JP2008026605A - Electrochromic display element - Google Patents

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Takeshi Hakii
健 波木井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrochromic display element having excellent whiteness during white display and display speed. <P>SOLUTION: In the electrochromic display element having counter electrodes, at least one porous layer A containing titanium oxide to which an electrochromic dyestuff is adsorbed and at least one porous layer B containing tin oxide, a gel-shaped electrolyte containing a metal oxide having an average particle diameter larger than that of the titanium oxide to which the electrochromic dyestuff is adsorbed is included between the counter electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、白表示時の白色度、表示速度に優れる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 excellent in whiteness and display speed during white display.

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

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

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

すなわち、反射型液晶等の偏光板を用いる方式は、反射率が約40%と低く白表示に難があり、また構成部材の作製に用いる製法の多くは簡便とは言い難い。また、ポリマー分散型液晶は高い電圧を必要とし、また有機物同士の屈折率差を利用しているため、得られる画像のコントラストが十分でない。また、ポリマーネットワーク型液晶は電圧高いことと、メモリー性を向上させるために複雑なTFT回路が必要である等の課題を抱えている。また、電気泳動法による表示素子は、10V以上の高い電圧が必要となり、電気泳動性粒子凝集による耐久性に懸念がある。   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。   On the other hand, 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.

これらのエレクトロクロミック表示方式の課題を改良する方式として、例えば、少なくとも1方が透明である2枚の導電基板間に、多孔質層と、酸化反応及び還元反応の少なくとも1方により可逆的に発色又は消色するエレクトロクロミック色素を含有する電解質とを介在させてなるエレクトロクロミック素子を用いたエレクトロクロミック表示装置が開示されており、構造が簡単であり、明るくて見やすく、省消費電力化が可能であるとされている(例えば、特許文献1、2参照)。   As a method for improving the problems of these electrochromic display methods, for example, a color is reversibly generated by a porous layer and at least one of an oxidation reaction and a reduction reaction between two conductive substrates, at least one of which is transparent. Alternatively, an electrochromic display device using an electrochromic element intervening with an electrolyte containing an electrochromic dye to be erased is disclosed, and the structure is simple, bright and easy to see, and power consumption can be reduced. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2).

本発明者は、より詳細に検討を進めた結果、上記特許文献1、2に開示されている方法でフルカラーエレクトロクロミック表示素子を作製して表示特性を評価した結果、表示素子に対する要求性能が高まっている現状では、白表示時の白色度や画像表示時の表示速度が未だ満足できる品質にまでは達していないことが判明した。
国際公開第2004/068231号パンフレット 国際公開第2004/067673号パンフレット
As a result of proceeding with the examination in more detail, the present inventor produced a full-color electrochromic display element by the method disclosed in Patent Documents 1 and 2 and evaluated the display characteristics. As a result, the required performance for the display element increased. However, it has been found that the whiteness at the time of white display and the display speed at the time of image display have not yet reached satisfactory quality.
International Publication No. 2004/068231 Pamphlet International Publication No. 2004/0667673 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、白表示時の白色度及び表示速度に優れるエレクトロクロミック表示素子を提供することにある。   This invention is made | formed in view of the said subject, The objective is to provide the electrochromic display element which is excellent in the whiteness and display speed at the time of white display.

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.対向電極と、少なくとも1層のエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aと、少なくとも1層の酸化スズを含む多孔質層Bとを有し、かつ対向電極間に該エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンよりも大きい平均粒径を有する金属酸化物を含有するゲル状電解質を含有することを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。   1. A counter electrode; a porous layer A containing titanium oxide adsorbing at least one layer of electrochromic dye; and a porous layer B containing at least one layer of tin oxide, and the electrochromic layer between the counter electrodes An electrochromic display element comprising a gel electrolyte containing a metal oxide having an average particle size larger than that of titanium oxide on which a dye is adsorbed.

2.前記ゲル状電解質が含有する金属酸化物の主成分の平均一次粒径が、200nm以上、1000nm以下であることを特徴とする前記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 above, wherein an average primary particle size of a main component of the metal oxide contained in the gel electrolyte is 200 nm or more and 1000 nm or less.

3.前記ゲル状電解質が含有する金属酸化物が、二酸化チタンであることを特徴とする前記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 as described in 1 or 2 above, wherein the metal oxide contained in the gel electrolyte is titanium dioxide.

4.前記ゲル状電解質が、ブチラール樹脂を含有していることを特徴とする前記1〜3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。   4). 4. The electrochromic display element as described in any one of 1 to 3 above, wherein the gel electrolyte contains a butyral resin.

5.前記ブチラール樹脂の平均重合度が、300以上、1000以下であることを特徴とする前記4に記載のエレクトロクロミック表示素子。   5. 5. The electrochromic display element as described in 4 above, wherein an average polymerization degree of the butyral resin is 300 or more and 1000 or less.

6.前記ゲル状電解質を構成する溶媒と前記金属酸化物の質量比が、10:1〜1:1の範囲であることを特徴とする前記1〜5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。   6). 6. The electrochromic display element according to any one of 1 to 5, wherein a mass ratio of a solvent constituting the gel electrolyte and the metal oxide is in a range of 10: 1 to 1: 1. .

7.前記ゲル状電解質を構成する溶媒と前記金属酸化物の質量比が、20:1〜2:1の範囲であることを特徴とする前記1〜5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。   7). 6. The electrochromic display element according to any one of 1 to 5, wherein a mass ratio of a solvent constituting the gel electrolyte and the metal oxide is in a range of 20: 1 to 2: 1. .

8.前記エレクトロクロミック色素が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする前記1〜7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。   8). 8. The electrochromic display element according to any one of 1 to 7, wherein the electrochromic dye is represented by the following general formula (1).

Figure 2008026605
Figure 2008026605

〔式中、R1は、−(CH2m−(ここにおいてmは0或いは1〜10の整数を表す。)、炭素原子数14までのアリーレン基、ヘテロアリーレン基を表す、各々炭素原子数10までの分岐アルキレン基、アルケニレン基、またはシクロアルキレン基であり、各々のアリーレン基、ヘテロアリーレン基、分岐アルキレン基、分岐アルケニレン基、またはシクロアルキレン基は任意に−P(O)(OH)2基を−(CH2n−基を介して有していてもよい。また、任意に置換されていてもよい。ここにおいてnは0あるいは1〜10の整数を表す。 [Wherein, R 1 represents — (CH 2 ) m — (where m represents 0 or an integer of 1 to 10), an arylene group having up to 14 carbon atoms, and a heteroarylene group, each carbon atom A branched alkylene group, an alkenylene group, or a cycloalkylene group of up to several tens, and each arylene group, heteroarylene group, branched alkylene group, branched alkenylene group, or cycloalkylene group is optionally -P (O) (OH) 2 group - (CH 2) n - may have through a group. Moreover, you may substitute arbitrarily. Here, n represents 0 or an integer of 1 to 10.

2は、R34で表される基であり、ここにおいてR3は、−(CH2)p−(ここにおいてpは0あるいは1〜10の整数を表す。)を表し、R4は、−P(O)(OH)2基、或いは、炭素原子数14までのアリール基、ヘテロアリール基、各々炭素原子数10までの分岐アルキル基、或いはアルケニル基、或いはシクロアルキル基を表す。 R 2 is a group represented by R 3 R 4 , wherein R 3 represents — (CH 2 ) p— (wherein p represents 0 or an integer of 1 to 10), and R 4 Represents a -P (O) (OH) 2 group, or an aryl group or heteroaryl group having up to 14 carbon atoms, a branched alkyl group, an alkenyl group, or a cycloalkyl group each having up to 10 carbon atoms.

-は、荷電を中和するイオンを表す。 X represents an ion that neutralizes charge.

但し、R2が−(CH22−P(O)(OH)2である場合、R1は、−(CH2m−(mは2または3)であることはない。また、R2がフェニル基の場合、R1は−(CH2m−(mは2)であることはない。〕
9.前記エレクトロクロミック色素が、下記一般式(2)で表されることを特徴とする前記1〜7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。
However, when R 2 is — (CH 2 ) 2 —P (O) (OH) 2 , R 1 is not — (CH 2 ) m — (m is 2 or 3). In addition, when R 2 is a phenyl group, R 1 is not — (CH 2 ) m — (m is 2). ]
9. The electrochromic display element according to any one of 1 to 7, wherein the electrochromic dye is represented by the following general formula (2).

Figure 2008026605
Figure 2008026605

〔式中、R1は置換もしくは無置換のアリール基を表し、R2、R3は各々水素原子または置換基を表す。Xは>N−R4、酸素原子または硫黄原子を表し、R4は水素原子または置換基を表す。〕
10.前記エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含有する多孔質層A、または前記酸化スズを含有する多孔質層Bの厚みが、1.0μm以上、5.0μm以下であることを特徴とする前記1〜9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。
[Wherein, R 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group, and R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or a substituent. X represents> N—R 4 , an oxygen atom or a sulfur atom, and R 4 represents a hydrogen atom or a substituent. ]
10. The porous layer A containing titanium oxide adsorbed with the electrochromic dye or the porous layer B containing tin oxide has a thickness of 1.0 μm or more and 5.0 μm or less. The electrochromic display element according to any one of 1 to 9.

11.前記エレクトロクロミック表示素子を複数積層して複数色を表示することを特徴とする前記1〜10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。   11. 11. The electrochromic display element according to any one of 1 to 10, wherein a plurality of the electrochromic display elements are stacked to display a plurality of colors.

12.異なるエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aを、対向電極間にパターン状に配置して、複数色を表示することを特徴とする前記1〜10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。   12 The porous layer A containing titanium oxide on which different electrochromic dyes are adsorbed is arranged in a pattern between the counter electrodes to display a plurality of colors. Electrochromic display element.

