JP5062712B2 - Polymer material, method for producing the same, and electrochromic device - Google Patents

Polymer material, method for producing the same, and electrochromic device Download PDF

Info

Publication number
JP5062712B2
JP5062712B2 JP2005308291A JP2005308291A JP5062712B2 JP 5062712 B2 JP5062712 B2 JP 5062712B2 JP 2005308291 A JP2005308291 A JP 2005308291A JP 2005308291 A JP2005308291 A JP 2005308291A JP 5062712 B2 JP5062712 B2 JP 5062712B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
integer
polymer material
same
group
aryl group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2005308291A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2007112957A (en
JP2007112957A5 (en
Inventor
昌芳 樋口
灯 林
ディルク ジー クルス
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
National Institute for Materials Science
Original Assignee
National Institute for Materials Science
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by National Institute for Materials Science filed Critical National Institute for Materials Science
Priority to JP2005308291A priority Critical patent/JP5062712B2/en
Priority to US12/084,047 priority patent/US7923530B2/en
Priority to PCT/JP2006/309619 priority patent/WO2007049371A1/en
Publication of JP2007112957A publication Critical patent/JP2007112957A/en
Publication of JP2007112957A5 publication Critical patent/JP2007112957A5/ja
Priority to US12/929,830 priority patent/US8378062B2/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5062712B2 publication Critical patent/JP5062712B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Description

本発明は、エレクトロクロミック特性を有する高分子材料、その製造方法、および、それを用いたエレクトロクロミック素子に関する。より詳細には、本発明は、電位を制御することによって容易に発色および消色を制御可能な高分子材料、その製造方法、および、それを用いたエレクトロクロミック素子に関する。   The present invention relates to a polymer material having electrochromic characteristics, a method for producing the same, and an electrochromic device using the polymer material. More specifically, the present invention relates to a polymer material that can easily control color development and decoloring by controlling electric potential, a method for producing the same, and an electrochromic device using the same.

エレクトロクロミック特性を有する材料を利用した調光素子、表示素子等の光学デバイスの研究が盛んに行われている。このような材料には、酸化タングステンに代表される無機材料、ビオロゲンに代表される有機材料、導電性高分子材料がある。   Research on optical devices such as light control elements and display elements using materials having electrochromic properties has been actively conducted. Such materials include inorganic materials typified by tungsten oxide, organic materials typified by viologen, and conductive polymer materials.

これらの材料を調光素子、表示素子等の光学デバイスに適用する場合、これら材料が発色と消色とを容易に切り替え可能であることが望ましい。しかしながら、無機材料および有機材料では、良好な消色(透明性)は得られるものの、発色が悪い。一方、導電性高分子材料では、良好な発色は得られるものの、消色(透明性)は悪い。これは、導電性高分子材料の導電性がπ電子共役系によるためである。すなわち、ノンドープの導電性高分子材料は、光吸収が強く、高分子自身が濃い黄色、赤色、緑色、藍色等の色を有しているためである。   When these materials are applied to optical devices such as light control elements and display elements, it is desirable that these materials can be easily switched between coloring and decoloring. However, with inorganic materials and organic materials, good color erasure (transparency) can be obtained, but color development is poor. On the other hand, with the conductive polymer material, good color development can be obtained, but decolorization (transparency) is poor. This is because the conductivity of the conductive polymer material is based on the π electron conjugated system. That is, the non-doped conductive polymer material has strong light absorption, and the polymer itself has a deep yellow, red, green, or indigo color.

このような消色の問題を解決した導電性高分子材料を利用したエレクトロクロミック表示素子の技術がある(特許文献1を参照。)。特許文献1に記載の技術は、第1の透明電極と、第1の透明電極に接して設けられたグラフト導電性高分子層と、グラフト導電性高分子層に接触する電解質層と、第1の透明電極との間にグラフト導電性高分子層と電解質層とを挟んでなる第2の電極とを有するエレクトロクロミック表示素子を開示している。グラフト導電性高分子層は、主鎖である導電性高分子材料と共役系分子ペンダントとを金属または金属イオンを介して結合することによって形成されている。   There is a technique of an electrochromic display element using a conductive polymer material that solves such a problem of decoloring (see Patent Document 1). The technique described in Patent Document 1 includes a first transparent electrode, a graft conductive polymer layer provided in contact with the first transparent electrode, an electrolyte layer in contact with the graft conductive polymer layer, An electrochromic display element having a second electrode having a graft conductive polymer layer and an electrolyte layer sandwiched between the transparent electrode and the transparent electrode is disclosed. The graft conductive polymer layer is formed by bonding a conductive polymer material as a main chain and a conjugated molecular pendant through a metal or metal ion.

上記共役系分子ペンダントによって、導電性高分子材料は、固有のπ電子の結合状態を変化させるか、または、π−π*遷移エネルギーを変化させる。それにより、導電性高分
子材料による光吸収領域が短波長側または長波長側に移動し、可視光領域での光吸収が目立たなくなる程度に抑制される。その結果、導電性高分子材料が透明になり得る。
By the conjugated molecular pendant, the conductive polymer material changes the binding state of intrinsic π electrons or changes the π-π * transition energy. Thereby, the light absorption region by the conductive polymer material is moved to the short wavelength side or the long wavelength side, and the light absorption in the visible light region is suppressed to an inconspicuous level. As a result, the conductive polymer material can be transparent.

特開2004−20928号公報JP 2004-20928 A

特許文献1に記載のグラフト導電性高分子層は、モノマーを電解重合させることによって合成される。このようなグラフト導電性高分子層は、いったん合成されると再度加工することが困難であるといった問題がある。加工の容易なエレクトロクロミック高分子材料が望ましい。
したがって、本発明の目的は、電位を制御することによって、容易に発色および消色を制御可能、かつ、加工可能な高分子材料、その製造方法、および、それを用いたエレクトロクロミック素子を提供することである。
The graft conductive polymer layer described in Patent Document 1 is synthesized by electrolytic polymerization of a monomer. Such a graft conductive polymer layer has a problem that once it is synthesized, it is difficult to process it again. Electrochromic polymeric materials that are easy to process are desirable.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a polymer material that can be easily controlled in color development and decoloring by controlling the electric potential and can be processed, a method for producing the same, and an electrochromic device using the same. That is.

本発明のさらなる目的は、電位を制御することによって容易に複数の発色および消色を制御可能、かつ、加工可能な高分子材料、その製造方法、および、それを用いたエレクトロクロミック素子を提供することである。   A further object of the present invention is to provide a polymer material capable of easily controlling and processing a plurality of coloring and decoloring by controlling the potential, a method for producing the same, and an electrochromic device using the same. That is.

前記スペーサは、アリール基またはアルキル基であってもよい。   The spacer may be an aryl group or an alkyl group.

前記アリール基は、
式(2)〜式(5)からなる群から選択されてもよい。
The aryl group is
You may select from the group which consists of Formula (2)-Formula (5).

本発明による式(6)で表される、エレクトロクロミック素子用高分子材料は、第1〜第N(Nは2以上の整数)のビスターピリジン誘導体と、第1〜第N(Nは2以上の整数)の金属イオンと、第1〜第N(Nは2以上の整数)のカウンターアニオンとを含み、

ここで、M、…、M(Nは2以上の整数)は、それぞれ異なる第1〜第Nの金属イオンであり、R、…、R(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R (Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n、…、nはそれぞれ重合度を表す2以上の整数であり、前記第1〜第Nのカウンターアニオンは、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一であり、これにより上記目的を達成する。
The polymer material for an electrochromic device represented by the formula (6) according to the present invention includes first to Nth (N is an integer of 2 or more) bisterpyridine derivatives and first to Nth (N is 2 or more). And a first to N-th (N is an integer of 2 or more) counter anions,

Here, M 1 ,..., M N (N is an integer of 2 or more) are different first to Nth metal ions, and R 1 ,..., R N (N is an integer of 2 or more) are: All are the same, all different, or partly the same, containing carbon atoms and hydrogen atoms, or spacers directly connecting terpyridyl groups, R 1 1 ,..., R 1 N , R 2 1 ,. 2 N , R 3 1 ,..., R 3 N , R 4 1 ,..., R 4 N (N is an integer of 2 or more) are all the same, all different, or partly the same hydrogen atom, aryl group or Each of n 1 ,..., N N is an integer of 2 or more representing the degree of polymerization, and the first to Nth counter anions are all the same, all different, or partly the same, This achieves the above object.

前記R1、…、RNのスペーサは、それぞれ、アリール基またはアルキル基であってもよい。 Wherein R 1, ..., spacers R N are each an aryl group, or an alkyl group.

前記アリール基は、
式(2)〜式(5)からなる群から選択されてもよい。
The aryl group is
You may select from the group which consists of Formula (2)-Formula (5).

前記スペーサは、アリール基またはアルキル基であってもよい。   The spacer may be an aryl group or an alkyl group.

前記アリール基は、
式(2)〜式(5)からなる群から選択されてもよい。
The aryl group is
You may select from the group which consists of Formula (2)-Formula (5).

本発明による高分子材料を製造する方法は、式(8)に示される第1〜第N(Nは2以上の整数)のビスターピリジン誘導体のそれぞれと、第1〜第N(Nは2以上の整数)の金属イオンM 〜M 金属塩のそれぞれとを、酢酸およびメタノール中でそれぞれ還流させる工程であって、

ここで、M 、…、M (Nは2以上の整数)は、それぞれ異なる第1〜第Nの金属イオンであり、、…、R(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R (Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n、…、nはそれぞれ重合度を表す2以上の整数である、工程と、前記それぞれ還流させる工程で得られた第1〜第N(Nは2以上の整数)の反応物を混合する工程とを包含し、これにより上記目的を達成する。
The method for producing the polymer material according to the present invention includes the first to N-th (N is an integer of 2 or more) bisterpyridine derivatives represented by formula (8) and the first to N-th (N is 2 or more). and respective metal salt of the metal ion M 1 ~M N integer), a step of refluxing respectively with acetic acid and methanol,

Here, M 1 ,..., M N (N is an integer of 2 or more) are different first to N-th metal ions, and R 1 ,..., R N (N is an integer of 2 or more) are: All are the same, all different, or partly the same, containing carbon atoms and hydrogen atoms, or spacers directly connecting terpyridyl groups, R 1 1 ,..., R 1 N , R 2 1 ,. 2 N , R 3 1 ,..., R 3 N , R 4 1 ,..., R 4 N (N is an integer of 2 or more) are all the same, all different, or partly the same hydrogen atom, aryl group or N 1 ,..., N N are each an integer of 2 or more representing the degree of polymerization, and the first to N-th (N is an integer of 2 or more) obtained in the step and the step of refluxing, respectively. Mixing the reactants in order to achieve the above objective.

前記R1、…、RNのスペーサは、それぞれ、アリール基またはアルキル基であってもよ
い。
Wherein R 1, ..., spacers R N are each an aryl group, or an alkyl group.

前記アリール基は、
式(2)〜式(5)からなる群から選択されてもよい。
The aryl group is
You may select from the group which consists of Formula (2)-Formula (5).

本発明によるエレクトロクロミック素子は、第1の透明電極基板と、第2の透明電極基板と、前記第1の透明電極基板と前記第2の透明電極基板との間に位置する上記高分子材料とを含み、これにより上記目的を達成する。   The electrochromic device according to the present invention includes a first transparent electrode substrate, a second transparent electrode substrate, and the polymer material positioned between the first transparent electrode substrate and the second transparent electrode substrate. This achieves the above object.

本発明による高分子材料は、金属イオンMと配位子であるビスターピリジン誘導体との間で電荷移動が生じる。電位を制御することによって、金属イオンは容易に価数を変化し得るので、所定の色から理想的な透明へと変化させることができる。金属イオンと配位子との組み合わせ、または、金属イオンとカウンターアニオンとの組み合わせを変更することによって、所望の色を得ることができる。また、本発明による高分子材料は、溶媒可溶性であるので、高分子材料合成後に加工できる。   In the polymer material according to the present invention, charge transfer occurs between the metal ion M and the bisterpyridine derivative which is a ligand. By controlling the potential, metal ions can easily change their valence, so that they can be changed from a predetermined color to ideal transparency. A desired color can be obtained by changing the combination of the metal ion and the ligand, or the combination of the metal ion and the counter anion. Moreover, since the polymer material according to the present invention is soluble in a solvent, it can be processed after synthesis of the polymer material.

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は、実施の形態1による高分子材料の模式図を示す。
本発明による高分子材料100は、配位子であるビスターピリジン誘導体と、金属イオンと、カウンターアニオンとを含み、式(1)で示される。式(1)は、複数の繰り返し単位110である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a schematic diagram of a polymer material according to Embodiment 1. FIG.
The polymer material 100 according to the present invention includes a bisterpyridine derivative that is a ligand, a metal ion, and a counter anion, and is represented by the formula (1). Formula (1) is a plurality of repeating units 110.

ここで、Mは、金属イオンであり、Rは、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R1、R2、R3、R4は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基である。nは、重合度を表す2以上の整数である。 Here, M is a metal ion, R is a spacer containing a carbon atom and a hydrogen atom or directly connecting a terpyridyl group, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are all the same, All are different or partially the same hydrogen atom, aryl group or alkyl group. n is an integer of 2 or more representing the degree of polymerization.

金属イオンは、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオンおよび亜鉛イオンからなる群から選択される。これらのイオンは、酸化還元反応によって価数を変化させることができるだけでなく、高分子材料100中で互いに異なる酸化還元電位を有する。   The metal ions are selected from the group consisting of iron ions, cobalt ions, nickel ions and zinc ions. These ions can not only change the valence by a redox reaction, but also have different redox potentials in the polymer material 100.

スペーサRは、例えば、アリール基またはアルキル基である。これにより、高分子材料100のターピリジル基の角度を任意に設定できるので、高分子材料100の材料設計が可能となる。アリール基またはアルキル基は、酸素原子または硫黄原子をさらに含んでもよい。酸素原子および硫黄原子は、修飾能を有するので、高分子材料100の材料設計に有利である。   The spacer R is, for example, an aryl group or an alkyl group. Thereby, since the angle of the terpyridyl group of the polymeric material 100 can be set arbitrarily, the material design of the polymeric material 100 is attained. The aryl group or alkyl group may further contain an oxygen atom or a sulfur atom. Oxygen atoms and sulfur atoms have a modification ability, which is advantageous for the material design of the polymer material 100.

アリール基は、好ましくは、式(2)〜(5)からなる群から選択されるアリール基である。これにより、配位子が明確で剛直な骨格となるので、高分子材料を付与する際に、良好な高分子材料薄膜が得られる。
The aryl group is preferably an aryl group selected from the group consisting of formulas (2) to (5). Thereby, since a ligand becomes a clear and rigid skeleton, a good polymer material thin film can be obtained when a polymer material is applied.

カウンターアニオンは、酢酸イオン、四フッ化ホウ素イオン、ポリオキシメタレート、および、これらの組み合わせからなる群から選択される。これによって、金属イオンの電荷が補償され、高分子材料100を電気的に中性にする。   The counter anion is selected from the group consisting of acetate ions, boron tetrafluoride ions, polyoxymetalates, and combinations thereof. Thereby, the charge of the metal ions is compensated, and the polymer material 100 is electrically neutralized.

1、R2、R3およびR4が水素原子以外のアリール基またはアルキル基の場合、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基、フェニル基、トルイル基であるが、これらに限定されない。また、これらアリール基またはアルキル基は、さらに置換基を有していてもよい。このような置換基は、例えば、メチル基、エチル基、ヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、および、塩素、臭素等のハロゲン基がある。 When R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are an aryl group or an alkyl group other than a hydrogen atom, examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, a phenyl group, and a toluyl group. However, it is not limited to these. Moreover, these aryl groups or alkyl groups may further have a substituent. Such substituents include, for example, alkyl groups such as methyl, ethyl, and hexyl groups, alkoxy groups such as methoxy and butoxy groups, and halogen groups such as chlorine and bromine.

高分子材料100は、配位子と金属イオンとの間で電子の移動が生じ、青、赤等の発色をする。配位子と金属イオンとの組み合わせによって、電荷移動の速度が異なるので、配位子と金属イオンとを適宜組み合わせることによって所望の発色が得られ得る。この電荷移動の速度は、カウンターアニオンを変更することによっても制御することができる。   In the polymer material 100, electron movement occurs between the ligand and the metal ion, and colors such as blue and red are generated. Since the charge transfer speed varies depending on the combination of the ligand and the metal ion, a desired color can be obtained by appropriately combining the ligand and the metal ion. This rate of charge transfer can also be controlled by changing the counter anion.

具体的には、金属イオンとして鉄イオンを、カウンターアニオンとして酢酸イオンを選択すると、青色〜紫色を発色でき、酢酸イオンをポリオキシメタレートに変更すると、青色〜紫色から濃い青色(藍色)に変化する。また、金属イオンとしてコバルトイオンを、カウンターアニオンとして酢酸イオンを選択すると、赤茶色を発色でき、酢酸イオンをポリオキシメタレートに変更すると、赤茶色から青色へ変化し得る。このような発色の変化は、電荷移動速度に依存しており、予め、種々の組み合わせによる電荷移動速度を調べておくことが望ましい。   Specifically, when iron ion is selected as the metal ion and acetate ion is selected as the counter anion, blue to purple color can be developed, and when the acetate ion is changed to polyoxymetalate, the color changes from blue to purple to dark blue (indigo). Change. Further, when cobalt ion is selected as the metal ion and acetate ion is selected as the counter anion, reddish brown can be developed, and when the acetate ion is changed to polyoxymetalate, the color can be changed from reddish brown to blue. Such a change in color development depends on the charge transfer rate, and it is desirable to examine the charge transfer rate by various combinations in advance.

本願発明者らは、高分子材料100において、高分子材料100の電位を制御することによって、金属イオンの価数が変化し、酸化還元反応が生じること(すなわち、高分子材料100がエレクトロクロミック特性を有すること)を見出した。これにより、配位子と金属イオンとの間の電荷移動の速度が変化し、高分子材料100の発色が消色することを見出した。特に、カウンターアニオンとしてポリオキシメタレートを選択すると、酸化還元を生じる電位幅を広範囲にすることができるので、発色と消色との制御が容易である。   In the polymer material 100, the inventors of the present invention control the potential of the polymer material 100 to change the valence of metal ions and cause a redox reaction (that is, the polymer material 100 has electrochromic properties). Have been found). As a result, it has been found that the rate of charge transfer between the ligand and the metal ion changes, and the color of the polymer material 100 is erased. In particular, when polyoxymetalate is selected as the counter anion, the potential range in which oxidation-reduction occurs can be widened, so that control of color development and decoloration is easy.

また、高分子材料100は、高分子電解質であるため、水、メタノール等の溶媒に可溶であり、高分子材料100合成後に、さらなる加工ができる。   In addition, since the polymer material 100 is a polymer electrolyte, it is soluble in a solvent such as water and methanol, and can be further processed after the polymer material 100 is synthesized.

次に、本発明による高分子材料100の製造方法を工程ごとに説明する。
工程S110:式(7)に示されるビスターピリジン誘導体と、金属塩とを酢酸およびメタノール中で還流させる。
Next, the manufacturing method of the polymeric material 100 by this invention is demonstrated for every process.
Step S110: A bisterpyridine derivative represented by the formula (7) and a metal salt are refluxed in acetic acid and methanol.

ここで、Rは、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R1、R2、R3、R4は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基である。nは、重合度を表す2以上の整数である。 Here, R is a spacer containing a carbon atom and a hydrogen atom, or directly connecting a terpyridyl group, and R 1 , R 2 , R 3 , and R 4 are all the same, all different, or partly the same. A hydrogen atom, an aryl group or an alkyl group. n is an integer of 2 or more representing the degree of polymerization.

スペーサRは、例えば、アリール基またはアルキル基である。アリール基またはアルキル基は、酸素原子または硫黄原子をさらに含んでもよい。アリール基は、好ましくは、式(2)〜(5)からなる群から選択されるアリール基である。これにより、高分子材料を付与する際に、良好な高分子材料薄膜が得られる。
The spacer R is, for example, an aryl group or an alkyl group. The aryl group or alkyl group may further contain an oxygen atom or a sulfur atom. The aryl group is preferably an aryl group selected from the group consisting of formulas (2) to (5). Thereby, when providing a polymer material, a good polymer material thin film is obtained.

1、R2、R3およびR4が水素原子以外のアリール基またはアルキル基の場合、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基、フェニル基、トルイル基であるが、これらに限定されない。また、これらアリール基またはアルキル基は、さらに置換基を有していてもよい。このような置換基は、例えば、メチル基、エチル基、ヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、および、塩素、臭素等のハロゲン基がある。 When R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are an aryl group or an alkyl group other than a hydrogen atom, examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an n-butyl group, a t-butyl group, a phenyl group, and a toluyl group. However, it is not limited to these. Moreover, these aryl groups or alkyl groups may further have a substituent. Such substituents include, for example, alkyl groups such as methyl, ethyl, and hexyl groups, alkoxy groups such as methoxy and butoxy groups, and halogen groups such as chlorine and bromine.

金属塩は、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオンおよび亜鉛イオンからなる群か
ら選択される1つ金属イオンと、酢酸イオン、四フッ化ホウ素イオン、ポリオキシメタレートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されるカウンターアニオンとの組み合わせである。
The metal salt is selected from the group consisting of one metal ion selected from the group consisting of iron ions, cobalt ions, nickel ions and zinc ions, and acetate ions, boron tetrafluoride ions, polyoxymetalates and combinations thereof. Combination with counter anion.

工程S110において、酢酸およびメタノールは、それぞれ、ビスターピリジン誘導体および金属塩の溶媒として機能し得る。還流は、例えば、150℃の温度で24時間行うが、これに限定されない。還流条件は、選択されるスペーサ、金属塩によって異なるが、当業者であれば容易に条件を想到できる。   In step S110, acetic acid and methanol can function as a solvent for the bisterpyridine derivative and the metal salt, respectively. For example, the reflux is performed at a temperature of 150 ° C. for 24 hours, but is not limited thereto. The reflux conditions vary depending on the selected spacer and metal salt, but those skilled in the art can easily conceive the conditions.

工程S110の後に、還流によって得られた混合物を加熱してもよい。加熱によって溶媒を蒸発させ、粉末とする。粉末は、例えば、紫色等の発色を有し、還元状態にある。このような粉末は容易にメタノールに溶解するため、取り扱いが簡便である。   After step S110, the mixture obtained by reflux may be heated. The solvent is evaporated by heating to a powder. The powder has, for example, a color such as purple and is in a reduced state. Since such powder is easily dissolved in methanol, it is easy to handle.

(実施の形態2)
実施の形態1では、高分子材料100中に含まれる金属イオンの種類が、1種類の例を示した。本発明は、高分子材料に含まれる金属イオンの種類の数に制限はない。実施の形態2では、2種以上の金属イオンを含有する高分子材料について説明する。
(Embodiment 2)
In the first embodiment, an example in which the type of metal ion contained in the polymer material 100 is one type has been described. In the present invention, the number of types of metal ions contained in the polymer material is not limited. In Embodiment 2, a polymer material containing two or more metal ions will be described.

図2は、実施の形態2による高分子材料の模式図を示す。
本発明による高分子材料200は、配位子であるビスターピリジン誘導体と、第1〜第Nの金属イオンと、第1〜第Nのカウンターアニオンとを含み、式(6)で示される。ここで、Nは、2以上の整数である。
FIG. 2 is a schematic diagram of a polymer material according to the second embodiment.
The polymer material 200 according to the present invention includes a bisterpyridine derivative that is a ligand, first to Nth metal ions, and first to Nth counter anions, and is represented by Formula (6). Here, N is an integer of 2 or more.

図2において、要素210は、ビスターピリジン誘導体と、第1の金属イオンM1と、
第1のカウンターアニオンとを含み、要素220は、ビスターピリジン誘導体と、第Nの金属イオンMNと、第Nのカウンターアニオンとを含む。高分子材料200は、要素21
0および要素220の重合度をそれぞれ少なくとも2となるように有している。
In FIG. 2, element 210 comprises a bisterpyridine derivative, a first metal ion M 1 ,
A first counter anion, and element 220 includes a bisterpyridine derivative, an Nth metal ion MN, and an Nth counteranion. The polymeric material 200 is composed of the element 21
The degree of polymerization of 0 and element 220 is at least 2 respectively.

