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WO2013047757A1 - 着色組成物、および画像表示構造 - Google Patents

着色組成物、および画像表示構造 Download PDF

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WO2013047757A1
WO2013047757A1 PCT/JP2012/075105 JP2012075105W WO2013047757A1 WO 2013047757 A1 WO2013047757 A1 WO 2013047757A1 JP 2012075105 W JP2012075105 W JP 2012075105W WO 2013047757 A1 WO2013047757 A1 WO 2013047757A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
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group
alkyl group
coloring composition
hydrogen atom
general formula
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2012/075105
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English (en)
French (fr)
Inventor
福重　裕一
神保　良弘
加藤　隆志
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Corp
Original Assignee
Fujifilm Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fujifilm Corp filed Critical Fujifilm Corp
Publication of WO2013047757A1 publication Critical patent/WO2013047757A1/ja
Priority to US14/218,989 priority Critical patent/US9482923B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/165—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field
    • G02F1/166—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect
    • G02F1/167—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on translational movement of particles in a fluid under the influence of an applied field characterised by the electro-optical or magneto-optical effect by electrophoresis
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • C09B23/0091—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes having only one heterocyclic ring at one end of the methine chain, e.g. hemicyamines, hemioxonol
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09B—ORGANIC DYES OR CLOSELY-RELATED COMPOUNDS FOR PRODUCING DYES, e.g. PIGMENTS; MORDANTS; LAKES
    • C09B23/00—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes
    • C09B23/02—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
    • C09B23/04—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups one >CH- group, e.g. cyanines, isocyanines, pseudocyanines
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C09B23/02—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
    • C09B23/06—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups three >CH- groups, e.g. carbocyanines
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    • C09B23/02—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups
    • C09B23/08—Methine or polymethine dyes, e.g. cyanine dyes the polymethine chain containing an odd number of >CH- or >C[alkyl]- groups more than three >CH- groups, e.g. polycarbocyanines
    • G—PHYSICS
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B1/00—Optical elements characterised by the material of which they are made; Optical coatings for optical elements
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    • G02B5/00—Optical elements other than lenses
    • G02B5/20—Filters
    • G02B5/22—Absorbing filters
    • G02B5/223—Absorbing filters containing organic substances, e.g. dyes, inks or pigments

