CN103998529B - 着色组合物和图像显示结构 - Google Patents

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Abstract

一种着色组合物，其包含：(A)染料，所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，并且所述染料是立体异构体的混合物；以及(B)非极性溶剂。

Description

着色组合物和图像显示结构
技术领域
本发明涉及含有染料的着色组合物和图像显示结构。
背景技术
近年来，许多有机染料已经用于显示材料、光学记录介质、喷墨记录材料等。在染料用于涂布工艺或喷墨工艺的情况下，染料需要具有高摩尔吸光系数以及在溶剂中的高溶解度，以便增加着色效率。
近来，作为新型图像显示技术，使用电润湿法(EWD)的显示器已经引起了人们的注意(例如，参见Nature(London)，425，383(2003))。这种类型的显示器采用这样的图像形成方法：将填充有由亲水介质和油性着色墨形成的两个相的多个像素置于基板上，通过对于每个像素的电压施加的开关控制来控制对亲水介质界面或油性着色墨界面的亲合力，以及通过在基板上将油性着色墨展开/使油性着色墨变形来显示图像。用于在此类电润湿显示器中使用的染料需要在烃溶剂中具有高溶解度。
用于使用电润湿法的显示器的已知染料的实例包括，偶氮染料化合物如下列化合物D-101和D-102，以及蒽醌染料化合物如下列化合物D-103(例如，参见国际专利公开号WO2008/142086和日本专利申请公开(JP-A)号2009-138189)。
发明概述
然而，已经提出作为用于图像显示用途(例如，基于电润湿法的显示器)的染料的常规染料具有不能令人完全满意的色相，并且由染料提供的色彩再现性也不能令人完全满意。此外，那些染料不能保证在非极性溶剂尤其是烃溶剂如癸烷或己烷中的令人满意的溶解性。因此，例如，当将那些染料应用至使用电润湿或电泳原理的图像显示时，不能适当地进行图像显示的切换(光学快门)。因此，需要进一步的改进。
本发明旨在提供着色组合物和图像显示结构，其每一个含有在非极性溶剂中尤其是烃溶剂中具有良好溶解度的染料，并且其每一个非常适用于图像显示器，尤其是借助通过电泳或电润湿运行的显示装置的图像显示(例如，在图像显示时所需的开关性能(光学快门性能))。
用于实现目标的具体措施包括下列各项。
<1>一种着色组合物，所述着色组合物包含：
(A)染料，所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，并且所述染料是立体异构体的混合物；以及
(B)非极性溶剂。
<2>根据<1>所述的着色组合物，其中所述染料(A)在25℃和0.1MPa在正己烷中具有1质量％以上的溶解度。
<3>根据<1>或<2>所述的着色组合物，其中所述立体异构体中的每一种在其一个分子中具有三个以上光学活性部位。
<4>根据<1>至<3>中任一项所述的着色组合物，其中所述染料(A)具有作为取代基的具有6至30个碳原子的烷基。
<5>根据<1>至<4>中任一项所述的着色组合物，其中所述染料(A)含有具有一个或多个光学活性部位的取代基。
<6>根据<1>至<5>中任一项所述的着色组合物，其中所述染料(A)具有两个以上取代基，所述取代基的每一个具有一个或多个光学活性部位。
<7>根据<5>或<6>所述的着色组合物，其中每一个具有一个或多个光学活性部位的取代基独立地为具有一个或多个光学活性部位的含有4至20个碳原子的支链烷基，或具有一个或多个光学活性部位的含有5至20个碳原子的脂环族烷基。
<8>根据<7>所述的着色组合物，其中所述支链烷基是1-甲基丙基、1-甲基丁基、1-甲基庚基、1-甲基己基、1-甲基辛基、1-甲基癸基、1-乙基丁基、1-乙基庚基、1-乙基己基、1-乙基辛基、1-乙基癸基、2-甲基丁基、2-甲基庚基、2-甲基己基、2-甲基辛基、2-甲基癸基、3-甲基庚基、3-甲基己基、3-甲基辛基、3-甲基癸基、2-乙基庚基、2-乙基己基、2-乙基辛基、2-乙基癸基、3-乙基己基、3-乙基辛基、3-乙基癸基、4-乙基辛基、4-乙基癸基、1-甲氧基丙基、2-甲氧基庚基、2-乙氧基己基、2-(2，4，4-三甲基庚基)-4，6，8-三甲基壬基或1-甲基-2-(取代的酰氨基)-乙基。
<9>根据<7>所述的着色组合物，其中所述脂环族烷基是2-甲基环戊基、2-甲基环己基、2-甲基环庚基、3-甲基环戊基、3-甲基环己基、3-甲基环庚基、2-乙基环戊基、2-乙基环己基、2-乙基环庚基、3-乙基环戊基、3-乙基环己基、3-乙基环庚基、2-丙基环戊基、2-丙基环己基、2-丙基环庚基、3-丙基环戊基、3-丙基环己基、3-丙基环庚基、2-甲氧基环戊基或2-甲氧基环己基。
<10>根据<1>至<9>中任一项所述的着色组合物，其中所述着色组合物在20℃具有0.01mPa·s至10mPa·s的粘度。
<11>根据<1>至<10>中任一项所述的着色组合物，其中所述染料(A)包含选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组的两种以上的立体异构体的混合物。
<12>根据<1>至<11>中任一项所述的着色组合物，其中相对于所述着色组合物的总质量，所述染料(A)的含量为10质量％以上。
<13>根据<1>至<12>中任一项所述的着色组合物，其中所述染料(A)作为整体不表现出光学活性。
<14>根据<1>至<13>中任一项所述的着色组合物，其中所述非极性溶剂是具有6至30个碳原子的脂族烃溶剂。
<15>根据<1>至<14>中任一项所述的着色组合物，所述着色组合物用于通过电润湿或通过电泳运行的显示装置的图像显示材料。
<16>一种图像显示结构，所述图像显示结构包括：
疏水聚合物层，所述疏水聚合物层具有疏水表面；
油层，所述油层被布置为与所述疏水表面接触并且使用<1>至<15>中任一项所述的着色组合物形成；以及
亲水液体层，所述亲水液体层被布置为与所述油层接触。
具有图像显示结构的显示装置的实例是具有下列构造的装置。
具体地，电润湿显示装置包括显示单元，所述显示单元包括：
第一基板，其至少一个表面的至少一部分是导电的；
第二基板，其被设置为面向第一基板的导电表面；
疏水绝缘膜，其被设置在第一基板的在设置导电表面的一侧的面的至少一部分上；
<1>至<15>中任一项所述的着色组合物，其被设置在疏水绝缘膜和第二基板之间，以使得着色组合物可以在疏水绝缘膜上移动；
以及导电亲水液体，其被设置在疏水绝缘膜和第二基板之间，以使得导电亲水液体与着色组合物接触，
其中通过在亲水液体和第一基板的导电表面之间施加电压，以改变着色组合物和亲水液体之间界面的形状，从而形成图像。
在本发明中，采用这样的染料：所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，并且是立体异构体的混合物。换句话说，在染料中，在染料结构中包含的取代基包含光学活性部位，并且染料是立体异构体的混合物。混合物形式的染料立体异构体在非极性溶剂中具有提高的溶解度。我们推测，与染料分子的光学活性部位有关的立体异构体彼此空间缠绕，并且空间缠绕使染料的疏水基团的表观尺寸增加为大体积的，从而提高了在非极性溶剂中的溶解度，或者防止每种立体异构体的结晶。如在本文中所使用的术语“光学活性部位”具有与“光学活性中心”相同的含义，并且可以与其交互使用。可以使用选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组的一种的立体异构体的混合物，或者备选地，选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组的两种以上的立体异构体的混合物。
具体地，优选的是，染料在其一个分子中具有多个光学活性部分(光学活性部位)。此外，在染料的一个分子中存在三个以上光学活性部分(光学活性部位)提供了在提高在非极性溶剂中的溶解度方面更强的效果。
在染料中包含的并且具有光学活性部位的取代基更优选为具有6至30个碳原子的(支链或脂环族)烷基。
在本发明中，优选的是，染料不包含可解离基团(如果需要，除NH外)如-SO3H、-PO3H2、-CO2H或-OH。
根据本发明，可以提供着色组合物和图像显示结构，其每一个含有在非极性溶剂中尤其是烃溶剂中具有良好溶解度的染料，并且其每一个非常适用于图像显示器，尤其是借助通过电润湿或电泳运行的显示装置的图像显示(例如，在图像显示时所需的开关性能(光学快门性能))。
附图简述
图1是显示处于断电状态的根据本发明的实施方案的电润湿显示装置的示意性横截面图。
图2是显示处于通电状态的根据本发明的实施方案的电润湿显示装置的示意性横截面图。
实施方案描述
在下文中，详细描述本发明的着色组合物和使用着色组合物的图像显示结构。
着色组合物
本发明的着色组合物被配置为包含(A)染料和(B)非极性溶剂，所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，并且所述染料是立体异构体的混合物。染料在下文中有时被称为“染料A”，所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，并且所述染料是立体异构体的混合物。
此外，如果需要，本发明的着色组合物还可以包含其他组分，如除上述染料外的染料、极性溶剂、和/或添加剂如紫外吸收剂。着色组合物可以包含选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组的至少一种(如一种或两种或三种)的立体异构体的混合物。在其中着色组合物包含选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组的两种以上的立体异构体的混合物的情况下，下面提供的染料A的细节应适用于处于光学异构体的混合物的状态下的两种以上染料中的每一种。
