[發(fā)明專利]聚丙烯酸酯分散劑、顏料分散液、彩色光刻膠、彩膜基板和顯示裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310752244.0
• 申請(qǐng)日: 2013-12-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103755847A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐琛;王雪嵐;常珊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 京東方科技集團(tuán)股份有限公司
• 主分類號(hào): C08F20/10
• 分類號(hào): C08F20/10;C08F8/42;G03F7/004;G03F7/027
• 代理公司: 北京銀龍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11243
• 代理人: 金鮮英;李巍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種聚丙烯酸酯分散劑、顏料分散液、彩色光刻膠、彩膜基板和顯示裝置。

背景技術(shù)

彩色濾光片是液晶顯示器能夠彩色化的關(guān)鍵器件，在彩色濾光片的制備方法中，顏料分散法是最常用的方法。顏料分散法的基本步驟是將彩色光刻膠涂覆在襯底基板上，接著進(jìn)行紫外光等照射，使彩色光刻膠固化形成顏料光阻。彩色光刻膠中包含有顏料分散液，而顏料分散液中主要包括有色顏料、分散劑、粘結(jié)劑樹(shù)脂和溶劑。顏色分散液中的有色顏料可決定最終形成的彩色光刻膠的顏色。顏料分散液的穩(wěn)定性十分重要，若所使用的顏料分散液的穩(wěn)定性不佳，顏料分散液中的顏料顆粒易發(fā)生沉積甚至凝聚現(xiàn)象，會(huì)直接導(dǎo)致彩色濾光片的彩色膜層表面不平整、彩色膜層涂布不均勻，進(jìn)而導(dǎo)致彩色濾光片漏光等不良現(xiàn)象產(chǎn)生。

籠型低聚硅倍半氧烷（Polyhedral?Oligomeric?Silsesquioxane，POSS）化學(xué)式為（RSiO_1.5）_n（n=6,8,10或更大的偶數(shù)，R是有機(jī)基團(tuán)），是一類具有特殊籠狀分子結(jié)構(gòu)的有機(jī)硅化合物，是分子級(jí)的有機(jī)-無(wú)機(jī)納米雜化材料，既有無(wú)機(jī)硅氧骨架結(jié)構(gòu)，能提供空間位阻作用，增強(qiáng)耐熱性，外圍的有機(jī)基團(tuán)又能增加其與不同基體的反應(yīng)性。

現(xiàn)有技術(shù)中，POSS結(jié)構(gòu)一般是通過(guò)直接摻混自由POSS納米結(jié)構(gòu)的化學(xué)品或共聚的方法引入到樹(shù)脂中。中國(guó)發(fā)明專利200680042113.1涉及通過(guò)使用POSS納米結(jié)構(gòu)的化學(xué)品作為分散助劑、表面改性劑和界面摩擦改性劑，提高聚合物的本體和表面性能的方法。該專利涉及直接摻混自由POSS納米結(jié)構(gòu)化學(xué)品的方法，其可控性差，而如果直接對(duì)聚合物本體進(jìn)行化學(xué)修飾，則會(huì)影響聚合物本體的化學(xué)或物理性能。中國(guó)發(fā)明專利200610137563.0涉及一種感光性樹(shù)脂組合物，該感光性樹(shù)酯組合物包括丙烯酸類共聚物，所述丙烯酸類共聚物通過(guò)將下述化合物i)～iv)共聚得到的：i)含有籠形低聚硅倍半氧烷的不飽和化合物；ii)不飽和羧酸、不飽和羧酸酐、或它們的混合物；iii)含有環(huán)氧基的不飽和化合物；以及iv)烯烴類不飽和化合物。該感光性樹(shù)酯組合物不僅顯像后的均勻度、靈敏度、分辨率、耐熱性、透明性等性能優(yōu)異，特別是由于可實(shí)現(xiàn)低介電常數(shù)的有機(jī)絕緣膜，從而能降低耗電、減少串?dāng)_。但是，因?yàn)樯婕袄镁酆系姆椒▉?lái)制備分散劑，分散劑的POSS修飾度可控性較差，從而會(huì)導(dǎo)致該分散劑穩(wěn)定的顏料液穩(wěn)定性差、易團(tuán)聚，最終影響到彩色光刻膠的性能。

發(fā)明內(nèi)容

上述通過(guò)直接摻混、直接修飾聚合物本體或共聚的方法引入POSS結(jié)構(gòu)的方法中都存在無(wú)法相對(duì)精確的控制POSS結(jié)構(gòu)的修飾度的問(wèn)題。

本文中“修飾度”的定義，即聚丙烯酸酯中與POSS反應(yīng)的羧基數(shù)目與原有羧基數(shù)目之比值，例如聚丙烯酸酯中的羧基全部與POSS反應(yīng)，即修飾度定義為100%。

針對(duì)該問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種POSS改性的聚丙烯酸酯分散劑，其通過(guò)聚丙烯酸酯分散劑與多羥基的POSS通過(guò)酯化反應(yīng)來(lái)改性聚丙烯酸酯分散劑，可以相對(duì)精確的控制POSS結(jié)構(gòu)的修飾度，并充分利用POSS結(jié)構(gòu)的空間位阻效應(yīng)來(lái)提高顏料分散液的分散穩(wěn)定性。當(dāng)其用于分散顏料粉時(shí)，由于POSS結(jié)構(gòu)的空間位阻效應(yīng)，能提高顏料分散液的穩(wěn)定性。利用該顏料分散液制備的彩色光刻膠更具有極高的耐熱性、優(yōu)異的解析度和表面平整度，同時(shí)具有較低的介電常數(shù)。

本發(fā)明的POSS改性的聚丙烯酸酯分散劑是由聚丙烯酸酯分散劑與多羥基的POSS通過(guò)酯化反應(yīng)制得。

其中，所述POSS的分子式為:(SiO_1.5)_m(C₆H₅)_m-y(C₆H₄OH)_y，其中，m為大于等于6且小于等于10的偶數(shù)，y為1至m的整數(shù)。

所述聚丙烯酸酯分散劑的數(shù)均分子量為2000-20000，酸值為5-60mg?KOH/g。

所述POSS改性的聚丙烯酸酯分散劑中所述POSS的修飾度為10-60%。

本發(fā)明的POSS改性的聚丙烯酸酯分散劑的制備方法，包括將聚丙烯酸酯分散劑和籠型低聚硅倍半氧烷溶解于有機(jī)溶劑中，然后在酰胺縮合劑存在下進(jìn)行反應(yīng)而獲得所述籠型低聚硅倍半氧烷改性的聚丙烯酸酯分散劑。

其中，所述酰胺縮合劑為1-羥基苯并三氮唑和1-(3-二甲胺基丙基)-3-乙基二亞胺；所述有機(jī)溶劑為二氯甲烷。

本發(fā)明還提供了一種顏料分散液。