JPS5838931A - エレクトロクロミツク表示素子 - Google Patents
エレクトロクロミツク表示素子Info
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- JPS5838931A JPS5838931A JP56137490A JP13749081A JPS5838931A JP S5838931 A JPS5838931 A JP S5838931A JP 56137490 A JP56137490 A JP 56137490A JP 13749081 A JP13749081 A JP 13749081A JP S5838931 A JPS5838931 A JP S5838931A
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- Japan
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- substance
- display electrode
- material layer
- electrically conductive
- conductive filler
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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
- G02F1/15165—Polymers
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、電圧印加による酸化・還元反応で物質の色
が可逆的に変化するエレクトロクロミック（以下ＥＣと
略記する）現象を利用したエレクトロクロミック表示素
子（以下ＥＣＤ素子と略記する）に関するものである。
が可逆的に変化するエレクトロクロミック（以下ＥＣと
略記する）現象を利用したエレクトロクロミック表示素
子（以下ＥＣＤ素子と略記する）に関するものである。
従来用いられているＥＣＤにはＥＣ物質として有機物で
は主にビオロゲン誘導体が、無機物では主に酸化タング
ステンが使われてきた。特にビオロゲン誘導体を用いる
系では、ビオロゲン誘導体を支持電解質とともに水ある
いは他の溶媒に溶解して得られる無色の溶液層に直流電
圧を印加すると、着色時陰極にあたる表示極上でビオロ
ゲン誘導体が還元されて着色する。逆電圧を印加すると
酸化されて元に戻り消色する。この反応は可逆的に進行
する。この系に用いられるＥＣＤ素子の構造の断面と第
１図に示す。図中（１＞は基板、（２）は透明な表示電
極、（３）は対向電極、（４）はＥＣ物質を含むＥＣＤ
溶液、（５）はスペーサーである。
は主にビオロゲン誘導体が、無機物では主に酸化タング
ステンが使われてきた。特にビオロゲン誘導体を用いる
系では、ビオロゲン誘導体を支持電解質とともに水ある
いは他の溶媒に溶解して得られる無色の溶液層に直流電
圧を印加すると、着色時陰極にあたる表示極上でビオロ
ゲン誘導体が還元されて着色する。逆電圧を印加すると
酸化されて元に戻り消色する。この反応は可逆的に進行
する。この系に用いられるＥＣＤ素子の構造の断面と第
１図に示す。図中（１＞は基板、（２）は透明な表示電
極、（３）は対向電極、（４）はＥＣ物質を含むＥＣＤ
溶液、（５）はスペーサーである。
従来のビオロゲン誘導体ＥＣＤ溶液を用いるＥＣＤ素子
は溶液型の発消色機構に起因する下記の欠点があった。
は溶液型の発消色機構に起因する下記の欠点があった。
（イ）着色、消色時の電極反応がビオロゲン誘導体分子
の電極表面への物質移動過程で律速されるため高速応答
性が期待できない。
の電極表面への物質移動過程で律速されるため高速応答
性が期待できない。
（ロ）対極反応もビオロゲン誘導体の酸化反応であるか
ら着色、消色反応の電位が変動し易く、駆動電圧が変動
