JP7073771B2 - Electrochromic materials and their manufacturing methods - Google Patents

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Description

本発明は、エレクトロクロミック材料およびその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrochromic material and a method for producing the same.

エレクトロクロミック材料を用いた電気光学素子として、例えば、特許文献1に記載のものが知られている。この種の電気光学素子は、エレクトロクロミック素子とも称される。エレクトロクロミック材料とは、電気化学的な酸化反応および還元反応によって、光吸収スペクトル等の光物性が可逆的に変化する材料である。この種の電気光学素子は、例えば、車両用の調光ウィンドウあるいは調光ミラー等に応用することが可能である。 As an electro-optical element using an electrochromic material, for example, the one described in Patent Document 1 is known. This type of electro-optic element is also referred to as an electrochromic element. The electrochromic material is a material whose optical properties such as a light absorption spectrum are reversibly changed by an electrochemical oxidation reaction and a reduction reaction. This type of electro-optical element can be applied to, for example, a dimming window or a dimming mirror for a vehicle.

特開2015-184632号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-184632

この種のエレクトロクロミック材料において、配向構造を制御することで、良好な特性を付与することが可能である。本発明は、上記に例示した事情等に鑑みてなされたものである。 In this kind of electrochromic material, it is possible to impart good properties by controlling the orientation structure. The present invention has been made in view of the circumstances exemplified above.

請求項1に記載の、エレクトロクロミック材料の製造方法は、少なくともチオフェン環、ピリジン環、ピロール環またはフラン環を含む単環以上のアリーレンユニット構造あるいは複素単環化合物を有するモノマーを、液晶電解質中にてオリゴマー化した後、液晶状態で電気化学重合する工程を含む。 The method for producing an electrochemical material according to claim 1 is to put a monomer having an arylene unit structure having a monocycle or more including at least a thiophene ring, a pyridine ring, a pyrrole ring or a furan ring or a heteromonocyclic compound in a liquid crystal electrolyte. It includes a step of electrochemically polymerizing in a liquid crystal state after forming an oligomer.

本発明の発明者は、鋭意検討の結果、上記のモノマーを液晶電解質中にてオリゴマー化した後に、液晶状態で電気化学重合することで、エレクトロクロミック材料を得る方法を案出した。具体的には、オリゴマー化は、液晶電解質中にてモノマーにルイス酸を添加することによって行われ得る。液晶電解質としては、ネマチック液晶物質と光学活性分子とを混合したコレステリック液晶電解質が用いられ得る。光学活性分子は、コレステロール誘導体が用いられ得る。 As a result of diligent studies, the inventor of the present invention has devised a method for obtaining an electrochromic material by oligomerizing the above-mentioned monomer in a liquid crystal electrolyte and then electrochemically polymerizing it in a liquid crystal state. Specifically, the oligomerization can be carried out by adding Lewis acid to the monomer in the liquid crystal electrolyte. As the liquid crystal electrolyte, a cholesteric liquid crystal electrolyte in which a nematic liquid crystal substance and an optically active molecule are mixed can be used. Cholesterol derivatives can be used as the optically active molecule.

かかる方法によれば、配向したエレクトロクロミック材料が、良好な成膜性で安定的に形成され得る。形成されたエレクトロクロミック材料は、良好な配向性を有していて、これにより良好な特性を有している。 According to such a method, the oriented electrochromic material can be stably formed with good film forming property. The formed electrochromic material has good orientation, which gives it good properties.

なお、上記および特許請求の範囲の欄における、各手段に付された括弧付きの参照符号は、同手段と後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係の一例を示すものである。よって、本発明の技術的範囲は、上記の参照符号の記載によって、何ら限定されるものではない。 The reference numerals in parentheses attached to each means in the above and the columns of claims indicate an example of the correspondence between the means and the specific means described in the embodiments described later. Therefore, the technical scope of the present invention is not limited by the above description of the reference numeral.

