[发明专利]一种炭黑颜料分散液及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种炭黑颜料分散液及其制备方法和应用，其中的炭黑颜料分散液按照重量份数包含如下组分：15～30份改性炭黑颜料、5～25份分散剂、10～20份粘结剂树脂和150～250份溶剂；其中的改性炭黑颜料是将经浓酸酸化处理的炭黑颜料与烷基烃化合物反应得到；且该烷基烃化合物为末端具有氨基且含有不饱和双键的化合物。该炭黑颜料分散液具有较好的分散稳定性，不易出现颗粒团聚的问题，其中的改性炭黑粒径小，粒径分布窄，可以与粘结剂树脂形成良好作用，提高炭黑颜料分散液的分散稳定性。

技术领域

本发明属于精细化工技术领域，具体涉及一种炭黑颜料分散液及其制备方法，以及该炭黑颜料分散液在彩色滤光片黑色矩阵材料上的应用。

背景技术

彩色滤光片(Color Filter)是一种表现颜色的光学滤光片，包括具有防反射的遮光层——黑色矩阵(Black matrix)，和具有透光性的彩色滤光膜层——红、蓝、绿三原色。通常情况下，光刻胶是彩色滤光片的主要原材料，光刻胶使用的着色剂一般是一种液体分散体。这种液体分散体中的着色剂可以是染料或者颜料或者它们的混合物。中国专利CN111333830A中公开了一种彩色光刻胶用蓝色色浆配合物高分子红色染料的合成方法，其中，蓝色色浆是由蓝色染料、高分子红色染料(染料经盐酸酸化再进行酰氯化后与2,4,6-三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚而成)、树脂、分散剂和溶剂组成。中国专利 CN113045937A中公开了一种用于彩色光刻胶的颜料色浆及其制备方法，通过将颜料、分散剂、润湿剂、消泡剂、pH调节剂、增稠剂和去离子水经混合分散研磨形成颜料色浆。中国专利CN113064323A中公开了一种光刻胶颜料色浆及其制备方法，利用改性石墨烯、改性石蜡和颜料形成预处理颜料，然后再与丙烯酸树脂、润湿分散剂、丙二醇二甲醚醋酸酯、乙酸正丁酯搅拌混合后得到光刻胶颜料色浆。此外，可能还需要其他颜色的搭配使用。中国专利 CN111732840A中公开了一种用于光刻胶的改性黄色颜料、其制备方法及应用，具体提供了一类改性黄色颜料，这类改性黄色颜料包括黄色颜料和丁二酸二辛酯磺酸钠。

彩色滤光片作为显示设备的重要元器件之一，其技术发展方向随着终端应用产品不断追求更轻、更薄、高画质显示等需求，逐步向高亮度、高对比度、高饱和度等方向发展。中国专利CN105334657B中公开了一种液晶显示器组件及电子设备，指明用于防止背景光泄露的黑色矩阵可提高液晶显示器 (Liquid Color Display)面板的显示对比度，防止混色，增加颜色的纯度。此外，除上述应用外，日本专利JP5340198B2中公开了一种聚合物组合物，其中使用的黑色矩阵遮光膜就可以用于包括液晶显示元件以外的固体摄像元件和晶片级透镜。

黑色矩阵作为彩色滤光片中防止因像素的光泄露导致的不良问题的重要组成，是十分重要的。中国台湾专利TWI459051B中公开了一种感光性树脂组合物、黑色矩阵、彩色滤光片及其液晶显示元件，其中黑色矩阵中黑色的来源是黑色颜料分散液中的黑色颜料，如树脂包覆的炭黑颜料。日本专利 JP5642381B2中公开了一种黑色可固化组合物，这种黑色组合物由无机颜料、链状树脂、聚合物引发剂、可聚合化合物组成，其中黑色的来源是黑色组合物中的无机颜料。