JP2548540B2 - 有機エレクトロクロミック材料 - Google Patents
有機エレクトロクロミック材料Info
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- JP2548540B2 JP2548540B2 JP61140243A JP14024386A JP2548540B2 JP 2548540 B2 JP2548540 B2 JP 2548540B2 JP 61140243 A JP61140243 A JP 61140243A JP 14024386 A JP14024386 A JP 14024386A JP 2548540 B2 JP2548540 B2 JP 2548540B2
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- JP
- Japan
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- group
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- electrochromic material
- compound
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- Prior art date
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Plural Heterocyclic Compounds (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は電圧印加による酸化還元反応により可逆的に
発消色する改良された有機エレクトロクロミック材料に
関する。
発消色する改良された有機エレクトロクロミック材料に
関する。
＜従来の技術＞ 近年、生活環境のエレクトロニクス化が進むにつれ、
人間の視覚を対象とした表示素子への関心が急激に高ま
りつつある。中でも非発光型素子として知られるエレク
トロクロミック素子は、通常の周囲光下で印刷物同様
に目になじみ、発光ダイオードの如く外光によりみづら
くなることがなく、つまり換言すれば従来から使用され
ている液晶と比べて視野角の依存性がなく鮮やかな色彩
表示になること、駆動電圧が0.5〜5Vと低く、単位電
池からの直接駆動が可能でMOS−ICとの適合性が良いこ
と、素子構造が概して簡単で液晶表示の如く電極間距
離を精密に制御する必要がないこと、大画面化が容易
であること、動作温度が広いこと、などの多くの優れ
た特長を有しているために注目されている。
人間の視覚を対象とした表示素子への関心が急激に高ま
りつつある。中でも非発光型素子として知られるエレク
トロクロミック素子は、通常の周囲光下で印刷物同様
に目になじみ、発光ダイオードの如く外光によりみづら
くなることがなく、つまり換言すれば従来から使用され
ている液晶と比べて視野角の依存性がなく鮮やかな色彩
表示になること、駆動電圧が0.5〜5Vと低く、単位電
池からの直接駆動が可能でMOS−ICとの適合性が良いこ
と、素子構造が概して簡単で液晶表示の如く電極間距
離を精密に制御する必要がないこと、大画面化が容易
であること、動作温度が広いこと、などの多くの優れ
た特長を有しているために注目されている。
従来から提案されている代表的なエレクトロクロミッ
ク材料としては、低分子ビオロゲン誘導体（4,4′−ビ
ピリジン誘導体）などの有機化合物や酸化タングステン
（WO3）などの無機化合物がある。
ク材料としては、低分子ビオロゲン誘導体（4,4′−ビ
ピリジン誘導体）などの有機化合物や酸化タングステン
（WO3）などの無機化合物がある。
これらのなかで低分子ビオロゲン誘導体などの有機化
合物は無機化合物と比較して鮮やかな色彩表示が得ら
れ、しかも誘導体の選択により種々の色彩を選択できる
という特長がある。
合物は無機化合物と比較して鮮やかな色彩表示が得ら
れ、しかも誘導体の選択により種々の色彩を選択できる
という特長がある。
しかしながら、低分子ビオロゲン誘導体溶液を用いた
ディスプレイでは繰返し表示寿命が短いこと、応答速度
が不十分であること、可視光領域に吸収を持つため非発
色状態においても地発色が生ずることなどのために実用
化のレベルに達していないのが現状である。
ディスプレイでは繰返し表示寿命が短いこと、応答速度
が不十分であること、可視光領域に吸収を持つため非発
色状態においても地発色が生ずることなどのために実用
化のレベルに達していないのが現状である。
＜発明が解決しようとする問題点＞ 本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、耐
久性があり応答速度が早く、且つ地発色のない改良され
