JPWO2009116352A1 - 表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
(式中、Rfはペルフルオロアルキル基を表し、Lは置換基を有してもよいアルキレン基もしくは、単なる結合手を表す。Xは硫黄原子、酸素原子もしくはN−Rnを表す。Rnは水素原子もしくは置換基を表す。Arは置換基を有してもよい二価の芳香族基を表し、Ballは炭素数5以上の疎水性基を表す。)
2.前記一般式(GI)で表される化合物が、下記一般式(GII)で表される化合物であることを特徴とする前記1に記載の表示素子。
(式中、Rfはペルフルオロアルキル基を表し、Lは置換基を有してもよいアルキレン基もしくは、単なる結合手を表す。Xは硫黄原子、酸素原子もしくはN−Rnを表す。Rnは水素原子もしくは置換基を表す。Arは置換基を有してもよい二価の芳香族基を表し、Yは酸素原子、硫黄原子もしくは窒素原子でArと結合し、ArとRとを連結する連結基を表す。Rは置換基を有してもよい炭素数5以上脂肪族基を表す。)
3.前記電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物がエレクトロクロミック化合物であることを特徴とする前記1または2に記載の表示素子。
5.前記エレクトロクロミック化合物の電気化学反応を促進する、酸化還元されうる補助化合物がN−オキシル誘導体であることを特徴とする前記3または4に記載の表示素子。
(式中、Rg11、Rg12は各々置換または無置換の炭化水素基を表す。また、これらの炭化水素基では、1個以上の窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含んでもよく、Rg11とRg12が互いに連結し、環状構造を形成してもよい。)
9.前記対向する一対の電極の駆動操作により実質的に黒表示、白表示及び黒以外の着色表示の3色以上の多色表示を行うことを特徴とする前記6〜8のいずれか1項に記載の表示素子。
本発明の表示素子においては、表示部には、対向する一対の電極の内の一つの電極が設けられている。表示部に近い電極の一つである電極1にはITO電極等の透明電極、他方の電極2には導電性電極が設けられている。電極1と電極2との間に、本発明に係わる電解質、電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物を含有する。対向する一対の電極間に正負両極性の電圧を印加することにより電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物の酸化・還元による着色・消色反応により、白及び各種着色状態を可逆的に切り替えることができる。
(表示電極)
本発明の表示素子においては、対向する一対の電極の内、表示部側に透明電極を用いる。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。
前記表示部側の透明電極上には色素等を固定化するために、半導体ナノ多孔質層を形成することができる。半導体ナノ多孔質層は、表面積を大きくするため、その表面及び内部に、エレクトロクロミック色素(以下、EC色素ともいう)等を担持可能な微細孔を有している。前記半導体ナノ多孔質層の比表面積は、1〜5000m2/gが好ましく、10〜2500m2/gがより好ましい。ここで、比表面積は窒素ガスの吸着量から求めたBET比表面積を意味する。比表面積が小さすぎるとEC色素の吸着量を増大させることができなり、本発明の目的を達成できなくなる場合がある。
本発明の表示素子において、対向する一対の電極の内、表示部側電極ではない電極としては金属電極もしくは炭素電極が用いられる。
本発明は、電解質のゲル化剤として、前記一般式(GI)、より好ましくは一般式(GII)で表される化合物を用いることが特徴の一つである。
本発明に係わる電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物は、以下に説明するエレクトロクロミック化合物と金属塩化合物をいう。
前記EC化合物としては、電気化学的な酸化反応及び還元反応の少なくとも一方により発色または消色する作用を示す限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。EC化合物としては、酸化タングステン、酸化イリジウム、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バナジウム、酸化モリブデン、酸化チタン、酸化インジウム、酸化クロム、酸化マンガン、プルシアンブルー、窒化インジウム、窒化錫、窒化塩化ジルコニウム等の無機化合物に加え、有機金属錯体、導電性高分子化合物及び有機色素が知られている。
