JPH0422956B2 - - Google Patents
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- JPH0422956B2 JPH0422956B2 JP58068130A JP6813083A JPH0422956B2 JP H0422956 B2 JPH0422956 B2 JP H0422956B2 JP 58068130 A JP58068130 A JP 58068130A JP 6813083 A JP6813083 A JP 6813083A JP H0422956 B2 JPH0422956 B2 JP H0422956B2
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Landscapes
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は直流電圧印加による酸化還元反応で物
質の色が可逆的に変化するエレクトロクロミツク
現象を利用した新規なエレクトロクロミツク材料
および表示素子に関する。
質の色が可逆的に変化するエレクトロクロミツク
現象を利用した新規なエレクトロクロミツク材料
および表示素子に関する。
エレクトロクロミツクデイスプレイ（以下
ECDと略す）は直流電圧を印加することにより、
透明表示電極上で酸化または還元反応を生じ、こ
の表示電極が発色し、着色パターンが形成され
る。さらに逆電圧を印加すると逆反応が生じ、こ
の着色パターンが清色する。このような機構で発
消色するECDは、明るい場所で鮮明な表示が得
られる受光型の表示素子として従来から使用され
ている液晶と比較した場合、同程度の消費電力で
あること、視角依存性のないこと、鮮やかな色彩
表示ができること、記憶機能を有すること、動作
温度範囲が広いこと、広面積の表示が容易である
ことなど多くの特徴を持つており、広く注目され
ている。
ECDと略す）は直流電圧を印加することにより、
透明表示電極上で酸化または還元反応を生じ、こ
の表示電極が発色し、着色パターンが形成され
る。さらに逆電圧を印加すると逆反応が生じ、こ
の着色パターンが清色する。このような機構で発
消色するECDは、明るい場所で鮮明な表示が得
られる受光型の表示素子として従来から使用され
ている液晶と比較した場合、同程度の消費電力で
あること、視角依存性のないこと、鮮やかな色彩
表示ができること、記憶機能を有すること、動作
温度範囲が広いこと、広面積の表示が容易である
ことなど多くの特徴を持つており、広く注目され
ている。
従来から提案されている代表的なエレクトロク
ロミツク材料としてはビオロゲン誘導体（４，
4′−ビピリジン誘導体）などの有機化合物や、酸
化タングステン（WO3）、酸化モリブデン
（MoO3）、酸化イリジウム（Ir（OH）o）などの無
機化合物がある。
ロミツク材料としてはビオロゲン誘導体（４，
4′−ビピリジン誘導体）などの有機化合物や、酸
化タングステン（WO3）、酸化モリブデン
（MoO3）、酸化イリジウム（Ir（OH）o）などの無
機化合物がある。
ビオロゲン誘導体を用いるECDは、応答速度
が早く、置換基を変えれば多色化可能である等の
特徴をもつているが、酸化還元反応の際に副反応
が生じて不可逆状態が現われ、電極上に汚染物質
が残つて表示品質が劣下する欠点を有し、実用レ
ベルには達していない。
が早く、置換基を変えれば多色化可能である等の
特徴をもつているが、酸化還元反応の際に副反応
が生じて不可逆状態が現われ、電極上に汚染物質
が残つて表示品質が劣下する欠点を有し、実用レ
ベルには達していない。
現在ECDとして実用化されているのは無機化
合物系のエレクトロクロミツク材料であり、特に
WO3がよく研究されている。WO3を表示電極と
して用いたECDは、還元反応により無色のWO3
が青色に変化することを利用したものであるが、
発色状態の青色はコントラストとしてはまだまだ
満足すべきものとはなり得ない。
合物系のエレクトロクロミツク材料であり、特に
WO3がよく研究されている。WO3を表示電極と
して用いたECDは、還元反応により無色のWO3
が青色に変化することを利用したものであるが、
発色状態の青色はコントラストとしてはまだまだ
満足すべきものとはなり得ない。
上記のように、従来コントラストが鮮明で、し
かも様々な色を表現できるエレクトロクロミツク
材料が求められていたが、本発明者らは鋭意検討
した結果、電極を還元状態に電圧印加することに
より無色乃至黄色状態が黒色状態に変化し、逆に
電圧を印加すると無色乃至黄色状態にもどるとい
う性質をもつた新規且つ優れた性能を有するエレ
クトロクロミツク材料を見い出して本発明に到つ
たのである。
かも様々な色を表現できるエレクトロクロミツク
材料が求められていたが、本発明者らは鋭意検討
した結果、電極を還元状態に電圧印加することに
より無色乃至黄色状態が黒色状態に変化し、逆に
電圧を印加すると無色乃至黄色状態にもどるとい
う性質をもつた新規且つ優れた性能を有するエレ
クトロクロミツク材料を見い出して本発明に到つ
たのである。
即ち本発明は層状化合物であるβ−ZrNX（Ｘ
はBr又はCl）の層間への電気化学的酸化還元反
応によるインターカレーシヨンを利用するβ型
ZrNXよりなるエレクトロクロミツク材料および
この材料を使用したエレクトロクロミツクデイス
プレイ表示素子に関する。
はBr又はCl）の層間への電気化学的酸化還元反
応によるインターカレーシヨンを利用するβ型
ZrNXよりなるエレクトロクロミツク材料および
この材料を使用したエレクトロクロミツクデイス
プレイ表示素子に関する。
β−ZrNXは次の式(1)で示すように還元電位に
電圧を印加した場合、リチウム原子がβ−ZrNX
