(57)【要約】【課題】    カラフルな色表示が可能な不揮発表示装置を提供する。【解決手段】    内部構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む第２表示部と、第２表示部よりユーザ側の位置に配置されたエレクトロクロミック層を含む第１表示部と、第１表示部及び第２表示部を支持する透明基材と、を備え、第１表示部と第２表示部とで色の情報を表示すると共に、当該色の情報を無給電で保持することを特徴とする。【選択図】      図１
2013148727.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
不揮発表示装置であって、
内部構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む第２表示部と、
前記第２表示部よりユーザ側の位置に配置されたエレクトロクロミック層を含む第１表示部と、
前記第１表示部及び第２表示部を支持する透明基材と、を備え、
前記第１表示部と前記第２表示部とで色の情報を表示すると共に、当該色の情報を無給電で保持することを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項２】
請求項１に記載の不揮発表示装置であって、
複数の前記第１表示部と、当該第１表示部の数より少ない数の前記第２表示部とが１つの前記色の情報を表示する画素ユニットを形成して、当該画素ユニットが複数設けられていることを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の不揮発表示装置であって、
前記透明基材の一方の面に前記第１表示部が形成され、他方の面に前記第２表示部が形成され、又は、
前記透明基材の上に前記第２表示部が形成され、該第２表示部の上に前記第１表示部が形成されていることを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第１表示部は、
透明基材の他方の面に形成された透明な第２電極と、
エレクトロクロミック材料により形成されたエレクトロクロミック層と、
前記エレクトロクロミック層に接して設けられた電解質層と、
前記電解質層と前記エレクトロミック層との積層体を挟むように前記第２電極と対向して設けられた透明な第１電極と、を備えることを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
少なくとも１つの前記第１表示部の前記第２電極に、白色又は黒色を呈する下地色膜を形成したことを特徴とすることを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記電解質層に微粒子が分散配置されて、当該微粒子が前記第２表示部を形成していることを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項７】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第２表示部は、屈折率が異なり、かつ、膜厚の異なる膜を積層して形成されていることを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項８】
請求項１乃至５のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第２表示部は、微粒子が稠密充填配列をなすコロイド結晶層であることを特徴とする不揮発表示装置。
【請求項９】
不揮発表示装置の製造方法であって、
内部構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む第１表示部を形成する第１手順と、
エレクトロクロミック層を含む第２表示部を形成する第２手順と、を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
前記第１表示部と当該第１表示部の数より少ない数の前記第２表示部とが１つの前記色の情報を表示する画素ユニットを複数形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不揮発表示装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、電子ペーパー、電子広告、電子掲示板等の情報表示用電子機器の開発が進んでいる。このような情報表示用電子機器においては、省電力化技術の開発が重要である。
【０００３】
そこで、文字、図形及び色等からなる表示情報を電力供給することなく保持する不揮発表示技術が注目されている。
【０００４】
例えば、特許文献１においては、基板上に積層されて、構造に起因した色を呈する構造起因呈色層を有する可変構造色形成部材を電気的に制御する構造色形成層駆動手段を備えた電気機器が開示されている。この構造起因呈色層は、高屈折率層と低屈折率層とが交互に積層された多層膜である。そして、電気的制御により、低屈折率層と高屈折率層との間の光学的距離を変化させて色制御を行っている。
【０００５】
また、特許文献２においては、透明電極対の間に固体電解質層とエレクトロクロミック層（ＥＣ層）とを設けて、透明電極間に電圧印可することによりＥＣ層を発消色させる表示装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１０−０８５６８６号公報
