[发明专利]颜料分散体系及其制作方法与彩色光刻胶

说明书

本发明提供一种颜料分散体系及其制作方法与彩色光刻胶。本发明的颜料分散体系的制作方法采用微乳液聚合方法使分子结构中含有染料分子的可聚合染料单体在颜料颗粒周围聚合形成彩色聚合物网络，以对颜料颗粒进行分散，制得颜料分散体系；由于所述颜料分散体系采用颜料颗粒与染料分子共同作用实现目标颜色，因此与现有的仅采用颜料颗粒来实现目标颜色的彩色光刻胶相比，应用该颜料分散体系的彩色光刻胶可以减少颜料颗粒的使用量，从而提高光透过率。另外，由于染料分子存在于彩色聚合物网络中，因此将所述颜料分散体系应用于彩色光刻胶中，相对于现有的直接将染料分子添加于彩色光刻胶中的做法，染料分子在彩色光刻胶中具有更好的分散稳定性。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种颜料分散体系及其制作方法与彩色光刻胶。

背景技术

彩色滤光片(Color Filter)是液晶显示器(LCD)与白光有机电致发光显示器(WOLED)中提供色彩的重要部件。通常彩色滤光片的色阻层包括图案化的红色色阻单元、绿色色阻单元与蓝色色阻单元，背光经过所述红色、绿色与蓝色色阻单元后分别形成红光、绿光与蓝光，液晶显示器通过控制红光、绿光与蓝光的不同亮度组合实现目标色彩。这种图案化的红色、绿色与蓝色色阻单元通常使用彩色光刻胶制作，常见的制作流程是将彩色光刻胶涂覆于透明的衬底基板上，经过预烘烤后，采用紫外线灯配合图案化光罩对彩色光刻胶进行曝光，使彩色光刻胶固化形成彩色光刻胶膜层，再经过显影制程后形成图案化的红/绿/蓝色阻单元，最后通过后烘烤制程使彩色光刻胶膜层进一步固化。

一般来说，彩色光刻胶主要包含颜料(Pigment)、单体(Monomer)、碱可溶性树脂(Polymer)、光起始剂(Initiator)、添加剂和溶剂等组分，采用黄光工艺对彩色光刻胶进行图案化处理的过程包括：紫外光曝光阶段，光起始剂被激活，引发单体发生交联聚合反应使彩色光刻胶固化；显影阶段，碱性显影液溶解未固化的光刻胶从而形成图案；后烘烤阶段，树脂进一步发生热固化反应，使得整个彩色光刻胶膜层具有更好的耐性。

彩色光刻胶中提供色彩的成分主要为颜料(Pigment)，颜料为具有特殊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。由于颜料颗粒具有阻光特性，因此基于颜料的彩色滤光片的光透过率普遍较低，这意味着背光需要较强的亮度，从而不可避免地提升LCD能耗；同时，颜料颗粒不可避免地造成少量光线散射，导致LCD暗态透过率上升，使得对比度下降。目前，业界的一种解决办法为：在颜料中掺入一部分染料分子(Dye)制作成混合型(Hybrid)彩色光刻胶。染料分子为可溶的色素分子，通过掺入一部分染料分子可以减少光散射从而提升彩色滤光片的透过率与对比度。但是由于染料分子为小分子化合物，在彩色滤光片的制作过程中容易出现一些问题，例如染料分子从彩色光刻胶中析出导致“浮色”，在彩色滤光片制造工艺的热制程中染料分子通过分子热运动扩散，导致接邻膜层被污染等等。

发明内容

本发明的目的在于提供一种颜料分散体系的制作方法，采用微乳液聚合方法使分子结构中含有染料分子的可聚合染料单体在颜料颗粒周围聚合形成彩色聚合物网络，以对颜料颗粒进行分散，制得颜料分散体系。

本发明的目的还在于提供一种颜料分散体系，采用上述颜料分散体系的制作方法制得，应用该颜料分散体系的彩色光刻胶具有较高的光透过率与较好的品质。

本发明的目的还在于提供一种彩色光刻胶，采用上述颜料分散体系实现目标色彩，具有较高的光透过率与较好的品质。

为实现上述目的，本发明提供一种颜料分散体系的制作方法，包括如下步骤：

步骤1、提供颜料颗粒，将颜料颗粒与表面活性剂及水性溶剂混合均匀，得到第一混合液；

步骤2、提供第一可聚合单体，所述第一可聚合单体包括分子结构中含有染料分子的可聚合染料单体，将所述第一可聚合单体与表面活性剂及水性溶剂混合均匀，得到第二混合液；

所述步骤1与步骤2的顺序可以互调；