JP2010117635A - Display element - Google Patents

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Satoshi Hisamitsu
聡史 久光
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Konica Minolta Inc
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  • Electrochromic Elements, Electrophoresis, Or Variable Reflection Or Absorption Elements (AREA)
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display element capable of performing low voltage driving and having excellent driving durability with a simple member construction. <P>SOLUTION: In the display element including an auxiliary compound layer disposed in contact with a non-display side electrode and an electrolyte layer containing a metal salt compound and a 6 to 18 membered saturated heterocycle compound represented by general formula (G1) between facing electrodes, black and white colors are displayed by applying voltage between the facing electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な電気化学的な表示素子に関するものである。   The present invention relates to a novel electrochemical display element.

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 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、いわゆる「メモリー性」を有する反射型ディスプレイが知られているが、下記の理由で十分な性能を有しているとは言い難い。   As a display means to compensate for these drawbacks, a reflection type display using so-called "memory" that uses external light and does not consume power for image retention is known. However, it has sufficient performance for the following reasons. It is hard to say that it has.

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%と低いため白表示に難があり、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%, which makes it difficult to display white, and it is difficult to say that many of the manufacturing methods used to manufacture the constituent members are simple. 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.

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方式(以下、ED方式と略す)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)。またED方式において、酸化還元反応の安定化を図り表示の安定性を図るため、電解質に酸化還元されうる補助化合物を添加する方法が開示されている(例えば、特許文献4参照)。   As a display method for eliminating the drawbacks of each of the above-described methods, an electrodeposition method (hereinafter, abbreviated as ED method) using dissolution precipitation 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). To 3). In the ED system, a method of adding an auxiliary compound that can be oxidized / reduced to the electrolyte is disclosed in order to stabilize the oxidation-reduction reaction and to stabilize the display (see, for example, Patent Document 4).

本発明者は、上記各特許文献に開示されている技術を詳細に検討した結果、従来技術では、繰返し駆動させたときの反射率の安定性に課題があることが判明した。
米国特許第4,240,716号明細書 特許第3428603号公報 特開2003−241227号公報 特開2005−189299号公報
As a result of examining the techniques disclosed in each of the above patent documents in detail, the present inventor has found that there is a problem in the stability of the reflectance when the conventional technique is repeatedly driven.
U.S. Pat. No. 4,240,716 Japanese Patent No. 3428603 JP 2003-241227 A JP 2005-189299 A

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、簡便な部材構成、低電圧で駆動可能で、駆動耐久性に優れた表示素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a display element that has a simple member configuration, can be driven at a low voltage, and has excellent driving durability.

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、非表示側電極に接して配置された補助化合物層と、金属塩化合物と下記一般式(G1)で表される6〜18員の飽和ヘテロ環化合物とを含有した電解質層とを有し、かつ該対向電極間に電圧を印加することにより、黒色と白色を表示することを特徴とする表示素子。   1. An auxiliary compound layer disposed between the counter electrodes in contact with the non-display side electrode; an electrolyte layer containing a metal salt compound and a 6-18 membered saturated heterocyclic compound represented by the following general formula (G1); And displaying black and white by applying a voltage between the counter electrodes.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

〔式中、R、Rはそれぞれ水素原子またはアミノ基を除く置換基を表す。nは1〜3の整数を表し、mは2〜9の整数を表す。mが2以上の場合、nは同じであっても異なっていてもよい。〕
2.前記補助化合物層が、N−オキシル誘導体またはフェロセン誘導体を含有することを特徴とする前記1に記載の表示素子。
[In formula, R < 1 >, R < 2 > represents the substituent except a hydrogen atom or an amino group, respectively. n represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 2 to 9. When m is 2 or more, n may be the same or different. ]
2. 2. The display element according to 1 above, wherein the auxiliary compound layer contains an N-oxyl derivative or a ferrocene derivative.

3.前記金属塩化合物が、銀塩化合物である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 metal salt compound is a silver salt compound.

4.前記対向電極間に、下記一般式(L)で表される化合物が含有され、かつ前記対向電極の駆動操作により、白表示と黒表示に加えて白黒以外の着色表示とを行う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). A compound represented by the following general formula (L) is contained between the counter electrodes, and color display other than black and white is performed in addition to white display and black display by a driving operation of the counter electrode. The display element according to any one of 1 to 3 above.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

〔式中、Rlは置換または無置換のアリール基を表し、Rl、Rlは各々水素原子または置換基を表す。Xは>N−Rl、酸素原子または硫黄原子を表し、Rlは水素原子または置換基を表す。〕
5.前記一般式(L)で表される化合物が、−COOH、−P=O(OH)、−OP=O(OH)及び−Si(OR)(Rは、アルキル基を表す。)から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していることを特徴とする前記4に記載の表示素子。
[Wherein, Rl 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group, and Rl 2 and Rl 3 each represent a hydrogen atom or a substituent. X represents> N—Rl 4 , an oxygen atom or a sulfur atom, and Rl 4 represents a hydrogen atom or a substituent. ]
5). The compound represented by the said general formula (L) is -COOH, -P = O (OH) 2 , -OP = O (OH) 2, and -Si (OR) 3 (R represents an alkyl group.) 5. The display element according to 4 above, which has at least one substituent selected from the group consisting of:

6.前記一般式(L)で表される化合物が、少なくとも一つの対向電極の表面に固定化されていることを特徴とする前記4または5に記載の表示素子。   6). 6. The display element according to 4 or 5, wherein the compound represented by the general formula (L) is immobilized on the surface of at least one counter electrode.

本発明により、簡便な部材構成、低電圧で駆動可能で、駆動耐久性に優れた表示素子を提供することができた。   According to the present invention, it is possible to provide a display element that has a simple member configuration, can be driven at a low voltage, and has excellent driving durability.

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、非表示側電極に接して配置された補助化合物層と、金属塩化合物と前記一般式(G1)で表される6〜18員の飽和ヘテロ環化合物とを含有した電解質層とを有し、かつ該対向電極間に電圧を印加することにより、黒色と白色を表示することを特徴とする表示素子により、簡便な部材構成、低電圧で駆動可能で、駆動安定性に優れた表示素子を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。   As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor is represented by the auxiliary compound layer disposed in contact with the non-display side electrode between the counter electrodes, the metal salt compound, and the general formula (G1). An electrolyte layer containing a 6- to 18-membered saturated heterocyclic compound and applying a voltage between the counter electrodes to display black and white; It has been found that a display element that can be driven with a member structure and a low voltage and that has excellent driving stability can be realized.

すなわち、対向電極の駆動操作により表示電極で金属の溶解・析出を行うとき、それに対応して非表示電極に近接されて配置された補助化合物が還元・酸化されることにより、素子内での酸化還元反応の安定化が図られ、表示が安定するものと考えられる。しかし、銀溶剤として添加される化合物として補助化合物より酸化(または還元)されやすいものを使用した場合、非表示電極で補助化合物が酸化(または還元)されずに銀溶剤として添加される化合物が先に酸化(または還元)されてしまうことになる。そうすると補助化合物が有効に機能しなくなるため、素子内での酸化還元反応が不安定化し、繰返し駆動させたときの反射率の安定性が損なわれてしまうものと考えられる。ここで、より酸化(または還元)されやすいとは、酸化電位が卑(または還元電位が貴)であるか速度論的により電気化学的酸化(または還元)されやすいということである。本発明では銀溶剤として添加される化合物として前記一般式(G1)で表される化合物を用いているが、この化合物は電極上で酸化還元を受けにくく、非表示電極に近接されて配置された補助化合物が有効に機能するのを妨げないため、繰返し駆動させたときの反射率の安定性が改善したものと推測している。   In other words, when the metal is dissolved / deposited on the display electrode by the driving operation of the counter electrode, the auxiliary compound disposed in the vicinity of the non-display electrode is correspondingly reduced and oxidized, so that oxidation within the device is performed. It is considered that the reduction reaction is stabilized and the display is stabilized. However, when a compound that is more likely to be oxidized (or reduced) than an auxiliary compound is used as a compound that is added as a silver solvent, the compound that is added as a silver solvent without the auxiliary compound being oxidized (or reduced) at the non-display electrode is the first. It will be oxidized (or reduced). Then, since the auxiliary compound does not function effectively, the oxidation-reduction reaction in the element becomes unstable, and it is considered that the stability of the reflectance when repeatedly driven is impaired. Here, being more easily oxidized (or reduced) means that the oxidation potential is base (or the reduction potential is noble) or kinetically more electrochemically oxidized (or reduced). In the present invention, the compound represented by the general formula (G1) is used as the compound added as the silver solvent. However, this compound is not easily oxidized and reduced on the electrode, and is disposed close to the non-display electrode. In order not to prevent the auxiliary compound from functioning effectively, it is assumed that the stability of the reflectance when it is repeatedly driven is improved.

次いで、本発明の表示素子の各構成要素の詳細について説明する。   Next, details of each component of the display element of the present invention will be described.

〔表示素子の基本構成〕
本発明の表示素子においては、表示側電極と対になる対向電極(非表示側電極)には、酸化還元されうる補助化合物が固定化された導電性電極が設けられている。また、一対の対向電極間に、本発明に係る金属塩化合物と前記一般式(G1)で表される6〜18員の飽和ヘテロ環化合物を含有した電解質を有し、対向電極間に正負両極性の電圧を印加することにより、白表示と黒表示を可逆的に切り替えることができる。
[Basic structure of display element]
In the display element of the present invention, the counter electrode (non-display side electrode) that is paired with the display side electrode is provided with a conductive electrode on which an auxiliary compound that can be oxidized and reduced is fixed. Moreover, it has the electrolyte containing the metal salt compound which concerns on this invention, and the 6-18 membered saturated heterocyclic compound represented by the said general formula (G1) between a pair of counter electrodes, and both positive and negative electrodes between counter electrodes The white display and the black display can be switched reversibly by applying a positive voltage.

〔金属塩化合物〕
本発明に係る金属塩化合物とは、対向電極上の少なくとも1方の電極上で、該対向電極の駆動操作で、溶解・析出を行うことができる金属種を含む塩であれば、如何なる化合物であってもよい。好ましい金属種は、銀、ビスマス、銅、ニッケル、鉄、クロム、亜鉛等であり、特に好ましいのは銀、ビスマスであり、特に好ましくは銀塩化合物である。
[Metal salt compounds]
The metal salt compound according to the present invention is any compound as long as it contains a metal species that can be dissolved and precipitated by driving the counter electrode on at least one electrode on the counter electrode. There may be. Preferred metal species are silver, bismuth, copper, nickel, iron, chromium, zinc and the like, particularly preferred are silver and bismuth, and particularly preferred is a silver salt compound.

(銀塩化合物)
本発明に係る銀塩化合物とは、銀または、銀を化学構造中に含む化合物、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態等の相の状態種、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種は、特に問わない。
(Silver salt compound)
The silver salt compound according to the present invention is silver or a compound containing silver in the chemical structure, such as silver oxide, silver sulfide, metallic silver, silver colloidal particles, silver halide, silver complex compound, silver ion and the like. There are no particular restrictions on the phase state species such as the solid state, the solubilized state in liquid, and the gas state, and the charged state species such as neutral, anionic, and cationic.