し、この事に起因する作動不良が起り易く、長寿命の達
成が困難である。
ら着色、消色反応の電位が変動し易く、駆動電圧が変動
し、この事に起因する作動不良が起り易く、長寿命の達
成が困難である。
（ハ）着色状態と消色状態とで溶媒に対する溶解度が変
化し、着色物質が表示電極上に析出しなければならない
出いう制約を受けるので使用しうるＥＣ物質が制約され
る。
化し、着色物質が表示電極上に析出しなければならない
出いう制約を受けるので使用しうるＥＣ物質が制約され
る。
この発明は、このような従来の、溶液型有機ＥＣＤ素子
の欠点と除去するためになされたもので、表示極上に、
ＥＣ物質と高分子物質及び導電性充填物質を混合した材
料、又はＥＣ官能基を生前あるいは側鎖にもつ高分子Ｅ
Ｃ物質と導電性充填物質を混合した材料を膜状に設ける
ことにより、高速応答性を有し、かつ長寿命のＥＣＤ素
子を提供することを目的としている。□ 上記の様に膜状ＥＣ材料層を用いることによりＥＣ物質
が電極上近傍に固定されているためにＥＣ物質の表示電
極面上への移動が不要となり、着色、消色反応が電荷の
移動により律速されるようになるとともに、導電性充填
剤を混入する仁とにより、膜性状は多孔性となり、有効
表面積の拡大が図られ、その結果さらに高速応答性が実
現された。また従来のビオロゲン系ＥＣＤ溶液を用いた
ＥＣＤにみられた表示電極上に析出した着色物質の結晶
化による逆反応の阻害による寿命の低下が、この方式で
は本質的に起り得なくなり、長寿命化が達成された。
の欠点と除去するためになされたもので、表示極上に、
ＥＣ物質と高分子物質及び導電性充填物質を混合した材
料、又はＥＣ官能基を生前あるいは側鎖にもつ高分子Ｅ
Ｃ物質と導電性充填物質を混合した材料を膜状に設ける
ことにより、高速応答性を有し、かつ長寿命のＥＣＤ素
子を提供することを目的としている。□ 上記の様に膜状ＥＣ材料層を用いることによりＥＣ物質
が電極上近傍に固定されているためにＥＣ物質の表示電
極面上への移動が不要となり、着色、消色反応が電荷の
移動により律速されるようになるとともに、導電性充填
剤を混入する仁とにより、膜性状は多孔性となり、有効
表面積の拡大が図られ、その結果さらに高速応答性が実
現された。また従来のビオロゲン系ＥＣＤ溶液を用いた
ＥＣＤにみられた表示電極上に析出した着色物質の結晶
化による逆反応の阻害による寿命の低下が、この方式で
は本質的に起り得なくなり、長寿命化が達成された。
また膜状ＥＣ材料層中に分散された導電性充填剤が対向
電極に対する陰べい作用を持ち、表示に対する良好な背
景を提供し、従来のＥＣＤに用いられていた白色背景板
が不要となり、素子の構成が簡素化された。
電極に対する陰べい作用を持ち、表示に対する良好な背
景を提供し、従来のＥＣＤに用いられていた白色背景板
が不要となり、素子の構成が簡素化された。
この発明によるＥＣＤセルの構造の断面図を゛第２図に
示す。図中（６）は導電性充填剤、ＥＣ物質及び高分子
物質、若しくは高分子ＥＣ物質からなる膜状ＥＣ材料層
、（７）は電解質溶液又は高分子電解質であり、対極反
応を可逆的に行うレドックス成分及び支持電解質を含ん
でいる。
示す。図中（６）は導電性充填剤、ＥＣ物質及び高分子
物質、若しくは高分子ＥＣ物質からなる膜状ＥＣ材料層
、（７）は電解質溶液又は高分子電解質であり、対極反
応を可逆的に行うレドックス成分及び支持電解質を含ん
でいる。
この発明に用いられるＥＣ物質及びＥＣ官能基としては
、電圧印加による酸化、還元反応によって可逆的に着色
、消色する有機ＥＣ化合物、有機金属錯体ＥＣ化合物等
のＥＣ物質及び有機ＥＣ官能基、有機金属錯体ＥＣ官能
基等のＥＣ官能基を用いることができる。
、電圧印加による酸化、還元反応によって可逆的に着色
、消色する有機ＥＣ化合物、有機金属錯体ＥＣ化合物等
のＥＣ物質及び有機ＥＣ官能基、有機金属錯体ＥＣ官能
基等のＥＣ官能基を用いることができる。
また、高分子物質としてはラジカル重合、イオン重合、
