JP2008033083A - Display element - Google Patents

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JP2008033083A
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oxide layer
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Tomoko Takeyama
朋子 竹山
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide the display element of an ED system having simple constitution structure, allowing low-voltage driving, having high display contrast and white display reflectance, and is superior in image resolution. <P>SOLUTION: In the display element, a nonconductive metal oxide layer 2 is formed on at least one of counter electrodes a substantially vertical porous structure in which an aspect ratio (D/L) of a depth D to an aperture width L is ≥2 and ≤1,500. The nonconductive metal oxide layer 2 is not directly brought into contact with at least one of the counter electrodes or a substrate holding the electrode. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、銀の溶解析出を利用した電気化学的な表示素子に関するものである。   The present invention relates to an electrochemical display element utilizing silver dissolution precipitation.

近年、パーソナルコンピューターの動作速度の向上、ネットワークインフラの普及、データストレージの大容量化と低価格化に伴い、従来紙への印刷物で提供されたドキュメントや画像等の情報を、より簡便な電子情報として入手、電子情報を閲覧する機会が益々増大している。   In recent years, with the increase in the operating speed of personal computers, the spread of network infrastructure, the increase in capacity and price of data storage, information such as documents and images provided on printed paper on paper has become easier to use electronic information. Opportunities to obtain and browse electronic information are increasing more and more.

この様な電子情報の閲覧手段として、従来の液晶ディスプレイやCRT、また近年では、有機ELディスプレイ等の発光型が主として用いられているが、特に、電子情報がドキュメント情報の場合、比較的長時間にわたってこの閲覧手段を注視する必要があり、これらの行為は必ずしも人間に優しい手段とは言い難く、一般に発光型のディスプレイの欠点として、フリッカーで目が疲労する、持ち運びに不便、読む姿勢が制限され、静止画面に視線を合わせる必要が生じる、長時間読むと消費電力が嵩む等が知られている。   As a means for browsing such electronic information, a conventional liquid crystal display or CRT, and in recent years, a light emitting type such as an organic EL display is mainly used. In particular, when the electronic information is document information, it is relatively long time. It is necessary to pay close attention to this browsing means, and these actions are not necessarily human-friendly means. Generally, as a drawback of light-emitting displays, eyes flicker due to flickering, inconvenient to carry, reading posture is limited It is known that it is necessary to adjust the line of sight to a still screen, and that power consumption increases when read for a long time.

これらの欠点を補う表示手段として、外光を利用し、像保持の為に電力を消費しない(メモリー性)反射型ディスプレイが知られているが、下記の理由で十分な性能を有しているとは言い難い。   As a display means that compensates for these drawbacks, a reflection type display that uses external light and does not consume power for image retention (memory type) is known, but has sufficient performance for the following reasons. It's hard to say.

すなわち、反射型液晶等の偏光板を用いる方式は、反射率が約40%と低く白表示に難があり、また構成部材の作製に用いる製法の多くは簡便とは言い難い。また、ポリマー分散型液晶は高い電圧を必要とし、また有機物同士の屈折率差を利用しているため、得られる画像のコントラストが十分でない。また、ポリマーネットワーク型液晶は電圧高いことと、メモリー性を向上させるために複雑なTFT回路が必要である等の課題を抱えている。また、電気泳動法による表示素子は、10V以上の高い電圧が必要となり、電気泳動性粒子凝集による耐久性に懸念がある。また、エレクトロクロミック表示素子は、3V以下の低電圧で駆動が可能であるが、黒色またはカラー色(例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、グリーン、レッド等)の色品質が十分でなく、メモリー性を確保するため表示セルに蒸着膜等の複雑な膜構成が必要などの懸念点がある。   That is, the method using a polarizing plate such as a reflective liquid crystal has a low reflectance of about 40% and is difficult to display white, and many of the production methods used for producing the constituent members are not easy. In addition, the polymer dispersed liquid crystal requires a high voltage and utilizes the difference in refractive index between organic substances, so that the resulting image has insufficient contrast. In addition, the polymer network type liquid crystal has problems such as a high voltage and a complicated TFT circuit required to improve the memory performance. In addition, a display element based on electrophoresis requires a high voltage of 10 V or more, and there is a concern about durability due to electrophoretic particle aggregation. In addition, the electrochromic display element can be driven at a low voltage of 3 V or less, but the color quality of black or color (for example, yellow, magenta, cyan, blue, green, red, etc.) is not sufficient, and the memory There is a concern that a complicated film configuration such as a vapor deposition film is necessary for the display cell in order to ensure the property.

これら上述の各方式の欠点を解消する表示方式として、金属または金属塩の溶解析出を利用するエレクトロデポジション(以下、EDと略す)方式が知られている。ED方式は、3V以下の低電圧で駆動が可能で、簡便なセル構成、黒と白のコントラストや黒品質に優れる等の利点があり、様々な方法が開示されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。   As a display method that eliminates the drawbacks of each of the above-described methods, an electrodeposition (hereinafter abbreviated as ED) method that utilizes dissolution or precipitation of a metal or a metal salt is known. The ED method can be driven at a low voltage of 3 V or less, has advantages such as a simple cell configuration, excellent black-white contrast and black quality, and various methods have been disclosed (for example, Patent Document 1). -3)).

本発明者は上記各特許文献に開示されている各技術を詳細に検討した結果、従来技術では、電極間には、垂直方向に生じる電界のほかに、電極面に沿った横電界も生じてしまうことが判明しい、これにより画像解像度が低下するという欠点を有していることが判明した。特に、繰り返し表示駆動を行うことにより、グレースケールの色度がずれてしまい、高品位の表示素子を実現する上で大きな障害となっていることが判明した。
米国特許第4,240,716号明細書 特許第3428603号公報 特開2003−241227号公報
As a result of detailed examination of each technique disclosed in each of the above-mentioned patent documents, the present inventor has produced a lateral electric field along the electrode surface in addition to the electric field generated in the vertical direction between the electrodes in the conventional technique. It has been found that this has the disadvantage of reducing the image resolution. In particular, it has been found that repeated display driving causes a shift in gray scale chromaticity, which is a major obstacle to realizing a high-quality display element.
U.S. Pat. No. 4,240,716 Japanese Patent No. 3428603 JP 2003-241227 A

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡便な部材構成、低電圧で駆動可能で、表示コントラスト、白表示反射率が高いED方式の表示素子であって、画像解像度に優れた表示素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is an ED display element that has a simple member configuration, can be driven at a low voltage, has high display contrast, and high white display reflectance, and has an image resolution. An object of the present invention is to provide an excellent display element.

本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。   The above object of the present invention is achieved by the following configurations.

1.対向電極間に、銀、または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質を有し、対向電極間に電位差を生じさせることで銀の溶解析出を生じさせ画像表示を行う電気化学的な表示素子であって、該対向電極の一方の電極上に、開孔幅Lに対する深さDのアスペクト比(D/L)が2以上、1500以下である略垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層が形成され、該非導電性酸化金属層が、該対向電極の少なくとも一方の電極または該電極を保持する基板とは直接接していないことを特徴とする表示素子。   1. Electrochemical display that has an electrolyte containing silver or a compound containing silver in the chemical structure between the counter electrodes, and generates a potential difference between the counter electrodes to cause dissolution and precipitation of silver and display an image. A non-conductive metal oxide having a substantially vertical porous structure, wherein the aspect ratio (D / L) of the depth D to the opening width L is 2 or more and 1500 or less on one electrode of the counter electrode A display element, wherein a layer is formed, and the nonconductive metal oxide layer is not in direct contact with at least one electrode of the counter electrode or a substrate holding the electrode.

2.前記開孔幅Lが、10nm以上、300nm以下であることを特徴とする前記1に記載の表示素子。   2. 2. The display element according to 1 above, wherein the opening width L is 10 nm or more and 300 nm or less.

3.前記略垂直ポーラス構造の開孔部が、二次元周期性を有する配列であることを特徴とする前記1または2に記載の表示素子。   3. 3. The display element according to 1 or 2, wherein the apertures of the substantially vertical porous structure are an array having a two-dimensional periodicity.

4.前記開孔部の開孔率が、80%以上であることを特徴とする前記3に記載の表示素子。   4). 4. The display element according to 3 above, wherein the aperture ratio of the aperture is 80% or more.

5.前記非導電性酸化金属層が、酸化アルミナ層であることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の表示素子。   5. 5. The display element according to any one of 1 to 4, wherein the nonconductive metal oxide layer is an alumina oxide layer.

6.前記非導電性酸化金属層と前記対向電極との間に、多孔質白色散乱層を有することを特徴とする前記1〜5のいずれか1項に記載の表示素子。   6). 6. The display element according to any one of 1 to 5, further comprising a porous white scattering layer between the nonconductive metal oxide layer and the counter electrode.

7.前記多孔質白色散乱層が、酸化チタンナノ多孔質層であることを特徴とする前記6に記載の表示素子。   7). 7. The display element according to 6 above, wherein the porous white scattering layer is a titanium oxide nanoporous layer.

8.前記電解質が実質的にヨウ素イオンを含まず、下記一般式(1)または(2)で表される化合物の少なくとも1種と、下記一般式(3)または(4)で表される化合物の少なくとも1種とを含有することを特徴とする前記1〜7のいずれか1項に記載の表示素子。   8). The electrolyte does not substantially contain iodine ions, and at least one of the compounds represented by the following general formula (1) or (2) and at least one of the compounds represented by the following general formula (3) or (4) The display element according to any one of 1 to 7 above, which contains one kind.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

〔式中、Lは酸素原子またはCH2を表し、R1〜R4は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。〕 [Wherein, L represents an oxygen atom or CH 2 , and R 1 to R 4 each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group. ]

Figure 2008033083
Figure 2008033083

〔式中、R5、R6は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。〕
一般式(3)
7−S−R8
〔式中、R7、R8は各々置換または無置換の炭化水素基を表す。ただし、S原子を含む環を形成する場合には、芳香族基をとることはない。〕
[Wherein, R 5 and R 6 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group or an alkoxy group. ]
General formula (3)
R 7 -S-R 8
[Wherein R 7 and R 8 each represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group. However, when a ring containing an S atom is formed, an aromatic group is not taken. ]

Figure 2008033083
Figure 2008033083

〔式中、Mは水素原子、金属原子または4級アンモニウムを表す。Zは含窒素複素環を表す。nは0〜5の整数を表し、R9は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボンアミド基、アリールカルボンアミド基、アルキルスルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基または複素環基を表し、nが2以上の場合、それぞれのR9は同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して縮合環を形成してもよい。〕 [Wherein, M represents a hydrogen atom, a metal atom or quaternary ammonium. Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring. n represents an integer of 0 to 5, and R 9 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonamide group, an arylcarbonamide group, an alkylsulfonamide group, an arylsulfonamide group, an alkoxy group, an aryloxy group Group, alkylthio group, arylthio group, alkylcarbamoyl group, arylcarbamoyl group, carbamoyl group, alkylsulfamoyl group, arylsulfamoyl group, sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryl Represents an oxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an amino group, a hydroxy group or a heterocyclic group, and when n is 2 or more, each R 9 is They may be the same or different, and may be linked together to form a condensed ring. ]

本発明により、簡便な部材構成、低電圧で駆動可能で、表示コントラスト、白表示反射率が高いED方式の表示素子であって、画像解像度に優れた表示素子を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide an ED display element that has a simple member configuration, can be driven at a low voltage, has a high display contrast, and a high white display reflectance, and has an excellent image resolution.

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.

本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、対向電極間に、銀、または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質を有し、対向電極間に電位差を生じさせることで銀の溶解析出を生じさせ画像表示を行う電気化学的な表示素子であって、該対向電極の一方の電極上に、開孔幅Lに対する深さDのアスペクト比(D/L)が2以上、1500以下である略垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層が形成され、該非導電性酸化金属層が、該対向電極の少なくとも一方の電極または該電極を保持する基板とは直接接していないことを特徴とする表示素子により、簡便な部材構成、低電圧で駆動可能で、表示コントラスト、白表示反射率が高いED方式の表示素子であって、画像解像度に優れた表示素子を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has an electrolyte containing silver or a compound containing silver in a chemical structure between the counter electrodes, and generates a potential difference between the counter electrodes. An electrochemical display element that causes silver dissolution and precipitation to display an image, and has an aspect ratio (D / L) of a depth D to an opening width L of 2 or more on one electrode of the counter electrode A nonconductive metal oxide layer having a substantially vertical porous structure of 1500 or less is formed, and the nonconductive metal oxide layer is not in direct contact with at least one electrode of the counter electrode or a substrate holding the electrode It is possible to realize a display element with an excellent image resolution, which is an ED display element that can be driven with a simple member configuration, low voltage, high display contrast and white display reflectance. Heading It is up to, which led to the present invention.

以下、本発明の表示素子の詳細について説明する。   Details of the display element of the present invention will be described below.

〔非導電性酸化金属層〕
本発明の表示素子においては、対向電極の一方の電極上に、開孔幅Lに対する深さDのアスペクト比(D/L)が2以上、1500以下である略垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層を有することを特徴とする。
[Non-conductive metal oxide layer]
In the display element of the present invention, a non-conductive material having a substantially vertical porous structure in which the aspect ratio (D / L) of the depth D to the opening width L is 2 or more and 1500 or less on one electrode of the counter electrode. It has a metal oxide layer.

本発明でいう略垂直ポーラス構造とは、対向電極水平面に対し、アスペクト比(D/L)が2以上、1500以下のポーラス構造の形成角度αが、垂直である90度±10度の範囲で形成されていることをいう。   In the present invention, the substantially vertical porous structure means that the formation angle α of a porous structure having an aspect ratio (D / L) of 2 or more and 1500 or less with respect to the horizontal surface of the counter electrode is in the range of 90 ° ± 10 ° which is vertical. That is formed.

図1は、本発明に係る垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層の一例を示す概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an example of a nonconductive metal oxide layer having a vertical porous structure according to the present invention.