クラス1:酸化還元によりある特定の色から別の色に変化するEC化合物。
クラス2:酸化状態で実質無色であり、還元状態である特定の着色状態を示すEC化合物。
クラス3:還元状態で実質無色であり、酸化状態である特定の着色状態を示すEC化合物。
クラス1のEC化合物は、酸化還元によりある特定の色から別の色に変化するEC化合物であり、その取り得る酸化状態において、二色以上の表示が可能な化合物である。
クラス2のEC化合物は、酸化状態で無色ないし極淡色であり、還元状態である特定の着色状態を示す化合物である。
クラス3のEC化合物は、還元状態で無色ないし極淡色であり、酸化状態である特定の着色状態を示す化合物である。
本発明の表示素子においては、電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物の電気化学反応を促進するために、酸化還元されうる補助化合物(以下、プロモーターと記す)を添加する。プロモーターは酸化還元反応の結果として、可視領域(400〜700nm)の光学濃度が変化しないものでもよいし、変化するもの、即ち前記電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物であってもよく、電極上に固定化されていてもよく、電解質中に添加されていてもよい。これらプロモーターは例えば、対極反応物質としての利用あるいは、酸化還元メディエーターとしての利用が考えられる。
1)TEMPO等に代表されるN−オキシル誘導体、N−ヒドロキシフタルイミド誘導体、ヒドロキサム酸誘導体等、N−O結合を有する化合物
2)ガルビノキシル等、0−位に嵩高い置換基を導入したアリロキシ遊離基を有する化合物
3)フェロセン等、メタロセン誘導体
4)ベンジル(ジフェニルエタンジオン)誘導体
5)テトラゾリウム塩/ホルマザン誘導体
6)フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、アクリジン等のアジン系化合物
7)ビオロゲン等ピリジニウム化合物
その他、ベンゾキノン誘導体、ベルダジル等ヒドラジル遊離基化合物、チアジル遊離基化合物、ヒドラゾン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアリルアミン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、チアントレン誘導体等もプロモーターとして用いることができる。
本発明でいう電解質とは、一般に、水等の溶媒に溶けて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、狭義の電解質に電解質、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。
本発明は、電解質の溶媒として、非プロトン性極性溶媒を用いることが特徴の一つである。非プロトン性極性溶媒としては、例えばジメチルカボネート、ジエチルカーボネート、プロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ブチロラクタン、ジエチルエーテル、1,2−ジメトキシエタン、ジエチレングリコールジメテルエーテル、テトラヒドロフラン、2−メチルテトラヒドロフラン、ジオキサン、ジオキソラン、メチルジオキソラン、アセトトニトリル、ベンゾニトリル、ニトロベンゼン、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジエチルホルムアミド、スルホオキシド、ジメチルスルホオキシドジメチルスルホン、テトラメチレンスルホン、スルホラン、N−メチル−2−オキドリノリン及びこれら混合物を使用することができる。
本発明の表示素子においては、電解質が、下記一般式(S1)または(S2)で表される化合物を含有することが好ましい。
本発明において用いられる支持電解質としては、電気化学の分野または電池の分野で通常使用される塩類、酸類、アルカリ類が使用できる。
本発明に係る金属塩化合物とは、対向する一対の電極上の少なくとも1方の電極上で、該対向する一対の電極の駆動操作で、溶解・析出を行うことができる金属種を含む塩であれば、如何なる化合物であってもよい。好ましい金属種は、銀、ビスマス、銅、ニッケル、鉄、クロム、亜鉛等であり、特に好ましいのは銀、ビスマスであり、銀が最も好ましい。
本発明に係る銀塩化合物とは、銀または、銀を化学構造中に含む化合物、例えば、酸化銀、硫化銀、金属銀、銀コロイド粒子、ハロゲン化銀、銀錯体化合物、銀イオン等の化合物の総称であり、固体状態や液体への可溶化状態や気体状態等の相の状態種、中性、アニオン性、カチオン性等の荷電状態種は、特に問わない。
