JP2010256603A - Display element - Google Patents

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JP2010256603A
JP2010256603A JP2009106282A JP2009106282A JP2010256603A JP 2010256603 A JP2010256603 A JP 2010256603A JP 2009106282 A JP2009106282 A JP 2009106282A JP 2009106282 A JP2009106282 A JP 2009106282A JP 2010256603 A JP2010256603 A JP 2010256603A
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electrolyte
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Kiyoshi Fukusaka
潔 福坂
Keigo Tamaki
継吾 玉木
Takamune Hattori
貴宗 服部
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Konica Minolta Inc
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Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a display element of which corrosion of electrodes is little and a contrast holding ratio is not decreased even by repeated driving. <P>SOLUTION: The display element includes a pair of opposing electrodes (a display electrode and a counter electrode) and includes an electrolyte layer containing an organic solvent, a metallic salt compound, and a compound represented by general formula (1) between the pair of electrodes. The display element displays black and white when a voltage is applied. In the formula, A<SB>1</SB>is aliphatic, aryl, or heterocyclic group; n is an integer of 3-6; L is a bivalent linking group; X is alkyl, aryl, or heterocyclic group; and the plurality of L and X may be the same or different. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、新規な電気化学的な表示素子に関する。   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.

このような電子情報の閲覧手段として、従来の液晶ディスプレイやCRT、また近年では、有機ELディスプレイ等の発光型が主として用いられているが、特に、電子情報がドキュメント情報の場合、比較的長時間にわたってこの閲覧手段を注視する必要があり、これらの行為は必ずしも人間に優しい手段とは言い難く、一般に発光型のディスプレイの欠点として、フリッカーで目が疲労する、持ち運びに不便、読む姿勢が制限され、静止画面に視線を合わせる必要が生じる、長時間読むと消費電力が嵩む等が知られている。   As such electronic information browsing means, conventional liquid crystal displays and CRTs, and in recent years, light-emitting types such as organic EL displays are mainly used. Particularly, when electronic information is document information, it is relatively long time. It is necessary to pay close attention to this browsing means, and these actions are not necessarily human-friendly means. Generally, as a 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、像保持のため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 having a so-called memory property that uses external light and does not consume power for image retention is known. However, it has sufficient performance for the following reasons. It's hard to say.

すなわち、反射型液晶等の偏光板を用いる方式は、反射率が約40%と低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駆動電圧が高いことと、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 driving 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、エレクトロクロミック表示素子(以下、EC方式と略す)や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)等の電気化学方式が知られている。これらの方式は簡易な素子構成で形成でき、3V以下の低電圧で駆動できるという利点がある。EC方式は、エレクトロクロミック材料の選択によりフルカラー表示が可能であり、ED方式は、黒と白のコントラストや黒品質に優れる等の利点があり、様々な方法が開示されている(例えば、特許文献1〜3参照)。   As a display method for solving the drawbacks of each of the above-mentioned methods, an electrochromic display element (hereinafter abbreviated as EC method), an electrodeposition method (hereinafter abbreviated as ED method) using dissolution precipitation of metal or metal salt, etc. The electrochemical method is known. These systems have an advantage that they can be formed with a simple element configuration and can be driven at a low voltage of 3 V or less. The EC method enables full color display by selecting an electrochromic material, and the ED method has advantages such as excellent black and white contrast and black quality, and various methods have been disclosed (for example, patent documents). 1-3).

しかしながら、ED方式の表示素子は、繰り返し駆動することによって、コントラストが徐々に低下していくという課題を有していた。   However, the ED display element has a problem that the contrast gradually decreases by being repeatedly driven.

一方、繰り返し駆動によるコントラスト保持率の低下を添加剤で改善しようとした場合、電極の腐食が発生する問題があり、繰り返し駆動時のコントラスト保持率低下の防止と電極腐食の防止を両立させる技術が望まれていた(例えば、特許文献4)。   On the other hand, there is a problem that the corrosion of the electrode occurs when trying to improve the decrease of the contrast retention ratio due to repeated driving with an additive, and there is a technology that makes it possible to prevent both the decrease of the contrast retention ratio during repeated driving and the prevention of electrode corrosion. It has been desired (for example, Patent Document 4).

米国特許第4,240,716号明細書U.S. Pat. No. 4,240,716 特許第3428603号公報Japanese Patent No. 3428603 特開2003−241227号公報JP 2003-241227 A 特開2005−275227号公報JP 2005-275227 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、電極の腐食が少なく、かつ繰り返し駆動しても、コントラスト保持率が低下しない表示素子を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a display element in which the corrosion rate of the electrode is small and the contrast retention rate does not decrease even when repeatedly driven.

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

1.一対の対向する電極(表示電極及び対向電極)を有し、電極間に有機溶媒、金属塩化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物を含有する電解質層を有し、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. It has a pair of opposing electrodes (display electrode and counter electrode), has an electrolyte layer containing an organic solvent, a metal salt compound, and a compound represented by the following general formula (1) between the electrodes, and applies a voltage A display element which displays black and white by doing so.

Figure 2010256603
Figure 2010256603

(式中、Aは脂肪族基、アリール基または複素環基を表し、nは3〜6の整数を表す。Lは2価の連結基を表し、Xはアルキル基、アリール基または複素環基を表す。複数のL及びXは、同一でも異なっていてもよい。)
2.前記一般式(1)において、Xがアルキル基または複素環基であることを特徴とする前記1に記載の表示素子。
(In the formula, A 1 represents an aliphatic group, an aryl group or a heterocyclic group, n represents an integer of 3 to 6, L represents a divalent linking group, and X represents an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic ring. A plurality of L and X may be the same or different.)
2. 2. The display element according to 1 above, wherein in the general formula (1), X is an alkyl group or a heterocyclic group.

3.酸化還元され得る補助化合物を含有す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, which contains an auxiliary compound that can be oxidized and reduced.

4.前記酸化還元され得る補助化合物が、前記表示電極と対向電極に固定化されていることを特徴とする前記3に記載の表示素子。   4). 4. The display element according to 3 above, wherein the auxiliary compound that can be oxidized and reduced is fixed to the display electrode and the counter electrode.

本発明の上記手段により、電極の腐食が少なく、かつ繰り返し駆動しても、コントラスト保持率が低下しない表示素子を提供することができた。   According to the above means of the present invention, a display element in which the corrosion of the electrode is small and the contrast retention rate does not decrease even when it is repeatedly driven can be provided.

以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.

本発明において、黒色表示とは金属塩化合物が還元されて金属を析出して黒色を呈している状態を言い、白色表示とは金属の析出がなく金属塩化合物が溶解して色を呈しておらず、白色散乱物による白色を呈している状態を言う。   In the present invention, the black display means a state in which the metal salt compound is reduced and the metal is deposited to give a black color, and the white display means that there is no metal precipitation and the metal salt compound is dissolved to exhibit a color. In other words, it refers to the state of white color due to white scatterers.

〔一般式(1)で表される化合物〕
本発明の特徴は、一般式(1)で表される化合物を電解質中に含有することであり、一般式(1)で表される化合物は、ED方式の表示素子を繰り返し駆動した場合に、コントラストを保持する効果を有する。さらに、電極表面での副反応を抑制し、副反応に起因する電極腐食を低減することができる。
[Compound represented by the general formula (1)]
The feature of the present invention is that the compound represented by the general formula (1) is contained in the electrolyte, and the compound represented by the general formula (1) is obtained by repeatedly driving an ED display element. It has the effect of maintaining contrast. Further, side reactions on the electrode surface can be suppressed, and electrode corrosion caused by side reactions can be reduced.

一般式(1)において、Aは脂肪族基、アリール基または複素環基を表す。 In the general formula (1), A 1 represents an aliphatic group, an aryl group, or a heterocyclic group.

脂肪族基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、iso−ペンチル基、2−エチル−ヘキシル基、オクチル基、デシル基等)、シクロアルキル基(例えば、シクロヘキシル基、シクロヘプチル基等)、アルケニル基(例えば、エテニル−2−プロペニル基、3−ブテニル基、1−メチル−3−プロペニル基、3−ペンテニル基、1−メチル−3−ブテニル基等)、シクロアルケニル基(例えば、1−シクロアルケニル基、2−シクロアルケニル基等)、アルキニル基(例えば、エチニル基、1−プロピニル基等)等が挙げられる。   Examples of the aliphatic group include an alkyl group (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, butyl group, pentyl group, iso-pentyl group, 2-ethyl-hexyl group, octyl group, decyl group, etc.), cycloalkyl group ( For example, cyclohexyl group, cycloheptyl group, etc.), alkenyl group (for example, ethenyl-2-propenyl group, 3-butenyl group, 1-methyl-3-propenyl group, 3-pentenyl group, 1-methyl-3-butenyl group) Etc.), cycloalkenyl groups (eg 1-cycloalkenyl group, 2-cycloalkenyl group etc.), alkynyl groups (eg ethynyl group, 1-propynyl group etc.) and the like.