縮合重合等より得られる広範囲の高分子物質及び上記Ｅ
Ｃ官能基を高分子の主鎖又は側鎖に導入できる高分子物
質を用いる。ことができる。
縮合重合等より得られる広範囲の高分子物質及び上記Ｅ
Ｃ官能基を高分子の主鎖又は側鎖に導入できる高分子物
質を用いる。ことができる。
また、導電性充填剤としては、望ましく・は色調が白色
で、粉末状をなし膜状ＥＣ材料層（６）を構成する高分
子物質、ＥＣ物質及び電解質溶液と共存して安定な材料
が必要である。上記条件を満足するものとして酸化イン
ジウム・スズ（ＩＴＯ）。
で、粉末状をなし膜状ＥＣ材料層（６）を構成する高分
子物質、ＥＣ物質及び電解質溶液と共存して安定な材料
が必要である。上記条件を満足するものとして酸化イン
ジウム・スズ（ＩＴＯ）。
酸化亜鉛、酸化スズ、酸化スズ被覆酸化チタン。
酸化スズ被覆硫酸バリウム等のいわゆる導電性粉体と称
する材料の中から広範囲に選択できる。
する材料の中から広範囲に選択できる。
以下実施例を挙げてこの発明をさらに詳細に説明する。
実施例Ｉ
ＥＣ物質としてベンジルビオロゲンを用い、高分子物質
としてはビニル系ポリマーで側鎖に四級アンモニウム塩
構造を有する水に不溶な高分子電解質を用い、導電性充
填剤として導電性酸化亜鉛粉体（酸化亜鉛を還元雰囲気
中で焼成後粉砕したもの）を用いた。
としてはビニル系ポリマーで側鎖に四級アンモニウム塩
構造を有する水に不溶な高分子電解質を用い、導電性充
填剤として導電性酸化亜鉛粉体（酸化亜鉛を還元雰囲気
中で焼成後粉砕したもの）を用いた。
ＥＣ物質と高分子物質をモル比で１対２の割合で混合し
、これと導電性粉体を重量比１対８の割合で混合して、
メタノール溶液とした。この溶液をスピナーにより透明
ガラス板（１）上に設けた５ｎｏＩ表示電＠ （２）上
に塗布し、導電性充填剤混合ＥＣ材料層（６）を設けた
。この膜状ＥＣ材料層（６）を設けた表示極（２）とス
ペーサー（５）を介して対向極（３）を有するＥＣＤ素
子を構成し、電解質溶液としてｏ、８Ｖｌのに２ＳＱｌ
水溶液を注入した。このようにして試作したＥＣＤ素子
に表示電極（２）を陰極として約１．７■の直流電圧を
印加すると、表示電極（２）上のＥＣ材料層（６ンが紫
色に変化した。この状態で電圧の極性を逆転すると元の
白色に戻った。着色、消色時の応答速度は共に４０ｍｓ
ｅ ｃと高速応答性を示し、繰り返し表示に対しても
非常な安定性を示した。
、これと導電性粉体を重量比１対８の割合で混合して、
メタノール溶液とした。この溶液をスピナーにより透明
ガラス板（１）上に設けた５ｎｏＩ表示電＠ （２）上
に塗布し、導電性充填剤混合ＥＣ材料層（６）を設けた
。この膜状ＥＣ材料層（６）を設けた表示極（２）とス
ペーサー（５）を介して対向極（３）を有するＥＣＤ素
子を構成し、電解質溶液としてｏ、８Ｖｌのに２ＳＱｌ
水溶液を注入した。このようにして試作したＥＣＤ素子
に表示電極（２）を陰極として約１．７■の直流電圧を
印加すると、表示電極（２）上のＥＣ材料層（６ンが紫
色に変化した。この状態で電圧の極性を逆転すると元の
白色に戻った。着色、消色時の応答速度は共に４０ｍｓ
ｅ ｃと高速応答性を示し、繰り返し表示に対しても
非常な安定性を示した。
実施例２
ＥＣ材料としてポリスチレンスルホン酸とビオロゲンと
の反応より合成した高分子ＥＣ物質に導電性充填剤とし
て酸化スズ被覆酸化チタン物体をｔｍ比１対５の割合で
混合して、ジオキサン、塩酸、水溶液を調遥しｔ＝。こ
の溶液を用い透明ガラス板上に設けたＳｎＯ＋表示電極
上にスピナーにより、ＥＣ材料層を設けた。この膜状Ｅ
Ｃ膚を設けた表示極とスペーサーを介し′Ｃ対向極を有
するＥＣＤセルを構成し、電解質溶液として０．８Ｍ／
ｌのに２ＳＱＩ水溶液を注入した。このようにして試作
したＥＣＤ素子に表示電極を陰極として約１．５Ｖの直
流電圧を印加すると、表示電極上のＥＣ材料層が紫色に
変化した。この状態で電圧の極性を逆転すると元の白色
に戻った。着・消色時の応答速度は共に８０ｍ５ｅｃと
