JP2008122578A - 可逆性記録材料および表示素子 - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は可逆性記録材料および該可逆性記録材料を用いた表示素子に関し、詳しくはエレクトロクロミック表示素子を用いたディスプレイの素子構成に関する。
また本発明は反射型ディスプレイや電子ペーパーに応用可能である。
また本発明は反射型ディスプレイや電子ペーパーに応用可能である。
近年、紙に替わる電子媒体として電子ペーパーの開発が盛んに行われている。従来のディスプレイであるCRTや液晶ディスプレイに対して電子ペーパーに必要な特性としては、フレキシブルな反射型表示素子であり、かつ、高い白反射率・高いコントラスト比を有すること、高詳細な表示ができること、表示にメモリ効果があること、薄くて軽いこと、安価であること等が挙げられる。
電子ペーパーを実現する方式としては、電気泳動方式や液晶を用いる方式等、様々な方式が提案されている。その中でもクロミック材料を用いる方式は、白反射率やコントラストに優れており、さらに視認性も紙に近い物が得られることから、電子ペーパーの有力な候補である。クロミック材料はその画像形成方法により多々分類できるが、代表的なものとしてはエレクトロクロミック材料、ロイコ染料等を用いた酸塩基によるクロミック材料等がある。中でも、エレクトロクロミック化合物の発色および消色を利用したエレクトロクロミック表示素子は、反射型の表示素子であること、メモリ効果があること、低電圧で駆動できることから、電子ペーパーの候補として材料開発からデバイス設計まで広く研究開発されている。
材料面から見ると、クロミック現象を呈する化合物の中でもスリチル系と称される色素がその高い発色能から優れたクロミック材料として広く知られており、材料構造によって様々な色を発色できるため多色表示素子としても期待されている。しかし、スリチル系化合物は酸・塩基による発消色、光による発消色、電気的酸化還元による発消色等の特性を示しエレクトロクロミック表示装置に用いるエレクトロクロミック材料として研究されているが、その耐久性はまだ不十分であり、実用化には至っていない(特許文献1参照)。
一方、前述した電子ペーパーに代表される電子デバイスを実現させるための材料として、半導体粒子上にエレクトロクロミック材料を形成したエレクトロクロミック装置の研究が盛んに行われている。例えば特許文献2では、電極上に配置されたナノ結晶質層にエレクトロクロミック化合物を吸着させて用いた例が示されている。しかし、これまでは特許文献2のように有機機能性材料のカルボン酸やサリチル酸等の酸性基末端を無機微粒子の水酸基に吸着させているものがほとんどであった。これらのような酸性基を用いても、無機微粒子水酸基上に有機化合物を吸着させることは可能であるが、その結合力はそれほど強固ではないため、素子作成時や繰り返し使用後、もしくはアルカリ性条件ではさらに容易に有機化合物と無機微粒子との結合が切れてしまうというような問題があった。
本発明は、以上の問題に鑑みてなされたものであり、発色特性に優れ、かつ耐久性の高い可逆性記録材料および該可逆性記録材料を用いた表示素子を提供することである。
本発明者は鋭意検討を重ねた結果、上記課題は金属酸化物粒子表面に特定の構造を有する化合物を含むことを特徴とする可逆性記録材料で解決することを見出し本発明に至った。
(式中、XはSi、Ti、Alから選ばれる元素を含む連結基を表し、Yは下記式(2)から選ばれる構造を含んだ連結基を表す。Zはメチレン基またはスルフィド基を表し、置換基を有しても良い。Arは芳香族基を表し、置換基を有しても良い。R1およびR2はアルキレン基を表す。R3は−N−C−O−と連結して環状構造を形成可能なアルキレン基を表し、置換基を有しても良い。また、nは1以上の整数を表す。)
(式中、MはSi、Ti、Alから選ばれる元素を含む官能基を表す。Zはメチレン基またはスルフィド基を表し、置換基を有しても良い。Arは芳香族基を表し、置換基を有しても良い。R1およびR2はアルキレン基を表す。R3は−N−C−O−と連結して環状構造を形成可能なアルキレン基を表し、置換基を有しても良い。また、nは1以上の整数を表す。また、AおよびBはアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アミド基、エステル基、アルデヒド基、水酸基から選ばれる官能基を表す。)
さらに本発明は、透明導電膜付き透明基板を有する表示電極と、導電膜付き基板を有する対向電極と、前記表示電極と前記対向電極との間に配置された電解質層と、を備えたエレクトロクロミック表示素子において、前記表示電極の電解質層側に、上記記載の可逆性記録材料が形成され、該可逆性記録材料は、エレクトロクロミック特性を示す材料を含むことを特徴とするエレクトロクロミック表示素子である。
またさらに本発明は、前記可逆性記録材料は、発色色調の異なる2種以上の前記化合物を含む可逆性記録材料であることを特徴とする上記記載のエレクトロクロミック表示素子である。
またさらに本発明は、前記可逆性記録材料は、発色色調の異なる2種以上の前記化合物を含む可逆性記録材料であることを特徴とする上記記載のエレクトロクロミック表示素子である。
本発明によれば、発色特性に優れ、かつ耐久性の高い可逆性記録材料および該可逆性記録材料を用いた表示素子を提供することができる。
また本発明によれば、簡便な方法で発色特性に優れ、かつ耐久性の高い可逆性記録材料および該可逆性記録材料を用いた表示素子を製造することができる。
また本発明によれば、簡便な方法で発色特性に優れ、かつ耐久性の高い可逆性記録材料および該可逆性記録材料を用いた表示素子を製造することができる。
次に、本発明の実施の形態について詳細を説明する。
(可逆性記録材料)
本発明の可逆性記録材料は、金属酸化物粒子表面に、式(1)で表される構造の化合物の一種又は二種以上を含むことを特徴とする可逆性記録材料である。
(可逆性記録材料)
本発明の可逆性記録材料は、金属酸化物粒子表面に、式(1)で表される構造の化合物の一種又は二種以上を含むことを特徴とする可逆性記録材料である。
(式中、XはSi、Ti、Alから選ばれる元素を含む連結基を表し、Yは下記式(2)から選ばれる構造を含んだ連結基を表す。Zはメチレン基またはスルフィド基を表し、置換基を有しても良い。Arは芳香族基を表し、置換基を有しても良い。R1およびR2はアルキレン基を表す。R3は−N−C−O−と連結して環状構造を形成可能なアルキレン基を表し、置換基を有しても良い。また、nは1以上の整数を表す。)
ここで、R2のスチリル色素に対する結合位置は特に限定するものではなく、Zに対してオルト位、メタ位、パラ位のどの位置でも良く、チオニル、カルボニル等の連結基を介して結合していても良い。また、R2からXへ連なる部位はスチリル色素に対して2つ以上置換していても良い。
連結基Xの構造としては、上述のようにSi、Ti、Alを含む連結基であればよいが、Si−O、Ti−O、Al−O構造を含んだものが、安定性や製造の観点からより好ましい。
Arの構造としては、芳香族系の基であれば良く置換基を有していても良いが、置換基を有するフェニル基、ナフチル基、フルオレニル基等が好ましく用いられる。特に色調の観点から、p−ジメチルアミノフェニル基、p−メトキシフェニル基が好ましく用いられる。nは1または2が色調の点から好ましく用いられ、nの数により色調を大きく変えることが出来る。R1およびR2はアルキレン基を表し、それぞれ置換基を有しても良いし、不飽和結合やエーテル結合等を含んでいても良い。R3は式(1)中の−N−C−O−の部位と連結し環状構造を形成するアルキレン基を示す。このR3を含む環状構造は、可逆的に発消色を示すために式(5)で表される構造のうちの一つであることが好ましいが、この限りではない。
また、本発明に用いる金属酸化物粒子の例としては、下記に限定されるものではないが、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、アルミナ、ジルコニア、セリア、シリカ、イットリア、ボロニア、マグネシア、チタン酸ストロンチウム、チタン酸カリウム、チタン酸バリウム、チタン酸カルシウム、カルシア、フェライト、ハフニア、三酸化タングステン、酸化鉄、酸化銅、酸化ニッケル、酸化コバルト、酸化バリウム、酸化ストロンチウム、酸化バナジウム、チタン酸バリウム、アルミノケイ酸塩、リン酸カルシウム、アルミノシリケート等を主成分とする金属酸化物粒子が挙げられ、これらの金属酸化物粒子を単独で用いても2種以上を混合して用いても良い。好ましくは酸化チタン、酸化亜鉛、酸化スズ、アルミナ、ジルコニア、酸化鉄、酸化マグネシウム、酸化インジウム、酸化タングステン、から選ばれる1種、もしくはそれらの混合物であるのが好ましい。さらにその電気的特性と物理的特性から酸化チタンが特に好ましく用いられる。
