JP2009086582A - Display element - Google Patents

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Satoru Ikesu
悟 池洲
Noriyuki Kokeguchi
典之 苔口
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display element which has high contrast and has an improved electrode durability. <P>SOLUTION: The display element has an electrolyte containing a compound given by general formula (1) or (2), between electrodes facing each other. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、金属の溶解析出を利用した電気化学的な表示素子に関する。   The present invention relates to an electrochemical display element using metal 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(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 (yellow, magenta, cyan, blue, green, red, etc.) is not sufficient, and the memory property is low. In order to ensure, there is a concern that a complicated film configuration such as a vapor deposition film is necessary for the display cell.

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(例えば、特許文献1〜3参照)いる。   As a display method for eliminating the drawbacks of each of the above-mentioned methods, an electrodeposition (hereinafter abbreviated as ED) method using dissolution 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 and white contrast and black quality, and various methods have been disclosed (for example, Patent Documents 1 to 3). 3).

本発明者は、上記各特許文献に開示されている技術を詳細に検討した結果、従来技術では、メモリー性(黒化像の安定性)に大きな課題があることが判明した。これらを改善する手段として、例えば、メルカプト基および含窒素複素環を有する化合物を含有する表示素子が開示されて(例えば、特許文献4参照)いる。さらに、アルキレンオキサイド系の化合物またはカーボネート基を有する化合物を含有する表示素子が開示されて(例えば、特許文献5、6参照)いる。   As a result of a detailed study of the techniques disclosed in the above-mentioned patent documents, the present inventor has found that the conventional technique has a significant problem in memory performance (stability of a blackened image). As means for improving these, for example, a display element containing a compound having a mercapto group and a nitrogen-containing heterocycle has been disclosed (for example, see Patent Document 4). Furthermore, a display element containing an alkylene oxide compound or a compound having a carbonate group is disclosed (for example, see Patent Documents 5 and 6).

これらの技術では、確かにメモリー性もしくは低電圧駆動での駆動速度が改善されるものの、改良効果は十分ではなく、駆動電圧を上げると電解液が着色したり、対向電極の金属電極を腐食し、局部電池反応等により電極耐久性が十分でないという課題があることが判明した。
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 特開2005−266652号公報 特開2007−72065号公報 特開2007−140140号公報
Although these technologies certainly improve the memory performance or driving speed at low voltage driving, the improvement effect is not sufficient.When the driving voltage is raised, the electrolyte is colored or the counter electrode metal electrode is corroded. It has been found that there is a problem that the electrode durability is not sufficient due to a local battery reaction or the like.
U.S. Pat. No. 4,240,716 Japanese Patent No. 3428603 JP 2003-241227 A Japanese Patent Laid-Open No. 2005-266652 JP 2007-72065 A JP 2007-140140 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、低電圧で駆動が可能で、表示コントラストが高く、電極耐性を向上させ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 of the present invention is to provide a display element that has a simple member configuration, can be driven at a low voltage, has high display contrast, and has improved electrode resistance. .

本発明の上記目的は、以下の構成により達成することができる。   The above object of the present invention can be achieved by the following configuration.

1.対向電極間に、金属、または金属を化学構造中に含む化合物を含有する電解質を有し、かつ、該金属の溶解析出を生じさせるように該対向電極の駆動操作を行う表示素子であって、該電解質が、下記一般式(1)または(2)で表される化合物を含有することを特徴とする表示素子。   1. A display element having an electrolyte containing a metal or a compound containing a metal in a chemical structure between the counter electrodes, and driving the counter electrode so as to cause dissolution and precipitation of the metal, The display element, wherein the electrolyte contains a compound represented by the following general formula (1) or (2).

Figure 2009086582
Figure 2009086582

〔式中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、J1は単なる結合手または2価の連結基を表し、X1はハロゲン、シアノ基、ニトロ基またはカーボネート基を表す。〕 [Wherein, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, J 1 represents a simple bond or a divalent linking group, and X 1 represents a halogen, a cyano group, a nitro group, Represents a group or a carbonate group. ]

Figure 2009086582
Figure 2009086582

〔式中、R4はアルキル基、アリール基、または複素環基を表し、J2は単なる結合手または2価の連結基を表し、X2はハロゲン、シアノ基、ニトロ基、またはカーボネート基を表す。〕
2.前記電解質に含有する金属が銀であることを特徴とする前記1記載の表示素子。
[Wherein R 4 represents an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, J 2 represents a simple bond or a divalent linking group, and X 2 represents a halogen, a cyano group, a nitro group, or a carbonate group. To express. ]
2. 2. The display element according to 1 above, wherein the metal contained in the electrolyte is silver.

