[发明专利]电致变色化合物、电致变色组合物和显示元件

说明书

技术领域

本发明涉及电致变色化合物和电致变色组合物，当使所述电致变色化合物和电致变色组合物显色(color)时，它们两者都以青色显色，并且本发明涉及使用所述电致变色化合物或所述电致变色组合物的显示元件。

背景技术

关于电子介质替代用纸，近来已积极地进行了电子纸的开发。

电子纸具有其显示器件像纸一样使用的特性，且因此需要不同于常规显示器件例如CRT和LCD的性质。例如，其所需性质为：为反射型显示器件以及具有高的白色反射率和高的对比度，能够以高的清晰度进行显示，赋予显示以记忆(memory)功能，以低的电压驱动，是薄的且轻的，且是便宜的。在它们之中，作为与显示品质有关的性质，特别是与纸接近的对比度和白色反射率，非常需要彩色显示。

以前，关于用作电子纸的显示器件，例如，提出了使用反射型液晶的系统、利用电泳的系统、利用调色剂迁移的系统等。然而，在这些系统的任一个中，非常难以在保持白色反射率和对比度的同时进行多色显示。为了进行多色显示，典型地提供滤色器。当提供滤色器时，滤色器它们自身吸收光，从而降低反射率。此外，滤色器的使用需要将一个像素划分成三个，即红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)，显示器件的反射率降低。随着显示器件的反射率降低，其对比度也降低。当白色反射率和对比度显著降低时，可视性(visibility)变得非常差，且因此难以使用这样的器件作为电子纸。

PTL 1和PTL 2各自公开了在其电泳元件中形成滤色器的反射型彩色显示介质，但显然，即使当在低白色反射率和低对比度的显示介质中形成滤色器时，这样的显示介质也不能提供优异的图像品质。此外，PTL 3和PTL 4各自公开了电泳，利用电泳通过使以多种颜色着色的颗粒移动而实现彩色显示。理论上，该方法的使用不导致对于上述问题的解决方案，且不能实现高的白色反射率和高的对比度两者。

同时，作为用于在不提供如上所述的滤色器的情况下实现反射型显示器件的有前途的技术，存在利用电致变色现象的体系。其中当施加电压时，可逆地导致氧化还原反应(取决于极性)，从而可逆地改变颜色的现象称作电致变色。利用导致这种现象的电致变色化合物的显色/脱色(褪色，bleaching)(在下文中也可陈述为显色和脱色)的显示器件为电致变色显示器件。由于该电致变色显示器件为反射型显示器件、具有记忆效应、且可以低的电压驱动，已经从材料的开发和器件的设计广泛地进行了电致变色器件的研究和开发作为用于电子纸的显示器件技术的有前途的选择。

然而，当电致变色显示器件利用氧化还原反应进行显色和脱色时，电致变色显示器件具有显色-脱色响应速度慢的缺点。PTL 5公开了一个实例，其中通过将电致变色化合物固定成邻近电极来尝试显色-脱色响应速度的改善。根据PTL 5中的描述，尽管显色和脱色所需的时间常规地为约10秒，从无色到以蓝色显色所需的时间和从蓝色到无色所需的时间两者都被改善到约1秒。然而，这未必是充分的。关于电致变色显示器件的研究和开发，显色-脱色响应速度的进一步改善是必要的。

电致变色显示器件取决于用作显示材料的电致变色化合物的结构可显示多种颜色，且因此希望其用作多色显示器件。尤其当电致变色显示器件可以可逆地将其无色状态改变到有色状态时，可实现层叠多色结构体。在层叠结构体的彩色显示中，不必如常规技术中那样将一个像素分成三个，即红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。因此，存在显示器件的反射率和对比度不降低的优点。

存在若干利用这样的电致变色显示器件的多色显示器件的常规实例。例如，PTL 6公开了其中多种电致变色化合物的颗粒被层叠的多色显示器件。在PTL 6中，公开的是多色显示器件的实例，其中多种电致变色化合物被层叠以形成多色显示电致变色化合物，所述多种电致变色化合物为具有官能团的高分子化合物，其各自需要不同的电压来显色。

此外，PTL 7公开了显示器件，其中多个电致变色层形成于电极上以利用显色所需的电流或电压差显示多种颜色。在PTL 7中，公开的是多色显示器件的实例，其以不同的颜色显色，并且具有通过将各自需要不同的阈值电压和电荷以显色的多种电致变色化合物层叠或混合而形成的显示层。