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

电致变色化合物，由下列通式(I)表示：其中X1至X4每一个是由下列通式(II)表示的取代基、可包含官能团的烷基、可包含官能团的芳族烃基团、或氢原子，并且选自X1至X4的至少两个是由如下通式(II)表示的取代基：其中R1至R8每一个独立地是氢原子、或可包含取代基的单价基团；B是可包含官能团的取代或未取代的单价基团；A-是单价阴离子；和m是0至3中的任一个，并且在存在多个由通式(II)表示的取代基时，R1至R8、B和m每一个可独立地不同。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电致变色化合物、电致变色组合物、显示元件和调光元件
本专利技术涉及在着色时呈现黑色的电致变色化合物、电致变色组合物、和均应用电致变色化合物或电致变色组合物的显示元件和调光(dimming)元件。
技术介绍
关于代替纸张的电子介质，近来积极进行了电子纸的研发。电子纸具有如下特征：其显示装置同纸一样使用，因此需要不同于常规显示装置如CRT和LCD的性质。例如，其所需性质是作为反射式显示装置以及具有高白色反射率和高对比度，能够以高清晰度显示，给予显示器记忆功能，能够低压驱动，薄而轻，和低廉。其中，作为与显示质量相关的性质，具体地，与纸接近的高白色反射度和对比度被高度要求。此前，关于用作电子纸的显示装置，例如提出过利用反射液晶的系统、利用电泳的系统、利用调色剂迁移的系统，及类似物。其中，主流是电泳系统，并且电泳系统现已被广泛用于市场上的电子纸。在这种系统中，然而，尤其难以提供高白色反射率。已知这种系统提供的白色反射率低，即，约40％，而纸的白色反射率值为80％，并且报纸的白色反射率值为60％。因此，提供高白色反射率是这种系统的重要任务。解决上述问题和实现反射式显示装置的前景技术是利用电致变色现象的系统。在施加电压时根据极性可逆地引起氧化-还原反应从而可逆地改变颜色的现象被称为电致变色。利用电致变色的着色/褪色(在下文中也可被称为着色和褪色)的显示装置是电致变色显示装置。由于这种电致变色显示装置是反射式显示装置，具有记忆效果，并且可在低压下驱动，电致变色装置的研究和研发已在材料研发和装置设计方面被广泛进行，作为电子纸的显示装置技术的前景选择。已确认通过这种方法实现的白色反射率，即60％，是与纸基本上相同的数值(PTL1)。电致变色显示装置是可解决大部分上述问题的系统。PTL2公开的利用电致变色系统生产的用于单色显示元件的电致变色化合物在褪色状态下显示微带黄色的颜色，作为电致变色系统特征之一的高白色反射率还未被实现。引用列表专利文献PTL1：日本专利公开(JP-A)第2006-267829号PTL2：JP-A第2011-102287号专利技术概述技术问题本专利技术旨在提供在着色时呈现黑色并且在褪色时无色无吸收带的电致变色化合物，电致变色组合物(其中电致变色化合物结合或吸附至导电性或半导体纳米结构的电致变色组合物)、应用电致变色化合物或电致变色组合物并且具有高白色反射率和高对比度的显示元件、和具有高透光度和高对比度的调光元件。问题解决方案专利技术人已深入地进行了研究，并且了解到上述问题可通过利用具有特定结构的电致变色化合物解决。基于这项了解完成了本专利技术。本专利技术的电致变色化合物由下列通式(I)表示：其中X1至X4每一个是由下列通式(II)表示的取代基、可包含官能团的烷基、可包含官能团的芳族烃基团、或氢原子，并且选自X1至X4的至少两个是由如下通式(II)表示的取代基：其中R1至R8每一个独立地是氢原子、或可包含取代基的单价基团；B是可包含官能团的取代或未取代的单价基团；A-是单价阴离子；和m是0至3中的任一个，并且在存在多个由通式(II)表示的取代基时R1至R8、B和m每一个可独立地不同。专利技术有益效果本专利技术可提供在着色时呈现黑色并且在褪色时无色无吸收带的电致变色化合物或电致变色组合物。附图简述图1是示例应用本专利技术的电致变色化合物的一般显示元件的结构实例的示意图。图2是示例应用本专利技术的电致变色组合物的一般显示元件的结构实例的示意图。图3是示例应用本专利技术的电致变色组合物的一般调光元件的结构实例的示意图。图4是描述具有实施例1生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例1的化合物在着色状态下的吸收光谱，和B表示实施例1的化合物在褪色状态下的吸收光谱。图5是描述实施例1生产的电致变色显示元件和比较实施例1的电致变色显示元件的褪色状态的吸收光谱的图，其中A表示比较实施例1的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例1的化合物在褪色状态下的吸收光谱。图6是描述实施例1生产的电致变色显示元件和比较实施例1的电致变色显示元件之间的色值比较的图，其中A表示实施例1的化合物在褪色状态下的色值，B表示实施例1的化合物在着色状态下的色值，C表示比较实施例1的化合物在褪色状态下的色值，和D表示比较实施例1的化合物在着色状态下的色值。图7是描述具有实施例3生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例3的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例3的化合物在着色状态下的吸收光谱。图8是描述具有实施例4生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例4的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例4的化合物在着色状态下的吸收光谱。图9是描述具有实施例5生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例5的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例5的化合物在着色状态下的吸收光谱。