Definitions

  • the present invention relates to a coloring composition and an image display structure.
  • a plurality of pixels filled with two phases of a hydrophilic medium and an oil-based colored ink are disposed on a substrate, and a voltage application is turned on / off for each pixel to form a hydrophilic medium / oil
  • the image display is performed by controlling the affinity of the colored ink interface and spreading / deforming the oily colored ink on the substrate. Dyes used in displays of such electrowetting methods are required to have high solubility in hydrocarbon solvents.
  • various methine dye compounds including the following compounds D-101 and D-102 are known, for example. It is also known to use water-insoluble isoxazolone methine dyes as light-sensitive materials for silver salt photography (see, for example, European Patent Application Publication No. 412379). Furthermore, it is known to use isoxazolone methine dyes or isoxalysophospholine methine dyes excellent in solubility in polar solvents as dyes for thermal transfer (for example, JP 2009-263517 A, JP JP 2009-263517 A). 2008-246908 publication).
  • the present invention is based on the principle of an image display material, in particular, a display device operating on the principle of the electrowetting method or the principle of the electrophoresis method, which comprises a methine dye having excellent solubility in nonpolar solvents, particularly hydrocarbon solvents.
  • An object of the present invention is to provide a coloring composition suitable as an image display material in a display device in operation, and an image display structure excellent in on / off property (light shutter characteristics) at the time of image display. As an issue.
  • a colored composition comprising a methine dye represented by the following general formula (1) and having a solubility in n-hexane of 1% by mass or more at 25 ° C. and 0.1 MPa, and a nonpolar solvent.
  • R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, -COOR 11 or -CONR 11 R 12 and Ar represents an aromatic ring.
  • R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
  • Each of R 11 and R 12 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring.
  • n represents an integer of 0 to 2;
  • R 1 , R 9 , R 10 and Ar do not have a dissociative group (not including NH).
  • R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, -COOR 11 or -CONR 11
  • R 12 and R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group , -NHCOR 11 , -NHCONHR 11 or -NHCOOR 11 and R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a 5-, 6- or 7-membered ring.
  • Each of R 11 and R 12 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a 5-, 6- or 7-membered ring.
  • R 1 to R 4 do not have a dissociative group (not including NH).
  • R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, -COOR 11 or -CONR 11 R 12
  • R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom
  • R 8 represents an alkyl group or an aryl group
  • R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring.
  • Each of R 11 and R 12 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a 5-, 6- or 7-membered ring.
  • R 1 and R 5 to R 8 have no dissociative group (not including NH).
  • ⁇ 5> The coloring composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 4>, wherein the relative dielectric constant of the methine dye is 2 or more and 10 or less.
  • ⁇ 6> The coloring composition according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 5>, wherein the viscosity at 20 ° C. of the coloring composition is 0.01 mPa ⁇ s or more and 10 mPa ⁇ s or less.
  • ⁇ 8> The color according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 7>, wherein the nonpolar solvent is any solvent selected from n-hexane, n-decane, dodecane, tetradecane and hexadecane.
  • the nonpolar solvent is any solvent selected from n-hexane, n-decane, dodecane, tetradecane and hexadecane.
  • Composition. ⁇ 9> The color according to any one of ⁇ 1> to ⁇ 8>, wherein the content of the nonpolar solvent is 70% by mass or more based on the total mass of the solvent contained in the coloring composition. Composition.
  • An image display structure comprising: a layer; and a hydrophilic liquid layer disposed to be in contact with the oil layer.
  • the methine dye represented by the general formula (1) in the present invention has a dissociative group (not including NH) such as -SO 3 H, -PO 3 H 2 , -CO 2 H or -OH in the molecule.
  • the pigment composition is prepared by dissolving it in a nonpolar solvent because it is a dye that is not possessed and is easily soluble in the nonpolar solvent.
  • the methine dye represented by the general formula (1) preferably has a long chain alkyl group or a branched alkyl group, and is preferably a linear or branched chain having a relatively large number of carbon atoms of 7 to 30 carbon atoms. It is more preferable to have an alkyl group.
  • the solubility in a nonpolar solvent is further excellent.
  • the SP value (solubility parameter) of the methine dye represented by the general formula (1) is close to the SP value of the nonpolar solvent used in the present invention, whereby the solubility with the nonpolar solvent is It is estimated that it improves.
  • D-101, D-102 and the like since the polar group is introduced, their SP value is largely different from the SP value of the solvent, and it is considered that the solubility is thereby reduced.
  • an image display material particularly, a color composition suitable as an image display material in a display device operating on the principle of electrowetting or a display device operating on the principle of electrophoresis, and an image display It is possible to provide an image display structure excellent in on / off properties (light shutter characteristics) of
  • the methine dye represented by the following general formula (1) of the present invention is a dye having a solubility of 1% by mass or more in n-hexane at 25 ° C. and 0.1 MPa.
  • a methine dye having a solubility of 1% by mass or more in n-hexane at 25 ° C. and 0.1 MPa and represented by the general formula (1) is a display device or the like which operates on the principle of electrowetting method, etc. Or it is useful as a pigment
  • the methine dye represented by formula (1) will be described in detail.
  • R 1 represents a hydrogen atom, an alkyl group, an aryl group, -COOR 11 or -CONR 11 R 12 and Ar represents an aromatic ring.
  • R 9 and R 10 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl group.
  • Each of R 11 and R 12 independently represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R 11 and R 12 may be bonded to each other to form a 5-, 6-, or 7-membered ring.
  • n represents an integer of 0 to 2;
  • R 1 , R 9 , R 10 and Ar do not have a dissociative group (not including NH).
  • the alkyl group represented by R 1 may have a substituent.
  • the alkyl group represented by R 1 is preferably an alkyl group having a carbon number of 1 to 30, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, and a 1-methylcyclopropyl group.
  • the aryl group represented by R 1 may have a substituent.
  • the aryl group represented by R 1 is preferably an aryl group having a carbon number of 6 to 30, and specific examples thereof include phenyl group, 4-methoxyphenyl group, 4-dibutylaminophenyl group, 4- (2-ethyl group) Examples include hexanoyl) aminophenyl group, 4-butylphenyl group, and 4-hexylphenyl group.
  • the alkyl group represented by R 11 or R 12 may have a substituent.
  • the alkyl group represented by R 11 or R 12 is preferably an alkyl group having a carbon number of 1 to 15, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an ethoxycarbonylmethyl group, a butoxycarbonylmethyl group and a normal octyl group.
  • aryl group represented by R 11 or R 12 may have a substituent.
  • the aryl group represented by R 11 or R 12 is preferably an aryl group having a carbon number of 6 to 12, and specific examples thereof include phenyl group, 4-methylphenyl group, 4-ethylphenyl group, 4-methoxy group Examples include phenyl, 4- (2-ethylhexyloxy) phenyl and 4-dodecyloxyphenyl.
  • Examples of the 5-, 6-, and 7-membered rings formed by bonding R 11 and R 12 to each other include 5-, 6-, and 7-membered rings each containing a nitrogen atom. Among these, pyrrolidine ring, piperidine ring, morpholine ring, piperazine ring, and hexamethylene imine ring are preferable. Each of these 5-, 6-, and 7-membered rings may further have a substituent.
  • the alkyl group represented by R 9 or R 10 may have a substituent.
  • the alkyl group represented by R 9 or R 10 is preferably an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group and a propyl group.
  • R 9 and R 10 preferably represent a hydrogen atom.
  • the aromatic ring represented by Ar is preferably a 5- or 6-membered aromatic ring, and specific examples thereof include a benzene ring, a naphthalene ring, a pyrrole ring, an indole ring, a pyridine ring, a quinoline ring, a pyrazine ring, and The quinoxaline ring is mentioned.
  • a benzene ring, a pyrrole ring and an indole ring are particularly preferable.
  • These aromatic rings may have an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms as a substituent.
  • R 1 , R 9 , R 10 and Ar do not have a dissociative group (not including NH).
  • the methine dye represented by General formula (1) As a preferable example of the methine dye represented by General formula (1), the methine dye represented by following General formula (2) is mentioned. Hereinafter, the methine dye represented by the general formula (2) will be described in detail.
  • R 1 has the same meaning as R 1 in the general formula (1).
  • R 2 represents a hydrogen atom, a halogen atom, an alkyl group, an alkoxy group, an aryloxy group, -NHCOR 11 , -NHCONHR 11 or -NHCOOR 11
  • R 3 and R 4 each independently represent a hydrogen atom or an alkyl Represents a group or an aryl group.
  • R 3 and R 4 may be bonded to each other to form a 5-, 6- or 7-membered ring.
  • R 11 and R 12 in R 1 and R 2 are each synonymous with R 11 and R 12 in the general formula (1).
  • R 1 to R 4 do not have a dissociative group (not including NH).
  • the halogen atom represented by R 2 is preferably a fluorine atom or a chlorine atom.
  • the alkyl group represented by R 2 is preferably an alkyl group having 1 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a normal butyl group, a tertiary butyl group, and a trifluoromethyl group. Be Of these, methyl is particularly preferred.
  • the alkoxy group represented by R 2 may have a substituent.
  • the alkoxy group represented by R 2 is preferably an alkoxy group having 1 to 20 carbon atoms, and specific examples thereof include a methoxy group and an ethoxy group.
  • the aryloxy group represented by R 2 may have a substituent.
  • the aryloxy group represented by R 2 is preferably an aryloxy group having a carbon number of 6 to 16, and specific examples thereof include a phenoxy group.
  • the alkyl group represented by R 3 or R 4 is preferably an alkyl group having 1 to 30 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, a normal butyl group and a normal group.
  • Octyl group, 2-ethylhexyl group, normal decyl group, 2-ethylhexyl group, 2-methylhexyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, normal dodecyl group, ethoxycarbonylmethyl group, ethoxycarbonylethyl group, N, N-dibutylaminocarbonylmethyl group can be mentioned.
  • the aryl group represented by R 3 or R 4 may have a substituent.
  • the aryl group represented by R 3 or R 4 is preferably an aryl group having a carbon number of 6 to 30, and specific examples thereof include phenyl group, 4-methoxyphenyl group, 4- (2-ethylhexyloxy) phenyl Groups, and 4-dodecyloxyphenyl group.
  • Examples of the 5-, 6-, or 7-membered ring formed by bonding R 3 and R 4 to each other include a 5-, 6-, and 7-membered ring containing a nitrogen atom.
  • pyrrolidine ring, piperidine ring, morpholine ring, piperazine ring and hexamethylene imine ring are preferable.
  • R 1 , R 3 and R 4 are preferably an alkyl group having 7 to 30 carbon atoms, and it is preferable that both R 3 and R 4 be an alkyl group having 7 to 30 carbon atoms. .
  • the compound represented by the general formula (2) is preferably a compound in which at least one of R 1 to R 4 is the above-mentioned preferred group, and more preferably at least two of R 1 to R 4 are the above-mentioned It is a compound which is a preferable group, more preferably a compound in which all of R 1 to R 4 are the above-mentioned preferable groups.
  • the methine pigment represented by General formula (1) the methine pigment represented by following General formula (3) is further mentioned.
  • the methine dye represented by formula (3) will be described in detail.
  • R 1 has the same meaning as R 1 in the general formula (1).
  • R 5 , R 6 and R 7 each independently represent a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group
  • R 8 represents a hydrogen atom, an alkyl group or an aryl group.
  • R 5 and R 6 may be bonded to each other to form a 5- or 6-membered ring.
  • R 11 and R 12 in R 1 is the same meaning as R 11 and R 12 in the general formula (1).
  • R 1 and R 5 to R 8 have no dissociative group (not including NH).
  • the alkyl group represented by R 5 , R 6 or R 7 is preferably an alkyl group having 1 to 8 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group and an ethyl group.
  • the aryl group represented by R 5 , R 6 or R 7 is preferably an aryl group having a carbon number of 6 to 10, and specific examples thereof include a phenyl group.
  • the alkyl group represented by R 8 may have a substituent.
  • the alkyl group represented by R 8 is preferably an alkyl group having 1 to 18 carbon atoms, and specific examples thereof include a methyl group, an ethyl group, an ethoxycarbonylmethyl group, a 2-cyanoethyl group, and 2-propionylamino.
  • Ethyl group, 2-ethylhexyl group, normal octyl group, normal decyl group, normal dodecyl group, 3,5,5-trimethylhexyl group, dimethylaminomethyl group, di (methoxycarbonylmethyl) aminopropyl group, benzyl group, and phenacyl Groups are mentioned.
  • the aryl group represented by R 8 may have a substituent.
  • the aryl group represented by R 8 is preferably an aryl group having a carbon number of 6 to 22, and specific examples thereof include a phenyl group, 2-methoxy-5-ethoxycarbonylphenyl group, 4- ⁇ di (ethoxycarbonylmethyl) And the like)) amino ⁇ carbonylphenyl group, 4-octyloxyphenyl group, 4-dodecyloxyphenyl group, and pyridyl group.
  • the amino group represented by R 8 is preferably a dialkylamino group, and specific examples thereof include dimethylamino group, diethylamino group, and pyrrolidino group.
  • the 5-membered ring formed by bonding R 5 and R 6 to each other is preferably a pyrrole ring.
  • the 6-membered ring formed by bonding R 5 and R 6 to each other is preferably a benzene ring or a pyridine ring, and a benzene ring is particularly preferable. These 5- and 6-membered rings may each have a substituent.
  • the compound represented by the general formula (3) is preferably a compound in which at least one of R 1 and R 5 to R 8 is the above-mentioned preferred group, and more preferably R 1 and R 5 to R 8 Are compounds in which at least two of the groups are the above-mentioned preferred groups, and more preferably compounds in which all of R 1 and R 5 to R 8 are the above-mentioned preferred groups.
  • a methine dye in which n in the general formula (1) is 1 or 2 is preferable, and a methine dye in which n is 1 is more preferable.
  • C 8 H 17 n indicates an n-C 8 H 17
  • C 12 H 25 n indicates an n-C 12 H 25
  • C 4 H 9 n is n-C 4 H 9
  • C 4 H 9 t represents tert-C 4 H 9 .
  • a group in which the number of carbon atoms and the number of hydrogen atoms are simply described is a "normal alkyl group”.
  • the methine dyes of the present invention are excellent in solubility in nonpolar solvents, particularly in hydrocarbon solvents, and have solubility in n-hexane at 25 ° C. and 0.1 MPa of 1% by mass It is above.
  • the solubility of at least 1% by mass means that the methine dye of the present invention can be used as a display for operating on the principle of electrowetting or a member for manufacturing a display for operating on the principle of electrophoresis (for example, light shutter (Layer, color filter) is preferably applied.
  • Image display material for producing a display operating according to the principle of electrowetting method or a display operating according to the principle of electrophoresis according to the present invention [for example an image display structure (e.g. pixel on / off]
  • the solubility is 3 It is preferable that it is mass% or more, and it is still more preferable that it is 5 mass% or more. The higher the solubility, the better, but usually about 80% by mass or less.
  • the colored composition of the present invention comprises at least one of the above-described methine dyes of the present invention and a nonpolar solvent described later.
  • the coloring composition of the present invention may contain only one type of methine dye in the present invention, or may contain two or more types. When two or more methine dyes are included, the ratio of each dye is arbitrarily determined.
  • the coloring composition of the present invention preferably contains the methine dye of the present invention in an amount of 5% by mass to 70% by mass, and more preferably 10% by mass to 50% by mass, based on the total mass of the coloring composition. .
  • the coloring composition of the present invention may contain only the methine dye of the present invention as a pigment, and may contain other dyes in order to obtain a desired color tone.