アリール基とは、炭素数6から30の単環または縮環のアリール基であり、好ましくは6から20の単環または縮環のアリール基であり、より好ましくはフェニル基、ナフチル基である。好ましくは、脂肪族基またはアリール基であり、さらに好ましくは、脂肪族基であり、特に好ましくはアルキル基である。   The aryl group is a monocyclic or condensed aryl group having 6 to 30 carbon atoms, preferably a monocyclic or condensed aryl group having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably a phenyl group or a naphthyl group. An aliphatic group or an aryl group is preferable, an aliphatic group is more preferable, and an alkyl group is particularly preferable.

複素環基としては、例えば、ピリジル基、ピラジニル基、ピリミジル基、ベンゾチアゾール基、ベンズイミダゾール基、チアジアゾリル基、キノリル基、イソキノリル基等が挙げられる。   Examples of the heterocyclic group include a pyridyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidyl group, a benzothiazole group, a benzimidazole group, a thiadiazolyl group, a quinolyl group, and an isoquinolyl group.

これらの脂肪族基、アリール基またはヘテロ環基は、置換基を有してもよく、置換基としては、アルキル基(例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、i−プロピル基、ブチル基、t−ブチル基、ペンチル基、シクロペンチル基、ヘキシル基、シクロヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、ヒドロキシエチル基、メトキシエチル基、トリフルオロメチル基、ベンジル基等)、アリール基(例えば、フェニル基、ナフチル基等)、アルキルカルボンアミド基(例えば、アセチルアミノ基、プロピオニルアミノ基、ブチロイルアミノ基等)、アリールカルボンアミド基(例えば、ベンゾイルアミノ基等)、アルキルスルホンアミド基(例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基等)、アリールスルホンアミド基(例えば、ベンゼンスルホニルアミノ基、トルエンスルホニルアミノ基等)、アルコキシ基、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、ブチルチオ基等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、トリルチオ基等)、アルキルカルバモイル基(例えば、メチルカルバモイル基、ジメチルカルバモイル基、エチルカルバモイル基、ジエチルカルバモイル基、ジブチルカルバモイル基、ピペリジルカルバモイル基、モルホリルカルバモイル基等)、アリールカルバモイル基(例えば、フェニルカルバモイル基、メチルフェニルカルバモイル基、エチルフェニルカルバモイル基、ベンジルフェニルカルバモイル基等)、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基(例えば、メチルスルファモイル基、ジメチルスルファモイル基、エチルスルファモイル基、ジエチルスルファモイル基、ジブチルスルファモイル基、ピペリジルスルファモイル基、モルホリルスルファモイル基等)、アリールスルファモイル基(例えば、フェニルスルファモイル基、メチルフェニルスルファモイル基、エチルフェニルスルファモイル基、ベンジルフェニルスルファモイル基等)、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基(例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基等)、アリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル基、4−クロロフェニルスルホニル基、p−トルエンスルホニル基等)、アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブト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、フェノキシカルボニル等)、アルキルカルボニル基(例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブチロイル基等)、アリールカルボニル基(例えば、ベンゾイル基、アルキルベンゾイル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基、ブチロイルオキシ基等)、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基、複素環基(例えば、オキサゾール基、チアゾール環、トリアゾール環、セレナゾール環、テトラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール基、チアジン基、トリアジン基、ベンズオキサゾール基、ベンズチアゾール基、インドレニン基、ベンズセレナゾール基、ナフトチアゾール基、トリアザインドリジン基、ジアザインドリジン基、テトラアザインドリジン基等)が挙げられる。また、これら置換基はさらに置換基を有するものを含み、さらに互いに連結して環を形成してもよい。   These aliphatic group, aryl group or heterocyclic group may have a substituent, and examples of the substituent include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an i-propyl group, a butyl group, t-butyl group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group, dodecyl group, hydroxyethyl group, methoxyethyl group, trifluoromethyl group, benzyl group, etc.), aryl group (for example, phenyl group, naphthyl) Group), alkylcarbonamide group (for example, acetylamino group, propionylamino group, butyroylamino group, etc.), arylcarbonamide group (for example, benzoylamino group, etc.), alkylsulfonamide group (for example, methanesulfonylamino group) , An ethanesulfonylamino group, etc.), an arylsulfonamide group (for example, Benzenesulfonylamino group, toluenesulfonylamino group etc.), alkoxy group, aryloxy group (eg phenoxy etc.), alkylthio group (eg methylthio group, ethylthio group, butylthio group etc.), arylthio group (eg phenylthio group, tolylthio) Group), alkylcarbamoyl group (for example, methylcarbamoyl group, dimethylcarbamoyl group, ethylcarbamoyl group, diethylcarbamoyl group, dibutylcarbamoyl group, piperidylcarbamoyl group, morpholylcarbamoyl group, etc.), arylcarbamoyl group (for example, phenylcarbamoyl group) Methylphenylcarbamoyl group, ethylphenylcarbamoyl group, benzylphenylcarbamoyl group, etc.), carbamoyl group, alkylsulfamoyl group (for example, methylsulfamoyl group) Group, dimethylsulfamoyl group, ethylsulfamoyl group, diethylsulfamoyl group, dibutylsulfamoyl group, piperidylsulfamoyl group, morpholylsulfamoyl group, etc.), arylsulfamoyl group (for example, Phenylsulfamoyl group, methylphenylsulfamoyl group, ethylphenylsulfamoyl group, benzylphenylsulfamoyl group, etc.), sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group (for example, methanesulfonyl group, ethanesulfonyl group, etc.) , Arylsulfonyl groups (for example, phenylsulfonyl group, 4-chlorophenylsulfonyl group, p-toluenesulfonyl group, etc.), alkoxycarbonyl groups (for example, methoxycarbonyl group, ethoxycarbonyl group, butoxycarbonyl group, etc.), aryloxycal Bonyl group (for example, phenoxycarbonyl), alkylcarbonyl group (for example, acetyl group, propionyl group, butyroyl group, etc.), arylcarbonyl group (for example, benzoyl group, alkylbenzoyl group, etc.), acyloxy group (for example, acetyloxy group) , Propionyloxy group, butyroyloxy group, etc.), carboxyl group, carbonyl group, sulfonyl group, amino group, hydroxy group, heterocyclic group (for example, oxazole group, thiazole ring, triazole ring, selenazole ring, tetrazole ring, oxadiazole ring) , Thiadiazole group, thiazine group, triazine group, benzoxazole group, benzthiazole group, indolenine group, benzselenazole group, naphthothiazole group, triazaindolizine group, diazaindolizine group, tetraazaine Lysine group). These substituents include those having a substituent, and may be further linked to each other to form a ring.

nは3〜6の整数を表す。   n represents an integer of 3 to 6.

Lは2価の連結基を表す。このような2価の連結基として特に限定はされないが、具体的には、アルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、アルキレンオキシ基が挙げられ、アルキレン基としては、メチレン基、エチレン基、n−プロピレン基、n−ブチレン基等が挙げられる。アリーレン基としては、例えば、フェニレン基、ナフチレン基、ビフェニレン基等を挙げることができ、アラルキレン基としては、例えば、ベンジレン基、フェネチレン基等を挙げることができる。アルキレンオキシ基として、例えば、エチレンオキシ基、プロピレンオキシ基、ポリエチレンオキシ基、ポリプロピレンオキシ基等が挙げられる。2価の連結基として、構造中にエステル結合、ウレア結合、ウレタン結合、アミド結合を有していることが好ましく、さらに、アルキレンオキシ基を含んでいる構造がより好ましい。また、複数のLは、同じでも異なっていてもよい。   L represents a divalent linking group. Although it does not specifically limit as such a bivalent coupling group, Specifically, an alkylene group, an arylene group, an aralkylene group, and an alkyleneoxy group are mentioned, As an alkylene group, a methylene group, ethylene group, n-propylene Group, n-butylene group and the like. Examples of the arylene group include a phenylene group, a naphthylene group, and a biphenylene group. Examples of the aralkylene group include a benzylene group and a phenethylene group. Examples of the alkyleneoxy group include an ethyleneoxy group, a propyleneoxy group, a polyethyleneoxy group, and a polypropyleneoxy group. The divalent linking group preferably has an ester bond, urea bond, urethane bond or amide bond in the structure, and more preferably has a structure containing an alkyleneoxy group. A plurality of L may be the same or different.

