[发明专利]基于吡咯并吡咯二酮母体的染料、油墨和电润湿显示器件

说明书

本发明公开了一种基于吡咯并吡咯二酮母体的染料、油墨和电润湿显示器件，该染料化学结构通式如式(I)所示：其中，R₁选自氢、氯、苯基、C1～C8的烷基、氰基；R₂为烷基。本发明提供的染料具有良好的光稳定性和溶解性能，在电润湿显示领域具有极高的应用前景。

技术领域

本发明涉及电润湿显示器领域，尤其涉及基于吡咯并吡咯二酮母体的染料、油墨和电润湿显示器件。

背景技术

电润湿显示技术(EFD，Electrofluide display)，也称为电湿润显示技术，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、品红、黄)的叠加而成，对光的利用效率较高，对比度高。

现有的电润湿显示有机染料母体结构主要是蒽醌型(US20130241815A1)和偶氮型(US8747537B2，WO2012161098A1)有机染料，光稳定性欠佳，难以满足户外应用需求。有机颜料母体具有光稳定性好的优点，然而大多数有机颜料分子结构中缺乏改性基团，溶解度极差，难以制备成电润湿显示油墨材料。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种基于吡咯并吡咯二酮母体的染料、油墨和电润湿显示器件，该染料以吡咯并吡咯二酮结构为母体，光稳定性好，并且具有良好的溶解度，在电润湿显示领域具有较高的应用前景。

本发明所采取的技术方案是：

本发明的第一方面，提供基于吡咯并吡咯二酮母体的染料，其化学结构如式(I)所示：

其中，R₁选自氢、氯、苯基、C1～C8的烷基、氰基；

R₂为烷基。

R₁取上述基团时形成的C-Cl，C-H，C-C键能高，稳定性好，而当R₁为Br时形成的C-Br键键能低，稳定性差，易发生降解，后续不适用于电润湿显示器件中。调控R₁基团的结构可调控基于吡咯并吡咯二酮母体的染料的吸收光谱以及最大吸收波长。

根据本发明的一些实施例，所述R₂为C8～C22的烷基。相较于氢原子，R₂基团为较长的碳链结构时，其具有较强的溶剂化能力，能够赋予染料优良的脂溶性，从而使得染料在电润湿显示器中具有较高的应用前景。

根据本发明的一些实施例，所述R₂选自辛基、壬基、正葵基、十一烷基、十二烷基、十三烷基、十四烷基、十五烷基、十六烷基、十七烷基、十八烷基、十九烷基、二十烷基、二十一烷基、二十二烷基，所述R₂为直链或支链结构。

本发明的第二方面，提供上述的基于吡咯并吡咯二酮母体的染料的制备方法，包括以下步骤：

取吡咯并吡咯二酮颜料、叔丁基醇钾和叔丁基溴化铵，加入有机溶剂混合搅拌；

滴加R₂-X，在70℃～90℃反应，萃取得到所述基于吡咯并吡咯二酮母体的染料；

其中，所述吡咯并吡咯二酮颜料的结构式如式(Ⅱ)所示：