JP2006058617A - Electrochromic display element - Google Patents

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Nobuyuki Kobayashi
信幸 小林
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochromic display element adaptable to high speed rewriting and having satisfactory responsiveness. <P>SOLUTION: The electrochromic display element wherein a coloring layer consisting of a conductive polymer and an electrolyte layer containing a liquid electrolyte are provided between a transparent electrode and a counter electrode is characterized in that the liquid electrolyte is a liquid ionic liquid at 20°C and the coloring layer is formed by applying a liquid containing the conductive polymer onto the transparent electrode and/or the counter electrode and drying the resultant liquid. Thus, high speed rewriting is made possible. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は電気化学的な酸化、還元によって変色する機構を有するエレクトロクロミック表示素子に関する。   The present invention relates to an electrochromic display element having a mechanism that changes color by electrochemical oxidation or reduction.

エレクトロクロミック表示素子は、基本的に少なくとも一方が透明な一対の電極及びこの電極間に挟持されたクロミック層(以下、発色層という。)と電解質層を有している。この電極間に電圧を印加すると、正負両極近傍で酸化還元反応が起き、電流が流れると共に発色層が色変化を起こす(以下、この性質をエレクトロクロミック特性という。)。この原理を利用して画像の表示を行なう。   The electrochromic display element basically has a pair of electrodes, at least one of which is transparent, a chromic layer (hereinafter referred to as a coloring layer) sandwiched between the electrodes, and an electrolyte layer. When a voltage is applied between the electrodes, an oxidation-reduction reaction occurs in the vicinity of both the positive and negative electrodes, current flows, and the color developing layer undergoes a color change (hereinafter, this property is referred to as electrochromic property). An image is displayed using this principle.

上記発色層の材料としてはビオロゲン、プルシアンブルー、メチレンブルーなどの色素、酸化タングステンや酸化ニッケルなどの無機材料などが現在までに研究されている。   As materials for the color developing layer, pigments such as viologen, Prussian blue, and methylene blue, and inorganic materials such as tungsten oxide and nickel oxide have been studied.

また、近年、発色層の材料として導電性高分子と呼ばれる材料の研究が進んでいる。本材料の中にはエレクトロクロミック特性を示すものが知られているが、従来の導電性高分子の製膜方法は、モノマーを電解重合して高分子膜化する方法が一般的には用いられている。   In recent years, research on a material called a conductive polymer has progressed as a material for the color developing layer. Although some of these materials exhibit electrochromic properties are known, a conventional method of forming a conductive polymer film is generally a method of electrolytic polymerization of a monomer to form a polymer film. ing.

電解質層は、電解質を溶解している溶液やイオン性液体が通常用いられる。電解質溶液は、(C494+BF4 -/アセトニトリル溶液やLiClO4/プロピレンカーボネート溶液等が一般的であるが、近年効率向上を目指してイオン性液体が電解質材料として研究されている。イオン性液体は常温溶融塩とも言われ、イミダゾール系やアンモニウム系材料などが使用される。特許文献1には、高分子マトリックス中に常温溶融塩を保持した電解質層を有するエレクトロクロミック表示素子が開示されている。また、特許文献2には、イオン性液体を導電性高分子を設けた電極で挟持した構造を有する電気化学デバイスを開示している。
特開2003−15163号公報 特開2003−243028号公報
As the electrolyte layer, a solution in which an electrolyte is dissolved or an ionic liquid is usually used. The electrolyte solution is generally (C 4 H 9 ) 4 N + BF 4 / acetonitrile solution, LiClO 4 / propylene carbonate solution, etc. In recent years, ionic liquids have been studied as electrolyte materials with the aim of improving efficiency. Yes. The ionic liquid is also called a room temperature molten salt, and an imidazole-based or ammonium-based material is used. Patent Document 1 discloses an electrochromic display element having an electrolyte layer holding a room temperature molten salt in a polymer matrix. Patent Document 2 discloses an electrochemical device having a structure in which an ionic liquid is sandwiched between electrodes provided with a conductive polymer.
JP 2003-15163 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-243028

しかしながら、これまでのエレクトロクロミック表示素子は、応答性が良くなく、高速書き換えができないという問題があった。特許文献1では、2枚の透明導電性基板にイオン伝導層が挟持されているエレクトロクロミック素子であって、前記導電性基板の少なくとも一方にエレクトロクロミック層を有し、前記イオン伝導層が、ポリフッ化ビニリデン系高分子マトリックス中に、(a)支持電解質および溶媒、(b)常温溶融塩、および(c)常温溶融塩および溶媒、から選ばれる少なくとも1種以上のイオン伝導性物質を含有してなるイオン伝導性シートであることを特徴とするエレクトロクロミック素子を用い、電解質層中に必ずしもビーズなどのスペーサー部材を必要としないことや、また電解質層がシート状であることから簡便に製造することが可能な方法が開示されている。しかし、特許文献1に記載される素子では、高分子マトリックスを用いていることからイオンの移動の抵抗となり、十分な応答速度を示していないという問題点や、また、素子化するときに発色層をシート部材で傷つけてしまうという問題がある。また、特許文献2に開示された技術は、環境への負荷を低減させたり、圧力増大や燃焼の危険性を無くして、非定常時や高温環境下での安全性を向上させることを目的とするもので、イオン性液体を用いて電解質層を形成したエレクトロクロミック表示素子に高速書き換えが可能な応答性を付与するという思想を示唆するものではなかった。本発明は、応答性が良好で、色変化の優れたエレクトロクロミック表示素子を提供することを課題とする。   However, conventional electrochromic display elements have a problem that they are not responsive and cannot be rewritten at high speed. In Patent Document 1, an electrochromic element in which an ion conductive layer is sandwiched between two transparent conductive substrates, the electrochromic layer is provided on at least one of the conductive substrates, and the ion conductive layer is a polychromic element. The vinylidene fluoride polymer matrix contains at least one ion conductive substance selected from (a) a supporting electrolyte and a solvent, (b) a room temperature molten salt, and (c) a room temperature molten salt and a solvent. The electrochromic element is characterized by being an ion conductive sheet, and a spacer member such as a bead is not necessarily required in the electrolyte layer, and the electrolyte layer is in the form of a sheet and is easily manufactured. A possible method is disclosed. However, in the element described in Patent Document 1, since a polymer matrix is used, there is a problem that the resistance of ion movement is not exhibited and a sufficient response speed is not exhibited. Is damaged by the sheet member. In addition, the technique disclosed in Patent Document 2 is intended to reduce the environmental load, eliminate the risk of pressure increase and combustion, and improve the safety in unsteady or high temperature environments. Therefore, it does not suggest the idea of imparting responsiveness capable of high-speed rewriting to an electrochromic display element in which an electrolyte layer is formed using an ionic liquid. An object of the present invention is to provide an electrochromic display element that has good responsiveness and excellent color change.