図1において、対向電極の一方の電極1上に、その電極平面に対しほぼ垂直な状態で垂直ポーラス構造3が形成されている。この垂直ポーラス構造3は、開孔幅Lに対する深さDのアスペクト比(D/L)が2以上、1500以下である開孔部4により構成され、これらの垂直ポーラス構造3により、非導電性酸化金属層2を構成している。この時、電極1平面と、垂直ポーラス構造3とがなす角度αとしては、90度±10度であることが好ましい。   In FIG. 1, a vertical porous structure 3 is formed on one electrode 1 of a counter electrode in a state substantially perpendicular to the electrode plane. The vertical porous structure 3 is constituted by the aperture 4 having an aspect ratio (D / L) of the depth D to the aperture width L of 2 or more and 1500 or less. A metal oxide layer 2 is formed. At this time, the angle α formed by the plane of the electrode 1 and the vertical porous structure 3 is preferably 90 ° ± 10 °.

本発明に係る開孔幅Lに対する深さDのアスペクト比(D/L)が30以上、2000以下である略垂直ポーラス構造を形成する方法としては、特に制限はないが、所望の非導電性酸化金属微粒子と、必要に応じて分散溶媒、高分子化合物などとを混合した分散物を、湿式塗布方式、インクジェット方式、印刷方式等の公知の塗布方法を用いて形成した後に、光電気化学エッチング法により垂直ポーラス構造を形成することができる。   The method for forming a substantially vertical porous structure having an aspect ratio (D / L) of the depth D with respect to the opening width L according to the present invention of 30 or more and 2000 or less is not particularly limited. After forming a dispersion in which metal oxide fine particles and a dispersion solvent, a polymer compound, etc., are mixed using a known coating method such as a wet coating method, an ink jet method, a printing method, etc., photoelectrochemical etching A vertical porous structure can be formed by the method.

本発明でいう光電気化学エッチング法(フォトエッチング法ともいう)とは、溶液中に電極上に設けた多孔質白色散乱層を浸漬し、エッチング電流を印可させた状態で光エネルギーを照射して、細孔を形成する方法であり、その具体的な方法に関しては、例えば、ジャーナル・オブ・エレクトロケミカル・ソサイティ134号 1038頁から1039頁(1987年)[J.Electrochem.Soc. Vol.134 1038−1039(1987)]、R.L.Smithら(J.Appl.Phys.,71,R1,1992)、A.Lagoubiら(11th Photo−voltaic Solar Energy Conference, Montreux,1992)、第18回 固体・表面光化学討論会(平成11年11月29日発表)「光電気化学エッチングによるTiO2表面の微細構造制御」等に記載の方法を挙げることができる。 In the present invention, the photoelectrochemical etching method (also referred to as photoetching method) is a method in which a porous white scattering layer provided on an electrode is immersed in a solution and irradiated with light energy while an etching current is applied. For example, Journal of Electrochemical Society 134, pages 1038 to 1039 (1987) [J. Electrochem. Soc. Vol. 134 1038-1039 (1987)], R.M. L. Smith et al. (J. Appl. Phys., 71, R1, 1992), A.M. Lagoubi et al. (11th Photo-voltaic Solar Energy Conference, Montreux, 1992), 18th Solid-Surface Photochemistry Conference (announced on November 29, 1999), “Microstructure Control of TiO 2 Surface by Photoelectrochemical Etching”, etc. Can be mentioned.

本発明に係る垂直ポーラス構造を形成する材料としては非導電性酸化金属微粒子を用いるが、この非導電性酸化金属微粒子としては、酸化チタン、酸化スズ、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化マグネシウムなどの微粒子が挙げられるが、これらに限定されるものではない。   As the material for forming the vertical porous structure according to the present invention, non-conductive metal oxide fine particles are used. Examples of the non-conductive metal oxide fine particles include titanium oxide, tin oxide, aluminum oxide, silicon oxide, zinc oxide, and magnesium oxide. However, it is not limited to these.

本発明に係る非導電性酸化金属層の緻密性、横電界の遮蔽性を確保するため観点から、非導電性酸化金属微粒子の平均粒径は、5nm以上、500nm以下のものが好適である。また、非導電性酸化金属微粒子分散物を調製する際に用いることのできる溶媒としては、水、トルエン、キシレン、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトニトリル、アセチルアセトン、テルピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテートなどを用いることができる。   From the viewpoint of securing the denseness of the nonconductive metal oxide layer according to the present invention and the shielding property of the transverse electric field, the average particle diameter of the nonconductive metal oxide fine particles is preferably 5 nm or more and 500 nm or less. Solvents that can be used in preparing the non-conductive metal oxide fine particle dispersion include water, toluene, xylene, ethanol, propanol, butanol, acetonitrile, acetylacetone, terpineol, butyl carbitol, butyl carbitol acetate, etc. Can be used.

非導電性酸化金属微粒子分散物を調製する際に、結合剤として高分子化合物を使用することも可能である。利用できる高分子化合物は、電解質液を構成する溶媒に実質的に溶解しないものが好ましい。本発明に適用可能な高分子化合物としては、例えば、ゼラチン、ゼラチン誘導体等の蛋白質またはセルロース誘導体、澱粉、アラビアゴム、デキストラン、プルラン、カラギーナン等の多糖類のような天然化合物や、ポリビニールアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド重合体やそれらの誘導体等の合成高分子化合物が挙げられる。ゼラチン誘導体としては、アセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、ポリビニルアルコール誘導体としては、末端アルキル基変性ポリビニルアルコール、末端メルカプト基変性ポリビニルアルコール、セルロース誘導体としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。更に、リサーチ・ディスクロージャー及び特開昭64−13546号の(71)頁〜(75)頁に記載されたもの、また、米国特許第4,960,681号、特開昭62−245260号等に記載の高吸水性ポリマー、すなわち−COOMまたは−SO3M(Mは水素原子またはアルカリ金属)を有するビニルモノマーの単独重合体またはこのビニルモノマー同士もしくは他のビニルモノマー(例えば、メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニウム、アクリル酸カリウム等)との共重合体も使用される。これらのバインダーは2種以上組み合わせて用いることもできる。 In preparing the non-conductive metal oxide fine particle dispersion, a polymer compound can be used as a binder. The polymer compound that can be used is preferably one that does not substantially dissolve in the solvent constituting the electrolyte solution. Examples of the polymer compound applicable to the present invention include proteins such as gelatin and gelatin derivatives, cellulose derivatives, natural compounds such as starch, gum arabic, dextran, pullulan and carrageenan, and other natural compounds, polyvinyl alcohol, Examples thereof include synthetic polymer compounds such as polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, acrylamide polymers and derivatives thereof. As gelatin derivatives, acetylated gelatin, phthalated gelatin, polyvinyl alcohol derivatives as terminal alkyl group-modified polyvinyl alcohol, terminal mercapto group-modified polyvinyl alcohol, and cellulose derivatives include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. It is done. Furthermore, Research Disclosure and those described in pages (71) to (75) of JP-A No. 64-13546, US Pat. No. 4,960,681, JP-A No. 62-245260, etc. superabsorbent polymers described, namely -COOM or -SO 3 M (M is a hydrogen atom or an alkali metal) homopolymer or a vinyl monomer together or with other vinyl monomers of the vinyl monomer having a (e.g., sodium methacrylate, Copolymers with ammonium acid, potassium acrylate, etc.) are also used. Two or more of these binders can be used in combination.

電極上に付与した非導電性酸化金属微粒子分散物の溶媒の乾燥は、溶媒を蒸発できる方法であればいかなる方法であってもよい。例えば、熱源からの加熱、赤外光を用いた加熱法、電磁誘導による加熱法等が挙げられる。また、蒸発は減圧下で行ってもよい。   The method for drying the solvent of the non-conductive metal oxide fine particle dispersion applied on the electrode may be any method as long as the solvent can be evaporated. For example, heating from a heat source, a heating method using infrared light, a heating method using electromagnetic induction, and the like can be given. The evaporation may be performed under reduced pressure.

本発明の表示素子では、非導電性酸化金属微粒子分散物を塗布乾燥中または乾燥後に、硬化剤により前記高分子化合物の硬化反応を行うことが望ましい。   In the display element of the present invention, it is desirable to perform a curing reaction of the polymer compound with a curing agent during or after coating and drying the nonconductive metal oxide fine particle dispersion.

本発明で用いられる硬膜剤の例としては、例えば、米国特許第4,678,739号の第41欄、同第4,791,042号、特開昭59−116655号、同62−245261号、同61−18942号、同61−249054号、同61−245153号、特開平4−218044号等に記載の硬膜剤が挙げられる。より具体的には、アルデヒド系硬膜剤(ホルムアルデヒド等)、アジリジン系硬膜剤、エポキシ系硬膜剤、ビニルスルホン系硬膜剤(N,N′−エチレン−ビス(ビニルスルホニルアセタミド)エタン等)、N−メチロール系硬膜剤(ジメチロール尿素等)、ほう酸、メタほう酸あるいは高分子硬膜剤(特開昭62−234157号等に記載の化合物)が挙げられる。高分子化合物としてゼラチンを用いる場合は、硬膜剤の中で、ビニルスルホン型硬膜剤やクロロトリアジン型硬膜剤を単独または併用して使用することが好ましい。また、ポリビニルアルコールを用いる場合はホウ酸やメタホウ酸等の含ホウ素化合物の使用が好ましい。   Examples of the hardener used in the present invention include, for example, U.S. Pat. No. 4,678,739, column 41, 4,791,042, JP-A-59-116655, and 62-245261. No. 61-18942, 61-249054, 61-245153, JP-A-4-218044, and the like. More specifically, aldehyde hardeners (formaldehyde, etc.), aziridine hardeners, epoxy hardeners, vinyl sulfone hardeners (N, N'-ethylene-bis (vinylsulfonylacetamide) Ethane, etc.), N-methylol hardeners (dimethylolurea, etc.), boric acid, metaboric acid or polymer hardeners (compounds described in JP-A-62-234157). When gelatin is used as the polymer compound, it is preferable to use a vinyl sulfone type hardener or a chlorotriazine type hardener alone or in combination. Moreover, when using polyvinyl alcohol, it is preferable to use boron-containing compounds such as boric acid and metaboric acid.

これらの硬膜剤は、高分子化合物1g当たり0.001〜1g、好ましくは0.005〜0.5gが用いられる。また、膜強度を上げるため熱処理や、硬化反応時の湿度調整を行うことも可能である。   These hardeners are used in an amount of 0.001 to 1 g, preferably 0.005 to 0.5 g, per 1 g of the polymer compound. In addition, it is possible to perform heat treatment and humidity adjustment during the curing reaction in order to increase the film strength.

また、本発明の表示素子においては、本発明に係る非導電性酸化金属層を形成した後、120℃以上の温度で焼成処理を施すことが、より強固な多孔質白色散乱層を形成できる観点で好ましい。上限温度については使用する非導電性酸化金属の種類により一概には規定できないが、概ね300℃以下である。   Further, in the display element of the present invention, after forming the nonconductive metal oxide layer according to the present invention, a firing treatment at a temperature of 120 ° C. or higher can form a stronger porous white scattering layer. Is preferable. Although the upper limit temperature cannot be defined unconditionally depending on the type of non-conductive metal oxide used, it is generally 300 ° C. or lower.

本発明に係る非導電性酸化金属層においては、形成する開孔の形状は、特に規定されないが、円形、正三角形、正六角形などが好適に用いられる。開孔幅Lは、解像度向上の目的から、10nm以上、500nm以下であることが好ましい。   In the non-conductive metal oxide layer according to the present invention, the shape of the opening to be formed is not particularly defined, but a circle, a regular triangle, a regular hexagon, or the like is preferably used. The opening width L is preferably 10 nm or more and 500 nm or less for the purpose of improving the resolution.

また、横電界制御の均一性から、開孔が、二次元周期性を有し配列していることが、更にに望ましい。二次元周期性とは、平面方向に周期的な連続性を有することをいう。   In addition, it is further desirable that the apertures are arranged with two-dimensional periodicity from the viewpoint of the uniformity of the lateral electric field control. Two-dimensional periodicity means having periodic continuity in the plane direction.

図2は、本発明に係る非導電性酸化金属層の二次元周期性を有する開孔部配列の一例を示す概略斜視図である。   FIG. 2 is a schematic perspective view showing an example of an array of apertures having a two-dimensional periodicity of a non-conductive metal oxide layer according to the present invention.

対向電極の一方の電極1上に、非導電性酸化金属層2が形成され、この非導電性酸化金属層2には、図1に記載のような構成で、開孔幅Lに対する深さDのアスペクト比(D/L)が2以上、1500以下の開孔部4が、その平面上に規則正しい配列で形成されている。   A nonconductive metal oxide layer 2 is formed on one electrode 1 of the counter electrode, and this nonconductive metal oxide layer 2 has a depth D with respect to the opening width L in the configuration as shown in FIG. The aperture portions 4 having an aspect ratio (D / L) of 2 or more and 1500 or less are formed in a regular arrangement on the plane.

本発明において、全面積に対する開孔部の面積比率である開口率は、形成画像濃度および白地明度を劣化させない観点から、開孔率としては80%以上であることが好ましい。また、開孔部4の間である垂直ポーラス構造部3の厚さは薄い方が好ましいが、垂直ポーラス構造3を維持する強度を保つ程度には厚みが必要であり、その上限は95%以下であることが好ましい。ただし、垂直ポーラス構造3の必要な厚みは、非導電性酸化金属層2に用いる材料に応じて、適宜選択される。   In the present invention, the aperture ratio, which is the area ratio of the aperture to the total area, is preferably 80% or more as the aperture ratio from the viewpoint of not deteriorating the density of the formed image and the brightness of the white background. Further, the thickness of the vertical porous structure 3 between the apertures 4 is preferably thin. However, the thickness is required to maintain the strength for maintaining the vertical porous structure 3, and the upper limit is 95% or less. It is preferable that However, the required thickness of the vertical porous structure 3 is appropriately selected according to the material used for the nonconductive metal oxide layer 2.

非導電性酸化金属層を構成する非導電性酸化金属として酸化アルミナを用いる場合には、陽極酸化法により垂直ポーラス構造を容易に得ることができる。特に好ましいのは、高いアスペクト比と周期的な細孔構造が容易に得られるアルミナナノホールアレーである。アルミナナノホールアレーの具体的な作製例としては、特開2004−285405号公報、特開平7−86202号公報などに開示されている方法を使用することができる。   When alumina oxide is used as the nonconductive metal oxide constituting the nonconductive metal oxide layer, a vertical porous structure can be easily obtained by an anodic oxidation method. Particularly preferred is an alumina nanohole array from which a high aspect ratio and a periodic pore structure can be easily obtained. As specific examples of producing the alumina nanohole array, methods disclosed in JP-A Nos. 2004-285405 and 7-86202 can be used.