本発明のエレクトロクロミック表示素子に用いる表示電極用基板としては、ガラスあるいはプラスチックフィルムなどが挙げられる。特にプラスチックフィルムを用いれば軽量でフレキシブルな表示装置を作製することが出来る。透明電極膜としては、酸化インジウム系、酸化スズ系、酸化亜鉛系等の汎用的な公知の透明電極膜を利用できるが、ITOまたはFTOが抵抗値や透明性の面から好ましい。
対向電極はガラスやプラスチックのような基板上に導電膜を形成しても良いが、金属版のように基板自体が導電性を有していてもよい。
対向電極はガラスやプラスチックのような基板上に導電膜を形成しても良いが、金属版のように基板自体が導電性を有していてもよい。
本発明に用いる導電膜の例としては、ITOもしくはFTOが好ましく用いられる。
また、本発明に用いる透明導電膜の例としては、ITOもしくはFTOが好ましく用いられる。
本発明に用いる電解質の例としては、イオン性液体が挙げられ、一般的に研究・報告されている物質ならばどのようなものでも構わない。特に有機のイオン性液体は、室温を含む幅広い温度領域で液体を示す分子構造がある。
分子構造の例としては、カチオン成分としてN,N−ジメチルイミダゾール塩、N,N−メチルエチルイミダゾール塩、N,N−メチルプロピルイミダゾール塩などのイミダゾール誘導体、N,N−ジメチルピリジニウム塩、N,N−メチルプロピルピリジニウム塩などのピリジニウム誘導体など芳香族系の塩、または、トリメチルプロピルアンモニウム塩、トリメチルヘキシルアンモニウム塩、トリエチルヘキシルアンモニウム塩などのテトラアルキルアンモニウムなど脂肪族4級アンモニウム系が挙げられる。
アニオン成分としては大気中の安定性の面でフッ素を含んだ化合物がよく、BF4−、CF3SO3 −、PF4 −、(CF3SO2)2N−などが挙げられる。これらのカチオン成分とアニオン成分の組み合わせにより処方したイオン性液体を用いることができる。
本発明においては、電解質としてイオン性液体を単独で用いることもできるが、支持塩を加えることにより電導性を大きくなり、より高速応答になるなどの利点が生まれる。支持塩の例としては、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級アンモニウム塩や酸類、アルカリ類等が挙げられ、支持塩のさらに具体的な例としては、LiClO4、LiBF4、LiAsF6、LiPF6、LiCF3SO3、LiCF3COO、KCl、NaClO3、NaCl、NaBF4、NaSCN、KBF4、Mg(ClO4)2、Mg(BF4)2等が挙げられる。
(可逆性記録材料の製造方法)
本発明の可逆性記録材料の製造方法は、金属酸化物粒子に、式(3)表されるカップリング剤を反応させ、次いで式(4)で表される化合物を反応させる事を特徴とする可逆性記録材料の製造方法である。
本発明の可逆性記録材料の製造方法は、金属酸化物粒子に、式(3)表されるカップリング剤を反応させ、次いで式(4)で表される化合物を反応させる事を特徴とする可逆性記録材料の製造方法である。
(式中、MはSi、Ti、Alから選ばれる元素を含む官能基を表し、Zは置換基を有しても良いメチレン基もしくはスルフィド基を表す。Arは置換基を有しても良い芳香族基を表し、R1、R2はそれぞれ独立にアルキレン基を表す。R3は−N−C−O−と連結して環状構造を形成可能なアルキレン基を表し、置換基を有していても良い。また、nは1以上の整数を表す。またA、Bはそれぞれ独立に、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アミド基、エステル基、アルデヒド基、水酸基、から選ばれる基を表す。)
式(3)で表されるカップリング剤の好ましい例としては、10−ウンデセニルジメチルクロロシラン、11−ブロモウンデシルジメチルクロロシラン、11−ブロモウンデシルトリメトキシシラン、1−クロロエチルトリクロロシラン、2−(3、4−エポキシシクロヘキシルエチル)トリメトキシシラン、3−(2、4−ジニトロフェニルアミノ)プロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アリルアミノプロピルトリメトキシシラン、3−イソシアネートプロピルジメチルクロロシラン、3−イソシアネートプロピルトリエトキシシラン、3−イソシアネートプロピルトリメトキシシラン、トリメトキシビニルシラン、ビニルトリクロロシラン、メルカプトメチルトリメトキシシラン、o−アリロキシ(ポリエチレンオキシ)トリイソプロポキシチタン、等が挙げられるがこれらに限るものではない。
