JPS5838781A - Electrochromic display element - Google Patents

Electrochromic display element

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Publication number
JPS5838781A
JPS5838781A JP56137486A JP13748681A JPS5838781A JP S5838781 A JPS5838781 A JP S5838781A JP 56137486 A JP56137486 A JP 56137486A JP 13748681 A JP13748681 A JP 13748681A JP S5838781 A JPS5838781 A JP S5838781A
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JP
Japan
Prior art keywords
display element
electrochromic
display
alkyl
color
Prior art date
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Pending
Application number
JP56137486A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Hiroshi Ono
博 小野
Katsunori Nishioka
西岡 克典
Kenji Nomura
野村 健次
Tatsuo Masumi
増見 達生
Hiroko Deguchi
出口 弘子
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>
Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>
Mitsubishi Electric Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>, Mitsubishi Electric Corp filed Critical JAPAN ELECTRONIC IND DEV ASSOC<JEIDA>
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Pending legal-status Critical Current

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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

PURPOSE:To provide the titled display element capable of developing desired color and having excellent display stability in repeated use, by using a specific phenazine derivative as an electrochromic substance which can be colored and quenched reversibly by the oxidation reduction reaction induced by the application of electrical potential. CONSTITUTION:A phenazine derivative of formula (R1-R4 are H, Cl, Br, I, F, 1-6C alkyl, alkoxy, NO2, NH2, COOCH3, SO2NH2, etc.; R5 and R6 are H, acyl, alkyl or phenyl) (e.g. 3,7-diamino-5-phenyl-5,10-dihydrophenazine) is used as an electrochromic substance, and is dissolved in water and/or an organic solvent preferably in a concentration of 1X10<-5>-5mol/l. The solution is mixed with tetraethylammonium perchlorate, etc. (preferably 0.01-5mol/l) as supporting electrolyte and white inorganic sigment, etc., and the mixture is filled in an electrochromic element to obtain the objective display element.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、電圧印加による酸化還元反応により可逆的
に発消色する新規な有機エレクトロクロシラ・り物質を
用いた表示素子に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a display element using a novel organic electrochromic material that reversibly develops and fades color through redox reactions caused by voltage application.

エレクトロクロミック表示素子(以下POD素子と略記
する。)では、電圧を印加することにより透明表示電極
でEC物質の酸化または還元反応がおこシ着色パターン
が形成され、逆極性の電圧を印加することによシ逆反応
で着色パターンが消色するという機構を利用している。
In an electrochromic display element (hereinafter abbreviated as a POD element), when a voltage is applied, an oxidation or reduction reaction of the EC substance occurs at the transparent display electrode, forming a colored pattern, and when a voltage of opposite polarity is applied. It uses a mechanism in which the colored pattern disappears through a reverse reaction.

このような機構で発消色するECD素子は、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べて視野
角の依存性がなく、鮮やかな色彩表示によシ見やすいこ
とや、メモリー機能を持つこと、動作温度範囲が広いこ
と、大画面化が容易であるなどの多くの優れた特長を有
しているために注目されている。
The ECD element, which develops and erases color using this mechanism, has no viewing angle dependence compared to the liquid crystal that has been conventionally used as a light-receiving display element, and has a bright color display that is easy to see, and has a memory function. It is attracting attention because it has many excellent features such as high temperature, wide operating temperature range, and ease of making large screens.

従来から提案されている代表的なEC物質としては、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(WO,)、M化モリ
ブデン(Mo On )などの無機化合物がある。
Typical EC substances that have been proposed so far include organic compounds such as viologen derivatives (4,4'-bipyridine derivatives) and inorganic compounds such as tungsten oxide (WO) and molybdenum oxide (MoOn). be.

これらのなかで有機化合物は無機化合物と比較して鮮や
かな色彩表示が得られ、しかも詩碑体の選択により種々
の色彩を選択できるという特長がある。
Among these, organic compounds have the advantage of being able to display more vivid colors than inorganic compounds, and that a variety of colors can be selected depending on the selection of the poem's font.

しかしながら、現段階では有機化合物を使ったECD素
子では繰返し表示寿命が短いことやメモリ寿命が不十分
であることなどのために実用化のレベルには達していな
い。また発色する色彩としても比較的限られた種類であ
υ、任意な色に発色でき、しかも表示の繰返し安定性の
よい新しいEC物質が要求されている。
However, at present, ECD elements using organic compounds have not reached the level of practical use due to their short repeated display life and insufficient memory life. Moreover, the types of colors that can be produced are relatively limited υ, and there is a need for new EC substances that can produce any color and have good repeat stability in display.

この発明は、従来、Ice物質としては知られてない有
機化合物が、上記要件を満すEC物質としての性質を備
えていることを見出し、このI!!c物質に適した構成
とし九mOD素子を提案するものである。
The present invention discovered that an organic compound that has not been known as an Ice substance has properties as an EC substance that satisfies the above requirements, and the I! ! This paper proposes a 9mOD element with a configuration suitable for c-materials.

この発明によるKOD素子は、下記一般式で表わされる
、フェナジン誘導体の酸化還元にょる発消色を利用する
ものである。
The KOD element according to the present invention utilizes the color development/discoloration caused by oxidation/reduction of a phenazine derivative, which is represented by the following general formula.

R/ 暴 Rに こで、式中R,〜R,はH,C1、By、工、7%01
がらC6のアルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基、
No、、ON%NH2、N(OH,)、、0OOH%c
OOOH,、S O,N H3、S osN、であり、
穐および鳥はH,アシル基、アルキル基、フェノキシ基
ヲ示ス。
R/ R Niko, in the formula R, ~R, is H, C1, By, Engineering, 7%01
C6 alkyl group, alkoxy group, phenoxy group,
No,,ON%NH2,N(OH,),,0OOH%c
OOOH,, S O, N H3, S osN,
The fox and the bird represent H, an acyl group, an alkyl group, and a phenoxy group.

これらのフェナジン誘導体は、次に示すような一般的な
合成法によシ得ることができる。
These phenazine derivatives can be obtained by general synthetic methods as shown below.

または、 5 これらの7工ナジン誘導体を用いてEcD素子を構成す
るには、水またはDMFなどの有機溶剤、あるいは水と
有機溶剤の混合溶剤にtx16−’〜5モル1ノの濃度
で溶解または分散し、更に導電性を高めるために支持電
解質を混入する。支持可解質の例としては、塩化リチウ
ム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、臭化カリウム、硫
化カリウム、硫酸第1鉄、過塩素酸カリウム、過塩素酸
リチウム、過塩素酸テトラエチルアンモニウム、ホウフ
ッ化カリウム、リン酸カリウム、酢飯カリウム等が目的
に応じて0.01〜5モ/I/1ノの範囲で用いられる
、 さらに、表示のコントラストを向上するために白色無機
顔料または高分子エマルシヨンを分散することも有効で
あシ、また白色無機顔料を溶液に対して同量以上混合し
全体をペースト状として用いることも可能である。
Or, 5 To construct an EcD element using these heptanazine derivatives, they can be dissolved in an organic solvent such as water or DMF, or a mixed solvent of water and an organic solvent at a concentration of tx16-' to 5 mol 1. A supporting electrolyte is mixed in to disperse and further increase conductivity. Examples of supporting solutes include lithium chloride, potassium chloride, sodium chloride, potassium bromide, potassium sulfide, ferrous sulfate, potassium perchlorate, lithium perchlorate, tetraethylammonium perchlorate, potassium borofluoride, Potassium phosphate, potassium vinegar rice, etc. are used in the range of 0.01 to 5 mo/I/1 depending on the purpose. Furthermore, a white inorganic pigment or a polymer emulsion is dispersed to improve the contrast of the display. This is also effective, and it is also possible to mix at least the same amount of white inorganic pigment into the solution and use the entire solution as a paste.