本発明者は、鋭意研究を重ねたところ、以下の記載のいずれか1項の構成により、前記課題を解決することができた。   As a result of intensive studies, the present inventor has been able to solve the above problems with the configuration of any one of the following descriptions.

請求項1記載のエレクトロクロミック表示素子は、透明電極と対向電極との間に導電性高分子からなる発色層及び液状の電解質を含有する電解質層が設けられているエレクトロクロミック表示素子において、前記液状の電解質は20℃で液状のイオン性液体であり、且つ、前記発色層は導電性高分子を含む液体を前記透明電極及び/又は前記対向電極に塗布、乾燥することにより形成されたものであることを特徴とするものである。   The electrochromic display element according to claim 1, wherein the electrochromic display element is provided with a coloring layer made of a conductive polymer and an electrolyte layer containing a liquid electrolyte between a transparent electrode and a counter electrode. The electrolyte is an ionic liquid that is liquid at 20 ° C., and the coloring layer is formed by applying a liquid containing a conductive polymer to the transparent electrode and / or the counter electrode and drying. It is characterized by this.

請求項2記載のエレクトロクロミック表示素子は、請求項1記載のエレクトロクロミック表示素子において、前記塗布が、スピンコートまたはバーコートであることを特徴とするものである。   The electrochromic display element according to claim 2 is the electrochromic display element according to claim 1, characterized in that the coating is spin coating or bar coating.

請求項3記載のエレクトロクロミック表示素子は、請求項1又は2に記載のエレクトロクロミック表示素子において、前記イオン性液体がBF4 -を有する化合物であることを特徴とするものである。 The electrochromic display element according to claim 3 is the electrochromic display element according to claim 1 or 2, wherein the ionic liquid is a compound having BF 4 .

請求項4記載のエレクトロクロミック表示素子は、請求項1又は2に記載のエレクトロクロミック表示素子において、前記イオン性液体が下記構造のアニオンを有する化合物であることを特徴とするものである。   The electrochromic display element according to claim 4 is the electrochromic display element according to claim 1 or 2, wherein the ionic liquid is a compound having an anion having the following structure.

(CF3(CF2nSO22- (但しnは0または1を表す。)
請求項5記載のエレクトロクロミック表示素子は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子において、前記イオン性液体がアンモニウム系カチオンを有する化合物であることを特徴とするものである。
(CF 3 (CF 2 ) n SO 2 ) 2 N (where n represents 0 or 1)
The electrochromic display element according to claim 5 is the electrochromic display element according to any one of claims 1 to 4, wherein the ionic liquid is a compound having an ammonium cation. is there.

請求項6記載のエレクトロクロミック表示素子は、請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子において、前記イオン性液体がイミダゾリウム系カチオンを有する化合物であることを特徴とするものである。   The electrochromic display element according to claim 6 is the electrochromic display element according to any one of claims 1 to 4, wherein the ionic liquid is a compound having an imidazolium cation. It is.

本発明によれば、導電性高分子膜からなる発色層を塗布法によって形成すること及び電解質にイオン性液体を用いることにより、エレクトロクロミック表示素子において課題とされていた応答性を改善することができる。   According to the present invention, it is possible to improve the responsiveness, which has been a problem in electrochromic display elements, by forming a coloring layer made of a conductive polymer film by a coating method and using an ionic liquid as an electrolyte. it can.

また、塗布法は電解重合法に比べて簡易な方法で成膜することができるため、コストダウンにも有効である。   In addition, since the coating method can form a film by a simpler method than the electrolytic polymerization method, it is effective in reducing the cost.

とりわけ、本発明では、イオン性液体としてBF4 -や(CF3(CF2nSO22-(但しnは0または1を表す。)といったアニオンを有する化合物や、アンモニウム系カチオンやイミダゾリウム系カチオンを有する化合物を用いることにより、応答性がさらに向上することを確認している。以上のように、本発明は、従来より課題となっていた応答速度を上げるとともに、低廉な製造コストで製造可能なエレクトロクロミック表示素子を提供することを可能にした。 In particular, in the present invention, an ionic liquid such as BF 4 or (CF 3 (CF 2 ) n SO 2 ) 2 N (where n represents 0 or 1), an ammonium cation, It has been confirmed that the response is further improved by using a compound having an imidazolium cation. As described above, the present invention makes it possible to provide an electrochromic display element that can be manufactured at a low manufacturing cost while increasing the response speed, which has been a problem in the past.

以下、本発明に係るエレクトロクロミック表示素子について添付図面を参照して説明する。   Hereinafter, an electrochromic display element according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

図1に本発明の典型的な実施形態であるエレクトロクロミック表示素子の基本的構成を模式的に示す。このエレクトロクロミック表示素子1は、透明電極3を備えた透明基板2と対向電極5を備えた基板4と、透明電極3と対向電極5との間に発色層6、7及びイオン性液体からなる電解質層8を挟持し、その周囲を樹脂でできたシール材9にて封止したものである。また、電解質層8には、スペーサー10が配置されている(図1では模式的に一つだけ図示しているが実際には多数配置される)。透明電極3と対向電極5にはそれぞれ電圧印加用のリード線11、12が接続されている。   FIG. 1 schematically shows a basic configuration of an electrochromic display element which is a typical embodiment of the present invention. The electrochromic display element 1 includes a transparent substrate 2 having a transparent electrode 3 and a substrate 4 having a counter electrode 5, and coloring layers 6 and 7 and an ionic liquid between the transparent electrode 3 and the counter electrode 5. The electrolyte layer 8 is sandwiched and the periphery thereof is sealed with a sealing material 9 made of resin. In addition, spacers 10 are arranged on the electrolyte layer 8 (only one is schematically shown in FIG. 1 but a large number are actually arranged). Voltage-applying lead wires 11 and 12 are connected to the transparent electrode 3 and the counter electrode 5, respectively.

