JPH0610734B2 - 表示媒体 - Google Patents
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- JPH0610734B2 JPH0610734B2 JP59095577A JP9557784A JPH0610734B2 JP H0610734 B2 JPH0610734 B2 JP H0610734B2 JP 59095577 A JP59095577 A JP 59095577A JP 9557784 A JP9557784 A JP 9557784A JP H0610734 B2 JPH0610734 B2 JP H0610734B2
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- C09K9/02—Organic tenebrescent materials
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
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- C09K11/06—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials
- C09K11/07—Luminescent, e.g. electroluminescent, chemiluminescent materials containing organic luminescent materials having chemically interreactive components, e.g. reactive chemiluminescent compositions
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect
- G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
- G02F1/1516—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising organic material
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Description
【発明の詳細な説明】 (1)技術分野 本発明は、包接錯体の単分子膜、乃至単分子層累積膜の
化学変化若しくは物理変化を利用して表示を行なう表示
媒体に関する。
化学変化若しくは物理変化を利用して表示を行なう表示
媒体に関する。
(2)背景技術 従来、有機化合物を発色表示層とする表示媒体として
は、例えば酸化還元反応によって発色する有機化合物
（エレクトロクロミック材料）等を利用したものなどが
知られている。
は、例えば酸化還元反応によって発色する有機化合物
（エレクトロクロミック材料）等を利用したものなどが
知られている。
エレクトロクロミック材料を用いた表示媒体は、いくつ
かの型のものが提案されている（例えば特開昭48-71380
号公報、同50-32958号公報、同50-63950号公報、及び同
50-136000号公報参照）。これら従来のものは、いずれ
もエレクトロクロミック材料としてビオロゲンの誘導体
を用い、これを適当な電解液中に溶解せしめて発色表示
層とし、電圧印加により発色を行なう、いわゆる有機Ｅ
Ｃ（エレクトロクロミック）表示素子に関するものであ
る。この際の発色パターンは、有機ＥＣ素子を形成して
いる電極の形状に従ったものである。しかしながら、上
述の有機ＥＣ素子にあっては、エレクトロクロミック材
料は、電解液中に溶解しているため自由度が大きく応答
性（電圧印加後の発色若しくは消色にかかる時間）に劣
り、高密度発色表示素子とはなり得ないものであった。
又、電極上に析出した着色物質が、再び溶媒（電解液）
に溶けだすため、メモリー時間が短かく、可逆性（発色
消色のプロセス）に劣るものであった。かかる従来例
の欠点を解消するためには、上述のエレクトロクロミッ
ク材料が表示素子を構成するパターン状電極上に高度の
秩序性を持って付着していることが必要である。
かの型のものが提案されている（例えば特開昭48-71380
号公報、同50-32958号公報、同50-63950号公報、及び同
50-136000号公報参照）。これら従来のものは、いずれ
もエレクトロクロミック材料としてビオロゲンの誘導体
を用い、これを適当な電解液中に溶解せしめて発色表示
層とし、電圧印加により発色を行なう、いわゆる有機Ｅ
Ｃ（エレクトロクロミック）表示素子に関するものであ
る。この際の発色パターンは、有機ＥＣ素子を形成して
いる電極の形状に従ったものである。しかしながら、上
述の有機ＥＣ素子にあっては、エレクトロクロミック材
料は、電解液中に溶解しているため自由度が大きく応答
性（電圧印加後の発色若しくは消色にかかる時間）に劣
り、高密度発色表示素子とはなり得ないものであった。
又、電極上に析出した着色物質が、再び溶媒（電解液）
に溶けだすため、メモリー時間が短かく、可逆性（発色
消色のプロセス）に劣るものであった。かかる従来例
の欠点を解消するためには、上述のエレクトロクロミッ
ク材料が表示素子を構成するパターン状電極上に高度の
秩序性を持って付着していることが必要である。
かかる従来例の欠点を解消し、1)各種の機能性膜を比較
的簡単に作製する方法、2)その際、機能性分子の持つ各
種機能が、薄膜化した場合に於いても、損失若しくは低
下されることなく発現する様に膜化する方法、更には、
3)上記の薄膜化に於いて、特別な操作を行うことなし
に、膜構成分子が膜面内方向に対して、高度の秩序構造
を持って配向される方法を種々検討した結果、本発明を
成すに至った。又、かかる成膜法を用いて、高感度、高
解像度の表示媒体を、安易にかつ高品質に提供できるに
至った。
的簡単に作製する方法、2)その際、機能性分子の持つ各
種機能が、薄膜化した場合に於いても、損失若しくは低
下されることなく発現する様に膜化する方法、更には、
3)上記の薄膜化に於いて、特別な操作を行うことなし
に、膜構成分子が膜面内方向に対して、高度の秩序構造
を持って配向される方法を種々検討した結果、本発明を
成すに至った。又、かかる成膜法を用いて、高感度、高
