CN111103761B - 一种染料色阻及其制备方法、彩膜基板 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种染料色阻及其制备方法、彩膜基板，染料色阻包括低聚物链段，所述低聚物链段包括苯环基团或环氧结构基团。本发明的有益效果在于本发明的染料色阻通过链接化学反应将染料分子与低聚物链段相连，其中，低聚物链段设有苯环或环氧结构等耐热结构，能够有效提升染料色阻的耐热性能。

Description

一种染料色阻及其制备方法、彩膜基板
技术领域
本申请涉及化学领域，具体涉及一种染料色阻及其制备方法、彩膜基板。
背景技术
随着液晶显示技术的发展，对高色域、高穿透、高对比等性能的要求也越来越高，而彩膜光刻胶对色域、穿透和对比度都有着直接的联系，作为彩膜光刻胶中起主导作用的颜料也要求越来越高，颜料的高热稳定性可以满足液晶显示器的制备制程温度，但是粒径尺寸较大以及粒径的不均一分布成为色阻发展研究领域的制约因素。
目前高速发展起来的染料体系色阻材料克服了以上难题，得到了高穿透与高对比度的显示器件，但是在彩色滤光片的制作过程中我们发现染料体系的耐热性不如颜料色阻，这是因为一是颜料自身存在方式是大块晶体，分子间作用力大，使其热稳定性良好，另一方面，染料分子为了提升自身的溶解性往往在主体结构上引入空间位阻大的侧基结构，这些支链结构通常带有烷基链或不饱和取代基团，这些结构通常难耐高温。
发明内容
本申请实施例提供一种染料色阻，包括低聚物链段，所述低聚物链段包括苯环基团或环氧结构基团。
进一步的，所述低聚物链段的结构式包括化合物1和化合物2中的至少一种，所述化合物1的分子结构式为：
所述化合物2的分子结构式为：
进一步的，所述化合物1中的R结构包括非共轭结构的直链烷烃、有支链的烷烃、有烷氧基的烷烃、卤取代烷烃衍生物、通过烷氧基以及酯基相连接的共轭结构或含有杂环的化合物中的至少一种；其中，所述杂环化合物包括五元杂环、六元杂环或苯并杂环化合物中的至少一种；所述五元杂环化合物包括呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑中的至少一种；六元杂环化合物包括吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪中的至少一种。
本发明还提供了一种染料色阻及其制备方法，包括：将所述化合物1或化合物2与染料化合物溶于N,N-二甲基甲酰胺溶液中形成第一溶液；在所述第一溶液中加入铜盐，在50℃水浴，氩气条件下反应1小时后萃取分离，通过高效液相色谱法得到所述染料色阻。
进一步的，所述染料化合物为红色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。进一步的，所述染料化合物为绿色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
进一步的，所述 中的M包括Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、Fe中的至少一种。
进一步的，所述染料化合物为黄色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
进一步的，所述染料化合物为蓝色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
进一步的，所述中的R1～R10包括非共轭结构的直链烷烃、有支链的烷烃、有烷氧基的烷烃、卤取代烷烃衍生物、通过烷氧基以及酯基相连接的共轭结构或含有杂环的化合物中的至少一种；其中，所述杂环化合物包括五元杂环、六元杂环或苯并杂环化合物中的至少一种；所述五元杂环化合物包括呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑中的至少一种；六元杂环化合物包括吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪中的至少一种；X1和X2包括碳、氧、氮和硫中的至少一种。
本发明还提供了一种彩膜基板，包括色阻层，所述色组层的材料包括所述染料色阻。
本发明的优点：本发明的染料色阻及其制备方法、彩膜基板通过链接化学反应将染料分子与低聚物链段相连，其中，低聚物链段设有苯环或环氧结构等耐热结构，能够有效提升染料色阻的耐热性能。
附图说明
图1是实施例中的彩膜基板示意图。
具体实施方式
实施例1
本实施例中，本发明的染料色阻是通过链接化学(Cl ick)将低聚物链段和一般染料分子连接，其中，所述低聚物链段包括苯环或环氧结构，能够有效提升所述染料色阻的耐热性。
所述低聚物链段的分子结构式为
其中，所述低聚物链段中的R结构包括非共轭结构的直链烷烃、有支链的烷烃、有烷氧基的烷烃、卤取代烷烃衍生物、通过烷氧基以及酯基相连接的共轭结构或含有杂环的化合物中的至少一种；其中，所述杂环化合物包括五元杂环、六元杂环或苯并杂环化合物中的至少一种；所述五元杂环化合物包括呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑中的至少一种；六元杂环化合物包括吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪中的至少一种。
由于所述低聚物链段含有环氧基团能够有效提升所述染料色阻的耐热性能。
所述染料色阻的具体制备步骤如下：
将2mol的所述低聚物链段与5mol的染料分子化合物溶于200～400ml的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中形成第一溶液；
在所述第一溶液中加入铜盐作为催化剂，在50℃水浴，氩气条件下反应1小时后萃取分离，通过高效液相色谱法得到所述染料色阻。
本实施例中，所述染料分子化合物为红色染料分子化合物，其分子结构式为：
中的至少一种。
在本实施例的其他优选实施例中，所述染料分子化合物为绿色染料分子化合物，其分子结构式为：
中的至少一种。/>
其中，中的M包括Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、Fe中的至少一种。
在本实施例的其他优选实施例中，所述染料分子化合物为黄色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
在本实施例的其他优选实施例中，所述染料化合物为蓝色染料化合物，其分子结构式包括：
/>中的至少一种。
其中，所述中的R1～R10包括：
非共轭结构的直链烷烃、有支链的烷烃、有烷氧基的烷烃、卤取代烷烃衍生物、通过烷氧基以及酯基相连接的共轭结构或含有杂环的化合物中的至少一种；其中，所述杂环化合物包括五元杂环、六元杂环或苯并杂环化合物中的至少一种。
所述五元杂环化合物包括呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑中的至少一种；六元杂环化合物包括吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪中的至少一种。
X1和X2包括碳、氧、氮和硫中的至少一种。
实施例2
本实施例中的低聚物链段的分子结构式为：
所述染料色阻的具体制备步骤如下：
将2mol的所述低聚物链段与5mol的染料分子化合物溶于200～400ml的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中形成第一溶液；
在所述第一溶液中加入铜盐作为催化剂，在50℃水浴，氩气条件下反应1小时后萃取分离，通过高效液相色谱法得到所述染料色阻。
本实施例中，所述染料分子化合物为红色染料分子化合物，其分子结构式为：
/>
中的至少一种。
在本实施例的其他优选实施例中，所述染料分子化合物为绿色染料分子化合物，其分子结构式为：
中的至少一种。/>
其中， 中的M包括Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、Fe中的至少一种。
在本实施例的其他优选实施例中，所述染料分子化合物为黄色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
在本实施例的其他优选实施例中，所述染料化合物为蓝色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
其中，所述中的R1～R10包括：
非共轭结构的直链烷烃、有支链的烷烃、有烷氧基的烷烃、卤取代烷烃衍生物、通过烷氧基以及酯基相连接的共轭结构或含有杂环的化合物中的至少一种；其中，所述杂环化合物包括五元杂环、六元杂环或苯并杂环化合物中的至少一种。
所述五元杂环化合物包括呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑中的至少一种；六元杂环化合物包括吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪中的至少一种。
X1和X2包括碳、氧、氮和硫中的至少一种。
如图1所示，为了更好的解释本发明，本实施例还提供了一种彩膜基板1，包括色阻层10，其中，所述色阻层10的材料采用本实施例中的染料色阻，由于本实施例中的染料色阻的颜色有黄色、红色、蓝色和绿色，所述染料色阻可以用于所述色组层10中并过滤不同颜色的光线，从而使所述彩膜基板1呈现彩色图案。
所述染料色阻加入了耐热基团，有效提高彩膜基板1在制备所述色阻层10过程中的耐热性，提高了彩膜基板1的使用寿命。
通过将所述染料色阻与具有一定酸值的有机溶剂混合形成光阻溶液，通过对所述光阻溶液喷墨固化形成所述色阻层10，由于所述染料色阻具有低聚物链段，能够增加其溶解性，从而优化制备过程，其制备方法简单，便于大规模生产。
以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的技术方案及其核心思想；本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例的技术方案的范围。

