(57)【要約】【課題】    少なくとも２種の表示パターンを交互に表示することができる表示装置を提供する。【解決手段】    当該表示装置は、対向配置される第１および第２の基板と、前記第１の基板の、前記第２の基板との対向面側に配置される第１の導電性膜であって、第１の表示領域、および、少なくとも該第１の表示領域を取り囲む第１の周囲領域を含む第１の導電性膜と、前記第２の基板の、前記第１の基板との対向面側に配置される第２の導電性膜であって、第２の表示領域、および、少なくとも該第２の表示領域を取り囲む第２の周囲領域を含む第２の導電性膜と、前記第１および第２の基板の間隙に充填され、電気化学反応により、前記第１または第２の導電性膜の表面状態を変化させうる電解質層と、を有する。【選択図】    図２−１
2017191201.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される第１および第２の基板と、
前記第１の基板の、前記第２の基板との対向面側に配置される第１の導電性膜であって、第１の表示領域、および、少なくとも該第１の表示領域を取り囲む第１の周囲領域を含む第１の導電性膜と、
前記第２の基板の、前記第１の基板との対向面側に配置される第２の導電性膜であって、第２の表示領域、および、少なくとも該第２の表示領域を取り囲む第２の周囲領域を含む第２の導電性膜と、
前記第１および第２の基板の間隙に充填され、電気化学反応により、前記第１または第２の導電性膜の表面状態を変化させうる電解質層と、
を有する表示装置。
【請求項２】
前記電解質層は、銀を含むエレクトロデポジション材料を含有する請求項１記載の表示装置。
【請求項３】
前記第１の導電性膜は、前記第１の表示領域において、導電層とエレクトロクロミック層との積層構造を有し、
前記第２の導電性膜は、前記第２の表示領域において、導電層とエレクトロクロミック層との積層構造を有する、
請求項１記載の表示装置。
【請求項４】
前記第１の導電性膜は、さらに、前記第１の表示領域と連続して前記第１の基板の周縁にまで延在し、前記第１の表示領域とともに前記第１の周囲領域に取り囲まれ、平面視において前記第２の導電性膜とは重ならない第１の配線領域を含む、請求項１〜３いずれか１項記載の表示装置。
【請求項５】
前記第１の導電性膜は、前記第１の周囲領域において、絶縁層と導電層との積層構造を有し、さらに、前記第１の表示領域に連続し、該第１の周囲領域の絶縁層の中を通って、前記第１の基板の周縁にまで延在する第１の配線領域を含む、請求項１〜３いずれか１項記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２種の表示パターンを交互に表示することができる表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、２種類の表示パターンを交互に表示するエレクトロクロミック素子が開示されている。また、特許文献２には、いわゆるエレクトロデポジション素子が開示されている。
【０００３】
エレクトロデポジション素子は、主に、対向配置される一対の透明電極と、その一対の透明電極に挟持され、銀を含むエレクトロデポジション材料を含有する電解質層と、を有する。電解質層はほぼ透明であり、定常時（電圧無印加時）、エレクトロデポジション素子は透明状態となる。一対の透明電極間に直流電圧を印加すると、電気化学反応（酸化・還元反応）により、電解質層のエレクトロデポジション材料（銀）が、電極上に析出・堆積する。比較的平坦な電極の表面に析出・堆積するエレクトロデポジション材料は鏡面を構成し、エレクトロデポジション素子は鏡面（高光反射）状態となる。なお、電極間に印加する電圧を、ステップ電圧にすることで、さらに着色状態をも実現することができる（特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実開平０６−０７８９３５号公報
【特許文献２】特開２０１２−１８１３８９号公報
