JPS5994743A - 電気発色表示素子 - Google Patents

電気発色表示素子

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JPS5994743A
JPS5994743A JP57204520A JP20452082A JPS5994743A JP S5994743 A JPS5994743 A JP S5994743A JP 57204520 A JP57204520 A JP 57204520A JP 20452082 A JP20452082 A JP 20452082A JP S5994743 A JPS5994743 A JP S5994743A
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JP
Japan
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material layer
conductive material
layer
electrochromic
ion
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Application number
JP57204520A
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English (en)
Inventor
Yuko Nakajima
中嶋 祐子
Masanori Sakamoto
正典 坂本
Masataka Miyamura
雅隆 宮村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Priority to US06/502,322 priority patent/US4537826A/en
Priority to DE19833382605 priority patent/DE3382605T2/de
Priority to EP19830105817 priority patent/EP0098416B1/en
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の楕する技術5)野〕 本発明は改良されたエレクトロクロミック電気発色表示
素子に関する。
〔発明の技術的背景およびその問題点〕従来エレクトロ
クロミック材料層として遷移金檎酸化物を用いた電気発
色表示素子におけるイオン尋−7材材層については液体
イオン4+亀材料ノーに関するものと、固体イオン纏奄
材料t−に関するものとに二別される。
液体イオン導電材料層としては、発消色応答速度を大き
くシ、また商いコントラストを得る目的で、硫酸など、
カチオン移動度の大きい#/類を生体とする電解液が用
いられているが、次のような欠点がある。即ち、長期間
使用した時、′tM、−A発色表示素子から電解液が漏
洩し易いため、1に気色色表示素子の製作においては、
液密に封止することを要し、製造工程が煩雑となり、作
業効率が低い。
固体イオン専・鑞材材層としてkJ’、 、 8 i0
2 、 MgF2等の無機物を蒸着等の物理的製膜法に
よって形成するものと、バースルホン酸重合体、スチレ
ンスルホン酸重合体、アクリル酸重合体等の高汁子樹脂
を用いるものがある。しかし、前者は電解質層及び発色
層甲に存在するビンポールを介して透明電極と対向電極
間に短絡する欠陥が生じやすく、葦た生産性が悪く、実
用に適さない。一方、旨汁子樹脂等で構成される固体イ
オン棉′11j、材料は、カチオン移動速度が小さく、
固体エレクトロクロミック材料層と接する界面の密着性
が悪く、界面でのイオン移動が円滑に行なわれないため
、発消色の応答速度が小さく、発消色に約2秒程塵を要
する。
四ニイオ/尋電材料層が液体又は固体の区別なく、一般
に電気発色表示素子は、副反応によって水素を発生し、
この水素によって、透明′電極として用いられている金
属酸化物、例えば5nU2またはIn2O2が還元され
て金属Sn又はInを生じ、長期間使用しだ場合、前記
還元金属Sn又はinによって電気発色表示素子の表示
部外が不均−Vこ褐色乃至黒色化し、表示機能が低下す
る等の欠点がある。
〔発明の目的〕
本発明の目的はこれ等の欠点を除去し、実用性の高い′
i4を気色色表示素子を提供することである。
〔発明の概要〕 本発明は、少なくとも一方が透明電極である一対の電極
と、その間に配置されている遷移金属酸化物からなるエ
レクトロクロミック材料層とこれに1妾するイオン4篭
材料層からなる電気発色表示素子において、イオン専゛
亀材料が、高分子樹脂、無機イオン24 血4i料およ
び可塑剤からなるものであることを特徴とする電気発色
表示素子に関するものである。
以下、図面を用いて本発明を説明する。
第1図は、本発明のエレクトロクロミック素子の概略を
示す図である。図中1は、ガラスや、ポリエステルのよ
うなプラスチックなどの透明基板である。2は、1n2
0.、 、5n02. Auなどの透明表示電極層であ
り、該層は透明基板の全面に形成されていても、所望形
状にパターンニングされていてもよく、従来周知の真空
蒸着法などの薄膜形成技術で形成できる。3 fJ 1
WO!l + MO(、’)3 、 ’、L’ 1(J
2などの遷移金属酸化物からなるエレクトロクロミック
材料層である。5は、I n20s 、 5n02 、
 A、u 、 Ag 、Ae。
Ni  などの尋電拐料からなる対向電極であり、該電
極は透明でちっても不透明であってもよく、さらにパタ
ーンニングされていても、全面に形成されていてもよい
。4は、前述の特定のI石層からなるイオン尋電材料層
である。
かかるイオン尋′亀材料層は、浴液状で発色層上に適用
され、スピニング塗布法、浸漬法、ローラ塗布法、スプ
レー(か邪法なと従来公知の液体塗布法により発色ノー
上Vc塗布製膜できる。このように液体塗布法によれば
、ピンホールのない均一な膜を形)戊することができ発
色層との蜜漬性が1シれ、素子の応答性を改善すること
ができる。イオン尋TW、材料は、θ石外子樹脂を有機
溶媒に溶791 した後、無機イオン導は拐料及び可塑
剤を添加し、充分に混合することによって製造すること
ができる。溶液中の高分子樹脂の濃度は10−3moe
/13からit:F、 III溶液1での範囲が考えら
れるが、特にこハ、に限定されるものでし1′々く、任
意である。無機・fオン尋F(’j、 1千月増、2I
の招′目f〔は、高汁子1尉脂に対して()、1〜1 
(l U 1111 、bl: %のli)囲カ、商当
”?’ 6 リ、g’j、% 17%、カ(1、1屯i
it %を下まわると、素子の着色時の色が、・’l 
< j児認性に劣り、才だ、l 01) 0重量%を上
牛わるとイオン−1゛すt+i、 41料の製膜性が悪
く均一な膜が1itらノ’Lない。
0目−il剤の濃ルJJ、高分子樹脂に対してl −y
 100市1・1.チのハ゛ル間が滴当である。+iJ
塑剤の配合!’が1重id−飴を下まわると素子の応聾
性の改善が兄られず+iJ’塑111j添ツノ11の効
果が発揮されない。一方1.00爪量チを上まわると、
薄j漠として形成することは困卯tである。本発明にお
いて”J塑剤の添加は、高汁子樹脂膜の柔軟性を改善し
、かつ、高汁子マトリックス中における無(諌イオン性
利料の移動が容易になシイオンS電性が向上することに
より応答性の   □優れたエレクトロクロミック素子
の形成を可能にするものである。
本発明において用いる無機イオン性4・4料は、アルカ
リ金属イオンを含有1−る2細機化合物であり、例えば
Li(JO4、Lil 、Li01+、Liミル 、N
a0IU、、Na01.JNai、NaFなどが挙げら
れる。高分子樹脂としては、例えばポリスチレン、ポリ
塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、ポリ酢
酸ビニル、ポリビニルアセタール、フェノール樹脂、エ
ボギシ樹脂、アルキッド樹脂、アクリル4!7J脂、ポ
リアクリロニトリル、ブタジェン系合成ゴム、ポリオレ
フィンなどが使用可能であるが、これらに限定されるも
のではない。市分子イi(脂を溶解する溶剤としては、
メチルイソブチルケト7、メタノール、エタノール、ア
セトニトリド、クレゾール、トルLノ、ブチロセロソル
ブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレ
ンカーボネート、アセトニトリル、ジメチルアセトアミ
ド、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミドがど
の非水溶媒が好ましいが、樹脂を溶解しうるもので乾燥
が容易なものであればいずれも使用可能である。
本発明で用いることのできる可塑剤としては、リン酸ト
リクレジル(TOP)、)リブチルホスフユート(TI
31))、トリエチルホスフェート(’rED)、トリ
オクチルホスフェート(TOP)、トリスジクロルプロ
