JP2007148230A - Electrochromic display element - Google Patents

Electrochromic display element Download PDF

Info

Publication number
JP2007148230A
JP2007148230A JP2005345470A JP2005345470A JP2007148230A JP 2007148230 A JP2007148230 A JP 2007148230A JP 2005345470 A JP2005345470 A JP 2005345470A JP 2005345470 A JP2005345470 A JP 2005345470A JP 2007148230 A JP2007148230 A JP 2007148230A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
display element
electrochromic
electrode
resin
electrochromic display
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2005345470A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tomoko Takeyama
朋子 竹山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2005345470A priority Critical patent/JP2007148230A/en
Publication of JP2007148230A publication Critical patent/JP2007148230A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
  • Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a full-color electrochromic display element which has greatly improved memory characteristics and a full-color electrochromic display element which is easily made full-color and has greatly improved memory characteristics. <P>SOLUTION: The electrochromic display element is characterized in that electrode layers are formed on surfaces of at least one pair of opposite substrates, a porous film is formed of an insulating substance on at least one electrode layer, and an electrolyte containing electrochromic coloring matter is charged between the opposite substrates. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、メモリー性が大幅に向上したエレクトロクロミック表示素子及びフルカラー化が容易でメモリー性が大幅に向上したフルカラーエレクトロクロミック表示素子に関するものである。   The present invention relates to an electrochromic display element having greatly improved memory characteristics and a full color electrochromic display element that is easy to achieve full color and whose memory characteristics are greatly improved.

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ますます増大している。   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 increasingly increasing.

このよう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 such electronic information browsing means, conventional liquid crystal displays and CRTs, and in recent years, light-emitting types such as organic EL displays are mainly used. Particularly, when 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、像保持のため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 to compensate 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.

即ち、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。   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.

一方、エレクトロクロミック表示素子(以下、EC表示素子、単に表示素子ともいう)は、3V以下の低電圧で駆動可能であるが、反応速度が遅い、画像濃度が表示素子としては不十分である等の問題点があった。   On the other hand, an electrochromic display element (hereinafter, also referred to as an EC display element or simply a display element) can be driven at a low voltage of 3 V or less, but has a slow reaction speed, an insufficient image density as a display element, and the like. There was a problem.

これらの問題点を解決するために、特許文献1では、導電性ナノ粒子で多孔質フィルムを形成し、PまたはNタイプのクロミック材料を吸着する技術、特許文献2では、第1電極+ナノ多孔質電極+PまたはNタイプのエレクトロクロミック剤(以下、EC剤ともいう)、第2電極+ナノ多孔質+PまたはNタイプのEC剤の技術、特許文献3では、第1クレームでEC剤+ナノポーラスナノ結晶、第2クレームでビオロゲン+ホスホノエチル、実施例にはTiO2、4μm、200℃12hr加熱で結晶が7nmから12nmとなる技術が開示されているが、本発明の素材組み合わせについては触れられていない。 In order to solve these problems, Patent Document 1 discloses a technique of forming a porous film with conductive nanoparticles and adsorbing a P or N type chromic material. Patent Document 2 discloses a first electrode + nanoporous film. Electrode + P or N type electrochromic agent (hereinafter also referred to as EC agent), second electrode + nanoporous + P or N type EC agent technology, Patent Document 3 states that EC agent + nanoporous nanometer in the first claim Crystal, viologen + phosphonoethyl in the second claim, TiO 2 , 4 μm, 200 ° C., 12 hours heating to crystallize 7 nm to 12 nm in the examples, but the material combination of the present invention is not mentioned .

特許文献3〜10等に、半導体ナノ多孔質層の例が挙げられているが、本発明の絶縁性物質による多孔質膜はこれに当たらない。   Examples of semiconductor nanoporous layers are given in Patent Documents 3 to 10 and the like, but the porous film made of an insulating material of the present invention does not correspond to this.

特許文献11には、導体/半導体/絶縁体粒子という構造で、EC剤を吸着させた粒子を用いて電極とすることが開示されているが、本発明とは求める効果が異なるものである。   Patent Document 11 discloses that a conductor / semiconductor / insulator particle structure is used as an electrode using particles adsorbed with an EC agent. However, the obtained effect is different from that of the present invention.

EC素子として、対向する支持体間にエレクトロクロミック反応を示す電解質液を満たしたものは公知である。そして、電極として、多孔質層を使用することも知られている。   As an EC element, one in which an electrolyte solution showing an electrochromic reaction is filled between opposing supports is known. It is also known to use a porous layer as an electrode.

従来の方法では、多孔質層は導電性あるいは半導電性の層である。このような多孔質の膜は、電気化学反応を促進する役割を果たす効果が報告されている。   In conventional methods, the porous layer is a conductive or semiconductive layer. Such a porous film has been reported to have an effect of promoting an electrochemical reaction.