【特許文献２】特開２０００−２１４４９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した特許文献１、２にかかる技術では、色変化の範囲を大きくすることが困難であった。即ち、構造起因呈色層においては微妙な色変化を起すことは可能であるが、例えば「赤色」から「緑色」のように大きな色変化を起させることができない。また、ＥＣ層においては、発色が困難な色が存在する。
【０００８】
従って、特許文献１、２にかかる技術では、例えばカラフルな表示が可能な不揮発表示装置を製造することができない問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の主目的は、カラフルな表示が可能な不揮発表示装置及びその製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、不揮発表示装置にかかる発明は、内部構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む第２表示部と、第２表示部よりユーザ側の位置に配置されたエレクトロクロミック層を含む第１表示部と、第１表示部及び第２表示部を支持する透明基材と、を備え、第１表示部と第２表示部とで色の情報を表示すると共に、当該色の情報を無給電で保持することを特徴とする。
【００１１】
また、不揮発表示装置の製造方法にかかる発明は、内部構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む第１表示部を形成する第１手順と、エレクトロクロミック層を含む第２表示部を形成する第２手順と、を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、不揮発性の第１表示部と第２表示部とにより不揮発表示装置を形成したので、カラフルな情報が無給電で保持できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる不揮発表示装置の断面図である。
【図２】第１の実施形態にかかる不揮発表示装置の製造手順を示すフローチャートである。
【図３】第１の実施形態にかかる第２表示部の反射率をシミュレーションした反射率曲線である。
【図４】第１の実施形態にかかる不揮発表示装置の透明基材を分割した際の製造手順を示す断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態にかかる不揮発表示装置の断面図である。
【図６】本発明の第３の実施形態にかかる不揮発表示装置の断面図である。
【図７】本発明の第４の実施形態にかかる不揮発表示装置の断面図である。
【図８】本発明の第５の実施形態にかかる不揮発表示装置の断面図である。
【図９】本発明の第６の実施形態にかかる不揮発表示装置の断面図である。
【図１０】第６の実施形態にかかる不揮発表示装置の製造手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜第１実施形態＞
本発明の第１の実施形態を説明する。図１は、第１実施形態にかかる不揮発表示装置２Ａの断面図である。なお、ユーザは、図１において上側から不揮発表示装置２Ａを見る。以下、この方向をユーザ側と記載する。
【００１５】
不揮発表示装置２Ａは、ユーザ側から透明パネル５、第１表示部１０、透明基材６、第２表示部２０を備える。第２表示部２０は、構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む。以下、第１表示部１０及び第２表示部２０が呈する色の状態を色状態と記載する。この色状態は、有色状態及び透明状態を含んでいる。
【００１６】
なお、構造起因呈色素子における呈色メカニズムは、波長よりも小さい構造体を所定の周期で配列することにより入射光が干渉、回折、散乱、屈折等を起したり、入射光が構造体表面のプラズモンと共鳴等を起したりするためと考えられる。
【００１７】
第１表示部１０は、第１電極１１、電解質層１２、エレクトロクロミック層（ＥＣ層）１３、第２電極１４を備える。
【００１８】
そして、電解質層１２はＥＣ層１３に密着して設けられ、これらの複合体が第１電極と第２電極との間に配置されている。
【００１９】
このような第１電極１１と第２電極１４とに電圧（例えば、１Ｖ）を印加すると、ＥＣ層１３内に色吸収帯を発生させたり消滅させたりすることが可能となる。これにより色吸収帯が発生した状態では入射光のスペクトルから色吸収帯のスペクトルが抜けて有色状態となり、色吸収帯が消滅した状態は透明状態となる。第１表示部１０は第２表示部２０よりユーザ側に設けられているので、第１表示部１０が透明状態になると、ユーザは第１表示部１０を透過して第２表示部２０を視認することになる。
【００２０】
ＥＣ層１３の色状態が変化する過程は、酸化還元にともなうイオンの移動であり、マクロな構成材料の移動や変形はない。このため、ＥＣ層１３の色状態の制御は、低電圧で高速に行うことができる。例えば、大きさが約５ｍｍ×５ｍｍのＥＣ層１３に１．５Ｖの電圧を印可した場合の色状態の変化に要する時間は、０．１秒以下である。
【００２１】
また、ＥＣ層１３は、消色状態及び有色状態のいずれの色状態においても、エネルギー的に安定な状態にある。従って、色状態を保持するために電力を供給する必要がない。即ち、ＥＣ層１３は、色状態を保持するメモリ効果を持つ不揮発体である。
【００２２】