式(4)で表される構造の好ましい例を、式(8)に示す。
(エレクトロクロミック表示素子)
エレクトロクロミック表示素子の構成としては、透明導電膜付き透明基板を有する表示電極と、導電膜付き基板を有する対向電極と、前記表示電極と前記対向電極との間に配置された電解質層とを備えており、表示電極の電解質層側にエレクトロクロミック特性を示す本発明の可逆性記録材料が形成されていれば良く、その他の構成を特に限定するものではない。上記構成を採ることによって、発色特性に優れたエレクトロクロミック表示電極を提供することができる。
エレクトロクロミック表示素子の構成としては、透明導電膜付き透明基板を有する表示電極と、導電膜付き基板を有する対向電極と、前記表示電極と前記対向電極との間に配置された電解質層とを備えており、表示電極の電解質層側にエレクトロクロミック特性を示す本発明の可逆性記録材料が形成されていれば良く、その他の構成を特に限定するものではない。上記構成を採ることによって、発色特性に優れたエレクトロクロミック表示電極を提供することができる。
また、本発明のエレクトロクロミック表示素子は、発色の色調が異なる2種以上のエレクトロクロミック特性を示す可逆性記録材料を同一素子内に存在させることで、多色表示が可能なエレクトロクロミック表示素子としても良い。
さらに、本発明のエレクトロクロミック表示素子は、電解質層のpHを塩基性とすることで、地肌発色のない優れたエレクトロクロミック表示素子としても良い。
(エレクトロクロミック表示素子の製造方法)
本発明のエレクトロクロミック表示素子の製造方法は、透明導電膜付き透明基板を有する表示電極の当該透明導電膜上に金属酸化物微粒子層を形成し、該金属微粒子に式(3)で表されるカップリング剤を反応させ、次いで式(4)で表される化合物を反応させて可逆性記録材料を形成した後、表示電極に離間して設けられた導電膜付き基板を有する対向電極と、前記表示電極との間に電解質層を形成することを特徴とする。
本発明のエレクトロクロミック表示素子の製造方法は、透明導電膜付き透明基板を有する表示電極の当該透明導電膜上に金属酸化物微粒子層を形成し、該金属微粒子に式(3)で表されるカップリング剤を反応させ、次いで式(4)で表される化合物を反応させて可逆性記録材料を形成した後、表示電極に離間して設けられた導電膜付き基板を有する対向電極と、前記表示電極との間に電解質層を形成することを特徴とする。
(式中、MはSi、Ti、Alから選ばれる元素を含む官能基を表し、Zは置換基を有しても良いメチレン基もしくはスルフィド基を表す。Arは置換基を有しても良い芳香族基を表し、R1、R2はそれぞれ独立にアルキレン基を表す。R3は−N−C−O−と連結して環状構造を形成可能なアルキレン基を表し、置換基を有していても良い。また、nは1以上の整数を表す。またA、Bはそれぞれ独立に、アミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アミド基、エステル基、アルデヒド基、水酸基、から選ばれる基を表す。)
なお、ここで式(3)で表されるカップリング剤の好ましい例、および式(4)で表される構造の好ましい例は、上述の可逆性記録材料の製造方法と同様のものが挙げられる。
(実施例1)
テイカ株式会社製TKS−203を450℃で1時間焼成し、瑪瑙乳鉢を用いて粉砕して粉末(I)を調整した。水100gに3−アミノプロピルトリメトキシシラン1gを溶解した溶液に、粉末(I)2gを加え、24時間撹拌した。濾過・洗浄・乾燥後、再び瑪瑙乳鉢で粉砕し、粉末(2)を調整した。粉末(2)1gをテトラヒドロフラン50mlに加え、さらに1−ヒドロキシベンゾトリアゾール2.6g、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド1.3g、式(9)の化合物を加え、60℃で1時間撹拌した。得られた粉末を濾過・洗浄・乾燥し、可逆性記録材料(I)を調整した。
