一种四氢喹啉类染料、油墨和电润湿显示器制造技术

本发明专利技术公开了一种四氢喹啉类染料、油墨和电润湿显示器，所述染料具有极高的摩尔吸光系数、在非极性有机溶剂中具有极高的溶解度，溶于有机溶剂能够得到一种适用于电润湿显示的油墨，颜色光鲜艳丽，耐光性好，得到的油墨具有较高的摩尔吸光系数以及FoM值，可为彩色电润湿显示器提供非常重要的一类新型油墨材料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术电润湿显示
，尤其涉及一种四氢喹啉类染料、油墨和电润湿显示器。
技术介绍
电润湿显示技术(Electrofluidedisplay，EFD)是荷兰飞利浦公司于2003年首次研制出的以电润湿显示为原理的显示器原型。该显示原理是利用改变电压从而控制疏水层的表面性能，改变油墨层在疏水层上的接触角：在未加电压时，油墨对绝缘层均匀润湿，形成一个有色像素点；施加电压时，电场的作用改变了疏水层的表面性能使油墨-极性液体-疏水层三相之间的界面张力发生变化，油墨被压缩，形成透明或基板底色的像素点，从而获得显示图像效果。为了实现彩色电润湿显示，荷兰Liquvista公司提出了两种可能的结构模型：单层或多层结构。单层电润湿彩色显示采用黑色油墨搭配彩色滤光片实现，但该方法由于采用了滤光片，对光的利用效率降低，对比度下降；而多层电润湿彩色显示可采用三基色(青、品、黄)的叠加而成，对光的利用效率较高，对比度高。Liquvista开发的油墨材料以蒽醌染料为主，如1,4-二异辛胺基蒽醌(青色)、1,8-二异辛胺基蒽醌(品红色)等，但是蒽醌染料摩尔吸光系数较低，在达到同样的对比度下需要配制更高的染料浓度，这不仅对染料的溶解度要求苛刻，同时高浓度的染料溶液会导致显示油墨的粘度增大，器件响应速度变慢。为了提高电润湿显示有机染料的发色强度，研究者逐渐将注意力转移到偶氮染料上。偶氮类染料具有颜色鲜艳、发色强度高、色谱广等多种优势，因此，逐渐成为电润湿油墨材料研究者的重点，近年来针对性地开发了基于吡唑啉酮系、噻唑类、噻吩类等具有单一杂环偶氮结构的电润湿显示有机染料，但是上述偶氮类染料摩尔吸光系数也仅在(4-5)×104L·mol·cm-1。因此，进一步提高电润湿有机染料的摩尔吸光系数是非常有必要的。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种四氢喹啉类染料、油墨和电润湿显示器。本专利技术所采取的技术方案是：一种四氢喹啉类染料，所述四氢喹啉类染料的化学结构通式如(I)所示：其中，R1为氢、C1～C12的取代/未取代的烷基或-NHCOR5表示的基团，其中R5为C1-C12的取代/未取代的烷基；R2为C1～C12烷基；R3为C1～C12烷基；R4为氢或C1～C12烷基；Ar选自下式(Ia)-(If)所表示的基团：其中，Z1、Z2、Z3各自彼此独立地为氢、氯、溴、硝基、氰基或三氟甲基；Z4、Z5各自独立地为氢、硝基、溴、氯、C1～C8烷基或C1～C8烷氧基；Z6为氢或硝基；Z7为氢、氰基、硝基或-COR4表示的基团，其中，R4为氢或C1～C12烷基；Z8为氢、溴、氯或C1～C8烷基；Z9为氰基、硝基或C1～C12烷氧基羰基；Z10为苯基、C1～C12烷基取代的苯基、苯氧基、C1～C12烷基取代的苯氧基或-S-R5表示的基团，其中R5为C1～C12烷基或氟取代之C1～C12烷基；Z11为任意基团；Z12为C1～C12的取代/未取代的烷基。优选地，Z11为氰基或由-COOR6表示的基团，其中，R6为C1～C12烷基。优选地，Z12为C1-C4的烷基。优选地，R1为氢、甲基、乙基、异丙基、异丁基、1-溴代甲基、全氟异丙基、甲氧基异丁基、甲酰胺基、乙酰胺基、丙酰胺基、丁酰胺基、戊酰胺基、己酰胺基、庚酰胺基、辛酰胺基、壬酰胺基、癸酰胺基、十一烷胺基、十二烷胺基、2-乙基己酰胺基、全氟丁酰胺基、全氟戊酰胺基、全氟辛酰胺基、全氯丁酰胺基。优选地，R2为甲基、乙基、正丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基或2-乙基己基。优选地，R3为甲基、乙基、正丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基或2-乙基己基。优选地，R4为氢、甲基、乙基、正丙基、丁基、戊基、己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基、十二烷基或2-乙基己基。优选地，Ar选自下式所表示的基团：本专利技术还提供了一种油墨，所述油墨由如上所述的四氢喹啉类染料溶于有机溶剂中得到。优选地，所述油墨由1-30质量份的所述四氢喹啉类染料溶于5-100质量份的非极性有机溶剂中得到。进一步优选地，所述非极性溶剂为正十烷、正十二烷、正十四烷、正十六烷、含氟烷烃中的至少一种。本专利技术还提供了一种电润湿显示器，所述电润湿显示器包括如上所述的油墨。本专利技术的有益效果是：本专利技术提供了一系列的四氢喹啉类染料，所述染料具有极高的摩尔吸光系数、在非极性有机溶剂中具有极高的溶解度，溶于有机溶剂能够得到一种适用于电润湿显示的油墨，颜色光鲜艳丽，耐光性好，得到的油墨具有较高的摩尔吸光系数以及FoM值，可为彩色电润湿显示器提供非常重要的一类新型油墨材料。具体实施方式实施例1：1、首先按照如下所示合成反应式合成中间体A：1)合成化合物1称取3.0g间乙酰氨基苯胺(150g/mol，0.02mol)溶于20mL2-辛酮，加入0.344g对甲苯磺酸(172g/mol，0.002mol)，升温至110℃反应8h，反应完毕后减压蒸馏除去溶剂，得到产物。将产物进行柱层析色谱提纯，淋洗剂为异丙醇/石油醚，得到化合物1，其结构式为收率86％。2)合成化合物2称取5.0g所述化合物1(370g/mol，0.0135mol)溶于20mL甲苯中，将溶液置于高压釜内，加入0.25gPd-C催化剂，通入3.5MPa的氢气，升温至130℃，反应2h。反应完毕后过滤回收催化剂，旋蒸除去溶剂得化合物2，其结构式为收率95％。3)合成化合物3称取5.0g所述化合物2(372g/mol，0.0134mol)溶于20mL硫酸二丁酯中，升温至130℃，反应2h。反应完毕后用石油醚萃取，旋蒸除去溶剂，得化合物3，其结构式为收率50％。4)合成化合物4称取3.0g所述化合物3(428g/mol，0.007mol)溶于20mL乙醇中，加入5mL浓盐酸，升温至回流反应3h，反应完毕后采用氢氧化钠水溶液调节溶液pH为中性，加入石油醚萃取，分离，旋蒸除去溶剂，得化合物4，其结构式为收率90％。5)合成中间体A称取4.0g所述化合物4(386g/mol，0.01mol)溶于20mLN,N-二甲基甲酰胺中，加入2.0g三乙胺(101g/mol，0.02mol)，滴加1.78g异辛酰氯(162g/mol，0.011mol)，室温下反应24h，反应完毕后用石油醚萃取，旋蒸干燥，得中间体A，其结构式为...