Xはアルキル基、アリール基または複素環基を表す。アルキル基として、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、ブチル基、ペンチル基、iso−ペンチル基、2−エチル−ヘキシル基、オクチル基、デシル基等が挙げられる。アリール基として、例えば、炭素数6から30の単環または縮環の芳香族基であり、好ましくは6から20の単環または縮環の芳香族基であり、より好ましくはフェニル基、ナフチル基である。複素環基として、例えば、ピラゾール、イミダゾール、1,2,3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾール、オキサゾール、チアゾール、オキサジアゾール、チアジアゾール等が挙げられる。複数のXは、同じでも異なっていてもよく、好ましくは、アルキル基または複素環基である。アルキル基は、さらに置換基を有していてもよく、置換基としては、前記一般式(1)のAにおける置換基と同義のものが挙げられる。複素環基として、好ましくは、イミダゾール、1,2、3−トリアゾール、1,2,4−トリアゾール、テトラゾールである。 X represents an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group. Examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, a butyl group, a pentyl group, an iso-pentyl group, a 2-ethyl-hexyl group, an octyl group, and a decyl group. The aryl group is, for example, a monocyclic or condensed aromatic group having 6 to 30 carbon atoms, preferably a monocyclic or condensed aromatic group having 6 to 20 carbon atoms, and more preferably a phenyl group or a naphthyl group. It is. Examples of the heterocyclic group include pyrazole, imidazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, tetrazole, oxazole, thiazole, oxadiazole, thiadiazole and the like. A plurality of X may be the same or different and are preferably an alkyl group or a heterocyclic group. The alkyl group may further have a substituent, and examples of the substituent include those having the same meaning as the substituent in A 1 of the general formula (1). Preferred examples of the heterocyclic group include imidazole, 1,2,3-triazole, 1,2,4-triazole, and tetrazole.

本発明における一般式(1)で表される化合物は、当業者には想定可能な方法により容易に合成できる。   The compound represented by the general formula (1) in the present invention can be easily synthesized by methods that can be assumed by those skilled in the art.

以下に、本発明に係る一般式(1)で表される化合物の具体例を示すが、これらに限定されるものではない。   Although the specific example of a compound represented by General formula (1) based on this invention below is shown, it is not limited to these.

Figure 2010256603
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〔表示素子の基本構成〕
本発明の表示素子においては、表示部には対応する電極(表示電極)が設けられている。表示電極には、ITO電極等の透明電極、他方の対向電極には導電性電極が設けられている。表示電極と対向電極との間に、本発明に係る有機溶媒、金属塩化合物、銀塩溶剤及び一般式(1)で表される化合物等を含有する電解質層を有し、対向する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 display portion is provided with a corresponding electrode (display electrode). The display electrode is provided with a transparent electrode such as an ITO electrode, and the other counter electrode is provided with a conductive electrode. Between the display electrode and the counter electrode, an electrolyte layer containing an organic solvent, a metal salt compound, a silver salt solvent and a compound represented by the general formula (1) according to the present invention is included, By applying positive and negative polarities, white display and black display can be switched reversibly.

〔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、ポリオレフィン等の高分子のフィルムや板状基板、ガラス基板等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%以上の基板を言う。
〔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, silicone 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 visible light transmittance 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等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〕
(表示電極)
一対の対向する電極の内、表示側に位置する電極(表示電極)としては透明電極であることが好ましい。透明電極としては、透明で電気を通じるものであれば特に制限はない。例えば、Indium Tin Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)、Indium Zinc Oxide(IZO:インジウム亜鉛酸化物)、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。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、及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。
〔electrode〕
(Display electrode)
Of the pair of opposed electrodes, the electrode (display electrode) located on the display side is preferably a transparent electrode. The transparent electrode is not particularly limited as long as it is transparent and conducts electricity. For example, Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide), Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide), Fluorine Doped Tin Oxide (FTO), Indium Oxide, Zinc Oxide, Platinum, Gold, Silver, Rhodium, Copper, Examples thereof include chromium, carbon, aluminum, silicon, amorphous silicon, and BSO (Bismuth Silicon Oxide). In addition, polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, polyparaphenylene, polyselenophenylene, etc., and their modifying compounds can be used alone or in combination.

表示電極としては、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、酸化亜鉛等の透明導電性酸化物からなる電極であることが好ましい。   Display electrodes include transparent conductive oxides such as Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide), Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide), Fluorine Doped Tin Oxide (FTO), Indium Oxide, Zinc Oxide, etc. It is preferable that it is an electrode.

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.

透明電極の1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。   As one aspect 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.

本発明で言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、ブレード塗布法等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、大気圧プラズマ法等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等が挙げられる。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 inkjet method, a screen printing method, a blade coating method, etc., and then at a predetermined temperature. Method of making porous by heating, drying and firing, and method of making nanoporous by anodizing and photoelectrochemical etching after electrode layer is formed by sputtering method, CVD method, atmospheric pressure plasma method, etc. Etc. 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, It can be selected from carbon electrodes such as diamond-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、球形等任意の形状のものを用いることができる。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。   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, an arbitrary shape such as an indefinite shape, a needle shape, or a spherical shape can be used. 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.

(対向電極)
対向電極としては、電気を通じるものであれば特に制限されず用いることができる。
(Counter electrode)
The counter electrode can be used without particular limitation as long as it conducts electricity.

対向電極の構成材料としては、上記透明電極と同じ材料に加え、白金、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、ビスマス等の金属及びそれらの合金、カーボン等、透明性を有しない材料でも好ましく用いることができる。   As a constituent material of the counter electrode, in addition to the same material as the transparent electrode, metals such as platinum, gold, silver, copper, aluminum, zinc, nickel, titanium, bismuth and alloys thereof, carbon, etc. have no transparency. A material can also be preferably used.

〈多孔質カーボン電極〉
本発明においては、多孔質カーボン電極を用いることもできる。吸着担持可能な多孔質炭素電極としては、黒鉛質、難黒鉛化炭素質、易黒鉛化炭素質、複合炭素体や、ホウ素、窒素、リン等を炭素にドープして焼成した炭素化合物、等が挙げられる。炭素粒子の形状としては、メソフェーズ小球体、繊維状黒鉛が挙げられる。メソフェーズ小球体はコールタールピッチ等を350〜500℃で焼成することで得られ、これら小球体をさらに分級して高温焼成で黒鉛化すると、良好な多孔質炭素電極が得られる。また、ピッチ系、PAN系、及び気相成長繊維から繊維状黒鉛を得ることができる。
<Porous carbon electrode>
In the present invention, a porous carbon electrode can also be used. Examples of porous carbon electrodes that can be adsorbed and supported include graphite, non-graphitizable carbon, graphitizable carbon, composite carbon, and carbon compounds obtained by doping carbon with boron, nitrogen, phosphorus, etc. Can be mentioned. Examples of the shape of the carbon particles include mesophase microspheres and fibrous graphite. Mesophase spherules are obtained by firing coal tar pitch or the like at 350 to 500 ° C. When these spherules are further classified and graphitized by high temperature firing, a good porous carbon electrode is obtained. Further, fibrous graphite can be obtained from pitch-based, PAN-based, and vapor-grown fibers.

〈補助電極〉
本発明に係る一対の対向する電極の内、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。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、ビスマス等の金属及びそれらの合金等を好ましく用いることができる。
<Auxiliary electrode>
An auxiliary electrode can be attached to at least one of the pair of opposing electrodes according to the present invention. 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、円形等、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 suitably formed according to the required performance, such as a straight line, a mesh, or a circle. 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よい。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。   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. Although the line width and the line interval of the auxiliary electrode pattern may be arbitrary values, it is necessary to increase the line width in order to increase the conductivity. On the other hand, when the auxiliary electrode is attached to the transparent electrode, 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, from the viewpoint of visibility.

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, the line width of the auxiliary electrode is preferably 1 μm or more and 100 μm or less from the viewpoint of transmittance and conductivity, and the line interval is preferably 50 μm to 1000 μm.

(電極の形成方法)
透明電極(表示電極)、金属補助電極(対向電極)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。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。
(Method of forming electrode)
A known method can be used to form the transparent electrode (display electrode) and the metal auxiliary electrode (counter electrode). For example, a method of depositing a mask on a substrate by sputtering or the like, a method of patterning by photolithography after forming the entire surface, and the like can be given. 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、該触媒により重合した後に、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, after polymerizing with the catalyst, a monomer component that can become a conductive polymer layer is added to polymerize the monomer component. Furthermore, a metal electrode pattern can be formed by performing metal plating such as silver on the conductive polymer layer, and the process can be greatly simplified since no photoresist or mask pattern is used. .

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、本発明に係る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、さらに好ましくは100mPa・s以上である。   Among the ink jet methods, the following electrostatic ink jet method can continuously print a high-viscosity liquid with high accuracy, and is preferably used for forming the transparent electrode and the metal auxiliary electrode according to the present invention. The viscosity of the ink is preferably 30 mPa · s or more, 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. Furthermore, 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 convexly raised state 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。   Also provided is an operation control means for controlling the application of the drive voltage for driving the convex meniscus forming means and the application of the discharge voltage by the discharge voltage applying means, and this operation control means applies the discharge voltage by the discharge voltage applying 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. Using a liquid ejection device that includes a second ejection control unit that performs the operation in synchronization with each other, and the operation control means includes: It is also a preferred form to use a liquid discharge apparatus having a liquid level stabilization control unit that performs operation control for drawing the liquid level inward.

このよう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 ink jet, an electrode having excellent on-demand properties, little waste material, and excellent dimensional accuracy can be advantageously obtained.

〔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または無機物類と溶剤に溶解しないバインダ等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物または無機物類を溶解させ細孔を得る)、高分子重合体等を加熱や脱気する等して発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子類の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法等の公知の形成方法を用いることができる。   As a method for forming a porous film, a sintering method (fusion method) (using fine pores formed between particles by partially fusing polymer fine particles or inorganic particles by adding a binder or the like), 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), heating or degassing the polymer, etc. Well-known formation such as foaming method for foaming, phase change method for phase separation of polymer mixture by manipulating good solvent and poor solvent, radiation irradiation method for radiating various radiations to form pores The method can be used.

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2849523号、同2987474号、同3066426号、同3464513号、同3483644号、同3535942号、同3062203号の各公報等に記載の電子絶縁層を挙げることができる。   Specifically, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-30181, 2003-107626, 7-95403, Japanese Patent Nos. 2635715, 2849523, 29987474, 3066426, 3464513, 3483644. , 3535942 and 306203, and the like.

〔電解質〕
(有機溶媒)
本発明に係る電解質には有機溶媒を用いる。有機溶媒としては沸点が120〜300℃の範囲にあることが好ましく、例えば、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、エチルメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、ブチレンカーボネート、γ−ブチルラクトン、スルホラン、ジメチルスルホキシド、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、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、トリクレジルホスフェート、2エチルヘキシルホスフェート、ジオクチルフタレート、ジオクチルセバケート等を挙げることができる。
〔Electrolytes〕
(Organic solvent)
An organic solvent is used for the electrolyte according to the present invention. The organic solvent preferably has a boiling point in the range of 120 to 300 ° C., for example, propylene carbonate, ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, butylene carbonate, γ-butyl lactone, sulfolane, dimethyl sulfoxide, butyronitrile. , Propionitrile, acetonitrile, acetylacetone, 4-methyl-2-pentanone, 2-butanol, 1-butanol, 2-propanol, 1-propanol, acetic anhydride, ethyl acetate, ethyl propionate, dimethoxyethane, diethoxyfuran, Tetrahydrofuran, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol monobutyl ether, tricresyl phosphate, 2 ethylhexyl phosphate Dioctyl phthalate, and di-octyl sebacate and the like.

(金属塩化合物)
本発明に係る電解質には金属塩化合物を用いる。本発明に係る金属塩化合物とは、少なくとも1方の電極上で電極の駆動操作により、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、さらに好ましくは銀、ビスマスであり、特に好ましくは銀である。
(Metal salt compound)
A metal salt compound is used for the electrolyte according to the present invention. The metal salt compound according to the present invention may be any compound as long as it contains a metal species that can be dissolved and precipitated by driving the electrode on at least one electrode. Preferred metal species are silver, bismuth, copper, nickel, iron, chromium, zinc and the like, more preferably silver and bismuth, and particularly preferably silver.

〈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.

本発明に係る電解質組成物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の安定性が向上する。   The metal ion concentration contained in the electrolyte composition 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 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 is [X] (mol / kg), and silver contained in the electrolyte or the total silver of the compound containing silver in the chemical structure. When the molar concentration is [Metal] (mol / kg), it is preferable to satisfy the condition defined by the following formula (1).

式(1):0≦[X]/[Metal]≦0.1
本発明で言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言う。[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
In the present invention, the halogen atom means an iodine atom, a chlorine atom, a bromine atom, or 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.

本発明に係る電解質には、さらに下記のような成分を併用してもよい。   The electrolyte according to the present invention may further contain the following components.

(支持電解質)
本発明に用いられる支持電解質としては、電気化学の分野また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。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級ホスホニウム塩等が使用できる。
(Supporting electrolyte)
As the supporting electrolyte used in the present invention, salts, acids, and alkalis that are usually used in the field of electrochemistry or the field of batteries can be used. The salt is not particularly limited, 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 、及び(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 Li salt, Na salt having a counter anion selected from 6 , AsF 6 , CH 3 COO , CH 3 (C 6 H 4 ) SO 3 , and (C 2 F 5 SO 2 ) 3 C 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 、及び(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、(CNF、(n−CNBF、(CNBr、(CNClO、(n−CNClO、CH(CNBF、(CH(CNBF、(CHNSOCF、(CNSOCF、(n−CNSOCF、さらには、 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 NF 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 ,

Figure 2010256603
Figure 2010256603

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 、及び(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.

本発明に係る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。   As the supporting electrolyte according to the present invention, a quaternary ammonium salt is preferable, and a quaternary spiro ammonium salt is particularly 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20M以下、好ましくは10M以下、さらに好ましくは5M以下存在していることが望ましく、下限としては通常0.01M以上、好ましくは0.05M以上、さらに好ましくは0.1M以上存在していることが望ましい。   The amount of the electrolyte salt used is arbitrary, but it is generally desirable that the electrolyte salt be present in the solvent at an upper limit of 20 M or less, preferably 10 M or less, more preferably 5 M or less, and the lower limit is usually 0. It is desirable that it be present at 0.01M or higher, preferably 0.05M or higher, more preferably 0.1M or higher.

(銀塩溶剤)
本発明においては金属塩(特に銀塩)の溶解析出を促進するために、電解質が下記一般式(G1)または一般式(G2)で表される化合物を含有することが好ましい。
(Silver salt solvent)
In the present invention, the electrolyte preferably contains a compound represented by the following general formula (G1) or general formula (G2) in order to promote dissolution and precipitation of metal salts (particularly silver salts).

一般式(G1)及び(G2)で表される化合物は、本発明において銀の溶解析出を生じさせるため、電解質中での銀の可溶化を促進する化合物である。一般に、銀の溶解析出を生じさせるためには、電解質中で銀を可溶化することが必要であり、例えば、銀と配位結合を生じさせたり、銀と弱い共有結合を生じさせるような、銀と相互作用を示す化学構造種を含む化合物が有用である。前記化学構造種として、ハロゲン原子、メルカプト基、カルボキシル基、イミノ基等が知られているが、本発明においては、チオエーテル基を含有する化合物及びメルカプトアゾール類は、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溶媒への溶解度が高い特徴がある。   The compounds represented by the general formulas (G1) and (G2) are compounds that promote the solubilization of silver in the electrolyte in order to cause dissolution and precipitation of silver in the present invention. In general, in order to cause dissolution and precipitation of silver, it is necessary to solubilize silver in the electrolyte. For example, it causes a coordinate bond with silver or a weak covalent bond with silver. Compounds containing chemical structural species that interact with silver are useful. As the chemical structural species, halogen atoms, mercapto groups, carboxyl groups, imino groups and the like are known, but in the present invention, compounds containing thioether groups and mercaptoazoles are useful as silver solvents and It has a feature that it has little influence on coexisting compounds and high solubility in a solvent.

(一般式(G1)で表される化合物)
一般式(G1) Rg11−S−Rg12
式中、Rg11、Rg12は各々置換または無置換の炭化水素基を表す。また、これらの炭化水素基では、1個以上の窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含んでもよく、Rg11とRg12が互いに連結し、環状構造を形成してもよい。
(Compound represented by General Formula (G1))
General Formula (G1) Rg 11 -S-Rg 12
In the formula, Rg 11 and Rg 12 each represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group. Further, these hydrocarbon groups may contain one or more nitrogen atoms, oxygen atoms, phosphorus atoms, sulfur atoms, and halogen atoms, and Rg 11 and Rg 12 may be linked to each other to form a cyclic structure. .

炭化水素基に置換可能な基としては、例えば、アミノ基、グアニジノ基、4級アンモニウム基、ヒドロキシル基、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、シアノ基等を挙げることができる。   Examples of groups that can be substituted for the hydrocarbon group include amino groups, guanidino groups, quaternary ammonium groups, hydroxyl groups, halogen compounds, carboxylic acid groups, carboxylate groups, amide groups, sulfinic acid groups, sulfonic acid groups, and sulfates. Groups, phosphonic acid groups, phosphate groups, nitro groups, cyano groups and the like.

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.