次甲基染料和甲亚胺染料从过去以来是广泛已知的。然而，这些常规染料在非极性溶剂中具有低溶解度，并且一般还被用作用于含有非极性溶剂的液体组合物的着色剂。此外，尽管已经提出了使用蒽醌染料用于借助通过电润湿运行的显示装置的图像显示，但是蒽醌染料在非极性溶剂中具有低溶解度，使得需要进一步提高在非极性溶剂中的溶解度。
在本发明中，使用具有选自由下列各项组成的组的特定结构的至少一种染料作为用于含有非极性溶剂的着色组合物的着色剂：作为立体异构体的混合物的次甲基染料、作为立体异构体的混合物的蒽醌染料以及作为立体异构体的混合物的甲亚胺染料。作为结果，在其中形成含有非极性溶剂的着色组合物的情况下，着色组合物中的染料几乎不沉淀，并且维持良好的溶解度。所述着色组合物的使用实现了优异的图像显示(尤其是借助通过电润湿或电泳运行的显示装置的图像显示)以及尤其是在图像显示时优异的开关性能(光学快门性能)，并且实现了具有优异色相的生动图像的显示。染料(染料A)
本发明的着色组合物包含染料，所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，并且所述染料是立体异构体的混合物。
这种染料在非极性溶剂中具有优异的溶解度，并且因此非常适合作为用于显示器尤其是通过电润湿运行的显示装置或通过电泳运行的显示器的染料。
立体异构体意指这样的分子：所述分子属于相同结构的异构体，并且所述分子在三维空间中无论以何种方式移动或旋转都不重叠。用于本发明的染料在其分子中包含一个或多个光学活性部位，优选包含多个光学活性部位，并且更优选包含三个以上光学活性部位。
当分子的化学结构中同一个碳原子上全部四个取代基各不相同时，可以确定在分子中存在光学活性部位。
此外，通过制备具有目标光学活性部位的染料化合物的溶液并且测定溶液的旋光性，可以容易地评价染料是否是立体异构体的混合物。如果溶液不表现旋光性(即旋光角为0°)，则判断染料化合物为立体异构体的混合物。
根据本发明的染料优选在25℃和0.1MPa在正己烷中具有1质量％以上的溶解度。在正己烷中具有1质量％以上的溶解度的染料可以用于显示器，尤其是通过电润湿运行的图像显示装置或通过电泳运行的显示器。
根据本发明的染料的骨架选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组。
在下文中详细描述染料的骨架。
次甲基染料
根据本发明的次甲基染料可以是具有次甲基结构并且在其分子中具有一个或多个光学活性部位的任何染料。
具有次甲基结构的染料优选为具有下列结构中的任何一种的染料化合物。
通过提供有取代基如含有如以下所述的光学活性碳原子的烷基，可以使次甲基染料具有含有光学活性部位的立体异构体。根据本发明的次甲基染料是立体异构体的混合物。
在下列结构中，R1和R2各自独立地表示氢原子、具有1至30个碳原子的直链或支链烷基、或包含氮原子并且同与其相邻的苯环一起形成的环结构(即，由R1或R2、与R1和R2相邻的氮原子、和与氮原子相邻的苯环形成的稠合环结构)。R3和R4各自独立地表示氢原子或单价取代基。
单价取代基的实例包括烷基、芳基和杂芳基。
此外，可以考虑以下所述的优选分子量范围自由选择n。
次甲基染料的分子量可以为200至1,500。200以上的次甲基染料的分子量使在非极性溶剂中的溶解度提高，并且1,500以下的次甲基染料的分子量提供高吸收，并且保证在图像显示时的响应性(responsiveness)。
蒽醌染料
根据本发明的蒽醌染料可以是具有下列蒽醌结构并且在其分子中具有一个或多个光学活性部位的任何染料。
通过提供有取代基，例如以下描述的具有光学活性碳原子的烷基，可以使蒽醌染料具有包含光学活性部位的立体异构体。根据本发明的蒽醌染料是立体异构体的混合物。
优选的蒽醌染料的实例包括由下列式(5)表示的那些。
在式(5)中，R1、R4、R5和R8各自独立地表示氢原子、NR11R12、烷硫基、芳基硫基、烷氧基、芳氧基、芳基、杂环基或卤素原子，R2、R3、R6和R7各自独立地表示氢原子、烷基、烷氧基羰基或卤素原子。R11和R12各自独立地表示氢原子、烷基、芳基或杂环基，条件是R11和R12不同时表示氢原子。
由式(5)表示的染料优选包含具有4个以上碳原子的烷基，但是没有特别地限定，只要染料在其分子中具有至少一个光学活性部位即可。其具体实例包括在WO2008/142086中公开的那些。
蒽醌染料的分子量可以在200至1,500的范围内。200以上的蒽醌染料的分子量使在非极性溶剂中的溶解度提高，并且1,500以下的蒽醌染料的分子量提供高吸收，并且保证在图像显示时的响应性。
使用在Yutaka Hosoda，Shin-Senryo Kagaku(New Dye Chemistry(新型染料化学))(Gihodo Shuppan Co.，Ltd.，1973年12月21日)和A.V.Ivashchenko，Dichroic Dyesfor Liquid Crystal Displays(用于液晶显示器的二向色性染料)(CRC出版社，1994年)中公开的方法，可以进行蒽醌染料的合成。
甲亚胺染料
根据本发明的甲亚胺染料可以是具有甲亚胺结构并且在其分子中具有一个或多个光学活性部位的任何染料。
具有甲亚胺结构的染料优选为具有下列结构中的任何一种的染料化合物。
通过提供有具有例如以下描述的具有光学活性碳原子的烷基的取代基，可以使甲亚胺染料具有包含光学活性部位的立体异构体。根据本发明的甲亚胺染料是立体异构体的混合物。
在下列结构中，R1和R2各自独立地表示氢原子、具有1至30个碳原子的直链或支链烷基、或包含氮原子并且同与其相邻的苯环一起形成的环结构(即，由R1或R2、与R1和R2相邻的氮原子、和与氮原子相邻的苯环形成的稠合环结构)。R3和R4各自独立地表示氢原子或单价取代基。
单价取代基的实例包括烷基、芳基和杂芳基。
此外，可以考虑以下所述的优选分子量范围自由选择n。
甲亚胺染料的分子量优选为200至1，500。200以上的甲亚胺染料的分子量使在非极性溶剂中的溶解度提高，并且1，500以下的甲亚胺染料的分子量提供高吸收，并且保证在图像显示时的响应性。
根据本发明的次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料中的每一种具有在其染料母核上取代的含有光学活性部位的取代基。
在下文中，描述取代基。根据本发明的染料具有光学活性部位。通过将具有一个或多个光学活性部位的支链或脂环族烷基作为取代基引入至染料母核中，可以将光学活性部位引入至染料中。因此，根据本发明的染料具有含有一个或多个光学活性部位的取代基，并且可以具有两个以上各自含有一个或多个光学活性部位的取代基。
从使用染料形成的着色组合物的在非极性溶剂中的溶解度和粘度的角度来看，优选的是，染料作为整体包含两个以上光学活性部位，更优选三个以上光学活性部位。
在其分子中包含两个以上光学活性部位的染料可以包含，例如两个以上各自具有一个光学活性部位的取代基、或具有两个以上光学活性部位的一个取代基。
具有光学活性部位的取代基可以是，例如具有4至20个碳原子并且具有光学活性部位的支链烷基、或具有5至20个碳原子并且具有光学活性部位的脂环族烷基。
具有光学活性部位的支链烷基的具体实例包括各自具有一个光学活性部位的取代基，如1-甲基丙基(异丁基)、1-甲基丁基、1-甲基庚基、1-甲基己基、1-甲基辛基、1-甲基癸基、1-乙基丁基、1-乙基庚基、1-乙基己基、1-乙基辛基、1-乙基癸基、2-甲基丁基、2-甲基庚基、2-甲基己基、2-甲基辛基、2-甲基癸基、3-甲基庚基、3-甲基己基、3-甲基辛基、3-甲基癸基、2-乙基庚基、2-乙基己基、2-乙基辛基、2-乙基癸基、3-乙基己基、3-乙基辛基、3-乙基癸基、4-乙基辛基、4-乙基癸基、1-甲氧基丙基、2-甲氧基庚基、和2-乙氧基己基。这些基团本身可以具有，这些支链烷基中的任何一种或具有除这些支链烷基的结构外的结构的取代基，作为取代基。
具有光学活性部位的支链烷基的其他实例包括在以下所示的示例性化合物D2-2中包含的2-(2，4，4-三甲基庚基)-4，6，8-三甲基壬基，其具有多个光学活性部位，以及在例如以下所示示例性化合物D8-1中包含的1-甲基-2-(取代的酰氨基)乙基。
具有光学活性部位的脂环族烷基的实例包括2-甲基环戊基、2-甲基环己基、2-甲基环庚基、3-甲基环戊基、3-甲基环己基、3-甲基环庚基、2-乙基环戊基、2-乙基环己基、2-乙基环庚基、3-乙基环戊基、3-乙基环己基、3-乙基环庚基、2-丙基环戊基、2-丙基环己基、2-丙基环庚基、3-丙基环戊基、3-丙基环己基、3-丙基环庚基、2-甲氧基环戊基和2-甲氧基环己基。
具有光学活性部位的脂环族烷基的另一个优选实例是在以下所示示例性化合物D2-3中包含的含氮环状基团。
应该指出的是，本发明中的具有光学活性部位的取代基的范围不限于以上列出的实例。
具有光学活性部位的取代基与染料结构直接或通过连接基团连接，从而形成染料。
具有含有如上所述的光学活性部位的取代基的根据本发明的染料，具有立体异构体，并且是立体异构体的混合物。因为染料是立体异构体的混合物，染料在非极性溶剂中具有增加的溶解度。
根据本发明的染料具有含有光学活性部位的取代基，并且还可以具有不含有光学活性部位的取代基。
不具有光学活性部位的取代基可以是不具有光学活性部位的任何取代基，并且优选为烷基、芳基、烷氧基、氰基、芳族基、-NR11R12(R11和R12各自独立地表示氢原子、烷基、芳基等，条件是R11和R12不同时表示氢原子)、-COOR13(R13表示烷基、芳基等)、或-CONHR14(R14表示烷基、芳基等)。
