JP2007248834A - Display element - Google Patents
Display element Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007248834A JP2007248834A JP2006072467A JP2006072467A JP2007248834A JP 2007248834 A JP2007248834 A JP 2007248834A JP 2006072467 A JP2006072467 A JP 2006072467A JP 2006072467 A JP2006072467 A JP 2006072467A JP 2007248834 A JP2007248834 A JP 2007248834A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- titanium oxide
- display element
- silver
- particle size
- scattering layer
- 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
Links
Images
Landscapes
- Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
- Devices For Indicating Variable Information By Combining Individual Elements (AREA)
Abstract
Description
本発明は、銀の溶解析出を利用した電気化学的な表示素子に関するものである。 The present invention relates to an electrochemical display element utilizing silver dissolution precipitation.
近年、パーソナルコンピューターの動作速度の向上、ネットワークインフラの普及、データストレージの大容量化と低価格化に伴い、従来紙への印刷物で提供されたドキュメントや画像等の情報を、より簡便な電子情報として入手、電子情報を閲覧する機会が益々増大している。 In recent years, with the increase in the operating speed of personal computers, the spread of network infrastructure, the increase in capacity and price of data storage, information such as documents and images provided on printed paper on paper has become easier to use electronic information. Opportunities to obtain and browse electronic information are increasing more and more.
この様な電子情報の閲覧手段として、従来の液晶ディスプレイやCRT、また近年では、有機ELディスプレイ等の発光型が主として用いられているが、特に、電子情報がドキュメント情報の場合、比較的長時間にわたってこの閲覧手段を注視する必要があり、これらの行為は必ずしも人間に優しい手段とは言い難く、一般に発光型のディスプレイの欠点として、フリッカーで目が疲労する、持ち運びに不便、読む姿勢が制限され、静止画面に視線を合わせる必要が生じる、長時間読むと消費電力が嵩む等が知られている。 As a means for browsing such electronic information, a conventional liquid crystal display or CRT, and in recent years, a light emitting type such as an organic EL display is mainly used. In particular, when the electronic information is document information, it is relatively long time. It is necessary to pay close attention to this browsing means, and these actions are not necessarily human-friendly means. Generally, as a disadvantage of the light-emitting display, eyes flicker due to flickering, inconvenient to carry, reading posture is limited It is known that it is necessary to adjust the line of sight to a still screen, and that power consumption increases when read for a long time.
これらの欠点を補う表示手段として、外光を利用し、像保持の為に電力を消費しない(メモリー性)反射型ディスプレイが知られているが、下記の理由で十分な性能を有しているとは言い難い。 As a display means that compensates for these drawbacks, a reflection type display that uses external light and does not consume power for image retention (memory type) is known, but has sufficient performance for the following reasons. It's hard to say.
すなわち、反射型液晶等の偏光板を用いる方式は、反射率が約40%と低く白表示に難があり、また構成部材の作製に用いる製法の多くは簡便とは言い難い。また、ポリマー分散型液晶は高い電圧を必要とし、また有機物同士の屈折率差を利用しているため、得られる画像のコントラストが十分でない。また、ポリマーネットワーク型液晶は電圧高いことと、メモリー性を向上させるために複雑なTFT回路が必要である等の課題を抱えている。また、電気泳動法による表示素子は、10V以上の高い電圧が必要となり、電気泳動性粒子凝集による耐久性に懸念がある。また、エレクトロクロミック表示素子は、3V以下の低電圧で駆動が可能であるが、黒色またはカラー色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブルー、グリーン、レッド等)の色品質が十分でなく、メモリー性を確保するため表示セルに蒸着膜等の複雑な膜構成が必要などの懸念点がある。 That is, the method using a polarizing plate such as a reflective liquid crystal has a low reflectance of about 40% and is difficult to display white, and many of the production methods used for producing the constituent members are not easy. In addition, the polymer dispersed liquid crystal requires a high voltage and utilizes the difference in refractive index between organic substances, so that the resulting image has insufficient contrast. In addition, the polymer network type liquid crystal has problems such as a high voltage and a complicated TFT circuit required to improve the memory performance. In addition, a display element based on electrophoresis requires a high voltage of 10 V or more, and there is a concern about durability due to electrophoretic particle aggregation. In addition, the electrochromic display element can be driven at a low voltage of 3 V or less, but the color quality of black or color (yellow, magenta, cyan, blue, green, red, etc.) is not sufficient, and the memory property is low. In order to ensure, there is a concern that the display cell requires a complicated film configuration such as a vapor deposition film.
これら上述の各方式の欠点を解消する表示方式として、金属または金属塩の溶解析出を利用するエレクトロデポジション(以下EDと略す)方式が知られている。ED方式は、3V以下の低電圧で駆動が可能で、簡便なセル構成、黒と白のコントラストや黒品質に優れる等の利点があり、様々な方法が開示されている(例えば、特許文献1〜3参照。)。 As a display method that eliminates the drawbacks of each of the above-described methods, an electrodeposition (hereinafter abbreviated as ED) method that utilizes dissolution of metal or metal salt is known. The ED method can be driven at a low voltage of 3 V or less, has advantages such as a simple cell configuration, excellent black-white contrast and black quality, and various methods have been disclosed (for example, Patent Document 1). -3)).
本発明者らは、表示素子の構成において、白色散乱層を導入することにより、白反射率を向上させることができることを見出したが、この様な構成からなる表示素子を繰り返し駆動させた際に、閲覧側の電極に汚れが発生するという問題が生じることが判明した。これは、閲覧側の透明電極上に像様に析出した銀粒子が、画像をリセットする際、すなわち銀の溶解駆動を行った際にも、銀粒子が完全に溶解せずに残留しまうことにより発生することが判明した。更に、溶解せずに残留した銀粒子が核となり、次の画像表示時に不必要な銀画像粒子を形成する。このように生じた銀粒子は、次の消去駆動でも溶解しにくく、これを繰り返すことにより、透明電極の汚れとなり、コントラストが低下し、画像品質の劣化を招く結果となる。
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡便な部材構成で、低電圧で駆動可能で、表示コントラストが高い表示素子であり、白表示反射率が十分高く、繰り返し駆動での電極汚れの発生が少ない表示素子を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its object is a display element that can be driven at a low voltage with a simple member configuration, has a high display contrast, has a sufficiently high white display reflectance, and is repeatedly driven. It is an object of the present invention to provide a display element that is less likely to cause electrode contamination.
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
1.対向電極間に、銀、または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質と、多孔質白色散乱層とを有し、銀の溶解析出を生じさせるように対向電極の駆動操作を行う表示素子であって、該多孔質白色散乱層が、表面を酢酸塩で処理した酸化チタン粒子により構成されていることを特徴とする表示素子。 1. A display element having an electrolyte containing silver or a compound containing silver in the chemical structure and a porous white scattering layer between the counter electrodes and driving the counter electrode so as to cause dissolution and precipitation of silver The display element is characterized in that the porous white scattering layer is composed of titanium oxide particles whose surface is treated with acetate.
2.前記酸化チタン粒子の表面処理を行う酢酸塩が、酢酸マグネシウムまたは酢酸亜鉛であることを特徴とする前記1に記載の表示素子。 2. 2. The display element according to 1 above, wherein the acetate for surface treatment of the titanium oxide particles is magnesium acetate or zinc acetate.
3.酸化チタン粒子に硫酸塩を用いた表面処理を施した後、該酸化チタン粒子を用いて多孔質白色散乱層が形成されたことを特徴とする前記1または2に記載の表示素子。 3. 3. The display element according to 1 or 2 above, wherein the titanium oxide particles are subjected to a surface treatment using sulfate, and then a porous white scattering layer is formed using the titanium oxide particles.
4.前記多孔質白色散乱層が含有する酸化チタン粒子の粒径分布が、少なくとも0.1μm以上、0.4μm未満の範囲に極大値を有することを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の表示素子。 4). In any one of 1 to 3 above, the particle size distribution of the titanium oxide particles contained in the porous white scattering layer has a maximum value in a range of at least 0.1 μm or more and less than 0.4 μm. The display element as described.
5.前記酸化チタン粒子の粒径分布が、少なくとも2つの極大値を有することを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の表示素子。 5. 5. The display element according to any one of 1 to 4, wherein a particle size distribution of the titanium oxide particles has at least two maximum values.
本発明により、簡便な部材構成で、低電圧で駆動可能で、表示コントラストが高い表示素子であり、白表示反射率が十分高く、電極汚れの発生が少ない表示素子を提供することができた。 According to the present invention, it is possible to provide a display element that has a simple member configuration, can be driven at a low voltage, has a high display contrast, has a sufficiently high white display reflectance, and generates less electrode contamination.
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、対向電極間に、銀、または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質と、多孔質白色散乱層とを有し、銀の溶解析出を生じさせるように対向電極の駆動操作を行う表示素子であって、該多孔質白色散乱層が、表面を酢酸塩で処理した酸化チタンにより構成されていることを特徴とする表示素子により、簡便な部材構成で、低電圧で駆動可能で、表示コントラストが高い表示素子であり、白表示反射率が十分高く、電極汚れの発生が少ない表示素子を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。 As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor has an electrolyte containing silver or a compound containing silver in a chemical structure between a counter electrode and a porous white scattering layer, A display element for driving a counter electrode so as to cause dissolution and precipitation, wherein the porous white scattering layer is composed of titanium oxide whose surface is treated with acetate. The present inventors have found that a display element that can be driven at a low voltage with a simple member configuration, has a high display contrast, has a sufficiently high white display reflectance, and is less likely to cause electrode contamination. It depends on you.
以下、本発明の表示素子の詳細について説明する。 Details of the display element of the present invention will be described below.
〔セルの基本構成〕
図1は、本発明の表示素子の基本的な構成を示す概略断面図である。
[Basic cell structure]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the basic configuration of the display element of the present invention.
図1において、本発明の表示素子は、対向電極(透明電極)1′の上に多孔質白色散乱層3を設け、対向電極1との間に電解質2を保持し、電源Vから対向電極1′、1に電圧または電流を印加することにより、電解質2中に含まれる銀の溶解反応または析出反応を生じさせ、銀を含む化合物の光の透過/吸収という光学的特性の違いを利用して表示状態を変更する表示素子である。
In FIG. 1, the display element of the present invention is provided with a porous white scattering layer 3 on a counter electrode (transparent electrode) 1 ′, holding an
〔多孔質白色散乱層〕
本発明における多孔質白色散乱層とは、実質的に白色を呈する層であり、その層構造中に電解質液が浸透することができる孔を多数保有する層である。
(Porous white scattering layer)
The porous white scattering layer in the present invention is a layer that exhibits a substantially white color, and is a layer that has a large number of pores into which the electrolyte solution can permeate in the layer structure.
本発明の表示素子においては、表示素子を構成する本発明に係る多孔質白色散乱層が、表面を酢酸塩で処理した酸化チタン粒子により構成されていることを特徴とする。 In the display element of the present invention, the porous white scattering layer according to the present invention constituting the display element is composed of titanium oxide particles whose surface is treated with acetate.
一般に、表示素子においては、電解質中に単に白色顔料を分散させただけでは、十分な白色度を得ることが難しいが、白色顔料を用いて白色散乱層とすることで、白色度の向上を達成することができる。 In general, in display elements, it is difficult to obtain sufficient whiteness by simply dispersing a white pigment in the electrolyte. However, whiteness is improved by using a white pigment as a white scattering layer. can do.
白色顔料としては、酸化チタン、酸化亜鉛などが広く知られているが、本発明では、電解質との屈折率差が大きく、少ない量で白色を得ることが可能であるため、酸化チタンを使用し、更には、酸化チタンを適用することにより、本発明の目的効果を十分に発揮できることを見出したものである。 As the white pigment, titanium oxide, zinc oxide and the like are widely known. However, in the present invention, since the refractive index difference from the electrolyte is large and white can be obtained in a small amount, titanium oxide is used. Furthermore, the present inventors have found that the intended effects of the present invention can be sufficiently exhibited by applying titanium oxide.
酸化チタン粒子に対する表面処理については、「酸化チタン 物性と応用技術」(清野学著、技報堂出版発行、1991年)2.5章などに紹介されている。多くの場合、アルミナ、アルミナとシリカやチタニアで処理することが知られている。また、ポリオール系、アルカノールアミン系、シリコン系の有機物で処理することが知られている。 Surface treatment of titanium oxide particles is introduced in Chapter 2.5 of “Titanium oxide properties and applied technology” (Kyoto Seino, published by Gihodo Publishing, 1991). In many cases, it is known to treat with alumina, alumina and silica or titania. It is also known to treat with a polyol, alkanolamine, or silicon organic material.
本発明では、酸化チタン粒子に酢酸塩で表面処理を施すことにより、酸化チタンの白色散乱性能を劣化させることなく、銀画像の析出/溶解反応を向上させることができることを見出した。これにより、形成した銀画像を消失される際に、溶解不良となる銀粒子数が低減し、その結果、白地の汚れが生じにくくなった。 In the present invention, it has been found that by subjecting titanium oxide particles to surface treatment with acetate, the silver image precipitation / dissolution reaction can be improved without deteriorating the white scattering performance of titanium oxide. As a result, when the formed silver image is lost, the number of silver particles that cause poor dissolution is reduced, and as a result, white background stains are less likely to occur.
酸化チタン粒子を酢酸塩で処理する具体的な方法としては、酢酸塩を含む水溶液に、酸化チタンを加えて煮沸する程度の高温で加熱することで、酸化チタン表面に酢酸塩を付与させることができる。 A specific method for treating titanium oxide particles with acetate is to add acetate to the titanium oxide surface by heating the aqueous solution containing acetate to a temperature that is sufficient to add and boil titanium oxide. it can.
本発明の酸化チタンの表面処理に用いる酢酸塩としては、特に制限はないが、例えば、酢酸マグネシウム〔Mg(CH3COO)2〕、酢酸亜鉛〔Zn(CH3COO)〕、酢酸ナトリウム〔Na(CH3COO)〕などを挙げることができ、好ましくは酢酸マグネシウムまたは酢酸亜鉛である。 The acetate used for the surface treatment of the titanium oxide of the present invention is not particularly limited. For example, magnesium acetate [Mg (CH 3 COO) 2 ], zinc acetate [Zn (CH 3 COO)], sodium acetate [Na (CH 3 COO)] and the like, and preferably magnesium acetate or zinc acetate.
また、本発明の表示素子においては、別工程で上記方法に従って酢酸塩により酸化チタン表面に処理を施した後、この酢酸塩で表面処理した酸化チタン(以下、表面処理済酸化チタンともいう)を用いて、対向電極間に多孔質白色散乱層を形成させることが、本発明の目的効果をより発揮できる観点から好ましい。 Further, in the display element of the present invention, after the titanium oxide surface is treated with acetate according to the above method in a separate step, the surface-treated titanium oxide (hereinafter also referred to as surface-treated titanium oxide) is treated. It is preferable to form a porous white scattering layer between the counter electrodes from the viewpoint of further achieving the object effect of the present invention.
次いで、多孔質白色散乱層を形成する本発明に係る表面処理済酸化チタンの粒径分布について説明する。 Next, the particle size distribution of the surface-treated titanium oxide according to the present invention for forming the porous white scattering layer will be described.
本発明においては、多孔質白色散乱層を構成する表面処理済酸化チタンを、上記で規定する粒径分布とすることにより、本発明の目的効果をより一層発揮させることができる。 In the present invention, when the surface-treated titanium oxide constituting the porous white scattering layer has a particle size distribution as defined above, the object and effects of the present invention can be further exhibited.
本発明に係る表面処理済酸化チタンの粒径分布及び粒径の極大値の測定は、例えば、「酸化チタン 物性と応用技術」(清野学著、技報堂出版発行、1991年)の5.5.1章(p82〜86)に記載の方法に準じて求めることができる。 The measurement of the particle size distribution and the maximum value of the particle size of the surface-treated titanium oxide according to the present invention is, for example, 5.5. It can be determined according to the method described in Chapter 1 (p82 to 86).
また、具体的には、測定対象の2種以上の表面処理済酸化チタン混合物を、表面処理済酸化チタン不溶性の溶媒中に分散させた後、例えば、レーザー散乱式粒径分布測定器(例えば、SALD2200(島津製作所製)やマルバーン社製ゼータサイザー1000等などを用いて測定しても良いし、あるいは表面処理済酸化チタン混合物を直接、透過型電子顕微鏡あるいは走査型電子顕微鏡で観察し、得られた粒子画像から、粒径を求める方法等を用いることができる。この時、球換算の体積粒子径を、その表面処理済酸化チタンの直径と定義する。 Specifically, two or more kinds of surface-treated titanium oxide mixtures to be measured are dispersed in a surface-treated titanium oxide-insoluble solvent, and then, for example, a laser scattering particle size distribution analyzer (for example, Measurement may be performed using SALD2200 (manufactured by Shimadzu Corporation), Zetasizer 1000 manufactured by Malvern, or the like, or the surface-treated titanium oxide mixture is directly observed with a transmission electron microscope or a scanning electron microscope. From the particle image, a method for obtaining the particle diameter can be used, and the volume particle diameter in terms of sphere is defined as the diameter of the surface-treated titanium oxide.
このように測定した粒径データについて、横軸に表面処理済酸化チタンの粒径値を、縦軸に各粒径値における表面処理済酸化チタンの個数をプロットして、表面処理済酸化チタンの粒径分布曲線を作成する。 For the particle size data measured in this way, the particle size value of the surface-treated titanium oxide is plotted on the horizontal axis, and the number of surface-treated titanium oxides at each particle size value is plotted on the vertical axis. Create a particle size distribution curve.
図2は、上記の方法に従って求めた粒径分布データを基に、横軸に表面処理済酸化チタンの粒径値を、縦軸に各粒径値における表面処理済酸化チタン個数をプロットしたグラフであり、図2のa)では、粒径の異なる小粒径の表面処理済酸化チタンA1と、大粒径の表面処理済酸化チタンB1のそれぞれの粒径分布が完全に分離された状態の例を示しており、図2のb)では、小粒径と大粒径の表面処理済酸化チタンの粒径分布が完全には分離できない様態の例を示してある。本発明においては、いずれの場合も、それぞれの極大値の粒径を、各粒子群の平均粒径とし、この粒径極大値を構成する粒子とは、両極大値の間に生じる極小値の部分までとする。すなわち、図2のb)では、極小値の粒径であるR3を境に、分離する。 FIG. 2 is a graph in which the particle size value of surface-treated titanium oxide is plotted on the horizontal axis and the number of surface-treated titanium oxides on each particle size value is plotted on the vertical axis based on the particle size distribution data obtained according to the above method. In FIG. 2a, the particle size distributions of the surface-treated titanium oxide A1 having a small particle size and a surface-treated titanium oxide B1 having a large particle size are completely separated. An example is shown, and FIG. 2 b) shows an example in which the particle size distribution of the surface-treated titanium oxide having a small particle size and a large particle size cannot be completely separated. In the present invention, in any case, the particle size of each maximum value is the average particle size of each particle group, and the particles constituting this particle size maximum value are the minimum values generated between both maximum values. Up to the part. That is, in b) of FIG. 2, it isolate | separates on the boundary of R3 which is the minimum particle diameter.
本発明に係る多孔質白色散乱層においては、含有する表面処理済酸化チタンの粒径分布が、少なくとも0.1μm以上、0.4μm未満の範囲に極大値を有することが好ましく、さらには、含有する表面処理済酸化チタンの粒径分布が、少なくとも2つの極大値を有することがより好ましい。 In the porous white scattering layer according to the present invention, the particle size distribution of the surface-treated titanium oxide to be contained preferably has a maximum value in a range of at least 0.1 μm or more and less than 0.4 μm, and further contains More preferably, the particle size distribution of the surface-treated titanium oxide having at least two maximum values.
このように少なくとも2つの粒径分布の極大値を有する酸化チタンにおいては、少なくとも一つの極大値が、0.1μm以上、0.4μm未満の範囲であることが好ましく、更には、小さい方の粒径極大値(図2のb)におけるR2)が0.1μm以上、0.4μm未満の範囲であることがより好ましい。 Thus, in the titanium oxide having the maximum value of at least two particle size distributions, it is preferable that at least one maximum value is in the range of 0.1 μm or more and less than 0.4 μm, and further, the smaller particle It is more preferable that the radius maximum value (R2) in FIG. 2B is in the range of 0.1 μm or more and less than 0.4 μm.
また、本発明に係る多孔質白色散乱層においては、含有する表面処理済酸化チタンの粒径分布で示される極大値のうち、粒径の大きい極大値が示す粒径R1と粒径の小さい極大値が示す粒径R2とが、R1/R2=1.5〜4.5の関係にあることが好ましい。 Further, in the porous white scattering layer according to the present invention, among the maximum values indicated by the particle size distribution of the surface-treated titanium oxide contained, the particle size R1 indicated by the maximum value having a large particle size and the maximum value having a small particle size are shown. The particle size R2 indicated by the value is preferably in a relationship of R1 / R2 = 1.5 to 4.5.
また、本発明に係る多孔質白色散乱層においては、大きい粒径極大値を構成する表面処理済酸化チタンを、全表面処理済酸化チタンの5質量%以上、50質量%以下含有することが好ましい。 Further, in the porous white scattering layer according to the present invention, it is preferable that the surface-treated titanium oxide constituting a large particle size maximum value is contained in an amount of 5% by mass or more and 50% by mass or less of the total surface-treated titanium oxide. .
また、多孔質白色散乱層を透明電極上に設けた場合に特に、粒径の違いによる2層以上の積層構造を形成し、透明電極に接する層に含有される表面処理済酸化チタンの平均粒径を、それより上部に配置される層に含有される表面処理済酸化チタンの平均粒径より大きい構成とすることが好ましい。 Further, particularly when the porous white scattering layer is provided on the transparent electrode, the average particle size of the surface-treated titanium oxide formed in the layer in contact with the transparent electrode, which forms a laminated structure of two or more layers due to the difference in particle size It is preferable that the diameter is larger than the average particle diameter of the surface-treated titanium oxide contained in the layer disposed above it.
図3は、単一粒径の表面処理済酸化チタンを用いて多孔質白色散乱層を構成した表示素子の一例を示す概略断面図である。 FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing an example of a display element in which a porous white scattering layer is configured using a surface-treated titanium oxide having a single particle diameter.
図3のa)は、粒径分布の極大値が一つの、実質的に均一な酸化チタン粒子により構成された多孔質白色散乱層を有する表示素子の概略断面図である。 FIG. 3 a is a schematic cross-sectional view of a display device having a porous white scattering layer composed of substantially uniform titanium oxide particles having a single maximum value of the particle size distribution.
図3のb)は、透明電極1′と表面処理済酸化チタン4間に析出した銀粒子5の状態を示す模式図である。
FIG. 3 b is a schematic diagram showing the state of the
図4は、平均粒径の異なる2種の表面処理済酸化チタンより構成された多孔質白色散乱層を有する表示素子の一例を示す概略断面図である。 FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing an example of a display element having a porous white scattering layer composed of two types of surface-treated titanium oxides having different average particle diameters.
図4のa)は表示素子の断面図で、図3と同様に、対向電極1、1′間に電解質2を有し、対向電極の一つである透明電極1′上に、粒径の異なる2種の表面処理済酸化チタン、すなわち、大粒径の表面処理済酸化チタン4Aと小粒径の表面処理済酸化チタン4Bとから多孔質白色散乱層3が構成されており、図4のa)に示す構成からなる表面処理済酸化チタン群では、2つの粒径極大値を有する粒径分布曲線となる。
4a is a cross-sectional view of the display element, and similarly to FIG. 3, the
図4のb)は、透明電極1′と表面処理済酸化チタン4間に析出した銀粒子5の状態を示す模式図である。
FIG. 4 b is a schematic diagram showing the state of the
図5は、平均粒径の異なる2種の表面処理済酸化チタンより構成された多孔質白色散乱層を有する表示素子の他の一例を示す概略断面図である。 FIG. 5 is a schematic cross-sectional view showing another example of a display element having a porous white scattering layer composed of two types of surface-treated titanium oxides having different average particle diameters.
図5のa)においては、対向電極の一つである透明電極1′に接する側に、大粒径の表面処理済酸化チタン4A群を配置し、その上部に小粒径の表面処理済酸化チタン4B群を配置させた構成とするものである。
In a) of FIG. 5, a group of surface-treated
図5のb)は、透明電極1′と表面処理済酸化チタン4間に析出した銀粒子5の状態を示す模式図である。
FIG. 5 b) is a schematic diagram showing the state of the
図4に記載の様な表面処理済酸化チタンの配置を形成する方法としては、粒径の異なる2種以上の表面処理済酸化チタンを、表面処理済酸化チタンの不溶性溶媒及び必要に応じて電解質に実質的に溶解しない水溶性高分子を塗布用バインダを含む溶液中に均一に分散した後、透明電極上に塗設することにより得ることができる。この時、使用する2種以上の表面処理済酸化チタンの粒径やそれぞれの混合比率を適宜選択することにより、所望の白色散乱を形成することができる。 As a method of forming the arrangement of the surface-treated titanium oxide as shown in FIG. 4, two or more kinds of surface-treated titanium oxides having different particle diameters are obtained by using an insoluble solvent for the surface-treated titanium oxide and, if necessary, an electrolyte. A water-soluble polymer that does not substantially dissolve in the solution can be uniformly dispersed in a solution containing a coating binder and then coated on a transparent electrode. At this time, desired white scattering can be formed by appropriately selecting the particle diameters and mixing ratios of two or more kinds of surface-treated titanium oxides to be used.
また、図5に記載の様な表面処理済酸化チタンの配置を形成する方法としては、粒径の異なる2種以上の表面処理済酸化チタンを用い、それぞれの表面処理済酸化チタンを不溶性溶媒及び必要に応じて電解質に実質的に溶解しない水溶性高分子を塗布用バインダを含む溶液中に均一に分散して、粒径の異なる表面処理済酸化チタンを含む各塗布液を調製した後、はじめに最も大粒径の表面処理済酸化チタンを含む塗布液を、透明電極上に所定の膜厚で塗布し、次いで小粒径の表面処理済酸化チタンを含む塗布液を塗布することで形成することができる。 Further, as a method of forming the arrangement of the surface-treated titanium oxide as shown in FIG. 5, two or more kinds of surface-treated titanium oxides having different particle diameters are used, and each surface-treated titanium oxide is used as an insoluble solvent and After preparing each coating solution containing surface-treated titanium oxide with different particle diameters by uniformly dispersing a water-soluble polymer that is not substantially dissolved in the electrolyte as necessary in a solution containing a coating binder, Forming the coating solution containing the surface-treated titanium oxide having the largest particle size on the transparent electrode with a predetermined film thickness and then applying the coating solution containing the surface-treated titanium oxide having a small particle size Can do.
本発明においては、表面処理済酸化チタンを用いて多孔性白色散乱層を形成するために、電解質に実質的に溶解しない水溶性高分子を塗布用バインダとして用いることができる。 In the present invention, in order to form a porous white scattering layer using surface-treated titanium oxide, a water-soluble polymer that does not substantially dissolve in the electrolyte can be used as a coating binder.
本発明に係る電解質溶媒に実質的に溶解しない水溶性高分子としては、ゼラチン、ゼラチン誘導体等の蛋白質またはセルロース誘導体、澱粉、アラビアゴム、デキストラン、プルラン、カラギーナン等の多糖類のような天然化合物や、ポリビニールアルコール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド重合体やそれらの誘導体等の合成高分子化合物が挙げられる。ゼラチン誘導体としては、アセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、ポリビニルアルコール誘導体としては、末端アルキル器変性ポリビニルアルコール、末端メルカプト基変性ポリビニルアルコール、セルロース誘導体としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。更に、リサーチ・ディスクロージャー及び特開昭64−13546号の(71)頁〜(75)頁に記載されたもの、また、米国特許第4,960,681号、特開昭62−245260号等に記載の高吸水性ポリマー、すなわち−COOMまたは−SO3M(Mは水素原子またはアルカリ金属)を有するビニルモノマーの単独重合体またはこのビニルモノマー同士もしくは他のビニルモノマー(例えばメタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニウム、アクリル酸カリウム等)との共重合体も使用される。これらのバインダーは2種以上組み合わせて用いることもできる。 Examples of water-soluble polymers that are substantially insoluble in the electrolyte solvent according to the present invention include proteins such as gelatin and gelatin derivatives or cellulose derivatives, natural compounds such as polysaccharides such as starch, gum arabic, dextran, pullulan and carrageenan, And synthetic polymer compounds such as polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, acrylamide polymers and derivatives thereof. Examples of gelatin derivatives include acetylated gelatin, phthalated gelatin, polyvinyl alcohol derivatives include terminal alkyl-modified polyvinyl alcohol, terminal mercapto group-modified polyvinyl alcohol, and cellulose derivatives include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and the like. It is done. Furthermore, Research Disclosure and those described in pages (71) to (75) of JP-A No. 64-13546, US Pat. No. 4,960,681, JP-A No. 62-245260, etc. superabsorbent polymers described, namely -COOM or -SO 3 M (M is a hydrogen atom or an alkali metal) homopolymer or a vinyl monomer together or with other vinyl monomers (e.g., sodium methacrylate in the vinyl monomer having a methacrylic acid Copolymers with ammonium, potassium acrylate, etc.) are also used. Two or more of these binders can be used in combination.
本発明においては、ゼラチン及びゼラチン誘導体、または、ポリビニルアルコールもしくはその誘導体を好ましく用いることができる。 In the present invention, gelatin and gelatin derivatives, or polyvinyl alcohol or derivatives thereof can be preferably used.
本発明でいう電解質溶媒に実質的に溶解しないとは、−20℃から120℃の温度において、電解質溶媒1kgあたりの溶解量が0g以上、10g以下である状態と定義し、質量測定法、液体クロマトグラムやガスクロマトグラムによる成分定量法等の公知の方法により溶解量を求めることができる。 In the present invention, “substantially insoluble in an electrolyte solvent” is defined as a state in which the dissolved amount per kg of electrolyte solvent is 0 g or more and 10 g or less at a temperature of −20 ° C. to 120 ° C. The amount of dissolution can be determined by a known method such as a component determination method using a chromatogram or a gas chromatogram.
本発明に係る水溶性高分子と白色顔料との水混和物は、公知の分散方法に従って白色顔料が水中分散された形態が好ましい。水溶性高分子/白色顔料の混合比は、容積比で1〜0.01が好ましく、より好ましくは、0.3〜0.05の範囲である。 The water mixture of the water-soluble polymer and the white pigment according to the present invention preferably has a form in which the white pigment is dispersed in water according to a known dispersion method. The volume ratio of the water-soluble polymer / white pigment mixing ratio is preferably 1 to 0.01, and more preferably 0.3 to 0.05.
本発明に係る水溶性高分子と白色顔料との水混和物を塗布する媒体は、表示素子の対向電極間の構成要素上であればいずれの位置でもよいが、対向電極の少なくとも1方の電極面上に付与することが好ましい。媒体への付与の方法としては、例えば、塗布方式、液噴霧方式、気相を介する噴霧方式として、圧電素子の振動を利用して液滴を飛翔させる方式、例えば、ピエゾ方式のインクジェットヘッドや、突沸を利用したサーマルヘッドを用いて液滴を飛翔させるバブルジェット(登録商標)方式のインクジェットヘッド、また空気圧や液圧により液を噴霧するスプレー方式等が挙げられる。 The medium for applying the water mixture of the water-soluble polymer and the white pigment according to the present invention may be at any position as long as it is on the component between the counter electrodes of the display element, but at least one of the counter electrodes. It is preferable to apply on the surface. As a method for applying to a medium, for example, a coating method, a liquid spraying method, a spraying method via a gas phase, a method of flying droplets using vibration of a piezoelectric element, for example, a piezoelectric inkjet head, Examples thereof include a bubble jet (registered trademark) type ink jet head that causes droplets to fly using a thermal head that uses bumping, and a spray type that sprays liquid by air pressure or liquid pressure.
塗布方式としては、公知の塗布方式より適宜選択することができ、例えば、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースローラーコーター、トランスファーローラーコーター、カーテンコーター、ダブルローラーコーター、スライドホッパーコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、ビードコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カレンダーコーター、押し出しコーター等が挙げられる。 The coating method can be appropriately selected from known coating methods. For example, an air doctor coater, blade coater, rod coater, knife coater, squeeze coater, impregnation coater, reverse roller coater, transfer roller coater, curtain coater, double coater Examples include roller coaters, slide hopper coaters, gravure coaters, kiss roll coaters, bead coaters, cast coaters, spray coaters, calendar coaters, and extrusion coaters.
本発明に係る媒体上に付与した水溶性高分子と白色顔料との水混和物の乾燥は、水を蒸発できる方法であればいかなる方法であってもよい。例えば、熱源からの加熱、赤外光を用いた加熱法、電磁誘導による加熱法等が挙げられる。また、水蒸発は減圧下で行ってもよい。 The water mixture of the water-soluble polymer and the white pigment applied on the medium according to the present invention may be dried by any method as long as water can be evaporated. For example, heating from a heat source, a heating method using infrared light, a heating method using electromagnetic induction, and the like can be given. Further, water evaporation may be performed under reduced pressure.
また、本発明の表示素子では、上記説明した水混和物を塗布乾燥中または乾燥後に、硬化剤により水溶性高分子の効果反応を行うことができる。 Further, in the display element of the present invention, the water-soluble polymer can be reacted effectively with a curing agent during or after application of the water mixture described above.
本発明で用いられる硬膜剤の例としては、例えば、米国特許第4,678,739号の第41欄、同第4,791,042号、特開昭59−116655号、同62−245261号、同61−18942号、同61−249054号、同61−245153号、特開平4−218044号等に記載の硬膜剤が挙げられる。より具体的には、アルデヒド系硬膜剤(ホルムアルデヒド等)、アジリジン系硬膜剤、エポキシ系硬膜剤、ビニルスルホン系硬膜剤(N,N′−エチレン−ビス(ビニルスルホニルアセタミド)エタン等)、N−メチロール系硬膜剤(ジメチロール尿素等)、ほう酸、メタほう酸あるいは高分子硬膜剤(特開昭62−234157号等に記載の化合物)が挙げられる。水溶性高分子としてゼラチンを用いる場合は、硬膜剤の中で、ビニルスルホン型硬膜剤やクロロトリアジン型硬膜剤を単独または併用して使用することが好ましい。また、ポリビニルアルコールを用いる場合はホウ酸やメタホウ酸等の含ホウ素化合物の使用が好ましい。 Examples of the hardener used in the present invention include, for example, U.S. Pat. No. 4,678,739, column 41, 4,791,042, JP-A-59-116655, and 62-245261. No. 61-18942, 61-249054, 61-245153, JP-A-4-218044, and the like. More specifically, aldehyde hardeners (formaldehyde, etc.), aziridine hardeners, epoxy hardeners, vinyl sulfone hardeners (N, N'-ethylene-bis (vinylsulfonylacetamide) Ethane, etc.), N-methylol hardeners (dimethylolurea, etc.), boric acid, metaboric acid or polymer hardeners (compounds described in JP-A-62-234157). When gelatin is used as the water-soluble polymer, it is preferable to use a vinyl sulfone type hardener or a chlorotriazine type hardener alone or in combination. Moreover, when using polyvinyl alcohol, it is preferable to use boron-containing compounds such as boric acid and metaboric acid.
これらの硬膜剤は、水溶性高分子1g当たり0.001〜1g、好ましくは0.005〜0.5gが用いられる。また、膜強度を上げるため熱処理や、硬化反応時の湿度調整を行うことも可能である。 These hardeners are used in an amount of 0.001 to 1 g, preferably 0.005 to 0.5 g, per 1 g of water-soluble polymer. In addition, it is possible to perform heat treatment and humidity adjustment during the curing reaction in order to increase the film strength.
(電解質)
本発明に係る電解質には、特開2005−266652号公報に記載されている一般式(1)から(7)で示されるような化合物を添加することができる。具体的には、特開2005−266652号公報の段落番号〔0036〕から同〔0078〕に記載されているような化合物である。特に好ましいのは、一般式(2)および一般式(6)の化合物である。更に、一般式(2)の場合には、トリアゾール環を有するものがより好ましい。また、一般式(6)の場合には、S原子と直接結合している元素が炭素であることがより好ましい。
(Electrolytes)
To the electrolyte according to the present invention, compounds represented by general formulas (1) to (7) described in JP-A-2005-266652 can be added. Specifically, it is a compound as described in Paragraph Nos. [0036] to [0078] of JP-A-2005-266652. Particularly preferred are compounds of general formula (2) and general formula (6). Furthermore, in the case of the general formula (2), those having a triazole ring are more preferable. In the case of general formula (6), it is more preferable that the element directly bonded to the S atom is carbon.
本発明に係る電解質には、銀、または銀を化学構造中に含む化合物を含有する。本発明に係る銀または銀を化学構造中に含む化合物とは、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態等の相の状態種、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種は、特に問わない。 The electrolyte according to the present invention contains silver or a compound containing silver in the chemical structure. Silver or a compound containing silver in the chemical structure according to the present invention is a general term for compounds such as silver oxide, silver sulfide, metallic silver, silver colloidal particles, silver halide, silver complex compounds, and silver ions. Phase state species such as solid state, solubilized state in liquid, and gas state, and charged state species such as neutral, anionic, and cationic are not particularly limited.
本発明の表示素子においては、ヨウ化銀、塩化銀、臭化銀、酸化銀、硫化銀、クエン酸銀、酢酸銀、ベヘン酸銀、p−トルエンスルホン酸銀、メルカプト類との銀塩、イミノジ酢酸類との銀錯体、等の公知の銀塩化合物を用いることができる。これらの中でハロゲンやカルボン酸や銀との配位性を有する窒素原子を有しない化合物を銀塩として用いるのが好ましく、例えば、p−トルエンスルホン酸銀が好ましい。 In the display device of the present invention, silver iodide, silver chloride, silver bromide, silver oxide, silver sulfide, silver citrate, silver acetate, silver behenate, silver p-toluenesulfonate, silver salt with mercapto, A known silver salt compound such as a silver complex with iminodiacetic acid can be used. Among these, it is preferable to use, as a silver salt, a compound that does not have a nitrogen atom having coordination properties with halogen, carboxylic acid, or silver, and for example, silver p-toluenesulfonate is preferable.
本発明に係る電解質層に含まれる銀イオン濃度は、0.2モル/kg≦[Ag]≦2.0モル/kgが好ましい。銀イオン濃度が0.2モル/kgより少ないと希薄な銀溶液となり駆動速度が遅延し、2モル/kgよりも大きいと溶解性が劣化し、低温保存時に析出が起きやすくなる傾向にあり不利である。 The silver ion concentration contained in the electrolyte layer according to the present invention is preferably 0.2 mol / kg ≦ [Ag] ≦ 2.0 mol / kg. If the silver ion concentration is less than 0.2 mol / kg, it becomes a dilute silver solution, and the driving speed is delayed. If it is greater than 2 mol / kg, the solubility deteriorates, and precipitation tends to occur during low-temperature storage, which is disadvantageous. It is.
一般に、銀の溶解析出を生じさせるためには、電解質層中で銀を可溶化することが必要である。例えば、銀と配位結合を生じさたり、銀と弱い共有結合を生じさせるような、銀と相互作用を示す化学構造種を含む化合物等と共存させて、銀または銀を含む化合物を可溶化物に変換する手段を用いるのが一般的である。前記化学構造種として、ハロゲン原子、メルカプト基、カルボキシル基、イミノ基等が知られているが、本発明においては、チオエーテル基も銀溶剤として、有用に作用し、共存化合物への影響が少なく、溶媒への溶解度が高い特徴がある。 Generally, in order to cause dissolution and precipitation of silver, it is necessary to solubilize silver in the electrolyte layer. For example, solubilize silver or a compound containing silver by coexisting with a compound containing a chemical structural species that interacts with silver, such as a coordinate bond with silver or a weak covalent bond with silver. It is common to use a means for converting to an object. As the chemical structural species, halogen atoms, mercapto groups, carboxyl groups, imino groups and the like are known, but in the present invention, the thioether group is also useful as a silver solvent and has little influence on the coexisting compound, It is characterized by high solubility in solvents.
本発明の表示素子においては、電解質層に含まれるハロゲンイオンまたはハロゲン原子のモル濃度を[X](モル/kg)とし、前記電解質層に含まれる銀または銀を化学構造中に含む化合物の銀の総モル濃度を[Ag](モル/kg)としたとき、下式(1)で規定する条件を満たすことが好ましい。 In the display element of the present invention, the molar concentration of halogen ions or halogen atoms contained in the electrolyte layer is [X] (mol / kg), and silver or silver contained in the electrolyte layer is a compound that contains silver in the chemical structure. When the total molar concentration of [Ag] is [Ag] (mol / kg), it is preferable that the condition defined by the following formula (1) is satisfied.
式(1)
0≦[X]/[Ag]≦0.01
本発明でいうハロゲン原子とは、ヨウ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子のことをいう。[X]/[Ag]が0.01よりも大きい場合は、銀の酸化還元反応時に、X-→X2が生じ、X2は黒化銀と容易にクロス酸化して黒化銀を溶解させ、メモリー性を低下させる要因の1つになるので、ハロゲン原子のモル濃度は銀のモル濃度に対してできるだけ低い方が好ましい。本発明においては、0≦[X]/[Ag]≦0.001がより好ましい。ハロゲンイオンを添加する場合、ハロゲン種については、メモリー性向上の観点から、各ハロゲン種モル濃度総和が[I]<[Br]<[Cl]<[F]であることが好ましい。
Formula (1)
0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.01
The halogen atom as used in the field of this invention means an iodine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and a fluorine atom. When [X] / [Ag] is larger than 0.01, X − → X 2 is generated during the redox reaction of silver, and X 2 easily cross-oxidizes with blackened silver to dissolve blackened silver. Therefore, the molar concentration of halogen atoms is preferably as low as possible relative to the molar concentration of silver. In the present invention, 0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.001 is more preferable. In the case of adding halogen ions, the halogen species preferably have a total molar concentration of [I] <[Br] <[Cl] <[F] from the viewpoint of improving memory properties.
また、本発明に係る電解質には、目的効果を損なわない範囲で溶媒を併用することができる。具体的には、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−(N−メチル)−2−ピロリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,Nジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ブチロニトリル、プロピオニトリル、アセトニトリル、アセチルアセトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ブタノール、1−ブタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、エタノール、メタノール、無水酢酸、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ジメトキシエタン、ジエトキシフラン、テトラヒドロフラン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、水等が挙げられる。これらの溶媒の内、凝固点が−20℃以下、かつ沸点が120℃以上の溶媒を少なくとも1種含むことが好ましい。 Moreover, a solvent can be used in combination with the electrolyte according to the present invention as long as the target effect is not impaired. Specifically, tetramethylurea, sulfolane, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 2- (N-methyl) -2-pyrrolidinone, hexamethylphosphortriamide, N-methylpropionamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, N, N dimethylformamide, N-methylformamide, butyronitrile, propionitrile, acetonitrile, acetylacetone, 4-methyl-2-pentanone, 2-butanol, 1-butanol, 2 -Propanol, 1-propanol, ethanol, methanol, acetic anhydride, ethyl acetate, ethyl propionate, dimethoxyethane, diethoxyfuran, tetrahydrofuran, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol monobuty Ether, water and the like. Among these solvents, it is preferable to include at least one solvent having a freezing point of −20 ° C. or lower and a boiling point of 120 ° C. or higher.
さらに本発明で用いることのできる溶媒としては、J.A.Riddick,W.B.Bunger,T.K.Sakano,“Organic Solvents”,4th ed.,John Wiley & Sons(1986)、Y.Marcus,“Ion Solvation”,John Wiley & Sons(1985)、C.Reichardt,“Solvents and Solvent Effects in Chemistry”,2nd ed.,VCH(1988)、G.J.Janz,R.P.T.Tomkins,“Nonaqueous Electorlytes Handbook”,Vol.1,Academic Press(1972)に記載の化合物を挙げることができる。 Furthermore, as a solvent which can be used in the present invention, J.P. A. Riddick, W.M. B. Bunger, T.A. K. Sakano, “Organic Solvents”, 4th ed. , John Wiley & Sons (1986). Marcus, “Ion Solvation”, John Wiley & Sons (1985), C.I. Reichardt, “Solvents and Solvent Effects in Chemistry”, 2nd ed. VCH (1988), G .; J. et al. Janz, R.A. P. T. T. et al. Tomkins, “Nonqueous Electronics Handbook”, Vol. 1, Academic Press (1972).
本発明において、電解質溶媒は単一種であっても、溶媒の混合物であってもよいが、エチレンカーボネートを含む混合溶媒が好ましい。エチレンカーボネートの添加量は、全電解質溶媒質量の10質量%以上、90質量%以下が好ましい。特に好ましい電解質溶媒は、プロピレンカーボネート/エチレンカーボネートの質量比が7/3〜3/7の混合溶媒である。プロピレンカーボネート比が7/3より大きいとイオン伝導性が劣り応答速度が低下し、3/7より小さいと低温時に電解質が析出しやすくなる。 In the present invention, the electrolyte solvent may be a single type or a mixture of solvents, but a mixed solvent containing ethylene carbonate is preferred. The addition amount of ethylene carbonate is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less of the total electrolyte solvent mass. A particularly preferable electrolyte solvent is a mixed solvent having a mass ratio of propylene carbonate / ethylene carbonate of 7/3 to 3/7. When the propylene carbonate ratio is larger than 7/3, the ionic conductivity is inferior and the response speed is lowered. When the propylene carbonate ratio is smaller than 3/7, the electrolyte tends to be deposited at a low temperature.
本発明の表示素子において、電解質が液体である場合には、以下の化合物を電解質中に含むことができる。カリウム化合物としてKCl、KI、KBr等、リチウム化合物としてLiBF4、LiClO4、LiPF6、LiCF3SO3等、テトラアルキルアンモニウム化合物として過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム、ホウフッ化テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムハライド等が挙げられる。また、特開2003−187881号公報の段落番号〔0062〕〜〔0081〕に記載の溶融塩電解質組成物も好ましく用いることができる。さらに、I-/I3 -、Br-/Br3 -、キノン/ハイドロキノン等の酸化還元対になる化合物を用いることができる。 In the display element of the present invention, when the electrolyte is a liquid, the following compounds can be included in the electrolyte. KCl, KI, KBr, etc. as potassium compounds, LiBF 4 , LiClO 4 , LiPF 6 , LiCF 3 SO 3 etc. as lithium compounds, tetraethylammonium perchlorate, tetrabutylammonium perchlorate, tetraethylammonium borofluoride as tetraalkylammonium compounds And tetrabutylammonium borofluoride and tetrabutylammonium halide. Moreover, the molten salt electrolyte composition described in JP-A-2003-187881 paragraphs [0062] to [0081] can also be preferably used. Furthermore, a compound that becomes a redox pair such as I − / I 3 − , Br − / Br 3 − , and quinone / hydroquinone can be used.
また、支持電解質が固体である場合には、電子伝導性やイオン伝導性を示す以下の化合物を電解質中に含むことができる。 Further, when the supporting electrolyte is a solid, the following compounds exhibiting electron conductivity and ion conductivity can be contained in the electrolyte.
パーフルオロスルフォン酸を含むフッ化ビニル系高分子、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、トリフェニルアミン類、ポリビニルカルバゾール類、ポリメチルフェニルシラン類、Cu2S、Ag2S、Cu2Se、AgCrSe2等のカルコゲニド、CaF2、PbF2、SrF2、LaF3、TlSn2F5、CeF3等の含F化合物、Li2SO4、Li4SiO4、Li3PO4等のLi塩、ZrO2、CaO、Cd2O3、HfO2、Y2O3、Nb2O5、WO3、Bi2O3、AgBr、AgI、CuCl、CuBr、CuBr、CuI、LiI、LiBr、LiCl、LiAlCl4、LiAlF4、AgSBr、C5H5NHAg5I6、Rb4Cu16I7Cl13、Rb3Cu7Cl10、LiN、Li5NI2、Li6NBr3等の化合物が挙げられる。
Vinyl fluoride polymer containing perfluorosulfonic acid, polythiophene, polyaniline, polypyrrole, triphenylamines, polyvinylcarbazoles, polymethylphenylsilanes, Cu 2 S, Ag 2 S, Cu 2 Se, AgCrSe 2, etc. F-containing compounds such as chalcogenide, CaF 2 , PbF 2 , SrF 2 , LaF 3 , TlSn 2 F 5 , CeF 3 , Li salts such as Li 2 SO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 3 PO 4 , ZrO 2 , CaO , Cd 2 O 3 , HfO 2 , Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 , WO 3 , Bi 2 O 3 , AgBr, AgI, CuCl, CuBr, CuBr, CuI, LiI, LiBr, LiCl, LiAlCl 4 , LiAlF 4 , AgSBr, C 5 H 5 NHAg 5 I 6, Rb 4 Cu 16 I 7 Cl 13, Rb 3 Cu 7 Cl 10, LiN,
また、支持電解質としてゲル状電解質を用いることもできる。電解質が非水系の場合、特開平11−185836号公報の段落番号〔0057〕〜〔0059〕に記載のオイルゲル化剤を用いことができる。 Moreover, a gel electrolyte can also be used as the supporting electrolyte. When the electrolyte is non-aqueous, the oil gelling agents described in paragraphs [0057] to [0059] of JP-A No. 11-185836 can be used.
(電解質添加の増粘剤)
本発明の表示素子においては、電解質層に増粘剤を用いることができ、例えば、ゼラチン、アラビアゴム、ポリ(ビニルアルコール)、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリ(ビニルピロリドン)、ポリ(アルキレングリコール)、カゼイン、デンプン、ポリ(アクリル酸)、ポリ(メチルメタクリル酸)、ポリ(塩化ビニル)、ポリ(メタクリル酸)、コポリ(スチレン−無水マレイン酸)、コポリ(スチレン−アクリロニトリル)、コポリ(スチレン−ブタジエン)、ポリ(ビニルアセタール)類(例えば、ポリ(ビニルホルマール)及びポリ(ビニルブチラール))、ポリ(エステル)類、ポリ(ウレタン)類、フェノキシ樹脂、ポリ(塩化ビニリデン)、ポリ(エポキシド)類、ポリ(カーボネート)類、ポリ(ビニルアセテート)、セルロースエステル類、ポリ(アミド)類、疎水性透明バインダーとして、ポリビニルブチラール、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリウレタン等が挙げられる。
(Thickener added with electrolyte)
In the display element of the present invention, a thickener can be used in the electrolyte layer. For example, gelatin, gum arabic, poly (vinyl alcohol), hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, poly ( Vinylpyrrolidone), poly (alkylene glycol), casein, starch, poly (acrylic acid), poly (methyl methacrylic acid), poly (vinyl chloride), poly (methacrylic acid), copoly (styrene-maleic anhydride), copoly ( Styrene-acrylonitrile), copoly (styrene-butadiene), poly (vinyl acetal) s (eg, poly (vinyl formal) and poly (vinyl butyral)), poly (esters), poly (urethanes), phenoxy resins, poly (PVC Redene), poly (epoxides), poly (carbonates), poly (vinyl acetate), cellulose esters, poly (amides), hydrophobic transparent binders such as polyvinyl butyral, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, polyester, Examples include polycarbonate, polyacrylic acid, polyurethane and the like.
これらの増粘剤は2種以上を併用して用いてもよい。また、特開昭64−13546号公報の71〜75頁に記載の化合物を挙げることができる。これらの中で好ましく用いられる化合物は、各種添加剤との相溶性と白色粒子の分散安定性向上の観点から、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ヒドロキシプロピルセルロース類、ポリアルキレングリコール類である。 These thickeners may be used in combination of two or more. Moreover, the compound as described in pages 71-75 of Unexamined-Japanese-Patent No. 64-13546 can be mentioned. Among these, the compounds preferably used are polyvinyl alcohols, polyvinyl pyrrolidones, hydroxypropyl celluloses, and polyalkylene glycols from the viewpoint of compatibility with various additives and improvement in dispersion stability of white particles.
(電解質層のその他の添加剤)
本発明の表示素子の構成層には、保護層、フィルター層、ハレーション防止層、クロスオーバー光カット層、バッキング層等の補助層を挙げることができ、これらの補助層中には、各種の化学増感剤、貴金属増感剤、感光色素、強色増感剤、カプラー、高沸点溶剤、カブリ防止剤、安定剤、現像抑制剤、漂白促進剤、定着促進剤、混色防止剤、ホルマリンスカベンジャー、色調剤、硬膜剤、界面活性剤、増粘剤、可塑剤、スベリ剤、紫外線吸収剤、イラジエーション防止染料、フィルター光吸収染料、防ばい剤、ポリマーラテックス、重金属、帯電防止剤、マット剤等を、必要に応じて含有させることができる。
(Other additives for electrolyte layer)
Examples of the constituent layers of the display element of the present invention include auxiliary layers such as a protective layer, a filter layer, an antihalation layer, a crossover light cut layer, and a backing layer. Sensitizer, noble metal sensitizer, photosensitive dye, supersensitizer, coupler, high boiling point solvent, antifoggant, stabilizer, development inhibitor, bleach accelerator, fixing accelerator, color mixing inhibitor, formalin scavenger, Toning agents, hardeners, surfactants, thickeners, plasticizers, slip agents, UV absorbers, anti-irradiation dyes, filter light absorbing dyes, anti-bacterial agents, polymer latex, heavy metals, antistatic agents, matting agents Etc. can be contained as required.
上述したこれらの添加剤は、より詳しくは、リサーチディスクロージャー(以下、RDと略す)第176巻Item/17643(1978年12月)、同184巻Item/18431(1979年8月)、同187巻Item/18716(1979年11月)及び同308巻Item/308119(1989年12月)に記載されている。 More specifically, these additives described above are described in detail in Research Disclosure (hereinafter abbreviated as RD), Volume 176 Item / 17643 (December 1978), Volume 184, Item / 18431 (August 1979), Volume 187. Item / 18716 (November 1979) and Volume 308 Item / 308119 (December 1989).
これら三つのリサーチ・ディスクロージャーに示されている化合物種類と記載箇所を以下に掲載した。 The types of compounds and their descriptions shown in these three research disclosures are listed below.
添加剤 RD17643 RD18716 RD308119
頁 分類 頁 分類 頁 分類
化学増感剤 23 III 648右上 96 III
増感色素 23 IV 648〜649 996〜8 IV
減感色素 23 IV 998 IV
染料 25〜26 VIII 649〜650 1003 VIII
現像促進剤 29 XXI 648右上
カブリ抑制剤・安定剤
24 IV 649右上 1006〜7 VI
増白剤 24 V 998 V
硬膜剤 26 X 651左 1004〜5 X
界面活性剤 26〜7 XI 650右 1005〜6 XI
帯電防止剤 27 XII 650右 1006〜7 XIII
可塑剤 27 XII 650右 1006 XII
スベリ剤 27 XII
マット剤 28 XVI 650右 1008〜9 XVI
バインダー 26 XXII 1003〜4 IX
支持体 28 XVII 1009 XVII
(層構成)
本発明の表示素子の構成層について、さらに説明する。
Additive RD17643 RD18716 RD308119
Page Classification Page Classification Page Classification Chemical sensitizer 23 III 648 Upper right 96 III
Sensitizing dye 23 IV 648-649 996-8 IV
Desensitizing dye 23 IV 998 IV
Dye 25-26 VIII 649-650 1003 VIII
Development accelerator 29 XXI 648 Upper right Anti-fogging agent / stabilizer
24 IV 649 Upper right 1006-7 VI
Brightener 24 V 998 V
Hardener 26 X 651 Left 1004-5 X
Surfactant 26-7 XI 650 Right 1005-6 XI
Antistatic agent 27 XII 650 Right 1006-7 XIII
Plasticizer 27 XII 650 Right 1006 XII
Slipper 27 XII
Matting agent 28 XVI 650 Right 1008-9 XVI
Binder 26 XXII 1003-4 IX
Support 28 XVII 1009 XVII
(Layer structure)
The constituent layers of the display element of the present invention will be further described.
本発明の表示素子に係る構成層として、正孔輸送材料を含む構成層を設けることができる。正孔輸送材料として、例えば、芳香族アミン類、トリフェニレン誘導体類、オリゴチオフェン化合物、ポリピロール類、ポリアセチレン誘導体、ポリフェニレンビニレン誘導体、ポリチエニレンビニレン誘導体、ポリチオフェン誘導体、ポリアニリン誘導体、ポリトルイジン誘導体、CuI、CuSCN、CuInSe2、Cu(In,Ga)Se、CuGaSe2、Cu2O、CuS、CuGaS2、CuInS2、CuAlSe2、GaP、NiO、CoO、FeO、Bi2O3、MoO2、Cr2O3等を挙げることができる。 As a constituent layer according to the display element of the present invention, a constituent layer containing a hole transport material can be provided. Examples of hole transport materials include aromatic amines, triphenylene derivatives, oligothiophene compounds, polypyrroles, polyacetylene derivatives, polyphenylene vinylene derivatives, polythienylene vinylene derivatives, polythiophene derivatives, polyaniline derivatives, polytoluidine derivatives, CuI, CuSCN CuInSe 2 , Cu (In, Ga) Se, CuGaSe 2 , Cu 2 O, CuS, CuGaS 2 , CuInS 2 , CuAlSe 2 , GaP, NiO, CoO, FeO, Bi 2 O 3 , MoO 2 , Cr 2 O 3 Etc.
(基板)
本発明で用いることのできる基板としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリカーボネート類、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンジナフタレンジカルボキシラート、ポリエチレンナフタレート類、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアセタール類、ポリスチレン等の合成プラスチックフィルムも好ましく使用できる。また、シンジオタクチック構造ポリスチレン類も好ましい。これらは、例えば、特開昭62−117708号、特開平1−46912、同1−178505号の各公報に記載されている方法により得ることができる。更に、ステンレス等の金属製基盤や、バライタ紙、及びレジンコート紙等の紙支持体ならびに上記プラスチックフィルムに反射層を設けた支持体、特開昭62−253195号(29〜31頁)に支持体として記載されたものが挙げられる。RDNo.17643の28頁、同No.18716の647頁右欄から648頁左欄及び同No.307105の879頁に記載されたものも好ましく使用できる。これらの支持体には、米国特許第4,141,735号のようにTg以下の熱処理を施すことで、巻き癖をつきにくくしたものを用いることができる。また、これらの支持体表面を支持体と他の構成層との接着の向上を目的に表面処理を行っても良い。本発明では、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理を表面処理として用いることができる。更に公知技術第5号(1991年3月22日アズテック有限会社発行)の44〜149頁に記載の支持体を用いることもできる。更にRDNo.308119の1009頁やプロダクト・ライセシング・インデックス、第92巻P108の「Supports」の項に記載されているものが挙げられる。その他に、ガラス基板や、ガラスを練りこんだエポキシ樹脂を用いることができる。
(substrate)
Examples of the substrate that can be used in the present invention include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polyethylene dinaphthalene dicarboxylate, polyethylene naphthalates, polyvinyl chloride, polyimide, and polyvinyl acetal. Synthetic plastic films such as polystyrene can also be preferably used. Syndiotactic polystyrenes are also preferred. These can be obtained, for example, by the methods described in JP-A Nos. 62-117708, 1-46912 and 1-178505. Further, a metal substrate such as stainless steel, a paper support such as baryta paper and resin coated paper, and a support provided with a reflective layer on the plastic film, supported by JP-A-62-253195 (pages 29-31) The thing described as a body is mentioned. RDNo. 17643, page 28, ibid. No. 18716, page 647, right column to page 648, left column, and No. 307105, page 879 can also be preferably used. As these supports, those having resistance to curling due to heat treatment of Tg or less as in US Pat. No. 4,141,735 can be used. Further, the surface of these supports may be subjected to surface treatment for the purpose of improving the adhesion between the support and other constituent layers. In the present invention, glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, and flame treatment can be used as the surface treatment. Furthermore, the support body described in pages 44 to 149 of publicly known technology No. 5 (issued by Aztec Co., Ltd. on March 22, 1991) can also be used. Furthermore, RDNo. 308119, page 1009, Product Licensing Index, Volume 92, P108, “Supports”, and the like. In addition, a glass substrate or an epoxy resin kneaded with glass can be used.
(電極)
本発明の表示素子においては、対向電極の少なくとも1種が金属電極であることが好ましい。金属電極としては、例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、ビスマス、及びそれらの合金等の公知の金属種を用いることができる。金属電極は、電解質中の銀の酸化還元電位に近い仕事関数を有する金属が好ましく、中でも銀または銀含有率80%以上の銀電極が、銀の還元状態維持の為に有利であり、また電極汚れ防止にも優れる。電極の作製方法は、蒸着法、印刷法、インクジェット法、スピンコート法、CVD法等の既存の方法を用いることができる。
(electrode)
In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the counter electrodes is a metal electrode. As the metal electrode, for example, known metal species such as platinum, gold, silver, copper, aluminum, zinc, nickel, titanium, bismuth, and alloys thereof can be used. The metal electrode is preferably a metal having a work function close to the redox potential of silver in the electrolyte. Above all, silver or a silver electrode having a silver content of 80% or more is advantageous for maintaining the reduced state of silver. Excellent in preventing dirt. As an electrode manufacturing method, an existing method such as an evaporation method, a printing method, an ink jet method, a spin coating method, or a CVD method can be used.
また、本発明の表示素子は、対向電極の少なくとも1種が透明電極であることが好ましい。透明電極としては、透明で電気を通じるものであれば特に制限はない。例えば、Indium Tin Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)、Indium Zinc Oxide(IZO:インジウム亜鉛酸化物)、酸化スズ(FTO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、白金、金、銀、ロジウム、銅、クロム、炭素、アルミニウム、シリコン、アモルファスシリコン、BSO(Bismuth Silicon Oxide)等が挙げられる。電極をこのように形成するには、例えば、基板上にITO膜をスパッタリング法等でマスク蒸着するか、ITO膜を全面形成した後、フォトリソグラフィ法でパターニングすればよい。表面抵抗値としては、100Ω/□以下が好ましく、10Ω/□以下がより好ましい。透明電極の厚みは特に制限はないが、0.1〜20μmであるのが一般的である。 In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the counter electrodes is a transparent electrode. The transparent electrode is not particularly limited as long as it is transparent and conducts electricity. For example, Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide), Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide), Tin Oxide (FTO), Indium Oxide, Zinc Oxide, Platinum, Gold, Silver, Rhodium, Copper, Chromium, Examples thereof include 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.
(表示素子のその他の構成要素)
本発明の表示素子には、必要に応じて、シール剤、柱状構造物、スペーサー粒子を用いることができる。
(Other components of the display element)
In the display element of the present invention, a sealant, a columnar structure, and spacer particles can be used as necessary.
シール剤は外に漏れないように封入するためのものであり封止剤とも呼ばれ、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン−チオール系樹脂、シリコーン系樹脂、変性ポリマー樹脂等の、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の硬化タイプを用いることができる。 Sealing agent is for sealing so that it does not leak out. It is also called sealing agent. Epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, ene-thiol resin, silicone resin, modified resin A curing type such as a polymer resin, such as a thermosetting type, a photocurable type, a moisture curable type, and an anaerobic curable type can be used.
柱状構造物は、基板間の強い自己保持性(強度)を付与し、例えば、格子配列等の所定のパターンに一定の間隔で配列された、円柱状体、四角柱状体、楕円柱状体、台形柱状体等の柱状構造物を挙げることができる。また、所定間隔で配置されたストライプ状のものでもよい。この柱状構造物はランダムな配列ではなく、等間隔な配列、間隔が徐々に変化する配列、所定の配置パターンが一定の周期で繰り返される配列等、基板の間隔を適切に保持でき、且つ、画像表示を妨げないように考慮された配列であることが好ましい。柱状構造物は表示素子の表示領域に占める面積の割合が1〜40%であれば、表示素子として実用上十分な強度が得られる。 The columnar structure provides strong self-holding (strength) between the substrates, for example, a columnar body, a quadrangular columnar body, an elliptical columnar body, a trapezoidal array arranged in a predetermined pattern such as a lattice arrangement. A columnar structure such as a columnar body can be given. Alternatively, stripes arranged at predetermined intervals may be used. This columnar structure is not a random array, but can be properly maintained at intervals of the substrate, such as an evenly spaced array, an array in which the interval gradually changes, and an array in which a predetermined arrangement pattern is repeated at a constant period. The arrangement is preferably considered so as not to disturb the display. If the ratio of the area occupied by the columnar structure in the display area of the display element is 1 to 40%, a practically sufficient strength as a display element can be obtained.
一対の基板間には、該基板間のギャップを均一に保持するためのスペーサーが設けられていてもよい。このスペーサーとしては、樹脂製または無機酸化物製の球体を例示できる。また、表面に熱可塑性の樹脂がコーティングしてある固着スペーサーも好適に用いられる。基板間のギャップを均一に保持するために柱状構造物のみを設けてもよいが、スペーサー及び柱状構造物をいずれも設けてもよいし、柱状構造物に代えて、スペーサーのみをスペース保持部材として使用してもよい。スペーサーの直径は柱状構造物を形成する場合はその高さ以下、好ましくは当該高さに等しい。柱状構造物を形成しない場合はスペーサーの直径がセルギャップの厚みに相当する。 A spacer may be provided between the pair of substrates for uniformly maintaining a gap between the substrates. Examples of the spacer include a sphere made of resin or inorganic oxide. Further, a fixed spacer having a surface coated with a thermoplastic resin is also preferably used. In order to hold the gap between the substrates uniformly, only the columnar structure may be provided, but both the spacer and the columnar structure may be provided, or instead of the columnar structure, only the spacer is used as the space holding member. May be used. The diameter of the spacer is equal to or less than the height of the columnar structure, preferably equal to the height. When the columnar structure is not formed, the diameter of the spacer corresponds to the thickness of the cell gap.
(スクリーン印刷)
本発明においては、シール剤、柱状構造物、電極パターン等をスクリーン印刷法で形成することもできる。スクリーン印刷法は、所定のパターンが形成されたスクリーンを基板の電極面上に被せ、スクリーン上に印刷材料(柱状構造物形成のための組成物、例えば、光硬化性樹脂など)を載せる。そして、スキージを所定の圧力、角度、速度で移動させる。これによって、印刷材料がスクリーンのパターンを介して該基板上に転写される。次に、転写された材料を加熱硬化、乾燥させる。スクリーン印刷法で柱状構造物を形成する場合、樹脂材料は光硬化性樹脂に限られず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂も使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニールエーテル樹脂、ポリビニールケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂等が挙げられる。樹脂材料は樹脂を適当な溶剤に溶解するなどしてペースト状にして用いることが望ましい。
(Screen printing)
In the present invention, a sealant, a columnar structure, an electrode pattern and the like can be formed by a screen printing method. In the screen printing method, a screen on which a predetermined pattern is formed is placed on an electrode surface of a substrate, and a printing material (a composition for forming a columnar structure, such as a photocurable resin) is placed on the screen. Then, the squeegee is moved at a predetermined pressure, angle, and speed. Thereby, the printing material is transferred onto the substrate through the pattern of the screen. Next, the transferred material is heat-cured and dried. When the columnar structure is formed by the screen printing method, the resin material is not limited to a photocurable resin, and for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin or an acrylic resin or a thermoplastic resin can also be used. As thermoplastic resins, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl acetate resin, polymethacrylate resin, polyacrylate resin, polystyrene resin, polyamide resin, polyethylene resin, polypropylene resin, fluororesin, polyurethane resin , Polyacrylonitrile resin, polyvinyl ether resin, polyvinyl ketone resin, polyether resin, polyvinyl pyrrolidone resin, saturated polyester resin, polycarbonate resin, chlorinated polyether resin and the like. The resin material is preferably used in the form of a paste by dissolving the resin in an appropriate solvent.
以上のようにして柱状構造物等を基板上に形成した後は、所望によりスペーサーを少なくとも一方の基板上に付与し、一対の基板を電極形成面を対向させて重ね合わせ、空セルを形成する。重ね合わせた一対の基板を両側から加圧しながら加熱することにより、貼り合わせて、表示セルが得られる。表示素子とするには、基板間に電解質組成物を真空注入法等によって注入すればよい。あるいは、基板を貼り合わせる際に、一方の基板に電解質組成物を滴下しておき、基板の貼り合わせと同時に液晶組成物を封入するようにしてもよい。 After the columnar structure or the like is formed on the substrate as described above, a spacer is provided on at least one of the substrates as desired, and the pair of substrates are overlapped with the electrode formation surfaces facing each other to form an empty cell. . A pair of stacked substrates is heated while being pressed from both sides, whereby the display cells are obtained. In order to obtain a display element, an electrolyte composition may be injected between substrates by a vacuum injection method or the like. Alternatively, when the substrates are bonded together, the electrolyte composition may be dropped on one substrate, and the liquid crystal composition may be sealed simultaneously with the bonding of the substrates.
(表示素子駆動方法)
本発明の表示素子においては、析出過電圧以上の電圧印加で黒化銀を析出させ、析出過電圧以下の電圧印加で黒化銀の析出を継続させる駆動操作を行なうことが好ましい。この駆動操作を行なうことにより、書き込みエネルギーの低下や、駆動回路負荷の低減や、画面としての書き込み速度を向上させることができる。一般に電気化学分野の電極反応において過電圧が存在することは公知である。例えば、過電圧については「電子移動の化学−電気化学入門」(1996年 朝倉書店刊)の121ページに詳しい解説がある。本発明の表示素子も電極と電解質中の銀との電極反応と見なすことができるので、銀溶解析出においても過電圧が存在することは容易に理解できる。過電圧の大きさは交換電流密度が支配するので、本発明のように黒化銀が生成した後に析出過電圧以下の電圧印加で黒化銀の析出を継続できるということは、黒化銀表面の方が余分な電気エネルギーが少なく容易に電子注入が行なえると推定される。
(Display element driving method)
In the display element of the present invention, it is preferable to perform a driving operation in which silver black is precipitated by applying a voltage equal to or higher than the precipitation overvoltage, and silver black is continuously precipitated by applying a voltage lower than the precipitation overvoltage. By performing this driving operation, the writing energy can be reduced, the driving circuit load can be reduced, and the writing speed as a screen can be improved. It is generally known that overvoltage exists in electrode reactions in the electrochemical field. For example, overvoltage is described in detail on page 121 of “Introduction to Chemistry of Electron Transfer—Introduction to Electrochemistry” (published by Asakura Shoten in 1996). Since the display element of the present invention can also be regarded as an electrode reaction between the electrode and silver in the electrolyte, it can be easily understood that overvoltage exists even in silver dissolution precipitation. Since the magnitude of the overvoltage is governed by the exchange current density, it is possible to continue silver black precipitation by applying a voltage equal to or lower than the precipitation overvoltage after the formation of silver black as in the present invention. However, it is estimated that electron injection can be easily performed with little extra electric energy.
本発明の表示素子の駆動操作は、単純マトリックス駆動であっても、アクティブマトリック駆動であってもよい。本発明でいう単純マトリックス駆動とは、複数の正極を含む正極ラインと複数の負極を含む負極ラインとが対向する形で互いのラインが垂直方向に交差した回路に、順次電流を印加する駆動方法のことを言う。単純マトリックス駆動を用いることにより、回路構成や駆動ICを簡略化でき安価に製造できるメリットがある。アクティブマトリックス駆動は、走査線、データライン、電流供給ラインが碁盤目状に形成され、各碁盤目に設けられたTFT回路により駆動させる方式である。画素毎にスイッチングが行えるので、諧調やメモリー機能などのメリットがあり、例えば、特開2004−29327号の図5に記載されている回路を用いることができる。 The driving operation of the display element of the present invention may be simple matrix driving or active matrix driving. The simple matrix driving in the present invention is a driving method in which a current is sequentially applied to a circuit in which a positive line including a plurality of positive electrodes and a negative electrode line including a plurality of negative electrodes are opposed to each other in a vertical direction. Say that. By using simple matrix driving, there is an advantage that the circuit configuration and driving IC can be simplified and manufactured at low cost. The active matrix drive is a system in which scanning lines, data lines, and current supply lines are formed in a grid pattern, and are driven by TFT circuits provided in each grid pattern. Since switching can be performed for each pixel, there are advantages such as gradation and a memory function. For example, a circuit described in FIG. 5 of JP-A-2004-29327 can be used.
(商品適用)
本発明の表示素子は、電子書籍分野、IDカード関連分野、公共関連分野、交通関連分野、放送関連分野、決済関連分野、流通物流関連分野等の用いることができる。具体的には、ドア用のキー、学生証、社員証、各種会員カード、コンビニストアー用カード、デパート用カード、自動販売機用カード、ガソリンステーション用カード、地下鉄や鉄道用のカード、バスカード、キャッシュカード、クレジットカード、ハイウェーカード、運転免許証、病院の診察カード、健康保険証、住民基本台帳、パスポート、電子ブック等が挙げられる。
(Product application)
The display element of the present invention can be used in an electronic book field, an ID card field, a public field, a traffic field, a broadcast field, a payment field, a distribution logistics field, and the like. Specifically, keys for doors, student ID cards, employee ID cards, various membership cards, convenience store cards, department store cards, vending machine cards, gas station cards, subway and railway cards, bus cards, Cash cards, credit cards, highway cards, driver's licenses, hospital examination cards, health insurance cards, Basic Resident Registers, passports, electronic books, etc.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
《酸化チタンの調製:酸化チタンの表面処理》
〔酸化チタン1の調製〕
平均粒径が0.26μmの酸化チタンを、30質量%の酢酸マグネシウム水溶液中に浸漬し、約80℃で加温しながら、1時間攪拌した後、濾別、水洗、乾燥して、表面処理済みの酸化チタン1を得た。
<< Preparation of titanium oxide: Surface treatment of titanium oxide >>
[Preparation of titanium oxide 1]
Titanium oxide having an average particle size of 0.26 μm is immersed in a 30% by weight magnesium acetate aqueous solution, stirred for 1 hour while being heated at about 80 ° C., then filtered, washed with water, dried, and surface treated. A finished titanium oxide 1 was obtained.
〔酸化チタン2の調製〕
平均粒径が0.26μmの酸化チタンを、20質量%の酢酸亜鉛水溶液中に浸漬し、約80℃で加温しながら、1時間攪拌した後、濾別、水洗、乾燥して、表面処理済みの酸化チタン2を得た。
[Preparation of titanium oxide 2]
Titanium oxide with an average particle size of 0.26 μm is immersed in a 20% by mass zinc acetate aqueous solution and stirred for 1 hour while heating at about 80 ° C., then filtered, washed with water, dried, and surface treated.
〔酸化チタン3の調製〕
平均粒径が0.26μmの酸化チタンを、20質量%の酢酸ナトリウム水溶液中に浸漬し、約80℃で加温しながら、1時間攪拌した後、濾別、水洗、乾燥して、表面処理済みの酸化チタン3を得た。
[Preparation of titanium oxide 3]
Titanium oxide having an average particle size of 0.26 μm is immersed in a 20% by mass aqueous sodium acetate solution, stirred for 1 hour while heating at about 80 ° C., then filtered, washed with water, dried and subjected to surface treatment. Used titanium oxide 3 was obtained.
〔酸化チタン4の調製〕
上記表面処理済みの酸化チタン1の調製において、平均粒径が0.26μmの酸化チタンを、平均粒径が0.40μmの酸化チタンに変更した以外は同様にして、表面処理済みの酸化チタン4を調製した。
[Preparation of titanium oxide 4]
In the preparation of the surface-treated titanium oxide 1, the surface-treated titanium oxide 4 was similarly prepared except that the titanium oxide having an average particle size of 0.26 μm was changed to titanium oxide having an average particle size of 0.40 μm. Was prepared.
〔酸化チタン5の調製:粒径の異なる2種の酸化チタン混合物〕
上記表面処理済みの酸化チタン1の調製において、平均粒径が0.26μmの酸化チタンを、平均粒径が0.45μmの酸化チタンに変更した以外は同様にして、表面処理済みの酸化チタン5Aを調製した。この表面処理済みの酸化チタン5Aと、上記調製した表面処理済みの酸化チタン1とを、1:2で混合して、これを酸化チタン5とした。
[Preparation of Titanium Oxide 5: Two Titanium Oxide Mixtures with Different Particle Sizes]
In the preparation of the surface-treated titanium oxide 1, the surface-treated titanium oxide 5A was similarly prepared except that the titanium oxide having an average particle size of 0.26 μm was changed to titanium oxide having an average particle size of 0.45 μm. Was prepared. This surface-treated titanium oxide 5A and the above-prepared surface-treated titanium oxide 1 were mixed at a ratio of 1: 2 to obtain
〔酸化チタン6:比較例〕
無処理の酸化チタン(シーアイ化成社製 ナノテック 平均粒径31nm)を酸化チタン6とした。
[Titanium oxide 6: Comparative example]
Untreated titanium oxide (Nanotech average particle size 31 nm, manufactured by C-I Kasei Co., Ltd.) was designated as titanium oxide 6.
〔酸化チタン7:比較例〕
アルミナ処理した酸化チタン(石原産業社製 R−630 平均粒径0.24μm)を酸化チタン7とした。
[Titanium oxide 7: Comparative example]
Titanium oxide 7 was made of alumina-treated titanium oxide (R-630 average particle size 0.24 μm manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.).
《表示素子の作製》
〔表示素子1の作製〕
(電解質液の調製)
ジメチルスルホキシド2.5g中に、ヨウ化ナトリウム90mg、ヨウ化銀75mgを加えて完全に溶解させた後に、ポリビニルピロリドン(平均分子量15000)を150mg加えて120℃に加熱しながら1時間撹拌し、電解質液を得た。
<< Production of display element >>
[Production of Display Element 1]
(Preparation of electrolyte solution)
In 2.5 g of dimethyl sulfoxide, 90 mg of sodium iodide and 75 mg of silver iodide were added and completely dissolved, and then 150 mg of polyvinylpyrrolidone (average molecular weight 15000) was added and stirred for 1 hour while heating to 120 ° C. A liquid was obtained.
(電極1の作製)
厚さ1.5mmで4cm×4cmのガラス基板上にピッチ145μm、電極幅130μmのストライプ状のITO膜を公知の方法に従って形成し透明電極(電極1)を得た。
(Production of electrode 1)
A striped ITO film having a thickness of 1.5 mm and a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm was formed on a 4 cm × 4 cm glass substrate according to a known method to obtain a transparent electrode (electrode 1).
(電極2の作製)
厚さ1.5mmで4cm×4cmのガラス基板に、公知の方法を用いて、電極厚み0.5μm、ピッチ145μm、電極間隔130μmのストライプ状の銀−パラジウム電極(電極2)を得た。
(Preparation of electrode 2)
A striped silver-palladium electrode (electrode 2) having an electrode thickness of 0.5 μm, a pitch of 145 μm, and an electrode interval of 130 μm was obtained on a 4 cm × 4 cm glass substrate having a thickness of 1.5 mm.
(多孔質白色散乱層1の作製)
ゼラチンを2質量%を含む水溶液中に、上記調製した酸化チタン1を20質量%相当量加え、超音波分散機にて混合、分散した。これをスクリーン印刷法により電極1上に100μmの湿潤膜厚で塗布し、15℃で30分乾燥させた後に45℃で30分間かけて完全に乾燥させ、多孔質白色散乱層1を得た。
(Preparation of porous white scattering layer 1)
Titanium oxide 1 prepared above was added in an amount equivalent to 20% by mass in an aqueous solution containing 2% by mass of gelatin, and mixed and dispersed by an ultrasonic disperser. This was applied to the electrode 1 with a wet film thickness of 100 μm by screen printing, dried at 15 ° C. for 30 minutes, and then completely dried at 45 ° C. for 30 minutes to obtain a porous white scattering layer 1.
(封止壁の形成)
多孔質白色散乱層を設けた電極1の周辺部を、平均粒子径が40μmのガラス製球形ビーズを体積分率で10%含むオレフィン系封止剤で縁取りした。
(Formation of sealing wall)
The peripheral part of the electrode 1 provided with the porous white scattering layer was trimmed with an olefin-based sealant containing 10% glass spherical beads having an average particle diameter of 40 μm.
(表示素子の作製)
上記多孔質白色散乱層を設けた電極1上に電解質液を付与し、放置して、電解質液を白色散乱層に十分染み込ませた。白色散乱層中に気泡が生じていないことを透明電極層側から目視で確認し、さらに封止剤の高さまで電解質液で満たした。この状態でストライプ状の電極2を電極面が電解質液に接触し、電極1のストライプ状電極と直交するように被せ、加熱押圧し、表示素子1を得た。
(Production of display element)
An electrolyte solution was applied on the electrode 1 provided with the porous white scattering layer and allowed to stand so that the electrolyte solution was sufficiently infiltrated into the white scattering layer. It was visually confirmed from the transparent electrode layer side that no bubbles were generated in the white scattering layer, and the electrolyte solution was filled up to the level of the sealant. In this state, the
〔表示素子2〜7の作製〕
上記表示素子1の多孔質白色散乱層1の作製において、酸化チタン1に代えて、それぞれ酸化チタン2〜7を用いた以外は同様にして、表示素子2〜7を作製した。
[Production of
In the production of the porous white scattering layer 1 of the display element 1,
《各特性値の測定及び評価》
(各酸化チタンの平均粒径の測定)
上記に記載の各酸化チタンを透過型電子顕微鏡(JEM−200FX、日本電子社製)を用いて撮影し、得られた酸化チタン粒子画像から、画像処理ソフトにプラネトロン社製Image−Proを用い、500個の粒子画像を処理して各粒径を求め統計処理を行って平均粒径を算出した。
<< Measurement and evaluation of each characteristic value >>
(Measurement of average particle size of each titanium oxide)
Each titanium oxide described above was photographed using a transmission electron microscope (JEM-200FX, manufactured by JEOL Ltd.), and from the obtained titanium oxide particle image, using Image-Pro manufactured by Planetron Co., Ltd. as image processing software, 500 particle images were processed to determine each particle size, and statistical processing was performed to calculate the average particle size.
(電極汚れ耐性の評価)
各表示素子について、駆動前の白地をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dを用いてL* 1値を測定することで求めた。その後、公知のパッシブマトリックス回路を用いて、駆動実験を行った。はじめに、黒表示で550nmでの反射率が10%となる駆動条件を求め、この条件で白表示(白化)と黒表示(黒化)を1000回駆動させた後、再度白化させ、駆動前と同様にL* 2値を測定し、そのL*差(ΔL*値=L* 1−L* 2)を求め、これを電極汚れの尺度とした。ΔL*値が3以上であると、汚れが明らかに認識できるレベルであると判定した。
(Evaluation of electrode dirt resistance)
For each display element, the white background before driving was determined by measuring the L * 1 value using a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing. Thereafter, a driving experiment was performed using a known passive matrix circuit. First, a driving condition in which the reflectance at 550 nm is 10% in black display is obtained. Under this condition, white display (whitening) and black display (blackening) are driven 1000 times and then whitened again, before driving. Similarly, the L * 2 value was measured, the L * difference (ΔL * value = L * 1- L * 2 ) was determined, and this was used as a measure of electrode contamination. When the ΔL * value was 3 or more, it was determined that the level was such that dirt could be clearly recognized.
以上により得られた結果を、表1に示す。 The results obtained as described above are shown in Table 1.
表1に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する構成からなる多孔質白色散乱層を有する本発明の表示素子は、比較例に対し、電極汚れ耐性に優れていることが分かる。 As is apparent from the results shown in Table 1, it can be seen that the display element of the present invention having a porous white scattering layer having a configuration defined in the present invention is superior in resistance to electrode contamination compared to the comparative example.
1 対向電極
1′ 対向電極(透明電極)
2 電解質層
3 多孔質白色散乱層
1 Counter electrode 1 'Counter electrode (transparent electrode)
2 Electrolyte layer 3 Porous white scattering layer
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006072467A JP2007248834A (en) | 2006-03-16 | 2006-03-16 | Display element |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006072467A JP2007248834A (en) | 2006-03-16 | 2006-03-16 | Display element |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007248834A true JP2007248834A (en) | 2007-09-27 |
Family
ID=38593198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006072467A Pending JP2007248834A (en) | 2006-03-16 | 2006-03-16 | Display element |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007248834A (en) |
-
2006
- 2006-03-16 JP JP2006072467A patent/JP2007248834A/en active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5003485B2 (en) | Display element | |
JPWO2008111321A1 (en) | Display element | |
JP4968062B2 (en) | Display element | |
JPWO2008023551A1 (en) | Display element | |
JPWO2008087879A1 (en) | Display element | |
JP2007256545A (en) | Display element | |
JP4946442B2 (en) | Display element | |
JP5070746B2 (en) | Display element and manufacturing method thereof | |
JP2007241178A (en) | Display element | |
JP2007248961A (en) | Display element | |
JP4998470B2 (en) | Display element | |
JP2007199147A (en) | Display element | |
JP2008224717A (en) | Display device | |
JP5071002B2 (en) | Display element | |
JPWO2007145100A1 (en) | Display element | |
JP2007248834A (en) | Display element | |
JP2007025219A (en) | Display element | |
JP4992241B2 (en) | Display element | |
JP2008065028A (en) | Display element | |
JP2009069479A (en) | Display element | |
JP2009145461A (en) | Electrochemical display element and its manufacturing method | |
JP2006337457A (en) | Display element | |
JP4998471B2 (en) | Display element | |
JP5526479B2 (en) | Display element | |
JP5309476B2 (en) | Display element |