解像度の表示媒体を、安易にかつ高品質に提供できるに
至った。
(3)発明の開示 本発明の目的は、光、熱、電気、磁気等の外因による分
子単位での化学変化若しくは物理変化によって生じる発
色を利用した高密度表示媒体を提供することにある。ま
た、この様な分子単位での高密度表示を行うのに際して
重要な因子となる媒体面内での分子配向に関して、従来
例よりも秀逸な媒体を提供することにある。更には、上
述表示媒体を製造するに当って、比較的簡単な操作変更
により、様々な性質を有する媒体を提供することにあ
る。
子単位での化学変化若しくは物理変化によって生じる発
色を利用した高密度表示媒体を提供することにある。ま
た、この様な分子単位での高密度表示を行うのに際して
重要な因子となる媒体面内での分子配向に関して、従来
例よりも秀逸な媒体を提供することにある。更には、上
述表示媒体を製造するに当って、比較的簡単な操作変更
により、様々な性質を有する媒体を提供することにあ
る。
本発明の上記目的は、以下の本発明によって達成され
る。
る。
分子内に親水性部位、疎水性部位、及び包接部位を有す
る下記一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ）及び（Ｉｃ）で表わさ
れる化合物からなる群より選ばれるホスト分子と、 該ホスト分子に包接される発色機能を有するゲスト分子
とからなり、発色表示機能を示す包接錯体の単分子膜ま
たは単分子層累積膜を、担体上に形成して発色表示層と
したことを特徴とする表示媒体。
る下記一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ）及び（Ｉｃ）で表わさ
れる化合物からなる群より選ばれるホスト分子と、 該ホスト分子に包接される発色機能を有するゲスト分子
とからなり、発色表示機能を示す包接錯体の単分子膜ま
たは単分子層累積膜を、担体上に形成して発色表示層と
したことを特徴とする表示媒体。
〔上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）中、Ｒ1及びＲ2は何れか一
方が親水性部位を有し他方が疎水性部位を有する基であ
るか、または双方ともに親水性部位を有する基である
か、または双方ともに疎水性部位を有する基を表わし、
ＸはＨまたはＣ6Ｈ5を表わす。〕 本発明の発色表示層を構成する物質は、分子内に親水性
部位、疎水性部位及び他分子との包接が可能な部位を少
なく共１ケ所有する分子（これをホスト分子と呼ぶ）と
該ホスト分子に包接される別種の分子（これをゲスト分
子と呼ぶ）の二種の分子からなる。かかるホスト分子と
ゲスト分子とからなる包接錯体の単分子膜、乃至単分子
層累積膜を担体上に形成することにより、本発明の表示
媒体が形成される。但し、これら二種類の分子の内、ど
ちらか一方、若しくは、両方が、光、熱、電気、磁気等
の外因により、化学変化若しくは物理変化を起こして発
色することが必要である。
方が親水性部位を有し他方が疎水性部位を有する基であ
るか、または双方ともに親水性部位を有する基である
か、または双方ともに疎水性部位を有する基を表わし、
ＸはＨまたはＣ6Ｈ5を表わす。〕 本発明の発色表示層を構成する物質は、分子内に親水性
部位、疎水性部位及び他分子との包接が可能な部位を少
なく共１ケ所有する分子（これをホスト分子と呼ぶ）と
該ホスト分子に包接される別種の分子（これをゲスト分
子と呼ぶ）の二種の分子からなる。かかるホスト分子と
ゲスト分子とからなる包接錯体の単分子膜、乃至単分子
層累積膜を担体上に形成することにより、本発明の表示
媒体が形成される。但し、これら二種類の分子の内、ど
ちらか一方、若しくは、両方が、光、熱、電気、磁気等
の外因により、化学変化若しくは物理変化を起こして発
色することが必要である。
本発明に用いられるホスト分子としては、上述の如く、
分子内の適当な位置に親水性部位、疎水性部位及び少な
く共１ケ所の他種分子との包接錯体を形成可能な部位を
有する分子であれば広く使用することができる。分子内
に親水性部位や疎水性部位を形成し得る構成要素として
は、一般に広く知られている各種の親水基や疎水基等が
代表的なものとして挙げられる。他種分子との包接錯体
を形成し得る部位は、水酸基、カルボニル基、カルボキ
シル基、エステル基、アミノ基、ニトリル基、チオアル
コール基、イミノ基等の導入によって形成される。この
ようなホスト分子を、一般式(Ia)〜(Ic)で示される水酸
基を持つホスト分子を例として、以下に具体的に説明す
る。
分子内の適当な位置に親水性部位、疎水性部位及び少な
く共１ケ所の他種分子との包接錯体を形成可能な部位を
有する分子であれば広く使用することができる。分子内
に親水性部位や疎水性部位を形成し得る構成要素として
は、一般に広く知られている各種の親水基や疎水基等が
代表的なものとして挙げられる。他種分子との包接錯体
を形成し得る部位は、水酸基、カルボニル基、カルボキ
シル基、エステル基、アミノ基、ニトリル基、チオアル
コール基、イミノ基等の導入によって形成される。この
ようなホスト分子を、一般式(Ia)〜(Ic)で示される水酸
基を持つホスト分子を例として、以下に具体的に説明す
る。
（ここで、X＝HまたはC6H5である。） すなわち、分子内に親水性部位および疎水性部位を有す
るとは、例えば上式に於いてR1部及びR2部の何れか一包
に親水性部位が存在し、他方に疎水性部位が存在する
か、R1部及びR2部が両部以外の残りの部との関係に於い
て共に親水性、若しくは疎水性を示すことを言う。R1部
及び、R2部の構造に関して、疎水性部位を導入する場合
には特に炭素原子数5〜30の長鎖アルキル基が、又親水
性部位を導入する場合には特に炭素原子数1〜30の脂肪
族カルボン酸基が望ましい。
るとは、例えば上式に於いてR1部及びR2部の何れか一包
に親水性部位が存在し、他方に疎水性部位が存在する
か、R1部及びR2部が両部以外の残りの部との関係に於い
て共に親水性、若しくは疎水性を示すことを言う。R1部
及び、R2部の構造に関して、疎水性部位を導入する場合
には特に炭素原子数5〜30の長鎖アルキル基が、又親水
性部位を導入する場合には特に炭素原子数1〜30の脂肪
族カルボン酸基が望ましい。
本発明に於けるホスト分子を更に具体的に示せば、例え
ば以下に列挙するアセチレンジオール誘導体(No.1〜No.
6,No.16〜No.21)、ジアセチレレンジオール誘導体(No.7
〜No.12,No.22〜No.27)、ハイドロキノン誘導体(No.13
〜No.15,No.28〜No.30)等が利用し得るものとして挙げ
られる。尚、以下の例における ｍ，ｎは、正の整数
を、Ｚは、-CH3または-COOHを、Phは、-C6H5を示すもの
とする。
ば以下に列挙するアセチレンジオール誘導体(No.1〜No.
6,No.16〜No.21)、ジアセチレレンジオール誘導体(No.7
〜No.12,No.22〜No.27)、ハイドロキノン誘導体(No.13
〜No.15,No.28〜No.30)等が利用し得るものとして挙げ
られる。尚、以下の例における ｍ，ｎは、正の整数
を、Ｚは、-CH3または-COOHを、Phは、-C6H5を示すもの
とする。
No.1 No.2 No.3 No.4 No.5 No.6 〔ジアセチレンジオール誘導体の例〕 No.7 No.8 No.9 No.10 No.11 No.12 〔ハイドロキノン誘導体の例〕 No.13 No.14 No.15 〔アセチレンジオール誘導体の例〕 No.16 No.17 No.18 No.19 No.20 No.21 〔ジアセチレンジオール誘導体の例〕 No.22 No.23 No.24 No.25 No.26 No.27 〔ハイドロキノン誘導体の例〕 No.28 No.29 No.30 以上挙げた化合物はホスト分子に長鎖アルキル基や長鎖
カルボン酸等を置換させて親水性や疎水性を導入した点
を除けばそれ自体既知の化合物であり、又、長鎖アルキ
ル基等で修飾されていないホスト分子が、種々のゲスト
分子と結晶性の包接錯体を形成する点に関しても、日本
化学会誌No.2 239頁-242頁（1983年）に述べられてい
る。
カルボン酸等を置換させて親水性や疎水性を導入した点
を除けばそれ自体既知の化合物であり、又、長鎖アルキ
ル基等で修飾されていないホスト分子が、種々のゲスト
分子と結晶性の包接錯体を形成する点に関しても、日本
化学会誌No.2 239頁-242頁（1983年）に述べられてい
る。
これらホスト分子と包接錯体を作り得るゲスト分子とし
ては、一般に、ホスト分子と強い水素結合を形成し得る
分子が望ましい。従って、先に述べた如く、ホスト分子
が包接部位として水酸基を有する場合には、ゲスト分子
として、アルデヒド、ケトン、アミン、スルフォキシド
等を挙げることができる。また、ゲスト分子としては他
に、各種ハロゲン化合物、或いはπ−電子系化合物、即
ちアルケン、アルキン、及びアレーン等を選ぶ事もでき
る。何れにせよ、本発明では形成される包接錯体が発色
表示機能を示す構造を有する分子を選ぶ必要があり、特
に、後述するような電気的酸化還元反応による発色（エ
レクトロクロミック）機能を有する分子が選ばれる。
ては、一般に、ホスト分子と強い水素結合を形成し得る
分子が望ましい。従って、先に述べた如く、ホスト分子
が包接部位として水酸基を有する場合には、ゲスト分子
として、アルデヒド、ケトン、アミン、スルフォキシド
等を挙げることができる。また、ゲスト分子としては他
に、各種ハロゲン化合物、或いはπ−電子系化合物、即
ちアルケン、アルキン、及びアレーン等を選ぶ事もでき
る。何れにせよ、本発明では形成される包接錯体が発色
表示機能を示す構造を有する分子を選ぶ必要があり、特
に、後述するような電気的酸化還元反応による発色（エ
レクトロクロミック）機能を有する分子が選ばれる。
そのようなゲスト分子を具体的に示せば、以下に例示す
るビオロゲン(No.31)、テトラチオフルバレン(No.32)等
の酸化還元反応によって発色を示す分子等が利用し得る
ものとして挙げられる。
るビオロゲン(No.31)、テトラチオフルバレン(No.32)等
の酸化還元反応によって発色を示す分子等が利用し得る
ものとして挙げられる。
No.31 （ここで、R＝-CH3または-C2H5,X-＝Br-,Cl-,I-またはC
lO4 -） No.32 このようなホスト分子およびゲスト分子から成る包接錯
体の単分子膜または単分子層累積膜を作成する方法とし
ては、例えばI.Langmuirらの開発したラングミュア・ブ
ロジェット法（ＬＢ法）を用いる。ラングミュア・ブロ
ジェット法は、例えば分子内に親水基と疎水基を有する
構造の分子において、両者のバランス（両親媒性のバラ
ンス）が適度に保たれているとき、分子は水面上で親水
基を下に向けて単分子の層になることを利用して単分子
膜または単分子層の累積膜を作成する方法である。水面
上の単分子層は二次元系の特徴をもつ。分子がまばらに
散開しているときは、一分子当り面積Ａと表面圧Πとの
間に二次元理想気体の式、 ΠＡ＝ｋＴ が成り立ち、“気体膜”となる。ここに、ｋはボルツマ
ン定数、Ｔは絶対温度である。Ａを十分小さくすれば分
子間相互作用が強まり二次元固体の“凝縮膜（または固
体膜）”になる。凝縮膜はガラス基板などの種々の材質
や形状を有する担体の表面へ一層ずつ移すことができ
る。この方法を用いて、本発明のゲスト分子を包接する
ホスト分子の単分子膜（これを単錯体分子膜と呼ぶこと
にする）、若しくは単錯体分子層累積膜の具体的な製法
としては、例えば以下に示すＡ〜Ｅの５法を挙げること
ができる。
lO4 -） No.32 このようなホスト分子およびゲスト分子から成る包接錯
体の単分子膜または単分子層累積膜を作成する方法とし
ては、例えばI.Langmuirらの開発したラングミュア・ブ
