WO2010058684A1 - 表示素子 - Google Patents

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WO2010058684A1
WO2010058684A1 PCT/JP2009/068477 JP2009068477W WO2010058684A1 WO 2010058684 A1 WO2010058684 A1 WO 2010058684A1 JP 2009068477 W JP2009068477 W JP 2009068477W WO 2010058684 A1 WO2010058684 A1 WO 2010058684A1
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WO
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group
electrolyte
display element
general formula
display
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PCT/JP2009/068477
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English (en)
French (fr)
Inventor
聡史 久光
Original Assignee
コニカミノルタホールディングス株式会社
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/15—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect
    • G02F1/1514—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material
    • G02F1/1523—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material
    • G02F1/1525—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on an electrochromic effect characterised by the electrochromic material, e.g. by the electrodeposited material comprising inorganic material characterised by a particular ion transporting layer, e.g. electrolyte

Definitions

  • the present invention relates to a novel electrochemical display element.
  • a conventional liquid crystal display or CRT As a means for browsing such electronic information, a conventional liquid crystal display or CRT, and in recent years, a light emitting type such as an organic EL display is mainly used.
  • the electronic information is document information, it is relatively long time. It is necessary to pay close attention to this browsing means, and these actions are not human-friendly means.
  • eyes flicker due to flickering, inconvenient to carry, reading posture is limited, It is known that it is necessary to adjust the line of sight to a still screen, and that power consumption increases when read for a long time.
  • the method using a polarizing plate such as a reflective liquid crystal has a low reflectance of about 40%, and thus it is difficult to display white, and many of the manufacturing methods used to manufacture the constituent members are not easy.
  • 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.
  • the polymer network type liquid crystal has problems such as a high voltage and a complicated TFT circuit required to improve the memory performance.
  • 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.
  • an electrochromic method using an electrochromic compound hereinafter abbreviated as EC method
  • an electrodeposition method hereinafter referred to as ED
  • EC method an electrochromic method using an electrochromic compound
  • ED electrodeposition method
  • the EC method is capable of full-color display at a low voltage of about 3V or less, and has advantages such as a simple cell configuration and excellent white display quality.
  • the ED method can also be driven at a low voltage of 3V or less and is simple. With such a cell structure, there are advantages such as excellent black and white contrast and black display quality, and various methods have been disclosed (see, for example, Patent Documents 1 to 5).
  • the present inventor has investigated an EC display element that arranges an electrochromic compound in the ED display element and performs color display other than black and white in addition to white display and black display.
  • Has many advantages such as bright white display, high-contrast monochrome display and full-color display with a simple material structure, but the rewriting speed when performing color display other than monochrome is slightly slow. It became clear that it had the problem.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and the object thereof is to realize black and white display and full color display with a simple member configuration, and to improve rewriting speed when performing color display other than black and white. It is to provide a display element.
  • a display element wherein the acidity of the electrolyte is 5.0 or more and 9.0 or less, and white display, black display, and color display other than black are performed by driving the counter electrode.
  • Rl 1 represents a halogen atom, an aliphatic group, an aliphatic oxy group, an acylamino group, a carbamoyl group, an acyl group, a sulfonamide group, or a sulfamoyl group
  • n represents an integer of 1 to 4.
  • Rl 2 represents an aromatic group or an aromatic heterocyclic group
  • Rl 3 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group or an aromatic heterocyclic group.
  • X represents> N—Rl 4 , an oxygen atom or a sulfur atom
  • Rl 4 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group or an acyl group.
  • the groups represented by Rl 1 to Rl 4 may be further substituted with an arbitrary substituent.
  • n represents an integer of 0 to 5
  • Rg 21 represents 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, an alkylthio group.
  • R 1 , R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group which may be the same or different from each other.
  • 4 The display element according to any one of 1 to 3, wherein a polymer compound having an amino group is contained between the pair of counter electrodes.
  • At least one selected from the compound represented by the general formula (A), a polymer compound having an amino group, and an amine compound supported on fine particles is fixed to a region other than the surface of the pair of counter electrodes. 6.
  • the present invention it is possible to provide a display element that can realize black and white display and full color display with a simple member configuration, and has improved rewriting speed when performing color display other than black and white.
  • the present inventor contains at least an electrolyte and a compound represented by the following general formula (L) between a pair of counter electrodes, and the electrolyte includes a metal salt compound and the following: And a mercapto compound represented by the general formula (G), wherein the electrolyte has an acidity of 5.0 or more and 9.0 or less, and a white display, a black display, and a black display by driving the counter electrode.
  • the metal salt compound and the mercapto compound represented by the general formula (G) according to the present invention are contained between the pair of counter electrodes, and the acidity is 5.0 or more, 9 0.0 or less and a compound represented by the general formula (L) according to the present invention, and by applying a voltage of both positive and negative polarities between the counter electrodes, white display, black display, and other than black and white
  • the color display can be switched reversibly.
  • 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 a solution (hereinafter referred to as “narrowly defined electrolyte”). A mixture containing other metals, compounds, or the like, regardless of whether it is an electrolyte or a non-electrolyte, is called an electrolyte (“broadly defined electrolyte”).
  • the electrolyte according to the present invention contains at least a metal salt compound and a mercapto compound represented by the general formula (G) according to the present invention, and has an acidity of 5.0 or more and 9.0 or less.
  • the metal salt compound according to the present invention is any compound as long as it contains a metal species that can be dissolved and precipitated by driving the counter electrode on at least one electrode on the counter electrode.
  • a metal species that can be dissolved and precipitated by driving the counter electrode on at least one electrode on the counter electrode.
  • Preferred metal species are silver, bismuth, copper, nickel, iron, chromium, zinc and the like, and particularly preferred are silver and bismuth.
  • the silver salt compound applicable to the present invention is silver or a compound containing silver in the chemical structure, such as silver oxide, silver sulfide, metallic silver, silver colloidal particles, silver halide, silver complex compound, silver ion, etc.
  • state species of the phase such as the solid state, the solubilized state in liquid or the gaseous state, and the charged state species such as neutral, anionic, and cationic.
  • a known silver salt compound such as a silver salt with an acid or a silver complex with iminodiacetic acid can be used.
  • the silver salt a compound which does not have a nitrogen atom having a coordination property with halogen, carboxylic acid or silver, and for example, silver p-toluenesulfonate is preferable.
  • the metal ion concentration contained in the electrolyte solution according to the present invention is preferably 0.2 mol / kg ⁇ [Metal] ⁇ 2.0 mol / kg. If the metal ion concentration is 0.2 mol / kg or more, a silver solution having a sufficient concentration can be obtained, and a desired driving speed can be obtained. If the metal ion concentration is 2 mol / kg or less, precipitation is prevented, and storage at low temperature is possible. The stability of the electrolyte solution is improved.
  • the molar concentration of halogen ions or halogen atoms contained in the electrolyte solution is [X] (mol / kg)
  • the silver or silver contained in the electrolyte solution is a compound that contains silver in the chemical structure.
  • 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.
  • [X] / [Metal] is greater than 0.1, X ⁇ ⁇ X 2 is generated during the metal oxidation-reduction reaction, and X 2 easily cross-oxidizes with the deposited metal to dissolve the deposited metal. Therefore, the molar concentration of halogen atoms is preferably as low as possible relative to the molar concentration of metallic silver. In the present invention, 0 ⁇ [X] / [Metal] ⁇ 0.001 is more preferable.
  • the halogen species preferably have a total molar concentration of [I] ⁇ [Br] ⁇ [Cl] ⁇ [F] from the viewpoint of improving memory properties.
  • the electrolyte according to the present invention contains a mercapto compound represented by the general formula (G) as a metal salt solvent for promoting the dissolution and precipitation of a metal salt (particularly, a silver salt) together with the metal compound.
  • a metal salt solvent for promoting the dissolution and precipitation of a metal salt (particularly, a silver salt) together with the metal compound.
  • Z represents a nitrogen-containing heterocyclic ring.
  • n represents an integer of 0 to 5
  • Rg 21 represents a halogen atom, alkyl group, aryl group, alkylcarbonamide group, arylcarbonamide group, alkylsulfonamide group, arylsulfonamide group, alkoxy group, aryloxy 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, aryloxycarbonyl group , an alkylcarbonyl group, an arylcarbonyl group, an acyloxy group, a carboxyl group, a carbon
  • Examples of the nitrogen-containing heterocycle represented by Z in the general formula (G) 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.
  • Examples of the halogen atom represented by Rg 21 in the general formula (G) 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 methanesulfo Nylamino group, ethanesulfonylamino group and the like.
  • Examples of the arylsulfonamido group include benzenesulfonylamino group and toluenesulfonylamino group.
  • Examples of the aryloxy group include phenoxy and the like, and alkylthio group.
  • 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 ethylcarbamoyl, diethylcarbamoyl, dibutylcarbamoyl, piperidylcarbamoyl, morpholylcarbamoyl and the like, and arylcarbamoyl groups include, for example, phenylcarbamoyl, methylphenyl Examples thereof include carbamoyl, ethylphenylcarbamoyl, benzylphenylcarbamoyl, etc.
  • alkylsulfamoyl groups include methylsulfamoyl, dimethylsulfamoyl, ethylsulfamoyl, diethylsulfamoyl, 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 a phenylsulfonyl group and a 4-chlorophenylsulfur group.
  • Each group such as nyl, 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.
  • alkylcarbonyl group examples include acetyl, propionyl, and butyroyl groups.
  • arylcarbonyl group include benzoyl group and alkylbenzoyl group.
  • acyloxy group examples 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, Examples include a thiazine ring, a triazine ring, a benzoxazole ring, a benzthiazole ring, an indolenine ring, a benzselenazole ring, a naphthothiazole ring, a triazaindolizine ring, a diazaindolizine ring, and a
  • Exemplified Compounds G-12, G-18, G-19, and G-20 are particularly preferable from the viewpoint that the objective effect of the present invention can be exhibited.
  • the mercapto compound represented by the general formula (G) according to the present invention can be obtained by a person skilled in the art according to a conventionally known synthesis method, or can be easily obtained as a commercial product.
  • the acidity of the electrolyte is set to 5.0 or more and 9.0 or less, and more preferably adjusted to 6.0 or more and 8.0 or less.
  • the acidity of the electrolyte is set to 5.0 or more, the rewriting speed when performing color display other than white display and black table can be improved.
  • the imidazole dye represented by the general formula (L) according to the present invention is considered to release H + ions when colored (color display), and therefore the H + ion concentration in the electrolyte is low. This is probably because when the acidity is low, that is, the acidity is high, color development is more likely to occur. On the other hand, if the H + ion concentration becomes too low, that is, the acidity number becomes too large, specifically, if the acidity exceeds 9.0, it becomes difficult to decolorize. Even if a voltage is applied, it cannot be driven.
  • the imidazole dye represented by the general formula (L) according to the present invention takes in H + ions when decoloring, and as a result, the H + ion concentration in the electrolyte is too low. That is, it is presumed that this is due to the fact that if the acidity value is too high, decoloration is difficult to occur. Therefore, by adjusting the acidity of the electrolyte to 5.0 or more and 9.0 or less, preferably 6.0 or more and 8.0 or less, the rewriting speed when performing color display can be improved. is there.
  • any means may be used as a means for adjusting the acidity of the electrolyte.
  • the electrolyte is an organic solvent system
  • R 1 , R 2 and R 3 represent a substituted or unsubstituted hydrocarbon group which may be the same as or different from each other.
  • Examples of the hydrocarbon group represented by R 1 , R 2 , or R 3 independently include an alkyl group, a halogenated alkyl group, a cycloalkyl group, or an aromatic hydrocarbon group. More specifically, examples of the alkyl group include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, an amyl group, a hexyl group, an octyl group, a decyl group, a dodecyl group, and an octadecyl group.
  • the aromatic hydrocarbon group examples include an aryl group and an aralkyl group, specifically, a phenyl group, a tolyl group, a naphthyl group, a benzyl group, and a phenylethyl group.
  • the substituent of the hydrocarbon group includes an alkyl group (eg, methyl group, ethyl group), an acylamino group (eg, acetylamino group, propanoylamino group, i-butanoylamino group, n-butanoylamino group) , Benzoylamino group, m-sulfobenzoylamino group), alkoxycarbonylamino group (for example, methoxycarbonylamino group, ethoxycarbonylamino group), aryloxycarbonylamino group (for example, phenoxycarbonylamino group), alkoxycarbonyl group ( For example, ethoxycarbonyl group), aryloxycarbonyl group (for example, phenoxycarbonyl group), ureido group (for example, methylureido group, phenylureido group), sulfonylamino group (for example, methanesulf
  • the hydrocarbon group represented by R 1 , R 2 , or R 3 may have a substituent, and examples of the substituent include a halogen atom (for example, a fluorine atom, a chlorine atom), an alkyl group (for example, Methyl, ethyl, i-propyl, hydroxyethyl, methoxymethyl, trifluoromethyl, t-butyl etc.), cycloalkyl group (eg cyclopentyl, cyclohexyl etc.), aralkyl group (eg benzyl, 2-phenethyl etc.), aryl Groups (eg, phenyl, naphthyl, p-tolyl, p-chlorophenyl, etc.), alkoxy groups (eg, methoxy, ethoxy, i-propoxy, butoxy, etc.), aryloxy groups (eg, phenoxy, etc.), cyano groups, heterocyclic radical
  • Examples of the compound represented by the general formula (A) include trimethylamine, triethylamine, tripropylamine, tributylamine, triisopropanolamine, triethanolamine, tris (hydroxymethyl) aminomethane, N, N-dimethylaniline and the like. Can be mentioned.
  • Examples of the monomer having an amino group include N, N-diethylaminoethyl methacrylate, N, N-dimethylaminoethyl acrylate, N, N-dimethylaminoethyl methacrylate, polybutadiene urethane acrylate, N, N-dimethylaminopropyl acrylamide, N , N-dimethylacrylamide, acryloylmorpholine, N-isopropylacrylamide, N, N-diethylacrylamide and the like.
  • polymer which has an amino group it can obtain as a commercial item, for example, 1) It is an aminoethylation acrylic polymer containing the primary amine group which grafted the polyethyleneimine by Nippon Shokubai Co., Ltd. to the side chain.
  • Polyment series for example, NK-350 (average molecular weight about 100,000, amine number 0.6 to 1.0 mmol / g.solid), NK-380 (average molecular weight about 100,000, amine number 0.7 to 1.3 mmol) / G ⁇ solid), 2) PAA series of polyallylamine having only a primary amino group in the side chain manufactured by Nittobo, for example, PAA-01 (average molecular weight: about 1000, pH about 11), PAA-03 (Average molecular weight: about 3000, pH about 11), PAA-05 (average molecular weight: about 5000, pH about 11), PAA-08 (average molecular weight: 8000, pH about 11), PAA-15 (average molecular weight: mention may be made of about 15000, pH about 11), and the like.
  • PAA-01 average molecular weight: about 1000, pH about 11
  • PAA-03 Average molecular weight: about 3000, pH about 11
  • PAA-05 average molecular weight: about 5000,
  • organic or inorganic fine particles supporting an amine compound on the particle surface can be used as means for adjusting the acidity of the electrolyte.
  • Examples of the amine compound supported on the fine particles include porous polystyrene particles on which piperidine, pyridine, imidazole, piperazine and the like are supported, and porous silica particles on which piperidine, pyridine, imidazole, piperazine and the like are supported. .
  • the amine compound such as the compound represented by the above general formula (A) according to the present invention, the polymer having an amino group, and the amine compound supported on the fine particles may be used after being dissolved or dispersed in the electrolyte. Furthermore, it is more preferable that these amine compounds be used in a region other than the surface of the pair of counter electrodes because these amine compounds are less likely to be oxidized and reduced electrochemically.
  • Supporting electrolyte As the supporting electrolyte that can be used in the display element of the present invention, salts, acids, and alkalis that are usually used in the field of electrochemistry or the field of batteries can be used.
  • the salts are not particularly limited, and for example, inorganic ion salts such as alkali metal salts and alkaline earth metal salts; quaternary ammonium salts; cyclic quaternary ammonium salts; quaternary phosphonium salts can be used.
  • the salts include halogen ions, SCN ⁇ , ClO 4 ⁇ , BF 4 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 2 N ⁇ , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N ⁇ , PF Li salt, Na salt having a counter anion selected from 6 ⁇ , AsF 6 ⁇ , CH 3 COO ⁇ , CH 3 (C 6 H 4 ) SO 3 ⁇ , and (C 2 F 5 SO 2 ) 3 C ⁇ K salt is mentioned.
  • halogen ions SCN ⁇ , ClO 4 ⁇ , BF 4 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 2 N ⁇ , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N ⁇ , PF 6 ⁇ , AsF 6 -, CH 3 COO -, CH 3 (C 6 H 4) SO 3 -, and (C 2 F 5 SO 2) 3 C - 4 quaternary ammonium salt having a counter anion selected from, specifically, (CH 3 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NBF 4 , (n-C 4 H 9 ) 4 NBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 NBr, (C 2 H 5 ) 4 NClO 4 , (n- C 4 H 9 ) 4 NClO 4 , CH 3 (C 2 H 5 ) 3 NBF 4 , (CH 3 ) 2 (C 2 H 5 ) 2 NBF 4 , (CH 3 ) 4 NSO 3
  • halogen ions SCN ⁇ , ClO 4 ⁇ , BF 4 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , (CF 3 SO 2 ) 2 N ⁇ , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N ⁇ , PF 6 ⁇ , AsF 6 -, CH 3 COO -, CH 3 (C 6 H 4) SO 3 -, and (C 2 F 5 SO 2) 3 C - phosphonium salt having a counter anion selected from, specifically, (CH 3) 4 PBF 4 , (C 2 H 5 ) 4 PBF 4 , (C 3 H 7 ) 4 PBF 4 , (C 4 H 9 ) 4 PBF 4 and the like. Moreover, these mixtures can also be used suitably.
  • the supporting electrolyte of the present invention is preferably a quaternary ammonium salt, particularly preferably a quaternary spiro ammonium salt.
  • a quaternary ammonium salt particularly preferably a quaternary spiro ammonium salt.
  • ClO 4 ⁇ , BF 4 ⁇ , CF 3 SO 3 ⁇ , (C 2 F 5 SO 2 ) 2 N ⁇ and PF 6 — are preferable, and BF 4 ⁇ is particularly preferable.
  • the amount of the electrolyte salt used is arbitrary, but in general, the electrolyte salt is present in the solvent as an upper limit of 20 mol / L or less, preferably 10 mol / L or less, more preferably 5 mol / L or less.
  • the lower limit is usually 0.01 mol / L or more, preferably 0.05 mol / L or more, more preferably 0.1 mol / L or more.
  • the following compounds exhibiting electronic conductivity and ionic conductivity can be contained in the electrolyte.
