JPS6119974B2 - - Google Patents
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- JPS6119974B2 JPS6119974B2 JP50021196A JP2119675A JPS6119974B2 JP S6119974 B2 JPS6119974 B2 JP S6119974B2 JP 50021196 A JP50021196 A JP 50021196A JP 2119675 A JP2119675 A JP 2119675A JP S6119974 B2 JPS6119974 B2 JP S6119974B2
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- electrode
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- polymer membrane
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- Expired
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Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
本発明は、電気化学的に可逆酸化還元可能な表
示材料を使用した表示装置に関するものである。 従来、電気化学的に可逆酸化還元可能な表示材
料を用いた表示装置は、表示極と対極との間に、
前記表示材料を含有した液体電解層が用いられる
のが常であつた。この様な表示装置の一例とし
て、たとえば、文献に詳細に記述されている。
（Appl.Phys.Lett.、第23巻第２号第64〜65頁
（1973年７月））。 この装置は、表示材料としてバイオロゲン誘導
体を用い、これと支持電解質を不活性な溶媒に溶
解して電解液とし、この電解液中に２個以上の電
極を接触させて構成される。更にこの様に電気化
学的に可逆酸化還元可能な表示材料を液体電解層
に含有させて表示装置に利用する例は種々ある
が、この種の従来の装置は電解層が液体であるた
めに次の様な大きな欠点がある。即ち、 (1) 高温時において電解液の蒸発が生じ、低温で
は固化を招くなど、表示条件の著しい変化を引
き起こし、かつ体積変化による装置の破損をき
たすことから、使用温度範囲が限定されると同
時に表示装置の組み立て工程が複雑化する。特
に溶液の表示セルへの封入が困難である。 (2) 電気化学的に可逆酸化還元可能な表示材料が
次式で示す酸化還元反応に従うとし、 R2がほとんど無色で電解質中に存在してい
て、表示極に陰電圧を印加した時、R2が表示
極表面で還元されてR1となりR1が発色して表
示するものとすると（前記とは逆にR1が電解
質中に無色で存在していて、表示極に陽電圧を
印加し、R1を酸化してR2を表示極表面に析出
させ、R2が発色する場合も色表示可能であ
る）、着色したR1が電解液に不溶性のものとな
り、電極表面に付着する場合のみきれいな像表
示が可能であり、R1が電解液に可溶の場合に
は、電極表面から容易に拡散してしまい像が乱
れ、像表示が不可能となる。 このように不溶性の着色物として表示電極に付
着する可逆的酸化還元可能な表示材料は、前記従
来例に示したバイオロゲン化合物の様なものに限
られてしまうので、R1，R2ともに可溶性の表示
材料の使用は極めて困難となる。 本発明は、電気化学的に可逆酸化還元可能な表
示材料を用いた表示装置における前記欠点を克服
するものである。 すなわち、本発明は、表示極と対極との間に、
可逆的酸化還元可能な表示材料と多価アルコール
とを含有するイオン電導性の親水性高分子膜を介
在させるものである。 まず、本発明の原理を説明する。 表示材料の電気化学的酸化還元反応の一般式を
(1)式で表わし、R1が着色状態で、R2がほとんど
無色またはR1と異なつた着色状態にあるとす
る。R2を添加したイオン電導性の高分子膜を電
極間に介在させておき、両電極間に電圧を印加す
ると、陰極電圧が印加された陰電極表面でR2が
還元されてR1となり、R1特有の着色が陰電極で
得られる。生成したR1は、高分子膜中にあるの
で無電解状態においてもほとんど拡散せず陰電極
表面上にとどまり、R1特有の着色メモリーがな
される。更に着色された色の消去は、R1が可逆
酸化可能であることから容易に行える。すなわ
ち、電極間に逆電圧を印加し、R1を酸化してや
ると、もとのR2に戻り色消去が可能となる。ま
た上記とは逆にR2が着色しており、R1がほとん
ど無色もしくはR2と異なる着色材料である場合
についても、同様に色表示が可能である。 ここで、前記高分子膜は、多価アルコールを含
