JP2930860B2 - エレクトロクロミック表示素子 - Google Patents
エレクトロクロミック表示素子Info
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Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電解析出法により成膜
が可能な鉄−フェナントロリン錯体を用い、その酸化還
元反応を利用した、赤と無色の表示が可能なエレクトロ
クロミック表示素子に関する。
が可能な鉄−フェナントロリン錯体を用い、その酸化還
元反応を利用した、赤と無色の表示が可能なエレクトロ
クロミック表示素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、赤色エレクトロクロミック材料で
あるフェノール基を有するバソフェナントロリン鉄錯体
は、図１に示す結合構造のトリス（バソフェナントロリ
ンジフェノール）鉄（II）錯体（以下Ｆｅ（ＢＰＤＰ）
3 と示す）であって、本出願人が先に提案した特開平４
−２９２２０号に示されるように電解析出法により成膜
され、支持電解質として過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌ
Ｏ4 ）を０．１ｍｏｌ／ｌの濃度で含むアセトニトリル
電解液中において、プルシアンブルーを対向極として一
万回以上の色変化（赤と薄黄色）と０．５秒以下の応答
速度を達成することができた。
あるフェノール基を有するバソフェナントロリン鉄錯体
は、図１に示す結合構造のトリス（バソフェナントロリ
ンジフェノール）鉄（II）錯体（以下Ｆｅ（ＢＰＤＰ）
3 と示す）であって、本出願人が先に提案した特開平４
−２９２２０号に示されるように電解析出法により成膜
され、支持電解質として過塩素酸ナトリウム（ＮａＣｌ
Ｏ4 ）を０．１ｍｏｌ／ｌの濃度で含むアセトニトリル
電解液中において、プルシアンブルーを対向極として一
万回以上の色変化（赤と薄黄色）と０．５秒以下の応答
速度を達成することができた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながらこのＦｅ
（ＢＰＤＰ）3 の膜は、図２に示すような片側に透明導
電膜１，７を形成した透明基板１，８のそれぞれの内側
に表示極エレクトロクロミック材料４、対向極エレクト
ロクロミック材料６を設けて、背景材５を介して対向さ
せ、上下をシール材３で囲んだ空間に電解液９を充填し
たエレクトロクロミック表示素子において、駆動用電解
液溶媒９にアセトニトリル（接着剤の剥離液に使用され
る）を使用すると、それに耐えられるシール材３が無い
ため、素子の構成が困難であるという問題があった。
（ＢＰＤＰ）3 の膜は、図２に示すような片側に透明導
電膜１，７を形成した透明基板１，８のそれぞれの内側
に表示極エレクトロクロミック材料４、対向極エレクト
ロクロミック材料６を設けて、背景材５を介して対向さ
せ、上下をシール材３で囲んだ空間に電解液９を充填し
たエレクトロクロミック表示素子において、駆動用電解
液溶媒９にアセトニトリル（接着剤の剥離液に使用され
る）を使用すると、それに耐えられるシール材３が無い
ため、素子の構成が困難であるという問題があった。
【０００４】この駆動用電解液の問題は、エレクトロク
ロミック表示素子を構成する上で非常に重要なポイント
である。一方電解液溶媒９に水溶液その他の不活性な溶
媒が使用できれば、様々な接着剤（例えばＵＶ硬化型）
をシール材３として使用できるため、大きなメリットと
なる。ところが以前の実験では、表示極材料４であるＦ
ｅ（ＢＰＤＰ）3 は、対向極材料６にプルシアンブルー
を使用して塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を０．１ｍｏｌ
／ｌの濃度に含む水溶液中で駆動すると繰り返し駆動に
よる著しい特性劣化を起こすことが確認されたため、駆
動用電解液として水が使用できなかった。
ロミック表示素子を構成する上で非常に重要なポイント
である。一方電解液溶媒９に水溶液その他の不活性な溶
媒が使用できれば、様々な接着剤（例えばＵＶ硬化型）
をシール材３として使用できるため、大きなメリットと
なる。ところが以前の実験では、表示極材料４であるＦ
ｅ（ＢＰＤＰ）3 は、対向極材料６にプルシアンブルー
を使用して塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）を０．１ｍｏｌ
／ｌの濃度に含む水溶液中で駆動すると繰り返し駆動に
よる著しい特性劣化を起こすことが確認されたため、駆
動用電解液として水が使用できなかった。
【０００５】本発明は、Ｆｅ（ＢＰＤＰ）3 を表示極材
料として構成されたエレクトロクロミック表示素子の素
子構成を可能とし、かつ繰り返し駆動の安定性向上のた
めに、最適な支持電解質溶媒を見つけ出すことを目的と
する。
料として構成されたエレクトロクロミック表示素子の素
子構成を可能とし、かつ繰り返し駆動の安定性向上のた
めに、最適な支持電解質溶媒を見つけ出すことを目的と
する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、Ｆｅ（ＢＰＤ
Ｐ）3 に組み合わされる支持電解質の溶媒としてプロピ
レンカーボネート（ＰＣ）を使用することで繰り返し駆
動寿命の問題を改善するものである。
Ｐ）3 に組み合わされる支持電解質の溶媒としてプロピ
レンカーボネート（ＰＣ）を使用することで繰り返し駆
動寿命の問題を改善するものである。
【０００７】
【実施例】以下に実施した実験例を実施例として述べ
る。
る。
【０００８】検討した駆動用支持電解質は、カチオン
