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JP5053585B2 - エレクトロクロミック表示素子 - Google Patents

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Description

本発明は、単色カラーまたは、多色カラー表示が可能なエレクトロクロミック表示素子に関する。
電子情報ネットワークの普及に伴い、従来の印刷技術による書籍にかわり電子書籍の形、すなわち電子出版が盛んに行われるようになってきた。こうしたネットワークで配信される電子情報を表示させる装置としてはCRTまたはバックライト型液晶ディスプレーが一般的に用いられている。しかしながら、これらを用いた表示は、紙に印刷した慣用の表示に比べ、読む場所が制限され、取り扱いの面においても重量、大きさ、形状、携帯性の点で劣る。また、これらのディスプレーは消費電力も大きいため、電池による駆動であれば表示時間にも制限が生じてしまう。CRTまたはバックライト型液晶ディスプレーは、いずれも発光型のディスプレーであり、長時間凝視すると高度の疲労を招くことがある。
上記のような理由で、軽くて携帯性がよく、消費電力が小さく、さらに、書き換え可能な表示素子が望まれている。このような表示素子として、ペーパーライクディスプレー、あるいは電子ペーパーと称するものが多数のメーカー、研究機関によって提案されている。たとえば反射型液晶方式ディスプレー、電気泳動方式ディスプレー、二色性の粒子を電場で回転させる方式、エレクトロクロミック方式ディスプレーなどがこれまでに提案されてきている。
しかしながら、これらはいずれも、カラー化と明るさの点で、未だ印刷物の代替としては不十分な状況である。これまで提案されているペーパーライクディスプレーのうち、カラー化に際して、カラーフィルタを用いるものは、カラーフィルタによる光の吸収(強度の減衰)が避けられず、明るい表示を得ることが難しい。さらに、カラーフィルタは、R(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)の3原色が平面に配置されているため、各色の画素あたりのカラー表示への寄与度は、1/3となってしまう原理的な欠点がある。
また、カラーフィルタを用いない方式も提案されている。これらは、モノクロあるいはモノカラー表示が基本であり、フルカラー化についてはまだ実用のレベルに達していない。このように、フルカラー化と明るい表示とは、現状ではトレードオフの関係にある。
フルカラー化を見据えたペーパーライクディスプレーとして、エレクトロクロミック方式を用いるものが提案されている。この方式は、表示色を直接、発色、消色させる方式であり、カラーフィルタ等の着色のための部材を用いない点で注目される。(たとえば特開昭60−55074号公報など)。また、特開2005−338469号公報には、同公報のエレクトロクロミック表示媒体、エレクトロクロミック表示素子およびエレクトロクロミック表示装置は、紙に近い質感の表示が得られ、カラー表示も可能であるとの記載がある。
エレクトロクロミック方式は、たとえば、Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)に発色する組成物をITOなどの薄膜で挟み、別々の素子として構成して3色を発生させ、これらの色を重ね合わせて、フルカラー表示をおこなうことができる。しかしながら、3層を重ねることは、各層それぞれ、ITOなどの薄膜で挟む形となる。そのため、反射型表示をする場合は、入射光は表示光になるまでに、ITOなどの薄膜を最低でも10回は通過しなければならないことになる。ここでITOなどの導電性薄膜は、一般には透明と認識されているが、実際は、濁った黄色に着色しているため、これを通過する光は、着色し、明るさも低下する。このようにエレクトロクロミック方式ディスプレーにおいても、未だ明るいフルカラー表示は難しい。エレクトロクロミック方式ディスプレーにおいて、多層フルカラー表示を行う際は、透明電極の絶対量を低減させることまたは、透明電極の透明度を向上させることが求められている。
特開昭60―55074号公報 特開2005−338469号公報
本発明の目的は、カラーフィルタを用いずに、単色カラーまたは多色カラー表示が可能で、かつ、表示の明るさが充分に大きく、画面内の表示むらが小さいエレクトロクロミック表示素子を提供することにある。
本発明にかかるエレクトロクロミック表示素子は、
第1基板と、
前記第1基板の上に設けられた第1電極と、
前記第1基板の上に対向して設けられた第2基板と、
前記第2基板の下に設けられた第2電極と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたエレクトロクロミック組成物層と、
前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた隔壁とを含む。そして、
前記第2電極は、透明表示電極部とライン状電極部とからなり、
前記透明表示電極部は、前記ライン状電極部と接続されており、
前記第1電極と前記第2電極とが立体交差する領域は、画素を形成する。
このような構成を採ることで、カラーフィルタを用いずに、単色カラーまたは多色カラー表示が可能で、かつ、表示の明るさが充分に大きく、画面内の表示むらが小さいエレクトロクロミック表示素子を提供することができる。
本発明において、前記隔壁は、前記画素に対応して、前記エレクトロクロミック組成物層を区画することができる。
本発明において、前記隔壁は、前記第1電極または前記第2電極に平行な前記画素の列に対応して、前記エレクトロクロミック組成物層を区画することができる。
本発明において、前記隔壁は、第1隔壁と、第2隔壁とからなることができる。そして、前記第1隔壁は、前記第1基板の上に設けられ、前記第2隔壁は、前記第2基板の下に設けられ、前記第1隔壁は、前記第1電極に平行な前記画素の列に対応して設けられ、前記第2隔壁は、前記第2電極に平行な前記画素の列に対応してそれぞれ設けることができる。
本発明において、前記隔壁は、第1隔壁と、第2隔壁とからなることができる。そして、前記第1隔壁は、前記第1基板の上に設けられ、前記第2隔壁は、前記第2基板の下に設けられ、前記第1隔壁は、前記第2電極に平行な前記画素の列に対応して設けられ、前記第2隔壁は、前記第1電極に平行な前記画素の列に対応してそれぞれ設けることができる。
本発明において、エレクトロクロミック表示素子は、2層積層することができ、前記画素は、2層のエレクトロクロミック表示素子間で対応するように配置され、積層された一方のエレクトロクロミック表示素子のエレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物は、積層された他方のエレクトロクロミック表示素子のエレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物と異なり、かつ、積層された各エレクトロクロミック表示素子のエレクトロクロミック組成物層内で前記隔壁により区画された隣り合うエレクトロクロミック組成物が互いに異なるものとすることができる。
本発明において、エレクトロクロミック表示素子は、3層積層することができ、前記画素は、3層のエレクトロクロミック表示素子間で対応するように配置され、積層された各エレクトロクロミック表示素子のエレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物は、積層された他のエレクトロクロミック表示素子のエレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物と互いに異なるものとすることができる。
