DE2827688A1 - Elektrochrome masse und sie enthaltende elektrochrome anzeigevorrichtung - Google Patents

Elektrochrome masse und sie enthaltende elektrochrome anzeigevorrichtung

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Masachika Yaguchi
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    • C09K9/02Organic tenebrescent materials
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    • G02FOPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
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Description

PAT EN TANWALTE A. GRÜNECKER
H. KINKELDEY
DR-INQ
W. STOCKMAIR
OH-ING-AiElCALTECH
K. SCHUMANN
OR. BER NAT. - OPL-PHyS.
P. H. JAKOB
DlPL-INa
G.BEZOLD
DR RERMAT-OR_-CHEM
8 MÜNCHEN
MAXIMILIANSTRASSE
P 12 898
Elektrochrome Masse und sie enthaltende elektrochrome Anzeigevorrichtung
Die Erfindung betrifft eine elektrochrome Masse bzw. Zusammensetzung sowie eine sie enthaltende elektrochrome Anzeigevorrichtung; sie betrifft insbesondere eine elektrochrome Masse bzw. Zusammensetzung, die eine Verbindung enthält, die ausgewählt wird aus der Gruppe Ammoniak, organisches Amin und Alkali, sowie eine elektrochrome Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ.
Eine elektrochrome Anzeigevorrichtung vom Diffusions-üDyp ist in der US-Patentanmeldung Hr. 769 554 beschrieben und sie wird nachfolgend näher erläutert.
Elektrochrome Verbindungen (nachfolgend als "EC-Verbindungen" bezeichnet) haben $e nach dem Zustand der Verbindungen, d. h. je nachdem, ob sie im oxidierten Zustand oder
+(DT-OS 27 07 099)
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TELEFON (OSS) 933862 TELEX OB-3OS8O TELEGRAMME MONAPAT TELEKOP1ERER
im reduzierten Zustand vorliegen, verschiedene Farben, da die spektroskopisch« Absorption der Verbindungen in Abhängigkeit von ihrem Zustand verschieden ist. Die EG-Verbindungen werden unterteilt in solche, die sich im reduzierten Zustand färben, und in solche, die sich im oxidierten Zustand färben. Die EC-Verbindungen, die sich im reduzierten Zustand färben, weisen im oxidierten Zustand keine Farbe oder eine helle Farbe auf und sind im reduzierten Zustand gefärbt· Die sich im oxidierten Zustand färbenden EC-Verbindungen weisen im reduzierten Zustand keine Farbe oder eine helle (schwache) Farbe auf und sie sind im oxidierten Zustand gefärbt.
Die zwischen einem Elektrodenpaar, von denen mindestens eine^ transparent ist, eingeschlossenen EC-Verbindungen - zeigen Farbänderungen-, wenn ein an die Elektroden angelegtes elektrisches Feld eingeschaltet und abgeschaltet wird. Wenn die Löslichkeit der in einem Lösungsmittel der zwischen dem Elektrodenpaar eingeschlossenen EC-Masse gelösten EC-Verbindung gering ist, wird das angezeigte Muster (Bild oder Zeichen) für einen langen Zeitraum, beispielsweise mehrere Monate lang, beibehalten. Diese Art der EC-Anzeigevorrichtung wird als EC-Anzeigevorrichtung vom Speicher-Typ bezeichnet. Wenn die Löslichkeit der EC-Verbindung in dem Lösungsmittel hoch ist, verschwindet das angezeigte Muster (Zeichen oder Bild) schnell wieder beim Abschalten des angelegten elektrischen Feldes. Diese Art der EC-Anzeigevorrichtung ist in der US-PäEntaömeld. 769 5& (DE-OS 2707099) näher beschrieben. Diese Art der Anzeigevorrichtung wird in dieser Patentanmeldung als EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ bezeichnet. Eine EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ ist dadurch charakterisiert, daß zwischen
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einem Elektrodenpaar eine EC-Masse eingeschlossen ist, die sich, im reduzierten Zustand färbt, die aus einer EC-Verbiri.-dung und einem Lösungsmittel besteht, wobei die Löslichkeit der EC-Verbindung in dem Lösungsmittel im reduzierten Zustand nicht weniger als 10 mol/100 g Lösungsmittel und im oxidierten Zustand nicht weniger als 10* mol/100 g Lösungsmittel beträgt· Die EC-Verbindung ist im reduzierten Zustand' zwischen den Elektroden eingeschlossen.
Die EO-Anze ige vorrichtung vom Dif fusions-Typ hat gegenüber der bekannten EC-Anzeigevorrichtung vom Speicher-Typ (wie in der US-Patentschrift 3 854 794 beschrieben) den Vorteil, daß ihre Lebensdauer (Gebrauchsdauer) langer ist, daß die Ansprechempfindlichkeit höher ist, daß die Betriebsspannung niedriger sein kann, daß keine Löschungs-Vorspannung angelegt werden muß und daß keine Bezugselektrode verwendet zu werden braucht.
In der vorstehend kurz beschriebenen EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ ist es erwünscht, daß sie eine EC-Verbindung mit einer viel klareren Farbe und einer stabilen Farbwiedergabe aufweist. Es ist ferner erwünscht, daß die EC-Anzeigevorrichtung eine viel längere Lebensdauer und einen höheren Kontrast des durch sie angezeigten Musters (Bildes oder Zeichens) aufweist.
Zur Herstellung einer EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-{Dyp muß die im reduzierten Zustand gefärbte EC-Verbindung in einem Hohlraum zwischen einem Elektrodenpaar im gefärbten reduzierten Zustand eingeschlossen werden. Das Verfahren zum Einschließen (Einsiegeln) der EC-Verbindung in dem Hohlraum im reduzierten Zustand ist in der obengenannten
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US-Patentanmeldung beschrieben. So werden "beispielsweise die im reduzierten Zustand gefärbte EC-Verbindung und ein Lösungsmittel in dem Hohlraum in einer reduzierenden Atmosphäre, "beispielsweise in Wasserstoffgas, eingeschlossen (eingesiegelt) oder die im reduzierten Zustand gefärbte EC-Verbindong und ein Lösungsmittel werden in einer Atmosphäre eines Inertgases, beispielsweise Stickst off gas, in dem Hohlraum eingeschlossen (eingesiegelt) und an die Elektroden wird ein hohes Potential (Färbepotential) angelegt, um die in dem Hohlraum eingeschlossene EC-Yerbindung in den reduzierten Zustand zu überführen.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren zum Einschließen bzw. Einsiegeln der EC-Verbindung in dem Hohlraum zwischen einem Elektrodenpaar, welches die EC-Anzeigevorrichtung aufbaut, haben die folgenden Mängel: Bei dem zuerst genannten Verfahren, bei dem Wasserstoff gas verwendet wird, ist der Betrieb sehr umständlich, da alle Arbeiten in Wasser-* stoffgas durchgeführt werden müssen und die Gefahr der Verbrennung des Gases besteht. Bei dem zuletzt genannten Verfahren, bei dem Stickstoff gas verwendet wird, wird das Wasser in dem Lösungsmittel durch das hohe Potential elektrolysiert und als Folge der Elektrolyse werden in der Vorrichtung Gasblasen erzeugt. Um die Elektrolyse zu verhindern, muß das Potential gesenkt und für einen langen Zeitraum angelegt werden, was zu einer unzureichenden !Färbung führt.