  • the methine dye of the present invention may be mixed with red and blue dyes having a structure different from that of the methine dye of the present invention to make it black.
  • Dyes Other dyes having a structure different from that of the methine dye which may be contained in the coloring composition of the present invention are methine dyes among the dyes having solubility or dispersibility in the nonpolar solvent used. It is possible to select arbitrarily as long as the effect of For example, when the coloring composition of the present invention is used in an electrowetting display, another pigment having a structure different from that of the methine pigment which the coloring composition of the present invention may contain is an aliphatic hydrocarbon solvent or the like. It can be arbitrarily selected from dyes that are soluble in nonpolar solvents. Examples of such dyes include azo dyes and anthraquinone dyes. Specific examples thereof include Oil Blue N (alkylamine substituted anthraquinone), Solvent Green, Sudan Red, and Sudan Black.
  • the coloring composition of the present invention contains at least one nonpolar solvent.
  • the nonpolar solvent refers to a solvent having a small dielectric constant (so-called nonpolar solvent).
  • the nonpolar solvent in the present invention is a solvent for dissolving the above methine dye, and specific examples thereof include aliphatic hydrocarbon solvents such as n-hexane, n-decane, dodecane, tetradecane and hexadecane (preferably, And 6 to 30 carbon atoms.
  • the coloring composition of this invention contains a nonpolar solvent, as long as the effect of this invention is not impaired, it may contain other solvents which do not correspond to a nonpolar solvent.
  • the coloring composition of the present invention has a composition using only a nonpolar solvent (the ratio of the nonpolar solvent to the total solvent is 100% by mass) as a solvent component.
  • the coloring composition of the present invention may further contain various additives such as an optional ultraviolet light absorber or an antioxidant as needed.
  • various additives such as an optional ultraviolet light absorber or an antioxidant as needed.
  • content of an additive is about 20 mass% or less with respect to the total mass of a coloring composition.
  • a display device which operates on the principle of the electrowetting method by dissolving the methine dye of the present invention and other dyes used as needed in a nonpolar solvent such as the aliphatic hydrocarbon solvent described above
  • a nonpolar solvent such as the aliphatic hydrocarbon solvent described above
  • the concentration C of the methine dye in the coloring composition of the present invention is adjusted to an arbitrary concentration according to the purpose.
  • the methine dye of the present invention When the methine dye of the present invention is used as a yellow dye for display devices operating on the principle of electrowetting, the methine dye of the present invention has the required ⁇ C value ( ⁇ is the absorptivity of the coloring composition)
  • the solvent is diluted in a nonpolar solvent, and is usually used at a concentration of 0.2% by mass or more.
  • the viscosity of the coloring composition of the present invention is preferably 10 mPa ⁇ s or less in dynamic viscosity at 20 ° C.
  • the dynamic viscosity is preferably 0.01 mPa ⁇ s or more, and more preferably 0.01 mPa ⁇ s or more and 8 mPa ⁇ s or less.
  • the coloring composition having a viscosity of 10 mPa ⁇ s or less is suitable for a display device operated by the principle of electrowetting method or an image display material application of a display device operated by the principle of electrophoresis.
  • such a coloring composition when applied to the light shutter of an image display device operated by the principle of electrowetting, such a coloring composition can be driven at a lower response speed and a lower voltage as compared with a composition having a larger viscosity. It is preferable in point.
  • the said viscosity is a value obtained by adjusting the coloring composition of this invention to 20 degreeC, and measuring using a viscometer (500 type, Toki Sangyo Co., Ltd. product made). Also, in the present invention, it is obtained by measuring the viscosity of an n-decane or n-hexane 5% by mass solution of the dye according to the present invention at 20 ° C. (Viscometer (500 type, manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.)). Value) is preferably in the range of 0.01 mPa ⁇ s to 10 mPa ⁇ s.
  • the coloring composition of the present invention preferably has a small relative dielectric constant, and specifically, preferably has a relative dielectric constant of 2.0 to 10.0.
  • the coloring composition having a relative dielectric constant in this range is suitable for a display device operated by the principle of electrowetting method or an image display material application of a display device operated by the principle of electrophoresis.
  • a colored composition when applied to the light shutter of an image display device operating on the principle of electrowetting, such a colored composition has a faster response speed and lower voltage drive than a composition having a higher dielectric constant.
  • the relative dielectric constant is obtained by injecting the coloring composition into a glass cell with an indium tin oxide transparent electrode having a cell gap of 10 ⁇ m, and using the 2353 LCR meter (manufactured by NF Co., Ltd., measurement frequency 1 kHz) of the cell obtained. Obtained by measurement at 20 ° C. and 40% RH.
  • the coloring composition of the present invention is excellent in solubility in nonpolar solvents, particularly hydrocarbon solvents, and therefore, the display device such as a display, especially electrowetting method It is useful as an image display material used for a display device (display) operated by the principle or a display device (display) operated by the principle of electrophoresis. Therefore, the coloring composition of this invention is used suitably for preparation of the image display structure which bears the image display in these display apparatuses.
  • the principle of the electrowetting method is described in WO 2005-098524.
  • This principle utilizes the phenomenon that a hydrophobic oil layer disposed on a polymer having a hydrophobic surface is deformed by application of a voltage.
  • the hydrophobic liquid (oil droplets) and the polymer solid (e.g. polymer layer) are surrounded by a hydrophilic liquid (e.g. water).
  • a substance having a hydrophobic surface that is not compatible with water is used, for example, on a substrate far from the viewing surface of the display, and hydrophilic between the substrate and an electrode close to the viewing surface
  • a voltage is applied while being filled with liquid (eg water) and colored oil droplets (hydrophobic liquid).
  • the voltage applied between the hydrophilic liquid and the electrode generates a voltage difference, which causes a Coulomb interaction between the hydrophilic liquid and the electrode, and the hydrophilic liquid tries to approach the electrode.
  • the hydrophobic liquid is deformed so as to cover only a part of the pixel bottom without completely covering it.
  • the polymer layer having the hydrophobic surface preferably exhibits transparency, and the application of a voltage causes the portion of the polymer layer not covered by the hydrophobic liquid to be transparent.
  • the change in shape of the hydrophobic liquid when the maximum voltage is applied and when the voltage is not applied may be perceived by the viewer as a pixel "on" or "off” state.
  • Two types of displays, transmissive and reflective, can be considered as displays that operate on this principle.
  • Reflective displays include, for example, displays in which the polymer solids used are white, and displays using a reflective layer below the electrodes.
  • the oil droplets that covered the hydrophobic substrate surface move and the polymer solids are exposed and the whiteness of the pixel is "white” because the white can be seen through the hydrophilic liquid
  • the appearance of a color or black in the "off” state causes a change in the optical impression.
  • the compound used for coloring the oil droplet which is a hydrophobic liquid is required to have good solubility in the nonpolar solvent which is one of the components constituting the oil droplet.
  • the coloring composition of the present invention is suitable as an image display material to be used in a display device utilizing the electrowetting method, since the solubility of the methine dye in a nonpolar solvent is good.
  • a polymer layer whose surface is hydrophobic, and an oil formed to be in contact with the surface of the polymer layer and formed using the coloring composition of the present invention described above The image display structure provided with the layer and the hydrophilic solution layer arrange
  • positioned so that the said oil layer may be contacted can be mentioned.
  • An example of a display device provided with such an image display structure is the electrowetting element shown in FIG. As shown in FIG. 1, the electrowetting element 50 is disposed opposite to the light incident surface 21a and the light incident surface 21a, and is a cell surrounded by the light emission surface 21b and the side surfaces 21c and 21d.
  • the hydrophilic solution layer 11 filled in the cell 21 to be in contact with the layer 12 and the power supply 25 electrically connecting the hydrophilic solution layer 11 and the electrode 14 are provided.
  • a switch SW 26 for turning on / off the power supply 25 and a light source 27 disposed outside the cell 21 and irradiating the cell 21 are attached to the electrowetting element 50.
  • the oil layer 12 is in contact with the surface of the insulating layer 13 when the switch SW 26 is off, and the hydrophilic solution layer 11 and the insulating layer 13 are made by the oil layer 12. Is isolated. Conversely, when the switch SW 26 is turned on, the electrode 14 and the hydrophilic solution layer 11 are charged, so that Coulomb interaction occurs between them, and the affinity between the electrode 14 and the hydrophilic solution layer 11 is increased. The oil layer 12 moves in the direction in which the contact surface with the insulating layer 13 is minimized.
  • the color of the oil layer 12 is set when the switch SW26 is off, and the transparent display is performed when the switch SW26 is turned on. Switch well.
  • the hydrophilic solution layer 11 may be colored in a desired hue such as red, green, or blue, whereby two colors of the hue consisting of the oil layer and the hydrophilic solution layer and the hue of the hydrophilic solution layer Display becomes possible.
  • a plurality of cells exhibiting a desired hue for example, RGB primary colors
  • a voltage is selectively supplied in this cell unit. It is also possible to display an image.
  • the hue of the oil layer 12 is black
  • the light is blocked when the switch SW 26 is off, and when it is turned on, the light emitted from the light source 27 reaches the emission surface 21 b and is displayed in white. Therefore, black and white display is possible.
  • Electro-wetting technology in displays consumes less energy compared to other display technologies, and is capable of rapidly switching the display state of pixels (shortening switching time), which is essential for displaying moving pictures, etc. , Has many advantages. Furthermore, the pixels of the display can exhibit different colors, since the coloring of the pixels is ensured by the colorant dissolved in the hydrophobic liquid. The colorant should be insoluble in the hydrophilic liquid. Thereby, a transmissive display based on red (R), green (G), blue (B) and black, or a reflective type based on cyan (C), magenta (M), yellow (Y) and black A display can be realized.
  • the magnitude of the Coulombic interaction between the electrode and the hydrophilic solution is proportional to the applied voltage.
  • different gray scales can be represented in the pixel depending on the voltage, and a high quality image can be generated on the display.
  • Electrowetting techniques can be used, for example, in displays as well as optical filters, adaptive lenses, and lab-on-a-chip technologies.
  • the electrophoresis method is a principle that utilizes a phenomenon in which charged particles dispersed in a solvent move by an electric field, and has the advantages of low power consumption and no viewing angle dependency.
  • paired dispersions image display structures (for example, color filters) having a color display function) formed by adding and dispersing charged particles in a coloring solution are paired.
  • image display structures for example, color filters
  • a voltage of about several volts between the substrates particles move in the liquid phase to display an image.
  • a colored composition according to the present invention is used as a colored solution, and a dispersion in which charged particles are dispersed is microencapsulated, as a pair.
  • the coloring composition of the present invention is also suitable for the display method using the electrophoresis method because the solubility of the methine dye in a nonpolar solvent is good.
  • the absorption maximum wavelength, absorbance, and absorption coefficient of the coloring composition The absorption maximum wavelength ( ⁇ max) and absorbance (abs) of the coloring composition were measured with a visible light absorptiometer (UV-1800 PC manufactured by Shimadzu). In addition, the extinction coefficient ( ⁇ ) was calculated based on Lambert-Beer's law.
  • Solubility in n-Hexane The solubility of each dye in the solvent n-hexane was measured as follows. Each dye is dissolved in n-hexane heated to 50 ° C. to prepare a saturated solution, and the obtained saturated solution is allowed to stand under an environment of 25 ° C. and 0.1 MPa for 1 hour, and the precipitated dye is filtered to precipitate By measuring the amount, the solubility (mass%) of each dye in n-hexane at 25 ° C. and 0.1 MPa was calculated.
  • n-hexane solution of 5% by mass, 7.5% by mass and 10% by mass of each dye was prepared and injected into a glass cell with an indium tin oxide transparent electrode having a cell gap of 10 ⁇ m.
  • the electric capacity of the obtained cell was measured at 20 ° C. and 40 RH% using a 2353 LCR meter (manufactured by NF Corporation, measurement frequency 1 kHz).
  • the electrical capacity of n-hexane was similarly measured as a reference. From the relative permittivity of the obtained dye solution, the relative permittivity of each dye itself was calculated by the extrapolation method.
  • the relative dielectric constant of the dye D-2 was 8.2.
  • Comparative Examples 1 and 2 In Example 1, in the same manner as in Example 1 except that the following compounds D-101 and D-102 were used instead of the exemplified compound D-2 as a dye, respectively, colored compositions of Comparative Examples 1 and 2 were used. The color, the absorption maximum wavelength, the absorbance, the absorption coefficient, and the solubility of each coloring composition were evaluated. Both D-101 and D-102 had low solubility, and the solution could not be colored, so the absorbance could not be measured. The evaluation results are shown in Table 1.
  • the coloring composition of the present invention has a high pigment concentration, a small relative dielectric constant and a small viscosity, and hence, for the light shutter of a display device operated by the principle of the electrowetting method. It can be seen that a high contrast ratio and fast response speed can be provided.
  • Example 10 Preparation of Black Coloring Composition
  • the exemplified compounds D-2 and E-2 which are dyes according to the present invention and the compounds C-1 and C-2 shown below as cyan dyes are dissolved in n-decane at the following composition ratios To prepare a colored composition.
  • Composition ratio-Exemplified compound D-2 290 mg ⁇
  • the obtained colored composition was black, and its viscosity (20 ° C.) was measured with an R-type viscometer (model No. 500 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.) to find that it was 8.0 mPa ⁇ s.
  • an R-type viscometer model No. 500 manufactured by Toki Sangyo Co., Ltd.
  • the response speed is faster and the driving can be performed at a lower voltage as compared with the case of a large viscosity. it can. Therefore, it is understood that the light shutter of a display device which operates on the principle of the electrowetting method can be suitably produced using the coloring composition of the present invention.
  • Examples 11 to 20 As shown in FIG. 1, a cell in which an ITO electrode 14 and an insulating layer 13 made of a fluorine polymer (Cytop, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) are sequentially arranged is prepared, and the cells are manufactured in Examples 1 to 10 in this cell.
  • An electrowetting element is produced by filling each of the colored compositions or the black colored composition and then filling it with an aqueous solution of sodium chloride or ethylene glycol (hydrophilic liquid). All of the produced electro-wetting elements are excellent in the on / off properties (so-called light shutter characteristics) of display when displaying an image.
  • the coloring composition of the present invention is suitably used for a display device such as a display, in particular, a display device operating on the principle of the electrowetting method, or a display device operating on the electrophoresis method.