本発明の一実施形態に係るエレクトロクロミック材料によって形成されたエレクトロクロミック層を備えた電気光学素子の概略的な装置構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic apparatus structure of the electro-optic element provided with the electrochromic layer formed by the electrochromic material which concerns on one Embodiment of this invention. 実施例に係るエレクトロクロミック層の評価用電気光学素子の概略的な装置構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the schematic apparatus structure of the electro-optic element for evaluation of the electrochromic layer which concerns on Example. 図1に示されたエレクトロクロミック層の偏光光学顕微鏡画像である。It is a polarizing optical microscope image of the electrochromic layer shown in FIG. 1. 図1に示されたエレクトロクロミック層の電気光学特性を示すグラフである。It is a graph which shows the electro-optic property of the electrochromic layer shown in FIG. 図1に示されたエレクトロクロミック層の電気光学特性を示すグラフである。It is a graph which shows the electro-optic property of the electrochromic layer shown in FIG. 図1に示されたエレクトロクロミック層の電気光学特性を示すグラフである。It is a graph which shows the electro-optic property of the electrochromic layer shown in FIG.

(実施形態)
以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて説明する。なお、一つの実施形態に対して適用可能な各種の変形例については、当該実施形態に関する一連の説明の途中に挿入されると当該実施形態の理解が妨げられるおそれがあるため、当該実施形態の説明の後にまとめて記載する。
(Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that, if various modifications applicable to one embodiment are inserted in the middle of a series of explanations regarding the embodiment, the understanding of the embodiment may be hindered. It will be described together after the explanation.

(構成)
まず図1を参照しつつ、本実施形態に係る電気光学素子1の構成について説明する。図1に示されているように、電気光学素子1は、作用電極2と、エレクトロクロミック層3と、対向電極4と、電解質5とを有している。
(Constitution)
First, the configuration of the electro-optical element 1 according to the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. As shown in FIG. 1, the electro-optical element 1 has a working electrode 2, an electrochromic layer 3, a counter electrode 4, and an electrolyte 5.

作用電極2は、いわゆるITOガラスであって、ほぼ無色透明なガラス層21の上にITO膜22を形成することによって構成されている。ITOはIndium Tin Oxideの略である。 The working electrode 2 is so-called ITO glass, and is configured by forming an ITO film 22 on a substantially colorless and transparent glass layer 21. ITO is an abbreviation for Indium Tin Oxide.

エレクトロクロミック層3は、エレクトロクロミック材料、すなわち、光学活性を有する導電性高分子材料によって形成されている。エレクトロクロミック層3は、作用電極2を用いて電気化学重合することで、作用電極2上に製膜されている。具体的には、エレクトロクロミック層3は、ITO膜22上に形成されている。 The electrochromic layer 3 is formed of an electrochromic material, that is, a conductive polymer material having optical activity. The electrochromic layer 3 is formed on the working electrode 2 by electrochemical polymerization using the working electrode 2. Specifically, the electrochromic layer 3 is formed on the ITO film 22.

より詳細には、エレクトロクロミック層3は、少なくともチオフェン環、ピリジン環、ピロール環またはフラン環を含む単環以上のアリーレンユニット構造あるいは複素単環化合物を有するモノマーを、液晶電解質中にてオリゴマー化した後に、液晶状態で電気化学重合することによって形成されている。具体的には、エレクトロクロミック層3は、上記のモノマーを、ルイス酸を添加することによって液晶電解質中にてオリゴマー化した後に、液晶状態で電気化学重合することで形成されている。このため、エレクトロクロミック層3は、ルイス酸を含有するとともに、所定の配向を有している。具体的には、エレクトロクロミック層3は、らせん配向を有している。 More specifically, in the electrochromic layer 3, a monomer having an arylene unit structure having a monocycle or more including at least a thiophene ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, or a furan ring or a heteromonocyclic compound was oligomerized in a liquid crystal electrolyte. Later, it is formed by electrochemical polymerization in a liquid crystal state. Specifically, the electrochromic layer 3 is formed by oligomerizing the above-mentioned monomer in a liquid crystal electrolyte by adding Lewis acid and then electrochemically polymerizing it in a liquid crystal state. Therefore, the electrochromic layer 3 contains Lewis acid and has a predetermined orientation. Specifically, the electrochromic layer 3 has a spiral orientation.