テイカ株式会社製TKS−203を450℃で1時間焼成し、瑪瑙乳鉢を用いて粉砕して粉末(I)を調整した。水100gに3−アミノプロピルトリメトキシシラン1gを溶解した溶液に、粉末(I)2gを加え、24時間撹拌した。濾過・洗浄・乾燥後、再び瑪瑙乳鉢で粉砕し、粉末(2)を調整した。粉末(2)1gをテトラヒドロフラン50mlに加え、さらに1−ヒドロキシベンゾトリアゾール2.6g、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド1.3g、式(9)の化合物を加え、60℃で1時間撹拌した。得られた粉末を濾過・洗浄・乾燥し、可逆性記録材料(I)を調整した。
さらに可逆性記録材料(I)の粉末を、5wt%ポリビニルアルコール溶液に分散させ、普通紙に塗布し、可逆性記録媒体(I)を作製した。
さらに可逆性記録材料(II)の粉末を、5wt%ポリビニルアルコール溶液に分散させ、普通紙に塗布し、可逆性記録媒体(II)を作製した。
<発消色試験(初期発色特性)>
可逆性記録媒体(I)および可逆性記録媒体(II)のいずれも、0.1N塩酸水溶液を滴下することで発色し、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を加えることで消色状態となることを確認した。
可逆性記録媒体(I)および可逆性記録媒体(II)のいずれも、0.1N塩酸水溶液を滴下することで発色し、0.1N水酸化ナトリウム水溶液を加えることで消色状態となることを確認した。
<耐久性試験(経時発色特性)>
可逆性記録媒体(I)および可逆性記録媒体(II)を水溶液に1時間浸し一週間放置した後、再び上述した方法と同様の発消色試験を行ったところ、実施例1の粉末を用いた可逆性記録媒体(I)は、耐久性試験前(初期発色特性)と同様に発消色を示したが、比較例1の粉末を用いた可逆性記録媒体(II)は塩酸水溶液を滴下してもほとんど発色を示さなくなった。
可逆性記録媒体(I)および可逆性記録媒体(II)を水溶液に1時間浸し一週間放置した後、再び上述した方法と同様の発消色試験を行ったところ、実施例1の粉末を用いた可逆性記録媒体(I)は、耐久性試験前(初期発色特性)と同様に発消色を示したが、比較例1の粉末を用いた可逆性記録媒体(II)は塩酸水溶液を滴下してもほとんど発色を示さなくなった。
(実施例2)
<可逆性記録材料の作製>
テイカ株式会社製TKS−203を450℃で1時間焼成し、瑪瑙乳鉢を用いて粉砕して粉末(I)を調整した。水100gに3−アミノプロピルトリメトキシシラン1gを溶解した溶液に、粉末(I)2gを加え、24時間撹拌した。濾過・洗浄・乾燥後、再び瑪瑙乳鉢で粉砕し、粉末(II)を調整した。粉末(II)1gをテトラヒドロフラン50mlに加え、さらに1−ヒドロキシベンゾトリアゾール2.6g、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド1.3g、式(11)の化合物を加え、60℃で1時間撹拌した。得られた粉末を濾過・洗浄・乾燥し、粉末(III)を調製した。
<可逆性記録材料の作製>
テイカ株式会社製TKS−203を450℃で1時間焼成し、瑪瑙乳鉢を用いて粉砕して粉末(I)を調整した。水100gに3−アミノプロピルトリメトキシシラン1gを溶解した溶液に、粉末(I)2gを加え、24時間撹拌した。濾過・洗浄・乾燥後、再び瑪瑙乳鉢で粉砕し、粉末(II)を調整した。粉末(II)1gをテトラヒドロフラン50mlに加え、さらに1−ヒドロキシベンゾトリアゾール2.6g、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド1.3g、式(11)の化合物を加え、60℃で1時間撹拌した。得られた粉末を濾過・洗浄・乾燥し、粉末(III)を調製した。
<表示電極の作製>
粉末(III)を、アルコール中に分散し、酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板の一部(面積1cm2)にスピンコート法で塗布し、100℃で1時間加熱して、厚さ約2μmの可逆性記録材料層を設け表示電極とした。
粉末(III)を、アルコール中に分散し、酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板の一部(面積1cm2)にスピンコート法で塗布し、100℃で1時間加熱して、厚さ約2μmの可逆性記録材料層を設け表示電極とした。
<対向電極の作製>