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Abstract

　下記一般式（１）で示され、２５℃、０．１ＭＰａにおけるｎ－ヘキサンへの溶解度が１質量％以上であるメチン系色素と、非極性溶媒とを含む着色組成物。一般式（１）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ａｒは芳香環を表わす。Ｒ９、およびＲ１０は、各々独立に、水素原子、またはアルキル基を表す。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して、５員環、６員環、または７員環を形成してもよい。ｎは０～２の整数を表す。Ｒ１、Ｒ９、Ｒ１０およびＡｒは、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。

Description

着色組成物、および画像表示構造
　本発明は、着色組成物、および画像表示構造に関する。
　近年、ディスプレイ材料、光記録媒体、インクジェット用材料等に数多くの有機色素が用いられている。塗布プロセスまたはインクジェットプロセスに使用される色素には、着色効率を上げるため、高いモル吸光係数に加え、溶媒への高い溶解性が求められる。
　また、Ｎａｔｕｒｅ（Ｌｏｎｄｏｎ），４２５，３８３（２００３）において、エレクトロウェッティング法のディスプレイが報告されて以来、エレクトロウェッティング法のディスプレイが注目を浴びている。エレクトロウェッティング法のディスプレイでは、基板上に親水性媒体と油性着色インクとの２相で満たされた複数のピクセルを配し、ピクセルごとに電圧印加をｏｎ－ｏｆｆすることによって親水性媒体／油性着色インク界面の親和性を制御し、油性着色インクを基板上に展開／変形させることによって画像表示が行われる。このようなエレクトロウェッティング法のディスプレイに用いられる色素には、炭化水素系溶媒への高い溶解性が求められる。
　ディスプレイ部材であるカラーフィルタ用の色素としては、例えば、下記化合物Ｄ－１０１、Ｄ－１０２をはじめとする各種メチン系色素化合物が知られている。
　また、水不溶性のイソオキサゾロンメチン系色素を銀塩写真の感光材料として用いることが知られている（例えば、欧州特許出願公開第４１２３７９号明細書参照。）。さらに、極性溶媒への溶解性に優れたイソオキサゾロンメチン系色素あるいはイソオキサリゾリンメチン系色素を感熱転写用の染料として用いることが知られている（例えば、特開２００９－２６３５１７号公報、特開２００８－２４６９０８号公報参照。）。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000005
 
　しかしながら、前記したＤ－１０１、Ｄ－１０２、および特許文献に記載された色素は、非極性溶媒への溶解性、特に炭化水素系溶媒への溶解性が不十分であるため、更なる改善が求められていた。
　本発明は、非極性溶媒、特に炭化水素系溶媒への溶解性に優れたメチン系色素を含み、画像表示材料、特に、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作する表示装置での画像表示材料として好適な着色組成物、及び画像表示時のオン／オフ性（光シャッター特性）に優れた画像表示構造を提供することを目的とし、該目的を達成することを課題とする。
＜１＞　下記一般式（１）で示され、２５℃、０．１ＭＰａにおけるｎ－ヘキサンへの溶解度が１質量％以上であるメチン系色素と、非極性溶媒とを含む着色組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000006
 
　一般式（１）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ａｒは芳香環を表わす。Ｒ９、およびＲ１０は、各々独立に、水素原子、またはアルキル基を表す。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して、５員環、６員環、または７員環を形成してもよい。ｎは０～２の整数を表す。Ｒ１、Ｒ９、Ｒ１０およびＡｒは、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
＜２＞　前記メチン系色素が、下記一般式（２）または一般式（３）で表される化合物である＜１＞に記載の着色組成物。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000007
 
　一般式（２）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、－ＮＨＣＯＲ１１、－ＮＨＣＯＮＨＲ１１、または－ＮＨＣＯＯＲ１１を表わし、Ｒ３、およびＲ４は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表わす。Ｒ３とＲ４は互いに結合して、５員環、６員環または７員環を形成してもよい。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して、５員環、６員環または７員環を形成してもよい。Ｒ１～Ｒ４は、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000008
 
　一般式（３）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ８は水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ５とＲ６は互いに結合して、５員環または６員環を形成してもよい。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して、５員環、６員環または７員環を形成してもよい。Ｒ１、Ｒ５～Ｒ８は、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
＜３＞　前記一般式（２）におけるＲ１、Ｒ３、およびＲ４の少なくとも１つが、炭素数７以上３０以下のアルキル基である、＜２＞に記載の着色組成物。
＜４＞　前記一般式（１）におけるｎが１または２である、＜１＞に記載の着色組成物。
＜５＞　前記メチン系色素の比誘電率が、２以上１０以下である＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の着色組成物。
＜６＞　前記着色組成物の２０℃における粘度が、０．０１ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下である＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の着色組成物。
＜７＞　　前記メチン系色素の含有量が、前記着色組成物の全質量に対して、５質量％～７０質量％である、＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の着色組成物。
＜８＞　前記非極性溶媒が、ｎ－ヘキサン、ｎ－デカン、ドデカン、テトラデカン、およびヘキサデカンから選択されるいずれかの溶媒である、＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載の着色組成物。
＜９＞　前記非極性溶媒の含有量が、前記着色組成物に含まれる溶媒の全質量に対して、７０質量％以上である、＜１＞～＜８＞のいずれか１項に記載の着色組成物。
＜１０＞　エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置の光シャッター層の作製に用いられる＜１＞～＜９＞のいずれか１項に記載の着色組成物。
＜１１＞　電気泳動法で動作する表示装置のカラーフィルタの作製に用いられる＜１＞～＜９＞のいずれか１項に記載の着色組成物。
＜１２＞　表面が疎水性である疎水性ポリマー層と、前記表面に接触するように配置され、＜１＞～＜１１＞のいずれか１項に記載の着色組成物を用いて形成されたオイル層と、前記オイル層に接触するように配置された親水性液層と、を含む画像表示構造。
　本発明における一般式（１）で表されるメチン系色素は、分子中に－ＳＯ３Ｈ、－ＰＯ３Ｈ２、－ＣＯ２Ｈ、－ＯＨ等の解離性基（ＮＨを含まない）を有していない色素であり、非極性溶媒に溶解しやすいため、非極性溶媒に溶解させて色素組成物を調製することができる。
　特に、一般式（１）で表されるメチン系色素は、長鎖アルキル基、分岐アルキル基を有していることが好ましく、炭素数７～３０の比較的炭素数の多い直鎖または分岐のアルキル基を有していることがより好ましい。一般式（１）で表されるメチン系色素が、長鎖アルキル基、分岐アルキル基を有している場合は、更に、非極性溶媒への溶解性に優れる。これは、一般式（１）で表されるメチン系色素のＳＰ値（溶解性パラメーター）が本発明で使用される非極性溶媒のＳＰ値に近くなり、これにより非極性溶媒との溶解性が良化すると推定される。一方、前記したＤ－１０１、Ｄ－１０２等は、極性基が導入されているため、これらのＳＰ値が溶媒のＳＰ値と大きく異なっており、これにより溶解性が低下するものと考えられる。
　本発明によれば、画像表示材料、特に、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作する表示装置での画像表示材料として好適な着色組成物、及び画像表示時のオン／オフ性（光シャッター特性）に優れた画像表示構造を提供することができる。
エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置の構成例を示す概略断面図である。
メチン系色素
　本発明の下記一般式（１）で表されるメチン系色素は、２５℃、０．１ＭＰａにおけるｎ－ヘキサンへの溶解度が１質量％以上の色素である。
　２５℃、０．１ＭＰａにおけるｎ－ヘキサンへの溶解度が１質量％以上であり、一般式（１）で表されるメチン系色素は、ディスプレイ等、中でもエレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作するディスプレイに用いられる色素として有用である。
　以下、一般式（１）で表されるメチン系色素について詳細に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000009
 