根据本发明的染料包含一个或多个各自具有光学活性部位的取代基，如上述那些。
在根据本发明的染料中，具有光学活性部位的取代基和不具有光学活性部位的取代基的总数优选为两个以上。在这种情况下，根据本发明的染料可以包含两个以上各自具有光学活性部位的取代基，或者包含一个或多个各自具有光学活性部位的取代基和一个或多个不具有光学活性部位的取代基。
具有光学活性部位的取代基和不具有光学活性部位的取代基中的每一种优选具有6至30个碳原子，并且更优选具有7至20个碳原子。在其中染料具有一个取代基的情况下，取代基具有光学活性部位，并且优选为具有6至30个碳原子的烷基。在其中染料具有一个或多个各自具有光学活性部位的取代基和一个或多个不具有光学活性部位的取代基的情况下，优选的是，选自由一个或多个各自具有光学活性部位的取代基和一个或多个不具有光学活性部位的取代基组成的组的至少一种为具有6至30个碳原子的烷基。在其中染料具有多个取代基的情况下，更优选染料具有两个以上各自具有6至30个碳原子的烷基，再更优选三个以上各自具有6至30个碳原子的烷基。特别优选的是，染料具有三个以上烷基，其每一个都具有光学活性部位并且其每一个都具有6至30个碳原子(更优选7至20个碳原子)。
以下示出根据本发明的次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料的具体实例。然而，本发明不被具体实例限制。
在以下所示的结构中，“Me”表示甲基。
根据本发明的次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料中的每一种在非极性溶剂尤其是烃溶剂中具有高溶解度，并且优选在25℃和0.1MPa在正己烷中具有1质量％以上的溶解度。在正己烷中1质量％以上的溶解度表示，染料可以应用至用于制造通过电润湿运行的显示器或通过电泳运行的显示器的材料(例如，光学快门、滤色器)。
在下文中，染料在25℃和0.1MPa在正己烷中的溶解度有时被简称为“溶解度”。
在根据本发明的染料用于图像显示材料的情况中，所述图像显示材料用于制造通过电润湿运行的显示器或用于制造通过电泳运行的显示器(例如，用于显示部件，如图像显示结构，如(i)用于切换像素的开关状态(图像显示/非显示状态)的光学快门或(ii)通过电泳运行的显示装置的色彩显示层(滤色器))，染料的溶解度优选为3质量％以上，并且更优选5质量％以上。尽管较高的溶解度是更优选的，染料的溶解度通常为约80质量％以下。
通过如在日本专利号2707371、JP-A号5-45789、2009-263517和3-72340中描述的那些方法，可以合成作为立体异构体的混合物的根据本发明的次甲基染料。通过如在Yutaka Hosoda，Shin Senryou Kagaku(New Dye Chemistry(新型染料化学))，Gihoudou，12月21日，(1973)和A.V.Ivashchenko，Dichroic Dyes for Liquid Crystal Displays(用于液晶显示器的二向色性染料)，CRC出版社，(1994)中描述的那些方法，可以合成作为立体异构体的混合物的根据本发明的蒽醌染料。通过如在Journal of American ChemicalSociety(美国化学学会期刊)，(1957)，第79卷，第583页和JP-A号9-100417、2011-116898、2011-12231、2010-260941和2007-262165中描述的那些方法，可以合成作为其立体异构体的混合物的根据本发明的甲亚胺染料。
在一个实施方案中，本发明的着色组合物仅包含选自由根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料组成的组的一种染料。在另一个实施方案中，本发明的着色组合物包含两种以上染料，其每一种选自由根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料组成的组。在其中着色组合物包含两种以上染料(其每一种选自由根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料组成的组)的情况下，本发明的着色组合物可以包含两种以上根据本发明的次甲基染料、两种以上根据本发明的蒽醌染料、或两种以上根据本发明的甲亚胺染料，或者备选地，包含(i)根据本发明的次甲基染料和根据本发明的蒽醌染料、(ii)根据本发明的次甲基染料和根据本发明的甲亚胺染料、(iii)根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料、或(iv)根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料。当着色组合物包含多种染料时，可以自由设定它们之间的比例。
对根据本发明的着色组合物中的根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料中的每一种的含量没有特别地限定，并且可以根据用途将着色组合物中的染料中的每一种的浓度设定为任何浓度。
对着色组合物中的根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料的总含量没有特别地限定，并且可以根据用途将着色组合物中的总含量(以浓度计)设定为任何浓度。从色相的观点来看，相对于着色组合物的总质量，着色组合物中的根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料的总含量优选为10质量％以上。从色相和色彩密度的角度来看，着色组合物中的根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料的总浓度优选较高。更具体地，由于相似的原因，相对于着色组合物的总质量，着色组合物中的根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料的总含量优选为15质量％以上，更优选20质量％以上，并且再更优选25质量％以上。考虑到实现较低的粘度，着色组合物中的根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料的总含量优选为25质量％至80质量％。
在其中使用选自由根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料组成的组的染料作为用于通过电润湿运行的显示器的染料的情况下，可以以稀释状态使用染料，在所述稀释状态中，根据所需的εC值(ε表示着色组合物的吸光系数)用非极性溶剂将染料稀释为通常0.2质量％以上的浓度。
在本发明中，选自由根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料组成的组的一种染料或多种染料可以是仅在本发明的着色组合物中包含的染料。备选地，本发明的着色组合物可以包含除根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料外的染料，以便得到预期的色相。例如，可以将根据本发明的染料与具有和根据本发明的染料的结构不同的结构混合，以形成黑色组合物。
其它染料
在本发明的着色组合物中任选地包含的除根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料外的染料可以自由地选自在非极性溶剂中具有足够的溶解度或分散度的染料，只要不损害本发明的效果即可。
在本发明的着色组合物用于电润湿显示器的情况中，在本发明的着色组合物中任选地包含的除根据本发明的次甲基染料、根据本发明的蒽醌染料和根据本发明的甲亚胺染料外的染料可以自由地选自在非极性溶剂如脂族烃溶剂中溶解的染料。其具体实例包括油蓝N(烷基胺取代的蒽醌)、溶剂绿、苏丹红和苏丹黑。
非极性溶剂
本发明的着色组合物包含至少一种非极性溶剂。在这里，非极性溶剂意指具有低介电常数的溶剂(通常所说的无极性溶剂)。
如在本发明中所采用的非极性溶剂是溶解上述染料的溶剂，并且其具体实例包括脂族烃溶剂(优选具有6至30个碳原子)如正己烷、正癸烷、正十二烷、正十四烷和正十六烷。
本发明的着色组合物包含非极性溶剂，并且还可以在不损害本发明的效果的范围内包含除非极性溶剂外的溶剂。
在本发明中，相对于着色组合物中的总溶剂量，本发明的着色组合物中的非极性溶剂的含量优选为70质量％以上，更优选90质量％以上。当着色组合物中的非极性溶剂的含量为70质量％以上时，以更有利的方式维持次甲基染料、蒽醌染料或甲亚胺染料的溶解度，并且在本发明的着色组合物用于通过电润湿或电泳运行的显示装置的情况下，可以显示出优异的光学快门性能和优异的显示对比度。更优选地，本发明的着色组合物包含非极性溶剂作为唯一的溶剂组分(即，在着色组合物中包含的非极性溶剂与全部溶剂的比例为100质量％)。
其它组分
本发明的着色组合物还可以按需要包含多种添加剂，如紫外吸收剂和抗氧化剂。
对添加剂的含量没有特别地限定。通常，以相对于着色组合物的总质量的约20质量％以下的量使用添加剂。
通过将根据本发明的染料和其他任选的染料(如果需要)溶解于非极性溶剂如脂族烃溶剂(如上述那些)中，可以制备用于通过电润湿运行的显示装置的着色组合物(例如，墨)。