このエレクトロクロミック表示素子1は電源20により直流駆動、交流駆動及びパルス波形による駆動が可能であり、電圧はリード線11、12から透明電極3と対向電極5に印加され、電界が発色層及び電解質層に作用する。なお、消色は発色時とは逆極性の電界を作用させることにより行われる。
以下、実施形態のエレクトロクロミック表示素子の構成を具体的に説明する。
This electrochromic display element 1 can be driven by a power source 20 by direct current drive, alternating current drive, and pulse waveform. A voltage is applied from the lead wires 11 and 12 to the transparent electrode 3 and the counter electrode 5, and an electric field is applied to the coloring layer and the electrolyte. Act on the layer. The decoloring is performed by applying an electric field having a polarity opposite to that at the time of color development.
Hereinafter, the configuration of the electrochromic display element of the embodiment will be specifically described.

(基板)
透明基板2としては、透明ガラスのほかにポリカーボネート(PC)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリアリレート(PAR)、ポリエチレンテレフタレート(PET)等の透明なプラスチック基板を使用することができる。基板4としては、絶縁材料であれば、透明、有色を問わず使用することができ、また金属材料の上に絶縁材料を塗布したものでもかまわない。
(substrate)
As the transparent substrate 2, a transparent plastic substrate such as polycarbonate (PC), polyethersulfone (PES), polyarylate (PAR), polyethylene terephthalate (PET), etc. can be used in addition to transparent glass. As the substrate 4, any insulating material can be used regardless of whether it is transparent or colored, or a metal material coated with an insulating material may be used.

(電極)
透明電極3としては、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)等の透明導電膜を用いることができる。対向電極5は電気化学的に安定な金属などにより構成され、例えば白金、クロム、アルミニウム、コバルト、パラジウムなどによって構成される。対向電極5を透明電極3と同様の透明導電性材料で形成してもよい。このような材料を透明基板2や基板4の上に、スパッタリング法によるマスク蒸着や全面蒸着又は塗布した後にフォトリソグラフィ法でパターニングしたり、またスクリーン印刷などで形成することができる。なお、電極の膜厚は、特に限定されないが、通常10nm〜2μm、好ましくは20nm〜1μmである。
(electrode)
As the transparent electrode 3, for example, a transparent conductive film such as Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide) or Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide) can be used. The counter electrode 5 is made of an electrochemically stable metal or the like, for example, platinum, chromium, aluminum, cobalt, palladium, or the like. The counter electrode 5 may be formed of the same transparent conductive material as that of the transparent electrode 3. Such a material can be formed on the transparent substrate 2 or the substrate 4 by mask deposition by sputtering or entire surface deposition or coating, followed by patterning by photolithography or screen printing. The thickness of the electrode is not particularly limited, but is usually 10 nm to 2 μm, preferably 20 nm to 1 μm.

(発色層)
エレクトロクロミック特性を示す発色層6、7用の材料としては、いろいろな発色材料が知られているが、その中でも導電性高分子膜は、比較的強靱な膜を作製でき、かつ、耐久性に富むことから、もっとも好ましい材料である。導電性高分子膜としては、アニリン、ピロール、チオフェンなどの単量体を重合して得られるいわゆる導電性高分子材料と呼ばれる材料が例示できる。具体的には、ポリアニリン、ポリ(3−ヘキシルチオフェン−2、5−ジイル)、ポリピロールなどがある。従来、導電性高分子膜は、専ら電解重合法で電極上に成膜する方法が知られているが、この方法では、膜表面が緻密な状態になるものと考えられ、推測であるが表面部分でしか酸化還元反応が起こらないために、十分な色変化が得られず、また、応答速度も遅いという問題があった。このような点を考え、導電性高分子膜の作製方法を検討した結果、導電性高分子を溶媒に分散、又は溶解させ、所定膜厚に塗布した後、乾燥することで、十分な色変化を高速で行うことができることを見いだした。このメカニズムの詳細は不明だが、導電性高分子膜を塗布・乾燥工程を経て形成することにより、電解重合法よりもポーラスな膜質を得ることができるために、導電性高分子膜の表面積が広がり、さらに、電解質にイオン性液体を用いることを組み合わせることにより電気化学反応による色変化速度が速くなって、高速な応答性が実現されるものと考えられる。
(Coloring layer)
Various coloring materials are known as materials for the coloring layers 6 and 7 exhibiting electrochromic characteristics, and among them, the conductive polymer film can produce a relatively tough film and is durable. Because it is rich, it is the most preferred material. Examples of the conductive polymer film include a material called a so-called conductive polymer material obtained by polymerizing monomers such as aniline, pyrrole, and thiophene. Specific examples include polyaniline, poly (3-hexylthiophene-2,5-diyl), and polypyrrole. Conventionally, a method of forming a conductive polymer film on an electrode by an electrolytic polymerization method is known, but this method is considered to be a dense state of the film surface, which is speculated that Since the oxidation-reduction reaction occurs only at the part, there is a problem that a sufficient color change cannot be obtained and the response speed is slow. As a result of considering the manufacturing method of the conductive polymer film in consideration of such points, the conductive polymer is dispersed or dissolved in a solvent, applied to a predetermined film thickness, and dried to sufficiently change the color. I found out that it can be done at high speed. The details of this mechanism are unknown, but by forming the conductive polymer film through a coating and drying process, it is possible to obtain a more porous film quality than the electrolytic polymerization method, which increases the surface area of the conductive polymer film. Furthermore, by combining the use of an ionic liquid as the electrolyte, it is considered that the color change rate due to the electrochemical reaction is increased and high-speed response is realized.

分散、又は溶解のための溶媒としては、水、アセトン、トルエン、テトラハイドロフラン、クロロフォルムなどを用いることができる。また、分散安定性のためにpH調節剤として水酸化ナトリウム・炭酸ナトリウム・硫酸・塩酸などを添加することができる。これらの溶媒に導電性高分子材料が1質量%から20質量%含まれるように調製する。この混合液を分散機又は攪拌機により均一な溶液にする。分散機としては、コロイドミルやボールミル、サンドミルが用いられる。攪拌機としては、バッチ式ミキサーやインライン式ミキサーを用いることができる。このようにして調製された塗布液を塗布する方法としては、スピンコート法やバーコート法がある。   As a solvent for dispersion or dissolution, water, acetone, toluene, tetrahydrofuran, chloroform or the like can be used. Moreover, sodium hydroxide, sodium carbonate, sulfuric acid, hydrochloric acid, etc. can be added as a pH adjuster for dispersion stability. These solvents are prepared so that the conductive polymer material is contained in an amount of 1% by mass to 20% by mass. This mixed solution is made into a uniform solution by a disperser or a stirrer. As the disperser, a colloid mill, a ball mill, or a sand mill is used. As the stirrer, a batch mixer or an in-line mixer can be used. As a method of applying the coating solution prepared in this way, there are a spin coat method and a bar coat method.