13.前記対向電極に、複数種のエレクトロクロミック色素を同一の酸化チタンを含む多孔質層に吸着させて、複数色を表示することを特徴とする前記1〜11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。   13. The electrochromic according to any one of 1 to 11, wherein a plurality of kinds of electrochromic dyes are adsorbed on the counter electrode by a porous layer containing the same titanium oxide to display a plurality of colors. Display element.

14.前記ゲル状電解質が、ゲル電解液を用いてスクリーン印刷で形成することを特徴とする前記1〜13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。   14 14. The electrochromic display element according to any one of 1 to 13, wherein the gel electrolyte is formed by screen printing using a gel electrolyte.

15.少なくとも一方の対向電極が、プラスチック基板上に構成されていることを特徴とする前記1〜14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。   15. 15. The electrochromic display element as described in any one of 1 to 14, wherein at least one counter electrode is formed on a plastic substrate.

本発明により、白表示時の白色度及び表示速度に優れるエレクトロクロミック表示素子を提供することができた。   According to the present invention, an electrochromic display element excellent in whiteness and display speed during white display can be provided.

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、対向電極と、少なくとも1層のエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aと、少なくとも1層の酸化スズを含む多孔質層Bとを有し、かつ対向電極間に該エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンよりも大きい平均粒径を有する金属酸化物を含有するゲル状電解質を含有することを特徴とするエレクトロクロミック表示素子により、白表示時の白色度及び表示速度に優れるエレクトロクロミック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 found that a counter electrode, a porous layer A containing titanium oxide adsorbed with at least one electrochromic dye, and a porous material containing at least one tin oxide layer. And a gel electrolyte containing a metal oxide having an average particle size larger than that of titanium oxide having the electrochromic dye adsorbed between the counter electrodes. It has been found that an electrochromic display element excellent in whiteness and display speed at the time of white display can be realized by the display element, and as soon as the present invention has been achieved.

以下、本発明の詳細について説明する。   Details of the present invention will be described below.

本発明のエレクトロクロミック表示素子は、少なくとも1層のエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aを有することを、1つの特徴とする。   One feature of the electrochromic display element of the present invention is that it has a porous layer A containing titanium oxide on which at least one electrochromic dye is adsorbed.

〔エレクトロクロミック色素〕
はじめに、本発明に係るエレクトロクロミック色素について、その詳細を説明する。
[Electrochromic dye]
First, the details of the electrochromic dye according to the present invention will be described.

本発明に係るエレクトロクロミック色素としては、エレクトロクロミック特性を示すいかなる化合物でもよい。   The electrochromic dye according to the present invention may be any compound that exhibits electrochromic properties.

具体的には、特開昭62−297382号、同63−286489号、特開平3−54528号、特開平5−224242号、特開平5−98251号、特開2004−01729号、特開2000−241835号、国際公開第2004/067673号パンフレット等に記載されている色素を挙げることができる。   Specifically, JP-A-62-297382, JP-A-62-228689, JP-A-3-54528, JP-A-5-224242, JP-A-5-98251, JP-A-2004-01729, JP-A-2000-2000. -241835, the pigment | dye described in the international publication 2004/066773 pamphlet etc. can be mentioned.

例えば、以下の一般式(1)で表される化合物が挙げられる。   For example, the compound represented by the following general formula (1) is mentioned.

Figure 2008026605
Figure 2008026605

上記一般式(1)において、R1は、−(CH2m−(ここにおいてmは0或いは1〜10の整数を表す)、炭素原子数14までのアリーレン基、ヘテロアリーレン基、各々炭素原子数10までの分岐アルキレン基、アルケニレン基、またはシクロアルキレン基を表し、各々のアリーレン基、ヘテロアリーレン基、分岐アルキレン基、分岐アルケニレン基、またはシクロアルキレン基は、任意に−P(O)(OH)2基を−(CH2n−基を介して有していてもよい。また、任意に置換されていてもよい。ここにおいてnは0或いは1〜10の整数を表す。 In the general formula (1), R 1 is — (CH 2 ) m — (where m represents 0 or an integer of 1 to 10), an arylene group having up to 14 carbon atoms, a heteroarylene group, Represents a branched alkylene group, alkenylene group, or cycloalkylene group having up to 10 atoms, and each arylene group, heteroarylene group, branched alkylene group, branched alkenylene group, or cycloalkylene group is optionally -P (O) ( OH) 2 group may be present through a — (CH 2 ) n — group. Moreover, you may substitute arbitrarily. Here, n represents 0 or an integer of 1 to 10.

2は、R34で表される基であり、ここにおいてR3は、−(CH2)p−(ここにおいてpは0或いは1〜10の整数を表す)を表し、R4は、−P(O)(OH)2基、炭素原子数14までのアリール基、ヘテロアリール基、各々炭素原子数10までの分岐アルキル基、アルケニル基、またはシクロアルキル基を表す。 R 2 is a group represented by R 3 R 4 , wherein R 3 represents — (CH 2 ) p— (where p represents 0 or an integer of 1 to 10), and R 4 represents , -P (O) (OH) 2 group, an aryl group having up to 14 carbon atoms, a heteroaryl group, a branched alkyl group having up to 10 carbon atoms, an alkenyl group, or a cycloalkyl group.

-は、荷電を中和するイオンを表す。 X represents an ion that neutralizes charge.

但し、R2が−(CH22−P(O)(OH)2である場合、R1は、−(CH2m−(mは2または3)であることはない。また、R2がフェニル基の場合、R1は−(CH2m−(mは2)であることはない。 However, when R 2 is — (CH 2 ) 2 —P (O) (OH) 2 , R 1 is not — (CH 2 ) m — (m is 2 or 3). In addition, when R 2 is a phenyl group, R 1 is not — (CH 2 ) m — (m is 2).

また、R1で表される、前記、炭素数14までのアリーレン基、ヘテロアリーレン基、各々炭素数10までの分岐のアルキレン基、分岐のアルケニレン基、或いはシクロアルキレン基は、任意に、置換基を有してもよく、これらの基は一つ或いは2以上置換されていてもよく、また複数置換されている場合、それぞれ異なっていてもまた同じ置換基でもよい。 In addition, the arylene group, heteroarylene group having up to 14 carbon atoms, branched alkylene group, branched alkenylene group, or cycloalkylene group each having up to 10 carbon atoms represented by R 1 can be optionally substituted. These groups may be substituted by one or two or more, and when a plurality of substituents are substituted, they may be different from each other or the same substituent.

これらの置換基としては、以下の基が挙げられる。   Examples of these substituents include the following groups.

低級アルキル基、低級アルケニル基、フェニル置換−低級アルキル基、ジフェニル置換−低級アルキル基、フェニル基、フェノキシ基、低級アルカノイルオキシ基、ハロゲン原子、アミノ基、シアノ基、ニトロ基、低級アルキルアミノ基、ジ(低級アルキル)アミノ基、フェニルアミノ基、低級アルカノイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、低級アルキルスルフォニルアミノ基、フェニルスルフォニルアミノ基、低級アルカノイル基、ベンゾイル基、カルボキシル基、低級アルコキシカルボニル基、カルバモイル基、N−低級アルキルカルバモイル基、N,N−ジ−(低級アルキル)カルバモイル基、ウレイド基、N−低級アルキルウレイド基、低級アルキルスルフォニル基、フェニルスルフォニル基、ヒドロキシル基、低級アルコキシ基、アミノ基、低級アルキルアミノ基、ジ(低級アルキル)アミノ基、ハロゲン原子、カルボキシル基、或いは低級アルコキシカルボニル基で置換された低級アルコキシ基、炭素原子数3〜7のアルコキシ基、2価のメチレンジオキシ基等が挙げられる。   Lower alkyl group, lower alkenyl group, phenyl substituted-lower alkyl group, diphenyl substituted-lower alkyl group, phenyl group, phenoxy group, lower alkanoyloxy group, halogen atom, amino group, cyano group, nitro group, lower alkylamino group, Di (lower alkyl) amino group, phenylamino group, lower alkanoylamino group, benzoylamino group, lower alkylsulfonylamino group, phenylsulfonylamino group, lower alkanoyl group, benzoyl group, carboxyl group, lower alkoxycarbonyl group, carbamoyl group, N-lower alkylcarbamoyl group, N, N-di- (lower alkyl) carbamoyl group, ureido group, N-lower alkylureido group, lower alkylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, hydroxyl group, lower alkoxy group, Mino group, lower alkylamino group, di (lower alkyl) amino group, lower alkoxy group substituted by halogen atom, carboxyl group or lower alkoxycarbonyl group, alkoxy group having 3 to 7 carbon atoms, divalent methylenedi An oxy group etc. are mentioned.

また、上記において挙げられたフェニル基、またベンゾイル基、フェニルアミノ基等に含まれるフェニル基は、全て、低級アルキル基、低級アルコキシ基、ハロゲン原子、ヒドロキシ基、またはニトロ基等により置換されていてもよい。   In addition, the phenyl groups mentioned above, and the phenyl groups contained in the benzoyl group, phenylamino group, etc. are all substituted with lower alkyl groups, lower alkoxy groups, halogen atoms, hydroxy groups, nitro groups, etc. Also good.

また、R4で表されるアリール基、ヘテロアリール基、分岐のアルキル基、アルケニル基、シクロアルキル基等も無置換でもよいが、前記R1の置換基として定義された基により一つ或いは複数以上で置換されていてもよい。 The aryl group, heteroaryl group, branched alkyl group, alkenyl group, cycloalkyl group and the like represented by R 4 may also be unsubstituted, but one or more may be selected depending on the group defined as the substituent for R 1. It may be substituted as described above.

前記一般式(1)において、好ましい化合物としては、R1が、−(CH2m−(ここにおいてmは、1、2、3を表す)、フェニル基(−(CH2n−基を介してp位が−P(O)(OH)2基で置換されており、nは1或いは2を表す)であり、R2(R34で表される)において、R3は−(CH2p−(ここにおいてpは0、1、2、3を表す)を表し、R4は、未置換のフェニル或いはナフチル、或いは、炭素原子数1〜4のアルキル基、ハロゲン原子、シアノ基、ニトロ基、フェノキシ基、或いはベンゾイル基によってモノ−、ジ−或いはトリ−置換されたフェニル或いはナフチル基である。 In the general formula (1), as a preferable compound, R 1 is — (CH 2 ) m — (where m represents 1, 2, 3), a phenyl group (— (CH 2 ) n — group). P is substituted with a -P (O) (OH) 2 group, and n represents 1 or 2, and in R 2 (represented by R 3 R 4 ), R 3 is — (CH 2 ) p — (wherein p represents 0, 1, 2, 3), R 4 is unsubstituted phenyl or naphthyl, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, or a halogen atom A phenyl or naphthyl group mono-, di- or tri-substituted by a cyano group, a nitro group, a phenoxy group or a benzoyl group.

また、X-は、Cl-、Br-、ClO4 -、PF6 -、BF4 -、C26NO42 -、或いはCF3SO3 -であり、特に好ましくは、Cl-、PF6 -である。 X is Cl , Br , ClO 4 , PF 6 , BF 4 , C 2 F 6 NO 4 S 2 or CF 3 SO 3 , and particularly preferably Cl , PF 6 .

また、前記一般式(1)において、好ましい化合物として、R1が、−(CH2m−(ここにおいてmは、1、2、3を表す)、フェニル基(−(CH2n−基を介してp位が−P(O)(OH)2基で置換されており、nは1或いは2を表す)であり、R2(R34で表される)において、R3は−(CH2p−(ここにおいてpは0、1、2、3を表す)を表し、R4が、−P(O)(OH)2基であり、X-は、Cl-、Br-、ClO4 -、PF6 -、BF4 -、C26NO42 -、或いはCF3SO3 -であり、特に好ましくは、Cl-、PF6 -である。 In the general formula (1), as a preferable compound, R 1 is — (CH 2 ) m — (where m represents 1, 2, 3), a phenyl group (— (CH 2 ) n — The p-position is substituted with a -P (O) (OH) 2 group through a group, and n represents 1 or 2, and in R 2 (represented by R 3 R 4 ), R 3 Represents — (CH 2 ) p — (wherein p represents 0, 1, 2, 3), R 4 represents a —P (O) (OH) 2 group, X represents Cl , Br , ClO 4 , PF 6 , BF 4 , C 2 F 6 NO 4 S 2 or CF 3 SO 3 , particularly preferably Cl and PF 6 .

以上のうち好ましい化合物の例を、以下に挙げる。   Examples of preferable compounds among the above are listed below.

(1)1−フォスフォノエチル−1′−(3−プロピルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(2)1−フォスフォノエチル−1′−(3−プロピルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ビス−ヘキサフルオロフォスフェート
(3)1−フォスフォノエチル−1′−(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(4)1−フォスフォノエチル−1′−(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ビス−ヘキサフルオロフォスフェート
(5)1−フォスフォノエチル−1′−(ナフチル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(6)1−フォスフォノエチル−1′−(4−シアノナフチル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(7)1−フォスフォノエチル−1′−(4−メチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(8)1−フォスフォノエチル−1′−(4−シアノフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(9)1−フォスフォノエチル−1′−(4−フルオロフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(10)1−フォスフォノエチル−1′−(4−フェノキシフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(11)1−フォスフォノエチル−1′−(4−t−ブチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(12)1−フォスフォノエチル−1′−(2,6−ジメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(13)1−フォスフォノエチル−1′−(3,5−ジメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(14)1−フォスフォノエチル−1′−(4−ベンゾフェノン)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(15)1−フォスフォノベンジル−1′−(3−プロピルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(16)1−フォスフォノベンジル−1′−(3−プロピルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ビス−ヘキサフルオロフォスフェート
(17)1−フォスフォノベンジル−1′−(フォスフォノエチル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(18)1−フォスフォノベンジル−1′−(2,4−ジニトロフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(19)1−フォスフォノベンジル−1′−(2,4−ジニトロフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ビス−ヘキサフルオロフォスフェート
(20)1−フォスフォノベンジル−1′−(4−フェノキシフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(21)1−フォスフォノベンジル−1′−(4−フェノキシフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ビス−ヘキサフルオロフォスフェート
(22)1−フォスフォノベンジル−1′−(4−フルオロフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(23)1−フォスフォノベンジル−1′−(4−メチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(24)1−フォスフォノベンジル−1′−(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(25)1−フォスフォノベンジル−1′−(ベンジル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(26)1−フォスフォノベンジル−1′−(ナフチル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(27)1−フォスフォノベンジル−1′−(フェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(28)1−フォスフォノベンジル−1′−(4−シアノフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(29)1−フォスフォノベンジル−1′−(4−ベンゾフェノン)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(30)1−フォスフォノベンジル−1′−(4−シアノフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(31)1−フォスフォノベンジル−1′−(2,6−ジメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(32)1−フォスフォノベンジル−1′−(3,5−ジメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム ジクロライド
(33)1−フォスフォノベンジル−1′−(2,4,6−トリメチルフェニル)−4,4′−ビピリジニウム トリフルオロメタンスルフォンイミド
これらの化合物の具体的な製造方法としては、例えば、前記国際公開第2004/067673号パンフレットに記載されている。
(1) 1-phosphonoethyl-1 '-(3-propylphenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (2) 1-phosphonoethyl-1'-(3-propylphenyl) -4,4'- Bipyridinium bis-hexafluorophosphate (3) 1-phosphonoethyl-1 '-(2,4,6-trimethylphenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (4) 1-phosphonoethyl-1'-( 2,4,6-trimethylphenyl) -4,4'-bipyridinium bis-hexafluorophosphate (5) 1-phosphonoethyl-1 '-(naphthyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (6) 1- Phosphoethyl-1 '-(4-cyanonaphthyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (7) 1-phospho Ethyl-1 '-(4-methylphenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (8) 1-phosphonoethyl-1'-(4-cyanophenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (9) 1- Phosphoethyl-1 ′-(4-fluorophenyl) -4,4′-bipyridinium dichloride (10) 1-phosphonoethyl-1 ′-(4-phenoxyphenyl) -4,4′-bipyridinium dichloride (11) 1-phosphonoethyl-1 '-(4-t-butylphenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (12) 1-phosphonoethyl-1'-(2,6-dimethylphenyl) -4,4 ' -Bipyridinium dichloride (13) 1-phosphonoethyl-1 '-(3,5-dimethylphenyl) -4,4'-bi Lidinium dichloride (14) 1-phosphonoethyl-1 '-(4-benzophenone) -4,4'-bipyridinium dichloride (15) 1-phosphonobenzyl-1'-(3-propylphenyl) -4,4 ' -Bipyridinium dichloride (16) 1-phosphonobenzyl-1 '-(3-propylphenyl) -4,4'-bipyridinium bis-hexafluorophosphate (17) 1-phosphonobenzyl-1'-(phosphonoethyl) ) -4,4'-bipyridinium dichloride (18) 1-phosphonobenzyl-1 '-(2,4-dinitrophenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (19) 1-phosphonobenzyl-1'-( 2,4-dinitrophenyl) -4,4'-bipyridinium bis-hex Fluorophosphate (20) 1-phosphonobenzyl-1 ′-(4-phenoxyphenyl) -4,4′-bipyridinium dichloride (21) 1-phosphonobenzyl-1 ′-(4-phenoxyphenyl) -4, 4'-bipyridinium bis-hexafluorophosphate (22) 1-phosphonobenzyl-1 '-(4-fluorophenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (23) 1-phosphonobenzyl-1'-(4 -Methylphenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (24) 1-phosphonobenzyl-1 '-(2,4,6-trimethylphenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (25) 1-phosphonobenzyl -1 '-(benzyl) -4,4'-bipyridinium dichloride 26) 1-phosphonobenzyl-1 '-(naphthyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (27) 1-phosphonobenzyl-1'-(phenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (28) 1- Phosphobenzyl-1 ′-(4-cyanophenyl) -4,4′-bipyridinium dichloride (29) 1-phosphonobenzyl-1 ′-(4-benzophenone) -4,4′-bipyridinium dichloride (30) 1 -Phosphonobenzyl-1 '-(4-cyanophenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (31) 1-phosphonobenzyl-1'-(2,6-dimethylphenyl) -4,4'-bipyridinium dichloride (32) 1-phosphonobenzyl-1 '-(3,5-dimethylphenyl) -4, 4'-bipyridinium dichloride (33) 1-phosphonobenzyl-1 '-(2,4,6-trimethylphenyl) -4,4'-bipyridinium trifluoromethanesulfonimide As a specific method for producing these compounds, For example, it is described in the pamphlet of International Publication No. 2004/066773.

また、本発明において好ましいエレクトロクロミック化合物としては、以下一般式(2)で表される化合物が挙げられる。   Moreover, as a preferable electrochromic compound in this invention, the compound represented with General formula (2) below is mentioned.

