(57)【要約】【課題】エレクトロクロミック表示装置における発色および消色の切り替えにおいて、簡易な構成により、電源から投入する電荷の量を抑制することの出来る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。【解決手段】表示電極１と、前記表示電極１上に設けられたエレクトロクロミック層３と、前記表示電極１に対向して配置される対向電極２と、前記表示電極１と前記対向電極２とに挟まれるように設けられた電解質層４とを有するエレクトロクロミック表示素子１０、スイッチング素子８および蓄電素子６を備えたエレクトロクロミック表示装置であって、前記表示電極１と前記対向電極２とが、前記スイッチング素子８を介して電源７または蓄電素子６に接続され、駆動時に、エレクトロクロミック表示素子１０に蓄積された電荷の一部を前記蓄電素子６の充電に充てる、または、充電された前記蓄電素子６の電荷をエレクトロクロミック表示素子１０の駆動に用いることを特徴とする。【選択図】図１
2013254196.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極と、
前記表示電極上に設けられたエレクトロクロミック層と、
前記表示電極に対向して配置される対向電極と、
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を有するエレクトロクロミック表示素子、
スイッチング素子および蓄電素子を備えたエレクトロクロミック表示装置であって、
前記表示電極と前記対向電極とが、前記スイッチング素子を介して電源または蓄電素子に接続され、
駆動時に、エレクトロクロミック表示素子に蓄積された電荷の一部を前記蓄電素子の充電に充てる、または、充電された前記蓄電素子の電荷をエレクトロクロミック表示素子の駆動に用いる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２】
前記駆動時に、さらに電源の電力を加えて駆動する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。
【請求項３】
電解質層を介して前記表示電極と対向するように設けられた第三の電極を有するエレクトロクロミック表示装置であって、
前記対向電極または前記第三の電極が、前記スイッチング素子を介して前記電源または前記蓄電素子に接続されることを特徴とする請求項１または２に記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項４】
前記表示電極と前記エレクトロクロミック層とを複数対備え、それぞれが電気的に隔離された層構造を有することを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項５】
前記表示電極、前記対向電極および前記第三の電極のうち少なくとも一つが、イオン透過性を有することを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項６】
前記対向電極が複数からなり、それぞれがスイッチング素子を介して電源または蓄電素子に接続されていることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項７】
前記駆動時に、前記スイッチング素子を介して前記表示電極と前記対向電極または前記第三の電極に、前記蓄電素子を接続し、前記エレクトロクロミック層、前記対向電極または前記第三の電極を酸化または還元させ、前記駆動時に流れる電荷の少なくとも一部を当該蓄電素子の充電に充てることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項８】
前記駆動時に、前記スイッチング素子を介して前記表示電極と前記対向電極または前記第三の電極に、前記蓄電素子を接続し、前記エレクトロクロミック層、前記対向電極または前記第三の電極を酸化または還元させ、前記駆動時に流れる電荷の少なくとも一部を当該蓄電素子の充電に充て、
次いで、前記スイッチング素子を介して前記表示電極と前記対向電極または前記第三の電極に、前記蓄電素子の代わりに前記電源を接続し、該電源を用いてさらに前記エレクトロクロミック層、前記対向電極または前記第三の電極を酸化または還元させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項９】
前記駆動時に、前記スイッチング素子を介して前記表示電極と前記対向電極または前記第三の電極に、充電された前記蓄電素子を接続し、当該蓄電素子を用いて前記エレクトロクロミック層、前記対向電極または前記第三の電極を酸化または還元させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置。
【請求項１０】
前記駆動時に、前記スイッチング素子を介して前記表示電極と前記対向電極または前記第三の電極に、充電された前記蓄電素子を接続し、当該蓄電素子を用いて前記エレクトロクロミック層、前記対向電極または前記第三の電極を酸化または還元させ、
次いで、前記スイッチング素子を用いて前記表示電極と前記対向電極または前記第三の電極に、前記蓄電素子の代わりに前記電源を接続し、該電源を用いてさらに当該エレクトロクロミック層、前記対向電極または前記第三の電極を酸化または還元させることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のエレクトロクロミック表示装置。
【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、光の吸収によって色彩表現が可能なこと、メモリ効果があることから、電子ペーパー用途の反射型ディスプレイをはじめ、調光ガラス、調光レンズ等の応用表示装置技術へ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表示装置において、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。該特許文献２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。該特許文献３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、一つの表示電極と他の表示電極との間の電気抵抗は、一つ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、従来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、エレクトロクロミック表示装置は、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、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。当該パターンを消去する場合、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で、表示されていたパターンを消去する。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。
