JP2721353B2 - エレクトロクロミック素子 - Google Patents
エレクトロクロミック素子Info
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、表示素子又は調光素子として有用なエレク
トロクロミック素子に関するものである。
トロクロミック素子に関するものである。
近年、電圧印加又は電流によって光吸収特性の変化す
るいわゆるエレクトロクロミズムを利用したエレクトロ
クロミック素子の開発が行われている。
るいわゆるエレクトロクロミズムを利用したエレクトロ
クロミック素子の開発が行われている。
エレクトロクロミック物質としては、従来より無機系
の酸化タングステンが代表例である遷移金属酸化物や有
機系のビオロゲン誘導体やフタロシアニン錯体などが知
られている。しかし、これらの物質は応答寿命や応答速
度などの性能に問題があり、新しいエレクトロクロミッ
ク物質の開発が望まれていた。そこで、最近ではこれら
の物質の他に、π共役系の導電性高分子をエレクトロク
ロミック物質として利用する研究が盛んに行われてい
る。代表的な例としては、特開昭59-129827号、特開昭6
1-12784号、特開昭61-137135号、特開昭61-151620号、
特開昭63-56592号、特開昭63-63780号公報などに記載さ
れている。
の酸化タングステンが代表例である遷移金属酸化物や有
機系のビオロゲン誘導体やフタロシアニン錯体などが知
られている。しかし、これらの物質は応答寿命や応答速
度などの性能に問題があり、新しいエレクトロクロミッ
ク物質の開発が望まれていた。そこで、最近ではこれら
の物質の他に、π共役系の導電性高分子をエレクトロク
ロミック物質として利用する研究が盛んに行われてい
る。代表的な例としては、特開昭59-129827号、特開昭6
1-12784号、特開昭61-137135号、特開昭61-151620号、
特開昭63-56592号、特開昭63-63780号公報などに記載さ
れている。
また、この共役系を有する導電性高分子は、イオンを
添加（ドーピング）することにより、その電気的、磁気
的及び光学的性質などの諸物性が激変すること、またド
ーピングの量を制御することにより、それらの物性変化
が制御可能であることにより、近年機能性新素材の１つ
として注目されている。
添加（ドーピング）することにより、その電気的、磁気
的及び光学的性質などの諸物性が激変すること、またド
ーピングの量を制御することにより、それらの物性変化
が制御可能であることにより、近年機能性新素材の１つ
として注目されている。
一般に導電性高分子は、溶媒に溶けにくいため、素子
の形態としては薄膜としたものが主流であるが、最近有
機溶媒に可溶な導電性高分子を溶液のまま用いている例
がある。
の形態としては薄膜としたものが主流であるが、最近有
機溶媒に可溶な導電性高分子を溶液のまま用いている例
がある。
有機溶媒に可溶な導電性高分子の代表例としては、特
開昭61-278526号公報に開示されているようなポリチオ
フェンの誘導体を挙げることができるが、このようなポ
リチオフェン誘導体の一つであるポリ（３−オクチルチ
オフェン）のベンゾニトリル溶液にLiAsF6を溶かした溶
液の入っている容器の両端に電圧を印加したときの吸収
スペクトルが変化する例が、電子情報通信学会技術研究
報告OME87-34第８頁（1987年）に示されている。
開昭61-278526号公報に開示されているようなポリチオ
フェンの誘導体を挙げることができるが、このようなポ
リチオフェン誘導体の一つであるポリ（３−オクチルチ
オフェン）のベンゾニトリル溶液にLiAsF6を溶かした溶
液の入っている容器の両端に電圧を印加したときの吸収
スペクトルが変化する例が、電子情報通信学会技術研究
報告OME87-34第８頁（1987年）に示されている。
前記の各種エレクトロクロミック物質の中で、ビオロ
ゲン誘導体は溶液型であるが、変色過程で析出溶解が
繰り返されるため可逆性に問題があり応答寿命が短いと
いう欠点がある。
ゲン誘導体は溶液型であるが、変色過程で析出溶解が
繰り返されるため可逆性に問題があり応答寿命が短いと
いう欠点がある。
又、ポリ（３−オクチルチオフェン）の場合には、着
色による析出はないが、応答速度が遅く、有機溶媒を使
用するため毒性、引火性を有する有機溶媒の取扱いに注
意が必要であり、また電解質を添加しなければならない
のでそれらの諸成分の電気化学的安定性が問題であり、
応答寿命が短いという欠点がある。
色による析出はないが、応答速度が遅く、有機溶媒を使
用するため毒性、引火性を有する有機溶媒の取扱いに注
意が必要であり、また電解質を添加しなければならない
のでそれらの諸成分の電気化学的安定性が問題であり、
応答寿命が短いという欠点がある。
又、実用化を目指して、盛んに研究されている酸化タ
ングステンの場合にも蒸着等の技術による薄膜化の工程
が難しく、再現性良く高性能品を製造することは困難で
あるという欠点がある。
ングステンの場合にも蒸着等の技術による薄膜化の工程
が難しく、再現性良く高性能品を製造することは困難で
あるという欠点がある。
共役系を有する導電性高分子の場合、ドーピングは通
常イオンを外部導入することによって行なわれるが、特
開昭63-39916号公報で開示されたポリマーは自己ドーピ
ング機能を有する。すなわち、拡散の遅い大きなアニオ
ン基をあらかじめ共有結合で導電主鎖に結合しておき、
動きやすい原子半径の小さなカチオンがドーピング、脱
ドーピングにともなって出入りするので、アニオンを外
部導入するのに比べて応答速度が速くなると報告され注
目されている。
常イオンを外部導入することによって行なわれるが、特
開昭63-39916号公報で開示されたポリマーは自己ドーピ
ング機能を有する。すなわち、拡散の遅い大きなアニオ
ン基をあらかじめ共有結合で導電主鎖に結合しておき、
動きやすい原子半径の小さなカチオンがドーピング、脱
ドーピングにともなって出入りするので、アニオンを外
部導入するのに比べて応答速度が速くなると報告され注
目されている。
しかしながらこの自己ドーピング機能を有するポリマ
ーをエレクトロクロミック素子として用いる場合、従来
は電解重合法、キャスティング法などにより電極基板上
に薄膜化していたため、均一な大面積の薄膜の作製は困
難であり、また応答を繰り返すと剥離によって応答を示
さなくなるという問題点があった。
ーをエレクトロクロミック素子として用いる場合、従来
は電解重合法、キャスティング法などにより電極基板上
に薄膜化していたため、均一な大面積の薄膜の作製は困
難であり、また応答を繰り返すと剥離によって応答を示
さなくなるという問題点があった。
そこで、以上のような問題点を解決した高性能のエレ
クトロクロミック素子を提供するのが本発明の目的であ
る。
クトロクロミック素子を提供するのが本発明の目的であ
る。
本発明者らは、自己ドーピング機能を有するポリマー
は、分子内にドーパントとなるうるブレンステッド酸基
を有しており、それ自体一種の高分子電解質であること
に着目した。そして一対の電極の間に自己ドーピング機
能を有するポリマーの水溶液のみを介在させてエレクト
ロクロミック素子を作製したところ良好なエレクトロク
ロミック特性を発現することが判明し、本発明を完成す
るに至った。
は、分子内にドーパントとなるうるブレンステッド酸基
を有しており、それ自体一種の高分子電解質であること
に着目した。そして一対の電極の間に自己ドーピング機
能を有するポリマーの水溶液のみを介在させてエレクト
ロクロミック素子を作製したところ良好なエレクトロク
ロミック特性を発現することが判明し、本発明を完成す
るに至った。
すなわち、本発明は、少くとも一方が透明である一対
の電極の間に自己ドーピング機能を有するポリマーの水
溶液を介在し、自己ドーピング機能を有するポリマーが
π共役系のポリマーであること、特に、ポリマーが、そ
の繰り返し単位の少なくとも１つが次の一般式（Ｉ）で
表されるポリマーであることを特徴とするエレクトロク
ロミック素子である。
の電極の間に自己ドーピング機能を有するポリマーの水
溶液を介在し、自己ドーピング機能を有するポリマーが
π共役系のポリマーであること、特に、ポリマーが、そ
の繰り返し単位の少なくとも１つが次の一般式（Ｉ）で
表されるポリマーであることを特徴とするエレクトロク
ロミック素子である。