本発明において、積層されたエレクトロクロミック表示素子の第2基板と、隣接して積層されたエレクトロクロミック表示素子の第1基板とからなる、中間基板積層体の代わりに、透明基板を設けることができる。
本発明において、積層された最下部のエレクトロクロミック表示素子の第1基板は、白色基板とすることができる。
本発明において、エレクトロクロミック表示素子の下に、さらに、白色層を設けることができる。
本発明において、エレクトロクロミック表示素子の下に、さらに、鏡面反射板を設けることができる。
本発明において、前記第1電極は、形状をライン状とすることができる。
本発明において、前記透明表示電極部は、前記画素の面積の1/2〜9/10の面積を有することができる。
本発明において、前記透明表示電極部の材質は、SnO、In、ZnOまたは、これらの混合物を含むことができる。
本発明において、前記透明表示電極部は、金属薄膜とすることができる。
本発明において、前記透明表示電極部の材質は、金またはプラチナを含むことができる。
本発明において、前記隔壁の側面部は、光を反射するものとすることができる。
本発明において、エレクトロクロミック表示素子の上に、さらに、レンズ系を設けることができる。
本発明において、エレクトロクロミック表示素子の上に、さらに、光学拡散層を設けることができる。
本発明において、前記第1電極または前記ライン状電極部の少なくとも一方の材質は、金、白金、銀、クロム、アルミニウム、コバルト、パラジウム、銅、ニッケルおよびそれらの合金から選ばれる物質とすることができる。
また、本発明にかかるエレクトロクロミック表示素子は、第1基板と、前記第1基板の上に設けられた第1電極と、前記第1基板の上に対向して設けられた第2基板と、前記第2基板の下に設けられた第2電極と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたエレクトロクロミック組成物層と、前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた隔壁と、を含み、前記第1電極の形状は、ライン状であり、前記第2電極の形状は、前記第1電極より幅の広いライン状の透明電極であり、前記第1電極と前記第2電極とが立体交差する領域は、画素を形成するものとすることができる。
本発明において、前記エレクトロクロミック組成物層は、ロイコ染料と、
下記、一般式(1)
Figure 0005053585
(式中、Mは、周期律表15族の元素であって、窒素を含まない。R、RおよびRは、置換基を有するアリル基または、置換基を有さないアリル基であって、互いに同一でも異なっていてもよい。)で表される化合物と、支持電解質と、極性溶剤と、を含む組成物、を含むことができる。
本発明にかかるエレクトロクロミック表示素子の駆動方法は、前記エレクトロクロミック表示素子の駆動方法であって、
前記画素を発色させるのための電流は、連続的または間欠的に供給され、
前記画素を発色させた後に該発色を維持するための電流は、前記画素を発色させるための電流よりも小さく、かつ、連続的または間欠的に供給される。
以下に本発明の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
1.第1の実施形態
1.1.エレクトロクロミック表示素子100
図1は、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100を模式的に示す平面図(A)および、断面図(B)である。平面図(A)は、下面から見た図である。なお、図1は、各部材が、一例としての寸法で描いてある。
本実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子100は、第1基板10と、第1基板10の上に設けられた第1電極40と、第1基板10の上に対向して設けられた第2基板20と、第2基板20の下に設けられた第2電極46と、第1基板10と第2基板20との間に設けられたエレクトロクロミック組成物層30と、第1基板10と第2基板20との間に設けられた隔壁50とを含む。そして、第2電極46は、透明表示電極部42とライン状電極部44とからなり、透明表示電極部42は、ライン状電極部44と接続されており、第1電極40と第2電極46とが立体交差する領域は、画素60を形成する。
第1基板10は、その上に第1電極40が設けられる。第1基板10は、平面状の形状で、エレクトロクロミック表示素子100の基体として機能する。第1基板10の材質は、ガラスまたはプラスチックを用いることができる。第1基板10の材質に用いるガラスまたはプラスチックは、二酸化チタン、硫酸バリウム、カオリンなどの白色顔料を配合して白色にすることができる。基板10の材質が透明なものである場合でも、前記白色顔料を、基板10の下面に塗布して用いることができる。また、基板10の材質が透明な場合は、その下方に、紙、白色PETシートなど、別の白色層を設けることができる。第1基板10の材質は、たとえば、ソーダライム系ガラス、低アルカリ・ホウケイ酸ガラス、無アルカリ・ホウケイ酸ガラス、無アルカリ・アミノケイ酸ガラスまたは石英ガラスを用いることができる。また、第1基板10の材質は、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ポリアミド類、ポリカーボネート類、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素ポリマー類、ポリエーテル類、ポリスチレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン類またはポリイミド類などとすることもできる。
第1電極40は、基板10の上に設けられる。第1電極40は、エレクトロクロミック組成物層30に接して、かつ、第2電極46に対向してエレクトロクロミック組成物層30を挟むように第1基板10上に設けられる。第1電極40の形状は、ライン状または幅を有するライン状で、互いに平行な等間隔の縞状に設けられる。第1電極40の線幅は、図1(A)に示す画素60の1辺の長さの1/10以下とすることができる。第1電極40は、第2電極46と対になり、エレクトロクロミック組成物層30に通電する機能を有する。第1電極40は、第2電極46と立体交差、すなわち、間隔を有して交差し、図1(A)に破線で示す画素60を形成する。第1電極12の材質は、金、白金、銀、クロム、アルミニウム、コバルト、パラジウム、銅、ニッケルおよびそれらの合金から選ばれる物質とすることができる。なお、図1には第1電極40は、説明のために一例としての寸法で描いてある。
第2基板20は、基板10の上に対向して設けられる。第2基板20は、平面状の形状である。第2基板20は、その下に第2電極46が設けられ、第2電極46の支持体としての機能を有する。第2基板20は、透明基板である。第2基板20の材質は、ガラスまたはプラスチックを用いることができる。第2基板20の材質は、たとえば、ソーダライム系ガラス、低アルカリ・ホウケイ酸ガラス、無アルカリ・ホウケイ酸ガラス、無アルカリ・アミノケイ酸ガラスまたは石英ガラスを用いることができる。また、第2基板20の材質は、ポリエチレンテレフタレートなどのポリエステル類、ポリアミド類、ポリカーボネート類、ポリフッ化ビニリデンなどのフッ素ポリマー類、ポリエーテル類、ポリスチレン、ポリエチレンなどのポリオレフィン類またはポリイミド類などを用いることもできる。
