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CN103665920A - 用于液晶显示器的高透射绿染料及其合成方法 - Google Patents

用于液晶显示器的高透射绿染料及其合成方法 Download PDF

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CN103665920A CN201210585150.4A CN201210585150A CN103665920A CN 103665920 A CN103665920 A CN 103665920A CN 201210585150 A CN201210585150 A CN 201210585150A CN 103665920 A CN103665920 A CN 103665920A
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Abstract

本发明涉及用于LCD的高透射绿染料、包括该染料的染料分散体、包括该染料分散体的着色组合物、包括该着色组合物的滤色器以及其合成方法，所述染料包括式1的结构：其中M是Cu或Zn，并且R1或R2独立地选自由卤素、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组并排除R1和R2两者均为卤素的情况。

Description

用于液晶显示器的高透射绿染料及其合成方法
技术领域
本发明涉及用于液晶显示器的高透射绿染料、包括该染料的染料分散体、包括该染料分散体的着色组合物、包括该着色组合物的滤色器以及其合成方法。
背景技术
液晶显示器(LCD)的滤色器是用于在显示器上实现彩色图像，该滤色器可通过由以下步骤组成的工艺来制备：利用各种方法在基础电路板上涂覆颜料，以及固化它们并构图。滤色器的三个彩色像素部件中的每个都形成在像玻璃一样的透明的电路板上。用于显示器件或固体图像传感器的滤色器的着色图案通常为包括红(R)、绿(G)和蓝(B)的三原色，并且滤色器起到使穿过它的光着色或使其分为三原色的作用。显示红、绿和蓝色的染料由细微颗粒，即颜料组成，并且这些颜料显示红色、绿色和蓝色中每种的方式是通过混合代表相似颜色的染料而非单独地使用这些颜料来获得在期望范围内的色彩显示特性。
近来，使LCD朝向更大屏幕和更高分辨率的技术已经进一步向前发展，并且对该技术的利用已经从手提电脑的显示器方面飞速扩展到台式电脑的显示器和电视显示器方面。在这些情况中，需要LCD的滤色器具有高的色纯度。尤其是在使高分辨率图像显示成为可能的高分辨率显示器中，满足这一需求变得很重要。穿过滤色器的光将具有每个像素的颜色，并且这些光的颜色被合成以形成彩色图像。因此，需要具有很高纯度像素的滤色器以能够实现特定的RGB颜色。
此外由于数字式照(摄)相机和备有照(摄)相机的移动电话的普及，对诸如CCD图像传感器这样的固体图像传感器的需求也显著增加。由于滤色器被用作这些显示器的关键器件或光学元件，所以对于成本降低且分辨率高的滤色器的需求增加。
用于滤色器的染料需要具有以下特性：具有期望的光吸收特性以进行色彩再现；没有一些光学缺陷如造成LCD的对比度降低的光散射、固体图像传感器的色彩不均匀或造成粗糙感的光密度不均匀；具有诸如耐热性、耐光性和耐湿热性这样的适合的抗性；以及能够制备成薄膜。
对于具有高分辨率，即对比度和色纯度提高的LCD的需求增加，并且提高对比度需要进一步减小用于形成滤色器的光敏树脂组合物中的染料(有机颜料)的粒径。此外，为了提高色纯度，提高染料(如有机颜料)在光敏树脂组合物的固体中的含量也是重要的。
此外，对于近来用于诸如CCD这样的固体图像传感器的滤色器而言，还需要高分辨率。因此，期望使染料最小化以抑制由于染料的粗颗粒所导致的色彩不均匀。
当前，普遍采用金属卤化酞菁染料或金属卤化酞菁颜料形成绿像素。具体来说，具有金属卤化酞菁结构的染料或颜料用作构成滤色器的绿像素，在所述金属卤化酞菁结构中，每个酞菁分子的至少8个卤素原子与苯环结合。
尽管在这些染料和颜料中一直主要采用颜料绿36(Pigment Green36)，但是颜料绿36的透射度相对低，所以已经提出研发染料以改善该问题。作为研发的成果，研制出包括锌聚卤化酞菁作为克服颜料绿36的缺陷并建议用作滤色器的染料。