このように・調製したEC物質を第1図に示すようなl
1CD素子中に封入し、透明表示電FM(2)を正とし
て対向電極(3)との間に直流電圧を印加すると表示電
極(2)をとおして鮮やかな色表示が得られる。
The EC material prepared in this way was prepared as shown in Figure 1.
When the transparent display electrode FM (2) is set as positive and a DC voltage is applied between it and the counter electrode (3), a vivid color display can be obtained through the display electrode (2).

また、この発明に係るフェナジン誘導[−用イた他のK
OD素子の構成として、第2図に示すものがある。即ち
フェナジン誘導体と高分子バインダー樹脂を混合し、表
示電極(2)の面上にコーティングして膜状のKO材料
層(6)を形成する。ここで用いる高分子バインダー樹
脂としては、好ましくは導電性を有する高分子電解質が
適している。この場合、KOD素子内には、前述の支持
電解質および無機電解質などからなる溶液(7)を充填
する。
In addition, the phenazine derivative according to this invention [-]
One example of the configuration of an OD element is shown in FIG. That is, a phenazine derivative and a polymeric binder resin are mixed and coated on the surface of the display electrode (2) to form a film-like KO material layer (6). As the polymer binder resin used here, preferably a conductive polymer electrolyte is suitable. In this case, the KOD element is filled with a solution (7) consisting of the above-mentioned supporting electrolyte, inorganic electrolyte, and the like.

このように構成したECD素子によシ表示される色調は
用いるフェナジン誘導体により異なる。
The color tone displayed by the ECD element configured in this manner varies depending on the phenazine derivative used.

例えば8.7ジアミノー6フエニ/l/−5、lOジヒ
ドロフェナジン(一般式中R1および馬がNH,%R8
、へ、−がH%鳥がフェニル基である)では最初白色で
あるが、表示極を正とする電圧印加により赤紫色の鮮や
かな色調になシ、逆方向の電圧印加によりすみやかに元
の白色に戻る。この発色−消色の繰返しは安定に行うこ
とができ、優れた表示特性の素子を得ることができた。
For example, 8.7 diamino-6pheni/l/-5, 1O dihydrophenazine (in the general formula, R1 and NH are NH, %R8
, to, - is a phenyl group) is initially white, but by applying a voltage with the display pole as positive, it changes to a vivid reddish-purple color, and by applying a voltage in the opposite direction, it quickly changes to its original color. Return to white. This repetition of coloring and decoloring could be performed stably, and an element with excellent display characteristics could be obtained.

更に一般式中の置換基R1〜R6を選択することにより
他の色調の表示を得ることが可能である。
Furthermore, by selecting substituents R1 to R6 in the general formula, it is possible to obtain display of other color tones.

以上述べたように、この発明によるフェナジン誇導体を
用いたInCD素子は従来にない新規なものであり、種
々の色調を有する。安定した繰返し表示特性を有すると
いう特徴がある。
As described above, the InCD element using the phenazine conductor according to the present invention is novel and has various color tones. It is characterized by stable repeated display characteristics.

以下この発明につき実施例をあげて具体的に説明するが
、この発明はこれに@宝されるものではない。
This invention will be specifically described below with reference to Examples, but the invention is not limited thereto.

実施例1 サフラニン0を還元して合成し九8.7−ジアミツー5
−フエニ/v−5,1G−ジヒドロフェナジン0.5 
P 、過塩素酸テトラエチルアンモニウム0、255E
 、酸化チタン1.25F、酸化亜鉛2.6Fをジメチ
ルホルムアミド2.6− に加えて均一に混合したもの
を、+131)素子内に充填し、第17に示すEOD素
子を作成した。
Example 1 98.7-Diami2 5 synthesized by reducing Safranin 0
-Fenyl/v-5,1G-dihydrophenazine 0.5
P, tetraethylammonium perchlorate 0,255E
, 1.25 F of titanium oxide, and 2.6 F of zinc oxide were added to 2.6 F of dimethylformamide and mixed uniformly, which was filled into the +131) device to create an EOD device shown in No. 17.