Hauptziel der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine EC-Masse bzw. -Zusammensetzung anzugeben, die eine klare und stabile Farbe hat und sich für die Verwendung in einer Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ eignet. Ziel der
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Erfindung ist es ferner, eine EC-Masse bzw. -Zusammensetzung anzugeben, welche die Lebensdauer (Gebrauchsdauer) der Anzeigevorrichtung, in welcher die EC-Verbindung verwendet wird, verlängert. Ziel der Erfindung ist es außerdem, eine EC-Masse bzw. -Zusammensetzung anzugeben, welche den Kontrast des von der EC-Anzeigevorrichtung, in welcher die EC-Verbindung verwendet wird, angezeigten Bildes oder Musters verbessert. Ziel der Erfindung ist es darüber hinaus, eine EC-Masse bzw. -Zusammensetzung anzugeben, die ohne Verwendung einer Wasserstoffgasatmosphäre^inen Hohlraum zwischen einem Elektrodenpaar eingeschlossen (eingesiegelt) werden kann. Ziel der Erfindung ist es schließlich, eine EC-Masse bzw. -Zusammensetzung anzugeben, die in einer Luft atmosphäre oder in einer Stickstoffgasatmosphäre zwischen einem Elektrodenpaar eingeschlossen bzw. eingesiegelt werden kann und bei der nach der Einsiegelung in einer solchen Atmosphäre kein hohes Färbungspotential angelegt zu werden braucht. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es außerdem, eine EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ zu entvikkeln, die eine lange !Lebensdauer (Gebrauchsdauer) hat und deren von ihr angezeigtes Bild oder Muster einen hohen Kontrast aufweist.
Die obengenannten Ziele werden erfindungsgemäß erreicht mit einer EC-Masse bzw. -Zusammensetzung, die besteht aus oder enthält (a) ein Lösungsmittel, (b) eine EC-Verbindung, deren Löslichkeit in dem Lösungsmittel im reduzierten Zustand nicht weniger als 10 mol/100 g Lösungsmittel und im oxL-dierten Zustand nicht weniger als 10"" mol/100 g Lösungsmittel beträgt, und (c) eine Verbindung, die ausgewählt wird aus der Gruppe Ammoniak, organisches Amin und Alkali. Die obengenannten Ziele werden erfindungsgemäß auch
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-X-
erreicht mit einer EG-Masse bzw· -Zusammensetzung, die besteht aus oder enthält (a) ein Lösungsmittel, (b) eine EC-Verbindung, deren Löslichkeit in dem Lösungsmittel im reduzierten Zustand nicht weniger als 10 mol/100 g Lösungsmittel und im oxidierten Zustand nicht weniger als 10
mol/100 g Lösungsmittel beträgt, (c) eine Verbindung, die
ausgewählt wird aus der Gruppe Ammoniak, organisches Amin
und Alkali, und (d) ein Maskierungsmittel. Außerdem werden
die obengenannten Ziele in bezug auf die EC-Anzeigevorrichtung erfindungsgemäß erreicht mit einem Anzeigeelement, das aus einem Paar von Elektroden besteht, von denen mindestens eine transparent und mit der EC-Masse bzw* -Zusammensetzung gefüllt ist.
Ein bevorzugter Gedanke der Erfindung liegt in einer elektrochromen Masse bzw. Zusammensetzung, die besteht aus
einem Lösungsmittel, einer elektrochromen Verbindung mit
einer hohen Löslichkeit in dem Lösungsmittel und einer Verbindung, die ausgewählt wird aus der Gruppe Ammoniak, organisches Amin und Alkali. Die Löslichkeit der elektrochromen Verbindung in dem Lösungsmittel beträgt im reduzierten Zustand nicht weniger als 10 mol/100 g Lösungsmittel und im oxidierten Zustand nicht weniger als 10" mol/100 g Lösungsmittel. Der EC-Verbindung kann auch ein Maskierungsmittel zugesetzt werden. Die EC-Masse bzw. -Zusammensetzung wird in einer EC-Anzeigezelle eingeschlossen bzw. eingesiegelt.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die
beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Dabei zeigen:
Fig* 1 eine Querschnittsansicht einer EC-Anzeigevor-
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richtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine ebene Draufsicht auf eine vordere Elektrodenplatte einer "bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemäßen EC-Anzeigevorrichtung und
Pig. 3 eine Querschnittsansicht einer leeren EC-Anzeigezelle, in der die in Fig. 2 gezeigte vordere Elektrodenplatte verwendet wird.
In der Pig· 1 ist ein Paar von Elektrodenplatten 11 und 12 einander gegenüberliegend angeordnet und sie sind auf ihrer inneren Oberfläche mit Elektrodenschichten 13 und 14 versehen. Zwischen dem Paar der einander gegenüberliegend angeordneten Elektrodenplatten 11 und 12 befindet sich ein Abstandhalter 15 zur Bildung eines umschlossenen Hohlraumes zwischen den Elektrodenplatten 11 und 12. Der von dem Abstandhalter 15 "und den Elektrodenschichten I3 und 14 auf den Elektrodenplatten 11 und 12 umgebene (eingeschlossene) Hohlraum ist mit einer EC-Hasse 16 gefüllt. Die Elektrodenplatten 11 und 12 sind mit den Elektrodenschichten I3 und 14 versehen, welche beispielsweise die Gestalt der Ziffer "8" haben, um die Ziffern 0 bis 9 anzuzeigen, wie in der Pig. 2 dargestellt.
Bei der in den Pig. 2 und 3 dargestellten Ausführungsform ist die Elektrodenplatte 1 auf einer Seite einer EC-Anzeigezelle 20 mit darauf befindlichen Anzeigemusterelementen 2 bis 8 vom Sieben-Segment-Typ versehen, welche die Ziffer "8" bilden, und es sind Anschlußdrähte 2a bis 8a damit verbunden. Außerdem ist die Elektrodenplatte 1 mit einem transparenten PiIm 10 versehen, der aus dem gleichen
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Material wie die Elektrodenelemente 2 bis 8 und die Anschlußdrähte 2a "bis 8a besteht und die Fläche bedeckt, welche durch die Elektroden "und die Anschlußdrähte nicht bedeckt ist, tua zu verhindern, daß die Elektroden und die Anschlußdrähte sichtbar sind, wenn das Betriebspotential nicht an die Anzeigevorrichtung angelegt ist· Wie in der ELg. 3 dargestellt, sind auf einer rückwärtigen Elektrodenplatte 21 in Positionen, die den vorderen Elektrodenelementen 2 bis 8 gegenüberliegen, Elektroden 22 angebracht· Die vorderen und hinteren Elektrodenplatten 1 und 21 sind mittels eines Abstandhalters 23 miteinander verbunden, der einen Hohlraum umschließt, der mit einer EC-Masse dazwischen gefüllt werden soll· Venn die so hergestellte EC-Anzeigevorrichtung von vorne betrachtet wird, scheint die gesamte Vbrderfläche einheitlich von der gleichen Farbe oder Dichte zu sein.