ロジェット法（ＬＢ法）を用いる。ラングミュア・ブロ
ジェット法は、例えば分子内に親水基と疎水基を有する
構造の分子において、両者のバランス（両親媒性のバラ
ンス）が適度に保たれているとき、分子は水面上で親水
基を下に向けて単分子の層になることを利用して単分子
膜または単分子層の累積膜を作成する方法である。水面
上の単分子層は二次元系の特徴をもつ。分子がまばらに
散開しているときは、一分子当り面積Ａと表面圧Πとの
間に二次元理想気体の式、 ΠＡ＝ｋＴ が成り立ち、“気体膜”となる。ここに、ｋはボルツマ
ン定数、Ｔは絶対温度である。Ａを十分小さくすれば分
子間相互作用が強まり二次元固体の“凝縮膜（または固
体膜）”になる。凝縮膜はガラス基板などの種々の材質
や形状を有する担体の表面へ一層ずつ移すことができ
る。この方法を用いて、本発明のゲスト分子を包接する
ホスト分子の単分子膜（これを単錯体分子膜と呼ぶこと
にする）、若しくは単錯体分子層累積膜の具体的な製法
としては、例えば以下に示すＡ〜Ｅの５法を挙げること
ができる。
［Ａ］目的とする包接錯体のホスト分子とゲスト分子と
を溶剤に溶解し、これを水相上に展開させて包接錯体を
膜状に析出させる。この場合、ホスト分子の構造がNo.1
-No.15に示したような分子の両端に親水性部位（カルボ
キシル基）と疎水性部位（アルキル基）を併有するもの
であれば、水相上に析出する包接錯体はゲスト分子の親
水性および疎水性のいかんにかかわらず、ホスト分子の
親水性部位を水相に向けた状態で水相上に展開する。一
方、ホスト分子がNo.16-No.30に示した構造をとる場
合、分子の両端が疎水性部位のみで構成されるＺ＝-CH3
では、水相上に析出する包接錯体は、ゲスト分子の親水
性部位を水相に向けた第２図に示すような状態で水相上
に展開する。又、分子の両端が親水性部位のみで構成さ
れるＺ＝-COOHでは水相上に形成される包接錯体は、ホ
スト分子の親水性部位を水相に向けた第３図に示すよう
な状態で水相上に展開する。
を溶剤に溶解し、これを水相上に展開させて包接錯体を
膜状に析出させる。この場合、ホスト分子の構造がNo.1
-No.15に示したような分子の両端に親水性部位（カルボ
キシル基）と疎水性部位（アルキル基）を併有するもの
であれば、水相上に析出する包接錯体はゲスト分子の親
水性および疎水性のいかんにかかわらず、ホスト分子の
親水性部位を水相に向けた状態で水相上に展開する。一
方、ホスト分子がNo.16-No.30に示した構造をとる場
合、分子の両端が疎水性部位のみで構成されるＺ＝-CH3
では、水相上に析出する包接錯体は、ゲスト分子の親水
性部位を水相に向けた第２図に示すような状態で水相上
に展開する。又、分子の両端が親水性部位のみで構成さ
れるＺ＝-COOHでは水相上に形成される包接錯体は、ホ
スト分子の親水性部位を水相に向けた第３図に示すよう
な状態で水相上に展開する。
次にこの析出物が水相上を自由に拡散して広がりすぎな
いように仕切板（または浮子）を設けて展開面積を制限
して膜物質の集合状態を制御し、その集合状態に比例し
た表面圧Πを得る。この仕切板を動かし、展開面積を縮
少して膜物質の集合状態を制御し、表面圧を徐々に上昇
させ、累積膜の製造に適する表面圧Πを設定することが
できる。この表面圧を維持しながら静かに清浄な担体を
垂直に上下させることにより単錯体分子膜が担体上に移
しとられる。単錯体分子膜は以上で製造されるが、単錯
体分子層累積膜は前記の操作を繰り返すことにより所望
の累積度の単錯体分子層累積膜が形成される。
いように仕切板（または浮子）を設けて展開面積を制限
して膜物質の集合状態を制御し、その集合状態に比例し
た表面圧Πを得る。この仕切板を動かし、展開面積を縮
少して膜物質の集合状態を制御し、表面圧を徐々に上昇
させ、累積膜の製造に適する表面圧Πを設定することが
できる。この表面圧を維持しながら静かに清浄な担体を
垂直に上下させることにより単錯体分子膜が担体上に移
しとられる。単錯体分子膜は以上で製造されるが、単錯
体分子層累積膜は前記の操作を繰り返すことにより所望
の累積度の単錯体分子層累積膜が形成される。
単錯体分子層を担体上に移すには、上述した垂直浸せき
法の他、水平付着法、回転円筒法などの方法による。水
平付着法は担体を水面に水平に接触させて移しとる方法
で、回転円筒法は、円筒型の担体を水面上を回転させて
単錯体分子層を担体表面に移しとる方法である。前述し
た垂直浸せき法では、表面が親水性である担体を水面を
横切る方向に水中から引き上げるとホスト分子の親水基
が担体側に向いた単錯体分子層が担体上に形成される。
前述のように担体を上下させると、各行程ごとに１枚ず
つ単錯体分子層が積み重なっていく。成膜分子の向きが
引上げ行程と浸せき行程で逆になるので、この方法によ
ると各層間はホスト分子の親水基と親水基、ホス分子の
疎水基と疎水基が向かい合うＹ型膜が形成される。それ
に対し、水平付着法は、担体を水面に水平に接触させて
移しとる方法で、ホスト分子の疎水基が担体側に向いた
単錯体分子層が担体上に形成される。この方法では、累
積しても、成膜分子の向きの交代はなく全ての層におい
て、疎水基が担体側に向いたＸ型膜が形成される。反対
に全ての層において親水基が担体側に向いた累積膜はＺ
型膜と呼ばれる。
法の他、水平付着法、回転円筒法などの方法による。水
平付着法は担体を水面に水平に接触させて移しとる方法
で、回転円筒法は、円筒型の担体を水面上を回転させて
単錯体分子層を担体表面に移しとる方法である。前述し