の層間にインターカレーシヨンされ、黒色状態で
あるLixZrNXを形成する。
電圧を印加した場合、リチウム原子がβ−ZrNX
の層間にインターカレーシヨンされ、黒色状態で
あるLixZrNXを形成する。
ZrNX＋xLi+＋xe-LixZrNX (1)
無色〜黄色状態 黒色状態
次に逆に電圧を印加し、酸化反応を起こさせる
とβ−ZrNXの層間に存在したリチウムがイオン
として放出され、元の無色〜黄色状態に戻る。こ
の反応は電位を酸化状態と還元状態とに交互に変
化させることにより可逆的に進行するものであ
る。そしてこの可逆的な反応に伴つて電極の色相
変化も可逆的に生じる。
とβ−ZrNXの層間に存在したリチウムがイオン
として放出され、元の無色〜黄色状態に戻る。こ
の反応は電位を酸化状態と還元状態とに交互に変
化させることにより可逆的に進行するものであ
る。そしてこの可逆的な反応に伴つて電極の色相
変化も可逆的に生じる。
本発明はこの可逆的現象を示すβ−ZrNXを
ECDの表示電極材料として用い、コントラスト
の非常に鮮明なECD素子を得るものである。
ECDの表示電極材料として用い、コントラスト
の非常に鮮明なECD素子を得るものである。
本発明において用いられるβ−ZrNXは300〜
400℃のアンモニア気流中で４塩化ジルコニウム
或は４臭化ジルコニウムを反応させ得られたα型
のZrNXを500〜650℃に加熱することにより合成
することができる。このように合成されたβ−
ZrNXを薄膜化して透明導電性電極上に設けるこ
とにより、ECDのエレクトロクロミツク極とし
て使用できる。
400℃のアンモニア気流中で４塩化ジルコニウム
或は４臭化ジルコニウムを反応させ得られたα型
のZrNXを500〜650℃に加熱することにより合成
することができる。このように合成されたβ−
ZrNXを薄膜化して透明導電性電極上に設けるこ
とにより、ECDのエレクトロクロミツク極とし
て使用できる。
本発明のエレクトロクロミツクデイスプレイ素
子をつくるための透明導電性電極としては、
SnO2、In2O3、Au等を被覆したガラスまたはプ
ラスチツクスフイルム等が用いられる。β−
ZrNXを薄膜化するには、β−ZrNClの粉末をポ
リビニルアルコール等をバインダーとして塗布す
る方法、或は真空蒸着法、イオンスパツタリング
法等により、前記透明導電性電極上に薄膜を形成
させる。
子をつくるための透明導電性電極としては、
SnO2、In2O3、Au等を被覆したガラスまたはプ
ラスチツクスフイルム等が用いられる。β−
ZrNXを薄膜化するには、β−ZrNClの粉末をポ
リビニルアルコール等をバインダーとして塗布す
る方法、或は真空蒸着法、イオンスパツタリング
法等により、前記透明導電性電極上に薄膜を形成
させる。
このようにして得られたエレクトロクロミツク
デイスプレイ表示素子は、第１図に示されるよう
な構造のECDセル中に封入される。即ち第１図
に於て１は透明導電性電極、２はその上に設けた
β−ZrNCl薄膜、３はスペーサー、４は対向電
極、５は電解液を示す。
デイスプレイ表示素子は、第１図に示されるよう
な構造のECDセル中に封入される。即ち第１図
に於て１は透明導電性電極、２はその上に設けた
β−ZrNCl薄膜、３はスペーサー、４は対向電
極、５は電解液を示す。
対向電極として用いられる材料は、本発明の表
示電極と対になつて電極反応を行なう材料であれ
ばいかなるものでも良く、例えば白金、金、カー
ボン、酸化インジウム、酸化タングステン、酸化
スズ、銀、リチウム等が用いられる。
示電極と対になつて電極反応を行なう材料であれ
ばいかなるものでも良く、例えば白金、金、カー
ボン、酸化インジウム、酸化タングステン、酸化
スズ、銀、リチウム等が用いられる。
電解液としては、LiCl、LiClO4等の水溶液、
またはプロピレンカーボネート、アセノニトリル
等の有機溶媒にLiClO4を溶解させた有機電解液、
さらには固体電解質などを用いることができる。
またはプロピレンカーボネート、アセノニトリル
等の有機溶媒にLiClO4を溶解させた有機電解液、
さらには固体電解質などを用いることができる。
第１図のように組み立てられたECD素子に表
示電極が負になるように直流電圧を印加すると、
無色乃至黄色を示していた表示素子が直ちに黒色
に変化する。次に逆に電圧を印加すると、黒色を
示した表示素子が直ちに無色乃至黄色に変化す
る。本発明のこのECD素子は繰り返し寿命が長
く、しかも安定したメモリー性能を有するもので
ある。
示電極が負になるように直流電圧を印加すると、
無色乃至黄色を示していた表示素子が直ちに黒色
に変化する。次に逆に電圧を印加すると、黒色を
示した表示素子が直ちに無色乃至黄色に変化す
る。本発明のこのECD素子は繰り返し寿命が長
く、しかも安定したメモリー性能を有するもので
ある。
さらに本発明のエレクトロクロミツク材料は上
記の様に電気化学的還元反応により無色から黒色
に変化することを利用して、カメラ或は光プリン
ター等のシヤツター部にも使用できる。
記の様に電気化学的還元反応により無色から黒色
に変化することを利用して、カメラ或は光プリン
ター等のシヤツター部にも使用できる。
以下、実施例にて本発明を具体的に示すが、本
発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
発明はこれらの実施例に限定されるものではな
い。
実施例 １
電気炉中350℃のNH3気流中でZrCl4を反応さ
せてα型のZrNClを合成し、さらにこれを600℃
に加熱しβ型ZrNClを得た。このβ−ZrNClを１
％ポリビニルアルコール水溶液を混合し、SnO2
透明電極上に塗布し、120℃で12時間乾燥を行な
い表示電極を得た。対向電極として白金を、又電