式(6)において、M1、…、MN(Nは2以上の整数)は、それぞれ異なる第1〜第Nの金属イオンであり、R1、…、RN(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R1 1、…、R1 N、R2 1、…、R2 N、R3 1、…、R3 N、R4 1、…、R4 N(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n1、…、nNはそれぞれ同一または異なる重合度を表す2以上の整数であり、第1〜第Nのカウンターアニオンは、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一である。 In Formula (6), M 1 ,..., M N (N is an integer of 2 or more) are different first to Nth metal ions, and R 1 ,..., R N (N is an integer of 2 or more). ) Are all the same, all different, or partly the same, a carbon atom and a hydrogen atom, or a spacer directly connected to a terpyridyl group, R 1 1 ,..., R 1 N , R 2 1 , , R 2 N , R 3 1 ,..., R 3 N , R 4 1 ,..., R 4 N (N is an integer of 2 or more) are all the same, all different, or partly the same hydrogen atom, Each of n 1 ,..., N N is an integer of 2 or more representing the same or different degree of polymerization, and the first to Nth counter anions are all the same, all different, or one Parts are identical.

第1〜第Nの金属イオンは、それぞれ、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオンおよび亜鉛イオンからなる群から選択される。これらの金属イオンは、各金属イオンと配位子との間の電荷移動の速度が異なるため、各金属イオンによる発色が異なり得る。   The first to Nth metal ions are each selected from the group consisting of iron ions, cobalt ions, nickel ions, and zinc ions. Since these metal ions have different rates of charge transfer between each metal ion and the ligand, the color development by each metal ion can be different.

したがって、異なる発色の金属イオンを適宜組み合わせることにより、高分子材料200は、複数の発色が可能となる。なお、電荷移動の速度が異なる組み合わせであれば、第1〜第Nの金属イオンは、上述の金属イオンに限定されない。   Therefore, the polymer material 200 can perform a plurality of colors by appropriately combining differently colored metal ions. Note that the first to Nth metal ions are not limited to the above metal ions as long as the charge transfer rates are different.

また、これらの金属イオンは、それぞれ異なる酸化還元電位を有する。したがって、1つの高分子材料200は、複数の発色と消色とを電位によって容易に制御することができる。   These metal ions have different redox potentials. Therefore, one polymer material 200 can easily control a plurality of coloring and decoloring by a potential.

スペーサR1、…、RNは、それぞれ、アリール基またはアルキル基である。アリール基またはアルキル基は、酸素原子または硫黄原子をさらに含んでもよい。アリール基は、実施の形態1と同様に、好ましくは、式(2)〜(5)からなる群から選択されるアリール基である。これにより、配位子が明確で剛直な骨格となるので、高分子材料を付与する際に、良好な高分子材料薄膜が得られる。
The spacers R 1 ,..., R N are each an aryl group or an alkyl group. The aryl group or alkyl group may further contain an oxygen atom or a sulfur atom. The aryl group is preferably an aryl group selected from the group consisting of formulas (2) to (5), as in the first embodiment. Thereby, since a ligand becomes a clear and rigid skeleton, a good polymer material thin film can be obtained when a polymer material is applied.

第1〜第Nのカウンターアニオンは、酢酸イオン、四フッ化ホウ素イオン、ポリオキシメタレートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択される。これによって、金属イオンの電荷が補償され、高分子材料200を電気的に中性にする。   The first to Nth counter anions are selected from the group consisting of acetate ions, boron tetrafluoride ions, polyoxymetalates, and combinations thereof. Thereby, the charge of the metal ion is compensated, and the polymer material 200 is electrically neutralized.

1 1、…、R1 N、R2 1、…、R2 N、R3 1、…、R3 N、R4 1、…、R4 Nが水素原子以外のアリール基またはアルキル基の場合、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基、フェニル基、トルイル基であるが、これらに限定されない。また、これらアリール基またはアルキル基は、さらに置換基を有していてもよい。このような置換基は、例えば、メチル基、エチル基、ヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、および、塩素、臭素等のハロゲン基がある。 R 1 1 , ..., R 1 N , R 2 1 , ..., R 2 N , R 3 1 , ..., R 3 N , R 4 1 , ..., R 4 N is an aryl group or alkyl group other than a hydrogen atom. Examples include, but are not limited to, methyl group, ethyl group, n-butyl group, t-butyl group, phenyl group, and toluyl group. Moreover, these aryl groups or alkyl groups may further have a substituent. Such substituents include, for example, alkyl groups such as methyl, ethyl, and hexyl groups, alkoxy groups such as methoxy and butoxy groups, and halogen groups such as chlorine and bromine.

上述したように、高分子材料200は、2以上の重合度を有する要素210と、2以上の重合度を有する要素220とを含む。高分子材料200は、複数の金属イオンを含むので、各金属イオンと配位子との間の電荷移動の速度に基づく複数の発色が可能となる。また、金属イオンの酸化還元電位が異なるので、電位を制御することによって、特定の金属
イオンに基づく色のみを発色させることができる。1つの材料から複数の発色が可能になるので、デバイス製造に要する時間の短縮、コストの低下に有利であり得る。また、高分子材料200は、高分子電解質であるため、水、メタノール等の溶媒に可溶であり、高分子材料200合成後に、さらなる加工ができる。
As described above, the polymer material 200 includes the element 210 having a degree of polymerization of two or more and the element 220 having a degree of polymerization of two or more. Since the polymer material 200 includes a plurality of metal ions, a plurality of colors can be generated based on the speed of charge transfer between each metal ion and the ligand. Further, since the oxidation-reduction potentials of metal ions are different, only the color based on a specific metal ion can be developed by controlling the potential. Since a plurality of colors can be produced from one material, it can be advantageous in shortening the time required for manufacturing the device and reducing the cost. Further, since the polymer material 200 is a polymer electrolyte, it is soluble in a solvent such as water or methanol, and can be further processed after the synthesis of the polymer material 200.

次に、本発明による高分子材料200の製造方法を工程ごとに説明する。
工程S210:式(8)に示される第1〜第N(Nは2以上の整数)のビスターピリジン誘導体のそれぞれと、第1〜第N(Nは2以上の整数)の金属塩のそれぞれとを、酢酸およびメタノール中でそれぞれ還流させる。
Next, the manufacturing method of the polymeric material 200 by this invention is demonstrated for every process.
Step S210: Each of the first to Nth (N is an integer of 2 or more) bisterpyridine derivatives represented by Formula (8) and each of the first to Nth (N is an integer of 2 or more) metal salts Are refluxed in acetic acid and methanol, respectively.

ここで、R1、…、RN(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R1 1、…、R1 N、R2 1、…、R2 N、R3 1、…、R3 N、R4 1、…、R4 N(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n1、…、nNはそれぞれ同一または異なる重合度を表す2以上の整数である。 Here, R 1 ,..., R N (N is an integer of 2 or more) are all the same, all different, or partly the same, containing carbon atoms and hydrogen atoms, or directly connecting a terpyridyl group R 1 1 , ..., R 1 N , R 2 1 , ..., R 2 N , R 3 1 , ..., R 3 N , R 4 1 , ..., R 4 N (N is an integer of 2 or more) Are all the same, all different, or partly the same hydrogen atom, aryl group or alkyl group, and n 1 ,..., N N are each an integer of 2 or more representing the same or different degree of polymerization.

スペーサR1、…、RNは、それぞれ、アリール基またはアルキル基である。アリール基またはアルキル基は、酸素原子または硫黄原子をさらに含んでもよい。アリール基は、実施の形態1と同様に、好ましくは、式(2)〜(5)からなる群から選択されるアリール基である。これにより、配位子が明確で剛直な骨格となるので、高分子材料を付与する際に、良好な高分子材料薄膜が得られる。
The spacers R 1 ,..., R N are each an aryl group or an alkyl group. The aryl group or alkyl group may further contain an oxygen atom or a sulfur atom. The aryl group is preferably an aryl group selected from the group consisting of formulas (2) to (5), as in the first embodiment. Thereby, since a ligand becomes a clear and rigid skeleton, a good polymer material thin film can be obtained when a polymer material is applied.

1 1、…、R1 N、R2 1、…、R2 N、R3 1、…、R3 N、R4 1、…、R4 Nが水素原子以外のアリール基またはアルキル基の場合、例えば、メチル基、エチル基、n−ブチル基、t−ブチル基、フェニル基、トルイル基であるが、これらに限定されない。また、これらアリール基またはアルキル基は、さらに置換基を有していてもよい。このような置換基は、例えば、メチル基、エチル基、ヘキシル基等のアルキル基、メトキシ基、ブトキシ基等のアルコキシ基、および、塩素、臭素等のハロゲン基がある。 R 1 1 , ..., R 1 N , R 2 1 , ..., R 2 N , R 3 1 , ..., R 3 N , R 4 1 , ..., R 4 N is an aryl group or alkyl group other than a hydrogen atom. Examples include, but are not limited to, methyl group, ethyl group, n-butyl group, t-butyl group, phenyl group, and toluyl group. Moreover, these aryl groups or alkyl groups may further have a substituent. Such substituents include, for example, alkyl groups such as methyl, ethyl, and hexyl groups, alkoxy groups such as methoxy and butoxy groups, and halogen groups such as chlorine and bromine.

第1〜第Nの金属塩のそれぞれは、鉄イオン、コバルトイオン、ニッケルイオンおよび亜鉛イオンからなる群から選択される金属イオンと、酢酸イオン、四フッ化ホウ素イオン、ポリオキシメタクレートおよびこれらの組み合わせからなる群から選択されるカウンターアニオンとの組み合わせである。   Each of the first to Nth metal salts includes a metal ion selected from the group consisting of iron ion, cobalt ion, nickel ion and zinc ion, acetate ion, boron tetrafluoride ion, polyoxymethacrylate, and these A combination with a counter anion selected from the group consisting of combinations.

工程S210において、実施の形態1の工程S110と同様に、酢酸およびメタノールは、ビスターピリジン誘導体および金属塩の溶媒として機能し得る。還流は、例えば、150℃の温度で24時間行うが、これに限定されない。還流条件は、選択されるスペーサ、金属塩によって異なるが、当業者であれば容易に条件を想到できる。   In Step S210, as in Step S110 of Embodiment 1, acetic acid and methanol can function as a solvent for the bisterpyridine derivative and the metal salt. For example, the reflux is performed at a temperature of 150 ° C. for 24 hours, but is not limited thereto. The reflux conditions vary depending on the selected spacer and metal salt, but those skilled in the art can easily conceive the conditions.

工程S220:工程S210でそれぞれ得られた第1〜第Nの反応物を混合する。混合条件は、室温にて、少なくとも2時間攪拌すればよい。第1〜第Nの反応物のそれぞれは、異なる割合で混合してもよいし、等量ずつ混合してもよい。混合量によって、特定の発色に対する発色強度を変化させることができるのは言うまでもない。混合によって、自己整合的に、図2に示すように複数の要素210と複数の要素220とが結合する。   Step S220: The first to Nth reactants obtained in step S210 are mixed. The mixing conditions may be stirring at room temperature for at least 2 hours. Each of the first to Nth reactants may be mixed in different proportions, or may be mixed in equal amounts. It goes without saying that the color intensity for a specific color can be changed by the amount of the mixture. By mixing, the plurality of elements 210 and the plurality of elements 220 are coupled in a self-aligning manner as shown in FIG.

工程S220の後に、得られた混合物を加熱してもよい。加熱によって溶媒を蒸発させ、粉末とする。粉末は、例えば、複数の発色が混合した色を有し、含有される金属イオンは、還元状態にある。   After step S220, the obtained mixture may be heated. The solvent is evaporated by heating to a powder. The powder has, for example, a color in which a plurality of colors are mixed, and the contained metal ions are in a reduced state.

高分子材料200は、さらに、実施の形態1の工程S110において、金属塩を構成する金属イオンとして2以上選択する点が異なる以外は同様の方法によっても製造可能である。なお、このように、あらかじめ複数の金属塩を出発原料とする場合、還流によって自己整合的に同種の金属イオンが連続するように縮合される。   The polymer material 200 can also be manufactured by the same method except that two or more metal ions constituting the metal salt are selected in step S110 of the first embodiment. As described above, when a plurality of metal salts are used as starting materials in advance, the same kind of metal ions are condensed in a self-aligned manner by reflux.

