JPS6360486A

JPS6360486A - 導電性高分子電子素子

Info

Publication number: JPS6360486A
Application number: JP20404486A
Authority: JP
Inventors: 智之小池; 竹中　豊; 毅岡
Original assignee: Omron Tateisi Electronics Co
Current assignee: Omron Corp
Priority date: 1986-08-30
Filing date: 1986-08-30
Publication date: 1988-03-16

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】（イ）産業上の利用分野この発明は、導電性高分子を利用した導電性高分子電子
素子に関する。

（ロ）従来の技術近年、高分子化学の進歩により導電性高分子が開発され
、この導電性高分子は、電荷量により導電度や吸光度を
コントロールすることができる新素材として注目され、
バフテリや表示素子をはじめ、多方面への応用が期待さ
れている。

この導電性高分子を使用した電子素子、例えば表示素子
としては、第４図に示すものが知られている。２２は基
板であり、この基板２２内面に第１の電極体２３、・・
・、２３が設けられている。さらに、これら第１の電極
体２３、・・・、２３上には、導電性高分子層２４、・
・・、２４がそれぞれ設けられている。２５は、導電性
高分子層２４と対向して設けられる、Ｎｉ等よりなる第
２の電極体である。基板２２と第２の電極体２５との間
には、電解液２７が満たされている。この表示素子は、
第１の電極体２３と第２の電極体２５との間に正負の電
圧を印加することにより、導電性高分子層２４に変色反
応を起こさせるものである。

（ハ）発明が解決しようとする問題点上記従来の導電性高分子電子素子においては、電気化学
反応は、導電性高分子層のみならず、第２の電極体表面
でも起こり、この電気化学反応により、第２の電極体が
電解液中に溶出するおそれがあった。

そこで、第２の電極体として、電気化学反応の生じにく
いｐｔ等の貴金属類の使用も考えられる。

しかし、この場合であっても、導電性高分子に印加され
る駆動電圧が高いため、貴金属類よりなる第２の電極体
が電気化学反応により溶出し、導電性高分子電子素子が
長時間駆動に耐え得ない不都合があった。

この発明は、上記不都合に鑑みなされたもので、長時間
駆動に耐え得る導電性高分子電子素子の提供を目的とし
ている。

（ニ）問題点を解決するための手段上記不都合を解決するための手段として、この発明の導
電性高分子電子素子は、基板の内面に第１の電極体を設
け、この第１の電極体上に導電性高分子層を設け、金属
酸化物半導体よりなる第２の電極体を前記導電性高分子
層に対向させて設けると共に、前記導電性高分子層と第
２の電極体との間を電解質で満たしたものである。

（ホ）作用この発明の導電性高分子電子素子において、第２の電極
体を構成する金属酸化物半導体は、導電性高分子の駆動
電圧範囲内では、電解質中に溶出しない。このため、導
電性高分子電子素子を長時間の駆動にも耐え得るものと
することができる。

（へ）実施例この発明の一実施例を、第１図、第２図、第３図（ａｌ
及び第３図（ｂ）に基づいて、以下に説明する。

第１図は、この実施例に係る表示素子ｌの外観平面図、
第２図は、同表示素子１の第１図中■−■線における縦
断面図を示している。

この表示素子１は、絶縁基板２、第１電掻体３、・・・
、３、導電性高分子層４、・・・、４、第２電極体５及
び電極基板６を備えてなり、電解液（電解質）７が封入
されてなるものである。絶縁基板２は、白ガラス、プラ
スチック等の絶縁素材よりなる平板である。

第１電掻体３は、絶縁基板２の内面２ａに形成されるＳ
ｎＯ□ｎＯ□電膜である。第１電極体３は、７セグメン
トのパターンに配置され、それぞれ両側部の端子８、・
・・、８に個別に接続されている。なお、第１電極体３
を構成する素材は、金属やＩＴＯ等の導電性物質等、適
宜設計変更可能である。

導電性高分子層４、・・・、４は、ポリアニリンより構
成され、電解重合により第１電極体３上に生成される。

第２電極体５は、絶縁性素材よりなる電極基板６内面６
ａに形成される５ｎＯ２（金属酸化物半導体）透明導電
膜である。絶縁基板２と電極基板６は、所定間隔をおい
て対向させられる。そして、絶縁基板２と電極基板６周
囲には封止材９が設けられ、絶縁基板２と電極基板６と
の間に電解液７が充填される。この電解液７は、アセト
ニトリル＋ＬｉＢＦ、よりなり、導電性高分子層４、第
２の電極体５等が浸漬される。

次に、この実施例表示素子１の駆動電圧Ｖｄの決定を、
第３図（ａｌ及び第３図（ｂｌを参照しながら、以下に
説明する。

第３図（５）は、端子８と第２電極体５との間での電流
−電圧曲線を示している。この曲線は、第３図山）に示
す系を用いて、実験的に求められたものである。第３図
（ｂｌにおいて、Ａは基板１２上に５ｎＱｚ層１３及び
ポリアニリン層１４を重ねて形成した電極、Ｂは基板１
６上にＳｎＯ□層１５層形５した対向電極である。電極
Ａ及び対向電極Ｂは、ビー力Ｃに貯留されたアセトニト
リル＋ＬｉＢ　Ｆ　ａ中に浸漬されている。

ポリアニリン層１４が緑色の状態で、対向電極Ｂに電極
Ａに対して正の電圧を印加し、その値を増加させていく
　〔第３図（ａ）参照〕。印加電圧Ｖが約２．５■に達
すると、ポリアニリン層１４が緑色より黄色に変化する
。さらに印加電圧■を増加させ、その値が約５■となる
と、ＳｎＯ，層１５の反応が始まり、ＳｎＯ，層１５が
変色し始める。

従って、実施例表示素子１において、駆動電圧Ｖｄを２
．５■から５ｖの範囲に設定すれば、第２電極体５を構
成する５ｎＯｚ導電膜の電解液７中への溶出を防止する
ことができる。

次に、この実施例表示素子１の表示動作について説明す
る。

任意の端子８に、第２電極５に対して負の駆動電圧Ｖｄ
（２，５Ｖ＜ｖｄ＜５Ｖ）を印加すれば、その端子８と
接続されている導電性高分子層４が緑色より黄色に変化
する。一方、端子８に第２電極体５に対して正の駆動電
圧Ｖｄを印加すれば、その端子８と接続されている導電
性高分子層４は黄色より緑色に変化する。そして、各端
子８に正負の駆動電圧Ｖｄを印加することにより、各導
電性高分子層４が、緑色又は黄色に変化し、数字が表示
されることとなる。

なお、導電性高分子層４、第２電極体５及び電解液７は
、上記実施例のものに限定されない。例えば、導電性高
分子としてポリチオフェン、第２電掻体としてＴｉ１２
電極膜、電解液としてアセトニトリル＋Ｌ　ｉ　ＣＩ　
０４等、それぞれ適宜変更可能なものである。

また、上記実施例は、この発明を表示素子に適用した例
を示しているが、これに限定されるものではなく、バフ
テリ等、他の電子素子にも適用可能なものである。

（ト）発明の効果この発明の導電性高分子電子素子は、基板の内面に第１
の電極体を設け、この第１の電極体上に導電性高分子層
を設け、金属酸化物半導体よりなる第２の電極体を前記
導電性高分子層に対向させて設けると共に、前記導電性
高分子層と第２の電極体との間を電解質で満たしてなる
ものであるから、第２電極体の電解質中への溶出が防止
され、長時間の駆動に耐え得るものとできる利点を有し
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の一実施例に係る表示素子の外観平
面図、第２図は、同表示素子の第１図中■−■線におけ
る縦断面図、第３図（ａｌは、同表示素子の駆動電圧を
説明するための電流−電圧曲線を示す図、第３図（ｂｌ
は、同電流−電圧曲線を得るのに使用された実験系を示
す図、第４図は、従来の表示素子を説明する図である。２：絶縁基板、　　３・・・・・・３：第１電極体、４
・・・・・・４：導電性高分子層、５：第２電極体、　７：電解液。特許出願人　　　　　　　　立石電機株式会社代理人　
　　　　弁理士　　中　村　茂　倍乗１図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）基板の内面に第１の電極体を設け、この第１の電
極体上に導電性高分子層を設け、金属酸化物半導体より
なる第２の電極体を前記導電性高分子層に対向させて設
けると共に、前記導電性高分子層と第２の電極体との間
を電解質で満たしてなる導電性高分子電子素子。
（２）前記金属酸化物半導体が、ＳｎＯ＿２である特許
請求の範囲第１項記載の導電性高分子電子素子。