本発明の表示素子においては、電解質に含まれるハロゲンイオンまたはハロゲン原子のモル濃度を[X](モル/kg)とし、前記電解質に含まれる銀または銀を化学構造中に含む化合物の銀の総モル濃度を[Metal](モル/kg)としたとき、下式(1)で規定する条件を満たすことが好ましい。
本発明でいうハロゲン原子とは、ヨウ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子のことをいう。[X]/[Metal]が0.1よりも大きい場合は、金属の酸化還元反応時に、X-→X2が生じ、X2は析出した金属と容易にクロス酸化して析出した金属を溶解させ、メモリー性を低下させる要因の一つになるので、ハロゲン原子のモル濃度は金属銀のモル濃度に対してできるだけ低い方が好ましい。本発明においては、0≦[X]/[Metal]≦0.001がより好ましい。ハロゲンイオンを添加する場合、ハロゲン種については、メモリー性向上の観点から、各ハロゲン種モル濃度総和が[I]<[Br]<[Cl]<[F]であることが好ましい。
本発明においては金属塩(特に銀塩)の溶解析出を促進するために、電解質が下記一般式(G1)または一般式(G2)で表される化合物を含有することが好ましい。
一般式(G1) Rg11−S−Rg12
式中、Rg11、Rg12は各々置換または無置換の炭化水素基を表す。また、これらの炭化水素基では、1個以上の窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含んでもよく、Rg11とRg12が互いに連結し、環状構造を形成してもよい。
G1−2:HOCH2CH2SCH2CH2OH
G1−3:HOCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OH
G1−4:HOCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OH
G1−5:HOCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2OH
G1−6:HOCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2OH
G1−7:H3CSCH2CH2COOH
G1−8:HOOCCH2SCH2COOH
G1−9:HOOCCH2CH2SCH2CH2COOH
G1−10:HOOCCH2SCH2CH2SCH2COOH
G1−11:HOOCCH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2COOH
G1−12:HOOCCH2CH2SCH2CH2SCH2CH(OH)CH2SCH2CH2SCH2CH2COOH
G1−13:HOOCCH2CH2SCH2CH2SCH2CH(OH)CH(OH)CH2SCH2CH2SCH2CH2COOH
G1−14:H3CSCH2CH2CH2NH2
G1−15:H2NCH2CH2SCH2CH2NH2
G1−16:H2NCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NH2
G1−17:H3CSCH2CH2CH(NH2)COOH
G1−18:H2NCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2NH2
G1−19:H2NCH2CH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2CH2NH2
G1−20:H2NCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NH2
G1−21:HOOC(NH2)CHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2CH(NH2)COOH
G1−22:HOOC(NH2)CHCH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2CH(NH2)COOH
G1−23:HOOC(NH2)CHCH2OCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2OCH2CH(NH2)COOH
G1−24:H2N(O=)CCH2SCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SCH2C(=O)NH2
G1−25:H2N(O=)CCH2SCH2CH2SCH2C(O=)NH2
G1−26:H2NHN(O=)CCH2SCH2CH2SCH2C(=O)NHNH2
