JPH0216187A - エレクトロクロミック表示素子 - Google Patents

エレクトロクロミック表示素子

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JPH0216187A
JPH0216187A JP63166041A JP16604188A JPH0216187A JP H0216187 A JPH0216187 A JP H0216187A JP 63166041 A JP63166041 A JP 63166041A JP 16604188 A JP16604188 A JP 16604188A JP H0216187 A JPH0216187 A JP H0216187A
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methyl
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Shunichi Matsumura
俊一 松村
Masuhiro Okada
升宏 岡田
Hiroo Inada
稲田 博夫
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Polymers With Sulfur, Phosphorus Or Metals In The Main Chain (AREA)
  • Paints Or Removers (AREA)
  • Macromolecular Compounds Obtained By Forming Nitrogen-Containing Linkages In General (AREA)

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】 〈発明の分野〉 本発明はエレクトロクロミック表示(ECD)素子に関
し、更に詳しくは消費電力が少なくてODが大きく、か
つ色彩が鮮やかで耐久性に優れた新規なECD素子に関
するものである。
〈従来技術〉 有機エレクトロクロミック表示材料は液晶系表示材料に
対し、色彩が鮮やかでメモリー機能を有し視野角依存性
がない等の優れた特性のため各種の検討がなされている
。これらのうち、代表的なエレクトロクロミック化合物
であるビオロゲン類を用いたものは耐久性(優れかつ各
種の色相を選択できることから、低分子ごオロゲン類を
溶解した溶液系、あるいは表示電極上に例えばビオロゲ
ン類のポリマーの薄膜をコーティングした、いわゆる修
飾電極の形で実用化が検討されている。これらビオロゲ
ン類は一電子還元により発色するため、これを表示電極
とするECDはその表示電極が陰極となった場合に発色
し、これを陽極とした場合消色する。従来のECD素子
は上記の如き透明な表示電極と透明な対向電極とを電解
質媒体を介して配置するという構造を有している。
〈発明の目的〉 そこで本発明者は従来のビオロゲンを用いたECDと同
程度の電力により、更に鮮明でコントラストの大きい表
示を得る方法について鋭意検討した結果、特定のアミン
化合物と環状イミノエーテルとを反応させた樹脂が、−
電子酸化により発色し、同じく還元により消色すること
、更にこれを透明電極上に修飾した表示電極と上述のビ
オロゲン表示電極を組合わせて使用することにより上記
目的を達成できることを知見し本発明に到達した。
〈発明の構成〉 すなわち本発明は、電解質媒体を介して一対の導電性透
明基板上に高分子導電性薄膜を有する表示電極を配置し
てなるエレクトロクロミック表示素子において、該高分
子薄膜の一方が環状イミノエーテル類と下記式(I> で示されるジアミノ化合物と、必要に応じて更にポリヒ
ドロキシ化合物、ポリカルボン酸化合物。
および上記式(I>以外のポリアミン化合物よりなる群
から選ばれた少なくとも1種とを、触媒の存在下に加熱
反応させて得られる樹脂からなり、もう一方がビオロゲ
ン類またはそれを含有した樹脂からなることを特徴とす
るエレクトロクロミック表示素子である。
以下本発明について詳述する。
本発明で用いる環状イミノエーテル類は下記−般式(n
)または(III)で示すことができる。
Roとしては、例えば、n=1の場合メチル、エチル、
プロピル、ブチル、アミル、ヘキシル、デシル、シクロ
ペンチル、シクロヘキシル、フェニル、置換フェニルナ
フチル、置換ナフチル等を例示できn=2の場合エチレ
ン、トリメチレン、プロピレン、テトラメチレン、ヘキ
サメチレン、ネオペンチレン、p−フェニレン、m−フ
ェニレン。
シクロヘキシレン等を例示でき、n=3の場合これらの
式において、nは1〜4の整数を示す。
これらのうちn=2が好ましい。Roは0価の脂肪族、
脂環族および芳香族の炭化水素基を示し、n=2の場合
、Roは直接結合であってもよい。
また、Ra、 Rb、 RC,Rd、 ReおよびRf
は夫々水素原子、炭素数3以下のアルキル基(例えばメ
チル基、エチル基)、炭素数7以下のアリール基(例え
ばフェニル基、トリル基)を示し、これらは互いに同一
でも相異なっていてもよい。Ra。
Rb、Rc、Rd、ReおよびRfはそのすべてが水素
原子、あるいはそのうち任意の1つがメチル基で、残り
が水素原子であることが好ましい。
上記式(II)で示される環状イミノエーテル類(オキ
サゾリン誘導体)としては、具体的には、2−メチル−
2−オキリゾリン、2−エチル−2−オキサゾリン、2
−フェニル−2−オキナシリン、2−トリル−2−オキ
リゾリン、2−フェニル−5−メチル−2−オキサゾリ
ン、2−ニトロフェニル−2−オキサゾリン、2,2°
−ビス(2−オキナシリン)、2.2°−エチレンビス
(2−オキサゾリン)、2,2°−テトラメチレンビス
(2−オキサゾリン)、2,2°−ベキ1ノメチレンビ
ス(2−オキサゾリン)、2,2°−オクタメチレンビ
ス(2−オキサゾリン)、2,2°−1,4−シクロヘ
キシレンビス(2−オキサゾリン)、2,2°−ビス(
4−メチル−2−71キリゾリン) 、 2,2°−ビ
ス(5−メチル−2−オキザブリン)、2,2°−m−
フェニレンビス(2−オキサゾリン)、2,2°−p−
フェニレンビス(2−オキサゾリン) 、 2,2°−
m−7エニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)
2.2°−m−フェニレンビス(5−メチル−2−オキ
サゾリン)、2,2°−m−フェニレンビス(4,4’
−ジメチル−2−71キ1ノゾリン) 、 2,2°−
p−フェニレンビス(4−メチル−2−オキサゾリン)
2.2.”−p−フェニレンビス(4,4’−ジメチル
−2−オキサゾリン)、2,2°−p−フェニレンビス
(5−メチル−2−オキサゾリン) 、 1,3.5−
トリス(2−オキサゾリニル−2)ベンゼン等を例示す
ることができる。
これらのうち2.2°−ビス(2−オキサゾリン)。
2.2゛−テトラメチレンビス(2−オキ1ノブリン)
2.2°−m−フェニレンビス(2−オキサ−ゾリン)
2.2°−p−フェニレンビス(2−オキサゾリン)。
2.2’−m−フェニレンビス(5−メチル−2−オキ
サゾリン)、2,2°−p−フェニレンビス(5−メチ
ル−2−オキリゾリン)が好ましい。
上記式(III)で示される環状イミノエーテル類(オ
キサゾリン誘導体)としては、具体的には、2−メチル
−5,6−シヒドロー48−1.3−オキザジン、2−
エチルー5,6−シヒドロー48−1.3オキサジン、
2−フェニル−5,6−ジヒドロ−4日−1,3−オキ
サジン、2−フェニル−6−メチル−5,6−シヒドロ
ー41−1−1.3−オキサジン。
2.2°−ビス(5,6−シヒドロー48−1.3−オ
キサジン)、2,2°−エチレンビス(5,6−シヒド
ロー41−1−1.3−オキリジン)、2,2°−テト
ラメチレンビス(5,6−シヒドロー48−1.3−オ
キサジン) 、 2.2’−へキサメチレンビス(5,
6−シヒドロー48−1.3−オキサジン) 、 2.
2’−オクタメチレンビス(5,6−シヒドロー4H−
1,3−オキサジン)、2,2°−1,4−シクロヘキ
シレンビス(5,6−シヒドロー4H−1,3−オキサ
ジン)。
2.2゛−ビス(4−メチル−5,6−ジヒドロ−4日
−1,3−オキサジン) 、 2.2’−ビス(5−メ
チル−5,6−シヒドC1−48−1,3−オキ4)シ
ン> 。
2.2°−ビス(6−メチル−5,6−ジヒドロ−4日
−1,3−オキサジン)、2,2°−m−フェニレンビ
ス(5,6−シヒt’ロー4H−1.3−オキ+Jジン
>。
2.2°−p−フェニレンビス(5,6−シヒドロー4
8−1.3−オキサジン)、2.2’−m−フェニレン
ビス(4−メチル−5,6−シヒドロー4l−(−1,
3オキ譬ナジン)、2,2°−m−フェニレンビス(5
−メチル−5,6−シヒドロー41−1−1.3−オキ
リジン)、2.2’−m−フェニレンビス(6−メチル
−5,6−シヒドロー4H−1,3−オキサジン〉。
?、2°−p−フェニレンビス(4−メチル−5,6−
シヒドロー48−1.3−オキサジン’)、2.2’−
D−フエニレンビス(5−メチル−5,6−ジヒドロ4
+−1−1,3−オキリゾリン)、2,2°−p−7エ
ニレンビス(6−メチル−5,6−シヒドロー4H−1
,3−オキナジン)等を例示することができる。
これらのうち2,2°−ビス(5,6−ジヒドロ−4ト
1−1.3−オキサジン)、2,2°−テトラメチレン
ビス(5,6−シヒドロー48−1.3−オキリゾリン
)、2,2°−m−フェニレンビス(5,6−ジヒドロ
−48−1,3−オキサジン)、2.2“−p−フェニ
レンビス(5,6−シヒドロー4H−1,3−オキサジ
ン)が好ましい。
本発明では上記式(n)で表わされる環状イミノエーテ
ル類(オキサゾリン誘導体)と上記式(Ill)で表わ
される環状イミノエーテル類(オキサジン誘導体)とを
併用することも勿論可能である。
また環状イミノエーテル類としては、式(II>で示さ
れるオキサゾリン誘導体が反応性が高く好ましい。
次に本発明において上記環状イミノエーテル類と反応さ
せる下記式(I)で示されるジアミノ化合物について詳
述する。
■ 式中、R,R1,R2は同一または異なっていてもよく
、水素原子または置換基を有していてもよい1価の炭化
水素基を示すが、かかる炭化水素基としては、メチル、
エチル、プロピル、ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプ
チル等のアルキル基、ベンジル等のアラルキル基、シク
ロヘキシル等のシクロアルキル基、フェニル、トリル、
ジフェニル等のアリール基などが例示される。Rとして
は水素原子、アルキル基が好ましく、特に水素原子が好
ましい。R+、Rzとしては水素原子、アルキル基。
アラルキル基が好ましい。
かかるジアミノ化合物の具体例としては、4,4゜−ジ
アミノジフェニルメタン、N、N’−ジメチル−4,4
°−ジアミノジフェニルメタン、N、N’−ジエチル−
4,4°−ジアミノジフェニルメタン。
N、N’−ジプロピル−4,4°−ジアミノジフェニル
メタン、N、N“−ジベンジル−4,4“−ジアミノジ
フェニルメタン、1,1−ビス(4−アミノフェニル)
エタン、1.1−ビス(4−N−メチルアミノフェニル
)エタン、1.1−ビス(4−N−エチルアミノフェニ
ル)エタン、1.1−ビス(4N−プロピルアミノフェ
ニル)エタン、1,1−ビス(4−N−ベンジルアミノ
フェニル)エタン。
1.1−ビス(4−7ミノフエニル)プロパン、1゜1
−ビス(4−7ミノフエニル)ブタン、 1.1−ビス
(4−N−メチルアミノフェニル)プロパン。
1.1−ビス(4−N−エチルアミノフェニル)プロパ
ン、1,1−ビス(4−N−プロピルアミノフェニル)
プロパン、1.1−ビス(4−N−ベンジルアミノフェ
ニル)プロパン、ビス(4−アミノフェニル)−フェニ
ルメタン、ビス(4−N−メチルアミノフェニル)−フ
ェニルメタン、ビス(4−N−エチルアミノフェニル)
−フェニルメタン等が例示されるが、これらのうち4.
4゛−ジアミノジフェニルメタンが好ましい。
また、以上のジアミノ化合物は1種または2種以上を併
用することも可能である。
かかるジアミノ化合物の使用割合は環状イミノエーテル
類のイミノエーテル当mに対してジアミノ化合物のアミ
ン当mが0.01〜100モル%にすることが好ましく
、0.1〜80モル%にすることが特に好ましい。
本発明においては、上記環状イミノエーテル類とジアミ
ノ化合物とだけを、触媒の存在下で加熱反応させてもよ
いが、必要に応じて上記系に更にポリカルボン酸化合物
、ポリヒドロキシ化合物。
および式(I>で示されるジアミノ化合物以外のポリア
ミン化合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種を添
加反応せしめることも可能である。
ここでポリカルボン酸化合物とは分子内に2個以上のカ
ルボン酸基を有する脂肪族、脂環族および芳香族の化合
物であり、具体的には脂肪族ポリカルボン酸としてコハ
ク酸、アジピン酸、セパチン酸、アゼライン酸、デカン
ジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、ダイマー酸、グ
ルタル酸、マレイン酸、フマル酸、プロパン−1,2,
3−トリカルボン酸、ブタン−1,2,3,4−テトラ
カルボン酸等を、脂環族ポリカルボン酸としてシクロヘ
キサン−1,4−ジカルボン酸、シクロへキリン−1,
3ジカルボン酸、シクロへキリン−1,2−ジカルボン
酸、テトラヒドロフタル酸、ジヒドロフタルM、1.2
−または1.3−シクロペンタンジカルボン酸等を、芳
香族ポリカルボン酸としてテレフタル酸、イソフタル酸
、フタル酸、ナフタレンジカルボン酸、トリメリット酸
、トリメシン酸、ジフェニルジカルボン酸、メチルテレ
フタルルイソフタル酸等を例示することができる。
本発明においては上記ポリカルボン酸化合物の一部を一
す−リチル酸1m−オキシ安息香酸、p−オキシ安息香
酸、6−オキシ−2−ナフトエ酸、3−オキシ−2−ナ
フトエ酸、ω−オキシカプロン酸等の如きオキシカルボ
ン酸で置き換えることも可能である。
ポリヒドロキシ化合物としては分子内に2個以上のヒド
ロキシル基を有する脂肪族、脂環族、芳香族の化合物で
ある。具体的には脂肪族ポリヒドロキシ化合物として、
エチレングリコール、プロピレングリコール、トリメチ
レングリコール、ブタンジオール、ヘキサンジオール、
オクタンジオル、デカメチレングリコール、ジエチレン
グリコール、1〜リエチレングリコール、グリセロール
トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール。
ポリオキシエチレングリコール、ネオペンチレンゲリコ
ール、ポリオキシブトラメチレングリコール等を、脂環
族ポリヒドロキシ化合物として、シクロヘキサンジメタ
ツール、ジヒドロキシシクロヘキサン、トリヒドロキシ
シクロヘキサン等を、芳香族ポリヒドロキシ化合物とし
て、・ハイドロキノン、レゾルシン、メチルハイドロキ
ノン、クロルハイドロキノン、t−ブチルハイドロキノ
ン。
t−アミルハイドロキノン、フロロハイドロキノン、ブ
ロムハイドロキノン、2,5−ジクロルハイドロキノン
、ピロガロール、カテコール、 1,3.5−ドリヒド
ロキシベンゼン、2,2−ビス(4−ヒドロキシフェニ
ル)プロパン、4,4°−ジヒドロキシジフェニル、4
,4°−ジヒドロキシジフェニルエーテル、4,4°−
ジヒドロキシジフェニルスルフィド、 4.4’−ジヒ
ドロキシジフェニルメタン、1.1ビス(4−ヒドロキ
シフェニル)シクロへキリ゛ン、フェノールフタレン、
1.1−ビス(4−ヒドロキシフェニル)エタン、2.
2−ビス(3−メチル−4−ヒドロキシフェニル)プロ
パン、 2.2−ビス(3,5−ジメチル−4−ヒドロ
キシフェニル)プロパン、 3.4’−ジヒドロキシジ
フェニルエーテル、ジヒドロキシナフタレン、ビス(4
−ヒドロキシフェニル)スルホン、2,2−ビス(3,
5−ジクロル−4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2
゜2−ビス(3−クロル−4−ヒドロキシフェニル)プ
ロパン、2,2−ビス(3−ブロム−4−ヒドロキシフ
ェニル)プロパン、2.2−ビス(3,5−ジブロム−
4−ヒドロキシフェニル)プロパン、2゜2−ビス(4
−ヒドロキシフェニル)へキサフロロプロパン、フェノ
ール類とアルデヒド類との縮合により得られるポリオー
ル化合物等を例示することができる。上記フェノール類
とアルデヒド類との縮合により得られるポリオール化合
物において、フェノール類は芳香族ヒドロキシル基含有
化合物を指し、具体的にはフェノール、クレゾール。
ハイドロキノン、レゾルシン、キシレノール、α−ナフ
トール、β−ナフトール、ジヒドロキシナフタレン等を
例示することができ、またアルデヒド類としては、具体
的にはホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキ
サール、グリタルアルデヒド、ベンズアルデヒド、p−
ヒドロキシベンズアルデヒド、m−ヒドロキシベンズア
ルデヒド。
テレフタルアルデヒド等を例示することができる。
該ポリオール化合物としては具体的にはフェノールノボ
ラック等を挙げることができる。
また式(I>以外のポリアミン化合物としては分子内に
2個以上の1級アミノ基および/または2級アミン基を
有する化合物である。具体的には、ピペラジン、1−(
2−アミンエチル)ピペラジン、4,4°−ジアミノジ
フェニルスルホン、 3.3’−ジアミノジフェニルス
ルホン、4,4°−ジアミノジフェニルエーテル、3,
4°−ジアミノジフェニルエーテル、4,4“−ジアミ
ノベンゾフェノン、 3.3”ジアミノベンゾフェノン
、p−フェニレンジアミン、m−フェニレンジアミン、
p−キシリレンジアミン、m−キシリレンジアミン、ジ
アミノナフタレン、4,4°−ジアミノジフェニルスル
フィド。
2.4−ジアミノトルエン、2.6−ジアミノトルエン
、1.2−ジアミノエタン、3.5−ジエチル−2゜4
−ジアミノトルエン、3,5−ジエチル−2,6−ジア
ミノトルエン、 2,4.6−トルエチル−m−フェニ
レンジアミン、2,6−シメチルー4−t−ブチル−m
−フェニレンジアミン、4.6−ジイソプロピル−m−
フェニレンジアミン、2−クロルーρ−フェニレンジア
ミン、クロルジアミノトルエン、ビス(3,5−ジイソ
プロピル−4−アミノフェニル)メタン、ポリメチレン
ポリフェニルポリアミン等を例示することができる。こ
れらのうち、芳香族ポリアミン化合物が特に好ましい。
ここでこれらのポリヒドロキシ化合物、ポリカルボン酸
化合物、ポリアミン化合物の使用割合は、これら化合物
の当量と前記一般式(I>のジアミノ化合物の当量との
合S1が環状イミノエーテル類のイミノエーテル当量に
対して0.01〜100%にすることが好ましく、0.
1〜80%にすることが特に好ましい。
本発明において表示電極Aの修飾に用いる薄膜は上記各
成分を触媒の存在下に加熱反応することにより得られる
ここで用いる触媒としては上記反応を促進するものであ
ればよく特に制限はないが、例えばプロトン酸、プロト
ン酸エステル、ルイス酸およびその錯体、アルキルハラ
イド、ヨウ素1式(1v)で示されるハロゲン化フェノ
ール化合物、式(V>で示されるアルカリまたはアルカ
リ土類金属化合M(Z)1 ・・・(V) を挙げることができる。
好適なプロ1−ン酸としては、例えばメタンスルホン酸
、エタンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸。
p−トルエンスルボン酸等の如き有機プロトン酸類:硫
酸、リン酸、亜すン酸、ホスフィン酸、ホスホン酸、過
塩素酸等の如き無機プロトン酸等が挙げられ、プロトン
酸エステルとしては、例えばベンゼンスルホン酸メチル
、ベンゼンスルホン酸エチル、p−トルエンスルホン酸
メチル、p−トルエンスルホン酸エチル等の如きスルホ
ン酸エステル類、硫酸ジメチル、リン酸トリメチル、リ
ン酸1〜リフェニル、亜リン酸トリメチル、亜リン酸ト
リフェニル等の如き無機プロトン酸のエステル類等が挙
げられる。
ルイス酸およびその錯体としては、例えば四塩化チタン
、四塩化スズ、塩化亜鉛、i化アルミニウム、トリフロ
ロボラン、トリフロロボランエーテル錯体等が挙げられ
、アルキルハライドとしてはヨウ化メチル、ヨウ化チェ
ル、ヨウ化プロピル。
ヨウ化ブチル、ヨウ化ベンジル、臭化ベンジル等が挙げ
られる。
また式(1v)で示されるハロゲン化フェノール化合物
としては具体的には、3,5−ジブロム−4−とドロキ
シ安息香酸、 3.5−ジクロル−4−ヒドロキシ−ベ
ンゾニトリル、3.5−ジブロム−4−ヒドロキシベン
ゾニトリル、3.5−ジクロル−4−ヒドロキシニトロ
ベンゼン、3,5−ジブロム−4−ヒドロキシニトロベ
ンゼン、ビス(3,5−ジクロル−4−ヒドロキシフェ
ニル)スルホン。
ビス(3,5−ジブロム−4−ヒドロキシフェニル)ス
ルホン、ビス(3,5−ジクロル−4−ヒドロキシフェ
ニル)ケトン、ビス(3,5−ジブロム−4−ヒドロキ
シフェニル〉ケトン、3,5−ジクロル=4−ヒドロキ
シ安息香酸メチル、3,5−ジブロム−4−ヒドロキシ
安息香酸メチル、3,5−ジブロム−4−ヒドロキシ安
息香酸メチル、3,5−ジブロム−4−ヒドロキシ安息
香酸アミド、 3.5−ジブロム−4−ヒドロキシ安息
香IN−エヂルアミド、3.5−ジクロル−4−ヒドロ
キシベンピンスルホン酸アミド、3.5−ジブロム−4
−ヒドロキシベンゼンスルホン酸アミド、3,5−ジブ
ロム−4−ヒドロキシベンゼンスルホンIN−メチルア
ミド等を例示することができる。
また、式(V)で示されるアルカリまたはアルカリ土類
金属化合物としては、LiBF4゜NaBF 4 、 
 KBF4  、  LiPF5  、  NaPF5
  、  No(BF4 ) 2 、 Ca(BF4)
 2 、 Li5bFa 、 NaSbF6 、 Na
α04等を例示することができる。
これらの触媒は、1種または2種以上を併用することが
できる。これら触媒の使用量は特に制限はないが、用い
る環状イミノエーテル化合物に対して好ましくは0.0
1〜70モル%程度の量である。
本発明の表示電極Aは導電性透明基板上に上記各成分を
加熱硬化させて19られる樹脂をコーティングすること
により得られる。用いる導電性透明基板としては、従来
公知の透明導電性ガラス、透明導電性フィルム等を適宜
使用することができる。
該基板に樹脂薄膜をコーティングする方法としては、特
に制限はないが例えば上述の各成分の固体および/また
は液体を混合し、これを加熱溶解した溶解液を直接導電
性透明基板上に塗布する方法(溶融法)、上述の各成分
を有機溶剤に溶解した溶液を導電性透明基板上に塗布し
、次いでこれを加熱するなどして脱溶剤する方法(溶液
法)等を挙げることができる。上記方法のうち溶液法が
より薄い膜を作ることができ好ましい。上記溶液法にお
いて用いる有様溶剤としては上述の各樹脂成分を溶解し
、これらを変成したり、反応したりしないものであれば
特に制限はないが、例えばメタノール、エタノール、プ
ロパツール、イソプロパツール等のアルコール類、アセ
トン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン等
のケトン類、テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエー
テル類、塩化メチレン、クロロホルム、トリクレン、ジ
クロルエタン、テトラクロルエタン等のハロゲン系溶剤
、酢酸エチル等のエステル類、ジメチルホルムアミド、
ジメチルアセトアミド等のアミド系溶剤、アセトニトリ
ル等のニトリル系溶剤、ニトロメタン等のニトロ系溶剤
、トルエン、キシレン等の炭化水素系溶剤等を挙げるこ
とができる。また上記溶液法においては、該溶液の状態
で加熱するなどして、樹脂成分を部分的に反応させるこ
とも可能である。
上記方法により塗布した樹脂原料を次に加熱反応させる
。この際の反応温度は用いる原料の種類、その使用割合
等により異なるが、好ましくは50〜260℃より好ま
しくは60〜240℃、特に好ましくは70〜220℃
である。反応時間は樹脂が十分に硬化するに足る時間で
あればよく、またこの時間は用いる原料の種類、使用割
合1反応部度等によっても異なるが、好ましくは10秒
〜60分、より好ましくは20秒〜40分、特に好まし
くは30秒〜20分程度である。
この反応は常圧〜加圧下で行なうことができるが、この
際大気中の酸素あるいは水等の影響を防ぐため窒素、ア
ルゴン等の不活性ガス雰囲気下で実施することが好まし
い。
上記方法により本発明において一方の表示電極として用
いる高分子薄膜を有する電極(表示電極A)を製造する
ことができる。この表示電極Aは詳細な発色機構につい
ては不明な点が多いが、これを陽極として電圧を印加す
ることにより発色し、逆に陰極として電圧を印加するこ
とにより消色するという特性を有する。
次に本発明において用いるもう一方の表示電極Bについ
て説明する。該電極は上述の表示電極において用いたの
と同じ導電性透明基板上にビオロゲン類を含有した樹脂
をコーティングすることにより得られる。ここでごオロ
グン類とは4,4°−ジピリジルの四級化物であり、例
えば下記式(1で示される如き低分子ビオロゲン類、下
記式(Vl )または(■) Ae +D゛° ÷ で示される如き繰返し単位を有するいわゆるビオロゲン
ポリマーを挙げることができる。
上記式(VIA(■) (■)においてAeは場合によ
りポリスチレンスルホネート等のポリアニオン中のアニ
オンであってもよい。
本発明の表示電極Bは上記ごオロゲン類を単独であるい
は他の樹脂でブレンドし、これを導電性透明基板上にコ
ーティングすることにより得られる。これらごオロゲン
類を用いた表示電極Bについては当該分野における従来
公知のものをそのまま用いることもできる(例えばJ、
 Phys、 Chem。
85、818 (1981)、特開昭59−21778
7号、特開昭59−217791号、特開昭61−20
4224号等参照〉。
またビオロゲン類を含有した樹脂としては、エポキシ樹
脂、環状イミノエーテル類とポリカルボン酸、ポリヒド
ロキシ化合物および上記式(I>で示されるジアミン化
合物以外のポリアミン化合物よりなる群から選ばれた少
なくとも一種の化合物とを触媒の存在下に加熱反応せし
めて得られる樹脂中に上記ビオロゲン類をブレンドによ
り含有せしめたもの、あるは環状イミノエーテル類と、
4.4゛−ジピリジルと必要に応じてポリカルボン酸化
合物、ポリヒドロキシ化合物、上記式(I>で示される
ジアミン化合物以外のポリアミン化合物よりなる群より
選ばれた少なくとも一種の化合物とを触媒の存在下に加
熱反応せしめて得られる樹脂中に上記ビオロゲン類をブ
レンドにより含有せしめたものを用いることが好ましい
。ここで環状イミノエーテル類、ポリカルボン酸化合物
、ポリヒドロキシ化合物、式(I>以外のポリアミン化
合物は上記表示電極Aで詳述したものをそのまま用いる
ことができる。後者の樹脂の場合、環状イミノエーテル
と4,4°−ジピリジルとが反応することによりビオロ
ゲン構造を形成する。この際の4゜4°−ジピリジルの
使用用は環状イミノエーテル類に対し、好ましくは0.
01〜70モル%、より好ましくは0.05〜60モル
%、特に好ましくは0.1〜50モル%程度である。ま
たポリカルボン酸化合物、ポリヒドロキシ化合物および
式(■)で示されるジアミン化合物以外のポリアミン化
合物よりなる群から選ばれた少なくとも1種の化合物を
併用する場合には4,4°−ジピリジルとこれら他種成
分との合if ffiが環状イミノエーテル類に対し好
ましくは10〜120モル%、より好ましくは20〜1
10モル%、特に好ましくは30〜100モル%とする
。反応の条件としては前述の諸条件をそのまま用いるこ
とができる。
上記の如きビオロゲン類を含有した樹脂により修飾した
表示電極Bはこれを陰極として電圧を印加することによ
り発色し、逆に陽極として電圧を印加することにより消
色する。本発明のECD素子は上記2種の表示電極Aお
よびBを電解質媒体を介して配置することにより構成さ
れる。電解質媒体としては特に制限はなく、液状あるい
は固体状の当該分野において従来公知のものがそのまま
適用できる。例えば液状電解質媒体としては、LiCR
,LiCuO4,KCffl、 KBr等の無it解質
オヨび/またはセチルトリメチルアンモニウムクロライ
ド、セチルトリメチルアンモニウムブロマイド。
テトラブチルアンモニウムバークロレート等の有機電解
質を、水あるいはアセトニトリル、プロピレンカーボネ
ート、ジメチルホルムアミド、N−メチル−2−ピロリ
ドン、ジメチルスルホキシド等の有機溶剤に溶解させた
溶液が、固体状電解質媒体としてはポリアルキレンオキ
シドのアルカリ金属塩等のいわゆるポリマー電解質を好
ましく挙げることができる。
〈発明の効果〉 上記構成となる本発明のECD素子は、片方の電極(対
向電極)が発色には直接寄与しない従来の素子に比べ、
両方の電極が表示電極となる。すなわち表示電極Aが陽
極1表示電極Bが陰極となるように電圧を印加すると両
方の電極が発色し、逆に表示電極Aが陰極1表示電極B
が陽極となるように電圧を印加すると両方の電極ともに
消色する。このため従来の素子に比べ消費電力がほとん
ど同じであるにもかかわらず、発色が極めて鮮やかで、
発色時と潤色時のコントラストが大きい。
更に電極の修飾に用いる樹脂は極めて耐溶剤性。
熱的安定性に優れておりECD素子の耐久性も良好であ
り、新規なECDとしてその工業的意義は極めて大きい
〈実施例〉 以下実施例を挙げて本発明を詳述するが、実施例は説明
のためであって本発明はこれに限定されるものではない
。尚、実施例中「部」は「重量部」を意味する。
実施例1 2.2’−m−フェニレンビス(2−オキリゾリン)3
1.2部、4,4°−ジアミノジフェニルメタン20,
0部。
p−トルエンスルホン酸エチル14.0部およびテトラ
−n−ブチル−アンモニウムバークロレート15.0部
をクロロホルム1500部に溶解した。次いで該溶液の
一部をNESAガラス上にキャストし100℃に加熱し
クロロホルムを除去した後、150℃で3分間加熱した
ところ硬化した。(これを表示電極Aとする) 一方、2,2°−m−フェニレンビス(2−オキサゾリ
ン) 31.2部、セパチン111.7部、p−トルエ
ンスルホン116.2部、セチルトリメチルアンモニウ
ムクロリド15.8部および4,4゛−ジピリジル6.
8部をメタノール800部に入れ溶解混合した。次いで
該溶液をNESAガラス上にキャストし100℃に加熱
しメタノールを除去した後170℃で30分間加熱を行
なったところ硬化した。(これを表示電極Bとする) 該表示電極AおよびBを、あらかじめセチルトリメチル
アンモニウムクロリド320部を脱酸素したアL、  
 ルア900部に溶解して作成した電解質溶液に浸し、
次いで表示電極A側を陽極、B側を陰極として1.5v
の電圧を印加したところ、陽極では無色ないし淡黄色が
青ないし緑色に、また陰極では無色から赤紫色に着色を
した。
ざらに電圧印加の極性を逆にしたところ、両極とも速や
かに脱色をした。
以上の着色、脱色操作を繰り返したところ、電極の色は
繰返し可逆的に変色をした。
実施例2 2.2“−m−フェニレンビス(2−オキサゾリン)3
1.2部、N、N’−ジベンジル−4,4°−ジアミノ
ジフェニルメタン2.5部、アジピン酸12.7部、ベ
ンゼンスルホン酸1部およびセチルトリメチルアンモニ
ウムクロリド15.0部をメタノール800部に溶解し
た。次いで該溶液の一部をNESAガラス上にバーコー
ターによって均一に塗り、100℃に加熱しメタノール
を除去した後、160℃で5分間加熱したところ硬化し
た。(これを表示電極Aとする) 一方、2,2”−m−フェニレンビス(2−オキサゾリ
ン) 31.2部、エチレングリコール4.5部、n−
ヨウ化ブチル12部、セチルトリメチルアンモニウムプ
ロリド17.1部、 4.4’−ジピリジル4.5部を
クロロホルム1500部に入れ溶解した。(これを表示
電極Bとする) 表示電極AおよびBを、あらかじめセチルトリメチルア
ンモニウムプロリド322部をアセトニトリル7900
部に溶解して作成した電解質溶液に浸し、以下実施例1
と同様の操作で電圧を印加したところ、陽極では無色な
いし淡黄色から青ないし淡緑色に、また陰極では無色か
ら赤紫色に着色をした。
また電圧印加を逆にしたところ!した。以上の着色およ
び脱色は可逆的に繰り返した。
実施例3 2.2’−m−フェニレンビス(2−オキIJゾリン)
31.2部、N、N’−ジメチル−4,4゛−ジアミノ
ジフェニルメタン2.3部、1,4−シクロヘキサンジ
メタツール14.0部、ビス(3,5−ジブロム−4−
ヒドロキシフェニル)スルホン3.0部およびセチルト
リメチルアンモニウムプロミド17.1部をガラス反応
器へ入れ、窒素置換後140℃に加熱し溶解した。次い
でこの溶液の一部を透明導電性フィルム上にのせ、18
0℃のホットプレート上で加熱を行ないながらローラー
コーティングを行ない、そのままの状態で10分放置し
たところ硬化した。
(これを表示電極Aとする) 一方、2.2’−m−フェニレンビス(5,6−ジヒド
o−4H−1.3−オキナジン)35部1m−キシリレ
ンジアミン11.7部、ベンゼンスルホン酸エチル6.
1部、テトラ−n−ブチルアンモニウムプロミド15.
1部および4,4゛−ジピリジル2,3部をクロロボル
ム1400部へ入れ溶解した。次いで該溶液の一部を透
明導電性フィルム上にキャストし、100℃に加熱し溶
媒を除去した後、165°Cで30分間加熱したところ
硬化した。(これを表示電極Bとする) これら2つの電極を、あらかじめテトラ−n−ブチルア
ンモニウムバークロレート330部をアセトニトリル6
500部に溶解して作成した電解質溶液に浸し、以下実
施例1と同様に電圧印加したところ、着色および脱色を
可逆的に繰り返した。
実施例4 2.2’−m−フェニレンビス(5,6−シヒドロー4
H−1,3−オキサジン)35.2部、N、N’−ジエ
チル−4,4°−ジアミノジフエニルメタ21部。
3.3゛−ジアミノジフェニルスルホン25,0部、n
−ヨウ化ブチル2部およびテトラ−n−ブチルアンモニ
ウムプロミド15.1部を1.1,2.2−テトラクロ
ルエタン1500部に溶解し、窒素下120℃で20分
間加熱攪拌を行なったところ、該溶液は粘性を帯びた液
体に変化した。次いで該液体を一部取り出しNESAガ
ラスの上にのせ、スピンコード法によって均一に塗り、
160 ’Cで5分間加熱を行なったところ硬化した。
(表示電極Aとする)2.2°−m−フェニレンビス(
オキリゾリン)312部、アジピン1l12.6部、p
−トルエンスルホン10.7部、テトラ−n−ブチルア
ンモニウムパークロレート16.1部およびN、N’−
ジメチル−4゜4°−ジピリジニウムジブロミド2部を
メタノール1000部に入れ溶解し、次いで該溶液の一
部をNESAガラス上にのせ、キャストし100℃に加
熱しメタノールを除去した後165℃で30分間放置し
たところ硬化した。(表示電極Bとする)上記表示電極
AおよびBを、あらかじめテトラ−n−ブチルアンモニ
ウムプロミド300部をメタノール1000部に溶解し
て作成した電解質溶液に浸し、実施例1と同様の操作で
電圧を印加したところ、無色透明の表示電極AおよびB
が同時に青色に着色をした。ざらに電圧印加の方向を逆
にしたところ速やかに脱色し、もとの無色透明に戻った
以上の着色および脱色操作を繰り返すことによって電極
の色は可逆的に変色した。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 電解質媒体を介して、一対の導電性透明基板上に高分子
    導電性薄膜を有する表示電極を配置してなるエレクトロ
    クロミック表示素子において、該高分子薄膜の一方が環
    状イミノエーテル類と下記式( I ) ▲数式、化学式、表等があります▼・・・( I ) 〔但し、式中、R、R_1、R_2は同一または異なつ
    ていてもよく、水素原子または置換基を有していてもよ
    い脂肪族基、脂環族基、芳香族基である。〕で示される
    ジアミノ化合物と、必要に応じて更にポリヒドロキシ化
    合物、ポリカルボン酸化合物、および上記式( I )以
    外のポリアミン化合物よりなる群から選ばれた少なくと
    も1種とを、触媒の存在下に加熱反応させて得られる樹
    脂からなり、もう一方がビオロゲン類またはそれを含有
    した樹脂からなることを特徴とするエレクトロクロミッ
    ク表示素子。
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JP2009217054A (ja) * 2008-03-11 2009-09-24 Ricoh Co Ltd エレクトロクロミック材料

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