In die oben beschriebene EC-Anzeigezelle wird, wie nachfolgend näher beschrieben, eine EG-Masse bzw. -Zusammensetzung eingeführt· Nachfolgend werden das Verhalten und die Zusammensetzung der EG-Masse näher beschrieben.
Eine bekannte organische EC-Verbindung, Alkylbipyridiniumsalz, kann nacheinander die folgenden drei Zustände I, II und III annehmen, wobei sich vom Übergang vom einen in den anderen Zustand die EC-Verbindung ändern kann:
(I) (ID
+ -^ /r^ + Reduktion ^ Reduktion
R -N / V\ 7 N+- R „ R-N <~·-Ο N- R ■- *"
~ Oxidation ^=* ^ Oxidation
x Oxidation ^=* ^- Oxidation
R - N-:"·>—v-1^N - R (in)
XX
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worin E einen Alkylrest und X ein negatives einwertiges Ion "bedeuten·
Wie oben angegeben, ist das Alkylbipyridiniumsalz in der Lage, reversibel reduziert und oxidiert zu werden- In dem Zustand (I) wird das Salz in einem Lösungsmittel gelöst und es weist keine Farbe auf und ist transparent. In dem Zustand (II), welches der erste reduzierte Zustand ist, ist das Salz purpurrot-blau und hat eine Löslichkeit, die mit zunehmender Anzahl der Kohlenstoffatome des Alkylrestes abnimmt· In dem Zustand (III), welches der zweite reduzierte Zustand ist, ist das Salz hellgelb, was zu einem geringen Kontrast des angezeigten Musters führt, und es hat eine Löslichkeit, die geringer ist als diejenige des Salzes im Zustand (II). Außerdem ist die Reversibilität der Verbindung in dem Zustand (II) stark vermindert.
Eine EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ sollte so hergestellt werden, daß das Alkylbipyridiniumsalz in seinem Normalzustand in der versiegelten Zelle im Zustand (II) vorliegt· Deshalb sollte das Salz, wie aus der vorstehend angegebenen Reaktionsformel ersichtlich, mit einem eingefangenen einwertigen Anion in der Zelle eingeschlossen (eingesiegelt) sein.
Erfindungsgemäß wird die nachfolgend beschriebene EC-Hasse einfach in einer geeigneten Atmosphäre, beispielsweise in Luft oder Stickstoffgas, in die EC-Anzeigezelle eingeführt. Es ist nicht erforderlich, die Zelle im reduzierten Zustand zu verschließen. Dies wird dadurch erzielt, daß man der in der EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ verwendeten EC-Verbindung eine Verbindung zusetzt, die ausgewählt wird
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aus der Gruppe Ammoniak, organisches Amin tmd Alkali» Das heißt mit anderen Worten, durch Zugabe einer dieser Verbindungen zu der normalen EG-Verbindung ist die EC-Yerbindung in der Lage, sich zu färben, ohne daß sie im reduzierten Zustand eingeschlossen (eingesiegelt) wird. Das Verfahren des Färbeverhaltens der EC-Verbindung, der Ammoniak oder ein organisches Amin zugesetzt wird, wird nachfolgend auf der Grundlage der folgenden chemischen Reaktion betrachtet:
R -+ϊ(~"\-(Γ\+- R + HNH2=ZT-R - N^—'·'_N+- R + RNH3-X _ X~~ X~ X" !
Wie oben angegeben, wird durch Zugabe von Ammoniak oder eines organischen Amins zu einer EC-Verbindung ein erster reduzierter Zustand erhalten, in dem die Verbindung purpurrot-blau ist. Der 3?ärbezustand kann gesteuert werden durch die Menge des zugesetzten Ammoniaks oder des zugesetzten organischen Amins. Wenn jedoch die Menge des der EC-Verbindung zugegebenen Ammoniaks oder organischen Amins größer ist als die Anzahl der Mole des einwertigen Anions des Alkylbipyridiniumsalzes, wird das Salz vollständig in den zweiten reduzierten Zustand überführt, wie in dem folgenden Eeaktionsschema angegeben, was zu einem geringen Kontrast des Musters und zu einer schlechten Reversibilität in den oxidierten Zustand führt:
^ ^QQ 2X + (n-2)RNH2
X~
Aus den oben angegebenen Gründen sollte die Menge des der EC-Verbindung zugesetzten Ammoniaks oder organischen Amins
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geringer gehalten werden als diejenige, die für das vollständige Einfangen der einwertigen Anionen erforderlich ist, die von dem Alkylbipyridiniumsalz getragen werden, wenn die EC-Yerbindung zwei verschiedene reduzierte Zustände aufweist, wie das obengenannte Alkylbipyrid'iniumsalz· Wenn die EC-Verbindung nicht eine Vielzahl von reduzierten Zuständen aufweist, wie ein Alkylphenazinsalz, oder wenn die Vielzahl, von reduzierten Zuständen alle in geeigneter Weise ausgenutzt werden als Anzeigezustand, unterliegt die Menge an Ammoniak oder an organischem Amin nicht den oben angegebenen Begrenzungen.
Wenn der EC-Verbindung Alkali zugegeben wird, wird ein ähnlicher Färbungszustand erhalten ohne Verwendung einer Wasserstoffatmosphäre oder ohne Anlegen eines stark färbenden Potentials nach dem Einschließen in einer inerten Atmosphäre, obgleich das chemische Verfahren, welches den gefärbten Zustand bewirkt, noch nicht geklärt ist. Auch in diesem Falle wird der Färbezustand gesteuert (kontrolliert) durch Änderung der Alkalimenge· Dies wurde durch eine Reihe von Tests bestätigt.
Als EO-Verbindung, die in der erfindungsgemäßen EC-Masse verwendet werden kann, können Pyridinderivate, Bipyridiniumderivate, Phenazinderivate, Aminochinonderivate, Eodaminderivate, Diphthalocyaninderivate und Verbindungen der Formel verwendet werden
5V-
X"
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IS
worin X -CHaN-, -CH=CH-, -C=C-, -M=N-, -N=N- und derglei- '
chen und R1 und E2 Alkylreste oder Alkoxyreste und X" ein einwertiges Anion "bedeuten.