3.一般式(1)のX1、または一般式(2)X2の何れか、若しくは双方がカーボネート基であることを特徴とする前記1または2記載の表示素子。 3. 3. The display element according to 1 or 2 above, wherein either X 1 in the general formula (1) or X 2 in the general formula (2) or both are carbonate groups.

4.前記電解質はハロゲンイオンまたはハロゲン原子を含有し、かつ、該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を特徴とする前記2又は3に記載の表示素子。   4). The electrolyte contains a halogen ion or a halogen atom, the molar concentration of the halogen ion or halogen atom is [X] (mol / kg), and silver or silver contained in the electrolyte is contained in a chemical structure. 4. The display element according to 2 or 3 above, wherein the condition defined by the following formula (1) is satisfied when the total molar concentration of silver is [Ag] (mol / kg).

式(1) 0≦[X]/[Ag]≦0.1   Formula (1) 0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.1

本発明により、簡便な部材構成、低電圧で駆動が可能で、表示コントラストが高く、電極耐性を向上させ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 a display element that can be driven with a simple member configuration and a low voltage, has a high display contrast, and has improved electrode resistance.

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、金属、または金属を化学構造中に含む化合物を含有する電解質を有し、銀の溶解析出を生じさせるように該対向電極の駆動操作を行う表示素子であって、該電解質が、前記一般式(1)または(2)で表される化合物を含有することを特徴とする表示素子により、簡便な部材構成、低電圧で駆動が可能で、表示コントラストが高く、電極耐性を向上させ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 a metal or a compound containing a metal in the chemical structure between the counter electrodes, and causes the dissolution and precipitation of silver. A display element that performs a driving operation of a counter electrode, wherein the electrolyte contains a compound represented by the general formula (1) or (2). It has been found that a display element that can be driven by a voltage, has high display contrast, and has improved electrode resistance can be realized.

次に、本発明の表示素子の詳細について説明する。本発明の表示素子は、対向電極間に、金属、または金属を化学構造中に含む化合物を含有する電解質を有し、銀の溶解析出を生じさせるように対向電極の駆動操作を行うED方式の表示素子である。   Next, details of the display element of the present invention will be described. The display element of the present invention has an electrolyte containing a metal or a compound containing a metal in a chemical structure between the counter electrodes, and is an ED type driving operation of the counter electrode so as to cause dissolution and precipitation of silver. It is a display element.

本発明の表示素子においては、電解質に前記一般式(1)または(2)で表される化合物を含有せしめることにより、電解質中の見かけの金属の酸化還元電位を、対向電極の1つ、例えば、銀等の金属電極の仕事関数に近づけることができ、その結果、駆動操作時の金属電極表面上での金属の酸化還元反応速度を低減させ、繰り返し駆動時の金属電極の耐久性を飛躍的に向上できることを見出した。本発明では、更に、一般式(1)または(2)で表されると共存させる金属塩溶剤の種類を変更することにより、電解質中の見かけの金属の酸化還元電位を変化させることができ、特に金属電極が貴金属の場合では、本発明に係る化合物の組み合わせが、金属電極の耐久性において最適であることを見出したことによるものである。   In the display element of the present invention, by adding the compound represented by the general formula (1) or (2) to the electrolyte, an apparent metal oxidation-reduction potential in the electrolyte is set to one of the counter electrodes, for example, It can be close to the work function of metal electrodes such as silver, and as a result, the metal redox reaction rate on the metal electrode surface during driving operation is reduced, and the durability of the metal electrode during repeated driving is dramatically improved. It was found that it can be improved. In the present invention, the apparent redox potential of the metal in the electrolyte can be changed by changing the type of the metal salt solvent that coexists when represented by the general formula (1) or (2). This is because, in particular, when the metal electrode is a noble metal, the combination of the compounds according to the present invention has been found to be optimal in terms of durability of the metal electrode.

