一种具有高分散稳定性的颜料分散体系及其制备方法与流程

allin2026-09-12  10


本发明涉及显示面板制造,涉及一种具有高分散稳定性的颜料分散体系及其制备方法。


背景技术:

1、彩色滤光片(cfs)是液晶显示器(lcd)和其他成像设备的关键元件。彩色滤光片由玻璃基板、彩色光阻层、黑矩阵和保护层组成。目前常用的彩色光阻制作方法有印刷法、染色法、电沉积法、颜料分散法等。在众多的制备方法中,由于依照颜料分散法所制成的彩色光阻具有显色纯度高、耐光性和耐热性好等优点,使得颜料分散法成为彩色光阻最主要的制备方法。颜料分散法的基本原理是将彩色光刻胶涂覆于透明的衬底基板上,而后对其进行紫外光照射,使得彩色光刻胶固化形成彩色光阻。彩色光刻胶中包含有颜料分散液,而颜料分散液主要包括有色颜料、分散剂、溶剂以及粘结剂树脂。颜料分散液的稳定性是决定彩色滤光片的性能好坏的一大因素,若所使用的颜料分散液的稳定性不佳,颜料分散液中的颜料颗粒容易发生沉积甚至凝聚现象,这会直接导致彩色滤光片的彩色膜表面不平整、彩色膜涂布不均匀,进而会导致彩色滤光片漏光等不良现象产生。因此,提高颜料分散液的颜料分散稳定性一直以来都是一个备受关注的问题。

2、离子液体是由有机阳离子和无机或有机阴离子构成,具有难挥发、结构可调、亲憎水性可调等优点,作为表面活性剂受到人们的广泛关注。但将其应用于彩色光刻胶及彩色滤光片中的颜料分散体系中的相关研究还未见到。因此利用离子液体来制备具有高分散稳定性的颜料分散体系是一个值得深入探究的方向。


技术实现思路

1、针对现有彩色光刻胶中颜料分散液稳定性不佳,其颜料颗粒易出现沉积甚至凝聚现象导致彩色滤光片的彩色膜表面不平整、彩色膜涂布不均匀,进而会导致彩色滤光片漏光等不良现象的技术问题,本发明提出一种具有高分散稳定性的颜料分散体系及其制备方法。与未添加离子液体的颜料分散体系相比较,该颜料分散体系的分散稳定性显著提高。

2、为了达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:

3、一种具有高分散稳定性的颜料分散体系,包括离子液体、颜料分散剂、有机溶剂、颜料颗粒和粘结型树脂,所述离子液体在颜料分散体系中的占比为0.89wt%~1.78wt%。

4、进一步,所述离子液体由阴离子和阳离子组成,其中阳离子为季铵盐离子、季磷盐离子或咪唑盐离子等中的任意一种;阴离子为卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子或双三氟甲磺酰亚胺根离子等中的任意一种。

5、进一步,所述离子液体为[1-乙基3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐([c4mim]pf6)或[1-乙基3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([bmim]bf4)中的任意一种。优选地,所述离子液体为1-乙基3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐([emim]tf2n)。

6、进一步,所述有机溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、环己烷、丙二醇单甲醚、丁酮中的任意一种;所述颜料颗粒包括绿色颜料、黄色颜料、红色颜料或蓝色颜料中的任意一种或多种;所述粘结型树脂包括丙烯酸树脂、酚醛树脂或甲基丙烯酸甲脂树脂中的任意一种或多种。

7、本发明的目的还在于提供所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系的制备方法,步骤如下:

8、(1)将离子液体、颜料分散剂和有机溶剂混合搅拌均匀后,得到第一混合液;

9、(2)向步骤(1)所得的第一混合液中加入颜料颗粒,混合搅拌均匀后,得到第二混合液;

10、(3)向步骤(2)所得的第二混合液中加入有机溶剂和粘结型树脂,混合搅拌均匀后,得到具有高分散稳定性的颜料分散体系。

11、进一步,所述步骤(1)中离子液体与颜料分散剂、有机溶剂的质量比为(50-100):416:1820。

12、进一步,所述步骤(1)中混合搅拌的温度为室温,混合搅拌的时间为1-1.5h。

13、进一步,以步骤(1)中离子液体用量为基准,离子液体与所述步骤(2)中颜料颗粒的质量比为(50-100):500;所述步骤(2)中混合搅拌的温度为室温,混合搅拌的时间为1-1.5h。

