JPS61166526A - エレクトロクロミツク表示素子 - 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】 「技術分野」 本発明は、エレクトロクロミック物質としてエレクトロ
クロミズムを示す無機顔料を用いたエレクトロクロミッ
ク表示素子（以下、ＥＣＤと略称する）に関する。

「従来技術およびその問題点」 近年、ＥＣＵは視角依存性がなく、大面積表示ができ、
表示にメモリ性があるなどの理由から表示素子として注
目されるようになってきた。　ＥＯＤの表示材料として
は、有機系、無機系のさまざまな材料が採用されている
が１色素を主として使用する有機材料に対して、無機材
料は分子構造が簡単なことから長時間安定なことが期待
される。無機材料としては、酸化タングステンや、イリ
ジウム酸化物などの遷移金属酸化物が最も一般的である
が、最近、ヘキサシアノ鉄酸鉄を代表とする遷移金属混
合原子価錯体が注目を浴びている。

ヘキサジ７ノ鉄酸鉄は、プルシアンブルーあるいはベル
リンブルーという名で呼ばれている顔料の一種であり、
シアノ基がＦｅ（ｍ）とＦｅ（ＩＩ）とをブリッジした
基本構造を有している。そして、結晶構造中のＦｅ（Ｉ
ＩＩ）を、電気化学的に還元してＦｅ（■）にすると無
色化し、酸化してＦｅ（ｍ）に戻すと美しい青色を呈す
る。この酸化還元反応は可逆的に行なうことができる。

ヘキサシアノ鉄酸鉄を使用したＥＣＤは１着消色反応が
化学量論的なので長時間の動作寿命が期待できる。

従来、表示電極上にヘキサジ７ノ鉄酸鉄からなるエレク
トロクロミック物質層（以下、　ＥＣ物質層と略称する
）を形成する際には１例えばクエリシアン化カリウム水
溶液と塩化第二鉄水溶液との混合液に、表示電極と白金
電極とを浸漬し、透明電極側を陰極、白金電極側を陽極
として電解を行ない、表示電極上にヘキサシアノ鉄酸鉄
を析出させるいわゆる電解成膜法が採用されていた。

しかしながら、Ｊ：記電解成膜法によりＥＣ物質層を形
成する場合には、表示電極の一枚毎に電流を通じなけれ
ばならず、通電時間も数１００〜１０００秒程度必要で
あるため、生産性が低下し、製造コストがかかる問題点
があった。

「発明の目的」 本発明の目的は、　ＥＣ物質としてヘキサシアノ鉄酸鉄
などのエレクトロクロミズムを示す無機顔料を使用する
際に、ＥＣ物質層の形成を容易にして、安価に生産性良
く製造できるようにしたＥＧ［Ｉを提供することにある
。

「発明の構成」 本発明者は、従来よりプルシアンブルーあるいはベルリ
ンブルーという名で顔料として安価に大量に生産、供給
されているヘキサシアノ鉄酸鉄と電解成膜法によって得
られるヘキサジ７）鉄酸鉄とが同じ物質であることに着
目し、顔料を電気化学的に活性となるように透明電極上
に固定する方法を種々検討した結果、本発明をなすに至
ったものである。

すなわち、本発明のＨＣＤは、表示電極と対向電極との
間に電解液が介在され、少なくとも前記表示電極の内側
にＥＣ物質層が形成されてなり、前記ＥＣ物質層がエレ
クトロクロミズムを示す無機顔料と導電性粉末と結合剤
との混合物を塗布乾燥した層からなることを特徴として
いる。

１′ したがって、ＥＣ物質層の形成は、上記の混合物を塗布
乾燥するだけでよいので、極めて容易に行なうことがで
き、生産性を高めて製造コストを安くすることができる
。

本発明のＥＣＤの構成は、特に限定されないが、例えば
次のような構成とすることができる。すなわち、ガラス
等の透明な絶縁性基板上に、酸化インジウム、酸化スズ
などからなる透明な表示電極が形成され、さらにこの表
示電極上に上記の混合物を塗布乾燥してなるＥＣ物質層
が形成される。この場合、表示電極およびＥＣ物質層は
パターン化される。一方、別の絶縁性基板上に上記と同
様な透明な電極あるいは金属薄膜などからなる対向電極
が形成される。そして、表示電極が形成された絶縁性基
板と対向電極が形成された絶縁性基板とがスペーサを介
して貼り合され、周縁部がエポキシ樹脂等により接着シ
ールされる。こうして形成されたセル内に電解液が注入
されてＥＣＵが構成される。なお、両基板の間にイオン
透過性の白色背景板などが設けられてもよい、さらに、
導電性粉末として白色導電粉を使用すれば、白色背景板
を省略することができる。また、ＥＣ物質層は表示電極
上と対向電極上との両方に形成されてもよい。

ＥＣ物質層を形成するエレクトロクロミズムを示す無機
顔料としては、例えばヘキサジ７ノ鉄酸鉄が使用できる
。また、導電性粉末としては、先に述べたように白色の
ものが好ましく、例えば「ト１０」（商品名、三菱金属
株式会社製）などが使用できる。なお、対向電極上に形
成するＥＣ物質層の場合は、導電性粉末としてカーボン
などの白色でない粉末も使用できる。さらに、結合剤と
しては、各種の樹脂、溶剤あるいはそれらの混合物が使
用でき、例えばポリメチルメタアクリレート樹脂の３％
カルピトールアセテート溶液などが使用できる。

ＥＣ物質層を形成する成分の配合割合は、特に限定され
ないが、例えばエレクトロクロミズムを示す無機顔料５
〜４０重量％、導電性粉末１０〜７０重量％、結合剤１
０〜８０重量％程度が好ましい、これらの成分を混合し
てスクリーン印刷などの手段により所定のパターンで塗
布し、乾燥することによりＥＣ物質層が形成される。

また、電解液としては、塩化カリウム、塩化ルビジラム
、塩化セシウム、硫酸カリウムなど種々のものが使用で
きる。

「発明の実施例」 第２図には本発明によるＥＣＤに採用される表示電極部
分の構造が示されている。すなわち、市販の不溶性ベル
リンブルー顔料粉末（ヘキサシアノ鉄酸鉄の粉末）（Ｆ
！！ｌ独クロマ社製）９と、導電性白色粉末ｒＷ−１０
Ｊ　　（商品名、三菱金属株式会社製）１０とを乳鉢に
て混合する。これに、結合剤１１としてポリメチルメタ
アクリレート樹脂（略称ＰＭＭＡ、商品名「アクリペッ
ト」、三菱レーヨン株式会社製）の３％カルピトールア
セテート溶液を加えてさらに混合する。こうして得られ
た分散液をスポイトで採取し、透明ガラスからなる絶縁
性基板１の透明電極２上に滴下する。そして、１００℃
で１５分間乾燥し、　ＥＣ物質層４を形成する。

こうして得られた表示電極側の絶縁性基板１を用いて、
第３図に示すような三電極法により、サイクリックポル
タモグラムを測定し、エレクトロクロミズム特性を調査
した。第３図中、　１２は銀塩化銀参照電極、１３は白
金網対向電極、１４は０．５モル硫酸カリウム水溶液、
１５はビーカー、ＩＢはポテンシオスタット、１７はＸ
−Ｙレコーダである。そして、得られたサイクリックポ
ルタモグラムを第４図に示す、このように、明瞭な酸化
還元ピークが得られ、同時にＥＣ物質層４に青−白の明
瞭な色の変化が得られた。さらに、　ＥＣ物質層４の吸
収スペクトルを第５図に示す０図中、Ａ、Ｂは第４図の
点Ａ、Ｂに対応している。

第１図には第２図に示した表示電極部分を用いて作成し
たＥＣＵが示されている。すなわち、ガラスからなる絶
縁性基板８上に対向電極７が形成され、さらにこの対向
型ａｉＴ上にＥＣ物質層４と同様な層６が形成されてい
る。この暦６は、ＥＣ物質層４の白色導電粉末１０の代
りにグラファイト粉（商品名ｒＡＵＰ　Ｊ　、日本黒鉛
株式会社製）を用いてＥＣ物質層４と同様１して形成し
たものである・そし　　　　　１．′て、表示電極側の
絶縁性基板ｌと対向電極側の絶縁性基板８とがスペーサ
３を介して貼り合され。

周縁部をエポキシ樹脂によりシールされる。ざらに、セ
ル内部に０．５モル硫酸カリウム水溶液からなる電解液
５が注入されてできている。このＥＣＤは、対向電極７
を基準として表示電極２に＋〇、２ｖを印加することに
より青色となり１表示電極２に−０，８Ｖを印加するこ
とにより白色となる明瞭な色変化を示した。

なお、上記の実施例はヘキサシアノ鉄酸鉄を使用したも
のであるが、本発明が他のエレクトロクロミズムを示す
無機顔料にも応用できることは明らかである。

「発明の効果」 以上説明したように、本発明によれば、従来電解成膜法
により形成されていたヘキサジ７ノ鉄酸鉄などからなる
ＥＣ物質層を、エレクトロクロミズムを示す無機顔料、
導電粉末および結合剤を使用して塗布乾燥することによ
り形成できるようになる。したがって、生産性を良好に
し、製造コストを安くすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるＥＣＤの実施例を示す断面図、第
２図は同ＥＣＤの表示電極部分を示す部分拡大断面図、
第３図は上記表示電極部分のエレクトロクロミズム特性
を調査する回路を示ナブロック図、第４図は第３図の方
法によって得られたサイクリックポルタモグラム、第５
図は１記表示電極、部分の吸収スペクトルを示す図表で
ある。 図中、１は絶縁性基板、２は表示電極、４はエレクトロ
クロミック物質層、５は電解液、７は対向電極、８は絶
縁性基板、３はヘキサシアノ鉄酸鉄の粉末、ＩＯは白色
導電粉、１１は結合剤である。 第４図 第５図 浪　　各

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）表示電極と対向電極との間に電解質が介在され、
   少なくとも前記表示電極の内側にエレクトロクロミック
   物質層が形成されてなるエレクトロクロミック表示素子
   において、前記エレクトロクロミック物質層がエレクト
   ロクロミズムを示す無機顔料と導電性粉末と結合剤との
   混合物を塗布乾燥した層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。
2. （２）特許請求の範囲第１項において、前記エレクトロ
   クロミズムを示す無機顔料はヘキサシアノ鉄酸鉄である
   エレクトロクロミック表示素子。