G1−27:H3C(O=)CNHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NHC(O=)CH3
G1−28:H2NO2SCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2SO2NH2
G1−29:NaO3SCH2CH2CH2SCH2CH2SCH2CH2CH2SO3Na
G1−30:H3CSO2NHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NHO2SCH3
G1−31:H2N(HN=)CSCH2CH2SC(NH)NH2・2HBr
G1−32:H2N(HN=)CSCH2CH2OCH2CH2OCH2CH2SC(NH)NH2・2HCl
G1−33:H2N(HN=)CNHCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2NHC(NH)NH2・2HBr
G1−34:〔(CH3)3NCH2CH2SCH2CH2SCH2CH2N(CH3)3〕2+・2Cl-
本発明においては、表示コントラスト及び白表示反射率をより高める観点から、白色散乱物を含有することが好ましく、多孔質白色散乱層を形成させて存在させてもよい。
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。
本発明の表示素子の構成層には、保護層、フィルター層、ハレーション防止層、クロスオーバー光カット層、バッキング層等の補助層を挙げることができ、これらの補助層中には、各種の化学増感剤、貴金属増感剤、感光色素、強色増感剤、カプラー、高沸点溶剤、カブリ防止剤、安定剤、現像抑制剤、漂白促進剤、定着促進剤、混色防止剤、ホルマリンスカベンジャー、色調剤、硬膜剤、界面活性剤、増粘剤、可塑剤、スベリ剤、紫外線吸収剤、イラジエーション防止染料、フィルター光吸収染料、防ばい剤、ポリマーラテックス、重金属、帯電防止剤、マット剤等を、必要に応じて含有させることができる。
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号、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。さらに、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よい。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。さらに公知技術第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。さらに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。
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。
本発明の表示素子の透明状態及び着色状態の制御方法は、EC色素の酸化還元電位や銀イオンの析出過電圧を基に決められることが好ましい。
本発明の表示素子は、電子書籍分野、IDカード関連分野、公共関連分野、交通関連分野、放送関連分野、決済関連分野、流通物流関連分野等の用いることができる。具体的には、ドア用のキー、学生証、社員証、各種会員カード、コンビニストアー用カード、デパート用カード、自動販売機用カード、ガソリンステーション用カード、地下鉄や鉄道用のカード、バスカード、キャッシュカード、クレジットカード、ハイウェイカード、運転免許証、病院の診察カード、電子カルテ、健康保険証、住民基本台帳、パスポート、電子ブック等が挙げられる。
《表示素子の作製》
〔表示電極の作製〕
(電極A1の作製)
厚さ1.5mmで2cm×4cmのガラス基板上に、ピッチ145μm、電極幅130μmのITO(Indium Tin Oxide、インジウム錫酸化物)膜を公知の方法に従って形成し、透明電極(電極A1)を得た。
電極A1上に、厚み5μmの二酸化チタン(平均粒子径17nmの粒子が4〜10個程度ネッキング済み)膜を形成し、電極A2を得た。
ピエゾ方式のヘッドを有するインクジェット装置にて、下記インク液a1を、120dpiで電極A2上に付与し、電極A3を作製した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cm当たりのドット数を表す。
インク液a1をインク液a2に変更した以外は電極A3と同様にして、電極A4を作製した。
例示EC色素(L1)をアセトニトリル/エタノール混合溶媒(1/1)に溶解して、濃度3mmol/Lに調製した。
例示EC色素Ot1をアセトニトリル/エタノール混合溶媒(1/1)に溶解して、濃度3mmol/Lに調製した。
(電極B1の作製)
