JP4726553B2 - Electrochromic display element - Google Patents

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本発明は、電子ペーパーとしても利用可能なエレクトロクロミック表示素子に関する。   The present invention relates to an electrochromic display element that can also be used as electronic paper.

近年、紙に替わる電子媒体として電子ペーパーの開発が盛んにおこなわれている。従来のディスプレイであるCRTや液晶ディスプレイに対して電子ペーパーに必要な特性としては、フレキシブルな反射型表示素子であり、かつ、高い白反射率・高いコントラスト比を有すること、高精細な表示ができること、表示にメモリ効果があること、低電圧で駆動できること、薄くて軽いこと、安価であることなどが挙げられる。エレクトロクロミック化合物の発色/消色を利用したエレクトロクロミック表示素子は、反射型の表示素子であること、メモリ効果があること、低電圧で駆動できることから、電子ペーパーの候補として材料開発からデバイス設計まで広く研究開発されている。また、材料構造によって様々な色を発色できるため多色表示素子としても期待されている。   In recent years, electronic paper has been actively developed as an electronic medium replacing paper. The characteristics required for electronic paper compared to conventional displays such as CRTs and liquid crystal displays are flexible reflective display elements, high white reflectance and high contrast ratio, and high-definition display. The display has a memory effect, can be driven at a low voltage, is thin and light, and is inexpensive. Electrochromic display elements using electrochromic compound coloring / decoloring are reflective display elements, have a memory effect, and can be driven at a low voltage. Widely researched and developed. Moreover, since various colors can be developed depending on the material structure, it is also expected as a multicolor display element.

エレクトロクロミック材料に関しては、特許文献1に示されるような無機化合物のクロミック現象を利用したもの、非特許文献1に示されるように有機低分子を利用したもの、特許文献2等に示されるような高分子化合物を利用したもの等、広く研究が行われてきている。しかしながら前述したように電子ペーパーには高い白反射率が要求されるが、エレクトロクロミック材料の電子ペーパーとしての利用を考えた場合、エレクトロクロミック化合物は無色−発色を可逆的に変化しうるもしくは発色の色調を変化しうるが、それ自体で白を出すことは不可能であり、必然的に白色の反射層を有することが必須となる。   Regarding electrochromic materials, those using the chromic phenomenon of inorganic compounds as shown in Patent Document 1, those using organic low molecules as shown in Non-Patent Document 1, and those shown in Patent Document 2 and the like A wide range of research has been conducted on the use of polymer compounds. However, as described above, high white reflectance is required for electronic paper. However, considering the use of electrochromic materials as electronic paper, electrochromic compounds can reversibly change color-color development or color development. Although the color tone can be changed, it is impossible to produce white by itself, and it is inevitably necessary to have a white reflective layer.

白色反射層を有するエレクトロクロミック表示素子の例としては、特許文献3に示されるようにエレクトロクロミック層に白色顔料を複合させる方法が挙げられているが、エレクトロクロミック層に白色顔料を含有すると顔料自体が素子の特性に与える影響が大きく実用的ではない。また表示電極もしくは対向電極上に白色顔料を結着させる方法も広く行われているが、そのように白色顔料を結着した層はもろく、フレキシブルな基板に対応できないばかりでなく、電解液に接して用いられると、繰り返し使用時に層がはがれ、電解液を汚染してしまうというような問題があった。   As an example of an electrochromic display element having a white reflective layer, a method of combining a white pigment with an electrochromic layer as shown in Patent Document 3 is mentioned. However, when a white pigment is contained in an electrochromic layer, the pigment itself Has a large influence on the characteristics of the device and is not practical. In addition, a method of binding a white pigment on a display electrode or a counter electrode is widely performed. However, such a layer having a white pigment bound is fragile and cannot be applied to a flexible substrate. When used repeatedly, there is a problem that the layer peels off during repeated use and contaminates the electrolyte.

特公昭52−46098号公報Japanese Patent Publication No.52-46098 特開平8−32783号公報JP-A-8-32783 特開2002−287173号公報JP 2002-287173 A J. Bruinink, et al., 「J. Electrochem. Soc., 124,1854 (1977) 」J. et al. Bruink, et al. , “J. Electrochem. Soc., 124, 1854 (1977)”

本発明の課題は、発消色特性及び経時特性に優れ、かつ耐久性に優れる白色反射層を有するエレクトロクロミック表示素子を提供することである。   An object of the present invention is to provide an electrochromic display element having a white reflective layer which is excellent in color development / erasing characteristics and time-dependent characteristics and excellent in durability.

本発明者らは検討を重ねた結果、白色反射層のバインダーをイソシアネートにより架橋することで、上記課題を解決するに至った。
すなわち本発明は、以下の構成を有する。
(1)表示電極と、該表示電極に対して間隔をおいて設けられた対向電極と、両電極間に配置された電解液を含む電解質層とを備え、該表示電極若しくは電解質層がエレクトロクロミック組成物よりなる発色団を含み、該対向電極が白色微粒子をバインダーにより固定した白色反射層を含み、当該バインダーがイソシアネート化合物により架橋されていることを特徴とするエレクトロクロミック表示素子である。
As a result of repeated studies, the present inventors have solved the above problem by crosslinking the binder of the white reflective layer with isocyanate.
That is, the present invention has the following configuration.
(1) A display electrode, a counter electrode provided at a distance from the display electrode, and an electrolyte layer containing an electrolytic solution disposed between the two electrodes, the display electrode or the electrolyte layer being electrochromic An electrochromic display element comprising a chromophore comprising a composition, wherein the counter electrode includes a white reflective layer in which white fine particles are fixed by a binder, and the binder is crosslinked by an isocyanate compound.

このような構成により、本発明のエレクトロクロミック表示素子は耐久性に優れるものとなる。
ここで表示電極とは、表示用基板と表示用電極よりなるものを指すが、表示用基板が表示用電極として機能するものも含む。また、表示用電極は透明電極であることが好ましい。また、必要に応じて発色団が含まれる場合もある。
対向電極とは、対向用基板、対向用電極及び白色反射層よりなるものを指すが、対向用基板が対向用電極として機能するものも含む。また、白色反射層は視認性を高める為のものであり、白色微粒子を有する。白色微粒子としては、酸化チタン、シリカが好ましい。
ここでいうイソシアネート化合物は、架橋剤として最適な化合物であり、例えば、コロネートHL:アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート系、75質量%酢酸エチル溶液(日本ポリウレタン株式会社製)、コロネートHX:イソシアヌレート型ヘキサメチレンジイソシアネート系、100質量%(日本ポリウレタン株式会社製)、コロネートL:トリレンジイソシアネート系、75質量%(日本ポリウレタン株式会社製)等が挙げられる。
With such a configuration, the electrochromic display element of the present invention is excellent in durability.
Here, the display electrode refers to a display substrate and a display electrode, and includes a display substrate that functions as a display electrode. The display electrode is preferably a transparent electrode. Moreover, a chromophore may be contained as needed.
The counter electrode refers to a substrate composed of a counter substrate, a counter electrode, and a white reflective layer, but also includes those in which the counter substrate functions as a counter electrode. The white reflective layer is for improving visibility and has white fine particles. As the white fine particles, titanium oxide and silica are preferable.
The isocyanate compound here is an optimal compound as a crosslinking agent. For example, coronate HL: adduct type hexamethylene diisocyanate, 75% by mass ethyl acetate solution (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.), coronate HX: isocyanurate type hexamethylene Examples include diisocyanate-based, 100% by mass (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.), coronate L: tolylene diisocyanate-based, 75% by mass (manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.), and the like.

(2)前記白色反射層が、対向電極上の表示電極側に形成されていることを特徴とする上記(1)に記載のエレクトロクロミック表示素子である。
このような構成により、本発明のエレクトロクロミック表示素子は高い反射率を有したものとなる。
(2) The electrochromic display element according to (1), wherein the white reflective layer is formed on the display electrode side on the counter electrode.
With such a configuration, the electrochromic display element of the present invention has a high reflectance.