式中、Htはヘテロ基であり、Ｙは独立に水素、−RX-M
からなる群より選び、Ｒは炭素数２〜10の線状又は枝分
れアルキレン基であり、Ｘはブレンステッド酸アニオン
であり、Ｍは酸化した場合に正の一価対イオンを生じる
原子である。
からなる群より選び、Ｒは炭素数２〜10の線状又は枝分
れアルキレン基であり、Ｘはブレンステッド酸アニオン
であり、Ｍは酸化した場合に正の一価対イオンを生じる
原子である。
そして、Htのヘテロ基としてはＳ、NH、Ｏ、Se、Te、
Ｙとしては水素、−RX-M、Ｒは炭素数２〜10の線状又は
枝分れアルキレン基、Ｘのブレンステッド酸アニオンと
してはカルボン酸、スルホン酸、リン酸、Ｍの正の一価
対イオンを生じる原子としては水素やアルカリ金属など
があげられる。
Ｙとしては水素、−RX-M、Ｒは炭素数２〜10の線状又は
枝分れアルキレン基、Ｘのブレンステッド酸アニオンと
してはカルボン酸、スルホン酸、リン酸、Ｍの正の一価
対イオンを生じる原子としては水素やアルカリ金属など
があげられる。
一般式（Ｉ）で表わされる化合物の具体例としては、
ポリ（チオフェン−３（２−エタンスルホン酸ナトリウ
ム））、ポリ（チオフェン−３（３−プロパンスルホン
酸ナトリウム））、ポリ（ピロール−３−（３−プロピ
オン酸ナトリウム））などをあげることができる。これ
らのポリマーは、ホモポリマーであっても、自己ドーピ
ング機能を有する他の共重合成分とのコポリマーであっ
てもよく、また自己ドーピング機能を有さない他の共重
合成分とのコポリマーであってもよい。
ポリ（チオフェン−３（２−エタンスルホン酸ナトリウ
ム））、ポリ（チオフェン−３（３−プロパンスルホン
酸ナトリウム））、ポリ（ピロール−３−（３−プロピ
オン酸ナトリウム））などをあげることができる。これ
らのポリマーは、ホモポリマーであっても、自己ドーピ
ング機能を有する他の共重合成分とのコポリマーであっ
てもよく、また自己ドーピング機能を有さない他の共重
合成分とのコポリマーであってもよい。
自己ドーピング機能を有さない他の共重合成分とのコ
ポリマーである場合には、自己ドーピング機能を有する
共重合成分の含有割合は75モル％以上が望ましい。また
自己ドーピング機能を有さない他の共重合成分として
は、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、
ポリアニリン、ポリイソチアナフテンなどπ共役系をも
つ導電性高分子であれば特に限定されない。
ポリマーである場合には、自己ドーピング機能を有する
共重合成分の含有割合は75モル％以上が望ましい。また
自己ドーピング機能を有さない他の共重合成分として
は、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン、
ポリアニリン、ポリイソチアナフテンなどπ共役系をも
つ導電性高分子であれば特に限定されない。
これらのポリマーの分子量分布に特に制限はないが、
好ましくは重量平均分子量102〜106、さらに好ましくは
103〜105のポリマーを使用することが望ましい。分子量
が102未満ではπ電子の非局在化が不十分でドープ状態
での安定性が乏しい。一方、分子量が106を越えると、
溶解度が低下するため高濃度溶液の作製が困難となり、
従って液相のイオン電気伝導度が低下して電圧を印加し
たときの色変が不均一になってしまう。
好ましくは重量平均分子量102〜106、さらに好ましくは
103〜105のポリマーを使用することが望ましい。分子量
が102未満ではπ電子の非局在化が不十分でドープ状態
での安定性が乏しい。一方、分子量が106を越えると、
溶解度が低下するため高濃度溶液の作製が困難となり、
従って液相のイオン電気伝導度が低下して電圧を印加し
たときの色変が不均一になってしまう。
水溶液のポリマー濃度については特に限定はないが、
ポリマーの構成モノマー単位（繰り返し単位）のモル濃
度として10-4mol/l以上、好ましくは10-2mol/l以上であ
ることが望ましい。ポリマー濃度が10-4mol/l未満で
は、溶液のイオン伝導度が低くなり、色変が起こらなく
なってしまう。従って、イオン伝導度を0.01mS/cm以
