JP2012224548A - Electrochromic compound - Google Patents
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- VYNLCGYDRIMVLK-UHFFFAOYSA-N O=PCC[n+](cc1)ccc1-c(cc1)ccc1-c1nnc(-c(cc2)ccc2-c2cc[n+](CC(C(F)(F)F)(F)F)cc2)[o]1 Chemical compound O=PCC[n+](cc1)ccc1-c(cc1)ccc1-c1nnc(-c(cc2)ccc2-c2cc[n+](CC(C(F)(F)F)(F)F)cc2)[o]1 VYNLCGYDRIMVLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
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Abstract
Description
本発明は、エレクトロクロミック化合物、エレクトロクロミック組成物、表示素子及び表示装置に関する。 The present invention relates to an electrochromic compound, an electrochromic composition, a display element, and a display device.
近年、紙に替わる電子媒体として、電子ペーパーが知られている。電子ペーパーは、表示装置が紙のように用いられる。 In recent years, electronic paper has been known as an electronic medium that replaces paper. Electronic paper is used like a paper display device.
電子ペーパー用途の表示装置としては、反射型液晶表示装置、電気泳動表示装置等が知られている。しかしながら、白反射率及びコントラスト比を確保しながら、多色表示することは大変困難である。一般に、多色表示するためには、カラーフィルタを設けるが、カラーフィルタが光を吸収することに加え、一画素を、例えば、レッド、グリーン及びブルーに3分割するため、白反射率が低下し、それに伴ってコントラスト比が低下する。 As display devices for electronic paper, reflection type liquid crystal display devices, electrophoretic display devices, and the like are known. However, it is very difficult to display multiple colors while ensuring white reflectance and contrast ratio. In general, a color filter is provided for multicolor display. In addition to the light absorbing by the color filter, one pixel is divided into, for example, red, green, and blue, so that the white reflectance decreases. As a result, the contrast ratio decreases.
一方、カラーフィルタを設けない反射型の表示装置として、エレクトロクロミック表示装置が知られている。エレクトロクロミック表示装置は、エレクトロクロミック化合物の構造によって様々な色を発色できるため、多色カラー表示装置として期待されている。 On the other hand, an electrochromic display device is known as a reflective display device without a color filter. An electrochromic display device is expected as a multicolor display device because it can generate various colors depending on the structure of the electrochromic compound.
特許文献1には、一般式
A−(CX2)n−B
(ただし、Aは、一価の結合基であり、Bは、酸化還元発色団であり、Xは、ハロゲン原子であり、nは1以上の整数である。)
で表されるエレクトロクロミック化合物が開示されている。
Patent Document 1 includes a general formula A- (CX 2 ) n -B.
(However, A is a monovalent linking group, B is a redox chromophore, X is a halogen atom, and n is an integer of 1 or more.)
The electrochromic compound represented by these is disclosed.
しかしながら、さらに長時間に亘って発色状態を維持することが望まれている。 However, it is desired to maintain the colored state for a longer time.
本発明は、上記従来技術が有する問題に鑑み、長時間に亘って発色状態を維持することが可能なエレクトロクロミック化合物、エレクトロクロミック組成物、表示素子及び表示装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object thereof is to provide an electrochromic compound, an electrochromic composition, a display element, and a display device that can maintain a colored state for a long time.
本発明のエレクトロクロミック化合物は、一般式 The electrochromic compound of the present invention has the general formula
で表される化合物である。
It is a compound represented by these.
本発明のエレクトロクロミック化合物は、一般式 The electrochromic compound of the present invention has the general formula
で表される化合物である。
It is a compound represented by these.
本発明のエレクトロクロミック化合物は、一般式 The electrochromic compound of the present invention has the general formula
で表される化合物である。
It is a compound represented by these.
本発明のエレクトロクロミック化合物は、一般式 The electrochromic compound of the present invention has the general formula
で表される化合物である。
It is a compound represented by these.
本発明のエレクトロクロミック組成物は、本発明のエレクトロクロミック化合物が導電性又は半導体性のナノ構造体に結合又は吸着している。 In the electrochromic composition of the present invention, the electrochromic compound of the present invention is bonded or adsorbed to a conductive or semiconducting nanostructure.
本発明のエレクトロクロミック組成物は、導電性又は半導体性のナノ構造体に、一般式 The electrochromic composition of the present invention has a general formula of conductive or semiconducting nanostructures.
で表される化合物を反応させた後、一般式
After reacting the compound represented by general formula
で表される化合物を反応させて製造されている。
It is manufactured by making the compound represented by these react.
本発明のエレクトロクロミック組成物は、導電性又は半導体性のナノ構造体に、一般式 The electrochromic composition of the present invention has a general formula of conductive or semiconducting nanostructures.
で表される化合物を反応させた後、一般式
After reacting the compound represented by general formula
で表される化合物を反応させて製造されている。
It is manufactured by making the compound represented by these react.
本発明のエレクトロクロミック組成物は、導電性又は半導体性のナノ構造体に、一般式 The electrochromic composition of the present invention has a general formula of conductive or semiconducting nanostructures.
で表される化合物を反応させた後、一般式
After reacting the compound represented by general formula
で表される化合物を反応させて製造されている。
It is manufactured by making the compound represented by these react.
本発明のエレクトロクロミック組成物は、導電性又は半導体性のナノ構造体に、一般式 The electrochromic composition of the present invention has a general formula of conductive or semiconducting nanostructures.
で表される化合物を反応させた後、一般式
After reacting the compound represented by general formula
で表される化合物を反応させて製造されている。
It is manufactured by making the compound represented by these react.
本発明の表示素子は、表示電極と、前記表示電極に対して、所定の間隔を隔てて対向して設けられている対向電極と、前記表示電極及び前記対向電極の間に挟持されている電解質を有する表示素子であって、前記表示電極の前記対向電極が設けられている側の表面に、本発明のエレクトロクロミック化合物又は本発明のエレクトロクロミック組成物を含む表示層が形成されている。 The display element of the present invention includes a display electrode, a counter electrode provided to face the display electrode at a predetermined interval, and an electrolyte sandwiched between the display electrode and the counter electrode. A display layer containing the electrochromic compound of the present invention or the electrochromic composition of the present invention is formed on the surface of the display electrode on the side where the counter electrode is provided.
本発明の表示装置は、本発明の表示素子と、前記表示素子を駆動する手段を有する。 The display device of the present invention includes the display element of the present invention and means for driving the display element.
本発明によれば、長時間に亘って発色状態を維持することが可能なエレクトロクロミック化合物、エレクトロクロミック組成物、表示素子及び表示装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electrochromic compound, an electrochromic composition, a display element, and a display device that can maintain a colored state for a long time.
次に、本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。 Next, the form for implementing this invention is demonstrated with drawing.
本発明のエレクトロクロミック化合物は、一般式(1)〜(4)で表される化合物である。 The electrochromic compound of the present invention is a compound represented by the general formulas (1) to (4).
本発明のエレクトロクロミック化合物は、末端にパーハロアルキル基を有する炭化水素基がピリジニウムイオンの窒素原子に結合しているため、還元電位の絶対値が小さくなり、長時間に亘って発色状態を維持することができる、即ち、メモリ性に優れる。 In the electrochromic compound of the present invention, since the hydrocarbon group having a perhaloalkyl group at the end is bonded to the nitrogen atom of the pyridinium ion, the absolute value of the reduction potential is reduced and the colored state is maintained for a long time. That is, it has excellent memory performance.
パーハロアルキル基におけるハロゲン原子としては、特に限定されないが、フッ素原子、塩素原子、臭素原子等が挙げられ、フッ素原子が好ましい。 Although it does not specifically limit as a halogen atom in a perhaloalkyl group, A fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, etc. are mentioned, A fluorine atom is preferable.
1価のアニオンとしては、特に限定されないが、CF3SO3 −、Br−、Cl−、ClO4 −、PF6 −、BF4 −等が挙げられる。 The monovalent anion is not particularly limited, CF 3 SO 3 -, Br -, Cl -, ClO 4 -, PF 6 -, BF 4 - , and the like.
なお、本発明のエレクトロクロミック化合物は、合成の容易さ及び安定性の面から、対称的な構造であることが好ましい。 The electrochromic compound of the present invention preferably has a symmetric structure from the viewpoint of ease of synthesis and stability.
一般式(1)で表される化合物としては、特に限定されないが、化学式(1−1)〜(1−12)で表される化合物が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a compound represented by General formula (1), The compound represented by Chemical formula (1-1)-(1-12) is mentioned.
一般式(2)で表される化合物としては、特に限定されないが、化学式(2−1)〜(2−9)で表される化合物が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a compound represented by General formula (2), The compound represented by Chemical formula (2-1)-(2-9) is mentioned.
一般式(3)で表される化合物としては、特に限定されないが、化学式(3−1)〜(3−8)で表される化合物が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a compound represented by General formula (3), The compound represented by Chemical formula (3-1)-(3-8) is mentioned.
一般式(4)で表される化合物としては、特に限定されないが、化学式(4−1)〜(4−8)で表される化合物が挙げられる。 Although it does not specifically limit as a compound represented by General formula (4), The compound represented by Chemical formula (4-1)-(4-8) is mentioned.
以上のように、一般式(1)〜(4)で表される化合物は、マゼンタ、イエロー及びシアンの3原色を発色及び消色することができるため、フルカラー表示素子に適用することができる。 As described above, since the compounds represented by the general formulas (1) to (4) can develop and decolor the three primary colors magenta, yellow, and cyan, they can be applied to full-color display elements.
本発明のエレクトロクロミック組成物は、本発明のエレクトロクロミック化合物が導電性又は半導体性のナノ構造体に、結合又は吸着している。具体的には、本発明のエレクトロクロミック化合物は、Zがカルボキシル基、ホスホン酸基、スルホン酸基、リン酸基又はヒドロキシル基であるため、水素結合等を介して、導電性又は半導性のナノ構造体に結合又は吸着している。このとき、導電性又は半導性のナノ構造体に対する結合力が大きいことから、Zがホスホン酸基であることが好ましい。 In the electrochromic composition of the present invention, the electrochromic compound of the present invention is bonded or adsorbed to a conductive or semiconducting nanostructure. Specifically, in the electrochromic compound of the present invention, Z is a carboxyl group, a phosphonic acid group, a sulfonic acid group, a phosphoric acid group or a hydroxyl group. Bound or adsorbed to the nanostructure. At this time, it is preferable that Z is a phosphonic acid group because of its high binding force to the conductive or semiconducting nanostructure.
また、本発明のエレクトロクロミック組成物は、導電性又は半導体性のナノ構造体に、一般式(5)で表される化合物を反応させた後、一般式(6)又は(7)で表される化合物を反応させて製造されている、又は、導電性又は半導体性のナノ構造体に、一般式(8)で表される化合物を反応させた後、一般式(9)又は(10)で表される化合物を反応させて製造されている。 In addition, the electrochromic composition of the present invention is represented by the general formula (6) or (7) after reacting the conductive or semiconducting nanostructure with the compound represented by the general formula (5). The compound represented by the general formula (8) is reacted with the conductive or semiconducting nanostructure, and then the general formula (9) or (10) is used. It is produced by reacting the compounds shown.
一般式(5)又は(8)で表される化合物は、導電性又は半導性のナノ構造体の表面のヒドロキシル基と反応し、シロキサン結合を形成することができる。 The compound represented by the general formula (5) or (8) can react with a hydroxyl group on the surface of the conductive or semiconductive nanostructure to form a siloxane bond.
このとき、一般式(5)で表される化合物においては、導電性又は半導性のナノ構造体に対する結合力が大きいことから、D1、D2及びD3がエトキシ基、メトキシ基等のアルコキシ基又はクロロ基であることが好ましい。また、Bは、ブロモ基であることが好ましく、Cは、炭素数が1〜6のアルキレン基であることが好ましい。同様に、一般式(8)で表される化合物においては、導電性又は半導性のナノ構造体に対する結合力が大きいことから、E1、E2及びE3がエトキシ基、メトキシ基等のアルコキシ基又はクロロ基であることが好ましい。また、Cは、ブロモ基であることが好ましく、Dは、炭素数が1〜6のアルキレン基であることが好ましい。 At this time, in the compound represented by the general formula (5), since the binding force to the conductive or semiconductive nanostructure is large, D 1 , D 2 and D 3 are ethoxy groups, methoxy groups, etc. An alkoxy group or a chloro group is preferred. B is preferably a bromo group, and C is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms. Similarly, in the compound represented by the general formula (8), since the bonding force to the conductive or semiconductive nanostructure is large, E 1 , E 2 and E 3 are ethoxy groups, methoxy groups, etc. An alkoxy group or a chloro group is preferred. C is preferably a bromo group, and D is preferably an alkylene group having 1 to 6 carbon atoms.
一般式(6)、(7)、(9)又は(10)で表される化合物は、合成の容易さ及び安定性の面から、対称的な構造であることが好ましい。 The compound represented by the general formula (6), (7), (9) or (10) preferably has a symmetric structure from the viewpoint of ease of synthesis and stability.
導電性又は半導性のナノ構造体としては、特に限定されないが、ナノ粒子集積体、ナノポーラス構造体等のナノスケールの凹凸を有する構造体が挙げられる。 The conductive or semiconducting nanostructure is not particularly limited, and examples thereof include structures having nanoscale irregularities such as nanoparticle aggregates and nanoporous structures.
導電性又は半導性のナノ構造体を構成する材料としては、特に限定されないが、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化セリウム、シリカ、酸化イットリウム、酸素ホウ素、酸化マグネシウム、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、酸化カルシウム、フェライト、酸化ハフニウム、酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、アルミノケイ酸、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等が挙げられ、二種以上併用してもよい。中でも、発消色の応答速度に優れた多色表示が可能であることから、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、アルミナ、酸化ジルコニウム、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム又は酸化タングステンが好ましく、酸化チタンが特に好ましい。 The material constituting the conductive or semiconductive nanostructure is not particularly limited, but titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, alumina, zirconium oxide, cerium oxide, silica, yttrium oxide, oxygen boron, magnesium oxide, Strontium titanate, potassium titanate, barium titanate, calcium titanate, calcium oxide, ferrite, hafnium oxide, tungsten oxide, iron oxide, copper oxide, nickel oxide, cobalt oxide, barium oxide, strontium oxide, vanadium oxide, aluminosilicate , Calcium phosphate, aluminosilicate, and the like, and two or more of them may be used in combination. Among these, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, alumina, zirconium oxide, iron oxide, magnesium oxide, indium oxide or tungsten oxide are preferable because multicolor display excellent in response speed of color development and decoloration is possible. Titanium is particularly preferred.
導電性又は半導性のナノ構造体を構成するナノ粒子は、平均一次粒径が30nm以下であることが好ましい。これにより、光の透過率が向上し、比表面積が大きくなる。 The nanoparticles constituting the conductive or semiconductive nanostructure preferably have an average primary particle size of 30 nm or less. This improves the light transmittance and increases the specific surface area.
導電性又は半導性のナノ構造体は、比表面積が100m2/g以上であることが好ましい。これにより、発消色の表示コントラスト比に優れた多色表示が可能となる。 The conductive or semiconducting nanostructure preferably has a specific surface area of 100 m 2 / g or more. Thereby, multicolor display excellent in the display contrast ratio of color emission / erasure becomes possible.
図1に、本発明の表示素子の一例を示す。表示素子10は、表示電極11aが形成されている表示基板11と、表示電極11aに対して、所定の間隔を隔てて対向して設けられている対向電極12aが形成されている対向基板12を有する。また、表示電極11aの対向電極12aが設けられている側の表面に、本発明のエレクトロクロミック化合物13aを含む表示層13が形成されている。具体的には、エレクトロクロミック化合物13aは、Zがカルボキシル基、ホスホン酸基、スルホン酸基、リン酸基又はヒドロキシル基であるため、水素結合等を介して、表面にヒドロキシル基を有する表示電極11aに結合又は吸着している。さらに、表示基板11及び対向基板12の間に電解液14が充填されている。このとき、エレクトロクロミック化合物13aは、表示電極11の表面で酸化還元反応することにより、発色及び消色する。
FIG. 1 shows an example of the display element of the present invention. The
また、対向電極12の表示電極11側の表面に、白色の顔料粒子を含む反射層15が形成されているため、表示素子10は、反射型の表示素子である。さらに、表示基板11及び対向基板12は、スペーサ16を介して、貼り合わされている。
Further, since the
表示層13を形成する方法としては、特に限定されないが、ディッピング法、蒸着法、スピンコート法、印刷法、インクジェット法等が挙げられる。
A method for forming the
図2に、表示素子10の変形例を示す。表示素子20は、表示電極11aの対向電極12bが設けられている側の表面に、エレクトロクロミック化合物13aを含む表示層13が形成されている代わりに、本発明のエレクトロクロミック組成物23aを含む表示層23が形成されている以外は、表示素子10と同一の構成である。
FIG. 2 shows a modification of the
表示層23を形成する方法としては、特に限定されないが、ディッピング法、蒸着法、スピンコート法、印刷法、インクジェット法等が挙げられる。
A method for forming the
表示基板11は、表示電極11aが形成されている透明基板11bである。
The
表示電極11aを構成する材料としては、透明であれば、特に限定されないが、スズをドープした酸化インジウム(以下、ITOという)、フッ素をドープした酸化スズ(以下、FTOという)、アンチモンをドープした酸化スズ(以下、ATOという)等の無機材料が挙げられる。中でも、スパッタ法を用いて、容易に薄膜を形成できることから、インジウム酸化物、スズ酸化物又は亜鉛酸化物を含む無機材料が好ましく、InSnO、GaZnO、SnO、In2O3、ZnOが特に好ましい。
The material constituting the
透明基板11bを構成する材料としては、ガラス、プラスチック等が挙げられる。このとき、透明基板11bとして、プラスチックフィルムを用いると、軽量でフレキシブルな表示素子を作製することができる。
Examples of the material constituting the
対向基板12は、対向電極12aが形成されている基板12bである。
The
対向電極12aを構成する材料としては、特に限定されないが、ITO、FTO、酸化亜鉛、亜鉛、白金、カーボン等が挙げられる。このとき、対向電極12aが、エレクトロクロミック化合物が酸化(又は還元)するときに、還元(又は酸化)する材料を含むと、安定に発色及び消色することが可能な表示素子が得られる。
Although it does not specifically limit as a material which comprises the
基板12bを構成する材料としては、ガラス、プラスチック等が挙げられる。
Examples of the material constituting the
なお、対向基板12の代わりに、亜鉛板等の金属板を用いてもよい。
Instead of the
電解液14としては、支持塩を溶媒に溶解させた溶液、イオン液体等が用いられる。このため、イオン伝導度が高い。
As the
支持塩としては、特に限定されないが、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、CF3SO3Li、CF3COOLi、KCl、NaClO3、NaCl、NaBF4、NaSCN、KBF4、Mg(ClO4)2、Mg(BF4)2等の金属塩;過塩素酸テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムヘキサフルオロホスファート等の4級アンモニウム塩等が挙げられる。 The supporting salt is not particularly limited, but LiClO 4 , LiBF 4 , LiAsF 6 , LiPF 6 , CF 3 SO 3 Li, CF 3 COOLi, KCl, NaClO 3 , NaCl, NaBF 4 , NaSCN, KBF 4 , Mg (ClO 4 ) 2 , metal salts such as Mg (BF 4 ) 2 ; quaternary ammonium salts such as tetrabutylammonium perchlorate and tetrabutylammonium hexafluorophosphate.
溶媒としては、特に限定されないが、プロピレンカーボネート、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、エチレンカーボネート、スルホラン、ジオキソラン、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジメチルスルホキシド、1,2−ジメトキシエタン、1,2−エトキシメトキシエタン、ポリエチレングリコール、アルコール類等が挙げられる。 The solvent is not particularly limited, but propylene carbonate, acetonitrile, γ-butyrolactone, ethylene carbonate, sulfolane, dioxolane, tetrahydrofuran, 2-methyltetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, 1,2-dimethoxyethane, 1,2-ethoxymethoxyethane, Examples include polyethylene glycol and alcohols.
なお、電解液14の代わりに、ゲル状の電解質;ポリマー電解質等の固体電解質を用いてもよい。ポリマー電解質としては、パーフルオロスルホン酸系高分子等が挙げられる。これにより、耐久性に優れる表示素子を作製することができる。
Instead of the
反射層15は、白色の顔料粒子及び樹脂(不図示)を含む塗布液を対向電極12上に塗布することにより形成することができる。
The
白色の顔料粒子を構成する材料としては、特に限定されないが、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化ケイ素、酸化セシウム、酸化イットリウム等の金属酸化物が挙げられる。 The material constituting the white pigment particles is not particularly limited, and examples thereof include metal oxides such as titanium oxide, aluminum oxide, zinc oxide, silicon oxide, cesium oxide, and yttrium oxide.
白色の顔料粒子は、反射率を考慮すると、平均粒径が50〜400nmであることが好ましい。 The white pigment particles preferably have an average particle size of 50 to 400 nm in consideration of reflectance.
なお、反射層15を形成する代わりに、ポリマー電解質中に白色の顔料粒子を分散させてもよい。
Instead of forming the
表示素子10、20を駆動する方法としては、表示電極11aと対向電極12aの間に、所定の電圧を印加することが可能であれば、特に限定されない。このとき、パッシブ駆動する方法を用いると、安価な表示装置が得られる。また、アクティブ駆動する方法を用いると、高速で、高精細に表示することが可能な表示装置が得られる。なお、対向基板12にアクティブ駆動素子を設けることにより、容易にアクティブ駆動することができる。
A method for driving the
表示素子10、20は、電子書籍、電子看板、電子棚札等の表示装置に適用することができる。
The
(実施例1)
[化学式(3−1)で表される化合物の合成]
4−ブロモ安息香酸ヒドラジド5.7g、4−ブロモ安息香酸10.0g及びオキシ塩化リン13mlを反応フラスコに仕込み、110℃で3時間撹拌した後、放冷した。次に、反応液を氷水中に徐々に排出した後、希水酸化ナトリウム水溶液で中和し、生成物を析出させた。さらに、析出した生成物を濾過した後、水及びメタノールで順次洗浄し、乾燥して、中間体(A)8.3gを得た。
Example 1
[Synthesis of Compound Represented by Chemical Formula (3-1)]
4-Bromobenzoic acid hydrazide (5.7 g), 4-bromobenzoic acid (10.0 g) and phosphorus oxychloride (13 ml) were charged into a reaction flask, stirred at 110 ° C. for 3 hours, and then allowed to cool. Next, the reaction solution was gradually discharged into ice water and then neutralized with dilute aqueous sodium hydroxide solution to precipitate the product. Further, the precipitated product was filtered, washed successively with water and methanol, and dried to obtain 8.3 g of intermediate (A).
中間体(A)4.6g、4−ピリジンボロン酸3.1g、ジクロロビス(トリフェニルホスフィン)パラジウム(II)0.84g、炭酸セシウム11.7g、水24ml及び1,4−ジオキサン60mlを、窒素で置換した反応フラスコに仕込み、90℃で12時間撹拌した後、放冷した。次に、反応液をクロロホルムで希釈した後、濾過した。さらに、濾液を水洗した後、無水硫酸ナトリウムで乾燥し、クロロホルムを留去した。得られた固体を、溶離液として、クロロホルム/エタノール混合溶媒(容量比20/1)を用いたシリカゲルカラムクロマトグラフィーにより精製し、中間体(B)2.8gを得た。
Intermediate (A) 4.6 g, 4-pyridineboronic acid 3.1 g, dichlorobis (triphenylphosphine) palladium (II) 0.84 g, cesium carbonate 11.7 g, water 24 ml and 1,4-
中間体(B)1.0g、トリフルオロメタンスルホン酸2,2,2−トリフルオロエチル1.0g及びトルエン20mlを反応フラスコに仕込み、100℃で2時間撹拌した後、放冷した。次に、析出した生成物を濾過した後、2−プロパノールで洗浄し、乾燥して、中間体(C)2.15gを得た。
Intermediate (B) 1.0 g,
中間体(C)0.5g、4−ブロモメチルベンジルホスホン酸0.2g及びジメチルホルムアミド3.0mlを仕込み、90℃で1.5時間反応させた後、放冷した。次に、反応液を氷冷した2−プロパノール中に排出し、分散させた後、回収し、100℃で2日間減圧乾燥させて、化学式(3−1)で表される化合物0.33gを得た。 Intermediate (C) 0.5 g, 4-bromomethylbenzylphosphonic acid 0.2 g and dimethylformamide 3.0 ml were charged, reacted at 90 ° C. for 1.5 hours, and then allowed to cool. Next, the reaction liquid was discharged into ice-cooled 2-propanol, dispersed, and then recovered and dried under reduced pressure at 100 ° C. for 2 days to obtain 0.33 g of the compound represented by the chemical formula (3-1). Obtained.
スパッタ法を用いて、40mm×40mmのガラス基板11bの上面の16mm×23mmの領域に、厚さが約100nmのITOからなる表示電極11aを形成して、表示基板11を得た。表示電極11aの端部間の抵抗を測定したところ、約200Ωであった。
A
次に、スピンコート法を用いて、表示電極11a上に、酸化チタンのナノ粒子の分散液SP210(昭和タイタニウム社製)を塗布し、120℃で15分間アニール処理して、ナノ粒子集積体を形成した。さらに、スピンコート法を用いて、化学式(3−1)で表される化合物の1質量%2,2,3,3−テトラフルオロプロパノール溶液を塗布し、120℃で10分間アニール処理して、ナノ粒子集積体の表面に化学式(3−1)で表される化合物を吸着させて、エレクトロクロミック組成物23bを含む表示層23を形成した。
Next, a dispersion liquid SP210 of titanium oxide nanoparticles (manufactured by Showa Titanium Co., Ltd.) is applied onto the
一方、スパッタ法を用いて、40mm×40mmのガラス基板12bの上面の全面に、厚さが約150nmのITOからなる対向電極12aを形成して、対向基板12を得た。
On the other hand, the
表示基板11及び対向基板12を、75μmのスペーサ15を介して貼り合わせ、セルを得た。次に、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを、ジメチルスルホキシド(DMSO)に対して、0.2mol%溶解させた電解液14中に、平均一次粒径が300nmの酸化チタン粒子CR50(石原産業社製)を35質量%分散させた液をセル内に封入して、反射層15を形成し、表示素子20を得た。
The
[発消色試験]
表示素子20の表示電極11aに負極を、対向電極12aに正極を接続し、3.0Vの電圧を1秒間印加したところ、イエローを発色した。次に、−4.5Vの電圧を2秒間印加したところ、完全に消色した。
[Color development test]
When a negative electrode was connected to the
[光吸収スペクトルの測定]
表示層23が形成されている表示基板11を石英セルに入れ、対極として、白金電極、参照電極として、Ag/Ag+電極RE−7(ビー・エー・エス社製)を用い、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを、ジメチルスルホキシド(DMSO)に対して、0.2mol%溶解させた電解液で石英セルを満たした。ポテンショスタットALS−660C(ビー・エー・エス社製)を用いて、−1.01V(vs.Ag/Ag+電極)の電圧を印加したところ、イエローを発色した。
[Measurement of light absorption spectrum]
The
このことから、還元電位の絶対値が小さいことが確認された。 From this, it was confirmed that the absolute value of the reduction potential was small.
重水素タングステンハロゲン光源DH−2000(オーシャンオプティクス社製)を用いて、石英セルに光を照射し、透過した光をスペクトロメータUSB4000(オーシャンオプティクス社製)で検出したところ、図3に示す光吸収スペクトルが得られた。 When a quartz cell was irradiated with light using a deuterium tungsten halogen light source DH-2000 (Ocean Optics) and the transmitted light was detected with a spectrometer USB4000 (Ocean Optics), the light absorption shown in FIG. A spectrum was obtained.
図3から、発色状態における表示基板11は、極大吸収波長が450nm付近であることが確認された。
From FIG. 3, it was confirmed that the
[メモリ性試験]
表示素子20の表示電極11aに負極を、対向電極12aに正極を接続し、3.0Vの電圧を1秒間印加したところ、イエローを発色した。次に、表示電極11a及び対向電極12aと負極及び正極との接続を解除し、断線状態とした。
[Memory test]
When a negative electrode was connected to the
ハロゲン光源HL−2000−HP(オーシャンオプティクス社製)を用いて、表示素子20に対して45°の角度から光を照射し、反射した波長が450nmの光をスペクトロメータUSB4000(オーシャンオプティクス社製)で検出したところ、図4に示す結果が得られた。なお、電圧を印加する前の消色状態における反射率を100%、電圧を印加した直後の飽和発色状態における反射率を0%とした。
Using a halogen light source HL-2000-HP (manufactured by Ocean Optics), the
図4から、電圧を印加した後、1400秒間経過しても、25%程度しか消色しておらず、メモリ性が優れることが確認された。 From FIG. 4, even after 1400 seconds had passed since the voltage was applied, only about 25% was erased, confirming that the memory performance was excellent.
(比較例1)
[化合物(C)の合成]
中間体(B)0.45g、8−ブロモオクチルホスホン酸ジエチル2.0g、1−プロパノール3ml及び水6mlを反応フラスコに仕込み、90℃で40時間撹拌した後、放冷した。反応液を、水15mlと酢酸エチル30mlの混合液中に排出し、水層を分取した。得られた水層及び濃塩酸20mlを反応フラスコに仕込み、90℃で23時間撹拌した後、放冷した。反応液から水を留去し、タール状の残留物をメタノールに溶解させた後、撹拌下、2−プロパノール/エタノール混合溶媒(容量比2/1)中に滴下して生成物を結晶化させた。さらに、濾過した後、2−プロパノールで洗浄し、乾燥して、化合物(C)0.40gを得た。
(Comparative Example 1)
[Synthesis of Compound (C)]
0.45 g of Intermediate (B), 2.0 g of diethyl 8-bromooctylphosphonate, 3 ml of 1-propanol and 6 ml of water were charged into a reaction flask, stirred at 90 ° C. for 40 hours, and then allowed to cool. The reaction solution was discharged into a mixed solution of 15 ml of water and 30 ml of ethyl acetate, and the aqueous layer was separated. The obtained aqueous layer and 20 ml of concentrated hydrochloric acid were charged into a reaction flask, stirred at 90 ° C. for 23 hours, and then allowed to cool. Water was distilled off from the reaction solution, and the tar-like residue was dissolved in methanol, and then dropped into a 2-propanol / ethanol mixed solvent (
化学式(3−1)で表される化合物の代わりに、化合物(C)を用いた以外は、実施例1と同様にして、表示素子を得た。
A display device was obtained in the same manner as in Example 1 except that the compound (C) was used instead of the compound represented by the chemical formula (3-1).
[発消色試験]
表示素子の表示電極11aに負極を、対向電極12aに正極を接続し、3.0Vの電圧を1秒間印加したところ、イエローを発色した。次に、−4.5Vの電圧を2秒間印加したところ、完全に消色した。
[Color development test]
When a negative electrode was connected to the
[光吸収スペクトルの測定]
表示層が形成されている表示基板を石英セルに入れ、対極として、白金電極、参照電極として、Ag/Ag+電極RE−7(ビー・エー・エス社製)を用い、過塩素酸テトラブチルアンモニウムを、ジメチルスルホキシド(DMSO)に対して、0.2mol%溶解させた電解液で石英セルを満たした。ポテンショスタットALS−660C(ビー・エー・エス社製)を用いて、−1.08V(vs.Ag/Ag+電極)の電圧を印加したところ、イエローを発色した。
[Measurement of light absorption spectrum]
A display substrate on which a display layer is formed is put in a quartz cell, and a platinum electrode is used as a counter electrode, and Ag / Ag + electrode RE-7 (manufactured by BAS) is used as a reference electrode, and tetrabutyl perchlorate is used. The quartz cell was filled with an electrolytic solution in which 0.2 mol% of ammonium was dissolved in dimethyl sulfoxide (DMSO). When a voltage of −1.08 V (vs. Ag / Ag + electrode) was applied using a potentiostat ALS-660C (manufactured by BAS), yellow was developed.
このことから、還元電位の絶対値が実施例1よりも大きいことが確認された。 From this, it was confirmed that the absolute value of the reduction potential was larger than that of Example 1.
重水素タングステンハロゲン光源DH−2000(オーシャンオプティクス社製)を用いて、石英セルに光を照射し、透過した光をスペクトロメータUSB4000(オーシャンオプティクス社製)で検出したところ、図3に示す光吸収スペクトルが得られた。 When a quartz cell was irradiated with light using a deuterium tungsten halogen light source DH-2000 (manufactured by Ocean Optics) and the transmitted light was detected by a spectrometer USB4000 (manufactured by Ocean Optics), the light absorption shown in FIG. A spectrum was obtained.
図3から、発色状態における表示基板は、極大吸収波長が450nm付近であることが確認された。 From FIG. 3, it was confirmed that the display substrate in the colored state has a maximum absorption wavelength around 450 nm.
[メモリ性試験]
表示素子の表示電極11aに負極を、対向電極12aに正極を接続し、3.0Vの電圧を1秒間印加したところ、イエローを発色した。次に、表示電極11a及び対向電極12aと負極及び正極との接続を解除し、断線状態とした。
[Memory test]
When a negative electrode was connected to the
ハロゲン光源HL−2000−HP(オーシャンオプティクス社製)を用いて、表示素子に対して45°の角度から光を照射し、反射した波長が450nmの光をスペクトロメータUSB4000(オーシャンオプティクス社製)で検出したところ、図4に示す結果が得られた。 Using a halogen light source HL-2000-HP (manufactured by Ocean Optics), the display element is irradiated with light from an angle of 45 °, and the reflected light having a wavelength of 450 nm is applied with a spectrometer USB4000 (manufactured by Ocean Optics). As a result, the result shown in FIG. 4 was obtained.
図4から、電圧を印加した後、350秒間経過すると、50%程度消色しており、実施例1よりもメモリ性が劣ることが確認された。 From FIG. 4, when 350 seconds passed after applying a voltage, it was decolored about 50% and it was confirmed that memory property is inferior to Example 1. FIG.
10、20 表示素子
11 表示基板
11a 表示電極
11b 透明基板
12 対向基板
12a 対向電極
12b 基板
13 表示層
13a エレクトロクロミック化合物
14 電解液
15 反射層
16 スペーサ
23 表示層
23a エレクトロクロミック組成物
DESCRIPTION OF
Claims (11)
で表される化合物であることを特徴とするエレクトロクロミック化合物。 General formula
An electrochromic compound, which is a compound represented by the formula:
で表される化合物であることを特徴とするエレクトロクロミック化合物。 General formula
An electrochromic compound, which is a compound represented by the formula:
で表される化合物であることを特徴とするエレクトロクロミック化合物。 General formula
An electrochromic compound, which is a compound represented by the formula:
で表される化合物であることを特徴とするエレクトロクロミック化合物。 General formula
An electrochromic compound, which is a compound represented by the formula:
で表される化合物を反応させた後、一般式
で表される化合物を反応させて製造されていることを特徴とするエレクトロクロミック組成物。 General formula for conductive or semiconducting nanostructures
After reacting the compound represented by general formula
The electrochromic composition characterized by being manufactured by making the compound represented by these react.
で表される化合物を反応させた後、一般式
で表される化合物を反応させて製造されていることを特徴とするエレクトロクロミック組成物。 General formula for conductive or semiconducting nanostructures
After reacting the compound represented by general formula
The electrochromic composition characterized by being manufactured by making the compound represented by these react.
で表される化合物を反応させた後、一般式
で表される化合物を反応させて製造されていることを特徴とするエレクトロクロミック組成物。 General formula for conductive or semiconducting nanostructures
After reacting the compound represented by general formula
The electrochromic composition characterized by being manufactured by making the compound represented by these react.
で表される化合物を反応させた後、一般式
で表される化合物を反応させて製造されていることを特徴とするエレクトロクロミック組成物。 General formula for conductive or semiconducting nanostructures
After reacting the compound represented by general formula
The electrochromic composition characterized by being manufactured by making the compound represented by these react.
前記表示電極の前記対向電極が設けられている側の表面に、請求項1乃至4のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック化合物又は請求項5乃至9のいずれか一項に記載のエレクトロクロミック組成物を含む表示層が形成されていることを特徴とする表示素子。 A display element comprising: a display electrode; a counter electrode provided to face the display electrode at a predetermined interval; and an electrolyte sandwiched between the display electrode and the counter electrode. ,
The electrochromic compound according to any one of claims 1 to 4 or the electrochromic composition according to any one of claims 5 to 9 on a surface of the display electrode on which the counter electrode is provided. A display element comprising a display layer containing an object.
前記表示素子を駆動する手段を有することを特徴とする表示装置。 A display element according to claim 10;
A display device comprising means for driving the display element.
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