Claims (9)

1.一种染料色阻，其特征在于，包括低聚物链段，所述低聚物链段包括苯环基团或环氧结构基团，所述低聚物链段和染料分子连接而形成染料色阻；
所述低聚物链段的结构式包括化合物1和化合物2中的至少一种，所述化合物1的分子结构式为：
所述化合物2的分子结构式为：
2.根据权利要求1所述的染料色阻，其特征在于，
所述化合物1中的R结构包括
非共轭结构的直链烷烃、有支链的烷烃、有烷氧基的烷烃、卤取代烷烃衍生物、通过烷氧基以及酯基相连接的共轭结构或含有杂环的化合物中的至少一种；其中，所述杂环化合物包括五元杂环、六元杂环或苯并杂环化合物中的至少一种；所述五元杂环化合物包括呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑中的至少一种；六元杂环化合物包括吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪中的至少一种。
3.一种权利要求1所述的染料色阻的制备方法，其特征在于，包括：
将所述化合物1或化合物2与染料化合物溶于N,N-二甲基甲酰胺溶液中形成第一溶液，所述染料化合物包含碳碳三键；
在所述第一溶液中加入铜盐，在50℃水浴，氩气条件下反应1小时后萃取分离，通过高效液相色谱法得到所述染料色阻。
4.根据权利要求3所述的染料色阻的制备方法，其特征在于，所述染料化合物为红色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的染料色阻的制备方法，其特征在于，所述染料化合物为绿色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种；
其中，所述中的M包括Mg、Ni、Cu、Co、Zn、Cr、Pt、Pd、Fe中的至少一种。
6.根据权利要求3所述的染料色阻的制备方法，其特征在于，所述染料化合物为黄色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
7.根据权利要求3所述的染料色阻的制备方法，其特征在于，所述染料化合物为蓝色染料化合物，其分子结构式包括：
中的至少一种。
8.根据权利要求7所述的染料色阻的制备方法，其特征在于，
所述中的R1～R10包括
非共轭结构的直链烷烃、有支链的烷烃、有烷氧基的烷烃、卤取代烷烃衍生物、通过烷氧基以及酯基相连接的共轭结构或含有杂环的化合物中的至少一种；其中，所述杂环化合物包括五元杂环、六元杂环或苯并杂环化合物中的至少一种；所述五元杂环化合物包括呋喃、噻吩、吡咯、噻唑、咪唑中的至少一种；六元杂环化合物包括吡啶、吡嗪、嘧啶、哒嗪中的至少一种；
X1和X2包括碳、氧、氮和硫中的至少一种。
9.一种彩膜基板，其特征在于，包括色阻层，所述色阻层的材料包括如权利要求1所述的染料色阻。
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