  • Fluorine-containing compounds such as chalcogenides, CaF 2 , PbF 2 , SrF 2 , LaF 3 , TlSn 2 F 5 , CeF 3 , Li salts such as Li 2 SO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 3 PO 4 , ZrO 2 , CaO , Cd 2 O 3 , HfO 2 , Y 2 O 3 , Nb 2 O 5 , WO 3 , Bi 2 O 3 , AgBr, AgI, CuCl, CuBr, CuBr, CuI, LiI, LiBr, LiCl, LiAlCl 4 , LiAlF 4 , AgSBr, C 5 H 5 NHAg 5 I 6, Rb 4 Cu 16 7 Cl 13, Rb 3 Cu 7 Cl 10, LiN, compounds such as Li 5 NI 2, Li 6 NBr 3 , and the like.
  • Li salts such as Li 2 SO 4 , Li 4 SiO 4 , Li 3 PO 4 , ZrO 2
  • an imidazole dye represented by the general formula (L) is used as an electrochromic compound (hereinafter referred to as EC compound or EC dye) for the purpose of color display.
  • Rl 1 represents a halogen atom, an aliphatic group, an aliphatic oxy group, an acylamino group, a carbamoyl group, an acyl group, a sulfonamide group, or a sulfamoyl group, and n is an integer of 1 to 4.
  • Rl 2 represents an aromatic group or an aromatic heterocyclic group
  • Rl 3 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, or an aromatic heterocyclic group.
  • X represents> N—Rl 4 , an oxygen atom or a sulfur atom, and Rl 4 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group or an acyl group.
  • the groups represented by Rl 1 to Rl 4 may be further substituted with an arbitrary substituent.
  • examples of the halogen atom include a chlorine atom, a bromine atom, and an iodine atom
  • examples of the aliphatic group include an alkyl group (eg, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group).
  • acylamino group for example, acetylamino group, benzoylamino group, methylureido group Etc .
  • carbamoyl group for example An aminocarbonyl group, a methylaminocarbonyl group, a dimethylaminocarbonyl group, a propylaminocarbonyl group, a pentylaminocarbonyl
  • Rl 2 represents an aromatic group or an aromatic heterocyclic group
  • Rl 3 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, or an aromatic heterocyclic group.
  • the aromatic group represented by Rl 2 and Rl 3 include a phenyl group, a naphthyl group, and an anthracenyl group.
  • the aromatic heterocyclic group include a furyl group, a thienyl group, a pyridyl group, and a pyridazinyl group.
  • pyrimidyl group pyrazyl group, triazyl group, imidazolyl group, pyrazolyl group, thiazolyl group, benzoimidazolyl group, benzoxazolyl group, quinazolyl group, phthalazyl group, pyrrolyl group, 2-quinolyl group, 1-isoquinyl group, etc. It is done.
  • Examples of the aliphatic group represented by Rl 3 include an alkyl group (for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group), a cycloalkyl group (for example, Cyclohexyl group, cyclopentyl group, etc.), alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group (for example, propargyl group, etc.) and the like.
  • an alkyl group for example, a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group
  • a cycloalkyl group for example, Cyclohexyl group, cyclopentyl group, etc.
  • the group represented by Rl 2 is preferably a substituted or unsubstituted phenyl group, a 5-membered or 6-membered heterocyclic group (for example, a thienyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, a pyridyl group, etc.
  • Rl 3 As the group represented, a substituted or unsubstituted phenyl group, a 5-membered or 6-membered heterocyclic group, and an alkyl group are preferable.
  • Rl 2 and Rl 3 may be linked to each other to form a ring structure.
  • Rl 2 and Rl 3 both of them may have a substituent,
  • it is a heterocyclic group, or any one is a combination of a phenyl group and a heterocyclic group which may have a substituent, and the other is a combination of an alkyl group which may have a substituent.
  • X represents> N—Rl 4 , an oxygen atom or a sulfur atom, preferably> N—Rl 4 .
  • Rl 4 represents a hydrogen atom, an aliphatic group, an aromatic group, a heterocyclic group or an acyl group, preferably a hydrogen atom, an alkyl group, an aromatic group, a heterocyclic group, an acyl group, more preferably hydrogen An atom, an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, an aryl group having 5 to 10 carbon atoms, and an acyl group, particularly preferably a hydrogen atom or an aryl group having 5 to 10 carbon atoms.
  • the groups represented by Rl 1 to Rl 4 may be further substituted with an arbitrary substituent, and the substituent is not particularly limited.
  • an alkyl group for example, Methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, etc.
  • cycloalkyl group for example, cyclohexyl group, cyclopentyl group, etc.
  • alkenyl group, cycloalkenyl group, alkynyl group for example, , Propargyl group, etc.
  • glycidyl group acrylate group, methacrylate group, aromatic group (eg, phenyl group, naphthyl group, anthracenyl group, etc.), heterocyclic group (eg, pyridyl group, thiazolyl group, oxazolyl group, imidazolyl group,
  • the compound represented by the general formula (L) has an adsorptive group that chemically or physically adsorbs on the electrode surface.
  • the chemical adsorption referred to in the present invention is a relatively strong adsorption state due to a chemical bond with the electrode surface
  • the physical adsorption referred to in the present invention is a relatively strong van der Waals force acting between the electrode surface and the adsorbed substance. It is a weakly adsorbed state, and it is preferable that the adsorptive group is a chemisorbable group.
  • At least one of the groups represented by Rl 1 to Rl 4 has a partial structure of —COOH, —P ⁇ O (OH) 2 , —OP ⁇ O (OH) 2 and —Si ( OR) 3 (R represents an alkyl group) and preferably has at least one chemisorbable group.
  • an auxiliary compound that can be oxidized and reduced may be added in order to promote the electrochemical reaction of the compound that reversibly changes color due to the electrochemical redox reaction.
  • the promoter may be one that does not change the optical density in the visible region (400 to 700 nm) as a result of the oxidation-reduction reaction, or one that changes, that is, a compound that reversibly discolors due to the electrochemical oxidation-reduction reaction.
  • it may be immobilized on the electrode, or may be added to the electrolyte solution.
  • These promoters can be used, for example, as counter electrode reactants or as redox mediators.
  • a low drive is achieved by utilizing the reduction (or oxidation) reaction of the promoter on the counter electrode side. It is possible to obtain a high color density with voltage.
  • a promoter when a promoter is used as a counter electrode reactant, it is preferable to use a promoter having a redox activity opposite to that of a compound reversibly discolored by an electrochemical redox reaction, immobilized on a counter electrode. .
  • the promoter does not change the optical density in the visible region (400 to 700 nm) as a result of the redox reaction.
  • the redox mediator is a material generally used in the field of organic electrolytic synthesis.
  • Each organic compound has an oxidation overvoltage that depends on the electrolysis method and electrolysis conditions, in addition to its own oxidation potential, and when the anode potential is higher than the combined oxidation potential, an oxidation reaction actually occurs. Due to experimental limitations on the anodic potential, it is not possible to oxidize all substrates by direct methods. When a substrate having a high oxidation potential is oxidized, no electron transfer from the substrate to the anode occurs.
  • the mediator When a mediator that causes electron transfer (oxidation) to the anode at a low potential coexists in this reaction system, the mediator is first oxidized, and the substrate is oxidized by the oxidized mediator to obtain a product.
  • the advantage of this reaction system is that it is possible to oxidize the substrate at an anodic potential lower than the oxidation potential of the substrate, and that the oxidized mediator returns to the original mediator when the substrate is oxidized. It acts as a catalytic amount. Further, since oxidation at a low potential is possible, decomposition of the substrate and product can be suppressed.
  • the display element when a compound that reversibly discolors by an electrochemical redox reaction that oxidizes and develops as the substrate, the display element is driven at a low driving voltage by coexisting a catalytic amount of an oxidation mediator.
  • the durability of the display element is increased.
  • advantages such as an improvement in display switching speed and high color development efficiency.
  • the above effect can be obtained by a combination of a reducing mediator and a compound that reversibly discolors by an electrochemical redox reaction that produces a reduction color.
  • a single mediator may be used, or a plurality of mediators may be used in combination.
  • a promoter it is preferable to fix a compound that changes color reversibly by an electrochemical redox reaction on a display electrode and to localize the promoter in the vicinity thereof.
  • a promoter may be used as a counter electrode reactant or a mediator.
  • a plurality of promoters may be used in combination at the same time.
  • the promoter is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • when used as a counter electrode reactant it is possible to use a compound that reversibly discolors by a known electrochemical redox reaction.
  • when used as a redox mediator in accordance with the properties of a compound that reversibly changes color by an electrochemical redox reaction, Journal of Synthetic Organic Chemistry, Vol. 43, No. 6 (“Organic synthesis using electric energy”).
  • the known mediators described in “Special Issue” (1985) and the like can be appropriately selected and used.
  • Examples of preferred promoters that can be used in the present invention include the following compounds.
  • N-oxyl derivatives such as TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-N-oxyl), N-hydroxyphthalimide derivatives, hydroxamic acid derivatives, etc., compounds having an N—O bond
  • a compound having an allyloxy free radical having a bulky substituent introduced at the 0-position, such as galvinoxyl such as galvinoxyl
  • metallocene derivatives such as ferrocene
  • benzyl (diphenylethanedione) derivative 5) Tetrazolium salt / formazan derivative
  • Azine compounds such as phenazine, phenothiazine, phenoxazine, acridine
  • pyridinium compounds such as viologen
  • hydrazyl free radical compounds such as benzoquinone derivatives, verdazyl, thiazyl free radical compounds, hydrazone derivatives, phenylenediamine derivatives, triallylamine derivatives, te
  • promoters in the categories 1) to 7) are preferable, and 1) is particularly preferable.
  • N-oxyl also called nitroxide radical
  • nitroxide radical is an oxygen-centered radical generated by radically cleaving the oxygen-hydrogen bond of hydroxylamine.
  • Nitroxide radicals are known to have two reversible redox pairs as shown in the scheme below.
  • the nitroxide radical becomes an oxoammonium cation by one-electron oxidation, which is reduced to regenerate the radical.
  • the nitroxide radical is converted into an aminoxy anion by one-electron reduction, which is oxidized to regenerate the radical. Therefore, the nitroxide radical can function as a p-type counter electrode reactant or an n-type counter electrode reactant.
  • the oxoammonium cation has a high oxidizing ability and can function as a mediator because it can oxidize leuco dyes and the like.
  • the N-oxyl derivative may be contained in the electrolyte solution or may be immobilized on the electrode surface.
  • Examples of the method of immobilizing on the electrode surface include a method of introducing a group that chemically or physically adsorbs with the electrode surface into the N-oxyl derivative, and a method of polymerizing the N-oxyl derivative to form a thin film on the electrode surface. It is done.
  • the N-oxyl derivative may be added in the form of an N-oxyl radical, or in the form of an N-hydroxy compound, and further in the form of an oxoammonium cation.
  • N-oxyl derivatives derivatives substituted with various substituents such as TEMPO (2,2,6,6-tetramethylpiperidinyl-N-oxyl) are commercially available.
  • various derivatives including polymers can be easily synthesized according to known literature.
  • Azaadamantane N-oxyl derivatives or azabicyclo N-oxyl derivatives are preferable in that they do not cause a decrease in activity.
  • N-hydroxyphthalimide derivatives N-hydroxyphthalimide derivatives, hydroxamic acid derivatives, etc.
  • PINO phthalimide N-oxyl
  • NHPI N-hydroxyphthalimide
  • the display element of the present invention is produced using these compounds, it is preferably added in the state of N—OH. After the display element is manufactured in the N—OH state, radicals are generated by driving the display element and performing oxidation.
  • the promoter shown in the category of 1) can be represented by the following general formula (M1), and promoters represented by the following general formulas (M2) to (M6) are preferable.
  • M1 general formula
  • M2 general formulas
  • M6 polycyclic N-oxyl derivative represented by the general formula (M6)
  • Various promoters represented by the general formulas (M1) to (M5) are commercially available and can be easily obtained.
  • Various derivatives can be easily synthesized according to known literature.
  • the promoter represented by the general formula (M6) is J.P. Am. Chem. Soc. 128, 8412 (2006) and Tetrahedron Letters 49 (2008) 48-52.
  • promoters obtained by polymerizing these are disclosed in, for example, JP-A Nos. 2004-227946, 2004-228008, 2006-73240, 2007-35375, 2007-70384, and 2007. -184227, 2007-298713 and the like can be referred to for synthesis.
  • Rm 11 and Rm 12 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, a heterocyclic group or>C ⁇ O,> C ⁇ S, which may have a substituent.
  • C ⁇ N—Rm represents a group bonded to a nitrogen atom via 13 .
  • Rm 13 represents a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group or a heterocyclic group which may have a substituent.
  • Rm 11 and Rm 12 may be connected to each other to form a cyclic structure.
  • the aliphatic hydrocarbon group includes chain and cyclic groups, and the chain group includes linear and branched groups.
  • Such aliphatic hydrocarbon groups include methyl, ethyl, vinyl, propyl, isopropyl, propenyl, butyl, iso-butyl, tert-butyl, pentyl, isopentyl, neopentyl, hexyl, iso-hexyl, cyclohexyl, cyclohexenyl, Examples include octyl, iso-octyl, cyclooctyl, 2,3-dimethyl-2-butyl and the like.
  • Examples of the aromatic hydrocarbon group include a phenyl group and a naphthyl group.
  • Examples of the heterocyclic group include a pyridyl group, a thiazolyl group, an oxazolyl group, an imidazolyl group, a furyl group, a pyrrolyl group, a pyrazinyl group, a pyrimidinyl group, and a pyridazinyl group.
  • substituents may further have a substituent.
  • substituents are not particularly limited, and examples thereof include alkyl groups (for example, methyl group, ethyl group, propyl group, isopropyl group, tert-butyl group, pentyl group, hexyl group, octyl group, dodecyl group, tridecyl group, Tetradecyl group, pentadecyl group etc.), cycloalkyl group (eg cyclopropyl group, cyclopentyl group, cyclohexyl group etc.), alkenyl group (eg vinyl group, allyl group, butenyl group, octenyl group etc.), cycloalkenyl group (eg 2-cyclopenten-1-yl group, 2-cyclohexen-1-yl group, etc.), alkynyl group (eg, propargyl group, ethynyl group, trimethylsilyleth
  • the compound represented by the general formula (M1) may be a multimer such as a dimer or a trimer linked by these substituents, or may be a polymer.
  • Rm 21 , Rm 22 , Rm 23 , and Rm 24 are each independently an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a heterocyclic ring that may have a hydrogen atom or a substituent. Represents a group. These aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and heterocyclic group have the same meanings as those in formula (M1).
  • Z 1 represents an atomic group necessary for forming a cyclic structure, and preferably forms a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • Z 1 may further have a substituent, and examples of the substituent include the same substituents as exemplified in the general formula (M1).
  • the atoms constituting Rm 21 to Rm 24 and Z 1 may be linked to each other to form a cyclic structure.
  • a polycyclic structure such as an azanorbornene structure or an azaadamantane structure is taken together with a nitrogen atom. Also good.
  • a piperidine ring, a pyrrolidine ring, or an azaadamantane ring is preferable.
  • the N-oxyl derivative according to the present invention is a compound represented by the general formula (M3).
  • Rm 31 is an aliphatic hydrocarbon group or aromatic hydrocarbon which may be substituted directly or substituted with a carbonyl carbon atom via an oxygen atom, a nitrogen atom or a sulfur atom.
  • Rm 32 represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a heterocyclic group which may have a substituent. These aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and heterocyclic group have the same meanings as those in formula (M1). Rm 31 and Rm 32 may be connected to each other to form a cyclic structure.
  • Rm 32 is preferably an aromatic hydrocarbon group, particularly preferably a phenyl group which may have a substituent.
  • the substituent on the phenyl group is preferably an electron-withdrawing group such as a cyano group, an alkoxycarbonyl group, or a trifluoromethyl group.
  • Rm 31 is preferably a phenyl group or an aliphatic hydrocarbon group directly bonded to a carbonyl carbon atom, particularly preferably a branched alkyl group or a cycloalkyl group. Note that the compound represented by the general formula (M3) is preferably added in the state of N—OH to manufacture a display element.
  • the N-oxyl derivative according to the present invention is a compound represented by the above general formula (M4).
  • Z 2 represents an atomic group necessary for forming a cyclic structure, and preferably forms a 5-membered ring or a 6-membered ring.
  • Z 2 may further have a substituent, and examples of the substituent include the substituents exemplified in Formula (M1).
  • Z 2 may be a condensed ring. Note that the compound represented by the general formula (M4) is preferably added in the state of N—OH to manufacture a display element.
  • the N-oxyl derivative according to the present invention is a compound represented by the general formula (M5).
  • Rm 51 to Rm 55 each independently represents an aliphatic hydrocarbon group, an aromatic hydrocarbon group, or a heterocyclic group which may have a substituent. These aliphatic hydrocarbon group, aromatic hydrocarbon group, and heterocyclic group have the same meanings as those in formula (M1).
  • Rm 51 is preferably an aromatic hydrocarbon group, particularly preferably a phenyl group which may have a substituent.
  • the substituent on the phenyl group is preferably an electron-withdrawing group such as a cyano group, an alkoxycarbonyl group, or a trifluoromethyl group.
  • Rm 52 to Rm 55 are preferably an alkyl group having 1 to 6 carbon atoms, and particularly preferably a methyl group.
  • Rm 61 and Rm 62 each independently represent a hydrogen atom or an aliphatic hydrocarbon group which may have a substituent.
  • Rm 61 and Rm 62 are preferably a hydrogen atom or a linear alkyl group having 4 or less carbon atoms, and at least one of Rm 61 and Rm 62 is preferably a hydrogen atom.
  • Z 3 , Z 4 and Z 5 each represent an atomic group necessary for forming a cyclic structure (for example, carbon, nitrogen, oxygen, sulfur, etc.) and each form a 5-membered ring or a 6-membered ring. preferable.
  • Z 3 , Z 4 and Z 5 may further have a substituent.
  • N 0 or 1
  • Organic solvent in the electrolyte according to the present invention, as a solvent, a metal salt compound that is generally used in an electrochemical cell or a battery and is reversibly dissolved and precipitated by an electrochemical redox reaction, including an electrochromic compound used in the present invention.
  • a solvent capable of dissolving various additives such as a promoter can be used.
  • room temperature molten salt can also be used as a solvent.
  • the room temperature molten salt is a salt composed of ion pairs that are melted at room temperature (that is, in a liquid state) consisting only of ion pairs that do not contain a solvent component, and usually has a melting point of 20 ° C. or lower, A salt consisting of an ion pair that is liquid at a temperature above.
  • the room temperature molten salt can be used alone or in combination of two or more.
  • the electrolyte solvent used in the present invention is preferably an aprotic polar solvent, particularly propylene carbonate, ethylene carbonate, dimethyl sulfoxide, dimethoxyethane, acetonitrile, ⁇ -butyrolactone, sulfolane, dioxolane, dimethylformamide, dimethoxyethane, tetrahydrofuran, adiponitrile, Methoxyacetonitrile, dimethylacetamide, methylpyrrolidinone, dimethyl sulfoxide, dioxolane, sulfolane, trimethyl phosphate and triethyl phosphate are preferred.
  • the solvent may be used alone or in combination of two or more.
  • a particularly preferably used solvent is a compound represented by the following general formula (S1) or (S2).
  • L represents an oxygen atom or an alkylene group
  • Rs 11 to Rs 14 each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group.