しかしながら、適正な電圧がかけられた場合には反応を促進するが、過電圧がかけられたり、必要以上の通電時間が経過すると、反応が行き過ぎ、色素が可逆反応を示さなくなることがある。さらに、部分的な電解集中が起こりやすく、色調の劣化が起こりやすくなることもある。
欧州特許第1,224,505号明細書 米国特許第6,870,657号明細書 米国特許第6,861,014号明細書 特開2004−248242号公報 特開2003−255400号公報 特開2003−270670号公報 特開2003−270671号公報 特開2003−270672号公報 特開2003−302659号公報 特開2003−315839号公報 国際公開第04/067672号パンフレット
However, when an appropriate voltage is applied, the reaction is promoted. However, when an overvoltage is applied or an energization time longer than necessary is passed, the reaction may go too far and the dye may not exhibit a reversible reaction. Furthermore, partial electrolytic concentration tends to occur, and color tone deterioration may easily occur.
European Patent No. 1,224,505 US Pat. No. 6,870,657 US Pat. No. 6,861,014 JP 2004-248242 A JP 2003-255400 A JP 2003-270670 A JP 2003-270671 A JP 2003-270672 A JP 2003-302659 A JP 2003-315839 A International Publication No. 04/066722 Pamphlet

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、メモリー性が大幅に向上したエレクトロクロミック表示素子及びフルカラー化が容易でメモリー性が大幅に向上したフルカラーエレクトロクロミック表示素子を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide an electrochromic display element having greatly improved memory characteristics and a full color electrochromic display element that is easily made full-color and has greatly improved memory characteristics. That is.

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

1.少なくとも一対の基板間にエレクトロクロミック媒体を含有するエレクトロクロミック表示素子であって、両基板の内側の表面に電極層が施され、少なくとも一方の電極層上に、絶縁性多孔質膜が形成されていることを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。   1. An electrochromic display element containing an electrochromic medium between at least a pair of substrates, wherein an electrode layer is applied to the inner surfaces of both substrates, and an insulating porous film is formed on at least one of the electrode layers An electrochromic display element.

2.前記絶縁性多孔質膜が形成された側の電極層及び基板が、実質的に透明であることを特徴とする1に記載のエレクトロクロミック表示素子。   2. 2. The electrochromic display element according to 1, wherein the electrode layer on the side on which the insulating porous film is formed and the substrate are substantially transparent.

3.前記絶縁性多孔質膜が金属酸化物の微粒子で形成されていることを特徴とする1または2に記載のエレクトロクロミック表示素子。   3. 3. The electrochromic display element according to 1 or 2, wherein the insulating porous film is formed of metal oxide fine particles.

4.前記金属酸化物の微粒子が、SiO2またはAl23であることを特徴とすると3に記載のエレクトロクロミック表示素子。 4). 4. The electrochromic display element according to 3, wherein the metal oxide fine particles are SiO 2 or Al 2 O 3 .

5.前記エレクトロクロミック媒体が、少なくともエレクトロクロミック剤と電解質を含むことを特徴とする1〜4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。   5. The electrochromic display element according to any one of claims 1 to 4, wherein the electrochromic medium includes at least an electrochromic agent and an electrolyte.

6.前記エレクトロクロミック剤が絶縁性多孔質膜に吸着していることを特徴とする5に記載のエレクトロクロミック表示素子。   6). 6. The electrochromic display element according to 5, wherein the electrochromic agent is adsorbed on an insulating porous film.

本発明によれば、メモリー性が大幅に向上したエレクトロクロミック表示素子及びフルカラー化が容易でメモリー性が大幅に向上したフルカラーエレクトロクロミック表示素子を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an electrochromic display element with greatly improved memory characteristics and a full color electrochromic display element that is easy to achieve full color and with significantly improved memory characteristics.

本発明者は鋭意検討の結果、絶縁性の物質を用いた多孔質の薄膜が、エレクトロクロミック色素を電極周辺に保持しながらも、電気的な役割を担わないために、過電圧等による色素の分解を低減させること見出した。   As a result of intensive studies, the present inventors have determined that the porous thin film using an insulating material does not play an electrical role while holding the electrochromic dye around the electrode. Has been found to reduce.

以下、本発明について詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail.

〔絶縁性多孔質膜〕
本発明においては、少なくとも一方の電極層上に、絶縁性物質による多孔質の膜が形成される。本発明に係る絶縁性多孔質膜は、イオン電導性、電子絶縁性を合わせて有する膜であればよく、例えば、極性基を有する高分子や塩をフィルム状にした固体電解質膜、電子絶縁性の高い多孔質膜とその空隙に電解質を担持する擬固体電解質膜、空隙を有する高分子多孔質膜、含ケイ素化合物のような比誘電率が低い無機材料の多孔質体等が挙げられる。
[Insulating porous membrane]
In the present invention, a porous film made of an insulating material is formed on at least one of the electrode layers. The insulating porous film according to the present invention may be a film having both ionic conductivity and electronic insulating properties, for example, a solid electrolyte film in which a polymer or salt having a polar group is formed into a film, and electronic insulating properties. And a porous solid body having a low relative dielectric constant such as a silicon-containing compound, and the like.

多孔質膜の形成方法としては、燒結法(融着法。高分子微粒子や無機粒子をバインダ等を添加して部分的に融着させ粒子間に生じた孔を利用する)、抽出法(溶剤に可溶な有機物または無機物類と溶剤に溶解しないバインダ等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物または無機物類を溶解させ細孔を得る)、高分子重合体等を加熱や脱気する等して発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子類の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法等の公知の形成方法を用いることができる。具体的には、特開平10−30181号、特開2003−107626号、特公平7−95403号、特許第2635715号、同第2849523号、同第2987474号、同第3066426号、同第3464513号、同第3483644号、同第3535942号、同第3062203号等に記載の絶縁性多孔質膜を挙げることができる。   As a method for forming a porous film, there are a sintering method (fusion method. Polymer fine particles and inorganic particles are partially fused by adding a binder, etc., and pores formed between the particles are used), extraction method (solvent After forming a constituent layer with a soluble organic or inorganic substance and a binder that does not dissolve in the solvent, the organic or inorganic substance is dissolved with a solvent to obtain pores), and the polymer is heated or degassed, etc. Known forming methods such as a foaming method for foaming, a phase change method for phase separation of a mixture of polymers by operating a good solvent and a poor solvent, and a radiation irradiation method for forming pores by radiating various types of radiation. Can be used. Specifically, JP-A-10-30181, JP-A-2003-107626, JP-B-7-95403, JP-A-2635715, JP-A-2894523, JP-A-2987474, JP-A-3066426, and JP-A-3464513. No. 3,483,464, No. 3535942, No. 30622203 and the like.