　一般式（１）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ａｒは芳香環を表わす。Ｒ９、およびＲ１０は、各々独立に、水素原子、またはアルキル基を表す。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して、５員環、６員環、または７員環を形成してもよい。ｎは０～２の整数を表す。Ｒ１、Ｒ９、Ｒ１０およびＡｒは、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
　一般式（１）中、Ｒ１で表されるアルキル基は置換基を有してもよい。Ｒ１で表されるアルキル基は、好ましくは炭素数１～３０のアルキル基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルブチル基、第３ブチル基、１－メチルシクロプロピル基、ノルマルヘキシル基、３－ヘプチル基、ノルマルノニル基、ノルマルウンデシル基、２－エチルヘキシル基、２－メチルヘキシル基、クロロメチル基、トリフルオロメチル基、エトキシカルボニルメチル基、およびパーフルオロアルキル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基、エチル基、および第３ブチル基が特に好ましい。
　Ｒ１で表わされるアリール基は置換基を有してもよい。Ｒ１で表わされるアリール基は、好ましくは炭素数６～３０のアリール基であり、その具体例としては、フェニル基、４－メトキシフェニル基、４－ジブチルアミノフェニル基、４－（２－エチルヘキサノイル）アミノフェニル基、４－ブチルフェニル基、および４－ヘキシルフェニル基が挙げられる。
　一般式（１）中、Ｒ１１、またはＲ１２で表わされるアルキル基は置換基を有してもよい。Ｒ１１、またはＲ１２で表わされるアルキル基は、好ましくは炭素数１～１５のアルキル基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、エトキシカルボニルメチル基、ブトキシカルボニルメチル基、ノルマルオクチル基、２－エチルヘキシル基、ドデシル基、シクロヘキシル基、シアノエチル基、２，２，３，３－テトラフルオロプロピル基、２，２，３，３，４，４，５，５，６，６，－デカフルオロヘキシル基、クロロエチル基、アセトキシエチル基、およびジメチルアミノメチル基が挙げられる。
　Ｒ１１、またはＲ１２で表わされるアリール基は置換基を有してもよい。Ｒ１１、またはＲ１２で表わされるアリール基は、好ましくは炭素数６～１２のアリール基であり、その具体例としては、フェニル基、４－メチルフェニル基、４－エチルフェニル基、４－メトキシフェニル基、４－（２－エチルヘキシルオキシ）フェニル基、および４－ドデシルオキシフェニル基が挙げられる。
　Ｒ１１とＲ１２が互いに結合して形成する５員環、６員環、および７員環としては、例えば窒素原子を含む５員環、６員環、および７員環などが挙げられる。これらの中でも、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、ピペラジン環、およびヘキサメチレンイミン環が好ましい。これら５員環、６員環、および７員環は、それぞれさらに置換基を有していてもよい。
　Ｒ９、またはＲ１０が表すアルキル基は置換基を有してもよい。Ｒ９、またはＲ１０が表すアルキル基は、好ましくは炭素数１～１０のアルキル基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、およびプロピル基が挙げられる。
　Ｒ９、およびＲ１０は、好ましくは水素原子を表す。
　Ａｒで表わされる芳香環は、好ましくは５員、または６員の芳香環であり、その具体例としては、ベンゼン環、ナフタレン環、ピロール環、インドール環、ピリジン環、キノリン環、ピラジン環、およびキノキサリン環が挙げられる。これらの中でも、ベンゼン環、ピロール環、およびインドール環が特に好ましい。これらの芳香環は、炭素数１～３０のアルキル基を置換基として有してもよい。
　また、Ｒ１、Ｒ９、Ｒ１０およびＡｒは、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
　一般式（１）で表されるメチン系色素の好ましい例としては、下記一般式（２）で表されるメチン系色素が挙げられる。以下、一般式（２）で表されるメチン系色素について詳細に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000010
 
　一般式（２）中、Ｒ１は、一般式（１）におけるＲ１と同義である。Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、－ＮＨＣＯＲ１１、－ＮＨＣＯＮＨＲ１１、または－ＮＨＣＯＯＲ１１を表わし、Ｒ３、およびＲ４は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表わす。Ｒ３とＲ４は互いに結合して、５員環、６員環または７員環を形成してもよい。Ｒ１およびＲ２におけるＲ１１およびＲ１２は、一般式（１）におけるＲ１１およびＲ１２とそれぞれ同義である。Ｒ１～Ｒ４は、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
　一般式（２）中、Ｒ２で表わされるハロゲン原子は、好ましくはフッ素原子、または塩素原子である。
　Ｒ２で表わされるアルキル基は、好ましくは炭素数１～２０のアルキル基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルブチル基、第３ブチル基、およびトリフルオロメチル基が挙げられる。これらの中でも、メチル基が特に好ましい。
　Ｒ２で表わされるアルコキシ基は、置換基を有してもよい。Ｒ２で表わされるアルコキシ基は、好ましくは炭素数１～２０のアルコキシ基であり、その具体例としては、メトキシ基、およびエトキシ基が挙げられる。
　Ｒ２で表わされるアリールオキシ基は、置換基を有してもよい。Ｒ２で表わされるアリールオキシ基は、好ましくは炭素数６～１６のアリールオキシ基であり、その具体例としては、フェノキシ基が挙げられる。
　一般式（２）中、Ｒ３、またはＲ４で表わされるアルキル基は、好ましくは炭素数１～３０のアルキル基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、ノルマルブチル基、ノルマルオクチル基、２－エチルヘキシル基、ノルマルデシル基、２－エチルヘキシル基、２－メチルヘキシル基、３，５，５－トリメチルヘキシル基、ノルマルドデシル基、エトキシカルボニルメチル基、エトキシカルボニルエチル基、およびＮ，Ｎ－ジブチルアミノカルボニルメチル基が挙げられる。
　Ｒ３、またはＲ４で表わされるアリール基は、置換基を有してもよい。Ｒ３、またはＲ４で表わされるアリール基は、好ましくは炭素数６～３０のアリール基であり、その具体例としては、フェニル基、４－メトキシフェニル基、４－（２－エチルヘキシルオキシ）フェニル基、および４－ドデシルオキシフェニル基が挙げられる。
　Ｒ３とＲ４とが互いに結合して形成する５員環、６員環、または７員環としては、例えば、窒素原子を含む５員環、６員環、および７員環が挙げられる。これらの中でも、ピロリジン環、ピペリジン環、モルホリン環、ピペラジン環、ヘキサメチレンイミン環が好ましい。これらの５員環、６員環、および７員環は、さらに置換基を有していてもよい。
　中でも特に、Ｒ１、Ｒ３およびＲ４の少なくとも一つが炭素数７～３０のアルキル基であることが好ましく、Ｒ３およびＲ４の両方が炭素数７～３０のアルキル基であることが好ましい。
　なお、前記一般式（２）で表される化合物は、好ましくはＲ１～Ｒ４の少なくとも１つが上記の好ましい基である化合物であり、より好ましくはＲ１～Ｒ４の少なくとも２つが上記の好ましい基である化合物であり、さらに好ましくはＲ１～Ｒ４の全てが上記の好ましい基である化合物である。
　また、一般式（１）で表されるメチン系色素の好ましい例としては、下記一般式（３）で表されるメチン系色素がさらに挙げられる。一般式（３）で表されるメチン系色素について詳細に説明する。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000011
 