有しているので、一定の水分を保持することがで
き、安定したイオン電導性を維持することができ
る。従つて、表示応答速度が外的環境によつて影
響されることがきわめて少なく、安定した表示が
可能である。 第１図は本発明の一実施例である表示装置を説
明する図である。一方の透光性基板２の内面に透
明表示電極３を被着形成し、他方の基板４に対極
５を形成し、両電極間に、電気化学的に可逆酸化
還元可能な有機発色材料と多価アルコールとを含
有したイオン電導性高分子膜１と６−ナイロン又
はポリエチレンからなる多孔性白色ポリマー１０
をサンドウイツチ状に介在させ、スペーサ９を介
して表示部を作製する。電極３及び電極５はスイ
ツチ８を介して直流電源７と接続される。 次に、高分子膜の材料にポリビニルアルコール
を用いこれに含有させる表示材料及び多価アルコ
ールに各種のものを用いた例についての特性を次
表に示す。
示材料を使用した表示装置に関するものである。 従来、電気化学的に可逆酸化還元可能な表示材
料を用いた表示装置は、表示極と対極との間に、
前記表示材料を含有した液体電解層が用いられる
のが常であつた。この様な表示装置の一例とし
て、たとえば、文献に詳細に記述されている。
（Appl.Phys.Lett.、第23巻第２号第64〜65頁
（1973年７月））。 この装置は、表示材料としてバイオロゲン誘導
体を用い、これと支持電解質を不活性な溶媒に溶
解して電解液とし、この電解液中に２個以上の電
極を接触させて構成される。更にこの様に電気化
学的に可逆酸化還元可能な表示材料を液体電解層
に含有させて表示装置に利用する例は種々ある
が、この種の従来の装置は電解層が液体であるた
めに次の様な大きな欠点がある。即ち、 (1) 高温時において電解液の蒸発が生じ、低温で
は固化を招くなど、表示条件の著しい変化を引
き起こし、かつ体積変化による装置の破損をき
たすことから、使用温度範囲が限定されると同
時に表示装置の組み立て工程が複雑化する。特
に溶液の表示セルへの封入が困難である。 (2) 電気化学的に可逆酸化還元可能な表示材料が
次式で示す酸化還元反応に従うとし、 R2がほとんど無色で電解質中に存在してい
て、表示極に陰電圧を印加した時、R2が表示
極表面で還元されてR1となりR1が発色して表
示するものとすると（前記とは逆にR1が電解
質中に無色で存在していて、表示極に陽電圧を
印加し、R1を酸化してR2を表示極表面に析出
させ、R2が発色する場合も色表示可能であ
る）、着色したR1が電解液に不溶性のものとな
り、電極表面に付着する場合のみきれいな像表
示が可能であり、R1が電解液に可溶の場合に
は、電極表面から容易に拡散してしまい像が乱
れ、像表示が不可能となる。 このように不溶性の着色物として表示電極に付
着する可逆的酸化還元可能な表示材料は、前記従
来例に示したバイオロゲン化合物の様なものに限
られてしまうので、R1，R2ともに可溶性の表示
材料の使用は極めて困難となる。 本発明は、電気化学的に可逆酸化還元可能な表
示材料を用いた表示装置における前記欠点を克服
するものである。 すなわち、本発明は、表示極と対極との間に、
可逆的酸化還元可能な表示材料と多価アルコール
とを含有するイオン電導性の親水性高分子膜を介
在させるものである。 まず、本発明の原理を説明する。 表示材料の電気化学的酸化還元反応の一般式を
(1)式で表わし、R1が着色状態で、R2がほとんど
無色またはR1と異なつた着色状態にあるとす
る。R2を添加したイオン電導性の高分子膜を電
極間に介在させておき、両電極間に電圧を印加す
ると、陰極電圧が印加された陰電極表面でR2が
還元されてR1となり、R1特有の着色が陰電極で
得られる。生成したR1は、高分子膜中にあるの
で無電解状態においてもほとんど拡散せず陰電極
表面上にとどまり、R1特有の着色メモリーがな
される。更に着色された色の消去は、R1が可逆
酸化可能であることから容易に行える。すなわ
ち、電極間に逆電圧を印加し、R1を酸化してや
ると、もとのR2に戻り色消去が可能となる。ま
た上記とは逆にR2が着色しており、R1がほとん
ど無色もしくはR2と異なる着色材料である場合
についても、同様に色表示が可能である。 ここで、前記高分子膜は、多価アルコールを含
有しているので、一定の水分を保持することがで
き、安定したイオン電導性を維持することができ
る。従つて、表示応答速度が外的環境によつて影
響されることがきわめて少なく、安定した表示が
可能である。 第１図は本発明の一実施例である表示装置を説
明する図である。一方の透光性基板２の内面に透
明表示電極３を被着形成し、他方の基板４に対極
５を形成し、両電極間に、電気化学的に可逆酸化
還元可能な有機発色材料と多価アルコールとを含
有したイオン電導性高分子膜１と６−ナイロン又