透明表示電極を正として除々に電圧を印加していくと酸
化反応を起していることを示す電流が観測され、O,S
Vで赤紫色のコントラストのよい表示が得られた。逆極
性の電圧を印加するとすみやかに消色し、この発色−消
色の繰返しは安定して行われた。
When voltage is gradually applied with the transparent display electrode as positive, a current indicating that an oxidation reaction is occurring is observed, and O, S
With V, a reddish-purple display with good contrast was obtained. When a voltage of opposite polarity was applied, the color quickly disappeared, and the repetition of color development and color erasure was performed stably.

実施例2 ニュートラルレッドを還元して合成した、2−メチIV
−8−アミノー7−ジメ千〃アミノ−5,10−ジヒド
ロフェナジンIP、過塩酸テトラエチルアンモニウムo
、by、H化チタン2.5F1合成粉末ゼオライトs、
 o pをジメチルホルムアミド64に加えて均一に混
合したものをwaD素子内に充填し、第1図に示すff
1cD素子を作成した。
Example 2 2-Methi IV synthesized by reducing neutral red
-8-Amino-7-dimethenio-5,10-dihydrophenazine IP, tetraethylammonium perhydrochloride o
, by titanium hydride 2.5F1 synthetic powder zeolite s,
A homogeneous mixture of OP and dimethylformamide 64 was filled into the waD element, and the FF shown in FIG. 1 was filled.
A 1cD device was created.

透明素子電極を正として除々に電圧を印加していくと十
〇、6vで赤色のコントラストのよい表示が得られた。
When voltage was gradually applied with the transparent element electrode set as positive, a red display with good contrast was obtained at 10.6V.

逆極性の電圧を加えるとすみやかに白色に戻り、この発
色−消色の繰返しは安定して行われた。
When a voltage of opposite polarity was applied, the color quickly returned to white, and this cycle of coloring and decoloring was performed stably.

実施例8 5、lO−ジヒドロフェナジンをベンゾイル化して合成
した、5、lO−ジペンゾイ1v−5、lO−ジヒドロ
フェナジンlりを用いる以外は実施例2と同様にして1
[ICD素子を作成した。
Example 8 1 was prepared in the same manner as in Example 2 except that 5, 1O-dipenzoy 1v-5, 1O-dihydrophenazine synthesized by benzoylation of 5, 1O-dihydrophenazine was used.
[An ICD device was created.

表示極側を負として電圧を印加すると−1,6vで紫色
になり、逆極性の電圧を印加すると白色に戻った。
When a voltage was applied with the display electrode side set as negative, the color turned purple at -1.6V, and when a voltage with the opposite polarity was applied, the color returned to white.

実施例4 アンモニウムポリアクリレートの80%メタノ−/L/
溶ffx 5 WLtに8.7−ジブミツ−6−フェニ
ル−5,10−ジヒドロフェナジンlFを加えた浴゛液
を透明表示電極上にコーティングし厚さ2μmの膜を作
成した。これを用いてECD素子を組み立て七〜中に硫
酸カリウムの0.8モA/1)水溶液を封入して第、2
図に示すmOD素子を作成した。
Example 4 80% methanol/L/ of ammonium polyacrylate
A bath solution prepared by adding 8,7-dibumid-6-phenyl-5,10-dihydrophenazine IF to dissolved ffx5WLt was coated on a transparent display electrode to form a film with a thickness of 2 μm. Using this, an ECD element was assembled, and a 0.8 molar A/1) aqueous solution of potassium sulfate was sealed inside.
The mOD device shown in the figure was created.

表示電極側を正として電圧を印加することによfi +
 1.2 Vで赤紫色のコントラストのよい表示が得ら
れた。逆極性の電圧を加えるとすみやかに消色し、この
発色−消色の繰返しは安定に行われた。
By applying a voltage with the display electrode side as positive, fi +
At 1.2 V, a reddish-purple display with good contrast was obtained. When a voltage of opposite polarity was applied, the color quickly disappeared, and the repetition of color development and color erasure was performed stably.