アリーレンユニット構造は、例えば、チオフェン環、ピリジン環、ピロール環またはフラン環のうち同種のもの、具体的には、ビチオフェン、ターチオフェン、ビピリジン等を含むものであってもよい。あるいは、例えば、チオフェン環とピリジン環が共存するものであってもよい。さらには、例えば、フェニル環をさらに含むものであってもよい。アリーレンユニット構造は、これらの環が結合した構造を意味している。したがって、この構造においては、キラル置換基以外のアルキル基、アルコキシ基、アミノ基、アミド基等の各種の置換基が環に結合していてもよい。 The arylene unit structure may include, for example, the same kind of thiophene ring, pyridine ring, pyrrole ring or furan ring, specifically, bithiophene, terthiophene, bipyridine and the like. Alternatively, for example, a thiophene ring and a pyridine ring may coexist. Further, for example, it may further contain a phenyl ring. The arylene unit structure means a structure in which these rings are bonded. Therefore, in this structure, various substituents such as an alkyl group, an alkoxy group, an amino group, and an amide group other than the chiral substituent may be bonded to the ring.

アリーレンユニットとしては、例えば、ビチオフェン、ターチオフェン、1,4-ジ(2-チエニル)フェニレン、2,5-ジ(2-チエニル)ピリジン、3,4-エチレンジオキシチオフェン誘導体(EDOT)、4,4’-ジ(2-フリル)ビフェニル等が例示される。3環のモノマーとしては、特にその分子構造がパラ位でつながったものが考慮される。もちろん、これに限定されることはない。 Examples of the arylene unit include bithiophene, terthiophene, 1,4-di (2-thienyl) phenylene, 2,5-di (2-thienyl) pyridine, 3,4-ethylenedioxythiophene derivative (EDOT), and 4, , 4'-di (2-furyl) biphenyl and the like are exemplified. As the three-ringed monomer, those in which their molecular structures are connected at the para position are particularly considered. Of course, it is not limited to this.

複素単環化合物としては、窒素原子、酸素原子、硫黄原子等のヘテロ原子を含むもの、例えば、チオフェン、ピリジン、ピロール、フラン等が例示される。 Examples of the heteromonocyclic compound include those containing heteroatoms such as nitrogen atom, oxygen atom and sulfur atom, for example, thiophene, pyridine, pyrrole, furan and the like.

ルイス酸としては、例えば、塩化鉄(III)、塩化銅(II)、塩化亜鉛、塩化アルミニウム、三フッ化ホウ素、トリフルオロメタンスルホン酸イッテルビウム(III)、等が例示される。ルイス酸は、エレクトロクロミック層3中に、少なくとも不可避的不純物相当量あるいはこれを超える量で含有され得る。 Examples of Lewis acid include iron (III) chloride, copper (II) chloride, zinc chloride, aluminum chloride, boron trifluoride, and itterbium trifluoromethanesulfonate (III). Lewis acid can be contained in the electrochromic layer 3 in an amount corresponding to or exceeding at least unavoidable impurities.

電解質5は、エレクトロクロミック層3と対向電極4との間に設けられている。電解質5は、液体電解質であってもよいし、固体電解質であってもよい。 The electrolyte 5 is provided between the electrochromic layer 3 and the counter electrode 4. The electrolyte 5 may be a liquid electrolyte or a solid electrolyte.