染料或颜料需要包括下述特性：具有期望的光吸收特性用于色彩再现；在其应用的环境中具有优良的牢度，包括耐光性、耐热性和抗诸如臭氧的氧化性气体。此外，当染料为颜料时，颜料基本上不溶于水或有机溶剂并且需要包括以下特性：具有耐化学品的优良牢度；即使以颗粒的形式使用，在分子分散体中也不破坏期望的吸收特性。可以利用使分子间相互作用强弱来控制这些需求，但因为它们是折衷关系，难于使其两者兼容。
在这些情况下，已提出了采用染料代替颜料的技术。当采用染料代替颜料时，通过解决用于固体图像传感器的滤色器中诸如色彩不均匀和粗糙感的问题，预期可实现高分辨率，并且预期可改善LCD或有机发光显示器(OLED)的诸如对比度和雾度(haze)的光学特性。
然而，包含染料的可固化着色组合物也具有以下问题：
(1)与形成分子聚集体的颜料相比，处于分子分散状态的染料的耐光性和耐热性不足；尤其在形成广泛用为LCD电极的ITO(氧化铟锡)薄膜时，存在高温工艺改变光学特性的问题；
(2)与形成分子聚集体的颜料相比，处于分子分散状态的染料的耐溶剂性不足；
(3)由于颜料倾向于抑制自由基聚合反应，在利用自由基聚合反应作为固化方式的体系中，设计可固化着色组合物有些困难；
(4)常规染料在碱性水溶液或有机溶剂中的溶解度较低，所以难于获得具有期望的光谱的可固化着色组合物；
(5)染料可能与可固化着色组合物中的其他成分相互作用，所以难于控制曝光部分和非曝光部分的溶解度(显影特性)；
(6)当染料的摩尔消光系数(ε)低时，需要加入大量的染料。因此，需要相对减少可固化着色组合物中的其他成分如聚合化学品(单体)、粘合剂或光引发剂，那么就降低了组合物的固化特性、固化后的耐热性以及显影特性。
因此需要研发能够克服上述缺点的用于制备LCD的滤色器的改进染料。
发明内容
本发明的一个目的在于提供用于LCD的高透射绿染料、包括该染料的染料分散体、包括该染料分散体的着色组合物、包括该着色组合物的滤色器以及其合成方法。
在本发明中，旨在开发出滤色器的高透射绿染料，以使适合低电功率LED BLU光源的混合彩色光刻胶(hybrid color photo resist(PR))显影，LEDBLU光源是取代即常规LCD滤色器背光(BLU)光源CCFL的光源。为此，需要研发出一种高透射主要绿染料，以及耐久性的黄补偿染料，该黄补偿染料能够吸收400~500nm范围内的短波长，并且旨在通过适当地混合高透射绿染料和黄染料，实现最佳绿滤色器的透射光谱。
实现本发明目的的一个实例包括式1的染料。
其中M是Cu或Zn并且
R1或R2独立地选自由卤素、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组。排除R1和R2两者均为卤素的情况。
在本发明中，目前用作颜料型的酞菁被用作绿滤色器的主要染料。酞菁为透明的蓝和绿，酞菁具有良好的耐久性(耐热性和耐光性)以及非常高的摩尔消光系数，并且被用作主要的着蓝色和着绿色的颜料型滤色器。
Figure BDA00002672340400042
在此研究中，通过将醚键和高级(bulk sized)烷基/芳基取代基引入具有优良耐久性和透明颜色的酞菁颜料的异吲哚部分的非外围(α)位置和外围(β)位置，使耐久性的降低最小化并且提高溶解度。
Figure BDA00002672340400043
与取代基被引入到酞菁的异吲哚区的外围位置上这一情况相比，当取代基被引入到酞菁的异吲哚区的非外围位置上时，波长向较长的波长区位移的更多并且溶解度也因为位阻增大而增加。
此外，波长根据中心金属而改变，与非金属酞菁相比，由于金属的引入，波长向更短的波长移动，并且取代基被引至异吲哚区诱导了波长向更长的波长区移动。因此，根据中心金属和取代基的适当的组合，表现出从蓝到绿的颜色。
在之前的研究中，当将4个取代基引入异吲哚的外围位置时，颜色表现为绿色，而其吸收和透射光谱特征有些不足。因此，在本研究中，与引入4个取代基的常规染料相比，试图通过将8个取代基引入到异吲哚区的外围位置，将波长进一步向波长更长的区域移动。本发明的另一实例是将8个相同的高级取代基引入到异吲哚区。
本发明的另一实例是提高溶解度并试图通过将卤素原子引入到异吲哚的一侧并将高级取代基引入到异吲哚的另一侧而混合颜料和染料，通过颜料和染料的混合结构使波长更长。
由于与在外围位置的取代基相比，在非外围位置的取代基导致向更长的波长的位移更多，因此试图通过引入与溶剂PGMEA(丙二醇单甲醚乙酸酯)兼容的8个具有相似结构的取代基来提高溶解度，并导致向更长波长适当的位移，并且通过使电子供体的强度(EDS)最小化，使向更长波长的移动最小化。
未取代烷基醚或取代烷基醚可以具有6个以上的碳原子并且未取代芳基醚或取代芳基醚可以具有6个以上的碳原子。
R1或R2可以为独立地选自由卤素、
Figure BDA00002672340400051
Figure BDA00002672340400052
组成的组之一。排除R1和R2两者均为卤素的情况。
在本发明的另一实例中，染料合成反应的模拟图如下：
Figure BDA00002672340400061
实现本发明目的的另一实例包括一种式2的染料。
Figure BDA00002672340400062
其中M是Cu或Zn并且
R3或R4独立地选自由氢、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组。排除R3和R4两者均为氢的情况。
未取代烷基醚或取代烷基醚可以具有6个以上的碳原子并且未取代芳基醚或取代芳基醚可以具有6个以上的碳原子。
R3或R4可以独立地为选自由由氢、
Figure BDA00002672340400071
Figure BDA00002672340400072
组成的组之一。排除R3和R4两者均为氢的情况。
在本发明的另一实例中，染料合成反应的模拟图如下：
Figure BDA00002672340400081
实现本发明目的的另一实例是一种包括所述染料的染料分散体。
实现本发明目的的另一实例是一种包括所述染料分散体的着色组合物。
实现本发明目的的另一实例是一种采用所述着色组合物形成的滤色器。
实现本发明目的的另一实例包括一种合成所述染料的方法，该方法包括：合成邻苯二甲腈诱导的前体的步骤；以及使用所述邻苯二甲腈诱导的前体合成式1的染料的步骤：
Figure BDA00002672340400091
其中M是Cu或Zn并且R1或R2独立地选自由卤素、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组。排除R1和R2两者均为卤素的情况。
实现本发明目的的另一实例包括一种合成所述染料的方法，该方法包括：合成邻苯二甲腈诱导的前体；以及使用所述邻苯二甲腈诱导的前体合成式2的染料：
Figure BDA00002672340400092
其中M是Cu或Zn并且R3或R4独立地选自由氢、非取代烷基醚或取代烷基醚以及非取代芳基醚或取代芳基醚组成的组。排除R3和R4两者均为氢的情况。
发明效果
本发明能够提供一种绿染料以适应替代常规的CCFL BLU的低电功率型LED BLU光源。通过与具有高耐久性的黄色补偿染料混合，最佳绿滤色器能够有效地吸收较短波长范围内的波长。此外，本发明合成的染料具有适用于现有LCD工艺的高耐久性(高耐热性和高耐光性)，以及适合常规颜料型溶剂(PGMEA)的溶解度。换言之，本发明提供一种最佳合成方法和批量合成技术以及用于LCD的高透射绿染料。
附图说明
图1示出本发明改良的染料的图。
图2示出合成染料的UV-VIS吸收和透射光谱。
图3是示出合成染料的耐热性的曲线图。
图4示出染料GD-1和GD-3的对应于温度的吸收和透射光谱。
图5A是PB后染料GD-4~GD-6的吸收和透射光谱图。
图5B是染料GD-4~GD-6对应于温度的吸收光谱图。
图6A是本发明GD-4与常规染料G58的吸收光谱的比较，以及GD-4~GD-6对应于温度的吸收光谱图。
图6B是GD-4对应于温度和PB次数的透射光谱图。
图6C是示出GD-4的色坐标值根据温度和PB次数的变化的曲线图。
图6D是示出相对于常规的G3，通过混色，GD-4的色坐标值的变化的曲线图。
图6E是示出GD-4的混色吸收、透射光谱以及着色的图。
图7A是确认合成GD-1、GD-2的前体的NMR(1H)的结果。
图7B是确认合成GD-3、GD-4的前体的NMR(1H)的结果。
图7C是确认合成GD-3、GD-4的前体的NMR(13C)的结果。
图7D是确认合成GD-5、GD-6的前体的NMR(1H)的结果。
图7E是确认合成GD-5、GD-6的前体的NMR(13C)的结果。
图7F是确认合成GD-7、GD-8的前体的NMR(1H)的结果。
图7G是确认合成GD-7、GD-8的前体的NMR(13C)的结果。
图7H是确认合成GD-9、GD-10的前体的NMR(1H)的结果。
图7I是确认合成GD-9、GD-10的前体的NMR(13C)的结果。
图8A是确认合成GD-1的MALDI-TOF的结果。
图8B是确认合成GD-2的MALDI-TOF的结果。
图8C是确认合成GD-3的MALDI-TOF的结果。
图8D是确认合成GD-4的MALDI-TOF的结果。
图8E是确认合成GD-5的MALDI-TOF的结果。
图8F是确认合成GD-6的MALDI-TOF的结果。
图8G是确认合成GD-7的MALDI-TOF的结果。
图8H是确认合成GD-8的MALDI-TOF的结果。
图8I是确认合成GD-9的MALDI-TOF的结果。
具体实施方式
以下给出的详细描述将使本申请进一步的适用范围变得更显而易见。但是应理解，对于详细的描述和具体的实例，尽管是表示为本发明的优选实施例，但它们仅仅是以说明的方式给出，因为对于本领域技术人员而言，通过所述详细的说明，在本发明的精神和范围内的各种改变和改进是显而易见的。
1.绿染料(GD)的合成
1-1.绿染料前体的合成
(1)GD-1和GD-2的前体合成
在氮气下，将1.97g(10mmol)的4,5-二氯邻苯二甲腈、7.31g(25mmol)的4-甲氧基-2,5-二(2-甲戊-2-基)苯酚和9.67g(70mmol)的K2CO3在70ml的无水DMF中溶解，并在80℃时循环反应物8h。反应完成后，将反应后的溶液缓慢地滴入冰水中。将在冰水中沉淀出的白色粉末过滤，然后在烘箱中使其干燥。干燥后的产物用柱色谱法纯化。
(2)GD-3和GD-4的前体合成
除以下条件不同外，采用与GD-1和GD-2的前体合成相同的方法执行GD-3和GD-4的前体合成：将1.97g(10mmol)的4,5-二氯邻苯二甲腈、2.92g(10mmol)的4-甲氧基-2,5-二(2-甲戊-2-基)苯酚和6.91g(50mmol)的K2CO3在70ml的无水DMF中溶解。
(3)GD-5和GD-6的前体合成
除以下条件不同外，采用与GD-1和GD-2的前体合成相同的方法执行GD-5和GD-6的前体合成：将1.64g(10mmol)的4,5-二氟邻苯二甲腈、2.92g(10mmol)的4-甲氧基-2,5-二(2-甲戊-2-基)苯酚和6.91g(50mmol)的K2CO3在70ml的无水DMF中溶解。
(4)GD-7和GD-8的前体合成
在氮气下，将3.20g(20mmol)的2,3-二氰基对苯二酚、11.82g(60mmol)的2-溴-1,1-二乙氧基乙醇、11.82g(60mmol)的K2CO3在70ml的无水DMF中溶解，并在100℃时循环反应物8h。反应完成后，将反应后的溶液缓慢地滴入冰水中。将在冰水中沉淀出的白色粉末过滤，然后在烘箱中使其干燥。干燥后的产物用柱色谱法纯化。
(5)GD-9和GD-10的前体合成
除以下条件不同外，采用与GD-7和GD-8的前体合成相同的方法执行GD-9和GD-10的前体合成：在氮气下，将3.20g(20mmol)的2,3-二氰基对苯二酚、11.70g(60mmol)的2-(2-溴乙基)-1,3-二噁烷和13.82g(100mmol)的K2CO3在70ml的无水DMF中溶解。
(6)GD-11和GD-12的前体合成
除以下条件不同外，采用与GD-1和GD-2的前体合成相同的方法执行GD-11和GD-12的前体合成：将1.73g(10mmol)的4-氮邻苯二甲腈、2.20g(10mmol)的1-乙酰基-4-(4-羟苯基)哌嗪和6.91g(50mmol)的K2CO3在70ml的无水DMF中溶解。
GD-1~GD-12的前体合成的模拟图如下：
Figure BDA00002672340400121
1-2.绿染料的合成
(1)GD-1的合成
在氮气下，将1.42g(2mmol)的在实例1-1中合成的GD-1前体、1.50ml(10mmol)的DBU(1,8-二噁唑双环[5.4.0]-7-十一碳烯)和0.27g(2mmol)CuCl2溶解于50ml的1-戊醇中，并在150℃时循环反应物12h。反应完成后，在减压状态下去除溶剂。将保留的产物溶解于MC(二氯甲烷)中，并用水萃取几次。在减压状态下去除MC后，经过甲醇循环过滤产物。在烘箱中干燥留在滤纸上的绿粉末，并利用柱色谱法纯化。
(2)GD-2的合成
在氮气下，将1.42g(2mmol)的在实例1-1中合成的GD-2前体、1.50ml(10mmol)的DBU(1,8-二噁唑双环[5.4.0]-7-十一碳烯)和0.27g(2mmol)ZnCl2溶解于50ml的1-戊醇，并在150℃时循环反应物12h。反应完成后，在减压状态下去除溶剂。将保留的产物溶解于MC(二氯甲烷)中并用水萃取几次。在减压状态下去除MC后，经过甲醇循环过滤产物。在烘箱中干燥留在滤纸上的绿粉末，并利用柱色谱法纯化。
(3)GD-3的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-3前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-3。
(4)GD-4的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-4前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-4。
(5)GD-5的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-5前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-5。
(6)GD-6的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-6前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-6。
(7)GD-7的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-7前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-7。
(8)GD-8的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-8前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-8。
(9)GD-9的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-9前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-9。
(10)GD-10的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-10前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-10。
(11)GD-11的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-11前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-11。
(12)GD-12的合成
除采用在实例1-1中合成的GD-12前体作为前体这一点不同外，采用与GD-1的合成相同的方法和相同的摩尔当量合成和纯化GD-12。
2.染料的光谱分析
对于GD-1~GD-6，分析了在PGEA中的吸收光谱和透射光谱(图2)。结果表明，GD-5和GD-6在与近-IR临近的波长范围内有吸收并且具有大约120,000的摩尔消光系数，而GD-1~GD-4示出至少200，000的优异摩尔消光系数和绿色的适合的波长，在GD-5和GD-6中在非外围位置引入取代基，而在GD-1~GD-4中在外围位置引入取代基。这种差异被认为是GD-5和GD-6中的非外围位置引入的取代基使其波长更长。
结果发现，它们的透射程度在500nm~540nm的范围内是优异的，并且GD-1和GD-4示出与绿58(G58)最相似的光谱。
3.染料的耐热性分析
通过热重量分析仪(TGA)，热重量分析仪2050(TA仪器)，测量合成染料的耐热性(图3)。对于耐热性测试，通过在220℃的等温阶段持续30min，再以10℃/min的速率将温度升至300℃~400℃，测量质量减少率(w%)的变化。结果发现与具有Zn的染料相比，具有Cu作为其中心金属的合成染料普遍具有更好的耐热性。这一结果似乎是由于取决于金属的肽菁晶体形态的改变所导致的。结果发现GD-1和GD-5在等温区段，甚至在高于300℃时几乎没有质量的变化，并且是最稳定的。对于GD-3和GD-4，结果发现它们对热而言也是稳定的，并且在等温区段仅示出1~2%的质量减少。这一染料的质量减少被认为可能是受到少量的杂质影响的。
4.染料的溶解度分析
评估了合成的染料在有机溶剂和处理溶剂中的溶解度。结果被定性地评估，并在下表1中示出。如表1所示，结果发现，在有机溶剂(CH2Cl2)中的所有溶解度均优于在处理溶剂(PGMEA)中的溶解度。结果发现，由于异构体的存在产生的结构多样性以及由于取代基的缘故所导致的合适的位阻，具有染料颜料混合结构的GD-3~GD-6在PGMEA中示出优异的溶解度。一般来说，染料具有优于颜料溶解度的物理特性，在本发明中，当使绿颜料具有位阻以使其具有一定的溶解度时，则该颜料变为染料，上述染料颜料混合结构意味着通过以下方式提高溶解度，即通过将高级取代基引入常规颜料而使其
具有位阻。这些结果表明通过控制取代基的引入，能够引入合适的位阻，从
而实现优异的溶解度以防止染料间的聚集和染料结晶。
表1
GD-1 GD-2 GD-3 GD-4 GD-5 GD-6 GD-7 GD-8 GD-9 GD-10 GD-11 GD-12
CH2CL2 +++ +++ +++ +++ +++ +++ + + + + ++ ++
PGMEA ++ ++ +++ +++ +++ +++ + + + + + +
+++:>5.0*104mg升-1
++:>5.0*103mg升-1
+:>5.0*102mg升-1
5.滤色器应用特性评估
GD-1和GD-3的特性评估
在混色评估前，制备含有1wt％的染料的简单糊状物，涂敷然后PB(后烘烤)，观察谱图根据温度的变化。利用观察到的谱图执行颜色模拟。在以下条件下进行评估：
1.PR配置
-固体含量：20%
-着色剂含量：1.0%
-粘合剂：B6
-MM、PI：无
-添加剂：S1/S2
-溶剂：PGMEA
2.旋涂：在5×5裸玻璃上，350rpm
Figure BDA00002672340400161
3.预烘烤：90℃/100s接触
4.曝光：无
5.显影：无
6.后烘烤：在200℃/230℃时，持续20min
7.吸收和透射：UV-Vis分光光度计
结果在图4中示出。因为在PGMEA中，GD-3具有比GD-1更好的溶解度，仅将GD-3固定为G58含量的1%，并比较谱图。结果表明在180℃/200℃/230℃时，PB后Q带下降了一点，但是它的耐热性是优异的。
GD-4、GD-5、GD-5-1、GD-6、GD-11和GD-12的特性评估
采用与5.(1)的方法相同的方法分析GD-4、GD-5、GD-5-1、GD-6、GD-11和GD-12的滤色器应用特性。其中，GD-5-1是GD-5的异构体。在以下条件下进行评估：
1.PR配置
-固体含量：20%
-着色剂含量：1.0%
-粘合剂、添加剂(粘性/表面活性剂)
-MM、PI：无
-溶剂：仅PGMEA
2.旋涂：在5×5裸玻璃上，350rpm
Figure BDA00002672340400171
3.预烘烤：90℃/100s接触
4.曝光：无
5.显影：无
6.后烘烤：在180℃/200℃/230℃时，持续20min
吸收光谱：UV-Vis分光光度计
结果在图5中示出。图5A是PB后染料GD-4~GD-6的吸收和透射光谱。结果表明GD-4示出与G58最相似的光谱。图5B是在PB后GD-4~GD-6对应于温度的吸收光谱图。在PB后GD-4和GD-6在大约600nm处降低并在大约630nm处升高。尚未确定产生上述结果的确切原因，但是认为可能是由复杂的原因造成的，例如在PB后染料的再结晶引起的峰位移、热能引起的取代基降解或酞菁异构体的影响。
(3)二次滤色器应用特性评估─GD-4
因为在5.(1)和5.(2)的评估中GD-4示出最好的物理特性，所以执行独立的PR和颜色混合评估。在以下条件下进行评估：
1.PR配置
-固体含量：17.5%
-着色剂含量：5.0%
-粘合剂、添加剂(粘性/表面活性剂)
-MM、PI：无
-溶剂：PGMEA/3-MBA(B.P.:156℃)
2.旋涂：在5×5裸玻璃上，250-350-450rpm
3.预烘烤：90℃/100s接触
4.曝光：40mj350um
5.显影：25℃60s
6.后烘烤：在180℃/200℃/230℃时，持续20min
7.颜色测量和ΔEab：MCPD-2000
结果在图6中示出。图6A示出GD-4与G58的吸收光谱的比较，以及GD-4对应于温度的吸收光谱。在GD-4单次颜色评估中，发现与G58相比较，GD-4形成的吸收有些高(蓝圈)，在PB后，吸收光谱在大约600nm处有一些下降，并且在630nm处吸收再升高。如上所述，这些结果被认为是由于多样性和复杂性产生的，所述多样性和复杂性是由在PB后染料的再结晶引起的峰位移、热能引起的取代基的降解或酞菁异构体所导致的。
图6B示出GD-4对应于温度和PB次数的透射光谱。结果发现，GD-4在PGMEA中的溶解度是优异的，其溶解度高于5%。它的光谱变化示出在180℃/200℃处理中的满意的水平。
如下表2所示，结果发现，在GD-4对应于PB次数的光谱改变中，在每个温度，在第一次PB后光谱变化示出数值ΔEab≤3的满意的物理特性，但是在第二次和第三次PB后光谱变化逐渐升高。尤其，在高温230℃时，大的光谱变化表明在高温230℃时，染料的耐热性有些不够。此外，结果表明由PB次数导致的数值升高并未饱和而持续升高。这似乎是由于染料的降解导致的染料吸收降低。
表2
光谱根据PB次数的变化(ΔEab)
180℃ 1.46→2.14→3.14
200℃ 2.19→3.13→4.36
230℃ 2.99→5.03→7.78
图6C示出GD-4的色坐标值根据PB的重复次数的变化，以及在y坐标被固定的状态下亮度值的改变。结果发现在180℃时有坐标值被饱和的趋势，而在200℃/230℃时，根据PB的重复次数，颜色变化的程度随洗脱逐渐增加。考虑上述颜色坐标值变化的曲线图，结果确定与在高于200℃时的高温处理相比，GD-4更适于在180℃时的低温处理，在高于200℃时的高温处理中由于染料的降解导致的颜色变化变得更严重。
图6D和下表3示出根据GD04染料的颜色混合，通过利用K粘合剂(染料分散改进型)PR坐标值相对于G3的改变，所述K粘合剂被认为适于染料型。
表3
Figure BDA00002672340400191
结果显示，当GD-4替代了15%的G58时，与颜料型相比，几乎没有亮度降低。
图6E是示出GD-4的混色吸收、透射光谱以及着色的曲线图，该图示出吸收和透射光谱与滤色器涂覆厚度之间的相关性，该滤色器涂覆厚度取决于与G3相比在混色中的亮度。
这些特征可以被具体化为几种形式而不偏离它们特性，也应理解，除非特别说明的，上述实施例不被之前描述的任何细节限制，而是应该宽泛地理解为在所附权利要求限定的范围内，因此所附权利要求意在包括落入权利要求范围或这样的范围的等同物的所有变化和改进。

Claims (11)

1.一种式1的染料：
Figure FDA00002672340300011
其中M是Cu或Zn，并且
R1或R2独立地选自由卤素、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组，并排除R1和R2两者均为卤素的情况。
2.根据权利要求1所述的染料，其中未取代烷基醚或取代烷基醚具有6个以上的碳原子并且未取代芳基醚或取代芳基醚具有6个以上的碳原子。
3.根据权利要求1所述的染料，其中R1或R2独立地选自由卤素、
Figure FDA00002672340300012
组成的组并排除R1和R2两者均为卤素的情况。
4.一种式2的染料：
Figure FDA00002672340300013
其中M是Cu或Zn，并且
R3或R4独立地选自由氢、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组并排除R3和R4两者均为氢的情况。
5.根据权利要求4所述的染料，其中未取代烷基醚或取代烷基醚具有6个以上的碳原子，并且未取代芳基醚或取代芳基醚具有6个以上的碳原子。
6.如权利要求4所述的染料，其中R3或R4独立地选自由由氢、
Figure FDA00002672340300021
组成的组并排除R3和R4两者均为氢的情况。
7.一种包括如权利要求1至6中任一项所述的染料的染料分散体。
8.一种包括如权利要求7所述的染料分散体的着色组合物。
9.一种采用如权利要求8所述的着色组合物而形成的滤色器。
10.一种制备染料的方法，包括：
制备邻苯二甲腈诱导的前体；以及
使用所述邻苯二甲腈诱导的前体制备式1的染料：
Figure FDA00002672340300022
其中M是Cu或Zn，并且
R1或R2独立地选自由卤素、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组并排除R1和R2两者均为卤素的情况。
11.一种制备染料的方法，包括：
制备邻苯二甲腈诱导的前体；以及
使用所述邻苯二甲腈诱导的前体制备式2的染料：
Figure FDA00002672340300031
其中M是Cu或Zn并且
R3或R4独立地选自由氢、未取代烷基醚或取代烷基醚以及未取代芳基醚或取代芳基醚组成的组并排除R3和R4两者均为氢的情况。
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