(3)前記対向電極がフレキシブルな基板もしくは該対向電極がフレキシブルな基板上に形成されていることを特徴とする上記(1)または(2)に記載のエレクトロクロミック表示素子である。
このような構成により、本発明のエレクトロクロミック表示素子はフレキシブル特性に優れたものとなる。
(3) The electrochromic display element according to (1) or (2) above, wherein the counter electrode is a flexible substrate or the counter electrode is formed on a flexible substrate.
With such a configuration, the electrochromic display element of the present invention has excellent flexibility characteristics.

(4)前記バインダーがアクリルポリオールを主成分とする樹脂であることを特徴とする上記(1)〜(3)のいずれか一に記載のエレクトロクロミック表示素子である。
バインダーとしてアクリルポリオールを用いることにより、耐久性とフレキシブル特性をより高めることができる。
(5)前記発色団が、表示電極上に直接的/間接的に吸着もしくは結合されていることを特徴とする上記(1)〜(4)のいずれか一に記載のエレクトロクロミック表示素子である。
本発明のエレクトロクロミック表示素子に於いて、電気により色調を変化しうる発色団が表示電極、好ましくは透明電極上に直接的/間接的に吸着もしくは結合された状態にあるとき、本発明のエレクトロクロミック表示素子は電解質による光吸収・散乱の影響が少なくなり発色に優れたものとなる。
(6)前記発色団が、金属酸化物に吸着もしくは結合された状態で表示電極上に形成されていることを特徴とする上記(5)に記載のエレクトロクロミック表示素子である。
(4) The electrochromic display element according to any one of (1) to (3), wherein the binder is a resin mainly composed of an acrylic polyol.
By using acrylic polyol as a binder, durability and flexible properties can be further enhanced.
(5) The electrochromic display element as described in any one of (1) to (4) above, wherein the chromophore is directly or indirectly adsorbed or bonded on the display electrode. .
In the electrochromic display element of the present invention, when a chromophore capable of changing color tone by electricity is adsorbed or bound directly or indirectly on a display electrode, preferably a transparent electrode, The chromic display element is less affected by light absorption / scattering by the electrolyte and has excellent color development.
(6) The electrochromic display element according to (5), wherein the chromophore is formed on the display electrode in a state of being adsorbed or bonded to a metal oxide.

(7)前記金属酸化物が、平均一次粒子径200nm以下の微粒子であることを特徴とする上記(6)に記載のエレクトロクロミック表示素子である。 このようなエレクトロクロミック表面粒子を用いれば、金属酸化物の比表面積は十分大きく、すなわちより多くの発色団が吸着もしくは結合可能となり、本発明のエレクトロクロミック表示素子は発色に優れたものとなる。 (7) The electrochromic display element according to (6), wherein the metal oxide is fine particles having an average primary particle diameter of 200 nm or less. When such electrochromic surface particles are used, the specific surface area of the metal oxide is sufficiently large, that is, more chromophores can be adsorbed or bonded, and the electrochromic display element of the present invention is excellent in color development.

