CN111303657A - 微胶囊型染料及其制备方法、应用方法 - Google Patents

微胶囊型染料及其制备方法、应用方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种微胶囊型染料及其制备方法、应用方法。所述微胶囊型染料中包括染料和包裹所述染料的微胶囊。所述微胶囊中具有双烯合成反应产物。

Description

微胶囊型染料及其制备方法、应用方法
技术领域
本发明涉及显示器件原材料领域，特别是一种微胶囊型染料及其制备方法、应用方法。
背景技术
彩色滤光片(Color Filter，CF)用于液晶显示器、有机发光装置、摄影机的光学滤光装置等，是显示装置用来实现彩色显示的主要器件，其基本构成通常包括：玻璃基板、黑色矩阵(Black Matrix，BM)、彩色滤光层等等。其中，彩色滤光层主要是通过彩色光阻达到彩色显示的效果，背光源发出的光经过调制入射到所述彩色滤光片中，通过彩色滤光片上彩色滤光层的红色(R)光阻、绿色(G)光阻、以及蓝色(B)光阻的滤光作用，分别显示红、绿、蓝三种光线，不同颜色的光阻分别透射对应颜色波段的光，从而实现显示器的彩色显示。
彩色滤光片通常是利用染色法(Staining)、印刷法(Printing)、电沉积法(Electrodeposition)、颜料分散法(Pigment dispersion)等方法所制造。目前市场上制造彩色滤光片用的彩色光刻胶，主要采用颜料分散法制备。
彩色滤光层主要是由酞菁、偶氮、蒽醌类颜料分散于树脂之中，通过涂布、曝光、显影等制程形成R/G/B光阻图案。通常这些颜料在有机溶剂中的溶解性都比较差，例如彩色滤光层常用的PGMEA(丙二醇单甲醚酸酯)溶剂，以至于分散性差，而且颜料主要以粒子形态存在，这些颗粒会对光造成部分散射，使得彩色滤光片的光透过率较低，对显示装置的亮度和对比度都有一定的影响。
所以，目前将颜料色阻染料(Dye)化已逐渐成为主流趋势。染料在彩色光刻胶中以分子形式存在，对光线的散射较小，因此有更高的光穿透率，可以有效的解决溶解性和分散性问题，利于提升显示装置的亮度和对比度。但是，其分子较小，但因其分子较小，对制作过程的高温耐受性、化学耐受性及外界环境的耐受稳定性也较差。因此，出现了新的染料运用技术，即将染料通过树脂包裹，可以增加染料的耐受性、化学耐受性及对外界环境的稳定性。但是树脂包裹的染料容易聚集产生小黑点，对最后成像的显示装置的亮度以及对比度会有很大影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种微胶囊型染料及其制备方法、应用方法，以解决现有技术中树脂包裹的染料容易聚集产生小黑点，且其对比度较低等问题。
为实现上述目的，本发明提供一种微胶囊型染料，所述微胶囊型染料中包括染料和包裹所述染料的微胶囊。所述微胶囊中具有双烯合成反应产物。
进一步地，所述微胶囊中还包括聚乙烯醇。
进一步地，所述双烯合成反应产物中包括呋喃-马来酰亚胺聚合物、蒽与马来酰亚胺聚合物、二环戊二烯聚合物中的一种。
本发明中还提供一种微胶囊型染料的制备方法，其包括以下步骤：
制备染料混合液，所述染料混合液中具有染料。按质量百分比取45％-65％的染料混合液，并在所述染料混合液中加入30％-50％的双烯合成反应产物，充分反应后萃取有机相。在所述有机相中按质量比加入30％-50％的聚乙烯醇，形成悬浮液。将所述悬浮液在温度为30℃-50℃环境下搅拌3-5小时，进行微胶囊化，得到所述微胶囊型染料。
进一步地，在所述制备染料混合液步骤中包括：将异氰酸酯溶解在溶剂中，并将所述染料和邻苯二甲酸酯混合加入至所述溶剂中，形成所述染料混合液。
进一步地，所述双烯合成反应产物中包括呋喃-马来酰亚胺聚合物、蒽与马来酰亚胺聚合物、二环戊二烯聚合物中的一种或多种。
进一步地，所述染料、所述邻苯二甲酸酯和所述异氰酸酯的质量比为1:1:2-6。
进一步地，所述溶剂中包括乙酸乙酯、丙酮、环己酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中的一种或多种。
本发明中还提供一种微胶囊型染料的应用方法，其应用于彩色滤光片中，所述彩色滤光片中具有彩色光阻，所述彩色光阻中具有光刻胶以及微胶囊型染料。
进一步地，在所述光刻胶中加入所述微胶囊型染料，并放入烤箱中烘烤，使所述微胶囊型染料中的微胶囊破裂并与所述光刻胶交联，所述微胶囊型染料中的染料均匀分散在交联体系中。
本发明中还提供一种显示面板，所述显示面板中具有如上所述的微胶囊型染料。
本发明的优点是：本发明所提供的微胶囊型染料，其通过利用双烯合成反应产物在一定温度时的可逆反应，促使微胶囊破裂释放被包裹的染料，便于显影且染料易分散，克服了现有胶囊型染料容易产生小黑点、对比度较低等缺陷，提高了用户体验感。并且其制备方法步骤简单，材料易得。
附图说明
图1为本发明实施例中制备方法的流程示意图。