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、トリフルオロメタンスルホン酸銀、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 element of the present invention, silver iodide, silver chloride, silver bromide, silver oxide, silver sulfide, silver citrate, silver acetate, silver behenate, silver p-toluenesulfonate, silver trifluoromethanesulfonate, mercapto A known silver salt compound such as a silver salt with an acid or 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液に含まれる金属イオン濃度は、0.2モル/kg≦[Metal]≦2.0モル/kgが好ましい。金属イオン濃度が0.2モル/kg以上であれば、十分な濃度の銀溶液となり所望の駆動速度を得ることができ、2モル/kg以下であれば析出を防止し、低温保存時での電解質液の安定性が向上する。   The metal ion concentration contained in the electrolyte solution according to the present invention is preferably 0.2 mol / kg ≦ [Metal] ≦ 2.0 mol / kg. If the metal ion concentration is 0.2 mol / kg or more, a silver solution having a sufficient concentration can be obtained, and a desired driving speed can be obtained. If the metal ion concentration is 2 mol / kg or less, precipitation is prevented, and storage at low temperature is possible. The stability of the electrolyte solution is improved.

(ハロゲンイオン、金属イオン濃度比)
本発明の表示素子においては、電解質液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、前記電解質液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[Metal](モル/kg)としたとき、下式(1)で規定する条件を満たすことが好ましい。
(Halogen ion, metal ion concentration ratio)
In the display element of the present invention, the molar concentration of halogen ions or halogen atoms contained in the electrolyte solution is [X] (mol / kg), and the silver or silver contained in the electrolyte solution is a compound that contains silver in the chemical structure. When the total molar concentration of [Metal] (mol / kg) is satisfied, it is preferable that the condition defined by the following formula (1) is satisfied.

式(1):0≦[X]/[Metal]≦0.1
本発明でいうハロゲン原子とは、ヨウ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子のことをいう。[X]/[Metal]が0.1よりも大きい場合は、金属の酸化還元反応時に、X→Xが生じ、Xは析出した金属と容易にクロス酸化して析出した金属を溶解させ、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金属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]/[Metal]≦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] / [Metal] ≦ 0.1
The halogen atom as used in the field of this invention means an iodine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and a fluorine atom. When [X] / [Metal] is greater than 0.1, X → X 2 is generated during the oxidation-reduction reaction of the metal, and X 2 easily cross-oxidizes with the deposited metal to dissolve the deposited metal. Therefore, the molar concentration of halogen atoms is preferably as low as possible relative to the molar concentration of metallic silver. In the present invention, 0 ≦ [X] / [Metal] ≦ 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.

〔一般式(G1)で表される化合物〕
本発明の表示素子においては、金属塩(特に、銀塩)の溶解析出を促進するための化合物(以下、金属塩溶剤ともいう)として、対向電極間に、一般式(G1)で表される6〜18員の飽和ヘテロ環化合物を含有した電解質を有することを特徴とする。本発明に係る一般式(G1)で表される化合物は、銀溶剤として有用に作用し、かつ共存化合物への影響が少なく、電気的な酸化に対して反応性が低い特徴がある。
[Compound represented by General Formula (G1)]
In the display element of the present invention, a compound (hereinafter, also referred to as a metal salt solvent) for promoting dissolution and precipitation of a metal salt (particularly a silver salt) is represented by the general formula (G1) between the counter electrodes. It has an electrolyte containing a 6-18 membered saturated heterocyclic compound. The compound represented by the general formula (G1) according to the present invention is useful as a silver solvent, has little influence on the coexisting compound, and has a feature of low reactivity with respect to electrical oxidation.

前記一般式(G1)で表される化合物は、環の員数が6以上、18員以下の飽和ヘテロ環化合物であり、すべてがSであることはない。   The compound represented by the general formula (G1) is a saturated heterocyclic compound having 6 to 18 ring members, and all of them are not S.

、Rは、それぞれ水素原子またはアミノ基を除く置換基を表す。R、Rで表される置換基としては、例えば、置換または無置換の炭化水素基、ヒドロキシル基、アルコキシ基、チオエーテル基、ハロゲン化合物、カルボン酸基、カルボキシレート基、アミド基、スルフィン酸基、スルホン酸基、スルフェート基、ホスホン酸基、ホスフェート基、ニトロ基、シアノ基などを挙げることができる。 R 1 and R 2 each represent a substituent other than a hydrogen atom or an amino group. Examples of the substituent represented by R 1 and R 2 include a substituted or unsubstituted hydrocarbon group, hydroxyl group, alkoxy group, thioether group, halogen compound, carboxylic acid group, carboxylate group, amide group, and sulfinic acid. Groups, sulfonic acid groups, sulfate groups, phosphonic acid groups, phosphate groups, nitro groups, cyano groups and the like.

nは1〜3の整数を表し、mは2〜9の整数を表す。mが2以上の場合、nは同じであっても異なっていてもよい。   n represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 2 to 9. When m is 2 or more, n may be the same or different.

また、一般式(G1)に係る化合物は、補助化合物より電気的な酸化に対して反応性が低いことが望ましい。本発明において、電気的な酸化に対してより反応性が低いとは、酸化電位がより貴であるか、または速度論的に電気的な酸化反応に対してより反応性に劣るために、対向電極間にある一定の電圧を印加したときに酸化される化合物がより少ないことをいう。   In addition, the compound according to the general formula (G1) is desirably less reactive to electrical oxidation than the auxiliary compound. In the present invention, less reactive to electrical oxidation means that the oxidation potential is more noble or is kinetically less reactive to electrical oxidation. It means that fewer compounds are oxidized when a certain voltage is applied between the electrodes.

以下、本発明に係る一般式(G1)で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。   Hereinafter, specific examples of the compound represented by the general formula (G1) according to the present invention will be shown, but the present invention is not limited only to these exemplified compounds.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

上記例示した各化合物の中でも、本発明の目的効果をいかんなく発揮できる観点から、例示化合物G1−3、G1−4、G1−5が特に好ましい。   Among the above-exemplified compounds, Exemplified Compounds G1-3, G1-4, and G1-5 are particularly preferable from the viewpoint that the objective effect of the present invention can be exhibited.

〔補助化合物層〕
本発明の表示素子において、非表示側電極に接して、電気化学反応を促進するために、酸化還元されうる補助化合物を含有する補助化合物層が配置されていることを一つの特徴とする。
[Auxiliary compound layer]
One feature of the display element of the present invention is that an auxiliary compound layer containing an auxiliary compound that can be oxidized and reduced is disposed in contact with the non-display side electrode to promote an electrochemical reaction.

本発明に係る補助化合物層が含有する補助化合物は、酸化還元反応の結果として、可視領域(400〜700nm)の光学濃度が変化しないものでも良いし、変化するもの、例えば、エレクトロクロミック化合物であっても良い。   The auxiliary compound contained in the auxiliary compound layer according to the present invention may be one in which the optical density in the visible region (400 to 700 nm) does not change or changes, for example, an electrochromic compound as a result of the oxidation-reduction reaction. May be.

本発明に係る補助化合物層においては、単一の補助化合物を用いても良いし、複数の補助化合物を組み合わせて用いても良い。本発明に係る補助化合物を含有する補助化合物層は、非表示側電極上に固定化して用いることが好ましい。   In the auxiliary compound layer according to the present invention, a single auxiliary compound may be used, or a plurality of auxiliary compounds may be used in combination. The auxiliary compound layer containing the auxiliary compound according to the present invention is preferably used by being immobilized on the non-display side electrode.

本発明に適用しうる補助化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。補助化合物として、公知のエレクトロクロミック化合物を利用することも可能である。   The auxiliary compound applicable to the present invention is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. As an auxiliary compound, a known electrochromic compound can be used.

本発明に用いることができる好ましい補助化合物としては、例えば、以下のような化合物群が挙げられる。   Examples of preferred auxiliary compounds that can be used in the present invention include the following compound groups.

1)TEMPO(2,2,6,6−テトラメチルピペリジニル−N−オキシル)等に代表されるN−オキシル誘導体、N−ヒドロキシフタルイミド誘導体、ヒドロキサム酸誘導体等、N−O結合を有する化合物、
2)ガルビノキシル等、0−位に嵩高い置換基を導入したアリロキシ遊離基を有する化合物、
3)フェロセン等のメタロセン誘導体、
4)ベンジル(ジフェニルエタンジオン)誘導体、
5)テトラゾリウム塩/ホルマザン誘導体、
6)フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、アクリジン等のアジン系化合物、
7)ビオロゲン等ピリジニウム化合物、
その他、ベンゾキノン誘導体、ベルダジル等ヒドラジル遊離基化合物、チアジル遊離基化合物、ヒドラゾン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアリルアミン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、チアントレン誘導体等も補助化合物として用いることができる。
1) N-oxyl derivatives such as TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-N-oxyl), N-hydroxyphthalimide derivatives, hydroxamic acid derivatives, etc., compounds having an N—O bond ,
2) a compound having an allyloxy free radical having a bulky substituent introduced at the 0-position, such as galvinoxyl;
3) metallocene derivatives such as ferrocene,
4) benzyl (diphenylethanedione) derivative,
5) Tetrazolium salt / formazan derivative,
6) Azine compounds such as phenazine, phenothiazine, phenoxazine, acridine,
7) pyridinium compounds such as viologen,
In addition, benzoquinone derivatives, hydrazyl free radical compounds such as verdazil, thiazyl free radical compounds, hydrazone derivatives, phenylenediamine derivatives, triallylamine derivatives, tetrathiafulvalene derivatives, tetracyanoquinodimethane derivatives, thianthrene derivatives, etc. can also be used as auxiliary compounds. it can.

本発明の表示素子においては、上記1)から7)の範疇の補助化合物が好ましく、特に1)に記載のN−オキシル誘導体、3)に記載のメタロセン誘導体(フェロセン誘導体)が好ましい。   In the display device of the present invention, auxiliary compounds in the categories 1) to 7) are preferable, and the N-oxyl derivative described in 1) and the metallocene derivative (ferrocene derivative) described in 3) are particularly preferable.

以下に、本発明で用いることのできる補助化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものでは無い。   Specific examples of auxiliary compounds that can be used in the present invention are shown below, but are not limited thereto.

Figure 2010117635
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〔一般式(L)で表されるエレクトロクロミック化合物〕
本発明において、エレクトロクロミック化合物として、前記一般式(L)で表される化合物を用いて、対向電極の駆動操作により、白表示と黒表示に加えて白黒以外の着色表示とを行うことが好ましい。
[Electrochromic compound represented by general formula (L)]
In the present invention, it is preferable to use the compound represented by the general formula (L) as the electrochromic compound to perform color display other than black and white in addition to white display and black display by a driving operation of the counter electrode. .

以下、本発明に係る前記一般式(L)で表されるエレクトロクロミック化合物について説明する。   Hereinafter, the electrochromic compound represented by the general formula (L) according to the present invention will be described.

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

Rlが置換基を有するアリール基を表す場合、置換基としては特に制限は無く、例えば以下のような置換基が挙げられる。 When Rl 1 represents an aryl group having a substituent, the substituent is not particularly limited, and examples thereof include the following substituents.