【特許文献３】特開２０１５−０８２０８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の主な目的は、少なくとも２種の表示パターンを交互に表示することができる表示装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の主な観点によれば、対向配置される第１および第２の基板と、前記第１の基板の、前記第２の基板との対向面側に配置される第１の導電性膜であって、第１の表示領域、および、少なくとも該第１の表示領域を取り囲む第１の周囲領域を含む第１の導電性膜と、前記第２の基板の、前記第１の基板との対向面側に配置される第２の導電性膜であって、第２の表示領域、および、少なくとも該第２の表示領域を取り囲む第２の周囲領域を含む第２の導電性膜と、前記第１および第２の基板の間隙に充填され、電気化学反応により、前記第１または第２の導電性膜の表面状態を変化させうる電解質層と、を有する表示装置、が提供される。
【発明の効果】
【０００７】
当該表示装置は、少なくとも２種の表示パターンを交互に表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１Ａは、エレクトロデポジション素子の基本的な構造を示す断面図であり、図１Ｂおよび図１Ｃは、当該エレクトロデポジション素子の光透過率および光反射率の波長依存性を示すグラフである。
【図２−１】、
【図２−２】、および、
【図２−３】図２Ａ〜図２Ｆは、第１の実施例によるエレクトロデポジション素子の構造を示す断面図、平面図および模式図である。
【図３】図３Ａおよび図３Ｂは、第１の実施例によるエレクトロデポジション素子に表示されうる表示パターンを示す平面図である。
【図４】図４Ａ〜図４Ｃは、第２の実施例によるエレクトロクロミック素子の構造を示す断面図および平面図である。
【図５】図５Ａは、第３の実施例のよるエレクトロデポジション素子の構造を示す断面図であり、図５Ｂおよび図５Ｃは、当該エレクトロデポジション素子の下側基板を製造する途中の様子を示す平面図および断面図である。
【図６】図６Ａ〜図６Ｃは、第３の実施例によるエレクトロデポジション素子の下側基板を製造する途中の様子を示す平面図および断面図である。
【図７】図７Ａ〜図７Ｃは、第３の実施例によるエレクトロデポジション素子の下側基板を示す平面図および断面図である。
【図８】図８Ａおよび図８Ｂは、第３の実施例によるエレクトロデポジション素子に表示されうる表示パターンを示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
最初に、参考例によるエレクトロデポジション素子（ＥＤ素子）を参照して、ＥＤ素子の基本的な動作について説明する。
【００１０】
図１Ａは、参考例によるＥＤ素子１１０を示す断面図である。ＥＤ素子１１０は、主に、対向配置される下側および上側基板１０ｒ，２０ｒと、下側および上側基板１０ｒ，２０ｒに挟持される電解質層（電解液）５０およびシール枠部材７０と、を備える。
【００１１】
下側基板１０ｒは、支持基板１１の表面全面に、透明電極１２ｒおよび装飾電極１３ｒが順次積層する構造を有する。また、上側基板２０ｒは、支持基板２１の表面全面に、透明電極２２ｒが積層する構造を有する。透明電極１２ｒ（ないし装飾電極１３ｒ）および透明電極２２ｒは、相互に対向するように配置されている。
【００１２】
支持基板１１，２１には、透光性を有する基板が用いられ、たとえば、青板ガラスなどのプレート基板や、ポリカーボネートなどにより構成されるフィルム基板などが用いられる。透明電極１２ｒ，２２ｒは、たとえばインジウム錫酸化物（ＩＴＯ）やインジウム亜鉛酸化物（ＩＺＯ）など、透光性および導電性を有する部材により構成される。
【００１３】
装飾電極１３ｒは、ナノメートルサイズの微粒子が堆積することにより構成される。装飾電極１３ｒの表面は、微細な凹凸形状を有しており、少なくとも透明電極１２ｒ，２２ｒの表面よりも粗くなっている。装飾電極１３ｒを構成する微粒子は、透光性および導電性を有する部材、たとえばＩＴＯ等を含む。
【００１４】
シール枠部材７０は、樹脂などで構成され、下側ないし上側基板１０ｒ，２０ｒ面内において、下側および上側基板１０ｒ，２０ｒの周縁に沿って閉じた形状で設けられている。電解質層５０は、溶媒中にエレクトロデポジション（ＥＤ）材料（たとえば銀）が溶解しているものであり、下側および上側基板１０ｒ，２０ｒ、ならびに、シール枠部材７０により画定される空間５０ａに充填されている。なお、電源装置６０が、透明電極１２ｒ，２２ｒに接続されており、透明電極１２ｒ，２２ｒ（ないし装飾電極１３ｒ）を介して、電解質層５０に種々の電圧を印加することができる。