次に、このような不揮発表示装置２Ａの製造方法を図２のフローチャートを参照して詳細に説明する。なお、以下の不揮発表示装置２Ａの製造方法は、透明基材６側の製造工程（ステップＳＡ１〜ステップＳＡ３）と、透明パネル５側の製造工程（ステップＳＡ４〜ステップＳＡ５）とを並列して行い（それぞれ独立工程として行い）、最後に圧着処理（ステップＳＡ６）を行う方法であるが、本発明はかかる製造方法に限定されるものではない。
【００２３】
ステップＳＡ１：  まず、透明基材６側の製造工程を説明する。ガラス板やプラスチック板等の透明な透明基材６の一方の面に、第２表示部２０を形成する。透明基材６としてプラスチックフィルム等の可撓性を有する透明体を用いた場合には、外部からの衝撃等に対して高い耐性が得られると共に、適宜湾曲させたりすることができるので、曲面表示装置が製造可能になる。
【００２４】
このような第２表示部２０は、スパッタ法等を用いてアルミナや酸化シリコン等の屈折率の異なる材料を、それぞれ異なる膜厚で交互に積層して形成される。図３は、膜厚１００ｎｍのアルミナ膜と、膜厚５０ｎｍの酸化シリコン膜とを交互に積層して形成した第２表示部２０の反射率をシミュレーションした反射率曲線である。反射率は、波長４００ｎｍ〜５００ｎｍで大きな値を示している。このことから、厚さ１００ｎｍのアルミナの膜と、厚さ５０ｎｍの酸化シリコンの膜とを交互に積層した第２表示部２０では、青色を呈することが期待される。なお、第２表示部２０の色状態は、先に説明したように、積層構造（積層数、各層の膜厚）、材料（屈折率）等により決る。そこで、第２表示部２０の設計においては、所望する色状態が呈色するように積層構造や材料を選択する。
【００２５】
ステップＳＡ２：  次に、透明基材６の他方の面（第２表示部２０が形成された面と反対側の面）に、スパッタ法等を用いてインジウムとスズとの酸化物（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）の膜を形成する。このＩＴＯ膜は、導電性がある透明膜である。その後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術等を用いて、ＩＴＯ膜を第２電極１４のパターンに形成する。これにより、第２電極１４が形成される。
【００２６】
ステップＳＡ３：  次に、スクリーン印刷技術を用いて、ペースト状にしたフェロシアン化ルテニウムの微粒子を、第２電極１４の上から印刷する。これによりＥＣ層１３が形成される。フェロシアン化ルテニウムを材料に用いた場合は、ＥＣ層１３は、濃緑色を呈する。
【００２７】
なお、ポリピロールやビオロゲン等を主成分とする有機化合物、酸化タングステン等の金属酸化物やプルシアン・ブルー及びその類縁化合物の金属シアン化合物等の無機化合物を材料として、ＥＣ層１３を形成してもよい。金属酸化物や金属シアン化合物等の無機化合物は耐久性が高いため、有機化合物より好ましい材料である。
【００２８】
プルシアン・ブルー及びその類縁化合物は、Ａｘ［Ｂ（ＣＮ）６］ｙの化学式で表される。ここで、Ａ及びＢは金属元素を表し、ｘ及びｙはそれらの比を表す。このときＡ、Ｂは２種類以上の元素で構成されていてもよい。このようなプルシアン・ブルー及びその類縁化合物は、構成元素を変えることで種々の色状態が実現でき、また粒子や薄膜等の種々の形態により、容易に製造できる特徴を持つ。従って、表示品質や表現の自由度が高い不揮発表示装置２Ａが、容易に製造できるようになる。
【００２９】
本実施形態は、ＥＣ層１３の有色状態における色を具体的に限定するものではないが、多くの情報表示装置では、文字色と背景色のコントラストは高いほうが望ましい。文字色の明度が低い場合は、既存の情報表示装置との整合性（又は類似性）を担保して、馴染み易くするために背景色となるＥＣの有色状態は白色に設定することが好ましい。白色に設定する場合には、ＥＣ層１３として例えばフェロシアン化カドミウムを用いる。
【００３０】
以上により、透明基材６側の製造工程が終了する。次に、透明パネル５側の製造工程を説明する。
【００３１】
ステップＳＡ４：  ガラス板やプラスチック板等の透明パネル５にＩＴＯ膜を形成し、第１電極１１を形成する。このときＩＴＯ膜は、パターニングせずに、そのまま第１電極１１とする。これは、不揮発表示装置２Ａを複数の画素により形成した際に、各画素に固有の電極を第２電極１４とし、共通の電極を第１電極１１にすることに対応している。無論、第１電極１１を各画素に固有の電極とし、第２電極１４を共通の電極とすることも可能である。この場合には、第１電極１１はパターニングするが、第２電極１４はパターニングしない。なお、不揮発表示装置を複数の画素により形成する実施形態は、第６の実施形態において説明する。
【００３２】
ステップＳＡ５：  次に、第１電極１１の上に高分子電解質であるナフィオンに指示塩としてＫＣｌを含有させた溶液を、スピナー等を用いて塗布して、電解質層１２を形成する。以上により、透明パネル５側の製造工程が終了する。電解質層１２の材料としては、上記ナフィオン以外に、ポリ（２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルフォン酸）（ＰＡＭＡＳ）、ポリ（ビニルアルコールリン酸）（ＰＡＶＡ）、ポリ（エチレン）オキサイド（ＰＥＯ）、ポリ（エチレン）イミン（ＰＥＩ）、テトラ−ｎ−ブチルアンモニウムフルオルボラーテ、ポリメチルメタアクリレート（ＰＭＭＡ）等を用いることが可能である。支持塩は上記ＫＣｌ以外でもＫＳＣＮ、ＮａＣｌＯ４、ＮａＳＣＮなどのアルカリ金属塩を用いることも可能である。
【００３３】
ステップＳＡ６：  透明基材６側の製造工程及び、透明パネル５側の製造工程が終了すると、透明基材６のＥＣ層１３と透明パネル５の電解質層１２とを対向させて、当該透明基材６と透明パネル５とを圧接、固定する。これにより、不揮発表示装置２Ａが製造される。
