一种黑色矩阵材料组合物及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种黑色矩阵材料组合物，包括：功能材料、粘结剂、引发剂、单体、溶剂和添加剂。其中所述功能材料可以为染料，也可以为染料和碳黑的混合物。由于有机材料具有较低的介电常数，且染料在300‑400nm的紫外有较好的透过率，可以保证光引发剂有效吸收紫外光，引发反应，因此本发明专利技术的材料组合物介电常数低，反应性高，并且具有良好的稳定性。本发明专利技术黑色矩阵材料组合物具有较低的介电常数、高反应性和良好的稳定性高，因此本发明专利技术材料组合物也可用于制备BPS材料。

Black matrix material composition and application thereof

The invention discloses a black matrix material composition, which comprises a functional material, a binder, an initiator, a monomer, a solvent and an additive. The functional material may be a dye or a mixture of dye and carbon black. Because the organic materials with low dielectric constant, and in 300 dye 400nm ultraviolet transmittance is better, can guarantee the effective absorption of UV light initiator, initiator, so the material composition of the invention has low dielectric constant, high reactivity, and has good stability. The black matrix material composition of the invention has the advantages of low dielectric constant, high reactivity and good stability. Therefore, the material composition of the invention can also be used for preparing BPS material.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种黑色矩阵材料组合物，尤其涉及一种低介电常数，高反应性的黑色矩阵材料组合物，属于液晶显示器显示面板领域。本专利技术还涉及上述组合物制得的液晶面板。
技术介绍
液晶显示器(LiquidCrystalDisplay,LCD)显示面板中，黑色矩阵(BlackMatrix,BM)主要用于红(R)，绿(G)，蓝(B)像素之间挡光，避免RGB之间出现不同颜色的混色。同时，BM可以遮挡背光源发出的光由于折射导致面板斜视角的漏光。因此，BM对LCD面板的品质至关重要。特别是关系到面板的对比度。BM材料最基本的要求是要有高的光学密度(OpticalDensity,OD)。目前，BM材料的OD值主要是由碳黑提供，碳黑对300-800nm波段内的光均具有很强的吸收率，因此被用在BM材料中。然而，随着基板集成黑色矩阵(BlackMatrixOnArray,BOA)技术，黑色间隔物(BlackPhotoSpacer,BPS)技术等面板显示技术的发展，对BM材料，或BPS材料提出了更高的要求，特别是对材料的介电性能提出了更高的要求。BM材料集成在矩阵(Array)基板上，所以要求这种BM材料或BPS材料具有低的介电常数，避免对薄膜晶体管(ThinFilmTransistor,TFT)的电讯号产生干扰。