(製造方法の概要)
上記構成の電気光学素子1は、下記の製造方法によって製造される。
(1)少なくともチオフェン環、ピリジン環、ピロール環またはフラン環を含む単環以上のアリーレンユニット構造あるいは複素単環化合物を有するモノマーを、液晶電解質中にてオリゴマー化する。
(2)少なくとも作用電極2を用いて、液晶電解質中にて液晶状態で電気化学重合することで、作用電極2上にエレクトロクロミック層3を製膜する。
(3)エレクトロクロミック層3が製膜された作用電極2と、対向電極4と、電解質5とを用いて、電気光学素子1を組み立てる。
(Outline of manufacturing method)
The electro-optical element 1 having the above configuration is manufactured by the following manufacturing method.
(1) A monomer having a monocyclic or higher arylene unit structure or a heteromonocyclic compound containing at least a thiophene ring, a pyridine ring, a pyrrole ring or a furan ring is oligomerized in a liquid crystal electrolyte.
(2) An electrochromic layer 3 is formed on the working electrode 2 by electrochemically polymerizing in a liquid crystal state in a liquid crystal electrolyte using at least the working electrode 2.
(3) The electro-optical element 1 is assembled by using the working electrode 2 on which the electrochromic layer 3 is formed, the counter electrode 4, and the electrolyte 5.

電気化学重合は、コレステリック液晶電解質中において行われる。また、コレステリック液晶電解質には、支持塩等が適宜に添加され得る。コレステリック液晶電解質は、ネマチック液晶物質と光学活性分子とを混合することにより調製される。 The electrochemical polymerization is carried out in the cholesteric liquid crystal electrolyte. Further, a supporting salt or the like can be appropriately added to the cholesteric liquid crystal electrolyte. The cholesteric liquid crystal electrolyte is prepared by mixing a nematic liquid crystal substance and an optically active molecule.

ネマチック液晶物質としては、例えば、3CB、4CB、6CB、7CB、9CB、アルキルアゾベンゼン、フェニルアゾメチン系化合物等が例示される。光学活性分子は、キラル誘導物質とも称される。光学活性分子は、キラルな化合物であればよく、例えば、コレステロール誘導体、アミノ酸、糖類、ミルテナール、αまたはβピネン等が例示される。中でも、利便性に優れたものとして、コレスロール誘導体が好適である。 Examples of the nematic liquid crystal substance include 3CB, 4CB, 6CB, 7CB, 9CB, alkylazobenzene, phenylazomethine-based compounds and the like. Optically active molecules are also referred to as chiral inducers. The optically active molecule may be a chiral compound, and examples thereof include cholesterol derivatives, amino acids, sugars, myltenal, α or β-pinene, and the like. Among them, the cholesrol derivative is preferable as it is excellent in convenience.

本発明では、以上のモノマー、ネマチック液晶、光学活性分子、支持塩は、それぞれ、例えば、以下の範囲で配合されることが考慮される。
モノマー:1~8モル%
ネマチック液晶:90~96モル%
光学活性分子:1~5モル%
支持塩:0.1~1.0モル%
In the present invention, it is considered that the above-mentioned monomer, nematic liquid crystal, optically active molecule, and supporting salt are each blended in the following ranges, for example.
Monomer: 1-8 mol%
Nematic liquid crystal: 90-96 mol%
Optically active molecule: 1-5 mol%
Supporting salt: 0.1-1.0 mol%

電気化学重合のための装置としては、例えば、特開2008-223016号公報に記載のセル構造を採用することができる。但し、本発明は、これに限定されるものではない。すなわち、電極を有するセルとして、各種の構成が用いられ得る。なお、電極間の距離は、0.1~5mmの範囲であることが考慮される。 As an apparatus for electrochemical polymerization, for example, the cell structure described in JP-A-2008-22316 can be adopted. However, the present invention is not limited to this. That is, various configurations can be used as the cell having an electrode. It is considered that the distance between the electrodes is in the range of 0.1 to 5 mm.

電圧、時間、温度等の操作条件については、対象とするモノマーと、所要のポリマーの性質とに応じて、適宜に定めることができる。例えば、電圧は1~5V、通電時間は1~5時間、温度は液晶温度範囲である。 The operating conditions such as voltage, time, and temperature can be appropriately determined according to the target monomer and the properties of the required polymer. For example, the voltage is 1 to 5 V, the energization time is 1 to 5 hours, and the temperature is in the liquid crystal temperature range.