  • Rs 21 and Rs 22 each represents an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group.
  • L represents an oxygen atom or CH 2
  • Rs 11 to Rs 14 each represents a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group, These substituents may be further substituted with an arbitrary substituent.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, and a pentadecyl group.
  • cycloalkyl group such as phenyl group, naphthyl group, etc.
  • cyclopentyl group examples include, for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc., alkoxyalkyl groups, such as ⁇ -methoxyethyl group, ⁇ -methoxypropyl group, etc. Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, and a dodecyloxy group.
  • Rs 21 and Rs 22 each represent a hydrogen atom, an alkyl group, an alkenyl group, an aryl group, a cycloalkyl group, an alkoxyalkyl group, or an alkoxy group.
  • alkyl group examples include a methyl group, an ethyl group, a propyl group, an isopropyl group, a tert-butyl group, a pentyl group, a hexyl group, an octyl group, a dodecyl group, a tridecyl group, a tetradecyl group, and a pentadecyl group.
  • cycloalkyl group such as phenyl group, naphthyl group, etc.
  • cyclopentyl group examples include, for example, cyclopentyl group, cyclohexyl group, etc., alkoxyalkyl groups, such as ⁇ -methoxyethyl group, ⁇ -methoxypropyl group, etc. Examples thereof include a methoxy group, an ethoxy group, a propyloxy group, a pentyloxy group, a hexyloxy group, an octyloxy group, and a dodecyloxy group.
  • the exemplary compounds (S1-1), (S1-2), and (S2-3) are particularly preferable.
  • the compounds represented by the general formulas (S1) and (S2) according to the present invention are one type of electrolyte solvent.
  • another solvent is used as long as the object effects of the present invention are not impaired. Can be used together.
  • these solvents it is preferable
  • the electrolyte solvent may be a single kind or a mixture of solvents, but a mixed solvent containing ethylene carbonate is preferred.
  • the addition amount of ethylene carbonate is preferably 10% by mass or more and 90% by mass or less of the total electrolyte solvent mass.
  • a particularly preferable electrolyte solvent is a mixed solvent having a mass ratio of propylene carbonate / ethylene carbonate of 7/3 to 3/7. When the propylene carbonate ratio is larger than 7/3, the ionic conductivity is inferior and the response speed is lowered. When the propylene carbonate ratio is smaller than 3/7, the electrolyte tends to be deposited at a low temperature.
  • a porous white scattering layer containing a white scattering material can be provided from the viewpoint of further increasing display contrast and white display reflectance.
  • the porous white scattering layer applicable to the present invention can be formed by applying and drying a water mixture of a water-based polymer and a white pigment that is substantially insoluble in the electrolyte solvent.
  • substantially insoluble in the electrolyte solvent is defined as a state where the dissolved amount per kg of electrolyte solvent is 0 g or more and 10 g or less at a temperature of ⁇ 20 ° C. to 120 ° C.
  • the amount of dissolution can be determined by a known method such as a component determination method using a chromatogram or a gas chromatogram.
  • examples of the water-based polymer that is substantially insoluble in the electrolyte solvent include a water-soluble polymer and a polymer dispersed in the water-based solvent.
  • water-soluble polymers examples include proteins such as gelatin and gelatin derivatives, or cellulose derivatives, natural compounds such as starch, gum arabic, dextran, pullulan, and carrageenan, and other natural compounds such as polyvinyl alcohol, polyethylene glycol, polyvinyl pyrrolidone, and acrylamide. Synthetic polymer compounds such as coalescence and derivatives thereof may be mentioned.
  • gelatin derivatives acetylated gelatin, phthalated gelatin, polyvinyl alcohol derivatives as terminal alkyl group-modified polyvinyl alcohol, terminal mercapto group-modified polyvinyl alcohol, and cellulose derivatives include hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, carboxymethyl cellulose and the like.
  • polyvinyl alcohol polyethylene glycol
  • polyvinylpyrrolidone compounds can be preferably used.
  • Polymers dispersed in an aqueous solvent include latexes such as natural rubber latex, styrene butadiene rubber, butadiene rubber, nitrile rubber, chloroprene rubber, isoprene rubber, polyisocyanate, epoxy, acrylic, silicon, polyurethane, Examples thereof include a thermosetting resin in which urea, phenol, formaldehyde, epoxy-polyamide, melamine, alkyd resin, vinyl resin and the like are dispersed in an aqueous solvent. Of these polymers, the water-based polyurethane resin described in JP-A-10-76621 is preferably used.
  • the average molecular weight of the water-based polymer according to the present invention is preferably in the range of 10,000 to 2,000,000, more preferably in the range of 30,000 to 500,000 in terms of weight average.
  • Examples of the white pigment applicable in the present invention include titanium dioxide (anatase type or rutile type), barium sulfate, calcium carbonate, aluminum oxide, zinc oxide, magnesium oxide and zinc hydroxide, magnesium hydroxide, magnesium phosphate, Magnesium hydrogen phosphate, alkaline earth metal salt, talc, kaolin, zeolite, acid clay, glass, organic compounds such as polyethylene, polystyrene, acrylic resin, ionomer, ethylene-vinyl acetate copolymer resin, benzoguanamine resin, urea-formalin resin, A melamine-formalin resin, a polyamide resin, or the like may be used alone or in combination, or in a state having voids that change the refractive index in the particles.
  • 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
  • titanium dioxide is preferably used among the white particles.
  • titanium dioxide surface-treated with an inorganic oxide Al 2 O 3 , AlO (OH), SiO 2, etc.
  • titanium dioxide that has been treated with an organic substance such as trimethylolethane, triethanolamine acetate, or trimethylcyclosilane is more preferably used.
  • titanium oxide or zinc oxide from the viewpoint of coloring prevention at high temperature and the reflectance of the element due to the refractive index.
  • the water mixture of the water-based polymer and the white pigment preferably has a form in which the white pigment is dispersed in water according to a known dispersion method.
  • the mixing ratio of the water-based polymer / white pigment is preferably 1 to 0.01 by volume, more preferably 0.3 to 0.05.
  • the film thickness of the porous white scattering layer is preferably in the range of 5 to 50 ⁇ m, more preferably in the range of 10 to 30 ⁇ m.
  • the alcohol solvent a compound having high solubility in water such as methanol, ethanol, isopropanol is preferably used, and the mixing ratio with the water / alcohol solvent is preferably in the range of 0.5 to 20 in terms of mass ratio. More preferably, it is in the range of 2-10.
  • the medium for applying the water mixture of the water-based polymer and the white pigment may be at any position as long as it is on the component between the counter electrodes of the display element, but at least one electrode surface of the counter electrode It is preferable to apply on top.
  • a method for applying to a medium for example, a coating method, a liquid spraying method, a spraying method via a gas phase, a method of flying droplets using vibration of a piezoelectric element, for example, a piezoelectric inkjet head
  • a piezoelectric inkjet head examples thereof include a bubble jet (registered trademark) type ink jet head that causes droplets to fly using a thermal head that uses bumping, and a spray type that sprays liquid by air pressure or liquid pressure.
  • the coating method can be appropriately selected from known coating methods.
  • air doctor coater, blade coater, rod coater, knife coater, squeeze coater, impregnation coater, reverse roller coater, transfer roller coater, curtain coater, double roller coater, slide hopper coater, gravure coater, kiss roll coater, bead coater examples include cast coaters, spray coaters, calendar coaters, and extrusion coaters.
  • the drying of the water mixture of the water-based polymer and the white pigment applied on the medium may be performed by any method that can evaporate water. For example, heating from a heat source, a heating method using infrared light, a heating method using electromagnetic induction, and the like can be given. Further, water evaporation may be performed under reduced pressure.
  • the porous as used in the present invention means that a water mixture of the water-based polymer and the white pigment is applied on an electrode and dried to form a porous white scattering material, and then silver or silver is formed on the scattering material. After applying an electrolyte solution containing the compound contained in the chemical structure, it can be sandwiched between the counter electrodes, giving a potential difference between the counter electrodes, causing a silver dissolution precipitation reaction, and ionic species can move between the electrodes Says the penetration state.
  • the display element of the present invention it is desirable to perform a curing reaction of the water-based polymer with a curing agent during or after applying and drying the water mixture described above.
  • hardeners used in the present invention include, for example, US Pat. No. 4,678,739, column 41, 4,791,042, JP-A-59-116655, and 62-245261. No. 61-18942, 61-249054, 61-245153, JP-A-4-218044, and the like.
  • aldehyde hardeners (formaldehyde, etc.), aziridine hardeners, epoxy hardeners, vinyl sulfone hardeners (N, N'-ethylene-bis (vinylsulfonylacetamide) Ethane, etc.), N-methylol hardeners (dimethylolurea, etc.), boric acid, metaboric acid or polymer hardeners (compounds described in JP-A-62-234157).
  • gelatin it is preferable to use a vinyl sulfone type hardener or a chlorotriazine type hardener alone or in combination.
  • boron-containing compounds such as boric acid and metaboric acid.
  • hardeners are used in an amount of 0.001 to 1 g, preferably 0.005 to 0.5 g, per 1 g of water-based polymer.
  • a thickener can be used for the electrolyte.
  • gelatin gum arabic, poly (vinyl alcohol), hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, cellulose acetate, cellulose acetate butyrate, poly ( Vinylpyrrolidone), poly (alkylene glycol), casein, starch, poly (acrylic acid), poly (methyl methacrylic acid), poly (vinyl chloride), poly (methacrylic acid), copoly (styrene-maleic anhydride), copoly ( Styrene-acrylonitrile), copoly (styrene-butadiene), poly (vinyl acetal) s (eg, poly (vinyl formal) and poly (vinyl butyral)), poly (esters), poly (urethanes), phenoxy resins, poly (PVC Redene), poly (epoxide) s, poly (PVC Redene), poly (epoxide) s, poly (PVC Reden
  • thickeners may be used in combination of two or more.
  • compounds described on pages 71 to 75 of JP-A No. 64-13546 can be exemplified.
  • the compounds preferably used are polyvinyl alcohols, polyvinyl pyrrolidones, hydroxypropyl celluloses, and polyalkylene glycols from the viewpoint of compatibility with various additives and improvement in dispersion stability of white particles.
  • an electrical insulating layer can be provided.
  • the electronic insulating layer applicable to the present invention may be a layer having both ionic conductivity and electronic insulating properties.
  • a sintering method (fusing method) (using fine pores formed between particles by partially fusing polymer fine particles or inorganic particles by adding a binder, etc.), extraction method ( After forming a constituent layer with a solvent-soluble organic substance or inorganic substance and a binder that does not dissolve in the solvent, the organic substance or inorganic substance is dissolved with the solvent to obtain pores), and the polymer is heated or degassed
  • Known forming methods such as a foaming method in which foaming is performed, a phase change method in which a mixture of polymers is phase-separated by operating a good solvent and a poor solvent, and a radiation irradiation method in which pores are formed by radiating various types of radiation Can be used.
  • auxiliary layers such as a protective layer, a filter layer, an antihalation layer, a crossover light cut layer, and a backing layer.
  • the substrate that can be used in the present invention is preferably a transparent substrate.
  • a transparent substrate include polyester (for example, polyethylene terephthalate), polyimide, polymethyl methacrylate, polystyrene, polypropylene, polyethylene, and polyamide.
  • Nylon, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyether sulfone, silicon resin, polyacetal resin, fluororesin, cellulose derivative, polyolefin and other polymer films, plate substrates, glass substrates, and the like are preferably used.
  • the transparent substrate used in the present invention refers to a substrate having a transmittance for visible light of at least 50%.
  • an opaque substrate such as an inorganic substrate such as a metal substrate or a ceramic substrate can be used.
  • the following various electrodes can be used as the counter substrate.
  • the electrode positioned on the display side is preferably a transparent electrode.
  • the transparent electrode is not particularly limited as long as it is transparent and can conduct electricity.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • IZO Indium Zinc Oxide
  • FTO Fluorine Doped Tin Oxide
  • ITO Indium Tin Oxide
  • Zinc Oxide Platinum, Gold, Silver, Rhodium, Copper
  • chromium carbon, aluminum, silicon, amorphous silicon, and BSO (Bismuth Silicon Oxide).
  • polythiophene, polypyrrole, polyaniline, polyacetylene, polyparaphenylene, polyselenophenylene, etc., and their modifying compounds can be used alone or in combination.
  • the surface resistance value is preferably 100 ⁇ / ⁇ or less, and more preferably 10 ⁇ / ⁇ or less.
  • the thickness of the transparent electrode is not particularly limited, but is generally 0.1 to 20 ⁇ m.
  • a nanoporous electrode having a nanoporous structure can be provided on the transparent electrode.
  • This nanoporous electrode is substantially transparent when a display element is formed, and can carry an electroactive substance such as an electrochromic dye.
  • the nanoporous structure as used in the present invention refers to a state in which an infinite number of nanometer-sized pores exist in a layer and ionic species contained in the electrolyte can move within the nanoporous structure.
  • a dispersion containing fine particles constituting the nanoporous electrode is formed in layers by an ink jet method, a screen printing method, a blade coating method, etc., and then heated at a predetermined temperature.
  • a method of making porous by drying, baking, a method of making nanoporous by anodizing or photoelectrochemical etching after forming an electrode layer by sputtering, CVD, atmospheric pressure plasma, etc. Is mentioned.
  • the sol-gel method, Adv. Mater It can also be formed by the method described in 2006, 18, 2980-2983.
  • the main components of the fine particles constituting the nanoporous electrode are metals such as Cu, Al, Pt, Ag, Pd and Au, metal oxides such as ITO, SnO 2 , TiO 2 and ZnO, carbon nanotubes, glassy carbon, and diamond. It can be selected from carbon electrodes such as like carbon and nitrogen-containing carbon, and is preferably selected from metal oxides such as ITO, SnO 2 , TiO 2 , and ZnO.
  • fine particles having an average particle diameter of about 5 nm to 10 ⁇ m.
  • shape of the fine particles those having an arbitrary shape such as an indefinite shape, a needle shape, and a spherical shape can be used.
  • the film thickness of the nanoporous electrode is preferably in the range of 0.1 to 10 ⁇ m, more preferably in the range of 0.25 to 5 ⁇ m.
  • auxiliary electrode can be attached to at least one of the counter electrodes according to the present invention.
  • the auxiliary electrode is preferably made of a material having a lower electrical resistance than the main electrode part.
  • metals such as platinum, gold, silver, copper, aluminum, zinc, nickel, titanium, and bismuth and alloys thereof can be preferably used.
  • the auxiliary electrode can be installed either between the main electrode portion and the substrate, or on the surface of the main electrode portion opposite to the substrate. In any case, it is only necessary that the auxiliary electrode is electrically connected to the main electrode portion.
  • the arrangement pattern of the auxiliary electrodes There is no particular limitation on the arrangement pattern of the auxiliary electrodes. It can be appropriately formed according to the required performance, such as linear, mesh, or circular.
  • the divided electrode parts may be connected to each other.
  • the auxiliary electrode is required to be provided with a shape and frequency that do not impair the visibility of the display element.
  • a known method can be used.
  • patterning may be performed by photolithography, printing, ink jet, electrolytic plating, electroless plating, or exposure and development using a silver salt photosensitive material to form a pattern.
  • the line width and line spacing of the auxiliary electrode pattern may be arbitrary values, but it is necessary to increase the line width in order to increase the conductivity.
  • the area coverage of the auxiliary electrode viewed from the display element observation side is preferably 30% or less, and more preferably 10% or less.
  • the line width of the auxiliary electrode is preferably 1 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less, and the line interval is preferably 50 ⁇ m to 1000 ⁇ m.
  • a known method can be used to form the transparent electrode and the metal auxiliary electrode. For example, a method of depositing a mask on a substrate by a sputtering method or the like, a method of patterning by a photolithography method after forming the entire surface, and the like can be given.
  • electrodes can be formed by electrolytic plating, electroless plating, printing methods, and ink jet methods.
  • an electrode pattern including a catalyst layer having a monomer polymerization ability on a substrate using an inkjet method a monomer component that is polymerized by the catalyst and becomes a conductive polymer layer after polymerization is added, It is also possible to form a metal electrode pattern by polymerizing and further performing metal plating such as silver on the conductive polymer layer, and the process is greatly reduced because no photoresist or mask pattern is used. It can be simplified.
  • the electrode material is formed by a coating method
  • a known method such as a dipping method, a spinner method, a spray method, a roll coater method, a flexographic printing method, a screen printing method, or the like can be used.
  • the following electrostatic ink jet method is capable of continuously printing a highly viscous liquid with high accuracy and is preferably used for forming the transparent electrode and the metal auxiliary electrode of the present invention.
  • the viscosity of the ink is preferably 30 mPa ⁇ s or more, and more preferably 100 mPa ⁇ s or more.
  • At least one of the transparent electrode of the composite electrode and the metal auxiliary electrode has a liquid discharge head having a nozzle with an internal diameter of 30 ⁇ m or less for discharging a charged liquid, and supplies a solution into the nozzle.
  • the liquid discharge device is provided with a supply unit that performs the discharge and a discharge voltage application unit that applies a discharge voltage to the solution in the nozzle.
  • the solution in the nozzle is formed by using a discharge device provided with a convex meniscus forming means for forming a state where the solution rises from the nozzle tip.
  • it comprises operation control means for controlling application of drive voltage for driving the convex meniscus forming means and application of discharge voltage by the discharge voltage application means, and this operation control means applies application of the discharge voltage by the discharge voltage application means. It is also preferable to use a liquid ejection apparatus having a first ejection control unit that applies a driving voltage to the convex meniscus forming means when ejecting liquid droplets.
  • an operation control unit that controls driving of the convex meniscus forming unit and voltage application by the discharge voltage applying unit, and the operation control unit includes an operation for raising the solution by the convex meniscus forming unit, and application of the discharge voltage.
  • a liquid discharge device having a second discharge control unit that synchronizes the liquid, and the operation control means includes a liquid level at the tip of the nozzle after the swell operation of the solution and the application of the discharge voltage. It is also a preferred form to use a liquid ejection apparatus having a liquid level stabilization control unit that performs operation control for drawing in the inside.
  • a sealant In the display element of the present invention, a sealant, a columnar structure, and spacer particles can be used as necessary.
  • Sealing agent is for sealing so that it does not leak to the outside and is also called sealing agent.
  • 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.
  • 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 to the display area of the display element is 1 to 40%, a practically sufficient strength as a display element can be obtained.
  • a spacer may be provided between the pair of substrates for uniformly maintaining a gap between the substrates.
  • the spacer include a sphere made of resin or inorganic oxide.
  • a fixed spacer having a surface coated with a thermoplastic resin is also preferably 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.
  • 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.
  • 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 advantages such as gradation and memory function. For example, the circuit described in FIG.
  • 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.
  • 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.
  • An electrolyte 2 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 0.07 parts by mass of triethylamine.
  • An electrolyte 3 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 0.10 parts by mass of triethylamine.
  • An electrolyte 5 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 0.21 parts by mass of triethylamine.
  • An electrolyte 6 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 0.28 parts by mass of triethylamine.
  • An electrolyte 7 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 0.2 parts by mass of triethanolamine.
  • electrolyte 8 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 0.1 parts by mass of polyallylamine PAA-01 (manufactured by Nittobo).
  • the electrolyte 9 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 1 part by mass of 3- (1-piperidino) propyl-modified silica gel (introduced amount 1.1 mmol / g). Prepared.
  • An electrolyte 10 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was removed.
  • An electrolyte 11 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 1 except that 0.08 parts by mass of potassium hydroxide was changed to 0.2 parts by mass of potassium hydroxide.
  • An electrolyte 12 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 4 except that the exemplified compound G-18 was used instead of the exemplified compound G-19.
  • An electrolyte 13 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 4 except that the exemplified compound G-19 (2-mercaptobenzimidazole) was omitted.
  • An electrolyte 14 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 9 except that the exemplified compound G-18 was used instead of the exemplified compound G-19.
  • An electrolyte 15 was prepared in the same manner as in the preparation of the electrolyte 9 except that the exemplified compound G-19 (2-mercaptobenzimidazole) was omitted.
  • a transparent electrode is formed according to a known method on an ITO (Indium Tin Oxide) film having a pitch of 145 ⁇ m and a width of 130 ⁇ m as a conductive layer on a 2 cm ⁇ 4 cm glass substrate having a thickness of 1.5 mm. Was made.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • Electrode 2 On the transparent electrode of electrode 1, a titanium dioxide layer having a thickness of 5 ⁇ m (about 4 to 10 particles having an average particle diameter of 17 nm was necked) was formed, and electrode 2 was produced.
  • Electrode 3 (Preparation of electrode 3) The electrode 2 was immersed in the following treatment solution 1 and allowed to stand at room temperature for about 1 hour, washed with ethanol and water, subsequently heated at 100 ° C. for about 1 hour, and then allowed to cool. Next, the following treatment liquid 2 was applied on the titanium dioxide layer under the condition of about 100 mg / cm 2 , left at room temperature for about 3 hours, and then washed with ethanol and water to produce an electrode 3.
  • Treatment liquid 1 While stirring 20 g of pure water, 0.1 g of 3-aminopropyltrimethoxysilane was added dropwise, and the mixture was stirred at room temperature for about 1 hour to prepare Treatment Solution 1.
  • the electrode 2 produced above is immersed in the treatment liquid 3 and left at room temperature for about 1 hour, washed with ethanol and water, then heated at 100 ° C. for about 1 hour, and then allowed to cool to produce the electrode 4. did.
  • the treatment liquid 4 is applied on the titanium dioxide layer of the electrode 2 so as to be about 100 mg / cm 2 , left at room temperature for about 1 hour, washed with ethanol and water, and subsequently at 100 ° C. for about 1
  • the electrode 5 was produced by heating for a time.
  • display elements 2 to 8 were produced in the same manner except that electrolytes 2 to 8 were used instead of the electrolyte 1, respectively.
  • display elements 11 and 12 In the production of the display element 1, display elements 11 and 12 were produced in the same manner except that the electrolytes 10 and 11 were used in place of the electrolyte 1, respectively.
  • display elements 13 and 14 In the production of the display element 1, display elements 13 and 14 were produced in the same manner except that the electrolytes 12 and 13 were used in place of the electrolyte 1, respectively.
  • Display elements 15 and 16 were manufactured in the same manner except that electrolytes 14 and 15 were used in place of electrolyte 1 in the manufacture of display element 9.
  • Display elements 17 and 18 were produced in the same manner except that electrodes 4 and 5 were used in place of electrode 3 in the production of display element 4.
  • Table 2 shows the main configuration of each display element and the evaluation results obtained.
  • the display element having the configuration defined in the present invention has a faster rewriting speed from white display to color display than the comparative example.

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Abstract

　本発明は、白黒表示及びフルカラー表示を簡便な部材構成で実現することができ、かつ白黒以外のカラー表示を行なう際の書換え速度が向上した表示素子を提供する。この表示素子は、一対の対向電極間に電解質と下記一般式（Ｌ）で表される化合物とを含有し、該電解質が、金属塩化合物と下記一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物とを含有し、該電解質の酸性度が、５．０以上、９．０以下であり、かつ対向電極の駆動操作により、白表示、黒表示及び黒以外のカラー表示を行なうことを特徴とする。

Description

表示素子
　本発明は、新規な電気化学的な表示素子に関するものである。
　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。
　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。
　これらの欠点を補う表示手段として、外光を利用し、像保持の為に電力を消費しない、いわゆる「メモリー性」を有する反射型ディスプレイが知られているが、下記の理由で十分な性能を有しているとは言い難い。
　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。
　これら各表示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化合物を用いたエレクトロクロミック方式（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、およそ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、白表示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、簡便なセル構成で、黒と白のコントラストや黒表示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。）。
　本発明者は、上記ＥＤ方式の表示素子中にエレクトロクロミック化合物を配置して、白表示と黒表示に加えて白黒以外のカラー表示を行うＥＣ方式の表示素子について検討を進めた結果、ＥＣ方式は、明るい白表示、高コントラストの白黒表示及びフルカラー表示を簡便な部材構成で実現することができるなどの多くの利点を備えているが、白黒以外のカラー表示を行なう際の書換え速度がやや遅いという課題を有していることが判明した。
国際公開第０４／０６８２３１号明細書 国際公開第０４／０６７６７３号明細書 米国特許第４，２４０，７１６号明細書 特許第３４２８６０３号公報 特開２００３－２４１２２７号公報
　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、白黒表示及びフルカラー表示を簡便な部材構成で実現することができ、かつ白黒以外のカラー表示を行なう際の書換え速度が向上した表示素子を提供することにある。
　本発明の上記目的は、以下の構成により達成される。
　１．一対の対向電極間に少なくとも電解質と下記一般式（Ｌ）で表される化合物とを含有し、該電解質が、金属塩化合物と下記一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物とを含有し、該電解質の酸性度が、５．０以上、９．０以下であり、かつ対向電極の駆動操作により、白表示、黒表示及び黒以外のカラー表示を行なうことを特徴とする表示素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
〔式中、Ｒｌ１は、ハロゲン原子、脂肪族基、脂肪族オキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、アシル基、スルホンアミド基またはスルファモイル基を表し、ｎは１から４の整数を表す。Ｒｌ２は芳香族基または芳香族複素環基を表し、Ｒｌ３は水素原子、脂肪族基、芳香族基または芳香族複素環基を表す。Ｘは＞Ｎ－Ｒｌ４、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒｌ４は水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基またはアシル基を表す。Ｒｌ１からＲｌ４で表される基は、更に任意の置換基で置換されていても良い。〕
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
〔式中、Ｚは含窒素複素環を表す。ｎは０から５の整数を表し、Ｒｇ２１はハロゲン原子、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。〕
　２．前記電解質の酸性度が、６．０以上、８．０以下であることを特徴とする前記１に記載の表示素子。
　３．前記一対の対向電極間に、下記一般式（Ａ）で表される化合物を含有することを特徴とする前記１または２に記載の表示素子。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、互いに同じでも異なってもよい置換または無置換の炭化水素基を表す。〕
　４．前記一対の対向電極間に、アミノ基を有する高分子化合物を含有することを特徴とする前記１から３のいずれか１項に記載の表示素子。
　５．前記一対の対向電極間に、微粒子に担持されたアミン化合物を含有することを特徴とする前記１から４のいずれか１項に記載の表示素子。
　６．前記一般式（Ａ）で表される化合物、アミノ基を有する高分子化合物及び微粒子に担持されたアミン化合物から選ばれる少なくとも１種が、前記一対の対向電極の表面以外の領域に固定されていることを特徴とする前記３から５のいずれか１項に記載の表示素子。
　本発明により、白黒表示及びフルカラー表示を簡便な部材構成で実現することができ、かつ白黒以外のカラー表示を行なう際の書換え速度が向上した表示素子を提供することができた。
　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。
　本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、一対の対向電極間に少なくとも電解質と下記一般式（Ｌ）で表される化合物とを含有し、該電解質が、金属塩化合物と下記一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物とを含有し、該電解質の酸性度が、５．０以上、９．０以下であり、かつ対向電極の駆動操作により、白表示、黒表示及び黒以外のカラー表示を行なうことを特徴とする表示素子により、白黒表示及びフルカラー表示を簡便な部材構成で実現することができ、かつ白黒以外のカラー表示を行なう際の書換え速度が向上した表示素子を実現できることを見出し、本発明に至った次第である。
　以下、本発明の詳細について説明する。
　《表示素子の基本構成》
　本発明の表示素子においては、一対の対向電極間に、金属塩化合物と、本発明に係る一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物を含有し、かつ酸性度が、５．０以上、９．０以下である電解質と、本発明に係る一般式（Ｌ）で表される化合物とを有し、対向電極間に正負両極性の電圧を印加することにより、白表示と黒表示と白黒以外のカラー表示とを可逆的に切り替えることができる。
　《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。
　本発明に係る電解質は、少なくとも金属塩化合物及び本発明に係る一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物を含有し、かつ酸性度が、５．０以上、９．０以下であることを特徴とする。
　〔金属化合物〕
　本発明に係る金属塩化合物とは、対向電極上の少なくとも１方の電極上で、該対向電極の駆動操作で、溶解・析出を行うことができる金属種を含む塩であれば、如何なる化合物であってもよい。好ましい金属種は、銀、ビスマス、銅、ニッケル、鉄、クロム、亜鉛等であり、特に好ましいのは銀、ビスマスである。
　〈銀塩化合物〉
　本発明に適用可能な銀塩化合物とは、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、ヨウ化銀、塩化銀、臭化銀、酸化銀、硫化銀、クエン酸銀、酢酸銀、ベヘン酸銀、ｐ－トルエンスルホン酸銀、トリフルオロメタンスルホン酸銀、メルカプト類との銀塩、イミノジ酢酸類との銀錯体、等の公知の銀塩化合物を用いることができる。これらの中でハロゲンやカルボン酸や銀との配位性を有する窒素原子を有しない化合物を銀塩として用いるのが好ましく、例えば、ｐ－トルエンスルホン酸銀が好ましい。
　本発明に係る電解質液に含まれる金属イオン濃度は、０．２モル／ｋｇ≦［Ｍｅｔａｌ］≦２．０モル／ｋｇが好ましい。金属イオン濃度が０．２モル／ｋｇ以上であれば、十分な濃度の銀溶液となり所望の駆動速度を得ることができ、２モル／ｋｇ以下であれば析出を防止し、低温保存時での電解質液の安定性が向上する。
　〈ハロゲンイオン、金属イオン濃度比〉
　本発明の表示素子においては、電解質液に含まれるハロゲンイオンまたはハロゲン原子のモル濃度を［Ｘ］（モル／ｋｇ）とし、前記電解質液に含まれる銀または銀を化学構造中に含む化合物の銀の総モル濃度を［Ｍｅｔａｌ］（モル／ｋｇ）としたとき、下式（１）で規定する条件を満たすことが好ましい。
　式（１）：０≦［Ｘ］／［Ｍｅｔａｌ］≦０．１
　本発明でいうハロゲン原子とは、ヨウ素原子、塩素原子、臭素原子、フッ素原子のことをいう。［Ｘ］／［Ｍｅｔａｌ］が０．１よりも大きい場合は、金属の酸化還元反応時に、Ｘ－→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１つになるので、ハロゲン原子のモル濃度は金属銀のモル濃度に対してできるだけ低い方が好ましい。本発明においては、０≦［Ｘ］／［Ｍｅｔａｌ］≦０．００１がより好ましい。ハロゲンイオンを添加する場合、ハロゲン種については、メモリー性向上の観点から、各ハロゲン種モル濃度総和が［Ｉ］＜［Ｂｒ］＜［Ｃｌ］＜［Ｆ］であることが好ましい。
　〔一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物〕
　本発明に係る電解質においては、上記金属化合物と共に、金属塩（特に、銀塩）の溶解析出を促進するための金属塩溶剤として、一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物を含有することを特徴の一つとする。
　以下、一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物について説明する。
　前記一般式（Ｇ）において、Ｚは含窒素複素環を表す。ｎは０～５の整数を表し、Ｒｇ２１はハロゲン原子、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。
　一般式（Ｇ）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。
　一般式（Ｇ）のＲｇ２１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。
　次に、一般式（Ｇ）で表されるメルカプト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。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
　上記例示した各化合物の中でも、本発明の目的効果をいかんなく発揮できる観点から、特に、例示化合物Ｇ－１２、Ｇ－１８、Ｇ－１９、Ｇ－２０が好ましい。
　本発明に係る一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物は、当該業者であれば従来公知の合成法に従って得ることができ、又市販品としても容易に入手することができる。
　〔電解質の酸性度〕
　本発明において、電解質の酸性度を、５．０以上、９．０以下とすることを特徴とし、更には、６．０以上、８．０以下に調整することが好ましい。電解質の酸性度を５．０以上とすることにより、白表示、黒表以外のカラー表示を行なう際の書換え速度を向上させることができる。
　これは、本発明に係る一般式（Ｌ）で表されるイミダゾール系色素は、着色する（カラー表示する）際にＨ＋イオンを放出すると考えられており、そのため電解質中のＨ＋イオン濃度が低い、すなわち酸性度の数値が高いと、より発色が起こりやすくなるためと考えられる。一方、Ｈ＋イオン濃度が過度に低くなりすぎると、すなわち酸性度の数字が大きくなりすぎる、具体的には酸性度が９．０を越えると消色しにくくなり、場合によっては対向電極間に電圧を印加しても駆動できなくなる。これは、本発明に係る一般式（Ｌ）で表されるイミダゾール系色素は、消色する際にＨ＋イオンを取り込むと考えられており、その結果、電解質中のＨ＋イオン濃度が低くすぎると、すなわち酸性度の数値が高すぎると消色が起こりにくくなることに起因しているものと推測している。従って、電解質の酸性度を５．０以上、９．０以下、好ましくは６．０以上、８．０以下に調整することにより、カラー表示を行なう際の書換え速度の向上を実現できたものである。
　本発明において、電解質の酸性度を調整する手段としては、いかなる手法を用いてもよいが、電解質が有機溶媒系である場合には、有機塩基を用いることが好ましく、特に下記（１）から（３）に挙げるアミン系化合物を用いることが好ましい。