（陽イオン）をナトリウム（Ｎａ+ ）、アニオン（陰イ
オン）を過塩素酸（ＣｌＯ4 -）とする。過塩素酸ナトリ
ウム（ＮａＣｌＯ4 ）、濃度を０．１ｍｏｌ／ｌに固定
し、溶媒として水またはプロピレンカーボネートを使用
した。評価方法はＦｅ（ＢＰＤＰ）3 膜を成膜した電極
についてサイクリックボルタンメトリーを連続して測定
し、得られたボルタモグラムのピーク電流値の変化を追
跡することによって繰り返し駆動の安定性を評価した。
サイクリックボルタンメトリーは３電極法にて実施し、
対極には白金そして参照電極には飽和カロメル電極（Ｓ
ＣＥ）を使用した。また、この時の走査速度は２０ｍＶ
／ｓｅｃ、走査電位幅は０Ｖ←→＋１．５ＶｖｓＳＣＥ
にて実施した。
（陽イオン）をナトリウム（Ｎａ+ ）、アニオン（陰イ
オン）を過塩素酸（ＣｌＯ4 -）とする。過塩素酸ナトリ
ウム（ＮａＣｌＯ4 ）、濃度を０．１ｍｏｌ／ｌに固定
し、溶媒として水またはプロピレンカーボネートを使用
した。評価方法はＦｅ（ＢＰＤＰ）3 膜を成膜した電極
についてサイクリックボルタンメトリーを連続して測定
し、得られたボルタモグラムのピーク電流値の変化を追
跡することによって繰り返し駆動の安定性を評価した。
サイクリックボルタンメトリーは３電極法にて実施し、
対極には白金そして参照電極には飽和カロメル電極（Ｓ
ＣＥ）を使用した。また、この時の走査速度は２０ｍＶ
／ｓｅｃ、走査電位幅は０Ｖ←→＋１．５ＶｖｓＳＣＥ
にて実施した。
【０００９】その結果、図３に示されるように、溶媒が
水の場合においてはサイクリックボルタモグラムのピー
ク電解値が５０周で初期値より半減しているのに対し、
溶媒がプロピレンカーボネートの場合、図４に示すよう
に５０周でも初期値と変化せず繰り返し寿命回数が数倍
改善される結果が得られた。この時Ｆｅ（ＢＰＤＰ）3
の繰り返し駆動に必要な陰イオンとしてはＣｌＯ4 -に限
定されるものではなくＢＦ4 -，ＰＦ 6 - など他の陰イオン
も使用可能であり、また対陽イオンとしてもナトリウム
に限定されるものではなく、Ｈ+ ，Ｌｉ+ ，Ｋ+ ，Ｒｂ
+ などであっても問題ない。またこれらの電解質の添加
濃度は０．０１ｍｏｌ／ｌ〜１ｍｏｌ／ｌの範囲内であ
れば問題なく駆動可能であるが、特に０．０５ｍｏｌ／
ｌ〜０．５ｍｏｌ／ｌの範囲であることが望ましい。
水の場合においてはサイクリックボルタモグラムのピー
ク電解値が５０周で初期値より半減しているのに対し、
溶媒がプロピレンカーボネートの場合、図４に示すよう
に５０周でも初期値と変化せず繰り返し寿命回数が数倍
改善される結果が得られた。この時Ｆｅ（ＢＰＤＰ）3
の繰り返し駆動に必要な陰イオンとしてはＣｌＯ4 -に限
定されるものではなくＢＦ4 -，ＰＦ 6 - など他の陰イオン
も使用可能であり、また対陽イオンとしてもナトリウム
に限定されるものではなく、Ｈ+ ，Ｌｉ+ ，Ｋ+ ，Ｒｂ
+ などであっても問題ない。またこれらの電解質の添加
濃度は０．０１ｍｏｌ／ｌ〜１ｍｏｌ／ｌの範囲内であ
れば問題なく駆動可能であるが、特に０．０５ｍｏｌ／
ｌ〜０．５ｍｏｌ／ｌの範囲であることが望ましい。
【００１０】また今回は３電極法による評価によって発
明の効果を確認したが、例えばプルシアンブルー（Ｐ
Ｂ）や酸化タングステン（ＷＯ3 ）あるいは例えばゴバ
ルトフタロシアニン（ＣｏＰｃ）といった金属フタロシ
アニンのように還元反応が安定なエレクトロクロミック
材料特に好ましくはプルシアンブルーを対向極材料とし
て使用すれば、容易に赤色表示可能なエレクトロクロミ
ック表示部材の素子が可能であることは言うまでもな
い。
明の効果を確認したが、例えばプルシアンブルー（Ｐ
Ｂ）や酸化タングステン（ＷＯ3 ）あるいは例えばゴバ
ルトフタロシアニン（ＣｏＰｃ）といった金属フタロシ
アニンのように還元反応が安定なエレクトロクロミック
材料特に好ましくはプルシアンブルーを対向極材料とし
て使用すれば、容易に赤色表示可能なエレクトロクロミ
ック表示部材の素子が可能であることは言うまでもな
い。
【００１１】
【発明の効果】以上述べたように、電解析出法により得
られた鉄−フェナントロリン錯体を用いたエレクトロク
ロミック表示素子において、その駆動用電解液溶媒にプ
ロピレンカーボネートを使用した結果、繰り返し駆動寿
命が従来の水溶液系に比べて著しく改善される効果が得
られた。またプロピレンカーボネートは一般に用いられ
るエレクトロクロミツク表示素子を構成するためのシー
ル剤例えば紫外線硬化型接着剤などの有機高分子系の接
着剤に対して不活性であるため、従来困難であった赤色
表示可能なエレクトロクロミック表示素子の提供を実現
できる。
られた鉄−フェナントロリン錯体を用いたエレクトロク
ロミック表示素子において、その駆動用電解液溶媒にプ
ロピレンカーボネートを使用した結果、繰り返し駆動寿
命が従来の水溶液系に比べて著しく改善される効果が得
られた。またプロピレンカーボネートは一般に用いられ
るエレクトロクロミツク表示素子を構成するためのシー
ル剤例えば紫外線硬化型接着剤などの有機高分子系の接
着剤に対して不活性であるため、従来困難であった赤色
表示可能なエレクトロクロミック表示素子の提供を実現
できる。
【００１２】また、請求項２の発明の場合、プロピレン
カーボネート電解液で安定的に反応する。
カーボネート電解液で安定的に反応する。
【図１】Ｆｅ（ＢＰＤＰ）3 の構造式である。
【図２】エレクトロクロミック表示素子の断面図であ
る。
る。
【図３】電解質溶媒として水を使用した場合の繰り返し
駆動寿命の評価結果を示す図である。
駆動寿命の評価結果を示す図である。
【図４】電解質溶媒としてプロピレンカーボネートを使
用した場合の繰り返し駆動寿命評価結果を示す図であ
る。
用した場合の繰り返し駆動寿命評価結果を示す図であ