〔多孔質白色散乱層〕
本発明においては、表示コントラスト及び白表示反射率をより高める観点から多孔質白色散乱層を有することができる。本発明に係る多孔質白色散乱層は、上述した非導電性酸化金属層に比較して、その構成する微粒子として、より平均粒径の大きな微粒子を用いることが好ましい。
(Porous white scattering layer)
In the present invention, a porous white scattering layer can be provided from the viewpoint of further enhancing display contrast and white display reflectance. In the porous white scattering layer according to the present invention, it is preferable to use fine particles having a larger average particle diameter as fine particles constituting the porous non-conductive metal oxide layer described above.

本発明に係る多孔質白色散乱層は、主成分粒子として好ましくは金属酸化物、分散溶媒、蛍光増白剤及び高分子化合物等を含有した分散物を塗布方式、インクジェット方式、印刷方式等で形成することができるが、その中でも、スクリーン印刷方式を適用して形成することが好ましい。   The porous white scattering layer according to the present invention is preferably formed by applying a dispersion containing a metal oxide, a dispersion solvent, a fluorescent brightening agent and a polymer compound as main component particles by a coating method, an ink jet method, a printing method, or the like. Among them, it is preferable to form by applying a screen printing method.

本発明に係る多孔質白色散乱層を構成する主成分粒子としては、例えば、酸化チタン(アナターゼ型あるいはルチル型)、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよび水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、アルカリ土類金属塩、タルク、カオリン、ゼオライト、酸性白土、ガラス、有機化合物としてポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン−ホルマリン樹脂、ポリアミド樹脂などが単体または複合混合で、または粒子中に屈折率を変化させるボイドを有する状態で使用されてもよい。   Examples of the main component particles constituting the porous white scattering layer according to the present invention include titanium oxide (anatase type or rutile type), barium sulfate, calcium carbonate, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide and zinc hydroxide, water, and the like. Magnesium oxide, magnesium phosphate, magnesium hydrogen phosphate, alkaline earth metal salt, talc, kaolin, zeolite, acid clay, glass, organic compounds such as polyethylene, polystyrene, acrylic resin, ionomer, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, benzoguanamine A resin, urea-formalin resin, melamine-formalin resin, polyamide resin, or the like may be used alone or in combination, or in a state having voids that change the refractive index in the particles.

本発明に係る多孔質白色散乱層を形成する分散物で用いられる溶媒としては、例えば、水、トルエン、キシレン、エタノール、プロパノール、ブタノール、アセトニトリル、アセチルアセトン、テルピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート等を用いることができる。   Examples of the solvent used in the dispersion forming the porous white scattering layer according to the present invention include water, toluene, xylene, ethanol, propanol, butanol, acetonitrile, acetylacetone, terpineol, butyl carbitol, and butyl carbitol acetate. Can be used.

本発明に適用可能な高分子化合物としては、例えば、ゼラチン、ゼラチン誘導体等の蛋白質またはセルロース誘導体、澱粉、アラビアゴム、デキストラン、プルラン、カラギーナン等の多糖類のような天然化合物や、ポリビニールアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド重合体やそれらの誘導体等の合成高分子化合物が挙げられる。ゼラチン誘導体としては、アセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、ポリビニルアルコール誘導体としては、末端アルキル基変性ポリビニルアルコール、末端メルカプト基変性ポリビニルアルコール、セルロース誘導体としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。更に、リサーチ・ディスクロージャー及び特開昭64−13546号の(71)頁〜(75)頁に記載されたもの、また、米国特許第4,960,681号、特開昭62−245260号等に記載の高吸水性ポリマー、すなわち−COOMまたは−SO3M(Mは水素原子またはアルカリ金属)を有するビニルモノマーの単独重合体またはこのビニルモノマー同士もしくは他のビニルモノマー(例えば、メタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニウム、アクリル酸カリウム等)との共重合体も使用される。これらのバインダーは2種以上組み合わせて用いることもできる。   Examples of the polymer compound applicable to the present invention include proteins such as gelatin and gelatin derivatives, cellulose derivatives, natural compounds such as starch, gum arabic, dextran, pullulan and carrageenan, and other natural compounds, polyvinyl alcohol, Examples include synthetic polymer compounds such as polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, acrylamide polymers, and derivatives thereof. As gelatin derivatives, acetylated gelatin, phthalated gelatin, polyvinyl alcohol derivatives as terminal alkyl group-modified polyvinyl alcohol, terminal mercapto group-modified polyvinyl alcohol, and cellulose derivatives include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like. It is done. Furthermore, Research Disclosure and those described in pages (71) to (75) of JP-A No. 64-13546, US Pat. No. 4,960,681, JP-A No. 62-245260, etc. Homopolymers of vinyl monomers having the described superabsorbent polymers, i.e. -COOM or -SO3M (M is a hydrogen atom or an alkali metal), or between these vinyl monomers or other vinyl monomers (e.g. sodium methacrylate, ammonium methacrylate) Copolymers with potassium acrylate, etc.) are also used. Two or more of these binders can be used in combination.

本発明でいう多孔質とは、前記分散物を電極上に塗布乾燥して多孔質の白色散乱物を形成した後、該散乱物上に、銀または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質液を与えた後に対向電極で挟み込み、対向電極間に電位差を与え、銀の溶解析出反応を生じさせることが可能で、イオン種が電極間で移動可能な貫通状態のことを言う。   The term “porous” as used in the present invention means that after the dispersion is applied onto an electrode and dried to form a porous white scattering material, silver or a compound containing silver in the chemical structure is contained on the scattering material. It refers to a penetrating state in which an electrolytic solution is applied and then sandwiched between counter electrodes, and a potential difference is applied between the counter electrodes to cause a dissolution and precipitation reaction of silver, and the ionic species can move between the electrodes.

本発明の表示素子では、前記分散物を塗布乾燥中または乾燥後に、硬化剤により前記高分子化合物の硬化反応を行うことが望ましい。本発明で用いられる硬膜剤の例としては、前述の非導電性酸化金属層に適用する高分子化合物の硬化に用いる硬膜剤と同様の化合物を挙げることができ、その高分子化合物に対する添加量も同様である。   In the display element of the present invention, it is desirable that the polymer compound is cured with a curing agent during or after the dispersion is applied and dried. Examples of the hardener used in the present invention include the same compounds as the hardener used for curing the polymer compound applied to the non-conductive metal oxide layer, and the addition to the polymer compound The amount is similar.

本発明に係る多孔質白色散乱層の形成位置は、表示素子の対向電極間であればいずれの位置でもよいが、対向電極面上に付与すること、あるいは本発明に係る非導電性酸化金属層に形成することが好ましい。   The porous white scattering layer according to the present invention may be formed at any position between the counter electrodes of the display element. However, the porous white scattering layer may be provided on the counter electrode surface, or the non-conductive metal oxide layer according to the present invention. It is preferable to form.

図3は、本発明の表示素子における多孔質白色散乱層の形成位置の一例を示す概略断面図である。   FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of the formation position of the porous white scattering layer in the display element of the present invention.

図3の(a)は、対向する電極間の一方の電極1A上に、本発明に係る垂直ポーラス構造3を有する非導電性酸化金属層2が形成され、他方の電極1Bに隣接する位置に金属酸化物7から構成される多孔質白色散乱層6を有している。また、対向する電極間には、電解質液5が存在している。また、図3の(b)は、多孔質白色散乱層6を非導電性酸化金属層2上に形成した例を示している。   In FIG. 3A, a nonconductive metal oxide layer 2 having a vertical porous structure 3 according to the present invention is formed on one electrode 1A between opposed electrodes, and is adjacent to the other electrode 1B. It has a porous white scattering layer 6 made of metal oxide 7. Moreover, the electrolyte solution 5 exists between the opposing electrodes. FIG. 3B shows an example in which the porous white scattering layer 6 is formed on the nonconductive metal oxide layer 2.

本発明に係る多孔質白色散乱層の各媒体上への付与の方法としては、例えば、塗布方式、液噴霧方式、気相を介する噴霧方式として、圧電素子の振動を利用して液滴を飛翔させる方式、例えば、ピエゾ方式のインクジェットヘッドや、突沸を利用したサーマルヘッドを用いて液滴を飛翔させるバブルジェット(登録商標)方式のインクジェットヘッド、また空気圧や液圧により液を噴霧するスプレー方式等が挙げられる。   As a method for applying the porous white scattering layer on each medium according to the present invention, for example, a coating method, a liquid spraying method, or a spraying method via a gas phase is used to fly a droplet using vibration of a piezoelectric element. For example, a piezo-type inkjet head, a bubble jet (registered trademark) -type inkjet head that uses a thermal head that uses bumping, and a spray method that sprays liquid using air pressure or hydraulic pressure. Is mentioned.

塗布方式としては、公知の塗布方式より適宜選択することができ、例えば、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースローラーコーター、トランスファーローラーコーター、カーテンコーター、ダブルローラーコーター、スライドホッパーコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、ビードコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カレンダーコーター、押し出しコーター等が挙げられる。   The coating method can be appropriately selected from known coating methods. For example, an air doctor coater, blade coater, rod coater, knife coater, squeeze coater, impregnation coater, reverse roller coater, transfer roller coater, curtain coater, double coater Examples include roller coaters, slide hopper coaters, gravure coaters, kiss roll coaters, bead coaters, cast coaters, spray coaters, calendar coaters, and extrusion coaters.

〔電解質液〕
以下、本発明の表示素子に好ましい電解質液について説明する。
(Electrolyte solution)
Hereinafter, a preferable electrolyte solution for the display element of the present invention will be described.

(電解質材料)
本発明の表示素子において、電解質液には以下の化合物を含むことができる。例えば、カリウム化合物としてKCl、KI、KBr等、リチウム化合物としてLiBF4、LiClO4、LiPF6、LiCF3SO3等、テトラアルキルアンモニウム化合物として過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム、ホウフッ化テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムハライド等が挙げられる。また、特開2003−187881号公報の段落番号〔0062〕〜〔0081〕に記載の溶融塩電解質組成物も好ましく用いることができる。さらに、I-/I3 -、Br-/Br3 -、キノン/ハイドロキノン等の酸化還元対になる化合物を用いることができる。
(Electrolyte material)
In the display element of the present invention, the electrolyte solution can contain the following compounds. For example, KCl, KI, KBr, etc. as potassium compounds, LiBF 4 , LiClO 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 etc. as lithium compounds, tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate, borofluoride as tetraalkylammonium compounds Examples include tetraethylammonium, tetrabutylammonium borofluoride, and tetrabutylammonium halide. Moreover, the molten salt electrolyte composition described in JP-A-2003-187881 paragraphs [0062] to [0081] can also be preferably used. Furthermore, a compound that becomes a redox pair such as I / I 3 , Br / Br 3 , and quinone / hydroquinone can be used.

(銀または銀化合物)
本発明に係る銀または銀化合物とは、銀または、銀を化学構造中に含む化合物、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態等の相の状態種、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種は、特に問わない。
(Silver or silver compound)
The silver or silver compound according to the present invention is silver or a compound containing silver in the chemical structure, such as silver oxide, silver sulfide, metallic silver, silver colloidal particles, silver halide, silver complex compound, silver ion, etc. It is a general term for compounds, and there are no particular limitations on the state species of the phase such as the solid state, the solubilized state in liquid and the gas state, and the charged state species such as neutral, anionic and cationic.

本発明に係る電解質液に含まれる銀イオン濃度は、0.2モル/kg≦[Ag]≦2.0モル/kgが好ましい。銀イオン濃度が0.2モル/kgより少ないと希薄な銀溶液となり駆動速度が遅延し、2モル/kgよりも大きいと溶解性が劣化し、低温保存時に析出が起きやすくなる傾向にあり不利である。   The silver ion concentration contained in the electrolyte solution according to the present invention is preferably 0.2 mol / kg ≦ [Ag] ≦ 2.0 mol / kg. If the silver ion concentration is less than 0.2 mol / kg, it becomes a dilute silver solution, and the driving speed is delayed. If it is greater than 2 mol / kg, the solubility deteriorates, and precipitation tends to occur during low-temperature storage, which is disadvantageous. It is.

(電解質添加剤)
本発明の表示素子においては、電解質が、下記一般式(1)または(2)で表される化合物の少なくとも1種と、下記一般式(3)または一般式(4)で表される化合物の少なくとも1種とを含有することが好ましい。
(Electrolyte additive)
In the display element of the present invention, the electrolyte is composed of at least one compound represented by the following general formula (1) or (2) and a compound represented by the following general formula (3) or general formula (4). It is preferable to contain at least one kind.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

上記一般式(1)において、Lは酸素原子またはCH2を表し、R1〜R4は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。 In the general formula (1), L represents an oxygen atom or CH 2 , and R 1 to R 4 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

上記一般式(2)において、R5、R6は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。 In the general formula (2), R 5 and R 6 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group or an alkoxy group.

一般式(3)
7−S−R8
上記一般式(3)において、R7、R8は各々置換または無置換の炭化水素基を表す。ただし、S原子を含む環を形成する場合には、芳香族基をとることはない。
General formula (3)
R 7 -S-R 8
In the general formula (3), R 7 and R 8 each represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group. However, when a ring containing an S atom is formed, an aromatic group is not taken.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

上記一般式(4)において、Mは水素原子、金属原子または4級アンモニウムを表す。Zは含窒素複素環を表す。nは0〜5の整数を表し、R9はハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボンアミド基、アリールカルボンアミド基、アルキルスルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基または複素環基を表し、nが2以上の場合、それぞれのR9は同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して縮合環を形成してもよい。 In the general formula (4), M represents a hydrogen atom, a metal atom or quaternary ammonium. Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring. n represents an integer of 0 to 5, and R 9 represents a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonamide group, an arylcarbonamide group, an alkylsulfonamide group, an arylsulfonamide group, an alkoxy group, an aryloxy group, an alkylthio group. Group, arylthio group, alkylcarbamoyl group, arylcarbamoyl group, carbamoyl group, alkylsulfamoyl group, arylsulfamoyl group, sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group Represents an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an amino group, a hydroxy group or a heterocyclic group, and when n is 2 or more, each R 9 is the same. They may be different from each other or may be linked to each other to form a condensed ring.

はじめに、一般式(1)で表される化合物について説明する。   First, the compound represented by the general formula (1) will be described.