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)、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)、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)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。   Alkyl groups (eg, methyl, ethyl, propyl, isopropyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, etc.), cycloalkyl groups (eg, cyclohexyl, cyclopentyl, etc.), alkenyl groups, cycloalkenyl groups , Alkynyl groups (for example, propargyl group), glycidyl groups, acrylate groups, methacrylate groups, aromatic groups (for example, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, etc.), heterocyclic groups (for example, pyridyl group, thiazolyl group, oxazolyl group) Group, imidazolyl group, furyl group, pyrrolyl group, pyrazinyl group, pyrimidinyl group, pyridazinyl group, selenazolyl group, sriphoranyl group, piperidinyl group, pyrazolyl group, tetrazolyl group, etc.), alkoxy group (for example, methoxy group, ethoxy group, propyloxy) Group, pliers Oxy group, cyclopentyloxy group, hexyloxy group, cyclohexyloxy group, etc.), aryloxy group (eg, phenoxy group, etc.), alkoxycarbonyl group (eg, methyloxycarbonyl group, ethyloxycarbonyl group, butyloxycarbonyl group, etc.) , Aryloxycarbonyl group (for example, phenyloxycarbonyl group), sulfonamide group (for example, methanesulfonamide group, ethanesulfonamide group, butanesulfonamide group, hexanesulfonamide group, cyclohexanesulfonamide group, benzenesulfonamide group ), Sulfamoyl group (for example, aminosulfonyl group, methylaminosulfonyl group, dimethylaminosulfonyl group, butylaminosulfonyl group, hexylaminosulfonyl group, cyclohexylamino) Sulfonyl group, phenylaminosulfonyl group, 2-pyridylaminosulfonyl group, etc.), urethane group (for example, methylureido group, ethylureido group, pentylureido group, cyclohexylureido group, phenylureido group, 2-pyridylureido group, etc.), acyl Groups (eg, acetyl, propionyl, butanoyl, hexanoyl, cyclohexanoyl, benzoyl, pyridinoyl, etc.), carbamoyl groups (eg, aminocarbonyl, methylaminocarbonyl, dimethylaminocarbonyl, propylamino) Carbonyl group, pentylaminocarbonyl group, cyclohexylaminocarbonyl group, phenylaminocarbonyl group, 2-pyridylaminocarbonyl group, etc.), acylamino group (for example, acetylamino group, benzoyla) Mino group, methylureido group etc.), sulfonyl group (eg methylsulfonyl group, ethylsulfonyl group, butylsulfonyl group, cyclohexylsulfonyl group, phenylsulfonyl group, 2-pyridylsulfonyl group etc.), amino group (eg amino group, Ethylamino group, dimethylamino group, butylamino 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) and the like. Further, these groups may be further substituted with these groups.

Rlとしては、置換もしくは無置換のフェニル基が好ましく、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。 Rl 1 is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, more preferably a substituted or unsubstituted 2-hydroxyphenyl group or 4-hydroxyphenyl group.

Rl、Rlで表される置換基としては特に制限は無く、前記Rlのアリール基上への置換基として例示した置換基等が挙げられる。好ましくはRl、Rlは置換基を有しても良い、アルキル基、シクロアルキル基、芳香族基、複素環基である。Rl、Rlは互いに連結して、環構造を形成しても良いRl、Rlの組み合わせとしては、双方共に置換基を有しても良いフェニル基、複素環基である場合、若しくは何れか一方が置換基を有しても良いフェニル基、複素環基であり、他方が置換基を有しても良いアルキル基の組み合わせである。 Rl 2, Rl is not particularly limited as substituent represented by 3, etc. substituents exemplified as a substituent on the aryl group of the Rl 1 can be mentioned. Rl 2 and Rl 3 are preferably an alkyl group, a cycloalkyl group, an aromatic group, or a heterocyclic group, which may have a substituent. Rl 2 and Rl 3 may be linked to each other to form a ring structure. The combination of Rl 2 and Rl 3 may be a phenyl group or a heterocyclic group, both of which may have a substituent, or Either one is a phenyl group or a heterocyclic group which may have a substituent, and the other is a combination of an alkyl group which may have a substituent.

Xとして好ましくは>N−Rlである。Rl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 a> N-Rl 4. Rl 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.

本発明の表示素子においては、上記一般式(L)で表される化合物が、電極表面と化学吸着または物理吸着する吸着性基を有していることが好ましい。本発明でいう化学吸着とは、電極表面との化学結合による比較的強い吸着状態であり、本発明でいう物理吸着とは、電極表面と吸着物質との間に働くファンデルワールス力による比較的弱い吸着状態である。   In the display element of the present invention, the compound represented by the general formula (L) preferably has an adsorptive group that is chemically or physically adsorbed to the electrode surface. The chemical adsorption referred to in the present invention is a relatively strong adsorption state due to a chemical bond with the electrode surface, and the physical adsorption referred to in the present invention is a relatively strong van der Waals force acting between the electrode surface and the adsorbed substance. It is weakly adsorbed.

本発明において、吸着性基としては化学吸着性の基である方が好ましく、化学吸着する吸着性基としては、−COOH、−P=O(OH)、−OP=O(OH)及び−Si(OR)(Rは、アルキル基を表す)が好ましい。 In the present invention, the adsorptive group is preferably a chemisorbable group, and as the adsorptive group to be chemisorbed, —COOH, —P═O (OH) 2 , —OP═O (OH) 2 and -Si (OR) 3 (R represents an alkyl group) is preferable.

一般式(L)で表されるアゾール色素の中でも、特に下記一般式(L2)で表されるイミダゾール系色素が特に好ましい。   Among the azole dyes represented by the general formula (L), an imidazole dye represented by the following general formula (L2) is particularly preferable.

Figure 2010117635
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上記一般式(L2)において、Rl21、Rl22は脂肪族基、脂肪族オキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、アシル基、スルホンアミド基、スルファモイル基を表し、Rl23は芳香族基または芳香族複素環基を表し、Rl24は水素原子、脂肪族基、芳香族基、芳香族複素環基を表し、Rl25は水素原子、脂肪族基、芳香族基、アシル基を表す。 In the general formula (L2), Rl 21 and Rl 22 represent an aliphatic group, an aliphatic oxy group, an acylamino group, a carbamoyl group, an acyl group, a sulfonamide group, and a sulfamoyl group, and Rl 23 represents an aromatic group or an aromatic group. Represents a heterocyclic group, Rl 24 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or an aromatic heterocyclic group, and Rl 25 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or an acyl group.

これらRl21からRl25で表される基は、更に任意の置換基で置換されていても良い。ただし、Rl21からRl25で表される基の少なくとも1つは、その部分構造として−COOH、−P=O(OH)、−OP=O(OH)及び−Si(OR)(Rは、アルキル基を表す)を有する。 These groups represented by Rl 21 to Rl 25 may be further substituted with an arbitrary substituent. However, at least one of the groups represented by Rl 21 to Rl 25 has, as its partial structure, —COOH, —P═O (OH) 2 , —OP═O (OH) 2 and —Si (OR) 3 ( R represents an alkyl group.

一般式(L2)において、Rl21、Rl22で表される基としては、アルキル基(特に分岐アルキル基)、シクロアルキル基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基が好ましい。Rl23としては置換若しくは無置換のフェニル基、5員もしくは6員環複素環基(例えばチエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基等)が好ましい。Rl24としては置換若しくは無置換の、フェニル基、5員もしくは6員環複素環基、アルキル基が好ましい。Rl25としては、特に、水素原子またはアリール基が好ましい。 In the general formula (L2), the group represented by Rl 21 or Rl 22 is preferably an alkyl group (particularly a branched alkyl group), a cycloalkyl group, an alkyloxy group, or a cycloalkyloxy group. Rl 23 is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, a 5-membered or 6-membered heterocyclic group (for example, thienyl group, furyl group, pyrrolyl group, pyridyl group, etc.). Rl 24 is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, a 5-membered or 6-membered heterocyclic group, or an alkyl group. Rl 25 is particularly preferably a hydrogen atom or an aryl group.

また、一般式(L2)で表される化合物を電極上に固定する際、これらRl21〜Rl25で示される基の少なくともひとつに、部分構造として、−P=O(OH)、−Si(OR)(Rは、アルキル基を表す)を有することが好ましく、特に、Rl23若しくはRl24で示される基の部分構造として−Si(OR)(Rは、アルキル基を表す)を有することが好ましい。 In addition, when the compound represented by the general formula (L2) is fixed on the electrode, at least one of the groups represented by Rl 21 to Rl 25 includes —P═O (OH) 2 , —Si as a partial structure. It is preferable to have (OR) 3 (R represents an alkyl group), and in particular, —Si (OR) 3 (R represents an alkyl group) as a partial structure of the group represented by Rl 23 or Rl 24. It is preferable to have.

以下、一般式(L2)で表されるEC色素の具体的化合物例、及び一般式(L2)には該当しないが、一般式(L)に含まれるEC色素の具体例を示すが、本発明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 EC dye represented by the general formula (L2) and specific examples of the EC dye included in the general formula (L) are shown below, although they do not correspond to the general formula (L2). Is not limited to these exemplified compounds.

Figure 2010117635
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〔電解質溶媒〕
必要に応じ、電解質液に電解質溶媒を含有することができる。電解質溶媒としては、一般に電気化学セルや電池に用いられ、本発明で用いられるエレクトロクロミック化合物を初め、電気化学的な酸化還元反応により可逆的に溶解析出する金属塩化合物、プロモーター等各種添加剤を溶解できる溶媒であればいずれも使用することができる。
[Electrolyte solvent]
If necessary, an electrolyte solvent can be contained in the electrolyte solution. As an electrolyte solvent, it is generally used for electrochemical cells and batteries, and includes various additives such as electrochromic compounds used in the present invention, metal salt compounds that reversibly dissolve and precipitate by an electrochemical redox reaction, promoters, and the like. Any solvent that can be dissolved can be used.

具体的には、無水酢酸、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン、プロピレンカーボネート、ニトロメタン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホアミド、エチレンカーボネート、ジメトキシエタン、γ−ブチロラクトン、γ−バレロラクトン、スルホラン、ジメトキシエタン、プロピオンニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、ジオキソラン、スルホラン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチル、リン酸トリプロピル、リン酸エチルジメチル、リン酸トリブチル、リン酸トリペンチルリン酸トリヘキシル、リン酸トリヘプチル、リン酸トリオクチル、リン酸トリノニル、リン酸トリデシル、リン酸トリス(トリフフロロメチル)、リン酸トリス(ペンタフロロエチル)、リン酸トリフェニルポリエチレングリコール、及びポリエチレングリコール等が使用可能である。さらに、常温溶融塩も溶媒として使用可能である。前記常温溶融塩とは、溶媒成分が含まれないイオン対のみからなる常温において溶融している(即ち、液状の)イオン対からなる塩であり、通常、融点が20℃以下であり、20℃を越える温度で液状であるイオン対からなる塩を示す。常温溶融塩はその1種を単独で使用することができ、また2種以上を混合しても使用することもできる。   Specifically, acetic anhydride, methanol, ethanol, tetrahydrofuran, propylene carbonate, nitromethane, acetonitrile, dimethylformamide, dimethyl sulfoxide, hexamethylphosphoamide, ethylene carbonate, dimethoxyethane, γ-butyrolactone, γ-valerolactone, sulfolane, dimethoxy Ethane, propiononitrile, glutaronitrile, adiponitrile, methoxyacetonitrile, dimethylacetamide, methylpyrrolidinone, dimethyl sulfoxide, dioxolane, sulfolane, trimethyl phosphate, triethyl phosphate, tripropyl phosphate, ethyldimethyl phosphate, tributyl phosphate, phosphorus Tripentyl phosphate, trihexyl phosphate, triheptyl phosphate, trioctyl phosphate, trinonyl phosphate, phosphate Ridecyl, tris phosphate (trifluoromethyl), tris phosphate (pentafluoroethyl), triphenyl polyethylene glycol phosphate, polyethylene glycol, and the like can be used. Furthermore, room temperature molten salts can also be used as solvents. The room temperature molten salt is a salt composed of ion pairs that are melted at room temperature (that is, in a liquid state) consisting only of ion pairs that do not contain a solvent component, and usually has a melting point of 20 ° C. or lower, and 20 ° C. The salt which consists of an ion pair which is liquid at the temperature over is shown. The room temperature molten salt can be used alone or in combination of two or more.

本発明に用いる電解質液溶媒としては、非プロトン性極性溶媒が好ましく、特にプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、アセトニトリル、γ−ブチロラクトン、スルホラン、ジオキソラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、ジオキソラン、スルホラン、リン酸トリメチル、リン酸トリエチルが好ましい。溶媒はその1種を単独で使用しても良いし、また2種以上を混合して使用しても良い。   The electrolyte solution solvent used in the present invention is preferably an aprotic polar solvent, particularly propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide, dimethoxyethane, acetonitrile, γ-butyrolactone, sulfolane, dioxolane, dimethylformamide, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, adiponitrile. Methoxyacetonitrile, dimethylacetamide, methylpyrrolidinone, dimethylsulfoxide, dioxolane, sulfolane, trimethyl phosphate and triethyl phosphate are preferred. The solvent may be used alone or in combination of two or more.

本発明において、特に好ましく用いられる溶媒は、下記一般式(S1)、(S2)で表される化合物である。   In the present invention, particularly preferably used solvents are compounds represented by the following general formulas (S1) and (S2).

(一般式(S1)、(S2)で表される化合物)
本発明の表示素子においては、電解質液が、下記一般式(S1)または(S2)で表される化合物を含有することが好ましい。
(Compounds represented by formulas (S1) and (S2))
In the display element of this invention, it is preferable that electrolyte solution contains the compound represented by the following general formula (S1) or (S2).

はじめに、一般式(S1)で表される化合物について説明する。   First, the compound represented by general formula (S1) is demonstrated.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

上記一般式(S1)において、Lは酸素原子またはアルキレン基を表し、Rs11〜Rs14は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表し、これらの基は更に任意の置換基で置換されていても良い。 In the general formula (S1), L represents an oxygen atom or an alkylene group, and Rs 11 to Rs 14 each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group, These groups may be further substituted with an arbitrary substituent.

アルキル基としては、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、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等、アルコキシアルキル基として、例えば、β−メトキシエチル基、γ−メトキシプロピル基等、アルコキシ基としては、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、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等を挙げることができる。   Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, and the like as aryl groups. Examples of the cycloalkyl group such as phenyl group, naphthyl group and the like include, for example, a cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, an alkoxyalkyl group, for example, a β-methoxyethyl group, a γ-methoxypropyl group and the like, as an alkoxy group, Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, and a dodecyloxy group.

以下、一般式(S1)で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a compound represented by general formula (S1) is shown, in this invention, it is not limited only to these illustrated compounds.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

次いで、本発明に係る一般式(S2)で表される化合物について説明する。   Next, the compound represented by formula (S2) according to the present invention will be described.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

上記一般式(S2)において、Rs21、Rs22は各々アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。 In the general formula (S2), Rs 21 and Rs 22 each represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group.

アルキル基としては、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、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等、アルコキシアルキル基として、例えば、β−メトキシエチル基、γ−メトキシプロピル基等、アルコキシ基としては、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、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等を挙げることができる。   Examples of alkyl groups include methyl, ethyl, propyl, isopropyl, tert-butyl, pentyl, hexyl, octyl, dodecyl, tridecyl, tetradecyl, pentadecyl, and the like as aryl groups. Examples of the cycloalkyl group such as phenyl group, naphthyl group and the like include, for example, a cyclopentyl group, cyclohexyl group and the like, an alkoxyalkyl group, for example, a β-methoxyethyl group, a γ-methoxypropyl group and the like, as an alkoxy group, Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, and a dodecyloxy group.

以下、一般式(S2)で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。   Hereinafter, although the specific example of a compound represented by general formula (S2) is shown, in this invention, it is not limited only to these illustrated compounds.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

上記例示した一般式(S1)及び一般式(S2)で表される化合物の中でも、特に、例示化合物(S1−1)、(S1−2)、(S2−3)が好ましい。   Of the compounds represented by the general formulas (S1) and (S2) exemplified above, the exemplary compounds (S1-1), (S1-2), and (S2-3) are particularly preferable.

本発明に係る一般式(S1)、(S2)で表される化合物は電解質液溶媒の1種であるが、本発明の表示素子においては、本発明の目的効果を損なわない範囲でさらに別の溶媒を併せて用いることができる。具体的には、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−(N−メチル)−2−ピロリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,Nジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ブチロニトリル、プロピオニトリル、アセトニトリル、アセチルアセトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ブタノール、1−ブタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、エタノール、メタノール、無水酢酸、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ジメトキシエタン、ジエトキシフラン、テトラヒドロフラン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、水等が挙げられる。これらの溶媒の内、凝固点が−20℃以下、かつ沸点が120℃以上の溶媒を少なくとも1種含むことが好ましい。   The compounds represented by the general formulas (S1) and (S2) according to the present invention are one type of electrolyte solution solvent. However, in the display element of the present invention, another compound is used as long as the object effects of the present invention are not impaired. A solvent can be used in combination. 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 Electrolytes Handbook”,Vol.1,Academic Press(1972)に記載の化合物を挙げることができる。   Furthermore, as a solvent which can be used in the present invention, J.P. A. Riddick, W.M. B. Bunger, T.A. K. Sakano, “Organic Solvents”, 4th ed. , John Wiley & Sons (1986). Marcus, “Ion Solvation”, John Wiley & Sons (1985), C.I. Reichardt, “Solvents and Solvent Effects in Chemistry”, 2nd ed. VCH (1988), G .; J. et al. Janz, R.A. P. T.A. Tomkins, “Nonqueous Electronics Handbook”, Vol. 1, Academic Press (1972).

本発明において、電解質溶媒は単一種であっても、溶媒の混合物であってもよいが、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.

〔白色散乱物〕
本発明においては、表示コントラスト及び白表示反射率をより高める観点から、白色散乱物を含有することが好ましく、多孔質白色散乱層を形成させて存在させてもよい。
[White scattered matter]
In the present invention, from the viewpoint of further increasing the display contrast and the white display reflectance, it is preferable to contain a white scattering material, and a porous white scattering layer may be formed and present.

本発明に適用可能な多孔質白色散乱層は、電解質溶媒に実質的に溶解しない水系高分子と白色顔料との水混和物を塗布乾燥して形成することができる。   The porous white scattering layer applicable to the present invention can be formed by applying and drying an aqueous mixture of an aqueous polymer and a white pigment that is substantially insoluble in the electrolyte solvent.

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.

本発明において、電解質溶媒に実質的に溶解しない水系高分子としては、水溶性高分子、水系溶媒に分散した高分子を挙げることができる。   In the present invention, examples of the water-based polymer that does not substantially dissolve in the electrolyte solvent include a water-soluble polymer and a polymer dispersed in the water-based solvent.

水溶性化合物としては、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、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、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、末端アルキル基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−SOM(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。これらのバインダは2種以上組み合わせて用いることもできる。 Examples of water-soluble compounds include proteins such as gelatin and gelatin derivatives, or cellulose derivatives, natural compounds such as starch, gum arabic, dextran, pullulan, and carrageenan polysaccharides, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, and acrylamide polymers. And synthetic polymer compounds such as derivatives thereof. As gelatin derivatives, acetylated gelatin, phthalated gelatin, polyvinyl alcohol derivatives as terminal alkyl group-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 of the vinyl monomer having a (e.g., sodium methacrylate, Copolymers with ammonium acid, potassium acrylate, etc.) are also used. These binders can be used in combination of two or more.

本発明においては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン系化合物を好ましく用いることができる。   In the present invention, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and polyvinylpyrrolidone compounds can be preferably used.

水系溶媒に分散した高分子としては、天然ゴムラテックス、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム等のラテックス類、ポリイソシアネート系、エポキシ系、アクリル系、シリコン系、ポリウレタン系、尿素系、フェノール系、ホルムアルデヒド系、エポキシ−ポリアミド系、メラミン系、アルキド系樹脂、ビニル系樹脂等を水系溶媒に分散した熱硬化性樹脂を挙げることができる。これらの高分子のうち、特開平10−76621号に記載の水系ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。   Polymers dispersed in an aqueous solvent include latexes such as natural rubber latex, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, isoprene rubber, polyisocyanate, epoxy, acrylic, silicon, polyurethane, Examples thereof include a thermosetting resin in which urea, phenol, formaldehyde, epoxy-polyamide, melamine, alkyd resin, vinyl resin and the like are dispersed in an aqueous solvent. Of these polymers, it is preferable to use an aqueous polyurethane resin described in JP-A-10-76621.

本発明の水系高分子の平均分子量は、質量平均で10,000〜2,000,000の範囲が好ましく、より好ましくは30,000〜500,000の範囲である。   The average molecular weight of the water-based polymer of the present invention is preferably in the range of 10,000 to 2,000,000, more preferably in the range of 30,000 to 500,000 in terms of mass average.

本発明で適用可能な白色顔料としては、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 white pigment 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, magnesium phosphate, Magnesium hydrogen phosphate, alkaline earth metal salt, talc, kaolin, zeolite, acidic clay, glass, organic compounds such as polyethylene, polystyrene, acrylic resin, ionomer, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, benzoguanamine resin, urea-formalin resin, A melamine-formalin resin, a polyamide resin, or the like may be used alone or in combination, or in a state having voids that change the refractive index in the particles.

本発明では、上記白色粒子の中でも、二酸化チタンが好ましく用いられ、特に無機酸化物(Al、AlO(OH)、SiO等)で表面処理した二酸化チタン、これらの表面処理に加えてトリメチロールエタン、トリエタノールアミン酢酸塩、トリメチルシクロシラン等の有機物処理を施した二酸化チタンがより好ましく用いられる。 In the present invention, among the white particles, titanium dioxide is preferably used. In particular, titanium dioxide surface-treated with an inorganic oxide (Al 2 O 3 , AlO (OH), SiO 2, etc.), in addition to these surface treatments. Titanium dioxide that has been treated with an organic substance such as trimethylolethane, triethanolamine acetate, or trimethylcyclosilane is more preferably used.

これらの白色粒子のうち、高温時の着色防止、屈折率に起因する素子の反射率の観点から、酸化チタンまたは酸化亜鉛を用いることがより好ましい。   Of these white particles, it is more preferable to use titanium oxide or zinc oxide from the viewpoint of coloring prevention at high temperature and the reflectance of the element due to the refractive index.

本発明において、水系化合物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。水系化合物/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。   In the present invention, the water mixture of the water-based compound and the white pigment is preferably in a form in which the white pigment is dispersed in water according to a known dispersion method. The mixing ratio of the aqueous compound / white pigment is preferably 1 to 0.01, more preferably 0.3 to 0.05 in terms of volume ratio.

多孔質白色散乱層の膜厚は、5〜50μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは10〜30μmの範囲である。   The thickness of the porous white scattering layer is preferably in the range of 5 to 50 μm, more preferably in the range of 10 to 30 μm.

アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の水との溶解性が高い化合物が好ましく用いられ、水/アルコール系溶剤との混合比は、質量比で0.5〜20の範囲が好ましく、より好ましくは2〜10の範囲である。   As the alcohol solvent, a compound having high solubility in water such as methanol, ethanol, isopropanol is preferably used, and the mixing ratio with the water / alcohol solvent is preferably in the range of 0.5 to 20 by mass ratio, More preferably, it is the range of 2-10.

本発明において、水系化合物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。   In the present invention, the medium for applying the water mixture of the water-based compound and the white pigment may be at any position as long as it is on the component between the counter electrodes of the display element, but on the electrode surface of at least one of the counter electrodes. It is preferable to give to.

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。   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る。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。   As a coating method, it can select suitably from a well-known coating method. For example, air doctor coater, blade coater, rod coater, knife coater, squeeze coater, impregnation coater, reverse roller coater, transfer roller coater, curtain coater, double roller coater, slide hopper coater, gravure coater, kiss roll coater, bead coater, Examples include cast coaters, spray coaters, calendar coaters, and extrusion coaters.

媒体上に付与した水系化合物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。   Drying of the water mixture of the aqueous compound and the white pigment applied on the medium may be performed 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.

本発明でいう多孔質とは、前記水系化合物と白色顔料との水混和物を電極上に塗布乾燥して多孔質の白色散乱物を形成した後、該散乱物上に、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液を与えた後に対向電極で挟み込み、対向電極間に電位差を与え、銀の溶解析出反応を生じさせることが可能で、イオン種が電極間で移動可能な貫通状態のことを言う。   Porous as used in the present invention refers to the formation of a porous white scattering material by applying a water admixture of the water-based compound and the white pigment onto the electrode and drying it, and then the silver or silver is chemically treated on the scattering material. After supplying an electrolyte solution containing the compound contained in the structure, it can be sandwiched between opposing electrodes, giving a potential difference between the opposing electrodes, causing a silver dissolution precipitation reaction, and penetrating ions that can move between the electrodes Tell the state.

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、硬化剤により水系化合物の硬化反応を行うことが望ましい。   In the display element of the present invention, it is desirable to carry out a curing reaction of the water-based compound with a curing agent during or after applying and drying 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。水系化合物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 aqueous compound, 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、水系化合物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 the aqueous compound. 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〕
本発明の表示素子において用いることができる支持電解質としては、電気化学の分野又は電池の分野で通常使用される塩類、酸類、アルカリ類が使用できる。
〔Electrolytes〕
As the supporting electrolyte that can be used in the display element of the present invention, salts, acids, and alkalis that are usually used in the field of electrochemistry or the field of batteries can be used.

塩類としては、特に制限はなく、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩;4級アンモニウム塩;環状4級アンモニウム塩;4級ホスホニウム塩などが使用できる。   There are no particular limitations on the salts, and for example, inorganic ion salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts; quaternary ammonium salts; cyclic quaternary ammonium salts; quaternary phosphonium salts and the like can be used.

塩類の具体例としては、ハロゲンイオン、SCN、ClO 、BF 、CFSO 、(CFSO、(CSO、PF 、AsF 、CHCOO、CH(C)SO 、および(CSOから選ばれる対アニオンを有するLi塩、Na塩、あるいはK塩が挙げられる。 Specific examples of the salts include halogen ions, SCN , ClO 4 , BF 4 , CF 3 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N , PF 6 -, AsF 6 -, CH 3 COO -, CH 3 (C 6 H 4) SO 3 -, and (C 2 F 5 SO 2) 3 C - Li salt having a counter anion selected from, Na salt or K salt is mentioned.

また、ハロゲンイオン、SCN、ClO 、BF 、CFSO 、(CFSO、(CSO、PF 、AsF 、CHCOO、CH(C)SO 、および(CSOから選ばれる対アニオンを有する4級アンモニウム塩、具体的には、(CHNBF、(CNBF、(n−CNBF、(CNBr、(CNClO、(n−CNClO、CH(CNBF、(CH(CNBF、(CHNSOCF、(CNSOCF、(n−CNSOCF
更には、
Further, halogen ions, SCN , ClO 4 , BF 4 , CF 3 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N , PF 6 , AsF 6 -, CH 3 COO -, CH 3 (C 6 H 4) SO 3 -, and (C 2 F 5 SO 2) 3 C - 4 quaternary ammonium salt having a counter anion selected from, specifically, (CH 3 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 , (n-C 4 H 9 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NBr, (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 , (n- C 4 H 9 ) 4 NClO 4 , CH 3 (C 2 H 5 ) 3 NBF 4 , (CH 3 ) 2 (C 2 H 5 ) 2 NBF 4 , (CH 3 ) 4 NSO 3 CF 3 , (C 2 H 5) 4 NSO 3 CF 3, (n-C 4 H 9 4 NSO 3 CF 3,
Furthermore,

Figure 2010117635
Figure 2010117635

等が挙げられる。 Etc.

また、ハロゲンイオン、SCN、ClO 、BF 、CFSO 、(CFSO、(CSO、PF 、AsF 、CHCOO、CH(C)SO 、および(CSOから選ばれる対アニオンを有するホスホニウム塩、具体的には、(CHPBF、(CPBF、(CPBF、(CPBF等が挙げられる。また、これらの混合物も好適に用いることができる。 Further, halogen ions, SCN , ClO 4 , BF 4 , CF 3 SO 3 , (CF 3 SO 2 ) 2 N , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N , PF 6 , AsF 6 -, CH 3 COO -, CH 3 (C 6 H 4) SO 3 -, and (C 2 F 5 SO 2) 3 C - phosphonium salt having a counter anion selected from, specifically, (CH 3) 4 PBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 PBF 4 , (C 3 H 7 ) 4 PBF 4 , (C 4 H 9 ) 4 PBF 4 and the like. Moreover, these mixtures can also be used suitably.

本発明の支持電解質としては、4級アンモニウム塩が好ましく、特に4級スピロアンモニウム塩が好ましい。また対アニオンとしてはClO 、BF 、CFSO 、(CSO、PF が好ましく、特にBF が好ましい。 The supporting electrolyte of the present invention is preferably a quaternary ammonium salt, particularly preferably a quaternary spiro ammonium salt. The ClO 4 as counter anion -, BF 4 -, CF 3 SO 3 -, (C 2 F 5 SO 2) 2 N -, PF 6 - are preferable, and BF 4 - is preferable.

電解質塩の使用量は任意であるが、一般的には、電解質塩は溶媒中に上限としては20モル/L以下、好ましくは10モル/L以下、さらに好ましくは5モル/L以下存在していることが望ましく、下限としては通常0.01モル/L以上、好ましくは0.05モル/L以上、さらに好ましくは0.1モル/L以上存在していることである。   The amount of the electrolyte salt used is arbitrary, but in general, the electrolyte salt is present in the solvent as an upper limit of 20 mol / L or less, preferably 10 mol / L or less, more preferably 5 mol / L or less. The lower limit is usually 0.01 mol / L or more, preferably 0.05 mol / L or more, more preferably 0.1 mol / L or more.

固体電解質の場合には、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。   In the case of a solid electrolyte, the following compounds exhibiting electronic conductivity and ionic 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、CuS、AgS、CuSe、AgCrSe等のカルコゲニド、CaF、PbF、SrF、LaF、TlSn、CeF等の含フッ素化合物、LiSO、LiSiO、LiPO等のLi塩、ZrO、CaO、Cd、HfO、Y、Nb、WO、Bi、AgBr、AgI、CuCl、CuBr、CuBr、CuI、LiI、LiBr、LiCl、LiAlCl、LiAlF、AgSBr、CNHAg、RbCu16Cl13、RbCuCl10、LiN、LiNI、LiNBr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. Fluorine-containing compounds such as chalcogenides, 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 7 Cl 13, Rb 3 Cu 7 Cl 10, LiN, compounds such as Li 5 NI 2, Li 6 NBr 3 , and the like.

〔電子絶縁層〕
本発明の表示素子においては、電気絶縁層を設けることができる。
(Electronic insulation layer)
In the display element of the present invention, an electrical insulating layer can be provided.

本発明に適用可能な電子絶縁層は、イオン電導性、電子絶縁性を合わせて有する層であればよく、例えば、極性基を有する高分子や塩をフィルム状にした固体電解質膜、電子絶縁性の高い多孔質膜とその空隙に電解質を担持する擬固体電解質膜、空隙を有する高分子多孔質膜、含ケイ素化合物の様な比誘電率が低い無機材料の多孔質体、等が挙げられる。   The electronic insulating layer applicable to the present invention may be a layer having both ionic conductivity and electronic insulating properties. For example, a solid electrolyte membrane in which a polymer or salt having a polar group is formed into a film, electronic insulating properties And a porous solid body having a low relative dielectric constant, such as a silicon-containing compound, and the like.

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

〔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 for the electrolyte. 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 (epoxide) s, 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.

本発明の表示素子において、増粘剤として好ましいのは、平均重合度100〜500のポリエチレングリコールであり、電解質層の有機溶媒に対して質量比で5〜20%の範囲で添加するのが好ましい。   In the display element of the present invention, polyethylene glycol having an average polymerization degree of 100 to 500 is preferable as the thickener, and it is preferably added in a range of 5 to 20% by mass ratio with respect to the organic solvent of the electrolyte layer. .

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

上述したこれらの添加剤は、より詳しくは、リサーチ・ディスクロージャー(以下、RDと略す)第176巻Item/17643(1978年12月)、同184巻Item/18431(1979年8月)、同187巻Item/18716(1979年11月)及び同308巻Item/308119(1989年12月)に記載されている。   These additives mentioned above are more specifically described in Research Disclosure (hereinafter abbreviated as RD), Volume 176 Item / 17643 (December 1978), Volume 184, Item / 18431 (August 1979), 187. Volume 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 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、透明基板であることが好ましく、このような透明基板としては、ポリエステル(例えば、ポリエチレンテレフタレート等)、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、シリコン樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、セルロース誘導体、ポリオレフィンなどの高分子のフィルムや板状基板、ガラス基板などが好ましく用いられる。本発明に用いられる透明な基板とは、可視光に対する透過率が少なくとも50%以上の基板をいう。
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〕
The substrate that can be used in the present invention is preferably a transparent substrate. Examples of such a transparent substrate include polyester (for example, polyethylene terephthalate), polyimide, polymethyl methacrylate, polystyrene, polypropylene, polyethylene, and polyamide. Nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyether sulfone, silicon resin, polyacetal resin, fluororesin, cellulose derivative, polyolefin and other polymer films, plate substrates, glass substrates, and the like are preferably used. The transparent substrate used in the present invention refers to a substrate having a transmittance for visible light of at least 50%.

また、対向基板としては、例えば、金属基板、セラミック基板等の無機基板など不透明な基板を用いることもできる。   Further, as the counter substrate, for example, an opaque substrate such as an inorganic substrate such as a metal substrate or a ceramic substrate can be used.

〔電極〕
(表示側透明電極)
対向電極のうち、表示側には位置する電極としては、透明電極であることが好ましい。
〔electrode〕
(Display side transparent electrode)
Of the counter electrodes, the electrode positioned on the display side is preferably a transparent electrode.

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。   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).

また、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリセレノフェニレン等、およびそれらの修飾化合物を単独あるいは混合して用いることができる。   In addition, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, polyparaphenylene, polyselenophenylene, etc., and their modifying compounds can be used alone or in combination.

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 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.

(透明多孔質電極)
透明電極の一つの態様として、上記透明電極上にナノ多孔質化構造を有するナノ多孔質電極を設けることができる。このナノ多孔質電極は、表示素子を形成した際に実質的に透明で、エレクトロクロミック色素等の電気活性物質を担持することができる。
(Transparent porous electrode)
As one embodiment of the transparent electrode, a nanoporous electrode having a nanoporous structure can be provided on the transparent electrode. This nanoporous electrode is substantially transparent when a display element is formed, and can carry an electroactive substance such as an electrochromic dye.

本発明でいうナノ多孔質化構造とは、層中にナノメートルサイズの孔が無数に存在し、ナノ多孔質化構造内を電解質中に含まれるイオン種が移動可能な状態のことを言う。   The nanoporous structure as used in the present invention refers to a state in which an infinite number of nanometer-sized pores exist in a layer and ionic species contained in the electrolyte can move within the nanoporous structure.

このようなナノ多孔質電極の形成方法としては、ナノ多孔質電極を構成する微粒子を含んだ分散物をインクジェット法、スクリーン印刷法、ブレード塗布法などで層状に形成した後に、所定の温度で加熱、乾燥、焼成することよって多孔質化する方法や、スパッタ法、CVD法、大気圧プラズマ法などで電極層を構成した後に、陽極酸化、光電気化学エッチングすることによってナノ多孔質化する方法などが挙げられる。また、ゾルゲル法や、Adv.Mater.2006,18,2980−2983に記載された方法でも、形成することができる。   As a method for forming such a nanoporous electrode, a dispersion containing fine particles constituting the nanoporous electrode is formed in layers by an ink jet method, a screen printing method, a blade coating method, etc., and then heated at a predetermined temperature. A method of making porous by drying, baking, a method of making nanoporous by anodizing or photoelectrochemical etching after forming an electrode layer by sputtering, CVD, atmospheric pressure plasma, etc. Is mentioned. Also, the sol-gel method, Adv. Mater. It can also be formed by the method described in 2006, 18, 2980-2983.

ナノ多孔質電極を構成する微粒子の主成分は、Cu、Al、Pt、Ag、Pd、Au等の金属やITO、SnO、TiO、ZnO等の金属酸化物やカーボンナノチューブ、グラッシーカーボン、ダイヤモンドライクカーボン、窒素含有カーボン等の炭素電極から選択することができ、好ましくは、ITO、SnO、TiO、ZnO等の金属酸化物から選択されることである。 The main components of the fine particles constituting the nanoporous electrode are metals such as Cu, Al, Pt, Ag, Pd and Au, metal oxides such as ITO, SnO 2 , TiO 2 and ZnO, carbon nanotubes, glassy carbon, and diamond. It can be selected from carbon electrodes such as like carbon and nitrogen-containing carbon, and is preferably selected from metal oxides such as ITO, SnO 2 , TiO 2 , and ZnO.

ナノ多孔質電極が透明性を有するためには、平均粒子径が5nm〜10μm程度の微粒子を用いることが好ましい。微粒子の形状は不定形、針状、球形など任意の形状のものを用いることができる。   In order for the nanoporous electrode to have transparency, it is preferable to use fine particles having an average particle diameter of about 5 nm to 10 μm. As the shape of the fine particles, those having an arbitrary shape such as an indefinite shape, a needle shape, and a spherical shape can be used.

ナノ多孔質電極の膜厚は、0.1〜10μmの範囲であることが好ましく、より好ましくは0.25〜5μmの範囲である。   The film thickness of the nanoporous electrode is preferably in the range of 0.1 to 10 μm, more preferably in the range of 0.25 to 5 μm.

(グリッド電極:補助電極)
本発明に係る対向電極のうち少なくとも一方の電極に、補助電極を付帯させることができる。
(Grid electrode: auxiliary electrode)
An auxiliary electrode can be attached to at least one of the counter electrodes according to the present invention.

補助電極は、主となる電極部より電気抵抗が低い材料を用いることが好ましい。例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、ビスマスなどの金属およびそれらの合金等を好ましく用いることができる。   The auxiliary electrode is preferably made of a material having a lower electrical resistance than the main electrode portion. For example, metals such as platinum, gold, silver, copper, aluminum, zinc, nickel, titanium, and bismuth and alloys thereof can be preferably used.

補助電極は、主となる電極部と基板との間と、主となる電極部の基板と反対側の表面とのいずれに設置することもできる。いずれにしても、補助電極が主となる電極部と電気的に接続していればよい。   The auxiliary electrode can be installed either between the main electrode portion and the substrate, or on the surface of the main electrode portion opposite to the substrate. In any case, it is only necessary that the auxiliary electrode is electrically connected to the main electrode portion.

補助電極の配置パターンには、特に制限はない。直線状、メッシュ状、円形など、求められる性能に応じて適宜形成することが可能である。主となる電極部が複数の部分に分割されている場合には、分割された電極部同士を接続する形で設けてもよい。ただし、主となる電極部が表示側の基板に設けられた透明電極の場合、補助電極は、表示素子の視認性を阻害しない形状と頻度で設けることが求められる。   There are no particular restrictions on the arrangement pattern of the auxiliary electrodes. It can be appropriately formed according to the required performance, such as linear, mesh, or circular. When the main electrode part is divided into a plurality of parts, the divided electrode parts may be connected to each other. However, in the case where the main electrode portion is a transparent electrode provided on the substrate on the display side, the auxiliary electrode is required to be provided with a shape and frequency that do not impair the visibility of the display element.

補助電極を形成する方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、フォトリソグラフィ法でパターニングする方法、印刷法やインクジェット法、電解メッキや無電解メッキ、銀塩感光材料を用いて露光、現像処理してパターン形成する方法でも良い。   As a method of forming the auxiliary electrode, a known method can be used. For example, a patterning method by photolithography, a printing method, an ink jet method, electrolytic plating or electroless plating, or a method of forming a pattern by exposing and developing using a silver salt photosensitive material may be used.

補助電極パターンのライン幅やライン間隔は、任意の値で構わないが、導電性を高くするためにはライン幅を太くする必要がある。一方、透明電極に補助電極を付帯させる場合には、視認性の観点から、表示素子観察側から見た補助電極の面積被覆率は30%以下が好ましく、さらに好ましくは10%以下である。   The line width and line spacing of the auxiliary electrode pattern may be arbitrary values, but the line width needs to be increased in order to increase the conductivity. On the other hand, when an auxiliary electrode is attached to the transparent electrode, from the viewpoint of visibility, the area coverage of the auxiliary electrode viewed from the display element observation side is preferably 30% or less, and more preferably 10% or less.

このように透過率と導電性の点から、補助電極のライン幅は1μm以上、100μm以下が好ましく、ライン間隔は50μmから1000μmが好ましい。   Thus, from the viewpoint of transmittance and conductivity, the line width of the auxiliary electrode is preferably 1 μm or more and 100 μm or less, and the line interval is preferably 50 μm to 1000 μm.

(電極の形成方法)
透明電極、金属補助電極を形成するには、公知の方法を用いることができる。例えば、基板上にスパッタリング法等でマスク蒸着する方法や、全面形成した後に、フォトリソグラフィ法でパターニングする方法等が挙げられる。
(Method of forming electrode)
A known method can be used to form the transparent electrode and the metal auxiliary electrode. For example, a method of depositing a mask on a substrate by a sputtering method or the like, a method of patterning by a photolithography method after forming the entire surface, and the like can be given.

また、電解メッキや無電解メッキ、印刷法や、インクジェット法によっても電極形成が可能である。   Electrodes can also be formed by electrolytic plating, electroless plating, printing methods, and ink jet methods.

インクジェット方式を用いて基板上にモノマー重合能を有する触媒層を含む電極パターンを形成した後に、該触媒により重合されて重合後に導電性高分子層になりうるモノマー成分を付与して、モノマー成分を重合し、さらに、該導電性高分子層の上に銀等の金属メッキを行うことにより金属電極パターンを形成することもでき、フォトレジストやマスクパターンを使用することがないので、工程を大幅に簡略化できる。   After forming an electrode pattern including a catalyst layer having a monomer polymerization ability on a substrate using an inkjet method, a monomer component that is polymerized by the catalyst and becomes a conductive polymer layer after polymerization is added, It is also possible to form a metal electrode pattern by polymerizing and further performing metal plating such as silver on the conductive polymer layer, and the process is greatly reduced because no photoresist or mask pattern is used. It can be simplified.

電極材料を塗布方式で形成する場合には、例えば、ディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の公知の方法を用いることができる。   When the electrode material is formed by a coating method, for example, a known method such as a dipping method, a spinner method, a spray method, a roll coater method, a flexographic printing method, a screen printing method, or the like can be used.

インクジェット方式の中でも、下記の静電インクジェット方式は高粘度の液体を高精度に連続的に印字することが可能であり、本発明の透明電極や金属補助電極の形成に好ましく用いられる。インクの粘度は、好ましくは30mPa・s以上であり、更に好ましくは100mPa・s以上である。   Among the ink jet methods, the following electrostatic ink jet method is capable of continuously printing a highly viscous liquid with high accuracy and is preferably used for forming the transparent electrode and the metal auxiliary electrode of the present invention. The viscosity of the ink is preferably 30 mPa · s or more, and more preferably 100 mPa · s or more.

〈静電インクジェット方式〉
本発明の表示素子においては、複合電極の透明電極及び金属補助電極の少なくとも1方が、帯電した液体を吐出する内部直径が30μm以下のノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記ノズル内に溶液を供給する供給手段と、前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段とを備えた液体吐出装置を用いて形成されることが好ましい態様の1つである。さらにノズル内の溶液がノズル先端部から凸状に盛り上がった状態を形成する凸状メニスカス形成手段を設けた吐出装置を用いて形成されることが好ましい。
<Electrostatic inkjet method>
In the display element of the present invention, at least one of the transparent electrode of the composite electrode and the metal auxiliary electrode has a liquid discharge head having a nozzle with an internal diameter of 30 μm or less for discharging a charged liquid, and supplies a solution into the nozzle. It is one of the preferable embodiments that the liquid discharge device is provided with a supply unit that performs the discharge and a discharge voltage application unit that applies a discharge voltage to the solution in the nozzle. Further, it is preferable that the solution in the nozzle is formed by using a discharge device provided with a convex meniscus forming means for forming a state where the solution rises from the nozzle tip.

また、凸状メニスカス形成手段を駆動する駆動電圧の印加及び吐出電圧印加手段による吐出電圧の印加を制御する動作制御手段を備え、この動作制御手段は、前記吐出電圧印加手段による吐出電圧の印加を行わせつつ液滴の吐出に際して、凸状メニスカス形成手段の駆動電圧の印加を行わせる第一の吐出制御部を有する液体吐出装置を用いることも好ましい。   In addition, it comprises operation control means for controlling application of drive voltage for driving the convex meniscus forming means and application of discharge voltage by the discharge voltage application means, and this operation control means applies application of the discharge voltage by the discharge voltage application means. It is also preferable to use a liquid ejection apparatus having a first ejection control unit that applies a driving voltage to the convex meniscus forming means when ejecting liquid droplets.

また、凸状メニスカス形成手段の駆動及び吐出電圧印加手段による電圧印加を制御する動作制御手段を備え、この動作制御手段は、前記凸状メニスカス形成手段による溶液の盛り上げ動作と前記吐出電圧の印加とを同期させて行う第二の吐出制御部を有することを特徴とする液体吐出装置を用いること、前記動作制御手段は、前記溶液の盛り上げ動作及び吐出電圧の印加の後に前記ノズル先端部の液面を内側に引き込ませる動作制御を行う液面安定化制御部を有する液体吐出装置を用いることも好ましい形態である。   In addition, an operation control unit that controls driving of the convex meniscus forming unit and voltage application by the discharge voltage applying unit is provided, and the operation control unit includes an operation for raising the solution by the convex meniscus forming unit, and application of the discharge voltage. A liquid discharge device having a second discharge control unit that synchronizes the liquid, and the operation control means includes a liquid level at the tip of the nozzle after the swell operation of the solution and the application of the discharge voltage. It is also a preferred form to use a liquid ejection apparatus having a liquid level stabilization control unit that performs operation control for drawing in the inside.

この様な静電インクジェットを用いて電極パターンを作製することにより、オンデマンド性に優れ、廃棄材料が少なく、寸法精度に優れた電極を得ることができ有利である。   By producing an electrode pattern using such an electrostatic inkjet, it is advantageous that an electrode having excellent on-demand characteristics, little waste material, and excellent dimensional accuracy can be obtained.

〔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 outside and is also called sealing agent. Epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, ene-thiol resin, silicon 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.

〔表示素子駆動方法〕
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、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を用いることができる。
[Display element driving method]
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 merits such as gradation and 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、ハイウェイカード、運転免許証、病院の診察カード、電子カルテ、健康保険証、住民基本台帳、パスポート、電子ブック等が挙げられる。
[Product application]
The display element of the present invention can be used in an electronic book field, an ID card field, a public field, a traffic field, a broadcast field, a payment field, a distribution logistics field, and the like. Specifically, keys for doors, student ID cards, employee ID cards, various membership cards, convenience store cards, department store cards, vending machine cards, gas station cards, subway and railway cards, bus cards, Cash cards, credit cards, highway cards, driver's licenses, hospital examination cards, electronic medical records, health insurance cards, Basic Resident Registers, passports, electronic books, etc.

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

《表示素子の作製》
〔電解質の調製〕
(電解質1の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、塩化ビスマス0.1質量部と例示化合物(G1−5)0.2質量部とテトラブチルアンモニウムパークロレート0.025質量部を溶解して、電解質1を調製した。
<< Production of display element >>
(Preparation of electrolyte)
(Preparation of electrolyte 1)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.1 part by mass of bismuth chloride, 0.2 part by mass of the exemplified compound (G1-5) and 0.025 part by mass of tetrabutylammonium perchlorate are dissolved to prepare an electrolyte 1. did.

(電解質2の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、塩化ビスマス0.1質量部と例示化合物(G1−4)0.2質量部とテトラブチルアンモニウムパークロレート0.025質量部を溶解して、電解質2を調製した。
(Preparation of electrolyte 2)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.1 part by mass of bismuth chloride, 0.2 part by mass of the exemplary compound (G1-4) and 0.025 part by mass of tetrabutylammonium perchlorate are dissolved to prepare an electrolyte 2. did.

(電解質3の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、テトラフルオロホウ酸スピロ−(1,1′)−ビピロリジニウム0.025質量部、p−トルエンスルホン酸銀0.1質量部、例示化合物(G1−4)0.2質量部を溶解して、電解質3を調製した。
(Preparation of electrolyte 3)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.025 parts by mass of spiro- (1,1 ′)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate, 0.1 parts by mass of silver p-toluenesulfonate, exemplary compound (G1-4) 0 Electrolyte 3 was prepared by dissolving 2 parts by mass.

(電解質4〜11の調製)
上記電解質3の調製において、例示化合物(G1−4)に代えて、それぞれ例示化合物(G1−3)、例示化合物(G1−1)、例示化合物(G1−2)、例示化合物(G1−5)、例示化合物(G1−6)、例示化合物(G1−7)、例示化合物(G1−8)、例示化合物(G1−9)を同量用いた以外は同様にして、電解質4〜11を調製した。
(Preparation of electrolytes 4 to 11)
In preparation of the electrolyte 3, instead of the exemplified compound (G1-4), the exemplified compound (G1-3), the exemplified compound (G1-1), the exemplified compound (G1-2), and the exemplified compound (G1-5), respectively. Exemplified compounds (G1-6), Exemplified compound (G1-7), Exemplified compound (G1-8), Exemplified compound (G1-9) were used in the same manner except that the same amount was used to prepare electrolytes 4-11. .

(電解質12の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、テトラフルオロホウ酸スピロ−(1,1′)−ビピロリジニウム0.025質量部と、p−トルエンスルホン酸銀0.1質量部、下記化合物Aを0.2質量部溶解して、電解質12を調製した。
(Preparation of electrolyte 12)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.025 part by mass of spiro- (1,1 ′)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate, 0.1 part by mass of silver p-toluenesulfonate, The electrolyte 12 was prepared by dissolving part by mass.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

(電解質13の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、テトラフルオロホウ酸スピロ−(1,1′)−ビピロリジニウム0.025質量部、p−トルエンスルホン酸銀0.1質量部、下記化合物Bを0.2質量部溶解して、電解質12を調製した。
(Preparation of electrolyte 13)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.025 part by mass of spiro- (1,1 ′)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate, 0.1 part by mass of silver p-toluenesulfonate, 0.2 parts by mass of the following compound B The electrolyte 12 was prepared by partially dissolving.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

(電解質14の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、塩化ビスマス0.1質量部と2−メルカプトベンズイミダゾール0.2質量部とテトラブチルアンモニウムパークロレート0.025質量部を溶解して、電解質14を調製した。
(Preparation of electrolyte 14)
Electrolyte 14 was prepared by dissolving 0.1 part by mass of bismuth chloride, 0.2 part by mass of 2-mercaptobenzimidazole, and 0.025 part by mass of tetrabutylammonium perchlorate in 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide.

(電解質15の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、例示化合物(L68)0.005質量部とテトラフルオロホウ酸スピロ−(1,1′)−ビピロリジニウム0.025質量部、p−トルエンスルホン酸銀0.1質量部と2−メルカプトベンズイミダゾール0.2質量部を溶解して、電解質15を調製した。
(Preparation of electrolyte 15)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.005 parts by mass of Exemplified Compound (L68), 0.025 parts by mass of spiro- (1,1 ′)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate, silver p-toluenesulfonate 0.1 The electrolyte 15 was prepared by dissolving 2 parts by mass of 2-massaptobenzimidazole and 2 parts by mass.

(電解質16の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、例示化合物(L68)0.005質量部とテトラフルオロホウ酸スピロ−(1,1′)−ビピロリジニウム0.025質量部、カルボキシTEMPO(4−カルボキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル フリーラジカル)0.05質量部、p−トルエンスルホン酸銀0.1質量部、例示化合物(G1−4)0.2質量部を溶解して、電解質16を調製した。
(Preparation of electrolyte 16)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.005 parts by mass of Exemplified Compound (L68), 0.025 parts by mass of spiro- (1,1 ′)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate, carboxy TEMPO (4-carboxy-2, 2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl free radical) 0.05 parts by mass, 0.1 parts by mass of silver p-toluenesulfonate, 0.2 parts by mass of the exemplary compound (G1-4) An electrolyte 16 was prepared.

(電解質17の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、例示化合物(L1)0.005質量部とテトラフルオロホウ酸スピロ−(1,1′)−ビピロリジニウム0.025質量部、カルボキシTEMPO(4−カルボキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル フリーラジカル)0.05質量部、p−トルエンスルホン酸銀0.1質量部、例示化合物(G1−4)0.2質量部を溶解して、電解質17を調製した。
(Preparation of electrolyte 17)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.005 part by mass of Exemplified Compound (L1), 0.025 part by mass of spiro- (1,1 ′)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate, carboxy TEMPO (4-carboxy-2, 2,6,6-tetramethylpiperidine-1-oxyl free radical) 0.05 parts by mass, 0.1 parts by mass of silver p-toluenesulfonate, 0.2 parts by mass of the exemplary compound (G1-4) An electrolyte 17 was prepared.

(電解質18の調製)
ジメチルスルホキシド2.5質量部中に、テトラフルオロホウ酸スピロ−(1,1′)−ビピロリジニウム0.025質量部とカルボキシTEMPO(4−カルボキシ−2,2,6,6−テトラメチルピペリジン−1−オキシル フリーラジカル)0.05質量部、p−トルエンスルホン酸銀0.1質量部、例示化合物(G1−4)0.2質量部を溶解して、電解質18を調製した。
(Preparation of electrolyte 18)
In 2.5 parts by mass of dimethyl sulfoxide, 0.025 parts by mass of spiro- (1,1 ′)-bipyrrolidinium tetrafluoroborate and carboxy TEMPO (4-carboxy-2,2,6,6-tetramethylpiperidine-1 -Oxyl free radical) 0.05 mass part, 0.1 mass part of p-toluenesulfonic acid silver, and 0.2 mass part of exemplary compound (G1-4) were melt | dissolved, and the electrolyte 18 was prepared.

〔電極の作製〕
(電極1の作製)
厚さ1.5mmで2cm×4cmのガラス基板上に、導電層としてピッチ145μm、幅130μmのITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)膜を公知の方法に従って形成して、電極1を作製した。
[Production of electrodes]
(Production of electrode 1)
An ITO (Indium Tin Oxide) film having a pitch of 145 μm and a width of 130 μm was formed as a conductive layer on a glass substrate having a thickness of 1.5 mm and a size of 2 cm × 4 cm according to a known method. .

(電極2の作製)
1質量%の3−アミノプロピルトリメトキシシランのエタノール/トルエン混合溶液に、アセトンで十分に洗浄した電極1を30分間浸漬した後に150℃で20分間加熱し、3−アミノプロピルトリメトキシシランで処理された電極2を得た。
(Preparation of electrode 2)
Electrode 1 thoroughly washed with acetone in 1% by mass of ethanol / toluene mixed solution of 3-aminopropyltrimethoxysilane was immersed for 30 minutes and then heated at 150 ° C. for 20 minutes and treated with 3-aminopropyltrimethoxysilane. The obtained electrode 2 was obtained.

(電極3の作製)
補助化合物として4質量%の3−フェノチアジン−10−イル−プロピオン酸と、3質量%の1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジミド塩酸塩とを添加したジメチルホルムアミド溶液に電極2を30分間浸漬して、補助化合物である3−フェノチアジン−10−イル−プロピオン酸を固定化した補助化合物層を形成した。得られた電極上に、下記二酸化チタン分散物を乾燥後の平均膜厚が20μmになるようにスクリーン印刷し、その後50℃で30分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、85℃の雰囲気中で1時間乾燥させて多孔質白色散乱層を形成した電極3を作製した。
(Preparation of electrode 3)
The electrode 2 was placed in a dimethylformamide solution to which 4% by mass of 3-phenothiazin-10-yl-propionic acid and 3% by mass of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride were added as auxiliary compounds. It was immersed for 30 minutes to form an auxiliary compound layer in which 3-phenothiazin-10-yl-propionic acid, which is an auxiliary compound, was immobilized. On the obtained electrode, the following titanium dioxide dispersion was screen-printed so that the average film thickness after drying was 20 μm, then dried at 50 ° C. for 30 minutes to evaporate the solvent, and then in an atmosphere at 85 ° C. The electrode 3 was formed by drying for 1 hour to form a porous white scattering layer.

〈二酸化チタン分散物の調製〉
水/エタノール混合溶液に、クラレポバールPVA235(クラレ社製、ポリビニルアルコール樹脂)を固形分濃度で2質量%になるように添加し、加熱溶解させた後、石原産業社製の二酸化チタンCR−90を20質量%となるように超音波分散機で分散させて、二酸化チタン分散物を得た。
<Preparation of titanium dioxide dispersion>
Kuraray Poval PVA235 (manufactured by Kuraray Co., Ltd., polyvinyl alcohol resin) was added to the water / ethanol mixed solution so as to have a solid content concentration of 2% by mass, dissolved by heating, and then titanium dioxide CR-90 made by Ishihara Sangyo Co., Ltd. Was dispersed with an ultrasonic disperser so as to be 20% by mass to obtain a titanium dioxide dispersion.

(電極4の作製)
上記電極3の作製において、補助化合物として、3−フェノチアジン−10−イル−プロピオン酸に代えて、例示化合物M56を用いた以外は同様にして、電極4を得た。
(Preparation of electrode 4)
In preparation of the said electrode 3, it replaced with 3-phenothiazin-10-yl-propionic acid as an auxiliary compound, and the electrode 4 was obtained similarly except having used exemplary compound M56.

(電極5の作製)
上記電極3の作製において、補助化合物として、3−フェノチアジン−10−イル−プロピオン酸に代えて、例示化合物M9を用いた以外は同様にして、電極5を得た。
(Preparation of electrode 5)
In preparation of the said electrode 3, it replaced with 3-phenothiazin-10-yl-propionic acid as an auxiliary compound, and the electrode 5 was obtained similarly except having used exemplary compound M9.

(電極6の作製)
アセトンで十分に洗浄した電極1上に、平均粒径10nmの二酸化チタン粒子を含有したペースト液を、スクリーン印刷法で塗工した後に、150℃で30分間加熱しペースト液の溶媒を除去し、厚さ1μmの二酸化チタンのナノ多孔質膜を形成した電極6を作製した。
(Preparation of electrode 6)
After applying a paste liquid containing titanium dioxide particles having an average particle diameter of 10 nm on the electrode 1 sufficiently washed with acetone, the solvent of the paste liquid is removed by heating at 150 ° C. for 30 minutes, An electrode 6 on which a nanoporous film of titanium dioxide having a thickness of 1 μm was formed was produced.

(電極7の作製)
0.5質量%の3−アミノプロピルトリメトキシシランの水溶液に、電極6を1時間浸漬した後に100℃で1時間加熱し、3−アミノプロピルトリメトキシシランで処理された電極7を得た。
(Preparation of electrode 7)
The electrode 6 was immersed in an aqueous solution of 0.5% by mass of 3-aminopropyltrimethoxysilane for 1 hour and then heated at 100 ° C. for 1 hour to obtain an electrode 7 treated with 3-aminopropyltrimethoxysilane.

(電極8の作製)
2.5質量%の例示化合物(L1)と、3質量%の1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプロピル)カルボジミド塩酸塩とを添加したジメチルホルムアミド溶液に電極7を1時間浸漬してEC化合物である例示化合物(L1)が固定化された電極8を作製した。
(Preparation of electrode 8)
The electrode 7 was immersed in a dimethylformamide solution to which 2.5% by mass of the exemplified compound (L1) and 3% by mass of 1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride were added for 1 hour to obtain EC. An electrode 8 on which the exemplified compound (L1) as a compound was immobilized was produced.

(電極9の作製)
アセトンで十分に洗浄した電極1上に、前記二酸化チタン分散物を乾燥後の平均膜厚が20μmになるようにスクリーン印刷し、その後50℃で30分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、85℃の雰囲気中で1時間乾燥させて多孔質白色散乱層を形成した電極9を作製した。
(Preparation of electrode 9)
On the electrode 1 thoroughly washed with acetone, the titanium dioxide dispersion was screen-printed so that the average film thickness after drying was 20 μm, and then dried at 50 ° C. for 30 minutes to evaporate the solvent. An electrode 9 having a porous white scattering layer formed by drying in an atmosphere at 1 ° C. for 1 hour was produced.

〔表示素子の作製〕
(表示素子1の作製)
電極3の周辺部を、平均粒径40μmのガラス製球形ビーズを体積分率として10%含むオレフィン系封止剤で縁取りした後に、電極3と電極1とを、それぞれストライプ状の電極が直交するように貼り合わせ、さらに加熱押圧して空セルを作製した。該空セルに電解液1を真空注入し、注入口をエポキシ系の紫外線硬化樹脂にて封止し、表示素子1を作製した。
[Production of display element]
(Preparation of display element 1)
After the periphery of the electrode 3 is edged with an olefin-based sealant containing glass spherical beads having an average particle diameter of 40 μm as a volume fraction of 10%, the striped electrodes are orthogonal to the electrodes 3 and 1 respectively. The cells were bonded together and further heated and pressed to produce an empty cell. The electrolytic solution 1 was vacuum-injected into the empty cell, and the injection port was sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin to produce a display element 1.

(表示素子2〜23の作製)
上記表示素子1の作製において、電解質、表示側電極及び非表示側電極を、表1に記載の組み合わせに変更した以外は同様にして、表示素子2〜23を作製した。
(Production of display elements 2 to 23)
Display elements 2 to 23 were manufactured in the same manner as in the manufacture of the display element 1 except that the electrolyte, the display-side electrode, and the non-display-side electrode were changed to the combinations shown in Table 1.

《表示素子の評価》
〔耐久性の評価〕
定電圧電源の両端子に作製した各表示素子の両電極を接続し、表示側電極に−1.5Vの電圧を1.5秒間印加した後、各表示素子の表示部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、波長550nmでの反射率をR(0)とした。次いで、各表示素子に+1.5Vで0.5秒、−1.5Vで0.5秒を1周期として1万周期繰返して電圧を印加し、その後、上記と同様にして反射率を測定し、得られた反射率をR(10000)とした。
<< Evaluation of display element >>
[Evaluation of durability]
After connecting both electrodes of each display element manufactured to both terminals of the constant voltage power source and applying a voltage of −1.5 V to the display side electrode for 1.5 seconds, the reflectance of the display portion of each display element is determined by Konica Minolta. Measured with a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Sensing Co., Ltd., and the reflectance at a wavelength of 550 nm was defined as R (0) . Next, a voltage was applied to each display element by repeating 10,000 cycles for 0.5 seconds at +1.5 V and 0.5 seconds at -1.5 V, and then the reflectance was measured in the same manner as described above. The obtained reflectance was defined as R (10000) .

繰返し電圧印加前後のコントラスト比の変化を、ΔR=|R(0)−R(10000)|と定義し、このΔRを繰返し駆動させたときの反射率の安定性の指標とした。ここでは、ΔRの値が小さいほど、繰返し駆動させたときの反射率の安定性に優れることになる。 The change in contrast ratio before and after the repetitive voltage application was defined as ΔR = | R (0) −R (10000) |, and this was used as an index of the stability of the reflectance when this ΔR was repeatedly driven. Here, the smaller the value of ΔR, the better the stability of the reflectance when it is repeatedly driven.

各表示素子の構成と、得られた耐久性の評価結果を、表1に示す。   Table 1 shows the configuration of each display element and the obtained durability evaluation results.

Figure 2010117635
Figure 2010117635

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表示素子は、比較例に対し、長期間にわたり繰り返し駆動した際の反射率安定性が良好で、耐久性に優れていることが分かる。   As is apparent from the results shown in Table 1, the display element having the configuration defined in the present invention has good reflectance stability when driven repeatedly over a long period of time and excellent durability compared to the comparative example. I understand that

Claims (6)

対向電極間に、非表示側電極に接して配置された補助化合物層と、金属塩化合物と下記一般式(G1)で表される6〜18員の飽和ヘテロ環化合物とを含有した電解質層とを有し、かつ該対向電極間に電圧を印加することにより、黒色と白色を表示することを特徴とする表示素子。
Figure 2010117635
〔式中、R、Rはそれぞれ水素原子またはアミノ基を除く置換基を表す。nは1〜3の整数を表し、mは2〜9の整数を表す。mが2以上の場合、nは同じであっても異なっていてもよい。〕
An auxiliary compound layer disposed between the counter electrodes in contact with the non-display side electrode; an electrolyte layer containing a metal salt compound and a 6-18 membered saturated heterocyclic compound represented by the following general formula (G1); And displaying black and white by applying a voltage between the counter electrodes.
Figure 2010117635
[In formula, R < 1 >, R < 2 > represents the substituent except a hydrogen atom or an amino group, respectively. n represents an integer of 1 to 3, and m represents an integer of 2 to 9. When m is 2 or more, n may be the same or different. ]
前記補助化合物層が、N−オキシル誘導体またはフェロセン誘導体を含有することを特徴とする請求項1に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the auxiliary compound layer contains an N-oxyl derivative or a ferrocene derivative. 前記金属塩化合物が、銀塩化合物であることを特徴とする請求項1または2に記載の表示素子。 The display element according to claim 1, wherein the metal salt compound is a silver salt compound. 前記対向電極間に、下記一般式(L)で表される化合物が含有され、かつ前記対向電極の駆動操作により、白表示と黒表示に加えて白黒以外の着色表示とを行うことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の表示素子。
Figure 2010117635
〔式中、Rlは置換または無置換のアリール基を表し、Rl、Rlは各々水素原子または置換基を表す。Xは>N−Rl、酸素原子または硫黄原子を表し、Rlは水素原子または置換基を表す。〕
A compound represented by the following general formula (L) is contained between the counter electrodes, and color display other than black and white is performed in addition to white display and black display by a driving operation of the counter electrode. The display element according to claim 1.
Figure 2010117635
[Wherein, Rl 1 represents a substituted or unsubstituted aryl group, and Rl 2 and Rl 3 each represent a hydrogen atom or a substituent. X represents> N—Rl 4 , an oxygen atom or a sulfur atom, and Rl 4 represents a hydrogen atom or a substituent. ]
前記一般式(L)で表される化合物が、−COOH、−P=O(OH)、−OP=O(OH)及び−Si(OR)(Rは、アルキル基を表す。)から選ばれる少なくとも1つの置換基を有していることを特徴とする請求項4に記載の表示素子。 The compound represented by the said general formula (L) is -COOH, -P = O (OH) 2 , -OP = O (OH) 2, and -Si (OR) 3 (R represents an alkyl group.) The display element according to claim 4, wherein the display element has at least one substituent selected from the group consisting of: 前記一般式(L)で表される化合物が、少なくとも一つの対向電極の表面に固定化されていることを特徴とする請求項4または5に記載の表示素子。 6. The display element according to claim 4, wherein the compound represented by the general formula (L) is immobilized on the surface of at least one counter electrode.
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