JPH0222628A - エレクトロクロミックディスプレイ用高分子薄膜の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、例えば自動者のウオーニングメーター、イル
ミネーション表示等への使用が期待されているエレクト
ロクロミックデイスプレィに関し、より具体的には電解
重合によるデイスプレィ用高分子薄膜の製造方法に関す
る。

〈従来の技術〉 物質に電圧を印加することにより、電極面あるいはその
近傍で起こる酸化・還元反応によって可逆的な光透過度
や色の変化を呈する現象（エレクトロクロミズム）を利
用したエレクトロクロミックデイスプレィが最近注目を
集めており、その実用化に向けて色調、鮮明度、応答速
度、耐久性などに関し改良が進められている。

エレクトロフトミックデイスプレィには、例えば特開昭
６３−１８：ｌ：１４号に開示されているようなＷＯコ
等を用いるものもあるか、有機高分子薄膜を発色させる
ものの方が利点が多い。

従来より、エレクトロクロミック発色層となる上記高分
子薄膜を製造するには、第２図に示すように、電解質と
酸化重合性物質を溶媒に溶かして得られた電解液１３中
に析出電極１１及び対向電極１２を平行に浸漬した状態
で、両電極１１．１２間にリード線１４．１４を通じて
電圧な印加もしくは一定電流を通電することによって、
析出電極１１に高分子薄膜を形成させるという方法で行
なわれてきた。

〈発明が解決しようとする課題〉 この高分子薄膜の製造方法によれば、膜厚の均一性の点
では不十分で、この部分的に膜厚の異なる高分子薄膜を
用いたエレクトロクロミックデイスプレィでは、表示面
の部位別に応答速度の違い、色変化の違いが生じ、問題
となる。これは面積がより大きな高分子薄膜はど顕著で
ある。この膜厚のバラツキを小さくするために、本発明
者らは先に、対向電極の面積を析出電極の面積より相対
的に大きくして膜を形成させることを提案した（特開昭
６２−２９０８９６号公報参照）、シかしながら、電極
上部のリード線接続端側はど高分子膜が厚く形成され、
他端側はと膜が形成されにくいという傾向があり、今だ
満足すべき均一厚さの高分子薄膜は得られていない。

本発明は上記問題点を解決することを目的として為され
たものであり、その解決しようとする課題は、エレクト
ロクロミックデイスプレィ用高分子薄膜をより均一の厚
さに製造できる方法を提供することである。

く課題を解決するための手段） 上記課題を解決するための本発明のエレクトロクロミッ
クデイスプレィ用高分子薄膜の製造方法は、酸化重合性
物質及び電解質を含む溶液中に、リード線接続端側を他
端側よりも大きく離して析出電極と対向電極を浸漬し、
両電極間に電圧を印加する（電流を通じる）ことを特徴
とする特に好ましい実施態様として、析出電極と対向電
極を、 ０．６≦　−≦０．８ （式中、Ａは上記両電極のリード線接続部に最も近い部
分どうし間の距離、Ｂは上記両電極のリード線接続部に
最も遠い部分どうし間の距離を表わす） となる条件のもとに、酸化重合性物質及び電解質を含む
溶液中に配置させた状態で、上記両電極間に電圧を印加
することを特徴とするエレトロクロミックディスプレイ
用高分子薄膜の製造方法か挙げられる。

酸化重合性物質及び電解質を含む溶液としては、炭酸プ
ロピレン、ベンゾニトリル、アセトニトリル等の溶媒に
、チオフェン、ビロール、メチルチオフェン等の酸化重
合性物質及びリチウムテトラフルオロボレート（ＬｉＢ
Ｆ４）、過塩素酸リチウム（ＬｉＣ１Ｏ＜）、テトラエ
チルアンモニウムテトラフルオロボレート（Ｅｔ４Ｎ−
ＢＦ４）等の電解質を溶かした液、或は硫酸や塩酸等の
水溶液にアニリンを溶かした液等が挙げられる。

析出電極としては、ガラス基板等の透明基板上にＩ　Ｔ
　Ｏ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　０ｘｉｄｅ）膜、白金蒸
着膜等の透明導電膜をスパッタリング、蒸着等により形
成させたものを用いることができる。対向電極としては
、不活性金属である金、白金、アルミニウム、ニッケル
板を用いることができる。

両電極間の距離は、上記したようにリード線接続部（リ
ード端子）に近い位置ては大きく、遠い位置では小さく
するが、近い位置での距離は遠い位置での距離の１．２
〜１．７倍程度がよく、各電極中心部間の距離は通常５
〜３０ｍ　ｍ程度である。