本发明的着色组合物优选具有10mPa·s以下的在20℃的动态粘度。更具体地，动态粘度优选为0.01mPa·s以上，更优选0.01mPa·s至8mPa·s。10mPa·s以下的着色组合物粘度非常适合在用于通过电润湿或电泳运行的显示装置的图像显示材料中使用，并且是优选的，尤其在用于采用电润湿原理的图像显示的光学快门中使用着色组合物的情况中；具体地，与具有较高粘度的组合物相比，在此类情况中，10mPa·s以下的着色组合物粘度实现了较高的响应速度并且能够在较低的电压下驱动。
在这里，动态粘度是通过使用粘度计(500型，由Toki Sangyo Co.，Ltd.制造)在20℃测量得到的值。
本发明的着色组合物优选具有较低的相对介电常数，例如2.0至10.0的相对介电常数。2.0至10.0的本发明的着色组合物的相对介电常数非常适用于应用至用于通过电润湿或电泳运行的显示装置的图像显示材料。2.0至10.0的着色组合物的相对介电常数是优选的，尤其在用于通过电润湿运行的图像显示器的光学快门中使用本发明的着色组合物的情况中，因为与具有较高相对介电常数的组合物相比，在此范围内的相对介电常数实现了较高的响应速度并且能够在较低的电压下驱动。
着色组合物的相对介电常数通过以下方式得到：将着色组合物填充至设置有透明氧化铟锡电极并且基板间隙为10μm的玻璃槽中，在20℃和40RH％使用2353型LCR测量计(由NF Corporation制造)以1kHz的测量频率测量得到的槽的电容。
图像显示结构和显示装置
因为在本发明的着色组合物中包含的染料在非极性溶剂中尤其是在烃溶剂中具有优异的溶解度，所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，并且所述染料是立体异构体的混合物，所以着色组合物可用作图像显示材料，所述图像显示材料用于显示装置如显示器，更具体地，通过电润湿运行的显示装置(例如，显示器)或通过电泳运行的显示装置(例如，显示器)。因此，本发明的着色组合物非常适用于制造在这些显示装置中进行图像显示的图像显示结构。
根据本发明的图像显示装置优选包括具有疏水表面的疏水聚合物层、使用本发明的着色组合物形成的并且被设置为与疏水表面接触的油层、以及被设置为与油层接触的亲水液体层。
例如，在WO 2005-098524中描述了电润湿原理。该原理利用了通过施加电压使布置在具有疏水表面的聚合物上的疏水油层变形的现象。疏水液体(油滴)和聚合物固体(例如，聚合物层)处于被亲水液体(例如，水)包围的状态中。在根据该原理运行的显示器中，将具有对水具有低亲合力的疏水表面的材料用作例如置于远离显示器的观察面的一侧上的基板，并且用亲水液体(例如，水)和着色油滴(疏水液体)填充基板与置于与观察面较近的一侧上的电极之间的空间，并且对其施加电压。在亲水液体与电极之间施加的电压产生电压差，并且电压差引起亲水液体与电极之间的库仑相互作用，以使得亲水液体与电极彼此吸引。这导致疏水液体变形以仅覆盖像素的底部的一部分(没有施加电压的部分)而不是像素的整个底部。优选地，具有疏水表面的聚合物层是透明的，并且从中去除疏水液体的覆盖的区域变为透明状态。当在像素的开关状态之间切换时，由观察者识别在施加最大电压的情况与不施加电压的情况之间的疏水液体形状的变化。
根据这种原理运行的显示器包括透射型电润湿显示器和反射型电润湿显示器。在透射型电润湿显示器的情况中，像素在打开状态下表现为透明的，因为覆盖基板的疏水表面的油滴移走以允许光通过亲水液体的透射。在关闭状态下，像素表现为着色的或黑色的，从而产生光学图像。反射型电润湿显示器的实例包括在其中待使用的聚合物固体具有白的颜色的显示器以及在其中反射层设置在电极下面的显示器。在反射型电润湿显示器的情况中，像素在打开状态下表现为白色的，因为覆盖基板的疏水表面的油滴移走以暴露出聚合物固体，从而允许通过亲水液体观察到聚合物固体的白的颜色。在关闭状态下，像素表现为着色的或黑色的，从而产生光学图像。
如以上所解释的，用于将油滴(疏水液体)着色的化合物需要在形成油滴的非极性溶剂中具有高溶解度。本发明的着色组合物非常适用于使用电润湿法的显示方法，在所述着色组合物中，包含选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组并且作为立体异构体的混合物的在非极性溶剂中具有优异的溶解度的染料。
更具体地，电润湿显示器优选为在其中提供至少一个具有疏水表面的聚合物层、被布置为与聚合物层的表面接触并且使用本发明的着色组合物形成的油层、和被布置为与油层接触的亲水溶液层的图像显示装置。这种显示装置的实例是图1中所示的电润湿装置。
下面通过参照图1和2描述本发明的电润湿显示装置的实施方案。
如以下所述，根据本发明的用于电润湿显示的着色组合物被设置在疏水绝缘膜和第二基板之间，并且采用其作为可以在疏水绝缘膜上移动的非导电油。在本实施方案中，采用在其中提供ITO层的玻璃基板作为具有导电性的第一基板，并且采用癸烷作为构成油的非极性溶剂，并且采用水性电解液作为亲水液体。
图1示出了处于断电状态的根据本实施方案的电润湿显示装置。
如在图1中所示，根据本实施方案的电润湿显示装置100包括导电基板(第一基板)11、被设置为面向基板11的导电基板12(第二基板)、设置在基板11上的疏水绝缘膜20、填充至位于疏水绝缘膜20和基板12之间并且由硅氧烷橡胶壁22a和硅氧烷橡胶22b限定的空间中的亲水液体14和油16。位于疏水绝缘膜20和基板12之间并且由硅氧烷橡胶壁22a和硅氧烷橡胶22b限定的空间充当通过油16的移动显示图像的显示区域(显示单元)。
从过去以来，关于电润湿技术已经进行了各种研究，并且存在这样的倾向：在构成油相的非极性溶剂中包含染料作为着色剂降低了在图像显示时的响应性，而且当维持电压施加状态时还使回流(back flow)劣化。当出于提高图像显示的质量的目的而增加染料浓度时，这种倾向更明显。已经研究了各种溶剂如烃溶剂如癸烷作为将要在油相中采用的溶剂。在这里，回流是指这样的现象，其中当维持在电压施加状态下时，一度通过收缩而减小的油的面积随着时间而增加。
在根据本实施方案的电润湿显示装置100中，基板11包括基底材料11a和导电膜11b，所述导电膜11b具有导电性并且被设置在基底材料11a上，并且基板11被配置为使得基板的全部一个面具有导电性。基板12被设置在面向基板11的位置。与基板11类似，基板12包括基底材料12a和导电膜12b，所述导电膜12b被设置在基底材料12a上并且具有导电性，并且基板12被配置为使得基板的全部一个表面具有导电性。在这里，“导电性”是指低于106Ω·cm的比电阻率。
在本实施方案中，基板11和基板12中的每一个均由透明玻璃基板和设置在透明玻璃基板上的透明氧化铟锡(ITO)膜构成。
根据装置的显示模式，基底材料11a和基底材料12a中的每一个可以由透明材料或非透明材料独立地形成。从显示图像的观点来看，优选的是，选自由基底材料11a和基底材料12a组成的组的至少一个具有光学透明性。具体地，优选的是，基底材料11a和基底材料12a中的至少一个在从380nm至770nm的整个波长区内具有80％以上(更优选90％以上)的透射率。
用于基底材料11a和基底材料12a的材料的实例包括玻璃基板(如无碱玻璃基板、钠玻璃基板、PYREX(注册商标)玻璃基板、石英玻璃基板等)、塑料基板(如聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)基板、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)基板、聚碳酸酯(PC)基板、聚酰亚胺(PI)基板等)、金属基板如铝基板和不锈钢基板、以及半导体基板如硅基板。具体地，从光学透射率的观点来看，玻璃基板和塑料基板是优选的。
基底材料可以是在其上设置薄膜晶体管(TFT)的TFT基板。在这种情况下，优选的是，导电膜连接至TFT(更具体地，导电膜是连接至TFT的像素电极)。使用这种构造，可以将电压独立地施加至每个像素，并且如在配备有TFT的已知液晶显示装置的情况下，整个图像显示装置的有源驱动(active driving)成为可能。
在TFT基板上的TFT、线、储能电容器等的排布方式可以是已知的排布方式，并且可以参考JP-A号2009-86668中公开的排布方式。
取决于装置的显示模式，导电膜11b和导电膜12b中的每一个可以独立地为透明膜或非透明膜。导电膜是指具有导电性的膜，并且在上下文中，导电性是指允许施加电压的导电性，并且是指使得提供500Ω/sq以下(优选70Ω/sq以下，更优选60Ω/sq以下，并且再更优选50Ω/sq以下)的表面电阻的性质。
导电膜可以是非透明金属膜如铜膜、或透明膜。从通过具有光学透明性的导电膜显示图像的观点来看，导电膜优选为透明导电膜。透明导电膜优选在从380nm至770nm的整个波长区内具有80％以上(更优选90％以上)的透明性。透明导电膜的实例是包含选自由氧化铟锡(ITO)、氧化铟锌(IZO)、氧化锡、氧化铟、氧化锆、氧化锌、氧化镉和氧化镁组成的组的至少一种的膜。具体地，从光学透明性和导电性的观点来看，透明导电膜优选为包含氧化铟锡(ITO)的膜。
从降低电阻的观点来看，在含ITO膜中包含的氧化锡的量优选为在5至15质量％的范围内，并且更优选在8至12质量％的范围内。
对导电膜的比电阻率没有特别地限定，并且可以将其设定为，例如1.0×10-3Ω·cm以下。
在装置构造的优选实例中，提供充当显示像素的多个显示单元，并且将共同(同一)电势施加至每个显示单元的基板12的导电膜12b，但是将电势独立地施加至显示单元(显示像素)的基板11的导电膜11b，从而将独立的电压施加至每个显示单元(像素)。对于这种示例性构造来说，可以参考已知的液晶显示装置的构造。