スピンコート法は、スピンナーと呼ばれる装置により基板を真空吸引により固定し、その上に塗布液を滴下した後、高速で一定時間回転させることで所定の膜厚を得るものである。スピンナーの回転数は、塗布液の濃度にもよるが、100〜5,000rpmで塗布できる。また、回転スピードは、最初の5〜60秒の間、100〜500rpmで回転させ、その後5〜30秒で、1,000〜5,000に上げ、さらにその回転数で5〜60秒間回転させるという低速から高速へ切り換える2段階の速度での回転を行うことで、より均一な膜を作製することができる。   In the spin coating method, a substrate is fixed by vacuum suction using an apparatus called a spinner, a coating liquid is dropped thereon, and then a predetermined film thickness is obtained by rotating at a high speed for a predetermined time. The rotation speed of the spinner can be applied at 100 to 5,000 rpm although it depends on the concentration of the coating solution. Further, the rotation speed is rotated at 100 to 500 rpm for the first 5 to 60 seconds, then increased to 1,000 to 5,000 in 5 to 30 seconds, and further rotated at the rotation speed for 5 to 60 seconds. A more uniform film can be produced by performing rotation at a two-stage speed switching from low speed to high speed.

バーコート法は、基板上に滴下された塗布液を基板とのギャップを一定値あけたバー状のものをスライドさせるか、または、丸棒にある太さのワイヤーを巻き付けたものを接触させた状態でスライドさせることにより、基板上に一定の膜厚の塗膜を得るものである。本実施形態では、塗布バーとしては、ドクターブレードとよばれるものを用いた。塗布ギャップは、これも塗布液の濃度によるが、1〜100μm程度が用いられる。   In the bar coat method, the coating solution dropped on the substrate was slid in a bar shape with a certain gap between the substrate or a wire wrapped with a wire with a thickness on a round bar was contacted. By sliding in a state, a coating film having a certain film thickness is obtained on the substrate. In the present embodiment, a so-called doctor blade is used as the application bar. The coating gap depends on the concentration of the coating solution, but about 1 to 100 μm is used.

このような装置によって塗布された発色材を乾燥装置に入れ、乾燥させる。乾燥装置としては、特に限定されるものではなく、一般的な熱風乾燥装置や真空乾燥装置を用いることができる。このとき乾燥温度は40〜140℃で、乾燥時間は10〜240分程度行うことができる。特に乾燥温度は、低すぎると残留溶媒が多くなり、酸化還元反応で膜内に気泡が発生したりすることがある。また、高すぎると高分子膜を劣化させる場合がある。乾燥温度としては、80℃から120℃がより好ましい。また、乾燥時間についても、短すぎるとやはり残留溶媒が多くなり、膜劣化が起きやすい。30分以上が好ましい。   The coloring material applied by such an apparatus is put into a drying apparatus and dried. The drying device is not particularly limited, and a general hot air drying device or a vacuum drying device can be used. At this time, the drying temperature is 40 to 140 ° C., and the drying time can be about 10 to 240 minutes. In particular, when the drying temperature is too low, the amount of residual solvent increases, and bubbles may be generated in the film by the oxidation-reduction reaction. If it is too high, the polymer film may be deteriorated. The drying temperature is more preferably 80 ° C to 120 ° C. In addition, if the drying time is too short, the residual solvent is increased and the film is likely to deteriorate. 30 minutes or more is preferable.

塗布膜厚は、乾燥後の膜厚が、10nm〜2μm、好ましくは50〜300nmである。あまり薄いと十分な色変化を得られない。また、厚すぎると応答速度が悪くなる傾向にある。   The coating thickness is 10 nm to 2 μm, preferably 50 to 300 nm after drying. If it is too thin, sufficient color change cannot be obtained. If it is too thick, the response speed tends to deteriorate.

このようにして塗布、乾燥工程により、作製した発色層は、従来の電解重合法によるものより、応答速度が早く、かつ十分な色変化を得ることができた。これは、スピンコート法やバーコート法により塗布し、乾燥させることで、多孔性に優れた膜になり、応答性や色変化濃度に有利に働いていると考えられる。なお、本実施形態では、透明電極3と対向電極5の両方に発色層を設けているが、どちらか一方でも良い。   The color forming layer thus produced by the coating and drying process had a response speed faster than that obtained by the conventional electrolytic polymerization method, and a sufficient color change could be obtained. This is considered to be a film having excellent porosity when applied by a spin coating method or a bar coating method and dried, and is considered to work favorably in responsiveness and color change density. In the present embodiment, the coloring layer is provided on both the transparent electrode 3 and the counter electrode 5, but either one may be used.

(電解質)
電解質層8に用いるイオン性液体としては、特に限定されるものではないが、20℃で液状のものであり、粘度としては、0.005〜0.3Pa・sのものを用いることができるが、特には、0.01〜0.1Pa・sのものが好ましく、例えば、下記のような材料が使用可能である。アニオンとして、テトラフルオロボーレート、トリフルオロメチルスルフォニルイミド、ペンタフルオロエチルスルフォニルイミドなどを有する化合物があげられる。特にアニオンとして、テトラフルオロボーレートやトリフルオロメチルスルフォニルイミドを有する化合物が好ましい。
(Electrolytes)
Although it does not specifically limit as an ionic liquid used for the electrolyte layer 8, Although it is a liquid at 20 degreeC, A 0.005-0.3Pa * s thing can be used as a viscosity. In particular, those of 0.01 to 0.1 Pa · s are preferable. For example, the following materials can be used. Examples of the anion include compounds having tetrafluoroborate, trifluoromethylsulfonylimide, pentafluoroethylsulfonylimide and the like. In particular, a compound having tetrafluoroborate or trifluoromethylsulfonylimide as an anion is preferable.