両電極間に印加する電圧は１〜２０Ｖで、電流は１〜２
０ｍＡ／ｃｍ２程度でよい。析出電極を陽極、対向電極
を陰極にして電圧を印加することにより、酸化重合性物
質か電解酸化重合され、そのポリマーか析出電極に堆積
し高分子８膜となる。この高分子薄膜の厚さは通常０．
１〜ｏ、ｓ　ＪＬか好ましい。

〈作用〉 リード線接続端側を他端側よりも大きく離して析出電極
と対向電極を電解液に浸漬し、両電極間に電圧を印加す
ると均一な厚さの高分子薄膜が得られるのは、次の作用
によるものと考えられる。

電極にはそれ自体に電気抵抗があり、リート線接続部か
ら遠いところほど電流が流れ難くなる。

また、電極間距離を大きくすると、その間に介在する電
解液の量か多くなるだけ電気抵抗が増し電流が流れ難く
なる。したがって両電極間の距離を、リード線接続部に
近い位置で大きくし遠い位置で小さくすると、どの電流
経路においても“電極抵抗＋電解液抵抗”がほぼ一定と
なり同程度の電流が流れるため、均一厚さの高分子薄膜
か形成される。

（実施例〉 以下、比較例とともに実施例を掲げて本発明のエレクト
ロクロミックデイスプレィ用高分子薄膜の製造方法を更
に詳しく説明する。

比較例 ６ｃｍ四方のＩＴＯガラス（シート抵抗１０Ω以下）を
析出電極として、アルミニウム板を対向電極として、相
対向させて電解液に浸漬した。その際これら２枚の電極
を、どこの部位でも電極間距離が１０■Ｉとなるように
完全に平行にした。なお電解液は０．２Ｍのチオフェン
と１．０ＭのＬｉＢＦ、を炭酸プロピレン中に溶解させ
たものである。両電極に１〜２０ｍＡ／ｃｍ２の範囲内
の一定電流を通じ電気分解を行ったところ、第３図に示
すように析出電極１１上に得られたポリチェニレン膜１
５は、リード線１４接続端側で厚くなっており、最大５
０００人から最小２０００人までの膜厚バラツキかあっ
た。これに＋１．５ｖ→−１，５ｖの電圧を印加したと
ころ、膜厚か厚いところでは色が濃いうえに応答が鈍く
、薄いところではその逆となり、均一な駆動が行なえな
かった。

実施例１ 第１図に示すように、析出電極ｌと対向電極２を、それ
らのリード端子の接続端側の距離（リート線４接続部に
最も近い部分１ａ、２ａ間の距離）が１０ｍｍ、それら
の他端側の距ＩＩ（リード線４接続部に最も遠い部分１
ｂ、２ｂ間の距離）か６請■となるように電解液３中に
配置する以外は比較例と同様にして、電解重合を行った
。得られたポリチェニレン膜は全体にわたって均一厚さ
に形成されており最大３２００人、最小２８００人であ
った。該ポリチェニレン膜は印加電圧変化によって赤０
青間を種々の色を呈しながら変化するが、その色変化に
ムラかなく、どの部位でも同時応答し、良好なエレクト
ロミズムを示した。

実施例２ 析出電極と対向電極間の距離を変化させる以外は実施例
１と同様に操作する。ここでは、リート端子の接続端側
の距離（ｌａ、２ａ間の距離）を絶えず１０ｓ■と一定
にしたままで下端間圧＠　（ｌｂ、２ｂ間の距離）をｌ
〜Ｉｏｍｓの範囲で様々に変化させ、ポリチェニレン膜
の形成に対する影響を調べた。

両電極の下端間距離と膜厚バラツキ（最大厚と最小厚の
差）の関係を第４図に示す。鎖国から解るように、両電
極間の下端距離が６〜８■鵬で、膜厚にバラツキの少な
いポリチェニレン膜が得られた。

〈発明の効果〉 本発明の製造方法によれば、析出電極上ての電流分布の
バラツキが減少し、析出電極面上により一層均−な高分
子薄膜が形成される。

したかって、この均一な高分子薄膜を用いれば、発色ム
ラ、応答ムラ等の致命的な欠点か無い良好なエレクトロ
クロミックデイスプレィを作製することかできる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例で使用された高分子薄膜製造用
の電解液槽を示す断面図、 第２図は従来使用されていた電解液槽を示す図、 第３図は従来方法で得られた高分子薄膜を示す断面図、 第４図は他の実施例に係る試験で得られた円電極下端間
距離と膜厚バラツキの関係を示すグラフである。 図中： １・・・析出電極、 ３・・・電解液 ２・・・対向電極 ４・・・リード線 特許出願人　トヨタ自動車株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 酸化重合性物質及び電解質を含む溶液中に、リード線接
   続端側を他端側よりも大きく離して析出電極と対向電極
   を浸漬し、両電極間に電圧を印加することを特徴とする
   エレトロクロミックディスプレイ用高分子薄膜の製造方
   法。