(実施の形態3)
次に、実施の形態1および実施の形態2で得られた高分子材料100、200を用いたエレクトロクロミック素子を説明する。
図3は、実施の形態3によるエレクトロクロミック素子の模式図を示す。
エレクトロクロミック素子300は、第1の透明電極310と、第1の透明電極310上に位置する高分子材料320と、高分子材料320上に位置する第2の透明電極330とを含む。エレクトロクロミック素子300は、第1の透明電極310と高分子材料320との間に高分子固体電解質340をさらに含んでもよい。
(Embodiment 3)
Next, an electrochromic element using the polymer materials 100 and 200 obtained in Embodiments 1 and 2 will be described.
FIG. 3 is a schematic diagram of an electrochromic device according to the third embodiment.
The electrochromic element 300 includes a first transparent electrode 310, a polymer material 320 positioned on the first transparent electrode 310, and a second transparent electrode 330 positioned on the polymer material 320. The electrochromic device 300 may further include a polymer solid electrolyte 340 between the first transparent electrode 310 and the polymer material 320.

第1の透明電極310および第2の透明電極330は、透明導電膜であれば任意であるが、SnO2膜、In23膜またはIn23とSnO2との混合物であるITO膜が好ましい。第1の透明電極310および第2の透明電極330は、任意の物理的または化学的気相成長法によって、ガラス基板等の透明基板上に形成され得る。 The first transparent electrode 310 and the second transparent electrode 330 are arbitrary as long as they are transparent conductive films, but are an SnO 2 film, an In 2 O 3 film, or an ITO film that is a mixture of In 2 O 3 and SnO 2. Is preferred. The first transparent electrode 310 and the second transparent electrode 330 can be formed on a transparent substrate such as a glass substrate by any physical or chemical vapor deposition method.

高分子材料320は、実施の形態1または実施の形態2で説明した高分子材料100または200である。高分子材料320の第1の透明電極310上への塗布は、例えば、スピンコーティング、ディップコーティング等によって行われ得る。   The polymer material 320 is the polymer material 100 or 200 described in the first embodiment or the second embodiment. Application of the polymer material 320 onto the first transparent electrode 310 can be performed, for example, by spin coating, dip coating, or the like.

高分子固体電解質340は、マトリクス用高分子に電解質を溶解して形成され、コントラストを向上させるため着色剤を有し得る。なお、コントラストを向上させる必要がない場合には、不要である。   The polymer solid electrolyte 340 is formed by dissolving an electrolyte in a matrix polymer and may have a colorant to improve contrast. Note that this is unnecessary when there is no need to improve contrast.

次に、エレクトロクロミック素子300の動作を説明する。
第1の透明電極310と第2の透明電極330とは、電源に接続されており、高分子材料320と高分子固体電解質340とに所定の電圧を印加する。これにより、高分子材料320の酸化還元を制御できる。
Next, the operation of the electrochromic element 300 will be described.
The first transparent electrode 310 and the second transparent electrode 330 are connected to a power source, and apply a predetermined voltage to the polymer material 320 and the polymer solid electrolyte 340. Thereby, the oxidation-reduction of the polymer material 320 can be controlled.

高分子材料320が単一の実施の形態1の高分子材料100である場合、高分子材料100中の金属イオンを酸化還元することによって、発色および消色を制御すればよい。また、高分子材料320が複数の実施の形態1の高分子材料100の場合、複数の高分子材料100それぞれの電位を別個に制御することによって、複数の発色および消色を制御することができる。   In the case where the polymer material 320 is the single polymer material 100 of Embodiment 1, color development and decoloration may be controlled by oxidizing and reducing metal ions in the polymer material 100. In the case where the polymer material 320 is a plurality of polymer materials 100 of Embodiment 1, a plurality of coloring and decoloring can be controlled by separately controlling the potential of each of the plurality of polymer materials 100. .

高分子材料320が実施の形態2の高分子材料200である場合、高分子材料200中の複数の金属イオンをそれぞれ酸化還元することによって、発色および消色を制御することができる。高分子材料320として複数の実施の形態1の高分子材料100を用いる場合に比べて、高分子材料320の塗布操作が一回で済むため、簡便である。このような素子300を複数組み合わせてマトリクス状に配置して用いてもよい。   When the polymer material 320 is the polymer material 200 of Embodiment 2, color development and decoloration can be controlled by oxidizing and reducing a plurality of metal ions in the polymer material 200, respectively. Compared with the case where a plurality of polymer materials 100 according to Embodiment 1 are used as the polymer material 320, the coating operation of the polymer material 320 is performed once, which is simple. A plurality of such elements 300 may be combined and arranged in a matrix.

次に、実施例を述べるが、本発明は実施例に限定されるものではないことに留意されたい。   Next, examples will be described, but it should be noted that the present invention is not limited to the examples.

100ml二口フラスコに、配位子として1,4−ビスターピリジンベンゼン(30mg、0.054mol)を25mlの酢酸に加熱しながら溶解させた。次いで、金属塩として酢酸鉄(9.39mg、0.054mol)を含むメタノール溶液5mlを二口フラスコに加えた。混合物を、窒素雰囲気中、150℃、24時間加熱還流行った。
還流後、二口フラスコ中の反応溶液をシャーレに移し、大気中で乾燥させて、紫色の粉末の高分子材料(以降ではFeMEPEと称する)を得た。粉末の収率は、90%であった。
In a 100 ml two-neck flask, 1,4-bisterpyridinebenzene (30 mg, 0.054 mol) as a ligand was dissolved in 25 ml of acetic acid while heating. Next, 5 ml of a methanol solution containing iron acetate (9.39 mg, 0.054 mol) as a metal salt was added to the two-necked flask. The mixture was heated to reflux in a nitrogen atmosphere at 150 ° C. for 24 hours.
After the reflux, the reaction solution in the two-necked flask was transferred to a petri dish and dried in the air to obtain a purple powder polymer material (hereinafter referred to as FeMEPE). The yield of the powder was 90%.

サイクリックボルタモグラム測定装置CV50W(BAS製、Japan)を用いて、FeMEPEの電気化学応答について調べた。測定用の作用電極は、GCE(グラッシーカーボン)電極およびITO電極それぞれにFeMEPE(1mg、0.5ml)が溶解したメタノール20μlを滴下し、乾燥させて調整した。対極としてPtカウンター電極を、参照電極としてAg/Ag+/ACN/TBAPを用いた。いずれも電極は、BAS
製であった。電圧は、−0.2Vから1.5Vの範囲で印加し、電圧の挿引速度は、0.1V/sであった。結果を図4に示し、詳述する。
The electrochemical response of FeMEPE was examined using a cyclic voltammogram measuring device CV50W (manufactured by BAS, Japan). The working electrode for measurement was adjusted by dropping 20 μl of methanol in which FeMEPE (1 mg, 0.5 ml) was dissolved into each of the GCE (glassy carbon) electrode and the ITO electrode, and drying. A Pt counter electrode was used as a counter electrode, and Ag / Ag + / ACN / TBAP was used as a reference electrode. Both electrodes are BAS
It was made. The voltage was applied in the range of -0.2 V to 1.5 V, and the voltage pulling speed was 0.1 V / s. The results are shown in FIG.

次に、FeMEPEの発色の変化を目視観察した。試料として上記ITO電極を用いた。ITO膜を介してFeMEPEに電圧を印加し、その発色の変化を確認した。結果を図5に示し、詳述する。   Next, the color change of FeMEPE was visually observed. The ITO electrode was used as a sample. A voltage was applied to the FeMEPE through the ITO film, and the change in color development was confirmed. The results are shown in FIG.

次に、目視観察に用いた試料に対して、所定の電圧(0V、0.8Vおよび1.0V)を印加しながら、UV−VIS−NIRスペクトロメータ(UV3150、Shimadzu、Japan)を用いて、透過モードで紫外・可視吸収スペクトルを波長400nm〜800nmの範囲にて測定した。結果を図6に示し、詳述する。   Next, using a UV-VIS-NIR spectrometer (UV3150, Shimadzu, Japan) while applying a predetermined voltage (0 V, 0.8 V and 1.0 V) to the sample used for visual observation, In the transmission mode, the ultraviolet / visible absorption spectrum was measured in the wavelength range of 400 nm to 800 nm. The results are shown in FIG.

次に、上記試料の発色と消色との変化速度、および、スイッチング特性(エレクトロクロミック特性)について測定した。紫外・可視吸収スペクトル測定と同様に、UV−VIS−NIRスペクトロメータ(UV3150、Shimadzu、Japan)を用いて、所定の電圧(0Vおよび1.0V)を複数回繰り返し試料に印加し、発色と消色との変化速度、および、発色時の吸光度の変化を調べた。結果を図7に示し、詳述する。   Next, the rate of change between coloring and decoloring of the sample and switching characteristics (electrochromic characteristics) were measured. As with the UV / VIS absorption spectrum measurement, a predetermined voltage (0 V and 1.0 V) was repeatedly applied to the sample using a UV-VIS-NIR spectrometer (UV3150, Shimadzu, Japan) to develop and erase the color. The change rate with color and the change in absorbance during color development were examined. The results are shown in FIG.

金属塩として酢酸コバルト(9.56mg、0.054mol)を用いた以外は、実施例1と同様であるため、説明を省略する。得られた高分子材料を以降ではCoMEPEと称する。
実施例1と同様にして、CoMEPEの電気化学応答を調べた。電圧は、−0.7Vから0.8Vの範囲で印加し、電圧の挿引速度は、0.1V/sであった。結果を図8に示し、詳述する。
Since it is the same as that of Example 1 except having used cobalt acetate (9.56 mg, 0.054 mol) as a metal salt, description is abbreviate | omitted. The obtained polymer material is hereinafter referred to as CoMEPE.
The electrochemical response of CoMEPE was examined in the same manner as in Example 1. The voltage was applied in the range of −0.7 V to 0.8 V, and the voltage pulling speed was 0.1 V / s. The results are shown in FIG.

実施例1と同様にして、所定の電圧(0V、0.2Vおよび0.4V)を印加しながら、CoMEPEの紫外−可視吸収スペクトルを測定した。次いで、所定の電圧(0Vと0.4V)を複数回繰り返しCoMEPEに印加し、発色と消色との変化速度、および、スイッチング特性を調べた。それぞれの結果を図9および図10に示し、詳述する。   In the same manner as in Example 1, an ultraviolet-visible absorption spectrum of CoMEPE was measured while applying predetermined voltages (0 V, 0.2 V, and 0.4 V). Next, predetermined voltages (0 V and 0.4 V) were repeatedly applied to CoMEPE, and the change rate between color development and decoloration and switching characteristics were examined. The respective results are shown in FIGS. 9 and 10 and will be described in detail.

実施例1で得られたFeMEPE(0.5mg)を溶解させたメタノール溶液(250μl)と、実施例2で得られたCoMEPE(0.5mg)を溶解させたメタノール溶液(250μl)とを混合した。混合は、ビーカにて、室温で、2時間攪拌して行った。得られた混合溶液をCoMEPE−FeMEPEと称する。
実施例1および2と同様にして、所定の電圧(0V、0.3V、0.6V、0.8Vおよび1.0V)を印加しながら、CoMEPE−FeMEPEの紫外−可視吸収スペクトルを波長420nm〜780nmの範囲にて測定した。結果を図11に示し、詳述する。
A methanol solution (250 μl) in which FeMEPE (0.5 mg) obtained in Example 1 was dissolved was mixed with a methanol solution (250 μl) in which CoMEPE (0.5 mg) obtained in Example 2 was dissolved. . The mixing was performed by stirring for 2 hours at room temperature in a beaker. The obtained mixed solution is referred to as CoMEPE-FeMEPE.
In the same manner as in Examples 1 and 2, while applying a predetermined voltage (0 V, 0.3 V, 0.6 V, 0.8 V, and 1.0 V), the ultraviolet-visible absorption spectrum of CoMEPE-FeMEPE was changed from a wavelength of 420 nm to It measured in the range of 780 nm. The results are shown in FIG.

次いで、実施例1および2と同様にして、所定の電圧(0Vと1.0V)を複数回繰り返しCoMEPE−FeMEPEに印加し、吸収波長520nmおよび580nmそれぞれにおける、発色と消色との変化速度、および、スイッチング特性を調べた。結果を図12に示し、詳述する。   Next, in the same manner as in Examples 1 and 2, a predetermined voltage (0 V and 1.0 V) was repeatedly applied to CoMEPE-FeMEPE, and the rate of change between coloring and decoloring at absorption wavelengths of 520 nm and 580 nm, respectively. And the switching characteristic was investigated. The results are shown in FIG.