カチオンとして、エチルメチルイミダゾリウムやメチルブチルイミダゾリウムなどのイミダゾリウム系カチオン、ブチルメチルピロリジニウムやブチルピリジニウムなどのピロリジニウム系カチオン、ブチルトリメチルアンモニウムやジエチルメトキシエチルメチルアンモニウムなどのアンモニウム系カチオンなどを有する化合物があげられる。特にカチオンとして、イミダゾリウム系カチオンやアンモニウム系カチオンが好ましい。イオン性液体としては、これらのアニオン及びカチオンの任意の組み合わせのものを用いることができる。これらのイオン性液体は1種を単独で使用しても良いが、2種以上を混合しても良い。また、液状の電解質を含有する電解質層8は、全部が20℃で液状のイオン性液体であってもよいが、必要に応じて有機溶剤を併用してもよい。有機溶剤を併用することによりイオン性液体の粘性が低下し、より応答速度の向上が期待される場合がある。さらに、電解質層8には背景色となる白色願顔料を含有させることもできる。このような白色顔料として、例えば、二酸化チタン、炭酸カルシウム、シリカ、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム等を使用することができる。   As cations, there are imidazolium cations such as ethylmethylimidazolium and methylbutylimidazolium, pyrrolidinium cations such as butylmethylpyrrolidinium and butylpyridinium, ammonium cations such as butyltrimethylammonium and diethylmethoxyethylmethylammonium, etc. Compounds. In particular, an imidazolium cation or an ammonium cation is preferable as the cation. As the ionic liquid, any combination of these anions and cations can be used. These ionic liquids may be used alone or in combination of two or more. Further, the electrolyte layer 8 containing a liquid electrolyte may be an ionic liquid which is liquid at 20 ° C., but an organic solvent may be used in combination as necessary. When the organic solvent is used in combination, the viscosity of the ionic liquid is lowered, and the response speed may be further improved. Furthermore, the electrolyte layer 8 can also contain a white application pigment as a background color. As such a white pigment, for example, titanium dioxide, calcium carbonate, silica, magnesium oxide, aluminum oxide and the like can be used.

(スペーサー)
図1に示すように本発明にかかるエレクトロクロミック表示素子1には、基板2、4間のギャップを均一に保持するためのスペーサー10が設けられている。
(spacer)
As shown in FIG. 1, the electrochromic display element 1 according to the present invention is provided with a spacer 10 for uniformly holding a gap between the substrates 2 and 4.

このスぺーサー10としては、樹脂または無機酸化物またはそれらのハイブリッド材料からなる球体を例示できる。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。なお、厚さは、通常1〜200μm、5〜100μmが好ましい。   Examples of the spacer 10 include spheres made of a resin, an inorganic oxide, or a hybrid material thereof. Further, a fixed spacer having a surface coated with a thermoplastic resin is also preferably used. The thickness is usually preferably 1 to 200 μm and 5 to 100 μm.

(シール材及び柱状構造物)
図1に示すように透明基板2と基板4の間にシール材9が設けられている。シール材は表示領域の周囲に連続的な枠形状に形成されるが、シール材と同様の樹脂材料を用いて表示領域内に柱状構造物を設け、スペーサーとして用いても良い。
(Seal materials and columnar structures)
As shown in FIG. 1, a sealing material 9 is provided between the transparent substrate 2 and the substrate 4. Although the sealing material is formed in a continuous frame shape around the display area, a columnar structure may be provided in the display area using a resin material similar to the sealing material, and may be used as a spacer.

柱状構造物を表示領域内に設ける場合には、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、円錐柱状体等の柱状構造物とすることができる。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よりも、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、基板の間隙を適切に保持でき、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9はエレクトロクロミック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、適度な強度を保持しながら表示素子として実用上満足できる特性が得られる。   When the columnar structure is provided in the display area, for example, a columnar body, a quadrangular columnar body, an elliptical columnar body, a trapezoidal columnar body, a conical columnar body arranged in a predetermined pattern such as a lattice arrangement. It can be set as columnar structures, such as. Alternatively, stripes arranged at predetermined intervals may be used. This columnar structure can appropriately hold the gaps of the substrate, such as an arrangement with equal intervals rather than a random arrangement, an arrangement in which the intervals gradually change, an arrangement in which a predetermined arrangement pattern is repeated at a constant period, etc. The arrangement is preferably considered so as not to disturb the display. If the ratio of the area occupied by the columnar structure 9 in the display region of the electrochromic display element is 1 to 40%, characteristics that are practically satisfactory as a display element can be obtained while maintaining an appropriate strength.

封止用のシール材9又はスペーサー用として用いられる柱状構造物の樹脂材料としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエーテル樹脂ポリエチレン樹脂、ポリイミド樹脂等一般的な樹脂であれば使用は可能である。   The resin material for the columnar structure used for the sealing material 9 or spacer for sealing can be used as long as it is a general resin such as epoxy resin, acrylic resin, polyester resin, polyether resin polyethylene resin, polyimide resin, etc. It is.

次に、ポリエステル樹脂を用いたシール材9や柱状構造物の製作方法について説明する。例えば、まず、所定のパターンが形成された透明電極3や対向電極5の電極上に塗布された発色層6または7のどちらかの面上に、ポリエステル樹脂溶液をロールコーターやグラビアコーター、スクリーン印刷等の印刷機を用いて印刷した後、乾燥、硬化させる。   Next, the manufacturing method of the sealing material 9 and columnar structure using a polyester resin is demonstrated. For example, first, a polyester resin solution is applied to a roll coater, a gravure coater, or screen printing on either surface of the coloring layer 6 or 7 applied on the transparent electrode 3 or the counter electrode 5 on which a predetermined pattern is formed. After printing using a printing machine such as the like, it is dried and cured.

(セル形成)
シール材9や柱状構造物を形成した後、透明基板2と基板4を互いの電極形成面を対向させて重ね合わせる。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って、樹脂材料を軟化させた後、冷却することにより再びこれを固化させることで両基板を接着する。このようにして、まだ電解質の入れられていない空セルを形成する。
(Cell formation)
After forming the sealing material 9 and the columnar structure, the transparent substrate 2 and the substrate 4 are overlapped with the electrode forming surfaces facing each other. The pair of substrates are heated while being pressed from both sides to soften the resin material, and then cooled to solidify it again, thereby bonding the two substrates together. In this way, an empty cell that does not yet contain electrolyte is formed.

この空セルをエレクトロクロミック表示素子1とするには、シール材9を挟持した透明基板2と基板4の間に電解質8を、例えば真空注入法によって注入すればよい。あるいは、透明基板2と基板4を貼り合わせる際に、電解質を滴下しておき、基板の貼り合わせと同時に液状の電解質を封入するようにしてもよい。   In order to use the empty cell as the electrochromic display element 1, the electrolyte 8 may be injected between the transparent substrate 2 and the substrate 4 with the sealing material 9 interposed therebetween, for example, by a vacuum injection method. Alternatively, when the transparent substrate 2 and the substrate 4 are bonded together, the electrolyte may be dropped, and the liquid electrolyte may be sealed simultaneously with the bonding of the substrates.