(8)前記金属酸化物が、平均一次粒子径30nm以下の微粒子であることを特徴とする上記(7)に記載のエレクトロクロミック表示素子である。 金属酸化物の平均一次粒子径が30nm以下の微粒子であれば、金属酸化物に対する光の透過率が大幅に向上するため、本発明のエレクトロクロミック表示素子はさらに発色に優れたものとなる。該金属酸化物の例としては、特にこれらに限るものではないが、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化すず、酸化マンガン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、チタン酸ストロンチウム、酸化モリブデン、酸化コバルト、酸化ビスマス、酸化クロム、酸化スズ、酸化アンチモン、酸化ニッケル、酸化銅、酸化鉄、酸化タングステン、酸化ケイ素等の単体または、それらの複合体(合金)を挙げることができ、中でも酸化チタン、酸化亜鉛、酸化すず、が好ましく用いられ、中でも酸化チタンが好ましく用いられる。 (8) The electrochromic display element according to (7), wherein the metal oxide is fine particles having an average primary particle diameter of 30 nm or less. If the average primary particle diameter of the metal oxide is a fine particle of 30 nm or less, the light transmittance with respect to the metal oxide is greatly improved, so that the electrochromic display element of the present invention is further excellent in color development. Examples of the metal oxide include, but are not limited to, aluminum oxide, titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, manganese oxide, magnesium oxide, zirconium oxide, strontium titanate, molybdenum oxide, cobalt oxide, and oxide. Examples thereof include bismuth, chromium oxide, tin oxide, antimony oxide, nickel oxide, copper oxide, iron oxide, tungsten oxide, silicon oxide and the like, or composites (alloys) thereof. Among them, titanium oxide, zinc oxide, Tin oxide is preferably used, and titanium oxide is preferably used among them.

(9)前記金属酸化物が、酸化チタンを主成分とする金属酸化物であることを特徴とする上記(6)〜(8)のいずれか一に記載のエレクトロクロミック表示素子である。(10)前記白色微粒子層が、酸化チタンよりなることを特徴とする上記(1)〜(9)に記載のエレクトロクロミック表示素子である。 (9) The electrochromic display element as described in any one of (6) to (8) above, wherein the metal oxide is a metal oxide containing titanium oxide as a main component. (10) The electrochromic display element according to (1) to (9), wherein the white fine particle layer is made of titanium oxide.

本発明のエレクトロクロミック表示素子に用いる電気により色調を変化しうる発色団としては、特に限定されるものではなく公知のエレクトロクロミック化合物を用いることができる。具体的な例としては、ビオロゲン類、フェノチアジン類、アントラキノン類、スチリルスピロピラン類、ピラゾリン類、フルオラン類、スチリルスピロピラン色素、フタロシアニン類等の低分子系有機エレクトロクロミック化合物、ポリアニリン、ポリチオフェン等の導電性高分子化合物、酸化チタン、酸化バナジウム、酸化タングステン、酸化インジウム、酸化イリジウム、酸化ニッケル、プルシアンブルー等の無機系エレクトロクロミック化合物が挙げられる。これらの中でもビオロゲン類が好ましく用いられる。   The chromophore capable of changing the color tone by electricity used in the electrochromic display element of the present invention is not particularly limited, and a known electrochromic compound can be used. Specific examples include low molecular organic electrochromic compounds such as viologens, phenothiazines, anthraquinones, styryl spiropyrans, pyrazolines, fluorans, styryl spiropyran dyes, phthalocyanines, polyaniline, polythiophene, etc. Examples thereof include inorganic electrochromic compounds such as molecular compounds, titanium oxide, vanadium oxide, tungsten oxide, indium oxide, iridium oxide, nickel oxide, and Prussian blue. Of these, viologens are preferably used.

本発明のエレクトロクロミック表示素子は、発消色特性、経時特性に優れた反射型表示素子であり、かつ耐久性に優れたものである。   The electrochromic display element of the present invention is a reflective display element having excellent color development and decoloring characteristics and aging characteristics, and has excellent durability.