解液として1mol／のLiClO4を含むテトラヒド
ロフラン溶液を用いて、第１図に示した構造の
ECDセルを構成した。このセルの両端にパルス
周期10秒で＋3.0Vから−3.9Vに変化する直流パ
ルス電圧を印加した。−3.9Vの状態で表示電極は
黒色に変化し、＋3.0Vの状態で黄色に戻つた。こ
の場合着色消色過程が明確であり、鮮明なコント
ラストを示した。又発色、消色を繰り返したとこ
ろ、102回の繰り返しで問題なく使用できた。
せてα型のZrNClを合成し、さらにこれを600℃
に加熱しβ型ZrNClを得た。このβ−ZrNClを１
％ポリビニルアルコール水溶液を混合し、SnO2
透明電極上に塗布し、120℃で12時間乾燥を行な
い表示電極を得た。対向電極として白金を、又電
解液として1mol／のLiClO4を含むテトラヒド
ロフラン溶液を用いて、第１図に示した構造の
ECDセルを構成した。このセルの両端にパルス
周期10秒で＋3.0Vから−3.9Vに変化する直流パ
ルス電圧を印加した。−3.9Vの状態で表示電極は
黒色に変化し、＋3.0Vの状態で黄色に戻つた。こ
の場合着色消色過程が明確であり、鮮明なコント
ラストを示した。又発色、消色を繰り返したとこ
ろ、102回の繰り返しで問題なく使用できた。
第１図は本発明のエレクトロクロミツクデイス
プレイ表示素子を用いたECDセルの略示断面図
である。 １……透明導電性電極、２……β−ZrNCl薄
膜。
プレイ表示素子を用いたECDセルの略示断面図
である。 １……透明導電性電極、２……β−ZrNCl薄
膜。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 層状化合物β型ZrNX（但しＸはCl又はBr）
よりなるエレクトロクロミツク材料。 ２ 層状化合物β型ZrNX（但しＸはCl又はBr）
よりなるエレクトロクロミツク材料の薄膜を透明
導電性電極上に設けてなるエレクトロクロミツク
デイスプレイ表示素子。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068130A JPS59193981A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | エレクトロクロミツク材料およびその材料を用いた表示素子 |
| EP89105830A EP0331209B1 (en) | 1983-04-18 | 1984-04-05 | Electrochromic material |
| DE8484103794T DE3482790D1 (de) | 1983-04-18 | 1984-04-05 | Beta zrn(halogen) schmiermittel. |
| DE8989105830T DE3485997T2 (de) | 1983-04-18 | 1984-04-05 | Elektrochromes material. |
| EP84103794A EP0122559B1 (en) | 1983-04-18 | 1984-04-05 | Beta zrn(halide) lubricant |
| US06/597,986 US4562056A (en) | 1983-04-18 | 1984-04-09 | Electrochromic material and lubricant |
| US06/782,247 US4669830A (en) | 1983-04-18 | 1985-09-30 | Electrochromic material and lubricant |
| US07/009,155 US4707283A (en) | 1983-04-18 | 1987-01-30 | Electrochromic material and lubricant |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58068130A JPS59193981A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | エレクトロクロミツク材料およびその材料を用いた表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59193981A JPS59193981A (ja) | 1984-11-02 |
| JPH0422956B2 true JPH0422956B2 (ja) | 1992-04-20 |
Family
ID=13364850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58068130A Granted JPS59193981A (ja) | 1983-04-18 | 1983-04-18 | エレクトロクロミツク材料およびその材料を用いた表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59193981A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH07142121A (ja) * | 1993-11-22 | 1995-06-02 | Nanahoshi Kagaku Kenkyusho:Kk | コネクタにおける通電表示装置 |
-
1983
- 1983-04-18 JP JP58068130A patent/JPS59193981A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59193981A (ja) | 1984-11-02 |
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