JPS61147235A - Electrochromic display element - Google Patents
Electrochromic display elementInfo
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- JPS61147235A JPS61147235A JP59269756A JP26975684A JPS61147235A JP S61147235 A JPS61147235 A JP S61147235A JP 59269756 A JP59269756 A JP 59269756A JP 26975684 A JP26975684 A JP 26975684A JP S61147235 A JPS61147235 A JP S61147235A
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- electrochromic
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- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は受光型のディスプレイとして電卓、時計や各種
計器の数字表示、家電機器関係の各種表示に利用される
エレクトロクロミック表示素子に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an electrochromic display element used as a light-receiving display for displaying numbers on calculators, watches and various meters, and displaying various types of home appliances.
従来の技術
受光型ディスプレイのこれ捷での開発状況は、たとえば
、[Nonemissive Electroopti
cDisplays J人、R,Kmetz著(Ple
num社)l” Display Devices 」
J、1.Pankore著(Springer −Ve
rlag)などに示されている。The current state of development of conventional light-receiving displays can be found in, for example, [Nonemissive Electroopti].
cDisplays J, R, Kmetz (Ple
num Inc.) “Display Devices”
J, 1. Written by Pankore (Springer-Ve
rlag) etc.
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。エレクトロクロミック材料としては、無機物と
してはWO3がよく知られている。有機物としてはビオ
ローゲンが最もよく知られており、その他ピラゾリンや
アントラキノン類などの色素が知られている。Compared to liquid crystals, electrochromic displays have no viewing angle dependence, and their colors are bright and clear. As an electrochromic material, WO3 is well known as an inorganic material. Viologen is the most well-known organic substance, and other pigments such as pyrazolines and anthraquinones are also known.
発明が解決しようとする問題点
WO3は透明電極−にに蒸着法などにより薄膜か形成さ
れて、対極間に電解Uや誘電体膜などが設けられること
V(」=って素子が形成される。WO3の実用1−の問
題点どしては1表示寿命のほかに、表示セグメント間の
色ムラ、着色の色の種類がブルー系の一色である。寸だ
、対・極の反応のために、特に対極月相に工夫かいる、
反射板等も素子の中に組み込捷なければならないという
問題がある。The problem to be solved by the invention WO3 is that a thin film is formed on a transparent electrode by a vapor deposition method, etc., and an electrolytic film or a dielectric film is provided between the counter electrodes. .Problems with WO3 in practical use 1- In addition to the display life, there is uneven color between display segments, and the type of coloring is a single blue color. In particular, we need to make some improvements to the opposite moon phases.
There is a problem in that a reflector plate and the like must also be incorporated into the element.
ビオローゲン系などの有機色素は主に、還元で発色し、
それを酸化すると消色状態にもどる。ビオローゲン系の
色素の問題点として、発色状態の色素が不溶化するもの
を利用するわけであるが、その場合、可溶と不溶の可逆
性に問題があり、つ捷り5表示寿命が短いという問題が
ある。また、これらの色素の還元と酸化反応にはハロゲ
ンイオンが関与E〜でおり、このイオンが透明電極に悪
影響を及ぼす場合があり、かつ消費電力が太きいという
問題がある。以」−のように、液晶表示素子と比較して
エレクトロクロミック表示素子の実用上の問題の1表示
寿命とともに応答速度である。丑だ、エレクi・ロクロ
ミソク表示素子においては多色化に問題がある。WO3
のような無機物の着色種d、単一である。有機色素につ
いてに、色素の構造を変えることにより、着色の色の種
類を容易に変えることができるが、表示寿命と応答速度
の良好なものは数少い。Organic pigments such as viologen-based pigments mainly develop color through reduction.
When it is oxidized, it returns to its bleached state. The problem with viologen-based dyes is that they use dyes that become insolubilized in the colored state, but in that case, there is a problem with the reversibility of soluble and insoluble, and the problem is that the dissolution life is short. There is. In addition, halogen ions are involved in the reduction and oxidation reactions of these dyes, and these ions may have an adverse effect on the transparent electrode, and there are problems in that power consumption is high. As mentioned above, one of the practical problems of electrochromic display devices compared to liquid crystal display devices is display life and response speed. Unfortunately, there is a problem with multicolor display devices. WO3
Colored species d of inorganic substances such as d are single. Regarding organic dyes, the type of coloring can be easily changed by changing the structure of the dye, but there are only a few organic dyes that have good display life and response speed.
そこで本発明の目的は、表示寿命、コントラストの改善
を図り、多色化が容易なエレクトロクロミック表示素子
を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION Therefore, an object of the present invention is to provide an electrochromic display element that improves display life and contrast, and can easily be multicolored.
問題点を解決するだめの手段
本発明は」−記目的を達成するために、表示極と対極が
設けられた基板間に充填される表示b]能物質であるエ
レクi・ロクロミノク溶液を、発消色の現1示すエレク
トロクロミック材料と支持電解質とこれらを溶解する非
水系有機溶媒とから構成し、このエレクトロクロミック
材料を〔1〕式に示すような色素とI2との混合物とし
たものである。Means for Solving the Problems In order to achieve the object described above, the present invention provides an electric i. This electrochromic material is composed of an electrochromic material that exhibits decolorization, a supporting electrolyte, and a non-aqueous organic solvent that dissolves them, and this electrochromic material is a mixture of a dye as shown in formula [1] and I2. .
6 、 。6.
式中R,、R2は同−捷たは異種の低級アルキル基、R
3,R4は、水素源たはアルキル基、 R5は低級アル
ギル基、Zは0まだはS原子、Xは水素、ハロゲン基、
低級アルギル基、アルコシ基、NO2基、5O2C町基
を表わす。mは2または3、nは1または2の整数を示
す3、
作用
本発明は前記組成の色素を含むエレクトロクロミック溶
液を用いることにより、発色と消色状態を安定に繰り返
し、かつコントラストの良い表示素子を提供するもので
ある。In the formula, R,, R2 are the same or different lower alkyl groups, R
3, R4 is a hydrogen source or an alkyl group, R5 is a lower argyl group, Z is 0 or S atom, X is hydrogen or a halogen group,
Represents a lower argyl group, alkoxy group, NO2 group, or 5O2C group. m is 2 or 3; n is an integer of 1 or 2; 3; Function: The present invention uses an electrochromic solution containing a dye having the above composition to stably repeat a coloring and decoloring state and display a display with good contrast. It provides an element.
前記〔1」で示される色素は酸化により発色する。The dye represented by [1] above develops color upon oxidation.
消色状態では250〜360nmの範囲の紫外域に光吸
収ピークをもつが発色状態では、500〜700nmの
可視域に光吸収ピークをもつ。色素は電気化学的な酸化
によって消色から発色の反応を示すが、酸化物質との反
応によっても発色現象を示す。」−記の〔1〕式に示す
色素を非水系の有機溶媒、たとえば、アセト二) IJ
ルに溶解しただけでは消色状態であるが、これに酸化物
質を加えると発色する。酸化物質としては、無機酸、有
機酸あるいは電子受容性の高い物質である。この発色し
た溶液に支持電解質を加えたものをエレクトロクロミッ
ク溶液として表示極と対極間に注入して表示素子を構成
する。電圧を表示極が対極に対して負になるように、す
なわち表示極側で還元反応が生じるように印加すると発
色から消色の現象がみられる。そして電圧を無付加の状
態、あるいは逆電圧を印加すると消色から発色の状態と
なる。In the decolored state, it has a light absorption peak in the ultraviolet range of 250 to 360 nm, but in the colored state, it has a light absorption peak in the visible range of 500 to 700 nm. Pigments show reactions from decoloring to coloring through electrochemical oxidation, but they also show coloring phenomena when they react with oxidizing substances. The dye represented by the formula [1] in "-" is mixed with a non-aqueous organic solvent, such as acetate (IJ).
When it is simply dissolved in a solution, it remains uncolored, but when an oxidizing substance is added to it, it develops a color. The oxidizing substance is an inorganic acid, an organic acid, or a substance with high electron acceptability. A supporting electrolyte is added to this colored solution to form an electrochromic solution, which is injected between a display electrode and a counter electrode to form a display element. When a voltage is applied so that the display electrode becomes negative with respect to the counter electrode, that is, a reduction reaction occurs on the display electrode side, a phenomenon of color development to decolorization is observed. Then, when no voltage is applied or when a reverse voltage is applied, the state changes from decoloring to coloring.
電圧を印加した方が反応ははやくなる。酸化物質として
、Hを含む無機酸、有機酸あるいはI2以外の・・ロゲ
ン化物あるいはそれらを含む化合物の多くはこの発色と
消色のくり返しの反応寿命が短い。すなわち副反応によ
り色素が劣化分解したり、電極の腐食などをもたらす。The reaction will be faster if a voltage is applied. As oxidizing substances, most of inorganic acids containing H, organic acids, rogides other than I2, and compounds containing them have a short reaction life of repeating coloring and decoloring. In other words, side reactions cause deterioration and decomposition of the dye, corrosion of the electrodes, and the like.
ところが−I2を使用した場合は、安定な消色と発色反
応をくり返す。However, when -I2 is used, stable decolorization and color development reactions are repeated.
非水系有機溶媒VC色素を001〜0.1 M/lの濃
度に溶解し、さらに同濃度のI2と支持電解質を0.0
5〜1M/lの濃度範囲に溶解してエレクトロクロミッ
ク浴液を作製する。色素構造〔13式において、n =
1の場合は橙〜赤色に、n = 2の場合、紫〜青緑
色に発色する。発色濃度は表示極と対極間の距離によっ
て異なるが、この距離を10〜50μの師団で用いる場
合も1色素の光吸収波長域において、容易に光吸収率が
90係以上のものが得られる。これを電圧印加により表
示極部分を発色から消色状態にすると、可視域の光吸収
率がo%となる。従って表示はネガタイプとなるわけで
あるが、表示コントラストは非常によいものが得られる
。Dissolve the VC dye in a non-aqueous organic solvent to a concentration of 0.001 to 0.1 M/l, and add I2 and supporting electrolyte of the same concentration to 0.0 M/l.
An electrochromic bath solution is prepared by dissolving it in a concentration range of 5 to 1 M/l. Pigment structure [In formula 13, n =
When n = 1, the color develops from orange to red, and when n = 2, the color develops from purple to blue-green. The color density varies depending on the distance between the display electrode and the counter electrode, but even when this distance is used in units of 10 to 50 μm, a light absorption coefficient of 90 or more can be easily obtained in the light absorption wavelength range of one dye. When the display electrode portion is changed from a colored state to a decolored state by applying a voltage, the light absorption rate in the visible region becomes 0%. Therefore, although the display is of a negative type, very good display contrast can be obtained.
実施例 以下に本発明の実施例を図面を用いて説明する。Example Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
用いる表示素子の基本構造を図に示す、図中の1はガラ
ス基鈑、2は表示極、3は対極、4は封着材、6は封口
利、6は表示可能物質を示す。基板1のうち少くとも一
方が透明であれは表示素子として使用できる。両方とも
透明な場合は表示素子を光反射型でなく光透過型として
用いられる33表示極2.対極3の電極拐料として透明
なIn2O,。The basic structure of the display element used is shown in the figure. In the figure, 1 is a glass substrate, 2 is a display electrode, 3 is a counter electrode, 4 is a sealing material, 6 is a sealing material, and 6 is a displayable substance. If at least one of the substrates 1 is transparent, it can be used as a display element. If both are transparent, the display element is used as a light transmissive type rather than a light reflective type.33 display poles2. Transparent In2O is used as the electrode material for the counter electrode 3.
SnO2,あるいはこの混合物が用いられる。封着材4
としてはエポキシ樹脂のような、有機樹脂の接着剤、あ
るいは低融点ガラスを用いる。封口拐5は封着月料と同
種のエポキシ樹脂やシリコーン樹脂のような接着剤ある
いはやわらかい金属や半[Jlなどが用いられる。表示
可能物質6は発消色の現象をしめずエレクトロクロミッ
ク浴液である有機色素と支持電解質とこれらを溶解する
非水系の有機溶媒とから構成される。SnO2 or a mixture thereof is used. Sealing material 4
For this purpose, an organic resin adhesive such as epoxy resin or low melting point glass is used. For the sealing material 5, an adhesive such as epoxy resin or silicone resin of the same type as the sealing material, or a soft metal or semi-silicone is used. The displayable substance 6 does not exhibit the phenomenon of color development and fading and is composed of an organic dye, which is an electrochromic bath liquid, a supporting electrolyte, and a non-aqueous organic solvent that dissolves these.
〈実施例1〉
有機色素として下記開式のような構造式をもつ3.3−
ジメチル−2−(P−ジメチルアミノスチリル)インド
リノ〔2・1−b〕オキサゾリンを用いた。<Example 1> 3.3- having a structural formula as shown below as an organic dye
Dimethyl-2-(P-dimethylaminostyryl)indolino[2.1-b]oxazoline was used.
CH2−CH2
この色素をアセトニトリル中[0゜03M/β、さらに
工、を0.03M/l、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lfo、3M/βの濃度で溶
解した。この溶液は55onm付近に光吸収ピークをも
つ赤色に発色状態である。この溶液を図にしめしたよう
な表示素子に注入した。CH2-CH2 This dye was dissolved in acetonitrile at a concentration of 0.03 M/β, further 0.03 M/l, and tetrabutylammonium perchloride as supporting electrolyte, 3 M/β. This solution is colored red with a light absorption peak around 55 onm. This solution was injected into a display element as shown in the figure.
この時の表示素子の表示極2と対極3との電極間距離は
、30μである。660nmにおける光吸収率は98係
程度になる。電圧を表示極2に対極3に対して負になる
ように印加すると、発色から消色状態になるわけである
が、応答速度は、 −1,3Vで5 Sec、−1,6
vで3 sec+−1,avで1000程度であった。At this time, the distance between the display electrode 2 and counter electrode 3 of the display element was 30 μ. The light absorption rate at 660 nm is about 98 coefficients. When a voltage is applied to the display electrode 2 so as to be negative with respect to the counter electrode 3, the state changes from coloring to decoloring, and the response speed is 5 Sec at -1.3V, -1.6V.
It was 3 sec+-1 for v and about 1000 for av.
消色から発色状態へは電圧を無印加の状態にするか、消
色時とは逆の電圧を印加することにより移行する。この
時の応答速度は10 、
+1.3Vで2’−3sec 、 + 1.5 Vで1
.6 sec程度である。A transition from decoloring to a coloring state is made by leaving no voltage applied or by applying a voltage opposite to that used during decolorization. The response speed at this time is 10, 2'-3sec at +1.3V, 1 at +1.5V
.. It is about 6 seconds.
表示寿命は60℃の雰囲気下で−1,3vを表示極に印
加して行った場合、1000H以上あることが確認され
た。It was confirmed that the display life was 1000H or more when -1.3V was applied to the display electrode in an atmosphere of 60°C.
消色と発色のくり返し寿命は室幅下で±1,3vを5s
ec−5secで交互に印加して試験を行ったところ5
×105回以上有することが確認された。The repeated life of decoloring and coloring is ±1.3V for 5s under the room width.
When a test was conducted by applying ec-5sec alternately, 5
×105 times or more.
〈実施例2〉
有機色素として下記の[[lI)式のような構造式をも
つ3.3−ジメチル−2−(P−ジメチルアミノシンナ
ミリデンビニルインドリノ〔2・1−bJオキサゾリン
を用いた。<Example 2> As an organic dye, 3,3-dimethyl-2-(P-dimethylaminocinnamylidene vinylindolino[2,1-bJ oxazoline] having a structural formula as shown in [[lI] formula) was used. there was.
この色素を実施例1と同様にアセトニリルに0.03M
/β溶解し、工2と支持電解質も実施例 ′1と同濃度
で溶解した。この溶液は610nm伺近に光吸収ピーク
をもっていて青色に発色を示した。This dye was added to 0.03M acetonyl in the same manner as in Example 1.
/β was dissolved, and Equation 2 and the supporting electrolyte were also dissolved at the same concentration as in Example '1. This solution had a light absorption peak near 610 nm and exhibited a blue color.
この溶液を図に示すような表示素子にn−人して実施例
1と同様な特性を測定しだところ次のような結果が得ら
れた。When this solution was applied to a display element as shown in the figure by n people and the same characteristics as in Example 1 were measured, the following results were obtained.
0発色濃度 95係以上 (61onm)O応答速度
1.3V 1.5V
消色 3 Sec I Sec発色 1
.5sec 0.8〜15sec表示寿命 10
00H以上 (60°C下)0くり返し寿命 1×10
以上 (室温)発明の効果
以」二要するに本発明は一般式
%式%)
(式中R;、R2は同−捷たは異種の低級アルギル基、
R5,R4は水素捷たはアルギル基、R5は低級アルキ
ル基、ZはOまたはS原子、Xは水素。0 color density 95 coefficient or more (61 onm) O response speed 1.3V 1.5V color erasure 3 Sec I Sec color development 1
.. 5sec 0.8~15sec display life 10
00H or more (below 60°C) 0 cycle life 1×10
(Room temperature) Due to the effects of the invention, the present invention has the general formula (%) (in the formula, R;, R2 is the same or different lower argyl group,
R5 and R4 are hydrogen atoms or argyl groups, R5 is a lower alkyl group, Z is an O or S atom, and X is hydrogen.
ハロゲン基、低級アルギル基、アルコシM 、 NO2
基、 5o2GH,基を表わし、mは21だは3.nは
1丑だは2の整数を示す)
からなる色素と12を支持電解質を含む非水系有機溶液
に溶解したものをエレンi・ロクロミノク溶液と1〜で
用いるエレクトロクロミック表示素子を4M供するもの
で、表示寿命に優れ、発色状態から無色状態へ変化する
ことにより表示を行うコン1ラストのよいもので、色素
の色の多様さをオ11用した種々の応用表示パネルに適
用できる41点を有する。Halogen group, lower argyl group, alkoxy M, NO2
represents a group, 5o2GH, where m is 21 or 3. (n is an integer of 1 or 2) and 12 dissolved in a non-aqueous organic solution containing a supporting electrolyte are used to provide 4M of the electrochromic display element used in Eren I. Lochrominok solution and 1 to 1. It has an excellent display life and has a good contrast that displays by changing from a colored state to a colorless state, and has 41 points that can be applied to various applied display panels using a variety of dye colors. .
図は本発明のエレクトロクロミック表示素子の基本構造
を示す断面図である。
1・・・・・ガラス基板、2・・・・表示極、3・・・
・・・対極、4・・・・・封着拐、5・・・・封孔1.
J、6・・表示可能物質。The figure is a sectional view showing the basic structure of the electrochromic display element of the present invention. 1...Glass substrate, 2...Display electrode, 3...
...Opposite electrode, 4... Seal removal, 5... Sealing 1.
J, 6...Displayable substances.
Claims (1)
枚の基板上に設け、前記基板間に、一般式が〔1〕式か
らなる色素とI_2を支持電解質を含む非水系有機溶液
に溶解したエレクトロクロミック溶液を充填したことを
特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 ▲数式、化学式、表等があります▼〔1〕 式中R_1、R_2は同一または異種の低級アルキル基
、R_3、R_4は、水素またはアルキル基、R_5は
低級アルキル基、ZはOまたはS原子、Xは水素、ハロ
ゲン基、低級アルキル基、アルコシ基、NO_2基、S
O_2CH_3基を表わし、mは2または3、nは1ま
たは2の整数を示す。[Claims] A display electrode and a counter electrode facing each other are provided on two substrates, one of which is at least transparent, and between the substrates, a dye having the general formula [1] and a supporting electrolyte I_2 are provided. An electrochromic display element characterized in that it is filled with an electrochromic solution dissolved in a non-aqueous organic solution. ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ [1] In the formula, R_1 and R_2 are the same or different lower alkyl groups, R_3 and R_4 are hydrogen or alkyl groups, R_5 is a lower alkyl group, Z is an O or S atom, X is hydrogen, halogen group, lower alkyl group, alkoxy group, NO_2 group, S
It represents an O_2CH_3 group, m is 2 or 3, and n is an integer of 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59269756A JPS61147235A (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Electrochromic display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP59269756A JPS61147235A (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Electrochromic display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61147235A true JPS61147235A (en) | 1986-07-04 |
Family
ID=17476709
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP59269756A Pending JPS61147235A (en) | 1984-12-20 | 1984-12-20 | Electrochromic display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61147235A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7399319B2 (en) | 2005-07-22 | 2008-07-15 | L'oreal S.A. | Dyeing composition comprising a dye chosen from styryl and imine dyes and methods for dyeing keratin fibers |
US7527654B2 (en) | 2006-10-13 | 2009-05-05 | L'oreal S.A. | Dyeing process using a dye of styryl or imine type in combination with a weak acid, and device for implementing the process |
US7585332B2 (en) | 2006-10-13 | 2009-09-08 | L'oreal S.A. | Composition containing a styryl or imine type dye and a thiol compound, hair coloring process and device |
-
1984
- 1984-12-20 JP JP59269756A patent/JPS61147235A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7399319B2 (en) | 2005-07-22 | 2008-07-15 | L'oreal S.A. | Dyeing composition comprising a dye chosen from styryl and imine dyes and methods for dyeing keratin fibers |
US7527654B2 (en) | 2006-10-13 | 2009-05-05 | L'oreal S.A. | Dyeing process using a dye of styryl or imine type in combination with a weak acid, and device for implementing the process |
US7585332B2 (en) | 2006-10-13 | 2009-09-08 | L'oreal S.A. | Composition containing a styryl or imine type dye and a thiol compound, hair coloring process and device |
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