第2電極46は、基板20の下に設けられる。第2電極46は、エレクトロクロミック組成物層30に接して、かつ、第1電極40に対向してエレクトロクロミック組成物層30を挟むように第2基板20の下に設けられる。第2電極46は、第1電極40と立体交差、すなわち、間隔を有して交差し、図1(A)に破線で示す画素60を形成する。第2電極46は、第1電極40と対になり、エレクトロクロミック組成物層30に通電する機能を有する。
第2電極46は、透明表示電極部42と、ライン状電極部44とから構成される。図示の例では、透明表示電極部42およびライン状電極部44は、説明の便宜のため寸法を拡大して示してある。透明表示電極部42は、ライン状電極部44と接続されている。このような構成を採ることにより、透明表示電極部42を薄くすることができ、十分な発色が得られるとともに、エレクトロクロミック表示素子100の表示の明るさを高めることができる。透明表示電極部42は、第1電極40より幅の広いライン状に複数の画素60の間を連続して設けることもできるし、画素60に対応して間隔をあけて設けることもできる。透明表示電極部42を画素60に対応して間隔をあけて設ける場合は、さらにクロストークが抑制されたエレクトロクロミック表示素子100とすることができる。透明表示電極部42は、各画素60において、画素60の面積の1/2〜9/10の面積を有する。さらに好ましくは、透明表示電極部42は、各画素60において、画素60の面積の6/10〜9/10の面積を有する。透明表示電極部42の形状は、任意である。透明表示電極部42は、エレクトロクロミック組成物層30内のエレクトロクロミック組成物32に通電する機能を有する。透明表示電極部42は、ライン状電極部44と点で接触または線で接触しており、第2電極46の1つの画素における電位の位置依存性を小さくしている。ライン状電極部44の形状は、ライン状で、互いに平行な等間隔の縞状に設けられる。ライン状電極部44の線幅は、画素50の1辺の長さの1/10以下とすることができる。ライン状電極部44は、各画素60に対応する透明表示電極部42を電気的に接続し、画素60間の電位差を小さくする機能を有する。透明表示電極部42の材質は、例えばInとSnO、またはこれらの混合物を主成分とする、いわゆるITO膜やSnOまたはInOをコーティングした薄膜を用いることが好ましい。さらに透明表示電極部42の材質は、ITO膜およびSnOまたはInOをコーティングした薄膜にSnやSbをドーピングしたものでもよく、MgO、ZnO等を用いることもできる。またさらに、透明表示電極部42は、その材質が金または白金などの物質であっても薄膜であれば機能を果たすことができる。ライン状電極部44の材質は、金、白金、銀、クロム、アルミニウム、コバルト、パラジウム、銅、ニッケルおよびそれらの合金から選ばれる物質とすることができる。なお、図1には、透明表示電極42およびライン状電極44は、説明のために一例としての寸法で描いてある。また、第2電極46の変形例としては、第2電極46は、第1電極40より幅の広いライン状の透明電極とすることもできる。
第1電極40と第2電極46は、立体交差すなわち、間隔を有して交差して対向する。画素60は、エレクトロクロミック表示素子100を平面的に見たときに、前記2つの電極が形成するマトリクス状の複数の交差領域のうちの1つを指す仮想的な区画である。また、画素60は、エレクトロクロミック表示素子100の表示面を隙間無く埋め尽くすことができるものである。
エレクトロクロミック組成物層30は、第1基板10と、第2基板20との間に設けられる。エレクトロクロミック組成物層30は、隔壁50によって画素60間を、流動しないように区分され、または、流動し難くなるように流路が狭められて設けられる。エレクトロクロミック組成物層30は、エレクトロクロミック表示素子100を発色させる機能を有する。エレクトロクロミック組成物層30は、その上下に設けられた第1電極40および第2電極46によって、通電されて発色する。また、エレクトロクロミック組成物層30の消色は、発色の場合と逆方向の通電によるか、電流の遮断によりおこなわれる。エレクトロクロミック組成物層30の性状は、用いるエレクトロクロミック組成物32の成分により変化するが、低粘度の液体状であっても、高粘度のペースト状であっても、流動性の無いゲル状または固体状であってもよい。
エレクトロクロミック組成物層30を構成するエレクトロクロミック組成物32の組成は、必須成分として、ロイコ染料と、一般式(1)で表される化合物と、支持電解質と、極性溶剤とからなる。組成物に含みうる他の成分としては、下記一般式(2)および/または下記一般式(3)で表される化合物、高分子バインダー、が挙げられる。これらの成分は、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100において、さらに良好な表示を行うために、適宜添加することができる。
Figure 0005053585
Figure 0005053585
エレクトロクロミック組成物32は、エレクトロクロミック表示素子100に用いた場合、表示にかかる発色および消色の機能を有する。エレクトロクロミック組成物32は、通電によって発色する。また、エレクトロクロミック組成物32の消色は、発色の場合と逆方向の、電流の供給によるか、電流の遮断により、実施される。エレクトロクロミック組成物32の性状は、次に述べるその組成により変化するが、低粘度の液体状であっても、高粘度のペースト状であっても、流動性の小さいゲル状であってもよい。次にエレクトロクロミック組成物32の成分について、具体的に説明する。
エレクトロクロミック組成物32の構成成分であるロイコ染料は、無色または淡色の電子供与性染料で、フェノール性化合物等の顕色剤、酸性物質、電子受容性物質により、発色する化合物である。ロイコ染料の具体例としては、部分骨格にラクトン、ラクタム、スルトン、スピロピラン、エステルまたはアミド構造を有する実用上無色となりうる化合物が挙げられる。たとえば、トリアリルメタン化合物、ビスフェニルメタン化合物、キサンテン化合物、フルオラン化合物、チアジン化合物、スピロピラン化合物等である。ロイコ染料は、前記化合物の中から適宜選択することにより、各種カラーの発色を行うことができる。したがって、該ロイコ染料を用いたエレクトロクロミック表示素子100の表示色は、これにより適宜選択することができる。たとえばブラックに発色する染料を用いる場合は、白黒およびグレー表示が、可能となる。ロイコ染料の配合量は、ロイコ染料の溶解度に依存するため、一概に表すことは難しい。ロイコ染料は、発色のために充分な量が配合されている必要がある。溶解度が小さいロイコ染料の場合は、必要な量が含まれるように、画素の体積を大きくするなどして、配合量を調節する。たとえば、式(16)で表される化合物、式(17)で表される化合物および式(6)で表される化合物であれば、組成物全体に対し、3〜20重量%とすることができる。以下にロイコ染料の例を、その発色によって分類して示すが、これらは例示であるため、ロイコ染料を限定するものではない。
式(6)および式(7)は、イエローに発色するロイコ染料である。
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式(8)ないし式(10)は、マゼンダに発色するロイコ染料である。
Figure 0005053585
式(11)ないし式(14)は、シアンに発色するロイコ染料である。
Figure 0005053585
式(15)および式(16)は、レッドに発色するロイコ染料である。
Figure 0005053585
式(17)は、ブルーに発色するロイコ染料である。
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式(18)および式(19)は、ブラックに発色するロイコ染料である。