(実施例)
以下、実施例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明は、かかる実施例に何ら限定されるものではない。
(Example)
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples, but the present invention is not limited to such examples.

モノマーであるピロール0.24mgと、光学活性分子であるコレステリルオレイルカーボネート(COC:Cholesteryl oleyl carbonate)15.3mgと、支持塩であるテトラブチルアンモニウムパークロレート(TBAP:tetrabutylammonium perchlorate)1.3mgと、ルイス酸である塩化鉄(III)0.60mgとを、200mgの液晶5CB(4-pentyl-4’-Cyanobiphenyl)に溶解させることで、液晶電解質からなる電解液を調製した。 0.24 mg of pyrrol, which is a monomer, 15.3 mg of Cholesteryl oleyl carbonate (COC), which is an optically active molecule, 1.3 mg of tetrabutylammonium perchlorate (TBAP), which is a supporting salt, and Lewis. An electrolytic solution composed of a liquid crystal electrolyte was prepared by dissolving 0.60 mg of iron (III) chloride as an acid in 200 mg of liquid crystal 5CB (4-pentyl-4'-Cyanobiphenyl).

寸法1cm×5cmの2枚のITOガラスの間に、厚さ約200mmテフロン(登録商標)のスペーサーを挟んだ構造のセルを作製した。このセルに調製した電解液を注入し、液晶状態が維持される温度条件下、具体的には常温下で、2枚のITOガラスのITO電極間に、3.0Vの直流電圧を30分間印加した。これにより、ITOガラスのITO電極表面上に、ポリピロールフィルムが得られた。得られたポリピロールフィルムを、ヘキサンとテトラヒドロフラン(THF)とを用いて洗浄し、空気中で乾燥した。 A cell having a structure in which a spacer having a thickness of about 200 mm Teflon (registered trademark) was sandwiched between two pieces of ITO glass having a size of 1 cm × 5 cm was produced. The prepared electrolytic solution is injected into this cell, and a DC voltage of 3.0 V is applied between the ITO electrodes of the two ITO glasses for 30 minutes under temperature conditions where the liquid crystal state is maintained, specifically at room temperature. did. As a result, a polypyrrole film was obtained on the surface of the ITO electrode of ITO glass. The obtained polypyrrole film was washed with hexane and tetrahydrofuran (THF) and dried in air.

図2は、上記実施例によって形成されたポリピロールフィルムにおける各種特性を評価するための電気光学素子1の概略構成を示す。かかる評価用の電気光学素子1は、特開2008-223016号公報に記載のセル構造と同様の構造を有している。 FIG. 2 shows a schematic configuration of an electro-optic element 1 for evaluating various characteristics in the polypyrrole film formed by the above embodiment. The electro-optic element 1 for evaluation has a structure similar to the cell structure described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2008-22301.

具体的には、図2を参照すると、評価用の電気光学素子1は、石英製のキュベット60内に、作用電極2、エレクトロクロミック層3、対向電極4、および電解質5に加えて、参照電極61を配置することによって形成されている。 Specifically, referring to FIG. 2, the evaluation electro-optical element 1 is a reference electrode in a quartz cuvette 60 in addition to a working electrode 2, an electrochromic layer 3, a counter electrode 4, and an electrolyte 5. It is formed by arranging 61.

作用電極2は、上記の一対のITOガラスのうちの、ポリピロールが電着しているITOガラスである。対向電極4として白金線を用い、参照電極61としてAg/Agを用いた。電解質5としては、液体電解質と固体電解質との2種を用いた。液体電解質としては、0.1MのTBAPを含むアセトニトリル溶液を用いた。固体電解質としては、0.1MのTBAPを含むアセトニトリル溶液とポリメタクリレートとからなる固体電解質を用いた。 The working electrode 2 is an ITO glass to which polypyrrole is electrodeposited among the above pair of ITO glasses. A platinum wire was used as the counter electrode 4, and Ag / Ag + was used as the reference electrode 61. As the electrolyte 5, two types, a liquid electrolyte and a solid electrolyte, were used. As the liquid electrolyte, an acetonitrile solution containing 0.1 M TBAP was used. As the solid electrolyte, a solid electrolyte composed of an acetonitrile solution containing 0.1 M TBAP and polymethacrylate was used.