【００１６】
エレクトロクロミック表示装置は、このような性質を備えているため、パターンの書き換え回数が増えるに従って、電源から投入される電荷量が増加してしまう。このため、エレクトロクロミック表示装置を書き換え可能な表示装置として、例えば動画の再生等に利用するに当たって、書き換え時の消費電荷量のさらなる低減は重要な課題の一つとして挙げられている。
【００１７】
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発色および消色の切り替えにおいて、簡易な構成により、電源から投入する電荷の量を抑制することの出来る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】
【００１８】
上記課題を解決するための本発明に係るエレクトロクロミック表示装置は、表示電極と、前記表示電極上に設けられたエレクトロクロミック層と、前記表示電極に対向して配置される対向電極と、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を有するエレクトロクロミック表示素子、スイッチング素子および蓄電素子を備えたエレクトロクロミック表示装置であって、前記表示電極と前記対向電極とが、前記スイッチング素子を介して電源または蓄電素子に接続され、駆動時に、エレクトロクロミック表示素子に蓄積された電荷の一部を前記蓄電素子の充電に充てる、または、充電された前記蓄電素子の電荷をエレクトロクロミック表示素子の駆動に用いることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、エレクトロクロミック表示装置における発色および消色の切り替えにおいて、簡易な構成により、電源から投入する電荷の量を抑制することの出来るエレクトロクロミック表示装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】エレクトロクロミック表示装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】エレクトロクロミック表示装置の構成例（１）を示す断面図である。
【図３】エレクトロクロミック表示装置の構成例（２）を示す断面図である。
【図４】エレクトロクロミック表示装置の構成例（３）を示す断面図である。
【図５】エレクトロクロミック表示装置の構成例（４）を示す断面図である。
【図６】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置における消色駆動時のスイッチング素子の動作のフローを示すチャート図である。
【図７】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置における発色駆動時のスイッチング素子の動作のフローを示すチャート図である。
【図８】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）の駆動で、エレクトロクロミック表示素子に蓄積された電荷を蓄電素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図９】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）の駆動で、蓄電素子に蓄積された電荷をエレクトロクロミック表示素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図１０】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（２）の駆動で、エレクトロクロミック表示素子に蓄積された電荷を蓄電素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図１１】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（２）の駆動で、蓄電素子に蓄積された電荷をエレクトロクロミック表示素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図１２】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（３）の駆動で、エレクトロクロミック表示素子に蓄積された電荷を蓄電素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図１３】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（３）の駆動で、蓄電素子に蓄積された電荷をエレクトロクロミック表示素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図１４】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（４）の駆動で、エレクトロクロミック表示素子に蓄積された電荷を蓄電素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図１５】本発明に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（４）の駆動で、蓄電素子に蓄積された電荷をエレクトロクロミック表示素子の充電に充てる際のフロー図である。
【図１６】発消色動作の際の電極間開放電圧のヒストグラムである。
【図１７】発消色動作の際の蓄電素子有り／無しにおける電源７から投入された電荷量のヒストグラム及び累積電荷量である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明に係るエレクトロクロミック表示装置は、表示電極１と、前記表示電極１上に設けられたエレクトロクロミック層３と、前記表示電極１に対向して配置される対向電極２と、前記表示電極１と前記対向電極２とに挟まれるように設けられた電解質層４とを有するエレクトロクロミック表示素子、スイッチング素子８および蓄電素子６を備えたエレクトロクロミック表示装置であって、前記表示電極１と前記対向電極２とが、前記スイッチング素子８を介して電源７または蓄電素子６に接続され、駆動時に、エレクトロクロミック表示素子１０に蓄積された電荷の一部を前記蓄電素子６の充電に充てる、または、充電された前記蓄電素子６の電荷をエレクトロクロミック表示素子１０の駆動に用いることを特徴とする。
【００２２】
次に、本発明に係るエレクトロクロミック表示装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００２３】
