CN108329758A - 黑矩阵用颜料液、黑矩阵及其制备方法、显示面板 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种黑矩阵用颜料液、黑矩阵及其制备方法、显示面板，所述黑矩阵用颜料液包括第一分散剂、溶剂、树脂和用于反射光线的片状颜料。本发明实施例的黑矩阵用颜料液包括第一分散剂、溶剂、树脂和用于反射光线的片状颜料，将该黑矩阵用颜料液用于制作黑矩阵，片状颜料隔绝光线的进入能力较强，可以将光完全反射，OD值较高，采用树脂材料，成本较低，电阻较高。
Description
技术领域
本发明涉及显示技术领域，特别是涉及一种黑矩阵用颜料液、黑矩阵及其制备方法、显示面板。
背景技术
液晶显示装置中，常采用黑矩阵遮断子像素之间的漏光，遮光效果通常与黑矩阵的遮光浓度(OD，Optical Density)成正比，OD值越大，遮光效果越好。
现有技术中的黑矩阵一种为采用金属铬作为黑矩阵的材质，其OD值较高，可高达5.0，但是单层金属膜的反射率较高，易产生色偏，采用多层金属膜可以降低反射率，但是会增加成本。另一种为采用成本较低的树脂黑矩阵，在光刻胶中掺入碳、钛、镍等颗粒形成黑色树脂，利用大颗粒对光的散射或小颗粒对光的吸收达到遮光效果。图1为大颗粒的树脂黑矩阵的遮光原理图，光线1'照射到黑矩阵2'上，黑矩阵2'内部的大颗粒对使光线散射，达到遮光效果。虽然树脂黑矩阵利用散射原理阻隔光线，其反射率较低，但是其OD值偏小，其中，增加碳含量或者增加膜厚可以提高OD值，但是碳含量增加会影响树脂黑矩阵的绝缘性能，增加膜厚会导致树脂难以完全硬化。
鉴于上述黑矩阵的缺点，目前亟需一种OD值较高，成本较低，电阻较高的黑矩阵。
发明内容
本发明提供了一种黑矩阵用颜料液、黑矩阵及其制备方法、显示面板，以解决现有技术中黑矩阵存在遮光密度低、电阻较小、成本高的问题。
第一方面，本发明提供一种黑矩阵用颜料液，包括第一分散剂、溶剂、树脂和用于反射光线的片状颜料。
可选地，所述片状颜料的长为100nm～200nm、宽为100nm～200nm、厚度为10nm～30nm。
可选地，所述片状颜料的材料包括二氧化钛、钛、镍中的至少一种。
可选地，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
可选地，所述黑矩阵用颜料液中含有以质量份计的：15～35份颜料、1～5份树脂、1～3份第一分散剂、60～85份溶剂。
第二方面，本发明还提供了一种用于制备上述黑矩阵用颜料液的制备方法，包括：
将片状颜料加入第一分散剂和溶剂形成的混合液中，搅拌均匀；
在搅拌均匀的混合液中添加树脂，连续震荡第一预定时间。
可选地，所述第一预定时间为4h～7h。
第三方面，本发明还提供了一种黑矩阵的制备方法，包括：
将上述黑矩阵用颜料液与可溶性树脂、引发剂、流平剂及单体混合均匀；
将制得的混合物依次经涂布、曝光、显影工艺，获得黑矩阵。
第四方面，本发明还提供了一种黑矩阵，由上述黑矩阵的制备方法制备而成。
第五方面，本发明还提供了一种显示面板，包括上述黑矩阵。
与现有技术相比，本发明实施例具有以下优点：
本发明实施例的黑矩阵用颜料液包括第一分散剂、溶剂、树脂和用于反射光线的片状颜料，将该黑矩阵用颜料液用于制作黑矩阵，片状颜料隔绝光线的进入能力较强，可以将光完全反射，OD值较高，采用树脂材料，成本较低，电阻较高。
附图说明
图1为现有技术的树脂黑矩阵的遮光原理图；
图2为本发明实施例的黑矩阵的遮光原理图；
图3为本发明实施例的黑矩阵用颜料液的制备方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种黑矩阵用颜料液，该颜料液包括第一分散剂、溶剂、树脂和用于反射光线的片状颜料。
本发明实施例的黑矩阵用颜料液中的颜料为片状，片状颜料可以对光线产生反射作用，利用该颜料液制备成黑矩阵，参照图2所示，光线1照射到黑矩阵2上，黑矩阵2内部的片状颜料21使光线完全反射，以达到现有技术中金属黑矩阵的反射效果。