100ml二口フラスコに、配位子として1,4−ビスターピリジンベンゼン(60mg、0.108mol)を50mlの酢酸に加熱しながら溶解させた。次いで、金属塩として酢酸鉄(9.39mg、0.054mol)と酢酸コバルト(9.56mg、0.054mol)とを含むメタノール溶液10mlを二口フラスコに加えた。これ以外は、実施例1および実施例2と同様のため、説明を省略する。赤紫色の高分子材料(以降ではCoMEPE'−FeMEPE’と称する)を得た。
実施例1〜3と同様に、所定の電圧(0V、0.6V、0.8Vおよび1.0V)を印加しながら、CoMEPE'−FeMEPE’の紫外−可視吸収スペクトルを波長420
nm〜780nmの範囲にて測定した。結果を図13に示し、詳述する。
In a 100 ml two-necked flask, 1,4-bisterpyridinebenzene (60 mg, 0.108 mol) as a ligand was dissolved in 50 ml of acetic acid while heating. Next, 10 ml of a methanol solution containing iron acetate (9.39 mg, 0.054 mol) and cobalt acetate (9.56 mg, 0.054 mol) as metal salts was added to the two-necked flask. Since other than this is the same as the first and second embodiments, the description thereof is omitted. A red-violet polymer material (hereinafter referred to as CoMEPE′-FeMEPE ′) was obtained.
As in Examples 1 to 3, while applying predetermined voltages (0 V, 0.6 V, 0.8 V, and 1.0 V), the UV-visible absorption spectrum of CoMEPE′-FeMEPE ′ was set at a wavelength of 420.
The measurement was performed in the range of nm to 780 nm. The results are shown in FIG.

図4は、FeMEPEのサイクリックボルタモグラムを示す図である。
ITO電極およびカーボン電極のいずれも0.77Vに酸化還元を示す電流ピークが観察された。−0.2Vから+1.5へ挿引した場合に見られるピークが酸化を示し、+1.5Vから−0.2Vへ挿引した場合に見られるピークが還元を示す。この酸化は、FeMEPE中の鉄イオンが2価から3価になることに起因し、還元は、鉄イオンが3価から2価になることに起因している。いずれの電極においても、酸化および還元を示すピーク電流値は同じ値であることから、FeMEPEの酸化還元は、可逆に起こっていることが分かった。ITO電極とカーボン電極とで、ピーク電流値の値が異なるのは、電極の大きさ(面積)が異なるためである。なお、このような挿引を500回繰り返したが、すべて同じ結果を示すことを確認した。これにより、得られたFeMEPEは、電圧印加による疲労を示さないことが分かった。
FIG. 4 is a view showing a cyclic voltammogram of FeMEPE.
A current peak indicating redox at 0.77 V was observed for both the ITO electrode and the carbon electrode. The peak seen when subtracting from -0.2 V to +1.5 shows oxidation, and the peak seen when subtracting from +1.5 V to -0.2 V shows reduction. This oxidation is attributed to the iron ions in FeMEPE becoming divalent to trivalent, and the reduction is attributed to the iron ions becoming trivalent to divalent. In any of the electrodes, the peak current values indicating oxidation and reduction were the same value, and thus it was found that the oxidation / reduction of FeMEPE occurred reversibly. The reason why the peak current value differs between the ITO electrode and the carbon electrode is because the size (area) of the electrode is different. In addition, although such insertion was repeated 500 times, it confirmed that all showed the same result. Thereby, it turned out that obtained FeMEPE does not show the fatigue by voltage application.

図5は、FeMEPEの発色の変化を示す図である。
還元状態では、領域500が紫色の発色を示した(図5左図)。FeMEPEに0Vから1.3Vを印加し、挿引したところ、FeMEPEに0.7V印加した時点で、酸化反応を起こし、領域500の紫色の発色が消色し、無色(領域510に相当)となった(図5右図)。再度、FeMEPEに1.3Vから0Vを印加し、挿引したところFeMEPEに0.7V印加した時点で、還元反応を起こし、紫色の発色(領域500)を示した(図5左図)。このように目視にて色の発色および消色が確認された。
FIG. 5 is a diagram showing changes in the color development of FeMEPE.
In the reduced state, the region 500 showed a purple color (the left diagram in FIG. 5). When 0V to 1.3V was applied to FeMEPE and pulled, an oxidation reaction occurred when 0.7V was applied to FeMEPE, and the purple color in region 500 disappeared and was colorless (corresponding to region 510). (Right figure in FIG. 5). When 1.3 V to 0 V was again applied to FeMEPE and pulled, when 0.7 V was applied to FeMEPE, a reduction reaction occurred and a purple color (region 500) was displayed (the left diagram in FIG. 5). In this way, color development and decoloration were confirmed visually.

図6は、FeMEPEの紫外・可視吸収スペクトルを示す図である。
図4の結果に基づいて印加電圧を、0V(還元状態)、0.8V(酸化還元反応状態)および1.0V(酸化状態)に設定した。0Vにおける吸収スペクトルは、波長580nmにおいて明瞭なピークを示した。このピークは、図5で観察されたFeMEPEの紫色の発色に相当する。紫色の発色は、FeMEPE中のFe2+イオンから配位子への電荷移動の速度に起因する。
FIG. 6 is a diagram showing an ultraviolet / visible absorption spectrum of FeMEPE.
Based on the result of FIG. 4, the applied voltage was set to 0 V (reduction state), 0.8 V (oxidation reduction reaction state), and 1.0 V (oxidation state). The absorption spectrum at 0 V showed a clear peak at a wavelength of 580 nm. This peak corresponds to the purple color of FeMEPE observed in FIG. The purple color is due to the rate of charge transfer from Fe 2+ ions to the ligand in FeMEPE.

0.8Vにおける吸収スペクトルは、波長580nmにおいてピークを示したものの、0Vのそれに比べてピーク強度は低かった。これは、図4を参照して説明したように、0.8V近傍で酸化反応が生じたためである。詳細には、0.8V印加時に、FeMEPE中には、Fe2+イオンおよびFe3+イオンが混在しており、紫色の発色に寄与したFe2+イオンから配位子への電荷移動の速度と、Fe3+イオンから配位子への電荷移動の速度とが存在する。これにより、紫色の発色のピーク強度が低下した。 The absorption spectrum at 0.8 V showed a peak at a wavelength of 580 nm, but the peak intensity was lower than that at 0 V. This is because the oxidation reaction occurred in the vicinity of 0.8 V as described with reference to FIG. Specifically, when 0.8 V is applied, Fe 2+ ions and Fe 3+ ions are mixed in FeMEPE, and the rate of charge transfer from Fe 2+ ions to the ligand that contributed to purple color development. And the rate of charge transfer from the Fe 3+ ion to the ligand. Thereby, the peak intensity of purple color development was lowered.

1.0Vにおける吸収スペクトルは、波長580nmにおける吸収を示さなかった。すなわち、FeMEPEは紫色の発色を示さず、無色であった。1.0V印加時には、FeMEPEは完全に酸化状態であるので、FeMEPE中の鉄イオンはすべてFe3+イオンである。したがって、紫色の発色に寄与したFe2+イオンから配位子への電荷移動は存在
しないため、消色した。
The absorption spectrum at 1.0 V showed no absorption at a wavelength of 580 nm. That is, FeMEPE did not show a purple color and was colorless. Since FeMEPE is completely oxidized when 1.0 V is applied, all iron ions in FeMEPE are Fe 3+ ions. Therefore, since there was no charge transfer from the Fe 2+ ion to the ligand that contributed to purple color development, the color was erased.

このことから、FeMEPEに印加する電圧(電位)を制御することによって、ピーク強度を変化させる、すなわち、紫色の発色強度を変化させることができることが示された。また、制御電圧が1V程度であるので、実用的であり得る。   From this, it was shown that the peak intensity can be changed, that is, the purple color intensity can be changed by controlling the voltage (potential) applied to FeMEPE. Further, since the control voltage is about 1V, it can be practical.

図7は、波長580nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す図である。印加電圧を0Vから1.0Vへ切り替えて、波長580nmにおける吸光度が0に達する(すなわち消色)に要する速度定数は、6.5×10-2/sであることが分かった。同様に、印加電圧を1.0Vから0Vへ切り替えて、波長580nmにおける吸光度が所定の値に達する(すなわち発色)に要する速度定数もまた、6.5×10-2/sであった。 FIG. 7 is a diagram showing switching characteristics of peak intensity at a wavelength of 580 nm. It was found that the rate constant required for the absorbance at the wavelength of 580 nm to reach 0 (that is, decoloring) when the applied voltage was switched from 0 V to 1.0 V was 6.5 × 10 −2 / s. Similarly, when the applied voltage was switched from 1.0 V to 0 V, the rate constant required for the absorbance at a wavelength of 580 nm to reach a predetermined value (that is, color development) was also 6.5 × 10 −2 / s.

このことからも、発色・消色が可逆に起こっており、その発色・消色の変化はきわめて早い。このような速度は、従来のエレクトロクロミック材料に匹敵し得る。   Also from this, color development / decoloration occurs reversibly, and the color development / decoloration change is very fast. Such speed can be comparable to conventional electrochromic materials.

また、このような電圧の切り替えを500回行っても、580nmにおける吸光度(すなわち、紫色の発色強度)は変化がなく、疲労特性も良好であることが分かった。   Further, it was found that even when the voltage was switched 500 times, the absorbance at 580 nm (that is, the purple color intensity) did not change and the fatigue characteristics were good.

図8は、CoMEPEのサイクリックボルタモグラムを示す図である。
図は、ITO電極にCoMEPEを付与した結果を示す。FeMEPEとは異なり0.20Vに酸化還元を示す電流ピークが観察された。−0.5Vから+0.3へ挿引した場合に見られるピークが酸化を示し、+0.3Vから−0.5Vへ挿引した場合に見られるピークが還元を示す。この酸化は、FeMEPEと同様に、CoMEPE中のコバルトイオンが2価から3価になることに起因し、還元は、コバルトイオンが3価から2価になることに起因している。
FIG. 8 is a diagram showing a cyclic voltammogram of CoMEPE.
The figure shows the result of applying CoMEPE to the ITO electrode. Unlike FeMEPE, a current peak showing redox at 0.20 V was observed. The peak seen when subtracting from -0.5 V to +0.3 shows oxidation, and the peak seen when subtracting from +0.3 V to -0.5 V shows reduction. Similar to FeMEPE, this oxidation is caused by the fact that cobalt ions in CoMEPE are changed from divalent to trivalent, and the reduction is caused by changing the cobalt ions from trivalent to divalent.

いずれの電極においても、酸化および還元を示すピーク電流値は同じ値であることから、FeMEPEと同様にCoMEPEの酸化還元も、可逆に起こっていることが分かった。なお、CoMEPEの還元状態では、CoMEPEは赤茶色の発色をし、酸化状態では消色することを目視にて確認した。   In any of the electrodes, the peak current value indicating oxidation and reduction is the same value, so that it was found that oxidation and reduction of CoMEPE occurred reversibly as well as FeMEPE. It was visually confirmed that CoMEPE developed reddish brown in the reduced state of CoMEPE and disappeared in the oxidized state.

図9は、CoMEPEの紫外・可視吸収スペクトルを示す図である。
図8の結果に基づいて印加電圧を、0V(還元状態)、0.2V(酸化還元反応状態)および0.4V(酸化状態)と設定した。0Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおいて明瞭なピークが見られた。このピークは、目視にて観察されたCoMEPEの赤茶色の発色に相当する。赤茶色の発色は、CoMEPE中のCo2+イオンから配位子への電荷移動の速度に起因する。
FIG. 9 is a diagram showing an ultraviolet / visible absorption spectrum of CoMEPE.
Based on the result of FIG. 8, the applied voltage was set to 0 V (reduction state), 0.2 V (oxidation reduction reaction state), and 0.4 V (oxidation state). The absorption spectrum at 0 V showed a clear peak at a wavelength of 520 nm. This peak corresponds to the reddish brown coloration of CoMEPE observed visually. The reddish brown color is due to the rate of charge transfer from the Co 2+ ion to the ligand in CoMEPE.