上、好ましくは1mS/cm以上となるようにポリマー濃度を
設定することが望ましい。
ポリマーの構成モノマー単位（繰り返し単位）のモル濃
度として10-4mol/l以上、好ましくは10-2mol/l以上であ
ることが望ましい。ポリマー濃度が10-4mol/l未満で
は、溶液のイオン伝導度が低くなり、色変が起こらなく
なってしまう。従って、イオン伝導度を0.01mS/cm以
上、好ましくは1mS/cm以上となるようにポリマー濃度を
設定することが望ましい。
ポリマーの製造方法としては、特開昭63-39916号公報
に記載されている方法に従い、アセトニトリルを溶剤と
し、LiClO4を電解質として用い、室温で電解重合を行な
うことができる。
に記載されている方法に従い、アセトニトリルを溶剤と
し、LiClO4を電解質として用い、室温で電解重合を行な
うことができる。
また、ポリマー水溶液の製造方法としては、通常所定
量のポリマーを秤量し、水を投入して室温で撹拌、溶解
させる方法が用いられるが、溶解速度が遅い場合には、
加熱によって加速してもさしつかえない。そして不溶分
が残存すると表示ムラが生じるので封入前にガラスフィ
ルター等の過設備を用いて不溶分を除去しておくこと
が望ましい。また溶媒としては、水たけでなく水と有機
溶媒との混合溶媒でもかまわない。この場合の有機溶媒
としては、アルコール類、エーテル系化合物、ニトリル
類、カーボネート類、スルフォラン類をあげることがで
きる。また混合溶媒中の有機溶媒の割合としては、50％
以下であることが好ましい。
量のポリマーを秤量し、水を投入して室温で撹拌、溶解
させる方法が用いられるが、溶解速度が遅い場合には、
加熱によって加速してもさしつかえない。そして不溶分
が残存すると表示ムラが生じるので封入前にガラスフィ
ルター等の過設備を用いて不溶分を除去しておくこと
が望ましい。また溶媒としては、水たけでなく水と有機
溶媒との混合溶媒でもかまわない。この場合の有機溶媒
としては、アルコール類、エーテル系化合物、ニトリル
類、カーボネート類、スルフォラン類をあげることがで
きる。また混合溶媒中の有機溶媒の割合としては、50％
以下であることが好ましい。
本発明で用いる電極としては、ガラス、ポリエステル
等の透明絶縁体上に酸化インジウム−酸化スズ（IT
O）、貴金属等を蒸着させることにより得られる透明導
電性基板などが用いられる。また電極の一方が透明であ
れば、もう一方の電極はカーボン、貴金属等の不透明導
電性基板も用いることができる。またエッチング処理に
より、導電性をもつ部分と持たない部分を有する所定の
パターンに加工した電極を用いることもできる。
等の透明絶縁体上に酸化インジウム−酸化スズ（IT
O）、貴金属等を蒸着させることにより得られる透明導
電性基板などが用いられる。また電極の一方が透明であ
れば、もう一方の電極はカーボン、貴金属等の不透明導
電性基板も用いることができる。またエッチング処理に
より、導電性をもつ部分と持たない部分を有する所定の
パターンに加工した電極を用いることもできる。
本発明のエレクトロクロミック素子の、一対の電極間
の距離については特に限定はないが、均一な応答を得る
ためには、好ましくは100μｍ以下、特に好ましくは50
μｍ以下にすることが望ましい。
の距離については特に限定はないが、均一な応答を得る
ためには、好ましくは100μｍ以下、特に好ましくは50
μｍ以下にすることが望ましい。
このようにして、本発明によって得られるエレクトロ
クロミック素子は、大面積化が必要な株価表示や道路表
示などの表示素子に用いられるばかりでなく、ブライン
ド代替の調光ガラスや自動車用ミラー等の調光素子など
広い範囲に応用することができる。
クロミック素子は、大面積化が必要な株価表示や道路表
示などの表示素子に用いられるばかりでなく、ブライン
ド代替の調光ガラスや自動車用ミラー等の調光素子など
広い範囲に応用することができる。
本発明のエレクトロクロミック素子において、エレク
トロミック物質である一般式（Ｉ）で表わされる化合物
は、まず、共役系高分子であるため導電性を有し、ま
た、RX-Mで表わされる側鎖としては、拡散の遅いアルキ
レンブレンステッド酸アニオンと原子半径の小さなカチ