【００３４】
以上説明したように、本実施形態にかかる不揮発表示装置は、第１表示部と第２表示部とを設け、これらを使い分ける（両者の特徴を利用する）ことにより、大きく異なる色を表示することができ、かつ、かかる色状態は電力供給することなく維持することができる。即ち、第１表示部及び第２表示部は共に不揮発素子であるが、第１表示部を構成するＥＣ層は呈色が困難な色状態（例えば、赤色）がある。一方、第２表示部はＥＣ層が困難とする色を呈色することができる。そこで、これらの特徴を利用することで、カラフルな情報を表示することが可能になる。
【００３５】
また、第１表示部が色状態の変化を起す際には、マクロな構成材料の移動や変形を伴わないため、低い駆動電圧で高速に色状態を変えることができる。従って、第１表示部の色を視認させる際には、第２表示部を透明状態にすればよいので、不揮発表示装置の色状態の変化は第１表示部の色変化速度で決り、高速に色状態を変えることができる利点がある。
【００３６】
なお、上記説明では、１つの透明基材６の一方の面に第１表示部１０を形成し、他方の面に第２表示部２０を形成したが、本実施形態はかかる構成に限定されるものではない。例えば、図４に示すように、透明基材６を第１表示部１０が形成された第１透明基材６ａと、第２表示部２０が形成された第２透明基材６ｂとにより分割形成し、その後に第１透明基材６ａと第２透明基材６ｂとを圧接して一体化する構成でも良い。
【００３７】
このように、透明基材６を第１透明基材６ａと第２透明基材６ｂとに分割した場合には、第１透明基材６ａと第２透明基材６ｂとを圧接する際の圧接力に対する均一性の要求が緩和される利点がある。かかる利点により、大型の不揮発表示装置２Ａが安価に製造できるようになる。
【００３８】
また、第１表示部１０を含む第１透明基材６ａの良品を選択し、また第２表示部２０を含む第２透明基材６ｂの良品を選択して、不揮発表示装置を製造することができるので、不揮発表示装置の歩留りを向上させることができる利点がある。
＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００３９】
第１実施形態にかかる不揮発表示装置の裏面（ユーザ側を表面としたときの裏面）は、開放面（自由面）であった。これに対し、本実施形態にかかる不揮発表示装置２Ｂの裏面には、図５に示すように、高反射率の反射体３０が設けられている。この反射体３０として、スパッタ法や加熱蒸着法により形成されたアルミニューム等の金属膜を用いることが可能である。
【００４０】
これにより、ユーザ側から入射した光は、反射体３０で反射されるため、入射光の有効活用が可能になる。即ち、表示面が明るくなる。なお、第１実施の形態のように、反射体が設けられていない不揮発表示装置は、透過型の不揮発表示装置と呼称される。
【００４１】
不揮発表示装置２Ａが透過型であるか反射型であるかを問わず、表示状態は無給電で保持できる。従って、消費電力の削減が図れる。そして、特に、反射型の不揮発表示装置２Ａの場合には、周囲が明るい場所であるため表示面が見難い環境でも、反射体が迷光等の不要な外光（不揮発表示装置２Ａの裏面側から入射する光）を遮断し、かつ、入射光を有効に利用できるようにするため、視認性が大幅に向上する。
＜第３実施形態＞
次に、本発明の第３実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００４２】
第１実施形態における不揮発表示装置の第２表示部は、積層体であった。これに対して、本実施形態にかかる第２表示部はコロイド結晶層を用いて形成されている点が相違している。
【００４３】
図６は、本実施形態にかかる不揮発表示装置２Ｃの断面図である。第２表示部２０は、上述したように、コロイド結晶層２１を用いて形成されている。このコロイド結晶層２１は、下記の手順に従い、サイズが揃った球状の微粒子２１ａを稠密充填配列させて形成される。即ち、微粒子２１ａの分散液に親水化処理を施した透明基材６を浸漬する。そして、透明基材６を、数μｍ〜１ｍｍ／分の速度で引き上げ、乾燥させることで、透明基材６にコロイド結晶層２１が形成される。微粒子２１ａは、例えば直径５０ｎｍ〜３００ｎｍの範囲で揃った球状とする。このサイズに設定することにより、青色等の可視領域の色を呈色させることが可能になる。また、球状であるので、均一なコロイド結晶層２１が容易に形成できる。
【００４４】
透明基材６の引上げ速度は数μｍ〜１ｍｍ／分のように遅いが、一回の引上げ処理においては、透明基材６の基材面積は問われない。従って、大型の不揮発表示装置２Ｃが安価に製造できる。
【００４５】
このような微粒子２１ａの具体例として、ポリスチレン粒子が例示できる。そして、その直径を２１０ｎｍとしたときは、第２表示部２０は青色に視認され、直径を２６０ｎｍとしたときは赤色に視認される。無論、微粒子２１ａはポリスチレン微粒子に限定するものではなく、シリカ微粒子等の他の微粒子であっても良い。
【００４６】
なお、上記説明では、第２表示部２０としてコロイド結晶層２１を用いた場合について説明した。コロイド結晶層２１を用いた理由は、周期構造による干渉や回折等の光学現象が発現するためである。この観点から、同様の光学現象が発現するように、例えばレーザーやエッチング技術等を用いて透明基材６の表面に凹凸を形成しても良い。
＜第４実施形態＞
次に、本発明の第４実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００４７】