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エレクトロクロミック組成物32の構成成分である一般式(1)で表される化合物(式中Mは、周期律表15族の元素であって、窒素ではない。R、RおよびRは、置換基を有するアリル基または置換基を有さないアリル基、であって、互いに同一でも異なっていてもよい。)は、前述のロイコ染料の発色、消色の繰り返し動作による、エレクトロクロミック表示素子の表示品質の劣化を抑制する機能を有する。一般式(1)で表される化合物は、ロイコ染料の含有量に対し、1〜50重量%となることが好ましく、前記劣化抑制機能の十分な発現のためには、10〜50重量%となるように添加することがより好ましい。以下に一般式(1)で表される化合物の例を示すが、これらは例示であるため、一般式(1)で表される化合物を限定するものではない。本実施形態では、これらのうちから適宜選択して用いることができる。
式(20)ないし式(26)は、一般式(1)で表される化合物の例である。
トリフェニルホスフィンの化学式は、式(20)に示す。
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トリオルトトリルホスフィンの化学式は、式(21)に示す。
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トリフェニルアンチモンの化学式は、式(22)に示す。
Figure 0005053585
トリフェニルアーシンの化学式は、式(23)に示す。
Figure 0005053585
トリフェニルビスマスの化学式は、式(24)に示す。
Figure 0005053585
トリオルトトリルアンチモンの化学式は、式(25)に示す。
Figure 0005053585
トリ−3,5−キシリルアーシンの化学式は、式(26)に示す。
Figure 0005053585
エレクトロクロミック組成物32に添加する支持電解質は、下記一般式(4)または、下記一般式(5)で表される化合物である。
・・・(4)
(式中Mは、元素Li、Na、K、Rb、Csまたは化合物NHのいずれかであり、Xは、化合物ClO、BF、CFSOまたはPFのいずれかである。)で表される化合物。
(R(RNX・・・(5)
(式中Rはアルキル基またはアリル基であり、Rはアルキル基である。Rがアルキル基のときは、RおよびRは同一でもよい。Nは窒素を表し、Xは元素Cl、Br、IまたはClO、BF、CFSO、PFを表す。nは、0、1または2であり、mは、4−nの関係を有する。)で表される化合物。
これらの支持電解質は、組成物内を電流が流れ易くするために用いる。これらの支持電解質は、一般に溶融塩と称する化合物を含む。これらの支持電解質は、各化合物を単独で用いても、複数を混合して用いてもよい。該支持電解質は、組成物全体の重量に対し、0.01〜2重量%となることが好ましく、前記機能の十分な発現のために、0.1〜2重量%となるように添加される。以下に一般式(4)および一般式(5)で表される化合物の例を示すが、これらは例示であるため、支持電解質を限定するものではない。一般式(4)で表される化合物の具体例としては、NaClO、LiClO、KClO、RbClO、CsClO、NHClO、LiBF、LiPFが挙げられる。一般式(5)で表される化合物の具体例としては、(CHNClO、(CNClO、(n−CNClO、(CHNBF、(CNBF、(n−CNBF、(CHNCl、(CNCl、(CHNBr、(CNBr、(n−CNBr、(n−CNI、C(CHNClO、C(CNClO、C17(CHNClO、(CNPF、(n−CNPF、(CHNCFSO、(CNCFSOが挙げられる。
エレクトロクロミック組成物32に添加する極性溶剤は、前述のロイコ染料の消色を、電圧および/または電流の遮断により、おこなうことができるようにする。また、該極性溶剤は、後述の高分子バインダーを利用した場合は、高分子バインダーの溶剤としての機能も果たす。また、極性溶剤は、各種を単独で用いてもよいし、適宜2種類以上を組み合わせて用いてもよい。以下に本実施形態における、好適な極性溶剤の例を示すが、これらは例示であるため、極性溶剤を限定するものではない。極性溶剤の具体例としては、N−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、ジエチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド、プロピレンカーボネート、ジメチルスルフォキシド、γ-ブチロラクトン、アセトニトリル、プロピオニトリル、ブチロニトリルを挙げることができる。これらの極性溶剤は単独で用いても良いし、適宜2種類以上を組み合わせて用いても良い。例示した極性溶剤は、いずれも本実施形態に用いる極性溶剤として好ましいものであるが、特に好ましいものとしては、N−メチルピロリドンを挙げることができる。また、さらに特に好ましいものとして、ブチロニトリルとジメチルホルムアミドの混合物を挙げることができる。
エレクトロクロミック組成物32には、一般式(2)(式中、R、R、RおよびRは、それぞれ、水素原子、アルキル基、アルコキシ基、水酸基およびアルコキシカルボニル基から選択される基を表す。R、R、RおよびRは、すべてが同時に水素原子であることはない。隣り合うRとRは、互いに縮合し、5員または6員の縮合環を形成してもよい。隣り合うRとRは、互いに縮合し、5員または6員の縮合環を形成してもよい。)で表される化合物、および/または、一般式(3)(式中、R、R、R10およびR11は、すべてが同時に水素原子であることはない。隣り合うRとR、または、隣り合うR10とR11、は、一方または両方が縮合環を形成する。隣り合うRとR、または、隣り合うR10とR11、の一方が、縮合環を形成する場合は、他方の2つの基は、共に水素原子である。前記縮合環は、5員環または6員環である。)で表される化合物を、添加することができる。これらの化合物は、前記ロイコ染料の発色、消色の繰り返し動作による、表示品質の劣化をさらに抑制する機能を有する。これらの化合物の添加量は、ロイコ染料の含有量に対して、1〜20重量%とすることが好ましい。前記機能の十分な発現のために、添加量は、5〜20重量%とすることが好ましい。これらの化合物をより具体的に説明するために、一般式(2)で表される化合物の例を、式(26)ないし式(37)に、一般式(3)で表される化合物の例を、式(38)および式(39)に示す。これらは例示であるため、一般式(2)および一般式(3)で表される化合物を限定するものではない。
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エレクトロクロミック組成物32には高分子バインダーを添加することができる。高分子バインダーは、組成物の粘度を高め、その取り扱いを容易にする機能を有する。また、高分子バインダーは各種を単独で用いてもよいし、適宜2種類以上を組み合わせて用いてもよい。高分子バインダーは、組成物の粘度を高めるために用いるが、この場合の組成物の性状は、低粘度の液体状、高粘度のペースト状、流動性の小さいゲル状、とすることができる。高分子バインダーの好ましい配合量は、組成物全体の重量に対して、0.1〜80重量%とすることが好ましい。以下に本実施形態における、好適な高分子バインダーの例を示すが、これらは例示であるため、高分子バインダーを限定するものではない。該高分子バインダーの具体例としては、ポリフッ化ビニリデン、ポリ塩化ビニリデン、ポリエチレンオキサイド等のポリアルキレンオキサイド、または、ポリアルキレンイミン、ポリアルキレンスルフィドの繰返し単位を有する高分子、ポリメチルメタクリレート、ポリアクリロニトリル、ポリカーボネート、ポリビニルブチラールのごときポリビニルホルマール等が挙げられる。特に好ましいものとしては、ポリフッ化ビニリデンが挙げられる。