オンを有しているため、ドーピング、脱ドーピングが容
易に起こり、さらに側鎖によって高分子電解質となり、
水にとけるので、ポリマー水溶液と電極のみの簡単な構
成で、大面積表示が可能であり、また応答速度、応答寿
命の改善された高性能なエレクトロクロミック素子を得
ることができる。
トロミック物質である一般式（Ｉ）で表わされる化合物
は、まず、共役系高分子であるため導電性を有し、ま
た、RX-Mで表わされる側鎖としては、拡散の遅いアルキ
レンブレンステッド酸アニオンと原子半径の小さなカチ
オンを有しているため、ドーピング、脱ドーピングが容
易に起こり、さらに側鎖によって高分子電解質となり、
水にとけるので、ポリマー水溶液と電極のみの簡単な構
成で、大面積表示が可能であり、また応答速度、応答寿
命の改善された高性能なエレクトロクロミック素子を得
ることができる。
実施例１ 電界重合法で製造したポリ（チオフェン−３−（２−
エタンスルホン酸ナトリウム））（重合平均分子量７×
104）を用いて加熱撹拌によりポリマーの構成モノマー
単位（繰り返し単位）のモル濃度として0.1［モル/l］
の濃度の赤色水溶液を作製し、ガラスフィルターを用い
て不溶分を別し、ポリマー水溶液とした。この水溶液
の電気伝導度は３［mS/cm］であった。エレクトロクロ
ミック素子は第１図に示す様に構成した。すなわち、表
面抵抗が10［Ω/sq］であるITOガラス１−２、２枚をシ
ール材３を介して10μｍの間隙で対向させ、その間にポ
リマー水溶液４を気泡が入らないように封入し、密閉し
た。2.0Vの電圧を印加したところ、溶液の色は瞬間的に
赤から緑に変色し、電極間を短絡状態にすると溶液の色
は緑から赤に復色した。この変色、復色は繰り返し可逆
的に観測された。
エタンスルホン酸ナトリウム））（重合平均分子量７×
104）を用いて加熱撹拌によりポリマーの構成モノマー
単位（繰り返し単位）のモル濃度として0.1［モル/l］
の濃度の赤色水溶液を作製し、ガラスフィルターを用い
て不溶分を別し、ポリマー水溶液とした。この水溶液
の電気伝導度は３［mS/cm］であった。エレクトロクロ
ミック素子は第１図に示す様に構成した。すなわち、表
面抵抗が10［Ω/sq］であるITOガラス１−２、２枚をシ
ール材３を介して10μｍの間隙で対向させ、その間にポ
リマー水溶液４を気泡が入らないように封入し、密閉し
た。2.0Vの電圧を印加したところ、溶液の色は瞬間的に
赤から緑に変色し、電極間を短絡状態にすると溶液の色
は緑から赤に復色した。この変色、復色は繰り返し可逆
的に観測された。
実施例２ 塩化第２鉄を酸化触媒として、クロロホルム中で重合
して得たポリ（チオフェン−３−（３−プロパンスルホ
ン酸メチル））をアセトン中Nalで処理して製造したポ
リ（チオフェン−３−（３−プロパンスルホン酸ナトリ
ウム））を用いて実施例１と同様の方法で赤色ポリマー
溶液を作製した。次に部分的にITOをエッチング処理し
て絶縁体化したITOガラス２枚を導電部分同志、絶縁部
分同志が対面するようにして実施例１と同様の構成のエ
レクトロクロミック素子を作製した。エッチング処理は
ITOを残す部分をスリーエム社スコッチテープで保護
し、市販の塩酸を２倍に薄めたものに80℃で１〜２分間
浸漬し、取り出して蒸留水で洗浄することにより、パタ
ーンを作製した。次に電極間に2.0Vの電圧を印加したと
ころ、ITOではさまれた部分の溶液のみが赤から緑に変
色し、絶縁部分ではさまれた溶液には変化が認められな
かった。電圧を2.0Vに保持しても、緑の変色域は拡散せ
ず、鮮明なパターンが観察された。次に電極間の電圧を
短絡状態にすると緑の変色域は赤に復色し、初期の均一
な赤色溶液に復帰した。この駆動は繰り返し可逆的に観
察された。
して得たポリ（チオフェン−３−（３−プロパンスルホ
ン酸メチル））をアセトン中Nalで処理して製造したポ
リ（チオフェン−３−（３−プロパンスルホン酸ナトリ
ウム））を用いて実施例１と同様の方法で赤色ポリマー
溶液を作製した。次に部分的にITOをエッチング処理し
て絶縁体化したITOガラス２枚を導電部分同志、絶縁部
分同志が対面するようにして実施例１と同様の構成のエ