厚さ1.5mmで2cm×4cmのガラス基板上に、公知の方法を用いて、電極厚み0.1μm、ピッチ145μm、電極間隔130μmのニッケル電極を形成し、得られた電極をさらに置換金メッキ浴に浸漬し、電極表面から深さ0.05μmが金で置換された金−ニッケル電極(電極B1)を得た。
(電解液1−1〜1−15の調製)
下記表2に示す各種溶媒2.5gに、支持電解質としてテトラフルオロホウ酸スピロー(1,1′)−ビピロリジニウム(SBP)0.025g、表2に示す量の各種ゲル化剤、及び例示プロモーター0.05gを加え、加熱溶解し電解液1−1〜1−15を調製した。
(表示素子1−1の作製)
ポリビニルアルコール(平均重合度3500、けん化度87%)2質量%を含むイソプロパノール溶液中に、石原産業社製二酸化チタンCR−90を20質量%添加し、超音波分散機で分散した混和液を調製した。
表示素子1−1の作製において、電解液1−1を電解液1−2から電解液1−15に変更した以外は同様にして、表示素子1−2〜1−15を得た。
表示素子1−1の作製において、電解液1−1を電解液1−5に、電極A3を電極A4に変更した以外は同様にして、表示素子1−16を得た。
表示素子1−1の作製において、電解液1−1を電解液1−2に、電極A3を電極A4に変更した以外は同様にして、表示素子1−17を得た。
各電解液を加熱した状態で、直径1cmのサンプル瓶に加え、その後室温まで冷却し、サンプル瓶を上下反転した状態を、下記基準により目視で評価した。
△:軽くたたくと流れ落ちる
×:液状で即座に流れ落ちる。
〔繰返し駆動させたときの反射率の安定性の評価〕
(表示素子1−1の評価)
定電圧電源の両端子に作製した表示素子の両電極を接続し、−1.5Vの電圧を1.5秒間印加した後に+1.5Vの電圧を1秒間印加して着色表示させたときの可視光領域の極大吸収波長での反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定した。同様な駆動条件で合計10回駆動させ、得られた反射率の平均値をRave1とした。さらに1万回繰返し駆動させた後に同様な方法でRave2を求めた。ΔRCOLOR1=|Rave1−Rave2|とし、ΔRCOLOR1を繰返し駆動させたときの反射率の安定性の指標とした。ここでは、ΔRCOLOR1の値が小さいほど、繰返し駆動させたときの反射率の安定性に優れることになる。
表示素子に印加する電圧を、表3に記載した値に変更する以外は、表示素子1−1と同様にして表示素子1−2から表示素子1−17を評価した。
上記繰返し駆動させたときの反射率の安定性の評価の繰返し数を、2万回まで延長させた後、表示素子のムラの状態を、下記基準により目視で評価した。
△:変色もしくは濃度ムラが認められる
×:変色もしくは濃度ムラが著しい
××:素子が駆動しない(電圧印加で濃度変化しない)
以上により得られた各表示素子の評価結果を表3に示す。
《表示素子の作製》
表示電極及び対向電極は、各々実施例1で用いた電極A3及び電極B1を用いた。
(電解液2−1〜2−12の調製)
下記表4に示す各種溶媒2.5gに、支持電解質としてテトラフルオロホウ酸スピロー(1,1′)−ビピロリジニウム(SBP)0.025g、電気化学的な酸化還元反応により可逆的に溶解析出する金属塩化合物として、p−トルエンスルホン酸銀0.1g、銀塩溶剤として例示化合物G1−3 0.2g、表4に示す量の各種ゲル化剤、及び例示プロモーター0.05gを加え、加熱溶解し電解液2−1〜2−12を調製した。
〔繰返し駆動させたときの反射率の安定性の評価〕
定電圧電源の両端子に作製した表示素子の両電極を接続し、−1.5Vの電圧を1.5秒間印加してグレー表示させたときの波長550nmと、+1.5Vの電圧を1.5秒間印加して着色表示させたときの可視光領域の極大吸収波長での反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定した。同様な駆動条件で合計10回駆動させ、得られたグレーの反射率と着色状態の反射率の平均値を別々に算出し、それぞれRave3、Rave4とした。さらに1万回繰返し駆動させた後に同様な方法でRave5、Rave6を求めた。
《表示素子の作製》
表示電極及び対向電極は、各々実施例1で用いた電極A1及び電極B1を用いた。
(電解液3−1〜3−14の調製)
下記表6に示す各種溶媒2.5gに、支持電解質としてテトラフルオロホウ酸スピロー(1,1′)−ビピロリジニウム(SBP)0.025g、表6に示す量の各種ゲル化剤、及び例示プロモーター0.05gを加え、加熱溶解し電解液3−1〜3−14を調製した。
ポリビニルアルコール(平均重合度3500、けん化度87%)2質量%を含むイソプロパノール溶液中に、石原産業社製二酸化チタンCR−90を20質量%添加し、超音波分散機で分散した混和液を調製した。