ピルホスフェート(C1tP)、トリプトキ□ジエチル
ホスフェート(TBPX)、メチルアセチルリシルレー
ト(MAR) 、フタル酸オクチルデシル、フタル酸ブ
チルラウリル(13]、P)、ブチルフタリルブチルグ
リコレ−) (BPBG)、フタル6タブテルベ/ジル
(B、BP)、ジラウリルフタレート(+) L L)
 )、フタル酸ジブチル(D13P )、フタル酸7ク
ロヘキシル(DOHP ) 、ジエチルフタレート(1
) g )) )、ジイソブチルフタレート(1)lJ
3P)、フタル酸ジイソデ/ル(1)IDP ) 、フ
タル岐ジメタチル(IJUP)、ジメタチルアンベー)
(])OA)、アジピン酸ジイソデ/ル(1)11)A
)、アジピン峻オクチルデシル(01)A)、セパ/ン
t’+1ジブチル(1)BS)、クエン酸トリエチル、
クエンC1tアセチルトリブチル、クエン酸トリエチル
、クエン酸アセチルトリエチル、ジー1−エチルへキン
ルマレート(DOM)、ジブチルフマレート(1)13
F)、ポリエチレングリコールなどが誉けられる。
本発明において高分子樹脂中に顔料を添加することによ
って反射型の献気発色素子とする′ことができる。添加
する顔料は、V′7J外子4T#脂に対して5〜50、
&Jjt17)範囲が好ましく、マタ、T i02 、
 A12.(−13+MgO、ZnO2、Y2(Js 
、 i’a、(J、 、 S 1(J21.どの白色顔
料が視認性の点で好ましいが、他の色の顔料でも圧支え
ない。
〔発明の効果〕
本発明によれば、尚分子(々・1脂と無機イオン勾屯利
料からなるイオン尋′亀性組成物[oJ塑拐を俺加した
イオン等電性の良好な複合4イ料を固体電解質として用
いており、そのために、従来のイオン寺電性組我物を用
いた電気発色表示素子に比べ・応答性の優れたものが得
られる。また、固体電解質層は、溶液状複合材料を塗布
して形成するため、製造工程が簡単でしかも均一なピン
ホールのない膜が非常に再現性よ、く安定して供給でき
る。
さらに発消色は無機イオン中のLi+、Na+を用い°
Cおり、副反応による水素の発生等もなく実用性の高い
ものである。
〔発明の実施例〕
ガラス基板上にパターン化された透明導・t1ノ模を用
、はし、導電膜上に厚さ0.3μmの酸化タングステン
膜を蒸jii法で設けた。この上に表に示すように実施
19111〜5で示すような組成の榎舒4”4料を光鋒
、5)故し/こ後、スピ/ナーで塗布した。その後置ト
ド111涜質層中に残存する有(幾l谷媒を除去−)−
るために150°Cで21J )J(j熱乾燥した。つ
いで対向電極を金の蒸;l′fによシ設けた。このよう
にして得たエレクトロクロミンク素子8種の!lll1
1「特V1を表に併記−J−400いずれも低電圧駆動
で応答性のよい良好な表示系子であった。同、応答時間
は、1.5V印加したとき、コントラスト比が3となる
のに要する時間である。
一方、比較例N: OJ’ Fli材を添加していない
複合材料を固体電解質として用いたものである。
以T会白
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係わる電気発色表示素子の構成例を示
す断面図である。 (1)・・・ガラス基板 (2)・・・透明電極 (3)、・・エレクトロクロミンク材料層(4)・・・
イオン導電材料層 (5)・・・対向14i、極

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 少なくとも一方が透明′1!極である一対の電極と、そ
    の間Vこ配置されている遷移金属「・凝化物からなるエ
    レクトロクロミック材料層とこれに接するイオン峙1区
    (A材層からなる′電気発色表示素子においてイオン尋
    ・亀材料が、^汁子樹脂、無機イオン尋′鴫材イ+訃、
    シびtjJ塑剤からなるものであることを特徴とする電
    気発色表示素子0
JP57204520A 1982-06-29 1982-11-24 電気発色表示素子 Pending JPS5994743A (ja)

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DE19833382605 DE3382605T2 (de) 1982-06-29 1983-06-14 Elektrochrome anzeigevorrichtung.
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