た垂直浸せき法では、表面が親水性である担体を水面を
横切る方向に水中から引き上げるとホスト分子の親水基
が担体側に向いた単錯体分子層が担体上に形成される。
前述のように担体を上下させると、各行程ごとに１枚ず
つ単錯体分子層が積み重なっていく。成膜分子の向きが
引上げ行程と浸せき行程で逆になるので、この方法によ
ると各層間はホスト分子の親水基と親水基、ホス分子の
疎水基と疎水基が向かい合うＹ型膜が形成される。それ
に対し、水平付着法は、担体を水面に水平に接触させて
移しとる方法で、ホスト分子の疎水基が担体側に向いた
単錯体分子層が担体上に形成される。この方法では、累
積しても、成膜分子の向きの交代はなく全ての層におい
て、疎水基が担体側に向いたＸ型膜が形成される。反対
に全ての層において親水基が担体側に向いた累積膜はＺ
型膜と呼ばれる。
回転円筒法は、円筒型の担体を水面上を回転させて単分
子層を担体表面に移しとる方法である。単分子層を担体
上に移す方法は、これらに限定されるわけではなく、大
面積担体を用いる時には、担体ロールから水相中に担体
を押し出していく方法などもとり得る。また、前述した
親水基、疎水基の担体への向きは原則であり、担体の表
面処理等によって変えることもできる。
子層を担体表面に移しとる方法である。単分子層を担体
上に移す方法は、これらに限定されるわけではなく、大
面積担体を用いる時には、担体ロールから水相中に担体
を押し出していく方法などもとり得る。また、前述した
親水基、疎水基の担体への向きは原則であり、担体の表
面処理等によって変えることもできる。
以上の成膜過程に於いて膜物質の面内方向の配向性制御
は従来、主として表面圧の制御に依って成されていた訳
であるが、膜物質が余程単純な構造の化合物、例えば直
鎖脂肪酸等の場合を除き、高い秩序性を得ることは極め
て困難であった。然るに本発明に於いては、包接錯体を
膜物質に用いるので、高い秩序性を持つ膜を比較的簡単
に得ることができる。即ち、水相上に包接錯体が膜状に
析出した時点で、水素結合やファン・デル・ワールス力
等に因ってホスト分子−ゲスト分子間、ホスト分子−ホ
スト分子間、ゲスト分子−ゲスト分子間の立体的配置は
固定され、各ホスト分子及びゲスト分子は結晶格子的秩
序性を持って配列する。又、ゲスト分子のみが機能性を
持つ場合には、このゲスト分子への化学的修飾、即ち、
疎水基や親水基の導入を行わないので、膜化に伴う機能
の低下は生じない。
は従来、主として表面圧の制御に依って成されていた訳
であるが、膜物質が余程単純な構造の化合物、例えば直
鎖脂肪酸等の場合を除き、高い秩序性を得ることは極め
て困難であった。然るに本発明に於いては、包接錯体を
膜物質に用いるので、高い秩序性を持つ膜を比較的簡単
に得ることができる。即ち、水相上に包接錯体が膜状に
析出した時点で、水素結合やファン・デル・ワールス力
等に因ってホスト分子−ゲスト分子間、ホスト分子−ホ
スト分子間、ゲスト分子−ゲスト分子間の立体的配置は
固定され、各ホスト分子及びゲスト分子は結晶格子的秩
序性を持って配列する。又、ゲスト分子のみが機能性を
持つ場合には、このゲスト分子への化学的修飾、即ち、
疎水基や親水基の導入を行わないので、膜化に伴う機能
の低下は生じない。
［Ｂ］水溶性を示すゲスト分子を水相に溶解させる。次
にホスト分子を溶剤に溶解せしめてこれを水相上に展開
させる。この時同時にホスト分子−ゲスト分子間で包接
錯体形成が行われて膜状に析出する。ホスト分子とゲス
ト分子の組み合わせ及び以下の成膜操作については
［Ａ］に示した方法に順ずる。
にホスト分子を溶剤に溶解せしめてこれを水相上に展開
させる。この時同時にホスト分子−ゲスト分子間で包接
錯体形成が行われて膜状に析出する。ホスト分子とゲス
ト分子の組み合わせ及び以下の成膜操作については
［Ａ］に示した方法に順ずる。
［Ｃ］水溶性を示すゲスト分子を水相に溶解させる。次
に、目的とする包接錯体のホスト分子とゲスト分子とを
溶剤に溶解し、これを水相上に展開させて包接錯体を膜
状に析出させる。ホスト分子とゲスト分子の組み合わせ
及び以下の成膜操作については［Ａ］に示した方法に順
ずる。
に、目的とする包接錯体のホスト分子とゲスト分子とを
溶剤に溶解し、これを水相上に展開させて包接錯体を膜
状に析出させる。ホスト分子とゲスト分子の組み合わせ
及び以下の成膜操作については［Ａ］に示した方法に順
ずる。
［Ｄ］ホスト分子を溶剤に溶解しこれを水相中に展開さ
せる。その後、密閉系の装置を用いて気相側、即ち装置
内の空間をゲスト分子ガス雰囲気とする。この時、同時
に気相側のゲスト分子を包接し、包接錯体が膜状に析出
する。この方法はゲスト分子が低沸点で気化し易い性質
を持つ化合物、例えばアセトン等の場合、特に有効であ
る。ホスト分子とゲスト分子の組み合わせ及び以下の成
膜操作については［Ａ］に示した方法に順ずる。
せる。その後、密閉系の装置を用いて気相側、即ち装置
内の空間をゲスト分子ガス雰囲気とする。この時、同時
に気相側のゲスト分子を包接し、包接錯体が膜状に析出
する。この方法はゲスト分子が低沸点で気化し易い性質
を持つ化合物、例えばアセトン等の場合、特に有効であ
る。ホスト分子とゲスト分子の組み合わせ及び以下の成
膜操作については［Ａ］に示した方法に順ずる。
［Ｅ］密閉系の装置を用いて気相側、即ち装置内の空間
をゲスト分子ガス雰囲気とする。次に目的とする包接錯
体のホスト分子とゲスト分子とを溶剤に溶解し、これを
水相上に展開させて包接錯体を膜状に析出させる。ホス