具体实施方式
以下为本发明的优选实施例，以向本领域中的技术人员完整介绍本发明的技术内容，以举例证明本发明可以实施，使得本发明公开的技术内容更加清楚，使得本领域的技术人员更容易理解如何实施本发明。然而本发明可以通过许多不同形式的实施例来得以体现，本发明的保护范围并非仅限于文中提到的实施例，下文实施例的说明并非用来限制本发明的范围。
其中，在本发明说明书中，其使用的所有原材料均是常规使用的，可以从市场购得。在本发明中，如非特指，所有的量、百分比、份均为质量份单位。本发明说明书中使用的术语仅用来描述特定实施方式，而并不意图显示本发明的概念。除非上下文中有明确不同的意义，否则，以单数形式使用的表达涵盖复数形式的表达。在本发明说明书中，应理解，诸如“包括”、“具有”以及“含有”等术语意图说明存在本发明说明书中揭示的特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性，而并不意图排除可存在或可添加一个或多个其他特征、数字、步骤、动作或其组合的可能性。
上下文有明确的相反提示，否则本文中所述的所有方法的步骤都可以按任何适当次序加以执行。本发明的改变并不限于描述的步骤顺序。除非另外主张，否则使用本文中所提供的任何以及所有实例或示例性语言(例如，“例如”)都仅仅为了更好地说明本发明的概念，而并非对本发明的概念的范围加以限制。在不脱离精神和范围的情况下，所属领域的技术人员将易于明白多种修改和适应。
本发明实施例中提供了一种彩色滤光片，所述彩色滤光片中主要具有黑色矩阵、彩色滤光层等等。其中，彩色滤光层主要是通过彩色光阻达到彩色显示的效果。在彩色光阻中掺杂有微胶囊型染料，所述彩色光阻通过所述微胶囊型染料形成对应颜色的光阻，从而透射对应颜色波段的光线，实现显示装置的彩色显示。
所述微胶囊型染料中具有染料以及微胶囊，所述微胶囊包裹所述染料。其中，所述微胶囊中包括聚乙烯醇以及双烯合成反应产物。所述双烯合成反应产物中包括呋喃-马来酰亚胺聚合物、蒽与马来酰亚胺聚合物、二环戊二烯聚合物中的一种。
本发明实施例中还提供了所述微胶囊型染料的制备方法，其制备流程如图1所示，其包括以下步骤：
步骤S10)制备染料混合液：取一反应容器，在所述反应容器倒入溶剂，在所述溶剂中溶解异氰酸酯，形成异氰酸酯溶液。然后准备染料和塑化剂邻苯二甲酸酯，并将其混合，形成混合液。将所述混合液加入至所述异氰酸酯溶液中，形成所述染料混合液。
其中，所述染料、所述邻苯二甲酸酯和所述异氰酸酯的质量比为1:1:2-6。所述溶液可以采用乙酸乙酯，丙酮，环己酮，二甲基亚砜，四氢呋喃或二甲基甲酰胺中的一种或多种。
步骤S20)加入双烯合成反应产物：按质量百分比取45％-65％的上一步骤中所制备的染料混合液，在所述染料混合液中加入30％-50％的双烯合成反应产物，充分混合反应后萃取有机相。
其中，所述双烯合成反应产物可以采用呋喃-马来酰亚胺聚合物、蒽与马来酰亚胺聚合物或二环戊二烯聚合物中的一种或多种。
步骤S30)微胶囊化：按质量百分比取30％-50％的聚乙烯醇加入至上一步骤中萃取出的有机相中，充分搅拌形成悬浮液。将所述悬浮液置于温度为30℃-50℃环境下搅拌3-5小时，进行微胶囊化，使所述双烯合成反应产物混入所述聚乙烯醇中形成微胶囊，并使所述微胶囊包裹所述染料，最终形成所述微胶囊型染料。
优选的，所述悬浮液可以在温度为40℃的环境下搅拌4小时进行微胶囊化。
本发明实施例中所制备的微胶囊型染料可以应用在所述彩色滤光片的彩色光阻中。所述彩色光阻中具有光刻胶以及所述微胶囊型染料。
将所述微胶囊型染料与所述光刻胶混合，形成光阻材料。然后将所述光阻材料涂布在基板上，将所述基板放入烤箱中进行烘烤，使所述光阻材料固化。烘烤时，所述双烯合成反应产物会在加热条件下进行可逆反应，发生断键，使微胶囊破裂，释放出微胶囊中的染料，微胶囊中的聚乙烯醇树脂和双烯类物质与所述光刻胶中的树脂交联，所述染料均匀分布在交联体系中。
本发明实施例中还提供了一种显示面板，所述显示面板中包括彩色滤光片，所述滤光片原材料中具有所述微胶囊型染料。所述显示面板用以提供显示画面，其可应用于手机、电脑、笔记本等显示设备中。
本发明实施例中所提供的微胶囊型染料，其通过利用双烯合成反应产物在一定温度时的可逆反应，促使微胶囊破裂释放被包裹的染料，便于显影且染料易分散，克服了现有胶囊型染料容易产生小黑点、对比度较低等缺陷，提高了用户体验感。并且其制备方法步骤简单，材料易得。
虽然在本文中参照了特定的实施方式来描述本发明，但是应该理解的是，这些实施例仅仅是本发明的原理和应用的示例。因此应该理解的是，可以对示例性的实施例进行许多修改，并且可以设计出其他的布置，只要不偏离所附权利要求所限定的本发明的精神和范围。应该理解的是，可以通过不同于原始权利要求所描述的方式来结合不同的从属权利要求和本文中所述的特征。还可以理解的是，结合单独实施例所描述的特征可以使用在其他所述实施例中。