前記一般式(1)において、Lは酸素原子またはCH2を表し、R1〜R4は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。 In the general formula (1), L represents an oxygen atom or CH 2 , and R 1 to R 4 each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group.

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等、アルコキシアルキル基として、例えば、β−メトキシエチル基、γ−メトキシプロピル基等、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等を挙げることができる。   Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, and the like as aryl groups. Examples of the cycloalkyl group such as phenyl group, naphthyl group and the like include, for example, a cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, an alkoxyalkyl group, for example, a β-methoxyethyl group, a γ-methoxypropyl group and the like, as an alkoxy group, Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, and a dodecyloxy group.

以下、一般式(1)で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a compound represented by General formula (1) is shown, in this invention, it is not limited only to these illustrated compounds.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

次いで、一般式(2)で表される化合物について説明する。   Next, the compound represented by the general formula (2) will be described.

前記一般式(2)において、R5、R6は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。 In the general formula (2), R 5 and R 6 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group or an alkoxy group.

アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等、アルコキシアルキル基として、例えば、β−メトキシエチル基、γ−メトキシプロピル基等、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等を挙げることができる。   Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, and the like as aryl groups. Examples of the cycloalkyl group such as phenyl group, naphthyl group and the like include, for example, a cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, an alkoxyalkyl group, for example, a β-methoxyethyl group, a γ-methoxypropyl group and the like, as an alkoxy group, Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, and a dodecyloxy group.

以下、一般式(2)で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a compound represented by General formula (2) is shown, in this invention, it is not limited only to these illustrated compounds.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

上記例示した一般式(1)及び一般式(2)で表される化合物の中でも、特に、例示化合物(1−1)、(1−2)、(2−3)が好ましい。   Among the compounds represented by the general formula (1) and the general formula (2) exemplified above, the exemplary compounds (1-1), (1-2), and (2-3) are particularly preferable.

一般式(1)、(2)で表される化合物は電解質溶媒の1種であるが、本発明の表示素子においては、本発明の目的効果を損なわない範囲でさらに別の溶媒を併せて用いることができる。具体的には、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−(N−メチル)−2−ピロリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,Nジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ブチロニトリル、プロピオニトリル、アセトニトリル、アセチルアセトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ブタノール、1−ブタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、エタノール、メタノール、無水酢酸、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ジメトキシエタン、ジエトキシフラン、テトラヒドロフラン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、水等が挙げられる。これらの溶媒の内、凝固点が−20℃以下、かつ沸点が120℃以上の溶媒を少なくとも1種含むことが好ましい。   The compounds represented by the general formulas (1) and (2) are one kind of electrolyte solvents. However, in the display element of the present invention, another solvent is used in combination as long as the object effects of the present invention are not impaired. be able to. Specifically, tetramethylurea, sulfolane, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 2- (N-methyl) -2-pyrrolidinone, hexamethylphosphortriamide, N-methylpropionamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, N, N dimethylformamide, N-methylformamide, butyronitrile, propionitrile, acetonitrile, acetylacetone, 4-methyl-2-pentanone, 2-butanol, 1-butanol, 2 -Propanol, 1-propanol, ethanol, methanol, acetic anhydride, ethyl acetate, ethyl propionate, dimethoxyethane, diethoxyfuran, tetrahydrofuran, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol monobuty Ether, water and the like. Among these solvents, it is preferable to include at least one solvent having a freezing point of −20 ° C. or lower and a boiling point of 120 ° C. or higher.

さらに本発明で用いることのできる溶媒としては、J.A.Riddick,W.B.Bunger,T.K.Sakano,“Organic Solvents”,4th ed.,John Wiley & Sons(1986)、Y.Marcus,“Ion Solvation”,John Wiley & Sons(1985)、C.Reichardt,“Solvents and Solvent Effects in Chemistry”,2nd ed.,VCH(1988)、G.J.Janz,R.P.T.Tomkins,“Nonaqueous Electorlytes Handbook”,Vol.1,Academic Press(1972)に記載の化合物を挙げることができる。   Furthermore, as a solvent which can be used in the present invention, J.P. A. Riddick, W.M. B. Bunger, T.A. K. Sakano, “Organic Solvents”, 4th ed. , John Wiley & Sons (1986). Marcus, “Ion Solvation”, John Wiley & Sons (1985), C.I. Reichardt, “Solvents and Solvent Effects in Chemistry”, 2nd ed. VCH (1988), G .; J. et al. Janz, R.A. P. T.A. Tomkins, “Nonqueous Electronics Handbook”, Vol. 1, Academic Press (1972).

本発明において、電解質溶媒は単一種であっても、溶媒の混合物であってもよいが、エチレンカーボネートを含む混合溶媒が好ましい。エチレンカーボネートの添加量は、全電解質溶媒質量の10質量%以上、90質量%以下が好ましい。特に好ましい電解質溶媒は、プロピレンカーボネート/エチレンカーボネートの質量比が7/3〜3/7の混合溶媒である。プロピレンカーボネート比が7/3より大きいとイオン伝導性が劣り応答速度が低下し、3/7より小さいと低温時に電解質が析出しやすくなる。   In the present invention, the electrolyte solvent may be a single type or a mixture of solvents, but a mixed solvent containing ethylene carbonate is preferred. The addition amount of ethylene carbonate is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less of the total electrolyte solvent mass. A particularly preferable electrolyte solvent is a mixed solvent having a mass ratio of propylene carbonate / ethylene carbonate of 7/3 to 3/7. When the propylene carbonate ratio is larger than 7/3, the ionic conductivity is inferior and the response speed is lowered. When the propylene carbonate ratio is smaller than 3/7, the electrolyte tends to be deposited at a low temperature.

本発明の表示素子においては、上記一般式(1)または(2)で表される化合物と共に、前記一般式(3)または(4)で表される化合物を用いることが好ましい。   In the display element of the present invention, it is preferable to use the compound represented by the general formula (3) or (4) together with the compound represented by the general formula (1) or (2).

前記一般式(3)において、R7、R8は各々置換または無置換の炭化水素基を表し、これらには直鎖基または分岐基が含まれる。また、これらの炭化水素基では、1個以上の窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含んでも良い。ただし、S原子を含む環を形成する場合には、芳香族基をとることはない。 In the general formula (3), R 7 and R 8 each represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, and these include a linear group or a branched group. Further, these hydrocarbon groups may contain one or more nitrogen atoms, oxygen atoms, phosphorus atoms, sulfur atoms, and halogen atoms. However, when a ring containing an S atom is formed, an aromatic group is not taken.

炭化水素基に置換可能な基としては、例えば、アミノ基、グアニジノ基、4級アンモニウム基、ヒドロキシル基、ハロゲン化合物、カルボン酸基、カルボキシレート基、アミド基、スルフィン酸基、スルホン酸基、スルフェート基、ホスホン酸基、ホスフェート基、ニトロ基、シアノ基等を挙げることができる。   Examples of groups that can be substituted for the hydrocarbon group include amino groups, guanidino groups, quaternary ammonium groups, hydroxyl groups, halogen compounds, carboxylic acid groups, carboxylate groups, amide groups, sulfinic acid groups, sulfonic acid groups, and sulfates. Groups, phosphonic acid groups, phosphate groups, nitro groups, cyano groups and the like.

一般に、銀の溶解析出を生じさせるためには、電解質中で銀を可溶化することが必要である。例えば、銀と配位結合を生じさたり、銀と弱い共有結合を生じさせるような、銀と相互作用を示す化学構造種を含む化合物等と共存させて、銀または銀を含む化合物を可溶化物に変換する手段を用いるのが一般的である。前記化学構造種として、ハロゲン原子、メルカプト基、カルボキシル基、イミノ基等が知られているが、本発明においては、チオエーテル基も銀溶剤として、有用に作用し、共存化合物への影響が少なく、溶媒への溶解度が高い特徴がある。   Generally, in order to cause dissolution and precipitation of silver, it is necessary to solubilize silver in an electrolyte. For example, solubilize silver or a compound containing silver by coexisting with a compound containing a chemical structural species that interacts with silver, such as a coordinate bond with silver or a weak covalent bond with silver. It is common to use a means for converting to an object. As the chemical structural species, halogen atoms, mercapto groups, carboxyl groups, imino groups and the like are known, but in the present invention, the thioether group is also useful as a silver solvent and has little influence on the coexisting compound, It is characterized by high solubility in solvents.

以下、一般式(3)で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a compound represented by General formula (3) is shown, in this invention, it is not limited only to these illustrated compounds.

3−1:CH3SCH2CH2OH
3−2:HOCH2CH2SCH2CH2OH
3−3:HOCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OH
3−4:HOCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OH
3−5:HOCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2OH
3−6:HOCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2OH
3−7:H3CSCH2CH2COOH
3−8:HOOCCH2SCH2COOH
3−9:HOOCCH2CH2SCH2CH2COOH
3−10:HOOCCH2SCH2CH2SCH2COOH
3−11:HOOCCH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2COOH
3−12:HOOCCH2CH2SCH2CH2SCH2CH(OH)CH2SCH2CH2SCH2CH2COOH
3−13:HOOCCH2CH2SCH2CH2SCH2CH(OH)CH(OH)CH2SCH2CH2SCH2CH2COOH
3−14:H3CSCH2CH2CH2NH2
3−15:H2NCH2CH2SCH2CH2NH2
3−16:H2NCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NH2
3−17:H3CSCH2CH2CH(NH2)COOH
3−18:H2NCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2
NH2
3−19:H2NCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2
NH2
3−20:H2NCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2
NH2
3−21:HOOC(NH2)CHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2CH(NH2)COOH
3−22:HOOC(NH2)CHCH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2CH(NH2)COOH
3−23:HOOC(NH2)CHCH2OCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OCH2CH(NH2)COOH
3−24:H2N(=O)CCH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2C(=O)NH2
3−25:H2N(O=)CCH2SCH2CH2SCH2C(O=)NH2
3−26:H2NHN(O=)CCH2SCH2CH2SCH2C(=O)NHNH2
3−27:H3C(O=)NHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NHC(O=)CH3
3−28:H2NO2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SO2NH2
3−29:NaO3SCH2CH2CH2SCH2CH2SCH2CH2CH2SO3Na
3−30:H3CSO2NHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NHO2SCH3
3−31:H2N(NH)CSCH2CH2SC(NH)NH2・2HBr
3−32:H2N(NH)CSCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SC(NH)NH2・2HCl
3−33:H2N(NH)CNHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NHC(NH)NH2・2HBr
3−34:〔(CH33NCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2N(CH332+・2Cl-
3-1: CH 3 SCH 2 CH 2 OH
3-2: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
3-3: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
3-4: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
3-5: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
3-6: HOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH
3-7: H 3 CSCH 2 CH 2 COOH
3-8: HOOCCH 2 SCH 2 COOH
3-9: HOOCCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 COOH
3-10: HOOCCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 COOH
3-11: HOOCCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 COOH
3-12: HOOCCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH (OH) CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 COOH
3-13: HOOCCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH (OH) CH (OH) CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 COOH
3-14: H 3 CSCH 2 CH 2 CH 2 NH 2
3-15: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NH 2
3-16: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NH 2
3-17: H 3 CSCH 2 CH 2 CH (NH 2 ) COOH
3-18: H 2 NCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2
NH 2
3-19: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2
NH 2
3-20: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2
NH 2
3-21: HOOC (NH 2 ) CHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 CH (NH 2 ) COOH
3-22: HOOC (NH 2 ) CHCH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH (NH 2 ) COOH
3-23: HOOC (NH 2 ) CHCH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH (NH 2 ) COOH
3-24: H 2 N (═O) CCH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 C (═O) NH 2
3-25: H 2 N (O =) CCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 C (O =) NH 2
3-26: H 2 NHN (O = ) CCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 C (= O) NHNH 2
3-27: H 3 C (O =) NHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NHC (O =) CH 3
3-28: H 2 NO 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SO 2 NH 2
3-29: NaO 3 SCH 2 CH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 CH 2 SO 3 Na
3-30: H 3 CSO 2 NHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NHO 2 SCH 3
3-31: H 2 N (NH) CSCH 2 CH 2 SC (NH) NH 2 .2HBr
3-32: H 2 N (NH) CSCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SC (NH) NH 2 .2HCl
3-33: H 2 N (NH) CNHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NHC (NH) NH 2 .2HBr
3-34: [(CH 3 ) 3 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 N (CH 3 ) 3 ] 2 + · 2Cl

Figure 2008033083
Figure 2008033083

Figure 2008033083
Figure 2008033083

上記例示した各化合物の中でも、本発明の目的効果をいかんなく発揮できる観点から、特に例示化合物3−2が好ましい。   Among the above-exemplified compounds, Exemplified Compound 3-2 is particularly preferable from the viewpoint that the object and effects of the present invention can be exhibited.

次いで、一般式(4)で表される化合物について説明する。   Next, the compound represented by formula (4) will be described.

前記一般式(4)において、Mは水素原子、金属原子または4級アンモニウムを表す。Zは含窒素複素環を表す。nは0〜5の整数を表し、R9は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボンアミド基、アリールカルボンアミド基、アルキルスルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基または複素環基を表し、nが2以上の場合、それぞれのR9は同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して縮合環を形成してもよい。 In the general formula (4), M represents a hydrogen atom, a metal atom, or quaternary ammonium. Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring. n represents an integer of 0 to 5, and R 9 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonamide group, an arylcarbonamide group, an alkylsulfonamide group, an arylsulfonamide group, an alkoxy group, an aryloxy group Group, alkylthio group, arylthio group, alkylcarbamoyl group, arylcarbamoyl group, carbamoyl group, alkylsulfamoyl group, arylsulfamoyl group, sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryl Represents an oxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an amino group, a hydroxy group or a heterocyclic group, and when n is 2 or more, each R 9 is They may be the same or different, and may be linked together to form a condensed ring.

一般式(4)のMで表される金属原子としては、例えば、Li、Na、K、Mg、Ca、Zn、Ag等が挙げられ、4級アンモニウムとしては、例えば、NH4、N(CH34、N(C494、N(CH331225、N(CH331633、N(CH33CH265等が挙げられる。 Examples of the metal atom represented by M in the general formula (4) include Li, Na, K, Mg, Ca, Zn, and Ag. Examples of the quaternary ammonium include NH 4 , N (CH 3 ) 4 , N (C 4 H 9 ) 4 , N (CH 3 ) 3 C 12 H 25 , N (CH 3 ) 3 C 16 H 33 , N (CH 3 ) 3 CH 2 C 6 H 5 and the like It is done.

一般式(4)のZで表される含窒素複素環としては、例えば、テトラゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、インドール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾセレナゾール環、ナフトオキサゾール環等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocycle represented by Z in the general formula (4) include a tetrazole ring, a triazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, an indole ring, an oxazole ring, a benzoxazole ring, and a benzimidazole ring. Benzothiazole ring, benzoselenazole ring, naphthoxazole ring and the like.

一般式(4)のR9で表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、アルキル基としては、例えば、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、ドデシル、ヒドロキシエチル、メトキシエチル、トリフルオロメチル、ベンジル等の各基が挙げられ、アリール基としては、例えば、フェニル、ナフチル等の各基が挙げられ、アルキルカルボンアミド基としては、例えば、アセチルアミノ、プロピオニルアミノ、ブチロイルアミノ等の各基が挙げられ、アリールカルボンアミド基としては、例えば、ベンゾイルアミノ等が挙げられ、アルキルスルホンアミド基としては、例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基等が挙げられ、アリールスルホンアミド基としては、例えば、ベンゼンスルホニルアミノ基、トルエンスルホニルアミノ基等が挙げられ、アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ等が挙げられ、アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ、エチルチオ、ブチルチオ等の各基が挙げられ、アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、トリルチオ基等が挙げられ、アルキルカルバモイル基としては、例えば、メチルカルバモイル、ジメチルカルバモイル、エチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、ジブチルカルバモイル、ピペリジルカルバモイル、モルホリルカルバモイル等の各基が挙げられ、アリールカルバモイル基としては、例えば、フェニルカルバモイル、メチルフェニルカルバモイル、エチルフェニルカルバモイル、ベンジルフェニルカルバモイル等の各基が挙げられ、アルキルスルファモイル基としては、例えば、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、エチルスルファモイル、ジエチルスルファモイル、ジブチルスルファモイル、ピペリジルスルファモイル、モルホリルスルファモイル等の各基が挙げられ、アリールスルファモイル基としては、例えば、フェニルスルファモイル、メチルフェニルスルファモイル、エチルフェニルスルファモイル、ベンジルフェニルスルファモイル等の各基が挙げられ、アルキルスルホニル基としては、例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基等が挙げられ、アリールスルホニル基としては、例えば、フェニルスルホニル、4−クロロフェニルスルホニル、p−トルエンスルホニル等の各基が挙げられ、アルコキシカルボニル基としては、例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ブトキシカルボニル等の各基が挙げられ、アリールオキシカルボニル基としては、例えばフェノキシカルボニル等が挙げられ、アルキルカルボニル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル等の各基が挙げられ、アリールカルボニル基としては、例えば、ベンゾイル基、アルキルベンゾイル基等が挙げられ、アシルオキシ基としては、例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチロイルオキシ等の各基が挙げられ、複素環基としては、例えば、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、セレナゾール環、テトラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チアジン環、トリアジン環、ベンズオキサゾール環、ベンズチアゾール環、インドレニン環、ベンズセレナゾール環、ナフトチアゾール環、トリアザインドリジン環、ジアザインドリジン環、テトラアザインドリジン環基等が挙げられる。これらの置換基はさらに置換基を有するものを含む。 Examples of the halogen atom represented by R 9 in the general formula (4) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, i- Examples include propyl, butyl, t-butyl, pentyl, cyclopentyl, hexyl, cyclohexyl, octyl, dodecyl, hydroxyethyl, methoxyethyl, trifluoromethyl, benzyl, etc. Examples of the aryl group include phenyl, naphthyl and the like. Examples of the alkylcarbonamide group include acetylamino, propionylamino, butyroylamino and the like. Examples of the arylcarbonamide group include benzoylamino and the like. Examples of the sulfonamide group include methanesulfonyl. Minosulfonyl, ethanesulfonylamino group and the like, arylsulfonamide groups include, for example, benzenesulfonylamino group, toluenesulfonylamino group and the like, and aryloxy groups include, for example, phenoxy and the like, alkylthio Examples of the group include each group such as methylthio, ethylthio, and butylthio. Examples of the arylthio group include phenylthio group and tolylthio group. Examples of the alkylcarbamoyl group include methylcarbamoyl, dimethylcarbamoyl, Examples include ethyl carbamoyl, diethyl carbamoyl, dibutyl carbamoyl, piperidyl carbamoyl, morpholyl carbamoyl and the like, and aryl carbamoyl groups include, for example, phenyl carbamoyl, methyl phenyl carbamoyl Examples include groups such as vamoyl, ethylphenylcarbamoyl, and benzylphenylcarbamoyl. Examples of the alkylsulfamoyl group include methylsulfamoyl, dimethylsulfamoyl, ethylsulfamoyl, diethylsulfamoyl, and dibutylsulfamoyl. Examples of each group include moyl, piperidylsulfamoyl, morpholylsulfamoyl, and arylsulfamoyl groups include, for example, phenylsulfamoyl, methylphenylsulfamoyl, ethylphenylsulfamoyl, benzylphenylsulfamoyl. Examples of the alkylsulfonyl group include a methanesulfonyl group and an ethanesulfonyl group. Examples of the arylsulfonyl group include phenylsulfonyl and 4-chlorophenylsulfonyl. Examples of each group include p-toluenesulfonyl and the like. Examples of the alkoxycarbonyl group include groups such as methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl and butoxycarbonyl. Examples of the aryloxycarbonyl group include phenoxycarbonyl and the like. Examples of the alkylcarbonyl group include acetyl, propionyl, butyroyl, and the like. Examples of the arylcarbonyl group include a benzoyl group and an alkylbenzoyl group. Examples of the acyloxy group include acetyloxy. , Propionyloxy, butyroyloxy and the like, and examples of the heterocyclic group include oxazole ring, thiazole ring, triazole ring, selenazole ring, tetrazole ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring, thiazol ring, and the like. Down ring, a triazine ring, a benzoxazole ring, benzothiazole ring, an indolenine ring, benzimidazole benzoselenazole ring, naphthothiazole ring, triazaindolizine ring, diaza indolizine ring, tetraazacyclododecane indolizine ring group, and the like. These substituents further include those having a substituent.

次に、一般式(4)で表される化合物の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。   Next, although the preferable specific example of a compound represented by General formula (4) is shown, this invention is not limited to these compounds.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

Figure 2008033083
Figure 2008033083

上記例示した各化合物の中でも、本発明の目的効果をいかんなく発揮できる観点から、特に例示化合物4−12、4−18が好ましい。   Among the above-exemplified compounds, Exemplified Compounds 4-12 and 4-18 are particularly preferable from the viewpoint that the object and effects of the present invention can be exhibited.

(ハロゲンイオン、銀イオン濃度比)
本発明の表示素子においては、電解質に含まれるハロゲンイオンまたはハロゲン原子のモル濃度を[X](モル/kg)とし、前記電解質に含まれる銀または銀を化学構造中に含む化合物の銀の総モル濃度を[Ag](モル/kg)としたとき、下式(1)で規定する条件を満たすことが好ましい。
(Halogen ion, silver ion concentration ratio)
In the display element of the present invention, the molar concentration of halogen ions or halogen atoms contained in the electrolyte is [X] (mol / kg), and silver contained in the electrolyte or the total silver of the compound containing silver in the chemical structure. When the molar concentration is [Ag] (mol / kg), it is preferable to satisfy the condition defined by the following formula (1).

式(1)
0≦[X]/[Ag]≦0.01
本発明でいうハロゲン原子とは、ヨウ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子のことをいう。[X]/[Ag]が0.01よりも大きい場合は、銀の酸化還元反応時に、X-→X2が生じ、X2は黒化銀と容易にクロス酸化して黒化銀を溶解させ、メモリー性を低下させる要因の1つになるので、ハロゲン原子のモル濃度は銀のモル濃度に対してできるだけ低い方が好ましい。本発明においては、0≦[X]/[Ag]≦0.001がより好ましい。ハロゲンイオンを添加する場合、ハロゲン種については、メモリー性向上の観点から、各ハロゲン種モル濃度総和が[I]<[Br]<[Cl]<[F]であることが好ましい。
Formula (1)
0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.01
The halogen atom as used in the field of this invention means an iodine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and a fluorine atom. When [X] / [Ag] is larger than 0.01, X → X 2 is generated during the redox reaction of silver, and X 2 easily cross-oxidizes with blackened silver to dissolve blackened silver. Therefore, the molar concentration of halogen atoms is preferably as low as possible relative to the molar concentration of silver. In the present invention, 0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.001 is more preferable. In the case of adding halogen ions, the halogen species preferably have a total molar concentration of [I] <[Br] <[Cl] <[F] from the viewpoint of improving memory properties.

(その他の添加剤)
本発明の表示素子の構成層には、保護層、フィルター層、ハレーション防止層、クロスオーバー光カット層、バッキング層等の補助層を挙げることができ、これらの補助層中には、各種の化学増感剤、貴金属増感剤、感光色素、強色増感剤、カプラー、高沸点溶剤、カブリ防止剤、安定剤、現像抑制剤、漂白促進剤、定着促進剤、混色防止剤、ホルマリンスカベンジャー、色調剤、硬膜剤、界面活性剤、増粘剤、可塑剤、スベリ剤、紫外線吸収剤、イラジエーション防止染料、フィルター光吸収染料、防ばい剤、ポリマーラテックス、重金属、帯電防止剤、マット剤等を、必要に応じて含有させることができる。
(Other additives)
Examples of the constituent layers of the display element of the present invention include auxiliary layers such as a protective layer, a filter layer, an antihalation layer, a crossover light cut layer, and a backing layer. Sensitizer, noble metal sensitizer, photosensitive dye, supersensitizer, coupler, high boiling point solvent, antifoggant, stabilizer, development inhibitor, bleach accelerator, fixing accelerator, color mixing inhibitor, formalin scavenger, Toning agents, hardeners, surfactants, thickeners, plasticizers, slip agents, UV absorbers, anti-irradiation dyes, filter light absorbing dyes, anti-bacterial agents, polymer latex, heavy metals, antistatic agents, matting agents Etc. can be contained as required.

上述したこれらの添加剤は、より詳しくは、リサーチディスクロージャー(以下、RDと略す)第176巻Item/17643(1978年12月)、同184巻Item/18431(1979年8月)、同187巻Item/18716(1979年11月)及び同308巻Item/308119(1989年12月)に記載されている。   More specifically, these additives described above are described in detail in Research Disclosure (hereinafter abbreviated as RD), Volume 176 Item / 17643 (December 1978), Volume 184, Item / 18431 (August 1979), Volume 187. Item / 18716 (November 1979) and Volume 308 Item / 308119 (December 1989).

これら三つのリサーチ・ディスクロージャーに示されている化合物種類と記載箇所を以下に掲載した。   The types of compounds and their descriptions shown in these three research disclosures are listed below.

添加剤 RD17643 RD18716 RD308119
頁 分類 頁 分類 頁 分類
化学増感剤 23 III 648右上 96 III
増感色素 23 IV 648〜649 996〜8 IV
減感色素 23 IV 998 IV
染料 25〜26 VIII 649〜650 1003 VIII
現像促進剤 29 XXI 648右上
カブリ抑制剤・安定剤
24 IV 649右上 1006〜7 VI
増白剤 24 V 998 V
硬膜剤 26 X 651左 1004〜5 X
界面活性剤 26〜7 XI 650右 1005〜6 XI
帯電防止剤 27 XII 650右 1006〜7 XIII
可塑剤 27 XII 650右 1006 XII
スベリ剤 27 XII
マット剤 28 XVI 650右 1008〜9 XVI
バインダー 26 XXII 1003〜4 IX
支持体 28 XVII 1009 XVII
〔基板〕
本発明で用いることのできる基板としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリカーボネート類、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンジナフタレンジカルボキシラート、ポリエチレンナフタレート類、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアセタール類、ポリスチレン等の合成プラスチックフィルムも好ましく使用できる。また、シンジオタクチック構造ポリスチレン類も好ましい。これらは、例えば、特開昭62−117708号、特開平1−46912、同1−178505号の各公報に記載されている方法により得ることができる。更に、ステンレス等の金属製基盤や、バライタ紙、及びレジンコート紙等の紙支持体ならびに上記プラスチックフィルムに反射層を設けた支持体、特開昭62−253195号(29〜31頁)に支持体として記載されたものが挙げられる。RDNo.17643の28頁、同No.18716の647頁右欄から648頁左欄及び同No.307105の879頁に記載されたものも好ましく使用できる。これらの支持体には、米国特許第4,141,735号のようにTg以下の熱処理を施すことで、巻き癖をつきにくくしたものを用いることができる。また、これらの支持体表面を支持体と他の構成層との接着の向上を目的に表面処理を行っても良い。本発明では、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理を表面処理として用いることができる。更に公知技術第5号(1991年3月22日アズテック有限会社発行)の44〜149頁に記載の支持体を用いることもできる。更にRDNo.308119の1009頁やプロダクト・ライセシング・インデックス、第92巻P108の「Supports」の項に記載されているものが挙げられる。その他に、ガラス基板や、ガラスを練りこんだエポキシ樹脂を用いることができる。
Additive RD17643 RD18716 RD308119
Page Classification Page Classification Page Classification Chemical sensitizer 23 III 648 Upper right 96 III
Sensitizing dye 23 IV 648-649 996-8 IV
Desensitizing dye 23 IV 998 IV
Dye 25-26 VIII 649-650 1003 VIII
Development accelerator 29 XXI 648 Upper right Anti-fogging agent / stabilizer
24 IV 649 Upper right 1006-7 VI
Brightener 24 V 998 V
Hardener 26 X 651 Left 1004-5 X
Surfactant 26-7 XI 650 Right 1005-6 XI
Antistatic agent 27 XII 650 Right 1006-7 XIII
Plasticizer 27 XII 650 Right 1006 XII
Slipper 27 XII
Matting agent 28 XVI 650 Right 1008-9 XVI
Binder 26 XXII 1003-4 IX
Support 28 XVII 1009 XVII
〔substrate〕
Examples of the substrate that can be used in the present invention include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polyethylene dinaphthalene dicarboxylate, polyethylene naphthalates, polyvinyl chloride, polyimide, and polyvinyl acetal. Synthetic plastic films such as polystyrene can also be preferably used. Syndiotactic polystyrenes are also preferred. These can be obtained, for example, by the methods described in JP-A Nos. 62-117708, 1-46912 and 1-178505. Further, a metal substrate such as stainless steel, a paper support such as baryta paper and resin coated paper, and a support provided with a reflective layer on the plastic film, supported by JP-A-62-253195 (pages 29-31) The thing described as a body is mentioned. RDNo. 17643, page 28, ibid. No. 18716, page 647, right column to page 648, left column, and No. 307105, page 879 can also be preferably used. As these supports, those having resistance to curling due to heat treatment of Tg or less as in US Pat. No. 4,141,735 can be used. Further, the surface of these supports may be subjected to surface treatment for the purpose of improving the adhesion between the support and other constituent layers. In the present invention, glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, and flame treatment can be used as the surface treatment. Furthermore, the support body described in pages 44 to 149 of publicly known technology No. 5 (issued by Aztec Co., Ltd. on March 22, 1991) can also be used. Furthermore, RDNo. 308119, page 1009, Product Licensing Index, Volume 92, P108, “Supports”, and the like. In addition, a glass substrate or an epoxy resin kneaded with glass can be used.

〔電極〕
本発明の表示素子においては、対向電極の少なくとも1種が金属電極であることが好ましい。金属電極としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、ビスマス、及びそれらの合金等の公知の金属種を用いることができる。金属電極は、電解質中の銀の酸化還元電位に近い仕事関数を有する金属が好ましく、中でも銀または銀含有率80%以上の銀電極が、銀の還元状態維持の為に有利であり、また電極汚れ防止にも優れる。電極の作製方法は、蒸着法、印刷法、インクジェット法、スピンコート法、CVD法等の既存の方法を用いることができる。
〔electrode〕
In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the counter electrodes is a metal electrode. As the metal electrode, for example, known metal species such as platinum, gold, silver, copper, aluminum, zinc, nickel, titanium, bismuth, and alloys thereof can be used. The metal electrode is preferably a metal having a work function close to the redox potential of silver in the electrolyte. Above all, silver or a silver electrode having a silver content of 80% or more is advantageous for maintaining the reduced state of silver. Excellent in preventing dirt. As an electrode manufacturing method, an existing method such as an evaporation method, a printing method, an ink jet method, a spin coating method, or a CVD method can be used.

また、本発明の表示素子は、対向電極の少なくとも1種が透明電極であることが好ましい。透明電極としては、透明で電気を通じるものであれば特に制限はない。例えば、Indium Tin Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)、Indium Zinc Oxide(IZO:インジウム亜鉛酸化物)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、白金、金、銀、ロジウム、銅、クロム、炭素、アルミニウム、シリコン、アモルファスシリコン、BSO(Bismuth Silicon Oxide)等が挙げられる。電極をこのように形成するには、例えば、基板上にITO膜をスパッタリング法等でマスク蒸着するか、ITO膜を全面形成した後、フォトリソグラフィ法でパターニングすればよい。表面抵抗値としては、100Ω/□以下が好ましく、10Ω/□以下がより好ましい。透明電極の厚みは特に制限はないが、0.1〜20μmであるのが一般的である。   In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the counter electrodes is a transparent electrode. The transparent electrode is not particularly limited as long as it is transparent and conducts electricity. For example, Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide), Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide), Fluorine Doped Tin Oxide (FTO), Indium Oxide, Zinc Oxide, Platinum, Gold, Silver, Rhodium, Copper, Examples thereof include chromium, carbon, aluminum, silicon, amorphous silicon, and BSO (Bismuth Silicon Oxide). In order to form the electrode in this manner, for example, an ITO film may be vapor-deposited on the substrate by a sputtering method or the like, or an ITO film may be formed on the entire surface and then patterned by a photolithography method. The surface resistance value is preferably 100Ω / □ or less, and more preferably 10Ω / □ or less. The thickness of the transparent electrode is not particularly limited, but is generally 0.1 to 20 μm.

〔層構成〕
本発明の表示素子の対向電極間の構成層について、更に説明する。
〔Layer structure〕
The constituent layers between the counter electrodes of the display element of the present invention will be further described.

本発明の表示素子に係る構成層として、正孔輸送材料を含む構成層を設けることができる。正孔輸送材料として、例えば、芳香族アミン類、トリフェニレン誘導体類、オリゴチオフェン化合物、ポリピロール類、ポリアセチレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリトルイジン誘導体、CuI、CuSCN、CuInSe2、Cu(In,Ga)Se、CuGaSe2、Cu2O、CuS、CuGaS2、CuInS2、CuAlSe2、GaP、NiO、CoO、FeO、Bi23、MoO2、Cr23等を挙げることができる。 As a constituent layer according to the display element of the present invention, a constituent layer containing a hole transport material can be provided. Examples of hole transport materials include aromatic amines, triphenylene derivatives, oligothiophene compounds, polypyrroles, polyacetylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polythienylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyaniline derivatives, polytoluidine derivatives, CuI, CuSCN CuInSe 2 , Cu (In, Ga) Se, CuGaSe 2 , Cu 2 O, CuS, CuGaS 2 , CuInS 2 , CuAlSe 2 , GaP, NiO, CoO, FeO, Bi 2 O 3 , MoO 2 , Cr 2 O 3 Etc.

〔表示素子のその他の構成要素〕
本発明の表示素子には、必要に応じて、シール剤、柱状構造物、スペーサー粒子を用いることができる。
[Other components of the display element]
In the display element of the present invention, a sealant, a columnar structure, and spacer particles can be used as necessary.

シール剤は外に漏れないように封入するためのものであり封止剤とも呼ばれ、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン−チオール系樹脂、シリコーン系樹脂、変性ポリマー樹脂等の、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の硬化タイプを用いることができる。   Sealing agent is for sealing so that it does not leak out. It is also called sealing agent. Epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, ene-thiol resin, silicone resin, modified resin A curing type such as a polymer resin, such as a thermosetting type, a photocurable type, a moisture curable type, and an anaerobic curable type can be used.

柱状構造物は、基板間の強い自己保持性(強度)を付与し、例えば、格子配列等の所定のパターンに一定の間隔で配列された、円柱状体、四角柱状体、楕円柱状体、台形柱状体等の柱状構造物を挙げることができる。また、所定間隔で配置されたストライプ状のものでもよい。この柱状構造物はランダムな配列ではなく、等間隔な配列、間隔が徐々に変化する配列、所定の配置パターンが一定の周期で繰り返される配列等、基板の間隔を適切に保持でき、且つ、画像表示を妨げないように考慮された配列であることが好ましい。柱状構造物は表示素子の表示領域に占める面積の割合が1〜40%であれば、表示素子として実用上十分な強度が得られる。   The columnar structure provides strong self-holding (strength) between the substrates, for example, a columnar body, a quadrangular columnar body, an elliptical columnar body, a trapezoidal array arranged in a predetermined pattern such as a lattice arrangement. A columnar structure such as a columnar body can be given. Alternatively, stripes arranged at predetermined intervals may be used. This columnar structure is not a random array, but can be properly maintained at intervals of the substrate, such as an evenly spaced array, an array in which the interval gradually changes, and an array in which a predetermined arrangement pattern is repeated at a constant period. The arrangement is preferably considered so as not to disturb the display. If the ratio of the area occupied by the columnar structure in the display area of the display element is 1 to 40%, a practically sufficient strength as a display element can be obtained.

一対の基板間には、該基板間のギャップを均一に保持するためのスペーサーが設けられていてもよい。このスペーサーとしては、樹脂製または無機酸化物製の球体を例示できる。また、表面に熱可塑性の樹脂がコーティングしてある固着スペーサーも好適に用いられる。基板間のギャップを均一に保持するために柱状構造物のみを設けてもよいが、スペーサー及び柱状構造物をいずれも設けてもよいし、柱状構造物に代えて、スペーサーのみをスペース保持部材として使用してもよい。スペーサーの直径は柱状構造物を形成する場合はその高さ以下、好ましくは当該高さに等しい。柱状構造物を形成しない場合はスペーサーの直径がセルギャップの厚みに相当する。   A spacer may be provided between the pair of substrates for uniformly maintaining a gap between the substrates. Examples of the spacer include a sphere made of resin or inorganic oxide. Further, a fixed spacer having a surface coated with a thermoplastic resin is also preferably used. In order to hold the gap between the substrates uniformly, only the columnar structure may be provided, but both the spacer and the columnar structure may be provided, or instead of the columnar structure, only the spacer is used as the space holding member. May be used. The diameter of the spacer is equal to or less than the height of the columnar structure, preferably equal to the height. When the columnar structure is not formed, the diameter of the spacer corresponds to the thickness of the cell gap.

〔スクリーン印刷〕
本発明においては、シール剤、柱状構造物、電極パターン等をスクリーン印刷法で形成することもできる。スクリーン印刷法は、所定のパターンが形成されたスクリーンを基板の電極面上に被せ、スクリーン上に印刷材料(柱状構造物形成のための組成物、例えば、光硬化性樹脂など)を載せる。そして、スキージを所定の圧力、角度、速度で移動させる。これによって、印刷材料がスクリーンのパターンを介して該基板上に転写される。次に、転写された材料を加熱硬化、乾燥させる。スクリーン印刷法で柱状構造物を形成する場合、樹脂材料は光硬化性樹脂に限られず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂も使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニールエーテル樹脂、ポリビニールケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂等が挙げられる。樹脂材料は樹脂を適当な溶剤に溶解するなどしてペースト状にして用いることが望ましい。
[Screen printing]
In the present invention, a sealant, a columnar structure, an electrode pattern, and the like can be formed by a screen printing method. In the screen printing method, a screen on which a predetermined pattern is formed is placed on an electrode surface of a substrate, and a printing material (a composition for forming a columnar structure, such as a photocurable resin) is placed on the screen. Then, the squeegee is moved at a predetermined pressure, angle, and speed. Thereby, the printing material is transferred onto the substrate through the pattern of the screen. Next, the transferred material is heat-cured and dried. When the columnar structure is formed by the screen printing method, the resin material is not limited to a photocurable resin, and for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin or an acrylic resin or a thermoplastic resin can also be used. As thermoplastic resins, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl acetate resin, polymethacrylate resin, polyacrylate resin, polystyrene resin, polyamide resin, polyethylene resin, polypropylene resin, fluororesin, polyurethane resin , Polyacrylonitrile resin, polyvinyl ether resin, polyvinyl ketone resin, polyether resin, polyvinyl pyrrolidone resin, saturated polyester resin, polycarbonate resin, chlorinated polyether resin and the like. The resin material is preferably used in the form of a paste by dissolving the resin in an appropriate solvent.

以上のようにして柱状構造物等を基板上に形成した後は、所望によりスペーサーを少なくとも一方の基板上に付与し、一対の基板を電極形成面を対向させて重ね合わせ、空セルを形成する。重ね合わせた一対の基板を両側から加圧しながら過熱することにより、貼り合せて表示セルが得られる。この表示セル内に、電解質液を真空注入すれば、本発明の表示素子を得ることができる。   After the columnar structure or the like is formed on the substrate as described above, a spacer is provided on at least one of the substrates as desired, and the pair of substrates are overlapped with the electrode formation surfaces facing each other to form an empty cell. . A superposed pair of substrates is heated while being pressed from both sides, and bonded to obtain a display cell. If the electrolyte solution is vacuum-injected into the display cell, the display element of the present invention can be obtained.

〔表示素子の駆動方法〕
本発明の表示素子においては、析出過電圧以上の電圧印加で黒化銀を析出させ、析出過電圧以下の電圧印加で黒化銀の析出を継続させる駆動操作を行うことが好ましい。この駆動操作を行うことにより、書き込みエネルギーの低下や、駆動回路負荷の低減や、画面としての書き込み速度を向上させることができる。一般に電気化学分野の電極反応において過電圧が存在することは公知である。例えば、過電圧については「電子移動の化学−電気化学入門」(1996年 朝倉書店刊)の121ページに詳しい解説がある。本発明の表示素子も電極と電解質中の銀との電極反応と見なすことができるので、銀溶解析出においても過電圧が存在することは容易に理解できる。過電圧の大きさは交換電流密度が支配するので、本発明のように黒化銀が生成した後に析出過電圧以下の電圧印加で黒化銀の析出を継続できるということは、黒化銀表面の方が余分な電気エネルギーが少なく容易に電子注入が行えると推定される。
[Driving method of display element]
In the display element of the present invention, it is preferable to perform a driving operation in which silver black is precipitated by applying a voltage equal to or higher than the precipitation overvoltage and silver black is continuously precipitated by applying a voltage lower than the precipitation overvoltage. By performing this driving operation, the writing energy can be reduced, the driving circuit load can be reduced, and the writing speed as a screen can be improved. It is generally known that overvoltage exists in electrode reactions in the electrochemical field. For example, overvoltage is described in detail on page 121 of “Introduction to Chemistry of Electron Transfer—Introduction to Electrochemistry” (published by Asakura Shoten in 1996). Since the display element of the present invention can also be regarded as an electrode reaction between the electrode and silver in the electrolyte, it can be easily understood that overvoltage exists even in silver dissolution precipitation. Since the magnitude of the overvoltage is governed by the exchange current density, it is possible to continue silver black precipitation by applying a voltage equal to or lower than the precipitation overvoltage after the formation of silver black as in the present invention. However, it is presumed that electron injection can be easily performed with little excess electric energy.

本発明の表示素子の駆動操作は、単純マトリックス駆動であっても、アクティブマトリック駆動であってもよい。本発明でいう単純マトリックス駆動とは、複数の正極を含む正極ラインと複数の負極を含む負極ラインとが対向する形で互いのラインが垂直方向に交差した回路に、順次電流を印加する駆動方法のことを言う。単純マトリックス駆動を用いることにより、回路構成や駆動ICを簡略化でき安価に製造できるメリットがある。アクティブマトリックス駆動は、走査線、データライン、電流供給ラインが碁盤目状に形成され、各碁盤目に設けられたTFT回路により駆動させる方式である。画素毎にスイッチングが行えるので、階調やメモリー機能などのメリットがあり、例えば、特開2004−29327号の図5に記載されている回路を用いることができる。   The driving operation of the display element of the present invention may be simple matrix driving or active matrix driving. The simple matrix driving in the present invention is a driving method in which a current is sequentially applied to a circuit in which a positive line including a plurality of positive electrodes and a negative electrode line including a plurality of negative electrodes are opposed to each other in a vertical direction. Say that. By using simple matrix driving, there is an advantage that the circuit configuration and driving IC can be simplified and manufactured at low cost. The active matrix drive is a system in which scanning lines, data lines, and current supply lines are formed in a grid pattern, and are driven by TFT circuits provided in each grid pattern. Since switching can be performed for each pixel, there are merits such as gradation and memory function. For example, a circuit described in FIG. 5 of JP-A-2004-29327 can be used.

〔商品適用〕
本発明の表示素子は、電子書籍分野、IDカード関連分野、公共関連分野、交通関連分野、放送関連分野、決済関連分野、流通物流関連分野等の用いることができる。具体的には、ドア用のキー、学生証、社員証、各種会員カード、コンビニストアー用カード、デパート用カード、自動販売機用カード、ガソリンステーション用カード、地下鉄や鉄道用のカード、バスカード、キャッシュカード、クレジットカード、ハイウェーカード、運転免許証、病院の診察カード、電子カルテ、健康保険証、住民基本台帳、パスポート、電子ブック等が挙げられる。
[Product application]
The display element of the present invention can be used in an electronic book field, an ID card field, a public field, a traffic field, a broadcast field, a payment field, a distribution logistics field, and the like. Specifically, keys for doors, student ID cards, employee ID cards, various membership cards, convenience store cards, department store cards, vending machine cards, gas station cards, subway and railway cards, bus cards, Cash cards, credit cards, highway cards, driver's licenses, hospital examination cards, electronic medical records, health insurance cards, Basic Resident Registers, passports, electronic books, etc.

以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.

《各構成要素材料の作製》
〔電極の作製〕
(電極1の作製)
厚さ1.5mmで2cm×4cmのガラス基板上に、ピッチ145μm、電極幅130μmのITO膜を公知の方法に従って形成して、透明電極(電極1)を得た。
<< Production of each component material >>
[Production of electrodes]
(Production of electrode 1)
An ITO film having a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm was formed on a glass substrate having a thickness of 1.5 mm and a size of 2 cm × 4 cm to obtain a transparent electrode (electrode 1).

(電極2の作製)
厚さ1.5mmで2cm×4cmのガラス基板上に、公知の方法を用いて、電極厚み0.8μm、ピッチ145μm、電極間隔130μmの銀−パラジウム電極(電極2)を形成して、電極2を得た。
(Preparation of electrode 2)
A silver-palladium electrode (electrode 2) having an electrode thickness of 0.8 μm, a pitch of 145 μm, and an electrode interval of 130 μm is formed on a glass substrate having a thickness of 1.5 mm and a size of 2 cm × 4 cm by using a known method. Got.

〔非導電性酸化金属層の形成部材〕
(形成用分散物の調製)
〈分散物1の調製〉
ポリビニルアルコール(平均分子量30000)を2質量%含む水溶液中に、平均粒径が20nmの酸化チタン粒子を20質量%加え、超音波分散機で分散させ、分散物1を得た。
[Forming member of non-conductive metal oxide layer]
(Preparation of forming dispersion)
<Preparation of Dispersion 1>
Dispersion 1 was obtained by adding 20% by mass of titanium oxide particles having an average particle diameter of 20 nm to an aqueous solution containing 2% by mass of polyvinyl alcohol (average molecular weight 30000) and dispersing with an ultrasonic disperser.

〈分散物2の調製〉
ポリビニルアルコール(平均分子量30000)を2質量%含む水溶液中に、平均粒径が30nmの酸化アルミニウム粒子を20質量%加え、超音波分散機で分散させ、分散物2を得た。
<Preparation of Dispersion 2>
Dispersion 2 was obtained by adding 20% by mass of aluminum oxide particles having an average particle diameter of 30 nm to an aqueous solution containing 2% by mass of polyvinyl alcohol (average molecular weight 30000) and dispersing with an ultrasonic disperser.

〈分散物3の調製〉
ポリビニルアルコール(平均分子量30000)を2質量%含む水溶液中に、平均粒径34nmの酸化亜鉛粒子を20質量%加え、超音波分散機で分散させ、分散物3を得た。
<Preparation of Dispersion 3>
Dispersion 3 was obtained by adding 20% by mass of zinc oxide particles having an average particle diameter of 34 nm to an aqueous solution containing 2% by mass of polyvinyl alcohol (average molecular weight 30000) and dispersing with an ultrasonic disperser.

(非導電性酸化金属層の形成)
〈垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層1の形成〉
電極1の上に、分散物1を平均乾燥膜厚が10μmとなるようにスクリーン印刷し、その後、50℃で30分、続いて85℃で1時間乾燥させ、酸化チタン膜を得た。
(Formation of non-conductive metal oxide layer)
<Formation of Nonconductive Metal Oxide Layer 1 Having Vertical Porous Structure>
Dispersion 1 was screen-printed on electrode 1 such that the average dry film thickness was 10 μm, and then dried at 50 ° C. for 30 minutes and then at 85 ° C. for 1 hour to obtain a titanium oxide film.

この酸化チタン膜を、酸性水溶液中でアノード分極化+1.0V(vs SCE)において、超高圧水銀ランプを用いて、電極1に対して90度の角度で10C/cm2の光エッチング量になるまで処理して、垂直ポーラス構造の角度が92度、開口幅Lが102nm、アスペクト比(D/L)が98、開口率が82%の垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層1を形成した。 This titanium oxide film is subjected to an optical etching amount of 10 C / cm 2 at an angle of 90 degrees with respect to the electrode 1 using an ultrahigh pressure mercury lamp at anodic polarization in an acidic aqueous solution +1.0 V (vs SCE). To form a nonconductive metal oxide layer 1 having a vertical porous structure with a vertical porous structure having an angle of 92 degrees, an opening width L of 102 nm, an aspect ratio (D / L) of 98, and an opening ratio of 82%. did.

〈垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層2の形成〉
電極1の上に、分散物2を平均乾燥膜厚が20μmとなるようにスクリーン印刷し、その後、50℃で30分、続いて85℃で1時間乾燥させ、酸化アルミニウム膜を得た。その後、非導電性酸化金属層1の形成と同様の処理を行って、垂直ポーラス構造の角度が89度、開口幅Lが32nm、アスペクト比(D/L)が625、開口率が64%の垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層2を形成した。
<Formation of non-conductive metal oxide layer 2 having a vertical porous structure>
Dispersion 2 was screen-printed on electrode 1 such that the average dry film thickness was 20 μm, and then dried at 50 ° C. for 30 minutes and then at 85 ° C. for 1 hour to obtain an aluminum oxide film. Thereafter, the same processing as the formation of the nonconductive metal oxide layer 1 is performed, and the angle of the vertical porous structure is 89 degrees, the opening width L is 32 nm, the aspect ratio (D / L) is 625, and the opening ratio is 64%. A nonconductive metal oxide layer 2 having a vertical porous structure was formed.

〈垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層3の形成〉
電極1の上に、分散物3を平均乾燥膜厚が20μmとなるようにスクリーン印刷し、その後、50℃で30分、続いて85℃で1時間乾燥させ、酸化亜鉛膜を得た。その後、非導電性酸化金属層1の形成と同様の処理を行って、垂直ポーラス構造の角度が91度、開口幅Lが150nm、アスペクト比(D/L)が133、開口率が82%の垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層3を形成した。
<Formation of Nonconductive Metal Oxide Layer 3 Having Vertical Porous Structure>
Dispersion 3 was screen-printed on electrode 1 so that the average dry film thickness was 20 μm, and then dried at 50 ° C. for 30 minutes and then at 85 ° C. for 1 hour to obtain a zinc oxide film. Thereafter, the same process as the formation of the nonconductive metal oxide layer 1 is performed, and the angle of the vertical porous structure is 91 degrees, the opening width L is 150 nm, the aspect ratio (D / L) is 133, and the opening ratio is 82%. A nonconductive metal oxide layer 3 having a vertical porous structure was formed.

〈垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層4の形成〉
電極2上に、アルミニウム膜を、厚さ500nmになるように蒸着した。このアルミニウム板表面に、突起の周期100nmのSiCモールドを用いて、微細な凹凸パターンを転写した。次いで、0.05モル/Lのシュウ酸を用い、温浴16℃、50Vで陽極酸化を行い、純水およびイソプロピルアルコールで洗浄し、ポーラスアルミナによる非導電性酸化金属層4を形成した。この非導電性酸化金属層4は、垂直ポーラス構造の角度が90度、開口幅Lが92nm、アスペクト比(D/L)が5.4、開口率が84%である。
<Formation of Nonconductive Metal Oxide Layer 4 Having Vertical Porous Structure>
An aluminum film was deposited on the electrode 2 to a thickness of 500 nm. A fine concavo-convex pattern was transferred onto the surface of the aluminum plate using a SiC mold having a protrusion period of 100 nm. Subsequently, 0.05 mol / L oxalic acid was used, anodized in a warm bath of 16 ° C. and 50 V, washed with pure water and isopropyl alcohol, and a nonconductive metal oxide layer 4 made of porous alumina was formed. The nonconductive metal oxide layer 4 has a vertical porous structure angle of 90 degrees, an opening width L of 92 nm, an aspect ratio (D / L) of 5.4, and an opening ratio of 84%.

〔多孔質白色散乱層形成用分散物の調製〕
(多孔質白色散乱層分散物1の調製)
ポリビニルアルコール(平均分子量30000)を2質量%含む水溶液中に、平均粒径30nmの酸化亜鉛粒子を20質量%加え、超音波分散機で分散させ、多孔質白色散乱層分散物1を得た。
(Preparation of dispersion for forming porous white scattering layer)
(Preparation of porous white scattering layer dispersion 1)
In an aqueous solution containing 2% by mass of polyvinyl alcohol (average molecular weight 30000), 20% by mass of zinc oxide particles having an average particle size of 30 nm was added and dispersed with an ultrasonic disperser to obtain a porous white scattering layer dispersion 1.

(多孔質白色散乱層分散物2の調製)
ポリビニルアルコール(平均分子量30000)を2質量%含む水溶液中に、平均粒径250nmの酸化チタン粒子を20質量%加え、超音波分散機で分散させ、多孔質白色散乱層分散物2を得た。
(Preparation of porous white scattering layer dispersion 2)
In an aqueous solution containing 2% by mass of polyvinyl alcohol (average molecular weight 30000), 20% by mass of titanium oxide particles having an average particle diameter of 250 nm was added and dispersed with an ultrasonic disperser to obtain a porous white scattering layer dispersion 2.

〔電解質液の調製〕
(電解液1の作製)
ジメチルスルホキシド2.5g中に、ヨウ化ナトリウム90mg、ヨウ化銀75mgを加えて完全に溶解させた後に、ポリビニルピロリドン(平均分子量15000)を150mg加えて120℃に加熱しながら1時間攪拌し、電解液1を得た。
(Preparation of electrolyte solution)
(Preparation of electrolyte 1)
In 2.5 g of dimethyl sulfoxide, 90 mg of sodium iodide and 75 mg of silver iodide were added and completely dissolved, and then 150 mg of polyvinylpyrrolidone (average molecular weight 15000) was added and stirred for 1 hour while heating to 120 ° C. Liquid 1 was obtained.

《表示素子の作製》
(表示素子1の作製)
電極2上に、多孔質白色散乱層分散物2を、乾燥後の膜厚が20μmとなるようにスクリーン印刷により塗布し、50℃で30分間乾燥した後、250℃で1時間乾燥させて多孔質白色散乱層2を形成した。
<< Production of display element >>
(Preparation of display element 1)
The porous white scattering layer dispersion 2 is applied on the electrode 2 by screen printing so that the film thickness after drying is 20 μm, dried at 50 ° C. for 30 minutes, and then dried at 250 ° C. for 1 hour to make porous. A white-white scattering layer 2 was formed.

この電極2と電極1とを対向させ、エポキシ系シール剤で接着し、加熱押圧により空セルを作製した。該空セルに電解質液を真空注入し、注入口をエポキシ系紫外線硬化樹脂で封止し、表示素子1を作製した。   The electrode 2 and the electrode 1 were opposed to each other, adhered with an epoxy sealant, and an empty cell was produced by heating and pressing. The electrolyte solution was vacuum-injected into the empty cell, and the injection port was sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin to produce the display element 1.

(表示素子2の作製)
図3の(a)に記載の構成からなる表示素子2を作製した。
(Preparation of display element 2)
A display element 2 having the configuration shown in FIG.

電極2(図3の電極1B)上に、多孔質白色散乱層分散物2を、乾燥後の膜厚が20μmとなるようにスクリーン印刷により塗布し、50℃で30分間乾燥した後、250℃で1時間乾燥させて多孔質白色散乱層2を形成した。次いで、電極1(図3の電極1A)上に設けた非導電性酸化金属層1と対向させ、エポキシ系シール剤で接着し、加熱押圧により空セルを作製した。該空セルに電解質液を真空注入し、注入口をエポキシ系紫外線硬化樹脂で封止し、表示素子2を作製した。   On the electrode 2 (electrode 1B in FIG. 3), the porous white scattering layer dispersion 2 was applied by screen printing so that the film thickness after drying was 20 μm, dried at 50 ° C. for 30 minutes, and then 250 ° C. And dried for 1 hour to form a porous white scattering layer 2. Subsequently, it was made to oppose with the nonelectroconductive metal oxide layer 1 provided on the electrode 1 (electrode 1A of FIG. 3), it adhere | attached with the epoxy-type sealing agent, and the empty cell was produced by the heat press. The electrolyte solution was vacuum-injected into the empty cell, and the injection port was sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin to produce the display element 2.

(表示素子3〜5の作製)
上記表示素子2の作製において、電極1(図3の電極1A)上に設けた非導電性酸化金属層1を、それぞれ非導電性酸化金属層2〜4に変更した以外は同様にして、表示素子3〜5を作製した。
(Production of display elements 3 to 5)
In the production of the display element 2, the display is performed in the same manner except that the nonconductive metal oxide layer 1 provided on the electrode 1 (electrode 1A in FIG. 3) is changed to the nonconductive metal oxide layers 2 to 4, respectively. Elements 3 to 5 were produced.

(表示素子6の作製)
上記表示素子5の作製において、多孔質白色散乱層の形成を、多孔質白色散乱層分散物2に代えて多孔質白色散乱層分散物1を用いた以外は同様にして、表示素子6を作製した。
(Preparation of display element 6)
In the production of the display element 5, the display element 6 was produced in the same manner except that the porous white scattering layer dispersion 1 was used instead of the porous white scattering layer dispersion 2. did.

(表示素子7の作製)
電極1(図3の電極1A)上に非導電性酸化金属層4を形成した後、非導電性酸化金属層4上に、図3の(b)に記載の様に多孔質白色散乱層分散物1を、乾燥後の膜厚が20μmとなるようにスクリーン印刷により塗布し、50℃で30分間乾燥した後、250℃で1時間乾燥させて多孔質白色散乱層1を形成した。
(Preparation of display element 7)
After the nonconductive metal oxide layer 4 is formed on the electrode 1 (electrode 1A in FIG. 3), the porous white scattering layer is dispersed on the nonconductive metal oxide layer 4 as shown in FIG. The product 1 was applied by screen printing so that the film thickness after drying was 20 μm, dried at 50 ° C. for 30 minutes, and then dried at 250 ° C. for 1 hour to form a porous white scattering layer 1.

これを、図3の(b)に記載の構成となるように電極2(図3の電極1B)と対向させ、エポキシ系シール剤で接着し、加熱押圧により空セルを作製した。次いで、該空セルに電解質液を真空注入し、注入口をエポキシ系紫外線硬化樹脂で封止し、表示素子7を作製した。   This was made to face the electrode 2 (electrode 1B in FIG. 3) so as to have the configuration shown in FIG. 3B, adhered with an epoxy-based sealant, and an empty cell was produced by heating and pressing. Next, an electrolyte solution was vacuum-injected into the empty cell, and the injection port was sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin, whereby a display element 7 was produced.

(表示素子8)
上記表示素子2の作製において、電極1(図3の電極1A)上に、分散物2(平均粒径が30nmの酸化アルミニウム粒子を含む分散液)を平均乾燥膜厚が20μmとなるようにスクリーン印刷し、その後、50℃で30分、続いて85℃で1時間乾燥させ、酸化アルミニウム層を得た。その後、酸化アルミニウム層を、垂直ポーラス構造の角度が89度、開口幅Lが13nm、アスペクト比(D/L)が1538、開口率が42%となる条件で光エッチングして非導電性酸化金属層5を形成した。
(Display element 8)
In the production of the display element 2, a dispersion 2 (a dispersion containing aluminum oxide particles having an average particle size of 30 nm) is screened on the electrode 1 (electrode 1A in FIG. 3) so that the average dry film thickness is 20 μm. It was printed and then dried at 50 ° C. for 30 minutes and subsequently at 85 ° C. for 1 hour to obtain an aluminum oxide layer. Thereafter, the aluminum oxide layer is photoetched under the conditions that the vertical porous structure has an angle of 89 degrees, the opening width L is 13 nm, the aspect ratio (D / L) is 1538, and the opening ratio is 42%. Layer 5 was formed.

次いで、電極1(図3の電極1A)上に設けた非導電性酸化金属層1と対向させ、エポキシ系シール剤で接着し、加熱押圧により空セルを作製した。該空セルに電解質液を真空注入し、注入口をエポキシ系紫外線硬化樹脂で封止し、表示素子8を作製した。   Subsequently, it was made to oppose with the nonelectroconductive metal oxide layer 1 provided on the electrode 1 (electrode 1A of FIG. 3), it adhere | attached with the epoxy-type sealing agent, and the empty cell was produced by the heat press. The electrolyte solution was vacuum-injected into the empty cell, and the injection port was sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin, whereby the display element 8 was produced.

(表示素子9)
図4のに記載の構成からなる表示素子9を作製した。
(Display element 9)
A display element 9 having the configuration described in FIG. 4 was produced.

電解液1に、平均粒径30nmの酸化チタン粒子を20質量%加え、超音波分散器で攪拌し、電解液2を得た。次いで、電極1上に設けた非導電性酸化金属層4の周囲に、エポキシ系シール剤で非導電性酸化金属膜と同じ高さの壁を設け、これに電解液2を充填した。その上に、電極2を電極面が内側になるように設置し、接着して、シール剤を硬化し、表示素子9を作製した。なお、非導電性酸化金属層4は、垂直ポーラス構造の角度が90度、開口幅Lが92nm、アスペクト比(D/L)が5.4、開口率が84%で、対向する2つの電極にそれぞれ接触した構成となっている。   20% by mass of titanium oxide particles having an average particle diameter of 30 nm was added to the electrolytic solution 1, and the mixture was stirred with an ultrasonic dispersing device to obtain an electrolytic solution 2. Next, a wall having the same height as the non-conductive metal oxide film was provided around the non-conductive metal oxide layer 4 provided on the electrode 1 with an epoxy sealant, and this was filled with the electrolytic solution 2. On top of this, the electrode 2 was placed so that the electrode surface was on the inside, adhered, and the sealant was cured, whereby the display element 9 was produced. The non-conductive metal oxide layer 4 has two electrodes facing each other with a vertical porous structure angle of 90 degrees, an aperture width L of 92 nm, an aspect ratio (D / L) of 5.4, and an aperture ratio of 84%. Each is in contact with each other.

《表示素子の評価》
上記作製した各表示素子について、下記の方法に従って特性値の測定および性能評価を行った。
<< Evaluation of display element >>
About each produced said display element, the measurement of the characteristic value and performance evaluation were performed in accordance with the following method.

〔開孔部のアスペクト比、ポーラス構造の角度、開口率の測定〕
キーエンス社製の電子顕微鏡VE−9800で、非導電性酸化金属層の任意の表面5箇所の画像を撮影し、開孔幅Lと開口率を計測した。また、非導電性酸化金属層を収束イオンビーム加工法でイオンエッチングし、断面画像を撮影して、開孔部の中心線と電極表面との角度を10箇所計測し、その平均を算出して、ポーラス構造の角度を求めた。
(Measurement of aspect ratio of aperture, angle of porous structure, aperture ratio)
With an electron microscope VE-9800 manufactured by Keyence Co., Ltd., images of five arbitrary surfaces of the nonconductive metal oxide layer were taken, and the opening width L and the opening ratio were measured. In addition, the non-conductive metal oxide layer is ion-etched by a focused ion beam processing method, a cross-sectional image is taken, the angle between the center line of the aperture and the electrode surface is measured at 10 points, and the average is calculated. The angle of the porous structure was determined.

(表示素子の評価:表示速度の評価)
上記で作製した各表示素子に1.5Vの電圧を3秒間印加して白色を表示させた後に、−1.5Vの電圧を0.5秒間印加させてグレーを表示させ、550nmでの反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定した。測定した反射率をRGlayとし、RGlayを表示速度の指標とした。ここでは、RGlayが低いほど表示速度が高いとする。
(Evaluation of display element: Evaluation of display speed)
A voltage of 1.5 V is applied to each of the display devices prepared above for 3 seconds to display white, then a voltage of −1.5 V is applied for 0.5 seconds to display gray, and a reflectance at 550 nm. Was measured with a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing. The measured reflectance was RGlay, and RGlay was used as an indicator of display speed. Here, it is assumed that the display speed is higher as R Glay is lower.

(表示素子の評価:表示ムラ耐性の評価)
上記で作製した各表示素子に1.5Vの電圧を3秒間印加して白色を表示させた後に、−1.5Vの電圧を0.5秒間印加させてグレーを表示させ、表示素子の任意の2箇所の550nmでの反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定し、反射率の差を算出した。算出した反射率の差をΔRGlayとし、RGlayを表示ムラ耐性の指標とした。ここでは、ΔRGlayが小さいほど表示ムラが少ないとする。
(Evaluation of display element: Evaluation of display unevenness resistance)
A voltage of 1.5 V is applied to each of the display devices prepared above for 3 seconds to display white, then a voltage of −1.5 V is applied for 0.5 seconds to display gray, and any display element can be displayed. The reflectance at 550 nm at two locations was measured with a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing Co., and the difference in reflectance was calculated. The calculated difference in reflectance was ΔRGlay, and RGlay was used as an indicator of display unevenness resistance. Here, it is assumed that the smaller the ΔR Glay is, the less display unevenness is.

以上により得られた結果を、表1に示す。   The results obtained as described above are shown in Table 1.

Figure 2008033083
Figure 2008033083

表1に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層を設けた本発明の表示素子は、比較例に対し、表示速度及び表示ムラ耐性に優れていることが分かる。これは、電解質液が垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層の孔内に充満することで、イオン性化合物あるいは添加物が酸化金属層の壁部に吸着することにより、反応速度や表示ムラ耐性が向上したものと推測している。   As is apparent from the results shown in Table 1, the display element of the present invention provided with the nonconductive metal oxide layer having the vertical porous structure defined in the present invention has a higher display speed and display unevenness resistance than the comparative example. It turns out that it is excellent. This is because the electrolyte solution fills the pores of the non-conductive metal oxide layer having a vertical porous structure, and the ionic compound or additive is adsorbed on the wall of the metal oxide layer, thereby causing reaction rate and display unevenness. It is estimated that resistance has improved.

本発明に係る垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the nonelectroconductive metal oxide layer which has the vertical porous structure based on this invention. 本発明に係る非導電性酸化金属層の二次元周期性を有する開孔部配列の一例を示す概略斜視図である。It is a schematic perspective view which shows an example of the opening part arrangement | sequence which has a two-dimensional periodicity of the nonelectroconductive metal oxide layer which concerns on this invention. 本発明の表示素子における多孔質白色散乱層の形成位置の一例を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows an example of the formation position of the porous white scattering layer in the display element of this invention. 本発明の表示素子の比較になる表示素子の一例である。It is an example of the display element used as a comparison with the display element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1、1A、1B 電極
2 非導電性酸化金属層
3 垂直ポーラス構造
4 開孔部
5 電解質液
6 多孔質白色散乱層
7 金属酸化物
L 開孔部の開孔幅
D 開孔部の深さ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1, 1A, 1B Electrode 2 Nonelectroconductive metal oxide layer 3 Vertical porous structure 4 Opening part 5 Electrolyte liquid 6 Porous white scattering layer 7 Metal oxide L Opening width of an opening part D Depth of an opening part

Claims (8)

対向電極間に、銀、または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質を有し、対向電極間に電位差を生じさせることで銀の溶解析出を生じさせ画像表示を行う電気化学的な表示素子であって、該対向電極の一方の電極上に、開孔幅Lに対する深さDのアスペクト比(D/L)が2以上、1500以下である略垂直ポーラス構造を有する非導電性酸化金属層が形成され、該非導電性酸化金属層が、該対向電極の少なくとも一方の電極または該電極を保持する基板とは直接接していないことを特徴とする表示素子。 Electrochemical display that has an electrolyte containing silver or a compound containing silver in the chemical structure between the counter electrodes, and generates a potential difference between the counter electrodes to cause dissolution and precipitation of silver and display an image. A non-conductive metal oxide having a substantially vertical porous structure, wherein the aspect ratio (D / L) of the depth D to the opening width L is 2 or more and 1500 or less on one electrode of the counter electrode A display element, wherein a layer is formed, and the nonconductive metal oxide layer is not in direct contact with at least one electrode of the counter electrode or a substrate holding the electrode. 前記開孔幅Lが、10nm以上、300nm以下であることを特徴とする請求項1に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the opening width L is 10 nm or more and 300 nm or less. 前記略垂直ポーラス構造の開孔部が、二次元周期性を有する配列であることを特徴とする請求項1または2に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the apertures of the substantially vertical porous structure are an array having a two-dimensional periodicity. 前記開孔部の開孔率が、80%以上であることを特徴とする請求項3に記載の表示素子。 The display element according to claim 3, wherein the aperture ratio of the aperture is 80% or more. 前記非導電性酸化金属層が、酸化アルミナ層であることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the nonconductive metal oxide layer is an alumina oxide layer. 前記非導電性酸化金属層と前記対向電極との間に、多孔質白色散乱層を有することを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, further comprising a porous white scattering layer between the nonconductive metal oxide layer and the counter electrode. 前記多孔質白色散乱層が、酸化チタンナノ多孔質層であることを特徴とする請求項6に記載の表示素子。 The display element according to claim 6, wherein the porous white scattering layer is a titanium oxide nanoporous layer. 前記電解質が実質的にヨウ素イオンを含まず、下記一般式(1)または(2)で表される化合物の少なくとも1種と、下記一般式(3)または(4)で表される化合物の少なくとも1種とを含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載の表示素子。
Figure 2008033083
〔式中、Lは酸素原子またはCH2を表し、R1〜R4は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。〕
Figure 2008033083
〔式中、R5、R6は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。〕
一般式(3)
7−S−R8
〔式中、R7、R8は各々置換または無置換の炭化水素基を表す。ただし、S原子を含む環を形成する場合には、芳香族基をとることはない。〕
Figure 2008033083
〔式中、Mは水素原子、金属原子または4級アンモニウムを表す。Zは含窒素複素環を表す。nは0〜5の整数を表し、R9は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボンアミド基、アリールカルボンアミド基、アルキルスルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基または複素環基を表し、nが2以上の場合、それぞれのR9は同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して縮合環を形成してもよい。〕
The electrolyte does not substantially contain iodine ions, and at least one of the compounds represented by the following general formula (1) or (2) and at least one of the compounds represented by the following general formula (3) or (4) The display element according to claim 1, comprising one kind.
Figure 2008033083
[Wherein, L represents an oxygen atom or CH 2 , and R 1 to R 4 each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group. ]
Figure 2008033083
[Wherein, R 5 and R 6 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group or an alkoxy group. ]
General formula (3)
R 7 -S-R 8
[Wherein R 7 and R 8 each represents a substituted or unsubstituted hydrocarbon group. However, when a ring containing an S atom is formed, an aromatic group is not taken. ]
Figure 2008033083
[Wherein, M represents a hydrogen atom, a metal atom or quaternary ammonium. Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring. n represents an integer of 0 to 5, and R 9 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonamide group, an arylcarbonamide group, an alkylsulfonamide group, an arylsulfonamide group, an alkoxy group, an aryloxy group Group, alkylthio group, arylthio group, alkylcarbamoyl group, arylcarbamoyl group, carbamoyl group, alkylsulfamoyl group, arylsulfamoyl group, sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryl Represents an oxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an amino group, a hydroxy group or a heterocyclic group, and when n is 2 or more, each R 9 is They may be the same or different, and may be linked together to form a condensed ring. ]
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