用于液晶顯示器的高透射黃染料及其合成方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及用于LCD的高透射黃染料、包括該染料的染料分散體、包括該染料分散體的著色組合物、包括該著色組合物的濾色器以及其合成方法，所述染料包括式1的結(jié)構(gòu)：其中R1或R2獨(dú)立地選自由氫、鹵素、非取代烷基或取代烷基以及非取代芳基或取代芳基組成的組。
【專利說明】用于液晶顯示器的高透射黃染料及其合成方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于液晶顯示器的高透射黃染料、包括該染料的染料分散體、包括該染料分散體的著色組合物、包括該著色組合物的濾色器以及其合成方法。
【背景技術(shù)】
[0002]液晶顯示器(IXD)的濾色器是用于在顯示器上實(shí)現(xiàn)彩色圖像，該濾色器可通過由以下步驟組成的工藝來制備:利用各種方法在基礎(chǔ)電路板上涂覆顏料，以及固化它們并構(gòu)圖。濾色器的三個(gè)彩色像素部件中的每個(gè)都形成在像玻璃一樣的透明的電路板上。用于顯示器件或固體圖像傳感器的濾色器的著色圖案通常為包括紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)的三原色，并且濾色器起到使穿過它的光著色或使其分為三原色的作用。顯示紅、綠和藍(lán)色的染料由細(xì)微顆粒，即顏料組成，并且這些顏料顯示紅色、綠色和藍(lán)色中每種的方式是通過混合代表相似顏色的染料而非單獨(dú)地使用這些顏料來獲得在期望范圍內(nèi)的色彩顯示特性。
[0003]近來，使IXD朝向更大屏幕和更高分辨率的技術(shù)已經(jīng)進(jìn)一步向前發(fā)展，并且對(duì)該技術(shù)的利用已經(jīng)從手提電腦的顯示器方面飛速擴(kuò)展到臺(tái)式電腦的顯示器和電視顯示器方面。在這些情況中，需要IXD的濾色器具有高的色純度。尤其是在使高分辨率圖像顯示成為可能的高分辨率顯示器中，滿足這一需求變得很重要。穿過濾色器的光將具有每個(gè)像素的顏色，并且這些光的顏色被合成以形成彩色圖像。因此，需要具有很高純度像素的濾色器以能夠?qū)崿F(xiàn)特定的RGB顏色。
[0004]此外由于數(shù)字式照(攝)相機(jī)和備有照(攝)相機(jī)的移動(dòng)電話的普及，對(duì)諸如CXD圖像傳感器這樣的固體圖像傳感器的需求也顯著增加。由于濾色器被用作這些顯示器的關(guān)鍵器件或光學(xué)元件，所以對(duì)于成本降低且分辨率高的濾色器的需求增加。
[0005]用于濾色器的染料需要具有以下特性:具有`期望的光吸收特性以進(jìn)行色彩再現(xiàn)；沒有一些光學(xué)缺陷如造成LCD的對(duì)比度降低的光散射、固體圖像傳感器的色彩不均勻或造成粗糙感的光密度不均勻；具有諸如耐熱性、耐光性和耐濕熱性這樣的適合的抗性；以及能夠制備成薄膜。
[0006]對(duì)于具有高分辨率，即對(duì)比度和色純度提高的IXD的需求增加，并且提高對(duì)比度需要進(jìn)一步減小用于形成濾色器的光敏樹脂組合物中的染料(有機(jī)顏料)的粒徑。此外，為了提高色純度，提高染料(如有機(jī)顏料)在光敏樹脂組合物的固體中的含量也是重要的。
[0007]此外，對(duì)于近來用于諸如C⑶這樣的固體圖像傳感器的濾色器而言，還需要高分辨率。因此，期望使染料最小化以抑制由于染料的粗顆粒所導(dǎo)致的色彩不均勻。
[0008]染料或顏料所用的著色物需要包括以下特性:具有期望的光吸收特性用于色彩再現(xiàn)；在其應(yīng)用的環(huán)境中具有優(yōu)良的牢度，包括耐光性、耐熱性和抗諸如臭氧的氧化性氣體。此外，當(dāng)染料為顏料時(shí)，顏料基本上不溶于水或有機(jī)溶劑并且需要包括以下特性:具有耐化學(xué)品的優(yōu)良牢度；即使以顆粒的形式使用，在分子分散體中也不破壞期望的吸收特性?？梢岳檬狗肿娱g相互作用強(qiáng)弱來控制這些需求，但因?yàn)樗鼈兪钦壑躁P(guān)系，難于使其兩者兼容。
[0009]在這些情況下，已提出了采用染料代替顏料的技術(shù)。當(dāng)采用染料代替顏料時(shí)，通過解決用于固體圖像傳感器的濾色器中諸如色彩不均勻和粗糙感的問題，預(yù)期可實(shí)現(xiàn)高分辨率，并且預(yù)期可改善IXD或有機(jī)發(fā)光顯示器(OLED)的諸如對(duì)比度和霧度(haze)的光學(xué)特性。
[0010]然而，包含染料的可固化著色組合物也具有以下問題:
[0011](1)與形成分子聚集體的顏料相比，處于分子分散狀態(tài)的染料的耐光性和耐熱性不足；尤其在形成廣泛用為LCD電極的ITO (氧化銦錫)薄膜時(shí)，存在高溫工藝改變光學(xué)特性的問題；