0.2Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおいて、0Vにおいて見られたピークに比べて弱いピークを示した。これは、0.2V近傍で酸化反応が生じたためである。詳細には、0.2V印加時に、CoMEPE中には、Co2+イオンおよびCo3+イオンが混在しており、赤茶色の発色に寄与したCo2+イオンから配位子への電荷移動の速度と、Co3+イオンから配位子への電荷移動の速度とが存在する。これにより、赤茶色の発色のピーク強度が低下した。 The absorption spectrum at 0.2 V showed a weaker peak at a wavelength of 520 nm than that observed at 0 V. This is because an oxidation reaction occurred near 0.2V. In detail, when 0.2 V is applied, Co 2+ ions and Co 3+ ions are mixed in CoMEPE, and the charge transfer from the Co 2+ ions to the ligand contributes to reddish brown color development. There is a rate and a rate of charge transfer from the Co 3+ ion to the ligand. As a result, the peak intensity of the reddish brown color was lowered.

なお、実施例1のFeMEPEの酸化還元時(0.8V印加時)におけるピーク強度に対して、CoMEPEの酸化還元時(0.2V印加時)におけるピーク強度が小さいのは、FeMEPEに比べて、CoMEPEの発色の程度が小さいためである。   In addition, compared with FeMEPE, the peak intensity at the time of oxidation reduction of CoMEPE (when 0.2 V is applied) is smaller than the peak intensity at the time of oxidation reduction of FeMEPE of Example 1 (when 0.8 V is applied). This is because the degree of coloring of CoMEPE is small.

0.4Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおける吸収は見られなかった。
すなわち、CoMEPEは赤茶色の発色を示さず、無色であった。0.4V印加時には、CoMEPEは完全に酸化状態であるので、CoMEPE中のコバルトイオンはすべてCo3+イオンである。したがって、赤茶色の発色に寄与したCo2+イオンから配位子への電荷移動は存在しないため、消色した。
The absorption spectrum at 0.4 V showed no absorption at a wavelength of 520 nm.
That is, CoMEPE showed no reddish brown color and was colorless. Since CoMEPE is completely oxidized when 0.4 V is applied, all cobalt ions in CoMEPE are Co 3+ ions. Therefore, since there was no charge transfer from the Co 2+ ion to the ligand that contributed to reddish brown color development, the color was erased.

このことから、CoMEPEに印加する電圧(電位)を制御することによって、ピーク強度を変化させる、すなわち、赤茶色の発色強度を変化させることができることが示された。また、FeMEPEの酸化還元電位とCoMEPEの酸化還元電位とが異なるので、それぞれの単層膜を組み合わせた素子において、異なる発色を容易に達成できる。   From this, it was shown that the peak intensity can be changed, that is, the reddish brown color intensity can be changed by controlling the voltage (potential) applied to CoMEPE. In addition, since the redox potential of FeMEPE and the redox potential of CoMEPE are different, different color development can be easily achieved in an element in which each single layer film is combined.

図10は、波長520nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す図である。印加電圧を0Vから0.4Vへ切り替えて、波長520nmにおける吸光度が0に達するに要する速度定数は、2.0×10-2/sであることが分かった。同様に、印加電圧を0Vから0.4Vへ切り替えて、波長520nmにおける吸光度が所定の値に達するに要する速度定数もまた、2.0×10-2/sであった。 FIG. 10 is a diagram showing switching characteristics of peak intensity at a wavelength of 520 nm. It was found that the rate constant required for the absorbance at the wavelength of 520 nm to reach 0 when the applied voltage was switched from 0 V to 0.4 V was 2.0 × 10 −2 / s. Similarly, the rate constant required for the absorbance at the wavelength of 520 nm to reach a predetermined value by switching the applied voltage from 0 V to 0.4 V was also 2.0 × 10 −2 / s.

このことからも、発色と消色との変化速度は、FeMEPEに比べて遅く改善の必要があるものの、FeMEPEと異なる酸化還元電位において発色・消色が可逆に生じることは、デバイス設計において有利であり得る。   This also indicates that the rate of change between color development and color erasure is slower than that of FeMEPE and needs to be improved, but it is advantageous in device design that color development and color erasure occur reversibly at a different oxidation-reduction potential from FeMEPE. possible.

また、このような電圧の切り替えを複数回行っても、520nmにおける吸光度(すなわち、赤茶色の発色強度)は変化がなく、疲労特性も良好であることが分かった。   Further, it was found that the absorbance at 520 nm (that is, the reddish brown color intensity) did not change even when such voltage switching was performed a plurality of times, and the fatigue characteristics were also good.

図11は、CoMEPE−FeMEPEの紫外・可視吸収スペクトルを示す図である。
CoMEPE−FeMEPEの電位を、0V(CoおよびFeともに還元状態)、0.3V(Co酸化還元反応状態およびFe還元状態)、0.6V(Co酸化状態およびFe還元状態)、0.8V(Co酸化状態およびFe酸化還元反応状態)および1.0V(CoおよびFeともに酸化状態)と変化させ、紫外・可視吸収スペクトルを測定した。CoMEPE−FeMEPEの発色は、電位の変化に応じて、赤紫、青紫、青、無色と変化することを目視にて確認した。
FIG. 11 is a diagram showing an ultraviolet / visible absorption spectrum of CoMEPE-FeMEPE.
The potential of CoMEPE-FeMEPE is set to 0 V (reduced state for both Co and Fe), 0.3 V (Co redox reaction state and Fe reduced state), 0.6 V (Co oxidized state and Fe reduced state), 0.8 V (Co The ultraviolet and visible absorption spectra were measured by changing the oxidation state and the Fe redox reaction state) and 1.0 V (both Co and Fe were in the oxidation state). It was visually confirmed that the color of CoMEPE-FeMEPE changed from reddish purple, bluish purple, blue and colorless according to the change in potential.

0V印加時、CoMEPE−FeMEPEは、赤紫色を発色した。0Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmおよび波長580nmにおいて明瞭なピークを示した。これらのピークは、図6および図9にて説明したFeMEPEおよびCoMEPEそれぞれのピークに一致し、CoおよびFeともに還元状態であることがわかった。CoMEPE−FeMEPEは、波長520nm(赤茶色の発色に相当)および波長580nm(紫色の発色に相当)におけるピークを有することから、人間の目には赤紫色と認識された。このことから、得られたCoMEPE−FeMEPEは、CoMEPEおよびFeMEPEそれぞれを維持した状態で含むことが分かった。   When 0 V was applied, CoMEPE-FeMEPE developed a reddish purple color. The absorption spectrum at 0 V showed clear peaks at a wavelength of 520 nm and a wavelength of 580 nm. These peaks correspond to the respective peaks of FeMEPE and CoMEPE described in FIGS. 6 and 9, and it was found that both Co and Fe are in a reduced state. Since CoMEPE-FeMEPE has peaks at a wavelength of 520 nm (corresponding to reddish brown color) and a wavelength of 580 nm (corresponding to purple colored color), it was recognized as red purple by human eyes. From this, it was found that the obtained CoMEPE-FeMEPE contained CoMEPE and FeMEPE in a state where each was maintained.

0.3V印加時、CoMEPE−FeMEPEは、青紫色を発色した。0.3Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおいて、0Vにおいて見られたピークに比べて弱いピークを示した。これは、0.3V近傍でCoの酸化反応が生じたためである。一方、波長580nmにおけるピーク強度は、0Vのそれと変化はなかった。このことからも、CoMEPE−FeMEPE中のCoのみ酸化反応が生じていることが分かる。   When 0.3 V was applied, CoMEPE-FeMEPE developed a blue-violet color. The absorption spectrum at 0.3 V showed a weaker peak at a wavelength of 520 nm than that observed at 0 V. This is because an oxidation reaction of Co occurred in the vicinity of 0.3V. On the other hand, the peak intensity at a wavelength of 580 nm was not different from that of 0V. This also shows that only Co in CoMEPE-FeMEPE has undergone an oxidation reaction.

0.6V印加時、CoMEPE−FeMEPEは、紫色を発色した。0.6Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおけるピークは消失し、CoMEPE−FeMEPE中のCoイオンは、すべてCo3+イオンであることが分かる。一方、波長580nmにおけるピーク強度は、0Vおよび0.3Vのそれと変化はなかった。 When 0.6 V was applied, CoMEPE-FeMEPE developed a purple color. In the absorption spectrum at 0.6 V, the peak at a wavelength of 520 nm disappears, and it is understood that all Co ions in CoMEPE-FeMEPE are Co 3+ ions. On the other hand, the peak intensity at a wavelength of 580 nm did not change from that of 0V and 0.3V.

0.8V印加時、CoMEPE−FeMEPEは、紫色を発色した。0.8Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおけるピークは消失した状態を維持し、0V、0.3Vおよび0.6Vの吸収スペクトルにおける波長580nmのピーク強度より低いものの依然として明瞭なピークを示した。これは、0.8V近傍でFeの酸化反応が開始することを示唆する。   CoMEPE-FeMEPE developed a purple color when 0.8 V was applied. The absorption spectrum at 0.8 V maintained the state where the peak at the wavelength of 520 nm disappeared, and still showed a clear peak although it was lower than the peak intensity at the wavelength of 580 nm in the absorption spectra of 0 V, 0.3 V and 0.6 V. This suggests that the oxidation reaction of Fe starts near 0.8V.

1.0V印加時、CoMEPE−FeMEPEは、薄い紫色を発色した。1.0Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおけるピークは消失状態を維持し、その吸光度もほぼ0になった。一方、波長580nmにおけるピーク強度は、0V、0.3V、0.6Vおよび0.8Vのそれに比べて著しく低下した。これは、1.0V近傍においても完全にFeの酸化反応が完了していないものの、酸化還元電位に相当することを示唆する。   When 1.0 V was applied, CoMEPE-FeMEPE developed a light purple color. In the absorption spectrum at 1.0 V, the peak at a wavelength of 520 nm was maintained in an extinguished state, and the absorbance was almost zero. On the other hand, the peak intensity at a wavelength of 580 nm was remarkably reduced as compared with those at 0 V, 0.3 V, 0.6 V and 0.8 V. This suggests that although the oxidation reaction of Fe is not completely completed even in the vicinity of 1.0 V, it corresponds to a redox potential.

複合体においてもCoMEPEおよびFeMEPEそれぞれの酸化還元電位が異なるため、複合体に印加される電位を制御することによって、赤茶色、紫色、または、これらの混合色(赤紫色)の所望の発色・消色を可能にする。   Since the redox potentials of CoMEPE and FeMEPE also differ in the composite, by controlling the potential applied to the composite, the desired color development / extinction of reddish brown, purple, or a mixed color of these (red purple) can be achieved. Enable color.

図12は、波長520nmおよび波長580nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す図である。
図12(A)は、波長520nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す。1.0Vと0VとをCoMEPE−FeMEPEに複数回繰り返し印加し、波長520nmにおけるピーク強度の変化を測定した。参考のため、同様の測定を実施例2で得られたCoMEPEについて行った結果も示す。
FIG. 12 is a diagram showing switching characteristics of peak intensities at a wavelength of 520 nm and a wavelength of 580 nm.
FIG. 12A shows the switching characteristics of peak intensity at a wavelength of 520 nm. 1.0V and 0V were repeatedly applied to CoMEPE-FeMEPE several times, and the change in peak intensity at a wavelength of 520 nm was measured. For reference, the results of the same measurement performed on the CoMEPE obtained in Example 2 are also shown.

CoMEPE単独の場合、1.0Vを印加することによって、絶縁破壊することが分かった。一方、複合体の場合、1.0Vを印加しても絶縁破壊することなく、エレクトロクロミックを示した。これは、Coが、Feと共存することによってより安定になったためと理解される。   In the case of CoMEPE alone, it was found that dielectric breakdown occurs when 1.0 V is applied. On the other hand, the composite showed electrochromic without dielectric breakdown even when 1.0 V was applied. This is understood to be because Co became more stable by coexisting with Fe.

印加電圧を0Vから1.0Vへ切り替えて、波長520nmにおける吸光度が最小になる(すなわち、消色)に要する速度定数は、図10と同様の2.0×10-2/sであることが分かった。同様に、印加電圧を0Vから1.0Vへ切り替えて、波長520nmにおける吸光度が所定の値に達する(すなわち、発色)に要する速度定数もまた、2.0×10-2/sであった。このことからも、発色・消色が可逆に起こっており、その発色・消色の変化は、複合体であってもCoMEPE単独の場合と変化がないことが分かった。 When the applied voltage is switched from 0 V to 1.0 V, the rate constant required for the absorbance at the wavelength of 520 nm to be minimized (that is, decoloring) may be 2.0 × 10 −2 / s as in FIG. I understood. Similarly, when the applied voltage was switched from 0 V to 1.0 V, the rate constant required for the absorbance at a wavelength of 520 nm to reach a predetermined value (that is, color development) was also 2.0 × 10 −2 / s. From this, it was found that color development / decoloration occurred reversibly, and the color development / decoloration change was not different from that of CoMEPE alone even in the composite.