第１実施形態においては、透明基材の上下面に第１表示部と第２表示部とを形成した。これに対し、本実施の形態にかかる不揮発表示装置２Ｄは、図７に示すように、第１表示部１０と第２表示部２０とが、透明基材６と透明パネル５との間に配置された構成である。
【００４８】
このような構成の場合には、第２電極１４やＥＣ層１３の製造工程等において、第２表示部２０が剥離や溶出等を起さないことが条件である。かかる条件を満たすことを前提として、第２表示部２０の製造工程に引続き（連続して）、第１表示部１０の製造工程が行える。従って、圧接処理が不要になり、作業効率を向上させることが可能になる。また、透明基材６と透明パネル５とは、第１表示部１０と第２表示部２０とを保護する役目を兼ねる利点がある。
＜第５実施形態＞
次に、本発明の第５実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００４９】
これまで説明した各実施形態にかかる不揮発表示装置においては、第２表示部と第１表示部１０とは、分離されていた。これに対し、本実施形態にかかる不揮発表示装置は、第２表示部が第１表示部と一体に形成されている。
【００５０】
図８は、第５実施形態にかかる不揮発表示装置２Ｅの断面図である。この不揮発表示装置２Ｅは、透明基材６、第１表示部１０Ａ、透明パネル５を備えている。この第１表示部１０Ａは、第２電極１４、電解質層１２、ＥＣ層１３、第１電極１１を備える。そして、電解質層１２には、微粒子２３が分散配置されている。即ち、第１実施形態と当該第５実施形態とでは、電解質層が相違する。そして、本実施形態にかかる電解質層１２には、微粒子２３が含まれて、この微粒子２３により第２表示部２０が形成されている。
【００５１】
微粒子２３は、ナノメートルサイズの大きさに設定されている。このサイズに設定することで、微粒子２３の表面には、サイズや形状に依存した表面プラズモンが発生する。このような状態で、光が電解質層１２に入射すると、表面プラズモンと共鳴等する波長成分が発生して、呈色する。色は、共鳴条件、即ち微粒子２３のサイズや形状に依存する。微粒子２３の形状は球状に限らず、ナノロッド状（針状）でもよい。
【００５２】
このような微粒子２３は、金、銀、銅、これらを複合化した材料が利用できる。そして、これらの母材金属をガス中で蒸発・凝集させることにより微粒子２３が製造でき、また溶液中で金属イオンを還元したり、金属錯体を熱分解したりすることにより微粒子２３が製造できる。微粒子２３の典型的なサイズは１０ｎｍ〜４０ｎｍが望ましい。例えば、赤色を呈色させるには、電解質層１２に約１０ｎｍの金微粒子２３を約１％分散させる。
【００５３】
このような構成で、第１電極１１と第２電極１４との間に電圧を印可すると、ＥＣ層１３が呈色する。ＥＣ層１３が透明状態のとき、ユーザは、電解質層１２に含まれる微粒子２３からなる第２表示部２０が呈する色を視認することになる。
【００５４】
電解質層１２中に微粒子２３が存在することにより、ＥＣ層１３内の電界が変化して所望の色状態が得られなくなることが危惧されるが、貴金属等の微粒子２３は電気的に中性であるため、ＥＣ層１３における酸化還元反応に関与しない。従って、微粒子２３の存在の有無にかかわらず、ＥＣ層１３における酸化還元反応は同じように生じて、同じ色状態を呈する。
【００５５】
以上説明したように、第１表示部及び第２表示部は、不揮発素子であるため、電力供給することなく表示情報を保持することが可能になると共に、微粒子を分散させた電解質層を用いて第１表示部を製造するだけで、第２表示部も形成されるので、製造工程が簡略化できる。また、第２表示部を第１表示部と別体に形成する場合に比べて、不揮発表示装置を薄くすることができる。
＜第６の実施形態＞
次に、本発明の第６実施形態を説明する。なお、第１実施形態と同一構成に関しては同一符号を用いて説明を適宜省略する。
【００５６】
これまで説明した各実施形態における不揮発表示装置は、説明を簡単にするために、１つの表示領域だけを持つ場合に限定して説明した。しかし、本発明は、本実施形態において説明するように、１つの表示領域に限定するものではない。即ち、これまでの各実施形態は、複数の表示領域を持つことが可能である。
【００５７】
このように、本実施形態にかかる不揮発表示装置は、複数の表示領域を備える。以下、各表示領域を画素と記載する。画素は、一般的な液晶表示パネル等における画素と同意語である。
【００５８】
図９は、本実施形態にかかる不揮発表示装置２Ｆの断面図である。図９においては、３つの画素Ｒｂ、Ｒｒ、Ｒｇが例示されて１つの画素ユニットを構成している。そして、画素Ｒｒ、Ｒｇ、Ｒｂは、それぞれ「赤色」、「緑色」、「青色」の３原色に対応している。無論、３原色に対応させることは、設計仕様であり、本実施形態はこれに限定されるものではない。
【００５９】
このような不揮発表示装置２Ｆは、透明基材６の片方の面に形成された第２表示部２０、透明基材６の他方の面に形成された第１表示部１０を備え、第１表示部１０の上に透明パネル５が設けられている。
【００６０】
第１表示部１０は、上述したように３つの画素Ｒｒ、Ｒｇ、Ｒｂを画素ユニットとし、この画素ユニットが複数設けられている。各画素は、第１の実施形態において説明したように、第１電極１１、電解質層１２、ＥＣ層１３（１３ｂ，１３ｒ，１３ｇ）、第２電極１４（１４ｂ，１４ｒ，１４ｇ）を基本構成としている。このとき、第１電極１１、電解質層１２は、各画素で共通して用いられる。しかし、第２電極１４、ＥＣ層１３は、画素毎に機能するように設けられている。
