电致变色化合物、电致变色组合物、显示元件和调光元件制造技术

提供了一种由下述通式(I)表示的电致变色化合物，其中Ar1是具有由下述通式(IIa)、(IIb)或(IIc)表示的结构的吡啶环，其中Ar2是可具有取代基的单价杂环，但是Ar2不是吡啶环；R1至R8每个独立地是可具有官能团的单价基团，其中单价基团可具有取代基；A是可具有官能团的单价基团，其中单价基团可具有取代基；并且B‑是单价阴离子。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电致变色化合物、电致变色组合物、以及使用电致变色化合物或电致变色组合物的显示元件和调光元件。
技术介绍
最近，由于期待电子纸成为替代纸的电子媒介，已经积极地进行了电子纸的开发。电子纸具有显示装置如同纸一样被使用的特征。因此，电子纸需要与常规的显示装置——比如CRT和液晶显示器——的那些不同的特性。例如，电子纸需要的特性包括：是反射式显示装置、具有高白色反射比和高对比度、实现高度精确的显示、对显示给出记忆效应、实现低电压驱动、是薄的和轻的、并且是便宜的。关于与显示质量相关联的特性，在上述特性中与纸的那些相似的白色反射比和对比度是高度要求的。关于用作电子纸的显示装置，例如，已经提出了使用反射式液晶的系统、使用电泳的系统、或使用调色剂迁移的系统的装置。在其中，电泳系统是主流，并且作为商业产品被广泛地用于市场上可获得的电子纸。然而，利用该方法实现高的白色反射比是特别困难的。已知在该方法中实现的白色反射比是低的值，即约40％，而纸的白色反射比是80％，并且报纸的白色反射比是60％。因此，实现高的白色反射比在该系统中是大问题。关于解决上述问题和实现反射式显示装置的有希望的技术，存在使用电致变色现象的系统。其中当施加电压时可逆地引起氧化还原反应以可逆地改变颜色的现象被称为电致变色。利用引起该电致变色现象的电致变色化合物的显色/消色(coloring/discharging)(下文称为显色-消色)的显示装置是电致变色显示装置。电致变色显示装置是具有记忆效应，并且可以在低电压下被驱动的反射式显示装置。因此，从材料开发至装置设计已经广泛地进行了电致变色显示装置的研究和开发，其作为用于电子纸的显示装置技术的强有力的候选物。例如，PTL1中已经确认，电致变色显示装置的白色反射比是60％，其为与纸基本上相同的值。此外，电致变色显示装置是可以解决大部分上述问题的系统。因为使用的常规材料具有对称结构，并且是双取代化合物，然而，由于季盐结构和磷酸基团，大部分材料具有差的溶解度。另外，利用简单操作难以纯化材料至高程度(见PTL2至3)。引用列表专利文献PTL1：日本专利申请特开(JP-A)号2006-267829PTL2：JP-A号2011-102287PTL3：日本专利(JP-B)号4816069
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于提供电致变色化合物，其具有优异的溶解度，通过纯化可以容易地被高度纯化，并且当消色时在消色状态是无色的，而不具有吸收带。解决问题的方案作为解决上述问题的手段，本专利技术的电致变色化合物由下述通式(I)表示：[化学式1]其中Ar1是具有由下述通式(IIa)、(IIb)或(IIc)表示的结构的吡啶环：[化学式2][化学式3][化学式4]其中Ar2是可具有取代基的单价杂环，但是Ar2不是吡啶环；R1至R8每个独立地是可具有官能团的单价基团，其中单价基团可具有取代基；A是可具有官能团的单价基团，其中单价基团可具有取代基；并且B-是单价阴离子。本专利技术的有益效果本专利技术可提供电致变色化合物，其具有优异的溶解度，通过纯化可以容易地被高度纯化，并且当消色时在消色状态是无色的，而不具有吸收带。附图说明[图1]图1是图解使用本专利技术的电致变色化合物的显示元件的结构的一个实例的示意图。[图2]图2是图解使用本专利技术的电致变色组合物的显示元件的结构的另一实例的示意图。[图3]图3是图解使用本专利技术的电致变色化合物的调光元件的结构的一个实例的示意图。[图4]图4是图解使用本专利技术的电致变色组合物的调光元件的结构的另一实例的示意图。[图5]图5是描绘在实施例27中产生的在消色状态和显色状态的显示电极——电致变色显示层已经形成至其——的吸收光谱的图。[图6]图6是描绘在实施例28中产生的在消色状态和显色状态的显示电极——电致变色显示层已经形成至其——的吸收光谱的图。[图7]图7图描绘在实施例29中产生的在消色状态和显色状态的显示电极——电致变色显示层已经形成至其——的吸收光谱是的。[图8]图8是描绘在实施例30中产生的在消色状态和显色状态的显示电极——电致变色显示层已经形成至其——的吸收光谱的图。[图9]图9是描绘在实施例31中产生的在消色状态和显色状态的显示电极——电致变色显示层已经形成至其——的吸收光谱的图。[图10]图10是描绘在实施例32中产生的在消色状态和显色状态的显示电极——电致变色显示层已经形成至其——的吸收光谱的图。具体实施方式下文具体解释了本专利技术。