た有機エレクトロクロミック材料を提供することを目的
とする。
久性があり応答速度が早く、且つ地発色のない改良され
た有機エレクトロクロミック材料を提供することを目的
とする。
＜問題点を解決するための手段＞ 本発明は一般式 〔式中、R1はフェニル基を示す。このフェニル基は、メ
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基な
どのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基などのアルコキシ基、ジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチル
アミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、
ジトリルアミノ基、ジキシリルアミノ基などのジ−置換
アミノ基、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ヒ
ドロキシ基、カルボキシ基などによって置換されてもよ
い。特に、R1はジ−置換アルキルアミノ基を４位に有す
るフェニル基が適している。
チル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、アミル基な
どのアルキル基、メトキシ基、エトキシ基、プロポキシ
基、ブトキシ基などのアルコキシ基、ジメチルアミノ
基、ジエチルアミノ基、ジプロピルアミノ基、ジブチル
アミノ基、ジベンジルアミノ基、ジフェニルアミノ基、
ジトリルアミノ基、ジキシリルアミノ基などのジ−置換
アミノ基、塩素原子、臭素原子などのハロゲン原子、ヒ
ドロキシ基、カルボキシ基などによって置換されてもよ
い。特に、R1はジ−置換アルキルアミノ基を４位に有す
るフェニル基が適している。
R2は、水素原子、アリール基（例えば、フェニル基、
ナフチル基など）または置換アリール基（例えば、４−
ジメチルアミノフェニル基、４−ジエチルアミノフェニ
ル基、４−ジプロピルアミノフェニル基、４−メトキシ
フェニル基、４−エトキシフェニル基、２−メチルフェ
ニル基、2,4−ジメトキシフェニル基など）を示す。R3
およびR4は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、アミル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル
基などのアリール基、ベンジル基、フェネチル基などの
アラルキル基を示す。ｎは、０または１である。〕で示
されるヒドラゾン化合物からなる有機エレクトロクロミ
ック材料を提供するものである。
ナフチル基など）または置換アリール基（例えば、４−
ジメチルアミノフェニル基、４−ジエチルアミノフェニ
ル基、４−ジプロピルアミノフェニル基、４−メトキシ
フェニル基、４−エトキシフェニル基、２−メチルフェ
ニル基、2,4−ジメトキシフェニル基など）を示す。R3
およびR4は、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル
基、アミル基などのアルキル基、フェニル基、ナフチル
基などのアリール基、ベンジル基、フェネチル基などの
アラルキル基を示す。ｎは、０または１である。〕で示
されるヒドラゾン化合物からなる有機エレクトロクロミ
ック材料を提供するものである。
本発明で用いうるヒドラゾン化合物は、下記一般式で
示されるヒドラジンと、 （式中、R3およびR4は前記と同義語である） 一般式 （式中、R1、R2およびｎは前記と同義語である） で示されるアルデヒドとを常法により溶媒中で反応させ
ることにより得ることができる。
示されるヒドラジンと、 （式中、R3およびR4は前記と同義語である） 一般式 （式中、R1、R2およびｎは前記と同義語である） で示されるアルデヒドとを常法により溶媒中で反応させ
ることにより得ることができる。
また、本発明で用いうるヒドラゾン化合物は、特開昭
54−59143号公報、特開昭54−150128号公報、特開昭57
−101844号公報および特開昭58−108539号公報に記載さ
れている。
54−59143号公報、特開昭54−150128号公報、特開昭57
−101844号公報および特開昭58−108539号公報に記載さ
れている。
例えば、下記に述べる化合物No.（４）、No.（５）お
よびNo.（６）は特開昭57−101844号公報に記載され、
化合物No.（５）は200ml容量の三ツ口フラスコ中にエタ
ノール40ml、酢酸40ml、下記のヒドラジン2.83g（0.012
mol）、 Ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド2.14g（0.012mo
l）を加え室温で１時間反応し、水に注加し、得られた
固形物を濾過し、水洗を繰り返し行い、メチルエチルケ
トンとエタノールからなる溶液で再結晶することにより
得ることができる。
よびNo.（６）は特開昭57−101844号公報に記載され、
化合物No.（５）は200ml容量の三ツ口フラスコ中にエタ
ノール40ml、酢酸40ml、下記のヒドラジン2.83g（0.012
mol）、 Ｐ−ジエチルアミノベンズアルデヒド2.14g（0.012mo
l）を加え室温で１時間反応し、水に注加し、得られた
固形物を濾過し、水洗を繰り返し行い、メチルエチルケ
トンとエタノールからなる溶液で再結晶することにより
得ることができる。
本発明で用いうるヒドラゾン化合物の代表例を下記に
列挙する。
列挙する。
化合物No. 本発明の上記各化合物は、例えば溶媒および支持電解
質などを用いてエレクトロクロミック液に調製され表示
素子に適用される。
質などを用いてエレクトロクロミック液に調製され表示
素子に適用される。
なお、本発明の有機エレクトロクロミック材料は上記
に例示したヒドラゾン化合物であるが、これらの化合物
の構造をペンダント基として含む高分子化合物およびこ
れらの構造を構造体中に含む高分子化合物についてもエ
レクトロクロミック材料としての機能を有することが期
待される。
に例示したヒドラゾン化合物であるが、これらの化合物
の構造をペンダント基として含む高分子化合物およびこ
れらの構造を構造体中に含む高分子化合物についてもエ
レクトロクロミック材料としての機能を有することが期
待される。
以下、本発明の実施例について詳述する。
＜実施例＞ 第１図は本発明による有機エレクトロクロミック材料
が適用される表示素子の構成を示すもので例えば透明ま
たは半透明な表示電極１を備えた透明基板２と、対向電
極（背面電極）３を備えた支持体４との間にマイラー、
テフロンなどの絶縁スペーサ５を介して本発明によるエ
レクトロクロミック液６を封入し、シール７で密封して
構成される。表示電極は酸化インジウム、酸化スズ、酸
化インジウムスズなどの透明電極材料で形成され、対向
電極は上記透明電極材料と同じかあるいは白金、金、ア
ルミニウムなどの金属で形成されている。また、支持体
はガラス、プラスチックなどの材料からなるものであ
る。
が適用される表示素子の構成を示すもので例えば透明ま
たは半透明な表示電極１を備えた透明基板２と、対向電
極（背面電極）３を備えた支持体４との間にマイラー、
テフロンなどの絶縁スペーサ５を介して本発明によるエ
レクトロクロミック液６を封入し、シール７で密封して
構成される。表示電極は酸化インジウム、酸化スズ、酸
化インジウムスズなどの透明電極材料で形成され、対向
電極は上記透明電極材料と同じかあるいは白金、金、ア
ルミニウムなどの金属で形成されている。また、支持体
はガラス、プラスチックなどの材料からなるものであ
る。
上記エレクトロクロミック液６として、先に例示した
No.（１）の化合物1mmolと、支持電解質としての臭化セ
チルトリメチルアンモニウム（CTAB）0.1molとを1000ml
のアセトニトリルに溶解せしめた液を調製し、素子内に
封入充満した。しかるのち表示電極１および対向電極３
の間に直流電圧２〜5Vを印加したところ、表示電極１の
上に赤色の発色がみられた。印加電圧を除くことによ
り、もしくは1V程度の逆極性の電圧をあたえることによ
り、この発色はすみやかに消失した。
No.（１）の化合物1mmolと、支持電解質としての臭化セ
チルトリメチルアンモニウム（CTAB）0.1molとを1000ml
のアセトニトリルに溶解せしめた液を調製し、素子内に
封入充満した。しかるのち表示電極１および対向電極３
の間に直流電圧２〜5Vを印加したところ、表示電極１の
上に赤色の発色がみられた。印加電圧を除くことによ
り、もしくは1V程度の逆極性の電圧をあたえることによ
り、この発色はすみやかに消失した。
本発明で示す有機エレクトロクロミック材料の応用に
関しては、実施例の如きいわゆる溶液型セルに限られる
ものではない。先にも述べたとおり本発明に示す化合物
を高分子化合物のペンダント基として高分子中に導入し
ても、エレクトロクロミズムを示し、この手段において
は固体型セルへの応用も可能である。また本発明で示す
化合物に適当な大きさの化合物を結合せしめ、分子量を
増大させることにより、電極表面で発生した発色種の泳
動を制御することも可能である。
関しては、実施例の如きいわゆる溶液型セルに限られる
ものではない。先にも述べたとおり本発明に示す化合物
を高分子化合物のペンダント基として高分子中に導入し
ても、エレクトロクロミズムを示し、この手段において
は固体型セルへの応用も可能である。また本発明で示す
化合物に適当な大きさの化合物を結合せしめ、分子量を
増大させることにより、電極表面で発生した発色種の泳