以下に本発明を実施例並びに比較例によって具体的に説明する。
(実施例1)
−エレクトロクロミック化合物溶液の作製−
過塩素酸リチウム5gをアセトニトリル200mlに溶解させ、さらにエレクトロクロミック化合物として1、1’−ジヘキシル−4、4’−ビピリジニウムクロリド2gを加え、エレクトロクロミック溶液を調製した。
−白色反射層溶液の作製−
一次粒子径300nmの酸化チタン粒子(石原産業株式会社製CR−50)10gおよびポリエステル樹脂(大日本インキ社製ファインディックM−8076)の50%MEK溶液2gをテトラヒドロフラン溶液10mlに分散させた。得られた分散液にイソシアネート架橋剤(日本ポリウレタン社製コロネートHX[イソシアヌレート型ヘキサメチレンジイソシアネート系、100質量%])0.5gを加え、良く攪拌し白色反射層溶液を調製した。
The present invention will be specifically described below with reference to examples and comparative examples.
(Example 1)
-Preparation of electrochromic compound solution-
5 g of lithium perchlorate was dissolved in 200 ml of acetonitrile, and 2 g of 1,1′-dihexyl-4,4′-bipyridinium chloride was added as an electrochromic compound to prepare an electrochromic solution.
-Preparation of white reflective layer solution-
10 g of titanium oxide particles having a primary particle size of 300 nm (CR-50, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and 2 g of a 50% MEK solution of a polyester resin (Fine Dick M-8076, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) were dispersed in 10 ml of a tetrahydrofuran solution. 0.5 g of an isocyanate crosslinking agent (Coronate HX [isocyanurate type hexamethylene diisocyanate type, 100% by mass]) manufactured by Nippon Polyurethane was added to the obtained dispersion and stirred well to prepare a white reflective layer solution.

−表示電極の作製−
酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板を用い、表示電極とした。
−対向電極の作製−
酸化スズ微粒子(三菱マテリアル株式会社製)4gに対して蒸留水10gを加えてボールミルで分散。分散液2gに界面活性剤としてポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル0.2gを加えて撹拌し、酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板にスピンコート法により塗布し乾燥した。さらにその上に上記白色反射層溶液をワイヤーバーを用いて塗布・乾燥し、厚さ約5μmの白色反射層を設けた。
―エレクトロクロミック表示素子の作製―
表示電極と対向電極を、互いの電極面が向かい合わせになるように50μmのスペーサーを介して貼り合わせ、セルを作製した。上記エレクトロクロミック化合物溶液をセル内に封入することで本発明のエレクトロクロミック表示素子を作製した。
-Production of display electrode-
A glass substrate having a tin oxide transparent electrode film on the entire surface was used as a display electrode.
-Production of counter electrode-
10 g of distilled water is added to 4 g of tin oxide fine particles (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) and dispersed by a ball mill. To 2 g of the dispersion, 0.2 g of polyoxyethylene octylphenyl ether as a surfactant was added and stirred, and applied to a glass substrate with a tin oxide transparent electrode film on the entire surface by spin coating and dried. Further, the above white reflective layer solution was applied and dried using a wire bar to provide a white reflective layer having a thickness of about 5 μm.
-Fabrication of electrochromic display elements-
The display electrode and the counter electrode were bonded to each other through a 50 μm spacer so that the electrode surfaces face each other, thereby manufacturing a cell. The electrochromic display element of this invention was produced by enclosing the said electrochromic compound solution in a cell.

(実施例2)
−エレクトロクロミック化合物溶液の作製−
過塩素酸リチウム5gをアセトニトリル200mlに溶解させ、さらにエレクトロクロミック化合物として1、1’−ジプロピル−4、4’−ビピリジニウムクロリド2gを加え、エレクトロクロミック溶液を調製した。
−白色反射層用溶液の作製−
一次粒子径300nmの酸化チタン粒子(石原産業株式会社製CR−50)10gおよびポリエステル樹脂(大日本インキ社製ファインディックM−8076)の50%MEK溶液2gをテトラヒドロフラン溶液10mlに分散させた。得られた分散液にイソシアネート架橋剤(日本ポリウレタン社製コロネートHL[アダクト型ヘキサメチレンジイソシアネート系、75質量%酢酸エチル溶液])0.5gを加え、良く攪拌し白色反射層溶液を調製した。
(Example 2)
-Preparation of electrochromic compound solution-
5 g of lithium perchlorate was dissolved in 200 ml of acetonitrile, and 2 g of 1,1′-dipropyl-4,4′-bipyridinium chloride was added as an electrochromic compound to prepare an electrochromic solution.
−Preparation of white reflective layer solution−
10 g of titanium oxide particles having a primary particle size of 300 nm (CR-50, manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.) and 2 g of a 50% MEK solution of a polyester resin (Fine Dick M-8076, manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) were dispersed in 10 ml of a tetrahydrofuran solution. 0.5 g of an isocyanate cross-linking agent (Coronate HL [Adduct type hexamethylene diisocyanate type, 75 mass% ethyl acetate solution] manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) was added to the obtained dispersion and stirred well to prepare a white reflective layer solution.

−表示電極の作製−
酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板を用い、表示電極とした。
−対向電極の作製−
酸化スズ微粒子(三菱マテリアル株式会社製)4gに対して蒸留水10gを加えてボールミルで分散。分散液2gに界面活性剤としてポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル0.2gを加えて撹拌し、酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板にスピンコート法により塗布し乾燥した。さらにその上に上記白色反射層溶液をワイヤーバーを用いて塗布・乾燥し、厚さ約5μmの白色反射層を設けた。
―エレクトロクロミック表示素子の作製―
表示電極と対向電極を、互いの電極面が向かい合わせになるように50μmのスペーサーを介して貼り合わせ、セルを作製した。上記エレクトロクロミック化合物溶液をセル内に封入することで本発明のエレクトロクロミック表示素子を作製した。
-Production of display electrode-
A glass substrate having a tin oxide transparent electrode film on the entire surface was used as a display electrode.
-Production of counter electrode-
10 g of distilled water is added to 4 g of tin oxide fine particles (manufactured by Mitsubishi Materials Corporation) and dispersed by a ball mill. To 2 g of the dispersion, 0.2 g of polyoxyethylene octylphenyl ether as a surfactant was added and stirred, and applied to a glass substrate with a tin oxide transparent electrode film on the entire surface by spin coating and dried. Further, the above white reflective layer solution was applied and dried using a wire bar to provide a white reflective layer having a thickness of about 5 μm.
-Fabrication of electrochromic display elements-
The display electrode and the counter electrode were bonded to each other through a 50 μm spacer so that the electrode surfaces face each other, thereby manufacturing a cell. The electrochromic display element of this invention was produced by enclosing the said electrochromic compound solution in a cell.

(実施例3)
対向電極及び表示電極に用いる電極をフレキシブル基板(王子トービ株式会社製OTEC−110B−N125N)に代えた以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
作製したエレクトロクロミック表示素子は、表示特性を維持したまま可撓性に優れるものとなった。
(Example 3)
An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 2 except that the electrode used for the counter electrode and the display electrode was replaced with a flexible substrate (OTEC-110B-N125N manufactured by Oji Tobi Co., Ltd.).
The produced electrochromic display element was excellent in flexibility while maintaining display characteristics.

(実施例4)
ポリエステル樹脂(大日本インキ社製ファインディックM−8076)の50%MEK溶液をアクリルポリオール50%溶液(三菱レイヨン社製、LR503)に代えた以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
Example 4
An electrochromic display element was prepared in the same manner as in Example 2 except that a 50% MEK solution of polyester resin (Fine Dick M-8076 manufactured by Dainippon Ink Co., Ltd.) was replaced with a 50% acrylic polyol solution (manufactured by Mitsubishi Rayon Co., Ltd., LR503). Produced.

(実施例5)
−エレクトロクロミック化合物溶液の作成−
エレクトロクロミック化合物として、1−エチル−1’−(3−ホスホノプロピル)−4、4’−ビピリジニウムジクロリドを用い、1−エチル−1’−(3−ホスホノプロピル)−4、4’−ビピリジニウムジクロリドを水に溶解させ、0.02M溶液を調製した。
−白色反射層溶液の作製−
実施例2と同様にして白色反射層溶液を作製した。
(Example 5)
-Preparation of electrochromic compound solution-
As the electrochromic compound, 1-ethyl-1 ′-(3-phosphonopropyl) -4,4′-bipyridinium dichloride was used, and 1-ethyl-1 ′-(3-phosphonopropyl) -4,4′- Bipyridinium dichloride was dissolved in water to prepare a 0.02M solution.
-Preparation of white reflective layer solution-
A white reflective layer solution was prepared in the same manner as in Example 2.

−表示電極の作製−
酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板の一部(面積1cm2)に、まず一次粒子径50nmの酸化チタン微粒子(テイカ株式会社製MT−600B)分散液をスピンコート法で厚さ約2μmになるように塗布し、450℃で1時間加熱した。次に、この微粒子膜の付いた電極をエレクトロクロミック化合物溶液に24時間浸漬させた後、洗浄・乾燥し表示電極とした。
−対向電極の作製−
実施例2と同様にして対向電極を作製した。
―エレクトロクロミック表示素子の作製―
表示電極と対向電極を、互いの電極面が向かい合わせになるように50μmのスペーサーを介して貼り合わせセルを作製した。過塩素酸リチウムを炭酸プロピレンに0.2M溶解させた電解液を調製し、このセル内に封入することでエレクトロクロミック表示素子を作製した。
-Production of display electrode-
First, a titanium oxide fine particle (MT-600B manufactured by Teika Co., Ltd.) dispersion having a primary particle diameter of 50 nm is applied to a part of a glass substrate (area: 1 cm 2 ) with a tin oxide transparent electrode film on the entire surface by spin coating. It apply | coated so that it might become 2 micrometers, and it heated at 450 degreeC for 1 hour. Next, the electrode with the fine particle film was immersed in an electrochromic compound solution for 24 hours, and then washed and dried to obtain a display electrode.
-Production of counter electrode-
A counter electrode was produced in the same manner as in Example 2.
-Fabrication of electrochromic display elements-
The display electrode and the counter electrode were bonded to each other through a 50 μm spacer so that the electrode surfaces face each other. An electrolytic solution in which 0.2 M of lithium perchlorate was dissolved in propylene carbonate was prepared, and sealed in this cell to produce an electrochromic display element.

(実施例6)
表示電極に用いる酸化チタンを一次粒子径6nmの酸化チタン微粒子(テイカ株式会社製TKS−203)に代えた以外は実施例5と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
(実施例7)
コロネートHLを日本ポリウレタン社製コロネートL(トリレンジイソシアネート系、75質量%)に代えた以外は実施例6と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
(Example 6)
An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 5 except that the titanium oxide used for the display electrode was replaced with titanium oxide fine particles having a primary particle diameter of 6 nm (TKS-203, manufactured by Taika Co., Ltd.).
(Example 7)
An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 6 except that Coronate HL was replaced with Coronate L (Tolylene diisocyanate, 75% by mass) manufactured by Nippon Polyurethane.

(比較例1)
イソシアネート架橋剤(コロネートHX)を使用しない以外は実施例1と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
(比較例2)
イソシアネート架橋剤(コロネートHL)を使用しない以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
(比較例3)
ポリエステル樹脂を使用せず、白色顔料(酸化チタン)を対向電極上に焼結させた以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
(Comparative Example 1)
An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 1 except that the isocyanate crosslinking agent (Coronate HX) was not used.
(Comparative Example 2)
An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 2 except that the isocyanate crosslinking agent (Coronate HL) was not used.
(Comparative Example 3)
An electrochromic display element was produced in the same manner as in Example 2 except that a white pigment (titanium oxide) was sintered on the counter electrode without using a polyester resin.

<発消色試験>
素子の発消色測定は大塚電子株式会社製分光測色計LCD−5000を用いて拡散光を照射することで行った。電圧の印加には、株式会社東方技研社製ファンクションジェネレーターFG−02を用いた。
電圧を印加しない状態で反射率を測定したところ、いずれのエレクトロクロミック表示素子も約60%と高い値を示した。なお、この測定には、分光測色計を用いて拡散光を照射することでおこなった。表示電極を負極に、対向電極を正極に繋ぎ、電圧2.5V印加したところ、青色に発色した。−1.0Vの電圧を十分印加すると色は消色して再び白色になった。
<Decoloration test>
The color development / decoloration measurement of the element was performed by irradiating diffused light using a spectrocolorimeter LCD-5000 manufactured by Otsuka Electronics Co., Ltd. For voltage application, a function generator FG-02 manufactured by Toho Giken Co., Ltd. was used.
When the reflectance was measured with no voltage applied, all the electrochromic display elements showed a high value of about 60%. In addition, this measurement was performed by irradiating diffused light using a spectrocolorimeter. When the display electrode was connected to the negative electrode, the counter electrode was connected to the positive electrode, and a voltage of 2.5 V was applied, the color developed blue. When a voltage of −1.0 V was sufficiently applied, the color disappeared and became white again.

<耐久性試験>
上記エレクトロクロミック表示素子を1週間置いた後、再び発消色試験を行った時の白色反射層の様子を観察し、耐久性試験とした。結果を表1に示した。なお、表中の一回の発消色試験の反射率値は3回発消色の平均値を表している。
<Durability test>
After placing the electrochromic display element for one week, the appearance of the white reflective layer when the color development / decoloration test was performed again was observed to make a durability test. The results are shown in Table 1. In addition, the reflectance value of one color development / decoloration test in the table represents the average value of three times color development / decoloration.

Figure 0004726553
Figure 0004726553

Claims (10)

表示電極と、該表示電極に対して間隔をおいて設けられた対向電極と、両電極間に配置された電解液を含む電解質層とを備え、該表示電極若しくは電解質層がエレクトロクロミック組成物よりなる発色団を含み、該対向電極が白色微粒子をバインダーにより固定した白色反射層を含み、当該バインダーがイソシアネート化合物により架橋されていることを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 A display electrode; a counter electrode provided at a distance from the display electrode; and an electrolyte layer containing an electrolytic solution disposed between the electrodes. The display electrode or the electrolyte layer is made of an electrochromic composition. An electrochromic display element comprising: a chromophore, wherein the counter electrode includes a white reflective layer in which white fine particles are fixed with a binder, and the binder is crosslinked with an isocyanate compound. 前記白色反射層が、対向電極上の表示電極側に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the white reflective layer is formed on the display electrode side on the counter electrode. 前記対向電極がフレキシブルな基板もしくは該対向電極がフレキシブルな基板上に形成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the counter electrode is a flexible substrate or the counter electrode is formed on a flexible substrate. 前記バインダーがアクリルポリオールを主成分とする樹脂であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか一に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the binder is a resin mainly composed of an acrylic polyol. 前記発色団が、前記表示電極上に直接的/間接的に吸着もしくは結合されていることを特徴とする請求項1〜4のいずれか一に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to any one of claims 1 to 4, wherein the chromophore is directly or indirectly adsorbed or bonded onto the display electrode. 前記発色団が、金属酸化物に吸着もしくは結合された状態で表示電極上に形成されていることを特徴とする請求項5に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 5, wherein the chromophore is formed on the display electrode in a state of being adsorbed or bonded to the metal oxide. 前記金属酸化物が、平均一次粒子径200nm以下の微粒子であることを特徴とする請求項6に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 6, wherein the metal oxide is fine particles having an average primary particle diameter of 200 nm or less. 前記金属酸化物が、平均一次粒子径30nm以下の微粒子であることを特徴とする請求項7に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 7, wherein the metal oxide is fine particles having an average primary particle diameter of 30 nm or less. 前記金属酸化物が、酸化チタンを主成分とする金属酸化物であることを特徴とする請求項6〜8のいずれか一に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to any one of claims 6 to 8, wherein the metal oxide is a metal oxide containing titanium oxide as a main component. 前記白色微粒子層が、酸化チタンよりなることを特徴とする請求項1〜9に記載のエレクトロクロミック表示素子。 The electrochromic display element according to claim 1, wherein the white fine particle layer is made of titanium oxide.
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