一种彩色光刻胶及其制备方法与流程

本发明属于显示技术领域，具体涉及一种彩色光刻胶及其制备方法。

背景技术：

彩色滤光片(colorfilter)是lcd与woled显示器件中提供色彩的重要部件。常见彩色滤光片的色彩层主要包括红色、绿色和蓝色，通过不同亮度红绿蓝像素发光区域组合达到显示的目标色彩。这种图案化的红绿蓝像素通常使用彩色光刻胶进行制造。

彩色光刻胶中提供色彩的常见主要成分为颜料(pigment)，pigment主要为拥有特有化学构造的色素分子集合体，其本身不可溶，一般以小颗粒形式分散在特定的有机溶剂中。基于pigment的彩色滤光片，其透过率普遍较低，因此背光需要较强的亮度，其不可避免地提升lcd能耗。同时，颜料的小颗粒也会不可避免地造成一小部分光散射，导致lcd的暗态透过率上升，使得彩色滤光片的对比度下降。

目前，业界的一种解决办法是在pigment中掺入一部分染料(dye)，制作成hybrid彩色光刻胶。dye为可溶的色素分子，通过掺入一部分的dye可以减少光散射，从而明显提升彩色滤光片的透过率和对比度。然而由于dye的色素分子在光照下容易出现荧光现象，使得通过掺入dye制作成的彩色滤光片的对比度提升效果并不理想。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种彩色光刻胶及其制备方法。该彩色光刻胶通过在含染料的组合物中添加一定量的荧光淬灭剂，进而降低了染料的荧光效应，提升了彩色光刻胶的对比度，从而改善画面品质。

为此，本发明一方面提供了一种彩色光刻胶，其在含染料的组合物中添加一定量的荧光淬灭剂，所述荧光淬灭剂与染料的重量比为1:(5-20)。

在本发明的一些优选实施方式中，所述荧光淬灭剂与染料的重量比为1:(5-10)。

在本发明的另一些优选实施方式中，所述含染料的组合物以其总配料的重量份数计，包括以下组分：

本发明中，用语“任选的颜料”表示含染料的组合物中可以含有颜料也可以不含有颜料；优选地，所述的含染料的组合物含有颜料。

根据本发明，所述荧光淬灭剂包括含重金属离子的有机金属化合物或含特定淬灭基团的有机化合物；所添加的荧光淬灭剂能够溶解在所述的溶剂中，另外考虑到荧光淬灭剂在可见光波段的吸收及对制成材料电导率的影响，添加的荧光猝灭剂不宜过多。

在本发明的一些具体实施方式中，所述含重金属离子的有机金属化合物包括氮杂环金属配合物；具体地，所述的重金属离子选自铬、镍、钴和锰中的一种或多种。

在本发明的另一些具体实施方式中，所述的含特定淬灭基团的有机化合物包括二甲氨基偶氮苯甲酰。

在本发明的一些实施例中，所述染料选自油溶性染料、酸性染料、酸性染料的胺盐和酸性染料的磺酰胺衍生物中的一种或多种；

在发明的另一些实施例中，所述的染料为呫吨类染料和/或偶氮染料，所述的呫吨类染料和偶氮类染料，是含有特定结构或者基团的染料，其可通过改性形成油溶性染料或酸性染料等。

根据本发明，所述碱可溶性树脂可以为丙烯酸树脂；优选地，所述碱可溶性树脂为聚甲基丙烯酸酯或胺改性丙烯酸酯；

所述单体选自环氧丙烯酸酯、含乙氧基的丙烯酸酯、脂肪族聚氨酯丙烯酸酯和脂肪族聚异氰酸酯中的一种或多种；

所述光起始剂选自安息香类、二苯甲酮类和蒽醌类光起始剂中的一种或多种；

所述溶剂选自丙二酮甲醚醋酸酯、丙二醇二乙酸酯、3-乙氧基-3-亚胺丙酸乙酯、2-庚烷、3-庚烷、环戊酮和环己酮中的一种或多种；

所述添加剂选自硅烷偶联剂、抗氧剂、紫外吸收剂、消泡剂和流平剂中的一种或多种。

本发明第二方面提供了一种如本发明第一方面所述的彩色光刻胶的制备方法，其包括以下步骤：

a，将碱可溶性树脂和单体溶解在一部分溶剂中，得到混合物a；

b，将光起始剂溶解在剩余的溶剂中，得到混合物b；

c，将混合物a、混合物b、添加剂和荧光淬灭剂相混合，得到混合物c；

d，将混合物c、染料和任选的颜料分散液相混合，得到所述的彩色光刻胶。

制备彩色光刻胶前，先将颜料分散在颜料分散剂中形成颜料分散液。

本发明中，用语“任选的颜料分散液”表示，彩色光刻胶制备过程中，可以加颜料分散液也可以不加颜料分散液；即，当所述的色彩光刻胶中含有颜料时，其在制备过程中需要加入颜料分散液。