図１は、エレクトロクロミック表示装置の構成例を示すブロック図を示している。この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表示素子１０と、蓄電素子６と、スイッチング素子８から構成される。図１ではこれら構成要素は各々１個ずつ図示されているが、必要に応じて各構成要素の個数を変更することが可能である。
【００２４】
（エレクトロクロミック表示装置の構成）
次に、エレクトロクロミック表示装置の構成例（１）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を示す概略構成図である。エレクトロクロミック表示素子１０は図２に示すように、表示電極１とさらにエレクトロクロミック層３が設けられ、他方には対向電極２が設けられ、これら両者が電解質層４を介して貼り合わされた構造となっている。
【００２５】
エレクトロクロミック表示素子１０においてエレクトロクロミック層３を発色させる場合、スイッチング素子８を用いて表示電極１と対向電極２に電源７を接続し電圧を印加することで、エレクトロクロミック層３に電荷が投入される。これによりエレクトロクロミック層３で酸化反応もしくは還元反応を引き起こし、エレクトロクロミック表示素子１０を発色させることが出来る。
【００２６】
逆にエレクトロクロミック表示素子１０においてエレクトロクロミック層３を消色させる場合、表示電極１と対向電極２に発色時とは逆の電圧を印加し、電源７より電荷を投入する。これによりエレクトロクロミック層３で還元反応もしくは酸化反応を引き起こし、エレクトロクロミック表示素子１０を消色させることが出来る。
【００２７】
このような発消色動作を行うため、従来のエレクトロクロミック表示装置では発消色パターンの書き換えのたびに電力を大きく消費してしまうという問題があった。
【００２８】
そこで本発明者らは、表示電極１と対向電極２がスイッチング素子８を介して電源７または蓄電素子６に接続され、投入された電荷の一部を蓄電素子６の充電に充てることでエレクトロクロミック表示素子の消費電力を低減させるエレクトロクロミック表示装置の構成と、充電された蓄電素子６の電荷をエレクトロクロミック表示素子の駆動に用いることでエレクトロクロミック表示素子の消費電力を低減させるエレクトロクロミック表示装置の構成を見出した。
【００２９】
さらに、図２を参照し、第一の実施の形態の各構成要素について詳しく説明する。表示電極１は、対向電極２に対する電位を制御し、エレクトロクロミック層３を発消色させるための電極である。
【００３０】
表示電極１の材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものではないが、光の透過性を確保する必要があるため、透明な材料からなる透明電極が用いられる。透明電極の材料としては、特に限定されるものではないが、スズをドープした酸化インジウム（以下ＩＴＯ）、フッ素をドープした酸化スズ（以下ＦＴＯ）、アンチモンをドープした酸化スズ（以下ＡＴＯ）等が好適に用いられる。
【００３１】
表示基板１ｄとしては、特に制限はなく、公知の材料を用いることができ、例えば、ガラス基板やプラスチック基板等が挙げられる。
【００３２】
エレクトロクロミック層３は、エレクトロクロミック材料を含んでおり、エレクトロクロミック材料としては、色素系、ポリマー系、金属錯体系、金属酸化物系等の公知のエレクトロクロミック化合物が用いられる。
【００３３】
色素系、ポリマー系のエレクトロクロミック化合物として、アゾベンゼン系、アントラキノン系、ジアリールエテン系、ジヒドロプレン系、ジピリジン系、スチリル系、スチリルスピロピラン系、スピロオキサジン系、スピロチオピラン系、チオインジゴ系、テトラチアフルバレン系、テレフタル酸系、トリフェニルメタン系、トリフェニルアミン系、ナフトピラン系、ビオロゲン系、ピラゾリン系、フェナジン系、フェニレンジアミン系、フェノキサジン系、フェノチアジン系、フタロシアニン系、フルオラン系、フルギド系、ベンゾピラン系、メタロセン系、等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物が用いられる。特に、好ましくはビオロゲン系化合物またはジピリジン系化合物を含むことが良い。これらの材料は発消色電位が低く、良好な色値を示す。これらの材料では、ビオロゲン系については、特許第３９５５６４１号公報、特開２００７−１７１７８１号公報、ジピリジン系については、特開２００７−１７１７８１号公報、特開２００８−１１６７１８号公報などに例示がある。
【００３４】
金属錯体系の化合物としては、例えば鉄シアノ錯体系、ルテニウムシアノ錯体、オスミウムシアノ錯体、タングステンシュウ酸錯体、希土類ジフタロシアニン錯体等が挙げられる。
金属酸化物系の化合物としては、例えば酸化タングステン、酸化モリブデン、酸化イリジウム、酸化インジウム、酸化チタン、酸化ニッケル、酸化バナジウムなどが挙げられる。
【００３５】
また、エレクトロクロミック層３としては、図２に示したように、導電性または半導体性微粒子に有機エレクトロクロミック化合物を担持した構造を用いることが特に望ましい。具体的には、電極表面に粒径５ｎｍ〜５０ｎｍ程度の超微粒子を焼結し、その超微粒子の表面にホスホン酸やカルボキシル基、シラノール基などの極性基を有する有機エレクトロクロミック化合物を吸着させた構造である。本構造は、超微粒子の大きな表面積効果を利用して、効率よく有機エレクトロクロミック化合物に電子が投入されるため、発色濃度が大きく発消色の速度が大きい。さらに、超微粒子を用いることで表示層として透明な膜を形成することができるため、高い白反射率を得ることができる。また、導電性または半導体性微粒子に複数種類の有機エレクトロクロミック化合物を担持することもできる。
【００３６】
導電性または半導体性微粒子としては特に限定されるものではないが、金属酸化物が望ましい。
材料としては、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、酸化イットリウム、酸素ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物が用いられる。また、これらの金属酸化物は、単独で用いられてもよく、２種以上が混合され用いられてもよい。電気伝導性等の電気的特性や光学的性質等の物理的特性を鑑みるに、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステン、から選ばれる一種、もしくはそれらの混合物が用いられたとき、発消色の応答速度に優れた表示が可能である。とりわけ、酸化チタンが用いられたとき、より発消色の応答速度に優れた表示が可能である。
【００３７】