【００１５】
図１Ｂおよび図１Ｃは、定常時（電圧無印加時）若しくは電圧印加時におけるＥＤ素子１１０の光透過スペクトルおよび光反射スペクトルを示すグラフである。図１Ｂおよび図１Ｃにおいて、横軸は、ＥＤ素子に入射される光の波長（ｎｍ）を示し、縦軸は、それぞれ入射光の波長に対する透過率（％）および反射率（％）を示す。
【００１６】
なお、図１Ｂにおいて、スペクトルＴｏｆｆは、定常時（電圧無印加時）におけるＥＤ素子の光透過スペクトルである。スペクトルＴｏｎｕは、下側基板１０ｒ（透明電極１２ｒ）に対して上側基板２０ｒ（透明電極２２ｒ）に負の直流電圧（−２．５Ｖ）を印加したときのＥＤ素子の光透過スペクトルである。スペクトルＴｏｎｌは、上側基板２０ｒ（透明電極２２ｒ）に対して下側基板１０ｒ（透明電極１２ｒ）に負の直流電圧（−２．５Ｖ）を印加したときのＥＤ素子の光透過スペクトルである。
【００１７】
また、図１Ｃにおいて、スペクトルＲｏｆｆは、定常時（電圧無印加時）におけるＥＤ素子の光反射スペクトルである。スペクトルＲｏｎｕは、下側基板１０ｒ（透明電極１２ｒ）に対して上側基板２０ｒ（透明電極２２ｒ）に負の直流電圧（−２．５Ｖ）を印加したときのＥＤ素子の光反射スペクトルである。スペクトルＲｏｎｌは、上側基板２０ｒ（透明電極２２ｒ）に対して下側基板１０ｒ（透明電極１２ｒ）に負の直流電圧（−２．５Ｖ）を印加したときのＥＤ素子の光反射スペクトルである。
【００１８】
図１ＢのスペクトルＴｏｆｆに示されるように、定常時、ＥＤ素子の光透過率は極めて高く、ＥＤ素子は高光透過状態（透明状態）を実現する。これは、電解質層が概ね透明なためである。なお、電解質層の溶媒の種類を変更する、または、電解質層の厚みを薄くする（下側基板と上側基板との間隔を狭くする）、等により、定常時における光透過スペクトルをよりフラットに近づけることができる。
【００１９】
また、図１ＣのスペクトルＲｏｎｕに示されるように、下側基板に対して上側基板に負電圧を印加すると、ＥＤ素子の光反射率は極めて高くなり、ＥＤ素子は高光反射状態（鏡面状態）を実現する。これは、電解質層中のＥＤ材料（たとえば銀）が、電圧印加により、比較的平坦な上側基板の透明電極表面に析出し、その析出したＥＤ材料が鏡面を構成するためである。
【００２０】
なお、電圧印加を停止すると、透明電極表面に析出したＥＤ材料は、再度、電解質層（溶媒）中に溶解して、透明電極表面から消失する。これによりＥＤ素子は再度高光透過状態を実現する。
【００２１】
さらに、図１ＢのスペクトルＴｏｎｌおよび図１ＣのスペクトルＲｏｎｌに示されるように、上側基板に対して下側基板に負電圧を印加すると、ＥＤ素子の光透過率および光反射率は極めて低くなり、ＥＤ素子は光吸収状態（遮光状態）を実現する。これは、電解質層中のＥＤ材料（たとえば銀）が、電圧印加により、比較的凸凹な下側基板の装飾電極表面に析出するためであり、その析出したＥＤ材料に光が入射するとプラズモン吸収（ないし乱反射）が起こるためである。
【００２２】
なお、電圧印加を停止すると、装飾電極表面に析出したＥＤ材料は、再度、電解質層（溶媒）中に溶解して、装飾電極表面から消失する。これによりＥＤ素子は再度高光透過状態を実現する。
【００２３】
以上のように、ＥＤ材料が平坦な面（つまり透明電極表面）に析出すると、そのＥＤ材料が析出する領域は鏡面（光反射）領域となり、ＥＤ材料が凸凹な面（つまり装飾電極表面）に析出すると、そのＥＤ材料が析出する領域は遮光（光吸収）領域となる。ＥＤ素子１１０は、少なくとも、透明状態（光透過状態），鏡面状態（光反射状態）および遮光状態（光吸収状態）の３つの状態を実現し得る。なお、電極間に印加する電圧を、ステップ電圧にすることにより、さらに着色状態（たとえば赤色着色状態および青色着色状態）をも実現することができる。
【００２４】
次に、図２および図３を参照して、第１の実施例によるＥＤ素子１０１の製造方法および基本構造について説明する。
【００２５】