以上に説明したエレクトロクロミック組成物32は、一例であり、その他にも電気化学的な発色が可能な組成物であれば、これを本実施形態のエレクトロクロミック組成物層30に含んで用いることが可能である。たとえば、特開2006−71765号公報にあるような、フタル酸エステル系の化合物を用いることも可能である。
隔壁50は、第1基板10と第2基板20との間に設けられる。隔壁50は、第1基板10と第2基板20との間の距離を保つためのスペーサーとしての機能を有する。また、隔壁50は、エレクトロクロミック表示素子100において、表示のクロストークを抑制する機能を有する。隔壁50は、エレクトロクロミック組成物層30のエレクトロクロミック組成物32が各画素間を移動しないように各画素に区分して設けるか、または、エレクトロクロミック組成物層30のエレクトロクロミック組成物32が各画素60間を流動し難くなるように流路を狭めるために設けることができる。また、隔壁50は、透明表示電極部42と接触していてもよいし、間隔を隔てて設けられてもよい。
隔壁50の横方向の構造は、次の5つの態様を採ることができる。第1の態様は、隔壁50は、各画素60に対応して設けることができる。すなわち、隔壁50は、各画素60を1つづつ区画して設けることができる。第2の態様は、隔壁50は、第1電極40に沿って連続する画素60の列に対応して設けることができる。すなわち、隔壁50は、第1電極40に沿って連続する画素60の列を1列づつ区画するように設けることができる。第3の態様は、隔壁50は、第2電極46に沿って連続する画素60の列に対応して設けることができる。すなわち、隔壁50は、第2電極46に沿って連続する画素60の列を1列づつ区画するように設けることができる。第4および第5の態様は、隔壁50を上下に2つに分けた態様である。分離した隔壁の名称は、隔壁50の下部を第1隔壁52とし、隔壁50の上部を第2隔壁54とする。第4の態様は、第1隔壁52が第1電極40に沿って連続する画素60の列に対応して設けることができ、第2隔壁54が第2電極46に沿って連続する画素60の列に対応して設けることができる。すなわち、第1隔壁52は、第1電極40に沿って連続する画素60の列を1列づつ区画するように設け、かつ、第2隔壁54は、第2電極46に沿って連続する画素60の列を1列づつ区画するように設けることができる。第5の態様は、第1隔壁52が第2電極46に沿って連続する画素60の列に対応して設けることができ、第2隔壁54が第1電極40に沿って連続する画素60の列に対応して設けることができる。すなわち、第1隔壁52は、第2電極46に沿って連続する画素60の列を1列づつ区画するように設け、かつ、第2隔壁54は、第1電極40に沿って連続する画素60の列を1列づつ区画するように設けることができる。
これら5つの態様のうち、第4および第5の態様は、他の態様と異なり、エレクトロクロミック組成物層30内は、空間的に分割されておらず、連通している。すなわち、第4または第5の態様では、エレクトロクロミック組成物層30内に封入されるエレクトロクロミック組成物32は、画素60間で互いに流通する。このため、第4および第5の態様を採った場合には、エレクトロクロミック組成物層30には1種類のエレクトロクロミック組成物32が封入される。第1、第2および第3の態様は、エレクトロクロミック組成物層30内は、第1の態様ではマス目状に、第2および第3の態様ではライン状に、空間的に分割されている。すなわち、第1、第2および第3の態様では、エレクトロクロミック組成物層30内のエレクトロクロミック組成物32は、隔壁を越えて流通することがない。このため、第1、第2および第3の態様では、エレクトロクロミック組成物層30内に封入されるエレクトロクロミック組成物32は、複数種類とすることができる。
いずれの態様においても、隔壁50の材質は、ガラス、高分子などを用いることができる。隔壁50の厚みは、100μmないし300μmとすることができる。また、隔壁50は、エレクトロクロミック表示素子100の明るい表示を得るために、各画素内で隔壁50が占める面積が、できるだけ小さくなるように設けられることが望ましい。
1.2.エレクトロクロミック表示素子100の製造方法
エレクトロクロミック表示素子100の製造方法は、以下の工程を含む。
(1)第1基板10を準備する工程
(2)第1の蒸着工程
第1の蒸着工程は、第1基板10の片方の面に第1電極40を設ける工程である。第1電極40は、公知の蒸着法、メッキまたはスパッタ法などによって成膜され、フォトリソグラフ法によって、パターニングされ、続いてエッチング法によって、縞状に形成することができる。
(3)第2基板20を準備する工程
(4)第2の蒸着工程
第2の蒸着工程は、第2基板20の片方の面に第2電極46を設ける工程である。第2電極46は、公知の蒸着法、メッキまたはスパッタ法によって成膜され、フォトリソグラフ法によって、パターニングされ、続いてエッチング法によって形成することができる。第2電極46は、一度に透明表示電極部42およびライン状電極部44を形成することもできるし、透明表示電極部42およびライン状電極部44を2回の蒸着法、メッキまたはスパッタ法により形成することもできる。
(5)隔壁設置工程
隔壁設置工程は、第1電極40が形成された第1基板10または、第2電極46が形成された第2基板20の少なくとも一方の、電極が形成された面に、たとえば、スクリーン印刷にて、ガラスペーストなどを印刷することによって行うことができる。該印刷された形状が、隔壁50となるため、所定の形状および厚みになるようにたとえば複数回印刷することができる。隔壁設置工程は、前述の印刷による方法の他に、たとえば、公知のフォトリソグラフ法によっても行うことができる。すなわち、隔壁設置工程は、たとえば感光性エポキシ樹脂を用いて、パターニングし、エッチングすることによって行うことができる。
(6)貼りあわせ工程
貼りあわせ工程は、2枚の基板を電極を内側にして、貼りあわせ、エレクトロクロミック組成物32を封入する工程である。この工程は、エレクトロクロミック組成物32に前記2枚の加工された基板を浸漬した状態で貼りあわせて行うことができる。また、前記2枚の加工された基板を貼りあわせ、隔壁50によって形成される2枚の基板間の空隙に、ガラスキャピラリを別途あらかじめ形成しておき、エレクトロクロミック組成物32を、該キャピラリを用いて、吸引することで封入することができる。また、この工程は、エレクトロクロミック組成物32を前記2枚の加工された基板にコーティングし、その後に、前記2枚の加工された基板を電極を内側にして貼りあわせる方法でも行うことができる。隔壁50によって区画される場合は、各画素ごとに異なるエレクトロクロミック組成物を配置することができる。ここでいうコーティングは、たとえば、スクリーン印刷法、ローラー印刷法等の印刷方式、エクストルードコーティング、コンマコーティング等各種のコーティング法、スプレー法などを用いることができる。
1.3.エレクトロクロミック表示素子100の駆動方法
エレクトロクロミック表示素子100は、たとえば以下に述べるように駆動される。