また、導電性または半導体性微粒子の形状は、特に限定されるものではないが、エレクトロクロミック化合物を効率よく担持するために、単位体積当たりの表面積（以下、比表面積）が大きい形状が用いられる。例えば、微粒子が、ナノ粒子の集合体であるときは、大きな比表面積を有するため、より効率的にエレクトロクロミック化合物が担持され、発消色の表示コントラスト比に優れた表示が可能である。
【００３８】
対向電極２は、対向電極２に対する表示電極１の電位を制御し、エレクトロクロミック層３を発色させるための電極であり、複数の電極から構成されてなることが好ましく、さらにそれぞれがスイッチング素子８を介して電源７または蓄電素子６に接続されていることがより好ましい。対向電極２の材料は導電性を有する材料であれば、特に限定されるものではないが、ＩＴＯ、ＦＴＯ、酸化亜鉛等の透明導電膜、あるいは亜鉛、白金等の導電性金属膜、さらにはカーボンなどが用いられる。
【００３９】
電解質層４は、表示電極１と対向電極２との間でイオンを移動させることで電荷を移動させ、エレクトロクロミック層３の発色／消色反応を起こすためのものである。
電解質材料としては、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩、４級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類の支持塩を用いることができる。
具体的には、ＬｉＣｌＯ４、ＬｉＢＦ４、ＬｉＡｓＦ６、ＬｉＰＦ６、ＬｉＣＦ３ＳＯ３、ＬｉＣＦ３ＣＯＯ、ＫＣｌ、ＮａＣｌＯ３、ＮａＣｌ、ＮａＢＦ４、ＮａＳＣＮ、ＫＢＦ４、Ｍｇ（ＣｌＯ４）２、Ｍｇ（ＢＦ４）２等を挙げることができる。
【００４０】
また、イオン性液体も用いることができる。特に有機のイオン性液体は、室温を含む幅広い温度領域で液体を示す分子構造がある。
分子構造の例としては、カチオン成分としてＮ、Ｎ−ジメチルイミダゾール塩、Ｎ、Ｎ−メチルエチルイミダゾール塩、Ｎ、Ｎ−メチルプロピルイミダゾール塩などのイミダゾール誘導体、Ｎ、Ｎ−ジメチルピリジニウム塩、Ｎ、Ｎ−メチルプロピルピリジニウム塩などのピリジニウム誘導体など芳香族系の塩、または、トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチルヘキシルアンモニウム塩、トリエチルヘキシルアンモニウム塩などのテトラアルキルアンモニウムなど脂肪族４級アンモニウム系が挙げられる。アニオン成分としては大気中の安定性の面でフッ素を含んだ化合物がよく、ＢＦ４-、ＣＦ３ＳＯ３-、ＰＦ４-、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ-などが挙げられる。これらのカチオン成分とアニオン成分の組み合わせにより処方したイオン性液体を用いることができる。
【００４１】
これらの電解質材料を溶媒を用いて溶解し、電解液として電解質層４に用いることも可能である。溶媒の例としてはプロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、２−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、１、２−ジメトキシエタン、１、２−エトキシメトキシエタン、ポリエチレングリコール、アルコール類やそれらの混合溶媒などを用いることができる。
【００４２】
また、電解液は低粘性の液体である必要はなく、ゲル状や高分子架橋型、液晶分散型など様々な形態をとることが可能である。特に電解液はゲル状、固体状に形成することが、素子強度向上、信頼性向上、発色拡散の防止から好ましい。固体化手法としては、電解質と溶媒をポリマー樹脂中に保持することが良い。高いイオン伝導度と固体強度が得られるためである。更に、ポリマー樹脂は光硬化可能な樹脂が好ましい。熱重合や、溶剤を蒸発させることにより薄膜化する方法に比べて、低温かつ短時間で素子を製造できるためである。
【００４３】
蓄電素子６、および電源７はそれぞれ表示電極１と対向電極２にスイッチング素子８を介して切り替え可能な状態で接続される。スイッチング素子８には金属酸化物半導体電界効果トランジスタ（Metal-Oxide Semiconductor Field-Effect Transistor：ＭＯＳＦＥＴ）を用いてもよいが、特に限定される物ではない。蓄電素子６には、例えばキャパシタや２次電池を用いることが出来る。具体的にはキャパシタとしてセラミックコンデンサ、アルミ電界コンデンサ、タンタルコンデンサ、電気二重層コンデンサ等を挙げることが出来る。二次電池としてはリチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ニッケルカドミウム電池、アルカリ蓄電池、鉛蓄電池等を挙げることが出来る。
【００４４】
電子ペーパーの様なエレクトロクロミック表示装置の表示装置への応用で表示パターンの切り替えをすばやく行なう場合、充放電の早いキャパシタを用いることが好ましい。特に大画面の表示装置の場合は充電容量の大きな電気二重層コンデンサを用いることが好ましい。これはエレクトロクロミック表示素子が大きくなるにつれて駆動に要する電荷量も大きくなるためである。同様のことは調光ガラスや調光レンズにもあてはまる。
一方パターン切り替えを頻繁に行なわない場合には自己放電が小さく長期間電荷を保存できる二次電池を用いることが好ましい。
【００４５】
スイッチング素子８には、エレクトロクロミック表示素子１０と電源７および蓄電素子６との接続状態を切り替える機能を備えたものを用いることが出来る。ＦＥＴやバイポーラトランジスタ、フォトカプラ、サイリスタ、ソリッドステートリレー等といったアナログスイッチを用いることができ、これらを複数個組み合わせた回路でも良い。エレクトロクロミック表示素子が小さく小型の回路が必要な場合はＦＥＴを利用したものが好ましい。調光ガラスのような比較的大きなエレクトロクロミック表示素子を用いる場合や、調光レンズを利用した調光メガネのような手動でパターンを切り替える装置の場合は、押しボタンスイッチやスライドスイッチなどを利用することも可能である。
また、ひとつのエレクトロクロミック表示素子に対して複数の蓄電素子を接続可能にする機能を備えることや、逆に複数のエレクトロクロミック表示素子をひとつの蓄電素子に接続可能にする機能を備えてもよい。これは用いるエレクトロクロミック表示素子と蓄電素子の容量が違う場合や、素子を直列または並列に接続することによって充放電の効率や駆動スピードの向上が図られる場合があるからである。
【００４６】
（第二の実施の形態）
次に、図３を参照し、第二の実施の形態について説明する。
図３は、第二の実施の形態を示す概略構成図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。（以下の実施の形態についても同様）
【００４７】
本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（２）は、エレクトロクロミック表示素子１０に第三の電極としての回収電極５を有し、スイッチング素子８により蓄電素子６または電源７と、回収電極５または対向電極２との接続状態が切り替え可能であるという点で、前述の第一の実施の形態に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）と相違する。
【００４８】
エレクトロクロミック表示装置では、対向電極２にパターニングが施されているなど、表示電極１およびエレクトロクロミック層３よりも対向電極２の面積が小さい場合、エレクトロクロミック層３の表示電極１と対向電極２に挟まれていない部分へも電荷が拡散し、発色が起こってしてしまうという問題点が存在する。
この部分の消色は、表示電極と同形状かそれよりも広い面積をカバーする形状、もしくは対向電極よりも広い面積をカバーする形状を持つ回収電極５を用いることで効率よく行うことが出来る。
【００４９】
図３中で回収電極５は、表示電極１と複数の対向電極２の間であって、表示電極１とエレクトロクロミック層３を挟むように配置され、該表示電極１との間で電圧を印加可能に設けられた第三の電極である。回収電極５の配置は表示電極１と対向電極２との間に特に限定されるものではない。
【００５０】
回収電極５の材料としては、導電性を有する材料であれば特に限定されるものでないが、イオン透過性を確保する必要が有るため、多孔質な材料からなる電極が用いられる。電極材料としては特に限定される物ではないが、金属、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ等の多孔質膜や、金属、ＩＴＯ、ＦＴＯ、ＡＴＯ等の微粒子、金属ナノワイヤ、カーボンナノワイヤなどのネットワーク電極などが好適に用いられる。また、光の透過性を確保する必要がある場合は、表示電極１と同様に透明な材料からなる透明電極が好適に用いられる。
なお、表示電極１、対向電極２および第三の電極としての回収電極５のうち少なくとも一つは、イオン透過性を有することが好ましい。
【００５１】
（第三の実施形態）
次に、図４を参照し、第三の実施の形態の変形例について説明する。
図４は、第三の実施の形態を示す概略構成図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。（以下の実施の形態についても同様である。）
【００５２】
本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（３）は、エレクトロクロミック表示素子１０において、表示電極および表示電極に接して設けられるエレクトロクロミック層が各々３層積層され、スイッチング素子８を用いて発消色駆動させるエレクトロクロミック層およびそれに係る表示電極を切り替えることが可能である点で、第一の実施の形態に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）と相違する。
即ち、３色に対応する、第１エレクトロクロミック層３ａおよび第１表示電極１ａと、第２エレクトロクロミック層３ｂおよび第２表示電極１ｂと、第３エレクトロクロミック層３ｃおよび第３表示電極１ｃとを備え、スイッチング素子８により発消色駆動の切り替えが可能である。換言すると、表示電極とエレクトロクロミック層とを複数対（図４に示す例では３対）備え、それぞれが電気的に隔離された層構造を有する。
【００５３】
（第四の実施形態）
次に、図５を参照し、第四の実施形態について説明する。
図５は、第四の実施形態を示す概略構成図である。ただし、以下の文中では、先に説明した部分には同一の符号を付し、説明を省略する場合がある。（以下の実施の形態についても同様である。）
【００５４】
本実施形態に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（４）は、エレクトロクロミック表示素子１０に回収電極５を有し、スイッチング素子８を用いることで蓄電素子６または電源７と、回収電極５または対向電極２との接続状態が切り替え可能であるという点で、第三の実施の形態に係るエレクトロクロミック表示装置の構成例（３）と相違する。
【００５５】
（駆動方法）
ここで、本発明のエレクトロクロミック表示装置における駆動方法について説明する。上記の実施形態における駆動時のスイッチング素子８の動作をまとめたフロー図の例を、図６および図７に示す。図６および図７はそれぞれ、放電状態で消色状態、充電状態で発色状態を取るエレクトロクロミック表示素子における、消色駆動および発色駆動に対応している。以下特に断りの無い場合、エレクトロクロミック表示素子はこの例と同様の挙動を示すものとするが、逆に充電状態で消色状態、放電状態で発色状態を取るものであっても、消色状態と発色状態を入れ替えて駆動させることで本発明を適用することが可能である。
【００５６】
第一の実施の形態における発消色駆動方法について説明する。
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）の消色駆動方法について図２および図８のフローチャートを用いて説明する。
図８は発色状態のエレクトロクロミック表示素子１０に蓄積された電荷を消色駆動で放電する際に蓄電素子６の充電に充てる際のフロー図である。電荷の蓄積された発色状態のエレクトロクロミック表示素子１０と充電されていない蓄電素子６とをスイッチング素子８により接続する。接続を維持している間電流が流れ、蓄電素子６が充電される。
その後、スイッチング素子８を用いてエレクトロクロミック表示素子１０と蓄電素子６との接続を切り離す。接続を切り離すタイミングは、（ａ）接続からの時間で決定する、（ｂ）エレクトロクロミック表示素子１０と蓄電素子６間に発生する電流値で決定する、（ｃ）エレクトロクロミック表示素子１０と蓄電素子６間に発生する電圧値で決定する、または（ｄ）エレクトロクロミック表示素子１０の色濃度で決定する事が考えられ、いずれの手段を用いて決定しても良い。この後さらに電源を用いて所望の色濃度まで駆動する場合、スイッチング素子８を用いてエレクトロクロミック表示素子１０と電源を接続しエレクトロクロミック表示素子１０の電荷を取り除き消色駆動を行なう。所望の濃度まで駆動した後、スイッチング素子８を用いてエレクトロクロミック表示素子１０を電源から切り離し駆動を終了する。
【００５７】
次に本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）の消色駆動時のスイッチング素子８の動作について図２および図６のフローチャートを用いて説明する。
発色状態にあるエレクトロクロミック表示素子１０は、回収電極５を持たず表示電極１のみを表示電極として持つので、Ｓ５０５０より、スイッチング素子８を用いて蓄電素子６と表示電極１および対向電極２を接続する。このとき表示電極１と対向電極２の間の電位差によりエレクトロクロミック層３に保持されている電荷の一部が消色電荷として流れ、ある程度の色濃度まで消色が行われる。これと同時に蓄電素子６には電荷が蓄えられる。
【００５８】
その後Ｓ５０６０において所望の色濃度までさらに消色を行う場合、Ｓ５０７０よりスイッチング素子８を用いて表示電極１と蓄電素子６を切り離し、電源７と表示電極１を接続する。その後Ｓ５０８０において電源７より、消色電荷を加えることで所望の色濃度まで消色させ、消色駆動を終了する。（Ｓ５０９０）
その後Ｓ５０６０において所望の色濃度までさらに消色を行わない場合、そのまま消色駆動を終了する。（Ｓ５０９０）
【００５９】
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）の発色駆動方法について図２および図９のフローチャートを用いて説明する。
図９は蓄電素子６に充電された電荷をエレクトロクロミック表示素子１０に注入する際のフロー図である。電荷の蓄積されていない消色状態のエレクトロクロミック表示素子１０と充電された蓄電素子６とをスイッチング素子８により接続する。接続を維持している間電流が流れ、エレクトロクロミック表示素子１０に電荷が注入される。その後、スイッチング素子８を用いてエレクトロクロミック表示素子１０と蓄電素子６との接続を切り離す。この後さらに電源７を用いて所望の色濃度まで駆動する場合、スイッチング素子８を用いてエレクトロクロミック表示素子１０と電源７を接続しエレクトロクロミック表示素子１０に電荷を注入し、発色駆動を行なう。所望の濃度まで駆動した後、スイッチング素子８を用いてエレクトロクロミック表示素子１０と電源７との接続を切り離し駆動を終了する。
【００６０】
次に、本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（１）の発色駆動時のスイッチング素子８の動作について図２および図７のフローチャートを用いて説明する。
消色状態にあるエレクトロクロミック表示素子１０は、回収電極５を持たず表示電極１のみを表示電極として持つので、Ｓ６０３０より、スイッチング素子８を用いて消色駆動時に充電された蓄電素子６を接続すると、蓄電素子６に蓄えられた電荷の一部がエレクトロクロミック層３に投入され、ある程度の色濃度まで発色が行われる。
【００６１】
その後Ｓ６０４０において所望の色濃度までさらに発色を行う場合、Ｓ６０５０よりスイッチング素子８を用いて蓄電素子６を表示電極１から切り離し、電源７と表示電極１を接続する。その後、Ｓ６０６０において電源７より発色電荷を加えることで所望の色濃度まで発色させ、発色駆動を完了させる。（Ｓ６０７０）
その後Ｓ６０４０において所望の色濃度までさらに発色を行わない場合、そのまま発色駆動を完了させる。（Ｓ６０７０）
【００６２】
（第二の構成例における発消色動作）
次に、第二の構成例における発消色駆動方法について説明する。
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（２）の消色駆動方法について図３および図１０のフローチャートを用いて説明する。
本実施例の消色駆動方法においては、エレクトロクロミック表示素子１０と蓄電素子６及び電源７をスイッチング素子８を介して接続する際、表示電極１と回収電極５をもって行なう点で第一の実施例と異なっている。
【００６３】
本構成例における、本発明の消色駆動時のスイッチング素子８の動作について図３および図６のフローチャートを用いて説明する。Ｓ５０１０において本構成例は第一の実施の形態とは異なり、回収電極５を持つが、これを用いずに消色駆動を行う場合、Ｓ５０３０よりスイッチング素子８を用いて蓄電素子６と対向電極２を接続する。Ｓ５０４０以降は、第一の実施の形態における消色駆動と同様の駆動を行えばよい。
回収電極５を用いて消色駆動を行う場合、Ｓ５０３１よりスイッチング素子８を用いて蓄電素子６と回収電極５を接続する。Ｓ５０４０以降は、第一の実施の形態における消色駆動と同様の駆動を行えばよい。
【００６４】
本構成例の回収電極５を用いて消色駆動を行うことにより、複雑な形状の対向電極、例えば対向電極にそれぞれが分離形成された複数の薄膜トランジスタ（ｔｈｉｎ  ｆｉｌｍ  ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ；ＴＦＴ）による駆動装置上に形成された電極を用いても本発明の消色駆動方法を簡便に実現することが出来る。
また、対向電極側にも電荷が蓄積される場合、上の駆動プロセスを対向電極に対して行なうことで、電荷を回収することも可能である。
【００６５】
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（２）の発色駆動方法について図３および図１１のフローチャートを用いて説明する。本構成例の発色駆動においては第一の実施例と同様の駆動を行なえばよい。
次に、構成例における発色駆動時のスイッチング素子８の動作について図３および図７のフローチャートを用いて説明する。Ｓ６０１０において本構成例は第一の実施の形態とは異なり、回収電極５を持つため、Ｓ６０１１よりスイッチング素子８を用いて蓄電素子６と対向電極２を接続する。Ｓ６０２０以降は第一の実施の形態における発色駆動と同様の駆動を行えばよい。
【００６６】
（第三の実施の形態における発消色動作）
次に、第三の実施の形態における発消色駆動方法について説明する。
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（３）の消色駆動方法について図４および図１２のフローチャートを用いて説明する。本構成例では表示電極を複数個有することから、まず消色駆動を行なう表示電極及びエレクトロクロミック層を選択し、第一の実施例と同様の駆動を行なえばよい。
【００６７】
本構成例における、本発明の消色駆動時のスイッチング素子８の動作について図４および図６のフローチャートを用いて説明する。本構成例におけるＳ５０４０以降の駆動方法は第一の実施形態と同様である。しかしながら、本実施形態においては複数の表示電極１ａ、１ｂ、１ｃを有することから、Ｓ５０４１においてスイッチング素子８を用いて、消色させたいエレクトロクロミック層に接した表示電極１ａ、１ｂ、１ｃのいずれかを選択する。Ｓ５０５０以降は第一の実施の形態と同様の消色駆動を行うことで消色駆動が完了する。
この駆動を各エレクトロクロミック層に対して行うことで、多色表示状態の消色駆動を実現させることが出来る。
【００６８】
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（３）の発色駆動方法について図４および図１３のフローチャートを用いて説明する。本構成例の発色駆動においても、消色駆動時と同様に、まず発色駆動を行なう表示電極及びエレクトロクロミック層を選択し、第一の構成例と同様の駆動を行なえばよい。
【００６９】