G1−1:CHSCHCHOH
G1−2:HOCHCHSCHCHOH
G1−3:HOCHCHSCHCHSCHCHOH
G1−4:HOCHCHSCHCHSCHCHSCHCHOH
G1−5:HOCHCHSCHCHOCHCHOCHCHSCHCHOH
G1−6:HOCHCHOCHCHSCHCHSCHCHOCHCHOH
G1−7:HCSCHCHCOOH
G1−8:HOOCCHSCHCOOH
G1−9:HOOCCHCHSCHCHCOOH
G1−10:HOOCCHSCHCHSCHCOOH
G1−11:HOOCCHSCHCHSCHCHSCHCHSCHCOOH
G1−12:HOOCCHCHSCHCHSCHCH(OH)CHSCHCHSCHCHCOOH
G1−13:HOOCCHCHSCHCHSCHCH(OH)CH(OH)CHSCHCHSCHCHCOOH
G1−14:HCSCHCHCHNH
G1−15:HNCHCHSCHCHNH
G1−16:HNCHCHSCHCHSCHCHNH
G1−17:HCSCHCHCH(NH)COOH
G1−18:HNCHCHOCHCHSCHCHSCHCHOCHCHNH
G1−19:HNCHCHSCHCHOCHCHOCHCHSCHCHNH
G1−20:HNCHCHSCHCHSCHCHSCHCHSCHCHNH
G1−21:HOOC(NH)CHCHCHSCHCHSCHCHCH(NH)COOH
G1−22:HOOC(NH)CHCHSCHCHOCHCHOCHCHSCHCH(NH)COOH
G1−23:HOOC(NH)CHCHOCHCHSCHCHSCHCHOCHCH(NH)COOH
G1−24:HN(O=)CCHSCHCHOCHCHOCHCHSCHC(=O)NH
G1−25:HN(O=)CCHSCHCHSCHC(O=)NH
G1−26:HNHN(O=)CCHSCHCHSCHC(=O)NHNH
G1−27:HC(O=)CNHCHCHSCHCHSCHCHNHC(O=)CH
G1−28:HNOSCHCHSCHCHSCHCHSONH
G1−29:NaOSCHCHCHSCHCHSCHCHCHSONa
G1−30:HCSONHCHCHSCHCHSCHCHNHOSCH
G1−31:HN(HN=)CSCHCHSC(NH)NH・2HBr
G1−32:HN(HN=)CSCHCHOCHCHOCHCHSC(NH)NH・2HCl
G1−33:HN(HN=)CNHCHCHSCHCHSCHCHNHC(NH)NH・2HBr
G1−34:〔(CHNCHCHSCHCHSCHCHN(CH2+・2Cl
G1-1: CH 3 SCH 2 CH 2 OH
G1-2: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
G1-3: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
G1-4: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
G1-5: HOCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OH
G1-6: HOCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OH
G1-7: H 3 CSCH 2 CH 2 COOH
G1-8: HOOCCH 2 SCH 2 COOH
G1-9: HOOCCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 COOH
G1-10: HOOCCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 COOH
G1-11: HOOCCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 COOH
G1-12: HOOCCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH (OH) CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 COOH
G1-13: HOOCCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH (OH) CH (OH) CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 COOH
G1-14: H 3 CSCH 2 CH 2 CH 2 NH 2
G1-15: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NH 2
G1-16: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NH 2
G1-17: H 3 CSCH 2 CH 2 CH (NH 2) COOH
G1-18: H 2 NCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 NH 2
G1-19: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NH 2
G1-20: H 2 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NH 2
G1-21: HOOC (NH 2 ) CHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 CH (NH 2 ) COOH
G1-22: HOOC (NH 2 ) CHCH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH (NH 2 ) COOH
G1-23: HOOC (NH 2 ) CHCH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH (NH 2 ) COOH
G1-24: H 2 N (O = ) CCH 2 SCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SCH 2 C (= O) NH 2
G1-25: H 2 N (O = ) CCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 C (O =) NH 2
G1-26: H 2 NHN (O = ) CCH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 C (= O) NHNH 2
G1-27: H 3 C (O = ) CNHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NHC (O =) CH 3
G1-28: H 2 NO 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SO 2 NH 2
G1-29: NaO 3 SCH 2 CH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 CH 2 SO 3 Na
G1-30: H 3 CSO 2 NHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NHO 2 SCH 3
G1-31: H 2 N (HN =) CSCH 2 CH 2 SC (NH) NH 2 .2HBr
G1-32: H 2 N (HN = ) CSCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 OCH 2 CH 2 SC (NH) NH 2 · 2HCl
G1-33: H 2 N (HN = ) CNHCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 NHC (NH) NH 2 · 2HBr
G1-34: [(CH 3 ) 3 NCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 SCH 2 CH 2 N (CH 3 ) 3 ] 2 + · 2Cl

Figure 2010256603
Figure 2010256603

Figure 2010256603
Figure 2010256603

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、特に、例示化合物G1−2が好ましい。   Among the above-exemplified compounds, Exemplified Compound G1-2 is particularly preferable from the viewpoint that the objective effect of the present invention can be exhibited.

(一般式(G2)で表される化合物)   (Compound represented by formula (G2))

Figure 2010256603
Figure 2010256603

式中、Mは水素原子、金属原子または4級アンモニウムを表す。Zは含窒素複素環を構成するのに必要な原子群表す。nは0〜5の整数を表し、Rg21は置換基を表し、nが2以上の場合、それぞれのRg21は同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して縮合環を形成してもよい。 In the formula, M represents a hydrogen atom, a metal atom or quaternary ammonium. Z represents an atomic group necessary for constituting a nitrogen-containing heterocyclic ring. n represents an integer of 0 to 5, Rg 21 represents a substituent, and when n is 2 or more, each Rg 21 may be the same or different, and may be connected to each other to form a condensed ring. It may be formed.

一般式(G2)のMで表される金属原子としては、例えば、Li、Na、K、Mg、Ca、Zn、Ag等が挙げられ、4級アンモニウムとしては、例えば、NH、N(CH、N(C、N(CH1225、N(CH1633、N(CHCH等が挙げられる。 Examples of the metal atom represented by M in the general formula (G2) include Li, Na, K, Mg, Ca, Zn, and Ag. Examples of the quaternary ammonium include NH 4 , N (CH 3 ) 4 , N (C 4 H 9 ) 4 , N (CH 3 ) 3 C 12 H 25 , N (CH 3 ) 3 C 16 H 33 , N (CH 3 ) 3 CH 2 C 6 H 5 and the like It is done.

一般式(G2)のZを構成成分とする含窒素複素環としては、例えば、テトラゾール環、トリアゾール環、イミダゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、インドール環、オキサゾール環、ベンゾオキサゾール環、ベンズイミダゾール環、ベンゾチアゾール環、ベンゾセレナゾール環、ナフトオキサゾール環等が挙げられる。   Examples of the nitrogen-containing heterocycle having Z as a constituent in general formula (G2) include, for example, a tetrazole ring, a triazole ring, an imidazole ring, an oxadiazole ring, a thiadiazole ring, an indole ring, an oxazole ring, a benzoxazole ring, and a benzimidazole Ring, benzothiazole ring, benzoselenazole ring, naphthoxazole ring and the like.

一般式(G2)のRg21で表される置換基としては、特に制限はないが、例えば下記のような置換基が挙げられる。 The substituents represented by Rg 21 of the general formula (G2), is not particularly limited, include, for example, substituents as described below.

ハロゲン原子(例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等)アルキル基(例えば、メチル、エチル、プロピル、i−プロピル、ブチル、t−ブチル、ペンチル、シクロペンチル、ヘキシル、シクロヘキシル、オクチル、ドデシル、ヒドロキシエチル、メトキシエチル、トリフルオロメチル、ベンジル等)、アリール基(例えば、フェニル、ナフチル等)、アルキルカルボンアミド基(例えば、アセチルアミノ、プロピオニルアミノ、ブチロイルアミノ等)、アリールカルボンアミド基(例えば、ベンゾイルアミノ等)、アルキルスルホンアミド基(例えば、メタンスルホニルアミノ基、エタンスルホニルアミノ基等)、アリールスルホンアミド基(例えば、ベンゼンスルホニルアミノ基、トルエンスルホニルアミノ基等)、アリールオキシ基(例えば、フェノキシ等)、アルキルチオ基(例えば、メチルチオ、エチルチオ、ブチルチオ等)、アリールチオ基(例えば、フェニルチオ基、トリルチオ基等)、アルキルカルバモイル基(例えばメチルカルバモイル、ジメチルカルバモイル、エチルカルバモイル、ジエチルカルバモイル、ジブチルカルバモイル、ピペリジルカルバモイル、モルホリルカルバモイル等)、アリールカルバモイル基(例えば、フェニルカルバモイル、メチルフェニルカルバモイル、エチルフェニルカルバモイル、ベンジルフェニルカルバモイル等)、アルキルスルファモイル基(例えば、メチルスルファモイル、ジメチルスルファモイル、エチルスルファモイル、ジエチルスルファモイル、ジブチルスルファモイル、ピペリジルスルファモイル、モルホリルスルファモイル等)、アリールスルファモイル基(例えば、フェニルスルファモイル、メチルフェニルスルファモイル、エチルフェニルスルファモイル、ベンジルフェニルスルファモイル等)、アルキルスルホニル基(例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基等)、アリールスルホニル基(例えば、フェニルスルホニル、4−クロロフェニルスルホニル、p−トルエンスルホニル等)アルコキシカルボニル基(例えば、メトキシカルボニル、エトキシカルボニル、ブトキシカルボニル等)、アリールオキシカルボニル基(例えばフェノキシカルボニル等)、アルキルカルボニル基(例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル等)、アリールカルボニル基(例えば、ベンゾイル基、アルキルベンゾイル基等)、アシルオキシ基(例えば、アセチルオキシ、プロピオニルオキシ、ブチロイルオキシ等)、複素環基(例えば、オキサゾール環、チアゾール環、トリアゾール環、セレナゾール環、テトラゾール環、オキサジアゾール環、チアジアゾール環、チアジン環、トリアジン環、ベンズオキサゾール環、ベンズチアゾール環、インドレニン環、ベンズセレナゾール環、ナフトチアゾール環、トリアザインドリジン環、ジアザインドリジン環、テトラアザインドリジン環基等)が挙げられる。これらの置換基はさらに置換基を有するものを含む。   Halogen atom (eg, fluorine atom, chlorine atom, bromine atom, iodine atom) Alkyl group (eg, methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, t-butyl, pentyl, cyclopentyl, hexyl, cyclohexyl, octyl, dodecyl) , Hydroxyethyl, methoxyethyl, trifluoromethyl, benzyl, etc.), aryl groups (eg, phenyl, naphthyl, etc.), alkylcarbonamide groups (eg, acetylamino, propionylamino, butyroylamino, etc.), arylcarbonamide groups ( For example, benzoylamino etc.), alkylsulfonamide groups (eg methanesulfonylamino group, ethanesulfonylamino group etc.), arylsulfonamide groups (eg benzenesulfonylamino group, toluenesulfonylamino group etc.), Alkyloxy group (eg, phenoxy), alkylthio group (eg, methylthio, ethylthio, butylthio, etc.), arylthio group (eg, phenylthio group, tolylthio group, etc.), alkylcarbamoyl group (eg, methylcarbamoyl, dimethylcarbamoyl, ethylcarbamoyl, diethyl) Carbamoyl, dibutylcarbamoyl, piperidylcarbamoyl, morpholylcarbamoyl, etc.), arylcarbamoyl groups (eg, phenylcarbamoyl, methylphenylcarbamoyl, ethylphenylcarbamoyl, benzylphenylcarbamoyl, etc.), alkylsulfamoyl groups (eg, methylsulfamoyl, Dimethylsulfamoyl, ethylsulfamoyl, diethylsulfamoyl, dibutylsulfamoyl, piperidylsulfamoy , Morpholylsulfamoyl, etc.), arylsulfamoyl groups (eg, phenylsulfamoyl, methylphenylsulfamoyl, ethylphenylsulfamoyl, benzylphenylsulfamoyl, etc.), alkylsulfonyl groups (eg, methanesulfonyl) Group, ethanesulfonyl group, etc.), arylsulfonyl group (for example, phenylsulfonyl, 4-chlorophenylsulfonyl, p-toluenesulfonyl, etc.) alkoxycarbonyl group (for example, methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl, butoxycarbonyl, etc.), aryloxycarbonyl group ( For example, phenoxycarbonyl etc.), alkylcarbonyl groups (eg acetyl, propionyl, butyroyl etc.), arylcarbonyl groups (eg benzoyl group, alkylbenzoyl groups etc.), acyl Ruoxy group (for example, acetyloxy, propionyloxy, butyroyloxy, etc.), heterocyclic group (for example, oxazole ring, thiazole ring, triazole ring, selenazole ring, tetrazole ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring, thiazine ring, triazine ring, Benzoxazole ring, benzthiazole ring, indolenine ring, benzselenazole ring, naphthothiazole ring, triazaindolizine ring, diazaindolizine ring, tetraazaindolizine ring group). These substituents further include those having a substituent.

次に、一般式(G2)で表される化合物の好ましい具体例を示すが、本発明はこれらの化合物に限定されるものではない。   Next, although the preferable specific example of a compound represented by general formula (G2) is shown, this invention is not limited to these compounds.

Figure 2010256603
Figure 2010256603

Figure 2010256603
Figure 2010256603

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、特に例示化合物G2−12、G2−18、G2−20が好ましい。   Among the above-exemplified compounds, Exemplified Compounds G2-12, G2-18, and G2-20 are particularly preferable from the viewpoint that the object and effects of the present invention can be exhibited.

(酸化還元され得る補助化合物(プロモーター))
本発明の表示素子においては、金属塩化合物(特に銀塩)の溶解析出を促進する目的で、電圧を印加することで電極との間での電子授受が生じ、酸化還元され得る補助化合物(以下、プロモーターと記す)を添加することが好ましい。特に±3V以下の印加電圧で酸化還元され得る化合物が好ましい。例えば、表示電極側でEC化合物または金属塩化合物を酸化(あるいは還元)する場合、対向電極側でプロモーターの還元(あるいは酸化)反応を利用することによって、低い駆動電圧で高い濃度を得ることが可能となる。プロモーター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よいし、変化するもの、即ち前記EC化合物であってもよく、電極上に固定化されていてもよく、電解質中に添加されていてもよいが、少なくとも1種のプロモーターが対向電極上に固定化されていることが好ましい。
(Auxiliary compound (promoter) that can be redox)
In the display element of the present invention, for the purpose of promoting dissolution and precipitation of a metal salt compound (especially silver salt), an auxiliary compound (hereinafter referred to as “redox”) that can be exchanged with electrons by applying voltage to the electrode to be oxidized and reduced. , Referred to as a promoter) is preferably added. Particularly preferred are compounds that can be oxidized and reduced at an applied voltage of ± 3 V or less. For example, when an EC compound or metal salt compound is oxidized (or reduced) on the display electrode side, a high concentration can be obtained with a low driving voltage by using a reduction (or oxidation) reaction of the promoter on the counter electrode side. It becomes. The promoter may be one that does not change the optical density in the visible region (400 to 700 nm) as a result of the oxidation-reduction reaction, or one that changes, that is, the EC compound, or may be immobilized on the electrode. Although it may be added to the electrolyte, it is preferable that at least one promoter is immobilized on the counter electrode.

プロモーターの酸化還元特性は、電極電位を直線的に掃引し、応答電流を測定するサイクリックボルタンメトリー等を用いて確認することができる。   The redox characteristics of the promoter can be confirmed using cyclic voltammetry or the like that sweeps the electrode potential linearly and measures the response current.

本発明に用いることができる好ましいプロモーターとしては、例えば、以下のような化合物が挙げられる。   Preferred promoters that can be used in the present invention include, for example, the following compounds.

1)TEMPO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、o−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、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。
1) N-oxyl derivatives typified by TEMPO, N-hydroxyphthalimide derivatives, hydroxamic acid derivatives, etc., compounds having an N—O bond 2) Allyloxy free radicals introduced with bulky substituents at the o-position, such as galvinoxyl 3) Ferrocene and other metallocene derivatives 4) Benzyl (diphenylethanedione) derivatives 5) Tetrazolium salts / formazan derivatives 6) Azine compounds such as phenazine, phenothiazine, phenoxazine, acridine 7) Pyridinium compounds such as viologen.

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プロモーターとして用いることができる。   In addition, hydrazyl free radical compounds such as benzoquinone derivatives, verdazyl, thiazyl free radical compounds, hydrazone derivatives, phenylenediamine derivatives, triallylamine derivatives, tetrathiafulvalene derivatives, tetracyanoquinodimethane derivatives, thianthrene derivatives, etc. can also be used as promoters. .

本発明の表示素子においては、上記1)及び3)の範疇のプロモーターが好ましく、特にメタロセン誘導体が好ましい。   In the display element of the present invention, promoters in the categories 1) and 3) are preferable, and metallocene derivatives are particularly preferable.

メタロセン誘導体とは、シクロペンタジエニルアニオン2つを配位子として持つ有機金属化合物の総称である。金属は必ずしも2配位である必要はなく、他の配位子が配位していてもよい。代表例としてフェロセンが挙げられる。フェロセンは飽和カロメル電極(SCE)に対し約0.5Vという低い電位で一電子酸化が進行し、かつきわめて安定な酸化還元特性を示すため、本発明に係わるプロモーターとして好ましい。   A metallocene derivative is a general term for organometallic compounds having two cyclopentadienyl anions as ligands. The metal is not necessarily bicoordinate, and other ligands may be coordinated. A typical example is ferrocene. Ferrocene is preferred as a promoter according to the present invention because ferrocene undergoes one-electron oxidation at a potential as low as about 0.5 V with respect to a saturated calomel electrode (SCE) and exhibits extremely stable redox characteristics.

なお、上記プロモーターが対向電極上に固定化されるためには、−COH、−P=O(OH)、−OP=O(OH)、−SOHまたは−Si(OR)(Rは、アルキル基を表す。)等を有することが好ましく、最も好ましくは−Si(OR)である。これらの基は対向電極上の水酸基と化学結合し、固定化される。 In order to the promoter is immobilized on the counter electrode, -CO 2 H, -P = O (OH) 2, -OP = O (OH) 2, -SO 3 H or -Si (OR) 3 (R represents an alkyl group) and the like, most preferably —Si (OR) 3 . These groups are chemically bonded to the hydroxyl groups on the counter electrode and immobilized.

(白色散乱物)
本発明の表示素子においては、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 display element of the present invention, it is preferable to contain a white scatterer from the viewpoint of further increasing the display contrast and white display reflectance, 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.

