一種黑矩陣用改性黑色顏料液及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及黑矩陣用黑色顏料液，尤其涉及一種黑矩陣用改性黑色顏料液及其制 備方法。
【背景技術】
[0002] 液晶顯示領域，通常使用黑矩陣抑制紅、綠、藍單色光間混色，同時防止漏光提高 對比度，因此需要使用高遮光性材料。
[0003] 采用鉻金屬蒸鍍膜方法雖然具有較高遮光性，但其形成工序復雜且成本高。目前 主要采用顏料法實現上述目的，即用含黑色顏料的黑色顏料液制備黑矩陣。目前使用的黑 色顏料一般為炭黑，為了提高遮光性需提高黑色顏料的濃度，但黑色顏料濃度越高黑色顏 料液的顯影性、粘合性、穩定性越低，因此需要具有更高遮光性的黑色顏料液，提高其遮光 性能。
[0004] 另外，現有黑色顏料液還存在熱穩定性低、阻抗值低的問題，在提高黑色顏料液的 遮光性能的同時，提高其熱穩定性和阻抗值也是急需解決的問題。
【發明內容】
[0005] 本發明提供一種黑矩陣用改性黑色顏料液及其制備方法，用以解決現有技術用于 制備黑矩陣的黑色顏料液存在遮光性低、熱穩定性低和阻抗性低的問題。
[0006] 根據本發明的一個方面，提供了一種黑矩陣用改性黑色顏料液，在黑色顏料液中 添加了聚多巴胺納米顆粒，所述聚多巴胺納米顆粒占所述黑色顏料液以重量百分比計的 1 ~4%〇
[0007] 可選地，根據本發明的改性黑色顏料液，所述聚多巴胺納米顆粒粒徑為50~ 200nm〇
[0008] 可選地，根據本發明的改性黑色顏料液，所述黑色顏料液中含有以重量份計的： 100份黑色顏料、含有20~50份固形份的分散劑、含有5~35份固形份的樹脂。
[0009] 根據本發明的另一方面，提供了一種改性黑色顏料液的制備方法，該方法包括黑 色顏料液的改性步驟：
[0010] 將所述聚多巴胺納米顆粒添加至所述黑色顏料液中，攪拌1~3h得改性黑色顏料 液。
[0011] 可選地，根據本發明的制備方法，其中所述聚多巴胺納米顆粒粒徑為50~200nm。
[0012] 可選地，根據本發明的制備方法，該方法包括黑色顏料液的制備步驟：
[0013] 提供以重量份計的原料：1〇〇份黑色顏料、含有20~50份固形份的分散劑、含有 5~35份固形份的樹脂；
[0014] 將所述原料混合均勻得黑色顏料液。
[0015] 可選地，根據本發明的制備方法，所述分散劑的固形份濃度為40%。
[0016] 可選地，根據本發明的制備方法，所述樹脂的固形份濃度為40%。
[0017] 可選地，根據本發明的制備方法，所述黑色顏料選自下述中的一種：炭黑顆粒、碳 和有機黑。
[0018] 可選地，根據本發明的制備方法，所述有機黑為二萘嵌苯或苯胺黑。
[0019] 本發明有益效果如下：
[0020] 本發明方法制備得到的改性黑色顏料液，由于添加了聚多巴胺納米顆粒，具有良 好的遮光性、熱穩定性和阻抗性。用其制備得到的黑矩陣同樣具備良好的遮光性、熱穩定和 和阻抗性。
【附圖說明】
[0021] 圖1為聚多巴胺納米顆粒的SEM圖；
[0022] 圖2為干燥聚多巴胺納米顆粒熱重分析圖；
[0023] 圖3為黑色顏料液動態光散射曲線。
【具體實施方式】
[0024] 具體的實施方式僅為對本發明的說明，而不構成對本
【發明內容】
的限制，下面將結 合附圖和具體的實施方式對本發明進行進一步說明和描述。
[0025] 根據本發明的黑矩陣用改性黑色顏料液，在黑色顏料液中添加了聚多巴胺納米顆 粒，聚多巴胺納米顆粒占黑色顏料液以重量百分比計的1~4%。