Claims (10)

1.一种微胶囊型染料，其特征在于，包括
染料，以及
微胶囊，所述染料被包覆在所述微胶囊内；
所述微胶囊中具有双烯合成反应产物。
2.如权利要求1所述的微胶囊型染料，其特征在于，所述微胶囊中还包括聚乙烯醇。
3.如权利要求1所述的微胶囊型染料，其特征在于，所述双烯合成反应产物中包括呋喃-马来酰亚胺聚合物、蒽与马来酰亚胺聚合物、二环戊二烯聚合物中的至少一种。
4.一种微胶囊型染料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
制备染料混合液，所述染料混合液中具有染料；
按质量百分比取45％-65％的染料混合液，并在所述染料混合液中加入30％-50％的双烯合成反应产物，充分反应后萃取有机相；
在所述有机相中按质量比加入30％-50％的聚乙烯醇，形成悬浮液；
将所述悬浮液在温度为30℃-50℃环境下搅拌3-5小时，进行微胶囊化，得到所述微胶囊型染料。
5.如权利要求4所述的微胶囊型染料的制备方法，其特征在于，在所述制备染料混合液步骤中包括：
将异氰酸酯溶解在溶剂中，并将所述染料和邻苯二甲酸酯混合加入至所述溶剂中，形成所述染料混合液。
6.如权利要求4所述的微胶囊型染料的制备方法，其特征在于，所述双烯合成反应产物中包括呋喃-马来酰亚胺聚合物、蒽与马来酰亚胺聚合物、二环戊二烯聚合物中的至少一种。
7.如权利要求5所述的微胶囊型染料的制备方法，其特征在于，
所述染料、所述邻苯二甲酸酯和所述异氰酸酯的质量比为1:1:2-6；
所述溶剂中包括乙酸乙酯、丙酮、环己酮、二甲基亚砜、四氢呋喃、二甲基甲酰胺中的至少一种。
8.一种微胶囊型染料的应用方法，其应用于彩色滤光片中，其特征在于，所述彩色滤光片中具有彩色光阻，所述彩色光阻中具有光刻胶以及微胶囊型染料。
9.如权利要求8所述的微胶囊型染料的应用方法，其特征在于，在所述光刻胶中加入所述微胶囊型染料，并放入烤箱中烘烤，使所述微胶囊型染料中的微胶囊破裂并与所述光刻胶交联，所述微胶囊型染料中的染料均匀分散在交联体系中。
10.一种显示面板，其特征在于，包括如权利要求1-3中任意一项所述的微胶囊型染料。
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