【００６１】
一方、第２表示部２０は、図９においては、画素Ｒｒに対応して設けられている。しかし、画素Ｒｂ，Ｒｇに対応して設けることも可能であり、さらには全ての画素に対応して設けることも可能である。但し、２以上の画素に対応して第２表示部２０を設ける場合には、後述する理由から、各第２表示部２０の色状態が異なるようにすることが好ましい。
【００６２】
第２電極１４ｂ，１４ｇの電解質層１２側の面には、下地色膜１６（１６ｂ，１６ｇ）が設けられている。この下地色膜１６は、遮光性の膜で、ユーザ側からの光が第２表示部２０側に透過しないようにしている。そして、この下地色膜１６は白色又は黒色等の特定の色（下地色）を呈するように材料が選定されている。この理由は、白地の紙に色情報を表示した場合との類似性を担保するためである。即ち、色情報を構成しない下地色を形成するために、下地色膜１６が設けられている。下地色として、白色又は黒色を想定するが、他の色であっても良い。例えば、ＥＣ層１３ｂが青色と透明との色状態を示し、ＥＣ層１３ｒが白色と透明との色状態を示し、ＥＣ層１３ｇが緑色と透明との色状態を示す場合を考える。この場合、ＥＣ層１３ｂ，１３ｇが透明状態、ＥＣ層１３ｒが白色状態であると、白色の下地色膜１６ｂ，１６ｇと白色のＥＣ層１３ｒをユーザは視認する。従って、この画素ユニットは白色と認識されることになる。
【００６３】
次に、このような不揮発表示装置２Ｆの製造手順を図１０に示すフローチャートに従い説明する。なお、以下の説明において、第２表示部２０は第３の実施形態において説明した直径２６０ｎｍのポリスチレン粒子によるコロイド結晶層により形成されているとする。このコロイド結晶層は、赤色に視認される。
【００６４】
ステップＳＢ１：  まず、透明基材６側の製造工程を説明する。ガラス板やプラスチック板等の透明基材６の一方の面に、コロイド結晶層の膜を形成する。
【００６５】
ステップＳＢ２：  フォトリソグラフィー技術やエッチング技術を用いて、コロイド結晶層の膜を画素Ｒｒに対応した大きさ及び形状にパターニングする。
【００６６】
ステップＳＢ３：  次に、透明基材６の他方の面（第２表示部２０の形成が形成された面と反対側の面）に、スパッタ法等を用いてＩＴＯの膜を形成する。その後、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術によりＩＴＯ膜を第２電極１４のパターンに形成する。これにより、第２電極１４が形成される。
【００６７】
ステップＳＢ４，ＳＢ５：  次に、ＩＴＯ膜の上に多孔質の二酸化チタン（チタニア）の膜を形成し、フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて、各画素を分離する。その後、再度フォトリソグラフィー技術及びエッチング技術を用いて画素Ｒｒの上の二酸化チタンを除去する。残った二酸化チタンは、下地色膜１６となる。
【００６８】
なお、ステップＳＢ２において、第２表示部２０をパターニングした。しかし、第２電極１４ｂ，１４ｇの上に下地色膜１６ｂ，１６ｇを形成する場合には、パターニング処理を経て第２表示部２０を形成する必要はない。これは、第２電極１４ｂ，１４ｇが遮光膜として作用するため、実質的に当該第２電極１４ｂ，１４ｇを通して第２表示部を視認することができないためである。無論、下地色膜１６ｂ，１６ｇが薄い等により半透明性を有する場合には、第２表示部２０はパターニング処理を経て形成することが好ましい。
【００６９】
ステップＳＢ６：  次に、スクリーン印刷技術を用いて、ペースト状にした微粒子２３を、第２電極１４の上からスクリーン印刷する。これによりＥＣ層１３が形成される。このとき、スクリーン印刷は、プルシアン・ブルーの微粒子２３を含むＥＣ層１３ｂの形成用、フェロシアン化カドミウムの微粒子２３を含むＥＣ層１３ｂの形成用、フェロシアン化ルテニウムの微粒子を含むＥＣ層１３ｇの形成用の３回行う。これにより、ＥＣ層１３ｂは青色状態と透明状態とを示し、ＥＣ層１３ｂは白色状態と透明状態とを示し、ＥＣ層１３ｇは緑色状態と透明状態とを示すようになる。なお、上述したプルシアン・ブルー、フェロシアン化カドミウム、フェロシアン化ルテニウム等は例示である。
【００７０】
スクリーン印刷を行う場合には、上述したように３回印刷処理を行う必要があるが、例えばインクジェット技術等を用いて、カラー印刷を行うように、異なる微粒子が含まれる噴射液を噴射しても良い。この場合には、一回の印刷処理で３種類のＥＣ層が形成されるために、工程数の削減が可能になる。
【００７１】
以上により、透明基材６側の製造工程が終了する。次に、透明パネル５側の製造工程を説明する。
【００７２】
ステップＳＢ７：  ガラス板やプラスチック板等の透明パネル５にＩＴＯ膜を形成して第１電極１１を形成する。このときＩＴＯ膜をパターニングせずに、そのまま第１電極１１とする。
【００７３】
ステップＳＢ８：  次に、第１電極１１の上に高分子電解質のナフィオンを、スピナー等を用いて塗布して、電解質層１２を形成する。電解質層１２は、カリウム・イオンを含んだナフィオン膜で、各画素で共通に用いられる。以上により、透明パネル５側の製造工程が終了する。
【００７４】
ステップＳＢ９：  透明基材６側の製造工程及び、透明パネル５側の製造工程が終了すると、透明基材６のＥＣ層１３と透明パネル５の電解質層１２とを対向させて、当該透明基材６と透明パネル５とを圧接、固定する。これにより、不揮発表示装置２Ｆが製造される。
【００７５】