[0026] 聚多巴胺是人體真黑色素的主要構成成分，具有極強的吸光性能，可以保護機體 細胞免受陽光傷害。聚多巴胺納米顆粒作為一種新型有機復合物，作為黑色顏料粉添加到 黑色顏料液中，提高了黑矩陣的遮光性能；聚多巴胺納米顆粒具有極強的熱穩定性和較低 的導電性，添加聚多巴胺的黑色顏料液用于制備黑矩陣提高了黑矩陣的熱穩定性和阻抗性 能。使用根據本發明的改性黑色顏料液制備得到的黑矩陣的表面阻抗值范圍可達到1〇 13〇/ cm2~10 16 Q /cm2,光密度值范圍達4. 2-4. 4。
[0027] 根據本發明的改性黑色顏料液，聚多巴胺納米顆粒的粒徑50~200nm。
[0028] 根據本發明的改性黑色顏料液中添加的聚多巴胺納米顆粒的粒徑與黑色顏料液 的粒徑類似，效果才能達到最佳。而此粒徑范圍與黑色顏料液中黑色顏料（如炭黑）的粒 徑最為接近，分散效果最佳。
[0029] 根據本發明的改性黑色顏料液中使用的聚多巴胺納米顆粒采用如下方法制備得 到：將多巴胺固體溶于水中，在溶液中加入NaOH調PH值至堿性（8. 5~9. 5)，室溫攪拌 22~26小時后，離心和水洗后在300°C下烘干即可得到聚多巴胺的納米顆粒。其中通過調 節多巴胺溶液的濃度可獲得不同尺寸的聚多巴胺納米顆粒。其中聚多巴胺納米顆粒的粒徑 與多巴胺溶液的濃度滿足如下線性關系式：d = 453. 6c-10. 3,其中d表示聚多巴胺納米顆 粒的粒徑，單位為nm，c表示多巴胺溶液的濃度，當c的濃度范圍為0. 05mg/ml~0. 5mg/ml 時，得到的聚多巴胺納米顆粒可以滿足本發明的需求。圖1示出了濃度為0. 3mg/mL的多巴 胺水溶液反應24h后所得聚多巴胺納米顆粒的SEM結果，從圖片1可以看出，其粒徑約為 125~140nm。圖2示出了將0. 3mg/mL濃度下制備得到的干燥的聚多巴胺納米顆粒在空氣 氣氛下的熱重分析結果，從圖2可以看出，干燥的聚多巴胺納米顆粒經熱重處理時不會有 明顯分解，在250°C時分解率不足2%，具有良好的熱穩定性。圖3示出了根據本發明一種 實施方式的改性前黑色顏料液的動態光散射結果，直徑為140. 5nm，因此其粒徑類似，適合 將該聚多巴胺納米顆粒加入進行改性。
[0030] 根據本發明的改性黑色顏料液，黑色顏料液中含有以重量份計的：1〇〇份黑色顏 料、含有20~50份固形份的分散劑和含有5~35份固形份的樹脂。分散劑的固形份濃度 優選40% ;樹脂的固形份濃度優選40% ;黑色顏料選自下述中的一種：炭黑顆粒子、碳和有 機黑。有機黑優選二萘嵌苯或苯胺黑。
[0031] 在本發明中黑色顏料優選炭黑顆粒、碳和有機黑，所述黑色顏料用于制備黑色顏 料液，在黑色顏料液中加入聚多巴胺納米顆粒得到改性黑色顏料液。
[0032] 分散劑一般為含有固形份的液態，固形份濃度優選40%。可用于本發明的分散劑 較多，優選陽離子型分散劑。主要有BYK化學公司（德國）的商品名為DISPER BYK-160、 DISPER BYK-161、 DISPER BYK-162、 DISPER BYK-163、 DISPER BYK-164、 DISPER BYK-165、 DISPER BYK-166、DISPER BYK-171、DISPER BYK-182、DISPER BYK-184、DISPER BYK-2000、 DISPER BYK-2001、DISPER BYK-2070、DISPER BYK-2150 的產品；EFKA 公司（荷蘭）的商品 名為 EFKA-44、EFKA-46、EFKA-47、EFKA-48、EFKA-4010、EFKA-4050、EFKA-4055、EFKA-4020、 EFKA-4015、EFKA-4060、EFKA-4300、EFKA-4330、EFKA-4400、EFKA-4406、EFKA-4510、 EFKA-4800的產品；味之素株式會社的商品名為AJISPURP