由于碳黑具有很高的介电常数，含碳黑的BM材料通常具有超过18以上的介电常数，因此无法满足BOA，BPS等技术或材料的要求。另外，由于碳黑在300-800nm波段内强的吸光性能，导致BM材料中光引发剂不能有效吸收到紫外光而引发反应，因此反应性不足，导致出现各种问题。专利技术内容针对现有技术中存在的问题，本申请使用特定的染料(dye)全部或部分取代碳黑材料，得到含染料(dye)的具有低介电常数的BM材料。另外，由于这些染料(dye)在可见光范围内具有强的吸收率，在300-400nm的紫外有较好的透过率，因此可以保证光引发剂有效吸收紫外光，引发反应。根据本本专利技术的一个方面，提供了一种黑色矩阵材料组合物，包括：功能材料、粘结剂、光引发剂、单体、溶剂和添加剂。所述功能材料包括酞菁类染料、二萘嵌苯类染料和六苯并苯衍生物类染料中的任意一种或几种。其中，所述二萘嵌苯类染料不包括二萘嵌苯黑。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述功能材料、粘结剂、引发剂、单体、溶剂和添加剂占组合物总质量的百分比分别为5-9％、4-9％、2-4％、5-12％、65-80％和0.5-1.5％。根据本专利技术的一个优选实施例，所述功能材料、粘结剂、引发剂、单体、溶剂和添加剂占组合物总质量的百分比分别为5％、9％、4％、6％、75％和1％。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述酞菁类染料为如通式Ⅰ所示的化合物：式Ⅰ中，R1和R2可以相同或不同，选自氢、氯、溴、磺酸钠基、苯氧基、4-叔丁基苯氧基和4-(1,1，3,3-四甲基丁基)苯氧基；即R1和R2各自独立地选自H-，Cl-，Br-，-SO3Na，中的一种。式Ⅰ中，R3和R4可以相同或不同，选自氢、4-氯苯基、4-溴苯基、4-磺酸钠苯基和2,6-二异丙基苯基；即R3和R4独立地选自H-，中的一种。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述二萘嵌苯类染料为如通式Ⅱ所示的化合物：式Ⅱ中，R5和R6可以相同或不同，选自氢、苯基、4-氯苯基、4-磺酸钠苯基、4-异丙基苯基、4-叔丁基苯基和2,6-二异丙基苯基；即R5和R6独立地选自H-，中的一种。其中，所述六苯并苯衍生物类染料没有特别的限定，选择本行业公知的六苯并苯衍生物类染料即可。根据本专利技术的一个优选实施方式，所述功能材料为酞菁类染料、二萘嵌苯类染料和六苯并苯衍生物染料中的任意一种或几种。本专利技术选择酞菁类染料、二萘嵌苯类染料和六苯并苯衍生物类染料中的任意一种或几种制备黑色矩阵材料组合物，由于染料具有较低的介电常数，且在300-400nm的波长范围内具有较好的透过率，可以保证光引发剂有效的吸收紫外光，引发反应，因此使得本专利技术的黑色矩阵材料组合物兼具低介电常数和高反应性的特点。根据本专利技术的黑色矩阵材料组合物的一个优选实施方式，所述功能材料为绿色酞菁类染料和碳黑，所述绿色酞菁类染料和碳黑的质量比为(2-5):(2-5)。根据本专利技术的黑色矩阵材料组合物，所述绿色酞菁类染料为如通式Ⅲ所示的化合物：式Ⅲ中，R7、R8、R9和R10可以相同或不同，选自氢、C1-C3的烷基、C1-C3的烷氧基和磺酸钠基；R11选自氢和C1-C3的烷基。根据本专利技术，所述C1-C3的烷基，可以提及甲基、乙基、丙基和异丙基。所述C1-C3的烷氧基是指上述的C1-C3的烷基与氧原子相连的基团，可以提及甲氧基。乙氧基和丙氧基和异丙氧基。根据本专利技术的黑色矩阵材料组合物，所述碳黑没有特别的限定，选择本行业公知的碳黑材料即可。绿色酞菁类染料在可见光范围内，穿透频谱较窄，因此有相对较好的吸光性；同时，其在其在300-400nm范围的紫外区间，具有一定的透过率，因此即使在有一定量碳黑的存在下，也可以保证紫外光的透过使其对引发剂的作用。同时，一定比例的碳黑加入又可以保证材料组合物的遮光性能。