Die löslichkeit der in der erfindungsgemäßen EC-Masse verwendeten EC-Verbindung sollte im reduzierten Zustand nicht weniger als 10 mol/100 g Lösungsmittel und im oxidierten Zustand nicht weniger als 10" mol/100 g Lösungsmittel "betragen·
Die Menge der in der erfindungsgemäßen EC-Masse enthaltenen EC-Verbindung sollte innerhalb des Bereiches von 0,1 bis 10 Gew.%, bezogen auf die gesamte EC-Masse, liegen und sie sollte vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 1 bis 5 Gew.% liegen. Wenn die Menge unterhalb 0,1 Gew.% liegt, wird dadurch der Kontrast des angezeigten Musters verringert und die Lebensdauer (Gebrauchsdauer) wird verkürzt· Wenn sie 10 Gew.% übersteigt, ist keine Änderung des Effektes zu beobachten· Deshalb genügen zur Einsparung der EC-Verbindung 10 Gew.%, um die angestrebten Ergebnisse zu erhalten·
Als Lösungsmittel, das in der erfindungsgemäßen EC-Masse verwendet werden soll, können Wasser, eine Mischung aus Wasser und Alkohol, eine Mischung aus Wasser und Alkohol, der eine geringe Menge Ester, Keton oder Alkylbenzol zugesetzt worden ist, und dergleichen verwendet werden· Bei dem Alkohol handelt es sich um eine Verbindung, in welcher Wasserstoff atome der aliphatischen Kohlenwasserstoffe, Ringverbindungen oder Seitenketten durch Hydroxylgruppen substituiert sind. Bevorzugt sind insbesondere zweiwertige
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oder dreiwertige Alkonole, wie Äthylenglykol oder Glycerin. Die obengenannten mehrwertigen Alkohole sind vorzugsweise in einer Menge von 70 Gew.% oder mehr, bezogen auf das gesamte Lösungsmittel, enthalten, so daß eine ausreichende Menge Wasser in dem hydrophilen multivalenten Alkohol enthalten ist· Zusätzlich zu dem obengenannten Lösungsmittel kann auch ein anorganisches Salz, wie KBr und NaCl?oder ein organisches Salz als Elektrolyt zugegeben werden·
Das ob engenannte organische Amin, d· h. das quaternär e Ammoniumsalz, das in der erfindungsgemäßen Masse verwendet werden soll, ist eine Verbindung, in welcher die Wasserstoffatome von Ammonium, repräsentiert durch HH^, durch Kohlenstoffreste (R) substituiert sind, wie z. B. ein primäres Amin, ein sekundäres Amin und ein tertiäres Amin einer aliphatischen Gruppe, einer alicyclischen Gruppe und einer aromatischen Gruppe und eine Verbindung, die eine Kombination aus einem primären Amin und einem sekundären Amin enthält·
Das primäre Amin der aliphatischen Gruppe wird repräsentiert durch die allgemeine Formel E-HB^ und dabei handelt es sich beispielsweise um Methylamin, Äthylamin, Propylamin, Isopropylamin, Butylamin, Amylamin, Hexylamin, Eeptylamin, Octylamin, Honylamin, Decylamin, Undecylamin, Dodecylamin, Tetradecylamin, Pentadecylamin, Cetylamin und dergleichen. .
Das sekundäre Amin der aliphatischen Gruppe wird repräsen-
■ρ
tiert durch die allgemeine Eormel £,> NH und dabei handelt es sich beispielsweise um Dimethylamin, Diäthylamin, Dipropylamin, Diisopropylamin, Dibutylamin, Diamylamin und
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dergleichen«,
Das tertiäre Amin der aliphatischen Gruppe wird repräsen-
R.
tiert durch die allgemeine Formel E1^KT und dabei handelt es
E"
sich beispielsweise um OJrimethylamin, Triäthylamin, Tripropylamin, (Eributylamin, iDriamylamin -und dergleichen.
t
Obgleich es sich bei E, E' und E", wie oben angegeben, ttm eine gesättigte Alkylgruppe mit einer geraden Kette und einer verzweigten Kette handelt, kann es sich dabei um ein aliphatisches ungesättigtes Amin, wie Arylamin, Diarylamin und üDriarylamin handeln oder es kann sich um ein Amin handeln, bei dem ein Teil der Alkylgruppe durch Hydroxyl-, Hitro-, Carbosyl-, Cyanogruppen, Keton-oder Estergruppen, substituiert ist. Außerdem kann, es sich dabei um eine Verbindung handeln, in welcher Moleküle eines primären Amins und eines sekundären Amins vorliegen wie Triäthylentetramin. Es kann auch ein alicyclisches Amin, wie C^clopropylamin, Cftrclobutylamin, Cyclopentylamin und Cyclohesylamin, verwendet werden. .
Als aromatisches Amin kann ein primäres Amin einer aromatischen Gruppe, wie Anilin, o-Toluidin, m-Toluidin, p-Toluidin, Benzylamin, c^-Haphthylamin, β -Naphthylam3.il und dergleichen, ein sekundäres Amin einer aromatischen Gruppe, wie Methylanilin, Äthylanilin, Dibenzylamin, Diphenylamin und dergleichen, und ein tertiäres Amin einer aromatischen Gruppe, wie Dimethylanilin, Diäthylanilin, Iribenzylamin, Triphenylamin und dergleichen verwendet werden.
Andererseits handelt es sich bei dem Alkali, das in der
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erfindtuagsgemäßen Masse verwendet werden soll, um eine Substanz, die sich in Wasser löst, wie z. B. ein Alkalimetallhydroxid, ein Ammoniumhydroxid, Natriumcarbonat, Ammoniumcarbonat und Katriumphosphat · Unter diesen Beispielen für Alkali sind Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid im Hinblick auf den dabei erhaltenen Kontrast des erzielten Bildes und im Hinblick auf die lebensdauer (Gebrauchsdauer) bevorzugt.
Die zugegebene Henge an Ammoniak, organischem Amin und Alkali sollte in Abhängigkeit von der Art der verwendeten EC-Verbindung geändert werden. Im allgemeinen sollte die Menge dieser Zusätze vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 1/2 bis 3/2 mol liegen» Unter den obengenannten Zusätzen sind Ammoniak und ein organisches Amin vom Standpunkt des dabei erhaltenen Kontrastes der Anzeige, der Stabilität der Anzeige und der !lebensdauer (Gebrauchsdauer) bevorzugt. Diesbezüglich ist das organische Amin besonders bevorzugt. Dies beruht auf dem Unterschied bei dem Verfahren in bezug auf das Einfangen des einwertigen Anions, wie in dem Reaktionsschema angegeben.
Nachfolgend wird das organische Amin, das in der erfindungsgemäßen EC-Masse verwendet werden soll, näher erläutert. Der Einfluß des organischen Amins auf die Farbe der EC-TTerbindung hängt von der Art des Amins und der Art der EC-Verbindung ab, die in Kombination mit dem Amin verwendet werden. Wenn der Einfluß groß ist, kann, die EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-9?yp in einfacher Weise dadurch erhalten werden, daß man lediglich die EC-Anzeigezelle mit der das Amin enthaltenden EG-Hasse füllt· Wenn der Einfluß gering ist, wird die EC-Masse zuerst in der Zelle eingeschlossen und dann wird ein färbendes Potential an die Zelle angelegt,
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um die EC-Masse zu färben. Auch in diesem Falle kann jedoch die Hohe des färbenden Potentials im Vergleich zu der konventionellen EC-Masse, in der kein Amin enthalten ist, deutlich gesenkt werden. Der große Effekt auf die !färbung der EC-Verbindung wird erhalten im Falle der Verwendung eines primären Amins einer aliphatischen Gruppe und dann eines sekundären Amins einer aliphatischen Gruppe· Dieser Effekt nimmt ab in der Reihenfolge von dem tertiären Amin einer aliphatischen Gruppe zu dem primären Amin einer aromatischen Gruppe zu dem sekundären Amin einer aromatischen Gruppe und zu dem tertiären Amin einer aromatischen Gruppe.
Wenn ein wasserlösliches Amin oder Ammoniak verwendet wird, steigt der pH-Wert der Lösung an und man erhält einen Einfang-Effekt, der zu einem hohen Effekt in bezug auf die Färbung der EC-Verbindung führt. Insbesondere dann, wenn ein Säuresalz der EC-Verbindung verwendet wird, welches eine wässrige Lösung desselben sauer macht, steigt der pH-Wert bis auf neutral oder alkalisch an, wenn man das wasserlösliche Amin verwendet, wodurch die Beeinträchtigung (Verschlechterung) der in der Anzeigezelle vorgesehenen Elektrode verhindert und eine stabile EC-Anzeigevorrichtung erhalten wird.