高速応答性を示し、繰り返し表示に対しても非常な安定
性を示した。
の反応より合成した高分子ＥＣ物質に導電性充填剤とし
て酸化スズ被覆酸化チタン物体をｔｍ比１対５の割合で
混合して、ジオキサン、塩酸、水溶液を調遥しｔ＝。こ
の溶液を用い透明ガラス板上に設けたＳｎＯ＋表示電極
上にスピナーにより、ＥＣ材料層を設けた。この膜状Ｅ
Ｃ膚を設けた表示極とスペーサーを介し′Ｃ対向極を有
するＥＣＤセルを構成し、電解質溶液として０．８Ｍ／
ｌのに２ＳＱＩ水溶液を注入した。このようにして試作
したＥＣＤ素子に表示電極を陰極として約１．５Ｖの直
流電圧を印加すると、表示電極上のＥＣ材料層が紫色に
変化した。この状態で電圧の極性を逆転すると元の白色
に戻った。着・消色時の応答速度は共に８０ｍ５ｅｃと
高速応答性を示し、繰り返し表示に対しても非常な安定
性を示した。
実施例８
ＥＣ物質としてベンジルビオロゲンを用い、高分子物質
としてはビニル系イリマーで側鎖に四級アンモニウム塩
構造を有する水に不溶な高分子電解質を用い、導電性充
填剤として酸化スズ粉体を用いた。
としてはビニル系イリマーで側鎖に四級アンモニウム塩
構造を有する水に不溶な高分子電解質を用い、導電性充
填剤として酸化スズ粉体を用いた。
ＥＣ物質をモル比で１；２の割合で混合し、これと導電
性粉体を重社比ｌ：８の割合で混合して、メタノール溶
液とした。仁の溶液をスピナーにより透明ガラス板上に
設けたＳｎＯ２表示電極上に塗布し、導電性充填剤混合
ＥＣ材料層を設けた。この膜状ＥＣ層を設けた表示極上
に充埴水に浸せきしたフッ化スルホン酸樹脂を足ね、さ
らに対向極を有するガラス裏板をさらに重ね、端部をシ
ール材でシールすることによりＥＣＵ素子を構成した。
性粉体を重社比ｌ：８の割合で混合して、メタノール溶
液とした。仁の溶液をスピナーにより透明ガラス板上に
設けたＳｎＯ２表示電極上に塗布し、導電性充填剤混合
ＥＣ材料層を設けた。この膜状ＥＣ層を設けた表示極上
に充埴水に浸せきしたフッ化スルホン酸樹脂を足ね、さ
らに対向極を有するガラス裏板をさらに重ね、端部をシ
ール材でシールすることによりＥＣＵ素子を構成した。
仁のようにして試作したＥＣＤ素子に表示電極を陰極と
して約２．Ｏｖの直流電圧を印加すると１表示電極上の
ＥＣ材料層が紫色に変化した。この吠瞭で電圧の極性を
逆転すると元の白色に戻つｔコ。
して約２．Ｏｖの直流電圧を印加すると１表示電極上の
ＥＣ材料層が紫色に変化した。この吠瞭で電圧の極性を
逆転すると元の白色に戻つｔコ。
着・消色時の応答速度は共に４０ｍ５ｅｃと高速応答性
を示し、繰り返し表示に対しても非常な安定性を示した
。
を示し、繰り返し表示に対しても非常な安定性を示した
。
この発明は透明な表示電極の面上を被う万機エレクトロ
クロミック物質を含む膜状に形成され１こエレクトロク
ロミック材料Ｊ−を備えた表示素子において、上記エレ
クトロクロミック材料、−が、打機エレクトロクロミッ
ク物質と導電性充填剤とバインダとなる。４分子物質と
の混合物、又は有機エレクトロクロミック官能基を主鎖
または側鎖に有１−る補分子物質と導電性充填剤との混
合物で形成したものであることを特徴とする−もので、
ハ速応答性が得られるとともに長寿命化が図れる効果が
ある。
クロミック物質を含む膜状に形成され１こエレクトロク
ロミック材料Ｊ−を備えた表示素子において、上記エレ
クトロクロミック材料、−が、打機エレクトロクロミッ
ク物質と導電性充填剤とバインダとなる。４分子物質と
の混合物、又は有機エレクトロクロミック官能基を主鎖
または側鎖に有１−る補分子物質と導電性充填剤との混
合物で形成したものであることを特徴とする−もので、
ハ速応答性が得られるとともに長寿命化が図れる効果が
ある。
図において、（１）はガラス基板、（２）は表示電極、
（３）は対向電極、（４）はＥＣ・電解質溶液、（５）
はスペーサー、（６）は膜状ＥＣ材料層、（７）は電解
