JPS62151826A - エレクトロクロミツク表示体 - Google Patents

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】 〔型巣上の利用分野〕 本発明は電気化学的な酸化還元反応を利用して可逆的に
着色、消色させるエレクトロクロミック（以下、ＥＣと
略称する）表示体、特に酸化性発色体と還元性発色体を
備えたＫＯ表示体に関する。

〔従来の技術ｊ 本発明のようにプルシアンブルー膜などの酸化性発色層
とＷＯ，などのような還元性発色層にあっては、各ＫＯ
層をネサ膜などの透明導電膜にコーティングした状態で
は、いずれも電気化学的には酸化の状態（プルシアンブ
ルー：青色、ＷＯ４：無色）にあるので、駆動に先立ち
一方のＢｅ層を何らかの方法で還元状態にしなければ、
着・消色することができない。特開昭５９−１５９１３
４号にはどちらかを還元状態にするために酸化還元を可
逆的に行なう物質からなる補助電極を設けることが提案
されているが、絶縁材で被覆することについては示唆さ
れていない。

また本出願人は特願昭６０−１２９５６５号において補
助電極の配置について提案し、その中において補助電極
を絶縁材で外装することを開示したが、絶縁紙などのイ
オン透過性の絶縁シートで全体を外装したものであった
。

しかしこのような絶縁の方法では、基板間隔が比較的大
きく、補助電極を１対の基板上に形成された透明導電膜
あるいは発色層に接触しないように設ければ、問題ない
が、さらＫＥＣ表下体上重量を軽減するために、補助電
極を１対の基板上に形成された透明導電膜あるいは発色
層に接するようにして設けると（基板間隔が小きくなっ
て重量を軽減できる）、透明導電膜あるいは発色層を介
して補助電極から発色層に漏洩電流が流れ、初期消色時
に消色時間が長くかかる、駆動後、すなわち着色あるい
は消色して電圧を切ったときに、電圧を切っても着色あ
るいは消色の状態を保持するメモリ一時間が短いなどの
欠点が見出された。

Ｌ解決しようとする問題点〕 本発明は以上のような点に鑑みてなされたものであり、
基板間隔を／」・さくしたものであっても、初期消色時
間を短くし、着色あるいは消色のメそり一時間を長くし
たＥＣ表示体を提供することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は相対向する一対の透明基板内面に形成した透明
４ｍ膜上の一方に酸化性発色層を、他方に還元性発色層
を積層して光示電極および対向電極を形成し、両電極間
に電解質を挾持し、周辺をシール材でシールしてなるＰ
２ｃ表示体において、発色層のどちらか一方を初期に還
元する補助電極をシール材の近傍に、相対向する透明４
を膜あるいは発色層と接するように設けるとともに、補
助電極の電解質に面する部分をイオン透過性絶縁シート
で、透明導電膜あるいは発色層に接する部分をイオンを
実質的に透過しない絶縁シートで被覆することを特徴と
するものである。

し作　用〕 プルンアンプルーのような酸化性発色材料と補助電極の
間に電圧を印加して、電位差が（，８■になるようにす
ると酸化性発色材料に対して、陽イオンＭ＋　（リチウ
ムイオン、ナトリウムイオン等）と電子がダブルに注入
され、酸化性発色材料が還元され初期消色を行なう。次
いで酸化性発色材料と還元性発色材料との間に＋１．Ｏ
Ｖなる電圧を印加すると着色し、さらに逆電圧を印加す
ると消色する。

以上の過程において、補助電極全体を絶縁紙などのイオ
ン透過性の絶縁シートで被覆すると補助電極と透明４１
に膜あるいは発色層との接触する部分において補助電極
から発色層に漏洩電流が流れ、先に述べたような欠点が
発生するが、本発明のＥＣ表示体は、補助電極と透明導
電膜あるいは発色層と接触する部分をイオンを実質的に
透過しない例えばホリエテレン、テフロンなどの有機絶
縁シートで被覆するので漏洩電流が流れるのを防止する
とともに、初期還元時にイオンの出入に最も寄与する部
分、すなわち補助電極の電解質に面した部分はたとえば
絶縁紙などのようなイオン透過性の絶縁シートで被覆す
るので初期還元反応を支障なく行なうことができるもの
である。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明のｌｌｉＯ表示体を示す断面図、第２図
は補助電極の絶縁方法を示す説明図、第３図は第１図の
補助電極付近の詳細断面図である。

１．１は透明導電膜２．２を有する１００咽角ネサカラ
スで、その一方の透明導電膜上には光示電極３として還
元性発色材料ＷＯ３を蒸着によシ形成、他の透明導電膜
上には、対向電極今として化学１ｌｌｌ 弐Ｂ゛θ（Ｆ１３　（Ｃ）Ｊ）ｓＪｓで表わされる酸化
性発色材料プルシアンフルー膜を電解合成法により形成
した。５は補助電極でポリトリフェニールアミン粉末６
Ｎ量部、カーボン粉末３Ｍ量部、テフロンプイスバージ
ョン粉末１重量部を混合したものを電気化学的に不活性
な金属チタンネット（４０〜５０声メツシユ）に圧着し
て作製した。このようにして得られた補助電極を第２図
に示すように、絶縁紙６、ポリエチレンシート７ａ、補
助電極５、ポリエチレンシート７ｂの順に積層し絶縁紙
６を折シ曲げ補助電極全体を包み、ポリシーラーで絶縁
紙の一部を圧力をかけながら溶かし完全に包装した。こ
うして得られた補助電極を第】図に示すように、ＥＣ猥
示体の周辺部に、一対の透明導電膜２．２に接して取付
けた。

次いで、これらのネサガラス１．１を間隔１ｆｌｌＩｎ
になるようシール材８で封止、電解液９としてＬｉＣ！
１０．を１モＪＬ／ｉ、含むプロピレンカーボネート溶
液を注入して＋００■角のＥＣ表示体を作製した。

なお、このとき補助電極は第３図に示すように、電解液
に面する部分をイオン透過性の絶縁紙で被覆した部分、
透明導電膜２．２と接する部分をイオンを実質的に透過
しないポリエチレンシートと絶縁紙で被覆した部分にな
るように配置している。

このようＫして得られたＥＯ表示体のプルシアンブルー
膜と補助電極との間に製作時、自然電位が＋０．３Ｖ、
ｉるが、この状態から逆電圧を印加して５〜ＩＯｍＶ／
分の速度で両者の電位を徐々に）げてゆき約２時間で−
０，８ｖとして、この状態を約１時間保持して、合計３
時間でプルシアンブルー膜は良好な透明体となシ、初期
消色を完了した。初期消色を完了したＥＣｉ示体の表示
電極と対向電極の間１ｃ＋ＩＶの直流電圧を印加したと
ころ、約３０秒で全面均一で、可視光透過率５％の鮮明
な青色に着色した。また、このとき電圧を切っても着色
の状態を保持するいわゆる着色メモリ一時間は、２４時
間の透過率変化で示すと０．２％〜０．４％で、格段に
向上していることがわかった。

次に、表示電極と対向電極の間に一〇、５ｖの直流電圧
を印加したところ、約１分間で全面均一に消色し、可視
光透過率８０％の良好な透明体となった。また、このと
き電圧を切っても消色の状態を保持する消色メモリ一時
間は、２４時間の透過率変化で茨わすと０．２　Ｘ〜０
．４％で格段に向上していることがわかった。

比較例 補助電極の絶縁をイオン透過性の絶縁紙のみで行なった
以外は実施例と同じ構成にして１００ｍｍ角のＥＣ表示
体を作製した。

このようにして得られたＥＣ表示体の初期消色時間は今
時間、着色メモリ一時間は２４時間透過率変化で示すと
２．８％〜４０．５％、消色メモリ一時間は２４時間透
過率変化で示すと３．５％〜５０．３％であった。

なお、本発明は実施例のものに限定されることなく、種
々の応用をなすことができる。

酸化性発色材料については、プルシアンブルー膜以外に
もイリジウム酸化物、Ｎｉ０ＯＨ，、Ｏｕ＠Ｏ。

ポリトリフェニルアミンなどを使用することができる。

還元性発色材料については、ＷＯ，以外にもＭｏ０１、
ｖ、ｏ、　、Ｎｂ、Ｏ，、Ｔｉｅ、などを使用すること
ができる。

補助電極材については、ポリトリフェニルアミン以外に
も、前記の発色材料の酸化還元反応に対してこれと全く
逆の還元酸化反応が可逆的に成立する材料であればよく
、プルシアンブルー、ポリピロール、ポリチオフェンな
どを使用することができる。また補助電極を被覆する絶
縁シートはイオン透過性のものとして、絶縁紙以外にも
レーヨン、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエステル
、アクリルなどを原料とした不織布を、イオンを実質的
に透過しないものとして、ポリエチレン以外にもテフロ
ン、ポリスチレン、ポリエチレンテレフタレート、ポリ
四７７化ｍチレン、ポリプロピレン、塩化ビニル、ポリ
カーポ坏−ト、ナイロン等の有機絶縁材あるいはマイカ
、石英ガラスなどの無機絶縁材料を使用することができ
る。また、実施例において、絶縁処理された補助電極が
透明電極に接する場合を示したが、各発色層上に接する
場合でも同様の効果を奏するものである。

電解質はＬｉ０１０４以外にもＮａＣ！　１０４溶液な
どの電解液、ＨｉＰＯ４（ＷＯｓ）＋ｚ・２９Ｈ！０１
ＬｉＮ％　ＬｉＩなどの固体電解質でもよい。

また、本発明の補助電極は製作時の初期消色のみならず
、着・消色の繰シ返しによるイオンの蓄積、不純物によ
る劣化などの理由によ５ｗｏ３とプルシアンブルー膜の
酸化、還元のバランスがくずれたときに、消期の状態に
戻す機能を併せもつものである。

し発明の効果」 本発明のＦ２Ｃ！ｉ示体は、その間隔が狭い場合であっ
ても、補助電極の電解質に面した部分にイオン透過性絶
縁シートで被覆することにより、初期消色時の反応を支
障なく行なうと同時にカーボンなどの補助電極材の電解
質への溶出をも完全に防ぐことができる。さらに透明導
電膜あるいは発色層Ｋｍする部分を少なくともイオンを
実質的に透過しない絶縁シートで被覆することによシ、
初期消色時間を短縮し、着色メモリ一時間と消色メモリ
一時間を大巾に長くせしめたものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のｐｃ表示体を表わす断面図、第２図は
補助電極の絶縁方法を示す説明図、第３図は第１図の補
助電極付近の詳細断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 相対向する一対の透明基板内面にそれぞれ形成した透明
   導電膜上の一方に、酸化性発色層を、他方に還元性発色
   層を積層して表示電極および対向電極を形成し、両電極
   間に電解質を挾持し、周辺をシール材でシールしてなる
   エレクトロクロミック表示体において、前記発色層のど
   ちらか一方を初期に還元する補助電極をシール材の近傍
   に、相対向する透明導電膜あるいは発色層と接するよう
   に設けるとともに、補助電極の電解質に面する部分をイ
   オン透過性絶縁シートで、透明導電膜あるいは発色層に
   接する部分をイオンを透過しない絶縁シートで被覆する
   ことを特徴とするエレクトロクロミック表示体。