はポリエチレンからなる多孔性白色ポリマー１０
をサンドウイツチ状に介在させ、スペーサ９を介
して表示部を作製する。電極３及び電極５はスイ
ツチ８を介して直流電源７と接続される。 次に、高分子膜の材料にポリビニルアルコール
を用いこれに含有させる表示材料及び多価アルコ
ールに各種のものを用いた例についての特性を次
表に示す。
【表】
上記のように、高分子膜にグリセリン等の多価
アルコールを添加した場合、可塑性を増加し水分
を一定量含有できるので、多価アルコールが入つ
ていない従来のものに比して使用温度範囲が−５
℃〜60℃から−20℃〜75℃程度と広範囲になる。
また、多価アルコールの使用により水分の含有量
を任意に変化させ得るので、高分子膜中のイオン
化した表示材料の拡散速度を大きくでき、その結
果従来のものに比して応答速度が約２倍速い表示
装置が可能となつた。 以上説明したように、本発明の表示装置はメモ
リー機能を有し、しかも使用温度範囲も広く、応
答速度が速い特徴を有する。また、表示部に液体
を用いず膜を用いていることから、製造がきわめ
て容易で安価であり、かつ表示材料を高分子膜中
に含有させるため、表示極表面上に生成する表示
材料は拡散しないので、従来のものに比べて表示
材料の選択の制約がなく、種々の色表示も可能で
ある。また、高分子膜中に表示材料を含有させる
ので、装置の薄形化が実現でき、また指向性もよ
いなどの多くの利点を備えている。
アルコールを添加した場合、可塑性を増加し水分
を一定量含有できるので、多価アルコールが入つ
ていない従来のものに比して使用温度範囲が−５
℃〜60℃から−20℃〜75℃程度と広範囲になる。
また、多価アルコールの使用により水分の含有量
を任意に変化させ得るので、高分子膜中のイオン
化した表示材料の拡散速度を大きくでき、その結
果従来のものに比して応答速度が約２倍速い表示
装置が可能となつた。 以上説明したように、本発明の表示装置はメモ
リー機能を有し、しかも使用温度範囲も広く、応
答速度が速い特徴を有する。また、表示部に液体
を用いず膜を用いていることから、製造がきわめ
て容易で安価であり、かつ表示材料を高分子膜中
に含有させるため、表示極表面上に生成する表示
材料は拡散しないので、従来のものに比べて表示
材料の選択の制約がなく、種々の色表示も可能で
ある。また、高分子膜中に表示材料を含有させる
ので、装置の薄形化が実現でき、また指向性もよ
いなどの多くの利点を備えている。
第１図は本発明の一実施例である表示装置の平
面図、第２図は第１図の−線に沿つて切断し
た断面図である。 １……高分子膜、２，４……透光性基板、３…
…表示極、５……対極。
面図、第２図は第１図の−線に沿つて切断し
た断面図である。 １……高分子膜、２，４……透光性基板、３…
…表示極、５……対極。
Claims (1)
- １ 表示極と対極との間に、電気化学的に可逆酸
化還元可能な表示材料の少なくとも一種と多価ア
ルコールの少なくとも一種とを含有するイオン電
導性の親水性高分子膜を介在させたことを特徴と
する表示装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50021196A JPS6119974B2 (ja) | 1975-02-19 | 1975-02-19 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50021196A JPS6119974B2 (ja) | 1975-02-19 | 1975-02-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5195798A JPS5195798A (ja) | 1976-08-21 |
| JPS6119974B2 true JPS6119974B2 (ja) | 1986-05-20 |
Family
ID=12048199
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50021196A Expired JPS6119974B2 (ja) | 1975-02-19 | 1975-02-19 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6119974B2 (ja) |
-
1975
- 1975-02-19 JP JP50021196A patent/JPS6119974B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5195798A (ja) | 1976-08-21 |
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