Bei dem oben angegebenen wasserlöslichen Amin handelt es sich beispielsweise um Kohlenwasserstoffgruppen (R) mit einer geringen Anzahl von Kohlenstoffatomen oder solche, die teilweise durch hydrophile Gruppen, wie -OH oder -COOH, ersetzt sind.
In der erfindungsgemäßen EC-Masse kann ferner neben den
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Zuaamraensetzungskomponenten, bestehend aus einem lösungsmittel, einer EC-Yerbindung und einem Zusatz, wie z. B. einem Amin, außerdem noch, ein Haskierungsmittel enthalten sein. Als Haskierungsmittel kann jede Art von IFeinteilchen verwendet werden, solange die rückwärtige Elektrode dadurch optisch gehindert wird. Normalerweise werden verschiedene Pigmentarten als Maskierungsmittel verwendet, unabhängig davon, ob sie organisch oder anorganisch sind. Das Maskierungsmittel muß in der EC-Masse stabil sein und es muß einen ausreichenden Maskierungseffekt besitzen. Aus diesem Grunde sind Metallpigmente und IPüllpigmente als Maskierungsmittel nicht geeignet. Die Farbe der Pigmente wird ausgewählt in Abhängigkeit von der Jfarbe der EC-Verbindung.
Als anorganische Pigmente können weiße Pigmente, wie !Titanoxid, Zinksulfid und Lithopon, schwarze Pigmente, wie Ruß und Graphit, rote Pigmente, wie Bleirot und Kadmiumrot, gelbe Pigmente, wie Chromgelb, Zinkgelb und Kadmiumgelb, blaue Pigc^nte, wie Preußischblau, Ultramarin und Kobaltblau, grüne Pigmente, wie Chromgrün, Smaragd -grün und Zinkgrün, und braune Pigmente, wie Eisenoxid und rotes Oxid, verwendet werden. Als organische Pigmente können Tellow-2, Yellow-3, Orange-5, Eed-3 und Eed-4- (C.I.HTame) verwendet werden. Unter diesen Pigmenten ist ein weißes Pigment aus beispielsweise Titanoxid vom Standpunkt des Maskierungseffektes und der Stabilität der Anzeige aus betrachtet bevorzugt.
Die Menge des Maskierungsmittels, das in der erfindungsgemäßen EC-Masse enthalten sein soll, hängt von seinem Maskierungseffekt ab, normalerweise liegt sie innerhalb des
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Bereiches von 10 bis 70 Gew.%, "bezogen auf die gesamte Masse. Wenn der Abstand zwischen den einander gegenüberliegend angeordneten Elektrodenplatten mehrere 10 bis mehrere 1000 Mikron beträgt, liegt die Menge des Maskierungsmittels vorzugsweise innerhalb des Bereiches von 30 bis 70 Gew.% und besonders bevorzugt, vom Standpunkt der Stabilität der Anzeige und der Verhinderung der Sedimentation aus betrachtet, innerhalb des Bereiches von 40 bis 60 Gew.%.
Der Aufbau der EC-Anzeigevorrichtung, in welcher die vorstehend beschriebene EC-Masse eingeschlossen wird, ist derjenige, wie er weiter oben in bezug auf die beilegenden Zeichnungen beschrieben worden ist. Der Aufbau ist außerdem beispielsweise in der britischen Patentschrift 1 427 ^9 und in der US-Patentschrift 3 451 741 beschrieben.
Wenn die vorstehend beschriebene EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ als Anzeigevorrichtung vom Transmissions-Typ verwendet wird, werden die Elektrodenplatten 1 und 21 transparent gemacht und eine EC-Masse, welche das Maskierungsmittel nicht enthält, wird in die Anzeigezelle eingeführt. Wenn eine EC-Anzeigevorrichtung vom Reflexions-Typ hergestellt werden soll, wird die das Maskierungsmittel enthaltende EC-Masse verwendet oder es wird ein poröser opaker Film, wie z. B. ein Filterpapier, in die Anzeigezelle eingeführt und es wird die EC-Masse, welche das Maskierungsmittel nicht enthält, verwendet. Insbesondere in der EC-Anzeigevorrichtung vom Diffusions-Typ und in einer Anzeigevorrichtung vom Reflexions-Typ führt die Verwendung der EC-Masse, welche das Maskierungsmittel enthält, zu guten Ergebnissen vom Standpunkt der Ansprechempfindlichkeit und der Stabilität der Anzeige aus betrachtet.
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Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen an Hand der Ergebnisse von 2ests, die in diesen Beispielen durchgeführt wurden, näher erläutert, ohne jedoch darauf beschränkt; zu sein. In den nachfolgend beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen enthält die EG-Hasse ein Maskierungsmittel oder einen porösen opaken PiIm. Selbstverständlich ist die Erfindung keineswegs auf diese darin beschriebenen Ausführungsformen beschränkt.
Beispiel 1
5 Gew.% j, γ' -Dimethylbipyridiniumdibromid (EC-Verbindung), 40 Gew.% Ithylenglykol, 4- Gew.% destilliertes Wasser, 4-7 Gew.% {Titanoxid (TiO2), 3 Gew.% Gelatine und 1 &ew.% Entschäumungsmittel plus Dispergiermittel wurden in einer Kugelmühle, deren Innenraum mit Stickstoffgas gefüllt war, 24· Stunden lang gemischt und gerührt und dann wurde Butylamin zu 10 g der Masse (Mischung) in einer Stickstoffgasatmosphäre zugegeben. Die Menge des der EC-Masse als organisches Amin zugegebenen Butylamins wurde geändert in 7,25 χ 10"* mol (die Hälfte der Anzahl der Mole der EC-Yerbindung), 1,4-5 x 1O~^ mol (die gleiche Anzahl der Mole wie die EC-Verbindung), 2,17 χ 10""^ moi (das 1,5-fache der Anzahl der Mole der EC-Verbindung) und 2,9 x 10"** mol (das Doppelte der Anzahl der Mole der EC-Verbindung) . Durch Zugabe des Butylamins zu der wie oben hergestellten EC-Masse färbte sich die EC-Masse blau.
Die so hergestellte Masse wurde in eine EC-Anzeigezelle eingeführt, die aus einem Paar Glasplatten einer Dicke von 3 mm bestand, die darauf eine vakuumaufgedampfte
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transparente Elektrodenschicht aus Indiumoxid mit einem Oberflächenwiderstand von 10 Ohm/dB trugen, die einander gegenüberliegend in einem Abstand von 100 um voneinander angeordnet waren. Nachdem die EC-Masse in die Zelle eingeführt worden war, wurde der für die Einführung der Masse verwendete Einlaß durch Verwendung eines weichen Metalls verschlossen (versiegelt). Auf diese Weise wurde eine EC-Anzeigevorrichtung vom Difftisions-iDyp hergestellt. Der Grad der Färbung zum Zeitpunkt der Herstellung der EC-Anzeigevorrichtung wurde als anfänglicher Färbungsgrad bezeichnet. An die Zelle wurde dann ein Betriebspotential von 1 V (Gleichstrom) angelegt, das in einem Zeitintervall von 1 Sekunde periodisch umgekehrt wurde. Die EC-Anzeigevorrichtung, in welcher der anfängliche Färbungsgrad niedrig war, wurde so geändert, daß sie nach 30-minütigem Anlegen des periodisch wechselnden Gleichstrompotentials einen hohen Färbungsgrad aufwies. Die aufeinanderfolgende Änderung des Färbungsgrades, die durch das Anlegen des Potentials bewirkt wurde, wurde gemessen, um die Färbezeit zu bestimmen.
Als die Menge des der EC-Masse zugesetzten Butylamins 7,25 x 10 mol pro 10 g der Masse betrug, betrug der Farbungsgrad etwa 70 %, was als Maximum angesehen wurde, bei dem fast das gesamte y, j-'1 -Dimethylbipyridiniumbromid in den reduzierten Zustand (Färbungsgrad B) überführt wurde,
und die Farbe hatte eine lange lebensdauer, die dem 10 fachen oder mehr der Umkehr der angelegten Spannung in dem oben beschriebenen Betriebsverfahren entsprach (Lebensdauer ++).
Venn die Menge des Butylamins 1,4-5 x 10 ^ mol und
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2,17 x 1Ο~* mol betrug, war der anfängliche Färbungsgrad nahezu maximal (A) und die Lebensdauer betrug das 10 -fache oder mehr (++). Wenn die Henge 2,9 x 1O~·^ mol betrug, war der anfängliche Färbungsgrad fast maximal (A), die Lebensdauer betrug jedoch etwa das 10 -fache (-), was bedeutet, daß sich die Farbe von Purpurrot-Blau zu Hellgelb änderte, wenn das angelegte Potential etwa 104mal umgekehrt wurde·
Das Butylamin wurde als Probe ITr. 1 bezeichnet und verschiedene andere Amine wurden in den nachfolgend angegebenen Probennummern getestet:
Probe Ur. Harne des Amins
2 Honylamin
3 2-Amino-2-meth3rl-1 -propanol
4 Dipropylamin
5 Dibutylamin
6 Triäthylamin
7 QJripropylamin
8 Diarylamin
9 Cyclohexylamin
10 Anilin
11 Mmethylamin
12 Benzylanilin
13 Triäthylentetramin
14 p-Amino-diphenylamin
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Die Ergebnisse der Teste dieser Proben sind in der nachfolgenden Tabelle I angegeben. Wie in dieser Tabelle angegeben, liegt die Menge an der EG-Verbindung zugesetztem organischem Amin vorzugsweise innerhalb des Bereiches, der dem 1/2- bis- 3/2-fachen der Anzahl der Mole der EC-Verbindung entspricht. Außerdem betrug dann, wenn das organische Amin der EC-Verbindung nicht zugesetzt wurde, das Färbungspotential, das an die Zelle angelegt werden mußte, um den anfänglichen. Färbungsgrad von (A) zu erzielen, 1,85 V, wobei dieser Wert durch Zugabe des organischen Amins zu der EC-Verbindung auf 1,0 V gesenkt werden konnte.
In der folgenden Tabelle I ist der anfängliche Färbungsgrad in die Elassen A bis D eingeteilt und die lebensdauer (Gebrauchsdauer) ist eingeteilt in die Klassen von (++) bis (-), wie nachfolgend angegeben.
Anfänglicher Färbungsgrad:
A: ausreichende Färbung (100 %)
B: fast maximale Färbung (70 %)
C: geringere Färbung (40 %)
D: schwache Färbung (10 %)
Lebensdauer der Färbung:
++: die Farbe bleichte nach io"-facher Inversion des Gleichstromes (1 V bei 1Hz) nicht aus
+ : die Farbe bleichte nach 106-fache.r Inversion nicht aus
- : die Farbe bleichte nach 10 -fächer Inversion nicht aus.
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Tabelle I
Probe 7,25 x 10"4 1,45 χ ΊΟ"3 2,17 χ 1O""3 2,9 x 1O"3 Nr# mol mol mol I
Anfang- Le- Anfang- Le- Anfang- Le- Anfang- Lelicne bens-liche bens-liche bens-lrLche bensdauergärbunR dauerFärbung dauerFärbung dauer
1 B ++ A ++ A ++ A
t
2
B ++ A ++ A ++ A - i
3 B ++ A ++ A ++
4 C ++ B ++ B +'+
5 C ++ B ++ B +* A +
6 C ++ C ++ C ++ a' +
7 V-, T Γ C ++ C ++ A +
8 C ++ C ++ C ++ B +
9 B ++ B ++ A ++ B +
10 C ++ C ++ B ++ B +
11 D ++ D ++ C ++ A
12 B ++ B ++ A ++
13 B ++ B ++ A ++
14 C ++ C ++ B ++
Beispiel 2
A +
B +
A +
A +
B +
Als EO-Verbindung wurde γ , y—Di(p-cyanophenyl)bipyridiniumbromid verwendet und der EC-Verbindung wurden in dem gleichen Verfahren wie es in Beispiel 1 angewendet worden war
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2,17 χ 10"^ mol Butylamin zugesetzt. Als !Folge davon färbte sich die EC-Verbindung grün. Eine unter Verwendung der so erhaltenen Masse hergestellte EG-Anzeigevorrichtung wurde nach dem gleichen Verfahren wie in Beispiel 1 getestet, wobei man eine Lebensdauer von mehr als dem 10'-fachen erhielt.
Beispiel 5
Als EC-Verbindung wurde Methylphenazinbromid verwendet und es wurden 2,17 x 1O~^ mol Butylamin zugegeben, wobei eine Grünfärbung erhalten wurde. Die gemessene Lebensdauer be-
trug mehr als das 10'-fache.
Beispiel
Als EC-Hasse wurde eine Hasse verwendet, die bestand aus
G-ew.% ν, ν-1-Bipyridiniumhydrochlorid ( H - N\OWo)n - H ),[
55 Gew.% Ithylenglykol, 9 Gew.% destilliertem Wasser, 47 Gew.% Titanoxid (TiO2), 3 Gew.% Gelatine und 1 Gew.% Entschäumungsmittel und Dispergiermittel· Der pH-Wert der Masse betrug 3. Die Masse, die eine derart hohe Acidität aufwies, kann nicht auf konventionelle Weise verwendet werden wegen ihres Angriffs an den transparenten Elektrodenplatten, beispielsweise aus Indiumoxid und Zinnoxid. Wenn man dazu jedoch Butylamin zugab, färbte sich die Masse blau und der pH-Wert stieg auf 7 a^n· Bei einem pH-Wert von 6,8 begann die Masse sich zu verfärben und bei einem pH-Wert von
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7 war die Masse in ausreichendem Haße in dem günstigen Blau gefärbt. Die gefärbte Masse wurde verwendet zur Herstellung einer EC-Anzeigevorrichtung auf die gleiche Weise wie in Beispiel 1 angegeben. Die Ergebnisse des Tests zeigten, daß die transparenten Elektroden durch die Masse nicht beschädigt wurden. Durch Zugabe des wasserlöslichen Amins zu der EC-Terbiadung wurde es damit möglich, ein Säuresalz von EC-Verbindungen als EC-Verb indungen zu verwenden, welche die EC-Anzeigezelle füllen.
Beispiel 5
Eine 28%ige wässrige Lösung wurde der EC-Verbindung zugesetzt, die wie in Beispiel 1 in einer Menge von 2,17 ^ 10"* mol, berechnet in bezug auf Ammoniak, verwendet wurde, so daß sich die EC-Verbindung purpurrot-blau färbte· Die so hergestellte EC-Verbindung wurde verwendet zur Herstellung einer EC-Anzeigevorrichtung. Die Lebensdauer betrug mehr als das 10^-fache.
Beispiel 6
7 Gew.% Y, y'-Dimethylbipyridiniumbromid, 72 Gew»% ithylenglykol, 15 Gew.% destilliertes Wasser, 5 Gew.% Gelatine und 1 Gew.% Entschäumungsmittel wurden miteinander gemischt und miteinander verrührt. Zu 10 g der so hergestellten Masse wurden 0,05 g KBr und 2,17 χ 10"^ mol Butylamin zugegeben, wobei sich die Masse blau färbte.
Die so hergestellte EC-Masse wurde in eine EC-Anzeigezelle
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eingeführt, wie sie in Beispiel 1 verwendet worden war· Außerdem war in der Zelle ein poröser opaker Film einer Dicke von 50 um (Membranfilter ΪΜ-2 der Firma iDoyo Eoshi K. E,) vorgesehen· Dann wurde die öffnung, durch welche die EG-Hasse in die Zelle eingeführt wurde, mit einem weichen Metall verschlossen. Die so hergestellte DC-Anzeigevorrichtung wies eine vorteilhafte Farbe und Lebensdauer auf·
Beispiel 7
Zu der in Beispiel 1 verwendeten EC-Verbindung wurde Alkali in einer Menge von 7,25 χ 10 mol (der Hälfte der Anzahl der Mole), 2,17 χ 10"^ (dem 3/2-fachen der Anzahl der Mole) und 2,0 χ 10"** Mol (dem Doppelten der Anzahl der Mole) zugegeben, um sie blau zu färben. Als Alkali wurdenHatriumhydroxiä (Probe Hr. 1), Kaliumbydroxid (Probe Nr. 2), Lithiumhydroxid (Probe Hr. 3) und Natriumcarbonat (Probe Hr* 4) verwendet. Die dabei erhaltenen Ergebnisse sind in der folgenden Tabelle II in der gleichen Weise angegeben wie in.der ersten Sabelle,1 welche die Ergebnisse des Beispiels 1 zeigt.
Tabelle II
be 7,25 x 10"^ mo:
Hr.
Probe 7,25 χ 10"^ taol 2,17 χ 10~5 mol 2,9 x 10"*5 mol
Anfangs- Lebens- Anfangs- Lebens- Anfangs- Lebens-
farbe dauer farbe dauer farbe dauer
Λ B ++ A + A
2 B ++ A + A-
3 C ++ B - B
4 0 ++ B B-
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Beispiel 8
Als EC-Verbindung wurde y, v-'-Di(p-cyanophenyl)bipyridiniumbromid verwendet. Um die EC-Verbindung grün zu machen, wurden 2,17 χ 10""^ mol Natriumhydroxid zugegeben. Die Lebensdauer betrug, wie durch Messung bestimmt wurde, mehr als das 10 -fache.
Beispiel 9
Als EC-Verbindung wurde Kethylphenazinbromid verwendet und es wurden 2,17 σ 10"^ mol IFatriumhydroxid zu der EC-Verbindung zugegeben, um sie grün zu färben. Die Lebensdauer wurde bestimmt und sie betrug mehr als das lO'-faehe.
Beispiel 10
Anstelle des in Beispiel 6 der hergestellten Masse zugegebenen Butylamins wurde die gleiche Menge an Ealiumhydroxid zugegeben. Die Ergebnisse waren genau die gleichen wie in Beispiel 6 in bezug auf die erhaltene Farbe und in bezug auf die Lebensdauer der Anzeigevorrichtung,die unter Verwendung derselben zusammen mit dem in Beispiel 6 verwendeten Membranfilter erhalten wurden.
Beispiel 11
Ähnlich wie in Beispiel 1 wurden zu einer nach Beispiel 1 hergestellten EC-Masse 1,45 χ 10"^ mol 2-Amino-2-methyl-1-
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propanol, 1,4-5 x 10"""^ mol Ammoniak (in Porm von 28%igem wässrigem Ammoniak) und 1,45 x 10 mol Natriumhydroxid getrennt zugegeben. Diese Proben wurden als Proben A, B und C bezeichnet. Diese Proben wurden in bezug auf ihre Lebensdauer
. getestet. Die Probe A veränderte sich auch. nach. Ablauf von 1Cr Stunden überhaupt nicht, die Probe B wies eine Ungleichmäßigkeit in bezug auf die Dichte des auf der Kathode t angezeigten Musters auf, nachdem 8 χ 10 Stunden verstrichen waren. Die Probe C zeigte einen Mangel ähnlich demjenigen der Probe B nach dem Verstreichen von 50 Stunden. - . .
Diese Ergebnisse zeigen, daß das organische Amin vom Standpunkt der Lebensdauer der EC-Anzeigevorrichtung, in welcher der Zusatz verwendet wird, aus betrachtet, am meisten be~ vorzugt ist. Bei dem zweiten bevorzugten Zusatz handelte es sich um Ammoniak und an dritter Stelle lag Alkali.
Die Erfindung wurde zwar vorstehend unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen näher erläuterta es ist jedoch für den Fachmann selbstverständlich, daß sie darauf keineswegs beschränkt ist, sondern das diese in vielfacher Hin-* sieht abgeändert und modifiziert werden können, ohne daß dadurch der Eahmen der vorliegenden Erfindung verlassen wird.
und Haltbarkeit im Rahmen eines Beschleunigungstests, bei dem kontinuierlich eine Gleichspannung von 1 Volt an die Proben angelegt wurde,
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Leersesfe

Claims (8)

  1. PATEINTAN WALTEI
    A. GRUNECKER
    dipl-ins
    H. KINKELDEY
    OR.-1NG.
    W. STOCKMAlR
    OR-ING. · AeE (CALTECH)
    K. SCHUMANN
    DU RER. NAT · QH--PHYa
    P. H. JAKOB
    DlPU-ING.
    G. BEZOLD
    DR RER NAT- CKPU-CHEM
    8 MÜNCHEN 22
    MAXIMILIANSTRASSE 43
    25. Juni 1978
    DAI NIPPON TOKYO CO., LTD. ρ 12 898
    6-1-124, Nishikujo, Konohana-ku, Osaka, Japan
    Patentansprüche
    Elektrochrome Masse bzw. Zusammensetzung, dadurch
    gekennzeichnet , daß sie besteht aus oder enthält ein Lösungsmittel, eine elektrochrome Verbindung, die sich im reduzierten Zustand färbt und deren Löslichkeit in dem Lösungsmittel im reduzierten Zu-
    stand nicht weniger als 10 mol/100 g Lösungsmittel und im oxidierten Zustand nicht weniger als 10~
    g Lösungsmittel beträgt, und eine Zusatzverbindung, die ausgewählt wird aus der Gruppe Ammoniak, organisches Amin und Alkali.
