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公開番号2025080444
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-26
出願番号2023193591
出願日2023-11-14
発明の名称表示素子
出願人国立大学法人千葉大学
代理人個人,個人,個人,個人
主分類G02F 1/1524 20190101AFI20250519BHJP(光学)
要約【課題】着消色の繰り返し安定性に優れる表示素子を提供する。
【解決手段】第1基板上に形成された第1電極と、第2基板上に形成され、第1電極と対向配置された第2電極と、第1電極と第2電極との間に配置された電解質層と、第1電極と第2電極に電圧印加手段により電圧が印加される表示素子であって、第2電極に、第1電極で進行する反応よりもよりカソーディックな電位で酸化還元を起こす低電位酸化還元物質が修飾されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
第１基板上に形成された第１電極と、
第２基板上に形成され、前記第１電極と対向配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された電解質層と、
前記第１電極と前記第２電極に電圧印加手段により電圧が印加される表示素子であって、
前記第２電極に、前記第１電極で進行する反応よりもよりカソーディックな（より卑な）電位で酸化還元を起こす低電位酸化還元物質が修飾されていることを特徴とする表示素子。
続きを表示（約 420 文字）【請求項２】
前記低電位酸化還元物質は、第２電極構成物質および前記電解質層に含まれる前記第１電極で反応する物質以外の物質よりもよりアノーディックな（より貴な）電位で酸化還元を起こすことを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
【請求項３】
前記第２電極上に、前記第２電極構成物質のナノ粒子膜が形成されており、
前記ナノ粒子膜上に、前記低電位酸化還元物質が修飾されていることを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
【請求項４】
前記第２電極構成物質は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であることを特徴とする請求項１に記載の表示素子。
【請求項５】
前記低電位酸化還元物質は、プルシアンブルー（ＰＢ）であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の表示素子。
【請求項６】
前記電解質層が、ハイドロゲルからなることを特徴とする請求項１に記載の表示素子。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、エレクトロクロミズムを利用した表示素子に関する。
続きを表示（約 1,600 文字）【背景技術】
【０００２】
電気化学的な酸化還元反応によって可逆的な色変化が生じる現象、すなわちエレクトロクロミズムを利用した表示素子の一例として、電気化学的な酸化還元反応によって透明状態と着色状態を作り出し、電子的な調光を実現することができるスマートウィンドウ（ＥＣＳＷ）が知られている。
【０００３】
特許文献１には、臭化テトラブチルアンモニウム（ＴＢＡＢ）を含む電解質層を、一対の酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）透明導電性ガラス電極で挟み、電気化学的に酸化還元を行うことにより、可逆的な白色着色反応が起こすことができる表示素子が記載されており、太陽光を吸収せず、熱放出の問題を解決できる白色表示ＥＣＳＷに応用可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２１－１４０１２３号公報（第５頁～第６頁、第１図）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１の表示素子においては、白色着色反応を起こすために必要な電圧が大きく、白色状態と透明状態の可逆的な色調変化を起こす表示電極と対向する対向電極に大きな電位がかかってしまうことから、電気抵抗の増加を伴う劣化が進行してしまい、繰り返しの色調変化に対して着消色が長続きしないという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような課題に着目してなされたもので、着消色の繰り返し安定性に優れる表示素子を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の表示素子は、
第１基板上に形成された第１電極と、
第２基板上に形成され、前記第１電極と対向配置された第２電極と、
前記第１電極と前記第２電極との間に配置された電解質層と、
前記第１電極と前記第２電極に電圧印加手段により電圧が印加される表示素子であって、
前記第２電極に、前記第１電極で進行する反応よりもよりカソーディックな（より卑な）電位で酸化還元を起こす低電位酸化還元物質が修飾されていることを特徴としている。
この特徴によれば、第１電極における着消色反応を生じさせる際に、第２電極にかかる電位を低減させ、電気抵抗の増加を伴う劣化を抑制することができるため、着消色の繰り返し安定性に優れる。
【０００８】
前記低電位酸化還元物質は、第２電極構成物質および前記電解質層に含まれる前記第１電極で反応する物質以外の物質よりもよりアノーディックな（より貴な）電位で酸化還元を起こすことを特徴としている。
この特徴によれば、第２電極にかかる電位をさらに低減させ、電気抵抗の増加を伴う劣化を抑制することができるため、着消色の繰り返し安定性にさらに優れる。
【０００９】
前記第２電極上に、前記第２電極構成物質のナノ粒子膜が形成されており、
前記ナノ粒子膜上に、前記低電位酸化還元物質が修飾されていることを特徴としている。
この特徴によれば、第２電極上に形成されたナノ粒子膜により、第２電極の実表面積を増大させ、低電位酸化還元物質の修飾量を増加させることができるため、表示素子における通電電気量、最大到達吸光度および着消色の繰り返し耐久性を高めることができる。
【００１０】
前記第２電極構成物質は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）であることを特徴としている。
この特徴によれば、ＩＴＯは一般的な酸化還元物質よりも酸化還元を起こす電位がよりカソーディックなため、低電位酸化還元物質として多くの物質を選択することができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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