆動手段は、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。
【請求項４】
前記エレクトロクロミック層を互いに隔離して複数有し、
前記駆動手段は、消色駆動時に、発色している各パターンに対してそれぞれ反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とする請求項３に記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項１】
表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、
前記表示電極と前記対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、
前記表示基板と前記対向電極との間に前記表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、
各前記表示電極と前記対向電極間に印加する電荷量を制御することにより前記エレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置の駆動方法において、
消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とするエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
【請求項２】
前記エレクトロクロミック表示装置は、前記エレクトロクロミック層を互いに隔離して複数有し、
消色駆動時に、発色している各パターンに対してそれぞれ反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とする請求項１に記載のエレクトロクロミック表示装置の駆動方法。
【請求項３】
表示基板と、表示電極と、対向基板と、対向電極と、
前記表示電極と前記対向電極とに挟まれるように設けられた電解質層と、
前記表示基板と前記対向電極との間に前記表示電極に接して設けられたエレクトロクロミック層を有し、
前記各表示電極と前記対向電極間に印加する電荷量を制御することにより前記エレクトロクロミック層を酸化還元反応させて発消色するエレクトロクロミック表示装置であって、
電界効果トランジスターからなるアクティブマトリックスアレイを発色用のみに有し、消色を、前記表示電極または前記対向電極に対して一様に印加する駆動手段を備え、
該駆動手段は、消色駆動時に、発色しているパターンと反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とするエレクトロクロミック表示装置。
【請求項４】
前記エレクトロクロミック層を互いに隔離して複数有し、
前記駆動手段は、消色駆動時に、発色している各パターンに対してそれぞれ反転したパターンの発色を行い、全面発色の状態にしてから消色駆動を行うことを特徴とする請求項３に記載のエレクトロクロミック表示装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１７】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２１】
【図２４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１７】
【図２０】
【図２２】
【図２３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２１】
【図２４】
【公開番号】特開２０１２−２４２７７６（Ｐ２０１２−２４２７７６Ａ）
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１１５６７５（Ｐ２０１１−１１５６７５）
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月１０日（２０１２．１２．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年５月２４日（２０１１．５．２４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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