一次粒径300nmの酸化チタン粒子(石原産業株式会社製CR−50)5gおよびポリエステル樹脂(大日本インキ社製ファインディックM−8076)の50%MEK溶液1gを、テトラヒドロフラン溶液10mlに分散させた。調製した分散液を、厚さ0.2mmの亜鉛板にワイヤーバーを用いて全面に塗布・乾燥した。膜厚は約5μmであり、紙と同様な白色を示した。
一次粒径300nmの酸化チタン粒子(石原産業株式会社製CR−50)5gおよびポリエステル樹脂(大日本インキ社製ファインディックM−8076)の50%MEK溶液1gを、テトラヒドロフラン溶液10mlに分散させた。調製した分散液を、厚さ0.2mmの亜鉛板にワイヤーバーを用いて全面に塗布・乾燥した。膜厚は約5μmであり、紙と同様な白色を示した。
<エレクトロクロミック表示素子の作製>
表示電極と対向電極とを50μmのスペーサーを介して貼り合わせ、セルを作製した。過塩素酸リチウム0.2Mを炭酸プロピレンに溶解させた電解質溶液を調製し、このセル内に封入することでエレクトロクロミック表示素子を作製した。
表示電極と対向電極とを50μmのスペーサーを介して貼り合わせ、セルを作製した。過塩素酸リチウム0.2Mを炭酸プロピレンに溶解させた電解質溶液を調製し、このセル内に封入することでエレクトロクロミック表示素子を作製した。
(実施例3)
<表示電極の作製>
酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板の一部(面積1cm2)に、酸化チタン微粒子分散液(テイカ株式会社製TKS−203)をスピンコート法で塗布し450℃で1時間加熱して、厚さ約2μmの酸化チタン層を設けた。次に、この微粒子膜の付いた電極をテトラヒドロフラン100ml溶液に浸し、さらに1−ヒドロキシベンゾトリアゾール2.6g、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド1.3g、式(11)の化合物を加え、60℃で1時間撹拌した後、洗浄・乾燥し表示電極とした。
<表示電極の作製>
酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板の一部(面積1cm2)に、酸化チタン微粒子分散液(テイカ株式会社製TKS−203)をスピンコート法で塗布し450℃で1時間加熱して、厚さ約2μmの酸化チタン層を設けた。次に、この微粒子膜の付いた電極をテトラヒドロフラン100ml溶液に浸し、さらに1−ヒドロキシベンゾトリアゾール2.6g、N、N’−ジイソプロピルカルボジイミド1.3g、式(11)の化合物を加え、60℃で1時間撹拌した後、洗浄・乾燥し表示電極とした。
<対向電極の作製>
一次粒径300nmの酸化チタン粒子(石原産業株式会社製CR−50)5gおよびポリエステル樹脂(大日本インキ社製ファインディックM−8076)の50%MEK溶液1gを、テトラヒドロフラン溶液10mlに分散させた。調製した分散液を、厚さ0.2mmの亜鉛板にワイヤーバーを用いて全面に塗布・乾燥した。膜厚は約5μmであり、紙と同様な白色を示した。
一次粒径300nmの酸化チタン粒子(石原産業株式会社製CR−50)5gおよびポリエステル樹脂(大日本インキ社製ファインディックM−8076)の50%MEK溶液1gを、テトラヒドロフラン溶液10mlに分散させた。調製した分散液を、厚さ0.2mmの亜鉛板にワイヤーバーを用いて全面に塗布・乾燥した。膜厚は約5μmであり、紙と同様な白色を示した。
<エレクトロクロミック表示素子の作製>
表示電極と対向電極とを50μmのスペーサーを介して貼り合わせ、セルを作製した。過塩素酸リチウム0.2Mを炭酸プロピレンに溶解させた電解質溶液を調製し、このセル内に封入することでエレクトロクロミック表示素子を作製した。
表示電極と対向電極とを50μmのスペーサーを介して貼り合わせ、セルを作製した。過塩素酸リチウム0.2Mを炭酸プロピレンに溶解させた電解質溶液を調製し、このセル内に封入することでエレクトロクロミック表示素子を作製した。
(比較例2)
表示電極を下記のように作製した以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
表示電極を下記のように作製した以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板の一部(面積1cm2)に、酸化チタン微粒子分散液(テイカ株式会社製TKS−203)をスピンコート法で塗布し、450℃で1時間加熱して、厚さ約2μmの酸化チタン層を設けた。次に、この微粒子膜の付いた電極を有機エレクトロクロミック化合物溶液(I)に24時間浸漬させた後、洗浄・乾燥し表示電極とした。