レクトロクロミック素子を作製した。エッチング処理は
ITOを残す部分をスリーエム社スコッチテープで保護
し、市販の塩酸を２倍に薄めたものに80℃で１〜２分間
浸漬し、取り出して蒸留水で洗浄することにより、パタ
ーンを作製した。次に電極間に2.0Vの電圧を印加したと
ころ、ITOではさまれた部分の溶液のみが赤から緑に変
色し、絶縁部分ではさまれた溶液には変化が認められな
かった。電圧を2.0Vに保持しても、緑の変色域は拡散せ
ず、鮮明なパターンが観察された。次に電極間の電圧を
短絡状態にすると緑の変色域は赤に復色し、初期の均一
な赤色溶液に復帰した。この駆動は繰り返し可逆的に観
察された。
実施例３ 電解重合法で製造したポリ（ピロール−３−（３−プ
ロピオン酸ナトリウム））を用いて加熱撹拌により、ポ
リマーの構成モノマー単位（繰り返し単位）のモル濃度
として0.1［モル/l］の濃度の黄緑色水溶液を作製し、
ガラスフィルターを用いて不溶分を別した。この溶液
の電気伝導度は１［mS/cm］であった。次に実施例１と
同様の構成のエレクトロクロミック素子を作製した。電
極間に2.0Vの電圧を印加したところ、ITOではさまれた
部分の溶液のみが、黄緑から青に瞬間的に変色し、電極
間を短絡状態にすると溶液の色は青から黄緑に復色し
た。この変色、復色は繰り返し可逆的に観測された。
ロピオン酸ナトリウム））を用いて加熱撹拌により、ポ
リマーの構成モノマー単位（繰り返し単位）のモル濃度
として0.1［モル/l］の濃度の黄緑色水溶液を作製し、
ガラスフィルターを用いて不溶分を別した。この溶液
の電気伝導度は１［mS/cm］であった。次に実施例１と
同様の構成のエレクトロクロミック素子を作製した。電
極間に2.0Vの電圧を印加したところ、ITOではさまれた
部分の溶液のみが、黄緑から青に瞬間的に変色し、電極
間を短絡状態にすると溶液の色は青から黄緑に復色し
た。この変色、復色は繰り返し可逆的に観測された。
実施例４ 電解重合法で製造した３−オクチルチオフェンとチオ
フェン−３−（３−プロパンスルホン酸ナトリウム）と
の1:3のモル比の共重合体を用いて加熱撹拌により、ポ
リマーの構成モノマー単位（繰り返し単位）のモル濃度
として0.2［モル/l］の濃度の赤色水溶液を作製し、ガ
ラスフィルターを用いて不溶分を別した。この溶液の
電気伝導度は３［mS/cm］であった。次にこの溶液を表
面抵抗が10［Ω/sq］であるITOガラスとグラファイトシ
ート間で挟み込み、その上TiO2を背景体として挿入し、
50μｍのスペーサーを介して封入したエレクトロクロミ
ック素子を作製した。このエレクトロクロミック素子に
2.0Vの電圧を印加したところ、溶液の色は瞬間的に赤か
ら緑に変色し、電極間を短絡状態にすると溶液の色は、
緑から赤に復色した。この変色、復色は繰り返し可逆的
に観測された。
フェン−３−（３−プロパンスルホン酸ナトリウム）と
の1:3のモル比の共重合体を用いて加熱撹拌により、ポ
リマーの構成モノマー単位（繰り返し単位）のモル濃度
として0.2［モル/l］の濃度の赤色水溶液を作製し、ガ
ラスフィルターを用いて不溶分を別した。この溶液の
電気伝導度は３［mS/cm］であった。次にこの溶液を表
面抵抗が10［Ω/sq］であるITOガラスとグラファイトシ
ート間で挟み込み、その上TiO2を背景体として挿入し、
50μｍのスペーサーを介して封入したエレクトロクロミ
ック素子を作製した。このエレクトロクロミック素子に
2.0Vの電圧を印加したところ、溶液の色は瞬間的に赤か
ら緑に変色し、電極間を短絡状態にすると溶液の色は、
緑から赤に復色した。この変色、復色は繰り返し可逆的
に観測された。
本発明のエレクトロクロミック素子は、エレクトロク
ロミック物質として自己ドーピング機能を有する導電性
高分子を用いているため、従来の外部からイオンを導入
する方法に比べて速い応答速度が観測される。また、ド
ーパントとなる電解質を添加する必要がなく、ポリマー
の溶解量を調節するだけで、イオン伝導度が簡単に調節
できる。さらに、水溶性であるため、基板上に薄膜化し
て用いる必要はなく、水溶液として用いることが出来
る。以上の特徴から電極とポリマー水溶液のみの簡単な
構成で組立てが容易であるという利点がある。さらに従