  2. 2. Elektrochrome Masse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem ein Maskierungsmittel enthält.
  3. 3. Elektrochrome Masse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als organisches Amin ein
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    TELEFON (OSS) 23 28
    TELEX Ο6-2Θ38Ο
    TELEQRAMME MONAPAT
    TELEKOPIERER
    Gruppe Ammoniak, organisches Amin und Alkali.
    10. Torrichtung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die elektrochrome Masse außerdem ein Maskierungsmittel enthält.
    11· Vorrichtung nach Anspruch 9 und/oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß es sich "bei der im reduzierten Zustand sich färbenden elektrochromen Verbindung um eine Säure s alzverb indung hand elt.
    12. Vorrichtung nach mindestens einem der Ansprüche 9 "bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem organischen Amin um ein wasserlösliches Amin handelt.
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    2827088
    aliphatisches Amin enthält.
  4. 4. Elektrochrome Masse nach. .Anspruch 3» dadurch, gekennzeichnet, daß sie als aliphatisches Amin ein primäres Amin einer aliphatischen Gruppe enthält.
  5. 5· Elektrochrome Masse nach. Anspruch 3j dadurch gekennzeichnet, daß sie als aliph.atisch.es Amin ein sekundäres Amin einer aliphatischen Gruppe enthält.
  6. 6. Elektrochrome Masse nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß sie als organisches Amin ein aromatisches Amin enthält.
  7. 7- Elektrochrome Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch, gekennzeichnet, daß sie als Alkali Natriumhydroxid enthält.
  8. 8. Elektrochrome Masse nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie als Alkali Kaliumhydroxid enthält.
    9· Elektrochrome Anzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch eine elektrochrome Anzeigezelle und eine in diese Zelle eingefüllte elektrochrome Masse, wobei die elektrochrome Masse besteht aus oder enthält ein Lösungsmittel, eine sich im reduzierten Zustand färbende elektrochrome Verbindung, deren Löslichkeit in dem Lösungsmittel im reduzierten Zustand nicht weniger als 10 moi/-100 g Lösungsmittel und im oxidierten Zustand nicht weniger als 10" mc-1/100 g Lösungsmittel beträgt, und eine Zusatzverbindung, die ausgewählt wird aus der
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Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7611477A JPS5411084A (en) 1977-06-28 1977-06-28 Electrochromic composition and diffusion type electrochromic display element
JP6072178A JPS54151581A (en) 1978-05-22 1978-05-22 Electrochromic composition and disperse type electrochromic display element

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GB (1) GB2000875B (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0083668A1 (de) * 1981-12-24 1983-07-20 International Business Machines Corporation Elektrolytische Anzeigeeinrichtung unter Verwendung von Metallionen als Katalysatoren

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2051393A (en) * 1979-05-23 1981-01-14 Ibm Electrochromic electrolyte
JPS5613271U (de) * 1979-07-12 1981-02-04
EP0054587B1 (de) 1980-12-19 1984-08-22 International Business Machines Corporation Elektrochrome Metall-Diphthalocyanin-Anzeigen und dazu geeignete Elektrolyten
US4402573A (en) * 1981-06-18 1983-09-06 International Business Machines Corporation Materials for electrochromic display devices
US4474433A (en) * 1981-12-11 1984-10-02 Rockwell International Corporation Chemical color conversion of electrochromic display material
US4611890A (en) * 1984-01-24 1986-09-16 Research Corporation Redox chromophore compounds and electrodes of metal containing substituted bipyridines
US5151816A (en) * 1989-12-29 1992-09-29 Donnelly Corporation Method for reducing current leakage and enhancing uv stability in electrochemichromic solutions and devices
US5140455A (en) * 1989-11-29 1992-08-18 Donnelly Corporation High performance electrochemichromic solutions and devices thereof
US5142407A (en) * 1989-12-22 1992-08-25 Donnelly Corporation Method of reducing leakage current in electrochemichromic solutions and solutions based thereon
US5145609A (en) * 1990-11-07 1992-09-08 Donnelly Corporation Linear polyether-containing electrochemichromic solutions and related devices
US5239405A (en) * 1991-09-06 1993-08-24 Donnelly Corporation Electrochemichromic solutions, processes for preparing and using the same, and devices manufactured with the same
US5233461A (en) * 1991-09-06 1993-08-03 Donnelly Corporation Methods for sealing electrochromic devices and devices manufactured thereby
US5500760A (en) * 1991-09-06 1996-03-19 Donnelly Corporation Electrochemichromic solutions, processes for preparing and using the same, and devices manufactured with the same
US6247820B1 (en) * 1995-02-13 2001-06-19 Johnson Controls Technology Company Electro-optic mirror with contrasting display
EP1154311A4 (de) 1999-02-18 2007-03-28 Nippon Mitsubishi Oil Corp Elektrochromes element
US20040227197A1 (en) * 2003-02-28 2004-11-18 Shinji Maekawa Composition of carbon nitride, thin film transistor with the composition of carbon nitride, display device with the thin film transistor, and manufacturing method thereof
CN1315980C (zh) * 2004-06-04 2007-05-16 力光科技股份有限公司 作为电致变色材料的化合物以及电致变色组件
US8432601B2 (en) * 2009-05-01 2013-04-30 Gemalto, S.A. Electrochromic display module and composition with improved performance

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3451741A (en) * 1966-06-15 1969-06-24 Du Pont Electrochromic device
BE755563A (fr) * 1969-09-02 1971-03-01 Polaroid Corp Dispositif de filtrage variable de lumiere
NL166053C (nl) * 1970-06-27 1981-06-15 Philips Nv Beeldweergeefinrichting.
BE793156A (fr) * 1971-12-23 1973-06-21 Philips Nv Cellule reproductrice d'images
NL167774C (nl) * 1973-05-04 1982-01-18 Philips Nv Beeldweergeefcel, alsmede werkwijze voor de bereiding van verbindingen, welke toegepast kunnen worden in deze beeldweergeefcel.
JPS5061992A (de) * 1973-09-29 1975-05-27
GB1490971A (en) * 1973-10-16 1977-11-09 Ici Ltd Devices
JPS5123488A (de) * 1974-08-21 1976-02-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd
JPS5144897A (de) * 1974-10-16 1976-04-16 Suwa Seikosha Kk
JPS51109854A (de) * 1975-03-22 1976-09-29 Sony Corp
JPS51130245A (en) * 1975-05-07 1976-11-12 Seiko Epson Corp A display body
JPS52100381A (en) * 1976-02-20 1977-08-23 Dainippon Toryo Co Ltd Electrochromic display element
JPS5316645A (en) * 1976-05-25 1978-02-15 Dainippon Toryo Kk Method of driving electrochromic display element

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0083668A1 (de) * 1981-12-24 1983-07-20 International Business Machines Corporation Elektrolytische Anzeigeeinrichtung unter Verwendung von Metallionen als Katalysatoren

Also Published As

Publication number Publication date
CH643074A5 (de) 1984-05-15
US4210390A (en) 1980-07-01
GB2000875A (en) 1979-01-17
GB2000875B (en) 1982-02-24

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