本专利技术包括具有具体结构的电致变色化合物、电致变色组合物——其中电致变色化合物被支持在适当的载体媒介上，以及使用电致变色化合物或电致变色组合物的显示元件和调光元件。具体解释了使用的电致变色化合物。(电致变色化合物)本专利技术的电致变色化合物由下述通式(I)表示：[化学式5]在通式(I)中，Ar1是具有由下述通式(IIa)、(IIb)或(IIc)表示的结构的吡啶环：[化学式6][化学式7][化学式8]Ar2是可具有取代基的单价杂环，但是Ar2不是吡啶坏。R1至R8每个独立地是可具有官能团的单价基团，其中单价基团可具有取代基；A是可具有官能团的单价基团，其中单价基团可具有取代基；和B-是单价阴离子。在通式(I)、(IIa)、(IIb)和(IIc)中，由R1至R8表示的单价基团每个独立地是选自下列的单价基团：氢原子、卤素原子(例如，氟原子、氯原子、溴原子和碘原子)、羟基、硝基、氰基、羧基、羰基、酰胺基、氨羰基、磺酸基、磺酰基、砜酰胺基(sulfoneamidegroup)、氨基磺酰基(aminosufonylgroup)、氨基、烷基、烯基、炔基、芳基、烷氧基、芳氧基、烷硫基(alkylthiogroup)、芳硫基(arylthiogroup)和杂环基团。这些单价基团每个可具有取代基。具体而言，通式(I)、(IIa)、(IIb)和(IIc)中由R1至R8表示的单价基团的实例包括：氢原子；卤素原子；羟基；硝基；氰基；羧基；可具有取代基的烷氧基羰基；可具有取代基的芳氧基羰基；可具有取代基的烷基羰基；可具有取代基的芳基羰基；酰胺基；可具有取代基的单烷基氨羰基；可具有取代基的二烷基氨羰基；可具有取代基的单芳基氨羰基；可具有取代基的二芳基氨羰基；磺酸基；可具有取代基的烷氧基磺酰基；可具有取代基的烷基磺酰基；可具有取代基的芳基磺酰基；砜酰胺基；可具有取代基的单烷基氨基磺酰基；可具有取代基的二烷基氨基磺酰基；可具有取代基的单芳基氨基磺酰基；可具有取代基的二芳基氨基磺酰基；氨基；可具有取代基的单烷基氨基；可具有取代基的二烷基氨基；可具有取代基的烷基；可具有取代基的烯基；可具有取代基的炔基；可具有取代基的芳基；可具有取代基的烷氧基；可具有取代基的芳氧基；可具有取代基的烷硫基；可具有取代基的芳硫基；和可具有取代基的杂环基团。在通式(I)、(IIa)、(IIb)和(IIc)中，Ar2是可具有取代基的单价杂环，优选地为可具有取代基的C2-C50杂环，更优选地为可具有取代基的C2-C30杂环，和特别优选地为C2-C20杂环。此外，其组成元素的实例包括氮原子、硫原子、氧原子、硅原子和硒原子。优选的是，包含选自氮原子、硫原子和氧原子的至少一种。单价杂环Ar2的具体实例包括单环杂环，比如吡啶环、嘧啶环、哒本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由下述通式(I)表示的电致变色化合物：其中Ar1是具有由下述通式(IIa)、(IIb)或(IIc)表示的结构的吡啶环：其中Ar2是可具有取代基的单价杂环，但是Ar2不是吡啶环；R1至R8每个独立地是可具有官能团的单价基团，其中所述单价基团可具有取代基；A是可具有官能团的单价基团，其中所述单价基团可具有取代基；并且B‑是单价阴离子。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.03 JP 2014-137423;2015.04.21 JP 2015-086431.一种由下述通式(I)表示的电致变色化合物：其中Ar1是具有由下述通式(IIa)、(IIb)或(IIc)表示的结构的吡啶环：其中Ar2是可具有取代基的单价杂环，但是Ar2不是吡啶环；R1至R8每个独立地是可具有官能团的单价基团，其中所述单价基团可具有取代基；A是可具有官能团的单价基团，其中所述单价基团可具有取代基；并且B-是单价阴离子。2.根据权利要求1所述的电致变色化合物，其中所述通式(I)中的Ar2是包含氮原子、硫原子、氧原子、硒原子、硅原子或其任意组合的C2-C20杂环。3.根据权利要求1或2所述的电致变色化合物，其中所述通式(IIa)、(IIb)和(IIc)中的所述单价基团A具有能够结合至羟基的官能团。4.根据权利要求3所述的电致变色化合物，其中所述能够结合至羟基的官能团是膦酸基团、磷酸基团、羧酸基团、甲硅烷基或硅烷醇基团。5.根据权利要求4所述的电致变色化合物，其中所述能够结合羟基的官能团是膦酸基团。6.根据权利要求1至5中任一项所述的电致变色化合物，其中B-是Br离子(Br-)、Cl离子(Cl-)、I离子(I-)、OTf(三氟甲磺酸酯)离子(OTf-)、ClO4离子(ClO4-)、PF6离子(PF6-)、BF4离子(BF4-)、或其任意组合。7.一种电致变色组合物，其包括：根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：后藤大辅，匈坂俊也，平野成伸，山本谕，井上满美子，八代彻，高桥裕幸，藤村浩，堀内保，油谷圭一郎，内城祯久，冈田吉智，辻和明，金硕灿，鹰氏启吾，
申请(专利权)人：株式会社理光，
类型：发明
国别省市：日本;JP