また、このような電圧の切り替えを複数回行っても、波長520nmにおける吸光度は変化がなく、疲労特性も良好であることが分かった。   Further, it was found that even when such voltage switching was performed a plurality of times, the absorbance at a wavelength of 520 nm did not change and the fatigue characteristics were good.

図12(B)は、波長580nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す。参考のため、図7の結果を合わせて示す。印加電圧を0Vから1.0Vに切り替えて、波長580nmにおける吸光度が最小になる速度定数は、5.0×10-3/sであった。これは、FeMEPE単独の速度定数の7.7%に相当した。複合体になることにより、鉄の酸化速度が遅くなったことを示す。このことから、図11の1.0V印加(Feの酸化還元電位以上の印加)時のスペクトルにおいて、波長580nmにわずかながらピークが検出されたのが、鉄の酸化速度が著しく低下したためであると理解され得る。波長580nmにおける吸光度は完全に0にならない。これは、スイッチング電圧の切り替えを強制的に400秒で行ったためで、さらに長い時間印加すれば、吸光度は0になることを理解されたい。 FIG. 12B shows switching characteristics of peak intensity at a wavelength of 580 nm. For reference, the results of FIG. 7 are also shown. When the applied voltage was switched from 0 V to 1.0 V, the rate constant at which the absorbance at a wavelength of 580 nm was minimized was 5.0 × 10 −3 / s. This corresponded to 7.7% of the rate constant of FeMEPE alone. It shows that the oxidation rate of iron became slow by becoming a composite. From this, a slight peak was detected at a wavelength of 580 nm in the spectrum when 1.0 V was applied in FIG. 11 (application exceeding the Fe oxidation-reduction potential) because the oxidation rate of iron was significantly reduced. Can be understood. Absorbance at a wavelength of 580 nm is not completely zero. This is because switching of the switching voltage is forcibly performed in 400 seconds, and it should be understood that the absorbance becomes 0 when applied for a longer time.

また、このような電圧の切り替えを複数回行っても、波長580nmにおける吸高度は変化がなく、疲労特性も良好であった。   Further, even when such voltage switching was performed a plurality of times, the absorbency at a wavelength of 580 nm did not change, and the fatigue characteristics were good.

以上の結果から、実施例3で得られたCoMEPE−FeMEPEは、CoMEPEおよびFeMEPEがランダムに配列したものではなく、1,4−ビス(ターピリジン)ベンゼンと鉄とバルトからなるブロックコポリマーであることが分かった。   From the above results, the CoMEPE-FeMEPE obtained in Example 3 is not a random arrangement of CoMEPE and FeMEPE, but is a block copolymer composed of 1,4-bis (terpyridine) benzene, iron and balt. I understood.

図13は、CoMEPE’−FeMEPE’の紫外・可視吸収スペクトルを示す図である。
CoMEPE’−FeMEPE’の電位を、0V(CoおよびFeともに還元状態)、0.6V(Co酸化状態およびFe還元状態)、0.8V(Co酸化状態およびFe酸化還元反応状態)および1.0V(CoおよびFeともに酸化状態と変化させ、紫外・可視吸収スペクトルを測定した。電位の変化に応じて、CoMEPE’−FeMEPE’の発色は、実施例3のCoMEPE−FeMEPEと同様に赤紫、青紫、紫、無色と変化することを目視にて確認した。
FIG. 13 is a diagram showing an ultraviolet / visible absorption spectrum of CoMEPE′-FeMEPE ′.
The potential of CoMEPE′-FeMEPE ′ is set to 0 V (reduced state for both Co and Fe), 0.6 V (Co oxidized state and Fe reduced state), 0.8 V (Co oxidized state and Fe redox reaction state) and 1.0 V. (Both Co and Fe were changed to oxidation states, and ultraviolet and visible absorption spectra were measured. According to the change in potential, the coloration of CoMEPE′-FeMEPE ′ was reddish purple and bluish purple as in CoMEPE-FeMEPE of Example 3. It was visually confirmed that the color changed from purple to colorless.

0V印加時、CoMEPE−FeMEPEと同様に、CoMEPE’−FeMEPE’は赤紫色を発色した。0Vにおける吸収スペクトルは、波長580nmにおいて明瞭なピークを示し、波長520nmにおいてわずかながらブロードなピークを示した。波長520nmにおけるブロードなピークおよび波長580nmにおける明瞭なピークは、図6および図9にて説明したFeMEPEおよびCoMEPEそれぞれのピークに一致し、CoおよびFeともに還元状態であることがわかった。波長520nmにおけるピークが、図9および図11に比べてブロードなのは、CoMEPE’−FeMEPE’中のCoMEPEの割合が、FeMEPEに比べて少ないためである。図11と同様に、CoMEPE’−FeMEPE’は、波長520nm(赤茶色の発色に相当)および波長580nm(紫色の発色に相当)におけるピークを有することから、人間の目には赤紫色と認識され、得られたCoMEPE’−FeMEPE’は、CoMEPEおよびFeMEPEそれぞれを維持した状態で含むことが分かった。   When 0 V was applied, CoMEPE'-FeMEPE 'developed a reddish purple color as in CoMEPE-FeMEPE. The absorption spectrum at 0 V showed a clear peak at a wavelength of 580 nm and a slightly broad peak at a wavelength of 520 nm. A broad peak at a wavelength of 520 nm and a clear peak at a wavelength of 580 nm correspond to the respective peaks of FeMEPE and CoMEPE described with reference to FIGS. 6 and 9, and it was found that both Co and Fe are in a reduced state. The reason why the peak at a wavelength of 520 nm is broader than that in FIGS. 9 and 11 is that the ratio of CoMEPE in CoMEPE′-FeMEPE ′ is smaller than that in FeMEPE. Similar to FIG. 11, CoMEPE′-FeMEPE ′ has a peak at a wavelength of 520 nm (corresponding to reddish brown color) and a wavelength of 580 nm (corresponding to purple colored color), so that it is recognized as red purple by human eyes. The obtained CoMEPE′-FeMEPE ′ was found to contain CoMEPE and FeMEPE in a state in which each was maintained.

0.6V印加時、CoMEPE’−FeMEPE’は紫色を発色した。0.6Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおけるピークは消失したものの完全に吸光度が0にはならなかった。これは、CoMEPE’−FeMEPE’中のCoイオンは、Co3+イオンに酸化されるものの、Coの酸化速度が著しく低下したためと予想される。一方、波長580nmにおけるピーク強度は、0Vのそれと変化はなかった。 When 0.6 V was applied, CoMEPE′-FeMEPE ′ developed a purple color. In the absorption spectrum at 0.6 V, the peak at a wavelength of 520 nm disappeared, but the absorbance did not completely become zero. This is presumably because Co ions in CoMEPE′-FeMEPE ′ are oxidized to Co 3+ ions, but the oxidation rate of Co is significantly reduced. On the other hand, the peak intensity at a wavelength of 580 nm was not different from that of 0V.

0.8V印加時、CoMEPE’−FeMEPE’は薄い青色を発色した。0.8Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおけるピークは消失した状態を維持し、吸光度も0となった。一方、波長580nmにおけるピーク強度は、0Vおよび0.6Vのそれに比べて顕著に減少した。これは、0.8V近傍でFeの酸化反応が開始することを示唆する。   CoMEPE'-FeMEPE 'developed a light blue color when 0.8 V was applied. The absorption spectrum at 0.8 V maintained the state where the peak at a wavelength of 520 nm disappeared, and the absorbance was zero. On the other hand, the peak intensity at a wavelength of 580 nm was significantly reduced as compared with 0 V and 0.6 V. This suggests that the oxidation reaction of Fe starts near 0.8V.

1.0V印加時、CoMEPE’−FeMEPE’は無色であった。1.0Vにおける吸収スペクトルは、波長520nmにおけるピークは消失状態を維持し、波長580nmにおけるピークもほぼ消失した。
複合体においてもCoMEPEおよびFeMEPEそれぞれの酸化還元電位が異なるため、複合体に印加される電位を制御することによって、赤茶色、紫色、または、これらの混合色(赤紫色)の所望の発色・消色を可能にする。
When 1.0 V was applied, CoMEPE′-FeMEPE ′ was colorless. In the absorption spectrum at 1.0 V, the peak at the wavelength of 520 nm maintained the disappearance state, and the peak at the wavelength of 580 nm almost disappeared.
Since the redox potentials of CoMEPE and FeMEPE also differ in the composite, by controlling the potential applied to the composite, the desired color development / extinction of reddish brown, purple, or a mixed color of these (red purple) can be achieved. Enable color.

本発明によるエレクトロクロミック材料は、その発色および消色を利用した任意の装置
に可能であり、具体的には、表示素子、調光素子、電子ペーパに適用可能である。
The electrochromic material according to the present invention can be applied to any device utilizing its color development and decoloration, and specifically can be applied to display elements, light control elements, and electronic paper.

実施の形態1による高分子材料の模式図。3 is a schematic diagram of a polymer material according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態2による高分子材料の模式図。FIG. 5 is a schematic diagram of a polymer material according to Embodiment 2. 実施の形態3によるエレクトロクロミック素子の模式図。FIG. 6 is a schematic diagram of an electrochromic element according to a third embodiment. FeMEPEのサイクリックボルタモグラムを示す図。The figure which shows the cyclic voltammogram of FeMEPE. FeMEPEの発色の変化を示す図。The figure which shows the color change of FeMEPE. FeMEPEの紫外・可視吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the ultraviolet and visible absorption spectrum of FeMEPE. 波長580nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す図。The figure which shows the switching characteristic of the peak intensity in wavelength 580nm. CoMEPEのサイクリックボルタモグラムを示す図。The figure which shows the cyclic voltammogram of CoMEPE. CoMEPEの紫外・可視吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the ultraviolet and visible absorption spectrum of CoMEPE. 波長520nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す図。The figure which shows the switching characteristic of the peak intensity in wavelength 520nm. CoMEPE−FeMEPEの紫外・可視吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the ultraviolet and visible absorption spectrum of CoMEPE-FeMEPE. 波長520nmおよび波長580nmにおけるピーク強度のスイッチング特性を示す図。The figure which shows the switching characteristic of the peak intensity in wavelength 520nm and wavelength 580nm. CoMEPE’−FeMEPE’の紫外・可視吸収スペクトルを示す図。The figure which shows the ultraviolet and visible absorption spectrum of CoMEPE'-FeMEPE '.

