[发明专利]颜料分散剂、颜料分散液、彩色光刻胶及其制备和应用

说明书

技术领域

本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种颜料分散剂、颜料分散液、彩色光刻胶及其制备方法，及在彩膜基板和显示装置中的应用。

背景技术

在平板显示装置中，薄膜晶体管液晶显示器（Thin Film Transistor Liquid Crystal Display，简称TFT-LCD）具有体积小、功耗低、制造成本相对较低和无辐射等特点，在当前的平板显示器市场占据了主导地位。

目前，TFT-LCD的主要结构包括对盒在一起的阵列基板和彩膜基板（CF）。其中，彩膜基板主要包括：玻璃基板、黑矩阵（Black Matrix，简称BM）、彩色光阻和保护膜。一般而言，黑矩阵以格栅、条纹或斑纹形式排列在彩色光阻形成的彩色图案之间，黑矩阵的主要作用是通过抑制颜色间的混合来提高画面对比度，也可以遮挡杂散光，防止像素间漏光引起的TFT工作失常；彩色光阻的主要作用是利用滤光的方式产生红绿蓝三原色，再将红绿蓝三原色以不同的强弱比例混合，从而呈现出各种色彩，使TFT-LCD显示出全彩。

目前彩色光阻的制作方法较多，但考虑到经济效益、制成稳定性及彩色光阻的功能需求，如颜色饱和度、分辨率等，因而常用的技术有染色法、颜料分散法、印刷法以及电着法，其中，颜料分散法由于其所制成的彩色光阻的高色纯度、高精度、微细化等优点成为最主要的制备彩色光阻的方法。

颜料分散法的基本原理是将彩色光刻胶涂覆在透明的衬底基板上，而后采用紫外线等类似光线进行照射，使彩色光刻胶固化形成彩色光阻。彩色光刻胶中包含有颜料分散液，而颜料分散液中主要包括有色颜料、分散剂、树脂和溶剂。颜色分散液中的有色颜料可决定最终形成的彩色光阻的颜色。

颜料分散液的稳定性十分重要，但在现有技术中所使用的颜料分散液多存在稳定性不佳的问题，颜料分散液中的颜料颗粒易发生沉积甚至凝聚现象，这样就会直接导致彩膜基板的彩色光阻层表面不平整、彩色光阻层涂布不均匀，进而导致彩膜基板漏光等不良现象产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种颜料分散剂、颜料分散液、彩色光刻胶及其制备方法，及在彩膜基板和显示装置中的应用，用以提高颜料分散液的稳定性，大大提高产品的良率。

本发明颜料分散剂，所述颜料分散剂为胺基-β-环糊精修饰的聚甲基丙烯酸酯，所述胺基-β-环糊精修饰的聚甲基丙烯酸酯用于分散含有芳香基团的颜料粉，其中，胺基-β-环糊精的修饰度为5.36%～35.40%。

优选的，所述胺基-β-环糊精为6-脱氧-6-乙二胺基-β-环糊精。

优选的，所述胺基-β-环糊精的修饰度为11.76%～25.17%。

本发明颜料分散剂的制备方法，包括：

将1重量份的聚甲基丙烯酸酯和10～50重量份的胺基-β-环糊精在冰浴条件下溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，加入0.1～5重量份的醇钠作为催化剂，加热至60～220℃，在搅拌条件下反应5～20小时，得到粗分散剂；

将所述粗分散剂用盐酸进行萃取，得到所述颜料分散剂。

本发明颜料分散液，包括上述任一种颜料分散剂，所述颜料分散剂在所述颜料分散液中的重量分数为1.5%～16.32%。

优选的，所述颜料分散液，还包括：

重量分数为2.12%～6.06%的粘结型树脂；

重量分数为9.72%～23.31%的含有芳香基团的颜料粉；

重量分数为44.11%～77.36%的碱性或中性有机溶剂；

重量分数为5.63～10.2%的醇溶剂。

较佳的，所述粘结型树脂包括聚酯丙烯酸酯齐聚体、改性苯乙烯丙烯酸共聚物和抗黄变醛类树脂中的一种或几种；所述碱性或中性有机溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、丙二醇单甲醚、环己烷、丙二醇二乙酸酯、2-庚酮和环戊酮中的一种或几种；所述醇溶剂包括正丁醇；所述含有芳香基团的颜料粉包括蓝色和紫色颜料的混合物，所述蓝色颜料包括酞菁颜料、偶氮颜料和杂环颜料中的一种或几种，所述紫色颜料包括硫靛颜料和二噁嗪颜料中的一种或几种。

本发明颜料分散液的制备方法，包括：

将重量分数为1.5%～16.32%的如权利要求5所述的颜料分散剂、重量分数为2.12%～6.06%的粘结型树脂和重量分数为44.11%～77.36%的碱性或中性有机溶剂混合，搅拌30～60分钟，得到初混物；

在所述初混物中加入重量分数为9.72%～23.31%的含有芳香基团的颜料粉和与含有芳香基团的颜料粉等重的研磨珠子，搅拌50～120分钟，得到次混物；