る。
１，８ 透明基板 ２，７ 透明導電膜 ３ シール材 ４ 表示極エレクトロクロミック材料 ５ 背景材 ６ 対向極エレクトロクロミック材料 ９ 電解液
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 英 謙二 長野県上田市常田３−15−１ 信州大学 繊維学部機能高分子学科内 (72)発明者 白井 汪芳 長野県上田市常田３−15−１ 信州大学 繊維学部機能高分子学科内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/15 - 1/163
Claims (2)
- 【請求項１】 電解析出法により成膜が可能な鉄−フェ
ナントロリン錯体を表示極エレクトロクロミック材料と
して用い、その酸化還元反応を利用することにより赤と
無色の表示が可能なエレクトロクロミック表示素子にお
いて、電解液溶媒にプロピレンカーボネートを使用した
ことを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 - 【請求項２】 対向極のエレクトロクロミック材料とし
てプルシアンブルーを使用したことを特徴とする請求項
１記載のエレクトロクロミック表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083693A JP2930860B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | エレクトロクロミック表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6083693A JP2930860B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | エレクトロクロミック表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07270831A JPH07270831A (ja) | 1995-10-20 |
| JP2930860B2 true JP2930860B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=13809581
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6083693A Expired - Lifetime JP2930860B2 (ja) | 1994-03-31 | 1994-03-31 | エレクトロクロミック表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2930860B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075565A1 (ja) | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 表示素子及びその駆動方法 |
| WO2008087790A1 (ja) | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 表示素子及び表示素子の駆動方法 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5697068B2 (ja) | 2006-12-28 | 2015-04-08 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | プルシアンブルー型金属錯体ナノ粒子の製造方法、並びにそれにより得られるプルシアンブルー型金属錯体ナノ粒子、その分散液、その発色制御方法、それを用いた電極及び透過光制御装置 |
| ATE544091T1 (de) | 2007-09-18 | 2012-02-15 | Konica Minolta Holdings Inc | Anzeigeelement |
| WO2009157554A1 (ja) | 2008-06-27 | 2009-12-30 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | プルシアンブルー型金属錯体ナノ粒子構造体の製造方法、これにより得られる構造体、これを用いた構造体配設基板、エレクトロクロミック素子、整流装置、及び光応答素子 |
-
1994
- 1994-03-31 JP JP6083693A patent/JP2930860B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008075565A1 (ja) | 2006-12-21 | 2008-06-26 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 表示素子及びその駆動方法 |
| US8014056B2 (en) | 2006-12-21 | 2011-09-06 | Konica Minolta Holdings, Inc. | Display element and method of driving the same |
| WO2008087790A1 (ja) | 2007-01-17 | 2008-07-24 | Konica Minolta Holdings, Inc. | 表示素子及び表示素子の駆動方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07270831A (ja) | 1995-10-20 |
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