図２Ａは、第１の実施例によるＥＤ素子１０１を示す断面図である。このＥＤ素子１０１は、主に、参考例によるＥＤ素子１１０の透明電極の配置や形状等を変更したものである。なお、図２Ａでは、シール枠部材や電源装置等の図示を省略している。
【００２６】
ＥＤ素子１０１は、主に、対向配置される下側および上側基板１０，２０と、下側および上側基板１０，２０に挟持される電解質層（電解液）５０と、を備える。また、下側および上側基板１０，２０は、それぞれ、支持基板１１，２１、および、複数の領域に区分される透明電極（導電性膜）１２，２２を含む構成である。
【００２７】
以下、ＥＤ素子１０１の製造方法について説明する。
【００２８】
まず、下側基板１０を作製する。青板ガラスなどの支持基板１１を準備する。そして、支持基板１１の表面全面に、スパッタリング法や真空蒸着法などにより、透明電極１２を形成する。透明電極１２は、たとえばＩＴＯなどにより形成される。続いて、フォトリソグラフィ法などを用いて、透明電極１２を相互に離隔する複数の領域に分割する。
【００２９】
次に、上側基板２０を作製する。下側基板１０と同様の工程で、支持基板２１（青板ガラス等）の表面全面に透明電極２２（ＩＴＯ等）を形成し、さらに透明電極２２を複数の領域に分割する。
【００３０】
図２Ｂおよび図２Ｃは、それぞれ下側基板１０および上側基板２０を示す平面図である。下側基板１０および上側基板２０の平面形状は、たとえば一辺２ｃｍの正方形状である。
【００３１】
図２Ｂに示すように、下側電極１２は、たとえば、主要領域１５と、周囲領域１７と、に分割される。主要領域１５は、たとえば「○」形状の表示領域１５ａと、表示領域１５ａに連続し、支持基板１１の周縁まで延在する配線領域１５ｂと、を含む。周囲領域１７は、たとえば主要領域１５と１０μｍの間隔を空けて、主要領域１５を取り囲むように形成されている。なお、周囲領域１７には、下側基板１０と上側基板２０とを対向配置したときに、平面視において上側電極２２の配線領域２５ｂ（図２Ｃ）と重ならないようにするための切欠きパターン１７ｘが設けられている（図２Ｄ参照）。
【００３２】
図２Ｃに示すように、上側電極２２は、下側電極１２と同様に、たとえば、主要領域２５と、周囲領域２７と、に分割される。主要領域２５は、たとえば「×」形状の表示領域２５ａと、表示領域２５ａに連続し、支持基板２１の周縁まで延在する配線領域２５ｂと、を含む。周囲領域２７は、たとえば主要領域２５と１０μｍの間隔を空けて、主要領域２５を取り囲むように形成されている。なお、周囲領域２７には、下側基板１０と上側基板２０とを対向配置したときに、平面視において下側電極１２の配線領域１５ｂ（図２Ｂ）と重ならないようにするための切欠きパターン２７ｘが設けられている（図２Ｄ参照）。
【００３３】
図２Ｄは、下側基板および上側基板を対向配置したときの透視平面図である。下側基板１０に設けられる透明電極１２のパターンは破線で示されており、上側電極２０に設けられる透明電極２２のパターンは実線（細線）で示されている。
【００３４】
下側基板１０と上側基板２０とを対向配置したときに、下側電極１２の表示領域１５ａは、上側電極２２（主要領域２５と周囲領域２７とを合わせた領域）に包含される。なお、下側電極１２の配線領域１５ｂは、上側電極２２の主要領域２５および周囲領域２７に重ならない。
【００３５】
また、上側電極２２の表示領域２５ａは、下側電極１２（主要領域１５と周囲領域１７とを合わせた領域）に包含される。なお、上側電極２２の配線領域２５ｂは、下側電極１２の主要領域１５および周囲領域１７に重ならない。
【００３６】
再度、図２Ａを参照する。
【００３７】
次に、下側または上側基板１０，２０、たとえば下側基板１０に、粒径が数十μｍ〜数百μｍ、たとえば５０μｍであるギャップコントロール剤を散布する。ギャップコントロール剤の密度は、たとえば１〜３個／ｍｍ２程度である。なお、ギャップコントロール剤を散布するかわりに、柱状の突起体（リブ）を形成してもかまわない。また、ギャップコントロール剤は、上側基板２０に散布してもかまわない。
【００３８】
続いて、下側または上側基板１０，２０、たとえば下側基板１０に、シール枠部材７０（図１Ａ参照）を形成する。シール枠部材は、たとえば、矩形枠状の全体的平面形状を有し、紫外線硬化性樹脂により構成される。なお、シール枠部材は、熱硬化性樹脂により構成されていてもかまわない。