次に、本実施形態における発色駆動時のスイッチング素子８の動作について図４および図７のフローチャートを用いて説明する。本実施形態におけるＳ６０２０以降の駆動方法は、第一の実施形態と同様である。しかしながら、本実施形態においては複数の表示電極１ａ、１ｂ、１ｃを有することから、Ｓ６０２１においてスイッチング素子８を用いて発色させたいエレクトロクロミック層に接した表示電極１ａ、１ｂ、１ｃのいずれかを選択する。Ｓ６０３０以降は第一の実施形態と同様の発色駆動を行うことで発色駆動が完了する。
この駆動を各エレクトロクロミック層に対して行うことで、多色表示駆動を実現させることが出来る。
【００７０】
（第四の実施例における発消色動作）
次に、第四の実施例における発消色駆動方法について説明する。
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（４）の消色駆動方法について図５および図１４のフローチャートを用いて説明する。
本実施例においては、複数の表示電極と、回収電極５を有することから、第三の実施例と同様に、まず駆動する表示電極及びエレクトロクロミック層を選択し、その後第二の実施例と同様に、表示電極及び回収電極５を用いてエレクトロクロミック表示素子１０と蓄電素子６及び電源７をスイッチング素子８を介して接続する。
【００７１】
本実施例における、消色駆動時のスイッチング素子８の動作について図５および図６のフローチャートを用いて説明する。本変形例におけるＳ５０４０以前の駆動方法は第一の実施形態の変形例と同様である。さらにＳ５０４０以降の駆動方法は第二の実施形態と同様の消色駆動を行うことで消色駆動が完了する。
【００７２】
本発明のエレクトロクロミック表示装置の構成例（４）の発色駆動方法について図５および図１５のフローチャートを用いて説明する。本実施例の発色駆動においても、消色駆動時と同様に、まず発色駆動を行なう表示電極及びエレクトロクロミック層を選択し、その後、第一の実施例と同様の駆動を行なえばよい。
【００７３】
次に、本実施例における発色駆動時のスイッチング素子８の動作について図５および図７のフローチャートを用いて説明する。本実施形態におけるＳ６０２０以前の駆動方法は、第一の実施形態の変形例と同様である。さらにＳ６０２０以降の駆動方法は第二の実施形態と同様の発色駆動を行うことで発色駆動が完了する。
【００７４】
以上説明したエレクトロクロミック表示装置には、下記のエレクトロクロミック表示装置の駆動方法が含まれる。
エレクトロクロミック表示装置を駆動させる際に、スイッチング素子８を介して表示電極と対向電極２または回収電極５に、蓄電素子６を接続し、エレクトロクロミック層３、対向電極２または回収電極５を酸化または還元させ、駆動時に流れる電荷の少なくとも一部を蓄電素子６の充電に充てる。
ここでの酸化または還元とは、電子の授受に限られるものではなく、酸素や水素、イオンの授受なども含まれる。
また、蓄電素子６の充電に充てた後、次いで、スイッチング素子８を介して表示電極、対向電極２または回収電極５に、蓄電素子６の代わりに電源７を接続し、電源７を用いてさらにエレクトロクロミック層３、対向電極２または回収電極５を酸化または還元させることもできる。
【００７５】
さらに、エレクトロクロミック表示装置を駆動させる際に、スイッチング素子８を介して表示電極と対向電極２または回収電極５に、充電された蓄電素子６を接続し、当該蓄電素子６を用いてエレクトロクロミック層３、対向電極２または回収電極５を酸化または還元させることもできる。
また、酸化または還元させた後、次いで、スイッチング素子８を用いて表示電極と対向電極２または回収電極５に、蓄電素子６の代わりに電源７を接続し、該電源７を用いてさらにエレクトロクロミック層３、対向電極２または回収電極５を酸化または還元させることもできる。
【００７６】
このように、エレクトロクロミック表示装置の構成要素や電源の接続をスイッチング素子によって適切に行うことにより、効率よくエレクトロクロミック表示素子を駆動させ、蓄電素子を充電させることができる。このため、外部からの電荷の量を抑えることができ、安定した発消色を得ることができる。
【実施例】
【００７７】
以下、本発明の実施例を説明する。
【００７８】
（実施例１）
［エレクトロクロミック表示素子１０の作製］
（１）電解質層前駆体材料の調製
電解質として過塩素酸テトラブチルアンモニウムの炭酸プロピレン溶液（ＴＢＡＰ、濃度２ｍｏｌ／ｌ）を調製した。次いで、電解質層前駆体材料としてＤＩＣ（株）製のＰＮＬＣ用の液晶組成物、モノマー組成物、および重合開始剤の混合物（製品名：ＰＮＭ−１７０）と上記電解質を混合した。このとき、ＴＢＡＰ濃度が約０．０４ｍｏｌ／ｌになるように調整し、また作製される電解質層４の層厚を規定するために粒径１０μｍの真球状樹脂ビーズを０．２ｗｔ％濃度で電解質層前駆体材料に分散させた。
【００７９】
（２）表示電極１、エレクトロクロミック層３の作製
４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板（表示基板１ｄ）上の全面にスパッタ法により厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、表示電極１を作製した。この電極端部間の抵抗は約２００Ωであった。この上に酸化チタンナノ粒子分散液（商品名ＳＰ２１０  昭和タイタニウム社製）をスピンコートし、１２０℃で１５分間アニール処理を行うことにより、酸化チタン粒子膜を形成し、さらにこの上にエレクトロクロミック化合物である、4,4'-(isooxazole-3,5-diyl)bis(1-(2-phosphonoethyl)pyridinium)bromideの１ｗｔ％  2,2,3,3-テトラフロロプロパノール（以下、ＴＦＰと記載）溶液をスピンコートし、１２０℃で１０分間アニール処理を行うことにより、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エレクトロクロミック層３を形成した。さらにこの上にスパッタ法により厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜を形成し、回収電極５を作製した。
【００８０】
（３）対向電極２の作製
４０ｍｍ×４０ｍｍのガラス基板（対向基板２ｂ）上に、厚さ１００ｎｍのＩＴＯ膜をストライプ状に形成し対向電極２とした。
【００８１】
（４）エレクトロクロミック表示素子１０の作製
（２）項で作製した表示電極１、エレクトロクロミック層３上に（１）項で調製した電解質層前駆体材料を塗布した。ついで、（３）項で作製した対向電極２、および消去電極５を重ね合わせ、高圧水銀ランプにより波長３６５ｎｍ中心の紫外線（照射光強度５０ｍＷ／ｃｍ２）を対向電極２側から２分間照射し、光重合相分離させることで電解質層４を介するエレクトロクロミック表示素子１０を作製した。表示電極１と対向電極２の重なり合うエリアの面積はおよそ３ｃｍ２であった。
【００８２】
（４）項で作製したエレクトロクロミック表示素子１０を用いて発消色時の電荷回収および再利用の確認を行った。図１６はその動作の際に測定した電極間開放電圧のヒストグラムである。
【００８３】