14、进一步,以步骤(1)中离子液体用量为基准,离子液体与所述步骤(3)中有机溶剂与粘结型树脂的质量比为(50-100):2600:208。

15、进一步,所述步骤(3)中混合搅拌的温度为室温,混合搅拌的时间为2-2.5h。

16、本发明具有以下有益效果:

17、本发明通过在颜料分散液的制备过程中加入离子液体,利用离子液体的阴阳离子使颜料粒子之间形成静电斥力,从而保持分散体系的稳定;另一方面由于离子液体与颜料分子间形成氢键网络空间位阻的单分子吸附层,这种定向缓冲层能防止粒子间的相聚,从而保持颜料分散体系的稳定性。与未添加离子液体的颜料分散体系在室温下放置一周以上后出现明显分层相比较,本发明制备的颜料分散体系的颜料分散稳定性得到显著提高,在室温下放置一周以上后,未出现明显分层现象。



技术特征:

1. 一种具有高分散稳定性的颜料分散体系,其特征在于:包括离子液体、颜料分散剂、有机溶剂、颜料颗粒和粘结型树脂,所述离子液体在颜料分散体系中的占比为0.89 wt%~1.78wt%。

2.根据权利要求1所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系,其特征在于:所述离子液体由阴离子和阳离子组成,其中阳离子为季铵盐离子、季磷盐离子或咪唑盐离子中的任意一种;阴离子为卤素离子、四氟硼酸根离子、六氟磷酸根离子或双三氟甲磺酰亚胺根离子中的任意一种。

3.根据权利要求2所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系,其特征在于:所述离子液体为1-乙基3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐、1-丁基-3-甲基咪唑六氟磷酸盐或1-乙基3-甲基咪唑双三氟甲磺酰亚胺盐中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系,其特征在于:所述有机溶剂包括丙二醇甲醚醋酸酯、环己烷、丙二醇单甲醚或丁酮中的任意一种;所述颜料颗粒包括绿色颜料、黄色颜料、红色颜料或蓝色颜料中的任意一种或多种;所述粘结型树脂包括丙烯酸树脂、酚醛树脂或甲基丙烯酸甲脂树脂中的任意一种或多种。

5.权利要求1-4任一项所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系的制备方法,其特征在于,步骤如下:

6.根据权利要求5所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中离子液体与颜料分散剂、有机溶剂的质量比为(50-100):416:1820。

7.根据权利要求6所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系的制备方法,其特征在于:所述步骤(1)中混合搅拌的温度为室温,混合搅拌的时间为1-1.5h。

8.根据权利要求5所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系的制备方法,其特征在于:以步骤(1)中离子液体用量为基准,离子液体与所述步骤(2)中颜料颗粒的质量比为(50-100):500;所述步骤(2)中混合搅拌的温度为室温,混合搅拌的时间为1-1.5h。

9.根据权利要求5所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系的制备方法,其特征在于:以步骤(1)中离子液体用量为基准,离子液体与所述步骤(3)中有机溶剂与粘结型树脂的质量比为(50-100):2600:208。

10.根据权利要求9所述的具有高分散稳定性的颜料分散体系的制备方法,其特征在于:所述步骤(3)中混合搅拌的温度为室温,混合搅拌的时间为2-2.5h。


技术总结
本发明属于显示面板制造领域,涉及一种具有高分散稳定性的颜料分散体系及其制备方法。所述高分散稳定性的颜料分散体系包括离子液体、颜料分散剂、有机溶剂I、颜料颗粒和粘结型树脂,所述离子液体在颜料分散体系中的占比为0.89wt%~1.78wt%。本发明通过在颜料分散体系制备过程中加入离子液体,利用离子液体的阴阳离子使颜料粒子之间形成静电斥力以及离子液体与颜料分子间形成氢键网络空间位阻的单分子吸附层这一机理,从而保持颜料分散体系的稳定性。与未添加离子液体的颜料分散体系相比较,该颜料分散体系的颜料分散稳定性显著提高,在室温下放置一周以上后,未出现明显分层现象。

技术研发人员:赵炜珍,马孝坤,梁晨虹,刘康
受保护的技术使用者:郑州中科新兴产业技术研究院
技术研发日:
技术公布日:2024/10/31
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