【００３９】
次に、電解液（電解質層）５０を準備する。そして、その電解液５０を、ディスペンサなどを用いて、下側基板１０のシール枠部材内側に滴下する。
【００４０】
電解液５０は、たとえば、ＥＤ材料（ＡｇＮＯ３等）、電解質（ＴＢＡＢｒ等）、メディエータ（ＣｕＣｌ２等）、電解質の支持塩（ＬｉＢｒ等）、溶媒（ＤＭＳＯ：ｄｉｍｅｔｈｙｌ―ｓｕｌｆｏｘｉｄｅ 等）などにより構成される。なお、さらにゲル化用ポリマ（ＰＶＢ：ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ―ｂｕｔｙｒａｌ等）などを添加して、ゲル状（ゼリー状）にしてもよい。実施例においては、溶媒であるＤＭＳＯ中に、ＥＤ材料としてＡｇＮＯ３を５０ｍＭ、支持電解質としてＬｉＢｒを２５０ｍＭ、メディエータとしてＣｕＣｌ２を１０ｍＭ、ゲル化用ポリマとして１０ｗｔ％のＰＶＢを添加したものを用いた。
【００４１】
ＥＤ材料は、ＡｇＮＯ３以外にも、たとえば銀を含むＡｇＣｌＯ４やＡｇＢｒなどを用いることができる。ここで、ＥＤ材料とは、透明電極（ないし装飾電極）の表面において、酸化還元反応などにより、その一部が析出・堆積、または、消失する材料をいう。
【００４２】
支持電解質は、ＥＤ材料の酸化還元反応等を促進するものであれば限定されない。たとえば、リチウム塩（ＬｉＣｌ、ＬｉＢｒ、ＬｉＩ、ＬｉＢＦ４、ＬｉＣｌＯ４等）、カリウム塩（ＫＣｌ、ＫＢｒ、ＫＩ等）、ナトリウム塩（ＮａＣｌ、ＮａＢｒ、ＮａＩ等）を好適に用いることができる。
【００４３】
メディエータは、銅を含むＣｕＣｌ２以外にも、たとえば銅を含むＣｕＳＯ４やＣｕＢｒ２などを用いることができる。ここで、メディエータとは、銀よりも電気化学的に低いエネルギで酸化・還元する材料をいう。
【００４４】
溶媒は、ＥＤ材料等を安定的に保持することができるものであれば限定されない。たとえば、水や炭酸プロピレン等の極性溶媒、極性のない有機溶媒、更にはイオン性液体、イオン導電性高分子、高分子電解質等を用いることができる。具体的には、ＤＭＳＯの他、炭酸プロピレン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、ポリビニル硫酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアクリル酸等を好適に用いることができる。
【００４５】
次に、透明電極１２，２２が相対するように、上側基板２０を、電解液５０を滴下した下側基板１０に貼合する（図２Ｄ参照）。なお、下側および上側基板１０，２０の貼合は、大気中、真空中ないし窒素雰囲気中で行うことができる。その後、シール枠部材に紫外線を照射して、シール枠部材を硬化させる。
【００４６】
図２Ｅおよび図２Ｆは、下側電極１２および上側電極２２と、電源装置６１〜６４と、の接続例を示す模式図である。下側電極１２の主要領域１５および周囲領域１７、ならびに、上側電極２２の主要領域２５および周囲領域２７は、それぞれ独立に電源装置６１〜６４に接続され、それぞれ独立に電源制御（ＯＮ／ＯＦＦ制御）される。電源装置６１〜６４各々は、たとえば−２．５Ｖの直流電圧を出力する。以上により、ＥＤ素子１０１が完成する。
【００４７】
図３Ａおよび図３Ｂは、ＥＤ素子１０１に所定の電圧を印加した際の表示パターンを示す平面図である。
【００４８】
上側電極２２の主要領域２５および周囲領域２７を基準電位（コモン電位）とし（図２Ｆ）、下側電極１２の主要領域１５に−２．５Ｖの負電圧を印加する（電源装置６１を接続する，図２Ｅ）と、下側電極１２の表示領域１５ａにＥＤ材料（銀）が堆積し、図３Ａに示すように、表示領域１５ａの形状に対応する「○」パターンが鏡面状態で表示される。このとき、配線領域１５ｂには、相対する電極が存在しないため（図２Ｄ）、ＥＤ材料（銀）は堆積せず、配線領域１５ｂに対応するパターンは表示されない。
【００４９】
また、下側電極１２の主要領域１５および周囲領域１７を基準電位（コモン電位）とし（図２Ｅ）、上側電極２２の主要領域２５に−２．５Ｖの負電圧を印加する（電源装置６３に接続する，図２Ｆ）と、上側電極２２の表示領域２５ａにＥＤ材料（銀）が堆積し、図３Ｂに示すように、表示領域２５ａの形状に対応する「×」パターンが鏡面状態で表示される。このとき、配線領域２５ｂには、相対する電極が存在しないため（図２Ｄ）、ＥＤ材料（銀）は堆積せず、配線領域２５ｂに対応するパターンは表示されない。
【００５０】
透明電極の主要領域と周囲領域との間隔が比較的広い場合、それらの間隙のパターンが視認できるようになり、表示品質が低下しうる。各領域の間隙のパターンを目立たないようにするためには、それらの間隔を５０μｍ以下にすることが好ましく、さらには１０μｍ以下にすることがより望ましい。
【００５１】
なお、下側または上側基板には、さらに装飾電極を設けてもかまわない。装飾電極を設けた場合、表示パターンを遮光状態（黒色状態）で表示することができる。また、ステップ電圧を出力する電源装置を用いて、表示パターンを着色状態で表示することも可能であろう。
【００５２】
装飾電極を設ける場合、基板表面に透明電極を形成した後に、たとえば、ＩＴＯ微粒子分散液（ＳＩＧＭＡ−ＡＬＤＲＩＣＨ社製７００４６０）を、スピンコート法やフレキソ印刷法、インクジェット法などを用いて、電極表面（基板表面）に塗布し、その後、２５０℃で６０分間焼成する。これにより、透明電極の表面に、たとえば粒径１００ｎｍ以下のＩＴＯ微粒子が堆積してなる装飾電極を形成することができる。
【００５３】
以上のように、上下基板各々において、表示パターンに対応する電極（透明電極の表示領域）と、当該表示電極を取り囲む電極（透明電極の周囲領域）と、を設け、それらの電極間に所定の電圧を印加することにより、少なくとも２種の表示パターンを別々に表示することができる。なお、このような電極の構成は、ＥＤ素子のみならず、エレクトロクロミック素子（ＥＣ素子）にも適用可能である。
【００５４】
図４Ａは、第２の実施例によるＥＣ素子１０２を示す断面図であり、図４Ｂおよび図４Ｃは、それぞれＥＣ素子１０２の下側基板８０および上側基板９０を示す平面図である。このＥＣ素子１０２は、主に、第１の実施例によるＥＤ素子１０１の透明電極の構造（導電性膜の構造）および電解質層の構成を変更したものである。
【００５５】
図４Ａに示すように、ＥＣ素子１０２は、主に、対向配置される下側および上側基板８０，９０と、下側および上側基板８０，９０に挟持される電解質層（電解液）５１と、を備える。また、下側および上側基板８０，９０は、それぞれ、支持基板１１，２１、透明電極（導電層）１２，２２およびエレクトロクロミック層（ＥＣ層）８１，９１を含む構成である。ここでは、導電層（透明電極）とＥＣ層とを含む構成を、導電性膜と見なすことができる。
【００５６】
ＥＣ層８１，９１には、たとえば高分子ビオロゲンなどのエレクトロクロミック材料が用いられる。また、電解質層５１には、たとえば、炭酸プロピレンやアセトニトリルなどの溶媒に、過塩素酸テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＰ）などの支持塩を混合したものが用いられる。
【００５７】
図４Ｂに示すように、下側ＥＣ層８１は、少なくとも透明電極（導電層）の表示領域１５ａ上に形成される。なお、下側ＥＣ層８１は、透明電極（主要領域１５およぶ周囲領域１７）の全面に設けてもかまわない。
【００５８】
また、図４Ｃに示すように、上側ＥＣ層９１は、少なくとも透明電極（導電層）の表示領域２５ａ上に形成される。なお、上側ＥＣ層９１は、透明電極（主要領域２５およぶ周囲領域２７）の全面に設けてもかまわない。
【００５９】
上側電極２２の主要領域２５および周囲領域２７を基準電位とし、下側電極１２の主要領域１５に負電圧を印加すると、下側ＥＣ層８１表面の還元反応により、下側ＥＣ層８１（表示領域１５ａ）の形状に対応する「○」パターンが着色状態（赤紫）で表示される（図３Ａ参照）。なお、下側電極１２の主要領域１５に正電圧を印加すると、下側ＥＣ層８１表面の酸化反応により、下側ＥＣ層８１の着色状態は解消する（下側ＥＣ層８１は消色する）。
【００６０】
また、下側電極１２の主要領域１５および周囲領域１７を基準電位とし、上側電極２２の主要領域２５に負電圧を印加すると、上側ＥＣ層９１表面の還元反応により、下側ＥＣ層９１（表示領域２５ａ）の形状に対応する「×」パターンが着色状態（赤紫）で表示される（図３Ｂ参照）。なお、上側電極２２の主要領域２５に正電圧を印加すると、上側ＥＣ層９１表面の酸化反応により、上側ＥＣ層９１の着色状態は解消する（上側ＥＣ層９１は消色する）。