図3は、上記実施例によって形成されたポリピロールフィルムの偏光光学顕微鏡画像である。図3に示されているように、ポリピロールフィルムには、良好な配向(具体的にはらせん配向)が形成された。また、ポリピロールフィルムの表面には、らせん配向に沿って、コブ状の微細突起が多数形成された。 FIG. 3 is a polarizing optical microscope image of the polypyrrole film formed by the above embodiment. As shown in FIG. 3, a good orientation (specifically, a spiral orientation) was formed on the polypyrrole film. In addition, a large number of bump-shaped fine protrusions were formed on the surface of the polypyrrole film along the spiral orientation.

図4は、作用電極2と対向電極4との間の印加電圧を変化させたときの、紫外-可視光線吸収スペクトルの変化を示す。図5は、作用電極2と対向電極4との間の印加電圧を変化させたときの、円偏光二色性スペクトルの変化を示す。図中、実線は0.3Vの場合、すなわち、酸化状態を示す。一方、点線は-0.7Vの場合、すなわち、還元状態を示す。図4および図5に示されているように、本実施例によれば、良好なエレクトロクロミック特性が得られた。 FIG. 4 shows a change in the ultraviolet-visible light absorption spectrum when the applied voltage between the working electrode 2 and the counter electrode 4 is changed. FIG. 5 shows the change in the circular dichroism spectrum when the applied voltage between the working electrode 2 and the counter electrode 4 is changed. In the figure, the solid line indicates the case of 0.3 V, that is, the oxidized state. On the other hand, the dotted line indicates the case of −0.7 V, that is, the reduced state. As shown in FIGS. 4 and 5, good electrochromic properties were obtained according to this example.

図6は、円偏光二色性スペクトルのサイクル特性を示す。すなわち、図6は、還元状態(すなわち印加電圧-0.7V)から酸化状態(すなわち印加電圧0.3V)への変化を複数サイクル行った場合の、エレクトロクロミック特性の耐久性を示す。図6に示されているように、本実施例によれば、還元状態から酸化状態への変化を複数回行っても、良好なエレクトロクロミック特性が維持された。 FIG. 6 shows the cycle characteristics of the circular dichroism spectrum. That is, FIG. 6 shows the durability of the electrochromic characteristics when the change from the reduced state (that is, the applied voltage −0.7 V) to the oxidized state (that is, the applied voltage 0.3 V) is performed for a plurality of cycles. As shown in FIG. 6, according to this embodiment, good electrochromic characteristics were maintained even when the change from the reduced state to the oxidized state was performed a plurality of times.

このように、本実施例においては、ルイス酸でピロールをオリゴマー化することで、良好に配向(具体的にはらせん配向)したポリピロールからなるエレクトロクロミック材料を得ることができた。これに対し、比較例として、オリゴマー化を行なわなかった場合、ポリピロールにおける配向を安定的に生じさせることはできなかった。 As described above, in this example, by oligomerizing pyrrole with Lewis acid, an electrochromic material made of polypyrrole with good orientation (specifically, spiral orientation) could be obtained. On the other hand, as a comparative example, when the oligomerization was not performed, the orientation in polypyrrole could not be stably generated.

また、他の比較例として、オリゴマー化後に、液晶状態が破壊される温度(具体的には50℃以上)に昇温することで液晶電解質を等方性にした状態で電気化学重合した以外は、上記実施例と同様の条件でポリピロールを成膜した。この場合も、ポリピロールにおける配向を安定的に生じさせることはできなかった。 In addition, as another comparative example, except that after oligomerization, the liquid crystal electrolyte is electrochemically polymerized in a state where the liquid crystal electrolyte is isotropic by raising the temperature to a temperature at which the liquid crystal state is destroyed (specifically, 50 ° C. or higher). , Polypyrrole was formed under the same conditions as in the above Examples. In this case as well, the orientation in polypyrrole could not be stably generated.

