JPH03152183A - エレクトロクロミック素子 - 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） 本発明はエレクトロクロミック素子に関する。

（従来の技術） 近年、液晶表示装置に変わる新しい表示装置としてエレ
クトロクロミック素子が注目されている。エレクトロク
ロミック素子は液晶に比べて視覚依存性がなく、表示が
鮮明であり、またメモリー効果があるため電力を消費し
ないで表示し続けることができる。

エレクトロクロミック素子は電圧印加や電流によって光
吸収特性の変化するエレクトロクロミズムを利用し良も
のであり、このような性質を持つ材料として無機系材料
と有機系材料に大別できる。無機系材料としては、酸化
タングステンなど遷移金属の酸化物やプルシアングルー
などの錯体がおもに研究されて−る。また有機系材料と
してはフタロシアニンやビオローゲン錯体の他に、導電
性高分子材料が研究されている。

無機系材料の変色機構は、一般に遷移金属の電荷移動に
よりスペクトル構造が変化することによる。このため色
変化の応答速度は有機系材料に比べると速匹が、電荷移
動反応にプロトンが関与することが多く、電極の劣化が
起こりやすｖｚｏｌた、有機系材料に比べると色調に乏
しい。有機系材料でも、ツタロシアニンなどは基板へ蒸
着するが電極との密着性に問題が残る。

これに対し導電性高分子は、膜の作成が容島で大面積化
が可能であるという利点を有しており、種々の提案がな
されており、たとえば特開昭６１−２３８０２８号公報
にはポリアニリン、ポリピロール、ポリチオフェン等の
フィルムを使用することが提案されている。

しかしながら、上記のいずれかの場合にも中間色の色変
化や濃淡の変化をおこすのは困難であり、エレクトロク
ロミック素子として使用するには不充分であった。

（発明が解決しようとする課題） 本発明の目的は上記欠点に艦み、中間色の色変化もしく
は濃淡の変化をするエレクトロクロミック素子を提供す
ることにある。

（課題を解決するための手段） 本発明のエレクトロクロミック素子は透明電極と対向電
極の間に発色層と電解質層が配されたものであり、前記
発色層が２種類以上のエレクトロクロミック材料で形成
されていることを特徴とする。

上記エレクトロクロミック材料としては従来公知の任意
のものが使用可能であり、たとえば酸化タングステンな
どの遷移金属の酸化物、プｌレンアンプル−７タロシア
二ン、ビオローゲンなどの錯体、ポリアニリン、ポリピ
ロール、ポリチオフェン、ポリアセチレン等があげられ
るが、−形成（Ｉ）で示されるポリアセチレンが好適に
使用される。

式中Ｒ１、Ｒ黛、Ｒｓは水素、炭素＆ｌＯ以下のアルキ
ル基、トリフルオロメチル基又はトリアルキルシリル基
（アルキル基は炭素数６以下）であって、同一であって
もよいし、異なっていてもよく、たとえばぼり（０−）
リメチルシリルフェニル）アセチレン、ポリフェニルア
セチレン、ポリ（〇−トリフルオロメチルフェニル）ア
セチレン、ポリ（０−メチルフェニル）アセチレン、ポ
リ（ｐ−ｔ−ブチルフェニル）アセチシン、ボ’Ｊ　（
２＊　６−　ジメチル−４−ｔ−ブチルフェニル）アセ
チレン等が挙げられる。

上記アセチレン系ポリマーの製造方法は任意の方法が採
用されてよく、たとえば特開昭６３−９２６１９号公報
に記載されている方法で製造される。

発色層の形成方法は任意の方法が採用されてよく、たと
えば２種類のエレクトロクロミック材料をその共通溶媒
に溶解し、塗布乾燥する方法、−方のエレクトロクロミ
ック材料を溶媒に溶解した溶液に、その溶媒に溶解しな
いエレクトロクロミック材料を添加分散した後塗布乾燥
する方法、−糧のエレクトロクロミック材料を溶媒に溶
解もしくは分散し、塗布乾燥した後、他のエレクトロク
ロミック材料を溶媒に溶解もしくは分散し、塗布乾燥し
て一＊＊する方法等があげられる。

本発明のエレクトロクロミック素子は、透明電極と対向
電極の間に発色層と電解質層が配置されている、即ち発
色層は透明電極と対向電極のいずれか一方に密着し、電
解質層は他方の電極に密着しており、発色層と電解質層
の界面では、電極界面での電荷移動に伴いイオンが自由
に出入りする構造を持っている。

本発明で使用される透明電極は透明な電極であればよく
、例えば酸化インジウム、酸化錫、酸化チタンなどの半
導体薄膜、金、銀などの金属薄膜、これらの薄膜が蒸着
などによりガラス、プラスチックフィルム等に積層され
たもの等が挙げられる。

本発明で使用される対向電極は従来公知の任意の電極が
使用でき、上記透明電極のほか、金属板、無定形酸化タ
ングステン−鉄錯体、遷移金属酸化物−カーボン焼結体
、酸化マンガン等が挙けられる。