多孔質膜は金属酸化物の微粒子からなることが好ましい。本発明で特に好ましく用いられるのは、Al23、SiO2である。これらの膜は、透明性が高く、電解液溶媒への耐性もあるため、特に好ましい。 The porous film is preferably made of metal oxide fine particles. Particularly preferably used in the present invention are Al 2 O 3 and SiO 2 . These films are particularly preferable because of their high transparency and resistance to electrolyte solvents.

Al23粒子としては、立方晶のものと斜方晶ものが知られているが、本発明ではどちらでも好ましく用いられる。SiO2粒子は、非晶質の粒子が特に好ましい。 As Al 2 O 3 particles, cubic and orthorhombic ones are known, but either is preferably used in the present invention. The SiO 2 particles are particularly preferably amorphous particles.

粒子形状は、真球に近いものが特に好ましい。粒子形状が不揃いであると、その突起に電界集中が起こる可能性が高くなる。   The particle shape is particularly preferably close to a true sphere. If the particle shapes are not uniform, there is a high possibility that electric field concentration will occur in the protrusions.

各金属酸化物の純度は十分に高いことが好ましく、99%以上であるような純度の高いものが特に好ましい。   The purity of each metal oxide is preferably sufficiently high, and a high purity such as 99% or more is particularly preferable.

微粒子の平均粒径は1nm〜5μmが好ましく、より好ましくは10〜50nmである。また比表面積は簡易BET法で1×10-3〜1×1022/gであることが好ましく、より好ましくは1×10-2〜10m2/gである。なお、微粒子の形状は不定形、針状、球形等任意の形状のものが用いられる。 The average particle diameter of the fine particles is preferably 1 nm to 5 μm, more preferably 10 to 50 nm. The specific surface area is preferably from 1 × 10 -3 ~1 × 10 2 m 2 / g by a simple BET method, more preferably from 1 × 10 -2 ~10m 2 / g . The shape of the fine particles may be any shape such as indefinite shape, needle shape, or spherical shape.

多孔質膜の孔サイズは、本発明の目的のためには、多孔質膜内部に十分にエレクトロクロミック色素含有液を保持することが求められる。同時に、膜の機械的強度も求められるため、あまりに大きい孔は好ましくない。   For the purpose of the present invention, the pore size of the porous membrane is required to sufficiently hold the electrochromic dye-containing liquid inside the porous membrane. At the same time, since the mechanical strength of the membrane is required, too large pores are not preferable.

多孔質膜の膜厚は目的に応じて特に規定されるものではないが、およそ30μm以下であることが好ましい。下限は0.1μm程度である。   The film thickness of the porous film is not particularly defined according to the purpose, but is preferably about 30 μm or less. The lower limit is about 0.1 μm.

〔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号、同1−178505号に記載されている方法により得ることができる。
〔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-62-1117708, JP-A-1-46912, and 1-178505.

さらに、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よい。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。さらに公知技術第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。さらに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。   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 to 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.

多孔質膜の焼成が必要な場合には、ガラス基板が好ましく用いられる。対向する基板は同じ素材でなくても構わない。   When firing of the porous film is necessary, a glass substrate is preferably used. The opposing substrates may not be the same material.

前記絶縁性物質による多孔質の膜が形成された側の基板は、実質的に透明であることが好ましい。実質的に透明であるとは、可視領域の光を十分に透過することをいう。具体的には、可視領域の光を70%以上透過することである。   It is preferable that the substrate on the side where the porous film made of the insulating material is formed is substantially transparent. The term “substantially transparent” means that light in the visible region is sufficiently transmitted. Specifically, 70% or more of light in the visible region is transmitted.

〔エレクトロクロミック媒体〕
本発明のエレクトロクロミック表示素子においては、電極の間にエレクトロクロミック媒体を含有する。エレクトロクロミック媒体はエレクトロクロミック剤と電解質を少なくとも含む。その状態は、液体であることもできるし、ゲル状とすることもできる。
[Electrochromic medium]
The electrochromic display element of the present invention contains an electrochromic medium between the electrodes. The electrochromic medium includes at least an electrochromic agent and an electrolyte. The state can be a liquid or a gel.

エレクトロクロミック媒体を電極間に含有させる方法としては、電極上(好ましくは絶縁性多孔質膜が形成された電極上)に、各種塗布法、スクリーン印刷法、インクジェット法、ゾルゲル法等で、エレクトロクロミック媒体の層を形成した後、対向電極と合わせシールする方法、あるいはあらかじめ所定の距離を置いて、周囲をシールした電極基板間に、真空注入法、大気注入法、メニスカス法等によって注入する方法等、公知の方法から選ぶことができる。   Electrochromic media can be contained between the electrodes by various coating methods, screen printing methods, ink jet methods, sol-gel methods, etc. on the electrodes (preferably on the electrode on which the insulating porous film is formed). A method of forming a medium layer and then sealing it together with a counter electrode, or a method of injecting a predetermined distance between electrode substrates sealed in advance by a vacuum injection method, an atmospheric injection method, a meniscus method, etc. Can be selected from known methods.

その際、エレクトロクロミック剤はあらかじめ絶縁性多孔質膜に吸着させておくことも可能である。   At that time, the electrochromic agent can be adsorbed on the insulating porous film in advance.