この発明は直流電圧を印加したとき可逆的に生じる酸化
・還元反応に伴い当該物質の発色・消色を生じるエレク
トロクロミック物質を用いた表示素子において、上記エ
レクトロクロミック物質として下記の一般式 (但し、式中へ〜−はそれぞれ)I、C1、B、工、F
%負〜C6のアルキル基、アルコキシ基、フェノキシ基
、No、、CN%NH!、N (C! Hs)t、0O
OH,0OOCH3、S O,N H,、又はS os
N、であり、RIs R11はそれぞれH,アシμ基、
アルキル基又はフェニル基である)で示されるフェナジ
ン肪導体を用いることを特徴とするもので、各種の色表
示が可能で、かつ長寿命化が図れる効果がある。
The present invention provides a display element using an electrochromic substance that develops or decolors the substance due to an oxidation/reduction reaction that occurs reversibly when a DC voltage is applied. In the formula, ~- are respectively) I, C1, B, Engineering, F
% negative ~ C6 alkyl group, alkoxy group, phenoxy group, No, CN% NH! , N (C! Hs)t, 0O
OH, 0OOCH3, S O, N H, or S os
N, and RIs R11 are H, acyl μ group,
It is characterized by using a phenazine fatty conductor represented by an alkyl group or a phenyl group, and has the effect of being able to display various colors and extending its life.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明に係るZC物質を用い九[OD素子、
一実施例の断面図、第2図はこの発明の他の実施例の断
面図である。 図において、(1)はガラヌ基板、(2)は透明表示電
極、(3)は対向電極、(4)はエレクトロクロミック
物質を含む溶液、(5)はスペーサ、(6)は膜状のK
(3材料層、〈7)は電解質溶液である。 なお図中同一符号はそれぞれ同一または相当部分を示す
。 代理人 葛野信−(はが1名) 第1図 第2図
FIG. 1 shows an OD element using the ZC material according to the present invention.
A sectional view of one embodiment, and FIG. 2 is a sectional view of another embodiment of the invention. In the figure, (1) is a galanic substrate, (2) is a transparent display electrode, (3) is a counter electrode, (4) is a solution containing an electrochromic substance, (5) is a spacer, and (6) is a film of K.
(3 material layers, <7) is an electrolyte solution. Note that the same reference numerals in the figures indicate the same or corresponding parts. Agent Makoto Kuzuno (1 person) Figure 1 Figure 2

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)直流電圧を印加したとき可逆的に生じる酸化・還
元反応に伴い当談物質の発色・消色を生じるエレクトロ
クロミック物質を用いた表示素子において、上記エレク
トロクロミック物質として下記の一般式で示されるフェ
ナジン誘導体を用いることを特徴とするエレクトロクロ
ミック表示素子。 馬 八 (但し、式中R8〜へはそれぞれH,Cu2、B7、入
F、O,−0,のアルキμ基、アルコキシ基、フェノキ
シ基、No&ON%IJH,N (CH4)1%coo
g、 cooaa3、So、NHI又は5O8N、であ
υ、R8% R1はそれぞれu1アplv基、アルキμ
基又はフェニル基である)。
(1) In a display element using an electrochromic substance that causes coloring or decolorization of the substance in question due to an oxidation/reduction reaction that occurs reversibly when a DC voltage is applied, the electrochromic substance is expressed by the general formula below. An electrochromic display element characterized by using a phenazine derivative. Umahachi (However, in the formula, R8 to R8 are respectively H, Cu2, B7, F, O, -0, alkyl μ group, alkoxy group, phenoxy group, No & ON% IJH, N (CH4) 1% coo
g, cooaa3, So, NHI or 5O8N, υ, R8% R1 is u1 aplv group, alkyl μ, respectively
or phenyl group).
JP56137486A 1981-09-01 1981-09-01 Electrochromic display element Pending JPS5838781A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466556A (en) * 1993-05-14 1995-11-14 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Photosensitive microencapsulated toner

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5466556A (en) * 1993-05-14 1995-11-14 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Photosensitive microencapsulated toner

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