本発明で使用される電解質層は固層であってもよいし、
液層であってもよく、たとえば次のものが挙げられる。

＋１１　　酸化タンタル、酸化ニオブ、酸化チタン等の
無機誘電体薄膜。

（２）　　過塩素酸リチクム、ホク７ツ酸テトラエチル
アンモエクム、ヨク化すチクム等の電解質とポリビニル
アルコール、ポリビニルブチラール、ポリエチレンオキ
サイドなどの樹脂成分を、両者を溶解し得る溶媒に溶解
した後溶媒を除去することによって得られる高分子電解
質。

（３）上記電解質をアセトニトリル、ニトロメタン等の
有機溶媒に溶解した液層電解質。

２＄１の発明では発色層がエレクトロクロミック材料と
高分子樹脂で形成される。

エレクトロクロミック材料が２種以上併用されてよいこ
とはいうまでもない。

上記高分子樹脂とはエレクトロクロミック性能を有さす
結着性を有するものであって、ポリエチレン、ポリプロ
ピレン、ポリエステｌし、ポリカーボネート、ポリエー
テル等の導電性を有さない高分子樹脂、ポリピロール、
ポリチオフェン、ポリ（０−）リメチルシリルフェニル
アセチレン）の如きポリアセチレン等の導電性高分子樹
脂があげられる。

尚、発色層は通電により発色層が発色するだけの導電性
が必要であり、導電性を有さない高分子樹脂を使用する
際には上記導電性を有する程度にエレクトロクロミック
材料と導電性を有さない高分子樹脂を海島模様に配する
か、導電性を有さない高分子樹脂に導電性高分子樹脂、
電解質を添加して導電性を付与する必要がある。

上記発色層の形成方法は任意の方法が採用されてよく、
たとえばエレクトロクロミック材料と高分子樹脂及び必
要ならば導電性樹脂や電解質を溶媒に溶解もしくは分散
し、塗布乾燥する方法があけられる。

（実施例） 次に、本発明の詳細な説明する。

実施例１ ポリ（０−）リメチルシリルフェニル）アセチレン及び
ポリ（０−トリフルオロメチルフェニル）アセチレン０
．５５ｉ’ずつをトルエン５　ｍｌに溶解した溶液をガ
ラス板に酸化インジクムー酸化鍋が蒸着された透明電極
の蒸着層上にスピンコードし乾燥して発色層を積層し、
作用電極を作製した。

次に過塩素酸リチウム０．０１モルを５０ｓＪのプロピ
レンカーボネートに溶解して電解質層を作成した。

対向電極として、ガラス板に酸化インジクムー酸化錫が
蒸着された透明電極を用い、前記プロピレンカーボネー
ト溶液中に作用電極および銀−塩化銀参照電極とともに
浸漬し、作用極上の発色層を電気化学的に酸化還元した
。酸化状態及び還元状態での紫外可視吸収スペクトルを
測定した結果、還元状態での吸収極大は４７２ｎｍにあ
られれ、ぼり（０−）リメチルシリルフェニル）アセチ
レン及び〆す（０−）リフルオロメチルフェニル）アセ
チレンそれぞれ単独の場合（それぞれ５４２ｎｍｓ４５
８ｎｍ）の中間であった。また酸化状態では吸収極大が
赤外領域にあるため無色を示し、エレクトロクロミック
性が示された。

実施例２ 実施例１においてポリ（０−）リフルオロメチルフェニ
ル）アセチレンの代わりにポリ（ｌ−メチル−２−フェ
ニルアセチレン）を用いた以外は、実施例１と同様に行
った。

紫外可視吸収スペクトルを測定した結果、還元状態での
吸収極大はボ！Ｉ（０−）！ｊフルオロメチルフェニル
）アセチレン単独の場合と同一波長の４５８　ａｍに現
れたが、吸光度は単独の場合の約半分になった。

比較例１ ポリ（０−）リメチルシリルフェニル）アセチレン１ｆ
をトルエン５−に溶解した溶液を発色層に用いた以外は
実施例１と同様に行った。

還元状態での紫外可視吸収スペクトルを測定した結果、
吸収極大は５４２　ｎｍに現れな。また酸化状態ではブ
ロードな吸収が赤外領域に現れ、無色を示した。

比較例２ ボＵ（ｏ−１リフルオロメチルフエニル）アセチレン１
２をトルエン５ｄに溶解した溶液を有機発色層に用いた
以外は実施例１と同様に行った。

還元状急での紫外可視吸収スペクトルを測定した結果、
吸収極大は４５８ｎｍｌＣ現れた。また酸化状態ではブ
ロードな吸収が赤外領域に現れ、無色を示した。

（発明の効果） 本発明のエレクトロクロミック素子の構成は上述の通り
なので、中間色の色変化もしくは濃淡の変化を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、透明電極と対向電極の間に発色層と電解質層が配さ
   れているエレクトロクロミック素子において、前記発色
   層が２種類以上のエレクトロクロミック材料で形成され
   ていることを特徴とするエレクトロクロミック素子。 ２、透明電極と対向電極の間に発色層と電解質が配され
   ているエレクトロクロミック素子において、前記発色層
   がエレクトロクロミック材料と高分子樹脂で形成されて
   いることを特徴とするエレクトロクロミック素子。