符号の説明Explanation of symbols

300 エレクトロクロミック素子
310 第1の透明電極
320 高分子材料
330 第2の透明電極
340 高分子固体電解質
300 Electrochromic device 310 First transparent electrode 320 Polymer material 330 Second transparent electrode 340 Polymer solid electrolyte

Claims (10)

第1〜第N(Nは2以上の整数)のビスターピリジン誘導体と、第1〜第N(Nは2以上の整数)の金属イオンと、第1〜第N(Nは2以上の整数)のカウンターアニオンとを含む式(6)で表される、エレクトロクロミック素子用高分子材料であって、

ここで、M、…、M(Nは2以上の整数)は、それぞれ異なる第1〜第Nの金属イオンであり、R、…、R(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R (Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n、…、nはそれぞれ重合度を表す2以上の整数であり、前記第1〜第Nのカウンターアニオンは、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一である、高分子材料。
First to Nth (N is an integer of 2 or more) bisterpyridine derivatives, First to Nth (N is an integer of 2 or more) metal ions, and First to Nth (N is an integer of 2 or more) A polymer material for an electrochromic device represented by the formula (6) including a counter anion of:

Here, M 1 ,..., M N (N is an integer of 2 or more) are different first to Nth metal ions, and R 1 ,..., R N (N is an integer of 2 or more) are: All are the same, all different, or partly the same, containing carbon atoms and hydrogen atoms, or spacers directly connecting terpyridyl groups, R 1 1 ,..., R 1 N , R 2 1 ,. 2 N , R 3 1 ,..., R 3 N , R 4 1 ,..., R 4 N (N is an integer of 2 or more) are all the same, all different, or partly the same hydrogen atom, aryl group or Each of n 1 ,..., N N is an integer of 2 or more representing the degree of polymerization, and the first to N-th counter anions are all the same, all different, or partly the same. Polymer material.
前記R、…、Rのスペーサは、それぞれ、アリール基またはアルキル基である、請求項1に記載の高分子材料。 Wherein R 1, ..., spacers R N are each an aryl group or an alkyl group, the polymer material according to claim 1. 前記アリール基は、

式(2)〜式(5)からなる群から選択される、請求項2に記載の高分子材料。
The aryl group is

The polymer material according to claim 2, which is selected from the group consisting of formula (2) to formula (5).
式(8)に示される第1〜第N(Nは2以上の整数)のビスターピリジン誘導体のそれぞれと、第1〜第N(Nは2以上の整数)の金属イオンM 〜M 金属塩のそれぞれとを、酢酸およびメタノール中でそれぞれ還流させる工程であって、

ここで、M 、…、M (Nは2以上の整数)は、それぞれ異なる第1〜第Nの金属イオンであり、、…、R(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R 、R 、…、R (Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n、…、nはそれぞれ重合度を表す2以上の整数である、工程と、
前記それぞれ還流させる工程で得られた第1〜第N(Nは2以上の整数)の反応物を混合する工程と
を包含する、エレクトロクロミック素子用高分子材料を製造する方法。
Wherein the metal ion M 1 ~M N of the respective Bicester pyridine derivative of the first to N shown in (8) (N is an integer of 2 or more), (the N integer of 2 or more) first to N Each of the metal salts is refluxed in acetic acid and methanol, respectively,

Here, M 1 ,..., M N (N is an integer of 2 or more) are different first to N-th metal ions, and R 1 ,..., R N (N is an integer of 2 or more) are: All are the same, all different, or partly the same, containing carbon atoms and hydrogen atoms, or spacers directly connecting terpyridyl groups, R 1 1 ,..., R 1 N , R 2 1 ,. 2 N , R 3 1 ,..., R 3 N , R 4 1 ,..., R 4 N (N is an integer of 2 or more) are all the same, all different, or partly the same hydrogen atom, aryl group or An alkyl group, and n 1 ,..., N N are each an integer of 2 or more representing the degree of polymerization;
And a step of mixing the first to Nth reactants (N is an integer of 2 or more) obtained in the respective refluxing steps.
前記R、…、Rのスペーサは、それぞれ、アリール基またはアルキル基である、請求項4に記載の方法。 Wherein R 1, ..., spacers R N are each an aryl group or an alkyl group, The method of claim 4. 前記アリール基は、

式(2)〜式(5)からなる群から選択される、請求項5に記載の方法。
The aryl group is

6. The method according to claim 5, wherein the method is selected from the group consisting of formula (2) to formula (5).
第1の透明電極基板と、第2の透明電極基板と、前記第1の透明電極基板と前記第2の透明電極基板との間に位置する請求項1〜3のいずれかに記載の高分子材料とを含む、エレクトロクロミック素子。   The polymer according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymer is located between the first transparent electrode substrate, the second transparent electrode substrate, and the first transparent electrode substrate and the second transparent electrode substrate. An electrochromic device including a material. 第1の透明電極基板と、第2の透明電極基板と、前記第1の透明電極基板と前記第2の透明電極基板との間に位置する高分子材料とを含み、
前記高分子材料は、ビスターピリジン誘導体と、金属イオンと、カウンターアニオンとを含む式(1)で表され、

ここで、Mは、前記金属イオンであり、Rは、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R、R、RおよびRは、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、nは重合度を表す2以上の整数である、エレクトロクロミック素子。
Including a first transparent electrode substrate, a second transparent electrode substrate, and a polymer material positioned between the first transparent electrode substrate and the second transparent electrode substrate,
The polymer material is represented by the formula (1) including a bisterpyridine derivative, a metal ion, and a counter anion.

Here, M is the metal ion, R is a spacer containing a carbon atom and a hydrogen atom, or directly connecting a terpyridyl group, and R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are all the same. Electrochromic devices, which are all different or partially the same hydrogen atom, aryl group or alkyl group, and n is an integer of 2 or more representing the degree of polymerization.
前記スペーサは、アリール基またはアルキル基である、請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。   The electrochromic device according to claim 8, wherein the spacer is an aryl group or an alkyl group. 前記アリール基は、

式(2)〜式(5)からなる群から選択される、請求項9に記載のエレクトロクロミック素子。
The aryl group is

The electrochromic device according to claim 9, which is selected from the group consisting of formula (2) to formula (5).
JP2005308291A 2005-10-24 2005-10-24 Polymer material, method for producing the same, and electrochromic device Active JP5062712B2 (en)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005308291A JP5062712B2 (en) 2005-10-24 2005-10-24 Polymer material, method for producing the same, and electrochromic device
US12/084,047 US7923530B2 (en) 2005-10-24 2006-05-09 Electrochromic polymer material
PCT/JP2006/309619 WO2007049371A1 (en) 2005-10-24 2006-05-09 Bister-pyridine-type monomer and process for producing the same, polymer material derived from said monomer and process for producing the same, and electrochromic element
US12/929,830 US8378062B2 (en) 2005-10-24 2011-02-18 Bis-terpyridine monomer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005308291A JP5062712B2 (en) 2005-10-24 2005-10-24 Polymer material, method for producing the same, and electrochromic device

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2007112957A JP2007112957A (en) 2007-05-10
JP2007112957A5 JP2007112957A5 (en) 2008-12-04
JP5062712B2 true JP5062712B2 (en) 2012-10-31

Family

ID=38095436

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005308291A Active JP5062712B2 (en) 2005-10-24 2005-10-24 Polymer material, method for producing the same, and electrochromic device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5062712B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5598807B2 (en) * 2006-12-28 2014-10-01 独立行政法人物質・材料研究機構 Bis (terpyridine) compound metal aggregate and hybrid polymer, production method and use thereof
DE102015104439A1 (en) 2015-03-24 2016-09-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrochromic element with improved electrolyte layer

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5446007B2 (en) * 2007-05-24 2014-03-19 独立行政法人物質・材料研究機構 Organic-inorganic hybrid polymer, production method thereof, and molecular weight adjustment method
US8472115B2 (en) 2008-12-08 2013-06-25 Konica Minolta Opto, Inc. Anistropic dye layer, coordination polymer for anistropic dye layer and polarization element, and polarization control film, polarization control element, multi-layer polarization control element, ellipse polarization plate, light emission element, and method for controlling polarization properties employing the anistropic dye layer
JP5381634B2 (en) * 2008-12-08 2014-01-08 コニカミノルタ株式会社 Anisotropic dye film and polarizing element
JPWO2010147017A1 (en) * 2009-06-18 2012-12-06 独立行政法人物質・材料研究機構 Display element and color electronic paper using the same
WO2011096386A1 (en) 2010-02-08 2011-08-11 独立行政法人物質・材料研究機構 Smart window employing organic/metallic hybrid polymer, method for manufacturing smart window, and smart window system
KR101655245B1 (en) 2010-03-23 2016-09-07 삼성전자 주식회사 Electrochromic material and electrochromic device including the same
JP5650449B2 (en) * 2010-07-06 2015-01-07 住友化学株式会社 Electrochromic complex compound and electrochromic device using the same
WO2012093547A1 (en) 2011-01-04 2012-07-12 独立行政法人物質・材料研究機構 Electronic printable medium, electronic print device, and method for printing on electronic printable medium
WO2013115277A1 (en) 2012-01-30 2013-08-08 独立行政法人物質・材料研究機構 Electrochromic gel, method for producing same, method for controlling electronic printing onto electrochromic gel and erasure thereof, and stretchable display
EP3489307A4 (en) 2016-07-19 2019-12-11 National Institute for Materials Science Composite containing organic/metal hybrid polymer and ionic liquid, electrochromic device in which same is used, and method for manufacturing said composite and device
JP6758729B2 (en) 2017-05-10 2020-09-23 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Electrochromic devices using organometallic hybrid polymers and methods for manufacturing them
JP6818375B2 (en) * 2017-08-23 2021-01-20 国立研究開発法人物質・材料研究機構 Electrochromic elements and display systems using them
CN108456311B (en) * 2018-05-15 2020-07-03 中南大学 Double-terpyridyl bimetallic polymer and preparation method thereof
CN112513145B (en) 2018-08-21 2022-12-27 国立研究开发法人物质·材料研究机构 Polymer, composition, electrochromic element, light control device, and display device
KR102342441B1 (en) * 2019-08-05 2021-12-22 부산대학교 산학협력단 Electrochromic material, manufacturing method thereof, and method for manufacturing electrochromic device comprising the same

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7811675B2 (en) * 2002-11-06 2010-10-12 The University Of Hong Kong Electroluminescent metallo-supramolecules with terpyridine-based groups

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5598807B2 (en) * 2006-12-28 2014-10-01 独立行政法人物質・材料研究機構 Bis (terpyridine) compound metal aggregate and hybrid polymer, production method and use thereof
DE102015104439A1 (en) 2015-03-24 2016-09-29 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrochromic element with improved electrolyte layer
DE102015104439B4 (en) 2015-03-24 2019-02-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Electrochromic element with improved electrolyte layer, process for its production, vehicle glazing and vehicle

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007112957A (en) 2007-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5062712B2 (en) Polymer material, method for producing the same, and electrochromic device
Madasamy et al. Viologen-based electrochromic materials and devices
Kao et al. Thermally cured dual functional viologen-based all-in-one electrochromic devices with panchromatic modulation
Alesanco et al. Multicolor electrochromics: rainbow-like devices
Zhao et al. A novel bis (dihydroxypropyl) viologen-based all-in-one electrochromic device with high cycling stability and coloration efficiency
Alesanco et al. Colorless to neutral color electrochromic devices based on asymmetric viologens
US7923530B2 (en) Electrochromic polymer material
KR101593688B1 (en) Electrochromic materials and electrochromic device using the same
Hu et al. Multi-colour electrochromic properties of Fe/Ru-based bimetallo-supramolecular polymers
JP5096137B2 (en) New electrochromic materials and equipment
KR101368125B1 (en) Dual active film electrochromic display device
Sydam et al. A novel 1, 1′-bis [4-(5, 6-dimethyl-1H-benzimidazole-1-yl) butyl]-4, 4′-bipyridinium dibromide (viologen) for a high contrast electrochromic device
JP6758814B2 (en) Organic electrochromic element, optical filter, lens unit, imaging device
Lin et al. A complementary electrochromic system based on a Prussian blue thin film and a heptyl viologen solution
Huang et al. Electrochromic materials based on tetra-substituted viologen analogues with broad absorption and good cycling stability
Halder et al. Multicolored and durable electrochromism in water soluble naphthalene and perylene based diimides
Lee et al. Improved electrochromic device performance from silver grid on flexible transparent conducting electrode prepared by electrohydrodynamic jet printing
EP3138868B1 (en) Organic/heterometallic hybrid polymer, process for producing same, film of organic/heterometallic hybrid polymer, organic/multimetallic hybrid polymer, process for producing same, and film of organic/multimetallic hybrid polymer
JP2009265437A (en) Photochromic film
CN112534344A (en) Metal complex system electrochromic device
Sydam et al. Enhanced electrochromic write–erase efficiency of a device with a novel viologen: 1, 1′-bis (2-(1H-indol-3-yl) ethyl)-4, 4′-bipyridinium diperchlorate
Long et al. Synthesis and characterization of dual-colored electrochromic materials based on 4′-(4-alkyl ester)-4, 2′: 6′, 4 ″-terpyridinium derivatives
Qian et al. A novel bis (terpyridine) with π− conjugated phenyl viologen and its metallo-supramolecular polymers: Synthesis and electrochromism
Tang et al. Effects of substitution position on electrochemical, electrochromic, optical, and photoresponsive properties of azobenzenecarboxylic acid alkyl ester derivatives
Kao et al. High contrast and low-driving voltage electrochromic device containing triphenylamine dendritic polymer and zinc hexacyanoferrate

Legal Events

Date Code Title Description
A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081017

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20081017

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20111213

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120208

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120306

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120502

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120626

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120629

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120731

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120802

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5062712

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150817

Year of fee payment: 3

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250