このような構成で、第２電極１４（１４ｂ，１４ｒ，１４ｇ）と第１電極１１との間の電圧を制御することにより３原色を表示する。一般に、エレクトロクロミック層において赤色を呈色させることは難しいが、この赤色を第２表示部２０で表示させることで、３原色が表示できる。そして、これら第１表示部１０及び第２表示部２０は、不揮発素子であるため、電力供給しなくとも、色状態を含めた情報を保持することができる。
【００７６】
さらに、ＥＣ層１３ｂ，１３ｒ，１３ｇは共に白色又は黒色等の下地色にすることができるので、多くの情報表示装置に用いられている下地色との整合性（又は類似性）が担保できる。
【００７７】
なお、上記説明では、赤、青、緑の色を各画素で呈色させる場合について説明したが、ＥＣ層１３ｂとＥＣ層１３ｇとを積層させ、かつ、ＥＣ層１３ｂとＥＣ層１３ｇと呈色した状態でも透過性があるような厚みに設定するならば、混色状態が達成できる。
【００７８】
上記実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されるが、以下には限らない。
＜付記１＞
不揮発表示装置であって、
内部構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む第２表示部と、
前記第２表示部よりユーザ側の位置に配置されたエレクトロクロミック層を含む第１表示部と、
前記第１表示部及び第２表示部を支持する透明基材と、を備え、
前記第１表示部と前記第２表示部とで色の情報を表示すると共に、当該色の情報を無給電で保持することを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記２＞
付記１に記載の不揮発表示装置であって、
複数の前記第１表示部と、当該第１表示部の数より少ない数の前記第２表示部とが１つの前記色の情報を表示する画素ユニットを形成して、当該画素ユニットが複数設けられていることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記３＞
付記１又は２に記載の不揮発表示装置であって、
前記透明基材の一方の面に前記第１表示部が形成され、他方の面に前記第２表示部が形成されていることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記４＞
付記１又は２に記載の不揮発表示装置であって、
前記透明基材の上に前記第２表示部が形成され、該第２表示部の上に前記第１表示部が形成されていることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記５＞
付記１乃至４のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第１表示部は、
透明基材の他方の面に形成された透明な第２電極と、
エレクトロクロミック材料により形成されたエレクトロクロミック層と、
前記エレクトロクロミック層に接して設けられた電解質層と、
前記電解質層と前記エレクトロミック層との積層体を挟むように前記第２電極と対向して設けられた透明な第１電極と、を備えることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記６＞
付記１乃至５のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
少なくとも１つの前記第１表示部の前記第２電極に、白色又は黒色を呈する下地色膜を形成したことを特徴とすることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記７＞
付記１乃至６のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記透明基材は、前記第１表示部が形成される第１透明基材と、前記第２表示部が形成される第２透明基材とに分割されて、これら第１透明基材と第２透明基材とを一体化することを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記８＞
付記１乃至６のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記電解質層に微粒子が分散配置されて、当該微粒子が前記第２表示部を形成していることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記９＞
付記１乃至７のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第２表示部は、屈折率が異なり、かつ、膜厚の異なる膜を積層して形成されていることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記１０＞
付記１乃至７のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第２表示部は、微粒子が稠密充填配列をなすコロイド結晶層であることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記１１＞
付記１乃至７のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第２表示部は、前記透明基材の表面に周期的配列で形成された凹凸であることを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記１２＞
付記１乃至１１のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