Figure 2008026605
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上記一般式(2)において、R1は置換もしくは無置換のアリール基を表し、R2、R3は各々水素原子または置換基を表す。Xは>N−R4、酸素原子または硫黄原子を表し、R4は水素原子、または置換基を表す。 In the general formula (2), R 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group, and R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or a substituent. X represents> N—R 4 , an oxygen atom or a sulfur atom, and R 4 represents a hydrogen atom or a substituent.

上記一般式(2)において、R1は置換もしくは無置換のアリール基を表し、R2、R3は各々水素原子または置換基を表すが、R1、R2、R3で表される置換基の具体例としては、例えば、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、tert−ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等)、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基(例えば、プロパルギル基等)、グリシジル基、アクリレート基、メタクリレート基、芳香族基(例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等)、複素環基(例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スリホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基等)、アルコキシ基(例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基等)、アリールオキシカルボニル基(例えば、フェニルオキシカルボニル基等)、スルホンアミド基(例えば、メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、ブタンスルホンアミド基、ヘキサンスルホンアミド基、シクロヘキサンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基等)、スルファモイル基(例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、2−ピリジルアミノスルホニル基等)、ウレタン基(例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、フェニルウレイド基、2−ピリジルウレイド基等)、アシル基(例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ヘキサノイル基、シクロヘキサノイル基、ベンゾイル基、ピリジノイル基等)、カルバモイル基(例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、2−ピリジルアミノカルボニル基等)、アシルアミノ基(例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、メチルウレイド基等)、アミド基(例えば、アセトアミド基、プロピオンアミド基、ブタンアミド基、ヘキサンアミド基、ベンズアミド基等)、スルホニル基(例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、2−ピリジルスルホニル基等)、スルホンアミド基(例えば、メチルスルホンアミド基、オクチルスルホンアミド基、フェニルスルホンアミド基、ナフチルスルホンアミド基等)、アミノ基(例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、アニリノ基、2−ピリジルアミノ基等)、ハロゲン原子(例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子等)、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ホスホノ基(例えば、ホスホノエチル基、ホスホノプロピル基、ホスホノオキシエチル基)、オキザモイル基等を挙げることができる。また、これらの基はさらにこれらの基で置換されていてもよい。 In the above general formula (2), R 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group, and R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or a substituent, but the substitution represented by R 1 , R 2 , or R 3 Specific examples of the group include, for example, an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, etc.), cycloalkyl group (for example, cyclohexyl group, cyclopentyl group). Etc.), alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group (for example, propargyl group), glycidyl group, acrylate group, methacrylate group, aromatic group (for example, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, etc.), heterocyclic group ( For example, pyridyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, imidazolyl group, furyl group, pyrrolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl , Pyridazinyl group, selenazolyl group, sriphoranyl group, piperidinyl group, pyrazolyl group, tetrazolyl group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy group, pentyloxy group, cyclopentyloxy group, hexyloxy group, cyclohexyloxy group) Group), aryloxy group (for example, phenoxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (for example, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, etc.), aryloxycarbonyl group (for example, phenyloxycarbonyl group, etc.) ), Sulfonamide group (for example, methanesulfonamide group, ethanesulfonamide group, butanesulfonamide group, hexanesulfonamide group, cyclohexanesulfonamide group, benzenesulfonamide group, etc.), Rufamoyl group (for example, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylaminosulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group), urethane group ( For example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, phenylureido group, 2-pyridylureido group, etc.), acyl group (for example, acetyl group, propionyl group, butanoyl group, hexanoyl group, cyclohexanoyl group) Group, benzoyl group, pyridinoyl group, etc.), carbamoyl group (for example, aminocarbonyl group, methylaminocarbonyl group, dimethylaminocarbonyl group, propylaminocarbonyl group, pentyl) Aminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), acylamino group (eg, acetylamino group, benzoylamino group, methylureido group, etc.), amide group (eg, acetamido group, propion) Amide group, butanamide group, hexaneamide group, benzamide group, etc.), sulfonyl group (eg, methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group, etc.), sulfonamide Group (for example, methylsulfonamide group, octylsulfonamide group, phenylsulfonamide group, naphthylsulfonamide group, etc.), amino group (for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, Tilamino group, cyclopentylamino group, anilino group, 2-pyridylamino group, etc.), halogen atom (eg, chlorine atom, bromine atom, iodine atom, etc.), cyano group, nitro group, sulfo group, carboxyl group, hydroxyl group, phosphono group (For example, phosphonoethyl group, phosphonopropyl group, phosphonooxyethyl group), oxamoyl group, and the like can be given. Further, these groups may be further substituted with these groups.

1は、置換もしくは無置換のアリール基であり、好ましくは置換もしくは無置換のフェニル基、更に好ましくは置換もしくは無置換の2−ヒドロキシフェニル基または4−ヒドロキシフェニル基である。 R 1 is a substituted or unsubstituted aryl group, preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, more preferably a substituted or unsubstituted 2-hydroxyphenyl group or 4-hydroxyphenyl group.

2及びR3として好ましくは、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族基、複素環基であり、より好ましくは、R2及びR3のいずれか一方がフェニル基、他方がアルキル基、更に好ましくはR2及びR3の両方がフェニル基である。 R 2 and R 3 are preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic group, or a heterocyclic group, more preferably one of R 2 and R 3 is a phenyl group, the other is an alkyl group, and more preferably R 2 and R 3 are both phenyl groups.

Xとして好ましくは>N−R4である。R4として好ましくは、水素原子、アルキル基、芳香族基、複素環基、アシル基であり、より好ましくは水素原子、炭素数1〜10のアルキル基、炭素数5〜10のアリール基、アシル基である。 X is preferably> N—R 4 . R 4 is preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic group, a heterocyclic group, or an acyl group, more preferably a hydrogen atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 5 to 10 carbon atoms, or acyl. It is a group.

以下に、一般式(2)で表されるエレクトロクロミック化合物の具体的化合物例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。   Specific examples of the electrochromic compound represented by the general formula (2) are shown below, but the present invention is not limited to these exemplified compounds.

Figure 2008026605
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〔多孔質層〕
本発明のエレクトロクロミック表示素子においては、エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aと、酸化スズを含む多孔質層Bとを有することを特徴の1つとする。
(Porous layer)
One feature of the electrochromic display element of the present invention is that it has a porous layer A containing titanium oxide adsorbed with an electrochromic dye and a porous layer B containing tin oxide.

本発明において、多孔質層Aにエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含み、多孔質層Bに酸化スズを含む組み合わせとすることにより、3V程度以下の印加電圧で、可逆性の高いエレクトロクロミック色素の発色と消色とを行うことができる。   In the present invention, a highly reversible electrochromic material is applied at an applied voltage of about 3 V or less by including titanium oxide in which an electrochromic dye is adsorbed in the porous layer A and tin oxide in the porous layer B. Coloring and decoloring of the dye can be performed.

本発明に係る多孔質層A、多孔質層Bは、上記酸化チタンまたは酸化スズの複数個の微粒子を結着または接触させることにより形成することができる。酸化チタンまたは酸化スズ微粒子の平均一次粒子は5nm〜100nmが好ましく、より好ましくは20nm〜80nmである。また、酸化チタンまたは酸化スズ微粒子の比表面積は、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。また、酸化チタンまたは酸化スズ微粒子の形状は、不定形、針状、球形など任意の形状のものが用いられる。 The porous layer A and the porous layer B according to the present invention can be formed by binding or contacting a plurality of fine particles of titanium oxide or tin oxide. The average primary particles of the titanium oxide or tin oxide fine particles are preferably 5 nm to 100 nm, more preferably 20 nm to 80 nm. The specific surface area of titanium oxide or tin oxide fine particles is preferably from 1 × 10 -3 ~1 × 10 2 m 2 / g by a simple BET method, and more preferably 1 × 10 -2 ~10m 2 / g It is. The shape of the titanium oxide or tin oxide fine particles may be any shape such as an indefinite shape, a needle shape, or a spherical shape.

本発明に係る多孔質層A、多孔質Bの厚みは、1μm以上、5μm以下が好ましい。エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aにおいては、1μm未満では、十分な量のエレクトロクロミック色素の吸着が行えずコントラストの低下を招き、また5μm超となると、解像度の低下を招き不利である。   The thickness of the porous layer A and the porous B according to the present invention is preferably 1 μm or more and 5 μm or less. In the porous layer A containing titanium oxide to which the electrochromic dye is adsorbed, if it is less than 1 μm, a sufficient amount of electrochromic dye cannot be adsorbed, resulting in a decrease in contrast, and if it exceeds 5 μm, the resolution is decreased. Invite disadvantage.

本発明に係る酸化チタンまたは酸化スズの形成または結着法としては、公知のゾルゲル法や焼結法を採用することができ、例えば、1)Journal of the Ceramic Society of Japan,102,2,p200(1994)、2)窯業協会誌90,4,p157、3)J.of Non−Cryst.Solids,82,400(1986)等に記載の方法が挙げられる。また、気相法により調製した酸化チタンデンドリマー粒子を溶液上に分散して基体上に塗布し、120〜150℃程度の温度で乾燥して溶媒を除去して、多孔質層を得る方法を用いることもできる。   As a method of forming or binding titanium oxide or tin oxide according to the present invention, a known sol-gel method or sintering method can be employed. For example, 1) Journal of the Ceramic Society of Japan, 102, 2, p200 (1994), 2) Journal of the Ceramic Industry Association, 90, 4, p157, 3) J. Org. of Non-Cryst. Solids, 82, 400 (1986) and the like. In addition, a method is used in which titanium oxide dendrimer particles prepared by a vapor phase method are dispersed on a solution, applied onto a substrate, dried at a temperature of about 120 to 150 ° C., and the solvent is removed to obtain a porous layer. You can also.