【技术保护点】
一种四氢喹啉类染料，其特征在于，所述四氢喹啉类染料的化学结构通式如(I)所示：其中，R1为氢、C1～C12的取代/未取代的烷基或‑NHCOR5表示的基团，其中R5为C1～C12的取代/未取代的烷基；R2为C1～C12烷基；R3为C1～C12烷基；R4为氢或C1～C12烷基；Ar选自下式(Ia)‑(If)所表示的基团：其中，Z1、Z2、Z3各自彼此独立地为氢、氯、溴、硝基、氰基或三氟甲基；Z4、Z5各自独立地为氢、硝基、溴、氯、C1～C8烷基或C1～C8烷氧基；Z6为氢或硝基；Z7为氢、氰基、硝基或‑COR4表示的基团，其中，R4为氢或C1～C12烷基；Z8为氢、溴、氯或C1～C8烷基；Z9为氰基、硝基或C1～C12烷氧基羰基；Z10为苯基、C1～C12烷基取代的苯基、苯氧基、C1～C12烷基取代的苯氧基或‑S‑R5表示的基团，其中R5为C1～C12烷基或氟取代之C1～C12烷基；Z11为任意基团；Z12为C1～C12的取代/未取代的烷基。

【技术特征摘要】
1.一种四氢喹啉类染料，其特征在于，所述四氢喹啉类染料的化学结构通式如(I)所
示：
其中，R1为氢、C1～C12的取代/未取代的烷基或-NHCOR5表示的基团，其中R5为C1～C12
的取代/未取代的烷基；
R2为C1～C12烷基；
R3为C1～C12烷基；
R4为氢或C1～C12烷基；
Ar选自下式(Ia)-(If)所表示的基团：
其中，Z1、Z2、Z3各自彼此独立地为氢、氯、溴、硝基、氰基或三氟甲基；
Z4、Z5各自独立地为氢、硝基、溴、氯、C1～C8烷基或C1～C8烷氧基；
Z6为氢或硝基；
Z7为氢、氰基、硝基或-COR4表示的基团，其中，R4为氢或C1～C12烷基；
Z8为氢、溴、氯或C1～C8烷基；
Z9为氰基、硝基或C1～C12烷氧基羰基；
Z10为苯基、C1～C12烷基取代的苯基、苯氧基、C1～C12烷基取代的苯氧基或-S-R5表示
的基团，其中R5为C1～C12烷基或氟取代之C1～C12烷基；
Z11为任意基团；
Z12为C1～C12的取代/未取代的烷基。
2.根据权利要求1所述的四氢喹啉类染料，其特征在于，Z11为氰基或由-COOR6表示的基
团，其中，R6为C1～C12烷基。
3.根据权利要求1所述的四氢喹啉类染料，其特征在于，Z12为C1-C4的烷基。

【专利技术属性】
技术研发人员：周国富，邓勇，郭媛媛，罗伯特·安德鲁·海耶斯，叶德超，
申请(专利权)人：深圳市国华光电科技有限公司，深圳市国华光电研究院，
类型：发明
国别省市：广东;44