前記第２表示部は、定常的に赤色を呈することを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記１３＞
付記１乃至１２のいずれか１項に記載の不揮発表示装置であって、
ユーザ側を表面側とした際に、前記第２表示部の裏面側に入射光を反射する反射膜を設けたことを特徴とする不揮発表示装置。
＜付記１４＞
不揮発表示装置の製造方法であって、
内部構造に起因した色を呈する構造起因呈色素子を含む第１表示部を形成する第１手順と、
エレクトロクロミック層を含む第２表示部を形成する第２手順と、を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記１５＞
付記１４に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
前記第１表示部と当該第１表示部の数より少ない数の前記第２表示部とが１つの前記色の情報を表示する画素ユニットを複数形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記１６＞
付記１４又は１５に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
前記透明基材の一方の面に前記第１表示部を形成し、他方の面に前記第２表示部を形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記１７＞
付記１４又は１５に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
前記透明基材の上に前記第２表示部を形成し、該第２表示部の上に前記第１表示部を形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記１８＞
付記１４乃至１７のいずれか１項に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
少なくとも１つの前記第１表示部における第２電極に、白色又は黒色を呈する下地色膜を形成する手順を含むことを特徴とすることを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記１９＞
付記１４乃至１８のいずれか１項に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
第１透明基材に前記第１表示部を形成する手順と、
第２透明基材に前記第２表示部を形成する手順と、
前記第１透明基材と前記第２透明基材とを一体化する手順とを含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記２０＞
付記１４乃至１８のいずれか１項に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
前記電解質層に微粒子を分散配置する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記２１＞
付記１４乃至１９のいずれか１項に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
屈折率が異なり、かつ、膜厚の異なる膜を積層して、前記第２表示部を形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記２２＞
付記１４乃至１９のいずれか１項に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
微粒子が稠密充填配列させて、前記第２表示部を形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記２３＞
付記１４乃至１９のいずれか１項に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
前記透明基材の表面に周期的配列で形成された凹凸を形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
＜付記２４＞
付記１４乃至２３のいずれか１項に記載の不揮発表示装置の製造方法であって、
ユーザ側を表面側とした際に、前記第２表示部の裏面側に入射光を反射する反射膜を形成する手順を含むことを特徴とする不揮発表示装置の製造方法。
【符号の説明】
【００７９】
２Ａ〜２Ｆ    不揮発表示装置
５    透明パネル
６    透明基材
６ａ    第１透明基材
６ｂ    第２透明基材
６    透明基材
１０，１０Ａ    第１表示部
１１    第１電極
１２    電解質層
１４，１４ｂ，１４ｇ，１４ｒ    第２電極
１６，１６ｂ，１６ｇ，    下地色膜
２０    第２表示部
２１    コロイド結晶層
２１ａ，２３    微粒子
３０    反射体
【図１】
2013148727.tif 000003
【図２】
2013148727.tif 000004
【図３】
2013148727.tif 000005
【図４】
2013148727.tif 000006
【図５】
2013148727.tif 000007
【図６】
2013148727.tif 000008
【図７】
2013148727.tif 000009
【図８】
2013148727.tif 000010
【図９】
2013148727.tif 000011
【図１０】
2013148727.tif 000012