なお、特開2008-223016号公報等にて既報の通り、モノマーが2環以上の比較的複雑な構造を有している場合、ルイス酸の添加によるオリゴマー化を行わなくても、配向(具体的にはらせん配向)を有し良好なエレクトロクロミック特性を示すエレクトロクロミック材料が得られた。 As previously reported in JP-A-2008-223016, etc., when the monomer has a relatively complicated structure of two or more rings, the orientation (specifically, the orientation (specifically) is performed without performing oligomerization by adding Lewis acid. An electrochromic material having good electrochromic properties was obtained.

これに対し、本発明によれば、モノマーがピロールのような単純な構造の単環化合物である場合であっても、ルイス酸の添加によりオリゴマー化することで、良好な配向(具体的にはらせん配向)を有するエレクトロクロミック材料が、高い成膜性および安定的な収率で得られた。 On the other hand, according to the present invention, even when the monomer is a monocyclic compound having a simple structure such as pyrrole, it is made into an oligomer by the addition of Lewis acid, so that it has a good orientation (specifically, it has a good orientation (specifically,). An electrochromic material having (spiral orientation) was obtained with high film forming property and stable yield.

また、本発明の場合と特開2008-223016号公報等における既報の場合とで、偏光光学顕微鏡画像について比較してみると、既報の場合、半円筒状の比較的大きな突起が、指紋状に形成されていた。これに対し、本発明の場合、上記の通り、らせん配向に沿って、コブ状の微細突起が多数形成された。すなわち、本発明の場合、エレクトロクロミック層3を構成するエレクトロクロミック材料の表面積が、従来よりも大きくなった。上記のような耐久性の向上は、このような表面積の増大に起因するものと考えられる。 Further, when comparing the polarized optical microscope images between the case of the present invention and the previously reported case in JP-A-2008-22316, in the previously reported case, the semi-cylindrical relatively large protrusions are in the shape of fingerprints. It was formed. On the other hand, in the case of the present invention, as described above, a large number of bump-shaped fine protrusions were formed along the spiral orientation. That is, in the case of the present invention, the surface area of the electrochromic material constituting the electrochromic layer 3 is larger than that in the past. It is considered that the above-mentioned improvement in durability is due to such an increase in surface area.

(変形例)
本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。故に、上記実施形態に対しては、適宜変更が可能である。以下、代表的な変形例について説明する。以下の変形例の説明においては、上記実施形態との相違点を主として説明する。また、上記実施形態と変形例とにおいて、互いに同一または均等である部分には、同一符号が付されている。したがって、以下の変形例の説明において、上記実施形態と同一の符号を有する構成要素に関しては、技術的矛盾または特段の追加説明なき限り、上記実施形態における説明が適宜援用され得る。
(Modification example)
The present invention is not limited to the above embodiment. Therefore, the above embodiment can be changed as appropriate. Hereinafter, a typical modification will be described. In the following description of the modification, the differences from the above embodiment will be mainly described. Further, in the above-described embodiment and the modified example, the same or equal parts are designated by the same reference numerals. Therefore, in the following description of the modification, the description in the above embodiment may be appropriately incorporated with respect to the components having the same reference numerals as those in the above embodiment, unless there is a technical contradiction or a special additional explanation.

本発明は、上記実施例に限定されない。すなわち、本発明は、モノマーがピロールのような単純な構造の単環化合物である場合に限定されない。すなわち、少なくともチオフェン環、ピリジン環、ピロール環またはフラン環を含む単環以上のアリーレンユニット構造あるいは複素単環化合物を有するモノマーであれば、液晶電解質中におけるオリゴマー化により、良好な配向(具体的にはらせん配向)を有するエレクトロクロミック材料が、高い成膜性および安定的な収率で形成され得る。 The present invention is not limited to the above examples. That is, the present invention is not limited to the case where the monomer is a monocyclic compound having a simple structure such as pyrrole. That is, if the monomer has an arylene unit structure of a monocycle or more including at least a thiophene ring, a pyridine ring, a pyrrole ring, or a furan ring, or a monomer having a heteromonocyclic compound, good orientation (specifically, by oligomerization in the liquid crystal electrolyte) is achieved. An electrochromic material having a spiral orientation) can be formed with high film forming property and stable yield.