　（１）一般式（Ａ）で表される化合物
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
　一般式（Ａ）において、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、互いに同じでも異なってもよい置換または無置換の炭化水素基を表す。
　Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で表される炭化水素基としては、それぞれ独立に、アルキル基、ハロゲン化アルキル基、シクロアルキル基または芳香族炭化水素基が挙げられる。より具体的には、アルキル基としては、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、アミル基、ヘキシル基、オクチル基、デシル基、ドデシル基及びオクタデシル基が挙げられ、シクロアルキル基としては、シクロヘキシル基が挙げられ、芳香族炭化水素基としては、アリール基及びアラルキル基、具体的には、フェニル基、トリル基、ナフチル基、ベンジル基及びフェニルエチル基が例示される。また、炭化水素基の置換基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基）、アシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ基、プロパノイルアミノ基、ｉ－ブタノイルアミノ基、ｎ－ブタノイルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ｍ－スルフォベンゾイルアミノ基）、アルコキシカルボニルアミノ基（例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基）、アリールオキシカルボニルアミノ基（例えば、フェノキシカルボニルアミノ基）、アルコキシカルボニル基（例えば、エトキシカルボニル基）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェノキシカルボニル基）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、フェニルウレイド基）、スルフォニルアミノ基（例えば、メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド）、カルバモイル基（例えば、メチルカルバモイル基、フェニルカルバモイル基）、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子）等が挙げられる。
　更に、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３で表される炭化水素基は置換基を有しても良く、置換基としては、ハロゲン原子（例えば、弗素原子、塩素原子等）、アルキル基（例えば、メチル、エチル、ｉ－プロピル、ヒドロキシエチル、メトキシメチル、トリフルオロメチル、ｔ－ブチル等）、シクロアルキル基（例えば、シクロペンチル、シクロヘキシル等）、アラルキル基（例えば、ベンジル、２－フェネチル等）、アリール基（例えば、フェニル、ナフチル、ｐ－トリル、ｐ－クロロフェニル等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ、エトキシ、ｉ－プロポキシ、ブトキシ等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ等）、シアノ基、複素環基（例えば、ピロール、ピロリジル、ピラゾリル、イミダゾリル、ピリジル、ベンズイミダゾリル、ベンズチアゾリル、ベンゾオキサゾリル等）等が挙げられる。
　一般式（Ａ）で表される化合物としては、例えば、トリメチルアミン、トリエチルアミン、トリプロピルアミン、トリブチルアミン、トリイソプロパノールアミン、トリエタノールアミン、トリス（ヒドロキシメチル）アミノメタン、Ｎ，Ｎ－ジメチルアニリン等が挙げられる。
　（２）アミノ基を有するポリマー
　本発明において、電解質の酸性度を調整する手段として、アミノ基を含有するモノマー単位を有するポリマーを挙げることができる。
　アミノ基を有するモノマーとしては、例えば、Ｎ，Ｎ－ジエチルアミノエチルメタクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルアクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリブタジエンウレタンアクリレート、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアクリルアミド、アクリロイルモルホリン、Ｎ－イソプロピルアクリルアミド、Ｎ，Ｎ－ジエチルアクリルアミド等を挙げることができる。
　また、アミノ基を有するポリマーとしては、市販品として入手することができ、例えば、１）日本触媒社製のポリエチレンイミンを側鎖にグラフトした１級アミン基を含有するアミノエチル化アクリルポリマーであるポリメントシリーズ、例えば、ＮＫ－３５０（平均分子量約１０万、アミン価０．６～１．０ｍｍｏｌ／ｇ・ｓｏｌｉｄ）、ＮＫ－３８０（平均分子量約１０万、アミン価０．７～１．３ｍｍｏｌ／ｇ・ｓｏｌｉｄ）、２）日東紡社製の１級アミノ基のみを側鎖に有するポリアリルアミンであるＰＡＡシリーズ、例えば、ＰＡＡ－０１（平均分子量：約１０００、ｐＨ約１１）、ＰＡＡ－０３（平均分子量：約３０００、ｐＨ約１１）、ＰＡＡ－０５（平均分子量：約５０００、ｐＨ約１１）、ＰＡＡ－０８（平均分子量：約８０００、ｐＨ約１１）、ＰＡＡ－１５（平均分子量：約１５０００、ｐＨ約１１）等を挙げることができる。
　（３）微粒子に担持されたアミン化合物
　本発明において、電解質の酸性度を調整する手段として、粒子表面にアミン化合物を担持した有機あるいは無機微粒子を用いることができる。
　微粒子に担持されたアミン化合物としては、例えば、ピペリジン、ピリジン、イミダゾール、ピペラジン等が担持された多孔質ポリスチレン粒子、ピペリジン、ピリジン、イミダゾール、ピペラジン等が担持された多孔質シリカ粒子を挙げることができる。
　本発明に係る上記説明した一般式（Ａ）で表される化合物、アミノ基を有するポリマー、微粒子に担持されたアミン化合物等のアミン系化合物は、電解質中に溶解または分散させて用いればよい。更には、これらのアミン系化合物は、一対の対向電極表面以外の領域に固定して用いることが、これらアミン系化合物が電気化学的に酸化還元されにくくなるため、より好ましい。
　〔支持電解質〕
　本発明の表示素子において用いることができる支持電解質としては、電気化学の分野又は電池の分野で通常使用される塩類、酸類、アルカリ類が使用できる。
　塩類としては、特に制限はなく、例えば、アルカリ金属塩、アルカリ土類金属塩等の無機イオン塩；４級アンモニウム塩；環状４級アンモニウム塩；４級ホスホニウム塩などが使用できる。
　塩類の具体例としては、ハロゲンイオン、ＳＣＮ－、ＣｌＯ４ －、ＢＦ４ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ－、ＰＦ６ －、ＡｓＦ６ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＨ３（Ｃ６Ｈ４）ＳＯ３ －、および（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３Ｃ－から選ばれる対アニオンを有するＬｉ塩、Ｎａ塩、あるいはＫ塩が挙げられる。
　また、ハロゲンイオン、ＳＣＮ－、ＣｌＯ４ －、ＢＦ４ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ－、ＰＦ６ －、ＡｓＦ６ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＨ３（Ｃ６Ｈ４）ＳＯ３ －、および（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３Ｃ－から選ばれる対アニオンを有する４級アンモニウム塩、具体的には、（ＣＨ３）４ＮＢＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢＦ４、（ｎ－Ｃ４Ｈ９）４ＮＢＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＢｒ、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＣｌＯ４、（ｎ－Ｃ４Ｈ９）４ＮＣｌＯ４、ＣＨ３（Ｃ２Ｈ５）３ＮＢＦ４、（ＣＨ３）２（Ｃ２Ｈ５）２ＮＢＦ４、（ＣＨ３）４ＮＳＯ３ＣＦ３、（Ｃ２Ｈ５）４ＮＳＯ３ＣＦ３、（ｎ－Ｃ４Ｈ９）４ＮＳＯ３ＣＦ３、
　更には、
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
等が挙げられる。
　また、ハロゲンイオン、ＳＣＮ－、ＣｌＯ４ －、ＢＦ４ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（ＣＦ３ＳＯ２）２Ｎ－、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ－、ＰＦ６ －、ＡｓＦ６ －、ＣＨ３ＣＯＯ－、ＣＨ３（Ｃ６Ｈ４）ＳＯ３ －、および（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）３Ｃ－から選ばれる対アニオンを有するホスホニウム塩、具体的には、（ＣＨ３）４ＰＢＦ４、（Ｃ２Ｈ５）４ＰＢＦ４、（Ｃ３Ｈ７）４ＰＢＦ４、（Ｃ４Ｈ９）４ＰＢＦ４等が挙げられる。また、これらの混合物も好適に用いることができる。
　本発明の支持電解質としては、４級アンモニウム塩が好ましく、特に４級スピロアンモニウム塩が好ましい。また対アニオンとしてはＣｌＯ４ －、ＢＦ４ －、ＣＦ３ＳＯ３ －、（Ｃ２Ｆ５ＳＯ２）２Ｎ－、ＰＦ６ －が好ましく、特にＢＦ４ －が好ましい。
　電解質塩の使用量は任意であるが、一般的には、電解質塩は溶媒中に上限としては２０モル／Ｌ以下、好ましくは１０モル／Ｌ以下、さらに好ましくは５モル／Ｌ以下存在していることが望ましく、下限としては通常０．０１モル／Ｌ以上、好ましくは０．０５モル／Ｌ以上、さらに好ましくは０．１モル／Ｌ以上存在していることである。
　固体電解質の場合には、電子伝導性やイオン伝導性を示す以下の化合物を、電解質中に含むことができる。
　パーフルオロスルフォン酸を含むフッ化ビニル系高分子、ポリチオフェン、ポリアニリン、ポリピロール、トリフェニルアミン類、ポリビニルカルバゾール類、ポリメチルフェニルシラン類、Ｃｕ２Ｓ、Ａｇ２Ｓ、Ｃｕ２Ｓｅ、ＡｇＣｒＳｅ２等のカルコゲニド、ＣａＦ２、ＰｂＦ２、ＳｒＦ２、ＬａＦ３、ＴｌＳｎ２Ｆ５、ＣｅＦ３等の含フッ素化合物、Ｌｉ２ＳＯ４、Ｌｉ４ＳｉＯ４、Ｌｉ３ＰＯ４等のＬｉ塩、ＺｒＯ２、ＣａＯ、Ｃｄ２Ｏ３、ＨｆＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｎｂ２Ｏ５、ＷＯ３、Ｂｉ２Ｏ３、ＡｇＢｒ、ＡｇＩ、ＣｕＣｌ、ＣｕＢｒ、ＣｕＢｒ、ＣｕＩ、ＬｉＩ、ＬｉＢｒ、ＬｉＣｌ、ＬｉＡｌＣｌ４、ＬｉＡｌＦ４、ＡｇＳＢｒ、Ｃ５Ｈ５ＮＨＡｇ５Ｉ６、Ｒｂ４Ｃｕ１６Ｉ７Ｃｌ１３、Ｒｂ３Ｃｕ７Ｃｌ１０、ＬｉＮ、Ｌｉ５ＮＩ２、Ｌｉ６ＮＢｒ３等の化合物が挙げられる。
　《一般式（Ｌ）で表される化合物》
　本発明においては、カラー表示を目的としたエレクトロクロミック化合物（以下ＥＣ化合物若しくはＥＣ色素と記す）として、前記一般式（Ｌ）で表されるイミダゾール系色素を用いることを特徴の一つとする。
　前記一般式（Ｌ）において、Ｒｌ１は、ハロゲン原子、脂肪族基、脂肪族オキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、アシル基、スルホンアミド基、スルファモイル基を表し、ｎは１～４の整数を表す。Ｒｌ２は芳香族基または芳香族複素環基を表し、Ｒｌ３は水素原子、脂肪族基、芳香族基、芳香族複素環基を表す。Ｘは＞Ｎ－Ｒｌ４、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒｌ４は水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基またはアシル基を表す。Ｒｌ１～Ｒｌ４で表される基は、更に任意の置換基で置換されていても良い。
　Ｒｌ１において、ハロゲン原子としては、例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子等；脂肪族基としては、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等）、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基（例えば、プロパルギル基等）等；脂肪族オキシ基としては、例えば、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等、アシルアミノ基としては、例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、メチルウレイド基等；カルバモイル基としては、例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、２－ピリジルアミノカルボニル基等；アシル基としては、例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ヘキサノイル基、シクロヘキサノイル基、ベンゾイル基、ピリジノイル基等；スルホンアミド基としては、例えば、メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、ブタンスルホンアミド基、ヘキサンスルホンアミド基、シクロヘキサンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基等；スルファモイル基としては、例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基等が挙げられる。Ｒｌ１で表される基としては、アルキル基（特に分岐アルキル基）、シクロアルキル基、アルキルオキシ基、シクロアルキルオキシ基が好ましい。
　ｎは１～４の整数を表すが、好ましくはｎ＝２である。
　Ｒｌ２は芳香族基または芳香族複素環基を表し、Ｒｌ３は水素原子、脂肪族基、芳香族基、芳香族複素環基を表す。Ｒｌ２、Ｒｌ３で表される芳香族基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等が挙げられ、芳香族複素環基としては、例えば、フリル基、チエニル基、ピリジル基、ピリダジニル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアジル基、イミダゾリル基、ピラゾリル基、チアゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、キナゾリル基、フタラジル基、ピロリル基、２－キノリル基、１－イソキニリル基等が挙げられる。また、Ｒｌ３で表される脂肪族基としては、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等）、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基（例えば、プロパルギル基等）等が挙げられる。Ｒｌ２で表される基としては、置換若しくは無置換のフェニル基、５員もしくは６員環複素環基（例えば、チエニル基、フリル基、ピロリル基、ピリジル基等が好ましい。また、Ｒｌ３で表される基としては、置換若しくは無置換の、フェニル基、５員もしくは６員環複素環基、アルキル基が好ましい。
　一般式（Ｌ）においては、Ｒｌ２、Ｒｌ３は互いに連結して、環構造を形成しても良いＲｌ２、Ｒｌ３の組み合わせとしては、双方共に置換基を有しても良いフェニル基、複素環基である場合、若しくは何れか一方が置換基を有しても良いフェニル基、複素環基であり、他方が置換基を有しても良いアルキル基の組み合わせである。
　Ｘは＞Ｎ－Ｒｌ４、酸素原子または硫黄原子を表し、好ましくは＞Ｎ－Ｒｌ４である。Ｒｌ４は、水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基またはアシル基を表し、好ましくは、水素原子、アルキル基、芳香族基、複素環基、アシル基であり、より好ましくは水素原子、炭素数１～１０のアルキル基、炭素数５～１０のアリール基、アシル基であり、特に好ましくは、水素原子または炭素数５～１０のアリール基である。
　一般式（Ｌ）においては、Ｒｌ１～Ｒｌ４で表される基は、更に任意の置換基で置換されていても良く、置換基としては、特に制限は無く、例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロヘキシル基、シクロペンチル基等）、アルケニル基、シクロアルケニル基、アルキニル基（例えば、プロパルギル基等）、グリシジル基、アクリレート基、メタクリレート基、芳香族基（例えば、フェニル基、ナフチル基、アントラセニル基等）、複素環基（例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スリホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、シクロペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メチルオキシカルボニル基、エチルオキシカルボニル基、ブチルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基等）、スルホンアミド基（例えば、メタンスルホンアミド基、エタンスルホンアミド基、ブタンスルホンアミド基、ヘキサンスルホンアミド基、シクロヘキサンスルホンアミド基、ベンゼンスルホンアミド基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基等）、ウレタン基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、フェニルウレイド基、２－ピリジルウレイド基等）、アシル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、ブタノイル基、ヘキサノイル基、シクロヘキサノイル基、ベンゾイル基、ピリジノイル基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、２－ピリジルアミノカルボニル基等）、アシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、メチルウレイド基等）、スルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、シクロヘキシルスルホニル基、フェニルスルホニル基、２－ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、エチルアミノ基、ジメチルアミノ基、ブチルアミノ基、シクロペンチルアミノ基、アニリノ基、２－ピリジルアミノ基等）、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、沃素原子等）、シアノ基、ニトロ基、スルホ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基、ホスホノ基（例えば、ホスホノエチル基、ホスホノプロピル基、ホスホノオキシエチル基）等を挙げることができる。また、これらの基はさらにこれらの基で置換されていてもよい。
　本発明の表示素子においては、上記一般式（Ｌ）で表される化合物が、電極表面と化学吸着または物理吸着する吸着性基を有していることが好ましい。本発明でいう化学吸着とは、電極表面との化学結合による比較的強い吸着状態であり、本発明でいう物理吸着とは、電極表面と吸着物質との間に働くファンデルワールス力による比較的弱い吸着状態であり、吸着性基としては化学吸着性の基である方が好ましい。
　一般式（Ｌ）においては、Ｒｌ１～Ｒｌ４で表される基の少なくとも一つが、部分構造として－ＣＯＯＨ、－Ｐ＝Ｏ（ＯＨ）２、－ＯＰ＝Ｏ（ＯＨ）２及び－Ｓｉ（ＯＲ）３（Ｒは、アルキル基を表す）から選ばれる少なくとも一つの化学吸着性基を有していることが好ましい。
　以下に、一般式（Ｌ）で表されるイミダゾール系色素の具体的化合物例を示すが、本発明はこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000014
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000017
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000018
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000019
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000021
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000022
　〔酸化還元されうる補助化合物〕
　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）を添加することが好ましい。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、電解質液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。
　例えば、表示電極側で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酸化（あるいは還元）発色させる場合、対向電極側でプロモーターの還元（あるいは酸化）反応を利用することによって、低い駆動電圧で高い発色濃度を得ることが可能となる。このようにプロモーターを対極反応物質として利用する場合、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とは逆の酸化還元活性を有するプロモーターを、対向電極上に固定化して用いることが好ましい。プロモーターを対極物質として用いる場合、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が好ましい。ただし、本発明の好ましい態様において記載したように、表示素子中に白色散乱物を用いて、プロモーターによる発色を遮蔽するような態様の場合、可視領域（４００～７００ｎｍ）の光学濃度が変化するプロモーター、即ち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用いてもよい。このような構成の態様は、プロモーターの選択が容易となり好ましい。また別の態様として、表示電極側の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と同色の発色を示すプロモーターを用いることは、好ましい態様の一つである。