エレクトロクロミック表示素子100の各画素60は、第1電極40と、第2電極46とによって挟まれたエレクトロクロミック組成物32によって構成される。エレクトロクロミック表示素子100の発色は、第1電極40と、第2電極46によって、エレクトロクロミック組成物30に通電することにより、該組成物が電気化学的な変化を起こして行われる。また、エレクトロクロミック表示素子100の消色は、発色させるための通電とは逆極性の通電によるか、通電を遮断して放置することによって行うことができる。エレクトロクロミック表示素子100の発色濃度は、通電する電気量によって任意に調節することができる。さらに、前記通電は、電流の連続的な供給によっても、電流の間欠的な供給によっても可能である。電流の間欠的な供給とは、たとえば、パルスによる駆動を指す。一方、エレクトロクロミック表示素子100の発色は、前述のように、電流の遮断によって、消色するため、電子ペーパーとして利用する場合には、発色を維持する必要がある。エレクトロクロミック表示素子100の発色の維持は、表示のために印加した電流よりも小さい電流の供給によって行うことができる。たとえば、連続的な電流の供給であれば、発色の維持は、電圧または電流を発色時の半分以下にして行うことができる。また、間欠的な電流の供給すなわちパルス駆動によれば、発色の維持は、たとえば通電期間を発色時よりも小さくして行うことができる。さらに、間欠的な電流の供給であれば、たとえば、発色の維持は、パルスの強度、幅、または間隔を発色時よりも小さくして行うことができる。本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、パッシブマトリックス方式でも、アクティブマトリックス方式でも公知技術によって駆動できる。
1.4.作用効果
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、カラーフィルタを用いずに、単色カラーまたは多色カラー表示が可能で、かつ、表示の明るさが充分に大きく、画面内の表示むらが小さい。
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、隔壁50が前記第1ないし第3の態様を採った場合には、多色カラー表示が可能である。本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、隔壁50が前記第4または第5の態様を採った場合には、単色カラー表示が可能である。本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、第1電極40の形状がライン状であり、表示光を遮る割合が小さく、明るい表示が可能である。また、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、第2電極46が透明表示電極部42とライン状電極部44とからなるため、画面内での電圧降下が抑制され、画面内での表示むらも少ない。なお本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、透明表示電極部42がライン状電極部44を介して接続しているため、画素50間のクロストークも抑制される。
2.第2の実施形態
2.1.エレクトロクロミック表示素子200
図2は、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200を模式的に示す斜視図である。図3は、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200を模式的に示す断面図である。なお、図2および図3は、各部材が、一例としての寸法で描いてある。
本実施形態は、第1の実施形態のエレクトロクロミック表示素子100が上下に2つ積層されたものである。積層された上側のエレクトロクロミック表示素子100の第1基板10が透明基板であること、積層された上側のエレクトロクロミック表示素子100の第1基板10と積層された下側のエレクトロクロミック表示素子100の第2基板20とからなる基板積層体が、1層の中間透明基板70で置き換えられることおよび、隔壁50が第1の実施形態で述べた第1ないし第3の態様のみをとりうることが、第1の実施形態と異なる以外は、第1の実施形態と同様である。第1の実施形態におけるエレクトロクロミック表示素子100の部材と実質的に同一の部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子200は、第1基板10と、第1基板10の上に設けられた第1電極40と、第1基板10の上に設けられた中間透明基板70と、中間透明基板70の下に設けられた第2電極46と、第1基板10と中間透明基板70との間に設けられた第1エレクトロクロミック組成物層30Aと、第1基板10と中間透明基板70との間に設けられた隔壁50とを含む。そして、第2電極46は、透明表示電極部42とライン状電極部44とからなり、透明表示電極部42は、ライン状電極部44と接続されており、第1電極40と第2電極46とが立体交差する領域は、画素60を形成する。そして、さらに、中間透明基板70の上に設けられた第1電極40と、中間透明基板70の上に設けられた第2基板20と、第2基板20の下に設けられた第2電極46と、中間透明基板70と第2基板20の間に設けられた第2エレクトロクロミック組成物層30Bと、中間透明基板70と第2基板の間に設けられた隔壁50とを含む。そして、第2電極46は、透明表示電極部42とライン状電極部44とからなり、透明表示電極部42は、ライン状電極部44と接続されており、第1電極40と第2電極46とが立体交差する領域は、画素60を形成する。そして、上下に形成される画素60は互いに対応して積層する。
中間透明基板70は、透明基板20と実質的に同一である。中間透明基板70は、その下に積層された下層のエレクトロクロミック表示素子100の第2電極46を有し、その上に積層された上層のエレクトロクロミック表示素子100の第1電極40を有する。
本実施形態においては、隔壁50は、第1の実施形態で述べた、第1ないし第3の態様で設けられることが好ましい。第1の実施形態で述べた第4および第5の態様は、隣り合う画素50の発色が同色となるため、2つの素子を積層するメリットが少ない。
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200を構成するエレクトロクロミック表示素子100の積層方法は、各画素60が互いに対応して積層される。このとき、図3に示すように、下側のエレクトロクロミック表示素子100の第2電極46の透明表示電極部42と、上側のエレクトロクロミック表示素子100の第2電極46の透明表示電極部42とが、それぞれのライン状電極部44と画素60内において反対側で接続されることが可能である。これにより、ライン状電極44との接続部からの距離に依存して生じる透明表示電極42内の発色濃度勾配が、上下の素子の透明表示電極42において逆方向とすることができる。すなわち、上下の素子の重なった画素60内の全体の発色濃度を均一化することが可能である。さらに、上下の素子の透明表示電極部42は、そのすべてが重なってもよいし、部分的に重なってもよい。したがって、より好適なカラー表示と、表示の明るさとを得るためには、各々の透明表示電極部42の各画素60に占める面積の割合は、好ましくは1/2〜9/10であり、さらに好ましくは6/10〜9/10である。
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200の多色カラー表示は、積層した2つのエレクトロクロミック表示素子100の各画素60の表示色をそれぞれ異なるものとすることで可能である。たとえば、重なった画素60の上下の発色を互いに異なるものとすることで、混色によるカラー表示が可能である。さらにたとえば、隣り合う画素60の組を仮想的に新たな画素62とし、画素62において多色カラー表示を行うことが可能である。この場合は、上下方向に2画素、横方向に2画素の4色の混色により、カラー表示が可能である。図3は、隣り合う画素60の組を仮想的に新たな画素62として、多色カラー表示を行う例を示す。画素62内の各色の配置は、任意であるが、表示側すなわち上側の2区画内のエレクトロクロミック組成物32による発色が淡色となるように配置することで、より明るい表示が可能となる。たとえば、画素62において、下側の2色をマゼンダおよびブラックとし、上側の2色をシアンおよびイエローとすることができる。