在本实施方案中，与基板11相似，基板12还具有导电性。然而，基板12可以是不设置导电膜并且不具有导电性的基板，在这种情况下，可以在导电膜11b和亲水液体14之间施加电压。在这种情况下，对基板12的结构没有特别地限定，并且基板12的材料的实例包括上述用于基底材料12a的材料的实例。
疏水绝缘膜20被设置在基板11的导电膜11b的全部一个表面上，并且至少与油16接触。当不施加电压(无图像显示阶段)时，疏水绝缘膜处于在其中疏水绝缘膜主要与油接触的状态。当施加电压(图像显示阶段)时，油在疏水绝缘膜的表面上移动，并且疏水绝缘膜的油从其中消失的区域进入与亲水液体接触的状态。
“疏水”是指提供60°以上的与水的接触角的性质，并且优选是指提供70°以上(更优选80°以上)的与水的接触角的性质。
可以使用日本工业标准(Japanese Industrial Standards，JIS)R3257中定义的“玻璃基板的润湿性的测试方法(Testing method of wettability of glasssubstrate)”中的“6.静态液滴法(static droplet method)”中描述的方法测量接触角。具体地，使用接触角测量仪器(由Kyowa Interface Science Co.，Ltd.制造的接触角测量计CA-A)测量接触角；具体地，形成20个等级的规模的水滴，将水滴从针的顶端排出并且与疏水绝缘膜接触，从而将水滴转移至疏水绝缘膜上，并且在使水滴静置10秒后通过接触角测量计的观察孔观察水滴的形态以得到接触角θ(25℃)。
在疏水绝缘膜的语境中，“绝缘”是指表现出107Ω·cm以上的比电阻率的性质，并且优选是指表现出108Ω·cm以上(更优选109Ω·cm以上)的比电阻率的性质。
疏水绝缘膜可以是表现出对油16的亲合力并且表现出对亲水液体14的较低亲合力的绝缘膜。然而，从抑制归因于由反复施加电压导致的油的反复移动的膜劣化的观点来看，疏水绝缘膜优选为具有来自多官能化合物的交联结构的膜。具体地，疏水绝缘膜优选为具有来自具有两个以上可聚合基团的多官能化合物的交联结构的膜。交联结构优选通过将至少一种多官能化合物(并且，如果需要，与其他单体一起)聚合而形成。
在本实施方案中，疏水绝缘膜优选由通过将5元环全氟二烯共聚合得到的共聚物形成。
多官能化合物是在其分子中具有两个以上可聚合基团的化合物。可聚合基团的实例包括可自由基聚合基团、可阳离子聚合基团、可缩聚基团等，其中(甲基)丙烯酰基、烯丙基、烷氧基硅烷基、α-氟代丙烯酰基、环氧基、由-C(O)OCH＝CH2表示的基团等是优选的。在多官能化合物中包含的两个以上可聚合基团可以是彼此相同的或彼此不同的。
为了形成交联结构，可以单独使用多官能化合物，或者可以使用其两种以上的组合。
多官能化合物可以是已知多官能可聚合化合物，其可以是可自由基聚合化合物、可阳离子聚合化合物、可缩聚化合物等。多官能化合物可以是，例如多官能丙烯酸酯，其实例包括：乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、二甘醇二(甲基)丙烯酸酯、聚乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，6-己二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化1，6-己二醇二丙烯酸酯、新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二(甲基)丙烯酸酯、三丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、1，4-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、1，9-壬二醇二丙烯酸酯、四甘醇二丙烯酸酯、2-正丁基-2-乙基-1，3-丙二醇二丙烯酸酯、二羟甲基三环癸烷二丙烯酸酯、羟基新戊酸新戊二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二(甲基)丙烯酸酯、乙氧基化双酚-A二(甲基)丙烯酸酯、丙氧基化双酚A二(甲基)丙烯酸酯、环己烷二甲醇二(甲基)丙烯酸酯、二羟甲基二环戊烷二丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、丙氧基化三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、四羟甲基丙烷三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷三丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、己内酯改性的三羟甲基丙烷三丙烯酸酯、乙氧基化异氰脲酸三丙烯酸酯、三(2-羟乙基异氰脲酸酯)三丙烯酸酯、丙氧基化甘油三丙烯酸酯、四羟甲基甲烷四丙烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、二-三羟甲基丙烷四丙烯酸酯、乙氧基化季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、新戊二醇低聚丙烯酸酯、1，4-丁二醇低聚丙烯酸酯、1，6-己二醇低聚丙烯酸酯、三羟甲基丙烷低聚丙烯酸酯、季戊四醇低聚丙烯酸酯、聚氨酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯等。
多官能化合物的实例还包括多官能可聚合化合物，其来自JP-A号2008-181067的第[0031]段至第[0035]段、JP-A号2008-139378的第[0149]段至第[0155段]、JP-A号2010-134137的第[0142]段至第[0146]段等中公开的已知的可聚合化合物。
多官能化合物优选在其分子中具有三个以上(更优选四个以上，并且再更优选五个以上)可聚合基团。这种结构进一步增加了膜中交联结构的密度，并且进一步抑制了在反复施加电压期间的疏水绝缘膜的劣化。
多官能化合物优选为含氟化合物，并且更优选为相对于多官能化合物的分子量氟含量比为35质量％以上(更优选40质量％以上，再更优选45质量％以上)的多官能化合物。在多官能化合物中包含氟原子(尤其是以相对于分子量的氟含量比为35质量％以上包含氟原子)进一步提高了疏水绝缘膜的疏水性。对多官能化合物的氟含量比的上限没有特别地限定，并且可以将上限设定为，例如分子量的60质量％(优选55质量％，更优选50质量％)。
含氟多官能化合物的实例包括在JP-A号2006-28280的第[0007]段至第[0032]段中公开的含氟化合物。
将要采用的用于多官能化合物的聚合的方法优选为本体聚合(masspolymerization)或溶液聚合。
用于引发聚合的方法包括使用聚合引发剂(例如，自由基聚合引发剂)的方法、用光或射线照射的方法、加入酸的方法、在加入光酸生成剂后照射光的方法以及通过加热引起脱水缩合的方法。这些聚合方法和聚合引发方法描述于，例如，Teij i Tsuruta，Koubunshi Gousei Houhou(Polymer Synthesis Method(聚合物合成方法))，修订版(TheNikkan Kogyo Shinbun Ltd.，1971)以及Takayuki Ohtsu和Masayoshi Kinoshita，Koubunshi Gousei-no Jikken-ho(Experiment Methods of Polymer Synthesis(聚合物合成的实验方法))，第124至154页(Tokyo Kagaku Dojin Co.，Ltd.，1972)中。
可以优选使用含有多官能化合物的可固化组合物制备疏水绝缘膜。可固化组合物可以包含一种多官能化合物、或两种以上多官能化合物，并且还可以包含单官能化合物。单官能化合物的实例包括已知的单官能单体。
对可固化组合物中多官能化合物的含量(在包含两种以上多官能化合物的情况下，为总含量；在下文中应同样适用)没有特别地限定。从固化性的观点来看，相对于可固化组合物的总固体含量，多官能化合物的含量优选为30质量％以上，更优选40质量％以上，并且特别优选50质量％以上。总固体含量是指除溶剂外的全部组分。
可固化组合物优选还包含至少一种溶剂。溶剂的实例包括乙酸乙酯、乙酸丁酯、丙酮、甲基乙基酮、甲基异丁基酮、环己酮、四氢呋喃、二烷、N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、苯、甲苯、乙腈、二氯甲烷、氯仿、二氯乙烷、甲醇、乙醇、1-丙醇、2-丙醇、1-丁醇、丙二醇单甲醚、丙二醇单甲醚乙酸酯、环己酮、环己醇、乳酸乙酯、乳酸甲酯、己内酰胺等。
相对于可固化组合物的总质量，可固化组合物中溶剂的含量(在包含两种以上溶剂的情况下，为总含量)优选为20至90质量％，更优选30至80质量％，并且特别优选40至80质量％。
可固化组合物优选还包含至少一种聚合引发剂。聚合引发剂优选为通过选自由热和光组成的组的至少一种的作用产生自由基的聚合引发剂。
通过热的作用引发自由基聚合的聚合引发剂的实例包括有机过氧化物、无机过氧化物、有机偶氮化合物和重氮化合物。有机过氧化物的实例包括过氧化苯甲酰、卤素取代的过氧化苯甲酰、过氧化月桂酰、过氧化乙酰、二丁基过氧化物、枯烯氢过氧化物、和丁基氢过氧化物。无机过氧化物的实例包括过氧化氢、过硫酸铵和过硫酸钾。有机偶氮化合物的实例包括2-偶氮-双-异丁腈、2-偶氮-双-丙腈和2-偶氮-双-环己烷二腈。重氮化合物的实例包括重氮氨基苯和对硝基苯重氮盐。
通过光的作用引发自由基聚合的聚合引发剂的实例包括羟基烷基苯酮类、氨基烷基苯酮类、苯乙酮类、苯偶姻类、二苯甲酮类、氧化膦类、缩酮类、蒽醌类、噻吨酮类、偶氮化合物、过氧化物、2，3-二烷基二酮化合物、二硫化合物、氟胺化合物、和芳族锍化合物。
羟基烷基苯酮类的实例包括2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙烷-1-酮、1-羟基-环己基-苯基-酮、1-[4-(2-羟基乙氧基)-苯基]-2-羟基-2-甲基-1-丙烷-1-酮、2-羟基-1-{4-[4-(2-羟基-2-甲基-丙酰基)-苄基]苯基}-2-甲基-丙烷-1-酮、1-羟基二甲基苯基酮、和1-羟基环己基苯基酮。
氨基烷基苯酮类的实例包括2-二甲基氨基-2-(4-甲基苄基)-1-(4-吗啉-4-基苯基)丁烷-1-酮和2-苄基-2-二甲基氨基-1-(4-吗啉代苯基)-丁酮-1，2-甲基-1-(4-甲基硫代苯基)-2-吗啉代丙烷-1-酮。
苯乙酮类的实例包括2，2-二乙氧基苯乙酮和对二甲基苯乙酮。
苯偶姻类的实例包括苯偶姻苯磺酸酯、苯偶姻甲苯磺酸酯、苯偶姻甲醚、苯偶姻***、和苯偶姻异丙醚。
二苯甲酮类的实例包括二苯甲酮、2，4-二氯二苯甲酮、4，4-二氯二苯甲酮、和对氯二苯甲酮。
氧化膦类的实例包括2，4，6-三甲基苯甲酰基二苯基氧化膦。
还可以与这些聚合引发剂中的任何一种组合使用敏化剂。
对聚合引发剂的含量没有特别地限定，并且相对于可固化组合物的总固体含量，其优选为0.1至15质量％，更优选0.5至10质量％，并且特别优选2至5质量％。
如果需要，可固化组合物还可以包含其他组分。其他组分的实例包括无机氧化物粒子、硅氧烷防污剂或含氟防污剂、润滑剂、聚合抑制剂、硅烷偶联剂、表面活性剂、增稠剂、和均化剂。
在其中可固化组合物包含其他组分的情况下，相对于可固化组合物的总固体含量，其含量优选为在0至30质量％、更优选0至20质量％、并且特别优选0至10质量％的范围内。
对疏水绝缘膜的厚度没有特别地限定，并且优选为50nm至10μm，并且更优选100nm至1μm。从绝缘性与驱动电压之间的平衡的观点来看，疏水绝缘膜的在此范围内的厚度是有利的。
-用于形成疏水绝缘膜的方法-
可以优选使用下列方法形成疏水绝缘膜。所述方法包括：将包含多官能化合物的可固化组合物设置在具有导电性的基板11的面上(在本实施方案中，在基板11的导电膜11b的表面上)以便形成可固化层的可固化层形成过程，以及通过形成的可固化层中的多官能化合物的聚合将可固化层固化的固化过程。例如，通过这种方法，可以形成具有交联结构的疏水绝缘膜。
在通过将可固化层设置在基板11上来形成疏水绝缘膜20的情况下，已知的涂布法或转印法可以用于将可固化层设置在基板11上。
在采用涂布法的情况下，通过将可固化组合物涂敷至基板11(优选接着进行干燥)形成可固化层。涂布法可以是已知的涂布法如旋涂法、狭缝涂布法、浸涂法、气刀涂布法、幕涂法、辊涂法、线棒涂布法、照相凹版式涂布法、或挤压涂布法。
在采用转印法的情况下，通过设置具有事先使用可固化组合物形成的可固化层的转印材料在基板11上形成可固化层，并且将转印材料的可固化层转印至基板11上。关于转印法的细节，可以参考JP-A号2008-202006的第[0094]段至第[0121]段和JP-A号2008-139378的第[0076]段至第[0090]段。
通过例如选自由用光化能量射线照射(在下文中，也被称为曝光)和加热组成的组的至少一种，可以进行可固化层的固化(多官能化合物的聚合)。
用于曝光的光化能量射线优选为，例如紫外射线(例如，g-线、h-线、i-线)、电子束或X射线。可以使用已知的曝光装置如接近法(proximity method)、镜像投影法(mirrorprojection method)或分档器法(stepper method)的装置进行曝光。可以将在曝光时的曝光量设定为例如在10mJ/cm2至2,000mJ/cm2的范围内、并且优选在50mJ/cm2至1,000mJ/cm2的范围内的曝光量。
可以使用预定的光掩模进行曝光，并且可以使用显影液如碱性溶液将曝光层显影，从而提供以希望的图案的形式图案化的疏水绝缘膜。
可以根据使用例如热板或烘箱的已知方法进行加热。可以适当地设定加热温度，并且可以将其设定为，例如在100℃至280℃的范围内的温度，并且优选在150℃至250℃的范围内的温度。还可以适当地设定加热时间，并且可以将其设定为在2分钟至120分钟的范围内的时间，并且更优选在5分钟至60分钟的范围内的时间。
在本实施方案中，亲水液体14和油16被填充至疏水绝缘膜20和基板12之间的空间。
亲水液体14和油16是彼此不混合的液体。如在图1和2中所示，亲水液体14和油16分开存在，并且以界面17A或界面17B作为它们之间的分界线。在图1和2中，界面17A表示处于断电状态下的亲水液体14和油16之间的界面，并且界面17B表示处于断电状态下的亲水液体14和油16之间的界面。
油优选具有低的相对介电常数。油的相对介电常数优选为在10.0以下的范围内，并且更优选在2.0至10.0的范围内。与在其中相对介电常数大于10.0的情况相比，当相对介电常数在此范围内时，响应速度较高并且可以在较低电压下将装置驱动(运行)。
相对介电常数是如下得到的值。将待测量的油填充至基板间隙为10μm并且配备有ITO透明电极的玻璃槽中。通过在20℃和40％相对湿度(RH)使用由NF Corporation制造的2353型LCR测量计(测量频率：1kHz)测量得到的槽的电容，得到相对介电常数。
以在20℃的动态粘度计，油的粘度优选为10mPa·s以下。粘度优选为0.01mPa·s以上，并且更优选0.01mPa·s至8mPa·s。与在其中油的粘度高于10mPa·s的情况相比，10mPa·s以下的油的粘度是优选的，因为可以实现较高的响应速度，并且可以在较低电压下将装置驱动。动态粘度是通过使用粘度计(500型，由Toki Sangyo Co.，Ltd.制造)在20℃测量得到的值。
优选的是，油基本上不与以下所述的亲水液体混合。具体地，在亲水液体中，油的溶解度(25℃)优选为0.1质量％或更低，更优选0.01质量％或更低，并且特别优选0.001质量％或更低。
本发明的电润湿显示装置的光密度(OD，图像密度)值越高，显示的图像的可识别性和鲜艳度就变得越高。因此，在最大吸收波长处的每油层厚度的根据本发明的特定染料的OD值优选为0.5/μm以上，更优选0.65/μm以上，并且再更优选1.0/μm以上。
亲水液体14是导电亲水液体。“导电”是指表现出105Ω·cm以下(优选104Ω·cm以下)的比电阻率的性质。
亲水液体包含例如电解质和水性介质。
电解质的实例包括盐如氯化钠、氯化钾、和四丁基氯化铵。亲水液体中电解质的浓度优选为0.1至10mol/L，并且更优选0.1至5mol/L。
水性介质的优选实例包括水和醇。水性介质可以包含除水外的水性溶剂。醇的实例包括乙醇、乙二醇、和甘油。
从响应性的观点来看，水性介质优选不含表面活性剂。
用于在整个亲水液体14的导电膜11b和导电膜12b之间施加电压的电源25(电压施加工具)和用于打开/关闭电压的开关26电连接至电润湿显示装置100。
在本实施方案中，通过向设置在基板12上的导电膜12b施加电压，可以在整个亲水液体14中施加电压(电势)。如以上所描述的，在本实施方案中，装置被配置为使得基板12的在与亲水液体14接触的一侧的表面具有导电性(在其中ITO膜作为导电膜存在于基底材料12a的与亲水液体14接触的一侧的构造)。然而，构造不限于此。例如，可以采用这样的构造：其中从***至亲水液体14中的电极施加电压(电势)，而不在基板12上设置导电膜12b。
接下来，描述电润湿显示装置100的运行(断电状态和通电状态)。
如在图1中所示，在断电状态下，归因于疏水绝缘膜20和油16之间的高亲合力，油16与疏水绝缘膜20的整个表面接触。当通过打开电润湿显示装置100的开关26施加电压时，亲水液体14和油16之间的界面从图1中所示的界面17A变形为图2中所示的界面17B。由于变形，疏水绝缘膜20和油16之间的接触面积减小，并且油16移动至如在图2中所示的槽的一侧。出现这种现象是因为，由于施加电压在疏水绝缘膜20的表面上产生电荷，并且电荷通过将与疏水绝缘膜20接触的油16移走而导致亲水液体14与疏水绝缘膜20接触。
当将电润湿显示装置100的开关26关闭以停止施加电压时，装置返回至图1中所示的状态。
在电润湿显示装置100中重复图1和2中所示的操作。
在以上描述中，通过参照图1和2描述电润湿显示装置的实施方案。然而，电润湿显示装置的实施方案不限于上述实施方案。
例如，尽管导电膜11b被设置在图1和2中所示的基板11中的基底材料11a的整个表面上，导电膜11b可以备选地仅被设置在基底材料11a的表面的一部分上。此外，尽管导电膜12b被设置在图1和2中所示的基板12中的基底材料12a的整个表面上，导电膜12b可以备选地仅被设置在基底材料12a的表面的一部分上。
在实施方案中，着色剂可以结合到油16中，以便将油16着色为所需的颜色(例如，黑色、红色、绿色、蓝色、青色、品红色、黄色等)，从而油16可以发挥作为通过电润湿显示装置促进图像显示的像素的功能。在这种情况下，油16发挥例如作为在像素的打开状态和关闭状态之间切换的光学快门的功能。此外，在这种情况下，电润湿显示装置可以被配置为透射型、反射型或半透射型中的任何一种。
电润湿显示装置可以在选自由第一基板和第二基板组成的组的至少一个的外侧(与面向油的一侧相反的一侧)具有UV屏蔽层。设置UV屏蔽层进一步提高了显示装置的耐光性。
UV屏蔽层可以是已知的UV屏蔽层。例如，可以使用含有UV吸收剂的UV屏蔽层(例如，UV截断膜(UV cut film))。UV屏蔽层优选吸收90％以上的波长为380nm的光。
可以使用已知的方法设置UV屏蔽层，如通过使用粘合剂将UV屏蔽层粘合至选自由第一基板和第二基板组成的组的至少一个的外侧上的粘合方法。
在电润湿显示装置中，图1中所示的作为像素的结构(位于疏水绝缘膜20和基板12之间并且被硅氧烷橡胶壁22a和硅氧烷橡胶壁22b分隔为例如栅格图案的空间(显示单元))充当显示区域，并且这种显示单元是二维布置的，从而可以实现图像显示。在这里，在例如有源矩阵型图像显示装置的情况中，导电膜11b可以是对于每个像素(每个显示单元)来说独立地图案化的膜。备选地，在例如无源矩阵型图像显示装置的情况中，导电膜11b可以是以在多个像素(多个显示单元)上延伸的长条形而图案化的膜。
通过使用具有光学透明性的基板如玻璃或塑料(例如，聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚萘二甲酸乙二醇酯)作为基板11a和基板12a，并且使用具有光学透明性的膜作为导电膜11b、导电膜12b和疏水绝缘膜20，可以将电润湿显示装置100配置为透射型显示装置。通过在透射型显示装置的像素中的显示单元的外部设置反射板，可以得到反射型显示装置。
此外，通过使用具有发挥作为反射板的功能的膜(例如，金属膜如铝膜或铝合金膜)作为导电膜11b，或者通过使用具有发挥作为反射板的功能的基板(例如，金属基板如铝基板或铝合金基板)作为基底材料11a，也可以形成反射型图像显示装置的像素。
构成电润湿显示装置100和图像显示装置的显示单元的其他构造可以选自在例如JP-A号2009-86668、10-39800、2005-517993、2004-252444、2004-287008、2005-506778、2007-531917和2009-86668中公开的已知的构造。还可以参考已知的有源矩阵或无源矩阵液晶显示装置的构造。
根据需要，除了显示单元(显示像素)之外，电润湿显示装置可以被配置为包括已知的液晶装置中采用的部件，如背光、用于调整基板间隙的间隔体(spacer)和用于密封的密封材料。在这里，可以通过下列方式将油和亲水液体设置在基板11上：例如，通过喷墨法将它们施加至由硅氧烷橡胶壁分隔的空间。
可以通过例如包括下列步骤的方法制造电润湿显示装置：
制备第一基板的基板制备过程；
在第一基板的导电表面侧上形成疏水绝缘膜的过程；
形成分隔部件(partitions)的分隔部件形成过程，所述分隔部件分隔第一基板的在其上已经形成疏水绝缘膜的一面；
将油和亲水液体施加至被分隔部件分隔的区域(例如，通过喷墨法)的施加过程；以及
通过将第二基板叠加在第一墓板的已经施加有油和亲水液体的一侧上形成单元(显示区域)的单元形成过程；
并且，如果需要，还任选地包括：
通过在单元周围的区域将第一基板和第二基板粘合而将单元密封的密封过程。可以通过使用通常用于制造液晶显示装置的密封部件来进行第一基板和第二基板之间的粘合。
在分隔部件形成过程后但是在电池形成过程前，所述方法还可以包括形成用于调整基板间隙的间隔体的间隔体形成过程。
在所述方法中描述的每个部件的细节与上述那些相同。在这里，附图中所示的基板11对应于第一基板，基板12对应于第二基板。
亲水液体层14可以被着色为所需的颜色如红色、绿色或蓝色，在这种情况中，基于由油层和亲水液体层形成的色相和单独亲水溶液相的色相，可以进行双色显示。此外，在将分别表现出所需色相(例如，R、G和B的三原色)的多个槽布置在单一像素中并且一个槽接一个槽地选择性供应电压的情况下，可以进行彩色图像显示。通过适当地选择亲水溶液层的色相和油层的色相的组合，可以形成表现出各个色相的槽。在油层16的色相是黑色的情况下，当开关SW 26处于关闭位置时，光被遮掩；然而，当开关SW 26处于打开位置时，从光源发射的光到达光输出表面11a以显示白色。以这种方式，可以实现黑色和白色显示。
与其他显示技术相比，电润湿技术在显示领域中具有多种优点，如低能量消耗和像素显示状态的快速切换(切换时间的减少，这对电影显示来说是非常重要的)。此外，因为溶解于疏水液体中的着色剂赋予像素颜色，可以将显示器中的像素设计为表现多种颜色。着色剂应该是基本上不溶于疏水液体的。此技术实现了基于红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)和黑色的颜色的透射型显示器，或基于青色(C)、品红色(M)、黄色(Y)和黑色的颜色的反射型电润湿显示器。
电极与亲水溶液之间的库仑相互作用的强度与所施加的电压成比例。因此，可以根据施加的电压在像素中表现多种灰度颜色，从而可以在显示器中产生高质量图像。
电润湿技术可以应用于滤光器、自适应透镜和芯片实验室(lab-on-a-chip)技术，以及显示器。
电泳法的原理利用了施加电场引起分散在溶剂中的带电粒子迁移的现象。电泳法在低电力消耗和不存在观察角度依赖性方面具有优点。
在通过电泳运行的显示器中，在其中将带电粒子分散在着色溶液中的分散液布置在面向彼此的两个基板之间(有助于颜色显示功能的图像显示结构，例如滤色器)。通过在基板之间施加约若干伏的电压来显示图像，以引起粒子在液相中迁移。显示器可以被配置为具有赋予颜色显示的图像显示装置(通常所说的滤色器)，并且其中，将含有分散在作为着色溶液的本发明的着色组合物中的带电粒子的分散液微胶囊化并且设置在面向彼此的两个基板之间。本发明的着色组合物非常适用于使用电泳法的显示方法，在所述着色组合物中包含这样的染料，其选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组，是立体异构体的混合物并且在非极性溶剂中具有优异的溶解度。
本发明的一些实施方案：
<1-1>一种着色组合物，所述着色组合物包含：
(A)染料，所述染料选自由次甲基染料、蒽醌染料和甲亚胺染料组成的组中的至少一种，并且所述染料是立体异构体的混合物；以及
(B)非极性溶剂。
<1-2>根据<1-1>所述的着色组合物，其中所述染料在25℃和0.1MPa在正己烷中具有1质量％以上的溶解度。
<1-3>根据<1-1>或<1-2>所述的着色组合物，其中所述立体异构体中的每一种是在其一个分子中具有三个以上光学活性部位的化合物。
<1-4>根据<1-1>至<1-3>中任一项所述的着色组合物，其中所述染料具有作为取代基的具有6至30个碳原子的烷基。
<1-5>根据<1-1>至<1-4>中任一项所述的着色组合物，所述着色组合物在20℃具有0.01mPa·s至10mPa·s的粘度。
<1-6>根据<1-1>至<1-5>中任一项所述的着色组合物，所述着色组合物用于通过电润湿或通过电泳运行的显示装置的图像显示材料。
<1-7>一种图像显示结构，所述图像显示结构包括：
疏水聚合物层，所述疏水聚合物层具有疏水表面；
油层，所述油层被布置为与所述表面接触并且使用<1-1>至<1-6>中任一项所述的着色组合物形成；以及
亲水液体层，所述亲水液体层被布置为与所述油层接触。
实施例
下面通过参照实施例更具体地描述本发明。然而，本发明不限于实施例，只要保留本发明的主旨即可。在下面描述中，“份”是基于质量的，除非另外指出，并且所采用的根据本发明的示例性化合物和染料M-1中的每一种均为立体异构体的混合物。
实施例1
将以上所示的作为示例性化合物D2-1的染料溶解于作为溶剂的正己烷中，以制备3质量％溶液，从而制备着色组合物(墨)。就其颜色、最大吸收波长(λ最大)、吸光度(abs)和吸光系数(ε)、和染料在溶剂中的溶解度(质量％)而言，评价得到的着色组合物(墨)。评价结果在表1中示出。
对于每种性能的评价方法
1.着色组合物的颜色
视觉评价着色组合物的颜色。
2.着色组合物的最大吸收波长、吸光度和吸光系数
使用可见光分光光度计(商品名：UV-1800PC，由Shimadzu Corporation制造)测量着色组合物的最大吸收波长(λ最大)和吸光度(abs)。根据朗伯-比尔定律(Lambert-Beerlaw)计算吸光系数(ε)。
3.在正己烷中的溶解度
染料在溶剂正己烷中的溶解度测定如下。
将待测量的染料溶解于在50℃加热的正己烷中，以制备饱和溶液。然后将得到的饱和溶液置于25℃和0.1MPa的环境中1小时。过滤沉淀的染料，并且测量沉淀量，根据其计算染料在25℃和0.1MPa在正己烷中的溶解度(质量％)。
实施例2、实施例3和比较例1
除了将作为染料的示例性化合物D2-1分别更换为示例性化合物D2-5、示例性化合物D2-2和下列化合物D2-101之外，以与在实施例1中着色组合物的制备中相同的方式制备实施例2、实施例3和比较例1的着色组合物。以与在实施例1中相同的方式，就其颜色、最大吸收波长和吸光系数、以及溶解度而言，评价得到的每种着色组合物。评价结果在表1中示出。
在化合物D2-101中，“Me”表示甲基并且“n-Bu”表示正丁基。
在实施例和比较例中，如果所采用的染料的溶解度为3质量％以下，则使用最大浓度(染料在所述浓度完全溶解)的染料溶液进行如在实施例1中描述的评价。
表1
Ex.：实施例；Comp.Ex.：比较例。
实施例4、实施例5和比较例2
除了将示例性化合物D2-1分别更换为示例性化合物D3-1、示例性化合物D3-2和下列化合物D3-101之外，以与在实施例1中着色组合物的制备中相同的方式制备实施例4、实施例5和比较例2的着色组合物。以与在实施例1中相同的方式评价得到的着色组合物。结果在表2中示出。
在D3-101中，“C4H9”和“C6H13”分别表示正丁基和正己基，并且“Me”表示甲基。
表2
Ex.：实施例；Comp.Ex.：比较例。
实施例6和比较例3
除了将示例性化合物D2-1分别更换为示例性化合物D4-2和下列化合物D4-101之外，以与在实施例1中着色组合物的制备中相同的方式制备实施例6和比较例3的着色组合物。以与在实施例1中相同的方式评价得到的着色组合物。结果在表3中示出。
表3
Ex.：实施例；Comp.Ex.：比较例。
实施例7、实施例8和比较例4
除了将示例性化合物D2-1分别更换为示例性化合物D6-1、示例性化合物D6-2和下列化合物D6-101之外，以与在实施例1中着色组合物的制备中相同的方式制备实施例7、实施例8和比较例4的着色组合物。以与在实施例1中相同的方式评价得到的着色组合物。结果在表4中示出。
在D6-101中，“C6H13”表示正己基，并且“n-Bu”表示正丁基。
表4
Ex.：实施例；Comp.Ex.：比较例。
实施例9、实施例10和比较例5
除了将示例性化合物D2-1分别更换为示例性化合物D8-4、示例性化合物D8-2和下列化合物D8-101之外，以与在实施例1中着色组合物的制备中相同的方式制备实施例9、实施例10和比较例5的着色组合物。以与在实施例1中相同的方式评价得到的着色组合物。结果在表5中示出。
在D8-101中，“n-Bu”表示正丁基，并且和C8H17表示正辛基。
表5
Ex.：实施例；Comp.Ex.：比较例。
实例11至13和比较例6
除了将示例性化合物D2-1分别更换为示例性化合物D9-2、D9-5、D9-6和下列化合物D9-101之外，以与在实施例1中着色组合物的制备中相同的方式制备实施例11至13和比较例6的着色组合物。以与在实施例1中相同的方式评价着色组合物。结果在表6中示出。
在D9-101中，“Me”表示甲基，“Et”表示乙基，并且“t-Bu”表示叔丁基。
表6
Ex.：实施例；Comp.Ex.：比较例。
表1至6说明，其每一种作为立体异构体的混合物的根据本发明的染料在非极性溶剂如烃溶剂中具有比比较例的染料化合物高的溶解度，并且得到的根据本发明的组合物具有高吸光系数。
使用实施例9中采用的示例性化合物D8-4，根据下列方法测量相对介电常数和粘度。
4.相对介电常数的测量
制备在正己烷中分别具有1质量％、1.5质量％和2质量％的浓度的示例性化合物D8-4的溶液，并且将其分别注射至各自具有透明氧化铟锡电极和10μm的基板间隙的玻璃槽中。在20℃和40％RH使用2353型LCR测量计(由NF Corporation制造)以1kHz的测量频率测量得到的槽的电容。同时测量正己烷的电容作为对照样品。基于外推法，使用染料溶液的由其电容计算的相对介电常数，计算染料D8-4本身的相对介电常数，并且发现染料D8-4的相对介电常数为7.8。
以相同方式得到实施例中采用的染料(示例性化合物)的相对介电常数，并且结果在表7中示出。
表7
染料化合物编号 相对介电常数
D1-1 8.8
D2-1 8.5
D2-5 8.0
D3-1 9.5
D4-2 6.5
D6-1 7.5
D8-4 7.8
D8-9 7.7
D9-3 7.6
D9-4 5.6
D9-5 6.5
D9-6 6.2
D10-1 4.2
5.动态粘度的测量
制备示例性化合物D8-4在正癸烷中的3质量％溶液，并且使用粘度计(500型，由Toki Sangyo Co.，Ltd.制造)在20℃测量染料溶液的粘度。发现染料溶液的粘度为1.3mPa·s。
以相同方式得到实施例中采用的染料(示例性化合物)的动态粘度，并且结果在表8中示出。
表8
染料化合物编号 动态粘度(mPa·s)
D1-1 1.2
D2-1 1.3
D2-5 1.2
D3-1 1.2
D4-2 1.3
D6-1 1.2
D8-4 1.3
D8-9 1.3
D9-5 1.2
D9-6 1.2
D10-1 1.3
这些结果说明，根据本发明的染料溶液具有低的相对介电常数和低的粘度，即使在高染料浓度的情况下。因此，应理解的是，根据本发明的染料溶液允许通过电润湿运行的显示器的光学快门具有高对比度和较快响应速度。
实施例14和15
黑色组合物的制备
将作为根据本发明的染料的选自由示例性化合物D8-2和染料M-1(下面示出了其结构)组成的组的染料以及其每一个均不为立体异构体的混合物的染料Y-1至Y-3、C-1和C-2溶解于正癸烷中，以得到分别具有下列组成1和2的着色组合物1和2。
以下示出除示例性化合物D8-2外的染料的结构。在染料M-1中，“C6H13”表示正烷基。此外，在下列结构中，“Me”表示甲基，“Et”表示乙基并且“t-Bu”表示叔丁基。
着色组合物1
组成1
得到的着色组合物1是黑色的。使用粘度计测量着色组合物1的动态粘度，并且发现其为7.9mPa·s。
着色组合物2
组成2
得到的着色组合物2是黑色的。使用粘度计测量着色组合物2的动态粘度，并且发现其为7.5mPa·s。
得到的着色组合物1和2中的每一种具有低粘度。与在其中使用具有较高粘度的组合物的情况相比，在用于通过电润湿运行的显示器的光学快门中使用具有低粘度的着色组合物的情况下，光学快门具有较高的响应速度并且能够在较低的电压下驱动。因此，应理解的是，本发明的着色组合物非常适用于通过电润湿运行的显示器的光学快门。
实施例16至20
<试验电池的制备>
制备在其上形成厚度为100nm的氧化铟锡(ITO)膜作为透明电极的玻璃基板(10mm×10mm)。在ITO膜的表面上，涂布厚度为600nm的含氟聚合物(商品名：CYTOP，由AsahiGlass Co.，Ltd.制造，型号CTL-809M)，从而形成含氟聚合物层作为疏水绝缘膜。随后，将从1cm×1cm尺寸的硅氧烷橡胶(厚度为50μm的密封材料；SILIUS(商品名)，由Fuso RubberCo.，Ltd.制造)的中心部分切下8mm×8mm×50μm尺寸的块后留下的相框形硅氧烷橡胶壁置于含氟聚合物层上，从而形成显示区域。将着色组合物以4μm的厚度注射至由硅氧烷橡胶壁封闭的空间中。向注射的着色组合物上以46μm的厚度进一步注射乙二醇(亲水液体)。将另一片配备有ITO膜的玻璃板进一步置于其上，以使得其ITO膜面向着色组合物和乙二醇，并且将玻璃板固定。以这种方式，制备具有图1所示结构的电润湿试验电池。
用于制备试验电池的着色组合物具有20质量％的染料浓度，并且使用表9中列出的染料中的染料以与在实施例1的着色组合物的制备中的方式相似的方式制备。
<评价>
在两个配备有ITO的玻璃基板的ITO膜(透明电极)之间施加100V的DC电压，以使得将负电压施加至在其上形成含氟聚合物层(疏水绝缘膜)的一侧上的ITO电极。在这种状态下，观察显示单元(图2中所示的显示单元30)，证实了着色组合物在含氟聚合物层的表面上在一个方向上移动，并且在被着色组合物覆盖的含氟聚合物层上的区域的面积减小。
评价着色组合物的响应性(以下所述的响应时间和面积收缩率)和当维持电压施加状态时回流现象的程度(以下所述的回流比)。评价结果在下面表9中示出。
基于根据下列方程式(1)计算的面积收缩率(％)，评价归因于施加电压的面积减小。基于根据下列方程式(2)计算的回流比(％)，评价回流现象的程度。
a)响应时间[毫秒]＝从开始施加电压直到着色组合物达到最大收缩状态所经过的时间
b)面积收缩率(％)＝(处于最大收缩状态的着色组合物的面积)/(施加电压前的着色组合物的面积)×100
...(方程式(1))
c)回流比(％)＝(当已经将电压施加状态维持5秒时的着色组合物的面积)/(处于最大收缩状态的着色组合物的面积)×100...(方程式(2))
关于OD值(图像密度)，就在其最大吸收波长的OD值而言，使用由TopconTechnohouse Corporation制造的光谱辐射计SR-3，测量并评价每种染料。
面积收缩率优选为在1％至60％的范围内，更优选在2％至50％的范围内，并且再更优选在4％至40％的范围内。响应时间优选为少于1秒，并且更优选少于200毫秒。回流比优选在100％至200％的范围内，并且更优选在100％至150％的范围内，并且再更优选在100％至130％的范围内。
表9
染料浓度：20质量％
100％的面积收缩率表示未收缩状态。
如在表9中所示，本发明的着色组合物具有优异的响应性，并且表现出受抑制的回流现象。

Claims (9)

1.一种着色组合物，所述着色组合物包含：
(A)染料，所述染料选自由次甲基染料和甲亚胺染料组成的组，并且所述染料是立体异构体的混合物；以及
(B)非极性溶剂，
其中所述次甲基染料选自由以下D1-1至D1-4、D2-1至D2-4和D3-1至D3-3组成的组：
且
其中所述甲亚胺染料选自由以下D5-1至D5-3、D6-1至D6-3、D7-1至D7-3、D8-1、D8-4、D8-5、D8-9、D9-3、D9-6、D10-1至D10-3和D11-1组成的组：
在上述各式中，“Me”表示甲基。
2.根据权利要求1所述的着色组合物，其中所述染料(A)在25℃和0.1MPa在正己烷中具有1质量％以上的溶解度。
3.根据权利要求1所述的着色组合物，其中所述着色组合物在20℃具有0.01mPa·s至10mPa·s的粘度。
4.根据权利要求1所述的着色组合物，其中所述染料(A)包含选自由所述次甲基染料和所述甲亚胺染料组成的组的两种以上的立体异构体的混合物。
5.根据权利要求1所述的着色组合物，其中相对于所述着色组合物的总质量，所述染料(A)的含量为10质量％以上。
6.根据权利要求1所述的着色组合物，其中所述染料(A)作为整体不表现出光学活性。
7.根据权利要求1所述的着色组合物，其中所述非极性溶剂是具有6至30个碳原子的脂族烃溶剂。
8.根据权利要求1所述的着色组合物，所述着色组合物用于通过电润湿或通过电泳运行的显示装置的图像显示材料。
9.一种图像显示结构，所述图像显示结构包括：
疏水聚合物层，所述疏水聚合物层具有疏水表面；
油层，所述油层被布置为与所述疏水表面接触并且使用权利要求1至8中任一项所述的着色组合物形成；以及
亲水液体层，所述亲水液体层被布置为与所述油层接触。
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