　一方、酸化還元メディエーターは有機電解合成の分野等で一般に用いられている材料である。有機化合物はそれぞれ固有の酸化電位に加えて、電解法や電解条件にも依存する酸化過電圧を有しており、陽極電位がこれらを合せた酸化電位より高いときに、実際上酸化反応が起こる。陽極電位に実験上の限界があることから、直接法で全ての基質を酸化することは不可能である。高い酸化電位を有する基質を酸化する場合、基質から陽極への電子移動は起こらない。この反応系に低電位で陽極に対して電子移動（酸化）が起こるようなメディエーターを共存させると、まずはメディエーターが酸化され、酸化されたメディエーターによって基質が酸化されて生成物が得られる。この反応系の利点は、基質の酸化電位よりも低い陽極電位で基質を酸化することが可能であることと、酸化されたメディエーターは、基質を酸化してもとのメディエーターに戻るため、理論的には触媒量として作用することである。また低電位での酸化が可能となるため、基質や生成物の分解等も抑えられる。
　本発明において、例えば前記基質として酸化発色す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を用いる場合、触媒量の酸化メディエーターを共存させることにより、低い駆動電圧で表示素子を駆動することが可能となり、表示素子の耐久性が高まる。また表示の切り替え速度の向上、高い発色効率が得られる等の利点がある。同様に、還元メディエーターと、還元発色す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の組み合わせでも、上記効果が得られる。
　本発明の表示素子においては、有機電解合成の分野で示されているように、単一のメディエーターを用いてもよいし、複数のメディエーターを組み合わせて用いてもよい。本発明においてプロモーターをメディエーターとして用いる場合、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表示電極上に固定化し、その近傍にプロモーターを局在化させて用いることが好ましい。
　本発明においては、プロモーターを対極反応物質として用いてもよく、またメディエーターとして用いてもよい。また両者の目的で、複数のプロモーターを同時に組み合わせて用いてもよい。
　プロモーターとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。特に対極反応物質として利用する場合には、公知の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利用することが可能である。また、酸化還元メディエーターとして利用する場合は、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特性に合わせ、有機合成化学協会誌第４３巻第６号（「電気エネルギーを利用する有機合成」特集号）（１９８５）等に記載されている公知のメディエーターを適宜選択して用いることができる。
　本発明に用いることができる好ましいプロモーターとしては、例えば、以下のような化合物が挙げられる。
　１）ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６－テトラメチルピペリジニル－Ｎ－オキシル）等に代表されるＮ－オキシル誘導体、Ｎ－ヒドロキシフタルイミド誘導体、ヒドロキサム酸誘導体等、Ｎ－Ｏ結合を有する化合物、
　２）ガルビノキシル等、０－位に嵩高い置換基を導入したアリロキシ遊離基を有する化合物、
　３）フェロセン等のメタロセン誘導体、
　４）ベンジル（ジフェニルエタンジオン）誘導体、
　５）テトラゾリウム塩／ホルマザン誘導体、
　６）フェナジン、フェノチアジン、フェノキサジン、アクリジン等のアジン系化合物、
　７）ビオロゲン等ピリジニウム化合物、
　その他、ベンゾキノン誘導体、ベルダジル等ヒドラジル遊離基化合物、チアジル遊離基化合物、ヒドラゾン誘導体、フェニレンジアミン誘導体、トリアリルアミン誘導体、テトラチアフルバレン誘導体、テトラシアノキノジメタン誘導体、チアントレン誘導体等もプロモーターとして用いることができる。
　本発明の表示素子においては、上記１）から７）の範疇のプロモーターが好ましく、特に１）が好ましい。
　以下、１）の範疇の化合物について詳細に説明する。
　Ｎ－オキシル（ニトロキシドラジカルとも呼ばれる）とは、ヒドロキシルアミンの酸素－水素結合がラジカル的に開裂して生じた酸素中心ラジカルである。ニトロキシドラジカルは、下記スキームに示すように２つの可逆的な酸化還元対を有することが知られている。ニトロキシドラジカルは１電子酸化によりオキソアンモニウムカチオンとなり、これが還元されてラジカルを再生する。またニトロキシドラジカルは１電子還元によりアミノキシアニオンとなり、これが酸化されてラジカルを再生する。従って、ニトロキシドラジカルはｐ型の対極反応物質、若しくはｎ型対極反応物質として機能することができる。またオキソアンモニウムカチオンは高い酸化能を有しており、ロイコ色素等の酸化が可能である為、メディエーターとして機能し得る。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000023
　Ｎ－オキシル誘導体は、電解質液中に含有されていても、電極表面上に固定化されていてもよい。電極表面上に固定化する方法は、Ｎ－オキシル誘導体に電極表面と化学吸着または物理吸着する基を導入する方法やＮ－オキシル誘導体をポリマー化して電極表面上に薄膜を形成する方法などが挙げられる。尚、Ｎ－オキシル誘導体はＮ－オキシルラジカルの状態で添加しても良く、またＮ－ヒドロキシ化合物の状態、更にはオキソアンモニウムカチオンの状態で添加しても良い。
　Ｎ－オキシル誘導体としては、ＴＥＭＰＯ（２，２，６，６－テトラメチルピペリジニル－Ｎ－オキシル）をはじめとして、各種置換基を置換した誘導体が市販されている。また、公知の文献に従って、ポリマーを含め、各種誘導体を容易に合成することができる。
　一般に、ニトロキシドラジカルのα位炭素に水素が置換している場合、容易にヒドロキシアミンとニトロンへ不均化してしまうことが知られている。このため、ＴＥＭＰＯのＮ－オキシル基α位の４つのメチル基は、安定ラジカルとして存在する上での必須の構造と言えるが、逆にこれら４つのメチル基の立体障害によって、反応性が落ちる場合がある。
　これら活性低下を引き起こさない点で、アザアダマンタンＮ－オキシル誘導体、或いはアザビシクロＮ－オキシル誘導体が好ましい。
　次に、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について説明する。下記スキームに示すように、Ｎ－ヒドロキシフタルイミド（ＮＨＰＩ）の電極酸化により生じたフタルイミドＮ－オキシル（ＰＩＮＯ）は、２級アルコールを酸化してケトンを生成する。即ち、ＮＨＰＩが酸化メディエーターとして機能することが報告されている（Ｃｈｅｍ．Ｃｏｍｍｕｎ．，１９８３，４７９．）。この例から分かるように、ＮＨＰＩ／ＰＩＮＯの酸化還元対は、本発明の表示素子においても、対極反応物質或いはメディエーターとして機能することが理解されよう。またＮＨＰＩ同様、ヒドロキサム酸誘導体、トリヒドロキシイミノシアヌル酸（ＴＨＩＣＡ）も、プロモーターとして用いることができる。
　これらの化合物を用いて、本発明の表示素子を作製する場合、Ｎ－ＯＨの状態で添加することが好ましい。Ｎ－ＯＨの状態で表示素子を作製した後、表示素子を駆動させて酸化をすることでラジカルが生成する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
　上記１）の範疇で示されるプロモーターとしては、下記一般式（Ｍ１）で表すことができ、下記一般式（Ｍ２）～（Ｍ６）で表されるプロモーターが好ましい。特に、一般式（Ｍ６）で表される多環式Ｎ－オキシル誘導体が好ましい。尚、一般式（Ｍ１）～（Ｍ５）で表されるプロモーターは各種市販されており、容易に入手することができる。また公知の文献に従って、各種誘導体を容易に合成することができる。一般式（Ｍ６）で示されるプロモーターは、Ｊ．Ａｍ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．，１２８，８４１２（２００６）及びＴｅｔｒａｈｅｄｒｏｎ　Ｌｅｔｔｅｒｓ　４９　（２００８）　４８－５２を参考として合成することができる。
　また、これらをポリマー化したプロモーターは、例えば、特開２００４－２２７９４６号公報、同２００４－２２８００８号公報、同２００６－７３２４０号公報、同２００７－３５３７５号公報、同２００７－７０３８４号公報、同２００７－１８４２２７号公報、同２００７－２９８７１３号公報等を参考にして合成することができる。
　はじめに、一般式（Ｍ１）で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
　上記一般式（Ｍ１）において、Ｒｍ１１及びＲｍ１２は各々独立に置換基を有しても良い脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基若しくは＞Ｃ＝Ｏ、＞Ｃ＝Ｓ、＞Ｃ＝Ｎ－Ｒｍ１３を介して窒素原子と結合する基を表す。Ｒｍ１３は水素原子、若しくは置換基を有しても良い脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基または複素環基を表す。また、Ｒｍ１１及びＲｍ１２は互いに連結して、環状構造を形成しても良い。
　脂肪族炭化水素基には、鎖状及び環状のものが包含され、鎖状のものには直鎖状のもの及び分岐状のものが包含される。このような脂肪族炭化水素基には、メチル、エチル、ビニル、プロピル、イソプロピル、プロペニル、ブチル、ｉｓｏ－ブチル、ｔｅｒｔ－ブチル、ペンチル、イソペンチル、ネオペンチル、ヘキシル、ｉｓｏ－ヘキシル、シクロヘキシル、シクロヘキセニル、オクチル、ｉｓｏ－オクチル、シクロオクチル、２，３－ジメチル－２－ブチル等の各基が挙げられる。
　芳香族炭化水素基としては、フェニル基、ナフチル基等が挙げられ、複素環基としては、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スルホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基、モルフォリノ基等が挙げられる。
　これら置換基は更に置換基を有していても良い。それらの置換基には、特に制限は無く例えば、アルキル基（例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等）、シクロアルキル基（例えば、シクロプロピル基、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等）、アルケニル基（例えば、ビニル基、アリル基、ブテニル基、オクテニル基等）、シクロアルケニル基（例えば、２－シクロペンテン－１－イル基、２－シクロヘキセン－１－イル基等）、アルキニル基（例えば、プロパルギル基、エチニル基、トリメチルシリルエチニル基等）、アリール基（例えば、フェニル基、ナフチル基、ｐ－トリル基、ｍ－クロロフェニル基、ｏ－ヘキサデカノイルアミノフェニル基等）、複素環基（例えば、ピリジル基、チアゾリル基、オキサゾリル基、イミダゾリル基、フリル基、ピロリル基、ピラジニル基、ピリミジニル基、ピリダジニル基、セレナゾリル基、スルホラニル基、ピペリジニル基、ピラゾリル基、テトラゾリル基、モルフォリノ基等）、複素環オキシ基（例えば、１－フェニルテトラゾール－５－オキシ基、２－テトラヒドロピラニルオキシ基、ピリジルオキシ基、チアゾリルオキシ基、オキサゾリルオキシ基、イミダゾリルオキシ基等）、ハロゲン原子（例えば、塩素原子、臭素原子、ヨウ素原子、フッ素原子等）、アルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等）、シクロアルコキシ基（例えば、シクロペンチルオキシ基、シクロヘキシルオキシ基等）、アリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、２－ナフチルオキシ基、２－メチルフェノキシ基、４－ｔｅｒｔ－ブチルフェノキシ基、３－ニトロフェノキシ基、２－テトラデカノイルアミノフェノキシ基等）、アルキルチオ基（例えば、メチルチオ基、エチルチオ基、プロピルチオ基、ペンチルチオ基、ヘキシルチオ基、オクチルチオ基、ドデシルチオ基等）、シクロアルキルチオ基（例えば、シクロペンチルチオ基、シクロヘキシルチオ基等）、アリールチオ基（例えば、フェニルチオ基、１－ナフチルチオ基等）、複素環チオ基（例えば、ピリジルチオ基、チアゾリルチオ基、オキサゾリルチオ基、イミダゾリルチオ基、フリルチオ基、ピロリルチオ基等）、アルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ブトキシカルボニル基、オクチルオキシカルボニル基、ドデシルオキシカルボニル基等）、アリールオキシカルボニル基（例えば、フェニルオキシカルボニル基、ナフチルオキシカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、アミノスルホニル基、メチルアミノスルホニル基、ジメチルアミノスルホニル基、ブチルアミノスルホニル基、ヘキシルアミノスルホニル基、シクロヘキシルアミノスルホニル基、オクチルアミノスルホニル基、ドデシルアミノスルホニル基、フェニルアミノスルホニル基、ナフチルアミノスルホニル基、２－ピリジルアミノスルホニル基、モルフォリノスルホニル基、ピロリジノスルホニル基等）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、エチルウレイド基、ペンチルウレイド基、シクロヘキシルウレイド基、オクチルウレイド基、ドデシルウレイド基、フェニルウレイド基、ナフチルウレイド基、２－ピリジルアミノウレイド基等）、アシル基（例えば、アセチル基、エチルカルボニル基、プロピルカルボニル基、ペンチルカルボニル基、シクロヘキシルカルボニル基、オクチルカルボニル基、２－エチルヘキシルカルボニル基、ドデシルカルボニル基、フェニルカルボニル基、ナフチルカルボニル基、ピリジルカルボニル基等）、アシルオキシ基（例えば、ホルミルオキシ基、アセチルオキシ基、ピバロイルオキシ基、ステアロイルオキシ基、ベンゾイルオキシ基、ｐ－メトキシフェニルカルボニルオキシ基、エチルカルボニルオキシ基、ブチルカルボニルオキシ基、オクチルカルボニルオキシ基、ドデシルカルボニルオキシ基、フェニルカルボニルオキシ基等）、アシルアミノ基（例えば、アセチルアミノ基、ベンゾイルアミノ基、ホルミルアミノ基、ピバロイルアミノ基、ラウロイルアミノ基、３，４，５－トリ－ｎ－オクチルオキシフェニルカルボニルアミノ基等）、カルバモイル基（例えば、アミノカルボニル基、メチルアミノカルボニル基、ジメチルアミノカルボニル基、プロピルアミノカルボニル基、ペンチルアミノカルボニル基、シクロヘキシルアミノカルボニル基、オクチルアミノカルボニル基、２－エチルヘキシルアミノカルボニル基、ドデシルアミノカルボニル基、フェニルアミノカルボニル基、ナフチルアミノカルボニル基、２－ピリジルアミノカルボニル基、モルフォリノカルボニル基、ピペラジノカルボニル基等）、アルカンスルフィニル基またはアリールスルフィニル基（例えば、メタンスルフィニル基、エタンスルフィニル基、ブタンスルフィニル基、シクロヘキサンスルフィニル基、２－エチルヘキサンスルフィニル基、ドデカンスルフィニル基、フェニルスルフィニル基、ナフチルスルフィニル基、２－ピリジルスルフィニル基等）、アルカンスルホニル基またはアリールスルホニル基（例えば、メタンスルホニル基、エタンスルホニル基、ブタンスルホニル基、シクロヘキサンスルホニル基、２－エチルヘキサンスルホニル基、ドデカンスルホニル基、フェニルスルホニル基、ナフチルスルホニル基、２－ピリジルスルホニル基等）、アミノ基（例えば、アミノ基、メチルアミノ基、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、Ｎ－メチルアニリノ基、ジフェニルアミノ基、ナフチルアミノ基、２－ピリジルアミノ基等）、シリルオキシ基（例えば、トリメチルシリルオキシ基、ｔｅｒｔ－ブチルジメチルシリルオキシ基等）、アミノカルボニルオキシ基（例えば、Ｎ，Ｎ－ジメチルカルバモイルオキシ基、Ｎ，Ｎ－ジエチルカルバモイルオキシ基、モルホリノカルボニルオキシ基、Ｎ，Ｎ－ジ－ｎ－オクチルアミノカルボニルオキシ基、Ｎ－ｎ－オクチルカルバモイルオキシ基等）、アルコキシカルボニルオキシ基（例えば、メトキシカルボニルオキシ基、エトキシカルボニルオキシ基、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニルオキシ基、ｎ－オクチルカルボニルオキシ基等）、アリールオキシカルボニルオキシ基（例えば、フェノキシカルボニルオキシ基、ｐ－メトキシフェノキシカルボニルオキシ基、ｐ－ｎ－ヘキサデシルオキシフェノキシカルボニルオキシ基等）、アルコキシカルボニルアミノ基（例えば、メトキシカルボニルアミノ基、エトキシカルボニルアミノ基、ｔｅｒｔ－ブトキシカルボニルアミノ基、ｎ－オクタデシルオキシカルボニルアミノ基、Ｎ－メチル－メトキシカルボニルアミノ基等）、アリールオキシカルボニルアミノ基（例えば、フェノキシカルボニルアミノ基、ｐ－クロロフェノキシカルボニルアミノ基、ｍ－ｎ－オクチルオキシフェノキシカルボニルアミノ基等）、スルファモイルアミノ基（例えば、スルファモイルアミノ基、Ｎ，Ｎ－ジメチルアミノスルホニルアミノ基、Ｎ－ｎ－オクチルアミノスルホニルアミノ基等）、メルカプト基、アリールアゾ基（例えば、フェニルアゾ基、ナフチルアゾ基、ｐ－クロロフェニルアゾ基等）、複素環アゾ基（例えば、ピリジルアゾ基、チアゾリルアゾ基、オキサゾリルアゾ基、イミダゾリルアゾ基、フリルアゾ基、ピロリルアゾ基、５－エチルチオ－１，３，４－チアジアゾール－２－イルアゾ基等）、イミノ基（例えば、Ｎ－スクシンイミド－１－イル基、Ｎ－フタルイミド－１－イル基等）、ホスフィノ基（例えば、ジメチルホスフィノ基、ジフェニルホスフィノ基、メチルフェノキシホスフィノ基等）、ホスフィニル基（例えば、ホスフィニル基、ジオクチルオキシホスフィニル基、ジエトキシホスフィニル基等）、ホスフィニルオキシ基（例えば、ジフェノキシホスフィニルオキシ基、ジオクチルオキシホスフィニルオキシ基等）、ホスフィニルアミノ基（例えば、ジメトキシホスフィニルアミノ基、ジメチルアミノホスフィニルアミノ基等）、シリル基（例えば、トリメチルシリル基、ｔｅｒｔ－ブチルジメチルシリル基、フェニルジメチルシリル基等）、シアノ基、ニトロ基、ヒドロキシル基、スルホ基、カルボキシル基等が挙げられる。
　一般式（Ｍ１）で表される化合物は、これら置換基で連結された二量体、三量体等の多量体であっても良く、また重合体で有ってもよい。
　次いで、一般式（Ｍ２）で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
　上記一般式（Ｍ２）において、Ｒｍ２１、Ｒｍ２２、Ｒｍ２３、Ｒｍ２４は、各々独立に水素原子若しくは置換基を有しても良い脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または複素環基を表す。これら脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基については、前記一般式（Ｍ１）におけるそれぞれと同義である。
　Ｚ１は環状構造を形成するのに必要な原子群を表し、５員環若しくは６員環を形成するのが好ましい。Ｚ１は更に置換基を有していても良く、それらの置換基としては、前記一般式（Ｍ１）で例示したのと同様の置換基が挙げられる。また、Ｒｍ２１～Ｒｍ２４及びＺ１を構成する原子は互いに連結して、環状構造を形成しても良く、例えば、窒素原子と共にアザノルボルネン構造、アザアダマンタン構造等の多環式構造を取っても良い。
　一般式（Ｍ２）で表される化合物の環構造としては、ピペリジン環、若しくはピロリジン環、アザアダマンタン環が好ましい。
　次いで、一般式（Ｍ３）で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
　本発明においては、本発明に係るＮ－オキシル誘導体が、一般式（Ｍ３）で表される化合物であることが好ましい態様の１つである。
　上記一般式（Ｍ３）において、Ｒｍ３１は直接、若しくは酸素原子、窒素原子、硫黄原子を介してカルボニル炭素原子に置換する、置換基を有してもよい脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または複素環基を表し、Ｒｍ３２は置換基を有しても良い脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または複素環基を表す。これら脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基については、一般式（Ｍ１）におけるそれぞれと同義である。また、Ｒｍ３１及びＲｍ３２は互いに連結して、環状構造を形成してもよい。
　一般式（Ｍ３）において、Ｒｍ３２は芳香族炭化水素基が好ましく、特に置換基を有しても良いフェニル基が好ましい。フェニル基上の置換基としては、シアノ基、アルコキシカルボニル基、トリフルオロメチル基等の電子吸引性基が好ましい。Ｒｍ３１としては、カルボニル炭素原子に直接結合したフェニル基若しくは脂肪族炭化水素基が好ましく、特に、分岐アルキル基及びシクロアルキル基が好ましい。なお、一般式（Ｍ３）で表される化合物はＮ－ＯＨの状態で添加し、表示素子を作製するのが好ましい。
　次いで、一般式（Ｍ４）で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000028
　本発明においては、本発明に係るＮ－オキシル誘導体が、上記一般式（Ｍ４）で表される化合物であることが好ましい態様の１つである。
　上記一般式（Ｍ４）において、Ｚ２は環状構造を形成するのに必要な原子群を表し、５員環若しくは６員環を形成するのが好ましい。Ｚ２は更に置換基を有していても良く、それらの置換基としては、一般式（Ｍ１）で例示した置換基が挙げられる。また、Ｚ２は縮合環で有っても良い。なお、一般式（Ｍ４）で表される化合物はＮ－ＯＨの状態で添加し、表示素子を作製するのが好ましい。
　次いで、一般式（Ｍ５）で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
　本発明においては、本発明に係るＮ－オキシル誘導体が、前記一般式（Ｍ５）で表される化合物であることが好ましい態様の１つである。
　上記一般式（Ｍ５）において、Ｒｍ５１～Ｒｍ５５は各々独立に置換基を有しても良い脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、または複素環基を表す。これら脂肪族炭化水素基、芳香族炭化水素基、複素環基については、一般式（Ｍ１）におけるそれぞれと同義である。
　一般式（Ｍ５）において、Ｒｍ５１は芳香族炭化水素基が好ましく、特に置換基を有しても良いフェニル基が好ましい。フェニル基上の置換基としてはシアノ基、アルコキシカルボニル基、トリフルオロメチル基等の電子吸引性基が好ましい。Ｒｍ５２～Ｒｍ５５としては、炭素数１～６のアルキル基が好ましく、メチル基が特に好ましい。
　次いで、一般式（Ｍ６）で表される化合物について説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000030