　一般式（３）中、Ｒ１は一般式（１）におけるＲ１と同義である。Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ８は水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ５とＲ６は互いに結合して、５員環または６員環を形成してもよい。Ｒ１におけるＲ１１およびＲ１２は、一般式（１）におけるＲ１１およびＲ１２とそれぞれ同義である。Ｒ１、およびＲ５～Ｒ８は、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
　一般式（３）中、Ｒ５、Ｒ６、またはＲ７で表わされるアルキル基は、好ましくは炭素数１～８のアルキル基であり、その具体例としては、メチル基、およびエチル基が挙げられる。
　Ｒ５、Ｒ６、またはＲ７で表わされるアリール基は、好ましくは炭素数６～１０のアリール基であり、その具体例としては、フェニル基が挙げられる。
　一般式（３）中、Ｒ８で表わされるアルキル基は、置換基を有してもよい。Ｒ８で表わされるアルキル基は、好ましくは炭素数１～１８のアルキル基であり、その具体例としては、メチル基、エチル基、エトキシカルボニルメチル基、２－シアノエチル基、２－プロピオキルアミノエチル基、２－エチルヘキシル基、ノルマルオクチル基、ノルマルデシル基、ノルマルドデシル基、３，５，５－トリメチルヘキシル基、ジメチルアミノメチル基、ジ（メトキシカルボニルメチル）アミノプロピル基、ベンジル基、およびフェナシル基が挙げられる。
　Ｒ８で表わされるアリール基は置換基を有してもよい。Ｒ８で表わされるアリール基は、好ましくは炭素数６～２２のアリール基であり、その具体例としては、フェニル基、２－メトキシ－５－エトキシカルボニルフェニル基、４－｛ジ（エトキシカルボニルメチル）アミノ｝カルボニルフェニル基、４－オクチルオキシフェニル基、４－ドデシルオキシフェニル基、およびピリジル基が挙げられる。
　Ｒ８で表わされるアミノ基は、好ましくはジアルキルアミノ基であり、その具体例としては、ジメチルアミノ基、ジエチルアミノ基、およびピロリジノ基が挙げられる。
　Ｒ５とＲ６とが互いに結合して形成する５員環は、好ましくはピロール環である。Ｒ５とＲ６とが互いに結合して形成する６員環は、好ましくはベンゼン環、またはピリジン環であり、ベンゼン環が特に好ましい。これら５員環および６員環は、それぞれ置換基を有していてもよい。
　なお、前記一般式（３）で表される化合物は、好ましくはＲ１およびＲ５～Ｒ８の少なくとも１つが上記の好ましい基である化合物であり、より好ましくはＲ１およびＲ５～Ｒ８の少なくとも２つが上記の好ましい基である化合物であり、さらに好ましくはＲ１およびＲ５～Ｒ８の全てが上記の好ましい基である化合物である。
　また、前記一般式（１）におけるｎが、１または２であるメチン系色素が好ましく、ｎが１であるメチン系色素が更に好ましい。
　下記に、前記一般式（１）～（３）で表される化合物の具体例を示す。本発明はこれらの具体例によって制限されるものではない。
　なお、下記化合物において、「Ｍｅ」はメチル基を示し、「ｔ－Ｂｕ」はｔｅｒｔ－ブチル基を示し、「Ｐｈ」はフェニル基を示し、「ｎ－Ｂｕ」はノルマルブチル基を示し、「ｉ－Ｐｒ」はイソプロピル基を示し、「Ｅｔ」はエチル基を示す。また、「Ｃ８Ｈ１７ ｎ」はｎ－Ｃ８Ｈ１７を示し、「Ｃ１２Ｈ２５ ｎ」はｎ－Ｃ１２Ｈ２５を示し、「Ｃ４Ｈ９ ｎ」はｎ－Ｃ４Ｈ９を示し、「Ｃ４Ｈ９ ｔ」はｔｅｒｔ－Ｃ４Ｈ９を示す。また、アルキル基の記載で、単に炭素数と水素原子数が記載された基は、「ノルマルアルキル基」を示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000012
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000013
 
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000015
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000016
 
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000020
 
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Figure JPOXMLDOC01-appb-C000024
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000025
 