来、薄膜化して用いていた場合の密着性、均一性などの
問題点が解決されて、大面積表示が可能となり、膜の剥
離が起こらないため、応答寿命が長い。
ロミック物質として自己ドーピング機能を有する導電性
高分子を用いているため、従来の外部からイオンを導入
する方法に比べて速い応答速度が観測される。また、ド
ーパントとなる電解質を添加する必要がなく、ポリマー
の溶解量を調節するだけで、イオン伝導度が簡単に調節
できる。さらに、水溶性であるため、基板上に薄膜化し
て用いる必要はなく、水溶液として用いることが出来
る。以上の特徴から電極とポリマー水溶液のみの簡単な
構成で組立てが容易であるという利点がある。さらに従
来、薄膜化して用いていた場合の密着性、均一性などの
問題点が解決されて、大面積表示が可能となり、膜の剥
離が起こらないため、応答寿命が長い。
第１図は本発明によるエレクトロクロミック素子の一実
施例を示す断面図である。 １……透明ガラス基板 ２……ITO層 ３……シール材 ４……ポリマー水溶液 （エレクトロクロミック層） ５……リード線
施例を示す断面図である。 １……透明ガラス基板 ２……ITO層 ３……シール材 ４……ポリマー水溶液 （エレクトロクロミック層） ５……リード線
Claims (4)
- 【請求項１】少なくとも一方が透明である一対の電極の
間に、π共役系ポリマーであって自己ドーピング機能を
有するポリマーの水溶液を介在させたことを特徴とする
エレクトロクロミック素子。 - 【請求項２】ポリマーが、その繰り返し単位の少なくと
も１つが次の一般式（Ｉ） （式中HtはＳ、NH、Ｏ、SeまたはTeであり、Ｙは水素ま
たは−RX-Mであり、Ｒは炭素数２〜10の線状又は枝分れ
アルキレン基であり、Ｘはブレンステッド酸アニオンで
あり、Ｍは酸化した場合に正の一価対イオンを生じる原
子である）で表されるポリマーである請求項１記載のエ
レクトロクロミック素子。 - 【請求項３】HtがＳ又はNHである請求項２記載のエレク
トロクロミック素子。 - 【請求項４】HtがＳであり、ＹがＨであり、Ｒが炭素数
２〜４の線状アルキレン基であり、Ｘがスルホン酸アニ
オンであり、Ｍがナトリウムカチオンである請求項２記
載のエレクトロクロミック素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156055A JP2721353B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | エレクトロクロミック素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63156055A JP2721353B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | エレクトロクロミック素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH026588A JPH026588A (ja) | 1990-01-10 |
| JP2721353B2 true JP2721353B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=15619319
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63156055A Expired - Fee Related JP2721353B2 (ja) | 1988-06-24 | 1988-06-24 | エレクトロクロミック素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2721353B2 (ja) |
-
1988
- 1988-06-24 JP JP63156055A patent/JP2721353B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH026588A (ja) | 1990-01-10 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |