Top > Search of Japanese Patents > POLYMER MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND ELECTROCHROMIC ELEMENT

POLYMER MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND ELECTROCHROMIC ELEMENT

Patent code P08A013766
Posted date Sep 26, 2008
Application number P2005-308291
Publication number P2007-112957A
Patent number P5062712
Date of filing Oct 24, 2005
Date of publication of application May 10, 2007
Date of registration Aug 17, 2012
Inventor
  • (In Japanese)樋口 昌芳
  • (In Japanese)林 灯
  • (In Japanese)クルス ディルク ジー
Applicant
  • (In Japanese)国立研究開発法人物質・材料研究機構
Title POLYMER MATERIAL, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND ELECTROCHROMIC ELEMENT
Abstract PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a processable polymer material enabling the color development and decoloring to be easily regulated by the control of a voltage; and to provide a method for producing the polymer material and an electrochromic element using the polymer material.
SOLUTION: The polymer material represented by formula (1) (wherein, M is a metal ion; R is a spacer containing a carbon atom and a hydrogen atom, or directly connecting a terpyridyl group; R1, R2, R3 and R4 the whole of which are the same, each of which is different, or a part of which are the same are each hydrogen, an aryl group or an alkyl group; and n is an integer of ≥2 signifying a polymerization degree) contains a bis(terpyridine) derivative, a metal ion and a counter anion.
Outline of related art and contending technology (In Japanese)


エレクトロクロミック特性を有する材料を利用した調光素子、表示素子等の光学デバイスの研究が盛んに行われている。このような材料には、酸化タングステンに代表される無機材料、ビオロゲンに代表される有機材料、導電性高分子材料がある。



これらの材料を調光素子、表示素子等の光学デバイスに適用する場合、これら材料が発色と消色とを容易に切り替え可能であることが望ましい。しかしながら、無機材料および有機材料では、良好な消色(透明性)は得られるものの、発色が悪い。一方、導電性高分子材料では、良好な発色は得られるものの、消色(透明性)は悪い。これは、導電性高分子材料の導電性がπ電子共役系によるためである。すなわち、ノンドープの導電性高分子材料は、光吸収が強く、高分子自身が濃い黄色、赤色、緑色、藍色等の色を有しているためである。



このような消色の問題を解決した導電性高分子材料を利用したエレクトロクロミック表示素子の技術がある(特許文献1を参照。)。特許文献1に記載の技術は、第1の透明電極と、第1の透明電極に接して設けられたグラフト導電性高分子層と、グラフト導電性高分子層に接触する電解質層と、第1の透明電極との間にグラフト導電性高分子層と電解質層とを挟んでなる第2の電極とを有するエレクトロクロミック表示素子を開示している。グラフト導電性高分子層は、主鎖である導電性高分子材料と共役系分子ペンダントとを金属または金属イオンを介して結合することによって形成されている。



上記共役系分子ペンダントによって、導電性高分子材料は、固有のπ電子の結合状態を変化させるか、または、π-π*遷移エネルギーを変化させる。それにより、導電性高分
子材料による光吸収領域が短波長側または長波長側に移動し、可視光領域での光吸収が目立たなくなる程度に抑制される。その結果、導電性高分子材料が透明になり得る。



【特許文献1】
特開2004-20928号公報

Field of industrial application (In Japanese)


本発明は、エレクトロクロミック特性を有する高分子材料、その製造方法、および、それを用いたエレクトロクロミック素子に関する。より詳細には、本発明は、電位を制御することによって容易に発色および消色を制御可能な高分子材料、その製造方法、および、それを用いたエレクトロクロミック素子に関する。

Scope of claims (In Japanese)
【請求項1】
 
第1~第N(Nは2以上の整数)のビスターピリジン誘導体と、第1~第N(Nは2以上の整数)の金属イオンと、第1~第N(Nは2以上の整数)のカウンターアニオンとを含む式(6)で表される、エレクトロクロミック素子用高分子材料であって、
【化1】
 



ここで、M1、…、MN(Nは2以上の整数)は、それぞれ異なる第1~第Nの金属イオンであり、R1、…、RN(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R11、…、R1N、R21、…、R2N、R31、…、R3N、R41、…、R4N(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n1、…、nNはそれぞれ重合度を表す2以上の整数であり、前記第1~第Nのカウンターアニオンは、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一である、高分子材料。

【請求項2】
 
前記R1、…、RNのスペーサは、それぞれ、アリール基またはアルキル基である、請求項1に記載の高分子材料。

【請求項3】
 
前記アリール基は、
【化2】
 



式(2)~式(5)からなる群から選択される、請求項2に記載の高分子材料。

【請求項4】
 
式(8)に示される第1~第N(Nは2以上の整数)のビスターピリジン誘導体のそれぞれと、第1~第N(Nは2以上の整数)の金属イオンM1~MN金属塩のそれぞれとを、酢酸およびメタノール中でそれぞれ還流させる工程であって、
【化3】
 



ここで、M1、…、MN(Nは2以上の整数)は、それぞれ異なる第1~第Nの金属イオンであり、R1、…、RN(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R11、…、R1N、R21、…、R2N、R31、…、R3N、R41、…、R4N(Nは2以上の整数)は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、n1、…、nNはそれぞれ重合度を表す2以上の整数である、工程と、
前記それぞれ還流させる工程で得られた第1~第N(Nは2以上の整数)の反応物を混合する工程と
を包含する、エレクトロクロミック素子用高分子材料を製造する方法。

【請求項5】
 
前記R1、…、RNのスペーサは、それぞれ、アリール基またはアルキル基である、請求項4に記載の方法。

【請求項6】
 
前記アリール基は、
【化4】
 



式(2)~式(5)からなる群から選択される、請求項5に記載の方法。

【請求項7】
 
第1の透明電極基板と、第2の透明電極基板と、前記第1の透明電極基板と前記第2の透明電極基板との間に位置する請求項1~3のいずれかに記載の高分子材料とを含む、エレクトロクロミック素子。

【請求項8】
 
第1の透明電極基板と、第2の透明電極基板と、前記第1の透明電極基板と前記第2の透明電極基板との間に位置する高分子材料とを含み、
前記高分子材料は、ビスターピリジン誘導体と、金属イオンと、カウンターアニオンとを含む式(1)で表され、
【化5】
 



ここで、Mは、前記金属イオンであり、Rは、炭素原子および水素原子を含む、または、ターピリジル基を直接接続するスペーサであり、R1、R2、R3およびR4は、すべて同一、すべて異なる、または、一部同一の水素原子、アリール基またはアルキル基であり、nは重合度を表す2以上の整数である、エレクトロクロミック素子。

【請求項9】
 
前記スペーサは、アリール基またはアルキル基である、請求項8に記載のエレクトロクロミック素子。

【請求項10】
 
前記アリール基は、
【化6】
 



式(2)~式(5)からなる群から選択される、請求項9に記載のエレクトロクロミック素子。
IPC(International Patent Classification)
F-term
Drawing

※Click image to enlarge.

JP2005308291thum.jpg
State of application right Registered
Please contact us by E-mail or facsimile if you have any interests on this patent.


PAGE TOP

close
close
close
close
close
close
close