表示素子3−1の作製において、電解液3−1を電解液3−2から電解液3−14に変更した以外は同様にして、表示素子3−2〜1−14を得た。
〔繰返し駆動させたときの反射率の安定性の評価〕
定電圧電源の両端子に作製した表示素子の両電極を接続し、+1.5Vの電圧を1.5秒間印加した後に−1.5Vの電圧を1秒間印加してグレー表示させたときの波長550nmでの反射率をコニカミノルタセンシング社製の分光測色計CM−3700dで測定した。同様な駆動条件で合計10回駆動させ、得られた反射率の平均値をRave7とした。さらに1万回繰返し駆動させた後に同様な方法でRave8を求めた。ΔRCOLOR1=|Rave7−Rave8|とし、ΔRBK3を繰返し駆動させたときの反射率の安定性の指標とした。ここでは、ΔRBK3の値が小さいほど、繰返し駆動させたときの反射率の安定性に優れることになる。
Claims (9)
- 対向する一対の電極間に電解質、電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物及び前記電気化学的な酸化還元反応を促進する、酸化還元されうる補助化合物を含有し、前記対向する一対の電極の駆動操作により白表示及び着色表示をする表示素子において、前記電解質の溶媒が非プロトン性極性溶媒であって、かつ下記一般式(GI)で表される化合物を含むことを特徴とする表示素子。
一般式(GI) Rf−L−X−Ar−Ball
(式中、Rfはペルフルオロアルキル基を表し、Lは置換基を有してもよいアルキレン基もしくは、単なる結合手を表す。Xは硫黄原子、酸素原子もしくはN−Rnを表す。Rnは水素原子もしくは置換基を表す。Arは置換基を有してもよい二価の芳香族基を表し、Ballは炭素数5以上の疎水性基を表す。) - 前記一般式(GI)で表される化合物が、下記一般式(GII)で表される化合物であることを特徴とする請求の範囲第1項に記載の表示素子。
一般式(GII) Rf−L−X−Ar−Y−R
(式中、Rfはペルフルオロアルキル基を表し、Lは置換基を有してもよいアルキレン基もしくは、単なる結合手を表す。Xは硫黄原子、酸素原子もしくはN−Rnを表す。Rnは水素原子もしくは置換基を表す。Arは置換基を有してもよい二価の芳香族基を表し、Yは酸素原子、硫黄原子もしくは窒素原子でArと結合し、ArとRとを連結する連結基を表す。Rは置換基を有してもよい炭素数5以上脂肪族基を表す。) - 前記電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物がエレクトロクロミック化合物であることを特徴とする請求の範囲第1項または第2項に記載の表示素子。
- 前記エレクトロクロミック化合物が下記一般式(L)で表されることを特徴とする請求の範囲第3項に記載の表示素子。
(式中、Rl1は置換または無置換のアリール基を表し、Rl2、Rl3は各々水素原子または置換基を表す。Xは>N−Rl4、酸素原子または硫黄原子を表し、Rl4は水素原子、または置換基を表す。) - 前記エレクトロクロミック化合物の電気化学反応を促進する、酸化還元されうる補助化合物がN−オキシル誘導体であることを特徴とする請求の範囲第3項または第4項に記載の表示素子。
- 前記電気化学的な酸化還元反応により可逆的に変色する化合物が金属塩化合物であることを特徴とする請求の範囲第1項〜第5項のいずれか1項に記載の表示素子。
- 前記金属塩化合物が銀塩化合物であることを特徴とする請求の範囲第6項に記載の表示素子。
- 前記対向する一対の電極間に、下記一般式(G1)で表される化合物または一般式(G2)で表される化合物を含有することを特徴とする請求の範囲第6項または第7項に記載の表示素子。
一般式(G1) Rg11−S−Rg12
(式中、Rg11、Rg12は各々置換または無置換の炭化水素基を表す。また、これらの炭化水素基では、1個以上の窒素原子、酸素原子、リン原子、硫黄原子、ハロゲン原子を含んでもよく、Rg11とRg12が互いに連結し、環状構造を形成してもよい。)
(式中、Mは水素原子、金属原子または4級アンモニウムを表す。Zは含窒素複素環を構成するのに必要な原子群表す。nは0〜5の整数を表し、Rg21は置換基を表し、nが2以上の場合、それぞれのRg21は同じであってもよく、異なってもよく、お互いに連結して縮合環を形成してもよい。) - 前記対向する一対の電極の駆動操作により実質的に黒表示、白表示及び黒以外の着色表示の3色以上の多色表示を行うことを特徴とする請求の範囲第6項〜第8項のいずれか1項に記載の表示素子。
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