【００６１】
次に、図５〜図８を参照して、第３の実施例によるＥＤ素子１０３の製造方法および基本構造について説明する。
【００６２】
図５Ａは、第３の実施例によるＥＤ素子１０３を示す断面図である。このＥＤ素子１０３は、主に、第１の実施例によるＥＤ素子１０１の透明電極（特にその周囲領域）の構造（導電性膜の構造）等を変更したものである。
【００６３】
ＥＤ素子１０３は、主に、対向配置される下側および上側基板３０，４０と、下側および上側基板３０，４０に挟持される電解質層（電解液）５０と、を備える。また、下側および上側基板３０，４０は、それぞれ、支持基板１１，２１、主要電極３５，４５、周囲電極３７，４７、および、絶縁層３９，４９を含む構成である。ここでは、導電層（主要電極および周囲電極）と絶縁層とを含む構成を、導電性膜と見なすことができる。
【００６４】
以下、ＥＤ素子１０３の製造方法について説明する。なお、以下では、主に、下側基板の製造方法について説明する。上側基板は、下側基板と同じ要領で製造することができる。
【００６５】
図５Ｂおよび図５Ｃは、支持基板１１上に、主要電極（導電層）３５を形成する様子を示す平面図および断面図である。図５Ｂに示されるＶＣ−ＶＣ断面が、図５Ｃに示す断面図に対応する。
【００６６】
主要電極３５は、たとえば「○」形状の表示電極３５ａと、表示電極３５ａに連続し、支持基板１１の周縁まで延在する配線電極３５ｂと、を含む。なお、第３の実施例では、主要電極３５（表示電極３５ａおよび配線電極３５ｂ）は、対向配置される電極（上側基板に設けられる電極、特に配線電極）の形状や配置によらず、自由に設計することができる。主要電極３５は、たとえば、スパッタリング法などにより、支持基板１１の表面全面に、ＩＴＯ膜を形成し、その後、フォトリソグラフィ法などにより、当該ＩＴＯ膜を成形（パターニング）することで形成することができる。
【００６７】
図６Ａ〜図６Ｃは、支持基板１１および主要電極３５の一部の上に、絶縁層３９を形成する様子を示す平面図および断面図である。図６Ａに示されるＶＩＢ−ＶＩＢ断面が、図６Ｂに示す断面図に対応し、ＶＩＣ−ＶＩＣ断面が、図６Ｃに示す断面図に対応する。
【００６８】
絶縁層３９は、支持基板１１上に、表示電極３５ａを露出し（図６Ｂ）、配線電極３５ｂを覆って（図６Ｃ）、形成される。また、配線電極３５ｂは、電源装置と接続できるように、たとえば支持基板１１の周縁に位置する部分で露出している（図６Ａ）。なお、図６Ａにおいて、配線電極３５ｂの絶縁層３９に覆われている部分（絶縁層３９の中を通る部分）は、破線で示されている。
【００６９】
絶縁層３９は、たとえば、フォトリソグラフィ法により成形が可能な有機系絶縁部材からなる。絶縁層３９は、当該部材を、スピンコート法などにより、支持基板１１上および主要電極３５上に塗布し、フォトリソグラフィ法などによりパターニングした後に、熱処理することで形成することができる。
【００７０】
図７Ａ〜図７Ｃは、絶縁層３９の上に、周囲電極（導電層）３７を形成する様子を示す平面図および断面図である。図７Ａに示されるＶＩＩＢ−ＶＩＩＢ断面が、図７Ｂに示す断面図に対応し、ＶＩＩＣ−ＶＩＩＣ断面が、図７Ｃに示す断面図に対応する。
【００７１】
周囲電極３７は、たとえば、スパッタリング法などにより、支持基板１１の表面全面に、ＩＴＯ膜を形成し、その後、フォトリソグラフィ法などにより、当該ＩＴＯ膜を絶縁層３９上に残す（パターニングする）ことで形成することができる。なお、第３の実施例では、周囲電極３７の形成において、対向配置される電極（上側基板に設けられる電極、特に配線電極）の形状や配置を考慮する必要はない。
【００７２】
以上により、下側基板３０が完成する。同じ要領で、たとえば表示電極が「×」形状である上側基板４０も作製する。その後、第１の実施例と同じように、ＥＤ材料（銀）を含有する電解液５０を挟んで、下側基板３０と上側基板４０とを貼り合せる。このようにして、第３の実施例によるＥＤ素子１０３が完成する（図５Ａ参照）。
【００７３】