[0012](2)與形成分子聚集體的顏料相比，處于分子分散狀態(tài)的染料的耐溶劑性不足；
[0013](3)由于顏料傾向于抑制自由基聚合反應(yīng)，在利用自由基聚合反應(yīng)作為固化方式的體系中，設(shè)計(jì)可固化著色組合物有些困難；
[0014](4)常規(guī)染料在堿性水溶液或有機(jī)溶劑中的溶解度較低，所以難于獲得具有期望的光譜的可固化著色組合物；
[0015](5)染料可能與可固化著色組合物中的其他成分相互作用，所以難于控制曝光部分和非曝光部分的溶解度(顯影特性);
[0016](6)當(dāng)染料的摩爾消光系數(shù)(e )低時(shí)，需要加入大量的染料。因此，需要相對(duì)減少可固化著色組合物中的其他成分如聚合化學(xué)品(單體)、粘合劑或光引發(fā)劑，那么就降低了組合物的固化特性、固化后的耐熱性以及顯影特性。
[0017]目前，普遍采用金屬鹵化物酞菁染料或金屬鹵化物酞菁顏料來形成綠像素。
[0018]作為主要的綠染料，酞菁系列染料的透射光譜與濾色器所需的透射光譜相似，但是它在較短波區(qū)中的吸收不夠。因此，當(dāng)它能夠完全吸收較短波區(qū)段中的光時(shí)，理論上能夠預(yù)期比目前的色彩重現(xiàn)范圍更高的色彩重現(xiàn)范圍。
[0019]因此需要開發(fā)不僅能夠克服上述缺點(diǎn)，而且也能夠在較短波長區(qū)段進(jìn)行有效吸收的補(bǔ)償染料，例如用于LCD濾色器的改良染料，該染料能夠被用作綠染料的補(bǔ)償染料。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0020]本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供用于IXD的高透射黃染料、包括該染料的染料分散體、包括該染料分散體的著色組合物、包括該著色組合物的濾色器以及其合成方法。
[0021]在本發(fā)明中，旨在開發(fā)出適合低電功率LED BLU光源的混合彩色光刻膠(hybridcolor photo resist (PR))，LED BLU光源是取代常規(guī)LCD濾色器背光(BLU)光源CCFL的光源。為此，需要研發(fā)一種能夠吸收400~500nm范圍內(nèi)的短波長的高耐久性的黃補(bǔ)償染料，用作主要綠染料的補(bǔ)償染料，并且旨在通過適當(dāng)?shù)鼗旌细咄干渚G染料和黃染料，實(shí)現(xiàn)最佳的綠濾色器的透射光譜。
[0022]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的一個(gè)實(shí)例包括式I的染料。
[0023]
【權(quán)利要求】
1.一種式I的染料:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的染料， 其中Rl或R2獨(dú)立地選自由鹵素、叔丁基以及羧基組成的組。
3.—種式2的染料:
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的染料， 其中R3或R4獨(dú)立地選自由鹵素、叔丁基以及羧基組成的組。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的染料， 其中所述染料吸收波長范圍在400nm~500nm的波長。
6.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的染料， 其中所述染料用作綠染料的補(bǔ)償染料。
7.一種包括如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的染料的染料分散體。
8.—種包括如權(quán)利要求7所述的染料分散體的著色組合物。
9.一種采用如權(quán)利要求8所述的著色組合物而形成的濾色器。
10.一種制備染料的方法，包括: Ca)通過還原8-硝基喹那啉形成8-氨基喹啶； (b)通過向8-氨基喹唳中加入選自由
11.如權(quán)利要求10所述的方法， 其中所述方法進(jìn)一步包括步驟(d)，即在步驟(C)之后進(jìn)行鹵化。
【文檔編號(hào)】G02B5/22GK103665919SQ201210581010
【公開日】2014年3月26日 申請(qǐng)日期:2012年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2012年9月10日
【發(fā)明者】金永勛, 林志喆, 安炳建, 韓相勛, 金在弼, 金世勛, 崔俊, 南宮真雄 申請(qǐng)人:樂金顯示有限公司, 首爾大學(xué)校產(chǎn)學(xué)協(xié)力團(tuán)