　これらの化合物は、特許第２７０７３７１号、特開平５－４５７８９号、特開２００９－２６３５１７号、および特開平３－７２３４０号の各公報などに示す公知の方法で製造することができる。
メチン系色素の溶解度
　本発明におけるメチン系色素は、非極性溶媒への溶解性、特に炭化水素系溶媒への溶解性に優れ、２５℃、０．１ＭＰａにおけるｎ－ヘキサンに対する溶解度が、１質量％以上である。溶解度が１質量％以上であることは、本発明におけるメチン系色素を、エレクトロウェッティング法の原理で動作するディスプレイまたは電気泳動法の原理で動作するディスプレイを製造するための部材（例えば、光シャッター層、カラーフィルタ）に好適に適用しうることを示す。
　以下、「色素の２５℃、０．１ＭＰａにおけるｎ－ヘキサンに対する溶解度」を、単に「溶解度」とも称する。
　本発明におけるメチン系色素を、エレクトロウェッティング法の原理で動作するディスプレイまたは電気泳動法の原理で動作するディスプレイを製造するための画像表示材料〔例えば、画像表示構造（例：ピクセルのオン／オフ状態（画像表示／非表示の状態）を切替える光シャッター、または電気泳動法で動作する表示装置のカラー表示層（カラーフィルタ））等の表示用部材〕に適用する場合には、溶解度は、３質量％以上であることが好ましく、５質量％以上であることが更に好ましい。溶解度は高ければ高いほど好ましいが、通常は８０質量％以下程度である。
着色組成物
　本発明の着色組成物は、上述した本発明のメチン系色素の少なくとも１種と、後述の非極性溶媒とを含む。
　本発明の着色組成物は、本発明におけるメチン系色素を１種のみ含んでいても、２種以上を含んでいてもよい。２種以上のメチン系色素を含む場合、各色素の比率は任意に決定される。
　本発明の着色組成物は、本発明におけるメチン系色素を、着色組成物の全質量に対して、５質量％～７０質量％含むことが好ましく、１０質量％～５０％質量含むことがより好ましい。本発明におけるメチン系色素の含有量がこの範囲であれば、本発明の着色組成物を用いて、下記に述べるエレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作する表示装置の光シャッター層もしくはカラーフィルタを作製したときに、十分に着色した所望の光シャッター層もしくはカラーフィルタが得られる。
　また、本発明の着色組成物は、色素として本発明におけるメチン系色素のみを含んでいてもよく、所望の色調とするために、他の色素を含んでいてもよい。例えば、本発明のメチン系色素に、本発明のメチン系色素とは異なる構造の赤色および青色の色素を混合して黒色とすることもできる。
他の色素
　本発明の着色組成物含んでいてもよいメチン系色素とは異なる構造の他の色素は、使用する非極性溶媒に対して溶解性または分散性を有する色素の中から、メチン系色素の効果を損なわない範囲で、任意に選択することが可能である。
　例えば、本発明の着色組成物をエレクトロウェッティングディスプレイに用いる場合、本発明の着色組成物が含んでいてもよいメチン系色素とは異なる構造の他の色素は、脂肪族炭化水素系溶媒などの非極性溶媒に溶解する色素の中から任意に選択することができる。そのような色素の例としては、アゾ色素、およびアントラキノン色素が挙げられる。その具体例としては、Ｏｉｌ　Ｂｌｕｅ　Ｎ（アルキルアミン置換アントラキノン）、Ｓｏｌｖｅｎｔ　Ｇｒｅｅｎ、Ｓｕｄａｎ　Ｒｅｄ、およびＳｕｄａｎ　Ｂｌａｃｋが挙げられる。
非極性溶媒
　本発明の着色組成物は、非極性溶媒の少なくとも一種を含有する。非極性溶媒とは、誘電率の値が小さい溶媒（いわゆる無極性溶媒）をいう。
　本発明における非極性溶媒は、前記メチン系色素を溶解する溶媒であり、その具体例としては、ｎ－ヘキサン、ｎ－デカン、ドデカン、テトラデカン、およびヘキサデカン等の脂肪族炭化水素系溶媒（好ましくは、炭素数６～３０）が挙げられる。
　本発明の着色組成物は、非極性溶媒を含有するが、本発明の効果を損なわない範囲であれば、非極性溶媒に該当しない他の溶媒を含んでもよい。
　本発明の着色組成物における非極性溶媒の含有量は、溶媒の全質量に対して、７０質量％以上が好ましく、９０質量％以上がより好ましい。非極性溶媒の含有量が７０質量％以上であると、本発明におけるメチン系色素の溶解性がより良好に保たれ、また本発明の着色組成物を例えばエレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作する表示装置の作製に適用した場合に、より優れた光シャッター特性及び表示コントラストを発現させることができる。本発明の着色組成物は、溶媒成分として非極性溶媒のみ（全溶媒に対する非極性溶媒の比率が１００質量％）を用いた組成を有することが更に好ましい。
その他の成分
　本発明の着色組成物は、必要に応じて、任意の紫外線吸収剤、または酸化防止剤等の各種添加剤をさらに含んでいてもよい。
　添加剤の含有量に特に制限はないが、通常、添加剤の含有量は、着色組成物の総質量に対して２０質量％以下程度である。
　本発明におけるメチン系色素、および、必要に応じて用いる他の色素を、既述の脂肪族炭化水素系溶媒などの非極性溶媒に溶解することにより、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置用の着色組成物（インク）が得られる。
　本発明の着色組成物におけるメチン系色素の濃度Ｃは、その目的に応じて任意の濃度に調整される。本発明におけるメチン系色素をエレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置ディスプレイ用の黄色色素として用いる場合、本発明におけるメチン系色素は、必要とされるεＣ値（εは着色組成物の吸光係数）に応じて非極性溶媒に希釈されて、通常０．２質量％以上の濃度で用いられる。
　本発明の着色組成物の粘度は、２０℃での動的粘度で１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。中でも、該動的粘度は、０．０１ｍＰａ・ｓ以上であることが好ましく、更には０．０１ｍＰａ・ｓ以上８ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下の着色組成物は、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作する表示装置の画像表示材料用途に好適である。特にこのような着色組成物は、エレクトロウェッティング法の原理で動作する画像表示装置の光シャッターに適用する場合に、粘度のより大きい組成物に比べ、応答速度が速くより低い電圧で駆動させ得る点で好ましい。
　なお、前記粘度は、本発明の着色組成物を２０℃に調整して、粘度計（５００型、東機産業（株）製）を用いて測定して得られる値である。
　また、本発明では、本発明における色素のｎ－デカンまたはｎ－ヘキサン５質量％溶液の２０℃での粘度（粘度計（５００型、東機産業（株）製）を用いて測定して得られる値）が、０．０１ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下の範囲であることが好ましい。
　本発明の着色組成物は、比誘電率が小さいことが好ましく、具体的には、比誘電率が２．０～１０．０であることが好ましい。比誘電率がこの範囲である着色組成物は、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作する表示装置の画像表示材料用途に好適である。特にこのような着色組成物は、エレクトロウェッティング法の原理で動作する画像表示装置の光シャッターに適用する場合に、比誘電率のより大きい組成物に比べ、応答速度が速くより低い電圧で駆動させ得る点で好ましい。
　比誘電率は、着色組成物を１０μｍのセルギャップを有するインジウムスズオキサイド透明電極付きガラスセルに注入し、得られたセルの電気容量を２３５３ＬＣＲメーター（エヌエフ株式会社製、測定周波数１ｋＨｚ）を用いて２０℃、４０ＲＨ％で測定して得られる。
画像表示構造及び表示装置
　本発明の着色組成物は、含有されるメチン系色素が非極性溶媒、特に炭化水素系溶媒への溶解性に優れるため、ディスプレイ等の表示装置、中でもエレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置（ディスプレイ）または電気泳動法の原理で動作する表示装置（ディスプレイ）に用いられる画像表示材料として有用である。したがって、本発明の着色組成物は、これらの表示装置における画像表示を担う画像表示構造の作製に好適に用いられる。
　エレクトロウェッティング法の原理は、国際公開第２００５－０９８５２４号パンフレットに記載されている。この原理は、疎水性表面をもつポリマー上に配置された疎水性オイル層が電圧印加により変形する現象を利用する。疎水性液（油滴）及びポリマー固体（例えばポリマー層）は、親水性液（例えば水）で取り囲まれた状態にある。この原理で動作するディスプレイでは、水に馴染まない疎水性の表面をもつ物質が例えばディスプレイの観察面から遠い側の基板に用いられており、該基板と観察面に近い電極との間を親水性液（例えば水）及び着色した油滴（疎水性液）で満たした状態にして電圧が印加される。親水性液と電極との間に印加される電圧により電圧差が発生し、それに起因して親水性液と電極との間にクーロン的相互作用が生じ、親水性液が電極に近づこうとする。それにより、疎水性液は、ピクセル底部を完全には覆わずに、その一部分だけを覆うように変形する。前記疎水性表面をもつポリマー層は、好ましくは透明性を呈しており、電圧の印加により、ポリマー層の疎水性液で覆われなくなった部分は、透明状態となる。最大電圧が印加された場合及び電圧が印加されない場合の疎水性液の形状変化が、観察者にはピクセルの「オン」又は「オフ」の状態として認識され得る。この原理で動作するディスプレイには、透過型と反射型の２通りのディスプレイが考えられる。透過型ディスプレイの場合、「オン」状態では、疎水性の基板表面を覆っていた油滴が移動して親水性液を通して光が観えるためピクセルは「透明」に観え、「オフ」状態ではピクセルがカラー又は黒色に観えることで、光学的印象の変化が生じる。反射型ディスプレイとしては、例えば用いるポリマー固体が白色であるディスプレイ、および電極の下部に反射層を用いるディスプレイが挙げられる。反射型ディスプレイの場合、「オン」状態では、疎水性の基板表面を覆っていた油滴が移動してポリマー固体が剥き出しになってその白色が親水性液を通して観えるためピクセルは「白」に観え、「オフ」状態ではピクセルがカラー又は黒色に観えることで、光学的印象の変化が生じる。
　以上のように、疎水性液である油滴の着色に用いる化合物には、油滴を構成する成分の１つである非極性溶媒への溶解性が良好であることが求められる。本発明の着色組成物は、メチン系色素の非極性溶媒への溶解性が良好であるため、前記エレクトロウェッティング法を利用した表示装置に用いられる画像表示材料として好適である。
　好ましい画像表示構造の具体的な例としては、表面が疎水性であるポリマー層と、ポリマー層の前記表面に接触するよう配置され、既述の本発明の着色組成物を用いて形成されたオイル層と、前記オイル層に接触するよう配置された親水性溶液層とが少なくとも設けられた画像表示構造が挙げられる。このような画像表示構造を備えた表示装置の例としては、図１に示すエレクトロウェッティング素子が挙げられる。
　図１に示すように、エレクトロウェッティング素子５０は、光が入射する入射面２１ａ、入射面２１ａに対向配置され、光が出射する出射面２１ｂ、及び複数の側面２１ｃ，２１ｄにより取り囲まれたセル２１と、セル２１内に配された電極１４と、電極１４上に配置された絶縁層（ポリマー層）１３と、絶縁層１３に接触するようセル２１内に充填されたオイル層１２と、オイル層１２に接触するようセル２１内に充填された親水性溶液層１１と、親水性溶液層１１および電極１４を電気的に接続する電源２５とを備えている。また、このエレクトロウェッティング素子５０には、電源２５をオン／オフするためのスイッチＳＷ２６、及びセル２１の外部に配置され、セル２１に照射する光源２７が取り付けられている。
　絶縁層１３は、疎水性材質を用いて形成されるため、スイッチＳＷ２６がオフのときには、オイル層１２が絶縁層１３の表面に接し、このオイル層１２によって親水性溶液層１１と絶縁層１３とは隔離されている。逆に、スイッチＳＷ２６がオンにされると、電極１４と親水性溶液層１１が帯電するためこれらの間にクーロン的相互作用が生じ、電極１４と親水性溶液層１１との親和性が増すため、オイル層１２は絶縁層１３との接触面が最小になる方向に移動する。ここで、オイル層１２は、既述の本発明の着色組成物を用いて形成されるため、スイッチＳＷ２６がオフのときはオイル層１２の色相に、スイッチＳＷ２６がオンにされたときには透明表示に良好に切り替えられる。親水性溶液層１１は、赤色、緑色、または青色等の所望の色相に着色されていてもよく、これにより、オイル層及び親水性溶液層からなる色相と親水性溶液層の色相とによる２色表示が可能となる。更に、親水性溶液層とオイル層との色相を種々組み合わせて所望の色相（例えばＲＧＢ３原色）を呈する複数のセルを１つの画素に配置し、このセル単位で選択的に電圧供給することでカラー画像の表示も可能である。また、オイル層１２の色相が黒色の場合、スイッチＳＷ２６がオフのときに遮光され、オンにされたときに光源２７から出射された光が出射面２１ｂに到達して白表示されることになるため、白黒表示が可能である。
　ディスプレイにおけるエレクトロウェッティング技術は、他のディスプレイ技術に比べてエネルギー消費が少ないこと、および動画の表示にとって必須である、ピクセルの表示状態の迅速な切り替え（切替時間の短縮）が可能であることなど、多くの利点を有している。さらに、疎水性液中に溶解された着色材によってピクセルの彩色性が保証されるので、ディスプレイのピクセルは様々な色を呈することが可能である。着色材は親水性液に不溶でなければならない。それによって、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）及び黒を基調にした透過型ディスプレイ、又はシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）及び黒を基調にした反射型ディスプレイを実現できる。
　電極と親水性溶液とのクーロン的相互作用の大きさは印加電圧に比例する。したがって、電圧に応じてピクセル中に様々なグレースケールを表現することができ、ディスプレイにおいて高品質の画像を生成することができる。
　エレクトロウェッティング技術は、例えば、ディスプレイの他、光学フィルター、適応レンズ、及びラボオンチップ技術にも利用できる。
　また、電気泳動法は、溶媒中に分散された電荷を帯びた粒子が、電界によって移動する現象を利用した原理であり、省消費電力で、視野角依存性がないという利点を有する。
　電気泳動法の原理で動作するディスプレイでは、着色溶液中に電荷を帯びた粒子を添加し分散させてなる分散液（カラー表示機能を担う画像表示構造（例えば、カラーフィルタ））を、対をなす２枚の基板間に配置し、基板間に数ボルト程度の電圧を印加することにより、液相中を粒子が移動して画像表示が行われる。例えば、電気泳動法の原理で動作するディスプレイの構成としては、着色溶液として本発明の着色組成物を用い、これに電荷を帯びた粒子が分散された分散液をマイクロカプセル化したものを、対をなす２枚の基板間に配置することで、カラー表示機能を担う画像表示構造（いわゆるカラーフィルタ）を設けた構成が挙げられる。本発明の着色組成物は、メチン系色素の非極性溶媒への溶解性が良好であるため、前記電気泳動法を利用した表示方法にも好適である。
　以下、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその主旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
実施例１～９
　前記した例示化合物Ｄ－２、Ｄ－１１、Ｄ－１３、Ｄ－１４、Ｄ－２５、Ｄ－３７、Ｅ－２、Ｅ－３、およびＥ－７で示される色素を、それぞれ溶媒（ｎ－ヘキサン）中に３質量％となるよう溶解して着色組成物（インク）を調製した。得られた着色組成物（インク）の、色、吸収極大波長（λｍａｘ）、吸光度（ａｂｓ）、吸光係数（ε）、溶媒に対する各色素の溶解度（質量％）、比誘電率、および粘度を評価した。評価結果を表１に示す。
各物性判断手法
１．着色組成物の色
　着色組成物の色は、目視で判断した。
２．着色組成物の吸収極大波長、吸光度、及び吸光係数
　着色組成物の吸収極大波長（λｍａｘ）、および吸光度（ａｂｓ）は、可視光吸光度計（島津製　ＵＶ－１８００ＰＣ）で測定した。また、ランベルト・ベールの法則に基づいて、吸光係数（ε）を算出した。
３．ｎ－ヘキサンへの溶解度
　溶媒であるｎ－ヘキサンに対する各色素の溶解度は、次のようにして測定した。
　５０℃に加熱したｎ－ヘキサンに各色素を溶解して飽和溶液を調製し、得られた飽和溶液を、２５℃、０．１ＭＰａ環境下に１時間放置し、析出した色素を濾過し、析出量を測定することにより、２５℃、０．１ＭＰａにおける各色素のｎ－ヘキサンに対する溶解度（質量％）を算出した。
４．比誘電率の測定
　各色素の５質量％、７．５質量％および１０質量％のｎ－ヘキサン溶液を作製し、１０μｍのセルギャップを有するインジウムスズオキサイド透明電極付きガラスセルに注入した。得られたセルの電気容量を２３５３ＬＣＲメーター（エヌエフ株式会社製、測定周波数１ｋＨｚ）を用いて２０℃、４０ＲＨ％で測定した。参照用としてｎ－ヘキサンの電気容量を同様にして測定した。得られた色素溶液の比誘電率から、各色素自体の比誘電率を外そう法により算出した。
　ここで、色素Ｄ－２の比誘電率は８．２であった。
５．粘度の測定
　各色素の５質量％のｎ－ヘキサン溶液を作製し、Ｒ型粘度計（東機産業製　型番５００）を用いて、各色素溶液の粘度（２０℃）を測定した。
　また、色素Ｄ－２の１０質量％のｎ－ヘキサン溶液の粘度（２０℃）は、３．２ｍＰａ・ｓであった。
比較例１、２
　実施例１において、色素として例示化合物Ｄ－２を用いる代わりに、下記化合物Ｄ－１０１、Ｄ－１０２をそれぞれ用いた他は実施例１と同様にして、比較例１、２の着色組成物を調整して、各着色組成物の色、吸収極大波長、吸光度、吸光係数、及び溶解度を評価した。Ｄ－１０１およびＤ－１０２はいずれも溶解度が小さく、溶液が着色しなかったので吸光度等は測定できなかった。評価結果を表１に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000026
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000027
 