ト分子とゲスト分子の組み合わせ及び以下の成膜操作に
ついては、［Ａ］に示した方法に順ずる。
をゲスト分子ガス雰囲気とする。次に目的とする包接錯
体のホスト分子とゲスト分子とを溶剤に溶解し、これを
水相上に展開させて包接錯体を膜状に析出させる。ホス
ト分子とゲスト分子の組み合わせ及び以下の成膜操作に
ついては、［Ａ］に示した方法に順ずる。
叙上の方法によって担体上に形成される単錯体分子膜及
び単錯体分子層累積膜は高密度でしかも高度の秩序性を
有しており、これら膜で発色表示層を構成することによ
って、高密度で高解像度の発色表示機能を有する表示媒
体を得ることができる。また、これら成膜方法はその原
理からも分る通り、非常に簡易な方法であり、上記のよ
うな優れた発色表示機能を有する表示媒体を低コストで
提供することができる そのような表示媒体の具体例を第１図に示し、図面も参
照しながら本発明を更に詳しく説明する。
び単錯体分子層累積膜は高密度でしかも高度の秩序性を
有しており、これら膜で発色表示層を構成することによ
って、高密度で高解像度の発色表示機能を有する表示媒
体を得ることができる。また、これら成膜方法はその原
理からも分る通り、非常に簡易な方法であり、上記のよ
うな優れた発色表示機能を有する表示媒体を低コストで
提供することができる そのような表示媒体の具体例を第１図に示し、図面も参
照しながら本発明を更に詳しく説明する。
第１図は、ゲスト分子の酸化還元反応による発色を利用
した発色表示層を有する表示媒体の例である。
した発色表示層を有する表示媒体の例である。
例えばホスト分子としてNo.1-No.30の何れかを、No.31,
No.32等のゲスト分子と組み合わせ、包接錯体を形成す
る。これら分子から成る単錯体分子膜、乃至単錯体分子
層累積膜を電極20を有する担体５、本例では平板状等の
基板に形成し、表示層とする。担体５上に電極20を形成
せずに、電極となり得る担体を用いてもよい。この膜を
覆う形で、電解液６を注入したセル８を形成する。更
に、上述電極（表示電極）20とは、電気的に絶縁されて
いる電極（対向電極）21をセル８との一部に設け、表示
媒体を形成する。電極21は、担体５の一部に設けてもよ
い。なお、担体５及びセル８の両方若しくは何れか一方
を透明な材料（ガラス等）で形成し、又これら透明部品
に接着している電極を透明電極にする必要がある。こう
して形成された表示媒体に表示電極20を陰極、対向電極
21を陽極にして直流電圧を印加すると例えばゲスト分子
がビオロゲン(No.31)の場合には式(II)に従って還元さ
れ発色する。
No.32等のゲスト分子と組み合わせ、包接錯体を形成す
る。これら分子から成る単錯体分子膜、乃至単錯体分子
層累積膜を電極20を有する担体５、本例では平板状等の
基板に形成し、表示層とする。担体５上に電極20を形成
せずに、電極となり得る担体を用いてもよい。この膜を
覆う形で、電解液６を注入したセル８を形成する。更
に、上述電極（表示電極）20とは、電気的に絶縁されて
いる電極（対向電極）21をセル８との一部に設け、表示
媒体を形成する。電極21は、担体５の一部に設けてもよ
い。なお、担体５及びセル８の両方若しくは何れか一方
を透明な材料（ガラス等）で形成し、又これら透明部品
に接着している電極を透明電極にする必要がある。こう
して形成された表示媒体に表示電極20を陰極、対向電極
21を陽極にして直流電圧を印加すると例えばゲスト分子
がビオロゲン(No.31)の場合には式(II)に従って還元さ
れ発色する。
従って表示電極20をパターン状に形成しておけば、パタ
ーン状に発色が可能である。消色するには逆電圧の直流
電圧を印加する。膜厚は100〜500Åが特に望ましい。
ーン状に発色が可能である。消色するには逆電圧の直流
電圧を印加する。膜厚は100〜500Åが特に望ましい。
以上述べた、本発明における単錯体分子膜または単錯体
分子累積膜を形成する担体は特に限定されないが、担体
表面に界面活性物質が付着していると、単錯体分子層を
水面から移しとる時に、単錯体分子膜が乱れ良好な単錯
体分子膜または単錯体分子層累積膜ができないので担体
表面が清浄なものを使用する必要がある。使用すること
のできる担体の例としては、ガラス、アルミニウムなど
の金属、プラスチック、セラミックなどが挙げられる。
分子累積膜を形成する担体は特に限定されないが、担体
表面に界面活性物質が付着していると、単錯体分子層を
水面から移しとる時に、単錯体分子膜が乱れ良好な単錯
体分子膜または単錯体分子層累積膜ができないので担体
表面が清浄なものを使用する必要がある。使用すること
のできる担体の例としては、ガラス、アルミニウムなど
の金属、プラスチック、セラミックなどが挙げられる。
担体上の単錯体分子膜または単錯体分子層累積膜は、十
分に強く固定されており担体からの剥離、剥落を生じる
ことはほとんどないが、付着力を強化する目的で担体と
単錯体分子膜または単錯体分子層累積膜の間に接着層を
設けることもできる。さらに単錯体分子層形成条件例え
ば水相の水素イオン濃度、イオン種、水温、担体上げ下
げ速度あるいは表面圧の選択等によって付着力を強化す
ることもできる。
分に強く固定されており担体からの剥離、剥落を生じる
ことはほとんどないが、付着力を強化する目的で担体と
単錯体分子膜または単錯体分子層累積膜の間に接着層を
設けることもできる。さらに単錯体分子層形成条件例え
ば水相の水素イオン濃度、イオン種、水温、担体上げ下