步骤a中溶剂使用量没有特别限定，以能完全溶解碱可溶性树脂和单体为宜，同时剩余的溶剂也能完全溶解光起始剂。

本发明的有益效果为：本发明所述的彩色光刻胶在含染料的组合物中添加了一定量的荧光淬灭剂，使染料分子中的富电子基团向荧光淬灭剂中的缺电子基团发生电子转移，实现荧光淬灭，降低了染料的荧光效应，提升了彩色滤光片的对比度，从而改善画面品质。

附图说明

下面将结合附图来说明本发明。

图1为本发明所述彩色光刻胶制备方法的流程图。

图2为本发明所述彩色滤光片对比度的测定方式图。

具体实施方式

为使本发明更加容易理解，下面将结合实施例来进一步详细说明本发明，这些实施例仅起说明性作用，并不局限于本发明的应用范围。本发明中所使用的原料或组分若无特殊说明均可以通过商业途径或常规方法制得。

下述实施例中，彩色滤光片的对比度的测定方式(见附图2)为：

将所述彩色光刻胶材料涂覆在玻璃基板上，经过黄光制程制成一定膜厚(例如2μm)彩色滤光片。在彩色滤光片量测放置一组偏光片，一侧加光源，另一侧放置接收光的传感器。偏光片的偏光轴平行时，测得最大亮度y1；偏光片的偏光轴垂直时，测得最小亮度y2。彩色滤光片的对比度＝最大亮度y1/最小亮度y2。

实施例1：红色光刻胶的制备

(1)原料的选取

颜料：公知的r177与r254的混合物；

碱可溶性树脂：聚甲基丙烯酸酯；

单体：环氧丙烯酸酯；

光起始剂：安息香类；

溶剂：丙二酮甲醚醋酸酯；

添加剂：硅烷偶联剂、抗氧剂、消泡剂和流平剂的混合物；

染料：n,n’-二(2,6-异丙基苯)-1,7-二(邻烯丙基苯氧基)-二萘嵌苯-3,4,9,10-萘四甲酰基二酰亚胺(n,n’-bis(2,6-diisopropylphenyl)-1,7-bis(o-allylphenoxy)-perylene-3,4,9,10-tetracarboxydiimide)(二苯胺类红色染料)，分子式如下：

荧光淬灭剂：1,4,7,10-四氮杂环十二烷-二亚硝酸铬(1,4,7,10-tetraazacyclododecane-dinitritochromium)(氮杂环铬配合物)。

在含染料的组合物中，以其总配料的重量份数计，各组分的含量如下：

同时，荧光淬灭剂与上述染料的重量比为1:5。

(2)红色光刻胶的制备：

首先将碱可溶性树脂和单体溶解在一部分溶剂中，搅拌均匀得到混合物a；将光起始剂溶解在剩余的溶剂中，搅拌均匀得到混合物b；

然后将得到的混合物a、得到的混合物b、添加剂和荧光淬灭剂相混合，得到混合物c；

最后将混合物c、颜料分散液和染料相混合，得到所述的红色光刻胶。

经检测，利用该红色光刻胶制备成的彩色滤光片的对比度为在15000以上。

实施例2：红色光刻胶的制备

(1)原料的选取同实施例1，且荧光淬灭剂与上述染料的重量比为1:10。

(2)红色光刻胶的制备同实施例1。

经检测，利用该红色光刻胶制备成的彩色滤光片的对比度在20000以上。

实施例3：红色光刻胶的制备

(1)原料的选取同实施例1，且荧光淬灭剂与上述染料的重量比为1:20。

(2)红色光刻胶的制备同实施例1。

经检测，利用该红色光刻胶制备成的彩色滤光片的对比度在15000以上。

对比例：红色光刻胶的制备

(1)在原料的选取中，含染料的组合物的各物质及含量同实施例1。

(2)红色光刻胶的制备：

首先将碱可溶性树脂和单体溶解在一部分溶剂中，搅拌均匀得到混合物a；将光起始剂溶解在剩余的溶剂中，搅拌均匀得到混合物b；

然后将得到的混合物a、得到的混合物b和添加剂相混合，得到混合物c；

最后将混合物c、颜料分散液和染料相混合，得到所述的红色光刻胶。

经检测，利用该红色光刻胶制备成的彩色滤光片的对比度在10000以下。

应当注意的是，以上所述的实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明的任何限制。通过参照典型实施例对本发明进行了描述，但应当理解为其中所用的词语为描述性和解释性词汇，而不是限定性词汇。可以按规定在本发明权利要求的范围内对本发明作出修改，以及在不背离本发明的范围和精神内对本发明进行修订。尽管其中描述的本发明涉及特定的方法、材料和实施例，但是并不意味着本发明限于其中公开的特定例，相反，本发明可扩展至其他所有具有相同功能的方法和应用。