本発明で言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当たりの溶解量が0g以上、10g以下である状態と定義し、重量測定法、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 not dissolved 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、デンプン、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。さらに、リサーチ・ディスクロージャー及び特開昭64−13546号公報の71〜75頁に記載されたもの、また米国特許第4,960,681号明細書、特開昭62−245260号公報等に記載の高吸水性ポリマー、即ち−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, cellulose derivatives, natural compounds such as polysaccharides such as starch, gum arabic, dextran, pullulan and carrageenan, 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 JP-A No. 64-13546, pages 71 to 75, U.S. Pat. No. 4,960,681, JP-A No. 62-245260, etc. Highly water-absorbing polymers, ie, homopolymers of vinyl monomers having —COOM or —SO 3 M (M is a hydrogen atom or an alkali metal) or these vinyl monomers or other vinyl monomers (for example, sodium methacrylate, ammonium methacrylate) Copolymers with 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。これらの高分子の内、特開平10−76621号公報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.

本発明に係る水系高分子の平均分子量は、重量平均分子量で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 according to 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 weight average molecular weight.

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、酸化マグネシウム及び水酸化亜鉛、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、ポリアミド樹脂等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。これらの白色粒子の内、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。 In the present invention, titanium dioxide is preferably used among the above white particles. In particular, titanium dioxide surface-treated with an inorganic oxide (Al 2 O 3 , AlO (OH), SiO 2, etc.), and in addition to these surface treatments, Titanium dioxide subjected to organic treatment such as methylolethane, triethanolamine acetate, trimethylcyclosilane is more preferably used. Of these white particles, it is more preferable to use titanium oxide or zinc oxide from the viewpoint of preventing coloring 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 a range of 0.5 to 20 in terms of mass ratio. Preferably it is the range of 2-10.

(固体電解質、ゲル電解質)
本発明に係る電解質組成物は、溶媒やイオン性液体からなる溶液状の電解質以外にも、実質的に溶媒を含まない固体電解質や高分子化合物を含有した高粘度な電解質やゲル状の電解質(以下、ゲル電解質)を用いることができる。
(Solid electrolyte, gel electrolyte)
The electrolyte composition according to the present invention is not limited to a solution electrolyte composed of a solvent or an ionic liquid, but a highly viscous electrolyte or gel electrolyte containing a solid electrolyte or a polymer compound substantially free of a solvent ( Hereinafter, a gel electrolyte) can be used.

本発明に適用可能な固体電解質、ゲル電解質としては、例えば、特開2002−341387号公報に記載の固体電解質、特開2002−341387号公報に記載のポリマー固体電解質、特開2004−20928号公報に記載の高分子固体電解質、特開2004−191945号公報に記載の高分子固体電解質、特開2005−338204号公報に記載の固体高分子電解質、特開2006−323022号公報に記載の高分子固体電解質、特開2007−141658号公報に記載の固体電解質、特開2007−163865号公報に記載の固体電解質、ゲル電解質等を挙げることができる。   Examples of the solid electrolyte and gel electrolyte applicable to the present invention include a solid electrolyte described in JP-A No. 2002-341387, a polymer solid electrolyte described in JP-A No. 2002-341387, and JP-A No. 2004-20928. A solid polymer electrolyte described in JP-A No. 2004-191945, a solid polymer electrolyte described in JP-A No. 2005-338204, and a polymer described in JP-A No. 2006-323022 Examples thereof include solid electrolytes, solid electrolytes described in JP-A No. 2007-141658, solid electrolytes described in JP-A No. 2007-163865, and gel electrolytes.

(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、ポリビニルアセタール類である。   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, polyalkylene glycols, polyvinyl acetals from the viewpoint of compatibility with various additives and improvement in dispersion stability of white particles. It is.

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 a 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.

〔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.

シール剤は電解質が外に漏れないように封入するためのものであり封止剤とも呼ばれ、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン−チオール系樹脂、シリコン系樹脂、変性ポリマー樹脂等の、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の硬化タイプを用いることができる。   The sealing agent is used to enclose the electrolyte so that it does not leak out. It is also called a sealing agent. Epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, ene-thiol resin, silicon resin A curing type such as a thermosetting type, a photo-curing type, a moisture-curing type, or an anaerobic curing type such as a modified polymer resin can be used.

柱状構造物は基板間の強い自己保持性(強度)を付与し、例えば、格子配列等の所定のパターンに一定の間隔で配列された、円柱状体、四角柱状体、楕円柱状体、台形柱状体等の柱状構造物を挙げることができる。また、所定間隔で配置されたストライプ状のものでもよい。この柱状構造物はランダムな配列ではなく、等間隔な配列、間隔が徐々に変化する配列、所定の配置パターンが一定の周期で繰り返される配列等、基板の間隔を適切に保持でき、かつ画像表示を妨げないように考慮された配列であることが好ましい。柱状構造物は表示素子の表示領域に占める面積の割合が1〜40%であれば、表示素子として実用上十分な強度が得られる。   Columnar structures provide strong self-holding (strength) between substrates, for example, cylindrical bodies, square pillars, elliptical pillars, trapezoidal pillars arranged in a predetermined pattern such as a lattice arrangement. A columnar structure such as a body can be mentioned. Alternatively, stripes arranged at predetermined intervals may be used. This columnar structure is not a random array, it can hold the substrate spacing appropriately, such as an evenly spaced array, an array where the distance gradually changes, and an array in which a predetermined layout pattern is repeated at a constant cycle. It is preferable that the sequence is considered so as not to hinder. If the ratio of the area occupied by the columnar structure in the display region of the display element is 1 to 40%, a practically sufficient strength as a display element can be obtained.

1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 to keep the gap between the substrates uniform. 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. When the columnar structure is formed, the diameter of the spacer is equal to or less than the height, and preferably equal to the height. When the columnar structure is not formed, the spacer diameter corresponds to the cell gap thickness.

〔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ス駆動であってもよい。本発明で言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等のメリットがあり、例えば、特開2004−29327号公報の図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 referred to in the present invention is a driving method in which 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 a memory function. For example, a circuit described in FIG. 5 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 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。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

実施例1
《表示素子の作製》
〔表示電極の作製〕
(電極1の作製)
厚さ1.5mmで2cm×4cmのガラス基板上に、膜厚300nmのITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)膜をスパッタリング法に従って形成し、透明電極(表示電極1)を作製した。
Example 1
<< Production of display element >>
[Production of display electrode]
(Production of electrode 1)
An ITO (Indium Tin Oxide) film having a thickness of 300 nm was formed on a 2 cm × 4 cm glass substrate having a thickness of 1.5 mm according to a sputtering method, and a transparent electrode (display electrode 1) was produced.

〔対向電極の作製〕
(電極2の作製)
上記作製した電極1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した後、85℃の雰囲気中で1時間乾燥して多孔質白色散乱層を形成した電極2を作製した。
[Preparation of counter electrode]
(Preparation of electrode 2)
On the electrode 1 prepared above, 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 2 which formed the porous white scattering layer by drying for 1 hour was produced.

〈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、加熱溶解した後、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して、二酸化チタン分散物を調製した。
<Preparation of titanium dioxide dispersion>
After adding Kuraray Poval PVA235 (made by Kuraray Co., Ltd., polyvinyl alcohol resin) to a water / ethanol mixed solution so as to have a solid content concentration of 2% by mass and dissolving by heating, Titanium Dioxide CR-90 made by Ishihara Sangyo Co., Ltd. was added. A titanium dioxide dispersion was prepared by dispersing with an ultrasonic disperser so as to be 20% by mass.

(電極3の作製)
電極1上に、ITOインク(X−490CN27、住友金属鉱山社製、平均粒子径:20nm)に酸化亜鉛粒子(20nm:和光純薬社製)をITO粒子に対し15質量%になるように混合、撹拌し混合液をスピンコート法により塗布した。180℃で焼成を行い乾燥後、希硝酸(比重1.38の硝酸を10倍に希釈したもの)中に浸漬した後、洗浄、乾燥した。さらに無水NMP中に下記化合物(A)(m:n=6:1、Mw:約5000、Mw/Mn:2.9)を3質量%加え、1時間室温で撹拌し、さらに80℃で2時間加熱撹拌した。その後、基板を乾燥し、メタノールで洗浄して、補助化合物として(A)がシラノール結合を介して電極に固定化された電極3を作製した。
(Preparation of electrode 3)
On electrode 1, ITO ink (X-490CN27, manufactured by Sumitomo Metal Mining Co., Ltd., average particle size: 20 nm) is mixed with zinc oxide particles (20 nm: manufactured by Wako Pure Chemical Industries, Ltd.) so as to be 15% by mass with respect to ITO particles. The mixture was stirred and applied by spin coating. After baking at 180 ° C. and drying, the sample was immersed in dilute nitric acid (diluted nitric acid having a specific gravity of 1.38 10 times), washed and dried. Further, 3% by mass of the following compound (A) (m: n = 6: 1, Mw: about 5000, Mw / Mn: 2.9) was added to anhydrous NMP, and the mixture was stirred for 1 hour at room temperature. Stir for hours. Thereafter, the substrate was dried and washed with methanol to prepare an electrode 3 in which (A) as an auxiliary compound was immobilized on the electrode through a silanol bond.

Figure 2010256603
Figure 2010256603

〔電解質の調製]
(電解質1の調製)
γ−ブチロラクトン2.5gに、支持電解質として下記SBP・PTS0.025g、銀塩溶剤としてメルカプト−1,2,4−トリアゾール0.2g、金属塩化合物としてトシル酸銀0.1gを加え、加熱溶解後、室温まで放冷して電解質1を調製した。
[Preparation of electrolyte]
(Preparation of electrolyte 1)
To 2.5 g of γ-butyrolactone, 0.025 g of the following SBP / PTS as a supporting electrolyte, 0.2 g of mercapto-1,2,4-triazole as a silver salt solvent, and 0.1 g of silver tosylate as a metal salt compound are dissolved by heating. Thereafter, the electrolyte 1 was prepared by cooling to room temperature.

Figure 2010256603
Figure 2010256603

(電解質2〜7の調製)
上記電解質1の調製において、比較化合物または一般式(1)で表される化合物を表1に記載の種類と量で加えた以外は、同様にして電解質2〜7を調製した。
(Preparation of electrolytes 2-7)
In the preparation of the electrolyte 1, electrolytes 2 to 7 were prepared in the same manner except that the comparative compound or the compound represented by the general formula (1) was added in the types and amounts shown in Table 1.

(電解質8の調製)
γ−ブチロラクトン1.6gに、メルカプト−1,2,4−トリアゾール0.14g、N−メチルメルカプト−1,2,4−トリアゾール0.14gを順次添加して溶解した後、トリフルオロメタンスルホン酸銀0.14gを加えた。室温で攪拌して溶解した後、ポリエチレングリコール20,000を0.1g加え、フェロセン0.002g及びリチウムビストリフルオロスルホニルイミド0.02gをγ−ブチロラクトン0.2gに溶解した溶液を添加した。粒径200nmの二酸化チタン1.6gを加え、撹拌しながら真空脱気して電解質8を調製した。
(Preparation of electrolyte 8)
After sequentially adding and dissolving 0.14 g of mercapto-1,2,4-triazole and 0.14 g of N-methylmercapto-1,2,4-triazole in 1.6 g of γ-butyrolactone, silver trifluoromethanesulfonate 0.14 g was added. After stirring and dissolving at room temperature, 0.1 g of polyethylene glycol 20,000 was added, and a solution prepared by dissolving 0.002 g of ferrocene and 0.02 g of lithium bistrifluorosulfonylimide in 0.2 g of γ-butyrolactone was added. An electrolyte 8 was prepared by adding 1.6 g of titanium dioxide having a particle size of 200 nm and vacuum degassing while stirring.

(電解質9〜19の調製)
電解質8の調製において、ポリエチレングリコール20,000を添加する直前に、比較化合物または一般式(1)で表される化合物を表1に記載の種類と量で加えた以外は、同様にして電解質9〜19を調製した。
(Preparation of electrolytes 9 to 19)
In the preparation of the electrolyte 8, the electrolyte 9 was prepared in the same manner except that the comparative compound or the compound represented by the general formula (1) was added in the type and amount shown in Table 1 immediately before the addition of polyethylene glycol 20,000. ~ 19 were prepared.

Figure 2010256603
Figure 2010256603

〔表示素子の作製〕
(表示素子1の作製)
電極2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2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。該空セルに電解質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 2 is edged with an olefin-based sealant containing 10% glass spherical beads having an average particle diameter of 40 μm as a volume fraction, the striped electrodes are orthogonal to each other between the electrodes 2 and 1. And then heated and pressed to produce an empty cell. The electrolyte 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2〜21の作製)
表示素子1の作製において、電解質1と電極2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2〜21を作製した。
(Production of display elements 2 to 21)
In the production of the display element 1, display elements 2 to 21 were produced in the same manner except that the electrolyte 1 and the electrode 2 were changed to the combinations shown in Table 1.

《表示素子の評価》
〔コントラスト保持率の評価〕
定電圧電源の両端子に作製した表示素子の両電極を接続し、+1.5Vの電圧を1秒間印加した後に、−1.5Vの電圧を0.5秒間印加の繰り返しを1サイクルとし、+1.5V印加後の波長550nmでの反射率と−1.5V印加後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、コントラストを求め、CRとした(CR=(+1.5V印加後の反射率)/(−1.5V印加後の反射率))。同様の駆動条件で合計100回駆動した後に同様な方法でCR100を求め、下記式に従ってコントラスト保持率(%)を求め、下記基準で5段階評価した。
<< Evaluation of display element >>
[Evaluation of contrast retention]
Connect both electrodes of the display element to both terminals of the constant voltage power source, apply a voltage of +1.5 V for 1 second, then apply a voltage of -1.5 V for 0.5 seconds as one cycle, and +1 The reflectance at a wavelength of 550 nm after application of .5V and the reflectance after application of -1.5V were measured with a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd., and the contrast was obtained to obtain CR 1 (CR 1 = (Reflectance after applying + 1.5V) / (Reflectivity after applying -1.5V)). After driving a total of 100 times under the same driving conditions, CR 100 was determined by the same method, the contrast retention rate (%) was determined according to the following formula, and evaluated according to the following criteria.

コントラスト保持率(%)=CR100/CR×100
5:コントラスト保持率が80%以上
4:コントラスト保持率が65%以上、80%未満
3:コントラスト保持率が65%未満
2:コントラスト変化は確認できるが、コントラスト保持率が65%未満
1:コントラストの変化が目視で観測できない。
Contrast retention (%) = CR 100 / CR 1 × 100
5: Contrast retention is 80% or more 4: Contrast retention is 65% or more and less than 80% 3: Contrast retention is less than 65% 2: Contrast change can be confirmed, but contrast retention is less than 65% 1: Contrast Cannot be observed visually.

〔電極腐食の評価〕
上記繰り返し駆動させたときの反射率の安定性の評価に用いた表示素子を分解して、表示電極を取り出し、分光光度計を用いてITOの380nmでの透過率(T100)を測定し、駆動前のITOの透過率(T)を用いて下記式に従って電極腐食率を算出した。評価の結果を表1に併せて示す。繰り返し駆動によりITO電極が腐食され、透過率が上昇することが推測されており、電極腐食率が小さいほど、電極の腐食が少なく安定性に優れることを示す。
(Evaluation of electrode corrosion)
The display element used for the evaluation of the stability of reflectance when repeatedly driven is disassembled, the display electrode is taken out, and the transmittance (T 100 ) of ITO at 380 nm is measured using a spectrophotometer, The electrode corrosion rate was calculated according to the following formula using the transmittance (T 1 ) of ITO before driving. The evaluation results are also shown in Table 1. It is presumed that the ITO electrode is corroded by repeated driving and the transmittance increases, and the smaller the electrode corrosion rate, the less the electrode corrosion and the better the stability.

電極腐食率(%)=(1−T/T100)×100 Electrode corrosion rate (%) = (1−T 1 / T 100 ) × 100

Figure 2010256603
Figure 2010256603

表より、本発明に係る化合物を含有する電解質を用いることで、電極腐食率に優れた表示素子を提供することができた。さらに、本発明の表示素子はコントラスト保持率に優れることから、繰り返し駆動安定性にも優れることが明らかとなった。   From the table, it was possible to provide a display device having an excellent electrode corrosion rate by using an electrolyte containing the compound according to the present invention. Furthermore, since the display element of the present invention is excellent in contrast retention, it has been clarified that it is excellent in repeated driving stability.

Claims (4)

一対の対向する電極(表示電極及び対向電極)を有し、電極間に有機溶媒、金属塩化合物、及び下記一般式(1)で表される化合物を含有する電解質層を有し、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 2010256603
(式中、Aは脂肪族基、アリール基または複素環基を表し、nは3〜6の整数を表す。Lは2価の連結基を表し、Xはアルキル基、アリール基または複素環基を表す。複数のL及びXは、同一でも異なっていてもよい。)
It has a pair of opposing electrodes (display electrode and counter electrode), has an electrolyte layer containing an organic solvent, a metal salt compound, and a compound represented by the following general formula (1) between the electrodes, and applies a voltage A display element which displays black and white by doing so.
Figure 2010256603
(In the formula, A 1 represents an aliphatic group, an aryl group or a heterocyclic group, n represents an integer of 3 to 6, L represents a divalent linking group, and X represents an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic ring. A plurality of L and X may be the same or different.)
前記一般式(1)において、Xがアルキル基または複素環基であ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 in the general formula (1), X is an alkyl group or a heterocyclic group. 酸化還元され得る補助化合物を含有す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, further comprising an auxiliary compound that can be oxidized and reduced. 前記酸化還元され得る補助化合物が、前記表示電極と対向電極に固定化されていることを特徴とする請求項3に記載の表示素子。   The display element according to claim 3, wherein the auxiliary compound that can be oxidized and reduced is fixed to the display electrode and the counter electrode.
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