加えて、本発明に係る一般式(1)または(2)で表される化合物は、一般に蒸気圧が低く、酸化還元に対して安定な液体であるという特徴があり、一般式(1)または(2)で表される化合物を電解質中に高い比率で用いることにより、電解質中に添加する有機溶媒量を低減することを可能とし、有機溶媒の揮発に起因するシール性破壊や電解液組成変化による性能変動を低減できるという効果もある。   In addition, the compound represented by the general formula (1) or (2) according to the present invention is generally characterized by being a liquid having a low vapor pressure and being stable against redox, and represented by the general formula (1) or By using the compound represented by (2) at a high ratio in the electrolyte, it is possible to reduce the amount of the organic solvent added to the electrolyte, and the sealing property destruction and the electrolyte composition change caused by the volatilization of the organic solvent. There is also an effect that performance fluctuations due to can be reduced.

〔金属または金属を化学構造中に含む化合物〕
本発明に係る金属または金属を化学構造中に含む化合物とは、例えば、銀、ニッケル、銅、鉄、コバルト、亜鉛、ビスマス等の金属およびこれらの金属を化学構造中に含む化合物であり、好ましくは、銀、ビスマスまたは、銀、ビスマスを化学構造中に含む化合物であり、特に好ましくは、銀または、銀を化学構造中に含む化合物である。
[Metal or compounds containing metal in the chemical structure]
The metal according to the present invention or a compound containing a metal in a chemical structure is, for example, a metal such as silver, nickel, copper, iron, cobalt, zinc, bismuth and the like, and a compound containing these metals in the chemical structure. Is a compound containing silver, bismuth or silver or bismuth in the chemical structure, and particularly preferably silver or a compound containing silver in the chemical structure.

本発明に係る銀または銀を化学構造中に含む化合物とは、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 a compound containing silver in the chemical structure according to the present invention is a general term for compounds such as silver oxide, silver sulfide, metallic silver, silver colloidal particles, silver halide, silver complex compounds, and silver ions. Phase state species such as solid state, solubilized state in liquid, and gas state, and charged state species such as neutral, anionic, and cationic are not particularly limited.

〔セルの基本構成〕
図1は、本発明の表示素子の基本的な構成を示す概略断面図である。
[Basic cell structure]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the display element of the present invention.

図1において、本発明の表示装置は、一対の対向電極1の間に電解質を含む電解質層2を保持し、電源3から対向電極1に電圧または電流を印加することにより、電解質層2中に含まれる金属の溶解反応、または析出反応を生じさせ、金属を含む化合物の光の透過、吸収の光学的性質の違いを利用して表示状態を変更する表示素子である。   In FIG. 1, the display device of the present invention holds an electrolyte layer 2 containing an electrolyte between a pair of counter electrodes 1 and applies a voltage or current from a power source 3 to the counter electrode 1, thereby It is a display element that causes a dissolution reaction or a precipitation reaction of contained metal and changes a display state by utilizing a difference in optical properties of light transmission and absorption of a compound containing the metal.

〔一般式(1)または(2)で表される化合物〕
本発明の表示素子においては、下記一般式(1)または(2)で表される化合物を電解質に含むことを特徴とする。
[Compound represented by formula (1) or (2)]
The display element of the present invention is characterized in that a compound represented by the following general formula (1) or (2) is contained in the electrolyte.

一般式(1)において、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、水素原子、置換基を表し、置換基としては特に制限はないが、アルキル基、アリール基、シクロアルキル基、ヘテロ環基、アシルオキシ基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アシル基、アルキルオキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、ハロゲン原子が好ましい。これらの有機基はさらに置換基を有してもよい。R1、R2、R3が表す置換基の内、アルキル基、アリール基が特に好ましい。 In the general formula (1), R 1 , R 2 and R 3 each independently represent a hydrogen atom or a substituent, and the substituent is not particularly limited, but an alkyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, a heterocyclic ring Group, acyloxy group, alkoxy group, aryloxy group, acyl group, alkyloxycarbonyl group, aryloxycarbonyl group and halogen atom are preferred. These organic groups may further have a substituent. Of the substituents represented by R 1 , R 2 and R 3 , an alkyl group and an aryl group are particularly preferred.

一般式(1)において、J1は単なる結合手または2価の連結基を表し、2価の連結基としては、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、カルボニル基、スルホニル基、アルキレン基、アリーレン基及びヘテロアリーレン基又はこれらを組み合わせた基等が挙げられる。これらの連結基のうち、酸素原子、アルキレン基、アリーレン基が好ましい。 In the general formula (1), J 1 represents a simple bond or a divalent linking group, and examples of the divalent linking group include an oxygen atom, a nitrogen atom, a sulfur atom, a carbonyl group, a sulfonyl group, an alkylene group, and an arylene group. And a heteroarylene group or a combination thereof. Of these linking groups, an oxygen atom, an alkylene group, and an arylene group are preferable.

1はハロゲン、シアノ基、ニトロ基、カーボネート基を表し、これらの内、カーボネート基が好ましい。 X 1 represents a halogen, a cyano group, a nitro group, or a carbonate group, and among these, a carbonate group is preferable.

一般式(2)において、R4は、アルキル基、アリール基、複素環基を表し、これらの有機基は、さらに置換基を有してもよい。 In the general formula (2), R 4 represents an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, and these organic groups may further have a substituent.

一般式(2)において、J2は単なる結合手または2価の連結基を表し、2価の連結基としては、一般式(1)におけるJ1と同様の2価の連結基を挙げることができる。 In the general formula (2), J 2 represents a simple bond or a divalent linking group, and examples of the divalent linking group include a divalent linking group similar to J 1 in the general formula (1). it can.

以下に、一般式(1)および(2)で表される化合物の具体例を列挙するが、本発明ではここで例示する化合物に限定されるものではない。   Specific examples of the compounds represented by the general formulas (1) and (2) are listed below, but the present invention is not limited to the compounds exemplified here.

Figure 2009086582
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Figure 2009086582
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本発明に係る一般式(1)又は(2)で表される化合物は、市販品もしくは既存の合成法に従って、容易に入手もしくは合成することができる。   The compound represented by the general formula (1) or (2) according to the present invention can be easily obtained or synthesized according to a commercially available product or an existing synthesis method.

本発明に係る一般式(1)又は(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 compound represented by the general formula (1) or (2) according to the present invention is one kind of electrolyte solvent. However, in the display element of the present invention, another solvent is used as long as the object effects of the present invention are not impaired. Can be used together. 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。   In the present invention, the electrolyte solvent may be a single type or a mixture of solvents.

本発明の表示素子においては、電解質が、前記一般式(1)または(2)で表される化合物と共に、下記一般式(3)または一般式(4)で表される化合物を含有することが好ましい。   In the display element of the present invention, the electrolyte may contain a compound represented by the following general formula (3) or general formula (4) together with the compound represented by the general formula (1) or (2). preferable.

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。
General formula (3)
R 7 -S-R 8
In the formula, 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 2009086582
Figure 2009086582

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はイミダゾール環類を除く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 formula, M represents a hydrogen atom, a metal atom or quaternary ammonium. Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring excluding imidazole rings. 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.

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、これらには芳香族の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, which includes an aromatic straight chain 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せたり、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, silver or a compound containing silver is solubilized 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、本発明に係る一般式(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) which concerns on this invention 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:H2NCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2NH2
3−19:H2NCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2NH2
3−20:H2NCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NH2
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:H2(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 (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 2009086582
Figure 2009086582

Figure 2009086582
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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、本発明に係る一般式(4)で表される化合物について説明する。   Next, the compound represented by formula (4) according to the present invention will be described.

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。 The metal atom represented by M in the general formula (4), for example, Li, Na, K, Mg , Ca, Zn, Ag , and examples of the quaternary ammonium, for example, 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 aryl groups 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りものではない。   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 2009086582
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Figure 2009086582
Figure 2009086582

〔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]≦0.1
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0.1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]≦0.01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] ≦ 0.1
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 0.1, X → X 2 is generated during the oxidation-reduction 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] ≦ 0.01 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.

〔電解質−銀塩〕
本発明の表示素子においてはヨウ化銀、塩化銀、臭化銀、酸化銀、硫化銀、クエン酸銀、酢酸銀、ベヘン酸銀、p−トルエンスルホン酸銀、メルカプト類との銀塩、イミノジ酢酸類との銀錯体、等の公知の銀塩化合物を用いることができる。これらの中でハロゲンやカルボン酸や銀との配位性を有する窒素原子を有しない化合物を銀塩として用いるのが好ましく、例えば、p−トルエンスルホン酸銀が好ましい。
[Electrolyte-silver salt]
In the display element of the present invention, silver iodide, silver chloride, silver bromide, silver oxide, silver sulfide, silver citrate, silver acetate, silver behenate, silver p-toluenesulfonate, silver salt with mercapto, iminodi A known silver salt compound such as a silver complex with acetic acid can be used. Among these, it is preferable to use, as a silver salt, a compound that does not have a nitrogen atom having coordination properties with halogen, carboxylic acid, or silver, and for example, silver p-toluenesulfonate is preferable.

本発明に係る電解質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 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.

(電解質材料)
本発明の表示素子において、電解質が液体である場合には、以下の化合物を電解質中に含むことができる。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, when the electrolyte is a liquid, the following compounds can be included in the electrolyte. 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, tetraethylammonium borofluoride as tetraalkylammonium compounds And 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.

また、支持電解質が固体である場合には、電子伝導性やイオン伝導性を示す以下の化合物を電解質中に含むことができる。   Further, when the supporting electrolyte is a solid, the following compounds exhibiting electron conductivity and ion conductivity can be contained in the electrolyte.

パーフルオロスルフォン酸を含むフッ化ビニル系高分子、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、トリフェニルアミン類、ポリビニルカルバゾール類、ポリメチルフェニルシラン類、Cu2S、Ag2S、Cu2Se、AgCrSe2等のカルコゲニド、CaF2、PbF2、SrF2、LaF3、TlSn25、CeF3等の含F化合物、Li2SO4、Li4SiO4、Li3PO4等のLi塩、ZrO2、CaO、Cd23、HfO2、Y23、Nb25、WO3、Bi23、AgBr、AgI、CuCl、CuBr、CuBr、CuI、LiI、LiBr、LiCl、LiAlCl4、LiAlF4、AgSBr、C55NHAg56、Rb4Cu167Cl13、Rb3Cu7Cl10、LiN、Li5NI2、Li6NBr3等の化合物が挙げられる。 Vinyl fluoride polymer containing perfluorosulfonic acid, polythiophene, polyaniline, polypyrrole, triphenylamines, polyvinylcarbazoles, polymethylphenylsilanes, Cu 2 S, Ag 2 S, Cu 2 Se, AgCrSe 2, etc. F-containing compounds such as chalcogenide, CaF 2 , PbF 2 , SrF 2 , LaF 3 , TlSn 2 F 5 , CeF 3 , Li salts such as Li 2 SO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 3 PO 4 , ZrO 2 , CaO , Cd 2 O 3 , HfO 2 , Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 , WO 3 , Bi 2 O 3 , AgBr, AgI, CuCl, CuBr, CuBr, CuI, LiI, LiBr, LiCl, LiAlCl4, LiAlF4, AgSBr , C 5 H 5 NHAg 5 I 6, Rb 4 Cu 16 I 7 Cl 13, Rb 3 Cu 7 Cl 10, LiN, Li 5 NI 2 Compounds such as li 6 NBr 3, and the like.

また、支持電解質としてゲル状電解質を用いることもできる。電解質が非水系の場合、特開平11−185836号公報の段落番号〔0057〕〜〔0059〕に記載のオイルゲル化剤を用いことができる。   Moreover, a gel electrolyte can also be used as the supporting electrolyte. When the electrolyte is non-aqueous, the oil gelling agents described in paragraphs [0057] to [0059] of JP-A No. 11-185836 can be used.

(電解質添加の増粘剤)
本発明の表示素子においては、電解質層に増粘剤を用いることができ、例えば、ゼラチン、アラビアゴム、ポリ(ビニルアルコール)、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、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(アルキレングリコール)、カゼイン、デンプン、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メチルメタクリル酸)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(メタクリル酸)、コポリ(スチレン−無水マレイン酸)、コポリ(スチレン−アクリロニトリル)、コポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ(ビニルアセタール)類(例えば、ポリ(ビニルホルマール)及びポリ(ビニルブチラール))、ポリ(エステル)類、ポリ(ウレタン)類、フェノキシ樹脂、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリ(エポキシド)類、ポリ(カーボネート)類、ポリ(ビニルアセテート)、セルロースエステル類、ポリ(アミド)類、疎水性透明バインダーとして、ポリビニルブチラール、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリウレタン等が挙げられる。
(Thickener added with electrolyte)
In the display element of the present invention, a thickener can be used in the electrolyte layer. For example, gelatin, gum arabic, poly (vinyl alcohol), hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, poly ( Vinylpyrrolidone), poly (alkylene glycol), casein, starch, poly (acrylic acid), poly (methyl methacrylic acid), poly (vinyl chloride), poly (methacrylic acid), copoly (styrene-maleic anhydride), copoly ( Styrene-acrylonitrile), copoly (styrene-butadiene), poly (vinyl acetal) s (eg, poly (vinyl formal) and poly (vinyl butyral)), poly (esters), poly (urethanes), phenoxy resins, poly (PVC Redene), poly (epoxides), poly (carbonates), poly (vinyl acetate), cellulose esters, poly (amides), hydrophobic transparent binders such as polyvinyl butyral, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, polyester, Examples include polycarbonate, polyacrylic acid, polyurethane and the like.

これらの増粘剤は2種以上を併用して用いてもよい。また、特開昭64−13546号公報の71〜75頁に記載の化合物を挙げることができる。これらの中で好ましく用いられる化合物は、各種添加剤との相溶性と白色粒子の分散安定性向上の観点から、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ヒドロキシプロピルセルロース類、ポリアルキレングリコール類である。   These thickeners may be used in combination of two or more. Moreover, the compound as described in pages 71-75 of Unexamined-Japanese-Patent No. 64-13546 can be mentioned. Among these, the compounds preferably used are polyvinyl alcohols, polyvinyl pyrrolidones, hydroxypropyl celluloses, and polyalkylene glycols from the viewpoint of compatibility with various additives and improvement in dispersion stability of white particles.

〔エレクトロクロミック色素〕
本発明の表示素子の構成層には、白黒表示と同時にカラー表示を行う目的エレクトロクロミック色素を併用しても良い。併用するエレクトロクロミック色素としては、特に制限はないが、特開昭60−233186号、特表2006−519222号、特開2006−71765号、特開2007−112957号、特願2006−11056号、特開5−98251号、特開2007−47582号、特開平11−12565号、特開平5−5907号、特開2000−241835号等記載のエレクトロクロミック色素を用いることができる。
[Electrochromic dye]
In the constituent layers of the display element of the present invention, an objective electrochromic dye that performs color display simultaneously with black and white display may be used in combination. The electrochromic dye used in combination is not particularly limited, but JP-A-60-233186, JP-T-2006-519222, JP-A-2006-71765, JP-A-2007-112957, JP-A-2006-11056, Electrochromic dyes described in JP-A-5-98251, JP-A-2007-47582, JP-A-11-12565, JP-A-5-5907, JP-A-2000-241835 and the like can be used.

〔電解質のその他の添加剤〕
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 for electrolyte]
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
(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。
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
(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.

(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。
(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、酸化亜鉛等があげられる。   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. Examples thereof include Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide), Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide), Fluorine Doped Tin Oxide (FTO), Indium Oxide, Zinc Oxide, and the like.

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 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.

(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.

シール剤は電解質が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。   The sealing agent is used to seal the electrolyte so that it does not leak out. It is also called a sealing agent. Epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, ene-thiol resin, silicone resin A curing type such as a thermosetting type, a photo-curing type, a moisture-curing type, or an anaerobic curing type, such as a modified polymer resin, 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、ポリビニルエーテル樹脂、ポリビニルケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニルピロリドン樹脂、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加熱することにより、貼り合わせて、表示セルが得られる。表示素子とするには、基板間に電解質組成物を真空注入法等によって注入すればよい。あるいは、基板を貼り合わせる際に、一方の基板に電解質組成物を滴下しておき、基板の貼り合わせと同時に液晶組成物を封入するようにしてもよい。   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 pair of stacked substrates is heated while being pressed from both sides, whereby the display cells are obtained. In order to obtain a display element, an electrolyte composition may be injected between substrates by a vacuum injection method or the like. Alternatively, when the substrates are bonded together, the electrolyte composition may be dropped on one substrate, and the liquid crystal composition may be sealed simultaneously with the bonding of the substrates.

(表示素子駆動方法)
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。
(Display element driving method)
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、諧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 a TFT circuit provided in each grid pattern. Since switching can be performed for each pixel, there are advantages such as gradation and memory function. For example, a circuit described in FIG. 5 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 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、ハイウェイカード、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.

《表示素子の作製》
〔表示素子1の作製:比較例〕
(電解液1の調製)
ジメチルスルホキシドの2.5g中に、ヨウ化ナトリウムを90mg、ヨウ化銀を75mg加えて完全に溶解させた後、酸化チタン(平均一次粒径0.37μm)300mgを加えて超音波分散機にて該酸化チタンを分散し、さら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。
<< Production of display element >>
[Production of Display Element 1: Comparative Example]
(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 300 mg of titanium oxide (average primary particle size 0.37 μm) was added, and an ultrasonic disperser was added. The titanium oxide was dispersed, 150 mg of polyvinyl pyrrolidone (average molecular weight 15000) was further added, and the mixture was stirred for 1 hour while heating at 120 ° C. to obtain an electrolytic solution 1.

(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(錫をドープした酸化インジウム膜)を公知の方法に従って形成し、透明電極(電極1)を得た。
(Production of electrode 1)
An ITO film (indium oxide film doped with tin) having a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm was formed on a 2 cm × 4 cm glass substrate having a thickness of 1.5 mm according to a known method 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0.030μm、ピッチ145μm、電極間隔130μmの銀−パラジウム電極(電極2)を得た。
(Preparation of electrode 2)
Using a known method, a silver-palladium electrode (electrode 2) having an electrode thickness of 0.030 μm, a pitch of 145 μm, and an electrode interval of 130 μm was obtained on a 2 cm × 4 cm glass substrate having a thickness of 1.5 mm.

(表示素子の作製)
上記作製した電極2上に、平均粒子径40μmのガラスビーズを含有させたエポキシ系シール剤を注入口を残して塗布し、電極1と電極面が対向する形で押圧させ、この状態で80℃で2時間加熱し、シール剤を硬化させ空セルを作製した。次に、この空セルの注入口から電解液1を真空注入法にて注入し、注入口をエポキシ系の紫外線硬化樹脂にて硬化させ、表示素子1を作製した。
(Production of display element)
An epoxy-based sealant containing glass beads having an average particle diameter of 40 μm is applied to the produced electrode 2 leaving the injection port, and pressed so that the electrode 1 faces the electrode surface. Was heated for 2 hours to cure the sealant and produce an empty cell. Next, the electrolytic solution 1 was injected from the injection port of the empty cell by a vacuum injection method, and the injection port was cured with an epoxy-based ultraviolet curable resin, whereby the display element 1 was produced.

〔表示素子2〜20の作製:〕
上記表示素子1の作製において、使用するジメチルスルホキシド、ヨウ化ナトリウム、ヨウ化銀をそれぞれ表1に示す化合物に変更した以外は同様にして、表示素子2〜20を作製した。
[Production of display elements 2 to 20]
Display elements 2 to 20 were produced in the same manner as in the production of the display element 1 except that the dimethyl sulfoxide, sodium iodide, and silver iodide used were changed to the compounds shown in Table 1, respectively.

Figure 2009086582
Figure 2009086582

《表示素子の評価》
作製した各表示素子に対して、±1.6Vで駆動させ、コニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dを用いて測定したとき、550nmにおける反射率が10%となる駆動速度を求めた。
<< Evaluation of display element >>
For each manufactured display element, the driving speed at which the reflectance at 550 nm is 10% is obtained by driving at ± 1.6 V and using a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing. It was.

また、この駆動条件で白化−黒化を500回駆動させた。   Moreover, whitening-blackening was driven 500 times under these driving conditions.

その後、再度黒化させ、300画素四方の黒化像をCCDカメラにて撮像し、電極幅が3/4以下になっている(断線も含む)ストライブ電極の本数を数え、下記の基準に従ってランク付を行った。
ランク10:全く劣化していない
ランク9:電極幅が3/4以下になっている本数が、1〜5本である
ランク8:電極幅が3/4以下になっている本数が、6〜10本である
ランク7:電極幅が3/4以下になっている本数が、11〜15本である
ランク6:電極幅が3/4以下になっている本数が、16〜20本である
ランク5:電極幅が3/4以下になっている本数が、21〜25本である
ランク4:電極幅が3/4以下になっている本数が、26〜30本である
ランク3:電極幅が3/4以下になっている本数が、31〜35本である
ランク2:電極幅が3/4以下になっている本数が、36〜40本である
ランク1:電極幅が3/4以下になっている本数が、41本以上である
評価値が高いほど、電極耐久性に優れていることを表す。得られた結果を、表2に示す。
After that, it is blackened again, a blackened image of 300 pixels square is picked up with a CCD camera, the number of stripe electrodes whose electrode width is 3/4 or less (including disconnection) is counted, and according to the following criteria Ranking was performed.
Rank 10: No deterioration at all Rank 9: Number of electrodes having a width of 3/4 or less is 1 to 5 Rank 8: Number of electrodes having a width of 3/4 or less is 6 to 6 Rank 7 which is 10: the number of electrodes having a width of 3/4 or less is 11 to 15 Rank 6: the number of electrodes having a width of 3/4 or less is 16 to 20 Rank 5: Number of electrodes having a width of 3/4 or less is 21 to 25 Rank 4: Number of electrodes having a width of 3/4 or less is 26 to 30 Rank 3: Electrodes Rank 2 in which the number of the width is 3/4 or less is 31 to 35: Rank 2 in which the number of the electrode width is 3/4 or less is 36 to 40 Rank 1: The electrode width is 3 / The number of 4 or less is 41 or more. The higher the evaluation value, the better the electrode durability. . The results obtained are shown in Table 2.

Figure 2009086582
Figure 2009086582

表2に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する構成からなる表示素子は、比較例に対し、駆動速度が速く、かつ高い電極耐久性を有していることが分かる。   As is clear from the results shown in Table 2, it can be seen that the display element having the configuration defined in the present invention has a higher driving speed and higher electrode durability than the comparative example.

本発明の表示素子の基本的な構成を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the basic composition of the display element of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 対向電極
2 電解質
3 電源
4 アース
1 Counter electrode 2 Electrolyte 3 Power supply 4 Ground

Claims (4)

対向電極間に、金属、または金属を化学構造中に含む化合物を含有する電解質を有し、かつ、該金属の溶解析出を生じさせるように該対向電極の駆動操作を行う表示素子であって、該電解質が、下記一般式(1)または(2)で表される化合物を含有することを特徴とする表示素子。
Figure 2009086582
〔式中、R1、R2、R3はそれぞれ独立に、水素原子、または置換基を表し、J1は単なる結合手または2価の連結基を表し、X1はハロゲン、シアノ基、ニトロ基またはカーボネート基を表す。〕
Figure 2009086582
〔式中、R4はアルキル基、アリール基、または複素環基を表し、J2は単なる結合手または2価の連結基を表し、X2はハロゲン、シアノ基、ニトロ基、またはカーボネート基を表す。〕
A display element having an electrolyte containing a metal or a compound containing a metal in a chemical structure between the counter electrodes, and driving the counter electrode so as to cause dissolution and precipitation of the metal, The display element, wherein the electrolyte contains a compound represented by the following general formula (1) or (2).
Figure 2009086582
[Wherein, R 1 , R 2 and R 3 each independently represents a hydrogen atom or a substituent, J 1 represents a simple bond or a divalent linking group, and X 1 represents a halogen, a cyano group, a nitro group, Represents a group or a carbonate group. ]
Figure 2009086582
[Wherein R 4 represents an alkyl group, an aryl group, or a heterocyclic group, J 2 represents a simple bond or a divalent linking group, and X 2 represents a halogen, a cyano group, a nitro group, or a carbonate group. To express. ]
前記電解質に含有する金属が銀であることを特徴とする請求項1記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the metal contained in the electrolyte is silver. 一般式(1)のX1、または一般式(2)X2の何れか、若しくは双方がカーボネート基であることを特徴とする請求項1または2記載の表示素子。 X 1 or the formula (2) one of X 2, or the display device according to claim 1 or 2, wherein both, characterized in that a carbonate group, of the general formula (1). 前記電解質はハロゲンイオンまたはハロゲン原子を含有し、かつ、該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を特徴とする請求項2又は3に記載の表示素子。
式(1) 0≦[X]/[Ag]≦0.1
The electrolyte contains a halogen ion or a halogen atom, the molar concentration of the halogen ion or halogen atom is [X] (mol / kg), and silver or silver contained in the electrolyte is contained in a chemical structure. The display element according to claim 2, wherein when the total molar concentration of silver is [Ag] (mol / kg), the condition defined by the following formula (1) is satisfied.
Formula (1) 0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.1
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