(エレクトロクロミック剤)
本発明に用いられるエレクトロクロミック剤は、電子の供受により色を変化させる化合物である。特に有機化合物が好ましい。特開2002−328401号に記載の各種ビオロゲン化合物、特表2004−537743号に記載の色素、その他知られている色素を用いることができる。ロイコ型色素を用いる場合には、必要に応じて顕色剤あるいは消色剤を併用してかまわない。
(Electrochromic agent)
The electrochromic agent used in the present invention is a compound that changes color by accepting electrons. An organic compound is particularly preferable. Various viologen compounds described in JP-A No. 2002-328401, dyes described in JP-T-2004-537743, and other known dyes can be used. When a leuco dye is used, a developer or a decolorizer may be used in combination as necessary.

(電解質)
本発明に係る電解質は、エレクトロクロミック層を着色、消色、色変化等をさせることができるものである限り特に限定されないが、通常室温で1×10-7S/cm以上のイオン伝導度を示す物質であるものが好ましい。電解質物質としては、特に限定されなく、微粒子同士及び電極基板と微粒子によって形成された空孔を満たすことができる液系、ゲル化液系を用いることができる。
(Electrolytes)
The electrolyte according to the present invention is not particularly limited as long as the electrochromic layer can be colored, decolored, changed in color, etc., but usually has an ionic conductivity of 1 × 10 −7 S / cm or more at room temperature. What is shown is preferred. The electrolyte substance is not particularly limited, and a liquid system or a gelled liquid system that can fill the pores formed by the fine particles and the electrode substrate and the fine particles can be used.

上記液系としては、溶媒に塩類、酸類、アルカリ類等の支持電解質を溶解したもの等を用いることができる。上記溶媒としては、支持電解質を溶解できるものであれば特に限定されないが、特に極性をするものが好ましい。具体的には水や、メタノール、エタノール、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アセトニトリル、プロピオンニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、ジオキソラン、スルホラン、トリメチルホスフェイト、ポリエチレングリコール等の有機極性溶媒が挙げられ、好ましくは、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジオキソラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、ジオキソラン、スルホラン、トリメチルホスフェイト、ポリエチレングリコール等の有機極性溶媒が望ましい。これらは、使用に際して単独または混合物として使用できる。   As said liquid system, what melt | dissolved supporting electrolytes, such as salts, acids, alkalis, etc. in the solvent can be used. The solvent is not particularly limited as long as it can dissolve the supporting electrolyte, but is preferably polar. Specifically, water, methanol, ethanol, propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide, dimethoxyethane, acetonitrile, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, sulfolane, dimethylformamide, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, acetonitrile, propiononitrile, glycerol Organic polar solvents such as talonitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, dimethylacetamide, methyl pyrrolidinone, dimethyl sulfoxide, dioxolane, sulfolane, trimethyl phosphate, polyethylene glycol and the like are preferable, preferably propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide, dimethoxyethane , Acetonitrile, γ-butyrolactone, sulfolane, dioxola , Dimethylformamide, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, adiponitrile, methoxyacetonitrile, dimethylacetamide, methylpyrrolidinone, dimethyl sulfoxide, dioxolane, sulfolane, trimethyl phosphate, organic polar solvents such as polyethylene glycol is desirable. These can be used alone or as a mixture in use.

支持電解質としての塩類は、特に限定されず、各種のアルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩や4級アンモニウム塩や環状4級アンモニウム塩等が挙げられ、具体的にはLiClO4、LiSCN、LiBF4、LiAsF6、LiCF3SO3、LiPF6、LiI、NaI、NaSCN、NaClO4、NaBF4、NaAsF6、KSCN、KCl等のLi、Na、Kのアルカリ金属塩等や、(CH34NBF4、(C254NBF4、(n−C494NBF4、(C254NBr、(C254NClO4、(n−C494NClO4等の4級アンモニウム塩及び環状4級アンモニウム塩等、もしくはこれらの混合物が好適なものとして挙げられる。 The salt as the supporting electrolyte is not particularly limited, and examples thereof include inorganic ion salts such as various alkali metal salts and alkaline earth metal salts, quaternary ammonium salts, cyclic quaternary ammonium salts, and the like. Specifically, LiClO 4 LiSCN, LiBF 4 , LiAsF 6 , LiCF 3 SO 3 , LiPF 6 , LiI, NaI, NaSCN, NaClO 4 , NaBF 4 , NaAsF 6 , alkali metal salts of Na, K, etc. CH 3) 4 NBF 4, ( C 2 H 5) 4 NBF 4, (n-C 4 H 9) 4 NBF 4, (C 2 H 5) 4 NBr, (C 2 H 5) 4 NClO 4, (n -C 4 H 9) 4 NClO 4 quaternary ammonium salts and cyclic quaternary ammonium salts such as or mixtures thereof as preferred.

支持電解質としての酸類は、特に限定されず、無機酸、有機酸等が挙げられ、具体的には硫酸、塩酸、リン酸類、スルホン酸類、カルボン酸類等が挙げられる。支持電解質としてのアルカリ類は、特に限定されず、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等が挙げられる。   Acids as the supporting electrolyte are not particularly limited, and examples include inorganic acids and organic acids, and specific examples include sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acids, sulfonic acids, and carboxylic acids. The alkali as the supporting electrolyte is not particularly limited, and examples thereof include sodium hydroxide, potassium hydroxide, lithium hydroxide and the like.

ゲル化液系電解質としては、上記液系電解質に、さらにポリマーを含有させたり、ゲル化剤を含有させたりして粘稠またはゲル状としたもの等を用いることができる。用いるポリマーとしては、特に限定されず、例えば、ポリアクリロニトリル、カルボキシメチルセルロース、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンオキサイド、ポリウレタン、ポリアクリレート、ポリメタクリレート、ポリアミド、ポリアクリルアミド、セルロース、ポリエステル、ポリプロピレンオキサイド、ナフィオン等が挙げられる。また、ゲル化剤としては、特に限定されず、オキシエチレンメタクリレート、オキシエチレンアクリレート、ウレタンアクリレート、アクリルアミド、寒天等が挙げられる。   As the gelled liquid electrolyte, it is possible to use a viscous or gelled material by adding a polymer or a gelling agent to the liquid electrolyte. The polymer to be used is not particularly limited, and examples thereof include polyacrylonitrile, carboxymethyl cellulose, polyvinyl chloride, polyethylene oxide, polyurethane, polyacrylate, polymethacrylate, polyamide, polyacrylamide, cellulose, polyester, polypropylene oxide, and Nafion. . The gelling agent is not particularly limited, and examples thereof include oxyethylene methacrylate, oxyethylene acrylate, urethane acrylate, acrylamide, and agar.

(増粘剤)
本発明の表示素子においては、電解質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)
In the display element of the present invention, a thickener can be used for the electrolyte. For example, gelatin, gum arabic, poly (vinyl alcohol), hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, poly (vinyl) Pyrrolidone), 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 ( Vinyl chloride Den), 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. Further, compounds described on pages 71 to 75 of JP-A No. 64-13546 can be exemplified. 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.

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

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

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

添加剤 RD17643 RD18716 RD308119
頁 分類 頁 分類 頁 分類
化学増感剤 23 III 648右上 96 III
増感色素 23 IV 648〜649 996〜8 IV
減感色素 23 IV 998 IV
染料 25〜26 VIII 649〜650 1003 VIII
現像促進剤 29 XXI 648右上
カブリ抑制剤、安定剤
24 IV 649右上 1006〜7 VI
増白剤 24 V 998 V
硬膜剤 26 X 651左 1004〜5 X
界面活性剤 26〜7 XI 650右 1005〜6 XI
帯電防止剤 27 XII 650右 1006〜7 XIII
可塑剤 27 XII 650右 1006 XII
スベリ剤 27 XII
マット剤 28 XVI 650右 1008〜9 XVI
バインダー 26 XXII 1003〜4 IX
支持体 28 XVII 1009 XVII
〔基板〕
本発明の表示素子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。さらに、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よい。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。さらに公知技術第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。さらにRDNo.308119の1009頁やプロダクト・ライセシング・インデックス、第92巻P108の「Supports」の項に記載されているものが挙げられる。その他に、ガラス基板や、ガラスを練りこんだエポキシ樹脂を用いることができる。
Additive RD17643 RD18716 RD308119
Page Classification Page Classification Page Classification Chemical sensitizer 23 III 648 Upper right 96 III
Sensitizing dye 23 IV 648-649 996-8 IV
Desensitizing dye 23 IV 998 IV
Dye 25-26 VIII 649-650 1003 VIII
Development accelerator 29 XXI 648 Upper right Fog inhibitor, Stabilizer
24 IV 649 Upper right 1006-7 VI
Brightener 24 V 998 V
Hardener 26 X 651 Left 1004-5 X
Surfactant 26-7 XI 650 Right 1005-6 XI
Antistatic agent 27 XII 650 Right 1006-7 XIII
Plasticizer 27 XII 650 Right 1006 XII
Slipper 27 XII
Matting agent 28 XVI 650 Right 1008-9 XVI
Binder 26 XXII 1003-4 IX
Support 28 XVII 1009 XVII
〔substrate〕
Examples of the substrate that can be used in the display device of the present invention include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polyethylene dinaphthalene dicarboxylate, polyethylene naphthalates, polyvinyl chloride, and polyimide. Synthetic plastic films such as polyvinyl acetals and 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 to 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.

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

電極間ギャップは、用いる色素及び求められる書き換え速度や濃度等により異なるが、数十〜数百μmの範囲で設定することができる。通常は、20〜500μm程度である。   The gap between the electrodes varies depending on the dye used and the required rewriting speed and concentration, but can be set in the range of several tens to several hundreds of μm. Usually, it is about 20-500 micrometers.

〔結着された透明導電性微粒子層〕
本発明の表示素子においては、対向電極の少なくとも1方の電極が、透明導電性微粒子を含む層を結着により有していることが好ましい。
[Bonded transparent conductive fine particle layer]
In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the counter electrodes has a layer containing transparent conductive fine particles by binding.

透明導電性微粒子を含む層を形成する微粒子としては、ポリメチルメタクリレート、セルロース、ポリカーボネート、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、アルミナ、ゼオライト等の粒子が使用できる。また、微粒子そのもので電極膜を形成しうる導電性微粒子としては、Snドープ酸化インジウム(ITO)、アンチモンドープ酸化スズ(ATO)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、アルミニウムドープ酸化亜鉛等の導電性微粒子の他、酸化チタン微粒子表面にITO、ATO、FTOをコートした微粒子等を使用することができる。なお、ここでいう導電性とは、10MPaの圧力での粉体抵抗が0.01〜100Ωcm、好ましくは0.01〜10Ωcmを指す。   As fine particles forming a layer containing transparent conductive fine particles, particles such as polymethyl methacrylate, cellulose, polycarbonate, titanium oxide, silicon oxide, zinc oxide, alumina, zeolite, and the like can be used. The conductive fine particles that can form the electrode film with the fine particles themselves include conductive fine particles such as Sn-doped indium oxide (ITO), antimony-doped tin oxide (ATO), fluorine-doped tin oxide (FTO), and aluminum-doped zinc oxide. In addition, fine particles in which the surface of the titanium oxide fine particles is coated with ITO, ATO, or FTO can be used. Here, the term “conductivity” as used herein refers to a powder resistance at a pressure of 10 MPa of 0.01 to 100 Ωcm, preferably 0.01 to 10 Ωcm.