さらに、基板間ギャップ制御の精度向上のため、シール材9を形成するときに、シール材9の膜厚より小さいサイズのスペーサー10、例えば、ガラスファイバー、ボール状のガラスやセラミックス粉、あるいは有機材料からなる球状粒子を配置し、加熱や加圧でギャップが変化しないようにすると、よりギャップ精度を向上させることができ、それだけ電圧ムラ、表示ムラ等を低減できる。   Furthermore, in order to improve the accuracy of inter-substrate gap control, when forming the sealing material 9, a spacer 10 having a size smaller than the film thickness of the sealing material 9, such as glass fiber, ball-shaped glass or ceramic powder, or an organic material If the spherical particles made of are arranged so that the gap does not change by heating or pressurization, the gap accuracy can be further improved, and voltage unevenness, display unevenness, etc. can be reduced accordingly.

本実施形態のエレクトロクロミック表示素子は、従来技術よりも格段に優れた応答性を有するものである。エレクトロクロミック表示素子の応答性を検知する方法としては、例えば、電圧印可後の発色層の色変化を目視あるいはストップウォッチを使って測定しても良いが、ボルタンメトリーやポーラログラフィーを用いることにより、定量的で高精度な検知が可能である。すなわち、エレクトロクロミック表示素子の電極間での酸化還元反応の際の電圧と電流の関係を定量的に解析することが可能な電気化学測定装置による検知が好ましい。具体的な電気化学測定装置としては、北斗電工社製のサイクリックボルタンメトリツールHSV−100やセイコー・イージー・アンド・ジー社製のデジタルボルタンメトリックアナライザ394などが挙げられる。   The electrochromic display element of the present embodiment has responsiveness far superior to that of the prior art. As a method of detecting the responsiveness of the electrochromic display element, for example, the color change of the color developing layer after voltage application may be measured visually or using a stopwatch, but by using voltammetry or polarography, Quantitative and highly accurate detection is possible. That is, detection by an electrochemical measurement device capable of quantitatively analyzing the relationship between the voltage and current during the oxidation-reduction reaction between the electrodes of the electrochromic display element is preferable. Specific examples of the electrochemical measuring apparatus include a cyclic voltammetric tool HSV-100 manufactured by Hokuto Denko Corporation, and a digital voltammetric analyzer 394 manufactured by Seiko Easy & GE Corporation.

本実施形のエレクトロクロミック表示素子では、北斗電工社製のサイクリックボルタンメトリツールHSV−100用いて、1.5vの電圧を2秒間印可した時の応答速度を測定すると250msec以下という従来よりも25%以下の速度という飛躍的な高速応答が可能なことが確認されている。   In the electrochromic display element of this embodiment, when the response speed when a 1.5 V voltage is applied for 2 seconds using a cyclic voltammetry tool HSV-100 manufactured by Hokuto Denko Co., Ltd. is measured, the response speed is 250 msec or less. It has been confirmed that a dramatic high-speed response of 25% or less is possible.

次に、本発明に係るエレクトロクロミック表示素子の本実施例の性能評価実験を、比較実験とともに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。なお、本実施例では、表示素子の応答速度を評価項目としているが、これは電圧印可後の発色層の色変化を定量的に評価したものである。具体的には、ボルタンメトリー測定用のHSV−100(北斗電工社製)を用い、作製した表示素子を上記HSV−100にクリップ接続して、1.5vの電圧を2秒間印可している間で、電流値が一定レベルに収束するまでに要した時間を応答速度とした。従って、この値が小さいほど応答性に優れていることを示す。
実施例1
30mm×30mmの透明ガラス基板に10mm×10mmのインジウムスズ酸化物(ITO)膜を100nmの厚さにスパッタで成膜した。この基板をアクテス社製のスピンナーにセットし、その電極側にポリアニリン分散液(ポリアニリンスルホン酸5質量%、純水95質量%の分散液:Aqua−PASS三菱レーヨン社製)を滴下、300rpmで20秒間回転させた後、5秒で3,000rpmまで回転速度を上げ、さらに20秒間回転させた。この基板を表示部側と非表示部側として2枚作製し、その後、ヤマト科学社製の送風定温恒温乾燥装置に80℃、30分間置いて乾燥させた。乾燥後の膜厚は、200nmであった。この2枚の基板を10μmのスペーサー(ミクロパール:積水化学社製)で電極側を互いに対向させて挟持し、その間にBF4 -及びブチルメチルイミダゾリウムカチオンからなるイオン性液体Aを充填し、その後、イオン性液体が漏れないようにその周囲をエポキシ樹脂でシールしエレクトロクロミック表示素子を作製した。その後、前記測定方法によって、応答速度とその時の色変化を観察した。
実施例2
実施例1において、非表示部側の基板のみをポリアニリンスルホン酸に替えて、ポリ3−ヘキシルチオフェン−2,5−ジイル(Aldrich社製)の2質量%トルエン溶液をスピンナーで300rpmで20秒間回転させた後、5秒で3,000rpmまで回転速度を上げ、さらに20秒間回転させ、塗布をしたものを用い、また、実施例1におけるイオン性液体AをBF4 -及びエチルメチルイミダゾリウムカチオンからなるイオン性液体Bに替えた他は、同様の手順、処方で作製したエレクトロクロミック表示素子を実施例2とした。
実施例3
実施例1において、ポリアニリン溶液をギャップ20μmとしたドクターブレードを用いたバーコート法で塗布し、また、実施例1におけるイオン性液体AをBF4 -及びエチルメチルイミダゾリウムカチオンからなるイオン性液体Bに替えた他は、同様の手順、処方で作製したエレクトロクロミック表示素子を実施例3とした。
実施例4
実施例1におけるイオン性液体AをBF4 -及びジエチルメトキシエチルメチルアンモニウムカチオンからなるイオン性液体Cに替えた他は、同様の手順、処方で作製したエレクトロクロミック表示素子を実施例4とした。
実施例5
実施例1において、非表示側の基板上にポリ3−ヘキシルチオフェン−2,5−ジイル(Aldrich社製)の2質量%トルエン溶液をスピンナーで300rpmで20秒間回転させた後、5秒で3,000rpmまで回転速度を上げ、さらに20秒間回転させ、
塗布をし、イオン性液体Aの替わりに(CF3SO22-及びエチルメチルイミダゾリウムカチオンからなるイオン性液体Dを用いた他は同様にして作製したエレクトロクロミック表示素子を実施例5とした。
実施例6
実施例1において、ポリアニリン溶液をギャップ20μmとしたドクターブレードを用いたバーコート法で塗布し、イオン性液体Aの替わりに(CF3CF2SO22-及びエチルメチルイミダゾリウムカチオンからなるイオン性液体Eを用いた他は同様にして作製したエレクトロクロミック表示素子を実施例6とした。
実施例7
実施例1において、ポリアニリン溶液をギャップ20μmとしたドクターブレードを用いたバーコート法で塗布し、イオン性液体Aの替わりにBF4 -及びブチルトリメチルアンモニウムカチオンからなるイオン性液体Fを用いた他は同様にして作製したエレクトロクロミック表示素子を実施例7とした。
比較例1
実施例1において、導電性高分子膜の作製方法として電解重合方法を用いた他は、同様の手順、処方で作成したエレクトロクロミック表示素子を比較例1とした。このときの電解重合方法としては、1M−HClに対し0.5Mアニリンを添加した水溶液中に、作用電極として実施例1のITO膜を形成した基板を用い、対向電極として白金ホイル、参照電極としてAg/AgClを使用し、電極間に2mVを15分間印加することで黒いアニリン膜を作製した。
比較例2
実施例1において、導電性高分子膜の作製方法として電解重合方法を用い、また、イオン性液体AをBF4 -及びジエチルメトキシエチルメチルアンモニウムカチオンからなるイオン性液体Cに替えた他は、同様の手順、処方で作製したエレクトロクロミック表示素子を比較例2とした。電解重合方法は、比較例1と同様な方法を用いた。
比較例3
実施例1において、導電性高分子膜の作製方法として電解重合方法を用い、また、イオン性液体AをBF4 -及びブチルトリメチルアンモニウムカチオンからなるイオン性液体Fに替えた他は、同様の手順、処方で作製したエレクトロクロミック表示素子を比較例3とした。電解重合方法は、比較例1と同様な方法を用いた。
比較例4
実施例1において、ポリアニリン分散液に替えて、ポリメチルメタアクリレート(PMMA)粉末をトルエンに1:1の割合で添加し、それに対してフルオラン系色素GreenDCF(保土谷化学社製)を5質量%添加した混合溶液を用い、また、塗布後の乾燥条件を60℃とした他は、同様にして作製したエレクトロクロミック表示素子を比較例4とした。
比較例5
実施例1におけるイオン性液体Aを1mol/LのLiClO4のプロピレンカーボネート溶液に替えた他は、同様の手順、処方で作製したエレクトロクロミック表示素子を実施例5とした。
比較例6
実施例1における電解質層として、以下の製法で作製したシートを用いた。ポリフッ化ビニリデン2gと1mol/Lの(CF3SO22-及びエチルメチルイミダゾリウムカチオンからなるイオン性液体Bのプロピレンカーボネート溶液5gを混合し、アセトンにて希釈し、均一溶液を得た。この溶液をテトラフロロエチレン基板上にドクターブレード法で塗布し、加熱乾燥をし、溶媒を飛ばし、50μm厚の均一なイオン伝導性シートを得た。このシートを電解質層として用いた他は、実施例1と同様の手順、処方で作製したエレクトロクロミック表示素子を比較例6とした。
Next, although the performance evaluation experiment of the present Example of the electrochromic display element according to the present invention will be specifically described together with a comparative experiment, the present invention is not limited to these Examples. In this embodiment, the response speed of the display element is used as an evaluation item. This is a quantitative evaluation of the color change of the coloring layer after voltage application. Specifically, while using HSV-100 for voltammetry measurement (manufactured by Hokuto Denko), the produced display element was clip-connected to the HSV-100 and a voltage of 1.5 V was applied for 2 seconds. The time required for the current value to converge to a certain level was defined as the response speed. Therefore, the smaller this value, the better the response.
Example 1
A 10 mm × 10 mm indium tin oxide (ITO) film was formed on a 30 mm × 30 mm transparent glass substrate by sputtering to a thickness of 100 nm. This substrate was set on an Actes spinner, and a polyaniline dispersion (polyaniline sulfonic acid 5 mass%, pure water 95 mass% dispersion: Aqua-PASS Mitsubishi Rayon Co., Ltd.) was dropped onto the electrode side, and 20 at 300 rpm. After rotating for 2 seconds, the rotation speed was increased to 3,000 rpm in 5 seconds, and further rotated for 20 seconds. Two substrates were produced as a display part side and a non-display part side, and then placed in a constant temperature and constant temperature drying apparatus manufactured by Yamato Scientific Co., Ltd. at 80 ° C. for 30 minutes for drying. The film thickness after drying was 200 nm. The two substrates are sandwiched with 10 μm spacers (Micropearl: manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.) with the electrode sides facing each other, and filled with ionic liquid A composed of BF 4 and butylmethylimidazolium cation, Then, the periphery was sealed with an epoxy resin so that the ionic liquid did not leak, and an electrochromic display element was produced. Thereafter, the response speed and the color change at that time were observed by the measurement method.
Example 2
In Example 1, only the substrate on the non-display portion side was replaced with polyaniline sulfonic acid, and a 2% by weight toluene solution of poly-3-hexylthiophene-2,5-diyl (manufactured by Aldrich) was rotated at 300 rpm for 20 seconds with a spinner. After that, the rotational speed was increased to 3,000 rpm in 5 seconds, and the coating was further rotated for 20 seconds and applied, and the ionic liquid A in Example 1 was used from BF 4 and ethylmethylimidazolium cation. Example 2 was an electrochromic display element produced by the same procedure and formulation except that the ionic liquid B was changed.
Example 3
In Example 1, the polyaniline solution was applied by a bar coating method using a doctor blade with a gap of 20 μm, and the ionic liquid A in Example 1 was ionic liquid B composed of BF 4 and ethylmethylimidazolium cation. Example 3 was an electrochromic display device produced by the same procedure and formulation except that the above was replaced.
Example 4
An electrochromic display element produced in the same procedure and formulation was used in Example 4 except that the ionic liquid A in Example 1 was replaced with the ionic liquid C composed of BF 4 - and diethylmethoxyethylmethylammonium cation.
Example 5
In Example 1, a 2% by weight toluene solution of poly-3-hexylthiophene-2,5-diyl (manufactured by Aldrich) was rotated on a non-display side substrate with a spinner at 300 rpm for 20 seconds, and after 3 seconds in 3 seconds. Increase the rotation speed to 1,000,000 rpm, rotate for another 20 seconds,
Example 5 An electrochromic display element produced in the same manner as in Example 5 except that ionic liquid D consisting of (CF 3 SO 2 ) 2 N and ethylmethylimidazolium cation was used instead of ionic liquid A It was.
Example 6
In Example 1, a polyaniline solution was applied by a bar coating method using a doctor blade with a gap of 20 μm, and instead of ionic liquid A, (CF 3 CF 2 SO 2 ) 2 N and ethylmethylimidazolium cation were used. Example 6 was an electrochromic display element produced in the same manner except that the ionic liquid E was used.
Example 7
In Example 1, a polyaniline solution was applied by a bar coating method using a doctor blade with a gap of 20 μm, and ionic liquid F consisting of BF 4 and butyltrimethylammonium cation was used instead of ionic liquid A. An electrochromic display element produced in the same manner was designated as Example 7.
Comparative Example 1
In Example 1, an electrochromic display element produced by the same procedure and formulation was used as Comparative Example 1, except that the electrolytic polymerization method was used as a method for producing the conductive polymer film. As an electrolytic polymerization method at this time, a substrate in which the ITO film of Example 1 was formed as a working electrode in an aqueous solution obtained by adding 0.5 M aniline to 1 M HCl, platinum foil as a counter electrode, and as a reference electrode A black aniline film was prepared by using Ag / AgCl and applying 2 mV between the electrodes for 15 minutes.
Comparative Example 2
In Example 1, the electropolymerization method was used as a method for producing the conductive polymer film, and the ionic liquid A was replaced with the ionic liquid C composed of BF 4 - and diethylmethoxyethylmethylammonium cation. The electrochromic display element produced by the above procedure and formulation was referred to as Comparative Example 2. As the electrolytic polymerization method, the same method as in Comparative Example 1 was used.
Comparative Example 3
In Example 1, the same procedure was used except that an electropolymerization method was used as a method for producing the conductive polymer film, and the ionic liquid A was replaced with the ionic liquid F composed of BF 4 - and butyltrimethylammonium cation. The electrochromic display element produced by the prescription was referred to as Comparative Example 3. As the electrolytic polymerization method, the same method as in Comparative Example 1 was used.
Comparative Example 4
In Example 1, instead of polyaniline dispersion, polymethyl methacrylate (PMMA) powder was added to toluene at a ratio of 1: 1, and fluoran dye GreenDCF (manufactured by Hodogaya Chemical Co., Ltd.) was added at 5 mass%. The electrochromic display element produced in the same manner was used as Comparative Example 4 except that the added mixed solution was used and the drying condition after coating was 60 ° C.
Comparative Example 5
An electrochromic display device produced in the same procedure and formulation was used in Example 5 except that the ionic liquid A in Example 1 was replaced with a 1 mol / L LiClO 4 propylene carbonate solution.
Comparative Example 6
As the electrolyte layer in Example 1, a sheet produced by the following manufacturing method was used. Polyvinylidene fluoride (2 g) and 1 mol / L of (CF 3 SO 2 ) 2 N - and 5 g of propylene carbonate solution of ionic liquid B consisting of ethylmethylimidazolium cation were mixed and diluted with acetone to obtain a uniform solution. . This solution was applied onto a tetrafluoroethylene substrate by a doctor blade method, dried by heating, and the solvent was blown off to obtain a uniform ion conductive sheet having a thickness of 50 μm. An electrochromic display element produced by the same procedure and formulation as in Example 1 except that this sheet was used as the electrolyte layer was used as Comparative Example 6.