動を制御することも可能である。
＜発明の効果＞ 本発明は上記の化合物から構成され、この化合物は発
色種と推測されるカチオン・ラジカルとそれに対応する
中性分子との間の可逆性が良好であるので、ラジカル状
態から他の化合物に変化する反応が少くなり、特定の色
への発色・消色のくり返し特性すなわち安定した耐久性
が得られ、又、従来知られている有機エレクトロクロミ
ック材料例えばポルフィリン系化合物あるいはビオロゲ
ン系化合物が本来可視光領域に吸収を持ち、表示が色の
変化でなされるのに対し、本発明で示す化合物は、非発
色状態では可視領域には吸収がなく、電気化学的に発色
種を生じせしめた時にのみ発色するのでいわゆる地発色
がないという優れた特徴を有している。
色種と推測されるカチオン・ラジカルとそれに対応する
中性分子との間の可逆性が良好であるので、ラジカル状
態から他の化合物に変化する反応が少くなり、特定の色
への発色・消色のくり返し特性すなわち安定した耐久性
が得られ、又、従来知られている有機エレクトロクロミ
ック材料例えばポルフィリン系化合物あるいはビオロゲ
ン系化合物が本来可視光領域に吸収を持ち、表示が色の
変化でなされるのに対し、本発明で示す化合物は、非発
色状態では可視領域には吸収がなく、電気化学的に発色
種を生じせしめた時にのみ発色するのでいわゆる地発色
がないという優れた特徴を有している。
第１図は本発明のエレクトロクロミック表示素子の一例
を示す概略断面図である。 １……表示電極、２……透明基板、３……対向電極、４
……支持体、５……絶縁スペーサ、６……エレクトロク
ロミック液、７……シール
を示す概略断面図である。 １……表示電極、２……透明基板、３……対向電極、４
……支持体、５……絶縁スペーサ、６……エレクトロク
ロミック液、７……シール
Claims (1)
- 【請求項１】一般式 （式中、R1はフェニル基を示し、R2は水素原子、アリー
ル基または置換アリール基を示し、R3およびR4はアルキ
ル基、アリール基又はアラルキル基を示す。ｎは、０又
１である）で示されるヒドラゾン化合物からなる有機エ
レクトロクロミック材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140243A JP2548540B2 (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 有機エレクトロクロミック材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61140243A JP2548540B2 (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 有機エレクトロクロミック材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62297382A JPS62297382A (ja) | 1987-12-24 |
| JP2548540B2 true JP2548540B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=15264241
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61140243A Expired - Lifetime JP2548540B2 (ja) | 1986-06-18 | 1986-06-18 | 有機エレクトロクロミック材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548540B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6567204B1 (en) * | 2001-09-04 | 2003-05-20 | Exon Science, Inc. | Electrochromic solution containing hydrazone compound and device manufactured with same |
| WO2008007563A1 (fr) | 2006-07-12 | 2008-01-17 | Konica Minolta Holdings, Inc. | dispositif d'affichage électrochromique |
-
1986
- 1986-06-18 JP JP61140243A patent/JP2548540B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62297382A (ja) | 1987-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |