JPWO2008090710A1 - Display element - Google Patents
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Abstract
本発明は、表示速度が速く、繰り返し駆動を行っても耐久性に優れ、長期間安定した特性を維持できる表示素子を提供する。この表示素子は、対向電極間に、下記一般式(1)で表される化合物を含有する電解質を有することを特徴とする。【化1】The present invention provides a display element that has a high display speed, is excellent in durability even when repeatedly driven, and can maintain stable characteristics for a long period of time. This display element has an electrolyte containing a compound represented by the following general formula (1) between counter electrodes. [Chemical 1]
Description
本発明は、銀の溶解析出を利用した電気化学的な表示素子に関するものである The present invention relates to an electrochemical display element utilizing silver dissolution precipitation.
近年、パーソナルコンピューターの動作速度の向上、ネットワークインフラの普及、データストレージの大容量化と低価格化に伴い、従来紙への印刷物で提供されたドキュメントや画像等の情報を、より簡便な電子情報として入手、電子情報を閲覧する機会が益々増大している。 In recent years, with the increase in the operating speed of personal computers, the spread of network infrastructure, the increase in capacity and price of data storage, information such as documents and images provided on printed paper on paper has become easier to use electronic information. Opportunities to obtain and browse electronic information are increasing more and more.
この様な電子情報の閲覧手段として、従来の液晶ディスプレイやCRT、また近年では、有機ELディスプレイ等の発光型が主として用いられているが、特に、電子情報がドキュメント情報の場合、比較的長時間にわたってこの閲覧手段を注視する必要があり、これらの行為は人間に優しい手段とは言い難く、一般に発光型のディスプレイの欠点として、フリッカーで目が疲労する、持ち運びに不便、読む姿勢が制限され、静止画面に視線を合わせる必要が生じる、長時間読むと消費電力が嵩む等が知られている。 As a means for browsing such electronic information, a conventional liquid crystal display or CRT, and in recent years, a light emitting type such as an organic EL display has been mainly used. It is necessary to pay close attention to this browsing means, and these actions are not human-friendly means. Generally, as a disadvantage of the light-emitting display, flickering causes eye fatigue, inconvenience to carry, reading posture is limited, It is known that it is necessary to adjust the line of sight to a still screen, and that power consumption increases when read for a long time.
これらの欠点を補う表示手段として、外光を利用し、像保持の為に電力を消費しない(メモリー性)反射型ディスプレイが知られているが、下記の理由で十分な性能を有しているとは言い難い。 As a display means that compensates for these drawbacks, a reflection type display that uses external light and does not consume power for image retention (memory type) is known, but has sufficient performance for the following reasons. It's hard to say.
すなわち、反射型液晶等の偏光板を用いる方式は、反射率が約40%と低いため白表示に難があり、また構成部材の作製に用いる製法の多くは簡便とは言い難い。また、ポリマー分散型液晶は高い電圧を必要とし、また有機物同士の屈折率差を利用しているため、得られる画像のコントラストが十分でない。また、ポリマーネットワーク型液晶は電圧高いことと、メモリー性を向上させるために複雑なTFT回路が必要である等の課題を抱えている。また、電気泳動法による表示素子は、10V以上の高い電圧が必要となり、電気泳動性粒子凝集による耐久性に懸念がある。 That is, the method using a polarizing plate such as a reflective liquid crystal has a low reflectance of about 40%, which makes it difficult to display white, and it is difficult to say that many of the manufacturing methods used to manufacture the constituent members are simple. In addition, the polymer dispersed liquid crystal requires a high voltage and utilizes the difference in refractive index between organic substances, so that the resulting image has insufficient contrast. In addition, the polymer network type liquid crystal has problems such as a high voltage and a complicated TFT circuit required to improve the memory performance. In addition, a display element based on electrophoresis requires a high voltage of 10 V or more, and there is a concern about durability due to electrophoretic particle aggregation.
これら上述の各方式の欠点を解消する表示方式として、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)が知られている。EC方式は、3V以下の低電圧でフルカラー表示が可能で、簡易なセル構成、白品質で優れる等の利点があり、ED方式もまた、3V以下の低電圧で駆動が可能で、簡便なセル構成、黒と白のコントラストや黒品質に優れる等の利点があり、様々な方法が開示されている(例えば、特許文献1〜5参照。)。 As a display method for solving the drawbacks of each of the above-described methods, there are an electrochromic display element (hereinafter abbreviated as EC method) and an electrodeposition method (hereinafter abbreviated as ED method) using dissolution precipitation of metal or metal salt. Are known. The EC method has the advantage of being capable of full-color display at a low voltage of 3V or less, a simple cell configuration, and excellent white quality. The ED method can also be driven at a low voltage of 3V or less and is a simple cell. There are advantages such as excellent configuration, black-to-white contrast and black quality, and various methods are disclosed (for example, see Patent Documents 1 to 5).
本発明者は、上記各特許文献に開示されている技術を詳細に検討した結果、従来技術では、長期間の使用において、溶媒が揮発することによる表示ムラが発生することが判明し、これを解決する手段としては、電解質を固体化する方法が開示されている(例えば、特許文献6参照。)が、電解質を固体化した場合、表示速度が大幅に低下してしまう問題があることがわかった。一方、溶媒が揮発を防止するという観点から、蒸気圧が低いフタル酸エステル等のプラスチック用可塑剤を用いる方法があるが、この様な可塑剤は揮発が少ない溶媒としては適した化合物ではあるが、表示速度が遅い、添加剤を溶かす能力が低い等の重欠点を有していることが分かった。
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、表示速度が速く、繰り返し駆動を行っても耐久性に優れ、長期間安定した特性を維持できる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 that has a high display speed, is excellent in durability even when repeatedly driven, and can maintain stable characteristics for a long period of time. .
本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。 The above object of the present invention is achieved by the following configurations.
1.対向電極間に、下記一般式(1)で表される化合物を含有する電解質を有することを特徴とする表示素子。 1. A display element comprising an electrolyte containing a compound represented by the following general formula (1) between opposing electrodes.
〔式中、RB1はアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RB2、RB3は各々、アルキル基を表す。〕
2.前記一般式(1)におけるRB1乃至RB3が全てアルキル基であり、かつRB1乃至RB3の炭素数の総和が、12以上、20以下であることを特徴とする前記1に記載の表示素子。[Wherein, R B1 represents an alkyl group, an aryl group, an amino group, an alkoxy group or an aryloxy group, and R B2 and R B3 each represents an alkyl group. ]
2. 2. The display according to 1 above, wherein R B1 to R B3 in the general formula (1) are all alkyl groups, and the total number of carbon atoms of R B1 to R B3 is 12 or more and 20 or less. element.
3.前記電解質が、銀または銀を化学構造中に含む化合物を含有し、銀の溶解析出を生じさせるように前記対向電極の駆動操作をすることを特徴とする前記1または前記2に記載の表示素子。 3. 3. The display element according to 1 or 2 above, wherein the electrolyte contains silver or a compound containing silver in a chemical structure, and the counter electrode is driven so as to cause dissolution and precipitation of silver. .
4.前記銀を化学構造中に含む化合物が、下記一般式(2)または(3)で表される化合物であ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 compound containing silver in the chemical structure is a compound represented by the following general formula (2) or (3).
一般式(2)
R1−SO3−Ag
一般式(3)
R2−CO2−Ag
〔式中、R1及びR2は各々電子吸引性基を表し、ハメットの置換基定数σmが+0.2以上の置換基を表す。〕
5.前記一般式(2)における置換基R1が、下記一般式(4)または(5)で表されることを特徴とする前記4に記載の表示素子。General formula (2)
R 1 —SO 3 —Ag
General formula (3)
R 2 —CO 2 —Ag
[Wherein, R 1 and R 2 each represents an electron-withdrawing group, and represents a substituent having a Hammett's substituent constant σ m of +0.2 or more. ]
5). The display element according to 4 above, wherein the substituent R 1 in the general formula (2) is represented by the following general formula (4) or (5).
〔式中、n=0以上の整数を表し、R3乃至R10は、各々前記一般式(2)におけるR1としての条件を満たす置換基である。なお、*は結合位置を示す。〕
6.前記一般式(3)における置換基R2が、下記一般式(4)または(5)で表されることを特徴とする前記4に記載の表示素子。[Wherein, n represents an integer of 0 or more, and R 3 to R 10 are each a substituent satisfying the condition as R 1 in the general formula (2). Note that * indicates a binding position. ]
6). 5. The display element according to 4 above, wherein the substituent R 2 in the general formula (3) is represented by the following general formula (4) or (5).
〔式中、n=0以上の整数を表し、R3乃至R10は、各々前記一般式(3)におけるR2としての条件を満たす置換基である。なお、*は結合位置を示す。〕
7.前記電解質が、下記一般式(6)で表される化合物を含有していることを特徴とする前記1乃至6のいずれか1項に記載の表示素子。[Wherein, n represents an integer of 0 or more, and R 3 to R 10 are each a substituent satisfying the condition as R 2 in the general formula (3). Note that * indicates a binding position. ]
7). The display element according to any one of 1 to 6, wherein the electrolyte contains a compound represented by the following general formula (6).
一般式(6)
P+R11R12R13R14・X-
〔式中、R11、R12、R13、R14は各々アルキル基、アリール基、複素環基またはアラルキル基を表し、同一でも異なっていてもよい。X-はアニオンを表す。〕
8.前記電解質が、メルカプト系化合物またはチオエーテル系化合物を含有していることを特徴とする前記1乃至7のいずれか1項に記載の表示素子。General formula (6)
P + R 11 R 12 R 13 R 14 · X -
[Wherein R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represents an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group or an aralkyl group, and may be the same or different. X − represents an anion. ]
8). 8. The display element according to any one of 1 to 7, wherein the electrolyte contains a mercapto compound or a thioether compound.
9.前記メルカプト系化合物が、下記一般式(7)で表される化合物であることを特徴とする前記8に記載の表示素子。 9. 9. The display element according to 8, wherein the mercapto compound is a compound represented by the following general formula (7).
〔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し、Zは含窒素複素環を表す。nは0乃至5の整数を表し、R1は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボンアミド基、アリールカルボンアミド基、アルキルスルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基または複素環基を表し、nが2以上の場合、それぞれのR1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。〕
10.前記チオエーテル系化合物が、下記一般式(8)で表される化合物であることを特徴とする前記8に記載の表示素子。[Wherein, M represents a hydrogen atom, a metal atom or quaternary ammonium, and Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring. n represents an integer of 0 to 5, and R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonamide group, an arylcarbonamide group, an alkylsulfonamide group, an arylsulfonamide group, an alkoxy group, an aryloxy group Group, alkylthio group, arylthio group, alkylcarbamoyl group, arylcarbamoyl group, carbamoyl group, alkylsulfamoyl group, arylsulfamoyl group, sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryl Represents an oxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an amino group, a hydroxy group or a heterocyclic group, and when n is 2 or more, each R 1 May be the same or different and may be linked to each other to form a condensed ring. ]
10. 9. The display device according to 8 above, wherein the thioether compound is a compound represented by the following general formula (8).
一般式(8)
R2−S−R3
〔式中、R2、R3は各々アルキル基、アリール基または複素環基を表し、それぞれ同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して環を形成してもよい。〕
11.前記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[Ag](モル/kg)としたとき、下式(1)で規定する条件を満たすことを特徴とする前記1乃至10のいずれか1項に記載の表示素子。General formula (8)
R 2 -S-R 3
[Wherein, R 2 and R 3 each represent an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and may be the same or different, and may be linked to each other to form a ring. ]
11. The molar concentration of halogen ions or halogen atoms contained in the electrolyte is [X] (mol / kg), and the total molar concentration of silver contained in the electrolyte or the compound containing silver in the chemical structure is [Ag] ( 11. The display element according to any one of 1 to 10 above, wherein a condition defined by the following formula (1) is satisfied when the mole / kg) is satisfied.
式(1) 0≦[X]/[Ag]≦0.01
12.前記電解質が、スクリーン印刷法により対向電極の一方の電極上に形成されていることを特徴とする前記1乃至11のいずれか1項に記載の表示素子。Formula (1) 0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.01
12 12. The display element according to any one of 1 to 11, wherein the electrolyte is formed on one electrode of the counter electrode by a screen printing method.
本発明により、表示速度が速く、繰り返し駆動を行っても耐久性に優れ、長期間安定した特性を維持できる表示素子を提供することができた。 According to the present invention, it has been possible to provide a display element that has a high display speed, has excellent durability even when repeatedly driven, and can maintain stable characteristics for a long period of time.
以下、本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail.
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、対向電極間に、前記一般式(1)で表されるアミド系化合物を電解質の溶媒として含有することを特徴とする表示素子により、表示速度が速く、繰り返し駆動を行っても耐久性に優れ、長期間にわたり使用した際の溶媒揮発を抑制することで表示ムラが改良され、長期間安定した特性を維持できる表示
素子を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。As a result of intensive studies in view of the above problems, the present inventor, as a result of a display element comprising an amide compound represented by the general formula (1) as an electrolyte solvent between the counter electrodes, High display speed, excellent durability even after repeated driving, and suppression of solvent volatilization when used over a long period of time can improve display unevenness and realize a display element that can maintain stable characteristics over a long period of time. It is up to the headline and the present invention.
本発明の表示素子においては、更には、対向電極間に、銀または銀を化学構造中に含む化合物と前記一般式(1)で表される化合物とを含有する電解質を有し、銀の溶解析出を生じさせるように該対向電極の駆動操作をする表示素子であることが好ましい。 The display element of the present invention further includes an electrolyte containing silver or a compound containing silver in the chemical structure and a compound represented by the general formula (1) between the counter electrodes, A display element that drives the counter electrode so as to cause precipitation is preferable.
以下、本発明の詳細について説明する。 Details of the present invention will be described below.
〔電解質〕
本発明でいう「電解質」とは、一般に、水などの溶媒に溶けて、その溶液がイオン伝導性を示す物質(以下、「狭義の電解質」という。)をいうが、本発明の説明においては、狭義の電解質としては、電解質、非電解質を問わず他の金属、化合物等を含有させた混合物を電解質(「広義の電解質」)という。〔Electrolytes〕
The term “electrolyte” as used in the present invention generally refers to a substance that dissolves in a solvent such as water and exhibits a ionic conductivity in the solution (hereinafter, referred to as “electrolyte in a narrow sense”). As a narrowly defined electrolyte, a mixture containing other metals, compounds, etc., regardless of whether it is an electrolyte or a non-electrolyte, is referred to as an electrolyte (“broadly defined electrolyte”).
本発明に係る対向電極間に存在させる電解質は、本発明に係る一般式(1)で表される化合物の他に、有機溶媒、イオン性液体、酸化還元活性物質、支持電解質、錯化剤、白色散乱物、高分子バインダー等を必要に応じて選択して構成されている。 In addition to the compound represented by the general formula (1) according to the present invention, the electrolyte present between the counter electrodes according to the present invention includes an organic solvent, an ionic liquid, a redox active substance, a supporting electrolyte, a complexing agent, A white scatterer, a polymer binder, and the like are selected as necessary.
以下、本発明に係る電解質の各構成要素について、更に説明する。 Hereinafter, each component of the electrolyte according to the present invention will be further described.
(一般式(1)で表される化合物)
前記一般式(1)において、RB1はアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RB2、RB3は各々、アルキル基を表す。(Compound represented by the general formula (1))
In the general formula (1), R B1 represents an alkyl group, an aryl group, an amino group, an alkoxy group or an aryloxy group, and R B2 and R B3 each represents an alkyl group.
RB1、RB2、RB3で各々表されるアルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、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、ドデシル基等が挙げられ、RB1で表されるアリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられ、アミノ基としては、例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、2−エチルヘキシルアミノ基、ドデシルアミノ基、アニリノ基、ナフチルアミノ基、2−ピリジルアミノ基等が挙げられ、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等が挙げられ、アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ基、ナフチルオキシ基等が挙げられる。Examples of the alkyl groups represented by R B1 , R B2 and R B3 include, for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, t-butyl group, pentyl group, cyclopentyl group, hexyl group, cyclohexyl group, octyl group. Group, dodecyl group, etc., and the aryl group represented by R B1 includes, for example, phenyl group, naphthyl group, etc., and the amino group includes, for example, amino group, ethylamino group, dimethylamino group, Examples include a butylamino group, a cyclopentylamino group, a 2-ethylhexylamino group, a dodecylamino group, an anilino group, a naphthylamino group, a 2-pyridylamino group, and the alkoxy group includes, for example, a methoxy group, an ethoxy group, and a propyloxy group. , Pentyloxy group, cyclopentyloxy group, hexyloxy group, cyclohexyloxy Group, octyloxy group, and dodecyloxy group. Examples of the aryloxy group include a phenoxy group, naphthyloxy group and the like.
本発明においては、RB1はアルキル基、アリール基またはアミノ基であることが好ましく、更には、RB1〜RB3が全てアルキル基であり、かつRB1〜RB3の炭素数の総和が、12以上、20以下であることが好ましい。In the present invention, R B1 is preferably an alkyl group, an aryl group or an amino group, and R B1 to R B3 are all alkyl groups, and the total number of carbon atoms of R B1 to R B3 is It is preferable that they are 12 or more and 20 or less.
本発明に係る一般式(1)で表される化合物と組合せる銀または銀を化学構造中に含む化合物としては、本発明の一般式(2)〜(5)で表される化合物が好ましい。本発明の一般式(2)〜(5)で表される化合物は、置換基に電子吸引性基を有していることで、銀イオンの高い拡散速度と高い反応速度を有しているため、本発明に係る一般式(1)で表される化合物を電解質の溶媒として使用したときの表示速度向上効果がより大きくなる。 As the compound containing silver or silver in combination with the compound represented by the general formula (1) according to the present invention in the chemical structure, compounds represented by the general formulas (2) to (5) of the present invention are preferable. Since the compounds represented by the general formulas (2) to (5) of the present invention have an electron-withdrawing group as a substituent, they have a high diffusion rate and a high reaction rate of silver ions. When the compound represented by the general formula (1) according to the present invention is used as an electrolyte solvent, the effect of improving the display speed is further increased.
以下に、本発明に係る一般式(1)で表される化合物の代表的な具体例を示すが、本発明はこれらに限定されない。 Although the typical example of a compound represented by General formula (1) based on this invention below is shown, this invention is not limited to these.
以上の具体例の他に、本発明に係る一般式(1)で表される化合物の具体例としては、特開平5−188547号公報の第8頁〜10頁に記載された例示化合物C−II〜C−XVI、C−XVIII〜C−XX等を挙げることができる。 In addition to the above specific examples, specific examples of the compound represented by the general formula (1) according to the present invention include Exemplified Compound C- described in pages 8 to 10 of JP-A-5-188547. II-C-XVI, C-XVIII-C-XX, etc. can be mentioned.
(有機溶媒)
本発明に係る電解質には、有機溶媒として一般式(1)で表されるアミド系化合物を用いることを特徴とするが、本発明の目的効果を損なわない範囲で、他の有機溶媒を併用してもよい。一般式(1)で表される化合物に併用可能な有機溶媒としては、電解質を形成した後、揮発を起こさず電解質に留まることができる沸点が120〜300℃の範囲にある有機溶媒で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、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメチルスルホキシド、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン、2−(N−メチル)−2−ピロリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、N−メチルプロピオンアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、N−メチルアセトアミド、N,Nジメチルホルムアミド、N−メチルホルムアミド、ブチロニトリル、プロピオニトリル、アセトニトリル、アセチルアセトン、4−メチル−2−ペンタノン、2−ブタノール、1−ブタノール、2−プロパノール、1−プロパノール、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。(Organic solvent)
In the electrolyte according to the present invention, an amide compound represented by the general formula (1) is used as an organic solvent. However, other organic solvents may be used in combination as long as the object and effects of the present invention are not impaired. May be. The organic solvent that can be used in combination with the compound represented by the general formula (1) is an organic solvent having a boiling point in the range of 120 to 300 ° C. that can remain in the electrolyte without causing volatilization after the electrolyte is formed. For example, propylene carbonate, ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, butylene carbonate, γ-butyl lactone, tetramethyl urea, sulfolane, dimethyl sulfoxide, 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone, 2- (N-methyl) -2-pyrrolidinone, hexamethylphosphortriamide, N-methylpropionamide, N, N-dimethylacetamide, N-methylacetamide, N, N dimethylformamide, N-methylformamide, butyronitrile, propiyl Nitrile, acetonitrile, acetylacetone, 4-methyl-2-pentanone, 2-butanol, 1-butanol, 2-propanol, 1-propanol, acetic anhydride, ethyl acetate, ethyl propionate, dimethoxyethane, diethoxyfuran, tetrahydrofuran, ethylene Examples include glycol, diethylene glycol, triethylene glycol monobutyl ether, tricresyl phosphate, 2-ethylhexyl phosphate, dioctyl phthalate, and dioctyl sebacate.
上記有機溶媒の中でも、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−ブチルラクトン等の環状カルボン酸エステル系化合物を用いることが好ましい。 Among the organic solvents, it is preferable to use cyclic carboxylic acid ester compounds such as propylene carbonate, ethylene carbonate, ethyl methyl carbonate, diethyl carbonate, dimethyl carbonate, butylene carbonate, and γ-butyl lactone.
本発明で用いることのできるその他の溶媒として、J.A.Riddick,W.B.Bunger,T.K.Sakano,“Organic Solvents”,4th ed.,John Wiley & Sons(1986)、Y.Marcus,“Ion Solvation”,John Wiley & Sons(1985)、C.Reichardt,“Solvents and Solvent Effects in Chemistry”,2nd ed.,VCH(1988)、G.J.Janz,R.P.T.Tomkins,“Nonaqueous Electorlytes Handbook”,Vol.1,Academic Press(1972)に記載の化合物を挙げることができる。 As other solvents that can be used in the present invention, J.P. A. Riddick, W.M. B. Bunger, T.A. K. Sakano, “Organic Solvents”, 4th ed. , John Wiley & Sons (1986). Marcus, “Ion Solvation”, John Wiley & Sons (1985), C.I. Reichardt, “Solvents and Solvent Effects in Chemistry”, 2nd ed. VCH (1988), G .; J. et al. Janz, R.A. P. T.A. Tomkins, “Nonqueous Electronics Handbook”, Vol. 1, Academic Press (1972).
(イオン性液体)
本発明に係る電解質にはイオン性液体を添加することができる。本発明でいうイオン性液体とは、室温でも液体で存在する塩を指し、例えば、イミダゾリウム、ピリジニウム等の陽イオンと、フッ化物イオンやトリフラート等の陰イオンの組合せから選択することができる。(Ionic liquid)
An ionic liquid can be added to the electrolyte according to the present invention. The ionic liquid referred to in the present invention refers to a salt that exists in a liquid state even at room temperature, and can be selected from, for example, a combination of a cation such as imidazolium or pyridinium and an anion such as fluoride ion or triflate.
(高分子バインダー)
本発明に係る電解質に適用可能な高分子バインダーとして、表示素子の特性や電解質の粘度の観点から、例えば、ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリフッ化ビリニデン等の様々な高分子化合物の中から選択することができるが、本発明においては、高分子バインダーとしてブチラール樹脂を用いることが好ましい。本発明においては、ブチラール樹脂を有機溶媒に添加した後、加熱溶解して用いることができ、有機溶媒とブチラール樹脂との質量比は10:1〜2:1の範囲にあることが好ましく、より好ましい範囲は10:1〜10:3である。(Polymer binder)
As a polymer binder applicable to the electrolyte according to the present invention, from the viewpoint of the characteristics of the display element and the viscosity of the electrolyte, for example, from various polymer compounds such as butyral resin, polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, and polyvinylidene fluoride. In the present invention, it is preferable to use a butyral resin as the polymer binder. In the present invention, after adding a butyral resin to an organic solvent, it can be heated and dissolved, and the mass ratio of the organic solvent to the butyral resin is preferably in the range of 10: 1 to 2: 1. A preferred range is 10: 1 to 10: 3.
本発明に係る電解質に適用可能なブチラール樹脂の具体例としては、例えば、電気化学工業株式会社製の#3000−1、#3000−2、#3000−4、#3000−K、#4000−2、#5000−A、#5000−D、#6000−C、#6000−AS、#6000−CS、積水化学工業株式会社製のエスレックシリーズ等が挙げられる。 Specific examples of the butyral resin applicable to the electrolyte according to the present invention include, for example, # 3000-1, # 3000-2, # 3000-4, # 3000-K, # 4000-2 manufactured by Denki Kagaku Kogyo Co., Ltd. , # 5000-A, # 5000-D, # 6000-C, # 6000-AS, # 6000-CS, Sreck series manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd., and the like.
(スペーサ)
本発明の表示素子においては、電解質にスペーサーを添加することができる。本発でいうスペーサーとは、対向電極間のギャップを制御するための微粒子であり、例えば、液晶ディスプレイ等に使用されているガラス製またはアクリル樹脂製またはシリカ製等の微小真球を使用することができる。平均粒径は、電解質中での分散安定性またはスクリーン印刷適性または表示素子特性の観点から、10μm以上50μm以下の範囲にあることが好ましい。(Spacer)
In the display element of the present invention, a spacer can be added to the electrolyte. The spacer in the present invention is a fine particle for controlling the gap between the counter electrodes, and for example, a microsphere made of glass, acrylic resin, silica, or the like used for a liquid crystal display or the like is used. Can do. The average particle diameter is preferably in the range of 10 μm or more and 50 μm or less from the viewpoint of dispersion stability in the electrolyte, screen printing suitability, or display element characteristics.
(白色散乱物)
本発明に係る電解には、白色散乱物を適用することができる。本発明でいう白色散乱物とは、電解質に添加することで表示色を調整できる全ての材料であり、好ましくは無機系材料、より好ましくは金属酸化物である。金属酸化物としては、例えば、二酸化チタン(アナターゼ型あるいはルチル型)、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよび水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、アルカリ土類金属塩、タルク、カオリン、ゼオライト、酸性白土、ガラス等を挙げることができる。(White scattered matter)
A white scatterer can be applied to the electrolysis according to the present invention. The white scattering material referred to in the present invention is any material that can adjust the display color by adding it to the electrolyte, preferably an inorganic material, more preferably a metal oxide. Examples of the metal oxide 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 salts, talc, kaolin, zeolite, acidic clay, glass and the like can be mentioned.
また、有機化合物として、ポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、アイオノマー、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素−ホルマリン樹脂、メラミン−ホルマリン樹脂、ポリアミド樹脂などが単体または複合混合で、または粒子中に屈折率を変化させるボイドを有する状態で使用されてもよい。 In addition, as organic compounds, polyethylene, polystyrene, acrylic resin, ionomer, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, benzoguanamine resin, urea-formalin resin, melamine-formalin resin, polyamide resin, etc. are used alone or in a composite mixture, or in particles You may use it in the state which has the void which changes a refractive index.
本発明では、上記着色材料の中でも、二酸化チタン、酸化亜鉛、水酸化亜鉛が好ましく用いられ、特に、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、二酸化チタンを用いることがより好ましい。また、二酸化チタンは、無機酸化物(Al2O3またはSiO2)で表面処理した二酸化チタンであることが好ましい。In the present invention, among the coloring materials, titanium dioxide, zinc oxide, and zinc hydroxide are preferably used. In particular, titanium dioxide is used from the viewpoint of preventing coloring at high temperatures and reflectivity of the element due to refractive index. Is more preferable. Moreover, titanium dioxide is preferably titanium dioxide surface treated with an inorganic oxide (Al 2 O 3 or SiO 2).
本発明に係る白色散乱物は、本発明に係る電解質を構成する有機溶媒とブチラール樹脂との混合物に添加し、超音波分散機やビーズミル等の湿式微粉砕分散機を用いて電解質中に分散させて使用することができる。 The white scattering material according to the present invention is added to the mixture of the organic solvent and butyral resin constituting the electrolyte according to the present invention, and is dispersed in the electrolyte using a wet pulverizing disperser such as an ultrasonic disperser or a bead mill. Can be used.
本発明においては、有機溶媒と着色材料との質量比が10:1〜1:1の範囲であることが好ましく、より好ましくは5:1〜5:4である。 In the present invention, the mass ratio of the organic solvent to the coloring material is preferably in the range of 10: 1 to 1: 1, more preferably 5: 1 to 5: 4.
本発明に係る白色散乱物は、有機溶媒やイオン性液体にブチラール樹脂を溶解後に白色散乱物を添加することが好ましい。 The white scattering material according to the present invention is preferably added after the butyral resin is dissolved in an organic solvent or an ionic liquid.
本発明の表示素子は、対向電極間に白色散乱物を含んだ多孔質層(以下、多孔質白色散乱層)を形成してもよい。多孔質白色散乱層は、白色散乱物及び分散溶媒及び蛍光増白剤及び高分子化合物を含有した分散物を塗布方式、インクジェット方式、印刷方式等で形成することができる。多孔質白色散乱層の好ましい形成方式は、スクリーン印刷方式である。 In the display element of the present invention, a porous layer containing a white scattering material (hereinafter referred to as a porous white scattering layer) may be formed between the counter electrodes. The porous white scattering layer can be formed by applying a white scatterer, a dispersion solvent, a dispersion containing a fluorescent brightening agent and a polymer compound by a coating method, an inkjet method, a printing method, or the like. A preferred method of forming the porous white scattering layer is a screen printing method.
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 film 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.
本発明でいう多孔質とは、多孔質の白色散乱物を形成した後、該散乱物上に、銀または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質液を与えた後に対向電極で挟み込み、対向電極間に電位差を与え、銀の溶解析出反応を生じさせることが可能で、イオン種が電極間で移動可能な貫通状態のことを言う。 Porous as used in the present invention means that after forming a porous white scatterer, an electrolyte solution containing silver or a compound containing silver in the chemical structure is provided on the scatterer, and then sandwiched between counter electrodes. This refers to a penetrating state in which a potential difference can be applied between opposing electrodes to cause a dissolution and precipitation reaction of silver, and ion species can move between the electrodes.
(銀または銀を化学構造中に含む化合物)
本発明に係る電解質に含有される銀または銀を化学構造中に含む化合物とは、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態等の相の状態種、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種は、特に問わない。(Silver or a compound containing silver in the chemical structure)
Examples of the compound containing silver or silver contained in the electrolyte according to the present invention in the chemical structure include compounds such as silver oxide, silver sulfide, metallic silver, silver colloidal particles, silver halide, silver complex compounds, and silver ions. 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に含まれる銀イオン濃度は、0.2モル/kg≦[Ag]≦2.0モル/kgが好ましい。銀イオン濃度が0.2モル/kgより少ないと希薄な銀溶液となり駆動速度が遅延し、2モル/kgよりも大きいと溶解性が劣化し、低温保存時に析出が起きやすくなる傾向にあり不利である。 The silver ion concentration contained in the electrolyte according to the present invention is preferably 0.2 mol / kg ≦ [Ag] ≦ 2.0 mol / kg. If the silver ion concentration is less than 0.2 mol / kg, it becomes a dilute silver solution, and the driving speed is delayed. If it is greater than 2 mol / kg, the solubility deteriorates, and precipitation tends to occur during low-temperature storage, which is disadvantageous. It is.
(一般式(2)または一般式(3)で表される化合物)
本発明においては、上記銀を化学構造中に含む化合物としては、下記一般式(2)または(3)で表される化合物が好ましい。(Compound represented by general formula (2) or general formula (3))
In the present invention, the compound containing silver in the chemical structure is preferably a compound represented by the following general formula (2) or (3).
一般式(2)
R1−SO3−Ag
一般式(3)
R2−CO2−Ag
式中、R1及びR2は各々電子吸引性基を表し、ハメットの置換基定数σmが+0.2以上の置換基を表す。より好ましくは、ハメットの置換基定数σmが+0.3以上の置換基である。General formula (2)
R 1 —SO 3 —Ag
General formula (3)
R 2 —CO 2 —Ag
In the formula, each of R 1 and R 2 represents an electron-withdrawing group, and represents a substituent having Hammett's substituent constant σ m of +0.2 or more. More preferred is a substituent having a Hammett's substituent constant σ m of +0.3 or more.
本発明におけるハメットの置換基定数σmでは、置換安息香酸の酸解離平衡定数における置換基の効果を数値で表したものを言う。The Hammett substituent constant σ m in the present invention refers to a numerical value representing the effect of the substituent on the acid dissociation equilibrium constant of the substituted benzoic acid.
本発明の条件を満たすR1及びR2で表される置換基としては、例えば、CBr3、CCl3、CF3、CN、CHO、CONH2、C=CH、CH2SO2CF3、COCH3、CO2CH3、C=O(NHCH3)、C=S(NHCH3)、CF(CF3)2、C(OH)(CF3)2、CH=CHCN、CH=CHCHO、CO2C2H5、CF2CF2CF2CF3、CH=CHCOCH3、C6Cl5、C6CF5、OCF3、OCHF2、OSO2CH3、OCF2CHFCl、OCOCH3、OC6H5、OSO2C6H5、POCl2、PCl2、POF2、PF2、PSCl2、P(Cl)N(CH3)2、PO(CH3)2、PO(OCH3)2、PO(C2H5)2、OCF2CF2H、2−C5H4N、OSO2CF3、C(CF3)3、ピロール、CH=C(CN)2、COOC6H5、C(OC)(CF3)2等が挙げられる。Examples of the substituent represented by R 1 and R 2 that satisfy the conditions of the present invention include CBr 3 , CCl 3 , CF 3 , CN, CHO, CONH 2 , C═CH, CH 2 SO 2 CF 3 , COCH. 3 , CO 2 CH 3 , C═O (NHCH 3 ), C═S (NHCH 3 ), CF (CF 3 ) 2 , C (OH) (CF 3 ) 2 , CH═CHCN, CH═CHCHO, CO 2 C 2 H 5 , CF 2 CF 2 CF 2 CF 3 , CH═CHCOCH 3 , C 6 Cl 5 , C 6 CF 5 , OCF 3 , OCHF 2 , OSO 2 CH 3 , OCF 2 CHFCl, OCOCH 3 , OC 6 H 5 , OSO 2 C 6 H 5 , POCl 2 , PCl 2 , POF 2 , PF 2 , PSCl 2 , P (Cl) N (CH 3 ) 2 , PO (CH 3 ) 2 , PO (OCH 3 ) 2 , PO (C 2 H 5 ) 2 , OCF 2 CF 2 H, 2-C 5 H 4 N, OSO 2 CF 3 , C (CF 3 ) 3 , pyrrole, CH═C (CN) 2 , COOC 6 H 5 , C (OC) (CF 3 ) 2 and the like.
一般式(2)で表される化合物の代表的な具体例を、以下に示す。 Typical specific examples of the compound represented by the general formula (2) are shown below.
上記例示した一般式(2)で表される化合物のうち、特に好ましい化合物は、例示化合物(2−1)である。 Of the compounds represented by the general formula (2) exemplified above, a particularly preferred compound is the exemplified compound (2-1).
次に、一般式(3)で表される化合物の代表的な具体例を、以下に示す。 Next, typical specific examples of the compound represented by the general formula (3) are shown below.
上記例示した一般式(3)で表される化合物のうち、特に好ましい化合物は、例示化合物(3−1)である。 Of the compounds represented by the general formula (3) exemplified above, a particularly preferred compound is the exemplified compound (3-1).
上記一般式(2)において、置換基R1が前記一般式(4)または(5)で表されることが好ましく、また、一般式(3)において、置換基R2が前記一般式(4)または(5)で表されることが好ましい。In the general formula (2), the substituent R 1 is preferably represented by the general formula (4) or (5). In the general formula (3), the substituent R 2 is represented by the general formula (4). ) Or (5).
前記一般式(4)、(5)において、n=0以上の整数を表し、R3〜R10は、各々前
記一般式(2)、(3)におけるR1、R2としての条件を満たす置換基である。なお、*は結合位置を示す。In the general formulas (4) and (5), n represents an integer of 0 or more, and R 3 to R 10 satisfy the conditions as R 1 and R 2 in the general formulas (2) and (3), respectively. It is a substituent. Note that * indicates a binding position.
一般式(4)で表される化合物の代表的な具体例を、以下に示す。 Typical specific examples of the compound represented by the general formula (4) are shown below.
上記例示した一般式(4)で表される化合物のうち、特に好ましい化合物は、例示化合物(4−1)、(4−2)、(4−5)、(4−6)である。 Of the compounds represented by the general formula (4) exemplified above, particularly preferred compounds are the exemplified compounds (4-1), (4-2), (4-5), and (4-6).
次に、一般式(5)で表される化合物の代表的な具体例を、以下に示す。 Next, typical specific examples of the compound represented by the general formula (5) are shown below.
上記例示した一般式(5)で表される化合物のうち、特に好ましい化合物は、例示化合物(5−1)、(5−2)、(5−5)、(5−6)である。 Among the compounds represented by the general formula (5) exemplified above, particularly preferred compounds are the exemplified compounds (5-1), (5-2), (5-5) and (5-6).
(一般式(6)で表される化合物)
本発明に係る電解質においては、前記一般式(6)で表されるスピロアンモニウム化合物を含有することが好ましい。(Compound represented by the general formula (6))
In the electrolyte which concerns on this invention, it is preferable to contain the spiro ammonium compound represented by the said General formula (6).
一般式(6)
P+R11R12R13R14・X-
上記一般式(6)において、R11、R12、R13、R14は各々アルキル基、アリール基、複素環基またはアラルキル基を表し、同一でも異なっていてもよい。X-はアニオンを表す。General formula (6)
P + R 11 R 12 R 13 R 14 · X -
In the general formula (6), R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represents an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group or an aralkyl group, and may be the same or different. X − represents an anion.
R11〜R14は、互いに独立して水素、飽和または不飽和の炭素数1〜12のアルキル基、炭素数3〜8のシクロアルキル基、炭素数6〜10のアリール基または炭素数7〜11のアラルキル基、R15−X−(R16−Y−)n−(式中、R15は炭素数4以下のアルキル基、R16は炭素数4以下のアルキレン基、X及びYは酸素原子または硫黄原子、nは0〜10の整数を示す)を表し、これらの基は置換基を有していてもよい。R 11 to R 14 are each independently hydrogen, a saturated or unsaturated alkyl group having 1 to 12 carbon atoms, a cycloalkyl group having 3 to 8 carbon atoms, an aryl group having 6 to 10 carbon atoms, or 7 to 7 carbon atoms. 11 aralkyl group, R 15 —X— (R 16 —Y—) n — (wherein R 15 is an alkyl group having 4 or less carbon atoms, R 16 is an alkylene group having 4 or less carbon atoms, and X and Y are oxygen atoms) An atom or a sulfur atom, and n represents an integer of 0 to 10), and these groups may have a substituent.
上述の中でR11〜R14の具体的な例はとしては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチル、ペンチル、ヘキシル、ヘプチル、オクチル、ノニル、デシルなどの直鎖または分枝を有するアルキル基、シクロプロピル、シクロブチル、シクロペンチル、シクロヘキシル、シクロヘプチル、シクロオクチルなどのシクロアルキル基、無置換あるいはハロゲン原子(例えば、F、Cl、Br、I)、水酸基、低級アルコキシ基(例えば、メトキシ、エトキシ、プロポキシ、ブトキシ等の各基)、カルボキシル基、アセチル基、プロパノイル基、チオール基、低級アルキルチオ基(例えば、メチルチオ、エチルチオ、プロピルチオ、ブチルチオ等の各基)、アミノ基、低級アルキルアミノ基、ジ低級アルキルアミノ基などの置換基を1〜3個有するフェニル、ナフチル、トルイル、キシリル等のアリール基、ベンジルなどのアラルキル基などを挙げることができる。Specific examples of R 11 to R 14 in the above are methyl, ethyl, n-propyl, isopropyl, n-butyl, isobutyl, sec-butyl, t-butyl, pentyl, hexyl, heptyl, octyl, A linear or branched alkyl group such as nonyl and decyl; a cycloalkyl group such as cyclopropyl, cyclobutyl, cyclopentyl, cyclohexyl, cycloheptyl, cyclooctyl; unsubstituted or halogen atom (eg, F, Cl, Br, I ), Hydroxyl group, lower alkoxy group (eg, methoxy, ethoxy, propoxy, butoxy, etc.), carboxyl group, acetyl group, propanoyl group, thiol group, lower alkylthio group (eg, methylthio, ethylthio, propylthio, butylthio, etc.) Each group), amino group, lower alkylamino Groups, aryl groups such as phenyl, naphthyl, toluyl and xylyl having 1 to 3 substituents such as a di-lower alkylamino group, and aralkyl groups such as benzyl.
また、R15の具体的な例としては、メチル、エチル、n−プロピル、イソプロピル、n−ブチル、イソブチル、sec−ブチル、t−ブチルなどのアルキル基などが挙げられ、R16としてはメチレン、エチレン、プロピレン、ブチレンなどのアルキレン基などを挙げることができる。Further, specific examples of R 15 include methyl, ethyl, n- propyl, isopropyl, n- butyl, isobutyl, sec- butyl, and alkyl groups such as t- butyl and the like, methylene as R 16, Examples thereof include alkylene groups such as ethylene, propylene, and butylene.
X-で表されるアニオン種としては、アニオンであれば如何なる化合物でもよい。具体例としては、(FSO2)2N-、(CF3SO2)2N-、CH3SO4 -、Br-、Cl-、OH-、NO3 -、PF6 -、BF4 -、CH3−Ph−SO3 -、CF3SO3 -、C8F17SO3 -、C4H9SO3 -、CH3OSO3 -、C8H17SO3 -、(CF3SO2)3C-、HSCN-、CH3COO-、C8H17COO-、(CN)2N-が挙げられる。X - is the anion species represented by may be any compound as long as the anion. Specific examples include (FSO 2 ) 2 N − , (CF 3 SO 2 ) 2 N − , CH 3 SO 4 − , Br − , Cl − , OH − , NO 3 − , PF 6 − , BF 4 − , CH 3 —Ph—SO 3 − , CF 3 SO 3 − , C 8 F 17 SO 3 − , C 4 H 9 SO 3 − , CH 3 OSO 3 − , C 8 H 17 SO 3 − , (CF 3 SO 2 ) 3 C − , HSCN − , CH 3 COO − , C 8 H 17 COO − , (CN) 2 N − .
(メルカプト系化合物、チオエーテル系化合物)
本発明に係る電解質では、上記説明した着色材料、ブチラール樹脂、有機溶媒と共に、メルカプト系化合物またはチオエーテル系化合物を含有していることが好ましく、更には、メルカプト系化合物が、前記一般式(7)で表される化合物であること、あるいはチオエーテル系化合物が、前記一般式(8)で表される化合物であることが好ましい。(Mercapto compounds, thioether compounds)
The electrolyte according to the present invention preferably contains a mercapto compound or a thioether compound together with the above-described coloring material, butyral resin, and organic solvent. Further, the mercapto compound contains the general formula (7). It is preferable that it is a compound represented by these, or that a thioether type compound is a compound represented by the said General formula (8).
〈一般式(7)で表される化合物〉
前記一般式(7)において、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はイミダゾール環類を除く含窒素複素環を表す。nは0〜5の整数を表し、R1は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボンアミド基、アリールカルボンアミド基、アルキルスルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基または複素環基を表し、nが2以上の場合、それぞれのR1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。<Compound represented by formula (7)>
In the general formula (7), M represents a hydrogen atom, a metal atom, or quaternary ammonium. Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring excluding imidazole rings. n represents an integer of 0 to 5, and R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonamide group, an arylcarbonamide group, an alkylsulfonamide group, an arylsulfonamide group, an alkoxy group, an aryloxy group Group, alkylthio group, arylthio group, alkylcarbamoyl group, arylcarbamoyl group, carbamoyl group, alkylsulfamoyl group, arylsulfamoyl group, sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryl Represents an oxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an amino group, a hydroxy group or a heterocyclic group, and when n is 2 or more, each R 1 is They may be the same or different, and may be linked together to form a condensed ring.
一般式(7)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、NH4、N(CH3)4、N(C4H9)4、N(CH3)3C12H25、N(CH3)3C16H33、N(CH3)3CH2C6H5等が挙げられる。Examples of the metal atom represented by M in the general formula (7) 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(7)のZで表され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、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 represented by Z in the general formula (7) include tetrazole ring, triazole ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring, indole ring, oxazole ring, benzoxazole ring, benzothiazole ring, benzoselena Examples thereof include a sol ring and a naphthoxazole ring.
一般式(7)のR1で表されるハロゲン原子としては、例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子等が挙げられ、アルキル基としては、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、ベンジル等の各基が挙げられ、アリール基としては、例えば、フェニル、ナフチル等の各基が挙げられ、アルキルカルボンアミド基としては、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の各基が挙げられ、アリールカルボンアミド基としては、例えば、ベンゾイルアミノ等が挙げられ、アルキルスルホンアミド基としては、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が挙げられ、アリールスルホンアミド基としては、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が挙げられ、アリールオキシ基としては、例えば、フェノキシ等が挙げられ、アルキルチオ基としては、例えば、メチルチオ、エチルチオ、ブチルチオ等の各基が挙げられ、アリールチオ基としては、例えば、フェニルチオ基、トリルチオ基等が挙げられ、アルキルカルバモイル基としては、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の各基が挙げられ、アリールカルバモイル基としては、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の各基が挙げられ、アルキルスルファモイル基としては、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の各基が挙げられ、アリールスルファモイル基としては、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の各基が挙げられ、アルキルスルホニル基としては、例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基等が挙げられ、アリールスルホニル基としては、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の各基が挙げられ、アルコキシカルボニル基としては、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の各基が挙げられ、アリールオキシカルボニル基としては、例えばフェノキシカルボニル等が挙げられ、アルキルカルボニル基としては、例えば、アセチル、プロピオニル、ブチロイル等の各基が挙げられ、アリールカルボニル基としては、例えば、ベンゾイル基、アルキルベンゾイル基等が挙げられ、アシルオキシ基としては、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の各基が挙げられ、複素環基としては、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。Examples of the halogen atom represented by R 1 in the general formula (7) include a fluorine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom. Examples of the alkyl group include methyl, ethyl, propyl, i- Examples include propyl, butyl, t-butyl, pentyl, cyclopentyl, hexyl, cyclohexyl, octyl, dodecyl, hydroxyethyl, methoxyethyl, trifluoromethyl, benzyl, etc. Examples of the aryl group include phenyl, naphthyl and the like. Examples of the alkylcarbonamide group include acetylamino, propionylamino, butyroylamino and the like. Examples of the arylcarbonamide group include benzoylamino and the like. Examples of the sulfonamide group include methanesulfonyl. Minosulfonyl, ethanesulfonylamino group and the like, arylsulfonamide groups include, for example, benzenesulfonylamino group, toluenesulfonylamino group and the like, and aryloxy groups include, for example, phenoxy and the like, alkylthio Examples of the group include each group such as methylthio, ethylthio, and butylthio. Examples of the arylthio group include phenylthio group and tolylthio group. Examples of the alkylcarbamoyl group include methylcarbamoyl, dimethylcarbamoyl, Examples include ethyl carbamoyl, diethyl carbamoyl, dibutyl carbamoyl, piperidyl carbamoyl, morpholyl carbamoyl and the like, and aryl carbamoyl groups include, for example, phenyl carbamoyl, methyl phenyl carbamoyl Examples include groups such as vamoyl, ethylphenylcarbamoyl, and benzylphenylcarbamoyl. Examples of the alkylsulfamoyl group include methylsulfamoyl, dimethylsulfamoyl, ethylsulfamoyl, diethylsulfamoyl, and dibutylsulfamoyl. Examples of each group include moyl, piperidylsulfamoyl, morpholylsulfamoyl, and arylsulfamoyl groups include, for example, phenylsulfamoyl, methylphenylsulfamoyl, ethylphenylsulfamoyl, benzylphenylsulfamoyl. Examples of the alkylsulfonyl group include a methanesulfonyl group and an ethanesulfonyl group. Examples of the arylsulfonyl group include phenylsulfonyl and 4-chlorophenylsulfonyl. Examples of each group include p-toluenesulfonyl and the like. Examples of the alkoxycarbonyl group include groups such as methoxycarbonyl, ethoxycarbonyl and butoxycarbonyl. Examples of the aryloxycarbonyl group include phenoxycarbonyl and the like. Examples of the alkylcarbonyl group include acetyl, propionyl, butyroyl, and the like. Examples of the arylcarbonyl group include a benzoyl group and an alkylbenzoyl group. Examples of the acyloxy group include acetyloxy. , Propionyloxy, butyroyloxy and the like, and examples of the heterocyclic group include oxazole ring, thiazole ring, triazole ring, selenazole ring, tetrazole ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring, thiazol ring, and the like. Down ring, a triazine ring, a benzoxazole ring, benzothiazole ring, an indolenine ring, benzimidazole benzoselenazole ring, naphthothiazole ring, triazaindolizine ring, diaza indolizine ring, tetraazacyclododecane indolizine ring group, and the like. These substituents further include those having a substituent.
次に、一般式(7)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ているわけではない。 Next, although the preferable specific example of a compound represented by General formula (7) is shown, this invention is not necessarily limited to these compounds.
〈一般式(8)で表される化合物〉
前記一般式(8)において、R2、R3は各々アルキル基、アリール基または複素環基を表し、それぞれ同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して環を形成してもよい。<Compound represented by formula (8)>
In the general formula (8), R 2 and R 3 each represents an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and may be the same or different, and may be linked to each other to form a ring. Also good.
前記一般式(8)のR2、R3で表されるアルキル基としては、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、ベンジル等の各基が挙げられ、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等が挙げられ、複素環基としては、例えば、オキサゾール環、イミダゾール環、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、ベンズイミダゾール環、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。Examples of the alkyl group represented by R 2 and R 3 in the general formula (8) include methyl, ethyl, propyl, i-propyl, butyl, t-butyl, pentyl, cyclopentyl, hexyl, cyclohexyl, octyl, and dodecyl. , Hydroxyethyl, methoxyethyl, trifluoromethyl, benzyl, and the like. Examples of the aryl group include a phenyl group and a naphthyl group. Examples of the heterocyclic group include an oxazole ring and an imidazole ring. , Thiazole ring, triazole ring, selenazole ring, tetrazole ring, oxadiazole ring, thiadiazole ring, thiazine ring, triazine ring, benzoxazole ring, benzthiazole ring, benzimidazole ring, indolenine ring, benzselenazole ring, naphthothiazole Ring, Triazaindori Down ring, diaza indolizine ring, tetraazacyclododecane indolizine ring group, and the like. These substituents further include those having a substituent.
次に、一般式(8)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ているわけではない Next, although the preferable specific example of a compound represented by General formula (8) is shown, this invention is not necessarily limited to these compounds.
(ハロゲンイオン、銀イオン濃度比)
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[Ag](モル/kg)としたとき、下式(1)で規定する条件を満たすことが好ましい。(Halogen ion, silver 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 [Ag] (mol / kg), it is preferable to satisfy the condition defined by the following formula (1).
式(1)
0≦[X]/[Ag]≦0.01
本発明でいうハロゲン原子とは、ヨウ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子のことをいう。[X]/[Ag]が0.01よりも大きい場合は、銀の酸化還元反応時に、X−→X2が生じ、X2は黒化銀と容易にクロス酸化して黒化銀を溶解させ、メモリー性を低下させる要因の1つになるので、ハロゲン原子のモル濃度は銀のモル濃度に対してできるだけ低い方が好ましい。本発明においては、0≦[X]/[Ag]≦0.001がより好ましい。ハロゲンイオンを添加する場合、ハロゲン種については、メモリー性向上の観点から、各ハロゲン種モル濃度総和が[I]<[Br]<[Cl]<[F]であることが好ましい。Formula (1)
0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.01
The halogen atom as used in the field of this invention means an iodine atom, a chlorine atom, a bromine atom, and a fluorine atom. When [X] / [Ag] is larger than 0.01, X− → X 2 is generated during the oxidation-reduction reaction of silver, and X 2 easily cross-oxidizes with blackened silver to dissolve the blackened silver. Therefore, the molar concentration of halogen atoms is preferably as low as possible relative to the molar concentration of silver. In the present invention, 0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.001 is more preferable. In the case of adding halogen ions, the halogen species preferably have a total molar concentration of [I] <[Br] <[Cl] <[F] from the viewpoint of improving memory properties.
〔表示素子の構成〕
本発明の表示素子においては、上記説明した電解質の他、必要に応じて種々の構成層を設けることができる。例えば、対向電極上にエレクトロクロミック性を示す化合物を含有した層を形成して、カラー表示が可能な素子構成を取ることもできる。[Configuration of display element]
In the display element of the present invention, various constituent layers can be provided as necessary in addition to the electrolyte described above. For example, a layer containing a compound exhibiting electrochromic properties may be formed on the counter electrode, so that an element structure capable of color display can be taken.
本発明の表示素子において、表示部には、対応する1つの対向電極が設けられている。表示部に近い対向電極(表示側電極)の1つである電極1には、ITO電極等の透明電極、他方の電極2(非表示側電極)には銀電極等の金属電極が設けられている。電極1と電極2との間には、銀または銀を化学構造中に含む化合物を有する電解質が担持されており、対向電極間に正負両極性の電圧を印加することにより、電極1と電極2上で銀の酸化還元反応が行なわれ、還元状態の黒い銀画像と、酸化状態の透明な銀の状態を可逆的に切り替えることができる。 In the display element of the present invention, the display portion is provided with one corresponding counter electrode. The electrode 1 that is one of the counter electrodes (display side electrodes) close to the display unit is provided with a transparent electrode such as an ITO electrode, and the other electrode 2 (non-display side electrode) is provided with a metal electrode such as a silver electrode. Yes. An electrolyte having silver or a compound containing silver in the chemical structure is supported between the electrode 1 and the electrode 2, and by applying a voltage of both positive and negative polarity between the counter electrodes, the electrode 1 and the electrode 2 are supported. A silver oxidation-reduction reaction is performed on the top, so that a black silver image in a reduced state and a transparent silver state in an oxidized state can be switched reversibly.
(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、バインダー等を添加して部分的に融着させ粒子間に生じた孔を利用する)、抽出法(溶剤に可溶な有機物又は無機物類と溶剤に溶解しないバインダー等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物又は無機物類を溶解させ細孔を得る)、高分子重合体等を加熱や脱気するなどして発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子類の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法等の公知の形成方法を用いることができる。具体的には、特開平10−30181号、特開2003−107626号、特公平7−95403号、特許第2635715号、同第2849523号、同第2987474号、同第3066426号、同第3464513号、同第3483644号、同第3535942号、同第3062203号等に記載の電子絶縁層を挙げることができる。 As a method for forming a porous film, a sintering method (fusing method) (using fine pores formed between particles by partially fusing polymer fine particles and inorganic particles by adding a binder, etc.), extraction method (After forming a constituent layer with a solvent-soluble organic substance or inorganic substance and a binder that does not dissolve in the solvent, the organic substance or inorganic substance is dissolved with the solvent to obtain pores), 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 operating good solvent and poor solvent, radiation irradiation method for forming pores by radiating various radiation The method can be used. Specifically, JP-A-10-30181, JP-A-2003-107626, JP-B-7-95403, JP-A-2635715, JP-A-2894523, JP-A-2987474, JP-A-3066426, and JP-A-3464513. No. 3,483,464, No. 3535942, No. 30622203, and the like.
(その他の添加剤)
本発明の表示素子の構成層には、保護層、フィルター層、ハレーション防止層、クロスオーバー光カット層、バッキング層等の補助層を挙げることができ、これらの補助層中には、各種の化学増感剤、貴金属増感剤、感光色素、強色増感剤、カプラー、高沸点溶剤、カブリ防止剤、安定剤、現像抑制剤、漂白促進剤、定着促進剤、混色防止剤、ホルマリンスカベンジャー、色調剤、硬膜剤、界面活性剤、増粘剤、可塑剤、スベリ剤、紫外線吸収剤、イラジエーション防止染料、フィルター光吸収染料、防培剤、ポリマーラテックス、重金属、帯電防止剤、マット剤等を、必要に応じて含有させることができる。(Other additives)
Examples of the constituent layers of the display element of the present invention include auxiliary layers such as a protective layer, a filter layer, an antihalation layer, a crossover light cut layer, and a backing layer. Sensitizer, noble metal sensitizer, photosensitive dye, supersensitizer, coupler, high boiling point solvent, antifoggant, stabilizer, development inhibitor, bleach accelerator, fixing accelerator, color mixing inhibitor, formalin scavenger, Toning agent, hardener, surfactant, thickener, plasticizer, slip agent, UV absorber, irradiation prevention dye, filter light absorbing dye, culture medium, polymer latex, heavy metal, antistatic agent, matting agent Etc. can be contained as required.
上述したこれらの添加剤は、より詳しくは、リサーチ・ディスクロージャー(以下、RDと略す)第176巻Item/17643(1978年12月)、同184巻Item/18431(1979年8月)、同187巻Item/18716(1979年11月)及び同308巻Item/308119(1989年12月)に記載されている。 These additives mentioned above are more specifically described in Research Disclosure (hereinafter abbreviated as RD), Volume 176 Item / 17643 (December 1978), Volume 184, Item / 18431 (August 1979), 187. Volume Item / 18716 (November 1979) and Volume 308 Item / 308119 (December 1989).
これら三つのリサーチ・ディスクロージャーに示されている化合物種類と記載箇所を以下に掲載した。 The types of compounds and their descriptions shown in these three research disclosures are listed below.
添加剤 RD17643 RD18716 RD308119
頁 分類 頁 分類 頁 分類
化学増感剤 23 III 648右上 96 III
増感色素 23 IV 648〜649 996〜8 IV
減感色素 23 IV 998 IV
染料 25〜26 VIII 649〜650 1003 VIII
現像促進剤 29 XXI 648右上
カブリ抑制剤・安定剤
24 IV 649右上 1006〜7 VI
増白剤 24 V 998 V
硬膜剤 26 X 651左 1004〜5 X
界面活性剤 26〜7 XI 650右 1005〜6 XI
帯電防止剤 27 XII 650右 1006〜7 XIII
可塑剤 27 XII 650右 1006 XII
スベリ剤 27 XII
マット剤 28 XVI 650右 1008〜9 XVI
バインダー 26 XXII 1003〜4 IX
支持体 28 XVII 1009 XVII
(基板)
本発明で用いることのできる基板としては、例えば、ポリエチレンやポリプロピレン等のポリオレフィン類、ポリカーボネート類、セルロースアセテート、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンジナフタレンジカルボキシラート、ポリエチレンナフタレート類、ポリ塩化ビニル、ポリイミド、ポリビニルアセタール類、ポリスチレン等の合成プラスチックフィルムも好ましく使用できる。また、シンジオタクチック構造ポリスチレン類も好ましい。これらは、例えば、特開昭62−117708号、特開平1−46912、同1−178505号の各公報に記載されている方法により得ることができる。更に、ステンレス等の金属製基盤や、バライタ紙、及びレジンコート紙等の紙支持体ならびに上記プラスチックフィルムに反射層を設けた支持体、特開昭62−253195号(29〜31頁)に支持体として記載されたものが挙げられる。RDNo.17643の28頁、同No.18716の647頁右欄から648頁左欄及び同No.307105の879頁に記載されたものも好ましく使用できる。これらの支持体には、米国特許第4,141,735号のようにTg以下の熱処理を施すことで、巻き癖をつきにくくしたものを用いることができる。また、これらの支持体表面を支持体と他の構成層との接着の向上を目的に表面処理を行っても良い。本発明では、グロー放電処理、紫外線照射処理、コロナ処理、火炎処理を表面処理として用いることができる。更に公知技術第5号(1991年3月22日アズテック有限会社発行)の44〜149頁に記載の支持体を用いることもできる。更にRDNo.308119の1009頁やプロダクト・ライセシング・インデックス、第92巻P108の「Supports」の項に記載されているものが挙げられる。その他に、ガラス基板や、ガラスを練りこんだエポキシ樹脂を用いることができる。Additive RD17643 RD18716 RD308119
Page Classification Page Classification Page Classification Chemical sensitizer 23 III 648 Upper right 96 III
Sensitizing dye 23 IV 648-649 996-8 IV
Desensitizing dye 23 IV 998 IV
Dye 25-26 VIII 649-650 1003 VIII
Development accelerator 29 XXI 648 Upper right Anti-fogging agent / stabilizer
24 IV 649 Upper right 1006-7 VI
Brightener 24 V 998 V
Hardener 26 X 651 Left 1004-5 X
Surfactant 26-7 XI 650 Right 1005-6 XI
Antistatic agent 27 XII 650 Right 1006-7 XIII
Plasticizer 27 XII 650 Right 1006 XII
Slipper 27 XII
Matting agent 28 XVI 650 Right 1008-9 XVI
Binder 26 XXII 1003-4 IX
Support 28 XVII 1009 XVII
(substrate)
Examples of the substrate that can be used in the present invention include polyolefins such as polyethylene and polypropylene, polycarbonates, cellulose acetate, polyethylene terephthalate, polyethylene dinaphthalene dicarboxylate, polyethylene naphthalates, polyvinyl chloride, polyimide, and polyvinyl acetal. Synthetic plastic films such as polystyrene can also be preferably used. Syndiotactic polystyrenes are also preferred. These can be obtained, for example, by the methods described in JP-A Nos. 62-117708, 1-46912 and 1-178505. Further, a metal substrate such as stainless steel, a paper support such as baryta paper and resin coated paper, and a support provided with a reflective layer on the plastic film, supported by JP-A-62-253195 (pages 29-31) The thing described as a body is mentioned. RDNo. 17643, page 28, ibid. No. 18716, page 647, right column to page 648, left column, and No. 307105, page 879 can also be preferably used. As these supports, those having resistance to curling due to heat treatment of Tg or less as in US Pat. No. 4,141,735 can be used. Further, the surface of these supports may be subjected to surface treatment for the purpose of improving the adhesion between the support and other constituent layers. In the present invention, glow discharge treatment, ultraviolet irradiation treatment, corona treatment, and flame treatment can be used as the surface treatment. Furthermore, the support body described in pages 44 to 149 of publicly known technology No. 5 (issued by Aztec Co., Ltd. on March 22, 1991) can also be used. Furthermore, RDNo. 308119, page 1009, Product Licensing Index, Volume 92, P108, “Supports”, and the like. In addition, a glass substrate or an epoxy resin kneaded with glass can be used.
(電極)
本発明の表示素子においては、対向電極の少なくとも1種が金属電極であることが好ましい。金属電極としては、例えば、白金、金、パラジウム、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、ビスマス、及びそれら合金等、公知の金属種を用いることができる。(electrode)
In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the counter electrodes is a metal electrode. As the metal electrode, for example, a known metal species such as platinum, gold, palladium, silver, copper, aluminum, zinc, nickel, titanium, bismuth, and alloys thereof can be used.
本発明において、金属電極は、必要に応じて2層以上の複数層からなる構成を取ってもよい。金属電極の最表面は、電極の耐久性の観点から高分子膜中に含まれる金属よりもイオン化傾向が小さい金属から形成されていることが好ましい。 In the present invention, the metal electrode may take a configuration composed of two or more layers as required. The outermost surface of the metal electrode is preferably formed of a metal having a smaller ionization tendency than the metal contained in the polymer film from the viewpoint of electrode durability.
電極の作製方法は、電解メッキ法、無電解メッキ法、置換メッキ法、蒸着法、印刷法、インクジェット法、スピンコート法、CVD法等の既存の方法を用いることができる。 As an electrode manufacturing method, an existing method such as an electrolytic plating method, an electroless plating method, a displacement plating method, a vapor deposition method, a printing method, an ink jet method, a spin coating method, or a CVD method can be used.
また、本発明の表示素子は、対向電極の少なくとも1種が透明電極であることが好ましい。透明電極としては、透明で電気を通じるものであれば特に制限はない。例えば、Indium Tin Oxide(ITO:インジウム錫酸化物)、Indium Zinc Oxide(IZO:インジウム亜鉛酸化物)、フッ素ドープ酸化スズ(FTO)、酸化インジウム、酸化亜鉛、白金、金、銀、ロジウム、銅、クロム、炭素、アルミニウム、シリコン、アモルファスシリコン、BSO(Bismuth Silicon Oxide)等が挙げられる。電極をこのように形成するには、例えば、基板上にITO膜をスパッタリング法等でマスク蒸着するか、ITO膜を全面形成した後、フォトリソグラフィ法でパターニングすればよい。表面抵抗値としては、100Ω/□以下が好ましく、10Ω/□以下がより好ましい。透明電極の厚みは特に制限はないが、0.1〜20μmであるのが一般的である。 In the display element of the present invention, it is preferable that at least one of the counter electrodes is a transparent electrode. The transparent electrode is not particularly limited as long as it is transparent and conducts electricity. For example, Indium Tin Oxide (ITO: Indium Tin Oxide), Indium Zinc Oxide (IZO: Indium Zinc Oxide), Fluorine Doped Tin Oxide (FTO), Indium Oxide, Zinc Oxide, Platinum, Gold, Silver, Rhodium, Copper, Examples thereof include chromium, carbon, aluminum, silicon, amorphous silicon, and BSO (Bismuth Silicon Oxide). In order to form the electrode in this manner, for example, an ITO film may be vapor-deposited on the substrate by a sputtering method or the like, or an ITO film may be formed on the entire surface and then patterned by a photolithography method. The surface resistance value is preferably 100Ω / □ or less, and more preferably 10Ω / □ or less. The thickness of the transparent electrode is not particularly limited, but is generally 0.1 to 20 μm.
(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)
In the display element of the present invention, a sealant, a columnar structure, and spacer particles can be used as necessary.
シール剤は外に漏れないように封入するためのものであり封止剤とも呼ばれ、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン−チオール系樹脂、シリコーン系樹脂、変性ポリマー樹脂等の、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の硬化タイプを用いることができる。 Sealing agent is for sealing so that it does not leak out. It is also called sealing agent. Epoxy resin, urethane resin, acrylic resin, vinyl acetate resin, ene-thiol resin, silicone resin, modified resin A curing type such as a polymer resin, such as a thermosetting type, a photocurable type, a moisture curable type, and an anaerobic curable type can be used.
柱状構造物は、基板間の強い自己保持性(強度)を付与し、例えば、格子配列等の所定のパターンに一定の間隔で配列された、円柱状体、四角柱状体、楕円柱状体、台形柱状体等の柱状構造物を挙げることができる。また、所定間隔で配置されたストライプ状のものでもよい。この柱状構造物はランダムな配列ではなく、等間隔な配列、間隔が徐々に変化する配列、所定の配置パターンが一定の周期で繰り返される配列等、基板の間隔を適切に保持でき、且つ、画像表示を妨げないように考慮された配列であることが好ましい。柱状構造物は表示素子の表示領域に占める面積の割合が1〜40%であれば、表示素子として実用上十分な強度が得られる。 The columnar structure provides strong self-holding (strength) between the substrates, for example, a columnar body, a quadrangular columnar body, an elliptical columnar body, a trapezoidal array arranged in a predetermined pattern such as a lattice arrangement. A columnar structure such as a columnar body can be given. Alternatively, stripes arranged at predetermined intervals may be used. This columnar structure is not a random array, but can be properly maintained at intervals of the substrate, such as an evenly spaced array, an array in which the interval gradually changes, and an array in which a predetermined arrangement pattern is repeated at a constant period. The arrangement is preferably considered so as not to disturb the display. If the ratio of the area occupied by the columnar structure in the display region of the display element is 1 to 40%, a practically sufficient strength as a display element can be obtained.
一対の基板間には、該基板間のギャップを均一に保持するためのスペーサーが設けられていてもよい。このスペーサーとしては、樹脂製または無機酸化物製の球体を例示できる。また、表面に熱可塑性の樹脂がコーティングしてある固着スペーサーも好適に用いられる。基板間のギャップを均一に保持するために柱状構造物のみを設けてもよいが、スペーサー及び柱状構造物をいずれも設けてもよいし、柱状構造物に代えて、スペーサーのみをスペース保持部材として使用してもよい。スペーサーの直径は柱状構造物を形成する場合はその高さ以下、好ましくは当該高さに等しい。柱状構造物を形成しない場合はスペーサーの直径がセルギャップの厚みに相当する。 A spacer may be provided between the pair of substrates for uniformly maintaining a gap between the substrates. Examples of the spacer include a sphere made of resin or inorganic oxide. Further, a fixed spacer having a surface coated with a thermoplastic resin is also preferably used. In order to hold the gap between the substrates uniformly, only the columnar structure may be provided, but both the spacer and the columnar structure may be provided, or instead of the columnar structure, only the spacer is used as the space holding member. May be used. The diameter of the spacer is equal to or less than the height of the columnar structure, preferably equal to the height. When the columnar structure is not formed, the diameter of the spacer corresponds to the thickness of the cell gap.
(スクリーン印刷)
本発明においては、シール剤、柱状構造物、電極パターン等をスクリーン印刷法で形成することもできる。スクリーン印刷法は、所定のパターンが形成されたスクリーンを基板の電極面上に被せ、スクリーン上に印刷材料(柱状構造物形成のための組成物、例えば、光硬化性樹脂など)を載せる。そして、スキージを所定の圧力、角度、速度で移動させる。これによって、印刷材料がスクリーンのパターンを介して該基板上に転写される。次に、転写された材料を加熱硬化、乾燥させる。スクリーン印刷法で柱状構造物を形成する場合、樹脂材料は光硬化性樹脂に限られず、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂も使用できる。熱可塑性樹脂としては、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、ポリメタクリル酸エステル樹脂、ポリアクリル酸エステル樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、ポリビニールエーテル樹脂、ポリビニールケトン樹脂、ポリエーテル樹脂、ポリビニールピロリドン樹脂、飽和ポリエステル樹脂、ポリカーボネート樹脂、塩素化ポリエーテル樹脂等が挙げられる。樹脂材料は樹脂を適当な溶剤に溶解するなどしてペースト状にして用いることが望ましい。(Screen printing)
In the present invention, a sealant, a columnar structure, an electrode pattern and the like can be formed by a screen printing method. In the screen printing method, a screen on which a predetermined pattern is formed is placed on an electrode surface of a substrate, and a printing material (a composition for forming a columnar structure, such as a photocurable resin) is placed on the screen. Then, the squeegee is moved at a predetermined pressure, angle, and speed. Thereby, the printing material is transferred onto the substrate through the pattern of the screen. Next, the transferred material is heat-cured and dried. When the columnar structure is formed by the screen printing method, the resin material is not limited to a photocurable resin, and for example, a thermosetting resin such as an epoxy resin or an acrylic resin or a thermoplastic resin can be used. As thermoplastic resins, polyvinyl chloride resin, polyvinylidene chloride resin, polyvinyl acetate resin, polymethacrylate resin, polyacrylate resin, polystyrene resin, polyamide resin, polyethylene resin, polypropylene resin, fluororesin, polyurethane resin , Polyacrylonitrile resin, polyvinyl ether resin, polyvinyl ketone resin, polyether resin, polyvinyl pyrrolidone resin, saturated polyester resin, polycarbonate resin, chlorinated polyether resin and the like. The resin material is preferably used in the form of a paste by dissolving the resin in an appropriate solvent.
以上のようにして柱状構造物等を基板上に形成した後は、所望によりスペーサーを少なくとも一方の基板上に付与し、一対の基板を、電極形成面を対向させて重ね合わせ、空セルを形成する。重ね合わせた一対の基板を両側から加圧しながら加熱することにより、貼り合わせて、表示セルが得られる。表示素子とするには、基板間に電解質組成物を真空注入法等によって注入すればよい。あるいは、基板を貼り合わせる際に、一方の基板に電解質組成物を滴下しておき、基板の貼り合わせと同時に液晶組成物を封入するようにしてもよい。 After the columnar structure or the like is formed on the substrate as described above, a spacer is provided on at least one of the substrates as desired, and a pair of substrates are overlapped with the electrode formation surfaces facing each other to form an empty cell. To do. A pair of stacked substrates is heated while being pressed from both sides, whereby the display cells are obtained. In order to obtain a display element, an electrolyte composition may be injected between substrates by a vacuum injection method or the like. Alternatively, when the substrates are bonded together, the electrolyte composition may be dropped on one substrate, and the liquid crystal composition may be sealed simultaneously with the bonding of the substrates.
(表示素子の駆動方法)
本発明の表示素子においては、析出過電圧以上の電圧印加で黒化銀を析出させ、析出過電圧以下の電圧印加で黒化銀の析出を継続させる駆動操作を行なうことが好ましい。この駆動操作を行なうことにより、書き込みエネルギーの低下や、駆動回路負荷の低減や、画面としての書き込み速度を向上させることができる。一般に電気化学分野の電極反応において過電圧が存在することは公知である。例えば、過電圧については「電子移動の化学−電気化学入門」(1996年 朝倉書店刊)の121ページに詳しい解説がある。本発明の表示素子も電極と電解質中の銀との電極反応と見なすことができるので、銀溶解析出においても過電圧が存在することは容易に理解できる。過電圧の大きさは交換電流密度が支配するので、本発明のように黒化銀が生成した後に析出過電圧以下の電圧印加で黒化銀の析出を継続できるということは、黒化銀表面の方が余分な電気エネルギーが少なく容易に電子注入が行なえると推定される。(Driving method of display element)
In the display element of the present invention, it is preferable to perform a driving operation in which silver black is precipitated by applying a voltage equal to or higher than the precipitation overvoltage, and silver black is continuously precipitated by applying a voltage lower than the precipitation overvoltage. By performing this driving operation, the writing energy can be reduced, the driving circuit load can be reduced, and the writing speed as a screen can be improved. It is generally known that overvoltage exists in electrode reactions in the electrochemical field. For example, overvoltage is described in detail on page 121 of “Introduction to Chemistry of Electron Transfer—Introduction to Electrochemistry” (published by Asakura Shoten in 1996). Since the display element of the present invention can also be regarded as an electrode reaction between the electrode and silver in the electrolyte, it can be easily understood that overvoltage exists even in silver dissolution precipitation. Since the magnitude of the overvoltage is governed by the exchange current density, it is possible to continue silver black precipitation by applying a voltage equal to or lower than the precipitation overvoltage after the formation of silver black as in the present invention. However, it is estimated that electron injection can be easily performed with little extra electric energy.
本発明の表示素子の駆動操作は、単純マトリックス駆動であっても、アクティブマトリック駆動であってもよい。本発明でいう単純マトリックス駆動とは、複数の正極を含む正極ラインと複数の負極を含む負極ラインとが対向する形で互いのラインが垂直方向に交差した回路に、順次電流を印加する駆動方法のことを言う。単純マトリックス駆動を用いることにより、回路構成や駆動ICを簡略化でき安価に製造できるメリットがある。アクティブマトリックス駆動は、走査線、データライン、電流供給ラインが碁盤目状に形成され、各碁盤目に設けられたTFT回路により駆動させる方式である。画素毎にスイッチングが行えるので、階調やメモリー機能などのメリットがあり、例えば、特開2004−29327号の図5に記載されている回路を用いることができる。 The driving operation of the display element of the present invention may be simple matrix driving or active matrix driving. The simple matrix driving in the present invention is a driving method in which a current is sequentially applied to a circuit in which a positive line including a plurality of positive electrodes and a negative electrode line including a plurality of negative electrodes are opposed to each other in a vertical direction. Say that. By using simple matrix driving, there is an advantage that the circuit configuration and driving IC can be simplified and manufactured at low cost. The active matrix drive is a system in which scanning lines, data lines, and current supply lines are formed in a grid pattern, and are driven by TFT circuits provided in each grid pattern. Since switching can be performed for each pixel, there are merits such as gradation and memory function. For example, a circuit described in FIG. 5 of JP-A-2004-29327 can be used.
(商品適用)
本発明の表示素子は、電子書籍分野、IDカード関連分野、公共関連分野、交通関連分野、放送関連分野、決済関連分野、流通物流関連分野等の用いることができる。具体的には、ドア用のキー、学生証、社員証、各種会員カード、コンビニストアー用カード、デパート用カード、自動販売機用カード、ガソリンステーション用カード、地下鉄や鉄道用のカード、バスカード、キャッシュカード、クレジットカード、ハイウェーカード、運転免許証、病院の診察カード、電子カルテ、健康保険証、住民基本台帳、パスポート、電子ブック等が挙げられる。(Product application)
The display element of the present invention can be used in an electronic book field, an ID card field, a public field, a traffic field, a broadcast field, a payment field, a distribution logistics field, and the like. Specifically, keys for doors, student ID cards, employee ID cards, various membership cards, convenience store cards, department store cards, vending machine cards, gas station cards, subway and railway cards, bus cards, Cash cards, credit cards, highway cards, driver's licenses, hospital examination cards, electronic medical records, health insurance cards, Basic Resident Registers, passports, electronic books, etc.
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。 EXAMPLES Hereinafter, although an Example is given and this invention is demonstrated concretely, this invention is not limited to these. In addition, although the display of "part" or "%" is used in an Example, unless otherwise indicated, "part by mass" or "mass%" is represented.
《電解質液の調製》
(電解質液1の調製)
ジメチルスルホキシド(DMSO)2.5g中に、ヨウ化銀(AgI)を100mgとメルカプトベンズイミダゾール(MBIZ)を200mg加えて加熱溶解して得られた液に、石原産業社製の二酸化チタンCR−90を1.2g混合して、電解質液1を得た。<< Preparation of electrolyte solution >>
(Preparation of electrolyte solution 1)
In 2.5 g of dimethyl sulfoxide (DMSO), 100 mg of silver iodide (AgI) and 200 mg of mercaptobenzimidazole (MBIZ) were added and dissolved by heating, and then the titanium dioxide CR-90 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. was used. Was mixed to obtain an electrolyte solution 1.
(電解質液2の調製)
上記電解質液1の調製において、ジメチルスルホキシド(DMSO)をクロロホルムに変更し、二酸化チタンCR−90を除いた以外は同様にして、電解質液2を得た。(Preparation of electrolyte solution 2)
Electrolyte solution 2 was obtained in the same manner as in the preparation of electrolyte solution 1 except that dimethyl sulfoxide (DMSO) was changed to chloroform and titanium dioxide CR-90 was removed.
(電解質液3の調製)
γブチロラクトン(γBL)の1.0gと、例示化合物1−1の1.5gとの混合液中に、p−トルエンスルホン酸銀(銀塩化合物1)を100mgと、例示化合物7−12を200mg加えて加熱溶解して得られた液に、石原産業社製の二酸化チタンCR−90を1.2g混合して、電解質液3を得た。(Preparation of electrolyte solution 3)
In a mixed solution of 1.0 g of γ-butyrolactone (γBL) and 1.5 g of Exemplified Compound 1-1, 100 mg of silver p-toluenesulfonate (silver salt compound 1) and 200 mg of Exemplified Compound 7-12 In addition, 1.2 g of titanium dioxide CR-90 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. was mixed with the liquid obtained by heating and dissolving to obtain an electrolyte solution 3.
(電解質液4の調製)
例示化合物1−1の2.5g中に、銀塩化合物1を100mgと、例示化合物7−12を200mg加えて加熱溶解して得られた液に、石原産業社製の二酸化チタンCR−90を1.2g混合して、電解質液4を得た。(Preparation of electrolyte solution 4)
In 2.5 g of Exemplified Compound 1-1, 100 mg of Silver Salt Compound 1 and 200 mg of Exemplified Compound 7-12 were added and dissolved by heating. To a solution obtained by heating, titanium dioxide CR-90 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd. was added. 1.2g was mixed and the electrolyte solution 4 was obtained.
(電解質液5の調製)
例示化合物1−1の2.5g中に、銀塩化合物1を100mgと、例示化合物7−12を100mgと、例示化合物7−18を100mg加えて加熱溶解して得られた液に、石原産業社製の二酸化チタンCR−90を1.2g混合して、電解質液4を得た。(Preparation of electrolyte solution 5)
In 2.5 g of Exemplified Compound 1-1, 100 mg of Silver Salt Compound 1, 100 mg of Exemplified Compound 7-12, and 100 mg of Exemplified Compound 7-18 were added and dissolved in a solution obtained by heating. An electrolyte solution 4 was obtained by mixing 1.2 g of titanium dioxide CR-90 manufactured by the company.
(電解質液6の調製)
上記電解質液4の調製において、例示化合物7−12を例示化合物8−1に変更した以外は同様にして、電解質液6を得た。(Preparation of electrolyte solution 6)
The electrolyte solution 6 was obtained in the same manner as in the preparation of the electrolyte solution 4 except that the exemplified compound 7-12 was changed to the exemplified compound 8-1.
(電解質液7の調製)
例示化合物1−1の2.5g中に、銀塩化合物1を100mgと、例示化合物7−12を100mgと、例示化合物7−18を100mgと、例示化合物6−1を15mg加えて加熱溶解して得られた液に、石原産業社製の二酸化チタンCR−90を1.2g混合して、電解質液7を得た。(Preparation of electrolyte solution 7)
In 2.5 g of Example Compound 1-1, 100 mg of Silver Salt Compound 1, 100 mg of Example Compound 7-12, 100 mg of Example Compound 7-18, and 15 mg of Example Compound 6-1 are added and dissolved by heating. The electrolyte solution 7 was obtained by mixing 1.2 g of titanium dioxide CR-90 manufactured by Ishihara Sangyo Co., Ltd.
(電解質液8〜12の調製)
上記電解質液3〜7の調製において、それぞれ銀塩化合物1を、例示化合物4−2に変更した以外は同様にして、電解質液8〜12を得た。(Preparation of electrolyte solutions 8-12)
In the preparation of the electrolyte solutions 3 to 7, electrolyte solutions 8 to 12 were obtained in the same manner except that the silver salt compound 1 was changed to the exemplary compound 4-2.
(電解質液13の調製)
上記電解質液12の調製において、例示化合物1−1を例示化合物1−2に変更した以外は同様にして、電解質液13を得た。(Preparation of electrolyte solution 13)
An electrolyte solution 13 was obtained in the same manner as in the preparation of the electrolyte solution 12 except that the exemplified compound 1-1 was changed to the exemplified compound 1-2.
(電解質液14の調製)
上記電解質液12の調製において、銀塩化合物として例示化合物4−2を例示化合物2−1に変更し、更に例示化合物1−1を例示化合物1−3に変更した以外は同様にして、電解質液14を得た。(Preparation of electrolyte solution 14)
In the preparation of the electrolyte solution 12, the electrolyte solution was changed in the same manner except that the exemplified compound 4-2 was changed to the exemplified compound 2-1 as the silver salt compound, and the exemplified compound 1-1 was changed to the exemplified compound 1-3. 14 was obtained.
(電解質液15の調製)
上記電解質液12の調製において、例示化合物1−1を例示化合物1−9に変更した以外は同様にして、電解質液15を得た。(Preparation of electrolyte solution 15)
An electrolyte solution 15 was obtained in the same manner as in the preparation of the electrolyte solution 12 except that the exemplified compound 1-1 was changed to the exemplified compound 1-9.
(電解質液16の調製)
上記電解質液12の調製において、例示化合物1−1を例示化合物1−10に変更した以外は同様にして、電解質液16を得た。(Preparation of electrolyte solution 16)
An electrolyte solution 16 was obtained in the same manner as in the preparation of the electrolyte solution 12 except that the exemplified compound 1-1 was changed to the exemplified compound 1-10.
《電極の作製》
(電極1の作製)
厚さ1.5mmで10cm×10cmのガラス基板上に、ピッチ145μm、電極幅130μmのITO膜を公知の方法に従って形成して、透明電極(電極1)を得た。<Production of electrode>
(Production of electrode 1)
An ITO film having a pitch of 145 μm and an electrode width of 130 μm was formed on a 10 cm × 10 cm glass substrate having a thickness of 1.5 mm according to a known method to obtain a transparent electrode (electrode 1).
(電極2の作製)
厚さ1.5mmで10cm×10cmのガラス基板上に、公知の方法を用いて、電極厚み0.8μm、ピッチ145μm、電極間隔130μmの銀−パラジウム電極(電極2)を形成して、電極2を得た。(Preparation of electrode 2)
A silver-palladium electrode (electrode 2) having an electrode thickness of 0.8 μm, a pitch of 145 μm, and an electrode interval of 130 μm is formed on a glass substrate having a thickness of 1.5 mm and a size of 10 cm × 10 cm by using a known method. Got.
《表示素子の作製》
(表示素子1の作製)
周辺部を、平均粒径が40μmのガラス製球形ビーズ状スペーサーを体積分率として10%含むオレフィン系封止剤で縁取りした電極2の上に、平均粒径が40μmのガラス製球形ビーズ状スペーサーを散布した後に、電極2と電極1を貼り合わせ、加熱押圧して空セルを作製した。該空セルに電解質液1を真空注入し、注入口をエポキシ系の紫外線硬化樹脂にて封止し、表示素子1を作製した。<< Production of display element >>
(Preparation of display element 1)
A glass spherical bead-shaped spacer having an average particle diameter of 40 μm on the periphery of the electrode 2 bordered with an olefin-based sealant containing a glass spherical bead-shaped spacer having an average particle diameter of 40 μm as a volume fraction of 10%. After spraying, electrode 2 and electrode 1 were bonded together and heated and pressed to produce an empty cell. The electrolyte solution 1 was vacuum-injected into the empty cell, and the injection port was sealed with an epoxy-based ultraviolet curable resin to produce a display element 1.
(表示素子2の作製)
二酸化チタンとポリビニルアルコールを純水に混合分散して得られた二酸化チタンペーストを電極2上にブレード塗布で乾燥膜厚40μmになるように塗布し、120℃で完全に水分を蒸発させ、多孔質白色散乱層を形成した。次いで、得られた多孔質白色散乱層付き電極2を電解質液2に浸漬し、多孔質白色散乱層に電解質液2が十分に浸透したのを確認した後、前記電極2を電解質液2から取り出し、80℃でクロロホルムを完全に蒸発させ電解質を固体化した。次いで、前記電極2の周辺部を、平均粒径が40μmのガラス製球形ビーズ状スペーサーを体積分率として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を貼り合わせ、加熱押圧して表示素子2を作製した。(Preparation of display element 2)
Titanium dioxide paste obtained by mixing and dispersing titanium dioxide and polyvinyl alcohol in pure water was applied onto electrode 2 to a dry film thickness of 40 μm by blade coating, and the water was completely evaporated at 120 ° C. A white scattering layer was formed. Next, the obtained electrode 2 with a porous white scattering layer is immersed in the electrolyte solution 2 and, after confirming that the electrolyte solution 2 has sufficiently penetrated into the porous white scattering layer, the electrode 2 is taken out from the electrolyte solution 2. The chloroform was completely evaporated at 80 ° C. to solidify the electrolyte. Next, the periphery of the electrode 2 is trimmed with an olefin-based sealant containing a glass spherical bead spacer having an average particle diameter of 40 μm as a volume fraction of 10%, and then the electrode 2 and the electrode 1 are bonded together and heated. The display element 2 was produced by pressing.
(表示素子3〜16の作製)
前記表示素子1の作製において、電解質液1に代えて、電解質液3〜16を用いた以外は同様にして、表示素子3〜16を作製した。(Production of display elements 3 to 16)
In the production of the display element 1, display elements 3 to 16 were produced in the same manner except that the electrolyte solutions 3 to 16 were used instead of the electrolyte solution 1.
《表示素子の評価》
(表示速度の評価)
上記で作製した各表示素子の、未駆動時の白色の550nmでの反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定し、得られた測定した反射率をRWとした。次に、1.5Vの電圧を1.5秒間印加した後に、−1.5Vの電圧を0.5秒間印加させてグレーを表示させ、550nmでの反射率を同様な方法で測定、得られた反射率をRGとした。RWをRGの差をRSとし、RSを表示速度の指標とした。ここでは、RSが高いほど表示速度が速いとする。<< Evaluation of display element >>
(Evaluation of display speed)
Of each display device produced in the above, the reflectance of a white 550nm when not driven was measured by the spectral colorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing, Inc., the reflectance measured, thereby providing an R W . Next, after applying a voltage of 1.5 V for 1.5 seconds, a voltage of -1.5 V was applied for 0.5 seconds to display gray, and the reflectance at 550 nm was measured and obtained in the same manner. The reflectance was R G. The R W a difference R G and R S, was used as an indicator of the display speed R S. Here, it is assumed that the display speed is faster as R S is higher.
(表示ムラ耐性の評価)
上記で作製した各表示素子を85℃の環境下20日間保存した後、1.5Vの電圧を1.5秒間印加して白色を表示させ、500nmの反射率が約30%になるまで−1.5Vの電圧を印加し、グレーを表示させて、表示素子の任意5箇所の550nmでの反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定し、反射率の最大値と最小値の差を算出した。算出した反射率の差をΔRGlayとし、RGlayを表示速度の指標とした。ここでは、ΔRGlayが小さいほど表示ムラ耐性に優れていることを表す。(Evaluation of display unevenness resistance)
Each display element produced above is stored for 20 days in an environment of 85 ° C., and then a white voltage is displayed by applying a voltage of 1.5 V for 1.5 seconds until the reflectance at 500 nm reaches about 30%. .5V voltage is applied, gray is displayed, and the reflectance at 550 nm at any five locations of the display element is measured with a spectrocolorimeter CM-3700d manufactured by Konica Minolta Sensing Co., Ltd. The difference between the minimum values was calculated. The calculated difference in reflectance was ΔR Glay, and R Glay was used as an indicator of display speed. Here, the smaller ΔR Glay is, the better the display unevenness resistance is.
以上により得られた結果を、表1に示す。 The results obtained as described above are shown in Table 1.
表1に記載の結果より明らかなように、本発明の一般式(1)で表されるアミド系化合物を電解質の溶媒として用いることで、表示速度が低下することなく長期使用での溶媒揮発による表示ムラが改良されていることがわかる。特に銀を構造中に含む化合物に一般式(2)または(3)で表される化合物を用いたときには、表示ムラがさらに改良され、かつ表示速度を向上していることが分かる。 As is clear from the results shown in Table 1, by using the amide compound represented by the general formula (1) of the present invention as the solvent of the electrolyte, the solvent is volatilized over a long period of time without lowering the display speed. It can be seen that the display unevenness is improved. In particular, when the compound represented by the general formula (2) or (3) is used as the compound containing silver in the structure, it can be seen that the display unevenness is further improved and the display speed is improved.
Claims (12)
〔式中、RB1はアルキル基、アリール基、アミノ基、アルコキシ基またはアリールオキシ基を表し、RB2、RB3は各々、アルキル基を表す。〕A display element comprising an electrolyte containing a compound represented by the following general formula (1) between opposing electrodes.
[Wherein, R B1 represents an alkyl group, an aryl group, an amino group, an alkoxy group or an aryloxy group, and R B2 and R B3 each represents an alkyl group. ]
一般式(2)
R1−SO3−Ag
一般式(3)
R2−CO2−Ag
〔式中、R1及びR2は各々電子吸引性基を表し、ハメットの置換基定数σmが+0.2以上の置換基を表す。〕The display element according to claim 3, wherein the compound containing silver in a chemical structure is a compound represented by the following general formula (2) or (3).
General formula (2)
R 1 —SO 3 —Ag
General formula (3)
R 2 —CO 2 —Ag
[Wherein, R 1 and R 2 each represents an electron-withdrawing group, and represents a substituent having a Hammett's substituent constant σ m of +0.2 or more. ]
〔式中、n=0以上の整数を表し、R3乃至R10は、各々前記一般式(2)におけるR1としての条件を満たす置換基である。なお、*は結合位置を示す。〕The display element according to claim 4, wherein the substituent R 1 in the general formula (2) is represented by the following general formula (4) or (5).
[Wherein, n represents an integer of 0 or more, and R 3 to R 10 are each a substituent satisfying the condition as R 1 in the general formula (2). Note that * indicates a binding position. ]
〔式中、n=0以上の整数を表し、R3乃至R10は、各々前記一般式(3)におけるR2としての条件を満たす置換基である。なお、*は結合位置を示す。〕The display device according to claim 4, wherein the substituent R 2 in the general formula (3) is represented by the following general formula (4) or (5).
[Wherein, n represents an integer of 0 or more, and R 3 to R 10 are each a substituent satisfying the condition as R 2 in the general formula (3). Note that * indicates a binding position. ]
一般式(6)
P+R11R12R13R14・X-
〔式中、R11、R12、R13、R14は各々アルキル基、アリール基、複素環基またはアラルキル基を表し、同一でも異なっていてもよい。X-はアニオンを表す。〕The display element according to any one of claims 1 to 6, wherein the electrolyte contains a compound represented by the following general formula (6).
General formula (6)
P + R 11 R 12 R 13 R 14 · X -
[Wherein R 11 , R 12 , R 13 and R 14 each represents an alkyl group, an aryl group, a heterocyclic group or an aralkyl group, and may be the same or different. X − represents an anion. ]
〔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し、Zは含窒素複素環を表す。nは0乃至5の整数を表し、R1は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アリール基、アルキルカルボンアミド基、アリールカルボンアミド基、アルキルスルホンアミド基、アリールスルホンアミド基、アルコキシ基、アリールオキシ基、アルキルチオ基、アリールチオ基、アルキルカルバモイル基、アリールカルバモイル基、カルバモイル基、アルキルスルファモイル基、アリールスルファモイル基、スルファモイル基、シアノ基、アルキルスルホニル基、アリールスルホニル基、アルコキシカルボニル基、アリールオキシカルボニル基、アルキルカルボニル基、アリールカルボニル基、アシルオキシ基、カルボキシル基、カルボニル基、スルホニル基、アミノ基、ヒドロキシ基または複素環基を表し、nが2以上の場合、それぞれのR1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。〕The display element according to claim 8, wherein the mercapto compound is a compound represented by the following general formula (7).
[Wherein, M represents a hydrogen atom, a metal atom or quaternary ammonium, and Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring. n represents an integer of 0 to 5, and R 1 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an aryl group, an alkylcarbonamide group, an arylcarbonamide group, an alkylsulfonamide group, an arylsulfonamide group, an alkoxy group, an aryloxy group Group, alkylthio group, arylthio group, alkylcarbamoyl group, arylcarbamoyl group, carbamoyl group, alkylsulfamoyl group, arylsulfamoyl group, sulfamoyl group, cyano group, alkylsulfonyl group, arylsulfonyl group, alkoxycarbonyl group, aryl Represents an oxycarbonyl group, an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbonyl group, a sulfonyl group, an amino group, a hydroxy group or a heterocyclic group, and when n is 2 or more, each R 1 May be the same or different and may be linked to each other to form a condensed ring. ]
一般式(8)
R2−S−R3
〔式中、R2、R3は各々アルキル基、アリール基または複素環基を表し、それぞれ同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して環を形成してもよい。〕The display device according to claim 8, wherein the thioether-based compound is a compound represented by the following general formula (8).
General formula (8)
R 2 -S-R 3
[Wherein, R 2 and R 3 each represent an alkyl group, an aryl group or a heterocyclic group, and may be the same or different, and may be linked to each other to form a ring. ]
式(1) 0≦[X]/[Ag]≦0.01The molar concentration of halogen ions or halogen atoms contained in the electrolyte is [X] (mol / kg), and the total molar concentration of silver contained in the electrolyte or the compound containing silver in the chemical structure is [Ag] ( The display element according to any one of claims 1 to 10, wherein a condition defined by the following formula (1) is satisfied:
Formula (1) 0 ≦ [X] / [Ag] ≦ 0.01
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