本专利技术绿色酞菁类染料和碳黑的质量比为(2-5):(2-5)，在此范围内，可以保证材料组合物的相对较低的介电常数、高反应性和较好的遮光性能；若绿色酞菁类染料的质量过高，组合物的介电常数低、反应性高，但是其遮光性能不好；若碳黑的质量过高，组合物的遮光性能好，但是其介电常数和反应性均不能达到本专利技术的效果。根据本专利技术的黑色矩阵材料组合物，所述粘结剂包括聚丙烯酸酯类树脂。所述聚丙烯酸酯类树脂可以选择如热固性聚丙烯酸树脂、热塑性聚丙烯酸树脂等本行业公知的聚丙烯酸酯类树脂。所述聚丙烯酸酯类树脂包括聚丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、聚丙烯酸丙酯、聚丙烯酸丁酯、聚丙烯酸戊酯、聚丙烯酸己酯、聚丙烯酸-2-乙基己酯和α-氢代丙烯酸酯中的至少一种。根据本专利技术的黑色矩阵材料组合物，所述引发剂包括咪唑类化合物、苯乙酮类化合物、苯偶姻类化合物和二苯甲酮类化合物中的任意一种或几种。所述咪唑类化合物没有特别限定，为本行业公知的咪唑类化合物。所述咪唑类化合物包括2-甲基咪唑、4-甲基咪唑、1-乙烯基咪唑、N-乙基咪唑、N-丙基咪唑、N-乙酰基咪唑、2-溴-4-硝基咪唑、1,2-二甲基咪唑、4-硝基咪唑、苯并咪唑、1-正丁基咪唑、4-碘-1H-咪唑、1-(4-硝基苄基)咪唑、1-(4-氨基苄基)咪唑、2,5,6-三甲基苯并咪唑、2-(三氟甲基)苯并咪唑、2-羟基苯并咪唑、1-三苯甲基咪唑、2,4,5-三碘咪唑、4,5-二碘-1H-咪唑、碘化1-乙基-3-甲基咪唑、氯化1-辛基-3-甲基咪唑、氯化1-烯丙基-3-甲基咪唑、1-(2,4,6-三异丙基苯基磺酰)咪唑、2-硫醇基甲基苯并咪唑和4,5-而苯基咪唑中的至少一种。所述苯乙酮类化合物没有特别限定，为本行业公知的苯乙酮类化合物。所述苯乙酮类化合物包括邻羟基苯乙酮、间羟基苯乙酮、对羟基苯乙酮、邻硝基苯乙酮、间硝基苯乙酮、对硝基苯乙酮、邻氨基苯乙酮、间氨基苯乙酮、对氨基苯乙酮、邻甲基苯乙酮、间甲基苯乙酮、对甲基苯乙酮、邻乙基苯乙酮、间乙基苯乙酮、对乙基苯乙酮、邻丙基苯乙酮、间丙基苯乙酮、对丙基苯乙酮、邻氯苯乙酮、间氯苯乙酮、对氯苯乙酮、邻溴苯本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种黑色矩阵材料组合物，包括：功能材料、粘结剂、引发剂、单体、溶剂和添加剂；所述功能材料包括酞菁类染料、二萘嵌苯类染料和六苯并苯衍生物染料中的任意一种或几种；其中，所述二萘嵌苯类染料不包括二萘嵌苯黑。

【技术特征摘要】
1.一种黑色矩阵材料组合物，包括：功能材料、粘结剂、引发剂、单体、溶剂和添加剂；所述功能材料包括酞菁类染料、二萘嵌苯类染料和六苯并苯衍生物染料中的任意一种或几种；其中，所述二萘嵌苯类染料不包括二萘嵌苯黑。2.根据权利要求1所述的黑色矩阵材料组合物，其特征在于，所述功能材料、粘结剂、引发剂、单体、溶剂和添加剂占组合物总质量的百分比分别为5-9％、4-9％、2-4％、5-12％、65-80％和0.5-1.5％。3.根据权利要求1或2所述的黑色矩阵材料组合物，其特征在于，所述酞菁类染料为如通式Ⅰ所示的化合物：式Ⅰ中，R1和R2相同或不同，选自氢、氯、溴、磺酸钠基、苯氧基、4-叔丁基苯氧基和4-(1,1，3,3-四甲基丁基)苯氧基；式Ⅰ中，R3和R4相同或不同，选自氢、4-氯苯基、4-溴苯基、4-磺酸钠苯基和2,6-二异丙基苯基。4.根据权利要求1或2所述的黑色矩阵材料组合物，其特征在于，所述二萘嵌苯类染料为如通式Ⅱ所示的化合物：式Ⅱ中，R5和R6相同或不同，选自氢、苯基、4-氯苯基、4-磺酸钠苯基、4-异丙基苯基、4-叔丁基苯基和2,6-二异丙基苯基。5.根据权利要求1或2所述的黑色矩阵材料组合物，其特征在于，所述功能材料包括绿色酞菁类染料和碳黑。6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李吉，
申请(专利权)人：深圳市华星光电技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44