JPH07111525B2 - エレクトロクロミック素子 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は新規なエレクトロクロミツク素子に関する。

（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
クトロクロミツク素子が注目されている。エレクトロク
ロミツ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。

エレクトロクロミツク素子は電圧印加や電流によつて光
吸収特性の変化するエレクトロクロミズムを利用したも
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
タングステンなど還移金属の酸化物やプルシアンブルー
などの錯体がおもに研究されている。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、一般に還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いが、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
起こりやすい。また、有機系材料に比べると色調に乏し
い。有機系材料でも、フ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、膜の作成が容易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、ポリチオフエン等のフイルムを使用することが
提案されている。

しかしながら上記樹脂では鮮明な色変化をおこさず、エ
レクトロクロミツク素子として使用するには不充分であ
つた。

（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鑑み、鮮明な色変化をするエ
レクトロクロミツ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ツク素子は透明電極と対向電
極の間に有機発色層と電解質層が配されたものであり、
前記有機発色層は一般式（Ｉ）で表される構成単位を主
体とするアセチレン系ポリマーで形成され、その層厚は
1000〜4000Åである。

式中R¹,R²,R³は水素、又はトリアルキルシリル基（アル
キル基は炭素数６以下）であつて、同一であつてもよい
し、異なつていてもよく、たとえばポリ（ｏ−トリメチ
ルシリルフエニル）アセチレン、ポリフエニルアセチレ
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。

本発明のエレクトロクロミツク素子は、透明電極と対向
電極の間に有機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つている。このイオンの出
入りによつて有機発色層に色変化が発生する。したがつ
て、変化する色はイオンが有機発色層内に侵入する割合
で決る。飽和以上の侵入が起これば色は完全に変化する
が、部分的にしか侵入できない場合には色むらが起きた
り、変色しない等の欠点が現れる。

本発明の発色層は上記アセチレン系ポリマーで形成され
ており、その層厚が1000Åより薄くなると色が薄くな
り、変色が目立たなくなり、4000Åより厚くなるとイオ
ンが層の表面しか侵入できず充分な変色がおこらなくな
るので1000〜4000Åに限定されるのであり、好ましくは
1500〜35000Åである。

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、プラスチツクフイルム等に積層さ
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げられる。

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

（１）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）過塩素酸リチウム、ホウフツ酸テトラエチルアン
モニウム、ヨウ化リチウ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つ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。

（実施例） 次に、本発明の実施例を説明する。

実施例１〜４、比較例1,2 ポリ（ｏ−トリメチルシリルフエニル）アセチレン（重
量平均分子量100万）1gをトルエン30ml〜120mlの範囲で
いろいろ変化させてそれぞれ溶解した溶液を、ガラス板
に酸化インジウム−酸化錫が蒸着された透明電極の蒸着
層上にスピンコートし乾燥して第１表に示した厚さを有
する有機発色層を積層し、作用電極を作製した。

次に過塩素酸リチウム1gとシアノエチルポバール10gを
アセトニトリル40mlに溶解した溶液を、ポリエチレンテ
レフタレートフイルムの一面に酸化インジウム−酸化錫
が蒸着された対向電極の蒸着層上に塗布乾燥して電解質
層を積層した。

得られた作用電極と対向電極を有機発色層と電解質層が
接するように重ね合わせて全固体型エレクトロクロミツ
ク素子を得た。

作用電極を陽極とし、対向電極を陰極として、両極間に
2.0Vの電位を印加すると有機発色層は赤紫色から無色に
変化し、次に−1.5Vの電位を印加すると無色から赤紫色
に変化した。表面形状測定器で発色層の厚みを測定する
と共に、可視分光器により、2.0Vの電位を印加した時と
−1.5Vの電位を印加した時の吸光度（波長550nm）を測
定し第１表に示した。

（発明の効果） 本発明のエレクトロクロミツク素子の構成は上述の通り
なので、印加電圧の差により鮮明な色変化を示し、かつ
耐久性にすぐれている。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明電極と対向電極の間に有機発色層と電
   解質層が配置されているエレクトロクロッミク素子にお
   いて、前記有機発色層が一般式（１）で表される構成単
   位を主体とするアセチレン系ポリマーで形成され、その
   層厚が1000〜4000Åあることを特徴とするエレクトロク
   ロッミク素子。 「式中R¹、R²、R³は水素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、異なっていてもよい。」