げ速度あるいは表面圧の選択等によって付着力を強化す
ることもできる。
単分子膜または単分子層累積膜の上に保護膜を設けるこ
とは、単分子膜または単分子層累積膜の化学的安定性を
向上させるためには、好ましいことであるが、成膜分子
の選択によって保護膜は設けても設けなくてもよい。以
下に本発明の実施例を示して更に具体的に説明する。
尚、以下の例におけるNo.61〜No.65の化合物は、第１表
に示す。
とは、単分子膜または単分子層累積膜の化学的安定性を
向上させるためには、好ましいことであるが、成膜分子
の選択によって保護膜は設けても設けなくてもよい。以
下に本発明の実施例を示して更に具体的に説明する。
尚、以下の例におけるNo.61〜No.65の化合物は、第１表
に示す。
実施例１ 第１図に示した表示媒体を作成し、表示を行った。
ホスト分子としてNo.61〜No.65の何れかを用い、これと
メチルビオロゲンを１：１の割合でクロロホルムに溶か
した後、pH6.5で塩化カドミウム濃度４×10-4mol/lの水
相上に展開させた。溶媒のクロロホルムを蒸発除去した
後、表面圧を高めて35dynes/cmとし、包接錯体を膜状に
析出させた。その後、表面圧を一定に保ちながら透明電
極（表示電極）20を有するガラス基板５を水面を横切る
方向に静かに上下させ（上下速度2cm/min）、単錯体分
子膜乃至単錯体分子層累積膜を基板５上に移し取り、該
膜から成る表示層を形成した。その後、表示電極20を取
り囲む形で、対向電極21を金で作成し、更にこれらの電
極を覆う形で、電解液（KBrの0.3mol/l水溶液）６を封
入したセル８をガラス板で形成し表示媒体とした。
メチルビオロゲンを１：１の割合でクロロホルムに溶か
した後、pH6.5で塩化カドミウム濃度４×10-4mol/lの水
相上に展開させた。溶媒のクロロホルムを蒸発除去した
後、表面圧を高めて35dynes/cmとし、包接錯体を膜状に
析出させた。その後、表面圧を一定に保ちながら透明電
極（表示電極）20を有するガラス基板５を水面を横切る
方向に静かに上下させ（上下速度2cm/min）、単錯体分
子膜乃至単錯体分子層累積膜を基板５上に移し取り、該
膜から成る表示層を形成した。その後、表示電極20を取
り囲む形で、対向電極21を金で作成し、更にこれらの電
極を覆う形で、電解液（KBrの0.3mol/l水溶液）６を封
入したセル８をガラス板で形成し表示媒体とした。
該表示媒体に表示電極20を陰極として0.8Vの直流電圧を
印加したところ、表示電極20の形状に応じてその部分の
みが青色に発色した。特に５層以上21層以下の累積膜を
有する表示媒体において良好な発色が認められた。逆電
圧を印加すると消色した。この発色消色のプロセスの
表示寿命は少なく共5000回以上であった。
印加したところ、表示電極20の形状に応じてその部分の
みが青色に発色した。特に５層以上21層以下の累積膜を
有する表示媒体において良好な発色が認められた。逆電
圧を印加すると消色した。この発色消色のプロセスの
表示寿命は少なく共5000回以上であった。
電極パターンを種々のパターンにして上記同様の表示媒
体を作成したところ、どの場合にも高密度な画像が高解
像度で得られた。
体を作成したところ、どの場合にも高密度な画像が高解
像度で得られた。
以上に説明した如く、本発明によって、高密度で高解像
力を有する表示媒体を低コストで提供することが可能と
なった。
力を有する表示媒体を低コストで提供することが可能と
なった。
第１図は、本発明に係る表示媒体の実施例を説明する縦
断面図、第２図〜第３図は本発明に係る包接錯体の水相
上に於ける状態を説明する説明図である。 １……ホスト分子、２……ゲスト分子 ３……親水性部位、５……基板 ４……長鎖アルキル部位 20,21……電極 ６……電解液、７……リード線 ８……セル 10,11……包接部位 12,13……被包接部位 18……親水性部位 14……長鎖脂肪族カルボン酸部位 15……疎水性部位 16……水相
断面図、第２図〜第３図は本発明に係る包接錯体の水相
上に於ける状態を説明する説明図である。 １……ホスト分子、２……ゲスト分子 ３……親水性部位、５……基板 ４……長鎖アルキル部位 20,21……電極 ６……電解液、７……リード線 ８……セル 10,11……包接部位 12,13……被包接部位 18……親水性部位 14……長鎖脂肪族カルボン酸部位 15……疎水性部位 16……水相
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西村 征生 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 江口 健 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 中桐 孝志 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭52−35587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−42229（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−16948（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−93318（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−111029（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−32958（ＪＰ，Ｕ) 特公 平４−52934（ＪＰ，Ｂ２) 米国特許3806229（ＵＳ，Ａ)