　上記一般式（Ｍ６）において、Ｒｍ６１及びＲｍ６２は各々独立に水素原子若しくは置換基を有しても良い脂肪族炭化水素基を表す。Ｒｍ６１及びＲｍ６２としては、水素原子若しくは、炭素数４以下の直鎖アルキル基が好ましく、Ｒｍ６１及びＲｍ６２の少なくとも一方が水素原子であることが好ましい。
　Ｚ３、Ｚ４及びＺ５は、各々環状構造を形成するのに必要な原子群（例えば、炭素、窒素、酸素、イオウ等）を表し、各々５員環若しくは６員環を形成するのが好ましい。Ｚ３、Ｚ４及びＺ５は更に置換基を有していても良い。
　ｎは０または１を表すが、ｎ＝０の時、一般式（Ｍ６）はビシクロ化合物を表し、ｎ＝１の場合は、トリシクロ化合物を表す。
　一般式（Ｍ６）で表される化合物としては、ｎ＝１が好ましく、特に、アザアダマンタン誘導体が好ましい。
　以下に、本発明で用いることのできるプロモーターの具体例を示すが、これらに限定されるものでは無い。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000031
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000032
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000033
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000034
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000035
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000036
　〔有機溶媒〕
　本発明に係る電解質には、溶媒としては、一般に電気化学セルや電池に用いられ、本発明で用いられるエレクトロクロミック化合物を初め、電気化学的な酸化還元反応により可逆的に溶解析出する金属塩化合物、プロモーター等各種添加剤を溶解できる溶媒を使用することができる。
　具体的には、無水酢酸、メタノール、エタノール、テトラヒドロフラン、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、プロピレンカーボネート、ニトロメタン、アセトニトリル、アセチルアセトン、Ｎ－メチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルホルムアミド、ジメチルスルホキシド、ヘキサメチルホスホアミド、ジメトキシエタン、ジエトキシフラン、γ－ブチロラクトン、γ－バレロラクトン、スルホラン、プロピオニトリル、ブチロニトリル、グルタロニトリル、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルプロピオンアミド、メチルピロリジノン、２－（Ｎ－メチル）－２－ピロリジノン、ジメチルスルホキシド、ジオキソラン、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリプロピルホスフェート、エチルジメチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリペンチルホスフェート、トリへキシルホスフェート、トリヘプチルホスフェート、トリオクチルホスフェート、トリノニルホスフェート、トリデシルホスフェート、トリス（トリフフロロメチル）ホスフェート、トリス（ペンタフロロエチル）ホスフェート、トリフェニルホスフェート、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、テトラメチル尿素、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、４－メチル－２－ペンタノン、ジオクチルフタレート、ジオクチルセバケート、及び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等のポリエチレングリコール類などが使用可能である。
　さらに、常温溶融塩も溶媒として使用可能である。前記常温溶融塩とは、溶媒成分が含まれないイオン対のみからなる常温において溶融している（即ち液状の）イオン対からなる塩であり、通常、融点が２０℃以下であり、２０℃を越える温度で液状であるイオン対からなる塩を示す。常温溶融塩はその１種を単独で使用することができ、また２種以上を混合しても使用することもできる。
　本発明に用いる電解質溶媒としては、非プロトン性極性溶媒が好ましく、特にプロピレンカーボネート、エチレンカーボネート、ジメチルスルホキシド、ジメトキシエタン、アセトニトリル、γ－ブチロラクトン、スルホラン、ジオキソラン、ジメチルホルムアミド、ジメトキシエタン、テトラヒドロフラン、アジポニトリル、メトキシアセトニトリル、ジメチルアセトアミド、メチルピロリジノン、ジメチルスルホキシド、ジオキソラン、スルホラン、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェートが好ましい。溶媒はその１種を単独で使用しても良いし、また２種以上を混合して使用しても良い。
　本発明において、特に好ましく用いられる溶媒は、下記一般式（Ｓ１）または（Ｓ２）で表される化合物である。
　〈一般式（Ｓ１）、（Ｓ２）で表される化合物〉
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000037
　上記一般式（Ｓ１）において、Ｌは酸素原子またはアルキレン基を表し、Ｒｓ１１からＲｓ１４は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000038
　一般式（Ｓ２）において、Ｒｓ２１，Ｒｓ２２は各々アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。
　はじめに、一般式（Ｓ１）で表される化合物の詳細について説明する。
　前記一般式（Ｓ１）において、Ｌは酸素原子またはＣＨ２を表し、Ｒｓ１１からＲｓ１４は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表し、これらの置換基は更に任意の置換基で置換されていても良い。
　アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等、アルコキシアルキル基として、例えば、β－メトキシエチル基、γ－メトキシプロピル基等、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等を挙げることができる。
　以下、一般式（Ｓ１）で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000039
　次いで、本発明に係る一般式（Ｓ２）で表される化合物の詳細について説明する。
　前記一般式（Ｓ２）において、Ｒｓ２１，Ｒｓ２２は各々水素原子、アルキル基、アルケニル基、アリール基、シクロアルキル基、アルコキシアルキル基またはアルコキシ基を表す。
　アルキル基としては、例えば、メチル基、エチル基、プロピル基、イソプロピル基、ｔｅｒｔ－ブチル基、ペンチル基、ヘキシル基、オクチル基、ドデシル基、トリデシル基、テトラデシル基、ペンタデシル基等、アリール基としては、例えば、フェニル基、ナフチル基等、シクロアルキル基としては、例えば、シクロペンチル基、シクロヘキシル基等、アルコキシアルキル基として、例えば、β－メトキシエチル基、γ－メトキシプロピル基等、アルコキシ基としては、例えば、メトキシ基、エトキシ基、プロピルオキシ基、ペンチルオキシ基、ヘキシルオキシ基、オクチルオキシ基、ドデシルオキシ基等を挙げることができる。
　以下、一般式（Ｓ２）で表される化合物の具体例を示すが、本発明ではこれら例示する化合物にのみ限定されるものではない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000040
　上記例示した一般式（Ｓ１）及び一般式（Ｓ２）で表される化合物の中でも、特に、例示化合物（Ｓ１－１）、（Ｓ１－２）、（Ｓ２－３）が好ましい。
　本発明に係る一般式（Ｓ１）、（Ｓ２）で表される化合物は電解質溶媒の１種であるが、本発明の表示素子においては、本発明の目的効果を損なわない範囲でさらに別の溶媒を併せて用いることができる。具体的には、テトラメチル尿素、スルホラン、ジメチルスルホキシド、１，３－ジメチル－２－イミダゾリジノン、２－（Ｎ－メチル）－２－ピロリジノン、ヘキサメチルホスホルトリアミド、Ｎ－メチルプロピオンアミド、Ｎ，Ｎ－ジメチルアセトアミド、Ｎ－メチルアセトアミド、Ｎ，Ｎジメチルホルムアミド、Ｎ－メチルホルムアミド、ブチロニトリル、プロピオニトリル、アセトニトリル、アセチルアセトン、４－メチル－２－ペンタノン、２－ブタノール、１－ブタノール、２－プロパノール、１－プロパノール、エタノール、メタノール、無水酢酸、酢酸エチル、プロピオン酸エチル、ジメトキシエタン、ジエトキシフラン、テトラヒドロフラン、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、水等が挙げられる。これらの溶媒の内、凝固点が－２０℃以下、かつ沸点が１２０℃以上の溶媒を少なくとも１種含むことが好ましい。
　さらに本発明で用いることのできる溶媒としては、Ｊ．Ａ．Ｒｉｄｄｉｃｋ，Ｗ．Ｂ．Ｂｕｎｇｅｒ，Ｔ．Ｋ．Ｓａｋａｎｏ，“Ｏｒｇａｎｉｃ　Ｓｏｌｖｅｎｔｓ”，４ｔｈ　ｅｄ．，Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　Ｓｏｎｓ（１９８６）、Ｙ．Ｍａｒｃｕｓ，“Ｉｏｎ　Ｓｏｌｖａｔｉｏｎ”，Ｊｏｈｎ　Ｗｉｌｅｙ　＆　Ｓｏｎｓ（１９８５）、Ｃ．Ｒｅｉｃｈａｒｄｔ，“Ｓｏｌｖｅｎｔｓ　ａｎｄ　Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｅｆｆｅｃｔｓ　ｉｎ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ”，２ｎｄ　ｅｄ．，ＶＣＨ（１９８８）、Ｇ．Ｊ．Ｊａｎｚ，Ｒ．Ｐ．Ｔ．Ｔｏｍｋｉｎｓ，“Ｎｏｎａｑｕｅｏｕｓ　Ｅｌｅｃｔｏｒｌｙｔｅｓ　Ｈａｎｄｂｏｏｋ”，Ｖｏｌ．１，Ａｃａｄｅｍｉｃ　Ｐｒｅｓｓ（１９７２）に記載の化合物を挙げることができる。
　本発明において、電解質溶媒は単一種であっても、溶媒の混合物であってもよいが、エチレンカーボネートを含む混合溶媒が好ましい。エチレンカーボネートの添加量は、全電解質溶媒質量の１０質量％以上、９０質量％以下が好ましい。特に好ましい電解質溶媒は、プロピレンカーボネート／エチレンカーボネートの質量比が７／３～３／７の混合溶媒である。プロピレンカーボネート比が７／３より大きいとイオン伝導性が劣り応答速度が低下し、３／７より小さいと低温時に電解質が析出しやすくなる。
　〔多孔質白色散乱層〕
　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多孔質白色散乱層を有することができる。
　本発明に適用可能な多孔質白色散乱層は、電解質溶媒に実質的に溶解しない水系高分子と白色顔料との水混和物を塗布乾燥して形成することができる。
　本発明でいう電解質溶媒に実質的に溶解しないとは、－２０℃から１２０℃の温度において、電解質溶媒１ｋｇあたりの溶解量が０ｇ以上、１０ｇ以下である状態と定義し、質量測定法、液体クロマトグラムやガスクロマトグラムによる成分定量法等の公知の方法により溶解量を求めることができる。
　本発明において、電解質溶媒に実質的に溶解しない水系高分子としては、水溶性高分子、水系溶媒に分散した高分子を挙げることができる。
　水溶性高分子としては、ゼラチン、ゼラチン誘導体等の蛋白質またはセルロース誘導体、澱粉、アラビアゴム、デキストラン、プルラン、カラギーナン等の多糖類のような天然化合物や、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン、アクリルアミド重合体やそれらの誘導体等の合成高分子化合物が挙げられる。ゼラチン誘導体としては、アセチル化ゼラチン、フタル化ゼラチン、ポリビニルアルコール誘導体としては、末端アルキル基変性ポリビニルアルコール、末端メルカプト基変性ポリビニルアルコール、セルロース誘導体としては、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース等が挙げられる。更に、リサーチ・ディスクロージャー及び特開昭６４－１３５４６号の（７１）頁～（７５）頁に記載されたもの、また、米国特許第４，９６０，６８１号、特開昭６２－２４５２６０号等に記載の高吸水性ポリマー、すなわち－ＣＯＯＭまたは－ＳＯ３Ｍ（Ｍは水素原子またはアルカリ金属）を有するビニルモノマーの単独重合体またはこのビニルモノマー同士もしくは他のビニルモノマー（例えばメタクリル酸ナトリウム、メタクリル酸アンモニウム、アクリル酸カリウム等）との共重合体も使用される。これらのバインダは２種以上組み合わせて用いることもできる。
　本発明においては、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ポリビニルピロリドン系化合物を好ましく用いることができる。
　水系溶媒に分散した高分子としては、天然ゴムラテックス、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、イソプレンゴム等のラテックス類、ポリイソシアネート系、エポキシ系、アクリル系、シリコン系、ポリウレタン系、尿素系、フェノール系、ホルムアルデヒド系、エポキシ－ポリアミド系、メラミン系、アルキド系樹脂、ビニル系樹脂等を水系溶媒に分散した熱硬化性樹脂を挙げることができる。これらの高分子のうち、特開平１０－７６６２１号に記載の水系ポリウレタン樹脂を用いることが好ましい。
　本発明に係る水系高分子の平均分子量は、重量平均で１０，０００～２，０００，０００の範囲が好ましく、より好ましくは３０，０００～５００，０００の範囲である。
　本発明で適用可能な白色顔料としては、例えば、二酸化チタン（アナターゼ型あるいはルチル型）、硫酸バリウム、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウムおよび水酸化亜鉛、水酸化マグネシウム、リン酸マグネシウム、リン酸水素マグネシウム、アルカリ土類金属塩、タルク、カオリン、ゼオライト、酸性白土、ガラス、有機化合物としてポリエチレン、ポリスチレン、アクリル樹脂、アイオノマー、エチレン－酢酸ビニル共重合樹脂、ベンゾグアナミン樹脂、尿素－ホルマリン樹脂、メラミン－ホルマリン樹脂、ポリアミド樹脂などが単体または複合混合で、または粒子中に屈折率を変化させるボイドを有する状態で使用されてもよい。
　本発明では、上記白色粒子の中でも、二酸化チタンが好ましく用いられ、特に無機酸化物（Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯ（ＯＨ）、ＳｉＯ２等）で表面処理した二酸化チタン、これらの表面処理に加えてトリメチロールエタン、トリエタノールアミン酢酸塩、トリメチルシクロシラン等の有機物処理を施した二酸化チタンがより好ましく用いられる。
　これらの白色粒子のうち、高温時の着色防止、屈折率に起因する素子の反射率の観点から、酸化チタンまたは酸化亜鉛を用いることがより好ましい。
　本発明において、水系高分子と白色顔料との水混和物は、公知の分散方法に従って白色顔料が水中分散された形態が好ましい。水系高分子／白色顔料の混合比は、容積比で１～０．０１が好ましく、より好ましくは、０．３～０．０５の範囲である。
　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。
　アルコール系溶剤としては、メタノール、エタノール、イソプロパノール等の水との溶解性が高い化合物が好ましく用いられ、水／アルコール系溶剤との混合比は、質量比で０．５～２０の範囲が好ましく、より好ましくは２～１０の範囲である。
　本発明において、水系高分子と白色顔料との水混和物を塗布する媒体は、表示素子の対向電極間の構成要素上であればいずれの位置でもよいが、対向電極の少なくとも１方の電極面上に付与することが好ましい。
　媒体への付与の方法としては、例えば、塗布方式、液噴霧方式、気相を介する噴霧方式として、圧電素子の振動を利用して液滴を飛翔させる方式、例えば、ピエゾ方式のインクジェットヘッドや、突沸を利用したサーマルヘッドを用いて液滴を飛翔させるバブルジェット（登録商標）方式のインクジェットヘッド、また空気圧や液圧により液を噴霧するスプレー方式等が挙げられる。
　塗布方式としては、公知の塗布方式より適宜選択することができる。例えば、エアードクターコーター、ブレードコーター、ロッドコーター、ナイフコーター、スクイズコーター、含浸コーター、リバースローラーコーター、トランスファーローラーコーター、カーテンコーター、ダブルローラーコーター、スライドホッパーコーター、グラビアコーター、キスロールコーター、ビードコーター、キャストコーター、スプレイコーター、カレンダーコーター、押し出しコーター等が挙げられる。
　媒体上に付与した水系高分子と白色顔料との水混和物の乾燥は、水を蒸発できる方法であればいかなる方法であってもよい。例えば、熱源からの加熱、赤外光を用いた加熱法、電磁誘導による加熱法等が挙げられる。また、水蒸発は減圧下で行ってもよい。
　本発明でいう多孔質とは、前記水系高分子と白色顔料との水混和物を電極上に塗布乾燥して多孔質の白色散乱物を形成した後、該散乱物上に、銀または銀を化学構造中に含む化合物を含有する電解質液を与えた後に対向電極で挟み込み、対向電極間に電位差を与え、銀の溶解析出反応を生じさせることが可能で、イオン種が電極間で移動可能な貫通状態のことを言う。
　本発明の表示素子では、上記説明した水混和物を塗布乾燥中または乾燥後に、硬化剤により水系高分子の硬化反応を行うことが望ましい。
　本発明で用いられる硬膜剤の例としては、例えば、米国特許第４，６７８，７３９号の第４１欄、同第４，７９１，０４２号、特開昭５９－１１６６５５号、同６２－２４５２６１号、同６１－１８９４２号、同６１－２４９０５４号、同６１－２４５１５３号、特開平４－２１８０４４号等に記載の硬膜剤が挙げられる。より具体的には、アルデヒド系硬膜剤（ホルムアルデヒド等）、アジリジン系硬膜剤、エポキシ系硬膜剤、ビニルスルホン系硬膜剤（Ｎ，Ｎ′－エチレン－ビス（ビニルスルホニルアセタミド）エタン等）、Ｎ－メチロール系硬膜剤（ジメチロール尿素等）、ほう酸、メタほう酸あるいは高分子硬膜剤（特開昭６２－２３４１５７号等に記載の化合物）が挙げられる。水系高分子としてゼラチンを用いる場合は、硬膜剤の中で、ビニルスルホン型硬膜剤やクロロトリアジン型硬膜剤を単独または併用して使用することが好ましい。また、ポリビニルアルコールを用いる場合はホウ酸やメタホウ酸等の含ホウ素化合物の使用が好ましい。
　これらの硬膜剤は、水系高分子１ｇ当たり０．００１～１ｇ、好ましくは０．００５～０．５ｇが用いられる。また、膜強度を上げるため熱処理や、硬化反応時の湿度調整を行うことも可能である。
　〔電解質添加の増粘剤〕
　本発明の表示素子においては、電解質に増粘剤を使用することができ、例えば、ゼラチン、アラビアゴム、ポリ（ビニルアルコール）、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリ（ビニルピロリドン）、ポリ（アルキレングリコール）、カゼイン、デンプン、ポリ（アクリル酸）、ポリ（メチルメタクリル酸）、ポリ（塩化ビニル）、ポリ（メタクリル酸）、コポリ（スチレン－無水マレイン酸）、コポリ（スチレン－アクリロニトリル）、コポリ（スチレン－ブタジエン）、ポリ（ビニルアセタール）類（例えば、ポリ（ビニルホルマール）及びポリ（ビニルブチラール））、ポリ（エステル）類、ポリ（ウレタン）類、フェノキシ樹脂、ポリ（塩化ビニリデン）、ポリ（エポキシド）類、ポリ（カーボネート）類、ポリ（ビニルアセテート）、セルロースエステル類、ポリ（アミド）類、疎水性透明バインダとして、ポリビニルブチラール、セルロースアセテート、セルロースアセテートブチレート、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアクリル酸、ポリウレタン等が挙げられる。
　これらの増粘剤は２種以上を併用して用いてもよい。また、特開昭６４－１３５４６号公報の７１～７５頁に記載の化合物を挙げることができる。これらの中で好ましく用いられる化合物は、各種添加剤との相溶性と白色粒子の分散安定性向上の観点から、ポリビニルアルコール類、ポリビニルピロリドン類、ヒドロキシプロピルセルロース類、ポリアルキレングリコール類である。
　《表示素子のその他の構成要素》
　〔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。
　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。
　多孔質膜の形成方法としては、燒結法（融着法）（高分子微粒子や無機粒子をバインダ等を添加して部分的に融着させ粒子間に生じた孔を利用する）、抽出法（溶剤に可溶な有機物又は無機物類と溶剤に溶解しないバインダ等で構成層を形成した後に、溶剤で有機物又は無機物類を溶解させ細孔を得る）、高分子重合体等を加熱や脱気するなどして発泡させる発泡法、良溶媒と貧溶媒を操作して高分子類の混合物を相分離させる相転換法、各種放射線を輻射して細孔を形成させる放射線照射法等の公知の形成方法を用いることができる。具体的には、特開平１０－３０１８１号、特開２００３－１０７６２６号、特公平７－９５４０３号、特許第２６３５７１５号、同第２８４９５２３号、同第２９８７４７４号、同第３０６６４２６号、同第３４６４５１３号、同第３４８３６４４号、同第３５３５９４２号、同第３０６２２０３号等に記載の電子絶縁層を挙げることができる。
　〔その他の添加剤〕
　本発明の表示素子の構成層には、保護層、フィルター層、ハレーション防止層、クロスオーバー光カット層、バッキング層等の補助層を挙げることができ、これらの補助層中には、各種の化学増感剤、貴金属増感剤、感光色素、強色増感剤、カプラー、高沸点溶剤、カブリ防止剤、安定剤、現像抑制剤、漂白促進剤、定着促進剤、混色防止剤、ホルマリンスカベンジャー、色調剤、硬膜剤、界面活性剤、増粘剤、可塑剤、スベリ剤、紫外線吸収剤、イラジエーション防止染料、フィルター光吸収染料、防ばい剤、ポリマーラテックス、重金属、帯電防止剤、マット剤等を、必要に応じて含有させることができる。
　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。
　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下記表１に掲載した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000041
　〔基板〕
　〈表示側透明基板〉
　本発明で用いることのできる基板としては、透明基板であることが好ましく、このような透明基板としては、ポリエステル（例えば、ポリエチレンテレフタレート等）、ポリイミド、ポリメタクリル酸メチル、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリアミド、ナイロン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリエーテルスルフォン、シリコン樹脂、ポリアセタール樹脂、フッ素樹脂、セルロース誘導体、ポリオレフィンなどの高分子のフィルムや板状基板、ガラス基板などが好ましく用いられる。本発明に用いられる透明な基板とは、可視光に対する透過率が少なくとも５０％以上の基板をいう。