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000028
　表１から、本発明におけるメチン系色素である例示化合物Ｄ－２、Ｄ－１１、Ｄ－１３、Ｄ－１４、Ｄ－２５、Ｄ－３７、Ｅ－２、Ｅ－３、およびＥ－７は、比較例化合物であるＤ－１０１、Ｄ－１０２に比べて、炭化水素系溶媒に対して高い溶解度を示すことがわかった。また、得られた着色組成物は、吸光係数が大きいものであった。
　従って、例示化合物Ｄ－２、Ｄ－１１、Ｄ－１３、Ｄ－１４、Ｄ－２５、Ｄ－３７、Ｅ－２、Ｅ－３、およびＥ－７を用いて、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置または電気泳動法の原理で動作する表示装置の光シャッターを好適に作製することができることがわかる。
　また、本発明の着色組成物は、高い色素濃度でありながら、比誘電率が小さく、粘度も小さいものであり、このことから、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置の光シャッターに対して、高いコントラスト比と早い応答速度を与えることができることがわかる。
実施例１０
　黒色の着色組成物の作製
　本発明における色素である例示化合物Ｄ－２、Ｅ－２、およびシアン色素として下記に示す化合物Ｃ－１、Ｃ－２を各々下記の組成比率でｎ－デカンに溶解させ、着色組成物を調製した。
組成比率
　・例示化合物Ｄ－２　　２９０ｍｇ
　・例示化合物Ｅ－２　　２４０ｍｇ
　・色素Ｃ－１　　　　　３００ｍｇ
　・色素Ｃ－２　　　　　３００ｍｇ
　・溶媒：ｎ－デカン　　９００ｍｇ
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000029
　得られた着色組成物は黒色であり、その粘度（２０℃）をＲ型粘度計（東機産業製　型番５００）で測定したところ、８．０ｍＰａ・ｓであった。粘度の小さな着色組成物をエレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置の光シャッターとして用いた場合には、粘度の大きな場合と比較して、応答速度が速く、より低い電圧で駆動させることができる。したがって、本発明の着色組成物を用いて、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置の光シャッターを好適に作製することができることがわかる。
実施例１１～２０
　図１に示すように、ＩＴＯ電極１４とフッ素ポリマー（サイトップ、旭硝子（株）製）からなる絶縁層１３とが順次配置されたセルを用意し、このセル内に実施例１～１０で作製した着色組成物又は黒色の着色組成物の各々を充填し、その上に塩化ナトリウム水溶液もしくはエチレングリコール（親水性液）を充填することで、エレクトロウェッティング素子を作製する。
　作製されたエレクトロウェッティング素子はいずれも、画像表示する際の表示のオン／オフ性（いわゆる光シャッター特性）に優れる。
　本発明の着色組成物は、ディスプレイ等の表示装置、中でも、エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置、または電気泳動法で動作する表示装置に好適に用いられる。
　日本国特許出願２０１１－２１７３１２号および２０１１－２７４６０６号の開示は、その全体が参照により本明細書に取り込まれる。
　本明細書に記載された全ての文献、特許出願、および技術規格は、個々の文献、特許出願、および技術規格が参照により取り込まれることが具体的かつ個々に記された場合と同程度に、本明細書中に参照により取り込まれる。

Claims (12)

  1. 　下記一般式（１）で示され、２５℃、０．１ＭＰａにおけるｎ－ヘキサンへの溶解度が１質量％以上であるメチン系色素と、非極性溶媒とを含む着色組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
    　一般式（１）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ａｒは芳香環を表わす。Ｒ９、およびＲ１０は、各々独立に、水素原子、またはアルキル基を表す。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して、５員環、６員環、または７員環を形成してもよい。ｎは０～２の整数を表す。Ｒ１、Ｒ９、Ｒ１０およびＡｒは、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
  2. 　前記メチン系色素が、下記一般式（２）または一般式（３）で表される化合物である請求項１に記載の着色組成物。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
    　一般式（２）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ｒ２は水素原子、ハロゲン原子、アルキル基、アルコキシ基、アリールオキシ基、－ＮＨＣＯＲ１１、－ＮＨＣＯＮＨＲ１１、または－ＮＨＣＯＯＲ１１を表わし、Ｒ３、およびＲ４は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表わす。Ｒ３とＲ４は互いに結合して、５員環、６員環または７員環を形成してもよい。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１、Ｒ１２は互いに結合して、５員環、６員環または７員環を形成してもよい。Ｒ１～Ｒ４は、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
    　一般式（３）中、Ｒ１は水素原子、アルキル基、アリール基、－ＣＯＯＲ１１、または－ＣＯＮＲ１１Ｒ１２を表し、Ｒ５、Ｒ６、およびＲ７は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表し、Ｒ８は水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ５とＲ６は互いに結合して、５員環または６員環を形成してもよい。Ｒ１１、およびＲ１２は、各々独立に、水素原子、アルキル基、またはアリール基を表す。Ｒ１１とＲ１２は互いに結合して、５員環、６員環または７員環を形成してもよい。Ｒ１、Ｒ５～Ｒ８は、解離性基（ＮＨを含まない）を有しない。
  3. 　前記一般式（２）におけるＲ１、Ｒ３、およびＲ４の少なくとも１つが、炭素数７以上３０以下のアルキル基である、請求項２に記載の着色組成物。
  4. 　前記一般式（１）におけるｎが１または２である、請求項１に記載の着色組成物。
  5. 　前記メチン系色素の比誘電率が、２以上１０以下である請求項１～請求項４のいずれか１項に記載の着色組成物。
  6. 　前記着色組成物の２０℃における粘度が、０．０１ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下である請求項１～請求項５のいずれか１項に記載の着色組成物。
  7. 　前記メチン系色素の含有量が、前記着色組成物の全質量に対して、５質量％～７０質量％である、請求項１～請求項６のいずれか１項に記載の着色組成物。
  8. 　前記非極性溶媒が、ｎ－ヘキサン、ｎ－デカン、ドデカン、テトラデカン、およびヘキサデカンから選択されるいずれかの溶媒である、請求項１～請求項７のいずれか１項に記載の着色組成物。
  9. 　前記非極性溶媒の含有量が、前記着色組成物に含まれる溶媒の全質量に対して、７０質量％以上である、請求項１～請求項８のいずれか１項に記載の着色組成物。
  10. 　エレクトロウェッティング法の原理で動作する表示装置の光シャッター層の作製に用いられる請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の着色組成物。
  11. 　電気泳動法で動作する表示装置のカラーフィルタの作製に用いられる請求項１～請求項９のいずれか１項に記載の着色組成物。
  12. 　表面が疎水性である疎水性ポリマー層と、
    　前記表面に接触するように配置され、請求項１～請求項１１のいずれか１項に記載の着色組成物を用いて形成されたオイル層と、
    　前記オイル層に接触するように配置された親水性液層と、
    を含む画像表示構造。
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