また、「透明導電膜の低抵抗・低温・大面積成膜技術」(2005年7月、株式会社技術協会刊 ISBN4−86104−078−7 C3058)に記載の化学溶液析出法等の低温プロセスを用いることにより、特に、多孔質層が透明電極を介して画素回路の一部に接続されている場合は、画素画素回路へのダメージが少なく、画素回路が集積したディスプレイ表示において、画素間の表示バラつきを低減できる利点がある。   In addition, a low temperature process such as a chemical solution deposition method described in “Low Resistance / Low Temperature / Large Area Film Formation Technology of Transparent Conductive Film” (July 2005, ISBN4-86104-078-7 C3058 published by the Japan Society of Technology) In particular, when the porous layer is connected to a part of the pixel circuit through the transparent electrode, there is little damage to the pixel pixel circuit, and display between pixels in a display display in which the pixel circuit is integrated There is an advantage that variation can be reduced.

酸化チタンまたは酸化スズの微粒子は結着させた状態が好ましく、連続加重式表面性測定機(例えば、スクラッチ試験器)で0.1g以上、好ましくは1g以上の耐性を有する状態が好ましい。   The fine particles of titanium oxide or tin oxide are preferably bound, and preferably have a resistance of 0.1 g or more, preferably 1 g or more with a continuous load type surface property measuring instrument (for example, a scratch tester).

本発明でいう多孔質とは、多孔質層を配置し、対向電極間に電位差を与え、エレクトロクロミック反応を生じさせることが可能で、イオン種が多孔質層内を移動可能な貫通状態を言う。   Porous as used in the present invention refers to a penetrating state in which a porous layer is disposed, a potential difference is applied between the counter electrodes, an electrochromic reaction can be caused, and ionic species can move in the porous layer. .

〔ゲル状電解質〕
本発明のエレクトロクロミック表示素子においては、対向電極間に該エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンよりも大きい平均粒径を有する金属酸化物を含有するゲル状電解質を含有することを特徴とする。
[Gel electrolyte]
The electrochromic display element of the present invention is characterized by containing a gel electrolyte containing a metal oxide having an average particle size larger than that of titanium oxide in which the electrochromic dye is adsorbed between the counter electrodes.

電解質は、通常、液体電解質とポリマー電解質とに分類される。ポリマー電解質は、さらに、実質的に固体化合物からなる固体電解質と高分子化合物と液体電解質からなるゲル状電解質に分類される。また、流動性の観点からは、固体電解質は実質的に流動性がなく、一方、ゲル電解質は液体電解質と固体電解質の中間の流動性を有している。   Electrolytes are usually classified into liquid electrolytes and polymer electrolytes. The polymer electrolyte is further classified into a solid electrolyte substantially composed of a solid compound, a gel electrolyte composed of a polymer compound and a liquid electrolyte. From the viewpoint of fluidity, the solid electrolyte has substantially no fluidity, while the gel electrolyte has fluidity intermediate between the liquid electrolyte and the solid electrolyte.

従って、本発明でいうゲル状電解質とは、室温環境下で高粘性を備え、かつ流動性を有する液状電解質をいい、例えば、25℃における粘度が、100mPa・s以上、1000mPa・s以下の電解液をいう。なお、本発明に係るゲル状電解質は、温度によるゾルゲル変化を生じる特性を必ずしも備えている必要はない。   Therefore, the gel electrolyte referred to in the present invention refers to a liquid electrolyte having a high viscosity at room temperature and fluidity. For example, an electrolyte having a viscosity at 25 ° C. of 100 mPa · s or more and 1000 mPa · s or less. Refers to liquid. It should be noted that the gel electrolyte according to the present invention does not necessarily have the property of causing a sol-gel change with temperature.

本発明において、電解質をゲル状態とする方法としては、電解質を構成する溶媒の種類やその添加量、金属酸化物の種類やその添加量、樹脂材料の添加、あるいは増粘剤の添加等の各手段の選択及び組み合わせることにより得ることができるが、本発明においては、特に、樹脂材料を添加し、かつ樹脂材料としてブチラール樹脂を用いることが好ましい。   In the present invention, as a method for bringing the electrolyte into a gel state, each of the solvent constituting the electrolyte and its addition amount, the metal oxide type and its addition amount, the addition of a resin material, the addition of a thickener, etc. Although it can be obtained by selecting and combining means, in the present invention, it is particularly preferable to add a resin material and use a butyral resin as the resin material.

〈電解質材料〉
本発明の表示素子において、ゲル状電解質に、以下の化合物を含むことができる。カリウム化合物としてKCl、KI、KBr等、リチウム化合物としてLiBF4、LiClO4、LiPF6、LiCF3SO3等、テトラアルキルアンモニウム化合物として過塩素酸テトラエチルアンモニウム、過塩素酸テトラブチルアンモニウム、ホウフッ化テトラエチルアンモニウム、ホウフッ化テトラブチルアンモニウム、テトラブチルアンモニウムハライド等が挙げられる。また、特開2003−187881号公報の段落番号〔0062〕〜〔0081〕に記載の溶融塩電解質組成物も好ましく用いることができる。さらに、I-/I3 -、Br-/Br3 -、キノン/ハイドロキノン等の酸化還元対になる化合物を用いることができる。
<Electrolyte material>
In the display element of the present invention, the gel electrolyte can contain the following compounds. 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.

〈電解質添加の溶媒〉
本発明の表示素子においては、電解質がゲル状態を維持できる範囲で、溶媒を用いることができる。具体的には、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−(N−メチル)−2−ピロリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,Nジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ブチロニトリル、プロピオニトリル、アセトニトリル、アセチルアセトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ブタノール、1−ブタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、エタノール、メタノール、無水酢酸、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ジメトキシエタン、ジエトキシフラン、テトラヒドロフラン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、水等が挙げられる。これらの溶媒の内、凝固点が−20℃以下、且つ沸点が120℃以上の溶媒を少なくとも1種含むことが好ましい。
<Electrolyte added solvent>
In the display element of the present invention, a solvent can be used as long as the electrolyte can maintain a gel state. 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.

更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
〈ブチラール樹脂〉
本発明に係るゲル状電解質においては、ゲル状態を得る観点から、樹脂材料としてブチラール樹脂を用いることが好ましい。
Furthermore, as a solvent that 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), Y. Marcus, “Ion Solvation”, John Wiley & Sons (1985), C.I. Reichardt, “Solvents and Solvent Effects in Chemistry”, 2nd ed. VCH (1988), G .; J. et al. Janz, R.A. P. T.A. Tomkins, “Nonqueous Electronics Handbook”, Vol. 1, Academic Press (1972) can be mentioned <Butyral Resin>
In the gel electrolyte according to the present invention, it is preferable to use a butyral resin as the resin material from the viewpoint of obtaining a gel state.

本発明で使用されるブチラール樹脂は、電解質の溶媒とブチラール樹脂の比が、質量比で20:1〜2:1の範囲で、電解質の溶媒に溶解させて用いることできる。   The butyral resin used in the present invention can be used by being dissolved in an electrolyte solvent so that the ratio of the electrolyte solvent to the butyral resin is in the range of 20: 1 to 2: 1 in terms of mass ratio.

また、本発明で使用されるブチラール樹脂は、平均重合度が300〜1000の範囲にあることが好ましい。   Moreover, it is preferable that the butyral resin used by this invention exists in the range of 300-1000 average degree of polymerization.

本発明で適用可能なブチラール樹脂としては、例えば、電気化学工業株式会社製の#3000−1、#3000−2、#3000−4、#3000−K、#4000−2、#5000−A、#5000−D、#6000−C、#6000−AS、#6000−CS、積水化学工業株式会社製のエスレックシリーズ等が挙げられる。   Examples of the butyral resin applicable in the present invention include # 3000-1, # 3000-2, # 3000-4, # 3000-K, # 4000-2, # 5000-A, manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. Examples thereof include # 5000-D, # 6000-C, # 6000-AS, # 6000-CS, and S-LEC series manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.

〈ゲル状電解質添加の金属酸化物〉
本発明においては、ゲル状電解質が、多孔質層Aが含有するエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンよりも大きい平均粒径を有する金属酸化物を含有することを特徴とする。
<Metal oxide with gel electrolyte added>
In the present invention, the gel electrolyte contains a metal oxide having an average particle size larger than that of titanium oxide on which the electrochromic dye contained in the porous layer A is adsorbed.

本発明で適用可能な金属酸化物としては、例えば、二酸化チタン(アナターゼ型あるいはルチル型)、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよび水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、アルカリ土類金属塩、タルク、カオリン、ゼオライト、酸性白土、ガラス、有機化合物としてポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン−ホルマリン樹脂、ポリアミド樹脂などが単体または複合混合で、または粒子中に屈折率を変化させるボイドを有する状態で使用されてもよい。   Examples of the metal oxide applicable in the present invention include titanium dioxide (anatase type or rutile type), barium sulfate, calcium carbonate, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide and zinc hydroxide, magnesium hydroxide, and magnesium phosphate. Magnesium hydrogen phosphate, alkaline earth metal salts, talc, kaolin, zeolite, acid clay, glass, organic compounds such as polyethylene, polystyrene, acrylic resin, ionomer, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, benzoguanamine resin, urea-formalin resin Melamine-formalin resin, polyamide resin, etc. may be used alone or in a composite mixture, or in a state having voids that change the refractive index in the particles.

本発明では、上記金属酸化物の中でも、二酸化チタンが好ましく用いられ、特に、無機酸化物(Al23、AlO(OH)、SiO2等)で表面処理した二酸化チタンがより好ましく用いられる。 In the present invention, titanium dioxide is preferably used among the above metal oxides, and in particular, titanium dioxide surface-treated with inorganic oxides (Al 2 O 3 , AlO (OH), SiO 2, etc.) is more preferably used.

本発明で使用される二酸化チタンは、ゲル状電解質の溶媒と二酸化チタンの比が、質量比で10:1〜1:1の範囲にあることが好ましい。   In the titanium dioxide used in the present invention, the ratio of the gel electrolyte solvent to titanium dioxide is preferably in the range of 10: 1 to 1: 1 by mass ratio.

〈ゲル状電解質添加の増粘剤〉
本発明の表示素子においては、ゲル状電解質に増粘剤を使用することができ、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 gel electrolyte>
In the display element of the present invention, a thickener can be used for the gel 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 ( Vinylidene chloride), poly (epoxides), poly (carbonates), poly (vinyl acetate), cellulose esters, poly (amides), hydrophobic transparent binders such as polyvinyl butyral, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, polyester , 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.

〔対向電極〕
本発明のエレクトロクロミック表示素子に適用可能な対向電極としては、金属電極または透明電極を挙げることができる。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。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]
Examples of the counter electrode applicable to the electrochromic display element of the present invention include a metal electrode and a transparent 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. 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.

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。   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.

本発明に係る対向電極としては、フルカラーの色表示の色域を十分に大きくとるために、透明電極を用いるのが好ましく、特に、光透過率と抵抗の観点からITO電極が好ましい。   As the counter electrode according to the present invention, it is preferable to use a transparent electrode in order to obtain a sufficiently large color gamut for full color display. In particular, an ITO electrode is preferable from the viewpoint of light transmittance and resistance.

〔その他の添加剤〕
本発明のエレクトロクロミック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、各種の添加剤、例えば、以下のリサーチディスクロージャーにおいて、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、マット剤等として挙げられている添加剤を、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 electrochromic 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. Additives such as chemical sensitizers, noble metal sensitizers, photosensitive dyes, supersensitizers, couplers, high boiling point solvents, antifoggants, stabilizers, development inhibitors, and bleach accelerators in the following research disclosures Agent, fixing accelerator, color mixing inhibitor, formalin scavenger, toning agent, hardener, surfactant, thickener, plasticizer, slip agent, ultraviolet absorber, irradiation prevention dye, filter light absorption dye, anticorrosive Additives listed as agents, polymer latex, heavy metals, antistatic agents, matting agents, and the like can be included as necessary.

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

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

添加剤 RD17643 RD18716 RD308119
頁 分類 頁 分類 頁 分類
化学増感剤 23 III 648右上 96 III
増感色素 23 IV 648〜649 996〜8 IV
減感色素 23 IV 998 IV
染料 25〜26 VIII 649〜650 1003 VIII
現像促進剤 29 XXI 648右上
カブリ抑制剤・安定剤
24 IV 649右上 1006〜7 VI
増白剤 24 V 998 V
硬膜剤 26 X 651左 1004〜5 X
界面活性剤 26〜7 XI 650右 1005〜6 XI
帯電防止剤 27 XII 650右 1006〜7 XIII
可塑剤 27 XII 650右 1006 XII
スベリ剤 27 XII
マット剤 28 XVI 650右 1008〜9 XVI
バインダー 26 XXII 1003〜4 IX
支持体 28 XVII 1009 XVII
〔基板〕
本発明で用いることのできる基板としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリカーボネート類、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンジナフタレンジカルボキシラート、ポリエチレンナフタレート類、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアセタール類、ポリスチレン等の合成プラスチックフィルムも好ましく使用できる。また、シンジオタクチック構造ポリスチレン類も好ましい。これらは、例えば、特開昭62−117708号、特開平1−46912、同1−178505号の各公報に記載されている方法により得ることができる。更に、ステンレス等の金属製基盤や、バライタ紙、及びレジンコート紙等の紙支持体ならびに上記プラスチックフィルムに反射層を設けた支持体、特開昭62−253195号(29〜31頁)に支持体として記載されたものが挙げられる。RDNo.17643の28頁、同No.18716の647頁右欄から648頁左欄及び同No.307105の879頁に記載されたものも好ましく使用できる。
Additive RD17643 RD18716 RD308119
Page Classification Page Classification Page Classification Chemical sensitizer 23 III 648 Upper right 96 III
Sensitizing dye 23 IV 648-649 996-8 IV
Desensitizing dye 23 IV 998 IV
Dye 25-26 VIII 649-650 1003 VIII
Development accelerator 29 XXI 648 Upper right Anti-fogging agent / stabilizer
24 IV 649 Upper right 1006-7 VI
Brightener 24 V 998 V
Hardener 26 X 651 Left 1004-5 X
Surfactant 26-7 XI 650 Right 1005-6 XI
Antistatic agent 27 XII 650 Right 1006-7 XIII
Plasticizer 27 XII 650 Right 1006 XII
Slipper 27 XII
Matting agent 28 XVI 650 Right 1008-9 XVI
Binder 26 XXII 1003-4 IX
Support 28 XVII 1009 XVII
〔substrate〕
Examples of the substrate that can be used in the present invention include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polyethylene dinaphthalene dicarboxylate, polyethylene naphthalates, polyvinyl chloride, polyimide, and polyvinyl acetal. Synthetic plastic films such as polystyrene can also be preferably used. Syndiotactic polystyrenes are also preferred. These can be obtained, for example, by the methods described in JP-A Nos. 62-117708, 1-46912 and 1-178505. Further, a metal substrate such as stainless steel, a paper support such as baryta paper and resin coated paper, and a support provided with a reflective layer on the plastic film, supported by JP-A-62-253195 (pages 29-31) The thing described as a body is mentioned. RDNo. 17643, page 28, ibid. No. 18716, page 647, right column to page 648, left column, and No. 307105, page 879 can also be preferably used.

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。   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.

〔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.

〔フルカラー表示素子の構成〕
本発明のエレクトロクロミック表示素子を用いてフルカラー表示を行う場合は、
1.イエロー、マゼンタ、シアン、レッド、グリーン、ブルー、ブラック等に異なる色調に発色−消色するエレクトロクロミック表示素子を積層する方法、
2.異なる色調に発色−消色するエレクトロクロミック色素を吸着させた多孔質部を平面上にパターン化する方法、
3.異なる色調に発色−消色するエレクトロクロミック色素を1対の対向電極間の多孔質層に複数種吸着させる方法、等が挙げられる。
[Configuration of full-color display element]
When performing full color display using the electrochromic display element of the present invention,
1. A method of laminating electrochromic display elements that develop and erase colors in different colors such as yellow, magenta, cyan, red, green, blue, black,
2. A method of patterning a porous portion adsorbing an electrochromic dye that develops and decolors in different colors on a flat surface,
3. Examples include a method of adsorbing a plurality of types of electrochromic dyes that develop and decolor in different color tones to a porous layer between a pair of counter electrodes.

3の場合は、エレクトロクロミック色素に閾値を持たせる必要があり、閾値を持たせる方法としては、発色または消色方向の電圧または電荷量、あるいは、発色または消色方向への電圧ヒステリシスを色素毎に変更する方法が挙げられる。   In the case of 3, the electrochromic dye must have a threshold value. As a method for providing the threshold value, voltage or charge amount in the color developing or decoloring direction or voltage hysteresis in the color developing or decoloring direction is set for each dye. The method of changing to is mentioned.

〔表示素子駆動方法〕
本発明の係るアクティブマトリックス駆動は、走査線、データライン、電流供給ラインが碁盤目状に形成され、各碁盤目に設けられたTFT回路により駆動させる方式である。画素毎にスイッチングが行えるので、階調やメモリー機能などのメリットがあり、例えば、特開2004−29327号の図5に記載されている回路や、「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用いることができる。
[Display element driving method]
The active matrix driving according to the present invention 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, the circuit described in FIG. 5 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-29327, “Electrochromic Display” (published by 1991 Sangyo Tosho Co., Ltd.) ) 77-102.

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

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

《エレクトロクロミック表示素子の作製》
〔表示素子1の作製〕
図1に記載の構成からなる表示素子1を作製した。
<< Production of electrochromic display element >>
[Production of Display Element 1]
A display element 1 having the configuration shown in FIG. 1 was produced.

図1は、電解液を用いた比較例のエレクトロクロミック表示素子の構成の一部を示す概略断面図である。   FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a part of the configuration of a comparative electrochromic display element using an electrolytic solution.

図1に記載のエレクトロクロミック表示素子1は、対向電極2、3間に、スペーサー5で囲まれた空間部に、電解液4が充填されている。一方の対向電極2(ITO電極)上には、エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンから構成される多孔質層6(多孔質層A)が形成され、他方の対向電極3(ITO電極)上には、酸化スズから構成される多孔質層7(多孔質層B)が形成され、更に多孔質層7の上部に、酸化チタンから構成される多孔質白色散乱層8が形成された構成となっている。   In the electrochromic display element 1 shown in FIG. 1, an electrolytic solution 4 is filled in a space surrounded by a spacer 5 between the counter electrodes 2 and 3. On one counter electrode 2 (ITO electrode), a porous layer 6 (porous layer A) composed of titanium oxide adsorbed with an electrochromic dye is formed, and on the other counter electrode 3 (ITO electrode). Includes a porous layer 7 composed of tin oxide (porous layer B), and a porous white scattering layer 8 composed of titanium oxide formed on the porous layer 7. It has become.

具体的には、ITO電極(図1の電極2)上に、テルピネオールに分散した酸化チタン(平均一次粒径30nm)分散液を付与し、350℃で1時間焼成して、酸化チタンから構成される多孔質層A(乾燥膜厚10μm)を形成した。これを、Ex1の10mmol/Lエタノール溶液に4時間浸漬して、Ex1を酸化チタンから構成される多孔質層Aに吸着させ、エタノールを蒸発させ、部材1を得た。次に、他方のITO電極(図1の電極3)上に、テルピネオールに分散したアンチモンをドープした酸化スズ(平均一次粒径:30nm)分散液を付与し、350℃で1時間焼成して、酸化スズから構成される多孔質層B(乾燥膜厚10μm)を形成し、さらに酸化スズを含む多孔質層B上に、SiO2で被覆された酸化チタン(平均一次粒径300nm)とポリビニルアルコールと水とエタノールの混合液をブレード塗布法で多孔質白色散乱層(乾燥膜厚10μm)を形成して、部材2を得た。 Specifically, a titanium oxide (average primary particle size 30 nm) dispersion dispersed in terpineol is applied on an ITO electrode (electrode 2 in FIG. 1), and baked at 350 ° C. for 1 hour to be composed of titanium oxide. A porous layer A (dry film thickness 10 μm) was formed. This was immersed in a 10 mmol / L ethanol solution of Ex1 for 4 hours, Ex1 was adsorbed on the porous layer A composed of titanium oxide, and ethanol was evaporated to obtain a member 1. Next, on the other ITO electrode (electrode 3 in FIG. 1), a dispersion of tin oxide doped with antimony dispersed in terpineol (average primary particle size: 30 nm) was applied and fired at 350 ° C. for 1 hour. Titanium oxide (average primary particle size 300 nm) and polyvinyl alcohol coated with SiO 2 on the porous layer B containing tin oxide and forming a porous layer B (dried film thickness 10 μm) composed of tin oxide A member 2 was obtained by forming a porous white scattering layer (dry film thickness 10 μm) by a blade coating method using a mixed solution of water, ethanol and water.

次いで、部材1と部材2を100μmのスペーサーを介して挟み込んで周辺部をエポキシ系紫外線硬化型樹脂にてシールし、最後に、電解液として、1mmol/Lの過塩素酸リチウムを含むγブチロラクトン溶液を部材1と部材2との間に注入して、表示素子1を作製した。   Next, the member 1 and the member 2 are sandwiched with a spacer of 100 μm, and the periphery is sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin. Finally, a γ-butyrolactone solution containing 1 mmol / L lithium perchlorate as an electrolytic solution Was injected between the member 1 and the member 2, and the display element 1 was produced.

なお、表示素子1の作製に用いた電解液の25℃における粘度は、1.8mPa・sであった。   In addition, the viscosity at 25 degreeC of the electrolyte solution used for preparation of the display element 1 was 1.8 mPa * s.

〔表示素子2の作製〕
ITO電極上に、テルピネオールに分散したアンチモンをドープした酸化スズ(平均一次粒径:30nm)分散液を付与し、350℃で1時間焼成して、酸化スズから構成される多孔質層B(乾燥膜厚10μm)を形成して、部材3を得た。次いで、表示素子1の作製に用いた部材1と、上記部材3とを100μmのスペーサーを介して挟み込んで、周辺部をエポキシ系紫外線硬化型樹脂にてシールした。最後に、電解液として、SiO2で被覆された二酸化チタン(平均一次粒径300nm)と1mmol/Lの過塩素酸リチウムを含むγブチロラクトン溶液を、部材1と部材3との間に注入して、表示素子2を作製した。
[Production of Display Element 2]
On the ITO electrode, a dispersion of tin oxide doped with antimony dispersed in terpineol (average primary particle size: 30 nm) is applied and fired at 350 ° C. for 1 hour to form a porous layer B composed of tin oxide (dried) Member 3 was obtained by forming a film thickness of 10 μm. Next, the member 1 used to manufacture the display element 1 and the member 3 were sandwiched with a spacer of 100 μm, and the peripheral portion was sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin. Finally, a γ-butyrolactone solution containing titanium dioxide coated with SiO 2 (average primary particle size 300 nm) and 1 mmol / L lithium perchlorate is injected between the members 1 and 3 as an electrolytic solution. A display element 2 was produced.

〔表示素子3の作製〕
図2に記載の構成からなる表示素子3を作製した。
[Production of Display Element 3]
A display element 3 having the configuration shown in FIG. 2 was produced.

図2は、ゲル状電解質を用いた本発明のエレクトロクロミック表示素子の構成の一部を示す概略断面図である。   FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a part of the configuration of the electrochromic display element of the present invention using a gel electrolyte.

図2において、対向電極構成2,3及び多孔質層6(多孔質層A)及び多孔質層7(多孔質層B)の構成は、図1と同一であるが、多孔質白色散乱層8を除き、電解液4に代えて、高粘性を有するゲル状電解質9を適用した構成である。   In FIG. 2, the configurations of the counter electrode configurations 2 and 3 and the porous layer 6 (porous layer A) and the porous layer 7 (porous layer B) are the same as those in FIG. The gel electrolyte 9 having high viscosity is applied in place of the electrolytic solution 4 except for the above.

具体的には、表示素子2の作製で用いた部材3上に、下記の組成からなるゲル電解質1をスクリーン印刷で、厚さ40μmで付与して、ゲル電解質層を形成した。次いで、40μmのスペーサーをゲル電解質層上に設置し、周辺部をエポキシ系UV硬化樹脂にてシールし、表示素子1の作製に用いた部材1をかぶせて、表示素子3を作製した。   Specifically, a gel electrolyte layer having a thickness of 40 μm was applied on the member 3 used in the production of the display element 2 by screen printing to form a gel electrolyte layer. Next, a 40 μm spacer was placed on the gel electrolyte layer, the periphery was sealed with an epoxy-based UV curable resin, and the member 1 used for the production of the display element 1 was covered to produce the display element 3.

(ゲル状電解質1の調製)
γブチロラクトン2.5gに、平均重合度1000のブチラール樹脂0.5gを90℃で10分間加熱溶解し、さらに過塩素酸リチウムとSiO2で被覆された二酸化チタン1.2gを混合し、超音波分散器で10分間分散し、ゲル状電解質1を得た。このゲル状電解質1の25℃における粘度は、750mPa・sであった。
(Preparation of gel electrolyte 1)
In 2.5 g of γ-butyrolactone, 0.5 g of butyral resin having an average degree of polymerization of 1000 is dissolved by heating at 90 ° C. for 10 minutes, and 1.2 g of titanium dioxide coated with lithium perchlorate and SiO 2 is mixed. The gel electrolyte 1 was obtained by dispersing for 10 minutes with a disperser. The viscosity of this gel electrolyte 1 at 25 ° C. was 750 mPa · s.

〔表示素子4の作製〕
上記表示素子3の作製において、エレクトロクロミック色素Ex1を、エレクトロクロミック色素Ex2に変更した以外は同様にして、表示素子4を作製した。
[Production of Display Element 4]
A display element 4 was produced in the same manner as in the production of the display element 3 except that the electrochromic dye Ex1 was changed to the electrochromic dye Ex2.

〔表示素子5〜8の作製〕
上記表示素子3の作製において、エレクトロクロミック色素Ex1を、それぞれエレクトロクロミック色素Ex3〜Ex6に変更した以外は同様にして、表示素子5〜8を作製した。
[Production of display elements 5 to 8]
In the production of the display element 3, display elements 5 to 8 were produced in the same manner except that the electrochromic dye Ex1 was changed to the electrochromic dyes Ex3 to Ex6, respectively.

〔表示素子9の作製〕
上記表示素子3の作製において、ゲル状電解質1に代えて、下記の組成からなるゲル状電解質2を用いた以外は同様にして、表示素子9を作製した。
[Production of Display Element 9]
In the production of the display element 3, a display element 9 was produced in the same manner except that the gel electrolyte 2 having the following composition was used instead of the gel electrolyte 1.

(ゲル状電解質2の調製)
γブチロラクトン2.5gに、平均重合度1200のブチラール樹脂0.1gを90℃で10分間加熱溶解し、さらに過塩素酸リチウムとSiO2で被覆された二酸化チタン0.2gを混合し、超音波分散器で10分間分散し、ゲル状電解質2を得た。このゲル状電解質2の25℃における粘度は、1450mPa・sであった。
(Preparation of gel electrolyte 2)
To 2.5 g of γ-butyrolactone, 0.1 g of butyral resin having an average degree of polymerization of 1200 was dissolved by heating at 90 ° C. for 10 minutes, and further mixed with 0.2 g of titanium dioxide coated with lithium perchlorate and SiO 2. The gel electrolyte 2 was obtained by dispersing for 10 minutes with a disperser. The viscosity of this gel electrolyte 2 at 25 ° C. was 1450 mPa · s.

Figure 2008026605
Figure 2008026605

《表示素子の評価》
〔白表示時の反射率の評価〕
上記で作製した各表示素子に1.5Vの電圧を3秒間印加して白色を表示させ、550nmでの反射率を、コニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定した。測定した反射率をRWとし、これをを白表示時の反射率の指標とした。
<< Evaluation of display element >>
[Evaluation of reflectance during white display]
A voltage of 1.5 V was applied to each of the display devices prepared above for 3 seconds to display white, and the reflectance at 550 nm was measured with a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing. The measured reflectance and R W, the it was used as an index of the reflectance of the white display.

〔表示速度の評価〕
上記で作製した各表示素子に1.5Vの電圧を0.5秒間印加し、着色状態での反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定した。測定した反射率の極小値をRminとし、これを表示速度の指標とした。ここでは、Rminが低いほど表示速度が高いとする。
[Evaluation of display speed]
A voltage of 1.5 V was applied to each of the display devices prepared above for 0.5 seconds, and the reflectance in the colored state was measured with a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing. The minimum value of the measured reflectance was defined as R min, and this was used as an indicator of display speed. Here, it is assumed that the display speed is higher as R min is lower.

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

Figure 2008026605
Figure 2008026605

表1に記載の結果より明らかなように、電解液が液状で白色散乱層を有する表示素子1は、白表示時の反射率が低く、かつ表示速度が遅いことが分かる。   As is apparent from the results shown in Table 1, it can be seen that the display element 1 in which the electrolyte is liquid and has a white scattering layer has a low reflectance during white display and a low display speed.

また、白色散乱層をなくし、電解液中の二酸化チタンを添加した表示素子2は、二酸化チタンの凝集が激しく、評価不可能であった。   Further, the display element 2 in which the white scattering layer was eliminated and the titanium dioxide in the electrolyte was added was severely agglomerated of titanium dioxide and could not be evaluated.

これに対し、ゲル状電解質を有する本発明の表示素子3〜9は、ブチラール樹脂の存在により二酸化チタンの凝集も発生しなく、対向電極間のギャップを狭くしても十分に白表示時の反射率を高めることができるため、結果として表示速度を速くすることができることが分かる。   On the other hand, the display elements 3 to 9 of the present invention having a gel electrolyte do not cause aggregation of titanium dioxide due to the presence of the butyral resin, and even when the gap between the counter electrodes is narrow, the reflection at the time of white display is sufficient. Since the rate can be increased, it can be seen that the display speed can be increased as a result.

また、本発明の表示素子3と表示素子9を比べると、平均重合度が300〜1000の範囲にあるブチラール樹脂を用いた表示素子3の方が表示速度が速いことが分かる。   Moreover, when the display element 3 of the present invention is compared with the display element 9, it can be seen that the display speed of the display element 3 using butyral resin having an average polymerization degree in the range of 300 to 1000 is higher.

以上の効果は、ブラスチック基板の電極を用いた場合でも十分に効果があることも確認された。   It has also been confirmed that the above effect is sufficiently effective even when an electrode of a plastic substrate is used.

電解液を用いた比較例のエレクトロクロミック表示素子の構成の一部を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of structure of the electrochromic display element of the comparative example using electrolyte solution. ゲル状電解質を用いた本発明のエレクトロクロミック表示素子の構成の一部を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows a part of structure of the electrochromic display element of this invention using a gel electrolyte.

符号の説明Explanation of symbols

1 エレクトロクロミック表示素子
2、3 対向電極
4 電解液
5 スペーサー
6、7 多孔質層
8 多孔質白色散乱層
9 ゲル状電解質
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrochromic display element 2, 3 Counter electrode 4 Electrolytic solution 5 Spacer 6, 7 Porous layer 8 Porous white scattering layer 9 Gel electrolyte

Claims (15)

対向電極と、少なくとも1層のエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aと、少なくとも1層の酸化スズを含む多孔質層Bとを有し、かつ対向電極間に該エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンよりも大きい平均粒径を有する金属酸化物を含有するゲル状電解質を含有することを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 A counter electrode; a porous layer A containing titanium oxide adsorbing at least one layer of electrochromic dye; and a porous layer B containing at least one layer of tin oxide, and the electrochromic layer between the counter electrodes An electrochromic display element comprising a gel electrolyte containing a metal oxide having an average particle size larger than that of titanium oxide on which a dye is adsorbed. 前記ゲル状電解質が含有する金属酸化物の主成分の平均一次粒径が、200nm以上、1000nm以下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 an average primary particle size of a main component of the metal oxide contained in the gel electrolyte is 200 nm or more and 1000 nm or less. 前記ゲル状電解質が含有する金属酸化物が、二酸化チタンであ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 metal oxide contained in the gel electrolyte is titanium dioxide. 前記ゲル状電解質が、ブチラール樹脂を含有していることを特徴とする請求項1〜3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 gel electrolyte contains a butyral resin. 前記ブチラール樹脂の平均重合度が、300以上、1000以下であることを特徴とする請求項4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 4, wherein an average degree of polymerization of the butyral resin is 300 or more and 1000 or less. 前記ゲル状電解質を構成する溶媒と前記金属酸化物の質量比が、10:1〜1:1の範囲であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display according to any one of claims 1 to 5, wherein a mass ratio of a solvent constituting the gel electrolyte and the metal oxide is in a range of 10: 1 to 1: 1. element. 前記ゲル状電解質を構成する溶媒と前記金属酸化物の質量比が、20:1〜2:1の範囲であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display according to any one of claims 1 to 5, wherein a mass ratio of a solvent constituting the gel electrolyte and the metal oxide is in a range of 20: 1 to 2: 1. element. 前記エレクトロクロミック色素が、下記一般式(1)で表されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子。
Figure 2008026605
〔式中、R1は、−(CH2m−(ここにおいてmは0或いは1〜10の整数を表す。)、炭素原子数14までのアリーレン基、ヘテロアリーレン基を表す、各々炭素原子数10までの分岐アルキレン基、アルケニレン基、またはシクロアルキレン基であり、各々のアリーレン基、ヘテロアリーレン基、分岐アルキレン基、分岐アルケニレン基、またはシクロアルキレン基は任意に−P(O)(OH)2基を−(CH2n−基を介して有していてもよい。また、任意に置換されていてもよい。ここにおいてnは0あるいは1〜10の整数を表す。
2は、R34で表される基であり、ここにおいてR3は、−(CH2)p−(ここにおいてpは0あるいは1〜10の整数を表す。)を表し、R4は、−P(O)(OH)2基、或いは、炭素原子数14までのアリール基、ヘテロアリール基、各々炭素原子数10までの分岐アルキル基、或いはアルケニル基、或いはシクロアルキル基を表す。
-は、荷電を中和するイオンを表す。
但し、R2が−(CH22−P(O)(OH)2である場合、R1は、−(CH2m−(mは2または3)であることはない。また、R2がフェニル基の場合、R1は−(CH2m−(mは2)であることはない。〕
The electrochromic display element according to any one of claims 1 to 7, wherein the electrochromic dye is represented by the following general formula (1).
Figure 2008026605
[Wherein, R 1 represents — (CH 2 ) m — (where m represents 0 or an integer of 1 to 10), an arylene group having up to 14 carbon atoms, and a heteroarylene group, each carbon atom A branched alkylene group, an alkenylene group, or a cycloalkylene group of up to several tens, and each arylene group, heteroarylene group, branched alkylene group, branched alkenylene group, or cycloalkylene group is optionally -P (O) (OH) 2 group - (CH 2) n - may have through a group. Moreover, you may substitute arbitrarily. Here, n represents 0 or an integer of 1 to 10.
R 2 is a group represented by R 3 R 4 , wherein R 3 represents — (CH 2 ) p— (wherein p represents 0 or an integer of 1 to 10), and R 4 Represents a -P (O) (OH) 2 group, or an aryl group or heteroaryl group having up to 14 carbon atoms, a branched alkyl group, an alkenyl group, or a cycloalkyl group each having up to 10 carbon atoms.
X represents an ion that neutralizes charge.
However, when R 2 is — (CH 2 ) 2 —P (O) (OH) 2 , R 1 is not — (CH 2 ) m — (m is 2 or 3). In addition, when R 2 is a phenyl group, R 1 is not — (CH 2 ) m — (m is 2). ]
前記エレクトロクロミック色素が、下記一般式(2)で表されることを特徴とする請求項1〜7のいずれか1項に記載のエレクトロクロミック表示素子。
Figure 2008026605
〔式中、R1は置換もしくは無置換のアリール基を表し、R2、R3は各々水素原子または置換基を表す。Xは>N−R4、酸素原子または硫黄原子を表し、R4は水素原子、または置換基を表す。〕
The electrochromic display element according to any one of claims 1 to 7, wherein the electrochromic dye is represented by the following general formula (2).
Figure 2008026605
[Wherein, R 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group, and R 2 and R 3 each represent a hydrogen atom or a substituent. X represents> N—R 4 , an oxygen atom or a sulfur atom, and R 4 represents a hydrogen atom or a substituent. ]
前記エレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含有する多孔質層A、または前記酸化スズを含有する多孔質層Bの厚みが、1.0μm以上、5.0μm以下であることを特徴とする請求項1〜9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 thickness of the porous layer A containing titanium oxide adsorbed with the electrochromic dye or the porous layer B containing tin oxide is 1.0 μm or more and 5.0 μm or less. Item 10. The electrochromic display element according to any one of Items 1 to 9. 前記エレクトロクロミック表示素子を複数積層して複数色を表示することを特徴とする請求項1〜10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 a plurality of electrochromic display elements are stacked to display a plurality of colors. 異なるエレクトロクロミック色素を吸着させた酸化チタンを含む多孔質層Aを、対向電極間にパターン状に配置して、複数色を表示することを特徴とする請求項1〜10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 porous layer A containing titanium oxide on which different electrochromic dyes are adsorbed is arranged in a pattern between counter electrodes to display a plurality of colors. The electrochromic display element as described. 前記対向電極に、複数種のエレクトロクロミック色素を同一の酸化チタンを含む多孔質層に吸着させて、複数色を表示することを特徴とする請求項1〜11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 electro according to any one of claims 1 to 11, wherein a plurality of colors are displayed by adsorbing a plurality of types of electrochromic dyes to a porous layer containing the same titanium oxide on the counter electrode. Chromic display element. 前記ゲル状電解質が、ゲル電解液を用いてスクリーン印刷で形成することを特徴とする請求項1〜13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 gel electrolyte is formed by screen printing using a gel electrolyte. 少なくとも一方の対向電極が、プラスチック基板上に構成されていることを特徴とする請求項1〜14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 at least one counter electrode is formed on a plastic substrate.
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