图10是描述具有实施例6生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例6的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例6的化合物在着色状态下的吸收光谱。图11是描述具有实施例7生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例7的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例7的化合物在着色状态下的吸收光谱。图12是描述具有实施例8生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例8的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例8的化合物在着色状态下的吸收光谱。图13是描述具有实施例9生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例9的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例9的化合物在着色状态下的吸收光谱。图14是描述具有实施例10生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表实施例10的化合物在褪色状态下的示吸收光谱，和B表示实施例10的化合物在着色状态下的吸收光谱。图15是描述具有实施例11生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例11的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例11的化合物在着色状态下的吸收光谱。图16是描述具有实施例12生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例12的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例12的化合物在着色状态下的吸收光谱。图17是描述具有实施例13生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例13的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例13的化合物在着色状态下的吸收光谱。图18是描述具有实施例14生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例14的化合物在褪色状态下的吸收光谱，和B表示实施例14的化合物在着色状态下的吸收光谱。图19是描述具有实施例15生产的电致变色显示层的显示电极的褪色状态和着色状态的吸收光谱的图，其中A表示实施例15的化合物在褪色状态下的吸本文档来自技高网...

【技术保护点】
电致变色化合物，由下列通式(I)表示：其中X1至X4每一个是由下列通式(II)表示的取代基、可包含官能团的烷基、可包含官能团的芳族烃基团、或氢原子，并且选自X1至X4的至少两个是由如下通式(II)表示的取代基：其中R1至R8每一个独立地是氢原子、或可包含取代基的单价基团；B是可包含官能团的取代或未取代的单价基团；A‑是单价阴离子；和m是0至3中的任一个，并且在存在多个由通式(II)表示的取代基时，R1至R8、B和m每一个可独立地不同。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.06.27 JP 2013-134671;2014.05.12 JP 2014-098511.电致变色化合物，由通式(III)表示：其中X3是氢原子、或包含或不包含取代基的单价基团；R11至R31每一个独立地是氢原子、或包含或不包含取代基的单价基团；B1和B2每一个独立地是包含或不包含官能团的取代或未取代的单价基团；m和n每一个独立地是1、2或3；和A1-和A2-每一个是选自Br-、BF4-、Cl-和OTf-的单价阴离子；其中X3表示的单价基团独立地是选自下列单价基团：卤原子、羧基、和烷基；并且R11至R31表示的单价基团每一个独立地是选自下列的单价基团：卤原子、氰基、羧基、和烷基；和其中B1和B2表示的单价基团每一个独立地是具有或不具有官能团的烷基。2.电致变色化合物，由下列通式(IV)表示：其中X3是氢原子或包含或不包含取代基的单价基团；R11至R31每一个独立地是氢原子、或包含或不包含取代基的单价基团；B1和B2每一个独立地是包含或不包含官能团的取代或未取代的单价基团；A1-、A2-、A3-和A4-每一个是选自Br-、BF4-、Cl-和OTf-的单价阴离子；m和n每一个独立地是1、2、或3；和Y是二价有机基团，其包含至少一个亚甲基，并且包含或不包含取代或未取代的脂族烃基团或取代或未取代的芳族烃基团，其中X3表示的单价基团独立地是选自下列的单价基团：卤原子、羧基、和烷基；并且R11至R31表示的单价基团每一个独立地是选自下列的单价基团：卤原子、氰基、羧基、和烷基；和其中B1和B2表示的单价基团每一个独立地是具有或不具有官能团的烷基。3.根据权利要求1或2所述的电致变色化合物，其中选自B1和B2的至少一个的官能团是能够直接或间接结合至羟基的官能团。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：井上满美子，佐佐木正臣，八代徹，油谷圭一郎，岡田吉智，金硕燦，髙桥裕幸，藤村浩，内城祯久，辻和明，平野成伸，匂坂俊也，山本论，后藤大辅，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