[書き換え時の電荷回収の確認]
（４）項で作製したエレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側、対向電極２側に電源７の負極および正極をそれぞれスイッチング素子８を介して接続した。また、本実施例で用いたスイッチング素子はナイフスイッチを複数組み合わせて作製した。エレクトロクロミック表示素子１０に電源７より電荷を２．５ｍＣ投入したところ、ＩＴＯストライプパターン対向電極２の形に合わせて、エレクトロクロミック層３が青色に発色した（発色１状態）。このときエレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側と対向電極２側の間には１．４５Ｖの開放電圧が確認された。
【００８４】
次に、蓄電素子６として静電容量１ｍＦのアルミ電解コンデンサを、表示電極１側に正極、対向電極２側に負極をスイッチング素子８を介して接続したところ、エレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側と対向電極２側の間には０．８Ｖの開放電圧が確認された。さらにこのとき蓄電素子６の正極と負極の間には０．７Ｖの開放電圧が確認された。これにより、エレクトロクロミック層３に担持された電荷の一部が蓄電素子６に充電されたことが確認された。
【００８５】
[回収した電荷の書き換え時再利用の確認]
（１）次に、発色１状態のエレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側、対向電極２側に電源７の正極および負極をスイッチング素子８を介して接続し、電荷を投入することでエレクトロクロミック表示素子１０を消色した。１．５ｍＣ投入したところで、初期状態と同程度まで消色を確認した（消色状態）。このときエレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側と対向電極２側の間の開放電圧は０．１１Ｖであった。
【００８６】
（２）次に（１）項で完全に消色したエレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側と対向電極２側を回収した蓄電素子６の正極と負極をそれぞれスイッチング素子８を介して接続したところ、エレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側と対向電極２側の間には０．４２Ｖの開放電圧が確認された。このとき蓄電素子６の正極と負極の間には０．４３Ｖの開放電圧が確認された。これにより、蓄電素子６に充電された電荷の一部がエレクトロクロミック表示素子１０に移動したことが確認された。
【００８７】
[回収した電荷の書き換え時再利用の確認]
上で蓄電素子６から電荷を投入したエレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１側、対向電極２側にそれぞれ電源７の負極および正極をスイッチング素子８を介して接続し、電荷を投入したところ、およそ２．２ｍＣ投入したところで発色１状態と同程度の濃度まで発色した（発色２状態）。このときエレクトロクロミック表示素子１０の表示電極１と対向電極２の間には１．４５Ｖの開放電圧が確認された。
【００８８】
以上の動作で、電源７から投入された電荷量は図１７のヒストグラムのようになる。最初の発色状態から消色状態を経てもう一度発色状態に戻る１サイクル（発色１→消色→発色２）で電源７より投入された電荷はおよそ３．７ｍＣであった。
【００８９】
一方、この１サイクルの動作を蓄電素子６および本発明の駆動方法を用いずに、すべて電源７からの消色電荷投入および発色電荷投入のみで行ったところ、電源７から投入された電荷量は１サイクルで５．０ｍＣとなった。
【００９０】
以上から本実施例において、本発明によるエレクトロクロミック表示素子１０への投入電荷量は従来と比較しておよそ２６％少なくすむことが分かった。
【００９１】
さらに大型のエレクトロクロミック表示装置の例として、１６０ｍｍ×１６０ｍｍガラス基板に作製し、対向電極と重なるエリアの面積が２２５ｃｍ２となるようなエレクトロクロミック表示素子に対して公称容量３５０ｍＦの電気二重層コンデンサを蓄電素子として用いた物についても同様の駆動を行なった。本エレクトロクロミック表示素子１０への投入電荷量は従来と比較しておよそ２０％少なくなる結果が得られ、本発明がエレクトロクロミック表示素子の大きさによらずに適応可能であることが示された。
また、本エレクトロクロミック表示素子１０の場合、発色消色駆動の１サイクルで投入される電荷が約５５ｍＣ少なくすみ、小型の素子に比べ１サイクルあたりの電荷回収量が多くなることがわかった。このことより、より大型あるいは大容量のエレクトロクロミック表示素子に対しては、スイッチング素子８部分で電力を消費するような場合、たとえばスイッチング素子に充電IC（Texas Instruments bq25504など）などを用いたとしても、回路の消費電力に対して電荷回収量を大きくすることができ、より効果的に用いることが可能であることがわかる。
【００９２】
また、この効果は第二、第三、第四の実施の形態であるエレクトロクロミック表示素子１０についても同様の効果が得られる。
【００９３】
これまで本発明を図面に示した実施形態を持って説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定される物ではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することが出来る範囲内で変更することが出来、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【符号の説明】
【００９４】
１    表示電極
１ａ  第１表示電極
１ｂ  第２表示電極
１ｃ  第３表示電極
１ｄ  表示基板
２    対向電極
２ｂ  対向基板
３    エレクトロクロミック層
３ａ  第１エレクトロクロミック層
３ｂ  第２エレクトロクロミック層
３ｃ  第３エレクトロクロミック層
４    電解質層
５    回収電極（第三の電極）
６    蓄電素子
７    電源
８    スイッチング素子
９ａ  絶縁層
９ｂ  絶縁層
１０    エレクトロクロミック表示素子
２０    エレクトロクロミック表示装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【００９５】
【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２０００−２９２８１８号公報
【図１】
2013254196.tif 000003
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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