(比較例3)
表示電極を下記のように作製した以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
表示電極を下記のように作製した以外は実施例2と同様にしてエレクトロクロミック表示素子を作製した。
酸化スズ透明電極膜が全面に付いたガラス基板の一部(面積1cm2)に、酸化チタン微粒子分散液(テイカ株式会社製TKS−203)をスピンコート法で塗布し、450℃で1時間加熱して、厚さ約2μmの酸化チタン層を設けた。次に、この微粒子膜の付いた電極を有機エレクトロクロミック化合物溶液(II)に24時間浸漬させた後、洗浄・乾燥し表示電極とした。
<発消色試験(初期発色特性)>
素子の発消色測定は大塚電子株式会社製分光測色計LCD−5000を用いて拡散光を照射することで行った。電圧の印加には、株式会社東方技研社製ファンクションジェネレーターFG−02を用いた。
素子の発消色測定は大塚電子株式会社製分光測色計LCD−5000を用いて拡散光を照射することで行った。電圧の印加には、株式会社東方技研社製ファンクションジェネレーターFG−02を用いた。
電圧を印加しない状態で反射率を測定したところ、いずれのエレクトロクロミック表示素子も約60%と高い値を示した。なお、この測定には、分光測色計を用いて拡散光を照射することでおこなった。表示電極を正極に、対向電極を負極に繋ぎ、電圧2.0V印加したところ、黄色に発色した。−2.0Vの電圧を十分印加すると色は消色して再び白色になった。
<耐久性試験(経時発色特性)>
エレクトロクロミック表示素子を1週間置いた後、再び上述した方法と同様の発消色試験を行った時の白色反射層の様子を観察し、耐久性試験とした。
Claims (5)
- 金属酸化物粒子に、式(3)で表されるカップリング剤を反応させ、次いで式(4)で表される化合物を反応させることを特徴とする可逆性記録材料の製造方法。
(式中、MはSi、Ti、Alから選ばれる元素を含む官能基を表す。Zはメチレン基またはスルフィド基を表し、置換基を有しても良い。Arは芳香族基を表し、置換基を有しても良い。R1およびR2はアルキレン基を表す。R3は−N−C−O−と連結して環状構造を形成可能なアルキレン基を表し、置換基を有しても良い。また、nは1以上の整数を表す。また、AおよびBはアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アミド基、エステル基、アルデヒド基、水酸基から選ばれる官能基を表す。) - 透明導電膜付き透明基板を有する表示電極と、導電膜付き基板を有する対向電極と、前記表示電極と前記対向電極との間に配置された電解質層と、を備えたエレクトロクロミック表示素子において、
前記表示電極の電解質層側に、請求項1に記載の可逆性記録材料が形成され、
該可逆性記録材料は、エレクトロクロミック特性を示す材料を含むことを特徴とするエレクトロクロミック表示素子。 - 前記可逆性記録材料は、発色色調の異なる2種以上の前記化合物を含む可逆性記録材料であることを特徴とする請求項3に記載のエレクトロクロミック表示素子。
- 透明導電膜付き透明基板を有する表示電極の当該透明導電膜上に金属酸化物微粒子層を形成し、該金属微粒子に式(3)で表されるカップリング剤を反応させ、次いで式(4)で表される化合物を反応させて可逆性記録材料を形成した後、
表示電極に離間して設けられた導電膜付き基板を有する対向電極と、前記表示電極との間に電解質層を形成することを特徴とするエレクトロクロミック表示素子の製造方法。
(式中、MはSi、Ti、Alから選ばれる元素を含む官能基を表す。Zはメチレン基またはスルフィド基を表し、置換基を有しても良い。Arは芳香族基を表し、置換基を有しても良い。R1およびR2はアルキレン基を表す。R3は−N−C−O−と連結して環状構造を形成可能なアルキレン基を表し、置換基を有しても良い。また、nは1以上の整数を表す。また、AおよびBはアミノ基、カルボキシル基、エポキシ基、イソシアネート基、チオイソシアネート基、アミド基、エステル基、アルデヒド基、水酸基から選ばれる官能基を表す。)
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