本发明实施例的黑矩阵用颜料液包括第一分散剂、溶剂、树脂和用于反射光线的片状颜料，将该黑矩阵用颜料液用于制作黑矩阵，片状颜料隔绝光线的进入能力较强，可以将光完全反射，OD值较高，采用树脂材料，成本较低，电阻较高。
进一步的，考虑到光线完全反射可能导致黑矩阵2反射率偏高，产生色偏，因此，可以将片状颜料21在黑矩阵用颜料液中完全分散，用该黑矩阵用颜料液制备成的黑矩阵，片状颜料21在黑矩阵2中也完全分散，杂乱的片状颜料21使光线从各个角度反射，达到现有技术的树脂黑矩阵中大颗粒使光散射的同样的效果。并且，与现有技术的树脂黑矩阵中的颗粒状颜料相比，相同质量的片状颜料21堆积，光线直接通过片状颜料21之间的空隙的概率减小，即光线受到片状颜料21阻隔的概率得到有效提高，因此，片状颜料21阻隔光线进入的能力更强，光线从各个角度反射。且利用含有片状颜料21的黑矩阵颜料液制成的黑矩阵，OD值较大，无需增加碳含量或增加膜厚，从而保证了一定的电阻率，且实现较小的膜厚。综上，采用本发明实施例的黑矩阵颜料液制备的黑矩阵，结合了金属黑矩阵高OD值和树脂黑矩阵成本低、反射率低等优点，并且同时兼顾了高电阻、低膜厚的优点。
具体的，上述黑矩阵用颜料液中，片状颜料的长为100nm～200nm、宽为100nm～200nm、厚度为10nm～30nm，可以更好的分散在溶剂中。片状颜料的材料可以包括二氧化钛、钛、镍中的至少一种。即，黑矩阵用颜料液中的片状颜料可以为一种，也可以包含多种，对此本发明不做限制。
上述黑矩阵用颜料液的第一分散剂可以为BYK系类的分散剂，对于分散剂的具体种类，本发明不做限制。溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯，所述树脂可以丙烯酸树脂，具体可以为611树脂。
上述黑矩阵用颜料液的各组份以质量份计具体为：15～35份片状颜料、1～5份树脂、1～3份第一分散剂、60～85份溶剂。
可以根据需要调整个组分的配比，以制得不同参数的黑矩阵。
需要说明的是，上述片状颜料可以为带有特殊颜色的颜料，根据片状颜料颜色的不同，可以制得不同颜色的黑矩阵。
本发明还提供了一种制备上述实施例的黑矩阵用颜料液的制备方法，参照图3所示，包括以下步骤：
步骤100，将片状颜料加入第一分散剂和溶剂形成的混合液中，搅拌均匀。
步骤200，在搅拌均匀的混合液中添加树脂，连续震荡第一预定时间。
上述黑矩阵用颜料液的制备过程中，添加的各组份的质量份具体为：15～35份片状颜料、1～5份树脂、1～3份第一分散剂、60～85份溶剂。
上述第一预定时间可以为4h～7h，上述混合过程可以在震荡机中震荡混合和/或在砂磨机中砂磨混合。
本发明还提供了一种黑矩阵的制备方法，将上述实施例的黑矩阵用颜料液与可溶性树脂、引发剂、流平剂及单体混合均匀；再将制得的混合物依次经涂布、曝光、显影工艺，获得黑矩阵。
由于本发明实施例的颜料液中含有片状颜料，因此，制得的黑矩阵中也具有片状颜料，优选的，片状颜料在黑矩阵内部完全分散，杂乱的片状颜料使光线从各个角度反射，达到现有技术的树脂黑矩阵中大颗粒使光散射的同样的效果。并且，光线直接通过片状颜料之间的空隙的概率减小，即光线受到片状颜料阻隔的概率得到有效提高，因此，片状颜料阻隔光线进入的能力更强，光线从各个角度反射。且利用该方法制得的黑矩阵的OD值较大，无需增加碳含量或增加膜厚，从而保证了一定的电阻率，且实现较小的膜厚。
本发明实施例还提供了一种黑矩阵，由上述实施例的黑矩阵的制备方法制备而成，其优点与上述实施例相同，在此不再赘述。
本发明实施例还提供了一种显示面板，包括上述实施例的黑矩阵。
下面以不同配比的颜料液制备黑矩阵为例，对本发明实施例的黑矩阵做具体说明。
实施例一
颜料液制备：
将15～25份的片状二氧化钛(长、宽均为150nm，厚度为20nm)添加在装有锆珠的shake瓶里的1～3份BYK分散剂与60～85份PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)混合液里，搅拌均匀条件下，再添加1～5份的611树脂；
连续震荡5h，制得含有片状颜料的颜料液。
黑矩阵制备：
将上述颜料液与可溶性树脂、单体、引发剂、流平剂等混合均匀；
涂布，曝光，显影后制得黑矩阵。
经测试，该黑矩阵的厚度为0.75μm，OD值为4.3，体积电阻为3.2×106Ω·cm。
实施例二
颜料液制备：
将20～30份的片状二氧化钛(长、宽均为150nm，厚度为20nm)添加在装有锆珠的shake瓶里的1～3份BYK分散剂与60～85份PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)混合液里，搅拌均匀条件下，再添加1～5份的611树脂；
连续震荡5h，制得含有片状颜料的颜料液。
黑矩阵制备：
将上述颜料液与可溶性树脂、单体、引发剂、流平剂等混合均匀；
涂布，曝光，显影后制得黑矩阵。
经测试，该黑矩阵的厚度为0.8μm，OD值为4.8，体积电阻为2.5×106Ω·cm。
实施例三
颜料液制备：
将25～35份的片状二氧化钛(长、宽均为150nm，厚度为20nm)添加在装有锆珠的shake瓶里的1～3份BYK分散剂与60～85份PMA(丙二醇甲醚醋酸酯)混合液里，搅拌均匀条件下，再添加1～5份的611树脂；
连续震荡5h，制得含有片状颜料的颜料液。
黑矩阵制备：
将上述颜料液与可溶性树脂、单体、引发剂、流平剂等混合均匀；
涂布，曝光，显影后制得黑矩阵。
经测试，该黑矩阵的厚度为0.85μm，OD值为5.0，体积电阻为1.9×106Ω·cm。
由上述具体实施例可知，本发明实施例的方法制备的黑矩阵，OD值较高，厚度较小，体积电阻较高，可以有效的满足现有液晶显示器对黑矩阵特性的需求，用户可以根据实际需求，调整黑矩阵用颜料液中各组份的配比，以实现不同参数的黑矩阵。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于系统实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明实施例范围的所有变更和修改。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种黑矩阵用颜料液，其特征在于，包括：第一分散剂、溶剂、树脂和用于反射光线的片状颜料。
2.根据权利要求1所述的黑矩阵用颜料液，其特征在于，所述片状颜料的长为100nm～200nm、宽为100nm～200nm、厚度为10～30nm。
3.根据权利要求1所述的黑矩阵用颜料液，其特征在于所述片状颜料的材料包括二氧化钛、钛、镍中的至少一种。
4.根据权利要求1所述的黑矩阵用颜料液，其特征在于，所述溶剂为丙二醇甲醚醋酸酯。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的黑矩阵用颜料液，其特征在于，所述黑矩阵用颜料液中含有以质量份计的：15～35份片状颜料、1～5份树脂、1～3份第一分散剂、60～85份溶剂。
6.一种用于制备如权利要求1至5任一项所述黑矩阵用颜料液的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
将片状颜料加入第一分散剂和溶剂形成的混合液中，搅拌均匀；
在搅拌均匀的混合液中添加树脂，连续震荡第一预定时间。
7.根据权利要求6所述的黑矩阵用颜料液的制备方法，其特征在于，所述第一预定时间为4h～7h。
8.一种黑矩阵的制备方法，其特征在于，包括：
将权利要求1至5任一项所述的黑矩阵用颜料液与可溶树脂、引发剂、流平剂及单体混合均匀；
将制得的混合物依次经涂布、曝光、显影工艺，获得黑矩阵。
9.一种黑矩阵，其特征在于，由权利要求8所述的黑矩阵的制备方法制备而成。
10.一种显示面板，其特征在于，包括权利要求9所述的黑矩阵。
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