質溶液、◆るいは高分子電解質である。 なお、図中同一番号はそれぞれ同−又は相当部分を示す
。 代理人 葛 野 信 −（外１名）
（３）は対向電極、（４）はＥＣ・電解質溶液、（５）
はスペーサー、（６）は膜状ＥＣ材料層、（７）は電解
質溶液、◆るいは高分子電解質である。 なお、図中同一番号はそれぞれ同−又は相当部分を示す
。 代理人 葛 野 信 −（外１名）
Claims (2)
- （１）透明な表示電極の面上を覆う有機エレクトロクロ
ミック物質を含む膜状に形成されたエレクトロクローミ
ック材料層を備えた表示素子において、上記エレクトロ
クロミック材料層が、有機エレクトロクロミック物質と
導電性充填剤とバインダとなる高分子物質との混合物、
又は有機エレクトロクロミック官能基を主鎖または側鎖
に有する高分子物質と導電性充填剤との混合物で形成し
たものであることを特徴とするエレクトロクロミック表
示素子。 - （２）両電極間に高分子電解質を充填した特許請求の範
囲第１項記載のエレクトロクロミック表示素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137490A JPS5838931A (ja) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56137490A JPS5838931A (ja) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5838931A true JPS5838931A (ja) | 1983-03-07 |
| JPH0139565B2 JPH0139565B2 (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=15199860
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56137490A Granted JPS5838931A (ja) | 1981-09-01 | 1981-09-01 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5838931A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013117704A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Chiba Univ | エレクトロクロミック表示素子及びエレクトロクロミック表示素子の製造方法 |
| JP2013140191A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-07-18 | Chiba Univ | エレクトロクロミック表示素子の製造方法及びエレクトロクロミック表示素子 |
-
1981
- 1981-09-01 JP JP56137490A patent/JPS5838931A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013117704A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-06-13 | Chiba Univ | エレクトロクロミック表示素子及びエレクトロクロミック表示素子の製造方法 |
| JP2013140191A (ja) * | 2011-12-05 | 2013-07-18 | Chiba Univ | エレクトロクロミック表示素子の製造方法及びエレクトロクロミック表示素子 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0139565B2 (ja) | 1989-08-22 |
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