Claims (5)
- 【請求項１】分子内に親水性部位、疎水性部位、及び包
接部位を有する下記一般式（Ｉａ）、（Ｉｂ）及び（Ｉ
ｃ）で表わされる化合物からなる群より選ばれるホスト
分子と、該ホスト分子に包接される発色機能を有するゲ
スト分子とからなり、発色表示機能を示す包接錯体の単
分子膜または単分子層累積膜を、担体上に形成して発色
表示層としたことを特徴とする表示媒体。 〔上記式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）中、Ｒ1及びＲ2は何れか一
方が親水性部位を有し他方が疎水性部位を有する基であ
るか、または双方ともに親水性部位を有する基である
か、または双方ともに疎水性部位を有する基を表わし、
ＸはＨまたはＣ6Ｈ5を表わす。 - 【請求項２】前記一般式（Ｉａ）〜（Ｉｃ）において、
Ｒ1及びＲ2は、夫々炭素原子数５〜３０の長鎖アルキル
基または炭素原子数１〜３０の脂肪族カルボン酸基であ
ることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表示媒
体。 - 【請求項３】前記ゲスト分子が、アルデヒド、ケトン、
アミン、スルフォキシド、ハロゲン化合物分子、及びπ
−電子系化合物分子からなる群より選ばれる少なくとも
一種であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
の表示媒体。 - 【請求項４】前記ゲスト分子が下記式（３１）のビオロ
ゲンまたは式（３２）のテトラチオフルバレンであるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の表示媒体。 （ここで、Ｒ＝-CH3または-C2H5、Ｘ−＝Ｂｒ-,Ｃｌ-,
Ｉ-またはＣｌＯ4 -） - 【請求項５】エレクトロクロミック素子である特許請求
の範囲第１項記載の表示媒体。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59095577A JPH0610734B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 表示媒体 |
| US06/732,621 US4773742A (en) | 1984-05-15 | 1985-05-10 | Display method with fatly acid ester host molecule |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59095577A JPH0610734B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 表示媒体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239712A JPS60239712A (ja) | 1985-11-28 |
| JPH0610734B2 true JPH0610734B2 (ja) | 1994-02-09 |
Family
ID=14141440
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59095577A Expired - Lifetime JPH0610734B2 (ja) | 1984-05-15 | 1984-05-15 | 表示媒体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0610734B2 (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3806229A (en) | 1970-06-27 | 1974-04-23 | Philips Corp | Image display apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1572181A (en) * | 1975-08-18 | 1980-07-23 | Ici Ltd | Device comprising a thin film of organic materila |
| JPS5642229A (en) * | 1979-06-25 | 1981-04-20 | University Patents Inc | New photooresist composition |
-
1984
- 1984-05-15 JP JP59095577A patent/JPH0610734B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3806229A (en) | 1970-06-27 | 1974-04-23 | Philips Corp | Image display apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60239712A (ja) | 1985-11-28 |
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