以上の実施例1〜7及び比較例1〜6について、使用したイオン性液体、導電性高分子、コート方法、電圧印可後の発色層の応答速度を表1に示す。   Table 1 shows the ionic liquid, conductive polymer, coating method, and response speed of the coloring layer after voltage application for Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 6.

Figure 2006058617
Figure 2006058617

表1に示す様に本発明に係るエレクトロクロミック表示素子である実施例1〜7は、いずれも250msec以下の応答速度が発現され、応答速度が500msec以上である比較例1〜6よりも格段に優れた応答性を有することが確認された。   As shown in Table 1, Examples 1 to 7 which are electrochromic display elements according to the present invention have a response speed of 250 msec or less, and are markedly higher than Comparative Examples 1 to 6 in which the response speed is 500 msec or more. It was confirmed to have excellent responsiveness.

本発明に係るエレクトロクロミック表示素子の一実施形態の模式的な基本的構成図である。1 is a schematic basic configuration diagram of an embodiment of an electrochromic display element according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 エレクトロクロミック表示素子
2 透明基板
3 透明電極
4 基板
5 対向電極
6、7 導電性高分子膜
8 電解質層
9 シール材
10 スペーサー
11、12 リード線
20 電源
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrochromic display element 2 Transparent substrate 3 Transparent electrode 4 Substrate 5 Counter electrode 6, 7 Conductive polymer film 8 Electrolyte layer 9 Sealing material 10 Spacer 11, 12 Lead wire 20 Power supply

Claims (6)

透明電極と対向電極との間に導電性高分子からなる発色層及び液状の電解質を含有する電解質層が設けられているエレクトロクロミック表示素子において、前記液状の電解質は20℃で液状のイオン性液体であり、且つ、前記発色層は導電性高分子を含む液体を前記透明電極及び/又は前記対向電極に塗布、乾燥することにより形成されたものであることを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 In an electrochromic display element in which a coloring layer made of a conductive polymer and an electrolyte layer containing a liquid electrolyte are provided between a transparent electrode and a counter electrode, the liquid electrolyte is a liquid ionic liquid at 20 ° C. The electrochromic display element is characterized in that the color-developing layer is formed by applying and drying a liquid containing a conductive polymer on the transparent electrode and / or the counter electrode. 前記塗布が、スピンコートまたはバーコートであることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the coating is spin coating or bar coating. 前記イオン性液体がBF4 -を有する化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the ionic liquid is a compound having BF 4 . 前記イオン性液体が下記構造のアニオンを有する化合物であることを特徴とする請求項1又は2に記載のエレクトロクロミック表示素子。
(CF3(CF2nSO22- (但しnは0または1を表す。)
The electrochromic display element according to claim 1, wherein the ionic liquid is a compound having an anion having the following structure.
(CF 3 (CF 2 ) n SO 2 ) 2 N (where n represents 0 or 1)
前記イオン性液体がアンモニウム系カチオンを有する化合物であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the ionic liquid is a compound having an ammonium cation. 前記イオン性液体がイミダゾリウム系カチオンを有する化合物であることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the ionic liquid is a compound having an imidazolium cation.
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