2.2.エレクトロクロミック表示素子200の製造方法
エレクトロクロミック表示素子200の製造方法は、以下の工程を含む。
(1)第1基板10を準備する工程、(2)第1の蒸着工程、(3)中間透明基板70を準備する工程、(4)第2の蒸着工程、(5)第3の蒸着工程、(6)第2基板20を準備する工程、(7)第4の蒸着工程、(8)隔壁設置工程、(9)貼りあわせ工程。
これらの工程のうち、第1の実施形態の製造工程と実質的に異なる工程は(3)中間基板70を準備する工程である。(4)、(7)は第1の実施形態の(4)第2の蒸着工程と実質的に同じである。(5)は、(2)第1の蒸着工程と実質的に同じである。
(3)の工程で準備された中間透明基板70は、(4)第2の蒸着工程によって、その下面に第2電極46が形成される。そして第2電極46と反対の面に、(5)第3の蒸着工程により、第1電極40が形成される。
2.3.エレクトロクロミック表示素子200の駆動方法
エレクトロクロミック表示素子200の駆動方法は、第1の実施形態におけるエレクトロクロミック表示素子100の駆動方法と実質的に同一である。本実施形態では、第1エレクトロクロミック組成物層30Aおよび第2エレクトロクロミック組成物層30Bのエレクトロクロミック組成物32を、それぞれ、第1の実施形態で述べたと同様に駆動することができる。
2.4.作用効果
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200は、カラーフィルタを用いずに、多色カラー表示が可能で、かつ、表示の明るさが充分に大きく、画面内の表示むらが小さい。
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200は、隔壁50が前記第1ないし第3の態様を採った場合には、多色カラー表示が可能である。本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200は、第1電極40がライン状電極であり、表示光を遮る割合が小さく、明るい表示が可能である。また、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200は、第2電極46が透明表示電極部42とライン状電極部44とからなるため、画面内での電圧降下が抑制され、画面内での表示むらが少ない。なお本実施形態のエレクトロクロミック表示素子200は、透明表示電極部42がライン状電極部44を介して接続しているため、画素60間のクロストークも抑制される。
3.第3の実施形態
3.1.エレクトロクロミック表示素子300
図4は、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300を模式的に示す斜視図である。図5は、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300を模式的に示す断面図である。なお、図4および図5は、各部材が、一例としての寸法で描いてある。
本実施形態は、第1の実施形態のエレクトロクロミック表示素子100を上中下に3つ積層されたものである。積層された中間および上側のエレクトロクロミック表示素子100の第1基板10が透明基板であること、積層された上側のエレクトロクロミック表示素子100の第1基板10と積層された中間のエレクトロクロミック表示素子100の第2基板20とからなる基板積層体および、積層された中間のエレクトロクロミック表示素子100の第1基板10と積層された下側のエレクトロクロミック表示素子100の第2基板20とからなる基板積層体が、それぞれ中間透明基板70で置き換えうることが、第1の実施形態と異なる以外は、第1の実施形態と同様である。第1の実施形態におけるエレクトロクロミック表示素子100の部材と実質的に同一の部材については同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
本実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子300は、第1基板10と、第1基板10の上に設けられた第1電極40と、第1基板10の上に設けられた中間透明基板70と、中間透明基板70の下に設けられた第2電極46と、第1基板10と中間透明基板70との間に設けられた第1エレクトロクロミック組成物層30Aと、第1基板10と中間透明基板70との間に設けられた隔壁50とを含む。そして、第2電極46は、透明表示電極部42とライン状電極部44とからなり、透明表示電極部42は、ライン状電極部44と接続されており、第1電極40と第2電極46とが立体交差する領域は、画素60を形成する。さらに、中間透明基板70の上に設けられた第1電極40と、中間透明基板70の上に設けられた第2中間透明基板70と、第2中間透明基板70の下に設けられた第2電極46と、中間透明基板70と第2中間透明基板72の間に設けられた第2エレクトロクロミック組成物層30Bと、中間透明基板70と第2中間透明基板72の間に設けられた隔壁50とを含む。そして、第2電極46は、透明表示電極部42とライン状電極部44とからなり、透明表示電極部42は、ライン状電極部44と接続されており、第1電極40と第2電極46とが立体交差する領域は、画素60を形成する。さらに、第2中間透明基板72の上に設けられた第1電極40と、中間透明基板72の上に設けられた第2基板20と、第2基板20の下に設けられた第2電極46と、第2中間透明基板72と第2基板20の間に設けられた第3エレクトロクロミック組成物層30Cと、第2中間透明基板72と第2基板20の間に設けられた隔壁50とを含む。そして、第2電極46は、透明表示電極部42とライン状電極部44とからなり、透明表示電極部42は、ライン状電極部44と接続されており、第1電極40と第2電極46とが立体交差する領域は、画素60を形成する。そして、上中下の素子に形成される画素60は互いに対応して積層する。
第2中間透明基板72は、中間透明基板70と実質的に同一である。第2中間透明基板72は、その下に積層された中層の第2電極46を有し、その上に積層された上層の第1電極40を有する。
本実施形態においては、隔壁50は、第1の実施形態で述べた、第1ないし第5の態様で設けられる。本実施形態では、3色を積層できるため、第2の実施形態と異なり、各表示素子100内の画素60間で異なる発色を行う必要はない。
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300を構成するエレクトロクロミック表示素子100の積層方法は、各画素60が互いに対応して積層される。上中下の素子の透明表示電極部42は、完全に重なってもよいし、部分的に重なってもよい。
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300の多色カラー表示は、積層した3つのエレクトロクロミック表示素子100の表示色をそれぞれ異なるものとすることで可能である。たとえば、重なった画素60の上中下の発色を互いに異なるものとすることで、混色によるカラー表示が可能である。各色の配置は、任意であるが、表示側すなわち上側が淡色となるように配置することで、より明るい表示が可能となる。