本発明においては、微粒子の平均粒径は5nm〜10μmが好ましく、より好ましくは20nm〜1μmである。また比表面積は簡易BET法で1×10-3〜1×1022/gであることが好ましく、より好ましくは1×10-2〜10m2/gである。なお、微粒子の形状は不定形、針状、球形等任意の形状のものが用いられる。 In the present invention, the average particle size of the fine particles is preferably 5 nm to 10 μm, more preferably 20 nm to 1 μm. The specific surface area is preferably from 1 × 10 -3 ~1 × 10 2 m 2 / g by a simple BET method, more preferably from 1 × 10 -2 ~10m 2 / g . The shape of the fine particles may be any shape such as indefinite shape, needle shape, or spherical shape.

透明導電性膜による微粒子の結着としては、ゾルゲル法を採用することができ、例えば、Journal of the Ceramic Society of Japan,102,2,p200(1994)、窯業協会誌90,4,p157、J.of Non−Cryst.Solids,82,400(1986)等に記載の方法によりITO,ATOの膜形成が可能である。またPMMA球状粒子等の非導電性微粒子を分散したゾル液を用い、ゾルゲル法で透明導電性膜を形成して、これらの微粒子の表面に導電性膜を形成することができる。このようにして、微粒子同士及び電極基板と微粒子によって形成された空孔が前記透明導電性膜を外殻として有する形態にすることにより、電極の実質的表面積を大にすることができる。   As the binding of the fine particles by the transparent conductive film, a sol-gel method can be employed. For example, Journal of the Ceramic Society of Japan, 102, 2, p200 (1994), Journal of Ceramic Industry Association 90, 4, p157, J . of Non-Cryst. Films of ITO and ATO can be formed by the method described in Solids, 82, 400 (1986). Moreover, a transparent conductive film can be formed by a sol-gel method using a sol liquid in which nonconductive fine particles such as PMMA spherical particles are dispersed, and a conductive film can be formed on the surface of these fine particles. Thus, the substantial surface area of the electrode can be increased by making the pores formed by the fine particles and the electrode substrate and the fine particles have the transparent conductive film as an outer shell.

〔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、エレクトロクロミック媒体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 for sealing so that the electrochromic medium does not leak to the outside, and is also called a sealing agent, epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, ene-thiol resin, Curing types such as a thermosetting type, a photo-curing type, a moisture-curing type, and an anaerobic-curing type such as a silicone-based resin and 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、かつ、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 maintain an appropriate interval between the substrates, 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、光硬化性樹脂等)を載せる。そして、スキージを所定の圧力、角度、速度で移動させる。これによって、印刷材料がスクリーンのパターンを介して該基板上に転写される。次に、転写された材料を加熱硬化、乾燥させる。スクリーン印刷法で柱状構造物を形成する場合、樹脂材料は光硬化性樹脂に限られず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂も使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニールエーテル樹脂、ポリビニールケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂等が挙げられる。樹脂材料は樹脂を適当な溶剤に溶解する等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、エレクトロクロミック剤を酸化時に着色させ、還元時に透明となるように対向電極の駆動操作を行なうことにより、画像表示することを特徴とする。
[Display element driving method]
The display element of the present invention is characterized in that an electrochromic agent is colored during oxidation and an image is displayed by performing a driving operation of the counter electrode so as to be transparent during reduction.

本発明において、エレクトロクロミック表示装置の駆動方法としては、例えば、「エレクトロクロミックディスプレイ」(1991 産業図書株式会社刊)の77〜102ページに記載の方法を挙げることができる。   In the present invention, examples of the driving method of the electrochromic display device include the method described on pages 77 to 102 of “Electrochromic display” (published by 1991 Sangyo Tosho Co., Ltd.).

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。   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.

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等のメリットがあり、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。本発明においては、上記駆動操作の中でも、アクティブマトリック駆動であることが、本発明の効果をより発現できる観点から好ましい。   The active matrix drive is a system in which scanning lines, data lines, and current supply lines are formed in a grid pattern, and are driven by TFT circuits provided in each grid pattern. Since switching can be performed for each pixel, there are advantages such as gradation and memory function. For example, a circuit described in FIG. 5 of JP-A-2004-29327 can be used. In the present invention, among the above-described driving operations, the active matrix driving is preferable from the viewpoint that the effects of the present invention can be expressed more.

図1は、本発明のエレクトロクロミック表示素子の例を図示したものである。   FIG. 1 illustrates an example of an electrochromic display element of the present invention.

〔商品適用〕
本発明のエレクトロクロミック表示素子は、電子書籍分野、IDカード関連分野、公共関連分野、交通関連分野、放送関連分野、決済関連分野、流通物流関連分野等の用いることができる。具体的には、ドア用のキー、学生証、社員証、各種会員カード、コンビニストアー用カード、デパート用カード、自動販売機用カード、ガソリンステーション用カード、地下鉄や鉄道用のカード、バスカード、キャッシュカード、クレジットカード、ハイウェーカード、運転免許証、病院の診察カード、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 electrochromic display element of the present invention can be used in an electronic book field, an ID card-related field, a public-related field, a transportation-related field, a broadcasting-related field, a settlement-related field, a distribution logistics-related 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, health insurance cards, Basic Resident Registers, passports, electronic books, etc.

以下、実施例を挙げて本発明を詳細に説明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、特に断りない限り、実施例中の「%」は「質量%」を表す。   EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated in detail, this invention is not limited to these. Unless otherwise specified, “%” in the examples represents “mass%”.

実施例
〔パターン化電極基板の作製〕
厚さ1.5mmのガラス上に厚さ約0.1μmのITO膜を形成した基板をエッチング処理し、ピッチ5mm、幅4mmのITO電極パターンを形成した。
Example [Production of patterned electrode substrate]
A substrate on which an ITO film having a thickness of about 0.1 μm was formed on a glass having a thickness of 1.5 mm was etched to form an ITO electrode pattern having a pitch of 5 mm and a width of 4 mm.

〔多孔質膜の作製〕
(多孔質膜1:本発明)
Al23(関東化学製、ナノテック01176−13)0.41g、ポリエチレングリコール(平均分子量50万)0.25gを炭酸プロピレン5g中に分散/溶解し、これをパターン化した電極上にワイヤーバーを用いて全面塗布した。これを500℃、1時間焼成し、多孔質膜1を得た。得られた多孔質膜の膜厚は3.5μmであった。
[Preparation of porous membrane]
(Porous membrane 1: the present invention)
0.42 g of Al 2 O 3 (manufactured by Kanto Chemical Co., Nanotech 01176-13) and 0.25 g of polyethylene glycol (average molecular weight 500,000) are dispersed / dissolved in 5 g of propylene carbonate, and a wire bar is formed on the patterned electrode. The whole surface was applied using This was baked at 500 ° C. for 1 hour to obtain a porous membrane 1. The film thickness of the obtained porous membrane was 3.5 μm.

(多孔質膜2:本発明)
SiO2(関東化学製、ナノテック37848−23)0.26g、ポリエチレングリコール(平均分子量50万)0.25gを炭酸プロピレン5g中に分散/溶解し、これをパターン化した電極上にワイヤーバーを用いて全面塗布した。これを500℃、1時間焼成し、多孔質膜2を得た。得られた多孔質膜の膜厚は2.8μmであった。
(Porous membrane 2: the present invention)
Disperse / dissolve 0.26 g of SiO 2 (manufactured by Kanto Chemical Co., Nanotech 37848-23) and 0.25 g of polyethylene glycol (average molecular weight 500,000) in 5 g of propylene carbonate, and use a wire bar on the patterned electrode. The whole surface was applied. This was baked at 500 ° C. for 1 hour to obtain a porous membrane 2. The film thickness of the obtained porous membrane was 2.8 μm.

(多孔質膜3:比較例)
TiO2とSbをドープしたSnO2の混合物(石原産業製、ET−300W)0.59gを炭酸プロピレン5g中に分散し、これをパターン化した電極上にワイヤーバーを用いて全面塗布した。これを500℃、1時間焼成し、多孔質膜3を得た。得られた多孔質膜の膜厚は3.2μmであった。
(Porous membrane 3: Comparative example)
A mixture of SnO 2 doped with TiO 2 and Sb (Ishihara Sangyo Co., Ltd., ET-300W) 0.59 g was dispersed in 5 g of propylene carbonate, and this was coated on the entire surface of the patterned electrode using a wire bar. This was baked at 500 ° C. for 1 hour to obtain a porous membrane 3. The resulting porous membrane had a thickness of 3.2 μm.

(多孔質膜4:比較例)
SnO2(関東化学製、ナノテック37314−13)0.82gとポリエチレングリコール(平均分子量50万)0.17gを炭酸プロピレン5g中に分散し、これをパターン化した電極上にワイヤーバーを用いて全面塗布した。これを500℃、1時間焼成し、多孔質膜4を得た。得られた多孔質膜の膜厚は3.8μmであった。
(Porous membrane 4: Comparative example)
SnO 2 (manufactured by Kanto Chemical Co., Nanotech 37314-13) and polyethylene glycol (average molecular weight of 500,000) 0.17 g were dispersed in 5 g of propylene carbonate, and this was patterned on the entire surface using a wire bar on the patterned electrode. Applied. This was baked at 500 ° C. for 1 hour to obtain a porous film 4. The film thickness of the obtained porous membrane was 3.8 μm.

〔表示素子の作製〕
(エレクトロクロミック媒体の調製)
0.05モル/Lの過塩素酸リチウム、0.05モル/Lのフェロセンをγ−ブチロラクトンに溶解した。これにエレクトロクロミック色素として、ビス−(2−フォスフォノエチル)−4,4−ビピリジニウムジクロライドを0.2モル/L相当量を溶解させ、エレクトロクロミック媒体を得た。
[Production of display element]
(Preparation of electrochromic medium)
0.05 mol / L lithium perchlorate and 0.05 mol / L ferrocene were dissolved in γ-butyrolactone. An electrochromic medium was obtained by dissolving bis- (2-phosphonoethyl) -4,4-bipyridinium dichloride in an amount corresponding to 0.2 mol / L as an electrochromic dye.

ガラス製スペーサ(平均粒子径20μm)を介して、電極パターンを形成していないITO付ガラスと、電極表面に上記作製した多孔質膜1〜4を形成したガラス基板を、ITO側が対向するように重ね合わせ、間隙に上記作製したエレクトロクロミック媒体を注入して周囲を封止し、それぞれ表示素子1〜4を作製した。   Through a glass spacer (average particle diameter 20 μm), the glass with ITO on which no electrode pattern is formed and the glass substrate on which the porous films 1 to 4 are formed on the electrode surface are opposed to the ITO side. The electrochromic medium prepared above was overlapped and injected into the gap to seal the periphery, and display elements 1 to 4 were manufactured.

〔表示素子の評価〕
(駆動実験)
各表示素子に対して、駆動電圧一定の条件で、電圧印加時間を変えながら、駆動−リセットを繰り返し、500nmでの反射率変化を計測した。その結果を図2に示す。
[Evaluation of display element]
(Drive experiment)
For each display element, the drive-reset was repeated while changing the voltage application time under the condition of constant drive voltage, and the change in reflectance at 500 nm was measured. The result is shown in FIG.

図2より、本発明の多孔質膜1、2は、反応速度の低下もなく、色素の焼きつきも起こらない良好な結果を得た。これに対し、比較例の多孔質膜3、4は、反応速度の低下がり、色素の焼きつきも見られた。   From FIG. 2, the porous films 1 and 2 of the present invention obtained good results with no reduction in reaction rate and no dye burn-in. On the other hand, in the porous films 3 and 4 of the comparative example, the reaction rate decreased and the dye burn-in was also observed.

本発明のエレクトロクロミック表示素子の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the electrochromic display element of this invention. 表示素子の反射率変化を示す図である。It is a figure which shows the reflectance change of a display element.

符号の説明Explanation of symbols

1 絶縁性微粒子
2 電極層
3 導電性微粒子
4 エレクトロクロミック媒体
5 シール
6 基板
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Insulating fine particle 2 Electrode layer 3 Conductive fine particle 4 Electrochromic medium 5 Seal 6 Substrate

Claims (6)

少なくとも一対の基板間にエレクトロクロミック媒体を含有するエレクトロクロミック表示素子であって、両基板の内側の表面に電極層が施され、少なくとも一方の電極層上に、絶縁性多孔質膜が形成されていることを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 An electrochromic display element containing an electrochromic medium between at least a pair of substrates, wherein an electrode layer is applied to the inner surfaces of both substrates, and an insulating porous film is formed on at least one of the electrode layers An electrochromic display element. 前記絶縁性多孔質膜が形成された側の電極層及び基板が、実質的に透明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。 2. The electrochromic display element according to claim 1, wherein the electrode layer and the substrate on the side on which the insulating porous film is formed are substantially transparent. 前記絶縁性多孔質膜が金属酸化物の微粒子で形成されていることを特徴とする請求項1または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 insulating porous film is formed of metal oxide fine particles. 前記金属酸化物の微粒子が、SiO2またはAl23であることを特徴とすると請求項3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 3, wherein the metal oxide fine particles are SiO 2 or Al 2 O 3 . 前記エレクトロクロミック媒体が、少なくともエレクトロクロミック剤と電解質を含むことを特徴とする請求項1〜4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 electrochromic medium includes at least an electrochromic agent and an electrolyte. 前記エレクトロクロミック剤が絶縁性多孔質膜に吸着していることを特徴とする請求項5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 5, wherein the electrochromic agent is adsorbed on an insulating porous film.
JP2005345470A 2005-11-30 2005-11-30 Electrochromic display element Pending JP2007148230A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005345470A JP2007148230A (en) 2005-11-30 2005-11-30 Electrochromic display element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005345470A JP2007148230A (en) 2005-11-30 2005-11-30 Electrochromic display element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2007148230A true JP2007148230A (en) 2007-06-14

Family

ID=38209675

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005345470A Pending JP2007148230A (en) 2005-11-30 2005-11-30 Electrochromic display element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2007148230A (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086259A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Chiba Univ Medium and display device
JP2009098632A (en) * 2007-09-28 2009-05-07 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Electrochromic display device
JP2010026452A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Canon Inc Display device
JP2010117560A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Electrochromic display device
JP2011017873A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Ricoh Co Ltd Electrochromic display device and driving method therefor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009086259A (en) * 2007-09-28 2009-04-23 Chiba Univ Medium and display device
JP2009098632A (en) * 2007-09-28 2009-05-07 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Electrochromic display device
JP2010026452A (en) * 2008-07-24 2010-02-04 Canon Inc Display device
JP2010117560A (en) * 2008-11-13 2010-05-27 Funai Electric Advanced Applied Technology Research Institute Inc Electrochromic display device
JP2011017873A (en) * 2009-07-08 2011-01-27 Ricoh Co Ltd Electrochromic display device and driving method therefor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4877228B2 (en) Electrochromic display element and full-color electrochromic display element
JP2007178733A (en) Electrochromic display element and method for manufacturing the same
JP5104860B2 (en) Electrochemical display element manufacturing method and electrochemical display element
JPWO2008111321A1 (en) Display element
JP2007148230A (en) Electrochromic display element
JPWO2008087879A1 (en) Display element
JP4946442B2 (en) Display element
JP2008224717A (en) Display device
JP2010117635A (en) Display element
JP4998470B2 (en) Display element
JPWO2008146674A1 (en) Display element
JP5071002B2 (en) Display element
JPWO2008056510A1 (en) Display element
JP5287254B2 (en) Display element
JP2005189299A (en) Electrochemical display device
JP2009145461A (en) Electrochemical display element and its manufacturing method
JP2011232488A (en) Display element
JP4992241B2 (en) Display element
JP2007241178A (en) Display element
JP2009069479A (en) Display element
JP2009288409A (en) Display element
JP5256480B2 (en) Display element
JP2008185686A (en) Method for driving display element
JP5309476B2 (en) Display element
JP5347516B2 (en) Method for manufacturing electrochemical display element