上側基板の主要電極および周囲電極を基準電位とし、下側基板の主要電極に負電圧を印加すると、下側基板の表示電極表面にＥＤ材料（銀）が堆積し、当該表示電極の形状に対応する「○」パターン（乗せパターン）が表示される（図３Ａ参照）。また、下側基板の主要電極および周囲電極を基準電位とし、上側基板の主要電極に負電圧を印加すると、上側基板の表示電極表面にＥＤ材料（銀）が堆積し、当該表示電極の形状に対応する「×」パターン（乗せパターン）が表示される（図３Ｂ参照）。なお、上下基板各々の配線電極には、絶縁層が覆われているため、ＥＤ材料（銀）は堆積せず、それらの配線電極に対応するパターンは表示されない。
【００７４】
以上のように、上下基板各々において、主要電極の表示電極部分を露出して配線電極部分を覆う絶縁層を形成し、当該絶縁層上に周囲電極を設けることで、主要電極および周囲電極を形成する際、対向配置される電極の形状や配置を考慮する必要がなくなる。つまり、主要電極および周囲電極の設計自由度が向上する。このような電極構造は、たとえば、７セグメント表示する場合など、主要電極および周囲電極の形状や配置がより複雑になる場合に、特に有用であろう。
【００７５】
図８Ａおよび図８Ｂは、ＥＤ素子１０３に所定の電圧を印加した際の表示パターンを示す平面図である。第３の実施例では、図８Ａおよび図８Ｂに示すような表示パターンも表示することができる。
【００７６】
上側基板の主要電極および周囲電極を基準電位とし、下側基板の周囲電極に負電圧を印加すると、下側基板の周囲電極表面にＥＤ材料（銀）が堆積し、図８Ａに示すように、「○」状の縁取りパターン（抜きパターン）が表示される。つまり、「○」パターンが透明状態で表示される（その他の領域は鏡面状態で表示される）。
【００７７】
また、下側基板の主要電極および周囲電極を基準電位とし、上側基板の周囲電極に負電圧を印加すると、上側基板の周囲電極表面にＥＤ材料（銀）が堆積し、図８Ｂに示すように、「×」状の縁取りパターン（抜きパターン）が表示される。つまり、「×」パターンが透明状態で表示される（その他の領域は鏡面状態で表示される）。
【００７８】
第３の実施例では、周囲電極に、対向配置する配線電極との重畳を避けるようなパターン（図２Ｂないし図２Ｃにおける切欠きパターン１７ｘ，２７ｘ）を設ける必要がない。このため、所望の縁取りパターン（抜きパターン）も表示することができる。
【００７９】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明はこれらに制限されるものではない。たとえば、第３の実施例によるＥＤ素子において、表示電極の構造および電解質層の構成を変更し、第２の実施例で示したようなＥＣ素子を形成してもかまわない。その他、種々の変更、改良、組み合わせ等が可能なことは当業者に自明であろう。
【符号の説明】
【００８０】
１０…下側基板（第１実施例）、１１…下側支持基板、１２…下側透明電極、１５…主要領域、１７…周囲領域、２０…上側基板（第１実施例）、２１…上側支持基板、２２…上側透明電極、２５…主要領域、２７…周囲領域、３０…下側基板（第３実施例）、３５…主要電極、３７…周囲電極、３９…絶縁層、４０…上側基板（第３実施例）、４５…主要電極、４７…周囲電極、４９…絶縁層、５０電解質層（電解液）、６０〜６４…電源装置、７０…シール枠部材、８０…下側基板（第２実施例）、８１…下側エレクトロクロミック層、９０…上側基板（第２実施例）、９１…上側エレクトロクロミック層、１０１…エレクトロデポジション素子（第１実施例）、１０２…エレクトロクロミック素子（第２実施例）、１０３…エレクトロデポジション素子（第３実施例）、１１０…エレクトロデポジション素子（参考例）。
【図１】
2017191201.tif 000003
【図２−１】
2017191201.tif 000004
【図２−２】
2017191201.tif 000005
【図２−３】
2017191201.tif 000006
【図３】
2017191201.tif 000007
【図４】
2017191201.tif 000008
【図５】
2017191201.tif 000009
【図６】
2017191201.tif 000010
【図７】
2017191201.tif 000011
【図８】
2017191201.tif 000012