3.2.エレクトロクロミック表示素子300の製造方法
エレクトロクロミック表示素子300の製造方法は、以下の工程を含む。
(1)第1基板10を準備する工程、(2)第1の蒸着工程、(3)中間透明基板70を準備する工程、(4)第2の蒸着工程、(5)第3の蒸着工程、(6)第2中間透明基板72を準備する工程、(8)第4の蒸着工程、(9)第5の蒸着工程、(10)第2基板20を準備する工程、(11)第6の蒸着工程、(12)隔壁設置工程、(13)貼りあわせ工程。
これらの工程のうち、第1の実施形態の製造工程と実質的に異なる工程は(3)および(6)第2中間基板72を準備する工程である。(4)、(8)および(11)は第1の実施形態の(4)第2の蒸着工程と実質的に同じである。(5)および(9)は、第1の実施形態の(2)第1の蒸着工程と実質的に同じである。
(3)および(6)の工程で準備された第2中間透明基板72は、(4)および(8)の蒸着工程によって、その下面に第2電極46が形成される。そして第2電極46と反対の面に、(5)および(9)の蒸着工程により、第1電極40が形成される。
3.3.エレクトロクロミック表示素子200の駆動方法
エレクトロクロミック表示素子200の駆動方法は、第1の実施形態におけるエレクトロクロミック表示素子100の駆動方法と実質的に同一である。本実施形態では、第1エレクトロクロミック組成物層30A、第2エレクトロクロミック組成物層30Bおよび第3エレクトロクロミック組成物層30Cのエレクトロクロミック組成物32を、それぞれ、第1の実施形態で述べたと同様に駆動することができる。
3.4.作用効果
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300は、カラーフィルタを用いずに、多色カラー表示が可能で、かつ、表示の明るさが充分に大きく、画面内の表示むらが小さい。
本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300は、多色カラー表示が可能である。本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300は、第1電極40がライン状電極であり、表示光を遮る割合が小さく、明るい表示が可能である。また、本実施形態のエレクトロクロミック表示素子300は、第2電極46が透明表示電極部42とライン状電極部44とからなるため、画面内での電圧降下が抑制され、画面内での表示むらが少ない。なお本実施形態のエレクトロクロミック表示素子100は、透明表示電極部42がライン状電極部44を介して接続しているため、画素60間のクロストークも抑制される。
第1の実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子100を模式的に示す平面図(A)および、断面図(B)。 第2の実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子200を模式的に示す斜視図。 第2の実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子200を模式的に示す断面図。 第3の実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子300を模式的に示す斜視図。 第3の実施形態にかかるエレクトロクロミック表示素子300を模式的に示す断面図。
符号の説明
10 第1基板、20 第2基板、30 エレクトロクロミック組成物層、30A 第1エレクトロクロミック組成物層、30B 第2エレクトロクロミック組成物層、30C 第3エレクトロクロミック組成物層、32 エレクトロクロミック組成物、40 第1電極、42 透明表示電極部、44 ライン状電極部、46 第2電極、50 隔壁、52 下部隔壁、54 上部隔壁、60 画素、62 画素、70 中間透明基板、72 第2中間透明基板、100 エレクトロクロミック表示素子、200 エレクトロクロミック表示素子、300 エレクトロクロミック表示素子

Claims (7)

  1. 第1基板と、
    前記第1基板の上に設けられた第1電極と、
    前記第1基板の上に対向して設けられた第2基板と、
    前記第2基板の下に設けられた第2電極と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられたエレクトロクロミック組成物層と、
    前記第1基板と前記第2基板との間に設けられた隔壁と、
    を含み、
    前記第2電極は、透明表示電極部とライン状電極部とからなり、
    前記透明表示電極部は、前記ライン状電極部と接続されており、
    前記第1電極と前記第2電極とが立体交差する領域は、画素を形成し、
    前記エレクトロクロミック組成物層は、
    ロイコ染料と、
    下記、一般式(1)
    Figure 0005053585
    (式中、M は、周期律表15族の元素であって、窒素を含まない。R 、R およびR は、置換基を有するアリール基または、置換基を有さないアリール基であって、互いに同一でも異なっていてもよい。)で表される化合物と、
    支持電解質と、
    極性溶剤と、
    を含む組成物、を含む
    エレクトロクロミック表示素子。
  2. 請求項1において、
    前記第1電極は、形状がライン状である、エレクトロクロミック表示素子。
  3. 請求項1または請求項2において、
    前記第1電極の幅は、前記画素の幅の1/10以下である、
    エレクトロクロミック表示素子。
  4. 請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、
    前記エレクトロクロミック組成物層が、2層積層され、
    前記画素は、前記2層のエレクトロクロミック組成物層間で対応するように配置され、
    積層された一方のエレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物は、対応して積層された他方のエレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物と異なり、かつ、積層された各エレクトロクロミック組成物層内で前記隔壁により区画された隣り合うエレクトロクロミック組成物が互いに異なる、エレクトロクロミック表示素子。
  5. 請求項1ないし請求項3のいずれかにおいて、
    前記エレクトロクロミック組成物層が、3層積層され、
    前記画素は、前記3層のエレクトロクロミック組成物層間で対応するように配置され、
    互いに対応して積層された各エレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物は、対応して積層された他のエレクトロクロミック組成物層に含まれるエレクトロクロミック組成物と互いに異なる、エレクトロクロミック表示素子。
  6. 請求項4または請求項5において、
    前記エレクトロクロミック組成物層は、前記第2基板の上に前記第1基板が積層されるようにして積層され、隣接して積層された前記第2基板と前記第1基板とからなる、基板積層体の代わりに、中間透明基板が設けられた、エレクトロクロミック表示素子。
  7. 請求項1ないし請求項のいずれかにおいて、
    前記透明表示電極部は、前記画素の面積の1/2〜9/10の面積を有する、エレクトロクロミック表示素子。
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