モノマーを液晶電解質中にてオリゴマー化する方法は、ルイス酸の添加に限定されない。すなわち、成膜後のエレクトロクロミック特性に影響が生じなければ、他種のオリゴマー形成剤を用いてもよい。 The method of oligomerizing the monomer in the liquid crystal electrolyte is not limited to the addition of Lewis acid. That is, other types of oligomer-forming agents may be used as long as the electrochromic properties after film formation are not affected.

上記実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に本発明が限定されることはない。同様に、構成要素等の形状、方向、位置関係等が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に特定の形状、方向、位置関係等に限定される場合等を除き、その形状、方向、位置関係等に本発明が限定されることはない。 It goes without saying that the elements constituting the above embodiment are not necessarily essential except when it is clearly stated that they are essential and when they are clearly considered to be essential in principle. In addition, when numerical values such as the number, numerical value, quantity, and range of components are mentioned, the specification is made except when it is clearly stated that it is indispensable or when it is clearly limited to a specific number in principle. The present invention is not limited to the number of. Similarly, except when the shape, direction, positional relationship, etc. of the constituent elements are mentioned, when it is clearly stated that it is particularly essential, or when it is limited to a specific shape, direction, positional relationship, etc. in principle. The present invention is not limited to the shape, direction, positional relationship, and the like.

変形例も、上記の例示に限定されない。また、複数の変形例が、互いに組み合わされ得る。更に、上記実施形態の全部または一部と、変形例の全部または一部とが、互いに組み合わされ得る。 Modifications are also not limited to the above examples. Also, a plurality of variants can be combined with each other. Further, all or part of the embodiment and all or part of the modifications may be combined with each other.

1 電気光学素子
2 作用電極
21 ガラス層
22 導電膜
3 エレクトロクロミック層
4 対向電極
5 電解質
60 キュベット
61 参照電極
1 Electro-optical element 2 Working electrode 21 Glass layer 22 Conductive film 3 Electrochromic layer 4 Opposite electrode 5 Electrolyte 60 Cuvet 61 Reference electrode

Claims (4)

少なくともチオフェン環、ピリジン環、ピロール環またはフラン環を含む単環以上のアリーレンユニット構造あるいは複素単環化合物を有するモノマーを、液晶電解質中にてオリゴマー化した後、液晶状態で電気化学重合する、エレクトロクロミック材料の製造方法。 A monomer having an arylene unit structure of a monocycle or more including at least a thiophene ring, a pyridine ring, a pyrrole ring or a furan ring or a heteromonocyclic compound is oligomerized in a liquid crystal electrolyte and then electrochemically polymerized in a liquid crystal state. Manufacturing method of chromic material. 前記オリゴマー化は、前記液晶電解質中にて前記モノマーにルイス酸を添加することによって行う、
請求項1に記載のエレクトロクロミック材料の製造方法。
The oligomerization is carried out by adding Lewis acid to the monomer in the liquid crystal electrolyte.
The method for producing an electrochromic material according to claim 1.
前記液晶電解質は、ネマチック液晶物質と光学活性分子とを混合したコレステリック液晶電解質である、
請求項1または2に記載のエレクトロクロミック材料の製造方法。
The liquid crystal electrolyte is a cholesteric liquid crystal electrolyte in which a nematic liquid crystal substance and an optically active molecule are mixed.
The method for producing an electrochromic material according to claim 1 or 2.
前記光学活性分子はコレステロール誘導体である、
請求項3に記載のエレクトロクロミック材料の製造方法。
The optically active molecule is a cholesterol derivative.
The method for producing an electrochromic material according to claim 3.
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