　また、対向基板としては、例えば、金属基板、セラミック基板等の無機基板など不透明な基板を用いることもできる。
　〔電極〕
　本発明の表示素子においては、対向基板として下記の各種電極を用いることができる。
　（表示側透明電極）
　対向電極のうち、表示側には位置する電極としては、透明電極であることが好ましい。
　透明電極としては、透明で電気を通じるものであれば特に制限はない。例えば、Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ（ＩＴＯ：インジウム錫酸化物）、Ｉｎｄｉｕｍ　Ｚｉｎｃ　Ｏｘｉｄｅ（ＩＺＯ：インジウム亜鉛酸化物）、フッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ）、酸化インジウム、酸化亜鉛、白金、金、銀、ロジウム、銅、クロム、炭素、アルミニウム、シリコン、アモルファスシリコン、ＢＳＯ（Ｂｉｓｍｕｔｈ　Ｓｉｌｉｃｏｎ　Ｏｘｉｄｅ）等が挙げられる。
　また、ポリチオフェン、ポリピロール、ポリアニリン、ポリアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリセレノフェニレン等、およびそれらの修飾化合物を単独あるいは混合して用いることができる。
　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。
　（透明多孔質電極）
　透明電極の一つの態様として、上記透明電極上にナノ多孔質化構造を有するナノ多孔質電極を設けることができる。このナノ多孔質電極は、表示素子を形成した際に実質的に透明で、エレクトロクロミック色素等の電気活性物質を担持することができる。
　本発明でいうナノ多孔質化構造とは、層中にナノメートルサイズの孔が無数に存在し、ナノ多孔質化構造内を電解質中に含まれるイオン種が移動可能な状態のことを言う。
　このようなナノ多孔質電極の形成方法としては、ナノ多孔質電極を構成する微粒子を含んだ分散物をインクジェット法、スクリーン印刷法、ブレード塗布法などで層状に形成した後に、所定の温度で加熱、乾燥、焼成することよって多孔質化する方法や、スパッタ法、ＣＶＤ法、大気圧プラズマ法などで電極層を構成した後に、陽極酸化、光電気化学エッチングすることによってナノ多孔質化する方法などが挙げられる。また、ゾルゲル法や、Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．２００６，１８，２９８０－２９８３に記載された方法でも、形成することができる。
　ナノ多孔質電極を構成する微粒子の主成分は、Ｃｕ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｇ、Ｐｄ、Ａｕ等の金属やＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等の金属酸化物やカーボンナノチューブ、グラッシーカーボン、ダイヤモンドライクカーボン、窒素含有カーボン等の炭素電極から選択することができ、好ましくは、ＩＴＯ、ＳｎＯ２、ＴｉＯ２、ＺｎＯ等の金属酸化物から選択されることである。
　ナノ多孔質電極が透明性を有するためには、平均粒子径が５ｎｍ～１０μｍ程度の微粒子を用いることが好ましい。微粒子の形状は不定形、針状、球形など任意の形状のものを用いることができる。
　ナノ多孔質電極の膜厚は、０．１～１０μｍの範囲であることが好ましく、より好ましくは０．２５～５μｍの範囲である。
　（グリッド電極：補助電極）
　本発明に係る対向電極のうち少なくとも一方の電極に、補助電極を付帯させることができる。
　補助電極は、主となる電極部より電気抵抗が低い材料を用いることが好ましい。例えば、白金、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、ニッケル、チタン、ビスマスなどの金属およびそれらの合金等を好ましく用いることができる。
　補助電極は、主となる電極部と基板との間と、主となる電極部の基板と反対側の表面とのいずれに設置することもできる。いずれにしても、補助電極が主となる電極部と電気的に接続していればよい。
　補助電極の配置パターンには、特に制限はない。直線状、メッシュ状、円形など、求められる性能に応じて適宜形成することが可能である。主となる電極部が複数の部分に分割されている場合には、分割された電極部同士を接続する形で設けてもよい。ただし、主となる電極部が表示側の基板に設けられた透明電極の場合、補助電極は、表示素子の視認性を阻害しない形状と頻度で設けることが求められる。
　補助電極を形成する方法としては、公知の方法を用いることができる。例えば、フォトリソグラフィ法でパターニングしたり、印刷法やインクジェット法、電解メッキや無電解メッキ、銀塩感光材料を用いて露光、現像処理してパターン形成する方法でも良い。
　補助電極パターンのライン幅やライン間隔は、任意の値で構わないが、導電性を高くするためにはライン幅を太くする必要がある。一方、透明電極に補助電極を付帯させる場合には、視認性の観点から、表示素子観察側から見た補助電極の面積被覆率は３０％以下が好ましく、さらに好ましくは１０％以下である。
　このように透過率と導電性の点から、補助電極のライン幅は１μｍ以上、１００μｍ以下が好ましく、ライン間隔は５０μｍから１０００μｍが好ましい。
　（電極の形成方法）
　透明電極、金属補助電極を形成するには、公知の方法を用いることができる。例えば、基板上にスパッタリング法等でマスク蒸着する方法や、全面形成した後に、フォトリソグラフィ法でパターニングする方法等が挙げられる。
　また、電解メッキや無電解メッキ、印刷法や、インクジェット法によっても電極形成が可能である。
　インクジェット方式を用いて基板上にモノマー重合能を有する触媒層を含む電極パターンを形成した後に、該触媒により重合されて重合後に導電性高分子層になりうるモノマー成分を付与して、モノマー成分を重合し、さらに、該導電性高分子層の上に銀等の金属メッキを行うことにより金属電極パターンを形成することもでき、フォトレジストやマスクパターンを使用することがないので、工程を大幅に簡略化できる。
　電極材料を塗布方式で形成する場合には、例えば、ディッピング法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、フレキソ印刷法、スクリーン印刷法等の公知の方法を用いることができる。
　インクジェット方式の中でも、下記の静電インクジェット方式は高粘度の液体を高精度に連続的に印字することが可能であり、本発明の透明電極や金属補助電極の形成に好ましく用いられる。インクの粘度は、好ましくは３０ｍＰａ・ｓ以上であり、更に好ましくは１００ｍＰａ・ｓ以上である。
　〈静電インクジェット方式〉
　本発明の表示素子においては、複合電極の透明電極及び金属補助電極の少なくとも１方が、帯電した液体を吐出する内部直径が３０μｍ以下のノズルを有する液体吐出ヘッドと、前記ノズル内に溶液を供給する供給手段と、前記ノズル内の溶液に吐出電圧を印加する吐出電圧印加手段とを備えた液体吐出装置を用いて形成されることが好ましい態様の１つである。さらにノズル内の溶液がノズル先端部から凸状に盛り上がった状態を形成する凸状メニスカス形成手段を設けた吐出装置を用いて形成されることが好ましい。
　また、凸状メニスカス形成手段を駆動する駆動電圧の印加及び吐出電圧印加手段による吐出電圧の印加を制御する動作制御手段を備え、この動作制御手段は、前記吐出電圧印加手段による吐出電圧の印加を行わせつつ液滴の吐出に際して、凸状メニスカス形成手段の駆動電圧の印加を行わせる第一の吐出制御部を有する液体吐出装置を用いることも好ましい。
　また、凸状メニスカス形成手段の駆動及び吐出電圧印加手段による電圧印加を制御する動作制御手段を備え、この動作制御手段は、前記凸状メニスカス形成手段による溶液の盛り上げ動作と前記吐出電圧の印加とを同期させて行う第二の吐出制御部を有することを特徴とする液体吐出装置を用いること、前記動作制御手段は、前記溶液の盛り上げ動作及び吐出電圧の印加の後に前記ノズル先端部の液面を内側に引き込ませる動作制御を行う液面安定化制御部を有する液体吐出装置を用いることも好ましい形態である。
　この様な静電インクジェットを用いて電極パターンを作製することにより、オンデマンド性に優れ、廃棄材料が少なく、寸法精度に優れた電極を得ることができ有利である。
　〔その他〕
　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。
　シール剤は外に漏れないように封入するためのものであり封止剤とも呼ばれ、エポキシ樹脂、ウレタン系樹脂、アクリル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、エン－チオール系樹脂、シリコン系樹脂、変性ポリマー樹脂等の、熱硬化型、光硬化型、湿気硬化型、嫌気硬化型等の硬化タイプを用いることができる。
　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。
　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。
　《表示素子駆動方法》
　本発明の表示素子の駆動操作は、単純マトリックス駆動であっても、アクティブマトリック駆動であってもよい。本発明でいう単純マトリックス駆動とは、複数の正極を含む正極ラインと複数の負極を含む負極ラインとが対向する形で互いのラインが垂直方向に交差した回路に、順次電流を印加する駆動方法のことを言う。単純マトリックス駆動を用いることにより、回路構成や駆動ＩＣを簡略化でき安価に製造できるメリットがある。アクティブマトリックス駆動は、走査線、データライン、電流供給ラインが碁盤目状に形成され、各碁盤目に設けられたＴＦＴ回路により駆動させる方式である。画素毎にスイッチングが行えるので、階調やメモリー機能などのメリットがあり、例えば、特開２００４－２９３２７号の図５に記載されている回路を用いることができる。
　《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。
　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。
　《電解質の調製》
　（電解質１の調製）
　ジメチルスルホキシド２．５質量部中に、テトラフルオロホウ酸スピロ－（１，１′）－ビピロリジニウム０．０２５質量部と、カルボキシＴＥＭＰＯ（４－カルボキシ－２，２，６，６－テトラメチルピペリジン－１－オキシル　フリーラジカル）０．０５質量部と、ｐ－トルエンスルホン酸銀０．１質量部と、例示化合物Ｇ－１９（２－メルカプトベンズイミダゾール）０．２質量部と、水酸化カリウム０．０８質量部とを、それぞれ添加、攪拌、溶解して、電解質１を調製した。
　（電解質２の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部をトリエチルアミン０．０７質量部に変更した以外は同様にして、電解質２を調製した。
　（電解質３の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部をトリエチルアミン０．１０質量部に変更した以外は同様にして、電解質３を調製した。
　（電解質４の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部をトリエチルアミン０．１４質量部に変更した以外は同様にして、電解質４を調製した。
　（電解質５の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部をトリエチルアミン０．２１質量部に変更した以外は同様にして、電解質５を調製した。
　（電解質６の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部をトリエチルアミン０．２８質量部に変更した以外は同様にして、電解質６を調製した。
　（電解質７の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部をトリエタノールアミン０．２質量部に変更した以外は同様にして、電解質７を調製した。
　（電解質８の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部をポリアリルアミンＰＡＡ－０１（日東紡社製）０．１質量部に変更した以外は同様にして、電解質８を調製した。
　（電解質９の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部を３－（１－ピペリジノ）プロピル修飾シリカゲル（導入量１．１ｍｍｏｌ／ｇ）１質量部に変更した以外は同様にして、電解質９を調製した。
　（電解質１０の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部を除いた以外は同様にして、電解質１０を調製した。
　（電解質１１の調製）
　上記電解質１の調製において、水酸化カリウム０．０８質量部を水酸化カリウム０．２質量部に変更した以外は同様にして、電解質１１を調製した。
　（電解質１２の調製）
　上記電解質４の調製において、例示化合物Ｇ－１９に代えて、例示化合物Ｇ－１８を用いた以外は同様にして、電解質１２を調製した。
　（電解質１３の調製）
　上記電解質４の調製において、例示化合物Ｇ－１９（２－メルカプトベンズイミダゾール）を除いた以外は同様にして、電解質１３を調製した。
　（電解質１４の調製）
　上記電解質９の調製において、例示化合物Ｇ－１９に代えて、例示化合物Ｇ－１８を用いた以外は同様にして、電解質１４を調製した。
　（電解質１５の調製）
　上記電解質９の調製において、例示化合物Ｇ－１９（２－メルカプトベンズイミダゾール）を除いた以外は同様にして、電解質１５を調製した。
　（各電解質の酸性度の測定）
　上記調製した電解質１～１５に対して等量の純水を加えて撹拌し、水層の２５℃におけるｐＨを、東亜電波工業（株）のデジタルｐＨメーター　ＨＭ－３０Ｓを用い測定し、これを酸性度とした。なお、表示素子１０については、電解質１０を空セルに注入したあと室温で１時間放置し、その後、セルを分解して取り出して、封止剤に添加したポリアリルアミンＰＡＡ－０１（日東紡社製）を電解液に拡散、含有させた電解液１０′について上記と同様にして測定した。得られた結果を、後述の表２に示す。
　《電極の作製》
　（電極１の作製）
　厚さ１．５ｍｍで２ｃｍ×４ｃｍのガラス基板上に、導電層としてピッチ１４５μｍ、幅１３０μｍのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ　Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ、インジウム錫酸化物）膜を公知の方法に従って透明電極を形成して、電極１を作製した。
　（電極２の作製）
　電極１の透明電極上に、厚み５μｍの二酸化チタン層（平均粒子径１７ｎｍの粒子が４～１０個程度ネッキング済み）を形成し、電極２を作製した。
　（電極３の作製）
　上記電極２を、下記処理液１に浸漬し、室温で約１時間放置した後、エタノール及び水で洗浄し、続いて１００℃で約１時間加熱し、その後放冷した。次いで、下記処理液２を二酸化チタン層上に約１００ｍｇ／ｃｍ２となる条件で付与し、室温で約３時間放置した後、エタノール及び水で洗浄して、電極３を作製した。
　〈処理液１の調製〉
　純水２０ｇを撹拌しながら、３－アミノプロピルトリメトキシシラン０．１ｇを滴下し、室温で約１時間攪拌して、処理液１を調製した。
　〈処理液２の調製〉
　ＥＣ化合物として例示化合物（Ｌ１）０．０２５ｇと、１－エチル－３－（３－ジメチルアミノプロピル）カルボジミド塩酸塩０．０３２ｇとを、ジメチルホルムアミド１．０ｇに溶解して、処理液２を調製した。
　（電極４の作製）
　例示化合物（Ｌ１８）を３ｍｍｏｌ／Ｌとなるようにアセトニトリル／エタノールに溶解させて、処理液３を調製した。
　上記作製した電極２を処理液３に浸漬し、室温で約１時間放置した後、エタノール及び水で洗浄し、続いて１００℃で約１時間加熱し、その後放冷して、電極４を作製した。
　（電極５の作製）
　酢酸０．０２質量部、純水１．０質量部、メタノール１．０質量部を攪拌しているところへ、例示化合物（Ｌ２６）の０．０１質量部をメタノール０．１５質量部に溶解させた溶液を滴下し、室温で約１時間攪拌して処理液４を調製した。
　上記処理液４を、上記電極２の二酸化チタン層上に約１００ｍｇ／ｃｍ２となるように付与し、室温で約１時間放置した後、エタノール及び水で洗浄し、続いて１００℃で約１時間加熱して、電極５を作製した。
　（電極６の作製）
　電極１上に、下記二酸化チタン分散物を乾燥後の平均膜厚が２０μｍになるようにスクリーン印刷し、その後５０℃で３０分間乾燥して溶媒を蒸発させた後、８５℃の雰囲気中で１時間乾燥させて、電極１上に多孔質白色散乱層を有する電極６を作製した。
　〈二酸化チタン分散物の調製〉
　水及びエタノールの１：１の混合溶液に、クラレポバールＰＶＡ２３５（クラレ社製、ポリビニルアルコール樹脂）を固形分濃度で２質量％になるように添加し、加熱溶解させた後、二酸化チタンＣＲ－９０（石原産業社製）を、固形分濃度で２０質量％となるように添加し、超音波分散機で分散させて、二酸化チタン分散物を得た。
　《表示素子の作製》
　（表示素子１の作製）
　電極６の周辺部を、平均粒径４０μｍのガラス製球形ビーズを体積分率として１０％含むオレフィン系封止剤で縁取りした後に、電極３と電極６とを、それぞれストライプ状の電極が直交するように貼り合わせ、さらに加熱押圧して空セルを作製した。該空セルに電解質１を真空注入し、注入口をエポキシ系の紫外線硬化樹脂にて封止し、表示素子１を作製した。
　（表示素子２～８の作製）
　上記表示素子１の作製において、電解質１に代えて、それぞれ電解液２～８を用いた以外は同様にして、表示素子２～８を作製した。
　（表示素子９の作製）
　電極６の周辺部を、平均粒径１５０μｍのプラスチック製球形ビーズを体積分率として１０％含むオレフィン系封止剤で縁取りした後に、電極３と電極６とを、それぞれストライプ状の電極が直交するように貼り合わせ、さらに加熱押圧して空セルを作製した。該空セルに電解質９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９を作製した。
　（表示素子１０の作製）
　電極６の周辺部を、平均粒径１５０μｍのプラスチック製球形ビーズを体積分率として１０％とポリアリルアミンＰＡＡ－０１（日東紡社製）１０％とを含むオレフィン系封止剤で縁取りした後に、電極３と電極６とを、それぞれストライプ状の電極が直交するように貼り合わせ、さらに加熱押圧して空セルを作製した。該空セルに電解質１０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８を作製した。
　（表示素子１１、１２の作製）
　上記表示素子１の作製において、電解質１に代えて、それぞれ電解質１０、１１を用いた以外は同様にして、表示素子１１、１２を作製した。
　（表示素子１３、１４の作製）
　上記表示素子１の作製において、電解質１に代えて、それぞれ電解質１２、１３を用いた以外は同様にして、表示素子１３、１４を作製した。
　（表示素子１５、１６の作製）
　上記表示素子９の作製において、電解質１に代えて、それぞれ電解質１４、１５を用いた以外は同様にして、表示素子１５、１６を作製した。
　（表示素子１７、１８の作製）
　上記表示素子４の作製において、電極３に代えて、それぞれ電極４、５を用いた以外は同様にして、表示素子１７、１８を作製した。
　《表示素子の評価》
　〔表示速度〕
　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、表示側の電極に＋１．５Ｖの電圧を０．５秒間印加し、カラー表示した時の可視光領域の極大吸収波長での反射率（Ｒｃ）と、白状態の上記同波長での反射率（Ｒｗ）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、Ｒｃ／Ｒｗの値を表示速度の指標とした。この数値が小さいほど表示速度が速いことを意味する。
　各表示素子の主な構成と、得られた評価結果を、表２に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000042
　表２に記載の結果より明らかなように、本発明で規定する構成からなる表示素子は、比較例に対し、白表示からカラー表示への書き換え速度が速いことが分かる。

Claims (6)

  1. 一対の対向電極間に少なくとも電解質と下記一般式（Ｌ）で表される化合物とを含有し、該電解質が、金属塩化合物と下記一般式（Ｇ）で表されるメルカプト化合物とを含有し、該電解質の酸性度が、５．０以上、９．０以下であり、かつ対向電極の駆動操作により、白表示、黒表示及び黒以外のカラー表示を行なうことを特徴とする表示素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    〔式中、Ｒｌ１は、ハロゲン原子、脂肪族基、脂肪族オキシ基、アシルアミノ基、カルバモイル基、アシル基、スルホンアミド基またはスルファモイル基を表し、ｎは１から４の整数を表す。Ｒｌ２は芳香族基または芳香族複素環基を表し、Ｒｌ３は水素原子、脂肪族基、芳香族基または芳香族複素環基を表す。Ｘは＞Ｎ－Ｒｌ４、酸素原子または硫黄原子を表し、Ｒｌ４は水素原子、脂肪族基、芳香族基、複素環基またはアシル基を表す。Ｒｌ１からＲｌ４で表される基は、更に任意の置換基で置換されていても良い。〕
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    〔式中、Ｚは含窒素複素環を表す。ｎは０から５の整数を表し、Ｒｇ２１はハロゲン原子、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。〕
  2. 前記電解質の酸性度が、６．０以上、８．０以下であることを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
  3. 前記一対の対向電極間に、下記一般式（Ａ）で表される化合物を含有することを特徴とする請求項１または２に記載の表示素子。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    〔式中、Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は、互いに同じでも異なってもよい置換または無置換の炭化水素基を表す。〕
  4. 前記一対の対向電極間に、アミノ基を有する高分子化合物を含有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の表示素子。
  5. 前記一対の対向電極間に、微粒子に担持されたアミン化合物を含有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の表示素子。
  6. 前記一般式（Ａ）で表される化合物、アミノ基を有する高分子化合物及び微粒子に担持されたアミン化合物から選ばれる少なくとも１種が、前記一対の対向電極の表面以外の領域に固定されていることを特徴とする請求項３から５のいずれか１項に記載の表示素子。
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