JPH0693066B2 - 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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- JPH0693066B2 JPH0693066B2 JP60094726A JP9472685A JPH0693066B2 JP H0693066 B2 JPH0693066 B2 JP H0693066B2 JP 60094726 A JP60094726 A JP 60094726A JP 9472685 A JP9472685 A JP 9472685A JP H0693066 B2 JPH0693066 B2 JP H0693066B2
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- Japan
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- display
- electrode
- electrochromic display
- counter electrode
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は時計，家庭電化機器，案内表示，情報機器等の
各種表示素子として利用可能なエレクトロクロミック表
示素子に関するものである。
各種表示素子として利用可能なエレクトロクロミック表
示素子に関するものである。
従来の技術 液晶と比較してエレクトロクロミックディスプレイは視
角依存性がなく、色が明かるく鮮明であるという特徴が
ある。
角依存性がなく、色が明かるく鮮明であるという特徴が
ある。
エレクトロクロミック（EC）材料として用いられるもの
としては無機化合物のWO3で代表される金属酸化物のも
のと、有機化合物のビオローゲン誘導体で代表されるも
のがある。
としては無機化合物のWO3で代表される金属酸化物のも
のと、有機化合物のビオローゲン誘導体で代表されるも
のがある。
WO3は透明電極上に蒸着法などにより薄膜に形成されて
対極間に電解液や誘電体膜などが設けられることによっ
て素子が形成される。
対極間に電解液や誘電体膜などが設けられることによっ
て素子が形成される。
ビオローゲン誘導体の場合は水溶液中などに溶解した溶
液型として用いる場合と、高分子とブレンドあるいはコ
ンプレックス化して固体膜化して用いる場合がある。
液型として用いる場合と、高分子とブレンドあるいはコ
ンプレックス化して固体膜化して用いる場合がある。
発明が解決しようとする問題点 これらの素子の実用上の問題は表示寿命と応答速度にあ
る。電極材料としてはIn2O3，In2O3−SnO2，SnO2のよう
な透明電極、特に対極材料としては白金，金，カーボ
ン，鉄錯体、遷移金属酸化物（例、WO3），遷移金属水
酸化物（例Ni(OH)2）などが用いられている。対極材料
に要求されることは、材料自信の電解液等に対する安定
性はもちろんのこと、表示極側の酸化還元反応の電荷量
と同じ電荷量を対極側で可逆的に供給できる材料という
ことである。対極側の電荷の供給や受取を早くするため
に、一般に対極の表面積を大きくして応答速度を早くし
ている。また、表示寿命という点では、対極の電位が駆
動時間に対して変位したり、電気化学的な反応により電
極材料が溶出したりして特性を劣化させている。
る。電極材料としてはIn2O3，In2O3−SnO2，SnO2のよう
な透明電極、特に対極材料としては白金，金，カーボ
ン，鉄錯体、遷移金属酸化物（例、WO3），遷移金属水
酸化物（例Ni(OH)2）などが用いられている。対極材料
に要求されることは、材料自信の電解液等に対する安定
性はもちろんのこと、表示極側の酸化還元反応の電荷量
と同じ電荷量を対極側で可逆的に供給できる材料という
ことである。対極側の電荷の供給や受取を早くするため
に、一般に対極の表面積を大きくして応答速度を早くし
ている。また、表示寿命という点では、対極の電位が駆
動時間に対して変位したり、電気化学的な反応により電
極材料が溶出したりして特性を劣化させている。
そこで本発明の目的は、EC材料の酸化還元反応時の電荷
移動の、表示極と対極側における速度をはやくし、かつ
可逆性を良くすることにより、エレクトロクロミック表
示素子の応答速度と表示寿命の改善をはかることであ
る。
移動の、表示極と対極側における速度をはやくし、かつ
可逆性を良くすることにより、エレクトロクロミック表
示素子の応答速度と表示寿命の改善をはかることであ
る。
問題点を解決するための手段 本発明は上記目的を達成するもので、少なくとも一方が
透明な二枚の基板のいずれか一方に設けられた表示極
と、前記表示極に相対向して他方基板に設けられた対極
と、前記基板間に充填された溶液又は電解液を備え、前
記溶液又は電解液が少なくとも支持電解質と溶媒を含み
さらに電解重合性モノマーを添加したことを特徴とする
エレクトロクロミック表示素子を提供するものである。
透明な二枚の基板のいずれか一方に設けられた表示極
と、前記表示極に相対向して他方基板に設けられた対極
と、前記基板間に充填された溶液又は電解液を備え、前
記溶液又は電解液が少なくとも支持電解質と溶媒を含み
さらに電解重合性モノマーを添加したことを特徴とする
エレクトロクロミック表示素子を提供するものである。
作用 本発明はエレクトロクロミック表示素子の溶液又は電解
液中に電解重合性モノマーを添加することにより、表示
極，対極におけるEC材料の酸化還元反応の電荷移動速度
をはやくし、可逆性をよくすることができる。本発明の
電解重合性モノマーとしては、酸化重合タイプと還元重
合タイプのものがあり、前者についてはアニリンやフェ
ノールのようなベンゼン環にアミノ基あるいは水酸基を
有するもの、ピロールやチオフエンのようなヘテロ環を
有するもの、その他のタイプとしてジベンゾクラウンエ
ーテル等が好適である。一方後者についてはビニルピリ
ジンのようなビニル基を有するものが好適である。
液中に電解重合性モノマーを添加することにより、表示
極，対極におけるEC材料の酸化還元反応の電荷移動速度
をはやくし、可逆性をよくすることができる。本発明の
電解重合性モノマーとしては、酸化重合タイプと還元重
合タイプのものがあり、前者についてはアニリンやフェ
ノールのようなベンゼン環にアミノ基あるいは水酸基を
有するもの、ピロールやチオフエンのようなヘテロ環を
有するもの、その他のタイプとしてジベンゾクラウンエ
ーテル等が好適である。一方後者についてはビニルピリ
ジンのようなビニル基を有するものが好適である。
実施例 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。第１図
は本発明の一実施例におけるエレクトロクロミック表示
素子の断面図を示す。図中の１と４は基板で、ガラスか
プラスチックが用いられる。２は表示極で、In2O3，SnO
2，In2O3−SnO2等の化合物が用いられる。５は対極でIn
2O3,,SnO2，In2O3−SnO2化合物あるいは金属が用いられ
る。７は表示可能物質で、８は封着材である。本実施例
の表示可能物質７としては、EC材料，支持電解質，溶媒
に加えて電解重合性モノマーを添加している。
は本発明の一実施例におけるエレクトロクロミック表示
素子の断面図を示す。図中の１と４は基板で、ガラスか
プラスチックが用いられる。２は表示極で、In2O3，SnO
2，In2O3−SnO2等の化合物が用いられる。５は対極でIn
2O3,,SnO2，In2O3−SnO2化合物あるいは金属が用いられ
る。７は表示可能物質で、８は封着材である。本実施例
の表示可能物質７としては、EC材料，支持電解質，溶媒
に加えて電解重合性モノマーを添加している。
EC材料として１式にしめすようなスチリル類似化合物の
色素を用い、支持電解質としてテトラブチルアンモニウ
ムパークロレイト、溶媒としてアセトニトリルを用い
た。濃度はそれぞれ0.03,0.3M/lである。
色素を用い、支持電解質としてテトラブチルアンモニウ
ムパークロレイト、溶媒としてアセトニトリルを用い
た。濃度はそれぞれ0.03,0.3M/lである。
電解重合性モノマーとしては、ピロールを用いて、1Mol
/lの濃度で含ませた。この素子の表示特性を測定したと
ころ、電解重合モノマーを添加しないものに比較して、
発色濃度が光吸収率（550nm）で10％ほど高くなり、か
つ飽和濃度に達するまでの時間が２倍ほどはやくなっ
た。また消色速度についても同じく２倍程度はやくなっ
た。応答速度がはやくなるのは電解質中にモノマーを含
ませることにより電解質の電気抵抗が見かけ上小さくな
るためと思われる。
/lの濃度で含ませた。この素子の表示特性を測定したと
ころ、電解重合モノマーを添加しないものに比較して、
発色濃度が光吸収率（550nm）で10％ほど高くなり、か
つ飽和濃度に達するまでの時間が２倍ほどはやくなっ
た。また消色速度についても同じく２倍程度はやくなっ
た。応答速度がはやくなるのは電解質中にモノマーを含
ませることにより電解質の電気抵抗が見かけ上小さくな
るためと思われる。
第２の実施例として前記実施例の電解重合性モノマーの
かわりに同じく酸化重合性のチオフエン，アニリンにつ
いて第１図に示す表示素子を用いて表示特性を測定した
ところ同様に応答速度の改善がみられた。効果としては
ピロールが最も良く、チオフェン，アニリンの順であっ
た。
かわりに同じく酸化重合性のチオフエン，アニリンにつ
いて第１図に示す表示素子を用いて表示特性を測定した
ところ同様に応答速度の改善がみられた。効果としては
ピロールが最も良く、チオフェン，アニリンの順であっ
た。
第３の実施例として、実施例１と同じEC材料を用い、電
解重合性モノマーとして還元重合反応を行うビニールピ
リジンを0.1mol/l添加した。
解重合性モノマーとして還元重合反応を行うビニールピ
リジンを0.1mol/l添加した。
電解重合性モノマーを含まない素子と含む素子とで、連
続発色の表示寿命試験を60℃下で行ったところ電解重合
性モノマーを含まない表示素子の寿命は約2000Hであっ
たが、含むものは、3000H以上あることが確認された。
寿命がくる評価は初期濃度の80％とした。印加電圧は表
示極２と対極５間に1.3Vの直流を印加した。最終的な劣
化の状態は電圧印加を行っても発色現象を示さなくな
る。
続発色の表示寿命試験を60℃下で行ったところ電解重合
性モノマーを含まない表示素子の寿命は約2000Hであっ
たが、含むものは、3000H以上あることが確認された。
寿命がくる評価は初期濃度の80％とした。印加電圧は表
示極２と対極５間に1.3Vの直流を印加した。最終的な劣
化の状態は電圧印加を行っても発色現象を示さなくな
る。
第４の実施例における表示素子の断面図を第２図に示
す。基板１上に設けられた表示極２上に蒸着法によりWO
3膜のようなEC膜３を設けたものを用い、電解液９とし
て溶媒をプロピレンカーボネート、支持電解質としてLi
ClO4を1mol/lの濃度で溶解し、電解重合性モノマーとし
てチオフェンを0.5mol/lの濃度で添加した。表示素子と
しての特性を測定したところ、応答速度で1.5倍、発消
色のくり返し回数で２倍程度の改善が確認された。
す。基板１上に設けられた表示極２上に蒸着法によりWO
3膜のようなEC膜３を設けたものを用い、電解液９とし
て溶媒をプロピレンカーボネート、支持電解質としてLi
ClO4を1mol/lの濃度で溶解し、電解重合性モノマーとし
てチオフェンを0.5mol/lの濃度で添加した。表示素子と
しての特性を測定したところ、応答速度で1.5倍、発消
色のくり返し回数で２倍程度の改善が確認された。
かかる素子を100時間以上連続して発色させると図に示
すような重合膜（ポリチオフェン膜）６が対極５上に析
出される。このポリチオフェン膜のような重合膜６が形
成されることにより応答速度と表示寿命がさらに改善さ
れる。
すような重合膜（ポリチオフェン膜）６が対極５上に析
出される。このポリチオフェン膜のような重合膜６が形
成されることにより応答速度と表示寿命がさらに改善さ
れる。
応答速度がはやくなるのは、EC材料あるいは需解液成分
と表示極２あるいは対極５の電極である透明電極（In2O
3，SnO2,ITO）などとの電荷移度速度よりも、重合膜を
介した場合の方がはやくなることと、電解液中にモノマ
ーを含ませることにより、電解液の電気抵抗が見かけ上
小さくなるためと思われる。
と表示極２あるいは対極５の電極である透明電極（In2O
3，SnO2,ITO）などとの電荷移度速度よりも、重合膜を
介した場合の方がはやくなることと、電解液中にモノマ
ーを含ませることにより、電解液の電気抵抗が見かけ上
小さくなるためと思われる。
また、重合膜を形成することにより電極の表面が安定化
されて、表示極２や対極５の腐食を防止できるし、ある
いはEC材料の酸化還元反応に対応して、電解重合反応の
酸化還元反応を逆反応として利用することにより、付可
逆な化学反応を減らすことができて表示寿命が改善でき
る。
されて、表示極２や対極５の腐食を防止できるし、ある
いはEC材料の酸化還元反応に対応して、電解重合反応の
酸化還元反応を逆反応として利用することにより、付可
逆な化学反応を減らすことができて表示寿命が改善でき
る。
発明の効果 以上要するに本発明は少なくとも一方が透明な二枚の基
板に表示極と対極とを相対向するごとく設け、かかる基
板間に溶液又は電解液を充填し、この溶液又は電解液が
少なくとも支持電解質と溶媒を含みさらに電解重合性モ
ノマーを添加したことを特徴とするエレクトロクロミッ
ク表示素子を提供するもので、表示特性の応答速度と表
示寿命の改善が図れる。
板に表示極と対極とを相対向するごとく設け、かかる基
板間に溶液又は電解液を充填し、この溶液又は電解液が
少なくとも支持電解質と溶媒を含みさらに電解重合性モ
ノマーを添加したことを特徴とするエレクトロクロミッ
ク表示素子を提供するもので、表示特性の応答速度と表
示寿命の改善が図れる。
第１図及び第２は本発明の一実施例におけるエレクトロ
クロミック表示素子の断面図である。 １……基板、２……表示極、３……EC膜（WO3膜）、４
……基板、５……対極、６……重合膜（ポリチオフェン
膜）、７……表示可能物質、８……封着材、９……電解
液。
クロミック表示素子の断面図である。 １……基板、２……表示極、３……EC膜（WO3膜）、４
……基板、５……対極、６……重合膜（ポリチオフェン
膜）、７……表示可能物質、８……封着材、９……電解
液。
Claims (3)
- 【請求項１】少なくとも一方が透明な二枚の基板のいず
れか一方に設けられた表示極と、前記表示極に相対向し
て他方基板に設けられた対極と、前記基板間に充填され
た溶液又は電解液を備え、前記溶液又は電解液が少なく
とも支持電解質と溶媒を含みさらに電解重合性モノマー
を添加したことを特徴とするエレクトロクロミック表示
素子。 - 【請求項２】電解重合性モノマーが酸化重合反応を行う
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
のエレクトロクロミック表示素子。 - 【請求項３】電解重合性モノマーが還元重合反応を行う
ものであることを特徴とする特許請求の範囲第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 |
|---|---|---|---|
| JP60094726A JPH0693066B2 (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP60094726A JPH0693066B2 (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61252535A JPS61252535A (ja) | 1986-11-10 |
| JPH0693066B2 true JPH0693066B2 (ja) | 1994-11-16 |
Family
ID=14118117
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60094726A Expired - Fee Related JPH0693066B2 (ja) | 1985-05-02 | 1985-05-02 | エレクトロクロミツク表示素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0693066B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPWO2009031422A1 (ja) * | 2007-09-05 | 2010-12-09 | 株式会社クラレ | エレクトロクロミック表示素子の製造方法 |
| US9944757B2 (en) | 2012-07-23 | 2018-04-17 | The University Of Connecticut | Electrochromic copolymers from precursors, method of making, and use thereof |
| US10323178B2 (en) | 2014-05-16 | 2019-06-18 | The University Of Connecticut | Color tuning of electrochromic devices using an organic dye |
-
1985
- 1985-05-02 JP JP60094726A patent/JPH0693066B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61252535A (ja) | 1986-11-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |